JP2005105934A - エンジンのブローバック抑制構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
簡素な構成で、長期に亘ってブローバックを確実に抑制することのできるブローバック抑制構造の提供を課題とする。
【解決手段】
ピストン５外周面とシリンダ３内周面との間に、ピストン５のトップリング２１で下端が仕切られるトップランド空間３１と、トップリング２１とセカンドリング２３とで上下端が仕切られるセカンドランド空間３３と、セカンドリング２３とオイルリング２５とで上下端が仕切られるサードランド空間３５とが形成されるエンジンにおいて、ピストン５の下死点近傍で上記セカンドランド空間３３とサードランド空間３５とを連通させる凹部４１をシリンダ３内周面に設ける。
【選択図】 図６

Description

本発明は、エンジンのブローバックすなわちオイル上がりの抑制構造に関し、エンジンのシリンダやピストンの構造の技術分野に属する。

エンジンのシリンダ内でオイルがピストンより上方の空間に浸入するブローバック（オイル上がり）はオイル消費量を増大させる主たる原因の１つである。そのためシリンダ内周面に付着している余分なオイルをピストンの下降行程において下方に掻き落とすオイルリングが燃焼室の機密保持のためのトップリングやセカンドリング等と共にピストン外周面に嵌合されている。特許文献１には、ブローバックの抑制のためには、オイルリングの張力を大きくしてシリンダ内周面への押付力を大きくし、これによりオイルの掻き落とし効果を上げることが考えられるが、そうすると、ピストンとシリンダとの摺動面における摩擦力が大きくなって燃費が悪化する問題があるとして、オイルリングのシリンダ内周面への押付力をピストンの上昇行程中は小さくし、下降行程中にのみ大きくする機構をピストン内部に収蔵する技術が開示されている。

特開平１０−２９２８６４号公報

しかし、上記機構は、クランク軸の回転に伴うコネクティングロッドの傾斜角の変化に追随させてオイルリングの張力を可変とするもので、構成が複雑で、部材の数が多く、運動変換が複数箇所で行われるから、長期に亘る動作の信頼性に不安がある。

そこで、本発明は、簡素な構成で、長期に亘ってブローバックを確実に抑制することのできるブローバック抑制構造及びその製造方法の提供を課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造であって、ピストンの下死点近傍で上記セカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に設けられていることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の発明は、ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で縦溝を形成することを特徴とする。

次に、請求項３に記載の発明は、同じく、ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造時に、シリンダの周囲に配置されたウオータージャケット内に、ピストン下死点近傍の位置で該ジャケットの内側壁と外側壁とを繋ぐリブを形成することにより、エンジンの運転中は、該リブによりシリンダ内周面の熱変形を拘束して、該シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とする。

次に、請求項４に記載の発明は、同じく、ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲でシリンダの底部側からピストン下死点近傍の位置まで延びる縦孔を設け、該縦孔を内部から膨張させてシリンダ内周側を変形させ、この状態でシリンダ内周面をホーニング加工した後、上記縦孔の膨張を除去することにより、上記シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とする。

次に、請求項５に記載の発明は、同じく、ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲でシリンダの底部側から所定長さの縦孔を設け、該縦孔のピストン下死点近傍の位置に螺子部を形成し、ボルトを螺合させて該ボルトのヘッドが着座した後も該ボルトを締め付けることにより、上記シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とする。

そして、請求項６に記載の発明は、同じく、ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲に配置されるヘッドボルト孔をピストン下死点近傍の位置で螺子部を有して設け、該ヘッドボルト孔にヘッドボルトを螺合させて該ヘッドボルトのヘッドが着座した後も該ヘッドボルトを締め付けることにより、上記シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とする。

まず、本発明者等は、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間、及びセカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間の、全ピストン行程における圧力変化について検討・考察を重ねた結果、図１６に示すように、排気下死点近傍で、セカンドランド空間の圧力（以下「セカンドランド圧」という）がトップランド空間の圧力（以下「トップランド圧」という）を逆転して大きくなる現象に着目した。この現象は、トップランド圧は、トップランド空間が上端で燃焼室に通じているため、排気下死点近傍で排気バルブが開くに伴い速やかに低下するのに対し、セカンドランド圧は、セカンドランド空間が上下端でトップリングとセカンドリングとで仕切られて比較的密閉性が高いため、抜け難く低下が遅れ気味になることが原因の１つであると考えられる。そして、このとき、セカンドランド空間側からトップランド空間側へトップリングの表面や合口を介してガスが上昇し、その際オイルも上昇してブローバックが発生するものと考えられる。

