JP2006057536A - シリンダブロック - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンスラップをより好適に低減することのできるシリンダブロックを提供する。
【解決手段】シリンダブロック１１は、ピストンが往復動可能に収容されるシリンダライナ２１〜２４を複数備える。各ピストンを、コネクティングロッドを介してクランクシャフト１６のクランクピンに連結する。ピストンの上死点を基準として、ピストンが上死点に達する前にクランクピンが位置する側をスラスト側とし、ピストンが上死点に達した後にクランクピンが位置する側を反スラスト側とする。全てのシリンダライナ２１〜２４を対象として、それらの中心線Ｌがクランクシャフト１６の回転中心Ｒに交差、又は同回転中心Ｒよりも反スラスト側に偏心される。全てのシリンダライナ２１〜２４は、回転中心Ｒからの中心線Ｌの偏心量ｅ１〜ｅ４が互いに異なる少なくとも２種類のシリンダライナからなる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックに関するものである。

エンジンの一形態として、ピストンのシリンダライナ内での往復運動をクランク機構によって回転運動に変換して、クランクシャフトを回転させるいわゆるレシプロエンジンがある。こうしたタイプのエンジンに用いられるシリンダブロックとして、例えば特許文献１には、複数のシリンダライナをクランクシャフトの回転中心の左右に偏心させた状態でジクザグ配置し、各シリンダライナの周囲の全周に冷却水通路を設けたものが記載されている。このシリンダブロックによれば、複数のシリンダライナをクランクシャフトに沿って一直線状に配置した場合に比べ、エンジンの全長を短縮化することができる。また、隣合うシリンダライナの間隔が広がることから、各シリンダライナの周囲に十分に大きな冷却水通路を設けることが可能となる。

ところが、複数のシリンダライナのうちスラスト側に配置されたものではピストンの側圧が高くなり、同ピストンがシリンダライナのシリンダボア壁のスラスト側部分に強く衝突してピストンスラップと呼ばれる打音を発する。ここで、スラスト側とは、ピストンの上死点（ＴＤＣ）を基準として、それよりも前（ＢＴＤＣ）にクランクピンが位置する側である。

これに対しては、クランクシャフトの回転中心をシリンダライナの中心線に対しスラスト側へ僅かに偏心させることで、ピストンが下降するときのコネクティングロッドの傾斜角度を大きくして（傾斜を急にして）、シリンダボア壁のスラスト側部分に作用するピストンの側圧を弱めることが知られている。例えば、特許文献２では、シリンダライナの中心線が略水平となるようにエンジン本体を寝かせた状態で車体に搭載される水平型のエンジンにおいて、クランクシャフトの回転中心をシリンダライナの中心線から下方に僅かに偏心させている。
実開昭６４−２１２２９号公報 特開平１１−３２４６９７号公報

上記特許文献２によると、ピストンの側圧を弱めてピストンスラップを低減することが可能である。しかし、クランクシャフトの回転中心に対するシリンダライナの中心線の偏心量が全てのシリンダライナについて同一であることから、次の問題が新たに生ずる。それは、シリンダブロック本体において、各シリンダライナの近傍の剛性が必ずしも全てのシリンダライナについて均等というわけではなく、むしろシリンダライナ間で異なっている場合が多いことによる。例えば、シリンダライナの配列方向の両端部分に位置するものでは、その前（又は後ろ）及び左右にシリンダブロック本体の外壁部が位置するのに対し、同配列方向の中間部分に位置するシリンダライナでは、その左右に外壁部が位置するだけである。そのため、両端部分に位置するシリンダライナの近傍の剛性が、中間部分に位置するシリンダライナの近傍の剛性よりも高い。

一方、シリンダライナの近傍の剛性とピストンスラップとの間には相関関係があり、一般には剛性が高いほどピストンスラップが小さい。従って、上記のようにシリンダライナの近傍の剛性がシリンダライナ間で異なると、それに応じてピストンスラップの程度もシリンダライナ間で異なってくる。

