專利名稱：用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋和對(duì)開式氣缸體的緊固結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋和對(duì)開式(分體式)氣缸體的緊固結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)通常包括一具有氣缸孔的氣缸體和一氣缸蓋。該氣缸蓋由缸蓋螺栓固定在該氣缸體上。當(dāng)將氣缸蓋緊固在氣缸體上時(shí)，氣缸體可能會(huì)由于作用在缸蓋螺栓上的緊固力而變形。
例如，在一具有其中氣缸體外壁部(氣缸外壁部)的上端與氣缸體內(nèi)壁部(氣缸內(nèi)壁部)的上端在一上臺(tái)板上連接的上平面封閉式結(jié)構(gòu)的氣缸體中，緊固缸蓋螺栓使該上臺(tái)板變形。氣缸內(nèi)壁部受上臺(tái)板壓力并向里傾斜。因此，氣缸孔產(chǎn)生變形。
通常，為了防止氣缸內(nèi)壁部由于上臺(tái)板的變形而向里傾斜，已經(jīng)提出這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，上臺(tái)板的環(huán)繞用于缸蓋螺栓的通孔的部分比其余部分厚，從而提高上臺(tái)板的剛性(例如，見日本待審專利公開文獻(xiàn)No.6-213064)。
但是，在公開文獻(xiàn)No.6-213064中公開的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成用于提高上臺(tái)板的剛性從而減小上臺(tái)板的變形量。因此，為了充分防止氣缸內(nèi)壁部向里傾斜，氣缸體例如在上臺(tái)板處的重量必然會(huì)增加。也就是說，這種用于提高剛性的方法必然會(huì)增加氣缸體的重量，并因此仍有大量的改善余地。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于提供一種可靠地防止氣缸內(nèi)壁部向里傾斜的用于一發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋和對(duì)開式氣缸體的緊固結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其他目的以及根據(jù)本發(fā)明的目的，提供一種用于一發(fā)動(dòng)機(jī)的緊固結(jié)構(gòu)。該發(fā)動(dòng)機(jī)包括一具有氣缸孔的氣缸體和一與該氣缸體裝配在一起的氣缸蓋。該氣缸體分成一限定氣缸孔的氣缸內(nèi)壁部和一圍繞該氣缸內(nèi)壁部的氣缸外壁部。該氣缸內(nèi)壁部具有一成一體的上臺(tái)板部。該上臺(tái)板部具有一其上放置有所述氣缸蓋的承接面。氣缸蓋由第一螺栓緊固在該上臺(tái)板部上，氣缸外壁部在氣缸蓋面對(duì)該上臺(tái)板部之側(cè)的相背(相反)一側(cè)由第二螺栓緊固在該上臺(tái)板部上。該第二螺栓從該上臺(tái)板部的與第一螺栓相背的一側(cè)將氣缸外壁部緊固到該上臺(tái)板部上。
本發(fā)明還提供一種具有一氣缸蓋、一氣缸體、第一螺栓和第二螺栓的發(fā)動(dòng)機(jī)。該氣缸體與氣缸蓋裝配在一起。該氣缸體分成一內(nèi)缸體件和一外缸體件。該內(nèi)缸體件具有一限定氣缸孔的氣缸內(nèi)壁部和一與該氣缸內(nèi)壁部一體形成的上臺(tái)板部。該上臺(tái)板部具有一其上放置有所述氣缸蓋的承接面和一與該承接面相背的相背面。該外缸體件具有一圍繞氣缸內(nèi)壁部的氣缸外壁部。所述第一螺栓將氣缸蓋緊固到上臺(tái)板部上以使得該氣缸蓋接觸所述承接面。第二螺栓將氣缸外壁部緊固到上臺(tái)板部上以使得該氣缸外壁部接觸所述相背面。所述第一螺栓和第二螺栓分別從上臺(tái)板部的相背的兩側(cè)擰到該上臺(tái)板部上。
從結(jié)合附圖及根據(jù)示例示出本發(fā)明的原理而進(jìn)行的下述說明中，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


通過參考結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的下述說明，可以很好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的主體的立體圖；圖2(a)為示出圖1所示發(fā)動(dòng)機(jī)主體的氣缸體的立體圖；圖2(b)為示出圖2(a)所示氣缸體的側(cè)視圖；圖3為示出圖2(a)所示氣缸體的立體分解圖；圖4(a)為示出一形成圖3所示氣缸體的一部分的內(nèi)缸體件的立體圖；
