JP4216205B2

JP4216205B2 - シリンダブロック

Info

Publication number: JP4216205B2
Application number: JP2004026062A
Authority: JP
Inventors: 雄司宇田川
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2024-02-02
Also published as: JP2005214183A

Description

本発明は、ウォータジャケットの外壁と、該ウォータジャケットの外壁の外側に設けられたシリンダブロックの外壁とで二重壁構造とされたシリンダブロックに関し、詳しくは、ウォータジャケットの冷却水を外部に取り出す取水口をウォータジャケットの外壁とシリンダブロックの外壁との距離が略最短距離となる位置に設けることによって、シリンダブロック全体の重量を軽減しようとするシリンダブロックに係るものである。

従来、この種のシリンダブロックは、シリンダブロック本体の上端面の長手方向に複数のシリンダライナを配列して備え、該シリンダライナの外周面にウォータジャケットを設けており、該ウォータジャケットの一方のウォータジャケットの外壁と上記シリンダブロック本体の一方のシリンダブロックの外壁と間に上記ウォータジャケットに冷却水を供給する冷却水通路を形成し、他方のウォータジャケットの外壁と他方のシリンダブロックの外壁との間にシリンダヘッド側からのオイルをクランクケース側に戻すオイル戻し通路を形成していた。

これにより、冷却水通路からウォータジャケットの外壁に設けた冷却水入口を通して冷却水をウォータジャケット内に導入し、シリンダライナを直接冷却水で冷却できるようになっている。

しかし、このような従来のシリンダブロックにおいては、図４に示すようにシリンダライナ２で暖められた冷却水（温水）を例えば暖気用等に利用するために抜き取るための取水口１１が、隣接するシリンダライナ２間の他方のウォータジャケットの外壁８と他方のシリンダブロックの外壁５とを繋いで設けられていたので、取水口１１の長さが長くなりシリンダブロック全体の重量が重たいものとなっていた。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、シリンダブロック全体の重量を軽減しようとするシリンダブロックを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるシリンダブロックは、シリンダブロック本体の上端面に一列に整列させて形成した複数のシリンダ孔に嵌着された複数のシリンダライナと、該シリンダライナの外周面を冷却水で直接冷却するウォータジャケットと、前記複数のシリンダライナの整列方向に対して直交する方向にて前記ウォータジャケットの一方の外壁と該一方の外壁の外側に形成された前記シリンダブロック本体の一方の外壁との間に形成され、前記ウォータジャケット内に冷却水を導入する冷却水通路と、前記ウォータジャケットの他方の外壁と該他方の外壁の外側に形成された前記シリンダブロック本体の他方の外壁との間に形成され、シリンダヘッド側からのオイルをクランクケース側に戻すオイル戻し通路とを備え、前記ウォータジャケットの外壁と前記シリンダブロック本体の外壁とで二重壁構造とされたシリンダブロックであって、前記ウォータジャケットの冷却水を外部に取り出す取水口を前記シリンダライナの上部にて前記ウォータジャケットの他方の外壁と前記シリンダブロック本体の他方の外壁とが最も接近した位置に前記オイル戻し通路を貫いて設けたものである。

このような構成により、シリンダライナの上部にてシリンダライナの外周面を直接冷却するウォータジャケットの他方の外壁とその外側に設けたシリンダブロック本体の他方の外壁との距離が最も接近した位置にオイル戻し通路を貫いて設けられた取水口で冷却水を外部に取り出す。これにより、シリンダブロック全体の重量を軽減する。

また、前記取水口は、前記複数のシリンダライナの整列方向に直交して設けられたものである。これにより、取水口で複数のシリンダライナの整列方向と直交する方向に冷却水を取り出す。

さらに、前記取水口は、前記複数のシリンダライナの少なくとも一つのシリンダライナの直径方向に設けられたものである。これにより、取水口で複数のシリンダライナの少なくとも一つのシリンダライナの直径方向に冷却水を取り出す。

そして、前記取水口は、前記シリンダブロック本体の他方の外壁の外側に突出させてボスを備えたものである。これにより、取水口のシリンダブロック本体の外壁側繋ぎ部の強度を増す。

