JP3057421B2 - サイアミーズシリンダの冷却装置 - Google Patents
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Description
ミーズシリンダの冷却装置に関し、安価で鋳物との接触
面剥離がなく、当該シリンダの連続肉壁部のヘッド寄り
部を強力に冷却し、多気筒エンジンの相対的小型軽量化
と出力アップを図る事ができるものを提供する。
る必要からシリンダボアの間隔を狭くし、あるいは、排
気量を多くしてエンジンの大出力化を図る必要からシリ
ンダボアを大きくしてシリンダの連続肉壁部を薄くした
サイアミーズシリンダが採用されるようになった。この
種の従来技術としては、例えば、実開昭59−1079
46号公報に開示されたものが知られている。
イアミーズシリンダの要部の縦断面図、図3(B)は図
3(A)中のB−B線矢視横断平面図、図3(C)はサ
イアミーズシリンダの連続肉壁部に鋳込まれる水路形成
部材の斜視図である。この従来例は、シリンダブロック
1に複数のシリンダ3を前後に並設し、隣接するシリン
ダ3・3を連続肉壁部4で連続させてサイアミーズシリ
ンダ2を構成し、このサイアミーズシリンダ2を囲うよ
うにシリンダジャケット8を形成し、上記連続肉壁部4
に水路形成部材110を鋳込んである。
(B)(C)に示すように、成型した2枚の金属板11
0a・10aの接合部111を相互にスポット溶接する
ことにより、左右一対のジャケット連通路112・11
2と、各ジャケット連通路112・112の下側に位置
し、各シリンダジャケット8・8に向けて開口した左右
一対の冷却水導入口113・113と、各ジャケット連
通路112及び冷却水導入口113に連通する左右一対
の冷却水路115とを構成し、この冷却水路115は、
正面視で偏平に、縦断側面視で縦長で袋状に形成されて
おり、シリンダジャケット8・8内の冷却水を、冷却水
導入口113・113と冷却水路115・115と左右
一対のジャケット連通路112・112と上記ヘッド寄
り部4aの上面にあけた左右一対の連通孔23・23と
を順に介してヘッドジヤケットに流出させ、その間に上
記連続肉壁部4のヘッド寄り部4aを冷却するように構
成されている。
した2枚の金属板110a・10aの接合部111を相
互に固着して水路形成部材110を構成するにあたり、
スポット溶接により固着していることから、加工コスト
が高くつく。また、サイアミーズシリンダ2の連続肉壁
部4に鋳込まれる水路形成部材110は、鋳物との接触
面で剥離を生じ易いという問題があり、この接触面剥離
は、上記連続肉壁部4のヘッド寄り部4aの冷却性能を
著しく低下させる。
もので、 成型した2枚の金属板の接合部を相互に固着して水
路形成部材を構成するにあたり、加工コストを低減する
こと、 水路形成部材と鋳物との接触面剥離を無くして、連
続肉壁部のヘッド寄り部の冷却性能の向上を図ること、
を技術的課題とする。
に、本発明は以下のように構成される。即ち、サイアミ
ーズシリンダ2の連続肉壁部4のヘッド寄り部4aに水
路形成部材10を鋳込み、シリンダジャケット8・8内
の冷却水を、上記水路形成部材10に形成した左右一対
の冷却水導入部13・13と冷却水路15・15とジャ
ケット連通路12・12とを順に介して上記連続肉壁部
4の上方に位置するヘッドジャケット22に流出させる
ように構成したサイアミーズシリンダの冷却装置におい
て、上記水路形成部材10は、成型した2枚の金属板1
0a・10bの接合部11を相互に固着することによ
り、上半部に位置する左右一対のジャケット連通路12
・12と、このジャケット連通路12・12の下側に位
置し、各シリンダジャケット8・8に向けて開口する左
右一対の冷却水導入部13・13と、上記ジャケット連
