水套衬套的制作方法_2

文档序号:8485321阅读:来源:国知局
围,一系列地形成有开放甲板式(open deck type)的水套5,在气缸体I上设置有与该水套5相通的冷却水(也包括不冻液)的导入口 6和冷却水排出口 7。冷却水排出口 7与未图示的散热器配管连接,散热器的排出侧经由水泵(未图示)与冷却水导入口6配管连接。由此,构成为冷却水在水套5与散热器之间进行循环。在冷却水导入口 6上,经由凸缘部9a通过未图示的螺栓而安装有用于对上述循环用的配管8进行连接的套接口 9。在冷却水排出口 7也安装有同样的套接口,但省略图示。
[0052]此外,在气缸盖也设置有水套的情况下,构成为气缸体I的水套5与气缸盖的水套连通。在该情况下,在气缸体I上也可以没有上述冷却水排出口 7,而在气缸盖上设置冷却水排出口,并对其连接有与散热器相通的配管。此外,以下,上以及下的用语为,将图1以及图2的纸面近前侧、即水套5的开口部侧作为上使用,将图1以及图2的纸面里侧、即水套5的与开口部相反侧(底部侧)作为下使用。在图3中,将沿着箭头a的纸面上侧设为上,将沿着箭头a的纸面下侧设为下。箭头a与水套5的深度方向相当,以下称为深度方向a。
[0053]水套5由底部5a、外侧壁部5b以及气缸筒两侧的内侧壁部(气缸筒壁)5c,构成为上端开口的开放甲板式。其上端开口部5d由夹在气缸体I与未图示的气缸盖之间的气缸盖衬垫10密封。在水套5中,从其上端开口部5d插入水套衬套11。图1所示的水套衬套11,是插入于水套5内的与冷却水导入口 6对置的位置的非环状的部分衬套。此外,图2所示的水套衬套11是沿着水套5的形状的环状的衬套。两个水套衬套11均包括:由树脂成型体构成的衬套主体12 ;以及口袋形状的整流机构13,被设置为,位于衬套主体12的朝向水套5的冷却水导入口 6侧的面12a、且位于冷却水导入口 6的下部附近。衬套主体12和整流机构13由基于相同树脂的一体的成型体构成。在图例中,衬套主体12构成为,遍及从水套5的上端开口部5d起到底部5a为止的深度方向a的大致整体,但至少衬套主体12的上端处于比冷却水导入口 6的上端缘更靠上的位置即可。
[0054]参照图4(a)、图4(b)对本实施方式的水套衬套11更详细地进行说明。图4(a)、图4(b)所示的水套衬套11为部分衬套,但以下,使其与图2所示的环状衬套共通地进行说明。构成该水套衬套11的口袋形状的整流机构13被设置为,位于冷却水导入口 6的下部附近,具备前壁部13a、底壁部13b以及左右的侧壁部13c、13d,形成为上端开口的箱形形状。然后,整流机构13的与水套5的深度方向a正交、且沿着衬套主体12的冷却水导入口 6侧的面(以下称为外侧面)12a的宽度方向长度d,比冷却水导入口 6的同样的宽度方向长度dl大。此外,该整流机构13的上端开口部形成为,在上述宽度方向上比底壁部13b更扩展。图4(b)中的双点划线表示冷却水导入口 6的水套5侧的开口缘部的形状。更具体地说,构成整流机构13的底壁部13b,以从外侧面12a与外侧面12a以及深度方向a正交的方式延伸。侧壁部13c、13d与外侧面12a大致正交,并且分别从底壁部13b的左右端部起立。前壁部13a被配置为,与底壁部13b以及侧壁部13c、13d连结,并且与外侧面12a对置。侧壁部13c、13d以随着朝向底壁部13b而其对置宽度在上述宽度方向上变窄的方式倾斜。在图例中,前壁部13a以及侧壁部13c、13d的上端缘,优选位于冷却水导入口 6的水套5侧的开口缘部的下边部的下部附近,但也可以与该下边部为相同位置或者向上方突出若干。此外,在图例中,前壁部13a相对于底壁部13b直立,但也可以以整流机构13的上端开口部扩展的方式倾斜地直立。
[0055]在上述那样构成的水套衬套11所插入的气缸体I中,冷却水从循环用配管8经由套接口 9以及冷却水导入口 6,如箭头b所示那样,向水套5内导入。向水套5内导入的冷却水,与衬套主体12的外侧面12a碰撞,沿着该外侧面12a在水套5内扩散。如此,通过在水套5内扩散的冷却水,抑制气缸筒壁5c的温度上升。特别是,朝向深度方向a的上方、或侧方的冷却水,向衬套主体12的背面侧围绕,进行燃烧室侧的气缸筒壁5c的冷却。此外,冷却水的一部分,如箭头bl所示那样,与衬套主体12的外侧面12a碰撞,并且向整流机构13的口袋空余处内流入,然后从整流机构13流出而以沿着衬套主体12朝向水套内的深度方向a的上方扩散的方式流通。因此,从衬套主体12的下端缘12b向气缸筒壁5c侧围绕的冷却水的量变少,有效地抑制与冷却水导入口 6对置的气缸筒壁5c的下部的过度冷却。
