JPH0618641U - シリンダライナの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿式ライナを使用していた従来のエンジンに
大幅な変更を要さずにシリンダライナの冷却性能を改善
する。 【構成】 外周面に冷却液溝４〜１２を形成したシリン
ダライナ１の外周面に薄肉スリーブ２０を嵌装し、これ
をウォータジャケット３２，３３を形成しているシリン
ダブロック３０のシリンダボア３１に挿入する。冷却液
溝４〜１２とウォータジャケット３２，３３とを仕切る
薄肉スリーブ２０は冷却液溝４〜１２とウォータジャケ
ット３２，３３とを連通する冷却水の出口２２と入口２
３とを備える。 【効果】 シリンダライナの冷却を溝冷却で行えるため
シリンダライナの冷却性能を改善でき、かつスリーブが
薄肉であるので、湿式ライナを使用していた従来のエン
ジンに大幅な変更を要することがない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関のシリンダライナの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般的に、ディーゼルエンジンはシリンダブロックのシリンダボアの内周面に 設けられたウォータジャケットに冷却水を流すことによりシリンダライナを冷却 している。しかしながら、この冷却方式は、 ・シリンダライナの上部を充分に冷却することができない。 ・シリンダライナの周方向における冷却が不均一である。 の不都合があり、エンジンのより一層の高性能化や排気ガスのクリーン化に対し て改善が求められている。

【０００３】 一方、実公平３−２９５６０号公報には、シリンダライナの外周面に複数の環 状溝群が形成され、各環状溝群には環状溝同士を互いに連通させるとともに冷却 液の入口をなす縦方向溝と環状溝同士を互いに連通させるとともに冷却液の出口 をなす縦方向溝とが設けられており、隣接する環状溝群は冷却液の出口と入口と が直列に連通されて、各環状溝群を順次冷却液が流れるように構成されているシ リンダライナが示されている。そして各環状溝群における環状溝の総断面積を上 部で小さく、下部で大きくすることにより、各環状溝群内を流れる冷却液の流速 を変化させ、シリンダライナの軸方向の冷却の最適化を図っている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

湿式ライナを使用している従来のエンジンに、上記実公平３−２９５６０号公 報記載のシリンダライナを組み込む場合、シリンダボア間のピッチを変更する必 要が生じ、この変更はシリンダブロックのみならずエンジン全体に波及し、全く 新しいエンジンを設計することにつながる。

【０００５】 本考案は、湿式ライナを使用していた従来のエンジンに大幅な変更を要するこ となく適用でき、かつシリンダライナの冷却を改善できるシリンダライナの冷却 構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の構成はシリンダブロックのシリンダボアに挿入されるシリンダライナ には外周面に薄肉スリーブが嵌装されており、この薄肉スリーブを装着したシリ ンダライナがシリンダボアに挿入され、前記薄肉スリーブにより前記シリンダボ ア内周面に形成されているウォータジャケットと前記シリンダライナの外周面に 形成されている冷却液溝とが仕切られ、前記冷却液溝と前記ウォータジャケット とを連通する冷却水の入口と出口とが前記薄肉スリーブに形成されていることを 特徴とする。

【０００７】

【作用】

シリンダライナの外周面に嵌装されている薄肉スリーブによって、シリンダラ イナ外周面周りの冷却液溝とボア内周面周りのウォータジャケットとが仕切られ 、冷却水は薄肉スリーブに形成されている冷却水の入口を通ってウォータジャケ ットからシリンダライナ外周面周りの冷却液溝に流入し、シリンダライナ外周を 流れた後、薄肉スリーブに形成されている冷却水の出口を通ってウォータジャケ ットへ流出する。このようにして、シリンダライナは溝冷却により冷却性能を改 善できる。そして、スリーブが薄肉であるので、湿式ライナを使用していた従来 のエンジンに大幅な変更を要することなく適用することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は薄肉スリーブを嵌 装したシリンダライナが挿入されているシリンダボア部分の一部分を示す縦断面 図、図２はシリンダライナを示す斜視図、図３はシリンダライナの外周面の一部 分を示す展開図で、冷却液の流れを説明する図、図４は薄肉スリーブを示す斜視 図である。

