专利名称：空气阀密封塞的制作方法
技术领域：
本公开大体而言涉及一种用于旋转阀的密封件，空气流动通过旋转阀，例如在化油器或节气门/节流阀体中的空气阀。
背景技术：
在2-冲程发动机中，分层扫气布置用于在燃料与空气混合物进入到燃烧腔室时减轻或防止燃料损失或漏气。某些这样的布置使用与燃料和空气混合物通道分离的空气通道，以向发动机提供单独的空气流动。
发明内容
一种用于空气阀的密封件，该空气阀具有阀轴和阀头，阀轴可旋转地承载于在主体中所形成的内孔中，且阀头由阀轴承载以在阀轴旋转时控制通过空气通道的空气流动，该密封件可包括一对间隔开的密封构件，其适于接合着在空气通道内的主体以密封住介于阀与空气通道之间的接合部。该密封件还可包括中间构件，其在密封构件之间且使得密封构件互连，其中中间构件为柔性的以允许密封构件的至少一部分朝向彼此移动、且中间构件也为弹性的以至少在密封构件朝向彼此移位时可屈服地偏压密封构件远离彼此。一种空气阀适于由主体可旋转地承载，该主体具有空气通道和与该空气通道相交的内孔，该空气阀可包括阀轴、阀头和密封件。阀轴可适于接纳于主体中的内孔内。阀头可联接到阀轴且适于接纳于空气通道内以进行旋转来控制通过空气通道的空气流动。且密封件可邻近阀头定位并且具有一对密封构件，密封构件适于接合着空气通道内的主体来密封住介于阀轴的内孔、空气通道与阀头之间的接合区。
下文优选实施例和最佳实施方式的详细描述将参考附图来陈述，在附图中
图1为分层扫气化油器的侧视 图2为图1的化油器的透视 图3为移除了密封件的化油器的空气阀的片段截面 图4为从空气阀移除的密封件的透视 图5为密封件的平面 图6为类似于图3的空气阀的片段截面图且示出了在空气阀上就位的密封件；
图7为空气阀的片段截面图，示出了空气阀处于其完全打开位置；以及 图8为大体上沿着图6中的线8-8所截取的片段截面图。
具体实施例方式更详细地参看附图，图1和图2示出化油器10，化油器10可用于向发动机供应燃料与空气混合物来支持在发动机中的燃烧。化油器10如图所示为膜片式化油器，其具有主体11，主体11具有主内孔12和空气通道14，燃料与空气混合物通过主内孔递送到发动机，空气通过空气通道14供应给发动机。在至少一个实施方式中，从空气通道14供应给发动机的空气可用于从发动机扫气或帮助去除废气。通过主内孔12燃料与空气混合物流可至少部分地受到节流阀16控制。且可至少部分地由空气阀18来控制通过空气通道14的空气流动。这种类型的化油器10可被称作分层扫气化油器、或者空气扫气化油器。化油器10可如在2005年5月24日颁布的USPN 6，896，245中所公开的那样来构建和操作，其公开内容以其全文引用的方式合并到本文中。节流阀16可包括促动杠杆20，促动杠杆20联接到节流阀轴22以旋转节流阀轴22，且节流阀头26 (在图1中以虚线展示)可承载于阀轴22上且在主内孔12内。节流阀轴22可被可旋转地接纳于与主内孔12相交的内孔中。节流阀头26，在图示实施方式中，为薄圆盘或蝴蝶型阀头。阀头26可从关闭或基本上关闭主内孔12(例如，如在图2中所示)的第一位置旋转到第二位置，在第二位置，阀头26可完全打开。在至少某些实施方式中，阀头当处于其第二位置时可平行于或近似平行于穿过主内孔的流体流。节流阀16可根据需要而具有不同类型和构造。以一个非限制性示例的方式，节流阀16可为诸如在USPN 6，394，425中所示的旋转节流阀或者不同类型的阀。在图示实施方式中，空气阀18是类似于节流阀16而构造的。以此方式，空气阀18可具有促动杠杆30，促动杠杆30联接到空气阀轴32以旋转空气阀轴32，且空气阀头34可承载于空气阀轴32上且至少部分地在空气通道14内。空气阀轴32可旋转地接纳于与空气通道14相交的内孔36中。空气阀头34，在图示实施方式中，为薄圆盘或蝴蝶型阀头。空气阀头34可从关闭或基本上关闭空气通道(例如，如图6和图8所示)的第一位置旋转到第二位置，在第二位置，空气阀头可完全打开(在至少某些实施方式中，空气阀头当处于其第二位置时可平行于或近似平行于通过空气通道的流体流，如大体上在图7中所示的那样)。