專(zhuān)利名稱(chēng):排氣冷卻用接合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種排氣冷卻用接合器,所述排氣冷卻用接合器布置在排氣歧管和開(kāi)設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋上的排氣口之間,并且排氣冷卻用接合器具有形成在其中的排氣流路,來(lái)自所述排氣口的排氣通過(guò)所述排氣流路流到所述排氣歧管;以及形成于所述排氣冷卻用接合器的環(huán)繞該排氣流路的壁部中的冷卻液流路,通過(guò)所述冷卻液流路來(lái)冷卻流過(guò)所述排氣流路的排氣。
背景技術(shù):
已知一種用于冷卻排氣以防止內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)(諸如排氣凈化催化劑等)受到熱損壞的技術(shù)。例如,在公開(kāi)號(hào)為11-49096的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(JP-A-11-49096)中,公開(kāi)了如下一種技術(shù)聯(lián)接部件設(shè)置在氣缸蓋和排氣歧管之間并且設(shè)置有冷卻劑流路。該冷卻劑流路形成為開(kāi)口凹部,并且從冷卻劑流路的兩個(gè)下端引入的冷卻劑立即流入排氣歧管側(cè)的冷卻劑流路中。在一些情況下,冷卻劑流路不設(shè)計(jì)為如公開(kāi)號(hào)為11-49096日本專(zhuān)利申請(qǐng) (JP-A-11-49096)中所說(shuō)明的開(kāi)口凹部,而是形成在聯(lián)接部件的內(nèi)部,并且形成有排氣冷卻用接合器,所述排氣冷卻用接合器經(jīng)由流入口將冷卻劑引入該冷卻劑流路中并且從流出口排出冷卻劑。借助于這種形狀,當(dāng)空氣在內(nèi)部流動(dòng)且隨后作為氣泡殘留時(shí),由于冷卻劑流路的壁表面和冷卻劑之間的接觸面積的減小,可能引起冷卻效率的降低。此外,當(dāng)冷卻劑被排氣加熱時(shí),會(huì)引起冷卻效率的降低或沸騰??蛇x擇地,冷卻效率的降低或沸騰可能是由于冷卻劑所滯留的內(nèi)部區(qū)域的產(chǎn)生而引起的。特別是在排氣冷卻用接合器通過(guò)鑄造成型的情況下,位于內(nèi)部的冷卻劑流路由芯子成形,并且必須在鑄造之后壓碎并排出所述芯子。因此,在剛剛鑄造成的排氣冷卻用接合器中形成用于排出構(gòu)成芯子的鑄砂的除砂孔。該除砂孔由栓體等閉塞,但是在這樣構(gòu)成的閉塞部中在冷卻劑流路側(cè)上形成有凹處(dent)。在使用時(shí)該冷卻劑流路中的所述凹處填充有冷卻劑,并且在一些情況下混合在冷卻劑流中的空氣可流入所述凹處。通常,即使如上所述當(dāng)冷卻劑或混合在冷卻劑流中的空氣暫時(shí)進(jìn)入凹處,由于冷卻劑的流動(dòng),冷卻劑或混合在冷卻劑流中的空氣被排出到凹處的外部。然而,當(dāng)冷卻劑流路采用特定構(gòu)造時(shí),冷卻劑的流動(dòng)不會(huì)使得冷卻劑或氣泡從凹處排出。在一些情況下,冷卻劑可能滯留在凹處,或者已流入冷卻劑流路的空氣可能作為氣泡殘留。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種排氣冷卻用接合器,所述排氣冷卻用接合器能夠防止冷卻液滯留在排氣冷卻用接合器的冷卻液流路中或者防止氣泡殘留在所述冷卻液流路中。本發(fā)明的方案涉及一種排氣冷卻用接合器。該排氣冷卻用接合器布置在排氣歧管和開(kāi)設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋上的排氣口之間,并且所述排氣冷卻用接合器具有形成在其中的排氣流路,來(lái)自所述排氣口的排氣通過(guò)所述排氣流路流到排氣歧管;以及形成于所述排氣冷卻用接合器的環(huán)繞該排氣流路的壁部中的冷卻液流路,通過(guò)所述冷卻液流路來(lái)冷卻流過(guò)所述排氣流路的所述排氣。所述排氣冷卻用接合器的所述壁部具有通過(guò)閉塞設(shè)置于外部和所述冷卻液流路之間的貫通孔而形成的閉塞部。該閉塞部具有位于所述冷卻液流路中并且布置在除了流過(guò)所述冷卻液流路的冷卻液的撞擊位置之外的位置處的區(qū)域。所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的前記區(qū)域的壁表面中很可能產(chǎn)生凹處。當(dāng)該區(qū)域?yàn)榱鬟^(guò)冷卻液流路的冷卻液的撞擊位置時(shí),空氣流入凹處區(qū)域且很可能產(chǎn)生氣泡。 此外,由于冷卻液與已進(jìn)入該凹處區(qū)域的冷卻液和氣泡相撞擊,所以冷卻液和氣泡不可能在任一方向上被排出。因此,難以從所述凹處區(qū)域排出冷卻液和氣泡。