CN1211675A - 水冷式发动机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种水冷式发动机的冷却装置。将大致为长方体形状的本体1的缸筒16置于中间,相对对置的一对右侧面10和左侧面11采用压铸成形向左右拢模,形成泵安装凹部41和水套45,用进气罩2覆盖右侧面10的水套45。在左侧面11的泵安装凹部41上嵌合水泵40的泵体并盖住。在泵体43的中央开设有与水套45相通的水道43a,使叶轮46通过该水道43a靠近水套45。在前面12并列形成水出口56和水入口57,使水出口56通过连接通道59连向水泵40。

Description

水冷式发动机的冷却装置

本申请涉及一种水冷发动机的联络水套和散热器的冷却水出入口的配置结构。

以往的水冷发动机上的冷却水出入口配置是以下任意一种结构：

①将入口设置在缸上、将出口设置在缸盖上(包含与其相反的情况，作为一个例子如日本专利实开平4-71734号)；

②在缸或缸盖的对置的一对侧面中，将入口设在一侧，将出口设在另一侧。

在上述以往的例子的情况下，①的结构涉及到缸和缸盖2个零件，必须分别加工冷却水入口和冷却水出口。另外，②的结构，必须对缸(或缸盖)的不同的2个侧面、在2个方面上加工冷却水入口和冷却水出口。因此，在任何一种情况下，加工工序最少需要2道工序。而且冷却水出入通道复杂了，容易增加通道阻力。

为了解决上述课题，本申请的水冷式发动机冷却装置的第1发明的特征是：在发动机的缸筒周围形成水套、在包围该水套的发动机的一个侧面设置水泵，而且在与设有该水泵的侧面大致正交的另一侧面上设置联络上述水套和散热器的水出入通道。

第2发明的特征是：上述第1发明通过上述水出入通道散热器直接与发动机的水套相连络。

第3发明的特征是：在上述第2发明上将上述散热器直接固定在发动机上。

第4发明的特征是：在上述第1发明中，在构成上述水泵的泵体上设置圆形的外周部、且在缸筒侧面设置圆形的泵体收纳部，而且将泵体嵌合在泵体收纳部上，使泵体外周部和泵体收纳部的内周面通过密封件形成液体密封。

第5发明的特征是：在上述第1发明中将上述水出入通道设置在与水套宽度大致同等的位置上。

第6发明的特征是：在上述第4发明中，在上述水出入通道中，使出口侧通道与形成于水泵的泵体上的连络通道相连通。

第7发明的特征是：在上述第6发明中，将用于形成上述泵体外周部和泵体收纳部内周面的密封部的密封用突起部设置在出口侧通道内。

根据第1发明，因为在与设有发动机的水泵的侧面大致正交的方向的另一侧面上设置联系水套和散热器的水出入通道，所以，能在同一侧面用一道工序加工冷却水的出入口，能减少工时。

根据第2发明，因为通过水出入通道，散热器直接与发动机的水套相连接，所以冷却水能从发动机立即进入到散热器，由于构成转1圈就立即出去的简单的路径，所以能使通道阻力达到最小。

根据第3发明，因为将散热器直接固定在发动机上，所以能使发动机和散热器之间的冷却水通道为最少，且能减少水管等零件数量，另外，能减少散热器的配设空间。

根据第4发明，因为分别将泵体的外周部和泵体收纳部的内周制成圆形、且通过密封件液密嵌合，所以能将水泵直接安装在缸筒侧面，而且能简单且可靠地密封。

根据第5发明，因为将水出入通道设置在与水套宽度大致同等的位置上，所以能减小通道阻力。

根据第6发明，因为使水出入通道的出口侧通道与形成于水泵的泵体上的连络通道相连通，所以能不使用其它管件以最短的路径连接水泵和散热器。

第7发明的特征是：上述第6发明将用于形成上述泵体外周部和泵体收纳部内周面的密封部的密封用突起部设置在水出入通道的出口侧通道内。

图1是沿图2的1-1线剖切的水套周围的剖视图。

图2是本实施例的发动机的整体剖视图。

图3是表示去掉了进气罩状态下的右侧面的图。

图4是表示去掉了链条护罩状态下的左侧面的图。

图5是表示进气罩的结合面一侧的图。

图6是表示水套的成形方法的金属模型的剖视图。

以下，根据图对适用于小型摩托车用水冷式4冲程小排量发动机的一实施例进行说明。

该发动机通过相对大致为长方体形的本体1，将进气罩2和链条护罩3安装在沿其长度方向形成的、大致平行对置的两个侧面上组装而成，且安装在曲轴箱(图示省略)上。

本体1将缸筒部5和顶部8铸成一体，该缸筒部5收纳有通过连杆4a连接曲轴(图示省略)的活塞4，该顶部8具有收纳旋转自如的凸轮轴6的凸轮室7，其铸造方法可以采用使用铝合金等适宜金属的压铸成形方法。

