專利名稱：旋轉(zhuǎn)閥密封機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封機構(gòu)，本發(fā)明特別涉及一種可提供旋轉(zhuǎn)的第一閥件和固定的第二閥件之間的密封功能的可旋轉(zhuǎn)閥組件的閥密封機構(gòu)。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)閥包括第一筒形件和第二筒形件，第一筒形件具有設(shè)置有至少第一閥口的內(nèi)室，第二筒形件設(shè)有至少第二閥口。第一筒形件設(shè)置在第二筒形件內(nèi)。第一和第二筒形件可彼此相對旋轉(zhuǎn)到使第一和第二閥口對準的位置。當如此對準時，流體能夠通過閥口而流入或流出第一筒形件的室。
旋轉(zhuǎn)閥的一種應(yīng)用是用于旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機(rotary cylinder valveengine)中。這樣的旋轉(zhuǎn)缸筒閥四沖程發(fā)動機是公知的，但是在主流應(yīng)用中沒有一種取得商業(yè)上的成功。這主要是因為已經(jīng)證明設(shè)計在旋轉(zhuǎn)缸筒(氣缸)內(nèi)的氣門口和徑向外閥環(huán)之間有效的四沖程旋轉(zhuǎn)缸筒閥密封機構(gòu)極為困難。這是由于閥必須保持有緊密的密封公差，同時要在有限潤滑、大熱應(yīng)力和高表面速度的條件下操作。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種旋轉(zhuǎn)閥的閥密封機構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)閥包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口的第一筒形閥件和第二筒形閥件，所述筒形閥件中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)至每個筒形閥件中的閥口對準的位置，所述密封機構(gòu)包括基本剛性的密封框架，該密封框架適于基本圍繞和密封式接合所述筒形閥件之一的閥口的外周，這種布置使得在使用中所述密封框架密封式接合另一筒形閥件的表面。
優(yōu)選地，密封機構(gòu)使得，在使用中，密封框架的預(yù)定表面積暴露于筒形閥件之一的內(nèi)室，使得內(nèi)室中的壓力作用在密封框架的預(yù)定表面積上，以偏壓密封框架而使其與另一筒形閥件密封接合。
優(yōu)選地，所述密封框架以隨所述內(nèi)室中的壓力增大而增大的密封力密封式接合另一筒形閥件的表面。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會知道，所述密封框架可以以隨所述內(nèi)室中的壓力減小而減小的密封力密封式接合另一筒形閥件的表面。
優(yōu)選地，密封框架包括第一彎曲面和第二彎曲面，所述第一彎曲面為密封和支承面，所述設(shè)置使得在使用中，所述第一彎曲面密封式接合第二閥件并可隨第二閥件的徑向內(nèi)表面滑動。
優(yōu)選地，所述密封框架保持在所述第一筒形閥件的凹槽中。
優(yōu)選地，所述密封框架的截面基本呈“L”形。
優(yōu)選地，所述密封框架適于基本圍繞和密封式接合所述第一筒形閥件的閥口的外周，以隨所述第一筒形閥件旋轉(zhuǎn)，所述密封框架的第一彎曲面在所述第一筒形閥件的徑向外部，所述密封框架的第二彎曲面在所述第一筒形閥件的徑向內(nèi)部。
作為選擇，密封框架包括第一彎曲面和第二平坦面，第一彎曲面為密封和支承面，所述設(shè)置使得在使用中，第一彎曲面密封式接合第二閥件并可隨第二閥件的徑向內(nèi)表面滑動。
優(yōu)選地，所述第一筒形閥件設(shè)有孔，所述孔與所述第一筒形閥件的閥口同軸，所述密封框架容納在所述孔內(nèi)，使得所述密封框架的彎曲面在所述第一筒形閥件的徑向靠外部，所述平坦面在所述第一筒形閥件的徑向靠內(nèi)部。優(yōu)選地，閥密封機構(gòu)還包括偏壓裝置，所述偏壓裝置適于沿向著所述第二閥件的方向向著所述第一閥件的徑向外部偏壓所述密封框架。
優(yōu)選地，偏壓裝置具有雙功能，即向著所述第一筒形閥件的徑向外部偏壓所述密封框架同時還提供所述密封框架和所述第一筒形閥件之間的密封接合。
優(yōu)選地，所述密封機構(gòu)的密封框架或所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。更優(yōu)選地，所述密封框架由青銅合金材料制成，所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由一種更硬的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機的閥密封機構(gòu)，所述閥包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口的第一和第二筒形閥件，所述閥件中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)到使每個閥件中的相應(yīng)閥口對準的位置，所述密封機構(gòu)包括適于安裝在所述第一筒形閥件上的密封框架，這種布置使得在使用中所述密封框架的預(yù)定表面積暴露于所述發(fā)動機的燃燒室，使得所述燃燒室內(nèi)的壓力作用在所述密封框架的預(yù)定面積上，以向著所述第一筒形閥件的徑向外部偏壓所述密封框架。
優(yōu)選地，所述密封框架密封式接合另一筒形閥件的表面，所述設(shè)置使得在使用中，所述密封框架以隨所述燃燒室內(nèi)的內(nèi)部壓力增大而增大的密封力密封式接合另一筒形閥件的表面。
優(yōu)點在于，當發(fā)動機燃燒沖程期間的壓力較高時，密封力也必須較高。但是，高密封力導(dǎo)致降低發(fā)動機效率的高摩擦力。因此，當發(fā)動機室內(nèi)的壓力不較高時，密封力和摩擦力降低，使得不會有損發(fā)動機效率。
優(yōu)選地，密封機構(gòu)使得由于所述燃燒室內(nèi)的壓力形成的最大密封力總是低于或等于200kgf/50cm3燃燒室容積。最優(yōu)選地，由于所述燃燒室內(nèi)的壓力形成的所述最大密封力總是低于或等于100kgf/50cm3燃燒室容積。
優(yōu)選地，密封機構(gòu)還包括適于從所述第一筒形閥件沿徑向偏壓所述密封框架的偏壓裝置。
優(yōu)選地，所述密封機構(gòu)的密封框架或所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。最優(yōu)選地，所述密封框架由青銅合金材料制成，所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由一種更硬的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，提供一種旋轉(zhuǎn)閥的閥密封機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)閥包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口的第一和第二筒形閥件，所述閥件中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)到使每個筒形閥件中的閥口對準的位置，所述密封機構(gòu)包括一密封框架和一偏壓裝置，所述偏壓裝置包括適于與所述第一筒形閥件密封式接合的第一部分和適于與所述密封框架密封式接合的第二部分，所述偏壓裝置使得在使用中該偏壓裝置從所述第一筒形閥件沿徑向偏壓所述密封框架。
