JP7679823B2 - エンジン及びスペーサ - Google Patents

Description

本発明は、エンジン及びスペーサに関する。

シリンダブロックのジャケットからガスケットに形成された複数の連通口を介してシリンダヘッドのジャケットに冷却水が流れるエンジンがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００７－２８５１９７号公報

シリンダブロックには、このシリンダブロックのジャケットから分岐して外部装置に冷却水を供給するための分岐路が設けられている場合がある。このような分岐路の近傍にある連通口を通過する冷却水の流量は、分岐路に流れる冷却水の流量により影響を受けるおそれがある。従ってこのような連通口の大きさや形状を変更することにより、この連通口を通過する冷却水の流量を微調整することが考えられる。しかしながら、連通口の大きさや形状の変更には、製造上の制約がある。

そこで本発明は、シリンダブロックからシリンダヘッドに流れる冷却水の流量の微調整が可能なエンジン及びスペーサを提供することを目的とする。

上記目的は、冷却水が流れる第１ジャケットを含むシリンダブロックと、前記第１ジャケット内に配置されたスペーサと、前記第１ジャケットから冷却水が流れる第２ジャケットを含むシリンダヘッドと、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に介在したガスケットと、を備え、前記シリンダブロックは、前記第１ジャケットから分岐して冷却水を外部装置に供給するための分岐路を含み、前記ガスケットは、前記第１及び第２ジャケットを互いに連通した複数の連通口を含み、前記スペーサは、前記複数の連通口のうち前記分岐路に最も近い一つに隙間を空けて貫通した突出部を含み、前記シリンダブロックは、複数のシリンダボアを含み、前記突出部が貫通した前記連通口は、前記複数のシリンダボアのうち前記突出部が貫通した前記連通口に最も近いシリンダボアの軸方向から見て前記シリンダボアの周方向に沿って延びた第１縁、及び前記軸方向から見て前記周方向に沿って延び前記第１縁よりも前記シリンダボアの径方向の外側に位置した第２縁、を含み、前記突出部と前記第１縁との前記径方向での隙間は、前記突出部と前記第２縁との前記径方向での隙間よりも大きい、エンジンによって達成できる。

前記突出部は、前記軸方向から見て、前記周方向の長さが前記径方向の厚みよりも大きくてもよい。

前記突出部が貫通した前記連通口は、前記軸方向から見て、前記周方向の長さが前記径方向の幅よりも長くてもよい。

上記目的は、冷却水が流れるシリンダブロックの第１ジャケット内に配置された本体部と、前記第１ジャケットからシリンダヘッド側に突出した突出部と、を備え、前記シリンダブロックは、前記第１ジャケットから分岐して冷却水を外部装置に供給するための分岐路を含み、前記シリンダヘッドは、前記第１ジャケットからガスケットを介して冷却水が流れる第２ジャケットを含み、前記ガスケットは、前記第１及び第２ジャケットを互いに連通した複数の連通口を含み、前記突出部は、前記複数の連通口のうち前記分岐路に最も近い一つに隙間を空けて貫通し、前記シリンダブロックは、複数のシリンダボアを含み、前記突出部が貫通した前記連通口は、前記複数のシリンダボアのうち前記突出部が貫通した前記連通口に最も近いシリンダボアの軸方向から見て前記シリンダボアの周方向に沿って延びた第１縁、及び前記軸方向から見て前記周方向に沿って延び前記第１縁よりも前記シリンダボアの径方向の外側に位置した第２縁、を含み、前記突出部と前記第１縁との前記径方向での隙間は、前記突出部と前記第２縁との前記径方向での隙間よりも大きい、スペーサによっても達成できる。

本発明によれば、シリンダブロックからシリンダヘッドに流れる冷却水の流量の微調整が可能なエンジン及びスペーサを提供できる。

エンジンの分解斜視図である。 エンジンの断面図である。 図２のＡ－Ａ断面図である 突出部周辺を示した拡大図である。

図１は、エンジン１の分解斜視図である。エンジン１は、シリンダブロック１０、スペーサ２０、ガスケット３０、及びシリンダヘッド４０を備える。Ｚ方向において、下から順に、シリンダブロック１０、ガスケット３０、シリンダヘッド４０が重なっている。

