内燃发动机的动力输出系统的制作方法
【专利摘要】一种具有位于曲轴箱内的驱动齿轮的内燃发动机动力输出系统包括壳体。所述壳体可耦合到所述内燃发动机。所述系统也包括具有驱动齿轮接合部分、带齿部分和在所述驱动齿轮接合部分和所述带齿部分之间延伸的轴的输入齿轮。所述输入齿轮耦合到所述壳体，以便所述驱动齿轮接合部分位于所述曲轴箱内并且所述带齿部分位于所述壳体内。所述输入齿轮也包括穿过所述轴的排气导管。所述排气导管包括通入所述壳体的第一端和通入所述曲轴箱的第二端。
【专利说明】内燃发动机的动力输出系统
【技术领域】
[0001]本公开涉及通常与内燃发动机相关联的动力输出系统，并且更具体地，涉及密封和通风这样的动力输出系统。
【背景技术】
[0002]一些内燃发动机利用动力输出系统驱动辅助部件，如燃料和液压泵。一般地，动力输出系统利用由内燃发动机所生成的转矩的一部分，并使用齿轮系转移所利用的转矩到一个或更多个辅助系统。通常情况下，维持所述齿轮系的齿轮在壳体内彼此啮合。理想的是，所述壳体的内部供给有润滑剂，如油，以润滑所述齿轮。所述润滑剂减少啮合齿轮之间的摩擦和磨损。通常地，所述润滑剂密封在所述壳体内，以防止所述润滑剂从所述壳体泄漏。
[0003]在动力输出系统的操作过程中，所述壳体内的空气的压力可根据所述内燃发动机的工况波动。一般地，由于所述壳体内的空气的温度增加，所述壳体内的空气的压力相应地增加。所述壳体内的空气的温度可根据施加在所述内燃发动机上的负载变化、环境温度变化和所述发动机的其他工况变化增加。在动力输出系统的壳体内的适度压力波动可能没有负面影响该系统的性能。然而，如果所述壳体内的压力达到或超过该系统的一定压力阈值，可能会产生负面后果(例如，密封件、轴承和类似物的损坏)。
[0004]配备许多常规动力输出系统，以从所述壳体排气来补偿所述壳体内压力的极度增力口。一些系统直接将空气排入大气中。虽然这样的系统可能在减少所述壳体内的压力是有效的,但从所述壳体释放到大气中的空气往往含有润滑剂。因此,从动力输出系统的壳体内将空气直接排入大气中会导致所述润滑剂的泄漏，以及对环境的不希望的排放方面的负面影响。
【发明内容】
[0005]响应于本领域的当前状态，已经研发出了本申请的主题，并且特别是，响应当前可用的动力输出系统尚未完全解决的与内燃发动机的动力输出系统相关联的本领域各问题和需要。因此，研发了本申请的主题来提供一种动力输出系统，以及相关的设备和方法，克服现有技术的许多缺点。例如，在一些实施例中，本公开的动力输出系统与现有技术系统不同。
[0006]根据一个实施利，具有放置在曲轴箱内的驱动齿轮的内燃发动机的动力输出系统包括一个壳体。所述壳体可耦合到所述内燃发动机。所述系统也包括带有驱动齿轮接合部分的输入齿轮，带齿部分和在所述驱动齿轮接合部分和所述带齿部分之间延伸的轴。所述输入齿轮耦合到所述壳体，以便所述驱动齿轮接合部分放置在所述曲轴箱内，而所述带齿部分放置在所述壳体内。所述输入齿轮也包括延伸通过所述轴的排气导管。所述排气导管包括向所述壳体打开的第一端和向所述曲轴箱打开的第二端。
[0007]在所述系统的一些实施方式中，所述排气导管包括与所述输入齿轮的中心轴同轴的中心部分、从所述中心部分径向向外延伸的输入部分和从所述中心部分径向向外延伸的输出部分。所述输入部分包括所述第一端，并且所述输出部分包括所述第二端。
[0008]根据一些实施方式，所述系统也可包括放置在所述排气导管内的流量调节器。所述流量调节器可以经配置:当所述壳体内的压力超过预定阈值时，允许空气流过所述排气导管，和当所述壳体内的压力没有超过所述预定阈值时，防止空气流过所述排气导管。所述流量调节器可以是一个流量限制器，并且所述流量调节器可以是一个单向阀。
