JP7132890B2 - water cooled engine - Google Patents
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Description
本発明は、水冷エンジンに関し、詳しくは、エンジン低回転時の馬力ロスを少なくできると共に、低回転高負荷時に高出力が得られる水冷エンジンに関する。
BACKGROUND OF THE
従来、水ポンプと、燃焼室周りの冷却水ジャケットを備え、水ポンプと冷却水ジャケットの相互間でエンジン冷却水が循環するように構成され、水ポンプは、ポンプハウジングと、ポンプハウジング内に挿入された回転軸と、ポンプハウジング内で回転軸に取り付けられたインペラを備えた水冷エンジンがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a water pump and a cooling water jacket around the combustion chamber are provided, and the engine cooling water is circulated between the water pump and the cooling water jacket, and the water pump is inserted into the pump housing and the pump housing. There is a water-cooled engine with a rotating shaft mounted on a pump housing and an impeller mounted on the rotating shaft within a pump housing (see, for example, Patent Document 1).
《問題点1》エンジン低回転時の馬力ロスが多くなるおそれがある。
特許文献1のエンジンでは、インペラの羽根が回転軸と平行な起立姿勢でベースプレートに固定されている。このエンジンでは、エンジン低回転時に、起立姿勢の羽根にエンジン冷却水の大きな圧送抵抗がかかり、馬力ロスが多くなるおそれがある。
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In the engine disclosed in
《問題点2》低回転高負荷時に高出力が得られないおそれがある。
特許文献1のエンジンでは、ピストンの遅い昇降で、燃焼室からの放熱時間が長くなる低回転高負荷時に、冷却水ジャケットに圧送される多くの冷却水で、燃焼室からの放熱が過剰になり、不安定な燃焼で、高出力が得られないおそれがある。
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In the engine of
本発明の課題は、エンジン低回転時の馬力ロスを少なくできると共に、低回転高負荷時に高出力が得られる水冷エンジンを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a water-cooled engine that can reduce horsepower loss at low engine speeds and obtain high output at low speeds and high loads.
本願発明の主要な構成は、次の通りである。
図2に例示するように、水ポンプ(1)と、燃焼室(2)周りの冷却水ジャケット(3)を備え、水ポンプ(1)と冷却水ジャケット(3)の相互間でエンジン冷却水(4)が循環するように構成され、
水ポンプ(1)は、ポンプハウジング(5)と、ポンプハウジング(5)内に挿入された回転軸(6)と、ポンプハウジング(5)内で回転軸(6)に取り付けられたインペラ(7)を備え、
図1(B)に例示するように、エンジン低回転時には、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合い力(16)で、羽根(9)が倒伏姿勢(12)となり、
エンジン高回転時には、上記不釣合い力(16)で、倒伏姿勢(12)の羽根(9)が回転軸(6)と平行な方向に沿う起立姿勢(13)に近づくように構成され、
図2に例示するように、ポンプハウジング(5)は、フロントハウジング(5a)と、このフロントハウジング(5a)を後側から覆うリアハウジング(5b)を備え、フロントハウジング(5a)は、軸受けボス(5c)を備え、軸受けボス(5c)に軸受け(27)が収容され、軸受け(27)に回転軸(6)が軸受けされ、
図4(A)(B)に例示するように、フロントハウジング(5a)の表面と軸受けボス(5c)の周面の隅角部(5h)に沿って隆起する放熱フィン(5g)を備え、放熱フィン(5g)は、軸受けボス(5c)の周面からフロントハウジング(5a)の表面に沿って、放射状に複数形成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。
The main configuration of the present invention is as follows.
