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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Lagerdeckelaufbau für einen
Motor, genauer gesagt einen Lagerdeckelaufbau für einen Motor, bei dem ein Innenglied
(Vorformling), das aus einem von einem Grundmaterial verschiedenen
Material ausgebildet ist, darin eingegossen ist.
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Bei
einem Fahrzeugmotor ist der obere Teil eines als Motorglied vorgesehenen
Zylinderblocks mit einem Zylinderkopf bereitgestellt. Weiterhin
ist der untere Teil des Zylinderblocks mit einem als Lagerdeckel
vorgesehenen unteren Kurbelgehäuse versehen,
das einen als deckelseitigen Zapfenbereich vorgesehenen untergehäuseseitigen
Zapfenbereich beinhaltet, der eine als Wellenglied vorgesehene Kurbelwelle
schwenkbar trägt
im Zusammenspiel mit einem blockseitigen Zapfenbereich des Zylinderblocks.
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Wie
in 6 gezeigt ist genauer gesagt ein an dem unteren
Teil eines Zylinderblocks 104 eines Motors 102 angebrachtes
unteres Kurbelgehäuse 106 aus
Aluminium ausgebildet und beispielsweise mittels Druckgießen gegossen
und beinhaltet einen Verbindungsbereich 108, der mit der
unteren Oberfläche
des Zylinderblocks 104 verbunden werden soll, einen halbkreisförmigen untergehäuseseitigen Zapfenbereich 110 zum
aufwärtsgerichteten Öffnen, um
eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) schwenkbar zu tragen, Untergehäusebolzenlöcher 112-1 und 112-2, die
in einer senkrechten Richtung auf beiden Seiten des untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 110 ausgerichtet sind, und Untergehäuseaußenwände 114-1 und 114-2 auf
beiden Endseiten.
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Darüberhinaus
ist ein solcher Lagerdeckelaufbau für einen Motor beispielsweise
in der JP 2000-205037 A offenbart. Diese Veröffentlichung beschreibt, daß linke
und rechte Außenwände miteinander
gekoppelt sind, ein faserverstärkter,
an den linken und rechten Außenwänden entlang
verlaufender Vorformling (ein Innenglied) in eine Trennwand (Abtrennung)
gegossen ist zum Erzeugen eines Lagerbereichs für eine Kurbelwelle, und der
Vorformling mit gelöstem
geschmolzenen Metall imprägniert
ist, um einen Zylinderblock zu erzeugen.
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Bei
einem Lagerdeckelaufbau für
einen Motor sind herkömmlicherweise
in vielen Fällen
ein als Motorglied vorgesehener Zylinderblock und ein als Lagerdeckel
vorgesehenes unteres Kurbelgehäuse aus
Aluminium ausgebildet, um das Gewicht des Motors zu verringern.
Ein Zylinderblock und ein unteres Kurbelgehäuse, die aus Aluminium ausgebildet
sind, weisen höhere
lineare Ausehnungskoeffizienten auf als ein Zylinderblock und ein
unteres Kurbelgehäuse, die
aus Gußeisen
ausgebildet sind. Daher neigt ein Spiel eines Kurbelzapfenbereichs
in einem Hochtemperaturbereich dazu, erhöht zu werden, um das Spiel zwischen
der Kurbelwelle und einem Kurbelzapfenbereich in einem Niedrigtemperaturbereich
zu erhalten.
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Auf
der anderen Seite gibt es ein Verfahren zum Gießen eines von Aluminium verschiedenen Materials
(eines Grundmaterials)in einen inneren Teil, wenn ein aus Aluminium
ausgebildetes unteres Kurbelgehäuse
gegossen wird, um den linearen Ausdehnungskoeffizienten eines Motorglieds
zu verringern. Bei dem Verfahren zum Gießen des verschiedenen Materials
wird, wie in 7 gezeigt,
ein Innenglied 116 (ein Vorformling) mit einer vorbestimmten Form,
das aus einem Faserstoff gebildet ist, in eine Gußform (nicht
gezeigt) gegossen, um den untergehäuseseitigen Zapfenbereich 110 in
eine Aluminiumoxidmischung (engl.: alumina alloy) umzuwandeln, wobei
der lineare Ausdehnungskoeffizient verringert wird.
