JP2000291488A - 水冷式内燃機関のシリンダブロック - Google Patents
水冷式内燃機関のシリンダブロックInfo
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- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
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- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0065—Shape of casings for other machine parts and purposes, e.g. utilisation purposes, safety
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1816—Number of cylinders four
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F2001/106—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling using a closed deck, i.e. the water jacket is not open at the block top face
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダブロック１端部のヘッドボルトボス
部４付近での残留応力および引張応力の集中による亀裂
発生を防止する。 【解決手段】 シリンダボア３を構成する略円筒状のシ
リンダ壁６の外周にウォータジャケット壁５が形成さ
れ、両者間に、クローズドデッキ型のウォータジャケッ
ト７が構成される。ウォータジャケット壁５の上部を部
分的に厚肉にした略円柱状のヘッドボルトボス部４の中
心に、シリンダヘッドボルト孔２が加工されている。シ
リンダブロック１端部に位置するヘッドボルトボス部４
とシリンダ壁６との間にリブ１１が設けられ、互いに一
体化されている。リブ１１下方のウォータジャケット７
上部は、曲率半径の大きなＲ形状となり、応力の集中が
回避される。リブ１１が連結されたシリンダ壁６のシリ
ンダブロック１端部側の部分６ａは、他の部分に比べて
厚肉となっている。
部４付近での残留応力および引張応力の集中による亀裂
発生を防止する。 【解決手段】 シリンダボア３を構成する略円筒状のシ
リンダ壁６の外周にウォータジャケット壁５が形成さ
れ、両者間に、クローズドデッキ型のウォータジャケッ
ト７が構成される。ウォータジャケット壁５の上部を部
分的に厚肉にした略円柱状のヘッドボルトボス部４の中
心に、シリンダヘッドボルト孔２が加工されている。シ
リンダブロック１端部に位置するヘッドボルトボス部４
とシリンダ壁６との間にリブ１１が設けられ、互いに一
体化されている。リブ１１下方のウォータジャケット７
上部は、曲率半径の大きなＲ形状となり、応力の集中が
回避される。リブ１１が連結されたシリンダ壁６のシリ
ンダブロック１端部側の部分６ａは、他の部分に比べて
厚肉となっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水冷式内燃機関
のシリンダブロックに関し、特に、クローズドデッキ型
のトップデッキ部を有するシリンダブロックの改良に関
する。
のシリンダブロックに関し、特に、クローズドデッキ型
のトップデッキ部を有するシリンダブロックの改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】水冷式内燃機関のシリンダブロックは、
一般に、シリンダボアを構成するシリンダ壁やウォータ
ジャケットを構成するウォータジャケット壁等を含めて
各部一体に鋳造されている。特に、シリンダヘッドガス
ケットのシール性を高めるために、ウォータジャケット
の上端をトップデッキ部によって覆ったいわゆるクロー
ズドデッキ型のシリンダブロックにあっては、砂中子を
用いて材料コストに優れた鋳鉄により鋳造する場合が多
い。
一般に、シリンダボアを構成するシリンダ壁やウォータ
ジャケットを構成するウォータジャケット壁等を含めて
各部一体に鋳造されている。特に、シリンダヘッドガス
ケットのシール性を高めるために、ウォータジャケット
の上端をトップデッキ部によって覆ったいわゆるクロー
ズドデッキ型のシリンダブロックにあっては、砂中子を
用いて材料コストに優れた鋳鉄により鋳造する場合が多
い。
【０００３】このシリンダブロックの上面つまりトップ
デッキ部の上には、燃焼室を構成するシリンダヘッドが
載置され、かつ複数本のシリンダヘッドボルトによって
固定される。このシリンダヘッドボルトが螺合するシリ
ンダヘッドボルト孔は、特開平１０−３１１２４２号公
報や特開平８−２８３４２号公報等に見られるように、
ウォータジャケット外周のウォータジャケット壁を部分
的に厚肉にしてなる略円柱状のヘッドボルトボス部に機
械加工されている。また、シリンダヘッドボルトは、シ
リンダボアをそれぞれ囲むように配置され、複数気筒が
直列に並んだシリンダブロックでは、該シリンダブロッ
クの前後両端と気筒間位置とにそれぞれ設けられてい
る。
デッキ部の上には、燃焼室を構成するシリンダヘッドが