[0009]在所述系统的某些实施方式中，所述壳体限定输入齿轮通道。所述输入齿轮放置在所述输入齿轮通道内。所述系统也包括放置在所述输入齿轮通道和所述输入齿轮之间的密封组件。所述密封组件包括压配合紧靠所述输入齿轮通道的第一环形密封件、围绕所述输入齿轮放置的第二环形密封件和放置在所述第一和第二环形密封件之间的环形套筒。所述系统也可包括配合到所述密封组件和所述驱动齿轮之间的输入齿轮的锁定螺母。所述第二端可以放置在所述密封组件和所述驱动齿轮之间。
[0010]根据另一实施例，I禹合到内燃发动机的曲轴箱的用于动力输出系统的输入齿轮包括驱动齿轮接合部分、带齿部分、在所述驱动齿轮接合部分和所述带齿部分之间延伸的轴和延伸通过在所述驱动齿轮接合部分和所述带齿部分之间的轴的排气导管。所述排气导管包括沿所述轴的长度延伸的中心部分、从所述中心部分径向向外延伸的输入部分和从所述中心部分径向向外延伸的输出部分。
[0011]在所述输入齿轮的一些实施方式中，所述输入部分位于所述轴的第一端，而所述输出部分位于与所述轴的第一端相对的所述轴的第二端。所述输入齿轮可进一步包括位于所述输入和输出部分之间的排气导管内的流量限制装置。所述输入齿轮可包括位于所述输入和输出部分之间的排气导管内的单向阀。所述中心部分的横截面面积可以大于每个所述输入和输出部分的横截面面积。所述中心部分可以平行于所述轴的中心轴延伸。所述中心部分可以与所述轴的中心轴同轴。
[0012]在又一个另外的实施例中，一种用于从动力输出壳体到内燃发动机的曲轴箱排气的方法包括相对于所述壳体旋转输入齿轮。所述输入齿轮从所述壳体内的第一位置延伸到所述曲轴箱内的第二位置。所述方法进一步包括当所述输入齿轮在旋转时，通过形成于所述输入齿轮的导管传送来自所述动力输出壳体的空气到所述曲轴箱。
[0013]根据一个实施例，所述导管包括向所述壳体打开的输入部分和向所述曲轴箱打开的输出部分。所述输入和输出部分径向延伸远离所述输入齿轮的中心轴。旋转所述输入齿轮包括围绕所述输入齿轮的中心轴旋转所述输入和输出部分。所述方法可包括阻止来自所述曲轴箱的空气通过所述导管传送到所述动力输出壳体。当所述动力输出壳体内的压力低于预定压力阈值时可以阻止空气的传送，而当所述动力输出壳体内的压力高于所述预定压力阈值时可以传送空气从所述动力输出壳体到所述曲轴箱。
[0014]所描述的本公开的主题的特点、结构、优点和/或特征可以以任何合适的方式组合在一个或更多个实施例和/或实施方式中。在下面描述中，提供了许多具体细节，以告知对本公开的主题的各实施例的透彻理解。相关领域的技术人员将认识到，本公开的主题可在没有所述具体特点、细节、组分、材料和或特定实施例或实施方式的方法中的一个或更多个的情况下进行实践。在其他情况下，额外的特点和优点可以在不可以出现在所有实施例或实施方式中的某些实施例和/或实施方式中确认。此外，在一些情况下，未详细示出或描述已知的结构、材料或操作，以避免混淆本公开的主题的各方面。本公开的主题的特点和优点通过下列描述和所附权利要求书将变得更加明显，或可以如在下文中详述的本主题的做法获知。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了可以更容易地理解本主题的优点，参照附图中所示的具体实施例将呈现如上面简要描述的本主题的更具体描述。理解到这些附图仅描述了本主题的典型实施例和因此不被视为对其范围的限制，则通过使用附图将用附加的特征和细节描述和解释本主题，其中:
[0016]图1是根据一个实施例的动力输出系统的透视图；
[0017]图2是沿图1的线2-2截取的图1的动力输出系统的截面侧视图；和
[0018]图3是根据一个实施例的动力输出系统的输入齿轮的透视图。
【具体实施方式】
