CN103423017B - 密封的t形接头组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封的T形接头，包括具有第一密封表面的第一部件、具有第二密封表面的第二部件和包括通道的第三部件，所述通道具有通道高度、通道宽度和通道深度。该T形接头还包括具有厚度的垫圈和突出部，所述突出部具有突出部高度、突出部宽度和突出部深度。所述突出部高度小于通道高度，突出部宽度小于通道宽度，并且突出部深度小于通道深度。该T形接头另外包括聚合物密封剂。垫圈被挤压在第一和第二密封表面之间，以形成第一和第二部件子组件。另外，聚合物密封剂被施加到通道中。将第三部件随后与第一和第二部件子组件装配在一起，以使突出部延伸到通道中以密封该T形接头。

Description

密封的T形接头组件

技术领域

本发明涉及密封的多部件T形接头组件。

背景技术

多种机构和结构可由多个部件沿特定设计接合部装配。这样的多部件接合部通常导致T形接头式组件。根据对象机构或结构，该接合部可能需要密封来防止流体从所得组件渗漏以及将污染物保持在所得组件外部。

发明内容

密封的T形接头包括具有第一密封表面的第一部件、具有第二密封表面的第二部件和包括通道的第三部件，所述通道具有通道高度、通道宽度和通道深度。该密封的T形接头还包括垫圈，该垫圈具有厚度，并且具有突出部，所述突出部具有突出部高度、突出部宽度和突出部深度。所述突出部高度小于通道高度，突出部宽度小于通道宽度，并且突出部深度小于通道深度。该密封的T形接头另外包括聚合物密封剂，其可被以珠状物的形式施用。垫圈被设置和挤压在第一和第二密封表面之间，以形成第一和第二部件子组件。另外，聚合物密封剂被施用到通道中。将第三部件随后与第一和第二部件子组件装配在一起，以使突出部延伸到并且被插入通道中以密封T形接头。

聚合物密封剂可以由室温硫化（RTV）材料配制。

第一部件可为内燃发动机的气缸体，第二部件为发动机的气缸盖，第三部件为发动机盖，并且垫圈为发动机的盖垫圈。在该情况下，该盖垫圈可配置为多层钢部件。

该垫圈可通过将第二部件紧固到第一部件被挤压在第一和第二密封表面之间。随后，通过第三部件被紧固到第一和第二部件的每一个，第三部件可与第一和第二部件子组件装配在一起。

涂敷的聚合物密封剂可包括预定量的聚合物，以使预定量的聚合物密封剂基本上填充所述通道。

聚合物密封剂可被作为具有预定横截面的珠状物以流体形式通过手动或自动分配器施用到通道中。

第一部件可关于垫圈在垫圈被设置并且挤压在第一和第二部件之间之前对准。另外，第三部件可与第一和第二子部件组件对准，以将突出部和通道对准。

还公开了一种密封根据上面所述的T形接头的方法。

在结合附图和所附权利要求理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面实现所述发明的一个或多个实施例和一个或多个最佳模式的详细描述非常显而易见。

附图说明

图1是包括以T形接头装配的气缸体、气缸盖和发动机盖的内燃机发动机组件图，其中T形接头由盖垫圈和聚合物密封剂密封。

图2是完全装配的图1中所示的T形接头的放大剖视图。

图3是结合为子组件的图2中所示的气缸体、气缸盖和盖垫圈的放大剖视立体视图。

图4是由被施加到发动机盖通道的聚合物密封剂形成的珠状物的局部放大剖视图。

图5是示出将图2中所示的T形接头密封的方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，其中，相似的附图标记指代相似的部件，图1显示了内燃（IC）发动机组件10。发动机组件10包括气缸体12，其被配置为接收曲柄轴、连杆和活塞子组件或旋转组件（未示出）。如本领域中的技术人员可理解的，曲柄轴被配置为在气缸体内旋转，并且可驱使连杆使活塞往复运动。曲柄轴、连杆和活塞没有单独显示，但是其配置和在气缸体12中的定位对发动机领域中的技术人员是已知的。

如图1和2中所示，发动机组件10还包括气缸盖组件16。气缸盖组件16通常包括气缸铸件，其通常机加工来容纳进气和排气阀，并且可包括用于致动进气和排气阀来控制发动机内部的燃烧的凸轮轴。进气和排气阀以及凸轮轴没有单独显示，但是其配置和在气缸盖组件16中的定位对发动机领域中的技术人员是已知的。根据发动机组件10的特定结构，如果凸轮轴没有包括在气缸盖组件16中，则通常凸轮轴被设置在气缸体12中。

