JP2010196601A - Closed deck type cylinder block - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a closed deck type cylinder block being manufactured at low cost and providing high strength and cooling effect. <P>SOLUTION: The cylinder block 10 is a closed deck type cylinder block including a plurality of cylinders in which pistons slide, and a water jacket in which cooling water cooling the cylinders flows. The cylinder block 10 includes a cooling hollow material 30 including an inner cylinder part 30a and an outer cylinder part 30b, and disposed around the cylinder to form a water jacket, and a passage forming member 20 disposed at an inside of a cylinder wall defining each bore of the cylinder and communicated to the cooling hollow material 30 to form a cooling path between bores. The cooling hollow material 30 and the passage forming member 20 are casted by die casting with the same connected each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インサート部材を鋳包むことによりウォータジャケットを形成するクローズドデッキタイプのシリンダブロックに関する。   The present invention relates to a closed deck type cylinder block in which a water jacket is formed by casting an insert member.

水冷式のエンジンに用いられるシリンダブロックは、エンジン冷却のためにウォータジャケットを備えている。ウォータジャケットは、シリンダとブロック外壁との間に形成され、その内部に冷却水が流される。ウォータジャケット内に冷却水を流すことにより、シリンダを冷却する効果が得られるとともに、シリンダボアで発生する音を吸収して静音化を図ることができる。   A cylinder block used in a water-cooled engine has a water jacket for engine cooling. The water jacket is formed between the cylinder and the outer wall of the block, and cooling water flows through the water jacket. By flowing the cooling water through the water jacket, the effect of cooling the cylinder can be obtained, and the noise generated in the cylinder bore can be absorbed to reduce the noise.

ところで、シリンダブロックの各シリンダボアを仕切るシリンダ壁には、両側のボアから燃焼熱が伝えられるため、高い冷却性が要求されている。しかしながら、シリンダのボア間という狭い領域において、適切な冷却を得ることは困難であった。こうした要求を満たす技術として、例えば特許文献1には、シリンダ壁にドリルによって冷却水路を機械加工するものが知られている。   By the way, since the combustion heat is transmitted from the bores on both sides to the cylinder wall that partitions each cylinder bore of the cylinder block, high cooling performance is required. However, it has been difficult to obtain appropriate cooling in a narrow region between the bores of the cylinder. As a technique that satisfies these requirements, for example, Patent Document 1 discloses a technique in which a cooling water channel is machined by a drill on a cylinder wall.

特開2001−107801号公報JP 2001-107801 A

しかしながら、上記特許文献1に記載された技術によると、機械加工によりシリンダ壁に冷却水路を形成しているため、コストが上昇するという問題があった。また、冷却通路の形状が機械加工しやすい直線的な形状に限定されるため、必要な冷却効果を得にくいという問題があった。さらに、加工後に冷却通路の開口端等を基点とした応力割れなどが発生しやすいため、強度上の問題が懸念されていた。   However, according to the technique described in Patent Document 1, since the cooling water channel is formed in the cylinder wall by machining, there is a problem that the cost increases. Further, since the shape of the cooling passage is limited to a linear shape that is easy to machine, there is a problem that it is difficult to obtain a necessary cooling effect. Furthermore, there is a concern about strength problems because stress cracking or the like starting from the opening end of the cooling passage is likely to occur after processing.

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、安価に製造でき、高い強度及び冷却効果を得ることができるクローズドデッキタイプのシリンダブロックを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a closed deck type cylinder block that can be manufactured at low cost and can obtain high strength and a cooling effect.

上記問題点を解決するためになされた本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックは、内部をピストンが摺動する複数のシリンダと、前記シリンダを冷却する冷却水を流通するウォータジャケットとを備えるクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、内筒部と外筒部とを備え、前記シリンダの周囲に配置されてウォータジャケットを形成する中空部材と、前記シリンダの各ボアを仕切るシリンダ壁の内部に配置され、前記中空部材に連通してボア間冷却通路を形成する通路形成部材とを有し、前記中空部材と前記通路形成部材とが、連結された状態でダイカスト鋳造により鋳包まれていることを特徴とする。   A closed deck type cylinder block according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, includes a plurality of cylinders in which pistons slide, and a water jacket for circulating cooling water for cooling the cylinders. In the deck type cylinder block, an inner cylinder part and an outer cylinder part are provided, and are arranged around the cylinder and formed in a cylinder wall that partitions each bore of the cylinder, and a hollow member that forms a water jacket. A passage forming member that communicates with the hollow member to form a cooling passage between bores, and the hollow member and the passage forming member are cast by die casting in a connected state. To do.

本発明に係るシリンダブロックでは、ウォータジャケットを形成する中空部材と、ボア間冷却通路を形成する通路形成部材とがダイカスト鋳造により鋳包まれている。また、通路形成部材が、中空部材に連通している。したがって、ウォータジャケットに冷却水を導入することにより、その冷却水の一部をボア間冷却通路に流して高い冷却性が要求されるボア間を積極的に冷却することができる。   In the cylinder block according to the present invention, the hollow member forming the water jacket and the passage forming member forming the inter-bore cooling passage are cast by die casting. The passage forming member communicates with the hollow member. Therefore, by introducing the cooling water into the water jacket, a part of the cooling water can be allowed to flow through the inter-bore cooling passage to actively cool between the bores that require high cooling performance.

