用於內燃機的密封結構的製作方法

2023-04-26 22:22:06 1

專利名稱：用於內燃機的密封結構的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及一種用於內燃機的密封結構，更具體地，涉及一種用於在內燃機 內使用的具有軸承密封件的密封結構。
背景技術：
典型地，戶外電動工具使用二衝程或四衝程內燃機以便驅動工具，例如剪線器 (line trimmer)、吹風機/真空裝置、鏈鋸，綠籬機(hedge trimmer)等。該發動機相對較 輕且在多種角定向操作期間可以輕易地被操作人員攜帶。內燃機通常具有曲軸箱，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燃燒氣缸的上部， 該第一曲軸箱部分通常由輕質金屬合金鑄造，例如鋁合金，該輕質金屬合金具有良好的導 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製成，或者甚至由各種熱塑性材料或相似物製成。然而，各種製造或 性能問題(諸如曲軸箱部分之間的巨大溫差)可能會導緻密封問題。傳統地，在兩個曲軸箱部分之間設置有密封件。在一個例子中，該密封件能夠由通 常液體的密封材料原地(in place)形成，該液體密封材料設置在曲軸箱部分之間並且允許 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強度大。 此外，發動機拆卸後，原地形成的密封件不能再次使用。在另一個例子中，可以使用預成型 的密封件。然而，通常曲軸箱部分的一個或兩個必須在裝配前經過機械加工以實現用於密 封部件的潔淨密封表面。這種機械加工困難、昂貴且勞動強度大。

發明內容
以下是對本發明的簡要說明，以便提供對本發明各個方面的一些實施例的基本理 解。本說明不是對本發明的詳盡縱覽。而且，本簡要說明的目的不在於確定本發明的重要 部件，也不在於描述本發明的保護範圍。本簡要說明的唯一目的是以簡要的形式提出本發 明的一些原理，作為下文提出的更詳盡描述的前序。根據本發明的一個方面，提供了一種用於內燃機的曲軸箱的密封結構。密封結構 包括具有兩個端部的主密封連杆，以及一對緊固件密封部。每個緊固件密封部與主密封連 杆的一個端部連接，且具有適於圍繞曲軸箱緊固件孔的連續幾何形狀。密封件結構還包括 一對擴展軸承密封部(enlarged bearing seal)，每個擴展軸承密封部與一對緊固件密封 部中的一個可操作地連接，且每個擴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於與軸承外圈(outer race)的外周邊的少半部密封鄰接。根據本發明的另一個方面，提供了一種用於內燃機的密封結構。發動機具有由第 一部分和第二部分構成的曲軸箱，第一部分與第二部分通過延伸進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表面，匹配面對表面中的一個包括密封槽，第一部分與第二部分之間還限定有軸承室。軸承位於軸承室中並且包括外圈。曲 軸由軸承支撐用於在曲軸箱中旋轉，密封結構位於密封槽中。密封結構包括主密封連杆； 至少一個緊固件密封部，與主密封連杆連接且適於圍繞曲軸箱緊固件孔的至少一部分；以 及擴展軸承密封部，與至少一個緊固件密封部操作轉地連接且與軸承的外圈的至少一部分 密封鄰接。根據本發明的又一個方面，提供了一種用於內燃機的曲軸箱，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都包含匹配面對表面以及曲軸箱 緊固件孔。密封槽形成於上曲軸箱部分或下曲軸箱部分中的一個中，在上曲軸箱部分與下 曲軸箱部分之間限定有軸承室。軸承位於軸承室中，且軸承具有外圈，曲軸由軸承支撐用於 在曲軸箱中旋轉。曲軸箱緊固件延伸進入曲軸箱緊固件孔，以便將上曲軸箱部分連接至下 曲軸箱部分，從而使匹配面對表面保持面對面地鄰接。曲軸箱密封件位於上曲軸箱部分與 下曲軸箱部分之間，且位於密封槽中。曲軸箱密封件包括主密封連杆；至少一個緊固件密 封部，與密封連杆相連接且適於圍繞曲軸箱緊固件孔；以及擴展軸承密封部，與緊固件密封 部可操作地連接。擴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 的幾何形狀適於與軸承外圈的外周邊的少半部密封鄰接。


結合附圖，根據下述實施例的描述，對於本領域的技術人員，本發明上述方面和其 它方面將變得顯而易見，其中圖1是具有密封結構的內燃機的一個實施例的分解立體圖；圖2是圖1中的密封結構的俯視圖；圖3與圖2相似，但示出的是側視圖；圖4是曲軸箱的一部分的分解立體圖，其示出了與圖1中的密封結構一起使用的 密封槽；圖5與圖4相似，但示出了包括額外的發動機結構的俯視圖；以及圖6是圖1中的曲軸箱的另一部分的仰視圖。
