(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロック１内にシリンダライナ３を内嵌固定し、該シリンダライナ３の上縁部に鍔部３ａを形成し、該鍔部３ａはシリンダブロック１の上端面より上方に突出させ、該シリンダライナ３の上部に載置するシリンダヘッド２の下縁部Ａが、該鍔部３ａの外周を被覆する内燃機関において、
該シリンダライナ３の鍔部３ａとシリンダヘッド２の下縁部Ａとの間に、該鍔部３ａの外周を巡る環状冷却水洞２ｃを設け、該シリンダヘッド２内に、前記環状冷却水洞２ｃへの複数の水平冷却水入口通路２ｂと、複数の水平冷却水出口通路２ｄとを、放射状にかつ交互になるように配列し、
該シリンダヘッド２の下縁部Ａの下端面に垂直冷却水入口通路２ａを開口し、前記シリンダブロック１の上端面に、冷却水ジャケット１ａからの垂直冷却水通路１ｃを開口し、該垂直冷却水入口通路２ａと垂直冷却水通路１ｃとの間の、冷却水の入口側通路に連絡継手４を介設し、
該シリンダブロック１内の冷却水ジャケット１ａ内の冷却水は、前記垂直冷却水通路１ｃと連絡継手４を経た後に、前記シリンダヘッド２内の環状冷却水洞２ｃへと導入すべく構成したことを特徴とするシリンダライナの水冷構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダヘッド下縁部が、シリンダライナ上縁部の鍔部を覆うように構成し  た水冷式内燃機関におけるシリンダライナの水冷構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関は、図４（従来のシリンダライナ水冷構造を示す内燃機関の側面部分断面図）にて示す如く、シリンダブロック１’の上端が略シリンダライナ３’の上端に達しており、シリンダヘッド２’の下面は、若干はシリンダライナ３’の上縁側面を囲むものの、殆ど、シリンダライナ３’上に載置される様態となっている。なお、シリンダライナ３’内には、ピストン５’が上下摺動自在に内嵌され、シリンダヘッド２’内には、給気弁７・排気弁８の動弁が配設されている。
【０００３】
この中で、シリンダライナに冷却用錐孔を設けずに、シリンダブロックの冷却水ジャケットや、鍔部外周に設けた環状の冷却水洞のみにてシリンダライナを冷却するシリンダライナの水冷機構は公知となっている。
これを図４より説明すると、シリンダブロック１’内においては、シリンダライナ３’の周囲に冷却水ジャケット１’ａを形成する他、シリンダライナ３’の上縁部に耐高負荷のために形成される鍔部３’ａの周囲に、環状冷却水洞１’ｃを形成し、該環状冷却水洞１’ｃには、冷却水ジャケット１’ａより冷却水通路１’ｂを介して冷却水を導入するようにしている。
更に、該環状冷却水洞１’ｃより冷却水通路１’ｄ、連絡継手４’、シリンダヘッド２’内の冷却水通路２’ａを介して、冷却水を、シリンダヘッド２’内に形成される冷却水ジャケット２’ｂに導く構造とし、シリンダヘッド２’内に配設される前記動弁や、ディーゼル機関においては燃料噴射弁等を冷却するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関で最も重量のあるのはシリンダブロックであり、これを軽量化すべく上端面を低くし、これに伴って、シリンダライナ上縁部の鍔部を覆うようにシリンダヘッドの下縁部を下方に延出した構成の内燃機関が公知となっている。
しかし、この場合、従来、シリンダブロック内に形成していた鍔部外周の環状冷却水洞は削除せざるを得ない。鍔部に対しては、シリンダブロックの冷却水ジャケットに連通する錐孔を穿孔する技術が公知となっているが、コスト高を招く上、該錐孔は非常に冷却効率が高いため、低負荷時には過冷却となる可能性を含んでいる。
【０００５】
このようなことから、できれば、シリンダライナの鍔部周囲におけるシリンダヘッドに水冷機構を設けたい。しかし、前記のように、従来、シリンダブロックからシリンダヘッド内の動弁周囲や燃料噴射弁（ディーゼル機関の場合）周囲の冷却水ジャケットに冷却水を導く技術はあるものの、シリンダヘッドにおいて鍔部を冷却する水冷機構はない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用いるものである。
