JPH04111543U - シリンダライナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ライナ外周面３の複数個の環状溝群４Ａ，４
Ｂ，４Ｃには、環状溝４同士を連通させ冷却油の出口と
入口をなし周方向に１８０度離れた２本の軸方向溝５，
６、７，８、９，１０を形成し、隣接する環状溝群は冷
却油の出口と入口とが直列に連通し、各溝群の流路の総
断面積はライナの下部から上部へ小さくなっている。最
下端の出口をなす軸方向溝１０の下方に軸方向溝１３、
環状溝１４を形成し、その下方に排出用の軸方向溝１５
を形成し、この軸方向溝１５は環状溝群の軸方向溝と異
なる周方向位置に配置する。 【効果】 排出用の軸方向溝１５をクランクシャフトの
主軸線上に配置した場合、ライナの冷却油の入口は前記
主軸線とずれた周方向位置に配置するので、シリンダブ
ロックに設ける冷却油の供給路を、シリンダブロックの
ボア部間の横位置のライナ締結用ボルト孔をよけた位置
に容易に形成できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は溝付シリンダライナに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来よりエンジンの冷却には通常冷却水を使用し、乾式ライナの場合にはシリ ンダブロックに冷却水通路を設け、湿式ライナの場合にはシリンダブロックのボ ア部内周面に設けた凹所とライナ外周面とで形成する通路に冷却水を流し、ライ ナの下部から上部更にはシリンダヘッドにも循環させてエンジンの冷却を行って いる。

【０００３】 しかしながら、近年、エンジンの性能向上が必須の要件となり、燃焼室での発 生熱量も増大し、燃焼室近傍のライナ上部の温度がかなり高いものとなっている 。したがって、コンパクトでしかも高速高荷重のエンジンを設計する上で従来の シリンダの冷却構造では、特に燃焼室近傍のライナ上部が充分に冷却できないと いう問題が生じてきた。

【０００４】 これに対応するために、ライナ外周面に複数個の環状溝が形成され、前記複数 個の環状溝は複数個の環状溝群に分けられ、複数個の環状溝の集合した環状溝群 には環状溝同士を連通させるとともに冷却油の出口と入口をなし且つ周方向に１ ８０度離れた位置に配置する２本の軸方向溝がライナ外周面に形成され、隣接す る環状溝群は冷却油の出口と入口とが直列に連通し、各環状溝群における環状溝 と軸方向溝の総断面積がライナ軸方向の下部から上部に向けて小さくなっている シリンダライナが提案された。

【０００５】 上記において、ライナ上部から下部に向かう冷却油の流れを説明すると、環状 溝群の環状溝を通じてライナ外周を周方向に流れた後、その環状溝群の出口をな す軸方向溝から、隣接する次段の環状溝群の入口をなす軸方向溝へ移り、この軸 方向溝から環状溝群の環状溝に流入し、ライナ外周を周方向に流れた後、上記と 同様にして、順次隣接する下方の環状溝群に冷却油が移動する。

【０００６】 そして、冷却油は最下端の環状溝群の出口をなす軸方向溝の延長線上に設けら れた排出用の軸方向溝から、オイルパンに排出される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

この場合、冷却油がオイルパンに排出される際に、クランクシャフトのアーム 部、バランスウェイト部、ピン部に連結されたコンロッドの軸受部などに落下す ると、冷却油はかなりの流量が流れ落ちるため、クランクシャフトの回転に負担 を与える問題がある。

【０００８】 また、回転するクランクシャフトのアーム部などに冷却油が当たると、飛び散 らされて、その際に空気を混入し、その空気を混入した冷却油がオイルパン中に 落下することになる。オイルパン内の潤滑油中に空気が混入されると、潤滑油と ともに空気が潤滑油流路や冷却油流路に入るので、潤滑性能や冷却性能の低下を 来す問題がある。

