集成有水泵的鏈殼結構的製作方法
2023-10-19 17:00:47
專利名稱：集成有水泵的鏈殼結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鏈殼結構，其容納用於連接發動機曲軸和氣門驅動系統或氣門機構的鏈條傳動系統，尤其涉及一種集成有水泵的鏈殼結構，該鏈殼結構整體固定到氣缸體一端的缸體側壁上。
本發明還涉及鏈式轉動傳動系統，使用環形鏈條經由凸輪軸將發動機曲軸的轉動傳遞給氣門傳動系統或氣門機構，尤其涉及用於罩在向鏈條施加張力的鏈條張緊器上的鏈殼結構。
背景技術：
發動機利用轉動傳動機構，將布置在發動機氣缸體下部的曲軸的部分轉動力傳遞給氣門機構，以打開設置在氣缸蓋側的進氣門和排氣門。帶式轉動傳動機構和鏈式轉動傳動機構都適於作為轉動傳動機構。兩種裝置中，雖然帶式轉動傳動機構由於使用橡膠件進行嚙合驅動而不需要潤滑油，但是其耐久性也因而不如鏈式轉動傳動機構，而鏈式轉動傳動機構由於採用了金屬對金屬的嚙合而需要潤滑油，但其耐久性也變得較好。
這裡，在採用可保證耐久性的鏈式轉動傳動機構的情況下，用於容納該機構的鏈殼需要具有耐油性，因此，在許多情況下，要採用塑料的而非金屬的鏈殼，例如，採用鋁合金鍊殼。
此外，在發動機中，通過使冷卻液沿著包括其氣缸體和氣缸蓋中的水套在內的冷卻液供給系統循環，發動機機身可以保持在合適的溫度，以保證各個熱部件的耐久性。
傳統的方法中，在許多情況下，用於使冷卻液沿著冷卻液循環系統循環的水泵被整體安裝在氣缸體上，且曲軸的部分轉動力通過諸如鏈式轉動傳動系統等傳遞到水泵的轉軸。
JP-A-2002-303136中披露了一個發動機的例子，其中水泵容納在位於氣缸體一端的側壁中的凹進部中，以便將冷卻液分流以同時提供到氣缸蓋和氣缸體中。
鏈式轉動傳動機構或裝置包括鏈條張緊器，將張力傳遞到鏈條上以抑制噪聲的產生。即，鏈條張緊器包括具有柱塞的鏈條張緊器主體和鏈條導向裝置，當接收到彈簧力或液壓時，柱塞伸出進行工作，當接收到鏈條張緊器主體的柱塞的推力時，鏈條導向裝置樞轉，以改變其位置，從而將張力傳遞給鏈條。其中在鏈條張緊器主體中，用於始終對柱塞施加壓力的彈簧、液壓供給通路和用於消除過高液壓力的安全閥都容納在一個殼體內，該殼體用螺栓固定到位於氣缸體和氣缸蓋的一端的壁面上，鏈條張緊器主體具有較高的精度，以使鏈條張力自動保持在合適的水平。
注意，JP-A-2003-35116中披露了一種鏈條張緊器機構，用於將可轉動地支撐在具有正時鏈的V型發動機的氣缸體中的曲軸的轉動傳遞給可轉動地支撐在第一和第二氣缸蓋上的第一和第二凸輪軸。其中披露，用於將預定張力施加給正時鏈的張緊器部件以及鏈條調整器是設置在氣缸體的一個氣缸組上。
發明內容
順便提及，如JP-A-2002-303136中的實例，泵室要設法形成於氣缸體內，構成泵室的凹進部要形成於與設置在氣缸體的外壁部分內的氣缸、水套、曲軸箱等不發生幹涉的位置，這使得泵室附近的氣缸體內壁部件的結構變得複雜，增加了壓鑄過程中在氣缸體材料中產生縮孔的危險，造成不合格率增加。
特別是，在鑄造氣缸體時，泵室的精度難以保證，因此，在其壓鑄後需要通過切削凹進部來保證泵室的精度，因而，會增加許多機加工工時，使得成本增加。
本發明是基於傳統實例中存在的問題而提出的，其一個目的是提供一種集成有水泵的鏈殼結構，不需要在氣缸體側進行機加工，可以控制不合格率和成本的增加。
順便提及，如JP-A-2003-35116中所披露的，在鏈條和鏈條張緊器以在氣缸體和氣缸蓋之間延伸的方式進行裝配的情況下，它們容納在鏈條容納室中，鏈條容納室通過安裝鏈殼而形成。但是，在鏈條和鏈條張緊器需要更換或定期檢查的情況下，為了打開鏈條容納室，需要將鏈殼從氣缸體和氣缸蓋上拆下。
特別是，為了檢查鏈條張緊器是否將張力施加到鏈條上使之處於正常狀態，或者為了更換鏈條張緊器主體，需要檢查鏈條張緊器的伸出動作和伸出量，每次執行檢查或更換時都需要將鏈殼從氣缸體和氣缸蓋側拆下。這明顯降低了檢查工作的效率，需要進行改進。
本發明是基於上述問題而提出的，其一個目的是提供一種不需要拆下鏈殼，便於進行鏈條張緊器檢查或更換工作的鏈殼結構。
