用于自支承旋转草筛网的系统及方法与流程

文档序号:15298783发布日期:2018-08-31 19:53阅读:166来源:国知局

本申请要求于2017年2月7日提交的共同未决的美国临时专利申请no.62/455,701的优先权,其通过引用并入本文。



背景技术:

草筛网可以用于割草机和其他机器,以帮助保护发动机冷却风扇。在一些情况下,草筛网可以防止草和/或其他碎屑进入并损坏风扇和/或防止冷却通道的堵塞。



技术实现要素:

一方面,系统和方法可以提供包括空气通道的筛网,该空气通道定位在发动机的冷却风扇上方,空气通道构造成允许空气进入发动机的冷却风扇,但是拒绝碎屑。筛网可以还包括压花,以提供中断从而将碎屑从筛网推开。杯状物被构造成将筛网与冷却风扇连接,使得筛网与冷却风扇一起旋转。

一方面,用于冷却风扇的筛网包括形成为提供整体圆顶形状的大致圆形板。圆形板可以由钢制成,并且钢板中集成有多个支承杆,多个支承杆在钢板的中心相交。压花位于支承杆之间。

一方面,提供了一种用于发动机的进气组件。进气组件包括筛网,该筛网在其中限定了多个空气通道孔,所述多个空气通道孔被构造成允许空气通过筛网进入发动机、风扇、飞轮、曲轴以及联接到筛网的筛网支承构件。风扇、飞轮以及筛网支承构件通过单个紧固件联接到曲轴,并且当其通过单个紧固件联接到曲轴时,筛网、风扇、飞轮、曲轴以及筛网支承构件都一起旋转。

一方面,筛网、风扇、飞轮、曲轴以及筛网支承构件都可以绕着旋转轴线旋转。旋转轴线可以延伸穿过单个紧固件的纵向中心。

一方面,当与单个紧固件联接在一起时,风扇可以在筛网支承构件与飞轮之间被压缩。

一方面,曲轴可以限定螺纹孔,并且单个紧固件可以是单螺纹紧固件。单螺纹紧固件可以穿过风扇和飞轮而不需要进行螺纹连接,并且可以螺纹地接合曲轴的螺纹孔。

一方面,当与单螺纹紧固件联接在一起时,风扇可在筛网支承构件和飞轮之间被压缩。

一方面,筛网可以在多个位置处被联接到筛网支承构件。

一方面,筛网可以用多个紧固件在多个位置处联接至筛网支承构件。

一方面,筛网支承构件可以包括从基座延伸的多个间隔开的腿部,并且筛网可以用紧固件联接到多个间隔开的腿部中的每一个。

一方面,所述单个紧固件可以不同于用于将筛网联接到筛网支承构件的紧固件。

一方面,多个腿部中的至少一个腿部可以在其中限定孔。

一方面,多个腿部中的每一个腿部可以在其中限定多个孔。

一方面,提供了一种用于发动机的进气组件。进气组件包括筛网,该筛网限定多个空气通过孔,所述多个空气通过孔构造成允许空气从中穿过并进入发动机、风扇以及筛网支承构件,该筛网支承构件被联接至筛网和风扇。筛网、风扇以及筛网支承部件都一起旋转。筛网支承构件支承筛网远离风扇一定距离,使得筛网与风扇完全隔开并且不与风扇接合。

一方面,可以在筛网与风扇之间提供间隙。进气组件还可以包括延伸穿过筛网与风扇之间的间隙的筛网清理构件。筛网清理构件的一部分可以位于筛网的内部。

一方面,筛网清理构件的一部分可以紧密接近筛网的内表面并且不与筛网的内表面接合。

一方面,筛网清理构件的一部分可以在筛网的内表面的3毫米以内。

一方面,筛网清理构件可以联接到发动机的鼓风机壳体。筛网、风扇以及筛网支承构件可以相对于筛网清理构件旋转。

一方面,筛网清理构件可以包括至少一个突出部,该突出部构造成与鼓风机壳体接合。

一方面,筛网清理构件可以连接到超出筛网的内部的鼓风机壳体。

一方面,提供了一种用于发动机的进气组件。进气组件包括筛网,该筛网限定多个空气通过孔,所述多个空气通过孔被构造成允许空气从中穿过并进入发动机和筛网支承构件,筛网支承构件包括靠近筛网支承构件的一个端部的基部和靠近筛网支承构件的第二端部的多个联接位置。所述筛网在所述多个联接位置处连接到所述筛网支承构件,并且所述筛网支承构件的所述基部连接到发动机的曲轴以使筛网和筛网支承构件一起旋转。