請求項１〜３に係る発明によれば、複数のシリンダライナの整列方向に対して直交する方向にてウォータジャケットの一方の外壁と該一方の外壁の外側に形成されたシリンダブロック本体の一方の外壁との間に形成された冷却水通路から冷却水をウォータジャケット内に導入してシリンダライナの外周面を直接冷却した後、ウォータジャケットの他方の外壁と該他方の外壁の外側に形成されたシリンダブロック本体の他方の外壁とが最も接近した位置にオイル戻し通路を貫いて設けた取水口から冷却水を外部に取り出すことができる。したがって、取水口の長さを短くして、シリンダブロック本体の重量を軽減することができる。また、取水口をシリンダライナの上部に設けたことにより、燃焼室に近くなり高温のシリンダライナ上部で熱せられてより高温となった冷却水（温水）を取り出すことができる。したがって、該温水が高温であるため例えば暖気用や還元剤の貯蔵タンク凍結防止用等として適用した場合に好適である。

また、請求項４に係る発明によれば、取水口がシリンダブロックの外壁の外側に突出させてボスを備えたことにより、取水口のシリンダブロック本体の外壁側繋ぎ部の強度を増すことができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるシリンダブロックの実施形態を示す斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図である。このシリンダブロックは、シリンダヘッドとピストンヘッドと共に燃焼室を形成するシリンダライナの外周面を冷却水で直接冷却するようにしたウェットライナ式のシリンダブロックであり、シリンダブロック本体１と、シリンダライナ２と、ウォータジャケット３（図２参照）とを備えて成る。

上記シリンダブロック本体１は、図示省略のシリンダヘッドとクランクケースとの間に設けられており、長手方向の左右外壁をシリンダブロックの外壁４，５としている。このシリンダブロック本体１は、後述のシリンダライナ２を保持すると共に該シリンダライナ２を冷却する後述のウォータジャケット３を内部に備えたものである。

上記シリンダブロック本体１の上端面１ａにて長手方向に一列に整列させて形成した複数のシリンダ孔には、複数のシリンダライナ２が嵌着されている。このシリンダライナ２は、円筒状に形成された内部に図示省略のピストンを上下動自在に嵌入するものであり、上端部に取り付けられるシリンダヘッドと一体となってその上部に燃焼室を形成する。

また、上記複数のシリンダライナ２の外周面部には、図２に示すように、ウォータジャケット３が設けられている。このウォータジャケット３は、シリンダライナ２の外周面を冷却水で直接冷却するものであり、図３に示すように、複数のシリンダライナ２の整列方向に対して直交する方向にてウォータジャケット３の一方の外壁（以下、「ウォータジャケットの外壁７」という）に冷却水口９を形成し、該冷却水口９をウォータジャケットの外壁７と該ウォータジャケットの外壁７の外側に形成されたシリンダブロック本体１の一方の外壁（以下、「シリンダブロックの外壁４」という）との間に形成された冷却水通路６に開放し、この冷却水口９を通して内部に冷却水を導入できるようになっている。さらに、複数のシリンダライナ２の整列方向に対して直交する方向にてウォータジャケット３の他方の外壁（以下、「ウォータジャケットの外壁８」という）と該ウォータジャケットの外壁８の外側に形成されたシリンダブロック本体１の他方の外壁（以下、「シリンダブロックの外壁５」という）との間には、シリンダヘッド側からのオイルをクランクケース側に戻すオイル戻し通路１０を形成している。こうして、上記ウォータジャケットの外壁７，８と、シリンダブロックの外壁４，５とにより二重壁構造のシリンダブロックを形成している。

そして、上記シリンダライナ２の上部にてその整列方向に直交し、一つのシリンダライナ２に対応してその直径方向には、上記ウォータジャケットの外壁８とシリンダブロックの外壁５との間に取水口１１がオイル戻し通路１０を貫いて設けられている。この取水口１１は、ウォータジャケット３の冷却水を外部に取り出すためのものであり、シリンダライナ２で熱せられた冷却水（温水）を例えば排気浄化装置の還元剤としての尿素を貯留した貯蔵タンクを加熱して尿素水が凍結するのを防止するためや暖気用に利用できるようになっている。また、上記取水口１１は、シリンダブロックの外壁５の外側に突出させてボス１２を設けている。なお、取水口１１は、一つのシリンダライナ２に対応して一つだけ設けたものに限られず、複数のシリンダライナ２に対応して複数設けてもよい。

次に、このように構成されたシリンダブロックの動作について説明する。
先ず、シリンダ内の燃焼室に燃料ガスが供給された状態において、図示省略のピストンが上昇して燃焼室内の燃料ガスを圧縮する。このとき、例えばディーゼルエンジンの場合には、圧縮されたガス圧が所定圧に達すると燃焼ガスが自然着火し、爆発的に燃焼して燃焼ガスを膨張させ、ピストンを押し下げクランクを回転させる。

