用於氣冷發動機的空氣導向殼的製作方法
2023-06-29 17:16:11 1
專利名稱：用於氣冷發動機的空氣導向殼的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於氣冷發動機的空氣導向殼結構，如用在通用的空氣冷卻的單缸發動機上。
一個氣冷發動機，如通用的空氣冷卻的單缸發動機，有一個用鋁合金壓鑄而成的氣缸體，它有一個空氣導向外殼用於將冷卻空氣從冷卻風扇導向氣缸體等高溫部位。
這種氣冷發動機的一個例子，其中空氣導向外殼被附加在氣缸體上，已經公開在日本實用新型公開說明書NO.60-23210(NO.23210/1985)中，並示於
圖10和11中。
圖10是一個部分剖面圖，其中發動機的風扇蓋部分被切去，圖11是一個沿圖10中E-E線所作的截面圖。在圖10中，參照數字01表示一個有斜氣缸的氣冷單缸發動機，02表示發動機01的氣缸體。氣缸體02是用鋁合金壓鑄的製成品，其中有一個風扇的氣缸筒03，一個曲柄箱02a，以及相關物做成一體。
由曲柄軸(沒有畫出)旋轉驅動的風扇09提供在氣缸筒03的側面，氣缸筒03以及氣缸頭06被一個風扇蓋010從側面蓋住。
風扇蓋010是復蓋冷卻風扇09的外套011和復蓋氣缸筒03和氣缸頭06的空氣導向蓋013的集合體。在外套011的中心有一個空氣入口(沒有畫出)。同時，一個金屬片製成的罩子015從外套011上沿空氣導向蓋013的底側部位用焊接等方式以接觸方式相連。因此，在罩子015和風扇蓋010間沒有空隙，這二個部件是作成一體的。
罩子015連續地形成一個氣缸體02的弧形邊緣016，它形成為延伸到曲軸箱02a的側面，以及一個直邊017，它形成為整個延伸到氣缸筒03一側和氣缸頭06一側。
氣缸體02有一個壁形肋05復蓋從曲軸箱02a到氣缸頭06的區域。罩子015和風扇010與肋05相接觸，從而使氣缸上遊處的一個冷卻空氣通道被形成。
在如上述構成的常規發動機01中，由冷卻風扇09產生的冷卻空氣被風扇蓋010集中起來導向到高溫的氣缸筒03和氣缸頭06上去，由於風扇蓋，冷卻空氣可以按多層流動以增加冷卻效果。
然而，具有與現有技術有關的空氣導向殼結構的發動機，如圖10和11中所示，帶有下述需要解決的問題。
(1)由於罩子015是用金屬片製成，與發動機振動共振會發出噪聲。
而且，由於金屬片的邊緣與氣缸體02在罩子015的部分相接觸，在這個接觸部位會出現一個空隙，從而使冷卻空氣的洩漏和振動容易發生。
(2)風扇的蓋子010是由罩子015和外殼011焊接在一起形成的，由於它是用螺栓固定在氣缸體02上的，使得所需螺栓的數目很大，使得安裝人工一小時數和工作費用增高。
(3)由於包括罩子015的風扇蓋子010整體是用金屬做成的，它的重量很大。
本發明是針對上述問題而提出的。因此，本發明的第一個目的是提供一個用於氣冷發動機的空氣導向殼，它的構成是利用將金屬片作成的組件減至最少，使得包括風扇蓋的空氣導向殼的振動減小，從而使與發動機的振動共振和其它原因產生的噪聲可以被防止產生。
本發明的第二個目的是提供一個用於氣冷發動機的空氣導向外殼，其中所使用的螺栓數量和用於焊接等的人2小時可以被降低以減少成本，而且重量也可以被減少。
本發明的第三個目的是提供一個用於氣冷發動機的空氣導向外殼，它的構成可以消除在空氣導向殼安裝到氣缸體處的接合部產生出來的間隙，因此由於間隙產生的冷卻空氣的洩漏和振動的放大都可以被防止。
為達到以上目的，一個第一發明提供了一個用於風冷發動機的空氣導向殼，其特徵在於，在一個帶有氣缸體的氣冷發動機中，氣缸筒，曲軸箱和內部空氣導向殼被形成為一體，
空氣導向殼包括，一個由合成樹脂模塑製品組成的空氣導向組件，它被固定到與內部空氣導向殼相連，一個提供在空氣導向組件之外並復蓋它的外部空氣導向殼，以及使空氣導向組件相對於氣缸體定位的定位裝置，空氣導向組件通過定位裝置相對於氣缸體定位，並且空氣導向組件利用把持和推壓它的位於外部空氣導向殼和氣缸體之間的至少一個位置被固定。
