氣缸蓋襯墊及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氣缸蓋襯墊，在不依靠面壓發(fā)生部中的珠簧常數(shù)的減小或者高度差的降低的情況下減少孔變形。為了達(dá)成該目的，本發(fā)明的氣缸蓋襯墊夾入安裝于內(nèi)燃機(jī)的氣缸體以及氣缸蓋之間，在與氣缸體中的燃燒室重疊的部位具有平面圓形的鉆孔，同時(shí)，在與氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁重疊的部位具有包圍鉆孔的周圍并且由立體形狀構(gòu)成的面壓發(fā)生部。面壓發(fā)生部被配置于隔壁的厚度方向一定位置，同時(shí)，在鉆孔周圍的圓周上局部，與隔壁的厚度方向一定位置相比，被配置于燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)。
【專利說(shuō)明】
氣缸蓋襯墊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種插入安裝于內(nèi)燃機(jī)的氣缸體以及氣缸蓋之間的氣缸蓋襯墊及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]先前以來(lái)，已知有圖6中示出大概情況的平板狀的金屬制氣缸蓋襯墊51。在該氣缸蓋襯墊51的平面上，在與氣缸體中的燃燒室重疊的部位，對(duì)應(yīng)氣缸數(shù)量設(shè)置有所需數(shù)量的平面圓形的鉆孔52，另外，在與氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁重疊的部位(隔壁重疊部)53，設(shè)置有包圍鉆孔52的周圍并且由凸緣或者臺(tái)階等立體形狀構(gòu)成的面壓發(fā)生部55。
[0003]在圖6中，以虛線描繪與氣缸體中的水套部重疊的部位(W/J重疊部)54。在該W/J重疊部54和鉆孔52之間設(shè)置有隔壁重疊部53，在該隔壁重疊部53上設(shè)置有以圖上一點(diǎn)劃線示出的面壓發(fā)生部55。另外，為了防止水套部的冷卻水向氣缸體外部泄漏，在W/J重疊部54的外側(cè)也設(shè)置有面壓發(fā)生部56。
[0004]設(shè)置于隔壁重疊部53的面壓發(fā)生部55作為使得燃燒室的高壓氣體不泄漏而進(jìn)行密封的孔用密封件設(shè)置，或者，作為使得水套部的冷卻水不向孔側(cè)泄漏而進(jìn)行密封的水用密封件設(shè)置。作為面壓發(fā)生部55的立體形狀，有由凸緣構(gòu)成的形狀(凸緣類型)、或由墊片焊(或者折返)止動(dòng)件構(gòu)成并且形成有厚度差所產(chǎn)生的臺(tái)階的形狀(止動(dòng)件類型)等。
[0005]另外，由于面壓發(fā)生部55如上作為孔用密封件以及水用密封件設(shè)置，因此，多數(shù)作為雙重的密封線形成。在圖6中，內(nèi)側(cè)的一點(diǎn)劃線示出作為在前的孔用密封件的第一面壓發(fā)生部55A，外側(cè)的一點(diǎn)劃線示出作為在后的水用密封件的第二面壓發(fā)生部55B。
[0006]第一面壓發(fā)生部55A以分別包圍多個(gè)鉆孔52的方式形成，相對(duì)于平面圓形的鉆孔52同心圓狀形成。第二面壓發(fā)生部55B以共同包圍多個(gè)鉆孔52的方式形成，但是，對(duì)于彼此鄰接的鉆孔52彼此之間的中間區(qū)域以外的部分，與第一面壓發(fā)生部55A—樣，相對(duì)于平面圓形的鉆孔52同心圓狀形成。另外，設(shè)置有這些第一以及第二面壓發(fā)生部55A、55B的隔壁重疊部53也相對(duì)于平面圓形的鉆孔52同心圓狀形成，并且作為具有一定的寬度(徑向?qū)挾?w的環(huán)狀的區(qū)域形成。另外，第一以及第二面壓發(fā)生部55A、55B的中間位置配置于隔壁重疊部53的寬度方向一定位置，隔壁重疊部53為與隔壁重疊的部位，因此，第一以及第二面壓發(fā)生部55A、55B形成為其中間位置配置于隔壁的厚度方向一定位置。
[0007]但是，通常情況下，如果在氣缸體以及氣缸蓋之間組裝氣缸蓋襯墊51并通過(guò)螺栓緊固的話，則通過(guò)伴隨螺栓緊固軸力輸入而產(chǎn)生的面壓發(fā)生部55的反作用力，氣缸體產(chǎn)生變形即產(chǎn)生所謂的孔變形。對(duì)此，由于近來(lái)的燃料效率提高的要求，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦力即減少孔變形成為大的課題。
[0008]為了減少上述孔變形，考慮在上述凸緣類型中降低其彈簧常數(shù)、在止動(dòng)件類型中降低其高度差。
[0009]但是，燃料效率提高的要求越來(lái)越嚴(yán)厲，為了進(jìn)一步減少孔變形而實(shí)施進(jìn)一步的珠簧常數(shù)的減小或高度差的降低的話，則密封件面壓越來(lái)越降低，擔(dān)心給密封性帶來(lái)障礙。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-342749號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013](發(fā)明要解決的問(wèn)題)
