JP2000506243A

JP2000506243A - 往復ピストン式機械の機械ケーシング

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Publication number: JP2000506243A
Application number: JP9531391A
Authority: JP
Inventors: トーマスアイデンベック; フランツマリシェフ; クラウスアイゲンフェルト; ホルストヘンケル
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2000-05-23
Also published as: EP0885354A1; US6135081A; ES2139441T3; WO1997033084A1; DE19608877A1; EP0885354B1; DE59700695D1

Abstract

(57)【要約】軽金属製ジャケット（４）内に設けた鉄材料よりなる駆動装置ブロック（３）を具備する往復ピストン式機械、特にＶ型原動機（２）用の機械ケーシング（１）に対し、駆動装置ブロックを剛性あるものとしかつ重量低減のために、次のことを提案する。クランク室の境界の用およびジャケットとの結合の用をなすフランジ板（５）が、シリンダに対しその下端から上端の方へずれて、フランジ板の前面側から見た面重心がクランク軸軸受（７）の軸受中心面の手前側に間隔を置くように配置され、その場合この間隔が、軸受枠（９）の補強エレメントの面重心の軸受中心面（１１）の反対側における最大可能間隔に少なくとも対応し、またクランク軸軸受（７）が支柱を介してフランジ板（５）と結合されていることである。

Description

【発明の詳細な説明】往復ピストン式機械の、特にＶ型原動機の機械ケーシング本発明は、請求項１の前提部分に記載の構造様式の往復ピストン式機械の機械ケーシングに関する。機械ケーシングの重量軽減のため、クランク軸受部を直接的にまたは間接的に一体成形したシリンダから主として形成される高負荷の駆動装置ブロックを特に鉄材料より製作し、そして低負荷のケーシング壁を別個の軽量のまたは特に薄壁に製作した材料より構成することは、基本的に周知のものである。液冷式内燃機関用機械ケーシングの前記の構造原理の１つの例が英国特許第６７８，９０３号公報より周知であり、その場合クランク室を囲むケーシング壁およびシリンダ冷却媒体室のカバーの用をなすケーシング壁は金属薄板より製作される。これに対し、駆動装置ブロックは、所要の強度を得るため、シリンダのカバー板と底板との間に端壁を設けて比較的堅牢に構成され、そして底板に重量ある軸受ブロックが一体的に設けられている。この周知の機械ケーシングや英国特許第６９５，９７２号公報より周知のケーシングの欠点とするところは、重量軽減があまりよくないこと、および特に種々の材料よりなる構成部品の結合箇所における腐食問題と気密問題である。さらに、これに騒音問題が加わる。アメリカ特許第４，４４６，８２７号明細書より、特に騒音問題の軽減のための液冷内燃機関用機械ケーシングは周知である。この機械ケーシングは、前記の英国特許第６７８，９０３号公報に対応して堅牢に構成した駆動装置ブロックを備え、これにはゴム、合成物質または樹脂のような強緩衝性材料からなる別個のケーシング壁が設けられている。液冷内燃機関用の種々の材料より構成された機械ケーシングの腐食問題と気密問題とは、ドイツ実用新案第９，４１２，６３７号公報では次のように解消している。すなわち、ねずみ鋳鉄より製作された駆動装置ブロックが軽金属ケーシングにより周りを鋳造され、その場合冷却剤室が専ら軽金属ケーシング内に形成されているのである。この場合、駆動装置ブロックの堅牢な構成がクランク軸・軸受ブロックにウェッブ状支持部を介して配置された原動機支台を備え、この原動機支台が軽金属ケーシングの油槽接続領域にてこの軽金属ケーシングと溶着等により結合されていることが欠点となっている。この構成が重量ある構成なので、軸受ブロックと溶着等により結合されている前記の原動機支台が、音響伝達固体連絡体として作用し、そして少なくとも前記の原動機支台と溶着等により結合されている軽金属ケーシングのクランク室カバーを音響的に励起する別の欠点が生ずる。さらに、ドイツ実用新案第９，４１２，６３７号より前に公開されたヨーロッパ特許公開第０，５５４，５７５号公報から、液冷内燃機関用として、同じくねずみ鋳鉄より形成した駆動装置ブロックが軽金属ケーシング内に鋳込まれた機械ケーシングは既に周知である。駆動装置ブロックの重量軽減のため、整列配置されたシリンダが溶着等により結合されて隣接して配置され、そして間隔を置いた平坦なウェッブを介して結合領域に配置した堅牢な構成の軸受ブロックを担持している。平坦なウェッブおよび軸受ブロックは、軽金属ケーシング内に鋳込む際この軽金属ケーシングと結合されている横壁に溶着等により一体にされる。クランク室ケーシング壁に対するクランク軸軸受の支持部を強度上の理由から材料費の掛るように構成しているが、この支持部も軽金属ケーシングを音響的に励起する音響伝達固体連絡体として作用する。最後に、液冷内燃機関に関する日本の特開平４−１２１４４３号公報から、シリンダ頭を一体成形した駆動装置ブロックが周知である。「単一ブロック」として周知のこの構成は、シリンダブッシュの下端に形成した底板を備えており、この底板には一方で単一ブロックを囲むジャケットが取外し可能に固定され、他方では堅牢に構成したクランク軸・軸受ブロックが配置されている。