CN100480644C - 带液位指示器的储液器密封件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械设备，包括曲轴箱(102)和适于检测润滑剂量的储液器插塞(112)。一方面，储液器插塞配置为允许对插塞/曲轴箱(102)的内部进行观察，以便观察所容纳的润滑剂液位。设置用于容纳插塞(104)的排放孔(112)，以包含最大容许润滑剂液位和最小容许润滑剂液位之间的范围。插塞(104)包括主体部分和透明部分，该透明部分用于从密封界面的第一侧对位于第二侧的液体进行观察。

Description

带液位指示器的储液器密封件

相关申请

根据35U.S.C§119(e)，本申请要求于2004年6月18日递交的、题为：“带液位指示器的储液器密封件”的美国临时申请60/580,825的优先权，该申请以其全部内容在此合并以作参考。

技术领域

本发明一般涉及压缩机，且更特别地涉及一种用于需润滑的曲轴箱的储液器密封件。

背景技术

许多机械设备具有曲轴箱，用于承装机械部件，需要润滑来使运动部件上的磨损最小。在运转过程中，容纳在油槽或曲轴箱下部的润滑剂被抛起或溅射到需要润滑的部件上。使部件磨损最小的关键因素包括确保合适的润滑剂量和防止由于水、颗粒物质等使润滑剂降解/污染。对于诸如泵和机油润滑的空气压缩机等这样的小型发动机和机械设备来说，一些使用者不能以适当的时间间隔来充分替换润滑剂，以防止润滑剂降解。结果，一些被润滑的部件加速磨损，超过具有新润滑剂的设备的磨损速度(新润滑剂具有合适的润滑性且基本上没有污染物)。由于用于对移动/产热的部件进行润滑的润滑剂量较小，低润滑剂液位也会导致部件磨损增加。润滑剂热分解，部件运转温度升高等。

机油润滑的机械设备，例如压缩机、机油润滑泵、小型发动机(20马力以下，如剪草机类发动机)等，广泛用于日常生活中。典型地，如许多设备一样，润滑剂维护存在问题，这些设备没有用于检查润滑剂状态/含量的机构，或没有用于检查润滑剂液位的量杆。因为要将其包含在设备中存在复杂性/制造上的困难，而且且对这种设备来说更换润滑剂相对并不频繁，所以通常没有量杆。使用者依靠自己的知识来判断何时更换/增加润滑剂。

因此，需要提供一种有效的装置，配置为能允许使用者检测曲轴箱中的润滑剂量及/或状态。

发明内容

因而，本发明涉及一种系统和装置，用于允许使用者检测润滑剂量及/或状态。

在本发明的一个方面披露一种机械设备，其包括曲轴箱和适于检测润滑剂量的储液器插塞。在本方面，该储液器插塞配置为允许观察插塞/曲轴箱的内部，以便观察所容纳的润滑剂液位。设置用于容纳插塞的排放孔，以包含最大容许润滑剂液位和最小容许润滑剂液位之间的范围。优选地，插塞包括主体部分和透明部分，该透明部分用于从密封界面的第一侧对位于第二侧的液体进行观察。

在本发明的另一方面，储液器插塞包括样本，诸如透明部分的着色段，用于将润滑剂的状态与润滑剂的最小容许质量或具有最大容许降解程度的润滑剂(例如，润滑剂降解程度本身及/或最大容许污染物程度)进行比较。

应理解，前述的一般描述和随后的详细描述都仅是示例性和解释性的，且并不限制所要求保护的本发明的范围。所附附图并入且组成说明书的一部分，显示了本发明的实施例并与一般的说明一起，起到解释本发明原理的作用。

附图说明

通过参考所附附图，本发明的许多优点可被本领域技术人员更好地理解，其中：

图1为根据本发明一个方面的压缩机的部分等距视图；

图2为排放塞和曲轴箱的部分放大视图，其中排放塞大致透明的部分包括指示最小容许润滑剂降解程度的样本；

图3为排放塞和曲轴箱组件的部分分解视图；

图4为排放塞的等距视图；

图5为图4的排放塞正面视图的等距视图。

具体实施方式

现在对本发明的优选实施例进行详细描述，其例子已经显示于所附附图中。

参见图1，在本发明的本实施例中，对机油润滑的空气压缩机100进行讨论。在进一步实施例中，本发明的原理以各种其他机械设备来实现，这些机械设备包括发动机(特别是20hp(20马力)以下的小型发动机或剪草机式发动机)、油泵等，其中需要有效的润滑剂状态和确定的数量。例如，包含在压缩机中的压缩泵是一种往复运动的活塞泵，至少部分地设置在气缸盖中，用于将空气从第一压力压缩至第二压力。应理解，各种泵的构造形式都是可以的，本披露内容的目的是涵盖并包括这种变化。