シリンダブロック１０は、例えばアルミニウム合金製である。シリンダブロック１０には、シリンダボア１２、ボルト孔１４、第１ジャケット１６、導入路１７、及び分岐路１８が形成されている。４つのシリンダボア１２は、Ｘ方向に並んでいる。第１ジャケット１６は４つのシリンダボア１２を囲む溝状の流路である。冷却水は不図示の導入口から第１ジャケット１６内に導入される。複数のホルト孔１４は、第１ジャケット１６の周囲に形成されている。導入路１７は第１ジャケット１６に合流しており、外部から第１ジャケット１６に冷却水を導入するための通路である。分岐路１８は、第１ジャケット１６から分岐して－Ｙ方向に延びている。分岐路１８は、第１ジャケット１６から外部装置に冷却水を供給するための通路である。外部装置は、例えばオイルクーラであるが、過給機やＥＧＲクーラ、ヒータ等であってもよい。

スペーサ２０は、シリンダブロック１０の第１ジャケット１６内に配置されている。スペーサ２０は例えば樹脂製である。スペーサ２０は、本体部２２と突出部２６とを有する。本体部２２は、４つのシリンダボア１２のそれぞれの一方側の側面に沿って湾曲している。本体部２２は、第１ジャケット１６内に位置している。突出部２６は、本体部２２の一端から＋Ｚ方向に突出している。即ち、突出部２６は第１ジャケット１６からシリンダヘッド４０側に突出している。突出部２６については詳しくは後述する。スペーサ２０とシリンダボア１２との間に冷却水が流れることにより、シリンダボア１２を効率的に冷却することができる。本体部２２の形状は、図１に示した形状に限定されない。例えば本体部２２は、４つのシリンダボア１２の両側面から包囲するようにＵ字状に形成されていてもよい。

ガスケット３０は、シリンダヘッド４０とシリンダブロック１０との間に介在している。ガスケット３０は、例えば金属製であり、薄板状に形成されている。ガスケット３０には、複数の開口３２、複数のボルト孔３４、及び複数の連通口３６が設けられている。複数の開口３２は、複数のシリンダボア１２にそれぞれ対応する位置に設けられている。複数のボルト孔３４は、複数のボルト孔１４にそれぞれ対応する位置に設けられている。複数の連通口３６は、シリンダブロック１０の第１ジャケット１６に対応する位置に設けられている。具体的には、複数の連通口３６が－Ｚ方向で第１ジャケット１６に重なる位置に設けられている。

シリンダヘッド４０は、例えばアルミニウム合金などの金属製である。シリンダヘッド４０は、シリンダブロック１０の上側に取り付けられる。シリンダヘッド４０には、複数の開口４２、複数のボルト孔４４、及び複数の導入口４６が設けられている。複数の開口４２のそれぞれは、吸気ポート及び排気ポートを画定する。複数の開口４２は、複数の開口３２及び複数のシリンダボア１２にそれぞれ対応する位置に設けられている。複数のボルト孔４４は、複数のボルト孔１４及び複数のボルト孔３４のそれぞれに対応する位置に設けられている。複数の導入口４６は、複数の連通口３６にそれぞれ対応する位置に設けられている。従って、複数の導入口４６も－Ｚ方向で第１ジャケット１６に重なる位置に設けられている。ボルト孔１４、３４、及び４４に挿入されたボルトにより、シリンダブロック１０に対してガスケット３０及びシリンダヘッド４０が締結される。