一方面,筛网支承构件可以包括从基部延伸的多个间隔开的腿部。多个间隔开的腿部中的每一个腿部可以包括接近基部的第一端和远离基部的第二端。多个间隔开的腿部的第二端可以限定联接位置。

一方面,筛网支承构件可以整体地形成为一体。

一方面,基部可以在其中限定孔。进气组件可还包括单个紧固件,该单个紧固件位于孔中并直接接合曲轴以将筛网和筛网支承构件联接到曲轴。

一方面,多个腿部中的每一个腿部可以在其中限定至少一个孔。

一方面,多个腿部可以在从腿部的基部向第二端部延伸的方向上彼此分开。

一方面,多个腿部中的每一个腿部可以包括一对相对边缘,这对相对边缘限定了边缘之间的每个腿部之间的宽度,并且所述多个腿部中的每一个腿部的宽度可以在从基部朝向多个腿部的第二端部延伸的方向上减小。

一方面,多个腿部中的每一个腿部可以具有翼型形状。

一方面,提供了一种用于发动机的进气组件。筛网包括形成为圆顶的圆形材料片,该圆顶限定内表面和外表面。圆顶的内腔由内表面形成。筛网还包括:多个孔,从外表面到内表面穿过圆形片材限定;多个通道,所述多个通道形成在圆形片材的顶表面中以将圆形片材分成三个部分;以及多个压花,在圆形片材上表面。多个压花中的一个压花位于三个部分中的每一个部分上,并且每个压花具有由多个通道中的两个通道和外部边缘限定的周边。每个压花的外边缘在两个通道之间沿着该压花起伏。

一方面,所述圆形片材可以还包括延伸穿过其中的紧固件孔,该紧固件孔被构造成容纳紧固件,并且该紧固件孔可以位于压花中。

一方面,所述圆形片材可以还包括三个紧固件孔,这三个紧固件孔被构造成通过三个紧固件孔中的每一个容纳紧固件。多个紧固件孔中的一个紧固件孔可以位于三个压花中的每一个压花中。

一方面,多个压花中的每个压花的外边缘都可以包括第一凹入部、第二凹入部以及在这两个凹入部之间的突出部。

一方面,多个孔中的至少一些孔可以被限定在多个通道中。

一方面,圆形片材可以包括周边,并且圆形片材可以在周边处向下翻转以提供唇部。多个孔中的至少一些孔可以被限定在唇部中。

一方面,筛网可以还包括形成在圆形片材中的多个支承杆。多个支承杆可以在其中限定多个通道。

一方面,多个支承杆从内表面到外表面可以比圆形片材的从内表面到外表面的其余部分更厚。

一方面,多个支承杆和多个压花可以用于为筛网提供动态刚度和从筛网上敲落碎屑的双重目的。

其他系统、方法、装置、组件、特征以及优点在研究以下附图和详细描述时将或将变得明显。所有这些附加的系统、方法、特征以及优点意图被包括在本说明书内并且由所附权利要求保护。

