JP2007315196A - Water jacket spacer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのシリンダブロックのウォータジャケットに内挿されるウォータジャケットスペーサに関する。 The present invention relates to a water jacket spacer that is inserted into a water jacket of an engine cylinder block.
従来より、水冷式のエンジンのシリンダブロックには、ウォータジャケットと呼ばれる冷却水の流路が形成されている。ウォータジャケットは、例えばシリンダライナとシリンダブロック外壁の間において、円筒状のシリンダの外周側を囲うように掘り込まれており、その内部を流れる冷却水によってシリンダ外周の略全体が冷却されるようになっている。 Conventionally, a cooling water passage called a water jacket is formed in a cylinder block of a water-cooled engine. The water jacket is dug so as to surround the outer peripheral side of the cylindrical cylinder, for example, between the cylinder liner and the outer wall of the cylinder block, and substantially the entire outer periphery of the cylinder is cooled by the cooling water flowing inside the water jacket. It has become.
一般に、このウォータジャケットの上端部の形態に応じて、シリンダブロックはクローズドデッキ,セミクローズドデッキ(セミオープンデッキとも呼ばれる)及びオープンデッキに分類される。
クローズドデッキとは、ウォータジャケットの上方が大部分閉塞されたもののことを指し、シリンダブロック上面の開口箇所が少なくなる分、シリンダブロック全体として比較的高い剛性が得られやすいという特徴がある。一方、オープンデッキとは、ウォータジャケットの上方がシリンダヘッド側に開放されたもの(閉塞されていないもの)のことを指し、剛性の面ではクローズドデッキに劣るものの、ウォータジャケットの上部を閉塞する部材がない分、シリンダライナの上部を効率的に冷却できるという特徴がある。
In general, the cylinder block is classified into a closed deck, a semi-closed deck (also called a semi-open deck), and an open deck according to the form of the upper end of the water jacket.
The closed deck means that the upper part of the water jacket is mostly closed, and has a feature that relatively high rigidity is easily obtained as a whole of the cylinder block because the number of openings on the upper surface of the cylinder block is reduced. On the other hand, the open deck is the one that the upper part of the water jacket is open to the cylinder head side (the one that is not closed), and is a member that closes the upper part of the water jacket, although it is inferior to the closed deck in terms of rigidity. There is a feature that the upper part of the cylinder liner can be efficiently cooled as much as there is.
セミクローズドデッキは、これらのクローズドデッキ及びオープンデッキのメリットを兼ね備えたものであり、シリンダライナとシリンダブロック外壁間でウォータジャケットの幅方向に架け渡されたブリッジが形成され、このブリッジでウォータジャケットの上部が部分的に閉塞されたものである。セミクローズドデッキのシリンダブロックは、ウォータジャケット上部のブリッジが補強の役割を果たすので充分な剛性を確保できるとともに、ブリッジ以外の部分ではウォータジャケット上部に冷却水が至るのでシリンダライナ上部の冷却性を向上させることができるようになっている。 The semi-closed deck combines the advantages of these closed decks and open decks, and a bridge is formed between the cylinder liner and the cylinder block outer wall in the width direction of the water jacket. The upper part is partially blocked. The semi-closed deck cylinder block can provide sufficient rigidity because the bridge on the upper part of the water jacket plays a role of reinforcement, and the cooling water reaches the upper part of the water jacket in parts other than the bridge, improving the cooling performance of the upper part of the cylinder liner. It can be made to.
ところで、ウォータジャケット内における冷却水の温度分布を調節するため、一般にウォータジャケットスペーサが用いられている。ウォータジャケットスペーサとは、ウォータジャケットの内部に取り付けられる部材であり、冷却水の流通方向や流量を調節するほか、ウォータジャケットスペーサ自体が伝熱又は遮熱するように機能して、冷却水温やその分布,流通を調節する役割を果たす。 Incidentally, in order to adjust the temperature distribution of the cooling water in the water jacket, a water jacket spacer is generally used. The water jacket spacer is a member that is attached to the inside of the water jacket. In addition to adjusting the flow direction and flow rate of the cooling water, the water jacket spacer itself functions to transfer or shield the heat, so that the cooling water temperature and It plays a role in regulating distribution and distribution.