通路12・12の間及び左右の冷却水導入部13・13
の間に、上下多段で交互に形成された冷却水路15と非
空洞部18とを設け、一方の金属板10aの各接合部1
1に、かしめ付け可能な複数の係止部11aを形成し、
他方の金属板10aの各接合部11に、上記連続肉壁部
4の前後肉壁を連通する前後肉壁連通孔16をあけ、こ
の前後肉壁連通孔16に上記係止部11aを係入してか
しめ付けることにより、上記接合部11同士を相互に固
着したことを特徴としている。ここで「接合部11」と
は、上下多段に形成した非空洞部18と左右のジャケッ
ト連通路12・12の外縁に外縦向きに突設して形成し
た外縁接合部17・17のうち、少なくとも熱負荷の高
い非空洞部18を接合部11とするものであれば足り
る。
部11aと前後肉壁連通孔16とをあらかじめ形成して
おき、前後肉壁連通孔16に係止部11aを係入して一
度にかしめ付けて接合部11同士を相互に固着すること
ができるので、スポット溶接する場合と比較して加工コ
ストを低減することができる。
をサイアミーズシリンダ2の連続肉壁部4に鋳込んだ状
態では、接合部11にあけた前後肉壁連通孔16内に連
続肉壁部4の前後肉壁が連通するので、水路形成部材1
0と鋳物との接触面剥離が生じるおそれが無くなり、連
続肉壁部のヘッド寄り部の冷却性能の向上を図ることが
できる。
に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態に係る水
路形成部材を示し、図1(A)は水路形成部材の斜視
図、図1(B)はその水路形成部材を鋳込んだサイアミ
ーズシリンダの要部平面図、図1(C)(D)はそれぞ
れ水路形成部材の接合部同士を相互に固着する手段を例
示する要部拡大図である。また、図2は本発明に係るサ
イアミーズシリンダの冷却装置を具備する縦型多気筒エ
ンジンの要部の縦断面図である。
ように、クランクケースを一体に形成したシリンダブロ
ック1の上にシリンダヘッド20をヘッドボルト6で固
定し、シリンダブロック1に形成したシリンダジャケッ
ト8とシリンダヘッド20に形成したヘッドジャケット
22とを、連続肉壁部4以外の部分に形成した多数のジ
ャケット連通孔24で連通し、シリンダブロック1を冷
却した冷却水でシリンダヘッド20を冷却するように構
成されている。
装置は、従来例と同様の基本構成を備えている。即ち、
図2及び図1(B)に示すように、シリンダブロック1
に複数のシリンダ3を前後に並設し、隣接するシリンダ
3・3を連続肉壁部4で連続させてサイアミーズシリン
ダ2を構成するとともに、上記サイアミーズシリンダ2
を囲うようにシリンダジャケット8が形成されている。
上記連続肉壁部4には後述する水路形成部材10が鋳込
まれている。
る。上記水路形成部材10は、図1(A)に示すよう
に、プレス成型により前後対称に形成した2枚の金属製
板状体10a・10aを相互に対向して重ね合わせ、接
合部11である上下多段に形成した非空洞部18同士及
び左右のジャケット連通路12・12の外縁に外縦向き
に突設して形成した外縁接合部17・17同士を相互に
固着して一体に構成されている。
る左右一対のジャケット連通路12・12と、上記ジャ
ケット連通路12・12の下側に位置し、各シリンダジ
ャケット8・8に向けて開口する左右一対の冷却水導入
部13・13と、左右のジャケット連通路12・12の
間及び左右の冷却水導入部13・13の間に、それぞれ
上下多段で交互に形成された冷却水路15と非空洞部1
8とを備えて成り、シリンダジャケット8・8内の冷却
水を、左右一対の冷却水導入部13・13と冷却水路1
5・15とジャケット連通路12・12と、連通孔23
・23とを順に介して上記連続肉壁部4の上方に位置す
るヘッドジャケット22に流出させるように構成されて
いる。
