內(nèi)燃發(fā)動機的動力輸出系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種具有位于曲軸箱內(nèi)的驅(qū)動齒輪的內(nèi)燃發(fā)動機動力輸出系統(tǒng)包括殼體。所述殼體可耦合到所述內(nèi)燃發(fā)動機。所述系統(tǒng)也包括具有驅(qū)動齒輪接合部分、帶齒部分和在所述驅(qū)動齒輪接合部分和所述帶齒部分之間延伸的軸的輸入齒輪。所述輸入齒輪耦合到所述殼體，以便所述驅(qū)動齒輪接合部分位于所述曲軸箱內(nèi)并且所述帶齒部分位于所述殼體內(nèi)。所述輸入齒輪也包括穿過所述軸的排氣導管。所述排氣導管包括通入所述殼體的第一端和通入所述曲軸箱的第二端。
【專利說明】內(nèi)燃發(fā)動機的動力輸出系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及通常與內(nèi)燃發(fā)動機相關(guān)聯(lián)的動力輸出系統(tǒng)，并且更具體地，涉及密封和通風這樣的動力輸出系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一些內(nèi)燃發(fā)動機利用動力輸出系統(tǒng)驅(qū)動輔助部件，如燃料和液壓泵。一般地，動力輸出系統(tǒng)利用由內(nèi)燃發(fā)動機所生成的轉(zhuǎn)矩的一部分，并使用齒輪系轉(zhuǎn)移所利用的轉(zhuǎn)矩到一個或更多個輔助系統(tǒng)。通常情況下，維持所述齒輪系的齒輪在殼體內(nèi)彼此嚙合。理想的是，所述殼體的內(nèi)部供給有潤滑劑，如油，以潤滑所述齒輪。所述潤滑劑減少嚙合齒輪之間的摩擦和磨損。通常地，所述潤滑劑密封在所述殼體內(nèi)，以防止所述潤滑劑從所述殼體泄漏。
[0003]在動力輸出系統(tǒng)的操作過程中，所述殼體內(nèi)的空氣的壓力可根據(jù)所述內(nèi)燃發(fā)動機的工況波動。一般地，由于所述殼體內(nèi)的空氣的溫度增加，所述殼體內(nèi)的空氣的壓力相應地增加。所述殼體內(nèi)的空氣的溫度可根據(jù)施加在所述內(nèi)燃發(fā)動機上的負載變化、環(huán)境溫度變化和所述發(fā)動機的其他工況變化增加。在動力輸出系統(tǒng)的殼體內(nèi)的適度壓力波動可能沒有負面影響該系統(tǒng)的性能。然而，如果所述殼體內(nèi)的壓力達到或超過該系統(tǒng)的一定壓力閾值，可能會產(chǎn)生負面后果(例如，密封件、軸承和類似物的損壞)。
[0004]配備許多常規(guī)動力輸出系統(tǒng)，以從所述殼體排氣來補償所述殼體內(nèi)壓力的極度增力口。一些系統(tǒng)直接將空氣排入大氣中。雖然這樣的系統(tǒng)可能在減少所述殼體內(nèi)的壓力是有效的,但從所述殼體釋放到大氣中的空氣往往含有潤滑劑。因此,從動力輸出系統(tǒng)的殼體內(nèi)將空氣直接排入大氣中會導致所述潤滑劑的泄漏，以及對環(huán)境的不希望的排放方面的負面影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]響應于本領(lǐng)域的當前狀態(tài)，已經(jīng)研發(fā)出了本申請的主題，并且特別是，響應當前可用的動力輸出系統(tǒng)尚未完全解決的與內(nèi)燃發(fā)動機的動力輸出系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的本領(lǐng)域各問題和需要。因此，研發(fā)了本申請的主題來提供一種動力輸出系統(tǒng)，以及相關(guān)的設備和方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的許多缺點。例如，在一些實施例中，本公開的動力輸出系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不同。
[0006]根據(jù)一個實施利，具有放置在曲軸箱內(nèi)的驅(qū)動齒輪的內(nèi)燃發(fā)動機的動力輸出系統(tǒng)包括一個殼體。所述殼體可耦合到所述內(nèi)燃發(fā)動機。所述系統(tǒng)也包括帶有驅(qū)動齒輪接合部分的輸入齒輪，帶齒部分和在所述驅(qū)動齒輪接合部分和所述帶齒部分之間延伸的軸。所述輸入齒輪耦合到所述殼體，以便所述驅(qū)動齒輪接合部分放置在所述曲軸箱內(nèi)，而所述帶齒部分放置在所述殼體內(nèi)。所述輸入齒輪也包括延伸通過所述軸的排氣導管。所述排氣導管包括向所述殼體打開的第一端和向所述曲軸箱打開的第二端。
