JP2019094848A - Water jacket spacer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のシリンダブロックに用いられるウォータージャケットスペーサーに関する。 The present invention relates to a water jacket spacer used in a cylinder block of an internal combustion engine.
自動車等の内燃機関において、燃焼室の近傍に位置するシリンダブロックのボア壁の上部分は、クランク室側に位置するボア壁の下部分よりも高い温度にさらされる。このため、ボア壁において延び（上下）方向での温度分布の不均一が生じ、ボア壁の上部分と下部分との熱膨張量の差により、ボア内径は不均一になる。この結果、ボア内を摺動するピストンとボア壁との間の摩擦が大きくなり、また、ピストンの振動が大きくなり、エンジンの燃費性能に悪影響を及ぼすことが知られている。 In internal combustion engines such as automobiles, the upper portion of the bore wall of the cylinder block located in the vicinity of the combustion chamber is exposed to a higher temperature than the lower portion of the bore wall located on the crank chamber side. For this reason, the temperature distribution in the extending (up and down) direction is uneven in the bore wall, and the difference in the amount of thermal expansion between the upper and lower portions of the bore wall makes the bore inner diameter uneven. As a result, it is known that the friction between the piston sliding in the bore and the bore wall increases, and the vibration of the piston increases, which adversely affects the fuel efficiency performance of the engine.
これに対し、従来から、自動車等の内燃機関では、シリンダブロックのボア壁の冷却状態を適切なものにするために、ウォータージャケット内にウォータージャケットスペーサーが取り付けられている。 On the other hand, conventionally, in an internal combustion engine such as a car, a water jacket spacer is mounted in a water jacket in order to properly cool the bore wall of the cylinder block.
このような従来のウォータージャケットスペーサーの中には、ウォータージャケット内に挿入され、ボア壁の下部分の近傍への冷却水の流れを遮断することにより、ボア壁の延び方向での温度分布の均一化を図るものがある（例えば特許文献１）。 In such a conventional water jacket spacer, the temperature distribution is uniform in the extending direction of the bore wall by being inserted into the water jacket and blocking the flow of cooling water near the lower portion of the bore wall. In some cases (for example, Patent Document 1).
しかしながら、このように温度分布の均一化を図る従来のウォータージャケットスペーサーであっても、ボア壁全体を均一な温度分布にすることができる構成が求められており、従来のウォータージャケットスペーサーに対しては、ボア壁の周方向において、燃焼室からの熱の影響を多く受ける、他のボアと隣接する部分と、これとは別の部分との温度分布の均一化を図ることができる構成が求められていた。 However, even if it is the conventional water jacket spacer which aims at equalization | homogenization of temperature distribution in this way, the structure which can make the whole bore wall uniform temperature distribution is calculated | required, With respect to the conventional water jacket spacer Requires a configuration capable of achieving uniform temperature distribution between the portion adjacent to another bore and the other portion that is affected by heat from the combustion chamber in the circumferential direction of the bore wall. It was being done.
このように、従来のウォータージャケットスペーサーに対しては、ボア壁の延び方向における温度分布の均一化を図るだけでなく、ボア壁の周方向における温度分布の均一化を図ることができる構成が求められていた。 Thus, for the conventional water jacket spacer, not only the temperature distribution in the extending direction of the bore wall can be made uniform, but also the temperature distribution in the circumferential direction of the bore wall can be made uniform. It was being done.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボア壁の延び方向における温度分布の均一化を図るとともに、ボア壁の周方向における温度分布の均一化を図ることができるウォータージャケットスペーサーを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to achieve uniformization of temperature distribution in the extending direction of the bore wall and uniformization of temperature distribution in the circumferential direction of the bore wall. It is to provide a water jacket spacer that can be
上記目的を達成するために、本発明に係るウォータージャケットスペーサーは、内燃機関のウォータージャケットに取り付けられるウォータージャケットスペーサーであって、前記内燃機関の各ボア壁において該ボア壁の周方向の少なくとも一部に配設される保温部と、互いに隣接する前記保温部の間に設けられる冷却部と、を備え、前記保温部の各々は、前記ボア壁の外周面に接触可能な少なくとも１つの内側接触面と、該内側接触面に背向する前記内燃機関のシリンダブロックに接触可能な外側接触面と、前記内側接触面と前記外側接触面との間に形成され、前記ウォータージャケットの深さ方向となる上下方向において前記ウォータージャケットの上側に向かう方向となる上方向に開口した少なくとも１つの空洞と、を有しており、前記保温部の各々は、前記ボア壁の底部から前記深さ方向の途中まで到る、前記上下方向における長さを有しており、前記冷却部は、前記保温部の上下方向における長さよりも短く形成されており、前記保温部に該保温部の上下方向の下部において接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a water jacket spacer according to the present invention is a water jacket spacer attached to a water jacket of an internal combustion engine, and at least a part of the circumferential direction of the bore wall in each bore wall of the internal combustion engine And a cooling portion provided between the heat retaining portions adjacent to each other, each of the heat retaining portions being at least one inner contact surface capable of being in contact with the outer peripheral surface of the bore wall And an outer contact surface that can contact the cylinder block of the internal combustion engine facing the inner contact surface, and is formed between the inner contact surface and the outer contact surface, in the depth direction of the water jacket. And at least one cavity opened upward that is directed in the upward and downward direction toward the upper side of the water jacket; Each of the heat retaining portions has a length in the vertical direction extending from the bottom of the bore wall to a middle in the depth direction, and the cooling portion is shorter than the length in the vertical direction of the heat retaining portions. It is characterized in that it is formed and connected to the heat retaining portion at the lower portion in the vertical direction of the heat retaining portion.
