專利名稱：汽缸套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于船用柴油機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的汽缸套。
背景技術(shù)：
作為適用于船用柴油機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的汽缸套，已知有在其內(nèi)部(壁內(nèi))具有相對于與汽缸軸垂直的平面傾斜的冷卻孔(以下稱為“冷卻孔”)的結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平5 - 214933號公報發(fā)明所要解決的課題但是，在上述專利文獻(xiàn)I所公開的汽缸套中，如圖9和圖10所示，在內(nèi)周面壓縮應(yīng)力為最大，在外周面拉伸應(yīng)力為最大。另外，在上述專利文獻(xiàn)I所公開的汽缸套中，在位于最上部外周面的冷卻孔(鉆孔切削加工孔)的出口(橫截面，日文木口)的周緣部熱應(yīng)力變高。因此，在上述專利文獻(xiàn)I所公開的汽缸套中，難以使壁厚減小而實現(xiàn)輕量化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而做成的，其目的在于，提供一種能使壁厚減小而實現(xiàn)輕量化的汽缸套。用于解決課題的手段為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。本發(fā)明第一形態(tài)的汽缸套，具有多條從該汽缸套的外周面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第一冷卻孔，在該汽缸套的上端面的、板厚方向中的中央部具有第一周槽，所述第一冷卻孔的出口設(shè)在形成所述第一周槽的壁面或底面上。采用本發(fā)明第一形態(tài)的汽缸套，例如如圖9所示，第一冷卻孔15的出口設(shè)在板厚方向的中央部即應(yīng)力0(零)點(壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力都不作用的點)附近，且設(shè)在所作用的熱應(yīng)力小于最上部外周面處的熱應(yīng)力的部位(區(qū)域)。由此，能使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并能實現(xiàn)輕量化。本發(fā)明第二形態(tài)的汽缸套，具有多條從該汽缸套的外周面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第一冷卻孔，在該汽缸套的上端面的、板厚方向中的中央部具有第一周槽，所述第一冷卻孔的出口設(shè)在形成連通孔的壁面或底面上，該連通孔從形成所述第一周槽的底面沿汽缸軸朝向汽缸套的下端面延伸且俯視時呈圓形。采用本發(fā)明第二形態(tài)的汽缸套，例如如圖9所示，第一冷卻孔15的出口設(shè)在板厚方向的中央部即應(yīng)力0(零)點(壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力都不作用的點)附近，且設(shè)在所作用的熱應(yīng)力小于最上部外周面處的熱應(yīng)力的部位(區(qū)域)。由此，能使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并能實現(xiàn)輕量化。另外，采用本發(fā)明第二形態(tài)的汽缸套，第一冷卻孔的出口設(shè)在形成連通孔的壁面或底面上，而該連通孔從形成第一周槽的底面沿汽缸軸向汽缸套的下端面延伸且俯視時呈圓形。即，第一冷卻孔的出口設(shè)在所作用的熱應(yīng)力小于第一周槽處的熱應(yīng)力的部位(區(qū)域)，且第一冷卻孔的長度方向軸線(中心軸線)與垂直于汽缸軸的平面之間的交叉角變大，第一冷卻孔的出口處的應(yīng)力集中就得到緩和。由此，能進(jìn)一步使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并能實現(xiàn)進(jìn)一步的輕量化。本發(fā)明第三形態(tài)的汽缸套，具有多條從該汽缸套的外周面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第一冷卻孔，在該汽缸套的上端面的、板厚方向中的中央部具有第一周槽，所述第一冷卻孔的出口設(shè)在形成連通孔的壁面或底面上，該連通孔從形成所述第一周槽的底面沿汽缸軸朝向汽缸套的下端面延伸且俯視時呈大致橢圓形。