[0019]贯穿本说明书提到“一个实施例”、“一实施例”或类似语言是指结合所述实施例描述的特定特点、结构或特征包含在本公开的至少一个实施例中。在本说明书中出现的短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”和类似语言可以但不一定都指相同的实施例。类似地，术语“实施方式”的使用是指一种具有结合本公开的一个或更多个实施例描述的特定特点、结构或特征但不存在明确的相关性的实施方式来指示实施方式可与一个或更多个实施例相关联。
[0020]参照图1，根据一个实施例示出了内燃发动机系统10。内燃发动机系统10可以包括本领域已知的任何各种类型的发动机。发动机包括耦合到或形成部分的发动机的发动机组的曲轴箱30。曲轴箱30提供用于发动机曲轴箱(未示出)的壳体、与曲轴箱接合的一个或更多个齿轮和其他各种组件。例如，如图所示，曲轴箱30安放着由曲轴箱直接或间接驱动的驱动齿轮32。曲轴箱30限定内部空腔31，其中曲轴箱、驱动齿轮32和其他组件放置在内部空腔内。曲轴箱30也接收溅落到和润滑曲轴箱内的组件的一定量润滑剂，如油。此夕卜，虽然未示出，但是曲轴箱30或发动机的发动机组包括从曲轴箱内到大气排气的空气通风系统。曲轴箱30或发动机组的空气通风系统可以是本领域中已知的任何各种空气通风系统。
[0021]发动机系统10也包括耦合到曲轴箱30的动力输出系统20。动力输出系统20包括在一些实施例中直接固定到曲轴箱30的壳体60。壳体60可包括由一系列紧固件耦合在一起的两个半体。如图1中所示，壳体限定了安放齿轮系的内部空腔70。齿轮系包括可操作地与驱动齿轮32耦合的输入齿轮62。来自驱动齿轮32的转矩经由驱动齿轮和输入齿轮62之间的锥形干涉配合(tapered interference fit)转移到动力输出系统20。齿轮系也包括动力转移齿轮64和惰齿轮(idler gear) 102。动力输出系统20通过齿轮之间的齿轮啮合经由惰齿轮102将转矩从输入齿轮62转移到动力转移齿轮64。壳体60可包括经配置减少齿轮系的旋转齿轮上的摩擦负荷的轴承，如轴承100、104。
[0022]一般地，动力输出系统20利用一部分由内燃发动机生成的转矩，并通过使用齿轮系转移所利用的转矩到一个或更多个辅助系统。如图所示，动力输出系统20转移转矩到第一辅助装置40 (或必要的装置)和第二辅助装置50。虽然未示出，但是第一和第二辅助装置40和50每个都包括可操作地耦合到动力输出系统20的齿轮系的输入轴。更具体地，在所示的实施例中，第一辅助装置40包括具有与惰齿轮102在齿轮啮合中接合的带齿部分的输入轴。类似地，在所示的实施例中，第二辅助装置50包括具有与在动力转移齿轮64中形成的配对花键接合的花键部分的输入轴。以这种方式，惰齿轮和动力转移齿轮102、64的旋转相应地分别旋转第一和第二辅助装置40、50的输入轴。在不背离本公开本质的情况下，齿轮系(包括所使用类型的齿轮)的配置可以不同于图示。例如，输入齿轮62可经配置直接接收第一辅助装置40的输入轴，与直接经由惰齿轮102相反，并且惰齿轮102可以是常规的直齿圆柱齿轮。每个第一和第二辅助装置40、50经配置安装到壳体60的各自配对表面66、68。配对表面66、68围绕壳体60中的开口放置，其中惰齿轮102、动力转移齿轮64和内部空腔70是可通过该开口通达。