載置され、かつ複数本のシリンダヘッドボルトによって
固定される。このシリンダヘッドボルトが螺合するシリ
ンダヘッドボルト孔は、特開平１０−３１１２４２号公
報や特開平８−２８３４２号公報等に見られるように、
ウォータジャケット外周のウォータジャケット壁を部分
的に厚肉にしてなる略円柱状のヘッドボルトボス部に機
械加工されている。また、シリンダヘッドボルトは、シ
リンダボアをそれぞれ囲むように配置され、複数気筒が
直列に並んだシリンダブロックでは、該シリンダブロッ
クの前後両端と気筒間位置とにそれぞれ設けられてい
る。
【０００４】図６および図７は、一例として直列４気筒
機関のシリンダブロック１のトップデッキ部上面および
その要部の断面形状を示しており、図６に示すように、
シリンダヘッドボルト孔２が各シリンダボア３の四隅に
配置され、計１０本のシリンダヘッドボルトによって図
示せぬシリンダヘッドが固定されるようになっている。
このシリンダヘッドボルト孔２が設けられるヘッドボル
トボス部４は、図７に示すように、ウォータジャケット
壁５の上部に、該ウォータジャケット壁５と一体に形成
されている。上記ヘッドボルトボス部４は、ウォータジ
ャケット壁５を内側および外側の双方へ向かって膨出さ
せた形状をなしており、従って、シリンダ壁６とウォー
タジャケット壁５との間に形成されるウォータジャケッ
ト７は、このヘッドボルトボス部４によって部分的に狭
められている。なお、上記ウォータジャケット７の上端
は、トップデッキ部８によって覆われており、かつこの
トップデッキ部８には、図６に示すように、シリンダヘ
ッド側のウォータジャケットと連通する複数の連通孔９
が開口形成されている。
機関のシリンダブロック１のトップデッキ部上面および
その要部の断面形状を示しており、図６に示すように、
シリンダヘッドボルト孔２が各シリンダボア３の四隅に
配置され、計１０本のシリンダヘッドボルトによって図
示せぬシリンダヘッドが固定されるようになっている。
このシリンダヘッドボルト孔２が設けられるヘッドボル
トボス部４は、図７に示すように、ウォータジャケット
壁５の上部に、該ウォータジャケット壁５と一体に形成
されている。上記ヘッドボルトボス部４は、ウォータジ
ャケット壁５を内側および外側の双方へ向かって膨出さ
せた形状をなしており、従って、シリンダ壁６とウォー
タジャケット壁５との間に形成されるウォータジャケッ
ト７は、このヘッドボルトボス部４によって部分的に狭
められている。なお、上記ウォータジャケット７の上端
は、トップデッキ部８によって覆われており、かつこの
トップデッキ部８には、図６に示すように、シリンダヘ
ッド側のウォータジャケットと連通する複数の連通孔９
が開口形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成において
は、気筒間に位置するシリンダヘッドボルトは、その軸
力が両側の気筒にそれぞれ作用するのに対し、シリンダ
ブロックの端部に位置するシリンダヘッドボルトは、そ
の軸力が１つの気筒にのみ作用する形となる。換言すれ
ば、端部に位置する各シリンダヘッドボルトは、図６に
斜線を施して示す領域をそれぞれ締め付けており、また
気筒間に位置するシリンダヘッドボルトは、それぞれ隣
接するシリンダボア３の中心に挟まれたほぼ倍の面積の
領域を締め付けている。従って、シリンダブロック端部
のヘッドボルトボス部４においては、気筒間に位置する
ヘッドボルトボス部４に比較して、ボルト軸力によって
ヘッドボルトボス部４の周囲に生じる締付応力が大きな
ものとなり、好ましくない。特に、図７に示すように、
ウォータジャケット７がヘッドボルトボス部４によって
狭められており、ウォータジャケット７上端の断面形状
のＲが小さなものとなるので、ここに応力が集中しやす
い。
は、気筒間に位置するシリンダヘッドボルトは、その軸
力が両側の気筒にそれぞれ作用するのに対し、シリンダ
ブロックの端部に位置するシリンダヘッドボルトは、そ
の軸力が１つの気筒にのみ作用する形となる。換言すれ
ば、端部に位置する各シリンダヘッドボルトは、図６に
斜線を施して示す領域をそれぞれ締め付けており、また
気筒間に位置するシリンダヘッドボルトは、それぞれ隣
接するシリンダボア３の中心に挟まれたほぼ倍の面積の
領域を締め付けている。従って、シリンダブロック端部
のヘッドボルトボス部４においては、気筒間に位置する
ヘッドボルトボス部４に比較して、ボルト軸力によって
ヘッドボルトボス部４の周囲に生じる締付応力が大きな
ものとなり、好ましくない。特に、図７に示すように、
ウォータジャケット７がヘッドボルトボス部４によって
狭められており、ウォータジャケット７上端の断面形状
のＲが小さなものとなるので、ここに応力が集中しやす
い。
【０００６】図８は、ヘッドボルトボス部４付近の変形
状態を示したものであり、ヘッドボルトボス部４が矢印
Ａのようにボルト軸力でもって上方へ引っ張られるのに
対し、シリンダ壁６上面部分はシリンダヘッドガスケッ
トのビードによって矢印Ｂのように下方へ押さえつけら
れるので、ウォータジャケット７上端の符号Ｃで示す部
分に大きな引張応力が作用する。
状態を示したものであり、ヘッドボルトボス部４が矢印
Ａのようにボルト軸力でもって上方へ引っ張られるのに
対し、シリンダ壁６上面部分はシリンダヘッドガスケッ
トのビードによって矢印Ｂのように下方へ押さえつけら
れるので、ウォータジャケット７上端の符号Ｃで示す部
分に大きな引張応力が作用する。