具體實施例方式結合了本發明的一個或多個方面(aspect)的實施例在此處被描述並且在附圖中 被示出。所說明的這些實施例的目的不在於構成對本發明的限制。例如，可以將本發明的 一個或多個方面應用在其它實施例中，並且甚至可以應用到其它類型的裝置中。而且僅為 了方便起見，一些術語在此處使用，並且不可認為是對本發明的限制。此外，在附圖中，使用 相同的參考標號來表示相同的部件。首先參照圖1，根據本發明的一個方面，示出了內燃機10的一個實例的立體圖。如 圖所示，該實施例中所描述的發動機10通常是二衝程發動機，儘管也可以是四衝程式的發 動機。發動機10可以被應用於手持電動工具(未示出)，例如剪線器、吹風機/真空機、鏈 鋸、綠籬機或類似物。然而，發動機10可以用於多種其它合適的裝置中，該裝置包括非手持 電動工具，例如割草機、拖拉機、切割機、吹雪機等。
發動機10通常包括具有冷卻結構(散熱片或類似物)的燃燒氣缸10，以及在燃燒氣缸10中可縱向移動的活塞(未示出)。該活塞裝有樞軸(journalled)以便通過連接杆 (未示出)上的曲柄銷(未示出)樞轉移動。該曲軸銷保持在兩個曲軸頰(crank cheek) 14 之間，曲軸頰運轉以平衡大量的曲軸驅動力(例如平衡力)。連接杆在活塞與曲軸16之間 延伸，且與活塞及曲軸16可操作地接合，曲軸通過一對軸承20支撐在曲軸箱18內用於旋 轉。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與驅動軸(未示出)可操作地連接，該驅動軸將旋轉力傳遞到電動工具的工作部件(例 如，切割機(trimmer)頭部驅動軸)。當然，發動機10可以包括附加的燃燒氣缸及相關的結 構，且/或甚至可以包括各種附加的二衝程或四衝程發動機部件。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，發動機10被倒立放置)，該第一曲軸箱部分通 常由輕質金屬合金(諸如鋁合金或類似物)鑄造而成，該輕質金屬合金具有良好的導熱性 且較輕。第二曲軸箱部分24可以是不受強熱張力的下部，第二曲軸箱部分可以由相似的輕 金屬合金製成，或者甚至由各種熱塑性材料或類似物製成。當然，第一曲軸箱部分22與第 二曲軸箱部分24中的一個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，並且可以使用多種加工程序製成，諸如鑄造、模塑、機械加工等等。此外，發動 機10是使用飛濺潤滑或油霧潤滑(oil-misting lubrication)的四衝程發動機，下面的第 二曲軸箱部分24可以包括潤滑結構，諸如儲油器、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中的每個分別可以 包括匹配面對表面26和28，通過兩個匹配面對表面26、28，兩個曲軸箱部分22、24彼此接 觸。而且，多個曲軸箱緊固件孔30、31分別被設置穿過匹配面對表面26、28，且適於容納曲 軸箱緊固件32，該曲軸箱緊固件例如為各種螺杆、螺栓或類似物。在一個實施例中，任一或 全部的緊固件孔30、31可以具有與曲軸箱緊固件32相應的內螺紋。此外或可替代地，任一 或全部緊固件孔30、31可以是基本光滑的鑽孔。曲軸箱緊固件32延伸進入曲軸箱緊固件 孔30、31，且適於將第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24連接在一起，以便將匹配面對 表面26、28保持面對面鄰接。根據本發明的一個方面，可以在匹配面對表面26、28之間設置密封件以阻止物質 (例如，燃料、油、碎片等等)無意地進入或漏出曲軸箱18。例如，如多個附圖所示，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可以是預成型的單塊部件、或者可以包括多個配合密封部件。曲軸箱密封 件34可以由多種材料構成，諸如彈性物、彈性聚合物、橡膠、矽樹脂或類似物。在一個實施 例中，曲軸箱密封件34可以由高溫腈材料構成。此外或可替代地，密封件34可以由紙、纖 維物(fiberous)、或其它能夠承受發動機的相對高溫環境的合適的襯墊材料構成。此外，密 封件34可以在發動機10拆卸後再次使用。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 至少一個中設置密封槽36。例如，如圖4至圖6所示，第一曲軸箱部分22的匹配面對表面 26可以具有密封槽36，密封槽36基本圍繞匹配面對表面26的外周邊緣並且圍繞曲軸箱固 定件孔30中的每個延伸。然而，因為軸承20位於在第一曲軸箱部分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可以分為兩個密封件槽36 (如圖所示)，每個密封槽36形成於軸承室21、21』的相對兩側上，並且每個密封槽36都適於容納單獨的曲軸箱 密封件34。