更详细地，且如图3所示，空气阀轴32可大体上为圆柱形且包括了在空气通道14的区域中延伸的平坦部段38。平坦薄圆盘形空气阀头34可连接到空气阀轴32的平坦部段38，诸如由螺钉40、粘合剂、焊接或其它连接器或连接件。空气阀头34，在至少某些实施方式中，大小可适于完全或至少基本上关闭空气通道14。因此，当空气阀18处于其第一位置(如图3所示)时，空气阀完全或基本上防止空气通过空气通道14流动。这基本上限制或防止空气通过空气通道14流动且到发动机以在诸如发动机启动或怠速发动机操作这样的某些发动机操作条件下避免递送到发动机的燃料与空气混合物变贫/变稀(lean out)。即使在完全关闭时，空气可泄漏或以其它方式流过空气阀18且通过空气通道14。例如，在图3中大体上标注为X的介于空气阀头34、空气阀轴32与空气通道14之间的界面或接合点处，空气可通过空气通道14泄漏且到发动机，即使当空气阀18处于其第一位置时。至少某些发动机需要很低的空气与燃料流率来支持发动机的怠速操作。在这些发动机中，通过空气通道14的额外空气流动可不利地影响到发动机操作和/或需要节流阀16必须更多地关闭以用于发动机怠速操作，其可影响发动机的加速度、怠速稳定性(例如，滑行)和降落性能。且即使在需要更高流率来支持发动机以怠速操作的发动机中，通过空气阀18的泄漏或其它空气流动能使得校准发动机操作更加困难。此原因之一在于经过空气阀18的空气流量将不同，这归因于空气阀轴32、空气阀头34和空气通道14在这些部件的生产运行中的大小的变化(例如，公差)。因此，即使在更高怠速和低速流率应用中，泄漏或经过空气阀18的不当空气流动可能会影响到发动机性能。如在图2和图4至图8中所示，可提供一个或多个密封件42用于空气阀18，以密封介于空气阀轴32、空气阀头34与空气通道14之间的接合点X。在图示实施方式中，密封件42可为单个一体式主体，所有其特点和部件由同一件材料形成。当然，单独密封件可用于各种接合点X。密封件42可具有平坦的第一面44，平坦的第一面44适于抵靠着空气阀头34的面而被接纳。密封件42可包括由中间部分48互连的两个对置的密封构件46。密封构件46间隔开且适于位于空气阀头34的直径上相对的侧部处以覆盖空气阀头34与空气阀轴32的大体上直径对置的接合部X。密封构件46优选地具有外表面50，夕卜表面50适于在空气通道14内在一个或多个且多达全部接合点X处接合着化油器主体11。外表面50可以用等于或大于空气通道14直径的一定距离而间隔开，从而使得每个外表面 50接合着并密封抵靠着化油器11主体以限制或防止通过它们之间的空气流动。外表面50可为弯曲的或弓形且在形状上与空气通道14互补，或至少略微与空气通道14的形状合形/相符。以此方式，密封构件46可更有效地密封或阻挡接合点X且适应空气阀头34、空气阀轴32和空气通道14的大小和形状的变化。密封构件46可具有高度h (图4)(远离第一面44延伸的尺寸)和长度I (图5)，高度h和长度I足以完全覆盖由于形成于空气阀轴32中的平坦部段38而用于向空气通道14保持打开的空气阀轴32的内孔36的部分。S卩，密封构件46的高度h，若需要，可等于或大于从空气阀头34到用于空气阀轴32的内孔36的相对表面的最大距离。且长度I可大于用于空气阀轴32的内孔36的直径。以此方式,若需要，密封构件46可维持在空气通道14内且至少基本上在空气阀轴32的内孔36外。密封件42也可包括一个或多个固位件54，其在此实施方式中被示出位于密封构件46外侧。在图实施方式中，一个固位件54设于每个密封构件46外侧，提供两个大体上直径对置的固位件54。每个固位件54可包括球形突起56，球形突起56适于至少部分地接纳于用于空气阀轴32的内孔36内。固位件或球形突起56可具有略小于、等于或大于从空气阀轴32 (和/或阀头34)到空气阀轴32的内孔36表面的距离的高度(远离第一面延伸的尺寸)以维持密封件42大体上平坦地抵靠空气阀头34。S卩，球形突起56可紧密地接纳于内孔36中、但在球形突起与内孔之间具有某些间隙，或者球形突起可在内孔内具有干涉配合。