CN101372925A - 用于内燃机的主轴承支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于内燃机的主轴承支撑结构。提供一种主轴承盖支撑结构，其包括横隔壁和主轴承盖，所述主轴承盖通过至少一个螺纹紧固件可拆卸地安装到横隔壁上。螺纹紧固件包括具有高精度公差(即，在尺寸和几何形状上均被控制)的大体上环形的轴环，所述轴环设置为足以接收在由横隔壁和主轴承盖限定的具有高精度公差的孔部分内，从而主轴承盖与横隔壁精确对准。

Description

用于内燃机的主轴承支撑结构

相关申请的交叉引用

[1]本申请要求于2007年8月15日提交的美国临时申请60/955,979的优先权，所述申请在此作为参考全文引入。

技术领域

[2]本发明涉及主轴承支撑结构，用于将主轴承盖相对于内燃机的发动机缸体对准。

背景技术

[3]通常，曲轴通过多个可拆卸的主轴承盖可旋转地支撑在内燃机的发动机缸体内，所述主轴承盖紧固到发动机缸体。每个可拆卸的主轴承盖包括半圆形凹部，所述半圆形凹部与发动机缸体中的半圆形凹部协作，以直接地支撑曲轴的隔开的轴颈，或通过可拆卸的轴瓦或衬套间接地支撑所述轴颈。

[4]在历史上，已经提出多种形式的主轴承盖结构，但由于强度、成本、以及规模生产的容易性，大部分主支撑盖通过铸造或锻造铁或钢材料的方法形成。这些已知的主轴承盖及其相应的发动机缸体安装位置的匹配表面通常是平坦的。

[5]更具体而言，主轴承盖与发动机缸体整体形成，且然后断裂或破裂以从其分开主支撑盖。由于形成发动机缸体和主轴承盖的金属的纹理，该断裂过程在主轴承盖和发动机缸体的每个上获得不平坦但互补的匹配表面。这确保在重新组装后主轴承盖将相对于发动机缸体完美地定位。

[6]然而，如果主轴承盖和发动机缸体的匹配表面均是平坦的，在组装期间可能发生微小的未对准，导致轴承衬套的不足挤压、不足的轴承接触、和/或对匹配部件的损坏。

发明内容

[7]提供一种用于具有发动机缸体的内燃机的主轴承支撑结构。所述主轴承支撑结构包括在发动机缸体上形成的横隔壁、和主轴承盖，所述主轴承盖通过至少一个螺纹紧固件可拆卸地安装到所述横隔壁。所述横隔壁和所述主轴承盖协作限定至少一个孔，所述至少一个孔设置为足以接收所述至少一个螺纹紧固件。所述孔包括螺纹部分和具有第一预定直径的第一孔部分。所述横隔壁限定所述螺纹部分，而所述主轴承盖和所述横隔壁协作形成所述第一孔部分。

[8]所述至少一个螺纹紧固件包括柄部和螺纹部分。所述至少一个螺纹紧固件的所述螺纹部分可与所述孔的所述螺纹部分接合。所述柄部包括大体上环形的轴环部分，所述轴环部分可接收在所述孔的所述第一孔部分内以将所述主轴承盖与所述横隔壁对准。所述第一预定直径具有高精度的公差，即在尺寸上和几何形状上均被控制，且通过精密机加工形成，例如铰孔操作。所述孔还可以包括具有第二预定直径的第二孔部分。所述第二预定直径大于所述第一预定直径。

[9]也提供一种将主轴承支撑结构对准的方法，所述方法包括：提供所述主轴承支撑结构；设置至少一个孔，所述孔穿过主轴承盖的每个且延伸到横隔壁中；提供紧固件以安装到所述孔的每一个中；和将所述紧固件安装到所述孔的每一个中，使得所述紧固件的环形轴环与所述孔协作，以将所述主轴承盖中的每个与所述横隔壁精确地对准。