【０００９】 したがって、オイルパンに排出する冷却油は、クランクシャフトの主軸上に落 とすことが望ましい。

【００１０】 しかしながら、最下端の環状溝群の出口をなす軸方向溝の周方向位置をクラン クシャフトの主軸線上に配置すると、環状溝群の冷却油の入口をなす軸方向溝も クランクシャフトの主軸線上に配置する。

【００１１】 そして、多気筒エンジンの場合、シリンダブロックのボア部とボア部の間の横 位置に、シリンダブロックとシリンダライナを締結するためのボルト孔が設けら れているため、前記クランクシャフトの主軸線上に冷却油の入口が配置すると、 シリンダブロックに設けられて前記冷却油の入口へ冷却油を供給する供給路を、 前記ボルト孔を迂回して設けなければならず、シリンダブロックの側面から前記 ライナの冷却油の入口へ通じる冷却油の供給路の形成が容易でなくなる問題があ る。

【００１２】 本考案は上記問題を解決し、ライナの冷却油の入口へ通じる冷却油の供給路を シリンダブロックに容易に形成できるシリンダライナを提供することを目的とす る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案の構成は、ライナ外周面に複数個の環状溝が形成され、前記複数個の環 状溝は複数個の環状溝群に分けられ、複数個の環状溝の集合した環状溝群には環 状溝同士を連通させるとともに冷却油の出口と入口をなし且つ周方向に１８０度 離れた位置に配置する２本の軸方向溝がライナ外周面に形成され、隣接する環状 溝群は冷却油の出口と入口とが直列に連通し、各環状溝群における環状溝と軸方 向溝の総断面積がライナ軸方向の下部から上部に向けて小さくなっているシリン ダライナにおいて、このライナの外周面の下部に、前記最下端の環状溝群の出口 をなす軸方向溝の下端に接続する軸方向溝と、これの下端に接続する周方向溝と 、これに上端が接続し下端が開放した軸方向溝とを設け、前記周方向溝に上端が 接続し下端が開放した軸方向溝は前記環状溝群の入口と出口をなす軸方向溝と周 方向において異なる位置に配置してなることを特徴とする。

【００１４】 上記複数個の環状溝群は、各環状溝群が複数個の環状溝の集合したものでもよ いし、あるいはライナ上端側から数えて第１番目の環状溝群は１個の環状溝から なり、残りの環状溝群が複数個の環状溝の集合したものであるものでもよい。

【００１５】 そして、環状溝群の数は２、３、あるいは４以上である。

【００１６】

【作用】

シリンダライナは、周方向溝に上端が接続し下端が開放した軸方向溝がクラン クシャフトの主軸線上に配置するように、シリンダブロックのボア部に装着され る。この場合、ライナの最上端の環状溝群の冷却油の入口をなす軸方向溝は、シ リンダブロックのボア部間のクランクシャフト主軸線上からずれた周方向位置に 配置する。したがって、シリンダブロックのボア部間の横位置に設けられたライ ナ締結用のボルト孔をよけた位置に、シリンダブロックの側面から前記ライナの 冷却油の入口に接続する冷却油の供給路を設けることができる。そのため、シリ ンダブロックに設ける冷却油の供給路の形成が容易となる。

【００１７】 この場合の冷却油の流れを説明すると、シリンダブロックに形成された冷却油 の供給路を通って、シリンダライナの最上端の環状溝群の入口をなす軸方向溝に 流入し、順次下方の環状溝群を流れた後、最下端の環状溝群の出口をなす軸方向 溝からそれに接続する軸方向溝と周方向溝を通って、周方向溝に接続する軸方向 溝からクランクシャフトの主軸上に落下した後、オイルパンに流れ落ちる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１９】 直列４気筒９６馬力のディーゼルエンジンにおいて、内径８４ｍｍφ、行程８ ９ｍｍのシリンダライナの外周面に冷却油溝を形成した。

