Узел двигателя транспортного средства, узел крышки двигателя транспортного средства и способ закрытия двигателя
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Узел двигателя транспортного средства содержит двигатель (10), крышку двигателя, крепежный узел. Двигатель (10) имеет резьбовой вкладыш. Крышка двигателя имеет крепежное отверстие. Крепежный узел встроен в крышку двигателя. Крепежный узел содержит удлиненный крепежный элемент, ограничитель нагрузки, распорку и изолирующую прокладку. Удлиненный крепежный элемент предназначен для соединения с резьбовым вкладышем двигателя и оснащен буртиком. Ограничитель нагрузки имеет первый и второй буртики. Распорка установлена между буртиком крепежного элемента и первым буртиком ограничителя нагрузки. Изолирующая прокладка установлена между буртиком крепежного элемента и крышкой двигателя. Раскрыты узел крышки двигателя транспортного средства и способ закрытия двигателя транспортного средства. Технический результат заключается в надежном креплении и быстрой установке или снятии крышки двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к крышкам двигателей транспортных средств. В частности, настоящее изобретение относится к узлу крышки для двигателя, имеющей встроенный невыпадающий крепежный элемент. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу крепления указанного узла крышки на двигателе.
Уровень техники
[0002] Моторный отсек современного транспортного средства по внешнему виду совершенно отличается от своих предшественников. В течение десятилетий с момента внедрения автомобильных транспортных средств, дизайнеры, как правило, игнорировали моторный отсек, основное внимание уделяя внешнему и внутреннему виду транспортного средства. Моторный отсек серийного транспортного средства (в отличие от выставочных транспортных средств) был полностью отдан на усмотрение инженеров и, таким образом, оставался исключительно функциональным.
[0003] Однако, в настоящее время дизайнеров стали привлекать к улучшению общего внешнего вида моторного отсека. Результатом таких попыток является размещение в моторном отсеке крышки двигателя, которая закрывает по меньшей мере часть двигателя транспортного средства. Известные крышки имеют разнообразные формы и конструкции и отличаются степенью закрытия двигателя.
[0004] Известные способы крепления крышки двигателя на самом двигателе предусматривают установку резьбовых шпилек в ключевых точках на двигателе, приложение соответствующего момента затяжки к указанным резьбовым шпилькам, установку крышки двигателя и закручивание крепежных гаек для фиксации крышки двигателя в заданном положении. Выполнение указанных действий увеличивает длительность производственного процесса и неизбежно влияет на увеличение себестоимости конечного изделия. Например, подобное решение, являющееся ближайшим аналогом заявленного изобретения, раскрыто в публикации US 7,708,512 B2 от 4 мая 2010 года. В частности, из этой публикации известен узел двигателя транспортного средства, содержащий двигатель, часть которого оснащена резьбовым отверстием, крышку двигателя, имеющую крепежное отверстие, и крепежный узел, встроенный в указанную крышку двигателя, причем указанный узел содержит удлиненный крепежный элемент, предназначенный для соединения с указанным резьбовым отверстием, причем указанный крепежный элемент оснащен буртиком, ограничитель нагрузки, имеющий первый и второй буртики, и распорку, установленную между указанным буртиком крепежного элемента и указанным первым буртиком ограничителя нагрузки.
[0005] Таким образом, перед дизайнерами современной крышки двигателя стоит сложная задача, заключающаяся в необходимости объединить функциональность и удобство эксплуатации с эстетичностью в относительно небольшом пространстве, имеющемся в моторном отсеке современного транспортного средства. Соответственно, следует уделить внимание удобству установки, чтобы сохранить конкурентные затраты на сборку, и удобству снятия, чтобы сохранить конкурентные затраты на ремонт. Помимо удовлетворения указанных требований, для обеспечения удобства установки и снятия указанного узла крепежные элементы должны быть простыми, относительно легкими, недорогими в производстве и встроенными в саму крышку.
[0006] В многочисленных сферах развития технологии автомобилестроения всегда существуют возможности для улучшений, касающихся конструкции крышек двигателя и способов их установки.
Раскрытие изобретения
[0007] Настоящее изобретение позволяет устранить недостатки известных крышек двигателя и способов крепления указанных крышек на двигателе. В частности, настоящее изобретение относится к узлу крышки для двигателя, имеющей встроенный невыпадающий крепежный элемент или крепежный элемент, выполненный в виде подузла, для крепления на двигателе.