[10]本发明的上述特征和优点从用于上述本发明的最佳模式的以下详细说明结合附图显而易见。

附图说明

[11]图1是内燃机的一部分的截面图，示出了主轴承支撑结构，所述主轴承支撑结构具有通过螺纹紧固件可拆卸地安装到横隔壁的主轴承盖；

[12]图2是图1的2处所示的阴影椭圆突出的部分的截面图，其中为了清楚起见去除螺纹紧固件；和

[13]图3是图1的螺纹紧固件的侧视图。

具体实施方式

[14]参见附图，其中相同的附图标记贯穿几个附图对应于相同或类似的部件，在图1中示出了内燃机的一部分且总体上以10表示。内燃机10包括发动机缸体12，发动机缸体12具有在其上形成的横隔壁14。横隔壁14与主轴承盖16协作，以将曲轴18可旋转地支撑在发动机缸体12内。主轴承盖16可通过多个螺纹紧固件20可拆卸地安装到横隔壁14。

[15]横隔壁14、主轴承盖16、和多个紧固件20形成主轴承支撑结构，总体上以21表示。主轴承盖16和横隔壁14协作限定大体上圆柱形孔22，第一和第二轴瓦或衬套24、26分别保持在孔22中。

[16]第一和第二轴承衬套24、26提供轴承面，曲轴18可在所述轴承面上旋转。横隔壁14限定主轴承供给通道28，主轴承供给通道28可操作以将增压油通到曲轴18和第一和第二主轴承衬套24和26之间的交界面，以润滑该交界面。

[17]主轴承盖16包括主体30。主体30包括第一和第二腿部分32和34，第一和第二腿部分32和34具有在它们之间延伸的鞍座部分36。主轴承盖16在例如铸造过程期间与横隔壁14整体形成。在铸造之后，主轴承盖16通过断裂或破裂操作从横隔壁14分开。因而，主轴承盖16的安装表面38和横隔壁14的安装表面40各具有不规则但互补的表面，所述表面是可接合的，以在主轴承盖16和横隔壁14之间提供对准手段。

[18]所示示例的主轴承盖16和横隔壁14从蠕墨铁铸造，从而提供必要的断裂特征。主轴承盖16和横隔壁14协作限定孔42，孔42设置为足以在其中接收螺纹紧固件20。然而，应当注意，主轴承盖16和横隔壁14的制造并不限于铸造蠕墨，只要保持必要的断裂特征即可。

[19]现在参见图2且继续参见图1，示出了由图1的2处表示的阴影线突出的轴承支撑结构21的一部分。为了清楚起见，在图2中移开了紧固件20，且下文将参见图3更详细地描述紧固件20的结构。

[20]孔42具有第一孔部分44、第二孔部分46、和螺纹部分48。第一孔部分44具有预定直径D₁，而第二孔部分46具有预定直径D₂。预定直径D₁小于预定直径D₂。第二孔部分46由主轴承盖16限定，而螺纹部分48由横隔壁14限定。

[21]螺纹部分48具有在其上形成的具有预定直径和节距的多个螺纹49。主轴承盖16和横隔壁14协作限定孔42的第一孔部分44。第一孔部分44具有高精度的公差，即在尺寸上和几何形状上均被控制，且通过精密机加工形成，例如铰孔操作。

[22]参见图3且继续参见图1和2，示出了图1的螺纹紧固件20。螺纹紧固件20包括头部50、柄部52、和螺纹部分54。螺纹部分54包括多个螺纹56，所述多个螺纹56设置为足以螺纹接合在孔42的螺纹部分48上形成的互补螺纹49，以相对于横隔壁14保持螺纹紧固件20。

[23]螺纹紧固件20的头部50可操作接合主轴承盖16，从而相对于横隔壁14保持主轴承盖16。柄部52包括大体上环形的轴环58，所述轴环58在柄部上形成且具有预定直径D₃，预定直径D₃小于孔42的预定直径D₁。

[24]环形轴环58设置为接收在孔42的第一孔部分44内，且可操作以在主轴承盖16和横隔壁14之间提供精确的对准。环形轴环58的预定直径D₃具有高精度的公差，即在尺寸上和几何形状上被控制，且通过精密成形或精密机加工形成，例如研磨操作。

