CN107110057A - 加强部件、隔壁单元、构架及十字头式内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加强部件、隔壁单元、构架及十字头式内燃机，其中，一种水平加强筋(61)，其加强沿上下方向移动自如地支承十字头(29)的导向板(28)和连接于导向板(28)的侧部的中间板(42)，且呈板形状，该水平加强筋具备：第1端面(61a)，接合于导向板(28)；第2端面(61b)，与第1端面(61a)呈直角，并接合于中间板(42)；第3端面(61c)，与第2端面(61b)相对置；及第4端面(61d)，与第1端面(61a)相对置，且尺寸小于第1端面(61a)的尺寸，该加强部件呈第1端面(61a)成为下底面、第4端面(61d)的边成为上底面的梯形形状，将拉紧螺栓(14)贯穿的贯穿部(72)设置于第1端面(61a)与第2端面(61b)交叉的位置，沿第3端面(61c)设置分散所作用的应力的切口部(71)，从而降低导向板的加强部件的接合部中产生的应力。

Description

加强部件、隔壁单元、构架及十字头式内燃机

技术领域

本发明涉及一种在柴油发动机或燃气发动机等内燃机中沿上下方向移动自如地将十字头用于隔壁单元的加强部件、具备该水平加强筋的隔壁单元、具备该隔壁单元的构架及应用了该构架的十字头式内燃机。

背景技术

通常，在缸体内使燃料燃烧来产生动力的燃气发动机或汽油发动机等内燃机中，在多个缸体的下方沿缸体排列方向配置有曲轴，该曲轴经由轴承旋转自如地被曲轴箱支承。

该柴油发动机构成为在底座的上部配置有构架且在该构架的上部设置有燃烧装置。作为现有构架，例如有下述专利文献1中记载的构架。该专利文献1中记载的构架具有隔壁、连结于该隔壁的上部的顶板、连结于隔壁的下部的底板及连结于隔壁的侧部的侧板。并且，隔壁具有形成中央部分的中央板、形成燃料泵侧部分或排气侧部分的中间板及配置于中央板与中间板之间的导向板。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2011-074765号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，上述构架通过十字头在上下方向上的移动承受内燃机的宽度方向的负载。该应力呈左右非对称。因此，以往的构架中，在中间板上左右非对称地设置作为加强件的水平加强筋。但是，由于底座、构架及燃烧装置通过向上下方向延伸的多个系紧螺栓被一体紧固，因此，水平加强筋成为躲开该系紧螺栓的形状，导向板与水平加强筋的接合部(焊接部)的长度受限制。导向板通过十字头在上下方向上的移动而承受侧向力，该侧向力通过水平加强筋而传递到中间板。但由于导向板与水平加强筋的接合部的长度受限制，因此从导向板通过水平加强筋传递的侧向力的流动集中到水平加强筋的外侧，有可能产生以接合部为起点的疲劳损伤。

本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种能够减少导向板中的与加强部件的接合部中产生的应力的加强部件、隔壁单元、构架及十字头式内燃机。

用于解决技术课题的手段

用于实现上述目的的本发明的加强部件，其加强沿上下方向移动自如地支承十字头的导向板和连接于所述导向板的侧部的支承板，且呈板形状，该加强部件的特征在于，其具备：第1边，接合于所述导向板；第2边，与所述第1边呈直角，且接合于所述支承板；第3边，与所述第2边相对置；及第4边，与所述第1边相对置，且尺寸小于所述第1边的尺寸，该加强部件呈所述第1边成为下底面、所述第4边成为上底面的梯形形状，连结部件贯穿的贯穿部设置于所述第1边与所述第2边交叉的位置，沿所述第3边设置分散所作用的应力的应力分散部。

因此，十字头被导向板支承而沿上下方向移动时，侧向力作用于导向板。此时，应力容易集中在加强部件的第1边，但设置有应力分散部，因此作用于此处的应力通过应力分散部向周围分散。因此，能够减少导向板中的与加强部件的接合部中产生的应力。

本发明的加强部件的特征在于，该加强部件具有规定厚度且呈沿水平方向配置的水平加强筋形状。

因此，能够简化加强部件的结构且实现低成本化。

本发明的加强部件的特征在于，所述第1边与所述第2边呈直角，所述第2边与所述第4边呈直角，所述第3边相对于所述第2边呈规定倾斜角度。

因此，通过设为第3边倾斜的梯形形状，将加强部件的形状设为必要的形状而能够实现低成本化。

本发明的加强部件的特征在于，所述应力分散部通过所述贯穿部设置于所述第3边侧。

因此，通过贯穿部将应力分散部设置于第3边侧，应力从导向板通过第1边传递至加强部件时，能够在区域内通过贯穿部有效地分散长度变短的第1边上的应力，能够减少在第1边产生的应力。