[0023]第一和第二辅助装置40、50可以是任何各种类型的辅助装置。在一些实施例中，第一辅助装置40是一种发动机系统10的操作所需的必要装置。例如，在一个实施方式中，第一装置40是用于供给燃料从燃料箱到发动机系统10的燃烧室的燃料泵。在其他实施方式中，第一装置40可以是任何各种其他必要的或非必要的装置。在一些实施例中，第二辅助装置50是一种发动机系统10的操作所不需的辅助装置或附件，但仍然希望由发动机运转。例如，在一个实施方式中，第二辅助装置50是一种稱合到发动机系统10或安放发动机的车辆的附件操作所需的液压泵。附件可以是任何本领域中已知的各种附件，例如，风扇式泵、转向泵等。在其他实施方式中，附件可以是任何各种其他附件，例如，铲车、反铲挖土机、螺旋推运器、挖掘机、钻孔机、水泵、鼓风机系统、绞车、压实机等。在一些实施方式中，第二辅助装置50是转矩供电附件的驱动轴，如联合收割机或其他农用设备附件或机器。第二辅助装置50可以是一种由最终用户安装的附件。例如，虽然未示出，但是当系统未在使用时，一个或更多个板可耦合到动力输出系统20的壳体60，以防止接近动力输出系统的动力转移齿轮。当希望使用系统时，最终用户可从壳体60拆卸板并连接第一和/或第二辅助装置到与系统20动力转移接合的壳体。
[0024]在内部空腔70内，壳体60包含润滑剂，如油。类似于曲轴箱30，润滑剂溅落到和润滑齿轮系的各齿轮和壳体内的其他组件。在所示的实施例中，润滑包含或密封在壳体内，以便润滑不从壳体泄漏或漏出。然而，如上面所讨论的，应该允许从壳体排气，以便调节壳体内的压力。因此，本公开的动力输出系统20促进从壳体60排气，同时限制和在一些情况下防止润滑剂从壳体漏出。一般地，系统20的输入齿轮62包括从壳体60到曲轴箱排气的排气导管。在输入齿轮62内的排气导管的配置，连同输入齿轮的旋转，允许空气流过排气导管，但限制通过导管的润滑流动。以这种方式，动力输出系统20提供卸压功能以及润滑保留功能。
[0025]参照图2和图3，输入齿轮62包括驱动齿轮接合部分72、带齿部分74和在驱动齿轮接合部分和带齿部分之间延伸的中心轴76。
[0026]驱动齿轮接合部分72 (例如，远端部分)包括锥形表面，其以干涉配合的方式配对地接合在驱动齿轮32的中心孔中形成的相应锥形表面。以这种方式在锥形表面之间的配对接合有利于输入齿轮62和驱动齿轮32不打滑地共同旋转。在其他实施方式中，在驱动齿轮接合部分72和驱动齿轮32之间的配对接合可以采用任何各种类型的接合技术，以方便共同旋转，如花键接合、键接合等。驱动齿轮接合部分72也可包括配对地接合锁定螺母130的相应螺纹的外螺纹。在驱动齿轮接合部分72和锁定螺母的螺纹之间的接合以及中间垫片固定驱动齿轮32在输入齿轮62上。驱动齿轮接合部分72的花键部分和驱动齿轮32的中心孔可以相应地逐渐变细，以便于装配和提供防止在近侧方向上进一步轴向运动的停止件。
[0027]输入齿轮62的带齿部分74 (例如，近端部分)包括围绕输入齿轮的圆周间隔开的多个齿75。齿被定尺寸和形状，以在齿轮啮合中接合惰齿轮102的齿。所示的带齿部分74的圆周显著大于驱动齿轮接合部分72和中心轴76的圆周。然而，带齿部分74的圆周可以是适合给定齿轮系配置的任何各种尺寸。此外，虽然不是必要的，但是最接近带齿部分74的输入齿轮62的近端134可包括凹口或空腔136，以容纳第一辅助装置40的输入组件，并在一些情况下，减轻重量。
[0028]中心轴76是一个圆柱形轴，其长度与在壳体60中形成的输入齿轮通道138的长度相一致。更具体地，当输入齿轮62适当地固定在壳体的输入齿轮通道138内时，选定中心轴76的长度，以放置驱动齿轮接合部分72在壳体60的外面(例如，在曲轴箱30内)和放置带齿部分74在壳体的内部空腔70内。中心轴76可包括外部特征，以方便动力输出系统20的装配和耦合各种组件到中心轴。例如，所示实施例的中心轴76包括用于接收密封构件的凹槽140，如0形环98。此外，所示的中心轴76包括用于接收锁紧螺母92和套筒94的唇或台阶142。台阶142可包括与锁紧螺母92上相应螺纹配对的外螺纹144。套筒94也可包括与台阶142的螺纹144配对的外螺纹。可替代地，套筒94可以压配合紧靠台阶142的一部分而无外螺纹。在任一实施方式中，锁紧螺母92和套筒94以方便锁紧螺母和套筒与中心轴的共同旋转的方式固定到中心轴76。
