專利名稱：兩件式濾油器油冷卻器連接螺栓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說涉及汽車潤滑系統(tǒng)，更具體說，本發(fā)明與具有彼此相連的濾油器和油冷卻器裝置的潤滑系統(tǒng)有關(guān)。特別是，本發(fā)明涉及將濾油器，油冷卻器和發(fā)動機(jī)相互連接在一起的連接螺栓。
背景技術(shù)：
用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)包括提供潤滑油儲器的油槽，潤滑油通過各種通道循環(huán)流動以潤滑發(fā)動機(jī)的各內(nèi)部運(yùn)動部件。油泵受發(fā)動機(jī)曲軸驅(qū)動并與其同步，從油儲器中抽油并使油在發(fā)動機(jī)中循環(huán)。油在發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)之前，先在壓力下被傳送通過濾油器使油得到凈化。
眾所周知，環(huán)繞濾油器的外周邊有許多相互隔開的入孔，以允許油的通過和進(jìn)入濾油器內(nèi)。還有一個(gè)穿過濾油器中心的排出通道，使油可為潤滑需要從濾油器流回至發(fā)動機(jī)中。眾所周知，可通過被發(fā)動機(jī)上的陽件接納的螺紋連接方法將濾油器固定在發(fā)動機(jī)上。上面描述的基本系統(tǒng)已成功應(yīng)用了很長時(shí)間。
包括提高燃料效率和發(fā)動機(jī)可靠性在內(nèi)的發(fā)動設(shè)計(jì)方面的諸多改進(jìn)引發(fā)了冷卻發(fā)動機(jī)油以降低熱量聚集的要求。公知的是可提供一種與濾油器可操作相連的類似于散熱器的設(shè)備，使油流過冷卻器并與也流過冷卻器的冷卻劑保持熱傳導(dǎo)關(guān)系。這樣，油的熱量可傳遞給冷卻劑，因而可降低油中的熱量聚集。人們還知道可用單個(gè)連接螺栓將冷卻設(shè)備與濾油器相連和將濾油器或冷卻設(shè)備與發(fā)動機(jī)相連。與這種已知連接器布置相關(guān)的一個(gè)問題是要求的螺栓尺寸必須用機(jī)加工或其他昂貴的加工技術(shù)來獲得。冷成形和其他不太昂貴的加工技術(shù)都不合用。加工一個(gè)這類螺栓會明顯增加制造成本和費(fèi)用，還會導(dǎo)致明顯的材料浪費(fèi)。
這類公知單件式連接螺栓的另一個(gè)缺點(diǎn)是不同發(fā)動機(jī)的構(gòu)造和用于其上的油冷卻器和濾油器的尺寸和形狀是各不相同的。相應(yīng)地，對不同發(fā)動機(jī)來說，用來將冷卻器固定到發(fā)動機(jī)上的連接螺栓的長度也可明顯不同。其結(jié)果是，用于油冷卻器的發(fā)動機(jī)連接螺栓的制造商不得不為將在其上使用螺栓的不同發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)大量不同的零件。發(fā)動機(jī)組裝工廠必須儲存和發(fā)送所有需要尺寸的連接螺栓。制造和處置多種尺寸會降低效率和增加復(fù)雜性以及潛在的錯(cuò)誤。因此，希望能提供一種可經(jīng)調(diào)整而適用于不同尺寸發(fā)動機(jī)以最大程度降低復(fù)雜性的連接螺栓組件。還希望能提供一種可用廉價(jià)技術(shù)加工制造的連接螺栓組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種兩件式連接螺栓組件，它利用了可用諸如冷成形等非昂貴手段制造的較小部分。該兩件式組件可提供完工后螺栓組件的各種不同長度。該螺栓組件的部件可在組裝時(shí)予以調(diào)整，以適用于不同結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)。
在其一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種有構(gòu)造成可固定至第一物件的第一空心件和構(gòu)造成可固定至第二物件的第二空心件的連接螺栓。第一空心件以流體緊密配合的方式接納第二空心件于其中，因此，流體可通過第一和第二空心件流動。第一和第二空心件之間的緊固結(jié)構(gòu)可為建立連接螺栓的總長度而將第二空心件在第一空心件中調(diào)整后的位置固定往。
在其另一方面，本發(fā)明提供了一種可用來將濾油器和油冷卻器連接至汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體上的連接螺栓。該連接螺栓有一個(gè)第一空心件，它的第一空心件遠(yuǎn)端有可與發(fā)動機(jī)機(jī)體螺紋嚙合的螺紋；一個(gè)第二空心件，它的第二空心件螺紋端可與濾油器螺紋嚙合；和一個(gè)凸緣，它可用來將油冷卻器鎖定在所述凸緣和發(fā)動機(jī)機(jī)體之間。第二空心件以套管方式接納于第一空心件中，以建立連接螺栓的總長度，第一空心件遠(yuǎn)端和第二空心件遠(yuǎn)端分別處于連接螺栓的相對兩端。第一空心件有一個(gè)擠壓貼靠其內(nèi)部的第二空心件的變形(deformation)。