[0014]本發(fā)明鑒于以上問(wèn)題，其目的在于提供一種氣缸蓋襯墊及其制造方法，能夠在不依靠面壓發(fā)生部中的珠簧常數(shù)或者高度差減小等的情況下減少孔變形。
[0015](解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案)
[0016]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案的氣缸蓋襯墊夾入安裝于內(nèi)燃機(jī)的氣缸體以及氣缸蓋之間，在與所述氣缸體中的燃燒室重疊的部位具有平面圓形的鉆孔，同時(shí)，在與所述氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁重疊的部位具有包圍所述鉆孔的周圍并且由立體形狀構(gòu)成的面壓發(fā)生部，所述氣缸蓋襯墊的特征在于，所述面壓發(fā)生部被配置于所述隔壁的厚度方向一定位置，同時(shí)，在鉆孔周圍的圓周上局部，與所述隔壁的厚度方向一定位置相比，被配置于燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)。
[0017]另外，本發(fā)明技術(shù)方案的氣缸蓋襯墊，其特征在于，在上述的本發(fā)明技術(shù)方案所記載的氣缸蓋襯墊中，所述面壓發(fā)生部具有作為孔用密封件的第一面壓發(fā)生部和作為水用密封件的第二面壓發(fā)生部的組合，所述第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置被配置于所述隔壁的厚度方向一定位置，同時(shí)，在鉆孔周圍的圓周上局部，與所述隔壁的厚度方向一定位置相比，被配置于燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)。
[0018]另外，本發(fā)明技術(shù)方案的氣缸蓋襯墊的制造方法，其特征在于，在制造上述的本發(fā)明技術(shù)方案所記載的氣缸蓋襯墊的方法中，依次實(shí)施如下工序:實(shí)測(cè)在安裝有氣缸蓋襯墊的氣缸體上發(fā)生的孔變形或者通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)的工序；以如下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的工序:作為所述實(shí)測(cè)或者預(yù)測(cè)的結(jié)果，在所述氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁向水套部側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，面壓發(fā)生部與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于燃燒室側(cè)，同時(shí)，在所述隔壁向燃燒室側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，面壓發(fā)生部與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于水套部側(cè);基于所述設(shè)計(jì)制作氣缸蓋襯墊的工序。
[0019]進(jìn)一步，本發(fā)明技術(shù)方案的氣缸蓋襯墊的制造方法，其特征在于，在制造上述的本發(fā)明技術(shù)方案所記載的氣缸蓋襯墊的方法中，依次實(shí)施如下工序:實(shí)測(cè)在安裝有氣缸蓋襯墊的氣缸體上發(fā)生的孔變形或者通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)的工序；以如下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的工序:作為所述實(shí)測(cè)或者預(yù)測(cè)的結(jié)果，在所述氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁向水套部側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于燃燒室側(cè)，同時(shí)，在所述隔壁向燃燒室側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于水套部側(cè);基于所述設(shè)計(jì)制作氣缸蓋襯墊的工序。
[0020]如上所述在氣缸體以及氣缸蓋之間組裝氣缸蓋襯墊并用螺栓緊固的話，則存在如下情況:通過(guò)伴隨螺栓緊固軸力輸入而產(chǎn)生的面壓發(fā)生部的反作用力，氣缸體產(chǎn)生變形，即產(chǎn)生所謂的孔變形，與之相對(duì)，本發(fā)明以減低這種孔變形為課題。
