JP2003074408A - 複数気筒エンジンのシリンダブロック - Google Patents

複数気筒エンジンのシリンダブロック

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JP2003074408A
JP2003074408A JP2001264494A JP2001264494A JP2003074408A JP 2003074408 A JP2003074408 A JP 2003074408A JP 2001264494 A JP2001264494 A JP 2001264494A JP 2001264494 A JP2001264494 A JP 2001264494A JP 2003074408 A JP2003074408 A JP 2003074408A
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piston
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cylinder block
sliding surface
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Hiroyuki Kawakubo
寛之 河窪
Tetsuya Nakayasu
哲也 中安
Tadashi Kato
加藤  正
Shinsuke Oya
伸介 大家
Tatsuya Hirata
達也 平田
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/004Cylinder liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0002Cylinder arrangements
    • F02F7/0007Crankcases of engines with cylinders in line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のシリンダボアがクランクシャフトの軸線
方向に並設されるシリンダ本体部と、複数のジャーナル
壁を有してシリンダ本体部に一体に連設されるクランク
ケース部とを備え、クランクシャフトの軸線と平行に延
びる連通孔が、その連通孔の少なくとも一部をシリンダ
ボアの内周に開口させてシリンダ本体部およびクランク
ケース部に設けられる複数気筒エンジンのシリンダブロ
ックにおいて、シリンダブロックの小型化を可能とする
とともに連通孔の位置設定上の自由度を増大し、連通孔
を流通する気流の通気抵抗を低減する。 【解決手段】連通孔26の開口縁のうち少なくともピス
トン寄りの部分でシリンダボア22A,22Bの内面に
は、シリンダボア22A,22Bの半径方向に沿ってピ
ストン摺動面19よりも外方側に拡開した切削加工部3
0Aが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数気筒エンジン
のシリンダブロックに関し、特に、ピストンを摺動させ
るピストン摺動面を内周に有する複数のシリンダボアが
クランクシャフトの軸線方向に並設されるシリンダ本体
部と、前記クランクシャフトの少なくとも半部を回転自
在に支承する複数のジャーナル壁を有して前記シリンダ
本体部に一体に連設されるクランクケース部とを備え、
前記クランクシャフトの軸線と平行に延びる連通孔が、
その連通孔の少なくとも一部を前記シリンダボアの内周
に開口させて前記シリンダ本体部およびクランクケース
部に設けられる複数気筒エンジンのシリンダブロックに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、かかるシリンダブロックは、たと
えば特開平11−182326号公報等で既に知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ピストン下
降時にクランク室内の圧力が増大することによるポンピ
ングロスの増大を防止するために、隣接するクランク室
間を結ぶ連通孔がシリンダブロックに設けられる構造が
従来から知られており、連通孔の開口縁には、ピストン
摺動面をシリンダボアの内面に形成するためのホーニン
グ加工では除去し得ないバリが生じる可能性がある。
【0004】このため、上記従来のものでは、連通孔の
開口縁に生じるバリと、下死点にあるピストンの下端の
オイルリングとの間の距離を3mm以上に設定すること
で、連通孔の開口縁のバリにピストンの下端のオイルリ
ングが接触することによる摺動抵抗の増大を防止するよ
うにしている。
【0005】しかるに、上述のような寸法設定による
と、シリンダボアの軸線に沿う方向でのシリンダブロッ
クの小型化に制約が生じるとともに連通孔の位置設定上
の自由度が狭められてしまう。また連通孔の開口縁にバ