气缸体和气缸盖子组件18在气缸体12与气缸盖组件16结合时形成。垫圈20，通常被称为盖垫圈，被设置在气缸体12和气缸盖组件16之间。在气缸盖组件16被与气缸体12放置在一起并且对准之前，垫圈20可与气缸体12对准。该对准可通过任何适当装置实现，例如定位销（未示出），以确保子组件18的精确结构。随后，通过经由适当的装置（例如螺栓）将气缸盖组件紧固到气缸体，垫圈20被挤压在气缸体12和气缸盖组件16之间。垫圈20可被配置为多层钢部件，其能够在IC发动机10运转过程中吸收气缸体12和气缸盖组件16的不相等的热膨胀和收缩率，以辅助密封气缸体和气缸盖子组件18。

如图1-2中另外所示，发动机组件10还包括发动机盖22。发动机盖22被配置为封闭发动机内部部件，例如凸轮轴和旋转组件14，且最小化外部碎片进入发动机组件10中以及润滑和冷却流体从发动机组件10的渗漏。发动机盖22与气缸体和气缸盖子组件18装配在一起，因而形成多部件T形接头24，该T形接头具有其间的接合部26。发动机盖22被关于气缸体和气缸盖子组件18取向。而且，发动机盖22可通过例如定位销（未示出）等任何适当装置关于气缸体和气缸盖子组件18对准，以确保发动机组件10的精确结构。如图2和4中所示，发动机组件10另外通过聚合物密封剂28密封。聚合物密封剂28可以是特别配置的室温硫化（RTV）材料。聚合物密封剂28可特别针对在密封剂已经干燥后在发动机组件10的运转条件下其柔韧性以及粘度和流体可渗透特性来选择。聚合物密封剂28通常被以连续珠状物的形式施用到接合部26。

聚合物密封剂28可用于密封多部件接头，例如通过将气缸体和气缸盖子组件18与发动机盖22结合形成的T形接头24。而且，聚合物密封剂28特别可用于在接头具有大的间隙变化时密封T形接头。通常，当结合部件的设计和/或制造公差成为结合部件或其中使用垫圈之间的尺寸标称配合的大百分比时，接头被认为具有大间隙变化。

如图3中所示，为了最小化上述大间隙变化的影响，IC发动机组件10包括另外的用于辅助其密封的结构。具体地，垫圈20包括突出部30。该突出部30具有突出部高度32、突出部宽度34和突出部深度36。在垫圈20为如上面所述的多层钢部件的情况下，突出部可由垫圈的一层或所有层形成。与突出部30互补，气缸体12包括第一密封表面38，气缸盖组件16包括第二密封表面40，并且发动机盖22包括通道42。该通道42具有通道高度44、通道宽度46和通道深度48。突出部高度32小于通道高度44，突出部宽度34小于通道宽度46，并且突出部深度36小于通道深度48。突出部高度32、通道高度44、突出部宽度34、通道宽度46、突出部深度36和通道深度48的相对尺寸对于发动机组件10中的突出部32和通道42的适当结合和配合很重要。

在垫圈20被分别设置并且挤压在第一和第二密封表面38和40之间来形成气缸体和气缸盖子组件18之后，将聚合物密封剂28施用在通道42中。如图4中所示，聚合物密封剂28可被以流体形式以具有预定横截面的珠状物通过手动装置（未示出）或自动分配器50施用到通道42中。分配器50可以是机械手的被编程来沿着由通道46限定的预定路径并且由特定编程控制器52控制的部分。而且，聚合物密封剂28可被施用到通道42中，以使预定量的聚合物密封剂基本上填充通道。在施用聚合物密封剂28之后，将发动机盖22与气缸体和气缸盖子组件18装配在一起，以使突出部30延伸并且插入通道42中，以可靠地密封IC发动机组件10。如上面所述，发动机盖22根据气缸体和气缸盖子组件18取向，并且可另外对准来确保垫圈20的突出部30到发动机盖22的通道42中的精确配合。

发动机盖22可通过经由例如螺栓等任何适当的装置被紧固到气缸体12和气缸盖组件16中的每一个来与气缸体和气缸盖子组件18装配在一起。发动机盖22到气缸体和气缸盖子组件18的该紧固旨在确保聚合物密封剂28、垫圈20和通道42之间的连续接触，以及通道内部的密封剂的适当的截面厚度。如图2中所示，通过最后将发动机盖22结合到气缸体和气缸盖子组件18，完成突出部30的封闭，同时通道42被使用聚合物密封剂28填充，以由此完全密封T形接头24。最后，当发动机盖22结合到气缸体和气缸盖子组件18时，相邻的部件边缘将通道42与外部环境的连通封闭。该与外部环境的封闭在IC发动机组件10在作为装配工艺的一部分通过加压空气进行有效密封测试时，对于防止未固化聚合物密封剂28从T形接头脱开很重要。

