套筒阀油密封件的制作方法
【专利说明】套筒阀油密封件
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求2013年6月19日提交的美国临时申请号61/837，101的优先权，其通过引用被全部合并于此。
技术领域
[0003]在此被描述的主题涉及包括由一个或多个套筒阀的运动控制的一个或多个端口的发动机。
【背景技术】
[0004]套筒阀是一种可用于内燃机中的阀的类型，内燃机包括但不限于其中两个活塞共享单个汽缸的对置活塞发动机，且同样可用于各个活塞在其自身的气缸中往复运动的发动机中。这种阀通常形成在气缸内限定燃烧室的汽缸壁的全部或部分。在一些变换中，一个或多个套筒阀可大致与轴线平行地前后往复运动，在该轴线上一个或多个活塞往复运动以在适当的时间打开和关闭进气和/或出气端口以引入的空气或空气燃料混合物进入燃烧室和/或从室中排出燃烧产物。在其它变换中，一个或多个套筒阀可绕着一个或多个活塞的轴线旋转和/或沿着一个或多个活塞的轴线平移以打开和关闭进出气端口中一个或两者。由于可以由套筒阀控制的可能较大的圆周端口面积，这样的阀可以为在打开位置的流体流动提供相对大的横截面面积。
[0005]套筒阀，与内燃机的其它部件，尤其是那些在燃烧室区域中的部件一样，需要冷却。这可以通过向套筒阀提供油来实现，提供油使产生在套筒阀中作为燃烧过程的结果的热被从套筒阀转移到发动机的其他部件。如果油被输送到套筒阀的外表面，它可以将热传递从套筒阀转移出至发动机的其它静止部件。油同样可以作为在套筒阀和发动机体外表面之间的润滑剂。但是，油泄露到这些端口中是一个问题。
【发明内容】
[0006]本主题一般地涉及用于阻止液体(如冷却剂和/或润滑剂)通过套筒阀至与内燃机的燃烧室相通的端口的泄露的密封件。
[0007]在一个方面，套筒阀组件包括套筒阀和大体为环形的密封件。套筒阀具有被配置为至少部分地环绕在内燃机运转时以往复方式移动的一个或多个活塞的阀体。套筒阀和一个或多个活塞至少部分地界定内燃机的燃烧室，套筒阀被配置为在打开位置和关闭位置之间移动以控制流体流过向燃烧室开口的端口。大体为环形的密封件被配置为阻止经过所述阀体至所述端口的液体(例如，冷却剂和/或润滑剂)的泄露。在可选择的变化中，大体为环形的密封件包括以下中的至少一个:a)承载在凹陷至所述阀体的槽中的环，以及b)置于所述阀体周围且彼此偏开的第一环和第二环。在b)选项中，第一环和第二环被置于内燃机的静止部件上以使得阀体相对于所述第一和第二环移动。
[0008]在相关方面，方法包括在打开位置和关闭位置之间移动套筒阀以控制流体流过内燃的端口 ；以及阻止经过所述阀体至所述端口的包括冷却剂和/或润滑剂的液体的泄露，阻止至少部分地被包括以下中的至少一个的大体为环形的密封件所执行:a)承载在凹陷至所述阀体的槽中的环，以及b)置于所述阀体周围且彼此偏开的第一环和第二环。在b)选项中，第一环和第二环被置于内燃机的静止部件上以使得阀体相对于第一环和第二环移动。
[0009]在其他相关方面，内燃机包括具有如下所讨论的任何可选择变换的如上所讨论的套筒阀组件。可选择地或此外，这样的内燃机可以被安排为与上述所讨论的可选择地包括如下所讨论的任何变换的方法一致的运转。交通工具可以包括这样的内燃机。
[0010]在可选择的变换中，一个或多个附件特征，包括但不限于那些在下面一些段落中所讨论的，可以被包括在本主题的实施例中。环和/或第一环和第二环可以由金属形成。一个或多个压缩环可以被包括在套筒阀组件或者被包括用于阻止在燃烧室中和/或经过套筒阀的端口中的气体的泄露。套筒阀可以沿与一个或多个活塞中的一个活塞共同的轴线在打开位置和关闭位置之间往复运动。阀体包括具有长度的筒体和从筒体径向向外间隔开并沿至少长度的一部分延伸的法兰，筒体和法兰在其间界定液体能够在其中循环的室。密封件可以可选择地由法兰承载。
