JP6718222B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本願発明は内燃機関に関するものであり、シリンダブロックの冷却手段に特徴を有している。 The present invention relates to an internal combustion engine, and is characterized by a cylinder block cooling means.
内燃機関を構成するシリンダブロックには、シリンダボアの群を囲うウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケットに冷却水を通しているが、ボア間部の冷却が不十分になるという問題があった。そこで、例えば特許文献1に開示されているように、ボア間部に、入り口をウォータジャケットの内壁面に開口させて出口を上面に開口させた冷却水通路を設けて、この冷却水通路からシリンダヘッドに向けて冷却水を流すことが行われている。
A water jacket that surrounds a group of cylinder bores is formed in a cylinder block that constitutes an internal combustion engine, and cooling water is passed through this water jacket, but there is a problem that the cooling between the bores becomes insufficient. Therefore, for example, as disclosed in
ボア間部を的確に冷却するには、冷却水通路に必要な量の冷却水を通す必要があるが、冷却水通路はウォータジャケットの壁面に横穴の状態で空いているため、冷却水が冷却水通路の入り口を素通りする現象が生じて、冷却水通路に必要な量の冷却水を通し難いという問題があった。 It is necessary to pass the required amount of cooling water through the cooling water passage to properly cool the space between the bores.However, since the cooling water passage is open in the state of a horizontal hole in the wall of the water jacket, the cooling water is cooled. There is a problem that it is difficult to pass a required amount of cooling water through the cooling water passage because a phenomenon of passing through the entrance of the water passage occurs.
本願発明は、この問題を解消せんとするものである。 The present invention is intended to solve this problem.
本願発明は、
「シリンダブロックに、クランク軸線方向に並んだシリンダボアの群と、前記シリンダボアの群を囲うウォータジャケットとを形成しており、前記シリンダブロックのうち隣り合ったシリンダボアの間のボア間部に、入り口が前記ウォータジャケットに開口して出口がシリンダブロックの上面に開口した冷却水通路を設けており、
更に、前記ウォータジャケットに、当該ウォータジャケットの内周面に重なるようにウォータジャケットスペーサが配置されている」
という基本構成になっている。
The present invention is
``In the cylinder block, a group of cylinder bores arranged in the crank axis direction and a water jacket that surrounds the group of cylinder bores are formed, and an inlet is provided in a bore portion between adjacent cylinder bores of the cylinder block. A cooling water passage is provided, which has an opening in the water jacket and an outlet opening in the upper surface of the cylinder block .
Further, a water jacket spacer is arranged on the water jacket so as to overlap the inner peripheral surface of the water jacket.
It has a basic configuration.
そして、上記基本構成において、
「前記ウォータジャケットスペーサには、前記ウォータジャケットのうち前記ボア間部の部位に重なる凹入部が形成されており、前記凹入部に、前記冷却水通路の入り口に連通する連通穴が形成されて、前記凹入部のうち前記連通穴よりも下流側の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水をせき止めて前記連通穴に導くストッパー片が外向きに突設されており、
かつ、前記凹入部の外側面のうち前記ストッパー片よりも下方の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水を前記ストッパー片に導く傾斜状のメインガイドリブと、前記メインガイドリブの下方に位置した傾斜状の補助ガイドリブとが、前記補助ガイドリブの傾斜を前記メインガイドリブの傾斜よりも緩くした状態で外向きに突設されている」
という構成が付加されている。
And in the above basic configuration,
"In the water jacket spacer, a recessed portion that overlaps a portion of the water jacket between the bores is formed, and in the recessed portion, a communication hole that communicates with an inlet of the cooling water passage is formed, A stopper piece, which projects the cooling water flowing in the circumferential direction of the water jacket and guides it to the communication hole, is provided at an area downstream of the communication hole in the recessed portion so as to project outward.
Also, an inclined main guide rib that guides the cooling water flowing in the circumferential direction through the water jacket to the stopper piece on a portion of the outer side surface of the recessed portion that is below the stopper piece, and below the main guide rib. And the inclined auxiliary guide ribs located at the position where the auxiliary guide ribs are inclined outwardly with the inclination of the auxiliary guide ribs being less than that of the main guide ribs. "
Is added.