この種のウォータジャケットスペーサの公知文献としては、例えば以下の特許文献1及び2を挙げることができる。
特許文献1には、オープンデッキのシリンダブロックにおいて、ウォータジャケットの内部に環状に連なった閉曲線形状のウォータジャケットスペーサ(特に同文献1中の図2参照)を取り付けた構成が開示されている。このような閉曲線形状のウォータジャケットスペーサをウォータジャケット内に取り付けた場合は、ウォータジャケットスペーサよりも内周側(シリンダ側)と外周側との冷却水の流通をほぼ分離して整流することができる。
As publicly known documents of this type of water jacket spacer, for example, the following
また、特許文献2には、オープンデッキのシリンダブロックにおいて、ウォータジャケットの内部に挿入されるウォータジャケットスペーサを複数の分割体として分割したものが開示されている。さらに同文献2には、寄せ手段としての弾性体を用いて各分割体を連結し、この寄せ手段で各分割体をウォータジャケットの内周側又は外周側へ付勢した構成が開示されている。同文献2によれば、スペーサを分割することでウォータジャケットへの組み付け性が良好になり、また、寄せ手段を用いることでウォータジャケットスペーサをシリンダライナ側の壁面に密着させて容易に保温することができるとされている。
しかしながら、上述の特許文献1に記載されたような、環状に連なったウォータジャケットスペーサは、セミクローズドデッキのシリンダブロックに適用することができない。なぜなら、セミクローズドデッキのシリンダブロックにはウォータジャケット上部に形成されたブリッジが存在し、環状に連なったウォータジャケットスペーサをウォータジャケットの上側から挿入しようとしてもブリッジに当たってしまうため、ウォータジャケットスペーサをウォータジャケット内へ取り付けることができないのである。また、ウォータジャケットの全体形状に倣ってウォータジャケットスペーサを一体形成しておく必要があるため、例えば複数のシリンダを備えた(多気筒エンジンの)シリンダブロックにおいてはウォータジャケットスペーサ単体のサイズが大きくなり、輸送や保管の際に広いスペースが必要になる、あるいは、製造コストが嵩むという課題もある。
However, the annular water jacket spacer as described in
一方、上述の特許文献2に記載されたように、ウォータジャケットスペーサを複数の分割体として形成したとしても、セミクローズデッキのシリンダブロックに適用する場合には、各分割体を比較的幅の狭いウォータジャケットの内部で連結する必要があり、取り付け作業が困難である。また、寄せ手段を用いる場合は、各分割体が寄せ手段で連結されて実質的に一体化した状態となるため、上述の特許文献1の課題と同様に、セミクローズドデッキのシリンダブロックには適用できないという課題がある。
On the other hand, even if the water jacket spacer is formed as a plurality of divided bodies as described in
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、構成が簡素である、あるいは、組立が簡単でウォータジャケット内への取り付けが容易である、良好な温度調節性能を確保できる等の利点を有するウォータジャケットスペーサを提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems, and has advantages such as a simple structure, easy assembly and easy mounting in a water jacket, and ensuring good temperature control performance. It is an object of the present invention to provide a water jacket spacer.
上記目的を達成するため、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項1)は、シリンダの外周における冷却水の流路として連通形成されたウォータジャケットに内挿されるウォータジャケットスペーサであって、該ウォータジャケットの周方向に沿って一体に連接される複数のスペーサ片と、該複数のスペーサ片の各々において、連接するスペーサ片との接辺に沿って形成され該連接するスペーサ片を該シリンダの軸方向へ滑動可能に連結する連結部とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a water jacket spacer according to the present invention (Claim 1) is a water jacket spacer that is inserted into a water jacket formed as a flow path of cooling water on the outer periphery of a cylinder. A plurality of spacer pieces that are integrally connected along the circumferential direction of each of the plurality of spacer pieces, and in each of the plurality of spacer pieces, the spacer pieces that are formed along the side of contact with the connected spacer pieces are arranged in the axial direction of the cylinder. And a connecting portion that is slidably connected.
本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項2)は、該連結部が、該接辺から突出した凸形状又は該凸形状に係合する凹形状に形成されてなることを特徴としている。
本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項3)は、該連結部の外面に突出する凸部又は該凸部に係合する凹部を有し、これら凹凸部(該凸部及び該凹部)の係合により該スペーサ片の該シリンダ軸方向への滑動を阻止するように構成されていることを特徴としている。
The water jacket spacer according to the present invention (Claim 2) is characterized in that the connecting portion is formed in a convex shape protruding from the contact side or a concave shape engaging with the convex shape.
The water jacket spacer of the present invention (Claim 3) has a convex portion protruding from the outer surface of the connecting portion or a concave portion that engages with the convex portion, and engagement of these concave and convex portions (the convex portion and the concave portion). Thus, the spacer piece is configured to prevent the spacer piece from sliding in the cylinder axial direction.
本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項4)は、該連結部が、該シリンダの軸方向に対する垂直断面形状を鉤状に形成されてなることを特徴としている。
本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項5)は、該ウォータジャケットが、複数の該シリンダの外周に沿って連通形成されており、該複数のスペーサ片が、該シリンダの各々の外周壁に沿うように湾曲した複数の第1スペーサ片と、該複数のシリンダの隣接部に沿うようにV字状に形成された複数の第2スペーサ片とを有してなることを特徴としている。
The water jacket spacer according to the present invention (Claim 4) is characterized in that the connecting portion is formed in a hook shape in a vertical cross-sectional shape with respect to the axial direction of the cylinder.
In the water jacket spacer according to the present invention (Claim 5), the water jacket is formed to communicate along the outer periphery of the plurality of cylinders, and the plurality of spacer pieces are along the outer peripheral wall of each of the cylinders. And a plurality of second spacer pieces formed in a V shape so as to extend along adjacent portions of the plurality of cylinders.
この場合、該複数の第1スペーサ片の各々が、互いに同一形状に形成されているとともに、該複数の第2スペーサ片の各々が、互いに同一形状に形成されていることが好ましい(請求項6)。
また、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項7)は、該ウォータジャケットが、その上方の一部を塞ぐ複数のブリッジを有するセミクローズドデッキ構造のシリンダブロックに形成されるとともに、該複数のスペーサ片の各々が、その連接方向の幅を、該複数のブリッジ間の距離よりも短く、かつ、該ウォータジャケットの内部における気筒間部と該ブリッジとの距離よりも短く形成されていることを特徴としている。
In this case, each of the plurality of first spacer pieces is preferably formed in the same shape, and each of the plurality of second spacer pieces is preferably formed in the same shape. ).
The water jacket spacer of the present invention (Claim 7) is formed in a cylinder block having a semi-closed deck structure in which the water jacket has a plurality of bridges that block portions above the water jacket, and the plurality of spacer pieces. Each of which has a width in the connecting direction shorter than a distance between the plurality of bridges and shorter than a distance between the inter-cylinder portion in the water jacket and the bridge. Yes.