[0007]在所述系統(tǒng)的一些實施方式中，所述排氣導管包括與所述輸入齒輪的中心軸同軸的中心部分、從所述中心部分徑向向外延伸的輸入部分和從所述中心部分徑向向外延伸的輸出部分。所述輸入部分包括所述第一端，并且所述輸出部分包括所述第二端。
[0008]根據(jù)一些實施方式，所述系統(tǒng)也可包括放置在所述排氣導管內(nèi)的流量調(diào)節(jié)器。所述流量調(diào)節(jié)器可以經(jīng)配置:當所述殼體內(nèi)的壓力超過預定閾值時，允許空氣流過所述排氣導管，和當所述殼體內(nèi)的壓力沒有超過所述預定閾值時，防止空氣流過所述排氣導管。所述流量調(diào)節(jié)器可以是一個流量限制器，并且所述流量調(diào)節(jié)器可以是一個單向閥。
[0009]在所述系統(tǒng)的某些實施方式中，所述殼體限定輸入齒輪通道。所述輸入齒輪放置在所述輸入齒輪通道內(nèi)。所述系統(tǒng)也包括放置在所述輸入齒輪通道和所述輸入齒輪之間的密封組件。所述密封組件包括壓配合緊靠所述輸入齒輪通道的第一環(huán)形密封件、圍繞所述輸入齒輪放置的第二環(huán)形密封件和放置在所述第一和第二環(huán)形密封件之間的環(huán)形套筒。所述系統(tǒng)也可包括配合到所述密封組件和所述驅(qū)動齒輪之間的輸入齒輪的鎖定螺母。所述第二端可以放置在所述密封組件和所述驅(qū)動齒輪之間。
[0010]根據(jù)另一實施例，I禹合到內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱的用于動力輸出系統(tǒng)的輸入齒輪包括驅(qū)動齒輪接合部分、帶齒部分、在所述驅(qū)動齒輪接合部分和所述帶齒部分之間延伸的軸和延伸通過在所述驅(qū)動齒輪接合部分和所述帶齒部分之間的軸的排氣導管。所述排氣導管包括沿所述軸的長度延伸的中心部分、從所述中心部分徑向向外延伸的輸入部分和從所述中心部分徑向向外延伸的輸出部分。
[0011]在所述輸入齒輪的一些實施方式中，所述輸入部分位于所述軸的第一端，而所述輸出部分位于與所述軸的第一端相對的所述軸的第二端。所述輸入齒輪可進一步包括位于所述輸入和輸出部分之間的排氣導管內(nèi)的流量限制裝置。所述輸入齒輪可包括位于所述輸入和輸出部分之間的排氣導管內(nèi)的單向閥。所述中心部分的橫截面面積可以大于每個所述輸入和輸出部分的橫截面面積。所述中心部分可以平行于所述軸的中心軸延伸。所述中心部分可以與所述軸的中心軸同軸。
[0012]在又一個另外的實施例中，一種用于從動力輸出殼體到內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱排氣的方法包括相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪。所述輸入齒輪從所述殼體內(nèi)的第一位置延伸到所述曲軸箱內(nèi)的第二位置。所述方法進一步包括當所述輸入齒輪在旋轉(zhuǎn)時，通過形成于所述輸入齒輪的導管傳送來自所述動力輸出殼體的空氣到所述曲軸箱。
[0013]根據(jù)一個實施例，所述導管包括向所述殼體打開的輸入部分和向所述曲軸箱打開的輸出部分。所述輸入和輸出部分徑向延伸遠離所述輸入齒輪的中心軸。旋轉(zhuǎn)所述輸入齒輪包括圍繞所述輸入齒輪的中心軸旋轉(zhuǎn)所述輸入和輸出部分。所述方法可包括阻止來自所述曲軸箱的空氣通過所述導管傳送到所述動力輸出殼體。當所述動力輸出殼體內(nèi)的壓力低于預定壓力閾值時可以阻止空氣的傳送，而當所述動力輸出殼體內(nèi)的壓力高于所述預定壓力閾值時可以傳送空氣從所述動力輸出殼體到所述曲軸箱。
[0014]所描述的本公開的主題的特點、結(jié)構(gòu)、優(yōu)點和/或特征可以以任何合適的方式組合在一個或更多個實施例和/或?qū)嵤┓绞街小Ｔ谙旅婷枋鲋?，提供了許多具體細節(jié)，以告知對本公開的主題的各實施例的透徹理解。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，本公開的主題可在沒有所述具體特點、細節(jié)、組分、材料和或特定實施例或?qū)嵤┓绞降姆椒ㄖ械囊粋€或更多個的情況下進行實踐。在其他情況下，額外的特點和優(yōu)點可以在不可以出現(xiàn)在所有實施例或?qū)嵤┓绞街械哪承嵤├?或?qū)嵤┓绞街写_認。此外，在一些情況下，未詳細示出或描述已知的結(jié)構(gòu)、材料或操作，以避免混淆本公開的主題的各方面。本公開的主題的特點和優(yōu)點通過下列描述和所附權(quán)利要求書將變得更加明顯，或可以如在下文中詳述的本主題的做法獲知。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了可以更容易地理解本主題的優(yōu)點，參照附圖中所示的具體實施例將呈現(xiàn)如上面簡要描述的本主題的更具體描述。理解到這些附圖僅描述了本主題的典型實施例和因此不被視為對其范圍的限制，則通過使用附圖將用附加的特征和細節(jié)描述和解釋本主題，其中:
