專利名稱：具有振動抑制結(jié)構(gòu)的發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)動機，更具體地，涉及包括汽缸體、汽缸蓋和介于汽缸體和汽缸蓋之間的金屬板墊片的具有振動抑制結(jié)構(gòu)的發(fā)動機。
背景技術(shù)：
通常，車輛的動力單元包括發(fā)動機和變速器。變速器耦合到發(fā)動機的端面，輸出軸從該端面中延伸出(為本說明書的目的，當動力單元安裝在車輛上時，該端面一側(cè)稱為“后側(cè)”，相反的一側(cè)稱為“前側(cè)”)。具體地，通過使用多個螺栓將在殼體前端外周形成的法蘭部緊固到汽缸體的后端面，將容納變速器的離合器或變矩器的殼體耦合到汽缸體的后端面。為了增加發(fā)動機和變速器之間的耦合剛性以使整個動力單元具有更高的彎曲剛度，優(yōu)選地在較大面積上將發(fā)動機的汽缸體和變速器的殼體耦合在一起。為此目的，如圖9 所示，在發(fā)動機A的汽缸體B后端形成法蘭部Bl，該法蘭部Bl達到汽缸體B的頂部，或汽缸體B和汽缸蓋C之間的耦合面。法蘭部Bl與變速器D的殼體E的法蘭部El接觸并由螺栓 F緊固到其上。為了加強汽缸體B的法蘭Bl的頂部，可以形成從法蘭Bl頂部后方沿著汽缸體B 的頂端面向前延伸的板狀肋條B2。在該情況下，肋條B2相對于發(fā)動機A從汽缸體B的后端面向外橫向突出。同時，汽缸體B的側(cè)面由相對薄的壁構(gòu)成，這易于造成所稱的膜振動(membrane oscillation)。為了抑制該振動及其引起的噪聲，可以如日本專利申請公開2009-156061 所公開在汽缸體側(cè)壁上形成肋條。然而，如上所述，從汽缸體B的頂端面向外突出的板狀肋條B2會不利地造成振動，這樣的振動又會弓I起其他問題。更詳細地，當位于汽缸蓋C中時，燃料噴射器直接地設(shè)置在肋條B2的上方，燃料噴射器G由于其閥門的開啟/關(guān)閉運動會造成所稱的滴答振動(ticking vibration)，該振動進而傳遞給汽缸體B的肋條B2，從而可能造成肋條B2的共振。肋條B2的該振動或者由肋條B2的傳遞振動造成的汽缸體B側(cè)壁的膜振動會造成上述問題。

實用新型內(nèi)容鑒于上述問題，本實用新型的一個目的是提供這樣的發(fā)動機，其具有用于抑制從發(fā)動機的汽缸蓋頂部側(cè)面橫向突出的突出部(如用于耦合汽缸體與變速器的法蘭的加強肋條)的振動及該振動造成的噪聲的結(jié)構(gòu)，同時通過將金屬板墊片用作介于汽缸體和汽缸蓋的突出部之間的出口部分來最小化發(fā)動機重量的增加。根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種發(fā)動機，該發(fā)動機包括形成有直線排列并界定出燃燒室的一部分多個汽缸孔的汽缸體、安裝在汽缸體的頂面上的汽缸蓋，及介于汽缸體和汽缸蓋之間的金屬板墊片。該發(fā)動機還包括從汽缸體的側(cè)部向外橫向突出的第一突出部，從汽缸蓋的側(cè)部向外橫向突出的第二突出部，第一突出部和第二突出部沿著汽缸體和汽缸蓋之間的耦合面彼此面對，從金屬板墊片的主體延伸并位于第一突出部和第二突出部之間的延伸部，設(shè)置在延伸部中的彈性部，該彈性部在垂直于耦合面的方向上彈性地形成，且當汽缸蓋緊固到汽缸體上時該彈性部在第一突出部和第二突出部之間壓縮。根據(jù)本實用新型的這一方面，通過在第一突出部和第二突出部之間在金屬板墊片的延伸部中設(shè)置彈性部，汽缸體中產(chǎn)生振動在彈性部中被吸收而不會到達汽缸蓋。而且，汽缸蓋中產(chǎn)生的振動也被吸收而不會到達汽缸體。因此，可以抑制振動在汽缸體和汽缸蓋之間傳遞。本實用新型的發(fā)動機還可以包括設(shè)置在所述汽缸蓋的側(cè)面以直接噴射燃料到所述燃燒室中的燃料噴射器。如果所述燃料噴射器設(shè)置在汽缸蓋的側(cè)面以直接噴射燃料到燃燒室中，則可以防止燃料噴射器造成的滴答振動從第二突出部傳遞到第一突出部。