本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項1)によれば、一体配置されるウォータジャケットスペーサを複数のスペーサ片に分割して形成することで、環状に連なった閉曲線形状のものに比べて低コストで容易に製造することができ、生産性を高めることができる。
また、各スペーサ片は、滑動可能な連結部で連結される構造となっているため、開放されたウォータジャケットの上側からスペーサ片を滑動させつつ挿入し、ウォータジャケット内で連結することができるので、取り付け作業が容易になる。さらに、各スペーサ片の挿入後は、複数のスペーサ片が連結されて一体化するため、一体型のウォータジャケットスペーサと同様に良好な温度調節機能を確保することができる。なお、例えばウォータジャケットの上部にシリンダヘッドが取り付けられると、ウォータジャケット内における各スペーサ片の軸方向への移動が拘束されるため、容易にウォータジャケットスペーサの位置を固定することができる。
According to the water jacket spacer of the present invention (Claim 1), the integrally formed water jacket spacer is divided into a plurality of spacer pieces, so that the cost is lower than that of an annularly closed closed curve shape. It can be manufactured easily and productivity can be increased.
In addition, since each spacer piece is structured to be connected by a slidable connecting portion, it can be inserted while sliding the spacer piece from the upper side of the opened water jacket, and can be connected in the water jacket. The installation work becomes easy. Furthermore, since the plurality of spacer pieces are connected and integrated after each spacer piece is inserted, a good temperature control function can be ensured as in the case of the integrated water jacket spacer. For example, when the cylinder head is attached to the upper part of the water jacket, the movement of the spacer pieces in the water jacket in the axial direction is restricted, so that the position of the water jacket spacer can be easily fixed.
また、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項2)によれば、互いに係合する凹凸形状により、容易に複数のスペーサ片を一体に連接することができる。また、このような凹凸形状が接辺に沿って形成されていると、スペーサ片を挿入する際に接辺に沿って容易に滑動させることができる。また、このような凹凸形状は、構成が簡素であり加工が容易であるという利点もある。 Further, according to the water jacket spacer of the present invention (claim 2), the plurality of spacer pieces can be easily connected integrally by the concavo-convex shape engaging with each other. Moreover, when such an uneven | corrugated shape is formed along a contact side, when inserting a spacer piece, it can be easily slid along a contact side. In addition, such a concavo-convex shape has an advantage that the configuration is simple and processing is easy.
また、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項3)によれば、連結部の外面に凹凸部を有しているため、連結部の連結操作に伴いこれらが凹凸係合することで、連接するスペーサ片のシリンダ軸方向(スペーサ片が滑動する方向)への脱離を防止することができ、スペーサ片の脱離防止効果をより高めることができる。
また、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項4)によれば、連結部が鉤形状となっているため、特に、連接するスペーサ片同士のシリンダ周方向への脱離防止効果を高めることができる。
Further, according to the water jacket spacer of the present invention (Claim 3), since the outer surface of the connecting portion has the concavo-convex portion, the spacer is connected by engaging the concavo-convex portion with the connecting operation of the connecting portion. Detachment of the piece in the cylinder axis direction (direction in which the spacer piece slides) can be prevented, and the effect of preventing separation of the spacer piece can be further enhanced.
Further, according to the water jacket spacer of the present invention (Claim 4), since the connecting portion has a hook shape, the effect of preventing the spacer pieces connected to each other in the cylinder circumferential direction can be particularly enhanced. .
また、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項5)によれば、2種類のスペーサ片を用意することで、複数のシリンダの外側全体を囲うような複雑な形状のウォータジャケットに対しても、その内部で一体に連結されるウォータジャケットスペーサを容易に形作ることができる。
また、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項6)によれば、第1スペーサ片及び第2スペーサ片の寸法を規格化することができ、製造コストをさらに低減させることができる。
Further, according to the water jacket spacer of the present invention (Claim 5), by preparing two types of spacer pieces, even for a water jacket having a complicated shape that surrounds the entire outside of a plurality of cylinders. Water jacket spacers that are integrally connected inside can be easily formed.
Moreover, according to the water jacket spacer of the present invention (Claim 6), the dimensions of the first spacer piece and the second spacer piece can be standardized, and the manufacturing cost can be further reduced.
また、本発明のウォータジャケットスペーサ(請求項7)によれば、セミクローズドデッキ構造のシリンダブロックに形成されたウォータジャケットに対し、シリンダの周方向に沿って一体化したウォータジャケットスペーサを取り付けることができる。
すなわち、このようなウォータジャケットスペーサは、取り付け時には各スペーサ片に分割されているためブリッジと当たって挿入不能になることはない。さらに、取り付け後は一体型のウォータジャケットスペーサをウォータジャケット内に配することができ、ウォータジャケット内における冷却水の流量制御や温度制御が容易となる。
Further, according to the water jacket spacer of the present invention (Claim 7), the water jacket spacer integrated along the circumferential direction of the cylinder can be attached to the water jacket formed in the cylinder block of the semi-closed deck structure. it can.
That is, since such a water jacket spacer is divided into each spacer piece at the time of attachment, it does not hit the bridge and cannot be inserted. Furthermore, after the attachment, the integrated water jacket spacer can be arranged in the water jacket, and the flow rate control and temperature control of the cooling water in the water jacket become easy.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に係るウォータジャケットスペーサの全体構成を示す斜視図、図2は本スペーサをなすスペーサ片の構成を示す図であり、(a),(b)は第1スペーサ片の斜視図、(c)は第2スペーサ片の斜視図、(d)は第1スペーサ片の断面図〔(a)におけるA−A断面図〕、図3は本スペーサが取り付けられたシリンダブロックの上面図、図4は本スペーサが取り付けられるシリンダブロックの上部斜視図、図5は本スペーサが取り付けられるシリンダブロックの全体斜視図、図6は本スペーサが取り付けられたエンジンの構成を示す断面図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a water jacket spacer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing the structure of a spacer piece constituting the spacer, and (a) and (b) are first spacers. (C) is a perspective view of the second spacer piece, (d) is a cross-sectional view of the first spacer piece (A-A cross-sectional view in (a)), and FIG. 3 is a cylinder to which the spacer is attached. 4 is a top perspective view of the cylinder block to which the spacer is attached, FIG. 5 is an overall perspective view of the cylinder block to which the spacer is attached, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the engine to which the spacer is attached. FIG.
