JP2011190713A - ウォータジャケットスペーサ及び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内に容易に配置することのできるウォータジャケットスペーサ及びシリンダブロックの冷却構造を提供する。
【解決手段】ウォータジャケットスペーサ２３は、シリンダブロック１０のウォータジャケット１６内に配置される。ウォータジャケット１６の内壁部１７に接面可能に形成された内周面２４ａを有するスペーサ部材２４に、内壁部１７が有するシリンダライナ１４に作用する磁力を有する磁気吸着手段を備える。スペーサ部材２４は、磁気吸着手段であるプラスチックマグネットにより形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）のシリンダブロックのウォータジャケット内に配置されるウォータジャケットスペーサ及びシリンダブロックの冷却構造に関する。

ウォータジャケットスペーサは、シリンダブロックのウォータジャケット内における冷却液の流れや温度分布を調節するためにウォータジャケット内に配置されるものである。このようなウォータジャケットスペーサの従来例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１のものでは、ウォータジャケットスペーサを２個１組の分割体で構成し、両分割体を寄せ手段としての弾性部材で連結し、寄せ手段により両分割体をウォータジャケットの内壁に接面する状態に保持している。

特開２００８−２０８７４４号公報

前記特許文献１のウォータジャケットスペーサは、両分割体を寄せ手段としての弾性部材で連結したものであるから、構成が複雑化し、大型化を余儀なくされる。このようなウォータジャケットスペーサでは、一般的に幅（ウォータジャケットの内壁面と外壁面との間の間隔）の狭いウォータジャケット内に配置しづらいという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、ウォータジャケット内に容易に配置することのできるウォータジャケットスペーサ及びシリンダブロックの冷却構造を提供することにある。

前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とするウォータジャケットスペーサ及びシリンダブロックの冷却構造により解決することができる。
すなわち、請求項１に記載されたウォータジャケットスペーサによると、ウォータジャケットの壁部に接面可能に形成された接面部を有するスペーサ部材に、壁部が有する磁性部材に作用する磁力を有する磁気吸着手段を備えたものである。したがって、スペーサ部材に備えた磁気吸着手段の磁力がシリンダブロックのウォータジャケットの壁部が備える磁性部材に作用することによって、スペーサ部材の接面部をウォータジャケットの壁部に接面する状態に保持することができる。また、磁気吸着手段はスペーサ部材にコンパクトに備えることが可能であるため、ウォータジャケット内に容易に配置することができる。

また、請求項２に記載されたウォータジャケットスペーサによると、スペーサ部材は、磁気吸着手段であるプラスチックマグネットにより形成されている。したがって、スペーサ部材に本体部と磁気吸着手段（磁石部材）とを別部品で備える場合と比べて、部品点数及び組付工数を削減することができる。

また、請求項３に記載されたウォータジャケットスペーサによると、スペーサ部材は、複数個１組としてウォータジャケットの壁部に配置されるものである。したがって、ウォータジャケット内に対するスペーサ部材の配置の自由度を向上することができる。

また、請求項４に記載されたシリンダブロックの冷却構造によると、シリンダブロックのウォータジャケット内に、請求項１〜３のいずれか１つに記載のウォータジャケットスペーサを配置したものである。したがって、ウォータジャケット内に容易に配置することのできるウォータジャケットスペーサを備えたシリンダブロックの冷却構造を提供することができる。

また、請求項５に記載されたシリンダブロックの冷却構造によると、シリンダブロックのボアを形成するシリンダライナ、又は、ウォータジャケットの壁部を磁性部材としたものである。したがって、アルミ製のシリンダブロックの場合、ボアを形成するシリンダライナを磁性部材として用いることができる。また、鋳鉄製のシリンダブロックの場合、ウォータジャケットの壁部を磁性部材として用いることができる。このため、ウォータジャケットの壁部に専用の磁性部材を設ける必要がない。

実施例１にかかるシリンダブロックの冷却構造を示す平面図である。 図１のII−II線矢視断面図である。 ウォータジャケットスペーサを示す斜視図である。 実施例２にかかるシリンダブロックの冷却構造を示す平面図である。 ウォータジャケットの内壁部とウォータジャケットスペーサとの関係を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。本実施例は、例えば、３つのシリンダが２つのバンクにそれぞれ分割配置されるとともに、ウォータジャケットのアッパデッキ部側が開放されたＶ型６気筒エンジン用のオープンデッキ型シリンダブロックに適用したウォータジャケットスペーサについて例示する。図１はシリンダブロック（詳しくは片バンク）の冷却構造を示す平面図、図２は図１のII−II線矢視断面図である。なお、説明の都合上、シリンダ配列方向を前後方向として説明を行う。