因此，在此实施方式中，密封件42可相对于阀头34和空气通道14保持就位、而无将密封件42连接到阀头34的诸如紧固件或粘合剂这样的连接件。这便于在密封件42与阀头34之间的相对移动，而此可便于阀头旋转且当空气阀再次关闭时在接合点X处再次建立密封，如将在下文中更详细地解释的那样。减小厚度的连结板58可使得球形突起56与它们的相邻的密封构件46互连，以改进密封构件46的灵活性。固位件54可由如密封构件46的同件材料形成，如图所示那样，或者它们可单独地形成且连接到密封构件。为了维持密封构件46彼此间隔开一段所需距离，密封件42可包括中间部分48。中间部分48可在密封构件46之间延伸且使得密封构件46互连，且若需要，中间部分48可被接纳于空气通道14内、且大体上抵靠着空气阀头34。为了增加密封件42的灵活性/柔性，减小厚度和/或减小宽度的连接部59可设于中间部分48与密封构件46之间。中间部分48可大体上为柔性和弹性的，且可至少当密封构件46比它们在密封件42的闲置/静态(at rest)或未安装位置中更朝向彼此移位或挠曲时提供力，该力在径向上向外地可屈服地偏压所述密封构件46成接合着空气通道14内的化油器10的主体11。在图示的实施方式中，中间部分48较薄且大体上为环形且在组装时，包围着将空气阀头34保持到空气阀轴32上的螺钉40。当然，中间部分48可根据需要具有不同形状和布置，包括固体构件，直材料条、弹簧或其它。中间部分48可由如密封构件46和固位件54的同件材料形成，如图所示，或者其可由联接到密封构件的不同件材料形成。另外，可使用多于一个中间部分48。为了便于密封件42在空气通道14内和相对于空气阀18的适当定向，指示60可设于密封件42上。如图所示，指示60包括了在中间部分48上的突起，其在密封件安装期间和之后提供了密封件42的位置的视觉指示。由于密封件42的至少一部分可在空气阀18的旋转轴线外部延伸，介于密封构件46与主体11的接合点之间的距离随着空气阀18在其第一位置与第二位置之间旋转而改变。如图7所示的那样，当空气阀18旋转到其第二位置时，在密封构件46与化油器主体11的接合点之间的距离小于图3中所示的当空气阀18处于其第一位置时。因此，随着空气阀18旋转，密封构件46的至少一部分向内朝向彼此偏转或移位。这种移动可通过使得中间部分48挠曲、通过使得密封构件46挠曲、或此二者来调适实现。当空气阀18朝向其第一位置(图3)往回旋转时，中间部分48和密封构件46的弹性使得密封件42返回到图3所示的位置，密封着接合点X。而且，若需要，为了便于密封构件46向内移位或挠曲，密封构件46可为弯曲的且外表面50可大体上为凸出的且相反的内表面51可大体上为凸的。将密封构件分开且可屈服地朝向外而彼此远离地进行偏压的中间构件、以及维持在内孔中的固位构件帮助了将密封件固持在空气通道内且邻近于空气阀的适当位置，而不需要在空气阀与密封件之间的任何物理或其它连接。这可便于相对于空气阀的组装所述密封件、且也易于适应当空气阀在其第一位置与第二位置之间移动时可能发生的密封件的挠曲或变形。密封件42可由任何合适材料形成，这样的材料能在接合点X处提供密封，耐用性足以用于大量循环，且具有充分弹性以在经过大量循环后返回到其密封位置(如在图3中大体上示出)。可使用各种聚合物，诸如乙缩醛，如DELRIN，其适用于许多液体燃料且向液体燃料暴露。当然，也可使用其它材料。虽然关于空气扫气化油器10的空气阀18来图不和展开描述,密封件42也可用于其它应用中。例如，密封件42也可用于节气门体中的节流阀，诸如可用于燃料喷射发动机系统的那种。在该应用中，密封件可限制或防止通过在节流阀头、节流阀轴和节流内孔之间的接合点或区域发生空气泄漏。减轻或排除漏气可使得更易于校准节流阀和/或使得校准更准确，因为在接合点处的泄漏路径的大小将在一个节气门体与下一节气门体之间不同，这归因于生产公差和变化。通过排除了不一致且难以测量或确定的空气或流体流源，使其远离该阀周围的或通过该阀的其它空气流动路径，该密封件可更一致、可靠和容易地测量和控制通过阀的空气流动。虽然本文所公开的本发明的形式构成目前优选的实施例，许多其它形式也是可能的。在本发明中预期并未提及本发明的所有可能等效形式或衍生形式。应了解本文所述的术语只是描述性的而非限制性的，且在不偏离本发明的精神或范围的情况下可做出各种变化。