[0021]作為孔變形的方式，存在氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁以向水套部側(cè)傾倒的方式產(chǎn)生變形的情況。在這種情況下，與隔壁的厚度方向一定位置相比，將襯墊中的面壓發(fā)生部配置于燃燒室側(cè)，由此能夠縮小隔壁的傾倒程度。也就是說(shuō)，先前以來(lái)，由于將面壓發(fā)生部配置于隔壁的厚度方向一定位置，因此，隔壁遍及某個(gè)量而向水套部側(cè)產(chǎn)生傾倒變形，從而與隔壁的厚度方向一定位置相比使面壓發(fā)生部向水套部側(cè)移動(dòng)的話，則隔壁的傾倒程度增大，相反地，與隔壁的厚度方向一定位置相比，使面壓發(fā)生部向燃燒室側(cè)移動(dòng)的話，則隔壁的傾倒程度縮小。因此，在本發(fā)明中，在這種情況下，選擇后者并且與隔壁的厚度方向一定位置相比而將面壓發(fā)生部配置于燃燒室側(cè)。
[0022]另外，作為孔變形的不同的方式，存在氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁相反地以向燃燒室側(cè)傾倒的方式產(chǎn)生變形的情況。在這種情況下，與隔壁的厚度方向一定位置相比，將面壓發(fā)生部配置于水套部側(cè)，由此能夠縮小隔壁的傾倒程度。也就是說(shuō)，先前以來(lái)，由于將面壓發(fā)生部配置于隔壁的厚度方向一定位置，因此，隔壁遍及某個(gè)量而向燃燒室側(cè)產(chǎn)生傾倒變形，并且，與隔壁的厚度方向一定位置相比，使面壓發(fā)生部向燃燒室側(cè)移動(dòng)的話，則隔壁的傾倒程度增大，相反地，與隔壁的厚度方向一定位置相比，使面壓發(fā)生部向水套部側(cè)移動(dòng)的話，則隔壁的傾倒程度縮小。因此，在本發(fā)明中，在這種情況下，選擇后者并且與隔壁的厚度方向一定位置相比而將面壓發(fā)生部配置于的水套部側(cè)。
[0023]此外，由于孔變形發(fā)生在鉆孔的周圍的圓周上局部，因此，與之對(duì)應(yīng)，在本發(fā)明中，如上所述，使面壓發(fā)生部的移動(dòng)(徑向移動(dòng))僅在鉆孔的周圍的圓周上局部進(jìn)行。使面壓發(fā)生部移動(dòng)至未發(fā)生孔變形的部位的話，容易成為新的孔變形產(chǎn)生的要因，必須避免這樣的情況。
[0024]例如，將平面圓形的鉆孔當(dāng)做鐘表的表盤，在其十二點(diǎn)位置附近發(fā)生隔壁產(chǎn)生傾倒變形的孔變形的情況下，僅在其十二點(diǎn)位置附近使面壓發(fā)生部向燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)移動(dòng)，對(duì)于剩下的部分，將面壓發(fā)生部配置于隔壁的厚度方向一定位置，并且，通過(guò)流暢的曲線連結(jié)十二點(diǎn)位置附近的面壓發(fā)生部和剩下的部分的面壓發(fā)生部。另外，在十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近分別發(fā)生隔壁產(chǎn)生傾倒變形的孔變形的情況下，僅在該十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近使面壓發(fā)生部向燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)移動(dòng)，對(duì)于剩下的部分，將面壓發(fā)生部配置于隔壁的厚度方向一定位置，并且，通過(guò)流暢的曲線連結(jié)十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近的面壓發(fā)生部和剩下的部分的面壓發(fā)生部。因此，在本發(fā)明中，即使鉆孔為平面圓形，面壓發(fā)生部也不會(huì)形成為同心狀的圓形，會(huì)形成橢圓形等比較扁圓的形狀。
[0025]另外，如上所述，作為面壓發(fā)生部，在具有作為對(duì)燃燒室的高壓氣體進(jìn)行密封的孔用密封件的第一面壓發(fā)生部和作為對(duì)水套部的冷卻水進(jìn)行密封的水用密封件的第二面壓發(fā)生部的凸緣形狀的情況下，使第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置相對(duì)于隔壁的厚度方向一定位置向燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)移動(dòng)。因此，第一以及第二面壓發(fā)生部在將彼此的間隔保持為一定的狀態(tài)下移動(dòng)。