優(yōu)選地，所述密封框架和所述偏壓裝置是分開的部件。
優(yōu)選地，本發(fā)明第一、第二或第三方面的偏壓裝置包括呈彈簧形式的偏壓裝置，該彈簧的一部分設(shè)置在所述密封框架和所述第一筒形閥件之間。
優(yōu)選地，所述彈簧包括一懸臂件，該懸臂件的外周部分適于被固定于所述第一筒形閥件上以相對于第一筒形閥件受限制，該懸臂件的內(nèi)部沿基本向著所述第一筒形閥件的閥口的縱軸的方向與外周部隔開，所述設(shè)置使得在使用中，該彈簧的內(nèi)部可相對于所述第一筒形閥件沿徑向移動，所述內(nèi)部與所述密封框架的一部分接觸。
優(yōu)選地，所述彈簧的懸臂件包括具有一中心孔的可彈性變形板，所述板的外周適于固定于所述第一筒形閥件上，以使得限制所述外周相對于所述第一筒形閥件移動，所述板的一內(nèi)部沿基本向著所述第一筒形閥件的閥口的縱軸的方向與外周部隔開，使得所述內(nèi)部呈懸臂結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述板受限制以使得所述板中的孔與所述第一筒形閥件的閥口對準，所述板的內(nèi)部與所述密封框架的外周接觸，所述設(shè)置使得通過所述板的內(nèi)部向著所述第一筒形閥件的徑向外部偏壓所述密封框架。
優(yōu)選地，所述板的內(nèi)部與所述第一筒形閥件隔開，使得在所述板的內(nèi)部和所述第一筒形閥件之間形成一凹槽，從而使所述板的徑向內(nèi)部的預(yù)定表面積暴露于所述第一筒形閥件內(nèi)的室，所述設(shè)置使得在使用中，所述室內(nèi)的壓力作用在所述板的預(yù)定表面積上，以進一步由所述第一筒形閥件沿徑向偏壓所述板的內(nèi)部和所述密封框架。
優(yōu)選地，所述彈簧具有雙功能向著所述第一筒形閥件的徑向外部偏壓所述密封框架同時還提供所述密封框架和所述第一筒形閥件之間的密封接合。
優(yōu)選地，所述彈簧由一種金屬材料制造。所述彈簧優(yōu)選地是一金屬薄板/片。
作為選擇，所述彈簧滑動式容納在所述第一筒形閥件的孔內(nèi)，所述孔與所述第一筒形閥件的閥口同軸，所述彈簧向著所述第一筒形閥件的徑向外部偏壓所述密封框架。
優(yōu)選地，所述孔和所述彈簧呈圓形。優(yōu)選地，所述孔具有平坦底部。
優(yōu)選地，一密封件設(shè)置在密封框架和所述第一筒形閥件之間，以便實現(xiàn)所述密封框架和所述第一筒形閥件之間的密封。
優(yōu)選地，所述密封件包括一圍繞所述密封框架的外周延伸的密封環(huán)。
該密封框架可以形成有密封環(huán)位于其中的一外周凹槽。
優(yōu)選地，所述密封環(huán)通過將一條形金屬材料彎成基本圓形并且使得該條的兩端彼此相鄰以在其間形成一間隙而形成。
優(yōu)選地，所述間隙需要減小以使得所述密封環(huán)可以插入所述第一筒形閥件的孔中。
優(yōu)選地，所述彈簧與密封元件(密封環(huán))接靠以偏壓該密封元件而使其與密封框架和第一筒形閥件接合。
優(yōu)選地，所述彈簧包括一波狀彈簧(wave spring)，所述波狀彈簧具有多個波峰和波谷區(qū)域，所述波峰區(qū)域接觸所述孔的底部，所述波谷區(qū)域接觸所述密封件(密封框架)。優(yōu)選地，通過所述彈簧使所述密封框架的內(nèi)部與所述第一筒形閥件隔開，使得所述密封框架徑向內(nèi)部的預(yù)定表面積暴露于所述第一筒形閥件的內(nèi)室，所述設(shè)置使得在使用中，所述室內(nèi)壓力作用在所述密封框架的預(yù)定表面積上，以進一步由所述第一筒形閥件沿徑向偏壓所述密封框架。
優(yōu)選地，第一筒形閥件中閥口掠過的角度(后掠角，swept angle)小于第二筒形閥件中閥口掠過的角度。因此，當?shù)谝煌残伍y件中的閥口與第二筒形閥件中的進氣閥口對準時，進氣管道呈臺階狀，而當?shù)谝煌残伍y件中的閥口與第二筒形閥件中的排氣閥口對準時，排氣管道呈臺階狀。
優(yōu)選地，所述密封機構(gòu)的密封框架或所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。最優(yōu)選地，所述密封件由青銅合金材料制成，所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由一種更硬的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，提供一種旋轉(zhuǎn)閥件的閥密封機構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)閥件包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口的第一和第二筒形閥件，所述筒形閥件中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)到使每個筒形閥件中的閥口對準的位置，所述密封機構(gòu)包括直徑可變的可彈性變形的管狀件，所述管狀件設(shè)有一孔，所述管狀件適于安裝在所述第一筒形閥件上以基本圍繞所述第一筒形閥件延伸，使得所述管狀件的孔沿徑向與所述第一筒形閥件的閥口對準，其中，所述管狀件被朝向所述第一筒形閥件的徑向外部彈性偏壓。
優(yōu)選地，所述管狀件由彎曲的條形材制成，使得所述條的兩端彼此相對，所述管狀件的兩端基本平行并彼此隔開較小的距離，以在兩端之間形成間隙，所述間隙使得所述管狀件的直徑可以改變。
優(yōu)選地，所述設(shè)置使得在組裝狀態(tài)下，所述管狀件安裝在所述第一筒形閥件上，可向著所述第一筒形閥件的徑向外部彈性偏壓所述管狀件而使其與所述第二筒形閥件密封接觸。
優(yōu)選地，通過位于所述第一筒形閥件和所述管狀件之間的偏壓裝置，進一步地向著所述第一筒形閥件的徑向外部偏壓所述管狀件上圍繞所述管狀件的孔的部分。
優(yōu)選地，在使用中，所述管狀件上圍繞所述管狀件的孔的部分密封式接合所述第一筒形閥件的閥口的外周，所述部分還密封式接合所述第二筒形閥件。
優(yōu)選地，所述管狀件的其余部分密封式接合所述第二筒形閥件，但是與所述第一筒形閥件隔開，以在所述第一筒形閥件和所述管狀件之間形成一間隙。
優(yōu)選地，在使用中，通過引導(dǎo)冷卻流體/冷卻液流過所述第一筒形閥件和所述管狀件之間的間隙而冷卻所述第一筒形閥件，使得所述冷卻流體直接冷卻所述第一筒形閥件的表面。
優(yōu)選地，所述冷卻流體是油，因此所述冷卻流體還潤滑所述第一筒形閥件。
優(yōu)選地，所述管狀件連接所述第一閥件，所述設(shè)置使得在使用中，通過所述第一筒形閥件驅(qū)動所述管狀件，所述管狀件中的孔與所述第一筒形閥件中的閥口對準。
優(yōu)選地，通過穿過所述管狀件延伸到所述第一筒形閥件的一部分內(nèi)的銷子或螺栓件使所述管狀件連接所述第一閥件。
作為選擇，通過所述管狀件上的第一凸片和所述第一筒形閥件上的第二凸片，并且所述第一筒形閥件的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述凸片接合，而使所述管狀件連接所述第一閥件。