この軸受ブロックの軸受カバーは縦ウエッブを介して軸受枠内に配置されているが、この軸受枠が材料費の掛る構成となっていることが欠点である。上に述べた従来技術では、駆動装置ブロックに必要な曲げ剛性および捩じり剛性が主として互いに結合されたシリンダを介して達成され、これはシリンダのシャム双生児的配置を介して、または溶着等により一体的に結合されかつさらに端板を介して結合されたカバーフランジ板と底フランジ板との間のシリンダ配置を介して達成されるものである。前記の特開平４−１２１４４３号公報には、カバーフランジ板の代りに設けた溶着等により一体的に配置したシリンダ頭により重量あるものとなった特に剛性ある駆動装置ブロックが示されており、この駆動装置ブロックはさらにクランク軸・軸受の軸受カバー用の堅牢な軸受枠を備えている。本発明の課題は、請求項１の前提部に記載の構造様式の軽量構成の機械ケーシングに対し、シリンダとともに軽量でありかつシリンダにより大して増強されないが高い形状剛性の駆動装置ブロックを提示することである。この課題は、請求項１によって次のように解決される。すなわち、フランジ板がシリンダに対しその下端から上端の方へずれ、その前面側から見た面重心がクランク軸軸受の軸受中心面の手前側に間隔を置くように配置され、この間隔が、軸受中心面の反対側における軸受枠の補強エレメント断面形の面重心の少なくとも最大可能間隔に対応し、そしてクランク軸軸受が支柱を介してフランジ板と結合されていることにより解決される。本発明の基本的技術思想は、機械縦方向に配置された駆動装置ブロックの各装置をクランク軸回転軸線に対しできるだけ大きな間隔をおいて配置し、高い慣性モーメント従って高い抵抗モーメントを達成することであり、その場合このために必要な有効間隔が、一方において特にクランク軸の下方に低く設けられた少なくとも１つの補強エレメントを備える軸受枠の構造を介して、および他方において有利に単にシリンダの垂直軸線の方向にクランク軸回転軸線より遠く離隔してずれて配置されたフランジ板により達成される。本発明により軸受枠の補強エレメントとともに１つの配置に組み込まれたフランジ板により、シリンダは強度を与える重要なエレメントとしての用を除かれ、それによってシリンダを薄壁に構成することができて有利である。さらに、本発明により、ピストン行程とシリンダ直径は、駆動装置ブロックの構造強度を考慮することなしに決めることができ、その結果比較的低い構成でしかも大容量で性能のすぐれた往復ピストン式原動機を製作できる特長が得られる。軽量構成の駆動装置ブロックに関しては、本発明により、機械縦方向の装置のクランク軸回転軸線の面よりの間隔をできるだけ大きく自由に選択することにより、これら装置（フランジ板、補強エレメント）を比較的薄壁にしかも強度を高く構成できる特長が得られる。本発明による機械ケーシングの有利な構成が請求項２〜１４に記載されているが、これら請求項の目標は次のものである。すなわち、特にねずみ鋳鉄より製造された駆動装置ブロックに対しならびにケーシング壁と一体的の軽金属よりなるジャケットに対し、溶着等で一体的に互いに結合されかつ開いた中空断面形とすることにより、それぞれ材料経費が少なくて両構成グループの高い構造強度が、個々にかつ機能的結合の下に達成されることである。以下に、本発明を図に示す実施例により説明する。図１は、ジャケットを備えるＶ型原動機用の駆動装置ブロックを部分的に示す斜視図である。図２は、図１の線II−IIによる駆動装置ブロックおよびジャケットの横断面図である。Ｖ型原動機として構成した液冷往復ピストン式内燃機関２の機械ケーシング１は、駆動装置ブロック３およびこの駆動装置ブロックに対し別個になっているジャケット４を有し、このジャケット４はケーシング壁より一体的に形成されかつ駆動装置ブロック３の材料よりも軽量の材料よりなる。ジャケット４との結合のため、駆動装置ブロック３はフランジ板５を備え、これらフランジ板はそれぞれ一方においてシリンダ６と、他方において分割されたクランク軸軸受７と結合し、その場合クランク軸軸受の軸受カバー８は、機械縦方向の補強エレメント１０を具備する軸受枠９内に配置されている。高い曲げ剛性と捩じり剛性でしかも軽量構成の駆動装置ブロック３を達成するため、本発明により、フランジ板５は、シリンダ６に対しそれらの下端からそれらの上端の方へずれ、それらのそれぞれ前面側から見た面重心がクランク軸軸受７の軸受中心面１１の手前側にて間隔を置くように配置され、その場合この間隔は、軸受中心面１１の反対側における軸受枠の補強エレメント１０の断面形の面重心の少なくとも最大可能間隔に対応し、またクランク軸軸受７は支柱１２を介してフランジ板５と結合されている。本発明により構成された駆動装置ブロック３は空間的連結体を形成するが、その曲げ抵抗モーメントと捩り抵抗モーメントは、シリンダ６の結合なしで、主として軸受中心面１１からそれぞれ可能な最大間隔を置いたフランジ板５の機械縦方向の装置を介して、軸受枠９の補強エレメント１０と結びついて達成される。本発明の別の構成では、クランク軸軸受７がそれぞれ両側にてほぼ機械横断面内に配置された中空支柱１３を介してフランジ板５と溶着等により一体的に結合されることにより、少ない重量と高い剛性が得られている。その場合、特に半リング状に形成された各軸受ブロック７’が、半径方向フランジ１４により、連結範囲における中空支柱１３を補強する移行部材１５とともに、シリンダ側またはフランジ板側の開放したＵ形状を形成している。さらに、図示しない油槽により得られる構成空間を利用して、次のように少ない重量で剛性が達成される。