JP2007009741A - Engine cylinder block - Google Patents

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Shigeo Ogaki
重郎 大垣
Seiji Omura
清治 大村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine cylinder block reducing weight in a more suitable manner using magnesium alloy. <P>SOLUTION: The cylinder block 12 is divided into a cylinder part 21 with a cylinder formed and a skirt part 41 with a crankcase formed. The cylinder part 21 is formed of aluminum alloy and the skirt part 41 is formed of the magnesium alloy. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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。   The present invention relates to an engine cylinder block.

車載用エンジンのシリンダブロックは、一般的に鋳鉄製やアルミニウム合金製であるが、近年にはエンジンの軽量化のため、より低比重な構造材料の採用が検討されている。
例えば特許文献1には、繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastics)が部分的に採用されたシリンダブロックが提案されている。図7に示すように、このシリンダブロック100は、鋳造可能な鋳鉄やアルミニウム合金と比して成形性の低いFRPを使用することから、シリンダの形成される上部構造101とクランクケースの形成される下部構造102とに分割形成されている。またクランクシャフトに摺接されることから耐摩耗性の要求されるクランクシャフトベアリング104、及び耐摩耗性、耐熱性の要求されるシリンダライナ103には、金属製の別部材がそれぞれ介装されている。一方、低比重の構造材料としてはマグネシウム合金が知られている。マグネシウム合金は、低比重で、高い防振性や重量比強度を有しており、シリンダブロック100に要求される機械的特性を多くの点で満たしてはいるものの、反応性が高く、冷却水が内部に流通される水冷式エンジンのシリンダブロック100への採用には工夫が必要である。例えば、従来において実用化されたマグネシウム合金/アルミニウム合金製のシリンダブロックは、次のような構造とされている。すなわち、図8に示すように、このシリンダブロック110は、アルミニウム合金製の内殻部分111を、その周囲を構成するマグネシウム合金製の外殻部分112に鋳込むことにより形成されている。また冷却水の流通されるウォータジャケット113をその内殻部分111に形成することで、マグネシウム合金が冷却水に直接晒されることのないようにしている。
実開昭61−76149号公報
The cylinder block of an in-vehicle engine is generally made of cast iron or aluminum alloy, but recently, in order to reduce the weight of the engine, the use of a structural material having a lower specific gravity has been studied.
For example, Patent Document 1 proposes a cylinder block in which fiber reinforced plastic (FRP: Fiber Reinforced Plastics) is partially employed. As shown in FIG. 7, this cylinder block 100 uses FRP, which is less formable than cast iron or aluminum alloy that can be cast, so that the upper structure 101 where the cylinder is formed and the crankcase are formed. It is divided into the lower structure 102. In addition, since the crankshaft bearing 104 is required to have wear resistance because it is slidably contacted with the crankshaft, and the cylinder liner 103 that is required to have wear resistance and heat resistance, separate metal members are interposed respectively. Yes. On the other hand, a magnesium alloy is known as a structural material having a low specific gravity. Magnesium alloy has a low specific gravity, high vibration isolation and weight specific strength, and satisfies the mechanical characteristics required for the cylinder block 100 in many respects, but has high reactivity and cooling water. Ingenuity is required for adopting the water-cooled engine in which the engine is circulated in the cylinder block 100. For example, a magnesium alloy / aluminum alloy cylinder block that has been put to practical use in the past has the following structure. That is, as shown in FIG. 8, the cylinder block 110 is formed by casting an inner shell portion 111 made of aluminum alloy into an outer shell portion 112 made of magnesium alloy that constitutes the periphery thereof. Further, the water jacket 113 through which the cooling water is circulated is formed in the inner shell portion 111 so that the magnesium alloy is not directly exposed to the cooling water.
Japanese Utility Model Publication No. 61-76149

このようにアルミニウム合金/マグネシウム合金の使用箇所を適宜工夫すれば、反応性の高いマグネシウム合金を水冷式エンジンのシリンダブロック110に採用することが可能となる。ところが、このようにシリンダブロック110を、互いに異なる材料からなる内殻部分111/外殻部分112の二重構造とすれば、エンジン駆動中の高温化に伴い、互いの熱膨張差によってそれらの境界部分に多大な応力が発生してしまう。そしてその結果、マグネシウム合金とアルミニウム合金との剥離が生じ、内殻部分111と外殻部分112との接合強度が低下してしまう。更にそうした接合強度の低下は、シリンダブロック110全体の捻り剛性を低下させ、振動や騒音の増大を招く虞もある。またそうした熱膨張差によっては、シリンダブロック110の頂面110aに段差が形成されてしまい、シリンダヘッドガスケットの面圧低下によるシール性の悪化を招くこともある。このように、水冷式エンジンのシリンダブロック110へのマグネシウム合金の採用には、上記のような問題があり、未だ改善の余地を残すものとなっている。   Thus, if the use location of the aluminum alloy / magnesium alloy is appropriately devised, a highly reactive magnesium alloy can be employed in the cylinder block 110 of the water-cooled engine. However, if the cylinder block 110 has a double structure of the inner shell portion 111 / outer shell portion 112 made of different materials as described above, the boundary between the cylinder block 110 and the outer shell portion 112 due to a difference in thermal expansion due to the high temperature during engine driving. A great amount of stress is generated in the portion. As a result, peeling between the magnesium alloy and the aluminum alloy occurs, and the bonding strength between the inner shell portion 111 and the outer shell portion 112 is lowered. Furthermore, such a decrease in joining strength may reduce the torsional rigidity of the entire cylinder block 110, and may increase vibration and noise. Further, due to such a difference in thermal expansion, a step is formed on the top surface 110a of the cylinder block 110, and the sealing performance may be deteriorated due to a decrease in the surface pressure of the cylinder head gasket. As described above, the adoption of the magnesium alloy for the cylinder block 110 of the water-cooled engine has the above-described problems, and still leaves room for improvement.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、マグネシウム合金の採用による軽量化をより好適な態様で行うことのできるエンジンのシリンダブロックを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine cylinder block capable of reducing the weight by adopting a magnesium alloy in a more preferable manner.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、シリンダの形成されるシリンダ部と、クランクケースの形成されるスカート部とにシリンダブロックを分割形成するとともに、前記シリンダ部をアルミニウム合金製とし、前記スカート部をマグネシウム合金製としたことを要旨とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cylinder block is divided and formed in a cylinder part where a cylinder is formed and a skirt part where a crankcase is formed, and the cylinder part is made of an aluminum alloy. The gist is that the skirt is made of a magnesium alloy.