采用本發(fā)明第三形態(tài)的汽缸套，例如如圖9所示，第一冷卻孔15的出口設(shè)在板厚方向的中央部即應(yīng)力0(零)點(壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力都不作用的點)附近，且設(shè)在所作用的熱應(yīng)力小于最上部外周面處的熱應(yīng)力的部位(區(qū)域)。由此，能使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并能實現(xiàn)輕量化。另外，采用本發(fā)明第三形態(tài)的汽缸套，第一冷卻孔的出口設(shè)在形成連通孔的壁面或底面上，而該連通孔從形成第一周槽的底面沿汽缸軸向汽缸套的下端面延伸且俯視時呈圓形。即，第一冷卻孔的出口設(shè)在所作用的熱應(yīng)力小于第一周槽處的熱應(yīng)力的部位(區(qū)域)，且第一冷卻孔的長度方向軸線(中心軸線)與垂直于汽缸軸的平面之間的交叉角變大，第一冷卻孔的出口處的應(yīng)力集中就得到緩和。由此，能進(jìn)一步使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并能實現(xiàn)進(jìn)一步的輕量化。此外，采用本發(fā)明第三形態(tài)的汽缸套，連通孔形成為俯視時的形狀呈大致橢圓形，第一冷卻孔的出口處的應(yīng)力集中就進(jìn)一步得到緩和。由此，能使壁厚更進(jìn)一步減小而更進(jìn)一步實現(xiàn)外徑的小徑化，并實現(xiàn)更進(jìn)一步的輕量化。本發(fā)明第四形態(tài)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，具有上述任一種的汽缸套，并具有汽缸蓋，該汽缸蓋具有多條從該汽缸蓋的下端面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第二冷卻孔，在該汽缸蓋的下端面的、板厚方向中的外周部具有第二周槽，并且該汽缸蓋配置在所述汽缸套之上，將位于所述汽缸套的上方的開口封住，所述第二冷卻孔的入口設(shè)在形成所述第二周槽的壁面或底面上。采用本發(fā)明第四形態(tài)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，從第一冷卻孔的出口流入第一周槽內(nèi)的冷卻介質(zhì)(例如冷卻水)，通過例如形成于圖3所示的凸部28的外周側(cè)壁面(形成周槽25的內(nèi)周側(cè)壁面)與形成周槽16的外周側(cè)壁面之間的間隙而流入第二周槽25內(nèi)，然后從第二冷卻孔24的入口流入第二冷卻孔24內(nèi)。由此，不需要以往技術(shù)所必須的冷卻介質(zhì)連接配件以將從第一冷卻孔的出口流出的冷卻介質(zhì)導(dǎo)入到第二冷卻孔的入口，能實現(xiàn)汽缸套與汽缸蓋之間的接合部(連接部)處結(jié)構(gòu)的簡單化。另外，由于可不需要冷卻介質(zhì)連接配件，故能實現(xiàn)汽缸套與汽缸蓋之間的接合部(連接部)處外徑的小徑化，并可實現(xiàn)輕量化。上述第四形態(tài)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，較佳的結(jié)構(gòu)是，當(dāng)罩在所述汽缸套之上時位于所述第一周槽和所述第二周槽內(nèi)周側(cè)的所述下端面的、板厚方向中的內(nèi)周部具有第三周槽，并設(shè)有將通過所述汽缸套的上端面與所述汽缸蓋的下端面之間而流入所述第三周槽內(nèi)的燃燒氣體導(dǎo)入到設(shè)在所述汽缸蓋的外周面上的開口的排氣通道。
采用這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，可不需要以往技術(shù)所必須的在異常燃燒時釋放氣體壓力用的釋放閥，可實現(xiàn)汽缸蓋周圍結(jié)構(gòu)的簡單化。在上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造中，較佳的結(jié)構(gòu)是，所述排氣通道被設(shè)成通過所述第二周槽的附近。采用這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，通過排氣通道的燃燒氣體由通過第二周槽內(nèi)的的冷卻介質(zhì)冷卻。