[0026]進(jìn)一步，隔壁產(chǎn)生傾倒變形的孔變形的發(fā)生狀況由于每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)格而不同，因此，在制造氣缸蓋襯墊時(shí)，首先特定(選擇)組裝氣缸蓋襯墊的發(fā)動(dòng)機(jī)。接著，在特定的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體以及氣缸蓋之間組裝將現(xiàn)有類型的面壓發(fā)生部配置于隔壁的厚度方向的一定位置的氣缸蓋襯墊，并用螺栓緊固，實(shí)測(cè)孔變形的發(fā)生狀況。該實(shí)測(cè)也可以取而代之采用利用FEM分析等的模擬實(shí)驗(yàn)得到預(yù)測(cè)值。接著，對(duì)照上述實(shí)測(cè)值或者預(yù)測(cè)值，在鉆孔的周圍遍及全周而決定面壓發(fā)生部的配置。具體而言，在以隔壁向W/J側(cè)傾倒的方式產(chǎn)生變形的情況下，與隔壁的厚度方向一定位置相比，將面壓發(fā)生部向燃燒室側(cè)(內(nèi)側(cè))配置，在隔壁以向燃燒室側(cè)傾倒的方式產(chǎn)生變形的情況下，與隔壁的厚度方向一定位置相比，將面壓發(fā)生部向水套部側(cè)(外側(cè))配置。在鉆孔的周圍遍及全周將其重復(fù)而決定多個(gè)點(diǎn)，決定每一個(gè)點(diǎn)的面壓發(fā)生部的配置點(diǎn)，通過(guò)流暢的曲線連接該面壓發(fā)生部的配置點(diǎn)，這樣，決定了遍及橢圓形而非正圓形的全周的面壓發(fā)生部的配置。接著，基于決定的遍及全周的面壓發(fā)生部的配置來(lái)制作氣缸蓋襯墊。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)格制造最佳的氣缸蓋襯墊。
[0027](發(fā)明的效果)
[0028]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)以下效果。
[0029]在本發(fā)明中，能夠在不依靠面壓發(fā)生部中的珠簧常數(shù)或者高度差的降低等的情況下減少孔變形。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的氣缸蓋襯墊的概略俯視圖。
[0031]圖2是示出該氣缸蓋襯墊中的面壓發(fā)生部相對(duì)于隔壁厚度方向一定位置的位置關(guān)系的說(shuō)明圖，(A)是示出將面壓發(fā)生部配置于隔壁厚度方向一定位置的狀態(tài)的說(shuō)明圖，(B)是示出與隔壁厚度方向一定位置相比將面壓發(fā)生部配置于燃燒室側(cè)的狀態(tài)的說(shuō)明圖，(C)是示出與隔壁厚度方向一定位置相比將面壓發(fā)生部配置于水套部側(cè)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0032]圖3是示出該氣缸蓋襯墊中的面壓發(fā)生部相對(duì)于隔壁厚度方向一定位置的位置關(guān)系的說(shuō)明圖。
[0033]圖4是示出本發(fā)明的其他實(shí)施例所涉及的氣缸蓋襯墊中的面壓發(fā)生部相對(duì)于隔壁厚度方向一定位置的位置關(guān)系的說(shuō)明圖，(A)是示出將面壓發(fā)生部配置于隔壁厚度方向一定位置的狀態(tài)的說(shuō)明圖，(B)是示出與隔壁厚度方向一定位置相比將面壓發(fā)生部配置于燃燒室側(cè)的狀態(tài)的說(shuō)明圖，(C)是示出與隔壁厚度方向一定位置相比將面壓發(fā)生部配置于水套部側(cè)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0034]圖5是示出孔變形的實(shí)測(cè)方法的一例的說(shuō)明圖。
[0035]圖6是現(xiàn)有例所涉及的氣缸蓋襯墊的概略俯視圖。
[0036]符號(hào)說(shuō)明
[0037]11氣缸蓋襯墊
[0038]12 鉆孔
[0039]13隔壁重疊部
[0040]14 W/J 重疊部[0041 ] 15外周重疊部
[0042]16、16A、16B、17 面壓發(fā)生部
[0043]18螺栓孔
[0044]19全凸緣
[0045]19a、19b、20a 斜面
[0046]19c 頂部
[0047]19d底部
[0048]20半凸緣
[0049]20b平面
[0050]20c角部
[0051]31氣缸體
[0052]32燃燒室
[0053]33隔壁
[0054]34水套部
[0055]Cl第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置
[0056]C2隔壁的厚度方向中間位置。
【具體實(shí)施方式】
[0057]本發(fā)明包括以下的實(shí)施方式。
[0058](I)在現(xiàn)有的凸緣類型或者墊片焊(或者折返)止動(dòng)件類型的氣缸蓋襯墊中，為了減小孔變形，在凸緣類型的情況下，通過(guò)降低彈簧常數(shù)來(lái)處理;在墊片焊(或者折返)止動(dòng)件類型的情況下，通過(guò)減小高度差來(lái)處理。但是，近來(lái)的燃料效率提高的要求越來(lái)越嚴(yán)厲，為了進(jìn)一步減少孔變形(=摩擦力減小)，要求減小珠簧常數(shù)、減小高度差，但是，任何一種方法都存在密封件面壓降低的負(fù)面影響(副作用)，對(duì)于降低孔變形也是有限度的。因此，要求不存在密封件面壓降低的負(fù)面影響(副作用)的處理技術(shù)。