上記構成では、燃焼が行われ、特に高温となるシリンダ上部からある程度離間したシリンダ部とスカート部との境界部分において、アルミニウム合金製の部材とマグネシウム合金製の部材とに分割形成されている。そのため、エンジン駆動中において、両部材間の熱膨張差による影響を抑制しつつ、好適な態様でマグネシウム合金の採用による軽量化を図ることができる。   In the above configuration, combustion is performed, and the aluminum alloy member and the magnesium alloy member are separately formed at a boundary portion between the cylinder portion and the skirt portion, which are spaced apart from the upper portion of the cylinder where the temperature is high. Therefore, it is possible to reduce the weight by adopting the magnesium alloy in a suitable manner while suppressing the influence due to the difference in thermal expansion between the two members during driving of the engine.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記シリンダの周囲にウォータジャケットが形成されてなることを要旨とする。
上記構成では、反応性がより低く、耐食性のより高いアルミニウム合金により形成されたシリンダ部にウォータジャケットが形成され、マグネシウム合金が冷却水に直接晒されることの無いようになっている。そのため、水冷式エンジンのシリンダブロックであれ、マグネシウム合金の採用による軽量化を好適に図ることができる。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, a water jacket is formed around the cylinder.
In the above configuration, the water jacket is formed in the cylinder portion formed of the aluminum alloy having lower reactivity and higher corrosion resistance so that the magnesium alloy is not directly exposed to the cooling water. Therefore, even if it is a cylinder block of a water cooling type engine, weight reduction by adoption of a magnesium alloy can be aimed at suitably.

請求項3に記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記シリンダ部は、前記ウォータジャケットとなる部分を境にそのシリンダ側を構成するシリンダライナ部と、同ウォータジャケットの外側壁を構成するシリンダ外壁部とに更に分割形成されてなることを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the cylinder portion constitutes a cylinder liner portion constituting the cylinder side with a portion serving as the water jacket as a boundary, and an outer wall of the water jacket. The gist is that it is further divided into a cylinder outer wall portion.

シリンダ部を一体に鋳造成型する場合、そのシリンダの周囲にウォータジャケットを形成するには、成型用の型に幅の狭い凸部を設けたり、中子を使用したりする必要があり、成型型の形状が複雑となることから、鋳巣等の鋳造欠陥が生じやすくなる。その点、上記構成では、シリンダ部が、そのウォータジャケットとなる部分を境に更に分割形成されており、分割された各々の部材は、比較的簡素な形状の成型型で鋳造成型可能となっている。したがって、鋳巣等の鋳造欠陥の発生を抑制することができ、また型寿命の延命を図ることができるようにもなる。   When the cylinder part is integrally cast and molded, in order to form a water jacket around the cylinder, it is necessary to provide a narrow convex part on the mold for molding or use a core. Since the shape becomes complicated, a casting defect such as a cast hole is likely to occur. In that respect, in the above configuration, the cylinder part is further divided and formed with the water jacket as a boundary, and each divided member can be cast with a relatively simple molding die. Yes. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of casting defects such as a cast hole and to extend the life of the mold.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の発明において、前記シリンダ部と前記スカート部とは、同スカート部の下面に一体形成された軸受部にクランクキャップを締め付け固定するためのボルトによって一体固定されてなることを要旨とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the cylinder portion and the skirt portion are cranked on a bearing portion integrally formed on a lower surface of the skirt portion. The gist is that the cap is integrally fixed by a bolt for tightening and fixing the cap.

同構成では、クランクキャップ固定用のボルトを用いて、シリンダ部とスカート部との固定がなされるため、各別な固定用の部材を追加することなく、シリンダ部とスカート部との固定を行うことができる。したがって、クランクキャップの固定と同時に、シリンダ部とスカート部とが固定されるようになり、組み付け工数の増加も抑えることができる。   In this configuration, the cylinder portion and the skirt portion are fixed using bolts for fixing the crank cap, so that the cylinder portion and the skirt portion are fixed without adding separate fixing members. be able to. Accordingly, the cylinder portion and the skirt portion are fixed simultaneously with the fixing of the crank cap, and an increase in the number of assembling steps can be suppressed.

