CN1287081C - 发动机的缸体 - Google Patents

Abstract

是构成柴油发动机等的发动机的缸体。在由收纳活塞(33)的汽缸部(31)、和覆盖曲轴(25)的裙部(32)构成的发动机(E)的缸体(15)中，上述裙部(32)为弯曲构造，在该裙部(32)的内侧，形成加强筋(61·62)。

Description

发动机的缸体

技术领域

本发明涉及构成发动机的缸体的构造。

背景技术

缸体是将爆发力传递到曲轴系的媒介之一，同时也是必须支撑曲轴系的惯性负荷等的最重要的强度成员。而且，缸体的构造也对发动机的大小、重量、全面耐久性、噪音等产生重大的影响。

以往，作为提高构成发动机的缸体的刚性的方法，主要采取较厚地构成该汽缸部的壁厚的方法。

例如，在日本特许申请公开(以后，记为[特开])2001-221098号公报中，公开了在从缸体的曲轴箱侧直至中央部的部分的大范围内形成为厚壁，来提高缸体的刚性的技术。另外，在特开平6-213064号公报中，也公开了在缸体的大部分上形成厚壁部，提高了刚性的技术。

但是，若使缸体跨越广大范围，形成厚壁，则发动机的重量变重。反之，若为了轻量化而使缸体的壁厚变薄，则刚性降低，由于该缸体的刚性降低，会使发动机的噪音增大。

因此，希望一方面使缸体的刚性提高，一方面使发动机的噪音降低，进行发动机的轻量化。

另外，在缸体上，构成包围汽缸周围的冷却水道，冷却水流经该冷却水道，进行对汽缸的冷却。形成于缸体内的冷却水道的排水孔形成在缸体侧面，并非位于冷却水道的最下部。另外，缸体的冷却水道，由于与同样在缸体内构成的润滑油道的配置关系，而被配置在高于润滑油道的位置。

但是，在以往的缸体上构成的冷却水道，例如，如特开2001-152851号公报所示，是进行缸壁的温度控制等，仅考虑到对汽缸的冷却，没有特别考虑对在缸体内循环的润滑油的冷却等。另外，因为冷却水道的排水孔构成在高于冷却水道的底面的位置，所以难以完全排出冷却水，若将冷却水残存在冷却水道内长期放置，则有可能产生缸体的劣化。

另外，在通过铸造而形成的缸体中，其构成为，将通过支撑型芯(中子)的部件所形成的孔的周部，切为锥状，在该孔中安装塞。

在将通过支撑该型芯的部件而形成的孔切为锥状后，在安装塞的情况下，根据缸体的铸造状态，塞的安装位置有变动的可能性，为了维持塞的安装精度，需要较多的劳力或时间。

发明内容

本发明是一种发动机的缸体，由收纳活塞的汽缸部、覆盖曲轴的裙部构成，该裙部为弯曲构造，在该裙部的内侧，形成加强筋。

据此，可以降低由于裙部而产生的噪音。于是，根据该裙部的形状，因为不使缸体的壁厚加大，就可以降低发动机的噪音，所以可以一边确保发动机的安静性，一边紧凑地构成发动机。

另外，本发明是在上述缸体中，形成于裙部上的加强筋设置在从缸套下端部至裙部的下端部。

据此，在缸体中，可以提高缸套部以及裙部下端部的衬垫安装面的刚性。

另外，本发明是在上述缸体中，形成于裙部上的加强筋与发动机支腿安装用凸起部连续设置。

据此，可以提高在缸体中的安装用凸起部的刚性。因此，可以抑制在向发动机支腿的缸体的安装时的缸体的变形，可以提高发动机的组装精度。

另外，本发明是一种发动机的缸体，由收纳活塞的汽缸部、覆盖曲轴的裙部构成，该裙部为弯曲构造，形成于缸体外侧的加强筋与在汽缸部上构成的塞孔连结。

据此，可以提高在缸体中的塞孔附近的刚性，可以控制缸体的变形，可以提高发动机的组装精度。

另外，本发明是一种发动机的缸体，由收纳活塞的汽缸部、覆盖曲轴的裙部构成，在缸体上，构成有面向连接飞轮侧的连接面、和连接齿轮箱的连接面，缸体的飞轮连接面侧以及齿轮箱的连接面侧的轴颈壳的上部，构成为厚壁。

