JP2008232079A - 内燃機関のシリンダブロック及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クランクケース内の圧力変動を緩和するための通気孔を容易に形成することができ、しかも通気孔を効果的な形状，位置に配置することのできる内燃機関のシリンダブロックを提供する。
【解決手段】隣り合ったシリンダボア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ間が連結されたシリンダライナー１０に、シリンダボア間を連通する切欠部２０が形成され、このシリンダライナー１０に蓋部材１１を組み付けて通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を予め形成させておき、このシリンダライナー１０と蓋部材１１を鋳型内に配置させ、シリンダライナー１０と蓋部材１１を鋳ぐるみして、シリンダボア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのクランク軸６側にシリンダボア間を連通する通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が開口されたシリンダブロック１を鋳造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のシリンダブロック及びその製造方法に関するものである。

従来、特許文献１に開示されているように、ピストンの往復運動によるクランクケース内の圧力変動を緩和するために、クランクシャフトの軸線と平行に延びて一部がシリンダボアの内周に開口される連通孔を有するシリンダブロックが存在する。
特開２００３−７４４０８号公報

上記特許文献１に開示されている構造では、連通孔は穿孔加工によりクランクケースの外部から開けられるため、クランクケースの外壁に不要な連通孔が形成され、シリンダブロックの強度が低下するという問題点があった。
また、工具による加工のため、任意の気筒間のみに連通孔を形成したり、異なる大きさの連通孔を形成することができず、圧力変動の緩和に効果的な連通孔を形成することが難しいという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、クランクケース内の圧力変動を緩和するための通気孔を簡易な方法で形成することのできる内燃機関のシリンダブロック及びその製造方法を提供することを目的の１つとし、また、クランクケース内の圧力変動を緩和するための通気孔を効果的な形状，位置に配置することのできる内燃機関のシリンダブロック及び製造方法を提供することを目的の１つとし、その請求項１は、一列に配列された複数のシリンダボアのクランク軸側に、該シリンダボア間を連通する通気孔が開口されたシリンダブロックにおいて、前記通気孔は、前記シリンダボア間を連通する切欠部と、該切欠部の開口側に覆設される蓋部とから形成されていることである。

また、請求項２は、前記シリンダブロックは、隣り合った前記シリンダボア間が連結されたシリンダライナーを備え、前記切欠部は、前記シリンダライナーに形成されていることである。

また、請求項３は、前記蓋部は、シリンダボアの一部を形成することである。

また、請求項４は、前記シリンダブロックは、前記シリンダボアを備えた気筒部と、クランク軸を軸支する複数の隔壁を備えたスカート部とが別体形成され、前記切欠部は前記気筒部に形成され、前記蓋部は前記隔壁の一部を形成していることである。

また、請求項５の内燃機関のシリンダブロックの製造方法は、一列に配列された複数のシリンダボア間のクランク軸側に、前記シリンダボア間を連通する通気孔が開口されたシリンダブロックの製造方法において、隣り合った前記シリンダボア間が連結されたシリンダライナーに前記シリンダボア間を連通する切欠部を形成し、該切欠部の開口側に前記シリンダボアの一部を形成する蓋部材を覆設して通気孔を形成し、前記シリンダライナーと前記蓋部材を前記シリンダブロックの鋳型に配設して鋳ぐるみ形成することである。

本発明は、一列に配列された複数のシリンダボアのクランク軸側に、該シリンダボア間を連通する通気孔が開口されたシリンダブロックにおいて、前記通気孔は、前記シリンダボア間を連通する切欠部と、該切欠部の開口側に覆設される蓋部とから形成されていることにより、通気孔の構造を切欠部と蓋部の２分割構造にしたため、機械加工や鋳抜きの必要がなく、シリンダブロックの鋳造のみで良好に通気孔を形成させることができるものとなる。また、通気孔を鋳型で形成するため、任意のシリンダボア間に、異なる大きさ，異なる位置で通気孔を容易に形成することができるものとなる。

また、前記シリンダブロックは、隣り合った前記シリンダボア間が連結されたシリンダライナーを備え、前記切欠部は、前記シリンダライナーに形成されていることにより、通気孔を、シリンダライナーの切欠部で構成することができ、鋳抜きや機械加工の必要がなく、シリンダライナーの鋳型設計のみで通気孔を成形することができるものとなる。また、任意のシリンダボア間に、異なる大きさ，異なる位置で通気孔を容易に形成することができるものとなる。