在本申请，将顶部8上的、覆盖凸轮室7的部分当做顶盖部9，而且为了方便起见，对本体1的各面，将安装进气罩2的面称为右侧面10，将安装链条护罩3的面称为左侧面11，在位于这两面中间的、大致正交对置的两面中，将安装下文述及的散热器的面称为前面12，将另一面称为背面13。另外，将顶盖部9的顶端部外表面称为顶面14，将安装在曲轴箱上的面称为底面15。

在缸筒部5上，从底面15到本体1的长度方向大致中间部制有缸筒16，形成于该缸筒16的最里端-顶部8一侧的燃烧室17与进气孔18和排气孔19相连通，各孔的燃烧室17一侧的开口部由进气门20和排气门21开、闭，各气门轴线C1、C2相对缸筒轴线C成规定的气门夹角。标号20a和21a是气门杆支撑套。

进气孔18与形成在进气罩2上的进气通道22相连通，该进气通道22在进气孔18的延长线上、倾斜着向外延伸，通过进气管23与气化器(图示省略)相连接。排气孔19向着与进气孔18大致成直角的方向弯曲、延伸，在背面13与排气管24相连接。图2和3中的符号29是火花塞。

各气门的驱动是直动式，即，通过设置在各自轴端部的气门挺杆25、26由凸轮27、28直接驱动，制有这些凸轮27、28的凸轮轴6贯通右侧面10和左侧面11之间，在制成锥状的凸轮室7的两开口端部，由轴承30、31支承。凸轮27、28的各滑动面分别与气门挺杆25、26的滑动面倾斜的角度相对应，为倾斜面。

在凸轮轴6的一端和进气罩2之间，制有供油部6a。凸轮轴6的另一端突出到形成于链条护罩3和左侧面11之间的链条室32内，链轮33用螺栓34安装在其突出端部。该链轮33通过链条35与设置在图未示的曲轴上的驱动链轮相连接。

在顶盖部9上、在各气门轴线C1和C2的延长线上、制有与各自气门轴线C1和C2同轴、且大致与各气门挺杆25、26相同直径的观察孔36、37，开、闭凸轮室7的盖子38、39能通过密封垫分别拧紧密封。

以下，对水套周围的结构进行说明。在本体1的燃烧室17附近设有水泵40。图4表明，在本体部1的面向链条护罩3的左侧面11的侧壁部，形成有圆形的泵安装凹部41，其中收纳有凸缘42，该凸缘42构成为水泵40外形的、树脂制罩子的一部分。该凸缘42也是大致与泵安装凹部41相同的圆形，通过“O”形圈44液密地嵌合在泵安装凹部41的内周壁上，由此将其与泵安装凹部41的间隙密封。

图1表明，在泵安装凹部41内，一起收纳有凸缘42和用紧定螺钉等连接成一体的泵体43，且抵接在底部41a上。在该底部41a上制有靠近水套45的开口部41b，另一方面，在泵体43的底部，制有嵌合在开口部41b上、且突出到水套45内的导向部43b，通过将泵体43嵌合在泵安装凹部41内，用泵体43覆盖水套45的开口部-底部41a的开口部41b。

泵体43上的导向部43b从缸筒轴线C方向看呈半圆状。且具有规定的间隔，为包围缸筒16周围的凹面状的导向面，导向部43b的前后方向(连接前面12和背面13的方向，下同)的两端部长长地突向进气罩2一侧，嵌合且抵接在本体1的前面12和背面13的各内面上。

导向部43b的导向面，在与缸筒16之间形成有水套45，而且在其中央形成有开口部，为连通泵体43内部和水套45的水道43a，水套45的冷却水由导向面导向该水道43a。

