(57)【要約】【課題】シリンダブロックの側壁面に対して保護部材により可視化用部材を十分に固定することができる燃焼室の可視化システムを提供する【解決手段】燃焼室２の壁面２ａとシリンダブロック３の側壁面３ａとを連通する連通孔７をシリンダブロック３の内部に形成して、この連通孔７に対して可視化用部材４をシリンダブロック３の側壁面３ａ側から嵌装して、可視化用部材４をシリンダブロック３の外側から保護部材５で当接及び押圧させた状態で保護部材５の両端部５ｂを複数の固定用部材６によりシリンダブロック３の側壁面３ａに固定するとともに、平面視で可視化用部材４に関してシリンダブロック３と当接する面の幅方向中央部に形成された第１円弧形状の部分４ａの曲率よりも保護部材５と当接する面に形成された第２円弧形状の部分４ｂの曲率を大きくする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室と、前記燃焼室をその内部に備えるとともに前記燃焼室の壁面とその側壁面とを連通する連通孔がその内部に形成されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックの側壁面側から前記連通孔に対してその一部が嵌装される可視化用部材と、前記可視化用部材に前記シリンダブロックの外部から当接されるとともにこの当接された状態で側面視で前記可視化用部材及び前記連通孔を介して前記燃焼室を視認可能な孔部を有する保護部材と、前記可視化用部材が前記保護部材に当接された状態で平面視で前記保護部材の両端部より前記シリンダブロックの側壁面まで前記可視化用部材の外側から前記可視化用部材の奥行方向に挿通されることで前記可視化用部材を前記保護部材で当接及び押圧された状態で固定する複数の固定用部材と、を備えて構成される燃焼室の可視化システムにおいて、
平面視で前記可視化用部材に関して前記シリンダブロックと当接する面の幅方向中央部に前記燃焼室の壁面の形状に沿う円弧形状である第１円弧形状の部分を形成するとともに、前記可視化用部材に関して前記保護部材と当接する面に前記第１円弧形状とは異なる円弧形状である第２円弧形状の部分を形成して、前記第２円弧形状の部分の曲率を前記第１円弧形状の部分の曲率よりも大きくして構成される燃焼室の可視化システム。
【請求項２】
前記第２円弧形状の部分の曲率の中心を前記第１円弧形状の部分に位置して構成される請求項１に記載の燃焼室の可視化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃焼室の可視化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）の燃焼室内の燃焼状態を観察するために複数の窓部を有する可視化部をピストンに取り付けて、この可視化部を介して燃焼室内の燃焼状態を撮影部で撮影する撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３―６１２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シリンダブロックに、その外側から燃焼室内を観察可能な連通孔を設けた場合、この連通孔にシリンダブロックの側壁面側から可視化用部材（材質としてはガラスが例示される）を嵌装し、さらにシリンダブロックの外側から保護部材（カバー）で可視化用部材を覆い、固定用部材（例えばボルト）で押圧するものがある。
【０００５】
しかしながら、比較的小型のエンジンの場合には、平面視で固定用部材が挿通可能な保護部材の領域がその両端部に限定されることがあり、可視化用部材の固定の不備をもたらす虞がある。
【０００６】
本開示の目的は、シリンダブロックの側壁面に対して保護部材により可視化用部材を十分に固定することができる燃焼室の可視化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の態様の燃焼室の可視化システムは、内燃機関の燃焼室と、前記燃焼室をその内部に備えるとともに前記燃焼室の壁面とその側壁面とを連通する連通孔がその内部に形成されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックの側壁面側から前記連通孔に対してその一部が嵌装される可視化用部材と、前記可視化用部材に前記シリンダブロックの外部から当接されるとともにこの当接された状態で側面視で前記可視化用部材及び前記連通孔を介して前記燃焼室を視認可能な孔部を有