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Jedoch
ist es schwierig, das Innenglied 116 während des Gießens zu
fixieren und zu halten. Wenn der Basispunkt eines Radius R1 der
Krümmung
einer inneren Außenoberfläche 110F des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 110 und ein Radius einer Krümmung R2
einer inneren Außenoberfläche 118F eines
innengliedseitigen Zapfenbereichs 118 auf ein identisches
Untergehäusemitte
O festgesetzt werden, muß eine
Dicke T (Abstand) zwischen der inneren Außenoberfläche 110F des untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 110 und der inneren Außenoberfläche 118F der innengliedseitigen
Zapfenbereichs 118 in Betracht gezogen werden. Demgemäß wird der
der Radius der Krümmung
R2 der inneren Außenoberfläche 118F des
innengliedseitigen Zapfenbereichs 118 etwas größer ausgebildet
als der Radius der Krümmung
R1 der inneren Außenoberfläche 110F des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 110 (R2 = R1 + T). In dem Fall, daß das Gießen ausgeführt wird,
während
ein aus Aluminium gebildeter Bereich (Dicke T: konstant) zwischen
der inneren Außenoberfläche 110F des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 110 und der inneren Außenoberfläche 118F der innengliedseitigen
Zapfenbereichs 118 belassen wird, wird die Bewegung des
Innenglieds 116 in senkrechter Richtung durch die Verwendung
von Absatzbereichen 124-1U und 124-1B und Absatzbereichen 124-2U und 124-2B,
wie in den 8 und 9 gezeigt. Die Absatzbereiche 124-1U und 124-1B sind auf
ausgegossenen Stiften 122-1U und 122-1B für obere
und untere Teile auf einer Seite vorgesehen, wobei die ausgegossenen
Stifte 122-1U und 122-1B in ein Innengliedbolzenloch 120-1 des
Innenglieds 116 auf einer Seite eingeführt sind. Die Absatzbereiche 124-2U und 124-2B sind
auch ausgegossenen Stiften 122-2U und 122-2B für den oberen
und den unteren Teil der anderen Seite vorgesehen, wobei die ausgegossenen
Stifte 122-2U und 122-2B in ein Innengliedbolzenloch 120-2 des
Innenglieds 116 auf der anderen Seite eingeführt sind.
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Als
Beispiel wird nun der in 9 gezeigte Absatzbereich 124-1U des
oberen Teils auf der einen Seite beschrieben. Ein Spiel S befindet
sich zwischen einem Lochenbereich 120-1M auf der oberen
Seite des Innengliedbolzenlochs 120-1 des Innenglieds 116 und
der äußeren Außenoberfläche des
ausgegossenen Stifts 122-1U für den oberen Teil. Daher liegt, wie
in 10 gezeigt, eine
Verschiebung (Spiel D-1) zwischen dem Untergehäusebolzenloch 112-1 und
den ausgegossenen Stiften 122-1U und 122-1B für den oberen
und den unteren Teil der einen Seite vor, und eine Verschiebung
(Spiel D-2) auf der anderen Seite liegt zwischen dem Untergehäusebolzenloch 112-2 und
den ausgegossenen Stiften 122-2U und 122-2B für den oberen
und den unteren Teil der anderen Seite ein einer querlaufenden Richtung
vor. Hierbei ist die querlaufende Richtung die Fließrichtung
eines geschmolzenen Metalls, in der ein als Grundmaterial verwendetes
Aluminiummaterial fließt.
Demgemäß ist das
Innenglied 116 zu der Seite der Untergehäuseaußenwand 114-2 hin
verschoben. Genauer gesagt ist daher die Mitte Q des Innenglieds (die
Mitte des Vorformlings)durch eine Mittenverschiebung E zu der Seite
der Untergehäuseaußenwand 114-2 hin
bezüglich
der Untergehäusemitte
O verschoben (wie durch die strich-gepunktete Linie in 10 gezeigt). In einigen
Fällen
ist folglich ein Teil der inneren Außenoberfläche 118F des innengliedseitigen
Zapfenbereichs 118 bezüglich
der inneren Außenoberfläche 110F des
untergehäuseseitigen Zapfenbereichs 110 freigelegt
(wie bei dem in 10 gezeigten
freigelegten Bereich P des Vorformlings). Falls der innengliedseitige
Zapfenbereich 118 bezüglich
dem untergehäuseseitigen
Zapfenbereich 110 freiliegt, wird somit die Osmose des
Aluminiummaterials von dem freigelegten Bereich unterdrückt. Aus diesem
Grund besteht hier der Nachteil, daß der untergehäuseseitige
Zapfenbereich 110 nicht gleichförmig in eine Aluminiumoxidmischung
(engl.: alumina alloy) umgewandelt werden kann und somit ein Gußfehler
gemacht wird.