附图说明

结合以下详细描述,参考附图,其中不同附图中的相同数字可以指代相同的元件。附图的特征不一定按比例绘制。

图1是连接到示例性发动机的示例性筛网组件的示意图。

图2是包括与示例板和示例性杯状物连接的示例性筛网的示例性筛网组件的下部透视图。

图3是与示例板和示例性杯状物连接的示例性筛网的顶部透视图。

图4是示例性筛网的顶部透视图。

图5是示例性杯状物的侧面透视图。

图6是示例性板的侧面透视图。

图7是安装在示例杯状物上的示例板的侧面透视图。

图8是是安装到示例性筛网的示例板的底部透视图。

图9是是安装到示例性筛网的示例板的顶部透视图。

图10是示例性杯状物和示例性风扇的侧面透视图。

图11是安装到示例发动机的示例性飞轮上的示例性杯状物和示例性风扇的顶部透视图。

图12是安装在示例风扇上的示例性筛网组件的俯视图。

图13是安装到示例风扇的示例性筛网组件的顶部透视图。

图14是安装在示例风扇上的示例性筛网组件的侧视图。

图15是安装到示例风扇、飞轮以及示例性曲轴的示例性筛网组件的顶部透视图。

图16是示例性杯状物的俯视图。

图17是示例性杯装物的部分俯视图和示例性腿部形状。

图18是连接到示例杯状物的替代筛网的示例的顶部透视图。

图19是连接到示例杯状物的替代筛网的示例的底部透视图。

图20是替代筛网示例的俯视图。

图21是示例性杯状物的俯视图。

图22是图21所示的示例性杯状物的顶部透视图。

图23是具有沿着线b-b的横截面视图的图21所示的示例性杯状物的顶部透视图。

图24是包括另一示例性筛网和图21所示的示例性杯状物的另一示例性筛网和杯子组件的顶部透视图。

图25是图24所示的示例性筛网和杯状物组件的底部透视图。

图26是可与示例性发动机一起使用的筛网和杯状物组件的另一示例的俯视图,筛网和杯状物组件包括示例性筛网清理构件。

图27是示例性发动机的一部分的顶部透视图,示例性筛网被移除以示出示例性筛网清理构件。

图28是示出示例性筛网清理构件的示例性发动机的一部分的底部透视图。

图29是沿着图26中线29-29截取的横截面图。

图30是示例性筛网清理构件的顶部透视图。

具体实施方式

尽管本公开可能容易受到不同形式的实施方式的影响,但是在附图中示出并且在这里详细描述了具体实施方式,理解的是,本公开将被认为是本公开的原理的示例,而不是旨在将本公开限制为如本文中所图示和描述的那样。因此,除非另外指出,否则本文公开的特征可以被组合在一起以形成为了简洁而未另外示出的另外的组合。进一步认识到,在一些实施例中,作为示例在附图中示出的一个或多个元件可以在本公开的范围内被替换元件取消和/或替换。

提供发动机14的进气组件5,并且进气组件可以抑制和/或阻止草和/或其他碎屑进入发动机14的冷却风扇12。筛网18和/或筛状部分(以下称为筛网)可以抑制和/或阻止草和/或其他碎屑进入发动机14的冷却风扇12。通过安装在发动机14的曲轴16上的筛网支承部件或杯状物22(以下称为杯状物),能够将筛网18安装在冷却风扇12上。因此,筛网18可以以与曲轴16和发动机14运转相同的速度旋转。筛网18可以被设计成允许冷却空气进入冷却风扇12,但阻挡碎屑。在一些实施例中,取决于实施方式,筛网18可以包括多个成形的形状(例如压花34)和/或多个结构构件,以将碎屑移离筛网18和/或向筛网18提供动态刚度和对会导致筛网18疲劳的力的抵抗力。

参考图1至图15,筛网18和杯状物22可以被称为筛网和杯状物组件10,其通过安装到发动机14的飞轮13来保护旋转的冷却风扇12。在操作中,冷却风扇12可以定位在筛网和杯状物组件10与飞轮13之间,并且通过安装到飞轮13上的筛网和杯状物组件10来保持就位。筛网和杯状物组件10可以包括筛网18或其他筛状部分,其提供设计成允许冷却空气进入冷却风扇12但阻塞碎屑的空气通道20。筛网和杯状物组件10还包括杯状物22,杯状物22的一端(垫38)上安装到筛网18上并且相对端(缸端26)被安装到飞轮13上。杯状物22可以通过螺栓24或其他紧固件(见图11)以及设置在螺栓24和杯状物22之间的垫圈23安装到飞轮13上。冷却风扇12被联接到位,并且筛网18(或筛网118-参见图1至图20)可以通过板30和多个紧固件27联接到杯状物22。在所示实施例中,筛网18通过三个紧固件联接到杯状物22和板30。在其他实施例中,筛网18可以用任何数量的紧固件联接到杯状物22和板30。在所示的实施例中,单个螺栓或紧固件24将筛网18、杯状物22、冷却风扇12以及飞轮13的整个组件固定到曲轴16。螺栓或紧固件24位于筛网18、杯状物22、冷却风扇12以及飞轮13的中心。

在一个实施例中,发动机14包括气冷内燃机。其他类型的发动机可以使用筛网和杯状物组件10。附加地或替代地,筛网和杯状物组件10可以与包括风扇的其他类型的机械一起使用。由于飞轮13安装在发动机14的曲轴16上,所以筛网和杯状物组件10随着发动机14的运转而旋转。筛网18、杯状物22、风扇12、飞轮13以及曲轴16均围绕旋转轴线a旋转,该旋转轴线a延伸穿过紧固件24的纵向中心和筛网18、杯状物22、风扇12、飞轮13以及曲轴16的中心(参见例如图29,但是适用于所有的实施例)。因为发动机14可以用在多种环境中,所以碎屑可以采取许多形式:植物碎屑、木片、岩石、沙子、木棍等。没有筛网18的情况下,碎屑会堵塞发动机的冷却通道,和/或在一些情况下筛网18的冷却空气通道20使得发动机14那一被适当地冷却并且会减小其使用寿命。在一些实施例中,筛网18可将碎屑保留在冷却风扇12的外部和/或将碎屑重新引导离开冷却空气通道20。