リが生じたままであるので、連通孔を流通する気流の通
気抵抗が増大することになり、ポンピングロスを充分に
低減するには連通孔を流通する気流の通気抵抗を低減す
る必要がある。
【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、シリンダブロックの小型化を可能とするとと
もに連通孔の位置設定上の自由度を増大し、しかも連通
孔を流通する気流の通気抵抗を低減し得るようにした複
数気筒エンジンのシリンダブロックを提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、ピストンを摺動させるピス
トン摺動面を内周に有する複数のシリンダボアがクラン
クシャフトの軸線方向に並設されるシリンダ本体部と、
前記クランクシャフトの少なくとも半部を回転自在に支
承する複数のジャーナル壁を有して前記シリンダ本体部
に一体に連設されるクランクケース部とを備え、前記ク
ランクシャフトの軸線と平行に延びる連通孔が、その連
通孔の少なくとも一部を前記シリンダボアの内周に開口
させて前記シリンダ本体部およびクランクケース部に設
けられる複数気筒エンジンのシリンダブロックにおい
て、前記連通孔の開口縁のうち少なくとも前記ピストン
寄りの部分で前記シリンダボアの内面には、シリンダボ
アの半径方向に沿って前記ピストン摺動面よりも外方側
に拡開した切削加工部が形成されることを特徴とする。
【0008】このような請求項1記載の発明の構成によ
れば、連通孔の開口縁のうち少なくともピストン寄りの
部分では、その開口縁にバリが生じていたとしても切削
加工部の形成によってバリが除去されることになり、下
死点のピストンを連通孔の軸線により近い位置に設定す
ることができるので、シリンダボアの軸線に沿う方向で
シリンダブロックを小型化することが可能となるととも
に連通孔の位置設定上の自由度を増大することができ
る。しかもシリンダボアおよび連通孔間を流通する気流
の通気抵抗を増大させていたバリを除去することでポン
ピングロスをより一層低減することができる。
【0009】また請求項2記載の発明は、上記請求項1
記載の発明の構成に加えて、前記シリンダボアのうちク
ランクケース部側の端部には、前記ピストン摺動面の内
径よりも大径の大径孔部が形成され、前記切削加工部
が、前記シリンダボアの軸線に直交する平面では前記大
径孔部の半径とほぼ同一の半径で彎曲した円弧状の横断
面形状を有するように形成されることを特徴とし、かか
る構成によれば、ピストン摺動面をホーニング加工する
際の加工具の逃げとなる大径孔部を形成する際に、切削
加工部を形成することを可能とし、大径孔部および切削
加工部の機械加工を容易とすることができる。しかも大
径孔部および切削加工部をほぼ同一半径としたので、大
径孔部を加工する際のシリンダボアの半径方向に沿う加
工具の移動量と、切削加工部を加工する際の前記半径方
向に沿う加工具の移動量とを同等に設定し、大径孔部お
よび切削加工部の機械加工をより一層容易とすることが
できる。
【0010】請求項3記載の発明は、上記請求項2記載
の発明の構成に加えて、前記大径孔部および前記切削加
工部が、シリンダボアの軸線方向に連なって形成される
ことを特徴とし、かかる構成によれば、大径孔部の加工
時に連通孔に対応する部分では加工具をシリンダボアの
軸線方向に移動させることで切削加工部を形成すること
ができ、機械加工がより一層容易となる。
【0011】さらに請求項4記載の発明は、上記請求項
1記載の発明の構成に加えて、前記ピストン摺動面およ
び前記連通孔の内面と交差する傾斜面である前記切削加
工部が、前記連通孔の開口縁の前記ピストン寄りの部分
で前記シリンダボアの内面に形成されることを特徴と
し、かかる構成によれば、シリンダボアおよび連通孔間
を流通する気流を傾斜面である切削加工部でガイドする
ことで、気流の通気抵抗をより低減し、ポンピングロス
をさらに効果的に低減することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0013】図1〜図5は本発明の第1実施例を示すも
のであり、図1はシリンダブロックの縦断面図、図2は
図1の2−2線断面図、図3は図1の3部拡大図、図4
は図3の4−4線断面図、図5は図2の5部拡大図であ
る。
【0014】先ず図1および図2において、複数気筒た
とえば4気筒であるエンジンのシリンダブロック15
は、シリンダ本体部16と、クランクケース部17とを
一体に有して、アルミニウム合金等により鋳造成形され
て成るものである。
【0015】シリンダ本体部16には、ピストン18…
を摺動させるピストン摺動面19…を内周面で形成する
複数個たとえば4個の円筒状のスリーブ20…が、各ピ
ストン18…を共通に連結させるクランクシャフト21
の軸線に沿う方向に間隔をあけて埋設されており、内周
