專利名稱：密封結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于安裝在汽缸頭罩上的閥的密封結構。本發明還涉及用于構造這種密封結構的套件。本發明進一步涉及用于安裝在汽缸頭罩上的閥和具有這種閥的汽缸頭罩。
背景技術：
DE 60029145T2公開了一種可以安裝在汽缸頭罩上的閥。該閥具有套筒，該套筒具有多個控制部分，通過這些控制部分的幫助，可以控制氣缸頭的流體通道。該閥被安裝到汽缸頭罩上，使得閥的套筒以防泄漏的方式突出到形成于氣缸頭中的容座內并且通向該容座流體通道被控制。形成在氣缸頭中的流體通道例如用來被控制可變閥驅動。
EP 1884629B1公開了一種汽缸頭罩，其容納流體通道并且具有用于閥的套筒的容座，其中流體通道通向該容座。為了能夠用塑料制造汽缸頭罩，容座形成為被插入汽缸頭罩中的金屬容座部分。閥現在于其套筒被插入至容座部分的容座中。為了對于容座的內壁產生足夠的套筒的密封，這種金屬容座部分可以被簡單且精確地機械加工來生產容座，這防止或至少減小了相鄰流體通道之間的泄漏。然而，以塑料的形式實現這種汽缸頭罩所耗費的精力相當大。由塑料構成的汽缸頭罩中的金屬容座部分的結構整體性特別復雜。
發明內容
本發明涉及這樣的問題，該問題是尋找一種能夠特別減小制造所耗精力的、將這種閥布置在汽缸頭罩上的方式。該問題根據本發明由獨立權利要求的主題所解決。有利的實施例形成了從屬權利要求的主題。本發明基于這樣的一般概念在閥的套筒上為閥安裝密封結構，該密封結構為汽缸頭罩的容座中的流體通道提供彼此之間的期望的密封。由此可以使得容座直接形成在汽缸頭罩中，并且特別是可以使得汽缸頭罩包括由塑料制造的容座區域。容座的后機械加工也可能是多余的，因為密封結構可以便利地被設計為使其能夠補償容座的形狀容差。具體地，密封結構包括多個徑向有效的密封區域和至少一個徑向滲透性通道區域。各個通道區域都軸向布置在兩個軸向相鄰的密封區域之間。密封結構可以被放置為使得密封區域和其各個通道區域以每兩個軸向相鄰的密封區域軸向布置在閥的控制部分的兩側上的方式軸向布置在閥的套筒上，而各個通道區域被布置為與各個控制部分徑向齊平。在安裝狀態中，具有密封結構的套筒被軸向插入到汽缸頭罩的容座中，于是密封區域以徑向密封的方式在形成在汽缸頭罩中的流體通道的至少一個開口的兩側上軸向地擠壓抵靠容座的面向套筒的內壁。與各個流體通道相關聯的控制部分因此可以通過相關聯的通道區域來控制各個流體通道。密封區域具有不同的外部橫截面的實施例是非常有利的，特別是外部橫截面隨著穿透進容座的深度增加而變小。這種方式意味著可以考慮能夠拔模角，其中，如果包括具有容座的區域的汽缸頭罩是由塑料注塑模制，則在容座中能夠設置該拔模角。密封區域和通道區域可以由塑料(特別是具有彈性特性的塑料)構成。至少密封區域由彈性體或熱塑性塑料彈性體構成。各個通道區域同樣可以由彈性體構成。通道區域原則上也可以由熱固性塑料或熱塑性塑料制成。根據密封結構的第一變化例，密封區域和各個通道區域原則上可以被分別布置在套筒上的單獨部件。如果提供了多個通道區域，那么它們可以被例如設計為相同部件。各個通道區域因而用作用于密封區域的隔離件元件。至少一個密封區域可以被設計為環形密封件或密封環。根據優選實施例，可以提供至少一個支撐部分，該支撐部分具有接收對設計為密封環的密封區域的外部環形槽。由此可以產生對于安裝的益處。通道區域特別可以一體形成在這種支撐部分上，使得各個支撐區域形成通道區域和安裝到該通道區域的密封區域的
單元。·根據另一個實施例，可以提供至少一個緊固部分，在閥的安裝期間當套筒插入到容座中時，其可以被固定到套筒處于領先位置的端部分上。緊固部分因此在密封結構被安裝到套筒時形成最后的被安裝部件。當這種緊固部分被固定到套筒時，密封結構的全部部件然后被固定到套筒，使得可以省略將密封結構固定到套筒的其他手段。該緊固部分可以例如通過夾子連接或插銷連接(即，具體地通過合成型安裝)來固定到套筒。原則上，可以另外地或可選地提供摩擦安裝連接。這種緊固部分原則上也可以與至少一個通道區域一體地形成，以簡化安裝。此外，緊固部分也可以具有用于接收被設計為密封環的密封區域的外部環形槽。因此，一種用于構造根據第一變化例的密封結構的套件包括具有單獨地制造的部件的形式的密封區域和各個通道區域。密封區域原則上可以被設計為密封環，例如0形環。可選地，該套件也可以包括上述類型的緊固部分和/或支撐部分。根據密封結構的第二變化例，密封區域被設計為單獨的密封環，而提供了公共支撐件，該公共支撐件具有作為一體部件的各個通道區域并且對于每個密封環具有用于接收各個密封環的一個外部環形槽。密封結構因此基本僅由一個公共支撐件和安裝到該公共支撐件的密封環構成。預安裝單元因此被制造為可以被整體放置在各個閥的套筒上。這簡化了安裝操作。支撐件可以方便地由塑料制造。原則上可以使用尺寸穩定的熱固性塑料或熱塑性塑料。支撐件可以被制造為注塑模制部分或者車削的部分。根據密封結構的第三變化例，密封區域和各個通道區域可以一體形成在密封體上。那么密封結構可以基本僅由一個密封體構成，該密封體具有至少兩個或全部密封區域以及至少一個或全部通道區域來作為一體部件。由此簡化了密封結構的制造。密封體可以具體地由塑料制造。密封材料在這種情況下是優選的。密封體因此特別由彈性體或熱塑性彈性體制造。密封體方便地為注塑模制部件。因此，根據本發明的適合于安裝在汽缸頭罩上的閥具有套筒和上述類型的密封結構，該氣缸蓋罩具有容座和流體通道，該套筒具有用于控制汽缸頭罩的至少一個流體通道的至少一個控制部分。
因此，根據本發明的用于安裝在內燃機上的汽缸頭罩包括容座和上述類型的密封結構，該容座用于閥的套筒并且用于控制汽缸頭罩的至少一個流體通道，該密封結構可以被插入到容座中或者例如在預安裝操作中已經被插入到容座中。此外，可以在從屬權利要求、附圖以及使用附圖的相關附圖的說明中找到本發明的其他重要特征和優點。不言而喻，上述特征以及之后將會解釋的特征可以不僅在所指出的所有情況的結合中使用，還可以在其他結合中或者單獨使用，而不超出本發明的范圍。本發明的優選示例性實施例在附圖中示出并且在以下描述中更加詳細地解釋，其中相同的附圖標記表示相同或相似或者功能相同的部件。
圖I示意性地示出了在閥區域中汽缸頭罩的縱截面；圖2示意性地示出了具有密封結構的閥的立體圖；圖3示意性地示出了具有分解表示的密封結構的閥的立體圖；圖4示意性地示出了在另一個實施例中的密封結構的立體圖；圖5示意性地示出了在另一個實施例中的密封結構的立體圖。
具體實施例方式根據圖1，汽缸頭罩1(僅示出了其一部分)包括容座2和至少一個流體通道3。在該示例中，設置了多個流體通道3，具體確切地為三個流體通道3，它們分別由具有虛線的雙箭頭表示。容座2相對于軸向4以圓柱或圓錐方式延伸。在該示例中，容座2具有軸向開口端側5。根據流體通道3中的流體的流動方向，該端側開口 5可以形成入口開口或出口開口。流體通道3通向容座2。例如，流體通道3在入口或出口側分離，并且因此各自由它們自身向容座2徑向引導，使得它們徑向流體連接到容座2。各個連接點彼此軸向間隔開。于是，經由端側開口 5，流體通道3的公共出口側或入口側可以連接到容座2。閥6被提供用于控制流體通道3。閥6具有套筒7，其具有至少一個控制部分8。在該示例中，套筒7具有多個控制部分8，即確切地為三個控制部分8。因此，套筒7對于每個流體通道3具有其自身的控制部分8。