CN104727972A - 多件式曲轴箱和安装方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于组装多件式曲轴箱的方法，包括制备具有多个螺纹孔的气缸体和轴承通道上部。在多个螺纹孔内各旋入一个从气缸体突出的螺柱。轴承通道上部具有多个贯通孔，各贯通孔配置成同轴于一个对应的螺柱。贯通孔的各方在面向气缸盖的一侧具有第一旋转方向的内螺纹。还制备各具有第二旋转方向的内螺纹、具有第一旋转方向的外螺纹和夹带型材的多个螺纹套筒。夹带型材用于将螺丝刀工具以形状闭合的方式嵌入。将轴承通道上部、气缸体和螺纹套筒相对彼此定位使得螺纹套筒在螺柱和贯通孔之间且同轴于贯通孔。将螺丝刀工具通过贯通孔中的一方嵌入到螺纹套筒中的一方的至少一个夹带型材内。通过旋转螺纹套筒将其旋入到贯通孔的内螺纹内并同时旋到螺柱上。

Description

多件式曲轴箱和安装方法
技术领域
本发明涉及发动机制造领域并且特别是涉及例如用于V型发动机的多件式可旋紧的曲轴箱。
背景技术
在活塞往复式内燃机的范围中公知的是，曲轴箱由多个构件组成。当由于强度或者重量减轻的原因而制造由不同材料构成的单个部件时，例如应用多件式曲轴箱。例如在EP1843029A2公报(名称：组合式曲轴箱)中描述了一种曲轴箱，其中，将气缸体与被称为“曲轴箱单元”的铸件旋紧。在该铸件内注入一种加强元件，该加强元件形成用于曲轴的轴承通道的上部。与加强元件旋紧的轴承盖形成轴承通道的下部。
发明内容
在生产中，由必须被旋紧的多个构件组成的曲轴箱会具有造成安装费用增高的后果。因此，以本发明为基础的任务在于提供一种引起较少安装费用的多件式曲轴箱。
上述任务是通过根据权利要求1的方法以及通过根据权利要求6的曲轴箱来完成的。本发明的实施例和改进方案是从属权利要求的主题。
以下公开了一种用于组装多件式曲轴箱的方法。根据本发明的一例，所述方法包括制备气缸体和轴承通道上部。气缸体具有多个螺纹孔，在多个螺纹孔内各旋入一个螺柱，其中，螺柱从气缸体突出。轴承通道上部具有多个贯通孔，其中，贯通孔的各方同轴于一个对应的螺柱来配置。贯通孔的各方在面向气缸盖的一侧具有内螺纹，内螺纹具有第一旋转方向。此外还制备多个螺纹套筒。各螺纹套筒具有内螺纹、外螺纹和夹带型材，内螺纹具有第二旋转方向，外螺纹具有第一旋转方向，夹带型材用于将螺丝刀工具以形状闭合的方式嵌入。将轴承通道上部、气缸体和螺纹套筒如此相对彼此定位，使得螺纹套筒配置在螺柱和贯通孔之间且同轴于贯通孔。将螺丝刀工具通过贯通孔中的一方嵌入到螺纹套筒中的一方的至少一个夹带型材内。通过旋转螺纹套筒，将螺纹套筒旋入到贯通孔的内螺纹内并同时旋上到螺柱上。
此外还描述了一种曲轴箱，该曲轴箱特别是适合于V型发动机。根据本发明的另一例，曲轴箱包括至少一个气缸体，至少一个气缸体具有多个螺纹孔，在多个螺纹孔内各旋入一个螺柱，其中，螺柱从气缸体突出。曲轴箱还包括轴承通道上部，轴承通道上部具有至少两个沿着纵轴线配置的轴承座和多个贯通孔。贯通孔中的各方同轴于一个相应的螺柱来配置，并且贯通孔的各方在面向气缸盖的一侧具有内螺纹，内螺纹具有第一旋转方向。此外还设置有多个螺纹套筒，多个螺纹套筒各自具有外螺纹、内螺纹和夹带型材，外螺纹具有第一旋转方向，内螺纹具有第二旋转方向，夹带型材用于将螺丝刀工具以形状闭合的方式嵌入。将各螺纹套筒的外螺纹与相应的贯通孔的内螺纹旋紧，并且将各螺纹套筒的内螺纹与相应的螺柱旋紧。
可以将第二气缸体以与第一气缸体相同的方式与轴承通道上部旋紧。根据这里描述的例子，将轴承通道下部与轴承通道上部如此旋紧，使得配置在轴承通道上部内的轴承座和配置在轴承通道下部内的轴承盖形成用于曲轴的对应的轴承位置。
附图说明