ここで、図示したように、セカンドランド圧は圧縮上死点直前から膨張行程前半にかけてトップランド圧に追随して増大し、またサードランド空間の圧力（以下「サードランド圧」という）もセカンドランド圧よりさらに遅れて幾分増大するが、サードランド圧は全行程において低い値で推移している。

以上により、請求項１に記載の発明によれば、ピストンの下死点近傍で上記セカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に設けられているから、セカンドランド圧がトップランド圧を逆転して大きくなる排気下死点近傍において、上記凹部を介してセカンドランド圧が下方のサードランド空間側に抜け、これにより、上方のトップランド空間側へのガスの上昇、ひいてはブローバックの発生を確実・有効に抑制することができる。

しかも、単に、シリンダ内周面に凹部を設けただけの構成であり、複雑な運動機構や可動部材等を用いないから、長期に亘る動作の信頼性が保たれ、ブローバック抑制効果が長期に亘って安定的に得られる。

次に、請求項２に記載の発明によれば、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で縦溝を形成するから、この縦溝により、ピストンの下死点近傍でセカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部を、例えばピストン下死点を挟む所定のクランク角の範囲に設ける等、精度よく形成することができ、該凹部を介してセカンドランド圧をサードランド空間側に確実に逃がすことが可能となる。

次に、請求項３に記載の発明によれば、シリンダブロックの鋳造時に、シリンダの周囲に配置されたウオータージャケット内に、ピストン下死点近傍の位置で該ジャケットの内側壁と外側壁とを繋ぐリブを形成するから、エンジンの運転中、シリンダ内周面は、上記リブに近い部位において熱膨張が拘束される一方、リブのない部位においては径方向外方に熱変形し、リブ配設部位に対して相対的に窪みが出現し、この窪みによって、ピストンの下死点近傍でセカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部を滑らかな形状でシリンダ内周面に出現させることができる。また、シリンダブロックの鋳造時に上記リブを同時に形成できるから、エンジンの製造工程を増やすことがない。そして、シリンダブロックの量産化にも対応可能である。

次に、請求項４に記載の発明によれば、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲でシリンダの底部側からピストン下死点近傍の位置まで延びる縦孔を設け、該縦孔を内部から膨張させるから、シリンダ内周側は、上記縦孔に近い部位において径方向内方に膨出するように変形する。したがって、この状態でシリンダ内周面をホーニング加工した後、上記縦孔の膨張を除去したときには、逆に、シリンダ内周側は、上記縦孔に近い部位において径方向外方に窪み、この窪みによって、ピストンの下死点近傍でセカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部を滑らかな形状でシリンダ内周面に出現させることができる。また、シリンダブロックの量産化にも対応可能である。

ここで、縦孔を内部から膨張させる手段としては、流体圧縮による加圧、径の大きなロッド部を先端に有するボルトの螺合等が好ましく採用し得る。

次に、請求項５に記載の発明によれば、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲でシリンダの底部側から所定長さの縦孔を設け、該縦孔のピストン下死点近傍の位置に螺子部を形成し、ボルトを螺合させて該ボルトのヘッドが着座した後も該ボルトを締め付けるから、該ボルトの軸力によって縦孔の周囲の肉がボルトの軸心に向けて引き寄せられる結果、シリンダ内周面は、上記縦孔に近い部位において径方向外方に窪み、この窪みによって、ピストンの下死点近傍でセカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部を滑らかな形状でシリンダ内周面に出現させることができる。また、シリンダブロックの量産化にも対応可能である。

そして、請求項６に記載の発明によれば、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲に配置されるヘッドボルト孔をピストン下死点近傍の位置で螺子部を有して設け、該ヘッドボルト孔にヘッドボルトを螺合させて該ヘッドボルトのヘッドが着座した後も該ヘッドボルトを締め付けるから、シリンダヘッドをシリンダブロックに強固に結合させるために、ヘッドボルト孔にヘッドボルトを強く締め付けたときに、該ヘッドボルトの軸力によってヘッドボルト孔の周囲の肉がヘッドボルトの軸心に向けて引き寄せられる結果、シリンダ内周面は、上記ヘッドボルト孔の螺子部に近い部位において径方向外方に窪み、この窪みによって、ピストンの下死点近傍でセカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部を滑らかな形状でシリンダ内周面に出現させることができる。また、既存のヘッドボルト孔及びヘッドボルトを利用したので、無駄がなく合理的である。そして、シリンダブロックの量産化にも対応可能である。以下、発明を実施するための最良の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１〜図６を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施形態に係るシリンダブロック１の底面図、図２は図１のア−ア線に沿う縦断面図、図３は図２のイ−イ線に沿う縦断面図、図４は図３のウ−ウ線に沿う平断面図、図５は図３のエ−エ線に沿う平断面図、及び図６は本実施形態の作用を説明するための要部拡大縦断面図である。