【０００９】 シリンダライナの主要な寸法は以下の通りである。 鍔部外径 ：１６５ｍｍ ライナ外径（鍔下嵌合部） ：１５５ｍｍ ライナ内径 ：１３５ｍｍ ライナ長さ ：２３０ｍｍ

【００１０】 シリンダライナ１は上端に鍔部２を備え、この鍔部２の下方のライナ外周面の 上端部にシリンダボアとの嵌合部３が設けられている。嵌合部３よりも下方のラ イナ外周面は後記する薄肉スリーブ２０が嵌挿するために嵌合部３よりも若干小 径に形成されており、このライナ外周面に、軸方向に間隔をおいて１５個の環状 溝４が形成されている。そしてこれらの環状溝４は３つの環状溝群に分けられる 。

【００１１】 この３つの環状溝群は、ライナ上端側の第１番目の環状溝４から第５番目の環 状溝４までの第１環状溝群４Ａ、第６番目の環状溝４から第１０番目の環状溝４ までの第２環状溝群４Ｂ、第１１番目の環状溝４から第１５番目の環状溝４まで の第３環状溝群４Ｃから構成されている。

【００１２】 第１環状溝群４Ａには、ライナ周方向の１８０度離れた２つの位置に、環状溝 ４同士を連通させる２本の縦方向溝５，６が形成されており、一方の縦方向溝５ が冷却液の入口をなし、他方の縦方向溝６が冷却液の出口をなす。

【００１３】 同様に、第２環状溝群４Ｂにも、第１環状溝群４Ａの縦方向溝５，６と周方向 において同一の２つの位置に、環状溝４同士を連通させる２本の縦方向溝７，８ が形成されており、第１環状溝群４Ａの冷却液の入口側に位置する縦方向溝７が 冷却液の出口をなし、他方の縦方向溝８が冷却液の入口をなす。

【００１４】 また、第３環状溝群４Ｃにも、同様に、第２環状溝群４Ｂの縦方向溝７，８と 周方向において同一の２つの位置に、環状溝４同士を連通させる２本の縦方向溝 ９，１０が形成されており、第２環状溝群４Ｂの冷却液の入口側に位置する縦方 向溝９が冷却液の出口をなし、他方の縦方向溝１０が冷却液の入口をなす。

【００１５】 そして、第１環状溝群４Ａの冷却液の入口をなす縦方向溝５と、第２環状溝群 ４Ｂの冷却液の出口をなす縦方向溝７とは、これらの縦方向溝５，７と周方向に おいて同一の位置で第５番目の環状溝と第６番目の環状溝４の間に設けられた縦 方向溝１１で直列に連通されている。

【００１６】 同様に、第２環状溝群４Ｂの冷却液の入口をなす縦方向溝８と、第３環状溝群 ４Ｃの冷却液の出口をなす縦方向溝９とは、これらの縦方向溝８，９と周方向に おいて同一の位置で第１０番目の環状溝と第１１番目の環状溝４の間に設けられ た縦方向溝１２で直列に連通されている。

【００１７】 上記シリンダライナ１の環状溝４と縦方向溝５〜１２は断面矩形形状をなして おり、溝の寸法等は下記の通りである。 第１環状溝群４Ａ： 環状溝数 ：５ 環状溝深さ ：３ｍｍ 環状溝幅 ：６ｍｍ 環状溝総断面積 ：９０ｍｍ² 第２環状溝群４Ｂ： 環状溝数 ：５ 環状溝深さ ：３ｍｍ 環状溝幅 ：７ｍｍ 環状溝総断面積 ：１０５ｍｍ² 第３環状溝群４Ｃ： 環状溝数 ：５ 環状溝深さ ：３ｍｍ 環状溝幅 ：８ｍｍ 環状溝総断面積 ：１２０ｍｍ² 縦方向溝： 溝深さ ：３ｍｍ 溝幅 ：２４．４ｍｍ

【００１８】 このシリンダライナ１の冷却液溝４〜１２が形成されている外周面に薄肉スリ ーブ２０（図４参照）が嵌装され、薄肉スリーブ２０の内周面とシリンダライナ １の外周面に形成されている上記溝４〜１２とで画定される空間が冷却液通路２ １をなす。薄肉スリーブ２０はステンレス鋼製の円筒で、下記の寸法を有してい る。 スリーブ内径 ：１５３ｍｍ スリーブ外径 ：１５５ｍｍ スリーブ長さ ：１５５ｍｍ

