(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに、クランク軸線方向に並んだシリンダボアの群と、前記シリンダボアの群を囲うウォータジャケットとを形成しており、前記シリンダブロックのうち隣り合ったシリンダボアの間のボア間部に、入り口が前記ウォータジャケットに開口して出口がシリンダブロックの上面に開口した冷却水通路を設けており、
更に、前記ウォータジャケットに、当該ウォータジャケットの内周面に重なるようにウォータジャケットスペーサが配置されている構成であって、
前記ウォータジャケットスペーサには、前記ウォータジャケットのうち前記ボア間部の部位に重なる凹入部が形成されており、前記凹入部に、前記冷却水通路の入り口に連通する連通穴が形成されて、前記凹入部のうち前記連通穴よりも下流側の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水をせき止めて前記連通穴に導くストッパー片が外向きに突設されており、
かつ、前記凹入部の外側面のうち前記ストッパー片よりも下方の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水を前記ストッパー片に導く傾斜状のメインガイドリブと、前記メインガイドリブの下方に位置した傾斜状の補助ガイドリブとが、前記補助ガイドリブの傾斜を前記メインガイドリブの傾斜よりも緩くした状態で外向きに突設されている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は内燃機関に関するものであり、シリンダブロックの冷却手段に特徴を有している。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を構成するシリンダブロックには、シリンダボアの群を囲うウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケットに冷却水を通しているが、ボア間部の冷却が不十分になるという問題があった。そこで、例えば特許文献１に開示されているように、ボア間部に、入り口をウォータジャケットの内壁面に開口させて出口を上面に開口させた冷却水通路を設けて、この冷却水通路からシリンダヘッドに向けて冷却水を流すことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ボア間部を的確に冷却するには、冷却水通路に必要な量の冷却水を通す必要があるが、冷却水通路はウォータジャケットの壁面に横穴の状態で空いているため、冷却水が冷却水通路の入り口を素通りする現象が生じて、冷却水通路に必要な量の冷却水を通し難いという問題があった。
【０００５】
本願発明は、この問題を解消せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、
「シリンダブロックに、クランク軸線方向に並んだシリンダボアの群と、前記シリンダボアの群を囲うウォータジャケットとを形成しており、前記シリンダブロックのうち隣り合ったシリンダボアの間のボア間部に、入り口が前記ウォータジャケットに開口して出口がシリンダブロックの上面に開口した冷却水通路を設けており、
更に、前記ウォータジャケットに、当該ウォータジャケットの内周面に重なるようにウォータジャケットスペーサが配置されている」
という基本構成になっている。
【０００７】
そして、上記基本構成において、
「前記ウォータジャケットスペーサには、前記ウォータジャケットのうち前記ボア間部の部位に重なる凹入部が形成されており、前記凹入部に、前記冷却水通路の入り口に連通する連通穴が形成されて、前記凹入部のうち前記連通穴よりも下流側の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水をせき止めて前記連通穴に導くストッパー片が外向きに突設されており、
かつ、前記凹入部の外側面のうち前記ストッパー片よりも下方の部位に、前記ウォータジャケットを周方向に流れてきた冷却水を前記ストッパー片に導く傾斜状のメインガイドリブと、前記メインガイドリブの下方に位置した傾斜状の補助ガイドリブとが、前記補助ガイドリブの傾斜を前記メインガイドリブの傾斜よりも緩くした状態で外向きに突設されている」