このシリンダブロック１は直列４気筒エンジンのもので、図３に仮想的に示すように、シリンダ３内にはピストン５が上下動自在に挿通される。周知のように、ピストン５は、ピストンピン７、コネクティングロッド９、クランクピン１１等を介して、クランク軸１３のクランク１５に連結されている。

ピストン５の外周面上部のリング溝には、図６に示すように、上から順に、燃焼室の機密保持のためのコンプレッションリングとしてのトップリング２１及びセカンドリング２３と、シリンダ３内周面に付着している余分なオイルをピストン５の下降行程において下方に掻き落とすオイルリング２５とが嵌合されている。

ここで、ピストン５外周面とシリンダ３内周面との間に、トップリング２１で下端が仕切られるトップランド空間３１と、トップリング２１とセカンドリング２３とで上下端が仕切られるセカンドランド空間３３と、セカンドリング２３とオイルリング２５とで上下端が仕切られるサードランド空間３５とが形成されている。

そして、図２に示すように、各シリンダ３内周面には、その下部において、一箇所（複数箇所でもよい）、縦溝４１が形成されている。この縦溝４１は、シリンダブロック１の鋳造後に、例えば自動加工機の運転の基に、ヤスリとコンパウンドとを用いて、切削加工により形成する。縦溝４１は、図３に示すように、上部が先細り形状とされ、図４及び図５に示すように、平断面形状が三角形状とされている（もちろん他の形状でもよい）。

縦溝４１は、ピストン５の下死点近傍で、上記セカンドランド空間３３とサードランド空間３５とを連通させる凹部として機能する。すなわち、図６（ａ）に示すように、ピストン５が下死点直前（この例では下死点前５°）の位置まで下降すると、縦溝の上端がセカンドリング２３を超えてセカンドランド空間３３に突入してくる。そして、図６（ｂ）に示すように、ピストン５が下死点まで下降すると、縦溝４１の上端がトップリング２１の直下まで至る。しかし、縦溝４１はトップリング２１を超えて上方を臨むことはない。

これにより、図１５に示したように、圧縮上死点直前から膨張行程前半にかけてトップランド圧に追随して増大したセカンドランド圧は、図６（ｂ）に矢印で示すように、上記縦溝４１を介して下方のサードランド空間３５側に抜け、セカンドランド圧は、速やかに低下する。したがって、セカンドランド圧がトップランド圧を逆転して大きくなる排気下死点近傍において、セカンドランド圧が上方のトップランド空間３１側に抜けることが抑制され、その結果、セカンドランド空間３３側からトップランド空間３１側へトップリング２１の表面や合口を介してガスが上昇したり、その際オイルが上昇したりせず、ブローバックの発生が確実・有効に抑制される。

縦溝４１がセカンドランド空間３３にオーバーラップし始めるタイミングは、図１５に示したようなセカンドランド圧がトップランド圧を逆転して大きくなる現象を排除できれば、特に限定されない。例えば、縦溝４１とセカンドランド空間３３との連通時期を下死点前６０°〜下死点後６０°等とすることも可能である。ただし、連通時期を広くとれば、セカンドランド空間３３の上下幅（トップリング２１とセカンドリング２３との間隔）にも依存するが、それだけ縦溝４１がトップリング２１を超えてトップランド空間３１に突入する傾向が大きくなる。縦溝４１がトップランド空間３１に突入すると、ブローバイの増加を促進してしまうから、避けるべきである。

ここで、縦溝４１の上部を先細り形状としたのは、ピストン５の上下動に伴ってリング２３，２５の合口等が縦溝４１に引っ掛かるのを抑制するためである。

図１に示すように、縦溝４１は、気筒列方向から４０°側方に振った位置に設けてある。その理由は、この位置が、シリンダ３内周面のなかでも、ピストン５の荷重が最も作用し難く、よってシリンダ３が変形し難い部位だからである。すなわち、シリンダブロック１幅方向（図中Ａ方向）は、サイドスラスト（コネクティングロッド９の傾きによってピストン５がスカート部のある部分でシリンダ３内周面を外方に押圧する力）が作用するし、気筒列方向（図中Ｂ方向）は、ピストン５がピストンピン７に沿ってガタついたときの押圧力が作用する。したがって、それらの間の位置に縦溝４１を形成し、縦溝４１の変形を抑え、縦溝４１の精度及び信頼性（縦溝４１を介してセカンドランド圧をサードランド空間３５側に確実に逃がすこと）のより一層の保証を図ったのである。