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Aus
der
US 4,643,145 ist
ein Lagerdeckelaufbau bekannt, bei dem eine Aussteifung in einem
mittleren Teil denselben Krümmungsradius
wie ein deckelseitiger Zapfenbereich aufweist. An den Seiten weist
die Aussteifung jedoch einen geringeren Krümmungsradius als der deckelseitige
Zapfenbereich auf.
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Aus
der
DE 689 02 125
T2 ist ein Verfahren zur Stabilisierung einer Zwischenschicht
zwischen metallen ungleicher Art bekannt, bei dem zwei Teile mit
unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
bereitgestellt werden, wobei ein heißextrudiertes Einlegeteil aus
Keramik auf 35 bis 45 % der Temperatur des geschmolzenen Metalls
vorgeheizt wird.
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Um
diese Nachteile zu beseitigen stellt die vorliegende Erfindung daher
einen Lagerdeckelaufbau für
einen Motor bereit, bei dem ein Lagerdeckel bereitgestellt wird,
der einen mit einem Motorglied zu verbindenden Verbindungsbereich
und einen deckelseitigen Zapfenbereich zum schwenkbaren Tragen eines
Wellenglieds im Zusammenwirken mit einem gliedseitigen Zapfenbereich
des Motorglieds beinhaltet, wobei ein Innenglied, das aus einem
von einem Grundmaterial verschiedenen Material ausgebildet ist,
in einer Gußform
bereitgestellt ist, wenn der Lagerdeckel gegossen wird. Das Grundmaterial
wird aus einem Trichter eingespritzt, um das Innenglied darin zu
gießen.
Das Innenglied weist einen entlang des deckelseitigen Zapfenbereichs
vorgesehenen innengliedseitigen Zapfenbereich und ein Innengliebolzenloch
auf beiden Seiten des innengliedseitigen Zapfenbereichs auf. Weiterhin
ist das Innenglied durch einen ausgegossenen Stift, der einen Absatzbereich
in einer senkrechten Richtung der Gußform beinhaltet, in einem
Trennungszustand in bezug auf eine Oberfläche der Gußform bereitgestellt. Ein Krümmungsradius
des innengliedseitigen Zapfenbereichs des Innenglieds ist größer als
ein Krümmungsradius
des deckelseitigen Zapfenbereichs des Lagerdeckels ausgebildet,
und zwar in solcher Weise, daß ein
Spiel zwischen dem deckelseitigen Zapfenbereich und dem innengliedseitigen
Zapfenbereich größer ausgebildet
ist als ein Spiel zwischen dem Innengliedbolzenloch und dem ausgegossenen
Stift. Der Trichter ist auf einer Seitenoberfläche der Gußform bereitgestellt, so daß das Grundmaterial
entlang des Verbindungsbereichs des Lagerdeckels eingebracht wird.
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1 zeigt
eine Schittansicht eines unteren Kurbelgehäuses und zeigt das Gießen des
Vorformlings.
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2 zeigt
eine Schnittansicht des unteren Kurbelgehäuses während des Gießens, insbesondere
während
des Gießens
des Vorformlings.
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3 zeigt
eine Schnittansicht der Umgebung einer Kurbelwelle eines Motors.
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4 zeigt
eine Schnittansicht eines Lagerdeckels gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine Schnittansicht der Umgebung gegossenen Stifts gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine Schnittansicht eines unteren Kurbelgehäuses (Zapfenbereich) gemäß dem bekannten
Stand der Technik.
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7 zeigt
eine Schnittansicht eines mit einem Innenglied gemäß dem bekannten
Stand der Technik versehenen unteren Kurbelgehäuses und zeigt eine Gestalt
eines Vorformlings beim Gießen, wobei
ein Zapfen in einem optimalen Zustand ist.
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8 zeigt
eine Schnittansicht eines Zustands in dem das untere Kurbelgehäuse während des
Gießens
gemäß dem bekannten
Stand der Technik getragen ist uns zeigt die Unterstützung des
Vorformlings.
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9 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht eines
Gußstiftbereichs,
der durch den Pfeil IX in 8 bezeichnet
ist.
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10 zeigt
eine Schnittansicht des unteren Schnittgehäuses nach dem Gießen und
zeigt ein Problem des Gießens
gemäß dem bekannten
Stand der Technik.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist der Krümmungsradius des innengliedseitigen
Zapfenbereichs größer als
der Krümmungsradius
des deckelseitigen Zapfenbereichs ausgebildet, und zwar in solcher
Weise, daß ein
Spiel zwischen dem deckelseitigen Zapfenbereich und dem innengliedseitigen
Zapfenbereich größer ausgebildet
ist als ein Spiel zwischen dem Innengliedbolzenloch und dem ausgegossenen
Stift einer Gußform.