本発明の一態様に係るウォータージャケットスペーサーにおいて、前記保温部の各々は、前記外側接触面を有する板状の外側保温部と、前記内側接触面を有し前記外側保温部に沿って延びる板状の内側保温部と、前記ボア壁の周方向となる周方向における前記内側保温部の一部と前記周方向における前記外側保温部の一部とを接続する保温接続部と、を有しており、前記空洞は、前記内側保温部と前記外側保温部と前記保温接続部とによって画定されている。 In the water jacket spacer according to one aspect of the present invention, each of the heat retaining portions is a plate-like outer heat retaining portion having the outer contact surface, and a plate shape having the inner contact surface and extending along the outer heat retaining portion. And a heat insulating connection portion connecting a portion of the inner heat insulating portion in the circumferential direction which is the circumferential direction of the bore wall and a portion of the outer heat insulating portion in the circumferential direction. The cavity is defined by the inner heat retaining portion, the outer heat retaining portion, and the heat retaining connection portion.
本発明の一態様に係るウォータージャケットスペーサーにおいて、前記保温部の各々は、前記周方向において隣接する複数の前記内側保温部を有しており、前記内側保温部の各々は、該内側保温部に隣接する他の前記内側保温部から前記周方向において離れていることを特徴とする。 In the water jacket spacer according to one aspect of the present invention, each of the heat retaining portions includes a plurality of the inner heat retaining portions adjacent in the circumferential direction, and each of the inner heat retaining portions is a part of the inner heat retaining portion. It is characterized in that it is separated in the circumferential direction from the other adjacent inner heat retaining portion.
本発明の一態様に係るウォータージャケットスペーサーにおいて、前記冷却部は、前記外側保温部に接続されていることを特徴とする。 In the water jacket spacer according to one aspect of the present invention, the cooling portion is connected to the outer heat retaining portion.
本発明の一態様に係るウォータージャケットスペーサーにおいて、前記保温部の各々は、該保温部の上下方向の下部において、前記内側保温部と前記外側保温部とを接続する底壁部を有することを特徴とする。 In the water jacket spacer according to one aspect of the present invention, each of the heat retaining portions has a bottom wall portion connecting the inner heat retaining portion and the outer heat retaining portion at a lower portion in the vertical direction of the heat retaining portion. I assume.
本発明に係るウォータージャケットスペーサーによれば、ボア壁の延び方向における温度分布の均一化を図るとともに、ボア壁の周方向における温度分布の均一化を図ることができる。 According to the water jacket spacer of the present invention, the temperature distribution in the extending direction of the bore wall can be made uniform, and the temperature distribution in the circumferential direction of the bore wall can be made uniform.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係るウォータージャケットスペーサー１と、このウォータージャケットスペーサー１が取り付けられるウォータージャケット５１を有するシリンダブロック５０とを示す斜視図であり、図２は、図１に示すウォータージャケットスペーサー１の一部を拡大して示す部分拡大斜視図であり、図３は、図２においてＺ方向から見たウォータージャケットスペーサー１を示す斜視図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係るウォータージャケットスペーサー１がウォータージャケット５１に取り付けられた使用状態を示す平面図であり、図５は、図４に示す線Ａ−Ａに沿う断面における断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a water jacket spacer 1 according to an embodiment of the present invention and a cylinder block 50 having a water jacket 51 to which the water jacket spacer 1 is attached, and FIG. 2 is shown in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged perspective view showing a part of the water jacket spacer 1 in an enlarged manner, and FIG. 3 is a perspective view showing the water jacket spacer 1 viewed from the Z direction in FIG. 4 is a plan view showing the water jacket spacer 1 according to the embodiment of the present invention attached to the water jacket 51, and FIG. 5 is a cross section taken along line A-A shown in FIG. FIG.
図１に示すように、本実施の形態に係るウォータージャケットスペーサー１は、内燃機関のウォータージャケット５１に取り付けられる。ウォータージャケット５１は、内燃機関のボア壁５２を周方向に亘って包囲するように、シリンダブロック５０の内周面５０ａとボア壁５２の外周面５２ａとの間に形成されている。 As shown in FIG. 1, the water jacket spacer 1 according to the present embodiment is attached to a water jacket 51 of an internal combustion engine. The water jacket 51 is formed between the inner circumferential surface 50 a of the cylinder block 50 and the outer circumferential surface 52 a of the bore wall 52 so as to surround the bore wall 52 of the internal combustion engine in the circumferential direction.