圖4(b)為示出圖4(a)所示內(nèi)缸體件的側(cè)視圖；圖5(a)為示出一形成圖3所示氣缸體的一部分的外缸體件的立體圖；圖5(b)為示出圖5(a)所示外缸體件的側(cè)視圖；以及圖6為沿圖1中6-6線剖取的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的直列式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)1。
如圖1所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)1包括一氣缸蓋2和一對(duì)開式氣缸體3。該氣缸蓋2和氣缸體3彼此緊固在一起，并且其間設(shè)置有一密封墊4。盡管圖1中未示出，但是氣缸蓋2上放置有一氣缸蓋罩，并且氣缸體3底部裝有一油盤。
如圖2(a)和2(b)所示，氣缸體3具有形成在一上臺(tái)板部中的四個(gè)氣缸孔5和位于該氣缸孔5下方的一曲軸箱部6。該曲軸箱部6形成氣缸體3的裙部。曲軸箱部6與設(shè)置在其下方的油盤一起形成一用于容納一曲軸的曲軸箱。在氣缸體3的頂部形成有一平坦的上臺(tái)板部(上側(cè)部)7。氣缸蓋2放置在該上臺(tái)板部7上。
如圖3所示，氣缸體3包括彼此分開的一內(nèi)缸體件10和一外缸體件15。該內(nèi)缸體件10和外缸體件15在上臺(tái)板部7與曲軸箱部6之間的中間部分限定一水套27(見圖6)。
該內(nèi)缸體件10包括制成一體的所述上臺(tái)板部7和一氣缸套部8。該氣缸套部8形成限定氣缸孔5的氣缸內(nèi)壁部。該氣缸套部8的外周面22限定所述水套27的內(nèi)周壁。外缸體件15包括制成一體的一氣缸外壁部12和所述曲軸箱部6。該氣缸外壁部12圍繞氣缸套部8的外周面22，從而在氣缸外壁部12與氣缸套部8之間限定水套27。該氣缸外壁部12的內(nèi)周面25形成水套27的外周壁。通過將內(nèi)缸體件10與外缸體件15彼此裝配在一起而形成氣缸體3。
如圖4(a)和4(b)所示，通過串接4個(gè)圓柱形部而形成氣缸套部8。每個(gè)圓柱形部的內(nèi)周面21限定一氣缸孔5。當(dāng)內(nèi)缸體件10與外缸體件15裝配在一起時(shí)，氣缸套部8的外周面22用作水套27的內(nèi)周壁。上臺(tái)板部7形成為氣缸套部8頂部的一平板。該上臺(tái)板部7的頂面形成氣缸體3的頂面或者一其上放置有氣缸蓋2的承接面23。
如圖5(a)和5(b)所示，氣缸外壁部12從曲軸箱部6向上突出。外壁部12基本連續(xù)形成，因而該外壁部的內(nèi)周面25面對(duì)氣缸套部8的外周面22并在其間形成一預(yù)定空間。氣缸外壁部12的頂面用作一接觸并支承內(nèi)缸體件10的上臺(tái)板部7的承接面12a。當(dāng)內(nèi)缸體件10與外缸體件15裝配在一起時(shí)，氣缸外壁部12的內(nèi)周面25用作水套27的外周壁。
現(xiàn)在將說明氣缸蓋2與氣缸體3的裝配及緊固結(jié)構(gòu)。
圖6為示出裝配狀態(tài)下的氣缸蓋2和氣缸體3的剖面圖。如圖6所示，內(nèi)缸體件10與外缸體件15裝配在一起以使得氣缸套部8插入由氣缸外壁部12限定的一空間中(見圖3)，并且上臺(tái)板部7的底面7a(承接面23的相背側(cè))接觸氣缸外壁部12的承接面12a。因此，氣缸套部8的外周面22、氣缸外壁部12的內(nèi)周面25和上臺(tái)板部7的底面7a限定環(huán)繞氣缸孔5的水套27。
在該實(shí)施例中，氣缸蓋2由在該實(shí)施例中為缸蓋螺栓31的第一螺栓緊固在上臺(tái)板部7上。氣缸外壁部12由在該實(shí)施例中為缸體緊固螺栓32的第二螺栓緊固在上臺(tái)板部7上。該缸體緊固螺栓32從下方或從缸蓋螺栓31側(cè)的相背(相反)側(cè)安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)1上。
具體地說，氣缸外壁部12具有供缸體緊固螺栓32插入其中的通孔34。上臺(tái)板部7具有缸體緊固螺栓32擰入其中的螺栓螺紋孔(螺栓緊固孔)35。
在該實(shí)施例中，通孔34沿氣缸外壁部12的上下方向或者沿氣缸孔5的軸線從承接面12a延伸到曲軸箱部6的底面或其上安裝有一用于支承曲軸40的曲軸蓋41的蓋承接面6a。該曲軸蓋41具有用于接納缸體緊固螺栓32的通孔42。該通孔42位于與通孔34相對(duì)應(yīng)的位置。也就是說，各通孔42與相應(yīng)的通孔34是同軸的。通過將缸體緊固螺栓32插入穿過通孔42、34并且擰入螺栓螺紋孔35中而將氣缸外壁部12緊固在上臺(tái)板部7上并將曲軸蓋41固定在蓋承接面6a上。