同時，第二個發明涉及一種將空氣導向組件和外部空氣導向殼安裝到氣缸體上的結構，並且提供了一種在第一發明中確定的用於氣冷發動機的空氣導向殼，其特徵在於氣缸體被做成有一個凹部，利用擠壓裕量，它被擠壓得使空氣導向組件安裝上去的部位淺於空氣導向組件安裝部位的厚度，而且空氣導向組件被做成為可以使與外部空氣導向殼相接觸的邊緣面與到氣缸體上的安裝面持平。
根據第一和第二發明，包括合成樹脂塑模產品的空氣導向組件，通過象銷釘這樣的定位裝置，被定位在氣缸體的空氣導向殼安裝部位，外部殼體的安裝端重疊在空氣導向部位安裝部位的外部，空氣導向組件的安裝部位配合到氣缸體中形成的安裝凹部中，空氣導向部件的安裝部位固定在外殼和氣缸體的凹部之間，這三個部件被緊固在一起。
在緊固操作進行時，因為緊固是在下述條件下進行的，在這種情況下利用使空氣導向組件的安裝部位的厚度稍大於氣缸體的凹部深度而提供了擠壓裕量，所以空氣導向組件被可靠地固定在氣缸體上。
由於空氣導向組件把外部空氣導向殼連接到氣缸體上，空氣導向組件具有補足內部空氣導向殼罩子部位的功能。同時，由於空氣導向組件包括用合成樹脂製成的塑模工件，與通常用金屬片制的罩子相比減輕了重量，並獲得高度的緩解振動的能力，由此使噪聲的產生得以防止。
同時，具有罩子功能的空氣導向組件，是利用前述的在外部空氣導向殼和氣缸體之間被保持和擠壓而固定的，所以用於固定空氣導向組件的螺栓不再必需，因此減少了零件數量，從而減少了安裝的工時。
再進一步，由於合成樹脂產品構成的空氣導向組件在形狀上比金屬片組件具有更高的自由度和更高的彈性，利用前述提供的壓力裕量在外部空氣導向殼和氣缸頭之間固定空氣導向組件，在連接處的間隙完全消失。因此，冷卻空氣的洩漏被降低，冷卻效率提高。
在第一和第二發明之外，還可以使空氣導向組件做成為有一個在氣缸體側面表面上的加強肋部。
在這種結構中，加強肋部的存在可以使強度足夠的高，以便使具有比金屬片組件強度低的合成樹脂塑模產品也可以完成罩子的功能。
圖1是一個前視圖，顯示一個狀態，在這種狀態中，根據本發明一個實施例的通用氣冷單缸發動機的外部空氣導流殼被移去；圖2是一個前視圖，顯示前述實施例中的外部空氣導流殼被安裝上去時的狀態；圖3是沿圖1中A-A線所作的截面圖；圖4是沿圖1中B-B線所作的截面圖；圖5是前述實施例中第一空氣導向組件的前視圖；圖6是前述實施例中第二空氣導向組件的前視圖；圖7是沿圖5的F-F線所作的截面圖；圖8是沿圖6的G-G線所作的截面圖；圖9是沿圖6的H-H線所作的截面圖；圖10是常規通用氣冷單缸發動機的前視圖；並且圖11是沿圖10中E-E線所作的截面圖。
本發明的優先實施例將結合附圖給予詳細說明。
除非額外說明，在這個實施例中所述部件的尺寸，材料，形狀，相對安排等等，並不對本發明的範圍施加限制，它們僅作為敘述的實例。
圖1是一個前視圖，它顯示的是根據本發明的一個實施例的通用氣冷單缸發動機的外部空氣導向殼被移走的狀態，圖2顯示的是圖1所示發動機的外部空氣導向殼被安裝上時的前視圖，圖3是沿圖1中A-A線所作的截面圖，圖4是沿圖1中B-B線所作的截面圖，圖5是第一空氣導向組件的前視圖，圖6是第二空氣導向組件的前視圖。
在圖1到圖6中，參考數字1代表一個強制空氣冷卻型的單缸發動機(後面簡稱為發動機)，2代表用鋁合金壓鑄的氣缸體。氣缸體2是一個壓鑄產品，作為一個整體包括一個有冷卻風扇8的氣缸筒，一個曲軸箱(沒有示出)，一個內部空氣導向殼30，它同時形成為曲軸箱的側面。參考數字3代表一個氣缸頭，4代表由曲軸5驅動轉動的冷卻風扇。
一個第一空氣導向組件11(參看圖5)，它由合成樹脂製成的塑模產品組成，連接氣缸體2到一個外部空氣導向殼6的一側(圖1中的右手側)上，如圖1-4所示。