然而,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的方案的排氣冷卻用接合器,閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域布置在除了流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置之外的位置處。因此,即使當(dāng)在所述區(qū)域中產(chǎn)生凹處時(shí),空氣也不可能進(jìn)入所述凹處。此外,即使當(dāng)空氣進(jìn)入所述凹處而暫時(shí)產(chǎn)生氣泡時(shí),由于冷卻液的流動(dòng)(也即由于冷卻液流)而施加到這些氣泡的壓力不用于限制(confine)氣泡,并且由于冷卻液的流動(dòng)引起的壓力產(chǎn)生了施加在從所述凹處排出氣泡的方向上的壓力,從而氣泡能夠移動(dòng)。因此,氣泡易于從所述凹處排出。這對(duì)于所述凹處中的冷卻液同樣適用。由于冷卻液的流動(dòng)而施加到冷卻液的壓力不用于將冷卻液限制在所述凹處內(nèi)而使冷卻液滯留在其中,并且由于冷卻液的流動(dòng)引起的壓力產(chǎn)生了施加在從所述凹處排出冷卻液的方向上的壓力,從而所述凹處內(nèi)部的冷卻液能夠移動(dòng)。因此,冷卻液可易于從凹處排出且因此能夠被替換。因此,能夠防止冷卻液滯留在排氣冷卻用接合器的冷卻液流路中,并且能夠防止氣泡殘留在所述冷卻液流路中。在前述排氣冷卻用接合器中,形成有所述閉塞部的所述壁部可以在布置在所述排氣歧管和開(kāi)設(shè)于所述內(nèi)燃機(jī)的所述氣缸蓋上的所述排氣口之間的狀態(tài)下,設(shè)置在冷卻液流路沿垂直方向的上方。特別是在當(dāng)所述排氣冷卻液用接合器布置在所述排氣歧管和開(kāi)設(shè)于所述內(nèi)燃機(jī)的所述氣缸蓋的排氣口之間時(shí)所述閉塞部形成在設(shè)置于所述冷卻液流路沿垂直方向的上方的所述壁部中的情況下,上文提到的已流入所述凹處的空氣尤其可能作為氣泡殘留。此外,由于溫度升高引起的比重的下降,凹處中的冷卻液也尤其可能滯留在其中。然而,如上所述,所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域布置在除了流過(guò)所述冷卻液流路的冷卻液的所述撞擊位置之外的位置處。因此,空氣不可能進(jìn)入所述凹處。即使當(dāng)空氣進(jìn)入所述凹處而暫時(shí)產(chǎn)生氣泡時(shí),由于冷卻液的流動(dòng)引起的壓力,氣泡也易于從所述凹處排出。以同樣的理由,冷卻液也易于從所述凹處排出。因此,能夠防止冷卻液滯留在所述排氣冷卻用接合器的所述冷卻液流路中,并且能夠防止氣泡殘留在所述冷卻液流路中。在前述排氣冷卻用接合器中,所述壁部可以是鑄造而成的,芯子成形出所述冷卻液流路,所述貫通孔可以為用于去除構(gòu)成所述芯子的鑄砂的除砂孔,并且所述閉塞部可以由栓體閉塞。在所述貫通孔形成為用于去除構(gòu)成成形出所述冷卻液流路的所述芯子的鑄砂的除砂孔且在去除砂之后由所述栓體閉塞的情況下,在所述冷卻液流路的區(qū)域中通常產(chǎn)生凹處。因此,如上所述,引起了諸如氣泡殘留和冷卻液滯留的前述問(wèn)題。然而,所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域布置在除了流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置之外的位置處。因此,空氣不可能進(jìn)入所述凹處。即使當(dāng)空氣進(jìn)入所述凹處而暫時(shí)產(chǎn)生氣泡時(shí),由于冷卻液的流動(dòng)而引起的壓力,氣泡也易于從所述凹處排出。出于同樣的原因,冷卻液也易于從所述凹處排出。因此,能夠防止冷卻液滯留在所述排氣冷卻用接合器的所述冷卻液流路中,并且能夠防止氣泡殘留在所述冷卻液流路中。在前述排氣冷卻用接合器中,多個(gè)排氣流路可以排列設(shè)置,并且所述冷卻液的所述撞擊位置可以是在所述排列的排氣流路之間形成的冷卻液流路與圍繞所述排列的排氣流路形成的另一冷卻液流路所連接的位置。貫通孔通常形成在來(lái)自形成在這些排氣流路中對(duì)應(yīng)的排氣流路之間的每個(gè)冷卻液流路的冷卻液的撞擊位置處以去除砂等。因此,可能引起諸如冷卻液滯留和氣泡殘留的問(wèn)題。然而,如本發(fā)明的情況通過(guò)將所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域布置在除了冷卻液的撞擊位置之外的位置處,如上所述,能夠防止冷卻液滯留在排氣冷卻用接合器的冷卻液流路中,并且能夠防止氣泡殘留在所述冷卻液流路中。在前述排氣冷卻用接合器中,通過(guò)使所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域在所述排氣流路的排列方向和通過(guò)所述排氣流路的排氣流動(dòng)方向中的至少一個(gè)方向上偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置,所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域可以布置在除了所述冷卻液的所述撞擊位置之外的位置處??