CN2825977Y - 气缸体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气缸体。内缸体件和外缸体件彼此分开地形成且相互装配在一起以便在其间形成一水套。所述内缸体件具有限定在其内的用于活塞的往复运动的气缸孔。至少一个弹性件支承在所述内缸体件与所述外缸体件之间，以便吸收在所述内缸体件与所述外缸体件之间产生的振动。

Description

气缸体

技术领域

本实用新型涉及一种用在发动机中的气缸体，其中气缸体具有围绕气缸孔形成的水套并且与气缸盖装配在一起。

背景技术

发动机气缸体具有围绕气缸孔的用来循环冷却剂的水套。气缸体具有其内形成有气缸孔的气缸部和位于该气缸部下方的曲轴箱部。发动机气缸体中的水套具有两种典型结构：(1)水套在气缸体顶部开口的开式水套结构；和(2)水套在气缸体顶部不开口而是闭合的闭式水套结构。

例如，日本专利公报No.5-5457公开一种其中内缸体件(气缸衬套)和外缸体件分开地形成的分体式气缸体。内缸体件具有气缸孔。内缸体件与外缸体件之间限定有水套。在这种结构下，内缸体件需要由外缸体件适当地支承。因此，在上述公报中，在内缸体件下方设置有弹性安装件，以便弹性地支承内缸体件。

希望用这种结构来抑制由活塞的往复运动造成的内缸体件的振动。即，希望在某种程度上抑制沿气缸孔的轴向的振动。但是，由于该弹性安装件还起密封水套的作用，因此必须将该弹性安装件设置在内缸体件的最下方位置上。因此，该弹性安装件无法有效抑制内缸体件沿气缸孔径向的振动。因此可对上述公报中公开的结构作出改进。

实用新型内容

因此，本实用新型的一个目的是提供一种能够可靠抑制内缸体件的振动从而可靠防止所述振动传到外缸体件的分体式气缸体。

为实现上述目的，本实用新型一实施例提供了一种具有围绕气缸孔的水套的气缸体，该气缸体与气缸盖装配在一起时形成发动机主体。该气缸体具有限定气缸孔的内缸体件和包括所述水套的外壁的外缸体件，其中，所述内缸体件与所述外缸体件彼此分开地形成并且在其间限定所述水套。所述气缸体的特征在于它包括位于所述水套中的支承在所述内缸体件与所述外缸体件之间的弹性件。

在该结构中，由于设置在弹性件限定水套的位置上的弹性件，因此提供了缓冲作用。即，振动的振幅在该位置上比水套的靠近气缸孔闭合端的另一端部大。通过将弹性件设置在该位置上可优选地抑制内缸体件的振动以及振动向外缸体件的传递。

一般来说，活塞摆动的发生——当发动机活塞位于上止点时由于燃烧效应造成该活塞摆动——对内缸体件的振动有很大影响。因此，本实用新型的一个方面的弹性件优选设置在上侧即邻近内缸体件开口的部位上。

在本实用新型的另一个方面中，弹性件设置在与位于往复运动上止点位置的活塞的侧面相关联的位置处。

在上述结构中，即使活塞发生摆动也能抑制内缸体件的振动和由内缸体件的振动的传递而造成的外缸体件的振动。

此外，活塞的摆动振幅在与气缸孔的排列方向垂直的方向上最有效。因此，在本实用新型的一个方面中，至少某些弹性件设置成与气缸孔的纵向垂直。在该结构中，可更有效地抑制由活塞摆动造成的振动。

在本实用新型的另一个方面中，弹性件支承在被形成为从内缸体件或外缸体件中的一个伸出的凸部与内缸体件或外缸体件中的另一个之间。

在该结构中，甚至设置在形成水套的间隙中的弹性件的大小和形状也可用该凸部恰当调整。此外，通过恰当调整由弹性件带来的缓冲作用和由凸部带来的刚性，可调整弹性件和凸部的振动的特征频率，从而可更有效抑制发生在内缸体件上的振动。