本願発明では、ウォータジャケットを流れる冷却水が冷却水通路に流入することをウォータジャケットスペーサのストッパー片及びガイドリブによって促進できるため、冷却水通路に、ボア間部を的確に冷却できる量の冷却水を通すことができる。そして、ウォータジャケットスペーサはシリンダブロックとは別体であるため、既存のシリンダブロックにも適用できて汎用性に優れている。 In the present invention, since the stopper pieces and the guide ribs of the water jacket spacer can promote that the cooling water flowing through the water jacket flows into the cooling water passage, the cooling water passage is provided with an amount of cooling water that can accurately cool the space between the bores. Can be threaded. Since the water jacket spacer is separate from the cylinder block, it can be applied to existing cylinder blocks and has excellent versatility.
そして、ウォータジャケットスペーサを冷却水のガイド部材に兼用するものであり、新たに専用部材を作成する必要はないため、製造コストと取り付けの手間とを軽減できる利点がある。また、冷却水通路に冷却水が過不足なく流れるように制御することを、ウォータジャケットスペーサにストッパー片とメインガイドリブと補助ガイドリブとを設けることで、簡単に実現できる。 Since the water jacket spacer is also used as the guide member for the cooling water and it is not necessary to newly prepare a dedicated member, there is an advantage that the manufacturing cost and the labor for mounting can be reduced. Further, controlling the cooling water to flow through the cooling water passage without excess or deficiency can be easily realized by providing the water jacket spacer with the stopper piece, the main guide rib, and the auxiliary guide rib .
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、クランク軸線方向から見た状態を正面視として、クランク軸線方向を前後方向としている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the state viewed from the crank axis direction is a front view, and the crank axis direction is the front-back direction.
(1).概略
まず、概略(基本構成)を説明する。図1(A)に示すように、本実施形態の内燃機関は4気筒であり、そこで、シリンダブロック1には、クランク軸線2の方向に並んだ第1〜第4の4つのシリンダボア3〜6が形成されている。シリンダブロックのうちシリンダボア3〜6の群の外側には、閉じたループ形状のウォータジャケット7が形成されている。
(1). Outline First, the outline (basic configuration) will be described. As shown in FIG. 1(A), the internal combustion engine of the present embodiment has four cylinders, and therefore, in the
ウォータジャケット7は、隣り合ったシリンダボアの間の部分であるボア間部8の個所では、クランク軸線2(正確にはシリンダボア群の中心線)に近づく凹入部7aになっている。従って、ボア間部8は、クランク軸線2を挟んだ2つの凹入部7aで挟まれた部分になる。そして、各ボア間部8には、クランク軸線2を挟んだ両側に、一対ずつの冷却水通路9が形成されている。
The
冷却水通路9は、図4(B)に示すように、ウォータジャケット7の凹入部7aに開口した傾斜姿勢の第1ドリル穴9aと、シリンダブロック1の上面に向けて開口した第2ドリル穴9bから成っており、第1ドリル穴9aの端が入り口10となって、第2ドリル穴9bの上端が出口11になっている。シリンダブロック1には、ガスケット1aを介してシリンダヘッド12が重なっているが、ガスケット11及びシリンダヘッド12に、第2ドリル穴9bと連通した吸い上げ通路13が空いている。
As shown in FIG. 4(B), the cooling
