JP4388919B2 - 直列多気筒エンジン - Google Patents

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Description

本発明は、直列多気筒エンジンに関し、詳しくは、上死点寄り連続肉壁部を効率的に冷却することができる直列多気筒エンジンに関するものである。
従来の直列多気筒エンジンとして、本発明と同様、次の構成を備えたものがある。クランク軸の架設方向を前後方向、シリンダブロックの幅方向を左右方向として、シリンダブロックに前後方向に並ぶ複数のシリンダからなるシリンダ列を設け、このシリンダ列の左右にシリンダジャケットを設け、隣り合うシリンダ同士の間に、上死点寄り連続肉壁部とその下方に位置する下方連続肉壁部とを設け、この上死点寄り連続肉壁部と下方連続肉壁部との間に横断水路を設け、この横断水路は前後幅よりも上下幅が広いスリット状に形成し、この横断水路で左右のシリンダジャケットを相互に連通させ、一側方のシリンダジャケットから他側方のシリンダジャケットに向けて横断水路内を冷却水が横断するようにしている。
この種の直列多気筒エンジンでは、上死点寄り連続肉壁部と下方連続肉壁部とでシリンダ列の強度を高めることができるとともに、スリット状の横断水路内を通過する冷却水でシリンダ間を上下方向の広い範囲にわたり冷却することができる利点がある。
しかし、上記従来の直列多気筒エンジンでは、上死点寄り連続肉壁部が局部的に過熱しやすいにも拘わらず、この部分を効率的に冷却する手段を備えていないため、問題が生じている。
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》 高負荷連続運転を長時間行うと、シリンダブロックの耐久性が低下しやすい。
上死点寄り連続肉壁部が局部的に過熱しやすいにも拘わらず、この部分を効率的に冷却する手段を備えていないため、高負荷連続運転を長時間行うと、上死点寄り連続肉壁部が熱劣化しやすく、シリンダブロックの耐久性が低下しやすい。
本発明は、上記問題点を解決することができる直列多気筒エンジン、すなわち、上死点寄り連続肉壁部を効率的に冷却することができる直列多気筒エンジンを提供することを課題とする。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、クランク軸の架設方向を前後方向、シリンダブロック(１)の幅方向を左右方向として、シリンダブロック(１)に前後方向に並ぶ複数のシリンダ(２)(２)からなるシリンダ列を設け、このシリンダ列の左右にシリンダジャケット(４ａ)(４ｂ)を設け、図２または図４に例示するように、隣り合うシリンダ(２)(２)同士の間に、上死点寄り連続肉壁部(３ａ)とその下方に位置する下方連続肉壁部(３ｂ)とを設け、この上死点寄り連続肉壁部(３ａ)と下方連続肉壁部(３ｂ)との間に横断水路(５)を設け、図３に例示するように、この横断水路(５)は前後幅よりも上下幅が広いスリット状に形成し、図２または図４に例示するように、この横断水路(５)で左右のシリンダジャケット(４ａ)(４ｂ)を相互に連通させ、一側方のシリンダジャケット(４ａ)から他側方のシリンダジャケット(４ｂ)に向けて横断水路(５)内を冷却水が横断するようにした、直列多気筒エンジンにおいて、
図２または図４に例示するように、上死点寄り連続肉壁部(３ａ)の左右両側にこの上死点寄り連続肉壁部(３ａ)と連続する左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)を設け、この左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)で隣り合うシリンダ(２)(２)の肉壁同士を連続させ、この左右の ヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間に横断水路上半部(５ａ)を形成するとともに、左右の ヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)よりも低い位置に横断水路下半部(５ｂ)を形成し、この横断水路下半部(５ｂ)の横一側のスリット状入口(７ａ)は、横一側のヘッドボルト取付ボス(６ａ)の下方空間を介して、横一側のシリンダジャケット(４ａ)にその真横から臨ませ、横断水路下半部(５ｂ)の横他側のスリット状出口(７ｂ)は、横他側のヘッドボルト取付ボス(６ｂ)の下方空間を介して横他側のシリンダジャケット(４ｂ)にその真横から臨ませ、
