專利名稱:內(nèi)燃機(jī)的冷卻通道的分隔部件、內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)及用于形成冷卻機(jī)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分隔部件、一種使用分隔部件的冷卻機(jī)構(gòu)以及一種用于形成冷卻機(jī)構(gòu)的方法，所述分隔部件設(shè)置在由內(nèi)燃機(jī)的氣缸體限定的冷卻通道中并且將冷卻通道分隔成多個通道。
背景技術(shù)：
限定氣缸體中的缸膛的膛成形體(膛壁)的上部的溫度高于膛成形體的下部的溫度，這通常是公知的。膛壁中的這種非均勻熱分布會增加燃料消耗量或惡化排放物。為了確保膛成形壁中的均勻熱分布，公開號為2002-13440的日本專利描述了一種技術(shù)，其中在氣缸體的水套(槽狀冷卻通道)的底部布置例如由樹脂形成的間隔件。這樣所述技術(shù)調(diào)節(jié)在水套中流動的冷卻液的流阻并且均勻地冷卻膛壁。
但是，由于間隔件安裝在水套的底部，使得在冷卻液的流阻被調(diào)節(jié)后，冷卻液僅在位于間隔件上方的通路中流動。因而很難在氣缸體中或者尤其是在缸膛成形體中執(zhí)行高精度的溫度調(diào)節(jié)。
同樣，由于間隔件由具有相對高硬度的樹脂形成，所以當(dāng)間隔件被插入水套中并布置在水套的底部時必須向間隔件施加大負(fù)荷。這使得難于制造內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種易于制造的內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，其利于在缸膛成形體中的高精度溫度調(diào)節(jié)。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供了一種設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的氣缸體中的分隔部件。所述內(nèi)燃機(jī)具有冷卻熱介質(zhì)流經(jīng)的槽狀冷卻通道。所述分隔部件布置在所述槽狀冷卻通道中。所述冷卻通道延伸以環(huán)繞所述氣缸體的缸膛，并且具有底面、一對相對的內(nèi)表面和位置與所述底面相對的開口。所述分隔部件包括分離壁和柔性唇緣部件。所述分離壁將所述冷卻通道分隔成內(nèi)通道和外通道。所述內(nèi)通道的位置接近所述缸膛，所述外通道位于所述內(nèi)通道的外側(cè)。所述分離壁具有面向所述冷卻通道的所述底面的下端部和位置與所述下端部相反的上端部。當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，從所述冷卻通道的所述底面到所述分離壁的所述上端部的高度小于所述冷卻通道的深度。所述柔性唇緣部件從所述分離壁朝向所述開口以如下方式延伸當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述唇緣部件在所述內(nèi)表面的一個內(nèi)表面的沿所述冷卻通道深度方向上的中間位置處與所述一個內(nèi)表面接觸。所述唇緣部件具有遠(yuǎn)側(cè)邊緣部，在所述分隔部件布置在所述冷卻通道中之前，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部伸出所述一個內(nèi)表面。當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部基于通過所述唇緣部件的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力而與所述一個內(nèi)表面接觸。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供了一種內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)。所述冷卻機(jī)構(gòu)包括槽狀冷卻通道和布置在所述冷卻通道中的分隔部件，所述槽狀冷卻通道設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的氣缸體中并且允許冷卻熱介質(zhì)流流經(jīng)其中。所述冷卻通道延伸以環(huán)繞所述氣缸體的缸膛。所述冷卻通道具有底面、一對相對的內(nèi)表面和位置與所述底面相對的開口。所述分隔部件包括分離壁和柔性唇緣部件。所述分離壁將所述冷卻通道分隔成內(nèi)通道和外通道。所述內(nèi)通道的位置接近所述缸膛，并且所述外通道位于所述內(nèi)通道的外側(cè)。所述分離壁具有面向所述冷卻通道的所述底面的下端部和位置與所述下端部相反的上端部。在所述下端部上設(shè)置與所述冷卻通道的所述底面接觸的接觸部。當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，從所述冷卻通道的所述底面到所述分離壁的所述上端部的高度小于所述冷卻通道的深度。