(57)【要約】【課題】クローズドデッキ構造のシリンダブロックのウォータジャケットに導入される冷却水の流れをシリンダブロックそのものの内部構造に変更を加えることなく所定方向に方向付けすることができるようにする。【解決手段】冷却水導入部８が臨む前端吸気側のテンションボルトボス部１３ａを略三角柱状に形成しジャケット空間部に島状に配置して冷却水を吸気側と排気側と分流させるよう構成したシリンダブロック１のテンションボルトボス部１３ａとボア壁部２との間にスペーサ部材２０を介挿することで、シリンダブロック１の内部構造に変更を加えることなく吸気先行Ｕターン方式の冷却水流を実現でき、また、副流として温度の低い冷却水をヘッド側ウォータジャケットに導けるようにする。【選択図】図２
2008008195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を列状に配置したエンジン本体が、隣り合う気筒のボア壁が連続する連結型のボア壁部を形成するとともに該ボア壁部の周囲にブロック側ウォータジャケットを形成し頂部にクローズドタイプのトップデッキ部を形成するクローズドデッキ構造のシリンダブロックと、内部にヘッド側ウォータジャケットを形成し前記シリンダブロックのトップデッキ部上に配置されるシリンダヘッドとで構成され、前記シリンダブロックには、前記トップデッキ部の気筒列方向一側の端部に前記シリンダヘッド底部のヘッド側主冷却水導入孔に連通する冷却水導出部が形成され、気筒列方向に直角なエンジン幅方向一側の側壁部の前記冷却水導出部に近い気筒列方向一端側にウォータポンプから吐出される冷却水を前記ブロック側ウォータジャケットに導入する冷却水導入部が形成され、前記ブロック側ウォータジャケットの前記冷却水導入部に面するジャケット空間部に該ブロック側ウォータジャケットのジャケット底面から前記トップデッキ部まで繋がる柱状のテンションボルトボス部が周囲に空間をおいて島状に設けられ、該テンションボルトボス部と前記ボア壁部との間が前記冷却水導出部に連通する開口部となったエンジンの冷却装置において、
前記テンションボルトボス部と前記ボア壁部との間に、弾発力により保持される基材部と前記テンションボルトボス部と前記ボア壁部との間の前記開口部の冷却水の流れを規制するスペーサ本体と前記テンションボルトボス部と前記シリンダブロックの気筒列方向一側の端壁部との間のジャケット空間部の冷却水の流れを制限する制限部とからなるスペーサ部材を介挿し、該スペーサ部材により前記冷却水導入部から導入される冷却水の主流を前記テンションボルトボス部と前記エンジン幅方向一側の側壁部との間のジャケット空間部に導き、該スペーサ部材の制限部により制限されて前記テンションボルトボス部と前記シリンダブロックの気筒列方向一側の端壁部との間のジャケット空間部に導かれる副流を前記冷却水導出部および前記シリンダヘッドの底部のヘッド側主冷却水導入孔を経て前記シリンダヘッドのヘッド側ウォータジャケットに導くよう構成したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記スペーサ部材は、前記基材部が、板材の一部を切り起こして形成した複数の脚が該基材部の本体部分と協働して前記テンションボルトボス部と前記ボア壁部との間に挟まれてそれ自体の弾発力により保持されるよう構成され、前記制限部が、前記基材部を構成する板材に一体形成された延設部分により構成されていることを特徴とする請求項１記載のエンジンの冷却装置。
【請求項３】
当該エンジンが吸気ポートと排気ポートとがシリンダヘッドの気筒列中心線を挟んで互いに反対側の側面に開口するクロスフロータイプのエンジンで、前記冷却水導入部が前記吸気ポートが開口する側の側壁部に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却装置に関し、特に、複数の気筒を列状に配置した直列多気筒エンジンのクローズドデッキ構造のシリンダブロックのウォータジャケットに導入される冷却水の流れをシリンダブロックの内部構造に変更を加えることなく所定方向に方向付けするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