在本实用新型另一个方面中，在凸部上支承弹性件的支承面被形成为相对于气缸套部的插入方向倾斜。

这种结构防止弹性件向内缸体件插入方向的相反方向移动，同时弹性件随着内缸体件插入外缸体件中而受凸部的挤压。

在本实用新型另一个方面中，凸部形成为围绕气缸孔周边的环形。

在该结构中，与凸部形成在围绕气缸孔的选定位置上的情况相比较，该凸部的制造更容易。

此外，弹性件可形成为支承在环形凸部的整个长度上的环形。在这种结构中，即使发生在内缸体件处的振动具有各种形式，也能更有效地抑制内缸体件的振动。

从结合附图的作为本实用新型原理的示例的下述说明中，可清楚看出本实用新型的其它方面和优点。

附图说明

从结合附图对优选实施例的下述说明中，可最佳地理解本实用新型及其目的和优点，其中：

图1是示出本实用新型水冷式发动机主体一实施例的透视图；

图2(a)是示出图1实施例的气缸体的透视图；

图2(b)是示出图2(a)气缸体的侧视图；

图3是示出图2(a)气缸体的分解透视图；

图4(a)是示出构成气缸体的一部分的内缸体件的透视图；

图4(b)是示出图4(a)内缸体件的侧视图；

图5(a)是示出构成气缸体的一部分的外缸体件的透视图；

图5(b)是示出图5(a)外缸体件的侧视图；

图6是沿图2(b)中线6-6线截开的截面图；

图7是沿图1中线7-7截开的截面图；

图8是示出本实用新型气缸体另一实施例的局部截面图；以及

图9是示出本实用新型内缸体件另一实施例的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型气缸体3的一个实施例。

图1是示出应用本实用新型一优选实施例气缸体3的直列式四缸水冷式发动机的主体1的透视图。水冷式发动机的主体1包括气缸盖2和气缸体3。用螺栓将气缸盖2和气缸体3以及其间的密封垫4紧固在一起。尽管图1中未示出，气缸盖罩位于气缸盖2上，并且气缸体3底部上连接有油底壳(机油盘)。

图2(a)是示出气缸体3的透视图，而图2(b)是气缸体3的侧视图。如图2(a)和图2(b)所示，气缸体3具有形成在上部的四个气缸孔5和位于气缸孔5下方的曲轴箱部31。曲轴箱部31又称为气缸体3的裙部。曲轴箱部31与其下方的油底壳一起构成用于容纳曲轴的曲轴箱。气缸体3的顶部形成有平整的上侧部(上台板部)22。气缸盖2位于气缸体3上，以便气缸盖2的下表面(底部)2a(下文说明)与上侧部22接触。

图3是示出气缸体3的分解透视图。如图3所示，气缸体3包括内缸体件20和外缸体件30，内缸体件和外缸体件在用作围绕气缸孔5形成的水套6(下文说明)的部位处互相分开。内缸体件20构成气缸孔5。外缸体件30的内周面限定水套6的外壁。内缸体件20具有被成形为包括排成一排的四个气缸的气缸套部21。各气缸限定对应气缸孔5。上侧部22设置在气缸套部21的顶部。气缸套部21的外周面限定水套6的内壁。外缸体件30包括围绕气缸套部21外侧的外壁部32和曲轴箱部31。外壁部32与曲轴箱部31一体形成。

包括气缸套部21和上侧部22的内缸体件20例如由铝合金或镁合金通过压铸(die casting)一体地形成。与内缸体件20一样，包括曲轴箱部31和外壁部32的外缸体件30例如由铝合金或镁合金通过压铸一体地形成。水平和垂直延伸的加强肋3a形成在曲轴箱部31和外壁部32上。

图4(a)是示出内缸体件20的透视图，而图4(b)是内缸体件20的侧视图。如图4(a)和图4(b)所示，内缸体件20的气缸套部21包括四个气缸。气缸套部21的外表面24构成水套6的壁。