び外縁接合部17・17同士を相互に固着するにあた
り、本発明では、図1(C)(D)に示すように、成型
により一方の金属板10aの各接合部11にかしめ付け
可能な複数の係止部11aを形成し、他方の金属板10
aの各接合部11に前後肉壁連通孔16をあけ、この前
後肉壁連通孔16に上記係止部11aを係入してかしめ
付けることにより、上記接合部11同士を相互に固着す
る。
aの接合部11に複数の係止爪11aを立ち上げ、他方
の金属板10aの接合部11に前後肉壁連通孔16を形
成しておき、各係止爪11aを各前後肉壁連通孔16に
係入し、複数の係止爪11aをプレス等で一度に矢印方
向に折り曲げてかしめ付ける。また、図1(D)では、
一方の金属板10aの接合部11に複数のリング状係止
突起11aを、他方の金属板10aの接合部11に前後
肉壁連通孔16を形成しておき、各リング状係止突起1
1aを各前後肉壁連通孔16に係入し、複数のリング状
係止突起11aをプレス等で一度に矢印方向に広げてか
しめ付ける。
1aと前後肉壁連通孔16とをあらかじめ形成してお
き、各前後肉壁連通孔16に係止部11aを係入してプ
レス等で一度にかしめ付けて接合部11同士を相互に固
着することができるので、スポット溶接する場合と比較
して加工コストを大幅に低減することができる。
リンダ2の連続肉壁部4に鋳込んだ状態では、各接合部
11にあけた前後肉壁連通孔16内に連続肉壁部4の前
後肉壁が連通するので、水路形成部材10と鋳物との接
触面剥離が生じにくくなり、連続肉壁部4のヘッド寄り
部4aの冷却性能の向上を図ることができる。さらに、
シリンダボアの加工時やエンジン運転時に連続肉壁部4
に作用する加圧力に対しても一層強力に対抗できるとい
う利点がある。
は、連続肉壁部4を機械的に補強するリブとして機能
し、非空洞部18と交互に上下多段に形成された冷却水
路15は、従来例の偏平で縦長の冷却水路115と比較
して、格段に機械的強度が増大する。これにより、シリ
ンダボア3aの孔加工において、部分的な歪みが生じる
おそれはなくなる。
右に突設した前後各一対の冷却水案内板14・14を、
それぞれ前後に隣接するシリンダ3・3の各外周面3b
・3bに沿って拡開させて構成されている。これによ
り、冷却水導入部13・13の間口が大きく形成され、
冷却水の多くはシリンダジャケット8・8に向けて拡開
された冷却水導入部13・13より冷却水路15及びジ
ャケット連通路12に多量に流入し、冷却性能を高め
る。なお、上記実施形態では冷却水導入板14・14を
左右に拡開したものについて例示したが、本発明はこれ
には限らない。
右のジャケット連通路12・12は左右一対のボス部5
・5の内側に位置している。図1(B)に示すように、
シリンダヘッド締結用ボス部5・5とヘッド寄り部4a
の左右両側部とを連続させた場合には、シリンダブロッ
ク1の上端壁にあけた連通孔23と一対のジャケット連
通路12・12の孔径を大きくして多量の冷却水を流通
させ、冷却性能を高めることができるという利点があ
る。
4aを強力に冷却することで、シリンダ壁を介してピス
トンリングを強力に冷却できるので、トップリングをピ
ストン頂面に可及的に近づけ、ピストン頂部外周の燃焼
に寄与しないリング状のデッドスペースを極力小さくし
て空気利用率の向上を図ることができる。また、これに
伴って燃料の未燃部分の炭化によるトップリングの膠着
を解消することができる。
及的に近づけることに伴って、ピストンピンの位置をピ
ストン頂面に可及的に近づけ、その分だけクランク軸の
振り回しの寸法を長くすることができ、コンロッドエン
ジンの背丈を変えないで相対的小型化を図り、ピストン
ストロークを大きくして、排気量アップを図ることがで
きる。また、当該ヘッド寄り部4aを強力に冷却できる