压缩机100可以具有曲轴箱102或其他合适的壳体。曲轴箱102构建为容纳各种运动部件，诸如曲轴，偏心轮，活塞部件，驱动主轴等。曲轴箱102具有油槽110或可以具有安装在曲轴箱上的油槽(即油盘)。在本实施例中，大致低于或至少部分低于运动部件的曲轴箱102的下部被用作油槽。油槽110用来容纳用于对曲轴箱102中的各种部件进行润滑的润滑剂。典型地，油槽设置为临近曲轴箱的底部或曲轴箱的较靠下的区域(如从图1可见，或与包含在曲轴箱中的运动部件相比是靠下的)。曲轴箱102中具有排放孔112，用于在替换新的润滑剂之前排放润滑剂。在进一步的实施例中，可以具有分离的填充孔和插塞系统112，用于向壳体添加诸如润滑剂这样的液体。具有排放插塞或储液器密封件104，用于形成与曲轴箱102密封的表面。在本实施例中，储液器密封件具有圆形横截面，并形成具有大致圆柱形的主体部分128。例如，主体部分形成为大致中空的圆柱体，带有封闭的末端，用于与曲轴箱或其他壳体密封。

参见图2，曲轴箱/曲轴箱系统，即曲轴箱及该曲轴箱内的部件，可以限定出最大容许润滑剂液位114和最小容许润滑剂液位116，诸如基于操作需要，散热需要等因素来确定。例如，最大容许润滑剂液位114可以使最少量的机油围绕活塞密封件进入气缸盖106，以允许适当的润滑等。最小容许润滑剂液位116可以允许润滑剂适当地分散在各种部件上(例如，机油液位足够高，以使得油勺或盘状抛油环进入液体中，全部的机油能提供足够的散热能力)，确保有足够的润滑剂在润滑剂池中流动等。

在使用期间，当使用油泵时，润滑剂溅射到运动部件上，或当使用油勺或盘状抛油环时，润滑剂抛到运动部件上，以便降低摩擦并消散由部件产生的热量。润滑剂随后可以滴落到油槽110中，以冷却并在整个过程中循环使用。由于热分解或降解，被诸如灰尘、外来颗粒、水等颗粒物质所污染等原因，润滑剂可能会变差，由此降低(润滑剂质量恶化/污染)润滑剂防止磨损的能力。

优选地，设置排放孔112，并具有足够的大小，以便用于形成包含最大容许润滑剂液位和最小容许润滑剂液位的开口。以前述的方式，当使用本发明的储液器密封件104或排放插塞时，使用者可以观察到最大容许润滑剂液位和最小容许润滑油液位。在本实施例中，孔是圆形的并具有中心点，该中心点设置在最大容许润滑剂液位114和最小容许润滑剂液位116的中间，或与二者距离相等的位置。将孔设置在最大润滑剂液位114和最小润滑剂液位116之间，可以允许使插塞104对称地定向。例如，如从图3-5中可见，插塞104及/或曲轴箱的形成孔的唇缘或壁被配置为可以以近似180°(一百八十度)偏移定向。以这种方式，排放塞118的透明部分可以如此构建：排放塞表现为以相同的定向方式定向，同时可以与插塞104有效地“绞合”或螺旋接合。

参见图3-5，在一实施例中，插塞104与曲轴箱唇缘120具有相应的插槽/突部系统，该系统构建为允许有效地接合并对排放塞104定向。在其它实施例中，排放塞/曲轴箱形成具有相应的螺纹。参见图4和5，在本实施例中，具有两个反向的、可以偏移大约180°(一百八十度)的插槽/突部，用于横跨密封表面大致相等地进行密封，该密封表面通过法兰或法兰延伸物122和O形环124形成，该法兰或法兰延伸物122设置在插塞主体上，而O形环124与曲轴箱的唇缘120接触。优选地，在插塞104中形成沟槽系统，且在曲轴箱唇缘120中形成突部126，以利于制造。例如，插槽大致以L形形成，具有与侧壁倾斜或成角度的L形沟槽132的周缘段，以允许突部与形成沟槽的壁之间进行摩擦接合。两个插槽/突部系统允许两个反向的定向，这就允许插塞的透明部分118或至少部分透明的部分能垂直于最大容许润滑剂液位和最小容许润滑剂液位(以使得当该机械设备处于正常运行位置时，该透明部分是对准重力方向的)。也可以实施其它构造，以能允许如所期望的那样对插塞进行有效定位。本披露内容的目的是涵盖并包括这种改变。可以在主体部分中包括孔或凹部，以允许排出插塞中的润滑剂。例如，在主体部分的弯曲侧壁中具有两个对置的排出槽口(其中一个已标出)136，用于保持透明部分118中的润滑剂液位和壳体中总体液位的平衡。在这些实施例中，排出槽口的大小为可以防止排出槽口与形成在曲轴箱中的突部126不经意地接合。例如，排出槽口136的大小显著地小于L形沟槽132的入口部分的大小，以防止在将排放塞104与曲轴箱102进行装配时产生困难。本领域技术人员应理解，排出槽口的形状及/或位置可以根据设计需要而变化，以防止不经意的接合等。

