JP2513809Y2

JP2513809Y2 - シリンダライナの冷却構造

Info

Publication number: JP2513809Y2
Application number: JP3808791U
Authority: JP
Inventors: 藤夫浜; 謙市原科
Original assignee: 帝国ピストンリング株式会社
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2006-04-25
Also published as: JPH04123346U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は内燃機関のシリンダライ
ナの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダブロックのシリンダボア部の周
りにジャケットを形成してシリンダライナ外周面を冷却
するジャケット方式の冷却は、シリンダライナの軸方向
の部位に応じた冷却を行えない不都合がある。そこで、
近年ジャケットを軸方向に分離して各部を直列につな
ぎ、あるいは完全に各部を独立した分離冷却方式が考案
された。しかし、この方法も燃焼室に対応したシリンダ
ライナ外周面を冷却する能力はそれほど高くない。

【０００３】こうしたジャケット方式の冷却構造の欠点
を解決するために、実開昭６３−１６８２４２号に示さ
れているように、ライナ外周面に複数個の環状溝群を形
成するとともに、各環状溝群の総断面積を下部から上部
に向けて小さくし、環状溝群を順次流れていく冷却液の
流速を上部の環状溝群ほど高くして、ライナの軸方向の
部位（ライナ温度は上部で高く、下部で低い）に対応し
た適切な冷却を行えるようにしたものがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のは、冷却能力が一定で、エンジンの運転状態に応じた
きめ細かな冷却を行うことができない。そこで、本出願
人はエンジンの運転状況に応じた適切な冷却を行えるシ
リンダライナの冷却構造を提案した。これは、上記のも
のにおいて、ライナ外周の冷却液流路の適宜の個所に開
閉弁を設け、これらの開閉弁をエンジンの運転状況に応
じて適宜開閉することにより、ライナ外周の複数個の環
状溝を所望の環状溝群に分けることができるようにした
ものである。例えば、エンジン始動時は複数個の環状溝
は１個の環状溝群を構成する。そして高負荷時は複数個
の環状溝を３個の環状溝群に分け、各環状溝群の総断面
積を下部から上部に向けて小さくし、各環状溝群を流れ
る冷却液の流速をライナの軸方向の部位に応じた適宜の
流速にして、ライナの軸方向部位に応じた適切な冷却を
行えるようにしたものである。

【０００５】しかし、このものは、ライナ外周の冷却液
流路に弁を配置するために、製造が容易でない面を備え
ている。

【０００６】本考案は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンの運転状況に応じた適切なライナ冷却を行
え、製造も容易なシリンダライナの冷却構造を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の構成は、シリン
ダライナの外周面に複数個の環状溝が形成され、これら
の環状溝は複数個の環状溝群に分けられ、複数個の環状
溝の集合した環状溝群には環状溝同士を連通し環状溝へ
の冷却液の入口をなす縦方向溝がライナ外周面とこれが
挿入するシリンダブロックのボア部内周面との少なくと
も一方に形成され、ライナ外周面とシリンダブロックの
ボア部内周面の少なくとも一方に各環状溝から流出する
冷却液の出口をなす縦方向溝が形成され、前記冷却液の
入口をなす各縦方向溝にそれぞれ冷却液供給路が連通
し、これらの各冷却液供給路にそれぞれ流量制御弁を設
けたことを特徴とする。

【０００８】上記複数個の環状溝群は、各環状溝群が複
数個の環状溝の集合したものでもよいし、あるいはライ
ナ上端側から数えて第１番目の環状溝群が１個の環状溝
からなり、残りの環状溝群が複数個の環状溝の集合した
ものであるものでもよい。

【０００９】そして、環状溝群の数は２、３、あるいは
４以上である。

【００１０】

【作用】冷却液は各冷却液供給路から環状溝群の冷却液
の入口をなす各縦方向溝に入り、各環状溝群を流れてラ
イナ外周を冷却した後、出口をなす縦方向溝に入り、そ
こを通って排出される。この場合、エンジンの運転状態
に応じて、入口をなす縦方向溝に連通する各冷却液供給
路に設けられた流量制御弁を調整し、各環状溝群の環状
溝に流れる冷却液の流量を調整することによって、エン
ジンの運転状態に応じた適切なライナ冷却が行える。例
えば、エンジン始動時は各弁を閉じれば、各環状溝群に
冷却液は流れないので、過冷却が防止され、暖気運転時
間も短縮できる。また、高負荷時の場合には、上部の環
状溝群ほど、環状溝を流れる冷却液の流量を多くするよ
うにして、温度勾配（上部で高く、下部で低い）に対応
した適切な冷却を行える。このように、各環状溝群は独
立しており、各環状溝群の環状溝に流れる冷却液の流量
を流量制御弁によって調整し、エンジンの負荷に応じ
て、適切なライナ冷却を行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。油冷却の４気筒エンジンに本考案を適用したも
のであり、図１〜図２に示すように、シリンダライナ１
は上端に鍔部２を備え、この鍔部２の下方のライナ外周
面３に、軸方向に間隔をおいて１８個の環状溝４を形成
する。そして、これらの環状溝４は３つの環状溝群に分
けられる。