本发明的加强部件的特征在于，所述应力分散部设置于所述第3边的长边方向上的中间位置。

因此，能够在区域内有效地分散从第1边传递至加强部件的应力。

本发明的加强部件的特征在于，所述应力分散部为形成于所述第3边的切口部。

因此，通过将应力分散部设为切口部，以简单的结构适当地分散作用于导向板与加强部件的接合部的应力，能够抑制应力集中到导向板与加强部件的接合部。

本发明的加强部件的特征在于，所述切口部呈圆弧形状。

因此，将切口部设为圆弧形状，由此加强部件没有角部，抑制过大的应力集中到切口部上，能够抑制以切口部为起点的加强部件的损伤。

本发明的加强部件的特征在于，所述应力分散部通过所述贯穿部设置于所述第3边侧。

因此，应力分散部通过贯穿部设置于第3边侧，由此应力从导向板通过第1边传递至加强部件时，能够在区域内有效地分散第1边上的应力，能够减少在第1边产生的应力。

本发明的加强部件的特征在于，所述应力分散部为沿所述第3边形成的厚壁部。

因此，将应力分散部设为厚壁部，由此以简单的结构适当地分散作用于导向板与加强部件的接合部的应力，能够减少导向板与加强部件的接合部中产生的应力。

本发明的加强部件的特征在于，所述厚壁部朝向所述第1边变厚。

因此，加强部件上没有阶梯差部，抑制过大的应力集中到厚壁部上，能够抑制以厚壁部为起点的加强部件的损伤。

并且，本发明的隔壁单元的特征在于，具备：一对导向板，沿上下方向移动自如地支承十字头；中央板，连结所述一对导向板；一对支承板，设置于所述一对导向板的两侧；及所述加强部件，连接所述导向板和所述支承板。

因此，在导向板与加强部件的接合部设置有应力分散部，由此集中到导向板与加强部件的接合部的应力通过该应力分散部分散，能够减少导向板中的与加强部件的接合部中产生的应力。

并且，本发明的构架的特征在于，具备：顶板，配置于顶部且连接于燃烧装置；底板，配置于底部且连接于底座；侧板，配置于侧部且上端部连接于所述顶板并且下端部连接于所述底板；及所述隔壁单元，与所述顶板、所述底板及所述侧板连接。

因此，在导向板与加强部件的接合部设置有应力分散部，由此集中到导向板与加强部件的接合部的应力通过该应力分散部分散，能够减少导向板中的与加强部件的接合部中产生的应力。

并且，本发明的十字头式内燃机的特征在于，具备：底座；所述构架，设置于所述底座上；燃烧装置，设置于所述构架上；及连结部件，连结所述底座、所述构架及所述燃烧装置。

因此，通过在导向板与加强部件的接合部设置有应力分散部，由此集中到导向板与加强部件的接合部的应力通过该应力分散部分散，能够减少导向板中的与加强部件的接合部中产生的应力，其结果，能够提供可靠性高的内燃机。

发明效果

根据本发明的加强部件、隔壁单元、构架及十字头式内燃机，通过加强部件连接沿上下方向移动自如地支承十字头的导向板和中间板，设置能够分散作用于导向板与加强部件的接合部的应力的分散部，因此能够减少导向板中的与加强部件的接合部中产生的应力。

附图说明

图1是表示柴油发动机的示意图。

图2是表示第1实施方式的构架的立体图。

图3是表示构架的主要部分的立体图。

图4是表示隔壁单元的主视图。

图5是表示导向板、中间板及水平加强筋的接合关系的图4的V-V截面图。

图6是表示水平加强筋的详细形状的示意图。

图7是表示第2实施方式的构架的导向板、中间位置及水平加强筋的接合关系的水平截面图。

图8是表示水平加强筋的主视图。

图9是表示水平加强筋的详细形状的示意图。

图10是表示第3实施方式的构架的导向板、中间位置及水平加强筋的接合关系的水平截面图。

图11是表示第4实施方式的构架的导向板、中间位置及水平加强筋的接合关系的水平截面图。

图12是表示水平加强筋的主视图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明所涉及的加强部件、隔壁单元、构架及十字头式内燃机的优选实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于该实施方式，并且，有多个实施方式时，组合各实施方式而构成的方式也包含在内。

[第1实施方式]

图1是表示柴油发动机的示意图。

如图1所示，第1实施方式中，柴油发动机10例如用作船舶推进用主机使用，为二冲程一个循环的单流扫气方式的十字头式内燃机。该柴油发动机10具有位于下方的底座11、设置于底座11上的构架12及设置于构架12上的燃烧装置13。该底座11、构架12及燃烧装置13通过向上下方向延伸的多个拉紧螺栓(系紧螺栓/连结部件)14以及螺母15一体紧固而固定。

燃烧装置13上设置有气缸套16，该气缸套16的上端设置有气缸盖17。气缸套16与气缸盖17划分空间部18，在该空间部18内上下往复移动自如地设置有活塞19，由此形成燃烧室20。并且，气缸盖17上设置有排气阀21。该排气阀21为开闭燃烧室20和排气管22的阀。另外，排气阀21具有开闭燃烧室20和排气管22的功能即可，并非一定要设置于气缸盖17的中央部。