[0059](2)在本發(fā)明中，著眼于不存在密封件面壓降低(=珠簧常數(shù)減小、高度差減小)的負(fù)面影響(副作用)并且作為減小孔的可能因素的面壓發(fā)生點(diǎn)(=負(fù)荷發(fā)生點(diǎn))，采用在彈簧常數(shù)、高度差保持原樣的情況下根據(jù)部位對(duì)該面壓發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定(可變化)，使孔變形在內(nèi)側(cè)(孔側(cè))?外側(cè)(水套側(cè))最小的手法。
[0060](3)孔變形為如下現(xiàn)象:通過(guò)螺栓緊固軸力輸入而在氣缸蓋襯墊中的凸緣等面壓發(fā)生部上產(chǎn)生反作用力，從而在孔部(隔壁)產(chǎn)生彎曲力矩的現(xiàn)象。另外，孔變形通過(guò)施加于孔(隔壁)的彎曲力矩輸入和承受該輸入的孔剛性來(lái)決定。彎曲力矩輸入通過(guò)產(chǎn)生于孔的其負(fù)荷和其作用點(diǎn)(負(fù)荷點(diǎn))和螺栓位置所決定的作用長(zhǎng)度來(lái)決定。氣缸蓋襯墊與該負(fù)荷和作用點(diǎn)(負(fù)荷點(diǎn))有關(guān)。在本發(fā)明中，該負(fù)荷(密封面壓)保持原樣使作用點(diǎn)(負(fù)荷點(diǎn))在各氣缸上產(chǎn)生變化從而實(shí)現(xiàn)孔變形降低。也就是說(shuō)，本發(fā)明為具有面壓發(fā)生點(diǎn)(負(fù)荷發(fā)生點(diǎn))可變的形狀的氣缸蓋襯墊的發(fā)明。
[0061 ] 實(shí)施例
[0062]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0063]圖1示出本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的氣缸蓋襯墊11的概略的平面。該實(shí)施例所涉及的氣缸蓋襯墊11為夾入安裝于內(nèi)燃機(jī)的氣缸體以及氣缸蓋之間的平板狀的金屬制氣缸蓋襯墊，其如下構(gòu)成。
[0064]也就是說(shuō)，在氣缸蓋襯墊11的平面上即與氣缸體中的燃燒室重疊的部位，對(duì)應(yīng)內(nèi)燃機(jī)的氣缸數(shù)設(shè)置有所需要數(shù)量的平面圓形的鉆孔12。在該鉆孔12的周圍，依次平面地設(shè)置有與氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁重疊的部位(隔壁重疊部)13、與氣缸體中的水套部重疊的部位(W/J重疊部)14以及與氣缸體中的缸體外周部重疊的部位(外周重疊部)15。
[0065]其中，氣缸體中的隔壁為圓筒狀，與之對(duì)應(yīng)，隔壁重疊部13相對(duì)于平面圓形的鉆孔12同心圓狀形成，并且作為具有一定的寬度(徑向?qū)挾?w的環(huán)狀的區(qū)域形成。在該隔壁重疊部13上以包圍鉆孔12的周圍的方式設(shè)置有由立體形狀構(gòu)成的面壓發(fā)生部16。
[0066]面壓發(fā)生部16由作為密封燃燒室的高壓氣體的孔用密封件的內(nèi)側(cè)的第一面壓發(fā)生部16A和作為密封水套部的冷卻水的水用密封件的外側(cè)的第二面壓發(fā)生部16B的組合而形成，形成雙重的密封線。
[0067]在外周重疊部15上，以包圍W/J重疊部14的周圍的方式設(shè)置有由立體形狀構(gòu)成的第三面壓發(fā)生部17。并且，另外設(shè)置螺栓孔18、水/油孔(未圖示)、包圍這些的面壓發(fā)生部(未圖不)等。
[0068]設(shè)置于隔壁重疊部13的面壓發(fā)生部16中的內(nèi)側(cè)的第一面發(fā)生部16A以分別包圍多個(gè)鉆孔12的方式形成，如圖2(A)的截面圖所示，作為由一對(duì)斜面19a、19b的組合而構(gòu)成的全凸緣19形成。另一方面，外側(cè)的第二面壓發(fā)生部16B以共同包圍多個(gè)鉆孔12的方式形成，如圖2(A)的截面圖所示，作為由斜面20a以及平面20b的組合而構(gòu)成的半凸緣20形成。
[0069]另外，如圖2(A)所示，該第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B，其中間位置Cl配置于作為氣缸體31中的隔壁33的厚度方向一定位置的中間位置C2。在鉆孔12周圍的圓周上局部，如圖2(B)所示，中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比配置于燃燒室32側(cè)，或者，在鉆孔12周圍的圓周上局部，如圖2(C)所示，中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比配置于水套部34側(cè)。由此，能夠降低氣缸體31上產(chǎn)生的孔變形。
