JP2001289115A

JP2001289115A - 水冷エンジンのシリンダライナ

Info

Publication number: JP2001289115A
Application number: JP2000101660A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sugawara; 光一菅原; Masaru Hayashida; 大林田; Hirobumi Sekino; 博文関野; Tadao Yamato; 忠夫大和
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの仕様に適合させて冷却性能を簡便
に改変できるシリンダライナを提供する。【解決手段】シリンダブロック（１０）内に固設した
水冷エンジンのシリンダライナ（１）を、ライナ外筒
（１Ａ）とそのライナ外筒（１Ａ）に内嵌したライナ内
筒（１Ｂ）との二重構造とし、上記ライナ外筒（１Ａ）
を直接シリンダジャケット（４）に臨ませ、上記ライナ
外筒（１Ａ）と上記ライナ内筒（１Ｂ）との間に冷却性
能を加減するための冷却加減空間（２）を設け、この冷
却加減空間（２）を上記ライナ外筒（１Ａ）を介して上
記シリンダジャケット（４）に臨ませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水冷エンジンのシリ
ンダライナに関し、エンジンが必要とする冷却性能に適
合させて簡便に改変できるシリンダライナの構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】水冷エンジンのシリンダライナとして
は、従来より例えば図２に示すものが知られている。こ
こで図２は従来例に係るシリンダライナの組み付け構造
を示す縦断面図である。このシリンダライナ（１）は、
湿式ライナと称するもので、水冷エンジンのシリンダブ
ロック（１０）内に固設され、そのライナ外壁を直接ウ
ォータジャケット（４）に臨ませて構成されている。な
お、乾式ライナでは、薄肉のシリンダライナをシリンダ
壁に内嵌し、当該シリンダ壁の外周から間接的に当該シ
リンダライナを冷却するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、エンジンの熱
効率と出力との間には二律背反する関係があり、下記の
ように、エンジンの「冷却性能」の大小が大きく影響す
る。即ち、シリンダライナの冷却が弱いとその分だけエ
ンジンの出力向上につながる反面、シリンダ内の残留ガ
スの温度が上昇して吸気量を減少させ、冷却不足により
ピストンや吸排気弁の加熱損傷等を生じさせる。他方、
シリンダライナを強力に冷却すると、熱損失が増えて熱
エネルギーの変換効率が低下する反面、シリンダ内の残
留ガスの温度が低下して吸気量が増加しピストンや吸排
気弁の加熱損傷等を回避できる。

【０００４】しかしながら、前記従来の湿式ライナや乾
式ライナを採用した場合、いずれもシリンダライナの構
造が一定していることから、上記の二律背反する冷却性
能をエンジンの仕様に適合させて改変することは容易で
なかった。本発明はこのような事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、エンジンの仕様に適合させて冷
却性能を簡便に改変できるシリンダライナを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成される。即ち、請求項１
に記載の発明は、シリンダブロック（１０）内に固設し
た水冷エンジンのシリンダライナにおいて、上記シリン
ダライナ（１）を、ライナ外筒（１Ａ）とそのライナ外
筒（１Ａ）に内嵌したライナ内筒（１Ｂ）との二重構造
とし、上記ライナ外筒（１Ａ）を直接シリンダジャケッ
ト（４）に臨ませ、上記ライナ外筒（１Ａ）とライナ内
筒（１Ｂ）との間に冷却性能を加減するための冷却加減
空間（２）を設け、この冷却加減空間（２）を上記ライ
ナ外筒（１Ａ）を介して上記シリンダジャケット（４）
に臨ませたことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
した水冷エンジンのシリンダライナにおいて、上記冷却
加減空間（２）を上記ライナ外筒（１Ａ）にあけた連通
孔（３）を介して上記シリンダジャケット（４）に連通
し、上記ライナ内筒（１Ｂ）を鋳鉄よりも熱伝導率の高
い材料により構成したことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
した水冷エンジンのシリンダライナにおいて、上記冷却
加減空間（２）を空気層により構成し、上記ライナ内筒
（１Ｂ）を鋳鉄よりも熱伝導率の低い材料により構成し
たことを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の作用・効果】本発明によれば、以下の作用・効
果を奏する。（イ）請求項１に記載の発明では、シリンダライナ
（１）を、ライナ外筒（１Ａ）とそのライナ外筒（１
Ａ）に内嵌したライナ内筒（１Ｂ）との二重構造とし、
上記ライナ外筒（１Ａ）を直接シリンダジャケット
（４）に臨ませ、上記ライナ外筒（１Ａ）とライナ内筒
（１Ｂ）との間に冷却性能を加減するための冷却加減空
間（２）を設け、この冷却加減空間（２）を上記ライナ
外筒（１Ａ）を介して上記シリンダジャケット（４）に
臨ませたことから、エンジンの仕様に適合させて当該シ
リンダライナの冷却性能を簡便に改変することができ
る。