[構成]
(1)エンジン(主にシリンダブロック)構成
本発明に係るウォータジャケットスペーサ3は、図6に示す水冷式のエンジン13に適用されている。このエンジン13は、シリンダブロック10とその上部側に取り付けられるシリンダヘッド12とを備えて構成されている。シリンダブロック10とシリンダヘッド12との接合面間には、気密性を確保するためのガスケット11が挟まれている。また、シリンダブロック10の下部側には、クランクシャフトを支持するクランクケース(共に図示せず)が設けられている。
[Constitution]
(1) Engine (Mainly Cylinder Block) Configuration The
シリンダヘッド12には、点火プラグや吸気通路上に介装された吸気弁,排気通路上に介装された排気弁等が備えられている。一方、シリンダブロック10には、その内部をピストン14が往復摺動するシリンダボア(気筒,以下単にシリンダと呼ぶ)4が形成されている。このシリンダ4は、外周をシリンダライナ(シリンダ4の筒面をなす壁体)6によって筒状に囲まれた、略円筒形状に形成された孔である。シリンダ4内部において、その上端部(上死点側)及び下端部(下死点側)がそれぞれシリンダヘッド12及びピストン14によって閉塞されて、燃焼室が形成されている。なお、図6中にシリンダ4の円筒軸を符号CLで示す。
The
このシリンダブロック10には、シリンダ4の外周部においてエンジン13を冷却するための冷却水の流路としてのウォータジャケット5が形成されている。ここでは、ウォータジャケット5がシリンダライナ6の外周を囲うように形成されており、シリンダ4外周の略全体を冷却しうる形状をなしている。このウォータジャケット5は、シリンダライナ6の外側でシリンダブロック10の上端から深さD(図6参照)だけ掘り込まれて形成されている。本ウォータジャケットスペーサ3は、このウォータジャケット5内に配置されている。
The
図5にシリンダブロック10の全体斜視図を示す。本実施形態においては、エンジン13として直列4気筒エンジンが適用されており、シリンダブロック10は、四つのシリンダ4を直列に配置した構造を備えている。上述のウォータジャケット5は、直列4気筒のシリンダブロック10においては、四つのシリンダ4の外周を囲うように連通形成されている。また、ウォータジャケット5の上端部には、シリンダライナ(一側面)6とシリンダブロック外壁(他側面)8との間(ウォータジャケット5の両側壁間)を繋ぐように架け渡されたブリッジ7が形成されている。このように、ウォータジャケット5の上端部(上方の一部)がブリッジ7によって部分的に連結された(塞がれた)シリンダブロックがセミクローズドデッキと呼ばれることは、上述した通りである。
FIG. 5 shows an overall perspective view of the
なお、図3〜図5に示すように、隣接する各シリンダ4間のシリンダライナ6は、互いに重合するように繋がっている。一般には、このようなシリンダライナ6が重合した部位のことを気筒間部と呼ぶ。また、以下、ウォータジャケット5内部における気筒間部近傍のことを隣接部15と呼ぶ。
ブリッジ7は、図4及び図6に示すように、その上端面がシリンダブロック10の上端面と面一になるように形成されており、その厚みはdとなっている。
3-5, the
As shown in FIGS. 4 and 6, the
シリンダブロック10の上面視において、ブリッジ7は、各シリンダ4の円筒軸CLを結んだ仮想線L(図3,図4参照)とウォータジャケット5とが交わる付近、及び、各シリンダ4の円筒軸CLから仮想線Lに垂直な仮想線M(図3,図4参照)とウォータジャケット5とが交わる付近にそれぞれ形成されている。
なお、図3及び図4に示すように、ウォータジャケット5の上方は複数のブリッジ7によって部分的に塞がれることになる。ウォータジャケット5の幅方向中央線(図4中に破線で示す)は、シリンダ4の外径を拡大した円弧線を連結した線となるが、各ブリッジ7によって区切られた円弧状の中央線のうち、最も弧長の短いものが図3,図4中に符号aで示されている。また、図4,図5に示すように、シリンダブロック10の上端面には、シリンダブロック10とシリンダヘッド12とを締結固定するための複数のボルト孔9が形成されている。
In the top view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the upper portion of the
(2)ウォータジャケットスペーサ構成
本ウォータジャケットスペーサ3は、図1に示すように、複数のスペーサ片1(図2参照)を備えて構成されており、各スペーサ片1が連結されて一体に形成されている。一体化した状態においては、直列4気筒の各シリンダ4の外側全体を囲むように、環状に連なった閉曲線形状をなすものである。
(2) Water Jacket Spacer Configuration As shown in FIG. 1, the
本実施形態のスペーサ片1には、図2(a),(b)に示す第1スペーサ片1aと、図2(c)に示す第2スペーサ片1bとの二種類の形状の部材がそれぞれ複数用意されている。なお、複数の第1スペーサ片1aの各々は、互いに同一形状に形成されている。複数の第2スペーサ片1bについても同様であり、全て同一形状である。
以下、スペーサ片1(第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1b)の説明における上・下、左・右、湾曲内・外とは、特に断らない限り、図2(a)及び(b)に矢印で示す方向を指すものとする。なお、上下方向は、前述したシリンダ4の円筒軸CL(図4,図6参照)の延びる方向と同一である。
The
In the following description of the spacer piece 1 (the
第1スペーサ片1aは、シリンダ4の外周壁に沿うように円弧状に湾曲した板状の部材である。この第1スペーサ片1aは、ウォータジャケット5内へ配置された状態では、ウォータジャケット5の両側壁に対して所定の間隙を持つ(接触しない)曲率を備えている(図6参照)。一方、第2スペーサ片1bは、シリンダ4の隣接部15に沿うようにV字状に形成された部材である。この第2スペーサ片1bは、第1スペーサ片1aと同一の曲率で湾曲した二枚の板材をV字状に一体化した形状をなしている。
The
また、これらの各スペーサ片1の左右両端辺(接辺)には、各スペーサ片1同士を連結するための連結部2が形成されており、この連結部2は凸接辺2a及び凹接辺2bを備えて構成されている。
まず、第1スペーサ片1aについて詳細に説明する。
図2(a)に示すように、連結部2の凸接辺2aは、第1スペーサ片1aの一方の側端面〔図2(a)の左側端面〕から突出するように、上下方向(側端面の長手方向全長)にわたって凸形状に形成されている。一方、連結部2の凹接辺2bは、第1スペーサ1aの他方の側端面〔図2(a)の右側端面〕が掘り込まれるように、上下方向(側端面の長手方向全長)にわたって凹形状に形成されている。
In addition, a connecting
First, the
As shown in FIG. 2 (a), the
