专利名称：用于内燃机的汽缸盖垫片的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机，包括但不局限于具有开口的汽缸盖垫片，这些开口允许推 杆穿过，并且还使推杆与其它发动机部件对准。
背景技术：
内燃机包括具有多个汽缸的曲柄箱。汽缸容纳活塞，活塞的往复运动由于燃烧 事件而可通过曲轴被传送以产生发动机的扭矩输出。通常，发动机曲柄箱是由铸造 金属制成的，并且包括一体形成于其中的通道，用于将各种流体从发动机的一个部 位传送到其它部位。
多个汽缸中的每一个都与至少一个入口阀和至少一个出口阀流体连通。每个入 口阀和出口阀的操作构造成对应于发动机操作过程中的特定位置。每个入口阀和出 口阀的开闭事件由与发动机同步转动并在其上具有凸角的凸轮轴或轴来控制，这些 凸角将机械连接至每个入口阀和出口阀的各个发动机部件推开。
在一种发动机构型中，多个滚柱挺杆搁置在发动机的凸轮轴上，并且遵循多个 凸角的轮廓。当凸轮轴转动时，每个滚柱挺杆上下往复运动。每个滚柱挺杆连接至 推杆，该推杆则连接至其它部件，这些其它部件通过推杆将每个滚柱挺杆的往复运 动转化成流体连接至汽缸的阀的往复开闭。
由于推杆的功能和操作，所希望的是，确保每个推杆的合适位置和对准。 一些
发动机，尤其是具有布置成"V"形构型的两排汽缸的发动机，具有相对于水平面
定向成一角度的推杆。在组装发动机时，在将其完全组装好之前，这些角度会导致 推杆脱离位置。可如下所述来避免这一问题和其它问题。
发明内容
一种垫片包括第一多个汽缸开口，每个汽缸开口布置成对应于形成在内燃机的 曲柄箱中的每个相应的第一多个缸膛。第二多个冷却剂开口和第三多个油开口形成 在构成垫片的衬底材料板中。第四多个推杆开口形成在垫片的衬底材料中。第四多个推杆开口中的每一个包括穿过部分和对准部分，穿过部分具有内径为D的半圆 形状，而对准部分具有内径为d的半圆形状。内径d小于内径D。穿过部分位于邻 近对准部分，从而两个开口一起形成锁眼形状。
图1是具有推杆的已部分组装的发动机的概略图，这些推杆插入根据本发明的 垫片中的贯通开口中。
图2是图1的已部分组装发动机的详图。
图3是根据本发明的垫片中的锁眼状开口的概略图。
图4是根据本发明的、具有用于推杆的锁眼状开口的汽缸盖垫片的概略图。 图5是一种使用根据本发明的垫片来将汽缸盖组装到内燃机的曲柄箱上的方 法的流程图。
具体实施例方式
下面描述了一种用于将对准特征结合入内燃机的汽缸盖垫片的装置、以及一种 将汽缸盖安装在发动机上的方法。对准特征有利地在发动机组装过程中对准一个或 多个推杆，并且避免推杆不对准带来的问题。这些对准特征包括一个或多个具有"锁 眼"形状的开口，这些开口允许将推杆插入每个开口中并且在每个开口中对准。
图1示出了已部分组装的发动机100的概略图。处于图示组装状态的发动机 100包括曲柄箱102，该曲柄箱102具有多个活塞104，每个活塞104插入形成在 曲柄箱102中的多个缸膛106的每一个中。众所周知，每个活塞104通过连杆(未 示出)连接至曲轴(未示出)，该曲轴组装于曲柄箱102中。曲轴可操作地与具有 多个搁置于其上的滚柱挺杆(未示出)的凸轮轴(未示出)相关联。每个滚柱挺杆 连接至推杆108。
每个推杆108包括细长轴110，该细长轴110具有连接至其各端的球形接头 112。球形接头112配装入匹配部件的承窝部分，该匹配部件通常是一端上的滚柱 挺杆(未示出)和另一端上的摇臂(未示出)，并且球形接头112布置和构造成在 发动机IOO工作过程中允许在其间有角运动。在如图所示的曲柄箱102的定向中， 曲柄箱102的谷面114处在水平面116上，这意味着，从中垂直突出的每个推杆 108相对于水平面116成一角度ou在所示的实施例中，角度a是约45度。
