专利名称：水套用衬套的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种插装在内燃机汽缸组(シリンダブロツク)水套(ウオ一タジヤケツト)中的衬套(スペ一サ)制造方法，即水套用衬套的制造方法。
背景技术：
水冷却内燃机汽缸组结构之一是开盖式(オ一プンテツキ)冷却结构。在这种结构中，沿汽缸组的汽缸内径(シリンダボア)周围形成连续的椭圆形状或具有缩颈的近椭圆形状的水套，是在其水套中使冷却水循环的冷却结构。在这种情况下，水套内的冷却水在基本垂直于活塞往复运动的方向中流动。
一般来说，汽缸组大多数是铸造的，由于铸造时需划线结构，使用所谓“型芯”的单悬臂式金属模型制作水套。为了确保这种型芯金属模具的强度，必须要按比水套必要的宽度更大的宽度进行铸造，所以，水套的剖面面积相对于承受必要的冷却水量倾向于过大。
因此，在水套中采用插入与其形状吻合的衬套而缩小水套剖面面积以形成适当冷却水路的方式。这种在汽缸组中使用水套衬套的制造方法公知的例如专利文献1(特开2002-266695号公报)中公开的技术，这种汽缸组具有多个汽缸内径和在这些汽缸内径周围形成的水套。
水套用衬套如前述专利文献1中图2所示，沿着多个连续的汽缸内径周围，构成围绕开口部的周壁，形成长边壁部具有缩颈结构近椭圆形，一般是采用通常的注射模塑成型制造的合成树脂制部件。在这种注射模塑成型制造过程中，成形品从注射模塑成型时的高温开始至离模后逐渐降温到常温要保持形状，但在逐渐冷却时，近椭圆形的衬套因其形状特性导致热收缩不平衡而会变形。
变形后的水套用衬套不能原样地装在水套中，必须要挤压着变形部分进行组装操作，组装性差，所以，以往在注射模塑成型后，放在矫形用夹具中以冷却而不变形的方式进行矫正，定形以稳定尺寸。但是，这不仅增加了把水套用衬套放进夹具中的工序，而且必须要用多个夹具，从而增加成本，并且为此也必须设置空间等，生产上的问题多，还存在许多需要改善的地方。
发明内容
因此，本发明的目的在于通过在水套用衬套的制造工序中下功夫，防止树脂成型后冷却时变形，不用夹具等或降低成本，提高生产率。
为达到上述目的而申请的本发明方法，是汽缸组中所用水套用衬套的制造方法，该汽缸组中设置有在多个汽缸内径周围形成的水套，特别是其特征在于，筒状衬套主体部周壁对应的部分由架桥部连接，具有包围开口部的周壁的筒状衬套主体部与前述架桥部由合成树脂一体成型，随后，使前述筒状衬套主体部和架桥部一体化原样进行冷却，在冷却工序中要防止变形，最后，从前述筒状衬套主体部上切除前述架桥部。
在发明优选实施例中，架桥部以连接着由筒状衬套周壁包围的开口部中间部的方式形成。
在发明另一优选实施例中，沿前述周壁的周围形成缩颈部，前述架桥部形成在与该缩颈部对应的周壁内面上。
在发明的又一优选实施例中，前述架桥部由在前述筒状衬套主体部树脂成型时所形成的流道构成。
根据本发明的制造方法，筒状衬套主体部和架桥部由合成树脂一体成型，该筒状衬套主体部中相对置部分之间由该架桥部连接；在成型后的冷却工序中定形，之后切除架桥部。所以，能防止热收缩内外不同，有效防止水套用衬套变形。
在此基础上，由于衬套周壁由架桥部连接，大幅度提高了衬套的钢性，所以有益之处在于，例如，一旦用金属模具由树脂形成衬套，在所述衬套脱离金属模具时，能改善衬套变形(挠性变形或扭曲变形)所引起的脱模性恶化，金属模型和衬套能顺利地分离，还能提高生产率。
由于架桥部是在树脂成型的衬套冷却定形后被切除的，所以，能由由形成所期望形状的筒状衬套主体部获得适当形状的水套用衬套，不需要定形用夹具和从夹具上脱离的工序，并且，也不需要设置多个夹具的空间。因此，树脂成型后冷却工序防止变形中，例如所谓用剪钳工具切掉架桥部的情况，能用简易的设备且降低成本，费用低并能提高生产率。