Demgemäß kann eine
Toleranz für
eine Verschiebung in einer querlaufenden Richtung des Innenglieds
entlang des Verbindungsbereichs des Lagerdeckels vergrößert werden,
wie auch die Dicke eines Aluminiummaterials in der senkrechten Richtung
eines Kolbens, was in dem deckelseitigen Zapfenbereich von größter Wichtigkeit
ist. Folglich ist es möglich,
Gußfehler
zu vermeiden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfidnung wird unten mit Bezug auf die Zeichnungen genau
beschrieben. Die 1 bis 3 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In 3 bezeichnet
Bezugszeichen 2 einen Motor, der an einem Fahrzeug (nicht
gezeigt) angebracht werden soll, Bezugszeichen 4 bezeichnet
einen als Motorglied vorgesehenen Zylinderblock, Bezugszeichen 6 bezeichnet
ein als Lagerdeckel vorgesehenes unteres Kurbelgehäuse und
Bezugszeichen 8 bezeichnet eine als Wellenglied vorgesehene
Kurbelwelle. Der Zylinderblock 4 und das untere Kurbelgehäuse 6 weisen
aus Aluminiummaterialien ausgebildete Grundmaterialien auf und sind
besipielsweise durch Druckguß ausgeformt.
Die Kurbelwelle 8 ist aus einem eisenbasierten Material
ausgebildet.
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Die
Kurbelwelle 8 ist durch ein blockseitiges Lagermetall 14 und
ein untergehäuseseitiges
Lagermetall 16 zwischen einem halbkreisförmigen blockseitigen
Zapfenbereich 10 des Zylinderblocks 4 und einem
halbkreisförmigen
deckelseitigen Zapfenbereich 12 des unteren Kurbelgehäuses 6 getragen. Folglich
ist die Kurbelwelle 8 im Zusammenspiel mit dem blockseitigen
Zapfenbereich 10 des Zylinderblocks 4 und dem
deckelseitigen Zapfenbereich 12 des unteren Kurbelgehäuses 6 schwenkbar
getragen.
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Blockbolzenschraublöcher 18-1 und 18-2 sind
in einer senkrechten Richtung auf beiden Seiten des blockseitigen
Zapfenbereichs 10 von unten her über die untere Oberfläche des
Zylinderblocks 4 ausgebildet, und weiterhin sind erste
und zweite äußere Blockbolzenschraublöcher 20-1 und 20-2 sind
in der senkrechten Richtung auf beiden Außenseiten ausgebildet.
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Weiterhin
sind in dem unteren Kurbelgehäuse 6 auf
beiden Seiten des untergehäuseseitigen Zapfenbereichs 12 zu
den Blockbolzenschraublöchern 18-1 und 18-2 zugehörige Untergehäusebolzenlöcher 22-1 und 22-2 ausgebildet,
und weiterhin sind zu den ersten und den zweiten äußeren Blockbolzenschraublöchern 20-1 und 20-2 zugehörige erste
und zweite äußere Untergehäusebolzenlöcher 26-1 und 26-2 auf
den Untergehäuseaußenwänden 24-1 und 24-2 ausgebildet.
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Ein
Verbindungsbereich 32 im oberen Teil des unteren Kurbelgehäuses 6 ist
mit dem unteren Teil des Zylinderblocks 4 über durch
die Untergehäusebolzenlöcher 22-1 und 22-2 von
unten eingeführten
und mit den Blockbolzenschraublöchern 18-1 und 18-2 verschraubten
Befestigungsbolzen 28-1 und 28-2 und durch erste
und zweite durch die ersten und die zweiten äußeren Untergehäusebolzenlöcher 26-1 und 26-2 von
unten eingeführten
und mit den ersten und den zweiten Blockbolzenschraublöchern 20-1 und 20-2 verschraubten
Außenbefestigungsbolzen 30-1 und 30-2 verbunden.
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Darüberhinaus
ist ein großes
Ende 38 einer Pleuelstange 36 mit einem Kurbelzapfen 34 der
Kurbelwelle 8 zusammen mit einer mit Verbindungsbolzen 40-1 und 40-2 befestigten
Abschlußkappe 42 verbunden.
Ein Kolbenbolzen 48 eines Kolbens 46 ist mit einem
kleinen Ende 44 der Pleuelstange 36 verbunden.
