CN206903766U - 密封结构、曲轴组件和发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种密封结构、曲轴组件和发动机。其中，密封结构包括：本体，具有安装孔；唇片，具有相对设置的连接端和伸出端，连接端与本体连接，伸出端向远离负压腔的方向延伸。本实用新型可以解决现有技术中发动机内部为负压的情况下，密封结构的唇片向上抬升，导致唇片与曲轴分离，造成机油从密封结构与曲轴之间泄漏的问题。

Description

密封结构、曲轴组件和发动机

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种密封结构、曲轴组件和发动机。

背景技术

在发动机中，密封结构的基本功能是保证发动机的润滑油封在发动机内部不泄露，同时防止发动机外部的异物进入到发动机内部。

发动机内部零件的运动会产生一定的压力，而伴随着排放法规要求的逐步提高，发动机内部会出现负压情况。发动机内部出现负压会影响密封结构的唇片的受力。在发动机内部为正压的情况下，唇片受到的压力向下，唇片与曲轴表面接触。而在发动机内部为负压的情况下，由于空气侧正压及发动机内部负压的共同作用，唇片会向上抬升，导致唇片与曲轴分离，造成机油从密封结构与曲轴之间泄漏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种密封结构、曲轴组件和发动机，以解决现有技术中发动机内部为负压的情况下，密封结构的唇片向上抬升，导致唇片与曲轴分离，造成机油从密封结构与曲轴之间泄漏的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种密封结构，密封结构包括：本体，具有安装孔；唇片，具有相对设置的连接端和伸出端，连接端与本体连接，伸出端向远离负压腔的方向延伸。

进一步地，唇片具有与待密封件配合的内周面，内周面的母线平行于安装孔的中心线。

进一步地，安装孔为通孔，唇片位于安装孔内，唇片的外周面与安装孔的孔壁之间形成容纳腔，以在空气进入容纳腔后产生使唇片与待密封件配合的作用力。

进一步地，密封结构还包括设置在本体和唇片之间的弹性连接部，唇片通过弹性连接部与本体连接以使唇片与安装孔的孔壁之间的距离可调节。

进一步地，弹性连接部包括至少一个倾斜段以调节唇片与安装孔的孔壁之间的距离。

进一步地，弹性连接部还包括第一连接段和第二连接段，倾斜段设置在第一连接段和第二连接段之间，第一连接段与本体连接，第二连接段与唇片连接。

进一步地，密封结构还包括与弹性连接部连接的加强部，且加强部与弹性连接部的第一连接段之间具有间隔，当弹性连接部的压缩量达到预定值时，加强部与第一连接段相抵接。

进一步地，密封结构还包括与本体连接的防尘片。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种曲轴组件，包括曲轴以及套设在曲轴上的密封结构，密封结构为前述的密封结构。

根据本实用新型的第三个方面，提供了一种发动机，包括缸体和设置在缸体内的曲轴组件，曲轴组件为前述的曲轴组件。

应用本实用新型的技术方案，当待密封件装入安装孔中时，唇片与待密封件配合，唇片的伸出端向远离负压腔的空气侧延伸，作用在唇片周面的空气压力只会产生将唇片压向待密封件的压力分量，而不会产生使唇片向上抬升的压力分量，从而能够将唇片紧压在待密封件的表面上，避免唇片抬升。这样，当上述密封结构用于发动机的曲轴组件时，在发动机内部呈现负压的情况下，空气侧的空气压力始终将唇片压向曲轴的外周，唇片能与曲轴紧密接触，可以防止唇片和曲轴分离，实现可靠密封，避免机油从密封结构与曲轴之间泄漏。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的密封结构的实施例的剖视图；

图2示出了图1的局部放大图；以及

图3示出了本实用新型的曲轴组件装配至缸体的实施例的局部剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、本体；20、唇片；21、内周面；22、外周面；30、容纳腔；40、弹性连接部；41、倾斜段；42、第一连接段；43、第二连接段；50、加强部；60、防尘片；70、减重槽；80、配合槽；100、密封结构；200、曲轴；300、缸体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种密封结构、曲轴组件和发动机。

