專利名稱：內(nèi)燃機(jī)汽缸體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的汽缸體，更具體地涉及一種具有形成于其中的整體泵腔的改進(jìn)的汽缸體鑄件。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)汽缸體經(jīng)常是通過一鑄造工藝來形成的，它包括一個(gè)或多個(gè)整體形成的泵腔，所述泵腔容納使內(nèi)燃機(jī)工作所需的諸如冷卻液泵之類所用的液體的泵送零件，如用于一冷卻液泵。在日本已公開的申請(qǐng)JP-A-2001-65354中示出了這種類型的一典型的結(jié)構(gòu)。如可從該公開文獻(xiàn)中所見，該汽缸體具有一包含沿著其軸向長(zhǎng)度形成的多個(gè)汽缸筒的汽缸體主體，且冷卻套圍繞這些汽缸設(shè)置。用來傳送冷卻液的一冷卻液泵的殼體從汽缸體的一側(cè)向外凸伸。通過泵體與汽缸體整體成形，使該結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，并且作為一附加的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)檎w成形的泵加強(qiáng)了汽缸體的剛度，所以加強(qiáng)了汽缸體。
不過，這種類型的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)也帶來了另一問題。亦即，當(dāng)泵鑄件與汽缸體主體整體成形時(shí)，使泵腔與連通汽缸體腔室連通的水平延伸的通道可能會(huì)形成困陷部分，它在鑄造過程中妨礙了熔化金屬的自由通過，且會(huì)產(chǎn)生出可能難以檢測(cè)的空洞。無論如何，這些空洞可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢，從而增加成本。
因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種有效和健全的、包括整體成形泵的汽缸體鑄件。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有高剛度的整體成形的汽缸體和泵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明適用于內(nèi)燃機(jī)的汽缸體中，所述汽缸體具有一下側(cè)的、曲軸箱接納部分和一上側(cè)的、汽缸蓋接納部分。至少一個(gè)汽缸筒形成在該汽缸體中其下側(cè)和上側(cè)部分之間，并被一冷卻套部分地圍繞。一泵接納部分形成在汽缸體的一側(cè)處，并有與形成在汽缸體中的一相應(yīng)的通道連通的一連通通道。根據(jù)本發(fā)明，連通通道的上壁從泵接納部分朝汽缸體的上側(cè)部分向上傾斜，以利于汽缸體的鑄造，而不會(huì)形成所不希望的金屬空洞。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是一包含根據(jù)本發(fā)明的汽缸體的內(nèi)燃機(jī)的前視圖。
圖2是與圖1部分相似的前視圖，但取下了內(nèi)燃機(jī)的定時(shí)蓋。
圖3是該內(nèi)燃機(jī)的側(cè)視圖。
圖4是與圖1和2部分相似的前視圖，但僅以實(shí)線示出了汽缸體，而以虛線表示汽缸蓋和隔壁，以供參考。
圖5是與圖3部分地相似的側(cè)視圖，但僅以實(shí)線示出了汽缸體，而以虛線表示內(nèi)燃機(jī)的其余部分，以供參考。
圖6是帶有完全組裝好的冷卻液泵及其驅(qū)動(dòng)裝置的汽缸體的頂視圖。
圖7是沿著冷卻液泵的旋轉(zhuǎn)軸線所截取的剖視圖。
圖8是與圖5部分相似的側(cè)視圖，但示出了汽缸體的相對(duì)側(cè)。
