JP2007154739A - シリンダブロック - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンダボアの真円度の確保に好適なシリンダブロックを提供する。
【解決手段】シリンダライナ2の上部円筒部2Aとブロック外壁4との間にウォータジャケット3を構成する中央結合壁12により、前記シリンダライナ2の中途部をブロック外壁4に結合し、前記シリンダライナ2の下部円筒部2Aを前記ブロック外壁4から分離させて自由端に構成した。
【選択図】図2
【解決手段】シリンダライナ2の上部円筒部2Aとブロック外壁4との間にウォータジャケット3を構成する中央結合壁12により、前記シリンダライナ2の中途部をブロック外壁4に結合し、前記シリンダライナ2の下部円筒部2Aを前記ブロック外壁4から分離させて自由端に構成した。
【選択図】図2
Description
本発明は、内燃機関におけるシリンダブロックに関し、特に、シリンダボアの真円度の確保に好適なシリンダブロックに関するものである。
従来からウェットライナ構造を備え、その燃焼効率の更なる向上を図ることのできる内燃機関が提案されている(特許文献1参照)。
これは、シリンダライナの上部にねじ込み部を突出形成し、同ねじ込み部がシリンダヘッドの凹溝に螺着されることで、シリンダライナがシリンダヘッドに組付られ、シリンダライナの段差部がシリンダブロックの段差部に載置されることで、同シリンダライナはピストンの動作方向に支持されるようにし、また、シリンダライナは、Oリングによってピストンの動作方向と直交する方向からも支持されるとともに、同Oリングによって、シリンダライナおよびシリンダブロック間がシールされるようにしている。
特開2002−276458号公報
しかしながら、上記従来例では、シリンダライナとシリンダブロックは相互の段差部で支持する構造となっており、シリンダヘッド取付け時の締付け応力やシリンダライナ熱膨張による圧縮応力がシリンダライナに作用し、シリンダボアの真円度が低下することが予想される。シリンダボアの真円度が低下すると、ピストン摺動時のピストンリングの追随性が低下してオイル消費が悪化したり、摺動抵抗の増加により、燃費効率が悪化する不具合が発生する。
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、シリンダボアの真円度の確保に好適なシリンダブロックを提供することを目的とする。
本発明は、シリンダライナの上部円筒部とブロック外壁との間にウォータジャケットを構成する中央結合壁により、前記シリンダライナの中途部をブロック外壁に結合し、前記シリンダライナの下部円筒部を前記ブロック外壁から分離させて自由端に構成した。
したがって、本発明では、シリンダライナの上部円筒部とブロック外壁との間にウォータジャケットを構成する中央結合壁により、前記シリンダライナの中途部をブロック外壁に結合し、前記シリンダライナの下部円筒部を前記ブロック外壁から分離させて自由端に構成するため、シリンダブロックにシリンダヘッドの締結時におけるシリンダライナに加わる応力およびエンジン運転時の燃焼圧によるクランクシャフト、ジャーナル、キャップボルトを介在して伝わりシリンダライナへ働く応力を緩和することができ、シリンダボアの変形を低減し、真円度を保つことができる。
以下、本発明にかかるシリンダブロックの一実施形態について図1〜3に基づいて説明する。図1は本実施形態にかかるシリンダブロックの例えば1番気筒〜2番気筒についての概略平面図、図2は図1におけるA−A線に沿う概略断面図、図3は本実施形態にかかるシリンダブロックにより構成したエンジンの概略断面図である。
図1、2において、本実施形態におけるシリンダブロック1は、ピストンを移動可能に収容するシリンダボア5を形成するシリンダライナ2と、シリンダライナ2の周囲にウオータジャケット3を介在させてシリンダライナ2を支持するブロック外壁4と、を備える。
前記ブロック外壁4のシリンダヘッドとガスケットを介して接合される上部は、図示例では、クローズドデッキとするためのアッパーデッキ6を備え、対向する下部側はクランクシャフトを収容するスカート部7(ハーフスカート)に形成されている。対向するスカート部7はバルクヘッド8により連結され、バルクヘッド8にはクランクシャフトのジャーナルを回転自在に支持するためのベアリングハウジング9が形成されている。ベアリングハウジング9はバルクヘッド8に設けた半円状の窪み8Aとそれに対向してキャップボルト10により固定されたベアリンクキャップ11とにより構成される。前記バルクヘッド8には、図示しないが、対向するスカート7同士を連結するロアーデッキや補強リブが設けられる場合がある。
前記シリンダライナ2は、隣接する気筒同士のシリンダボア5を夫々構成するライナ2同士を一体に連結したサイアミーズド型に形成している。また、前記シリンダライナ2は、図示しないシリンダヘッドにガスケットを介して接合されるアッパーデッキ6により、シリンダヘッド側がブロック外壁4に連結・支持されている。前記ウォータジャケット3はシリンダライナ2、アッパーデッキ6およびブロック外壁4とにより形成される空間部により構成される。アッパデッキ6には、シリンダヘッド側のウォータジャケットとシリンダブロック1側の前記ウォータジャケット3とを連通させる複数の穴によって形成した冷却通路3Aを備える。