根據本發明的第一方面，提供了一種集成有水泵的鏈殼結構，包括安裝在氣缸蓋的端部並具有用於容納設置在氣缸體上的轉動傳動機構的容納室的鏈殼，以及安裝在鏈殼中的水泵，該集成有水泵的鏈殼結構的特徵在於包括加厚部，從鏈殼的部分外表面延伸，其具有比容納室的壁厚更厚的壁厚；通孔，形成在加厚部中，可容納穿入其中的水泵的葉輪；以及蓋部件，用於封閉通孔，以形成水泵的渦流室。
根據本發明的第二方面，提供了根據本發明的第一方面的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，蓋部件支撐水泵的葉輪。
根據本發明的第三方面，提供了根據本發明的第一方面的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，水泵的排出通路凹進部從通孔延伸到加厚部，從而可用單一的密封件將排出通路凹進部和通孔相對於氣缸體密封。
根據本發明的第四方面，提供了根據本發明的第一方面的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，用於支撐發動機的支架一體設置在加厚部上形成有排出通路凹進部的位置。
根據本發明的第五方面，提供了根據本發明的第一方面的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，在鏈殼中的預定位置形成有開口，該預定位置朝向容納於鏈殼中的鏈條張緊器的安裝位置，該開口用於拆下鏈條張緊器。
根據本發明的第六方面，提供了根據本發明的第五方面的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，在開口附近設置有止擋件，該止擋件從該位置突伸，用於防止鏈條張緊器掉落。
根據本發明的第七方面，提供了根據本發明的第五方面的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，設置有用於封閉開口的通常閉合的蓋，止擋件是機器螺釘所用的帶螺紋的凸起，該機器螺紋用於將通常關閉的蓋固定到鏈殼上。
根據本發明的第一方面，在泵室形成於氣缸體中的情況下，壓鑄後不需要切削加工(後加工)，由此通過這種簡化的加工工藝可以儘量降低成本。而且，在結構比較複雜的泵室形成於氣缸體中的情況下，氣缸體材料中產生縮孔的危險可以降低，從而可以降低最終製品的不合格率。而且，由於泵室形成於加厚部中，因此可以增加鏈殼自身的剛性，同時抑制了加厚部重量的增加。
根據本發明的第二方面，由於作為泵室的蓋的蓋部件兼作水泵葉輪的支撐部件，因此這樣有助於減少所包括的部件的數量。
根據本發明的第三方面，排出通路凹進部和通孔側的冷卻液密封性能和鏈條容納室的油密封性能均可以維持，油/冷卻液邊界密封面和單一的密封件可以起到密封作用。特別是，在通孔側的冷卻液密封留量和在鏈條容納室側的密封留量彼此可以重合，從而形成單密封線，並且，具有排出通路凹進部和通孔的加厚部在發動機的橫向上的突出量可以更小，這有助於儘量使發動機在尺寸上更緊湊。
根據本發明的第四方面，可以增加發動機支架的剛性。
根據本發明的第五方面，由於當鏈殼上的常閉開口打開時，可以從鏈條容納室將鏈條張緊器拆下，因此無需拆下鏈殼，就可以輕鬆地更換鏈條張緊器，或輕鬆地進行檢查工作，檢查鏈條張緊器是否正常地向鏈條施加張力。
根據本發明的第六方面，即便是在由於操作失誤而使拆下的鏈條張緊器掉落的情況下，以突伸方式設置的止擋件也可以將掉落控制在最小的程度，從而可以免除通過拆卸鏈殼打開鏈條容納室將鏈條張緊器取出這樣的額外工作。
根據本發明的第七方面，鏈殼上形成的帶螺紋的凸起可以兼作止擋件，從而減小了部件數量，降低了產品成本。
圖1是應用了本發明的第一實施例的發動機鏈殼的發動機的示意性後視圖；圖2是圖1所示的發動機的示意性側視圖；圖3是圖1所示的發動機的鏈殼的後側視圖；圖4是圖1所示的發動機氣缸體的主要部分的放大剖切視圖；圖5是圖1所示的鏈殼和發動機氣缸體的一端的分解透視圖；圖6是應用了本發明的第二實施例的鏈殼結構的發動機的示意性後視圖；圖7是圖6所示的發動機的示意性側視圖；圖8是圖6所示的鏈殼的後側視圖；圖9是圖6所示的鏈條張緊器主體的放大主視圖；以及圖10是圖6所示的鏈殼、氣缸蓋和氣缸體的一端的展開剖切分解圖。