下方連続肉壁部(３ｂ)の上部に横断水路下半部(５ｂ)内に侵入する冷却水ガイド面(８ａ)を形成し、この冷却水ガイド面(８ａ)はスリット状入口(７ａ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて高くなるようにし、スリット状入口(７ａ)から横断水路下半部(５ｂ)内に流入した冷却水(９)を冷却水ガイド面(８ａ)で案内することにより、冷却水(９)が左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間で上向きに窪む横断水路上半部(５ａ)の鋳肌面に向かうようにし、
下方連続肉壁部(３ｂ)の上部に横断水路下半部(５ｂ)内に侵入するサンドブラストガイド面(８ｂ)を設け、このサンドブラストガイド面(８ｂ)は、スリット状出口(７ｂ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて次第に高くなるようにし、シリンダジャケット(４ｂ)内に侵入させたサンドブラストノズル(１０)からスリット状出口(７ｂ)に横向きに噴射した砂(１１)をサンドブラストガイド面(８ｂ)で案内することにより、砂(１１)が左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間で上向きに窪む横断水路上部(５ａ)の鋳肌面に向かうようにし、
下方連続肉壁部(３ｂ)の下方に下死点寄り連続肉壁部(３ｃ)を設け、下方連続肉壁部(３ｂ)と下死点寄り連続肉壁部(３ｃ)との間に左右方向に向けた下方横断水路(１３)を直線状に形成し、この下方横断水路(１３)は前後幅よりも上下幅が広いスリット状に形成し、この下方横断水路(１３)と前記横断水路(５)とで左右のシリンダジャケット(４ａ)(４ｂ)を相互に連通させた、ことを特徴とする直列多気筒エンジン。
（請求項１に係る発明）
《効果》 高負荷連続運転を長時間行っても、シリンダブロックの耐久性が低下しにくい。
図２または図４に例示するように、スリット状入口(７ａ)から横断水路下半部(５ｂ)内に流入した冷却水(９)を冷却水ガイド面(８ａ)で案内することにより、冷却水(９)が左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間で上向きに窪む横断水路上半部(５ａ)の鋳肌面に向かうので、過熱しやすい上死点寄り連続肉壁部(３ａ)が効率的に冷却される。このため、高負荷連続運転を長時間行っても、シリンダブロック(１)の耐久性が低下しにくい。
《効果》 水路形成用中子の鋳砂の除去を容易に行うことができる。
図２または図４に例示するように、水路形成用中子の鋳砂を除去する際、シリンダジャケット(４ａ)内に侵入させたサンドブラストノズル(図外)からスリット状入口(７ａ)に横向きに砂を噴射すると、噴射した砂が冷却水ガイド面(８ａ)で案内され、砂が左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間で上向きに窪む横断水路上半部(５ａ)の鋳肌面が吹き当たるので、水路形成用中子の鋳砂の除去を容易に行うことができる。
《効果》 シリンダ列の強度が高まる。
図１に例示するように、左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)で隣り合うシリンダ(２)(２)の肉壁同士を連続させているので、シリンダ列の強度が高まる。
《効果》 水路形成用中子の鋳砂の除去機能が高まる。
図２または図４に例示するように、シリンダジャケット(４ｂ)内のサンドブラストノズル(１０)からスリット状出口(７ｂ)に横向きに噴射した砂(１１)をサンドブラストガイド面(８ｂ)で案内することにより、砂(１１)が左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間で上向きに窪む横断水路上半部(５ａ)の鋳肌面に向かうようにしたので、スリット状入口(７ａ)とスリット状出口(７ｂ)の左右両側から横断水路(５)内に砂を噴射することができ、水路形成用中子の鋳砂の除去機能が高まる。