以下根据附图所示的例子对本发明作详细说明。附图不必按正确比例，并且本发明并非仅限制于图示方面。更确切地说，对示出以本发明为基础的原理加以重视。在附图中，
图1示出曲轴箱的一例的等距视图，其中，曲轴箱具有两个气缸体和安装中的轴承通道上部(未示出轴承通道下部)；
图2示出图1的例子的仰视图；
图3示出图1的例子的横截面图，其中具有还未完全安装的气缸体；
图4示出具有已安装的气缸体的曲轴箱的与图3的视图对应的横截面图；
图5示出图1的曲轴箱在安装后包括轴承通道下部在内的等距视图；
图6示出图5的曲轴箱的右视图；
图7示出图5的例子的横截面图，其中，未示出将轴承通道和气缸体旋紧；以及
图8按放大比例示出图3的细部。
在附图中，相同的参考标号表示各自具有相同或相似的意义的相同或相似的组成部分。
具体实施方式
图1是V型发动机的曲轴箱的等距视图。然而，这里说明的原理也可以应用于与活塞往复式内燃机不同的构造形式。所示例子包括第一铸件和两个气缸体3和4，第一铸件是轴承通道上部1。第一气缸体3已示出在已安装状态，在该已安装状态中将气缸体3与轴承通道上部1旋紧。第二气缸体4在图1所示的例子中仍在安装期间的中间状态中示出。(预安装在气缸体上的)螺柱(例如，依据DIN 938)用数字5表示，使用这些螺柱将第二气缸体4旋紧在轴承通道上部1处。轴承通道上部3和气缸体4以及安装过程的具体构造将根据下面的附图2至4作更进一步说明。
图2是图1的曲轴箱在由使用“I”表示的箭头(参见图1)表示的方向上的视图。因此，图2示出在气缸体4内的气缸孔的在纵轴线40(也参照图3)的方向上的仰视图。在图2中可以看到单个轴承位置，这些单个轴承位置形成轴承通道。在轴承通道上部1内配置有轴承座11、12、13、14和15，这些轴承座11、12、13、14和15与在轴承通道下部8(也称为底板(Bed-Plate，在图1－4中未示出)内的轴承座一起形成用于曲轴(例如滑动轴承)的轴承位置。
在轴承通道上部1的纵轴线10的左右以及(在垂直于纵轴线的方向上)在轴承座11－15的附近，在气缸体4的方向上配置有通过轴承通道上部1的贯通孔7。在本例子中，在轴承座的两侧在轴承通道上部1的各轴承位置处设置有贯通孔7。贯通孔7的纵轴线同轴于被旋入在附属的气缸体4内的螺柱5(参见图1)且大致平行于气缸的纵轴线40。更好观察的是在图3的横截面图中的贯通孔7和螺柱5。其附属的截面A－A被记入在图2中。
根据图3和图4中的横截面图对气缸体4在轴承通道下部处的旋紧进行说明。为了简便起见，在图3和图4中仅示出用于气缸体4的贯通孔7。然而，也记入用于气缸体3的贯通孔的纵轴线(用7’表示)。在轴承通道上部1的外侧有安装平面16(用于气缸体4)和16’(用于气缸体3)。在这些安装平面16和16’中，轴承通道上部1的表面是大致平坦的，从而气缸体3和4在已安装状态中不与轴承通道上部1(在安装平面16和16’中)邻接。在本例子中，在用于各气缸体的各轴承位置处设置有两个贯通孔7。在本例子中，两个气缸体3和4的各方包括四个气缸。因此，轴承通道具有五个轴承位置。因此，每个气缸体设置有十个贯通孔7(对各自来说十个螺旋连接)。
贯通孔7在其上端部(即在安装平面16或16’处)各自具有内螺纹71，该内螺纹71在本例子中被构成为右螺纹。在各内螺纹71中旋入有螺纹套筒2。对此，各螺纹套筒2具有外螺纹22，该外螺纹22在本例子中是适合于内螺纹71的右螺纹。外螺纹22沿着螺纹套筒的全部外侧延伸。螺纹套筒2的内侧在一端部(面向气缸体3、4)各自具有内螺纹21，该内螺纹21在本情况下被构成为左螺纹。在螺纹套筒2的另一端部(面向轴承通道上部1)，在内部各自配置有内六圆23。然而同样可以嵌入另外的螺钉－夹带型材例如内六角。螺纹套筒2如此被设计，使得可以将其旋上到螺柱5的从气缸体3、4突出的端部上。即，螺柱5的从气缸体3、4突出的端部具有适合于内螺纹21的左螺纹51。螺纹套筒2在轴承通道上部1和气缸体4上的配置在图8中作了详细示出(图8示出图3的细部II)。