由此，可使從設(shè)在汽缸蓋的外周面上的開口噴出的燃燒氣體的溫度下降，可確保在內(nèi)燃機(jī)周圍進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)人員(例如船舶的輪機(jī)員、機(jī)務(wù)員)的安全。在上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造中，較佳的結(jié)構(gòu)是，具有嵌在所述汽缸蓋的外周面上、在與所述汽缸蓋的外周面之間形成排氣用空間的缸蓋外筒，所述排氣用空間形成為，將通過所述排氣通道而從所述汽缸蓋的外周面噴出的燃燒氣體沿所述汽缸蓋的外周面向下方引導(dǎo)。采用這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，通過排氣通道而從設(shè)于汽缸蓋的外周面的開口噴出的燃燒氣體，沿汽缸蓋的外周面而被向下方引導(dǎo)。即，從設(shè)于汽缸蓋的外周面的開口噴出的燃燒氣體，不會噴向在內(nèi)燃機(jī)周圍進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)人員(例如船舶的輪機(jī)員、機(jī)務(wù)員)。由此，能進(jìn)一步確保內(nèi)燃機(jī)周圍進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)人員(例如船舶的輪機(jī)員、機(jī)務(wù)員)的安全。在上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造中，較佳的結(jié)構(gòu)是，在形成所述第一周槽的內(nèi)周側(cè)的壁面設(shè)有沿周向收容0型圈的第四周槽，并且在該第四周槽的內(nèi)周側(cè)且與形成所述第三周槽的底部的底面相對的所述汽缸套的上表面，設(shè)有沿汽缸軸朝向所述汽缸套的下表面凹入的隔熱用的槽。采用這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，利用滯留在隔熱用的槽內(nèi)的空氣層來降低收容于第四周槽的0型圈的熱負(fù)荷(轉(zhuǎn)換為溫度大約為10° C)。由此，可防止0型圈的熱量所帶來的損傷，可實現(xiàn)0型圈的長壽命化，可使0型圈的維護(hù)保養(yǎng)間隔長期化。本發(fā)明的第五形態(tài)的內(nèi)燃機(jī)，具有上述任一種的汽缸套或上述任一種的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造。采用本發(fā)明第五形態(tài)的內(nèi)燃機(jī)，由于具有可使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化并可實現(xiàn)輕量化的汽缸套，因此可實現(xiàn)發(fā)動機(jī)整體的小型化和輕量化。發(fā)明的效果采用本發(fā)明的汽缸套，起到這樣的效果可使壁厚減小而實現(xiàn)輕量化。


圖1是本發(fā)明第一實施形態(tài)的汽缸套的立體圖。圖2是表示具有本發(fā)明第一實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的首1J視圖。圖3是將圖2的主要部分予以放大表示的示圖。圖4是表不本發(fā)明第一實施形態(tài)的汽缸套的上表面的一部分的俯視圖。
圖5是將圖2的主要部分予以放大表示的示圖。圖6是表示具有本發(fā)明第一實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的剖視圖。圖7是圖6的VI1- VII向剖視圖。圖8是表示本發(fā)明第一實施形態(tài)的汽缸套的主要部分的立體圖。圖9是對作用于以往技術(shù)和本發(fā)明的冷卻孔的出口的應(yīng)力進(jìn)行說明用的示圖。圖10是對作用于以往技術(shù)和本發(fā)明的冷卻孔的出口的應(yīng)力進(jìn)行說明用的示圖。圖11是表示具有本發(fā)明第二實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的首1J視圖。圖12是將圖11的主要部分予以放大表示的示圖。圖13是表示本發(fā)明第二實施形態(tài)的汽缸套的上表面的一部分的俯視圖。圖14是表示具有本發(fā)明第三實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的首1J視圖。圖15是將圖14的主要部分予以放大表示的示圖。圖16是表不本發(fā)明第三實施形態(tài)的汽缸套的上表面的一部分的俯視圖。符號說明10汽缸套15上部冷卻孔(第一冷卻孔)16 (第一)周槽18 (第四)周槽20汽缸蓋21缸蓋外筒24下部冷卻孔(第二冷卻孔)25 (第二)周槽27 (第三)周槽30排氣用空間31排氣通道44隔熱用的槽50汽缸套51連通孔60汽缸套61連通孔
