JP2005315125A - シリンダブロック - Google Patents

Abstract

【課題】 隔壁の呼吸孔を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁の強度信頼性の向上を図ることのできる分割型のシリンダブロックを提供する。
【解決手段】 このシリンダブロック１は、クランクケース３１と、外壁３２と、隔壁３８Ａ〜３８Ｃと、呼吸孔Ｈ１，Ｈ２と、シリンダ載置部ＰＡ〜ＰＤとを含めて一体成形されたブロック本体３と、ブロック本体３とは各別に形成されたシリンダ構造体５とを備えて構成される。そして、シリンダの底面のうち、シリンダ載置部ＰＡ〜ＰＤを介して側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ〜３８Ｃの頂部と対向する支持底面５１ＵＡをそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させてシリンダ構造体５を形成することにより、ブロック本体３へシリンダ構造体５を組み付けた状態において、支持底面５１ＵＡと側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ〜３８Ｃの頂部に位置するシリンダ載置部ＰＡ〜ＰＤとを当接させた。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、クランクケースを備えたブロック本体とシリンダとが各別に形成された分割型のシリンダブロックに関する。

エンジンのシリンダブロックとして、シリンダを取り囲む外壁と、クランクシャフトを収容するクランクケースと、クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁とを含めて一体成形されたブロック本体と、このブロック本体とは各別に形成されたシリンダとの組み合わせを通じて構成される分割型のシリンダブロックが提案されている。

この分割型シリンダブロックによれば、ウォータージャケットの設計自由度の向上や鋳型構造の簡略化を通じて、エンジンにおける冷却性能の向上や小型化等の実現に寄与することができるようになる。

ところで、エンジンにおいては、その運転中、ピストンの往復運動にともなうクランク室（クランク室と連続したシリンダの内部空間を含む）の圧力変動により、ポンピングロスが生じる。

そこで、従来のシリンダブロックにおいては、隣り合うクランク室を連通する孔（呼吸孔）をクランクケース内の隔壁に形成するようにしている（例えば特許文献１）。
こうした構成を採用することにより、ピストンの移動にともなってクランク室側へ押圧される空気が隣接したクランク室へ流出するようになるため、クランク室の圧力変動ひいてはポンピングロスが低減されるようになる。

また、上記分割型のシリンダブロックにおいても、上述の圧力変動にかかる問題が生じるため、クランクケース内の隔壁には従来のシリンダブロックと同様に呼吸孔が形成される。
特開平７−１４５７５３号公報

上記構造のシリンダブロックを備えたエンジンにおいては、燃焼圧によるクランクシャフトの回転にともなって隔壁の呼吸孔周りにシリンダ軸方向の引っ張り応力が生じるため、同隔壁での亀裂の発生が懸念される。このため、上記構造のシリンダブロックには、呼吸孔が形成された隔壁の強度信頼性を高めることが望まれる。

特に、上述の分割型シリンダブロックでは、従来の一体型のシリンダブロックに比べて強度の低下が避けられないものとなっているため、隔壁に対してはより高い強度信頼性が要求される。しかしながら、こうした要求を満たす分割型のシリンダブロックは未だ提案されていない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、隔壁の呼吸孔を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁の強度信頼性の向上を図ることのできる分割型のシリンダブロックを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
＜請求項１＞
請求項１に記載の発明は、シリンダを取り囲む外壁と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔と、前記側壁及び前記隔壁の少なくとも一方の頂部と連続して形成されてシリンダを支持する載置部とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成された複数のシリンダとを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダが組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、前記シリンダの底面のうち、前記載置部を介して前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダを形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部に位置する前記載置部とを当接させたことを要旨としている。

上記シリンダブロックにおいては、シリンダの支持底面（載置部を介して側壁及び隔壁の頂部と対向するシリンダの底面）が載置部と接触した状態となる一方で、支持底面以外のシリンダ底面は載置部と接触していない状態に維持される。

こうした構造のシリンダブロックを含めて構成したエンジンにおいて、シリンダはシリンダヘッドを通じてクランクケース側へ押圧されるため、シリンダヘッドからの荷重が支持底面を介して載置部へ作用するようになる。そして、このシリンダヘッドからの荷重を通じて、載置部とともに側壁及び隔壁がシリンダ軸方向へ押圧されるようになる。

従って、隔壁の呼吸孔の周囲には、シリンダ軸方向の圧縮応力が作用するようになる。即ち、呼吸孔周りにおける引っ張り方向の平均応力が低減されるため、呼吸孔が形成された隔壁において、強度信頼性の向上が図られるようになる。

このように、上記構成を採用することで、隔壁の呼吸孔を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁の強度信頼性の向上を図ることのできる分割型のシリンダブロックを実現することができるようになる。