優(yōu)選地，所述管狀件中的間隙靠近連接點但是沿旋轉(zhuǎn)方向位于連接點的前部，所述設(shè)置使得在使用中，所述管狀件沿旋轉(zhuǎn)方向位于連接點的后部，從而使所述管狀件的直徑由于其自身摩擦阻力而增大的傾向達到最小。
優(yōu)選地，所述管狀件適于安裝在所述第一筒形閥件的圓周凹槽內(nèi)，所述設(shè)置限制了所述管狀件相對于所述第一筒形閥件的軸向移動，但是可作徑向移動。
優(yōu)選地，所述密封機構(gòu)的管狀件或所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。最優(yōu)選地，所述第二筒形閥件的內(nèi)襯由青銅合金材料制成，所述管狀件由一種更硬的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明第五方面提供用于本發(fā)明第一至第四方面的密封機構(gòu)的大體剛性的密封框架。
根據(jù)本發(fā)明第六方面，提供包括本發(fā)明第一至第四方面中任一密封機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機。
在本發(fā)明的一個實施例中，旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機包括設(shè)有與第一閥口相通的內(nèi)燃燒室的可旋轉(zhuǎn)缸筒，包括設(shè)有至少一個第二閥口的第二缸筒的第二筒形閥件，所述第一缸筒可相對于所述第二缸筒旋轉(zhuǎn)，所述第二缸筒相對于發(fā)動機殼室固定。
優(yōu)選地，所述第二缸筒具有燃料進口和排氣口，所述第一缸筒上的閥口可旋轉(zhuǎn)以隨相應(yīng)進口和排氣口轉(zhuǎn)變角度。旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機可包括第三點火口。
本發(fā)明來自于以下理解為了有效工作，旋轉(zhuǎn)閥密封應(yīng)該符合以下原則首先，閥必須具有主動(active)彈性密封機構(gòu)。這是因為發(fā)動機內(nèi)的熱脹移動(thermal movement)具有比必須保持成提供合理燃燒氣體密封的間隙更大的量級。通常由于熱影響將使發(fā)動機部件膨脹或畸變數(shù)十或甚至數(shù)百微米，但是為保證燃燒氣體的足夠密封，間隙必須不大于幾微米。因此需要彈性密封機構(gòu)來保持這些小密封間隙，同時允許較大的熱畸變。該密封結(jié)構(gòu)還將允許制造公差和磨損。
其次，需要具有密封件后的靜態(tài)密封以密封在密封件后部周圍的泄漏通道。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)選的方法是設(shè)計彈簧件，使得其還靠著密封件后部形成靜態(tài)密封。這意味著，由于氣體通過彈簧和密封件后部周圍泄露，不能使用公知的常規(guī)彈簧。
第三，必須以這樣一種缸體(氣缸)壓力增大彈簧壓力的方式來設(shè)置密封。即缸體壓力必須強制地使密封件靠在第二筒形閥件上以改善密封。盡管非常需要缸體壓力來增大彈簧壓力，但是必須限制缸體壓力所作用的密封面積。如果面積過大，附加密封力變得過大，導(dǎo)致性能顯著降低和工作壽命顯著縮短。
第四，盡管遵從以上原理的機構(gòu)將足以密封燃燒氣體，但是必須提供進口和排氣口的二級彈性密封。如果不能做到這一點，油控制和進氣歧管壓力穩(wěn)定性將很差。


下面參照附圖通過實例描述本發(fā)明，其中圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的密封機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機的頂端的側(cè)視截面圖；圖2是圖1所示閥和密封機構(gòu)的俯視截面圖；圖3是圖1和2所示閥和密封機構(gòu)的側(cè)視圖；圖4是具有根據(jù)本發(fā)明第四方面的密封機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機的頂端的側(cè)視截面；圖5是圖4中閥和密封機構(gòu)的俯視截面圖；圖6是圖4和5中閥和密封機構(gòu)的側(cè)視圖；
圖7是具有圖3至6中的密封機構(gòu)的可選擇形式的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機頂端的側(cè)視截面圖；圖8是圖7中閥和密封機構(gòu)的截面俯視圖；圖9是可選擇的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機的截面俯視圖；以及圖10是圖9中所示旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機的部分放大視圖。
具體實施例方式
參照圖1至3，旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機(未完整示出)的旋轉(zhuǎn)閥包括旋轉(zhuǎn)式安裝在第二固定筒形閥件2內(nèi)的第一回轉(zhuǎn)筒形閥件1。
第一筒形閥件1包括具有內(nèi)燃燒室3的氣缸，內(nèi)燃燒室3在筒形閥件1的上端部設(shè)有第一氣門口(閥口)4。在該筒形閥件1的外部形成有一長方形凹槽5，該第一氣門口4位于該凹槽5中。該長方形凹槽5徑向延伸穿過第一筒形閥件1的側(cè)壁。
第二筒形閥件2包括設(shè)有進燃料口6和排氣口7?？梢栽O(shè)置第三口(未示)以安置點火器，如現(xiàn)有技術(shù)中公知的火花塞。第二筒形閥件2可以裝襯有薄鑄鐵套(未示)。伸長的內(nèi)冷卻通道15沿軸向延伸穿過第二筒形閥件2，通道15的出口位于第二筒形閥件2的下部。
總體上標識為8的密封機構(gòu)包括由平面彈簧(planar spring)形成的偏壓件，該平面彈簧的形狀呈薄而平展的長方形板9，該板9具有中心孔10，孔10的形狀和尺寸大體與第一氣門口4的形成和尺寸相同。板9的外周借助外氣缸套11固定于第一筒形閥件1圍繞凹槽5的部分上，氣缸套11將板9夾在第一筒形閥件1和套11之間。套11具有從一側(cè)上被切除的矩形部12，矩形部12的尺寸和形狀大體與長方形凹槽5相同。套11可繞第一筒形閥件1的外部滑動安裝，并固定安置在使矩形切口部12鄰接長方形凹槽5和第一筒形閥件1上的氣門口4的位置。
通過套11抑制板9的外周相對于第一筒形閥件1移動。板9的內(nèi)部9a圍繞孔10，并沿向著第一氣門口4中心軸的方向遠離板9的外周延伸。板9的內(nèi)部9a在長方形凹槽5上方延伸，使得所述板9的內(nèi)部9a和第一筒形閥件1之間形成間隙9’。間隙9’使得板9的內(nèi)部9a的預(yù)定表面積暴露于燃燒室3，下面將對其作進一步描述。不通過套11抑制內(nèi)部9a沿徑向相對于第一筒形閥件1的移動。板9的內(nèi)部9a因此被懸臂設(shè)置，并能夠沿徑向移向和移離第一筒形閥件1移動。
板9由可彈性變形材料如不銹鋼制成，使得板9的內(nèi)部9a抵抗移向或移離第一筒形閥件1的移動，并且當移向第一筒形閥件1時，內(nèi)部9a返回其初始位置。選擇的材料將使燃燒中的氧化作用降低到最小程度。
密封機構(gòu)8還包括大體剛性的長方形密封框架13，其具有的尺寸能將其容納在第一筒形閥件1的凹槽5中。密封框架13具有尺寸和大小與氣門口4大體相同的中心長方形孔14。脊部16圍繞孔14由密封框架13的第一曲面17沿大體垂直于密封框架13的平面的方向延伸。密封框架13的截面因此大體呈“L”形。密封框架13的第二相對曲面18包括光滑的支撐密封面，下面將對其作進一步描述。密封框架13由金屬材料如鉛-青銅制成。第二筒形閥件2由較硬的金屬材料如鐵制成。作為選擇，可以使用任何其它合適的材料。
