专利名称：缸盖及其成形用模型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有进气口和排气口的缸盖、以及对用于形成该缸盖的模型的改良。
背景技术：
众所周知，为了将缸盖的进气口和排气口制成隔热结构，以往有将衬管插入并固定在铸造制成的缸盖的进气口和排气口中的技术(如日本专利公报特开平11-229957号中所述的技术)。
那么，上述现有技术，是用砂芯形成进气口和排气口，用重力铸造法铸造形成缸盖，铸造比较耗费时间，另外，由于还需要从铸造后的缸盖中进行清砂的作业，所以，不能说是有利于生产的工艺。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的是提供一种具有能提高产量的结构的缸盖、以及用于形成这样的缸盖的缸盖成形用模型装置。
为了达到上述目的，技术方案1所记载的发明是一种具有进气口和排气口的缸盖，其特征是在其进行压铸成形的过程中，使分别用于形成上述进气口和排气口的筒状物包铸在母材中。
根据这样的技术方案1所记载的发明的结构，由于预先准备好用于形成进气口和排气口的筒状物，以包铸该筒状物的方式压铸形成缸盖，所以，能高效且精密地形成缸盖，使孔的形状不会受到模型的限制，不需要现有的重力铸造法所使用的砂芯，也不需要清砂作业，所以能提高产量。
另外，技术方案2所记载的发明，在上述技术方案1所记载的发明的结构基础上，其特征是通过结合多个压铸形成的结合件，来构成上述筒状物，根据这样的结构，能提高孔的形状的自由度，使其即使用筒状物形成的孔的形状复杂，也能很容易地构成与其复杂的形状相对应的筒状物。
技术方案3所记载的发明，在上述技术方案2所记载的发明的结构基础上，其特征是用第1结合件和第2结合件构成上述筒状物，该第1结合件是用具有向与气缸部相反的一侧敞开的圆弧状的横截面的半筒部分将一对环状部分连接成一体而成，而该第2结合件具有向气缸部一侧敞开的圆弧状的横截面，且连接在第1结合件上，根据这样的结构，在压铸形成缸盖时，容易将结合件设置在模型内，且能用最小数量的结合件构成筒状物。
技术方案4所记载的发明，在上述技术方案2～3的任意一项所记载的发明的结构基础上，其特征是形成至少一个上述筒状物，使其燃烧室一侧的端部朝向分割气缸部与缸盖的分割面，根据这样的结构，在压铸形成缸盖时，能很容易地将筒状物固定在模型上，能稳定地将筒状物设置在模型内。
技术方案5所记载的发明，在上述技术方案2～4所记载的发明的结构基础上，其特征是相互连接多个筒状物，根据这样的结构，能很容易地将多个筒状物设置在模型内，且能使这些筒状物的相对位置不产生偏差。
技术方案6所记载的发明，在上述技术方案5所记载的发明的结构基础上，其特征是用连接部相互连接形成上述进气口的进气侧筒状物和形成上述排气口的排气侧筒状物，用该连接部的一部分形成燃烧室的顶壁，根据这样的结构，能使两筒状物的相对位置相对燃烧室的加工基准不会产生偏差，能使燃烧室的形状很具有很高的精度，且也容易将筒状物设置在模型内。而且，也能用与缸盖不同的铸造条件形成燃烧室的顶壁，这样的话，能减少在顶壁内产生的气孔。
技术方案7所记载的发明，在上述技术方案2～6的任意一项所记载的发明的结构基础上，其特征是构成上述筒状物的多个部件由与上述母材相同的材料制成，根据这样的结构，能使母材和筒状物的熔点等机械性质相同，能改善使压铸时的熔透性，而且，能使其为回收性优异的制品。
再有，技术方案8所记载的发明，是用于压铸形成技术方案7所记载的缸盖的缸盖成形用模型装置，其特征是同时压铸形成构成上述筒状物的多个部件，根据这样的结构，除了压铸形成缸盖的模型之外，不需要准备筒状物专用的设备，有助于减少设备费。
图1是第1实施例的发动机的主要部位纵向剖视图。