＜請求項２＞
請求項２に記載の発明は、シリンダを取り囲む外壁と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔と、前記側壁及び前記隔壁の少なくとも一方の頂部と連続して形成されてシリンダを支持する載置部とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成されて、複数のシリンダを含めて一体成形されたシリンダ構造体とを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダ構造体が組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、前記シリンダの底面のうち、前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダ構造体を形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部に位置する前記載置部とを当接させたことを要旨としている。

こうした構成を採用することによっても、上記請求項１に記載の発明と同様に、隔壁の呼吸孔を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁の強度信頼性の向上を図ることのできる分割型のシリンダブロックを実現することができるようになる。

＜請求項３＞
請求項３に記載の発明は、シリンダを取り囲む外壁と、該外壁の頂部に形成されて間接的にシリンダを支持する本体フランジ部と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成されて、前記本体フランジ部に当接されるシリンダフランジ部が設けられた複数のシリンダとを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダが組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、前記シリンダの底面のうち、前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダを形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部とを当接させたことを要旨としている。

こうした構成を採用することによっても、上記請求項１に記載の発明と同様に、隔壁の呼吸孔を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁の強度信頼性の向上を図ることのできる分割型のシリンダブロックを実現することができるようになる。

＜請求項４＞
請求項４に記載の発明は、シリンダを取り囲む外壁と、該外壁の頂部に形成されて間接的にシリンダを支持する本体フランジ部と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成されて、前記本体フランジ部に当接されるシリンダフランジ部及び複数のシリンダを含めて一体成形されたシリンダ構造体とを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダ構造体が組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、前記シリンダの底面のうち、前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダ構造体を形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部とを当接させたことを要旨としている。

こうした構成を採用することによっても、上記請求項１に記載の発明と同様に、隔壁の呼吸孔を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁の強度信頼性の向上を図ることのできる分割型のシリンダブロックを実現することができるようになる。

＜請求項５＞
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、前記シリンダの前記支持底面とそれ以外の底面とについて、これら底面間の軸方向の距離を、当該シリンダブロックを含めて構成したエンジンのクランクジャーナル中心軸の偏心量に応じて最適化した値に設定したことを要旨としている。

エンジンの組み立てに際しては、シリンダヘッドやオイルパンの組み付け等によりシリンダブロック全体が変形するため、クランクジャーナルの中心軸が偏心するようになる。こうした偏心は、クランクシャフトの回転に際して抵抗となるため、燃費の悪化等をまねくようになる。

一方で、上記請求項１〜４に記載の構造のシリンダブロックにおいて、シリンダを通じて作用する呼吸孔周りの隔壁の圧縮応力は、支持底面とそれ以外の底面との間の距離を長くすることにより増加させることができる。

そこで、上記請求項５に記載の発明のように、予め把握されたクランクジャーナルの偏心量に基づいて上記底面間の距離を設定することにより、シリンダ軸方向におけるジャーナル中心の同軸度の精度向上を図ることが可能となる。ちなみに、クランクジャーナル中心軸の偏心量が大きくなるほど、隔壁の圧縮応力が増大するように上記底面間の距離がより大きく設定される。

こうした構成を採用することにより、クランクシャフトのフリクションが低減されるため、エンジンの燃費向上を図ることができるようになる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。
本実施形態では、本発明にかかる分割型シリンダブロックを直列４気筒型エンジンのシリンダブロックとして具体化した場合を想定している。

＜シリンダブロックの構造＞
図１に、シリンダブロックの斜視構造を示す。
シリンダブロック１は、ブロック本体３とシリンダ構造体５とを備えて構成される。

ブロック本体３は、クランクシャフトを収容するためのクランクケース３１と、シリンダ５１を収容するための外壁部３２と、シリンダ構造体５を載置するための本体フランジ部３３とを含めて一体成形されている。

シリンダ構造体５は、複数のシリンダ５１（第１シリンダ５１Ａ、第２シリンダ５１Ｂ、第３シリンダ５１Ｃ、第４シリンダ５１Ｄ）と、シリンダヘッドを載置するためのシリンダフランジ部５２とを含めて一体成形されている。

シリンダブロック１においては、本体フランジ部３３とシリンダフランジ部５２とが当接された状態でブロック本体３とシリンダ構造体５とが組み合わされている。
＜ブロック本体の構造［１］＞
図２に、ブロック本体３の斜視構造を示す。

外壁部３２の内側において、外壁部３２の内周面（外壁部内周面３２Ｒ）により囲まれた領域には、シリンダ５１を収容するためのシリンダ収容部３４が形成されている。
外壁部内周面３２Ｒは、シリンダ５１の外周面と対応した形状に形成されている。

ブロック本体３へシリンダ構造体５を組み付けた状態において、外壁部内周面３２Ｒとシリンダ５１の外周面とは所定の間隔を有して対向する。シリンダ収容部３４において、外壁部内周面３２Ｒとシリンダ５１の外周面との間に形成された空間がウォータージャケットとして用いられる。

