JP3602014B2 - 水冷エンジンの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷エンジンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５及び図６に示す水冷エンジンが知られている。これらの水冷エンジンは、ウォーターポンプケース１０１とサーモスタットケース１０２とバイパスパイプ１０３とを備え、ウォーターポンプケース１０１は、ポンプ室１０１ａとバイパス入口１０１ｂとを備え、サーモスタットケース１０２は、バイパス出口１０２ａと取付フランジ１０２ｇとを備え、この取付フランジ１０２ｇでシリンダヘッド１０６に取り付けられ、バイパスパイプ１０３で、上記バイパス出口１０２ａとバイパス入口１０１ｂとを連通させる。図５と図６の各水冷エンジンは、ウォーターポンプケース１０１のポンプ室１０１ａ取付高さが異なる。図５の水冷エンジンは、ポンプ室１０１ａの中心１０１ｃが、シリンダブロック１０５とシリンダヘッド１０６の境界１１４と同じ高さに位置している。図６の水冷エンジンは、ポンプ室１０１ａの中心１０１ｃが上記境界１１４よりも高い。
【０００３】
ウォーターポンプケース１０１のポンプ室１０１ａの取付高さが異なるこれらの水冷エンジンを製造するに当たり、従来では、サーモスタットケース１０２は相互に背の高さが異なる複数種のものを用意し、図５に示すポンプ室１０１ａの取付高さが低い水冷エンジンについては、低背サーモスタットケース１０２ｅを用い、図６に示すポンプ室１０１ａの取付高さが高い水冷エンジンについては、高背サーモスタットケース１０２ｆを用い、バイパス入口１０１ｂに対するバイパス出口１０２ａの高さ調節を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、次の問題がある。
《１》各サーモスタットケース１０２ｅ・１０２ｆに、複雑な構造のものを採用することができない。
図５及び図６に示すように、各サーモスタットケース１０２ｅ・１０２ｆが分割できない単一構造であるため、その成形加工時の型抜きの必要上、単純な構造にせざるを得ず、各サーモスタットケース１０２ｅ・１０２ｆに、複雑な構造のものを採用することができない。このため、ボトムバイパス式のサーモスタット等は用いることができない。ボトムバイパス式のサーモスタットを用いる場合には、各サーモスタットケース１０２ｅ・１０２ｆ内にボトムバイパス弁の弁座が必要となり、複雑な構造になるからである。
【０００５】
《２》各サーモスタットケース１０２ｅ・１０２ｆを分割構造にした場合には、部品コストが高くなり、部品管理も繁雑になりやすい。
各サーモスタットケース１０２ｅ・１０２ｆを分割構造にした場合には、各分割部品の成形時に型抜きを容易に行うことができるため、複雑な構造を採用することができる。しかし、ウォーターポンプケース１０１のポンプ室１０１ａの取付高さが異なるエンジン毎に、異なる種類の分割部品を用いると、部品点数が増加する。例えば、各サーモスタットケース１０２ｅ・１０２ｆを２分割構造とし、２種類のエンジン毎にそれぞれ異種の分割部品を用いると、分割部品が合計４種類必要になる。このため、部品コストが高くなり、部品管理も繁雑になりやすい。
【０００６】
本発明の課題は、上記問題を解決できる、水冷エンジンの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の構成は、次の通りである。 図１及び図３に示すように、ウォーターポンプケース１とサーモスタットケース２とバイパスパイプ３とを備え、ウォーターポンプケース１は、ポンプ室１ａとバイパス入口１ｂとを備え、サーモスタットケース２は、バイパス出口２ａと取付フランジ２ｇとを備え、この取付フランジ２ｇでシリンダヘッド６に取り付けられ、バイパスパイプ３で、上記バイパス出口２ａとバイパス入口１ｂとを連通させる水冷エンジンの製造方法において、
ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが異なる複数種の水冷エンジンを製造するに当たり、前記バイパス出口２ａを備えた単一種のサーモスタット収容部２ｂと、複数種の取付フランジ部２ｃ・２ｄとを用意し、この複数種の取付フランジ部２ｃ・２ｄは、いずれも前記取付フランジ２ｇを備え、相互に背の高さが異なるものを用い、ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが低い水冷エンジンについては、背の低い取付フランジ部２ｃと上記サーモスタット収容部２ｂとを組み合わせた低背サーモスタットケース２ｅを用い、ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが高い水冷エンジンについては、背の高い取付フランジ部２ｄと上記サーモスタット収容部２ｂとを組み合わせた高背サーモスタットケース２ｆを用い、
サーモスタットケース２を、サーモスタット収容部２ｂと取付フランジ部２ｃとからなる２分割構造とするに当たり、
サーモスタット収容部２ｂをダイカスト製の鋳造品とし、サーモスタット収容部２ｂに、サーモスタット室１９とバイパス出口通路２０と仕切り壁２１とバイパス出口２ａとサーモスタット取付座２２とバイパス弁座２３とを設け、サーモスタット室１９とバイパス出口通路２０とを仕切り壁２１で区画し、バイパス出口２ａをバイパス出口通路２０と連通させ、サーモスタット取付座２２を、サーモスタット室１９の上開口部に周設し、バイパス弁座２３をサーモスタット室１９の下中央部に設け、
取付フランジ部２ｃもダイカスト製の鋳造品とし、取付フランジ部２ｃに、取付フランジ２ｇと冷却水導入口２５と冷却水導入通路２６と反転通路２７と仕切り壁２８とを設け、冷却水導入口２５を取付フランジ２ｇの中央部に開口し、冷却水導入通路２６を冷却水導入口２５から上向きに導出し、冷却水導入通路２６と反転通路２７とを仕切り壁２８で区画し、
サーモスタットケース２とボトムバイパス式のサーモスタット２９を組み付けるに当たり、
サーモスタット２９のフランジ３０をサーモスタット収容部２ｂのサーモスタット取付座２２に着座させ、サーモスタット２９のフランジ３０をサーモスタット収容部２ｂと冷却水導出パイプ１３とに挟んで固定し、サーモスタット２９をサーモスタット室１９に収容し、そのバイパス弁３３をバイパス弁座２３に臨ませ、取付フランジ部２ｃの上面に接着剤３４を塗布し、これをサーモスタット収容部２ｂの下面に接当させ、組み付けボルト３５で組み付け、この組み付け状態で、取付フランジ部２ｃの冷却水導入通路２６がサーモスタット室１９と連通し、反転通路２７がバイパス弁座２３とバイパス出口通路２０とにそれぞれ連通するようにした、ことを特徴とする水冷エンジンの製造方法。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
《１》各サーモスタットケース２ｅ・２ｆに、複雑な構造のものを採用することができる。
図１または図３に示すように、各サーモスタットケース２ｅ・２ｆを分割構造にしたため、次の利点がある。複雑な構造を採用しても、各分割部品の成形時に型抜きを容易に行うことができるため、各サーモスタットケース２ｅ・２ｆに、複雑な構造のものを採用することができる。このため、ボトムバイパス式のサーモスタットを用いることができる。
【０００９】
《２》部品コストを低く抑えることができ、部品管理も簡単になる。
ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが異なる複数種の水冷エンジンについて、同一種のサーモスタット収容部２ｂを共用するため、次の利点がある。例えば、各サーモスタットケース２ｅ・２ｆをそれぞれ２分割構造とし、ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが異なる２種類のエンジンに同一種のサーモスタット収容部２ｂを共用すると、３種類の分割部品で済む。このため、部品コストを低く抑えることができ、部品管理も簡単になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図４は本発明の実施形態を説明する図である。この実施形態は、縦型多気筒の水冷ディーゼルエンジンの製造方法に関するものである。