以下、本発明を直列4気筒水冷式エンジンのシリンダブロックに具体化した一実施形態を、図1〜図6を参照して詳細に説明する。
図1に示されるように、エンジン11は、シリンダブロック12と、その上部にヘッドガスケット16を介して組み付けられるシリンダヘッド17とを備えている。シリンダヘッド17の上方にはヘッドカバー(図示略)が、また、シリンダブロック12の下方にはオイルパン(図示略)がそれぞれ取付けられるようになっている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a cylinder block of an in-line four-cylinder water-cooled engine will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the engine 11 includes a cylinder block 12 and a cylinder head 17 assembled to the upper portion of the engine 11 via a head gasket 16. A head cover (not shown) is attached above the cylinder head 17, and an oil pan (not shown) is attached below the cylinder block 12.

次に、シリンダブロック12の構成について図2〜図6を参照して説明する。
図2に示されるように、シリンダブロック12において、その上部には4つのシリンダ20を備えたシリンダ部21が設けられ、下部にはスカート部41が設けられている。シリンダブロック12の頂部には、図1に示されるシリンダヘッド17が載置される平板状のアッパデッキ22が設けられている。また、スカート部41は、その下方に取付けられるオイルパンとともにクランクケースを形成する。図3に示されるように、シリンダブロック12は、各シリンダ20の周囲にウォータジャケット23を備えている。ウォータジャケット23は、隣接するシリンダ20間の連結部位を避けつつ、各シリンダ20の外周を包囲するよう略環状に形成されている。
Next, the configuration of the cylinder block 12 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, in the cylinder block 12, a cylinder part 21 including four cylinders 20 is provided at the upper part, and a skirt part 41 is provided at the lower part. A flat upper deck 22 on which the cylinder head 17 shown in FIG. 1 is placed is provided on the top of the cylinder block 12. The skirt portion 41 forms a crankcase together with an oil pan attached below the skirt portion 41. As shown in FIG. 3, the cylinder block 12 includes a water jacket 23 around each cylinder 20. The water jacket 23 is formed in a substantially annular shape so as to surround the outer periphery of each cylinder 20 while avoiding a connection portion between adjacent cylinders 20.

図4に示されるように、シリンダブロック12は、シリンダ部21とスカート部41とに分割され、更に、同シリンダ部21が、ウォータジャケット23となる部位を境にして、シリンダ20側を構成するシリンダライナ部24と、ウォータジャケット23の外側壁を構成するシリンダ外壁部34とに分割されている。本実施形態において、シリンダブロック12は、各別に形成された3つの構造体に分割形成されている。以下、シリンダライナ部24、シリンダ外壁部34、及びスカート部41の構成について詳細に説明する。   As shown in FIG. 4, the cylinder block 12 is divided into a cylinder portion 21 and a skirt portion 41, and the cylinder portion 21 constitutes the cylinder 20 side with a portion that becomes a water jacket 23 as a boundary. It is divided into a cylinder liner portion 24 and a cylinder outer wall portion 34 constituting the outer wall of the water jacket 23. In the present embodiment, the cylinder block 12 is divided into three structures formed separately. Hereinafter, the configuration of the cylinder liner portion 24, the cylinder outer wall portion 34, and the skirt portion 41 will be described in detail.

シリンダライナ部24は、4つのシリンダライナ25が一体に連結されたシリンダ連結体26と、その上部に設けられる上記アッパデッキ22とを備えて構成されている。このシリンダライナ部24は、低比重で、重量比強度に優れるアルミニウム合金からなり、上記したアッパデッキ22とシリンダ連結体26とを一体鋳造することにより形成されている。   The cylinder liner portion 24 includes a cylinder coupling body 26 in which four cylinder liners 25 are integrally coupled, and the upper deck 22 provided on the upper portion thereof. The cylinder liner portion 24 is made of an aluminum alloy having a low specific gravity and an excellent weight specific strength, and is formed by integrally casting the upper deck 22 and the cylinder coupling body 26 described above.

シリンダ連結体26は、各気筒となる円筒状のシリンダライナ25を直線状に配列し、それらの外周面同士を繋げるようにして一体に形成されている。シリンダ連結体26の上端部には、シリンダブロック12の頂部を構成するアッパデッキ22が一体形成されている。   The cylinder coupling body 26 is integrally formed so that cylindrical cylinder liners 25 serving as the respective cylinders are linearly arranged and their outer peripheral surfaces are connected to each other. An upper deck 22 constituting the top of the cylinder block 12 is integrally formed at the upper end of the cylinder coupling body 26.

アッパデッキ22は平板状をなし、その上面22aにヘッドガスケット16を介してシリンダヘッド17が載置される(図1参照)。アッパデッキ22には、シリンダライナ部24とシリンダ外壁部34との締結に用いられる締結孔27や、ウォータジャケット23に連通される冷却水通路28等が所定の位置にそれぞれ形成されている。また、シリンダ連結体26の下端部には、各シリンダライナ25の外周面に沿って支持突部29が周設されている。   The upper deck 22 has a flat plate shape, and the cylinder head 17 is placed on the upper surface 22a via the head gasket 16 (see FIG. 1). In the upper deck 22, a fastening hole 27 used for fastening the cylinder liner portion 24 and the cylinder outer wall portion 34, a cooling water passage 28 communicating with the water jacket 23, and the like are formed at predetermined positions. A support projection 29 is provided around the lower end portion of the cylinder coupling body 26 along the outer peripheral surface of each cylinder liner 25.