という構成が付加されている。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明では、ウォータジャケットを流れる冷却水が冷却水通路に流入することをウォータジャケットスペーサのストッパー片及びガイドリブによって促進できるため、冷却水通路に、ボア間部を的確に冷却できる量の冷却水を通すことができる。そして、ウォータジャケットスペーサはシリンダブロックとは別体であるため、既存のシリンダブロックにも適用できて汎用性に優れている。
【０００９】
そして、ウォータジャケットスペーサを冷却水のガイド部材に兼用するものであり、新たに専用部材を作成する必要はないため、製造コストと取り付けの手間とを軽減できる利点がある。また、冷却水通路に冷却水が過不足なく流れるように制御することを、ウォータジャケットスペーサにストッパー片とメインガイドリブと補助ガイドリブとを設けることで、簡単に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態を示す図で、（Ａ）はシリンダブロックのみの部分平面図、（Ｂ）はウォータジャケットスペーサを表示した縦断側面図である。
【図２】ウォータジャケットスペーサを装着した状態での平面図である。
【図３】ウォータジャケットスペーサの斜視図である。
【図４】（Ａ）は一部破断要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、クランク軸線方向から見た状態を正面視として、クランク軸線方向を前後方向としている。
【００１２】
(1).概略
まず、概略（基本構成）を説明する。図１（Ａ）に示すように、本実施形態の内燃機関は４気筒であり、そこで、シリンダブロック１には、クランク軸線２の方向に並んだ第１〜第４の４つのシリンダボア３〜６が形成されている。シリンダブロックのうちシリンダボア３〜６の群の外側には、閉じたループ形状のウォータジャケット７が形成されている。
【００１３】
ウォータジャケット７は、隣り合ったシリンダボアの間の部分であるボア間部８の個所では、クランク軸線２（正確にはシリンダボア群の中心線）に近づく凹入部７ａになっている。従って、ボア間部８は、クランク軸線２を挟んだ２つの凹入部７ａで挟まれた部分になる。そして、各ボア間部８には、クランク軸線２を挟んだ両側に、一対ずつの冷却水通路９が形成されている。
【００１４】
冷却水通路９は、図４（Ｂ）に示すように、ウォータジャケット７の凹入部７ａに開口した傾斜姿勢の第１ドリル穴９ａと、シリンダブロック１の上面に向けて開口した第２ドリル穴９ｂから成っており、第１ドリル穴９ａの端が入り口１０となって、第２ドリル穴９ｂの上端が出口１１になっている。シリンダブロック１には、ガスケット１ａを介してシリンダヘッド１２が重なっているが、ガスケット１１及びシリンダヘッド１２に、第２ドリル穴９ｂと連通した吸い上げ通路１３が空いている。
【００１５】
ウォータジャケット７には、合成樹脂製のウォータジャケットスペーサ１５が、上からの嵌め込みによって装着されている。ウォータジャケットスペーサ１５は、クランク軸線２を挟んで排気側に位置したものと吸気側に位置したものとが一対で１セットになっており、図では、排気側に配置したものを表示して、これを単にウォータジャケットスペーサ１５と称している。
【００１６】
排気側のウォータジャケットスペーサ１５と吸気側のウォータジャケットスペーサ１５とは、その端部を互いに当接させて係合させた状態で、ウォータジャケット７に装着されている。従って、左右２つのウォータジャケットスペーサ１５によって、閉ループの形態が構成される。
【００１７】
ウォータジャケットスペーサ１５は、ウォータジャケット７の内周面に重なるようになっており、基本的にはウォータジャケット７と相似形である。従って、、シリンダボア３〜６に対応した第１〜第４の円弧状湾曲部１６〜１９と、ウォータジャケット７の３つの凹入部７ａに対応した第１〜第３の凹入部２０〜２２とを有している。円弧状湾曲部１６〜１９の上端は、ウォータジャケット７の上端よりも少し低い高さになっている。
【００１８】
(2).ウォータジャケット７の詳細
図１，３のとおり、第２〜第４の円弧状湾曲部１７〜１９には、周方向に３つずつの角形窓穴２３を開口させて、各角形窓穴２３にシート状の保温材２４を装着している。保温材２４は、吸水すると膨れてウォータジャケット７の内面に密着する。各角形窓穴２３の個所には、ウォータジャケット７の外周面に当接するばね片２５を設けている。ウォータジャケットスペーサ１５は、ばね片２５の押圧作用により、ウォータジャケット７の内周面に重なった状態に保持されている。図３では、ばね片２５の先端がウォータジャケット７の外側に位置しているが、これは変形前の状態を表示しているためである。
