内燃发动机的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种内燃发动机，其包括气缸盖、曲轴、进气凸轮轴和排气凸轮轴、第一链罩和第二链罩、链以及紧固螺栓。具有切口的第一链罩包括第一凸缘和第一凸台，第一凸缘定位在切口的位于曲轴与凸轮轴之间的特定边缘部处，紧固螺栓的轴部穿过第一凸台。气缸盖包括第二凸缘和第二凸台，第二凸台与第一凸台同轴地设置，并且该轴部插入到第二凸台中。在第二凸缘与第一凸缘之间保持有液态密封垫。在第一链罩的第一凸缘与第一凸台之间的位置以及气缸盖的第二凸缘与第二凸台之间的位置中的至少一者中设置有槽。
【专利说明】
内燃发动机
技术领域
[0001]本发明涉及通过紧固螺栓将链罩紧固至气缸盖的内燃发动机。
【背景技术】
[0002]日本专利申请公报N0.2012-137044(JP 2012-137044A)描述了一种通过紧固螺栓将链罩紧固至气缸盖的内燃发动机的示例。在这种内燃发动机中，将曲轴的旋转传递至凸轮轴的链设置在限定于气缸盖与链罩之间的空间中。
[0003]在某些内燃发动机中，通过紧固螺栓将第一链罩和第二链罩紧固至气缸盖。例如，第一链罩附装至气缸盖，并且第二链罩附装至第一链罩。链设置在限定于第一链罩与第二链罩之间的空间中。
[0004]在这种内燃发动机中，可以在第一链罩与气缸盖之间设置诸如就地成型密封垫(FIPG)之类的液态密封垫。
[0005]更具体地，第一链罩设置有切口以避免与凸轮轴接触，凸轮轴沿其轴向方向从气缸盖突出。由于以上述方式设置在第一链罩中的切口，第一链罩的周缘的一部分定位在曲轴与凸轮轴之间。第一链罩的周缘的所述部分一一即，定位在曲轴与凸轮轴之间的部分一一将被称作“特定边缘部”。在第一链罩的特定边缘部处设置有凸缘。此外，在气缸盖的一部分一一即，面向该特定边缘部的部分一一处设置有凸缘。在这些凸缘之间插置有液态密封垫。液态密封垫与这些凸缘紧密接触。因此，这些凸缘之间的区域的密封性能得以增强。
[0006]当通过紧固螺栓将链罩紧固至气缸盖时，第一链罩的周缘的除因在第一链罩中设置切口而形成的边缘部以外的边缘部由第二链罩的周缘朝向气缸盖按压，但是第一链罩的特定边缘部并未由第二链罩朝向气缸盖按压。因此，通过凸缘保持液态密封垫的力不是那么大。这使得难以增强凸缘与液态密封垫之间的紧密接触的程度。因此，难以增强这些凸缘之间的区域的密封性能。
[0007]为了增强凸缘之间的区域的密封性能，所需的是在每个凸缘附近设置凸台，使紧固螺栓的轴部穿过该凸台。因此，通过将紧固螺栓拧紧而产生的轴向力被传递至液态密封垫。这增大了通过凸缘保持液态密封垫的力。因此，液态密封垫与凸缘之间的紧密接触程度得以增强，从而导致增强了凸缘之间的区域的密封性能。
[0008]接下来，将对将各个链罩紧固至气缸盖的步骤进行描述。在第一步骤中，向第一链罩的凸缘以及气缸盖的凸缘中的至少一者施加未固化的液态密封垫并将第一链罩附装至气缸盖。在第二步骤中，将链环套在曲轴和凸轮轴上。在第三步骤中，将第二链罩附装至第一链罩。在第四步骤中，通过拧紧紧固螺栓而将链罩紧固至气缸盖。
【发明内容】
[0009]在通过如上所述的多个步骤将链罩紧固至气缸盖的情况下，在自向至少其中一个凸缘施加液态密封垫起经过特定的一段时间之后，将链罩通过紧固螺栓紧固至气缸盖。换句话说，在某些情况下，在于第一步骤中施加至至少其中一个凸缘的液态密封垫开始固化之后，在第四步骤中通过紧固螺栓将链罩紧固至气缸盖。在这种情况下，上述轴向力被传递至硬的液态密封垫。当在每个凸缘附近设置有凸台时，传递至液体密封垫的轴向力变得过大，从而可能导致液态密封垫的耐久性降低。
[0010]可以通过减小因拧紧紧固螺栓而产生的拉紧力来减小传递至由凸缘保持的液态密封垫的轴向力。然而，在这种情况下，尽管抑制了液态密封垫的耐久性的降低，但是将链罩固定至气缸盖的力也被减小。