面の大部分を前記ピストン摺動面19…とした第1〜第
4シリンダボア22A,22B,22C,22Dが、ク
ランクシャフト21の軸線方向に並んでシリンダ本体部
16に設けられる。
【0016】クランクケース部17は、複数たとえば5
つである第1〜第5ジャーナル壁23A,23B,23
C,23D,23Eを有してシリンダ本体部16に一体
に連設される。第1〜第5ジャーナル壁23A〜23E
は、前記第1〜第4シリンダボア22A〜22Dの両側
でクランクシャフト21の上半部を回転自在に支承する
ものであり、第1〜第4シリンダボア22A〜22E間
でシリンダ本体部16に一体に連設される。
【0017】第1および第2ジャーナル壁23A,23
Bのシリンダ本体部16への連設部には、第1ジャーナ
ル壁23A側からの穿孔工具24Aによる穿孔加工によ
り、クランクシャフト21の軸線と平行な軸線を有する
とともに少なくとも一部(この実施例では上半部)を第
1および第2シリンダボア22A,22Bの内周に開口
させた連通孔25,26が穿設される。また第4および
第5ジャーナル壁23D,23Eのシリンダ本体部16
への連設部には、第5ジャーナル壁23E側からの穿孔
工具24Bによる穿孔加工により、クランクシャフト2
1の軸線と平行な軸線を有するとともに少なくとも一部
(この実施例では上半部)を第3および第4シリンダボ
ア22C,22Dの内周に開口させた連通孔27,28
が穿設される。
【0018】第1および第2シリンダボア22A,22
B間の連通孔26は、第1および第2ジャーナル壁23
A,23B間のクランク室29Aならびに第2および第
3ジャーナル壁23B,23C間のクランク室29Bを
連通させるものであり、両クランク室29A,29Bの
一方側でのピストン18の下降時に両クランク室29
A,29Bの一方側の圧力が増大することによるポンピ
ングロスの増大を防止するためのものである。また第3
および第4シリンダボア22C,22D間の連通孔27
は、第3および第4ジャーナル壁23C,23D間のク
ランク室29Cならびに第4および第5ジャーナル壁2
3D,23E間のクランク室29Dを連通させるもので
あり、両クランク室29D,29Eの一方側でのピスト
ン18の下降時に両クランク室29D,29Eの一方側
の圧力が増大することによるポンピングロスの増大を防
止するためのものである。
【0019】また連通孔25は、穿孔工具24Aによる
連通孔26の穿孔加工によって生じるものであり、連通
孔28は、穿孔工具24Bによる連通孔27の穿孔加工
によって生じるものである。而してクランクシャフト2
1の軸線に沿うシリンダブロック15の両端には図示し
ないカバーが装着されるものであり、前記連通孔25,
28は、それらのカバーで覆われることになる。
【0020】図3および図4において、連通孔26の両
端開口縁のうち少なくともピストン18寄りの部分すな
わち前記開口縁の上部で第1および第2シリンダボア2
2A,22Bの内面には、第1および第2シリンダボア
22A,22Bの半径方向に沿ってピストン摺動面1
9,19よりも外方側に拡開した切削加工部30A,3
0Aが形成される。
【0021】また連通孔25の第1シリンダボア22A
への開口縁、連通孔27の第3および第4シリンダボア
22C,22Dへの開口縁、ならびに連通孔28の第4
シリンダボア22Dへの開口縁のうち少なくともピスト
ン18寄りの部分で、各シリンダボア22A,22C,
22Dの内面にも、各シリンダボア22A,22C,2
2Dの半径方向に沿ってピストン摺動面19…よりも外
方側に拡開した切削加工部30A…が形成される。
【0022】ところで、各ピストン摺動面19…にはホ
ーニング加工がなされるものであり、各シリンダボア2
2A〜22Dのうちクランクケース部17側の端部に
は、図5で示すように、ピストン摺動面19…の内径よ
りも大径の大径孔部31…が、ホーニング加工時の加工
具の逃げとなるようにして形成される。
【0023】しかも前記各切削加工部30A…は、各シ
リンダボア22A〜22Dの軸線に直交する平面では大
径孔部31…の半径とほぼ同一の半径で彎曲した円弧状
の横断面形状を有するように形成されるものであり、大
径孔部31…を加工するためのカッター32(図4参
照)で各切削加工部30A…が形成される。
【0024】また各大径孔部31…および各切削加工部
30A…は、各シリンダボア22A〜22Dの軸線方向
に連なるように形成される。
【0025】次にこの第1実施例の作用について説明す
ると、クランクシャフト21の軸線と平行に延びる連通
孔25,26,27,28が、その連通孔25〜28の
少なくとも一部を第1〜第4シリンダボア22A〜22
Dの内周に開口させてシリンダ本体部16およびクラン
クケース部17に設けられるのであるが、各連通孔25
〜28の開口縁のうち少なくともピストン18…寄りの
部分で各シリンダボア22A〜22Dの内面には、シリ