[0016]圖1是根據(jù)一個實施例的動力輸出系統(tǒng)的透視圖；
[0017]圖2是沿圖1的線2-2截取的圖1的動力輸出系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D；和
[0018]圖3是根據(jù)一個實施例的動力輸出系統(tǒng)的輸入齒輪的透視圖。
【具體實施方式】
[0019]貫穿本說明書提到“一個實施例”、“一實施例”或類似語言是指結(jié)合所述實施例描述的特定特點、結(jié)構(gòu)或特征包含在本公開的至少一個實施例中。在本說明書中出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在一實施例中”和類似語言可以但不一定都指相同的實施例。類似地，術(shù)語“實施方式”的使用是指一種具有結(jié)合本公開的一個或更多個實施例描述的特定特點、結(jié)構(gòu)或特征但不存在明確的相關(guān)性的實施方式來指示實施方式可與一個或更多個實施例相關(guān)聯(lián)。
[0020]參照圖1，根據(jù)一個實施例示出了內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)10。內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)10可以包括本領(lǐng)域已知的任何各種類型的發(fā)動機。發(fā)動機包括耦合到或形成部分的發(fā)動機的發(fā)動機組的曲軸箱30。曲軸箱30提供用于發(fā)動機曲軸箱(未示出)的殼體、與曲軸箱接合的一個或更多個齒輪和其他各種組件。例如，如圖所示，曲軸箱30安放著由曲軸箱直接或間接驅(qū)動的驅(qū)動齒輪32。曲軸箱30限定內(nèi)部空腔31，其中曲軸箱、驅(qū)動齒輪32和其他組件放置在內(nèi)部空腔內(nèi)。曲軸箱30也接收濺落到和潤滑曲軸箱內(nèi)的組件的一定量潤滑劑，如油。此夕卜，雖然未示出，但是曲軸箱30或發(fā)動機的發(fā)動機組包括從曲軸箱內(nèi)到大氣排氣的空氣通風系統(tǒng)。曲軸箱30或發(fā)動機組的空氣通風系統(tǒng)可以是本領(lǐng)域中已知的任何各種空氣通風系統(tǒng)。
[0021]發(fā)動機系統(tǒng)10也包括耦合到曲軸箱30的動力輸出系統(tǒng)20。動力輸出系統(tǒng)20包括在一些實施例中直接固定到曲軸箱30的殼體60。殼體60可包括由一系列緊固件耦合在一起的兩個半體。如圖1中所示，殼體限定了安放齒輪系的內(nèi)部空腔70。齒輪系包括可操作地與驅(qū)動齒輪32耦合的輸入齒輪62。來自驅(qū)動齒輪32的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由驅(qū)動齒輪和輸入齒輪62之間的錐形干涉配合(tapered interference fit)轉(zhuǎn)移到動力輸出系統(tǒng)20。齒輪系也包括動力轉(zhuǎn)移齒輪64和惰齒輪(idler gear) 102。動力輸出系統(tǒng)20通過齒輪之間的齒輪嚙合經(jīng)由惰齒輪102將轉(zhuǎn)矩從輸入齒輪62轉(zhuǎn)移到動力轉(zhuǎn)移齒輪64。殼體60可包括經(jīng)配置減少齒輪系的旋轉(zhuǎn)齒輪上的摩擦負荷的軸承，如軸承100、104。
[0022]一般地，動力輸出系統(tǒng)20利用一部分由內(nèi)燃發(fā)動機生成的轉(zhuǎn)矩，并通過使用齒輪系轉(zhuǎn)移所利用的轉(zhuǎn)矩到一個或更多個輔助系統(tǒng)。如圖所示，動力輸出系統(tǒng)20轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)矩到第一輔助裝置40 (或必要的裝置)和第二輔助裝置50。雖然未示出，但是第一和第二輔助裝置40和50每個都包括可操作地耦合到動力輸出系統(tǒng)20的齒輪系的輸入軸。更具體地，在所示的實施例中，第一輔助裝置40包括具有與惰齒輪102在齒輪嚙合中接合的帶齒部分的輸入軸。類似地，在所示的實施例中，第二輔助裝置50包括具有與在動力轉(zhuǎn)移齒輪64中形成的配對花鍵接合的花鍵部分的輸入軸。以這種方式，惰齒輪和動力轉(zhuǎn)移齒輪102、64的旋轉(zhuǎn)相應地分別旋轉(zhuǎn)第一和第二輔助裝置40、50的輸入軸。在不背離本公開本質(zhì)的情況下，齒輪系(包括所使用類型的齒輪)的配置可以不同于圖示。例如，輸入齒輪62可經(jīng)配置直接接收第一輔助裝置40的輸入軸，與直接經(jīng)由惰齒輪102相反，并且惰齒輪102可以是常規(guī)的直齒圓柱齒輪。每個第一和第二輔助裝置40、50經(jīng)配置安裝到殼體60的各自配對表面66、68。配對表面66、68圍繞殼體60中的開口放置，其中惰齒輪102、動力轉(zhuǎn)移齒輪64和內(nèi)部空腔70是可通過該開口通達。