[0011]本发明提供了一种内燃发动机，该内燃发动机构造成使得在不需要减小通过拧紧紧固螺栓产生的拉紧力的情况下抑制了液态密封垫的耐久性的降低。
[0012]根据本发明的一方面的内燃发动机包括气缸盖、曲轴、进气凸轮轴、排气凸轮轴、第一链罩、第二链罩、链和紧固螺栓。所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴设置在所述气缸盖中。所述第一链罩设置成与所述气缸盖接触。所述第二链罩设置成与所述第一链罩接触。所述链环套在所述曲轴、所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴上。所述链设置在由所述第一链罩和所述第二链罩限定的空间中。所述紧固螺栓将所述第一链罩和所述第二链罩紧固至所述气缸盖。所述第一链罩包括边缘部，所述边缘部限定切口，使得所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴定位在所述切口中的空间中。所述切口的周缘部的一部分为定位在所述曲轴与所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴之间的特定边缘部。所述第一链罩包括第一凸缘和第一凸台，所述第一凸缘定位在所述特定边缘部处，所述紧固螺栓的轴部穿过所述第一凸台。所述第一凸台设置成邻近所述第一凸缘，并且所述第一凸台相对于所述第一凸缘位于曲轴侧上。所述气缸盖包括第二凸缘和第二凸台，所述第二凸缘与所述第一凸缘协同以将液态密封垫保持在所述第二凸缘与所述第一凸缘之间的方式保持所述液态密封垫，所述紧固螺栓的所述轴部插入到所述第二凸台中。所述第二凸台与所述第一凸台同轴地设置。在所述第一链罩的所述第一凸缘与所述第一凸台之间的位置以及所述气缸盖的所述第二凸缘与所述第二凸台之间的位置中的至少一者中设置有槽。
[0013]根据以上方面，在将第一链罩、链和第二链罩附装至气缸盖的过程中，首先，向第一凸缘和第二凸缘中的至少一者施加还未固化的液态密封垫并将第一链罩附装至气缸盖。即使在第一链罩以此方式附装至气缸盖的情况下，设置在第一链罩中的切口仍然防止从气缸盖突出的凸轮轴与第一链罩接触。此外，施加于第一凸缘和第二凸缘中的至少一者的液态密封垫保持在第一凸缘与第二凸缘之间。随后，将链环套在曲轴和凸轮轴上。在这种状况下，将第二链罩附装至第一链罩。然后，通过紧固螺栓将链罩紧固至气缸盖。
[0014]在这种情况下，在通过紧固螺栓将链罩紧固至气缸盖之前的阶段，插置在凸缘之间的液态密封垫可能已经开始固化。当紧固螺栓在这种状况下被拧紧时，如果施加至硬液态密封垫的轴向力过大，则液态密封垫的耐久性可能会降低。
[0015]鉴于此，根据以上方面，尽管第一凸台非常靠近第一凸缘定位且第二凸台非常靠近第二凸缘定位，但是在第一凸缘与第一凸台之间的位置以及第二凸缘与第二凸台之间的位置中的至少一者处设置有槽。因此，甚至在紧固螺栓的轴部插入到凸台中并且因此产生轴向力时，仍然通过槽限制了轴向力向液态密封垫的传递。换句话说，防止传递至液态密封垫的轴向力过大，并且因此，液态密封垫不太可能损坏。因此，在不需要减小通过拧紧紧固螺栓产生的拉紧力的情况下，抑制了液态密封垫的耐久性的降低。
[0016]在根据以上方面的内燃发动机中，所述第一凸台和所述第二凸台可以在所述进气凸轮轴与所述排气凸轮轴并排设置的方向上定位在所述进气凸轮轴与所述排气凸轮轴之间。根据该方面，通过拧紧紧固螺栓产生的轴向力被传递至定位在第一凸缘与第二凸缘之间的整个液态密封垫。因此，容易确保由凸缘和液态密封垫提供的密封性能。