梢酝ㄟ^(guò)在所述排氣流路的所述排列方向和通過(guò)所述排氣流路的所述排氣流動(dòng)方向中的至少一個(gè)方向上偏置來(lái)實(shí)現(xiàn)所述閉塞部的位于所述冷卻液流路的所述區(qū)域的布置。也就是說(shuō),可以通過(guò)在所述排氣流路的所述排列方向上偏置、通過(guò)在通過(guò)所述排氣流路的所述排氣流動(dòng)方向上偏置、或通過(guò)在所述排氣流路的所述排列方向上和在通過(guò)所述排氣流路的所述排氣流動(dòng)方向上都偏置,來(lái)實(shí)現(xiàn)所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域的布置。因此,能夠防止冷卻液滯留在所述排氣冷卻用接合器的所述冷卻液流路中,并且能夠防止氣泡殘留在所述冷卻液流路中。所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域可以在通過(guò)所述排氣流路的所述排氣流動(dòng)方向上偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置。所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域可以在所述排氣流路的所述排列方向上偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置。所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域可以在通過(guò)所述排氣流路的所述排氣流動(dòng)方向上和在所述排氣流路的所述排列方向上都偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置。在前述排氣冷卻用接合器中,所述貫通孔可以在被閉塞之前定位為使得所述冷卻液所撞擊的所述冷卻液流路的內(nèi)部經(jīng)由所述貫通孔是可見(jiàn)的。在出于觀察所述冷卻液流路的內(nèi)部以用于對(duì)所述冷卻液所撞擊的所述冷卻液流路進(jìn)行除砂檢查的必要而設(shè)置所述貫通孔的情況下,所述冷卻液流路的內(nèi)部需要在所述貫通孔被閉塞之前經(jīng)由所述貫通孔是可見(jiàn)的。因此,通過(guò)將所述貫通孔的位置這樣限制在冷卻液所撞擊的所述冷卻液流路的內(nèi)部是可見(jiàn)的這樣的范圍內(nèi),如上所述,能夠防止冷卻液滯留在所述排氣冷卻用接合器的所述冷卻液流路中,并且能夠防止氣泡殘留在所述冷卻液流路中,而不會(huì)對(duì)觀察冷卻液流路的內(nèi)部造成障礙。
下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)重要性進(jìn)行說(shuō)明,其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件,并且其中圖IA至IC為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的構(gòu)造的說(shuō)明圖;圖2A至2D為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的構(gòu)造的說(shuō)明圖;圖3A和;3B為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的剖視說(shuō)明圖;圖4A和4B為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的剖視說(shuō)明圖;圖5為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的剖視圖;圖6A至6C為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的構(gòu)造的說(shuō)明圖;圖7A至7D為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的構(gòu)造的說(shuō)明圖;圖8A和8B為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的剖視說(shuō)明圖;圖9A和9B為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的剖視說(shuō)明圖;以及圖IOA和IOB為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的排氣冷卻用接合器的構(gòu)造的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)圖1和圖2示出了應(yīng)用了前述本發(fā)明的排氣冷卻用接合器2的構(gòu)造。圖IA為平面圖,圖IB為前視圖,圖IC為仰視圖,圖2A為后視圖,圖2B為左側(cè)視圖,圖 2C為右側(cè)視圖,并且圖2D為立體圖。