凸接辺2aと凹接辺2bとは、互いに凹凸係合可能である。例えば図1に示すように、一方の第1スペーサ片1a′の凸接辺2a及び凹接辺2bに別の第1スペーサ辺1a″の凹接辺2bや凸接辺2aをそれぞれ合わせながら、第1スペーサ片1a′を下方向(図1中矢印B3方向)へスライド移動させると、各凸接辺2aと凹接辺2bとが凹凸係合して、各スペーサ片1a′,1a″を互いに連結させることができるようになっている。なお、凸接辺2a及び凹接辺2bの凹凸係合により、連接する各第1スペーサ片1aは、シリンダ4の径方向への移動を互いに規制されるようになっている。
The
さらに、図2(a)及び(d)にわかり易く示すように、凸接辺2aの湾曲内側面には、上下方向に沿った溝部2dが形成されている。この溝部2dは、凸接辺2aの下端から上端付近まで延びており、上端2d′には端面が存在するが、下端2d″は開放されている。一方、凹接辺2bの内側には、溝部2dに係合可能な鉤部2cが形成されている。この鉤部2cは、水平断面が鉤状〔図2(d)参照〕となるように、凹接辺2bの内側に張り出して形成されている。鉤部2cは、凹接辺2bの下端から上端付近まで延びており、溝部2dと略同一の長さとなっている。上述したように第1スペーサ片1aをスライド移動させて凸接辺2aと凹接辺2bとを凹凸係合させると、それと同時に、これら溝部2dと鉤部2cとが互いに凹凸係合する。これら溝部2d及び鉤部2c(凹凸部)の凹凸係合により、二つの第1スペーサ片1aを互いに連結させた状態にしたときは、シリンダ4の周方向への離脱が防止されるようになっている。
Further, as easily shown in FIGS. 2A and 2D, a
また、図2(a)に示すように、鉤部2cの先端面の一部には、凹接辺2bの内側へ突出した突起(凸部)2eが形成されている。一方、溝部2dの底面の一部には、突起2eと係合可能な穴(凹部)2fが形成されている。これらの突起2e及び穴2fは、ともに第1スペーサ片1aの上端(又は下端)からの距離が同一の位置に形成されている。二つの第1スペーサ片1aを互いに連結させた状態では、突起2eが穴2fに入り込んで係合する。これにより、両第1スペーサ片1a同士の連結が一層確実になり、特に上下方向へのずれが起こりにくくなる。
Further, as shown in FIG. 2 (a), a protrusion (convex portion) 2e protruding inside the
なお、図2(b)は、図2(a)の第1スペーサ片1aの天地を反転させて示したものである。凸接辺2aの断面積(外形)は、下端側の方が上端側よりも小さい。一方、凹接辺2bの断面積は、下端側の方が上端側よりも大きくなるように(すなわち、凹みが小さくなるように)形成されている。このように外形の大きさに差があると、凸接辺2aの下端部側外形と凹接辺2bの上端部側外形との間には適当なクリアランスが確保されるので、第1スペーサ片1a同士を連結する際には、凹接辺2bに対して凸接辺2aを合わせ易くなり、連結作業がよりスムーズに行える。
FIG. 2 (b) shows the
次に、第2スペーサ片1bについて説明する。
前述の通り、第2スペーサ片1bは、シリンダ4の隣接部15に沿うようにV字状に形成されている。図2(c)に示すように、上述した第1スペーサ片1aと同様に、第2スペーサ片1bにおいてもその左右両側辺には、凸接辺2a,凹接辺2b,鉤部2c,溝部2d,突起2e及び穴2fが形成されている。これにより、第1スペーサ片1aと第2スペーサ片1bとを、互いに滑動可能に連結することができるようになっている。
Next, the
As described above, the
図2(a),(c)に示す、第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1bの高さHは、ウォータジャケット5の深さD(図6参照)からブリッジ7の厚みd(図4、図6参照)を減じた長さ以下(H≦D−d)に設定されている。また、図2(d)に示す、第1スペーサ片1aの左右方向(連接方向)の幅Wは、ウォータジャケット5の上方におけるブリッジ7間の最小距離a(図3、図4参照)よりも小さく(W<a)設定されている。
なお、これらの第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1bの材質は任意であるが、例えば樹脂や金属,セラミックス等で形成することができる。
The height H of the
In addition, although the material of these
[作用]
本ウォータジャケットスペーサ3は上記のように構成されて、以下のようにシリンダブロック10へ装着される。ここでは、図1又は図3中における位置S0〜S5に各スペーサ片1を取り付ける場合について説明する。
[Action]
The
まず、図2(a),(c)に示すような上述の二種類のスペーサ片1a,1bをそれぞれ複数用意する。ここで、図3にわかり易く示すように、第1スペーサ片1aの幅Wは、ウォータジャケット5の上方におけるブリッジ7間の最小距離aよりも小さいため、第1スペーサ片1aは、位置S0〜S1にかけての上側からウォータジャケット5へスムーズに内挿することができる。
First, a plurality of the above-described two types of
そこで、まず一枚目の第1スペーサ片1aを位置S1の上側から内挿し、その第1スペーサ片1aをウォータジャケット5の内部で図1中矢印B1方向へと移動させる。このとき、上述したように、第1スペーサ片1aの高さHが、ウォータジャケット5の深さDからブリッジ7の厚みdを減じた長さD−d以下に設定されているため、ウォータジャケット5内においては、第1スペーサ片1aの矢印B1方向(あるいは矢印B2方向)への移動が自在であり、第1スペーサ片1aを位置S2へと移動させて仮置きすることができる。
Therefore, interpolated first, the
続いて、二枚目の第1スペーサ片1aを位置S1の上側から内挿する。このとき、位置S1の第1スペーサ片1aの凸接辺2aを位置S2の第1スペーサ片1aの凹接辺2bに対して合わせ、ウォータジャケット5の内部へとスライド移動させると、凸接辺2aと凹接辺2bとの凹凸係合、及び、溝部2dと鉤部2cとの凹凸係合によって、位置S1の第1スペーサ片1aと位置S2の第1スペーサ片1aとが互いに連結される。
Subsequently, interpolate a
ここで、位置S2の第1スペーサ片1aに対して位置S1の第1スペーサ片1aをスライド移動させていくと、各連結部2において、溝部2dの下端2d″が突起2eに当たることとなるが、溝部2dと鉤部2c間に適当なクリアランスを確保する等により、位置S2の第1スペーサ片1aを若干強めに挿入する等をして、最終的には突起2eと穴2fとを係合させ、両第1スペーサ片1aを連結することができる。この状態では、突起2eと穴2fとの係合に加えて、溝部2dの上端2d′と鉤部2cの上端2c′とが当たることにより、第1スペーサ片1aの下側へのずれが防止される。
Here, when the
さらに、一体となった二つの第1スペーサ片1aをウォータジャケット5の内部で図1中矢印B1方向へと水平移動させて、位置S2及びS3へと仮置きする。
