JP2021161902A

JP2021161902A - ウォータジャケット

Info

Publication number: JP2021161902A
Application number: JP2020062473A
Authority: JP
Inventors: 宏一江戸; Koichi Edo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: CN113464305B; CN113464305A; US20210301757A1; US11339741B2; JP7085581B2

Abstract

【課題】隣接するシリンダ間に冷却通路を繋ぐスリットを設けても、シリンダブロックに生じる応力を緩和することができるウォータジャケットを提供する。
【解決手段】ウォータジャケット４は、複数のシリンダが形成されたシリンダブロック１に、シリンダの外側に位置するように形成された冷却媒体が流れる冷却通路４ｃと、隣接するシリンダの間に形成された冷却媒体が流れる冷却溝と、を備える。スリット端部５ｂのシリンダの配列方向の断面視において、スリット端部５ｂとシリンダブロック内壁４ａとは、シリンダブロック内壁４ａに向かって厚くなるように傾斜する傾斜部６を介して連続している。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関のシリンダブロックのウォータジャケットに関する。

従来、シリンダヘッドが重ね配置されたシリンダブロックに、クランク軸の軸線方向に並ぶ複数のシリンダボアが形成されていると共に、シリンダヘッドに向いて開口した冷却通路がシリンダボアの群を囲うように形成されており、冷却通路のうち隣り合ったシリンダボアの間に位置した部位は、各シリンダボアの中心を結ぶ気筒列中心線の側に入り込んだ追い込み部になっており、追い込み部は、気筒列中心線から遠い側に位置して他の部位と略同じ深さの深溝部と、気筒列中心線に近い側に位置して深さが浅い浅溝部より成っていて、浅溝部はシリンダブロックに形成されており、かつ、冷却通路には、流量調整用のスペーサが嵌め込まれている構成であって、スペーサのうち冷却通路の追い込み部に嵌まった部位に、冷却液が主として浅溝部を通るように流れを規制する規制部が、浅溝部に部分的に入り込んだ状態で形成されているように構成された、ウォータジャケットが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５９６４０９２号公報

シリンダブロックの冷却性能を向上させるべく隣接するシリンダの間にシリンダの配列方向に直交するように延びるスリットを設けることが考えられる。

しかしながら、隣接するシリンダの間にスリットを設けることにより、冷却性能を向上させるとシリンダブロックにおいて部位ごとの温度差が大きくなるため、熱応力が発生する。

また、隣接するシリンダの間にスリットを設けると、シリンダが熱せられて膨張しようとすることにより、スリットにおいてはこの膨張に対抗しようと圧縮応力が発生し、応力集中が発生する。

本発明は、以上の点に鑑み、隣接するシリンダ間に冷却通路を繋ぐスリットを設けても、シリンダブロックに生じる応力を緩和することができるウォータジャケットを提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明のウォータジャケット（例えば、実施形態のウォータジャケット４。以下同一。）は、
複数のシリンダ（例えば、実施形態のシリンダライナ２。以下同一。）が形成されたシリンダブロック（例えば、実施形態のシリンダブロック１。以下同一。）に、前記シリンダの外側に位置するように形成された冷却媒体（例えば、実施形態の冷却媒体。以下同一。）が流れる冷却通路（例えば、実施形態の冷却通路４ｃ。以下同一。）と、
隣接する前記シリンダの間に形成された冷却媒体が流れる冷却溝（例えば、実施形態のスリット５。以下同一。）と、
を備えるウォータジャケットであって、
前記冷却溝の端部（例えば、実施形態のスリット端部５ｂ。以下同一。）のシリンダ配列方向（例えば、実施形態の配列方向。以下同一。）の断面視において、前記冷却溝の端部と冷却通路の内壁（例えば、実施形態のシリンダブロック内壁４ａ。以下同一。）とは、冷却通路の内壁に向かって厚くなるように傾斜する傾斜部（例えば、実施形態の傾斜部６。以下同一。）を介して連続していることを特徴とする。