図4及び図5に示されるように、シリンダ外壁部34はその全体が四角枠状をなし、その内周面34aは、上記シリンダ連結体26の外周を囲むように曲面形状に形成されている。このシリンダ外壁部34は、上記シリンダライナ部24と同様にアルミニウム合金からなり鋳造成型されることにより形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the entire cylinder outer wall portion 34 has a rectangular frame shape, and the inner peripheral surface 34 a is formed in a curved shape so as to surround the outer periphery of the cylinder coupling body 26. . The cylinder outer wall portion 34 is made of an aluminum alloy and cast by molding in the same manner as the cylinder liner portion 24.

シリンダ外壁部34の上端部にはフランジ部36が設けられ、同フランジ部36の上面がシリンダライナ部24のアッパデッキ22の下面を当接支持する上部受け面36aとなっている。上部受け面36aにおいて、アッパデッキ22の締結孔27と対応する位置には、シリンダライナ部24とシリンダ外壁部34との締結に用いられる締結穴37aが開口されている。   A flange portion 36 is provided at the upper end portion of the cylinder outer wall portion 34, and the upper surface of the flange portion 36 is an upper receiving surface 36 a that abuts and supports the lower surface of the upper deck 22 of the cylinder liner portion 24. A fastening hole 37a used for fastening the cylinder liner portion 24 and the cylinder outer wall portion 34 is opened at a position corresponding to the fastening hole 27 of the upper deck 22 in the upper receiving surface 36a.

シリンダ外壁部34の下面34bには、スカート部41とシリンダ外壁部34との締結に用いられる締結穴37bが開口されている。この締結穴37bは、シリンダ外壁部34のフランジ部36に開口された締結穴37aと同軸上に形成されている。また、シリンダ外壁部34には、エンジン11の外部からウォータジャケット23に冷却水を導入するための冷却水孔39が形成され、シリンダ外壁部34の外周には、複数の補強リブ35が縦横に延伸されるように形成されている。   A fastening hole 37 b used for fastening the skirt portion 41 and the cylinder outer wall portion 34 is opened on the lower surface 34 b of the cylinder outer wall portion 34. The fastening hole 37 b is formed coaxially with the fastening hole 37 a opened in the flange portion 36 of the cylinder outer wall portion 34. A cooling water hole 39 for introducing cooling water from the outside of the engine 11 to the water jacket 23 is formed in the cylinder outer wall portion 34, and a plurality of reinforcing ribs 35 are vertically and horizontally disposed on the outer periphery of the cylinder outer wall portion 34. It is formed to be stretched.

スカート部41は、クランクシャフト52の軸方向に沿って延びる断面略半円形状の筒状体である。スカート部41は、その長手方向各端部に配置される略半円形状の第1外側壁42と、両第1外側壁42を繋ぐ一対の第2外側壁43及び上壁44とを備え、その内部には、クランクシャフト52を回転可能に収容するための収容空間41aが設けられている(図6参照)。このスカート部41は、アルミニウム合金よりも低比重で、重量比強度にも優れるマグネシウム合金からなり鋳造成型されることにより形成されている。   The skirt portion 41 is a cylindrical body having a substantially semicircular cross section that extends along the axial direction of the crankshaft 52. The skirt portion 41 includes a substantially semicircular first outer wall 42 disposed at each end in the longitudinal direction, and a pair of second outer walls 43 and an upper wall 44 that connect the first outer walls 42. Inside, a storage space 41a for rotatably storing the crankshaft 52 is provided (see FIG. 6). The skirt portion 41 is made of a magnesium alloy that has a lower specific gravity than an aluminum alloy and is superior in weight specific strength, and is formed by casting.

スカート部41はその上壁44が平面形状をなし、同上壁44の上面が、シリンダ外壁部34の下面を当接支持する上部受け面44aとなっている。この上部受け面44aには、上記シリンダライナ部24の各シリンダ20と対応するように4つの孔46が開口されている。また、上部受け面44aにおいて、シリンダ外壁部34の締結穴37bと対応する位置には、スカート部41とシリンダ外壁部34との締結に用いられる締結孔47が開口されている。この締結孔47は、スカート部41の上部受け面44aから垂直下方に延びるとともに、同スカート部41の下面41bに開口されている。   The upper wall 44 of the skirt portion 41 has a planar shape, and the upper surface of the upper wall 44 is an upper receiving surface 44 a that abuts and supports the lower surface of the cylinder outer wall portion 34. Four holes 46 are opened in the upper receiving surface 44 a so as to correspond to the cylinders 20 of the cylinder liner portion 24. In addition, a fastening hole 47 used for fastening the skirt portion 41 and the cylinder outer wall portion 34 is opened at a position corresponding to the fastening hole 37b of the cylinder outer wall portion 34 in the upper receiving surface 44a. The fastening hole 47 extends vertically downward from the upper receiving surface 44 a of the skirt portion 41 and is opened on the lower surface 41 b of the skirt portion 41.