すなわち、各軸受カバー７”または８が機械縦方向に相互に間隔を置いて配置されかつ軸受中心面１１に対し側方にて深く下方へ向いた突部１６を有し、その場合比較的薄く構成された突部１６がカバー１７によりほぼ閉じられた中空形状部１８を形成し、この中空形状部１８が横断面にて突部１６に適合する３角形のかつ薄壁に構成した補強エレメント１０としての中空梁１９と結合していることである。特に、駆動装置ブロック３は、少なくともフランジ板５の周囲において、中空支柱１３を介して配置されたクランク軸軸受７とともに軸受枠９を含めてねずみ鋳鉄（ＧＧＶ）から溶着等により一体的に製造される。クランク軸軸受７の分割のため、軸受枠９は軸受カバー７”とともに特に破断分離により軸受ブロック７ ’から分離される。この破断分離に対しては、ドイツ特願Ｐ１９，５４７，３８９号にて提案され、特にＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＥＰ９５／００８７５にて提案の装置と関連した破断分離刻み目の形成方法が使用される。破断（Ｃｒａｃｋｅｎ）により駆動装置ブロック３より分離された軸受枠９は、それぞれクランク軸軸受７に設けられかつ中空支柱１３内にねじ込まれる２つのねじボルト２０により、駆動装置ブロック３と結合可能となっている。特にＶ型原動機のＶ角度にほぼ配置されたねじボルト２０は、特に軸受中心面１１に配置された破断分離面を斜めに貫通し、それによって各クランク軸軸受７における剪断力は、締め付けられた破断分離面を経て確実にただ２つ設けられたねじボルト２０により伝達される。この構造経費の少ないねじ込み方式により、軸受中心面１１の下方に低く補強エレメント１０または中空梁１９を配置して、狭い構成の軸受枠が有利に形成される。図より判るように、屋根状に配置されたフランジ板５は、その外側長手方向範囲に亘り、ねじボルト２０に対応してＶ状に配置された中空支柱１３を介し、クランク軸軸受７と溶着等により一体的に結合されている。シリンダ６の軸線に対しほぼ平行に配置された中空支柱１３の間に、中央を一体的に結合されたフランジ板５が、この結合範囲に亘り付加的に中空構成の支持体２１により各軸受ブロック７’と結合している。この支持体２１は、中空支柱１３の屈曲負荷を防止するため、Ｖ型原動機２の垂直軸線における力導出の用をなす。フランジ板５の結合範囲の補強のため、例えば中空支持体２１と協同して軸受７への潤滑油供給の用をなす縦管路２２が設けられている。さらに、上に述べたように、本発明では、シリンダ６なしで曲げ剛性と捩じり剛性の高い空間配置としての駆動装置ブロック３が達成される。それによって、組み込み可能なシリンダ６またはそれぞれのフランジ板５と固定結合されるシリンダ６を必要に応じて選択することができる。後者の場合、シリンダ６はフランジ板５を特に斜めに貫通し、運転振動に対しそれぞれのシリンダ６とフランジ板５との間の堅固な結合が達成される。この運転振動は、列をなし間隔を置いて配置したシリンダ６の場合は、さらにシリンダ６間に列方向に配置した橋絡部２３により低減される。さらに、シリンダ６は、付加的材料を鋳込むことなしに、自由にそれぞれの冷却剤の中に位置する。駆動装置ブロック３と一体的のジャケット４との耐久性ある結合のために、フランジ板５は機械縦方向および横方向にそれぞれ大きな半径で波形とした縁部２４を備え、この縁部２４は機械ケーシング隅角部において別の小さい半径を介して互いに移行している。さらに、縁部２４は例えば横断面Ｔ状のフランジ２５として形成されている。フランジ２５の代りに、縁部２４は、軽金属ジャケット４との形状拘束的および摩擦的結合のため粗な破断表面を有するようにすることができる。また、フランジ２５も粗な破断表面を有することができる。フランジ板５の縁部２４を上のように構成することにより、内外の縦側および端面側のケーシング壁からなる一体的の軽金属鋳造製ジャケット４を駆動装置ブロック３に付設して設けることができ、その場合駆動装置ブロック３のフランジ板５により冷却時の収縮を阻止された軽金属ジャケット４は、波形に反った縁部２４を介してフランジ板５のフランジ２５と形状拘束的、摩擦的かつ液密的に結合している。さらに、フランジ板５と溶着等で一体的に結合されたシリンダ６の終りが、それぞれ冷却剤通過破開口２６を備えた冷却室カバープレート２７となっており、そしてこのカバープレート２７がジャケット４と溶着等で一体的に結合されていることにより、ジャケット４は有利に補強されている。ジャケット４従って機械ケーシング１をさらに補強するため、内側の縦側ケーシング壁２８は、Ｖ空間を横切る底壁２９と蓋壁３０とともに、シリンダ６の列を補強する中空支持体３１を形成し、この中空支持体３１は冷却剤管路として、例えば端面側に配置されかつ一体形成の弁駆動シャフト間にあるポンプケーシング３２と結合されている（図２）。さらに、軽量構成のジャケット４を達成するため、軸受中心面１１の範囲に設けられた油槽フランジ３３とフランジ板５のフランジ２５との結合部との間のジャケット４に配置された付属機械用および（または）支持体用接続位置３４が、隣接する中空支柱１３に設けられた栓体３５を介して結合するように構成されている。栓体３５は、特にねじ止め位置を設けるのに役立つ。大きな負荷を軽金属ジャケット４から離すために、カバーで覆われた駆動装置ブロック３の被動側に図示しない別の伝動装置用接続フランジ３６を付設し、この接続フランジ３６が被動側クランク軸軸受７の上方のフランジ板５の中央範囲および両外側範囲にて、および軸受７下方の中空梁１９の範囲にて軸受枠９と、それぞれねじ結合部３７を介して駆動装置ブロック３と結合可能である。