図２は、エンジン１の断面図である。図２は、Ｘ方向に垂直な断面を例示している。図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。図３は、Ｚ方向に垂直な断面を示している。換言すれば、図３はシリンダボア１２の軸Ａの方向から見た場合の図である。第１ジャケット１６内を流れる冷却水は、連通口３６を介してシリンダヘッド４０の第２ジャケット４８に流れる。従って、連通口３６は第１ジャケット１６と第２ジャケット４８とを互いに連通している。第１ジャケット１６内に配置されたスペーサ２０の突出部２６は、シリンダブロック１０の第１ジャケット１６から＋Ｚ方向に突出している。突出部２６は、複数の連通口３６のうちの一つと複数の導入口４６のうちの一つとを貫通している。突出部２６の先端は、導入口４６に連通したシリンダヘッド４０の第２ジャケット４８内に位置している。これ以降、突出部２６が貫通した連通口３６及び導入口４６をそれぞれ連通口３６ａ及び導入口４６ａと表記する。

図４は、突出部２６周辺を示した拡大図である。図４は図３と同様に、シリンダボア１２の軸Ａの方向から見た図である。図４には、突出部２６に最も近いシリンダボア１２の周方向Ｂと径方向Ｒとが示されている。連通口３６ａ及び導入口４６ａはそれぞれ、略矩形状であるが形状はこれに限定されない。導入口４６ａは連通口３６ａよりも大きい。連通口３６ａは突出部２６よりも大きい。即ち、突出部２６は連通口３６ａに隙間を空けて貫通している。ここで、連通口３６ａを通過する冷却水は、突出部２６と連通口３６ａの内縁との間の領域を流れる。このため、突出部２６の形状を変更することにより、連通口３６ａを通過する冷却水の流量は微調整される。ここで連通口３６ａは例えばプレス加工により形成される。このような加工により成形できる開口の大きさやその形状には制約がある。このため、突出部２６の形状を変更することにより、連通口３６ａの製造上の制約を受けずに連通口３６ａを通過する冷却水の流量は微調整される。

尚、スペーサ２０は樹脂製であり、例えば射出成型により製造される。このため金型を修正又は変更することにより、突出部２６の形状は変更できる。スペーサ２０が金属製の場合も同様に、鋳造用の金型を修正又は変更することにより突出部２６の形状は変更できる。

図４に示すように連通口３６ａは、周方向Ｂに沿って延びた第１縁３６１、及び周方向Ｂに沿って延び第１縁３６１よりも径方向Ｒの外側に位置した第２縁３６２を含む。スペーサ２０の突出部２６と第１縁３６１との隙間Ｃ１は、突出部２６と第２縁３６２との隙間Ｃ２よりも大きい。このため、突出部２６と第１縁３６１との間を流れる冷却水の流量は、突出部２６と第２縁３６２との間を流れる冷却水の流量よりも多い。これにより突出部２６に最も近いシリンダボア１２は、効率的に冷却される。

突出部２６では、周方向Ｂでの長さＬの方が径方向Ｒでの厚みＴよりも大きい。このため、隙間Ｃ１の大きさは確保されている。これにより、突出部２６と第１縁３６１との間の開口面積は確保される。従って、突出部２６と第１縁３６１との間を流れる冷却水の流量は確保される。

また、連通口３６ａでは、周方向Ｂの長さＬ３は径方向Ｒの幅Ｗ３よりも長い。上述したように突出部２６でも、周方向Ｂでの長さＬの方が径方向Ｒでの厚みＴよりも大きい。従って、突出部２６と第１縁３６１との間の形状、及び突出部２６と第２縁３６２との間の形状は、それぞれ略長円形状となる。ここで、真円形状の開口と長円形状の開口との開口面積が同一の場合であっても、真円形状の開口周辺では長円形状の開口周辺よりも淀みは発生しやすい。このため、淀みの発生を抑制して、連通口３６ａを通過する冷却水の流量が確保されている。

尚、導入口４６ａは連通口３６ａよりも大きく形成されている。ガスケット３０に対するシリンダヘッド４０の設置位置に誤差があっても、導入口４６の形状が突出部２６によって微調整された冷却水の流量に影響を与えることを抑制できる。

