專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的密封結(jié)構(gòu)，更具體地，涉及一種用于在內(nèi)燃機(jī) 內(nèi)使用的具有軸承密封件的密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
典型地，戶外電動(dòng)工具使用二沖程或四沖程內(nèi)燃機(jī)以便驅(qū)動(dòng)工具，例如剪線器 (line trimmer)、吹風(fēng)機(jī)/真空裝置、鏈鋸，綠籬機(jī)(hedge trimmer)等。該發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)較 輕且在多種角定向操作期間可以輕易地被操作人員攜帶。內(nèi)燃機(jī)通常具有曲軸箱，該曲軸 箱在曲軸軸承位置處分開(split)。第一曲軸箱部分可以是具有至少一個(gè)燃燒氣缸的上部， 該第一曲軸箱部分通常由輕質(zhì)金屬合金鑄造，例如鋁合金，該輕質(zhì)金屬合金具有良好的導(dǎo) 熱性及較輕的重量。第二曲軸箱部分可以是不受熱張力影響的下部，該第二曲軸箱部分可 以由類似的輕金屬合金制成，或者甚至由各種熱塑性材料或相似物制成。然而，各種制造或 性能問題(諸如曲軸箱部分之間的巨大溫差)可能會(huì)導(dǎo)致密封問題。傳統(tǒng)地，在兩個(gè)曲軸箱部分之間設(shè)置有密封件。在一個(gè)例子中，該密封件能夠由通 常液體的密封材料原地(in place)形成，該液體密封材料設(shè)置在曲軸箱部分之間并且允許 固化為固體材料。然而，在曲軸箱部分之間確保完整且均勻的密封非常困難且勞動(dòng)強(qiáng)度大。 此外，發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸后，原地形成的密封件不能再次使用。在另一個(gè)例子中，可以使用預(yù)成型 的密封件。然而，通常曲軸箱部分的一個(gè)或兩個(gè)必須在裝配前經(jīng)過機(jī)械加工以實(shí)現(xiàn)用于密 封部件的潔凈密封表面。這種機(jī)械加工困難、昂貴且勞動(dòng)強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容
以下是對(duì)本發(fā)明的簡要說明，以便提供對(duì)本發(fā)明各個(gè)方面的一些實(shí)施例的基本理 解。本說明不是對(duì)本發(fā)明的詳盡縱覽。而且，本簡要說明的目的不在于確定本發(fā)明的重要 部件，也不在于描述本發(fā)明的保護(hù)范圍。本簡要說明的唯一目的是以簡要的形式提出本發(fā) 明的一些原理，作為下文提出的更詳盡描述的前序。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱的密封結(jié)構(gòu)。密封結(jié)構(gòu) 包括具有兩個(gè)端部的主密封連桿，以及一對(duì)緊固件密封部。每個(gè)緊固件密封部與主密封連 桿的一個(gè)端部連接，且具有適于圍繞曲軸箱緊固件孔的連續(xù)幾何形狀。密封件結(jié)構(gòu)還包括 一對(duì)擴(kuò)展軸承密封部(enlarged bearing seal)，每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部與一對(duì)緊固件密封 部中的一個(gè)可操作地連接，且每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部包括凹入的、大體彎曲的幾何形狀，該凹 入的、大體彎曲的幾何形狀適于與軸承外圈(outer race)的外周邊的少半部密封鄰接。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的密封結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)具有由第 一部分和第二部分構(gòu)成的曲軸箱，第一部分與第二部分通過延伸進(jìn)入緊固件孔的曲軸箱緊固件保持在一起。第一部分與第二部分都包括匹配面對(duì)表面，匹配面對(duì)表面中的一個(gè)包括密封槽，第一部分與第二部分之間還限定有軸承室。軸承位于軸承室中并且包括外圈。曲 軸由軸承支撐用于在曲軸箱中旋轉(zhuǎn)，密封結(jié)構(gòu)位于密封槽中。密封結(jié)構(gòu)包括主密封連桿； 至少一個(gè)緊固件密封部，與主密封連桿連接且適于圍繞曲軸箱緊固件孔的至少一部分；以 及擴(kuò)展軸承密封部，與至少一個(gè)緊固件密封部操作轉(zhuǎn)地連接且與軸承的外圈的至少一部分 密封鄰接。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱，包括上曲軸箱部分 及下曲軸箱部分，上曲軸箱部分與下曲軸箱部分中的每個(gè)都包含匹配面對(duì)表面以及曲軸箱 緊固件孔。