如圖2B中的虛線所示,該排氣冷卻用接合器2布置在排氣歧管6和開(kāi)設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋4上的排氣口如之間,以冷卻從排氣口如排出的排氣并將排氣排出到排氣歧管 6,從而防止內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)受到熱損壞。應(yīng)當(dāng)注意的是,盡管在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中內(nèi)燃機(jī)為四缸發(fā)動(dòng)機(jī),但是也可以采用直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)或V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)作為內(nèi)燃機(jī)??蛇x擇地,通過(guò)改變排氣冷卻用接合器2的內(nèi)部構(gòu)造尤其是排氣流路的數(shù)量,可使得本發(fā)明應(yīng)用于諸如V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)等其它類(lèi)型的內(nèi)燃機(jī)。該排氣冷卻用接合器2由金屬材料鑄造而成,例如鋁合金、鐵合金等,并且排氣冷卻用接合器2在排氣上游側(cè)形成氣缸蓋側(cè)連接面10,各排氣導(dǎo)入口 8開(kāi)設(shè)于氣缸蓋側(cè)連接面10。依據(jù)氣缸蓋4中排氣口如的位置和數(shù)量,在此情況下直線排列地設(shè)置四個(gè)排氣導(dǎo)入口 8。應(yīng)當(dāng)注意的是,當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),依據(jù)用于每排的三個(gè)氣缸的排氣口,直線排列地設(shè)置三個(gè)排氣導(dǎo)入口 8。排氣歧管側(cè)連接面14形成在排氣下游側(cè),各排氣排出口 12開(kāi)設(shè)于排氣歧管側(cè)連接面14。依據(jù)排氣導(dǎo)入口 8,直線排列地設(shè)置四個(gè)排氣排出口 12。通過(guò)形成在排氣冷卻用接合器2中的四個(gè)排氣流路16分別將這些排氣導(dǎo)入口 8 連接至這些排氣排出口 12。螺栓緊固部IOa用于通過(guò)螺栓將排氣冷卻用接合器2自身緊固至氣缸蓋4側(cè)的接合器連接面4b,螺栓緊固部IOa形成在排氣冷卻用接合器2中的氣缸蓋側(cè)連接面10的周邊部處。螺栓分別插入到穿過(guò)這些螺栓緊固部IOa而形成的螺栓插入孔IOb中且螺接到開(kāi)設(shè)于氣缸蓋4側(cè)的接合器連接面4b上的螺絲孔中,從而排氣冷卻用接合器2能夠通過(guò)螺栓的緊固而固定至氣缸蓋4。因此,氣缸蓋4側(cè)的排氣口如可以分別連接至排氣冷卻用接合器2上的排氣流路16。此外,用于通過(guò)螺栓緊固排氣歧管6的螺栓緊固部1 形成在排氣冷卻用接合器2 中的排氣歧管側(cè)連接面14的周邊部處。螺絲孔14b分別穿過(guò)螺栓緊固部1 而形成。螺栓分別經(jīng)由穿過(guò)排氣歧管6的凸緣6a而形成的插入孔螺接,從而通過(guò)螺栓緊固且連接排氣歧管6。因此,排氣冷卻用接合器2的排氣流路16可以分別連接至排氣歧管6的排氣流路 6b。應(yīng)當(dāng)注意的是,由于氣缸蓋4的排氣口如之間的間隔設(shè)定得大于排氣歧管6的開(kāi)口部分之間的間隔,所以氣缸蓋側(cè)連接面10的排氣導(dǎo)入口 8之間的間隔大于排氣歧管側(cè)連接面14的排氣排出口 12之間的間隔。如圖3和圖4所示,作為冷卻液流路的水套18圍繞排氣流路16形成在排氣冷卻用接合器2的壁部中。這里應(yīng)當(dāng)注意的是,圖3A是以仰視方式看到的沿著圖2C中的線 III-III切開(kāi)的狀態(tài)的立體圖。圖:3B也是沿著線III-III截取的剖視圖。圖4A是沿著圖 IB中的線IV-IV切開(kāi)的狀態(tài)的立體圖。圖4B也是沿著線IV-IV截取的剖視圖。應(yīng)當(dāng)注意的是,冷卻液通過(guò)水套18的流動(dòng)由一點(diǎn)劃線的箭頭表示,并且通過(guò)排氣流路16的排氣流的流動(dòng)由虛線的箭頭表示。如圖中所示,水套18由圍繞排列的排氣流路16形成的冷卻液流路18a、18b、18c 和18d以及形成在排氣流路16之間的冷卻液流路18e、18f和18g構(gòu)成。該水套18中的冷卻液從位于下方的冷卻液導(dǎo)入部20導(dǎo)入并且從位于上方的冷卻液排出部22排出。應(yīng)當(dāng)注意的是,區(qū)域聯(lián)接部分19a、19b和19c從氣缸蓋側(cè)連接面10側(cè),即從排氣流的上游側(cè)在排氣流路16之間突出,以分別在排氣流路16之間的冷卻液流路18e、18f和18g的位置處加固整個(gè)排氣冷卻用接合器2。