また、前記蓋部は、シリンダボアの一部を形成することにより、通気孔の構造を、シリンダライナーの切欠部と蓋部の２分割構造にしたため、鋳抜きや機械加工の必要がなく、シリンダライナーに蓋部を組み付けて通気孔を成形することができるものとなる。また、任意のシリンダボア間に、異なる大きさ，異なる位置で通気孔を容易に形成することができるものとなる。

また、前記シリンダブロックは、前記シリンダボアを備えた気筒部と、クランク軸を軸支する複数の隔壁を備えたスカート部とが別体形成され、前記切欠部は前記気筒部に形成され、前記蓋部は前記隔壁の一部を形成していることにより、通気孔の構造を、気筒部の切欠部と隔壁からなる蓋部の２分割構造にしたため、鋳抜きや機械加工の必要がなく、気筒部の切欠部の鋳型設計のみで通気孔を形成することができるものとなる。また、任意のシリンダボア間に、異なる大きさ，異なる位置で通気孔を容易に形成することができるものとなる。特に、シリンダライナーを有さないシリンダブロックにおいても容易に通気孔を形成することができるものとなる。

また、シリンダブロックの製造方法は、一列に配列された複数のシリンダボア間のクランク軸側に、前記シリンダボア間を連通する通気孔が開口されたシリンダブロックの製造方法において、隣り合った前記シリンダボア間が連結されたシリンダライナーに前記シリンダボア間を連通する切欠部を形成し、該切欠部の開口側に前記シリンダボアの一部を形成する蓋部材を覆設して通気孔を形成し、前記シリンダライナーと前記蓋部材を前記シリンダブロックの鋳型に配設して鋳ぐるみ形成することとしたため、鋳抜きや機械加工の必要がなく、シリンダライナーの鋳型設計のみで容易にシリンダブロックに通気孔を形成させることができるものとなる。

以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、内燃機関のシリンダブロックの縦断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下の説明において、シリンダブロックにおけるピストン摺動方向上死点側を上とする。

図において、シリンダブロック１の気筒部２内には、隣り合ったシリンダボア間が連結された連結型（サイアミーズ型）のシリンダライナー１０が鋳ぐるみ配置され、シリンダライナー１０内に、第１気筒を構成するシリンダボア２ａと、第２気筒を構成するシリンダボア２ｂと、第３気筒を構成するシリンダボア２ｃと、第４気筒を構成するシリンダボア２ｄが形成されており、各シリンダボア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ内で、それぞれピストン３が上下動して、コネクティングロッド４を介して、カウンターウェイト５を備えたクランク軸６を回転させることができるように構成されている。
また、シリンダブロック１の下部に連結されるクランクケース７内には、前記気筒部２と一体で鋳造されたシリンダブロック１のスカート部８が設けられており、このスカート部８は、前記各シリンダボア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対応した複数の隔壁８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅで構成されており、各隔壁８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅには前記クランク軸６を回転可能に軸支する軸受部９が同心状に形成されている。

シリンダライナー１０は、図３に示すように、隣り合うシリンダボア２ａとシリンダボア２ｂ間、及び、隣り合うシリンダボア２ｂとシリンダボア２ｃ間、及び、隣り合うシリンダボア２ｃとシリンダボア２ｄ間がそれぞれ連結された連結型（サイアミーズ型）であり、このシリンダライナー１０の製造時に、シリンダライナー１０の下端側に予めシリンダボア２ａとシリンダボア２ｂ間を連通させる切欠部２０、及び、シリンダボア２ｂとシリンダボア２ｃ間を連通させる切欠部２０、及び、シリンダボア２ｃとシリンダボア２ｄ間を連通させる切欠部２０を形成させておくことができる。
また、別体で図４に示すような蓋部材１１を製作しておき、この蓋部材１１をシリンダライナー１０の下端に接合一体化させて、各切欠部２０，２０，２０の下端の開口側を蓋部材１１で塞いで、図５のように通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を形成させることができるものである。

図４の蓋部材１１はシリンダボアの一部を形成するものであり、シリンダボア２ａの下端に接合されるリング状の第１気筒部１１ａと、シリンダボア２ｂの下端に接合されるリング状の第２気筒部１１ｂと、シリンダボア２ｃの下端に接合されるリング状の第３気筒部１１ｃと、シリンダボア２ｄの下端に接合されるリング状の第４気筒部１１ｄが、それぞれ連結されて一体形成されたものである。