具體實施例方式
第一實施例圖1和圖2示出了一種汽車四衝程汽油發動機(下文中簡稱發動機1)，該發動機上應用了根據本發明實施例的發動機鏈殼。
在發動機1中，氣缸蓋3和缸蓋罩4設置在氣缸體2的上側，油底殼5設置在氣缸體2的下側，鏈殼6設置在氣缸體2的一端，藉此，這些發動機組成部件在整體上互相連接而形成發動機機身。另外，在氣缸體2和氣缸蓋3中布置有多個氣缸S。被吸入位於氣缸S中的燃燒室(未示出)中的吸入氣體的吸入和從燃燒室排出的廢氣的排出通過進氣和排氣系統和氣門機構(均未示出)的各個組成部件進行控制，並且曲軸7通過由活塞(未示出)接收到的燃燒室的輸出能量來驅動旋轉。
一對凸輪軸8(參考圖2)，其構成氣門機構(未示出)的一部分，通過位於氣缸蓋3和缸蓋罩4內部的多個軸承(未示出)可轉動地支撐。凸輪軸鏈輪9整體連接在凸輪軸8的一端。特別地，曲軸7的轉動通過鏈條12和正時器TM傳遞給進氣凸輪軸上的鏈輪9，正時器TM使氣門打開和關閉的時間設置提前和延遲。
在氣缸體2的下部形成有裙部201，該裙部201的下部開口通過油底殼5閉合，從而形成曲軸箱，氣缸體2為鋁合金壓鑄製品。曲軸7布置在曲軸箱中，可轉動地支撐在多個軸承(未示出)上。曲軸鏈輪11、下文將要描述到的油泵29的內齒輪(未示出)、以及曲軸帶輪10整體連接到曲軸7的一端。環形正時鏈條(在下文中，簡稱為鏈條12)在曲軸鏈輪11和凸輪軸鏈輪9之間延伸且通過張緊器(未示出)限制偏斜。鏈條12容納在鏈條容納室13中，鏈條容納室形成於氣缸體2的該端以及設置在氣缸體2的同一端的鏈殼6之間。氣缸蓋3為鋁合金壓鑄製品，氣缸蓋3的內部形成有內腔20，用於容納缸蓋側的水套42和氣門機構VD(參考圖1和圖2)。
在發動機1中，散熱器14、節溫器15、水泵16作為冷卻液循環系統R的組成部件，安裝在發動機機身的內部或外壁附近。在氣缸體2中，多個立式(在垂直方向Z上)氣缸S以預定的間隔沿發動機的軸向X布置，且各個氣缸S被缸體側的水套17連續包圍。
氣缸體2的一端側(圖4中的下側壁)形成端內壁18，其左側和右側突伸形成延伸部18g。延伸部的延伸端具有凸緣部，凸緣部放置在鏈殼6的連接凸緣部601上，並通過螺栓(未示出)固定到其上。
如圖1和圖4所示，凸壁部25從後側外壁24b與一個延伸部18g沿氣缸的橫向Y互相疊置處突伸形成，水泵16和節溫器15布置在凸壁部25的近端側，使二者相靠近。
散熱器14是散發熱量的裝置，其利用上部軟管21連接到氣缸蓋3的出口19，並通過下部軟管22連接到節溫器15的入口152。出口19被分開，從而通過短路軟管23再連接到節溫器15的流出腔151。
節溫器15中的流出腔151通過流入通路26與泵室161連通，該流入通路形成於從氣缸體2的後側外壁24b突伸出的凸壁部25中。注意，當冷卻液溫度較高時，節溫器15構成冷卻液選擇裝置，通過熱傳感選擇閥(未示出)使流入腔152與流出腔151連通。
凸壁部25上形成有平坦的一端對向面F(缸體外壁的一部分)，其朝向氣缸體2的一端(在圖4中朝下)，該同一表面還連續形成於左、右延伸部18g上。鏈殼6的殼體後壁面fc緊緊地疊置在這樣形成的該一端對向面F上。
如圖1和圖4所示，鏈殼6具有在垂直方向上均基本連續的前壁602和左、右連接凸緣601，因此從頂部看具有凹進的橫截面，從而當連接到一端對向面F時，可以形成中心鏈條容納室13。而且，鏈殼6由鋁合金製成，這樣，成品的精度可以保持很高。另外，前壁602的中心下部形成有通孔46(參考圖3)，曲軸7從該通孔中穿過，前壁602的內壁上的同樣的中心下部設置有油泵29，其構成油循環系統OS的一部分。而且，在前壁的面向凸壁部25的部分上連續形成有加厚部28，水泵16設置在加厚部28上，前壁上部的凸起端形成有發動機支架49。注意，在圖5中，標號「h」表示檢查孔，該檢查孔利用蓋子i閉合。
上述結構的鏈殼6的前壁602的和左、右側壁601的上端邊緣緊密連接到缸蓋罩4的位於該缸蓋罩一端的朝下的周圍邊緣部上，其下端邊緣緊密連接到位於其一端的油底殼5的連接凸緣501上。通過這種構造，鏈條容納室13保持在緊密閉合狀態，從而便於將油循環提供給鏈條12。
