(57)【要約】【課題】Ｖ型内燃機関の左右のバンクのクランク軸方向端部のウォータージャケットを削減することにより、Ｖ型内燃機関全体をコンパクト化する。【解決手段】第１のバンクのシリンダブロックへ冷却水を供給する、シリンダブロック冷却水入口と、シリンダブロック冷却水入口に接続され、第１のバンクの気筒列を、第１のバンク上部から見てＵ字状に取り囲む第１のウォータージャケットと、Ｖ型内燃機関の第２のバンクの気筒列を、第２のバンク上部から見て逆Ｕ字状に取り囲む第２のウォータージャケットと、第１のバンクの冷却水Ｕターン部と第２のバンクの冷却水入口とを連結する第１の連絡通路と、第１のバンクの冷却水出口と第２のバンクの冷却水Ｕターン部とを連結する第２の連絡通路と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ型内燃機関の冷却装置であって、
前記Ｖ型内燃機関の第１のバンクのシリンダブロックへ冷却水を供給する、シリンダブロック冷却水入口と、
前記シリンダブロック冷却水入口に接続され、前記第１のバンクの気筒列を前記第１のバンク上部から見てＵ字状に取り囲む第１のウォータージャケットと、
前記Ｖ型内燃機関の第２のバンクの気筒列を前記第２のバンク上部から見て逆Ｕ字状に取り囲む第２のウォータージャケットと、
前記第１のバンクの冷却水Ｕターン部と前記第２のバンクの冷却水入口とを連結する第１の連絡通路と、
前記第１のバンクの冷却水出口と前記第２のバンクの冷却水Ｕターン部とを連結する第２の連絡通路と、を備え、
前記シリンダブロック冷却水入口に供給する冷却水を、前記第１の連絡通路で分流して、前記第２のバンクの冷却水入口に供給し、更に、前記第２の連絡通路から排出される前記第１のバンクの冷却水を、前記第２のバンクの冷却水と合流させ、前記第２のバンクのウォータージャケットの冷却水とする、
Ｖ型内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
前記シリンダブロックのウォータージャケットを流れる冷却水を分流して、シリンダヘッドのウォータージャケット冷却水とする、請求項１に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
一つのポンプから供給される冷却水を分岐して、前記シリンダブロックへの冷却水と、前記シリンダヘッドへの冷却水とを、それぞれ独立して供給する、請求項１に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
異なるポンプから別々に供給される冷却水により、前記シリンダブロックへの冷却水と、前記シリンダヘッドへの冷却水とを、それぞれ独立して供給する、請求項１に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
前記シリンダヘッドでの冷却水の流れが、気筒列方向に対して直角方向に流れる、請求項１から４のいずれか１項に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ型内燃機関の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を車両に搭載する場合、スペース的に制約があるため、全長を少しでも短くするように配慮した設計が行なわれる。Ｖ型内燃機関は、多気筒内燃機関において、スペース効率に優れ、大排気量内燃機関のコンパクト化に有利であるといわれているが、Ｖ型内燃機関においても、搭載スペースの更なる低減が求められており、冷却水通路に着目したコンパクト化の提案がなされている（特許文献１、２、３）。また、内燃機関の冷却水通路に関して様々な提案がなされている（特許文献４、５、６）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１８０５５１号公報
【特許文献２】特開２０００−３５６１３３号公報
【特許文献３】特開平９−２３６０３９号公報
【特許文献４】特開平５−２５６１３１号公報
【特許文献５】特開２００５−４８６７６号公報
【特許文献６】発明協会公開技報２００６−５０１９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のＶ型内燃機関の冷却装置では、Ｖ型内燃機関の左右のバンクがクランク軸方向にオフセットしていることを利用して冷却水通路をコンパクトに構成する技術が示されている。特許文献２のＶ型内燃機関の冷却装置では、Ｖ型内燃機関のハウジング部材に、両バンクのウォータージャケットを連絡する連絡管を一体に設け、独立配管による連絡を不要にして、Ｖ型内燃機関全体をコンパクト化する技術が示されている。特許文献３のＶ型内燃機関の冷却装置では、左右のバンクのウォータージャケットを連絡通路で連通させ、ドレン孔をシリンダブロックの片側にのみ設けることにより、Ｖ型内燃機関全体をコンパクト化する技術が示されている。
【０００５】