所述柔性唇緣部件從所述分離壁的所述上端部朝向所述開口以如下方式延伸當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述唇緣部件在更接近所述缸膛的內(nèi)表面的沿所述冷卻通道深度方向上的中間位置處與所述內(nèi)表面接觸。所述唇緣部件具有遠(yuǎn)側(cè)邊緣部，在所述分隔部件布置在所述冷卻通道中之前，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部伸出更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面。當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部基于通過所述唇緣部件的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力而與更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面接觸。所述氣缸體具有用于將冷卻熱介質(zhì)供給到所述冷卻通道的第一供給口。所述第一供給口開向所述內(nèi)通道。
根據(jù)本發(fā)明的第三方案，提供了一種用于形成內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)的方法。用于形成冷卻機(jī)構(gòu)的方法包括在所述內(nèi)燃機(jī)的氣缸體中設(shè)置冷卻熱介質(zhì)流經(jīng)的槽狀冷卻通道， 其中所述冷卻通道延伸以環(huán)繞所述氣缸體的缸膛，并且其中所述冷卻通道具有底面、一對相對的內(nèi)表面和位置與所述底面相對的開口 ；制備被布置在所述冷卻通道中的分隔部件， 所述分隔部件具有分離壁和柔性唇緣部件，其中所述分離壁將所述冷卻通道分隔成內(nèi)通道和外通道，所述內(nèi)通道的位置接近所述缸膛，所述外通道位于所述內(nèi)通道的外側(cè)，其中所述分離壁具有面向所述冷卻通道的所述底面的下端部和位置與所述下端部相反的上端部，其中在所述下端部上設(shè)置與所述冷卻通道的所述底面接觸的接觸部，并且其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，從所述冷卻通道的所述底面到所述分離壁的所述上端部的高度小于所述冷卻通道的深度，其中所述唇緣部件從所述分離壁的所述上端部朝向所述開口以如下方式延伸當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述唇緣部件在更接近所述缸膛的內(nèi)表面的沿所述冷卻通道深度方向上的中間位置處與所述內(nèi)表面接觸，其中所述唇緣部件具有遠(yuǎn)側(cè)邊緣部，在所述分隔部件布置在所述冷卻通道中之前，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部伸出更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面；以及通過所述冷卻通道的所述開口將所述分隔部件插入直到所述接觸部與所述冷卻通道的所述底面接觸，其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部基于通過所述唇緣部件的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力而與更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面接觸。


圖IA為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的分隔部件的俯視圖；
圖IB為示出圖IA中所示的分隔部件的正視圖；
圖IC為示出圖IA中所示的分隔部件的仰視圖；
圖ID為示出圖IA中所示的分隔部件的立體圖；
圖IE為示出圖IA中所示的分隔部件的左視圖；[0014]圖IF為示出圖IA中所示的分隔部件的右視圖；
圖2為示出圖IA至圖IF中所示的分隔部件的分解立體圖；
圖3為示出氣缸體的立體圖，所述氣缸體具有設(shè)置在水套中的圖IA至圖IF中所示的分隔部件；
圖4為示出相對于水套的位置的圖IA至圖IF中所示的分隔部件的位置的縱截面圖；
圖5為沿氣缸體中膛的布置方向的縱截面圖，示出了布置在水套中的圖IA至圖IF 的分隔部件；
圖6A、圖6B、圖6C和圖6D是表示模制圖IA至圖IF中所示的分隔部件的方法的視圖；
圖7為表示將圖IA至圖IF中所示的分隔部件插入水套中的方法的立體圖；
圖8A、圖8B、圖8C、圖8D和圖8E為說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的分隔部件的結(jié)構(gòu)的視圖；
圖9為示出相對于水套的位置的圖8A至圖8E中所示的分隔部件的位置的縱截面圖；
圖10A、圖10B、圖IOC和圖IOD為說明用于模制圖8至圖8E中的分隔部件的方法的視圖；
圖11為示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的分隔部件的立體圖；