[25]在一个实施例中，环形轴环58和孔42的第一孔部分44之间的间隙处于0.02mm到0.20mm的范围内，但不限于此。环形轴环58和孔42的第一孔部分44协作以降低在内燃机10组装期间主轴承盖16和横隔壁14之间未对准的可能性。因而，可以显著降低由于主轴承盖16未对准引起的发动机损坏。

[26]也提供对准主轴承支撑结构21的方法，所述方法包括：提供所述主轴承支撑结构21；设置至少一个孔42，所述孔42穿过主轴承盖16的每个且延伸到横隔壁14中；提供紧固件20以安装到所述孔42的每一个中；和将所述紧固件20安装到所述孔42的每一个中，使得所述紧固件20的环形轴环58与所述孔42协作，以将所述主轴承盖16中的每个与所述横隔壁14精确地对准。

[27]在示范性方法中，主轴承支撑结构21包括横隔壁14、主轴承盖16和多个紧固件20。横隔壁14和主轴承盖16通过铸造过程整体形成。随后，主轴承盖16通过断裂或破裂操作从横隔壁14分开，从而，主轴承盖16的安装表面38和横隔壁14的安装表面40各具有不规则但互补的表面，所述表面是可接合的，以在重新组装时在主轴承盖16和横隔壁14之间提供对准手段。

[28]主轴承支撑结构包括孔42，孔42延伸穿过主轴承盖16且延伸到横隔壁14中。每个孔42具有第一孔部分44、第二孔部分46、和螺纹部分48。每个孔42的第一孔部分44具有预定直径D₁，预定直径D₁小于第二孔部分46的预定直径D₂。第一孔部分44具有高精度的公差，即在尺寸上和几何形状上均被控制。

[29]多个紧固件20中的每个包括头部50、柄部52、和螺纹部分54。螺纹部分54包括多个螺纹56，所述多个螺纹56设置为足以螺纹接合在每个孔42的螺纹部分48上形成的互补螺纹49。

[30]多个紧固件中的每个的柄部52包括的具有直径D₃的轴环58，直径D₃小于直径D₁。环形轴环58设置为接收在孔42的第一孔部分内，且可操作以在主轴承盖16和横隔壁14之间提供精确的对准。

[31]虽然上述孔42具有第一和第二孔部分44和46，第一和第二孔部分44和46形成大体上台阶形的孔，本领域技术人员将认识到，孔42可形成为仅具有第一孔部分44，从而除了螺纹部分48之外，整个孔42是带有第一预定直径D₁的具有高精度公差的孔，即在尺寸上和几何形状上被控制。

[32]此外，虽然已经详细描述用于实施本发明的最佳模式，本发明所属领域技术人员将认识到在所附权利要求书范围内用于实施本发明的各种可替换设计和实施例。

Claims (20)

1.一种用于具有发动机缸体的内燃机的主轴承支撑结构，所述主轴承支撑结构包括:

在发动机缸体上形成的横隔壁；

主轴承盖，所述主轴承盖通过至少一个螺纹紧固件可拆卸地安装到所述横隔壁；

其中，所述横隔壁和所述主轴承盖协作限定至少一个孔，所述至少一个孔设置为足以接收所述至少一个螺纹紧固件；

其中，所述孔包括螺纹部分和具有第一预定直径的第一孔部分；

其中，所述横隔壁限定所述螺纹部分，所述主轴承盖和所述横隔壁协作形成所述第一孔部分；

其中，所述至少一个螺纹紧固件包括柄部和螺纹部分，所述至少一个螺纹紧固件的所述螺纹部分可与所述孔的所述螺纹部分接合；和

其中，所述柄部包括大体上环形的轴环部分，所述轴环部分定尺寸为接收在所述孔的所述第一孔部分内以将所述主轴承盖与所述横隔壁对准。

2.根据权利要求1所述的主轴承支撑结构，其特征在于，还包括:

