JP5281345B2 - Closed deck type cylinder block - Google Patents
Closed deck type cylinder block Download PDFInfo
- Publication number
- JP5281345B2 JP5281345B2 JP2008237879A JP2008237879A JP5281345B2 JP 5281345 B2 JP5281345 B2 JP 5281345B2 JP 2008237879 A JP2008237879 A JP 2008237879A JP 2008237879 A JP2008237879 A JP 2008237879A JP 5281345 B2 JP5281345 B2 JP 5281345B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- water jacket
- cylinder block
- cooling
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、インサート部材を鋳包むことによりウォータジャケットを形成するクローズドデッキタイプのシリンダブロックに関する。 The present invention relates to a closed deck type cylinder block in which a water jacket is formed by casting an insert member.
水冷式のエンジンに用いられるシリンダブロックは、エンジン冷却のためにウォータジャケットを備えている。ウォータジャケットは、シリンダとブロック外壁との間に形成され、その内部に冷却水が流される。ウォータジャケット内に冷却水を流すことにより、シリンダを冷却する効果が得られるとともに、シリンダボアで発生する音を吸収して静音化を図ることができる。 A cylinder block used in a water-cooled engine has a water jacket for engine cooling. The water jacket is formed between the cylinder and the outer wall of the block, and cooling water flows through the water jacket. By flowing the cooling water through the water jacket, the effect of cooling the cylinder can be obtained, and the noise generated in the cylinder bore can be absorbed to reduce the noise.
ここで、シリンダブロックは、大きく分けてクローズドデッキタイプとオープンデッキタイプの2種類に分類される。シリンダヘッド締結側であるアッパーデッキ面にシリンダボアを備えるシリンダとブロック外壁とを結ぶブリッジを備えるのがクローズドデッキタイプである。一方、ブリッジを備えず、アッパーデッキ面でシリンダとブロック外壁が分かれているのがオープンデッキタイプである。そして、クローズドデッキタイプのシリンダは、シリンダブロックのアッパーデッキ面にブリッジを備えることで、シリンダとブロック外壁が結合され、振動耐性が向上し騒音が低減できるなどのメリットがあるが、その反面、製作が困難になるというデメリットがある。 Here, the cylinder block is roughly classified into two types, a closed deck type and an open deck type. The closed deck type includes a bridge connecting a cylinder having a cylinder bore and a block outer wall on the upper deck surface on the cylinder head fastening side. On the other hand, the open deck type does not have a bridge and the cylinder and the block outer wall are separated on the upper deck surface. The closed deck type cylinder has a merit such that the cylinder and the block outer wall are joined by providing a bridge on the upper deck surface of the cylinder block, which improves vibration resistance and reduces noise. Has the disadvantage of becoming difficult.
近年、シリンダブロックは生産効率などの点からダイカスト成形で製造されることが多くなってきている。ところが、クローズドデッキタイプのシリンダブロックが備えるウォータジャケットを形成するためには、崩壊性の中子を用いる必要がありダイカスト成形の利点を生かすことができない。つまり、シリンダブロックのダイカスト成形時において、ウォータジャケットを形成する中子を崩さない程度の鋳造圧力で溶湯を供給する必要があり、湯流れ速度を遅くする必要がある。そのため、生産速度が低下し、ダイカスト成形でメリットとされる量産効果が得られにくくなってしまう。 In recent years, cylinder blocks are often manufactured by die casting from the viewpoint of production efficiency. However, in order to form a water jacket provided in a closed deck type cylinder block, it is necessary to use a collapsible core, and the advantages of die casting cannot be utilized. That is, at the time of die-casting the cylinder block, it is necessary to supply the molten metal with a casting pressure that does not break the core that forms the water jacket, and it is necessary to slow the molten metal flow rate. For this reason, the production speed is reduced, and it becomes difficult to obtain the mass production effect that is considered to be a merit in die casting.
このような事情から、クローズドデッキタイプのシリンダブロックに関しては鋳造で成形されるケースも珍しくない。また、シリンダブロックの別の箇所を補強することで剛性を確保し、オープンデッキタイプのシリンダブロックをエンジンに採用するケースもある。しかしながら、より高剛性を求めたい場合(例えば、ディーゼルエンジンに用いる場合)などでは、クローズドデッキタイプのシリンダブロックの方が有利である。したがって、クローズドデッキタイプのシリンダブロックについても生産効率の向上が求められている。 For these reasons, it is not uncommon for the closed deck type cylinder block to be molded by casting. Also, there is a case where rigidity is secured by reinforcing another part of the cylinder block and an open deck type cylinder block is adopted for the engine. However, when a higher rigidity is desired (for example, when used for a diesel engine), a closed deck type cylinder block is more advantageous. Therefore, improvement in production efficiency is also required for a closed deck type cylinder block.
クローズドデッキタイプのシリンダブロックに関して、例えば特許文献1には、中空形状のインサート部材を鋳包んで、インサート部材の内部をウォータジャケットとする技術が開示されている。さらに、特許文献1には、インサート部材の変形を防止すべく、インサート部材の内部に金属粒子や砂などの充填物を配置したり補強リブを設けたりして、インサート部材の強度を高める技術も開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示された技術のように、インサート部材の内部に金属粒子や砂などの充填物を配置した場合には、鋳造後に充填物を取り出す工程が必要となる。これより、工程が増加して生産性が低下するという問題があった。
一方、インサート部材の内部に補強リブを設けた場合には、鋳造後に充填物を取り出す等の工程は要しない。しかしながら、ウォータジャケットのように比較的大きな空洞部を確保して鋳造圧力が50〜80MPaとなる高圧ダイカスト鋳造を行う場合には、補強リブの設けられていない部分が変形してしまうおそれがあった。なお、このような変形を防止するために、補強リブを複数設けることも考えられる。しかしながら、補強リブを複数設けると、ウォータジャケット内における冷却水の流れが乱されること等により冷却性能が低下して十分な冷却効果を得ることができなくなるという問題があった。
However, when a filler such as metal particles or sand is disposed inside the insert member as in the technique disclosed in Patent Document 1, a step of taking out the filler after casting is required. As a result, there is a problem that the number of processes increases and productivity decreases.
On the other hand, when the reinforcing rib is provided inside the insert member, a process such as taking out the filler after casting is not required. However, when performing high pressure die casting where the casting pressure is 50 to 80 MPa while securing a relatively large cavity such as a water jacket, there is a possibility that the portion where the reinforcing rib is not provided may be deformed. . In order to prevent such deformation, a plurality of reinforcing ribs may be provided. However, when a plurality of reinforcing ribs are provided, there is a problem that the cooling performance is deteriorated due to disturbance of the flow of cooling water in the water jacket, and a sufficient cooling effect cannot be obtained.