具體實施例方式(第一實施形態(tài))下面，參照圖1至圖10來說明本發(fā)明第一實施形態(tài)的汽缸套。圖1是本實施形態(tài)的汽缸套的立體圖，圖2是表示具有本實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的剖視圖，圖3是將圖2的主要部分予以放大表示的示圖，圖4是表示本實施形態(tài)的汽缸套的上表面的一部分的俯視圖，圖5是將圖2的主要部分予以放大表示的示圖，圖6是表示具有本實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的剖視圖，圖7是圖6的VII — VII向剖視圖，圖8是表示本實施形態(tài)的汽缸套的主要部分的立體圖，圖9及圖10是分別對作用于以往技術(shù)和本發(fā)明的冷卻孔的出口的應(yīng)力進(jìn)行說明用的示圖。本發(fā)明的汽缸套，適用于船用柴油機(jī)等內(nèi)燃機(jī)，在該汽缸套的內(nèi)部配置有活塞(未圖示)，該活塞沿該汽缸套的內(nèi)周面滑動。圖2、圖3、圖5至圖8中的符號11是嵌(安裝)在汽缸套的上部外周面上、在與汽缸套的上部外周面之間形成下部水腔12和上部水腔13的缸套外筒(水腔配件)。下部水腔12和上部水腔13分別是沿周向形成為俯視時呈環(huán)狀的空間(水腔)，下部水腔12設(shè)在上部水腔13的下方，上部水腔13設(shè)在下部水腔12的上方。此外，本實施形態(tài)的汽缸套10具有下部冷卻孔14和上部冷卻孔(第一冷卻孔)15。下部冷卻孔14是當(dāng)缸套外筒11嵌在汽缸套10的上部外周面上時、將下部水腔12和上部水腔13連通起來的直線狀的孔，且沿周向設(shè)有多條(在本實施形態(tài)中為14條)。下部冷卻孔14的入口(橫截面)設(shè)在位于汽缸套10的上部下側(cè)的汽缸套10的外周面上，下部冷卻孔14的出口(橫截面)設(shè)在位于汽缸套10的上部上側(cè)的汽缸套10的外周面上，下部冷卻孔14的長度方向軸線(中心軸線)相對于與汽缸軸垂直的平面傾斜。上部冷卻孔15是當(dāng)缸套外筒11嵌在汽缸套10的上部外周面上時、將上部水腔13和設(shè)在汽缸套10的上表面(頂面)上的(第一)周槽(沿周向連續(xù)設(shè)置的俯視時呈環(huán)狀的槽)16連通起來的直線狀的孔，且沿周向設(shè)有多條(在本實施形態(tài)中為14條)。上部冷卻孔15的入口(橫截面)設(shè)在位于汽缸套10的上部上側(cè)且下部冷卻孔14的出口上方的汽缸套10的外周面上，上部冷卻孔15的出口(橫截面)設(shè)在形成周槽16底部的周槽16的底面上，上部冷卻孔15的長度方向軸線(中心軸線)相對于與汽缸軸垂直的平面傾斜。如圖2、圖3、圖5、圖6、圖9所示，周槽16是截面呈U字形、且從汽缸套10的上表面沿汽缸軸向汽缸套10的下表面(底面)凹入(挖下)的槽，如圖9和圖10所示，周槽16設(shè)在應(yīng)力0(零)點(壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力都不作用的點)附近，且設(shè)在應(yīng)力0點的內(nèi)周側(cè)。另外，從圖1至圖3、圖5、圖6所示，在汽缸套10的上部外周面，設(shè)有沿周向收容0型圈(未圖示)的周槽17。另外，如圖2、圖3、圖5、圖6所示，在形成周槽16的內(nèi)周側(cè)壁面，設(shè)有沿周向收容0型圈(未圖示)的(第四)周槽18。如圖2、圖3、圖5、圖6所示，在汽缸套10之上配置有汽缸蓋20，位于汽缸套10上方的開口被封住(被密封)。圖2、圖3、圖5中的符號21是嵌(安裝)在汽缸蓋20的外周面上、在與汽缸蓋20的外周面之間形成水腔22的缸蓋外筒(水腔配件)。水腔22是沿周向形成為俯視時呈環(huán)狀的空間，并設(shè)在汽缸蓋20的軸向(長度方向)的中央部。汽缸蓋20具有上部冷卻孔23和下部冷卻孔(第二冷卻孔)24。上部冷卻孔23是當(dāng)缸蓋外筒21嵌在汽缸蓋20的外周面上時、將水腔22和汽缸蓋20的上部(頂部)中央部連通起來的直線狀的孔，且沿周向設(shè)有多個(在本實施形態(tài)中為10個)。上部冷卻孔23的入口(橫截面)設(shè)在形成水腔22的上側(cè)(頂側(cè))的壁面上，上部冷卻孔23的長度方向軸線(中心軸線)相對于與汽缸軸垂直的平面傾斜。