しかも、単に、シリンダ３内周面に縦溝４１を設けただけの構成であり、複雑な運動機構や可動部材等を用いないから、ブローバック抑制効果が長期に亘って安定的に実現する。

［第２の実施の形態］
次に、図７及び図８を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。図７は図３と類似のシリンダブロックの縦断面図、及び図８は図７のオ−オ線に沿う部分平断面図であって本実施形態の作用を説明するものである。

本実施形態では、シリンダブロック１の鋳造時に、シリンダ３の周囲に配置されたウオータージャケット５０内に、ピストン５下死点近傍の位置で、該ジャケット５０の内側壁５１と外側壁５２とを繋ぐリブ５３…５３を所定の間隔をあけて形成している。

これにより、図８に矢印で示したように、エンジンの運転中、熱膨張により、シリンダ３内周面は、全体に径方向外方に拡径変形するが、上記リブ５３…５３に近い部位においては熱膨張が拘束され、上記径方向外方への拡径変形が抑制される。したがって、上記リブ５３…５３の存在しない、各リブ５３，５３間の部位においてのみ、シリンダ３内周面が径方向外方に熱変形で窪むことになり、このリブ５３…５３配設部位に対する相対的な窪み５５…５５によって、ピストン５の下死点近傍でセカンドランド空間３３とサードランド空間３５とを連通させる凹部がシリンダ３内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部５５を滑らかな形状でシリンダ３内周面に出現させることができる。また、シリンダブロック１の鋳造時に上記リブ５３を同時に形成できるから、エンジンの製造工程を増やすことがない。そして、シリンダブロック１の量産化にも対応可能である。

［第３の実施の形態］
次に、図９及び図１０を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。図９は図３と類似のシリンダブロックの縦断面図、及び図１０は図９の矢印カから見た部分底面図であって本実施形態の作用を説明するものである。

本実施形態では、シリンダブロック１の鋳造後に、シリンダ３の周囲でシリンダ３のボトム側からピストン５下死点近傍の位置まで延びる縦孔６０…６０を設け、該縦孔６０…６０を内部から膨張させてシリンダライナ３ａを変形させ、この状態でシリンダ３内周面をホーニング加工した後、上記縦孔６０…６０の膨張を除去している。

ここで、縦孔６０を内部から膨張させる手段として、縦孔６０にオイル等の流体を注いだ後、該流体を圧縮することにより、縦孔６０の内部を加圧している。

より具体的には、図９に示したように、縦孔６０にオイルを注入して加圧オイル室とした後、該室６０にシールネジ６１をねじ込んで、該室６０の容積空間を縮小し、これにより、オイルを圧縮して縦孔６０の内部を加圧している。

これにより、図１０に矢印で示したように、縦孔６０…６０の内部を加圧し、該縦孔６０…６０を内部から膨張させた結果、シリンダライナ（シリンダ３内周面又はシリンダ３内周側）３ａは、上記縦孔６０…６０に近い部位において径方向内方に膨出するように変形する。したがって、この状態でシリンダ３内周面３ａをホーニング加工した後、上記縦孔６０…６０内部の加圧を除去し、該縦孔６０…６０の膨張を除去したときには、逆に、シリンダライナ（シリンダ３内周面又はシリンダ３内周側）３ａは、上記縦孔６０…６０に近い部位において径方向外方に窪み、この窪みによって、ピストン５の下死点近傍でセカンドランド空間３３とサードランド空間３５とを連通させる凹部がシリンダ３内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、第２の実施形態と同様、上記凹部を滑らかな形状でシリンダ３内周面に出現させることができる。また、シリンダブロック１の量産化にも対応可能である。

なお、シールネジ６１…６１は、エンジン本来の機能としては不要であるから、エンジンの軽量化のためにも後で除去することが好ましい。

［第４の実施の形態］
次に、図１１を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。図１１は図３と類似のシリンダブロックの縦断面図である。