密封槽形成于上曲軸箱部分或下曲軸箱部分中的一個(gè)中，在上曲軸箱部分與下 曲軸箱部分之間限定有軸承室。軸承位于軸承室中，且軸承具有外圈，曲軸由軸承支撐用于 在曲軸箱中旋轉(zhuǎn)。曲軸箱緊固件延伸進(jìn)入曲軸箱緊固件孔，以便將上曲軸箱部分連接至下 曲軸箱部分，從而使匹配面對(duì)表面保持面對(duì)面地鄰接。曲軸箱密封件位于上曲軸箱部分與 下曲軸箱部分之間，且位于密封槽中。曲軸箱密封件包括主密封連桿；至少一個(gè)緊固件密 封部，與密封連桿相連接且適于圍繞曲軸箱緊固件孔；以及擴(kuò)展軸承密封部，與緊固件密封 部可操作地連接。擴(kuò)展軸承密封部包含凹入的、基本彎曲的幾何形狀，該凹入的、基本彎曲 的幾何形狀適于與軸承外圈的外周邊的少半部密封鄰接。


結(jié)合附圖，根據(jù)下述實(shí)施例的描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本發(fā)明上述方面和其 它方面將變得顯而易見，其中圖1是具有密封結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的分解立體圖；圖2是圖1中的密封結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3與圖2相似，但示出的是側(cè)視圖；圖4是曲軸箱的一部分的分解立體圖，其示出了與圖1中的密封結(jié)構(gòu)一起使用的 密封槽；圖5與圖4相似，但示出了包括額外的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的俯視圖；以及圖6是圖1中的曲軸箱的另一部分的仰視圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面(aspect)的實(shí)施例在此處被描述并且在附圖中 被示出。所說明的這些實(shí)施例的目的不在于構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。例如，可以將本發(fā)明的 一個(gè)或多個(gè)方面應(yīng)用在其它實(shí)施例中，并且甚至可以應(yīng)用到其它類型的裝置中。而且僅為 了方便起見，一些術(shù)語在此處使用，并且不可認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。此外，在附圖中，使用 相同的參考標(biāo)號(hào)來表示相同的部件。首先參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，示出了內(nèi)燃機(jī)10的一個(gè)實(shí)例的立體圖。如 圖所示，該實(shí)施例中所描述的發(fā)動(dòng)機(jī)10通常是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，盡管也可以是四沖程式的發(fā) 動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以被應(yīng)用于手持電動(dòng)工具(未示出)，例如剪線器、吹風(fēng)機(jī)/真空機(jī)、鏈 鋸、綠籬機(jī)或類似物。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以用于多種其它合適的裝置中，該裝置包括非手持 電動(dòng)工具，例如割草機(jī)、拖拉機(jī)、切割機(jī)、吹雪機(jī)等。
發(fā)動(dòng)機(jī)10通常包括具有冷卻結(jié)構(gòu)(散熱片或類似物)的燃燒氣缸10，以及在燃燒氣缸10中可縱向移動(dòng)的活塞(未示出)。該活塞裝有樞軸(journalled)以便通過連接桿 (未示出)上的曲柄銷(未示出)樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。該曲軸銷保持在兩個(gè)曲軸頰(crank cheek) 14 之間，曲軸頰運(yùn)轉(zhuǎn)以平衡大量的曲軸驅(qū)動(dòng)力(例如平衡力)。連接桿在活塞與曲軸16之間 延伸，且與活塞及曲軸16可操作地接合，曲軸通過一對(duì)軸承20支撐在曲軸箱18內(nèi)用于旋 轉(zhuǎn)。軸承20可以包括多種類型的軸承，諸如滾柱軸承、滾針軸承、推力軸承或類似物。曲軸 16與驅(qū)動(dòng)軸(未示出)可操作地連接，該驅(qū)動(dòng)軸將旋轉(zhuǎn)力傳遞到電動(dòng)工具的工作部件(例 如，切割機(jī)(trimmer)頭部驅(qū)動(dòng)軸)。當(dāng)然，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括附加的燃燒氣缸及相關(guān)的結(jié) 構(gòu)，且/或甚至可以包括各種附加的二沖程或四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)部件。