【００１１】
図１に示すエンジンの構成は、次の通りである。
このエンジンは、ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さ位置が低い形式のエンジンである。この実施形態では、ポンプ室１ａの取付高さは、シリンダブロック５とシリンダヘッド６との境界１４を基準位置とし、この基準位置からのポンプ室１ａの中心１ｃまでの位置によって決定する。このエンジンは、シリンダブロック５とシリンダヘッド６とオイルパン７とギヤケース８とを備えている。シリンダブロック５は、シリンダ９とクランクケース１０とを備えている。シリンダヘッド６は、シリンダブロック５の上部に組み付けられている。オイルパン７は、シリンダブロック５の下部に組み付けられている。ギヤケース８は、シリンダブロック５の前部に組み付けられている。
【００１２】
このエンジンの水冷装置の構成は、次の通りである。
水冷装置は、ラジエータ１１とウォーターポンプケース１と冷却ファン１２とサーモスタットケース２とバイパスパイプ３と冷却水導出パイプ１３とを備えている。ラジエータ１１は、エンジンの前方に配置されている。ウォーターポンプケース１は、ポンプ室１ａとバイパス入口１ｂと冷却水導入部１ｄとを備え、ギヤケース８の前部に組み付けられている。ポンプ室１ａはシリンダブロック５とシリンダヘッド６との境界１４と同じ高さに配置されている。バイパス入口１ｂは、ポンプ室１ａの上部で上向きに導出されている。冷却水導入部１ｄはポンプ室１ａから斜め下向きに導出されている。ポンプ室１ａの中心部１ｃには入力軸１５が挿入され、この入力軸１５に入力プーリ１６が固定されている。この入力プーリ１６は、クランク軸１７に固定された駆動プーリ１８からベルト（図外）で連動される。
【００１３】
冷却ファン１２は、エンジンとラジエータ１１との間に配置され、上記入力プーリ１６に固定されている。サーモスタットケース２は、バイパス出口２ａと取付フランジ２ｇとを備え、この取付フランジ２ｇでシリンダヘッド６のヘッドジャケット出口６ａに組み付けられている。バイパスパイプ３は、可撓性のゴムパイプであり、バイパス出口２ａとバイパス入口１ｂとを連通させる。冷却水導出パイプ１３は、サーモスタットケース２の上部に組み付けられている。この冷却水導出パイプ１３とラジエータ１１とは、ラジエータパイプ（図外）で連通される。
【００１４】
この水冷装置の機能は、次の通りである。
エンジンの暖気運転中、シリンダ９内のシリンダジャケット（図外）内の冷却水は、シリンダヘッド６内のヘッドジャケット（図外）を経て、サーモスタットケース２に導入され、バイパスパイプ３を経て、ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａに導入され、シリンダジャケットに戻る。エンジンの暖気運転後は、シリンダジャケット内の冷却水は、ヘッドジャケットを経て、サーモスタットケース２に導入され、冷却水導出パイプ１３とラジエータパイプとを経てラジエータ１１に導入され、他のラジエータパイプを経てウォーターポンプケース１の冷却水導入部１ｄからポンプ室１ａに導入され、シリンダジャケットに戻る。ラジエータ１１は、冷却ファン１２で起こされた冷却風で冷却される。
【００１５】
サーモスタットケース２とサーモスタット２９の構成は、次の通りである。