スカート部41内には、上記収容空間41aをシリンダ20毎に仕切る内壁部49が、対向して配置される両第2外側壁43間を繋ぐように設けられている(図6参照)。そして、第1外側壁42及び内壁部49には、クランクシャフト52を回転可能に支持するための軸受53を構成する半円形状の切欠部50a,50bがそれぞれ形成されている。これら切欠部50a,50bは、スカート部41の下面に固定されるクランクキャップ51とともに上記軸受53を構成する。また、第2外側壁43の外周には、上記シリンダ外壁部34と同様に、複数の補強リブ45が縦に延伸されるように形成されている。こうして構成されたシリンダライナ部24、シリンダ外壁部34及びスカート部41は図5に示される締結構造によって組み付けられている。   In the skirt portion 41, an inner wall portion 49 that divides the accommodation space 41a for each cylinder 20 is provided so as to connect between the second outer walls 43 that are arranged to face each other (see FIG. 6). The first outer wall 42 and the inner wall portion 49 are respectively formed with semicircular cutout portions 50a and 50b that constitute a bearing 53 for rotatably supporting the crankshaft 52. These notches 50 a and 50 b constitute the bearing 53 together with the crank cap 51 fixed to the lower surface of the skirt portion 41. Further, like the cylinder outer wall portion 34, a plurality of reinforcing ribs 45 are formed on the outer periphery of the second outer wall 43 so as to extend vertically. The cylinder liner portion 24, the cylinder outer wall portion 34, and the skirt portion 41 thus configured are assembled by a fastening structure shown in FIG.

同図に示されるように、ヘッドガスケット16及びシリンダヘッド17には、それぞれアッパデッキ22の締結孔27と対応する位置に締結孔67、77が形成されている。また、これら締結孔67,77、アッパデッキ22の締結孔27、及びシリンダ外壁部34の上面に開口された締結穴37aがそれぞれ同軸上に配置されている。そして、シリンダヘッド17の締結孔77の上方から挿入されるシリンダヘッド固定用ボルト87が、ヘッドガスケット16の締結孔67、アッパデッキ22の締結孔27を挿通し、シリンダ外壁部34の締結穴37aに締め付けられている。このようなシリンダヘッド固定用ボルト87による締結を通じて、アッパデッキ22がシリンダヘッド17とフランジ部36とにより挟持された状態でシリンダライナ部24とシリンダ外壁部34とが一体固定されている。   As shown in the figure, fastening holes 67 and 77 are formed in the head gasket 16 and the cylinder head 17 at positions corresponding to the fastening holes 27 of the upper deck 22, respectively. The fastening holes 67 and 77, the fastening hole 27 of the upper deck 22, and the fastening hole 37a opened on the upper surface of the cylinder outer wall portion 34 are arranged coaxially. Then, a cylinder head fixing bolt 87 inserted from above the fastening hole 77 of the cylinder head 17 passes through the fastening hole 67 of the head gasket 16 and the fastening hole 27 of the upper deck 22, and enters the fastening hole 37 a of the cylinder outer wall portion 34. It is tightened. Through the fastening by the cylinder head fixing bolt 87, the cylinder liner portion 24 and the cylinder outer wall portion 34 are integrally fixed in a state where the upper deck 22 is sandwiched between the cylinder head 17 and the flange portion 36.

クランクキャップ51には、スカート部41の締結孔47と対応する位置に締結孔57が形成されている。また、クランクキャップ51の締結孔57、スカート部41の締結孔47、及びシリンダ外壁部34の下面に開口された締結穴37bがそれぞれ同軸上に配置されている。そして、クランクキャップ51の締結孔57の下方から挿入されるクランクキャップ固定用ボルト88が、スカート部41の締結孔47を挿通し、シリンダ外壁部34の締結穴37bに締め付けられている。このようなクランクキャップ固定用ボルト88による締結を通じて、クランクキャップ51がスカート部41の下面に固定されるとともに、スカート部41とシリンダ外壁部34とが一体固定されている。   A fastening hole 57 is formed in the crank cap 51 at a position corresponding to the fastening hole 47 of the skirt portion 41. Further, a fastening hole 57 of the crank cap 51, a fastening hole 47 of the skirt portion 41, and a fastening hole 37b opened in the lower surface of the cylinder outer wall portion 34 are arranged coaxially. A crank cap fixing bolt 88 inserted from below the fastening hole 57 of the crank cap 51 is inserted into the fastening hole 47 of the skirt portion 41 and fastened to the fastening hole 37 b of the cylinder outer wall portion 34. Through such fastening with the crank cap fixing bolt 88, the crank cap 51 is fixed to the lower surface of the skirt portion 41, and the skirt portion 41 and the cylinder outer wall portion 34 are integrally fixed.