密封槽36可以通過機械加工(例如，銑削、鋸削、磨削、鑽削等)而形成匹配面 對表面26，儘管其在曲軸箱鑄造過程中形成而無需進一步地機械加工程序可能更有利(例 如，降低生產複雜度)。此外，為進一步降低生產的複雜性，第二曲軸箱部分24的匹配面對 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 而不必再機械加工。因此，當曲軸箱18與緊固件32裝配在一起時，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的匹配面對表面28之間，並 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的匹配面對表 面28密封接合。在至少一個匹配面對表面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，這樣有利於使兩個曲軸箱部分22，24更接近或者甚至完全接觸，以 便進一步防止物質進入或漏出曲軸箱18。當然，可以是第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部 分24中的一個或者兩者形成有密封槽。 現在參照圖2至圖3，圖中示出了曲軸箱密封件34的一個實施例。密封件34包括 主密封連杆38以及至少一個與主密封連杆38連接的緊固件密封部40。在一個實施例中， 如圖所示，曲軸箱密封件34可以包括兩個緊固件密封部40，每個緊固件密封部40連接至主 密封連杆38的端部，並且被定位為圍繞單獨的曲軸箱緊固件孔30。因此，例如，每個緊固件 密封部40可以具有基本連續、圓形的幾何形狀，其具有開放的中心孔42以便圍繞近似於圓 形的緊固件孔30。當然，如圖4所示，密封槽36可以具有相應的幾何形狀以便容納曲軸箱 密封件34。因此，如圖所示，主密封連杆38基本可以沿著曲軸箱18側面延伸並密封曲軸箱 18的側面，而兩個緊固件密封部40中的每一個密封曲軸箱18的各個的拐角。兩個緊固件 密封部40可以基本相似，儘管也可以不同且/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、不規則形狀等等。進一步地，可以使用在各種位置設置 多個緊固件密封部40，以便適應各種曲軸箱緊固件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構(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可以進一步包括可操作地連接至緊固件密封部40的擴展軸承密 封部44，以便密封接合一個或多個曲軸軸承20。如圖所示，擴展軸承密封部44可以通過中 間連杆46或類似物連接至緊固件密封部40，儘管擴展軸承密封部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，並且外圈23相對於與曲軸16連接的內 圈(未示出)而言適於旋轉。如圖3所示，擴展軸承密封部44可以具有基本三角形的幾何 形狀，擴展軸承密封部44具有基本橫向設置的密封端面以便與曲軸軸承20的外圈23相接 合。當然，擴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，擴展軸承密封部44可以具有相對於曲軸箱密封件34的其它部分 基本增大的幾何形狀。例如，主密封連杆可以具有額定厚度Tl，而擴展軸承密封部44具有 比主密封連杆38的額定厚度T1更厚的總厚度T2。如圖所示，擴展軸承密封部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。當然，擴展軸承密封部44 的總厚度也可以近似等於或者甚至小於主密封連杆38的額定厚度1\。在其它實施例中，擴展軸承密封部44也可以具有相對於緊固件密封部40和/或甚至中間連杆46基本擴大 的幾何形狀(例如，總厚度T2可以比緊固件密封部44和/或甚至中間連杆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可以被擴大或縮小以便針對曲 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 便針對不同的軸承進行密封。因此，儘管擴展軸承密封部44如圖3所示具有相對於中間連 杆46、密封部40基本對稱的幾何形狀，然而其還可以具有不對稱的幾何形狀。此外，儘管示 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 位可以具有相對較厚的幾何形狀，以便具有增加的密封性能。 在一個實施例中，密封端面48可以具有一尺寸和/或幾何形狀，這個尺寸和/或 幾何形狀適於鄰接軸承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 以具有適於鄰接外圈23的外周邊的大概二十五分之一的尺寸和/或幾何形狀。