図１及び図２に示すように連通口３６ａは、その他の複数の連通口３６よりも分岐路１８に近い。ここで分岐路１８や連通口３６ａの周辺では、冷却水の一部は分岐路１８や連通口３６ａに流れ、残りは第１ジャケット１６内を流れる。このため、連通口３６ａを通過する冷却水の流量は、分岐路１８を流れる冷却水の流量の影響を受ける可能性がある。例えば、分岐路１８を流れる冷却水の流量は増大すると、連通口３６ａを通過する冷却水の流量は低下するおそれがある。一方、分岐路１８を流れる冷却水の流量は低下すると、連通口３６ａを通過する冷却水の流量は増大する可能性がある。このように分岐路１８の影響を受ける可能性のある連通口３６ａを通過する冷却水の流量は、突出部２６の形状を調整することにより微調整される。

連通口３６ａは、径方向Ｒに沿って延び周方向Ｂに互いに対向した第３縁３６３及び第４縁３６４を含む。突出部２６は、第３縁３６３及び第４縁３６４のそれぞれから離間しているが、当接していてもよい。

隙間Ｃ２がゼロであってもよい。即ち、突出部２６が連通口３６ａの第２縁３６２に接していてもよい。これにより隙間Ｃ１の大きさが確保され、突出部２６に最も近いシリンダボア１２は効率的に冷却される。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ エンジン
１０ シリンダブロック
１６、４８ ジャケット
２０ スペーサ
２６ 突出部
３０ ガスケット
３６、３６ａ 連通口
４６、４６ａ 導入口
４０ シリンダヘッド

Claims (4)

1. 冷却水が流れる第１ジャケットを含むシリンダブロックと、
   前記第１ジャケット内に配置されたスペーサと、
   前記第１ジャケットから冷却水が流れる第２ジャケットを含むシリンダヘッドと、
   前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に介在したガスケットと、を備え、
   前記シリンダブロックは、前記第１ジャケットから分岐して冷却水を外部装置に供給するための分岐路を含み、
   前記ガスケットは、前記第１及び第２ジャケットを互いに連通した複数の連通口を含み、
   前記スペーサは、前記複数の連通口のうち前記分岐路に最も近い一つに隙間を空けて貫通した突出部を含み、
   前記シリンダブロックは、複数のシリンダボアを含み、
   前記突出部が貫通した前記連通口は、前記複数のシリンダボアのうち前記突出部が貫通した前記連通口に最も近いシリンダボアの軸方向から見て前記シリンダボアの周方向に沿って延びた第１縁、及び前記軸方向から見て前記周方向に沿って延び前記第１縁よりも前記シリンダボアの径方向の外側に位置した第２縁、を含み、
   前記突出部と前記第１縁との前記径方向での隙間は、前記突出部と前記第２縁との前記径方向での隙間よりも大きい、エンジン。
2. 前記突出部は、前記軸方向から見て、前記周方向の長さが前記径方向の厚みよりも大きい、請求項１のエンジン。
3. 前記突出部が貫通した前記連通口は、前記軸方向から見て、前記周方向の長さが前記径方向の幅よりも長い、請求項２のエンジン。
4. 冷却水が流れるシリンダブロックの第１ジャケット内に配置された本体部と、
   前記第１ジャケットからシリンダヘッド側に突出した突出部と、を備え、
   前記シリンダブロックは、前記第１ジャケットから分岐して冷却水を外部装置に供給するための分岐路を含み、
   前記シリンダヘッドは、前記第１ジャケットからガスケットを介して冷却水が流れる第２ジャケットを含み、
   前記ガスケットは、前記第１及び第２ジャケットを互いに連通した複数の連通口を含み、
   前記突出部は、前記複数の連通口のうち前記分岐路に最も近い一つに隙間を空けて貫通し、
   前記シリンダブロックは、複数のシリンダボアを含み、
   前記突出部が貫通した前記連通口は、前記複数のシリンダボアのうち前記突出部が貫通した前記連通口に最も近いシリンダボアの軸方向から見て前記シリンダボアの周方向に沿って延びた第１縁、及び前記軸方向から見て前記周方向に沿って延び前記第１縁よりも前記シリンダボアの径方向の外側に位置した第２縁、を含み、
   前記突出部と前記第１縁との前記径方向での隙間は、前記突出部と前記第２縁との前記径方向での隙間よりも大きい、スペーサ。
   

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