このシリンダブロックによれば、ダイカスト鋳造によりボア間冷却通路が形成されているので、機械加工等の後加工を省略することができる。これにより、シリンダブロックの製造コストを低減させることができる。また、通路形成部材の形状を変更することにより、ボア間冷却通路の形状を容易に変更することができる。これにより、ボア間の必要な部位に必要な冷却効果を得ることができる。さらに、機械加工等の影響による応力割れの発生を防止できるので、シリンダブロックの強度を向上させることができる。また、中空部材と通路形成部材とが連結されているので、中空部材の強度を向上させることができる。その結果、鋳造圧力が50〜80MPaとなる高圧ダイカスト鋳造であっても、中空部材が変形してウォータジャケット内において部分的に冷却水通路が閉塞することを防止することができる。   According to this cylinder block, since the bore cooling passage is formed by die casting, post-processing such as machining can be omitted. Thereby, the manufacturing cost of a cylinder block can be reduced. Moreover, the shape of the inter-bore cooling passage can be easily changed by changing the shape of the passage forming member. Thereby, the cooling effect required for the required site | part between bores can be acquired. Furthermore, since the occurrence of stress cracking due to the influence of machining or the like can be prevented, the strength of the cylinder block can be improved. Moreover, since the hollow member and the channel | path formation member are connected, the intensity | strength of a hollow member can be improved. As a result, even in high-pressure die casting where the casting pressure is 50 to 80 MPa, it is possible to prevent the hollow member from being deformed and partially blocking the cooling water passage in the water jacket.

ところで、一般にウォータジャケットの内部では、高さ位置に応じて冷却水の流れる速度が異なっている。これは、高さ位置に応じて要求される冷却効果が異なることや、通常ジャケット内の冷却水がジャケット上部からヘッド側へ排出されること等の事情によるものである。   By the way, generally, in the water jacket, the flow rate of the cooling water differs depending on the height position. This is due to the fact that the required cooling effect differs depending on the height position and that the cooling water in the jacket is normally discharged from the upper part of the jacket to the head side.

そこで、本発明に係るシリンダブロックにおいて、前記通路形成部材の端部の一方は、他方と異なる高さ位置にて前記中空部材に連通していることが望ましい。   Therefore, in the cylinder block according to the present invention, it is desirable that one of the end portions of the passage forming member communicates with the hollow member at a height position different from the other.

このように、通路形成部材の端部の一方を、他方と異なる高さ位置にて中空部材に連通させることにより、通路形成部材の各端部に意図的に水圧差を発生させることができる。このように水圧差を発生させることにより、通路形成部材を流れる冷却水の速度を高め、ボア間においてより高い冷却効果を得ることができる。   Thus, by making one of the end portions of the passage forming member communicate with the hollow member at a height position different from the other, a water pressure difference can be intentionally generated at each end portion of the passage forming member. By generating the water pressure difference in this way, the speed of the cooling water flowing through the passage forming member can be increased, and a higher cooling effect can be obtained between the bores.

本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、前記中空部材には、前記内筒部の内壁面と前記外筒部の内壁面とを連結する複数の連結部材が分散して設けられていることが望ましい。   In the closed deck type cylinder block according to the present invention, a plurality of connecting members for connecting the inner wall surface of the inner cylinder part and the inner wall surface of the outer cylinder part are provided in the hollow member in a dispersed manner. Is desirable.

このように、中空部材に対して内筒部の内壁面と外筒部の内壁面とを連結する複数の連結部材を分散して設けることにより、中空部材の機械的強度を大幅に向上させることができる。その結果、高圧ダイカスト鋳造であっても、中空部材が変形するのをより確実に防止することができる。   Thus, the mechanical strength of the hollow member can be greatly improved by providing a plurality of connecting members that connect the inner wall surface of the inner cylinder part and the inner wall surface of the outer cylinder part to the hollow member. Can do. As a result, even in high-pressure die casting, it is possible to more reliably prevent the hollow member from being deformed.

本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックによれば、上記した通り、安価に製造でき、高い強度及び冷却効果を得ることができる。   According to the closed deck type cylinder block according to the present invention, as described above, it can be manufactured at low cost, and high strength and cooling effect can be obtained.

本発明の実施形態に係るシリンダブロックの概略構成を示す上面図である。It is a top view which shows schematic structure of the cylinder block which concerns on embodiment of this invention. 同シリンダブロックに鋳包まれた冷却用中空材及び通路形成部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the hollow material for cooling and the channel | path formation member cast by the cylinder block. 同冷却用中空材及び通路形成部材を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the hollow material for cooling and the passage formation member. 同冷却中空部材を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the cooling hollow member. 同通路形成部材を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the passage formation member. 同通路形成部材の組付後の様子を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the mode after the assembly | attachment of the same passage formation member. 第二実施形態に係るシリンダブロックに鋳包まれた冷却用中空材及び通路形成部材を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the hollow material for cooling and the channel | path formation member cast by the cylinder block which concerns on 2nd embodiment. 変更例に係る冷却用中空材及び通路形成部材を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the hollow material for cooling and the channel | path formation member which concern on the example of a change.

以下、本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックを具体化した好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここでは、直列4気筒のエンジンに用いられるシリンダブロックに本発明を適用した場合について説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment in which a closed deck type cylinder block according to the invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings. Here, a case where the present invention is applied to a cylinder block used in an in-line four-cylinder engine will be described.

まず、本実施形態に係るシリンダブロックの全体構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックの概略構成を示す上面図である。図2は、同シリンダブロックに鋳包まれた冷却用中空材及び通路形成部材を示す斜視図である。   First, the overall configuration of the cylinder block according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of a cylinder block according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a cooling hollow member and a passage forming member cast in the cylinder block.

シリンダブロック10は、図1に示すように、直列に配置された4つのシリンダ12と、シリンダ12を冷却する冷却水を流通するウォータジャケット16と、ウォータジャケット16の周囲を構成するブロック外壁13とを備えている。このシリンダブロック10は、クローズドデッキタイプであって、シリンダ12とブロック外壁13とがブリッジ14で接続されている。   As shown in FIG. 1, the cylinder block 10 includes four cylinders 12 arranged in series, a water jacket 16 that circulates cooling water that cools the cylinder 12, and a block outer wall 13 that forms the periphery of the water jacket 16. It has. The cylinder block 10 is a closed deck type, and a cylinder 12 and a block outer wall 13 are connected by a bridge 14.