在其又一方面，本發(fā)明提供一種制造可用來將濾油器和油冷卻器連接至汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體上的連接螺栓的方法，該方法包括如下步驟提供第一空心件，它有構(gòu)造成可連接至發(fā)動機(jī)機(jī)體的第一空心件螺紋遠(yuǎn)端；提供第二空心件，它有構(gòu)造成可連接至濾油器的第二空心件螺紋遠(yuǎn)端；將第二空心件的與第二空心件遠(yuǎn)端相對的一端插入第一空心件的與第一空心件遠(yuǎn)端相對的一端內(nèi)；向第一空心件內(nèi)推進(jìn)第二空心件，以建立第一和第二空心件遠(yuǎn)端之間的所需總長度；和固定第一空心件相對于第二空心件的位置。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供了一種可用廉價(jià)技術(shù)，例如冷成形，制造的連接螺栓。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供了一種適用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)油冷卻器的連接螺栓組件，它可在組裝時(shí)進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)不同尺寸的油冷卻器和不同構(gòu)造的發(fā)動機(jī)。
在閱讀了下面詳細(xì)說明，權(quán)利要求和附圖后，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點(diǎn)會更為顯見。在附圖中，相同的數(shù)字用來表示相同的零件。


圖1是利用依照本發(fā)明的連接螺栓的油冷卻器和濾油器組件的透視圖；圖2是安裝在發(fā)動機(jī)和油冷卻器內(nèi)的連接螺栓的透視圖，它的一部分已取走，部分為剖面；圖3是依照本發(fā)明的連接螺栓的立面圖；圖4是圖3中所示連接螺栓沿圖3中線4-4截取的剖面圖；圖5是與圖4剖面圖相似的剖面圖，但展示的是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。
在詳細(xì)說明本發(fā)明各實(shí)施例之前，應(yīng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于下面說明中或附圖中所給出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件布置。本發(fā)明可以有其他實(shí)施方案和可以用其他方法實(shí)現(xiàn)。還應(yīng)理解，此間所用的措辭和術(shù)語只為說明的目的而不應(yīng)視為限制。此間所用的“包括”，“包含”及其變異是指包括其后所列舉的物件及其等價(jià)物，以及附加的物件及其等價(jià)物。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在更具體地參見各附圖，特別是附圖1，數(shù)字10表示內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，它有一個(gè)依照本發(fā)明的固定發(fā)動機(jī)機(jī)體14和油冷卻器16的濾油器/油冷卻器連接螺栓12。濾油器18與螺栓12和油冷卻器16的組合件相連。應(yīng)該理解，對不同發(fā)動機(jī)10來說，冷卻器16和過濾器18的尺寸，形狀和總體結(jié)構(gòu)均可不同，附圖中給出的具體例子僅為示例。
油冷卻器16有用來傳送冷卻劑通過冷卻器16的入口20和出口22。冷卻劑可按已知方式由發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)供給。來自潤滑系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)油以與冷卻劑有熱交換關(guān)系的方式通過油冷卻器16并為去除污染物而通過濾油器18循環(huán)流動。發(fā)動機(jī)油通過油冷卻器和濾油器循環(huán)流動的方式是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，因此在此不再作更詳細(xì)的說明。連接螺栓12被固定到連接于發(fā)動機(jī)機(jī)體14的螺栓24上，并緊靠發(fā)動機(jī)機(jī)體14鎖定和支承油冷卻器16。濾油器18緊挨油冷卻器16與螺栓12相連。螺栓24和連接螺栓12都是中空的，以接納來自濾油器18中心并通過它們的油流。
現(xiàn)在更多關(guān)注圖3和4，下面將更詳細(xì)地說明連接螺栓12。連接螺栓12包括以套筒方式一個(gè)布置在另一個(gè)內(nèi)的第一和第二件。底座或第一件30構(gòu)造成可固定到發(fā)動機(jī)機(jī)體14上，內(nèi)件或第二件32以套筒方式被接納于底座件30內(nèi)并構(gòu)造成可與濾油器18連接。第一和第二件30和32的構(gòu)造，使連接螺栓12的總長度由第二件32在第一件30內(nèi)的相對位置來建立，其中第二件32被套筒式接納于第一件30內(nèi)。第一件30和第二件32之間的緊固構(gòu)造34是為固定第二件32在第一件30中調(diào)整后的位置而設(shè)置的。因此，第一件30和第二件32可適用于需要不同總長度連接螺栓12的各種不同發(fā)動機(jī)構(gòu)造。第二件32被插入第一件30中并由合適的固定件或類似物保持在螺栓12的適當(dāng)總長度處，直至第一件30和第二件32之間形成可固定第二件32在第一件30中位置的緊固構(gòu)造34。
第一件30是空心體，它有構(gòu)造成可固定至發(fā)動機(jī)機(jī)體14上的遠(yuǎn)端36。在圖示示例性實(shí)施例中，在圖4中可看得最清楚，第一件30在遠(yuǎn)端36處刻有螺紋，它的陰螺紋38可用來與發(fā)動機(jī)機(jī)體14相連。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，遠(yuǎn)端36也可配置外螺紋，以便螺紋結(jié)合在發(fā)動機(jī)機(jī)體14的陰螺紋孔中。
第二件32也是中空的管狀體，它的外徑略小于第一件30的內(nèi)徑。相應(yīng)地，第二件32以套筒方式接納于第一件30內(nèi)。第二件32的第二件遠(yuǎn)端40構(gòu)造成可固定至濾油器18上。在圖示示例性實(shí)施例中，第二件遠(yuǎn)端40上有可用來螺紋嚙合于濾油器18的螺紋孔中的外螺紋42。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)很容易理解，第二件遠(yuǎn)端40也可以在內(nèi)部刻螺紋，以接納濾油器18的螺紋陽件。從螺紋42向里，第二件32界定了向外擴(kuò)展的凸緣44和肩部46，以后將對它們作更詳細(xì)的說明。在組裝后的結(jié)構(gòu)中，凸緣44和肩部46在第一件30的外面，而第二件32的內(nèi)端48則在第一件30內(nèi)。
在圖4中展示得最清楚的所述實(shí)施例的緊固構(gòu)造34包括第一件30的第一和第二軸向隔開的環(huán)形內(nèi)向變形50和52。變形50和52是向內(nèi)成形的，以與第二件32倚靠接合。為進(jìn)一步建立第二件32在第一件30內(nèi)的固定連接，第二件32的內(nèi)端48有徑向向外擴(kuò)展的凸臺54。變形50和52貼靠凸臺54的兩個(gè)軸向相對端成形，使凸臺54軸向交迭第一變形50和第二變形52。相應(yīng)地，因?yàn)橥古_54被夾在變形50和52之間，第二件32不可能相對于第一件30軸向運(yùn)動，所以連接螺栓12的總長度也就固定了。
為防止第一和第二件30和32之間的相對軸向轉(zhuǎn)動，凸臺54本身是一個(gè)多面體，例如，六角頭。在其上有更多或較少面的其他形狀也同樣可用。第一件30的內(nèi)部構(gòu)造可以在其一定軸向長度處有與凸臺54接合的相應(yīng)形狀56。形狀56可以在第一件30的初始成形時(shí)在第一件30內(nèi)形成，或者，在生成變形50和52時(shí)，第一件30的變形可包括在變形50和52之間的至少一部分第一件30的變形，以嚙合凸臺54。各種相互關(guān)聯(lián)的形狀都可用于凸臺54和相應(yīng)的形狀56，以提供第一件30和第二件32之間的機(jī)械互鎖，從而實(shí)際上防止第一件30和第二件32之間的相對軸向的轉(zhuǎn)動。一般說，最好用非圓形的形狀。
在本示例性實(shí)施例中，變形50和52是連續(xù)的從周邊內(nèi)向的變形。凸臺54也是連續(xù)的從周邊的外伸或凸緣。但是應(yīng)該理解，在本發(fā)明的某些應(yīng)用中提供一系列不連續(xù)的內(nèi)向變形作為變形50和/或變形52也是可接受的。因此，在本發(fā)明的某些應(yīng)用中，將凸臺54做成一系列不連續(xù)的隔開凸臺也可滿足要求。多個(gè)相同或不同形狀的凸臺54也可與相應(yīng)的適當(dāng)數(shù)量變形50，52一起使用。