このような手順を繰り返して、位置S1〜S5に第1スペーサ片1aを仮置きし、最後に、第2スペーサ片1bを位置S0の上側から内挿する。このような手順により、位置S0〜S5に第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1bが、互いに一体に連結した状態で配置される。
Further, the two
Repeat this procedure, the
一体に連結されたウォータジャケットスペーサ3は、隣接する連結部2において、一方の凸接辺2aに対して他方の凹接辺2bが嵌合するため、各スペーサ片1は互いにシリンダ4の径方向への移動が規制される。同時に、一方の凸接辺2aに形成された溝部2dに対して、他方の凹接辺2bに形成された鉤部2cが嵌合するため、各スペーサ片1は互いにシリンダ4の周方向への移動が規制される。加えて、図2(a)〜(d)に示すように、一方の溝部2dに形成された突起2eと他方の鉤部2cに形成された穴2fとが嵌合するため、各スペーサ片1はシリンダ4の軸方向への離脱が防止される。つまり、各スペーサ片1は、互いに直交する三方向への移動が規制されることになり、各々の連結部2が互いに強固に固定し合うように作用する。
In the
[効果]
このように本ウォータジャケットスペーサ3によれば、従来、一体化したウォータジャケットスペーサを取り付けることができなかったセミクローズドデッキのシリンダブロック10に対して、一体化したウォータジャケットスペーサと同等の機能を有するスペーサを取り付けることができる。
[effect]
As described above, according to the present
すなわち、ウォータジャケットスペーサ3の全体が複数のスペーサ片1に分割されているため、ブリッジ7に当たって挿入不能になることがない。また、各スペーサ片1は、滑動可能な連結部2で連結される構造となっているため、開放されたウォータジャケット5の上側からスペーサ片1を滑動させつつ挿入し、ウォータジャケット5内で連結することができ、容易に取り付け作業を行うことができる。さらに、各スペーサ片1の挿入後は、複数のスペーサ片1が連結されて一体化するため、一体型のウォータジャケットスペーサと同様に良好な温度調節機能を確保することができる。
That is, since the entire
また、ウォータジャケットスペーサ3を複数のスペーサ片1に分割して形成することで、環状に連なった閉曲線形状のものに比べて、低コストで容易に製造することができ、生産性を高めることができる。
さらに、本実施の形態における各スペーサ片1の連結部2は凸接辺2a及び凹接辺2bを備えているため、互いに係合する凹凸形状により、容易に複数のスペーサ片1を一体に連接することができる。また、このような凹凸形状が左右両接辺に沿って形成されていると、スペーサ片1をウォータジャケット5へ挿入する際に、隣のスペーサ片1の接辺に沿って容易に滑動させることができる。また、このような凹凸形状は、構成が簡素であり加工が容易であるという利点もある。
Further, by forming the
Furthermore, since the connecting
また、図2(a)に示すように、凸接辺2aの外形は上端部側よりも下端部側が小さく、凹接辺2bの外形は上端部側よりも下端部側が大きく(凹みが小さく)形成されている。このような外形の大きさの差により、凹接辺2bに対して凸接辺2aを差し込む際のクリアランスを確保することができ、連結作業をスムーズに行うことができる。
なお、連結部2の外面に突起2e及び穴2fが形成されているため、連結部2の連結操作に伴いこれらが凹凸係合することで、連接するスペーサ片1のシリンダ軸方向(スペーサ片が滑動する上下方向)への脱離を防止することができる。また、連結部2に溝部2d及び鉤部2cが形成されているため、これらを互いに凹凸係合させることで、連接するスペーサ片1同士のシリンダ周方向への脱離防止効果を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 2A, the outer shape of the
In addition, since the
また、第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1bという2種類のスペーサ片を用意することで、複数のシリンダ4の外側全体を囲うような複雑な形状のウォータジャケット5に対しても、その内部で一体に連結されるウォータジャケットスペーサ3を容易に形作ることができる。なお、第1スペーサ片1aの形状は、シリンダ4の外周壁に沿うように円弧状に湾曲しているため、その幅の大きさを任意に設定することが可能である。
In addition, by preparing two types of spacer pieces, the
また、上述のような複雑な形状のウォータジャケットスペーサ3を形成するのに、第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1bの二種類の形状の部材を用意するだけでよい。つまり、第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1bの寸法を規格化することができ、容易に製造することができるだけでなく、製造コストをさらに低減させることができる。
また、本ウォータジャケットスペーサ3により、ウォータジャケット5の内部をシリンダライナ6側の空間とシリンダブロック外壁8側の空間とに分離することができ、ウォータジャケット5内における冷却水の流通を整流することができる。
Further, in order to form the
Further, the
[その他]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、連結部2が凸接辺2aや凹接辺2b等を備えて構成されているが、隣り合って連接するスペーサ片1同士をシリンダの軸方向(ウォータジャケットの深さ方向)へ滑動可能に連結するものであればこのような構成に限定されない。例えば公知のスライドレール機構等を連結部2に適用することも可能である。この場合、スライドレールをスペーサ片1の左右両端辺に沿って取り付けることで、連接するスペーサ片1同士をシリンダの軸方向へ滑動可能に連結することができる。
[Others]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the connecting
また、上述の実施形態では、第1スペーサ片1a及び第2スペーサ片1bがそれぞれ、全て同一形状となっているが、これは、ウォータジャケットスペーサ3全体の形状等に応じて適宜変更可能である。なお、製造コストの面では、部品点数が少ないほど好ましい。
また、上述の実施形態では、溝部2d及び鉤部2cが連結部2の下端から上端付近まで延びて形成されており、溝部2dの上端2d′には端面が存在している構成としたが、このような端面を設けることなく溝部2d及び鉤部2cを側端面の長手方向全長にわたって形成してもよい。
In the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the