[0070]也就是說(shuō)，如上所述，如果在氣缸體以及氣缸蓋之間組裝氣缸蓋襯墊并用螺栓緊固的話，則存在如下情況:通過(guò)伴隨螺栓緊固軸力輸入而產(chǎn)生的面壓發(fā)生部的反作用力，氣缸體產(chǎn)生變形，即產(chǎn)生所謂的孔變形。
[0071]作為孔變形，如圖2(B)中箭頭所示，存在以氣缸體31中的隔壁33向水套部34側(cè)傾倒的方式產(chǎn)生變形的情況。在這種情況下，通過(guò)將襯墊11中的第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比而配置于燃燒室32側(cè)，能夠縮小隔壁33的傾倒程度。
[0072]另外，作為孔變形，如圖2(C)中箭頭所示，存在以氣缸體31中的隔壁33向燃燒室32偵_倒的方式產(chǎn)生變形的情況。在這種情況下，通過(guò)將第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比而配置于水套部34側(cè)，能夠縮小隔壁33的傾倒程度。
[0073]例如，在圖3中，在四個(gè)并列的隔壁33中的左側(cè)的隔壁33中，將其當(dāng)作鐘表的表盤，在其十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近，發(fā)生隔壁33向水套部側(cè)34側(cè)(外側(cè))產(chǎn)生傾倒變形的孔變形，同時(shí)，在其九點(diǎn)位置附近，發(fā)生隔壁33向燃燒室32側(cè)(內(nèi)側(cè))產(chǎn)生傾倒變形的孔變形。因此，在十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比被配置于燃燒室32側(cè)(內(nèi)側(cè))。也就是說(shuō)，為圖2(B)的狀態(tài)。并且，在九點(diǎn)位置附近，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比被配置于水套部34側(cè)(外側(cè))。也就是說(shuō)，為圖2(C)的狀態(tài)。
[0074]在圖3中，在四個(gè)并列的隔壁33中從左數(shù)第二個(gè)隔壁33上不會(huì)特別產(chǎn)生孔變形，因此，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2被相同地配置。也就是說(shuō)，為圖2(A)的狀態(tài)。
[0075]在圖3中，在四個(gè)并列的隔壁33中從左數(shù)第三個(gè)隔壁33上，在十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近，發(fā)生隔壁33向水套部側(cè)34側(cè)(外側(cè))產(chǎn)生傾倒變形的孔變形。因此，在十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比被配置于燃燒室32側(cè)(內(nèi)側(cè))。也就是說(shuō)，為圖2(B)的狀態(tài)。
[0076]另外，在圖3中，在四個(gè)并列的隔壁33中的右側(cè)的隔壁33中，在其十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近，發(fā)生隔壁33向燃燒室32側(cè)(內(nèi)側(cè))產(chǎn)生傾倒變形的孔變形，同時(shí)，在其三點(diǎn)位置附近，發(fā)生隔壁33向水套部34側(cè)(外側(cè))產(chǎn)生傾倒變形的孔變形。因此，在十二點(diǎn)位置附近以及六點(diǎn)位置附近，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比被配置于水套部34側(cè)(外側(cè))。也就是說(shuō)，為圖2(C)的狀態(tài)。并且，在三點(diǎn)位置附近，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比被配置于燃燒室32側(cè)(內(nèi)側(cè))。也就是說(shuō)，為圖2(B)的狀態(tài)。
[0077]因此，通過(guò)如上記載，在四個(gè)并列的隔壁33的每一個(gè)上，能夠縮小其傾倒程度。
[0078]此外，在構(gòu)成第一面壓發(fā)生部16A的全凸緣19上，在一對(duì)斜面19a、19b之間的頂部19c或者底部19d上產(chǎn)生最大面壓，因此，以該頂部19c或者底部19d為位置的基準(zhǔn)來(lái)決定全凸緣19的配置。另外，在構(gòu)成第二面壓發(fā)生部16B的半凸緣20上，在斜面20a以及平面20b之間的角部20c上產(chǎn)生最大面壓，因此，以該角部20c為位置的基準(zhǔn)來(lái)決定半凸緣20的配置。因此，在該實(shí)施例的情況下，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl是指半凸緣19的頂部19c或者底部19d和半凸緣20的角部20c的中間位置。另外，雖然未圖示，但是，在面壓發(fā)生部由墊片焊(或者折返)止動(dòng)件構(gòu)成并且由于厚度差而形成高度差(止動(dòng)件類型)的情況下，以高度差為位置的基準(zhǔn)來(lái)決定配置。