[0023]第一和第二輔助裝置40、50可以是任何各種類型的輔助裝置。在一些實施例中，第一輔助裝置40是一種發(fā)動機系統(tǒng)10的操作所需的必要裝置。例如，在一個實施方式中，第一裝置40是用于供給燃料從燃料箱到發(fā)動機系統(tǒng)10的燃燒室的燃料泵。在其他實施方式中，第一裝置40可以是任何各種其他必要的或非必要的裝置。在一些實施例中，第二輔助裝置50是一種發(fā)動機系統(tǒng)10的操作所不需的輔助裝置或附件，但仍然希望由發(fā)動機運轉(zhuǎn)。例如，在一個實施方式中，第二輔助裝置50是一種稱合到發(fā)動機系統(tǒng)10或安放發(fā)動機的車輛的附件操作所需的液壓泵。附件可以是任何本領(lǐng)域中已知的各種附件，例如，風扇式泵、轉(zhuǎn)向泵等。在其他實施方式中，附件可以是任何各種其他附件，例如，鏟車、反鏟挖土機、螺旋推運器、挖掘機、鉆孔機、水泵、鼓風機系統(tǒng)、絞車、壓實機等。在一些實施方式中，第二輔助裝置50是轉(zhuǎn)矩供電附件的驅(qū)動軸，如聯(lián)合收割機或其他農(nóng)用設備附件或機器。第二輔助裝置50可以是一種由最終用戶安裝的附件。例如，雖然未示出，但是當系統(tǒng)未在使用時，一個或更多個板可耦合到動力輸出系統(tǒng)20的殼體60，以防止接近動力輸出系統(tǒng)的動力轉(zhuǎn)移齒輪。當希望使用系統(tǒng)時，最終用戶可從殼體60拆卸板并連接第一和/或第二輔助裝置到與系統(tǒng)20動力轉(zhuǎn)移接合的殼體。
[0024]在內(nèi)部空腔70內(nèi)，殼體60包含潤滑劑，如油。類似于曲軸箱30，潤滑劑濺落到和潤滑齒輪系的各齒輪和殼體內(nèi)的其他組件。在所示的實施例中，潤滑包含或密封在殼體內(nèi)，以便潤滑不從殼體泄漏或漏出。然而，如上面所討論的，應該允許從殼體排氣，以便調(diào)節(jié)殼體內(nèi)的壓力。因此，本公開的動力輸出系統(tǒng)20促進從殼體60排氣，同時限制和在一些情況下防止?jié)櫥瑒臍んw漏出。一般地，系統(tǒng)20的輸入齒輪62包括從殼體60到曲軸箱排氣的排氣導管。在輸入齒輪62內(nèi)的排氣導管的配置，連同輸入齒輪的旋轉(zhuǎn)，允許空氣流過排氣導管，但限制通過導管的潤滑流動。以這種方式，動力輸出系統(tǒng)20提供卸壓功能以及潤滑保留功能。
[0025]參照圖2和圖3，輸入齒輪62包括驅(qū)動齒輪接合部分72、帶齒部分74和在驅(qū)動齒輪接合部分和帶齒部分之間延伸的中心軸76。
[0026]驅(qū)動齒輪接合部分72 (例如，遠端部分)包括錐形表面，其以干涉配合的方式配對地接合在驅(qū)動齒輪32的中心孔中形成的相應錐形表面。以這種方式在錐形表面之間的配對接合有利于輸入齒輪62和驅(qū)動齒輪32不打滑地共同旋轉(zhuǎn)。在其他實施方式中，在驅(qū)動齒輪接合部分72和驅(qū)動齒輪32之間的配對接合可以采用任何各種類型的接合技術(shù)，以方便共同旋轉(zhuǎn)，如花鍵接合、鍵接合等。驅(qū)動齒輪接合部分72也可包括配對地接合鎖定螺母130的相應螺紋的外螺紋。在驅(qū)動齒輪接合部分72和鎖定螺母的螺紋之間的接合以及中間墊片固定驅(qū)動齒輪32在輸入齒輪62上。驅(qū)動齒輪接合部分72的花鍵部分和驅(qū)動齒輪32的中心孔可以相應地逐漸變細，以便于裝配和提供防止在近側(cè)方向上進一步軸向運動的停止件。
[0027]輸入齒輪62的帶齒部分74 (例如，近端部分)包括圍繞輸入齒輪的圓周間隔開的多個齒75。齒被定尺寸和形狀，以在齒輪嚙合中接合惰齒輪102的齒。所示的帶齒部分74的圓周顯著大于驅(qū)動齒輪接合部分72和中心軸76的圓周。然而，帶齒部分74的圓周可以是適合給定齒輪系配置的任何各種尺寸。此外，雖然不是必要的，但是最接近帶齒部分74的輸入齒輪62的近端134可包括凹口或空腔136，以容納第一輔助裝置40的輸入組件，并在一些情況下，減輕重量。
