专利名称：内燃机汽缸体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机的汽缸体，更具体地涉及一种具有形成于其中的整体泵腔的改进的汽缸体铸件。
背景技术：
内燃机汽缸体经常是通过一铸造工艺来形成的，它包括一个或多个整体形成的泵腔，所述泵腔容纳使内燃机工作所需的诸如冷却液泵之类所用的液体的泵送零件，如用于一冷却液泵。在日本已公开的申请JP-A-2001-65354中示出了这种类型的一典型的结构。如可从该公开文献中所见，该汽缸体具有一包含沿着其轴向长度形成的多个汽缸筒的汽缸体主体，且冷却套围绕这些汽缸设置。用来传送冷却液的一冷却液泵的壳体从汽缸体的一侧向外凸伸。通过泵体与汽缸体整体成形，使该结构更为简单，并且作为一附加的优点，因为整体成形的泵加强了汽缸体的刚度，所以加强了汽缸体。
不过，这种类型的现有技术结构也带来了另一问题。亦即，当泵铸件与汽缸体主体整体成形时，使泵腔与连通汽缸体腔室连通的水平延伸的通道可能会形成困陷部分，它在铸造过程中妨碍了熔化金属的自由通过，且会产生出可能难以检测的空洞。无论如何，这些空洞可能会导致产品报废，从而增加成本。
因此，本发明的一个主要目的是提供一种有效和健全的、包括整体成形泵的汽缸体铸件。
本发明的另一目的是提供一种具有高刚度的整体成形的汽缸体和泵。
发明内容
本发明适用于内燃机的汽缸体中，所述汽缸体具有一下侧的、曲轴箱接纳部分和一上侧的、汽缸盖接纳部分。至少一个汽缸筒形成在该汽缸体中其下侧和上侧部分之间，并被一冷却套部分地围绕。一泵接纳部分形成在汽缸体的一侧处，并有与形成在汽缸体中的一相应的通道连通的一连通通道。根据本发明，连通通道的上壁从泵接纳部分朝汽缸体的上侧部分向上倾斜，以利于汽缸体的铸造，而不会形成所不希望的金属空洞。
附图简述
图1是一包含根据本发明的汽缸体的内燃机的前视图。
图2是与图1部分相似的前视图，但取下了内燃机的定时盖。
图3是该内燃机的侧视图。
图4是与图1和2部分相似的前视图，但仅以实线示出了汽缸体，而以虚线表示汽缸盖和隔壁，以供参考。
图5是与图3部分地相似的侧视图，但仅以实线示出了汽缸体，而以虚线表示内燃机的其余部分，以供参考。
图6是带有完全组装好的冷却液泵及其驱动装置的汽缸体的顶视图。
图7是沿着冷却液泵的旋转轴线所截取的剖视图。
图8是与图5部分相似的侧视图，但示出了汽缸体的相对侧。
图9是沿着图6中的线9-9截取的汽缸体的剖视图，且局部以虚线示出隔壁和汽缸盖，以供参考。
具体实施例方式
现请详细参见附图，开始时主要参见图1-3，实施本发明的一多汽缸、四冲程的内燃机总的由标号11标示。在所示的实施例中，内燃机21所示为具有四个直线排列的汽缸。当然，从下面的描述中，对那些熟悉本技术领域的人们来说，显而易见，本发明可用于具有其它数量的汽缸的内燃机或者其它的内燃机结构。此外，本发明并不局限于以四冲程原理工作的内燃机。
内燃机21适于安装在诸如汽车之类的车辆上并向其提供动力，且被描述为竖向地安装于其中，但本发明并不局限于此。内燃机21有一内燃机机体，总的标示在22处，并由一车体(未示出)以一合适的方式支承。
内燃机机体22包括一总的以23标示的汽缸体，并以下面将述的一种方式来铸造。汽缸体23形成有四个汽缸筒24，它们具有平行的轴线25。一隔壁26以已知的方式可拆卸地附接于汽缸体23的下端，以形成一曲轴箱的上部。
一汽缸盖组件27以一已知的方式固定于汽缸体23的上表面，并封闭诸汽缸筒24的上端。汽缸盖组件27支承多个阀，这些阀用来以已知的方式控制允许进入内燃机燃烧室的进气和从其排出废气，这是在本技术领域中所熟知的。这些阀以下文将述的方式工作。该阀和操作机构被一缸前盖28围起，所述缸前盖固定于汽缸盖27的上表面。
由隔壁26形成其上部的前述曲轴箱由油盘29完成和封闭，所述油盘适于固定至隔壁26的下表面，并容纳润滑油。