前記シリンダライナ2は、アッパーデッキ6からクランクケース側に離れた中途部において、アッパデッキ6と同様の隔壁を構成する中央結合壁12(ミドルデッキ)によりブロック外壁4に連結・支持されている。前記中央結合壁12は、前記アッパーデッキ6に対向して前記ウォータジャケット3の空間を画成するクランクケース側の壁面を構成する。このウォータジャケット3はシリンダライナ2の上部円筒部2Aを冷却するハーフジャケットに構成している。
前記中央結合壁12への連結部分よりクランクケース側(下部側)のシリンダライナ2の下部円筒部2Bは、ブロック外壁4に連結・固定されることなくブロック外壁4に対して隙間Sを設けて分離されてクランクケース側に延びる自由端に形成している。このシリンダライナ2の自由端は、図示しないが、前記スカート部7の上端側同士を連結するロアーデッキが設けられる場合においても、ロアーデッキとは分離されている。
前記シリンダライナ2は、前記アッパーデッキ6と中央結合壁12(ミドルデッキ)とにより上部円筒部2Aがブロック外壁4と一体化され、下部円筒部2Bはブロック外壁4と分離された独立構造となっている。そして、シリンダライナ2は、燃焼ガスにより加熱され高温となる上部円筒部2Aをウォータジャケット3を流れる冷却水により冷却してピストンおよびピストンリングに対する焼き付き防止を行っている。また、下部円筒部2Bはクランクケース内に飛散される潤滑油により冷却して温度上昇を抑制する構造としている。
前記シリンダライナ2の内面に形成するシリンダボア5は、ホーニング仕上げ加工により、高い真円度と潤滑性のある表面性状に加工しており、ボア5内周面を摺動するピストンおよびピストンリングに対して、燃焼ガスシール性を保持し、滑らかに摺動できるようにしてある。
図1に示すように、各シリンダボア5間に位置するブロック外壁4およびブロック外壁4の各隅部には、シリンダヘッドの締結ボルトのためのねじ穴14が配置されている。このねじ穴14は、図2に示すように、シリンダブロック1のシリンダヘッドと接合される表面側からブロック外壁4に沿ってストレートな穴が空けられ、その穴の中央結合壁12を超えた位置近傍から先端側において孔径を小径化して、その小径化した部分にねじ部15を形成している。以下では、ねじ部15を形成した領域の外壁を中央部外壁とし、それよりシリンダヘッド側の外壁を上部外壁とし、中央部外壁よりスカート7側を下部外壁とする。
以上の構成になるシリンダブロック1を用いて構成したエンジンの概略断面図を図3に示す。図3において、シリンダヘッド20は、ガスケット21を介在させてシリンダブロック1に積層され、シリンダヘッド20を貫通させたヘッドボルト22をシリンダブロック1のねじ穴14に挿入し、ボルト22の先端のねじ部22Aをねじ穴14のねじ部15にねじ係合させて締結される。各シリンダボア5にはピストンリング25を備えたピストン24が移動自在に挿入され、ピストンピン26を介して連結されたコンロッド27の大径端は、メインベアリング28にジャーナル部が回転自在に支持されたクランクシャフト29のクランク軸29Aに回転自在に連結されている。前記メインベアリング28は、バルクヘッド8とキャップボルト10により固定したベアリングキャップ11とにより構成したベアリンクハウジング9内に軸受メタルを挿入して形成される。
以上の構成になるシリンダブロック1においては、シリンダヘッド20とシリンダブロック1とをヘッドボルト22のねじ部22Aをねじ穴14のねじ部15にねじ係合させて締結すると、その締結力によりシリンダヘッド1に圧縮応力Fhが働き、シリンダブロック1にも圧縮応力Fh2が働く。シリンダブロック1では、前記圧縮応力は中央結合壁12よりもクランクシャフト29側に形成したねじ穴14のねじ部15からシリンダブロック1に加わり、中央部外壁〜上部外壁に至るブロック外壁4とブロック外壁4に中央結合壁12により結合されているシリンダライナ2の上部円筒部2Aに対して均一に作用するので、(上部)シリンダボア5の真円度を保つことができる。
また、シリンダライナ2の中央結合壁12よりクランクシャフト29側の下部円筒部2Bは、ブロック外壁4とは分離した独立構造としているため、前記シリンダヘッド20との締結に伴う圧縮応力やクランクシャフト29のジャーナルを回転自在に支持するメインベアリング28を支持するベアリングハウジング9のためにバルクヘッド8とベアリングキャップ11とをキャップボルト10とにより締結した応力は、ブロック外壁4には作用するが、自由端となっているシリンダライナ2の下部円筒部2Bには影響しない。このため、(下部)シリンダボア5の真円度を保つことができる。
