套筒閥油密封件的制作方法
【專利說明】套筒閥油密封件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年6月19日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/837，101的優(yōu)先權(quán)，其通過引用被全部合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]在此被描述的主題涉及包括由一個(gè)或多個(gè)套筒閥的運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)或多個(gè)端口的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0004]套筒閥是一種可用于內(nèi)燃機(jī)中的閥的類型，內(nèi)燃機(jī)包括但不限于其中兩個(gè)活塞共享單個(gè)汽缸的對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，且同樣可用于各個(gè)活塞在其自身的氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中。這種閥通常形成在氣缸內(nèi)限定燃燒室的汽缸壁的全部或部分。在一些變換中，一個(gè)或多個(gè)套筒閥可大致與軸線平行地前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在該軸線上一個(gè)或多個(gè)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間打開和關(guān)閉進(jìn)氣和/或出氣端口以引入的空氣或空氣燃料混合物進(jìn)入燃燒室和/或從室中排出燃燒產(chǎn)物。在其它變換中，一個(gè)或多個(gè)套筒閥可繞著一個(gè)或多個(gè)活塞的軸線旋轉(zhuǎn)和/或沿著一個(gè)或多個(gè)活塞的軸線平移以打開和關(guān)閉進(jìn)出氣端口中一個(gè)或兩者。由于可以由套筒閥控制的可能較大的圓周端口面積，這樣的閥可以為在打開位置的流體流動(dòng)提供相對(duì)大的橫截面面積。
[0005]套筒閥，與內(nèi)燃機(jī)的其它部件，尤其是那些在燃燒室區(qū)域中的部件一樣，需要冷卻。這可以通過向套筒閥提供油來實(shí)現(xiàn)，提供油使產(chǎn)生在套筒閥中作為燃燒過程的結(jié)果的熱被從套筒閥轉(zhuǎn)移到發(fā)動(dòng)機(jī)的其他部件。如果油被輸送到套筒閥的外表面，它可以將熱傳遞從套筒閥轉(zhuǎn)移出至發(fā)動(dòng)機(jī)的其它靜止部件。油同樣可以作為在套筒閥和發(fā)動(dòng)機(jī)體外表面之間的潤滑劑。但是，油泄露到這些端口中是一個(gè)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本主題一般地涉及用于阻止液體(如冷卻劑和/或潤滑劑)通過套筒閥至與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室相通的端口的泄露的密封件。
[0007]在一個(gè)方面，套筒閥組件包括套筒閥和大體為環(huán)形的密封件。套筒閥具有被配置為至少部分地環(huán)繞在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以往復(fù)方式移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)活塞的閥體。套筒閥和一個(gè)或多個(gè)活塞至少部分地界定內(nèi)燃機(jī)的燃燒室，套筒閥被配置為在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)以控制流體流過向燃燒室開口的端口。大體為環(huán)形的密封件被配置為阻止經(jīng)過所述閥體至所述端口的液體(例如，冷卻劑和/或潤滑劑)的泄露。在可選擇的變化中，大體為環(huán)形的密封件包括以下中的至少一個(gè):a)承載在凹陷至所述閥體的槽中的環(huán)，以及b)置于所述閥體周圍且彼此偏開的第一環(huán)和第二環(huán)。在b)選項(xiàng)中，第一環(huán)和第二環(huán)被置于內(nèi)燃機(jī)的靜止部件上以使得閥體相對(duì)于所述第一和第二環(huán)移動(dòng)。
[0008]在相關(guān)方面，方法包括在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)套筒閥以控制流體流過內(nèi)燃的端口 ；以及阻止經(jīng)過所述閥體至所述端口的包括冷卻劑和/或潤滑劑的液體的泄露，阻止至少部分地被包括以下中的至少一個(gè)的大體為環(huán)形的密封件所執(zhí)行:a)承載在凹陷至所述閥體的槽中的環(huán)，以及b)置于所述閥體周圍且彼此偏開的第一環(huán)和第二環(huán)。在b)選項(xiàng)中，第一環(huán)和第二環(huán)被置于內(nèi)燃機(jī)的靜止部件上以使得閥體相對(duì)于第一環(huán)和第二環(huán)移動(dòng)。
[0009]在其他相關(guān)方面，內(nèi)燃機(jī)包括具有如下所討論的任何可選擇變換的如上所討論的套筒閥組件?？蛇x擇地或此外，這樣的內(nèi)燃機(jī)可以被安排為與上述所討論的可選擇地包括如下所討論的任何變換的方法一致的運(yùn)轉(zhuǎn)。交通工具可以包括這樣的內(nèi)燃機(jī)。
[0010]在可選擇的變換中，一個(gè)或多個(gè)附件特征，包括但不限于那些在下面一些段落中所討論的，可以被包括在本主題的實(shí)施例中。環(huán)和/或第一環(huán)和第二環(huán)可以由金屬形成。一個(gè)或多個(gè)壓縮環(huán)可以被包括在套筒閥組件或者被包括用于阻止在燃燒室中和/或經(jīng)過套筒閥的端口中的氣體的泄露。套筒閥可以沿與一個(gè)或多個(gè)活塞中的一個(gè)活塞共同的軸線在打開位置和關(guān)閉位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。閥體包括具有長度的筒體和從筒體徑向向外間隔開并沿至少長度的一部分延伸的法蘭，筒體和法蘭在其間界定液體能夠在其中循環(huán)的室。密封件可以可選擇地由法蘭承載。