本発明により達成される重量に関する有利性は、特に移動用のＶ型構造の多シリンダ往復ピストン式機械の場合にそうであるが、しかし１乃至多シリンダの単列機械に対しても有利である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９８年２月１８日（１９９８．２．１８）【補正内容】明細書往復ピストン式機械の機械ケーシング本発明は、往復ピストン式機械の機械ケーシングに関する。機械ケーシングの重量軽減のため、クランク軸受部を直接的にまたは間接的に一体成形したシリンダから主として形成される高負荷の駆動装置ブロックを特に鉄材料より製作し、そして低負荷のケーシング壁を別個の軽量のまたは特に薄壁に製作した材料より構成することは、基本的に周知のものである。液冷式内燃機関用機械ケーシングの前記の構造原理の１つの例が英国特許第６７８，９０３号公報より周知であり、その場合クランク室を囲むケーシング壁およびシリンダ冷却媒体室のカバーの用をなすケーシング壁は金属薄板より製作される。これに対し、駆動装置ブロックは、所要の強度を得るため、シリンダのカバー板と底板との間に端壁を設けて比較的堅牢に構成され、そして底板に重量ある軸受ブロックが一体的に設けられている。この周知の機械ケーシングや英国特許第６９５，９７２号公報より周知のケーシングの欠点とするところは、重量軽減があまりよくないこと、および特に種々の材料よりなる構成部品の結合箇所における腐食問題と気密問題である。さらに、これに騒音問題が加わる。アメリカ特許第４，４４６，８２７号明細書より、特に騒音問題の軽減のための液冷内燃機関用機械ケーシングは周知である。この機械ケーシングは、前記の英国特許第６７８，９０３号公報に対応して堅牢に構成した駆動装置ブロックを備え、これにはゴム、合成物質または樹脂のような強緩衝性材料からなる別個のケーシング壁が設けられている。液冷内燃機関用の種々の材料より構成された機械ケーシングの腐食問題と気密問題とは、ドイツ実用新案第９，４１２，６３７号公報では次のように解消している。すなわち、ねずみ鋳鉄より製作された駆動装置ブロックが軽金属ケーシングにより周りを鋳造され、その場合冷却剤室が専ら軽金属ケーシング内に形成されているのである。この場合、駆動装置ブロックの堅牢な構成がクランク軸・軸受ブロックにウェッブ状支持部を介して配置された原動機支台を備え、この原動機支台が軽金属ケーシングの油槽接続領域にてこの軽金属ケーシングと溶着等により結合されていることが欠点となっている。この構成が重量ある構成なので、軸受ブロックと溶着等により結合されている前記の原動機支台が、音響伝達固体連絡体として作用し、そして少なくとも前記の原動機支台と溶着等により結合されている軽金属ケーシングのクランク室カバーを音響的に励起する別の欠点が生ずる。さらに、ドイツ実用新案第９，４１２，６３７号より前に公開されたヨーロッパ特許公開第０，５５４，５７５号公報から、液冷内燃機関用として、同じくねずみ鋳鉄より形成した駆動装置ブロックが軽金属ケーシング内に鋳込まれた機械ケーシングは既に周知である。駆動装置ブロックの重量軽減のため、整列配置されたシリンダが溶着等により結合されて隣接して配置され、そして間隔を置いた平坦なウェッブを介して結合領域に配置した堅牢な構成の軸受ブロックを担持している。平坦なウェッブおよび軸受ブロックは、軽金属ケーシング内に鋳込む際この軽金属ケーシングと結合されている横壁に溶着等により一体にされる。クランク室ケーシング壁に対するクランク軸軸受の支持部を強度上の理由から材料費の掛るように構成しているが、この支持部も軽金属ケーシングを音響的に励起する音響伝達固体連絡体として作用する。最後に、液冷内燃機関に関する日本の特開平４−１２１４４３号公報から、シリンダ頭を一体成形した駆動装置ブロックが周知である。「単一ブロック」として周知のこの構成は、シリンダブッシュの下端に形成した底板を備えており、この底板には一方で単一ブロックを囲むジャケットが取外し可能に固定され、他方では堅牢に構成したクランク軸・軸受ブロックが配置されている。この軸受ブロックの軸受カバーは縦ウエッブを介して軸受枠内に配置されているが、この軸受枠が材料費の掛る構成となっていることが欠点である。上に述べた従来技術では、駆動装置ブロックに必要な曲げ剛性および捩じり剛性が主として互いに結合されたシリンダを介して達成され、これはシリンダのシャム双生児的配置を介して、または溶着等により一体的に結合されかつさらに端板を介して結合されたカバーフランジ板と底フランジ板との間のシリンダ配置を介して達成されるものである。前記の特開平４−１２１４４３号公報には、カバーフランジ板の代りに設けた溶着等により一体的に配置したシリンダ頭により重量あるものとなった特に剛性ある駆動装置ブロックが示されており、この駆動装置ブロックはさらにクランク軸・軸受の軸受カバー用の堅牢な軸受枠を備えている。本発明の課題は、軽量構成の機械ケーシングに対し、シリンダとともに軽量でありかつシリンダにより大して増強されないが高い形状剛性の駆動装置ブロックを提示することである。本発明の基本的技術思想は、機械縦方向に配置された駆動装置ブロックの各装置をクランク軸回転軸線に対しできるだけ大きな間隔をおいて配置し、高い慣性モーメント従って高い抵抗モーメントを達成することであり、その場合このために必要な有効間隔が、一方において特にクランク軸の下方に低く設けられた少なくとも１つの補強エレメントを備える軸受枠の構造を介して、および他方において有利に単にシリンダの垂直軸線の方向にクランク軸回転軸線より遠く離隔してずれて配置されたフランジ板により達成される。本発明により軸受枠の補強エレメントとともに１つの配置に組み込まれたフランジ板により、シリンダは強度を与える重要なエレメントとしての用を除かれ、それによってシリンダを薄壁に構成することができて有利である。