【００１９】 薄肉スリーブ２０には、周面の上端部に冷却水の出口をなす貫通孔２２が形成 されており、周面の下端部に冷却水の入口をなす貫通孔２３が形成されている。 これらの貫通孔２２，２３は周面において１８０度離れた位置に配置されており 、シリンダライナ１に嵌装されたとき、第１環状溝群４Ａにおける上部の環状溝 ４の高さ位置に冷却水出口貫通孔２２が配置し、第３環状溝群４Ｃにおける下部 の環状溝４の高さ位置に冷却水入口貫通孔２３が配置する。

【００２０】 この薄肉スリーブ２０は下端部がシリンダライナ１の外周面の下端部に形成さ れた環状溝２４内にかしめられて固定される。

【００２１】 薄肉スリーブ２０を嵌装したシリンダライナ１がシリンダブロック３０のシリ ンダボア３１に挿入される。シリンダボア３１の内周面には周方向全長にわたっ て形成されたウォータジャケット３２，３３が上下方向において２つ形成されて おり、上部のウォータジャケット３２は上端側から数えて第１番目の環状溝４か ら第７番目の環状溝４までにわたる上下長さを有しており、下部のウォータジャ ケット３３は第８番目の環状溝４から固定用の環状溝２４の下方位置までにわた る上下長さを有している。これらのウォータジャケット３２，３３と前記冷却液 溝４〜１２は薄肉スリーブ２０で仕切られ、上部のウォータジャケット３２は冷 却水出口貫通孔２２により第１環状溝群４Ａの上部の環状溝４に連通されており 、下部のウォータジャケット３３は冷却水入口貫通孔２３により第３環状溝群４ Ｃの下部の環状溝４に連通されている。

【００２２】 なお、３４、３５はシリンダライナ１の下端部の外周面に形成されているＯリ ング溝に装着されているＯリングである。

【００２３】 以下に冷却水の流れを説明すると、ラジエータで冷却された冷却水は、シリン ダブロック３０に形成されている冷却水通路（図示せず）を通って、下部のウォ ータジャケット３３に流入し、薄肉スリーブ２０の下端部に形成されている冷却 水入口貫通孔２３から、シリンダライナ１の外周面周りの冷却液通路２１に流入 する。

【００２４】 シリンダライナ１の第３環状溝群４Ｃの入口をなす縦方向溝１０に流入した冷 却水は、第３環状溝群４Ｃの環状溝４を１８０度反対側の方へ流れていき、第３ 環状溝群４Ｃの出口をなす縦方向溝９から第２環状溝群４Ｂの入口をなす縦方向 溝８へ流入する。

【００２５】 そして第２環状溝群４Ｂの環状溝４を１８０度反対側の方へ流れていき、第２ 環状溝群４Ｂの出口をなす縦方向溝７から第１環状溝群４Ａの入口をなす縦方向 溝５へ流入する。

【００２６】 そして第１環状溝群４Ａの環状溝４を１８０度反対側の方へ流れていき、第１ 環状溝群４Ａの出口をなす縦方向溝６から、薄肉スリーブ２０の上端部に形成さ れている冷却水出口貫通孔２２を通って、上部のウォータジャケット３２に流入 し、図示しないシリンダヘッドの冷却水通路に流れる。

【００２７】 以上の場合、３つの環状溝群４Ａ，４Ｂ，４Ｃにおける環状溝４の総断面積は 上部の環状溝群ほど小さくなり、各環状溝群４Ａ，４Ｂ，４Ｃを流れる冷却水の 流速は、下部の第３環状溝群４Ｃよりも中央部の第２環状溝群４Ｂの方が大きく 、中央部の第２環状溝群４Ｂよりも上部の第１環状溝群４Ａの方が大きくなる。

【００２８】 したがって、ライナ上部にいくほど冷却水の熱伝達係数は大きくなり、冷却能 力が大きくなって、シリンダライナ１の軸方向の温度勾配（上部で高く、下部で 低い）に対応した適切な冷却が行われる。また、冷却水は環状溝４を通じてシリ ンダライナ１の外周を周方向に流れるので、円周方向における冷却も均一化が図 れる。