また、一般にシリンダブロックには、次のような課題があった。すなわち、ウォータジャケットよりシリンダ径方向外側に形成されたヘッドボルト穴にヘッドボルトをネジ締めしてシリンダブロックとシリンダヘッドとを締結した場合に、シリンダボアが内側へ歪むことがあった。例えば、図12に示すように、ウォータジャケット116の周囲に等間隔で4つのヘッドボルト穴115を備えたシリンダブロック100をヘッドボルトで締め付けた場合には、シリンダボア111が各ヘッドボルト穴115中心からボア中心Oへ向けて歪みやすかった(4次の変形)。なお、図12において、太線矢印は、ヘッドボルトの締付によりシリンダボア側へ作用する締付力を示し、二点鎖線は、シリンダボアの変形時の様子を示している。このようにシリンダボア111が内側へ歪むと、運転時にピストンの摺動抵抗が増して追従性が悪くなり、潤滑オイルの消費を増大させるなどの問題が生じてしまう。
In general, the cylinder block has the following problems. That is, when the head bolt is screwed into the head bolt hole formed outside the water jacket in the cylinder radial direction and the cylinder block and the cylinder head are fastened, the cylinder bore may be distorted inward. For example, as shown in FIG. 12, when the
そこで、このようなシリンダボア111の変形を防止するために、図13に示すように、ウォータジャケット116をヘッドボルト穴115やピストンスのトロークと同程度(例えば80〜90mm)に深く形成することが行われている。これにより、ヘッドボルト締付時にシリンダボア111へ作用する力を、ウォータジャケット116を形成する空洞で吸収して緩和することができる。
Therefore, in order to prevent such deformation of the
しかしながら、特許文献1に開示された技術のように、インサート部材の内部に補強リブを設けた場合には、補強リブの意図的な配置や形状の工夫等がなされていなければ、ヘッドボルト締付時の締付力が、ヘッドボルト付近に設けられた補強リブを介してシリンダボア側へ伝わりやすい。そのため、シリンダボアの変形が生じやすいという問題があった。 However, when the reinforcing rib is provided inside the insert member as in the technique disclosed in Patent Document 1, the head bolt tightening is performed unless the intentional arrangement or shape of the reinforcing rib is made. The tightening force is easily transmitted to the cylinder bore side through the reinforcing rib provided near the head bolt. Therefore, there has been a problem that the cylinder bore is likely to be deformed.
また、シリンダボアでは、シリンダヘッド側に近い部分ほど高温となるため、特にボア上部(例えばヘッド側から20〜30mmの領域)を積極的に冷却する必要があった。ところが、ウォータジャケットをヘッドボルトやピストンストロークの長さと同程度に深く形成した場合には、冷却に必要な深さ以上にウォータジャケットが形成されることとなり、ウォータジャケットの下部を通過する冷却水が有効に活用されていなかった。つまり、積極的に冷却される必要のあるシリンダボアの上部が、ウォータジャケットを流れる冷却水により効果的に冷却されていなかった。 Further, in the cylinder bore, since the portion closer to the cylinder head side becomes higher in temperature, it is necessary to actively cool the upper portion of the bore (for example, an area of 20 to 30 mm from the head side). However, if the water jacket is formed as deep as the head bolt or piston stroke, the water jacket will be formed beyond the depth required for cooling. It was not used effectively. That is, the upper part of the cylinder bore that needs to be actively cooled has not been effectively cooled by the cooling water flowing through the water jacket.
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボアの変形を防ぐとともに、シリンダボアの上部を効果的に冷却することができるクローズドデッキタイプのシリンダブロックを提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and is a closed type capable of preventing the cylinder bore from being deformed when the cylinder block and the cylinder head are fastened, and effectively cooling the upper portion of the cylinder bore. It is an object of the present invention to provide a deck type cylinder block.
内部をピストンが摺動する複数のシリンダと、前記シリンダを冷却する冷却水を流通するウォータジャケットとを備えるクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、前記ウォータジャケットよりシリンダ径方向外側に形成され、シリンダヘッドとの締結に用いられるヘッドボルト穴と、内筒部と外筒部とを備え、前記シリンダの周囲に配置され、前記ピストンのストローク長又は前記ヘッドボルト穴の長さに対応して下方まで延設されたウォータジャケットを形成する中空部材とを有し、前記中空部材には、前記内筒部の内壁面と前記外筒部の内壁面とを連結する複数の連結部材が分散して設けられ、前記連結部材には、前記ウォータジャケットを流れる冷却水を前記ウォータジャケット上部へと導く流線形の水流制御部材と、略円形の断面形状をなす円形突起とが含まれ、前記円形突起は、前記シリンダのボアごとに正面側及び背面側であって平面視で四角形の各頂点に対応する位置に配置され、前記水流制御部材は、前記シリンダのボアごとに前記平面視で前記円形突起を結んで形成される四角形の対角線の交点付近に配置され、前記連結部材には、前記中空部材の下部に、前記水流制御部材の真下に配置され、前記ウォータジャケット下部を流れる冷却水の流れを抑制するようにウォータジャケット下部より前記水流制御部材に向かって延びる水流抑制部材が含まれていることを特徴とする。 In a closed deck type cylinder block comprising a plurality of cylinders in which pistons slide and a water jacket for circulating cooling water for cooling the cylinder, the cylinder head is formed on the outer side in the cylinder radial direction from the water jacket, A head bolt hole used for fastening, an inner cylinder part and an outer cylinder part, arranged around the cylinder and extending downward corresponding to the stroke length of the piston or the length of the head bolt hole A hollow member that forms a water jacket, and the hollow member is provided with a plurality of connecting members that connect the inner wall surface of the inner cylinder part and the inner wall surface of the outer cylinder part in a dispersed manner, wherein the connecting member, and the water flow control member streamlined leading cooling water flowing in the water jacket to the water jacket upper, substantially Includes a circular projection in the form of a cross-section, the circular projection is a front side and rear side are disposed at positions corresponding to respective vertices of a square in a plan view for each bore of said cylinder, said water flow control The member is disposed in the vicinity of an intersection of square diagonal lines formed by connecting the circular protrusions in the plan view for each bore of the cylinder, and the water flow control member is provided at a lower portion of the hollow member. And a water flow suppressing member that extends from the lower portion of the water jacket toward the water flow control member so as to suppress the flow of the cooling water flowing through the lower portion of the water jacket .
本発明に係るシリンダブロックは、ウォータジャケットを形成する中空部材(インサート部材)が鋳包まれてダイカスト鋳造により形成されている。そして、中空部材には、内筒部の内壁面と外筒部の内壁面とを連結する複数の連結部材が設けられている。これにより、中空部材の機械的強度を大幅に向上させることができ、鋳造圧力が50〜80MPaとなる高圧ダイカスト鋳造であっても、中空部材が変形してウォータジャケット内において部分的に冷却水通路が閉塞することを防止することができる。したがって、中空部材の内部に充填物を配置することなく、高圧ダイカスト鋳造により、所望形状のウォータジャケットを形成することができる。 The cylinder block according to the present invention is formed by die casting, in which a hollow member (insert member) forming a water jacket is cast. The hollow member is provided with a plurality of connecting members that connect the inner wall surface of the inner tube portion and the inner wall surface of the outer tube portion. As a result, the mechanical strength of the hollow member can be greatly improved, and even in high-pressure die casting where the casting pressure is 50 to 80 MPa, the hollow member is deformed and partially passes through the cooling water passage in the water jacket. Can be blocked. Therefore, a water jacket having a desired shape can be formed by high-pressure die casting without disposing a filler inside the hollow member.
このシリンダブロックでは、中空部材により形成されるウォータジャケットが、ピストンのストローク長又はヘッドボルト穴の長さに対応して下方まで延設されている。そして、ウォータジャケットよりシリンダ径方向外側には、シリンダヘッドとの締結に用いられるヘッドボルト穴が形成されている。こうした構成により、ヘッドボルト締付時にシリンダボア側へ伝わる締付力を、ウォータジャケットを形成する空洞で吸収して緩和することができる。その結果、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボアの変形を防ぐことができる。 In this cylinder block, a water jacket formed by a hollow member extends downward corresponding to the stroke length of the piston or the length of the head bolt hole. A head bolt hole used for fastening with the cylinder head is formed outside the water jacket in the cylinder radial direction. With such a configuration, the tightening force transmitted to the cylinder bore side when the head bolt is tightened can be absorbed and reduced by the cavity forming the water jacket. As a result, it is possible to prevent deformation of the cylinder bore when the cylinder block and the cylinder head are fastened.