【００２０】 即ち、図１〜図２に示すように、シリンダライナ１は上端に鍔部２を備え、こ の鍔部２の下方のライナ外周面３に、軸方向に間隔をおいて１８個の環状溝４を 形成する。そして、これらの環状溝４は３つの環状溝群に分けられる。

【００２１】 この３つの環状溝群は、ライナ上端側の第１番目の環状溝４から第４番目の環 状溝４までの第１環状溝群４Ａ、第５番目の環状溝４から第１０番目の環状溝４ までの第２環状溝群４Ｂ、第１１番目の環状溝４から最後の第１８番目の環状溝 ４までの第３環状溝群４Ｃからなる。

【００２２】 そして第１環状溝群４Ａには、ライナ周方向の１８０度離れた２つの位置に、 環状溝４同士を連通させる２本の軸方向溝５，６が形成され、一方の軸方向溝５ が冷却油の入口をなし、他方の軸方向溝６が冷却油の出口をなす。

【００２３】 同様に、第２環状溝群４Ｂにも、第１環状溝群４Ａの軸方向溝５，６と周方向 において同一の２つの位置に、環状溝４同士を連通させる２本の軸方向溝７，８ が形成され、第１環状溝群４Ａの冷却油の出口側に位置する軸方向溝７が冷却油 の入口をなし、他方の軸方向溝８が冷却油の出口をなす。

【００２４】 また、第３環状溝群４Ｃにも、同様に、第２環状溝群４Ｂの軸方向溝７，８と 周方向において同一の２つの位置に、環状溝４同士を連通させる２本の軸方向溝 ９，１０が形成され、第２環状溝群４Ｂの冷却油の出口側に位置する軸方向溝９ が冷却油の入口をなし、他方の軸方向溝１０が冷却油の出口をなす。

【００２５】 そして、第１環状溝群４Ａの冷却油の出口をなす軸方向溝６と、第２環状溝群 ４Ｂの冷却油の入口をなす軸方向溝７とは、これらの軸方向溝６，７と周方向に おいて同一の位置に設けられた軸方向溝１１で直列に連通されている。

【００２６】 また、同様に、第２環状溝群４Ｂの冷却油の出口をなす軸方向溝８と、第３環 状溝群４Ｃの冷却油の入口をなす軸方向溝９とは、これらの軸方向溝８，９と周 方向において同一の位置に設けられた軸方向溝１２で直列に連通されている。

【００２７】 そして、上記環状溝４はライナ１の軸線に垂直な面内に形成されて矩形断面を なし、幅及び深さは全て同一であり、また軸方向溝５，６，７，８，９，１０， １１，１２も矩形断面をなし、ライナ１の軸線と平行に設けられ、幅及び深さは 全て同一である。

【００２８】 ライナ外周面３の下部には排出溝が形成されている。即ち、ライナ１の外周面 ３において、第３環状溝群４Ｃの出口をなす軸方向溝１０の下端に接続しその軸 方向溝１０の延長線上に配置する軸方向溝１３と、これの下端に接続しライナ１ の軸線に垂直な面内に形成されている環状溝１４と、これに上端が接続しライナ １の下端まで延びライナ１の軸線と平行に設けられた軸方向溝１５とからなる。 そしてライナ下端まで延びる軸方向溝１５は２個設けられ、周方向において互い に１８０度離れた位置に配置している。そしてそれらの周方向位置は、前記各環 状溝群４Ａ，４Ｂ，４Ｃに形成された入口をなす軸方向溝５，７，９と出口をな す軸方向溝６，８，１０に対してそれぞれ略６０度同一方向にずれた位置に配置 しており、後述するシリンダブロック１６への装着時は、クランクシャフトの主 軸線上に配置する。

【００２９】 なお、前記環状の排出溝１４はライナ外周面３の全周にわたって形成したもの であるが、全周ではなく、全周の一部に形成したものでもよい。また、この溝１ ４の下方の軸方向溝１５はライナ下端まで延びているが、ライナ下端部がその上 方部よりも小径をなしているシリンダライナにあっては、その下端の小径部の上 端位置まで設ければよい。