在本实用新型及本实用新型的实施例中，车辆包括车身和设置在车身中的发动机。

在本实用新型及本实用新型的实施例中，发动机包括缸体300和设置在缸体300内的曲轴组件。

如图3所示，在本实用新型的实施例中，曲轴组件包括曲轴200以及套设在曲轴200上的密封结构100。

由于缸体300内部零件的运动，缸体300内部会形成负压腔。其中，负压腔是指图3中缸体300内部的A侧区域。相应地，图3中缸体300外部的B侧区域为空气侧。

本实用新型及本实用新型的实施例中，为了解决现有技术中的发动机内部为负压的情况下，密封结构的唇片向上抬升，导致唇片与曲轴分离，造成机油从密封结构与曲轴之间泄漏的问题，对密封结构进行了改进，下面进行具体说明：

如图1和图3所示，本实用新型的实施例中，密封结构100包括本体10和唇片20。本体10具有安装孔。唇片20具有相对设置的连接端和伸出端，连接端与本体10连接，伸出端向远离负压腔的方向延伸。其中，唇片20的伸出端是指唇片20的未与本体10连接的一端；伸出端向远离负压腔的方向延伸是指伸出端向图1中的左侧(即图3中缸体300外部的B侧区域)延伸，而不是沿密封结构100的径向延伸。

通过上述设置，当待密封件装入安装孔中时，唇片20与待密封件配合，唇片20的伸出端向远离待密封的负压腔的空气侧延伸，这样，作用在唇片20周面的空气压力只会产生将唇片20压向待密封件的压力分量，而不会产生使唇片20向上抬升的压力分量，从而将唇片20紧压在待密封件的表面上，避免唇片20抬升。这样，当上述密封结构100用于发动机的曲轴组件时，在发动机内部呈现负压的情况下，空气侧的空气压力将唇片20压向曲轴200的外周，使唇片20始终与曲轴200紧密接触，从而可以防止唇片20和曲轴200分离，实现可靠密封，进一步地，避免机油从密封结构100与曲轴200之间泄漏。

具体地，如图1和图3所示，本实用新型的实施例中，本体10的安装孔为通孔，本体10套设在待密封件的外周。唇片20与本体10连接且位于本体10和待密封件之间以密封安装孔与待密封件之间的间隙。密封结构100处于使用状态时，唇片20的伸出端向远离待密封的负压腔的方向延伸。

具体地，如图1所示，本体10和唇片20的横截面为环形。该横截面指的是与本体10的安装孔的中心线垂直的平面。

这样，密封结构100可以在轴类零件的周向形成可靠密封。

可选地，为了使密封结构100与待密封件紧密贴合，保证零泄漏，同时保证密封结构100的耐久性，本体10和唇片20由耐磨性好的弹性材料制成，例如橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯。

如图2所示，本实用新型的实施例中，唇片20具有与待密封件配合的内周面21，内周面21的母线平行于安装孔的中心线。

唇片20的内周面21的母线平行于安装孔的中心线设置，这样，当待密封件为轴类零件时，可以增大唇片20与待密封件的接触面积，在空气压力的作用下可以使内周面21与待密封件的外壁紧密贴合，提高密封结构100的密封可靠性。

当然，在附图未示出的实施例中，唇片20的内周面21也可以与安装孔的中心线之间具有锐角夹角。

本实用新型的实施例中，待密封件为曲轴200。

具体地，如图1所示，唇片20的内周面21和外周面22相互平行以使唇片20的厚度均匀，这样，可以使唇片20的内周面21在整个轴向方向上均与曲轴200紧密贴合。

可选地，本实用新型的实施例中，安装孔为通孔，唇片20位于安装孔内，唇片20的外周面22与安装孔的孔壁之间形成容纳腔30，以在空气进入容纳腔30后产生使唇片20与待密封件配合的作用力。

将唇片20设置在安装孔内部，一方面可以实现轴类零件密封；另一方面可以减小密封结构100的轴向尺寸，使密封结构100更加紧凑，避免唇片20沿安装孔的轴向伸出本体10外时与其他运动部件接触而发生磨损；同时，空气能够进入容纳腔30中，使空气压力作用在唇片20上，将唇片20紧压在曲轴200的表面上，使密封更加可靠。

当然，在附图未示出的替代实施例中，唇片20也可以套设在本体10的外部，从而实现孔的密封。

本实用新型的实施例中，唇片20与曲轴200配合的内周面21到安装孔的孔壁之间的距离可调节。

由于曲轴200和曲轴安装孔均存在加工误差，因此，曲轴200在运动过程中可能会产生径向跳动。通过上述设置，在曲轴200发生径向跳动时，也能够保证唇片20与曲轴200之间的可靠密封。