为了将气缸体4安装在轴承通道上部1处，已将螺柱5旋入到对应的、存在于气缸体4内的内螺纹内。在本例子中设置有十个螺柱5。螺纹套筒2紧靠贯通孔7仅如此宽地被旋入到螺纹71内(约四分之一转)，使得螺纹套筒2被固定在贯通孔7内。此时，螺纹套筒的夹带型材(内六圆23)朝轴承通道取向。之后，气缸盖4与螺柱5如此被配置在轴承通道上部1上，使得螺柱5的各方同轴于附属的贯通孔7对准并且与各自的螺纹套筒2的内螺纹21邻接。通过贯通孔7可以(从背向气缸盖4的一侧)导入螺丝刀工具(例如具有外六圆)，该螺丝刀工具以形状闭合的方式与螺纹套筒2的夹带型材(内六圆23)啮合。在气缸体4的安装时将螺丝刀工具导入到贯通孔7内出自的方向在图4中由箭头24给出。通过旋转螺丝刀工具(在本例子中进行左旋转)，将螺纹套筒2同时在一个工步中一方面旋入到轴承通道上部1内(与内螺纹71和外螺纹22的右螺纹配合)、并且另一方面旋上到螺柱5上(与内螺纹21和外螺纹51的左螺纹配合)。在螺纹长度的尺寸确定正确时，可以这样将气缸体4在一个工步中与轴承通道上部1旋紧，其中，可以预安装螺柱5(在气缸体上)和螺纹套筒2(在轴承通道上部1上或者替代地在螺柱5上)。在本例子中，进行两次该安装过程，一次用于第一气缸体3并且一次用于第二气缸体4。
图4大致示出与图3相同的横截面图，其中，然而螺纹套筒2完全被旋入，使得气缸体4牢固地与轴承通道上部2邻接。在图4中还可以看到在贯通孔7(用于气缸体4)和贯通孔7’(用于气缸体3)之间的孔切口6a。这些孔切口6a是由于在单个气缸(在轴承座11－15附近，参见图2)之间的受限位置以及出于以下情况而产生，即气缸体3和4构造大致相同。
图5是已装配的曲轴箱的等距视图，其中，该曲轴箱具有：以上述方式与轴承通道上部1旋紧的气缸体3和4，以及与轴承通道上部1旋紧的轴承通道下部8(底板)。轴承通道下部8还具有用于轴承座11－15的轴承盖。在已装配状态中，在轴承通道上部1内的各轴承座与在轴承通道下部8内的附属的轴承盖形成用于收纳曲轴的(分开式)轴承。
图6是在图5中所示的例子的出自在图5中用“II”表示的方向的侧视图(右视图)。可以看到的是，主轴承螺钉10和用于横向旋紧的螺钉82。双方用于将轴承通道上部1和轴承通道下部8旋紧并且进一步在以下参照图7作更详细说明。
图7示出横截面图(类似于图4)，其中，可以看到在两个轴承通道部1和8之间的旋紧。附属的、用B－B表示的截面在图6中被记入。为了将两个轴承通道部1、8互相固定在一起，在轴承通道上部1内设置有螺纹孔9，并在轴承通道下部8内设置有附属的(即，同轴的)贯通孔9’。被称为主轴承螺钉的螺钉10通过轴承通道下部8的贯通孔9’被导通并且被旋入到轴承通道上部1的螺纹孔9内，由此将两个轴承通道部相互固定在一起。在本例子中，每个轴承位置各设置有两个螺钉10，使得需要总共十个螺钉10。轴承通道上部内的螺纹孔9同样与上面提到的贯通孔7和7’相切。对应的空切口用6b表示(参照图3和图4)。
除了主轴承旋紧以外，还可以设置横向旋紧，该横向旋紧与主轴承旋紧成近似直角。为此目的，轴承通道下部8具有螺纹孔81。在轴承通道上部1中设置有附属的贯通孔81’(同轴于螺纹孔81)。螺纹孔81或贯通孔81’的纵轴线在横向上伸展，即与主轴承旋紧的纵轴线成近似直角。为了横向旋紧，将螺钉82通过贯通孔81’引导到轴承通道上部1内并旋入到轴承通道下部8中的螺纹孔81内。每个轴承位置设置有两个螺钉82用于横向旋紧，使得在本例子中需要十个螺钉82。可以将主轴承螺钉10和用于横向旋紧的螺钉82各自在一个工步中旋入并拧紧。