在发动机100的组装过程中，推杆108插入穿过开口 118，开口118无障碍地穿过并且处于曲柄箱102的"焰板"面120和滚柱挺杆之间。在将汽缸盖(未示出) 安装于其上之前，将汽缸盖垫片122定位在焰板面120上。在典型的发动机布置中， 推杆需要辅助对准特征，以在汽缸盖连接在曲柄箱的每个焰板上时保持推杆的对 准。这些辅助对准特征通常是在定位汽缸盖时、使推杆保持定中心于曲柄箱102 的开口 118内的外部夹具，或者涉及以两个步骤来小心定位汽缸盖； 一个步骤是将 推杆插入汽缸盖中的相应开口中，第二步骤是使汽缸盖与曲柄箱对准并且连接两个 部件，同时保持推杆的定位。如下所述可以显著地简化、加速和改进将汽缸盖组装 到曲柄箱上的组装作业。
图2中示出了汽缸盖垫片或盖垫片122在安装到曲柄箱102的焰板120上时的 详细概略图。盖垫片122具有形成于其中的多个开口 124，这些开口 124允许诸如 冷却剂或油之类的流体从曲柄箱102流入汽缸盖，反之亦然。开口 124可以被密封 巻边(未示出)围绕以防止流体泄漏。至少第二组开口 126形成在盖垫片122中。 开口 126允许推杆108穿过盖垫片122。开口 126有利地成形为每个推杆108插 入穿过每个开口 126中，并且还保持在合适的位置，以便没有辅助特征也能组装汽 缸盖。
在这个实施例中，每个开口 126具有"锁眼"的形状。在图3的详图中示出了 锁眼的形状。每个开口 126具有穿过部分302以及"保持"或对准部分304。穿过 部分302具有细长但基本半圆的形状，内径为D。内径D足够大以允许一个推杆 108的球形接头112穿过。对准部分304也具有细长但基本半圆的形状，内径为d。 对准部分304的内径d足够小从而与推杆108的细长轴110有间隙配合。在发动机 100组装的过程中，可以通过首先将每个推杆108的球形接头112插入穿过开口 126 的穿过部分302，来将每个推杆108插入穿过每个开口 126。每个推杆108然后变 成搁置抵靠每个滚柱挺杆，然后在开口 126的对准部分304内对准。通过使推杆 108的细长轴110的一部分配合在对准部分304内，就可实现这种对准。
图4中示出了盖垫片122的概略图。所示的盖垫片122是用于具有一排四(4) 个汽缸的发动机的盖垫片，例如，具有总共八(8)个汽缸的"V"形发动机。垫 片122具有一组四(4)个汽缸开口 402、多个围绕汽缸开口 402的冷却剂开口 404、 多个油开口 406、以及多个设置在油开口 406之间的推杆开口 408。垫片122还具 有多个固定件开口410，这些固定件开口 410用于让用来将汽缸盖固定至发动机曲 柄箱的固定件(未示出)通过。
在该实施例中，垫片122具有八(8)个推杆开口 408，这些推杆开口 408形成在构成垫片122的多层材料的单个衬底板上。众所周知，每个汽缸有至少两个对 应于发动机汽缸的推杆， 一个推杆用来致动一个或多个进气阀， 一个推杆用来致动 一个或多个排气阀。垫片122的使用有利地在组装发动机时且在将汽缸盖放置到曲 柄箱上之前，使要对准的对应于V-8汽缸的每排的所有八(8)个推杆同时对准。
图5中示出了一种将汽缸盖放置到发动机曲柄箱上的方法的流程图。在步骤 502，将诸如曲轴、活塞、连杆、凸轮轴、滚柱挺杆等等的各种部件组装到发动机 的曲柄箱中，以准备组装汽缸盖。在步骤504，将垫片定位并对准到发动机一排汽 缸的焰板上。在步骤506，通过将每个推杆插入穿过垫片中相应开口的穿过部分， 将多个推杆组装到发动机上。在步骤508，使每个推杆与相应挺杆相匹配。在步骤 510，通过使推杆的细长轴的一部分与垫片中每个相应开口的对准部分相配合，使 每个推杆相对于垫片对准。在步骤512，在对应于发动机一排汽缸的所有推杆已经 匹配和对准之后，使汽缸盖定位在垫片上方，与曲柄箱对准，与推杆相配合，并且 固定到发动机上。
本发明可以在不脱离其精神实质或本质特征的前提下实施成其它特定形式。所 述的实施例被认为在所有方面都只是示例性的和非限制性的。因此，本发明的范围 由附加的权利要求书而不是前面的说明书来限定。所有落入权利要求书的含义和等 同范围之内的改变都包含在该范围内。
权利要求