図２に示すように、サーモスタットケース２は、サーモスタット収容部２ｂと取付フランジ部２ｃとからなる２分割構造である。図２（Ｅ）に示すように、サーモスタット収容部２ｂは、ダイカスト製の鋳造品で、サーモスタット室１９とバイパス出口通路２０と仕切り壁２１とバイパス出口２ａとサーモスタット取付座２２とバイパス弁座２３とを備えている。サーモスタット室１９とバイパス出口通路２０とは仕切り壁２１で区画されている。バイパス出口２ａは、サーモスタット収容部２ｂの横側部から水平に突出され、バイパス出口通路２０と連通する。サーモスタット取付座２２は、サーモスタット室１９の上開口部に周設されている。バイパス弁座２３は、サーモスタット室１９の下中央部に設けられている。
【００１６】
図２（Ｅ）に示すように、取付フランジ部２ｃも、ダイカスト製の鋳造品で、取付フランジ２ｇと冷却水導入口２５と冷却水導入通路２６と反転通路２７と仕切り壁２８とを備えている。冷却水導入口２５は、取付フランジ２ｇの中央部に開口されている。冷却水導入通路２６は、冷却水導入口２５から上向きに導出されている。冷却水導入通路２６と反転通路２７とは、仕切り壁２８で区画されている。サーモスタット２９は、ボトムバイパス式のもので、フランジ３０とメインバルブ３１と温度検出部３２とバイパスバルブ３３とを備えている。
【００１７】
サーモスタットケース２とサーモスタット２９の組み付け構造は、次の通りである。
サーモスタット２９は、そのフランジ３０をサーモスタット収容部２ｂのサーモスタット取付座２２に着座させる。サーモスタット２９のフランジ３０は、サーモスタット収容部２ｂと冷却水導出パイプ１３とに挟まれて固定される。サーモスタット２９は、サーモスタット室１９に収容され、そのバイパス弁３３は、バイパス弁座２３に臨む。図２（Ｄ）に示すように、取付フランジ部２ｃの上面に接着剤３４を塗布し、これをサーモスタット収容部２ｂの下面に接当させ、図２（Ｅ）に示すように、組み付けボルト３５で組み付ける。この組み付け状態では、取付フランジ部２ｃの冷却水導入通路２６は、サーモスタット室１９と連通する。反転通路２７は、バイパス弁座２３とバイパス出口通路２０とにそれぞれ連通する。
【００１８】
サーモスタットケース２とサーモスタット２９の機能は、次の通りである。
図２（Ｅ）に示すように、エンジンの暖気運転中は、サーモスタット２９のメインバルブ３１が閉弁し、バイパス弁３３が開弁している。このため、冷却水は、矢印のように、ヘッドジャケットから冷却水導入通路２６、サーモスタット室１９、反転通路２７、バイパス出口通路２０を順に経て、バイパス出口２ａから導出される。このバイパス出口２ａは水平に導出されているため、バイパスパイプ３に上凸の大きな湾曲ができにくく、バイパスパイプ３内にはエア溜まりができにくい。冷却水温が上がり、メインバルブ３１が開弁すると、冷却水の多くは、ヘッドジャケットから冷却水導入通路２６、サーモスタット室１９を順に経て、冷却水導出パイプ１３から導出される。メインバルブ３１が全開し、バイパス弁３３が全閉すると、バイパス出口２ａからの流水は止まる。
【００１９】
図３に示すエンジンは、ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが高い形式のエンジンである。このエンジンでは、ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの中心１ｃは、シリンダブロック５とシリンダヘッド６の境界１４よりも高い位置にある。このエンジンは、トラクタ搭載用のもので、前車輪（図外）との干渉を避けるために、図１のエンジンに比べ、縦長のラジエータ１１を用いている。このため、ラジエータ１１の中心が高い位置にあり、冷却ファン１２を駆動する入力プーリ１６の位置も高くする必要があり、その結果、ポンプ室１ａの取付高さも高くなる。このため、図４のエンジンでは、図１のエンジンに比べ、サーモスタットケース２の構成部品となる取付フランジ部２ｄの背を高くしている。サーモスタット収容部２ｂは、図１のエンジンと同じものを用いる。水冷装置の他の構造は、図１のエンジンと実質的に同じであり、図３及び図４中、図１のエンジンと同一の要素には、同一の符号を付しておく。
【００２０】
ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが異なる図１と図３の水冷エンジンの製造は、次のようにして行う。
図２及び図４に示す単一種のサーモスタット収容部２ｂと、図２及び図４に示す２種類の取付フランジ部２ｃ・２ｄとを用意する。図２に示す取付フランジ部２ｃと図４に示す取付フランジ部２ｄとを比較すると、図２のものは背が低く、図４のものは背が高い。ウォーターポンプケース１のポンプ室１ａの取付高さが低い図１の水冷エンジンについては、図２に示すように、背の低い取付フランジ部２ｃとサーモスタット収容部２ｂとを組み合わせた低背サーモスタットケース２ｅを用いる。この低背サーモスタットケース２ｅに、サーモスタット２９と冷却水導出パイプ１３を組み付け、この低背サーモスタットケース２ｅをシリンダヘッド６に組み付ける。そして、バイパスパイプ３で、サーモスタット収容部２ｂのバイパス出口２ａとウォーターポンプケース１のバイパス入口１ｂとを連通させる。また、ラジエータパイプで、冷却水導出パイプ１３とラジエータ１１とを連通させ、他のラジエータパイプで、ラジエータ１１とウォーターポンプケース１の冷却水導入部１ｄとを連通させる。
【００２１】
一方、ウォーターポンプ１の取付高さが高い図３の水冷エンジンについては、図４に示すように、背の高い取付フランジ部２ｄとサーモスタット収容部２ｂとを組み合わせた高背サーモスタットケース２ｆを用いる。この高背サーモスタットケース２ｆに、サーモスタット２９と冷却水導出パイプ１３を組み付け、この高背サーモスタットケース２ｆをシリンダヘッド６に組み付ける。そして、バイパスパイプ３で、サーモスタット収容部２ｂのバイパス出口２ａとウォーターポンプケース１のバイパス入口１ｂとを連通させる。また、ラジエータパイプで、冷却水導出パイプ１３とラジエータ１１とを連通させ、他のラジエータパイプで、ラジエータ１１とウォーターポンプケース１の冷却水導入部１ｄとを連通させる。
【００２２】
この製造方法の利点は、次の通りである。
図１または図３に示すように、各サーモスタットケース２ｅ・２ｆを分割構造にしたため、次の利点がある。複雑な構造を採用しても、各分割部品の成形時に型抜きを容易に行うことができるため、複雑な構造のものを採用することができる。このため、ボトムバイパス式のサーモスタット２９を用いることができる。
【００２３】
各サーモスタットケース２ｅ・２ｆをそれぞれ２分割構造とし、ウォーターポンプ１のポンプ室１ａの取付高さが異なる２種類のエンジンについて、同一種のサーモスタット収容ケース２ｂを共用するため、３種類の分割部品で済む。このため、部品コストを低く抑えることができ、部品管理も簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る製造方法によって得られる水冷エンジンであって、ポンプ室の取付高さが低いものの正面図である。
【図２】図１の水冷エンジンに用いるサーモスタットケースを説明する図で、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は正面図、図２（Ｃ）は側面図、図３（Ｄ）は取付フランジ部の平面図、図２（Ｅ）は図２（Ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る製造方法によって得られる水冷エンジンであって、ポンプ室の取付高さが高いものの正面図である。
【図４】図３の水冷エンジンに用いるサーモスタットケースを説明する図で、図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は取付フランジ部の平面図、図４（Ｄ）は図４（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】従来技術に係る製造方法によって得られる水冷エンジンであって、ポンプ室の取付高さが低いものの正面図である。
【図６】従来技術に係る製造方法によって得られる水冷エンジンであって、ポンプ室の取付高さが高いものの正面図である。