下面描述密封機構(gòu)8的組裝方法。
將長方形板9安置在第一筒形閥件1的凹槽5內(nèi)，使其靠著氣門口4，并且板9的外周接觸第一筒形閥件1圍繞凹槽5的部分。管形套11接著在第一筒形閥件1和板9上滑動，以便將板9的外周固定在第一筒形閥件1和套11之間。接著使密封框架13靠在板9上，使密封框架13的脊部16靠著板9的懸臂狀內(nèi)部9a，接著將第一筒形閥件1可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二筒形閥件2內(nèi)。
為了使第一筒形閥件1在第二筒形閥件2內(nèi)滑動，通過板9的懸臂式內(nèi)部9a的彈性變形，將密封框架13沿徑向向內(nèi)壓向第一筒形閥件1。因此，當以上組成部件被安裝在旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機中時，并且由于板9具有彈性，板9的懸臂狀內(nèi)部9a沿徑向向著第一筒形閥件1的外部偏壓密封框架13，使得密封框架13與第二筒形閥件2形成密封接合。另外，第一筒形閥件1不接觸第二筒形閥件2。確實地，在外部套11和第二筒形閥件2之間形成間隙19。
使用中，第一筒形閥件1在旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機內(nèi)相對于第二筒形閥件2旋轉(zhuǎn)，使得第一氣門口4相繼與(燃料)進口、點火和排氣口對準。當氣門口4不與進口和排氣口5、6對準時，通過密封框架13的外密封和支撐面18與第二筒形閥件2的密封接合以及通過板9的懸臂狀內(nèi)部9a與密封框架13的脊部16的接合，防止燃燒室3內(nèi)的氣體從燃燒室3中逸出。因此，板9具有雙功能，即板9發(fā)揮彈簧作用向第一筒形閥件1外部偏壓密封框架13，同時還起密封作用以防止或至少抑制密封框架13和第一筒形閥件1之間的氣流。
當?shù)谝煌残伍y件1的氣門口4與進口或排氣口5、6對準時，密封機構(gòu)8經(jīng)第一筒形閥件1中的氣門口4、板9中的孔10和密封框架13中的孔14在燃燒室3和進口和排氣口5、6之間形成離散氣流道。
當燃燒室3內(nèi)的壓力較高時，象發(fā)動機的壓縮和點火沖程中的情況那樣，氣壓作用在在第一筒形閥件1和板9之間間隙內(nèi)的板9的懸臂狀內(nèi)部9a的預(yù)定區(qū)域上。氣壓起作用以進一步沿徑向向第一筒形閥件1外部偏壓懸臂狀內(nèi)部9a。這增強了密封框架13的支撐面18與第二筒形閥件2的密封接合，而且增強了板9與密封框架13上的脊部16之間的密封接合。
技術(shù)人員期望能夠限制預(yù)定面積，以便確保施加在預(yù)定面積上的壓力不會過大而引起動力損失和增加筒形閥件的磨損。將預(yù)定面積限制成由于燃燒室內(nèi)壓力產(chǎn)生的最高密封力總是小于或等于200kgf/50cm3燃燒室容量。優(yōu)選地，由于燃燒室內(nèi)壓力形成的最高密封力總是小于或等于100kgf/50cm3燃燒室容量。
因此，密封框架13以隨燃燒室3內(nèi)壓力升高而升高并隨燃燒室3內(nèi)的壓力降低而降低的密封力而密封式接合第二筒形閥件2的表面。
外部套11和第二筒形閥件2之間的間隙允許這些部件之間有一定程度的相對運動。這允許發(fā)動機內(nèi)較高的熱脹移動。因此上述部件能夠膨脹而使得間隙19減小，以及收縮而使得間隙增大，而不會對發(fā)動機磨損或性能有不良影響。
通過第二筒形閥件2中的冷卻液通道15并接著在回轉(zhuǎn)第一筒形閥件1的下部上泵送冷卻液，實現(xiàn)第一筒形閥件1和密封機構(gòu)8的冷卻。冷卻液通常會是發(fā)動機的潤滑油。上述密封機構(gòu)8在密封壓縮方面起很好的作用，但是由于在外部套5的外表面和第二筒形閥件9之間必須保持較大間隙19，因此曲軸箱內(nèi)腔與進口6和排氣口7之間有一些氣體交流，導(dǎo)致燃燒流的潤滑劑污染。這會導(dǎo)致火花塞的油污染并產(chǎn)生帶煙的廢氣。進氣歧管真空的控制也較差而導(dǎo)致不可靠的怠速和不穩(wěn)定的低節(jié)氣門運轉(zhuǎn)。
下面參照圖4至6，所示的回轉(zhuǎn)第一筒形閥件1和固定的第二筒形閥件2具有相同特征并給予相同標記。參照圖1至3中所述的密封機構(gòu)安裝在第一筒形閥件1上，該密封機構(gòu)包括密封框架13、懸臂板9和將板9固定于第一筒形閥件1的套5。在該實施例中，密封框架13不是與第二筒形閥件2起密封和支撐面的作用，而是起板9和管狀件20之間的壓力密封的作用。密封框架13將徑向向外的力由板9的懸臂部9a傳遞給管狀件20。
通過彎曲條形材使得該條形材的兩相對端21、22彼此面對，兩端21、22大體平行，從而形成管狀密封件20。在兩端21、22之間形成小間隙23，通過彼此相向移動兩端21、22而減小間隙23，可使得管狀件20的直徑減小。
在管狀件20的一側(cè)形成矩形孔24，孔24的尺寸和形狀大體與第一筒形閥件1的第一氣門口4相同。管狀件20由可彈性變形的材料制成，使得當通過向管狀件20施加壓力而減小管狀件20的直徑時，管狀件20在去除壓力時恢復(fù)到其原始直徑。
在本實施例中，對套11進行修改以形成凹槽25，凹槽25圍繞套11延伸，并且其尺寸設(shè)置成用以容納管狀件20。
本發(fā)明實施例在將密封框架13放置在板9的懸臂狀內(nèi)部9a上后，使管狀件20圍繞第一筒形閥件1滑動直至將管狀件20安置在套11的外周凹槽25內(nèi)，除此之外的組裝均與參照圖1至3所述的方式相同。當如此安置時，抑制了管狀件20沿第一筒形閥件1的軸向移動，但是其可沿徑向移動。
通過第一筒形閥件1驅(qū)動管狀件20，以便隨第一筒形閥件1旋轉(zhuǎn)，使得管狀件20中的孔24與第一筒形閥件1中的氣門口4對準。
銷子或栓31穿過管狀件20并延伸到部分第一筒形閥件1內(nèi)，從而將管狀件20連接于第一筒形閥件1，并用于驅(qū)動管狀件20。
作為選擇，在管狀件20上設(shè)置第一凸片，在第一筒形閥件1上設(shè)置第二凸片，第一筒形閥件1的旋轉(zhuǎn)引起凸片接合以驅(qū)動管狀件20。
管狀件20中的間隙23鄰近連接點并沿旋轉(zhuǎn)方向位于其前方，該布置使得在使用中，管狀件20的主要部分沿旋轉(zhuǎn)方向位于連接點的后面，使管狀件20的直徑由于其自身摩擦阻力而增大的趨勢達到最小。
接著將組件定位于旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機中。要求在裝配中，必須在管狀件20的外部施加壓力，使得管狀件20的直徑減小到足以使管狀件20得以安置在第二筒形閥件2中。當如此安置時，管狀件20的彈性引起管狀件20的直徑膨脹到其原始尺寸，使得管狀件20密封式接合第二筒形閥件2。管狀件20不與套11接觸，使得管狀件20和套11之間存在間隙26。但是，在氣門口4的區(qū)域內(nèi)，板9的懸臂狀內(nèi)部9a沿徑向向外偏壓密封框架13使其與管狀件20接觸。這使管狀件20鄰接氣門口4的部分移動成與第二筒形閥件2密封接合。
因此，管狀件20鄰接氣門口4的部分提供第一筒形閥件1的燃燒室3與第二筒形閥件2之間的初級密封，同時管狀件20的其余部分提供進口和排氣口6、7與發(fā)動機內(nèi)部之間的二級密封。初級密封防止或至少抑制氣體流出燃燒室3和在密封機構(gòu)8與第二筒形閥件2之間泄漏，同時，二級密封防止或至少抑制潤滑油和冷卻劑在第一筒形閥件1與進口、點火和排氣口之間流動。