こうしてシリンダライナ部24、シリンダ外壁部34及びスカート部41が一体に組み付けられた状態では、シリンダ連結体26がシリンダ外壁部34の内側に挿入されている。また、シリンダライナ部24の上端部において、アッパデッキ22の下面がシリンダ外壁部34の上部受け面36aに当接支持され、下端部において支持突部29の先端面がシリンダ外壁部34の内周面34aに当接支持されている。そして、シリンダ外壁部34の内周面34aとシリンダ連結体26の外周面26aとが対向して配置されるとともに、それら内周面34aと外周面26aとの間にはウォータジャケット23が形成されている。   Thus, in a state where the cylinder liner portion 24, the cylinder outer wall portion 34, and the skirt portion 41 are assembled together, the cylinder coupling body 26 is inserted inside the cylinder outer wall portion 34. Further, the lower surface of the upper deck 22 is in contact with and supported by the upper receiving surface 36a of the cylinder outer wall portion 34 at the upper end portion of the cylinder liner portion 24, and the tip surface of the support projection 29 is the inner peripheral surface of the cylinder outer wall portion 34 at the lower end portion. 34a is contacted and supported. The inner peripheral surface 34a of the cylinder outer wall 34 and the outer peripheral surface 26a of the cylinder coupling body 26 are arranged to face each other, and a water jacket 23 is formed between the inner peripheral surface 34a and the outer peripheral surface 26a. ing.

また、アッパデッキ22の下面とシリンダ外壁部34の上部受け面36aとの間、及びシリンダ連結体26の支持突部29の先端面とシリンダ外壁部34の内周面34aとの間には、それぞれシール部材59a、59bが介装されている。これらシール部材59a,59bによって、ウォータジャケット23のシリンダヘッド17側の端部とその反対側に位置するスカート部41側の端部とにおいてシール性が確保されている。   Further, between the lower surface of the upper deck 22 and the upper receiving surface 36a of the cylinder outer wall 34, and between the tip surface of the support projection 29 of the cylinder coupling body 26 and the inner peripheral surface 34a of the cylinder outer wall 34, respectively. Seal members 59a and 59b are interposed. By these seal members 59a and 59b, the sealing performance is secured at the end on the cylinder head 17 side of the water jacket 23 and the end on the skirt 41 side located on the opposite side.

さて、上記のように構成されたシリンダブロック12では、図6に示されるように、シリンダ部21とスカート部41との境界部分、即ちこれら両部材21,41の分割面を構成するシリンダ外壁部34の下面34b及びスカート部41の上部受け面44aが、シリンダ20上部に形成される燃焼室56からある程度離下方に離間した位置に設定される。これにより、シリンダ部21とスカート部41との境界部分には、エンジン11の駆動時に燃焼室56からの熱による影響が極力及ばないようになっている。このため、上記境界部分では、シリンダ部21及びスカート部41の熱膨張による寸法変化の増大が抑制されることから、異種材料(アルミニウム合金とマグネシウム合金)間で生じる熱膨張差に起因して、シリンダ外壁部34とスカート部41との当接箇所に多大な応力が発生することが防止される。   Now, in the cylinder block 12 configured as described above, as shown in FIG. 6, a boundary portion between the cylinder portion 21 and the skirt portion 41, that is, a cylinder outer wall portion constituting a dividing surface of both the members 21 and 41. The lower surface 34b of 34 and the upper receiving surface 44a of the skirt portion 41 are set to positions spaced apart to some extent from the combustion chamber 56 formed in the upper portion of the cylinder 20. As a result, the boundary between the cylinder portion 21 and the skirt portion 41 is prevented from being affected by heat from the combustion chamber 56 as much as possible when the engine 11 is driven. For this reason, since the increase in dimensional change due to the thermal expansion of the cylinder portion 21 and the skirt portion 41 is suppressed at the boundary portion, due to the difference in thermal expansion occurring between different materials (aluminum alloy and magnesium alloy), It is possible to prevent a great amount of stress from being generated at a contact portion between the cylinder outer wall portion 34 and the skirt portion 41.

また、同シリンダブロック12では、シリンダ部21とスカート部41との境界部分が、ウォータジャケット23の下面23aよりも下方に設定されている。この場合、ウォータジャケット23は、アルミニウム合金製のシリンダライナ部24とシリンダ外壁部34との間に形成されており、ウォータジャケット23の壁面には、マグネシウム合金製のスカート部41が現出されないようになっている。つまり、水との反応性が低く、耐食性の高いアルミニウム合金製のシリンダ部21にウォータジャケット23が形成される一方、水との反応性が高く、耐食性の低いマグネシウム合金製のスカート部41にウォータジャケット23の冷却水が直接晒されないようになっている。従って、同シリンダブロック12では、ウォータジャケット23周りの信頼性を確保しつつ、マグネシウム合金の採用による軽量化を好適に図られている。   In the cylinder block 12, a boundary portion between the cylinder portion 21 and the skirt portion 41 is set below the lower surface 23 a of the water jacket 23. In this case, the water jacket 23 is formed between the cylinder liner portion 24 made of aluminum alloy and the cylinder outer wall portion 34, so that the skirt portion 41 made of magnesium alloy does not appear on the wall surface of the water jacket 23. It has become. That is, while the water jacket 23 is formed on the cylinder part 21 made of aluminum alloy having low reactivity with water and high corrosion resistance, the water jacket is formed on the skirt part 41 made of magnesium alloy having high reactivity with water and low corrosion resistance. The cooling water of the jacket 23 is not directly exposed. Therefore, in the cylinder block 12, the weight reduction by adopting the magnesium alloy is suitably achieved while ensuring the reliability around the water jacket 23.