する保護部材と、前記可視化用部材が前記保護部材に当接された状態で平面視で前記保護部材の両端部より前記シリンダブロックの側壁面まで前記可視化用部材の外側から前記可視化用部材の奥行方向に挿通されることで前記可視化用部材を前記保護部材で当接及び押圧された状態で固定する複数の固定用部材と、を備えて構成される燃焼室の可視化システムにおいて、平面視で前記可視化用部材に関して前記シリンダブロックと当接する面の幅方向中央部に前記燃焼室の壁面の形状に沿う円弧形状である第１円弧形状の部分を形成するとともに、前記可視化用部材に関して前記保護部材と当接する面に前記第１円弧形状とは異なる円弧形状である第２円弧形状の部分を形成して、前記第２円弧形状の部分の曲率を前記第１円弧形状の部分の曲率よりも大きくして構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、シリンダブロックの側壁面に対して保護部材により可視化用部材を十分に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の燃焼室の可視化システムの構成を側面視で例示する図である。
【図２】図１の燃焼室の可視化システムの構成を正面視で例示する図である。
【図３】図１の燃焼室の可視化システムの構成をＡ断面視（正面断面視）で例示する図である。
【図４】図１の燃焼室の可視化システムの構成を平面視で例示する図である。
【図５】図１の燃焼室の可視化システムの構成をＢ断面視（平面断面視）で例示する図である。
【図６】第２円弧形状の部分の曲率の中心を第１円弧形状の部分に位置した構成をＢ断面視で例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態の燃焼室の可視化システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、Ｘ方向をシリンダブロック３及び可視化用部材４の幅方向（水平方向）とし、Ｙ方向をシリンダブロック３及び可視化用部材４の奥行方向（水平方向）とし、Ｚ方向をシリンダブロック３及び可視化用部材４の高さ方向（鉛直方向）と定義する。また、本実施形態の各図面のシリンダブロック３に関してはその全体ではなくその一部を図示している。また、本実施形態の燃焼室の可視化システム１では、保護部材５の孔部５ａ及び可視化用部材４を介して燃焼室２の燃焼状態を撮影するために撮影装置が配置されるがその図示を省略している。
【００１１】
図１〜図５に例示するように、本実施形態の燃焼室の可視化システム１は、燃焼室２と、シリンダブロック３と、可視化用部材４と、保護部材（カバー）５と、複数（本実施形態では４本）の固定用部材（例えばボルト）６と、を備えて構成されるシステムである。
【００１２】
燃焼室２は、エンジン（内燃機関）の気筒内に配置されて、その内部で燃料と新気を混合圧縮させて燃焼させる。燃焼室２は平面視で略円形状である。シリンダブロック３は、燃焼室２をその内部に備えるとともに燃焼室２の壁面２ａとその側壁面３ａとを連通する連通孔７がその内部に形成される。
【００１３】
連通孔７は、シリンダブロック３の奥行方向に水平に延在する直線形状の孔部７ａと、可視化用部材４の一部と嵌装する嵌装部７ｂと、で構成される。孔部７ａは平面視で燃焼室２の壁面２ａと嵌装部７ｂの先端部の幅方向中央部を接続する。嵌装部７ｂは平面視でその先端部が可視化用部材４の先端部と同じ形状である。可視化用部材４の先端部が嵌装部７ｂの先端部に沿うように嵌装部７ｂに挿入されることで、可視化用部材４は嵌装部７ｂに嵌装される。
【００１４】
可視化用部材４は、シリンダブロック３の側壁面３ａ側から連通孔７の嵌装部７ｂに対してその一部が嵌装されている。可視化用部材４には、平面視でシリンダブロック３（嵌装部７ｂの先端部の面）と当接する面の幅方向中央部に燃焼室２の壁面２ａの形状に沿う円弧形状である第１円弧形状の部分４ａが形成されている。円弧形状の部分４ａは、可視化用部材４が嵌装部７ｂに嵌装された状態で孔部７ａの端部を塞ぐ。円弧形状の部分４ａは可視化用部材４の先端部の面の少なくとも一部に形成されていればよい。可視化用部材４は側面視でこの部材４及び連通孔７を介して燃焼室２の内部を視認可能なように透明な材質（例えばガラスやアクリル）で構成されている。
【００１５】