ンダボア22A〜22Dの半径方向に沿ってピストン摺
動面19…よりも外方側に拡開した切削加工部30A…
が形成される。
【0026】このため、各連通孔25〜28の開口縁の
うち少なくともピストン18…寄りの部分では、穿孔工
具24A,24Bによる加工に伴なうバリが生じていた
としても切削加工部30A…の形成によってバリが除去
されることになる。これにより下死点のピストン18…
を連通孔25〜28の軸線により近い位置に設定するこ
とができるので、シリンダボア22A〜22Dの軸線に
沿う方向でシリンダブロック15を小型化することが可
能となるとともに連通孔25〜28の位置設定上の自由
度を増大することができる。しかも各連通孔25〜26
のうちクランク室29A,29B間およびクランク室2
9C,29D間で気流を流通させてポンピングロスを低
減するための連津孔26,27では、シリンダボア22
A,22Bおよび連通孔26間、ならびにシリンダボア
22C,22Dおよび連通孔27間を流通する気流の通
気抵抗を増大させていたバリを除去することで、ポンピ
ングロスをより一層低減することができる。
【0027】また各シリンダボア22A〜22Dのうち
クランクケース部17側の端部には、ピストン摺動面1
9…の内径よりも大径の大径孔部31…が形成され、切
削加工部30A…が、シリンダボア22A〜22Dの軸
線に直交する平面では大径孔部31…の半径とほぼ同一
の半径で彎曲した円弧状の横断面形状を有するように形
成されている。したがってピストン摺動面19…をホー
ニング加工する際の加工具の逃げとなる大径孔部31…
をカッター32で形成する際に、切削加工部30A…を
形成することを可能とし、大径孔部31…および切削加
工部30A…の機械加工を容易とすることができる。し
かも大径孔部31…および切削加工部30A…をほぼ同
一半径としたので、大径孔部31…を加工する際のシリ
ンダボア22A〜22Dの半径方向に沿うカッター32
の移動量と、切削加工部30A…を加工する際の前記半
径方向に沿うカッター32の移動量とを同等に設定し、
大径孔部31…および切削加工部30A…の機械加工を
より一層容易とすることができる。
【0028】さらに大径孔部31…および切削加工部3
0A…が、シリンダボア22A〜22Dの軸線方向に連
なって形成されるものであるので、大径孔部31…のカ
ッター32による加工時に連通孔25〜28に対応する
部分ではカッター32をシリンダボア22A〜22Dの
軸線方向に移動させることで切削加工部30A…を形成
することができ、機械加工がより一層容易となる。
【0029】なおシリンダボア22A〜22Dの半径方
向に沿ってピストン摺動面19…よりも外方側で大径孔
部31…および切削加工部30A…が連続することにな
るが、連通孔25〜28はクランクシャフト21の軸線
と平行であってシリンダボア22A〜22Dの軸線と直
交する方向に延びるものであるので、ピストン18…の
首振り現象(ピストンストラップ)に対して、相互に連
なった前記大径孔部31…および切削加工部30A…が
悪影響を及ぼすことはない。
【0030】図6および図7は本発明の第2実施例を示
すものであり、図6は第1実施例の図2に対応したシリ
ンダブロックの断面図、図7は図6の7−7線拡大断面
図である。
【0031】第1および第2シリンダボア22A,22
B間の連通孔26の両端開口縁のうち少なくともピスト
ン18寄りの部分すなわち前記開口縁の上部で第1およ
び第2シリンダボア22A,22Bの内面には、第1お
よび第2シリンダボア22A,22Bの半径方向に沿っ
てピストン摺動面19,19よりも外方側に拡開した切
削加工部30B,30Bが、ピストン摺動面19および
連通孔26の内面と交差する傾斜面として形成される。
【0032】また他の連通孔25,27,28(図1〜
図5の第1実施例参照)に関しても、そのシリンダボア
への開口縁のピストン18…寄りの部分で切削加工部3
0B…が各シリンダボアの内面に形成される。
【0033】この第2実施例によれば、シリンダボア2
2A,22Bおよび連通孔26間を流通する気流を傾斜
面である切削加工部30Bでガイドすることで、気流の
通気抵抗をより低減し、ポンピングロスをさらに効果的
に低減することができる。
【0034】ところで、円筒面であるピストン摺動面1
9に開口する連通孔26の開口縁は三次元曲線となるの
で、連通孔26の開口縁全周に傾斜面である切削加工部
30Bを形成することは簡単ではないのであるが、切削
加工部30Bが、連通孔26の開口縁のピストン18寄
りの部分でシリンダボア22A,22Bの内面に形成さ
れるので、難しい加工を回避しつつ、傾斜面である切削
加工部30B…を形成することができる。
【0035】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。