上記実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
(1)シリンダブロック12は、シリンダ部21とスカート部41とに分割され、シリンダ部21をアルミニウム合金製とし、スカート部41をマグネシウム合金製としている。この場合、シリンダブロック12は、エンジン11の燃焼時高温となるシリンダ20の上部からある程度離間したシリンダ部21とスカート部41との境界部分において、アルミニウム合金製のシリンダ部21とマグネシウム合金製のスカート部41とに分割形成されている。そのため、シリンダブロック12においては、エンジン11の駆動中において、シリンダ部21とスカート部41との間の熱膨張差による影響を抑制しつつ、好適な態様でマグネシウム合金の採用による軽量化を図ることができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The cylinder block 12 is divided into a cylinder part 21 and a skirt part 41. The cylinder part 21 is made of an aluminum alloy, and the skirt part 41 is made of a magnesium alloy. In this case, the cylinder block 12 has a cylinder part 21 made of aluminum alloy and a skirt made of magnesium alloy at the boundary part between the cylinder part 21 and the skirt part 41 that are spaced apart from the upper part of the cylinder 20 that becomes a high temperature during combustion of the engine 11 to some extent. A part 41 is formed separately. Therefore, in the cylinder block 12, while the engine 11 is driven, the weight reduction by adopting a magnesium alloy is achieved in a suitable manner while suppressing the influence due to the difference in thermal expansion between the cylinder portion 21 and the skirt portion 41. Can do.

(2)シリンダブロック12では、シリンダ部21とスカート部41との境界部分が、ウォータジャケット23の下面23aよりも下方に設定されている。この場合、シリンダブロック12では、反応性がより低く、耐食性のより高いアルミニウム合金により形成されたシリンダ部21にウォータジャケット23が形成され、マグネシウム合金が冷却水に直接晒されることが無いようになっている。そのため、水冷式エンジンのシリンダブロック12であれ、マグネシウム合金の採用による軽量化を好適に図ることができる。   (2) In the cylinder block 12, the boundary portion between the cylinder portion 21 and the skirt portion 41 is set below the lower surface 23 a of the water jacket 23. In this case, in the cylinder block 12, the water jacket 23 is formed on the cylinder portion 21 formed of an aluminum alloy having lower reactivity and higher corrosion resistance, so that the magnesium alloy is not directly exposed to the cooling water. ing. Therefore, even if it is the cylinder block 12 of a water-cooled engine, weight reduction by adoption of a magnesium alloy can be achieved suitably.

(3)シリンダ部21を一体に鋳造成型する場合、そのシリンダ20の周囲にウォータジャケット23を形成するには、成型用の型に幅の狭い凸部を設けたり、中子を使用したりする必要があり、成型型の形状が複雑となることから、鋳巣等の鋳造欠陥が生じやすくなることが懸念される。その点、本実施形態のシリンダブロック12では、シリンダ部21が、そのウォータジャケット23となる部分を境に更にして、シリンダ20を形成するシリンダライナ部24とウォータジャケット23の外側壁を構成するシリンダ外壁部34とに分割形成されている。これにより、その分割されたシリンダライナ部24及びシリンダ外壁部34は、いずれも比較的簡素な形状の成型型で鋳造成型することが可能になる。したがって、鋳巣等の鋳造欠陥の発生を抑制することができ、また型寿命の延命を図ることができるようにもなる。   (3) When the cylinder portion 21 is integrally cast and molded, in order to form the water jacket 23 around the cylinder 20, a narrow convex portion is provided on the molding die or a core is used. It is necessary and the shape of the mold becomes complicated, so there is a concern that casting defects such as a casting hole are likely to occur. In that respect, in the cylinder block 12 of the present embodiment, the cylinder portion 21 further forms a cylinder liner portion 24 that forms the cylinder 20 and an outer wall of the water jacket 23 with a portion that becomes the water jacket 23 as a boundary. It is divided into a cylinder outer wall portion 34. As a result, the cylinder liner portion 24 and the cylinder outer wall portion 34 that are divided can be cast with a molding die having a relatively simple shape. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of casting defects such as a cast hole and to extend the life of the mold.

(4)シリンダブロック12では、クランクキャップ固定用ボルト88による締結を通じて、スカート部41とシリンダ外壁部34とが一体固定されている。このように、クランクキャップ固定用ボルト88を用いて、シリンダ外壁部34とスカート部41とが一体固定されることによって、各別な固定用の部材を追加することなく、シリンダ部21とスカート部41との固定を行うことが可能になる。従って、クランクキャップ51の固定と同時に、シリンダ部21とスカート部41とが固定されるようになり、組み付け工数の増加も抑えることができる。   (4) In the cylinder block 12, the skirt portion 41 and the cylinder outer wall portion 34 are integrally fixed by fastening with the crank cap fixing bolt 88. In this way, the cylinder outer wall 34 and the skirt 41 are integrally fixed using the crank cap fixing bolt 88, so that the cylinder 21 and the skirt can be added without adding different fixing members. 41 can be fixed. Accordingly, the cylinder portion 21 and the skirt portion 41 are fixed simultaneously with the fixing of the crank cap 51, and an increase in assembly man-hour can be suppressed.