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 上死点寄り連続肉壁部の冷却効率や鋳砂の除去効率が高まる。
図２または図４に例示するように、冷却水ガイド面(８ａ)はスリット状入口(７ａ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて、その接線の仰角が次第に大きくなるようにしたので、冷却水ガイド面(８ａ)で冷却水や砂を大きく上向きに偏向させ、上向きに窪む横断水路上部(５ａ)の奥まった鋳肌面やそこに残留する鋳砂に冷却水や砂を強く衝突させることができ、上死点寄り連続肉壁部(３ａ)の冷却効率や鋳砂の除去効率が高まる。
(請求項３に係る発明)
請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 鋳砂の除去効率が高まる。
図２に例示するように、サンドブラストガイド面(８ｂ)は、スリット状出口(７ｂ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて、その接線の仰角が次第に大きくなるようにしたので、サンドブラストガイド面(８ｂ)で砂を大きく上向きに偏向させ、上向きに窪む横断水路上半部(５ａ)の奥まった鋳肌面に残留する鋳砂に砂を強く衝突させることができ、鋳砂の除去効率が高まる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図３は本発明の一実施形態に係る直列多気筒エンジンを説明する図である。
図１は本実施形態である直列多気筒エンジンのシリンダブロックの平面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ線断面図を示し、図３はシリンダブロックの縦断側面図を示す。
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
本実施形態の直列多気筒エンジンは、クランクケースを一体に形成したシリンダブロック１にて、クランク軸の架設方向を前後方向、シリンダブロック１の幅方向を左右方向として、前後方向に並ぶ複数のシリンダ２，２からなるシリンダ列が設けられている。このシリンダ列の左右にはシリンダジャケット４ａ，４ｂそれぞれが設けられ、隣り合うシリンダ２，２同士の間には上死点寄り連続肉壁部３ａとその下方に位置する下方連続肉壁部３ｂとが設けられている。
上死点寄り連続肉壁部３ａと下方連続肉壁部３ｂとの間には横断水路５が設けられ、この横断水路５は前後幅よりも上下幅が広いスリット状に形成されている。この横断水路５で左右のシリンダジャケット４ａ，４ｂを相互に連通させ、一側方のシリンダジャケット４ａから他側方のシリンダジャケット４ｂに向けて横断水路５内を冷却水が横断するようにしている。冷却水が一側方のシリンダジャケット４ａから他側方のシリンダジャケット４ｂに向かう一方向に横断する要因の一つとしては、ウォータポンプ（図示せず）が取付けられたシリンダブロック１の端面に形成された冷却水吐出口１２（図２の二点鎖線によって表示）がシリンダ中心から一側方のシリンダジャケット４ａ側に偏倚していることが挙げられる。
上死点寄り連続肉壁部３ａの左右両側には、この上死点寄り連続肉壁部３ａと連続する左右のヘッドボルト取付ボス６ａ，６ｂをそれぞれ設け、この左右のヘッドボルト取付ボス６ａ，６ｂで隣り合うシリンダ２，２の肉壁同士を連続させる。この左右のヘッドボルト取付ボス６ａ，６ｂ間には横断水路上半部５ａが形成されるとともに、左右のヘッドボルト取付ボス６ａ，６ｂよりも低い位置には横断水路下半部５ｂが形成されている。この横断水路下半部５ｂの横一側のスリット状入口７ａは、横一側のヘッドボルト取付ボス６ａの下方空間を介して、横一側のシリンダジャケット４ａにその真横から臨ませている。横断水路下半部５ｂの横他側のスリット状出口７ｂは、横他側のヘッドボルト取付ボス６ｂの下方空間を介して横他側のシリンダジャケット４ｂにその真横から臨ませている。