【０００７】同様に、運転中の熱膨張差等による応力
も、気筒間に位置するヘッドボルトボス部４に比較して
シリンダブロック端部のヘッドボルトボス部４の方が大
きなものとなる。
も、気筒間に位置するヘッドボルトボス部４に比較して
シリンダブロック端部のヘッドボルトボス部４の方が大
きなものとなる。
【０００８】また、鋳鉄製のシリンダブロックの鋳造に
際しては、シリンダボア３の耐摩耗性向上に寄与するパ
ーライトを析出させるために、あるいは生産タクトを短
縮するために、一般に、組織成長が終わる共析変態点
（約７２０℃）以下に温度低下する前に型ばらしが行わ
れる。この型ばらしの後、外気に触れるトップデッキ部
８は冷却の進行が早く、表面の輻射で熱がこもりやすい
シリンダボア３周囲のシリンダ壁６は冷却の進行が遅
い。この結果、シリンダ壁６がトップデッキ部８を引き
込みながら組織成長を終えるため、シリンダ壁６上端と
トップデッキ部８との接続部となるウォータジャケット
７上端部分に残留応力が発生する。
際しては、シリンダボア３の耐摩耗性向上に寄与するパ
ーライトを析出させるために、あるいは生産タクトを短
縮するために、一般に、組織成長が終わる共析変態点
（約７２０℃）以下に温度低下する前に型ばらしが行わ
れる。この型ばらしの後、外気に触れるトップデッキ部
８は冷却の進行が早く、表面の輻射で熱がこもりやすい
シリンダボア３周囲のシリンダ壁６は冷却の進行が遅
い。この結果、シリンダ壁６がトップデッキ部８を引き
込みながら組織成長を終えるため、シリンダ壁６上端と
トップデッキ部８との接続部となるウォータジャケット
７上端部分に残留応力が発生する。
【０００９】従って、シリンダブロック端部のヘッドボ
ルトボス部４については、この残留応力と上記のボルト
軸力による締付応力とが合わさることによって、ウォー
タジャケット７上端の狭小なＲ部分を始点とする亀裂が
発生しやすい。
ルトボス部４については、この残留応力と上記のボルト
軸力による締付応力とが合わさることによって、ウォー
タジャケット７上端の狭小なＲ部分を始点とする亀裂が
発生しやすい。
【００１０】なお、この亀裂防止のために、焼鈍により
残留応力を除去することも一部でなされているが、この
ような熱処理はコストの増加を招く要因となる。
残留応力を除去することも一部でなされているが、この
ような熱処理はコストの増加を招く要因となる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、直列
に複数並んで形成され、かつシリンダボアを構成する略
円筒状のシリンダ壁と、このシリンダ壁を囲むように形
成され、該シリンダ壁との間にウォータジャケットを構
成するウォータジャケット壁と、このウォータジャケッ
ト壁を部分的に略円柱状に厚肉にしてなり、かつ内部に
シリンダヘッドボルト孔が形成されるヘッドボルトボス
部と、上記シリンダ壁の上端と上記ウォータジャケット
壁の上端とを連結して上記ウォータジャケットの上端を
覆うトップデッキ部と、を備えてなる水冷式内燃機関の
シリンダブロックにおいて、シリンダブロック端部に位
置するヘッドボルトボス部について、該ヘッドボルトボ
ス部とシリンダ壁との間の間隙を埋めるように、これら
のヘッドボルトボス部，シリンダ壁およびトップデッキ
部の三者に連結されたリブが形成されていることを特徴
としている。
に複数並んで形成され、かつシリンダボアを構成する略
円筒状のシリンダ壁と、このシリンダ壁を囲むように形
成され、該シリンダ壁との間にウォータジャケットを構
成するウォータジャケット壁と、このウォータジャケッ
ト壁を部分的に略円柱状に厚肉にしてなり、かつ内部に
シリンダヘッドボルト孔が形成されるヘッドボルトボス
部と、上記シリンダ壁の上端と上記ウォータジャケット
壁の上端とを連結して上記ウォータジャケットの上端を
覆うトップデッキ部と、を備えてなる水冷式内燃機関の
シリンダブロックにおいて、シリンダブロック端部に位
置するヘッドボルトボス部について、該ヘッドボルトボ
ス部とシリンダ壁との間の間隙を埋めるように、これら
のヘッドボルトボス部，シリンダ壁およびトップデッキ
部の三者に連結されたリブが形成されていることを特徴
としている。
【００１２】このようにリブを設けるのは、シリンダブ
ロック端部に位置する複数のヘッドボルトボス部の中の
一部であってもよく、あるいはシリンダブロック端部の
全てのヘッドボルトボス部にリブを設けるようにしても
よい。
ロック端部に位置する複数のヘッドボルトボス部の中の
一部であってもよく、あるいはシリンダブロック端部の
全てのヘッドボルトボス部にリブを設けるようにしても
よい。
【００１３】そして、請求項２の発明では、上記リブ
が、上記ヘッドボルトボス部の直径と略等しい幅を有し
ている。
が、上記ヘッドボルトボス部の直径と略等しい幅を有し
ている。
【００１４】すなわち、上記リブは、トップデッキ部の
シリンダ軸方向の厚さを、部分的に延長したような構成
となり、ヘッドボルトボス部とシリンダ壁とトップデッ
キ部とが互いに堅固に一体化される。そのため、シリン
ダヘッドボルトの軸力による締付応力や残留応力が分散
されるとともに、剛性が向上し、亀裂が発生しにくくな
る。また、トップデッキ部の変形も抑制される。
シリンダ軸方向の厚さを、部分的に延長したような構成
となり、ヘッドボルトボス部とシリンダ壁とトップデッ
キ部とが互いに堅固に一体化される。そのため、シリン