上侧部22是平板并且在气缸套部21顶部处具有凸缘。上侧部22构成气缸体3的顶部。上侧部22的上表面用作接纳气缸盖2的接纳面26。如图7所示，在将气缸盖2与气缸体3装配在一起时，气缸盖2的下表面2a位于接纳面26上，其间设有密封垫4。上侧部22中形成有供用于将气缸盖2与气缸体3紧固在一起的缸盖螺栓7(下文说明)穿过的螺栓通孔27。此外，如图4(a)所示，上侧部22中形成有冷却剂孔28、油孔29a和漏气孔29b。

气缸套部21的外表面24的上部中形成有衬套凸部41。在该实施例中，衬套凸部41的数量为三。凸部41沿垂直于气缸孔5的纵向轴线的方向凸出。衬套凸部41呈围绕气缸孔5延伸在气缸套部21的外表面24上的环形。此外，衬套凸部41在垂直方向上(在气缸孔5轴线方向上)彼此隔开预定距离。衬套凸部41设置在气缸孔5的上部中，其中所述上部与活塞40的上止点位置对应(见图6)。

每个衬套凸部41形成为具有相对于气缸孔5的轴线即相对于气缸套部21的插入方向倾斜的斜面41a。斜面41a被倾斜成其直径从斜面41a的上端向下端减小。每个衬套凸部41的斜面41a用作支承橡胶隔离体43(下文中说明)的支承面41a。因此每个支承面41a的最上侧比最下侧更靠近外壁部32的内表面35(见图6)。衬套凸部41提高了内缸体件20的刚性。

另一方面，气缸套部21的外表面24的下部处形成有锥形部(倾斜部)25。锥形部25在围绕气缸孔的径向上的尺寸向所述最下侧减小。

图5(a)是示出内缸体件30的透视图，而图5(b)是内缸体件30的侧视图。如图5(a)和图5(b)所示，外壁部32形成在曲轴箱部31的上部中。外壁部32的内表面35被形成为面向内缸体件20的气缸套部21的外表面24。外壁部32的内表面35和气缸套部21的外表面24限定围绕气缸孔5形成的水套6。

在外壁部32中形成有从上部接纳面32a延伸的螺栓孔37。缸盖螺栓7可拧入螺栓孔37中。在外壁部32中形成有在接纳面32a上开口的油路38a和漏气通路38b。油路38a供多余的油流回油底壳。漏气通路38b从曲轴箱延伸到气缸盖2以供漏气流过。外壁部32的一侧上形成有冷却剂通路39以供冷却剂流入或流出水套。

在内缸体件20的气缸套部21插入外壁部32中时，气缸套部21的外表面24与外壁部32的内表面35之间形成一空间。上侧部22中的冷却剂孔28在上侧部22的下表面上通向该空间。螺栓孔37、油路38a以及漏气通路38b的开口与形成在上侧部22中的螺栓通孔27、油孔29a和漏气孔29b对齐。

图6是示出沿图2(b)中线6-6截开的气缸体的截面图，其中，内缸体件20装在外缸体件30中。如图6所示，外壁部32的内表面35的下端上形成有支承部42。支承部42向内缸体件20的气缸套部21的外表面24凸出。支承部42的内表面或端面用作在水套6的下部接触和支承内缸体件20的气缸套部21的外表面24(锥形面(斜面)25)的下接纳面42a。

外壁部32的内表面35在垂直方向上形成有阶部35a。内表面35的阶部35a下方的部位被形成为比阶部35a上方的部位更靠近气缸套部21的外表面24。

外壁部32的上端处形成有凸缘36。凸缘36沿围绕气缸孔5的径向向外凸出。凸缘36与形成在外壁部32的外表面上的一些加强肋3a连接。这样凸缘36的刚性得到提高(见图5(a))。外壁部32的形成有凸缘36的顶面用作接触并支承内缸体件20的上侧部22的上接纳面32a。在该实施例中，该接纳面的面积通过在外壁部32的上端处形成凸缘36而增大。