本発明は、Ｖ型内燃機関の左右のバンクのクランク軸方向端部のウォータージャケットを削減することにより、Ｖ型内燃機関全体をコンパクト化することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、Ｖ型内燃機関の冷却装置であって、Ｖ型内燃機関の第１のバンクのシリンダブロックへ冷却水を供給する、シリンダブロック冷却水入口と、シリンダブロック冷却水入口に接続され、第１のバンクの気筒列を第１のバンク上部から見てＵ字状に取り囲む第１のウォータージャケットと、Ｖ型内燃機関の第２のバンクの気筒列を第２のバンク上部から見て逆Ｕ字状に取り囲む第２のウォータージャケットと、第１のバンクの冷却水Ｕターン部と第２のバンクの冷却水入口とを連結する第１の連絡通路と、第１のバンクの冷却水出口と第２のバンクの冷却水Ｕターン部とを連結する第２の連絡通路と、を備え、シリンダブロック冷却水入口に供給する冷却水を、第１の連絡通路で分流して、第２のバンクの冷却水入口に供給し、更に、第２の連絡通路から排出される第１のバンクの冷却水を、第２のバンクの冷却水と合流させ、第２のバンクのウォータージャケットの冷却水とする、Ｖ型内燃機関の冷却装置が提供される。
【０００７】
すなわち、左右のバンクのシリンダブロックのウォータージャケットが、従来はそれぞれのバンクの気筒列を取り囲むように構成されていたものを、請求項１の発明では、上から見てＵ字形と逆Ｕ字形に構成し、これらを連結することにより、左右のバンクのクランク軸方向端部、すなわちＵ字形状の開いた部分のウォータージャケットを削減し、Ｖ型内燃機関全体をコンパクト化する。この場合、請求項１の発明では、第１の連絡通路と第２の連絡通路とを設け、第１のバンクの冷却水が第１のバンクを冷却する中間点で、冷却水を分流し、第２のバンクの冷却水入口に連結し、更に、第１のバンクの冷却水排水を、第２のバンクの冷却中間点で、第２のバンクの冷却水に合流させ、比較的温度が低い冷却水を第２のバンクに流しつつ、シリンダブロックを流れる冷却水全体が淀みなく流れるように構成し、冷却温度分布の均一化を図っている。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、シリンダブロックのウォータージャケットを流れる冷却水を分流して、シリンダヘッドのウォータージャケット冷却水とする、請求項１に記載のＶ型内燃機関の冷却装置が提供される。
【０００９】
すなわち、請求項２の発明では、請求項１の発明において、シリンダヘッドのウォータージャケットの冷却水は、シリンダブロックのウォータージャケットを流れる冷却水を分流して利用する。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、一つのポンプから供給される冷却水を分岐して、シリンダブロックへの冷却水と、シリンダヘッドへの冷却水とを、それぞれ独立して供給する、請求項１に記載のＶ型内燃機関の冷却装置が提供される。
【００１１】
すなわち、請求項３の発明では、請求項１の発明において、１のポンプから供給される冷却水を、シリンダブロックのウォータージャケット及びシリンダヘッドのウォータージャケットに入る前に分岐して、シリンダブロックとシリンダヘッドへの冷却水供給を独立させる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、異なるポンプから別々に供給される冷却水により、シリンダブロックへの冷却水と、シリンダヘッドへの冷却水とを、それぞれ独立して供給する、請求項１に記載のＶ型内燃機関の冷却装置が提供される。
【００１３】
すなわち、請求項４の発明では、請求項１の発明において、シリンダブロックのウォータージャケット冷却水及びシリンダヘッドのウォータージャケット冷却水を、それぞれ異なるポンプから供給することにより、シリンダブロックとシリンダヘッドへの冷却水供給を独立させる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、シリンダヘッドでの冷却水の流れが、気筒列方向に対して直角方向に流れる、請求項１から４のいずれか１項に記載のＶ型内燃機関の冷却装置が提供される。
【００１５】
すなわち、請求項５の発明では、従来のシリンダヘッドのウォータージャケット冷却水の流れ方向が、気筒列方向であるため、気筒ごとの冷却温度が異なったのに対して、冷却水の流れ方向を、気筒列方向に対して直角方向とすることにより、冷却温度に大きな差が生じないようにする。
【発明の効果】
【００１６】
各請求項に記載の発明によれば、Ｖ型内燃機関の左右のバンクのクランク軸方向端部のウォータージャケットを削減することにより、Ｖ型内燃機関全体をコンパクト化するという共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、複数の添付図面において、同一又は相当する部材には、同一の符号を付している。
【００１８】
図２は、従来のＶ型内燃機関のウォータージャケットの構造と、冷却水の流れ方向を示す。図２（ｂ）はシリンダブロック２内のウォータージャケット１２ａ、１２ｂ、及びその冷却水の流れ方向を示すが、ウォータージャケット１２ａ、１２ｂは、各バンクの気筒列を取り囲むように構成されている。また、ウォータージャケット１２ａ、１２ｂを循環した冷却水は、連絡通路１３ａ、１３ｂを通って、図２（ａ）に示すように、シリンダヘッド３のウォータージャケットに供給され、気筒列方向に流れて、冷却水出口１４から排出される。