このような状況のもと、上記のように全てのシリンダライナについて偏心量が同一であると、どのシリンダライナを基準にして偏心量が設定されたとしても、いずれかのシリンダライナについては必要以上に大きな偏心量となるか、又はその逆に必要な偏心量に満たずピストンスラップを十分に低減することができない。例えば、剛性の最も低い部分のシリンダライナを基準に偏心量が設定されれば、全てのシリンダライナについてピストンスラップを低減することができる反面、剛性の高い部分のシリンダライナは必要以上に偏心させられてしまう。これに対し、剛性の最も高い部分のシリンダライナを基準に偏心量が設定されれば、シリンダライナによっては、すなわち剛性の低い部分のシリンダライナでは偏心量が足りずピストンスラップを十分に低減することができない。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ピストンスラップをより好適に低減することのできる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に記載の発明では、ピストンが往復動可能に収容されるシリンダライナを複数備え、各ピストンがコネクティングロッドを介してクランクシャフトのクランクピンに連結されるシリンダブロックにおいて、前記ピストンの上死点を基準として、前記ピストンが上死点に達する前に前記クランクピンが位置する側をスラスト側とし、前記ピストンが上死点に達した後に前記クランクピンが位置する側を反スラスト側とした場合に、全ての前記シリンダライナを対象として、それらの中心線が前記クランクシャフトの回転中心に交差、又は同回転中心よりも反スラスト側に偏心されるとともに、全ての前記シリンダライナは、前記回転中心からの前記中心線の偏心量が互いに異なる少なくとも２種類のシリンダライナからなるとする。

上記の構成によれば、ピストンがシリンダライナ内で往復動すると、その往復動がコネクティングロッドを通じてクランクピンに伝達され、クランクシャフトが回転する。この往復動の過程でピストンは、上死点の近くで、混合気の燃焼に伴い上昇する筒内圧力を受ける。上死点後には、クランクピンが反スラスト側に位置することから、コネクティングロッドがピストン側ほど、シリンダボア壁のスラスト側部分に近づくように傾斜する。この傾斜により、上記筒内圧力が、コネクティングロッドの長さ方向に向う成分と、コネクティングロッドに直交する成分（側圧）とに分解される。この側圧により、ピストンがシリンダボア壁のスラスト側部分に衝突してピストンスラップが発生する。

ここで、請求項１に記載の発明では、全てのシリンダライナについて、それらの中心線がクランクシャフトの回転中心に交差するか、又は同回転中心よりも反スラスト側に偏心している。このため、同中心線が回転中心よりもスラスト側に偏心している場合に比べ、上記コネクティングロッドの傾斜角度が大きく（傾斜が急に）なる。上述したコネクティングロッドに直交する成分（側圧）が小さくなって、ピストンスラップが低減される。

また、請求項１に記載の発明では、全てのシリンダライナは、回転中心からの中心線の偏心量が互いに異なる少なくとも２種類のシリンダライナからなる。上記コネクティングロッドに直交する成分（側圧）は偏心量の種類毎に異なる。同側圧は、偏心量の増加に伴い小さくなる。従って、ピストンスラップの程度がシリンダブロックの部分に応じて異なる場合であっても、偏心量を異ならせることでピストンスラップを同レベルまで低減することが可能となる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記偏心量は、前記シリンダライナを取囲むシリンダブロック本体について、同シリンダライナ近傍の剛性に応じて設定されているとする。

シリンダブロックにおいて、シリンダライナ近傍の剛性がシリンダライナ間で異なっていると、上記側圧が同一であったとしても、発生するピストンスラップの程度が異なる。従って、上記請求項２に記載の発明によるように、シリンダライナ近傍の剛性を考慮して偏心量を設定することで、上記側圧の大きさを剛性に応じたものにし、どのシリンダライナであってもピストンスラップを同レベルまで低減することが可能となる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記剛性の高い部分のシリンダライナについては、剛性の低い部分のシリンダライナよりも前記偏心量が少なく設定されているとする。

一般に、シリンダブロック本体の剛性の低い部分に設けられたシリンダライナについてはピストンスラップが大きく、剛性の高い部分に設けられたシリンダライナについてはピストンスラップが小さくなる傾向にある。従って、上記請求項３に記載の発明による剛性及び偏心量についての関係が成立するように同偏心量を設定することで、剛性の高い部分のシリンダライナについては少ない偏心量でピストンスラップを低減することが可能となる。また、剛性の低い部分のシリンダライナについては、多い偏心量でピストンスラップを確実に低減することが可能となる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記複数のシリンダライナは列をなして配置されており、その配列方向の両端部分に位置するシリンダライナについては、同配列方向の中間部分に位置するシリンダライナよりも前記偏心量が少なく設定されているとする。