[0008] Указанный узел крышки для двигателя содержит крышку двигателя, имеющую крепежное отверстие, выполненное в углубленной области указанной крышки, и невыпадающий крепежный узел, встроенный в крышку двигателя. Указанный невыпадающий крепежный узел содержит удлиненный крепежный элемент, имеющий головку или буртик крепежного элемента, распорку, ограничивающую нагрузку и расположенную рядом с указанным буртиком удлиненного крепежного элемента, и ограничитель нагрузки, расположенный рядом с указанной распоркой, ограничивающей нагрузку. На обоих торцах указанного ограничителя нагрузки предусмотрены буртики.
[0009] Указанный удлиненный крепежный элемент имеет резьбовой конец для вкручивания в резьбовой вкладыш, расположенный в двигателе. Длина указанного удлиненного крепежного элемента может иметь значение, наиболее подходящее для конкретного случая.
[0010] К указанной распорке, ограничивающей нагрузку, прикреплены изолирующие прокладки, например, резиновые, причем они расположены с обеих сторон области крышки двигателя, прилегающей к указанному крепежному отверстию. Таким образом, крышка двигателя захватывается между указанными изолирующими прокладками, головкой или буртиком удлиненного крепежного элемента и одним из буртиков ограничителя нагрузки.
[0011] Благодаря тому, что предлагаемый в настоящем изобретении крепежный узел является невыпадающим и встроен в крышку двигателя, удается устранить недостатки известных крышек двигателя и способов их крепления. Объединение крепежного узла с крышкой двигателя сокращает количество отдельных этапов известных способов крепления существующих крышек двигателя с пяти (а именно: установка шпильки в двигатель, вкручивание указанной шпильки, установка крышки двигателя, закрепление и навинчивание гайки на шпильку) всего до двух этапов (а именно: установка узла крышки поверх двигателя и вкручивание удлиненных крепежных элементов). Так как обычно для крепления крышки на двигателе используют по меньшей мере два крепежных элемента, устранение трех этапов сборки на каждый крепежный элемент обеспечивает значительную экономию времени.
[0012] Упомянутые выше преимущества, а также другие преимущества и признаки настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
[0013] Для более полного понимания сущности настоящего изобретения, далее рассмотрены предпочтительные варианты его осуществления, подробно проиллюстрированные на прилагаемых чертежах и описанные ниже в качестве неограничительных примеров. При этом на чертежах изображено следующее.
[0014] На фиг. 1 в аксонометрии показана часть двигателя без крышки, в том месте, к которому крепится предлагаемый в настоящем изобретении узел крышки для двигателя.
[0015] На фиг. 2 в сечении показана крышка двигателя предлагаемого в настоящем изобретении узла крышки в положении относительно верхней части двигателя транспортного средства.
[0016] На фиг. 3 представлен вид в разрезе, аналогичный виду с фиг. 2, но на данном чертеже показан крепежный узел в положении, в котором он прикреплен к двигателю.
Осуществление изобретения
[0017] На прилагаемых чертежах одни и те же элементы обозначены одинаковыми номерами позиций. В приведенном ниже описании, различные рабочие параметры и элементы описаны для различных вариантов конструктивного исполнения. Такие конкретные параметры и элементы включены в описание в качестве примеров и не являются ограничительными.
[0018] На фиг. 1 в аксонометрии показана часть двигателя, обозначенного целиком номером позиции 10 и показанного без предлагаемого в настоящем изобретении узла крышки. Указанный двигатель 10 имеет часть блока 12 цилиндров, часть клапанной крышки 14 и примыкающую подъемную проушину 16 двигателя. Так как указанная клапанная крышка 14 расположена относительно близко к указанной подъемной проушине 16 двигателя, остается мало места для установки традиционного крепежного узла шпилька/гайка для крепления крышки двигателя. Следует понимать, что компоновка и конфигурация двигателя 10 и клапанной крышки 14 являются исключительно иллюстративными, при этом возможны альтернативные варианты компоновки и конфигурации, которые не выходят за пределы объема защиты настоящего изобретения.