さらに、本発明により、ピストン行程とシリンダ直径は、駆動装置ブロックの構造強度を考慮することなしに決めることができ、その結果比較的低い構成でしかも大容量で性能のすぐれた往復ピストン式原動機を製作できる特長が得られる。軽量構成の駆動装置ブロックに関しては、本発明により、機械縦方向の装置のクランク軸回転軸線の面よりの間隔をできるだけ大きく自由に選択することにより、これら装置（フランジ板、補強エレメント）を比較的薄壁にしかも強度を高く構成できる特長が得られる。本発明による機械ケーシングの有利な構成が請求項２〜１４に記載されているが、これら請求項の目標は次のものである。すなわち、特にねずみ鋳鉄より製造された駆動装置ブロックに対しならびにケーシング壁と一体的の軽金属よりなるジャケットに対し、溶着等で一体的に互いに結合されかつ開いた中空断面形とすることにより、それぞれ材料経費が少なくて両構成グループの高い構造強度が、個々にかつ機能的結合の下に達成されることである。以下に、本発明を図に示す実施例により説明する。図１は、ジャケットを備えるＶ型原動機用の駆動装置ブロックを部分的に示す斜視図である。図２は、図１の線II−IIによる駆動装置ブロックおよびジャケットの横断面図である。Ｖ型原動機として構成した液冷往復ピストン式内燃機関２の機械ケーシング１は、駆動装置ブロック３およびこの駆動装置ブロックに対し別個になっているジャケット４を有し、このジャケット４はケーシング壁より一体的に形成されかつ駆動装置ブロック３の材料よりも軽量の材料よりなる。ジャケット４との結合のため、駆動装置ブロック３はフランジ板５を備え、これらフランジ板はそれぞれ一方においてシリンダ６と、他方において分割されたクランク軸軸受７と結合し、その場合クランク軸軸受の軸受カバー８は、機械縦方向の補強エレメント１０を具備する軸受枠９内に配置されている。高い曲げ剛性と捩じり剛性でしかも軽量構成の駆動装置ブロック３を達成するため、本発明により、フランジ板５は、シリンダ６に対しそれらの下端からそれらの上端の方へずれ、それらのそれぞれ前面側から見た面重心がクランク軸軸受７の軸受中心面１１の手前側にて間隔を置くように配置され、その場合この間隔は、軸受中心面１１の反対側における軸受枠の補強エレメント１０の断面形の面重心の少なくとも最大可能間隔に対応し、またクランク軸軸受７は支柱１２を介してフランジ板５と結合されている。本発明により構成された駆動装置ブロック３は空間的連結体を形成するが、その曲げ抵抗モーメントと捩り抵抗モーメントは、シリンダ６の結合なしで、主として軸受中心面１１からそれぞれ可能な最大間隔を置いたフランジ板５の機械縦方向の装置を介して、軸受枠９の補強エレメント１０と結びついて達成される。本発明の別の構成では、クランク軸軸受７がそれぞれ両側にてほぼ機械横断面内に配置された中空支柱１３を介してフランジ板５と溶着等により一体的に結合されることにより、少ない重量と高い剛性が得られている。その場合、特に半リング状に形成された各軸受ブロック７’が、半径方向フランジ１４により、連結範囲における中空支柱１３を補強する移行部材１５とともに、シリンダ側またはフランジ板側の開放したＵ形状を形成している。さらに、図示しない油槽により得られる構成空間を利用して、次のように少ない重量で剛性が達成される。すなわち、各軸受カバー７”または８が機械縦方向に相互に間隔を置いて配置されかつ軸受中心面１１に対し側方にて深く下方へ向いた突部１６を有し、その場合比較的薄く構成された突部１６がカバー１７によりほぼ閉じられた中空形状部１８を形成し、この中空形状部１８が横断面にて突部１６に適合する３角形のかつ薄壁に構成した補強エレメント１０としての中空梁１９と結合していることである。特に、駆動装置ブロック３は、少なくともフランジ板５の周囲において、中空支柱１３を介して配置されたクランク軸軸受７とともに軸受枠９を含めてねずみ鋳鉄（ＧＧＶ）から溶着等により一体的に製造される。クランク軸軸受７の分割のため、軸受枠９は軸受カバー７”とともに特に破断分離により軸受ブロック７ ’から分離される。この破断分離に対しては、ドイツ特願Ｐ１９，５４７，３８９号にて提案され、特にＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＥＰ９５／００８７５にて提案の装置と関連した破断分離刻み目の形成方法が使用される。破断（Ｃｒａｃｋｅｎ）により駆動装置ブロック３より分離された軸受枠９は、それぞれクランク軸軸受７に設けられかつ中空支柱１３内にねじ込まれる２つのねじボルト２０により、駆動装置ブロック３と結合可能となっている。特にＶ型原動機のＶ角度にほぼ配置されたねじボルト２０は、特に軸受中心面１１に配置された破断分離面を斜めに貫通し、それによって各クランク軸軸受７における剪断力は、締め付けられた破断分離面を経て確実にただ２つ設けられたねじボルト２０により伝達される。この構造経費の少ないねじ込み方式により、軸受中心面１１の下方に低く補強エレメント１０または中空梁１９を配置して、狭い構成の軸受枠が有利に形成される。図より判るように、屋根状に配置されたフランジ板５は、その外側長手方向範囲に亘り、ねじボルト２０に対応してＶ状に配置された中空支柱１３を介し、クランク軸軸受７と溶着等により一体的に結合されている。シリンダ６の軸線に対しほぼ平行に配置された中空支柱１３の間に、中央を一体的に結合されたフランジ板５が、この結合範囲に亘り付加的に中空構成の支持体２１により各軸受ブロック７’と結合している。この支持体２１は、中空支柱１３の屈曲負荷を防止するため、Ｖ型原動機２の垂直軸線における力導出の用をなす。