如圖所示，曲軸箱18在曲軸軸承20處分開。第一曲軸箱部分22可以是具有燃燒 氣缸12的上部(如圖1所示，為了清楚起見，發(fā)動(dòng)機(jī)10被倒立放置)，該第一曲軸箱部分通 常由輕質(zhì)金屬合金(諸如鋁合金或類似物)鑄造而成，該輕質(zhì)金屬合金具有良好的導(dǎo)熱性 且較輕。第二曲軸箱部分24可以是不受強(qiáng)熱張力的下部，第二曲軸箱部分可以由相似的輕 金屬合金制成，或者甚至由各種熱塑性材料或類似物制成。當(dāng)然，第一曲軸箱部分22與第 二曲軸箱部分24中的一個(gè)或全部可以包含各種其它合適的材料，例如各種其它合適的金 屬或類似物，并且可以使用多種加工程序制成，諸如鑄造、模塑、機(jī)械加工等等。此外，發(fā)動(dòng) 機(jī)10是使用飛濺潤滑或油霧潤滑(oil-misting lubrication)的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，下面的第 二曲軸箱部分24可以包括潤滑結(jié)構(gòu)，諸如儲(chǔ)油器、油匙或類似物。 暫且參照圖4至圖6，第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24中的每個(gè)分別可以 包括匹配面對(duì)表面26和28，通過兩個(gè)匹配面對(duì)表面26、28，兩個(gè)曲軸箱部分22、24彼此接 觸。而且，多個(gè)曲軸箱緊固件孔30、31分別被設(shè)置穿過匹配面對(duì)表面26、28，且適于容納曲 軸箱緊固件32，該曲軸箱緊固件例如為各種螺桿、螺栓或類似物。在一個(gè)實(shí)施例中，任一或 全部的緊固件孔30、31可以具有與曲軸箱緊固件32相應(yīng)的內(nèi)螺紋。此外或可替代地，任一 或全部緊固件孔30、31可以是基本光滑的鉆孔。曲軸箱緊固件32延伸進(jìn)入曲軸箱緊固件 孔30、31，且適于將第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24連接在一起，以便將匹配面對(duì) 表面26、28保持面對(duì)面鄰接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以在匹配面對(duì)表面26、28之間設(shè)置密封件以阻止物質(zhì) (例如，燃料、油、碎片等等)無意地進(jìn)入或漏出曲軸箱18。例如，如多個(gè)附圖所示，可以在 上曲軸箱部分22與下曲軸箱部分24之間設(shè)置曲軸箱密封件34以便由此密封曲軸箱18。 曲軸箱密封件34可以是預(yù)成型的單塊部件、或者可以包括多個(gè)配合密封部件。曲軸箱密封 件34可以由多種材料構(gòu)成，諸如彈性物、彈性聚合物、橡膠、硅樹脂或類似物。在一個(gè)實(shí)施 例中，曲軸箱密封件34可以由高溫腈材料構(gòu)成。此外或可替代地，密封件34可以由紙、纖 維物(fiberous)、或其它能夠承受發(fā)動(dòng)機(jī)的相對(duì)高溫環(huán)境的合適的襯墊材料構(gòu)成。此外，密 封件34可以在發(fā)動(dòng)機(jī)10拆卸后再次使用。為了增加曲軸箱34的效用，可以在第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24中的 至少一個(gè)中設(shè)置密封槽36。例如，如圖4至圖6所示，第一曲軸箱部分22的匹配面對(duì)表面 26可以具有密封槽36，密封槽36基本圍繞匹配面對(duì)表面26的外周邊緣并且圍繞曲軸箱固 定件孔30中的每個(gè)延伸。然而，因?yàn)檩S承20位于在第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分 24中所形成的軸承室21、21’中，密封槽36可以分為兩個(gè)密封件槽36 (如圖所示)，每個(gè)密封槽36形成于軸承室21、21’的相對(duì)兩側(cè)上，并且每個(gè)密封槽36都適于容納單獨(dú)的曲軸箱 密封件34。密封槽36可以通過機(jī)械加工(例如，銑削、鋸削、磨削、鉆削等)而形成匹配面 對(duì)表面26，盡管其在曲軸箱鑄造過程中形成而無需進(jìn)一步地機(jī)械加工程序可能更有利(例 如，降低生產(chǎn)復(fù)雜度)。此外，為進(jìn)一步降低生產(chǎn)的復(fù)雜性，第二曲軸箱部分24的匹配面對(duì) 表面28可以具有較平的表面(例如，沒有密封槽)，該較平的表面類似地通過鑄造過程形成 而不必再機(jī)械加工。因此，當(dāng)曲軸箱18與緊固件32裝配在一起時(shí)，曲軸箱密封件34就被 限定在第一曲軸箱部分22的密封槽36與第二曲軸箱部分24的匹配面對(duì)表面28之間，并 且曲軸箱密封件34與第一曲軸箱部分22的密封槽36及第二曲軸箱部分24的匹配面對(duì)表 面28密封接合。在至少一個(gè)匹配面對(duì)表面26，28中的密封槽36的使用可以使曲軸箱密封 件34保持在較低位置，這樣有利于使兩個(gè)曲軸箱部分22，24更接近或者甚至完全接觸，以 便進(jìn)一步防止物質(zhì)進(jìn)入或漏出曲軸箱18。當(dāng)然，可以是第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部 分24中的一個(gè)或者兩者形成有密封槽。 現(xiàn)在參照圖2至圖3，圖中示出了曲軸箱密封件34的一個(gè)實(shí)施例。密封件34包括 主密封連桿38以及至少一個(gè)與主密封連桿38連接的緊固件密封部40。在一個(gè)實(shí)施例中， 如圖所示，曲軸箱密封件34可以包括兩個(gè)緊固件密封部40，每個(gè)緊固件密封部40連接至主 密封連桿38的端部，并且被定位為圍繞單獨(dú)的曲軸箱緊固件孔30。因此，例如，每個(gè)緊固件 密封部40可以具有基本連續(xù)、圓形的幾何形狀，其具有開放的中心孔42以便圍繞近似于圓 形的緊固件孔30。當(dāng)然，如圖4所示，密封槽36可以具有相應(yīng)的幾何形狀以便容納曲軸箱 密封件34。因此，如圖所示，主密封連桿38基本可以沿著曲軸箱18側(cè)面延伸并密封曲軸箱 18的側(cè)面，而兩個(gè)緊固件密封部40中的每一個(gè)密封曲軸箱18的各個(gè)的拐角。兩個(gè)緊固件 密封部40可以基本相似，盡管也可以不同且/或具有多種不同尺寸或幾何形狀，例如，三角 形、正方形、長方形、橢圓形、多邊形、不規(guī)則形狀等等。進(jìn)一步地，可以使用在各種位置設(shè)置 多個(gè)緊固件密封部40，以便適應(yīng)各種曲軸箱緊固件32位置。此外，任一或全部緊固件密封 部40可以僅部分地圍繞緊固件32延伸，且/或可以與附加的曲軸箱結(jié)構(gòu)(未示出)或者 附加的密封件(未示出)相配合，以便圍繞不同緊固件孔30位置提供足夠的密封。曲軸箱密封件34可以進(jìn)一步包括可操作地連接至緊固件密封部40的擴(kuò)展軸承密 封部44，以便密封接合一個(gè)或多個(gè)曲軸軸承20。如圖所示，擴(kuò)展軸承密封部44可以通過中 間連桿46或類似物連接至緊固件密封部40，盡管擴(kuò)展軸承密封部44也可以直接連接至緊 固件密封部40，或者甚至是與緊固件密封部40 —體成型或是作為緊固件密封部40的一部 分。擴(kuò)展軸承密封部44可以有多種幾何形狀以便與曲軸軸承20密封接合。一般地，曲軸 軸承20可以包括由軸承室21、21’支撐的外圈23，并且外圈23相對(duì)于與曲軸16連接的內(nèi) 圈(未示出)而言適于旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，擴(kuò)展軸承密封部44可以具有基本三角形的幾何 形狀，擴(kuò)展軸承密封部44具有基本橫向設(shè)置的密封端面以便與曲軸軸承20的外圈23相接 合。當(dāng)然，擴(kuò)展軸承密封部可以具有各種其它尺寸和/或幾何形狀。此外，如圖所示，擴(kuò)展軸承密封部44可以具有相對(duì)于曲軸箱密封件34的其它部分 基本增大的幾何形狀。例如，主密封連桿可以具有額定厚度Tl，而擴(kuò)展軸承密封部44具有 比主密封連桿38的額定厚度T1更厚的總厚度T2。如圖所示，擴(kuò)展軸承密封部44的總厚度 T2提供具有增大的表面積的密封端面48，以便密封曲軸軸承20。當(dāng)然，擴(kuò)展軸承密封部44 的總厚度也可以近似等于或者甚至小于主密封連桿38的額定厚度1\。在其它實(shí)施例中，擴(kuò)展軸承密封部44也可以具有相對(duì)于緊固件密封部40和/或甚至中間連桿46基本擴(kuò)大 的幾何形狀(例如，總厚度T2可以比緊固件密封部44和/或甚至中間連桿46的額定厚度 大)。因此，如果要求提供不同大小的表面積，則密封端面48可以被擴(kuò)大或縮小以便針對(duì)曲 軸軸承20提供不同的密封性能水平。此外，不同密封端面48可以具有不同的幾何形狀，以 便針對(duì)不同的軸承進(jìn)行密封。因此，盡管擴(kuò)展軸承密封部44如圖3所示具有相對(duì)于中間連 桿46、密封部40基本對(duì)稱的幾何形狀，然而其還可以具有不對(duì)稱的幾何形狀。此外，盡管示 出具有均勻的額定厚度T1,曲軸箱密封件34的不同部分的厚度可以不相同。例如，特殊部 位可以具有相對(duì)較厚的幾何形狀，以便具有增加的密封性能。 在一個(gè)實(shí)施例中，密封端面48可以具有一尺寸和/或幾何形狀，這個(gè)尺寸和/或 幾何形狀適于鄰接軸承20的外圈23的外周邊的少半部。例如，如圖所示，密封端面48可 以具有適于鄰接外圈23的外周邊的大概二十五分之一的尺寸和/或幾何形狀。當(dāng)然，密封 端面48可以適于鄰接外圈23的其它不同數(shù)量(amount)。