各シリンダ12は、円筒形状をなしてシリンダ12内部にピストンを摺動させるためのシリンダボア11を備えている。そして、各シリンダボア11は、シリンダ壁12aにより仕切られている。
ブロック外壁13は、図示しないシリンダヘッドとの締結に用いられるヘッドボルト穴15を備えている。そして、シリンダヘッドの下面をシリンダブロック10の上面に当接させて、ヘッドボルト穴15にヘッドボルトを締め付けることにより、シリンダブロック10とシリンダヘッドが締結されるようになっている。
Each cylinder 12 has a cylinder bore 11 for making a piston slide inside the cylinder 12 in a cylindrical shape. Each cylinder bore 11 is partitioned by a cylinder wall 12a.
The block outer wall 13 includes a head bolt hole 15 used for fastening with a cylinder head (not shown). The cylinder block 10 and the cylinder head are fastened by bringing the lower surface of the cylinder head into contact with the upper surface of the cylinder block 10 and tightening the head bolt in the head bolt hole 15.

ウォータジャケット16は、4つのシリンダ12のすべてを覆うように設けられている。このウォータジャケット16は、図2に示すように、内部に冷却水を流通させる中空部を形成する冷却用中空材30により形成されている。
また、図1に示すように、ウォータジャケット16には、シリンダ12のボア11間を冷却するためのボア間冷却通路17が連通している。ボア間冷却通路17は、シリンダ壁12aの内部に、ボア間を通過するように設けられている。このボア間冷却通路17は、図2に示すように、シリンダ壁12aの内部に配置された通路形成部材20により形成されている。そして、冷却用中空材30と通路形成部材20とは、連結された状態でダイカスト鋳造により鋳包まれている。
The water jacket 16 is provided so as to cover all of the four cylinders 12. As shown in FIG. 2, the water jacket 16 is formed by a cooling hollow material 30 that forms a hollow portion through which cooling water flows.
As shown in FIG. 1, the water jacket 16 communicates with an inter-bore cooling passage 17 for cooling between the bores 11 of the cylinder 12. The inter-bore cooling passage 17 is provided inside the cylinder wall 12a so as to pass between the bores. As shown in FIG. 2, the inter-bore cooling passage 17 is formed by a passage forming member 20 arranged inside the cylinder wall 12a. And the hollow material 30 for cooling and the channel | path formation member 20 are cast by die-casting in the connected state.

ここで、本実施形態の冷却用中空材30及び通路形成部材20について、図3〜図6を参照しながら詳細に説明する。図3は、本実施形態に係る冷却用中空材及び通路形成部材を示す分解斜視図である。図4は、同冷却中空部材を示す拡大断面図である。図5は、同通路形成部材を示す拡大断面図である。図6は、同通路形成部材の組付後の様子を示す拡大断面図である。   Here, the cooling hollow material 30 and the passage forming member 20 of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the cooling hollow member and the passage forming member according to the present embodiment. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the cooling hollow member. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the passage forming member. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a state after the passage forming member is assembled.

冷却用中空材30は、図3に示すように、内側(シリンダ12側)に配されて内筒を形成する内筒部30aと、内筒部30aを外側から覆うように外筒を形成する外筒部30bと、内筒部30aの内壁面と外筒部30bの内壁面とを連結する複数の連結部材45(図4参照)と、冷却用中空材30の内部に冷却水を導入するための冷却水導入口46とを備えている。なお、本実施形態の冷却用中空材30が、本発明の「中空部材」に相当する。   As shown in FIG. 3, the cooling hollow member 30 is arranged on the inner side (cylinder 12 side) to form an inner cylinder part 30a that forms an inner cylinder, and an outer cylinder that covers the inner cylinder part 30a from the outside. Cooling water is introduced into the inside of the outer cylinder portion 30b, a plurality of connecting members 45 (see FIG. 4) that connect the inner wall surface of the inner cylinder portion 30a and the inner wall surface of the outer cylinder portion 30b, and the cooling hollow material 30. And a cooling water inlet 46. The cooling hollow material 30 of the present embodiment corresponds to the “hollow member” of the present invention.

内筒部30aは、2枚の内筒金属板31,32により構成されている。各内筒金属板31,32は、シリンダ軸方向両端(上下端)を外側に折り曲げて形成された折り曲げ部31a,31b,32a,32bと、側面から外側(外筒部30b側)へ向けて突出形成された複数の突起37と、通路形成部材20を貫挿可能な貫挿孔21とを備えている。   The inner cylinder portion 30a is composed of two inner cylinder metal plates 31 and 32. Each inner cylinder metal plate 31 and 32 is bent part 31a, 31b, 32a, 32b formed by bending the cylinder axial direction both ends (upper and lower ends) outward, and from the side to the outside (outer cylinder part 30b side). A plurality of protruding projections 37 and a through hole 21 through which the passage forming member 20 can be inserted are provided.

折り曲げ部31a,32aは、後述する外筒部30bのウォータジャケット突起40に対応する位置に、シリンダ軸方向へ貫通形成された貫通孔41を備えている。そして、各金属板31〜34を組み合わせたとき、ウォータジャケット突起40の下側開口部が貫通孔41に連通するようになっている。なお、貫通孔41の代わりに、切り欠きを設けてもよい。   The bent portions 31a and 32a are provided with through-holes 41 formed so as to penetrate in the cylinder axial direction at positions corresponding to water jacket projections 40 of the outer cylinder portion 30b described later. When the metal plates 31 to 34 are combined, the lower opening of the water jacket projection 40 communicates with the through hole 41. In place of the through hole 41, a notch may be provided.

貫挿孔21は、各内筒金属板31,32におけるボア11間に対応する位置に一つずつ、つまり両内筒金属板31,32で合わせて6つ設けられている。これらすべての貫挿孔21は、ウォータジャケット16の上部に対応する同じ高さ位置に形成されている。   One through hole 21 is provided at a position corresponding to the space between the bores 11 in each of the inner cylindrical metal plates 31, 32, that is, a total of six inner cylindrical metal plates 31, 32. All these through holes 21 are formed at the same height corresponding to the upper part of the water jacket 16.