下部冷卻孔24是當(dāng)缸蓋外筒21嵌在汽缸蓋20的外周面上時、將設(shè)在汽缸蓋20的下表面(底面)的(第二)周槽25和水腔22連通起來的直線狀的孔，且沿周向設(shè)有多個(在本實施形態(tài)中為10個)。下部冷卻孔24的入口(橫截面)設(shè)在形成周槽25底部的周槽25的底面上，下部冷卻孔24的出口(橫截面)設(shè)在形成水腔22的下側(cè)(底側(cè))的壁面上，下部冷卻孔24的長度方向軸線(中心軸線)相對于與汽缸軸垂直的平面傾斜。如圖2、圖3、圖5、圖6所示，周槽25是截面呈U字形、且從汽缸蓋20的下表面沿汽缸軸向汽缸蓋20的上表面(頂面)凹入(挖下)的槽，并被設(shè)成，當(dāng)罩在汽缸套10之上時位于周槽16的外側(cè)。另外，在汽缸蓋20的外周面設(shè)有沿周向收容0型圈(未圖示)的周槽26。另外，在周槽25的內(nèi)周側(cè)，沿周向設(shè)有截面呈U字形的(第三)周槽27。由形成周槽25的內(nèi)周側(cè)壁面、與該壁面連續(xù)的汽缸蓋20的下表面和與該下表面連續(xù)并形成周槽27的外周側(cè)壁面，形成嵌入周槽16內(nèi)的凸部28。凸部28的外周側(cè)壁面(形成周槽25的內(nèi)周側(cè)壁面)與形成周槽16的外周側(cè)壁面之間形成有規(guī)定的間隙(例如3mm)，凸部28的下表面(汽缸蓋20的下表面)與形成周槽16底部的底面之間形成有規(guī)定的間隙，凸部28的內(nèi)周側(cè)壁面與(形成周槽27的外周側(cè)壁面)與形成周槽16的外周側(cè)壁面之間形成有規(guī)定的間隙(例如0. 25mm)，并且凸部28沿汽缸軸向下方突出。另外，由形成周槽16的外周側(cè)壁面、與該壁面連續(xù)的汽缸套10的上表面和與該上表面連續(xù)的汽缸套10的外周面，形成嵌入周槽25內(nèi)的凸部29。凸部29的內(nèi)周側(cè)壁面(形成周槽16的外周側(cè)壁面)與形成周槽25的內(nèi)周側(cè)壁面之間形成有規(guī)定的間隙(例如3mm)，凸部29的上表面(汽缸套10的上表面)與形成周槽25底部的底面之間形成有規(guī)定的間隙，凸部29的外周側(cè)壁面(汽缸套10的外周面)與形成周槽25的外周側(cè)壁面之間形成有規(guī)定的間隙(例如0. 45mm)，并且凸部29沿汽缸軸向上方突出。如圖2、圖3、圖5所示，在缸蓋外筒21的下端部內(nèi)周側(cè)，沿周向設(shè)有排氣用空間30，如圖5所示，該空間30和周槽27通過排氣通道31連通。排氣通道31從汽缸蓋20的中心向外周面放射狀并等間隔(在本實施形態(tài)中為45度間隔)地設(shè)置，具有第一通道32，該第一通道32在形成周槽27底部的底面開口，并在汽缸蓋20內(nèi)沿汽缸軸向汽缸蓋20上表面延伸；以及第二通道33，該第二通道33在第一通道32的上端部開口，且在汽缸蓋20的外周面開口，并在汽缸蓋20內(nèi)沿與汽缸軸垂直的方向延伸。如圖6至圖8所示，在缸套外筒11的下端部，借助法蘭36和螺栓37連接有(安裝有)用于連接冷卻水供給管34(參照圖6和圖7)的管接頭35。管接頭35從汽缸蓋20的中心向外周面放射狀并等間隔(在本實施形態(tài)中為90度間隔)地設(shè)置，管接頭35的一端部形成于缸套外筒11的下端部，通過在板厚方向上貫通的貫通孔38插入下部水腔12內(nèi)。管接頭35的一端部兩側(cè)面分別設(shè)有向下部水腔12開口的正面看呈長方形(參照圖6)的開口 39，通過冷卻水供給管34和管接頭35供給的冷卻水，經(jīng)開口 39而沿汽缸套10的外周面在周向上供給。另外，管接頭35的一端(頂端)側(cè)被封閉，僅從開口 39流出冷卻水。另外，冷卻水供給管34和管接頭35，由設(shè)于冷卻水供給管34的一端部的法蘭40、設(shè)于管接頭35的另一端部的法蘭41、以及螺栓42、螺母43來連接。