更進(jìn)一步地，密封端面48可以具 有不同的長度L(如圖2所示)，以便鄰接軸承外圈23總長度的不同數(shù)量。例如，如圖5所 示，密封端面48可以具有長度L，該長度L適于鄰接外圈23總長度的大概四分之一，盡管還 可以考慮其它不同長度和程度的接觸來提供其它密封性能水平。密封端面48還可以具有不同的幾何形狀，以便針對(duì)曲軸軸承20的外圈23提供加 強(qiáng)的密封。在一個(gè)實(shí)施例中，密封端面48可以具有基本平面的幾何形狀(未示出)。然而， 軸承外圈23的幾何形狀基本是圓形的，且同樣具有基本凸起的幾何形狀，凸起的幾何形狀 是通過測量曲軸16的中心線與外圈23外周邊緣之間的距離得到的第一半徑rl來限定的。 因此，與外圈23的基本凸起的幾何形狀相鄰接的密封端面48的基本平面的幾何形狀便可 能導(dǎo)致密封減小或不足。然而，密封端面48包括撓性的材料，密封端面48可以變形以便在 曲軸箱18裝配時(shí)對(duì)外圈23密封，由此增加密封表面面積。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，密封端面48可以具有基本彎曲的幾何形狀，彎曲 的幾何形狀具有近似等于外圈23的第一半徑Γι的第二半徑r2。例如，如圖所示，密封端面 48可以具有大致彎曲、凹入的幾何形狀。同樣地，由于第二半徑巧近似等于第一半徑Γι，當(dāng) 在曲軸箱18內(nèi)裝配時(shí)，便會(huì)在基本整個(gè)密封端面48的表面面積上產(chǎn)生與軸承20的加強(qiáng)密 封。此外，密封端面48包括撓性材料，撓性材料可以變形以便針對(duì)不規(guī)則的外圈23進(jìn)行密 封，由此增加密封表面面積?，F(xiàn)在參照圖4和圖5，曲軸箱18可以包括附加部件以便通過曲軸箱密封件34增加 密封性。如上所述，每個(gè)曲軸軸承20都設(shè)置在形成于第一曲軸箱部分與第二曲軸箱部分內(nèi) 的軸承室21、21’中，并且每個(gè)密封槽36都在軸承室21、21’處終止。因此，第一曲軸箱部 分22的軸承室21可以在與每個(gè)密封槽36的界面處具有倒角室(chamfer pocket) 50，以便 容納擴(kuò)展軸承密封部44。相似地，盡管第二曲軸箱部分24可以不具有密封槽36，但軸承室 21’仍然可以具有與第一曲軸箱部分22的倒角室50相對(duì)應(yīng)的倒角室50’。例如，如圖所示， 每個(gè)軸承室21、21’都可以具有兩個(gè)倒角室50、50’，每側(cè)中的一個(gè)倒角室50都容納各自的 曲軸箱密封件34的擴(kuò)展軸承密封部44。此外，如圖所示，第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱 部分24中的每個(gè)上的每個(gè)軸承室21、21’都可包括倒角室50、50’。倒角室50、50’可以具 有各種幾何形狀和尺寸。如圖所示，倒角室50、50’可以具有較平坦的幾何形狀，該較平坦 的幾何形狀通過去除軸承室21、21’與密封槽36之間的邊緣或邊角、且/或通過去除軸承室21、21’與配合面對(duì)表面26、28之間的邊緣或邊角來形成。每個(gè)倒角室50、50’都可以具有適于基本匹配每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部44后面表面52的幾何形狀，以便當(dāng)?shù)谝磺S箱部分 22部與第二軸承箱部分裝配在一起時(shí)基本阻止擴(kuò)展軸承密封部44相對(duì)于外圈13的移動(dòng)。 當(dāng)然，倒角室50、50’可以具有各種幾何形狀，以便匹配具有各種后面表面52的各種擴(kuò)展軸 承密封部44，倒角室可彼此相同或者也可彼此不同，且包括各種平面的、彎曲的、有圖案的 和/或不均勻的/不規(guī)則的幾何形狀。參照圖3，在另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)中，主密封連桿38可以包括適于使其更容易保持 在密封槽36中的彈性突出部54。例如，主密封連桿38可以包含多個(gè)突出部54，每個(gè)突出 部都適于從主密封連桿38延伸出一段距離，以便當(dāng)曲軸箱密封件34被插入密封槽36中時(shí) 抵住密封槽36的壁而被壓縮，從而提供阻礙(interference)或壓力配合?？梢詫⒕哂懈?種幾何形狀的多個(gè)彈性突出部54富于變化地設(shè)置在主密封連桿38周圍，和/或可以甚至 設(shè)置在緊固件密封部40、擴(kuò)展軸承密封部44、和/或中間連桿46上。在所示的實(shí)施例中， 突出部54可以與曲軸箱密封件34 —起形成，盡管突出部54也可以是永久或可拆卸地與密 封件34以各種方式連接的獨(dú)立部件。此外或可替代地，密封槽36可以具有突出部、缺口或 相似物，以便在密封槽36與曲軸箱密封件34之間提供阻礙或壓力配合。