圖9是沿著圖6中的線9-9截取的汽缸體的剖視圖，且局部以虛線示出隔壁和汽缸蓋，以供參考。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)請(qǐng)?jiān)敿?xì)參見附圖，開始時(shí)主要參見圖1-3，實(shí)施本發(fā)明的一多汽缸、四沖程的內(nèi)燃機(jī)總的由標(biāo)號(hào)11標(biāo)示。在所示的實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)21所示為具有四個(gè)直線排列的汽缸。當(dāng)然，從下面的描述中，對(duì)那些熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們來說，顯而易見，本發(fā)明可用于具有其它數(shù)量的汽缸的內(nèi)燃機(jī)或者其它的內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明并不局限于以四沖程原理工作的內(nèi)燃機(jī)。
內(nèi)燃機(jī)21適于安裝在諸如汽車之類的車輛上并向其提供動(dòng)力，且被描述為豎向地安裝于其中，但本發(fā)明并不局限于此。內(nèi)燃機(jī)21有一內(nèi)燃機(jī)機(jī)體，總的標(biāo)示在22處，并由一車體(未示出)以一合適的方式支承。
內(nèi)燃機(jī)機(jī)體22包括一總的以23標(biāo)示的汽缸體，并以下面將述的一種方式來鑄造。汽缸體23形成有四個(gè)汽缸筒24，它們具有平行的軸線25。一隔壁26以已知的方式可拆卸地附接于汽缸體23的下端，以形成一曲軸箱的上部。
一汽缸蓋組件27以一已知的方式固定于汽缸體23的上表面，并封閉諸汽缸筒24的上端。汽缸蓋組件27支承多個(gè)閥，這些閥用來以已知的方式控制允許進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)燃燒室的進(jìn)氣和從其排出廢氣，這是在本技術(shù)領(lǐng)域中所熟知的。這些閥以下文將述的方式工作。該閥和操作機(jī)構(gòu)被一缸前蓋28圍起，所述缸前蓋固定于汽缸蓋27的上表面。
由隔壁26形成其上部的前述曲軸箱由油盤29完成和封閉，所述油盤適于固定至隔壁26的下表面，并容納潤(rùn)滑油。
內(nèi)燃機(jī)21設(shè)有在汽缸筒24中往復(fù)運(yùn)動(dòng)并由連桿40連接以驅(qū)動(dòng)一曲軸31的活塞30。曲軸31繞一大體水平延伸的軸線32轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸31由汽缸體23和隔壁26所帶的軸承、以在本技術(shù)領(lǐng)域中人們所熟知的方式繞該軸23軸頸連接。
前述進(jìn)氣閥和排氣閥在一閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)(總的標(biāo)示為33)的作用下以合適的方式工作。該閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)33包括分別與進(jìn)氣閥和排氣閥合適地、可操作地接合的一進(jìn)氣凸輪軸34和一排氣凸輪軸35。凸輪軸34、35具有平行于曲軸31的軸線32延伸的軸線。一定時(shí)鏈36用來將曲軸31的一端與凸輪軸34、35的端部互連起來，從而按定時(shí)的關(guān)系以其轉(zhuǎn)速的一半來驅(qū)動(dòng)它們。
如已提及的，汽缸體23系鑄造而成，并且較佳的是低壓鋁鑄而成的。汽缸體總的包括總的以37標(biāo)示的一汽缸體主體，該汽缸體主體包括一主體部分38，其大體成一立方體形狀，且諸汽缸筒24形成于其中。主體部分38還具有上、下表面39。上表面39與汽缸蓋27的下表面合適地密封接觸。下表面39以類似的方式與汽缸蓋26的上表面合適地密封接觸。
內(nèi)燃機(jī)21設(shè)有一冷卻系統(tǒng)，總的標(biāo)示為41，它用來用一合適的冷卻液來冷卻內(nèi)燃機(jī)機(jī)體22。冷卻系統(tǒng)41包括冷卻套42，它們形成在汽缸體主體37中的汽缸筒24周圍。此外，冷卻系統(tǒng)41包括一冷卻液泵，總的由標(biāo)號(hào)43標(biāo)示，該冷卻液泵支承在汽缸體主體37的側(cè)表面上，并能將冷卻液傳送至冷卻套42。冷卻系統(tǒng)還包括兩個(gè)泵驅(qū)動(dòng)裝置(以下將予以簡(jiǎn)要地描述)；用來在冷卻液傳送到冷卻套42之后對(duì)其進(jìn)行冷卻的一散熱器(未示出)；以及用來控制冷卻液溫度的一恒溫器44(圖3)。
