连结结构的制作方法

1.本公开涉及连结结构。


背景技术：

2.在内燃机中，已知利用螺栓将气缸盖连结于缸体的连结结构。
3.通常，在该连结结构中，缸体具备：形成在多个气缸膛和水套之间的膛壁；与膛壁相对地形成在水套的外侧的套壁；以及在气缸膛间的位置形成于套壁的凸台部。在凸台部形成有供螺栓拧合的内螺纹孔。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平11－6462号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的技术问题
8.另外，在上述的连结结构中，当在缸体上连结有气缸盖时，凸台部会以内螺纹孔为中心而被向气缸盖侧牵拉。结果，例如，在水套的底面中，有可能在与凸台部相邻的部分发生应力集中。这样的应力集中成为产生疲劳破坏等的原因。
9.因此，本公开是鉴于上述情况而开发，其目的在于在利用螺栓将气缸盖连结于缸体的连结结构中，抑制应力集中。
10.用于解决技术问题的技术手段
11.根据本公开的一个方案，提供一种连结结构，利用螺栓将气缸盖连结于缸体，其特征在于，所述缸体具备：多个气缸膛；水套，其围绕所述多个气缸膛；膛壁，其形成在所述多个气缸膛与所述水套之间；套壁，其与所述膛壁相对地形成在所述水套的外侧；凸台部，其在所述多个气缸膛的一个气缸膛与所述多个气缸膛的另一个气缸膛之间的位置即气缸膛间位置处形成于所述套壁；以及内螺纹孔，其形成于所述凸台部，供所述螺栓拧合，在俯视下，在以中心位置为中心的预定的角度范围内，在所述水套的底面上设有倾斜面，所述中心位置是以所述气缸膛间的位置作为基准位置绕所述内螺纹孔中心偏离预定角度的位置。
12.优选地，所述倾斜面在所述角度范围内以随着距所述基准位置侧的开始位置的角度变大而朝向所述气缸盖侧的方式倾斜。
13.优选地，在所述角度范围内，在距所述开始位置的角度为预定角度内的位置，所述水套的通道宽度被形成为第1宽度，在距所述开始位置的角度大于所述预定角度的位置，所述水套的通道宽度被形成为比所述第1宽度大的第2宽度。
14.发明效果
15.根据本公开，在利用螺栓将气缸盖连结于缸体的连结结构中，能够抑制应力集中。
附图说明
16.图1是示出连结结构中的缸体的概略结构的俯视剖视图。
17.图2是图1所示的ii－ii线的剖视图。
18.图3是图1所示的iii部的放大剖视图。
19.图4a是表示现有结构的、图3所示的iv－iv线的剖视图。
20.图4b是表示本实施方式的结构的、图3所示的iv－iv线的剖视图。
具体实施方式
21.以下，参照附图来说明本公开的实施方式。此外，请注意本公开不限定于以下的实施方式。另外，图中所示的上下前后左右的各方向只不过是为了便于说明而确定的。
22.图1是示出连结结构100中的缸体1的概略结构的俯视剖视图，图2是图1所示的ii－ii线的剖视图。此外，图1表示图2所示的i－i线的高度位置处的剖面。
23.如图1及图2所示，连结结构100是利用螺栓3将气缸盖2(在本实施方式中，仅在图2中示出。)连结于缸体1的连结结构。
24.缸体1及气缸盖2是构成内燃机的部件。在缸体1的下部，一体地形成有曲轴箱4。气缸盖2被连接于缸体1的上部并通过螺栓3连结。
25.缸体1具备：直列的多个气缸膛10(在本实施方式中为4个。但是，在图1中仅示出2个。)；围绕多个气缸膛10的水套20；以及形成在气缸膛10与水套20之间的膛壁30。
26.另外，缸体1具备：套壁40，其与膛壁30相对地形成在水套20的外侧；凸台部50，其在气缸膛10间的位置处形成于套壁40；以及内螺纹孔60，其被形成于凸台部50，并供螺栓3拧合。
27.气缸膛10在前后方向上并列地配置成一列。气缸膛10是将活塞(未图示)可升降地容纳的空间，在俯视下被形成为截面圆形。此外，本实施方式的上下方向与气缸膛10的中心轴c的方向一致。
28.水套20是在缸体1的内部供引擎冷却水流动的通道。另外，水套20具有在上下方向上较长的截面形状，从缸体1的上表面的附近且下方的位置形成至缸体1的下表面的附近且上方的位置。水套20以围绕多个气缸膛10的周围的方式形成。
29.膛壁30具有：在前后方向上并列地配置的多个(在图1中为2个)的圆筒状的壁部31；以及膛分隔壁部32，其将相邻的壁部31彼此一体地连接而形成。气缸膛10由圆筒状的壁部31的内壁面界定。
30.套壁40在俯视下被形成为在前后方向上较长的框状，在与膛壁30之间隔开间隙地配置。水套20由膛壁30与套壁40的间隙界定。
31.凸台部50在气缸膛10列方向(前后方向)上被形成于位于相邻的气缸膛10间的套壁40。另外，凸台部50分别被形成于左右两侧的套壁40。
32.另外，凸台部50以朝向膛分隔壁部32从套壁40向左右方向的内侧突出的方式形成。