在加厚部28的上突出端形成有緊固面491，多個緊固螺栓51設置為從上突伸面491向上突伸。在連接架52的突出端設置有緊固孔，該連接架從發動機室(未示出)的內壁面延伸，適當地固定到緊固螺栓51上，從而，通過將螺母n緊固到緊固螺栓51上，使連接架52整體連接到緊固面491上。
從而，發動機機身側通過連接架52和發動機支架49構成的支撐部件支撐在車體側(未示出)。這裡，發動機支架49是加厚部28的一部分，其剛性較大，因而可以維持足夠的強度和耐久性，而且，由於鏈殼6兼作發動機支架49，所以可以儘量減少部件的數量。
如圖3和圖4所示，水泵16包括泵室161、泵葉輪43、泵軸44以及泵外蓋45(蓋部件)，其中，泵室161是在加厚部28中形成的通孔，泵葉輪43容納在泵室161中，水泵軸44集成到泵葉輪43中，水泵軸44穿過泵外蓋45，並可在其中自由旋轉，泵外蓋45用螺栓緊固到加厚部28的前壁面fd上。
在加厚部28中形成泵室161，其在殼體後壁面fc和前壁面之間延伸，其中後壁面fc位於加厚部28的後側，前壁面位於其相反側，泵室161與流入通路26連通，該流入通路位於凸起壁25所在的一側。注意，殼體側的排出通路162是從泵室161的側壁的一部分延伸形成的。
如圖4和圖5所示，將帶輪40安裝在泵軸44的外側端部上，該泵軸可轉動地安裝在泵外蓋45中，曲軸7的曲軸帶輪10通過環帶20與帶輪40連接，從而當發動機驅動時驅動水泵16，因此可以將冷卻液循環提供到冷卻液循環系統R中。
注意，如圖3和圖4所示，殼體側的排出通路162通過在凸壁部25內部形成的延伸通路27和分支部分47，向設置在氣缸蓋側的缸蓋側水套42和設置在氣缸體側的缸體側水套17供給冷卻液。流入缸體側水套17的冷卻液從分支部分47進入，接著可以流到缸蓋側水套42，然後通過連通通路48流向出口19。
順便提及，如圖3所示，在鏈殼6中，沿油循環系統OS設置的鏈條容納室13以及沿冷卻液循環系統R設置的泵室161和殼體側排出通路162以通過油/冷卻液邊界封閉面fs的較窄間隙彼此面對的方式形成。而且，位於氣缸體2側的一端對向面F和位於鏈殼6側的油/冷卻液邊界密封面fs通過單一的密封件50(參考圖4)互相緊密接觸，然後用緊固螺栓固定。這樣，油/冷卻液邊界密封面fs作為鏈條容納室的油密封面，並且，該同一邊界密封面還作為泵室161和殼體側排出通路162的冷卻液密封面，從而，單一的密封件50可以實現對油和冷卻液的兩個密封功能。
另外，通過使泵室161側的冷卻液密封留量(allowance)與鏈條容納室13側的油密封留量重合，油/冷卻液密封面fs可以形成單一的密封條，因此，具有鏈條容納室13(排出通路凹進部)和泵室161(通孔)的加厚部28在發動機橫向Y上的突出量可以減小這種程度，從而發動機可以製成相應的緊湊的尺寸。
用於油循環系統OS的油泵29安裝在鏈殼6的前壁601的中心下部上。
油泵29包括泵殼31和泵盤32，其中泵殼通過使形成於前壁602中的通孔46的周緣向外突伸而形成，泵盤32疊置在泵殼部分31的內端面上，從而用多個螺栓將泵盤32和泵殼部分31相互固定，藉此在其內部形成油泵室(未示出)，從而，通過曲軸7轉動的內齒輪(未示出)和放置在內齒輪上方的外齒輪能夠以自由轉動的方式安裝在油泵室中。油泵29通過流入通路36與油底殼5中的濾油器(未示出)連通，且與安全閥42和高壓油路60連通，高壓油路通過排出通路37到達設置在發動機機身中的各個滑動部分。油泵29將油底殼5中的油吸入到流入通路36中，對已吸入的油加壓，並將油排出到排出通路37中，此時，可以通過安全閥42將油調節到設定壓力。多餘的油返回到油底殼中。
下面將描述具有前述結構的鏈殼6的發動機的工作過程。
當發動機1通過接通點火開關(未示出)進入驅動狀態時，油泵29與曲軸7的轉動聯動，同時啟動，油流過油循環系統OS，使發動機機身中的各個滑動部分和受熱部分接收流動的油，從而進行潤滑和冷卻。同時，水泵16啟動，使冷卻液通過冷卻液循環系統R流動。此時，發動機在預熱而冷卻液溫度仍然較低，節溫器15關閉冷卻通路22，從而冷卻液返回到泵室161中而不會使熱量散失。當發動機已經完全預熱，同時冷卻液的溫度增加到較高的溫度時，節溫器15打開冷卻通路22，從而允許冷卻液從出口19流到散熱器14，在散熱器中散失其熱量，然後返回到泵室161中。
