JP6542025B2 - Cylinder block - Google Patents
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Description
本願発明は、車両用等の内燃機関を構成するシリンダブロックに関するものである。 The present invention relates to a cylinder block constituting an internal combustion engine for vehicles and the like.
シリンダブロックには冷却水が流れる冷却水ジャケットを設けており、この冷却水ジャケットは、一般に、気筒列を囲う閉ループ状に形成されている。冷却水ジャケットには冷却水入口通路から冷却水が供給されており、冷却水入口通路は、一般に、タイミングチェーンを覆うフロントカバーが固定されている一端面に開口していることが多い。 The cylinder block is provided with a cooling water jacket through which the cooling water flows, and the cooling water jacket is generally formed in a closed loop shape surrounding the cylinder row. The cooling water jacket is supplied with cooling water from a cooling water inlet passage, and the cooling water inlet passage is generally open at one end surface to which a front cover covering the timing chain is fixed.
従って、冷却水入口通路は、気筒の軸心と直交した姿勢(縦型の内燃機関の場合は水平姿勢)になっている。なお、冷却水入口通路をフロントカバーの側に設けているのは、フロントカバーの外側に配置した補機駆動ベルトによってウォータポンプが駆動されるからである。シリンダブロックの冷却水ジャケットに流入した冷却水は、一般には、冷却水ジャケットを経由してからシリンダヘッドのジャケットに流入する。このため、シリンダヘッドには下向きに開口した連通穴が複数個空いている。 Therefore, the cooling water inlet passage is in an attitude (horizontal attitude in the case of a vertical internal combustion engine) orthogonal to the axis of the cylinder. The reason why the cooling water inlet passage is provided on the side of the front cover is that the water pump is driven by the accessory drive belt disposed outside the front cover. The cooling water that has flowed into the cooling water jacket of the cylinder block generally flows into the jacket of the cylinder head via the cooling water jacket. For this reason, the cylinder head has a plurality of communication holes opened downward.
シリンダブロックの頂面に固定されたシリンダヘッドは、吸気側面の側よりも排気側面の側が高温になる。このため、シリンダブロックもシリンダヘッドからの伝熱により、吸気側面の側よりも排気側面の側が高温になる。従って、気筒の熱歪みを抑制するためには、吸気側面の側よりも排気側面の側を強く冷却する必要性が高いと云える。 The cylinder head fixed to the top surface of the cylinder block has a higher temperature on the exhaust side than on the intake side. For this reason, the cylinder block also has a higher temperature on the side of the exhaust side than on the side of the intake side due to heat transfer from the cylinder head. Therefore, in order to suppress the thermal distortion of the cylinder, it may be highly necessary to cool the exhaust side more strongly than the intake side.
そこで、冷却水ジャケットに流入した冷却水の流れ方向を制御して、吸気側面の側と排気側面の側との温度勾配を平準化することが提案されており、その例として特許文献1には、冷却水ジャケットのうち冷却水入口通路が接続されている部位に板材製のガイド部材を設けて、冷却水の大部分は一方方向に流しつつ、冷却水の一部を他方方向に流すようにした構造が開示されている。
Therefore, it has been proposed to control the flow direction of the cooling water flowing into the cooling water jacket to level the temperature gradient between the intake side and the exhaust side, and as an example,
特許文献1では、冷却水入口通路の出口は気筒の軸心を向いている。従って、ガイド部材が存在しない場合は、冷却水は冷却水ジャケットを一方方向と他方方向とに略均等に流れることになり、他方方向に流れる冷却水の量をガイド部材で制御することにより、一方方向に流れる量と他方方向に流れる量との割合を制御できるが、シリンダブロックとは別のガイド部材を組み込むものであるため、コストが嵩むのみならず、錆びが発生すると冷却水に混入してウォータポンプ等に悪影響を及ぼす問題が懸念される。
In
この点については、シリンダブロックに、突起や凹溝のようなガイド部を形成しておいたらよいと考えられるが、この方法では、実際の流れが設計どおりでない場合には鋳型・中子を製造し直さねばならないため、微調整に手間がかかる問題や、機関の仕様の変更で冷却水の流速等が変わると、鋳型・中子を製造し直さねばならず、仕様の変更への対応にも手間と費用がかかるという問題がある。 In this respect, it is considered good to form guide parts such as projections and grooves on the cylinder block, but this method manufactures molds and cores if the actual flow is not as designed. Since it is necessary to rework, if the problem of fine adjustment takes time and the flow velocity of the cooling water changes due to the change of the engine specifications, the mold and core must be remanufactured, and the response to the change of the specifications is required. There is a problem that it takes time and money.
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものてあり、より改良されたシリンダブロックを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a current situation, and an object of the present invention is to provide a more improved cylinder block.