圖12A和圖12B為各自示出相對于水套的位置的根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的分隔部件的位置的縱截面圖；
圖13A和圖1 為各自示出相對于水套的位置的根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的分隔部件的位置的縱截面圖；以及
圖14為示出相對于水套的位置的根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的分隔部件的位置的縱截面圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第一實施例。
圖IA至圖IF中所示的分隔部件2設(shè)置在水套(冷卻熱介質(zhì)流經(jīng)的槽狀冷卻通道)12中，水套12布置在圖3所示的內(nèi)燃機(jī)的氣缸體10中。參考圖3，氣缸體10是具有沿直線排列的四個缸膛14b的敞頂式氣缸體(open-deck type cylinder block)。氣缸體10 還具有限定缸膛14b的缸膛成形體(氣缸壁)14。在四個缸膛14b中，位于圖3最左側(cè)的缸膛14b被定義為第一缸膛#1。鄰近第一缸膛#1右側(cè)的缸膛14b被定義為第二缸膛#2。鄰近第二缸膛#2右側(cè)的缸膛14b被定義為第三缸膛#3。鄰近第三缸膛#3右側(cè)即位于最右側(cè)的缸膛14b被定義為第四缸膛#4。
如圖2所示，分隔部件2具有基座部件4、柔性唇緣部件6和柔性接觸部件8?；考?的形狀與缸膛成形體14的外周面14a (內(nèi)表面)一致?；考?保持作為整體的分隔部件2的形狀，并且基座部件4由剛度比唇緣部件6高的材料形成。在第一實施例中，基座部件4由烯烴系的樹脂形成。
如圖3所示，基座部件4布置在氣缸體10的水套12中。換句話說，參考圖4，基座部件4的厚度小于水套12的寬度。水套12的寬度是指缸膛成形體14的外周面1 與氣缸體10的外周壁16的內(nèi)周面16a(內(nèi)表面)之間的距離。
如圖4和圖5所示，分隔部件2將水套12的內(nèi)部分隔為內(nèi)通道1 和外通道12b。 內(nèi)通道12a由分隔部件2和缸膛成形體14限定。外通道12b由分隔部件2和外周壁16限定。
參考圖IA至圖1F，導(dǎo)向壁如在與第一缸膛#1相對應(yīng)的位置處形成在基座部件4 中。參考圖5，導(dǎo)向壁如的高度以導(dǎo)向壁如的頂面與氣缸體10的頂面齊平的方式來設(shè)定， 其中水套12的開口被限定在氣缸體10的頂面中。導(dǎo)向壁如將冷卻液(冷卻熱介質(zhì))從水套12導(dǎo)向設(shè)置在氣缸蓋中的水套(未示出)。
隔斷壁4b與導(dǎo)向壁如一體地形成。如圖3所示，外周壁16的鄰近隔斷壁4b的部分中限定了第一開口 10a。冷卻液通過第一開口 IOa被引入水套12中。隔斷壁4b從導(dǎo)向壁如朝向外周壁16突出以在鄰近第一開口 IOa的位置處隔斷外通道12b。
除導(dǎo)向壁如和隔斷壁4b之外，基座部件4的上端部的頂面如具有相同的高度， 并且位置低于氣缸體10的頂面，其中水套12的開口被限定在氣缸體10的頂面中。例如， 相對于水套12的底面12d，頂面如位于約等于水套12深度的三分之二的高度處。換句話說，當(dāng)分隔部件2布置在水套12中時，從水套12的底面12d到基座部件4的上端部(頂面 4c)的高度小于水套12的深度。唇緣部件6與頂面如結(jié)合。
通孔4d被限定在基座部件4的與導(dǎo)向壁如相對的部分中或者基座部件4的與第四缸膛#4相對應(yīng)的部分中，并且水平貫穿基座部件4。由類橡膠的彈性體形成的密封環(huán)如以密封環(huán)如環(huán)繞通孔4d的方式與基座部件4的外周面結(jié)合。如圖5所示，在分隔部件2 容納在水套12中時，密封環(huán)如與外周壁16的內(nèi)周面16a保持緊密接觸。接收加熱水的第二開口 IOb被限定在外周壁16中。密封環(huán)如的密封效果防止了加熱水通過第二開口 IOb 流入外通道12b并且將加熱水導(dǎo)入內(nèi)通道12a。
唇緣部件6由柔性材料形成。第一實施例的唇緣部件6由烯烴系的彈性體形成。 參考圖2，唇緣部件6具有與基座部件4的頂面如相對應(yīng)的形狀。唇緣部件6具有與基座部件4的頂面如結(jié)合的基座部6a和從基座部6a向上傾斜的唇緣部6b。唇緣部6b以如下的方式形成當(dāng)分隔部件2未容納在水套12中時，唇緣部6b的由遠(yuǎn)側(cè)邊緣部6c環(huán)繞的部分的表面積小于缸膛成形體14的由外周面Ha環(huán)繞的部分的表面積。換句話說，當(dāng)分隔部件2未設(shè)置在水套12中時，遠(yuǎn)側(cè)邊緣部6c伸出缸膛成形體14的外周面14a。也就是說，當(dāng)分隔部件2容納在水套12中時，唇緣部6b在外周面1 的沿水套12深度方向上的中間位置處與外周面Ha接觸。由于唇緣部6b由柔性材料形成，所以唇緣部6b易于彎曲。因而， 在分隔部件2容納在水套12中時，缸膛成形體14的外周面1 容易使唇緣部6b展開。結(jié)果，防止了唇緣部6b受到來自缸膛成形體14的外周面14a的較大阻力。