这里描述的将气缸体3、4与轴承通道上部1旋紧的方法使得在安装时从轴承通道上部1的下侧的旋紧成为可能并同时避免在传统的旋紧时发生的位置问题。在轴承座11至15附近(参照图2)，(由于位置原因，孔可以不并排配置)，钻孔7和7’以及螺纹孔9(参见图4和图7，切口6b)相切。为了可以将用于主轴承旋紧的螺钉10旋入到螺纹孔9内，贯通孔7和7’必须是自由的。通过应用上述的螺纹套筒2，使得贯通孔7和7’仅在安装期间由螺丝刀工具(参见图4，箭头24)占用。之后，移除螺丝刀工具并可以无阻碍地旋入螺钉10。

Claims (10)

1.一种用于组装多件式曲轴箱的方法，所述方法包括：
制备气缸体(4)，所述气缸体(4)具有多个螺纹孔，在所述多个螺纹孔内各旋入一个螺柱(5)，其中，所述螺柱(5)从所述气缸体(4)突出；
制备轴承通道上部(1)，所述轴承通道上部(1)具有多个贯通孔，其中，所述贯通孔(7)的各方同轴于所述一个对应的螺柱(5)来配置，并且其中，所述贯通孔的各方在面向所述气缸盖(4)的一侧具有内螺纹(71)，所述内螺纹(71)具有第一旋转方向；
制备多个螺纹套筒(2)，所述螺纹套筒(2)具有内螺纹(21)、夹带型材(23)和外螺纹(22)，所述内螺纹(21)具有第二旋转方向，所述夹带型材(23)用于将螺丝刀工具以形状闭合的方式嵌入，所述外螺纹(22)具有第一旋转方向；
将所述轴承通道上部(1)、所述气缸体(4)和所述螺纹套筒(2)如此定位，使得所述螺纹套筒(2)配置在所述螺柱(5)和所述贯通孔(7)之间且同轴于所述贯通孔(7)；
将所述螺丝刀工具嵌入到所述螺纹套筒(2)中的一方的至少一个夹带型材(23)内并旋转所述螺纹套筒(2)，由此将所述螺纹套筒(1)旋到所述贯通孔(7)的所述内螺纹(71)内并同时旋到所述螺柱(5)上。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还具有：
制备其它的气缸体(3)，所述其它的气缸体(3)具有多个螺纹孔，在所述多个螺纹孔内各旋入一个螺柱(5)，其中，所述螺柱(5)从所述气缸体(3)突出；
制备其它的螺纹套筒(2)，所述螺纹套筒(2)具有内螺纹(21)，所述内螺纹(21)具有第二旋转方向，并且所述内螺纹(21)具有用于将螺丝刀工具以形状闭合的方式嵌入的夹带型材(23)；
将所述其它的气缸体(3)和所述其它的螺纹套筒(2)如此定位，使得所述其它的螺纹套筒(2)配置在所述螺柱(5)和设置于所述轴承通道上部(1)内的其它的贯通孔(7’)之间且同轴于所述贯通孔(7’)；
将所述螺丝刀工具嵌入到所述其它的螺纹套筒(2)中的一方的至少一个夹带型材(23)内并旋转所述螺纹套筒(2)，由此将所述螺纹套筒(1)旋到所述其它的贯通孔(7’)的所述内螺纹(71)内并同时旋到所述螺柱(5)上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还具有：
制备轴承通道下部(8)并将所述轴承通道下部(8)和所述轴承通道上部(1)进行接合，使得配置在所述轴承通道上部的轴承座(11－15)和配置在所述轴承通道下部的轴承盖形成用于曲轴的对应的轴承位置；以及
将所述轴承通道下部(8)和所述轴承通道上部(1)旋紧。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述轴承通道下部(8)和所述轴承通道上部(1)旋紧包括以下：
将所述主轴承螺钉(10)通过在所述轴承通道下部(8)内的对应的贯通孔(9’)旋入到所述轴承通道上部(1)的螺纹孔(9)内。