図５のように、シリンダライナー１０の下端に蓋部材１１を組み付けると、第１気筒部１１ａと、第２気筒部１１ｂと、第３気筒部１１ｃと、第４気筒部１１ｄがそれぞれ各切欠部２０の下端に当接して、各切欠部２０の下端の開口側を閉止することとなり、これにより通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が組み立て時に形成されることとなる。
即ち、通気孔Ｈ１は、シリンダボア２ａとシリンダボア２ｂ間を連通させるものであり、通気孔Ｈ２は、シリンダボア２ｂとシリンダボア２ｃ間を連通させるものであり、通気孔Ｈ３は、シリンダボア２ｃとシリンダボア２ｄ間を連通させるものである。

このように、予め下端側に切欠部２０を有するシリンダライナー１０を製作し、このシリンダライナー１０の下端に蓋部材１１を組み付け、これにより通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を予め形成させておき、通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を形成させたシリンダライナー１０及び蓋部材１１を、シリンダブロック１を鋳造する鋳型内に配置させて、シリンダライナー１０及び蓋部材１１を鋳ぐるみしてシリンダブロック１を鋳造することができるものである。

シリンダブロック１の鋳型に図５のシリンダライナー１０及び蓋部材１１を配設して鋳ぐるみ形成する方法では、中子を用いる必要がなく、また機械加工を行う必要がなく、容易にシリンダブロック１に通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を形成することができるものとなり、しかも、切欠部２０をシリンダライナー１０に形成させるものであるため、シリンダライナー１０の製造鋳型の設計により、各切欠部２０の大きさを各シリンダボア間でそれぞれ異なるものにしておくことも容易であり、必要なシリンダボア間にのみ切欠部２０を予め設けることも容易であり、通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の大きさ及び個数も容易に設計することができる。また、各切欠部２０を異なる位置に形成して、各通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を異なる位置に設定することも容易である。

なお、中子を用いた場合には、抜き勾配を設ける必要があるために、各シリンダボア間で通気孔の大きさが異なってしまうが、本例では、同一の大きさの通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を容易に形成させることができるものとなる。
また、機械加工で通気孔を形成させる従来の方法では、工具を外側から貫通させる必要があるが、本例ではそのような貫通孔がなくなり、その分、シリンダブロック１の強度を高めることができるものとなる。
なお、各通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３により、ピストン３の往復運動によるクランクケース７内の圧力変動を良好に緩和することができるものとなる。

図６は、第２実施例のシリンダブロックの縦断面図であり、図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。
図において、シリンダブロック１の気筒部２には、第１気筒を構成するシリンダボア２ａと、第２気筒を構成するシリンダボア２ｂと、第３気筒を構成するシリンダボア２ｃと、第４気筒を構成するシリンダボア２ｄが形成されており、各シリンダボア内で、それぞれピストン３が上下動して、コネクティングロッド４を介して、カウンターウェイト５を備えたクランク軸６を回転させることができるように構成されている。
また、シリンダブロック１の下部に連結されるクランクケース７内には、前記気筒部２とは別体で鋳造されたシリンダブロック１のスカート部８が設けられており、このスカート部８は、前記各シリンダボア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対応した複数の隔壁８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅで構成されており、各隔壁８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅには前記クランク軸６を回転可能に軸支する軸受部９が同心状に形成されている。

本例のシリンダブロック１は、気筒部２とスカート部８は別々の鋳型内で鋳造され、気筒部２に対し別体のスカート部８がボルト等で接合されて組み立てられるものである。
気筒部２を鋳型で鋳造する際に、鋳型により気筒部２の下端に切欠部２０を形成させることができる。即ち、気筒部２のシリンダボア２ａとシリンダボア２ｂ間を連通させる切欠部２０、及び、シリンダボア２ｂとシリンダボア２ｃ間を連通させる切欠部２０、及び、シリンダボア２ｃとシリンダボア２ｄ間を連通させる切欠部２０を、気筒部２の鋳造時に、それぞれ気筒部２の下端に形成させるのである。