在水道43a中配设有叶轮46，与泵轴47一起旋转自如地支承在水道43a中。泵轴47的一端旋转自如地支承在突出于缸筒16的外周壁面、且突出到水道43a内的轴毂48上。泵轴47的另一端越过链条35突出到链条室32内，在其周围设有磁环49，而且与凸缘42一起的树脂制罩子的一部分覆盖在其周围，由此构成圆形的小径部50。该小径部50的突出端部嵌合、支承在形成于链条护罩3上的圆形的嵌合凹部51上。

如图4所示，该小径部50的中心和凸缘42的中心是不相同的，与小径部50同心的嵌合凹部51(图1)、和与凸缘42同心的泵安装凹部41的各中心也是不相同的。因此，如果将小径部50嵌合在嵌合凹部51上、将凸缘42嵌合在泵安装凹部41上、同时用紧定螺钉等将链条护罩3安装在左侧面11上，则水泵40就能很容易地定位且固定在泵安装凹部41内的规定位置上。

图1表明，在小径部50的外周部设有磁环52，在其内周设有与其成为一体的水泵用链轮53，且被链条35所驱动。水泵用链轮53的轴毂外周通过轴承54旋转自如地收纳于形成于链条护罩3上的轴承部55内。

当磁环52与水泵用链轮53一起旋转时，小径部50内的磁环49通过磁性联接一起旋转，因此，叶轮46通过与磁环49为一体的泵轴47而旋转，水泵40处于被驱动状态。

在本体部1的前面12，分别横向排列有水出口56和水入口57，且突出形成于水套45的宽度W(图1)之内。此处所谓相对水出口56和水入口57的形成位置的、水套45的宽度W，是从水套45上的右侧开口部45a所形成的右侧面10到泵安装凹部41所形成的开口的左侧面11之间的宽度。

水出口56形成在链条护罩3的附近，在与其内侧的泵体43的连接部形成有向通道内伸出的密封用突起58，用这变窄了的通道端部与设置在泵体43一侧的连接通道59相连通。突起58从水出口56的外侧看与“O”形圈44相重叠，因此，与泵体43的对置面成为“O”形圈44的密封面。

连接通道59从泵体43的外周向叶轮46沿其旋转半径方向直线延伸，在叶轮46的周围是成圆弧状的水泵40的排出通道。水入口57位于气罩2的附近，直接与水套45连接。

在这些水出口56和水入口57上分别直接嵌合、连接有散热器60的回水口61和输水口62，由此，散热器60直接安装在本体1的前面12上。回水口61通过将散热器60内部向连接通道59的延长方向直线延伸的回水通道63与上水槽64相连接、缩短了通道，且降低了通道阻力。

在水套45内，从相互相反的方向嵌合有从泵体43上突出的导向部43b和进气罩2的突部70，通过以规定的间隔包围缸筒16形成水套45。突部70的与缸筒16相对的面也为与导向部43b同样的导向面71，它起到不使水套45内的冷却水滞留、圆滑地将其引导到水道43a的作用。

突部70的前后方向两端部72和73也长长地突出到水泵40一侧，且分别嵌合、抵接在本体1的前面12和背面13的各内面上。而且在导向部73上、在水入口57附近形成有部分后隙面74，该后隙面74用于形成使冷却水很容易地从散热器60流入到水套45的扩大空间。另外，在进气罩2上、在突部70的外表面侧一体地形成有空冷叶片75、以提高对水套45的冷却水的冷却效率。

如图5所示，在向本体1右侧面10上安装的进气罩2的结合面一侧制有矩形的冷却水密封垫65、椭圆形的进气密封垫66和大致成P字状的润滑油密封垫67、将进气罩2覆盖在本体1的右侧面10上，以此在右侧面10和进气罩2之间，将水、混合气和润滑油分开、且将其密封。

图中标号67是与通向主道(图中省略)的油道67a(图1)连通的凹部，68是向形成于凸轮轴6轴端的供油部6a(图2)供油的润滑油通道。

图6表示形成水套45的金属模结构，右模80的突部85和左模81的突部87分别具有半圆状的成形面86、88，使其环状地围在缸筒型芯84的周围且具有缸筒16壁厚的间隙，在前面模型82上设有用于铸成水出口56和水入口57的铸芯90、92、和形成中间凹部的突部91。标号83是背面模。

这样一来从左右两个方向形成水套45，使其向与缸筒轴线C正交的方向夹着缸筒部5，由相互相对配置的一对模-右模80和左模81向缸筒部5的侧边形成开口。

以下对本实施例的作用进行说明。图1表明，在本体1的与设有水泵40的左侧面11大致正交的前面12上、在水套45的宽度W内设置连接散热器60的水出口56和水入口57，而且散热器60的回水口61和输水口62嵌合在这些水出口56和水入口57上，由此能将散热器60直接安装在本体1的前面12上。

因此，在本体1的同一侧面，能在一道工序中加工冷却水的出入口，能减少工时，而且冷却水通过水出口56和水入口57从水套45立即进入到散热器60、成为只转1圈立即就出去的简单的路径，所以能使通道阻力达到最小。而且，由于将散热器60直接固定在本体1上，所以能使本体1和散热器60之间的冷却水通道最短，且能减少水管等零件数量，还能减少散热器60的配设空间。

另外，由于将泵体43的外周部和泵体收纳部41的内周分别制成圆形、通过“O”形圈44液密地嵌合，所以能将水泵40直接安装在缸筒部5的侧面，而且能简单且可靠地密封。而且，由于使水出口56与形成于水泵40的泵体43上的连接通道59相连通，所以能不使用其它管件以最短的路径连接水泵40和散热器60。而且，由于将密封用突起部58形成于水出口56内，所以能很容易地确保在水出口56部分的泵体43和泵体收纳部41的密封面。

另外，因为本体1采用缸筒部5、顶部8和顶盖部9者一体的金属模压铸成形，所以形成水出口56和水入口57的部分从缸筒部5到顶部8是单一零件的连续面，所以不仅缸筒部5，也能将水出口56和水入口57设置在顶部8上，而且即使分散设置在缸筒部5和顶部8两处，也不会改变能以一道工序成形的上述效果，增大了与形成场所相关的自由度。

而且，由于从左右两个方向形成水套45，使其向与缸筒轴线C正交的方向夹着缸筒部5，由相互相对配置的一对金属模-右模80和左模81向缸筒部5的侧边形成开口，所以可以废除以往所需要的型芯，由于不需要制作型芯和清砂所需要的很多的工时，所以能减少工序数和人数，而且金属模的拼合结构简单。另外，在采用压铸成形的情况下，也不用担心对水套部分的金属模的烧结现象的发生，便于提高水套45的精度、且还能提高形状的自由度。

另外，本申请的发明，并不限定于上述各实施例，可以有各种变形结构，例如，本体1即使象以往那样在将缸筒部5和顶部8分别制成单体之后再进行组装也是可以，在这种场合下，将水出口56和水入口57并列配置在缸筒部5或顶部8的任意一侧。另外，铸造方法没有必要采用铝压铸成形的方法，可以采用使用砂型等其它公知的铸造方法。

Claims (7)

1．一种水冷式发动机的冷却装置，其特征是：在发动机的缸筒周围形成水套，在包围该水套的发动机的一个侧面设置水泵，而且在与设有该水泵的侧面大致正交的另一侧面上设置联络上述水套和散热器的水出入通道。

2．如权利要求1所记载的水冷式发动机的冷却装置，其特征是：通过上述水出入通道，散热器直接与发动机的水套相连络。

3．如权利要求2所记载的水冷式发动机的冷却装置，其特征是：将上述散热器直接固定在发动机上。

4．如权利要求1所记载的水冷式发动机的冷却装置，其特征是：在构成上述水泵的泵体上设置圆形的外周部、且在缸筒侧面设置圆形的泵体收纳部，而且将泵体嵌合在泵体收纳部上，使泵体外周部和泵体收纳部的内周面通过密封件形成液体密封。

5．如权利要求1所记载的水冷式发动机的冷却装置，其特征是：将上述水出入通道设置在与水套宽度大致同等的位置上。

6．如权利要求4所记载的水冷式发动机的冷却装置，其特征是：在上述水出入通道中，使出口侧通道与形成于水泵的泵体上的连络通道相连通。

7．如权利要求6所记载的水冷式发动机的冷却装置，其特征是：将用于形成上述泵体外周部和泵体收纳部内周面的密封部的密封用突起部设置在上述出口侧通道内。

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