ウォータジャケット7には、合成樹脂製のウォータジャケットスペーサ15が、上からの嵌め込みによって装着されている。ウォータジャケットスペーサ15は、クランク軸線2を挟んで排気側に位置したものと吸気側に位置したものとが一対で1セットになっており、図では、排気側に配置したものを表示して、これを単にウォータジャケットスペーサ15と称している。
A
排気側のウォータジャケットスペーサ15と吸気側のウォータジャケットスペーサ15とは、その端部を互いに当接させて係合させた状態で、ウォータジャケット7に装着されている。従って、左右2つのウォータジャケットスペーサ15によって、閉ループの形態が構成される。
The exhaust-side
ウォータジャケットスペーサ15は、ウォータジャケット7の内周面に重なるようになっており、基本的にはウォータジャケット7と相似形である。従って、、シリンダボア3〜6に対応した第1〜第4の円弧状湾曲部16〜19と、ウォータジャケット7の3つの凹入部7aに対応した第1〜第3の凹入部20〜22とを有している。円弧状湾曲部16〜19の上端は、ウォータジャケット7の上端よりも少し低い高さになっている。
The
(2).ウォータジャケット7の詳細
図1,3のとおり、第2〜第4の円弧状湾曲部17〜19には、周方向に3つずつの角形窓穴23を開口させて、各角形窓穴23にシート状の保温材24を装着している。保温材24は、吸水すると膨れてウォータジャケット7の内面に密着する。各角形窓穴23の個所には、ウォータジャケット7の外周面に当接するばね片25を設けている。ウォータジャケットスペーサ15は、ばね片25の押圧作用により、ウォータジャケット7の内周面に重なった状態に保持されている。図3では、ばね片25の先端がウォータジャケット7の外側に位置しているが、これは変形前の状態を表示しているためである。
(2). Details of
なお、第2〜第4の円弧状湾曲部17〜19には、周方向の略中間部に位置した上向き切り欠き26と下向き切り欠き27とを形成しており、保温材25の保持板は、切り欠き26,27の個所でウォータジャケットスペーサ15にかしめ固定されている。ばね片25も保持板に形成されている。
It should be noted that the second to fourth arc-shaped
図3から明瞭に理解できるように、ウォータジャケット7の第1円弧状湾曲部16には、ウォータジャケット7の外周面に当接する仕切り壁28を上端から下端まで延びるように形成している。ウォータポンプで圧送された冷却水は、シリンダブロック1に設けた流入通路29(図1(B)の一点鎖線参照)から第1円弧状湾曲部16に向けて吐出されるが、仕切り壁28の存在により、冷却水は第2円弧状湾曲部17の側に向けて流れていく。
As can be clearly understood from FIG. 3, the first arcuate
そして、冷却水は、ウォータジャケット7を略1周してから、図示しない穴を介してシリンダヘッドの冷却水路に送られる。なお、吸気側のウォータジャケットスペーサには、仕切り壁28は存在していない。
Then, the cooling water goes around the
図3から容易に理解できるように、ウォータジャケットスペーサ15の各凹入部20〜22には、ウォータジャケット7の凹入部7aに密接又は近接したガイド頭部31を上向きに突設しており、ガイド頭部31に、その上端からウォータジャケット7の外周方向に張り出した天板32と、ガイド頭部31と天板32とに繋がった外向きのサイドストッパー片33とが、一体に設けられている。サイドストッパー片33が請求項に記載したストッパー片である。
As can be easily understood from FIG. 3, each
ガイド頭部31には、冷却水通路9の入り口10に通水するための連通穴34が空けられている。また、サイドストッパー片33は、連通穴34を挟んで水流の下流側に位置している。このため、冷却水の流れはサイドストッパー片33に止められる。
A
ウォータジャケットスペーサ15の第1円弧状湾曲部17には、第1凹入部20のサイドストッパー片33に連続した第1メインガイドリブ35を設けている。第1メインガイドリブ35は、上流側の始端から下流側の終端に向けて高さが高くなるように傾斜しており、終端が第1凹入部20のサイドストッパー片33に連続している。
The first arcuate
第1メインガイドリブ35の始端の高さは、おおむね第1円弧状湾曲部17の中間高さ位置にあり、また、周方向で見ると、第1円弧状湾曲部17の最も外側に出っ張った部分よりも少し下流側に位置している。また、外向きの高さは、図2に示すように、サイドストッパー片33の外側の流路幅の半分程度の寸法になっている。従って、冷却水は、第1円弧状湾曲部17の個所でも上下に流れうる。
The height of the starting end of the first
図3のとおり、第1メインガイドリブ35の下方には、平面視で第1メインガイドリブ5と重なるような長さの補助ガイドリブ36を突設している。補助ガイドリブ36の終端は第1凹入部20の個所に位置している。また、補助ガイドリブ36も傾斜しているが、傾斜の程度は第1メインガイドリブ35よりも緩くなっている。従って、第1メインガイドリブ35の下方に流れた冷却水は、補助ガイドリブ36により、上向きに流れを変えるように流れ方向が制御される。
As shown in FIG. 3, below the first
図2に示すように、補助ガイドリブ36の始端は、ウォータジャケット7の外周面に当接又は近接する突出高さになっており、終端方向に向けた途中までは高さが徐々に小さくなっている。そして、後ろ側の半分程度は同じ程度の高さになっている。