图2是缸盖的放大纵向剖视图。
图3是进气侧筒状物的分解纵向剖视图。
图4是沿图3的4-4线剖切的剖视图。
图5是排气侧筒状物的分解纵向剖视图。
图6是表示用缸盖成形用模型装置进行压铸成形的状态的立体图。
图7是第2实施例的缸盖的放大纵向剖视图。
图8是进气侧和排气侧筒状物的分解纵向剖视图。
图9是第3实施例的缸盖的放大纵向剖视图。
图10是进气侧和排气侧筒状物的分解纵向剖视图。
具体实施例方式
以下，依据附图所示的本发明的实施例对本发明的实施方式进行说明。
图1～图6所示是本发明的第1实施例，图1是发动机的主要部位纵向剖视图，图2是缸盖的放大纵向剖视图，图3是进气侧筒状物的分解纵向剖视图，图4是沿图3的4-4线剖切的剖视图，图5是排气侧筒状物的分解纵向剖视图，图6是表示用缸盖成形用金属模型装置进行压铸成形的状态的立体图。
首先，在图1中，缸套13设置在缸体11所具备的气缸部12上，活塞14能滑动地嵌合在缸套13中，在上述气缸部12上连接有缸盖16A，在缸盖16A与气缸部12之间形成有与活塞14的顶部邻接的燃烧室15。
缸盖16A具有进气口17和排气口18，进气门21能座落在设置于进气口17的燃烧室15一侧端部上的气门座19上，进气门21能滑动地嵌合在设置于缸盖16A上的导管23中，在设置于该进气门21上端的气门座25和缸盖16A之间，设有使进气门21具有向关气门方向运动的趋势的气门弹簧27。另外，排气门22能座落在设置于排气口18的燃烧室15一侧端部上的气门座20上，排气门22能滑动地嵌合在设置于缸盖16A上的导管24中，在设置于该排气门22上端的气门座26和缸盖16A之间，设有使排气门22具有向关气门方向运动的趋势的气门弹簧28。
在缸盖16A和连接在该缸盖16A上的缸盖罩29之间收容有驱动上述进气门21和排气门22使其开、关的气门摇杆机构30，该气门摇杆机构30具备配置在进气门21和排气门22之间的中间部且具有进气侧凸轮32和排气侧凸轮33的凸轮轴31；介于进气侧凸轮32和进气门21之间的进气侧摇臂34；介于排气侧凸轮33和排气门22之间的排气侧摇臂35。
凸轮轴31能自如旋转地支承在缸盖16A上，来自来图示的曲轴的动力被减速至1/2，然后传递到凸轮轴31。另外，进气侧摇臂轴36和排气侧摇臂轴37具有与凸轮轴31平行的轴线、且被固定配置在凸轮轴31的两侧上方，进气侧摇臂34由进气侧摇臂轴36能摆动地支承着，排气侧摇臂35由排气侧摇臂轴37能摆动地支承着。
在图2中，在对缸盖16A进行压铸成形的过程中，使形成进气口17的进气侧筒状物40A和形成排气口18的排气侧筒状物41A包铸在母材中。
同时参照图3和图4，进气侧筒状物40A是由压铸制成多个的结合件，最好是由相互结合第1和第2结合件42、43构成的，第1结合件42是通过用具有向与气缸部12相反的一侧敞开的圆弧状的横截面的半筒部分42c将一对环状部分42a、42b连接成一体制成的，第2结合件43制成具有向气缸部12一侧敞开的圆弧状的横截面。
在第1结合件42的向第2结合件43上连接的结合面上，设有连成环状的嵌合凹部44，在第2结合件43的向第1结合件42上连接的结合面上，凸出地设置有连成环状的能嵌合到上述嵌合凹部44中的嵌合凸部45。即，第1和第2结合件42、43通过将嵌合凸部45嵌合在嵌合凹部44中能相互结合在一起。
而且，在包铸进气侧筒状物40A而压铸形成缸盖16A时，在与燃烧室15对应的部分形成第1结合件42的环状部分42a，使其一部分朝向分割气缸部12和缸盖16A的分割面46(参照图1和图2)，另外，在包铸进气侧筒状物40A而压铸形成缸盖16A时，制成环状部分42b，使其一部分朝向分割气缸部12和缸盖16A的分割面46(参照图1和图2)。