ダヘッドボルトの軸力による締付応力や残留応力が分散
されるとともに、剛性が向上し、亀裂が発生しにくくな
る。また、トップデッキ部の変形も抑制される。
【００１５】この請求項１および２の発明をさらに具体
化した請求項３の発明では、上記リブが、上記ヘッドボ
ルトボス部の軸方向の略全長に亘って形成されており、
該リブ下部により構成されるウォータジャケット上部
が、上記ヘッドボルトボス部より下方のウォータジャケ
ット一般部の厚さと等しく、かつＲ形状の断面形状を有
している。
化した請求項３の発明では、上記リブが、上記ヘッドボ
ルトボス部の軸方向の略全長に亘って形成されており、
該リブ下部により構成されるウォータジャケット上部
が、上記ヘッドボルトボス部より下方のウォータジャケ
ット一般部の厚さと等しく、かつＲ形状の断面形状を有
している。
【００１６】つまり、ヘッドボルトボス部とシリンダ壁
との間がリブにより埋められた形となるので、ウォータ
ジャケット上部に狭小な部分が生じない。その結果、リ
ブ下端に相当するウォータジャケット上端のＲ部分の曲
率半径が大きくなり、それだけ応力集中を抑制できる。
との間がリブにより埋められた形となるので、ウォータ
ジャケット上部に狭小な部分が生じない。その結果、リ
ブ下端に相当するウォータジャケット上端のＲ部分の曲
率半径が大きくなり、それだけ応力集中を抑制できる。
【００１７】また請求項４の発明では、上記リブが連結
されたシリンダ壁のシリンダブロック端部側部分が厚肉
となっている。
されたシリンダ壁のシリンダブロック端部側部分が厚肉
となっている。
【００１８】すなわち、ボルト軸力を受けるヘッドボル
トボス部にリブを介してシリンダ壁が連結されることか
ら、シリンダ壁が部分的に半径方向外側へ引っ張られ、
シリンダボアの変形を生じるおそれがある。請求項４の
発明では、リブが連結される部分を厚肉としておくこと
で、シリンダ壁（シリンダボア）の変形が抑制される。
なお、シリンダブロック端部に位置するシリンダボアの
３６０度の中でリブが接続される一方の側の部分を反対
側の部分に比べて厚肉とするほか、シリンダブロック端
部のシリンダボアのシリンダ壁全体を、シリンダブロッ
ク中間部のシリンダボアのシリンダ壁に比べて厚肉とし
てもよい。また、シリンダ壁が変形しやすいのは、特に
シリンダ上部側の部分であるので、その部分のみを厚肉
としてもよい。
トボス部にリブを介してシリンダ壁が連結されることか
ら、シリンダ壁が部分的に半径方向外側へ引っ張られ、
シリンダボアの変形を生じるおそれがある。請求項４の
発明では、リブが連結される部分を厚肉としておくこと
で、シリンダ壁（シリンダボア）の変形が抑制される。
なお、シリンダブロック端部に位置するシリンダボアの
３６０度の中でリブが接続される一方の側の部分を反対
側の部分に比べて厚肉とするほか、シリンダブロック端
部のシリンダボアのシリンダ壁全体を、シリンダブロッ
ク中間部のシリンダボアのシリンダ壁に比べて厚肉とし
てもよい。また、シリンダ壁が変形しやすいのは、特に
シリンダ上部側の部分であるので、その部分のみを厚肉
としてもよい。
【００１９】本発明は、請求項５のように、鋳鉄により
一体に鋳造されているシリンダブロックに特に好適であ
り、冷却の進行の差異による残留応力に耐えることがで
きる。
一体に鋳造されているシリンダブロックに特に好適であ
り、冷却の進行の差異による残留応力に耐えることがで
きる。
【００２０】
【発明の効果】この発明に係る水冷式内燃機関のシリン
ダブロックにおいては、シリンダブロック端部に位置す
るヘッドボルトボス部付近での応力集中を回避でき、ボ
ルト軸力および残留応力による破損を防止できるととも
に、トップデッキ部の平滑性が保たれ、シリンダヘッド
との間のシール性が向上する。
ダブロックにおいては、シリンダブロック端部に位置す
るヘッドボルトボス部付近での応力集中を回避でき、ボ
ルト軸力および残留応力による破損を防止できるととも
に、トップデッキ部の平滑性が保たれ、シリンダヘッド
との間のシール性が向上する。
【００２１】特に、請求項３のようにウォータジャケッ
ト上端のＲ部分の曲率半径が大きくなるようにすれば、
このウォータジャケット上端を始点とした亀裂発生を一
層確実に防止できる。また、同時に、鋳造時の湯流れが
良好なものとなり、鋳造欠陥を低減できる。
ト上端のＲ部分の曲率半径が大きくなるようにすれば、
このウォータジャケット上端を始点とした亀裂発生を一
層確実に防止できる。また、同時に、鋳造時の湯流れが
良好なものとなり、鋳造欠陥を低減できる。
【００２２】また、請求項４のようにリブが連結された
シリンダ壁を厚肉とすれば、リブに引っ張られることに
よるシリンダ壁の変形、シリンダボアの真円度の低下を
回避できる。
シリンダ壁を厚肉とすれば、リブに引っ張られることに
よるシリンダ壁の変形、シリンダボアの真円度の低下を
回避できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】図１〜図４は、この発明を直列４気筒内燃
機関のシリンダブロックに適用した一実施例を示してい
る。このシリンダブロック１は、砂中子を用いて鋳鉄に
より一体に鋳造されたものであって、図２に示すよう
に、いわゆるクローズドデッキ型のトップデッキ部８を
備えている。
機関のシリンダブロックに適用した一実施例を示してい
る。このシリンダブロック１は、砂中子を用いて鋳鉄に
より一体に鋳造されたものであって、図２に示すよう