继续参见图3-5，在本实施例中，插塞的主体部分128具有构建为用于手动操作的突出物或其他结构。例如，突出物为延长的突出物130，其沿主体部分128的直径延伸。在其他实施例中，在主体部分中形成手柄形突出物，以利于抓持。可以是诸如表面饰纹、肋/沟槽等利于抓持的结构，用来有助于拆卸/固定排放塞。具有延长突出物可以允许形成延长的透明或半透明窗口，该窗口大致扩展了曲轴箱孔/插塞的直径。进而，延长的突出物的轮廓为可被抓持在使用者的食指和拇指之间。在本实施例中，透明部分用塑料材料形成并可与主体部分共模形成。在进一步的实例中，透明部分可以用分离的部件形成，该部件可以粘接固定在主体部分上，透明部分还可以是预成型的结构，主体部分围绕该预先形成的结构进行模制。

在本实施例中，透明部分118形状如同具有部分圆柱形的仪表玻璃(site-glass)，至少部分地从插塞向外延伸，以允许以更大的角度进行观察。例如，透明部分构建为弯曲形式，至少部分地从延长突出物130延伸。在本实例中，透明部分具有的长度至少等于或大于最大容许液位114和最小容许液位116之间的范围。透明部分的形状可以按特定系统的形状来形成。具有透明部分，这可以允许从密封界面的第一侧对容纳有润滑剂或其他液体的第二侧进行观察，该密封界面由排放塞形成。例如，密封界面可以由插塞的主体部分、透明部分和设置为临近法兰或垫圈的O形环形成，以有助于液体隔绝/保持。

可以在透明部分或临近透明部分的位置提供合适的指示器或标记(例如，在插塞的主体部分上或在临近排放孔的曲轴箱上)用于指示状态，如液体液位或诸如润滑剂这样的液体降解的程度。合适的标记包括涂敷标记，蚀刻，印刷标记，粘附物，在透明部分中整体形成的结构等。例如，一系列标记线或刻度138可以印刷在透明部分上。此外，可以以类似的方式在透明部分或插塞上提供其他的信息。例如，以大致类似的方式设置“最大”、“最小”、“改变”等说明。

在本发明另一方面，润滑剂降解的最大容许水平的样本或例子作为透明部分或主体部分的一部分而提供。润滑剂降解或材料润滑性的改变可通过机油/润滑剂自身的降解导致，如通过热分解，被水、灰尘、碎屑等污染。典型地，碳氢化合物基润滑剂会由于引入污染物、降解等而变色。例如，机油会从略透明的潜棕色变为由于发生降解而不太透明的深棕色或黑色。在本实施例中，透明部分的一部分，主体部分，或临近区域可以对最大容许降解程度标出色码。例如，透明部分的第一端为棕色，大致与润滑剂不再能有效地对运动部件进行润滑时的颜色匹配。以这种方式，使用者可以观察到润滑剂与彩色或染色部分匹配，并认识到润滑剂的变化是适当的。在另一实例中，刻度也是具有与最大容许降解程度匹配的颜色，如当润滑剂要改变时刻度的一部分会“消失”。

相信本发明及其许多优点能通过前述描述而被理解。同样相信，应能理解在不脱离本发明的范围和精神内、或在不牺牲其实质性优点的情况下，可以在本发明的形式、结构和配置方面作各种改变。此处的形式在描述之前仅是本发明的示例性实施例。目的是使所附权利要求涵盖并包括这些改变。

Claims (21)