通过使用垫圈20密封T形接头的方法60显示在图5中，并且在下面关于图1-4进行了描述。该方法开始于框62，其中，提供例如气缸体12等具有第一密封表面38的第一部件、例如气缸盖组件16等具有第二密封表面40的第二部件、和例如发动机盖22等第三部件和垫圈20用于T形接头24中。该方法然后从框62进行到框64。在框64中，该方法包括将垫圈20设置并且挤压在第一密封表面38和第二密封表面40之间，来形成第一和第二部件子组件，例如气缸体和气缸盖子组件18。

为了确保精确装配，在将第二部件设置并且将垫圈20挤压在第一和第二部件之前，该垫圈以及继而第二部件可关于第一部件对准。如上面关于图1-4所述，将垫圈挤压在第一密封表面38和第二密封表面40之间可包括将第二部件紧固到第一部件。类似地，将第三部件与第一和第二部件子组件装配在一起也可包括将第三部件紧固到第一和第二部件中的每一个。另外，第三部件可与第一和第二部件子组件对准，以将突出部30和通道42对准。

在框64之后，该方法前进到框66。在框66中，该方法包括将聚合物密封剂28施用到第三部件的通道42中。预定量的聚合物密封剂28可被施用，以使所选量的聚合物密封剂基本上填充通道42。如上面所述，聚合物密封剂28的施用可通过分配器50以流体形式实现。分配器50可由编程的控制器52控制，以沿着由通道42限定的预定路径。在框66之后，所述方法前进到框68，其中，所述方法包括将第三部件与第一和第二部件子组件装配在一起，以使垫圈20的突出部30被插入并且延伸到通道42中，以密封T形接头24。在T形接头24被完全由聚合物密封剂28包围并且通道42由结合部件的边缘从环境封闭的情况下，方法60在框70中结束。

详细的描述和图或附图是对本发明的支持和描述，但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了实现要求保护的本发明的最佳模式和其他实施例，但是存在多种可替代设计和实施例来实践所附权利要求中限定的本发明。

Claims (10)

1.一种密封的T形接头，包括：

第一部件，具有第一密封表面；

第二部件，具有第二密封表面；

第三部件，包括通道，该通道具有通道高度、通道宽度和通道深度；

垫圈，具有厚度，并且包括突出部，所述突出部具有突出部高度、突出部宽度和突出部深度，其中，突出部高度小于通道高度，突出部宽度小于通道宽度，并且突出部深度小于通道深度；和

聚合物密封剂；

其中：

垫圈被设置并且挤压在第一和第二密封表面之间，以形成第一和第二部件子组件，所述聚合物密封剂被施用在第三部件的通道中，并且第三部件被与第一和第二部件子组件装配在一起，以使突出部延伸到第三部件的通道中以密封所述T形接头。

2.根据权利要求1所述的T形接头，其中，所述聚合物密封剂由室温硫化(RTV)材料配制。

3.根据权利要求1所述的T形接头，其中，第一部件为内燃发动机的气缸体，第二部件为所述发动机的气缸盖，第三部件为发动机盖，并且所述垫圈为所述发动机的盖垫圈。

4.根据权利要求1所述的T形接头，其中，通过将第二部件紧固到第一部件而将所述垫圈挤压在第一和第二密封表面之间，并且通过第三部件被紧固到第一和第二部件中的每一个而将第三部件与第一和第二部件子组件装配在一起。

5.根据权利要求1所述的T形接头，其中，施用的聚合物密封剂包括预定量的聚合物，以使所述预定量的聚合物密封剂基本上填充所述通道。

6.根据权利要求5所述的T形接头，其中，所述聚合物密封剂被作为连续珠状物经由自动分配器施用到所述通道中。

7.根据权利要求1所述的T形接头，其中，在将第二部件设置并且将垫圈挤压在第一和第二部件之前，该垫圈以及继而第二部件关于第一部件对准，使得在垫圈被挤压在第一和第二部件之间之前，所述第一和第二部件关于彼此对准，并且其中，所述第三部件被关于所述第一和第二部件子组件对准，以将所述突出部和所述通道对准。

8.一种密封T形接头的方法，该方法包括：

将垫圈设置并且挤压在第一部件的第一密封表面和第二部件的第二密封表面之间，以形成第一和第二部件子组件，其中，所述垫圈具有厚度，并且包括突出部，所述突出部具有突出部高度、突出部宽度和突出部深度；

将聚合物密封剂施用到第三部件的通道中，其中，所述通道具有通道高度、通道宽度和通道深度，并且其中，突出部高度小于通道高度，突出部宽度小于通道宽度，并且突出部深度小于通道深度；和

将第三部件与第一和第二部件子组件装配在一起，以使所述突出部延伸到第三部件的所述通道中以密封所述T形接头。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述聚合物密封剂由室温硫化(RTV)材料配制。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一部件为内燃发动机的气缸体，第二部件为所述发动机的气缸盖，第三部件为发动机盖，并且所述垫圈为所述发动机的盖垫圈。