に、いわゆるクローズドデッキ型のトップデッキ部８を
備えている。
【００２５】図１は、上記トップデッキ部８の直下付近
で切断した断面図、図３は、図２のＤ−Ｄ線に沿った要
部の断面図であって、図示するように、シリンダボア３
を構成する略円筒状のシリンダ壁６が４個直列に並んで
形成されており、その外周側を囲むようにウォータジャ
ケット壁５が形成されている。この実施例では、４個の
シリンダ壁６は、ボア間の距離を短くすべく、隣接する
気筒同士で一部が互いに一体に連続したいわゆるサイア
ミーズ型の構成となっているが、各シリンダ壁６を個々
に独立させた構成としてもよい。上記ウォータジャケッ
ト壁５は、上記シリンダ壁６に対し略一定の間隙を保つ
ようにシリンダボア３と同心の円弧に沿って形成されて
おり、該ウォータジャケット壁５とシリンダ壁６との間
に、略一定幅のウォータジャケット７が構成されてい
る。このウォータジャケット７の上端は、上記トップデ
ッキ部８によって覆われており、かつ図２に示すよう
に、一部が連通孔９として開口している。
で切断した断面図、図３は、図２のＤ−Ｄ線に沿った要
部の断面図であって、図示するように、シリンダボア３
を構成する略円筒状のシリンダ壁６が４個直列に並んで
形成されており、その外周側を囲むようにウォータジャ
ケット壁５が形成されている。この実施例では、４個の
シリンダ壁６は、ボア間の距離を短くすべく、隣接する
気筒同士で一部が互いに一体に連続したいわゆるサイア
ミーズ型の構成となっているが、各シリンダ壁６を個々
に独立させた構成としてもよい。上記ウォータジャケッ
ト壁５は、上記シリンダ壁６に対し略一定の間隙を保つ
ようにシリンダボア３と同心の円弧に沿って形成されて
おり、該ウォータジャケット壁５とシリンダ壁６との間
に、略一定幅のウォータジャケット７が構成されてい
る。このウォータジャケット７の上端は、上記トップデ
ッキ部８によって覆われており、かつ図２に示すよう
に、一部が連通孔９として開口している。
【００２６】各シリンダボア３の周囲４カ所には、図２
に示すように、シリンダヘッドボルト孔２が設けられて
いる。このシリンダヘッドボルト孔２は、気筒間位置お
よびシリンダブロック１両端部にそれぞれ２カ所づつあ
り、つまり全体で１０本のシリンダヘッドボルトによっ
てシリンダブロック１上面にシリンダヘッドが固定され
るようになっている。
に示すように、シリンダヘッドボルト孔２が設けられて
いる。このシリンダヘッドボルト孔２は、気筒間位置お
よびシリンダブロック１両端部にそれぞれ２カ所づつあ
り、つまり全体で１０本のシリンダヘッドボルトによっ
てシリンダブロック１上面にシリンダヘッドが固定され
るようになっている。
【００２７】上記シリンダヘッドボルト孔２が形成され
るヘッドボルトボス部４は、図１に示すように、ウォー
タジャケット壁５の上部を、内側および外側の双方へ向
かって膨出させ部分的に厚肉にした略円柱状のもので、
その中心に、図３に示すように、シリンダヘッドボルト
孔２が加工されている。
るヘッドボルトボス部４は、図１に示すように、ウォー
タジャケット壁５の上部を、内側および外側の双方へ向
かって膨出させ部分的に厚肉にした略円柱状のもので、
その中心に、図３に示すように、シリンダヘッドボルト
孔２が加工されている。
【００２８】気筒間に位置する６個のヘッドボルトボス
部４については、該ヘッドボルトボス部４はシリンダ壁
６から離れており、両者間に、ウォータジャケット７が
その幅を狭められた形で残存している。
部４については、該ヘッドボルトボス部４はシリンダ壁
６から離れており、両者間に、ウォータジャケット７が
その幅を狭められた形で残存している。
【００２９】これに対し、シリンダブロック１端部に位
置する４個のヘッドボルトボス部４については、該ヘッ
ドボルトボス部４とシリンダ壁６との間にリブ１１が設
けられており、このリブ１１によって、ヘッドボルトボ
ス部４とシリンダ壁６とトップデッキ部８との三者が実
質的に一体化している。図３に示すように、上記リブ１
１は、ヘッドボルトボス部４の軸方向の略全長に亘って
形成されており、この結果、該リブ１１により構成され
るウォータジャケット７上部７ａは、ヘッドボルトボス
部４より下方のウォータジャケット７一般部の厚さと等
しくなっている。そして、この一般部の厚さを略直径と
するＲ形状の断面形状を有している。また、上記リブ１
１は、図４に示すように、ヘッドボルトボス部４の直径
と略等しい幅Ｌを有し、かつシリンダボア３の半径方向
に延びている。
置する４個のヘッドボルトボス部４については、該ヘッ
ドボルトボス部４とシリンダ壁６との間にリブ１１が設
けられており、このリブ１１によって、ヘッドボルトボ
ス部４とシリンダ壁６とトップデッキ部８との三者が実
質的に一体化している。図３に示すように、上記リブ１
１は、ヘッドボルトボス部４の軸方向の略全長に亘って
形成されており、この結果、該リブ１１により構成され
るウォータジャケット７上部７ａは、ヘッドボルトボス
部４より下方のウォータジャケット７一般部の厚さと等
しくなっている。そして、この一般部の厚さを略直径と
するＲ形状の断面形状を有している。また、上記リブ１
１は、図４に示すように、ヘッドボルトボス部４の直径
と略等しい幅Ｌを有し、かつシリンダボア３の半径方向
に延びている。
【００３０】また、上記リブ１１が連結されたシリンダ
壁６のシリンダブロック１端部側の部分６ａは、他の部