當(dāng)將分隔部件2插入水套12時，分隔部件2作為整體被容納在水套12中，同時唇緣部件6與缸膛成形體14的外周面1 保持接觸。通過這種方式，將分隔部件強(qiáng)制引導(dǎo)到水套12中的最佳位置。
在將分隔部件2容納在水套12中后，通過唇緣部6b的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力保持唇緣部6b的遠(yuǎn)側(cè)邊緣部6c與缸膛成形體14的外周面1 之間的接觸。因而，在水套 12中，內(nèi)通道12a和外通道12b保持在相互隔開的狀態(tài)。此外，由于唇緣部6b從基座部6a向內(nèi)和斜向向上延伸，所以分隔部件2不會輕易與水套12分離。
唇緣部6b的遠(yuǎn)側(cè)邊緣部6c在外周面14a的關(guān)于深度的中間位置處與外周面Ha 接觸。因而，參考圖4，水套12中的上區(qū)域12c位于外通道12b中。也就是說，外通道12b 由對應(yīng)于外周壁16的內(nèi)周面16a的整個部分的壁和在上區(qū)域12c中對應(yīng)于缸膛成形體14 的外周面14a的上部的壁來限定。
從上方觀察，接觸部件8的形狀與基座部件4 一致。但是，接觸部件8的厚度小于基座部件4的厚度。接觸部件8和唇緣部件6由相同的材料形成。這改善了分隔部件2與水套12的底面12d的緊密接觸性能。接觸部件8和除導(dǎo)向壁如和隔斷壁4b之外的基座部件4的組合對應(yīng)于權(quán)利要求
中所述的分離壁。
唇緣部件6和接觸部件8與基座部件4使用粘合劑或通過焊接或機(jī)械接合而結(jié)合。可選地，參考圖6，分隔部件2通過旋轉(zhuǎn)模塑成型(dierotary molding)(共同噴射模塑法)形成為一整體。
以下將說明用于形成分隔部件2的方法。
如圖6A所示，在第一步中，使用型芯模D1、型腔模D2和滑動模D3、D4通過噴射模塑法來形成基座部件4。
在第二步中，參考圖6B，從型芯模Dl移除模D2至D4。接下來，在第三步中，如圖 6C所示，將用于唇緣部件6的型腔模D5和用于接觸部件8的滑動模D6、D7與包括做好的基座部件4的型芯模Dl組合。在第四步中，參考圖6D，將材料注入由型芯模D1、型腔模D5 和滑動模D6、D7相組合而提供的用于形成唇緣部件6和接觸部件8的空間中。通過這種方式，通過噴射模塑法來形成唇緣部件6和接觸部件8。
結(jié)果，以使分隔部件2為整體的方式將唇緣部件6和接觸部件8與基座部件4結(jié)合。密封環(huán)如也通過噴射模塑法與唇緣部件6和接觸部件8一起形成。
然后，如圖7所示，通過在上側(cè)表面(deck surface)中限定的開口，將所獲得的分隔部件2插入氣缸體10的水套12中，以使形成在基座部件4的下端的接觸部8與水套12 的底面12d接觸。然后將氣缸蓋固定到氣缸體10上。這使得導(dǎo)向壁如的上端與氣缸蓋 (或墊圈)接觸，以使分隔部件2固定在水套12中。
在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中，冷卻液從冷卻水泵通過第一開口 IOa(圖幻送入水套12，然后流經(jīng)外通道12b。由于外通道12b的截面積在上區(qū)域12c中相對較大，所以冷卻液主要在上區(qū)域12c中流動。從上方觀察，隔斷壁4b使得冷卻液在氣缸體10中以逆時針方向流動。 然后冷卻液到達(dá)導(dǎo)向壁4a。然后通過導(dǎo)向壁如和隔斷壁4b使冷卻液送入設(shè)置在氣缸蓋中的水套中。
在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中，相對大量的冷卻液在外通道12b的上區(qū)域12c中流動。冷卻液僅通過限定在唇緣部件8的相對端附近的空間從外通道12b進(jìn)入內(nèi)通道12a。也就是說，基本防止了冷卻液在內(nèi)通道12a中流動。因而上區(qū)域12c中的冷卻效率變得高于內(nèi)通道1 中的冷卻效率。這就降低了在每個缸膛14b的上下方向上的溫差。
在內(nèi)燃機(jī)冷啟動前，高溫冷卻液或保留在熱積累部中的加熱水(預(yù)熱熱介質(zhì))通過密封環(huán)如和通孔4d從第二開口 IOb提前引入內(nèi)通道1 中。通過這種方式來預(yù)熱內(nèi)燃機(jī)。在這種預(yù)熱中，在內(nèi)通道12a中流動的加熱水加熱缸膛成形體14的下部以引起有效的熱傳遞。因此，缸膛14b被快速及均勻地加熱。[0051]第一實施例具有如下優(yōu)勢
(1)為了保持作為整體的分隔部件2的形狀，基座部件4由剛度比唇緣部件6高的材料形成。但是，基座部件4的上述形狀利于將分隔部件2安裝在水套12中。由于接觸部件8的寬度小于基座部件4的下端面4f的寬度，所以接觸部件8易于布置在水套12中。
由于唇緣部件6是柔性的，所以當(dāng)將分隔部件2插入水套12中時唇緣部件6不會受到來自缸膛成形體14的外周面14a的較大阻力。因而，僅受小的滑動阻力將分隔部件2 插入水套12中。此外，在將分隔部件2插入水套12中時，唇緣部件6起到將分隔部件2作為整體引導(dǎo)到水套12中的最佳位置的作用。同樣，在分隔部件2容納在水套12中后，唇緣部件6防止分隔部件2輕易地從水套12分離。
