CN102395820A - 气门杆密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的气门杆密封装置(1a、1b)。该气门杆密封装置(1a、1b)具有密封体(3)，该密封体带有油密封装置(5)和与该油密封装置(5)轴向间隔的气体密封装置。该气体密封装置包括第一气体密封唇(11)和布置在所述油密封装置(5)与所述第一气体密封唇(11)之间的第二气体密封唇(12)。

Description

气门杆密封装置
本发明涉及一种用于内燃机的气门杆密封装置。
气门杆密封装置具有加固支承圈和一个至少部分地布置在加固支承圈内部的密封体，在该密封体上成型有油密封唇和气体密封唇。为了减小气门杆密封装置的磨损，JP 2005201313A公开了将填充有油脂的腔室布置在密封体上。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种气门杆密封装置，其中，气体密封唇受到较小的磨损。
该技术问题通过一种用于内燃机的气门杆密封装置解决，该气门杆密封装置具有密封体，该密封体具有油密封装置和与该油密封装置轴向间隔的气体密封装置，该气体密封装置具有第一气体密封唇和布置于油密封装置与第一气体密封唇之间的第二气体密封唇。
在发动机中，会出现气门杆密封装置的气体密封唇磨损较大的问题。气体密封唇在发动机中会至少暂时地受到较高的压力，这会不利地影响其寿命。然而，已知腔室中有限的油脂量仅在有限的时间内有助于减小磨损并且尤其在高温和高压力载荷时触及功能的极限。
而按本发明的气门杆密封装置具有至少两个气体密封唇，也就是除了第一气体密封唇之外还具有设计成另一密封边棱的第二密封唇，以便两个气体密封唇形成用于润滑油的腔室。因此，在配属于按本发明的气门杆密封装置的气门运行时，润滑油直接存在于负载的第一气体密封唇处，由此为提高寿命创造了前提条件。
为减少密封体的制造成本，可以将例如可以设计成油密封唇的油密封装置、第一气体密封唇和/或第二气体密封唇优选一体地，尤其是同一材料地成型在密封体上。所述密封体可以由弹性塑料制成。
由两个气体密封唇形成的腔室只需要是较小的腔室，因此根据按本发明的气门杆密封装置的一种优选变型，两个气体密封唇之间的距离小于或等于1mm。
根据按本发明的气门杆密封装置的一种变型，两个气体密封唇之间的间距大于或等于0.2mm，以便腔室能够容纳足够的润滑油。
根据按本发明的气门杆密封装置的一种实施形式，两个气体密封唇限定这样一个腔室，该腔室的最大直径比第二气体密封唇的直径大0.2mm至1mm，优选0.5mm。由此确保腔室不会形成得太大，这积极地影响通过由腔室容纳的润滑油决定的润滑特性。
为了减少按本发明的气门杆密封装置的磨损，按一种变型，这样选择第一气体密封唇的直径和第二气体密封唇的直径，使得第一气体密封唇以较高的压力抵靠在配有气门杆密封装置的气门杆上，但第二气体密封唇没有压力或以明显更小的压力抵靠在气门杆上。
按这种实施方案可行的是，第一气体密封唇能够在来自密封体布置于加固支承圈内部的区域的压力下相对初级的油密封唇密封，并因此相对气门杆具有较大的挤压。反之，第二气体密封唇不需要承受压力或至少只需要承受较小的压力，并且相应可以以较小的接触压力相对气门杆实现。
根据按本发明的气门杆密封装置的另一种实施形式，这例如可以由此来实现，即，第一密封唇的直径略小于配有气门杆密封装置的气门杆的直径和/或第一气体密封唇的直径比第二气体密封唇的直径小至少0.1mm。
按本发明的气门杆密封装置可以具有尤其是圆柱形并且不易变形的加固支承圈，密封体至少部分地布置在该加固支承圈中，并且该固定支承圈具有一个径向朝内延伸的支脚，其中，密封体具有配属于支脚的第一子区域、与该第一子区域邻接的并且设置在加固支承圈外部的第二子区域和与第一子区域邻接的并且布置在加固支承圈内部的第三子区域。