[0017]在根据以上方面的内燃发动机中，所述槽的宽度可以小于所述第一凸台的周壁以及所述第二凸台的周壁中的每一者的宽度。根据该方面，通过因拧紧紧固螺栓而产生的轴向力使凸缘与液态密封垫之间的紧密接触程度得以增强。
【附图说明】
[0018]下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术意义和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中:
[0019]图1为示意性地示出了根据实施方式的内燃发动机的侧视图；
[0020]图2为内燃发动机的正视图；
[0021 ]图3A为示意性地示出了第一链罩的平面图；
[0022]图3B为沿着第一链罩的线3B-3B截取的截面图；
[0023]图4A为示意性地示出了气缸盖的附装第一链罩的附装表面的平面图；
[0024]图4B为气缸盖的局部放大图；
[0025]图5为示意性地示出了第二链罩的平面图；
[0026]图6为从上方观察时内燃发动机的示意图，其中，盖罩被省略；以及
[0027]图7为示出了在内燃发动机中通过紧固螺栓将链罩紧固至气缸盖的状态的局部截面图。
【具体实施方式】
[0028]下文，将参照图1至图7对根据实施方式的内燃发动机进行描述。如图1和图2中所示，内燃发动机10包括气缸体U、气缸盖12和气缸盖罩13，其中，气缸盖12紧固至气缸体11的上部部分(在图1和图2中)，气缸盖罩13覆盖气缸盖12的上部部分(在图1和图2中)。内燃发动机1设置有由气缸体11以可旋转的方式支承的曲轴14以及由气缸盖12以可旋转的方式支承的进气凸轮轴15和排气凸轮轴16。环链17相对于气缸体11在右侧(在图1中)位置处环套在曲轴14和凸轮轴15、16上。通过这种构型，曲轴14的旋转通过链17传递至凸轮轴15、16。
[0029]内燃发动机10设置有附装至气缸盖12和气缸体11的第一链罩18以及附装至第一链罩18的第二链罩19。链罩18、19通过紧固螺栓20紧固至气缸盖12。链17设置在由链罩18、19限定的空间中。
[0030]在链罩19的与第一链罩18相反的一侧上设置有安装支架21。紧固螺栓20的穿过安装支架21的轴部201的稍端部伸至气缸盖12，由此将链罩18、19紧固至气缸盖12。在这种状态下，紧固螺栓20的头部202与安装支架21接合。借助于通过拧紧紧固螺栓20产生的拉紧力，第二链罩19压靠第一链罩18，并且第一链罩18压靠气缸盖12。
[0031]接下来，将参照图3A和图3B对第一链罩18进行描述。图3A示出了第一链罩18的内表面31。内表面31面向气缸体11和气缸盖12。
[0032]如图3A中所示，第一链罩18的下部部分(在图3A中)具有通孔32，曲轴14穿过该通孔32。第一链罩18的下部部分为附装至气缸体11的部分。此外，第一链罩18的内表面31的下部部分(在图3A)中设置有用于气缸体的凸缘33。凸缘33具有闭环形状。在凸缘33的稍端部处设置有作为液态密封垫的示例的就地成型密封垫(FIPG)。当第一链罩18附装至气缸体11和气缸盖12时，已经施加了FIPG的凸缘33压靠气缸体11。
[0033]此外，第一链罩18的上部部分(在图3A中)设置有限定用于避免第一链罩18与凸轮轴15、16接触的切口 34的边缘部35。第一链罩18的上部部分为附装至气缸盖12的部分。限定切口 34的边缘部35定位在第一链罩18的上部部分(在图3A中)的中央。当第一链罩18附装至气缸体11和气缸盖12时，凸轮轴15、16定位在位于限定切口 34的边缘部35以内的空间341中。
