JP5281345B2 - クローズドデッキタイプのシリンダブロック - Google Patents
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Description
一方、インサート部材の内部に補強リブを設けた場合には、鋳造後に充填物を取り出す等の工程は要しない。しかしながら、ウォータジャケットのように比較的大きな空洞部を確保して鋳造圧力が50〜80MPaとなる高圧ダイカスト鋳造を行う場合には、補強リブの設けられていない部分が変形してしまうおそれがあった。なお、このような変形を防止するために、補強リブを複数設けることも考えられる。しかしながら、補強リブを複数設けると、ウォータジャケット内における冷却水の流れが乱されること等により冷却性能が低下して十分な冷却効果を得ることができなくなるという問題があった。
さらに、連結部材は、ウォータジャケットを流れる冷却水をウォータジャケット上部へと導く水流制御部材を含み構成されている。したがって、このシリンダブロックでは、水流抑制部材でウォータジャケットを流れる冷却水を意図的にウォータジャケット上部へと導くことにより、積極的に冷却される必要のあるシリンダボアの上部を効果的に冷却することができる。
まず、本発明に係るシリンダブロックの第一実施形態について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、第一実施形態に係るシリンダブロックの概略構成を示す上面図である。図2は、図1のII−II線における断面図である。
クランクボルト穴17は、ブロック外壁13の下部に設けられている。そして、図示しないクランクキャップとシリンダブロック10のジャーナル部19とでクランクシャフトを挟んだ状態で、クランクボルト穴17にクランクボルトを締め付けることにより、クランクキャップとシリンダブロック10とが締結されるようになっている。
冷却用中空材30は、図3に示すように、各シリンダ12側に配されて内筒を形成する内筒部30aと、内筒部30aを外側から覆うように外筒を形成する外筒部30bと、内筒部30aの内壁面と外筒部30bの内壁面とを連結する複数の連結部材45(図2参照)とを備えている。
各内筒金属板31,32は、シリンダ軸方向両端(上下端)を外側(外筒部30b側)に折り曲げて形成された折り曲げ部31a,31b,32a,32bを備えている。
折り曲げ部31a,32aは、ウォータジャケット突起40に対応する位置に、シリンダ軸方向へ貫通形成された貫通穴41を備えている。これにより、各金属板31〜34を組み合わせたとき、ウォータジャケット突起40の下側開口部が貫通穴41に連通するようになっている。なお、貫通穴41の代わりに、切り欠きを設けてもよい。
各外筒金属板33,34は、シリンダ軸方向両端(上下端)を内側(内筒部30a側)に折り曲げて形成された折り曲げ部33a,33b,34a,34bを備えている。
折り曲げ部33a,34aは、複数のウォータジャケット突起40を備えている。各ウォータジャケット突起40は、円筒形状をなしており、所定間隔をおいて複数設けられている。このウォータジャケット突起40の内側は、図2に示すように、水路開口部16aとなっている。そして、ウォータジャケット突起40の上部は、アッパーデッキ面10aに開口しており、ウォータジャケット突起40の下部は、冷却用中空材30の内部に連通している。こうした構成により、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水を、シリンダヘッドに設けられたウォータジャケットへと導くことができる。
各突起42a〜44a、42b〜43bは、エンボス加工により形成されている。そして、突起42a〜44aは、内筒金属板31,32に分散して設けられており、突起42b〜44bは、外筒金属板33,34に分散して設けられている。より詳細には、本実施形態において、突起42aと突起42bとは対応した位置に設けられ、突起43aと突起43bとは対応した位置に設けられ、突起44aと突起44bとは対応した位置に設けられている。
また、突起42aと突起42bとは略対称(同一)形状をなし、突起43aと突起43bとは略対称(同一)形状をなし、突起44aと突起44bとは略対称(同一)形状をなしている。
そして、突起42aと突起42bとは先端部同士を突き当てるように当接し、突起43aと突起43bとは先端部同士を突き当てるように当接し、突起44aと突起44bとは先端部同士を突き当てるように当接している(図2参照)。こうした構成により、冷却用中空材30の内部には、内筒部30aと外筒部30bとを連結した複数の連結部材45が形成されている。そして、これらの連結部材45により、冷却用中空材30の機械的強度が高められている。
例えば、図7に示すように、長丸形突起52を、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流れ方向に沿って設けることにより、連結部材45を形成するとともに、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流量を制限する機能を発揮させることもできる。
このシリンダブロック10では、シリンダブロック10のアッパーデッキ面10aにシリンダヘッドの下面を当接させて、ヘッドボルト穴15にヘッドボルトを締め付けることにより、シリンダブロック10とシリンダヘッドが締結される。
また、ウォータジャケット16は、ヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長と同程度の長さとなるように下方へ延設されている。ここで、ウォータジャケット16をヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長より浅く形成した場合には、浅く形成した分だけヘッドボルト締付時の締付力がシリンダボア11側へ伝わりやすくなり、シリンダボア11の変形が生じやすくなる。他方、ウォータジャケット16をヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長より深く形成した場合には、深く形成した分だけウォータジャケット16の下部を流れる冷却水が増加して、冷却効率が悪化する。これに対して、本実施形態に係るウォータジャケット16は、ヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長と同程度に深く形成されている。これにより、シリンダボア11の変形と冷却効率の悪化との双方を効果的に防止することができる。