外筒部30bは、2枚の外筒金属板33,34により構成されている。各外筒金属板33,34は、シリンダ軸方向両端(上下端)を内側に折り曲げて形成された折り曲げ部33a,33b,34a,34bと、内側(内筒部30a側)へ向けて突出形成された複数の突起38とを備えている。また、一方の外筒金属板33には、冷却水導入口46と連通する開口部39が設けられている。   The outer cylinder part 30b is comprised by the two outer cylinder metal plates 33 and 34. As shown in FIG. Each outer cylinder metal plate 33, 34 is formed by bending both ends (upper and lower ends) in the cylinder axial direction to the inner side (bending portions 33a, 33b, 34a, 34b) and projecting toward the inner side (inner cylinder portion 30a side). And a plurality of projections 38. Further, one outer cylinder metal plate 33 is provided with an opening 39 communicating with the cooling water inlet 46.

折り曲げ部33a,34aは、複数のウォータジャケット突起40を備えている。各ウォータジャケット突起40は、円筒形状をなしており、所定間隔をおいて複数設けられている。このウォータジャケット突起40の上部は、シリンダブロック10のアッパーデッキ面に開口しており、ウォータジャケット突起40の下部は、内筒金属板31,32の貫通孔41を介して冷却用中空材30の内部に連通している。こうした構成により、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水を、ウォータジャケット突起40からシリンダヘッドへと導くことができる。   The bent portions 33 a and 34 a include a plurality of water jacket protrusions 40. Each water jacket protrusion 40 has a cylindrical shape, and a plurality of water jacket protrusions 40 are provided at predetermined intervals. The upper portion of the water jacket projection 40 is open to the upper deck surface of the cylinder block 10, and the lower portion of the water jacket projection 40 is formed through the through holes 41 of the inner cylinder metal plates 31 and 32 of the cooling hollow material 30. It communicates with the inside. With such a configuration, the cooling water flowing inside the water jacket 16 can be guided from the water jacket projection 40 to the cylinder head.

冷却水導入口46は、冷却水を取り入れるための取水口36と、取水口36を開口部39へと接続するための接続部材35とを備えている。すなわち、取水口36は、接続部材35を介して開口部39に連通している。そして、エンジン運転時に、取水口36に取り込まれた冷却水が、開口部39から冷却用中空材30の内部(ウォータジャケット16)へ流れるようになっている。   The cooling water inlet 46 includes a water intake 36 for taking in the cooling water and a connection member 35 for connecting the water intake 36 to the opening 39. In other words, the water intake 36 communicates with the opening 39 through the connection member 35. During engine operation, the cooling water taken into the water intake 36 flows from the opening 39 to the inside of the cooling hollow material 30 (water jacket 16).

各金属板31〜34は、それらを組み合わせたときにウォータジャケット16の形状となるように、所定形状にプレス成形されている。なお、これらの金属板31〜34は、耐食性を考慮してステンレス製であってもよいし、リサイクル性を考慮してシリンダブロック10の素材と同じくアルミニウム合金製であってもよい。また、各金属板31〜34同士の接合には、溶接やロウ付けなどが行われる。   Each of the metal plates 31 to 34 is press-formed into a predetermined shape so that the shape of the water jacket 16 is obtained when they are combined. Note that these metal plates 31 to 34 may be made of stainless steel in consideration of corrosion resistance, or may be made of aluminum alloy in the same manner as the material of the cylinder block 10 in consideration of recyclability. Moreover, welding, brazing, etc. are performed for joining of each metal plates 31-34.

そして、このような金属板31〜34を組み合わせて接合することにより冷却用中空材30が形成されている。具体的には、図4に示すように、折り曲げ部31a,31b,32a,32bと折り曲げ部33a,33b,34a,34bとが重ね合わせられ、それぞれが接合されて冷却用中空材30が形成されている。このように、冷却用中空材30の上下端部では、折り曲げ部31a,31b,32a,32bと折り曲げ部33a,33b,34a,34bとが重ね合わされているので、冷却用中空材30の機械的強度が全体的に高められている。   And the hollow material 30 for cooling is formed by combining and joining such metal plates 31-34. Specifically, as shown in FIG. 4, the bent portions 31a, 31b, 32a, and 32b and the bent portions 33a, 33b, 34a, and 34b are overlapped and joined to form the cooling hollow material 30. ing. As described above, the bent portions 31a, 31b, 32a, and 32b and the bent portions 33a, 33b, 34a, and 34b are overlapped with each other at the upper and lower ends of the cooling hollow material 30. The overall strength is increased.

連結部材45は、内筒金属板31,32に外側へ向けて突出形成された複数の突起37と、外筒金属板33,34に内側へ向けて突出形成された複数の突起38とから構成されている。
各突起37,38は、エンボス加工により分散して設けられており、突起37と突起38とは略対称(同一)形状をなしている。そして、突起37と突起38とは先端部同士を突き当てるように当接している。こうした構成により、冷却用中空材30の内部には、内筒部30aと外筒部30bとを連結した複数の連結部材45が分散して設けられている。なお、本実施形態では、各突起37,38は、略円形の断面形状をなしており、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流れに抵抗を持たせ、施工ピッチを調整して冷却水の流量を制限する機能を有している。
The connecting member 45 is composed of a plurality of protrusions 37 protruding outward from the inner cylindrical metal plates 31 and 32 and a plurality of protrusions 38 protruding outward from the outer cylindrical metal plates 33 and 34. Has been.
The protrusions 37 and 38 are provided in a distributed manner by embossing, and the protrusion 37 and the protrusion 38 have a substantially symmetrical (identical) shape. Then, the protrusion 37 and the protrusion 38 are in contact with each other so that the tip portions abut against each other. With such a configuration, a plurality of connecting members 45 that connect the inner cylinder part 30a and the outer cylinder part 30b are provided in the cooling hollow member 30 in a dispersed manner. In the present embodiment, each of the protrusions 37 and 38 has a substantially circular cross-sectional shape, and resistance is given to the flow of the cooling water flowing inside the water jacket 16, and the construction pitch is adjusted to adjust the cooling water. It has a function to limit the flow rate.

