CN112771291A - 垫圈和索环安装组件 - Google Patents

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Abstract

垫圈组件包括垫圈主体、背胶膜和多个索环。所述垫圈主体包括第一面，以及所述背胶膜包括粘结到所述垫圈主体的第一面上的粘性面。所述索环粘结到所述背胶膜的粘性面上。

Description

垫圈和索环安装组件
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2018年9月28日提交的第62/737,955号美国临时专利申请的优先权和所有权益，其全部内容通过引用合并于此。
背景技术
当制造或重造某些类型的发动机时，垫圈主体和多个索环(grommets)被安装在发动机缸体与汽缸盖之间。单独放置索环会是一个耗时的过程，并且跟踪大量索环会增加丢失一个或多个索环的风险。
附图说明
图1是示例性发动机的一部分的透视图。
图2是示例性垫圈组件的前平面图。
图3是垫圈组件的后侧透视图。
图4是垫圈组件的后透视图。
图5是沿图4中的线5-5截取的垫圈组件的一部分的剖视图。
图6是图5的放大部分的剖视图。
具体实施方式
参考附图，垫圈组件30包括垫圈主体32、背胶膜34和多个索环36。垫圈主体32包括第一面38，背胶膜34包括粘结到垫圈主体32的第一面38上的粘性面40。索环36粘结到背胶膜34的粘性面40上。
当将垫圈主体32安装到发动机缸体42上时，垫圈组件30节省时间并降低了索环36掉落或丢失的可能性。垫圈组件30允许一步就将垫圈主体32和索环36放置在发动机缸体42上的适当位置，而不是单独放置索环36。通过将索环36与较大的垫圈主体32保持在一起，垫圈组件30降低了索环36掉落或丢失的可能性。
参考图1，垫圈组件30用于将垫圈主体32和索环36安装到发动机缸体42上。发动机缸体42是通过内燃产生能量的发动机44的一部分。发动机缸体42包括多个汽缸46。汽缸46被成形为容纳活塞(未示出)。这些活塞通过内燃过程在相应的汽缸46中运动。
当安装到发动机缸体42上时，垫圈主体32用作包围汽缸46的汽缸盖(未示出)的垫片。安装时，索环36用作使得诸如水等冷却剂流动通过发动机缸体42和围绕汽缸46的汽缸盖中的冷却剂通道(未示出)的密封件，这种流动可吸收和移除由汽缸46产生的热量。
参考图2-4，垫圈主体32具有平面形状。垫圈主体32包括第一面38和与第一面38相对的第二面48。第一面38和第二面48面向相反的方向。第一面38和第二面48是平面的并且彼此平行。第一面38和第二面48分开基本上恒定的厚度T。
垫圈主体32是整体的零件，即，在零件的各部分之间没有内部接缝的连续的零件。垫圈主体32是具有足够的强度和硬度以用于发动机44中的非弹性材料，例如，诸如铝或钢等金属。可替代地，垫圈主体32可包括平行于第一面38和第二面48的多个层。垫圈主体32可通过冲切操作成形。
垫圈主体32包括主体50和从主体50延伸的推杆开口框架52。主体50和推杆开口框架52形成垫圈主体32的整体。推杆开口框架52限定了与主体50接壤的推杆开口54；换句话说，主体50和推杆开口框架52形成推杆开口54。主体50形成推杆开口54的顶部(如图所示)，并且推杆开口框架52形成推杆开口54的侧面和底部。
垫圈主体32包括缸孔(cylinder bore)56。垫圈主体32的主体50完全围绕缸孔56延伸。缸孔56具有圆形形状。缸孔56在正交于第一面38和第二面48的方向上穿过垫圈主体32从第一面38延伸到第二面48。缸孔56的直径基本上等于发动机缸体42中的汽缸46的直径。当安装垫圈主体32时，缸孔56与汽缸46对准。
垫圈主体32(例如主体50)包括多个排水口58。每个排水口58具有圆形形状。排水口58在正交于第一面38和第二面48的方向上穿过垫圈主体32从第一面38延伸到第二面48。排水口58围绕缸孔56沿周向布置。例如，如图所示，垫圈主体32包括八个排水口58。每个排水口58到缸孔56的中心的径向距离大致相同。每个排水口58与沿从该排水口58的任一圆周方向的周向相邻的排水口58之间的距离大致相同。
垫圈主体32(例如主体50)包括多个螺栓开口60。每个螺栓开口60具有圆形形状。螺栓开口60在正交于第一面38和第二面48的方向上穿过垫圈主体32从第一面38延伸到第二面48。螺栓开口60围绕缸孔56沿周向布置。例如，如图所示，垫圈主体32包括八个螺栓开口60。每个螺栓开口60距缸孔56的中心大致相同的径向距离。每个螺栓开口60与沿从该螺栓开口60的任一圆周方向的周向相邻的螺栓开口60之间的距离大致相同。排水口58和螺栓开口60围绕缸孔56以交替的方式布置；即，每个排水口58在围绕缸孔56的每个圆周方向上沿周向与一个螺栓开口60相邻，并且每个螺栓开口60在围绕缸孔56的每个圆周方向上沿周向与一个排水口58相邻。