【００１９】
なお、第２〜第４の円弧状湾曲部１７〜１９には、周方向の略中間部に位置した上向き切り欠き２６と下向き切り欠き２７とを形成しており、保温材２５の保持板は、切り欠き２６，２７の個所でウォータジャケットスペーサ１５にかしめ固定されている。ばね片２５も保持板に形成されている。
【００２０】
図３から明瞭に理解できるように、ウォータジャケット７の第１円弧状湾曲部１６には、ウォータジャケット７の外周面に当接する仕切り壁２８を上端から下端まで延びるように形成している。ウォータポンプで圧送された冷却水は、シリンダブロック１に設けた流入通路２９（図１（Ｂ）の一点鎖線参照）から第１円弧状湾曲部１６に向けて吐出されるが、仕切り壁２８の存在により、冷却水は第２円弧状湾曲部１７の側に向けて流れていく。
【００２１】
そして、冷却水は、ウォータジャケット７を略１周してから、図示しない穴を介してシリンダヘッドの冷却水路に送られる。なお、吸気側のウォータジャケットスペーサには、仕切り壁２８は存在していない。
【００２２】
図３から容易に理解できるように、ウォータジャケットスペーサ１５の各凹入部２０〜２２には、ウォータジャケット７の凹入部７ａに密接又は近接したガイド頭部３１を上向きに突設しており、ガイド頭部３１に、その上端からウォータジャケット７の外周方向に張り出した天板３２と、ガイド頭部３１と天板３２とに繋がった外向きのサイドストッパー片３３とが、一体に設けられている。サイドストッパー片３３が請求項に記載したストッパー片である。
【００２３】
ガイド頭部３１には、冷却水通路９の入り口１０に通水するための連通穴３４が空けられている。また、サイドストッパー片３３は、連通穴３４を挟んで水流の下流側に位置している。このため、冷却水の流れはサイドストッパー片３３に止められる。
【００２４】
ウォータジャケットスペーサ１５の第１円弧状湾曲部１７には、第１凹入部２０のサイドストッパー片３３に連続した第１メインガイドリブ３５を設けている。第１メインガイドリブ３５は、上流側の始端から下流側の終端に向けて高さが高くなるように傾斜しており、終端が第１凹入部２０のサイドストッパー片３３に連続している。
【００２５】
第１メインガイドリブ３５の始端の高さは、おおむね第１円弧状湾曲部１７の中間高さ位置にあり、また、周方向で見ると、第１円弧状湾曲部１７の最も外側に出っ張った部分よりも少し下流側に位置している。また、外向きの高さは、図２に示すように、サイドストッパー片３３の外側の流路幅の半分程度の寸法になっている。従って、冷却水は、第１円弧状湾曲部１７の個所でも上下に流れうる。
【００２６】
図３のとおり、第１メインガイドリブ３５の下方には、平面視で第１メインガイドリブ５と重なるような長さの補助ガイドリブ３６を突設している。補助ガイドリブ３６の終端は第１凹入部２０の個所に位置している。また、補助ガイドリブ３６も傾斜しているが、傾斜の程度は第１メインガイドリブ３５よりも緩くなっている。従って、第１メインガイドリブ３５の下方に流れた冷却水は、補助ガイドリブ３６により、上向きに流れを変えるように流れ方向が制御される。
【００２７】
図２に示すように、補助ガイドリブ３６の始端は、ウォータジャケット７の外周面に当接又は近接する突出高さになっており、終端方向に向けた途中までは高さが徐々に小さくなっている。そして、後ろ側の半分程度は同じ程度の高さになっている。
【００２８】
第２円弧状湾曲部１８には、第２凹入部２１に向けて延びる第２メインガイドリブ３７が形成されており、第２メインガイドリブ３７の終端は、第２凹入部２１のサイドストッパー片３３の下端に連続している。第２メインガイドリブ３７は、第２円弧状湾曲部１８のうち周方向の後ろ側の部位で、かつ、角形窓穴２３の上に位置している。このため、始端から終端に向けて高くなってはいるものの、傾斜姿勢はかなり緩くなっている。
【００２９】
第３凹入部２２の個所には、第３メインガイドリブ３８が形成されている。第３メインガイドリブ３８は、その始端が僅かに第３円弧状湾曲部１８にかかっている程度で、大半は第３凹入部２２の個所に位置している。但し、第３メインガイドリブ３８は下方に長い形態であり、その始端（下端）は、概ね第３凹入部２２の上下中間高さに位置している。