因此，即使燃料噴射器為振動源，也可以有效地抑制第一突出部的振動和汽缸體的側(cè)面的膜振動造成的噪聲。優(yōu)選地，該發(fā)動機可以包括設(shè)置在汽缸體的后端面的法蘭，所述法蘭達到汽缸體和汽缸蓋之間的耦合面，可以設(shè)置從法蘭的頂部后方向前延伸的加強肋條。也可以在汽缸蓋的后側(cè)面設(shè)置連接凸臺以用于連接噴射燃料到最后方的燃燒室中的燃料噴射器，加強肋條可以構(gòu)成第一突出部，且連接凸臺的底部可以構(gòu)成第二突出部。第一突出部和第二突出部由起其他作用的部件形成，從而消除了新設(shè)置突出部的需要。這因此可以避免增加汽缸體和汽缸蓋的重量，同時實現(xiàn)振動和噪聲的減少。本實用新型的發(fā)動機也可以包括設(shè)置為在加工汽缸蓋時使用并從發(fā)動機的側(cè)面橫向突出的基準部。如果包括設(shè)置為在加工汽缸蓋時使用并從發(fā)動機的側(cè)面橫向突出的基準部，則加強肋條可以構(gòu)成第一突出部，基準部可以構(gòu)成第二突出部，而不是由連接部/連接凸臺構(gòu)成第二突出部。同樣在該情況下，類似地，第一突出部和第二突出部由起其他作用的部件形成，從而消除了新設(shè)置突出部的需要。這因此可以避免增加汽缸體和汽缸蓋的重量，同時實現(xiàn)振動和噪聲的減少。優(yōu)選地，彈性部可以是在延伸部中形成的半凸筋部(half-bead portion)。類似于在墊片中形成的凸筋(bead)制造彈性部以密封燃燒室或水套。因此，不需要用于形成彈性部的任何專門加工，從而可以降低該墊片的制造成本。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的發(fā)動機的后部的透視圖。圖2是該發(fā)動機的后部的側(cè)視圖。圖3是沿圖2中的線X — X截取得到的燃燒室的剖面圖。圖4是汽缸體的要部的俯視圖。圖5是汽缸蓋的要部的仰視圖。圖6是墊片的要部的俯視圖。圖7是圖6中的線Y — Y截取得到的墊片的要部的放大剖面圖。圖8是示出墊片的延伸部分的夾緊狀態(tài)的示意圖。[0027]圖9是示出現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。
具體實施方式
下面，描述根據(jù)本實用新型的發(fā)動機的振動抑制結(jié)構(gòu)的實施例。圖1和圖2示出在根據(jù)該實施例的發(fā)動機1后部，汽缸體10和汽缸蓋20的耦合部分。汽缸體10和汽缸蓋20由汽缸蓋螺栓(未示出)耦合到彼此以便分別在汽缸體10的耦合面11和汽缸蓋20的耦合面21之間包含金屬板墊片30。法蘭部12設(shè)置在汽缸體10的后端面，并達到耦合到汽缸蓋20的耦合面11 (耦合面11對應(yīng)于汽缸體10的最上部)。在容納變速器的離合器(或變矩器)的殼體40前端的法蘭部41與法蘭部12接觸。這些法蘭部12和41在包括最上部的圍繞殼體的兩個或多個位置上由螺栓42緊固。從而，發(fā)動機1的汽缸體10和變速器的殼體40耦合到彼此。 如圖1和圖2所示，對于每個汽缸，兩個進氣道22在汽缸蓋20的側(cè)面上開口，且燃料噴射閥的安裝孔23也在汽缸蓋20中形成。另外，雖然未示出，對于每個汽缸，兩個排氣道在汽缸蓋20的相反側(cè)的另一側(cè)面上開口。在此，如圖3所示，汽缸體10的汽缸孔13、配合在汽缸孔13中的活塞51、及作為汽缸蓋20下表面的屋脊形部分M構(gòu)成了每個燃燒室52?；鸹ㄈ?3連接到汽缸蓋20以便指向燃燒室52的中央。插入到汽缸蓋20側(cè)面的安裝孔23中的燃料噴射閥M從側(cè)邊面對燃燒室52的內(nèi)部以便直接噴射燃料到燃燒室52中。如圖2和圖4所示，在汽缸體10后部的側(cè)面，形成懸伸部分14，該懸伸部分從法蘭部12的最上部的后側(cè)部分向前延伸并懸伸到發(fā)動機1的側(cè)面。懸伸部分14充當用于加強法蘭部12的最上部的加強肋條。