シリンダブロック１内にシリンダライナ３を内嵌固定し、該シリンダライナ３の上縁部に鍔部３ａを形成し、該鍔部３ａはシリンダブロック１の上端面より上方に突出させ、該シリンダライナ３の上部に載置するシリンダヘッド２の下縁部Ａが、該鍔部３ａの外周を被覆する内燃機関において、該シリンダライナ３の鍔部３ａとシリンダヘッド２の下縁部Ａとの間に、該鍔部３ａの外周を巡る環状冷却水洞２ｃを設け、該シリンダヘッド２内に、前記環状冷却水洞２ｃへの複数の水平冷却水入口通路２ｂと、複数の水平冷却水出口通路２ｄとを、放射状にかつ交互になるように配列し、該シリンダヘッド２の下縁部Ａの下端面に垂直冷却水入口通路２ａを開口し、前記シリンダブロック１の上端面に、冷却水ジャケット１ａからの垂直冷却水通路１ｃを開口し、該垂直冷却水入口通路２ａと垂直冷却水通路１ｃとの間の、冷却水の入口側通路に連絡継手４を介設し、該シリンダブロック１内の冷却水ジャケット１ａ内の冷却水は、前記垂直冷却水通路１ｃと連絡継手４を経た後に、前記シリンダヘッド２内の環状冷却水洞２ｃへと導入すべく構成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のシリンダライナ水冷構造の実施の形態を添付の図面より説明する。
図１は本発明のシリンダライナ水冷構造を示すディーゼル機関の部分側面断面図、図２は同じくシリンダブロックの部分平面図、図３は図１中Ｘ−Ｘ線矢視断面図である。なお、図１及び図３内に図示される矢印は、冷却水流の方向を示す。
【０００８】
本発明の前提としての、シリンダライナのシリンダブロック及びシリンダヘッドに対する配設構造について説明する。
図１の如く、シリンダブロック１内に、ピストン４を上部摺動自在に内嵌するシリンダライナ３を内嵌固定しており、該シリンダライナ３の上縁部には、高負荷への耐性を付与すべく、外径を延長して鍔部３ａを形成しており、その大部分は、該シリンダブロック１の上端面より上方に突出している。
シリンダヘッド２は、該シリンダライナ３の上部に被せ、図２及び図３図示のシリンダブロック１のボルト孔１ｄと、シリンダヘッド２のボルト孔２ｈとを合わせ、ボルト締めする。該シリンダヘッド２の下縁部Ａは、該鍔部３ａの側方の大部分を覆うものとなっている。
なお、シリンダヘッド２内にて、燃料噴射弁６が内嵌固定されており、その下端のノズル部分が、シリンダライナ３内にてピストン５上部に形成される燃焼室に臨ませてある。
【０００９】
シリンダブロック１内においては、図１の如く、シリンダライナ３の鍔部３ａより下部分にて、シリンダライナ３の外周面を囲むように冷却水ジャケット１ａが形成されている。更に、シリンダヘッド２に冷却水を供給すべく、該シリンダブロック１内にて、冷却水ジャケット１ａより冷却水通路１ｂを介して、シリンダブロック１の上端面に開口部を有する垂直状の垂直冷却水通路１ｃが形成されている。この垂直冷却水通路１ｃは、複数の後記冷却水入口通路２ａと平面視で合致するように、図２の如く、シリンダライナ３周囲  に放射状に複数個（本実施例では四個）配設されている。
【００１０】
一方、シリンダヘッド２においては、図１及び図３の如く、下縁部Ａ内にて、シリンダライナ３の鍔部３ａの外周を巡るように、環状冷却水洞２ｃを形成している。該環状冷却水洞２ｃの外周部において、放射状に、複数の垂直状の垂直冷却水入口通路２ａ・２ａ・・・（本実施例では四個）が放射状に配設されており、各垂直冷却水入口通路２ａと該環状冷却水洞２ｃとの間に、水平状の水平冷却水入口通路２ｂが介設されている。該垂直冷却水入口通路２ａの下端部は、該シリンダヘッド２の下縁部Ａにおける下端面にて開口しており、この開口部と、前記のシリンダブロック１上端面における垂直冷却水通路１ｃの開口部との間には、連絡継手４が介設されて、垂直冷却水通路１ｃと垂直冷却水入口通路２ａとが連通している。
これにより、シリンダブロック１内の冷却水ジャケット１ａ内の冷却水は、冷却水通路１ｂと垂直冷却水通路１ｃ、連絡継手４を介してシリンダヘッド２内へと導入され、該シリンダヘッド２内において、垂直冷却水入口通路２ａと水平冷却水入口通路２ｂより環状冷却水洞２ｃ内に供給されて、シリンダライナ３の鍔部３ａを冷却するものとなっている。
【００１１】