下方連続肉壁部３ｂの上部には横断水路下半部５ｂ内に侵入する冷却水ガイド面８ａが形成されている。この冷却水ガイド面８ａはスリット状入口７ａから下方連続肉壁部３ｂの左右方向中央部に近づくにつれて高くなるようにされている。より具体的には冷却水ガイド面８ａはスリット状入口７ａから下方連続肉壁部３ｂの左右方向中央部に近づくにつれて、その接線の仰角が次第に大きくなるような円弧状に形成されている。スリット状入口７ａから横断水路下半部５ｂ内に流入した冷却水９は、冷却水ガイド面８ａで案内されることにより、左右のヘッドボルト取付ボス６ａ，６ｂ間で上向きに窪む横断水路上半部５ａの鋳肌面に向かう。
下方連続肉壁部３ｂの上部には横断水路下半部５ｂ内に侵入するサンドブラストガイド面８ｂが設けられている。このサンドブラストガイド面８ｂは、スリット状出口７ｂから下方連続肉壁部３ｂの左右方向中央部に近づくにつれて次第に高くなるようにされている。より具体的にはサンドブラストガイド面８ｂは、スリット状出口７ｂから下方連続肉壁部３ｂの左右方向中央部に近づくにつれて、その接線の仰角が次第に大きくなるような円弧状に形成されている。水路形成用中子の鋳砂を除去する場合、サンドブラストノズル１０をシリンダジャケット４ｂ内に侵入させ、サンドブラストノズル１０からスリット状出口７ｂに横向きに砂１１を噴射すると、噴射した砂１１は、サンドブラストガイド面８ｂで案内されることにより、左右のヘッドボルト取付ボス６ａ，６ｂ間で上向きに窪む横断水路上部５ａの鋳肌面に向かう。サンドブラストノズル１０は、シリンダジャケット４ａ，４ｂの上方に位置する冷却水浮上孔１５ａ，１５ｂからシリンダジャケット４ａ，４ｂに侵入させることができる。
下方連続肉壁部３ｂの下方には下死点寄り連続肉壁部３ｃが設けられ、下方連続肉壁部３ｂと下死点寄り連続肉壁部３ｃとの間には左右方向に向けた下方横断水路１３が直線状に形成されている。下方横断水路１３の上下幅は前後幅より広く、横断水路５の上下幅より狭くなるスリット状に形成されている。この下方横断水路(１３)と前記横断水路(５)とで左右のシリンダジャケット(４ａ)(４ｂ)を相互に連通させている。
上記実施形態では、冷却水ガイド面８ａおよびサンドブラストガイド面８ｂそれぞれがスリット状入口７ａおよびスリット状出口７ｂそれぞれから下方連続肉壁部８の左右方向中央部に近づくにつれて、その接線の仰角が次第に大きくなるように形成されているが、本発明はこれに限定されない。図４は別実施形態である直列多気筒エンジンのシリンダブロックを図２のように切断した場合の断面図を示している。図４に示されるように、冷却水ガイド面８ａおよびサンドブラストガイド面８ｂそれぞれがスリット状入口７ａおよびスリット状出口７ｂそれぞれから下方連続肉壁部８の左右方向中央部に直線状に形成されてもよい。なお図４に示された実施形態の構成要素は、図２に示された実施形態の構成要素と冷却水ガイド面８ａおよびサンドブラストガイド面８ｂの形状のみが異なっており、その他の構成要素は同一である。
以上のように説明してきた直列多気筒エンジンは、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されることはなく、請求の範囲に基く技術的範囲内で適宜変更して実施することができる。図４中、図２と同一の要素には同一の符号を付しておく。
本実施形態である直列多気筒エンジンのシリンダブロックの平面図を示す。 図１のＡ−Ａ線断面図を示す。 シリンダブロックの縦断側面図を示す。 図４は別実施形態の図２相当図を示す。
１…シリンダブロック
２…シリンダ
３ａ…上死点寄り連続肉壁部
３ｂ…下方連続肉壁部
４ａ…シリンダジャケット
４ｂ…シリンダジャケット
５…横断水路
６ａ…ヘッドボルト取付ボス
６ｂ…ヘッドボルト取付ボス
７ａ…スリット状入口
７ｂ…スリット状出口
８ａ…冷却水ガイド面
８ｂ…サンドブラストガイド面

Claims (3)