控制部分8被軸向布置在相對于彼此一距離處或者軸向彼此相鄰。閥6可以被安裝在汽缸頭罩I上。為此，套筒7被軸向插入容座2中。在安裝狀態下，控制部分8與流體通道3的徑向連接點徑向對準。本示例中的控制部分8具有徑向開口 9，其穿透套筒7并且允許從其流動通過。這些徑向開口 9于是可以在閥6的控制構件(未示出)的幫助下被控制，使得其可以根據閥構件的位置來打開和關閉。閥構件被簡便地構造為使得與不同的控制部分8相關聯的徑向開口 9可以被分別控制。為了防止或減小在徑向開口 9被關閉時相鄰的流體通道3之間的泄露，還設置了密封結構10。該密封結構10包括多個徑向有效密封區域11以及至少一個徑向滲透性通道區域12。在該示例中，確切地說設置了三個通道區域12和四個密封區域11。通道區域12和密封區域11是環形，以使得它們可以被軸向布置在套筒7上。密封區域11和通道區域12被布置為使得每個通道區域12與兩個軸向相鄰的密封區域11相關聯并且各個通道區域12軸向布置在兩個相關聯的密封區域11之間。在安裝狀態中，密封結構10被軸向布置在套筒7上。在安裝狀態中，在所有情況下，在套筒7的控制部分8的軸向兩側上存在兩個軸向相鄰的密封區域11，而軸向布置在兩個密封區域11之間的通道區域12被布置為與各個控制部分8徑向齊平。此外，各個密封區域11以徑向密封的方式在外部徑向擠壓抵靠容座2的面向套筒7的內壁13。因此可以減小或防止沿著相鄰的流體通道3之間的內壁13的泄露。如果容座2具有圓錐形狀，密封區域11可以具有互補的外部橫截面。密封區域11可以特別具有不同的外部橫截面。根據各個密封區域11相對于套筒7向容座2的穿透深度的軸向定位，密封區域11可以具有隨著穿透深度增加而變小的外部橫截面。特別在包括含有容座2的區域的汽缸頭罩I是塑料注塑模制時，產生圓錐形容座2。容座2的錐度簡化或者允許注塑模制的汽缸頭罩I的脫模。密封區域11和通道區域12優選地由塑料構成，結果是，這些區域可以以特別成本有效的方式制造。密封區域11優選地由彈性塑料制造。與此相反，通道區域12可以由熱固性塑料、熱塑性塑料制造或同樣可由彈性體制造。在這種情況下，可以使用相同的塑料，如必要的話該相同的塑料具有不同成分，或者可以使用另外不同的塑料。·在圖I到圖3中示出的優選實施例中，密封區域11和通道區域12被構造為單獨部件，其為環形并且可以獨立地布置在套筒7上。在這種情況下，密封區域11以徑向密封的方式在內部直接徑向擠壓抵靠套筒7的外側14，在每種情況下，密封區域11在與控制部分8之一軸向相鄰地定位的軸向部分28中。密封區域11以同樣密封的方式在外部徑向擠壓抵靠內壁13。密封區域11在這種情況下被構造為密封環，特別是0形環，其在下文中也用附圖標記11表示。在圖I到圖3中示出的實施例中，密封結構10也包括支撐部分15。該支撐部分15具有外部環形槽16，密封區域11被插入該外部環形槽16中并且為了這個目的而被構造為密封環11。在該示例中，當安裝密封結構10時，支撐部分15首先被放置在套筒7上。套筒7同樣具有外部環形槽17，密封環18被插入到該外部環形槽17中的由支撐部分15軸向覆蓋的區域中。密封環18以徑向密封的方式擠壓支撐部分15的內側。該支撐部分15也是環形的。在該示例中，與支撐部分15軸向相鄰的通道區域12 —體形成在支撐部分15上，使得支撐部分15和直接相鄰的通道區域12形成單件的一體部件。此外，在這里示出的實施例中的密封結構10包括緊固部分19，其同樣為環形并且可以同樣被放置在套筒7上。緊固部分19被作為在安裝密封結構10時最后的部件放置在套筒7上并且可以被固定到套筒7。這種固定可以例如由結合成型安裝和/或摩擦安裝的插銷或夾子提供。