通路形成部材20は、図5に示すように、ストレート形状のパイプ材である。この通路形成部材20の両端から所定距離だけ中央側の位置には、外側へ膨らむように屈曲したバルジ形状の位置決め部20aが形成されている。そして、内筒金属板31,32を組み付けて内筒部30aを形成する際、図6に示すように、通路形成部材20の両端部が、各内筒金属板31,32の貫挿孔21に挿入される。通路形成部材20の位置決め部20aが内筒金属板31,32の内壁面に当接すると、通路形成部材20と各内筒金属板31,32とが位置決めされる。その後、通路形成部材20のうち各内筒金属板31,32から外側へはみ出した部位20bを、各内筒金属板31,32の外壁面にかしめることにより、通路形成部材20が内筒部30aに固定されている。なお、本実施形態では、通路形成部材20の両端は、図6に示すように、同じ高さ位置にて冷却用中空材30に連通している。   As shown in FIG. 5, the passage forming member 20 is a straight pipe material. A bulge-shaped positioning portion 20a that is bent so as to bulge outward is formed at a position on the center side by a predetermined distance from both ends of the passage forming member 20. Then, when the inner cylinder metal plates 31 and 32 are assembled to form the inner cylinder portion 30a, both end portions of the passage forming member 20 are inserted into the through holes 21 of the inner cylinder metal plates 31 and 32 as shown in FIG. Inserted into. When the positioning portion 20a of the passage forming member 20 contacts the inner wall surface of the inner cylindrical metal plates 31, 32, the passage forming member 20 and the inner cylindrical metal plates 31, 32 are positioned. After that, the passage forming member 20 is caulked to the outer wall surface of each inner cylinder metal plate 31, 32 by protruding the portion 20 b protruding outward from each inner cylinder metal plate 31, 32 of the passage forming member 20. 30a is fixed. In the present embodiment, both ends of the passage forming member 20 communicate with the cooling hollow material 30 at the same height as shown in FIG.

次に、上記のように構成されたシリンダブロック10の鋳造時の様子について簡単に説明する。シリンダブロック10では、ウォータジャケット16を形成する冷却用中空材30と、ボア間冷却通路17を形成する通路形成部材20とが、連結された状態でダイカスト鋳造により鋳包まれている。すなわち、金型のキャビティ内に溶湯を射出し充填することにより、金型に保持した冷却用中空材30及び通路形成部材20を鋳包んでシリンダブロック10がダイカスト成形される。ところで、ダイカスト製品は、鋳造圧力を上げることにより、成形条件が良好になり品質が向上するため、鋳造圧力を下げると、成形条件が悪化して高品質な製品(シリンダブロック)を得ることができなくなる。このため、本実施の形態では、鋳造圧力が50〜80MPaである高圧ダイカスト鋳造を行っている。これにより、シリンダブロック10の品質を向上させている。   Next, how the cylinder block 10 configured as described above is cast will be briefly described. In the cylinder block 10, the cooling hollow material 30 that forms the water jacket 16 and the passage forming member 20 that forms the inter-bore cooling passage 17 are cast by die casting in a connected state. That is, by injecting and filling molten metal into the mold cavity, the cooling hollow member 30 and the passage forming member 20 held in the mold are cast and the cylinder block 10 is die-cast. By the way, the die casting product improves the molding condition and improves the quality by increasing the casting pressure. Therefore, when the casting pressure is lowered, the molding condition deteriorates and a high quality product (cylinder block) can be obtained. Disappear. For this reason, in this Embodiment, the high pressure die-casting whose casting pressure is 50-80 Mpa is performed. Thereby, the quality of the cylinder block 10 is improved.

ここで、冷却用中空材30には突起37,38により形成された連結部材45が分散配置されており、機械的強度が高められている。また、突起37,38が対称形状(同一形状)とされており、突起部分において、冷却用中空材30の内筒部30a側から受ける溶湯の圧力と外筒部30b側から受ける溶湯の圧力とが同等とされている。そして、金属板31,32の折り曲げ部31a,31b,32a,32bと、金属板33,34の折り曲げ部33a,33b,34a,34bとが重ね合わせて接合しており、冷却用中空材30のシリンダ軸方向の両端部(上下端部)における機械的強度が高められている。さらに、冷却用中空材30と通路形成部材20とが連結されており、強度をより向上させている。こうした構成により、鋳造圧力が50〜80MPaとなる高圧ダイカスト鋳造においても、溶湯の圧力による冷却用中空材30の変形を確実に防止することができる。   Here, in the cooling hollow material 30, the connecting members 45 formed by the protrusions 37 and 38 are dispersedly arranged, and the mechanical strength is increased. Further, the protrusions 37 and 38 have a symmetrical shape (the same shape), and in the protrusion part, the pressure of the molten metal received from the inner cylinder part 30a side of the cooling hollow material 30 and the pressure of the molten metal received from the outer cylinder part 30b side Are equivalent. The bent portions 31a, 31b, 32a, and 32b of the metal plates 31 and 32 and the bent portions 33a, 33b, 34a, and 34b of the metal plates 33 and 34 are overlapped and joined to each other. The mechanical strength at both ends (upper and lower ends) in the cylinder axial direction is increased. Further, the cooling hollow member 30 and the passage forming member 20 are connected, and the strength is further improved. With such a configuration, deformation of the cooling hollow material 30 due to the pressure of the molten metal can be reliably prevented even in high-pressure die casting where the casting pressure is 50 to 80 MPa.

