JP2006291883A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジン前端部に前記ウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、ウォータポンプから給気冷却器等の冷却部への冷却水通路の構造を簡単化して部品点数を低減するとともに冷却装置の組立工数を低減することにより、エンジンの部品コスト及び組立コストを低減可能としたエンジンの冷却装置を提供する。
【解決手段】 エンジン前端部にウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、クランクケースの内部に、前記ウォータポンプの冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びて冷却部に接続される冷却水通路を一体鋳造して形成されたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主としてエンジン直結のウォータポンプを備えたディーゼルエンジンに適用され、エンジン前端部にウォータポンプを装着してなるエンジンの冷却装置に関する。

図５は、クランクケースの下部にメインベアリングの支持部を有する鋳造製のラダーフレームを固着してなるディーゼルエンジンの従来の一例を示す側面図である。
図において、１は鋳造製のクランクケース、２は該クランクケース１の下部に該クランクケース１の全長に亘って設けられた鋳造製のラダーフレームで、該ラダーフレーム２により図示しないメインベアリングを支持している。３は該クランクケース１の前端部に固着された鋳造製のギヤケース、６は該クランクケース１の該後端部に固着されたフライホイール装置を構成する鋳造製のフライホイールハウジングである。５ａ，５ｂは前記クランクケース１の側部にエンジンの軸方向に２個設けられた給気冷却器である。

４は前記給気冷却器５ａ，５ｂへ冷却水を圧送するウォータポンプ、４ａはエンジンのシリンダジャケットあるいはシリンダヘッド（いずれも図示省略）へ冷却水を圧送するジャケット用のウォータポンプである。
０２０は給気冷却器５ａ，５ｂ冷却用の冷却水管で、前記ウォータポンプ４の冷却水出口から、前記ラダーフレーム２の側部に沿ってクランク軸心方向に延び、前記フライホイールハウジング６の側部で上方に立ち上がり、前記給気冷却器５ａの冷却水入口コネクタ１６に接続されている。該冷却水入口コネクタ１６は前記給気冷却器５ａの冷却水入口フランジ１２に接続されている。
前記ウォータポンプ４から吐出された冷却水は、前記冷却水管０２０及び冷却水入口コネクタ１６を通って給気冷却器５ａ内に供給され、エンジンへの給気を冷却する。

また、特許文献１（特開２００４−２７９０１号公報）には、クランクケースの側部にエンジンの軸方向に２個設けられた給気冷却器の内部に、冷却水が通流する冷却水通路を形成したエンジンの冷却装置が開示されている。
特開２００４−２７９０１号公報

図５に示されるエンジンの冷却装置にあっては、ラダーフレーム２の側部に、ウォータポンプ４の冷却水出口から該ラダーフレーム２の側面に沿ってクランク軸心方向に延びる長尺の冷却水管０２０を設けているため、長尺の冷却水管０２０の配管作業が必要となって冷却水配管の組立工数が嵩むとともに、該冷却水管０２０及びこれの付属品を設けることにより部品点数が多くなって、エンジンの部品コスト及び組立コストが高くなる。
また、ラダーフレーム２の側部に突出した冷却水管０２０が設置されるので、エンジンの側部スペースが狭くなって、エンジンのコンパクト化を阻害するとともに美観も阻害される。
尚、前記特許文献１（特開２００４−２７９０１号公報）の技術は、給気冷却器の内部に冷却水通路を設けているにとどまり、エンジン前端部に装着されたウォータポンプから給気冷却器に至る冷却水通路の改良については触れられていない。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エンジン前端部に前記ウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、ウォータポンプから給気冷却器等の冷却部への冷却水通路の構造を簡単化して部品点数を低減するとともに、冷却装置の組立工数を低減することにより、エンジンの部品コスト及び組立コストを低減可能としたエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、エンジン前端部にウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、クランクケースの内部に、前記ウォータポンプの冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びて冷却部に接続される冷却水通路を一体鋳造にて形成したことを特徴とする。