ウォータージャケットスペーサー１は、図１，２，４に示すように、内燃機関の各ボア壁５２においてボア壁５２の周方向の少なくとも一部に配設される保温部１１と、互いに隣接する保温部１１の間に設けられる冷却部１２とを備える。保温部１１の各々は、ボア壁５２の外周面５２ａに接触可能な少なくとも１つの内側接触面１１ａと、内側接触面１１ａに背向する内燃機関のシリンダブロック５０に接触可能な外側接触面１１ｂと、内側接触面１１ａと外側接触面１１ｂとの間に形成され、ウォータージャケット５１の深さ方向となる上下方向（図１の矢印ａ，ｂ方向）においてウォータージャケット５１の上側に向かう方向となる上方向に開口した少なくとも１つの空洞１１ｃとを有している。 The water jacket spacer 1 is, as shown in FIGS. 1, 2 and 4, the heat retaining portion 11 disposed in at least a part of the circumferential direction of the bore wall 52 in each bore wall 52 of the internal combustion engine and the heat retaining portion adjacent to each other. And a cooling unit 12 provided between them. Each of the heat retaining portions 11 has at least one inner contact surface 11a that can contact the outer peripheral surface 52a of the bore wall 52, and an outer contact surface 11b that can contact the cylinder block 50 of the internal combustion engine facing the inner contact surface 11a. , Formed between the inner contact surface 11a and the outer contact surface 11b, in a direction toward the upper side of the water jacket 51 in the vertical direction (direction of arrows a and b in FIG. 1) in the depth direction of the water jacket 51 And at least one cavity 11c open in the direction.
保温部１１の各々は、図５に示すように、ボア壁５２の底部から深さ方向の途中まで到る、上下方向における長さを有している。冷却部１２は、図２に示すように、保温部１１の上下方向における長さよりも短く形成されており、互いに隣接する保温部１１の間に設けられている。冷却部１２は、保温部１１に保温部１１の上下方向のいずれかの位置において接続されており、例えば、保温部１１に保温部１１の上下方向の下部において接続されている。 Each of the heat retaining portions 11 has a length in the vertical direction extending from the bottom of the bore wall 52 to a middle in the depth direction, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the cooling unit 12 is formed shorter than the length of the heat retaining unit 11 in the vertical direction, and is provided between the heat retaining units 11 adjacent to each other. The cooling unit 12 is connected to the heat retaining unit 11 at any position in the vertical direction of the heat retaining unit 11, and is connected to the heat retaining unit 11 at the lower portion in the vertical direction of the heat retaining unit 11, for example.
ここで、上方向（図１の矢印ａ方向）とは、シリンダブロック５０から見て図示されない燃焼室が設けられている方向であり、下方向（図１の矢印ｂ方向）とは、シリンダブロック５０から見て図示されないクランク室が設けられている方向である。また、周方向（図１の矢印ｃ方向）とは、ウォータージャケットスペーサー１が各ボア壁５２の外周面５２ａを連続して包囲する延び方向である。 Here, the upward direction (direction of arrow a in FIG. 1) is a direction in which a combustion chamber not shown when viewed from the cylinder block 50 is provided, and the downward direction (direction of arrow b in FIG. 1) is a cylinder block It is a direction in which a crank chamber not shown as viewed from 50 is provided. The circumferential direction (the direction of arrow c in FIG. 1) is an extension direction in which the water jacket spacer 1 continuously surrounds the outer peripheral surface 52 a of each bore wall 52.
保温部１１の各々は、図２に示すように、外側接触面１１ｂを有する板状の外側保温部１１ｅと、内側接触面１１ａを有し外側保温部１１ｅに沿って延びる板状の内側保温部１１ｄと、ボア壁５２の周方向となる周方向における内側保温部１１ｄの一部と周方向における外側保温部１１ｅの一部とを接続する保温接続部１１ｆとを有している。保温部１１は、内側接触面１１ａと外側接触面１１ｂとの間の間隔Ｌ（図２参照）が、例えば、負荷が掛かっていない自然状態において、ウォータージャケット５１の幅Ｗｊ（図５参照）よりも小さくなるように形成されている。自然状態における保温部１１の間隔Ｌは、ウォータージャケット５１の幅Ｗｊと同じであってもよく、また、ウォータージャケット５１の幅Ｗｊよりも大きくてもよい。ウォータージャケット５１へのウォータージャケットスペーサー１の挿入性においては、自然状態における保温部１１の間隔Ｌは、ウォータージャケット５１の幅Ｗｊよりも小さいことが好ましい。 As shown in FIG. 2, each of the heat retaining portions 11 has a plate-like outer heat retaining portion 11e having an outer contact surface 11b, and a plate-like inner heat retaining portion having an inner contact surface 11a and extending along the outer heat retaining portion 11e. A heat retaining connection portion 11 f is provided to connect a portion of the inner heat retaining portion 11 d in the circumferential direction, which is the circumferential direction of the bore wall 52, and a portion of the outer heat retaining portion 11 e in the circumferential direction. In the heat retaining portion 11, a distance L (see FIG. 2) between the inner contact surface 11a and the outer contact surface 11b is greater than the width Wj (see FIG. 5) of the water jacket 51 in a natural state where no load is applied. Are also made smaller. The interval L of the heat retaining portion 11 in the natural state may be the same as the width Wj of the water jacket 51, or may be larger than the width Wj of the water jacket 51. In the insertability of the water jacket spacer 1 into the water jacket 51, the distance L between the heat retaining portions 11 in the natural state is preferably smaller than the width Wj of the water jacket 51.