[0034]由于如上文所述在第一链罩18中设置有切口34，因此第一链罩18的周缘的一部分定位在曲轴14与凸轮轴15、16之间。在第一链罩18的周缘中，由于在第一链罩18中设置切口34而形成在第一链罩18中的边缘部在本说明书将被简单地称作“边缘部35”。在这种情况下，边缘部35的一部分——即，在曲轴14与凸轮轴15、16之间的位置处横向地延伸的部分一一对应于“特定边缘部35A”。
[0035]在第一链罩18的内表面31上，在包括特定边缘部35A的边缘部35处设置有第一凸缘36。第一凸缘36与凸缘33不同，其不具有闭环形状。
[0036]如图3A和图3B中所示，设置有供定位螺栓22插入穿过的多个插入部37，该多个插入部37设置成从第一链罩18的内表面31突出。插入部37用以使第一链罩18与气缸盖12彼此对准。插入部37与第一凸缘36成一体，并且各个插入部37的稍端端面与第一凸缘36的稍端表面齐平。
[0037]如图3A和图3B中所示，第一链罩18的内表面31设置有第一凸台38，紧固螺栓20的轴部201穿过第一凸台38。第一凸台38的稍端端面与第一凸缘36的稍端端面齐平。当将进气凸轮轴15与排气凸轮轴16并排设置的方向限定为规定方向时，第一凸台38在规定方向上定位在进气凸轮轴15与排气凸轮轴16之间，并且第一凸台38邻近第一凸缘36的设置在特定边缘部35A处的部分。第一凸台38相对于特定边缘部35A定位在曲轴14侧(图3A中的下侧)上。在第一凸缘36与第一凸台38之间限定有第一槽39。第一槽39的宽度Hl非常小并且小于第一凸台38的周壁381的宽度H2。换句话说，第一凸台38靠近第一凸缘36定位。
[0038]在将第一链罩18附装至气缸盖12的过程中，例如向第一凸缘36的稍端端面施加尚未固化的FIPG 23oFIPG 23用作“液态密封垫”的示例。FIPG为在施加时呈液体形式并且自施加后随着时间的流逝而固化的材料。由于FIPG的应用，施加了FIPG的部分可以粘结在一起并且彼此紧密接触。
[0039]接下来，将参照图4A和图4B描述气缸盖12的附装第一链罩18的附装表面51。如图4A中所示，气缸盖12的附装表面51设置有面向第一链罩18的第一凸缘36的第二凸缘52。换句话说，当第一链罩18附装至气缸盖12时，第二凸缘52与第一凸缘36协作保持FIPG 23，使得FIPG 23被保持在第二凸缘52与第一凸缘36之间。此外，附装表面51设置有与第一链罩18的插入部37同轴地设置的插入部53。插入部53与第二凸缘52成一体，并且每个插入部53的稍端端面与第二凸缘52的稍端端面齐平。定位螺栓22的稍端部插入到附装表面51的插入部53中。
[0040] 如图4A和图4B中所示，在附装表面51的第二凸缘52附近设置有第二凸台54。第二凸台54邻近第二凸缘52，并且第二凸台54与第一链罩18的第一凸台38同轴地设置。紧固螺栓20的轴部201插入到第二凸台54中。第二凸台54的周壁541的宽度H3等于第一凸台38的周壁381的宽度H2。
[0041 ]在本实施方式中，在第二凸缘52与第二凸台54之间设置有第二槽55。第二槽55的宽度H4大致等于第一槽39的宽度Hl。当第一链罩18附装至气缸盖12时，第二槽55的内部与第一槽39的内部彼此连通。
[0042]接下来，将参照图5对第二链罩19进行描述。图5示出了第二链罩19的内表面61。内表面61面向第一链罩18。
[0043]如图5中所示，第二链罩19具有供曲轴14穿过的通孔62、用于进气凸轮轴15的通孔63以及用于排气凸轮轴16的通孔64。此外，第二链罩19的内表面61设置有第三凸缘65。第三凸缘65设置在第二链罩19的周缘的除上边缘部(在图5中)以外的边缘部处。当第二链罩19附装至第一链罩18时，第三凸缘65与链罩18的周缘的除边缘部35以外的边缘部接触。换句话说，第二链罩19没有设置与第一链罩18的边缘部35接触的凸缘。