【０００９】即ち、二重構造としたシリンダライナ
（１）のライナ内筒（１Ｂ）を予め熱伝導率の異なる材
料で造り分けておき、上記ライナ外筒（１Ａ）とライナ
内筒（１Ｂ）との間に設けた冷却加減空間（２）を上記
シリンダジャケット（４）に連通するか否かにより、シ
リンダライナを介して冷却できる範囲が格段に広がる。
従って、エンジンが必要とする冷却性能に適合させて、
予め造り分けてある上記ライナ内筒（１Ｂ）と上記冷却
加減空間（２）をシリンダジャケット（４）に連通する
か否かにより適宜選択すればよい。これにより、エンジ
ンの仕様に適合させて当該シリンダライナの冷却性能を
簡便に改変することができる。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載した水冷エンジンのシリンダライナにおいて、上記冷
却加減空間（２）を上記ライナ外筒（１Ａ）にあけた連
通孔（３）を介して上記シリンダジャケット（４）に連
通したことから、上記冷却加減空間（２）は実質的にシ
リンダジャケット（４）の一部分として機能する。ま
た、上記ライナ内筒（１Ｂ）を鋳鉄よりも熱伝導率の高
い材料により構成しことから、このシリンダライナ
（１）は冷却性を高める場合に効果的である。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載した水冷エンジンのシリンダライナにおいて、上記冷
却加減空間（２）を空気層により構成したことから、上
記冷却加減空間（２）は実質的に断熱空間として機能す
る。また、上記ライナ内筒（１Ｂ）を鋳鉄よりも熱伝導
率の低い材料により構成したことから、このシリンダラ
イナ（１）は断熱性を高める場合に効果的である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る
シリンダライナの組付構造を示す縦断面図である。ここ
で図１中の符号１はシリンダライナ、４はシリンダジャ
ケット、５はピストン、６はコンロッド、７は動弁カム
軸、８はタペット、１０はシリンダブロック、１１はヘ
ッドブロック、１２はガスケット、１３は吸排気弁、１
４はロッカアーム、１５はプッシュロッド、１６は点火
プラグをそれぞれ示す。

【００１３】上記シリンダライナ１は、図１に示すよう
に、横型水冷エンジンのシリンダブロック（１０）内に
固設され、ライナ外筒（１Ａ）とそのライナ外筒（１
Ａ）に内嵌したライナ内筒（１Ｂ）との二重構造で構成
されている。そして上記ライナ外筒（１Ａ）は直接シリ
ンダジャケット（４）に臨ませて設けられ、上記ライナ
外筒（１Ａ）とライナ内筒（１Ｂ）との間には、冷却性
能を加減するための冷却加減空間（２）が当該ライナ内
筒（１Ｂ）を取り巻くように二つに分離して設けられて
いる。この冷却加減空間（２）は、上記ライナ外筒（１
Ａ）を介して上記シリンダジャケット（４）に臨ませて
ある。

【００１４】上記構成は、ライナ内筒（１Ｂ）を予め熱
伝導率の異なる材料で造り分けることにより、また、上
記ライナ外筒（１Ａ）とライナ内筒（１Ｂ）との間に設
けた冷却加減空間（２）を上記シリンダジャケット
（４）に連通するか否かにより、当該シリンダライナ
（１）を介して冷却できる範囲を格段に広げることを意
図したものである。これにより、エンジンの仕様に適合
させて当該シリンダライナの冷却性能を簡便に改変する
ことができる。