このとき、上記燃料ガスの燃焼熱によりシリンダライナ２が加熱される。この熱は、シリンダブロック本体１のシリンダブロックの外壁４に沿って設けられた冷却水通路６からウォータジャケットの外壁７に設けられた冷却水入口９を通ってウォータジャケット３内に供給される冷却水により直接冷却される。

一方、冷却水は、シリンダライナ２の熱を奪うことにより逆に温められて温水となる。特に、シリンダライナ２の上部は、燃焼室に近いため、該部分の冷却水はより高温となっている。この温水は、ウォータジャケットの外壁８とシリンダブロックの外壁５との間にオイル戻し通路１０を貫いて設けた取水口１１から外部に取り出され、例えば暖気用や排気浄化装置の還元剤貯蔵タンクの加熱用等に利用される。

このように、本発明のシリンダブロックによれば、シリンダライナ２の整列方向に直交し、シリンダライナ２の直径方向にウォータジャケットの外壁８とシリンダブロックの外壁５とを繋いで取水口１１を設けたことにより、従来技術による場合と比較して取水口１１の長さを短くすることができる。したがって、取水口１１部分の重量を減らすことができ、シリンダブロック全体の重量を軽減することができる。

また、取水口１１をシリンダライナ２の上部の燃焼室近傍部に設けたことにより、シリンダライナ２で熱せられてより高温となった冷却水（温水）を取り出すことができる。したがって、取り出した温水が高温であるため、該高温の温水を例えば還元剤貯蔵タンクの加熱用や暖気用として適用する場合に好適である。

そして、上記取水口１１がシリンダブロックの外壁５の外側に突出させてボス１２を備えているので、取水口１１のシリンダブロックの外壁５側繋ぎ部の強度を増すことができる。

なお、上記取水口１１は、複数のシリンダライナ２の整列方向に直交し、且つシリンダライナ２の直径方向に設けたものに限られず、ウォータジャケットの外壁８と上記シリンダブロックの外壁５とが最も接近した位置に設けるとよい。

本発明によるシリンダブロックの実施形態を示す斜視図である。図１のＸ−Ｘ線断面図である。上記シリンダブロックの要部拡大横断面図である。従来のシリンダブロックの横断面図である。

符号の説明

１…シリンダブロック本体
２…シリンダライナ
３…ウォータジャケット
４…シリンダブロックの外壁（シリンダブロック本体の一方の外壁）
５…シリンダブロックの外壁（シリンダブロック本体の他方の外壁）
７…ウォータジャケットの外壁（ウォータジャケットの一方の外壁）
８…ウォータジャケットの外壁（ウォータジャケットの他方の外壁）
１１…取水口
１２…ボス

Claims

シリンダブロック本体の上端面に一列に整列させて形成した複数のシリンダ孔に嵌着された複数のシリンダライナと、該シリンダライナの外周面を冷却水で直接冷却するウォータジャケットと、前記複数のシリンダライナの整列方向に対して直交する方向にて前記ウォータジャケットの一方の外壁と該一方の外壁の外側に形成された前記シリンダブロック本体の一方の外壁との間に形成され、前記ウォータジャケット内に冷却水を導入する冷却水通路と、前記ウォータジャケットの他方の外壁と該他方の外壁の外側に形成された前記シリンダブロック本体の他方の外壁との間に形成され、シリンダヘッド側からのオイルをクランクケース側に戻すオイル戻し通路とを備え、前記ウォータジャケットの外壁と前記シリンダブロック本体の外壁とで二重壁構造とされたシリンダブロックであって、
前記ウォータジャケットの冷却水を外部に取り出す取水口を前記シリンダライナの上部にて前記ウォータジャケットの他方の外壁と前記シリンダブロック本体の他方の外壁とが最も接近した位置に前記オイル戻し通路を貫いて設けたことを特徴とするシリンダブロック。
前記取水口は、前記複数のシリンダライナの整列方向に直交して設けられたことを特徴とする請求項１記載のシリンダブロック。
前記取水口は、前記複数のシリンダライナの少なくとも一つのシリンダライナの直径方向に設けられたことを特徴とする請求項２記載のシリンダブロック。
前記取水口は、前記シリンダブロック本体の他方の外壁の外側に突出させてボスを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリンダブロック。