JP2005140322A

JP2005140322A - 角部の応力集中防止構造

Info

Publication number: JP2005140322A
Application number: JP2004238454A
Authority: JP
Inventors: Seung Woo Choi; 承宇崔
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2005-06-02
Also published as: US20050092281A1; KR20050043015A; CN1614293A; DE102004044958B4; DE102004044958A1

Abstract

【課題】本発明の目的は、耐久性を向上させると同時に、原価を低減させることができる、角部の応力集中防止構造を提供することである。
【解決手段】本発明に係る角部の応力集中防止構造は、角部のうちの少なくとも一つの地点に形成されて、応力が集中する応力集中部、及び前記応力集中部の断面積が拡大されるように、前記応力集中部を基準に左右に形成される複数のラウンド部を含む構造とすることにより、前記角部の耐久性を向上させることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は応力集中防止構造に関し、より詳しくは、耐久性が向上した角部の応力集中防止構造に関する。

一般に、応力集中防止構造は、部材のうちの最も弱い部位に適用される。一例として、エンジンのシリンダーブロックにおいては、ベアリングキャップの装着部の角部が最も弱い部位であると言える。
従って、この角部のクラックを防止するために、多くの努力をしているのが実情である。

以下、図１（ａ）乃至図１（ｃ）を参照して、従来の角部の応力集中防止構造について説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、角部１１を単純にラウンドさせることによって一つのラウンド部（Ｒ）を形成するものを挙げることができる。
しかしながら、このような角部の応力集中防止構造は、ラウンド部（Ｒ）の両端にクラックが発生する問題がある。

また、図１（ｂ）に示すように、角部１２を面取り（ｃｈａｍｆｅｒ）した平面部（Ｃ）と平面部の端部をラウンドさせたラウンド部（Ｒ）とを備えるものを挙げることができる。
しかしながら、このような角部の応力集中防止構造は、平面部（Ｃ）でクラックが発生する問題がある。

特に、これらの構造が振動体であるエンジンのシリンダーブロックに適用される場合、クラックが発生する可能性は非常に高くなる。
つまり、応力は最も弱い部位であるベアリングキャップの装着部の角部に集中するため、角部に応力によって容易にクラックが発生することになる。

一方、図１（ｃ）に示すように、角部の応力集中防止構造として、ローリングマシンで角部１３をローリング加工して形成された円形陥没部（Ｒ）を備えたものを挙げることができる。
しかしながら、この角部の応力集中防止構造は、加工原価が高いという問題がある。

振動体であるエンジンのシリンダーブロックのベアリングキャップの装着部の金属疲労の軽減のためのベアリングキャップの構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、シリンダーブロック側の構造に関しては従来構造であり、上記問題点は解決されない。
特開平１１−２８０７５２号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためのものであって、耐久性を向上させると同時に、原価を低減させることができる角部の応力集中防止構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明による角部の応力集中防止構造は、角部のうちの少なくとも一つの地点に形成されて、応力が集中する応力集中部、及び前記応力集中部の断面積が拡大されるように、前記応力集中部を基準に左右に形成される複数のラウンド部を含むことを特徴とする。
また、前記応力集中部は、前記応力が前記角部のうちのいずれか一方に偏らないように、前記角部の中央に形成されるのがより好ましい。
また、前記複数のラウンド部は、前記応力集中部を基準に左右各々に同一な大きさに形成される第１ラウンド部及び第２ラウンド部を含むのがさらに好ましい。

本発明による角部の応力集中防止構造は、次のような効果を奏する。
本発明の実施例によれば、応力が集中する角部の面積が広くなるので、クラックを防止することができる。つまり、角部を加工した部材の耐久性を向上させることができる。
また、本発明の実施例によれば、従来のようなローリングマシン及びローリング加工を必要としないので、原価を低減することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明による好ましい実施例を詳細に説明する。
図２は本発明の実施例による角部の応力集中防止構造を概略的に示した断面図である。本発明の実施例による角部の応力集中防止構造は、図２に示すように、角部２０のうちの少なくとも一つの地点に形成されて、応力が集中する応力集中部２１と、応力集中部２１の断面積が拡大されるように、応力集中部２１を基準に左右に形成される複数のラウンド部（Ｒ１、Ｒ２）とを含む。

特に、応力集中部２１は、応力が角部２０のうちのいずれか一方に偏らないように、角部２０の中央に一つ形成されるのがより好ましい。
さらに、複数のラウンド部は、図２に示されているように、応力集中部２１を基準に左右各々に同一な大きさに形成される第１及び第２ラウンド部Ｒ１、Ｒ２を含むのがさらに好ましい。

図面から分かるように、角部２０の中央に応力集中部２１を形成し、これを基準に左右に各々第１及び第２ラウンド部Ｒ１、Ｒ２が形成されることにより、相対的に応力集中部２１の断面積は広くなる。もちろん、角部２０の断面積全体も広くなる。
このように角部２０の断面積が広く形成されることにより、応力が角部２０に集中しても、クラックを防止することができる。

また、応力集中部２１がその周囲に位置した第１、２ラウンド部Ｒ１、Ｒ２に比べてより外側に突出しているため、応力集中部２１の断面積はその周囲の面積（Ｒ１、Ｒ２参照）に比べて相対的により広くなる。
従って、応力が応力集中部２１に集中しても、クラックを防止することができることになる。

図３は本発明の実施例による角部の応力集中防止構造が適用されたエンジンのシリンダーブロックを示した概略図である。
図３に示すように、エンジンのシリンダーブロック３０は、シリンダー３１と、ベアリングキャップの装着部３２とを含む。
そして、ベアリングキャップの装着部３２は、角部３３を有する。
従って、本発明の実施例による角部の応力集中防止構造を角部３３に適用することができる。

具体的には、エンジンのシリンダーブロックは、図３に示すように、そのベアリングキャップの装着部３２の角部３３に、応力集中部３３ａと、複数のラウンド部Ｒ１、Ｒ２とを有する。
従って、ベアリングキャップの装着部３２の角部３３の断面積が広くなり、結果的に、クラックの発生を防止することができる。

以上で、本発明について、その好ましい実施例を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の本質的な技術範囲内で本発明の詳細な説明と異なる形態の実施例を実現することができる。本発明の技術範囲は特許請求の範囲に示されており、その範囲内にある差異点は本発明に含まれると解釈されるべきである。

（ａ）従来の技術による角部の応力集中防止構造を概略的に示した断面図である。（ｂ）従来の技術による角部の応力集中防止構造を概略的に示した断面図である。（ｃ）従来の技術による角部の応力集中防止構造を概略的に示した断面図である。本発明の実施例による角部の応力集中防止構造を概略的に示した断面図である。本発明の実施例による角部の応力集中防止構造が適用されたエンジンのシリンダーブロックを示した断面図である。

符号の説明

２０、３３角部
２１応力集中部
Ｒ１、Ｒ２複数のラウンド部
３０エンジンのシリンダーブロック
３１シリンダー
３２ベアリングキャップの装着部
３３ａ応力集中部

Claims

角部のうちの少なくとも一つの地点に形成されて、応力が集中する応力集中部、及び前記応力集中部の断面積が拡大されるように、前記応力集中部を基準に左右に形成される複数のラウンド部を含む、角部の応力集中防止構造。
前記応力集中部は、前記応力が前記角部のうちのいずれか一方に偏らないように、前記角部の中央に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の角部の応力集中防止構造。
前記複数のラウンド部は、前記応力集中部を基準に左右各々に同一な大きさに形成される第１ラウンド部及び第２ラウンド部を含むことを特徴とする、請求項２に記載の角部の応力集中防止構造。