再有，在上述环状部分42a上连成一体地形成有虽然凸出到上述燃烧室15一侧、但在压铸形成缸盖16A之后切除的凸部42d，使其封闭进气侧筒状物40A的燃烧室15一侧的端部。
在图5中，排气侧筒状物41A是由压铸制成多个的结合件，最好是由相互结合第1和第2结合件47、48构成的，第1结合件47是通过用具有向与气缸部12相反的一侧敞开的圆弧状的横截面的半筒部分47c将一对环状部分47a、47b连接成一体制成的，第2结合件48制成具有向气缸部12一侧敞开的圆弧状的横截面。
在第1结合件47的向第2结合件48上连接的结合面上，设有连成环状的嵌合凹部49，在第2结合件48的向第1结合件47上连接的结合面上，凸出地设置有连成环状的能嵌合到上述嵌合凹部49中的嵌合凸部50。即，第1和第2结合件47、48通过将嵌合凸部50嵌合在嵌合凹部49中能相互结合在一起。
再有，在上述环状部分47a上连成一体地形成有虽然凸出到燃烧室15一侧、但在压铸形成缸盖16A之后切除的凸部47d，使其封闭排气侧筒状物41A的燃烧室15一侧的端部。
那么，构成进气侧筒状物40A的第1和第2结合件42、43、以及构成排气侧筒状物41A的第1和第2结合件47、48，是由与缸盖16A的母材相同的材料(例如铝等轻合金)制成的，压铸形成缸盖16A的缸盖的成形用模型装置，也能同时压铸形成上述各部件42、43、47、48。
即，如图6所示，在缸盖成形用模型装置上的合模状态的模型内，形成有用于压铸形成缸盖16A的型腔和分别用于压铸形成上述各部件42、43、47、48的型腔，金属熔液从浇口51经流道52被引导到各型腔，由此能同时压铸形成缸盖16A和上述各部件42、43、47、48。
在用这样的模型装置压铸形成缸盖16A的状态下，变成两筒状物40A、41A的凸部42d、47d凸出到燃烧室15的状态，在切除这些凸部42d、47d、同时对两筒状物40A、41A的燃烧室15一侧端部的内周进行切削加工之后，能将气门座19、20压入上述两筒状物40A、41A，将其配置在进气口17和排气口18的燃烧室15一侧的端部。另外，在压铸形成缸盖16A后，在缸盖16A上进行钻孔加工，使其贯通两筒状物40A、41A的一部分，然后，将导管23、24压入该钻孔加工部。
以下，对第1实施例的作用进行说明。缸盖16A是将形成进气口17的进气侧筒状物40A和形成排气口18的排气侧筒状物41包铸在母材中压铸制成的，由于预先准备了进气侧筒状物40A和排气侧筒状物41A，所以能高效且精密地形成缸盖16A，使孔的形状不会受到模型的限制，不需要现有的重力铸造法所使用的砂芯，也不需要清砂作业，所以，能提高产量。
另外，由于进气侧筒状物40A是通过连接压铸形成的多个结合件42、43构成的，排气侧筒状物41A是通过连接压铸形成的多个结合件47、48构成的，使其即使由各筒状物40A、41A形成的进气口17和排气口18的孔形状复杂，也能很容易地构成与其复杂的形状相对应的筒状物40A、41A，所以能提高孔形状的自由度。
另外，由于进气侧筒状物40A由第1结合件42和第2结合件43构成，第1结合件42是通过用具有向与气缸部12相反的一侧敞开的圆弧状的横截面的半筒部分42c将一对环状部分42a、42b连接成一体制成的，而第2结合件43，具有向气缸部12一侧敞开的圆弧状的横截面，且连接在第1结合件42上，而排气侧筒状物41A由第1结合件47和第2结合件48构成，第1结合件47是通过用具有向与气缸部12相反的一侧敞开的圆弧状的横截面的半筒部分47c将一对环状部分47a、47b连接成一体制成的，而第2结合件48，具有向气缸部12一侧敞开的圆弧状的横截面，且连接在第1结合件47上，所以，在压铸形成缸盖16A时，容易将各结合件42、43、47、48设置在模型内，且能用最小数量的结合件42、43、47、48构成筒状物40A、41A。