另一方面，如圖2、圖3、圖5、圖6所示，在與形成周槽27底部的底面相對的汽缸套10的上表面設(shè)有隔熱用的槽44。隔熱用的槽44是截面呈U字形、且從汽缸套10的上表面沿汽缸軸向汽缸套10的下表面凹入(挖下)的周槽(例如寬度為11mm、深度為26mm的U字形槽)。采用本實施形態(tài)的汽缸套10，例如如圖9所示，第一冷卻孔15的出口設(shè)在板厚方向的中央部、即應(yīng)力0(零)點(壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力都不作用的點)附近，且設(shè)在所作用的熱應(yīng)力小于最上部外周面處的熱應(yīng)力的部位(區(qū)域)。由此，能使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并能實現(xiàn)輕量化。采用具有本實施形態(tài)的汽缸套10和汽缸蓋20的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，從上部冷卻孔15的出口流入周槽16內(nèi)的冷卻水，通過凸部28的外周側(cè)壁面(形成周槽25的內(nèi)周側(cè)壁面)與形成周槽16的外周側(cè)壁面之間所形成間隙而流入周槽25內(nèi)，然后，從下部冷卻孔24的入口流入下部冷卻孔24內(nèi)。由此，可不需要以往技術(shù)所必須的冷卻介質(zhì)連接配件以將從上部冷卻腔15的出口流出的冷卻水導(dǎo)入到下部冷卻腔24的入口，能實現(xiàn)汽缸套10與汽缸蓋20之間的接合部(連接部)處結(jié)構(gòu)的簡單化。另外，由于可不需要冷卻介質(zhì)連接配件，故能實現(xiàn)汽缸套10與汽缸蓋20之間的接合部(連接部)處外徑的小徑化，并可實現(xiàn)輕量化。另外，采用具有本實施形態(tài)的汽缸套10和汽缸蓋20的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，在當(dāng)罩在汽缸套10之上時位于周槽16和周槽25內(nèi)周側(cè)的汽缸蓋20下端面的、板厚方向的內(nèi)周部具有周槽27，并設(shè)有將通過汽缸套10上端面與汽缸蓋20下端面之間而流入周槽27內(nèi)的燃燒氣體導(dǎo)入到設(shè)在汽缸蓋20的外周面上的開口(第二通道33的出口)的排氣通道31，因此，可不需要以往技術(shù)所必須的在異常燃燒時釋放氣體壓力用的釋放閥，可實現(xiàn)汽缸蓋20周圍結(jié)構(gòu)的簡單化。此外，采用具有本實施形態(tài)的汽缸套10和汽缸蓋20的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，排氣通道31被設(shè)成通過周槽25的附近，通過排氣通道31的燃燒氣體由通過周槽25內(nèi)的冷卻介質(zhì)冷卻。由此，可使從設(shè)在汽缸蓋20的外周面上的開口噴出的燃燒氣體的溫度下降，可確保在內(nèi)燃機(jī)周圍進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)人員(例如船舶的輪機(jī)員、機(jī)務(wù)員)的安全。還有，采用具有本實施形態(tài)的汽缸套10和汽缸蓋20的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，具有嵌在汽缸蓋20的外周面上、在與汽缸蓋20的外周面之間形成排氣用空間30的缸蓋外筒21，排氣用空間30形成為，將通過排氣通道31而從汽缸蓋20的外周面噴出的燃燒氣體沿汽缸蓋20的外周面向下方引導(dǎo)，通過排氣通道31而從設(shè)于汽缸蓋20的外周面的開口噴出的燃燒氣體沿汽缸蓋20的外周面被向下方引導(dǎo)。即，從設(shè)于汽缸蓋20的外周面的開口噴出的燃燒氣體，不會噴向在內(nèi)燃機(jī)周圍進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)人員(例如船舶的輪機(jī)員、機(jī)務(wù)員)。由此，能進(jìn)一步確保在內(nèi)燃機(jī)周圍進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)人員(例如船舶的輪機(jī)員、機(jī)務(wù)員)的安全。還有，采用具有本實施形態(tài)的汽缸套10和汽缸蓋20的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，當(dāng)在形成周槽16的內(nèi)周側(cè)壁面設(shè)有沿周向收容0型圈的周槽18時,在周槽18的內(nèi)周側(cè)且與形成周槽27底部的底面相對的汽缸套20上表面，設(shè)有沿汽缸軸向汽缸套20下表面凹入的隔熱用的槽44，利用滯留在隔熱用的槽44內(nèi)的空氣層來降低收容于周槽18內(nèi)的O型圈的熱負(fù)荷(轉(zhuǎn)換成溫度大約為10° C)。