かかる発明において、好ましくは、前記冷却部として前記クランクケースの側部に給気冷却器を装着し、前記クランクケースの冷却水通路の冷却水出口を中間冷却水通路を介して前記給気冷却器の冷却水入口に接続し、前記ウォータポンプの冷却水出口から送出された冷却水を前記クランクケースの冷却水通路及び中間冷却水通路を通して前記給気冷却器の冷却水入口に導入するように構成する。
尚、前記ウォータポンプが１台の場合は、前記クランクケースの冷却水通路及び中間冷却水通路を通った冷却水を、前記冷却部としてのシリンダジャケットあるいはシリンダヘッド及び給気冷却器の双方に導入するように構成してもよい。

かかる発明によれば、エンジンの前端部に設置されたウォータポンプの冷却水出口から送出された冷却水を、クランクケースの内部に一体鋳造されクランク軸心方向に延びる冷却水通路を通し、中間冷却水通路を通して前記冷却部の入口、好ましくは前記給気冷却器の冷却水入口に導入するように構成したので、従来技術のような、クランク軸心方向に延びる長尺の冷却水管が不要となり、ウォータポンプから給気冷却器等の冷却部への冷却水通路の構造が簡単化されて部品点数を低減でき、また、クランクケースの側部に沿った長尺の冷却水配管作業が不要となるので、冷却水配管の組立工数を低減でき、これによってエンジンの部品コスト及び組立コストを低減できる。
さらに、クランクケースの側部に突出した冷却水管が無くなるので、エンジンの側部スペースに余裕ができ、エンジンのコンパクト化が可能となる。

また、かかる発明に加えて、エンジンの後端部にフライホイール装置を装着し、前記フライホイール装置は鋳造製のフライホイールハウジングの内部に冷却水通路を一体鋳造して前記中間冷却水通路を構成してなり、前記フライホイールハウジングの中間冷却水通路の冷却水入口を前記クランクケースの冷却水通路の冷却水出口に接続し、該フライホイールハウジングの中間冷却水通路の冷却水出口を前記給気冷却器の冷却水入口に接続するのが好ましい。

このように構成すれば、エンジンの後端部にフライホイール装置を装着したエンジンにおいて、クランクケースの冷却水通路の冷却水出口と給気冷却器の冷却水入口との間の中間冷却水通路を、フライホイールハウジングの内部に一体鋳造することにより形成したので、フライホイールハウジングを前記中間冷却水通路と兼用できて、クランクケースの冷却水通路の冷却水出口から給気冷却器の冷却水入口までの前記中間冷却水通路を構成するための冷却水配管が不要となり、給気冷却器への冷却水通路の構造が簡単化されて部品点数を低減できるとともに、フライホイール装置周りの冷却水配管作業が不要となって、冷却装置の組立工数を低減できる。
さらに、クランクケースの内部に一体鋳造された冷却水通路と、フライホイールハウジングの内部に一体鋳造された冷却水通路とを接続することによって、クランクケース周り及びフライホイール装置周りにおいて外部に露出した冷却水配管が無くなるので、エンジンのコンパクト化が可能となるとともに美観が向上する。

また、かかる発明に加えて、クランクケースの前端部に固着された鋳造製のギヤケースの前端部にウォータポンプを装着するとともに、該ギヤケースの内部に前記ウォータポンプの冷却水出口に接続される冷却水通路を一体鋳造にて形成し、前記ウォータポンプからの冷却水を前記ギヤケースの冷却水通路、クランクケースの冷却水通路、及びフライホイールハウジングの中間冷却水通路からなる内部冷却水通路を通して給気冷却器の冷却水入口に導入するように構成するのが好ましい。
このように構成すれば、ウォータポンプの冷却水出口から給気冷却器の冷却水入口までの冷却水通路の全てを、ギヤケース、クランクケース、及びフライホイールハウジングの内部冷却水通路に形成したので、外部に露出した冷却水配管が皆無となって、冷却水配管作業が不要となり冷却装置の組立工数を低減できるとともに、エンジンのコンパクト化を促進でき、美観がさらに向上する。

また本発明は、クランクケースの下部にメインベアリングの支持部を有する鋳造製のラダーフレームを固着するとともにエンジン後端部にフライホイール装置を装着し、エンジン前端部にウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、前記フライホイール装置を構成する鋳造製のフライホイールハウジングの内部に冷却水通路を一体鋳造にて中間冷却水通路を構成し、前記ラダーフレームの側部に、冷却水入口が前記ウォータポンプの冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びて前記中間冷却水通路の冷却水入口に接続される冷却水管を設けたことを特徴とする。