内燃机21设有在汽缸筒24中往复运动并由连杆40连接以驱动一曲轴31的活塞30。曲轴31绕一大体水平延伸的轴线32转动。曲轴31由汽缸体23和隔壁26所带的轴承、以在本技术领域中人们所熟知的方式绕该轴23轴颈连接。
前述进气阀和排气阀在一阀致动机构(总的标示为33)的作用下以合适的方式工作。该阀致动机构33包括分别与进气阀和排气阀合适地、可操作地接合的一进气凸轮轴34和一排气凸轮轴35。凸轮轴34、35具有平行于曲轴31的轴线32延伸的轴线。一定时链36用来将曲轴31的一端与凸轮轴34、35的端部互连起来，从而按定时的关系以其转速的一半来驱动它们。
如已提及的，汽缸体23系铸造而成，并且较佳的是低压铝铸而成的。汽缸体总的包括总的以37标示的一汽缸体主体，该汽缸体主体包括一主体部分38，其大体成一立方体形状，且诸汽缸筒24形成于其中。主体部分38还具有上、下表面39。上表面39与汽缸盖27的下表面合适地密封接触。下表面39以类似的方式与汽缸盖26的上表面合适地密封接触。
内燃机21设有一冷却系统，总的标示为41，它用来用一合适的冷却液来冷却内燃机机体22。冷却系统41包括冷却套42，它们形成在汽缸体主体37中的汽缸筒24周围。此外，冷却系统41包括一冷却液泵，总的由标号43标示，该冷却液泵支承在汽缸体主体37的侧表面上，并能将冷却液传送至冷却套42。冷却系统还包括两个泵驱动装置(以下将予以简要地描述)；用来在冷却液传送到冷却套42之后对其进行冷却的一散热器(未示出)；以及用来控制冷却液温度的一恒温器44(图3)。
如图1-4、6及7所示，冷却液泵43设有总的标示为45的一外壳体，该外壳体部分地与汽缸体主体37整体成形，并由其支承。如在图6和7中最清楚地所示，一泵驱动轴46由壳体45的一封闭件47经由一轴承48支承，用以可绕一平行于曲轴31的轴线32延伸的一轴线49旋转。一泵轮51设置在壳体45中的泵室中，并支承成可在绕泵驱动轴46一端上绕轴线49旋转。
如图7中所示，泵壳体45从在汽缸体主体37的主体部分38的一端处的外侧表面整体地向前凸出。由此，泵壳体45也是低压铝铸而成。
如图1和7中所示，泵轴46和泵轮51设有一皮带轮52，该皮带轮52由固定于曲轴31外端的皮带轮53通过一条三角皮带54驱动。该皮带54还可进而驱动内燃机或车辆辅助装置。
如图4、6及7所示，壳体45形成泵室，沿着曲轴31的轴线32和泵驱动轴46的轴线49来看，该泵室呈螺旋形状。如已经提到的那样，泵驱动轴46轴颈安装在封闭件47所带的轴承48上。该封盖件47接纳在与轴线49同轴心地形成于壳体45的前表面中的一圆形插入开孔55中。插入开孔55使泵轮51能沿着轴线49的方向插入。泵壳体45前表面的内侧呈螺旋形式，其中到泵轮51的轴线49的距离沿着逆时针的方向逐渐增加。因此，从外部的内表面至插入开孔55的开孔边缘的径向距离沿着这个方向不断增大。
如图7中最好地所示的那样，壳体45设有一排气管道56，其具有一封闭的矩形横截面，且从壳体主体45的上部朝汽缸体主体37整体地凸出。排气管道56的凸出端与汽缸体主体37的侧表面整体连结。因而包含泵轮51的泵室上部、形成在排气管道56中的一内部通道57以及冷却套42因而彼此连通。排气管道56的内部通道57的横截面朝汽缸体主体37逐渐增大。排气管道56的一上表面58形成从壳体45的凸出端朝汽缸体主体37向上倾斜的壳体45的上部。汽缸体主体37的外侧表面与壳体45几乎在整个接触区域上沿着汽缸体主体37的垂直方向彼此整体地连结，从而明显地加强汽缸体主体37。