なお、ウォータジャケットは、ピストンのストローク長又はヘッドボルト穴の長さと同程度に深く形成されていることが望ましい。なぜなら、ウォータジャケットをピストンのストローク長又はヘッドボルト穴の長さより浅く形成した場合には、浅く形成した分だけヘッドボルト締付時の締付力がシリンダボア側へ伝わりやすくなり、シリンダボアの変形が生じやすくなるからである。他方、ウォータジャケットをピストンのストローク長又はヘッドボルト穴の長さより深く形成した場合には、深く形成した分だけウォータジャケットの下部を流れる冷却水が増加して、冷却効率が悪化するからである。 The water jacket is preferably formed as deep as the stroke length of the piston or the length of the head bolt hole. This is because when the water jacket is formed shallower than the stroke length of the piston or the length of the head bolt hole, the tightening force at the time of head bolt tightening is easily transmitted to the cylinder bore as much as the shallow stroke is formed, resulting in deformation of the cylinder bore. This is because it becomes easier. On the other hand, when the water jacket is formed deeper than the stroke length of the piston or the length of the head bolt hole, the cooling water flowing through the lower portion of the water jacket is increased by the amount formed deeper, and the cooling efficiency is deteriorated.
ここで、連結部材は、中空部材に分散して設けられている。これにより、連結部材を介してシリンダボア側へ伝わる締付力を、一箇所に集中させることなく、複数個所に分散させることができる。したがって、たとえ連結部材によって内筒部と外筒部とが連結されていたとしても、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボアの変形を効果的に防ぐことができる。 Here, the connecting member is provided dispersed in the hollow member. Thereby, the tightening force transmitted to the cylinder bore side via the connecting member can be distributed to a plurality of locations without being concentrated at one location. Therefore, even if the inner cylinder part and the outer cylinder part are connected by the connecting member, the cylinder bore can be effectively prevented from being deformed when the cylinder block and the cylinder head are fastened.
また、このように連結部材を分散して設けることにより、ウォータジャケット内における冷却水の流れを乱さないようにすることができる。すなわち、連結部材を設けても分散して配置していることにより、冷却水がスムーズに流れて剥離流れが発生しないため、キャビテーションの発生がなくシリンダブロックの冷却効果を低下させることもない。
さらに、連結部材は、ウォータジャケットを流れる冷却水をウォータジャケット上部へと導く水流制御部材を含み構成されている。したがって、このシリンダブロックでは、水流抑制部材でウォータジャケットを流れる冷却水を意図的にウォータジャケット上部へと導くことにより、積極的に冷却される必要のあるシリンダボアの上部を効果的に冷却することができる。
Further, by providing the connecting members in such a dispersed manner, the flow of the cooling water in the water jacket can be prevented from being disturbed. That is, even if the connecting member is provided, the dispersive arrangement causes the cooling water to flow smoothly and no separation flow occurs, so that no cavitation occurs and the cooling effect of the cylinder block is not reduced.
Further, the connecting member includes a water flow control member that guides cooling water flowing through the water jacket to the upper portion of the water jacket. Therefore, in this cylinder block, the upper part of the cylinder bore that needs to be actively cooled can be effectively cooled by intentionally guiding the cooling water flowing through the water jacket to the upper part of the water jacket by the water flow suppressing member. it can.
本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、前記連結部材には、前記中空部材の下部に、前記水流制御部材の真下に配置され、前記ウォータジャケット下部を流れる冷却水の流れを抑制するようにウォータジャケット下部より前記水流制御部材に向かって延びる水流抑制部材が含まれている。 In closed deck type cylinder block according to the present invention, the connecting member, the bottom of said hollow member, said disposed below the water flow control member, for suppressing the flow of the cooling water flowing through the water jacket bottom A water flow suppressing member extending from the lower portion of the water jacket toward the water flow control member is included .
このシリンダブロックによると、水流抑制部材によりウォータジャケット下部を流れる冷却水の流れを抑制して、ウォータジャケットを流れる冷却水を意図的にウォータジャケット上部へと導くことができる。これにより、積極的に冷却される必要のあるシリンダボアの上部をより効果的に冷却することができる。 According to this cylinder block, it is possible to intentionally guide the cooling water flowing through the water jacket to the upper portion of the water jacket by suppressing the flow of the cooling water flowing through the lower portion of the water jacket by the water flow suppressing member. Thereby, the upper part of the cylinder bore which needs to be actively cooled can be cooled more effectively.
本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、前記連結部材のうち、前記円形突起は、前記ヘッドボルト穴中心と前記シリンダのボア中心とを結ぶ直線上を避けた位置に配置されていることが望ましい。 In the closed deck type cylinder block according to the present invention, the circular protrusion of the connecting member is disposed at a position avoiding a straight line connecting the center of the head bolt hole and the center of the bore of the cylinder. desirable.
このシリンダブロックでは、連結部材をヘッドボルト穴中心と前記シリンダのボア中心とを結ぶ直線上を避けた位置に配置することにより、ヘッドボルト締付時の締付力が、ヘッドボルト付近に設けられた連結部材を介してシリンダボア側へ伝わるのを確実に防ぐことができる。これにより、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボアの変形をより確実に防ぐことができる。 In this cylinder block, the connecting member is arranged at a position avoiding the straight line connecting the center of the head bolt hole and the center of the bore of the cylinder, so that the tightening force when tightening the head bolt is provided near the head bolt. Therefore, it is possible to reliably prevent transmission to the cylinder bore side via the connecting member. Thereby, the deformation of the cylinder bore can be prevented more reliably when the cylinder block and the cylinder head are fastened.
また、本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、前記連結部材は、前記内筒部又は前記外筒部の少なくとも一方に、前記中空部材内側に突出して設けられた突起により形成されていることが望ましい。 Further, in the closed deck type cylinder block according to the present invention, the connecting member is formed by a protrusion provided on at least one of the inner cylinder part or the outer cylinder part so as to protrude inside the hollow member. Is desirable.
このように、中空部材内側に突出して設けられた突起によって連結部材を形成することにより、プレス成形などで簡単に連結部材を形成することができる。これにより、連結部材を設けても、中空部材の生産性が低下したり、生産コストが上昇したりすることがない。したがって、このような連結部材を有する中空部材を鋳包んで高圧ダイカスト鋳造を行うことにより、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボアの変形を防ぐとともに、シリンダボアの上部の冷却効果を高めたシリンダブロックを、安価かつ容易に製造することができる。 In this way, by forming the connecting member by the protrusion provided so as to protrude inside the hollow member, the connecting member can be easily formed by press molding or the like. Thereby, even if it provides a connection member, productivity of a hollow member does not fall or a production cost does not rise. Therefore, by performing high-pressure die casting by casting a hollow member having such a connecting member, the cylinder bore is prevented from being deformed when the cylinder block and the cylinder head are fastened, and the cooling effect on the upper portion of the cylinder bore is enhanced. The block can be manufactured inexpensively and easily.
ここで、プレスなどにより成形した突起で連結部材を形成すると、突起の内側(凹部)に溶湯が流れ込む。このため、中空部材の内筒部のみ、又は外筒部のみに突起を設けると、中空部材の内筒部側から受ける溶湯の圧力と外筒部側から受ける溶湯の圧力とに差が生じてしまい、その圧力差によって中空部材が変形してしまうおそれがある。 Here, when the connecting member is formed by a projection formed by pressing or the like, the molten metal flows into the inside (recessed portion) of the projection. For this reason, if a protrusion is provided only on the inner cylinder part or only the outer cylinder part of the hollow member, a difference occurs between the pressure of the molten metal received from the inner cylinder part side of the hollow member and the pressure of the molten metal received from the outer cylinder part side. Therefore, the hollow member may be deformed by the pressure difference.