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態において、エンジン11は、ウォータジャケット23を有し冷却水により各部位を冷却する水冷式エンジンであったが、同エンジン11を直接空気冷却する空冷式エンジンに変更してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the present embodiment, the engine 11 is a water-cooled engine having the water jacket 23 and cooling each part with cooling water, but the engine 11 may be changed to an air-cooled engine that directly cools the air.

・本実施形態において、シリンダ部21は、ウォータジャケット23となる部位を境にシリンダライナ部24とシリンダ外壁部34とに分割形成されていたが、これら両部材24,34を一体鋳造することによりシリンダ部21を形成してもよい。   In the present embodiment, the cylinder portion 21 is divided and formed into the cylinder liner portion 24 and the cylinder outer wall portion 34 with the portion that becomes the water jacket 23 as a boundary. However, by integrally casting both the members 24 and 34, The cylinder part 21 may be formed.

・本実施形態において、シリンダ部21とスカート部41との固定はクランクキャップ固定用ボルト88によりなされていたが、任意の固定方法を採用することができ、例えば、クランクキャップ固定用ボルト88とは別の固定用ボルトを用いて固定するようにしてもよい。   In the present embodiment, the cylinder portion 21 and the skirt portion 41 are fixed by the crank cap fixing bolt 88, but any fixing method can be adopted, for example, the crank cap fixing bolt 88 is You may make it fix using another bolt for fixation.

・本実施形態において、シリンダライナ部24とシリンダ外壁部34との固定はシリンダヘッド固定用ボルト87によりなされていたが、任意の固定方法を採用することができ、例えば、シリンダヘッド固定用ボルト87とは別の固定用ボルトを用いて固定するようにしてもよい。   In the present embodiment, the cylinder liner portion 24 and the cylinder outer wall portion 34 are fixed by the cylinder head fixing bolt 87. However, any fixing method can be adopted, for example, the cylinder head fixing bolt 87. You may make it fix using the bolt for fixation different from.

本実施形態における水冷式エンジンの本体部分を示す斜視図。The perspective view which shows the main-body part of the water-cooled engine in this embodiment. 本実施形態におけるシリンダブロックの斜視図。The perspective view of the cylinder block in this embodiment. 同じくシリンダブロックの平面図。The top view of a cylinder block similarly. 同じくシリンダブロックの分割構造を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which similarly shows the division | segmentation structure of a cylinder block. 図1のA−A断面図。AA sectional drawing of FIG. 図1のB−B断面図。BB sectional drawing of FIG. 従来のシリンダブロックについてその一例を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the example about the conventional cylinder block. 従来のシリンダブロックについてその一例を示す断面図。Sectional drawing which shows the example about the conventional cylinder block.

符号の説明Explanation of symbols

11…エンジン、12…シリンダブロック、20…シリンダ、21…シリンダ部、23…ウォータジャケット、23a…下面、24…シリンダライナ部、34…シリンダ外壁部、41…スカート部、50a,50b…軸受部、51…クランクキャップ、88…クランクキャップ固定用ボルト。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine, 12 ... Cylinder block, 20 ... Cylinder, 21 ... Cylinder part, 23 ... Water jacket, 23a ... Lower surface, 24 ... Cylinder liner part, 34 ... Cylinder outer wall part, 41 ... Skirt part, 50a, 50b ... Bearing part 51 ... Crank cap, 88 ... Crank cap fixing bolt.

Claims (4)

シリンダの形成されるシリンダ部と、クランクケースの形成されるスカート部とにシリンダブロックを分割形成するとともに、前記シリンダ部をアルミニウム合金製とし、前記スカート部をマグネシウム合金製とした
ことを特徴とするエンジンのシリンダブロック。
A cylinder block is divided and formed in a cylinder part where a cylinder is formed and a skirt part where a crankcase is formed, the cylinder part is made of an aluminum alloy, and the skirt part is made of a magnesium alloy. Engine cylinder block.
請求項1記載のエンジンのシリンダブロックにおいて、
前記シリンダの周囲にウォータジャケットが形成されてなる
ことを特徴とするエンジンのシリンダブロック。
The cylinder block of the engine according to claim 1,
An engine cylinder block, wherein a water jacket is formed around the cylinder.
請求項2記載のエンジンのシリンダブロックにおいて、
前記シリンダ部は、前記ウォータジャケットとなる部分を境にそのシリンダ側を構成するシリンダライナ部と、同ウォータジャケットの外側壁を構成するシリンダ外壁部とに更に分割形成されてなる
ことを特徴とするエンジンのシリンダブロック。
The cylinder block of the engine according to claim 2,
The cylinder part is further divided and formed into a cylinder liner part constituting the cylinder side and a cylinder outer wall part constituting the outer wall of the water jacket, with the water jacket as a boundary. Engine cylinder block.
請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のエンジンのシリンダブロックにおいて、
前記シリンダ部と前記スカート部とは、同スカート部の下面に一体形成された軸受部にクランクキャップを締め付け固定するためのボルトによって一体固定されてなる
ことを特徴とするエンジンのシリンダブロック。
In the cylinder block of the engine according to any one of claims 1 to 3,
The cylinder block of an engine, wherein the cylinder part and the skirt part are integrally fixed by a bolt for fastening and fixing a crank cap to a bearing part integrally formed on a lower surface of the skirt part.
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