JP2010164006A - シリンダブロックの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォータジャケットの設計の自由度を確保することができ、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流動方向を変更することができる、または、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流量を減少させることができるシリンダブロックの冷却構造を提供する。
【解決手段】シリンダブロック（１０）の冷却構造は、シリンダブロックに形成されたウォータジャケット（４０）に配置され、ウォータジャケット内を流動する冷却水が通過する貫通通路を少なくとも一つ有する柱状部材（６０，７０）を備えることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダブロックの冷却構造に関する。

従来、シリンダブロックの冷却構造として、複数のシリンダボアの周囲に冷却水が流動するウォータジャケットを設けた構造が知られている。特許文献１には、複数のシリンダボアの周囲に形成されたウォータジャケットと、ボア間通路（キリ孔）と、シリンダブロックの外壁に形成されたボア間通路加工用の孔を塞ぐための盲プラグと、を備え、盲プラグに整流突起を設けたシリンダブロックの冷却構造が開示されている。

実開平７−２２０５２号公報

ところで、ウォータジャケットは、冷却効率よりも、生産性、強度等を優先して最適設計されることがある。このように最適設計されたウォータジャケットにおいては、冷却水の流動方向を所望の方向に変更したい箇所と流量を減少させたい箇所とが存在することがある。しかしながら、特許文献１に係る技術では、盲プラグに整流突起を設けていることから、ウォータジャケットの冷却水の整流箇所は、盲プラグの配置箇所に限定されてしまう。よって、必ずしもウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流動方向を変更することまたは所望の箇所の冷却水の流量を減少させることができるとはいえない。

本発明は、ウォータジャケットの設計の自由度を確保することができ、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流動方向を変更することができる、または、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流量を減少させることができるシリンダブロックの冷却構造を提供する。

本発明に係るシリンダブロックの冷却構造は、シリンダブロックに形成されたウォータジャケットに配置され、前記ウォータジャケット内を流動する冷却水が通過する貫通通路を少なくとも一つ有する柱状部材を備えることを特徴とするものである。

本発明に係るシリンダブロックの冷却構造によれば、貫通通路の形状等を適宜設定することによって、貫通通路を通過する冷却水の流動方向を所望の方向に変更することができる。また、貫通通路の形状等を適宜設定することによって、柱状部材にウォータジャケットにおける絞りとしての機能を持たせることができる。また、柱状部材の配置箇所は限定されない。それにより、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流動方向を変更することができる。また、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流量を減少させることができる。さらに、柱状部材は、ウォータジャケットの成形後にウォータジャケットに配置することができる。よって、柱状部材を配置するためにウォータジャケットの設計を変更する必要がない。したがって、ウォータジャケットの設計の自由度を確保することができる。その結果、生産性、強度等を優先してウォータジャケットを最適設計することができる。

上記構成において、前記貫通通路は、前記柱状部材の内部で屈曲していてもよい。この構成によれば、ウォータジャケットの冷却水の流動方向を変更することができる。

本発明によれば、ウォータジャケットの設計の自由度を確保することができ、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流動方向を変更することができる、または、ウォータジャケットにおける所望の箇所の冷却水の流量を減少させることができるシリンダブロックの冷却構造を提供することができる。

図１は、実施例１に係るシリンダブロックの模式図である。 図２（ａ）は、図１の第１柱状部材近傍の拡大図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の第１柱状部材のＡ方向からの斜視図である。 図３（ａ）は、図１の後側ギャラリに配置された第２柱状部材近傍の拡大図である。図３（ｂ）は、第２柱状部材の斜視図である。 図４は、図３（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

本発明の実施例１に係るシリンダブロック１０の冷却構造について説明する。図１は、シリンダブロック１０の模式図である。具体的には、図１は、シリンダブロック１０を上方から（シリンダヘッド側から）見た図である。シリンダブロック１０は、前側から後側にかけて配置された複数のシリンダボア２０と、シリンダブロック１０の冷却構造と、を有している。シリンダブロック１０の上面には、シリンダヘッドを接続するためのシリンダヘッドボルトが螺合するボルト穴３０が複数形成されている。なお、本実施例において、前後および左右は、車両の前後および左右とは無関係である。

シリンダブロック１０の冷却構造は、ウォータジャケット４０と、ボア間通路５０と、柱状部材（後述する第１柱状部材６０および第２柱状部材７０）と、を備える。ウォータジャケット４０は、複数のシリンダボア２０の周囲に形成されている。本実施例において、ウォータジャケット４０は、複数のシリンダボア２０を挟んだ左右および前後に略対称に形成されている。具体的には、ウォータジャケット４０は、インレットギャラリ４２と、後側ギャラリ４４と、アウトレットギャラリ４６と、前側ギャラリ４８と、を有する。

インレットギャラリ４２は、ウォータジャケット４０のうち、複数のシリンダボア２０の左側の部分をいう。インレットギャラリ４２は、前側から後側へ延びている。後側ギャラリ４４は、ウォータジャケット４０のうち、後側の端に配置されたシリンダボア２０の後側の部分をいう。アウトレットギャラリ４６は、ウォータジャケット４０のうち、複数のシリンダボア２０の右側の部分をいう。アウトレットギャラリ４６は、後側から前側へ延びている。前側ギャラリ４８は、ウォータジャケット４０のうち、前側の端に配置されたシリンダボア２０の前側の部分をいう。なお、本実施例において、ウォータジャケット４０の上面は開口し、下面は閉塞している。

ボア間通路５０は、シリンダブロック１０の隣接するシリンダボア２０間の領域に形成されている。ボア間通路５０の上流端はインレットギャラリ４２に接続し、下流端はアウトレットギャラリ４６に接続している。ボア間通路５０の上面および下面は、閉塞している。ボア間通路５０は、ウォータジャケット４０の成形後に、例えばドリル加工等によって形成される。

柱状部材は、第１柱状部材６０および第２柱状部材７０を有する。本実施例において、第１柱状部材６０は、インレットギャラリ４２のボア間通路５０への分岐点に配置されている。第２柱状部材７０は、前側ギャラリ４８および後側ギャラリ４４に配置されている。

ここで、シリンダブロック１０の冷却構造に柱状部材を用いる理由について詳細に説明する。例えば、ウォータジャケット４０は、シリンダブロック１０を鋳造成形する際に、成形される。そこで、ウォータジャケット４０を形成するための型の強度、鋳造時の湯流れ、鋳造時の型の抜き易さ等の生産性およびシリンダボア２０の強度等を考慮して、ウォータジャケット４０は最適設計されている。すなわち、ウォータジャケット４０は、冷却水による冷却効率よりも、ウォータジャケット４０の生産性、シリンダボア２０の強度等を優先して最適設計されている。

このように生産性、強度等を優先して最適設計されたウォータジャケット４０においては、冷却水の流動方向を所望の方向に変更したい箇所と流量を減少させたい箇所とが存在する。そこで、本実施例においては、ウォータジャケット４０の設計の自由度を確保しつつ、ウォータジャケット４０における所望の箇所の冷却水の流動方向を変更することができる手段として第１柱状部材６０を用い、ウォータジャケット４０における所望の箇所の冷却水の流量を減少させることができる手段として第２柱状部材７０を用いる。

まず、第１柱状部材６０について説明する。図２（ａ）は、図１の第１柱状部材６０近傍の拡大図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の第１柱状部材６０のＡ方向からの斜視図である。第１柱状部材６０は、円柱形状を有している。本実施例においては、第１柱状部材６０の上面は平坦であり、下面は球面状に形成されている。

第１柱状部材６０は、第１貫通通路６２と、第２貫通通路６４と、を有する。本実施例において、第１貫通通路６２は、インレットギャラリ４２の冷却水の流動方向をボア間通路５０の方向へ変更するための貫通通路である。具体的には、第１貫通通路６２の両端の開口部のうち、一方の開口部はインレットギャラリ４２の上流側に向けて開口している。第１貫通通路６２の他方の開口部は、ボア間通路５０の下流側に向けて開口している。第１貫通通路６２は、第１柱状部材６０の内部で屈曲している。

第２貫通通路６４は、第１柱状部材６０より上流側のインレットギャラリ４２の冷却水の流動方向を第１柱状部材６０より下流側のインレットギャラリ４２の方向へ変更するための貫通通路である。具体的には、第２貫通通路６４の両端の開口部のうち、一方の開口部はインレットギャラリ４２の上流側に向けて開口し、他方の開口部はインレットギャラリ４２の下流側に向けて開口している。第２貫通通路６４は、第１柱状部材６０の内部で屈曲している。なお、第１貫通通路６２および第２貫通通路６４の形状、位置、個数、屈曲状態等は、第１柱状部材６０が配置される箇所に応じて、適宜設定されていればよい。