[0029]输入齿轮62通过可旋转地保持中心轴76在输入齿轮通道138内可旋转地耦合到壳体60。在所示的实施方式中，中心轴76通过与轴承100的旋转接合可旋转地保持在输入齿轮通道138内。在一个实施方式中，轴承100可以压配合到输入齿轮通道138内。此夕卜，或可替代地，通过放置轴承在经由一个或更多个紧固件152固定到壳体60的通道和板106中形成的唇或停止件150之间，可以轴向地固定轴承100在输入齿轮通道138内。轴承100包括:固定部分，其相对于输入齿轮通道138是固定的；和旋转部分，其相对于固定部分是可旋转的。中心轴76可以压配合紧靠旋转部分，以便中心轴与轴承100的旋转部分围绕输入齿轮62的中心轴线160共同旋转。
[0030]如上所述，随着中心轴76可旋转地保持在输入齿轮通道138内，输入齿轮62的驱动齿轮接合部分72放置在曲轴箱30的内部空腔31内的壳体60的外面，并且输入齿轮的带齿部分74放置在壳体60的内部空腔70内。此外，随着中心轴76以这种方式可旋转地保持着，0形环98和套筒94之间的密封以及中心轴和轴承100之间的压配合密封防止空气和流体在壳体60的内部空腔70和曲轴箱30的内部空腔31之间传送。然而，必须允许空气从壳体60的内部空腔70传送到曲轴箱30的内部空腔31，以调节(例如，减少)壳体的内部空腔内的压力。相应地，输入齿轮62包括排气导管80，其中当壳体内的压力至少高于曲轴箱内的压力时，排气导管经配置释放来自壳体60的空气进入曲轴箱30。
[0031]排气导管80形成于输入齿轮62中。相应地,排气导管80在内部延伸通过输入齿轮62。换句话说，当空气的释放防止在输入齿轮62的外表面周围传送时，选择性地允许空气110经由排气导管80通过输入齿轮。如图2中所示，排气导管80包括中心部分82、输入部分84和输出部分86。
[0032]中心部分82被限定在输入齿轮62的轴76内，并沿轴纵向延伸。在所示的实施例中，中心部分82与输入齿轮62的中心轴160同轴。然而，在其他实施例中，中心部分82不与中心轴线同轴。例如，如果需要的话，中心部分82可以从输入齿轮62的中心轴线160偏移。此外，虽然在所示实施例中的中心部分82基本上平行于中心轴线160延伸，但是在其他实施例中，中心部分可以相对于中心轴线成一个角度延伸。中心部分82可具有基本圆形横截面形状，或所需的一些其他横截面形状。中心部分82的横截面面积可以是恒定的，或者可能会沿中心部分的长度发生变化。例如，在所示的实施例中，中心部分82的横截面面积在从带齿部分74到驱动齿轮接合部分72延伸的方向上以阶梯的方式减小。以这种方式，中心部分82包括具有中间横截面面积的中间部分83。如将在下面更详细地描述，中间部分83被定尺寸，以接收流量调节装置88或流量调节器。
[0033]输入和输出部分84、86向中心部分82打开,并径向向外延伸远离中心部分。输入和输出部分84、86彼此间隔开，并放置在中心部分82的相反端部分处。例如，输入部分84最接近中心部分82的入口端部分164放置，并且输出部分86最接近出口端部分166放置。一般地，在允许输入和输出部分分别向壳体60的内部空腔70和曲轴箱30的内部空腔打开的位置处，沿中心部分82限定输入和输出部分84、86在轴76内。