そこで、本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックにおいて、前記連結部材は、前記内筒部及び前記外筒部の両方に、前記中空部材内側に突出して設けられた突起の先端部同士を突き合わせることにより形成され、前記内筒部に設けられた突起と前記外筒部に設けられた突起とが対称形状であることが好ましい。 Therefore, in the closed deck type cylinder block according to the present invention, the connecting member abuts the front end portions of the protrusions provided on both the inner cylinder portion and the outer cylinder portion so as to protrude inside the hollow member. It is preferable that the protrusions formed on the inner cylinder part and the protrusions provided on the outer cylinder part are symmetrical.
このように、連結部材を、内筒部及び外筒部の両方に、中空部材内側に突出して設けられた突起の先端部同士を突き合わせることにより形成し、内筒部に設けられた突起と外筒部に設けられた突起とを対称形状とすることにより、中空部材の内筒部側から受ける溶湯の圧力と外筒部側から受ける溶湯の圧力とを同等にすることができる。これにより、ダイカスト鋳造時における溶湯の圧力による中空部材の変形を確実に防止することができる。 In this way, the connecting member is formed by abutting the tip portions of the protrusions provided on the inner cylinder part and the outer cylinder part so as to protrude inside the hollow member, and the protrusion provided on the inner cylinder part, By making the protrusion provided on the outer cylinder part symmetrical, the pressure of the molten metal received from the inner cylinder part side of the hollow member and the pressure of the molten metal received from the outer cylinder part side can be made equal. Thereby, a deformation | transformation of the hollow member by the pressure of the molten metal at the time of die-casting can be prevented reliably.
本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックによれば、上記した通り、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボアの変形を防ぐとともに、シリンダボアの上部を効果的に冷却することができる。 According to the closed deck type cylinder block of the present invention, as described above, the cylinder bore can be prevented from being deformed when the cylinder block and the cylinder head are fastened, and the upper portion of the cylinder bore can be effectively cooled.
以下、本発明に係るクローズドデッキタイプのシリンダブロックを具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここでは、直列4気筒のエンジンに用いられるシリンダブロックに本発明を適用した場合を例示する。 Hereinafter, a most preferred embodiment in which a closed deck type cylinder block according to the present invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings. Here, a case where the present invention is applied to a cylinder block used in an in-line four-cylinder engine is illustrated.
[第一実施形態]
まず、本発明に係るシリンダブロックの第一実施形態について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、第一実施形態に係るシリンダブロックの概略構成を示す上面図である。図2は、図1のII−II線における断面図である。
[First embodiment]
First, a first embodiment of a cylinder block according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of a cylinder block according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
本実施形態に係るシリンダブロック10は、図1に示すように、内部にピストンを摺動させる4つのシリンダ12と、シリンダ12を冷却する冷却水を流通するウォータジャケット16と、ウォータジャケット16の周囲を構成するブロック外壁13とを備えている。このシリンダブロック10は、クローズドデッキタイプであって、シリンダ12とブロック外壁13とがブリッジ14で接続されている。
As shown in FIG. 1, the
各シリンダ12は、図2に示すように、円筒形状をなしてシリンダ12内部にピストンを摺動させるためのシリンダボア11と、シリンダボア11に設けられてピストンリングとの摺動面を形成するシリンダライナ12aとを備えている。
As shown in FIG. 2, each
ブロック外壁13は、シリンダヘッドとの締結に用いられるヘッドボルト穴15と、クランクキャップとの締結に用いられるクランクボルト穴17とを備えている。
クランクボルト穴17は、ブロック外壁13の下部に設けられている。そして、図示しないクランクキャップとシリンダブロック10のジャーナル部19とでクランクシャフトを挟んだ状態で、クランクボルト穴17にクランクボルトを締め付けることにより、クランクキャップとシリンダブロック10とが締結されるようになっている。
The block
The crank
ヘッドボルト穴15は、図1に示すように、各シリンダボア11の周囲であってウォータジャケット16よりシリンダ径方向外側に、円周を4等分するように4つ設けられている。なお、隣り合うシリンダボア11の間には2つのヘッドボルト穴15が設けられており、隣り合うシリンダボア11同士がこれら2つのヘッドボルト穴15を共有する構成となっている。また、各ヘッドボルト穴15は、図2に示すように、アッパーデッキ面10aから下方へと延設されている。そして、シリンダブロック10のアッパーデッキ面10aに図示しないシリンダヘッドの下面を当接させて、ヘッドボルト穴15にヘッドボルトを締め付けることにより、シリンダブロック10とシリンダヘッドが締結されるようになっている。
As shown in FIG. 1, four head bolt holes 15 are provided around each cylinder bore 11 and outside the
ウォータジャケット16は、図1に示すように、4つのシリンダ12のすべてを覆うように設けられている。また、ウォータジャケット16は、図2に示すように、ヘッドボルト穴15の長さと同程度の長さ(例えば80〜90mm)となるように下方へ延設されている。なお、ウォータジャケット16は、ピストンのストローク長と同程度の長さに形成されてもよい。このウォータジャケット16は、内部に冷却水を流通させる中空部を形成する冷却用中空材30と、ウォータジャケット16内部を流れる冷却水をシリンダヘッド側へと導くための複数のウォータジャケット突起40と、ウォータジャケット16内部へ冷却水を導入するための冷却水導入口46(図1参照)とを備えている。そして、冷却用中空材30をシリンダブロック10内に鋳包むことにより、冷却用中空材30の内側にウォータジャケット16が形成されている。このウォータジャケット16内部には、エンジン運転時に冷却水が流れるようになっている。これにより、エンジン運転時には、各シリンダ12を冷却水により外周側から冷却できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
続いて、本実施形態に係る冷却用中空材30について、図3〜図5を参照しながら詳細に説明する。図3は、シリンダブロック内の冷却用中空材を示す上面図である。図4は、冷却用中空材を示す分解斜視図である。図5は、冷却用中空材を示す正面図である。なお、図3及び図5において、網掛け部Aは、冷却用中空材30においてヘッドボルト穴中心Xとシリンダのボア中心Oとを結ぶ直線上に位置する部位を示している。
冷却用中空材30は、図3に示すように、各シリンダ12側に配されて内筒を形成する内筒部30aと、内筒部30aを外側から覆うように外筒を形成する外筒部30bと、内筒部30aの内壁面と外筒部30bの内壁面とを連結する複数の連結部材45(図2参照)とを備えている。
Next, the cooling
As shown in FIG. 3, the cooling
内筒部30aは、図4に示すように、2枚の内筒金属板31,32を備えている。そして、各内筒金属板31,32を組み合わせることにより、内筒部30aが形成されるようになっている。