第１柱状部材６０は、ウォータジャケット４０の成形後に、ウォータジャケット４０の上面側から下面側にかけて形成された穴３２に嵌合して配置される。第１柱状部材６０がウォータジャケット４０に配置されることによって、インレットギャラリ４２の第１柱状部材６０より上流側の冷却水の一部は、第１貫通通路６２を通過してボア間通路５０に流入する。それにより、ボア間通路５０の冷却水の流量を増大させることができる。また、インレットギャラリ４２の第１柱状部材６０より上流側の冷却水の他部は、第２貫通通路６４を通過して第１柱状部材６０より下流側のインレットギャラリ４２に流入する。

続いて、第２柱状部材７０について説明する。なお、前側ギャラリ４８および後側ギャラリ４４に配置されている第２柱状部材７０の構成は同様のため、後側ギャラリ４４に配置されている第２柱状部材７０について説明する。図３（ａ）は、図１の後側ギャラリ４４に配置された第２柱状部材７０近傍の拡大図である。図３（ｂ）は、第２柱状部材７０の斜視図である。第２柱状部材７０は、円柱形状を有している。本実施例においては、第２柱状部材７０の上面は平坦であり、下面は球面状に形成されている。

第２柱状部材７０は、第３貫通通路７２を有する。第３貫通通路７２は、後側ギャラリ４４の第２柱状部材７０より上流側と下流側とが連通するように形成されている。

図４は、図３（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。第２柱状部材７０は、ウォータジャケット４０の成形後に、ウォータジャケット４０の上面側から下面側にかけて形成された穴３２に嵌合して配置される。第２柱状部材７０が後側ギャラリ４４に配置されることによって、後側ギャラリ４４の第２柱状部材７０より上流側の冷却水は、第３貫通通路７２を通過して第２柱状部材７０より下流側へ流動する。したがって、第２柱状部材７０が配置されることによって、後側ギャラリ４４の冷却水の流量は減少する。よって、第２柱状部材７０は、冷却水に対する絞りとしての機能を有する。なお、第３貫通通路７２の形状、位置、個数等は、第２柱状部材７０が効果的に絞りとしての機能を発揮できるように適宜設定されていればよい。

後側ギャラリ４４の場合と同様に、前側ギャラリ４８に第２円柱部材１が配置されることによって、前側ギャラリ４８の冷却水の流量は減少する。その結果、ボア間通路５０の冷却水の流量は相対的に増大する。すなわち、前側ギャラリ４８および後側ギャラリ４４に第２柱状部材７０が配置されることによって、冷却水の流動を主としてインレットギャラリ４２、ボア間通路およびアウトレットギャラリ４６とすることができる。

以上のように、本実施例に係るシリンダブロック１０の冷却構造によれば、冷却水の流動方向を変更したい箇所に第１柱状部材６０のような貫通通路を有する柱状部材を配置することによって、冷却水の流動方向を変更したい箇所の流動方向を変更することができる。また、冷却水の流量を減少させたい箇所に第２柱状部材７０のような貫通通路を有する柱状部材を配置することによって、冷却水の流量を減少させたい箇所の流量を減少させることができる。また、第１柱状部材６０および第２柱状部材７０は、ウォータジャケット４０の成形後に形成された穴３２に嵌合して配置されることから、配置箇所は限定されない。よって、ウォータジャケット４０の所望の箇所に配置することができる。さらに、第１柱状部材６０および第２柱状部材７０を配置するためにウォータジャケット４０の設計を変更する必要がないことから、ウォータジャケット４０の設計の自由度を確保することができる。その結果、生産性、強度等を優先してウォータジャケット４０を最適設計することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ シリンダブロック
２０ シリンダボア
３０ ボルト穴
３２ 穴
４０ ウォータジャケット
４２ インレットギャラリ
４４ 後側ギャラリ
４６ アウトレットギャラリ
４８ 前側ギャラリ
５０ ボア間通路
６０ 第１柱状部材
６２ 第１貫通通路
６４ 第２貫通通路
７０ 第２柱状部材
７２ 第３貫通通路

Claims (2)

1. シリンダブロックに形成されたウォータジャケットに配置され、前記ウォータジャケット内を流動する冷却水が通過する貫通通路を少なくとも一つ有する柱状部材を備えることを特徴とするシリンダブロックの冷却構造。
2. 前記貫通通路は、前記柱状部材の内部で屈曲している請求項１記載のシリンダブロックの冷却構造。

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