鋳造された気筒部２に対し、別体で鋳造されたスカート部８をボルト等で接合して一体に組み立てると、スカート部８の図示上端の蓋部８０（隔壁８ｂの上端及び隔壁８ｃの上端及び隔壁８ｄの上端）がそれぞれ各切欠部２０の下端に当接して、各切欠部２０の下端の開口側を閉止することとなり、これにより通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が組み立て時に形成されることとなる。
即ち、通気孔Ｈ１は、シリンダボア２ａとシリンダボア２ｂ間を連通させるものであり、通気孔Ｈ２は、シリンダボア２ｂとシリンダボア２ｃ間を連通させるものであり、通気孔Ｈ３は、シリンダボア２ｃとシリンダボア２ｄ間を連通させるものである。この各通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３により、ピストン３の往復運動によるクランクケース７内の圧力変動を良好に緩和することができるものとなる。

従って、本例では、シリンダブロックを構成する気筒部２とスカート部８を別体でそれぞれ鋳型により鋳造しておき、これを連結して組み立てることで良好に通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が形成されるものであり、従来のように通気孔を形成させるためにクランクケース７の外側から工具による機械加工を行う必要がなく、また中子を用いて通気孔を形成させる必要もなく、シリンダブロック１を構成する気筒部２の鋳型の設計のみで容易に切欠部２０を形成させて、組み立てることで通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を容易に形成させることができるものとなる。
なお、気筒部２の鋳型設計により、各切欠部２０の大きさを異なるものにすることも容易であり、また、気筒部２の鋳型設計により、各切欠部２０を異なる位置に形成して、各通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を異なる位置に設定することも容易である。

なお、このようなシリンダブロック１を気筒部２とスカート部８に２分割した場合は、シリンダライナーが存在しないライナーレスのシリンダブロック１でも、容易に通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を形成することができる。
また、シリンダボア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ間が連結されておらず単体でシリンダボア毎に配置されるシリンダライナーを備えるシリンダブロック１の場合は、隣り合ったシリンダライナーのシリンダボア間下端部に切欠部を形成し、この切欠部と、気筒部２の切欠部２０とが連通するように鋳型内に各シリンダライナーを配置させて、各シリンダライナーを鋳ぐるみして気筒部２を鋳造することで、容易に通気孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を形成することができる。

実施例１のシリンダブロックの縦断面構成図である。 図１のＡ−Ａ線断面構成図である。 シリンダライナーに予め切欠部を形成した斜視構成図である。 シリンダライナーに組み付けられる別体の蓋部材の斜視構成図である。 図３のシリンダライナーに図４の蓋部材を組み付けた状態の斜視構成図である。 実施例２のシリンダブロックの縦断面構成図である。 図６のＡ−Ａ線断面構成図である。

符号の説明

１ シリンダブロック
２ 気筒部
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ シリンダボア
３ ピストン
６ クランク軸
７ クランクケース
８ スカート部
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ 隔壁
１０ シリンダライナー
１１ 蓋部材
２０ 切欠部
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 通気孔

Claims (5)

1. 一列に配列された複数のシリンダボアのクランク軸側に、該シリンダボア間を連通する通気孔が開口されたシリンダブロックにおいて、
   前記通気孔は、前記シリンダボア間を連通する切欠部と、該切欠部の開口側に覆設される蓋部とから形成されていることを特徴とする内燃機関のシリンダブロック。
2. 前記シリンダブロックは、隣り合った前記シリンダボア間が連結されたシリンダライナーを備え、
   前記切欠部は、前記シリンダライナーに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のシリンダブロック。
3. 前記蓋部は、シリンダボアの一部を形成することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のシリンダブロック。
4. 前記シリンダブロックは、前記シリンダボアを備えた気筒部と、クランク軸を軸支する複数の隔壁を備えたスカート部とが別体形成され、
   前記切欠部は、前記気筒部に形成され、前記蓋部は、前記隔壁の一部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のシリンダブロック。
5. 一列に配列された複数のシリンダボアのクランク軸側に、前記シリンダボア間を連通する通気孔が開口されたシリンダブロックの製造方法において、
   隣り合った前記シリンダボア間が連結されたシリンダライナーに前記シリンダボア間を連通する切欠部を形成し、
   該切欠部の開口側に前記シリンダボアの一部を形成する蓋部材を覆設して通気孔を形成し、
   前記シリンダライナーと前記蓋部材を前記シリンダブロックの鋳型に配設して鋳ぐるみ形成することを特徴とする内燃機関のシリンダブロックの製造方法。

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