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Das
untere Kurbelgehäuse 6 wird
geformt durch Bereitstellen eines Innenglieds 50 (Vorformling),
das aus einem von einem Aluminiummaterial verschiedenen Material,
das ein Grundmaterial bildet, ausgebildet ist, in einer Gußform (nicht
gezeigt) während
des Gießens
und durch Einspritzen des Grundmaterials durch den Trichter der
Gußform (nicht
gezeigt), um das Innenglied 50 darin zu gießen. Die
Gußform
ist durch eine obere Metallform auf der bewegbaren Seite und eine
untere Metallform auf der befestigten Seite, die in senkrechter
Richtung vorgesehen sind, gebildet. Wie in 1 gezeigt
weisen die obere Metallform und die untere Metallform ausgegossene
Stifte 52-1U und 52-1B für die zu dem Untergehäusebolzenloch 22-1 auf
der einen Seite zugehörigen
oberen und unteren Teile der einen Seite und ausgegossene Stifte 52-2U und 52-2B für die zu
dem Untergehäusebolzenloch 22-2 auf
der anderen Seite zugehörigen
oberen und unteren Teile der anderen Seite auf. Die ausgegossenen
Stifte 52-1U und 52-1B für die oberen und die unteren
Teile sind mit Absatzbereichen 54-1U und 54-1B für die oberen und
die unteren Teile der einen Seite versehen. Die ausgegossenen Stifte 52-2U und 52-2B für die oberen
und die unteren Teile sind mit Absatzbereichen 54-2U und 54-2B für die oberen
und die unteren Teile der anderen Seite versehen. Diese Absatzbereiche 54 dienen
dazu, das Innenglied 50 in einer senkrechten Richtung zu
fixieren und zu halten.
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Das
Innenglied 50 ist ein Whisker (Kurzfaser), der durch vorformen
(vorschmelzen) eines Keramikdrahtmaterials erhalten wird, und weiterhin
mit einem als Grundmaterial vorgesehenen Aluminiummaterial imprägniert wird.
Mit anderen Worten ist das Material des Innenglieds 50 im
wesentlichen aus einer Aluminiumoxidfaser ausgebildet und enthält einen
kleinen Anteil Siliziumoxid als Bindemittel (ein Faserfestigungsmaterial).
Bei einem Verfahren zur Herstellung des Innenglieds 50 wird
eine Aluminiumoxidfaser in Wasser aufgelöst und verteilt, und das Siliziumdioxid
als Bindmittel wird dann hinzugemischt und hinreichend gerührt. Die
Mischung wird in einen Filter gegeben und dehydriert und dann so
belassen wie sie ist, so daß eine
kuchenartige Naßmischung erhalten
wird. Dann wird in einem Trocknungsschritt das Wasser abgeblasen
und danach wird ein Brennschritt ausgeführt, so daß das Innenglied 50 mit
einer gewissen Härte
gefertigt wird. Das endgefertigte Innenglied 50 weist als
einzelnes Glied keine hinreichende Härte auf, und in einem Schritt
zum Gießen des
unteren Kurbelgehäuses 6 durchdringt
es ein Aluminiummaterial, so daß eine
Aluminiumlegierung mit einer erforderlichen Härte erhalten wird.
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Das
Innenglied 50 weist einen entlang dem untergehäuseseitigen
Zapfenbereich bereitgestellten innengliedseitigen Zapfenbereich 56 und
zu den Untergehäusebolzenlöchern 22-1 und 22-2 zugehörige Innengliedbolzenlöcher 58-1 und 58-2 auf,
die in einer senkrechten Richtung auf beiden Seiten des innengliedseitigen
Zapfenbereichs 56 bereitgestellt sind. Das Innenglied 50 ist
mittels einem jeweiligen ausgegossenen Stift 52, der einen
jeweiligen Absatzbereich 54 in der senkrechten Richtung
in der Gußform
beinhaltet, in einem Trennungszustand bezüglich der Oberfläche der
Gußform
bereitgestellt. Weiterhin ist eine zwischen einer inneren Außenoberfläche 12F des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 und einer inneren Außenoberfläche 56F des innengliedseitigen
Zapfenbereichs 56 des Innenglieds 50 ausgebildete
Dicke T über
eine eine Mittellinie C, die durch die Untergehäusemitte O des untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 des unteren Kurbelgehäuses 6 verläuft, auf
solche Weise berücksichtigt, daß ein Spiel
F in einer querlaufenden Richtung zwischen der inneren Außenfläche 12F des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 und der inneren Außenoberfläche 56F des innengliedseitigen
Zapfenbereichs 56 größer ist
als ein Spiel D-1 zwischen der inneren Außenoberfläche des Untergehäusebolzenloch 22-1 auf
der einen Seite und der äußeren Außenoberfläche des
ausgegossenen Stifts 52-1 auf der einen Seite. Weiterhin
ist das Spiel F größer als ein
Spiel D-2 zwischen der inneren Außenoberfläche des Untergehäusebolzenlochs 22-2 auf
der anderen Seite und der äußeren Außenoberfläche des
ausgegossenen Stifts 52-2 auf der anderen Seite. Eine Mitte
des Innengliedes Q eines Krümmungsradius
R2 des innengliedseitigen Zapfenbereichs 56 auf der Mittellinie
C ist von der Untergehäusemitte
O um einen Abstand L verschoben, und der Radius R2 der Krümmung, der
inneren Außenoberfläche 56F des innengliedseitigen
Zapfenbereichs 56 ist größer ausgebildet als ein Radius
R1 der Krümmung
des untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 (R2 = R1 + T + L). Darüberhinaus
ist ein Trichter (nicht gezeigt) auf der Seitenoberfläche der
Gußform
vorgesehen, d.h. auf der Seite der Untergehäuseaußenwand 24-1, so daß ein als
Grundmaterial vorgesehenes Aluminiummaterial entlang des Verbindungsbereichs 32 des
unteren Kurbelgehäuses 6 eingespritzt
wird. Das heißt die
Fließrichtung
des geschmolzenen Metalls unterscheidet sich von der senkrechten
Richtung des Kolbens 46 während des Gießens.