當然，密封 端面48可以適於鄰接外圈23的其它不同數量(amount)。更進一步地，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適於鄰接外圈23總長度的大概四分之一，儘管還 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，以便針對曲軸軸承20的外圈23提供加 強的密封。在一個實施例中，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 能導緻密封減小或不足。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裝配時對外圈23密封，由此增加密封表面面積。在另一個實施例中，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於外圈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，由於第二半徑巧近似等於第一半徑Γι，當 在曲軸箱18內裝配時，便會在基本整個密封端面48的表面面積上產生與軸承20的加強密 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不規則的外圈23進行密 封，由此增加密封表面面積。現在參照圖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，每個曲軸軸承20都設置在形成於第一曲軸箱部分與第二曲軸箱部分內 的軸承室21、21』中，並且每個密封槽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可以在與每個密封槽36的界面處具有倒角室(chamfer pocket) 50，以便 容納擴展軸承密封部44。相似地，儘管第二曲軸箱部分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相對應的倒角室50』。例如，如圖所示， 每個軸承室21、21』都可以具有兩個倒角室50、50』，每側中的一個倒角室50都容納各自的 曲軸箱密封件34的擴展軸承密封部44。此外，如圖所示，第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱 部分24中的每個上的每個軸承室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』與配合面對表面26、28之間的邊緣或邊角來形成。每個倒角室50、50』都可以具有適於基本匹配每個擴展軸承密封部44後面表面52的幾何形狀，以便當第一曲軸箱部分 22部與第二軸承箱部分裝配在一起時基本阻止擴展軸承密封部44相對於外圈13的移動。 當然，倒角室50、50』可以具有各種幾何形狀，以便匹配具有各種後面表面52的各種擴展軸 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/不規則的幾何形狀。參照圖3，在另一個實施例結構中，主密封連杆38可以包括適於使其更容易保持 在密封槽36中的彈性突出部54。例如，主密封連杆38可以包含多個突出部54，每個突出 部都適於從主密封連杆38延伸出一段距離，以便當曲軸箱密封件34被插入密封槽36中時 抵住密封槽36的壁而被壓縮，從而提供阻礙(interference)或壓力配合。可以將具有各 種幾何形狀的多個彈性突出部54富於變化地設置在主密封連杆38周圍，和/或可以甚至 設置在緊固件密封部40、擴展軸承密封部44、和/或中間連杆46上。在所示的實施例中， 突出部54可以與曲軸箱密封件34 —起形成，儘管突出部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。在另一個實施例 中，在第一曲軸箱部分22與第二曲軸箱部分24組裝期間，當曲軸箱密封件34被壓縮時，彈 性突出部54可以僅僅阻礙密封槽36。然而，在另一個實施例結構中，儘管未示出，曲軸箱密封件34的各個部分可以被 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於密 封件34的插入、拆卸、保持，和/或密封。當然，密封件34的任意各個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的各個部分可以包括各種表面特徵，例如凸起部、平面部、鋸 齒部、表面結構等。當然，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/或表面特徵相匹配。如圖5所示，在另一個實施例結構中，兩個曲軸箱密封件34可以用於密封曲軸箱 18的兩側與四個角。