在這樣的發動機1中，呈通孔的泵室161並未設置在氣缸體2中，而是設置在鏈殼6上的加厚部28中。然後用泵蓋45將如此設置的泵室161封閉，從而組裝形成水泵16。因此，泵室161可以在鋁合金壓鑄鏈殼6中形成並且具有很好的精度，這樣就不需要在壓鑄後再進行泵室形成於氣缸體時所必需的切削加工(後加工)，從而泵室161可以製成具有很好的精度而又不需要切削加工。因此，容易保證葉輪43裝入泵室161時所需的合適間隙，從而通過簡化加工過程可以降低成本。
另外，由於只有呈通孔的泵室161作為水泵16的組成部分形成於前壁602中，因而簡化了結構。換句話說，在壓鑄具有泵室的氣缸體2的過程中，由於泵室的周圍邊緣部分的結構複雜性，會導致位於泵室的周圍邊緣處的氣缸體材料產生縮孔，現在這種危險減小了，因而可以降低最終的氣缸體2的不合格率。
另外，氣缸體2的一端對向面F和鏈殼6側的油/冷卻液邊界密封面可作為油密封面和冷卻液密封面，從而實現油和冷卻液這兩者的密封的功能。因此，通過使冷卻液密封留量和油密封留量彼此重合，油/冷卻液邊界密封面fs可以形成單一的密封條，因此，具有鏈條容納室13和泵室161的加厚部28在發動機橫向Y上的突出量可以減小這種程度，這有助於使發動機的尺寸儘量緊湊。
此外，因為加厚部28兼作發動機支架49，所以部件的數量可以儘量減少這種程度，而且，因為發動機支架49是加厚部28的一部分，所以發動機支架49的剛性變大，從而可以保持足夠的強度和耐久性。
雖然在以上的實施例中，加厚部28兼作鏈條容納室13、水泵的泵室161、油泵29的泵殼31和發動機支架49，但是如果需要的話，發動機支架49和油泵29的泵殼31也可以不包括在內，以簡化其結構，在這種情況下，仍然可以獲得類似的功能和優勢。
雖然在以上的實施例中，圖1中所示的發動機1使用由曲軸7驅動的油泵16，但也可以不這樣，而採用將電動水泵(未示出)布置在鏈殼6中的結構，在這種情況下，仍然可以獲得用圖1中的鏈殼6獲得的類似的功能和優勢。
同時，在該實施例中，根據本發明的發動機鏈殼描述為應用到汽油發動機的發動機機身上，本發明同樣可以應用到柴油發動機的機身上。
第二實施例圖6和圖7中示出汽車四衝程汽油發動機(在下文中，簡稱為發動機101)，其中應用了本發明的第二實施例的鏈殼結構。
在發動機101中，氣缸蓋103和缸蓋罩104布置在氣缸體102的上側，油底殼105布置在氣缸體102的下側，鏈殼106布置在氣缸體102和氣缸蓋103的一端的壁面上，藉此，所有這些發動機組成部件在整體互相連接從而形成發動機機身。此外，在氣缸體102和氣缸蓋103內布置有多個氣缸S。吸入位於氣缸體S中的燃燒室(未示出)中和從該燃燒室排出的吸入氣體和廢氣的吸入和排出通過進氣和排氣系統以及氣門驅動系統或氣門機構的組成部件進行控制，並且曲軸107在接收到由活塞(未示出)接收的燃燒室的輸出能量時被驅動旋轉。
一對進氣和排氣凸輪軸108i、108e(參考圖7和圖10)，其構成氣門機構的一部分(未示出)，通過多個軸承(未示出)可轉動支撐在氣缸蓋103和缸蓋罩104的內部。凸輪軸鏈輪109i、109e(參考圖7)分別一體連接到凸輪軸108i、108e上。特別是，進氣側凸輪軸鏈輪109i通過正時器111(參考圖6)連接到進氣凸輪軸108i上，從而正時器111，其通過鏈條129(參考圖7)接收曲軸107轉動，在提前或推遲氣門開啟和閉合的時間設置後，將曲軸107的旋轉傳遞給進氣凸輪(未示出)。
如圖6所示，氣缸體102是鋁合金壓鑄產品，包括多個氣缸S和圍繞該多個氣缸體S進行冷卻的缸體側水套116，氣缸體102的下部開口用油底殼105封閉，從而形成曲軸箱。曲軸107布置在曲軸箱中，可轉動地支撐在多個軸承(未示出)上，後面將要描述的曲軸鏈輪112、油泵113的內齒輪(未示出)、以及曲軸帶輪114整體連接到曲軸107的一端。
氣缸蓋103是鋁合金壓鑄製品，氣缸蓋103內部形成有缸蓋側水套115和內腔117，氣門機構VD的主要部分，例如進氣和排氣凸輪軸108i、108e，容納在內腔117中。如圖10所示，在氣缸蓋103的一端形成有端內壁301，從端內壁301的左、右端突出形成有延伸部302，延伸部302的末端的凸緣部分疊置在鏈殼106上部的連接凸緣601上，延伸部302的凸緣部分和鏈殼6的凸緣601通過螺栓緊固到一起(未示出)。