クロスフロータイプのエンジンの冷却装置として、クローズドデッキ型のシリンダブロックの吸気側の側壁部の前端側にウォータポンプから吐出される冷却水をブロック側ウォータジャケットに導入する冷却水導入部を形成するともに、その冷却水導入部に面するジャケット空間部に位置するテンションボルトボス部を断面三角柱状に形成し、冷却水導入部からブロック側ウォータジャケットに導かれた冷却水の流れをテンションボルトボス部の稜線部を境に二つに分け、一つの流れがボス部の吸気側ガイド面により吸気側に案内されるとともに、もう一つの流れはボス部の前端側ガイド面とシリンダブロックの前端壁部との間を通って排気側に案内されて、吸気側および排気側のジャケット空間部をそれぞれエンジン後端側に向かって流れ、また、シリンダブロックのトップデッキ部を貫通する孔部を通って冷却水がヘッド側ウォータジャケットに導くよう構成したものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、オープンデッキ構造のシリンダブロックで、複数の気筒の連続するボア壁部の周りを一巡するヘッド側ウォータジャケットの一端側に仕切り部を設け、一端側からブロック側ウォータジャケットに導入した冷却水をボア壁部の周りを一方向にほぼ一周させてシリンダヘッド側に導出するよう構成するもので、その仕切り部をシリンダブロック外壁とボア壁部との間に嵌装する弾性体で構成し、その弾性体の突部をシリンダブロック外壁に設けた凹部に弾性嵌合したものが知られている（例えば、特許文献２参照。）
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１５６００号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直列多気筒エンジンのシリンダブロックのウォータジャケットが構成する冷却水通路の構成としては、例えば上述のようにシリンダブロックの側壁部の一端側から導入した冷却水を吸気側および排気側に分流して吸気側および排気側のジャケット空間部をそれぞれエンジン後端側に向かって流す軸流方式のものがあり、また、一端側から導入した冷却水を複数の気筒の連続するボア壁部の周りを一方向にほぼ一周させてシリンダヘッド側に導出するＵターン方式のものがあり、いずれの方式を採用するかによってシリンダブロックの内部構造が変わってくる。そのため、例えば軸流方式をＵターン方式に変更しようとする場合に、従来の技術ではシリンダブロックそのものの構造を変更する必要があり、その変更にコストがかかる。
【０００６】
本発明はこうした問題を解決するもので、クローズドデッキ構造のシリンダブロックのウォータジャケットに導入される冷却水の流れをシリンダブロックそのものの内部構造に変更を加えることなく所定方向に方向付けすることができるようにし、シリンダブロックの互換性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエンジンに冷却装置は、複数の気筒を列状に配置したエンジン本体が、隣り合う気筒のボア壁が連続する連結型のボア壁部を形成するとともに該ボア壁部の周囲にブロック側ウォータジャケットを形成し頂部にクローズドタイプのトップデッキ部を形成するクローズドデッキ構造のシリンダブロックと、内部にヘッド側ウォータジャケットを形成しシリンダブロックのトップデッキ部上に配置されるシリンダヘッドとで構成され、シリンダブロックには、トップデッキ部の気筒列方向一側の端部にシリンダヘッド底部のヘッド側主冷却水導入孔に連通する冷却水導出部が形成され、気筒列方向に直角なエンジン幅方向一側の側壁部の記冷却水導出部に近い気筒列方向一端側にウォータポンプから吐出される冷却水をブロック側ウォータジャケットに導入する冷却水導入部が形成され、ブロック側ウォータジャケットの冷却水導入部に面するジャケット空間部にブロック側ウォータジャケットのジャケット底面からトップデッキ部まで繋がる柱状のテンションボルトボス部が周囲に空間をおいて島状に設けられ、該テンションボルトボス部とボア壁部との間が冷却水導出部に連通する開口部となったエンジンの冷却装置において、テンションボルトボス部とボア壁部との間に、弾発力により保持される基材部とテンションボルトボス部とボア壁部との間の開口部の冷却水の流れを規制するスペーサ本体とテンションボルトボス部とシリンダブロックの気筒列方向一側の端壁部との間のジャケット空間部の冷却水の流れを制限する制限部とからなるスペーサ部材を介挿し、該スペーサ部材により冷却水導入部から導入される冷却水の主流をテンションボルトボス部とエンジン幅方向一側の側壁部との間のジャケット空間部に導き、該スペーサ部材の制限部により制限されてテンションボルトボス部とシリンダブロックの気筒列方向一側の端壁部との間のジャケット空間部に導かれる副流を冷却水導出部およびシリンダヘッドの底部のヘッド側主冷却水導入孔を経てシリンダヘッドのヘッド側ウォータジャケットに導くよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
この場合、シリンダブロックそのものは、例えばシリンダブロックの側壁部の一端側からヘッド側ウォータジャケットに導入した冷却水を分流してエンジン幅方向両側のジャケット空間部をそれぞれエンジン後端側に向かって流す軸流方式の冷却水通路を構成するものと同じ内部構造で、そのシリンダブロックの内部構造に変更を加えることなく、ブロック側ウォータジャケット内の冷却水主流をスペーサ部材により一方向に方向付けして、淀みの少ないＵターン方式の冷却流を実現できる。また、スペーサ部材の一部である制限部により制限されてテンションボルトボス部とシリンダブロックの気筒列方向一側の端壁部との間のジャケット空間部に導かれる副流を、冷却水導出孔およびシリンダヘッド底部のヘッド側主冷却水導入孔を経てシリンダヘッドのヘッド側ウォータジャケットに導くことで、ヘッド側にも温度に低い冷却水を確実に供給できる。
【０００９】
ここで、スペーサ部材は、基材部が、板材の一部を切り起こして形成した複数の脚が該基材部の本体部分と協働してテンションボルトボス部とボア壁部との間に挟まれてそれ自体の弾発力により保持されるよう構成され、制限部が、基材部を構成する板材に一体形成された延設部分により構成されているものとするのがよい。これにより、スペーサ部材の簡便化が可能である。
【００１０】
当該エンジンは、吸気ポートと排気ポートとがシリンダヘッドの気筒列中心線を挟んで互いに反対側の側面に開口するクロスフロータイプのエンジンで、冷却水導入部が吸気ポートが開口する側の側壁部に形成されているものであってよい。この場合、シリンダブロックそのものは、冷却水を吸気側と排気側とに分流して流す軸流方式の冷却水通路を構成するものと同じ内部構造で、そのシリンダブロックの内部構造に変更を加えることなく、ブロック側ウォータジャケット内の冷却水主流をスペーサ部材により一方向に方向付けして、淀みの少ない吸気側先行Ｕターン方式の冷却流を実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明によれば、簡便化容易なスペーサ部材の挿着によってクローズドデッキ構造のシリンダブロックのウォータジャケットに導入される冷却水の流れをシリンダブロックそのものの内部構造に変更を加えることなく所定方向に方向付けすることができるとともに、シリンダヘッド側にも温度に低い冷却水を確実に供給することができ、冷却水通路構成の変更におけるシリンダブロックの互換性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４は本発明の実施形態の一例を示している。図１はこの実施形態におけるシリンダブロックの平面図、図２はシリンダブロック上部の水平断面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４はスペーサ部材の挿着状態の斜視図である。
【００１３】
この実施形態のエンジンは、シリンダブロック１とシリンダヘッド（図示せず）とでエンジン本体が構成され、シリンダブロック１に直列配置で四つの気筒＃１〜＃４のボアが形成され、シリンダヘッド（図示せず）に各気筒＃１〜＃４の吸気ポートと排気ポートが形成され、それら吸気ポートと排気ポートとが気筒列中心線を挟んで互いに反対側のヘッド側面に開口するクロスフロータイプの直列４気筒エンジンである。
【００１４】