杯状物22包括安装有飞轮13的大致圆柱形的端部26,以及与筛网18连接的腿部28a-n。圆柱形端部26可以包括固体材料以向飞轮13提供高的刚性。在一些实施例中,存在三个腿部28a-n,在腿部28a-n之间具有交替的开放区域29,但是可以使用更多或更少的腿部。在一些实施例中,整个杯状物可以是没有开放区域且没有腿部的固体部件。支腿28a-n可以将筛网18支承在风扇12上方,以在风扇12和筛网18之间提供间隙11(例如,参见图14)。在一些实施例中,筛网和杯子组件10还可以包括定位在腿部28a-n和筛网18之间的板30,以向筛网18提供额外的强度。板30可以是大致三角形形状,其具有外部杆31a,该外部杆31a在三角形点32处连接以与杯状物22的腿部28a-n对齐。内连杆31b在中心点31c处连接以向板30和筛网18提供附加结构。在一些实施例中,额外的结构特征被集成到筛网中,例如筛网118(图18至图20)中,以帮助保证结构的完整性,如下面更详细描述的那样。

在将筛网和杯状物组件10直接安装到发动机14组件的一部分例如飞轮13上的情况下,在发动机14的工作期间,筛网和杯状物组件10会受到来自发动机14的振动的影响。这些往复运动和旋转的发动机部件被加速运动并且失加速运动,因为这些部件经历了由发动机14的连杆和设计所规定的指定的位移。这些加速度通过发动机部件的支承面反作用,并且所有加速度的总和作用于发动机14的安装。通常,存在一些加速余量,因为不是所有的力可以被完全平衡,或者被发动机14的质量吸收。结果可以是各种大小和方向的谐波加速度的形式,其频率是发动机14的运行速度的阶数。阶数可以被描述为发动机转速的偶数因素。当考虑到示例性的通用发动机时,加速度可以在发动机rpm的1/2,第一、第一和第二阶,其包含在20-200hz频带内。在发动机转速更高的阶段,谐波加速度会持续到更高的频率,尽管随着频率的增加能量也会减少。筛网和杯状物组件10可以在许多频率处经历重复的谐波加速度。如果谐波加速度载荷出现在结构的固有频率之一处或出现在结构的固有频率之一附近,则发动机安装结构内的应变损坏的潜在性可能加剧,因此会期望筛网和杯状物组件10具有高动态刚度。

安装在发动机14的飞轮13/曲轴16上的筛网和杯状物组件10会附加地承受旋转力。这些旋转力可以被描述为向心力,其中该部件的质量好像被向外抛出,离开旋转轴线。这些力的大小随着旋转速度而增加,并且也随着质量和结构相对于旋转轴线的位置而增加。发动机14的速度通过发动机操作者的控制而改变,但是即使在固定的整体发动机14速度下,转速也不是恒定的。当燃料和空气混合物被压缩时,发动机14的转速降低,当燃料和空气燃烧时,发动机14的转速增加。发动机转速的瞬时加速度还会引起角加速度力,从而引起部件的应变。

在一些实施例中,筛网和杯状物组件10的筛网18可以包括大致形成的三角形压花或突起34,三角形压花或突起34位于筛网上,并且对筛网18的顶表面36(例如暴露部分)提供结构和/或起伏和破坏。可以使用用于起伏的其它形状的压花34,包括但不限于方形、矩形、圆形、椭圆形、梯形、螺旋形等,或者没有限定的形状,例如一个或多个间隔开的突起或起伏(下文公开的一些其他压花示例)。在一些实施例中,压花34的结构特性可以相对于板30的结构构件对齐,以协调的方式起作用,这可以为筛网18提供耐久性。在一个示例中,压花34的形状相对于板30的形状旋转六十度。在其他示例中,压花34的一个或多个位置不与板30配合。

随着筛网和杯状物组件10的旋转,压花34的起伏部似乎上下移动。当碎屑接近筛网18时,这些起伏的交替动作可以使得将碎屑敲开。通过朝向三角形的每个顶点的低通道,由靠近中心的筛网18过滤的碎屑受到向心力的作用,该向心力可以将它们径向推离旋转中心,并且通道成为碎屑离开的路径。该动作还可以帮助排出可能会阻塞空气通道20的碎屑。形成压花34的起伏部34可以被图案化以帮助排出聚集在中心的碎屑,和/或为筛网18提供稳定性并避免来自与杯状物22的连接点32的变形。筛网18还可以包括围绕筛网18的周边弯曲的唇部19以向筛网18提供进一步的硬度。唇部19可以从筛网18向下成角度。筛网18可以包括安装孔35(参见例如图4)以容纳螺栓或其他紧固件27以将筛网18安装到杯状物22。