如图1所示，本实用新型的实施例中，密封结构100还包括设置在本体10和唇片20之间的弹性连接部40，唇片20通过弹性连接部40与本体10连接以使唇片20与安装孔的孔壁之间的距离可调节。

即使本体10和唇片20均采用弹性材料，密封结构100对曲轴200的径向跳动也有一定要求，曲轴200在旋转过程中，径向跳动过大会破坏密封结构100的密封性。在本体10和唇片20之间设置弹性连接部40，通过弹性连接部40的伸缩可以改变唇片20与安装孔的孔壁之间的距离，使唇片20相对于本体10可浮动，因此，即使在曲轴200径向跳动或者偏心运动的情况下也可以保证唇片20与曲轴200紧密贴合。

优选地，环形的唇片20的的孔径小于曲轴200的外径，以使密封结构100安装至曲轴200时，弹性连接部40具有预压缩量。

弹性连接部40具有预压缩量，可以保证待密封件在任意方向发生径向跳动时，唇片20均与曲轴200的外周面形成可靠密封，提高密封的可靠性。

本实用新型的实施例中，弹性连接部40包括至少一个倾斜段41以调节唇片20与安装孔的孔壁之间的距离。

通过上述设置，当待密封件存在径向跳动时，倾斜段41可以发生弹性变形，从而调整唇片20与安装孔的孔壁之间的距离以适应待密封件的径向跳动。

具体地，唇片20的内周面21的母线和倾斜段41的朝向唇片20的周面的母线之间具有夹角α，夹角α可调整。

这样，当待密封件存在径向跳动时，弹性连接部40可以适应性地改变夹角α的值，降低弹性连接部40的变形阻力，从而使弹性连接部40更好地适应待密封件的径向跳动，提高密封的可靠性。

具体地，如图1和图2所示，本实用新型的实施例中，弹性连接部40包括一个倾斜段41。弹性连接部40还包括第一连接段42和第二连接段43，倾斜段41设置在第一连接段42和第二连接段43之间。第一连接段42与本体10连接，第二连接段43与唇片20连接。

由于倾斜段41发生弹性变形或夹角α发生变化时，倾斜段41在图2中水平方向上的投影长度会发生变化。通过在倾斜段41的两端设置第一连接段42和第二连接段43，这样在发生上述变化时，第一连接段42和第二连接段43可以随倾斜段41发生弹性变形，以更好地适应倾斜段41的变化，避免倾斜段41直接与本体10和唇片20连接时容易在连接处折断，提高弹性连接部40的可靠性。

同时，也可以防止倾斜段41直接与唇片20连接时，倾斜段41在图2中水平方向上的投影长度发生变化而带动唇片20发生轴向移动，导致唇片20磨损。

具体地，如图2所示，第一连接段42从安装孔的孔壁向靠近安装孔的轴线的方向延伸，倾斜段41的一端与第一连接段42连接，倾斜段41的另一端与第二连接段43连接，第二连接段43的没有与倾斜段41连接的一端与唇片20的朝向待密封的负压腔的一端连接。唇片20的外周面22、第二连接段43以及倾斜段41之间形成容纳腔30。

本实用新型的实施例中，密封结构100还包括与弹性连接部40连接的加强部50。

设置加强部50可以提高弹性连接部40的强度和可靠性，防止弹性连接部40因变形过大而损坏。

如图2所示，加强部50与弹性连接部40的倾斜段41连接，且加强部50与弹性连接部40的第一连接段42之间具有间隔。当弹性连接部40的压缩量达到预定值时，加强部50与第一连接段42相抵接。

通过上述设置，当弹性连接部40的压缩量较小时，加强部50与第一连接段42之间具有间隔，可以降低弹性连接部40的变形阻力；当弹性连接部40的压缩量达到或者超过预定值时，加强部50与第一连接段42相抵接，可以提高倾斜段41与第一连接段42连接处的强度，避免倾斜段41与第一连接段42之间弯折角度过大而折断。