本发明优选的实施例中，由于架桥部对筒状衬套主体的开口部中间部即刚性弱且更易变形的地方之间进行连接，所以，架桥部数量少且能高效加强，权利要求1的方法有益之处在于能更高效地发挥前述效果。
在优选制造方法中，在先前使用方法效果的基础上，由于衬套主体部周壁形成有缩颈形状，且形成有与这些缩颈部对应的架桥部，所以，有益之处还在于，可以以必要的最小限度形成能连接最接近处之间的架桥部，成型模具的设备小，能节俭树脂材料费用等，能进一步提高生产率。
另一优选制造方法中，形成架桥部中由流道构成架桥部，在把筒状衬套主体部模塑成型时，该流道用于把熔融树脂材料(熔融的树脂材料)导入多个浇口。由于在模塑成型同时所形成的流道变成架桥部，所以，能提高材料利用率和生产效率，同时，能获得形状精度良好的水套用衬套。
图1是汽车用汽缸组的平面图；图2是水套用衬套的透视图；图3是水套用衬套的平面图；图4是汽缸组第二长边壁部处的剖面图；图5是汽缸组第一长边壁部处的剖面图；图6是由流道构成架桥部的水套用衬套的平面图；图7是图6所示水套用衬套的剖面侧视图；图8是用X状流道构成架桥部的水套用衬套的平面图；图9是通过主体部外侧的流道形成架桥部的水套用衬套的平面图；
具体实施例方式
下文说明本发明优选实施例。
水套用衬套是包围开口部的周壁各长边部分有缩颈的三汽缸发动机用近椭圆状，是插入水套中而得的形状。短路缩颈部分的两处的架桥部是一体形成的。
实施例1图1表示汽缸组的平面图，图2、图3表示本发明水套用衬套(以下简称衬套)A，图4、图5中表示出把衬套插在水套中的状态的汽缸组1局部剖面图。其中，图2中，架桥部7是以在周壁内面桥接开口部10中间部的方式形成的(记载在方案2中)。
汽车发动机用汽缸组1如图1所示，是具有3处汽缸内径2的铸造物，在形成汽缸内径2的汽缸筒部3的周围，形成在包围着邻接汽缸内径2周壁两处具有缩颈部的近长圆筒状水套4。在水套4中插入近长椭圆形的合成树脂制衬套A，该衬套A与平视(汽缸内径2的轴心P方向观看)水套4的形状吻合，应正适合于缩小水套流路剖面面积的冷却水流量。
如图1、图4、图5所示，水套4具有从汽缸组1上面以宽度变窄的方式深入到下方的剖面形状，衬套A以占具水套剖面面积一部分状态插入。也就是说，平视水套4是包围着横向相互接近配置的三个汽缸筒部3周围的一串外壳(三个圆环连通状连设的外壳)。衬套A插入水套4中时，在衬套与水套外周壁4a及内周侧壁4b之间可以形成可调流量剖面的冷却水流路。
如图1至图3所示，衬套A是注射模塑成型形成的，以能插入水套4中的方式由一对波状长边壁部(壁面部的一实例)8、9构成包围开口部10的周壁，是由近长圆形筒状衬套主体部(以下简称主体部)6和架桥部7构成的合成树脂制部件，主体部周壁具有两处缩颈部分5，架桥部7连接该主体部6中间部间的两处缩颈部分5。衬套A高度方向中间部形成的架桥部7由幅宽的架桥主体7A和幅窄的一对连接部7a构成，连接部7a连接主体部和在缩颈部分5上的连续爪部5a，该架桥部把一对波状长边壁部8、9的间隔维持到适当值。
另外，如图3假想线所示，架桥部7也可以是没有爪部5a的形状(图3右侧所显示的形状)或省略连接部7a成幅宽无变化的胴状(图3左侧所显示的形状)。所以，结构也可以为由架桥部7连接一对波状长边壁部8、9中最远部分之间等，或连接缩颈5以外处之间。
另外，图2或图3等中所示的带架桥部7的衬套A是所谓的半成品，插在水套4内的成品衬套A是指，树脂成型后经过完全冷却时间定形后，把一对架桥部7的两连续部7a与爪部5a交界处切断而切除一对架桥部7，从而如图1假想线所示，呈现出切除了架桥部7的只有主体部6本身的状态。