如图6所示，内缸体件20的气缸套部21插入外壁部32中到达外壁部32的上接纳面32a接触上侧部22的下表面的位置。因此，气缸套部21的外表面24、外壁部32的内表面35、上侧部22的下表面和支承部42限定围绕气缸孔5的水套6。

当气缸套部21与气缸外壁部32装配在一起时，橡胶隔离体43介于或粘在每个凸部41的支承面41a与面对气缸外壁部32的内表面35的表面之间。橡胶隔离体43用作弹性件。橡胶隔离体43由例如硅酮树脂制成并且位于水套6的上部以便限定水套6。橡胶隔离体43位于与活塞40的上止点对应的位置处。橡胶隔离体43被形成为围绕气缸孔5的圆形。橡胶隔离体43在其整个长度上由相应衬套凸部41的支承面41a支承。每个橡胶隔离体43保持在在相应衬套凸部41的支承面41a与安装处面对的表面之间的压缩状态中。

另一方面，在水套6的下部中在支承部42的下接纳面42a与气缸套部21的外表面24之间设置有密封圈44。密封圈44保持在下接纳面42a与外表面24之间以便密封水套6。

图7是沿图1中线7-7截开的截面图，示出图1中所示水冷式发动机的主体1，其中气缸体3与气缸盖2相连接。如图7所示，通过拧紧缸盖螺栓7而将气缸体3紧固到气缸盖2上。

缸盖螺栓7穿过形成在内缸体件20的上侧部22中的螺栓通孔27，并拧入形成在外缸体件30的螺栓孔37中。此时，内缸体件20的上侧部22的一部分保持在气缸盖2的下表面2a与外缸体件30的外壁部32的接纳面32a之间。随着缸盖螺栓7被拧紧，上侧部22在承受来自于下表面2a和接纳面32a的压缩力的同时被固定。

形成在气缸盖2中的水套、油路和漏气通路在气缸盖2的下表面2a上开口。这些开口位于与上侧部22中的有关孔即冷却剂孔28、油孔29a和漏气孔29b对应的位置处。气缸盖中的各通路与外缸体件30中的各通路经上侧部22中的各孔流体连通。

下面说明气缸体3的工作情况。

在将气缸套部21与气缸外壁部32装配在一起时，将气缸套部21插入气缸外壁部32中，同时橡胶隔离体43位于衬套凸部41的支承面41a上或位于稍低于支承面41a的部位上。当橡胶隔离体43接触外壁部32的内表面35时，衬套凸部41的支承面41a将橡胶隔离体43压向外壁部32的内表面35。

在橡胶隔离体43连接到低于衬套凸部41的支承面41a的部位上的情况下，当将气缸套部21插入气缸外壁部32中时，橡胶隔离体43随着每个橡胶隔离体43的一部分在外壁部32的内表面35上滑动而向支承面41a移动。因此，橡胶隔离体43保持在支承面41a与外壁部32的内表面35之间。

然后，当上侧部22的下表面接触外壁部32的上接纳面32a时，相对于支承面41a确定橡胶隔离体43的位置。因此，每个整个橡胶隔离体43由相应支承面41a支承。

在典型水冷式发动机中，当活塞40处于上止点处并且由于燃烧气压而发生摆动时，内缸体件20会造成振动。但是，在图1至图7的实施例中，在内缸体件20中产生的这种振动由橡胶隔离体43缓冲。将包括橡胶隔离体43和衬套凸部41的振动系统的特征频率调整成与所述活塞振动的主频基本匹配。因此，可有效抑制在内缸体件20内产生的振动。

由于衬套凸部41提高了气缸衬套20的刚性，因此可减小气缸衬套20的振动振幅。因此，防止内缸体件20的振动传到外壁部32上。

上述实施例具有如下优点。

(1)内缸体件20保持在外缸体件30中，同时橡胶隔离体43保持在衬套凸部41的支承面41a与面对的表面之间。橡胶隔离体43的缓冲作用减小了在内缸体件20内产生的振动。盖振动几乎不传到外壁部32上。因此，可方便和可靠地降低发动机的噪声。