具有第二预定直径的第二孔部分；

其中，所述第二预定直径大于所述第一预定直径；且

其中，所述主轴承盖限定所述第二孔部分。

3.根据权利要求1所述的主轴承支撑结构，其特征在于，所述孔的所述第一孔部分通过铰孔形成。

4.根据权利要求1所述的主轴承支撑结构，其特征在于，所述柄部分的大体上环形轴环部分通过精密成形和研磨之一形成。

5.根据权利要求1所述的主轴承支撑结构，其特征在于，所述主轴承盖与横隔壁整体形成，且随后通过断裂过程从横隔壁分开，使得由横隔壁上的安装表面和主轴承盖上的安装表面限定断裂线，所述断裂线与所述第一孔部分相交。

6.根据权利要求1所述的主轴承支撑结构，其特征在于，所述大体上环形轴环和第一孔部分之间的间隙在大约0.02mm和0.20mm之间。

7.根据权利要求1所述的主轴承支撑结构，其特征在于，横隔壁和主轴承盖从蠕墨铁形成。

8.一种内燃机，所述内燃机包括主轴承支撑结构，所述主轴承支撑结构包括:

主轴承盖，所述主轴承盖通过至少一个螺纹紧固件可拆卸地安装到横隔壁；

其中，所述横隔壁和所述主轴承盖协作限定至少一个孔，所述至少一个孔设置为足以接收所述至少一个螺纹紧固件；

其中，所述孔包括螺纹部分和具有第一预定直径的第一孔部分；

其中，所述横隔壁限定所述螺纹部分，所述主轴承盖和所述横隔壁协作形成所述第一孔部分；

其中，所述至少一个螺纹紧固件包括柄部和螺纹部分，所述至少一个螺纹紧固件的所述螺纹部分可与所述孔的所述螺纹部分接合；和

其中，所述柄部包括大体上环形的轴环部分，所述轴环部分定尺寸为接收在所述孔的所述第一孔部分内以将所述主轴承盖与所述横隔壁对准。

9.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述主轴承支撑结构还包括:

具有第二预定直径的第二孔部分；

其中，所述第二预定直径大于所述第一预定直径；且

其中，所述主轴承盖限定所述第二孔部分。

10.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述孔的所述第一孔部分通过铰孔形成。

11.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述柄部分的大体上环形轴环部分通过精密成形和研磨之一形成。

12.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述主轴承盖与横隔壁整体形成，且随后通过断裂过程从横隔壁分开，使得由横隔壁上的安装表面和主轴承盖上的安装表面限定断裂线，所述断裂线与所述第一孔部分相交。

13.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述大体上环形轴环和第一孔部分之间的间隙在大约0.02mm和0.20mm之间。

14.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，横隔壁和主轴承盖从蠕墨铁形成。

15.一种将用于内燃机的主轴承支撑结构对准的方法，所述方法包括以下步骤:

提供所述主轴承支撑结构，所述主轴承支撑结构包括横隔壁部分和至少一个主轴承盖；

设置至少一个孔，所述孔穿过所述至少一个主轴承盖且延伸到横隔壁中，其中所述至少一个孔包括第一部分和螺纹部分；

提供用于所述至少一个孔的每个的螺纹紧固件，其中所述螺纹紧固件包括柄部、环形轴环部分和螺纹紧固件部分；和

将所述螺纹紧固件安装到所述至少一个孔的每一个中，以将至少一个主轴承盖组装到横隔壁部分，使得所述螺纹紧固件的环形轴环部分足够牢固地装配在所述至少一个孔内，以将所述至少一个主轴承盖中的每个与所述横隔壁部分对准。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一个主轴承盖与横隔壁部分整体形成，且还包括以下步骤:

将所述至少一个主轴承盖从横隔壁部分分开；和

将所述至少一个主轴承盖重新组装到横隔壁部分。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个主轴承盖通过断裂操作从横隔壁部分分开。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述横隔壁部分包括螺纹部分，其中，横隔壁部分和至少一个主轴承盖协作形成所述第一部分。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一部分通过铰孔形成。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述螺纹紧固件的环形轴环部分通过精密成形和精密研磨之一形成。

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