如圖1-4、6及7所示，冷卻液泵43設(shè)有總的標(biāo)示為45的一外殼體，該外殼體部分地與汽缸體主體37整體成形，并由其支承。如在圖6和7中最清楚地所示，一泵驅(qū)動(dòng)軸46由殼體45的一封閉件47經(jīng)由一軸承48支承，用以可繞一平行于曲軸31的軸線32延伸的一軸線49旋轉(zhuǎn)。一泵輪51設(shè)置在殼體45中的泵室中，并支承成可在繞泵驅(qū)動(dòng)軸46一端上繞軸線49旋轉(zhuǎn)。
如圖7中所示，泵殼體45從在汽缸體主體37的主體部分38的一端處的外側(cè)表面整體地向前凸出。由此，泵殼體45也是低壓鋁鑄而成。
如圖1和7中所示，泵軸46和泵輪51設(shè)有一皮帶輪52，該皮帶輪52由固定于曲軸31外端的皮帶輪53通過一條三角皮帶54驅(qū)動(dòng)。該皮帶54還可進(jìn)而驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)或車輛輔助裝置。
如圖4、6及7所示，殼體45形成泵室，沿著曲軸31的軸線32和泵驅(qū)動(dòng)軸46的軸線49來看，該泵室呈螺旋形狀。如已經(jīng)提到的那樣，泵驅(qū)動(dòng)軸46軸頸安裝在封閉件47所帶的軸承48上。該封蓋件47接納在與軸線49同軸心地形成于殼體45的前表面中的一圓形插入開孔55中。插入開孔55使泵輪51能沿著軸線49的方向插入。泵殼體45前表面的內(nèi)側(cè)呈螺旋形式，其中到泵輪51的軸線49的距離沿著逆時(shí)針的方向逐漸增加。因此，從外部的內(nèi)表面至插入開孔55的開孔邊緣的徑向距離沿著這個(gè)方向不斷增大。
如圖7中最好地所示的那樣，殼體45設(shè)有一排氣管道56，其具有一封閉的矩形橫截面，且從殼體主體45的上部朝汽缸體主體37整體地凸出。排氣管道56的凸出端與汽缸體主體37的側(cè)表面整體連結(jié)。因而包含泵輪51的泵室上部、形成在排氣管道56中的一內(nèi)部通道57以及冷卻套42因而彼此連通。排氣管道56的內(nèi)部通道57的橫截面朝汽缸體主體37逐漸增大。排氣管道56的一上表面58形成從殼體45的凸出端朝汽缸體主體37向上傾斜的殼體45的上部。汽缸體主體37的外側(cè)表面與殼體45幾乎在整個(gè)接觸區(qū)域上沿著汽缸體主體37的垂直方向彼此整體地連結(jié)，從而明顯地加強(qiáng)汽缸體主體37。
除了通過整體成形泵的外殼體45來加強(qiáng)汽缸體23之外，如圖5、6、8及9所示，內(nèi)燃機(jī)主體22還設(shè)有整體成形的、水平的加強(qiáng)肋59，所述加強(qiáng)肋59從汽缸體主體37的相對(duì)側(cè)在大致垂向的中部處向外凸伸。這些水平肋59由垂直的加強(qiáng)肋61連結(jié)，所述垂直的加強(qiáng)肋61大致位于于諸汽缸筒24的軸線25相同的軸向位置處，并與汽缸體主體37的上部外側(cè)表面以及水平肋59的上表面整體成形。如圖9中最好地所示，垂直肋61如62所示沿著垂直方向向內(nèi)斜收，以使當(dāng)從曲軸31的軸線32的方向看時(shí)形成一直角三角形的形狀。
由于上述的結(jié)構(gòu)，在采用低壓鑄造生產(chǎn)汽缸體23時(shí)，當(dāng)熔化的金屬在由一外框架和一形狀相應(yīng)于汽缸體23的砂芯所形成的一模具內(nèi)注滿相應(yīng)于冷卻液泵殼體45的空間時(shí)，因?yàn)闅んw45的上表面58朝向汽缸體主體37向上傾斜，所以在相應(yīng)于殼體45上部的空間中的氣體被順暢地引導(dǎo)至相應(yīng)于汽缸體主體37的空間中。因此，就能防止熔化的金屬被困在相應(yīng)于殼體45上部的空間中而產(chǎn)生空洞。因此，可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的汽缸體23。還因?yàn)槔鋮s液泵殼體45的上表面58朝汽缸體主體37向上傾斜，所以與上表面58朝汽缸體主體37水平延伸時(shí)相比，汽缸體主體37與冷卻液泵殼體45之間在垂直方向上的聯(lián)結(jié)區(qū)域變大。因此，汽缸體主體37有效地被冷卻液泵43的殼體45加強(qiáng)，汽缸體23的強(qiáng)度就增加。