フランジ板５の結合範囲の補強のため、例えば中空支持体２１と協同して軸受７への潤滑油供給の用をなす縦管路２２が設けられている。さらに、上に述べたように、本発明では、シリンダ６なしで曲げ剛性と捩じり剛性の高い空間配置としての駆動装置ブロック３が達成される。それによって、組み込み可能なシリンダ６またはそれぞれのフランジ板５と固定結合されるシリンダ６を必要に応じて選択することができる。後者の場合、シリンダ６はフランジ板５を特に斜めに貫通し、運転振動に対しそれぞれのシリンダ６とフランジ板５との間の堅固な結合が達成される。この運転振動は、列をなし間隔を置いて配置したシリンダ６の場合は、さらにシリンダ６間に列方向に配置した橋絡部２３により低減される。さらに、シリンダ６は、付加的材料を鋳込むことなしに、自由にそれぞれの冷却剤の中に位置する。駆動装置ブロック３と一体的のジャケット４との耐久性ある結合のために、フランジ板５は機械縦方向および横方向にそれぞれ大きな半径で波形とした縁部２４を備え、この縁部２４は機械ケーシング隅角部において別の小さい半径を介して互いに移行している。さらに、縁部２４は例えば横断面Ｔ状のフランジ２５として形成されている。フランジ２５の代りに、縁部２４は、軽金属ジャケット４との形状拘束的および摩擦的結合のため粗な破断表面を有するようにすることができる。また、フランジ２５も粗な破断表面を有することができる。フランジ板５の縁部２４を上のように構成することにより、内外の縦側および端面側のケーシング壁からなる一体的の軽金属鋳造製ジャケット４を駆動装置ブロック３に付設して設けることができ、その場合駆動装置ブロック３のフランジ板５により冷却時の収縮を阻止された軽金属ジャケット４は、波形に反った縁部２４を介してフランジ板５のフランジ２５と形状拘束的、摩擦的かつ液密的に結合している。さらに、フランジ板５と溶着等で一体的に結合されたシリンダ６の終りが、それぞれ冷却剤通過破開口２６を備えた冷却室カバープレート２７となっており、そしてこのカバープレート２７がジャケット４と溶着等で一体的に結合されていることにより、ジャケット４は有利に補強されている。ジャケット４従って機械ケーシング１をさらに補強するため、内側の縦側ケーシング壁２８は、Ｖ空間を横切る底壁２９と蓋壁３０とともに、シリンダ６の列を補強する中空支持体３１を形成し、この中空支持体３１は冷却剤管路として、例えば端面側に配置されかつ一体形成の弁駆動シャフト間にあるポンプケーシング３２と結合されている（図２）。さらに、軽量構成のジャケット４を達成するため、軸受中心面１１の範囲に設けられた油槽フランジ３３とフランジ板５のフランジ２５との結合部との間のジャケット４に配置された付属機械用および（または）支持体用接続位置３４が、隣接する中空支柱１３に設けられた栓体３５を介して結合するように構成されている。栓体３５は、特にねじ止め位置を設けるのに役立つ。大きな負荷を軽金属ジャケット４から離すために、カバーで覆われた駆動装置ブロック３の被動側に図示しない別の伝動装置用接続フランジ３６を付設し、この接続フランジ３６が被動側クランク軸軸受７の上方のフランジ板５の中央範囲および両外側範囲にて、および軸受７下方の中空梁１９の範囲にて軸受枠９と、それぞれねじ結合部３７を介して駆動装置ブロック３と結合可能である。本発明により達成される重量に関する有利性は、特に移動用のＶ型構造の多シリンダ往復ピストン式機械の場合にそうであるが、しかし１乃至多シリンダの単列機械に対しても有利である。特許請求の範囲１．機械ケーシングが別体のシリンダ頭と結合可能な駆動装置ブロック（３）を囲み、この駆動装置ブロックが異なる材料よりなるジャケット（４）の別個のケーシング壁を備えており、この駆動装置ブロック（３）がシリンダ（６）の支持およびケーシング壁と分割されたクランク軸軸受（７）との接続の用をなすフランジ板（５）を含み、軸受（７）の軸受カバー（８または７”）が少なくとも１つの機械縦方向の補強エレメント（１０）を具備する軸受枠（９）内に配置され、クランク軸軸受（７）がシリンダ（６）とは別にフランジ板（５）に係合する支柱（１２または１３）を介してフランジ板（５）と結合され、フランジ板（５）がシリンダ（６）の支持要素として構成され、そしてシリンダ（６）の下端から上端の方へずれて次のように配置され、すなわち前面側から見たフランジ板（５）の面重心のクランク軸軸受（７）の軸受中心面（１１）からの可能最大間隔が達成され、この間隔が、軸受枠（９）の補強エレメント（１０）の断面形の前面側から見た面重心の軸受中心面（１１）からの間隔に少なくとも対応していることを特徴とする機械ケーシング。２．各軸受（７）が両側にてほぼ機械横断面内に配置された中空支柱（１３）を介してフランジ板（５）と溶着等により一体的に結合され、そして半リング状に形成された各軸受ブロック（７’）が、半径方向フランジ（１４）により、中空支柱（１３）を少なくとも部分的に補強する移行部材（１５）とともにフランジ板側の開放したＵ形状を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の機械ケーシング。３．各軸受カバー（７”）が相互に間隔を置いて配置されかつ軸受中心面（１１）に対し側方にて下方へ向いた突部（１６）を有し、比較的薄壁の突部（１６）がカバー（１７）によりほぼ閉じられた中空形状部（１８）を形成し、この中空形状部が横断面にてほぼ３角形のかつ薄壁に構成した補強エレメント（１０）としての中空梁（１９）と結合していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の機械ケーシング。