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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Zylinderblocks mit einer Hülse,
umfassend den Schritt, an einem Übergang zwischen
einer mit einem Zylinderkopf verbundenen Deckfläche und einer Zylinderbohrung
Bogenausnehmungen auszubilden, um eine Überlagerung mit den Schirmabschnitten
von in dem Zylinderkopf angebrachten Ventilen zu vermeiden.
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Wie
durch das Patentdokument 1 offenbart, ist bereits ein Zylinderblock
mit einer Hülse
bekannt.
Patentdokument 1:
Japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 61-124772
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Bei
einem Motor, in welchem ein Einlasskanal mit dem maximalen Durchmesser
ausgebildet ist und durch Einlassventile geöffnet oder geschlossen wird,
welche einen Schirmabschnitt mit großem Durchmesser haben, um den
Füllungsgrad
des Motors zu verbessern, wenn die Schirmabschnitte durch das Öffnen der
Einlassventile in eine Zylinderbohrung vorgeschoben werden, sind
an einem Übergang zwischen
der Deckfläche
eines Zylinderblocks und der Zylinderbohrung Bogenausnehmungen ausgebildet,
um eine Überlagerung
mit der Deckfläche
des Zylinderblocks zu vermeiden und ferner die Reduzierung eines
Ansaugeffekts zu verhindern, indem ein Überdeckungseffekt infolge eines
kleinen Abstands beim Stand der Technik verhindert wird. Bei der
Herstellung des Zylinderblocks mit einer Hülse wird der Zylinderblock
gegossen, während
er die Hülse
enthält,
und dann werden Bogenausnehmungen durch spanabhebende Bearbeitung
an einem Übergang zwischen
der Deckfläche
des Zylinderblock und der Zylinderbohrung ausgebildet.
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Wie
oben beschrieben, ist jedoch viel Zeit und eine Menge Arbeit notwendig
für die
spanabhebende Bearbeitung der obigen Ausnehmungen nach dem Giesen
des Zylinderblocks, was es schwierig macht, die Produktionskosten
des Zylinderblocks mit einer Hülse
zu reduzieren.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, welche im Hinblick
auf die obige Situation erfolgte, ein Verfahren zur Herstellung
eines Zylinderblocks mit einer Hülse
bereitzustellen, welches den Schritt umfasst, die obigen Ausnehmungen
zum Zeitpunkt des Gießens
des Zylinderblocks auszubilden, um die Abschaffung der Nachbearbeitung
der obigen Ausnehmungen zu ermöglichen,
um es auf diese Weise zu ermöglichen,
die Produktionskosten herabzusetzen.
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Zur
Lösung
der obigen Aufgabe ist das erste Merkmal der vorliegenden Erfindung
im Anspruch 1 definiert, wonach bei der Herstellung eines Zylinderblocks
mit einer Hülse
an einem Übergang
zwischen einer mit dem Zylinderkopf verbundenen Deckfläche und
einer Zylinderbohrung Bogenausnehmungen ausgebildet werden, um eine Überlagerung
mit den Schirmabschnitten von Ventilen zu vermeiden, welche in einem
Zylinderblock angebracht sind.
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Gemäß dem ersten
Merkmal können
die obigen Bogenausnehmungen gleichzeitig mit dem Gießen des
Zylinderblocks, welcher die Hülse
enthält, durch
den Bohrungsstift ausgebildet werden, welcher mit der Hülse verbunden
ist, um auf diese Weise zu ermöglichen,
das Herstellungsverfahren zu vereinfachen, indem die Nachbearbeitung
der Ausnehmungen nach dem Gießen
des Zylinderblocks abgeschafft werden, und die Produktionskosten
stark herabzusetzen.
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Das
zweite Merkmal besteht zusätzlich
zu dem ersten Merkmal darin, dass die Hülse aus einer Aluminiumlegierung
hergestellt ist und dass der Zylinderblock auch aus einer Aluminiumlegierung
hergestellt ist.