シリンダブロック１は、クローズドデッキ構造で、隣り合う気筒のボア壁が連続し四つの気筒＃１〜＃４のボア壁が気筒間でくびれた形で一体となった連結型のボア壁部２が形成されるとともに、その四つの気筒＃１〜＃４のボア壁が一体となった連結型のボア壁部２の周囲に異形環状のブロック側ウォータジャケット３が形成され、頂部にクローズドタイプのトップデッキ部４が形成されている。ブロック側ウォータジャケット３は、ボア壁の上側約半分までくらいに対応する深さに形成されたものである。シリンダヘッドはシリンダブロック１のトップデッキ部４上に配置される。シリンダヘッドには内部にヘッド側ウォータジャケットが形成されている。
【００１５】
シリンダブロック１には気筒列方向一側の端部である前端部（図１および図２の左側の端部）で且つ吸気側（図１および図２の下側）の側壁部５の側方に、機械駆動式のウォータポンプ（図示せ）を配設するウォータポンプハウジング６が形成され、このウォータポンプハウジング６に隣接して、サーモスタットバルブ（図示せず）を配設するサーモスタットハウジング７が形成されている。そして、そのシリンダブロック１前端側のウォータポンプハウジング６とヘッド側ウォータジャケット３との間の側壁部５に、ウォータポンプから吐出された冷却水をブロック側ウォータジャケット３に導入する冷却水導入部８が形成されている。
【００１６】
また、シリンダブロック１には、トップデッキ部４の前端部（気筒列方向一側の端部）に、ヘッドガスケット（図示せず）の孔を通してヘッド底部のヘッド側主冷却水導入孔９に連通する冷却水導出部としての開口部１０が形成されている。シリンダブロック１のトップデッキ部４には、上記開口部１０の他に、ヘッドガスケット（図示せず）の孔を通してシリンダブロック１のブロック側ウォータジャケット３をシリンダヘッドのヘッド側ウォータジャケットに連通させるようボア壁部２の周囲に開口部１１が多数形成されている。なお、これらトップデッキ部４の開口部１０，１１に対応して設けられるヘッドガスケットの孔（図示せず）は、上記ヘッド側主冷却水導入孔９に連通する冷却水導出部としての開口部１０に連通させる孔が大きく、それ以外の孔は、さほど大きい孔でなくて、主としてガス抜き孔として機能する。
【００１７】
シリンダブロック１は、ボア壁部２の気筒間のくびれた部分の吸気側および排気側と、前端部および後端部の吸気側（図１および図２の下側）および排気側（図１および図２の上側）の計１０箇所に、ボルト孔１２を有するテンションボルトボス部１３が形成され、その内の前端側（気筒列方向一端側）で吸気側のテンションボルトボス部１３ａは、シリンダブロック１の上記冷却水導入部８に面するジャケット空間部に周囲に空間をおいた島状の配置でジャケット底面からトップデッキ部まで繋がる略三角柱状に形成され、この略三角柱状のテンションボルトボス部１３ａとシリンダブロック１の吸気側の側壁部５との間に吸気側のジャケット空間に繋がる冷却水通路Ｋ１が形成され、シリンダブロック１の前端壁部１４との間に上記開口部１０に連通する冷却水通路Ｋ２が形成され、また、ボア壁部２との間が開口部１０に連通する開口部Ｋ３となっている。
【００１８】
そして、そのシリンダブロック１の前端吸気側のテンションボルトボス部１３ａとボア壁部２との間には、スペーサ部材２０が介挿される。
【００１９】
スペーサ部材２０は、弾発力により保持される基材部２１と、テンションボルトボス部１３ａとボア壁部２との間の開口部Ｋ３の冷却水の流れを規制するスペーサ本体２２と、テンションボルトボス部１３ａとシリンダブロック１の前端壁部１４との間の冷却水の流れを制限する制限部２３とからなるもので、基材部２１と制限部２３とは一枚の板材で形成され、スペーサ本体２２はゴム材（加硫ゴム）の流し込みにより形成される。
【００２０】
基材部２１は、略矩形の金属板の一部を切り起こして複数の脚２１ａ〜２１ｄを形成し、それら複数の脚２１ａ〜２１ｄと本体部分とを反対方向に湾曲させ、テンションボルトボス部１３ａとボア壁部２との間に挟まれた状態でそれら複数の脚２１ａ〜２１ｄと本体部分が協働してそれ自体の弾発力により保持されるよう構成したものである。そして、この基材部の本体部分の一端に、スペーサ部材２０をテンションボルトボス部１３ａとボア壁部２との間に介挿したときにテンションボルトボス部１３ａの側面からテンションボルトボス部１３ａとシリンダブロック１の前端壁部１４との間のジャケット空間部に一部はみ出すよう延設部分が一体に形成され、この延設部分により上記制限部２３が構成されている。また、スペーサ本体２２は、テンションボルトボス部１３ａとボア壁部２との間の開口部Ｋ３をほぼ完全に塞ぐよう形成される。