[0044]此外，第二链罩19的内表面61设置有第三凸台66，前述紧固螺栓20的轴部201穿过第三凸台66。第三凸台66与第一链罩18的第一凸台38同轴地设置。
[0045]接下来，将参照图6和图7对将链罩18、19中的每一者紧固至气缸盖12的操作进行描述。首先，向第一链罩18的第一凸缘36以及气缸盖12的第二凸缘52中的至少一者施加尚未固化的FIPG 23。在这种状态下，将第一链罩18附装至气缸盖12。此时，将定位螺栓22插入到第一链罩18的插入部37以及气缸盖12的插入部53中。在这种情况下，保持在第一凸缘36与第二凸缘52之间的FIPG 23仍未固化。因此，甚至在定位螺栓22被拧紧的情况下，FIPG 23也几乎未遭到破坏。
[0046]随后，将链17环套在曲轴14和凸轮轴15、16上。接下来，将第二链罩19附装至第一链罩18以使得链17由第一链罩18和第二链罩19覆盖。
[0047]随后，如图6中所示，通过紧固螺栓20将链罩18、19紧固至气缸盖12。在这种情况下，紧固螺栓20的头部202与安装支架21接合，并且因此，通过安装支架21将第二链罩19朝向第一链罩18按压。在这种状态下，通过第二链罩19的周缘将第一链罩18的周缘的主要部分--即，第一链罩18的周缘的除边缘部35以外的部分--朝向气缸盖12按压。
[0048]如图7中所示，第一链罩18的边缘部35的内表面31设置有第一凸缘36，并且第一凸缘36隔着FIPG 23面对气缸盖12的第二凸缘52。紧固螺栓20的轴部201插入到分别靠近第一凸缘36和第二凸缘52设置的第一凸台38和第二凸台54中。因此，通过拧紧紧固螺栓20产生的轴向力被传递至保持在第一凸缘36与第二凸缘52之间的FIPG 23。
[0049]FIPG具有随着时间的流逝开始固化的特性。因此，在紧固螺栓20被拧紧时，定位在第一凸缘36与第二凸缘52之间的FIPG 23的固化可能已经开始。当在FIPG 23正在固化的情况下拧紧紧固螺栓20时，如果传递至FIPG 23的轴向力过大，则因FIPG 23被保持在第一凸缘36与第二凸缘52之间而对FIPG 23造成的损坏变大，这可能导致FIPG 23的耐久性降低。
[0050]鉴于此，在本实施方式中，在第一凸缘36与第二凸台38之间设置有第一槽39，并且在第二凸缘52与第二凸台54之间设置有第二槽55。因此，第一链罩18的位于第一凸缘36与第一凸台38之间的部分的刚度以及气缸盖12的位于第二凸缘52与第二凸台54之间的部分的刚度都减小。因此，即使在FIPG 23正在固化的情形下拧紧紧固螺栓20，通过拧紧紧固螺栓20产生的轴向力也不太可能传递至FIPG 23。因此，防止了传递至FIPG 23的轴向力过大，并且因此FIPG 23不太可能被损坏。
[0051]上述构型和操作产生了下述有利效果。(I)甚至在因紧固螺栓20的轴部201插入到凸台38、54中而产生轴向力时，该轴向力至FIPG 23的传递也被槽39、55限制。因此，抑制了向FIPG 23传递过大的轴向力。换句话说，甚至在凸台38、54分别靠近凸缘36、52设置时，仍然向FIPG 23传递适当的轴向力并且因此使FIPG 23与凸缘36、52紧密接触。因此，可以在确保由凸缘36、52和FIPG 23提供的密封性能的同时抑制FIPG 23的耐久性的降低，而不需要减小通过拧紧紧固螺栓20所产生的拉紧力。
[0052](2)当将凸轮轴15、16并排设置的方向限定为规定方向时，第一凸台38和第二凸台54接近第一凸缘36的在规定方向上的中央设置。因此，通过拧紧紧固螺栓20产生的轴向力被传递至定位在第一凸缘36与第二凸缘52之间的整个FIPG 23。因此，容易确保由凸缘36、52和FIPG 23提供的密封性能。