[0028]中心軸76是一個圓柱形軸，其長度與在殼體60中形成的輸入齒輪通道138的長度相一致。更具體地，當輸入齒輪62適當?shù)毓潭ㄔ跉んw的輸入齒輪通道138內(nèi)時，選定中心軸76的長度，以放置驅(qū)動齒輪接合部分72在殼體60的外面(例如，在曲軸箱30內(nèi))和放置帶齒部分74在殼體的內(nèi)部空腔70內(nèi)。中心軸76可包括外部特征，以方便動力輸出系統(tǒng)20的裝配和耦合各種組件到中心軸。例如，所示實施例的中心軸76包括用于接收密封構(gòu)件的凹槽140，如0形環(huán)98。此外，所示的中心軸76包括用于接收鎖緊螺母92和套筒94的唇或臺階142。臺階142可包括與鎖緊螺母92上相應螺紋配對的外螺紋144。套筒94也可包括與臺階142的螺紋144配對的外螺紋。可替代地，套筒94可以壓配合緊靠臺階142的一部分而無外螺紋。在任一實施方式中，鎖緊螺母92和套筒94以方便鎖緊螺母和套筒與中心軸的共同旋轉(zhuǎn)的方式固定到中心軸76。
[0029]輸入齒輪62通過可旋轉(zhuǎn)地保持中心軸76在輸入齒輪通道138內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地耦合到殼體60。在所示的實施方式中，中心軸76通過與軸承100的旋轉(zhuǎn)接合可旋轉(zhuǎn)地保持在輸入齒輪通道138內(nèi)。在一個實施方式中，軸承100可以壓配合到輸入齒輪通道138內(nèi)。此夕卜，或可替代地，通過放置軸承在經(jīng)由一個或更多個緊固件152固定到殼體60的通道和板106中形成的唇或停止件150之間，可以軸向地固定軸承100在輸入齒輪通道138內(nèi)。軸承100包括:固定部分，其相對于輸入齒輪通道138是固定的；和旋轉(zhuǎn)部分，其相對于固定部分是可旋轉(zhuǎn)的。中心軸76可以壓配合緊靠旋轉(zhuǎn)部分，以便中心軸與軸承100的旋轉(zhuǎn)部分圍繞輸入齒輪62的中心軸線160共同旋轉(zhuǎn)。
[0030]如上所述，隨著中心軸76可旋轉(zhuǎn)地保持在輸入齒輪通道138內(nèi)，輸入齒輪62的驅(qū)動齒輪接合部分72放置在曲軸箱30的內(nèi)部空腔31內(nèi)的殼體60的外面，并且輸入齒輪的帶齒部分74放置在殼體60的內(nèi)部空腔70內(nèi)。此外，隨著中心軸76以這種方式可旋轉(zhuǎn)地保持著，0形環(huán)98和套筒94之間的密封以及中心軸和軸承100之間的壓配合密封防止空氣和流體在殼體60的內(nèi)部空腔70和曲軸箱30的內(nèi)部空腔31之間傳送。然而，必須允許空氣從殼體60的內(nèi)部空腔70傳送到曲軸箱30的內(nèi)部空腔31，以調(diào)節(jié)(例如，減少)殼體的內(nèi)部空腔內(nèi)的壓力。相應地，輸入齒輪62包括排氣導管80，其中當殼體內(nèi)的壓力至少高于曲軸箱內(nèi)的壓力時，排氣導管經(jīng)配置釋放來自殼體60的空氣進入曲軸箱30。
[0031]排氣導管80形成于輸入齒輪62中。相應地,排氣導管80在內(nèi)部延伸通過輸入齒輪62。換句話說，當空氣的釋放防止在輸入齒輪62的外表面周圍傳送時，選擇性地允許空氣110經(jīng)由排氣導管80通過輸入齒輪。如圖2中所示，排氣導管80包括中心部分82、輸入部分84和輸出部分86。
[0032]中心部分82被限定在輸入齒輪62的軸76內(nèi)，并沿軸縱向延伸。在所示的實施例中，中心部分82與輸入齒輪62的中心軸160同軸。然而，在其他實施例中，中心部分82不與中心軸線同軸。例如，如果需要的話，中心部分82可以從輸入齒輪62的中心軸線160偏移。此外，雖然在所示實施例中的中心部分82基本上平行于中心軸線160延伸，但是在其他實施例中，中心部分可以相對于中心軸線成一個角度延伸。中心部分82可具有基本圓形橫截面形狀，或所需的一些其他橫截面形狀。中心部分82的橫截面面積可以是恒定的，或者可能會沿中心部分的長度發(fā)生變化。例如，在所示的實施例中，中心部分82的橫截面面積在從帶齒部分74到驅(qū)動齒輪接合部分72延伸的方向上以階梯的方式減小。以這種方式，中心部分82包括具有中間橫截面面積的中間部分83。如將在下面更詳細地描述，中間部分83被定尺寸，以接收流量調(diào)節(jié)裝置88或流量調(diào)節(jié)器。
[0033]輸入和輸出部分84、86向中心部分82打開,并徑向向外延伸遠離中心部分。輸入和輸出部分84、86彼此間隔開，并放置在中心部分82的相反端部分處。例如，輸入部分84最接近中心部分82的入口端部分164放置，并且輸出部分86最接近出口端部分166放置。一般地，在允許輸入和輸出部分分別向殼體60的內(nèi)部空腔70和曲軸箱30的內(nèi)部空腔打開的位置處，沿中心部分82限定輸入和輸出部分84、86在軸76內(nèi)。