ので、シリンダボアの直径を大きくすることにより排気
量アップを図ることもできる。
筒エンジン等においても本発明を適用することにより、
相対的小型化とエンジンの大出力化を図ることができ
る。逆にピストンストロークを変えない場合には、ピス
トンピンの位置をピストン頂面に近づけた分だけコンロ
ッドを長く設定できるので、ピストン側圧力を低減で
き、結果として摩擦損失の低減が図れる。
ト連通路12・12の一方の外縁接合部17は、一方の
シリンダ3とシリンダヘッド締結用ボス部5との間に、
他方の外縁接合部17は、他方のシリンダ3とシリンダ
ヘッド締結用ボス部5との間に、それぞれ一方と他方の
シリンダ3・3寄りに偏位させて鋳込んである。
6・6の間隔は一定であるから、従来例(図6C)のよ
うに左右のジャケット連通路12・12の外側に接合部
17を重ね合わせると当該ジャケット連通路12の実質
通路断面籍が狭くなるので、上記のようにそれぞれ外縁
接合部17・17を一方と他方のシリンダ3・3寄りに
偏位させることにより、当該ジャケット連通路12の実
質通路断面籍を大きくすることができる。
空洞部18と左右のジャケット連通路12・12の外縁
に外縦向きに突設して形成した外縁接合部17・17の
両方を接合部11として説明したが、本発明はこれに限
るものではなく、少なくとも熱負荷の高い非空洞部18
を接合部11とするものであれば足りる。
図1(A)は水路形成部材の斜視図、図1(B)はその
水路形成部材を鋳込んだサイアミーズシリンダの要部平
面図、図1(C)(D)はそれぞれ水路形成部材の接合
部同士を相互に固着する手段を例示する要部拡大断面図
である。
を具備する縦型多気筒エンジンの要部の縦断面図であ
る。
イアミーズシリンダの要部縦断面図、図3(B)は図3
(A)中のB−B線矢視横断平面図、図3(C)は水路
形成部材の斜視図である。
連続肉壁部のヘッド寄り部、8…シリンダジャケット、
10…水路形成部材、10a…金属板、11…接合部、
11a…係止部(係止爪・リング状係止突起)、12…
ジャケット連通路、13…冷却水導入部、15…冷却水
路、16…前後肉壁連通孔、17…ジャケット連通路外
縁の外縁接合部、18…非空洞部、22…ヘッドジャケ
ット。
Claims (1)
- 【請求項1】 サイアミーズシリンダ(2)の連続肉壁
部(4)のヘッド寄り部(4a)に水路形成部材(1
0)を鋳込み、シリンダジャケット(8)(8)内の冷
却水を、上記水路形成部材(10)に形成した左右一対
のジャケット連通路(12)(12)とを順に介して上
記連続肉壁部(4)の上方に位置するヘッドジャケット
(22)に流出させるように構成したサイアミーズシリ
ンダの冷却装置において、 上記水路形成部材(10)は、成型した2枚の金属板
(10a)(10a)の接合部(11)を相互に固着す
ることにより、上半部に位置する左右一対のジャケット
連通路(12)(12)と、このジャケット連通路(1
2)(12)の下側に位置し、各シリンダジャケット
(8)(8)に向けて開口する左右一対の冷却水導入部
(13)(13)と、上記ジャケット連通路(12)
(12)の間及び左右の冷却水導入部(13)(13)
の間に上下多段で交互に形成され冷却水路(15)と非
空洞部(18)とを設け、 一方の金属板(10a)の各接合部(11)に、かしめ
付け可能な複数の係止部(11a)を形成し、他方の金
属板(10a)の各接合部(11)に、上記連続肉壁部
(4)の前後肉壁を連通する前後肉壁連通孔(16)を
あけ、この前後肉壁連通孔(16)に上記係止部(11
a)を係入してかしめ付けることにより、上記接合部
(11)同士を相互に固着した、ことを特徴とするサイ
アミーズシリンダの冷却装置。
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