因此，通过向燃烧室20供给从未图示的燃料喷射泵供给的燃料(例如，低质燃油、天然气或其混合燃料)及由未图示的压缩机压缩后的燃烧用气体(例如，空气、EGR气体或其混合气体)来进行燃烧。并且，活塞19通过该燃烧产生的能量而上下移动。并且，此时，若通过排气阀21打开燃烧室20，则通过燃烧产生的排气被压出至排气管22，热燃烧用气体从未图示的扫气口导入燃烧室20。

在活塞19的下端部，可转动的连结有活塞杆23的上端部。底座11设为曲轴箱，设置有旋转自如地支承曲轴24的轴承25。并且，曲轴24经由曲柄26而转动自如地连结有连杆27的下端部。构架12上隔着规定间隔固定有向上下方向延伸的一对滑动板28，在一对滑动板28之间，上下移动自如地支承有十字头29。十字头29上分别转动自如地连结有活塞杆23的下端部及连杆27的上端部。.

因此，得到从燃烧装置13传递的能量后的活塞19与活塞杆23一同压向柴油发动机10的设置面的方向(底座11侧的方向，即铅垂方向的下方)。于是，活塞杆23将十字头29压向相同方向，并经由连杆27及曲柄26使曲轴24旋转。

在此，对构成柴油发动机10的构架12进行详细说明。图2是表示第1实施方式的构架的立体图，图3是表示构架的主要部分的立体图，图4是表示隔壁单元的主视图，图5是表示导向板、中间位置及水平加强筋的接合关系的图4的V-V截面图，图6是表示水平加强筋的详细形状的示意图。

如图2及图3所示，构架12具有顶板31、底板32、侧板33及多个(本实施方式中为7个)隔壁单元34。顶板31配置于顶部且连接于燃烧装置13(参考图1)。底板32配置于底部且连接于底座11(参考图1)。侧板33配置于左右的侧部且活塞工作方向(上下方向)的一端部(下端部)连接于底板32，并且另一端部(上端部)连接于顶板31。多个隔壁单元34沿曲轴方向隔着规定间隔平行配置。

该构架12通过顶板31、底板32、侧板33及各隔壁单元34形成空间部S。该空间部S为十字头29(参考图1)能够被导向板28支承而移动的空间部，十字头29容纳于该空间部S，且能够在活塞工作方向(上下方向)上往复移动。

另外，柴油发动机10中，该空间部S的数量(Sn)设置成与燃烧装置13的气缸(燃烧室20)的数量(Cn)一致，因此，隔壁单元34需要Cn+1个数量单元。即，如本实施方式，如果是6个气缸的柴油发动机10，则设置有7个隔壁单元34。

顶板31为构成构架12的活塞工作方向的顶部的板材。该顶板31上形成有多个供拉紧螺栓14(参考图1)贯穿的贯穿孔31a，且利用通过该各贯穿孔31a的拉紧螺栓14固定于燃烧装置13。底板32为构成构架12的活塞工作方向的底部的板材。该底板32与顶板31同样地形成有多个供拉紧螺栓14(参考图1)贯穿的贯穿孔32a，且利用通过该各贯穿孔32a的拉紧螺栓14固定于底座11。

侧板33为矩形状的平面板，侧板33的活塞工作方向的上端部连接于顶板31，侧板33的活塞工作方向的下端部连接于底板32。并且，侧板33中呈矩形状的平面部连接于隔壁单元34的活塞工作方向及与曲轴方向正交的方向(内燃机宽度方向)这两侧部。

如图4所示，隔壁单元34具有中央板41、中间板42及导向板28。中央板41形成隔壁单元34的内燃机宽度方向的中央部分。各中间板42形成隔壁单元34的内燃机宽度方向的两端部分。导向板28配置于隔壁单元34的中央板41与各中间板42之间，并通过焊接连接。

中央板41为其一边形成有切口部41a的矩形状的平面板，且配置成切口部41a位于隔壁单元34的下部。中央板41的内燃机宽度方向的两端部通过焊接连接于导向板28。

各中间板42为呈梯形形状的平面板，所述梯形形状的平面板设定成上边比下边短的尺寸，且具有与上边及下边垂直的一边，在隔壁单元34设置有两个中间板42。该各中间板42的上边侧端部连接于顶板31，且下边侧端部连接于底板32。并且，各中间板42的与上边及下边垂直的一边侧端部连接予导向板28，且另一边侧端部分别连接于侧板33。

导向板28为能够在活塞工作方向(上下方向)上移动自如地支承十字头29的左右一对的平面板，其分别具有第1矩形部51、第2矩形部52及缩颈部53。第1矩形部51具有曲轴方向上的规定宽度，第2矩形部52具有比第1矩形部51的宽度小的曲轴方向上的规定宽度。缩颈部53位于第1矩形部51与第2矩形部52之间，且成为连接两者的端面的弯曲形状。该情况下，第1矩形部51、第2矩形部52及缩颈部53相对于中央板41(中间板42)成为左右对称形状。