本発明によれば、冷却溝の端部と冷却通路の内壁とが傾斜部を介して連続されており、冷却溝での熱応力及び圧縮応力が傾斜部を介して分散される。これにより、隣接するシリンダ間に冷却通路を繋ぐ冷却溝を設けても、シリンダブロックに生じる応力を緩和することができる。

［２］また、本発明においては、
隣接するシリンダの間は、一方のシリンダの側壁側から湾曲して延びる第１湾曲側面（例えば、実施形態の第１湾曲側面１１。以下同一。）と、第１湾曲側面の側縁から他方のシリンダに向かって延びるシリンダ配列方向に平行な平坦壁面（例えば、実施形態の平坦壁面１２。以下同一。）と、前記平坦壁面から前記他方のシリンダに向かって湾曲しながら延びる第２湾曲側面（例えば、実施形態の第２湾曲側面。以下同一。）と、で連続しており、
前記冷却溝は、前記平坦壁面に設けられていることが好ましい。

本発明によれば、平坦壁面に冷却溝が設けられているため、冷却溝に熱応力及び圧縮応力が集中し難くなる。このため、隣接するシリンダ間に冷却通路を繋ぐ冷却溝を設けても、シリンダブロックに生じる応力を緩和することができる。

［３］また、本発明のウォータジャケットは、
複数のシリンダが形成されたシリンダブロックに、前記シリンダの外側に位置するように形成された冷却媒体が流れる冷却通路と、
隣接する前記シリンダの間に形成された冷却媒体が流れる冷却溝と、
を備えるウォータジャケットであって、
隣接するシリンダの間は、一方のシリンダの側壁側から湾曲して延びる第1湾曲側面と、第1湾曲側面の側縁から他方のシリンダに向かって延びるシリンダ配列方向に平行な平坦壁面と、前記平坦壁面から他方のシリンダに向かって湾曲しながら延びる第２湾曲側面と、で連続しており、
前記冷却溝は、前記平坦壁面に設けられていることを特徴とする。

発明の実施形態のウォータジャケットを備えるシリンダブロックを示す説明図。本実施形態のスリットの端部を示す斜視図。本実施形態の傾斜部を示す断面図。本実施形態のスリットの端部を示す平面図。

図を参照して、発明の実施形態のウォータジャケットを備えるシリンダブロックを説明する。

図１を参照して、本実施形態の内燃機関のシリンダブロック１は、４つのシリンダライナ２（本発明のシリンダに該当する。）と、シリンダライナ２を保持するシリンダブロック本体３と、シリンダライナ２の側面を覆うようにシリンダブロック本体３に設けられたウォータジャケット４と、を備える。

ウォータジャケット４は、シリンダライナ２を覆うシリンダブロック内壁４ａと、シリンダブロック内壁４ａに間隔を存して対向するようにシリンダライナ２の径方向外側に形成されたシリンダブロック外壁４ｂとで画定される冷却通路４ｃを備えている。ウォータジャケット４内では、シリンダライナ２の配列方向に沿うようにして冷却媒体（冷却水）が流れている。

シリンダライナ２の間には、シリンダライナ２により左右に隔てられた冷却通路４ｃを冷却媒体が流通可能に接続するスリット５（冷却溝）が設けられている。図２を参照して、スリット５の底であるスリット底部５ａは、応力集中を回避すべく湾曲させている。

図２及び図３を参照して、スリット５の端部であるスリット端部５ｂは、図３に示すシリンダライナ２の配列方向の断面視において、スリット端部５ｂと冷却通路４ｃのシリンダブロック内壁４ａとは、シリンダブロック内壁４ａに向かって厚くなるように傾斜する傾斜部６を介して連続している。傾斜部６の傾斜角度は、シリンダブロック１の型の抜き勾配よりも大きく傾斜している。傾斜部６のスリット５側の上端湾曲部６ａと傾斜部６のシリンダブロック内壁４ａ側の下端湾曲部６ｂとは、例えば、３ｍｍ〜６ｍｍの範囲内で近接するように設けられている。