[0011]与a)选项一致，大体为环形的密封件可以包括承载在凹陷至所述阀体的槽中的环，以及密封件可以对所述内燃机的静止部件向外施加径向力。密封件可以向槽的第一边施加第一力以及向槽的第二边施加第二力。密封件可以包括偏置结构，其施加第一力和第二力。密封件可以同时包括环和附加环，以及环和附加环大体为平开口环。环和附加环可以被偏置结构隔开。槽可以被配置为使得所述阀体的材料厚度在所述槽处和穿过所述阀体其余部分处大体为相同。密封件可以随着套筒阀移动相对于阀体保持大体为静止。
[0012]与b)选项一致，大体为环形的密封件可以包括置于静止部件上和阀体周围的第一环和第二环，以及第一环和第二环可以具有各自的环张力以对阀体施加向内的径向力。第一环和第二环可以被将其偏置开的偏置结构隔开。第一环和第二环可以包括具有产生自其形状、大小、弯曲度和材料中的一个或多个的各自的环张力的平的开口环。静止部件可以包括密封件被安装在其中的槽，其中第一环被偏置于槽的第一边以及第二环被偏置于槽的相对的第二边。静止部件可以进一步包括放油孔，槽中的油通过其排放。套筒阀体可以包括珩磨表面，第一和第二环向该珩磨表面施加径向力。
[0013]在此被描述的主题的一个或多个变换的细节被陈述于以下附图和说明书中。在此被描述的主题的其他特征和优点将从说明书、附图和从权利要求书中变得清楚。本公开后的权利要求书旨在限定被保护的主题的范围。
【附图说明】
[0014]附图，其被合并在此说明书中并构成说明书的一部分，反映在此被公开本发明的某些方面，与说明书一起帮助理解与被公开的实施例相关联的原则。应当注意的是在附图中示出的多个特征或结构的方向并非意为限制。例如，在具有位于接近水平位置的活塞的往复运动的轴线的引擎，在图3、图4和图6、图7、图8、图9中的结构将被清楚地理解为被以相对于如被描述的一些角度旋转。在附图中，
[0015]图1显示内燃机的部件的剖面图，在其中对置活塞在气缸中往复地运动。
[0016]图2显示图1中所显示的内燃机的部件的横截面图。
[0017]图3A显示示出与本主题的实施例相一致的第一套筒阀和密封机制的示例的图。
[0018]图3B显示示出与本主题的实施例相一致的套筒阀和密封机制的另一示例的图。
[0019]图4显示示出与本主题的实施例相一致的第二套筒阀和密封机制的另一示例的图。
[0020]图5显示示出具有与本主题的实施例相一致的一个或多个特征的方法的方面的过程流程图。
[0021]图6显示示出与本主题的实施例相一致的具有在关闭位置的套筒阀的第三套筒阀和密封机制的示例的图。
[0022]图7显示示出具有在打开位置的图6的第三套筒阀和密封机制的图。
[0023]图8显示示出图6和图7的密封机制的细节的图。
[0024]图9显示示出与本主题的实施例相一致的密封机制的另一示例的图。
[0025]图10显示示出具有与本主题的实施例相一致的一个或多个特征的方法的方面的过程流程图。
[0026]如果实际的话，相似的参考号表示相似的结构、特征或元素。
具体实施例
[0027]本主题的实施例可以，在其他可能的优点中，提供系统、方法、技术等以实现在套筒阀和发动机组或内燃机的其它部件之间的润滑剂密封件在运行期间保持静止。特别地，润滑剂密封件的效能被通过改进的密封装置和/或与套筒阀一同移动的密封装置的提供改进。
[0028]图1显示内燃机100的说明性但非限制性的示例的部分剖开的立体图，在内燃机100中如在此所讨论的套筒阀的密封可以被应用。被以与本主题的实施例一致的方式密封的套筒阀可以在对置活塞发动机中使用，包括不同于在此被讨论的示例以及在其它发动机配置，其中活塞不与一个或多个其它的活塞共用燃烧室的配置。另外，用于被描绘在附图中和在此被描述的打开和关闭套筒阀的结构和机制仅是描绘性的示例。其他用以控制在内燃机中的套筒阀的运转的方法可以在与所描述的密封技术一起使用。此外，在包括一个以上的套筒阀的发动机中，与本主题的实施例一致的密封方法无需用于所有的套筒阀。例如，具有两个套筒阀的对置活塞发动机可能只在套筒中的仅一个上或同时在套筒中的两个上使用所描述的密封技术，