【００２１】
このエンジンでは、ウォータポンプから吐出される冷却水が冷却水導入部８からブロック内ウォータジャケット３の前端部吸気側のジャケット空間部に導入される。そして、テンションボルトボス部１３ａとボア壁部２との間の開口部Ｋ３がスペーサ部材２０のスペーサ本体２２によって塞がれ、テンションボルトボス部１３ａとシリンダブロック１の前端壁部１４との間の冷却水の流れがスペーサ部材２０の制限部２３によって制限されることにより、冷却水導入部８から導入される冷却水の主流がテンションボルトボス部１３ａとシリンダブロック１の側壁部５との間のジャケット空間部に導かれて吸気側に送り込まれ、また、制限部２３による制限を受けてテンションボルトボス部１３ａと前端壁部１４との間に導かれる冷却水が副流となって冷却水導出部としての開口部１０からヘッドガスケットの孔を通りヘッド側主冷却水導入孔９を経てシリンダヘッドのヘッド側ウォータジャケットに導かれる。
【００２２】
そして、ブロック側ウォータジャケット３の吸気側に送り込まれた冷却水は、吸気側をシリンダブロック１の後端側へ向けて流れ、後端部でＵターンして排気側を前端側へ向けて流れ、前端側で副流と合流してヘッド側ウォータジャケットに導出される。こうしてブロック側ウォータジャケット３では吸気側先行Ｕターン方式の冷却水の流れが実現する。
【００２３】
また、ヘッド側主冷却水導入孔９からシリンダヘッドのヘッド側ウォータジャケットに導かれた冷却水は、排気側および吸気側をそれぞれ軸流方式で後端側へ流れる。そして、最後にシリンダヘッドの後端部に設けられた冷却水導出部から排出される。
【００２４】
このエンジンのシリンダブロック１そのものは、スペーサ部材２０を介挿しないで使用することもできるもので、その場合は、例えばシリンダブロック１の側壁部５の前端側からヘッド側ウォータジャケットに導入した冷却水を断面略三角柱状のテンションボルトボス部１３（１３ａ）により分流して吸気側および排気側のジャケット空間部をそれぞれエンジン後端側に向かって流す軸流方式の冷却水通路を構成することができる。それが、スペーサ部材２０を介挿することで、シリンダブロック１の内部構造に変更を加えることなく、淀みの少ないＵターン方式の冷却水流を実現でき、また、副流として温度の低い冷却水をシリンダヘッドのヘッド側ウォータジャケットに確実に供給できるものとなるのである。
【００２５】
以上、実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他様々な態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態におけるシリンダブロックの平面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるシリンダブロック上部の水平断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるスペーサ部材の挿着状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  シリンダブロック
２  ボア壁部
３  ブロック側ウォータジャケット
４  トップデッキ部
５  吸気側の側壁部
６  ウォータポンプハウジング
８  冷却水導入部
９  ヘッド側主冷却水導入孔
１０  冷却水導出部としての開口部
１２  ボルト孔
１３  テンションボルトボス部
１３ａ  前端吸気側のテンションボルトボス部
Ｋ１  冷却水通路
Ｋ２  冷却水通路
Ｋ３  開口部
２０  スペーサ部材
２１  基材部
２２  スペーサ本体
２３  制限部
【図１】
2008008195.tif 000003
【図２】
2008008195.tif 000004
【図３】
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【図４】
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