這個第一空氣導向組件11的截面形狀示於圖7。具體地說，在內周側上的背面上有一個階臺11d，也即是在氣缸體2所連接的一側上，同時一個階臺11c提供在外周側上的前面上，也即是在外部空氣導向殼6所連接的一側上。階臺11c和11d形成一個在同一高度上的平面。在圖7中，參照數11e代表一對加強肋，它在第一空氣導向組件11的背面上沿外緣形成，如圖5中所示。這一對加強肋11e的頂面形成在同一水平的平面。
如圖3和圖4所示，在第一空氣導向組件11上端和下端上的與氣缸體2相連的連接部位11a和11b比其主體部位厚1個階臺。連接部位11a和階臺11c表面之間的厚度，以及連接部位11b和階臺11c之間的厚度(連接部位11a和11b在階臺11c被提供處的厚度)，都比氣缸頭2的空氣導向組件連接凹槽2a和2b的深度稍大。
在圖5中，參照數字11g和11f代表銷釘孔。第一空氣導向組件11相對於氣缸體2的對準是靠定位銷釘13完成的，銷釘13是用螺紋擰進或整體形成在氣缸體2上的，如圖1所示。
在圖1和圖2中，參照數字12代表第二空氣導向組件。這個第二空氣導向組件12提供在相對於曲軸5與第一空氣導向組件11基本對稱的位置上。
第二空氣導向組件12與第一空氣導向組件類似，由合成樹脂製成的塑模產品組成，它的截面形狀示於圖8和9中。具體地說，階臺12b提供在外周邊上，階臺12c作在內周邊的背側上。階臺12b和12c形成在同一水平上的一個平面。
第二空氣導向組件12低側上的連接部位12f厚出一個階臺，與第一空氣導向組件11類似。
階臺12b表面和連接部位12f表面之間的厚度，比氣缸體2上的空氣導向組件連接凹槽2c的深度稍大。
第二空氣導向組件12帶有在背面(在氣缸體2一側的表面)上突出的加強肋12e，如圖6,8和9所示。參照數字12d表示一個用於連接第二空氣導向組件12到氣缸體2上的螺栓孔，12g代表定位銷13的一個銷孔，定位銷將第二空氣導向組件12相對於氣缸體2對準。
因此，利用在三個銷釘孔11f,11g和12g中插入定位銷釘13，可以使第一和第二空氣導向組件11和12在正確位置上被固定到氣缸體2上去。
第一和第二空氣導向組件11和12與氣缸體2上整體形成的內部空氣導向殼30的外廓相連接，從而補足了內部空氣導向殼30的罩子部分。
當外部空氣導向殼6被連接到氣缸體2上時，第一空氣導向組件11利用二個以螺紋擰進氣缸體2中的定位銷釘13被定位，而第二空氣導向組件12利用一個以螺紋擰進氣缸體2中的定位銷釘13被定位。在圖2中用陰影表示的位置s,t和u的部位上，外部空氣導向殼6的緊固部位和氣缸體2之間被保持和壓緊，並且利用連接螺栓14被固定到氣缸體2上(參見圖3和4)。
如上所述，在第一空氣導向組件11的兩端處，連接部位11a和11b的厚度稍微大於氣缸體2的空氣導向組件連接凹槽2a和2b的深度，而且第二空氣導向組件12低側處的連接部位12f的厚度，也稍微大於氣缸體2的空氣導向組件連接凹槽2c的深度。因此，當外部空氣導向殼6固定到氣缸體2上時，第一空氣導向組件11的連接部位11a和11b，和第二空氣導向組件12低側上的連接部位12f，可以被可靠地擠壓，從而使空氣導向組件11和12可以被固定到氣缸體2上。
如上所述，氣缸體2的空氣導向組件連接凹槽2a,2b和2c被降低一個有一定尺寸的階臺，使得壓擠裕量被從第一和第二空氣導向組件11和12插入部位的厚度中減去，同時，與外部空氣導向殼6相接觸的第一和第二空氣導向組件11和12邊緣上的階臺11c和12b，被形成為在與插入部位為同一水平的平面上，也即是說，它們互相齊平。因此，當外部空氣導向殼6被安裝上時，氣缸體2的內部空氣導向殼30的接觸面，也即是氣缸體2以及作為第一和第二空氣導向組件11和12的接觸面的階臺11c和12b，是互相齊平的，從而使外部空氣導向殼6的接觸面形成為在同一水平上的平面。
而且，加強肋11e和12e被分別提供在第一和第二空氣導向組件11和12上，並且在連接部位11a,11b和12f之間形成一個平滑彎曲的形狀。因此，當外部空氣導向殼6和第一及第二空氣導向組件11和12被組裝到氣缸體2上以後，在外部空氣導向殼6連接到氣缸體2之處會形成一個表面壓力。這個表面壓力可以壓迫這些組件使之互相接觸而無間隙。