下面參照7和8，與上述實施例的管狀套11相對地，由通過兩緊固件28將夾緊件27保持定位地將板9夾持定位。
還是在該實施例中，直接冷卻通道29在管狀件20的內(nèi)表面和回轉(zhuǎn)第一筒形閥件1的外表面之間延伸。冷卻通道29起始于第一筒形閥件1的最高部(ceiling)30，并在管狀件20和第一筒形閥件1之間向下延伸。
將冷卻液泵送到第一筒形閥件1的最高部30上并通過直接冷卻通道29。這使冷卻液直接冷卻第一筒形閥件1的大部分表面。當采用該冷卻方法時，管狀件20的端部21、22之間的間隙23受到更緊密的控制，從而限制燃燒流的潤滑劑污染。作為選擇，可以采用單獨密封機構(gòu)來限制通過間隙23的潤滑劑流。
已經(jīng)描述了關(guān)于旋轉(zhuǎn)閥發(fā)動機的上述實施例，所述的閥密封機構(gòu)還可以使用在包括回轉(zhuǎn)缸閥如泵的其它任何裝置上。
除此之外，該閥密封機構(gòu)可以用于包括兩閥口的任何閥布置，其中兩閥口使兩室之間流通并使兩室之間形成壓差。與第一筒形閥件1相反地，密封機構(gòu)可以選擇式安裝在第二筒形閥件2上。如果密封機構(gòu)使用在具有旋轉(zhuǎn)閥的泵上并且第一筒形閥件的室內(nèi)壓力低于室外壓力時，則這種安裝是必要的。
盡管圖1至3的實施例足夠起作用，但是密封框架13的后面彎曲而難于密封地抵靠。而且懸臂板9難于裝配，導(dǎo)致較高的泄漏率，而且有很少的彈性移動來應(yīng)對制造公差和熱脹移動。
在圖9和10所示的可選擇實施例中，相同部件給予相同標號。
第一筒形閥件1具有與氣門口4同軸的淺而平的底孔32。密封框架包括設(shè)有中心孔10b的圓形盤13b。盤13b的大小設(shè)置成得以容置在底孔32內(nèi)。盤13b的后面是平面而盤13b的前面34是彎曲的，彎曲半徑與第一筒形閥件1的曲率半徑大體相同。所示的后面33設(shè)有任選的外凹槽35。
提供結(jié)構(gòu)類似于標準發(fā)動機上的活塞環(huán)的密封環(huán)36，將其容置在盤13b的凹槽35中。將金屬條彎成圓形而形成密封環(huán)36。密封環(huán)36的相對端因此彼此靠近，但是相隔一很小的距離。
設(shè)置的偏壓裝置包括圓形彈簧37，其具有的尺寸使其得以容置在平底孔32中。彈簧37是波狀彈簧，其中彈簧37具有波狀截面。因此一個波峰與相鄰波的波谷隔開。通過使波變形能夠減小該間隔，該變形提供了偏壓功能。
通過首先將波狀彈簧37放置在圓形孔32中，使得波狀彈簧37每個波的波谷靠在孔32的平底部上。
接著將密封環(huán)36放置在圓形孔內(nèi)并靠在波狀彈簧37的波峰上。密封環(huán)36因此受壓縮，使得密封環(huán)36的相鄰端之間的間隙減小，并使得密封環(huán)36的直徑小于平底孔32的直徑。接著密封框架13b可滑入孔32內(nèi)，直至密封框架13b鄰接密封環(huán)36。組裝情況如圖9和10所示。
在組裝后，波狀彈簧37支承在密封環(huán)36上，密封環(huán)36支承在密封框架13b的平下表面上。這使得沿徑向向著第一筒形閥件1的外部偏壓密封框架13b，使得密封框架13b密封式接合第二筒形閥件2。波狀彈簧還將密封環(huán)36偏壓成與密封框架13b接合。密封框架13b的前面彎曲，以便能夠逆著第二筒形閥件2旋轉(zhuǎn)。
當密封環(huán)36被安置在平底孔32中時，其沿徑向向外膨脹，使得密封環(huán)36的外表面密封式接合孔32的外周壁。該密封環(huán)的上表面密封式接合密封框架13b。
波狀彈簧32的相鄰波峰和相鄰波谷之間存在間隙。這些間隙在使用中使第一筒形閥件1內(nèi)的氣體壓力作用在密封環(huán)36上，以增強與密封框架13b的密封，而且向外壓迫密封環(huán)36以增強與孔32的外周壁的密封。此外，波狀彈簧37的移動范圍大于本發(fā)明其它實施例的偏壓裝置，因此能更好地應(yīng)付制造公差和使用中發(fā)動機內(nèi)的熱脹移動。
平底孔32不可過份延伸到第一筒形閥件1內(nèi)，或第一筒形閥件1靠近孔32的區(qū)域內(nèi)的壁厚不可太薄以至于不能吸收在使用中作用在第一筒形閥件1上的力和熱脹移動。
因此，為了在孔32內(nèi)安裝密封框架13b、密封環(huán)36和波狀彈簧37，應(yīng)該減小氣缸口4的直徑。為了保持相同配氣定時，在第二筒形閥件2內(nèi)形成的進口和排氣口6、7的寬度應(yīng)該增大相應(yīng)的量。因此如圖9和10所示，進口6和排氣口7比第一筒形閥件1內(nèi)形成的氣門口4寬。因此，當進口6與氣門口4對準時，進氣道中有一臺階，類似地，當排氣口7與氣門口4對準時，排氣道中有一臺階。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)閥的閥密封機構(gòu)(8)，該旋轉(zhuǎn)閥包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口(4、6、7)的第一筒形閥件(1)和第二筒形閥件(2)，所述第一筒形閥件和第二筒形閥件(1、2)中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)至每個筒形閥件(1、2)中的閥口(4、6、7)對準的位置，所述密封機構(gòu)(8)包括基本剛性的密封框架(13)，該密封框架適于基本圍繞和密封式接合所述筒形閥件(1、2)之一的閥口(4、6、7)的外周，這種布置使得在使用中所述密封框架(13)密封式接合另一筒形閥件(1、2)的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述設(shè)置在使用中，所述密封框架(13)的預(yù)定表面積暴露于所述筒形閥件(1、2)之一的內(nèi)室，使得內(nèi)室內(nèi)的壓力作用在所述密封框架(13)的預(yù)定表面積上，以偏壓所述密封框架(13)使其與另一筒形閥件(1、2)密封接合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)以隨所述內(nèi)室中的壓力增大而增大的密封力密封式接合另一筒形閥件(1、2)的表面。
4.如權(quán)利要求1或2所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)包括第一彎曲面(17)和第二彎曲面(18)，所述第一彎曲面(17)為密封和支承面，所述設(shè)置使得在使用中，所述第一彎曲面(17)密封式接合第二閥件(2)并可隨第二閥件(2)的徑向內(nèi)表面滑動。
5.如權(quán)利要求1或2所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)保持在所述第一筒形閥件(1)的凹槽(5)中。
6.如權(quán)利要求1所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)的截面基本呈“L”形。
7.如權(quán)利要求1所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)適于基本圍繞和密封式接合所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)的外周，以隨所述第一筒形閥件(1)旋轉(zhuǎn)，所述密封框架(13)的第一彎曲面(17)在所述第一筒形閥件(1)的徑向外部，所述密封框架(13)的第二彎曲面(18)在所述第一筒形閥件(1)的徑向內(nèi)部。