各内筒金属板31,32は、シリンダ軸方向両端(上下端)を外側(外筒部30b側)に折り曲げて形成された折り曲げ部31a,31b,32a,32bを備えている。
折り曲げ部31a,32aは、ウォータジャケット突起40に対応する位置に、シリンダ軸方向へ貫通形成された貫通穴41を備えている。これにより、各金属板31〜34を組み合わせたとき、ウォータジャケット突起40の下側開口部が貫通穴41に連通するようになっている。なお、貫通穴41の代わりに、切り欠きを設けてもよい。
The
Each inner
The
外筒部30bは、2枚の外筒金属板33,34を備えている。そして、各外筒金属板33,34を組み合わせることにより、外筒部30bが形成されるようになっている。
各外筒金属板33,34は、シリンダ軸方向両端(上下端)を内側(内筒部30a側)に折り曲げて形成された折り曲げ部33a,33b,34a,34bを備えている。
折り曲げ部33a,34aは、複数のウォータジャケット突起40を備えている。各ウォータジャケット突起40は、円筒形状をなしており、所定間隔をおいて複数設けられている。このウォータジャケット突起40の内側は、図2に示すように、水路開口部16aとなっている。そして、ウォータジャケット突起40の上部は、アッパーデッキ面10aに開口しており、ウォータジャケット突起40の下部は、冷却用中空材30の内部に連通している。こうした構成により、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水を、シリンダヘッドに設けられたウォータジャケットへと導くことができる。
The
Each outer
The
また、一方の外筒金属板33の一端には、冷却水導入口46と連通する開口39が設けられている。そして、冷却水導入口46は、冷却水を取り入れるための取水口36と、取水口36を開口39へと接続するための接続部材35とを備えている。この接続部材35の一端には、取水口36が接合され、接続部材35の他端には、外筒金属板33の開口39が接合されている。このようにして、冷却水導入口46が冷却用中空材30に取り付けられている。
An
なお、各金属板31〜34は、それらを組み合わせたときにウォータジャケット16の形状となるように、それぞれが図4に示すような所定形状にプレス成形されている。これらの金属板31〜34は、耐食性を考慮してステンレス製であってもよいし、リサイクル性を考慮してシリンダブロック10の素材と同じくアルミニウム合金製であってもよい。また、各金属板31〜34同士の接合には、溶接やロウ付けなどが行われる。
In addition, each metal plate 31-34 is each press-molded by the predetermined shape as shown in FIG. 4 so that it may become the shape of the
そして、このような金属板31〜34を組み合わせて接合することにより冷却用中空材30が形成されている。具体的には、折り曲げ部31a,31b,32a,32bと折り曲げ部33a,33b,34a,34bとが重ね合わせられ、それぞれが接合されて冷却用中空材30が形成されている。このように、冷却用中空材30の上下端部では、折り曲げ部31a,31b,32a,32bと折り曲げ部33a,33b,34a,34bとが重ね合わされているので、冷却用中空材30の機械的強度が全体的に高められている。
And the
なお、シリンダブロック10に備わる冷却用中空材を、板材に限られず様々な形状の部材を用いて形成することができる。ここで、図6は、変更例に係る冷却用中空材の断面を示した斜視図である。例えば、図6に示すように、パイプ材を用いて冷却用中空材51を形成することができる。ただし、パイプ材を用いて冷却用中空材51をウォータジャケット16の形状に成形するには、複雑な成形加工が必要となるため、生産効率や生産コストの点では、複数の金属板31〜34を用いて冷却用中空材30を形成するほうが望ましい。
Note that the cooling hollow material provided in the
連結部材45は、図4に示すように、内筒金属板31,32に外側(外筒部30b側)へ向けて突出形成された複数の突起42a,43a,44aと、外筒金属板33,34に内側(内筒部30a側)へ向けて突出形成された複数の突起42b,43b,44bとを備えている。
各突起42a〜44a、42b〜43bは、エンボス加工により形成されている。そして、突起42a〜44aは、内筒金属板31,32に分散して設けられており、突起42b〜44bは、外筒金属板33,34に分散して設けられている。より詳細には、本実施形態において、突起42aと突起42bとは対応した位置に設けられ、突起43aと突起43bとは対応した位置に設けられ、突起44aと突起44bとは対応した位置に設けられている。
また、突起42aと突起42bとは略対称(同一)形状をなし、突起43aと突起43bとは略対称(同一)形状をなし、突起44aと突起44bとは略対称(同一)形状をなしている。
そして、突起42aと突起42bとは先端部同士を突き当てるように当接し、突起43aと突起43bとは先端部同士を突き当てるように当接し、突起44aと突起44bとは先端部同士を突き当てるように当接している(図2参照)。こうした構成により、冷却用中空材30の内部には、内筒部30aと外筒部30bとを連結した複数の連結部材45が形成されている。そして、これらの連結部材45により、冷却用中空材30の機械的強度が高められている。
As shown in FIG. 4, the connecting
Each
Further, the
Then, the
本実施形態では、連結部材45は、冷却用中空材30内に分散して配置されている。なぜなら、各金属板31〜34に分散して配置された各突起42a〜44a,42b〜44bにより、連結部材45が構成されているからである。以下では、連結部材45を構成する各突起42a〜44a,42b〜44bの詳細について説明する。
In the present embodiment, the connecting
各突起42a〜44a、42b〜43bは、略円形の断面形状をなす円形突起42a,42bと、略誘導流線形の断面形状(フラップ形状)をなす誘導流線型突起43a、43bと、略長丸形の断面形状をなす長丸形突起44a,44bとから構成されている。
Each of the
円形突起42a,42bは、連結部材45を形成するとともに、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流れに抵抗を持たせ、施工ピッチを調整して冷却水の流量を制限する機能を有している。この円形突起42a,42bは、図5に示すように、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)に配置されている。具体的に、本実施形態では、円形突起42a,42bは、各シリンダボア11ごとに正面側及び背面側であって平面視で四角形の各頂点に対応する位置に配置されている。
The
誘導流線形突起43a、43bは、連結部材45を形成するとともに、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流量を制限することなく、冷却水の流れ方向を効率的に制御する機能を有している。本実施形態では、誘導流線形突起43a、43bは、冷却水の流れ方向へ向けて上方へ傾斜させるように設けられている。これにより、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水をウォータジャケット16上部へと導くことができるようになっている。なお、本実施形態の誘導流線形突起43a、43bが、本発明の「水流制御部材」の一例である。この誘導流線形突起43a、43bも、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)に配置されている。具体的に、本実施形態では、誘導流線形突起43a、43bは、各シリンダボア11ごとに正面側及び背面側であって平面視で各円形突起42を結んで形成される四角形の対角線の交点付近に配置されている。
The induced
長丸形突起44a,44bは、連結部材45を形成するとともに、ウォータジャケット16の下部に配置されてウォータジャケット16の下部を流れる冷却水の流量を制限しつつ、冷却水の流れ方向を制御する機能を有する。本実施形態では、長丸形突起44a,44bは、冷却水の流れ方向に直交するように設けられているため、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流れ方向を最も効果的に制御できるようになっている。なお、本実施形態の長丸形突起44a,44bが、本発明の「水流抑制部材」の一例である。この長丸突起44a,44bも、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)に配置されている。具体的に、本実施形態では、長丸形突起44a,44bは、各シリンダボア11ごとに正面側及び背面側であって平面視で各誘導流線形突起43bの下方に所定の間隔をおいて配置されている。なお、長丸形突起44a,44bの下端は、冷却用中空材30の下端に到達しており、ウォータジャケット16の下部を流れる冷却水の流れを確実に抑制できるようになっている。
The
ここで、上記した突起の変更例について、図7及び図8に基づき説明する。図7は、変更例に係る突起を示す正面図である。図8は、変更例に係る突起を示す正面図である。
例えば、図7に示すように、長丸形突起52を、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流れ方向に沿って設けることにより、連結部材45を形成するとともに、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流量を制限する機能を発揮させることもできる。
Here, an example of changing the above-described protrusion will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a front view showing a protrusion according to a modified example. FIG. 8 is a front view showing a protrusion according to a modified example.