[0053]上述实施方式可以进行如下修改。只要在第一凸缘36与第一凸台38之间设置有第一槽39，那么就不必在第二凸缘52与第二凸台54之间设置第二槽55。同样，相比在第一凸缘36与第一凸台38之间没有设置槽且在第二凸缘52与第二凸台54之间没有设置槽的情况，在这种情况下，轴向力传递至FIPG 23的可能性更低。因此，可以在确保由凸缘36、52和FIPG23提供的密封性能的同时抑制FIPG 23的耐久性的降低。
[0054]只要在第二凸缘52与第二凸台54之间设置有第二槽55，那么就不必在第一凸缘36与第一凸台38之间设置第一槽39。同样，相比在第一凸缘36与第一凸台38之间没有设置槽且在第二凸缘52与第二凸台54之间没有设置槽的情况，在这种情况下，轴向力传递至FIPG2 3的可能性更小。因此，可以在确保由凸缘3 6、5 2和FIP G 2 3提供的密封性能的同时抑制FIPG 23的耐久性的降低。
[0055]在上述实施方式中，将FIPG用作液态密封垫。然而，液态密封垫不限于FIPG，并且其可以采用除FIPG以外的其它材料，只要这些材料在施加时呈液体的形式且自施加后随着时间的流逝固化并且这些材料使施加了这些材料的部分能够粘结在一起且使这些部分彼此紧密接触即可。
【主权项】
1.一种内燃发动机，包括: 气缸盖； 曲轴； 进气凸轮轴和排气凸轮轴，所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴设置在所述气缸盖中； 第一链罩，所述第一链罩设置成与所述气缸盖接触； 第二链罩，所述第二链罩设置成与所述第一链罩接触； 链，所述链环套在所述曲轴、所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴上，所述链设置在由所述第一链罩和所述第二链罩限定的空间中；以及 紧固螺栓，所述紧固螺栓将所述第一链罩和所述第二链罩紧固至所述气缸盖，其中，所述第一链罩包括边缘部，所述边缘部限定切口，使得所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴定位在所述切口中的空间中， 所述切口的周缘部的一部分为定位在所述曲轴与所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴之间的特定边缘部， 所述第一链罩包括第一凸缘和第一凸台，所述第一凸缘定位在所述特定边缘部处，所述紧固螺栓的轴部穿过所述第一凸台，所述第一凸台设置成邻近所述第一凸缘，并且所述第一凸台相对于所述第一凸缘位于曲轴侧上， 所述气缸盖包括第二凸缘和第二凸台，所述第二凸缘与所述第一凸缘协同以将液态密封垫保持在所述第二凸缘与所述第一凸缘之间的方式保持所述液态密封垫，所述紧固螺栓的所述轴部插入到所述第二凸台中，所述第二凸台与所述第一凸台同轴地设置，并且 在所述第一链罩的所述第一凸缘与所述第一凸台之间的位置以及所述气缸盖的所述第二凸缘与所述第二凸台之间的位置中的至少一者中设置有槽。2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第一凸台和所述第二凸台在所述进气凸轮轴与所述排气凸轮轴并排设置的方向上定位在所述进气凸轮轴与所述排气凸轮轴之间。3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机，其中，所述槽的宽度小于所述第一凸台的周壁以及所述第二凸台的周壁中的每一者的宽度。
【文档编号】F02B67/06GK105937441SQ201610096561
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月22日
【发明人】塚原猛, 山本宪乡
【申请人】丰田自动车株式会社