このため、冷却用中空材30を鋳包んで高圧ダイカスト鋳造を行っても、冷却用中空材30が変形してウォータジャケット16内において部分的に冷却水通路が閉塞することがない。したがって、冷却用中空材30の内部に充填物を配置することなく、高圧ダイカスト鋳造によりシリンダブロック10を形成しても、所望形状のウォータジャケット16を設けることができる。その結果、クローズドデッキタイプのシリンダブロック10を高圧ダイカスト鋳造により生産性を低下させることなく製作することができる。   Therefore, even if the cooling hollow material 30 is cast and high-pressure die casting is performed, the cooling hollow material 30 is not deformed and the cooling water passage is not partially blocked in the water jacket 16. Therefore, the water jacket 16 having a desired shape can be provided even if the cylinder block 10 is formed by high-pressure die casting without disposing a filler inside the cooling hollow material 30. As a result, the closed deck type cylinder block 10 can be manufactured by high-pressure die casting without reducing the productivity.

また、シリンダブロック10によれば、ダイカスト鋳造によりボア間冷却通路17が形成されているので、機械加工等の後加工を省略することができる。これにより、シリンダブロックの製造コストを低減させることができる。また、通路形成部材20の形状を変更することにより、ボア間冷却通路17の形状を容易に変更することができる。これにより、ボア間の必要な部位に必要な冷却効果を得ることができる。さらに、機械加工等の影響による応力割れの発生を防止できるので、製造されたシリンダブロック10の強度を向上させることができる。   Further, according to the cylinder block 10, since the bore cooling passage 17 is formed by die casting, post-processing such as machining can be omitted. Thereby, the manufacturing cost of a cylinder block can be reduced. Further, the shape of the inter-bore cooling passage 17 can be easily changed by changing the shape of the passage forming member 20. Thereby, the cooling effect required for the required site | part between bores can be acquired. Furthermore, since the occurrence of stress cracking due to the influence of machining or the like can be prevented, the strength of the manufactured cylinder block 10 can be improved.

また、シリンダブロック10では、通路形成部材20のうち各内筒金属板31,32から外側へはみ出した部位20bを、各内筒金属板31,32の外壁面にかしめることにより、通路形成部材20が内筒部30aに固定されている。これにより、鋳造時に、各内筒金属板31,32に設けられた貫挿孔21の隙間から溶湯が侵入するのを防止することができる。   In the cylinder block 10, a portion 20 b of the passage forming member 20 that protrudes outward from the inner cylindrical metal plates 31, 32 is caulked to the outer wall surface of each inner cylindrical metal plate 31, 32. 20 is fixed to the inner cylinder part 30a. Thereby, it can prevent that a molten metal penetrate | invades from the clearance gap between the penetration holes 21 provided in each inner cylinder metal plate 31 and 32 at the time of casting.

次に、上記のように構成されたシリンダブロック10のウォータジャケット16を流れる冷却水の様子について簡単に説明する。
このシリンダブロック10では、エンジン運転時に、導入口46からウォータジャケット16内に冷却水が導入される。そして、ウォータジャケット16内に導入された冷却水は、各シリンダ12を順に冷却しながら、シリンダ径方向へと流れていく。その後、冷却水は、ウォータジャケット16の上部に複数設けられたウォータジャケット突起40から、シリンダヘッド側に設けられたウォータジャケットへと流れていく。
Next, the state of the cooling water flowing through the water jacket 16 of the cylinder block 10 configured as described above will be briefly described.
In the cylinder block 10, cooling water is introduced into the water jacket 16 from the introduction port 46 during engine operation. The cooling water introduced into the water jacket 16 flows in the cylinder radial direction while cooling the cylinders 12 in order. Thereafter, the cooling water flows from the plurality of water jacket protrusions 40 provided on the upper portion of the water jacket 16 to the water jacket provided on the cylinder head side.

ここで、このシリンダブロック10では、連結部材45が分散して設けられている。このように、連結部材45が分散して設けられているので、ウォータジャケット16内における冷却水の流れが乱れるのを抑制することができる。すなわち、連結部材45を設けても分散して配置していることにより、冷却水がスムーズに流れて剥離流れが発生しないため、キャビテーションの発生がなくシリンダブロック10の冷却効果を低下させることもない。   Here, in this cylinder block 10, the connecting members 45 are provided in a distributed manner. As described above, since the connecting members 45 are provided in a dispersed manner, it is possible to prevent the flow of the cooling water in the water jacket 16 from being disturbed. That is, even if the connecting member 45 is provided, since the cooling water flows smoothly and no separation flow is generated, no cavitation occurs and the cooling effect of the cylinder block 10 is not reduced. .

ところで、シリンダブロック10の各シリンダボア11を仕切るシリンダ壁12aには、両側のボア11から燃焼熱が伝えられるため、高い冷却性が要求されている。これに対して、このシリンダブロック10では、ウォータジャケット16を形成する冷却用中空材30に、ボア間冷却通路17を形成する通路形成部材20が連通している。これにより、ウォータジャケット16に冷却水が導入されると、その冷却水の一部がボア間冷却通路17に流れて、ボア間(シリンダ壁12a)を積極的に冷却することができる。   By the way, since the combustion heat is transmitted from the bores 11 on both sides to the cylinder wall 12a that partitions the cylinder bores 11 of the cylinder block 10, high cooling performance is required. In contrast, in the cylinder block 10, the passage forming member 20 that forms the inter-bore cooling passage 17 communicates with the cooling hollow material 30 that forms the water jacket 16. Thereby, when cooling water is introduced into the water jacket 16, a part of the cooling water flows into the inter-bore cooling passage 17, and the space between the bores (cylinder wall 12a) can be positively cooled.