【００３０】 そして軸方向溝１３，１５は矩形断面をなし、幅及び深さは前記環状溝群の軸 方向溝５，６，７，８，９，１０と同一であり、また環状溝１４は矩形断面をな し、深さは前記環状溝群の環状溝４と同一であるが、幅が３〜５倍をなす。

【００３１】 このシリンダライナ１がシリンダブロック１６（図２参照）のボア部に嵌装さ れ、このボア部内周面１７と前記ライナ１の溝４〜１５とで画定される空間が冷 却油流路１８をなす。この場合、シリンダライナ１は、ライナ下端まで延びる軸 方向溝１５がクランクシャフトの主軸線Ｘ（図３参照）上に配置するように装着 される。したがって、ライナ１の冷却油の入口をなす軸方向溝５は、クランクシ ャフト主軸線Ｘ上から略６０度ずれた周方向位置に配置する。そしてこの軸方向 溝５に接続する冷却油の供給路１９（図３参照）が、シリンダブロック１６の側 面から横方向に設けられて前記軸方向溝５へ直線的に延びている。このようにし て、シリンダブロック１６のボア部間の横位置に設けられたライナ締結用のボル ト孔２０（図３参照）をよけた位置に、冷却油の供給路１９を直線的に設けるこ とができるので、シリンダブロック１６に設ける冷却油の供給路１９の形成が容 易である。

【００３２】 したがって、シリンダブロック１６の冷却油の供給路１９を通って、図１に示 すように、シリンダライナの第１環状溝群４Ａの入口をなす軸方向溝５に流入し た冷却油は、第１環状溝群４Ａの環状溝４を１８０度反対側の方へ流れていき、 第１環状溝群４Ａの出口をなす軸方向溝６から第２環状溝群４Ｂの入口をなす軸 方向溝７へ流入する。

【００３３】 そして、第２環状溝群４Ｂの環状溝４を１８０度反対側の方へ流れていき、第 ２環状溝群４Ｂの出口をなす軸方向溝８から第３環状溝群４Ｃの入口をなす軸方 向溝９へ流入する。

【００３４】 そして、第３環状溝群４Ｃの環状溝４を１８０度反対側の方へ流れていき、第 ３環状溝群４Ｃの出口をなす軸方向溝１０からそれに連続する軸方向溝１３に入 り、環状溝１４に流入して、環状溝１４を周方向に流れて最下端の２つの軸方向 溝１５から図示外のクランクシャフトの主軸上に落下した後、図示外のオイルパ ンに流れ落ちる。

【００３５】 以上の場合、３つの環状溝群４Ａ，４Ｂ，４Ｃにおける冷却油の流路の総断面 積は２：３：４の比率となり、各環状溝群４Ａ，４Ｂ，４Ｃを流れる冷却油の流 速は、下部の第３環状溝群４Ｃよりも中央部の第２環状溝群４Ｂの方が大きく、 中央部の第２環状溝群４Ｂよりも上部の第１環状溝群４Ａの方が大きくなる。

【００３６】 したがって、ライナ上部にいくほど冷却油の熱伝達係数は大きくなり、冷却能 力が大きくなって、ライナ軸方向の温度勾配に対応した適切な冷却が行われる。

【００３７】 なお、上記実施例では溝の断面形状を矩形としたが、これに限ることはなく、 例えばＶ字形、半円形などであってもよく特に制限はない。しかし伝熱面積を大 きくするためには本実施例のように矩形や正方形が望ましい。

【００３８】 また、上記実施例ではライナ軸方向に間隔をおいて複数個形成した環状溝を、 ３つの環状溝群に分けて、各環状溝群における環状溝と軸方向溝の総断面積を下 部から上部に向けて小さくしたが、２つの環状溝群、あるいは４以上の環状溝群 に分けて、各環状溝群における環状溝と軸方向溝の総断面積を下部から上部に向 けて小さくするように構成してもよい。