例如，環形圓周凹陷26可以提供在套筒7上在自由端部區域25或端部25處的緊固部分20中，環形圓周突起27徑向地接合到該凹陷中，該環形圓周突起27形成在緊固部分19上并且徑向向內突出。圖I到圖3中示出的密封結構10可以借助于套件21來構造，該套件21包括單獨的元件，例如具有密封環11的形式的四個密封區域11、兩個單獨的通道區域12、具有一體的通道區域12和安裝的密封區域11的支撐部分15以及緊固部分19。各個通道區域12可以結構相同，即，具體地說形成相同的部分。根據它們安裝到套筒7上的順序，被構造為密封環11的密封區域11可以具有不同的外部橫截面。與套筒7直接相互作用的密封區域11也方便地具有相同的內部橫截面，而插入到外部環形槽16中的密封區域11具有更大的內部橫截面。圖4示出了密封結構10的不同實施例。在該實施例中，各個密封區域11被再次設計為單獨的密封環11，其可以特別具有不同的外部橫截面。然而，在這種情況下同樣可以想到結構相同的密封環11來實現密封區域11。根據圖4的實施例具有公共支撐件22，其具有作為一體部件的通道區域12并且在每種情況下都具有用于接收被設計為密封環11的密封區域11的外部環形槽23。圖4示出了密封結構10的預安裝單元，其中被設計為密封環11的密封區域11被插入到支撐件22的相關聯的外部環形槽23中。密封結構10因此可以被放置在套筒7上作為組裝單元。或者，支撐件22可以被首先放置在套筒7上并且之后可以安裝密封環11。支撐件22可以由塑料制造。可以使用車削的部分或注塑模制的部分。或者，支撐件22也可以被形成為吹模制的部分。支撐件22可以由與密封區域11不同的塑料制成。圖5示出了密封結構10的另一個實施例,其具有單個密封體24,優選地全部密封區域11以及全部通道區域12被一體形成在該單個密封體24上。整個密封體24方便地由 密封材料制造。其方便地為彈性體塑料。或者，密封區域11也可以通過兩部件注塑模制來模制在密封體24上。密封區域11在兩個實施例中都能以由沿圓周圓珠形或刀片形方式形成。原則上，也可以想到根據圖4和圖5的實施例的結合，其中至少一個密封區域11在密封體24中成一體，并且如密封環11的至少一個密封區域11被插入形成在密封體24上的外部環形槽23中。
權利要求
1.一種用于安裝在汽缸頭罩(I)上的閥(6)的密封結構，該密封結構具有多個徑向有效的密封區域(11)和至少一個徑向滲透性通道區域(12)，所述通道區域(12)軸向布置在在每種情況下都軸向相鄰的兩個所述密封區域(11)之間，其中，所述密封區域(11)和各個所述通道區域(12)能夠以在每種情況下都軸向相鄰的兩個密封區域(11)軸向布置在所述閥(6)的控制部分(8)的兩側上的方式軸向放置在所述閥(6)的套筒(7)上，并且各個所述通道區域(12)被布置為與各個所述控制部分(8)徑向齊平，使得當所述閥(6)被安裝在所述汽缸頭罩⑴上時，具有所述密封結構(10)的所述套筒(7)被軸向插入到形成在所述汽缸頭罩(I)中的容座(2)中，并且所述密封區域(11)以徑向密封的方式擠壓抵靠所述容座(2)的在至少一個流體通道(3)的兩側上軸向面向所述套筒(7)的內壁(13)，所述至少一個流體通道(3)能夠借助于各個所述控制部分(8)來被控制并且形成在所述汽缸頭罩(I)中。
2.根據權利要求I所述的密封結構，其特征在于， 所述密封區域(11)具有不同的外部橫截面，該外部橫截面將會隨著穿透至所述容座(2)中的深度的增加而變小。
3.根據權利要求I或2所述的密封結構，其特征在于， 所述密封區域(11)和各個所述通道區域(12)由塑料構成，其中至少所述密封區域(11)由彈性體構成。