As illustrated in FIG. 2, it comprises a water pump (1) and a cooling water jacket (3) around the combustion chamber (2), and between the water pump (1) and the cooling water jacket (3) the engine cooling water is pumped. (4) is configured to circulate,
The water pump (1) comprises a pump housing (5), a rotating shaft (6) inserted into the pump housing (5), and an impeller (7) attached to the rotating shaft (6) within the pump housing (5). ),
As illustrated in FIG. 1(B), when the engine is running at low speed, an unbalanced force (16) based on the biasing force (11a) of the biasing means (11) and the centrifugal force (9a) acting on the blades (9) The blade (9) is in a lodging posture (12),
When the engine rotates at high speed, the unbalanced force (16) causes the blades (9) in the lying posture (12) to approach the standing posture (13) along the direction parallel to the rotation axis (6) ,
As illustrated in FIG. 2, the pump housing (5) comprises a front housing (5a) and a rear housing (5b) covering the front housing (5a) from the rear side. (5c), the bearing (27) is accommodated in the bearing boss (5c), the rotating shaft (6) is supported by the bearing (27),
As exemplified in FIGS. 4(A) and 4(B), a radiating fin (5g) protruding along a corner (5h) of the surface of the front housing (5a) and the peripheral surface of the bearing boss (5c) is provided, A water-cooled engine, wherein a plurality of radiating fins (5g) are radially formed along the surface of the front housing (5a) from the peripheral surface of the bearing boss (5c) .
本願発明は、次の効果を奏する。
《効果1》エンジン低回転時の馬力ロスを少なくできる。
このエンジンでは、エンジン低回転時には、図1(B)に例示する羽根(9)が倒伏姿勢(12)になるため、羽根(9)にかかるエンジン冷却水(4)の圧送抵抗が小さくなり、馬力ロスを少なくできる。
The present invention has the following effects.
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In this engine, when the engine speed is low, the blades (9) shown in FIG. It can reduce horsepower loss.
《効果2》低回転高負荷時に高出力が得られる。
このエンジンでは、低回転高負荷時に、図1(B)に例示する羽根(9)が倒伏姿勢(12)になり、図2に例示する冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が少なくなるため、遅いピストン(14)の昇降で、燃焼室(2)からの放熱時間が長くなる低回転高負荷時でも、燃焼室(2)からの放熱量が少なくなり、安定した燃焼で、高出力が得られる。
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In this engine, at low rotation and high load, the blades (9) illustrated in FIG. Since the pumping amount of the piston (14) is slow, the amount of heat released from the combustion chamber (2) is reduced even at low rotation and high load, which lengthens the heat release time from the combustion chamber (2). High output can be obtained by combustion.
《効果3》エンジン高回転時には適正な冷却性能が得られる。
このエンジンでは、発熱量が増加するエンジン高回転時には、図1(B)に例示する倒伏姿勢(12)の羽根(9)が起立姿勢(13)に近づき、図2に例示する冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が多くなり、適正なエンジン冷却性能が得られる。
<Effect 3> Appropriate cooling performance can be obtained when the engine rotates at high speed.
In this engine, when the engine rotates at high speed when the amount of heat generated increases, the blades (9) in the lying posture (12) illustrated in FIG. 1(B) approach the standing posture (13), and the coolant jacket ( The amount of pumped engine cooling water (4) to 3) is increased, and proper engine cooling performance is obtained.
図1~図4は本発明の実施形態に係る水冷エンジンを説明する図で、この実施形態では、水冷の立形直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。 1 to 4 are diagrams for explaining a water-cooled engine according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a water-cooled vertical in-line multi-cylinder diesel engine will be explained.
図3に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(17)と、シリンダブロック(17)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(18)と、シリンダヘッド(18)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(19)と、シリンダブロック(17)のクランクケース(20)内に架設されたクランク軸(10)と、クランク軸(10)の架設方向を前後方向とし、その一方を前として、シリンダブロック(17)の前部に組み付けられた水ポンプ(1)と、水ポンプ(1)の前部に組み付けられたエンジン冷却ファン(21)と、エンジン冷却ファン(21)の前方に配置されたラジエータ(22)と、シリンダブロック(17)の後部に配置されたフライホイール(23)と、シリンダブロック(17)の下部に組み付けられたオイルパン(24)を備えている。
As shown in FIG. 3, this engine includes a cylinder block (17), a cylinder head (18) assembled to the upper part of the cylinder block (17), and a cylinder head cover (18) assembled to the upper part of the cylinder head (18). 19), the
このエンジンは、水冷装置を備えている。
図3に示すように、水冷装置は、水ポンプ(1)と、水ポンプ(1)のエンジン冷却水(4)が圧送される冷却水ジャケット(3)と、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)を導出するサーモスタット収容管(25)と、サーモスタット収容管(25)に収容されたサーモスタット(26)と、ラジエータ(22)を備えている。サーモスタット(26)は、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)の水温が低い場合には、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)を水ポンプ(1)に戻し、水温が高い場合には、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)をラジエータ(22)に導出する。
This engine is equipped with a water cooling system.