空洞１１ｃは、内側保温部１１ｄと外側保温部１１ｅと保温接続部１１ｆとによって画定されている。保温部１１の各々は、図３に示すように、保温部１１の上下方向の下部において、内側保温部１１ｄと外側保温部１１ｅとを接続する底壁部１１ｇを有する。なお、保温部１１の各々は、底壁部１１ｇを有していなくてもよい。 The cavity 11c is defined by the inner heat retaining portion 11d, the outer heat retaining portion 11e, and the heat retaining connection portion 11f. As shown in FIG. 3, each of the heat retaining portions 11 has a bottom wall portion 11 g connecting the inner heat retaining portion 11 d and the outer heat retaining portion 11 e at the lower portion in the vertical direction of the heat retaining portion 11. In addition, each of the heat retention part 11 does not need to have the bottom wall part 11g.
保温部１１の各々は、内側保温部１１ｄを少なくとも１つ有しており、例えば、図２に示すように、周方向において隣接する複数の内側保温部１１ｄを有しており、内側保温部１１ｄの各々は、内側保温部１１ｄに隣接する他の内側保温部１１ｄから周方向において等間隔に離れている。なお、保温部１１の各々に設けられる内側保温部１１ｄは１つでもよい。 Each of the heat retaining portions 11 has at least one inner heat retaining portion 11d. For example, as shown in FIG. 2, the heat retaining portions 11 have a plurality of inner heat retaining portions 11d adjacent in the circumferential direction. Each is equally spaced in the circumferential direction from the other inner heat retaining portion 11 d adjacent to the inner heat retaining portion 11 d. The number of the inner heat retaining portions 11 d provided in each of the heat retaining portions 11 may be one.
ウォータージャケットスペーサー１は、具体的には、図１に示すように、ウォータージャケット５１内に上方向から挿入されて、後述する使用状態において、複数のボア壁５２の全てを周方向において包囲するように形成されている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the water jacket spacer 1 is inserted from above into the water jacket 51 so as to surround all the plurality of bore walls 52 in the circumferential direction in the use state described later. Is formed.
保温部１１は、具体的には、図１に示すように、両端に位置する２つのボア壁５２の各々において、このボア壁５２を包囲するように１つだけ配設されており、両端に位置する２つのボア壁５２の間に位置する２つのボア壁５２の各々において、対向する位置に２つ配設されている。保温部１１の配置は他の配置であってもよい。 Specifically, as shown in FIG. 1, only one heat retaining portion 11 is provided so as to surround the bore wall 52 in each of the two bore walls 52 located at both ends, In each of the two bore walls 52 located between the two bore walls 52 located, two are disposed at opposing positions. The arrangement of the heat retaining portion 11 may be another arrangement.
保温部１１の内側保温部１１ｄは、具体的には、図１〜４に示すように、後述する使用状態において、内側接触面１１ａがボア壁５２の外周面５２ａに接触するように、周方向に湾曲して延びる一定又は略一定の厚さの板状の部分である。内側保温部１１ｄは、周方向における両端に、周方向に面する端面１１ｈ，１１ｊを有している。図１，２，４に示すように、保温部１１には複数の内側保温部１１ｄが設けられており、互いに隣接する内側保温部１１ｄの間において、周方向に対向する端面１１ｈと端面１１ｊとの間に、所定の周方向間隙ｇが形成されている。 Specifically, as shown in FIGS. 1 to 4, the inner heat retaining portion 11 d of the heat retaining portion 11 is circumferentially oriented such that the inner contact surface 11 a contacts the outer circumferential surface 52 a of the bore wall 52 in the use state described later. A plate-like portion of constant or substantially constant thickness extending in a curved manner. The inner heat retaining portion 11 d has end faces 11 h and 11 j facing in the circumferential direction at both ends in the circumferential direction. As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the heat retaining portion 11 is provided with a plurality of inner heat retaining portions 11d, and between the inner heat retaining portions 11d adjacent to each other, an end face 11h and an end face 11j opposed in the circumferential direction , A predetermined circumferential gap g is formed.