在另一個(gè)實(shí)施例 中，在第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24組裝期間，當(dāng)曲軸箱密封件34被壓縮時(shí)，彈 性突出部54可以僅僅阻礙密封槽36。然而，在另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)中，盡管未示出，曲軸箱密封件34的各個(gè)部分可以被 形成為具有基本圓形橫截面的幾何形狀。同樣地，基本圓形橫截面的幾何形狀可以便于密 封件34的插入、拆卸、保持，和/或密封。當(dāng)然，密封件34的任意各個(gè)部分可以包括各種其 它幾何形狀的橫截面，例如三角形、正方形、矩形、橢圓形、不規(guī)則形狀、任意形狀等等。此外 或可替代地，曲軸箱密封件34的各個(gè)部分可以包括各種表面特征，例如凸起部、平面部、鋸 齒部、表面結(jié)構(gòu)等。當(dāng)然，密封槽36的幾何形狀可以是與曲軸箱密封件34相似的形狀以便 與曲軸箱密封件34的橫截面幾何形狀、尺寸、和/或表面特征相匹配。如圖5所示，在另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)曲軸箱密封件34可以用于密封曲軸箱 18的兩側(cè)與四個(gè)角。然而，曲軸箱18用于容納軸承20的部分可能密封仍然很差。因此，可 以在每個(gè)曲軸軸承20的外側(cè)面使用曲軸端部密封件56以便在曲軸軸承20與曲軸箱18之 間提供密封。例如，如圖1和圖5所示，每個(gè)曲軸端部密封件56可以包括與曲軸16密封接 合的中心轂(central hub) 58，以及與軸承室21、21’的表面密封接合的端面60，以便在第 一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24裝配時(shí)為曲軸箱18的其他兩側(cè)提供密封。最后，每 個(gè)曲軸端部密封件56可以包括用于密封接合曲軸密封件34的外部環(huán)形周邊62。在一個(gè)實(shí) 施例中，外部環(huán)形周邊62可以密封接合擴(kuò)展軸承密封部44。因此，在示出的實(shí)施例中，兩個(gè) 曲軸箱密封件34以及兩個(gè)曲軸端部密封件56可以圍繞曲軸箱18的周邊提供基本連續(xù)的 密封。此外，曲軸端部密封件56可以包括各種材料，例如能經(jīng)受發(fā)動(dòng)機(jī)較高溫度環(huán)境的各 種彈性物、彈性聚合物、橡膠等等。此外或可替代地，曲軸端部密封件56可以具有與軸承20外圈23外半徑T1基本 相等的外半徑。因此，擴(kuò)展軸承密封部44的密封端面48可以與外圈23以及外部環(huán)形周邊 62密封接合，以便圍繞曲軸箱18的周邊提供基本連續(xù)的密封。在另一個(gè)實(shí)施例中，曲軸端 部密封件56的外半徑可以比外圈23的外半徑Γι大，以便在組裝第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24時(shí)允許軸承室21、21’壓縮外部環(huán)形周邊62。在這種情況下，曲軸端部密封件56的外半徑將會(huì)近似等于外圈23的外半徑r1;以使得擴(kuò)展軸承密封部44與曲軸20 和曲軸端部密封件更容易密封接合。當(dāng)然，軸承端部密封件56的任一或全部也可以與軸承 20 一起形成、與軸承20相連接、和/或作為軸承20的一部分。此外或可替代地，軸承密封 件可以設(shè)置在任意或全部軸承20的內(nèi)側(cè)(未示出)，并且擴(kuò)展軸承密封部44可以相似地與 這個(gè)內(nèi)側(cè)軸承密封件密封接合。現(xiàn)在將描述發(fā)動(dòng)機(jī)10的裝配實(shí)施例。第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24 均是通過諸如鑄造、模制或其他形成過程被生產(chǎn)出來。在成型過程中，可以在第一曲軸箱部 分22與第二曲軸箱部分24中的至少一個(gè)中形成(例如鑄造)曲軸箱密封槽36。各種后鑄 造的機(jī)械加工操作可以預(yù)先進(jìn)行，盡管曲軸箱密封件34以及匹配面對(duì)表面26，28可以保持 在相似成形(例如，相似鑄造)的狀態(tài)以便消除多余的加工程序。活塞組件可以按照傳統(tǒng) 的方式與曲軸16裝配?？梢栽谇S16上安裝一對(duì)軸承20，并且在每個(gè)軸承20的外側(cè)上都 可以裝配有曲軸端部密封件56。曲軸組件然后可以與第一曲軸箱部分22裝配，將活塞置于 燃燒室氣缸12中，并且將軸承20以及曲軸端部密封件56置于各自的軸承室21、21’中。接著，可以將曲軸箱密封件34置于各自的密封槽36中。每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部44 可以設(shè)置在第一曲軸箱部分22的各自的倒角室50，50’中，并且每個(gè)密封端面48可以與軸 承外圈23及曲軸端部密封件56中的任一或全部相鄰接。