[0011]與a)選項(xiàng)一致，大體為環(huán)形的密封件可以包括承載在凹陷至所述閥體的槽中的環(huán)，以及密封件可以對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的靜止部件向外施加徑向力。密封件可以向槽的第一邊施加第一力以及向槽的第二邊施加第二力。密封件可以包括偏置結(jié)構(gòu)，其施加第一力和第二力。密封件可以同時(shí)包括環(huán)和附加環(huán)，以及環(huán)和附加環(huán)大體為平開口環(huán)。環(huán)和附加環(huán)可以被偏置結(jié)構(gòu)隔開。槽可以被配置為使得所述閥體的材料厚度在所述槽處和穿過所述閥體其余部分處大體為相同。密封件可以隨著套筒閥移動(dòng)相對(duì)于閥體保持大體為靜止。
[0012]與b)選項(xiàng)一致，大體為環(huán)形的密封件可以包括置于靜止部件上和閥體周圍的第一環(huán)和第二環(huán)，以及第一環(huán)和第二環(huán)可以具有各自的環(huán)張力以對(duì)閥體施加向內(nèi)的徑向力。第一環(huán)和第二環(huán)可以被將其偏置開的偏置結(jié)構(gòu)隔開。第一環(huán)和第二環(huán)可以包括具有產(chǎn)生自其形狀、大小、彎曲度和材料中的一個(gè)或多個(gè)的各自的環(huán)張力的平的開口環(huán)。靜止部件可以包括密封件被安裝在其中的槽，其中第一環(huán)被偏置于槽的第一邊以及第二環(huán)被偏置于槽的相對(duì)的第二邊。靜止部件可以進(jìn)一步包括放油孔，槽中的油通過其排放。套筒閥體可以包括珩磨表面，第一和第二環(huán)向該珩磨表面施加徑向力。
[0013]在此被描述的主題的一個(gè)或多個(gè)變換的細(xì)節(jié)被陳述于以下附圖和說明書中。在此被描述的主題的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從說明書、附圖和從權(quán)利要求書中變得清楚。本公開后的權(quán)利要求書旨在限定被保護(hù)的主題的范圍。
【附圖說明】
[0014]附圖，其被合并在此說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，反映在此被公開本發(fā)明的某些方面，與說明書一起幫助理解與被公開的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的原則。應(yīng)當(dāng)注意的是在附圖中示出的多個(gè)特征或結(jié)構(gòu)的方向并非意為限制。例如，在具有位于接近水平位置的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸線的引擎，在圖3、圖4和圖6、圖7、圖8、圖9中的結(jié)構(gòu)將被清楚地理解為被以相對(duì)于如被描述的一些角度旋轉(zhuǎn)。在附圖中，
[0015]圖1顯示內(nèi)燃機(jī)的部件的剖面圖，在其中對(duì)置活塞在氣缸中往復(fù)地運(yùn)動(dòng)。
[0016]圖2顯示圖1中所顯示的內(nèi)燃機(jī)的部件的橫截面圖。
[0017]圖3A顯示示出與本主題的實(shí)施例相一致的第一套筒閥和密封機(jī)制的示例的圖。
[0018]圖3B顯示示出與本主題的實(shí)施例相一致的套筒閥和密封機(jī)制的另一示例的圖。
[0019]圖4顯示示出與本主題的實(shí)施例相一致的第二套筒閥和密封機(jī)制的另一示例的圖。
[0020]圖5顯示示出具有與本主題的實(shí)施例相一致的一個(gè)或多個(gè)特征的方法的方面的過程流程圖。
[0021]圖6顯示示出與本主題的實(shí)施例相一致的具有在關(guān)閉位置的套筒閥的第三套筒閥和密封機(jī)制的示例的圖。
[0022]圖7顯示示出具有在打開位置的圖6的第三套筒閥和密封機(jī)制的圖。
[0023]圖8顯示示出圖6和圖7的密封機(jī)制的細(xì)節(jié)的圖。
[0024]圖9顯示示出與本主題的實(shí)施例相一致的密封機(jī)制的另一示例的圖。
[0025]圖10顯示示出具有與本主題的實(shí)施例相一致的一個(gè)或多個(gè)特征的方法的方面的過程流程圖。
[0026]如果實(shí)際的話，相似的參考號(hào)表示相似的結(jié)構(gòu)、特征或元素。
具體實(shí)施例
[0027]本主題的實(shí)施例可以，在其他可能的優(yōu)點(diǎn)中，提供系統(tǒng)、方法、技術(shù)等以實(shí)現(xiàn)在套筒閥和發(fā)動(dòng)機(jī)組或內(nèi)燃機(jī)的其它部件之間的潤滑劑密封件在運(yùn)行期間保持靜止。特別地，潤滑劑密封件的效能被通過改進(jìn)的密封裝置和/或與套筒閥一同移動(dòng)的密封裝置的提供改進(jìn)。
[0028]圖1顯示內(nèi)燃機(jī)100的說明性但非限制性的示例的部分剖開的立體圖，在內(nèi)燃機(jī)100中如在此所討論的套筒閥的密封可以被應(yīng)用。被以與本主題的實(shí)施例一致的方式密封的套筒閥可以在對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中使用，包括不同于在此被討論的示例以及在其它發(fā)動(dòng)機(jī)配置，其中活塞不與一個(gè)或多個(gè)其它的活塞共用燃燒室的配置。另外，用于被描繪在附圖中和在此被描述的打開和關(guān)閉套筒閥的結(jié)構(gòu)和機(jī)制僅是描繪性的示例。其他用以控制在內(nèi)燃機(jī)中的套筒閥的運(yùn)轉(zhuǎn)的方法可以在與所描述的密封技術(shù)一起使用。此外，在包括一個(gè)以上的套筒閥的發(fā)動(dòng)機(jī)中，與本主題的實(shí)施例一致的密封方法無需用于所有的套筒閥。例如，具有兩個(gè)套筒閥的對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可能只在套筒中的僅一個(gè)上或同時(shí)在套筒中的兩個(gè)上使用所描述的密封技術(shù)，