1、一种机械设备，包括：

曲轴箱，构建为容纳运动部件，所述曲轴箱限定出具有用于容纳润滑剂的油槽的内部空间，所述曲轴箱额外地限定出穿过所述曲轴箱延伸进入所述曲轴箱油槽的孔；

凸入所述孔的突部；

插塞，其限定螺旋沟槽并构建为与所述曲轴箱接合，以实质上密封所述曲轴箱孔，所述插塞具有大致透明的部分，该透明部分配置为允许对内部空间的至少一部分进行观察，该内部空间属于所述插塞或所述曲轴箱中的至少一个；以及

其中所述曲轴箱孔定位成包含用于曲轴箱的最大容许润滑剂液位和最小容许润滑剂液位，并且其中所述突部和螺旋沟槽，用于将所述插塞在两个大致相反的方向上偏移180°进行定向。

2、根据权利要求1所述的机械设备，进一步具有用于将空气从第一压力压缩至第二较高压力的泵。

3、根据权利要求1所述的机械设备，其中所述插塞设置具有第一标记和第二标记，第一标记对应曲轴箱中最大容许润滑剂液位，第二标记对应曲轴箱中最小容许润滑剂液位。

4、根据权利要求3所述的机械设备，其中所述插塞为大致圆形的插塞，具有中心点，该中心点位于所述曲轴箱的所述最大容许润滑剂液位和所述最小容许润滑剂液位之间的中间位置。

5、根据权利要求1所述的机械设备，其中所述插塞具有中央延长的突出物，配置为允许对所述插塞进行手动操作。

6、根据权利要求5所述的机械设备，其中所述插塞的大致透明部分沿所述中央延长突出物定位。

7、根据权利要求1所述的机械设备，其中所述插塞限定出与所述曲轴箱的所述内部空间流体连通的仪表玻璃腔室。

8、根据权利要求1所述的机械设备，其中所述插塞或所述曲轴箱中的至少一个限定出具有倾斜表面的插槽，用于将所述插塞与所述曲轴箱摩擦地固定。

9、根据权利要求1所述的机械设备，其中所述插塞的至少一部分被着色，以形成大致与最大容许润滑剂降解程度相匹配的样本。

10、一种排放塞，包括：

大致圆柱形的主体部分，具有限定出密封界面的法兰；和

大致透明的部分，包含在所述主体部分中，所述大致透明的部分配置为允许从所述密封界面的第一侧对所述密封界面的第二侧进行观察，

其中所述大致圆柱形的主体部分或所述大致透明的部分中的一个具有第一标记和第二标记，第一标记对应曲轴箱中最大容许润滑剂液位，第二标记对应曲轴箱中最小容许润滑剂液位。

11、根据权利要求10所述的排放塞，其中所述法兰为向外延伸的径向法兰，且所述第一标记和所述第二标记相对于所述法兰中心点对称地设置。

12、根据权利要求10所述的排放塞，其中所述大致圆柱形主体部分至少是部分带螺纹的。

13、根据权利要求10所述的排放塞，其中所述大致圆柱形主体部分具有中央延长的突出物，配置为允许对所述排放塞进行手动操作。

14、根据权利要求13所述的排放塞，其中所述大致透明的部分沿所述中央延长突出物进行定位。

15、根据权利要求10所述的排放塞，其中所述大致圆柱形主体部分至少是与所述透明部分共模形成的一部分或具有粘接固定在所述主体部分上的透明部分。

16、根据权利要求10所述的排放塞，其中所述大致圆柱形的主体部分限定出至少一个突部或插槽，该插槽具有倾斜的表面用于摩擦地固定所述排放塞。

17、根据权利要求10所述的排放塞，其中所述大致圆柱形的主体部分至少部分地限定出仪表玻璃腔室，具有至少两个流体连通孔。

18、根据权利要求10所述的排放塞，其中所述大致圆柱形的主体部分或所述大致透明部分的至少一部分被着色，以形成大致与所述最大容许润滑剂降解程度相匹配的样本。

19、一种用于机械设备的排放塞，包括：

主体，用于形成与壳体进行密封的密封件；和

对容纳在所述壳体中的液体至少部分地进行观察的设备，所述排放塞配置为与该壳体接合；以及

比较标准，其用于判断容纳在壳体中的流体的降解程度，并且其中所述比较标准包括所述塞的至少一部分被着色，以形成大致与所述最大容许润滑剂降解程度相匹配的样本。

20、根据权利要求19所述的排放塞，其中所述主体部分具有中央延长突出物，配置为允许对所述排放塞进行手动操作。

21、根据权利要求19所述的排放塞，其中所述主体部分至少是部分带螺纹的。

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