优选地，如图2所示，加强部50的截面为三角形，从加强部50与倾斜段41的连接处向远离连接处的方向尺寸逐渐减小。

这样，在夹角α发生变化时，加强部50的远离连接处的部位先与第一连接段42接触，该部位厚度尺寸较小，易于发生变形，可以保证弹性连接部40具有较大的伸缩量；随着加强部50与第一连接段42接触面积的增大，与第一连接段42接触的加强部50的厚度尺寸逐渐增大，使得弹性连接部40的强度逐渐提高。

当然，在附图未示出的替代实施例中，加强部50可以设置在本体10或者唇片20上，或者设置在第一连接段42或者第二连接段43上。

可选地，加强部50为多个加强筋，多个加强筋沿弹性连接部40的周向间隔设置。

如图1所示，本实用新型的实施例中，密封结构100还包括与本体10连接的防尘片60。唇片20位于防尘片60和负压腔之间。防尘片60的未与本体10连接的伸出端向远离待密封的负压腔的方向延伸。

上述设置中，防尘片60可以防止灰尘等外部异物进入唇片20与待密封件的配合面，保证密封结构100的密封效果，防止外部的异物进入到发动机缸体的内部。

如图1所示，本实用新型的实施例中，密封结构100还包括设置在本体10上的减重槽70，减重槽70设置在唇片20与防尘片60之间。

这样，可以减轻密封结构100的重量，从而减轻发动机的重量，有利于实现车辆的轻量化。

如图1所示，本实用新型的实施例中，密封结构100还包括设置在安装孔的孔壁上且开口朝向待密封的负压腔的配合槽80。

配合槽80与缸体或者缸盖或者其他元件配合，以增大密封配合面积，提高密封可靠性。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：由于唇片的伸出端向远离待密封的负压腔的空气侧延伸，作用在唇片外周面的空气压力只会产生将唇片压向待密封件的压力分量，而不会产生使唇片向上抬升的压力分量，从而能够将唇片紧压在待密封件的表面上，避免唇片抬升。这样，当上述密封结构用于发动机的曲轴组件时，在发动机内部呈现负压的情况下，空气侧的空气压力始终将唇片压向曲轴的外周，唇片能与曲轴紧密接触，可以防止唇片和曲轴分离，实现可靠密封，避免机油从密封结构与曲轴之间泄漏。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封结构，其特征在于，所述密封结构包括：

本体(10)，具有安装孔；

唇片(20)，具有相对设置的连接端和伸出端，所述连接端与所述本体(10)连接，所述伸出端向远离负压腔的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述唇片(20)具有与待密封件配合的内周面(21)，所述内周面(21)的母线平行于所述安装孔的中心线。

3.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述安装孔为通孔，所述唇片(20)位于所述安装孔内，所述唇片(20)的外周面(22)与所述安装孔的孔壁之间形成容纳腔(30)，以在空气进入所述容纳腔(30)后产生使所述唇片(20)与待密封件配合的作用力。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括设置在所述本体(10)和所述唇片(20)之间的弹性连接部(40)，所述唇片(20)通过所述弹性连接部(40)与所述本体(10)连接以使所述唇片(20)与所述安装孔的孔壁之间的距离可调节。

5.根据权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述弹性连接部(40)包括至少一个倾斜段(41)以调节所述唇片(20)与所述安装孔的孔壁之间的距离。

6.根据权利要求5所述的密封结构，其特征在于，所述弹性连接部(40)还包括第一连接段(42)和第二连接段(43)，所述倾斜段(41)设置在所述第一连接段(42)和所述第二连接段(43)之间，所述第一连接段(42)与所述本体(10)连接，所述第二连接段(43)与所述唇片(20)连接。

7.根据权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括与所述弹性连接部(40)连接的加强部(50)，且所述加强部(50)与所述弹性连接部(40)的第一连接段(42)之间具有间隔，当所述弹性连接部(40)的压缩量达到预定值时，所述加强部(50)与所述第一连接段(42)相抵接。

8.根据权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括与所述本体(10)连接的防尘片(60)。

9.一种曲轴组件，包括曲轴(200)以及套设在所述曲轴(200)上的密封结构(100)，其特征在于，所述密封结构(100)为权利要求1至8中任一项所述的密封结构。

10.一种发动机，包括缸体(300)和设置在所述缸体(300)内的曲轴组件，其特征在于，所述曲轴组件为权利要求9所述的曲轴组件。