油密封装置优选可以布置在密封体的第二子区域内，第一气体密封唇布置在密封体的第一子区域内或第三子区域内，而第二气体密封唇布置在密封体的第一子区域内或第二子区域内。
根据按本发明的气门杆密封装置的实施形式，相应可以通过设计油密封唇、第一气体密封唇和第二气体密封唇的直径来减小摩擦并因此减少气门杆密封装置的磨损，因为如果未完全被优化，这些部件各自都直接配有配油功能、在低压时的密封功能和在高压时的密封功能。
根据按本发明的气门杆密封装置的实施形式，第一气体密封唇应当在来自密封体设置在加固支承圈内部的区域的压力下相对初级油密封唇密封，并因此相对气门杆具有较高的压力。反之，第二气体密封唇不需要承受压力并因此可以以较小的接触压力相对气门杆实现。
因此，在第一气体密封唇和第二气体密封唇之间形成有润滑室，亦即，其中聚集有用于改善按本发明的气门杆密封装置的寿命并且减小摩擦的润滑油的腔室。初级油密封唇通过气体密封唇基本上完全与内燃机通道中的交变压力脱耦。因此，油密封唇也可以通过较小的，在最理想的情况下以最小的接触压力改善摩擦，从而延长寿命。
在附图中示例性地示出了本发明的各实施例。在附图中：
图1是气门杆密封装置，以及
图2是另一种气门杆密封装置。
图1和图2分别示出了尤其用于内燃机气门的气门杆密封装置1a和备选的气门杆密封装置1b。如果没有另外说明，两个气门杆密封装置1a和1b中构造和功能基本相同的组件配有相同的附图标记。
气门杆密封装置1a、1b分别具有一个尤其不易变形的加固支承圈2、弹性的密封体3和环形的螺旋弹簧4。密封体3在该实施例中例如借助于硫化处理固定在相应的加固支承圈2上并且分别具有指向内燃机气门罩侧的、设计成油密封唇5的油密封装置。油密封唇5具有直径d1并且例如一体地，尤其是同一种材料地成型在相应的密封体3上。
在该实施例中，加固支承圈2具有径向向内弯折的支脚6，该支脚6延伸到密封体3中并且以这种方式形成压力稳定的区域7。密封体3的子区域8从加固支承圈2中引出并且连接在压力稳定的区域7上。螺旋弹簧4也固定在密封体的子区域8上。密封体3的子区域8包括油密封唇5并且能够使油密封唇5径向运动。
在该实施例中，密封体3轴向相邻于压力稳定的区域7地具有布置在加固支承圈2内部的子区域9，该子区域9设计用于插装在气门的气门杆10未进一步示出的气门套导管上。该气门杆10具有直径D。
在该实施例中，密封体3在压力稳定的区域7内或在密封体3的、直接与压力稳定的区域7相邻的子区域9内具有设计成直径为d3的第一气体密封唇11的密封边棱。第一气体密封唇11例如一体地，尤其是同一材料地成型在密封体3上。
在该实施例中，在第一气体密封唇11和油密封唇5之间，在密封体3上成型有另一个设计成密封边棱的、直径为d2的第二气体密封唇12。该第二气体密封唇12例如一体地，尤其是同一材料地成型在密封体3的压力稳定的区域7上(气门杆密封装置1a)或成型在位于加固支承圈2外部的子区域8(气门杆密封装置1b)上。
在该实施例中，第一气体密封唇11与第二气体密封唇12相隔距离a，该距离a尤其在0.2mm(气门杆密封装置1a)到1mm(气门杆密封装置1b)之间。
第一气体密封唇11和第二气体密封唇12限定最大直径为d4的腔室13，该腔室13例如比第二气体密封唇12的直径d2大0.5mm。
在该实施例中，第二气体密封唇12的直径d2只略微小于气门杆10的直径D。
为了减小例如在气门杆密封装置1a、1b和气门杆10之间的摩擦，第一气体密封唇11的直径d3比第二气体密封唇12的直径d2小至少0.1mm。
第一气体密封唇11应在来自气门杆密封装置1a、1b的子区域9的压力下相对初级油密封唇5密封并因此相对气门杆10具有较大的挤压。反之，第二气体密封唇12不需要承受压力，并且因此可以以较小的接触压力相对气门杆10实现。