4.根據權利要求I到3中任一項所述的密封結構，其特征在于， 所述密封區域(11)和各個所述通道區域(12)是能夠被單獨放置在所述套筒(7)上的單獨部件。
5.根據權利要求I到4中任一項所述的密封結構，其特征在于， 提供了至少一個支撐部分(15)，所述至少一個支撐部分(15)具有用于接收被設計為密封環(11)的密封區域(11)的外部環形槽(16)。
6.根據權利要求I到5中任一項所述的密封結構，其特征在于， 提供了至少一個緊固部分(19)，在所述閥￠)的安裝期間當所述套筒(7)被插入到所述容座(2)中時，所述至少一個緊固部分(19)能夠被固定到所述套筒(7)處于領先位置的端部分(25)上。
7.根據權利要求5或6所述的密封結構，其特征在于， 至少一個所述通道區域(12)與所述支撐部分(15)或與所述緊固部分(19) 一體地制造為單件部件。
8.一種用于構造根據權利要求4到7中任一項所述的密封結構(10)的套件，其中，所述密封區域(11)和各個所述通道區域(12)由單獨制造的部件形成。
9.根據權利要求I到3以及5到7中任一項所述的密封結構，其特征在于， 所述密封區域(11)被設計為單獨的密封環(11)， 提供了公共支撐件(22)，其具有作為一體部件的各個所述通道區域(12)并且對于每個所述密封環(11)具有用于接收各個所述密封環(11)的一個外部環形槽(23)。
10.根據權利要求9所述的密封結構，其特征在于， 所述支撐件(22)由塑料制造。
11.根據權利要求I到3以及5到7中任一項所述的密封結構，其特征在于，所述密封區域(11)和各個所述通道區域(12) —體地形成在公共密封體(24)上。
12.根據權利要求11所述的密封結構，其特征在于， 所述密封體(24)由塑料制造。
13.一種用于安裝在汽缸頭罩(I)上的閥， 其具有套筒(7)，所述套筒(7)具有用于控制所述汽缸頭罩(I)的至少一個流體通道(3)的至少一個控制部分(8)， 其具有根據權利要求I到7和9到12中任一項的密封結構(10)。
14.一種用于內燃機的汽缸頭罩， 其具有容座(2)，所述容座(2)用于閥(6)的套筒(7)并且用于控制所述汽缸頭罩(I)的至少一個流體通道(3)， 其具有根據權利要求I到7和9到12中任一項的被插入或能被插入至所述容座中的密封結構(10)。
全文摘要
本發明涉及一種用于安裝在汽缸頭罩(1)上的閥(6)的密封結構(10)，該密封結構具有多個徑向有效的密封區域(11)和至少一個徑向滲透性通道區域(12)，該通道區域(12)軸向布置在在每種情況下都軸向相鄰的兩個密封區域(11)之間，其中，密封區域(11)和各個通道區域(12)能夠以在每種情況下都軸向相鄰的兩個密封區域(11)軸向布置在閥(6)的控制部分(8)的兩側上的方式軸向放置在閥(6)的套筒(7)上，并且各個通道區域(12)被布置為與各個控制部分(8)徑向齊平，使得當閥(6)被安裝在汽缸頭罩(1)上時，具有密封結構(10)的套筒(7)被軸向插入到形成在汽缸頭罩(1)中的容座(2)中，并且密封區域(11)以徑向密封的方式擠壓抵靠所述容座(2)的在至少一個流體通道(3)的兩側上軸向面向套筒(7)的內壁(13)，所述至少一個流體通道(3)能夠借助于各個控制部分(8)來被控制并且形成在汽缸頭罩(1)中。
文檔編號F02F1/24GK102748156SQ20121011768
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月20日 優先權日2011年4月20日
發明者烏爾里希·維斯納, 弗蘭克·羅德, 揚·舍費爾, 斯特凡·魯佩爾, 漢斯·魏貝爾, 西格弗里德·戴斯, 路易斯·卡洛斯·弗里茨, 阿曼多·希加 申請人:馬勒國際有限公司