As shown in FIG. 3, the water cooling system includes a water pump (1), a cooling water jacket (3) to which engine cooling water (4) of the water pump (1) is pumped, and an engine cooling water jacket (3). It has a thermostat housing pipe (25) for leading out cooling water (4), a thermostat (26) housed in the thermostat housing pipe (25), and a radiator (22). When the water temperature of the engine cooling water (4) in the cooling water jacket (3) is low, the thermostat (26) returns the engine cooling water (4) in the cooling water jacket (3) to the water pump (1), is high, the engine cooling water (4) in the cooling water jacket (3) is led out to the radiator (22).
図2に示すように、冷却水ジャケット(3)は、シリンダブロック(17)内に設けられたシリンダジャケット(3a)と、シリンダヘッド(18)内に設けられたヘッドジャケット(3b)を備え、水ポンプ(1)から圧送されたエンジン冷却水(4)は、シリンダジャケット(3a)からヘッドジャケット(3b)を介してサーモスタット収容管(25)に流入する。 As shown in FIG. 2, the cooling water jacket (3) comprises a cylinder jacket (3a) provided inside the cylinder block (17) and a head jacket (3b) provided inside the cylinder head (18), The engine cooling water (4) pumped from the water pump (1) flows from the cylinder jacket (3a) through the head jacket (3b) into the thermostat housing pipe (25).
図2に示すように、このエンジンでは、水ポンプ(1)と、燃焼室(2)周りの冷却水ジャケット(3)を備え、水ポンプ(1)と冷却水ジャケット(3)の相互間でエンジン冷却水(4)が循環するように構成されている。
水ポンプ(1)は、ポンプハウジング(5)と、ポンプハウジング(5)内に挿入された回転軸(6)と、ポンプハウジング(5)内で回転軸(6)に取り付けられたインペラ(7)を備えている。
インペラ(7)は、回転軸(6)に直交する姿勢で取り付けられたベースプレート(8)と、ベースプレート(8)に設けられた羽根(9)を備え、インペラ(7)が図3に示すクランク軸(10)で駆動され、図2に示すように、エンジン冷却水(4)が羽根(9)でインペラ(7)の遠心方向に圧送されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, this engine is equipped with a water pump (1) and a cooling water jacket (3) around the combustion chamber (2), and between the water pump (1) and the cooling water jacket (3) The engine cooling water (4) is configured to circulate.
The water pump (1) comprises a pump housing (5), a rotating shaft (6) inserted into the pump housing (5), and an impeller (7) attached to the rotating shaft (6) within the pump housing (5). ).
The impeller (7) has a base plate (8) mounted in a posture perpendicular to the rotating shaft (6) and blades (9) provided on the base plate (8). It is driven by the shaft (10), and as shown in FIG. 2, the engine cooling water (4) is pumped by the vanes (9) in the centrifugal direction of the impeller (7).
図1(B)に示すように、羽根(9)は、ベースプレート(8)に起伏自在に取り付けられ、付勢手段(11)の付勢力(11a)で倒伏姿勢に付勢されている。
図1(B)に示すように、エンジン低回転時には、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合い力(16)で、羽根(9)が倒伏姿勢(12)にされる。この不釣合い力(16)は、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合いモーメントを発生させ、羽根(9)を倒伏姿勢(12)にする。
エンジン高回転時には、上記不釣合い力(16)で、倒伏姿勢(12)の羽根(9)が回転軸(6)と平行な方向に沿う起立姿勢(13)に近づくように構成されている。
As shown in FIG. 1(B), the blades (9) are attached to the base plate (8) so as to be able to rise and fall, and are biased to the lying posture by the biasing force (11a) of the biasing means (11).