一般に、シリンダブロック本体においてシリンダライナの近傍の剛性は、シリンダライナの配列方向における両端部分で高く中間部分で低い。これは、中間部分では、シリンダブロック本体の外壁部のうち、シリンダライナの配列方向に沿うものが同シリンダライナの近傍に位置するのみであるのに対し、両端部分では、外壁部のうち上記配列方向の端に対応するものがさらに位置するからである。

従って、上記請求項４に記載の発明による関係を満たすように偏心量が設定されることで、配列方向の両端部分に位置するシリンダライナでは少ない偏心量でありながらピストンスラップを十分に低減することができる。また、配列方向の中間部分に位置するシリンダライナでは、その近傍部分の剛性が低いものの、多くの偏心量の設定により、ピストンスラップを確実に低減することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、外壁部を有するシリンダブロック本体をさらに備え、全ての前記シリンダライナは、アッパデッキ部にて互いに連結されたシリンダ構造体として、前記シリンダブロック本体とは別に形成されており、前記シリンダ構造体は、前記外壁部により囲まれた空間に前記シリンダライナが収容され、かつ前記アッパデッキ部が前記外壁部上に載置された状態で、前記シリンダブロック本体に組付けられるものであるとする。

上記の構成によれば、シリンダブロックは、シリンダブロック本体とシリンダ構造体とに分割された分割構造を有している。シリンダブロックが一体構造を有するものである場合には、全体の形状が複雑となるのに対し、分割構造では、シリンダブロック本体及びシリンダ構造体の各部の形状が上記一体構造の場合よりも単純となる。

また、分割構造の場合には、シリンダブロック本体及びシリンダ構造体が別々に製造される。そのため、シリンダブロック本体の製造に際しては、シリンダ構造体からの影響を受けにくい。また、シリンダ構造体の製造に際しては、シリンダブロック本体からの影響を受けにくい。

従って、分割構造の場合には、上述したように一体構造の場合に比べて形状が単純となることに加え、シリンダブロック本体及びシリンダ構造体の一方の製造に際し他方からの影響を受けにくいことから、より高い精度をもって各部を形成することが可能となる。

なお、分割構造を有するものでは、シリンダブロック本体の外壁部によって囲まれた空間に全てのシリンダライナが収容される。そして、アッパデッキ部が外壁部上に載置された状態で、シリンダ構造体がシリンダブロック本体に組付けられることにより、所望のシリンダブロックが得られる。

以下、本発明を多気筒レシプロエンジンに用いられるシリンダブロックに具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。レシプロエンジンは、ピストンの往復運動をクランク機構によって回転運動に変換して、出力軸であるクランクシャフトを回転させるタイプのエンジンである。

図１〜図３に示すように、シリンダブロック１１はシリンダブロック本体１２及びシリンダ構造体１３を備えて構成されている。シリンダブロック本体１２はシリンダブロック１１の多くの部分を占めるものであり、スカート部１４及び外壁部１５を備えている。スカート部１４はシリンダブロック本体１２の下部を構成するものであり、その下端部には、クランクシャフト１６を回転可能に支持するためのジャーナル部１７が設けられている。外壁部１５はシリンダブロック本体１２の上部を構成するものであり、略四角環状をなしている。ここでは、外壁部１５の各部を区別するために、クランクシャフト１６の回転中心Ｒに対し略平行なものを側壁部１５Ａ，１５Ｂという。また、両側壁部１５Ａ，１５Ｂの前端部（図２の左端部）同士を繋ぐものを前壁部１５Ｃといい、後端部（図２の右端部）同士を繋ぐものを後壁部１５Ｄというものとする。シリンダブロック本体１２は、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の比較的比重の小さな金属材料を用い、ダイカスト、中圧鋳造、低圧鋳造等の鋳造法により一体に形成されている。

シリンダ構造体１３は、複数（ここでは４つ）のシリンダライナ２１，２２，２３，２４と、それらに共通のアッパデッキ部２５とを備える。各シリンダライナ２１〜２４は上下両端が開放された円筒状をなしており、クランクシャフト１６の回転中心Ｒに沿って列をなすように配置されている。アッパデッキ部２５は板状をなし、全てのシリンダライナ２１〜２４の上端部に一体に設けられている。全てのシリンダライナ２１〜２４はアッパデッキ部２５によって相互に連結されている。こうした構成のシリンダ構造体１３は、鋳鉄等の耐摩耗性に優れた金属材料によって形成されている。