筛网和杯状物组件10可以从杯状物22的中心连接部自我支承到发动机14的旋转曲轴16和风扇12。压花34的形状和位置可以提供高动态刚度、高向心刚度和/或高角加速度刚度,以帮助避免由发动机14的加速引起的疲劳损伤。通过在允许用于冷却作用的空气进入的同时阻挡和喷射可阻塞冷却通道的碎屑,筛网和杯状物组件10还可帮助冷却发动机14。

在一些实施例中,筛网和杯状物组件10的筛网18可由大致圆形的薄钢片制成,并形成为整体圆顶形状。筛网18的圆顶形状在圆顶下方或圆顶内部提供了内部空腔或圆顶空腔。在其他实施例中,可以使用其他形状,包括但不限于椭圆形、正方形、矩形、无定形、任何弧形周边形状、任何多边形周边形状、弧形和多边形周边形状的任意组合等等。此外,实施例中,筛网18可以由其他材料制成,包括但不限于铝、钛、注塑聚合物或能够承受筛网18的环境、力以及应用的任何其他材料。

三个形成的压花34可以定位在安装孔35之间(例如,参见图4)。筛网18的圆顶形状可以增大作用于弯曲平面的材料截面,由此增大静态刚度和动态刚度。中央的压花形状34可以提供增大的垂直截面以抵抗弯曲的平面,这进一步增大了筛网18的动态刚度。在一些实施例中,压花形状34的尺寸足够大,使得如果要通过每个顶点绘制圆圈,则封闭形状的直径大于整个筛网18的直径的大约2/3以上。通过使筛网18的中心部分以及由压花形状覆盖的区域膨胀,压花34对整个直径的这种缩放可以有利于动态刚度。在一些实施例中,压花三角形与杯状物22的三个安装位置的三角形形状偏离60度,以在未被杯状物22覆盖的附加弯曲平面中提供刚度,这可以进一步有助于动态刚度和阻力疲劳。压花34的选择性放置可以使筛网18具有固有频率和动态刚度所需的硬度和质量分布,该固有频率和动态刚度高于发动机的最具破坏性的谐波振动频率以及对向心力和角加速度作用于其上,从而保护了筛网和杯状物组件10组件的所有部件免受疲劳损坏。因此,筛网18会承受来自发动机14的加速度,例如以帮助避免对附近的人造成伤害和/或损坏发动机14的周围部件。

此外,当使用时,板30可以为筛网18提供额外的支承结构。大致三角形的板30可以包括三个外部杆31a以及安装定位在板30的三个顶点32中的每一顶点处的一个螺钉或其他紧固件。板30可以通过在每个边缘杆31a的中心处以及在旋转中心31c点焊到筛网18而作为子组件附接到筛网18。从顶点到顶点的材料的外部杆31a提供刚度以将杯状物22的腿部28a-n彼此连接,从而为动态刚度和对向心力和角加速度的抵抗性提供帮助。从每个顶点到达中心31c的材料的内杆31b提供刚性以将杯子22的腿部28a-n连接到旋转中心,从而有助于保护筛网和杯子组件10的所有构件在向心力下免于疲劳。

参考图16和图17,具有腿部28a-n的杯状物22可以由形成为包括三个侧面的薄钢板制成。用于形成杯状物22的钢板厚度的示例范围介于2.0-3.5mm之间。可以使用其他厚度。腿部28a-n的侧面的端部可向外弯曲以形成垫38,以提供平坦的平台以接合板30或筛网18(图8)的底部表面40。如果包括板30,则腿部28a-n的每个垫38可以包括用于与板30的点32中的孔对齐的孔以及筛网18中的孔。杯状物22的底部垫42附加地包括用于容纳用于将筛网和杯状物组件10安装到飞轮13上的紧固件24(例如螺钉或螺栓等)的定心孔44。此外,在一些实施例中,三个紧固件(例如螺钉或螺栓等)可将筛网18和板30附接到杯状物22的腿部28a-n。如果使用了螺钉,那么这些孔可以是螺纹的。在其他实施例中,可以使用任何数量的紧固件来将筛网18连接到板30和/或杯状物22。