5.根据权利要求3或5所述的方法，其中，将所述轴承通道下部(8)和所述轴承通道上部(1)旋紧包括以下：
将其它的螺钉(82)通过在轴承通道上部(81)内的对应的贯通孔(81’)旋入到所述轴承通道下部(8)的螺纹孔(81)内。
6.一种曲轴箱，所述曲轴箱具有以下：
至少一个气缸体(4)，所述至少一个气缸体(4)具有多个螺纹孔，在所述多个螺纹孔内各旋入一个螺柱(5)，其中，所述螺柱(5)从所述气缸体(4)突出；
轴承通道上部(1)，所述轴承通道上部(1)具有至少两个沿着纵轴线(90)配置的轴承座(11、12、…)和多个贯通孔(7)，其中，所述贯通孔(7)中的各方同轴于一个相应的螺柱(5)来配置，并且其中，所述贯通孔的各方在面向所述气缸盖(4)的一侧具有内螺纹(71)，所述内螺纹(71)具有第一旋转方向；
多个螺纹套筒(2)，所述多个螺纹套筒(2)具有外螺纹(22)、内螺纹(21)和夹带型材(23)，所述外螺纹(22)具有所述第一旋转方向，所述内螺纹(21)具有第二旋转方向，所述夹带型材(23)用于将螺丝刀工具以形状闭合的方式嵌入；
其中，将所述各螺纹套筒(2)的所述外螺纹(22)与所述相应的贯通孔(7)的所述内螺纹(71)旋紧，并且将所述各螺纹套筒(2)的所述内螺纹(21)与所述相应的螺柱(5)旋紧。
7.一种用于V型发动机的曲轴箱，所述曲轴箱具有以下：
至少一个第一气缸体(4)和第二气缸体(3)，所述至少一个第一气缸体(4)和第二气缸体(3)各自具有多个螺纹孔，在所述多个螺纹孔内各旋入一个螺柱(5)，其中，所述螺柱(5)从所述气缸体(3、4)突出；
轴承通道上部(1)，所述轴承通道上部(1)具有至少两个沿着纵轴线(90)配置的轴承座(11、12、…)、多个朝所述第一气缸体(4)取向的贯通孔(7)和多个朝所述第二气缸体(3)取向的贯通孔(7’)，其中，所述贯通孔(7、7’)中的各方同轴于一个相应的螺柱(5)配置，并且其中，所述贯通孔的各方在面向所述气缸盖(4)的一侧具有内螺纹(71)，所述内螺纹(71)具有第一旋转方向；
多个螺纹套筒(2)，所述多个螺纹套筒(2)具有外螺纹(22)、内螺纹(21)和夹带型材(23)，所述外螺纹(22)具有所述第一旋转方向，所述内螺纹(21)具有第二旋转方向，所述夹带型材(23)用于将螺丝刀工具以形状闭合的方式嵌入；
其中，将所述各螺纹套筒(2)的所述外螺纹(22)与所述相应的贯通孔(7、7’)的所述内螺纹(71)旋紧，并且将所述各螺纹套筒(2)的所述内螺纹(21)与所述相应的螺柱(5)旋紧。
8.根据权利要求6或7所述的曲轴箱，其中，所述朝所述第一气缸体(4)取向的贯通孔(7)和所述朝所述第二气缸体(3)取向的贯通孔(7’)在所述轴承通道上部(10内形成钻孔切口(6a)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的曲轴箱，所述曲轴箱还具有：
轴承通道下部(8)，将所述轴承通道下部(8)与所述轴承通道上部(1)如此旋紧，使得配置在所述轴承通道上部(1)内的轴承座(11－15)和配置在所述轴承通道下部(8)内的轴承盖形成用于曲轴的对应的轴承位置。
10.根据权利要求9所述的曲轴箱，其中，所述轴承通道上部(1)具有螺纹孔(9)，在所述螺纹孔(9)内旋入有用于固定所述轴承通道下部(8)的主轴承螺钉(10)，其中，所述螺纹孔(9)的各方与所述朝所述第一气缸体(4)取向的贯通孔(7)和/或所述朝所述第二气缸体(3)取向的贯通孔(7’)形成其它的钻孔切口(6b)。
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