本願発明のシリンダブロックは、
「気筒列を囲う冷却水ジャケットと、前記冷却水ジャケットに送水する冷却水入口通路とを有しており、
前記冷却水ジャケットはシリンダヘッドに向いた頂面に開口している一方、
前記冷却水入口通路はクランク軸線方向に長い形状であり、前記冷却水入口通路の入口はクランク軸線方向に向いた一端面に開口して、前記冷却水入口通路の出口は、前記冷却水ジャケット及び前記頂面との両方に開口して」
という構成において、
「前記冷却水入口通路の出口は、当該出口と前記冷却水ジャケットとを隔てるように配置されていた膜状部を前記気筒の軸心と平行な姿勢のドリルで切除することによって形成されており、前記ドリル加工によって前記出口に形成された曲面を、冷却水の一部をUターンさせて冷却水ジャケットに向かわせる整流ガイド部と成している」
という構成を付加している。
The cylinder block of the present invention is
"I have a cooling water jacket that surrounds the cylinder row, and a cooling water inlet passage that feeds water to the cooling water jacket,
While previous SL cooling water jacket is open to a top surface facing the cylinder head,
Before SL cooling water inlet passage is elongated in the crank axial direction, the inlet of the cooling water inlet passage is open to one end face facing the crank axial direction, the outlet of the cooling water inlet passage, the cooling water jacket And open to both the top surface and
In the configuration,
" The outlet of the cooling water inlet passage is formed by cutting out a film-like portion arranged to separate the outlet and the cooling water jacket with a drill in a posture parallel to the axis of the cylinder. The curved surface formed at the outlet by the drilling is formed as a straightening guide portion which makes a part of the cooling water U-turn to the cooling water jacket.
The configuration is added.
冷却水ジャケットと冷却水入口通路とを予め連通した状態に製造すると、冷却水ジャケットを形成するための中子と冷却水入口通路を形成するための中子とを当接させねばならず、鋳型が複雑化するのみならず、中子同士の当接が不完全であるとバリが発生する等の不具合が生じる。これに対して本願発明では、冷却水ジャケットを形成するための中子と冷却水入口通路を形成するための中子とは離反しているため、鋳型の構造の複雑化を防止できると共に、バリの発生のような不具合もない。 If the cooling water jacket and the cooling water inlet passage are manufactured in communication with each other in advance, the core for forming the cooling water jacket and the core for forming the cooling water inlet passage must be brought into contact with each other. In addition, if the contact between the cores is incomplete, problems such as burrs may occur. On the other hand, in the present invention, since the core for forming the cooling water jacket and the core for forming the cooling water inlet passage are separated from each other, the structure of the mold can be prevented from being complicated and burrs can be prevented. There is no problem like the occurrence of
そして、製造の容易性・確実性のために生じた膜状部をドリル加工によって切除することを利用して、冷却水の流れを制御する整流ガイド部を形成するものであるため、コストアップを招来することなく、冷却水ジャケットにおける冷却水の適切な流れを実現することができる。また、別部材を設けるものではないため、錆びのような問題も生じない。 And since it is what forms the rectification | straightening guide part which controls the flow of a cooling water using cutting out the film-like part which arose for the easiness and reliability of manufacture by drilling, it costs up. An appropriate flow of cooling water in the cooling water jacket can be realized without being invited. In addition, since no separate member is provided, problems such as rusting do not occur.
更に、ドリル加工の位置や深さ、或いはドリル径などを変更することにより、適切な流れ状態を得ることができるため、実際の製品に適合させる微調整を簡単かつ低コストで行えると共に、シリンダブロックを共通にしつつ機種や仕様を変更した場合への対応も簡単に行える。 Furthermore, by changing the position and depth of drilling, or the drill diameter, etc., appropriate flow conditions can be obtained, so that fine adjustment can be performed easily and at low cost to match actual products, and the cylinder block It is easy to cope with the case where the model or specifications are changed while making the same.
既述のように、シリンダブロックは吸気側面よりも排気側面の側で高く昇温するため、気筒の熱歪みを抑制するためには、排気側面の側を強く冷却する必要性が高い。この点、本願発明では、冷却水入口通路から吐出した冷却水をUターンさせて排気側面の側に効率良く導くことができるため、排気側面の側を的確に冷却して熱歪みの抑制に貢献できる。 As described above, since the temperature of the cylinder block rises higher on the side of the exhaust side than on the side of intake, it is highly necessary to strongly cool the side of the exhaust side in order to suppress the thermal distortion of the cylinder. In this respect, in the present invention, the cooling water discharged from the cooling water inlet passage can be U-turned and efficiently guided to the side of the exhaust side, so the side of the exhaust side is properly cooled to contribute to the suppression of thermal distortion. it can.