As shown in FIG. 1(B), when the engine rotates at a low speed, the unbalanced force (16) based on the biasing force (11a) of the biasing means (11) and the centrifugal force (9a) acting on the blades (9) causes the blades to (9) is brought to the lying posture (12). This unbalanced force (16) generates an unbalanced moment based on the urging force (11a) of the urging means (11) and the centrifugal force (9a) acting on the blades (9), causing the blades (9) to fall down ( 12).
When the engine rotates at high speed, the unbalanced force (16) causes the blades (9) in the lying posture (12) to approach the standing posture (13) along the direction parallel to the rotating shaft (6).
このエンジンでは、エンジン低回転時には、図1(B)に示す羽根(9)が倒伏姿勢(12)になるため、羽根(9)にかかるエンジン冷却水(4)の圧送抵抗が小さくなり、馬力ロスを少なくできる。 In this engine, when the engine speed is low, the blades (9) shown in FIG. loss can be reduced.
また、このエンジンでは、低回転高負荷時に、図1(B)に示す羽根(9)が倒伏姿勢(12)になり、図2に示す冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が少なくなるため、遅いピストン(14)の昇降で、燃焼室(2)からの放熱時間が長くなる低回転高負荷時でも、燃焼室(2)からの放熱量が少なくなり、安定した燃焼で、高出力が得られる。 In addition, in this engine, the blades (9) shown in FIG. 1(B) are in a lodging posture (12) at low rotation and high load, and the engine cooling water (4) to the cooling water jacket (3) shown in FIG. Since the pumping amount of the piston (14) is slow, the amount of heat released from the combustion chamber (2) is reduced even at low rotation and high load, which lengthens the heat release time from the combustion chamber (2). High output can be obtained by combustion.
また、このエンジンでは、発熱量が増加するエンジン高回転時には、図1(B)に示す倒伏姿勢(12)の羽根(9)が起立姿勢(13)に近づき、図2に示す冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が多くなり、適正なエンジン冷却性能が得られる。 In addition, in this engine, when the engine rotates at high speed when the amount of heat generated increases, the blades (9) in the lying posture (12) shown in FIG. The amount of pumped engine cooling water (4) to 3) is increased, and proper engine cooling performance is obtained.
図1(B)に示すように、羽根(9)は被係止部(15)を備え、所定回転数を超えるエンジン高回転時に、ベースプレート(8)に被係止部(15)が係止され、羽根(9)が起立姿勢(13)を維持するように構成されている。 As shown in FIG. 1(B), the vane (9) has a locked portion (15), and the locked portion (15) is locked to the base plate (8) when the engine speed exceeds a predetermined number of revolutions. , and the blades (9) are configured to maintain the standing posture (13).