シリンダ構造体１３におけるシリンダライナ２１〜２４は、上述した外壁部１５により囲まれた空間に収容され、アッパデッキ部２５は外壁部１５上に載置される。アッパデッキ部２５上にはシリンダヘッドガスケット２６を介してシリンダヘッド２７が載置される。シリンダブロック本体１２にシリンダ構造体１３、シリンダヘッドガスケット２６及びシリンダヘッド２７を締結するために、次の締結構造が採用されている。

外壁部１５の複数箇所には、その外壁部１５の上面において開口するボルト穴２８が設けられている。また、アッパデッキ部２５、シリンダヘッドガスケット２６及びシリンダヘッド２７において、前記ボルト穴２８に対応する箇所にはそれぞれ貫通孔３１，３２，３３が設けられている。そして、シリンダヘッド２７の上方から、これらの貫通孔３３，３２，３１を通じてヘッドボルト３４が挿通され、外壁部１５の対応するボルト穴２８に螺入される。このヘッドボルト３４が締付けられることにより、シリンダブロック本体１２にシリンダ構造体１３が締結されてシリンダブロック１１が構成されるとともに、同シリンダブロック１１上にシリンダヘッドガスケット２６を介してシリンダヘッド２７が締結される。

上記シリンダブロック１１において、シリンダ構造体１３とシリンダブロック本体１２とによって囲まれた挟まれた空間は、ウォータジャケット３５として機能する。ウォータジャケット３５は、シリンダブロック本体１２、シリンダライナ２１〜２４等を冷却するための冷却水の通路である。

図５に示すように、上記各シリンダライナ２１〜２４の内部にはピストン３８が往復動可能に収容されている。また、各シリンダライナ２１〜２４内においてピストン３８よりも上側の空間は、燃料及び空気の混合気を燃焼するための燃焼室３９となる。

各ピストン３８の往復運動をクランクシャフト１６の回転運動に変換するために、両者３８，１６がコネクティングロッド４１によって連結されている。コネクティングロッド４１は、クランクピン４２によりクランクシャフト１６に接続され、ピストンピン４３によりピストン３８に接続されている。

ここで、ピストン３８（ピストンピン４３）の動きは、シリンダライナ２１〜２４によって上下方向に規制される。これに対し、クランクピン４２は、クランクシャフト１６の回転中心Ｒを自身の中心とする円Ｃに沿って変位する。従って、ピストン３８の往復動に伴い、コネクティングロッド４１が左右に揺動しながら上下動する。このコネクティングロッド４１の動きがクランクピン４２に伝達され、その結果、クランクシャフト１６が図５において矢印Ｘで示す方向（時計回り方向）へ回転する。

こうしたクランク機構では、ピストン３８が２往復してクランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程という一連の４行程からなる燃焼サイクルが行われる。吸気行程及び膨張行程はピストン３８の下降に伴い行われ、圧縮行程及び排気行程はピストン３８の上昇に伴い行われる。

さらに、本実施形態では、図４及び図５に示すように全てのシリンダライナ２１〜２４が次の条件（１），（２）を満たす箇所に配置されている。条件（１）は、各シリンダライナ２１〜２４の中心線Ｌがクランクシャフト１６の回転中心Ｒに交差するか、又はその回転中心Ｒよりも反スラスト側に偏心していることである。条件（２）は、全てのシリンダライナ２１〜２４が、中心線Ｌの回転中心Ｒからの偏心量ｅ１〜ｅ４が互いに異なる少なくとも２種類のシリンダライナからなることである。従って、全てのシリンダライナ２１〜２４について、偏心量が均一であるものは除外される。また、条件（２）中の偏心量ｅ１〜ｅ４には「０」も含まれるものとする。

ここでは、中心線Ｌが回転中心Ｒに直交する場合において、各ピストン３８の上死点ＴＤＣを基準として、ピストン３８が上死点ＴＤＣに達する前（ＢＴＤＣ）にクランクピン４２が位置する側（図５の左側）を「スラスト側」としている。また、ピストン３８が上死点ＴＤＣに達した後（ＡＴＤＣ）にクランクピン４２が位置する側（図５の右側）を「反スラスト側」としている。