接著可以將第二曲軸箱部分24 裝配在第一曲軸箱部分22上，使得匹配面對(duì)表面28與曲軸箱密封件34相接觸。此外，擴(kuò) 展軸承密封部44可以同時(shí)設(shè)置在第二曲軸箱部分24的各自的倒角室50、50’中。最后，使 用緊固件32 (例如，帶螺紋的，帶螺栓的等等)將兩個(gè)曲軸箱部分22，24夾緊并保持在一 起。收緊緊固件32可以使得匹配面對(duì)表面28壓縮密封槽36中的曲軸箱密封件34，且抵住 (against)軸承20和/或擴(kuò)展軸承密封部44以便由此密封曲軸箱18。當(dāng)然，在發(fā)動(dòng)機(jī)10 的裝配中可以使用更多或更少的加工步驟和/或部件。本發(fā)明已經(jīng)參照上述實(shí)施例被描述。通過閱讀和理解該說明書，可以對(duì)其進(jìn)行修 改和變更。在不超出所附權(quán)利要求范圍的情況下，包括本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面的實(shí)施例旨 在包括所有這種修改和變更。
權(quán)利要求
一種用于內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱的密封結(jié)構(gòu)，包括具有兩個(gè)端部的主密封連桿；一對(duì)緊固件密封部，每個(gè)緊固件密封部與所述主密封連桿的一個(gè)端部連接，且具有適于圍繞曲軸箱緊固件孔的連續(xù)幾何形狀；以及一對(duì)擴(kuò)展軸承密封部，每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部與所述一對(duì)緊固件密封部中的一個(gè)可操作地連接，且每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部包括凹入的、大體彎曲的幾何形狀，所述凹入的、大體彎曲的幾何形狀適于與軸承外圈的外周邊的少半部密封鄰接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述主密封連桿具有額定厚度，且每個(gè)所述 擴(kuò)展軸承密封部的總厚度都比所述主密封連桿的額定厚度大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述主密封連桿包括適于促使所述主密封 連桿保持在凹槽中的彈性突出部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括一對(duì)中間連桿，每個(gè)中間連桿將所述 擴(kuò)展軸承密封部中的一個(gè)連接至所述緊固件密封部中的一個(gè)。
5.一種用于內(nèi)燃機(jī)的密封結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)包括由第一部分和第二部分形成的曲軸 箱，所述第一部分和所述第二部分通過延伸進(jìn)入緊固件孔的曲軸箱緊固件保持在一起，所 述第一部分和所述第二部分中的每一個(gè)都包括匹配面對(duì)表面，所述匹配面對(duì)表面中的一個(gè) 包括密封槽，所述第一部分和所述第二部分之間進(jìn)一步限定有軸承室，軸承位于所述軸承 室中并且包括外圈，并且曲軸由所述軸承支撐用于在所述曲軸箱中旋轉(zhuǎn)，所述密封結(jié)構(gòu)位 于所述密封槽中，且所述密封結(jié)構(gòu)包括具有額定厚度的主密封連桿；至少一個(gè)緊固件密封部，與所述主密封連桿連接且適于圍繞所述曲軸箱緊固件孔的至 少一部分；以及擴(kuò)展軸承密封部，與所述至少一個(gè)緊固件密封部可操作地連接且與所述軸承的外圈的 至少一部分密封鄰接，所述擴(kuò)展軸承密封部的總厚度大于所述主密封連桿的額定厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述軸承的外圈具有由半徑限定的大體凸 起的幾何形狀，并且所述擴(kuò)展軸承密封部具有大體凹入的幾何形狀，所述大體凹入的幾何 形狀的半徑近似等于所述外圈的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括一對(duì)緊固件密封部和一對(duì)擴(kuò)展軸承密 封部，每個(gè)緊固件密封部都連接至所述主密封連桿的相對(duì)端，且每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部與所 述緊固件密封部中的一個(gè)可操作地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述主密封連桿包括適于促使所述主密封 連桿保持在密封槽中的彈性突出部。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述擴(kuò)展軸承密封部適于與軸承外圈的外 周邊的少半部密封鄰接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述軸承室進(jìn)一步包括用于容納所述擴(kuò)展 軸承密封部的倒角室。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括中間連桿，所述中間連桿將所述擴(kuò)展 軸承密封部連接至所述緊固件密封部。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述密封槽通過鑄造工藝形成而不使用機(jī)械加工程序。