并且，导向板28中，具有第1矩形部51、第2矩形部52及缩颈部53的平面部中，相对置的一侧的平面部连接于中央板41的内燃机宽度方向的端部，未对置的另一侧的平面部连接于中间板42的一边侧端部。并且，第1矩形部51的上端部连接于顶板31，第2矩形部52的下端部连接于底板32。该一对导向板28中，连接有中央板41的内燃机宽度方向的端部的一面形成有移动自如地支承十字头29的滑动面28a，通过该相对置的一对滑动面28a，能够在上下方向上移动自如地支承十字头29。

下述壁单元34上设置有连接导向板28和中间板42的水平加强筋(加强部件)61、62。水平加强筋61以连接一侧(图4中左侧)的中间板42和导向板28的方式固定，水平加强筋62以连接另一侧(图4中右侧)的中间板42和导向板28的方式固定。各水平加强筋61、62为相同形状，呈相同长度且相同厚度的板形状。并且，各水平加强筋61、62以相对于导向板28及中间板42正交的方式固定。

即，各水平加强筋61、62以在内燃机宽度方向上沿长度方向的方式连接于中间板42及导向板28。各水平加强筋61、62是在十字头29沿上下方向移动时，通过所产生的侧向力防止导向板28损伤的部件，配置于基于侧向力的应力大幅施加的位置。本实施方式中，相对于接收更强的侧向力的一侧(图4中左侧)的导向板28，配置更多的水平加强筋61。即，相对于一侧(图4中左侧)的中间板42和导向板28，在规定位置上向铅垂方向(活塞工作方向)隔开规定间隔配置有多个(本实施方式中为4个)水平加强筋61。并且，相对于另一侧(图4中右侧)的中间板42和导向板28，在规定位置上配置有1个水平加强筋62。并且，如图5所示，水平加强筋61、62与中间板42的两侧的各平面部对称配置。

这样构成的本实施方式的隔壁单元34，如图4及图5所示，作为分散作用于导向板28与水平加强筋61的第1接合部J1的应力的应力分散部的切口部(深度加工、盲孔加工)71设置于水平加强筋61。该切口部71设置于多个水平加强筋61中的至少1个水平加强筋61。这种情况下，切口部71优选设置于多个水平加强筋61中配置于接收较强的侧向力的位置的水平加强筋61。但是也可以设置于多个水平加强筋61中的1个或者多个或者所有水平加强筋61上。并且，也可以设置作为分散作用于导向板28与水平加强筋61的第1接合部J1的应力的应力分散部的切口部。

如图5及图6所示，水平加强筋61为俯视观察时呈梯形形状(图6的双点划线形状)的板材，以规定的一定厚度设定。水平加强筋61上设置有第1端面(第1边)61a、第2端面(第2边)61b、第3端面(31边)61c及第4端面(第4边)61d。在此，第1端面61a接合于导向板28，第2端面61b接合于中间板42，第1端面61a与第2端面61b呈直角。第3端面61c设置于与第1端面61a相对置的位置。第4端面61d设置于与第1端面61a相对置的位置，且第4端面61d与第1端面61a呈平行。第4端面61d与第2端面61b呈直角。

并且，由于水平加强筋61俯视观察时呈梯形形状，因此包含图6的双点划线的第1端面61a的长度设定为长于包含图6的双点划线的第4端面61d的长度。即，由图6的双点划线表示的水平加强筋61呈第1端面61a成为下底面、第4端面61d成为上底面的梯形形状，第3端面61c相对于第2端面61b倾斜。

并且，水平加强筋61中，第1端面61a与第2端面61b交叉(正交)的位置上切口设置有拉紧螺栓14上下方向贯穿的贯穿部72。因此，水平加强筋61的第1端面61a与导向板28的接合面28b紧贴焊接，从而形成第1接合部J1，通过第2端面61b与中间板42的平面部42a(42b)紧贴焊接，从而形成第2接合部J2。

并且，水平加强筋61上形成有作为分散沿第3端面61c作用的应力的应力分散部的切口部71。这种情况下，在水平加强筋61中，切口部71比贯穿部72设置于第4端面61d侧，分散集中到第1接合部J1的应力。并且，在水平加强筋61中，切口部71设置于第3端面61c的长边方向上的中间位置，是形成于该第3端面61c的切口部。

另外，水平加强筋61中，在第3端面61c与第4端面61d交叉的位置形成有切口部73。

这样，如图6中双点划线所示，水平加强筋61呈梯形形状，周围形成有切口部71、贯穿部72及切口部73。另外，水平加强筋61上在切口部71和贯穿部72的基础上设置有切口部73，但也可以不设置切口部73，并且也可以设为其他形状。即，水平加强筋61的第4端面61d的端部的形状可以为尖细的梯形形状或者三角形状。即，如本实施方式那样，本发明的水平加强筋可以为在梯形的角部上设置切口部73的形状，也可以为图6中双点划线所示的梯形形状。并且，本发明的水平加强筋可以为将切口部73的一端延伸至第2端面61b与第4端面61d的交叉部的尖细三角形状，也可以不设置切口部73，而第3端面61c的一端延伸至第2端面61b与第4端面61d的交叉部的整体为三角形状。将加强筋的前端部设为三角形状的情况下，图6中虚线所示的61e设为第4端面，61d设为第5端面(第5边)。并且，水平加强筋61的梯形形状，无需第1端面61a与第4端面61d平行，也可以是第4端面61d相对于第1端面61a倾斜。