ブロック本体３の頂部には、シリンダ構造体５のシリンダフランジ部５２を載置するための本体デッキ面３３Ｔが形成されている。
本体フランジ部３３には、ボルトを挿入するための締結孔３５が設けられている。

外壁部３２には、ウォータージャケットに対する冷却水の流入／流出に際して用いられる冷却水口３６が設けられている。
＜ブロック本体の構造［２］＞
図３に、頂面側（図２の矢印Ｖ１方向）から見たブロック本体３の平面構造を示す。

図４に、底面側（図２の矢印Ｖ２方向）から見たブロック本体３の平面構造を示す。
図５に、図３のＤ３１−Ｄ３１線に沿ったブロック本体３の断面構造を示す。
図６に、図３のＤ３２−Ｄ３２線に沿ったブロック本体３の断面構造を示す。

クランクケース３１において、側壁３７Ａと側壁３７Ｂとの間には複数の隔壁（第１隔壁３８Ａ、第２隔壁３８Ｂ、第３隔壁３８Ｃ）が設けられている。
側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃには、クランクシャフトの主軸（クランクジャーナル）を回転支持するための軸受部３９が形成されている。なお、クランクシャフトは、ジャーナルが軸受部３９の内周面と対向する方向からクランクキャップを通じて支持されることにより、ブロック本体３に組み付けられる。

クランクケース３１の内部に形成されたクランク室Ｒは、これら隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃにより第１クランク室Ｒ１、第２クランク室Ｒ２、第３クランク室Ｒ３、第４クランク室Ｒ４に区画されている。

第１クランク室Ｒ１は、クランクケース３１の側壁３７Ａと第１隔壁３８Ａとを通じて区画形成されている。また、第１シリンダ５１Ａと対応した位置に形成されている。
第２クランク室Ｒ２は、第１隔壁３８Ａと第２隔壁３８Ｂとを通じて区画形成されている。また、第２シリンダ５１Ｂと対応した位置に形成されている。

第３クランク室Ｒ３は、第２隔壁３８Ｂと第３隔壁３８Ｃとを通じて区画形成されている。また、第３シリンダ５１Ｃと対応した位置に形成されている。
第４クランク室Ｒ４は、クランクケース３１の側壁３７Ｂと第３隔壁３８Ｃとを通じて区画形成されている。また、第４シリンダ５１Ｄと対応した位置に形成されている。

第１クランク室Ｒ１と第２クランク室Ｒ２とは、第１呼吸孔Ｈ１により連通されている。この第１呼吸孔Ｈ１により、第１クランク室Ｒ１から第２クランク室Ｒ２へあるいは第２クランク室Ｒ２から第１クランク室Ｒ１への空気の移動が許容される。

第３クランク室Ｒ３と第４クランク室Ｒ４とは、第２呼吸孔Ｈ２により連通されている。この第２呼吸孔Ｈ２により、第３クランク室Ｒ３から第４クランク室Ｒ４へあるいは第４クランク室Ｒ４から第３クランク室Ｒ３への空気の移動が許容される。

そして、こうした第１呼吸孔Ｈ１及び第２呼吸孔Ｈ２を介しての空気の移動により、ピストンの往復運動にともなうクランク室Ｒの圧力変動ひいてはポンピングロスの低減が図られるようになる。

なお、本実施形態のシリンダブロック１を通じて構成されるエンジンにおいては、第１シリンダ５１Ａと第４シリンダ５１Ｄとにおいて、ピストンのストローク位置が同じ位置に設定される。また、第２シリンダ５１Ｂと第３シリンダ５１Ｃとにおいて、ピストンのストローク位置が同じ位置に設定される。このため、ブロック本体３において、第２隔壁３８Ｂには呼吸孔が形成されていない。

ブロック本体３において、外壁部内周面３２Ｒには、シリンダ５１の底面を支持するためのシリンダ載置部Ｐが形成されている。
シリンダ載置部Ｐは、側壁３７Ａ、側壁３７Ｂ、第１隔壁３８Ａ、第２隔壁３８Ｂ及び第３隔壁３８Ｃと連続する部分を有して、外壁部内周面３２Ｒの全周にわたって形成されている。また、第１載置部ＰＡ、第２載置部ＰＢ、第３載置部ＰＣ及び第４載置部ＰＤから形成されている。

第１載置部ＰＡは、第１シリンダ５１Ａの底面と対向する位置に形成されている。また、側壁３７Ａの頂部（側壁頂部３７ＡＴ）及び第１隔壁３８Ａの頂部（第１隔壁頂部３８ＡＴ）とつながった箇所を含めて形成されている。

第２載置部ＰＢは、第２シリンダ５１Ｂの底面と対向する位置に形成されている。また、第１隔壁３８Ａの頂部（第１隔壁頂部３８ＡＴ）及び第２隔壁３８Ｂの頂部（第２隔壁頂部３８ＢＴ）とつながった箇所を含めて形成されている。