As shown in FIG. 2, the starting end of the
第2円弧状湾曲部18には、第2凹入部21に向けて延びる第2メインガイドリブ37が形成されており、第2メインガイドリブ37の終端は、第2凹入部21のサイドストッパー片33の下端に連続している。第2メインガイドリブ37は、第2円弧状湾曲部18のうち周方向の後ろ側の部位で、かつ、角形窓穴23の上に位置している。このため、始端から終端に向けて高くなってはいるものの、傾斜姿勢はかなり緩くなっている。
The second arc-shaped
第3凹入部22の個所には、第3メインガイドリブ38が形成されている。第3メインガイドリブ38は、その始端が僅かに第3円弧状湾曲部18にかかっている程度で、大半は第3凹入部22の個所に位置している。但し、第3メインガイドリブ38は下方に長い形態であり、その始端(下端)は、概ね第3凹入部22の上下中間高さに位置している。
A third
(3).まとめ
本実施形態では、連通穴34が空いたガイド頭部31、天板32、サイドストッパー片33、第1〜第3のメインガイドリブ35,37,38がガイド部になっているが、補助ガイドリブ36もガイド部材の一部と見ることができる。
(3). Summary In the present embodiment, the
そして、第1円弧状湾曲部17の個所に流入した冷却水の一部が、第1メインガイドリブ35のガイド作用により、ウォータジャケット7の第1凹入部20の個所に向かうように方向づけられて、第1凹入部20の個所で、主としてサイドストッパー片33のせき止め作用により、冷却水が冷却水通路9の入り口10に向かうようにガイドされる(方向変換させられる。)。これにより、第1シリンダボア2と第2シリンダボア3との間の第1ボア間部8のうちの排気側の部位が、強制的に冷却される。
Then, a part of the cooling water that has flowed into the location of the first arcuate
次に、冷却水の一部は補助ガイドリブ36のガイド作用によって、ウォータジャケット7の第2凹入部21に向かうように整流されて、第2凹入部21に至った冷却水は、第2凹入部21の個所において、サイドストッパー片33のせき止め作用により、冷却水通路9の入り口10に向かうようにガイドされる。これにより、第2シリンダボア3と第3シリンダボア4との間の第2ボア間部8のうちの排気側の部位が、強制的に冷却される。
Next, a part of the cooling water is rectified by the guide action of the
なお、冷却水は、第1メインガイドリブ35の外側においても周方向に流れるため、第2メインガイドリブ37は、第1メインガイドリブ35の外側を流れ冷却水を第2凹入部21に向かわせる役割も果たしている。
Since the cooling water also flows in the circumferential direction even outside the first
補助ガイドリブ36の下方を流れる冷却水は、補助ガイドリブ36のガイド作用により、上向きに方向を変えつつ周方向に流れていき、この冷却水と、第1メインガイドリブ35及び補助ガイドリブ36の外側を流れた冷却水とは、第3凹入部22に至ると、第3メインガイドリブ38によって上向きに向かうように整流されて、この水流は、第3凹入部22の個所において、サイドストッパー片33と天板32とのせき止め作用により、冷却水通路9の入り口10に向かうようにガイドされる。これにより、第3シリンダボア4と第4シリンダボア5との間の第3ボア間部8のうちの排気側の部位が、強制的に冷却される。
The cooling water flowing below the
このようにして、各ボア間部8は、排気側の部分が強制的に冷却される。また、吸気側に回り込んだ冷却水は、吸気側に設けたウォータジャケット7における第1メインガイドリブ35のガイド作用により、一部が各凹入部の上端部に向かう流れに整流され、これが、サイドストッパー片33等のガイド作用によって、吸気側の冷却水通路9に強制的に送られる。これにより、ボア間部8のうち吸気側の冷却も確実化される。
In this way, the portion between the
以上のとおり、本実施形態では、各ボア間部8の各冷却水通路9に冷却水を強制的に通水して、各ボア間部8をしっかりと冷却できる。これにより、シリンダボア3〜5の不均一な変形を防止して、メカロスを低減して燃費を向上できる等の効果が発揮される。そして、ガイド部はウォータジャケットスペーサ15に設けたものであるため、構造が複雑化したり組み付けに手間がかかったりすることはない。
As described above, in this embodiment, the cooling water is forcibly passed through the cooling
上記の実施形態ではウォータジャケット7に保温材を装着したが、保温材が無くてもよことはいうまでもない。また、ガイドリブの形状や数などは、必要に応じて任意に変更できる。
In the above-described embodiment, the heat insulating material is attached to the
