JP2010138779A

JP2010138779A - クランクケースの構造

Info

Publication number: JP2010138779A
Application number: JP2008315394A
Authority: JP
Inventors: Taro Tsukamoto; 太郎塚本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-24
Also published as: US20110056454A1; EP2290216A1; WO2010067652A1

Abstract

【課題】きわめて簡単な構造で加工工数が少なく低コストの手段で持って、隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向のシリンダヘッド締付けボルトの中間部の変形を抑制する手段を提供して、エンジンのシリンダ内燃焼圧力の増加に対応できるクランクケースの構造を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のシリンダを備え、シリンダ毎にシリンダヘッド締付けボルトが、各シリンダの両側に複数個設けられているクランクケースにおいて、前記両側のシリンダヘッド締付けボルト３の隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線２０方向の中間部の外部周壁に、シリンダ天板の下面に連続してシリンダ中心線４ａに平行な方向に伸びる補強リブ６を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼルエンジンのクランクケースに適用され、複数のシリンダを備え、シリンダ毎にシリンダヘッド締付けボルトが、各シリンダの両側に複数個設けられているクランクケースの構造に関する。

ディーゼルエンジンのクランクケースにおいては、近年の高過給、高出力化に伴い構成部材の強度を向上する手段が、主々講じられている。
図４は、従来のディーゼルエンジン用クランクケースの１例を示す要部平面図である。
図４において、クランクケース１は、複数のシリンダ７を備え各シリンダ７毎に図示しないシリンダヘッドを締付けるためのシリンダヘッド締付けボルト３（以下、図には締付けボルト孔を示す）が、各シリンダ７の両側に複数個設けられている。

該クランクケース１は、上面にシリンダ天板２が形成され、シリンダヘッド締付けボルト孔３の周囲にヘッドボルト補強部３ａ等の補強部が連設されている。
シリンダ天板２に連設された、上記のような、ヘッドボルト補強部３ａによって、クランクケース１を支えることにより、クランクケース１に作用する力を支持している。

エンジンのクランクケース１において、エンジンの高過給、高出力化に対応しては、これに応じて前記シリンダ天板２の変形が大きくなる。特に、前記変形は、前記シリンダヘッド締付けボルト３の中間部、隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線２０方向のシリンダヘッド締付けボルトの間、特にその中央位置のＺ部、及びこれに直角方向のＹ部が大きくなっている。

かかる、クランクケース１やシリンダヘッドの変形防止手段として、特許文献１（特開昭１０−３１１２４２号公報）（クランクケースの変形防止）、特許文献２（特開２０００−３１０１５７号公報）（シリンダヘッドの変形防止）の手段が提供されている。

特開昭１０−３１１２４２号公報特開２０００−３１０１５７号公報

前記のようなエンジンの高過給、高出力化に伴うシリンダ内の燃焼圧増大に対応するため、シリンダヘッドボルト締付力を増大させなければならず、前記のようなエンジンのシリンダ天板２の変形も大きくなる。
かかるシリンダ天板２の変形は、前記のように、シリンダヘッド締付けボルト３に遠い部分である隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線２０方向のシリンダヘッド締付けボルトの中央位置（中間部）のＺ部、及びこれに直角方向のＹ部が大きくなる。

前記シリンダ天板２の変形によって、シリンダ天板２がいわゆる下方の内側（シリンダ７の内部側）に「たれ」を発生するが、前記隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線２０方向のＹ部については、周囲にボス類が多いため該Ｙ部の変形量は比較的少なく、またボス類が多いため補強がし易い。
しかしながら、シリンダ中心ライン２０方向のシリンダヘッド締付けボルト３の中間部Ｚ部については、周囲にボス類が少ないため変形量が比較的大きくなり、しかも補強についても困難な面がある。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、きわめて簡単な構造で加工工数が少なく低コストの手段で持って、隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向のシリンダヘッド締付けボルトの中間部近傍の変形を抑制する手段を提供して、エンジンのシリンダ内燃焼圧力の増加に対応できるクランクケースの構造を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、複数のシリンダを備え、シリンダ毎にシリンダヘッド締付けボルトが、各シリンダの両側に複数個設けられているクランクケースにおいて、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向の中間部の外部周壁に、シリンダ天板の下面に連続してシリンダ中心線に平行な方向に伸びる補強リブを設けたことを特徴とする。