【００１２】この３つの環状溝群は、ライナ上端側の第
１番目の環状溝４から第３番目の環状溝４までの第１環
状溝群４Ａ、第４番目の環状溝４から第９番目の環状溝
４までの第２環状溝群４Ｂ、第１０番目の環状溝４から
第１８番目の環状溝４までの第３環状溝群４Ｃからな
る。

【００１３】そして、第１〜第３環状溝群４Ａ，４Ｂ，
４Ｃには、環状溝４同士を連通し、環状溝４への冷却油
の入口をなす縦方向溝５，６，７が、ライナ外周面３の
周方向の同一位置にそれぞれ形成されている。

【００１４】また、上記縦方向溝５，６，７と１８０度
反対側の周方向位置のライナ外周面３に、各環状溝群４
Ａ，４Ｂ，４Ｃの環状溝４を流れた冷却油の出口をなす
１本の縦方向溝８が、各環状溝４を互いに連通するよう
に形成されている。そしてライナ外周面３の下部に排出
溝が形成されている。即ちライナ１の外周面３におい
て、冷却油の出口をなす縦方向溝８の下端に接続しその
延長線上に配置する縦方向溝９ａと、これの下端に接続
する環状溝９ｂと、これに上端が接続しライナ１の下端
まで延びる縦方向溝９ｃとからなる。そしてライナ下端
まで延びる縦方向溝９ｃは２個設けられ、周方向におい
て互いに１８０度離れた位置に配置している。

【００１５】なお、これらの排出溝９ａ，９ｂ，９ｃ
は、冷却液として冷却油を使用し、それをオイルパンに
排出するために形成したものであり、例えば冷却液とし
て冷却水を使用する場合には、シリンダブロックに設け
た排出路に冷却水が流出するように構成する。勿論、冷
却油の場合もシリンダブロックの排出路に流出させるよ
うに構成してもよい。

【００１６】上記シリンダライナ１の内外径等の寸法は
下記の通りである。シリンダライナ内径：１１５ｍｍシリンダライナ外径：１３０ｍｍ第１環状溝群４Ａ：環状溝本数３本環状溝深さ３ｍｍ溝幅３ｍｍ縦方向溝深さ３ｍｍ溝幅２０ｍｍ第２環状溝群４Ｂ：環状溝本数６本環状溝深さ３ｍｍ溝幅４ｍｍ縦方向溝深さ３ｍｍ溝幅２０ｍｍ第３環状溝群４Ｃ：環状溝本数９本環状溝深さ３ｍｍ溝幅５ｍｍ縦方向溝深さ３ｍｍ溝幅２０ｍｍ出口をなす縦方向溝８：溝深さ３ｍｍ溝幅２０ｍｍ

【００１７】上記シリンダライナ１がシリンダブロック
１０のボア部に嵌装され、このボア部内周面１１と前記
ライナの溝４〜９とで画定される空間が冷却油流路１２
をなす。そして前記冷却油の入口をなす各縦方向溝５，
６，７にそれぞれ連通する複数の冷却油供給路が設けら
れ、各冷却油供給路に流量制御弁が設けられている。即
ち、シリンダブロック１０には冷却油の入口をなす各縦
方向溝５，６，７にそれぞれ連通する３本の冷却油路１
３，１４，１５が形成され、これらは図３に示されるよ
うに、第１環状溝群４Ａに連通する各気筒の冷却油路１
３は配管１６Ａ〜１９Ａによって互いに接続され、第２
環状溝群４Ｂに連通する各気筒の冷却油路１４は配管１
６Ｂ〜１９Ｂによって互いに接続され、第３環状溝群４
Ｃに連通する各気筒の冷却油路１５は配管１６Ｃ〜１９
Ｃによって互いに接続され、更にこれらは配管２０，２
１，２２によって一つに接続されて、潤滑油路等２３を
介してオイルポンプ２４に連通されている。そして、前
記３本の配管２０，２１，２２にそれぞれ流量制御弁２
５，２６，２７が設けられている。

【００１８】以下作用を説明すると、図３に示されるよ
うに、オイルポンプ２４によってオイルパン２８から汲
み上げられた冷却油は、潤滑油路等２３を通った後、エ
ンジンの運転状態（燃料供給量、冷却液温度、回転数等
から得られた信号により検出）に応じて流量制御弁２
５，２６，２７により流量を調整され、各気筒の各環状
溝群４Ａ，４Ｂ，４Ｃに送られる。各環状溝群４Ａ，４
Ｂ，４Ｃに送られた冷却油は図１と図４に示されるよう
に、環状溝４を流れ、ライナ外周を冷却した後、出口を
なす縦方向溝８に入り、そこを通って下部の排出溝９
ａ，９ｂ，９ｃから下方のオイルパン２８に落下する。