エンジンの運転時においては、燃焼圧力Pによりピストン24、コンロッド27を介してクランクシャフト29には荷重Fcが作用し、メインベアリング28、バルクヘッド8、スカート7を経由してブロック外壁4にも、引張り荷重Fc2として作用するが、この引張り荷重Fc2は、前記圧縮荷重と同様に、中央部外壁〜上部外壁に至るブロック外壁4とブロック外壁4に中央結合壁12により結合されているシリンダライナ2の上部円筒部2Aに対して均一に作用して、(上部)シリンダボア5の真円度を保つことができる。また、シリンダライナ2の下部円筒部2Aには影響しないので、(下部)シリンダボア5の真円度を保つことができる。
また、エンジンの運転が継続されて、シリンダライナ2に熱膨張が発生した場合においては、シリンダライナ2の下部円筒部2Bは、ブロック外壁4に拘束されることなく下方向に自由に延びることができ、応力発生を防止して、シリンダボア5の真円度を保つことができる。
また、シリンダライナ2の中央結合壁12より下側の下部円筒部2Bは、ブロック外壁4と分離した形状としつつ、ブロック外壁4とはアッパーデッキ6と中央結合壁12とで一体構造に形成した多連シリンダライナを形成しているので、気筒問の間隔を小さくでき、シリンダブロック1全長を短縮することができる。
またシリンダライナ2はシリンダブロック1に中央結合壁12により一体構造としているので、部品点数と組み付け工数を低減でき、生産コストを低減でき、またウェットライナのようにシリンダライナとシリンダブロックとの間にシールのためのOリングを使用することがないため、Oリングの劣化による冷却水漏れ等も発生しない。
なお、上記実施形態において、シリンダライナ2の上部円筒部2Aの上端がアッパーデッキ6によりブロック外壁4と結合されたものについて説明したが、図示はしないが、アッパーデッキ6を省略してオープンデッキとするものであってもよく、シリンダライナ2の上部円筒部2Aの上端はガスケットを介在させてシリンダヘッドに接合される。この場合におけるシリンダライナ2においても、上端から大きく離れていないその中途部が中央結合壁12によりブロック外壁4に結合されるものであるため、シリンダヘッド締付け時に生ずる圧縮応力は中央結合壁12を介在させて上部外壁とシリンダライナ2の上部円筒部2Aとに均等に作用し、上部円筒部2Aの真円度を損なうことはなく保持され、また、シリンダライナ2の下部円筒部2Bはブロック外壁4から分離されているため、ここでも真円度が保持される。
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
(ア)シリンダライナ2の上部円筒部2Aとブロック外壁4との間にウォータジャケット3を構成する中央結合壁12により、前記シリンダライナ2の中途部をブロック外壁4に結合し、前記シリンダライナ2の下部円筒部2Aを前記ブロック外壁4から分離させて自由端に構成するため、シリンダブロック1にシリンダヘッドを締結した時におけるシリンダライナ2に加わる応力およびエンジン運転時の燃焼圧によるクランクシャフト29、メインベアリング28、キャップボルト10を介在して伝わりシリンダライナ2へ働く応力を緩和することができ、シリンダボア5の変形を低減し、真円度を保つことができる。また、シリンダライナ2をシリンダブロック1と別部品とする必要がなく、ブロック外壁4と一体に形成でき、生産コストを低減することができる。
(イ)シリンダライナ2を、ブロック外壁4とアッパーデッキ6により結合させ、アッパデッキ6および中央結合壁12とともにシリンダライナ2の上部円筒部2Aとブロック外壁4との間にウォータジャケット3を構成するようにすると、シリンダブロック1としての強度・剛性をより一層向上できる。
(ウ)シリンダブロック1にガスケット21を介在させてシリンダヘッド20を接合するヘッドボルト22のねじ穴14を、前記ブロック外壁4に前記中央結合壁12が形成された位置を超える領域において、ヘッドボルト22にねじ係合するねじ部15を備えるよう形成すると、シリンダヘッド20締結によりシリンダブロック1に作用する圧縮応力を、ブロック外壁4およびシリンダライナ2の上部円筒部2Aの円筒全体で均一に受けるので、シリンダボア5の真円度を保つことができる。
(エ)シリンダライナ2の下部円筒部2Bを、ブロック外壁4から分離した自由端に構成され且つ隣接するシリンダライナ2と互いに繋がって一体化すると、気筒問の間隔を小さくでき、シリンダブロック1の全長を短縮することができる。
1 シリンダブロック
2 シリンダライナ
3 ウォータジャケット
4 ブロック外壁
5 シリンダボア
6 アッパーデッキ
7 スカート部
8 バルクヘッド
9 ベアリングハウジング
10 キャップボルト
11 ベアリングキャップ
12 中央結合壁
14 ねじ穴
15 ねじ部
2 シリンダライナ
3 ウォータジャケット
4 ブロック外壁
5 シリンダボア
6 アッパーデッキ
7 スカート部
8 バルクヘッド
9 ベアリングハウジング
10 キャップボルト
11 ベアリングキャップ
12 中央結合壁
14 ねじ穴
15 ねじ部
Claims (5)
- シリンダライナの上部円筒部とブロック外壁との間にウォータジャケットを構成する中央結合壁により、前記シリンダライナの中途部をブロック外壁に結合し、
