JP2007198134A - シリンダブロック補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、特に３気筒エンジンに用いて好適の、エンジンのシリンダブロック補強構造に関し、潤滑油の流れを妨げることなくシリンダブロックの剛性を増大させるとともに、重量及びコストの増大を回避できるようにする。
【解決手段】 エンジンのシリンダブロック１の下部とクランクシャフトを支持するジャーナルキャップ１２とを結合する補強部材９をそなえ、補強部材９を該エンジンの気筒のうちクランクプーリ側にのみ設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に３気筒エンジンに用いて好適の、エンジンのシリンダブロック補強構造に関するものである。

従来より、エンジンのシリンダ主軸受け廻りの剛性を増大する手法として、シリンダブロックのオイルパンレールとジャーナルキャップとを補強プレート（スティフナプレート）を介して一体結合する手法が知られている。これによりエンジンのシリンダブロックを補強し剛性を向上させることができる。
このようなスティフナプレートは例えば下記の特許文献１に開示されている（特許文献１の補強プレート１５参照）。
実公平６−１９８１６号公報

しかしながら、従来の技術では、スティフナプレートを設けると、潤滑油がスティフナプレートに遮られてオイルパンに戻りにくくなるという課題があるほか、重量及びコストの増大を招くという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、潤滑油の流れを妨げることなくシリンダブロックの剛性を増大させるとともに、重量及びコストの増大を回避できるようにした、シリンダブロックの補強構造を提供することを目的とする。

本発明のシリンダブロックの補強構造は、エンジンのシリンダブロック下部とクランクシャフトを支持するジャーナルキャップとを結合する補強部材をそなえ、該補強部材は、該エンジンの気筒のうちクランクプーリ側のみに設けられていることを特徴としている。
また、該シリンダブロックは、該クランクプーリ側から順に第１〜第４ジャーナルをそれぞれそなえ、該補強部材は該シリンダブロックの下部と該第１〜第３ジャーナルの各ジャーナルキャップとを結合しているのが好ましい。

また、該エンジンが３気筒エンジンであるのが好ましい。
また、該シリンダブロックの下方にオイルパンが設けられ、該オイルパンは、ストレーナを収納するために深く形成された深皿部と、該深皿部に隣接するとともに該深皿部よりも浅く形成された浅皿部とをそなえ、該補強部材は、該オイルパンの該深皿部に対向する位置に架設され、該浅皿部に対向する位置には架設されていないのが好ましい。

本発明のシリンダブロック補強構造によれば、補強部材をクランク軸振動の大きいクランクプーリ側にのみ設け、振動がほとんど生じていないトランスミッション側には設けないので、従来と同様の剛性向上効果が得られるほか、補強部材が小型化するので、この分コストや重量を低減することができる。また、トランスミッション側ではエンジンのシリンダブロック下部が開口することになるので、この部位においては潤滑油が補強部材に遮られることがなく潤滑油を容易にオイルパンに戻すことができる。

以下、図面により、本発明の一実施形態に係るシリンダブロック補強構造について説明すると、図１及び図２はその要部を示す模式的な斜視図、図３は本発明が適用されるエンジンのシリンダブロックの斜視図であって図１から補強部材を取り外した状態を示す図、図４はクランクシャフト捩りモード特性を説明するための図である。
さて、図３において符号１はシリンダブロックであって、このシリンダブロック１にはクランクシャフト（図４の符号２参照）が回転可能に支持されるようになっている。また、本実施形態ではエンジンとして３気筒エンジンが適用されており、クランクシャフト２を支持するための主軸受けとして、クランクシャフト２の先端側（図４中左側であって、クランクプーリ２ａが取り付けられる側）から後端側（図４中右側であって、図示しないトランスミッションが取り付けられる側）に向けて、順に第１ジャーナル３，第２ジャーナル４，第３ジャーナル５，第４ジャーナル６が設けられている。

また、各ジャーナル３〜６は従来と同様の構造を有しておりシリンダブロック１に一体に形成されたクランクシャフト支持部（メインベアリング又はメインジャーナル）１１と、メインベアリングにボルト結合されるジャーナルキャップ（又はベアリングキャップ）１２とを有している。なお、以下では各ジャーナルの構成要素として各ジャーナルごとに区別する場合には、第１ジャーナルから順に符号の末尾にａ，ｂ，ｃ，ｄのアルファベットを付し、特に区別する必要がない場合には、単に数字のみの符号を付して説明する。

そして、これらのメインベアリング１１とジャーナルキャップ１２とでクランクシャフト２の回転軸を狭持することにより、クランクシャフト２が回転自在に支持されるようになっている。
また、図１及び図２に示すように、シリンダブロック１の下面の対向する開口縁部（オイルパンレール）７，８の間には、部分的にスティフナプレート（補強部材）９が架設されている。ここでスティフナプレート９は上述したようにシリンダブロック１の剛性を高めるべく設けられており、ボルト１０によりシリンダブロック１に結合されている。

ところで、このような３気筒エンジンは、本願発明者により図４に示すような特有の捩りモード特性を有することが判明している。ここで、図４において、ａ〜ｄはそれぞれ仕様や諸元の異なる４つの３気筒エンジンの特性を示している。
そして、図４に示すように、３気筒エンジンではクランクシャフト２の先端側において捩りモードによる変位量はきわめて大きく、クランクシャフト２の後端側、特に第４ジャーナル部分ではほとんど変位が生じない。なお、このような特性は３気筒エンジンに特有であり、クランクシャフト２の構造或いは形状に起因しているものと考えられる。