このシリンダブロック10では、エンジン運転時に、導入口46からウォータジャケット16内に冷却水が導入される。そして、ウォータジャケット16内に導入された冷却水は、各シリンダ12を順に冷却しながら、シリンダ径方向へと流れていく。なお、冷却水は、ウォータジャケット16の上部に複数設けられたウォータジャケット突起40から、シリンダヘッド側に設けられたウォータジャケットへと流れていく。
次に、本発明に係るシリンダブロックの第二実施形態について、図9を参照しながら説明する。図9は、第二実施形態に係るシリンダブロックに備わる冷却用中空材を示す正面図である。
本実施形態に係るシリンダブロックでは、連結部材45を形成する各突起の位置及び形状が、上記実施形態のものと相違する。すなわち、本実施形態では、図9に示すように、第一実施形態の長丸形突起44a,44bを上方に延長して誘導流線形突起43a,43bと一体化することにより、双方の機能を有する結合突起60が形成されている。
次に、本発明に係るシリンダブロックの第三実施形態について、図10を参照しながら説明する。図10は、第三実施形態に係るシリンダブロックに備わる冷却用中空材を示す正面図である。
本実施形態に係るシリンダブロックでは、上記第一実施形態の構成に、連結部材45を形成する突起がさらに追加されている点で、上記実施形態のものと相違する。すなわち、本実施形態では、図10に示すように、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)であって、隣り合うシリンダボア11間にも、誘導流線形突起43a、43b及び長丸形突起44a,44bが設けられている。
次に、本発明に係るシリンダブロックの第四実施形態について、図11を参照しながら説明する。図11は、第四実施形態に係るシリンダブロックに備わる冷却用中空材を示す正面図である。
本実施形態に係るシリンダブロックでは、上記第一実施形態の構成に、連結部材45を形成する突起がさらに追加されている点で、上記実施形態のものと相違する。すなわち、本実施形態では、図11に示すように、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)であって、隣り合うシリンダボア11間にも、円形突起42a,42bが設けられている。
11 シリンダボア
12 シリンダ
13 ブロック外壁
14 ブリッジ
15 ヘッドボルト穴
16 ウォータジャケット
30 冷却用中空材
30a 内筒部
30b 外筒部
42 円形突起
43 誘導流線形突起
44 長丸形突起
45 連結部材
Claims (4)
- 内部をピストンが摺動する複数のシリンダと、前記シリンダを冷却する冷却水を流通するウォータジャケットとを備えるクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、
前記ウォータジャケットよりシリンダ径方向外側に形成され、シリンダヘッドとの締結に用いられるヘッドボルト穴と、
内筒部と外筒部とを備え、前記シリンダの周囲に配置され、前記ピストンのストローク長又は前記ヘッドボルト穴の長さに対応して下方まで延設されたウォータジャケットを形成する中空部材とを有し、
前記中空部材には、前記内筒部の内壁面と前記外筒部の内壁面とを連結する複数の連結部材が分散して設けられ、
前記連結部材には、前記ウォータジャケットを流れる冷却水を前記ウォータジャケット上部へと導く流線形の水流制御部材と、略円形の断面形状をなす円形突起とが含まれ、
前記円形突起は、前記シリンダのボアごとに正面側及び背面側であって平面視で四角形の各頂点に対応する位置に配置され、
前記水流制御部材は、前記シリンダのボアごとに前記平面視で前記円形突起を結んで形成される四角形の対角線の交点付近に配置され、
前記連結部材には、前記中空部材の下部に、前記水流制御部材の真下に配置され、前記ウォータジャケット下部を流れる冷却水の流れを抑制するようにウォータジャケット下部より前記水流制御部材に向かって延びる水流抑制部材が含まれていることを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。 - 請求項1に記載するクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、
前記連結部材のうち、前記円形突起は、前記ヘッドボルト穴中心と前記シリンダのボア
中心とを結ぶ直線上を避けた位置に配置されている
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。 - 請求項1又は請求項2に記載するクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、
前記連結部材は、前記内筒部又は前記外筒部の少なくとも一方に、前記中空部材内側に突出して設けられた突起により形成されている
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。 - 請求項3に記載するクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、
前記連結部材は、前記内筒部及び前記外筒部の両方に、前記中空部材内側に突出して設けられた突起の先端部同士を突き合わせることにより形成され、
前記内筒部に設けられた突起と前記外筒部に設けられた突起とが対称形状である
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。
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