例えば、本発明の変形例としてのウォータジャケットスペーサをなすスペーサ片の断面図及び側面図を、図7(a)〜(c)に示す。
図7(a)に示す例は、スペーサ片の側端面において、凸接辺2a及び溝部2dにより水平断面鉤状をなす一方の連結部が上下方向全長にわたって形成されるとともに、これと凹凸係合する他方の連結部(凹接辺2b及び鉤部2c)が上下方向全長にわたって形成されたものである。このような構成により、凸接辺2aの下端を凹接辺2bの上端側から下方向へスライド移動させることも、凹接辺2bの下端を凸接辺2aの上端側から下方向へスライド移動させることも可能となる。つまり、任意の順序でスペーサ片1同士を連結させることができる。
For example, sectional views and side views of a spacer piece constituting a water jacket spacer as a modification of the present invention are shown in FIGS.
In the example shown in FIG. 7 (a), on the side end surface of the spacer piece, one connecting portion having a horizontal cross-sectional shape is formed over the entire length in the vertical direction by the
またこの場合、上述の実施形態と同様に、スペーサ片同士の連結時に互いに係合する突起及び穴を連結部に設けることが好ましい。図7(a)に示す例では、凸接辺2aの先端部に湾曲内側方向へ突出する突起2e′が設けられ、さらにこれと係合可能な穴2f′が凹接辺2bに設けられている。このような構成により、互いに連結するスペーサ片の上下方向へのずれを生じにくくすることが可能となる。なお、このような突起2e′及び穴2f′は、凸接辺2aと凹接辺2bとの接触面、あるいは、溝部2dと鉤部2cとの接触面の何れかの位置に設ければよく、具体的な位置の設定は任意である。
In this case, similarly to the above-described embodiment, it is preferable to provide protrusions and holes that engage with each other when the spacer pieces are connected to each other in the connecting portion. In the example shown in FIG. 7A, a
また、連結部の形状は上述の実施形態に係る形状のものに限定されない。例えば、一方の連結部をなす凸接辺2aの湾曲内側面及び湾曲外側面のそれぞれに溝部2dを形成し、他方の連結部をなす凹接辺2bにこれら各溝部2dとそれぞれ係合する鉤部2cを形成したものを図7(b)に例示する。この例では、凸接辺2aの水平断面形状が略T字状となるように、スペーサ片の側端面から突出形成されている。このように、凸接辺2a及び凹接辺2bの形状を、それらの係合が外れにくい形状とすることにより、スペーサ片同士の連結をより確実なものとすることができる。
Further, the shape of the connecting portion is not limited to the shape according to the above-described embodiment. For example, a
さらに、例えば、図7(c)に示すように、スペーサ片の側端面から突出する凸接辺2a′の水平断面形状が、先端側へ向けて徐々に幅広となる台形形状(すなわち、突出方向へ向けて拡大するテーパ形状)に形成されるとともに、これと係合する凹接辺2b′に内側へ向けて徐々に幅広となる内凹部を形成してもよい。このような構成は、溝部2d及び鉤部2cを設けるよりも形状がシンプルでありながら、連結されたスペーサ片同士の左右方向(シリンダの周方向)への離脱を防止することができる。
Further, for example, as shown in FIG. 7 (c), the horizontal cross-sectional shape of the
また、上述の実施形態では、一つのスペーサ片1の左右両端辺に凸接辺2a及び凹接辺2bがそれぞれ形成されているが、凸接辺2aと凹接辺2bとの組合せについても任意である。例えば、左右両側辺のそれぞれに凸接辺2aを備えたスペーサ片と、左右両側辺のそれぞれに凹接辺2bを備えたスペーサ片とを用意し、これらの各スペーサ片を交互に連結するよう構成してもよい。このように連結部2の具体的な形状については、様々なバリエーションが考えられ、各スペーサ片同士の連結しやすさ等を考慮して、適宜設定することができる。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、ウォータジャケットスペーサ3がセミクローズドデッキのシリンダブロックに形成されたウォータジャケット5に適用された例を示したが、オープンデッキのシリンダブロックの場合であっても適用可能であることは言うまでもない。
なお、一体に連接されたウォータジャケットスペーサ3のウォータジャケット5に対する相対位置の固定方法については、公知の手法を用いればよく、例えばシリンダライナ6やシリンダ外壁8に対して固定金物を取り付けることが考えられる。この場合、ウォータジャケットスペーサ3は、環状に連なった閉曲線形状をなしているため、少なくともシリンダライナ6及びシリンダ外壁8に対する固定点を3点以上設ければ、ただ一つの相対位置が定められることになる。
In the above-described embodiment, the example in which the
As a method for fixing the relative position of the integrally connected
また、シリンダライナ6やシリンダ外壁8に対して固定しなくても、例えばブリッジ7に対して固定する手法も考えられる。すなわち、各スペーサ片1の高さHをウォータジャケット5の深さからブリッジ7の厚みを減じた長さD−dと等しく設定することで、スペーサ片1の上端とブリッジ7の下面とを接触させ、摩擦抵抗によってそのスペーサ片1を固定する。このような構成により、ウォータジャケットスペーサ3の全体をブリッジ7の下面に固定することができる。
Further, for example, a method of fixing to the
1 スペーサ片
1a 第1スペーサ片
1b 第2スペーサ片
2 連結部
2a,2a′ 凸接辺
2b,2b′ 凹接辺
2c 鉤部
2d 溝部
2e,2e′ 突起(凸部)
2f,2f′ 穴(凹部)
3 ウォータジャケットスペーサ
4 シリンダ
5 ウォータジャケット
6 シリンダライナ
7 ブリッジ
8 シリンダ外壁
9 ボルト孔
10 シリンダブロック
11 ガスケット
12 シリンダヘッド
13 エンジン
14 ピストン
15 隣接部
DESCRIPTION OF
2f, 2f 'holes (recesses)
3
Claims (7)