前記シリンダライナの下部円筒部を前記ブロック外壁から分離させて自由端に構成したことを特徴とするシリンダブロック。 - 前記シリンダライナは、ブロック外壁とアッパーデッキにより結合され、前記アッパデッキは前記中央結合壁とともに前記シリンダライナの上部円筒部とブロック外壁との間にウォータジャケットを構成す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。
- 前記シリンダブロックにガスケットを介在させてシリンダヘッドを接合するヘッドボルトのねじ穴を、前記ブロック外壁に前記中央結合壁が形成された位置を超える領域において、ヘッドボルトにねじ係合するねじ部を備えるよう形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリンダブロック。
- 前記シリンダライナの下部円筒部は、前記ブロック外壁から分離した自由端に構成され且つ隣接するシリンダライナと互いに繋がって一体化されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載のシリンダブロック。
- シリンダライナの上部円筒部とブロック外壁との間にウォータジャケットを構成する中央結合壁により、前記シリンダライナの中途部をブロック外壁に結合し且つ前記シリンダライナの下部円筒部を前記ブロック外壁から分離させて自由端に構成され、
ガスケットを介在させてシリンダヘッドを結合するヘッドボルトが、前記ブロック外壁の前記中央結合壁が形成された位置を超える領域において、ブロック外壁に設けたねじ部にねじ係合されていることを特徴とするシリンダブロック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005350303A JP2007154739A (ja) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | シリンダブロック |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011174450A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | シリンダブロック |
US20180058369A1 (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cylinder block for internal combustion engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5845929U (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-28 | マツダ株式会社 | エンジンのシリンダブロツク |
JPS6234116U (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-28 | ||
JPH0354223U (ja) * | 1989-09-30 | 1991-05-24 | ||
JPH05202728A (ja) * | 1991-05-16 | 1993-08-10 | Mazda Motor Corp | エンジンのシリンダブロック構造 |
-
2005
- 2005-12-05 JP JP2005350303A patent/JP2007154739A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5845929U (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-28 | マツダ株式会社 | エンジンのシリンダブロツク |
JPS6234116U (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-28 | ||
JPH0354223U (ja) * | 1989-09-30 | 1991-05-24 | ||
JPH05202728A (ja) * | 1991-05-16 | 1993-08-10 | Mazda Motor Corp | エンジンのシリンダブロック構造 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011174450A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | シリンダブロック |
US20180058369A1 (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cylinder block for internal combustion engine |
EP3290676A1 (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cylinder block for internal combustion engine |
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