また、シリンダヘッド２内においては、前記の如く燃料噴射弁６が内設されている他、図４の如き動弁（給気弁７・排気弁８）も配設されており、これらの周囲に、図１の如く、冷却水ジャケット２ｇが形成されている。この冷却水ジャケット２ｇに、冷却水を供給すべく、図１及び図３の如く、該環状冷却水洞２ｃの外周部にて放射状に、複数の垂直状の冷却水出口通路２ｅ・２ｅ・・・を配設しており、各冷却水出口通路２ｅと環状冷却水洞２ｃとの間に水平冷却水出口通路２ｄを介設している。
図３の如く、各冷却水出口通路２ｅは、冷却水入口通路２ａ・２ａ間に配設され、即ち、環状冷却水洞２ｃの周囲には、冷却水入口通路２ａと冷却水出口通路２ｅとが交互に配列されるようになり、環状冷却水洞２ｃ内では、垂直冷却水入口通路２ａと水平冷却水入口通路２ｂより導入された冷却水が冷却水出口通路２ｄ・２ｅへと流れる水流が発生する。該環状冷却水洞２ｃ内における水平冷却水出口通路２ｄへの分岐部では、該水平冷却水出口通路２ｄへの水流と、環状冷却水洞２ｃ内を流れる水流とに分岐され、水平冷却水出口通路２ｄへと流れた冷却水は、冷却水出口通路２ｅより冷却水通路２ｆを介して、冷却水ジャケット２ｇへと供給される。
【００１２】
水流が発生すると、水温保持能力が向上する。具体的に言うと、環状冷却水洞２ｃ内にて水流がなければ、鍔部３ａからの高温が環状冷却水洞２ｃ内の冷却水に伝播し、鍔部３ａの冷却効果は薄れてしまうが、水流があると、鍔部３ｃの高温が伝播しても、次々にシリンダブロック１からの低温冷却水が供給されてくるので、環状冷却水洞２ｃ内の冷却水は低温に保持され、鍔部３ａを有効に冷却するのである。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
内燃機関で最も重量のあるのはシリンダブロックであるが、該シリンダブロック１の上端面を低くし、これに伴って、シリンダライナ上縁部の鍔部を覆うようにシリンダヘッドの下縁部を下方に延出した構成とすることにより、大型形状のシリンダブロック１を小さくすることが出来るので、シリンダブロック軽量化を図ることができる。
しかし、この場合、従来、シリンダブロック内に形成されていた鍔部外周の環状冷却水洞は削除せざるを得ないこととなる。
従来の技術として、鍔部に対しては、シリンダブロックの冷却水ジャケットに連通する錐孔を穿孔する技術が公知となっているが、コスト高を招く上、該錐孔は非常に冷却効率が高いため、低負荷時には過冷却となる可能性を含んでいる。
このようなシリンダヘッド２の下縁部Ａにより、シリンダライナ３の鍔部３ａを被嵌したことによる水冷機構を設けることが出来ないという不具合を、シリンダヘッド２とシリンダライナ３の間に水冷機構を設けることにより解決することが出来たものである。
即ち、シリンダライナ鍔部を冷却する手段としての、環状冷却水洞をシリンダヘッドの側に具備し、冷却水の入口側通路に連絡継手を介装して、該連絡継手を通過した後の冷却水を環状冷却水洞に案内することができ、該鍔部をシリンダライナの錐孔にて冷却する従来の構造に比して、低コストで、低負荷時の過冷却も回避可能なシリンダライナの水冷構造とすることが出来たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のシリンダライナ水冷構造を示す内燃機関（ディーゼル機関）の部分側面断面図である。
【図２】  同じくシリンダブロックの部分平面図である。
【図３】  図１中Ｘ−Ｘ線矢視断面図である。
【図４】  従来のシリンダライナ水冷構造を示す内燃機関の部分側面断面図である。
【符号の説明】
１    シリンダブロック
１ａ  冷却水ジャケット１ａ
１ｂ  冷却水通路
１ｃ  垂直冷却水通路
１ｄ  ボルト孔
２    シリンダヘッド
２ａ  冷却水入口通路
２ｂ  水平冷却水入口通路
２ｃ  環状冷却水洞
２ｄ  水平冷却水出口通路
２ｅ  冷却水出口通路
２ｆ  冷却水通路
２ｇ  冷却水ジャケット
２ｈ  ボルト孔
３    シリンダライナ
３ａ  鍔部
４    連絡継手
【図１】
0003681845.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003681845.tif 000005