杯状物22的形状可以从底部垫42向上拉出并形成。杯状物22的圆柱形端部26可以包括围绕圆周的固体材料,其为安装提供高刚度。杯状物22的腿部28a-n可以均包括圆锥形和翼型形状46(沿着图1中的图像的上边界)。这可以通过在弯曲平面中增加截面来给腿部28a-n提供刚度,并且还向腿部28a-n提供辅助引导空气流入冷却风扇的能力。腿部28a-n之间的开放区域29可以通过在发动机运转期间允许风扇入口处的一些空气自由地通过中心而为风扇12的整体气流提供有益效果,从而有助于冷却。腿部28a-n的结构可以在底部48处较大,并且在顶部50处较小,这将朝向底部48偏置更强的结构,并减少顶部50处的质量以增加动态刚度,从而提供防疲劳的保护。腿部28a-n的垫38可以包括用于连接筛网18的成形螺纹。垫38可成形为支承更多的筛网18而不仅仅是螺钉的螺栓连接内的区域,由此提供额外的防疲劳保护。腿部28a-n的垫38的图案可以形成虚拟三角形。在一些实施例中,三角形的尺寸被设计成大于筛网18的直径的2/3,其以最小的悬臂悬架提供对筛网质量的牢固抓握,从而为筛网18提供了动态刚度。

参考图18至图20,示出了筛网和杯状物组件110的另一示例。在组件110的这个示例中,杯状物22可以使用多个紧固件127直接安装另一个筛网118的示例。在所示的实施例中,筛网118利用三个紧固件联接到杯状物22。在其它实施例中,筛网118可以用任何数量的紧固件联接到杯状物22。筛网118可以包括在中心处会和的一体化支承杆130和/或定位在支承杆130之间的压花134,从而在筛网118的许多不同的弯曲平面上产生加强特征,以提供高动态刚度、高向心刚度和/或高角加速度刚度以避免由发动机14的加速引起的疲劳损伤。在一些实施例中,支承杆130和压花134彼此不对齐,从而在许多不同的弯曲平面上产生了加强特征的矩阵,以提供高动态刚度和抗疲劳性。筛网118还可以包括大致平坦的表面或衬垫133,其与杯状物22的衬垫38对准以将杯状物22安装到筛网118。在所示出的示例中,垫133被限定在压花134的边界内的筛网218中。例如,取决于实施方式,支承杆、压花、垫等的其他变体也是可能的。在一些实施例中,可以选择通空气通道孔120的位置以帮助筛网118的动态刚度,由此保护筛网118免于疲劳。空气通道孔120可以放置在减少局部质量的位置,或者可以从位置上省略空气通道孔120以增加局部硬度。

现在参考图21-23,示出了杯状物122的另一示例。在这个示例中,杯状物122包括尺寸比包括在图1至图20所示的示例性杯状物22中的垫38小的垫138。图21-23所示的垫138的尺寸较小,导致较小的质量,从而减少来自角速度载荷/力的应力和疲劳。此外,垫138的尺寸的减小导致材料和制造成本的降低。杯状物122还在杯状物122的腿部128a-n中限定了多个孔150。在所示实施例中,每个腿部128a-n包括三个孔150。在其他实施例中,腿部128a-n能够在其中限定任意数量的孔150。在其他实施例中,腿部128a-n可以全部在其中包括相同数量的孔150,或者腿部28a-n可以包括相对于彼此的不同数量的孔150。限定在腿部128a-n中的孔150减小了杯状物的质量,由此减小了来自角速度载荷/力的应力和疲劳。此外,孔150帮助空气流过杯状物122的腿部128a-n并朝向风扇12以辅助冷却发动机14。在所示的实施例中,孔150大致为圆形。在其他实施例中,孔150可以具有不同的形状,包括但不限于任何多边形的周边形状,任何弧形的周边形状,部分多边形和部分弧形的周边形状的任意组合等。在其他实施例中,孔150可以具有任意尺寸。

继续参考图23,杯状物122的腿部128a-n可以包括圆锥形和翼型形状146两者。在该图示的示例中,腿部128a-n的翼型形状146与图17所示的杯状物22的翼型形状46相反。该翼型形状146通过在弯曲平面中增加的截面为腿部128a-n提供刚度,并且还为腿部128a-n提供辅助引导空气流入冷却风扇12的能力。腿部128a-n之间的开放区域129可以通过在发动机14运转期间允许风扇12入口处的一些空气自由地通过中心而为风扇12的整体气流提供有益效果,从而有助于冷却。

参考图24和图25,示出了筛网和杯状物组件210的另一示例。在该示例中,杯状物122可以使用多个紧固件227直接安装另一示例性筛网218。在所示的实施例中,筛网218利用三个紧固件227联接到杯状物122。在其他实施例中,筛网218可以用任何数量的紧固件联接到杯状物122。筛网218可以包括在中心处会和的一体化支承杆230和/或定位在支承杆230之间的压花234,从而在筛网218的许多不同的弯曲平面上产生加强特征,以提供高动态刚度、高向心刚度和/或高角加速度刚度以避免由发动机14的加速引起的疲劳损伤。在一些实施例中,支承杆230和压花234彼此不对齐,从而在许多不同的弯曲平面上形成加强特征的矩阵,以提供高动态刚度和抗疲劳性。筛网218还可以包括大致平坦的表面或衬垫233,其与杯状物122的衬垫138对准以将杯状物122安装到筛网218。例如,取决于实施方式,支承杆、压花、垫等的其他变体也是可能的。