而且，制成进气侧筒状物40A，使其燃烧室15一侧的端部朝向分割气缸部12和缸盖16A的分割面46，再有，在该实施例，由于使与燃烧室15相反一侧的端部的一部分也朝向上述分割面46，所以，在压铸形成缸盖16A时，能很容易地将筒状物40A固定在模型上，能稳定地将筒状物40A设置在模型内。
另外，由于构成筒状物40A、41A的多个部件42、43、47、48是由与缸盖16A的母材相同的材料构成的，所以，能使母材和筒状物40A、41A的熔点等机械性质相同，能改善压铸时的熔透性，而且，能使其为回收性优异的制品。
再有，用于压铸形成缸盖16A的缸盖成形用模型装置，使其能同时压铸形成构成筒状物40A、41A的多个部件42、43、47、48，这样的话，除了压铸形成缸盖16A的模型之外，不需要准备筒状物40A、41A专用的设备，有助于减少设备费。
图7是第2实施例的缸盖的放大纵向剖视图，图8是进气侧和排气侧筒状物的分解纵向剖视图，在与上述第1实施例对应的部分标注相同的符号。
在压铸形成缸盖16B的过程中，使形成进气口17的进气侧筒状物40B和形成排气口18的排气侧筒状物41B包铸在母材中。
进气侧筒状物40B与第1实施例的进气侧筒状物40A一样，是通过相互结合压铸形成的第1和第2结合件42、43构成的，另外，排气侧筒状物41B与第1实施例的排气侧筒状物41A一样，是通过相互结合压铸形成的第1和第2结合件47、48构成的，与上述第1实施例不同的是，进气侧筒状物40B的第1结合件42以及排气侧筒状物41B的第1结合件47用连接部53连成一体，进气侧筒状物40B的第2结合件43以及排气侧筒状物41B的第2结合件48用连接部54连成一体。
即，进气侧筒状物40B和排气侧筒状物41B用连接部53、54相互连接着。
根据该第2实施例，除了具有上述第1实施例的效果之外，能很容易地将进气侧筒状物40B和排气侧筒状物41B设置在模型内，且使这些筒状物40B、41B的相对位置不会产生偏差。
图9是第3实施例的缸盖的放大纵向剖视图，图10是进气侧和排气侧筒状物的分解纵向剖视图，在与上述第1和第2实施例对应的部分标注相同的符号。
在压铸形成缸盖16C的过程中，使形成进气口17的进气侧筒状物40C和形成排气口18的排气侧筒状物41C包铸在母材中。
进气侧筒状物40C与第1和第2实施例的进气侧筒状物40A、40B一样，是通过相互结合压铸形成的第1和第2结合件42、43构成的，另外，排气侧筒状物41C与第1和第2实施例的排气侧筒状物41A、41B一样，是通过相互结合压铸形成的第1和第2结合件47、48构成的，进气侧筒状物40C的第1结合件42以及排气侧筒状物41C的第1结合件47用连接部55连成一体，进气侧筒状物40C的第2结合件43以及排气侧筒状物41C的第2结合件48用连接部54连成一体，而且，用连接部55的一部分形成燃烧室15的顶壁。
即，进气侧筒状物40C以及排气侧筒状物41C用连接部55、54相互连接着，用连接部55的一部分构成燃烧室15的顶壁。
根据该第3实施例，除了具有上述第1和第2实施例的效果之外，能使两筒状物40C、41C的相对位置相对燃烧室15的加工基准不会产生偏差，能使燃烧室的形状具有很高精度，而且也能很容易地将筒状物40C、41C设置在模型内。
而且，也能用与缸盖16C不同的铸造条件形成燃烧室15的顶壁，那样的话，能减少在顶壁内产生的气孔。
以上对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不限于上述实施例，在不脱离本发明技术方案的范围内，本发明能进行各种各样的设计变更。