【００２９】 本考案は上記実施例に限定されるものではなく、例えば溝の断面形状は矩形形 状の他、円弧形状、Ｖ字形状、正方形形状などであってもよい。ただし、伝熱面 積を大きくするためには矩形や正方形が望ましい。

【００３０】 また、上記実施例では、シリンダライナ１の外周面に３つの環状溝群を形成し たが、環状溝群の数は２つ、あるいは４以上設けるようにしてもよい。

【００３１】 また、上記実施例では、各環状溝群を複数個の環状溝の集合したものとしたが 、ライナ上端側から数えて第１番目の環状溝群は１個の環状溝とし、残りの環状 溝群を複数個の環状溝の集合したものとすることもできる。

【００３２】 また、本考案は上記で説明した環状溝群構成の冷却構造に限定して適用される ものではなく、シリンダライナの外周面に形成される溝構成は他の冷却溝構成で もよい。

【００３３】

【考案の効果】 以上説明したように本考案によれば、シリンダライナの外周面に薄肉スリーブ を嵌装することにより、シリンダライナ外周面に形成されている冷却液溝とシリ ンダボアに形成されているウォータジャケットとが仕切られ、かつ両者は薄肉ス リーブに設けた入口と出口とを通じて連通される。このようにして、シリンダラ イナの冷却を溝冷却で行えるためシリンダライナの冷却性能の改善を図ることが でき、かつ、スリーブが薄肉であるので、湿式ライナを使用していた従来のエン ジンに大幅な変更を要することなく適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示し、薄肉スリーブを嵌装
したシリンダライナが挿入されているシリンダボア部分
の一部分を示す縦断面図である。

【図２】図１に示されているシリンダライナを示す斜視
図である。

【図３】図１に示されているシリンダライナの外周面の
一部分を示す展開図で、冷却液の流れを説明する図であ
る。

【図４】図１に示されている薄肉スリーブを示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ シリンダライナ ２ 鍔部 ３ 鍔下嵌合部 ４ 環状溝 ４Ａ 第１環状溝群 ４Ｂ 第２環状溝群 ４Ｃ 第３環状溝群 ５、６、７、８、９、１０、１１、１２ 縦方向溝 ２０ 薄肉スリーブ ２１ 冷却液通路 ２２ 冷却水出口 ２３ 冷却水入口 ２４ 環状溝 ３０ シリンダブロック ３１ シリンダボア ３２、３３ ウォータジャケット ３４、３５ Ｏリング

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックのシリンダボアに挿入
   されるシリンダライナには外周面に薄肉スリーブが嵌装
   されており、この薄肉スリーブを装着したシリンダライ
   ナがシリンダボアに挿入され、前記薄肉スリーブにより
   前記シリンダボア内周面に形成されているウォータジャ
   ケットと前記シリンダライナの外周面に形成されている
   冷却液溝とが仕切られ、前記冷却液溝と前記ウォータジ
   ャケットとを連通する冷却水の入口と出口とが前記薄肉
   スリーブに形成されていることを特徴とするシリンダラ
   イナの冷却構造。
2. 【請求項２】 前記シリンダライナの外周面に形成され
   ている冷却液溝が複数個の環状溝群を有しており、これ
   らの各環状溝群には環状溝同士を連通させるとともに冷
   却液の入口をなす縦方向溝と環状溝同士を連通させると
   ともに冷却液の出口をなす縦方向溝とが設けられ、隣接
   する環状溝群は冷却液の出口と入口とが直列に連通され
   ていることを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ
   の冷却構造。
3. 【請求項３】 各環状溝群における環状溝の総断面積は
   下部の環状溝群から上部の環状溝群に向かって減少して
   いることを特徴とする請求項２記載のシリンダライナの
   冷却構造。
4. 【請求項４】 前記薄肉スリーブの一部分が、シリンダ
   ライナ外周面に設けられた固定用環状溝内にかしめられ
   て固定されていることを特徴とする請求項１，２，また
   は３記載のシリンダライナの冷却構造。