因此，通過以接觸部件8與水套12的底面12d接觸的方式將分隔部件2通過在頂面中的開口插入水套12中，易于形成內(nèi)燃機(jī)冷卻機(jī)構(gòu)。結(jié)果，將分隔部件2有效地布置在水套12中。
(2)在將分隔部件2插入水套12中后，唇緣部件6的柔性形狀恢復(fù)的力使得唇緣部件6保持遠(yuǎn)側(cè)邊緣部6c與缸膛成形體14的外周面1 之間的接觸。由于接觸部件8布置在基座部件4的下端面4f，所以分隔部件2和水套12以增加的密封度保持相互接觸。這充分確保了在內(nèi)通道1 和外通道12b中獨立的冷卻液流。因而，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行期間，通過將冷卻液通過第一開口 IOa引入外通道12b中，降低了在缸膛成形體14中的上下方向上的溫差。同樣，在預(yù)熱中，通過將加熱水經(jīng)由密封環(huán)4e和通孔4d引入內(nèi)通道12a，有效地加熱了缸膛14b。因此，在任何情況下，易于以增加的精度控制在缸膛成形體14的上下方向上的溫度。
(3)通過旋轉(zhuǎn)模塑成型(共同噴射模塑法)，由彈性體形成的唇緣部件6和接觸部件8與呈現(xiàn)出剛度比唇緣部件6和接觸部件8高的基座部件4形成為一整體。因而易于制造分隔部件2。
接下來，將參考圖8A至圖10說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的分隔部件102。如圖 8A至圖8E中所示，第二實施例的分隔部件102不同于第一實施例的分隔部件2。但是第二實施例的唇緣部件106和接觸部件108與第一實施例的唇緣部件6和接觸部件108相同。 同樣，第二實施例的氣缸體110與第一實施例的氣缸體10相同。
類似于第一實施例的基座部件4，基座部件104具有設(shè)置在連續(xù)壁l(Me的與第一缸膛#1相對應(yīng)的位置處的導(dǎo)向壁10 和隔斷壁104b?；考?04還具有設(shè)置在與第四缸膛#4相對應(yīng)的位置處的通孔l(Mc和密封環(huán)104d?；考?04的連續(xù)壁l(Me中設(shè)置有上框架104f、下框架104g和中間框架104h。
上框架104f、下框架104g和中間框架104h各自起到加固連續(xù)壁l(Me的肋的作用。唇緣部件106與上框架104f的頂面結(jié)合。接觸部件108與下框架104g的下表面結(jié)合。換句話說，上框架104f和下框架104g分別使唇緣部件106和接觸部件108與基座部件104成為一體。上框架104f、下框架104g和中間框架104h的厚度在連續(xù)壁l(Me的徑向向外方向上逐漸變小?？蚣?04f、104g和104h的這種減小的厚度提供了用于從型芯模 Dll移除滑動模D13、D14所需的設(shè)計。可選地，接觸部件108的厚度可以從連續(xù)壁10 朝向水套112的底面112d逐漸變小。
連續(xù)壁l(Me具有鄰近隔斷壁104b布置的導(dǎo)向斜面104i。如果在分隔部件102容納在水套112中時將冷卻液引入隔斷壁104b與導(dǎo)向斜面104i的傾斜表面之間，則同第一實施例，從上方觀察隔斷壁104b使冷卻液以逆時針方向流動。在該狀態(tài)下，導(dǎo)向斜面104i 將冷卻液平滑地導(dǎo)向水套112中的作為外通道112b的一部分的上區(qū)域112c中。
分隔部件102由與形成第一實施例的分隔部件2的方法類似的方法形成。也就是說，可以使用粘合劑或通過焊接或機(jī)械接合來使唇緣部件106和接觸部件108與基座部件 104結(jié)合?？蛇x地，如圖10所示，這種結(jié)合可以通過旋轉(zhuǎn)模塑成型產(chǎn)生。第二實施例的旋轉(zhuǎn)模塑成型的步驟類似于第一實施例中的相應(yīng)步驟。
如圖IOA所示，在第一步中，使用型芯模D11、型腔模D12和滑動模D13、D14通過噴射模塑法來形成基座部件104。在第二步中，參考圖10B，從型芯模Dll移除模D12至D14。 接下來，在第三步中，如圖IOC所示，將用于唇緣部件106的型腔模D15和用于接觸部件108 的滑動模D16、D17與具有做好的基座部件104的型芯模Dll組合。在第四步中，參考圖10D， 將材料注入由組合在一起的型芯模D11、型腔模D15和滑動模D16、D17所提供的用于形成唇緣部件106和接觸部件108的空間中。通過這種方式，通過噴射模塑法形成唇緣部件106 和接觸部件108。結(jié)果，唇緣部件106和接觸部件108與基座部件104結(jié)合，并且完成分隔部件102。
如圖9所示，將由此形成的分隔部件102插入氣缸體110中的水套112中。然后， 以導(dǎo)向壁10 的上端與氣缸蓋(或墊圈)接觸的方式將氣缸蓋固定在氣缸體110上。這樣將分隔部件102固定在水套112中。
第二實施例具有如下優(yōu)勢
(1)除了第一實施例的優(yōu)勢以外，由于減小了基座部件104的厚度，所以防止了內(nèi)燃機(jī)的重量增加。此外，由于導(dǎo)向斜面104i平滑地引導(dǎo)冷卻液，所以易于降低在每個缸膛 114b的上下方向上的溫差。