1. 一种使用在内燃机中的曲柄箱与汽缸盖之间的垫片，所述垫片包括 第一多个汽缸开口 ，每个所述汽缸开口布置成对应于形成在所述曲柄箱中的每个相应的第一多个缸膛；第二多个冷却剂开口和第三多个油开口 ，所述冷却剂开口和所述油开口形成在 构成所述垫片的衬底材料板中；第四多个推杆开口，所述推杆开口形成在所述垫片的所述衬底材料中，其中， 所述第四多个推杆开口中的每一个包括穿过部分和对准部分，所述穿过部分具有内 径为D的半圆形状，而所述对准部分具有内径为d的半圆形状；其中，所述内径d小于所述内径D，并且所述穿过部分设置成邻近所述对准部分。
2. 如权利要求1所述的垫片，其特征在于，所述内燃机是具有第五多个布 置成V形构型的汽缸的发动机，并且所述第四多个开口包括对应于所述第五多个 汽缸中的每一个的两个开口。
3. 如权利要求1所述的垫片，其特征在于，所述垫片布置和构造成设置在 所述内燃机的所述曲柄箱和所述汽缸盖之间。
4. 一种内燃机，包括曲柄箱，所述曲柄箱具有可操作地与凸轮轴相关联的多个挺杆，其中，所述凸 轮轴设置在所述曲柄箱内，并且所述曲柄箱形成多个推杆通道，所述推杆通道使所 述多个挺杆中的每一个与形成在所述曲柄箱的焰板面中的多个相应开口中的一个机械连接；垫片，所述垫片设置成与所述曲柄箱的所述焰板面相接触，其中，所述垫片形 成多个推杆开口 ，所述垫片中的所述多个推杆开口中的每一个与所述焰板的多个相 应开口中的相应一个对准；至少一个推杆，所述推杆设置在所述曲柄箱中的所述多个推杆通道中的一个 中，其中，所述至少一个推杆具有一组各设置在所述推杆远端的球形接头，所述推 杆的细长轴部分设置在所述成组球形接头之间，所述成组球形接头中的一个与所述 多个挺杆中的一个相配合，并且所述细长轴的一部分穿过所述垫片中的所述多个开 口中的一个；其中，所述垫片中的所述推杆开口中的每一个具有穿过部分，所述穿过部分足 够大以允许所述至少一个推杆的所述成组球形接头中的任一个通过，并且所述垫片 中的所述开口中的每一个具有对准部分，所述对准部分足够小以与所述至少一个推 杆的所述细长轴的所述部分间隙配合。
5. 如权利要求4所述的垫片，其特征在于，每个所述推杆开口的所述穿过 部分具有内径为D的半圆形状。
6. 如权利要求5所述的垫片，其特征在于，每个所述推杆的所述对准部分 具有内径为d的半圆形状。
7. 如权利要求6所述的垫片，其特征在于，所述对准部分的所述内径d小 于所述穿过部分的所述内径D。
8. 如权利要求4所述的垫片，其特征在于，每个推杆开口的所述对准部分 之间的间隙配合足够大以允许设置于其中的所述细长轴的所述部分往复运动。
9. 一种将内燃机的汽缸盖组装到曲柄箱上的方法，包括以下步骤-将包括多个挺杆之类的各种发动机部件组装到所述曲柄箱中，以准备组装所述汽缸盖；将垫片定位并对准到所述曲柄箱的一排汽缸的焰板上；通过将至少一个推杆插入穿过所述垫片中相应开口的穿过部分，将所述至少一 个推杆组装到所述发动机上；使所述至少一个推杆与所述多个挺杆中的至少一个相匹配；通过使所述至少一个推杆的细长轴的一部分与所述垫片中所述相应开口的对 准部分相配合，使所述至少一个推杆相对于所述垫片对准；使所述汽缸盖定位在所述垫片上，使所述汽缸盖相对于所述曲柄箱对准，并且 使所述汽缸盖固定到所述发动机上。
全文摘要
一种垫片(122)包括第一多个汽缸开口(402)，每个汽缸开口布置成对应于形成在内燃机(100)的曲柄箱(102)中的每个相应的第一多个缸膛(106)。第二多个冷却剂开口(404)和第三多个油开口(406)形成在构成垫片(122)的衬底材料板中。第四多个推杆开口(408)形成在垫片(122)的衬底材料中。第四多个推杆开口(408)中的每一个包括穿过部分(302)和对准部分(304)，穿过部分具有内径为D的半圆形状，而对准部分具有内径为d的半圆形状。内径d小于内径D。穿过部分(302)位于邻近对准部分(304)。
文档编号F16J15/06GK101311517SQ200810108738
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月23日 优先权日2007年5月24日
发明者C·T·布朗, M·J·克拉克, W·普里卡泽斯基 申请人:万国引擎知识产权有限责任公司