  1. クランク軸の架設方向を前後方向、シリンダブロック(１)の幅方向を左右方向として、シリンダブロック(１)に前後方向に並ぶ複数のシリンダ(２)(２)からなるシリンダ列を設け、このシリンダ列の左右にシリンダジャケット(４ａ)(４ｂ)を設け、隣り合うシリンダ(２)(２)同士の間に、上死点寄り連続肉壁部(３ａ)とその下方に位置する下方連続肉壁部(３ｂ)とを設け、この上死点寄り連続肉壁部(３ａ)と下方連続肉壁部(３ｂ)との間に横断水路(５)を設け、この横断水路(５)は前後幅よりも上下幅が広いスリット状に形成し、この横断水路(５)で左右のシリンダジャケット(４ａ)(４ｂ)を相互に連通させ、一側方のシリンダジャケット(４ａ)から他側方のシリンダジャケット(４ｂ)に向けて横断水路(５)内を冷却水が横断するようにした、直列多気筒エンジンにおいて、
    上死点寄り連続肉壁部(３ａ)の左右両側にこの上死点寄り連続肉壁部(３ａ)と連続する左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)を設け、この左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)で隣り合うシリンダ(２)(２)の肉壁同士を連続させ、この左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間に横断水路上半部(５ａ)を形成するとともに、左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)よりも低い位置に横断水路下半部(５ｂ)を形成し、この横断水路下半部(５ｂ)の横一側のスリット状入口(７ａ)は、横一側のヘッドボルト取付ボス(６ａ)の下方空間を介して、横一側のシリンダジャケット(４ａ)にその真横から臨ませ、横断水路下半部(５ｂ)の横他側のスリット状出口(７ｂ)は、横他側のヘッドボルト取付ボス(６ｂ)の下方空間を介して横他側のシリンダジャケット(４ｂ)にその真横から臨ませ、
    下方連続肉壁部(３ｂ)の上部に横断水路下半部(５ｂ)内に侵入する冷却水ガイド面(８ａ)を形成し、この冷却水ガイド面(８ａ)はスリット状入口(７ａ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて高くなるようにし、スリット状入口(７ａ)から横断水路下半部(５ｂ)内に流入した冷却水(９)を冷却水ガイド面(８ａ)で案内することにより、冷却水(９)が左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間で上向きに窪む横断水路上半部(５ａ)の鋳肌面に向かうようにし、
    下方連続肉壁部(３ｂ)の上部に横断水路下半部(５ｂ)内に侵入するサンドブラストガイド面(８ｂ)を設け、このサンドブラストガイド面(８ｂ)は、スリット状出口(７ｂ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて次第に高くなるようにし、シリンダジャケット(４ｂ)内に侵入させたサンドブラストノズル(１０)からスリット状出口(７ｂ)に横向きに噴射した砂(１１)をサンドブラストガイド面(８ｂ)で案内することにより、砂(１１)が左右のヘッドボルト取付ボス(６ａ)(６ｂ)間で上向きに窪む横断水路上部(５ａ)の鋳肌面に向かうようにし、
    下方連続肉壁部(３ｂ)の下方に下死点寄り連続肉壁部(３ｃ)を設け、下方連続肉壁部(３ｂ)と下死点寄り連続肉壁部(３ｃ)との間に左右方向に向けた下方横断水路(１３)を直線状に形成し、この下方横断水路(１３)は前後幅よりも上下幅が広いスリット状に形成し、この下方横断水路(１３)と前記横断水路(５)とで左右のシリンダジャケット(４ａ)(４ｂ)を相互に連通させた、ことを特徴とする直列多気筒エンジン。
  2. 請求項１に記載した直列多気筒エンジンにおいて、
    冷却水ガイド面(８ａ)はスリット状入口(７ａ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて、その接線の仰角が次第に大きくなるようにした、ことを特徴とする直列多気筒エンジン。
  3. 請求項１または請求項２に記載した直列多気筒エンジンにおいて、
    サンドブラストガイド面(８ｂ)は、スリット状出口(７ｂ)から下方連続肉壁部(３ｂ)の左右方向中央部に近づくにつれて、その接線の仰角が次第に大きくなるようにした、ことを特徴とする直列多気筒エンジン。
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