据此，提高缸体的刚性，可以抑制轴颈安装时的缸体的变形，可以提高发动机的组装精度，可以确保曲轴的旋转稳定性，同时也可以提高发动机的安静性。

另外，本发明是一种发动机的缸体，由收纳活塞的汽缸部、覆盖曲轴的裙部构成，将在缸体上构成的水套延伸设置至曲轴箱部。

据此，增加了水套的容量，可以提高冷却效果。进一步，可以提高曲轴箱部的冷却效果，通过水套屏蔽来自内部的噪音，可以追求噪音的降低。

另外，本发明是将上述水套延伸设置至形成于缸体上的润滑油道的下方。

据此，可以增大水套和润滑油道的接触面积，可以提高该润滑油道的冷却效果。

另外，本发明是将形成于上述缸体上的冷却水的排水孔，设置在润滑油道的下方。

据此，从润滑油道的上方至下方，可以提高冷却效果。而且，可以容易地排出冷却水。可以将冷却水从发动机的冷却水道中完全排放出去，提高了维护性。

另外，冷却水不会残存在冷却水道内，不存在发生缸体劣化的可能。

另外，本发明是一种发动机的缸体，由收纳活塞的汽缸部、覆盖曲轴的裙部构成，对形成于缸体上的塞安装部的铸件表面进行锪孔加工。据此，塞的安装性良好，可以提高发动机的加工作业性。进一步，可以提高塞的安装精度，可以提高发动机的耐久性。

附图说明

图1是表示发动机的侧面剖视图。

图2是同样的正面剖视图。

图3是表示缸体的组装结构的图。

图4是发动机的左侧视图。

图5是相同的右侧视图。

图6是缸体的侧面剖视图。

图7是相同的正面剖视图。

图8是缸体的正视图。

图9是图4中的裙部的D-D线剖视图。

图10是表示缸盖螺栓凸起部的形状的剖视图。

图11是图5中的B-B线剖视图。

图12是图4中的A-A线剖视图。

图13是图8中的C-C线剖视图。

图14是图13中的L-L线剖视图。

图15是表示在汽缸保持部上设置的槽的其他配置例的图。

具体实施方式

为了更加详细地说明本发明，参照附图，进行说明。

首先，通过图1、图2说明关于发动机的概略构成。缸盖1安装在发动机E的缸体15的上端部，在该缸盖1的上方构成气门室2。

在缸体15的前后(图1中的左右)的一侧面上，连结有收纳飞轮28的飞轮壳27。

另外，在缸体15的前后其他侧面上，连结有收纳用于将来自曲轴25的驱动力传递到凸轮轴14或燃料喷射泵12等的齿轮等的齿轮箱23。

油底壳21设置在缸体15的下方，润滑油贮留在该油底壳21内。油底壳21夹置着衬垫18与缸体15连结。

衬垫18从缸体15的前后一端部侧开始延伸设置到齿轮箱23以及齿轮箱罩29的一部分，与缸体15连结的齿轮箱23进一步与衬垫18连结，与齿轮箱23连结的齿轮箱罩也与衬垫18连结。

在衬垫18内，形成有作为润滑油道的润滑油吸入道181，与从该衬垫18向油底壳21内突出的润滑油吸入管19连通。

这样，贮留在油底壳21内的润滑油通过该润滑油吸入管19以及润滑油吸入道181，被吸入到润滑油泵22内。

曲轴25保持在缸体15的下部。该曲轴25通过缸体15的轴颈壳38以及固定在该缸体15上的轴瓦盖39而保持。轴瓦盖39在缸体15的前后端以及汽缸之间，被固定在下部，从下方支撑曲轴25。