上記の条件（１），（２）をともに満たすように、本実施形態では、全てのシリンダライナ２１〜２４は、それらの中心線Ｌがクランクシャフト１６の回転中心Ｒよりも反スラスト側に偏心した箇所に配置されている。また、シリンダライナ２１〜２４のうち、それらの配列方向の両端部分に位置するもの（２１，２４）の偏心量ｅ１，ｅ４は、上記配列方向の中間部分に位置するもの（２２，２３）の偏心量ｅ２，ｅ３よりも少なく設定されている。

シリンダライナ２１，２４とシリンダライナ２２，２３とで偏心量ｅ１〜ｅ４を異ならせているのは、次の理由による。一般に、シリンダブロック本体１２についてシリンダライナ２１〜２４の近傍の剛性は、同シリンダライナ２１〜２４の配列方向における両端部分で高く、中間部分で低い。これは、中間部分では、シリンダブロック本体１２の外壁部１５のうち、相対向する側壁部１５Ａ，１５Ｂがシリンダライナ２２，２３の近傍に位置するのみであるのに対し、両端部分では、両側壁部１５Ａ，１５Ｂに加え、前壁部１５Ｃ又は後壁部１５Ｄがさらに位置するからである。

上記シリンダブロック１１が組込まれたエンジンではピストンスラップが低減される。次に、このピストンスラップの低減作用について、全てのシリンダライナ２１〜２４の中心線Ｌがクランクシャフト１６の回転中心Ｒよりもスラスト側に偏心されている場合、及び同中心線Ｌが回転中心Ｒに対し偏心されていない場合と比較しながら説明する。

＜スラスト側に偏心されている場合＞
図６（Ａ）は、ピストン３８の圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）の状態を示している。この状態では、クランクピン４２がスラスト側に位置し、また、ピストンピン４３がスラスト側に位置する。クランクピン４２がピストンピン４３よりもスラスト側に位置する限り、コネクティングロッド４１が上側ほどシリンダボア壁３７の反スラスト側部分に近づくように傾斜する。この傾斜により、ピストン３８に加わる筒内圧力Ｐが、コネクティングロッド４１の長さ方向に向う成分（分圧Ｐ１）と、コネクティングロッド４１に直交する成分（分圧Ｐ２）とに分解される。分圧Ｐ２は、シリンダボア壁３７側に向う圧力であることから側圧ということもできる。この分圧Ｐ２により、ピストン３８がシリンダボア壁３７の反スラスト側部分に押付けられながら上昇する。

上記分圧Ｐ２はピストン３８の上昇に伴い小さくなってゆく。コネクティングロッド４１の傾斜角度が大きくなる（傾斜が急になる）からである。ピストン３８の上昇途中で点火が行われて、混合気が燃焼され、筒内圧力Ｐが上昇する。上死点ＴＤＣの直前にクランクピン４２がシリンダライナ２１〜２４の中心線Ｌ上に位置すると、コネクティングロッド４１が垂直状態となり、分圧Ｐ２は略０となる。

圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）には、図６（Ｂ）に示すように、コネクティングロッド４１が上記圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）とは逆方向に傾斜する。すなわち、コネクティングロッド４１は、その上側ほどシリンダボア壁３７のスラスト側部分に近づくように傾斜する。この傾斜により、ピストン３８に加わる高い筒内圧力Ｐが分圧Ｐ１と分圧Ｐ２とに分解される。この際、シリンダライナ２１〜２４の中心線Ｌが回転中心Ｒに対しスラスト側に偏心されていることから、偏心されていない場合に比べてコネクティングロッド４１の傾斜角度が小さくなり（傾斜が緩くなり）、それに伴い分圧Ｐ２も大きくなる。この大きな分圧Ｐ２により、ピストン３８がシリンダボア壁３７のスラスト側部分に強く衝突して、大きなピストンスラップが発生する。

なお、図６（Ａ）では、筒内圧力Ｐが図６（Ｂ）と同程度の大きさに描かれているが、実際には図６（Ｂ）に比べて小さい。後述する図７（Ａ）及び図８（Ａ）についても同様である。筒内圧力Ｐは、ピストン３８の上昇に伴い高くなり、混合気の燃焼によってさらに高くなり、一般には、上死点ＴＤＣを少し過ぎた時点で最大となる。筒内圧力Ｐは、その後はピストン３８の下降に従い低くなる。