[0034]如圖所示，輸入部分84的徑向向外的端通入在輸入齒輪62的帶齒部分74和軸承100以及板106之間的內(nèi)部空腔70的一部分108。類似地，輸出部分86的徑向向外的端通入驅(qū)動齒輪32和鎖緊螺母92之間的內(nèi)部空腔31的一部分。在一些實施方式中，輸出部分86的徑向向外的端可以包括在輸入齒輪的臺階142中形成的通道或槽口 111。槽口 111可以由鎖緊螺母92覆蓋，從而形成導管子部分(sub-section)，其中空氣通過導管分部可流動到曲軸箱30內(nèi)。在所示的實施例中，輸入和輸出部分84、86相對于中心軸線160基本上垂直地延伸。然而，在其他實施例中，輸入和輸出部分84、86可成或大于或小于垂直于中心軸線160的角度延伸遠離中心部分82，只要輸入和輸出部分分別向殼體和曲軸箱打開。
[0035]使用任何各種制造技術(shù)，如鑄造和機械加工，可以形成輸入齒輪62和空氣導管80。此外，輸入齒輪62可以在相同的制造步驟中與空氣導管80形成，或者現(xiàn)有預先制造的輸入齒輪可以改裝有空氣導管。在所示的實施例中，通過使用一個或更多個大小可變的鉆孔機鉆一個孔通過近端134和進入軸76，在輸入齒輪62中形成空氣導管80的中心部分。使用密封孔的開口端的蓋90蓋住孔的開口?？商娲?，如果需要的話，通過鉆一個孔通過遠端135和進入軸76可以在輸入齒輪62中形成中心部分82?？自谶h端的開口可以類似地被蓋住。通過成所需的角度鉆單獨的孔通過軸76 (以及在一些實施方式中，帶齒部分74)并進入中心部分82，可以形成輸入和輸出部分84、86。帶有空氣導管80的輸入齒輪62然后可以安裝(或在改型的輸入齒輪的情況下重新安裝)在殼體60中。
[0036]如上，在一些實施例中，空氣導管80包括流量調(diào)節(jié)裝置88。一般地，流量調(diào)節(jié)裝置88放置在導管80的中心部分。在所示的實施例中，流量調(diào)節(jié)裝置88位于導管80的中間部分83內(nèi)。流量調(diào)節(jié)裝置88可以是具有比中心部分82窄的固定流體通道的流量限制裝置。限制裝置通過限制通過裝置的空氣流動，特別是在曲軸箱30或殼體60內(nèi)的壓力快速和極大波動(例如，壓力喘振)過程中調(diào)節(jié)通過導管80的空氣流動。
[0037]此外，或可替代地，流量調(diào)節(jié)裝置88可以是一個單向閥，其限制在單一方向(即，動力輸出殼體到曲軸箱的方向)上通過空氣導管80的空氣流動，如定向箭頭110所示。此夕卜，單向閥防止曲軸箱30中的潤滑劑經(jīng)由空氣導管80流入殼體60內(nèi)。此外，單向閥可經(jīng)配置僅在預定壓力下打開。預定壓力可以是等于或高于所需壓力閾值的任何壓力。在一個實施方式中，可以選擇所需的壓力閾值，以保持比在曲軸箱30中更高的壓力在動力輸出殼體60中。與曲軸箱30比較的殼體60中的更高壓力可以提高系統(tǒng)20的密封能力。單向閥是一種無源閥，但在其他實施方式中，閥可以是一種有源地或可變地可控閥。
[0038]雖然所示的輸入齒輪62的實施例包括一個單一空氣導管80，但在其他實施例中，輸入齒輪62可包括多個空氣導管。例如，在一個實施方式中，輸入齒輪62包括一個單一中心部分，但具有與單一中心部分耦合的多個輸入部分84、多個輸出部分86或兩者兼有。多個輸入部分84和/或輸出部分86可沿周向彼此間隔開，或軸向地彼此間隔開?？商娲?，輸入齒輪62可包括多個分離的空氣導管80，其中每個空氣導管都具有單獨的中心部分和相關(guān)聯(lián)的輸入和輸出部分。
[0039]此外，雖然所示實施例的中心部分82是封閉的導管(例如，由軸76在各個方向封閉)，但在一些實施例中，中心部分82可以是一個形成于軸的外表面的打開通道。在這樣的實施例中，中心部分被限定在打開通道和軸承100的徑向內(nèi)表面之間。此外，在這樣的實施例中，空氣導管可以沒有徑向向外延伸的輸入和輸出部分，因為他們可不必流體耦合中心部分與殼體和曲軸箱的內(nèi)部空腔。
[0040]在發(fā)動機的操作過程中，輸入齒輪62是由驅(qū)動齒輪32可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。隨著驅(qū)動齒輪32旋轉(zhuǎn)，曲軸箱30內(nèi)的潤滑劑濺落到并潤滑驅(qū)動齒輪。類似地，隨著輸入齒輪62旋轉(zhuǎn)，殼體60內(nèi)的潤滑劑濺落到并潤滑輸入齒輪。隨著輸入齒輪旋轉(zhuǎn)，空氣導管80也圍繞輸入齒輪62的中心軸線160旋轉(zhuǎn)。對于具有與中心軸線160同軸的中心部分82的空氣導管80，中心部分的位置相對于中心軸線是固定的。然而，因為輸入和輸出部分84、86徑向延伸遠離中心軸線160，輸入和輸出部分(例如，分別通入殼體和曲軸箱的輸入和輸出部分的打開端)圍繞中心軸線沿周向并分別在殼體和曲軸箱內(nèi)移動。因為輸入和輸出部分84、86的打開端以環(huán)形模式分別在殼體和曲軸箱內(nèi)移動，離心力作用在殼體和曲軸箱內(nèi)的更重和更稠密的潤滑劑上，以抵抗?jié)櫥瑒┻M入空氣導管內(nèi)。然而，殼體和曲軸箱內(nèi)的更輕和密度較低的空氣能夠相對自由地進入空氣導管，不論作用在空氣上的離心力。以這種方式，殼體內(nèi)的空氣能夠通過旋轉(zhuǎn)的空氣導管80排放到曲軸箱，而基本上防止殼體內(nèi)的潤滑劑通過旋轉(zhuǎn)的空氣導管流動(例如，泄漏)進入曲軸箱。用非旋轉(zhuǎn)的直接排氣口不可能實現(xiàn)潤滑劑的這種選擇性限制和由于旋轉(zhuǎn)空氣導管允許空氣通過空氣導管。