懸伸部分14的上表面14a與耦合到汽缸蓋20的汽缸體10的耦合面11 (墊片30 的中介面)形成同一個面。懸伸部分14形成為具有懸伸量的形狀，且該懸伸量在從法蘭部 12延伸到前側(cè)的預(yù)定范圍內(nèi)基本上向側(cè)方不變，并從該范圍向前逐漸減少。在汽缸體10中懸伸部分14的前方，設(shè)置多個質(zhì)量塊部分15，以使每個質(zhì)量塊部分 15位于汽缸蓋20中的燃料噴射閥的安裝孔23的緊接下方，從耦合面11向下延伸，并且也突出到發(fā)動機1的側(cè)面。從而，汽缸體10的側(cè)壁面的振動得到抑制。另一方面，如圖2和圖5所示，在汽缸蓋20側(cè)面中用于最后方的汽缸的燃料噴射閥的安裝孔23的緊接下方，設(shè)置第一突出部分沈，該部分沈由構(gòu)成安裝孔23的凸臺部分 25的下部的加厚部分形成，并懸伸到發(fā)動機1的側(cè)面。第一突出部分沈位于懸伸部分14 在汽缸體10中前后方向上的大致中心部分的緊接上方。第一突出部分沈的下表面26a與汽缸蓋20的耦合面21 (墊片30的中介面)形成同一個面。在汽缸蓋20的側(cè)面的一部分中，在汽缸體10的懸伸部分14的前部的緊接上方， 設(shè)置懸伸到發(fā)動機1的側(cè)面的第二突出部分27，該部分27的下表面27a與汽缸蓋20的耦合面21 (墊片30的中介面)形成同一個面。通常，圍繞汽缸蓋20在兩個或多個位置上設(shè)置第二突出部分27，且在加工汽缸蓋20、裝配部件到汽缸蓋20等情況下，將每個第二突出部分27用作加工基準部之一。因此，汽缸體10中懸伸部分14的與耦合面11和21形成同一個面的上表面1 面對汽缸蓋20中第一突出部分沈的下表面26a和第二突出部分27的下表面27a。[0039]如圖6和圖7所示，墊片30是金屬板墊片，并且是通過將外側(cè)金屬板32層壓到中央金屬板31兩側(cè)并由位于兩個或多個位置的夾持部件33將這些板整體耦合來形成的。墊片30的主體部分34制作為具有與汽缸體10和汽缸蓋20之間的耦合面11和21的形狀相對應(yīng)的形狀。在主體部分34中形成數(shù)量與汽缸數(shù)量相同的圓形孔35，該圓形孔35對應(yīng)于汽缸體10中的汽缸孔13及兩個或多個汽缸蓋螺栓的插孔36。圍繞圓形孔35以及圍繞汽缸蓋螺栓插孔36設(shè)置通過使外側(cè)金屬板32膨出而形成的凸筋部分37。當耦合汽缸體10和汽缸蓋20時，凸筋部分37被按下，從而其彈性斥力圍繞圓形孔35和圍繞汽缸蓋螺栓插孔36進行密封，以防止燃燒氣體從燃燒室52泄漏、防止冷卻水從水套泄漏等。從主體部分34突出的第一延伸部分38和第二延伸部分39形成在墊片30中。如圖4和圖5中的虛線所示，延伸部分38和39設(shè)置在相應(yīng)的部分，在該處汽缸體10的懸伸部分14的上表面Ha和汽缸蓋20的第一突出部分沈的下表面26a和第二突出部分27的下表面27a彼此面對。所稱的“半凸筋”形狀的彈性部38a和39a分別形成在延伸部分38和39中。艮口， 如在圖7中放大示出第一延伸部分38，外側(cè)金屬板32設(shè)置有第一斜面部分32a、平坦部分 32b、第二斜面部分32c、及末端部分32d，其中第一斜面部分3 從延伸部分38的基部朝向末端側(cè)從與中央金屬板31緊密接觸的狀態(tài)向互相分離的方向上傾斜；平坦部分32b從斜面部分3 朝向末端側(cè)伸展；第二斜面部分32c在互相接近的方向上朝向平坦部分32b的末端側(cè)傾斜；末端部分32d在較遠的末端側(cè)再次與中央金屬板31緊密接觸。從而，外側(cè)金屬板32的平坦部分32b向兩側(cè)膨出，且膨出部分充當有彈性地排斥來自兩側(cè)的壓力的彈性部38a和39a。接下來，描述該實施例的操作。在發(fā)動機1的汽缸體10的后端部形成法蘭部12， 該法蘭部達到與汽缸蓋20耦合的耦合面11。用螺栓42將容納變速器側(cè)的離合器或變矩器的殼體40的法蘭部41緊固到法蘭部12。