因此,圍繞各個(gè)排氣流路16的壁部16a連接而留下冷卻液流路18e、18f和18g,從而增強(qiáng)排氣冷卻用接合器2的剛性。如上所述,排氣冷卻用接合器2是由金屬制成的鑄造體,并且在鑄造時(shí)使用芯子成形位于內(nèi)部的水套18。因此,在鑄造之后必需壓碎芯子并且從中取出鑄砂。因此,貫通孔Ma、26a和28a形成為除砂孔。壓碎的鑄砂隨后從這些貫通孔2 至^a中被取出,隨后通過(guò)分別將栓體24b、26b和28b裝配到其中而閉塞貫通孔2 至^a,從而分別形成閉塞部MJ6和28。應(yīng)當(dāng)注意的是,冷卻液導(dǎo)入部20和冷卻液排出部22以及閉塞部M至28 的貫通孔2 至28a用作除砂孔。貫通孔2 至28a分別由栓體24b至^b閉塞。因此,如圖5中的剖視圖所示,凹處2如、26c和28c形成在水套18的內(nèi)面中。圖5是以在圖3中的各個(gè)貫通孔2 至28a 的中心軸線的位置處切開(kāi)的方式進(jìn)一步示出排氣冷卻用接合器2的外周區(qū)域的壁部加的剖視圖。在水套18中,冷卻液流路18a在布置于氣缸蓋4和排氣歧管6之間時(shí)位于垂直方向上的下方,冷卻液流路18a的外周區(qū)域的的壁部加設(shè)置有單個(gè)閉塞部28。該閉塞部28 為通過(guò)由栓體^b閉塞貫通孔^a獲得的區(qū)域,貫通孔28a使得可以從圖5中右側(cè)所示的排氣流路16之間的冷卻液流路18g和圍繞冷卻液流路18g定位的冷卻液流路18a和18d 的內(nèi)部去除砂且觀察所述內(nèi)部。
該閉塞部觀設(shè)置在冷卻液流路18g的下方延伸位置處。因此,通過(guò)由栓體^b閉塞貫通孔28a而形成在內(nèi)部的凹處28c從下端側(cè)面向冷卻液流路18g。應(yīng)當(dāng)注意的是,通過(guò)冷卻液流路18g的冷卻液流取向與凹處^c反向。在水套18中,冷卻液流路18d在布置于氣缸蓋4和排氣歧管6之間時(shí)位于垂直方向上的上方,冷卻液流路18d的外周區(qū)域的壁部加設(shè)置有兩個(gè)閉塞部M和26。在這些閉塞部M和沈中,于左端處的閉塞部沈存在于位于排列的排氣流路16的端處的冷卻液流路18b和位于上方的冷卻液流路18d之間的連接位置處。該閉塞部沈?yàn)橥ㄟ^(guò)由栓體^b閉塞貫通孔26a而獲得的區(qū)域,貫通孔26a使得可以從位于左端處的冷卻液流路18b和圍繞冷卻液流路18b定位的冷卻液流路18a和18d的內(nèi)部去除砂且觀察所述內(nèi)部。因此,通過(guò)由栓體^b閉塞貫通孔26a形成的凹處26c存在于沿從位于左端處的冷卻液流路18b到位于上方的冷卻液流路18d的這一個(gè)方向流動(dòng)的冷卻液流中。冷卻液流路18d沿垂直方向位于上方,位于冷卻液流路18d的中央處的閉塞部M 為通過(guò)由栓體Mb閉塞貫通孔2 而獲得的區(qū)域,所述貫通孔2 使得可以從圖5的中央處所示的排氣流路16之間的冷卻液流路18f和圍繞冷卻液流路18f定位的冷卻液流路18a 和18d的內(nèi)部去除砂且觀察所述內(nèi)部。在如圖5中所示的正視圖中,該閉塞部M設(shè)置在冷卻液流路18f的上端延伸位置處。然而,如圖4所示,區(qū)域聯(lián)接部19b實(shí)際上位于閉塞部M的下方,并且閉塞部M形成在與冷卻液流路18f的上端延伸位置偏離的位置處。因此,作為閉塞部M的位于水套18 中的前記區(qū)域的凹處2 布置在除了向上流過(guò)冷卻液流路18f的冷卻液的撞擊位置之外的位置處。因此,如圖4和圖5所示,凹處2 僅面向相對(duì)于凹處2 從左到右側(cè)向流動(dòng)的冷卻液流。應(yīng)當(dāng)注意的是,冷卻液導(dǎo)入部20的開(kāi)口部分20a使得可以從圖5中左側(cè)的排氣流路16之間的冷卻液流路18e和圍繞冷卻液流路18e定位的冷卻液流路18a和18d中去除砂且對(duì)這些冷卻液流路進(jìn)行觀察,并且冷卻液排出部22的開(kāi)口部分2 使得可以從位于排列的冷卻液流路16的右端處的冷卻液流路18c和圍繞冷卻液流路18c定位的冷卻液流路 18a和18d中去除砂且對(duì)這些冷卻液流路進(jìn)行觀察。根據(jù)上文所述的本發(fā)明的第一實(shí)施例,獲得如下效果。(1)在閉塞部M至觀中, 貫通孔2 至28a分別由栓體24b至^b閉塞,以使得分別在水套18中產(chǎn)生凹處2 至 28c0因此,當(dāng)在空氣混合在冷卻液中的情況下流過(guò)水套18的冷卻液與閉塞部M至28的位置相撞擊時(shí),空氣會(huì)流入凹處2 至28c且作為氣泡殘留而不被排出。此外,即使當(dāng)空氣不流入凹處2 至^c時(shí),冷卻液本身會(huì)滯留在凹處2 至^c中。然而,如圖5所示,關(guān)于位于下方的閉塞部觀,冷卻液不在與凹處28c相撞擊的方向上流動(dòng),并且凹處^C向上開(kāi)口。因此,沒(méi)有空氣進(jìn)入凹處^c。即使當(dāng)空氣進(jìn)入凹處^c 時(shí),由于氣泡的浮力和側(cè)向流動(dòng)的冷卻液流,空氣也被立即排出。