8.如權(quán)利要求1或2所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13b)包括第一彎曲面(17)和第二平坦面(33)，所述第一彎曲面(17)為密封和支承面，所述設(shè)置使得在使用中，所述第一彎曲面(17)密封式接合第二閥件(2)并可隨所述第二閥件(2)的徑向內(nèi)表面滑動。
9.如權(quán)利要求8所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述第一筒形閥件(1)設(shè)有孔(32)，所述孔(32)與所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)同軸，所述密封框架(13b)容納在所述孔(32)內(nèi)，使得所述密封框架(13b)的彎曲面(17)在所述第一筒形閥件(1)的徑向靠外部，所述平坦面(33)在所述第一筒形閥件(1)的徑向靠內(nèi)部。
10.如權(quán)利要求1所述的閥密封機構(gòu)(8)，還包括偏壓裝置(9)，所述偏壓裝置(9)適于沿向著所述第二閥件(2)的方向向著所述第一閥件(1)的徑向外部偏壓所述密封框架(13)。
11.如權(quán)利要求10所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，偏壓裝置(9)具有雙功能向著所述第一筒形閥件(1)的徑向外部偏壓所述密封框架(13)同時還提供所述密封框架(13)和所述第一筒形閥件(1)之間的密封接合。
12.如權(quán)利要求1所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封機構(gòu)(8)的密封框架(13)或所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。
13.如權(quán)利要求12所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)由青銅合金材料制成，所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由一種更硬的材料制成。
14.一種用于旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機的閥密封機構(gòu)(8)，所述閥包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口(4、6、7)的第一和第二筒形閥件(1，2)，所述閥件(1、2)中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)到使每個閥件(1、2)中的相應(yīng)閥口(4、6、7)對準的位置，所述密封機構(gòu)(8)包括適于安裝在所述第一筒形閥件(1)上的密封框架(13)，這種布置使得在使用中所述密封框架(13)的預(yù)定表面積暴露于所述發(fā)動機的燃燒室，使得所述燃燒室內(nèi)的壓力作用在所述密封框架(13)的預(yù)定面積上，以向著所述第一筒形閥件(1)的徑向外部偏壓所述密封框架(13)。
15.如權(quán)利要求14所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)密封式接合另一筒形閥件(2)的表面，所述設(shè)置使得在使用中，所述密封框架(13)以隨所述燃燒室內(nèi)的內(nèi)部壓力增大而增大的密封力密封式接合另一筒形閥件(1、2)的表面。
16.如權(quán)利要求14或15所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，由于所述燃燒室內(nèi)的壓力形成的最大密封力總是低于或等于200kgf/50cm3燃燒室容積。
17.如權(quán)利要求16所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，由于所述燃燒室內(nèi)的壓力形成的所述最大密封力總是低于或等于100kgf/50cm3燃燒室容積。
18.如權(quán)利要求14所述的閥密封機構(gòu)(8)，還包括適于從所述第一閥件(1)沿徑向偏壓所述密封框架(13)的偏壓裝置(9)。
19.如權(quán)利要求14所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封機構(gòu)(8)的密封框架(13)或所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。
20.如權(quán)利要求19所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)由青銅合金材料制成，所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由一種更硬的材料制成。
21.一種旋轉(zhuǎn)閥的閥密封機構(gòu)(8)，所述旋轉(zhuǎn)閥包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口(4、6、7)的第一和第二筒形閥件(1，2)，所述閥件(1、2)中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)到使每個筒形閥件(1、2)中的閥口(4、6、7)對準的位置，所述密封機構(gòu)(8)包括一密封框架(13)和一偏壓裝置(9)，所述偏壓裝置(9)包括適于與所述第一筒形閥件(1)密封式接合的第一部分和適于與所述密封框架(13)密封式接合的第二部分，所述偏壓裝置(9)使得在使用中該偏壓裝置(9)從所述第一筒形閥件(1)沿徑向偏壓所述密封框架(13)。
22.如權(quán)利要求21所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封框架(13)和所述偏壓裝置(9)是分開的部件。
23.如權(quán)利要求11、18、21或22中任一項所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述偏壓裝置(9)包括一彈簧，該彈簧的一部分設(shè)置在所述密封框架(13)和所述第一筒形閥件(1)之間。
24.如權(quán)利要求23所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧包括一懸臂件，該懸臂件的外周部分適于被固定于所述第一筒形閥件(1)上以相對于第一筒形閥件(1)受限制，該懸臂件的內(nèi)部(9a)沿基本向著所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)的縱軸的方向與外周部隔開，所述設(shè)置使得在使用中，該彈簧的內(nèi)部(9a)可相對于所述第一筒形閥件(1)沿徑向移動，所述內(nèi)部(9a)與所述密封框架(13)的一部分接觸。