因此，發(fā)動機1的汽缸體10和殼體40在大面積上耦合，且由發(fā)動機和變速器構(gòu)成的動力單元獲得較高的彎曲剛度。在汽缸體10的后部的側(cè)面形成懸伸部分14，該懸伸部分從法蘭部12的最上部的后側(cè)部分延伸到前側(cè)并懸伸到發(fā)動機1的側(cè)面，且懸伸部分14充當加強法蘭部12的最上部的肋條。因此，法蘭部12的剛性，及作為結(jié)果，汽缸體10和變速器的殼體40之間的耦合剛性得到提高以進一步提高動力單元的彎曲剛度。此外，設(shè)置于汽缸蓋20的側(cè)面的第一突出部分沈的下表面26a和第二突出部分 27的下表面27a面對汽缸體10的懸伸部分14的上表面14a。墊片30的第一延伸部分38 和第二延伸部分39位于面對的表面之間。當汽缸體10和汽缸蓋20緊固在一起且墊片30 介于其間時，墊片30的第一延伸部分38和第二延伸部分39也被插入，并介于懸伸部分14 的上表面Ha與第一突出部分沈的下表面26a和第二突出部分27的下表面27a之間。同時，連接到汽缸蓋20的安裝孔23的最后方的汽缸的燃料噴射閥M位于懸伸部分14的緊接上方。由燃料噴射閥M的開啟和關(guān)閉造成的滴答振動在燃料噴射閥安裝孔23 的凸臺部分25側(cè)面被傳遞給汽缸體10上的懸伸部分14。從而，懸伸部分14將振動，然而， 通過上述配置，振動的傳遞可以得到抑制。即，如上所述，墊片30的第一延伸部分38和第二延伸部分39介于汽缸體10的懸伸部分14的上表面1 與汽缸蓋20的第一突出部分沈的下表面26a和第二突出部分27 的下表面27a之間。這樣，在第一延伸部分38的彈性部38a和第二延伸部分39的彈性部 39a，如圖8示出介入的開始狀態(tài)，以第一延伸部分38為例，在未介入的狀態(tài)下向兩側(cè)膨出的外側(cè)金屬板32的第一部分32b被壓縮，以便通過汽缸體10和汽缸蓋20之間的緊固力“f” 緊密接觸中央金屬板31。結(jié)果，彈性斥力將平坦部分32b壓向懸伸部分14的上表面1 及第一突出部分26的下表面26a和第二突出部分27的下表面27a。因此，即使由于燃料噴射閥M引起的滴答振動被傳遞到汽缸蓋20的第一突出部分沈和第二突出部分27，墊片30中的第一延伸部分38的彈性部38a和第二延伸部分39 的彈性部39a也可以吸收振動，并抑制振動朝向汽缸體10的懸伸部分14的傳遞。從而，懸伸部分14的振動可以得到抑制，汽缸體10的側(cè)壁面的膜振動也可以得到抑制，且由懸伸部分14自身的振動、汽缸體側(cè)壁面的膜振動等造成的噪聲也可以減少。在該情況下，汽缸體10的懸伸部分14由加強法蘭部12的最上部的肋條構(gòu)成，且汽缸蓋20的第一突出部分沈和第二突出部分27分別由燃料噴射閥安裝孔23的凸臺部分 25的下部和加工基準部構(gòu)成。因此，不必為了抑制振動和噪聲而在汽缸體10和汽缸蓋20 中形成新的肋條或新的質(zhì)量塊，從而可以避免形成新的肋條或新的質(zhì)量塊造成的發(fā)動機重量增加。金屬板墊片30的延伸部分38的彈性部38a和延伸部分39的彈性部39a形成為半凸筋形，且可以在該墊片30中以類似于凸筋部分37的方式形成以用于燃燒室密封和水套密封。因此，不需要用于形成彈性部38a和39a的專門加工，從而不會造成墊片30的制造成本顯著增加。應(yīng)理解，本文中的實施例是示例性而非限制性的，因為本實用新型的范圍由權(quán)利要求而不是說明書限定，且落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，或這樣的范圍的等價之內(nèi)的所有改變因此旨在由權(quán)利要求所涵蓋。