図１に示すように、シリンダブロック１０は、例えばアルミ製で、片バンクにおいて３気筒分のシリンダ１２が前後方向（図１において左右方向）に列状に形成されている。隣り合うシリンダ１２は相互に連続している。各シリンダ１２内のボア１３における上部の内周面には、鉄製のシリンダライナ１４が設けられている（図２参照）。シリンダ１２の上部の周囲には、冷却液（例えば、エンジン冷却水）が循環する水路であるウォータジャケット１６が形成されている。

図２に示すように、前記ウォータジャケット１６は、内壁部１７と、該内壁部１７と所定の幅（間隔）を隔てて対向する外壁部１８と、内壁部１７と外壁部１８の下端部を連続する底壁部１９とにより囲まれる領域（空間部）として形成されている。また、シリンダブロック１０において、ウォータジャケット１６の内壁部１７及び外壁部１８の上端面とによりアッパデッキ部１６ａが形成されている。そして、シリンダブロック１０は、ウォータジャケット１６がアッパデッキ部１６ａに開放されたオープンデッキ型のシリンダブロックとなっている。また、シリンダブロック１０の側部には、冷却液を導入する冷却液導入口２１（図１参照）が形成されている。冷却液は、所定の冷却水回路から冷却液導入口２１を通じて前記ウォータジャケット１６内に流入され、ウォータジャケット１６を通った後、図示しないシリンダヘッドの冷却液通路を通じて冷却水回路に戻される。

図２に示すように、前記ウォータジャケット１６の中下部内には、二分割構造をなすウォータジャケットスペーサ２３が配置されている。ウォータジャケットスペーサ２３は、左右２個のスペーサ部材２４を１組として、次に述べるようにしてウォータジャケット１６の内壁部１７に装着されている。なお、図３はウォータジャケットスペーサを示す斜視図である。

前記両スペーサ部材２４は、略左右対称状（図１において上下対称状）に形成されている。両スペーサ部材２４は、前記ウォータジャケット１６の内壁部１７の各シリンダ１２毎の片半部にそれぞれ対応する３つの半円筒状部２５を前後方向（図１において左右方向）に接続した形状をなしている（図３参照）。両スペーサ部材２４は、内壁部１７の外周面の中下部に接面する内周面２４ａを有している（図２参照）。

前記両スペーサ部材２４は、剛性を有するプラスチックマグネットにより形成されている。プラスチックマグネットは、前記ウォータジャケット１６の内壁部１７が有する磁性部材であるシリンダライナ１４に作用する磁力を有している。このため、両スペーサ部材２４は、プラスチックマグネットの磁力がシリンダライナ１４に作用することによって、ウォータジャケット１６の内壁部１７の中下部の外周面に内周面２４ａが全面的に接面いわゆる密着する状態に装着されている。これにより、両スペーサ部材２４により覆われた内壁部１７の中下部に対する保温効果を向上することができる。また、ウォータジャケット１６の内壁部１７に対する両スペーサ部材２４の磁気吸着作用を利用して装着により、冷却液の流れによる両スペーサ部材２４の位置ずれを防止することができる。なお、内壁部１７は本明細書でいう「壁部」に相当する。また、プラスチックマグネットは本明細書でいう「磁気吸着手段」に相当する。また、スペーサ部材２４の内周面２４ａは本明細書でいう「内周面（接面部）２４ａ」に相当する。また、プラスチックマグネットに用いられる磁性粉末としては、例えば、フェライト、希土類等の強磁性材が用いられている。

前記したウォータジャケットスペーサ２３によると、スペーサ部材２４のプラスチックマグネットの磁力がシリンダブロック１０のウォータジャケット１６の内壁部１７が備えるシリンダライナ１４に作用することによって、スペーサ部材２４の内周面２４ａをウォータジャケット１６の内壁部１７の外周面に接面する状態に装着することができる。また、プラスチックマグネットはスペーサ部材２４にコンパクトに備えることが可能であり、前記特許文献１で必要とした寄せ手段（弾性部材）が不要であるため、幅の狭いウォータジャケット１６内であっても容易に狙い通りの位置に配置することができる。また、スペーサ部材２４のコンパクト化によって、スペーサ部材２４の輸送コストの削減にも有効である。

また、スペーサ部材２４がプラスチックマグネットにより形成されている。したがって、スペーサ部材２４に本体部と磁気吸着手段（磁石部材）とを別部品で備える場合と比べて、部品点数及び組付工数を削減することができる。また、スペーサ部材２４がプラスチック製（樹脂製）であるので、錆による腐食を防止することができる。

また、スペーサ部材２４は、２個１組としてウォータジャケット１６の内壁部１７に配置されるものである。したがって、両スペーサ部材２４を一体的に備える場合と比べて、ウォータジャケット１６内に対するスペーサ部材２４の配置の自由度を向上することができる。

また、前記したシリンダブロック１０の冷却構造によると、ウォータジャケット１６内に容易に配置することのできるウォータジャケットスペーサ２３を備えたシリンダブロック１０の冷却構造を提供することができる。