接着，使用图3至图5，说明缸体15的构造。

缸体15是由汽缸部31以及裙部32构成的。

汽缸部31是将内缸、外缸一体铸造而成，上述活塞33配设在该汽缸部31的内侧。在汽缸部31的内缸和外缸之间构成冷却水道，在左右(与曲轴25正交的方向)一侧面侧，构成凸轮轴箱53。

于是，在缸体15的左右两侧面，构成与冷却水道连通的清扫孔34·45。

与凸轮轴箱53在同一侧设置的清扫孔45位于凸轮轴箱53的下方，该清扫孔45的内侧下端构成冷却水道的最下部。

清扫孔34·45是在铸造缸体15时，通过型芯的支撑部件构成的。即，为了构成冷却水道37而使用了型芯，在铸造中，该型芯由支撑部件支撑，通过该支撑部件构成清扫孔34·45。

一部分的清扫孔34·45用于冷却水的导入以及排出道，在其他的清扫孔34·45上安装塞。据此，清扫孔34·45被封闭，成为塞孔。

清扫孔34·45在缸体15中，作为与冷却水道37连通的开口部。因此，在清扫孔附近，存在刚性低下的可能。但是，加强筋为与该清扫孔34·45连续构成，成为抑制刚性低下的结构。

在裙部32中，各缸的下部为弯曲的结构。裙部32的左右侧面，如图7所示，在正视的情况下，构成为弯曲的形状，同时，如图9所示，在俯视的情况下，也构成为弯曲的形状。即，在纵剖面、横剖面中均呈弯曲的形状。

这样，加强筋设置在裙部32的内外，提高了该裙部32的刚性。由于提高了裙部32的刚性，所以在裙部32的表面，安装部件时，可以抑制裙部32的变形。

加强筋35在缸体15的汽缸部31以及裙部32中，形成于该缸体15的前后方向。于是，加强筋36在汽缸部31以及裙部中，形成于缸体的上下方向。

在与其他物品的连接点的附近，通过形成加强筋，可以抑制由于缸体15的连接而产生的变形。

在汽缸部31上构成的加强筋35形成在清扫孔34的附近。在清扫孔34的附近，也同样地形成在缸体15的上下方向配置的加强筋36。

这样，通过将加强筋35以及加强筋36设置在清扫孔34的附近，可以提高清扫孔34附近的刚性，也可以提高缸体15的刚性。

即，加强筋35或者加强筋36的一方或者两方与塞孔连结。进一步，因为裙部32为横剖面弯曲的构造，在缸体外侧形成的加强筋与在汽缸部上构成的塞孔连结，所以可以提高在缸体中的塞孔附近的刚性，可以抑制缸体的变形，可容易地提高发动机的安装精度。

如图6至图8所示，加强筋61以及加强筋62形成在缸体15的内侧。

加强筋61·62形成在缸体15的裙部32的内侧，加强筋61构成在缸体15的上下方向，加强筋62构成在前后方向。

这样，通过将加强筋61·62设置在缸体15的内侧，可以提高该缸体15的刚性。进一步，通过将加强筋61·62设置在裙部32的内侧，复杂地构成该裙部32的内侧面形状，通过干扰可以降低发动机的噪音。另外，减少裙部32外侧面的平坦部分，可以提高噪音的扩散效果。

加强筋61是纵加强筋，该加强筋61设置在从缸套下端部开始至裙部32的下端部。据此，可以提高在缸体中的缸套部以及衬垫安装面的刚性。

该加强筋61以及加强筋62主要形成在汽缸的下方，使裙部32的刚性可以提高。

这样，通过在缸体15的裙部32上，构成加强筋35·36以及加强筋61·62，可以提高裙部32的刚性。进一步，较薄地构成在该裙部32上的壁厚，可以减轻缸体15的重量。

