JP2006194159A - シリンダブロック構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボルトの冷却と、強度および締付力の確保を高次元にて釣り合わせて調整することができるシリンダブロック構造を提供することにある。
【解決手段】 シリンダ３の周りにウォータジャケット５が形成されたシリンダブロック１にシリンダヘッド６を固定するボルトのボルト穴７の近傍では、ウォータジャケット５の底部５ｄをボルト穴７のネジ切部７ａの下部７ｂより浅くするためのリブ８を設ける一方、ボルト穴７の近傍以外ではボルト穴７の近傍におけるウォータジャケット５の底部５ｄよりも深くし、ウォータジャケット５内を流通する冷却水の流れを上方と下方で異なるようにして、ボルトの冷却と、強度および締付力の確保を高次元にて釣り合わせて調整するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シリンダブロック構造に関する。

従来のシリンダブロック構造の一例として、特許文献１に記載されるエンジンのシリンダブロック構造がある。このシリンダブロックには隣接するシリンダに沿ってウォータジャケットが形成され、且つボルト穴の近傍におけるウォータジャケットの底部に堰を設けた構造が記載されている。このシリンダブロック構造では、中子を必要としない鋳造で成型されるため製造コストを低減するものの、鋳型の抜き勾配の関係で堰が必然的に形成されているものである。

実開平１−８３１４９号公報

しかし、特許文献１に形成されている堰は、鋳型の抜き勾配により形成されるものであるため、堰の高さ即ちウォータジャケットの深さが定義されているものではない。また、堰の近傍にシリンダヘッドを取り付けるボルト穴が設けられ、このボルト穴にはシリンダブロック上面から離隔してネジ切部が形成されているが、このネジ切部より上方のみにウォータジャケットが位置するように堰が形成されているため、ネジ切部を冷却することができず、ボルト穴の温度分布が不均一となりシリンダヘッドの締付力に影響を及ぼす惧れがある。したがって、ボルト穴の冷却，強度，締付力を高次元にて釣り合わせて調整することができなかった。

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、簡易な構造で安価に製造することができ、ボルト穴の冷却と、強度および締付力の確保を高次元にて釣り合わせて調整することができるシリンダブロック構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明に係るシリンダブロック構造は、シリンダの周りにウォータジャケットが形成されたシリンダブロック構造において、シリンダブロックにシリンダヘッドを固定するためのボルト穴と、前記ボルト穴近傍の前記ウォータジャケットの底部を浅底とすると共に、前記ボルト穴に形成されるネジ切部の少なくとも一部と前記ウォータジャケットとがシリンダのボア方向で重なるように設けられるリブとを備えたことを特徴とする。

上述した課題を解決する第２の発明に係るシリンダブロック構造は、第１の発明のシリンダブロック構造であって、前記リブは、前記ボルト穴の近傍における前記ウォータジャケットの底部が前記ボルト穴のネジ切部の中央と同じ深さであることを特徴とする。

第１の発明に係るシリンダブロック構造によれば、ウォータジャケットの上方では、冷却水が効率良く流通し、下方では冷却水の流れが遮られる。そのため、シリンダにおける壁面温度が高い上部では冷却を促進し、壁面温度が低いシリンダの下部では、冷却水の流れが減りその水温が上昇し、保温効果を促進している。また、リブを設けたことにより、ボルト穴の周辺における剛性および強度が向上し、ボルトの締付力が十分に高められ、燃焼圧漏れ、冷却水漏れ等の不具合に対する信頼性が向上し、ウォータジャケット内を冷却水が流通して、ボルト穴のネジ切部を冷却するので、ボルト穴の冷却と、強度および締付力の確保を高次元にて釣り合わせて調整することができる。

第２の発明に係るシリンダブロック構造によれば、第１の発明のシリンダブロック構造と同様な作用効果を奏する他、ボルト穴を冷却することと、シリンダブロックの強度および締付力の確保を更に高次元にて釣り合わせて調整することができる。

以下に、本発明に係るシリンダブロック構造を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。

図１は、本発明の第１の実施例に係るシリンダブロックの平面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図であり、図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。図１中の網掛け部はリブ８が形成されている位置を示している。

本発明の第１の実施例に係るシリンダブロック構造は、Ｖ型６気筒の内燃機関に適用し、２つのバンクに３つの気筒をそれぞれ備えたものである。すなわち、図１に示すように、シリンダブロック１のバンク２には、３つのシリンダ３が形成され、各シリンダ３の中心軸が一直線上に配置されている。シリンダ３には、図１および図３に示すように、シリンダライナ４が鋳込まれている。これらシリンダ３の周りには、冷却水が流通する冷却通路であるウォータジャケット５が形成され、隣接するシリンダ３の周りに形成されたウォータジャケット５同士は連通している。すなわち、図１中の上部に配置されるウォータジャケット５ａと図１中の中央に配置されるウォータジャケット５ｂ、および図１中の中央に配置されるウォータジャケット５ｂと図１中の下部に配置されるウォータジャケット５ｃとはそれぞれ連通している。

ウォータジャケット５とシリンダブロック１の外壁１ａとの間における所定の位置に、シリンダヘッド６をシリンダブロック１に固定するボルト（図示せず）のボルト穴７が８つ形成されている。具体的には、ボルト穴７は、ウォータジャケット５の周りにおける２つのシリンダが隣接する位置近傍、およびウォータジャケット５の周りにおけるシリンダブロック１の角部近傍にそれぞれ形成されている。