[0034]如图所示，输入部分84的径向向外的端通入在输入齿轮62的带齿部分74和轴承100以及板106之间的内部空腔70的一部分108。类似地，输出部分86的径向向外的端通入驱动齿轮32和锁紧螺母92之间的内部空腔31的一部分。在一些实施方式中，输出部分86的径向向外的端可以包括在输入齿轮的台阶142中形成的通道或槽口 111。槽口 111可以由锁紧螺母92覆盖，从而形成导管子部分(sub-section)，其中空气通过导管分部可流动到曲轴箱30内。在所示的实施例中，输入和输出部分84、86相对于中心轴线160基本上垂直地延伸。然而，在其他实施例中，输入和输出部分84、86可成或大于或小于垂直于中心轴线160的角度延伸远离中心部分82，只要输入和输出部分分别向壳体和曲轴箱打开。
[0035]使用任何各种制造技术，如铸造和机械加工，可以形成输入齿轮62和空气导管80。此外，输入齿轮62可以在相同的制造步骤中与空气导管80形成，或者现有预先制造的输入齿轮可以改装有空气导管。在所示的实施例中，通过使用一个或更多个大小可变的钻孔机钻一个孔通过近端134和进入轴76，在输入齿轮62中形成空气导管80的中心部分。使用密封孔的开口端的盖90盖住孔的开口。可替代地，如果需要的话，通过钻一个孔通过远端135和进入轴76可以在输入齿轮62中形成中心部分82。孔在远端的开口可以类似地被盖住。通过成所需的角度钻单独的孔通过轴76 (以及在一些实施方式中，带齿部分74)并进入中心部分82，可以形成输入和输出部分84、86。带有空气导管80的输入齿轮62然后可以安装(或在改型的输入齿轮的情况下重新安装)在壳体60中。
[0036]如上，在一些实施例中，空气导管80包括流量调节装置88。一般地，流量调节装置88放置在导管80的中心部分。在所示的实施例中，流量调节装置88位于导管80的中间部分83内。流量调节装置88可以是具有比中心部分82窄的固定流体通道的流量限制装置。限制装置通过限制通过装置的空气流动，特别是在曲轴箱30或壳体60内的压力快速和极大波动(例如，压力喘振)过程中调节通过导管80的空气流动。
[0037]此外，或可替代地，流量调节装置88可以是一个单向阀，其限制在单一方向(即，动力输出壳体到曲轴箱的方向)上通过空气导管80的空气流动，如定向箭头110所示。此夕卜，单向阀防止曲轴箱30中的润滑剂经由空气导管80流入壳体60内。此外，单向阀可经配置仅在预定压力下打开。预定压力可以是等于或高于所需压力阈值的任何压力。在一个实施方式中，可以选择所需的压力阈值，以保持比在曲轴箱30中更高的压力在动力输出壳体60中。与曲轴箱30比较的壳体60中的更高压力可以提高系统20的密封能力。单向阀是一种无源阀，但在其他实施方式中，阀可以是一种有源地或可变地可控阀。
[0038]虽然所示的输入齿轮62的实施例包括一个单一空气导管80，但在其他实施例中，输入齿轮62可包括多个空气导管。例如，在一个实施方式中，输入齿轮62包括一个单一中心部分，但具有与单一中心部分耦合的多个输入部分84、多个输出部分86或两者兼有。多个输入部分84和/或输出部分86可沿周向彼此间隔开，或轴向地彼此间隔开。可替代地，输入齿轮62可包括多个分离的空气导管80，其中每个空气导管都具有单独的中心部分和相关联的输入和输出部分。
[0039]此外，虽然所示实施例的中心部分82是封闭的导管(例如，由轴76在各个方向封闭)，但在一些实施例中，中心部分82可以是一个形成于轴的外表面的打开通道。在这样的实施例中，中心部分被限定在打开通道和轴承100的径向内表面之间。此外，在这样的实施例中，空气导管可以没有径向向外延伸的输入和输出部分，因为他们可不必流体耦合中心部分与壳体和曲轴箱的内部空腔。