33.本实施方式的凸台部50在俯视下被形成为截面大致半圆状，在中心部分具有内螺纹孔60。另外，凸台部50具有以前后方向上的气缸膛10间的位置(将气缸膛10的中心轴c间二等分的位置)作为基准位置a1而前后对称的截面形状。
34.如图2所示，内螺纹孔60沿上下方向从缸体1的上表面延伸至下部。内螺纹孔60的下端61位于比水套20的底面21更高的位置。此外，在图1中，内螺纹孔60处于看不见的高度位置，但是，为了能够在俯视下理解位置而为了方便进行了记载。
35.在气缸盖2上，形成有与缸体1的内螺纹孔60同轴地配置的螺栓插通孔70。通过将螺栓3从上方插通于螺栓插通孔70并拧合于内螺纹孔60，从而将气缸盖2连结于缸体1。此外，附图标记80是形成在气缸盖2的内部的水套。
36.此外，当在缸体1上连结了气缸盖2时，凸台部50由螺栓3以内螺纹孔60为中心向气缸盖2侧(上侧)牵拉。
37.由此，在水套20的底面21中，在与凸台部50相邻的部分，产生向上侧牵拉的应力。
38.尤其是，在本实施方式中，如图3所示，在以绕内螺纹孔60的中心x从基准位置a1偏离预定角度α的位置作为中心位置a2的预定的角度范围β内，凸台部50的表面51具有从内螺纹孔60侧朝向膛壁30侧突出的圆弧状的截面形状。在水套20的底面21中，在这样的与凸台部50相邻的角度范围β内的区域d中，存在应力集中的倾向。
39.在此，图4a、图4b是图3所示的iv－iv线的剖视图，图4a表示现有结构，图4b表示本实施方式的结构。此外，在图3和图4a、图4b中，仅示出了比基准位置a1靠前方的结构。比基准位置a1靠后方的结构与前方的结构为前后对称的关系，能够获得同样的作用效果。
40.如图4a所示，在现有结构的情况下，水套20的底面21在上述的角度范围β内成为与图1所示的气缸膛10的中心轴c垂直的平面(为了方便，称为水平面。)。在此情况下，在该角度范围β内的区域d中，由于与气缸膛10的中心轴c平行地向上侧牵拉的应力p1，而产生应力集中。
41.即，在假设底面21为水平面的情况下，本实施方式中所说的“预定的角度范围β”意味着通过模拟试验等发现了应力集中的角度范围。这样的应力集中在水套20的底面21或凸台部50的表面51中成为产生疲劳破坏等的原因。
42.与此不同，如图4b所示，在本实施方式中，在上述的角度范围β内，在水套20的底面21上设有倾斜面22。具体而言，在角度范围β内的区域d的整体上形成有倾斜面22。另外，倾斜面22在角度范围β内以随着距基准位置a1侧的开始位置b的角度变大而朝向气缸盖2侧(上侧)的方式倾斜。此外，倾斜面22在角度范围β内被形成于底面21的整体，但是，也可以仅形成于包含区域d的底面21的一部分。
43.根据本实施方式，在位于角度范围β内的区域d的面上，与气缸膛10的中心轴c平行地向上侧牵拉的应力p1被分解为平行于倾斜面22的应力p2和垂直于倾斜面22的应力p3。结果，在区域d中产生的应力被分散，能够抑制应力集中。于是，能够抑制应力集中导致的疲劳破坏等。另外，由此，缸体1的结构强度提高，能够提供适于更高的压缩比等的内燃机。
44.另外，如图3所示，在角度范围β内，在距开始位置b的角度较小的位置，水套20的通道宽度w1形成得较小，在距开始位置b的角度较大的位置，该通道宽度w2形成得较大(w2＞w1)。
45.而且，将图3和图4b对比观察可知，在较大的通道宽度w2的位置，与较小的通道宽度w1的位置相比，底面21的高度位置形成得较高，对应地，水套20的底壁部23成为厚壁。由此，即使在较大的通道宽度w2的位置，也能够确保底面21的强度，能够有效地抑制疲劳破坏等。
46.另一方面，上述的基本实施方式在不脱离本公开的主旨的范围内能够适当变形而实施。
47.例如，如图2所示，在基本实施方式中，内螺纹孔60的下端61的高度位置是比水套20的底面21更高的位置，但是，也可以是与底面21相同的高度位置、或者比其更低的位置。另外，即使内螺纹孔60从缸体1的上表面贯通至下表面，也能够获得同样的作用效果。
48.以上，详细说明了本公开的实施方式，但是，本公开的实施方式不仅限于上述的实施方式，由保护范围规定的本公开的思想所包含的所有变形例或应用例、等同物均包含于本公开。因此，本公开不应被限定性地解释，也能够应用在归属于本公开的思想的范围内的其它任意的技术。
49.本技术基于2019年9月27日申请的日本国专利申请(特愿2019-177390)，将其内容作为参照援引于此。
50.工业实用性
51.本发明在利用螺栓将气缸盖连结于缸体的连结结构中具有能够抑制应力集中这样的效果，对于连结结构等是有用的。
52.附图标记说明
53.1 缸体
54.2 气缸盖
55.3 螺栓
56.10 气缸膛
57.20 水套
58.21 底面
59.22 倾斜面
60.30 膛壁
61.40 套壁
62.50 凸台部
63.60 内螺纹孔
64.100 连结结构
65.a1 基准位置
66.a2 中心位置
67.b 开始位置
68.α 预定角度
69.β 预定的角度范围