For example, as shown in FIG. 7, by providing the
また、図8に示すように、流線形突起53を、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流れ方向に沿って設けることにより、連結部材45を形成するとともに、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水に乱流が発生するのを抑制して、冷却水の流れを整流化する機能を発揮させるもできる。
Further, as shown in FIG. 8, the
次に、上記のように構成されたシリンダブロック10の鋳造時の様子について簡単に説明する。シリンダブロック10では、ウォータジャケット16を形成する中空部材30が鋳包まれてダイカスト鋳造により形成されている。すなわち、金型のキャビティ内に溶湯を射出し充填することにより、金型に保持した冷却用中空材30を鋳包んでシリンダブロック10がダイカスト成形される。ここで、ダイカスト製品は、鋳造圧力を上げることにより、成形条件が良好になり品質が向上するため、鋳造圧力を下げると、成形条件が悪化して高品質な製品(シリンダブロック)を得ることができなくなる。このため、本実施の形態では、鋳造圧力が50〜80MPaである高圧ダイカスト鋳造を行っている。これにより、シリンダブロック10の品質を向上させている。
Next, how the
ここで、冷却用中空材30には突起42a〜44a、42b〜43bで形成された連結部材45が分散配置されており、機械的強度が高められている。特に、本実施の形態では、突起37,38を対称形状(同一形状)としている。これにより、突起部分において、冷却用中空材30の内筒部30a側から受ける溶湯の圧力と外筒部30b側から受ける溶湯の圧力とを同等にすることができる。また、本実施の形態では、金属板31,32と金属板33,34の折り曲げ部31a,31b,32a,32bと折り曲げ部33a,33b,34a,34bとを重ね合わせて接合している。これにより、冷却用中空材30のシリンダ軸方向の両端部(上下端部)における機械的強度が高められている。したがって、鋳造圧力が50〜80MPaとなる高圧ダイカスト鋳造においても、溶湯の圧力による冷却用中空材30の変形を確実に防止することができる。
Here, in the cooling
このため、冷却用中空材30を鋳包んで高圧ダイカスト鋳造を行っても、冷却用中空材30が変形してウォータジャケット16内において部分的に冷却水通路が閉塞することがない。したがって、冷却用中空材30の内部に充填物を配置することなく、高圧ダイカスト鋳造によりシリンダブロック10を形成しても、所望形状のウォータジャケット16を設けることができる。その結果、クローズドデッキタイプのシリンダブロック10を高圧ダイカスト鋳造により生産性を低下させることなく製作することができる。
Therefore, even if the cooling
また、このシリンダブロック10では、ウォータジャケット突起40を備えたことにより、シリンダブロック10を鋳造する際、ウォータジャケット突起40内に金型の一部を差し込んで金型に冷却用中空材30を固定できるようになっている。これにより、鋳造時に溶湯の圧力によっても、鋳包む冷却用中空材30がずれないように適切に位置決めして鋳造することができる。したがって、シリンダブロック10内におけるウォータジャケット16の位置精度を高めることができる。
Further, since the
なお、ウォータジャケット突起40は中空形状であるが、中空部分に金型の一部を差し込むことにより、高圧ダイカスト鋳造であっても溶湯の圧力によって変形するのを防止でき、ウォータジャケット突起40内に溶湯が侵入することもない。なお、このウォータジャケット突起40を、冷却用中空材30にパイプを接続して形成してもよいし、冷却用中空材30と一体的に成形してもよい。
The
また、このシリンダブロック10では、冷却水導入口46に金型の一部を差し込んで金型に冷却用中空材30を固定する際の位置決め精度をより一層向上させることができる。つまり、冷却用中空材30は、ウォータジャケット突起40と冷却水導入口46とにより位置決めされて金型に保持されることで、鋳造時に溶湯の圧力によって、鋳包む冷却用中空材30のずれをより確実に防止することができる。これにより、シリンダブロック10の生産性を向上させるとともに、シリンダブロック10内におけるウォータジャケット16の位置精度を一層高めることができる。なお、冷却水導入口46の内部は空洞となっているが、この空洞部分に金型の一部を差し込むことにより、高圧ダイカスト鋳造であっても溶湯の圧力によって変形することはないし、溶湯が侵入することもない。
Further, in this
次に、上記のように構成されたシリンダブロック10のシリンダヘッド組付時の様子について簡単に説明する。
このシリンダブロック10では、シリンダブロック10のアッパーデッキ面10aにシリンダヘッドの下面を当接させて、ヘッドボルト穴15にヘッドボルトを締め付けることにより、シリンダブロック10とシリンダヘッドが締結される。
Next, how the
In the
ここで、シリンダブロック10では、ウォータジャケット16よりシリンダ径方向外側に、シリンダヘッドとの締結に用いられるヘッドボルト穴15が形成されている。これにより、ヘッドボルト締付時にシリンダボア11側へ伝わる締付力を、ウォータジャケット16を形成する空洞で吸収して緩和することができる。その結果、シリンダブロック10とシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボア11の変形を防ぐことができる。
また、ウォータジャケット16は、ヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長と同程度の長さとなるように下方へ延設されている。ここで、ウォータジャケット16をヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長より浅く形成した場合には、浅く形成した分だけヘッドボルト締付時の締付力がシリンダボア11側へ伝わりやすくなり、シリンダボア11の変形が生じやすくなる。他方、ウォータジャケット16をヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長より深く形成した場合には、深く形成した分だけウォータジャケット16の下部を流れる冷却水が増加して、冷却効率が悪化する。これに対して、本実施形態に係るウォータジャケット16は、ヘッドボルト穴15の長さ又はピストンのストローク長と同程度に深く形成されている。これにより、シリンダボア11の変形と冷却効率の悪化との双方を効果的に防止することができる。
Here, in the
Further, the
また、このシリンダブロック10では、連結部材45が、冷却用中空材30の内部に分散して設けられている。これにより、連結部材45を介してシリンダボア11側へ伝わる締付力を、一箇所に集中させることなく、複数個所に分散させることができる。したがって、たとえ連結部材45によって内筒部30aと外筒部30bとが連結されていたとしても、シリンダブロック10とシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボア11の変形を効果的に防ぐことができる。
Further, in this
さらに、このシリンダブロック10では、すべての突起42a〜44a、42b〜43b(連結部材45)が、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)に配置されている。このように配置することにより、ヘッドボルト締付時の締付力が、ヘッドボルト付近に設けられた連結部材45を介してシリンダボア11側へ伝わるのを確実に防ぐことができる。これにより、シリンダブロック10とシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボア11の変形をより確実に防ぐことができる。
Further, in this
次に、上記のように構成されたシリンダブロック10のウォータジャケット16を流れる冷却水の様子について簡単に説明する。
このシリンダブロック10では、エンジン運転時に、導入口46からウォータジャケット16内に冷却水が導入される。そして、ウォータジャケット16内に導入された冷却水は、各シリンダ12を順に冷却しながら、シリンダ径方向へと流れていく。なお、冷却水は、ウォータジャケット16の上部に複数設けられたウォータジャケット突起40から、シリンダヘッド側に設けられたウォータジャケットへと流れていく。
Next, the state of the cooling water flowing through the
In the
ここで、シリンダブロック10では、連結部材45が分散して設けられている。このように、連結部材45が分散して設けられているので、ウォータジャケット16内における冷却水の流れが乱れるのを抑制することができる。すなわち、連結部材45を設けても分散して配置していることにより、冷却水がスムーズに流れて剥離流れが発生しないため、キャビテーションの発生がなくシリンダブロック10の冷却効果を低下させることもない。
Here, in the
さらに、このシリンダブロック10では、連結部材45を形成する誘導流線形突起43a、43b及び長丸形突起44a,44bにより、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水がウォータジャケット16上部へと導かれるとともに、ウォータジャケット16の下部を流れる冷却水の流量が制限される(図6の太線矢印参照)。このように、ウォータジャケット16内部を流れる冷却水を意図的にウォータジャケット16上部へと導くことができるので、積極的に冷却される必要のあるシリンダボア11上部を効果的に冷却することができる。
Further, in the
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るシリンダブロック10によれば、高圧ダイカスト鋳造であっても、冷却用中空材30が変形してウォータジャケット16内において部分的に冷却水通路が閉塞することを防止することができる。また、シリンダブロック10とシリンダヘッドとの締結時におけるシリンダボア11の変形を効果的に防ぐことができる。さらに、積極的に冷却される必要のあるシリンダボア11上部(例えばヘッド側から20〜30mmの領域)を効果的に冷却することができる。
As described above in detail, according to the
[第二実施形態]
次に、本発明に係るシリンダブロックの第二実施形態について、図9を参照しながら説明する。図9は、第二実施形態に係るシリンダブロックに備わる冷却用中空材を示す正面図である。
本実施形態に係るシリンダブロックでは、連結部材45を形成する各突起の位置及び形状が、上記実施形態のものと相違する。すなわち、本実施形態では、図9に示すように、第一実施形態の長丸形突起44a,44bを上方に延長して誘導流線形突起43a,43bと一体化することにより、双方の機能を有する結合突起60が形成されている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the cylinder block according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a front view showing a cooling hollow member provided in the cylinder block according to the second embodiment.