[0041]在一些實施例中，一些潤滑劑可能在操作過程中泄漏到空氣導管80內(nèi)。然而，在作用在潤滑劑上的離心力迫使至少一些潤滑劑離開導管和返回到殼體60和/或曲軸箱30內(nèi)之前，僅允許極小數(shù)量的潤滑劑聚積在導管80內(nèi)。以這種方式，防止?jié)櫥瑒┓e累在導管內(nèi)并阻塞空氣通過導管的流動。
[0042]在上述描述中，可以使用某些術(shù)語，如“向上”、“向下”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”、
“左”、“右”等。在適用的情況下，使用這些術(shù)語，以在處理相對關(guān)系時提供一些清晰的描述。但是，這些術(shù)語并不意在暗示絕對關(guān)系、位置和/或方向。例如，關(guān)于一個對象，“上”表面可以簡單地通過翻轉(zhuǎn)所述對象變成“下”表面。盡管如此，它仍然是同一對象。
[0043]此外，在其中一個元件“耦合”到另一元件的本說明書中的實例可以包括直接和間接耦合。直接耦合可以定義為一個元件耦合到和接觸另一元件。間接耦合可以定義為在未直接彼此接觸的兩個元件之間耦合，但在所耦合的元件之間具有一個或更多個額外元件。此外，如本文所用，固定一個元件到另一元件可以包括直接固定和間接固定。此外，如本文所用，“鄰近”并不一定表示接觸。例如，一個元件可以鄰近另一元件，而不接觸該元件。
[0044]貫穿本說明書提到的特征、優(yōu)點或類似語言并不意味著可以以本公開的主題實現(xiàn)的所有特征和優(yōu)點應該在或是在本主題的任何單一實施例或?qū)嵤┓绞街?。涉及特點和優(yōu)點的語言應理解為指結(jié)合一個實施例描述的具體特征、優(yōu)點或特點被包括在本公開的主題的至少一個實施例中。通過本說明書，特征和優(yōu)點以及類似語言的討論可能但不一定指相同實施例或?qū)嵤┓绞健?br> [0045]本主題可以體現(xiàn)在其他具體形式中，而不背離其精神或本質(zhì)特征。所描述的實施例在所有方面都僅被視為說明性實施例而非限制性實施例。因此，本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求書而不是由前面的描述指出。在本權(quán)利要求書的等同物的含義和范圍內(nèi)的所有變化都將包含在其范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有位于曲軸箱內(nèi)的驅(qū)動齒輪的內(nèi)燃發(fā)動機動力輸出系統(tǒng)，包括: 能夠耦合到所述內(nèi)燃發(fā)動機的殼體；和 包括驅(qū)動齒輪接合部分、帶齒部分和在所述驅(qū)動齒輪接合部分以及所述帶齒部分之間延伸的軸的輸入齒輪，所述輸入齒輪耦合到所述殼體，以便所述驅(qū)動齒輪接合部分位于所述曲軸箱內(nèi)并且所述帶齒部分位于所述殼體內(nèi)； 其中所述輸入齒輪進一步包括延伸穿過所述軸的排氣導管，所述排氣導管包括通入所述殼體的第一端和通入所述曲軸箱的第二端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出系統(tǒng)，其中所述排氣導管包括與所述輸入齒輪的中心軸線同軸的中心部分、從所述中心部分徑向向外延伸的輸入部分和從所述中心部分徑向向外延伸的輸出部分，并且其中所述輸入部分包括所述第一端且所述輸出部分包括所述第
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出系統(tǒng)，進一步包括位于所述排氣導管內(nèi)的流量調(diào)節(jié)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力輸出系統(tǒng)，其中所述流量調(diào)節(jié)器被配置為當所述殼體內(nèi)的壓力超過預定閾值時允許空氣流過所述排氣導管，并且當所述殼體內(nèi)的壓力沒有超過所述預定閾值時防止空氣流過所述排氣導管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力輸出系統(tǒng)，其中所述流量調(diào)節(jié)器包括流量限制器。`