氣缸體102的一端形成有端內壁118，從端內壁118的左和右端突出形成有延伸部118g，延伸部118g的末端的凸緣部分疊置在鏈殼106的下部的連接凸緣601上，延伸部118g的凸緣部分和鏈殼106的凸緣601通過螺栓(未示出)緊固到一起。注意，從頂部看，上部端內壁301和下部端內壁118構成相同的截面形狀，且彼此連接成一體。這裡，凸壁部121在氣缸體102的延伸部118g與後側外壁119交接處附近沿發動機的橫向Y上延伸。
在凸壁部121上形成有平坦的一端對向面F(缸體外壁面的一部分)，其朝向氣缸體102的一端，該同一表面F還形成為延續到左、右延伸部118g上。鏈殼106的殼體後壁面fc(參考圖8)以形成為可以疊置在這樣形成的一端對向面F上。
如圖6和圖8所示，鏈殼106是鋁壓鑄件，具有在垂直方向上均基本連續延伸的前壁602和左、右連接凸緣601，因此從頂部看具有凹進的橫截面，從而當連接到一端對向面F時，可以形成中心鏈條容納室122。
如圖10所示，在鏈殼106中，其中心的下部形成有曲軸107從中穿過的通孔123(參考圖8)，其上部形成有鏈條張緊器檢查孔124，作為一個通常閉合的開口，該檢查孔構成本發明的鏈式轉動傳動機構的一部分。以下將要描述的鏈條張緊器的主體131安裝在鏈條張緊器檢查孔124的更深一側或氣缸體102的端內壁118上朝向鏈條張緊器檢查孔124的位置。這裡，鏈條張緊器檢查孔124具有開口區域，以允許拆下鏈條張緊器的主體131，通常閉合的蓋132疊置在檢查孔124的邊緣部分周圍的開口上，從而在正常情況下閉合鏈條張緊器檢查孔124，因此，通常關閉的蓋132可以用螺栓固定到邊緣部分周圍的開口上。這裡，使用多個螺栓將通常關閉的蓋132緊固到邊緣部分周圍的開口上，形成有螺紋孔的帶有螺紋的凸起133(參考圖6至圖8)用於該多個螺栓中位於鏈條張緊器檢查孔124下方的一個螺栓，其比其它帶螺紋的凸起部向鏈條容納室122突伸更多。而且，在該帶螺紋的凸起部133與右連接凸緣601的內壁面之間形成的間隙B設置為稍小於用於鏈條張緊器主體131的外殼134的前和後、左和右、以及頂和底側的外部寬度，從而帶螺紋的凸起部133和右連接凸緣601可以起到止擋件的作用，從而可以防止鏈條張緊器主體131向下掉落。
用於油循環系統OS的油泵113設置在曲軸107從中穿過的通孔123的內壁圓周邊緣部分，在面向凸壁部121的位置從該內壁圓周邊緣部連續延伸形成一個加厚部127，水泵126就形成於該加厚部處。
如圖8所示，設置在前壁602的中心下部的油泵113包括泵殼146和泵盤147，其中泵殼通過使前壁602中的通孔123的周緣向外延伸而形成，泵盤疊置在泵殼146的內端面上，從而用螺栓固定到其上。另外，油泵室(未示出)形成在泵殼146的內部，內齒輪(未示出)和外齒輪都安裝在油泵室中，其中內齒輪通過曲軸107轉動，外齒輪安裝在內齒輪上。油泵113通過流入通路148與油底殼中的濾油器(未示出)連通，且通過排出通路149與安全閥1051和設置在發動機機身中的各個滑動部分連通。
在鏈條容納室122中，以突伸的方式在泵殼146端部、通孔123的下方設置一個鏈條支撐部件128。鏈條支撐部件128構成環形正時鏈條(以下簡稱為鏈條129)的偏移約束部件，該鏈條構成本發明的鏈式轉動傳動機構的主要部件的一部分。即，鏈條支撐部件128起到防止鏈條129從正常狀態向下偏移過多的作用，在正常狀態下鏈條129以正常方式圍繞曲軸鏈輪112延伸。在正常狀態下，鏈條支撐部件128保持在靜止位置p1，該位置與曲軸鏈輪112隔開預定的間隙，鏈條129圍繞該曲軸鏈輪延伸。
如圖8和圖10所示，在鏈殼106的加厚部127上限定有水泵126的泵室261。水泵126包括泵軸263、泵外蓋264和泵帶輪265，泵軸具有泵葉輪262，其匹配地插入泵室261中，泵外蓋使泵軸263可轉動地固定，並且其緊固到前壁面fd上，泵帶輪一體連接到泵軸263的突出端。泵室261與位於氣缸體102側的節溫器136連通，從泵室261延伸的排出通路與缸體側的排出通路137連通。缸體側的排出通路137延伸到缸體側水套116和缸蓋側水套115、氣缸蓋103中的連通通路138以及出口139。當發動機正在預熱，冷卻液的溫度較低時，出口139通過短路通路142連接到節溫器136，當發動機已經完全預熱，且冷卻液溫度已經增加到較高的溫度時，出口139通過散熱器141連接到節溫器136。