【００１９】
図１は、本発明によるＶ型内燃機関のシリンダブロック内のウォータージャケットの構造と、冷却水の流れ方向を示す。図２（ｂ）のウォータージャケット１２ａ、１２ｂが、各バンクの気筒列を取り囲むように構成されているのに対して、図１のウォータージャケット１２ａ、１２ｂは、それぞれクランク軸方向端部のウォータージャケットを切り取ったＵ字状及び逆Ｕ字状をしており、この切り取った部分の長さが短縮され、機関全体としてコンパクト化されている。図１のウォータージャケット１２ａ、１２ｂは、連絡通路１５ａ、１５ｂで連結されており、冷却水入口１１へ供給された冷却水は、ウォータージャケット１２ａを通り、矢印方向に循環する。ウォータージャケット１２ａのＵターン部には、連絡通路１５ａが連結されており、冷却水は、連絡通路１５ａを通ってウォータージャケット１２ｂの冷却水となるものと、ウォータージャケット１２ａの後半部を流れるものに分流する。ウォータージャケット１２ａの冷却水流れの終端部には連絡通路１５ｂが連結されており、冷却水は、ウォータージャケット１２ｂのＵターン部に合流し、ウォータージャケット１２ｂの冷却水流れの終端部から冷却水出口１４へ排出される。すなわち、本発明では、ウォータージャケット１２ａの中間部の、比較的温度が低い冷却水をウォータージャケット１２ｂに流しつつ、冷却水全体が、ウォータージャケット１２ａ及びウォータージャケット１２ｂを、淀みなく流れるように構成している。
【００２０】
図３（ａ）は、本発明によるＶ型内燃機関のシリンダヘッド内のウォータージャケットの構造と、冷却水の流れ方向を示す。図２（ａ）のシリンダヘッド内の冷却水が、気筒列方向に流れるのに対して、図３の冷却水は、気筒列方向に対して直角方向に流れるように構成する。すなわち、従来の冷却水の流れでは、気筒ごとに冷却水温度が異なってしまうため、本発明では、冷却水がシリンダブロックのウォータージャケットから分流してシリンダヘッドのウォータージャケットに流入する連絡通路１３’を、各気筒に対応して設け、冷却水が、気筒上部を流れてシリンダブロックのウォータージャケットに還流するように構成する。このように構成することによって、各気筒の冷却温度に大きな差を生じないようにすることができる。
【００２１】
図３（ｂ）は、本発明によるＶ型内燃機関のシリンダブロック２と、シリンダヘッド３ａ、３ｂにおける上述の冷却水の流れを、斜視図を用いて説明するものである。すなわち、冷却水は、シリンダブロック２のウォータージャケット内を矢印方向に流れ、一部が分流して、シリンダヘッド３ａ、３ｂのウォータージャケット内を、矢印のように、気筒列方向に対して直角方向に流れる。
【００２２】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明によるＶ型内燃機関のシリンダブロック２と、シリンダヘッド３ａ、３ｂへの冷却水の別の供給形態を、斜視図を用いて説明するものである。すなわち、ポンプから供給する冷却水が、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３ａ、３ｂへ、別々に供給されるように構成したものであり、図４（ａ）は、これを２つのポンプで行ない、図４（ｂ）は、これを１つのポンプで行なうものである。このように構成することにより、運転条件に応じて、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３ａ、３ｂへ、それぞれ最適な冷却水量が供給されるように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明をＶ型内燃機関の冷却装置に適用した場合の、実施形態の概略構成を説明する図である。
【図２】従来のＶ型内燃機関の冷却装置の、実施形態の概略構成を説明する図であり、（ａ）は側面について示し、（ｂ）はシリンダブロックの水平断面について示す説明図である。
【図３】本発明をＶ型内燃機関の冷却装置に適用した場合の、他の実施形態の概略構成を、（ａ）はシリンダヘッドの水平断面図で示し、（ｂ）は機関の斜視図で示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明をＶ型内燃機関の冷却装置に適用した場合の、更に他の実施形態の概略構成を、機関の斜視図について示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    Ｖ型内燃機関
２、２ａ、２ｂ    シリンダブロック
３、３ａ、３ｂ    シリンダヘッド
４ａ、４ｂ    壁
１１、１１ａ、１１ｂ、１１’    冷却水入口
１２ａ、１２ｂ    ウォータージャケット
１３、１３ａ、１３ｂ、１３’    連絡通路
１４    冷却水出口
１５ａ、１５ｂ    連絡通路
１６ａ、１６ｂ    連絡通路
１９ａ、１９ｂ    エア抜き
【図１】
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【図２】
2010031806.tif 000004
【図３】
2010031806.tif 000005
【図４】
2010031806.tif 000006