＜スラスト側にも反スラスト側にも偏心されていない場合＞
図７（Ａ）は、ピストン３８の圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）の状態を示しており、上述した図６（Ａ）に対応している。円Ｃ上におけるクランクピン４２の位置は図６（Ａ）と同じである。これに対し、ピストンピン４３は、クランクシャフト１６の回転中心Ｒの上方に位置する。そのため、コネクティングロッド４１の傾斜角度が小さく（傾斜が緩くなり）、分圧Ｐ２が図６（Ａ）の場合よりも若干大きくなる。この分圧Ｐ２により、ピストン３８がシリンダボア壁３７の反スラスト側部分に押付けられた状態で上昇する。

上記分圧Ｐ２はピストン３８の上昇に伴い小さくなってゆく。そのピストン３８の上昇途中で点火が行われて、混合気が燃焼され、筒内圧力Ｐが上昇する。ピストン３８が上死点ＴＤＣに位置すると、コネクティングロッド４１が垂直状態となり、分圧Ｐ２は略０となる。

図７（Ｂ）は、ピストン３８の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）の状態を示しており、上述した図６（Ｂ）に対応している。円Ｃ上におけるクランクピン４２の位置は図６（Ｂ）と同じである。これに対し、ピストンピン４３は、クランクシャフト１６の回転中心Ｒの上方に位置する。そのため、コネクティングロッド４１の傾斜角度が大きくなり（傾斜が急になり）、分圧Ｐ２が図６（Ｂ）の場合よりも小さくなる。ピストン３８がシリンダボア壁３７のスラスト側部分に衝突する際の衝撃が小さくなり、ピストンスラップが小さくなる。

＜反スラスト側に偏心されている場合＞
図８（Ａ）は、ピストン３８の圧縮上死点前（ＢＴＤＣ）の状態を示しており、上述した図７（Ａ）に対応している。円Ｃ上におけるクランクピン４２の位置は図７（Ａ）と同じである。これに対し、ピストンピン４３はクランクシャフト１６の回転中心Ｒに対し反スラスト側に偏心した箇所に位置する。そのため、コネクティングロッド４１の傾斜角度が小さくなり（傾斜が緩くなり）、分圧Ｐ２が図７（Ｂ）の場合よりも大きくなる。この分圧Ｐ２により、ピストン３８がシリンダボア壁３７の反スラスト側に押付けられた状態で上昇する。

上記分圧Ｐ２はピストン３８の上昇に伴い小さくなってゆく。そのピストン３８の上昇途中で点火が行われて、混合気が燃焼され、筒内圧力Ｐが上昇する。上死点ＴＤＣの直後にクランクピン４２がシリンダライナ２１〜２４の中心線Ｌ上に位置すると、コネクティングロッド４１が垂直状態となり、分圧Ｐ２は略０となる。

図８（Ｂ）は、さらにピストン３８が下降した状態を示しており、上述した図７（Ｂ）に対応している。円Ｃ上におけるクランクピン４２の位置は図７（Ｂ）と同じである。これに対し、ピストンピン４３はクランクシャフト１６の回転中心Ｒよりも反スラスト側に位置する。そのため、コネクティングロッド４１の傾斜角度が大きくなり（傾斜が急になり）、分圧Ｐ２が図７（Ｂ）の場合よりもさらに小さくなる。そのため、ピストン３８がシリンダボア壁３７のスラスト側部分に衝突する際の衝撃が小さくなり、ピストンスラップが一層小さくなる。

本実施形態では、上述したように、全てのシリンダライナ２１〜２４について、それらの中心線Ｌがクランクシャフト１６の回転中心Ｒよりも反スラスト側に偏心した箇所に配置されている（図４参照）。そのため、どのシリンダライナ２１〜２４についても、上記＜反スラスト側に偏心されている場合＞と同様にして、ピストンスラップが低減される。