[0079]接著，基于附圖對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0080]在圖4中示出面壓發(fā)生部16形成一重的密封線而非雙重的密封線的情況。由于孔變形的方向，使構(gòu)成該面壓發(fā)生部16的唯一的立體形狀在圓周上局部與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比配置于燃燒室32側(cè)或者水套部34側(cè)。圖示的例子為全凸緣19，因此，以其一對(duì)斜面19a、19b之間的頂部19c或者底部19d為位置的基準(zhǔn)來(lái)決定全凸緣19的配置。
[0081]另外，由于隔壁33的厚度方向中間位置C2和隔壁重疊部13的寬度方向中間位置總是一致，因此，在以上的說(shuō)明中記載的隔壁33的厚度方向中間位置(一定位置)C2能夠?qū)⑵渥鳛楦舯谥丿B部13的寬度方向中間位置(一定位置)進(jìn)行說(shuō)明。
[0082]也就是說(shuō)，即使使襯墊11中的面壓發(fā)生部16的中間位置Cl相對(duì)于隔壁33的厚度方向中間位置C2向燃燒室32側(cè)或者水套部34側(cè)發(fā)生位移而配置，襯墊11中的隔壁重疊部13的寬度方向中間位置相對(duì)于隔壁33的厚度方向中間位置C2未發(fā)生位移而總是被配置于相同的位置。因此，所說(shuō)的使襯墊11中的面壓發(fā)生部16的中間位置Cl相對(duì)于隔壁33的厚度方向中間位置C2向燃燒室32側(cè)或者水套部34側(cè)發(fā)生位移而配置，與使襯墊11中的面壓發(fā)生部16的中間位置Cl相對(duì)于隔壁重疊部13的寬度方向中間位置向燃燒室32側(cè)或者水套部34側(cè)發(fā)生位移而配置是同義。
[0083]另外，面壓發(fā)生部或者面壓發(fā)生點(diǎn)為通過(guò)組合螺栓的緊固而負(fù)荷產(chǎn)生作用導(dǎo)致最大面壓產(chǎn)生的部位。因此，在以上的說(shuō)明中記載的面壓發(fā)生部或者面壓發(fā)生點(diǎn)換言之可稱為負(fù)荷部或者負(fù)荷點(diǎn)。
[0084]下面，對(duì)上述構(gòu)成的氣缸蓋襯墊11的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0085]如上所述，氣缸體31中的燃燒室32以及水套部34側(cè)之間的隔壁33產(chǎn)生傾倒變形的孔變形的發(fā)生狀況由于每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)格而不同，因此，在制造氣缸蓋襯墊11時(shí)，首先特定(選擇)組裝氣缸蓋襯墊11的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0086]接著，測(cè)定在特定的發(fā)動(dòng)機(jī)上產(chǎn)生什么樣的孔變形，也就是說(shuō)，在特定的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體31以及氣缸蓋之間組裝將現(xiàn)有類型的面壓發(fā)生部55配置于隔壁33的厚度方向中間位置的氣缸蓋襯墊51，并用螺栓緊固，實(shí)測(cè)孔變形的發(fā)生狀況。
[0087]作為實(shí)測(cè)法，例如如圖5所示，使用油墨拉力計(jì)41進(jìn)行測(cè)試，使測(cè)量?jī)x表42抵接于隔壁(孔側(cè)壁)33的內(nèi)面并旋轉(zhuǎn)一周，每五度(可任意設(shè)定)測(cè)定其凹凸。接著，在使測(cè)量?jī)x表42下降5mm的(可任意設(shè)定)的部位同樣使測(cè)量?jī)x表42抵接于隔壁33的內(nèi)面并旋轉(zhuǎn)一周，每五度測(cè)定其凹凸，至隔壁33的下部反復(fù)實(shí)施該動(dòng)作，由此作為實(shí)測(cè)值得到隔壁33的傾倒程度。
[0088]接著，對(duì)照上述實(shí)測(cè)值進(jìn)行決定面壓發(fā)生部16的配置的設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，如圖2(B)所示，在隔壁33向水套部34側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl以與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比位于燃燒室32側(cè)的方式設(shè)計(jì)。如圖2(C)所示，在隔壁33向燃燒室32側(cè)傾倒變形的部位，第一以及第二面壓發(fā)生部16A、16B的中間位置Cl以與隔壁33的厚度方向中間位置C2相比位于水套部34側(cè)的方式設(shè)計(jì)。對(duì)于其他的部位也一并設(shè)計(jì)，做成襯墊整體的設(shè)計(jì)圖。