在一些实施例中,可以选择通空气通道孔220的位置以帮助筛网218的动态刚度,由此保护筛网218免于疲劳。空气通道孔220可以放置在减少局部质量的位置,或者可以从位置上省略空气通道孔220以增加局部硬度。在所示实施例中,空气通道孔220遍及筛网218广泛地限定,包括支承杆230。筛网218还包括限定筛网218的外围的轮缘或唇部242。在所示的实施例中,空气通道孔220被限定在筛网218的轮缘242中。轮缘242中的附加空气通道孔220帮助空气流筛网218并进入发动机14。此外,轮缘242中的附加的空气通过孔220减小了筛网218的质量,由此减小了来自角速度载荷/力的应力和疲劳。

继续参考图24和图25,取决于实施方式,筛网218可以包括多个成形的形状(例如压花234)和/或多个结构构件,以将碎屑移离筛网218和/或向筛网218提供动态硬度和对会导致筛网218疲劳的力的抵抗力。在所示实施例中,支承杆230限定通道或凹陷244以将筛网218分成或分离成三个大致相同的部分246a、246b、246c。在一个示例中,筛网218可以被认为具有三个压花234。在所示实施例中,为了说明起见,三个压花234中的每个压花包括两个内部边缘248和一个外部边缘252。两个内部边缘248大致是直的,并且外部边缘252大致是弧形的或起伏的。每个压花234的内边缘248由通道244限定。在所示的实施例中,外部边缘252包括一对由凸起部256分开的凸起部分254。以描述每个压花234的替代方式,每个压花234的外边缘252包括第一凹槽258、凸起部256,以及从第一凹槽258开始在凸起部256的相对侧的第二凹槽260。筛网218的顶表面262在第一下层264和第二上层266之间起伏,第二上层266在轮廓上比下层264高。顶表面262的第一下层264位于与压花234的外边缘252相关联的凸起部254或凹部258、凹部260处。筛网218的顶面262平滑地从第一下层264向第二上层266平滑过渡,以限定压花234的外边缘252。每个压花234还包括其中的或其边界内的凹陷268,以提供紧固件可接合的平坦表面233,以将筛网218连接到杯状物122。在其他示例中,筛网218的压花234可以具有各种各样的形状、尺寸以及构造。此外,筛网218能够包括任意数量的压花234。

参考图26至图30,示出了用于发动机14的筛网和杯状物组件310的另一个示例。在该示例中,筛网和杯状物组件310包括筛网清理构件315,筛网清理构件315帮助清理筛网218上的碎屑和/或抑制碎屑积聚在筛网218上。筛网清理构件315位于筛网218的内部317上并且紧邻筛网218的内部表面319。在所示的实施例中,筛网清理构件315与筛网218的内表面319间隔开,并且不接触或接合筛网218。在一个示例中,筛网清理构件315距离筛网218的内表面319不超过3毫米(mm)。在另一个示例中,筛网清理构件315距离筛网218的内表面319基于1毫米(mm)和3毫米(mm)之间。在进一步的示例中,筛网清理构件315与筛网218的内表面319之间的距离介于大约0.5毫米(mm)和大约20毫米(mm)之间。

在其他实施例中,筛网清理构件315可以接触或接合筛网218的内表面319。在其他实施例中,筛网清理构件315可以位于筛网218的外部321上并且位于紧邻筛网218的外部表面323。

继续参考图26至图30,筛网清理构件315相对于筛网218被固定,使得筛网218相对于筛网清理构件315旋转。在所示实施例中,筛网清理构件315联接到发动机14的鼓风机壳体325。鼓风机壳体325包括延伸到鼓风机壳体325内部的突片或突出部327。鼓风机壳体325不旋转。因此,通过将筛网清理构件315以固定的方式联接到鼓风机壳体325,筛网清理构件315也不旋转。在所示实施例中,筛网清理构件315摩擦配合、过盈配合和/或压配合到鼓风机壳体325。筛网清理构件315由诸如金属、钢、塑料等的弹性材料制成,并且包括变形以插入在鼓风机外壳325的突出部327上的联接部分329。当联接部329试图返回到其未变形状态时,弹性联接部329的变形将压力或力施加到鼓风机壳体325的突出部327上。联接部329还包括多个突出部或齿331,突出部或齿331构造成接合鼓风机壳体325的突出部327。齿331钻入突出部327和/或将弹性联接部329的压力或力施加到较小的表面区域(即,齿331的尖端),从而增加了联接部分329与突出部327之间的接合,所有这些都有助于将筛网清理构件315固定到鼓风机壳体325。在所示实施例中,筛网清理构件315包括四个齿331。可选地,筛网清理构件315可以包括任何数量的齿331(包括零)。在其他实施例中,筛网清理构件315可以联接到发动机14的其他部件。在这样的实施例中,筛网清理构件315仍将被固定,并且筛网218将相对于筛网清理构件315旋转。在另一实施例中,筛网清理构件315可以以多种方式中的任一种联接到发动机14,包括但不限于与发动机14一体地紧固、焊接、一体形成,或者任何其他方式提供一个安全的联接。