由此，可防止0型圈的熱量所帶來的損傷，可實現(xiàn)0型圈的長壽命化，可使0型圈的維護(hù)保養(yǎng)間隔長期化。采用具有本實施形態(tài)的汽缸套10或本實施形態(tài)的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的內(nèi)燃機(jī)，可使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并具有可實現(xiàn)輕量化的汽缸套，因此可實現(xiàn)發(fā)動機(jī)整體的小型化和輕量化。[第二實施形態(tài)]對于本發(fā)明第二實施形態(tài)的汽缸套，參照圖11至圖13來說明。圖11是具有本實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的剖視圖，圖12是將圖11的主要部分予以放大表示的示圖，圖13是表示本實施形態(tài)的汽缸套的上表面的一部分的俯視圖。如圖11至圖13所示，本實施形態(tài)的汽缸套50，在周槽16的下方設(shè)有連通孔(鉆孔切削加工孔)51，這一點不同于上述第一實施形態(tài)。其它結(jié)構(gòu)要素與上述第一實施形態(tài)相同，故此處省略說明這些結(jié)構(gòu)要素。另外,對于與上述第一實施形態(tài)相同的部件，標(biāo)上相同的符號。連通孔51是從形成周槽16底部的底面沿汽缸軸向汽缸套50的下表面延伸的俯視時呈圓形的孔(例如，直徑為26mm、深度為50mm的孔)，且沿周向設(shè)有多個(本實施形態(tài)中為14個)。另外，在形成連通孔51的壁面(內(nèi)周面)設(shè)有上部冷卻孔15的出口(橫截面)，從上部冷卻孔15的出口流出的冷卻水，通過連通孔51而流入周槽16內(nèi)。采用本實施形態(tài)的汽缸套50，上部冷卻孔15的出口設(shè)在形成連通孔51的壁面上，而連通孔51從形成周槽16的底面沿汽缸軸向汽缸下端面延伸，且俯視時呈圓形。即，上部冷卻孔15的出口設(shè)在所作用的熱應(yīng)力小于周槽16處的熱應(yīng)力的部位(區(qū)域)，且上部冷卻孔15的長度方向軸線(中心軸線)與垂直于汽缸軸的平面之間的交叉角變大，上部冷卻孔15的出口處的應(yīng)力集中就得到緩和。由此，能進(jìn)一步使壁厚減小而實現(xiàn)外徑的小徑化，并能實現(xiàn)進(jìn)一步的輕量化。 其它作用效果與上述第一實施形態(tài)的相同，故此處省略說明。[第三實施形態(tài)]對本發(fā)明第三實施形態(tài)的汽缸套，參照圖14至圖16來說明。圖14是表示具有本實施形態(tài)的汽缸套的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造的主要部分的剖視圖，圖15是將圖14的主要部分予以放大表示的示圖，圖16是表示本實施形態(tài)的汽缸套的上表面的一部分的俯視圖。如圖14至圖16所示，本實施形態(tài)的汽缸套60設(shè)有連通孔(鉆孔切削加工孔)61來代替連通孔51，這一點不同于上述第二實施形態(tài)。其它結(jié)構(gòu)要素與上述第二實施形態(tài)相同，此處省略說明這些結(jié)構(gòu)要素。另外，對于與上述實施形態(tài)相同的部件，標(biāo)上相同的符號。連通孔61是從形成周槽16底部的底面沿汽缸軸向汽缸套60的下表面延伸的俯視時呈(大致)橢圓(長圓)形的孔(例如直徑為26mm、深度為50mm的孔)，且沿周向設(shè)有多個(本實施形態(tài)中為14個)。另外，在形成連通孔61的壁面(內(nèi)周面)設(shè)有上部冷卻孔15的出口(橫截面)，從上部冷卻孔15的出口流出的冷卻水，通過連通孔61而流入周槽16內(nèi)。此外，形成連通孔61底部的底面形成為其截面呈半球形。
采用本實施形態(tài)的汽缸套60，連通孔61形成為其俯視時的形狀呈大致橢圓形，上部冷卻孔15的出口處應(yīng)力集中進(jìn)一步得到緩和。由此，可使壁厚更進(jìn)一步減小而更進(jìn)一步實現(xiàn)外徑的小徑化，并可實現(xiàn)更進(jìn)一步的輕量化。其它作用效果與上述第二實施形態(tài)相同，故此處省略說明。另外，本發(fā)明并不限定于上述的實施形態(tài)，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可作各種變更和變形。例如，在上述的第二實施形態(tài)和第三實施形態(tài)中，上部冷卻孔15的出口形成在連通孔51、61的壁面(內(nèi)周面)上，但上部冷卻孔15的出口也可形成在連通孔51、61的底面上。