第３載置部ＰＣは、第３シリンダ５１Ｃの底面と対向する位置に形成されている。また、第２隔壁３８Ｂの頂部（第２隔壁頂部３８ＢＴ）及び第３隔壁３８Ｃの頂部（第３隔壁頂部３８ＣＴ）とつながった箇所を含めて形成されている。

第４載置部ＰＤは、第４シリンダ５１Ｄの底面と対向する位置に形成されている。また、第３隔壁３８Ｃの頂部（第３隔壁頂部３８ＣＴ）及び側壁３７Ｂの頂部（側壁頂部３７ＢＴ）とつながった箇所を含めて形成されている。

第１載置部ＰＡと第２載置部ＰＢとは、第１隔壁３８Ａの頂部（第１隔壁頂部３８ＡＴ）においてつながっている。
第２載置部ＰＢと第３載置部ＰＣとは、第２隔壁３８Ｂの頂部（第２隔壁頂部３８ＢＴ）においてつながっている。

第３載置部ＰＣと第４載置部ＰＤとは、第３隔壁３８Ｃの頂部（第３隔壁頂部３８ＣＴ）においてつながっている。
ブロック本体３において、シリンダ載置部Ｐの頂部には、ウォータージャケットの底壁を形成するジャケット底部Ｂが形成されている。このジャケット底部Ｂは、外壁部内周面３２Ｒの全周にわたって形成されている。

＜シリンダ構造体の構造＞
図７に、シリンダ構造体５の斜視構造を示す。
図８に、底面側（図７の矢印Ｖ３方向）から見たシリンダ構造体５の平面構造を示す。

図９に、正面側（図７の矢印Ｖ４方向）から見たシリンダ構造体５の正面構造を示す。
図１０に、図８のＤ８−Ｄ８線に沿ったシリンダ構造体５の断面構造を示す。
シリンダ構造体５は、エンジンのピストンを収容するシリンダ５１（第１シリンダ５１Ａ、第２シリンダ５１Ｂ、第３シリンダ５１Ｃ、第４シリンダ５１Ｄ）と、同シリンダ５１のシリンダヘッド側の端部においてその外周面（シリンダ外周面５１Ｆ）を取り囲むように形成されたシリンダフランジ部５２とを含めて構成される。

シリンダフランジ部５２には、ブロック本体３の締結孔３５と対応した位置に締結孔５３が形成されている。なお、エンジンのシリンダヘッドには、これら締結孔３５，５３と対応する締結孔が設けられている。そして、これら各締結孔へボルトを挿通させることにより、シリンダブロック１へシリンダヘッドを組み付けることができる。

シリンダ構造体５において、シリンダフランジ部５２側の端面（シリンダデッキ面５１Ｔ）には、メタルガスケット等のシール部材を介してシリンダヘッドが載置される。
シリンダ構造体５の軸方向において、シリンダデッキ面５１Ｔと反対側にはシリンダ５１の底面（シリンダ底面５１Ｕ）が形成されている。

シリンダ底面５１Ｕは、シリンダ構造体５をブロック本体３へ組み付けた状態においてシリンダ載置部Ｐと当接する支持底面５１ＵＡと、同状態においてシリンダ載置部Ｐと当接しない基準底面５１ＵＢとから形成されている。

各シリンダ５１には、側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃのいずれかと対応する位置に、基準底面５１ＵＢから突出して形成された支持周壁Ｗが設けられている。支持周壁Ｗは、詳しくは次のように設けられている。

第１シリンダ５１Ａの底面側において、側壁３７Ａと対応する位置に第１支持周壁Ｗ１が設けられている。
第１シリンダ５１Ａ及び第２シリンダ５１Ｂの底面側において、第１隔壁３８Ａと対応する位置に第２支持周壁Ｗ２が設けられている。

第２シリンダ５１Ｂ及び第３シリンダ５１Ｃの底面側において、第２隔壁３８Ｂと対応する位置に第３支持周壁Ｗ３が設けられている。
第３シリンダ５１Ｃ及び第４シリンダ５１Ｄの底面側において、第３隔壁３８Ｃと対応する位置に第４支持周壁Ｗ４が設けられている。

第４シリンダ５１Ｄの底面側において、側壁３７Ｂと対応する位置に第５支持周壁Ｗ５が設けられている。
シリンダ底面５１Ｕの支持底面５１ＵＡは、これら各支持周壁Ｗ１〜Ｗ５の底面を通じて形成されている。

各支持底面５１ＵＡは、基準底面５１ＵＢからシリンダデッキ面５１Ｔとは反対側の軸方向へ長さＬｗだけ離れた位置に形成されている。
＜シリンダブロックの断面構造＞
図１１に、図１のＤ１−Ｄ１線に沿ったシリンダブロック１の断面構造を示す。