【0036】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、シリンダボアの軸線に沿う方向でシリンダブロック
を小型化することが可能となるとともに連通孔の位置設
定上の自由度を増大することができ、ポンピングロスを
より一層低減することができる。
【0037】また請求項2記載の発明によれば、大径孔
部および切削加工部の機械加工を容易とすることができ
る。
【0038】請求項3記載の発明によれば、機械加工が
より一層容易となる。
【0039】さらに請求項4記載の発明によれば、シリ
ンダボアおよび連通孔間を流通する気流を切削加工部で
ガイドすることで、気流の通気抵抗をより低減し、ポン
ピングロスをさらに効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のシリンダブロックの縦断面図であ
る。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】図1の3部拡大図である。
【図4】図3の4−4線断面図である。
【図5】図2の5部拡大図である。
【図6】第2実施例のシリンダブロックの図2に対応し
た断面図である。
【図7】図6の7−7線拡大断面図である。
【符号の説明】
15・・・シリンダブロック 16・・・シリンダ本体部 17・・・クランクケース部 18・・・ピストン 19・・・ピストン摺動面 21・・・クランクシャフト 22A〜22D・・・シリンダボア 23A〜23E・・・ジャーナル壁 25〜28・・・連通孔 30A,30B・・・切削加工部 31・・・大径孔部
フロントページの続き (72)発明者 加藤 正 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 大家 伸介 静岡県浜松市葵東1−13−1 本田技研工 業株式会社浜松製作所内 (72)発明者 平田 達也 静岡県浜松市葵東1−13−1 本田技研工 業株式会社浜松製作所内 Fターム(参考) 3G024 AA37 AA50 BA00 DA18 FA00 GA10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピストン(18)を摺動させるピストン
    摺動面(19)を内周に有する複数のシリンダボア(2
    2A〜22D)がクランクシャフト(21)の軸線方向
    に並設されるシリンダ本体部(16)と、前記クランク
    シャフト(21)の少なくとも半部を回転自在に支承す
    る複数のジャーナル壁(23A〜23E)を有して前記
    シリンダ本体部(16)に一体に連設されるクランクケ
    ース部(17)とを備え、前記クランクシャフト(2
    1)の軸線と平行に延びる連通孔(25〜28)が、そ
    の連通孔(25〜28)の少なくとも一部を前記シリン
    ダボア(22A〜22D)の内周に開口させて前記シリ
    ンダ本体部(16)およびクランクケース部(17)に
    設けられる複数気筒エンジンのシリンダブロックにおい
    て、前記連通孔(25〜28)の開口縁のうち少なくと
    も前記ピストン(18)寄りの部分で前記シリンダボア
    (22A〜22D)の内面には、シリンダボア(22A
    〜22D)の半径方向に沿って前記ピストン摺動面(1
    9)よりも外方側に拡開した切削加工部(30A,30
    B)が形成されることを特徴とする複数気筒エンジンの
    シリンダブロック。
  2. 【請求項2】 前記シリンダボア(22A〜22D)の
    うちクランクケース部(17)側の端部には、前記ピス
    トン摺動面(19)の内径よりも大径の大径孔部(3
    1)が形成され、前記切削加工部(30A)が、前記シ
    リンダボア(22A〜22D)の軸線に直交する平面で
    は前記大径孔部(31)の半径とほぼ同一の半径で彎曲
    した円弧状の横断面形状を有するように形成されること
    を特徴とする請求項1記載の複数気筒エンジンのシリン
    ダブロック。
  3. 【請求項3】 前記大径孔部(31)および前記切削加
    工部(30A)が、シリンダボア(22A〜22D)の
    軸線方向に連なって形成されることを特徴とする請求項
    2記載の複数気筒エンジンのシリンダブロック。
  4. 【請求項4】 前記ピストン摺動面(19)および前記
    連通孔(25〜28)の内面と交差する傾斜面である前
    記切削加工部(30B)が、前記連通孔(25〜28)
    の開口縁の前記ピストン(18)寄りの部分で前記シリ
    ンダボア(22A〜22D)の内面に形成されることを
    特徴とする請求項1記載の複数気筒エンジンのシリンダ
    ブロック。
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