權(quán)利要求
1.一種汽缸套，其特征在于， 具有多條從該汽缸套的外周面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第一冷卻孔，在該汽缸套的上端面的、板厚方向中的中央部具有第一周槽， 所述第一冷卻孔的出口設(shè)在形成所述第一周槽的壁面或底面上。
2.一種汽缸套，其特征在于， 具有多條從該汽缸套的外周面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第一冷卻孔，在該汽缸套的上端面的、板厚方向中的中央部具有第一周槽， 所述第一冷卻孔的出口設(shè)在形成連通孔的壁面或底面上，該連通孔從形成所述第一周槽的底面沿汽缸軸朝向汽缸套的下端面延伸且俯視時呈圓形。
3.—種汽缸套，其特征在于， 具有多條從該汽缸套的外周面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第一冷卻孔，在該汽缸套的上端面的、板厚方向中的中央部具有第一周槽， 所述第一冷卻孔的出口設(shè)在形成連通孔的壁面或底面上，該連通孔從形成所述第一周槽的底面沿汽缸軸朝向汽缸套的下端面延伸且俯視時呈大致橢圓形。
4.一種內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，其特征在于，具有 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的汽缸套；以及 汽缸蓋，該汽缸蓋具有多條從該汽缸蓋的下端面朝向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第二冷卻孔，在該汽缸蓋的下端面的、板厚方向中的外周部具有第二周槽，并且該汽缸蓋配置在所述汽缸套之上，將位于所述汽缸套的上方的開口封住， 所述第二冷卻孔的入口設(shè)在形成所述第二周槽的壁面或底面上。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，其特征在于，當(dāng)罩在所述汽缸套之上時位于所述第一周槽和所述第二周槽內(nèi)周側(cè)的所述下端面的、板厚方向中的內(nèi)周部具有第三周槽，并設(shè)有將通過所述汽缸套的上端面與所述汽缸蓋的下端面之間而流入所述第三周槽內(nèi)的燃燒氣體導(dǎo)入到設(shè)在所述汽缸蓋的外周面上的開口的排氣通道。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，其特征在于，所述排氣通道被設(shè)成通過所述第二周槽的附近。
7.如權(quán)利要求5或6所述的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，其特征在于，具有嵌在所述汽缸蓋的外周面上、在與所述汽缸蓋的外周面之間形成排氣用空間的缸蓋外筒，所述排氣用空間形成為，將通過所述排氣通道而從所述汽缸蓋的外周面噴出的燃燒氣體沿所述汽缸蓋的外周面向下方引導(dǎo)。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項所述的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造，其特征在于，在形成所述第一周槽的內(nèi)周側(cè)的壁面設(shè)有沿周向收容O型圈的第四周槽，并且在該第四周槽的內(nèi)周側(cè)且與形成所述第三周槽的底部的底面相對的所述汽缸套的上表面，設(shè)有沿汽缸軸朝向所述汽缸套的下表面凹入的隔熱用的槽。
9.一種內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，具有如權(quán)利要求1至3中任一項所述的汽缸套或如權(quán)利要求4至8中任一項所述的內(nèi)燃機(jī)冷卻構(gòu)造。
全文摘要
一種汽缸套，可使壁厚減小而實現(xiàn)輕量化。該汽缸套(10)具有多條從該汽缸套的外周面向壁內(nèi)并向斜上方開設(shè)的第一冷卻孔(15)，在汽缸套的上端面的壁厚方向的中央部具有第一周槽(16)，所述第一冷卻孔(15)的出口設(shè)在形成所述第一周槽(16)的壁面或底面上。
文檔編號F01P3/02GK103003543SQ20118003031
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者門脅剛, 國弘信幸 申請人:三菱重工業(yè)株式會社