[0056]在本实施方式中,整流机构13的宽度方向长度d比冷却水导入口 6的同样的宽度方向长度dl更大,因此要从冷却水导入口 6朝向下方的冷却水的大半向整流机构13流入而如箭头bl那样流通,更有效地进行上述围绕的抑制。如此,向水套5的深度方向a的下方流动的冷却水中由整流机构13进行流路变更的量变多,冷却水向水套5内扩散而流通,从排出口 7排出而朝向散热器输送。在冷却水在水套5内流通的期间,需要冷却的气缸体I的上部(接近气缸盖一侧、即燃烧室侧)的气缸筒壁5c被适度冷却,下部的气缸筒壁5c的过度冷却被抑制。因此,不会发生气缸套3的变形等,活塞4进行顺畅的上下运动。此外,衬套主体12构成为,遍及水套5的深度方向a的大致整体,因此水套衬套11被稳定地保持于水套5的深度方向a的规定位置。此外,能够使从衬套主体12的下端缘12b向衬套主体12的气缸筒壁5c侧的冷却水的围绕量更少。
[0057]图5 (a)、图5 (b)以及图6表不上述实施方式的第一变形例。以下,对于与图3、图4 (a)、图4 (b)所示的例共通的部分赋予相同的符号,对于一部分省略其说明。
[0058]在图5(a)、图5(b)以及图6所示的例中,口袋形状的整流机构13与上述例同样,具备前壁部13a、底壁部13b以及左右的侧壁部13c、13d,形成为上端开口的箱形形状。但是,与图3以及图4所示的例的不同点为,前壁部13a、底壁部13b以及左右的侧壁部13c、13d全部形成为曲面形状。在该例中,整流机构13也与上述例同样地起作用,要从冷却水导入口 6朝向下方的冷却水的大半向整流机构13流入而如箭头bl那样流通,从衬套主体12的下端缘12b向气缸筒壁5c侧围绕的冷却水的量被抑制。此外,各壁部13a、13b、13c、13d成为曲面形状,由此向整流机构13流入而伴随有冷却水的上述流路变更的流通顺畅地进行。
[0059]图7以及图8(a)、图8(b)表示上述实施方式的第二变形例。在该例中,冷却水的循环用配管8被配设为沿着气缸体I的外侧部,并经由省略图示的套接口 9 (参照图1?3)与冷却水导入口 6连接。冷却水导入口 6的流动中心相对于气缸体I在俯视时倾斜地形成。即,冷却水的流入方向也如箭头b那样靠向冷却水导入口 6的流动中心而倾斜地形成。然后,口袋形状的整流机构13具备前壁部13a、底壁部13b以及右侧壁部13d,但取消左侧壁部13c (参照图3、图4(a)、图4(b))。在图8(b)的例中,整流机构13构成为,在前壁部13a的上边部形成有切口部13aa,冷却水导入口 6位于该切口部13aa的上部附近。在这些例中,倾斜导入的冷却水的一部分向整流机构13流入,但流入的冷却水的大半如箭头bl所示那样,通过前壁部13a、底壁部13b以及右侧壁部13d,而从整流机构13流出并以沿着衬套主体12朝向水套内的深度方向a的上方扩散的方式流通。因此,从衬套主体12的下端缘12b向气缸筒壁5c侧围绕的冷却水的量变少,与冷却水导入口 6对置的气缸筒壁5c的下部的过度冷却被有效地抑制。在该例的情况下,冷却水被倾斜地导入,因此即使没有左侧壁部13c,也能够与上述同样地发挥冷却水的整流功能,但如果如图3以及图4所示的例那样具有左右的侧壁部13c、13d,则能够得到更有效的整流功能。此外,在图例中,取消左侧壁部13c,但也可以根据冷却水导入口 6的流动中心的朝向,代替左侧壁部13c而取消右侧壁部 13d。
[0060]图9(a)、图9(b)表示与第一实施方式共通的其他例。在这些例中,冷却水导入口6由形成在发动机体I的上端部的切口凹部6a和气缸盖衬垫10构成。然后,构成水套衬套11的口袋形状的整流机构13,与图3以及图4所示的例同样,被设置为位于冷却水导入口6的下部附近,具备前壁部13a、底壁部13b以及左右的侧壁部13c、13d,形成为上端开口的箱形形状。其中,左侧壁部13c在附图中未示出,但在如图7所示的例那样,冷却水导入口6在俯视时倾斜地形成的情况下,也能够取消左侧壁部13c。
[0061]在图9(a)的例中,衬套主体12构成为,遍及从水套5的上端开口部5d到底部5a(参照图3)为止的深度方向a的大致整体。此外,在图9(b)的例中,衬套主体12构成为,仅位于水套5的上方部。在这些例中,从冷却水导入口 6向水套5内导入的冷却水,与衬套主体12的外侧面12a碰撞,沿着该外侧
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