除了通过整体成形泵的外壳体45来加强汽缸体23之外，如图5、6、8及9所示，内燃机主体22还设有整体成形的、水平的加强肋59，所述加强肋59从汽缸体主体37的相对侧在大致垂向的中部处向外凸伸。这些水平肋59由垂直的加强肋61连结，所述垂直的加强肋61大致位于于诸汽缸筒24的轴线25相同的轴向位置处，并与汽缸体主体37的上部外侧表面以及水平肋59的上表面整体成形。如图9中最好地所示，垂直肋61如62所示沿着垂直方向向内斜收，以使当从曲轴31的轴线32的方向看时形成一直角三角形的形状。
由于上述的结构，在采用低压铸造生产汽缸体23时，当熔化的金属在由一外框架和一形状相应于汽缸体23的砂芯所形成的一模具内注满相应于冷却液泵壳体45的空间时，因为壳体45的上表面58朝向汽缸体主体37向上倾斜，所以在相应于壳体45上部的空间中的气体被顺畅地引导至相应于汽缸体主体37的空间中。因此，就能防止熔化的金属被困在相应于壳体45上部的空间中而产生空洞。因此，可以生产出高质量的汽缸体23。还因为冷却液泵壳体45的上表面58朝汽缸体主体37向上倾斜，所以与上表面58朝汽缸体主体37水平延伸时相比，汽缸体主体37与冷却液泵壳体45之间在垂直方向上的联结区域变大。因此，汽缸体主体37有效地被冷却液泵43的壳体45加强，汽缸体23的强度就增加。
从汽缸体主体37的外侧表面的垂向中部整体地向外凸伸的水平肋59、以及沿着曲轴31的轴向方向与汽缸筒24的轴线25大体设置在相同位置的垂直肋进一步增加了汽缸体23的刚度。因此，汽缸体主体37的、由于汽缸筒24而易于具有较低强度的部分就被水平肋59、特别是垂直肋61加强。因此，能够相当大地提供汽缸体23的强度，以使其每一部分都具有均匀的强度。
当然，那些熟悉本技术领域的人们易于理解的是，上述实施例仅是本发明可以采用的示例形式，还可以作出各种修改和变型而不背离如所附权利要求书所定义的本发明的精神和保护范围。仅是举例子来看，内燃机21也可以是一两冲程的内燃机，和/或汽缸筒24的轴线25可以相对垂直方向是倾斜的。排气管道56也可以具有一圆形的横截面。
权利要求
1.一种用于内燃机的汽缸体，所述汽缸体具有一下侧的、曲轴箱接纳部分和一上侧的、汽缸盖接纳部分；形成在其中且在其下侧和上侧部分之间延伸、并被一冷却套部分地围绕的至少一个汽缸筒；以及形成在所述汽缸体的一侧处、并有与形成在所述汽缸体中的一相应通道连通的一连通通道的一泵接纳部分，所述连通通道的上壁从所述泵接纳部分朝向所述汽缸体的上侧部分向上倾斜，以利于所述汽缸体的铸造，而不会形成所不希望的金属空洞。
2.如权利要求1所述的汽缸体，其特征在于，连通通道在其上端处终止在汽缸体中。
3.如权利要求2所述的汽缸体，其特征在于，泵包括一内燃机冷却液泵，且连通通道与冷却套连通。
4.如权利要求1所述的汽缸体，其特征在于，还包括一对轴向延伸的加强肋，各加强肋从汽缸体的一相应侧的中间部分向外横向延伸。
5.如权利要求1所述的汽缸体，其特征在于，汽缸体形成多个轴向间隔开的汽缸筒，并还包括形成在所述汽缸体的相对侧上的多个加强肋，各加强肋与诸所述汽缸筒中的相应的一个的轴线对齐。
6.如权利要求5所述的汽缸体，其特征在于，还包括一对轴向延伸的加强肋，各加强肋从汽缸体的一相应侧的中间部分向外横向延伸。
7.如权利要求6所述的汽缸体，其特征在于，连通通道在其上端处终止在汽缸体中。
8.如权利要求7所述的汽缸体，其特征在于，泵包括一内燃机冷却液泵，且连通通道与冷却套连通。
全文摘要
一种形成有一整体成形的泵壳体的内燃机汽缸体，所述泵壳体加强了汽缸体，该汽缸体具有一与汽缸体内部连通的连通通道，且所述连通通道的外表面朝汽缸体向上倾斜，以使铸造过程中气体能逃逸，从而避免金属空洞形成。除此之外，纵向和垂向的外肋进一步加强该汽缸体。
文档编号F02F1/14GK1538049SQ200410032328
公开日2004年10月20日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者郡山雅夫 申请人:株式会社威伊迪