进一步，在缸体15上形成的纵加强筋61的构成是与发动机支腿安装用凸起部81连续设置。因为纵加强筋61是与发动机支腿安装用凸起部81一体连续设置而构成，所以可以提高在缸体中的安装用凸起部的刚性。

据此，可以抑制安装缸体时的变形，可以提高发动机的组装精度。

另外，在裙部32上，构成用于支撑曲轴的轴颈壳38。

轴颈壳38与固定在缸体15的下部的轴瓦盖39一同保持曲轴25。

轴颈壳38构成在缸体15的前后面以及各缸之间。在该缸体15中，齿轮箱侧以及飞轮侧轴颈壳38的上部构成为厚壁。

据此，可以简化缸体15的铸造工序，提高缸体15的刚性，可以降低发动机的噪音。

这样，因为在缸体上，构成面向连接飞轮侧的连接面和连接齿轮箱侧的连接面，将缸体的飞轮连接面侧以及齿轮箱连接面侧的轴颈壳上部构成为厚壁，所以提高了缸体的刚性，可以抑制安装时的变形，可以提高发动机的组装精度，可以确保曲轴的旋转稳定性，同时可以提高发动机的安静性。

另外，在裙部32的下部，构成定位用凸起部82，该定位用凸起部82的一部分构成为厚于其他的裙部32的下部的壁厚。定位用凸起部82在裙部32中，设置在形成于内侧的加强筋上。通过使具有该定位用凸起部82的加强筋形成于裙部32的内侧，发动机的安装座不突出到外侧，可以紧凑地构成发动机E的宽度尺寸。

进一步，因为裙部32为在横剖面中向外侧膨胀弯曲的构造，加强筋构成在该裙部32的内侧，所以通过容易的构成，可以提高裙部32的刚性。

轴颈壳38如图6所示，构成在冷却水道37的下方，在缸体15中，是不突出到曲轴箱侧或者飞轮侧的结构。因此，以往的曲轴箱以及飞轮也可以安装到缸体15上。

进一步，因为有效利用缸体15的空间，提高缸体15的刚性，可以降低发动机的噪音，所以可以一边保持发动机的紧凑的构成，一边提高发动机的性能。

据此，减轻缸体15的重量，可以容易地进行发动机的轻量化。

接着，使用图9更详细地说明裙部32的结构。

裙部32如上所述，在正视以及俯视中均为向外侧弯曲的结构。

于是，将加强筋设置在裙部32的内外面，提高了该裙部32的刚性。裙部32俯视为弯曲的部件，是仅将与配设在缸体15上的汽缸相对应的个数(在图9中是3个)沿该缸体15的前后方向连结的构造，通过该构成可以提高裙部32的刚性，同时，通过上述的加强筋，可进一步使刚性提高。

裙部32的弯曲构造是由中央部71以及端部72构成的。在中央部71以及端部72上，连接有在水平方向构成的加强筋62，在中央部71和端部72之间，构成加强筋61。

中央部71在俯视中，设定其曲率比端部72更平滑。据此，连接汽缸间的部位63成为比端部72更平滑地连接的状态。于是，铸模的砂难以存留在部位63和端部72之间，从而可以使缸体15的制造工序变得容易。

裙部32的弯曲构造不单纯使刚性提高，通过该弯曲构造，可以使由于裙部32而产生的噪音扩散。因为裙部32采取了弯曲构造，所以由于该裙部32而产生的噪音，通过裙部32的表面呈放射状扩散，随着远离裙部32而减弱。

据此，由于发动机所产生的噪音不会局部扩大，可以提高发动机的安静性。

另外，润滑油箱91(如图11所示)设置在缸体15的侧部，润滑油的主油道构成在该润滑油箱91内。

润滑油箱91在汽缸配列方向构成在缸体15侧部的中央，与该缸体15一体形成。接着，使用图7，更详细地说明清扫孔34·45的构成。

清扫孔34·45构成为锪孔形状，在缸体15中，可以提高在清扫孔34·45的加工中的精度。

在通过铸件构成缸体15时，存在清扫孔34·45的外侧部分有碗型凹陷的情况。在这种情况下，通过锪清扫孔34·45的外侧，可以使该清扫孔34·45的形状为一定，提高塞安装的精度，提高缸体15的刚性，同时可以防止冷却水的泄漏，提高耐久性。