また、上記反スラスト側への偏心量ｅ１〜ｅ４が多くなるに従い、圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）のコネクティングロッド４１の傾斜角度が大きくなり（傾斜が急になり）、分圧Ｐ２が小さくなってピストンスラップの低減効果が大きくなる。一方、シリンダブロック１１において、シリンダライナ２１〜２４の近傍の剛性がシリンダライナ２１〜２４間で異なっていると、上記分圧Ｐ２が同一であったとしても、発生するピストンスラップの程度が異なる。一般には、剛性が低い場合よりも高い場合の方がピストンスラップが小さくなる傾向にある。本実施形態のシリンダブロック本体１２にあっては、シリンダライナ２１〜２４の配列方向における中間部分が剛性の低い部分に相当し、同配列方向における両端部分が剛性の高い部分に相当する。

この点、本実施形態では、反スラスト側への偏心量が、シリンダブロック本体１２において、シリンダライナ２１〜２４近傍の剛性に応じて設定されている。すなわち剛性の高い部分（両端部分）のシリンダライナ２１，２４の偏心量ｅ１，ｅ４が、剛性の低い部分（中間部分）のシリンダライナ２２，２３の偏心量ｅ２，ｅ３よりも少なく設定されている。剛性が低くピストンスラップの発生しやすい部分では、多くの偏心量の設定により分圧Ｐ２の減少度合いが大きくされて、ピストンスラップの低減効果が大きくなる。また、剛性が高く、上記ほど大きなピストンスラップが発生しない部分では、少ない偏心量の設定により、分圧Ｐ２の減少度合いが小さくされて、ピストンスラップの低減効果が小さくなる。

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）全てのシリンダライナ２１〜２４について、それらの中心線Ｌがクランクシャフト１６の回転中心Ｒよりも反スラスト側に偏心されている。このため、同中心線Ｌを回転中心Ｒよりもスラスト側に偏心させた場合に比べ、圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）のコネクティングロッド４１の傾斜角度を大きくして（傾斜を急にして）、分圧Ｐ２を小さくしてピストンスラップを低減することができる。また、ピストンスラップによる振動や騒音を低減することができる。さらに、分圧Ｐ２が小さくなることから、シリンダボア壁３７及びピストン３８間のフリクションを低減することもできる。

（２）シリンダブロック本体１２において剛性の高い部分のシリンダライナ２１，２４の偏心量ｅ１，ｅ４を、剛性の低い部分のシリンダライナ２２，２３の偏心量ｅ２，ｅ３よりも少なくしている。そのため、剛性が低く、もともと大きなピストンスラップが発生しやすい部分であっても、剛性が高く、上記ほど大きなピストンスラップが発生しない部分であっても、上記偏心量ｅ１〜ｅ４の設定により、ピストンスラップを同レベルまで好適に低減することができる。

（３）シリンダブロック１１の構造として、シリンダブロック本体１２とシリンダ構造体１３とに分割した分割構造を採用している。シリンダブロックが一体構造の場合には全体の形状が複雑となるのに対し、分割構造では、シリンダブロック本体１２及びシリンダ構造体１３の各部の形状が上記一体構造の場合よりも単純となる。

また、分割構造の場合には、シリンダブロック本体１２及びシリンダ構造体１３が別々に製造される。そのため、シリンダブロック本体１２の製造に際しては、シリンダ構造体１３からの影響を受けにくい。また、シリンダ構造体１３の製造に際しては、シリンダブロック本体１２からの影響を受けにくい。

従って、分割構造の場合には、上述したように、一体構造の場合に比べて形状が単純となることに加え、シリンダブロック本体１２及びシリンダ構造体１３の一方の製造に際し他方からの影響を受けにくいことから、より高い精度をもって各部を形成することができる。この効果は、シリンダライナ２１〜２４間で偏心量ｅ１〜ｅ４が異なる本実施形態では特に有効である。

なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・上述した条件（１）及び条件（２）を満たす範囲内で各シリンダライナ２１〜２４の位置を変更してもよい。例えば、シリンダライナ２１〜２４のうちの一部については、その中心線Ｌがクランクシャフト１６の回転中心Ｒに交差する箇所に配置してもよい。

・回転中心Ｒからの偏心量が互いに異なるシリンダライナは、少なくとも２種類あればよい。従って、例えば、シリンダライナ２１〜２４の各々について偏心量を互いに異ならせてもよい。この場合には、偏心量が互いに異なるシリンダライナの種類は４種類となる。

また、２種類であっても、その内容を前記実施形態と異なるものに変更してもよい。例えば、４つのシリンダライナのうち３つについては偏心量を同一（０を含む）とし、残り１つについての偏心量を、上記３つのシリンダライナの偏心量と異ならせてもよい。