凸緣44可用來鎖住油冷卻器16中的一個(gè)零件，以在遠(yuǎn)端36擰到螺栓24上后將冷卻器16拉緊貼靠在發(fā)動機(jī)機(jī)體14上。凸緣44本身可有足夠?qū)挾?，或者也可與墊圈(未示出)一起使用。油冷卻器鎖定和貼靠發(fā)動機(jī)機(jī)體拉緊的方式是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此不再詳細(xì)說明。
肩部46的外徑與第一件30的外徑相同，以便裝配時(shí)，它可為第一件30和第二件32的對齊而接納安裝定位件。肩部46和第一件30端部之間的距離可用來建立螺栓12的總長度。
還可在第一件30和第二件32之間使用密封層58以進(jìn)一步建立第一件30和第二件32之間的流體密封。密封層58可以是擠壓在第一和第二件30和32之間的O-環(huán)，注入第一和第二件30和32之間的柔性密封材料，第一和第二件30和32之間的焊接波紋(welded bead)或其他可阻擋流經(jīng)該處液流的類似阻擋層。
圖5給出另一種緊固結(jié)構(gòu)60。第一件62有內(nèi)螺紋64，第二件66有外螺紋68。第二件66與第一件62螺紋嚙合并據(jù)此向前擰進(jìn)直至到達(dá)所需的總長度。在螺紋64和68中可采用適當(dāng)?shù)穆菁y鎖定物。此外，也可利用機(jī)械變形來固定第二件在第一件62中的螺紋位置。
可采用內(nèi)六角傳動結(jié)構(gòu)70，以便在嚙合螺紋38和螺栓24并緊貼發(fā)動機(jī)機(jī)體14拉緊冷卻器16時(shí)可接納工具以旋轉(zhuǎn)螺栓12。也可以采用外傳動結(jié)構(gòu)(未示出)；但是，內(nèi)傳動結(jié)構(gòu)70可降低因工具為嚙合螺紋42里面的外驅(qū)動結(jié)構(gòu)而靠近螺紋42通過時(shí)可能對螺紋42造成的潛在損壞。
由于連接螺栓12的總長度是由第一件30或62和第二件32或66形成的各元件構(gòu)成的，因此，形成連接螺栓12的較小部件可用諸如冷成形等廉價(jià)方法制造。相應(yīng)地，其制造費(fèi)用要較用諸如機(jī)加工等較昂貴技術(shù)時(shí)為低。冷成形工藝還可降低材料浪費(fèi)。因此，連接螺栓可獲高效能成本比。此外，由于可用相同的零件來形成不同長度的連接螺栓，因此，連接螺栓可以在需要的時(shí)候再行組裝和成形，并在組裝的時(shí)候形成具體構(gòu)造所要求的長度。這樣，由于只需要二個(gè)部件即可形成大量不同長度的連接螺栓，從而降低了對庫存的要求。
對前述內(nèi)容的變異和修改均在本發(fā)明范疇之內(nèi)?？梢岳斫?，此間所披露和界定的本發(fā)明可擴(kuò)展到由上述文字和附圖所提到或見證的各種特性中二種或以上的所有可能組合。這些不同組合的全部構(gòu)成本發(fā)明的各不同方面。此間所描述的實(shí)施例解釋了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的已知最佳模式并可幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員利用本發(fā)明。所附權(quán)利要求書應(yīng)理解為包括已有技術(shù)允許范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。
下面的權(quán)利要求書中列舉了本發(fā)明的各種特性。
權(quán)利要求
1.連接螺栓包括第一空心件，它構(gòu)造成可固定至第一物件上；第二空心件，它構(gòu)造成可固定至第二物件上；所述第一空心件以液封嚙合方式接納所述第二空心件，因此，液流可貫通第一和第二件流通；和所述第一和第二件之間的緊固構(gòu)造，借此固定第二件在第一件內(nèi)的調(diào)整后位置，以建立所述連接螺栓的總長度。
2.如權(quán)利要求1所述的連接螺栓，所述緊固構(gòu)造包括有一變形的所述第一件，該變形擠壓貼靠于第一件內(nèi)的所述第二件。
3.如權(quán)利要求1所述的連接螺栓，所述緊固構(gòu)造包括有第一和第二軸向分開的變形的所述第一件，所述第一和第二變形擠壓貼靠于第一件內(nèi)的所述第二件。
4.如權(quán)利要求3所述的連接螺栓，所述緊固構(gòu)造包括有徑向向外凸臺的所述第二件，所述凸臺軸向交迭所述第一和第二變形并布置在所述第一和第二變形之間。
5.如權(quán)利要求4所述的連接螺栓，所述徑向向外凸臺有多個(gè)外面。