25.如權(quán)利要求24所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧的懸臂件包括具有一中心孔(10)的可彈性變形板(9)，所述板(9)的外周適于固定于所述第一筒形閥件(1)上，以使得限制所述外周相對于所述第一筒形閥件(1)移動，所述板(9)的內(nèi)部(9a)沿基本向著所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)的縱軸的方向與外周部隔開，使得所述內(nèi)部(9a)呈懸臂結(jié)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求25所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述板(9)受限制以使得所述板(9)中的孔(10)與所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)對準，所述板(9)的內(nèi)部(9a)與所述密封框架(13)的外周接觸，所述設(shè)置使得通過所述板(9)的內(nèi)部(9a)向著所述第一筒形閥件(1)的徑向外部偏壓所述密封框架(13)。
27.如權(quán)利要求25所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述板(9)的內(nèi)部(9a)與所述第一筒形閥件(1)隔開，使得在所述板(9)的內(nèi)部(9a)和所述第一筒形閥件(1)之間形成一凹槽，從而使所述板(9)的徑向內(nèi)部的預(yù)定表面積暴露于所述第一筒形閥件(1)內(nèi)的室，所述設(shè)置使得在使用中，所述室內(nèi)的壓力作用在所述板(9)的預(yù)定表面積上，以進一步由所述第一筒形閥件(1)沿徑向偏壓所述板(9)的內(nèi)部(9a)和所述密封框架(13)。
28.如權(quán)利要求23所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧具有雙功能向著所述第一筒形閥件(1)的徑向外部偏壓所述密封框架(13)同時還提供所述密封框架(13)和所述第一筒形閥件(1)之間的密封接合。
29.如權(quán)利要求23所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧由一種金屬材料制造。
30.如權(quán)利要求29所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧是金屬薄板。
31.如權(quán)利要求23所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧滑動式容納在所述第一筒形閥件(1)的孔(32)內(nèi)，所述孔(32)與所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)同軸，所述彈簧向著所述第一筒形閥件(1)的徑向外部偏壓所述密封框架(13)。
32.如權(quán)利要求31所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述孔(32)和所述彈簧呈圓形。
33.如權(quán)利要求31所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述孔(32)具有平坦底部。
34.如權(quán)利要求31所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，一密封件(36)設(shè)置在密封框架(13b)和所述第一筒形閥件(1)之間，以便實現(xiàn)所述密封框架(13b)和所述第一筒形閥件(1)之間的密封。
35.如權(quán)利要求34所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封件(36)包括一圍繞所述密封框架(13b)的外周延伸以鄰接所述密封框架(13b)的密封環(huán)。
36.如權(quán)利要求35所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封環(huán)(36)通過將一條形金屬材料彎成基本圓形并且使得該條的兩端彼此相鄰以在其間形成一間隙而形成。
37.如權(quán)利要求36所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述間隙需要減小以使得所述密封環(huán)(36)可以插入所述第一筒形閥件(1)的孔(32)中。
38.如權(quán)利要求31所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧包括一波狀彈簧(37)，所述波狀彈簧(37)具有多個波峰和波谷區(qū)域，所述波峰區(qū)域接觸所述孔(32)的底部，所述波谷區(qū)域接觸所述密封框架(13b)。
39.如權(quán)利要求34所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述彈簧(37)鄰接所述密封件(36)，以將所述密封件(36)偏壓成與所述密封框架(13)和所述第一筒形閥件(1)接合。
40.如權(quán)利要求31所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，通過所述彈簧使所述密封框架(13)的內(nèi)部與所述第一筒形閥件(1)隔開，使得所述密封框架(13)徑向內(nèi)部的預(yù)定表面積暴露于所述第一筒形閥件(1)的內(nèi)室，所述設(shè)置使得在使用中，所述室內(nèi)壓力作用在所述密封框架(13)的預(yù)定表面積上，以進一步由所述第一筒形閥件(1)沿徑向偏壓所述密封框架(13)。
41.如權(quán)利要求31所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，設(shè)置在所述第一筒形閥件(1)中的閥口(4)的直徑小于所述第二筒形閥件(2)中的閥口(6、7)。
42.如權(quán)利要求21所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封機構(gòu)(8)的密封框架(13)或所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。
43.如權(quán)利要求42所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封件(13)由青銅合金材料制成，所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由一種更硬的材料制成。
44.一種旋轉(zhuǎn)閥件的閥密封機構(gòu)(8)，該旋轉(zhuǎn)閥件包括各自設(shè)有相應(yīng)閥口(4、6、7)的第一和第二筒形閥件(1、2)，所述筒形閥件(1、2)中至少之一可相對于其中另一閥件旋轉(zhuǎn)到使每個筒形閥件(1、2)中的閥口(4、6、7)對準的位置，所述密封機構(gòu)(8)包括直徑可變的可彈性變形的管狀件(20)，所述管狀件(20)設(shè)有一孔(24)，所述管狀件(20)適于安裝在所述第一筒形閥件(1)上以基本圍繞所述第一筒形閥件(1)延伸，使得所述管狀件(20)的孔(24)沿徑向與所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)對準，其中，所述管狀件(20)被朝向所述第一筒形閥件(1)的徑向外部彈性偏壓。