权利要求
1.一种用于空气阀的密封件，所述空气阀具有阀轴和阀头，所述阀轴可旋转地承载于在主体中形成的内孔中，且所述阀头由所述阀轴来承载以在所述阀轴旋转时控制通过空气通道的空气流动，所述密封件包括一对间隔开的密封构件，其适于接合着在所述空气通道内的主体以密封住介于所述阀与空气通道之间的接合部；以及中间构件，其在所述密封构件之间、且使得所述密封构件互连，其中所述中间构件为柔性的以允许所述密封构件的至少一部分朝向彼此移动、且所述中间构件也为弹性的以至少当所述密封构件朝向彼此移位时可屈服地偏压所述密封构件远离彼此。
2.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述中间构件由如所述密封构件的同件材料形成。
3.根据权利要求1所述的密封件，其还包括至少一个固持构件，其连接到所述密封构件、且适于至少部分地接纳于用于所述空气阀轴的所述内孔中以固持所述密封件的位置。
4.根据权利要求2所述的密封件，其中，所述中间构件为环形的，且由柔性且弹性材料形成。
5.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述密封构件包括外表面，所述外表面适于接合所述主体且以至少以等于所述空气通道的直径的距离而间隔开。
6.根据权利要求3所述的密封件，其中，所述密封构件，至少一个固持构件和所述中间部分全都由同件材料形成。
7.一种空气阀，其适于由主体可旋转地承载，所述主体具有空气通道和与所述空气通道相交的内孔，所述空气阀包括阀轴，其适于接纳于所述主体中的内孔中；阀头，其联接到所述阀轴、且适于接纳于所述空气通道内，用以进行旋转来控制通过所述空气通道的空气流动；以及密封件，其邻近于所述阀头定位且具有一对密封构件，所述密封构件适于接合所述空气通道内的所述主体来密封介于所述阀轴的所述内孔、所述空气通道与所述阀头之间的接合区。
8.根据权利要求7所述的空气阀，其中，所述密封件还包括中间部分，所述中间部分连接于所述密封构件之间、且至少当所述密封构件从闲置位置朝向彼此移位时提供力来可屈服地偏压所述密封构件远离彼此。
9.根据权利要求7所述的空气阀，其中，所述密封件邻近于所述空气阀头定位、但不直接连接到所述空气阀头。
10.根据权利要求7所述的空气阀，其中，所述密封件包括至少一个固位构件，所述固位构件适于至少部分地接纳于用于所述阀轴的所述内孔中，以固持所述密封件在所述空气通道内的位置。
11.根据权利要求10所述的空气阀，其中，两个固位构件具备位于每个密封构件外侧的一个固位构件。
12.根据权利要求10所述的空气阀，其中，所述至少一个固位构件中的每一个由如所述密封件的同件材料形成。
13.根据权利要求10所述的空气阀，其中，至少一个固位构件紧密地接纳在用于所述阀轴的内孔表面与所述阀头和所述阀轴中至少一个阀轴之间。
14.根据权利要求8所述的空气阀，其中，所述密封件包括使得所述中间部分与至少一个密封构件互连的连接部分。
15.根据权利要求14所述的空气阀，其中，所述连接部分具有比所述密封构件和所述中间部分有所减小的厚度。
全文摘要
一种用于空气阀的密封件，该空气阀具有阀轴和阀头，阀轴可旋转地承载于在主体中形成的内孔中，且阀头由阀轴来承载以在阀轴旋转时控制通过空气通道的空气流动。该密封件可包括一对间隔开的密封构件，其适于接合着在空气通道内的主体以密封介于阀与空气通道之间的接合部。该密封件还可包括中间构件，其在密封构件之间且使得密封构件互连，其中中间构件为柔性的以允许密封构件的至少一部分朝向彼此移动且中间构件也为弹性的以至少当密封构件朝向彼此移位时可屈服地偏压密封构件远离彼此。
文档编号F16K1/22GK102996833SQ20121033558
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月13日
发明者G.M.帕图洛, T.L.施米特, D.L.托马斯 申请人:沃尔布罗发动机使用有限责任公司