(2)上框架104f、下框架104g和中間框架104h各自起到加固連續(xù)壁l(Me的肋的作用。因而，不管基座部件104的減少的厚度，分隔部件102也可保持足夠高的強(qiáng)度。
本發(fā)明并不限于以上示出的實施例而是可以通過以下形式實現(xiàn)。
在第一實施例中，導(dǎo)向壁如引導(dǎo)冷卻液并且將分隔部件2作為整體可靠地固定到氣缸體10上。為了將分隔部件2更牢固地固定到氣缸體10上，如圖11所示，除了在基座部件204的與第一缸膛#1相對應(yīng)的部分處形成的導(dǎo)向壁20 之外，還可以設(shè)置各自的高度等于導(dǎo)向壁20 的高度的突起204f、204g。突起204f、204g從基座部件204的與第四缸膛M相對應(yīng)的部分突出。這將分隔部件202可靠地固定在與第四缸膛M相對應(yīng)的一側(cè)上。第二實施例的分隔部件102也可以采用這種結(jié)構(gòu)。
圖12A至圖13B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的分隔部件。圖12A所示的分隔部件302沒有包括與第一實施例的分隔部件2的接觸部件8相對應(yīng)的部件。具體來說，由烯烴系的樹脂形成的基座部件304與氣缸體310中的水套312的底面312d直接接觸。由于基座部件304的剛度高于唇緣部件306的剛度，所以稍微降低了分隔部件303與底面312d 之間的接觸的密封度。但是，充分地保持了內(nèi)通道31 和外通道312b中的獨立的冷卻液流。因而，分隔部件302具有與第一實施例的分隔部件2的優(yōu)勢相同的優(yōu)勢。同樣，由于分隔部件302沒有采用由彈性體形成的接觸部件8，所以節(jié)約了材料成本和制造成本。
圖12B所示的分隔部件402包括形狀與唇緣部件406 —致的接觸部件408。具體來說，接觸部件408包括唇緣部408a和遠(yuǎn)側(cè)邊緣部408b。唇緣部408a朝向在水套412中限定的開口突出。遠(yuǎn)側(cè)邊緣部408b設(shè)置在唇緣部408a的遠(yuǎn)端上并且與水套412的內(nèi)表面 416a接觸。換句話說，當(dāng)分隔部件402未容納在水套412中時，遠(yuǎn)側(cè)邊緣部408b位于水套 412的內(nèi)表面416a外部。
因此，即使水套412的底面412d形成為具有相當(dāng)?shù)偷钠街倍?，唇緣?08a和內(nèi)表面416a之間的接觸也可提高在分隔部件402的下部中分隔部件402與水套412之間接觸的密封度。因而，分隔部件402具有與第一實施例的分隔部件2的優(yōu)勢相同的優(yōu)勢。此外， 由于分隔部件402的基座部件404具有減小的厚度，所以減輕了內(nèi)燃機(jī)的重量。
圖13A所示的分隔部件502由在水套512的上下方向上堆放的兩個分隔部件 502a,502b形成。分隔部件50 具有基座部件50 和與基座部件50 —體形成的唇緣部件506。分隔部件502b具有基座部件504b和與基座部件504b —體形成的唇緣部件507。 基座部件50 和基座部件504b各配置為與圖12A所示的分隔部件302相同。但是，每個基座部件5(Ma、504b的高度大約為分隔部件302的高度的一半。同上述實施例，每個唇緣部件506、507由柔性材料形成。通過將分隔部件50h、502b在上下方向上堆放，分隔部件 502限定了彼此隔開的內(nèi)通道51 和內(nèi)通道513a以及與內(nèi)通道512a、513a隔開的外通道 512b。加熱水可以引入內(nèi)通道51 和內(nèi)通道513a中的一個或兩個中。分隔部件502具有與第一實施例的分隔部件2的優(yōu)勢相同的優(yōu)勢。此外，由于基座部件5(Ma、504b形成為一整體，所以唇緣部件506、507之間的內(nèi)通道51 以增加的密封度被密封。
基座部件50 的高度和基座部件504b的高度可以彼此不同。與基座部件50 的高度和基座部件504b的高度之間的差一致，內(nèi)通道513a的截面積與內(nèi)通道51 的截面積的比值被調(diào)節(jié)。
圖1 所示的分隔部件602具有柔性部件606，柔性部件606通過將唇緣部件606a 和接觸部件606b形成為一整體而形成。換句話說，柔性部件606以在上下方向上伸出基座部件604的方式與基座部件604的側(cè)表面一體地形成。結(jié)果，分隔部件602具有與第一實施例的分隔部件2的優(yōu)勢相同的優(yōu)勢。
在每個示出的實施例中，唇緣部件的唇緣部與缸膛成形體的外周面接觸。但是，如果不使用用于預(yù)熱的加熱水，則如圖14所示，唇緣部件706的唇緣部706a可以與氣缸體 710的外周壁716的內(nèi)周面716a接觸。