ボルト穴７の近傍のウォータジャケット５、例えば、ボルト穴７の近傍、且つ２つのシリンダ３が隣接する位置近傍のウォータジャケット５の下部には、図２に示すように、リブ８が形成されている。すなわち、ウォータジャケット５の底部５ｄは、ボルトの雄ネジが螺合する雌ネジであるボルト穴７のネジ切部７ａの下部７ｂより浅い、シリンダ３のボア方向でネジ切部７ａの一部とウォータジャケット５とが重なる位置に設定される。好ましくは、一般的にボルト締付力による負荷はネジ切部７ａの上方が下方よりも高いため、ネジ切部７ａの中央と同じ深さまで形成されている。ウォータジャケット５を上述したような形状にすることにより、ボルト穴７の周辺における剛性および強度が向上し、後述する冷却水がウォータジャケット５内を流通して、ボルト穴７のネジ切部７ａが冷却されることにより、ネジ切部７ａの熱膨張が抑制され、熱膨張による締付力の低下を抑制する。さらに、ボルト締付力による負荷の高い上方を冷却することにより、ネジ切部７ａの上方の熱膨張を抑制して、熱膨張による締付力による負荷の高い上方の締付力の低下を抑制する。よって、リブ８による強度と締付力の確保とネジ切部７ａの熱膨張の抑制による締付力の確保を高次元にて釣り合わせて調整することができる。特にアルミなどの非鉄金属をシリンダブロックに採用する場合にボルト穴の強度を確保するのに有効である。

ただし、ウォータジャケット５の底部５ｄは、ボルト穴７近傍以外では、ボルト穴７の近傍におけるウォータジャケット５の底部５ｄよりも深くなっている。そのため、ウォータジャケット５の底部５ｄの高さが、その位置により異なる。

なお、シリンダブロック１には、図１に示すように、ブローバイガスが流通するブローバイガス流路９、および潤滑油が流通する潤滑油通路１０がそれぞれ形成されている。

ここで、冷却水は、水通路１１からシリンダブロック１のウォータジャケット５を通って、シリンダヘッド６へ流通している。ウォータジャケット５を上述したような形状にしたことにより、ウォータジャケット５の下方では一部にリブ８が設けられているため、冷却水の流れが遮られ、その上方ではウォータジャケット５ａ，５ｂ，５ｃが連通しているので、冷却水の流れが主流となり、その流速が上昇する。よって、シリンダライナ４の壁面温度が高い、シリンダライナ４の上部では冷却水が効率よく流通することにより冷却を促進し、壁面温度が低い、シリンダライナ４の下部では、冷却水の流れに滞留が起こりその水温が上昇し、保温効果を促進している。

したがって、本発明の第１の実施例に係るシリンダブロック構造によれば、冷却水の流れを制御して、各気筒を均等に冷却しシリンダライナ４の壁面温度を最適化し、シリンダライナ４とシリンダライナ４内を上下動するピストンとの間を潤滑する潤滑油の温度を調整して、シリンダライナ４の壁面におけるフリクションを低減し、燃費を向上することができる。さらに、シリンダライナの上部が十分に冷却されるので、筒内吸気温度を低下させる事ができ、ノッキングの発生を防止しつつ、点火時期を十分に進角することができ、トルクを向上させることができる。

シリンダブロック１を鋳造する際に、中子を必要としない簡易な構造となるので、アルミダイキャストによる製造が容易になり、生産性は向上し、安価に製造することができる。

シリンダヘッド６をシリンダブロック１に固定するボルトのボルト穴７の周辺における剛性及び強度が向上することにより、ボルトの締付力が十分に高められ、燃焼圧漏れ、冷却水漏れ等の不具合に対する信頼性が向上する。

なお、上記では、Ｖ型６気筒の内燃機関に適用したシリンダブロックを用いて説明したが、Ｖ型８気筒の内燃機関やＶ型１０気筒の内燃機関など他の内燃機関に適用しても良く、上記第１の実施例に係るシリンダブロック構造と同様な作用効果を奏する。

本発明は、シリンダブロック構造に利用することが可能である。

本発明の第１の実施例に係るシリンダブロックの平面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。

符号の説明

１ シリンダブロック
２ バンク
３ シリンダ
４ シリンダライナ
５ ウォータジャケット
６ シリンダヘッド
７ ボルト穴
８ リブ
９ ブローバイガス流路
１０ 潤滑油通路

Claims (2)

1. シリンダの周りにウォータジャケットが形成されたシリンダブロック構造において、
   シリンダブロックにシリンダヘッドを固定するためのボルト穴と、前記ボルト穴近傍の前記ウォータジャケットの底部を浅底とすると共に、前記ボルト穴に形成されるネジ切部の少なくとも一部と前記ウォータジャケットとがシリンダのボア方向で重なるように設けられるリブとを備えた
   ことを特徴とするシリンダブロック構造。
2. 前記リブは、前記ボルト穴の近傍における前記ウォータジャケットの底部が前記ボルト穴のネジ切部の中央と同じ深さである
   ことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロック構造。

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