背胶膜34是在其上施加了粘合剂的薄基底。该薄基底可以是任何合适的浅薄且抗撕裂的材料，例如乙烯基、织物等。可选择基底的材料，使得粘合剂将比粘结到垫圈主体32上更牢固地粘结到基底上，并且比粘结到索环36上更牢固地粘结到基底上。背胶膜34包括在其上已经施加了粘合剂的粘性面40以及与该粘性面40相对的在其上尚未施加粘合剂的非粘性面62。
背胶膜34的粘性面40粘结到垫圈主体32的第一面38。背胶膜34覆盖垫圈主体32的主体50，并且不跨过推杆开口54或推杆开口框架52而延伸。背胶膜34的外边缘通常遵循垫圈主体32的主体50的外边缘。背胶膜34包括从垫圈主体32的外边缘向外延伸的凸片70。凸片70为技术人员提供了一个在从垫圈主体32上去除背胶膜34的过程中握持背胶膜34的地方。
背胶膜34包括与垫圈主体32的缸孔56同心定位的缸孔洞64。缸孔洞64是圆形的，并且缸孔洞64的直径大致等于或小于缸孔56的直径。背胶膜34覆盖排水口58和螺栓开口60；即，背胶膜34没有与排水口58或螺栓开口60相对应的开口。
参考图5和6，索环36具有环形形状。每个索环36具有恒定厚度的圆形壁的横截面，并且该横截面沿正交于该横截面的轴线A从索环36的第一端66延伸到索环36的第二端68。换句话说，索环36各自从第一端66到第二端68具有圆柱形的管状形状，其中第一端66敞开并且第二端68敞开。索环36在与垫圈主体32的第一面38正交的方向上(即在沿轴线A的方向上)的厚度Tg大于垫圈主体32的厚度T。索环36的轴向厚度Tg例如可以是垫圈主体32的厚度T的两倍以上。
索环36是弹性体材料。弹性体材料通常具有较低的杨氏模量和较高的破坏应变。例如，索环36可以是橡胶、聚氨酯、硅树脂等。
索环36特别是索环36的第一端66粘结到背胶膜34的粘性面40上。每个索环36的第一端66因此与第一面38共面。每个索环36定位在排水口58中各个排水口中。每个索环36的直径Dg小于相应的排水口58的直径Dw，并且每个索环36同心地定位在相应的排水口58中。因此，索环36各自与垫圈主体32间隔开，具体地，与相应的排水口58沿径向向内间隔开；换句话说，由于索环36在排水口58中的同心定位，索环36不接触排水口58的边缘或垫圈主体32的任何其他部分。在每个索环36和相应的排水口58之间存在同心间隙72。同心间隙72的径向距离基本上等于(Dw-Dg)/2。
背胶膜34将自身、垫圈主体32和索环36保持在一起，并将这些组件保持在适当的位置。因此，垫圈组件30可在一个位置被制造和组装，并且被运送到另一位置以安装在发动机44中。垫圈组件30因此可被大量生产，从而降低了成本。
要将垫圈主体32和索环36安装到发动机缸体42，技术人员首先将垫圈组件30放置在发动机缸体42上，以使缸孔56与缸体46对准，并且排水口58与冷却液通道对准。为了实现适当的对准，可将杆放置在发动机缸体42的螺栓孔中，并且可放置垫圈组件30，以使杆延伸穿过螺栓开口60。放置垫圈组件30，使得第一面38和背胶膜34背对发动机缸体42。索环36将延伸到相应的冷却剂通道中。然后移除背胶膜34，例如将其剥离，从而相对于发动机缸体42将垫圈主体32和索环36都留在适当位置，如图1所示。当移除背胶膜34时，垫圈主体32的重量和索环36延伸到冷却剂通道中的轴向厚度Tg将垫圈主体32和索环36保持在适当的位置。当汽缸盖放置在垫圈主体32上时，索环36沿轴线A被压缩，径向地向外推动每个索环36以压向相应的冷却剂通道。杆可移除，并且螺栓可插入穿过螺栓开口60并拧紧，以将汽缸盖、垫圈主体32和发动机缸体42压缩在一起。
已经以说明性的方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语旨在具有描述性词语的性质，而不是限制性的。如本文所用，“基本上”是指尺寸、持续时间、形状或其他形容词可能由于物理缺陷、电力中断、机械加工或其他制造工艺的变化等而与所描述的略有不同。形容词“第一”和“第二”贯穿本文档用作标识，并不表示重要性、顺序或数量。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变型是可能的，并且本公开可以不同于所具体描述的方式实践。