這使由基座部件704限定的內(nèi)通道71 和外通道712b保持相互隔開的狀態(tài)。因而，確保了在內(nèi)通道71 和外通道712b中獨立的冷卻液流。這利于形成內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，并且易于在缸膛714b上執(zhí)行具有提高的精度的溫度控制。也就是說，在缸膛成形體714 的上部中的冷卻液流變得大于在缸膛成形體714的下部中的冷卻液流。此外，分隔部件702 使得缸膛成形體714的下部難于向外部釋放熱，因而降低了在每個缸膛714b的上下方向上的溫差。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的氣缸體中的分隔部件，所述內(nèi)燃機(jī)具有冷卻熱介質(zhì)流經(jīng)的槽狀冷卻通道，所述分隔部件布置在所述槽狀冷卻通道中，其中所述冷卻通道延伸以環(huán)繞所述氣缸體的缸膛，其中所述冷卻通道具有底面、一對相對的內(nèi)表面和位置與所述底面相對的開口，所述分隔部件包括分離壁，其將所述冷卻通道分隔成內(nèi)通道和外通道，所述內(nèi)通道的位置接近所述缸膛， 所述外通道位于所述內(nèi)通道的外側(cè)，其中所述分離壁具有面向所述冷卻通道的所述底面的下端部和位置與所述下端部相反的上端部，其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，從所述冷卻通道的所述底面到所述分離壁的所述上端部的高度小于所述冷卻通道的深度，以使所述冷卻通道包括存在于所述分離壁的所述上端部的上方并且橫跨所述相對的內(nèi)表面之間的整個寬度的上區(qū)域；以及柔性唇緣部件，其從所述分離壁的所述上端部朝向所述開口以如下方式延伸當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述唇緣部件在所述內(nèi)表面的一個內(nèi)表面的沿所述冷卻通道深度方向上的中間位置處與所述一個內(nèi)表面接觸，以使所述上區(qū)域構(gòu)成所述內(nèi)通道和所述外通道中的一個通道的一部分并且與所述內(nèi)通道和所述外通道中的另一個通道隔開，其中所述唇緣部件具有遠(yuǎn)側(cè)邊緣部，在所述分隔部件布置在所述冷卻通道中之前，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部伸出所述一個內(nèi)表面，并且其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部基于通過所述唇緣部件的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力而與所述一個內(nèi)表面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的分隔部件，其中所述唇緣部件由彈性體形成，并且其中所述分離壁由剛度比所述唇緣部件高的材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的分隔部件，其中所述唇緣部件由烯烴系的彈性體形成，并且其中所述分離壁由烯烴系的樹脂形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的分隔部件，其中所述唇緣部件從所述分離壁的所述上端部以與更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面接觸的方式延伸，并且其中所述分離壁的所述下端部包括與所述冷卻通道的所述底面接觸的接觸部。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的分隔部件，其中所述接觸部由柔性材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4或5所述的分隔部件，其中所述分離壁、所述唇緣部件和所述接觸部通過旋轉(zhuǎn)模塑成型形成為一整體。
7.一種內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)，包括槽狀冷卻通道，其設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)的氣缸體中，其中冷卻熱介質(zhì)流經(jīng)所述冷卻通道， 其中所述冷卻通道延伸以環(huán)繞所述氣缸體的缸膛，并且其中所述冷卻通道具有底面、一對相對的內(nèi)表面和位置與所述底面相對的開口 ；以及分隔部件，其布置在所述冷卻通道中，所述分隔部件具有分離壁和柔性唇緣部件，其中所述分離壁將所述冷卻通道分隔成內(nèi)通道和外通道，所述內(nèi)通道的位置接近所述缸膛，所述外通道位于所述內(nèi)通道的外側(cè)，其中所述分離壁具有面向所述冷卻通道的所述底面的下端部和位置與所述下端部相反的上端部，其中在所述下端部上設(shè)置與所述冷卻通道的所述底面接觸的接觸部，并且其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，從所述冷卻通道的所述底面到所述分離壁的所述上端部的高度小于所述冷卻通道的深度，并且其中所述柔性唇緣部件從所述分離壁的所述上端部朝向所述開口以如下方式延伸當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述唇緣部件在更接近所述缸膛的內(nèi)表面的沿所述冷卻通道深度方向上的中間位置處與所述內(nèi)表面接觸，其中所述唇緣部件具有遠(yuǎn)側(cè)邊緣部，在所述分隔部件布置在所述冷卻通道中之前，