(2)此外，设置有衬套凸部41，并且包括橡胶隔离体43和衬套凸部41的振动系统的特征频率被调整成与由活塞44的摆动造成的活塞振动的主频基本匹配。因此，在内缸体件20内产生的振动得到有效抑制。

(3)橡胶隔离体43位于每个气缸孔5的上部中与相应活塞40的上止点对应的位置上。一般来说，在气缸套部处造成的振动在很大程度上取决于由燃烧气压造成的活塞的摆动。由于在活塞40的由活塞摆动造成的振动的振幅最大的位置上设置有橡胶隔离体43，因此本实用新型有效缓冲了在气缸衬套20内产生的振动。

(4)每个衬套凸部41的端面被形成为直径从上到下减小。在装配时，橡胶隔离体43由衬套凸部41的倾斜支承面41a引导而逐步被下压。因此，在装配时，防止了每个橡胶隔离体43从相应衬套凸部41的支承面41a向上移动。这样有助于气缸套部21的装配。

(5)橡胶隔离体43形成为围绕气缸孔5的环形，并且在整个长度上由相应衬套凸部41的支承面41a支承。因此橡胶隔离体43缓冲了在内缸体件20的任何周边位置处产生的振动。

(6)由于其上设置有气缸盖2的基本板状上侧部22形成在内缸体件20的顶部处，因此气缸衬套20固定在外缸体件30上，同时上侧部22保持在气缸盖2与上接纳面32a之间。此外，内缸体件20由下接纳面42a在下部从外侧支承。因此，气缸衬套20稳定地固定在外缸体件30上而不会由热膨胀和振动造成变形。

(7)当将气缸套部21插入外壁部32中时，锥形部25引导气缸套部21。这样有助于气缸套部21与外壁部32的安装。

上述实施例可作如下修正。

如图8所示，取代设置所述衬套凸部，可在外壁部32的内表面35的上部内形成外壁凸部101。外壁凸部101形成为沿外壁部32的内表面35的环形。在图8中，外壁凸部101的数量为三。此时，为了有助于将内缸体件20装到外缸体件30上，每个外壁凸部101的直径优选从上到下增加。每个外壁凸部101的端面与面对该端面的表面(气缸套部21的外表面24)之间设置有弹性件。

此时，优选将就位成形密封垫102用作弹性件。就位成形密封垫102由例如硅酮树脂制成，并且在装配前以液态施加在外壁凸部101的端面上。施加的液态密封垫102保持在外壁凸部101的端面与面对(该端面)的表面(内缸体件20的外表面24)之间并依照该间隙变形。然后，密封垫102经一定时间的自动硬化或经合适条件的加热后从液态变成固态。因此，外壁凸部101端面与内缸体件20的外表面24之间形成形状与间隙形状一致的密封垫102。就位成形密封垫102的作用和优点与橡胶隔离体43相同。

下接纳面42a与内缸体件20的外表面24之间可用就位成形密封垫102取代图1至图7的实施例中的密封圈44。

在图1至图7的实施例中，橡胶隔离体43被形成为围绕气缸孔5的环形。但是，如图9所示，橡胶隔离体43也可被设置成用于如图9所示的一体式缸体件中的每个气缸部。此时，橡胶隔离体43优选设置在与气缸孔5的纵向轴线方向垂直的气缸孔径向上的线上。在此结构中，橡胶隔离体43设置在由曲轴摆动造成的内缸体件20的振动振幅最大的位置(即，与气缸5的布置方向垂直的线)上。因此，有效抑制在内缸体件20中产生的振动。衬套凸部41可与图1至图7的实施例相同形成为环形。或者，凸部41可仅设置在与橡胶隔离体43对应的位置(与气缸5布置方向垂直的线上)。