このエンジンでは、所定回転数を超えるエンジン高回転時に、図1(B)に示すベースプレート(8)に被係止部(15)が係止されるため、羽根(9)がふらつかず、エンジン冷却水(4)の脈動が起こり難く、エンジン高回転時の図2に示す水ポンプ(1)のポンプ効率を高くできる。
In this engine, when the engine speed exceeds a predetermined speed, the engaged
図2に示すように、ポンプハウジング(5)は、フロントハウジング(5a)と、このフロントハウジング(5a)を後側から覆うリアハウジング(5b)を備え、フロントハウジング(5a)は、軸受けボス(5c)と、ラジエータ(22)からエンジン冷却水(4)を導入する冷却水導入パイプ(5d)と、サーモスタット収容管(25)のエンジン冷却水(4)がラジエータ(22)を迂回して水ポンプ(1)にバイパスする冷却水バイパスパイプ(5e)を備え、リアハウジング(5b)は、冷却水ジャケット(3)にエンジン冷却水(4)を導出する冷却水導出通路(5f)を備えている。 As shown in FIG. 2, the pump housing (5) comprises a front housing (5a) and a rear housing (5b) covering the front housing (5a) from the rear side. 5c), a cooling water introduction pipe (5d) for introducing engine cooling water (4) from the radiator (22), and the engine cooling water (4) in the thermostat housing pipe (25) bypassing the radiator (22). A cooling water bypass pipe (5e) bypassing the pump (1) is provided, and the rear housing (5b) is provided with a cooling water outlet passage (5f) for leading the engine cooling water (4) to the cooling water jacket (3). there is
フロントハウジング(5a)の軸受けボス(5c)に軸受け(27)が収容され、軸受け(27)で軸受けされた回転軸(6)がポンプハウジング(5)内に挿入され、回転軸(6)の前端部に入力プーリ(28)とエンジン冷却ファン(21)が取り付けられ、リアハウジング(5b)内で回転軸(6)の後端部にインペラ(7)が取り付けられ、回転軸(6)はフロントハウジング(5a)内のメカニカルシール(29)で水密にシールされている。 A bearing (27) is housed in the bearing boss (5c) of the front housing (5a), and the rotating shaft (6) supported by the bearing (27) is inserted into the pump housing (5), and the rotating shaft (6) is rotated. An input pulley (28) and an engine cooling fan (21) are attached to the front end, and an impeller (7) is attached to the rear end of the rotating shaft (6) in the rear housing (5b). It is watertightly sealed by a mechanical seal (29) in the front housing (5a).
図1(A)に示すように、インペラ(7)は、ベースプレート(8)と、6枚の羽根(9)と、付勢手段(11)を備えている。
ベースプレート(8)は、図1(A)(B)に示す平坦なプレート本体(8a)の中央から直角方向に隆起したプレートボス(8b)と、図1(B)に示すプレート本体(8a)の周縁から直角方向に起立した起立片(8c)と、起立片(8c)に固定された枢軸支持ボス(8d)と、枢軸支持ボス(8d)に内嵌支持された枢軸(8e)を備えている。
As shown in FIG. 1(A), the impeller (7) comprises a base plate (8), six blades (9), and biasing means (11).
The base plate (8) includes a plate boss (8b) protruding perpendicularly from the center of a flat plate body (8a) shown in FIGS. 1(A) and (B), and a plate body (8a) shown in FIG. A standing piece (8c) erected in a perpendicular direction from the periphery of the shaft (8c), a pivot support boss (8d) fixed to the standing piece (8c), and a pivot (8e) internally supported by the pivot support boss (8d) ing.
羽根(9)は、基端に取り付けられた遊嵌ボス(9b)と、遊嵌ボス(9b)に取り付けられた被係止部(15)を備え、遊嵌ボス(9b)がベースプレート(8)の枢軸(8e)に遊嵌され、先端部を揺動自由端として、ベースプレート(8)に起伏自在に取り付けられ、被係止部(15)がベースプレート(8)の起立片(8c)に係止されることにより、羽根(9)の起立姿勢(13)が維持される。
付勢手段(11)は引きばねで、プレート本体(8a)と羽根(9)の間に架設されている。
The vane (9) has a loose fitting boss (9b) attached to the base end and a locked portion (15) attached to the loose fitting boss (9b). ), and is attached to the base plate (8) so that it can rise and fall with its tip as a swinging free end. By being locked, the upright posture (13) of the blades (9) is maintained.
The biasing means (11) is a tension spring, which is installed between the plate body (8a) and the blades (9).
図1(A)に示すように、インペラ(7)は、前側から見て矢印(7a)のように時計周り方向に回転し、図2に示すエンジン冷却水(4)をインペラ(7)の遠心方向に圧送する。図3に示すように、インペラ(7)は、クランク軸(10)からファンベルト(30)を介して駆動される。 As shown in FIG. 1(A), the impeller (7) rotates clockwise as indicated by an arrow (7a) when viewed from the front, and the engine coolant (4) shown in FIG. Pump in the centrifugal direction. As shown in FIG. 3, the impeller (7) is driven from the crankshaft (10) via a fan belt (30).