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部伸出更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面，并且其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部基于通過所述唇緣部件的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力而與更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面接觸，并且其中所述氣缸體具有用于將冷卻熱介質(zhì)供給到所述冷卻通道的第一開口，所述第一開口開向所述外通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的冷卻機(jī)構(gòu)，其中所述氣缸體具有用于將預(yù)熱所述內(nèi)燃機(jī)的冷卻熱介質(zhì)供給到所述冷卻通道的第二開口，所述第二開口開向所述內(nèi)通道。
9.一種用于形成內(nèi)燃機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)的方法，包括在所述內(nèi)燃機(jī)的氣缸體中設(shè)置冷卻熱介質(zhì)流經(jīng)的槽狀冷卻通道，其中所述冷卻通道延伸以環(huán)繞所述氣缸體的缸膛，并且其中所述冷卻通道具有底面、一對相對的內(nèi)表面和位置與所述底面相對的開口；制備被布置在所述冷卻通道中的分隔部件，所述分隔部件具有分離壁和柔性唇緣部件，其中所述分離壁將所述冷卻通道分隔成內(nèi)通道和外通道，所述內(nèi)通道的位置接近所述缸膛，所述外通道位于所述內(nèi)通道的外側(cè)，其中所述分離壁具有面向所述冷卻通道的所述底面的下端部和位置與所述下端部相反的上端部，其中在所述下端部上設(shè)置與所述冷卻通道的所述底面接觸的接觸部，并且其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，從所述冷卻通道的所述底面到所述分離壁的所述上端部的高度小于所述冷卻通道的深度，以使所述冷卻通道包括存在于所述分離壁的所述上端部的上方并且橫跨所述相對的內(nèi)表面之間的整個寬度的上區(qū)域，其中所述唇緣部件從所述分離壁的所述上端部朝向所述開口以如下方式延伸當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述唇緣部件在更接近所述缸膛的內(nèi)表面的沿所述冷卻通道深度方向上的中間位置處與所述內(nèi)表面接觸，以使所述上區(qū)域構(gòu)成所述內(nèi)通道和所述外通道中的一個通道的一部分并且與所述內(nèi)通道和所述外通道中的另一個通道隔開，其中所述唇緣部件具有遠(yuǎn)側(cè)邊緣部，在所述分隔部件布置在所述冷卻通道中之前，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部伸出更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面；以及通過所述冷卻通道的所述開口將所述分隔部件插入直到所述接觸部與所述冷卻通道的所述底面接觸，其中，當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述遠(yuǎn)側(cè)邊緣部基于通過所述唇緣部件的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力而與更接近所述缸膛的所述內(nèi)表面接觸。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種在內(nèi)燃機(jī)的氣缸體中使用的分隔部件。所述分隔部件布置在冷卻熱介質(zhì)流經(jīng)的槽狀冷卻通道中。所述分隔部件包括分離壁和柔性唇緣部件。所述分離壁將所述冷卻通道分隔成內(nèi)通道和外通道。所述內(nèi)通道的位置接近缸膛，所述外通道位于所述內(nèi)通道的外側(cè)。所述唇緣部件從所述分離壁朝向開口以如下方式延伸當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述唇緣部件與形成所述冷卻通道的所述氣缸體的內(nèi)表面中的一個內(nèi)表面接觸。當(dāng)所述分隔部件布置在所述冷卻通道中時，所述柔性唇緣部件的遠(yuǎn)側(cè)邊緣部基于通過所述唇緣部件的柔性形狀恢復(fù)所產(chǎn)生的力而與所述內(nèi)表面接觸。
文檔編號F02F1/14GKCN101495741 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200780028761
公開日2012年2月15日 申請日期2007年7月27日
發(fā)明者敷田卓祐, 熊坂敏彥, 羽田野真, 花井修一, 近藤源典 申請人:豐田自動車株式會社, 愛三工業(yè)株式會社, 霓佳斯株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4),