保温部１１の外側保温部１１ｅは、具体的には、図１〜４に示すように、後述する使用状態において、外側接触面１１ｂが、各ボア壁５２の外周面５２ａに対向するシリンダブロック５０の内周面５０ａに接触するように周方向に湾曲して延びる一定又は略一定の厚さの板状の部分である。 Specifically, as shown in FIGS. 1 to 4, the cylinder block 50 in which the outside contact surface 11 b faces the outer peripheral surface 52 a of each bore wall 52 in the use state described later, as shown in FIGS. The plate-like portion has a constant or substantially constant thickness and extends in a circumferentially curved manner so as to contact the inner circumferential surface 50a.
保温部１１の保温接続部１１ｆは、内側保温部１１ｄと外側保温部１１ｅとの間に一定又は略一定の幅で延びる部分であり、例えば図１〜４に示すように、周方向における内側保温部１１ｄの一端部を外側保温部１１ｅと接続している。 The heat insulating connection portion 11 f of the heat insulating portion 11 is a portion extending between the inner heat retaining portion 11 d and the outer heat retaining portion 11 e with a constant or substantially constant width, for example, as shown in FIGS. One end of the portion 11d is connected to the outer heat retaining portion 11e.
保温部１１の空洞１１ｃは、具体的には、図２，４に示すように、内側保温部１１ｄと外側保温部１１ｅと保温接続部１１ｆとによって画定された箱型の空間である。空洞１１ｃは、後述する使用状態において、ＬＬＣ等の冷却液（以下、単に、冷却液ともいう。）が流れるウォータージャケット５１の部分、即ち、ウォータージャケットスペーサー１が配設されていないウォータージャケット５１の部分と連通するようになっている。 Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the cavity 11 c of the heat retaining portion 11 is a box-shaped space defined by the inner heat retaining portion 11 d, the outer heat retaining portion 11 e, and the heat retaining connection portion 11 f. The cavity 11c is a portion of the water jacket 51 through which a coolant such as LLC (hereinafter simply referred to as a coolant) flows in a use state described later, that is, the water jacket 51 in which the water jacket spacer 1 is not provided. It is in communication with the part.
冷却部１２は、具体的には、周方向に湾曲して延びる一定又は略一定の厚さの板状の部分である。冷却部１２は、外側保温部１１ｅに接続されており、好ましくは、外側保温部１１ｅの最下部に接続されている。冷却部１２は、図４に示すように、使用状態において、互いに隣接するボア壁５２の間に配設されるようになっている。また、冷却部１２は、ウォータージャケット５１に配設された際に、自由状態において、シリンダブロック５０の内周面５０ａに接触するようになっていてもよく、シリンダブロック５０の内周面５０ａとの間に隙間が空くようになっていてもよい。 Specifically, the cooling unit 12 is a plate-like portion having a constant or substantially constant thickness that is curved and extended in the circumferential direction. The cooling unit 12 is connected to the outer heat retaining portion 11 e, preferably to the lowermost portion of the outer heat retaining portion 11 e. As shown in FIG. 4, the cooling unit 12 is disposed between the adjacent bore walls 52 in use. The cooling unit 12 may be in contact with the inner circumferential surface 50 a of the cylinder block 50 in the free state when the cooling unit 12 is disposed in the water jacket 51. There may be a gap between them.
ウォータージャケットスペーサー１は、合成ゴムから作られた弾性体から成る。ウォータージャケットスペーサー１は、合成ゴムから作られた弾性体に、樹脂製や金属製の芯部材を挿入したものから成っていてもよい。合成ゴムとしては、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）等が好ましい。ウォータージャケットスペーサー１において、内側保温部１１ｄ、外側保温部１１ｅ、保温接続部１１ｆ、底壁部１１ｇ、及び冷却部１２は一体になっており、同一の材料から一体に形成されている。 The water jacket spacer 1 is made of an elastic body made of synthetic rubber. The water jacket spacer 1 may be made of an elastic body made of synthetic rubber and a core member made of resin or metal inserted. As the synthetic rubber, for example, EPDM (ethylene propylene rubber), HNBR (hydrogenated nitrile rubber), FKM (fluorinated rubber) and the like are preferable. In the water jacket spacer 1, the inner heat retaining portion 11d, the outer heat retaining portion 11e, the heat retaining connection portion 11f, the bottom wall portion 11g, and the cooling portion 12 are integrated and integrally formed of the same material.