また、ドリル加工の深さを調節することにより、冷却水入口通路から吐出された冷却水が冷却水入口通路に流入する深さも調節できるため、冷却水が冷却水ジャケットの底部に淀むようなことも簡単に防止できる。 Also, by adjusting the drilling depth, the depth of the cooling water discharged from the cooling water inlet passage can also be adjusted into the cooling water inlet passage, so that the cooling water stagnates at the bottom of the cooling water jacket. Can be easily prevented.
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、方向を特定するため前後と左右の文言を使用しているが、前後方向はクランク軸線方向であり、左右方向は、クランク軸線と気筒軸線との両方に対して直交した方向である。 Next, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings . Direction In the description follows, the use of the left and right wording front and rear for specifying the direction, the front-rear direction is the crank axial direction, the lateral direction is orthogonal to both the crank axis and the cylinder axis It is.
シリンダブロック1には、頂面(上面)2とクランク室(図示ぜず)とに開口した複数の気筒3,4が、クランク軸線Oの方向に直列に並べて形成されている。更に、気筒列を囲う開口ループ状の冷却水ジャケット5が、頂面2に向けて開口するように形成されている。冷却水ジャケット5は、気筒3,4との間隔をできるだけ均一化しており、従って、ボア間部6の個所では間隔が狭まっている。
In the
シリンダブロック1の外周のうち、気筒3の列を挟んで一方の側の側面は吸気側面7になっており、図示していないが、他方の側は排気側面になっている。念のため、図1に「吸気側」と「排気側」の表示を施している。いうまでもないが、シリンダブロック1に重ね固定されたシリンダヘッドもシリンダブロック1と同じ吸気側面と排気側面とを有しており、吸気側面には吸気マニホールドが固定されて、排気側面には排気マニホールドが固定されている。
Of the outer periphery of the
シリンダブロック1の外周のうち、クランク軸線Oの方向に向いた一端面8には、タイミングチェーン(図示せず)を覆うフロントカバー9が固定されており、フロントカバー9のうちクランク軸線Oを挟んで吸気側面7の側にずれた個所には、補機駆動ベルト(図示せず)で駆動されるウォータポンプ10が配置されている。
A
ウォータポンプ10には図示しない戻りパイプが接続されており、ポンプ室で加圧された冷却水は、フロントカバー9に設けた通路を経由して、シリンダブロック1に形成された冷却水入口通路11に流入する。従って、冷却水入口通路11はクランク軸線Oの方向に長い姿勢であり、入口は、シリンダブロック1の一端面8に向けて開口している。
A return pipe (not shown) is connected to the
図1では2つの気筒3,4を表示しており、便宜的に、シリンダブロック1の一端面8に近いものを第1気筒3,その隣の気筒を第2気筒4と呼ぶこととする。そして、冷却水入口通路11は、第1気筒3を挟んで冷却水ジャケット5よりも吸気側面7の側に位置しており、終端部(出口)11aは、第1気筒3の横長中心線12よりも少しだけ第2気筒4の側に位置している。
In FIG. 1, two
そして、冷却水ジャケット5のうち、冷却水入口通路11の終端11aの近傍に位置した部分は、やや巾広の膨らみ部5aになっており、シリンダブロック1の鋳造に際して、膨らみ部5aの個所と冷却水ジャケット5とが膜状部13で分断された状態に製造されている。つまり、本来は、冷却水入口通路11の終端11aと冷却水ジャケット5の膨らみ部5aとは連通するのであるが、膜状部13で仕切られた状態に鋳造されている。
The portion of the
膜状部13は、平面視(気筒軸線方視)ではクランク軸線Oと反対方向に凸となるように湾曲しており、正断面視では縦長の壁になっている。従って、膜状部13は、冷却水ジャケット5の側に入り込んだ状態になっている(冷却水ジャケット5の終端部を2つに区画する状態で、膜状部13が形成されている。)。図2のとおり、冷却水ジャケット5は、正面視では四角形(台形)に近い断面形状になっている。
The film-
図2(B)に一点鎖線で示すように、膜状部13は、気筒3の軸線16と同じ姿勢のドリル14によって切除される。従って、冷却水入口通路11の終端部11aは、冷却水ジャケット5と頂面2との両方に開口している。
そして、図3に示すように、ドリル14の軸心15を、冷却水入口通路11の内側面11bよりも吸気側面7の側にある程度の寸法E3だけずらすことにより、膜状部13の切除と同時に、冷却水入口通路11の奥部に、気筒軸心16の方向から見て、冷却水ジャケット5に向けて凹の状態で湾曲した整流ガイド部17を形成している。
As indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 2B, the
Then, as shown in FIG. 3, the
本実施形態では、ドリル14の軸心15は、第1気筒3の軸心16よりも一端面8の側に(手前に)若干の寸法E1ずれている。また、整流ガイド部17の後端は、気筒3の軸心16よりも第2気筒4の側にある程度の寸法E2だけずれている。
In this embodiment, the
(2).まとめ
以上の構成において、冷却水入口通路11に流入した冷却水は冷却水ジャケット5に流れ込むが、冷却水入口通路11で冷却水に直進性が付与されているため、冷却水入口通路11から吐出された冷却水の一部は、矢印18で示すように、冷却水ジャケット5を第2気筒4の方向に向けて流れる。