In the cylinder block according to this embodiment, the position and shape of each protrusion forming the connecting
このように、長丸形突起44a,44bを、上方に延長して誘導流線形突起43a,43bと一体化することにより、ウォータジャケット16の下部及び中間部を流れる冷却水の流れをより確実に抑制して、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水をウォータジャケット16の上部へと確実に導くことができる(図9の太線矢印参照)。これにより、積極的に冷却される必要のあるシリンダボア11上部をさらに効果的に冷却することができる。
As described above, the
[第三実施形態]
次に、本発明に係るシリンダブロックの第三実施形態について、図10を参照しながら説明する。図10は、第三実施形態に係るシリンダブロックに備わる冷却用中空材を示す正面図である。
本実施形態に係るシリンダブロックでは、上記第一実施形態の構成に、連結部材45を形成する突起がさらに追加されている点で、上記実施形態のものと相違する。すなわち、本実施形態では、図10に示すように、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)であって、隣り合うシリンダボア11間にも、誘導流線形突起43a、43b及び長丸形突起44a,44bが設けられている。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the cylinder block according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a front view showing a cooling hollow member provided in the cylinder block according to the third embodiment.
The cylinder block according to the present embodiment is different from that of the above-described embodiment in that a protrusion forming the connecting
このように、誘導流線形突起43a、43b及び長丸形突起44a,44bを追加することにより、冷却用中空材30の機械的強度をさらに高めて、冷却用中空材30の変形をより確実に防ぐことができる。また、誘導流線形突起43a、43b及び長丸形突起44a,44bにより、ウォータジャケット16の下部を流れる冷却水の流れをより確実に抑制して、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水をウォータジャケット16の上部へと確実に導くことができる(図10の太線矢印参照)。これにより、積極的に冷却される必要のあるシリンダボア11上部をさらに効果的に冷却することができる。
In this manner, by adding the induction streamline
[第四実施形態]
次に、本発明に係るシリンダブロックの第四実施形態について、図11を参照しながら説明する。図11は、第四実施形態に係るシリンダブロックに備わる冷却用中空材を示す正面図である。
本実施形態に係るシリンダブロックでは、上記第一実施形態の構成に、連結部材45を形成する突起がさらに追加されている点で、上記実施形態のものと相違する。すなわち、本実施形態では、図11に示すように、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた位置(網掛け部Aを避けた領域)であって、隣り合うシリンダボア11間にも、円形突起42a,42bが設けられている。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the cylinder block according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a front view showing a cooling hollow member provided in the cylinder block according to the fourth embodiment.
The cylinder block according to the present embodiment is different from that of the above-described embodiment in that a protrusion forming the connecting
このように、円形突起42a,42bを追加することにより、冷却用中空材30の機械的強度をさらに高めて、冷却用中空材30の変形をより確実に防ぐことができる。また、ウォータジャケット16の内部を流れる冷却水の流れに抵抗を持たせ、施工ピッチを調整して冷却水の流量をより制限することができる。
Thus, by adding the
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。以下にその例を示す。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. An example is shown below.
例えば、上記実施形態で示した突起42a〜44a,42b〜43b,52,53,60の形状に限られず、他の形状の突起を用いて冷却水の流れを制御又は抑制したシリンダブロック10を構成してもよい。
For example, the shape of the
また、上記した実施の形態では、内筒金属板31,32に設けた突起42a〜44aと外筒金属板33,34に設けた突起42b〜43bとにより連結部材45を形成しているが、内筒金属板31,32あるいは外筒金属板33,34にのみ突起を設け、その突起で連結部材45を形成することもできる。さらに、連結部材45を内筒金属板31,32、外筒金属板33,34に突起を設けるのではなく、内筒金属板31,32、外筒金属板33,34とは別部材で構成することもできる。
In the embodiment described above, the connecting
また、冷却用中空材30を金属板により形成する場合には、使用する金属板は4枚に限られることなく、例えば2枚の金属板(内筒部と外筒部をそれぞれ1枚の金属板で構成)、3枚の金属板(内筒部を1枚金属板、外筒部を2枚の金属板で構成)、あるいは4枚以上に金属板を使用してもよい。
Further, when the cooling
また、上記実施形態で示した突起42a〜44a,42b〜43b,60にガス抜き溝を設けて、効率よくガス抜きを行えるようにしてもよい。これにより、鋳造欠陥の発生を防止することができる。
Further, a gas vent groove may be provided in the
また、上記した実施の形態では、直列4気筒のエンジンに本発明を適用した場合について例示したが、本発明は直列4気筒以外のエンジンにも適用することができる。例えば、V型や水平対向等の他のシリンダレイアウトや気筒数の増減を行ったエンジンであっても本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an in-line four-cylinder engine is illustrated, but the present invention can also be applied to engines other than the in-line four-cylinder engine. For example, the present invention can be applied to an engine in which the number of cylinders is increased or decreased, such as a V-type or a horizontally opposed cylinder.