以上、詳細に説明したように本実施形態に係るシリンダブロック10によれば、ボア間冷却通路17を形成する機械加工の工程を省略して安価に製造し、冷却用中空材30の変形を防止して所望のウォータジャケット16を形成することができる。また、このシリンダブロック10によれば、高い強度を発揮して応力割れ等を防止できるとともに、ボア間に対しても効果的な冷却効果を得ることができる。   As described above in detail, according to the cylinder block 10 according to the present embodiment, the machining process for forming the inter-bore cooling passage 17 is omitted and manufactured at low cost, and deformation of the cooling hollow material 30 is prevented. Thus, a desired water jacket 16 can be formed. Moreover, according to this cylinder block 10, while exhibiting high intensity | strength and preventing a stress crack etc., the effective cooling effect can be acquired also between the bores.

[第二実施形態]
次に、本発明に係るシリンダブロックの第二実施形態について、図7を参照しながら説明する。図7は、第二実施形態に係るシリンダブロックに鋳包まれた冷却用中空材及び通路形成部材を示す拡大断面図である。なお、上記実施形態のものと同一の構成部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the cylinder block according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a cooling hollow material and a passage forming member cast in a cylinder block according to the second embodiment. In addition, about the component same as the thing of the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態に係るシリンダブロックは、図7に示すように、通路形成部材50の端部の一方が、他方と異なる高さ位置にて冷却用中空材30の各内筒金属板31,32に連通している点で、上記第一実施形態のものと相違する。
具体的に、本実施形態では、内筒金属板31に設けられた貫挿孔52が、内筒金属板32に設けられた貫挿孔51より下方に位置している。
通路形成部材50は、中央付近に形成された段差部50aを備えている。そして、通路形成部材50の両端は、高さ位置の異なる貫挿孔51,52に、各内筒金属板31,32の垂直方向から貫挿されている。
In the cylinder block according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, one of the end portions of the passage forming member 50 is placed on the inner cylindrical metal plates 31 and 32 of the cooling hollow material 30 at a height position different from the other. It differs from that of the first embodiment in that it communicates.
Specifically, in the present embodiment, the through hole 52 provided in the inner cylinder metal plate 31 is located below the through hole 51 provided in the inner cylinder metal plate 32.
The passage forming member 50 includes a stepped portion 50a formed near the center. Then, both ends of the passage forming member 50 are inserted through the through holes 51 and 52 having different height positions from the vertical direction of the inner cylindrical metal plates 31 and 32.

ここで、一般にウォータジャケット16の内部では、高さ位置に応じて冷却水の流れる速度が異なっている。これは、高さ位置に応じて要求される冷却効果が異なることや、通常ジャケット16内の冷却水がジャケット上部からヘッド側へ排出されること等の事情によるものである。そこで、本実施形態では、通路形成部材50の端部の一方を、他方と異なる高さ位置にて冷却用中空材30に連通させることにより、通路形成部材50の各端部に意図的に水圧差を発生させることができる。このように水圧差を発生させることにより、通路形成部材50を流れる冷却水の速度を高め、ボア11間においてより高い冷却効果を得ることができる。また、段差部50aを利用して、通路形成部材50の両端を、高さ位置の異なる貫挿孔51,52に、各内筒金属板31,32の垂直方向から貫挿できるので、通路形成部材50の各内筒金属板31,32への組付作業を困難にすることもない。   Here, generally, in the water jacket 16, the cooling water flows at different speeds depending on the height position. This is due to the fact that the required cooling effect differs depending on the height position, and that the cooling water in the jacket 16 is normally discharged from the upper part of the jacket to the head side. Therefore, in the present embodiment, one end of the passage forming member 50 is communicated with the cooling hollow material 30 at a height position different from the other, thereby intentionally supplying water pressure to each end of the passage forming member 50. Differences can be generated. By generating the water pressure difference in this manner, the speed of the cooling water flowing through the passage forming member 50 can be increased, and a higher cooling effect can be obtained between the bores 11. Further, both ends of the passage forming member 50 can be inserted into the through holes 51 and 52 having different height positions from the vertical direction of the inner cylindrical metal plates 31 and 32 by using the stepped portion 50a. There is no difficulty in assembling the member 50 to the inner cylindrical metal plates 31 and 32.

[変更例]
ここで、第二実施形態の変更例について、図8を参照しながら説明する。図8は、変更例に係る冷却用中空材及び通路形成部材を示す拡大断面図である。なお、上記実施形態のものと同一の構成部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
[Example of change]
Here, a modified example of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a cooling hollow member and a passage forming member according to a modified example. In addition, about the component same as the thing of the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

変更例に係る通路形成部材60は、図8に示すように、上記段差部50aを備えておらず、ストレート形状のパイプ材を斜めにカットしたものである。そして、内筒金属板31,32には、高さ位置の異なる貫挿孔61,62が、通路形成部材60を斜めに貫挿できるように斜めの孔形状に形成されている。なお、この変更例では、バルジ状の位置決め部20aが形成されていない。   As shown in FIG. 8, the passage forming member 60 according to the modified example does not include the stepped portion 50 a, and is obtained by cutting a straight pipe material obliquely. And the inner cylinder metal plates 31 and 32 are formed with oblique hole shapes 61 and 62 having different height positions so that the passage forming member 60 can be obliquely inserted. In this modified example, the bulge-shaped positioning part 20a is not formed.

この変更例によれば、通路形成部材60を各内筒金属板31,32の貫挿孔61,62へ斜めに貫挿するため上記第二実施形態のものより組付作業が困難となるが、段差部50aの加工を省略できる点で有利となる。また、この変更例では、位置決め部20aを有さないため位置決め機能は失われるが、通路形成部材60の加工作業をさらに容易にすることができる点で有利となる。   According to this modified example, since the passage forming member 60 is obliquely inserted into the insertion holes 61 and 62 of the inner cylindrical metal plates 31 and 32, the assembly work becomes more difficult than that of the second embodiment. This is advantageous in that the processing of the stepped portion 50a can be omitted. In this modified example, since the positioning portion 20a is not provided, the positioning function is lost, but it is advantageous in that the processing operation of the passage forming member 60 can be further facilitated.

なお、上記した実施形態及びその変更例は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。以下にその例を示す。   It should be noted that the above-described embodiments and modifications thereof are merely examples and do not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. An example is shown below.