[0019] Ввиду ограниченного свободного пространства, имеющегося в двигателе 10 и сопряженной с ним клапанной крышки 14, в указанной клапанной крышке предусматривают прилив 18. Геометрическая форма и расположение указанного прилива 18 клапанной крышки, показанные на фиг. 1, являются исключительно рекомендательными и не имеют ограничительного характера. Кроме того, хотя на фиг. 1 показан только один прилив 18 клапанной крышки, следует понимать, что в клапанной крышке 14 может быть предусмотрено такое количество аналогичных приливов, которое будет необходимо для надлежащего крепления узла крышки. Кроме того, крепежные приливы могут быть прикреплены к двигателю 10 в других местах (не показаны), необходимых для надлежащего крепления предлагаемого узла крышки для двигателя.
[0020] Указанный прилив 18 клапанной крышки предназначен для крепления предлагаемого в настоящем изобретении узла крышки для двигателя, описанного ниже со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2. Прилив 18 клапанной крышки имеет крепежное отверстие 20, выполненное в его центральной части и предназначенное для вставки в него резьбового крепежного элемента согласно приведенному ниже описанию со ссылкой на фиг. 2 и фиг. 3.
[0021] На фиг. 2 в разрезе представлена компоновка предлагаемой в настоящем изобретении узла крышки двигателя и самого двигателя, в целом обозначенная номером позиции 30. Указанная компоновка 30 узла крышки двигателя и самого двигателя включает в себя крышку 32 двигателя, установленную поверх двигателя 10. Указанная крышка 32 двигателя имеет выполненную в ней углубленную область 34. В указанной углубленной области 34 предусмотрено отверстие 36 для удержания крепежного элемента. Хотя на фиг. 2 показана одна углубленная область 34, следует понимать, что в крышке 32 двигателя может быть предусмотрено множество углубленных областей в количестве, необходимом для надлежащего крепления крышки 32 двигателя на двигателе 10.
[0022] В указанном приливе 18 клапанной крышки выполнено крепежное отверстие 20, в которое вставлен резьбовой крепежный вкладыш 38. Указанный резьбовой крепежный вкладыш 38 может быть изготовлен из любого из нескольких материалов, к которым относятся, например, пластик или металл.
[0023] Как показано на фиг. 2, между верхней поверхностью прилива 18 клапанной крышки и нижней поверхностью углубленной области 34 предусмотрен существенный воздушный зазор. Из практических инженерных соображений невозможно ввести указанную крышку 32 двигателя в соприкосновение с приливом 18 клапанной крышки. Таким образом, необходим крепежный узел, который не только надежно закрепляет крышку 32 двигателя на самом двигателе 10, но также обеспечивает опорную конструкцию между верхней поверхностью прилива 18 клапанной крышки и нижней поверхностью углубленной области 34.
[0024] На фиг. 3 показан крепежный узел, обозначенный целиком номером позиции 40 и отвечающий обоим указанным требованиям, то есть обеспечивает крепление крышки 32 двигателя на двигателе 10 через прилив 18 клапанной крышки, а также обеспечивает необходимую опорную конструкцию, которая заполняет собой воздушный зазор между приливом и крышкой двигателя. Указанный крепежный узел 40 выполнен невыпадающим из крышки 32 двигателя и включен в ее конструкцию в виде подузла, так что крышка 32 двигателя и крепежный узел 40 образуют единый узел, прикрепляемый к двигателю 10 в процессе сборки транспортного средства без необходимости крепления к двигателю крепежной шпильки.
[0025] Крепежный узел 40 содержит удлиненный крепежный элемент 42, например, крепежный элемент типоразмера М6, хотя для достижения требуемой цели возможно использование и других крепежных элементов. Указанный удлиненный крепежный элемент 42 может содержать любую из многообразия головок, например полусферическую головку под звездообразный ключ или показанную на чертеже болтовую головку 44. Независимо от варианта выполнения головки крепежного элемента, на нижней поверхности головки 44 крепежного элемента предусмотрен буртик 46.
[0026] Для обеспечения опорной конструкции, необходимой для заполнения воздушного зазора, образованного между верхней поверхностью прилива 18 клапанной крышки и нижней поверхностью углубленной области 34, между ними установлен ограничитель 48 нагрузки. Указанный ограничитель 48 нагрузки может быть изготовлен из разнообразных материалов, в том числе, металла, причем он имеет верхний буртик 50 и нижний буртик 52. Наружная сторона нижнего буртика 52 упирается в верхнюю поверхность прилива 18 клапанной крышки.
[0027] В дополнение к ограничителю 48 нагрузки, для обеспечения опорной конструкции в крепежном узле 40 используют также распорку 54, вставленную через указанное отверстие 36, предназначенное для удержания крепежного элемента, и между нижней стороной буртика 46 и наружной стороной верхнего буртика 50 указанного ограничителя 48 нагрузки. Указанная распорка 54 также выполняет функцию ограничителя нагрузки.
[0028] Между нижней стороной буртика 46 удлиненного крепежного элемента 42 и наружной стороной углубленной области 34 предусмотрена верхняя изолирующая прокладка 56. Между наружной поверхностью верхнего буртика 50 и внутренней стороной углубленной области 34 предусмотрена нижняя изолирующая прокладка 58. Указанные изолирующие прокладки 56 и 58 могут быть изготовлены из любого из нескольких возможных изолирующих материалов, например из резины. Указанная распорка 54 проходит сквозь середину верхней изолирующей прокладки 56 и середину нижней изолирующей прокладки 58.
[0029] В процессе использования, настоящее изобретение обеспечивает экономически эффективный и простой способ крепления крышки двигателя на двигателе по сравнению с известными способами. Благодаря предлагаемому в настоящем изобретении узлу крышки двигателя, имеющему невыпадающий крепежный узел, можно значительно сократить количество технологических этапов, требуемых для надлежащего прикрепления узла крышки двигателя к двигателю. При этом также сокращается количество этапов, требуемых для снятия указанного узла крышки двигателя.
[0030] Таким образом, раскрытое и изложенное выше настоящее изобретение позволяет устранить проблемы, присущие известным из уровня техники узлам крышки двигателя, за счет упрощения процесса сборки и ремонтных работ. Тем не менее, специалисту в данной области техники после ознакомления с приведенным выше описанием, прилагаемыми чертежами и формулой изобретения, станет понятно, что в настоящее изобретение можно внести разнообразные изменения, модификации и вариации, не выходящие за пределы идеи и сущности настоящего изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.
1. Узел двигателя транспортного средства, содержащий: двигатель, имеющий резьбовой вкладыш;
крышку двигателя, имеющую крепежное отверстие;
крепежный узел, встроенный в указанную крышку, причем указанный узел содержит удлиненный крепежный элемент, предназначенный для соединения с указанным вкладышем, причем указанный крепежный элемент оснащен буртиком, ограничитель нагрузки, имеющий первый и второй буртики, распорку, установленную между указанным буртиком крепежного элемента и указанным первым буртиком ограничителя нагрузки, и изолирующую прокладку, установленную между указанным буртиком указанного крепежного элемента и указанной крышкой двигателя.
2. Узел двигателя транспортного средства по п. 1, в котором указанная распорка представляет собой распорку, ограничивающую нагрузку.
3. Узел двигателя транспортного средства по п. 1, в котором указанное крепежное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия в крепежной части указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным буртиком удлиненного крепежного элемента и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка расположена вокруг указанной распорки.
4. Узел двигателя транспортного средства по п. 1, в котором указанное крепежное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия в крепежной части указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным первым буртиком ограничителя нагрузки и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка расположена вокруг указанной распорки.
5. Узел двигателя для транспортного средства по п. 1, в котором указанное крепежное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия в крепежной части указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным буртиком удлиненного крепежного элемента и указанной крепежной частью крышки двигателя, и причем указанный крепежный узел дополнительно содержит изолирующую прокладку, установленную между указанным первым буртиком ограничителя нагрузки и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанные изолирующие прокладки расположены вокруг указанной распорки.
6. Узел двигателя транспортного средства по п. 5, в котором указанные изолирующие прокладки изготовлены из резины или резиноподобного материала.
7. Узел двигателя транспортного средства по п. 1, в котором указанная крышка двигателя имеет углубленную область, причем указанное крепежное отверстие выполнено в указанной углубленной области.