４．フランジ板（５）が中空支柱（１３）を介して配置されたクランク軸軸受（７）とともに軸受枠（９）を含めてねずみ鋳鉄）から一体的に形成され、軸受枠（９）が軸受カバー（７”）とともに特に破断分離により軸受ブロック（７ ’）から分離され、それぞれクランク軸軸受（７）に設けられかつ中空支柱（１３）内にねじ込み可能な２つのねじボルト（２０）により駆動装置ブロック（３）と結合可能となっていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の１つに記載の機械ケーシング。５．Ｖ型原動機において屋根状に配置されたフランジ板（５）が中央にて一体的に結合され、そしてその結合範囲に亘り中空構成の支持体（２１）により各軸受ブロック（７’）と結合し、クランク軸軸受（７）が機械横断面内にＶ状に配置された２個の中空支柱（１３）を介しフランジ板（５）のフランジに近い外側縦範囲と溶着等により一体的に結合していることを特徴とする、請求項１ないし請求項４の１つに記載の機械ケーシング。６．フランジ板（５）が中央にて縦管路（２２）を介して結合しており、中空支持体（２１）と協同して軸受（７）への潤滑油供給の用をなすことを特徴とする、請求項５に記載の機械ケーシング。７．屋根状に配置されたフランジ板（５）が、各列のそれぞれのシリンダ（６）により斜めに貫通されかつこれらシリンダと溶着等により一体的に結合しており、相互に列をなし間隔を置いて配置したシリンダ（６）が、列方向に配置した橋絡部（２３）により互いに結合していることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の機械ケーシング。８．結合されたフランジ板（５）が機械縦方向および横方向にそれぞれ中央にて大きな半径で波形に反った縁部（２４）を備え、この縁部が機械ケーシング隅角部に別の半径を介して結合し、この縁部（２４）が横断面Ｔ状のフランジ（２５）として形成されていることを特徴とする、請求項５ないし請求項７の１つに記載の機械ケーシング。９．内外の縦側および端面側のケーシング壁からなる一体的の軽金属製ジャケット（４）を、フランジ板（５）のフランジ（２５）と鋳造法により形状拘束的、摩擦的かつ液密に結合し、そしてフランジ板（５）に配置されたシリンダ（６）がそれぞれ、必要に応じ冷却剤通過破開口（２６）を備えかつ軽金属ジャケット（４）と溶着等で一体的に結合されている冷却空間カバープレート（２７）となっていることことを特徴とする、請求項５ないし請求項８の１つに記載の機械ケーシング。１０．縁部（２４）および（または）フランジ板（５）のフランジ（２５）と軽金属ジャケット（４）との結合面が粗な破断表面を有することを特徴とする、請求項５ないし請求項９の１つに記載の機械ケーシング。１１．内側の縦側ケーシング壁（２８）が、Ｖ空間を横切る底壁（２９）と蓋壁（３０）とともに、シリンダ（６）の列を補強する中空支持体（３１）を形成し、この中空支持体（３１）が冷却剤管路として、端面側に配置されかつ一体構成の弁駆動シャフト間にあるポンプケーシング（３２）と結合していることを特徴とする、請求項５ないし請求項１０の１つに記載の機械ケーシング。１２．軸受中心面（１１）の範囲に配置された油槽フランジ（３３）とフランジ板（５）のフランジ結合部との間のジャケット（４）に配置された付属機械用および（または）支持体用接続位置（３４）が、隣接する中空支柱（１３）に設けられた栓体（３５）を介して結合することを特徴とする、請求項５ないし請求項１１の１つに記載の機械ケーシング。１３．カバーで覆われた駆動装置ブロック（３）の被動側に別個の接続フランジ（３６）を付設し、この接続フランジ（３６）が被動側クランク軸軸受（７）の上方のフランジ板（５）の中央範囲および両外側範囲にて、および軸受（７）下方の中空梁（１９）の範囲では軸受枠（９）と、それぞれねじ結合部（３７）を介して駆動装置ブロック（３）と結合可能であることを特徴とする、請求項５ないし請求項１２の１つに記載の機械ケーシング。１４．シリンダ（６）がそれらの外周にそれぞれ付加的材料でもって改鋳することなしに配置され、冷却剤、特に往復ピストン式内燃機関（２）の冷却剤を印加されることを特徴とする、請求項５ないし請求項１３の１つに記載の機械ケーシング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アイデンベックトーマスオーストリアアー・4400 シュタイルダムベルクガッセ５ (72)発明者マリシェフフランツオーストリアアー・4400 シュタイルファッハシュールシュトラーセ 16 (72)発明者アイゲンフェルトクラウスドイツ連邦共和国デー・09599 フライベルク／ザクセンライプツィガーシュトラーセ 30 (72)発明者ヘンケルホルストドイツ連邦共和国デー・35232 フリーデンスドルフプファルツシュトラーセ 10

Claims