在此，切口部71呈圆弧形状。并且，若将水平加强筋61的宽度(曲轴方向的长度)设为W，将水平加强筋61的第1接合部J1(第1端面61a)的宽度(曲轴方向的长度)设为W1，将水平加强筋61的切口部71的宽度(曲轴方向的长度)设为W2，则优选W1≤W2＜W。并且，若将切口部71与贯穿部72的最小宽度设为W3，则优选W3＝(1.0～1.5)W1。另外，若将水平加强筋61的贯穿部72的长度(内燃机宽度轴向的长度)设为L1，将水平加强筋61的第1端面61a到切口部71为止的长度(内燃机宽度轴向的长度)设为L2，则优选设定为L1≤L2。

因此，如图5所示，十字头29相对于一对导向板28沿上下方向移动时，侧向力作用于该导向板28。该侧向力从导向板28输入到中间板42，但在其间水平加强筋61接收一部分侧向力。即，侧向力从导向板28通过第1接合部J1传递到水平加强筋61，从该水平加强筋61通过第2接合部J2传递到中间板42。此时，水平加强筋61中，应力易集中到与导向板28的第1接合部(焊接部)J1，尤其过大的应力集中到第1接合部J1的第3端面61c侧。

但本实施方式中，由于水平加强筋61的第3端面61c上设置有切口部(应力分散部)71，如图5中单点划线的箭头所示，从导向板28通过第1接合部J1传递到水平加强筋61的应力从第1接合部J1的第3端面61c侧朝向贯穿部72侧向水平加强筋61的面内方向(曲轴方向)分散。这样，水平加强筋61中，第1接合部J1的作用于第3端面61c侧的应力减少。另外，通过在水平加强筋61的第3端面61c上设置切口部71，作用于水平加强筋61的第1接合部J1的应力减少，另一方面，作用于切口部71的应力增加，但由于切口部71不是焊接部，因此不会因该应力导致损伤。

另外，上述说明中，将切口部71设为圆弧形状，但不限定于该形状。例如，也可以设为直线形状、三角形状等多边形形状等。并且，在水平加强筋61上设置有1个切口部71，但也可以设置多个。

这样，第1实施方式的加强部件为加强沿上下方向移动自如地支承十字头29的导向板28和连接于导向板28的侧部的中间板42且呈板形状的水平加强筋61，其具备：第1端面61a，接合于导向板28；第2端面61b，与第1端面61a呈直角，接合于中间板42；第3端面61c，与第2端面61b相对置；及第4端面61d，与第1端面61a相对置，且尺寸小于第1端面61a的尺寸，该水平加强筋呈第1端面61a成为下底面且第4端面61d的边成为上底面的梯形形状，将拉紧螺栓14贯穿的贯穿部72设置于第1端面61a与第2端面61b交叉的位置，沿第3端面61c设置分散所作用的应力的切口部71。

因此，十字头29支承于导向板28沿上下方向移动时，侧向力作用于导向板28。此时，应力易集中到水平加强筋61的第1端面61a，但由于设置有切口部71，作用于此处的应力通过切口部71向周围分散。因此，能够减少导向板28中的与水平加强筋61的第1接合部J1中产生的应力。

该情况下，将加强部件设为水平加强筋61，作为应力分散部将切口部71设置于水平加强筋61。因此，以简单的结构适当地分散作用于导向板28与水平加强筋61的第1接合部J1的应力，能够抑制应力集中到该第1接合部J1。并且，能够简化加强部件的结构，实现低成本化。

而且，水平加强筋61中，由于设置有贯穿部72，第1接合部J1的区域(面积)变小，应力从导向板28通过第1接合部J1传递到水平加强筋61时，应力易集中到第1接合部J1的第3端面61c侧。因此，通过将切口部71设置于水平加强筋61，从导向板28通过第1接合部J1传递到水平加强筋61的应力通过第1接合部J1时从第3端面61c侧向贯穿部72侧扩大而分散，由此能够减少该第1接合部J1中产生的应力。

第1实施方式的加强部件中，通过贯穿部72将水平加强筋61设置于第3端面61c及第4端面61d侧。因此，应力从导向板28通过第1接合部J1传递到水平加强筋61时，能够在区域内有效地分散第1接合部J1的应力，能够减少第1接合部J1中产生的应力。

第1实施方式的加强部件中，在第3端面61c的长边方向的中间位置形成有切口部71。因此，应力通过第1接合部J1时，该应力向水平加强筋61的面内方向分散，能够在区域内有效地分散第1接合部J1的应力，并且，确保水平加强筋61中充分的刚性的同时，能够减少导向板28与第1接合部J1中产生的应力。

第1实施方式的加强部件中，以圆弧形状形成切口部71。因此，水平加强筋61上没有角部，抑制过大的应力集中到切口部71，能够抑制以切口部71为起点的水平加强筋61的损伤。