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Gemäß dem zweiten
Merkmal tritt die Diffusion der Rohmaterialieneffektiv an der Grenze
zwischen der Hülse
und dem Zylinderblock zum Zeitpunkt des Gießens des Zylinderblocks auf,
wodurch die Hülse
und der Zylinderblock mit Sicherheit zusammengefügt werden, um die Wärmeleitfähigkeit des
Zylinderblocks mit einer Hülse
zu verbessern.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
Längsschnittansicht
des Hauptabschnitts eines Motors ist, welcher einen Zylinderblock
mit einer Hülse
hat, welcher durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt
ist.
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2 eine
auf einer Linie 2-2 von 1 geschnittene Ansicht ist.
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3 ein
Diagramm ist, um ein Verfahren zur Herstellung des obigen Zylinderblocks
mit einer Hülse
zu erläutern.
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4 eine
Bodenansicht eines Bohrungsstifts ist, welcher für die obige Herstellung verwendet wird.
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5 eine
auf einer Linie 5-5 von 4 geschnittene Schnittansicht
ist.
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1 ist
eine Längsschnittansicht
des Hauptabschnitts eines Motors, welcher einen Zylinderblock mit
einer Hülse
hat, der durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt
ist, 2 ist eine auf einer Linie 2-2 von 1 geschnittene
Ansicht, 3 ist ein Diagramm, um ein Verfahren
zur Herstellung des obigen Zylinderblocks mit einer Hülse zu erläutern, 4 ist
eine Bodenansicht eines Bohrungsstifts, welcher bei der Herstellung
verwendet wird, und 5 ist eine auf einer Linie 5-5
von 4 geschnittene Schnittansicht.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 wird als
erstes der Aufbau des Motors beschrieben, welcher einen durch das
Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Zylinderblock
mit einer Hülse umfasst.
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Der
Motor E umfasst einen Zylinderblock 1, welcher eine Zylinderbohrung 4 und
einen Wassermantel 7 hat, und einen Zylinderkopf 2,
welcher durch eine Dichtung 3 mit der Deckfläche 5 verbunden
ist, zu der die Zylinderbohrung des Zylinderblocks 1 offen
ist. Eine Hülse 6 ist
derart gegossen, dass sie mit einem vorbestimmten Zwischenraum S
von der Deckfläche 5 in
den Zylinderblock 1 eingebettet ist, und die Zylinderbohrung 4 besteht
aus der Innenfläche 4a der
Hülse 6 und
einem Bohrungsöffnungsendabschnitt 4b,
welcher an dem Zylinderblock 1 in dem obigen Zwischenraum
S derart ausgebildet ist, dass er zu dieser Innenfläche 4a kontinuierlich
ist.
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Ein
zu der Zylinderbohrung 4 weisender Verbrennungsraum 10,
ein Einlasskanal 11 und ein Auslasskanal 12, welche
gabelartig angeordnet sind und zu der Verbrennungskammer 10 offen
sind, sind in dem Zylinderkopf 2 ausgebildet, Ventilsitze 13 und 14 sind
an zu der Verbrennungskammer 10 offenen Gabelungssendabschnitten
des Einlasskanals 11 und des Auslasskanals 12 befestigt,
und ein Paar von Einlass-Tellerventilen 15 und ein Paar
von Auslass-Tellerventilen 16, um im Zusammenwirken mit den
Ventilsitzen 13 und 14 den Einlasskanal 11 und den
Auslasskanal 12 zu öffnen
und zu schließen, sind
jeweils in dem Zylinderkopf 2 angebracht.
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Der
Einlasskanal 11 und die Schirmabschnitte 15a der
Einlassventile 15 haben einen größeren Durchmesser als der Auslasskanal 12 und
die Schirmabschnitte 16a der Auslassventile 16,
um den Füllungsgrad
zu verbessern, und ein Teil der Deckfläche 5 des Zylinderblocks 1 ist
in der Projektionsebene in der Öffnungs-
und Schließrichtung
der Schirmabschnitte 15a der Einlassventile 15 vorhanden. Wenn
daher die Schirmabschnitte 15a und 15a in die Zylinderbohrung 4 vorgeschoben
werden, um ein Paar der Einlassventile 15 und 15 zu öffnen, überlagern
sich die Schirmeabschnitte 15a und 15a mit der Deckfläche 5 des
Zylinderblocks 1. Um diese Überlagerung zu vermeiden, sind
ein Paar bogen förmig ausgeschnitte
Ausnehmungen 17 und 17 von der Deckfläche 5 zu
dem Bohrungsöffnungsendabschnitt 4b ausgebildet.
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Das
Verfahren zur Herstellung eines Zylinderblocks 1 mit einer
Hülse,
welcher die obigen Ausnehmungen 17 und 17 hat,
wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben.
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Eine
Hülse 6 aus
einer Aluminiumlegierung wird als erstes vorbereitet. Der Innendurchmesser der
Hülse 6 ist
unter Berücksichtigung
der Nachbearbeitungslänge
kleiner eingestellt als der normale Innendurchmesser der obigen
Zylinderbohrung 4.
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Ein
Bohrungsstift 20 zum Abstützen der Hülse 6 wird mit der
Hülse 6 verbunden.
Wie in 4 und 5 gezeigt, hat dieser Bohrungsstift 20 einen zylindrischen
Abschnitt 23 mit großem
Durchmesser, welcher einen etwas größeren Durchmesser hat als ein
Hülsen-Anschlussabschnitt 21 und
mit dem Hülsen-Anschlussabschnitt 21 durch
einen gestuften Ringabschnitt 22 und ein Paar von Bogenvorsprüngen 24 und 24 kontinuierlich
ist, welche von der Umfangsfläche
dieses Abschnitts 23 mit großem Durchmesser vorstehen,
zusätzlich
zu dem zylindrischen Hülsen-Anschlussabschnitt 21,
welcher mit der Hülse 6 zu
verbinden ist, wobei der Abschnitt 23 mit großem Durchmesser
der Form des obigen Bohrungsöffnungsendabschnitts 4b entspricht
und die Vorsprünge 24 und 24 der
Form der obigen Ausnehmungen 17 und 17 entsprechen.
Ein Kühlwassermantel 27 ist
in der Mitte des Bohrungsstifts 20 ausgebildet.
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Die
Hülse 6 wird
dann zusammen mit dem Bohrungsstift 20 in die Metallform 25 einer
Gießmaschine,
beispielsweise einer Druckgussmaschine, eingesetzt. Die Metallform 25 besteht
aus einer ersten Form 25a mit einem Hohlraum 26 zum
Formen des Zylinderblocks, welcher die Hülse 6 aufnimmt, und
einer zweiten Metallform 25b, um die Öffnungsendfläche des
Hohlraums 26 zu schließen,
und die innere Fläche
der zweiten Metallform 25b entspricht der obigen Deckfläche 5.
Um daher die Hülse 6 in den
Hohlraum 26 der ersten Metallform 25a einzusetzen,
wird die Hülse 6 in
dem Hohlraum 26 um einen Abstand, welcher dem obigen Zwischenraum
S entspricht, von der Innenfläche
der zweiten Metallform 21b abgesenkt. Danach wird eine
geschmolzene Aluminiumlegierung in den Hohlraum 26 gefüllt, wodurch
der Zylinderblock 1, welcher die Hülse 6 enthält, geformt
wird, und zur selben Zeit werden der obige Bohrungsöffnungsendabschnitt 4b und
die obigen Ausnehmungen 17 und 17 in dem Zylinderblock 1 jeweils
durch den Abschnitt 23 mit großem Durchmesser und die Vorsprünge 24 und 24 des
Bohrungsstifts 20 geformt.
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Nachdem
der Zylinderblock 1 mit einer Hülse gegossen ist, wird die
Innenfläche 4a der
Hülse 6 und/oder
der Bohrungsöffnungsendabschnitt 4b spanabhebend
bearbeitet, um eine normale Zylinderbohrung 4 auszubilden.
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Da
die Bogenausnehmungen 17 und 17 mit dem Bohrungsstift 20,
welcher mit der Hülse 6 verbunden
ist, gleichzeitig mit dem Gießen
des Zylinderblocks 1, welcher die Hülse 6 enthält, geformt
werden, ist es möglich,
das Herstellungsverfahren zu vereinfachen, indem die Nachbearbeitung
der Ausnehmungen 17 und 17 nach dem Gießen abgeschafft wird,
und die Herstellungskosten stark herabzusetzen.
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Da
die aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Hülse 6 in den aus einer
Aluminiumlegierung hergestellten Zylinderblock 1 eingebettet
ist, tritt die Diffusion bzw. das Eindringen der Rohmaterialien
ineinander an der Grenze zwischen der Hülse 6 und dem Zylinderblock 1 effektiv
auf, wodurch die Hülse 6 und
der Zylinderblock 1 garantiert miteinander vereinigt werden,
um die Wärmeleitfähigkeit
des Zylinderblocks 1 mit einer Hülse zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform
begrenzt und verschiedene Änderungen
und Modifikationen im Design können vorgenommen
werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Wenn beispielsweise ein Zylinderblock 1 herzustellen ist,
in welchem an einem Übergang
zwischen der Deckfläche 5 und
der Zylinderbohrung 4 Bogenausnehmungen 17 und 17 ausgebildet
sind, um eine Überlagerung
zwischen Schirmabschnitten 16a der mit dem maximalen Durchmesser
ausgebildeten Auslassventilen 16 und der Deckfläche 5 des
Zylinderblocks 1 zu vermeiden, kann die vorliegende Erfindung
verwendet werden.
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Um
einen Zylinderblock mit einer Hülse
herzustellen, in welchem an einem Übergang zwischen einer mit
einem Zylinderkopf verbundenen Deckfläche und einer Zylinderbohrung
Bogenausnehmungen ausgebildet sind, um eine Überlagerung mit den Schirmabschnitten
von in dem Zylinderkopf angebrachten Ventilen zu vermeiden, wird
die Hülse
gemäß dem ersten
Merkmal derart gegossen, dass sie in den Zylinderblock mit einem
Zwischenraum von der Deckfläche
eingebettet ist, wobei gleichzeitig in dem obigen Zwischenraum der Öffnungsendabschnitt
der Zylinderbohrung und die Ausnehmungen in dem Zylinderblock durch
einen Bohrungsstift, welcher mit der Hülse verbunden wird, um sie
abzustützen,
ausgeformt werden. Daher können
die Bogenausnehmungen durch den Bohrungsstift gleichzeitig mit dem
Gießen
des Zylinderblocks, welcher die Hülse enthält, geformt werden. Folglich
ist es möglich,
das Herstellungsverfahren zu vereinfachen, indem die Nachbearbeitung
der Ausnehmungen nach dem Gießen
des Zylinderblocks abgeschafft wird, und die Herstellungskosten
stark herabzusetzen.
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Da
gemäß den zweiten
Merkmal, zusätzlich zu
dem obigen ersten Merkmal, die Hülse
aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und der Zylinderblock
auch aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, tritt die Diffusion
bzw. das Eindringen der Rohmaterialien ineinander an der Grenze
zwischen der Hülse
und dem Zylinderblock effektiv auf zum Zeitpunkt des Gießens des
Zylinderblocks, wodurch die Hülse und
der Zylinderblock unweigerlich aneinander montiert werden, um die
Wärmeleitfähigkeit
des Zylinderblocks mit einer Hülse
zu verbessern.
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Ziel:
Ein Verfahren bereitzustellen zur Herstellung eines Zylinderblocks
mit einer Hülse,
in welchem Bogenausnehmungen, um eine Überlagerung mit den Schirmabschnitten
von Ventilen zu vermeiden, an einem Übergang zwischen einer Deckfläche und
einer Zylinderbohrung ausgebildet sind.
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Lösung: Eine
Hülse 6 wird
derart gegossen, dass sie gleichzeitig mit dem Formen des Öffnungsendabschnitts 4b einer
Zylinderbohrung 4 und der Ausnehmungen 17 in einem
Zylinderblock 1 in einem Zwischenraum S durch einen mit
einer Hülse 6 verbundenen
Bohrungsstift 20 in den Zylinderblock 1 mit dem
Zwischenraum S von einer Deckfläche 5 eingebettet
wird.