然而，曲軸箱18用於容納軸承20的部分可能密封仍然很差。因此，可 以在每個曲軸軸承20的外側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裝配時為曲軸箱18的其他兩側提供密封。最後，每 個曲軸端部密封件56可以包括用於密封接合曲軸密封件34的外部環形周邊62。在一個實 施例中，外部環形周邊62可以密封接合擴展軸承密封部44。因此，在示出的實施例中，兩個 曲軸箱密封件34以及兩個曲軸端部密封件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，例如能經受發動機較高溫度環境的各 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，擴展軸承密封部44的密封端面48可以與外圈23以及外部環形周邊 62密封接合，以便圍繞曲軸箱18的周邊提供基本連續的密封。在另一個實施例中，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時允許軸承室21、21』壓縮外部環形周邊62。在這種情況下，曲軸端部密封件56的外半徑將會近似等於外圈23的外半徑r1;以使得擴展軸承密封部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 件可以設置在任意或全部軸承20的內側(未示出)，並且擴展軸承密封部44可以相似地與 這個內側軸承密封件密封接合。現在將描述發動機10的裝配實施例。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、模製或其他形成過程被生產出來。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中的至少一個中形成(例如鑄造)曲軸箱密封槽36。各種後鑄 造的機械加工操作可以預先進行，儘管曲軸箱密封件34以及匹配面對表面26，28可以保持 在相似成形(例如，相似鑄造)的狀態以便消除多餘的加工程序。活塞組件可以按照傳統 的方式與曲軸16裝配。可以在曲軸16上安裝一對軸承20，並且在每個軸承20的外側上都 可以裝配有曲軸端部密封件56。曲軸組件然後可以與第一曲軸箱部分22裝配，將活塞置於 燃燒室氣缸12中，並且將軸承20以及曲軸端部密封件56置於各自的軸承室21、21』中。接著，可以將曲軸箱密封件34置於各自的密封槽36中。每個擴展軸承密封部44 可以設置在第一曲軸箱部分22的各自的倒角室50，50』中，並且每個密封端面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，使得匹配面對表面28與曲軸箱密封件34相接觸。此外，擴 展軸承密封部44可以同時設置在第二曲軸箱部分24的各自的倒角室50、50』中。最後，使 用緊固件32 (例如，帶螺紋的，帶螺栓的等等)將兩個曲軸箱部分22，24夾緊並保持在一 起。收緊緊固件32可以使得匹配面對表面28壓縮密封槽36中的曲軸箱密封件34，且抵住 (against)軸承20和/或擴展軸承密封部44以便由此密封曲軸箱18。當然，在發動機10 的裝配中可以使用更多或更少的加工步驟和/或部件。本發明已經參照上述實施例被描述。通過閱讀和理解該說明書，可以對其進行修 改和變更。在不超出所附權利要求範圍的情況下，包括本發明一個或多個方面的實施例旨 在包括所有這種修改和變更。
權利要求
一種用於內燃機的曲軸箱的密封結構，包括具有兩個端部的主密封連杆；一對緊固件密封部，每個緊固件密封部與所述主密封連杆的一個端部連接，且具有適於圍繞曲軸箱緊固件孔的連續幾何形狀；以及一對擴展軸承密封部，每個擴展軸承密封部與所述一對緊固件密封部中的一個可操作地連接，且每個擴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於與軸承外圈的外周邊的少半部密封鄰接。
2.根據權利要求1所述的密封結構，其中，所述主密封連杆具有額定厚度，且每個所述 擴展軸承密封部的總厚度都比所述主密封連杆的額定厚度大。
3.根據權利要求1所述的密封結構，其中，所述主密封連杆包括適於促使所述主密封 連杆保持在凹槽中的彈性突出部。
4.根據權利要求1所述的密封結構，進一步包括一對中間連杆，每個中間連杆將所述 擴展軸承密封部中的一個連接至所述緊固件密封部中的一個。
5.一種用於內燃機的密封結構，所述內燃機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都包括匹配面對表面，所述匹配面對表面中的一個 包括密封槽，所述第一部分和所述第二部分之間進一步限定有軸承室，軸承位於所述軸承 室中並且包括外圈，並且曲軸由所述軸承支撐用於在所述曲軸箱中旋轉，所述密封結構位 於所述密封槽中，且所述密封結構包括具有額定厚度的主密封連杆；至少一個緊固件密封部，與所述主密封連杆連接且適於圍繞所述曲軸箱緊固件孔的至 少一部分；以及擴展軸承密封部，與所述至少一個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，所述擴展軸承密封部的總厚度大於所述主密封連杆的額定厚度。