现在参考图26至图30,筛网清理构件315由鼓风机壳体325支承在多个位置。首先,筛网清理构件315刚性地联接到鼓风机壳体325的突出部327。另外,筛网清理构件315的顶表面333在多个位置接合鼓风机壳体325以向筛网清理构件315提供支承。筛网清理构件315与鼓风机壳体325之间的接合的第一位置335邻近鼓风机壳体325的突出部327。筛网清理构件315与鼓风机外壳325之间的第二接合位置337位于鼓风机外壳325的边缘或唇部339处,在鼓风机外壳325中限定筛网开口341。鼓风机外壳325的唇部339接合筛网清理构件315的顶表面333。在一些实施例中,筛网清理构件315具有弹性,并且当连接到鼓风机壳体325的突起327时,筛网清理构件315可以从其自然的静止状态稍微变形,由此对鼓风机壳体325的边缘339施加回弹力。该弹性力可以帮助将筛网清理构件315支承在适当的位置并且承受由碎屑施加到筛网清理构件315的力。

筛网清理构件315延伸穿过设置在筛网218与风扇12之间的间隙11,以将筛网清理构件315定位在筛网218的内表面319附近。在一些常规的筛网组件中,筛网可以接合风扇的顶部,由此消除筛网与风扇之间的间隙。这种消除筛网与风扇之间的间隙将防止筛网清理构件进入筛网的内部。回到所示实施例,筛网清理构件315能够具有各种各样的形状、尺寸、构造等,以帮助从筛网218清理碎屑。在所示实施例中,筛网清理构件315与筛网218的形状互补地成形。如上所述,筛网能够具有各种各样的形状、尺寸、构造等。筛网清理构件315能够具有任何尺寸、形状、构造等,以便与筛网互补,并且清理碎屑。

在操作中,筛网218、风扇12、飞轮13以及曲轴16都相对于鼓风机壳体325和筛网清理构件315一起旋转。在操作期间,碎屑可以通过气道孔220被拉动或吸入到筛网218中。在一些情况下,碎屑可能会滞留在空气通道孔220中,或者碎屑可能开始积聚在空气通道孔220中或筛网218的内表面319上。在这种情况下,碎屑将随着筛网218旋转并且可以接触筛网清理构件315,在这种情况下,筛网清理构件315将从筛网218的空气通道孔220或内表面319移除碎屑,碎屑将从筛网218移开。筛网清理构件315靠近筛网218的内表面319的存在还可以在筛网218的内表面319附近产生空气湍流。这种空气湍流有助于抑制碎屑滞留在空气通道孔220中和/或积聚在筛网218的内表面319上。换句话说,筛网清理构件315清理来自筛网218的碎屑,并且阻止碎屑滞留在通风孔220中或积聚在筛网218的内表面319上。

应该理解的是,本文所公开的任何实施例的任何组件,结构和功能(及其替代方案和等同物)能够以任何方式与任何组件,结构和功能(及其替代方案和等同物)一起使用和/或组合)在此公开的任何其它实施例。例如,关于图26至图30所示的实施例所示的筛网清理构件315可以与图1至图25所示的其他实施例中的任意一个实施例中的筛网和杯状物组件均可以使用。

尽管相对于附图示出和描述了特定实施例,但是可以想到,本领域技术人员可以在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下设计各种修改。因此将意识到,本公开和所附权利要求的范围不限于在附图中示出和讨论的具体实施例,并且修改和其它实施例旨在被包括在本公开和所附附图的范围内。此外,尽管前面的描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例实施例,但是可以理解,可以通过替代实施例来提供元件和/或功能的不同组合,而不脱离本公开和所附附图的范围。

受益于在前面的描述和相关附图中给出的教导的本领域技术人员将会想到在此阐述的许多修改和其它实施例。尽管在此使用了特定的术语,但是这些术语仅以一般的和描述性的意义使用,而不是为了限制的目的。

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