【００１９】例えば、エンジンの始動時には、全部の弁
２５，２６，２７を閉じる。これによって、ライナ外周
の冷却油流路１２に冷却油が流れ込まないので、過冷却
になるのを防止でき、暖気運転時間を短縮できる。

【００２０】高負荷の場合、上記においては各環状溝群
４Ａ，４Ｂ，４Ｃの環状溝４の総断面積が下部よりも上
部の方が小さく構成されているため、各弁２５，２６，
２７を全開とすれば、上部の環状溝群ほど環状溝４を流
れる冷却油の流量が多くなり、上部での冷却能力が高
く、下部で低くなる。これにより、温度の高いライナ上
部を充分に冷却でき、適切なライナ冷却を行える。

【００２１】以上のように、各流量制御弁２５，２６，
２７をエンジンの運転状態に応じて適宜調整し、各環状
溝群４Ａ，４Ｂ，４Ｃの環状溝４を流れる冷却油の流量
を適切なものにすることによって、エンジンの運転状態
に応じたきめ細かなライナ冷却を行うことができる。

【００２２】なお、上記例では、環状溝群を３つとした
が、２つ、あるいは４つ以上の環状溝群としてもよい。
また、上記例では、上部の環状溝群ほど環状溝４の本数
を少なくし、環状溝４の総断面積を小さくするように構
成したが、これに限ることはなく、各環状溝群における
環状溝の本数、溝幅、溝深さや各環状溝群における環状
溝の総断面積は例えば同一でもよく、特に制限はない。
また、各環状溝群を複数個の環状溝の集合したものとし
たが、この他、ライナ上端側から数えて第１番目の環状
溝群は１個の環状溝とし、残りの環状溝群を複数個の環
状溝の集合したものとすることもできる。

【００２３】また、上記実施例では溝の断面形状を矩形
としたが、これに限ることはなく、例えばＶ字形、半円
形などであってもよく特に制限はない。しかし伝熱面積
を大きくするためには矩形や正方形が望ましい。

【００２４】また、流量制御弁は、上記実施例ではシリ
ンダブロックに設けられた冷却液路に連通接続する配管
に設置したが、シリンダブロックに設けられた冷却液路
をシリンダヘッドの冷却液路に直接接続しヘッドを通っ
た冷却液がシリンダブロックを通って環状溝に流入する
場合は、シリンダヘッドの冷却液路に接続する配管に設
ければよい。

【００２５】また、以上の冷却構造はディーゼルエンジ
ンにもガソリンエンジンにも適用できる。また、本冷却
構造はアルミダイカストシリンダブロックや組立式シリ
ンダブロックの採用を可能とする。

【００２６】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、エ
ンジンの運転状態に応じた適切なライナ冷却を容易に行
える。そしてシリンダブロックの外に流量制御弁を配置
できるので、製造が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリンダライナの外周面の一部を示す展開図で
ある。

【図２】シリンダライナを嵌装したシリンダブロックの
ボア部を示し、ライナの縦方向溝の部分で切った縦断面
図である。

【図３】シリンダライナの冷却構成の説明図である。

【図４】ライナ外周を流れる冷却油の流れを示す図であ
る。

【符号の説明】

１シリンダライナ２鍔部３ライナ外周面４環状溝４Ａ第１環状溝群４Ｂ第２環状溝群４Ｃ第３環状溝群５、６、７、８縦方向溝９ａ、９ｂ、９ｃ排出溝１０シリンダブロック１１ボア部内周面１２冷却油流路１３、１４、１５冷却油路１６Ａ〜１９Ａ、１６Ｂ〜１９Ｂ、１６Ｃ〜１９Ｃ、２
０、２１、２２配管２３潤滑油路等２４オイルポンプ２５、２６、２７流量制御弁２８オイルパンＴスラスト位置ＡＴ反スラスト位置Ｆ前位置Ｒ後位置

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダライナの外周面に複数個の環状
溝が形成され、これらの環状溝は複数個の環状溝群に分
けられ、複数個の環状溝の集合した環状溝群には環状溝
同士を連通し環状溝への冷却液の入口をなす縦方向溝が
ライナ外周面とこれが挿入するシリンダブロックのボア
部内周面との少なくとも一方に形成され、ライナ外周面
とシリンダブロックのボア部内周面の少なくとも一方に
各環状溝から流出する冷却液の出口をなす縦方向溝が形
成され、前記冷却液の入口をなす各縦方向溝にそれぞれ
冷却液供給路が連通し、これらの各冷却液供給路にそれ
ぞれ流量制御弁を設けたことを特徴とするシリンダライ
ナの冷却構造。
【請求項２】複数個の環状溝群は、各環状溝群が複数
個の環状溝の集合したものであることを特徴とする請求
項１記載のシリンダライナの冷却構造。
【請求項３】複数個の環状溝群は、ライナ上端側から
数えて第１番目の環状溝群が１個の環状溝からなり、残
りの環状溝群が複数個の環状溝の集合したものであるこ
とを特徴とする請求項１記載のシリンダライナの冷却構
造。
【請求項４】環状溝群の数が２、３、あるいは４以上
であることを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ
の冷却構造。