図４を参照して、隣接するシリンダライナ２の間は、一方のシリンダライナ２を覆うシリンダブロック内壁４ａ側から窪むように湾曲して延びる第１湾曲側面１１と、第１湾曲側面１１の側縁から他方のシリンダライナ２に向かって延びるシリンダライナ２の配列方向に平行な平坦壁面１２と、平坦壁面１２から他方のシリンダライナ２を覆うシリンダブロック内壁４ａに向かって沿うように湾曲しながら延びる第２湾曲側面１３と、で連続している。

スリット５は、スリット端部５ｂが平坦壁面１２に位置するように設けられている。

本実施形態のウォータジャケット４を備えるシリンダブロック１によれば、スリット端部５ｂとシリンダブロック内壁４ａとが傾斜部６を介して連続されており、スリット５での熱応力及び圧縮応力が傾斜部６を介して分散される。これにより、隣接するシリンダライナ２の間に冷却通路４ｃを繋ぐスリット５を設けても、シリンダブロック１に生じる応力を緩和することができる。

また、本実施形態によれば、平坦壁面１２にスリット端部５ｂが位置するようにスリット５が設けられているため、湾曲した面にスリット端部を位置させた場合と比較して、スリット５に熱応力及び圧縮応力が集中し難くなる。このため、隣接するシリンダライナ２の間に冷却通路４ｃを繋ぐスリット５を設けても、シリンダブロック１に生じる応力を緩和することができる。

なお、本実施形態においては、全てのスリット５が傾斜部６を介してシリンダブロック内壁４ａに接続され、且つ平坦壁面１２に位置しているものを説明したが、本発明のウォータジャケットは、これに限らず、例えば、一部のスリット端部だけが傾斜部を介して冷却通路の内壁に接続されていてもよく、又は一部のスリット端部だけが平坦壁面に位置するように構成しても、応力緩和という本発明の作用効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、３つのスリット５を備えるものを説明したが、本発明のスリットはこれに限らず、例えば、スリットが１つであっても２つであっても４つ以上であってもよい。

１シリンダブロック
２シリンダライナ（シリンダ）
３シリンダブロック本体
４ウォータジャケット
４ａシリンダブロック内壁（冷却通路の内壁）
４ｂシリンダブロック外壁（冷却通路の外壁）
４ｃ冷却通路
５スリット（冷却溝）
５ａスリット底部
５ｂスリット端部
６傾斜部
６ａ上端湾曲部
６ｂ下端湾曲部
１１第１湾曲側面
１２平坦壁面
１３第２湾曲側面

Claims

複数のシリンダが形成されたシリンダブロックに、前記シリンダの外側に位置するように形成された冷却媒体が流れる冷却通路と、
隣接する前記シリンダの間に形成された冷却媒体が流れる冷却溝と、
を備えるウォータジャケットであって、
前記冷却溝の端部のシリンダ配列方向の断面視において、前記冷却溝の端部と冷却通路の内壁とは、冷却通路の内壁に向かって厚くなるように傾斜する傾斜部を介して連続していることを特徴とするウォータジャケット。
請求項１に記載のウォータジャケットであって、
隣接するシリンダの間は、一方のシリンダの側壁側から湾曲して延びる第１湾曲側面と、第１湾曲側面の側縁から他方のシリンダに向かって延びるシリンダ配列方向に平行な平坦壁面と、前記平坦壁面から前記他方のシリンダに向かって湾曲しながら延びる第２湾曲側面と、で連続しており、
前記冷却溝は、前記平坦壁面に設けられていることを特徴とするウォータジャケット。
複数のシリンダが形成されたシリンダブロックに、前記シリンダの外側に位置するように形成された冷却媒体が流れる冷却通路と、
隣接する前記シリンダの間に形成された冷却媒体が流れる冷却溝と、
を備えるウォータジャケットであって、
隣接するシリンダの間は、一方のシリンダの側壁側から湾曲して延びる第1湾曲側面と、第1湾曲側面の側縁から他方のシリンダに向かって延びるシリンダ配列方向に平行な平坦壁面と、前記平坦壁面から前記他方のシリンダに向かって湾曲しながら延びる第２湾曲側面と、で連続しており、
前記冷却溝は、前記平坦壁面に設けられていることを特徴とするウォータジャケット。