前記補強リブは、好ましくは、次のように構成する。
（１）前記補強リブは、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向の中間部に各１個設けられる。
（２）前記補強リブは、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの中間部に各１個設けられるとともに、断面形状が前記シリンダヘッド締付けボルトのボスと同様な半円形状に形成されてなる。
（３）前記補強リブの下部のクランクケースの縦部材への接続部を、シリンダライナを支持する支持ボスよりも下部に配置した。

本発明によれば、複数のシリンダを備え、シリンダ毎にシリンダヘッド締付けボルトが、各シリンダの両側に複数個設けられているクランクケースにおいて、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向の中間部にあるシリンダ天板は、周囲にボス類が少ないため変形量が比較的大きくなるが、かかる中間部の外部周壁に、前記シリンダ天板の下面に連続してシリンダ中心線に平行な方向に伸びる補強リブを設けたことにより、かかる中間部の剛性が向上し、前記中間部におけるシリンダの内側への「たれ」の発生が回避され、シリンダ天板の変形を回避することができる。

従って、補強リブを追加するのみという、きわめて簡単な構造で加工工数が少なく低コストの手段で以って、シリンダ天板の変形を回避することができることとなる。これによって、エンジンの高過給、高出力化に対応したシリンダ内燃焼圧増大に適用可能なエンジンのクランクケースが得られる。

また、前記補強リブは、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向の中間部に各１個設けられるので、剛性の最小となる両側のシリンダヘッド締付けボルトの中間部に前記補強リブを設けることにより、かかる部位の剛性が向上しシリンダ天板の変形が均一化される。

また、前記補強リブを、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの中間部に各１個設けられるとともに、断面形状が前記シリンダヘッド締付けボルトのボスと同様な半円形状に形成すれば、補強リブをシリンダヘッド締付けボルトのボスと同様な半円形状に形成することにより、剛性が増加するとともに、鋳造時の型成形が容易化される。

また、補強リブの下部のクランクケースの縦部材への接続部を、シリンダライナを支持する支持ボスよりも下部に配置すれば、支持ボスによってシリンダライナを支持した際に、支持ボスのシリンダ内側への倒れ込み変形を回避できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、本発明の実施例にかかるディーゼルエンジン用クランクケースの要部平面図である。
図１において、クランクケース１は、複数のシリンダ７を備え、シリンダ７毎に図示しないシリンダヘッドを締付けるためのシリンダヘッド締付けボルト３が、各シリンダ７の両側に複数個設けられている。前記シリンダ７の中心は符号４で示され、中心間距離はＢで示されている。また、前記隣接する２つのシリンダ７の中心４を結ぶ線を符号２０で示している。

該クランクケース１は、上面にシリンダ天板２が形成されている。前記シリンダ天板２には、シリンダヘッド締付けボルト３が、各シリンダ７の両側つまり前記シリンダ中心ライン２０の両側に、シリンダ７毎に片側２個ずつ設けられている（前記シリンダヘッド締付けボルト孔３の数は、任意でよい）。

前記両側のシリンダヘッド締付けボルト３の間の、図２に示すように、外部周壁の中央位置（中間部）に各１個の補強リブ６を設けている。
即ち該補強リブ６は、図２に示すように、前記シリンダ天板２の下面２ａに連続して接続され（接続半径Ｒ）、シリンダ中心線４ａ（図２参照）に平行な方向に伸び，下部をクランクケース１の縦部材８に滑らかに接続している。
また、前記クランクケース１にシリンダライナ１０を組付けた断面図を図３に示す。図３において、シリンダライナ１０は肩部１０ａを前記シリンダヘッド１１とクランクケース１の支持ボス５の間に力Ｆで押し付けられ、該肩部１０ａの外側には水室１２を形成している。該水室１２の出口１４はシリンダヘッド１１の水室に連通している。１３はシール用のＯリングである。
そして、本発明では、前記補強リブ６の、下部のクランクケースの縦部材８への滑らかな接続部２ｃは、前記支持ボス５よりも下部に配置されており、該接続部２ｃは、支持ボス５の高剛性部により支持されている。
また、接続部２ｃが支持ボス５よりも下部に配置されているため、支持ボス５は上下方向に補強リブ６によって補強されるため、シリンダライナ１０を支持した際のクランクケース１の支持ボス５の内側への倒れ込み変形を回避できる。