并且，第1实施方式的隔壁单元中设置有：一对导向板28，沿上下方向移动自如地支承十字头29；中央板41，连结导向板28；一对中间板42，设置于导向板28的两侧；及水平加强筋61，连接导向板28和中间板42。因此，由于将切口部61设置于水平加强筋61，作用于水平加强筋61的应力通过切口部71向周围分散。因此，能够减少导向板28中的与水平加强筋61的第1接合部J1中产生的应力。

并且，第1实施方式的构架中设有：顶板31，配置于顶部且连接于燃烧装置13；底板32，配置于底部且连接于底座11；侧板33，配置于侧部且上端部连接于顶板31并且下端部连接于底板32；及隔壁单元34，与顶板31、底板32及侧板33连接。因此，由于将切口部61设置于水平加强筋61，作用于水平加强筋61的应力通过切口部71向周围分散。因此，能够减少导向板28中的与水平加强筋61的第1接合部J1中产生的应力。

并且，第1实施方式的十字头式内燃机中，设置有：底座11；构架12，设置于底座11上；燃烧装置13，设置于构架12上。因此，由于将切口部61设置于水平加强筋61，作用于水平加强筋61的应力通过切口部71向周围分散。因此，能够减少导向板28中的与水平加强筋61的第1接合部J1中产生的应力。

[第2实施方式]

图7是表示第2实施方式的构架的导向板、中间位置及水平加强筋的接合关系的水平截面图，图8是表示水平加强筋的主视图，图9是表示水平加强筋的详细形状的示意图。另外，对具有与上述实施方式相同功能的部件标注相同符号并省略详细说明。

如图7及图8所示，第2实施方式的加强部件中，导向板28是沿活塞工作方向(上下方向)移动自如地支承十字头29的部件，一侧的平面部连接于中央板41的内燃机宽度方向上的端部，另一侧的平面部连接于中间板42的一边侧端部。导向板28的连接有中央板41的内燃机宽度方向上的端部的一面上形成有移动自如地支承十字头29的滑动面28a。

构架上设置有连接导向板28和中间板42的水平加强筋(加强部件)81。水平加强筋81是十字头29沿上下方向移动时，通过所产生的侧向力防止导向板28损伤的部件，配置于基于侧向力的应力大幅施加的位置上。而且，构架中，作为分散作用于导向板28与水平加强筋81的第1接合部J11的应力的应力分散部的厚壁部82设置于水平加强筋81。

水平加强筋81是俯视观察时呈三角形状的板材，以规定的厚度设定，设置有第1端面81a、第2端面81b及第3端面81c。并且，水平加强筋81中，在三角形状的角部，即，在第1端面81a与第2端面81b正交的位置切口设置有拉紧螺栓14在上下方向贯穿的贯穿部83。而且，水平加强筋81中，通过第1端面81a紧贴导向板28的接合面28b焊接来形成第1接合部J11，通过第2端面81b紧贴中间板42的平面部42a(42b)焊接来形成第2接合部J12。

而且，厚壁部82设置于比贯穿部83更靠第1接合部J11侧，以朝向第1接合部J11逐渐变厚的方式设置。即，水平加强筋81中，在比贯穿部83更靠第3端面83c侧的上面部及下面部设置有堆焊部84、85。该堆焊部84、85的一端部圆滑地连接于水平加强筋81的平面部，另一端部形成有朝向水平加强筋81的第1端面81a变厚的倾斜面。水平加强筋81及厚壁部82中，第1端面81a与堆焊部84、85通过第1接合部J11接合于导向板28。

在此，如图9所示，若将水平加强筋81的贯穿部83的长度(内燃机宽度轴向的长度)设为L11，将水平加强筋81的厚壁部82的长度(内燃机宽度轴向的长度)设为L12，则优选设定为L11≤L12。并且，若将十字头销29a的外径设为R，将水平加强筋81的厚壁部82的倾斜面的延长线与滑动面28a的交点的高度(活塞工作方向的长度)设为H，则优选设定为水平加强筋R≤H。

因此，如图8所示，十字头29相对于一对导向板28沿上下方向移动时，侧向力作用于该导向板28。该侧向力从导向板28输入到中间板42，但在其间水平加强筋81接收一部分侧向力。即，侧向力从导向板28通过第1接合部J11传递到水平加强筋81，从该水平加强筋81通过第2接合部J12传递到中间板42。此时，水平加强筋81中，应力易集中到与导向板28的第1接合部(焊接部)J11，尤其过大的应力集中到第1接合部J11的第3端面81c侧。

但本实施方式中，由于与水平加强筋81的贯穿部83相邻设置有厚壁部(应力分散部)82，如图8中单点划线的箭头所示，从导向板28通过第1接合部J11传递到水平加强筋81的应力从第1接合部J11的第3端面81c侧朝向水平加强筋81及厚壁部82的厚度方向向水平加强筋81的面外方向(活塞工作方向)分散。这样，水平加强筋81中，第1接合部J11的作用于第3端面81c侧的应力减少。