[0089]接著，基于做成的設(shè)計(jì)圖制作氣缸蓋襯墊11。
[0090]因此，根據(jù)該制造方法，能夠根據(jù)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)格降低孔變形從而制造最佳的氣缸蓋襯墊11，根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明人們進(jìn)行的試驗(yàn)?zāi)軌蛞约s20?30%的比例降低孔變形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣缸蓋襯墊，夾入安裝于內(nèi)燃機(jī)的氣缸體以及氣缸蓋之間，在與所述氣缸體中的燃燒室重疊的部位具有平面圓形的鉆孔，同時(shí)，在與所述氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁重疊的部位具有包圍所述鉆孔的周圍并且由立體形狀構(gòu)成的面壓發(fā)生部，所述氣缸蓋襯墊的特征在于， 所述面壓發(fā)生部被配置于所述隔壁的厚度方向一定位置，同時(shí)，在鉆孔周圍的圓周上局部，與所述隔壁的厚度方向一定位置相比，被配置于燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸蓋襯墊，其特征在于， 所述面壓發(fā)生部具有作為孔用密封件的第一面壓發(fā)生部和作為水用密封件的第二面壓發(fā)生部的組合， 所述第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置被配置于所述隔壁的厚度方向一定位置，同時(shí)，在鉆孔周圍的圓周上局部，與所述隔壁的厚度方向一定位置相比，被配置于燃燒室側(cè)或者水套部側(cè)。3.—種氣缸蓋襯墊的制造方法，其為制造權(quán)利要求1所述的氣缸蓋襯墊的方法，其特征在于，依次實(shí)施如下工序: 實(shí)測(cè)或者通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)在安裝有氣缸蓋襯墊的氣缸體上發(fā)生的孔變形的工序； 以如下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的工序:作為所述實(shí)測(cè)或者預(yù)測(cè)的結(jié)果，在所述氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁向水套部側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，面壓發(fā)生部與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于燃燒室側(cè)，同時(shí)，在所述隔壁向燃燒室側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，面壓發(fā)生部與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于水套部側(cè)； 基于所述設(shè)計(jì)制作氣缸蓋襯墊的工序。4.一種氣缸蓋襯墊的制造方法，其為制造權(quán)利要求2所述的氣缸蓋襯墊的方法，其特征在于，依次實(shí)施如下工序: 實(shí)測(cè)或者通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)在安裝有氣缸蓋襯墊的氣缸體上發(fā)生的孔變形的工序； 以如下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的工序:作為所述實(shí)測(cè)或者預(yù)測(cè)的結(jié)果，在所述氣缸體中的燃燒室以及水套部之間的隔壁向水套部側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于燃燒室側(cè)，同時(shí)，在所述隔壁向燃燒室側(cè)產(chǎn)生傾倒變形的部位，第一以及第二面壓發(fā)生部的中間位置與所述隔壁的厚度方向一定位置相比位于水套部側(cè)； 基于所述設(shè)計(jì)制作氣缸蓋襯墊的工序。
【文檔編號(hào)】F02F11/00GK105829781SQ201480068572
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月10日
【發(fā)明人】森本岳男, 具志堅(jiān)美咲, 大澤浪益
【申請(qǐng)人】Nok株式會(huì)社