図１２に、図１１のＤ１Ａ−Ｄ１Ａ線に沿ったシリンダブロック１の断面構造を示す。
図１３に、図１１のＤ１Ｂ−Ｄ１Ｂ線に沿ったシリンダブロック１の断面構造を示す。
シリンダブロック１においては、各支持底面５１ＵＡがシリンダ載置部Ｐを介して側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃのいずれかの頂部と対向した状態にある。より詳しくは、次のような状態で上記底面と頂部とが対向している。

第１支持周壁Ｗ１の底面と側壁３７Ａの頂部とが、第１載置部ＰＡを介して対向している。
第２支持周壁Ｗ２の底面と第１隔壁３８Ａの頂部とが、第１載置部ＰＡ及び第２載置部ＰＢを介して対向している。

第３支持周壁Ｗ３の底面と第２隔壁３８Ｂの頂部とが、第２載置部ＰＢ及び第３載置部ＰＣを介して対向している。
第４支持周壁Ｗ４の底面と第３隔壁３８Ｃの頂部とが、第３載置部ＰＣ及び第４載置部ＰＤを介して対向している。

第５支持周壁Ｗ５の底面と側壁３７Ｂの頂部とが、第４載置部ＰＤを介して対向している。
各シリンダ５１の基準底面５１ＵＢは、シリンダ載置部Ｐから離れた位置にあり、所定の間隔（長さＬｗ）を有してシリンダ載置部Ｐの頂面と対向している。

各シリンダ５１の底面側において、その外周面はジャケット底部Ｂと当接された状態となる。なお、このシリンダ５１とジャケット底部Ｂとの接触面においては、適宜のシール部材を通じてウォータージャケットのシールが行われる。

＜作用効果＞
シリンダブロック１を通じて奏せられる作用効果について説明する。
図１４に、シリンダブロック１を含めて構成したエンジンＥの斜視構造を示す。

図１５に、図１４のＤ１４−Ｄ１４線に沿ったシリンダブロック１の断面構造を示す。
エンジンＥは、シリンダヘッドＥ１及びオイルパンＥ２がボルトを通じてシリンダブロック１へ組み付けられることにより構成される。また、クランクシャフトＥ３は、ブロック本体３の軸受部３９とクランクキャップとを通じて回転可能な状態で支持される。

シリンダブロック１においては、シリンダ５１の支持底面５１ＵＡがシリンダ載置部Ｐと接触した状態となる一方で、基準底面５１ＵＢ（支持底面５１ＵＡ以外のシリンダ底面）はシリンダ載置部Ｐと接触していない状態に維持される（図１１参照）。

こうした構造のシリンダブロック１を含めて構成したエンジンＥにおいて、シリンダ構造体５（シリンダ５１）がシリンダヘッドＥ１を通じてクランクケース３１側へ押圧されているため、シリンダヘッドＥ１からの荷重が支持底面５１ＵＡを介してシリンダ載置部Ｐへ作用するようになる。そして、このシリンダヘッドＥ１からの荷重を通じて、シリンダ載置部Ｐとともに側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃがシリンダ軸方向（オイルパンＥ２側）へ押圧されるようになる。

従って、図１５に示すように（ここでは第３隔壁３８Ｃを含む断面について示しているが、第１隔壁３８Ａを含む断面も同様の状態となる）、第３隔壁３８Ｃ（第１隔壁３８Ａ）の第２呼吸孔Ｈ２（第１呼吸孔Ｈ１）の周囲には、シリンダ軸方向の圧縮応力が作用するようになる。即ち、第２呼吸孔Ｈ２（第１呼吸孔Ｈ１）周りにおける引っ張り方向の平均応力が低減されるようになる。これにより、第２呼吸孔Ｈ２（第１呼吸孔Ｈ１）が形成された第３隔壁３８Ｃ（第１隔壁３８Ａ）において、強度信頼性の向上が図られるようになる。

このように、本実施形態のシリンダ構造を採用することで、隔壁３８Ａ，３８Ｃの呼吸孔Ｈ１，Ｈ２を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁３８Ａ，３８Ｃの強度信頼性の向上を図ることのできる分割型のシリンダブロックを実現することができるようになる。

＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第１実施形態にかかるシリンダブロックによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（１）本実施形態のシリンダブロック１によれば、隔壁３８Ａ，３８Ｃの呼吸孔Ｈ１，Ｈ２を通じてポンピングロスを低減する一方で、同隔壁３８Ａ，３８Ｃの強度信頼性の向上を図ることができるようになる。

（２）本実施形態のシリンダブロック１によれば、エンジンＥの運転中において、クランクシャフトＥ３の回転にともなって生じる呼吸孔Ｈ１，Ｈ２周りのシリンダ軸方向の引っ張り応力が低減されるため、隔壁３８Ａ，３８Ｃでの亀裂の発生を好適に回避することができるようになる。