6.根據權利要求5所述的密封結構，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，並且所述擴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 形狀的半徑近似等於所述外圈的半徑。
7.根據權利要求5所述的密封結構，進一步包括一對緊固件密封部和一對擴展軸承密 封部，每個緊固件密封部都連接至所述主密封連杆的相對端，且每個擴展軸承密封部與所 述緊固件密封部中的一個可操作地連接。
8.根據權利要求5所述的密封結構，其中，所述主密封連杆包括適於促使所述主密封 連杆保持在密封槽中的彈性突出部。
9.根據權利要求5所述的密封結構，其中，所述擴展軸承密封部適於與軸承外圈的外 周邊的少半部密封鄰接。
10.根據權利要求5所述的密封結構，其中，所述軸承室進一步包括用於容納所述擴展 軸承密封部的倒角室。
11.根據權利要求5所述的密封結構，進一步包括中間連杆，所述中間連杆將所述擴展 軸承密封部連接至所述緊固件密封部。
12.根據權利要求5所述的密封結構，其中，所述密封槽通過鑄造工藝形成而不使用機械加工程序。
13.一種用於內燃機的曲軸箱，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都包 括匹配面對表面和曲軸箱緊固件孔；密封槽，形成於所述上曲軸箱部分和所述下曲軸箱部分中的一個中；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，位於所述軸承室中且包括外圈；曲軸，由所述軸承支撐用於在所述曲軸箱中旋轉；曲軸箱緊固件，延伸進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表面保持面對面地鄰接；以及曲軸箱密封件，位於所述上曲軸箱部分與所述下曲軸箱部分之間並且位於所述密封槽 中，所述曲軸箱密封件包括具有額定厚度的主密封連杆；至少一個緊固件密封部，與所述主密封連杆連接且適於圍繞所述曲軸箱緊固件孔的至 少一部分；以及擴展軸承密封部，與所述緊固件密封部可操作地連接，並且所述擴展軸承密封部包括 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於與軸承外圈的外周 邊的少半部密封鄰接，所述擴展軸承密封部的總厚度比所述密封連杆的額定厚度大。
14.根據權利要求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，並且所述擴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 形狀的半徑近似等於所述外圈的半徑。
15.根據權利要求13所述的曲軸箱，進一步包括一對緊固件密封部和一對擴展軸承密 封部，每個緊固件密封部連接至所述主密封連杆的相對端，且每個擴展軸承密封部與所述 緊固件密封部中的一個可操作地連接。
16.根據權利要求13所述的曲軸箱，其中，所述主密封連杆包括適於促使所述主密封 連杆保持在密封槽中的彈性突出部。
17.根據權利要求13所述的曲軸箱，其中，所述軸承室進一步包括用於容納所述擴展 軸承密封部的倒角室。
18.根據權利要求13所述的曲軸箱，進一步包括中間連杆，所述中間連杆將所述擴展 軸承密封部連接至所述緊固件密封部。
19.根據權利要求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 械加工程序。
20.根據權利要求13所述的曲軸箱，進一步包括曲軸端部密封件，所述曲軸端部密封 件位於所述曲軸上且位於所述軸承與所述軸承室外邊緣之間，所述擴展軸承密封部既適於 與所述軸承的外圈的一部分密封鄰接又適於與所述曲軸端部密封件的一部分密封鄰接。
全文摘要
本發明涉及一種用於內燃機的密封結構。該密封結構可以包括主密封連杆；至少一個緊固件密封部，與主密封連杆連接且適於圍繞曲軸箱緊固件孔的至少一部分；擴展軸承密封部，與緊固件密封部可操作地連接且適於與軸承外圈的一部分密封鄰接。發動機可以包括由第一部分和第二部分構成的曲軸箱，第一部分與第二部分與位於它們之間的密封結構保持在一起以便為曲軸箱提供密封。
文檔編號F02F11/00GK101868608SQ200880116830
公開日2010年10月20日 申請日期2008年11月10日 優先權日2007年11月21日
發明者丹尼爾·T·斯帕克斯, 傑弗裡·J·奧斯特希爾, 約翰·D·艾倫, 羅伯特·F·阿拉蒙德 申請人:胡斯華納戶外產品有限公司