45.如權(quán)利要求44所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述管狀件(20)由彎曲的條形材制成，使得所述條的兩端(21、22)彼此相對，所述管狀件(20)的兩端(21、22)基本平行并彼此隔開較小的距離，以在兩端(21、22)之間形成間隙(23)，所述間隙(23)使得所述管狀件(20)的直徑可以改變。
46.如權(quán)利要求44或45所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述設(shè)置使得在組裝狀態(tài)下，所述管狀件(20)安裝在所述第一筒形閥件(1)上，可向著所述第一筒形閥件(1)的徑向外部彈性偏壓所述管狀件(20)而使其與所述第二筒形閥件(2)密封接觸。
47.如權(quán)利要求44所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，通過位于所述第一筒形閥件(1)和所述管狀件(20)之間的偏壓裝置(9)，進一步地向著所述第一筒形閥件(1)的徑向外部偏壓所述管狀件(20)上圍繞所述管狀件(20)的孔(24)的部分。
48.如權(quán)利要求44所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，在使用中，所述管狀件(20)上圍繞所述管狀件(20)的孔(24)的部分密封式接合所述第一筒形閥件(1)的閥口(4)的外周，所述部分還密封式接合所述第二筒形閥件(2)。
49.如權(quán)利要求48所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述管狀件(20)的其余部分密封式接合所述第二筒形閥件(2)，但是與所述第一筒形閥件(1)隔開，以在所述第一筒形閥件(1)和所述管狀件(20)之間形成一間隙。
50.如權(quán)利要求49所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，在使用中，通過引導(dǎo)冷卻流體流過所述第一筒形閥件(1)和所述管狀件(20)之間的間隙而冷卻所述第一筒形閥件(1)，使得所述冷卻流體直接冷卻所述第一筒形閥件(1)的表面。
51.如權(quán)利要求50所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述冷卻流體是油，因此所述冷卻流體還潤滑所述第一筒形閥件(1)。
52.如權(quán)利要求44所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述管狀件(20)連接所述第一閥件(1)，所述設(shè)置使得在使用中，通過所述第一筒形閥件(1)驅(qū)動所述管狀件(20)，所述管狀件(20)中的孔(24)與所述第一筒形閥件(1)中的閥口(4)對準。
53.如權(quán)利要求52所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，通過穿過所述管狀件(20)延伸到所述第一筒形閥件(1)的一部分內(nèi)的銷子或螺栓件(31)使所述管狀件(20)連接所述第一閥件(1)。
54.如權(quán)利要求52所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，通過所述管狀件(20)上的第一凸片和所述第一筒形閥件(1)上的第二凸片，而使所述管狀件(20)連接所述第一閥件(1)，其中所述第一筒形閥件(1)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述凸片接合。
55.如權(quán)利要求53或54所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述管狀件(20)中的間隙靠近連接點但是沿旋轉(zhuǎn)方向位于連接點的前部，所述設(shè)置使得在使用中，所述管狀件(20)沿旋轉(zhuǎn)方向位于連接點的后部，從而使所述管狀件(20)的直徑由于其自身摩擦阻力而增大的傾向達到最小。
56.如權(quán)利要求44所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述管狀件(20)適于安裝在所述第一筒形閥件(1)的圓周凹槽內(nèi)，所述設(shè)置限制了所述管狀件(20)相對于所述第一筒形閥件(1)的軸向移動，但是可作徑向移動。
57.如權(quán)利要求44所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述密封機構(gòu)(8)的管狀件(20)或所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由青銅合金材料制成。
58.如權(quán)利要求57所述的閥密封機構(gòu)(8)，其特征在于，所述第二筒形閥件(2)的內(nèi)襯由青銅合金材料制成，所述管狀件(20)由一種更硬的材料制成。
59.一種用于權(quán)利要求1至58所述的所述閥密封機構(gòu)(8)的基本為剛性的密封框架(13)。
60.一種包括權(quán)利要求1、14、21、27、31或44中任一項所述的密封機構(gòu)(8)的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機。
61.如權(quán)利要求60所述的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機，包括設(shè)有與第一閥口(4)相通的內(nèi)燃燒室的可旋轉(zhuǎn)缸筒(1)，包括設(shè)有至少一個第二閥口(6、7)的第二缸筒的第二筒形閥件(2)，所述第一缸筒(1)可相對于所述第二缸筒(2)旋轉(zhuǎn)，所述第二缸筒(2)相對于發(fā)動機殼室固定。
62.如權(quán)利要求61所述的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機，其特征在于，所述第二缸筒(2)具有燃料進口(6)和排氣口(7)，所述第一缸筒(1)上的閥口(4)可旋轉(zhuǎn)以隨相應(yīng)進口(6)和排氣口(7)轉(zhuǎn)變角度。
63.包括第三點火口的如權(quán)利要求62所述的旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明涉及可旋轉(zhuǎn)閥組件的閥密封機構(gòu)，當用于旋轉(zhuǎn)缸筒閥發(fā)動機中時可提供旋轉(zhuǎn)的第一閥件和固定的第二閥件之間的密封功能。在密封機構(gòu)(8)的一個實施例中，包括大體剛性的密封框架(13)，該密封框架圍繞和密封式接合一個缸筒閥件(1)的閥口(4)的外周，而且密封式接合另一缸筒閥件(2)的表面。在另一實施例中，該密封機構(gòu)包括直徑可變的可彈性變形管狀件(20)，管狀件(20)圍繞第一閥件(1)安裝，使管狀件(20)的孔(24)沿徑向與第一閥件(1)的閥口(4)對準，向著第一閥件(1)的徑向外部偏壓該管狀件(20)。
文檔編號F01B3/00GK1666017SQ03815351
公開日2005年9月7日 申請日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月28日
發(fā)明者K·T·勞斯 申請人:Rcv發(fā)動機有限公司