这样，第2实施方式的加强部件设置有：一对导向板28，沿上下方向移动自如地支承十字头29；中央板41，连结一对导向板28；一对中间板42，设置于一对导向板28的两侧；水平加强筋81，作为连接导向板28和中间板42的加强部件；及厚壁部82，作为分散作用于导向板28与水平加强筋81的第1接合部J1的应力的应力分散部。

因此，十字头29支承于导向板28并沿上下方向移动时，侧向力作用于导向板28。此时，应力易集中到导向板28与水平加强筋81的第1接合部J11，但由于在水平加强筋81上设置有厚壁部82，作用于导向板28与水平加强筋81的第1接合部J11的应力通过该厚壁部82向周围分散。因此，能够减少导向板28与水平加强筋81的第1接合部J11中产生的应力。

该情况下，作为应力分散部在水平加强筋81上设置厚壁部82，从而以简单的结构适当地分散作用于导向板28与水平加强筋81的第1接合部J11的应力，能够抑制应力集中到该第1接合部J11。

第2实施方式的加强部件中，通过贯穿部83将厚壁部82设置于第1接合部J11侧。因此，应力从导向板28通过第1接合部J11传递到厚壁部82时，能够在区域内有效地分散第1接合部J11上的应力，能够减少第1接合部J11中产生的应力。

第2实施方式的加强部件中，与水平加强筋81的贯穿部83相邻且形成有厚壁部82。因此，应力通过第1接合部J11时向面外方向分散，能够在区域内有效地分散第1接合部J11上的应力，并且，确保厚壁部82上的充分的刚性的基础上，能够减少与导向板28的第1接合部J11中产生的应力。

第2实施方式的加强部件中，以朝向第1接合部J11变厚的方式形成有厚壁部82。因此，厚壁部82上没有阶梯差部，抑制过大的应力集中到厚壁部82上，能够抑制以厚壁部82为起点的水平加强筋81的损伤。

[第3实施方式]

图10是表示第3实施方式的架构的导向板、中间位置及水平加强筋的接合关系的水平截面图。另外，对具有与上述实施方式相同功能的部件标注相同的符号并省略详细说明。

如图10所示，第3实施方式的加强部件中，设置有连接导向板28和中间板42的水平加强筋(加强部件)91。水平加强筋91是十字头29沿上下方向移动时，通过所产生的侧向力防止导向板28损伤的部件，配置于基于侧向力的应力大幅施加的位置。而且，架构中，作为分散作用于导向板28与水平加强筋91的第1接合部J21的应力的应力分散部的多个贯穿孔92、93、94设置于水平加强筋91。

水平加强筋91是俯视观察时呈三角形状的板材，以规定的厚度设定，在三角形状的角部切口设置有拉紧螺栓14在上下方向贯穿的贯穿部95。而且，水平加强筋91中，通过一端部紧贴导向板28的接合面28b并焊接来形成第1接合部J21，通过另一端部紧贴中间板42的平面部42a(42b)并焊接来形成第2接合部J22。

而且，各贯穿孔92、93、94通过贯穿部95设置于第2接合部J22侧。另外，各贯穿孔92、93、94的数量为1个，也可以为多个。并且，各贯穿孔92、93、94的形状可以为圆形、椭圆形、多边形等任意形状，也可以为不同的形状的组合。另外，各贯穿孔92、93、94的大小可以相同，也可以不同。

另外，本实施方式的作用效果与第1实施方式大致相同，因此省略说明。

这样，第3实施方式的加强部件中，在作为连接导向板28与中间板42的加强部件的水平加强筋91设置有作为分散作用于导向板28与水平加强筋91的第1接合部J21的应力的应力分散部的贯穿孔92、93、94。

因此，应力易集中到导向板28与水平加强筋91的第1接合部J21，但在水平加强筋91上设置有贯穿孔92、93、94，因此作用于导向板28与水平加强筋91的第1接合部J21的应力通过该贯穿孔92、93、94向周围分散。因此，能够减少导向板28与水平加强筋91的第1接合部J21中产生的应力。

[第4施方式]

图11是表示第4实施方式的架构的导向板、中间位置及水平加强筋的接合关系的水平截面图，图12是表示水平加强筋的主视图。另外，对具有与上述实施方式相同功能的部件标注相同符号并省略详细说明。

如图11及图12所示，第4实施方式的加强部件中，设置有连接导向板28和中间板42的水平加强筋(加强部件)101。水平加强筋101是十字头29沿上下方向移动时，通过所产生的侧向力防止导向板28损伤的部件，配置于基于侧向力的应力大幅施加的位置。而且，架构中，作为分散作用于导向板28与水平加强筋101的第1接合部J31的应力的应力分散部的薄壁部102设置于水平加强筋101。

水平加强筋101是俯视观察时呈三角形状的板材，以规定的厚度设定，在三角形状的角部切口设置有拉紧螺栓14在上下方向贯穿的贯穿部103。而且，水平加强筋101中，通过一端部紧贴导向板28的接合面28b并焊接来形成第1接合部J31，通过另一端部紧贴中间板42的平面部42a(42b)并焊接来形成第2接合部J32。而且，薄壁部102通过贯穿部103设置于第2接合部J32侧。