【００３９】 また、上記実施例では、各環状溝群を複数個の環状溝の集合したものとしたが 、この他、ライナ上端側から数えて第１番目の環状溝群は１個の環状溝とし、残 りの環状溝群を複数個の環状溝の集合したものとすることもできる。

【００４０】 なお、以上の冷却構造はディーゼルエンジンにもガソリンエンジンにも適用で きる。また、本冷却構造はアルミダイカストシリンダブロックや組立式シリンダ ブロックの採用を可能とする。

【００４１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案のシリンダライナによれば、ライナの冷却油の排出 溝位置がクランクシャフトの主軸線上に配置するようにシリンダブロックにシリ ンダライナを装着した場合、ライナの冷却油の入口はクランクシャフトの主軸線 上からずれた周方向位置に配置するので、シリンダブロックのボア部間の横位置 に設けられたライナ締結用のボルト孔をよけた位置に、シリンダブロックの側面 から前記ライナの冷却油の入口に接続する冷却油の供給路を設けることができ、 シリンダブロックに冷却油の供給路を容易に形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリンダライナの外周面の一部を示す展開図で
ある。

【図２】シリンダライナを嵌装したシリンダブロックの
ボア部を示し、ライナの軸方向溝の部分で切った縦断面
図である。

【図３】シリンダライナを嵌装したシリンダブロックの
平面図である。

【符号の説明】

１ シリンダライナ ２ 鍔部 ３ ライナ外周面 ４ 環状溝 ４Ａ 第１環状溝群 ４Ｂ 第２環状溝群 ４Ｃ 第３環状溝群 ５ 軸方向溝 ６ 軸方向溝 ７ 軸方向溝 ８ 軸方向溝 ９ 軸方向溝 １０ 軸方向溝 １１ 軸方向溝 １２ 軸方向溝 １３ 軸方向溝 １４ 環状溝 １５ 軸方向溝 １６ シリンダブロック １７ ボア部内周面 １８ 冷却油流路 １９ 冷却油供給路 ２０ ボルト孔 Ｔ スラスト位置 ＡＴ 反スラスト位置 Ｆ 前位置 Ｒ 後位置

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライナ外周面に複数個の環状溝が形成さ
   れ、前記複数個の環状溝は複数個の環状溝群に分けら
   れ、複数個の環状溝の集合した環状溝群には環状溝同士
   を連通させるとともに冷却油の出口と入口をなし且つ周
   方向に１８０度離れた位置に配置する２本の軸方向溝が
   ライナ外周面に形成され、隣接する環状溝群は冷却油の
   出口と入口とが直列に連通し、各環状溝群における環状
   溝と軸方向溝の総断面積がライナ軸方向の下部から上部
   に向けて小さくなっているシリンダライナにおいて、こ
   のライナの外周面の下部に、前記最下端の環状溝群の出
   口をなす軸方向溝の下端に接続する軸方向溝と、これの
   下端に接続する周方向溝と、これに上端が接続し下端が
   開放した軸方向溝とを設け、前記周方向溝に上端が接続
   し下端が開放した軸方向溝は前記環状溝群の入口と出口
   をなす軸方向溝と周方向において異なる位置に配置して
   なることを特徴とするシリンダライナ。
2. 【請求項２】 複数個の環状溝群は、各環状溝群が複数
   個の環状溝の集合したものであることを特徴とする請求
   項１記載のシリンダライナ。
3. 【請求項３】 複数個の環状溝群は、ライナ上端側から
   数えて第１番目の環状溝群が１個の環状溝からなり、残
   りの環状溝群が複数個の環状溝の集合したものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ。
4. 【請求項４】 環状溝群の数が２、３、あるいは４以上
   であることを特徴とする請求項１、２、又は３記載のシ
   リンダライナ。