本願発明は、実際に内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be actually embodied in an internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.
1 シリンダブロック
2 クランク軸線
3〜6 シリンダボア
7 ウォータジャケット
7a ウォータジャケットの凹入部
8 ボア間部
9 冷却水通路
10 入り口
11 出口
15 ウォータジャケットスペーサ
16〜19 円弧状湾曲部
20〜22 ウォータジャケットスペーサの凹入部
31 ガイド部を構成するガイド頭部
32 ガイド部を構成する天板
33 ガイド部を構成するサイドストッパー片
34 ガイド部を構成する連通穴
35,37,38 ガイド部を構成するメインガイドリブ
36 ガイド部を構成する補助ガイドリブ
1
Claims (1)
更に、前記ウォータジャケットに、当該ウォータジャケットの内周面に重なるようにウォータジャケットスペーサが配置されている構成であって、
前記ウォータジャケットスペーサには、前記ウォータジャケットのうち前記ボア間部の部位に重なる凹入部が形成されており、前記凹入部に、前記冷却水通路の入り口に連通する連通穴が形成されて、前記凹入部のうち前記連通穴よりも下流側の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水をせき止めて前記連通穴に導くストッパー片が外向きに突設されており、
かつ、前記凹入部の外側面のうち前記ストッパー片よりも下方の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水を前記ストッパー片に導く傾斜状のメインガイドリブと、前記メインガイドリブの下方に位置した傾斜状の補助ガイドリブとが、前記補助ガイドリブの傾斜を前記メインガイドリブの傾斜よりも緩くした状態で外向きに突設されている、
内燃機関。 The cylinder block is formed with a group of cylinder bores aligned in the direction of the crank axis and a water jacket surrounding the group of cylinder bores, and the inlet is provided in the bore portion between adjacent cylinder bores of the cylinder block. A cooling water passage is provided with an opening in the water jacket and an outlet opening in the upper surface of the cylinder block.
Further, in the water jacket, a water jacket spacer is arranged so as to overlap the inner peripheral surface of the water jacket,
In the water jacket spacer, a recessed portion that overlaps a portion of the water jacket between the bores is formed, and in the recessed portion, a communication hole that communicates with an inlet of the cooling water passage is formed, and A stopper piece, which projects the cooling water flowing in the circumferential direction of the water jacket and guides it to the communication hole, is provided on the downstream side of the communication hole in the recessed portion so as to project outward.
In addition, an inclined main guide rib that guides the cooling water flowing in the circumferential direction through the water jacket to the stopper piece on a portion of the outer surface of the recessed portion that is below the stopper piece, and below the main guide rib. And an inclined auxiliary guide rib positioned at, the auxiliary guide rib is provided so as to project outward with the inclination of the auxiliary guide rib being less than the inclination of the main guide rib.
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