本実施形態は、上記第３の実施形態において、縦孔６０を内部から膨張させる手段として、流体圧縮による加圧に代えて、径の大きなロッド部を先端に有するボルトの螺合を採用したもので、得られる作用効果は、上記第３の実施形態と同様である。

より具体的には、図１１に示したように、縦孔を螺子孔６０ａに成形した後、該螺子孔６０ａに該螺子孔６０ａよりも径がやや大きいロッド部を先端に有するボルト６１ａを強制的にねじ込んで、該螺子孔６０ａを拡径させ、これにより、縦孔を内部から膨張させている。

［第５の実施の形態］
次に、図１２及び図１３を参照して本発明の第５の実施の形態を説明する。図１２は図３と類似のシリンダブロックの縦断面図、及び図１３は図１２の矢印キから見た部分底面図であって本実施形態の作用を説明するものである。

本実施形態では、シリンダブロック１の鋳造後に、シリンダ３の周囲でシリンダ３のボトム側から所定長さの縦孔７０…７０を設け、該縦孔７０…７０のピストン５下死点近傍の位置に螺子部７１…７１を形成し、ボルト７２…７２を螺合させて該ボルト７２…７２のヘッドが着座した後も該ボルト７２…７２を締め付けている。

これにより、図１３に矢印で示したように、ボルト７２…７２の軸力によって縦孔７０…７０の周囲の肉が（より詳しくは、該縦孔７０…７０の螺子部７１…７１の周囲の肉が）、ボルト７２…７２の軸心に向けて引き寄せられる結果、シリンダ３内周面は、上記縦孔７０…７０に近い部位において径方向外方に窪む。したがって、この窪み７５…７５によって、ピストン５の下死点近傍でセカンドランド空間３３とサードランド空間３５とを連通させる凹部がシリンダ３内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部７５を滑らかな形状でシリンダ３内周面に出現させることができる。また、シリンダブロック１の量産化にも対応可能である。

［第６の実施の形態］
次に、図１４及び図１５を参照して本発明の第６の実施の形態を説明する。図１４は図３と類似のシリンダブロックの縦断面図、及び図１５は図１４の矢印クから見た部分平面図であって本実施形態の作用を説明するものである。

本実施形態では、シリンダブロック１の鋳造後に、シリンダ３の周囲に均等にバランス配置されるヘッドボルト孔８０…８０を通常時に比べて深く設け、該ヘッドボルト孔８０…８０に、ピストン５下死点近傍の位置で螺子部８１…８１を形成して、該ヘッドボルト孔８０…８０にヘッドボルト８２…８２を螺合させて該ヘッドボルト８２…８２のヘッドが着座した後も該ヘッドボルト８２…８２を締め付けている。

これにより、シリンダヘッド（図示せず）をシリンダブロック１に強固に結合させるために、ヘッドボルト孔８０…８０にヘッドボルト８２…８２を強く締め付けたときに、図１５に矢印で示したように、該ヘッドボルト８２…８２の軸力によってヘッドボルト孔８０…８０の周囲の肉が（より詳しくは、該ヘッドボルト孔８０…８０の螺子部８１…８１の周囲の肉が）、ヘッドボルト８２…８２の軸心に向けて引き寄せられる結果、シリンダ３内周面は、上記ヘッドボルト孔８０…８０の螺子部８１…８１に近い部位において径方向外方に窪む。したがって、この窪み８５…８５によって、ピストン５の下死点近傍でセカンドランド空間３３とサードランド空間３５とを連通させる凹部がシリンダ３内周面に形成される。

しかも、この製法によれば、上記凹部を滑らかな形状でシリンダ内周面に出現させることができる。また、既存のヘッドボルト孔８０…８０及びヘッドボルト８２…８２を利用したので、無駄がなく、構成の複雑化が避けられ、合理的である。そして、シリンダブロック１の量産化にも対応可能である。

以上説明した実施形態は、本発明を実施するための最良の形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、なお種々の変更が可能なことはいうまでもない。

本発明は、簡素な構成で、長期に亘って安定・確実にブローバックを抑制することができ、ガソリンエンジンであるかディーゼルエンジンであるかを問わず、エンジンのブローバック抑制の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。