次いで、ウォータージャケットスペーサー１の作用について説明する。ウォータージャケットスペーサー１は、図１に示すように、ウォータージャケット５１の上方からウォータージャケット５１の内部に挿入される。内側接触面１１ａと外側接触面１１ｂとの間の間隔Ｌ（図２参照）が、自然状態において、ウォータージャケット５１の幅Ｗｊ（図５参照）よりも短い場合、ウォータージャケットスペーサー１は、内側保温部１１ｄ及び外側保温部１１ｅにおいて、ボア壁５２の外周面５２ａ及びシリンダブロック５０の内周面５０ａとの間に所定の隙間をもって、ウォータージャケット５１の底面５１ａまで挿入される。この際、ウォータージャケットスペーサー１の内側接触面１１ａ及び外側接触面１１ｂは、ボア壁５２の外周面５２ａ及びシリンダブロック５０の内周面５０ａに夫々引っ掛かることなく、ウォータージャケットスペーサー１をウォータージャケット５１内にスムーズに挿入することができる。 Next, the action of the water jacket spacer 1 will be described. The water jacket spacer 1 is inserted into the water jacket 51 from above the water jacket 51, as shown in FIG. If the distance L (see FIG. 2) between the inner contact surface 11a and the outer contact surface 11b is shorter than the width Wj (see FIG. 5) of the water jacket 51 in the natural state, the water jacket spacer 1 In the portion 11d and the outer heat retaining portion 11e, the bottom surface 51a of the water jacket 51 is inserted with a predetermined gap between the outer peripheral surface 52a of the bore wall 52 and the inner peripheral surface 50a of the cylinder block 50. At this time, the inner jacket 11 and outer jacket 11b of the water jacket spacer 1 do not get caught in the outer jacket 52a of the bore wall 52 and the inner jacket 50a of the cylinder block 50, respectively. Can be inserted smoothly.
ウォータージャケットスペーサー１がウォータージャケット５１内に挿入された状態で、ウォータージャケット５１に冷却液を通流させると、この冷却液の一部は、ウォータージャケットスペーサー１の保温部１１の空洞１１ｃ内に上方から流れ込む。他方、空洞１１ｃ内に流れ込まなかった残りの冷却液は、ウォータージャケット５１において、ウォータージャケットスペーサー１が配設されていない部分を周方向に流れ続ける。具体的には、冷却液は、ウォータージャケット５１において、ウォータージャケットスペーサー１よりも上方の空間、及び互いに隣接する保温部１１の間の空間Ｓを流れ続ける。 With the water jacket spacer 1 inserted into the water jacket 51, when the coolant is caused to flow through the water jacket 51, a portion of the coolant flows upward into the cavity 11c of the heat retaining portion 11 of the water jacket spacer 1. Flow from On the other hand, the remaining cooling fluid that has not flowed into the cavity 11 c continues to flow in the circumferential direction in the portion of the water jacket 51 where the water jacket spacer 1 is not provided. Specifically, in the water jacket 51, the cooling fluid continues to flow in the space above the water jacket spacer 1 and the space S between the heat retaining portions 11 adjacent to each other.
空洞１１ｃ内に流れ込んだ冷却液によって、内側保温部１１ｄにはボア壁５２の外周面５２ａに向かう力が加えられ、外側保温部１１ｅにはシリンダブロック５０の内周面５０ａに向かう力が加えられる。このため、内側保温部１１ｄは、内側接触面１１ａにおいてボア壁５２の外周面５２ａに押し付けられるとともに、外側保温部１１ｅは、外側接触面１１ｂにおいてシリンダブロック５０の内周面５０ａに押し付けられる。このようにして、冷却液が、内側保温部１１ｄとボア壁５２との間、及び外側保温部１１ｅとシリンダブロック５０との間を通って、ウォータージャケット５１の下方に流れることの抑制が図られている。 The coolant flowing into the cavity 11c applies a force toward the outer circumferential surface 52a of the bore wall 52 to the inner heat retaining portion 11d, and applies a force toward the inner circumferential surface 50a of the cylinder block 50 to the outer heat retaining portion 11e. . Therefore, the inner heat retaining portion 11d is pressed against the outer peripheral surface 52a of the bore wall 52 at the inner contact surface 11a, and the outer heat retaining portion 11e is pressed against the inner peripheral surface 50a of the cylinder block 50 at the outer contact surface 11b. In this manner, it is possible to suppress the flow of the cooling fluid below the water jacket 51 by passing between the inner heat retaining portion 11 d and the bore wall 52 and between the outer heat retaining portion 11 e and the cylinder block 50. ing.
互いに隣接する内側保温部１１ｄの間には所定の周方向隙間ｇが形成されており、一方の内側保温部１１ｄと外側保温部１１ｅとの間は保温接続部１１ｆによって接続されておらず、空洞１１ｃは周方向隙間ｇと連通しているため、内側保温部１１ｄは、空洞１１ｃ内に流れ込んだ冷却液から加えられる力によって、より大きく弾性変形してボア壁５２の外周面５２ａに強く押し付けられる。このため、内側接触面１１ａがボア壁５２の外周面５２ａに密に接触して、内側接触面１１ａとボア壁５２の外周面５２ａとの間に冷却液の流れが生じることの抑制が更に図られている。 A predetermined circumferential gap g is formed between the inner heat retaining portions 11d adjacent to each other, and one inner heat retaining portion 11d and the outer heat retaining portion 11e are not connected by the heat retaining connection portion 11f, and a hollow is formed. Since 11c communicates with the circumferential gap g, the inner heat retaining portion 11d is more elastically deformed by the force applied from the coolant flowing into the cavity 11c and is strongly pressed against the outer peripheral surface 52a of the bore wall 52. . Therefore, further suppression of the flow of the coolant between the inner contact surface 11a and the outer peripheral surface 52a of the bore wall 52 when the inner contact surface 11a is in close contact with the outer peripheral surface 52a of the bore wall 52 is further illustrated. It is done.