（３）また、上述のように隔壁３８Ａ，３８Ｃの強度信頼性の向上が図られるため、より径の大きい呼吸孔Ｈ１，Ｈ２を形成することが可能となる。即ち、ポンピングロスの低減効果をより一層高めることができるようになる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図１６及び図１７を参照して説明する。
エンジンの組み立てに際しては、シリンダヘッドやオイルパンの組み付け等によりシリンダブロック全体が変形するため、クランクジャーナルの中心軸が偏心するようになる。こうした偏心は、クランクシャフトの回転に際して抵抗となるため、燃費の悪化等をまねくようになる。

そこで、本実施形態では、クランクジャーナル中心軸の偏心を極力小さくするために、ジャーナル中心軸の偏心量に基づいて、シリンダ構造体５の支持周壁Ｗの長さＬｗを支持周壁毎に各別に設定するようにしている。

＜シリンダ構造体の構造＞
図１６に、本実施形態のシリンダ構造体５の斜視構造を示す。
図１７に、正面側（図１６の矢印Ｖ５方向）から見たシリンダ構造体５の正面構造を示す。

シリンダ構造体５は、基本的には前記第１実施形態と同様の構造を有する。
各シリンダ５１には、側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃのいずれかと対応する位置に、基準底面５１ＵＢから突出して形成された支持周壁Ｗ１〜Ｗ５が設けられている。

ここで、各支持周壁の底面と基準底面５１ＵＢとのシリンダ軸方向の距離を次のように示す。
第１支持周壁Ｗ１の底面と基準底面５１ＵＢとのシリンダ軸方向の距離を突出長さＬｗ１とする。

第２支持周壁Ｗ２の底面と基準底面５１ＵＢとのシリンダ軸方向の距離を突出長さＬｗ２とする。
第３支持周壁Ｗ３の底面と基準底面５１ＵＢとのシリンダ軸方向の距離を突出長さＬｗ３とする。

第４支持周壁Ｗ４の底面と基準底面５１ＵＢとのシリンダ軸方向の距離を突出長さＬｗ４とする。
第５支持周壁Ｗ５の底面と基準底面５１ＵＢとのシリンダ軸方向の距離を突出長さＬｗ５とする。

本実施形態では、エンジンの組み立てにともなうクランクジャーナルの中心軸の偏心量が、「第２隔壁３８Ｂのジャーナル＞第１隔壁３８Ａのジャーナル＝第３隔壁３８Ｃのジャーナル＞側壁３７Ａのジャーナル＝側壁３７Ｂのジャーナル」といった関係にある場合を想定して、上記突出長さを次のように設定している。

即ち、シリンダ構造体５は、上記各突出長さについて「Ｌｗ３＞Ｌｗ２＝Ｌｗ４＞Ｌｗ１＝Ｌｗ５」の関係が満たされるように、各支持周壁Ｗ１〜Ｗ５が形成されている。なお、クランクジャーナル中心軸の偏心量は、エンジンの構造や組み付け条件等に基づいて予め把握することができる。

シリンダ構造体５において、シリンダ底面５１Ｕの支持底面５１ＵＡ（ブロック本体３へシリンダ構造体５を組み付けた状態においてシリンダ載置部Ｐと当接する底面）は、これら各支持周壁Ｗ１〜Ｗ５の底面を通じて形成されている。なお、シリンダ構造体５単独の状態では、各支持周壁の底面が同一の平面に属していないものの、エンジンの組み立てにともないシリンダヘッドを通じてシリンダ構造体５が押圧されることにより、各支持周壁Ｗ１〜Ｗ５の底面のいずれもがシリンダ載置部Ｐへ当接されるようになる。

本実施形態では、各支持周壁Ｗについて、対応するクランクジャーナル中心軸の偏心量が大きくなるほど、その突出長さを大きく設定するようにしている。これにより、偏心量に応じた大きさの圧縮応力が側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃに対して作用するようになるため、各クランクジャーナル中心軸の偏心度合いが低減されるようになる。

＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第２実施形態にかかるシリンダブロックによれば、先の第１実施形態による前記（１）〜（３）の効果に加えて、以下に示すような効果が得られるようになる。

（４）本実施形態のシリンダブロック１によれば、各クランクジャーナル中心軸の偏心量について、その最大値と最小値との差が小さくされる（クランクジャーナルの同軸度の精度向上が図られる）ため、クランクシャフトＥ３のフリクションを低減することができるようになる。

＜変更例＞
なお、上記第２実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第２実施形態では、各支持周壁Ｗ１〜Ｗ５の突出長さについて、「Ｌｗ３＞Ｌｗ２＝Ｌｗ４＞Ｌｗ１＝Ｌｗ５」の関係が満たされるようにシリンダ構造体５を形成したが、突出長さの設定態様はこうした関係に限られず、クランクジャーナル中心軸の偏心量に応じて適宜の値に設定することができる。