また、上記実施形態で示した突起42a〜44a,42b〜43b,52,53,60の位置に限られず、ヘッドボルト穴15の中心Xとシリンダボア11の中心Oとを結ぶ直線上を避けた他の位置(網掛け部Aを避けた領域)に突起42a〜44a,42b〜43b,52,53,60を設けることが出来る。なお、たとえ網掛け部Aに含まれる領域であっても、ヘッドボルト締付時の締付力が連結部材45を介してシリンダボア11側へ伝わるのを十分に抑制できる限度であれば、網掛け部Aに含まれる領域に少数の突起を形成することも可能である。
Further, it is not limited to the positions of the
10 シリンダブロック
11 シリンダボア
12 シリンダ
13 ブロック外壁
14 ブリッジ
15 ヘッドボルト穴
16 ウォータジャケット
30 冷却用中空材
30a 内筒部
30b 外筒部
42 円形突起
43 誘導流線形突起
44 長丸形突起
45 連結部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ウォータジャケットよりシリンダ径方向外側に形成され、シリンダヘッドとの締結に用いられるヘッドボルト穴と、
内筒部と外筒部とを備え、前記シリンダの周囲に配置され、前記ピストンのストローク長又は前記ヘッドボルト穴の長さに対応して下方まで延設されたウォータジャケットを形成する中空部材とを有し、
前記中空部材には、前記内筒部の内壁面と前記外筒部の内壁面とを連結する複数の連結部材が分散して設けられ、
前記連結部材には、前記ウォータジャケットを流れる冷却水を前記ウォータジャケット上部へと導く流線形の水流制御部材と、略円形の断面形状をなす円形突起とが含まれ、
前記円形突起は、前記シリンダのボアごとに正面側及び背面側であって平面視で四角形の各頂点に対応する位置に配置され、
前記水流制御部材は、前記シリンダのボアごとに前記平面視で前記円形突起を結んで形成される四角形の対角線の交点付近に配置され、
前記連結部材には、前記中空部材の下部に、前記水流制御部材の真下に配置され、前記ウォータジャケット下部を流れる冷却水の流れを抑制するようにウォータジャケット下部より前記水流制御部材に向かって延びる水流抑制部材が含まれていることを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。 In a closed deck type cylinder block comprising a plurality of cylinders in which pistons slide, and a water jacket for circulating cooling water for cooling the cylinders,
A head bolt hole formed on the outer side in the cylinder radial direction from the water jacket, and used for fastening with the cylinder head;
A hollow member comprising an inner cylinder part and an outer cylinder part, disposed around the cylinder, and forming a water jacket extending downward corresponding to the stroke length of the piston or the length of the head bolt hole; Have
The hollow member is provided with a plurality of connecting members that connect the inner wall surface of the inner cylinder part and the inner wall surface of the outer cylinder part in a dispersed manner,
The connecting member includes a streamlined water flow control member for guiding cooling water flowing through the water jacket to the upper portion of the water jacket, and a circular protrusion having a substantially circular cross-sectional shape ,
The circular protrusions are arranged on the front side and the back side for each bore of the cylinder and at positions corresponding to the vertices of the quadrangle in plan view,
The water flow control member is disposed in the vicinity of an intersection of diagonal lines formed by connecting the circular protrusions in the plan view for each bore of the cylinder ,
The connecting member is disposed at a lower portion of the hollow member and immediately below the water flow control member, and extends from the lower portion of the water jacket toward the water flow control member so as to suppress a flow of cooling water flowing through the lower portion of the water jacket. A closed deck type cylinder block including a water flow suppressing member .
前記連結部材のうち、前記円形突起は、前記ヘッドボルト穴中心と前記シリンダのボア
中心とを結ぶ直線上を避けた位置に配置されている
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。 In the closed deck type cylinder block according to claim 1 ,
Of the connecting members , the circular protrusion is disposed at a position avoiding a straight line connecting the center of the head bolt hole and the center of the bore of the cylinder.
前記連結部材は、前記内筒部又は前記外筒部の少なくとも一方に、前記中空部材内側に突出して設けられた突起により形成されている
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。 In the closed deck type cylinder block according to claim 1 or 2 ,
A closed deck type cylinder block, wherein the connecting member is formed on at least one of the inner cylinder part or the outer cylinder part by a protrusion provided to protrude inside the hollow member.
前記連結部材は、前記内筒部及び前記外筒部の両方に、前記中空部材内側に突出して設けられた突起の先端部同士を突き合わせることにより形成され、
前記内筒部に設けられた突起と前記外筒部に設けられた突起とが対称形状である
ことを特徴とするクローズドデッキタイプのシリンダブロック。 In the closed deck type cylinder block according to claim 3 ,
The connecting member is formed by abutting the tip portions of the protrusions provided to protrude inside the hollow member on both the inner cylinder part and the outer cylinder part,
A closed deck type cylinder block characterized in that a protrusion provided on the inner cylinder part and a protrusion provided on the outer cylinder part are symmetrical.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008237879A JP5281345B2 (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Closed deck type cylinder block |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008237879A JP5281345B2 (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Closed deck type cylinder block |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010071137A JP2010071137A (en) | 2010-04-02 |
JP5281345B2 true JP5281345B2 (en) | 2013-09-04 |
Family
ID=42203163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008237879A Expired - Fee Related JP5281345B2 (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Closed deck type cylinder block |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5281345B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5678526B2 (en) * | 2010-09-06 | 2015-03-04 | 日産自動車株式会社 | Engine water jacket structure |
JP5588902B2 (en) * | 2011-03-25 | 2014-09-10 | ニチアス株式会社 | Cylinder bore wall thermal insulation structure, cylinder bore wall thermal insulation method, internal combustion engine and automobile |
CN103147869B (en) * | 2013-03-29 | 2015-08-26 | 苏州启智机电技术有限公司 | The variable conductive structure of casing wall |
CN107939541A (en) * | 2017-09-30 | 2018-04-20 | 中国北方发动机研究所(天津) | A kind of bilayer jet-type gas cylinder sleeve cooling structure |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3052721B2 (en) * | 1993-08-20 | 2000-06-19 | 日産自動車株式会社 | Cylinder block for water-cooled internal combustion engine |
JPH0861139A (en) * | 1994-08-17 | 1996-03-05 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Cylinder block for internal combustion engine |
JP3120322B2 (en) * | 1995-03-20 | 2000-12-25 | 株式会社クボタ | Siamese cylinder cooling system |
JPH0953507A (en) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Isuzu Motors Ltd | Cylinder block structure provided with cooling water jacket |
JP2000230455A (en) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Internal combustion engine component |
JP2002221079A (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Honda Motor Co Ltd | Cylinder block for reciprocating type water-cooled internal combustion engine |
-
2008
- 2008-09-17 JP JP2008237879A patent/JP5281345B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010071137A (en) | 2010-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007127066A (en) | Cooling structure and water passage forming member for internal combustion engine | |
JP5062071B2 (en) | Internal combustion engine cylinder block | |
US8256389B2 (en) | Cylinder block | |
JP5281345B2 (en) | Closed deck type cylinder block | |
JP4227914B2 (en) | Cylinder block cooling structure | |
JP5175808B2 (en) | Internal combustion engine cooling structure | |
JP4192845B2 (en) | Engine coolant passage structure | |
JP2009030542A (en) | Cylinder block and cylinder block structure | |
EP2713033B1 (en) | Air-cooling type internal combustion engine and saddled vehicle having the same | |
JP2018131925A (en) | Piston of internal combustion engine and manufacturing method thereof | |
JP2012062764A (en) | Cylinder block structure of internal combustion engine | |
JP5060414B2 (en) | Closed deck type cylinder block and manufacturing method thereof | |
JP2008232079A (en) | Cylinder block of internal-combustion engine and method of manufacturing the cylinder block | |
JP2010196601A (en) | Closed deck type cylinder block | |
JP2009209857A (en) | Cylinder block for water-cooled internal combustion engine | |
JP2007132302A (en) | Piston for internal combustion engine | |
JP2010053694A (en) | Engine body structure | |
JP2005214074A (en) | Cylinder block | |
JPH10252551A (en) | Cylinder block structure of engine | |
JP4730361B2 (en) | Closed deck type cylinder block structure or closed deck type cylinder block | |
JP2006125360A (en) | Cylinder block | |
JP6395042B2 (en) | Cylinder block cooling structure | |
JP2009236008A (en) | Cylinder block of internal combustion engine | |
JPH06330807A (en) | Cylinder block structure of water cooled internal combustion engine | |
US6334412B1 (en) | Mono-block cylinder head structure of water cooled engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120710 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120806 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20130314 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130524 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5281345 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |