专利名称：密封垫圈和内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密封垫圈，尤其涉及用于同时对内燃机的至少三个静止部件进行密封的密封垫圈，以及具有至少一个这里所提出的类型的垫圈的内燃机。
背景技术：
在现有技术中，由内燃机驱动的陆路车辆采用两冲程或四冲程的内燃机。
两冲程发动机的曲轴每旋转一圈进行一次爆发，并且通常燃烧润滑油和燃油。由于结构特征和操作的特殊生，这些发动机几乎只用于小型摩托车和三轮车中。
因此，四冲程的发动机装备在大部分的陆路车辆上，并且可被分为奥托发动机和柴油机。
然而，除了它们的结构外，两冲程和四冲程发动机都具有一些静止部件，例如，气缸体、曲轴、机油盘(sump)、气门盖，尤其是彼此相连的静止部件。为了在这些部件之间建立正确的密封，有必要采用密封垫圈，这些密封垫圈可以为垫圈本身的形式，或者也可以为液态粘合剂的形式，当使用液态粘合剂形式的垫圈时，它将两个部件彼此粘接在一起，从而在它们两者之间建立正确的密封。
特别是在四冲程发动机的情况下，需要采用垫圈的静止部件的数目较多，例如，气缸体、发动机缸盖(多个发动机缸盖)、机油盘、气门盖(多个气门盖)、分配系统装置箱(distribution-system means box)(链条、齿轮、皮带)，用于通过气门挺杆的盖体，以及其他部件。
到目前为止，采用的是由可压缩材料制成的垫圈和/或者粘接剂这两种元件来建立两部件之间的密封。
目前已知的垫圈由可压缩材料制成，优选的是采用聚合材料制成，或者由成块的、类似于软木塞的材料制成，其中当所述垫圈固定在两静止部件之间，处于受压的情况下时，将对存在于所述部件之间的间隙进行填充，由此产生相应的密封。
当采用的垫圈不得不承受高压的情况下时(例如缸盖垫圈)，那么该垫圈所采用的材料以耐压金属材料为主，该材料上涂覆有可压缩材料，从而可获得预期的效果。
当采用粘接剂时，只需清洁将要密封的两个表面，在其上施以粘接剂并将它们连接，显然，还要等它们变干。采用粘接剂具有很大的缺陷，就是必须要正确地施加它，否则密封的效果可能会被削弱，并且必须要等粘接剂变干，只有这样密封才是有效的。
总之，无论采用哪种方案，它仅仅是对密封两个部件行之有效。因此，如果必须要同时密封三个相邻元件，例如，需要将第一密封垫圈设置于第一和第二部件之间，将第二密封垫圈设置于第二和第三部件之间，将第三密封垫圈设置于第一和第三部件之间。
特别是在采用现有垫圈的情况下，还存在另一缺陷，尤其是当将要在三个静止部件(例如气缸体、分配系统箱和机油盘)之间建立密封时尤为突出，当使分配箱压靠于气缸体上时，必须要手工切除出现在垫圈上的粗糙边缘。如果不对其进行切割，那么这些粗糙边缘将阻止机油盘垫圈(用于在气缸体和机油盘之间产生密封)的正确定位，这将会造成油的泄漏，when it is needed to preventits occurrence)。从图1中可看到这种方案以及附于此处的细部A。
到目前为止，还没有人发明一种能够在三个相邻的静止部件之间产生密封的单个垫圈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密封垫圈，特别是设计为用于密封内燃机中三个或更多的静止部件的垫圈，它通过其可压缩性所产生的变形来对这三个部件同时进行密封。
本发明的另一目的在于提供一种具有至少一个上述类型的垫圈的内燃机。
发明的简要说明本发明的目的是通过一种密封垫圈，特别是设计为对内燃机的至少第一、第二和第三相邻静止部件进行压力密封的密封垫圈来实现，该垫圈具有至少一第一密封部和至少一第二密封部，第一密封部在发动机的第一静止部件和第二静止部件之间建立密封。第二密封部利用在第一和第二静止部件之间建立密封所必需的压力来在第一静止部件和第三静止部件之间产生密封。
此外，本发明的目的还通过一种内燃机，特别是一种具有至少一第一静止部件、至少一第二静止部件和至少一第三静止部件的发动机来实现，该发动机还包括至少一在前一段落中定义的密封垫圈。
作为本发明的优点，本发明的垫圈不需要手工切割粗糙边缘。恰恰相反的是，其端部的变形用于对发动机的第三部件产生密封，而这的确是到目前为止除了采用密封垫圈和通过使用粘接剂之外不可能实现的，而采用粘接剂所带来的许多缺陷在前面已经提到过。因此，这就减少了组装内燃机所用到的步骤数，这对其制造和维护都是很重要的，从而就导致在不改变发动机自身结构的前提下降低了制造和维护成本。
另外，应该注意到所有这些优点都是在不增加密封垫圈的制造成本的前提下获得的，其制造成本与目前市场上已知的垫圈的成本基本相同。
参照附图所示出的实施例，将对本发明进行更为详细的说明。这些附图示出了-图1为目前已知的用于密封内燃机的两个静止部件的现有技术的垫圈的示意图，其中该垫圈不能同时密封三个部件；-图2为本发明的密封垫圈安装到内燃机之前的前视图；-图3为本发明的密封垫圈的透视图，它与内燃机的第一和第二静止部件相连，其中为了更好地示出该密封垫圈，未将发动机的第三部件示出；图4为本发明的密封垫圈的透视图，它与内燃机的第二和第三静止部件相连，其中为更好地示出该密封垫圈，未将发动机的第一静止部件示出；-图5为在图2、3和4中示出的密封垫圈的细部的第一视图；-图6为在图2、3和4中示出的密封垫圈的细部的第二视图；-图7为图2、3和4中示出的密封垫圈的细部的视图，其中能看出该密封垫圈是如何对内燃机的第三静止部件进行密封的；-图8为本发明的密封垫圈的透视图，该密封垫圈与内燃机的第一、第二和第三静止部件相连。
具体实施例方式
根据优选实施例，正如从图2可看出，本发明涉及密封垫圈10，该密封垫圈特别适用于内燃机，例如两冲程的发动机或者四冲程的发动机，类似于按照奥托循环或者狄塞尔循环进行运转的发动机。然而，这里所设计的密封垫圈10还可用于其它场合中。密封垫圈10的优选实施例被设计用于在按照狄塞尔循环进行运转的四冲程发动机中。
密封垫圈10是可压缩的，因此它可在两表面之间建立密封。
本发明的垫圈10的巨大创新之处在于它能够对发动机的至少三个静止部件产生压力密封。
在优选实施例中，密封垫圈10对以定时箱形式出现的至少一第一静止部件3、以发动机气缸体形式出现的至少一静止部件5的和以发动机机油盘形式出现的至少一第三静止部件进行压力密封。
然而，明显的是，这些静止部件3、4、5也可以是其它部件，例如发动机缸盖、气门盖，用于通过气门挺杆的盖、水泵的壳体或者其它任何部件。
密封垫圈10大致为V型，并且与它的形状无关，它包括至少一第一密封部1和至少一第二密封部2，这两个部分基本上彼此相邻。
在本发明的密封垫圈10的优选实施例中，由垫圈所限定的“V”型的两个相对自由端对应于两个第二密封部2，同时垫圈的其余部分对应于第一密封部1。应该注意到，垫圈10的形状和第一、第二密封部1，2的数量和/或位置可以适当地并且在必要的情况下进行变化，值得注意的是这种变化产生的垫圈也被包含于垫圈10的所附权利要求的范围之内，从而在发动机的三个静止部件3、4、5之间建立密封，必要的是将其定位于第一和第二部件3、5之间，并且通过各种方式，例如通过螺纹连接将这些部件彼此压靠。
这样，由于垫圈是采用可变形的弹性材料制成，因此各个部件作用在垫圈10上的压力会使其产生变形。当垫圈10发生变形时，它趋于将介于两静止部件之间的、其所设置的区域内所有可能的空间充满，这样就消除了要防止其产生泄漏的流体(例如水、燃油或者润滑油)可能流经的所有间隙空间。另外，垫圈10将垂直的力分量施加于部件上，该力分量基本上垂直于施加于其上的压力，此力更加增强了密封效果。在受压前后，密封10的形状将发生变化。
垫圈的受压使第一和第三部件3、4之间建立密封，这将在后面进行说明。
优选的但不是唯一的，一个或多个静止部件具有凹部和凹槽，一旦它被压靠于另一部件上时，这些凹部和凹槽将使得垫圈10被正确地定位，在被挤压后它引导垫圈的膨胀方向，从而同时使三个静止部件之间的密封更加有效。在图3到图6中，可以看到，在所示的发动机中，箱体3和气缸体5具有这些凹部/凹槽。
正如在图3到图8中可看到，本发明密封垫圈10的优选实施例在以发动机的定时箱3形式出现的第一静止部件和以发动机气缸体形式出现的第二静止部件之间产生了压力密封，同时，在发动机气缸体5和以机油盘4形式出现的第三静止部件之间也产生了密封。
由于在箱体3和发动机气缸体5之间建立密封所必需的压力，因此箱体3和机油盘4之间的压力密封由两密封部2所产生。通常，第二密封部2通过利用在第一和第二静止部件3、5之间建立密封所必需的压力而在第一静止部件3和第三静止部件4之间产生密封。
这样，通过将垫圈挤压在箱体3和发动机气缸体5之间来产生这些双重密封。密封垫圈10作为一个整体而被挤压，并且构成两第二密封部2的密封垫圈10的两自由端由于此压力而发生膨胀，直到它们开始施压于机油盘，这样就防止了流体从由前述原因所产生的空间中流过。
因此，两第二密封部2具有双重密封功能，即，在箱体3和气缸体5之间它们所设置的区域内建立密封，并且同时在箱体3和机油盘4之间建立密封。由此，即使密封垫圈10几乎不产生变形，第一密封部是每个垫圈10或垫圈10的任何部分，该垫圈10不在这三个部件之间同时产生密封。
然后目前所设计的垫圈10在第一、第二和第三静止部件3、4、5之间同时产生密封。
优选的是，垫圈10由硅树脂制成，但是也不排除由任何其它的聚合材料，例如橡胶、软木塞、合成材料或者任何其它必须或者理想的材料制成。唯一的要求是，材料要有可压缩性，并且当它被第一和第二静止部件受挤压时，它应该以能够对第三静止部件产生压力的方式表现出强的膨胀性。
显然，可以设计出这样一种密封垫圈10，它能够在三个以上静止部件之间同时产生密封，如果必需或者合乎需要，这种所设计的密封垫圈不应该从所附权利要求的保护范围中排除。
此外，还可以提供一种垫圈10，它除了同时在三个静止部件之间产生密封外，还能够使流体在油道20内进行循环，以防止任何泄漏。如图3所示，通过本发明的密封垫圈10的优选实施例提供了该特性。
最后，应该注意的是，具有至少一个第一静止部件3、至少一个第二静止部件4和至少一个第三静止部件5并且装配有这种密封垫圈10的内燃机也应该是具有新颖性和创造性的，并且也被包含在所附权利要求的保护范围之内。
已经对优选实施例进行了说明，但是应该理解的是，本发明的范围还包括其它可能的变形，这些变形由包括了可能的等同物的所附权利要求的内容限定。
权利要求
1.一种密封垫圈，尤其是被设计为通过压缩对内燃机的至少一个第一、一个第二和一个第三相邻静止部件(3，4，5)进行密封的密封垫圈，它具有至少一个密封部(1)和至少一个第二密封部(2)，该第一密封部(1)在发动机的第一静止部件(3)和第二静止部件(5)之间建立密封，该密封垫圈(10)的特征在于，由于在第一和第二静止部件(3，5)之间建立密封所必需的压力，而使第二密封部(2)在第一静止部件(3)和第三静止部件(4)之间产生密封。
2.如权利要求1所述的密封垫圈，其特征在于，第二密封部(2)在发动机的第一、第二和第三静止部件(3，4，5)同时产生密封。
3.如权利要求2所述的密封垫圈，其特征在于，第二密封部(2)受挤压从而在第一静止部件(3)和第二静止部件(5)之间产生密封，第二密封部的压力使其发生膨胀。
4.如权利要求3所述的密封垫圈，其特征在于，第二密封部(2)的膨胀使得在第一静止部件(3)和第三静止部件(4)之间产生密封。
5.如权利要求1，2，3或者4所述的密封垫圈，其特征在于，它具有位于它们相对的自由端处的两个第二密封部(2)。
6.如权利要求1至5任一权利要求所述的密封垫圈，其特征在于，它由硅树脂制成。
7.一种内燃机，特别是一种具有至少一个第一静止部件(3)、至少一个第二静止部件(5)和至少一个第三静止部件(4)的内燃机，其特征在于它包括至少一个如权利要求1至6所定义的密封垫圈(10)。
8.如权利要求7所述的发动机，其特征在于，第一静止部件(3)是定时箱，第二静止部件(5)是发动机气缸体，并且第三静止部件(4)是机油盘。
9.如权利要求7或8所述的发动机，其特征在于，它为四冲程发动机。
10.如权利要求9所述的发动机，其特征在于，它是按照狄塞尔循环进行运转的发动机。
全文摘要
本发明涉及一种密封垫圈，特别是被设计为通过压缩对内燃机的至少一个第一、一个第二和一个第三相邻静止部件(3，4，5)进行密封的密封垫圈，它具有至少一个密封部(1)和至少一个第二密封部(2)，该第一密封部(1)在发动机的第一静止部件(3)和第二静止部件(5)之间建立密封，由于在第一和第二静止部件(3，5)之间建立密封所必需的压力，而使第二密封部(2)在第一静止部件(3)和第三静止部件(4)之间产生密封。本发明还描述了一种内燃机，特别是一种具有至少一个第一静止部件(3)、至少一个第二静止部件(5)和至少一个第三静止部件(4)的内燃机，该内燃机还包括至少一个在此所定义的密封垫圈(10)。
文档编号F02F11/00GK1769660SQ20051009816
公开日2006年5月10日 申请日期2005年7月22日 优先权日2004年7月22日
发明者E·德奥利维拉 申请人:国际工业自动化南美洲有限公司