そこで、本実施形態では、図４に示す捩りモード特性に基づいて、図１及び図２に示すように、スティフナプレート（補強部材）９をシリンダブロック１の先端側にのみ設け、後端側ではスティフナプレート９を設けずにシリンダブロック１の下面を開放するように構成されている。
具体的に説明すると、図１及び図２に示すように、スティフナプレート９は、略長方形に形成され、クランクシャフト２の先端側から２気筒分の下方側において、対向するオイルパンレール７，８とジャーナルキャップ１２とを接続している。換言すると、このスティフナプレート９はオイルパンレール７，８と、第１〜第３ジャーナル３〜５のジャーナルキャップ１２ａ〜１２ｃとをボルト結合しており、捩りモードによる変位量がほとんど発生しない第４ジャーナル６には接続されていない。

このため、図３に示すように第１〜第３ジャーナル３〜５の各ジャーナルキャップ１２〜１２ｃには、スティフナプレート９を締結するためのボス部１３（１３ａ〜１３ｃ）が形成されているが、第４ジャーナル６にはこのようなボスが設けられていない。
また。オイルパンレール７，８にも、第１〜第３ジャーナル３〜５に対応した位置にはスティフナプレート９を接続するためのボルト穴１４が形成されているが、第４ジャーナル６に対応した位置にはボルト穴は形成されていない。

そして、このように構成することにより、シリンダブロック１の剛性を従来と同等に保ちながら、スティフナプレート９を小型化、軽量化することができ、コストの低減を図ることができる。
ところで、エンジン１の下面には図示しないオイルパンが取り付けられるが、オイルパンには、図示しないオイルストレーナが収納されてオイルが貯留される深皿部と、深皿部に隣接して深皿部よりも浅く形成された浅皿部とが形成されている。

そして、本実施形態では、スティフナプレート９が設けられている側に深皿部が位置し、シリンダブロック下面が開放されている側に浅皿部が位置するように構成されている。これは、潤滑油がオイルパンに戻る際に、極力スティフナプレートが潤滑油を遮らないようにするためである。つまり、潤滑油はオイルストレーナから吸い上げられると、主に浅皿部の上方側から落下してくるため、浅皿部の上方を開放することにより、潤滑油がオイルパンに戻りやすくなり、潤滑油を確実に潤滑させることができるようになる。なお、スティフナプレート９にも、潤滑油の流れを妨げないように従来と同様の開口が形成されている。

本発明の一実施形態に係るシリンダブロックの補強構造は上述のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。
すなわち、図４に示すように、第４ジャーナル６は本来クランクシャフト２による変位又は変形がほとんど発生しない部位であるため、この第４ジャーナル６にスティフナプレート９を接続して補強する必要性が少ない。そこで、この第４ジャーナル６についてはスティフナプレート９による補強を廃止し、第１〜第３ジャーナル３〜５についてのみスティフナプレート９を介してオイルパンレール７，８と接続する。

これにより、振動や騒音に関しては、従来と同等の性能を確保しながら、スティフナプレート９を小型化及び軽量化することができるという利点があるほか、コスト低減を図ることができるという利点がある。また、従来締結していた第４ジャーナル６への締結を廃止することにより、工数を低減することができ、この点でもコスト低減を図ることができる。

また、トランスミッション側ではエンジンのシリンダブロック１の下部が開口することになるので、この部位においては潤滑油がスティフナプレート９に遮られることなく浅皿部に滴下し、潤滑油を容易にオイルパンに戻すことができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば上述の実施形態では３気筒エンジンに本発明を適用した場合について述べたが、３気筒以外のエンジンにも広く適用できる。ただし、クランクシャフトの捩りモード特性を考慮すると、３気筒エンジンのほかＶ型６気筒エンジン及び水平対向６気筒エンジンに適用するのが好ましい。

本発明の一実施形態に係るシリンダブロック補強構造について説明するための模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダブロック補強構造について説明するための模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダブロック補強構造について説明するための模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダブロック補強構造について説明するための図であって、３気筒エンジンのクランクシャフトの捩りモードの一例を示す図である。

符号の説明

１ シリンダブロック
２ クランクシャフト
３〜６ 第１〜第４ジャーナル
７，８ 開口縁部（オイルパンレール）
９ スティフナプレート（補強部材）
１０ ボルト
１１ クランクシャフト支持部（メインベアリング又はメインジャーナル）
１２ ジャーナルキャップ（又はベアリングキャップ）
１３ ボス部

Claims (4)

1. エンジンのシリンダブロック下部とクランクシャフトを支持するジャーナルキャップとを結合する補強部材をそなえ、
   該補強部材は、該エンジンの気筒のうちクランクプーリ側のみに設けられている
   ことを特徴とする、シリンダブロック補強構造。
2. 該シリンダブロックは、該クランクプーリ側から順に第１〜第４ジャーナルをそれぞれそなえ、
   該補強部材は該シリンダブロックの下部と該第１〜第３ジャーナルの各ジャーナルキャップとを結合している
   ことを特徴とする、請求項１記載のシリンダブロック補強構造。
3. 該エンジンが３気筒エンジンである
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のシリンダブロック補強構造。
4. 該シリンダブロックの下方にオイルパンが設けられ、
   該オイルパンは、ストレーナを収納するために深く形成された深皿部と、該深皿部に隣接するとともに該深皿部よりも浅く形成された浅皿部とをそなえ、
   該補強部材は、該オイルパンの該深皿部に対向する位置に架設され、該浅皿部に対向する位置には架設されていない
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリンダブロック補強構造。

Images