(2 ). Summary In the above configuration, the cooling water flowing into the cooling
他方、整流ガイド部17が冷却水入口通路11の出口側に向けて凹の形態であるため、冷却水入口通路11から吐出した冷却水の一部は、整流ガイド部17で方向変換作用を受けて反転し(Uターン)し、矢印19で示すように、冷却水ジャケット5を手前側に流れて排気側に流れていく。
On the other hand, since the straightening
直進する冷却水の量と反転する冷却水の量との比率は、ドリル14の加工位置を前後方向にずらしたり左右方向にずらしたりすることによって、調節できる。すなわち、ドリル14の位置を冷却水ジャケット5から離れる方向にずらすと、整流ガイド部17の曲面は大きくなると共に、冷却水の直進性阻害作用が高くなるため、冷却水の反転量は増大する。
The ratio between the amount of cooling water going straight and the amount of cooling water reversing can be adjusted by shifting the processing position of the
他方、ドリル14を後ろ側にずらすと、冷却水が冷却水ジャケット5に横滑りするようにして流入するため、吸気側面7の側に流れる冷却水の量が増大する。従って、ドリル14の前後位置と左右位置とを調節することにより、所望の分流機能を実現できる。冷却水ジャケット5のように冷却水ジャケット5に膨らみ部5aを設けると、膨らみ部5aがバッファ機能を発揮するため、冷却水を安定よく分流できる利点がある。
On the other hand, when the
また、冷却水の流れの制御は、ドリル14の外径を変えることによっても実現できる。一般的には、ドリル14の外径が大きくなると、冷却水の反転ガイド作用が高くなって排気側面に流れる流量を増大する。ドリル14の加工深さを調節することにより、水流の中心の高さを変えることができる。このため、冷却水ジャケット5の底部でも強い水流を生じさせて、冷却水の淀み現象を防止することができる。
Control of the flow of cooling water can also be realized by changing the outer diameter of the
実施形態では、膜状部13の上端は上に露出していないが、膜状部13の上端を上に露出させることも可能である。この場合は、冷却水入口通路11の終端部の前端が上に開口して、これを膜状部13で左右に仕切った状態になる。
In the embodiment, the upper end of the
本願発明は、実際にシリンダブロックに適用できる。従って、産業上利用できる。 The present invention is practically applicable to a cylinder block. Therefore, it can be used industrially.
O クランク軸線
1 シリンダブロック
2 シリンダブロックの頂面(上面)
3 第1気筒
4 第2気筒
5 冷却水ジャケット
6 シリンダブロックの一端面
7 シリンダブロックの吸気側面
10 ウォータポンプ
11 冷却水入口通路
11a 終端部(出口)
13 膜状部
14 ドリル
15 ドリルの軸心
16 気筒の軸心
17 整流ガイド部(ガイド面)
3
11a end (outlet)
13
Claims (1)
前記冷却水ジャケットはシリンダヘッドに向いた頂面に開口している一方、
前記冷却水入口通路はクランク軸線方向に長い形状であり、前記冷却水入口通路の入口はクランク軸線方向に向いた一端面に開口して、前記冷却水入口通路の出口は、前記冷却水ジャケット及び前記頂面との両方に開口している構成であって、
前記冷却水入口通路の出口は、当該出口と前記冷却水ジャケットとを隔てるように配置されていた膜状部を前記気筒の軸心と平行な姿勢のドリルで切除することによって形成されており、前記ドリル加工によって前記出口に形成された曲面を、冷却水の一部をUターンさせて冷却水ジャケットに向かわせる整流ガイド部と成している、
シリンダブロック。 A cooling water jacket surrounding the cylinder row, and a cooling water inlet passage for supplying water to the cooling water jacket;
While previous SL cooling water jacket is open to a top surface facing the cylinder head,
Before SL cooling water inlet passage is elongated in the crank axial direction, the inlet of the cooling water inlet passage is open to one end face facing the crank axial direction, the outlet of the cooling water inlet passage, the cooling water jacket And the top surface, wherein
The outlet of the cooling water inlet passage is formed by cutting out a membrane-like portion arranged to separate the outlet and the cooling water jacket with a drill in a posture parallel to the axis of the cylinder, The curved surface formed at the outlet by the above-mentioned drilling forms a straightening guide portion which makes a part of the cooling water U-turn to the cooling water jacket.
Cylinder block.
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