從汽缸體主體37的外側(cè)表面的垂向中部整體地向外凸伸的水平肋59、以及沿著曲軸31的軸向方向與汽缸筒24的軸線25大體設(shè)置在相同位置的垂直肋進(jìn)一步增加了汽缸體23的剛度。因此，汽缸體主體37的、由于汽缸筒24而易于具有較低強(qiáng)度的部分就被水平肋59、特別是垂直肋61加強(qiáng)。因此，能夠相當(dāng)大地提供汽缸體23的強(qiáng)度，以使其每一部分都具有均勻的強(qiáng)度。
當(dāng)然，那些熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們易于理解的是，上述實(shí)施例僅是本發(fā)明可以采用的示例形式，還可以作出各種修改和變型而不背離如所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍。僅是舉例子來看，內(nèi)燃機(jī)21也可以是一兩沖程的內(nèi)燃機(jī)，和/或汽缸筒24的軸線25可以相對(duì)垂直方向是傾斜的。排氣管道56也可以具有一圓形的橫截面。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的汽缸體，所述汽缸體具有一下側(cè)的、曲軸箱接納部分和一上側(cè)的、汽缸蓋接納部分；形成在其中且在其下側(cè)和上側(cè)部分之間延伸、并被一冷卻套部分地圍繞的至少一個(gè)汽缸筒；以及形成在所述汽缸體的一側(cè)處、并有與形成在所述汽缸體中的一相應(yīng)通道連通的一連通通道的一泵接納部分，所述連通通道的上壁從所述泵接納部分朝向所述汽缸體的上側(cè)部分向上傾斜，以利于所述汽缸體的鑄造，而不會(huì)形成所不希望的金屬空洞。
2.如權(quán)利要求1所述的汽缸體，其特征在于，連通通道在其上端處終止在汽缸體中。
3.如權(quán)利要求2所述的汽缸體，其特征在于，泵包括一內(nèi)燃機(jī)冷卻液泵，且連通通道與冷卻套連通。
4.如權(quán)利要求1所述的汽缸體，其特征在于，還包括一對(duì)軸向延伸的加強(qiáng)肋，各加強(qiáng)肋從汽缸體的一相應(yīng)側(cè)的中間部分向外橫向延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的汽缸體，其特征在于，汽缸體形成多個(gè)軸向間隔開的汽缸筒，并還包括形成在所述汽缸體的相對(duì)側(cè)上的多個(gè)加強(qiáng)肋，各加強(qiáng)肋與諸所述汽缸筒中的相應(yīng)的一個(gè)的軸線對(duì)齊。
6.如權(quán)利要求5所述的汽缸體，其特征在于，還包括一對(duì)軸向延伸的加強(qiáng)肋，各加強(qiáng)肋從汽缸體的一相應(yīng)側(cè)的中間部分向外橫向延伸。
7.如權(quán)利要求6所述的汽缸體，其特征在于，連通通道在其上端處終止在汽缸體中。
8.如權(quán)利要求7所述的汽缸體，其特征在于，泵包括一內(nèi)燃機(jī)冷卻液泵，且連通通道與冷卻套連通。
全文摘要
一種形成有一整體成形的泵殼體的內(nèi)燃機(jī)汽缸體，所述泵殼體加強(qiáng)了汽缸體，該汽缸體具有一與汽缸體內(nèi)部連通的連通通道，且所述連通通道的外表面朝汽缸體向上傾斜，以使鑄造過程中氣體能逃逸，從而避免金屬空洞形成。除此之外，縱向和垂向的外肋進(jìn)一步加強(qiáng)該汽缸體。
文檔編號(hào)F02F1/14GK1538049SQ200410032328
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者郡山雅夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社威伊迪