Claims (19)

1.一种垫圈组件，包括：
垫圈主体，所述垫圈主体包括第一面；
背胶膜，所述背胶膜包括粘性面，所述粘性面粘结到所述垫圈主体的第一面上；以及
多个索环，所述多个索环粘结到所述背胶膜的粘性面上。
2.根据权利要求1所述的垫圈组件，其中，所述垫圈主体包括多个排水口，其中每个索环定位在所述排水口中的相应的排水口中。
3.根据权利要求2所述的垫圈组件，其中，所述排水口是圆形的，并且所述索环具有环形形状。
4.根据权利要求3所述的垫圈组件，其中，每个索环的直径小于相应的排水口的直径，并且每个索环同心地定位在所述相应的排水口中。
5.根据权利要求2所述的垫圈组件，其中，所述垫圈主体包括缸孔。
6.根据权利要求5所述的垫圈组件，其中，所述排水口围绕所述缸孔周向地布置。
7.根据权利要求5所述的垫圈组件，其中，所述垫圈主体包括多个螺栓开口。
8.根据权利要求7所述的垫圈组件，其中，所述排水口和所述螺栓开口围绕所述缸孔沿周向布置。
9.根据权利要求8所述的垫圈组件，其中，所述排水口和所述螺栓开口以交替的方式围绕所述缸孔布置。
10.根据权利要求7所述的垫圈组件，其中，所述背胶膜覆盖所述螺栓开口。
11.根据权利要求5所述的垫圈组件，其中，所述背胶膜包括与所述垫圈主体的缸孔同心定位的缸孔洞。
12.根据权利要求5所述的垫圈组件，其中，所述垫圈主体包括：主体，所述主体围绕所述缸孔延伸；以及推杆开口框架，所述推杆开口框架从所述主体延伸并限定出与所述主体接壤的推杆开口。
13.根据权利要求12所述的垫圈组件，其中，所述背胶膜覆盖所述垫圈主体的主体，并且不跨所述推杆开口或推杆开口框架延伸。
14.根据权利要求1所述的垫圈组件，其中，所述索环各自与所述垫圈主体间隔开。
15.根据权利要求1所述的垫圈组件，其中，所述索环在与所述第一面正交的方向上的厚度大于所述垫圈主体在与所述第一面正交的方向上的厚度。
16.根据权利要求1所述的垫圈组件，其中，所述垫圈主体具有平面形状。
17.根据权利要求1所述的垫圈组件，其中，所述垫圈主体是整体件。
18.根据权利要求1所述的垫圈组件，其中，所述索环是弹性体材料。
19.根据权利要求18所述的垫圈组件，其中，所述垫圈主体是非弹性材料。
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