【００３０】
(3).まとめ
本実施形態では、連通穴３４が空いたガイド頭部３１、天板３２、サイドストッパー片３３、第１〜第３のメインガイドリブ３５，３７，３８がガイド部になっているが、補助ガイドリブ３６もガイド部材の一部と見ることができる。
【００３１】
そして、第１円弧状湾曲部１７の個所に流入した冷却水の一部が、第１メインガイドリブ３５のガイド作用により、ウォータジャケット７の第１凹入部２０の個所に向かうように方向づけられて、第１凹入部２０の個所で、主としてサイドストッパー片３３のせき止め作用により、冷却水が冷却水通路９の入り口１０に向かうようにガイドされる（方向変換させられる。）。これにより、第１シリンダボア２と第２シリンダボア３との間の第１ボア間部８のうちの排気側の部位が、強制的に冷却される。
【００３２】
次に、冷却水の一部は補助ガイドリブ３６のガイド作用によって、ウォータジャケット７の第２凹入部２１に向かうように整流されて、第２凹入部２１に至った冷却水は、第２凹入部２１の個所において、サイドストッパー片３３のせき止め作用により、冷却水通路９の入り口１０に向かうようにガイドされる。これにより、第２シリンダボア３と第３シリンダボア４との間の第２ボア間部８のうちの排気側の部位が、強制的に冷却される。
【００３３】
なお、冷却水は、第１メインガイドリブ３５の外側においても周方向に流れるため、第２メインガイドリブ３７は、第１メインガイドリブ３５の外側を流れ冷却水を第２凹入部２１に向かわせる役割も果たしている。
【００３４】
補助ガイドリブ３６の下方を流れる冷却水は、補助ガイドリブ３６のガイド作用により、上向きに方向を変えつつ周方向に流れていき、この冷却水と、第１メインガイドリブ３５及び補助ガイドリブ３６の外側を流れた冷却水とは、第３凹入部２２に至ると、第３メインガイドリブ３８によって上向きに向かうように整流されて、この水流は、第３凹入部２２の個所において、サイドストッパー片３３と天板３２とのせき止め作用により、冷却水通路９の入り口１０に向かうようにガイドされる。これにより、第３シリンダボア４と第４シリンダボア５との間の第３ボア間部８のうちの排気側の部位が、強制的に冷却される。
【００３５】
このようにして、各ボア間部８は、排気側の部分が強制的に冷却される。また、吸気側に回り込んだ冷却水は、吸気側に設けたウォータジャケット７における第１メインガイドリブ３５のガイド作用により、一部が各凹入部の上端部に向かう流れに整流され、これが、サイドストッパー片３３等のガイド作用によって、吸気側の冷却水通路９に強制的に送られる。これにより、ボア間部８のうち吸気側の冷却も確実化される。
【００３６】
以上のとおり、本実施形態では、各ボア間部８の各冷却水通路９に冷却水を強制的に通水して、各ボア間部８をしっかりと冷却できる。これにより、シリンダボア３〜５の不均一な変形を防止して、メカロスを低減して燃費を向上できる等の効果が発揮される。そして、ガイド部はウォータジャケットスペーサ１５に設けたものであるため、構造が複雑化したり組み付けに手間がかかったりすることはない。
【００３７】
上記の実施形態ではウォータジャケット７に保温材を装着したが、保温材が無くてもよことはいうまでもない。また、ガイドリブの形状や数などは、必要に応じて任意に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本願発明は、実際に内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  シリンダブロック
２  クランク軸線
３〜６  シリンダボア
７  ウォータジャケット
７ａ  ウォータジャケットの凹入部
８  ボア間部
９  冷却水通路
１０  入り口
１１  出口
１５  ウォータジャケットスペーサ
１６〜１９  円弧状湾曲部
２０〜２２  ウォータジャケットスペーサの凹入部
３１  ガイド部を構成するガイド頭部
３２  ガイド部を構成する天板
３３  ガイド部を構成するサイドストッパー片
３４  ガイド部を構成する連通穴
３５，３７，３８  ガイド部を構成するメインガイドリブ
３６  ガイド部を構成する補助ガイドリブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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