・シリンダブロック本体１２の各部の剛性は、リブの有無、ブローバイガス通路の有無、オイル通路の有無、エンジンマウントブラケットの取付け部の有無等に応じても異なる。そのため、このような剛性の相違を考慮して、シリンダライナ２１〜２４の偏心量ｅ１〜ｅ４を設定することが好ましい。この場合にも、剛性の高い部分のシリンダライナについては偏心量を少なくし、剛性の低い部分のシリンダライナについては偏心量を多くする。

・上記実施形態では、「シリンダブロック本体１２におけるシリンダライナ２１〜２４近傍の剛性」に基づいて偏心量ｅ１〜ｅ４を設定したが、上記「剛性」に他の要素を加え、両者に基づいて偏心量を設定してもよい。また、上記「剛性」を他の要素に代え、この要素に基づいて偏心量を設定してもよい。

・本発明は、４気筒エンジンに限らず２つ以上の気筒を有するエンジンであれば広く適用可能である。

本発明を具体化した一実施形態において、シリンダブロックが組込まれたエンジンの部分破断斜視図。 シリンダブロック本体、シリンダ構造体及びシリンダヘッドガスケットの斜視図。 シリンダブロックの斜視図。 シリンダブロックの平面図。 図４の５−５線における断面図。 （Ａ），（Ｂ）は、シリンダライナの中心線がクランクシャフトの回転中心に対してスラスト側に偏心されている場合において、ピストンスラップの発生状況を示す説明図。 （Ａ），（Ｂ）は、シリンダライナの中心線がクランクシャフトの回転中心に対して偏心されていない場合において、ピストンスラップの発生状況を示す説明図。 （Ａ），（Ｂ）は、シリンダライナの中心線がクランクシャフトの回転中心に対して反スラスト側に偏心されている場合において、ピストンスラップの発生状況を示す説明図。

符号の説明

１１…シリンダブロック、１２…シリンダブロック本体、１３…シリンダ構造体、１５…外壁部、１６…クランクシャフト、２１，２２，２３，２４…シリンダライナ、２５…アッパデッキ部、３８…ピストン、４１…コネクティングロッド、４２…クランクピン、ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４…偏心量、Ｌ…中心線、Ｒ…回転中心、ＴＤＣ…上死点。

Claims (5)

1. ピストンが往復動可能に収容されるシリンダライナを複数備え、各ピストンがコネクティングロッドを介してクランクシャフトのクランクピンに連結されるシリンダブロックにおいて、
   前記ピストンの上死点を基準として、前記ピストンが上死点に達する前に前記クランクピンが位置する側をスラスト側とし、前記ピストンが上死点に達した後に前記クランクピンが位置する側を反スラスト側とした場合に、全ての前記シリンダライナを対象として、それらの中心線が前記クランクシャフトの回転中心に交差、又は同回転中心よりも反スラスト側に偏心されるとともに、全ての前記シリンダライナは、前記回転中心からの前記中心線の偏心量が互いに異なる少なくとも２種類のシリンダライナからなることを特徴とするシリンダブロック。
2. 前記偏心量は、前記シリンダライナを取囲むシリンダブロック本体について、同シリンダライナ近傍の剛性に応じて設定されている請求項１に記載のシリンダブロック。
3. 前記剛性の高い部分のシリンダライナについては、剛性の低い部分のシリンダライナよりも前記偏心量が少なく設定されている請求項２に記載のシリンダブロック。
4. 前記複数のシリンダライナは列をなして配置されており、その配列方向の両端部分に位置するシリンダライナについては、同配列方向の中間部分に位置するシリンダライナよりも前記偏心量が少なく設定されている請求項３に記載のシリンダブロック。
5. 外壁部を有するシリンダブロック本体をさらに備え、全ての前記シリンダライナは、アッパデッキ部にて互いに連結されたシリンダ構造体として、前記シリンダブロック本体とは別に形成されており、
   前記シリンダ構造体は、前記外壁部により囲まれた空間に前記シリンダライナが収容され、かつ前記アッパデッキ部が前記外壁部上に載置された状態で、前記シリンダブロック本体に組付けられるものである請求項１〜４のいずれか１つに記載のシリンダブロック。

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