如上所述，在根據由權利要求1和2所確定的發明中，由於空氣導向組件由合成樹脂製成的塑模產品組成，並固定在外部空氣導向殼和氣缸體之間，空氣導向組件將外部空氣導向殼連接到氣缸體上，從而使得空氣導向組件可以具有內部空氣導向殼的罩子部位的補齊作用。
而且，由於緊固是在這樣一種狀態下完成的，即利用空氣導向組件連接部位的厚度稍大於氣缸體凹槽的深度而提供了擠壓裕量，所以空氣導向組件可以被牢靠地固定在氣缸體上。
由於這個原因，用於固定空氣導向組件的螺栓不再需要。可以減少零件數目，減少安裝人工。
再進一步，與金屬片組件相比，由於用合成樹脂塑模產品組成的空氣導向組件在形狀上有更高的自由度和更高的彈性，利用前述提供的擠壓裕量將空氣導向組件固定在外部空氣導向殼和氣缸體之間，在連接部位的間隙可以完全被消除。因此，可以減少冷卻空氣的洩漏，增加冷卻效率。
在根據權利要求3界定的發明中，由於在氣缸體一側的空氣導向組件的表面上提供了加強肋，它的存在可以確保足夠的強度來完成罩子的功能，儘管空氣導向組件包括了比金屬片組件強度低的合成樹脂塑模產品。
如上所述，根據本發明的用於空氣冷卻發動機的空氣導向殼結構，可以有效地作為一種空氣導向殼結構用於一個空氣冷卻發動機，這個發動機有一個作成一體的有氣缸筒，曲軸箱和內部空氣導向殼的氣缸體，並且適用於具有鋁合金壓鑄殼製成氣缸體的通用氣冷單缸發動機。
權利要求
1．一種用於氣冷發動機的空氣導向殼，其特徵在於，在一個空氣冷卻的發動機裡，有一個由氣缸筒，曲軸箱和內部空氣導向殼整體形成的氣缸體，所述的空氣導向殼包括一個空氣導向組件，它由合成樹脂塑模產品組成，它被固定到與所述的內部空氣導向殼相連，一個外部空氣導向殼提供在所述空氣導向組件之外使之遮蓋所述的空氣導向組件，以及定位裝置，用於相對於所述的氣缸體定位所述的空氣導向組件，所述的空氣導向組件通過所述的定位裝置，相對於所述的氣缸體被定位，以及所述的空氣導向組件，通過把持和按壓所述外部空氣導向殼和所述氣缸體緊固部位之間的所述空氣導向組件的至少一處來被固定。
2．根據權利要求1的導向殼，其特徵在於，所述的氣缸體做成為有一個凹槽，這個凹槽向下凹得使所述空氣導向組件裝配的部位，以一個擠壓裕量值，淺於所述空氣導向組件裝配部位的厚度，而且所述的空氣導向組件被形成得，與所述外部空氣導向殼接觸的邊緣表面與到所述氣缸體的連接表面持平。
3．根據權利要求1或2的導向殼，其特徵在於，所述的空氣導向組件在所述氣缸體一側帶有一個加強肋。
全文摘要
提供一種用於氣冷發動機的空氣導向殼,其特徵在於,在一個氣冷發動機中,空氣導向殼包括空氣導向組件(11)(12),它們由合成樹脂塑模製品組成,它們被固定到與內部空氣導向殼(30)相連,一個外空氣導向殼(6)位於空氣導向組件(11)(12)的外部從而遮蓋空氣導向組件,以及將空氣導向組件(11)(12)相對於氣缸體(2)對準的定位裝置(13);通過這個定位裝置(13),空氣導向組件(11)(12)相對於氣缸體(2)被定位;在外空氣導向殼(6)和氣缸體(2)固定部位之間,把持和擠壓空氣導向組件(11)(12)的至少一處使之被固定。利用儘量少使用金屬片組件,可以減少包括風扇蓋在內的空氣導向殼的振動,防止由於與發動機振動共振或其它原因產生的噪聲。而且,可以減少使用的螺栓數量和焊接等的人工,從而降低成本,更可以減輕重量。進一步,可以消除空氣導向殼連接到氣缸體處的連接部位上產生的間隙,因此因間隙引起的冷卻空氣的洩漏和振動的放大可以被防止。
文檔編號F01P5/06GK1217763SQ9880013
公開日1999年5月26日 申請日期1998年2月13日 優先權日1997年2月14日
發明者河內弘吉, 小林和之, 中村彰吾 申請人:三菱重工業株式會社