另外，本实施方式的作用效果与第1实施方式大致相同，因此省略说明。

这样，第4实施方式的加强部件中，在作为连接导向板28与中间板42的加强部件的水平加强筋101设置有作为分散作用于导向板28与水平加强筋101的第1接合部J31的应力的应力分散部的薄壁部102。

因此，应力易集中到导向板28与水平加强筋101的第1接合部J31，但由于在水平加强筋101设置有薄壁部102，作用于加强板28与水平加强筋101的第1接合部J31的应力通过该薄壁部102向周围分散。因此能够减少导向板28与水平加强筋101的第1接合部J31中产生的应力。

另外，上述各实施方式中，将加强部件设为水平加强筋61、62、81、91、101，但并不限定于该结构，也可以为连接导向板28和中间板42的部件。例如，也可以为倾斜加强筋或者连杆等。

并且，上述各实施方式中，将导向板28设为左右一对平面板，但并不限定于该形状。例如，也可以将导向板形成为其滑动面为矩形状的平面板，该情况下，导向板的制造较为容易。

并且，导向板28与各构成部件的连接优选焊接等冶金接合，但也可以通过螺栓固定等机械接合连接。该情况下，不需要考虑焊接缺陷等伴随冶金接合产生的缺陷导致的接合部的强度不足，因此能够比较容易地设计应力集中缓和部。

符号说明

10-柴油发动机(十字头式内燃机)，11-底座，12-构架，13-燃烧装置，14-拉紧螺栓(连结部件)，15-螺母，16-气缸套，17-气缸盖，18-空间部，19-活塞，20-燃烧室，2上排气阀，22-排气管，23-活塞杆，24-曲轴，25-轴承，26-曲柄，27-连杆，28-导向板，28a-滑动面，28b-接合面，29-十字头，31-顶板，32-底板，33-侧板，34-隔壁单元，41-中央板，42-中间板(支承板)，42a、42b-平面部，51-第1矩形部，52-第2矩形部，53-缩颈部，61、62、81、91、101-水平加强筋(加强部件)，61a、81a-第1端面(第1边)，61b、81b-第2端面(第2边)，61c、81c-第3端面(第3边)，6d-第4端面(第4边)，71-切口部(应力分散部)，72、83、95、103-贯穿部，82-厚壁部(应力分散部)，84、85-堆焊部，92、93、94-贯穿孔(应力分散部)，102-薄壁部(应力分散部)，J1、J11、J21、J31-第1接合部，J2、J12、J22、J32-第2接合部。

Claims (13)

1.一种加强部件，其加强沿上下方向移动自如地支承十字头的导向板和连接于所述导向板的侧部的支承板，且呈板形状，其特征在于，该加强部件具备：

第1边，接合于所述导向板；

第2边，与所述第1边呈直角，且接合于所述支承板；

第3边，与所述第2边相对置；及

第4边，与所述第1边相对置，且尺寸小于所述第1边，

该加强部件呈所述第1边成为下底面、所述第4边成为上底面的梯形形状，

连结部件贯穿的贯穿部设置于所述第1边与所述第2边交叉的位置，

沿所述第3边设置分散所作用的应力的应力分散部。

2.根据权利要求1所述的加强部件，其特征在于，

该加强部件具有规定厚度且呈沿水平方向配置的水平加强筋形状。

3.根据权利要求1或2所述的加强部件，其特征在于，

所述第1边与所述第2边呈直角，所述第2边与所述第4边呈直角，所述第3边相对于所述第2边呈规定倾斜角度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的加强部件，其特征在于，

所述应力分散部通过所述贯穿部设置于所述第3边侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的加强部件，其特征在于，

所述应力分散部设置于所述第3边的长边方向上的中间位置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的加强部件，其特征在于，

所述应力分散部为形成于所述第3边的切口部。

7.根据权利要求6所述的加强部件，其特征在于，

所述切口部呈圆弧形状。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的加强部件，其特征在于，

所述应力分散部通过所述贯穿部设置于所述第3边侧。

9.根据权利要求8所述的加强部件，其特征在于，

所述应力分散部为沿所述第3边形成的厚壁部。

10.根据权利要求9所述的加强部件，其特征在于，

所述厚壁部朝向所述第1边变厚。

11.一种隔壁单元，其特征在于，具备：

一对导向板，沿上下方向移动自如地支承十字头；

中央板，连结所述一对导向板；

一对支承板，设置于所述一对导向板的两侧；及

权利要求1至10中任一项所述的加强部件，其连接所述导向板和所述支承板。

12.一种构架，其特征在于，具备：

顶板，配置于顶部且连接于燃烧装置；

底板，配置于底部且连接于底座；

侧板，配置于侧部且上端部连接于所述顶板并且下端部连接于所述底板；及

权利要求11所述的隔壁单元，与所述顶板、所述底板及所述侧板连接。

13.一种十字头式内燃机，其特征在于，具备：

底座；

权利要求12所述的构架，设置于所述底座上；

燃烧装置，设置于所述构架上；及

连结部件，连结所述底座、所述构架及所述燃烧装置。