在注射模塑成型后，把衬套A自然冷却到常温定形(稳定化)后切除架桥部7。并且，四处爪部5a(参照图2、图3)在自动组装时具有作为卡盘的功能，也具有确保水衬套与水套4内侧壁4b间间隙的功能。
实施例2如图6至图9所示，衬套A也可以是注射模塑形成主体部6时产生的流道作为架桥部7而形成的结构。另外，在图6至图9中模式表示出衬套A。
(1)图6、图7表示存在浇口31的衬套A，在主体部6纵向两端部以及各缩颈部分5的六处，浇口31用于把熔融树脂材料(熔融的合成树脂材料)流入模塑模具(省略图示)中。连接六处浇口31中相对置浇口之间，一体形成三处流道32，模塑成型后不切除而残留下来，具有作为架桥部7的功能。在主体部6纵向连接两端部间的长流道32中央是用于把射出的熔融树脂材料导入流道32中的浇道33。
如上所述，在连接缩颈部分5的两处架桥部7的基础上，以架桥部7连接周壁两端部之间的状态定形，定形后切除这些架桥部7(即流道32)，所以，与图2所示前述衬套A相比，也可以进一步地精确形状。因此，作为架桥部7，由于模塑成型时产生的流道32和浇道33原样保留(切除时期移到定形后)，所以，不需专门的架桥部7，水套用衬套及其制造方法的生产效率和材料利用率更优。
(2)图8所示的衬套A制造中，浇口31设置在缩颈部5的部位四处，把连接这些浇口31之间的流道32相互交叉成X状架桥部7。在该实施例中，各流道32的交叉部配置着浇道33。
(3)图9所示的衬套A是在主体6的周壁内面侧没有配置浇口或流道情况下的实施例。即，除了图2所示结构的架桥部7外，主体部6纵向两端部外侧设置的浇口31由通过主体部6外侧形成的近コ字状弯曲流道32连接，形成架桥部7。
另外，如果在汽缸内径多个相连的汽缸组中采用开盖式水套件，本发明中的衬套A也能适用于被插入其中作为衬套。另外，本发明也可以适用于没有缩颈部分5或残余部分的近长圆形水套中近长圆形状的衬套及其制造方法。
权利要求
1.一种水套用衬套制造方法，其用于设有水套的汽缸组中，该水套形成在多个汽缸内径周围，其特征在于，筒状衬套主体部周壁对应的部分由架桥部连接，具有包围开口部的周壁的筒状衬套主体部与前述架桥部由合成树脂一体成型，随后，使前述筒状衬套主体部和架桥部一体化原样进行冷却，在冷却工序中要防止变形，最后，从前述筒状衬套主体部上切除前述架桥部。
2.权利要求1记载的水套用衬套的制造方法，其特征在于前述架桥部在前述周壁内面，且以桥接上述开口部中间部的方式形成。
3.权利要求2记载的水套用衬套的制造方法，其特征在于在前述周壁中形成缩颈部，前述架桥部形成在与该缩颈部对应的周壁内面上。
4.权利要求1～3任一记载的水套用衬套的制造方法，其特征在于前述架桥部由在前述筒状衬套主体部树脂成型时所形成的流道构成。
全文摘要
一种水套用衬套的制造方法，该水套用于设有形成在多个汽缸内径周围的水套的汽缸组中，该方法工序包括，筒状衬套主体部周壁对应部分由架桥部连接且具有周壁的筒状衬套主体部和前述架桥部由合成树脂一体形成的工序，随后使前述筒状衬套主体部和架桥部一体原样冷却且在冷却时防止变形的工序，最后把前述架桥部从前述筒状衬套主体部切除的工序。
文档编号F02F1/10GK1648431SQ20041009051
公开日2005年8月3日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年9月29日
发明者冈崎伸光, 高谷佳浩, 松谷隆司, 中田高义, 羽田野真, 久保田隆 申请人:内山工业株式会社, 丰田自动车株式会社, 爱三工业株式会社