发明的效果如以上所述，根据技术方案1所记载的发明，能不受由金属模型而引起的孔的限制，从而能高效且精密地形成缸盖，还能提高产量。
另外，根据技术方案2所记载的发明，能提高孔的形状的自由度，使其即使孔的形状复杂也能很容易地构成与其复杂的形状相对应的筒状物。
根据技术方案3所记载的发明，在压铸形成缸盖时，容易将结合件设置在模型内，而且，能用最小数量的结合件构成筒状物。
根据技术方案4所记载的发明，在压铸形成缸盖时，能很容易地将筒状物固定在模型内，能稳定地将筒状物设置在模型内。
根据技术方案5所记载的发明，能很容易地将多个筒状物放置在模型内，且使这些筒状物的相对位置不会产生偏差。
根据技术方案6所记载的发明，能使两筒状物的相对位置相对燃烧室的加工基准不会产生偏差，能使燃烧室的形状很精密，而且也能很容易地将筒状物放置在模型内。而且，也能用与缸盖不同的铸造条件形成燃烧室的顶壁，那样的话，能减少在顶壁内产生的气孔。
根据技术方案7所记载的发明，能使母材以及筒状物的熔点等机械性质相同，能改善压铸时的熔透性，而且，能使其为回收性优异的制品。
再有，根据技术方案8所记载的发明，除了压铸形成缸盖16A的模型之外，不需要准备筒状物专用的设备，有助于减少设备费。
权利要求
1.一种缸盖，具有进气口(17)和排气口(18)，其特征是其在进行压铸成形的过程中，使分别用于形成上述进气口(17)和排气口(18)的筒状物(40A、40B、40C；41A、41B、41C)包铸在母材中。
2.根据权利要求1的缸盖，其特征是通过结合多个压铸形成的结合件(42、43；47、48)，来构成上述筒状物(40A～40C、41A～41C)。
3.根据权利要求2的缸盖，其特征是用第1结合件(42、47)和第2结合件(43、48)构成上述筒状物(40A～40C、41A～41C)，该第1结合件(42、47)是用具有向与气缸部(12)相反的一侧敞开的圆弧状的横截面的半筒部分(42c、47c)将一对环状部分(42a、42b；47a、47b)连接成一体而成，而该第2结合件(43、48)具有向气缸部(12)一侧敞开的圆弧状的横截面，且连接在第1结合件(42、47)上。
4.根据权利要求2～3的任意一项的缸盖，其特征是形成至少一个上述筒状物(40A～40C、41A～41C)，使其燃烧室(15)一侧的端部朝向分割气缸部(12)与缸盖的分割面(46)。
5.根据权利要求2～4的任意一项的缸盖，其特征是相互连接多个筒状物(40B、40C；41B、41C)。
6.根据权利要求5的缸盖，其特征是用连接部(54、55)相互连接形成上述进气口(17)的进气侧筒状物(40C)和形成上述排气口(18)的排气侧筒状物(41C)，用该连接部(55)的一部分形成燃烧室(15)的顶壁。
7.根据权利要求2～6的任意一项的缸盖，其特征是构成上述筒状物(40A～40C、41A～41C)的多个部件(42、43、47、48)由与上述母材相同的材料制成。
8.一种缸盖成形用模型装置，用于压铸形成权利要求7所记载的缸盖，其特征是其构成为同时压铸形成构成上述筒状物(40A～40C、41A～41C)的多个部件(42、43、47、48)。
全文摘要
一种缸盖及其成形用模型装置，其在缸盖进行压铸成形的过程中，使分别用于形成上述进气口(17)和排气口(18)的筒状物(40A、40B、40C；41A、41B、41C)包铸在母材中，由此能提高缸盖的产量。
文档编号F02F1/24GK1497159SQ0315746
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月22日 优先权日2002年9月27日
发明者朝仓孝文, 清水雅浩, 冈野则明, 明, 浩 申请人:本田技研工业株式会社