【特許請求の範囲】１．機械ケーシングがジャケット（４）の別個のケーシング壁と結合しかつジャケットとは異なる材料よりなる駆動装置ブロックを囲み、この駆動装置ブロック（３）がケーシング壁の接続の用をなすフランジ板（５）にて一方においてシリンダ（６）と、他方において分割されたクランク軸軸受（７）と結合し、軸受（７）の軸受カバー（８または７”）が少なくとも１つの機械縦方向の補強エレメント（１０）を具備する軸受枠（９）内に配置されている往復ピストン式機械の、特にＶ型原動機の機械ケーシングにおいて、フランジ板（５）が、シリンダ（６）に対しその下端から上端の方へずれ、かつその前面側から見た面重心がクランク軸軸受（７）の軸受中心面（１１）の手前側に間隔を置くように配置され、その場合この間隔が、軸受枠（９）の補強エレメント（１０）断面形の面重心の軸受中心面（１１）の反対側における最大可能間隔に少なくとも対応し、そしてクランク軸軸受（７）が支柱（１２または１３）を介してフランジ板（５）と結合されていることを特徴とする機械ケーシング。２．各軸受（７）が両側にてほぼ機械横断面内に配置された中空支柱（１３）を介してフランジ板（５）と溶着等により一体的に結合され、そして半リング状に形成された各軸受ブロック（７’）が、半径方向フランジ（１４）により、中空支柱（１３）を少なくとも部分的に補強する移行部材（１５）とともにフランジ板側の開放したＵ形状を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の機械ケーシング。３．各軸受カバー（７”）が相互に間隔を置いて配置されかつ軸受中心面（１１）に対し側方にて下方へ向いた突部（１６）を有し、比較的薄壁の突部（１６）がカバー（１７）によりほぼ閉じられた中空形状部（１８）を形成し、この中空形状部が横断面にてほぼ３角形のかつ薄壁に構成した補強エレメント（１０）としての中空梁（１９）と結合していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の機械ケーシング。４．フランジ板（５）が中空支柱（１３）を介して配置されたクランク軸軸受（７）とともに軸受枠（９）を含めてねずみ鋳鉄）から一体的に形成され、軸受枠（９）が軸受カバー（７”)とともに特に破断分離により軸受ブロック（７ ’）から分離され、それぞれクランク軸軸受（７）に設けられかつ中空支柱（１３）内にねじ込み可能な２つのねじボルト（２０）により駆動装置ブロック（３）と結合可能となっていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の１つに記載の機械ケーシング。５．Ｖ型原動機において屋根状に配置されたフランジ板（５）が中央にて一体的に結合され、そしてその結合範囲に亘り中空構成の支持体（２１）により各軸受ブロック（７’）と結合し、クランク軸軸受（７）が機械横断面内にＶ状に配置された２個の中空支柱（１３）を介しフランジ板（５）のフランジに近い外側縦範囲と溶着等により一体的に結合していることを特徴とする、請求項１ないし請求項４の１つに記載の機械ケーシング。６．フランジ板（５）が中央にて縦管路（２２）を介して結合しており、中空支持体（２１）と協同して軸受（７）への潤滑油供給の用をなすことを特徴とする、請求項５に記載の機械ケーシング。７．屋根状に配置されたフランジ板（５）が、各列のそれぞれのシリンダ（６）により斜めに貫通されかつこれらシリンダと溶着等により一体的に結合しており、相互に列をなし間隔を置いて配置したシリンダ（６）が、列方向に配置した橋絡部（２３）により互いに結合していることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の機械ケーシング。８．結合されたフランジ板（５）が機械縦方向および横方向にそれぞれ中央にて大きな半径で波形に反った縁部（２４）を備え、この縁部が機械ケーシング隅角部に別の半径を介して結合し、この縁部（２４）が横断面Ｔ状のフランジ（２５）として形成されていることを特徴とする、請求項５ないし請求項７の１つに記載の機械ケーシング。９．内外の縦側および端面側のケーシング壁からなる一体的の軽金属製ジャケット（４）を、フランジ板（５）のフランジ（２５）と鋳造法により形状拘束的、摩擦的かつ液密に結合し、そしてフランジ板（５）に配置されたシリンダ（６）がそれぞれ、必要に応じ冷却剤通過破開口（２６）を備えかつ軽金属ジャケット（４）と溶着等で一体的に結合されている冷却空間カバープレート（２７）となっていることことを特徴とする、請求項５ないし請求項８の１つに記載の機械ケーシング。１０．縁部（２４）および（または）フランジ板（５）のフランジ（２５）と軽金属ジャケット（４）との結合面が粗な破断表面を有することを特徴とする、請求項５ないし請求項９の１つに記載の機械ケーシング。１１．内側の縦側ケーシング壁（２８）が、Ｖ空間を横切る底壁（２９）と蓋壁（３０）とともに、シリンダ（６）の列を補強する中空支持体（３１）を形成し、この中空支持体（３１）が冷却剤管路として、端面側に配置されかつ一体構成の弁駆動シャフト間にあるポンプケーシング（３２）と結合していることを特徴とする、請求項５ないし請求項１０の１つに記載の機械ケーシング。１２．軸受中心面（１１）の範囲に配置された油槽フランジ（３３）とフランジ板（５）のフランジ結合部との間のジャケット（４）に配置された付属機械用および（または）支持体用接続位置（３４）が、隣接する中空支柱（１３）に設けられた栓体（３５）を介して結合することを特徴とする、請求項５ないし請求項１１の１つに記載の機械ケーシング。１３．カバーで覆われた駆動装置ブロック（３）の被動側に別個の接続フランジ（３６）を付設し、この接続フランジ（３６）が被動側クランク軸軸受（７）の上方のフランジ板（５）の中央範囲および両外側範囲にて、および軸受（７）下方の中空梁（１９）の範囲では軸受枠（９）と、それぞれねじ結合部（３７）を介して駆動装置ブロック（３）と結合可能であることを特徴とする、請求項５ないし請求項１２の１つに記載の機械ケーシング。１４．シリンダ（６）がそれらの外周にそれぞれ付加的材料でもって改鋳することなしに配置され、冷却剤、特に往復ピストン式内燃機関（２）の冷却剤を印加されることを特徴とする、請求項５ないし請求項１３の１つに記載の機械ケーシング。