13.一種用于內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱，包括上曲軸箱部分及下曲軸箱部分，所述上曲軸箱部分與所述下曲軸箱部分中的每個(gè)都包 括匹配面對(duì)表面和曲軸箱緊固件孔；密封槽，形成于所述上曲軸箱部分和所述下曲軸箱部分中的一個(gè)中；軸承室，限定在所述上曲軸箱部分與所述下曲軸箱部分之間；軸承，位于所述軸承室中且包括外圈；曲軸，由所述軸承支撐用于在所述曲軸箱中旋轉(zhuǎn)；曲軸箱緊固件，延伸進(jìn)入所述曲軸箱緊固件孔，以便將所述上曲軸箱部分連接至所述 下曲軸箱部分，從而使所述匹配面對(duì)表面保持面對(duì)面地鄰接；以及曲軸箱密封件，位于所述上曲軸箱部分與所述下曲軸箱部分之間并且位于所述密封槽 中，所述曲軸箱密封件包括具有額定厚度的主密封連桿；至少一個(gè)緊固件密封部，與所述主密封連桿連接且適于圍繞所述曲軸箱緊固件孔的至 少一部分；以及擴(kuò)展軸承密封部，與所述緊固件密封部可操作地連接，并且所述擴(kuò)展軸承密封部包括 凹入的、大體彎曲的幾何形狀，所述凹入的、的大體彎曲的幾何形狀適于與軸承外圈的外周 邊的少半部密封鄰接，所述擴(kuò)展軸承密封部的總厚度比所述密封連桿的額定厚度大。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱，其中，所述軸承的外圈具有由半徑限定的大體凸 起的幾何形狀，并且所述擴(kuò)展軸承密封部具有大體凹入的幾何形狀，所述大體凹入的幾何 形狀的半徑近似等于所述外圈的半徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱，進(jìn)一步包括一對(duì)緊固件密封部和一對(duì)擴(kuò)展軸承密 封部，每個(gè)緊固件密封部連接至所述主密封連桿的相對(duì)端，且每個(gè)擴(kuò)展軸承密封部與所述 緊固件密封部中的一個(gè)可操作地連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱，其中，所述主密封連桿包括適于促使所述主密封 連桿保持在密封槽中的彈性突出部。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱，其中，所述軸承室進(jìn)一步包括用于容納所述擴(kuò)展 軸承密封部的倒角室。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱，進(jìn)一步包括中間連桿，所述中間連桿將所述擴(kuò)展 軸承密封部連接至所述緊固件密封部。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱，其中，所述密封槽通過鑄造工藝形成而不使用機(jī) 械加工程序。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱，進(jìn)一步包括曲軸端部密封件，所述曲軸端部密封 件位于所述曲軸上且位于所述軸承與所述軸承室外邊緣之間，所述擴(kuò)展軸承密封部既適于 與所述軸承的外圈的一部分密封鄰接又適于與所述曲軸端部密封件的一部分密封鄰接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的密封結(jié)構(gòu)。該密封結(jié)構(gòu)可以包括主密封連桿；至少一個(gè)緊固件密封部，與主密封連桿連接且適于圍繞曲軸箱緊固件孔的至少一部分；擴(kuò)展軸承密封部，與緊固件密封部可操作地連接且適于與軸承外圈的一部分密封鄰接。發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括由第一部分和第二部分構(gòu)成的曲軸箱，第一部分與第二部分與位于它們之間的密封結(jié)構(gòu)保持在一起以便為曲軸箱提供密封。
文檔編號(hào)F02F11/00GK101868608SQ200880116830
公開日2010年10月20日 申請日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者丹尼爾·T·斯帕克斯, 杰弗里·J·奧斯特希爾, 約翰·D·艾倫, 羅伯特·F·阿拉蒙德 申請人:胡斯華納戶外產(chǎn)品有限公司