也就是說，在該實(shí)施例中，缸體緊固螺栓32還用于將支承曲軸40的曲軸蓋41固定在曲軸箱部6上。氣缸外壁部12緊固在上臺(tái)板部7上，同時(shí)保持在上臺(tái)板部7的底面7a和曲軸蓋41(和曲軸箱部6)之間。
另一方面，氣缸蓋2具有通孔44。氣缸蓋2由插入該通孔44的缸蓋螺栓31緊固在上臺(tái)板部7上。在該實(shí)施例中，通孔44形成為使得每個(gè)缸蓋螺栓31的軸線與相應(yīng)的缸體緊固螺栓32的軸線對(duì)齊。
具體地說，氣缸蓋2的通孔44形成在與螺栓螺紋孔35相對(duì)應(yīng)的位置。也就是說，通孔44與螺栓螺紋孔35是同軸的。在每個(gè)螺紋孔35中，不僅從上臺(tái)板部7的底面7a開始的部位具有螺紋，而且從上臺(tái)板部7的頂面或其上放置有氣缸蓋2的承接面23開始的部位也具有螺紋。通過將缸蓋螺栓31插入通孔44并將缸蓋螺栓31擰入螺栓螺紋孔35中而將氣缸蓋2緊固在氣缸體3上。
因此，氣缸蓋2在將上臺(tái)板部7的承接面23用作一緊固面的同時(shí)由缸蓋螺栓31緊固在上臺(tái)板部7上。氣缸外壁部12在將上臺(tái)板部7的與承接面23相背的面(相背面)或上臺(tái)板部7的底面7a用作一緊固面的同時(shí)由缸體緊固螺栓32緊固在上臺(tái)板部7上。
該實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)發(fā)動(dòng)機(jī)1包括氣缸蓋2和氣缸體3。氣缸體3由內(nèi)缸體件20與外缸體件15裝配而成。內(nèi)缸體件10包括上臺(tái)板部7和形成氣缸內(nèi)壁部的氣缸套部8。外缸體件15包括氣缸外壁部12。氣缸蓋2由用作第一螺栓的缸蓋螺栓31緊固在上臺(tái)板部7上。氣缸外壁部12由作為第二螺栓的缸體緊固螺栓32在上臺(tái)板部7的與氣缸蓋2相背的一側(cè)緊固在上臺(tái)板部7上。換句話說，氣缸體3與氣缸蓋2裝配在一起，同時(shí)上臺(tái)板部7保持在氣缸蓋2與氣缸外壁部12之間。缸蓋螺栓31和缸體緊固螺栓32分別從相背的兩側(cè)(相反側(cè))結(jié)合到(擰到)上臺(tái)板部7上。
根據(jù)該構(gòu)形，缸蓋螺栓31的緊固力和缸體緊固螺栓32的緊固力沿相反方向作用在上臺(tái)板部7上并且相互抵消。這使得由于緊固力而造成的上臺(tái)板部7變形最小。從而防止氣缸套部8由于螺栓31、32的緊固而造成的傾斜。將缸蓋螺栓31的緊固力與缸體緊固螺栓32的緊固力優(yōu)選地設(shè)定為相等以防止氣缸套部8傾斜。
(2)每個(gè)缸蓋螺栓31的軸線與相應(yīng)的缸體緊固螺栓32的軸線對(duì)齊。該構(gòu)形防止緊固每個(gè)缸蓋螺栓31和相應(yīng)的缸體緊固螺栓32而產(chǎn)生力偶。因此，進(jìn)一步可靠地防止由于該力偶而造成的氣缸套部8傾斜。
(3)缸蓋螺栓31和缸體緊固螺栓32擰入共用螺栓螺紋孔35中。因此，與對(duì)于每個(gè)缸體緊固螺栓32和每個(gè)缸蓋螺栓31都形成分開的螺紋孔相比，該結(jié)構(gòu)得以簡化。此外，每個(gè)缸體緊固螺栓32的軸線和相應(yīng)的缸蓋螺栓31的軸線容易對(duì)齊。
(4)缸體緊固螺栓32還用于將支承曲軸40的曲軸蓋41固定在曲軸箱部6上。這減少了組件數(shù)目，并簡化了結(jié)構(gòu)。
上述實(shí)施例可作如下修改。
在所示實(shí)施例中，通孔34從氣缸外壁部12的承接面12a延伸到曲軸箱部6的蓋承接面6a。上臺(tái)板部7由插入通孔42和通孔34的缸體緊固螺栓32緊固在氣缸外壁部12上。但是，缸體緊固螺栓32可以形成為與用于將曲軸蓋41緊固在曲軸箱部6上的螺栓分開。此時(shí)，通孔34無需延伸至曲軸箱部6。
在該實(shí)施例中，每個(gè)缸蓋螺栓31的軸線與相應(yīng)的缸體緊固螺栓32的軸線對(duì)齊。但是，這些軸線無需對(duì)齊。
在所示實(shí)施例中，缸體緊固螺栓32和缸蓋螺栓31旋入共用螺栓螺紋孔35中。但是，用于缸體緊固螺栓32的螺栓螺紋孔和用于缸蓋螺栓31的螺栓螺紋孔可以分開形成在上臺(tái)板部7中。