（その他の実施形態）
その他、上記各実施形態に共通して変更することができる要素を以下に示す。
・上記各実施形態では、側壁３７Ａ，３７Ｂあるいは隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃと対向するシリンダ底面の全面にわたって支持周壁Ｗを形成する構成としたが、支持周壁Ｗの形成態様は実施形態に例示した態様に限られるものではない。例えば、側壁３７Ａ，３７Ｂあるいは隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃと対向するシリンダ底面について、その一部に支持周壁Ｗを形成することもできる。

・上記各実施形態では、隣り合うシリンダの周壁がつながっているシリンダ構造体５を採用したが、各シリンダ５１がシリンダフランジ部５２のみを介してつながっているシリンダ構造体を採用することもできる。

・上記各実施形態では、各シリンダ５１を含めて一体成形されたシリンダ構造体５を採用したが、各別に形成された複数のシリンダを採用することもできる。
・上記実施形態では、シリンダフランジ部５２を含めて一体成形されたシリンダ構造体５を採用したが、シリンダフランジ部５２が設けられていないシリンダ構造体を採用することもできる。

・上記各実施形態では、シリンダ載置部Ｐが形成された構造のブロック本体３を採用したが、例えば、図１８に示すような構造のシリンダブロックに対しても本発明を適用することができる。なお、図１８は、実施形態の変更例としてのシリンダブロックについて、図１のＤ１−Ｄ１線に沿った断面構造に相当する断面構造を示す。

図１８に示される構造のシリンダブロック１において、ブロック本体３はシリンダ載置部が設けられていない構造を有する。
こうした構成のブロック本体３に対して前記第１実施形態と同様の構造のシリンダ構造体５を組み付ける場合、上記各実施形態のシリンダブロックと異なり、シリンダ５１の底面と側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃの頂部とがシリンダ載置部を介することなく直接対向するようになる。

そして、上記ブロック本体３及びシリンダ構造体５から構成されたシリンダブロック１においては、シリンダ構造体５の支持底面５１ＵＡと側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃとが直接当接された状態に維持される。このとき、各支持周壁Ｗ１〜Ｗ５の底面は次のようにブロック本体３の側壁３７Ａ，３７Ｂ及び隔壁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃのいずれかと当接する。

第１支持周壁Ｗ１の底面は、側壁３７Ａの頂部３７ＡＴと当接する。
第２支持周壁Ｗ２の底面は、第１隔壁３８Ａの頂部３８ＡＴと当接する。
第３支持周壁Ｗ３の底面は、第２隔壁３８Ｂの頂部３８ＢＴと当接する。

第４支持周壁Ｗ４の底面は、第３隔壁３８Ｃの頂部３８ＣＴと当接する。
第５支持周壁Ｗ５の底面は、側壁３７Ｂの頂部３７ＢＴと当接する。
上記構造のシリンダブロック１を含めてエンジンを構成することによっても、先の第１実施形態の作用効果に準じた作用効果を奏することができるようになる。

・上記実施形態の変更例において、シリンダフランジ部５２が設けられていないシリンダを採用することもできる。
・上記実施形態の変更例において、各シリンダがシリンダフランジ部のみを介してつながっているシリンダ構造体を採用することもできる。

・上記実施形態の変更例において、各別に形成された複数のシリンダを採用することもできる。
・上記各実施形態では、直列４気筒型エンジンのシリンダブロックとして本発明を具体化した場合を想定したが、本発明の適用対象となるシリンダブロックは直列４気筒型エンジンのシリンダブロックに限られるものではない。

本発明にかかるシリンダブロックを具体化した第１実施形態について、その斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するブロック本体について、その斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するブロック本体について、図２の矢印Ｖ１方向から見た平面構造を示す平面図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するブロック本体について、図２の矢印Ｖ２方向から見た平面構造を示す平面図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するブロック本体について、図３のＤ３１−Ｄ３１線に沿った断面構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するブロック本体について、図３のＤ３２−Ｄ３２線に沿った断面構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するシリンダ構造体について、その斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するシリンダ構造体について、図７の矢印Ｖ３方向から見た平面構造を示す平面図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するシリンダ構造体について、図７の矢印Ｖ４方向から見た正面構造を示す正面図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するシリンダ構造体について、図８のＤ８−Ｄ８線に沿った断面構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダブロックについて、図１のＤ１−Ｄ１線に沿った断面構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダブロックについて、図１１のＤ１Ａ−Ｄ１Ａ線に沿った断面構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダブロックについて、図１１のＤ１Ｂ−Ｄ１Ｂ線に沿った断面構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダブロックを含めて構成したエンジンについて、その斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のシリンダブロックを含めて構成したエンジンについて、図１４のＤ１４−Ｄ１４線に沿った断面構造を示す断面図。 本発明にかかるシリンダブロックを具体化した第２実施形態について、シリンダブロックを構成するシリンダ構造体の斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のシリンダブロックを構成するシリンダ構造体について、図１６の矢印Ｖ５方向から見た平面構造を示す平面図。 その他の実施形態にかかるシリンダブロックについて、図１のＤ１−Ｄ１線に沿った断面構造に相当する断面構造を示す断面図。