【符号の説明】
１…ウォーターポンプケース、１ａ…ポンプ室、１ｂ…バイパス出口、２…サーモスタットケース、２ａ…バイパス出口、２ｂ…サーモスタット収容部、２ｃ・２ｄ…取付フランジ部、２ｅ…低背サーモスタットケース、２ｆ…高背サーモスタットケース、２ｇ…取付フランジ、３…バイパスパイプ。

Claims (1)

1. ウォーターポンプケース（１）とサーモスタットケース（２）とバイパスパイプ（３）とを備え、ウォーターポンプケース（１）は、ポンプ室（１ａ）とバイパス入口（１ｂ）とを備え、サーモスタットケース（２）は、バイパス出口（２ａ）と取付フランジ（２ｇ）とを備え、この取付フランジ（２ｇ）でシリンダヘッド（６）に取り付けられ、バイパスパイプ（３）で、上記バイパス出口（２ａ）とバイパス入口（１ｂ）とを連通させる水冷エンジンの製造方法において、
   ウォーターポンプケース（１）のポンプ室（１ａ）の取付高さが異なる複数種の水冷エンジンを製造するに当たり、前記バイパス出口（２ａ）を備えた単一種のサーモスタット収容部（２ｂ）と、複数種の取付フランジ部（２ｃ）（２ｄ）とを用意し、この複数種の取付フランジ部（２ｃ）（２ｄ）は、いずれも前記取付フランジ（２ｇ）を備え、相互に背の高さが異なるものを用い、ウォーターポンプケース（１）のポンプ室（１ａ）の取付高さが低い水冷エンジンについては、背の低い取付フランジ部（２ｃ）と上記サーモスタット収容部（２ｂ）とを組み合わせた低背サーモスタットケース（２ｅ）を用い、ウォーターポンプケース（１）のポンプ室（１ａ）の取付高さが高い水冷エンジンについては、背の高い取付フランジ部（２ｄ）と上記サーモスタット収容部（２ｂ）とを組み合わせた高背サーモスタットケース（２ｆ）を用い、
   サーモスタットケース（２）を、サーモスタット収容部（２ｂ）と取付フランジ部（２ｃ）とからなる２分割構造とするに当たり、
   サーモスタット収容部（２ｂ）をダイカスト製の鋳造品とし、サーモスタット収容部（２ｂ）に、サーモスタット室（１９）とバイパス出口通路（２０）と仕切り壁（２１）とバイパス出口（２ａ）とサーモスタット取付座（２２）とバイパス弁座（２３）とを設け、サーモスタット室（１９）とバイパス出口通路（２０）とを仕切り壁（２１）で区画し、バイパス出口（２ａ）をバイパス出口通路（２０）と連通させ、サーモスタット取付座（２２）を、サーモスタット室（１９）の上開口部に周設し、バイパス弁座（２３）をサーモスタット室（１９）の下中央部に設け、
   取付フランジ部（２ｃ）もダイカスト製の鋳造品とし、取付フランジ部（２ｃ）に、取付フランジ（２ｇ）と冷却水導入口（２５）と冷却水導入通路（２６）と反転通路（２７）と仕切り壁（２８）とを設け、冷却水導入口（２５）を取付フランジ（２ｇ）の中央部に開口し、冷却水導入通路（２６）を冷却水導入口（２５）から上向きに導出し、冷却水導入通路（２６）と反転通路（２７）とを仕切り壁（２８）で区画し、
   サーモスタットケース（２）とボトムバイパス式のサーモスタット（２９）を組み付けるに当たり、
   サーモスタット（２９）のフランジ（３０）をサーモスタット収容部（２ｂ）のサーモスタット取付座（２２）に着座させ、サーモスタット（２９）のフランジ（３０）をサーモスタット収容部（２ｂ）と冷却水導出パイプ（１３）とに挟んで固定し、サーモスタット（２９）をサーモスタット室（１９）に収容し、そのバイパス弁（３３）をバイパス弁座（２３）に臨ませ、取付フランジ部（２ｃ）の上面に接着剤（３４）を塗布し、これをサーモスタット収容部（２ｂ）の下面に接当させ、組み付けボルト（３５）で組み付け、この組み付け状態で、取付フランジ部（２ｃ）の冷却水導入通路（２６）がサーモスタット室（１９）と連通し、反転通路（２７）がバイパス弁座（２３）とバイパス出口通路（２０）とにそれぞれ連通するようにした、ことを特徴とする水冷エンジンの製造方法。

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