また、アルミ製のシリンダブロック１０におけるボア１３を形成するシリンダライナ１４を磁性部材として用いることができる。このため、ウォータジャケット１６の内壁部１７に専用の磁性部材を設ける必要がない。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図４はシリンダブロックの冷却構造を示す平面図、図５はウォータジャケットの内壁部とウォータジャケットスペーサとの関係を示す斜視図である。
図４に示すように、本実施例のウォータジャケットスペーサ（符号、２６を付す）は、六分割構造をなすもので、前記実施例１の両スペーサ部材２４（図３参照）を半円筒状部２５毎に分割することにより、左右各３個の計６個のスペーサ部材（符号、２７を付す）を１組としてウォータジャケット１６の内壁部１７に装着されている。また、前後（図４において左右）に隣り合うスペーサ部材２７の対向端部の間には所定に隙間２８が設定されている。これにより、ウォータジャケット１６の内壁部１７における隣り合うボア１３の間に対応する部分をスペーサ部材２７で覆わず、その部分の冷却液による冷却効果を向上することができる。

また、前後に隣り合うスペーサ部材２７の対向端部における極性が同じになるように設定されている。例えば、図５に示すように、中央のスペーサ部材２７の前端部（図５において左端部）をＮ極、後端部（図５において右端部）をＳ極とすると、前側（図５において左側）のスペーサ部材２７の後端部（図５において右端部）がＮ極に設定され、後側（図５において右側）のスペーサ部材２７の前端部（図５において左端部）がＳ極に設定されている。したがって、前後に隣り合うスペーサ部材２７を磁力の反発力を利用して隙間２８を離間させることができる。このことは、ウォータジャケット１６内にスペーサ部材２７を配置する際に有効である。なお、前後に隣り合うスペーサ部材２７の対向端部における極性を異なるように設定してもよい。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明が対象とするシリンダブロックの気筒数は６気筒に限定されるものではなく、単気筒でも多気筒でもよく、また、エンジン形式もＶ型に限定されるものではなく、直列型や水平対向型等でもよい。また、本発明は、オープンデッキ型のシリンダブロックに限らず、セミオープンデッキ型のシリンダブロックにも適用することができる。また、シリンダブロック１０は、アルミ製に代え、鋳鉄製にしてもよい。この場合、ウォータジャケット１６の内壁部１７及び／又は外壁部１８を磁性部材としてスペーサ部材を装着することができる。また、ウォータジャケット１６の内壁部１７及び／又は外壁部１８に専用の磁性部材を設けてもよい。

また、スペーサ部材の配置位置、形状、大きさ、個数、材質等の形態は、前記実施例のものに限定されるものではなく、適宜変更することができる。また、スペーサ部材は、プラスチックマグネットにより形成する他、別部品をなす本体部と磁気吸着手段（永久磁石、プラスチックマグネット等の磁石部材）を接着、一体成形等により一体化したものとしてもよい。また、前記実施例では、スペーサ部材の内周面を接面部として、ウォータジャケット１６の内壁部１７に全面的に接面（密着）させたが、その接面部はスペーサ部材に部分的に設定することができる。また、スペーサ部材は、ウォータジャケット１６の内壁部１７に限らず、外壁部１８に装着することができる。また、スペーサ部材のプラスチックマグネットは、剛性を有するものに限らず、ゴム状の弾性、可撓性を有するものでもよい。

１０…シリンダブロック
１６…ウォータジャケット
１７…内壁部
２３…ウォータジャケットスペーサ
２４…スペーサ部材（プラスチックマグネット、磁気吸着手段）
２４ａ…内周面（接面部）
２６…ウォータジャケットスペーサ
２７…スペーサ部材（プラスチックマグネット、磁気吸着手段）

Claims (5)

1. シリンダブロックのウォータジャケット内に配置されるウォータジャケットスペーサであって、
   前記ウォータジャケットの壁部に接面可能に形成された接面部を有するスペーサ部材に、前記壁部が有する磁性部材に作用する磁力を有する磁気吸着手段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。
2. 請求項１に記載のウォータジャケットスペーサであって、
   前記スペーサ部材は、前記磁気吸着手段であるプラスチックマグネットにより形成されていることを特徴とするウォータジャケットスペーサ。
3. 請求項１又は２に記載のウォータジャケットスペーサであって、
   前記スペーサ部材は、複数個１組として前記ウォータジャケットの壁部に配置されることを特徴とするウォータジャケットスペーサ。
4. シリンダブロックのウォータジャケット内に、請求項１〜３のいずれか１つに記載のウォータジャケットスペーサを配置したことを特徴とするシリンダブロックの冷却構造。
5. 請求項４に記載のシリンダブロックの冷却構造であって、
   前記シリンダブロックのボアを形成するシリンダライナ、又は、前記ウォータジャケットの壁部を前記磁性部材としたことを特徴とするシリンダブロックの冷却構造。
   

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