かかる発明によれば、クランクケースの下部にメインベアリングの支持部を有する鋳造製のラダーフレームを固着したエンジンにおいて、ラダーフレームの側部に、従来技術と同様に、冷却水入口がウォータポンプの冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びる冷却水管を設け、フライホイール装置周りの冷却水配管の構造を簡単化する場合には、フライホイール装置について、前記発明と同様にフライホイールハウジングの内部に冷却水通路を一体鋳造して中間冷却水通路を構成することにより、フライホイール装置周りの冷却水配管作業が不要となって冷却装置の組立工数を低減でき、且つフライホイール装置周りにおいて外部に露出した冷却水配管が無くなり、フライホイール装置周りの構造をコンパクト化できるとともに美観が向上する。

本発明によれば、ウォータポンプからの冷却水を、クランクケースの内部に一体鋳造されクランク軸心方向に延びる冷却水通路を通して給気冷却器等の冷却部の入口に導入するように構成したので、従来技術のような、クランク軸心方向に延びる長尺の冷却水管が不要となり、ウォータポンプから冷却部への冷却水通路の構造が簡単化されて部品点数を低減でき、また、クランクケースの側部に沿った長尺の冷却水配管作業が不要となるので、冷却水配管の組立工数を低減でき、これによってエンジンの部品コスト及び組立コストを低減できる。さらに、従来技術のようなクランクケースの側部に突出した冷却水管が無くなるので、エンジンの側部スペースに余裕ができ、エンジンのコンパクト化が可能となる。

また、エンジン後端部にフライホイール装置を装着したエンジンにおいては、クランクケースの冷却水通路と給気冷却器との間の中間冷却水通路を、フライホイールハウジングの内部に一体鋳造にて形成したことにより、フライホイールハウジングを前記中間冷却水通路と兼用できて、クランクケースの冷却水通路から給気冷却器までの中間冷却水通路を構成するための冷却水配管が不要となり、給気冷却器への冷却水通路の構造が簡単化されて部品点数を低減できるとともに、フライホイール装置周りの冷却水配管作業が不要となって、冷却装置の組立工数を低減できる。さらに、クランクケース周り及びフライホイール装置周りにおいて外部に露出した冷却水配管が無くなるので、エンジンのコンパクト化が可能となるとともに、美観が向上する。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の第１実施例に係るエンジン前端部にウォータポンプを装着してなるディーゼルエンジンの側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
図１〜３において、１はアルミニウム鋳物等からなる鋳造製のクランクケース、７は該クランクケース１に支持されたメインベアリング、８はシリンダ（シリンダライナ）、１ａはクランク軸心である。

３は前記クランクケース１の前端部に固着されたアルミニウム鋳物等からなる鋳造製のギヤケース、６は該クランクケース１の後端部に固着されたフライホイール装置を構成するアルミニウム鋳物等からなる鋳造製のフライホイールハウジングである。５ａ，５ｂは前記クランクケース１の側部にエンジンの軸方向に２個並設されてエンジンへの給気（空気）を冷却する給気冷却器である。
４は前記給気冷却器５ａ，５ｂへ冷却水を圧送するウォータポンプ、４ａはエンジンのシリンダジャケットあるいはシリンダヘッド（いずれも図示省略）へ冷却水を圧送するシリンダ冷却用のウォータポンプで、各ウォータポンプ４，４ａは前記ギヤケース３の前面に取付けられている。

１４は前記ギヤケース３の内部に一体鋳造にて形成されたギヤケース内冷却水通路で、
入口側を前記ウォータポンプ４の冷却水出口に接続され出口側を後述するクランクケース内冷却水通路２０に接続されている。
２０は前記クランクケース１の内部に一体鋳造にて形成されたクランクケース内冷却水通路で、入口側を前記ギヤケース内冷却水通路１４に接続されクランク軸心方向に延びて形成されている。
１１は前記フライホイールハウジング６の内部に一体鋳造にて形成されたフライホイール内冷却水通路で、入口側を前記クランクケース内冷却水通路２０の出口に接続され出口側を給気冷却器５ａの冷却水入口コネクタ１３に接続されている。該冷却水入口コネクタ１３は、前記給気冷却器５ａの冷却水入口フランジ１２を通して前記給気冷却器５ａに接続されている。