[0040]在发动机的操作过程中，输入齿轮62是由驱动齿轮32可旋转地驱动。随着驱动齿轮32旋转，曲轴箱30内的润滑剂溅落到并润滑驱动齿轮。类似地，随着输入齿轮62旋转，壳体60内的润滑剂溅落到并润滑输入齿轮。随着输入齿轮旋转，空气导管80也围绕输入齿轮62的中心轴线160旋转。对于具有与中心轴线160同轴的中心部分82的空气导管80，中心部分的位置相对于中心轴线是固定的。然而，因为输入和输出部分84、86径向延伸远离中心轴线160，输入和输出部分(例如，分别通入壳体和曲轴箱的输入和输出部分的打开端)围绕中心轴线沿周向并分别在壳体和曲轴箱内移动。因为输入和输出部分84、86的打开端以环形模式分别在壳体和曲轴箱内移动，离心力作用在壳体和曲轴箱内的更重和更稠密的润滑剂上，以抵抗润滑剂进入空气导管内。然而，壳体和曲轴箱内的更轻和密度较低的空气能够相对自由地进入空气导管，不论作用在空气上的离心力。以这种方式，壳体内的空气能够通过旋转的空气导管80排放到曲轴箱，而基本上防止壳体内的润滑剂通过旋转的空气导管流动(例如，泄漏)进入曲轴箱。用非旋转的直接排气口不可能实现润滑剂的这种选择性限制和由于旋转空气导管允许空气通过空气导管。
[0041]在一些实施例中，一些润滑剂可能在操作过程中泄漏到空气导管80内。然而，在作用在润滑剂上的离心力迫使至少一些润滑剂离开导管和返回到壳体60和/或曲轴箱30内之前，仅允许极小数量的润滑剂聚积在导管80内。以这种方式，防止润滑剂积累在导管内并阻塞空气通过导管的流动。
[0042]在上述描述中，可以使用某些术语，如“向上”、“向下”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”、
“左”、“右”等。在适用的情况下，使用这些术语，以在处理相对关系时提供一些清晰的描述。但是，这些术语并不意在暗示绝对关系、位置和/或方向。例如，关于一个对象，“上”表面可以简单地通过翻转所述对象变成“下”表面。尽管如此，它仍然是同一对象。
[0043]此外，在其中一个元件“耦合”到另一元件的本说明书中的实例可以包括直接和间接耦合。直接耦合可以定义为一个元件耦合到和接触另一元件。间接耦合可以定义为在未直接彼此接触的两个元件之间耦合，但在所耦合的元件之间具有一个或更多个额外元件。此外，如本文所用，固定一个元件到另一元件可以包括直接固定和间接固定。此外，如本文所用，“邻近”并不一定表示接触。例如，一个元件可以邻近另一元件，而不接触该元件。
[0044]贯穿本说明书提到的特征、优点或类似语言并不意味着可以以本公开的主题实现的所有特征和优点应该在或是在本主题的任何单一实施例或实施方式中。涉及特点和优点的语言应理解为指结合一个实施例描述的具体特征、优点或特点被包括在本公开的主题的至少一个实施例中。通过本说明书，特征和优点以及类似语言的讨论可能但不一定指相同实施例或实施方式。
[0045]本主题可以体现在其他具体形式中，而不背离其精神或本质特征。所描述的实施例在所有方面都仅被视为说明性实施例而非限制性实施例。因此，本发明的范围是由所附权利要求书而不是由前面的描述指出。在本权利要求书的等同物的含义和范围内的所有变化都将包含在其范围内。
【权利要求】
1.一种具有位于曲轴箱内的驱动齿轮的内燃发动机动力输出系统，包括: 能够耦合到所述内燃发动机的壳体；和 包括驱动齿轮接合部分、带齿部分和在所述驱动齿轮接合部分以及所述带齿部分之间延伸的轴的输入齿轮，所述输入齿轮耦合到所述壳体，以便所述驱动齿轮接合部分位于所述曲轴箱内并且所述带齿部分位于所述壳体内； 其中所述输入齿轮进一步包括延伸穿过所述轴的排气导管，所述排气导管包括通入所述壳体的第一端和通入所述曲轴箱的第二端。
2.根据权利要求1所述的动力输出系统，其中所述排气导管包括与所述输入齿轮的中心轴线同轴的中心部分、从所述中心部分径向向外延伸的输入部分和从所述中心部分径向向外延伸的输出部分，并且其中所述输入部分包括所述第一端且所述输出部分包括所述第