該ウォータジャケットの周方向に沿って一体に連接される複数のスペーサ片と、
該複数のスペーサ片の各々において、連接するスペーサ片との接辺に沿って形成され該連接するスペーサ片を該シリンダの軸方向へ滑動可能に連結する連結部と
を備えたことを特徴とする、ウォータジャケットスペーサ。 A water jacket spacer inserted into a water jacket formed as a flow path of cooling water on the outer periphery of the cylinder,
A plurality of spacer pieces connected integrally along the circumferential direction of the water jacket;
Each of the plurality of spacer pieces includes a connecting portion formed along a side of contact with the connecting spacer piece and slidably connecting the connecting spacer piece in the axial direction of the cylinder. , Water jacket spacer.
ことを特徴とする、請求項1記載のウォータジャケットスペーサ。 The water jacket spacer according to claim 1, wherein the connecting portion is formed in a convex shape protruding from the contact side or a concave shape engaging with the convex shape.
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のウォータジャケットスペーサ。 It has a convex part protruding on the outer surface of the connecting part or a concave part engaging with the convex part, and is configured to prevent the spacer piece from sliding in the cylinder axial direction by the engagement of the concave and convex parts. The water jacket spacer according to claim 1, wherein the water jacket spacer is provided.
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のウォータジャケットスペーサ。 The water jacket spacer according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting portion is formed in a hook shape perpendicular to the axial direction of the cylinder.
該複数のスペーサ片が、該シリンダの各々の外周壁に沿うように湾曲した複数の第1スペーサ片と、該複数のシリンダの隣接部に沿うようにV字状に形成された複数の第2スペーサ片とを有してなる
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のウォータジャケットスペーサ。 The water jacket is formed in communication along the outer periphery of the plurality of cylinders;
The plurality of spacer pieces are a plurality of first spacer pieces that are curved along the outer peripheral wall of each of the cylinders, and a plurality of second spacer pieces that are formed in a V shape along the adjacent portions of the plurality of cylinders. It has a spacer piece, The water jacket spacer of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
該複数の第2スペーサ片の各々が、互いに同一形状に形成されている
ことを特徴とする、請求項5記載のウォータジャケットスペーサ。 Each of the plurality of first spacer pieces is formed in the same shape as each other,
The water jacket spacer according to claim 5, wherein each of the plurality of second spacer pieces is formed in the same shape as each other.
該複数のスペーサ片の各々が、その連接方向の幅を、該複数のブリッジ間の距離よりも短く、かつ、該ウォータジャケットの内部における気筒間部と該ブリッジとの距離よりも短く形成されている
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載のウォータジャケットスペーサ。 The water jacket is formed in a cylinder block having a semi-closed deck structure having a plurality of bridges that block a portion above the water jacket,
Each of the plurality of spacer pieces is formed such that the width in the connecting direction is shorter than the distance between the plurality of bridges and shorter than the distance between the inter-cylinder portion inside the water jacket and the bridge. The water jacket spacer according to any one of claims 1 to 6, wherein the water jacket spacer is provided.
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