符号の説明

１…シリンダブロック、３…ブロック本体、３１…クランクケース、３２…外壁部、３２Ｒ…外壁部内周面、３３…本体フランジ部、３３Ｔ…本体デッキ面、３４…シリンダ収容部、３５…締結孔、３６…冷却水口、３７Ａ…側壁、３７ＡＴ…側壁頂部、３７Ｂ…側壁、３７ＢＴ…側壁頂部、３８Ａ…第１隔壁、３８ＡＴ…第１隔壁頂部、３８Ｂ…第２隔壁、３８ＢＴ…第２隔壁頂部、３８Ｃ…第３隔壁、３８ＣＴ…第３隔壁頂部、３８Ｄ…第４隔壁、３８ＤＴ…第４隔壁頂部、３９…軸受部、Ｒ…クランク室、Ｒ１…第１クランク室、Ｒ２…第２クランク室、Ｒ３…第３クランク室、Ｒ４…第４クランク室、Ｈ１…第１呼吸孔、Ｈ２…第２呼吸孔、Ｐ…シリンダ載置部、ＰＡ…第１載置部、ＰＢ…第２載置部、ＰＣ…第３載置部、ＰＤ…第４載置部、Ｂ…ジャケット底部、５…シリンダ構造体、５１…シリンダ、５１Ｆ…シリンダ外周面、５１Ｔ…シリンダデッキ面、５１Ｕ…シリンダ底面、５１ＵＡ…支持底面、５１ＵＢ…基準底面、５１Ａ…第１シリンダ、５１Ｂ…第２シリンダ、５１Ｃ…第３シリンダ、５１Ｄ…第４シリンダ、５２…シリンダフランジ部、５３…締結孔、Ｗ…支持周壁、Ｗ１…第１支持周壁、Ｗ２…第２支持周壁、Ｗ３…第３支持周壁、Ｗ４…第４支持周壁、Ｗ５…第５支持周壁、Ｅ…エンジン、Ｅ１…シリンダヘッド、Ｅ２…オイルパン、Ｅ３…クランクシャフト。

Claims (5)

1. シリンダを取り囲む外壁と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔と、前記側壁及び前記隔壁の少なくとも一方の頂部と連続して形成されてシリンダを支持する載置部とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成された複数のシリンダとを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダが組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、
   前記シリンダの底面のうち、前記載置部を介して前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダを形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部に位置する前記載置部とを当接させた
   ことを特徴とするシリンダブロック。
2. シリンダを取り囲む外壁と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔と、前記側壁及び前記隔壁の少なくとも一方の頂部と連続して形成されてシリンダを支持する載置部とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成されて、複数のシリンダを含めて一体成形されたシリンダ構造体とを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダ構造体が組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、
   前記シリンダの底面のうち、前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダ構造体を形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部に位置する前記載置部とを当接させた
   ことを特徴とするシリンダブロック。
3. シリンダを取り囲む外壁と、該外壁の頂部に形成されて間接的にシリンダを支持する本体フランジ部と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成されて、前記本体フランジ部に当接されるシリンダフランジ部が設けられた複数のシリンダとを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダが組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、
   前記シリンダの底面のうち、前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダを形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部とを当接させた
   ことを特徴とするシリンダブロック。
4. シリンダを取り囲む外壁と、該外壁の頂部に形成されて間接的にシリンダを支持する本体フランジ部と、クランクシャフトを支持する側壁を備えたクランクケースと、クランクシャフトを支持するとともに前記クランクケースの内部空間をシリンダの数に応じた複数のクランク室に区画形成する隔壁と、該隔壁に形成されて隣り合うクランク室を連通する呼吸孔とを含めて一体成形されたブロック本体と、該ブロック本体とは各別に形成されて、前記本体フランジ部に当接されるシリンダフランジ部及び複数のシリンダを含めて一体成形されたシリンダ構造体とを備え、前記ブロック本体へ前記シリンダ構造体が組み付けられることにより構成されるシリンダブロックにおいて、
   前記シリンダの底面のうち、前記側壁及び前記隔壁の頂部と対向する支持底面をそれ以外の底面よりもシリンダ軸方向へ突出させて前記シリンダ構造体を形成することにより、前記ブロック本体へ前記シリンダを組み付けた状態で前記支持底面と前記側壁及び前記隔壁の頂部とを当接させた
   ことを特徴とするシリンダブロック。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、
   前記シリンダの前記支持底面とそれ以外の底面とについて、これら底面間の軸方向の距離を、当該シリンダブロックを含めて構成したエンジンのクランクジャーナル中心軸の偏心量に応じて最適化した値に設定した
   ことを特徴とするシリンダブロック。

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