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的緊固結(jié)構(gòu)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括一具有氣缸孔的氣缸體和一與該氣缸體裝配在一起的氣缸蓋，該緊固結(jié)構(gòu)的特征在于該氣缸體分成一限定所述氣缸孔的氣缸內(nèi)壁部和一圍繞該氣缸內(nèi)壁部的氣缸外壁部，其中，該氣缸內(nèi)壁部具有一成一體的上臺(tái)板部，該上臺(tái)板部具有一其上放置有所述氣缸蓋的承接面，以及其中，該氣缸蓋由第一螺栓緊固在該上臺(tái)板部上，該氣缸外壁部在該上臺(tái)板部的與該氣缸蓋相背的一側(cè)由第二螺栓緊固在該上臺(tái)板部上，并且該第二螺栓從該上臺(tái)板部的與該第一螺栓相背的一側(cè)將該氣缸外壁部緊固到該上臺(tái)板部上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一螺栓和所述第二螺栓分別從所述上臺(tái)板部的相背的兩側(cè)擰到該上臺(tái)板部上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一螺栓和所述第二螺栓是同軸的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上臺(tái)板部具有一共用螺栓螺紋孔，其中，所述第一螺栓和所述第二螺栓彼此相對(duì)地?cái)Q入該共用螺栓螺紋孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氣缸蓋包括一供所述第一螺栓插入其中的通孔，并且所述氣缸外壁部包括一供所述第二螺栓插入其中的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氣缸外壁部具有一成一體的曲軸箱部，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有一曲軸和一用于支承該曲軸的曲軸蓋，以及所述第二螺栓還用作用于將該曲軸蓋固定在該曲軸箱部上的螺栓。
7.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括一氣缸蓋；一與該氣缸蓋裝配在一起的氣缸體，其中，該氣缸體分成一內(nèi)缸體件和一外缸體件，該內(nèi)缸體件具有一限定氣缸孔的氣缸內(nèi)壁部和一與該氣缸內(nèi)壁部一體形成的上臺(tái)板部，該上臺(tái)板部具有一其上放置有該氣缸蓋的承接面和一與該承接面相背的相背面，該外缸體件具有一圍繞該氣缸內(nèi)壁部的氣缸外壁部；將所述氣缸蓋緊固到所述上臺(tái)板部上以使得該氣缸蓋接觸所述承接面的第一螺栓；以及將所述氣缸外壁部緊固到所述上臺(tái)板部上以使得該氣缸外壁部接觸所述相背面的第二螺栓，其中，所述第一螺栓和第二螺栓分別從上臺(tái)板部的相背的兩側(cè)擰到該上臺(tái)板部上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述第一螺栓和所述第二螺栓是同軸的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述上臺(tái)板部具有一共用螺栓螺紋孔，其中，所述第一螺栓和所述第二螺栓彼此相對(duì)地?cái)Q入該共用螺栓螺紋孔中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述氣缸蓋包括一供所述第一螺栓插入其中的通孔，并且所述氣缸外壁部包括一供所述第二螺栓插入其中的通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中的任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括一曲軸和一用于支承該曲軸的曲軸蓋，其中，所述外缸體件包括一與所述氣缸外壁部一體形成的曲軸箱部，并且所述第二螺栓還用作用于將該曲軸蓋固定在該曲軸箱部上的螺栓。
全文摘要
一發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的一氣缸體(3)由一內(nèi)缸體件(10)和一外缸體件(15)裝配而成。該內(nèi)缸體件(10)包括一與一氣缸套部(8)成一體的上臺(tái)板部(7)。該外缸體件(15)包括一氣缸外壁部(12)。氣缸蓋(2)由缸蓋螺栓(31)緊固在上臺(tái)板部(7)上。氣缸外壁部(12)由缸體緊固螺栓(32)在上臺(tái)板部(7)的與氣缸蓋(2)相背的一側(cè)緊固到上臺(tái)板部(7)上。缸蓋螺栓(31)和缸體緊固螺栓(32)從相背的兩側(cè)與上臺(tái)板部(7)擰到一起。從而可靠地防止由于螺栓(31、32)的緊固而造成的上臺(tái)板部(7)變形和氣缸套部(8)傾斜。
文檔編號(hào)F02F1/16GK1910359SQ20058000222
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者大村清治, 山田建 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社