3.根据权利要求1所述的动力输出系统，进一步包括位于所述排气导管内的流量调节器。
4.根据权利要求3所述的动力输出系统，其中所述流量调节器被配置为当所述壳体内的压力超过预定阈值时允许空气流过所述排气导管，并且当所述壳体内的压力没有超过所述预定阈值时防止空气流过所述排气导管。
5.根据权利要求3所述的动力输出系统，其中所述流量调节器包括流量限制器。`
6.根据权利要求3所述的动力输出系统，其中所述流量调节器包括单向阀。
7.根据权利要求1所述的动力输出系统，其中所述壳体限定输入齿轮通道，其中所述输入齿轮位于所述输入齿轮通道内，进一步包括位于所述输入齿轮通道和所述输入齿轮之间的密封组件，所述密封组件包括压配合地紧靠所述输入齿轮通道的第一环形密封件、位于所述输入齿轮周围的第二环形密封件和位于所述第一和第二环形密封件之间的环形套筒。
8.根据权利要求7所述的动力输出系统，进一步包括耦合到所述密封组件和所述驱动齿轮之间的所述输入齿轮的锁定螺母。
9.根据权利要求7所述的动力输出系统，其中所述第二端位于所述密封组件和所述驱动齿轮之间。
10.一种I禹合到内燃发动机曲轴箱的动力输出系统的输入齿轮，包括: 驱动齿轮接合部分； 带齿部分； 在所述驱动齿轮接合部分和所述带齿部分之间延伸的轴；和 延伸穿过在所述驱动齿轮接合部分和所述带齿部分之间的轴的排气导管，所述排气导管包括沿所述轴的长度延伸的中心部分、从所述中心部分径向向外延伸的输入部分和从所述中心部分径向向外延伸的输出部分。
11.根据权利要求10所述的输入齿轮，其中所述输入部分位于所述轴的第一端处，并且所述输出部分位于与所述轴的第一端相反的所述轴的第二端处。
12.根据权利要求10所述的输入齿轮，进一步包括在所述输入和输出部分之间位于所述排气导管内的流量限制装置。
13.根据权利要求10所述的输入齿轮，进一步包括在所述输入和输出部分之间位于所述排气导管内的单向阀。
14.根据权利要求10所述的输入齿轮，其中所述中心部分的横截面面积大于所述输入和输出部分中的每个的横截面面积。
15.根据权利要求10所述的输入齿轮，其中所述中心部分平行于所述轴的中心轴线延伸。
16.根据权利要求10所述的输入齿轮，其中所述中心部分与所述轴的中心轴线同轴。
17.一种用于从动力输出壳体向内燃发动机的曲轴箱排气的方法，包括: 相对于所述壳体旋转输入齿轮，所述输入齿轮从所述壳体内的第一位置延伸到所述曲轴箱内的第二位置；和 当所述输入齿轮旋转时，通过在所述输入齿轮中形成的导管从所述动力输出壳体传递空气到所述曲轴箱。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述导管包括通入所述壳体的输入部分和通入所述曲轴箱的输出部分，所述输入和输出部分径向延伸远离所述输入齿轮的中心轴线，并且其中旋转所述输入齿轮包括围绕所述输入齿轮的中心轴线旋转所述输入和输出部分。
19.根据权利要求17所述的方法， 进一步包括阻止空气通过所述导管从所述曲轴箱传递到所述动力输出壳体。
20.根据权利要求19所述的方法，其中当所述动力输出壳体内的压力低于预定压力阈值时阻止空气通过，并且其中当所述动力输出壳体内的压力高于所述预定压力阈值时，空气被从所述动力输出壳体传递到所述曲轴箱。
【文档编号】F16H57/029GK103629330SQ201310298679
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2012年7月17日
【发明者】P·A·勒苟特, J·R·约翰森 申请人:酷敏斯Ip公司