接着，使用图6、图7、图10，详细说明冷却水道的构成。

构成水套的冷却水道37设置在缸体15上，该水套延伸设置至曲轴箱部。据此，增加水套的容量，同时可以提高曲轴箱部的冷却效果。

于是，通过水套，屏蔽在该水套内侧所产生的噪音，可以降低从发动机向外部发出的噪音。

冷却水道37构成在汽缸95的左右外侧以及前后端部，在前后方向前后连接地构成。

冷却水道37沿连接汽缸95的外侧面而构成，构成该冷却水道37的外侧的外壁96为覆盖连接汽缸95的结构。在位于汽缸95·95之间的部分的外壁96上，构成缸盖螺栓凸起部94。

与缸盖螺栓凸起部94的冷却水道37相接部分的形状，在上部，应保持紧固缸盖的螺栓，大致对称地形成在前后方向，在下部，非对称地形成在相对于缸体15的前后方向。

缸盖螺栓凸起部94的下部，前后方向的一侧为按一定间隔，沿汽缸95的形状，另一侧构成为在该缸盖螺栓凸起部94的内侧凹陷(远离汽缸95)的形状。即，在冷却水道37的上游侧与下游侧，形状不同。

缸盖螺栓凸起部94，通过形状将冷却水的流向导向汽缸95·95之间。

据此，通过使冷却水流入冷却水道37，可以平顺地进行将冷却水供给到汽缸间的部分，从而可以提高冷却效果。

接着，使用图11以及图12，说明排水部的冷却水套的构造。

如上所述，润滑油箱91构成在缸体15的侧部，润滑油道97构成在该润滑油箱91内。润滑油道97通过油路98与轴颈壳38连接。进一步，在凸轮轴箱53内，也通过油路99与轴颈壳38连接。

据此，可以维持曲轴25与缸体15之间的润滑。

冷却水道37在缸体15中，构成在与上述润滑油道97相比的上方。

而且，如图12所示，与冷却水道37连通的冷却水的排水孔100位于润滑油道97的下方。

据此，排水孔100在冷却水道37中，位于最低的位置，通过该排水孔100，可以将冷却水道37内的冷却水，有效地排出到缸体15内。

排水孔100夹置着冷却水排出道101与冷却水道37连接。该冷却水排出道101与润滑油道97相比，在内侧与冷却水道37和排水孔100连接。

据此，可以不改变润滑油道97的构成，而构成可有效地进行冷却水的排出的排水。另外，冷却水不会存留在冷却水道37内，因而不存在产生缸体劣化的可能。

进一步，通过冷却水道而构成的水套延伸至润滑油道的下方，水套和润滑油道接近的面积增大，可以提高该润滑油道的冷却效果。

接着，在图8、图13、图14中，对凸轮轴箱的构成进行说明。

槽110构成在凸轮轴箱53的内侧。在该凸轮轴箱53的内侧，构成在缸体15的前后方向延伸的圆柱形状的空间，凸轮轴14配设在该空间内。这样，在配设有凸轮轴14的空间的上部，设置在上下方向相通的空间，推杆配设在该上下设置的空间中。

于是，保持部111构成在凸轮轴箱53的内侧，通过该保持部111，保持凸轮轴14而构成。

缸体15，如上所述是一体铸造成型，保持部111应进行凸轮轴14的平顺的保持，在铸造后进行加工，构成为平滑的、具有一定形状的面。

作为铸造后的加工主要进行切削加工。通过切削用的刃具，切削保持部111的内侧面，进行加工。

在所铸造的缸体15中的保持部111的内侧，构成多个槽110。槽110抑止在可切削时所产生的毛刺等。槽110不等间隔地构成在保持部111的内周部。

据此，在切削加工保持部111时，给予刃具的冲击为不等间隔，可以抑制刃具的噪声或振动。于是，可以提高通过保持部111的切削加工的加工精度，可以降低在缸体15中的摩擦损耗。