図1(A)(B)に示すインペラ(7)を構成するベースプレート(8)と羽根(9)の表面に撥水被膜が形成されている。
このため、撥水皮膜で、インペラ(7)に対するエンジン冷却水(4)の流水抵抗が軽減され、ポンプ効率が高くなる。
また、流水抵抗が軽減されたインペラ(7)は、振動が低減され、ポンプ騒音が低下する。
撥水皮膜としてはフッ素樹脂皮膜を用いることができる。
A water-repellent film is formed on the surfaces of the base plate (8) and blades (9) that constitute the impeller (7) shown in FIGS. 1(A) and (B).
Therefore, the water-repellent film reduces the flow resistance of the engine cooling water (4) against the impeller (7), thereby increasing the pump efficiency.
In addition, the impeller (7) with reduced water flow resistance reduces vibrations and reduces pump noise.
A fluorine resin film can be used as the water-repellent film.
インペラ(7)の表面は低摩擦面とされていてもよい。
この場合も、撥水皮膜と同様、低摩擦面で、インペラ(7)に対するエンジン冷却水(4)の摩擦抵抗が軽減され、ポンプ効率が高くなる。
また、エンジン冷却水(4)の摩擦抵抗が軽減されたインペラ(7)は、振動が低減され、ポンプ騒音が低下する。
The surface of the impeller (7) may be a low-friction surface.
In this case as well, the low-friction surface reduces the frictional resistance of the engine cooling water (4) against the impeller (7), as in the case of the water-repellent film, thereby increasing the pump efficiency.
In addition, the impeller (7), in which the frictional resistance of the engine cooling water (4) is reduced, reduces vibration and pump noise.
低摩擦面の具体例としては、ガラスコート、金属の鏡面仕上げ面、図4(C)に示す低摩擦皮膜(33)等がある。
低摩擦皮膜(33)についは、後述する。
Specific examples of the low-friction surface include a glass coat, a metal mirror-finished surface, and a low-friction coating (33) shown in FIG. 4(C).
The low friction coating (33) will be described later.
図4(A)(B)に示すように、水ポンプ(1)のポンプハウジング(5)を構成するフロントハウジング(5a)は、フロントハウジング(5a)の表面と軸受けボス(5c)の周面の隅角部(5h)に沿って隆起する放熱フィン(5g)を備えている。
このため、放熱フィン(5g)による放熱で、図2に示すエンジン冷却水(4)と軸受け(27)の冷却効率を高めることができる。
As shown in FIGS. 4(A) and 4(B), the front housing (5a) constituting the pump housing (5) of the water pump (1) is composed of the surface of the front housing (5a) and the peripheral surface of the bearing boss (5c). It has a radiating fin (5g) protruding along the corner (5h).
Therefore, the cooling efficiency of the engine cooling water (4) and the bearing (27) shown in FIG.
図4(B)に示す放熱フィン(5g)は、軸受けボス(5c)の周面からフロントハウジング(5a)の表面に沿って、図4(A)に示すように放射状に複数形成されている。
このため、図4(A)に示すフロントハウジング(5a)の剛性が複数の放熱フィン(5g)で高まり、振動が低減され、ポンプ騒音が低下する。
また、図2,図4(A)に示す軸受けボス(5c)から漏れたエンジン冷却水(4)が図4(A)に示す複数の放熱フィン(5g)の案内で、放射状に分散され、漏れたエンジン冷却水(4)による水ポンプ(1)周辺部の集中的な汚染を避けることができる。
A plurality of radiation fins (5g) shown in FIG. 4(B) are radially formed along the surface of the front housing (5a) from the peripheral surface of the bearing boss (5c) as shown in FIG. 4(A). .
Therefore, the rigidity of the front housing (5a) shown in FIG. 4(A) is increased by the plurality of radiation fins (5g), vibration is reduced, and pump noise is reduced.