分に比べて厚肉となっている。理解を容易にするため
に、図５に、一般部に比して肉厚を増した部分を、斜線
を施して示しているが、この図５のように、略１８０度
の範囲で厚肉にされており、かつ三日月形に徐々に肉厚
が増えるようになっている。従って、この部分に生じる
ウォータジャケット７は、他の部分に比較して、僅かに
狭くなっている。なお、この肉厚の増加量を、シリンダ
ボア３の軸方向に沿って、下方へ向かうほど小さくなる
ようにしてもよい。
壁６のシリンダブロック１端部側の部分６ａは、他の部
分に比べて厚肉となっている。理解を容易にするため
に、図５に、一般部に比して肉厚を増した部分を、斜線
を施して示しているが、この図５のように、略１８０度
の範囲で厚肉にされており、かつ三日月形に徐々に肉厚
が増えるようになっている。従って、この部分に生じる
ウォータジャケット７は、他の部分に比較して、僅かに
狭くなっている。なお、この肉厚の増加量を、シリンダ
ボア３の軸方向に沿って、下方へ向かうほど小さくなる
ようにしてもよい。
【００３１】この実施例の構成によれば、リブ１１によ
ってヘッドボルトボス部４とシリンダ壁６とトップデッ
キ部８とが互いに堅固に一体化されるため、シリンダヘ
ッドボルトの軸力によるヘッドボルトボス部４付近の締
付応力や残留応力が分散されるとともに、剛性が向上す
る。また、トップデッキ部８の変形が抑制され、その平
滑性が良好となることから、シリンダヘッドとの間のシ
ール性が向上する。そして、このリブ１１の形成に伴い
ウォータジャケット７上部７ａのＲ形状の曲率半径が大
きくなるので、応力集中による亀裂発生を防止できる。
ってヘッドボルトボス部４とシリンダ壁６とトップデッ
キ部８とが互いに堅固に一体化されるため、シリンダヘ
ッドボルトの軸力によるヘッドボルトボス部４付近の締
付応力や残留応力が分散されるとともに、剛性が向上す
る。また、トップデッキ部８の変形が抑制され、その平
滑性が良好となることから、シリンダヘッドとの間のシ
ール性が向上する。そして、このリブ１１の形成に伴い
ウォータジャケット７上部７ａのＲ形状の曲率半径が大
きくなるので、応力集中による亀裂発生を防止できる。
【００３２】特に、ボルト軸力との関係から亀裂が生じ
やすいシリンダブロック１端部のヘッドボルトボス部４
についてのみリブ１１が設けられるので、シリンダブロ
ック１全体の軽量化を損なわずに最小限の重量増加でも
って効果的な強度向上を達成することができる。従っ
て、例えば、鋳鉄による鋳造後に、残留応力除去のため
の焼鈍を行う必要がなくなる。
やすいシリンダブロック１端部のヘッドボルトボス部４
についてのみリブ１１が設けられるので、シリンダブロ
ック１全体の軽量化を損なわずに最小限の重量増加でも
って効果的な強度向上を達成することができる。従っ
て、例えば、鋳鉄による鋳造後に、残留応力除去のため
の焼鈍を行う必要がなくなる。
【００３３】なお、ウォータジャケット７上部に狭小部
が存在しないことから、鋳造時の湯流れが良好なものと
なり、鋳造欠陥の低減の上でも有利となる。
が存在しないことから、鋳造時の湯流れが良好なものと
なり、鋳造欠陥の低減の上でも有利となる。
【００３４】一方、ボルト軸力を受けるヘッドボルトボ
ス部４にリブ１１を介してシリンダ壁６が連結される
と、シリンダ壁６が部分的に半径方向外側へ引っ張ら
れ、シリンダボア３の変形を生じるおそれがあるが、上
記のようにリブ１１が連結される部分を予め厚肉として
おくことで、シリンダ壁６の変形ひいてはシリンダボア
３の真円度の低下を回避できる。
ス部４にリブ１１を介してシリンダ壁６が連結される
と、シリンダ壁６が部分的に半径方向外側へ引っ張ら
れ、シリンダボア３の変形を生じるおそれがあるが、上
記のようにリブ１１が連結される部分を予め厚肉として
おくことで、シリンダ壁６の変形ひいてはシリンダボア
３の真円度の低下を回避できる。
【図１】この発明に係るシリンダブロックのトップデッ
キ部直下付近での断面図。
キ部直下付近での断面図。
【図２】このシリンダブロックのトップデッキ部の平面
図。
図。
【図３】図２のＤ−Ｄ線に沿った要部の断面図。
【図４】図１の要部拡大図。
【図５】シリンダ壁の肉厚の増加部分を示す断面説明
図。
図。
【図６】従来のシリンダブロックのトップデッキ部の平
面図。
面図。
【図７】そのＥ−Ｅ線に沿った要部の断面図。
【図８】この従来のシリンダブロックのヘッドボルトボ
ス部の変形状態を示す説明図。
ス部の変形状態を示す説明図。
１…シリンダブロック ３…シリンダボア ４…ヘッドボルトボス部 ５…ウォータジャケット壁 ６…シリンダ壁 ７…ウォータジャケット ８…トップデッキ部 １１…リブ
Claims (5)
- 【請求項１】 直列に複数並んで形成され、かつシリン
ダボアを構成する略円筒状のシリンダ壁と、このシリン
ダ壁を囲むように形成され、該シリンダ壁との間にウォ
ータジャケットを構成するウォータジャケット壁と、こ
のウォータジャケット壁を部分的に略円柱状に厚肉にし
てなり、かつ内部にシリンダヘッドボルト孔が形成され
るヘッドボルトボス部と、上記シリンダ壁の上端と上記
ウォータジャケット壁の上端とを連結して上記ウォータ
ジャケットの上端を覆うトップデッキ部と、を備えてな
る水冷式内燃機関のシリンダブロックにおいて、 シリンダブロック端部に位置するヘッドボルトボス部に
ついて、該ヘッドボルトボス部とシリンダ壁との間の間
隙を埋めるように、これらのヘッドボルトボス部，シリ