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力輸出系統(tǒng)，其中所述流量調(diào)節(jié)器包括單向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力輸出系統(tǒng)，其中所述殼體限定輸入齒輪通道，其中所述輸入齒輪位于所述輸入齒輪通道內(nèi)，進一步包括位于所述輸入齒輪通道和所述輸入齒輪之間的密封組件，所述密封組件包括壓配合地緊靠所述輸入齒輪通道的第一環(huán)形密封件、位于所述輸入齒輪周圍的第二環(huán)形密封件和位于所述第一和第二環(huán)形密封件之間的環(huán)形套筒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力輸出系統(tǒng)，進一步包括耦合到所述密封組件和所述驅(qū)動齒輪之間的所述輸入齒輪的鎖定螺母。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力輸出系統(tǒng)，其中所述第二端位于所述密封組件和所述驅(qū)動齒輪之間。
10.一種I禹合到內(nèi)燃發(fā)動機曲軸箱的動力輸出系統(tǒng)的輸入齒輪，包括: 驅(qū)動齒輪接合部分； 帶齒部分； 在所述驅(qū)動齒輪接合部分和所述帶齒部分之間延伸的軸；和 延伸穿過在所述驅(qū)動齒輪接合部分和所述帶齒部分之間的軸的排氣導管，所述排氣導管包括沿所述軸的長度延伸的中心部分、從所述中心部分徑向向外延伸的輸入部分和從所述中心部分徑向向外延伸的輸出部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入齒輪，其中所述輸入部分位于所述軸的第一端處，并且所述輸出部分位于與所述軸的第一端相反的所述軸的第二端處。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入齒輪，進一步包括在所述輸入和輸出部分之間位于所述排氣導管內(nèi)的流量限制裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入齒輪，進一步包括在所述輸入和輸出部分之間位于所述排氣導管內(nèi)的單向閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入齒輪，其中所述中心部分的橫截面面積大于所述輸入和輸出部分中的每個的橫截面面積。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入齒輪，其中所述中心部分平行于所述軸的中心軸線延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入齒輪，其中所述中心部分與所述軸的中心軸線同軸。
17.一種用于從動力輸出殼體向內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱排氣的方法，包括: 相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪，所述輸入齒輪從所述殼體內(nèi)的第一位置延伸到所述曲軸箱內(nèi)的第二位置；和 當所述輸入齒輪旋轉(zhuǎn)時，通過在所述輸入齒輪中形成的導管從所述動力輸出殼體傳遞空氣到所述曲軸箱。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述導管包括通入所述殼體的輸入部分和通入所述曲軸箱的輸出部分，所述輸入和輸出部分徑向延伸遠離所述輸入齒輪的中心軸線，并且其中旋轉(zhuǎn)所述輸入齒輪包括圍繞所述輸入齒輪的中心軸線旋轉(zhuǎn)所述輸入和輸出部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法， 進一步包括阻止空氣通過所述導管從所述曲軸箱傳遞到所述動力輸出殼體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中當所述動力輸出殼體內(nèi)的壓力低于預定壓力閾值時阻止空氣通過，并且其中當所述動力輸出殼體內(nèi)的壓力高于所述預定壓力閾值時，空氣被從所述動力輸出殼體傳遞到所述曲軸箱。
【文檔編號】F16H57/029GK103629330SQ201310298679
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】P·A·勒茍?zhí)? J·R·約翰森 申請人:酷敏斯Ip公司