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Genauer
gesagt wird in dem Fall, in dem das untere Kurbelgehäuse 6 gemäß dem Ausführungsbeispiel
gegossen wird, keine besondere Gußtechnik angewandt sondern
es wird dieselbe Gußmaschine wie
bei einem herkömmlichen
Verfahren verwendet. Jedoch ist die Gußform dafür entwickelt, das Innenglied 50 in
einer gewünschten
Position zu fixieren. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
ist ein jeweiliger ausgegossener Stift 52 der Gußform mit
einem jeweiligen Absatzbereich 54 zum Fixieren der Position
des Innenglieds 50 in einer senkrechten Richtung bereitgestellt.
Jedoch wird das als weiches einzelnes Glied ausgebildete Innenglied 50 durch
Druck zerstört, wenn
das Innenglied 50 durch die Anwendung übermäßiger Kraft in der gewünschten
Position fixiert wird. Aus diesem Grund kann lediglich ein Fixierverfahren
angewendet werden, das ein Tragen des einzelnen Inneglieds 50 beinhaltet.
Folglich wird das einzelne Innenglied 50 durch den Fließdruck des
geschmolzenen als Grundmaterial vorgesehenen Aluminiummaterials
während
des Gießens
des unteren Kurbelgehäuses 6 in
die querlaufende Richtung verschoben. Demgemäß ist der innengliedseitige
Zapfenbereich 56 des Innenglieds 50 von der aluminiumgegossenen
Oberfläche
des untergehäuseseitigen Zapfenbereichs 12 freigelegt.
Daher ist bei diesem Ausführungsbeispiel
die Mitte des Innenglieds (Mitte des Vorformlings) in einer zu der
Flußrichtung
des geschmolzenen Aluminiummaterials während des Gießens normalen
Richtung verschoben, um die Verschiebung des Innenglieds 50 zum
Erhalt einer Toleranz zu bewirken, um dabei zu verhindern, daß das Innenglied 50 freigelegt
wird. Somit kann das aufgelöste
heiße
Aluminium das Innenglied 50 hinreichend durchdringen.
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Bei
dem in 1 gezeigten besonderen Aufbau ist die innere Außenoberfläche 12F des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 von der inneren Außenoberfläche 56F des innengliedseitigen
Zapfenbereichs 56 durch die Dicke T (Abstand) entlang der durch
die Mitte des untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 und die Untergehäusemitte O des unteren Kurbelgehäuses 6 verlaufenden
Mittelline C getrennt. Die Mitte Q des Innenglieds (Mitte des Vorformlings) ist
um den Abstand L entlang der Mittellinie C verschoben, um die Größe der Verschiebung
von dem untergehäuseseitigen
Zapfenbereich 12 des unteren Kurbelgehäuses 6 wiederzuspiegeln.
Folglich ist der Radius R2 der Krümmung, des innengliedseitigen Zapfenbereichs 56 auf
R2 = R1 + T + L festgesetzt.
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Als
nächtes
wird eine Funktion des ersten Ausführungsbespiels der vorliegenden
Erfindung erläutert.