ンダ壁およびトップデッキ部の三者に連結されたリブが
形成されていることを特徴とする水冷式内燃機関のシリ
ンダブロック。 - 【請求項２】 上記リブが、上記ヘッドボルトボス部の
直径と略等しい幅を有することを特徴とする請求項１記
載の水冷式内燃機関のシリンダブロック。 - 【請求項３】 上記リブが、上記ヘッドボルトボス部の
軸方向の略全長に亘って形成されており、該リブ下部に
より構成されるウォータジャケット上部が、上記ヘッド
ボルトボス部より下方のウォータジャケット一般部の厚
さと等しく、かつＲ形状の断面形状を有していることを
特徴とする請求項１または２に記載の水冷式内燃機関の
シリンダブロック。 - 【請求項４】 上記リブが連結されたシリンダ壁のシリ
ンダブロック端部側部分が厚肉となっていることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の水冷式内燃機関
のシリンダブロック。 - 【請求項５】 鋳鉄により一体に鋳造されていることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水冷式内燃
機関のシリンダブロック。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09566899A JP3644299B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 水冷式内燃機関のシリンダブロック |
| US09/532,326 US6295954B1 (en) | 1999-04-02 | 2000-03-21 | Cylinder block for water-cooled engine |
| DE10015870.6A DE10015870B4 (de) | 1999-04-02 | 2000-03-30 | Zylinderblock für wassergekühlte Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09566899A JP3644299B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 水冷式内燃機関のシリンダブロック |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291488A true JP2000291488A (ja) | 2000-10-17 |
| JP3644299B2 JP3644299B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=14143887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09566899A Expired - Fee Related JP3644299B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 水冷式内燃機関のシリンダブロック |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6295954B1 (ja) |
| JP (1) | JP3644299B2 (ja) |
| DE (1) | DE10015870B4 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7077079B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-07-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cylinder block of internal combustion engine |
| CN107989711A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-04 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 多缸柴油机气缸体的冷却水套 |
| JP2021161902A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 本田技研工業株式会社 | ウォータジャケット |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100031902A1 (en) * | 2007-10-10 | 2010-02-11 | Brunswick Corporation | Outboard motor cooling system with inserts to affect operating temperatures |
| US8408178B2 (en) * | 2009-08-04 | 2013-04-02 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Engine crankcase firing deck having anti-distortion projections |