Also, the engine cooling water (4) leaking from the bearing boss (5c) shown in FIGS. Intensive contamination around the water pump (1) by leaking engine cooling water (4) can be avoided.
図4(C)に示す低摩擦皮膜(33)は、固体潤滑剤を含む樹脂、フッ素樹脂、ダイヤモンドライクカーボン、二硫化モリブデン、グラファイト、リン酸マンガン塩、クロムから選択される素材の皮膜で形成されている。このため、表面処理加工で低摩擦皮膜(33)を簡単に形成することができる。 The low-friction film (33) shown in FIG. 4(C) is formed of a film of a material selected from resin containing solid lubricant, fluororesin, diamond-like carbon, molybdenum disulfide, graphite, manganese phosphate, and chromium. It is Therefore, the low-friction coating (33) can be easily formed by surface treatment.
固体潤滑剤には、遷移金属酸化物、グラファイト等の無機固体潤滑剤を挙げることができる。
樹脂には、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等を挙げることができる。
Examples of solid lubricants include inorganic solid lubricants such as transition metal oxides and graphite.
Resins include polyamide resins, epoxy resins, phenol resins, silicone resins, polyimide resins, and the like.
図4(C)に示すように、複数の低摩擦皮膜(33)(33)は斑点状に分散して配置され、皮膜間溝(34)は網目状に形成されている。
複数の低摩擦皮膜(33)(33)は、いずれも正六角形状に形成されている。
複数の低摩擦皮膜(33)(33)は、正六角形状に限らず、各種多角形状、円形状であってもよい。
インペラ(7)が 図4(C)の左側の矢印(7a)の方向に回転すると、エンジン冷却水(4)は、皮膜間溝(34)内を矢印(4a)のように流れる。
As shown in FIG. 4(C), a plurality of low-friction coatings (33) (33) are arranged in a spotted manner, and the grooves (34) between the coatings are formed in a mesh pattern.
Each of the plurality of low-friction coatings (33) (33) is formed in a regular hexagonal shape.
The plurality of low-friction coatings (33) (33) are not limited to regular hexagons, and may have various polygonal shapes and circular shapes.
When the impeller (7) rotates in the direction of the arrow (7a) on the left side of FIG. 4(C), the engine cooling water (4) flows in the inter-film groove (34) as shown by the arrow (4a).
(1)…水ポンプ、(2)…燃焼室、(3)…冷却水ジャケット、(4)…エンジン冷却水、(5)…ポンプハウジング、(6)…回転軸、(7)…インペラ、(8)…ベースプレート、(9)…羽根、(9a)…遠心力、(10)…クランク軸、(11)…付勢手段、(11a)…付勢力、(12)…倒伏姿勢、(13)…起立姿勢、(15)…被係止部、(16)…不釣合い力。 (1) Water pump (2) Combustion chamber (3) Cooling water jacket (4) Engine cooling water (5) Pump housing (6) Rotating shaft (7) Impeller (8) Base plate (9) Blade (9a) Centrifugal force (10) Crankshaft (11) Biasing means (11a) Biasing force (12) Laying posture (13) ) ... standing posture, (15) ... engaged portion, (16) ... unbalanced force.