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權(quán)利要求1.一種發(fā)動機，其特征在于，包括形成有直線排列并界定出多個燃燒室的多個汽缸孔的汽缸體； 安裝在所述汽缸體的頂面上的汽缸蓋； 介于所述汽缸體和所述汽缸蓋之間的金屬板墊片； 從所述汽缸體的側(cè)部向外橫向突出的第一突出部；從所述汽缸蓋的側(cè)部向外橫向突出的第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部沿著所述汽缸體和所述汽缸蓋之間的耦合面彼此面對；從所述金屬板墊片的主體延伸并位于所述第一突出部和所述第二突出部之間的延伸部；及設(shè)置在所述延伸部中的彈性部，所述彈性部在垂直于所述耦合面的方向上彈性地形成，且當所述汽缸蓋緊固到所述汽缸體上時，所述彈性部在所述第一突出部和所述第二突出部之間壓縮。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述發(fā)動機還包括設(shè)置在所述汽缸蓋的側(cè)面以直接噴射燃料到所述燃燒室中的燃料噴射器。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，設(shè)置在所述汽缸體的后端面的法蘭，所述法蘭達到所述汽缸體和所述汽缸蓋之間的耦合面；設(shè)置為從所述法蘭的頂部后方向前延伸的加強肋條；及設(shè)置在所述汽缸蓋的后側(cè)面、用于連接噴射燃料到最后方的燃燒室的燃料噴射器的連接凸臺；其中，所述加強肋條構(gòu)成所述第一突出部；且所述連接凸臺的底部構(gòu)成所述第二突出部。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，設(shè)置在所述汽缸體的后端面的法蘭，所述法蘭達到所述汽缸體和所述汽缸蓋之間的耦合面；設(shè)置為從所述法蘭的頂部后方向前延伸的加強肋條；及設(shè)置為在加工汽缸蓋時使用并從發(fā)動機的側(cè)面橫向突出的基準部； 其中，所述加強肋條構(gòu)成所述第一突出部；且所述基準部構(gòu)成所述第二突出部。
5.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，設(shè)置在所述汽缸體的后端面的法蘭，所述法蘭達到所述汽缸體和所述汽缸蓋之間的耦合面；設(shè)置為從所述法蘭的頂部后方向前延伸的加強肋條；及設(shè)置為在加工汽缸蓋時使用并從發(fā)動機的側(cè)面橫向突出的基準部； 其中，所述加強肋條構(gòu)成所述第一突出部；且所述基準部構(gòu)成所述第二突出部。
6.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機，其特征在于，設(shè)置為在加工汽缸蓋時使用并從發(fā)動機的側(cè)面橫向突出的基準部。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項所述的發(fā)動機，其特征在于，所述彈性部是在所述延伸部中形成的半凸筋部。
專利摘要本實用新型涉及具有振動抑制結(jié)構(gòu)的發(fā)動機。在一個示例中，該發(fā)動機包括汽缸體、汽缸蓋、介于汽缸體和汽缸蓋之間的金屬板墊片、從汽缸體的側(cè)部向外橫向突出的第一突出部，及從汽缸蓋的側(cè)部向外橫向突出的第二突出部，第一突出部和第二突出部沿著汽缸體和汽缸蓋之間的耦合面彼此面對。該發(fā)動機還包括從金屬板墊片的主體延伸并位于第一突出部和第二突出部之間的延伸部，及設(shè)置在延伸部中的彈性部，該彈性部在垂直于耦合面的方向上彈性地形成，且當汽缸蓋緊固到汽缸體上時該彈性部在第一突出部和第二突出部之間壓縮。通過本實用新型，可以避免增加汽缸體和汽缸蓋的重量，同時實現(xiàn)振動和噪聲的減少。
文檔編號F02F11/00GK202031721SQ20102060416
公開日2011年11月9日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者中原康志, 土路生修, 宮內(nèi)勇馬, 富澤和廣, 松岡和洋, 細川浩司, 西川潤, 長門清則, 阿部尚元, 阿部廣幸, 須藤康博 申請人:馬自達汽車株式會社