即使當(dāng)僅冷卻液進(jìn)入凹處 28c時(shí),由于由溫度升高引起的浮力和側(cè)向流動(dòng)的冷卻液流,冷卻液也被立即排出和替換。關(guān)于位于左端處的閉塞部沈,凹處^c向下開(kāi)口。然而,冷卻液以彎曲方式即從斜下方朝水平方向在一個(gè)方向上流動(dòng)。因此,冷卻液不在與凹處26c相撞擊的方向上流動(dòng)。 從而,即使當(dāng)空氣進(jìn)入凹處^c時(shí),由于最后側(cè)向流動(dòng)離開(kāi)的冷卻液流,凹處^c中的空氣也被排出,而不是作為氣泡殘留。即使當(dāng)僅冷卻液進(jìn)入凹處26c時(shí),冷卻液也被立即排出和替換而不會(huì)滯留在凹處^c中。關(guān)于位于上方的閉塞部M,凹處Mc向下開(kāi)口。在冷卻液以與凹處2 相撞擊的方式流過(guò)形成在排氣流路16之間的冷卻液流路18f的情況下,即在閉塞部M位于冷卻液流路18f的上端延伸位置處的情況下,當(dāng)空氣混合到通過(guò)冷卻液流路18f的冷卻液流中時(shí), 空氣被導(dǎo)入凹處2 中。然后,由冷卻液流的擠壓,空氣不能夠從凹處2 逸出且可能繼續(xù)作為氣泡殘留。即使當(dāng)僅冷卻液進(jìn)入凹處2 時(shí),冷卻液也可能由于冷卻液流的擠壓而滯留在凹處24c中。然而,如圖4所示,該凹處2 不存在于冷卻液流路18f的上端延伸位置處,而是在通過(guò)排氣流路16的排氣流動(dòng)方向也即排氣流方向(與排氣流路16的排列方向垂直的方向)上被偏置(實(shí)際上相對(duì)于排氣流動(dòng)向上游偏置)且布置在區(qū)域聯(lián)接部1%的上方。因此,流過(guò)冷卻液流路18f的冷卻液不與凹處2 相撞擊,并且冷卻液僅側(cè)向地(在水平方向上)流過(guò)冷卻液流路18d。因此,即使當(dāng)空氣進(jìn)入凹處Mc時(shí),由于側(cè)向流動(dòng)離開(kāi)的冷卻液流,凹處Mc中的空氣也被排出而不是作為氣泡殘留。以相同的理由,即使當(dāng)僅冷卻液進(jìn)入凹處2 時(shí),由于側(cè)向流動(dòng)離開(kāi)的冷卻液流,冷卻液也被從凹處2 排出且替換,而不滯留在凹處2 中。以此方式,能夠防止氣泡殘留在排氣冷卻用接合器2的水套18中,并且能夠防止冷卻液滯留在水套18中。因此,即使當(dāng)排氣冷卻用接合器2中的冷卻液通過(guò)來(lái)自排氣歧管6的熱傳輸或流過(guò)排氣流路16的排氣而被加熱時(shí),也能夠防止引起冷卻效率的降低或沸騰。(2)在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中應(yīng)當(dāng)注意的是,前述凹處Mc(即貫通孔Ma)定位為使得在貫通孔Ma由栓體24b閉塞之前冷卻液流路18f的內(nèi)部經(jīng)由該貫通孔2 是可見(jiàn)的。因此,除了上述效果(1)之外,對(duì)于從冷卻液流路18的內(nèi)部去除砂或者對(duì)冷卻液流路18的內(nèi)部進(jìn)行觀察不存在阻礙。(第二實(shí)施例)圖6、圖7、圖8和圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的排氣冷卻用接合器102的構(gòu)造。圖6A是平面圖,圖6B是前視圖,圖6C是仰視圖,圖7A是后視圖, 圖7B是左側(cè)視圖,圖7C是右側(cè)視圖,并且圖7D是立體圖。圖8A是以仰視圖方式看到的沿著圖7C中的線VIII-VIII切開(kāi)的狀態(tài)的立體圖。圖8B也是沿著線VIII-VIII截取的剖視圖。圖9A是沿著圖6B中的線IX-IX切開(kāi)的狀態(tài)的立體圖。圖9B也是沿著線IX-IX截取的剖視圖。在根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的排氣冷卻用接合器102中,中央處的閉塞部IM定位為靠近排氣歧管側(cè)連接面114側(cè),并且布置于在排氣流路116的排列方向上偏離于中央的冷卻液流路118f的位置處。因此,在通過(guò)排氣流路116的排氣流動(dòng)方向上,閉塞部124的凹處12 如圖9B中所示與流過(guò)中央的冷卻液流路118f的冷卻液流的撞擊位置重疊,而實(shí)際上如圖8B所示在排氣流路116的排列方向上(在圖中為向右)被偏置。因此,閉塞部124的凹處12 布置在除了流過(guò)冷卻液流路118f的冷卻液的撞擊位置之外的位置處。除了連接至排氣歧管106的排氣歧管側(cè)連接面114的螺栓緊固部11 的形狀依據(jù)閉塞部124的該布置而改變之外,根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的排氣冷卻用接合器102的基本構(gòu)造等同于根據(jù)前述本發(fā)明的第一實(shí)施例的排氣冷卻用接合器。也就是說(shuō),連接至氣缸蓋104的氣缸蓋側(cè)連接面110的螺栓緊固部110a、其它兩個(gè)閉塞部126和128、冷卻液導(dǎo)入部120、冷卻液排出部122、以及排氣流路116均以與本發(fā)明的前述第一實(shí)施例相同的方式形成。根據(jù)上述本發(fā)明的第二實(shí)施例,獲得如下效果。(1)根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的閉塞部124的凹處12 也是形成在水套118中沿垂直方向位于上方的冷卻液流路118a的上面(upper face),但是在排氣流路116的排列方向上偏置以便定位在不與流過(guò)冷卻液流路 118f的冷卻液流撞擊的位置處。因此,如本發(fā)明的前述第一實(shí)施例中說(shuō)明的,即使當(dāng)空氣進(jìn)入凹處12 時(shí),由于如圖8B所示側(cè)向流動(dòng)離開(kāi)的冷卻液流,凹處12 中的空氣也可被排出,而不殘留為氣泡。即使當(dāng)僅冷卻液進(jìn)入凹處12 時(shí),冷卻液以相同的方式也被排出且替換,而不滯留在凹處12 中。以此方式,能夠防止氣泡殘留在排氣冷卻用接合器102的水套118中,并且能夠防止冷卻液滯留在水套118中。因此,即使當(dāng)由于來(lái)自排氣歧管106的熱傳輸和流過(guò)排氣流路116的排氣而使冷卻液被加熱時(shí),也能夠防止引起冷卻效率的降低或沸騰。此外,在貫通孔12 由栓體124b閉塞之前,貫通孔12 的位置設(shè)定為使得冷卻液流路118f的內(nèi)部經(jīng)由貫通孔12 是可見(jiàn)的。因此,對(duì)于從冷卻液流路118a的內(nèi)部去除砂或者對(duì)冷卻液流路118a的內(nèi)部進(jìn)行觀察不存在阻礙。(其它實(shí)施例)在本發(fā)明的前述第一實(shí)施例中,閉塞部中的每一個(gè)在通過(guò)對(duì)應(yīng)的一個(gè)排氣流路的排氣流動(dòng)方向上向上游偏離于通過(guò)冷卻液流路的冷卻液流所撞擊的位置。 在本發(fā)明的前述第二實(shí)施例中,閉塞部中的每一個(gè)在排氣流路的排列方向上(相對(duì)于冷卻液流的下游)偏離于通過(guò)對(duì)應(yīng)的一個(gè)冷卻液流路的冷卻液流所撞擊的位置。此外,如果在通過(guò)每個(gè)排氣流路的排氣流動(dòng)方向上向下游存在不與冷卻液流撞擊的位置,則閉塞部中對(duì)應(yīng)的一個(gè)可以在排氣流動(dòng)方向上向下游偏置??蛇x擇地,閉塞部中的每一個(gè)可以在排氣流路的排列方向上相對(duì)于冷卻液流向上游偏置。可選擇地,從圖10中的排氣冷卻用接合器202顯然可知,閉塞部2M可以在排氣流路216的排列方向上和在通過(guò)排氣流路216的排氣流動(dòng)方向上都偏置以便布置在除了冷卻液的撞擊位置之外的位置處。圖IOA是排氣冷卻用接合器202的平面圖,并且圖IOB是排氣冷卻用接合器202的立體圖。這種構(gòu)造也產(chǎn)生了在本發(fā)明的前述第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中說(shuō)明的效果。在本發(fā)明的各個(gè)前述實(shí)施例中,區(qū)域聯(lián)接部分在排氣流路之間的各個(gè)冷卻液流路中存在于氣缸蓋側(cè),以增強(qiáng)排氣冷卻用接合器的剛性。如果當(dāng)不設(shè)置該區(qū)域聯(lián)接部分時(shí)未引起剛性方面的問(wèn)題,則排列流路之間的整個(gè)空間可以用作冷卻液流路,尤其在本發(fā)明的第二實(shí)施例和圖10的示例中。該構(gòu)造也產(chǎn)生了上文說(shuō)明的效果。在本發(fā)明的前述各個(gè)實(shí)施例中,使得氣缸蓋側(cè)連接面中的排氣導(dǎo)入口之間的間隔大于排氣歧管側(cè)連接面中的排氣排出口之間的間隔。這對(duì)應(yīng)于應(yīng)用了排氣冷卻用接合器的氣缸蓋的排氣口之間的間隔和排氣歧管的開(kāi)口部分之間的間隔。因此,當(dāng)氣缸蓋或排氣歧管采取一定形狀時(shí),排氣導(dǎo)入口之間的間隔和排氣排出口之間的間隔可以彼此相等,或者相反地,排氣排出口之間的間隔可以大于排氣導(dǎo)入口之間的間隔。
盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的參考示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明,應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明不限于描述的實(shí)施例或構(gòu)造。本發(fā)明意在覆蓋各種變型例和等同布置。