Claims (5)
水ポンプ(1)は、ポンプハウジング(5)と、ポンプハウジング(5)内に挿入された回転軸(6)と、ポンプハウジング(5)内で回転軸(6)に取り付けられたインペラ(7)を備え、
インペラ(7)は、回転軸(6)に直交する姿勢で取り付けられたベースプレート(8)と、ベースプレート(8)に設けられた羽根(9)を備え、インペラ(7)がクランク軸(10)で駆動され、エンジン冷却水(4)が羽根(9)でインペラ(7)の遠心方向に圧送されるように構成され、
羽根(9)は、ベースプレート(8)に起伏自在に取り付けられ、付勢手段(11)の付勢力(11a)で倒伏姿勢に付勢され、
エンジン低回転時には、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合い力(16)で、羽根(9)が倒伏姿勢(12)になり、
エンジン高回転時には、上記不釣合い力(16)で、倒伏姿勢(12)の羽根(9)が回転軸(6)と平行な方向に沿う起立姿勢(13)に近づくように構成され、
ポンプハウジング(5)は、フロントハウジング(5a)と、このフロントハウジング(5a)を後側から覆うリアハウジング(5b)を備え、フロントハウジング(5a)は、軸受けボス(5c)を備え、軸受けボス(5c)に軸受け(27)が収容され、軸受け(27)に回転軸(6)が軸受けされ、
フロントハウジング(5a)の表面と軸受けボス(5c)の周面の隅角部(5h)に沿って隆起する放熱フィン(5g)を備え、放熱フィン(5g)は、軸受けボス(5c)の周面からフロントハウジング(5a)の表面に沿って、放射状に複数形成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。 Equipped with a water pump (1) and a cooling water jacket (3) around the combustion chamber (2) such that engine cooling water (4) circulates between the water pump (1) and the cooling water jacket (3) configured,
The water pump (1) comprises a pump housing (5), a rotating shaft (6) inserted into the pump housing (5), and an impeller (7) attached to the rotating shaft (6) within the pump housing (5). ),
The impeller (7) has a base plate (8) mounted in a posture orthogonal to the rotating shaft (6) and blades (9) provided on the base plate (8). and the engine cooling water (4) is pumped in the centrifugal direction of the impeller (7) by the vanes (9),
The blades (9) are attached to the base plate (8) so as to be able to rise and fall, and are biased to the lying posture by the biasing force (11a) of the biasing means (11),
When the engine is running at low speed, the unbalanced force (16) based on the biasing force (11a) of the biasing means (11) and the centrifugal force (9a) acting on the blades (9) causes the blades (9) to fall down (12). become,
When the engine rotates at high speed, the unbalanced force (16) causes the blades (9) in the lying posture (12) to approach the standing posture (13) along the direction parallel to the rotation axis (6) ,
The pump housing (5) includes a front housing (5a) and a rear housing (5b) covering the front housing (5a) from the rear side. The front housing (5a) includes a bearing boss (5c). The bearing (27) is accommodated in (5c), and the rotating shaft (6) is supported in the bearing (27),
A radiating fin (5g) protrudes along a corner (5h) between the surface of the front housing (5a) and the peripheral surface of the bearing boss (5c). A water-cooled engine characterized by a plurality of radially formed along the surface of a front housing (5a) from a plane .
インペラ(7)の表面に撥水皮膜が形成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。A water-cooled engine characterized in that a water-repellent film is formed on the surface of the impeller (7).
インペラ(7)の表面が低摩擦面とされ、低摩擦面がガラスコートまたは金属の鏡面仕上げ面で形成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。A water-cooled engine characterized in that the surface of an impeller (7) is a low-friction surface, and the low-friction surface is formed of a glass coat or a mirror-finished surface of metal.
インペラ(7)の表面に低摩擦皮膜(33)が形成され、低摩擦皮膜(33)は、固体潤滑剤を含む樹脂、フッ素樹脂、ダイヤモンドライクカーボン、二硫化モリブデン、グラファイト、リン酸マンガン塩、クロムから選択される素材の皮膜のいずれかで形成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。A low-friction film (33) is formed on the surface of the impeller (7), and the low-friction film (33) is made of resin containing a solid lubricant, fluororesin, diamond-like carbon, molybdenum disulfide, graphite, manganese phosphate, A water-cooled engine, characterized in that it is formed of any one of a film made of a material selected from chromium.
羽根(9)は被係止部(15)を備え、所定回転数を超えるエンジン高回転時に、ベースプレート(8)に被係止部(15)が係止され、羽根(9)が起立姿勢(13)を維持するように構成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。 In the engine according to any one of claims 1 to 4 ,
The blade (9) has a locked portion (15), and when the engine speed exceeds a predetermined number of revolutions, the locked portion (15) is locked to the base plate (8), and the blade (9) is in an upright posture ( 13 ).
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