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Wenn
das untere Kurbelgehäuse 6 gegossen
wird, so wird das als Grundmaterial vorgesehene Aluminiummaterial
von dem Trichter her auf die Seitenoberfläche der Gußform entlang des Verbindungsbereichs 32 des
unteren Kurbelgehäuses 6 eingespritzt,
und das Innenglied 50 wird mit dem als Grundmaterial vorgesehenen
Aluminiummaterial imprägniert.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die Untergehäusemitte
O des unteren Kurbelgehäuses 6 und
die Mitte Q des Innenglieds 50 entlang der Mittellinie
C um einen Abstand L verschoben, und der Radius R2 der Krümmung, der
inneren Außenoberfläche 56F des
innengliedseitigen Zapfenbereichs 56 des Innenglieds 50 ist
größer ausgebildet
als der Radius R1 der Krümmung
des untergehäuseseitigen Zapfenbereichs 12.
Sogar dann, wenn das Innenglied 50 durch den Fluß des geschmolzenen
Metalls während
des Gießens
auf die Seite der Untergehäuseaußenwand 24-2 hin
bewegt wird (wie durch die strich-gepuktete Linie in 2 bezeichnet),
kann die Dicke T des Aluminiummaterials in Richtung der senkrechten
Bewegung des Kolbens 46, welche die wichtigste bezüglich des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 darstellt, geregelt werden. Gleichzeitig
kann die Toleranz für
die Verschiebung (in 2 beispielhaft als Mittenverschiebung
E gezeigt) in der querlaufenden Richtung des Innenglieds 50 vergrößert werden.
Folglich kann verhindert werden, daß das Innenglied 50 bezüglich des
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 freigelegt wird, und eine Aluminiumschicht
verbleibt auf dem untergehäuseseitigen
Zapfenbereich 12. Somit können eine hervorragende Gußeigenschaft
erhalten und ein Gußfehler vermindert
werden.
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Nun
kann der Umfang der Vergrößerung des Durchmessers
der inneren Außenoberfläche 56F im innengliedseitigen
Zapfenbereich 56 des Innenglieds 50 durch den
Betrag(Abstand L), um den von der Mitte Q des Innenglieds 50 verschoben
wurde, bestimmt werden, und eine Dicke des Aluminiummaterials in Richtung
der senkrechten Bewegung des Kolbens 46 kann so erhalten
werden, daß sie
eine gewünschte Abmessung
aufweist.
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Darüberhinaus
verbleibt die Aluminiumschicht in dem untergehäuseseitigen Zapfenbereich 12,
so daß das
gleiche Material durch den Zylinderblock 4 und das untere
Kurbelgehäuse 6 aufgearbeitet
werden kann, wenn der untergehäuseseitige
Zapfenbereich 12 bearbeitet werden soll, und eine Bewegung
eines Werkzeugs, die durch die Bearbeitung des verschiedenen Materials
des Innenglieds 50 verursacht sein könnte, wird vermieden. Sogar
wenn das untere Kurbelgehäuse
mit einem darin eingegossenen Innenglied 50 verwendet wird,
ist es möglich, die
gleiche Fertigungsgenauigkeit des Zapfenbereichs zu erhalten wie
bei einem herkömmlichen
aus Aluminium ausgebildeten unteren Kurbelgehäuse.
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Weiterhin
ist das Grundmaterial des unteren Kurbelgehäuses 6 ein Aluminiummaterial,
und das Innenglied 50 ist ein Whisker, der durch vorformen
eines Keramikdrahts erhalten wird. Weiterhin ist das Innenglied 50 mit
dem Grundmaterial, das das Aluminiummaterial sein soll, imprägniert.
Folglich ist es durch das Gießen
des Innenglieds 50 möglich,
den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Aluminiummaterials zu
erniedrigen, um das Spiel des Kurbelzapfenbereichs in einem Hochtemperaturbereich zu
vermindern, wobei Vibrationen und Geräschentwicklung verringert werden.
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4 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind Bereiche, die dieselbe Funktion
wie beim ersten Ausführungsbeispiel
erfüllen,
mit denselben Bezugszeichen versehen und eine Beschreibung erfolgt
im weiteren.
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist folgende Merkmale auf: Ein Lagerdeckel 62 weist
einen halbkreisförmigen deckelseitigen
Zapfenbereich 64 und ein darin eingegossenes Innenglied 66 auf.