另外,盡管在各種示例組合和構(gòu)造中示出了公開(kāi)的本發(fā)明的各個(gè)部件,其它組合和構(gòu)造、包括更多的、更少的或僅單個(gè)部件也在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種排氣冷卻用接合器0),其布置在排氣歧管(6)和開(kāi)設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋 (4)上的排氣口 Ga)之間,并且所述排氣冷卻用接合器( 具有形成在其中的排氣流路(16),來(lái)自所述排氣口的排氣通過(guò)所述排氣流路流到所述排氣歧管;以及位于所述排氣冷卻用接合器的環(huán)繞所述排氣流路的壁部中的冷卻液流路(18a,18b,18c, 18d,18e, 18f, 18g),通過(guò)所述冷卻液流路來(lái)冷卻流過(guò)所述排氣流路的所述排氣,其特征在于所述排氣冷卻用接合器的所述壁部具有通過(guò)閉塞設(shè)置于外部和所述冷卻液流路之間的貫通孔(24a, 26a, 28a)而形成的閉塞部(24,26,沘),并且所述閉塞部具有位于所述冷卻液流路中并且布置在除了流過(guò)所述冷卻液流路的冷卻液的撞擊位置之外的位置處的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣冷卻用接合器,其中,形成有所述閉塞部的所述壁部在布置在所述排氣歧管和開(kāi)設(shè)于所述內(nèi)燃機(jī)的所述氣缸蓋上的所述排氣口之間的狀態(tài)下,設(shè)置在所述冷卻液流路沿垂直方向的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排氣冷卻用接合器,其中,所述壁部是鑄造而成的,芯子成形出所述冷卻液流路,所述貫通孔為用于去除構(gòu)成所述芯子的鑄砂的除砂孔,并且所述閉塞部由栓體閉塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的排氣冷卻用接合器,其中,多個(gè)所述排氣流路排列設(shè)置,并且所述冷卻液的所述撞擊位置是在所述排列的排氣流路之間形成的冷卻液流路與圍繞所述排列的排氣流路形成的另一冷卻液流路所連接的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的排氣冷卻用接合器,其中,通過(guò)使所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域在所述排氣流路的排列方向和所述排氣流路中的排氣流動(dòng)方向中的至少一個(gè)方向上偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置,所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域被布置在除了所述冷卻液的所述撞擊位置之外的所述位置處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排氣冷卻用接合器,其中,所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域在所述排氣流路中的所述排氣流動(dòng)方向上偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排氣冷卻用接合器,其中,所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域在所述排氣流路的所述排列方向上偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排氣冷卻用接合器,其中,所述閉塞部的位于所述冷卻液流路中的所述區(qū)域在所述排氣流路中的所述排氣流動(dòng)方向上和在所述排氣流路的所述排列方向上都偏離于流過(guò)所述冷卻液流路的所述冷卻液的所述撞擊位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的排氣冷卻用接合器,其中,所述貫通孔在被閉塞之前定位為使得所述冷卻液所撞擊的所述冷卻液流路的內(nèi)部經(jīng)由所述貫通孔是可見(jiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種排氣冷卻用接合器,其布置在排氣歧管和開(kāi)設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上的排氣口之間,并且所述排氣冷卻用接合器具有形成在其中的排氣流路,來(lái)自所述排氣口的排氣通過(guò)所述排氣流路流到所述排氣歧管;以及形成于所述排氣冷卻用接合器的環(huán)繞該排氣流路的壁部中的冷卻液流路,通過(guò)所述冷卻液流路來(lái)冷卻流過(guò)所述排氣流路的所述排氣。所述壁部具有通過(guò)閉塞設(shè)置在外部和冷卻液流路之間的貫通孔而形成的閉塞部。該閉塞部具有位于所述冷卻液流路中并且布置在除了流過(guò)所述冷卻液流路的冷卻液的撞擊位置之外的位置處的區(qū)域。
文檔編號(hào)F02F1/42GK102287251SQ20111016733
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者長(zhǎng)山司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社