在這樣的發動機101的鏈殼6中，左、右側壁601的上部分別一體連接到缸蓋罩104的左、右延伸部302上，且左、右側壁601的下部分別一體連接到氣缸體102的左、右延伸部118g上，藉此，鏈條容納室122保持在緊密閉合狀態且與油底殼105和缸蓋罩104的上部和下部空間連通，這樣便於將油提供給鏈條129。鏈條129容納在鏈條容納室122中，其中鏈條129在曲軸鏈輪112和進氣和排氣凸輪109i、109e之間延伸。包括鏈條張緊器主體131和一對鏈導向裝置143的鏈張緊器朝向鏈條129布置。
如圖7和圖10所示，該對鏈導向裝置143用螺栓固定到氣缸蓋103的端內壁130和氣缸體102的端內壁118上，該對導向裝置143中只有一個(圖7中左側的導向裝置)可以以其上端作為支點在樞轉支承螺栓157上樞轉。
鏈條張緊器主體131在用螺栓固定到端內壁118上的殼體134中包括柱塞155、始終向柱塞155提供壓力的彈簧153、液壓腔54和止回閥156。液壓腔54通過止回閥156連接到油循環系統OS的排出通路149，通過從該處接收的液壓力，在發動機驅動時使柱塞155伸出進行工作。這裡，在該對導向裝置143中的一個(圖7中左側的導向裝置)的中間部分上一體連接有一個凸體1061。凸體1061可以與柱塞155接合，從而將壓力從柱塞155施加到鏈條導向裝置143上，當鏈條導向裝置143在該壓力作用下樞轉移動時，鏈條129受壓，藉此自動地向鏈條129提供張力。注意，在JP-A-2002-156013中也披露了液壓鏈條張緊裝置主體的一個實例。
下面將描述前述的具有鏈殼結構的發動機的工作過程。
當發動機101通過接通點火開關(未示出)進入驅動狀態時，油泵129與曲軸107的轉動聯動，同時啟動，油流過油循環系統OS，使發動機機身中的各個滑動部分和受熱部分接收流動的油，從而進行潤滑和冷卻。此時，鏈條張緊器主體131接收從排出通路149到達液壓腔154的液壓力，使柱塞155伸出進行工作。然後，柱塞155和那對鏈條導向裝置143中的一個導向裝置繞軸轉動，向鏈條129施加合適程度的張力。此時，使鏈條129的張力發生變動以增加和減少，同時通過柱塞155對液壓腔154中的液壓力施加反作用力，止回閥156防止過多的油從液壓腔154排出，從而可以防止鏈條129的過多偏移並防止產生過多的噪音。注意，同時也要啟動水泵126，根據發動機冷卻溫度使冷卻液循環以冷卻發動機。
讓我們來設想對這樣的發動機101進行定期檢查。此時，從鏈殼106上拆下通常閉合的蓋132，將作為常閉開口的鏈條張緊器檢查孔124打開，從而可以通過鏈條張緊器檢查孔124將鏈條張緊器主體131從鏈條容納室122中拆下，以檢查鏈條張緊器主體131中的各個組成部分的磨損和/或損傷，之後，可以再用螺栓將鏈條張緊器主體131固定到端內壁118側。另外，我們來設想在檢查或更換操作過程中操作者失手掉下鏈條張緊器主體131。在這種情況下，張緊器主體131掉落在帶螺紋的凸起部133和右連接凸緣601的內壁面之間，該二者均起到止擋件作用，並固定在其所在位置。也就是說，掉落可以控制在最小的水平，並且鎖定在帶螺紋的凸起部133側的鏈條張緊器主體131可以輕鬆地通過鏈條張緊器檢查孔124拆下。因此，可以免除通過拆下鏈殼106等來打開鏈條容納室122以取出掉落到鏈條容納室122底部的鏈條張緊器主體131這種額外的工作。而且，在只檢查鏈條張緊器主體131是否正常地向鏈條施加壓力的常規檢查操作中，僅通過拆下常閉的蓋132就可以打開鏈條張緊器檢查孔124，因而可以在很短的時間內輕鬆地完成檢查操作。
另外，在這裡，由於在鏈殼106的內壁上形成的帶螺紋的凸起部133兼作止動器，所以可以減少部件數量和生產成本。