【００１５】例えば、冷却性を高める場合には、上記ラ
イナ外筒（１Ａ）をねづみ鋳鉄（熱伝導率４４．０〜５
８．６）で構成し、上記冷却加減空間（２）を上記ライ
ナ外筒（１Ａ）にあけた複数の連通孔（３）を介して上
記シリンダジャケット（４）に連通するとともに、上記
ライナ内筒（１Ｂ）を上記鋳鉄よりも熱伝導率の高いア
ルミ鋳物合金（熱伝導率１５１）により構成する。これ
により、上記冷却加減空間（２）は実質的にシリンダジ
ャケット（４）の一部分として機能し、熱伝導率の高い
上記ライナ内筒（１Ｂ）は直接冷却水に接触することか
ら、格段に冷却性が高まる。

【００１６】逆に、断熱性を高める場合には、上記冷却
加減空間（２）を空気層として構成するとともに、上記
ライナ内筒（１Ｂ）を上記鋳鉄よりも熱伝導率の低いス
テンレス鋼（ＳＵＳ３０４：熱伝導率１５．０）により
構成する。これにより、上記冷却加減空間（２）は実質
的に断熱空間として機能し、熱伝導率の低い上記ライナ
内筒（１Ｂ）は、断熱空間及びライナ外筒（１Ａ）を介
してシリンダジャケット（４）に臨むことから、格段に
断熱性が高まる。

【００１７】なお、シリンダライナ（１）の固定は、上
記ライナ外筒（１Ａ）にライナ内筒（１Ｂ）を内嵌固定
し、そのライナ外筒（１Ａ）をシリンダブロック（１
０）のライナ組付孔（９）内に気密状に挿入して当該ラ
イナ外筒（１Ａ）のヘッド側鍔部（１ａ）をガスケット
（１２）を介してシリンダヘッド（１１）で押圧接当し
て組み付ける。

【００１８】この発明は上記実施形態に限定されるもの
ではなく、水冷縦型エンジンにも適用できる。そして本
発明の要旨を変更しない範囲内において、上記ライナ外
筒（１Ａ）やライナ内筒（１Ｂ）の材質及び具体的な形
状等についても、種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るシリンダライナの組付
構造を示す縦断面図である。

【図２】従来例に係るシリンダライナの組付構造を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１…シリンダライナ、１Ａ…ライナ外筒、１Ｂ…ライナ
内筒、２…冷却加減空間、３…連通孔、４…シリンダジ
ャケット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関野博文兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ基盤技術研究所内 (72)発明者大和忠夫兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ基盤技術研究所内Ｆターム(参考） 3G024 AA06 AA30 AA36 AA37 CA05 DA01 FA03 GA10 GA31 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダブロック（１０）内に固設した
水冷エンジンのシリンダライナにおいて、上記シリンダライナ（１）を、ライナ外筒（１Ａ）とそ
のライナ外筒（１Ａ）に内嵌したライナ内筒（１Ｂ）と
の二重構造とし、上記ライナ外筒（１Ａ）を直接シリンダジャケット
（４）に臨ませ、上記ライナ外筒（１Ａ）と上記ライナ
内筒（１Ｂ）との間に冷却性能を加減するための冷却加
減空間（２）を設け、この冷却加減空間（２）を上記ラ
イナ外筒（１Ａ）を介して上記シリンダジャケット
（４）に臨ませた、ことを特徴とする水冷エンジンのシ
リンダライナ。
【請求項２】請求項１に記載した水冷エンジンのシリ
ンダライナにおいて、上記冷却加減空間（２）を上記ラ
イナ外筒（１Ａ）にあけた連通孔（３）を介して上記シ
リンダジャケット（４）に連通し、上記ライナ内筒（１
Ｂ）を鋳鉄よりも熱伝導率の高い材料により構成した、
ことを特徴とする水冷エンジンのシリンダライナ。
【請求項３】請求項１に記載した水冷エンジンのシリ
ンダライナにおいて、上記冷却加減空間（２）を空気層
により構成し、上記ライナ内筒（１Ｂ）を鋳鉄よりも熱
伝導率の低い材料により構成した、ことを特徴とする水
冷エンジンのシリンダライナ。