前記のように、この実施例では、補強リブ６を、シリンダヘッド締付けボルト孔３の間の、外部周壁の中間部に各１個設けているので、前記剛性が最小となる部位に補強リブ６を設けることとなる。
かかる剛性が最小となる両側のシリンダヘッド締付けボルト３の中間部に前記補強リブを設けることによって、この部位の剛性が向上しシリンダ天板の変形が均一化される。
また、前記補強リブ６の断面形状を、前記シリンダヘッド締付けボルト３のボスと同様な半円形状（半径ｒ）に形成すれば、補強リブ６をシリンダヘッド締付けボルト３のボスと同様な半円形状に形成することによって、剛性が増加する。

以上のように、かかる実施例によれば、隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線２０方向におけるシリンダヘッド締付けボルト３の、中間部にあるシリンダ天板２は、周囲にボス類が少ないため変形量が比較的大きくなるが、かかる中間部の外部周壁に、前記シリンダ天板２の下面２ａに連続してシリンダ中心線４ａに平行な方向に伸びる補強リブ６を設けたことにより、かかる中間部の剛性が向上し、前記中間部におけるシリンダの内側への「たれ」の発生が回避され、シリンダ天板の変形を回避することができる。

従って、補強リブ６を追加するのみという、きわめて簡単な構造で加工工数が少なく低コストの手段で以って、シリンダ天板２の変形を回避することができることとなり、これによって、エンジンの高過給、高出力化に対応したシリンダ内燃焼圧の増大に適用可能なエンジンのクランクケース１が得られる。

本発明によれば、きわめて簡単な構造で加工工数が少なく低コストの手段で持って、隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向のシリンダヘッド締付けボルトの中間部の変形を抑制する手段を提供して、エンジンの高過給、高出力化に伴うシリンダ内の燃焼圧増大に対応できるクランクケースの構造を提供できる。

本発明の実施例にかかるディーゼルエンジン用クランクケースの要部平面図である。本発明の実施例にかかる図１のＡ−Ａ線断面図である。本発明の実施例にかかるクランクケースにシリンダライナを組付けた断面図である。従来技術を示す図１対応図である。

符号の説明

１クランクケース
２シリンダ天板
２ａ下面
２ｃ接続部
３シリンダヘッド締付けボルト
４シリンダ中心
４ａシリンダ中心線
５支持ボス
６補強リブ
７シリンダ
８縦部材
１０シリンダライナ
１０ａ肩部
１１シリンダヘッド
１２水室
２０隣接するシリンダ中心を結ぶ線

Claims

複数のシリンダを備え、シリンダ毎にシリンダヘッド締付けボルトが、各シリンダの両側に複数個設けられているクランクケースにおいて、
前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向の中間部の外部周壁に、シリンダ天板の下面に連続してシリンダ中心線に平行な方向に伸びる補強リブを設けたことを特徴とするクランクケースの構造。
前記補強リブは、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの隣接するシリンダのシリンダ中心を結ぶ線方向の中間部に各１個設けられたことを特徴とする請求項１記載のクランクケースの構造。
前記補強リブは、前記両側のシリンダヘッド締付けボルトの中間部に各１個設けられるとともに、断面形状が前記シリンダヘッド締付けボルトのボスと同様な半円形状に形成されてなることを特徴とする請求項２記載のクランクケースの構造。
前記補強リブの下部のクランクケースの縦部材への接続部を、シリンダライナを支持する支持ボスよりも下部に配置したことを特徴とする請求項１記載のクランクケースの構造。