注意，帶螺紋的凸起部133可以布置多個以確保防止鏈條張緊器主體131在其拆卸操作過程中掉落。另外，還可以在鏈條張緊器檢查孔124的下方設置一個單獨的擋板(未示出)類似結構，並用螺栓固定到鏈殼106的內壁上，以進一步防止鏈條張緊器主體131在其拆卸操作過程中掉落。
同時，在上述實施例中，圖6中所示的鏈殼106描述為包括與其一體形成的油泵113和水泵261。也可以採用另一種結構，其中去除這些部件，在該鏈殼中形成鏈條張緊器檢查孔24，該鏈殼的結構由於這些構成部件的去除而簡化，在這種情況下，仍然可以獲得通過圖6中所示的發動機的鏈殼結構獲得的類似功能和優勢。
同時，在上述實施例中，根據本發明的鏈殼結構的鏈殼被描述為鋁壓鑄件，本發明同樣可以應用於鏈殼是鋁合金壓鑄件的情況。
權利要求
1.一種集成有水泵的鏈殼結構，包括安裝在氣缸蓋(3)的端部並具有用於容納設置在氣缸體(2)上的轉動傳動機構的容納室(13)的鏈殼(6)，以及安裝在所述鏈殼(6)中的水泵(16)，所述集成有水泵的鏈殼的特徵在於包括加厚部(28)，從所述鏈殼(6)的部分外表面延伸，其壁厚比所述容納室(13)的壁厚更厚；通孔(161)，形成在所述加厚部中，以便能夠容納穿入其中的所述水泵的葉輪；以及蓋部件(45)，用於封閉所述通孔，從而形成所述水泵的渦流室。
2.根據權利要求1所述的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，所述蓋部件(45)支撐所述水泵(16)的葉輪(43)。
3.根據權利要求1所述的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，所述水泵(16)的排出通路凹進部(13)從所述通孔延伸到所述加厚部(28)，從而可用單一的密封件(50)將所述排出通路凹進部(13)和所述通孔相對所述氣缸體(2)密封。
4.根據權利要求1所述的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，用於支撐發動機(1)的支架(49)一體設置在所述加厚部(28)上形成有所述排出通路凹進部(13)的位置。
5.根據權利要求1所述的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，在所述鏈殼中的預定位置形成有開口(124)，所述預定位置朝向容納於所述鏈殼(6)中的鏈條張緊器(131)的安裝位置，所述開口用於拆下所述鏈條張緊器(131)。
6.根據權利要求5所述的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，在所述開口(124)附近設置有用於防止所述鏈條張緊器(131)掉落的止擋件(133，601)，所述止擋件從所述鏈殼(6)的外壁面突伸。
7.根據權利要求5所述的集成有水泵的鏈殼結構，其特徵在於，設置有用於封閉所述開口(124)的通常閉合的蓋(132)，所述止擋件(133)是機器螺釘所用的帶螺紋的凸起，所述機器螺釘用於將所述通常關閉的蓋(132)緊固到所述鏈殼(6)上。
全文摘要
一種用於發動機(1)的鏈殼(6)，包括前壁(601)，設置為以預定間隔朝向氣缸體(2)一端的端內壁(18f)，以及左、右側壁(602)，從前壁(601)的周圍邊緣延伸，其疊置在缸體側壁上以一體地連接到其上，並且當一體連接到氣缸體上時形成鏈條容納室(13)，該用於發動機(1)的鏈殼(6)特徵在於泵室(161)形成在加厚部(28)上，加厚部(28)在殼體後壁面(fc)和前壁面(fd)之間從左、右側壁(602)的一部分伸出，其中殼體後壁面(fc)疊置在缸體側壁的一端對向面(F)上，前壁面(fd)位於一端端面(F)的相對側，其特徵還在於用泵外蓋(45)封閉通孔而形成水泵(16)，泵外蓋(45)使泵軸(44)可轉動地緊固，該泵軸與裝配在泵室(161)內的泵葉輪(43)集成為整體。
文檔編號F01P3/02GK1637243SQ200410103450
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月27日 優先權日2003年12月26日
發明者藤本宏幸, 長谷川健, 佐佐木剛, 吉田均, 中嶋莊榮 申請人:三菱自動車工業株式會社, 三菱自動車工程株式會社