かかる第１実施例において、前記ウォータポンプ４から吐出された冷却水は、前記ギヤケース内冷却水通路１４、クランクケース内冷却水通路２０、フライホイール内冷却水通路１１、及び冷却水入口コネクタ１３内を通って給気冷却器５ａ及び給気冷却器５ｂ内に供給され、エンジンへの給気を冷却する。
また、前記ウォータポンプ４ａから吐出された冷却水は、シリンダジャケットあるいはシリンダヘッドに供給される。

尚、前記ウォータポンプ４（あるいは４ａ）が１台の場合は、前記ギヤケース内冷却水通路１４、クランクケース内冷却水通路２０及びフライホイール内冷却水通路１１を通った冷却水を、前記シリンダジャケットあるいはシリンダヘッド及び給気冷却器５ａ，５ｂの双方に導入するように構成してもよい。

かかる第１実施例によれば、エンジンの前端部に設置されたウォータポンプ４の冷却水出口から送出された冷却水を、ギヤケース３の内部に一体鋳造にて形成されたギヤケース内冷却水通路１４、クランクケース１の内部に一体鋳造されクランク軸心方向に延びるクランクケース内冷却水通路２０、及びフライホイールハウジング６の内部に一体鋳造されたフライホイール内冷却水通路１１を通して、給気冷却器５ａ，５ｂの冷却水入口に導入するように構成したので、図５の従来技術のような、クランク軸心方向に延びる長尺の冷却水管０２０が不要となり、ウォータポンプ４から給気冷却器５ａ，５ｂへの冷却水通路の構造が簡単化されて部品点数を低減できる。
また、図５の従来技術のようなラダーフレーム２の側部に沿った長尺の冷却水配管作業が不要となるので、冷却水配管の組立工数を低減でき、これによってエンジンの部品コスト及び組立コストを低減できる。

また、前記フライホイール内冷却水通路１１をフライホイールハウジング６の内部に一体鋳造することにより形成したので、該フライホイールハウジング６を、前記クランクケース内冷却水通路２０と給気冷却器５ａ，５ｂとの間の中間冷却水通路と兼用できて、クランクケース内冷却水通路２０の冷却水出口から給気冷却器５ａ，５ｂの冷却水入口の冷却水入口までの前記中間冷却水通路を構成するための冷却水配管が不要となり、給気冷却器５ａ，５ｂへの冷却水通路の構造が簡単化されて部品点数を低減できるとともに、フライホイール装置周りの冷却水配管作業が不要となって、冷却水配管の組立工数を低減できる。

さらに、前記ウォータポンプ４の冷却水出口から給気冷却器５ａ，５ｂの冷却水入口までの冷却水通路の全てを、ギヤケース３、クランクケース１、及びフライホイールハウジング６の内部に形成される内部冷却水通路（１４，２０，１１）に構成したので、外部に露出した冷却水配管が皆無となって、冷却水配管作業が不要となり冷却水系の組立工数を低減できるとともに、エンジンのコンパクト化を促進でき美観が向上する。

図４は本発明の第２実施例に係るクランクケースの下部にラダーフレームを固着してなるディーゼルエンジンの側面図（図１対応図）である。
かかる第２実施例は、クランクケース１の下部にメインベアリング７（図２参照）の支持部を有する鋳造製のラダーフレーム２を固着するとともにエンジン後端部にフライホイール装置を装着してなるエンジンに適用可能であり、前記第１実施例の図１及び図３と同様に、前記フライホイール装置を構成する鋳造製のフライホイールハウジング６の内部にフライホイール内冷却水通路１１を一体鋳造して中間冷却水通路を構成したうえで、ラダーフレーム２の側部に、冷却水入口が前記ウォータポンプ４の冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びて前記フライホイール内冷却水通路１１の冷却水入口に接続されるラダーフレーム側冷却水管２１を設けている。