只要橡胶隔离体43位于与活塞40的上止点对应的位置(水套6的上部)上，橡胶隔离体43的数量也可减少成一个。或者，也可在水套6的下部或中部设置另一个橡胶隔离体43。

当将气缸套部21与气缸外壁部32装配在一起时，可在将橡胶隔离体43粘合到衬套凸部41的支承面41a上后将气缸套部21插入气缸外壁部32中。此时，可在装配时防止橡胶隔离体43滑动。

橡胶隔离体43的数量不限于三个，可为两个或两个以下，或四个或四个以上。

图1至图7的实施例中的衬套凸部41的支承面41a和外壁凸部101的端面可以在最上端和最下端处具有相同的直径。

如图6中双点划线所示，附加的衬套凸部41可与上侧部22的下表面一体地形成。此时，橡胶隔离体43支承在衬套凸部41的端面与面对表面之间。与上侧部22的下表面一体地形成的衬套凸部41优选形成为沿气缸套部21的外表面的环形。

在图1至图7的实施例中，上侧部22与气缸套部21的上端部一体地形成。或者，上侧部22也可与气缸套部21分开地形成。

取代图1至图7的实施例中的橡胶隔离体43和密封圈44，也可将就位成形密封垫用作弹性件。即，装配前，将就位成形密封垫施加在衬套凸部41的支承面41a和下接纳面42a上。因此，在各衬套凸部41的端面与面对表面以及下接纳面42a与面对表面之间形成其形状与相应间隙一致的密封垫。

为提高振动抑制性能，可在橡胶隔离体的材料(硅酮树脂)中加入无机填料如滑石和云母。这样配置进一步有效抑制了振动的产生。

使用橡胶隔离体43和衬套凸部41的结构也可用于除具有闭式水套结构的水冷式发动机以外的发动机上。即，该结构也可用于具有开式水套结构的发动机上。

本实用新型气缸体也可用于除图1至图7的实施例中所示的直列式四缸水冷式发动机之外的水冷式发动机上。

上述示例和实施例应看成是示例性的而非限制性的，本实用新型不限于上述细节，而是可在后附权利要求的范围内作出修正。

Claims (11)

1、一种气缸体，它包括彼此分开地形成且相互装配在一起以在其间限定一水套的内缸体件和外缸体件，所述内缸体件具有限定在其内的用于活塞的往复运动的气缸孔，其特征在于，它还包括位于所述水套中的支承在所述内缸体件与所述外缸体件之间的至少一个弹性件。

2、根据权利要求1所述的气缸体，其特征在于，所述弹性件设置在所述内缸体件的上部。

3、根据权利要求1或2所述的气缸体，其特征在于，所述弹性件邻近所述气缸孔的开口形成。

4、根据权利要求1或2所述的气缸体，其特征在于，所述弹性件设置在当所述活塞在所述内缸体件内位于往复运动的上止点时与所述活塞的侧面相关联的位置处。

5、根据权利要求1或2所述的气缸体，其特征在于，多个所述弹性件垂直于所述气缸孔的轴线设置。

6、根据权利要求1或2所述的气缸体，其特征在于，它还包括在所述水套内从所述内缸体件和所述外缸体件中的至少一个缸体件凸出的凸部，其中，所述弹性件由所述凸部和与所述凸部相对的表面支承。

7、根据权利要求6所述的气缸体，其特征在于，所述凸部具有支承所述弹性件的支承面，其中，所述支承面相对于所述内缸体件的插入方向倾斜。

8、根据权利要求7所述的气缸体，其特征在于，所述支承面朝向所述凸部的下端向内倾斜。

9、根据权利要求6所述的气缸体，其特征在于，所述凸部形成为具有围绕所述气缸孔的环形。

10、根据权利要求9所述的气缸体，其特征在于，所述弹性件被形成为由位于所述外缸体件的整个内周边上的所述环形凸部支承的环形。

11、根据权利要求9所述的气缸体，其特征在于，所述弹性件被形成为由位于所述内缸体件的整个外周边上的所述环形凸部支承的环形。

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