保護部材５は、可視化用部材４にシリンダブロック３の外部から当接されて、シリンダブロック３の外部から可視化用部材４に対して加わる衝撃等から可視化用部材４を保護する金属製の部材である。保護部材５は板状体で、保護部材５の幅は可視化用部材４の幅より大きく、保護部材５の高さは可視化用部材４の高さより高い。保護部材５は、図１に例示するように、側面視で可視化用部材４の外形が保護部材５の外形の内側となる位置に配置される。保護部材５は、側面視で保護部材５の中央位置に保護部材５の奥行方向に水平に貫通形成された孔部５ａを有する。保護部材５が可視化用部材４に当接された状態で側面視で孔部５ａから可視化用部材４及び連通孔７を介して燃焼室２を視認することが可能である。
【００１６】
複数の固定用部材６は、可視化用部材４が保護部材５に当接された状態で平面視で保護部材５の両端部５ｂの各々よりシリンダブロック３の側壁面３ａまで可視化用部材４の外側から可視化用部材４の奥行方向に水平に挿通されることで可視化用部材４を保護部材５で当接及び押圧された状態で固定する部材である。言い換えれば、保護部材５は複数の固定用部材６によりシリンダブロック３の側壁面３ａに固定されるとともに、可視化用部材４は保護部材５とシリンダブロック３の側壁面３ａに挟まれた状態で保護部材５より当接及び押圧された状態で固定される。
【００１７】
本実施形態の燃焼室の可視化システム１では、平面視で可視化用部材４に関して保護部材５と当接する面（可視化用部材４の後端部の面）の全体に第１円弧形状とは異なる円弧形状である第２円弧形状の部分４ｂを形成して、この第２円弧形状の部分４ｂの曲率を第１円弧形状の部分４ａの曲率よりも大きくして構成する。言い換えれば、第２円弧形状の部分４ｂの曲率半径Ｒ２（部分４ｂの曲率の逆数）を第１円弧形状の部分４ａの曲率半径Ｒ１（部分４ａの曲率の逆数）より小さくする。平面視で保護部材５の先端部の幅方向中央部には、可視化用部材４の後端部に形成される第２円弧形状の部分４ｂの全体と嵌合する凹部が形成される。
【００１８】
なお、曲率半径Ｒ１は、平面視で第１円弧形状の部分４ａの曲率の中心Ｃ１から第１の円弧形状の部分４ａの周縁までの距離である。曲率半径Ｒ２は、平面視で第２円弧形状の部分４ｂの曲率の中心Ｃ２から第２円弧形状の部分４ｂの周縁までの距離である。また、平面視で曲率中心Ｃ１、Ｃ２の両方を結ぶ直線は、可視化用部材４の奥行方向と平行で、燃焼室２内の幅方向中央、孔部７ａの幅方向中央、可視化用部材４の幅方向中央及び保護部材５の幅方向中央を通過する。
【００１９】
本実施形態のように可視化用部材４の後端部を保護部材５側に凸した形状である第２円弧形状の部分４ｂに形成すると、可視化用部材４の後端部を平坦面とする場合と比較して、保護部材５から可視化用部材４に加わる応力（押圧力）の起点となる保護部材５の両端部５ｂと可視化用部材４の後端部の間の距離が平面視で近くなる。そのため、保護部材５から可視化用部材４に加わる応力は、保護部材５の両端部５ｂから第２円弧形状の部分４ｂを介して第１円弧形状の部分４ａに伝播され易くなる。
【００２０】
さらに、第２円弧形状の部分４ｂの曲率を第１円弧形状の部分４ａの曲率よりも大きくする。このようにすると、第２円弧形状の部分４ｂから第１円弧形状の部分４ａの中心方向に伝播される応力が大きくなる。そのため、可視化用部材４がシリンダブロック３により一層押し付けられた状態となるので、シリンダブロック３の側壁面３ａに対して保護部材５により可視化用部材４を十分に固定することができる。
【００２１】
特に、図６に例示するように、第２円弧形状の部分４ｂの曲率の中心Ｃ２を第１円弧形状の部分４ａに位置して構成すると、第２円弧形状の部分４ｂに伝播された応力の向きは第１円弧形状の部分４ａに位置する曲率の中心Ｃ２に向かう方向となるので、第２円弧形状の部分４ｂから第１円弧形状の部分４ａに伝播される応力をより一層大きくすることができる。
【００２２】
以上より、本実施形態の燃焼室の可視化システム１によれば、シリンダブロック３の側壁面３ａに対して保護部材５により可視化用部材４を十分に固定することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１  燃焼室の可視化システム
２  燃焼室
３  シリンダブロック
４  可視化用部材
４ａ  第１円弧形状の部分
４ｂ  第２円弧形状の部分
５  保護部材
６  固定用部材
７  連通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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