8. Узел крышки двигателя транспортного средства, содержащий:
крышку двигателя, имеющую крепежное отверстие;
крепежный узел, встроенный в указанную крышку, причем указанный узел содержит удлиненный крепежный элемент, оснащенный буртиком, ограничитель нагрузки, имеющий первый и второй буртики, распорку, установленную между указанным буртиком крепежного элемента и указанным первым буртиком ограничителя нагрузки, и изолирующую прокладку, установленную между указанным буртиком указанного крепежного элемента и указанной крышкой двигателя.
9. Узел крышки двигателя транспортного средства по п. 8, в котором указанная распорка представляет собой распорку, ограничивающую нагрузку.
10. Узел крышки двигателя транспортного средства по п. 8, в котором указанное крепежное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия в крепежной части указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным буртиком удлиненного крепежного элемента и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка расположена вокруг указанной распорки.
11. Узел крышки двигателя транспортного средства по п. 8, в котором указанное крепежное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия в крепежной части указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным первым буртиком ограничителя нагрузки и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка расположена вокруг указанной распорки.
12. Узел крышки двигателя транспортного средства по п. 8, в котором указанное крепежное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия в крепежной части указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным буртиком удлиненного крепежного элемента и указанной крепежной частью крышки двигателя, и причем указанный крепежный узел дополнительно содержит изолирующую прокладку, установленную между указанным первым буртиком ограничителя нагрузки и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанные изолирующие прокладки расположены вокруг указанной распорки.
13. Узел крышки двигателя транспортного средства по п. 12, в котором указанные изолирующие прокладки изготовлены из резины или резиноподобного материала.
14. Узел крышки двигателя транспортного средства по п. 8, в котором указанная крышка двигателя имеет углубленную область, причем указанное крепежное отверстие выполнено в указанной углубленной области.
15. Способ закрытия двигателя транспортного средства, содержащий следующие этапы:
выполняют отверстие в указанном двигателе и устанавливают в указанное отверстие резьбовой вкладыш;
формируют узел крышки, содержащий крышку и крепежный узел, встроенный в указанную крышку, причем указанный узел содержит крепежный элемент, оснащенный буртиком, ограничитель нагрузки, оснащенный буртиком, распорку, установленную между указанным буртиком крепежного элемента и указанным буртиком ограничителя нагрузки, и изолирующую прокладку, установленную между указанным буртиком указанного крепежного элемента и указанной крышкой двигателя;
устанавливают указанный узел крышки поверх двигателя; и
вкручивают указанный крепежный элемент в резьбовой вкладыш.
16. Способ закрытия двигателя транспортного средства по п. 15, при котором указанный буртик указанного ограничителя нагрузки представляет собой первый буртик, причем ограничитель нагрузки имеет второй буртик, причем указанную распорку устанавливают напротив указанного первого буртика, а второй буртик располагают напротив отверстия, выполненного в двигателе.
17. Способ закрытия двигателя транспортного средства по п. 15, при котором указанная крышка имеет углубленную область, в которой предусматривают отверстие, предназначенное для удержания крепежного элемента, причем указанный крепежный элемент вставляют в указанное отверстие.
18. Способ закрытия двигателя транспортного средства по п. 17, при котором указанное отверстие, предназначенное для удержания крепежного элемента, проходит сквозь крепежную часть указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным буртиком удлиненного крепежного элемента и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанную изолирующую прокладку располагают вокруг указанной распорки.
19. Способ закрытия двигателя транспортного средства по п. 17, при котором указанное отверстие, предназначенное для удержания крепежного элемента, проходит сквозь крепежную часть указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным первым буртиком ограничителя нагрузки и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанную изолирующую прокладку располагают вокруг указанной распорки.
20. Способ закрытия двигателя транспортного средства по п. 17, при котором указанное отверстие, предназначенное для удержания крепежного элемента, проходит сквозь крепежную часть указанной крышки двигателя, причем указанная изолирующая прокладка установлена между указанным буртиком удлиненного крепежного элемента и указанной крепежной частью крышки двигателя, и причем указанный крепежный узел дополнительно содержит изолирующую прокладку, которую устанавливают между указанным первым буртиком ограничителя нагрузки и указанной крепежной частью крышки двигателя, причем указанные изолирующие прокладки располагают вокруг указанной распорки.