かかる第２実施例によれば、クランクケース１の下部にメインベアリング７の支持部を有する鋳造製のラダーフレーム２を固着したエンジンにおいて、該ラダーフレーム２の側部に、従来技術と同様に、冷却水入口がウォータポンプの冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びるラダーフレーム側冷却水管２１を設け、フライホイール装置周りの冷却水配管の構造を簡単化する場合には、フライホイール装置について、前記第１実施例と同様にフライホイールハウジング６の内部にフライホイール内冷却水通路１１を一体鋳造して中間冷却水通路を構成することにより、フライホイール装置周りの冷却水配管作業が不要となって冷却装置の組立工数を低減でき、且つフライホイール装置周りにおいて外部に露出した冷却水配管が無くなり、フライホイール装置周りの構造をコンパクト化できるとともに美観が向上する。

本発明によれば、エンジン前端部にウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、ウォータポンプから給気冷却器等の冷却部への冷却水通路の構造を簡単化できて部品点数を低減できるとともに冷却装置の組立工数を低減することが可能となり、これによりエンジンの部品コスト及び組立コストを低減可能としたエンジンの冷却装置を提供できる。

本発明の第１実施例に係るエンジン前端部にウォータポンプを装着してなるディーゼルエンジンの側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第２実施例に係るクランクケースの下部にラダーフレームを固着してなるディーゼルエンジンの側面図（図１対応図）である。 従来技術を示す図１対応図である。

符号の説明

１ クランクケース
２ ラダーフレーム
３ ギヤケース
４，４ａ ウォータポンプ
５ａ，５ｂ 給気冷却器
６ フライホイールハウジング
７ メインベアリング
８ シリンダ（シリンダライナ）
１３ 冷却水入口コネクタ
１１ フライホイール内冷却水通路
１４ ギヤケース内冷却水通路
２０ クランクケース内冷却水通路
２１ ラダーフレーム側冷却水管

Claims (5)

1. エンジン前端部にウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、クランクケースの内部に、前記ウォータポンプの冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びて冷却部に接続される冷却水通路を一体鋳造にて形成したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
2. 前記冷却部として前記クランクケースの側部に給気冷却器を装着し、前記クランクケースの冷却水通路の冷却水出口を中間冷却水通路を介して前記給気冷却器の冷却水入口に接続し、前記ウォータポンプの冷却水出口から送出された冷却水を前記クランクケースの冷却水通路及び中間冷却水通路を通して前記給気冷却器の冷却水入口に導入するように構成したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの冷却装置。
3. 前記エンジンの後端部にフライホイール装置を装着し、前記フライホイール装置は鋳造製のフライホイールハウジングの内部に冷却水通路を一体鋳造にて前記中間冷却水通路を構成してなり、前記フライホイールハウジングの中間冷却水通路の冷却水入口を前記クランクケースの冷却水通路の冷却水出口に接続し、該フライホイールハウジングの中間冷却水通路の冷却水出口を前記給気冷却器の冷却水入口に接続したことを特徴とする請求項２記載のエンジンの冷却装置。
4. 前記クランクケースの前端部に固着された鋳造製のギヤケースの前端部にウォータポンプを装着するとともに、該ギヤケースの内部にウォータポンプの冷却水出口に接続される冷却水通路を一体鋳造にて形成し、ウォータポンプからの冷却水をギヤケースの冷却水通路、クランクケースの冷却水通路、及びフライホイールハウジングの中間冷却水通路からなる内部冷却水通路を通して給気冷却器の冷却水入口に導入するように構成したことを特徴とする請求項３記載のエンジンの冷却装置。
5. クランクケースの下部にメインベアリングの支持部を有する鋳造製のラダーフレームを固着するとともにエンジン後端部にフライホイール装置を装着し、エンジン前端部にウォータポンプを装着してなるエンジンにおいて、前記フライホイール装置を構成する鋳造製のフライホイールハウジングの内部に冷却水通路を一体鋳造にて中間冷却水通路を構成し、
   前記ラダーフレームの側部に、冷却水入口が前記ウォータポンプの冷却水出口に接続されるとともにクランク軸心方向に延びて前記中間冷却水通路の冷却水入口に接続される冷却水管を設けたことを特徴とするエンジンの冷却装置。
   

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