6.如權(quán)利要求4所述的連接螺栓，所述緊固構(gòu)造包括在所述第一件內(nèi)的所述第二件的非圓形部分，所述第一件的相鄰部分有嚙合第二件的所述非圓部分并防止第一和第二件之間相對軸向轉(zhuǎn)動的相應(yīng)形狀。
7.如權(quán)利要求1所述的連接螺栓，所述緊固構(gòu)造包括在所述第一和第二件之間的螺紋連接。
8.如權(quán)利要求1所述的連接螺栓，所述第一件有第一件遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端上面有可與第一物件螺紋嚙合的螺紋。
9.如權(quán)利要求1所述的連接螺栓，所述第二件有第二件遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端上面有可與第二物件螺紋嚙合的螺紋。
10.如權(quán)利要求1所述的連接螺栓，包括所述第一和第二件之間的密封物。
11.如權(quán)利要求1所述的連接螺栓，所述第二件有第二件遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端上面有可與第二物件嚙合的外螺紋和所述第二件遠(yuǎn)端有可接受工具以相對于第一物件轉(zhuǎn)動連接螺栓的內(nèi)部構(gòu)造。
12.可用來將濾油器和油冷卻器連接至汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體的連接螺栓，所述連接螺栓包括第一空心件，它有一個(gè)第一空心件遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端有可與發(fā)動機(jī)機(jī)體螺紋嚙合的螺紋；第二空心件，它有一個(gè)刻有螺紋的第二空心件遠(yuǎn)端，用來與濾油器螺紋嚙合，和一個(gè)凸緣，用來將油冷卻器鎖定在所述凸緣和發(fā)動機(jī)機(jī)體之間；所述第二空心件套筒式地接納在所述第一空心件內(nèi)以建立所述連接螺栓的總長度，所述第一空心件遠(yuǎn)端和所述第二空心件遠(yuǎn)端分別處于所述連接螺栓的兩相對端；和所述第一空心件有一變形，該變形擠壓貼靠第一空心件內(nèi)的第二空心件。
13.如權(quán)利要求12所述的連接螺栓，所述第一件包括第一和第二軸向分開的變形，所述變形擠壓貼靠于第一件內(nèi)的所述第二件上。
14.如權(quán)利要求13所述的連接螺栓，所述第二件包括一個(gè)徑向向外的凸臺，該凸臺軸向交迭所述第一和第二變形并布置在所述第一和第二變形之間。
15.如權(quán)利要求14所述的連接螺栓，所述徑向向外的凸臺是緊挨所述第二件一端的非圓形凸臺。
16.如權(quán)利要求12所述的連接螺栓，包括在所述第一件內(nèi)的所述第二件的非圓部分，和所述第一件的相鄰部分具有可與第二件的所述非圓部分接合并可防止所述第一件和第二件之間相對軸向轉(zhuǎn)動的相應(yīng)形狀。
17.制造可將濾油器和油冷卻器連接至汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體的連接螺栓的方法，所述方法包括如下步驟提供第一空心件，它有一個(gè)構(gòu)造成可連接至發(fā)動機(jī)機(jī)體的第一空心件螺紋遠(yuǎn)端；提供第二空心件，它有一個(gè)構(gòu)造成可與濾油器連接的第二空心件螺紋遠(yuǎn)端；將第二空心件的與第二空心件遠(yuǎn)端相對的一端插入第一空心件的與第一空心件遠(yuǎn)端相對的一端內(nèi)；在第一空心件內(nèi)推進(jìn)第二空心件，以建立第一和第二空心件遠(yuǎn)端之間的所需總長度；和固定第一空心件相對于第二空心件的位置。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，包括使第一空心件壓靠第二空心件變形。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，包括在兩個(gè)軸向分開的變形里使第一空心件壓靠第二空心件變形成。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，包括提供第二件上的向外凸臺，和將所述凸臺鎖定在軸向分開的兩個(gè)變之間。
全文摘要
用來將油冷卻器固定至發(fā)動機(jī)機(jī)體的連接螺栓由第一和第二套筒件構(gòu)成。該螺栓可借助于調(diào)整第一和第二件的套筒位置而構(gòu)成不同長度。通過鎖定第一和第二件的相對位置可固定所述長度。
文檔編號F01M11/03GK1730954SQ20051008386
公開日2006年2月8日 申請日期2005年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者J·尼爾森 馬丁, E·沃德 邁爾克 申請人:伊利諾斯器械工程公司