上記した実施形態では、直列4気筒のエンジンに本発明を適用した場合について説明したが、本発明は直列4気筒以外のエンジンにも適用することができる。例えば、V型や水平対向等の他のシリンダレイアウトや気筒数の増減を行ったエンジンであっても本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an in-line four-cylinder engine has been described, but the present invention can also be applied to engines other than the in-line four-cylinder engine. For example, the present invention can be applied to an engine in which the number of cylinders is increased or decreased, such as V-type or horizontally opposed, and the number of cylinders.

また、上記した実施形態では、内筒金属板31,32に設けた突起37と外筒金属板33,34に設けた突起38とにより連結部材45を形成しているが、内筒金属板31,32あるいは外筒金属板33,34にのみ突起を設け、その突起で連結部材45を形成することもできる。さらに、連結部材45を内筒金属板31,32、外筒金属板33,34に突起を設けるのではなく、内筒金属板31,32、外筒金属板33,34とは別部材で構成することもできる。   Further, in the above-described embodiment, the connecting member 45 is formed by the protrusion 37 provided on the inner cylinder metal plates 31 and 32 and the protrusion 38 provided on the outer cylinder metal plates 33 and 34, but the inner cylinder metal plate 31. , 32 or the outer cylindrical metal plates 33, 34 may be provided with a protrusion, and the connecting member 45 may be formed by the protrusion. Further, the connecting member 45 is not provided with protrusions on the inner cylindrical metal plates 31 and 32 and the outer cylindrical metal plates 33 and 34, but is formed of a member different from the inner cylindrical metal plates 31 and 32 and the outer cylindrical metal plates 33 and 34. You can also

また、上記した実施形態では、冷却用中空材30を4枚の金属板により構成した場合について説明したが、これに限られることなく、例えば2枚の金属板(内筒部と外筒部をそれぞれ1枚の金属板で構成)、3枚の金属板(内筒部を1枚金属板、外筒部を2枚の金属板で構成)、あるいは4枚以上の金属板により冷却用中空材を構成してもよい。   In the above-described embodiment, the case where the cooling hollow member 30 is configured by four metal plates has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, two metal plates (an inner cylinder portion and an outer cylinder portion are provided). Hollow material for cooling by three metal plates (one inner plate part is composed of one metal plate and outer cylinder part is composed of two metal plates), or four or more metal plates. May be configured.

また、上記した実施形態では、略円形の断面形状をなす円形突起37,38を採用しているが、これに限られず、例えば略誘導流線形の断面形状(フラップ形状)をなす誘導流線型突起や、略長丸形の断面形状をなす長丸形突起などを採用することもできる。   Further, in the above-described embodiment, the circular protrusions 37 and 38 having a substantially circular cross-sectional shape are employed. However, the present invention is not limited to this. For example, an induced streamline-shaped protrusion having a substantially induced streamline cross-sectional shape (flap shape) In addition, an oval projection having a substantially oval cross-sectional shape may be employed.

また、上記実施形態で示した突起37,38にガス抜き溝を設けて、効率よくガス抜きを行えるようにしてもよい。これにより、鋳造欠陥の発生を防止することができる。   In addition, a gas vent groove may be provided in the protrusions 37 and 38 shown in the above embodiment so that gas can be vented efficiently. Thereby, generation | occurrence | production of a casting defect can be prevented.

10 シリンダブロック
11 シリンダボア
12 シリンダ
12a シリンダ壁
13 ブロック外壁
14 ブリッジ
16 ウォータジャケット
17 ボア間冷却通路
20 通路形成部材
20a 位置決め部
20b はみ出し部位
21 貫挿孔
30 冷却用中空材(中空部材)
30a 内筒部
30b 外筒部
37 突起
38 突起
45 連結部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cylinder block 11 Cylinder bore 12 Cylinder 12a Cylinder wall 13 Block outer wall 14 Bridge 16 Water jacket 17 Cooling passage 20 between bores Passage formation member 20a Positioning part 20b Extrusion part 21 Insertion hole 30 Hollow material for cooling (hollow member)
30a Inner cylinder part 30b Outer cylinder part 37 Projection 38 Projection 45 Connection member

Claims (3)

内部をピストンが摺動する複数のシリンダと、前記シリンダを冷却する冷却水を流通するウォータジャケットとを備えるクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、
内筒部と外筒部とを備え、前記シリンダの周囲に配置されてウォータジャケットを形成する中空部材と、
前記シリンダの各ボアを仕切るシリンダ壁の内部に配置され、前記中空部材に連通してボア間冷却通路を形成する通路形成部材とを有し、
前記中空部材と前記通路形成部材とが、連結された状態でダイカスト鋳造により鋳包まれている
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。
In a closed deck type cylinder block comprising a plurality of cylinders in which pistons slide, and a water jacket for circulating cooling water for cooling the cylinders,
A hollow member comprising an inner cylinder part and an outer cylinder part, and arranged around the cylinder to form a water jacket;
A passage forming member that is disposed inside a cylinder wall that partitions each bore of the cylinder and that forms a cooling passage between the bores in communication with the hollow member;
A closed deck type cylinder block, wherein the hollow member and the passage forming member are cast by die casting in a connected state.
請求項1に記載するクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、
前記通路形成部材の端部の一方は、他方と異なる高さ位置にて前記中空部材に連通している
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。
In the closed deck type cylinder block according to claim 1,
One of the end portions of the passage forming member communicates with the hollow member at a height position different from the other, and is a closed deck type cylinder block.
請求項1又は請求項2に記載するクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、
前記中空部材には、前記内筒部の内壁面と前記外筒部の内壁面とを連結する複数の連結部材が分散して設けられている
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。
In the closed deck type cylinder block according to claim 1 or 2,
A closed deck type cylinder block characterized in that a plurality of connecting members for connecting the inner wall surface of the inner cylinder part and the inner wall surface of the outer cylinder part are distributed in the hollow member.
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