In diesem Fall ist auf dieselbe Weise wie im ersten Asuführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ein Radius R2 der Krümmung, eines innengliedseitigen
Zapfenbereichs des Innenglieds 66 größer ausgebildet als ein Radius
R1 der Krümmung,
des deckelseitigen Zapfenbereichs 64 des Lagerdeckels 62,
d.h. eine Dicke T zwischen einer inneren Außenoberfläche 64F des deckelseitigen Zapfenbereichs 64 und
einer inneren Außenoberfäche 70F des
innengliedseitigen Zapfenbereichs 70 wird berücksichtigt,
um R2 = R1 + T + L auf eine solche Weise festzulegen, daß ein Spiel
F in einer querlaufenden Richtung zwischen dem deckelseitigen Zapfenbereich 64 und
dem innengliedseitigen Zapfenbereich 60 größer ausgebildet
ist, als ein Spiel (nicht gezeigt) zwischen Innengliedbolzenlöchern 68-1 und 68-2 des
Innenglieds 66 und einem jeweiligen ausgegossenen Stift
einer Gußform.
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Gemäß dem Aufbau
des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung können auch
in dem Fall, daß der
Lagerdeckel gemäß dem Lagerdeckel 62 ausgebildet
ist, die gleichen Funktionen und Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
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5 zeigt
den besonderen Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Das
dritte Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die folgenden Merkmale auf: Ein ausgegossener Stift 82 einer
Gußform
ist so ausgebildet, daß er
eine sich verjüngende
Form aufweist, die sich um einen Winkel θ von einem Eckbereich 84A eines
Absatzbereichs 84 her verjüngt. In diesem Fall ist der
Eckbereich 84A des Absatzbereichs 84 in Kontakt
stehend mit einem Lochendbereich 88A eines Innengliedbolzenlochs 88 eines
Innenglieds 86 bereitgestellt, wodurch das Innenglied 86 fixiert
und gehalten wird, damit es sich nicht bewegt.
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Gemäß dem Aufbau
des dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist das Innenglied 86 nicht
in einer querlaufenden Richtung verschoben, da der Lochendbereich 88A des
Innengliedbolzenlochs 88 in dieser Position durch den Eckbereich 84A des
Absatzbereichs 84 des ausgegossenen Stifts 82 fixiert
ist. Demgemäß kann mit
einem einfachen Aufbau verhindert werden, daß das Innenglied 86 bezüglich eines
untergehäuseseitigen
Zapfenbereichs 12 eines unteren Kurbelgehäuses 6 freigelegt
ist, und eine Aluminiumschicht verbleibt in dem untergehäuseseitigen
Zapfenbereich 12. Folglich kann eine hervorragende Gußeigenschaft
erhalten und Gußfehler
können
vermindert werden.
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Wie
aus der obigen genauen Beschreibung hervorgeht weist gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ein Innenglied einen innengliedseitigen Zapfenbereich
und Innengliedbolzenlöcher
auf beiden Seiten des innengliedseitigen Zapfenbereichs auf, und
es ist durch die den Absatzbereich beinhaltenden ausgegossenen Stifte
in einem Trennungszustand bezüglich
der Oberfläche
der Gußform
in der senkrechten Richtung der Gußform bereitgestellt. Der Krümmungsradius
des innengliedseitigen Zapfenbereichs ist auf solche Weise größer als
der Krümmungsradius
des deckelseitigen Zapfenbereichs ausgebildet, daß das Spiel
zwischen dem deckelseitigen Zapfenbereich und dem innengliedseitigen
Zapfenbereich größer ist
als das Spiel zwischen dem Innengliedbolzenloch und dem ausgegossenen
Stift. Weiterhin ist ein Trichter auf der Seitenoberfläche der
Gußform
bereitgestellt, um das Grundmaterial entlang des Verbindungsbereichs
des Lagerdeckels einzuspritzen. Folglich is der Krümmungsradius
des innengliedseitigen Zapfenbereichs auf solche Weise größer ausgebildet
als der Krümmungsradius
des deckelseitigen Zapfenbereichs des Lagerdeckels, daß das Spiel
zwischen dem deckelseitigen Zapfenbereich und dem innengliedseitigen Zapfenbereich
größer ist
als das Spiel zwischen dem Innengliedbolzenloch des Innenglieds
und dem ausgegossenen Stift der Gußform. Demgemäß kann die Toleranz
bezüglich
der Verschiebung in querlaufender Richtung des Innenglieds entlang
des Verbindungsbereichs des Lagerdeckels zusätzlich zu der Dicke des Aluminiumglieds
in der senkrechten Richtung des Kolbens, welche die für den innengliedseitigen
Zapfenbereich wichtigste ist, vergrößert werden. Folglich kann
verhindert werden, daß das
Innenglied bezüglich
des deckelseitigen Zapfenbereichs freigelegt wird und der deckelseitige
Zapfenbereich kann gleichförmig
in eine Aluminiumoxidmischung umgewandelt werden, so daß ein Gußfehler
vermieden werden kann.