因此，在第一气体密封唇1和第二气体密封唇12之间形成润滑室，亦即腔室13，在该腔室13中可以收集用于改善气门杆密封装置1a、1b的寿命并且减小摩擦的润滑油。通过气门在发动机运行时的往复运动不断地更换收集在润滑室中的润滑油，以在润滑油没有热过载或机械过载的情况下确保可靠的持久润滑。初级油密封唇5通过第一气体密封唇11基本上完全与内燃机管道中的交变压力脱耦。因此，油密封唇5还可以通过较小的，在理想情况下以最小的接触压力改善摩擦，从而延长寿命。
附图标记清单
1a、1b    气门杆密封装置
2         加固支承圈
3         密封体
4         螺旋弹簧
5         油密封唇
6         支脚
7         压力稳定的区域
8、9      子区域
10        气门杆
11、12    气体密封唇
13        腔室
a         距离
d1-d4，D  直径

Claims (9)

1.一种用于内燃机的气门杆密封装置，具有一密封体(3)，该密封体(3)带有油密封装置(5)和与该油密封装置(5)轴向间隔的气体密封装置，该气体密封装置具有第一气体密封唇(11)和布置在所述油密封装置(5)和所述第一气体密封唇(11)之间的第二气体密封唇(12)。
2.如权利要求1所述的气门杆密封装置，其特征在于，所述油密封装置(5)设计成油密封唇(5)，和/或至少一个所述气体密封唇(11、12)和/或所述油密封装置(5)一体地，尤其是同一种材料地成型在所述密封体(3)上，和/或所述密封体(3)由弹性体材料制成。
3.如权利要求1或2所述的气门杆密封装置，其特征在于，所述第一气体密封唇(11)与所述第二气体密封唇(12)间隔小于或等于1mm的距离(a)。
4.如权利要求1至3之一所述的气门杆密封装置，其特征在于，所述第一气体密封唇(11)与所述第二气体密封唇(12)间隔大于或等于0.2mm的距离(a)。
5.如权利要求1至4之一所述的气门杆密封装置，其特征在于，所述第一气体密封唇(11)和所述第二气体密封唇(12)限定一腔室，该腔室的最大直径(d4)比所述第二气体密封唇(12)的直径(d2)大0.2mm至1mm，优选0.5mm。
6.如权利要求1至5之一所述的气门杆密封装置，其特征在于，这样选择所述第一气体密封唇(11)的直径(d3)和所述第二气体密封唇(12)的直径(d2)，使得所述第一气体密封唇(11)以较高的压力相对配有所述气门杆密封装置(1a、1b)的气门杆(10)压紧，而所述第二气体密封唇(12)没有压力地或以明显更小的压力压靠在所述气门杆(10)上。
7.如权利要求1至6之一所述的气门杆密封装置，其特征在于，所述第二气体密封唇(12)的直径(d2)略小于配有所述气门杆密封装置(1a、1b)的气门杆(10)的直径，和/或所述第一气体密封唇(11)的直径(d3)比所述第二气体密封唇(12)的直径(d2)小至少0.1mm。
8.如权利要求1至7之一所述的气门杆密封装置，其特征在于，所述气门杆密封装置具有不易变形的加固支承圈(2)，所述密封体(3)至少部分地布置在所述加固支承圈(2)中，并且该加固支承圈具有一个径向朝内延伸的支脚(6)，其中，所述密封体(3)具有配属于所述支脚(6)的第一子区域(7)、与所述第一子区域(7)邻接并且设置在所述加固支承圈(2)外部的第二子区域(8)和与所述第一子区域(7)邻接的并且布置在所述加固支承圈(2)内部的第三子区域(9)。
9.如权利要求8所述的气门杆密封装置，其特征在于，所述油密封装置(5)布置在所述密封体(3)的第二子区域(8)内，所述第一气体密封唇(11)布置在所述密封体(3)的所述第一子区域(7)或第三子区域(9)内，并且所述第二气体密封唇(12)布置在所述密封体(3)的所述第一子区域(7)或所述第二子区域(8)内。
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