上述のように、空洞１１ｃ内に流れ込んだ冷却液から加えられる力によって、内側接触面１１ａとボア壁５２の外周面５２ａとの間、及び外側接触面１１ｂとシリンダブロック５０の内周面５０ａとの間に密接状態が形成されるので、本発明の実施の形態に係るウォータージャケットスペーサー１は、冷却液がウォータージャケット５１の下方に流れることを抑制できる。更に、ウォータージャケットスペーサー１の使用状態において、空洞１１ｃは内部に流入した冷却液が外部に流出するように開口しておらず、空洞１１ｃ内に流れ込んだ冷却液の大部分は空洞１１ｃの外部に流出せずに空洞１１ｃの内部に滞留する。このため、内側保温部１１ｄの内側接触面１１ａと接触しているボア壁５２の部分が冷却液によって冷却されることを抑制して、この内側保温部１１ｄが接触するボア壁５２の部分の保温を図ることができる。 As described above, the force applied from the coolant flowing into the cavity 11 c causes the space between the inner contact surface 11 a and the outer peripheral surface 52 a of the bore wall 52, and the outer contact surface 11 b and the inner peripheral surface 50 a of the cylinder block 50. The water jacket spacer 1 according to the embodiment of the present invention can suppress the flow of the cooling fluid below the water jacket 51. Furthermore, when the water jacket spacer 1 is in use, the cavity 11c is not opened so that the coolant flowing into the inside flows out, and most of the coolant flowing into the cavity 11c is outside the cavity 11c. It stagnates inside the cavity 11c without flowing out. Therefore, it is suppressed that the portion of the bore wall 52 in contact with the inner contact surface 11a of the inner heat retaining portion 11d is cooled by the cooling fluid, and heat retention of the portion of the bore wall 52 with which the inner heat retaining portion 11d contacts Can be
また、ウォータージャケットスペーサー１の使用状態において、互いに隣接する保温部１１の間に空間Ｓが形成されているので、高温となる互いに隣接するボア壁５２の間のボア壁の部分において、ボア壁５２の下側部分まで冷却液を到達させて、更に、この冷却液の周方向への流れを維持することができる。このため、内側保温部１１ｄが接触するボア壁５２の部分の保温を図りつつ、互いに隣接するボア壁５２の間のボア壁の部分の冷却を図ることができる。特に、冷却部１２が外側保温部１１ｅの最下部に接続されている場合には、冷却液が上述の空間Ｓをより速い流速で通流するので、互いに隣接するボア壁５２の間のボア壁の部分のより効率的な冷却を図ることができる。 Further, since the space S is formed between the heat retaining portions 11 adjacent to each other when the water jacket spacer 1 is used, the bore wall 52 is formed at the portion of the bore wall between the adjacent bore walls 52 which becomes hot. The cooling fluid can reach the lower part to further maintain the circumferential flow of the cooling fluid. Therefore, it is possible to cool the portion of the bore wall between the adjacent bore walls 52 while keeping warm the portions of the bore wall 52 in contact with the inner heat retaining portion 11d. In particular, when the cooling portion 12 is connected to the lowermost portion of the outer heat retaining portion 11e, the coolant flows through the above-mentioned space S at a higher flow rate, so that the bore wall between the adjacent bore walls 52 More efficient cooling of the part of
このように、本発明の実施の形態に係るウォータージャケットスペーサー１によれば、ボア壁５２の延び方向（上下方向）における温度分布の均一化を図るとともに、ボア壁５２の周方向における温度分布の均一化を図ることができる。 As described above, according to the water jacket spacer 1 according to the embodiment of the present invention, the temperature distribution in the extension direction (vertical direction) of the bore wall 52 is made uniform, and the temperature distribution in the circumferential direction of the bore wall 52 is Uniformization can be achieved.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係るウォータージャケットスペーサー１に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the water jacket spacer 1 according to the above-described embodiment of the present invention, and any concept included in the concept and claims of the present invention Including aspects. In addition, the respective configurations may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least a part of the problems and the effects described above. The shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the above embodiment can be appropriately changed according to the specific use mode of the present invention.
例えば、ウォータージャケットスペーサー１は、図６に示すように、内側保温部１１ｄの周方向における延び方向が逆であってもよい。 For example, as shown in FIG. 6, in the water jacket spacer 1, the extension direction in the circumferential direction of the inner heat retaining portion 11d may be reversed.
また、ウォータージャケットスペーサー１をウォータージャケット５１内に挿入した状態において、ウォータージャケットスペーサー１は、内側保温部１１ｄの内側接触面１１ａの全体又は一部において、ボア壁５２の外周面５２ａと接触していてもよく、また、外側保温部１１ｅの外側接触面１１ｂの全体又は一部において、シリンダブロック５０の内周面５０ａと接触していてもよい。 Further, in a state where the water jacket spacer 1 is inserted into the water jacket 51, the water jacket spacer 1 is in contact with the outer peripheral surface 52a of the bore wall 52 in all or part of the inner contact surface 11a of the inner heat retaining portion 11d. Alternatively, all or part of the outer contact surface 11b of the outer heat retaining portion 11e may be in contact with the inner circumferential surface 50a of the cylinder block 50.