本発明の第１の実施形態に係るシリンダブロックの底面図である。 図１のア−ア線に沿う縦断面図である。 図２のイ−イ線に沿う縦断面図である。 図３のウ−ウ線に沿う平断面図である。 図３のエ−エ線に沿う平断面図である。 第１実施形態の作用を説明するための要部拡大縦断面図であって、（ａ）は、ピストンが下死点前５°の位置まで降下したときのセカンドランド空間と縦溝との位置関係を例示するもの、及び（ｂ）は、ピストンが下死点まで降下したときの上記位置関係を例示するものである。 本発明の第２の実施形態に係るシリンダブロックの縦断面図であって、図３と類似のものである（ただし、理解の容易のため、ウオータージャケット内に形成したリブは着色してある）。 図７のオ−オ線に沿う部分拡大平断面図であって、第２実施形態の作用を説明するものである。 本発明の第３の実施形態に係るシリンダブロックの縦断面図であって、図３と類似のものである（ただし、理解の容易のため、シリンダ周囲に設けた縦孔は軸心で切断してある）。 図９の矢印カから見た部分拡大底面図であって、第３実施形態の作用を説明するものである。 本発明の第４の実施形態に係るシリンダブロックの縦断面図であって、図３と類似のものである（ただし、理解の容易のため、シリンダ周囲に設けた縦孔は軸心で切断してある）。 本発明の第５の実施形態に係るシリンダブロックの縦断面図であって、図３と類似のものである（ただし、理解の容易のため、シリンダ周囲に設けた縦孔は軸心で切断してある）。 図１２の矢印キから見た部分拡大底面図であって、第５実施形態の作用を説明するものである。 本発明の第６の実施形態に係るシリンダブロックの縦断面図であって、図３と類似のものである（ただし、理解の容易のため、シリンダ周囲に均等配置したヘッドボルト孔は軸心で切断してある）。 図１４の矢印クから見た部分拡大平面図であって、第６実施形態の作用を説明するものである。 全ピストン行程におけるトップランド圧、セカンドランド圧及びサードランド圧の変化を示すデータである。

符号の説明

１ シリンダブロック
３ シリンダ
３ａ シリンダライナ（シリンダ内周側）
５ ピストン
１３ クランク軸
２１ トップリング
２３ セカンドリング
２５ オイルリング
３１ トップランド空間
３３ セカンドランド空間
３５ サードランド空間
４１ 縦溝（凹部）
５０ ウオータージャケット
５１ ジャケット内側壁
５２ ジャケット外側壁
５３ リブ
５５，７５，８５ 窪み（凹部）
６０，７０ 縦孔
６１ シールネジ
７１，８１ 螺子部
７２ ボルト
８０ ヘッドボルト孔
８２ ヘッドボルト

Claims (6)

1. ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造であって、ピストンの下死点近傍で上記セカンドランド空間とサードランド空間とを連通させる凹部がシリンダ内周面に設けられていることを特徴とするエンジンのブローバック抑制構造。
2. ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で縦溝を形成することを特徴とするエンジンのブローバック抑制構造の製造方法。
3. ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造時に、シリンダの周囲に配置されたウオータージャケット内に、ピストン下死点近傍の位置で該ジャケットの内側壁と外側壁とを繋ぐリブを形成することにより、エンジンの運転中は、該リブによりシリンダ内周面の熱変形を拘束して、該シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とするエンジンのブローバック抑制構造の製造方法。
4. ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲でシリンダの底部側からピストン下死点近傍の位置まで延びる縦孔を設け、該縦孔を内部から膨張させてシリンダ内周側を変形させ、この状態でシリンダ内周面をホーニング加工した後、上記縦孔の膨張を除去することにより、上記シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とするエンジンのブローバック抑制構造の製造方法。
5. ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲でシリンダの底部側から所定長さの縦孔を設け、該縦孔のピストン下死点近傍の位置に螺子部を形成し、ボルトを螺合させて該ボルトのヘッドが着座した後も該ボルトを締め付けることにより、上記シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とするエンジンのブローバック抑制構造の製造方法。
6. ピストン外周面とシリンダ内周面との間に、ピストンのトップリングで下端が仕切られるトップランド空間と、トップリングとセカンドリングとで上下端が仕切られるセカンドランド空間と、セカンドリングとオイルリングとで上下端が仕切られるサードランド空間とが形成されるエンジンのブローバック抑制構造の製造方法であって、シリンダブロックの鋳造後に、シリンダの周囲に配置されるヘッドボルト孔をピストン下死点近傍の位置で螺子部を有して設け、該ヘッドボルト孔にヘッドボルトを螺合させて該ヘッドボルトのヘッドが着座した後も該ヘッドボルトを締め付けることにより、上記シリンダ内周囲にピストン下死点近傍の位置で凹部を出現させることを特徴とするエンジンのブローバック抑制構造の製造方法。
   

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