另外，由于该加工所产生的毛刺或切削片可以通过该槽110的部分从保持部111上剥离，在该保持部111上不会存留较长的毛刺或切削片，可以简便地进行除去毛刺或切削片的作业。

使用图15，说明有关保持部111内侧的其他构成。

在图15中，在该保持部111中，在4个位置设置槽110。槽110和槽110的间隔t1·t2·t3·t4为各不相同的结构。

在构成于保持部111的上部的槽110的、相对于保持部111的中心在对称位置的左侧，构成下部的槽110。在该下部的槽110的、相对于保持部111的中心向左上方旋转约90度的位置构成左侧的槽110，在该左侧的槽110的对面位置、该左侧的槽110的上方，构成右侧的槽110。

据此，槽110和槽110的间隔t1·t2·t3·t4为各不相同地构成。这样，在切削加工保持部111时，给予刃具的冲击为不等间隔，可以抑制刃具的噪声或振动。另外，槽110的配置构成，对相对于衬套下孔等的、进行切削加工的其他部位也可以使用。即，即使在安装了上述塞的孔中，在该孔的内周，将槽110不等间隔地在该孔的开口方向设置，也可以提高切削加工时的精度。作为构成槽110的方向，也可以是与孔的开口方向平行地构成，向该孔的开口方向倾斜，再有，也可以构成为阶梯状。作为构成槽的形状，只要是可以减轻在切削加工时给予进行切削的刃具的冲击即可，并非仅限于上述的构成。

通过使槽110的配置间隔为不等间隔，使给予刃具的冲击为不等间隔，就可以抑制由于传递到刃具上的冲击共鸣而产生的噪声或振动。

如上所述，有关本发明的发动机的缸体，可以适用于作为构成柴油发动机等的发动机的缸体来使用。

Claims (8)

1.一种发动机的缸体，所述发动机(E)的缸体(15)由收纳活塞(33)的汽缸部(31)、覆盖曲轴(25)的裙部(32)构成，其特征在于，该裙部(32)为弯曲构造，在该裙部(32)的内侧，形成加强筋(61·62)；在上述缸体(15)中，形成于裙部(32)上的加强筋(61)与发动机支腿安装用凸起部连续设置。

2.如权利要求1所述的发动机的缸体，其特征在于，在上述缸体(15)中，形成于裙部(32)上的加强筋(61)设置在从缸套下端部至裙部(32)的下端部。

3.如权利要求1所述的发动机的缸体，其特征在于，该裙部(32)为弯曲构造，将形成于缸体(15)外侧的加强筋(35·36)与在汽缸部(31)上构成的塞孔连结。

4.如权利要求1所述的发动机的缸体，其特征在于，在缸体(15)上，构成有面向连接飞轮侧的连接面、和连接齿轮箱(23)的连接面，缸体(15)的飞轮连接面侧以及齿轮箱(23)的连接面侧的轴颈壳(38)的上部，构成为厚壁。

5.如权利要求1所述的发动机的缸体，其特征在于，将在缸体(15)上构成的水套(37)延伸设置到曲轴箱部。

6.如权利要求5所述的发动机的缸体，其特征在于，上述水套(37)延伸设置到形成于缸体(15)上的润滑油道(97)的下方。

7.如权利要求5所述的发动机的缸体，其特征在于，形成于上述缸体(15)上的冷却水的排水孔(100)，设置在润滑油道(97)的下方。

8.如权利要求1所述的发动机的缸体，其特征在于，对形成于缸体(15)上的塞安装部(34·45)的铸件表面进行锪孔加工。

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