１…ウォータージャケットスペーサー、１１…保温部、１１ａ…内側接触面、１１ｂ…外側接触面、１１ｃ…空洞、１１ｄ…内側保温部、１１ｅ…外側保温部、１１ｆ…保温接続部、１１ｇ…底壁部、１１ｈ，１１ｊ…端面、１２…冷却部、５０…シリンダブロック、５０ａ…内周面、５１…ウォータージャケット、５１ａ…底面、５２…ボア壁、５２ａ…外周面、ａ…上方向、ｂ…下方向、ｃ…周方向、ｇ…周方向間隙、Ｄ…深さ、Ｌ…間隔、Ｓ…空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water jacket spacer, 11 ... Heat retention part, 11a ... Inner contact surface, 11b ... Outer contact surface, 11c ... Cavity, 11 d ... Inner heat retention part, 11e ... Outer heat retention part, 11f ... Heat retention connection part, 11 g ... Bottom wall part , 11h, 11j: end face, 12: cooling portion, 50: cylinder block, 50a: inner circumferential surface, 51: water jacket, 51a: bottom surface, 52: bore wall, 52a: outer circumferential surface, a: upward direction, b: below Direction, c: circumferential direction, g: circumferential gap, D: depth, L: interval, S: space
Claims (5)
前記内燃機関の各ボア壁において該ボア壁の周方向の少なくとも一部に配設される保温部と、
互いに隣接する前記保温部の間に設けられる冷却部と、を備え、
前記保温部の各々は、前記ボア壁の外周面に接触可能な少なくとも１つの内側接触面と、該内側接触面に背向する前記内燃機関のシリンダブロックに接触可能な外側接触面と、前記内側接触面と前記外側接触面との間に形成され、前記ウォータージャケットの深さ方向となる上下方向において前記ウォータージャケットの上側に向かう方向となる上方向に開口した少なくとも１つの空洞と、を有しており、
前記保温部の各々は、前記ボア壁の底部から前記深さ方向の途中まで到る、前記上下方向における長さを有しており、
前記冷却部は、前記保温部の上下方向における長さよりも短く形成されており、前記保温部に該保温部の上下方向の下部において接続されていることを特徴とする、ウォータージャケットスペーサー。 A water jacket spacer attached to a water jacket of the internal combustion engine,
In each bore wall of the internal combustion engine, a heat retaining portion disposed on at least a part in a circumferential direction of the bore wall;
A cooling unit provided between the heat retaining units adjacent to each other;
Each of the heat retaining portions has at least one inner contact surface that can contact the outer peripheral surface of the bore wall, an outer contact surface that can contact the cylinder block of the internal combustion engine facing the inner contact surface, and the inner surface. And at least one cavity which is formed between the contact surface and the outer contact surface and which is open in the upward and downward direction which is the depth direction of the water jacket and which is directed to the upper side of the water jacket. Yes,
Each of the heat retaining portions has a length in the vertical direction extending from the bottom of the bore wall to a middle in the depth direction,
The water jacket spacer, wherein the cooling portion is formed shorter than the length in the vertical direction of the heat retaining portion, and is connected to the heat retaining portion at a lower portion in the vertical direction of the heat retaining portion.
前記空洞は、前記内側保温部と前記外側保温部と前記保温接続部とによって画定されていることを特徴とする、請求項１記載のウォータージャケットスペーサー。 Each of the heat retaining portions is a plate-like outer heat retaining portion having the outer contact surface, a plate-like inner heat retaining portion having the inner contact surface and extending along the outer heat retaining portion, and a circumferential direction of the bore wall A heat retaining connection portion connecting a portion of the inner heat retaining portion in the circumferential direction and a portion of the outer heat retaining portion in the circumferential direction;
The water jacket spacer according to claim 1, wherein the cavity is defined by the inner heat retaining portion, the outer heat retaining portion, and the heat retaining connection portion.
前記内側保温部の各々は、該内側保温部に隣接する他の前記内側保温部から前記周方向において離れていることを特徴とする、請求項２記載のウォータージャケットスペーサー。 Each of the heat retaining portions has a plurality of the inner heat retaining portions adjacent in the circumferential direction,
The water jacket spacer according to claim 2, wherein each of the inner heat retaining portions is separated in the circumferential direction from the other inner heat retaining portions adjacent to the inner heat retaining portion.
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|---|---|---|---|---|
| US11460109B2 (en) * | 2018-08-21 | 2022-10-04 | Nok Corporation | Gasket |
| JP7391320B2 (en) | 2019-11-18 | 2023-12-05 | マツダ株式会社 | water jacket spacer |
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