| CN103758651B (zh) * | 2014-01-26 | 2016-06-08 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种内燃机及其缸体、冷却水道 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2507034A (en) * | 1946-09-18 | 1950-05-09 | George W Martin | Outboard motor unit |
| US2853062A (en) * | 1954-09-29 | 1958-09-23 | Gen Motors Corp | Engine structure |
| US4066057A (en) * | 1975-09-04 | 1978-01-03 | Brunswick Corporation | Cylinder head mounting apparatus for internal combustion engines |
| US4237847A (en) * | 1979-03-21 | 1980-12-09 | Cummins Engine Company, Inc. | Composite engine block having high strength to weight ratio |
| JPS6049240U (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-06 | 日産自動車株式会社 | 沸騰冷却式内燃機関のシリンダブロツク |
| JP2836416B2 (ja) * | 1993-01-13 | 1998-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のシリンダブロックの構造 |
| JP3077452B2 (ja) * | 1993-06-07 | 2000-08-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のシリンダブロック |
| JPH07247898A (ja) * | 1994-03-07 | 1995-09-26 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | エンジンのシリンダブロック |
| JP3052738B2 (ja) | 1994-07-11 | 2000-06-19 | 日産自動車株式会社 | 水冷式内燃機関のシリンダブロック |
| JPH1047153A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-17 | Toyota Motor Corp | オープンデッキ型シリンダブロック |
| JP3585010B2 (ja) * | 1996-08-05 | 2004-11-04 | 本田技研工業株式会社 | 水冷式ｖ型内燃機関の冷却水通路構造 |
| JPH10311242A (ja) | 1997-05-12 | 1998-11-24 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 多気筒内燃機関のシリンダブロック |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP09566899A patent/JP3644299B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-21 US US09/532,326 patent/US6295954B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-30 DE DE10015870.6A patent/DE10015870B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7077079B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-07-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cylinder block of internal combustion engine |
| CN107989711A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-04 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 多缸柴油机气缸体的冷却水套 |
| JP2021161902A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 本田技研工業株式会社 | ウォータジャケット |
| US11339741B2 (en) | 2020-03-31 | 2022-05-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Water jacket |
| JP7085581B2 (ja) | 2020-03-31 | 2022-06-16 | 本田技研工業株式会社 | ウォータジャケット |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE10015870A1 (de) | 2000-11-16 |
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