JP2526130Y2 - 高剛性シリンダブロック - Google Patents

高剛性シリンダブロック

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JP2526130Y2
JP2526130Y2 JP1989004426U JP442689U JP2526130Y2 JP 2526130 Y2 JP2526130 Y2 JP 2526130Y2 JP 1989004426 U JP1989004426 U JP 1989004426U JP 442689 U JP442689 U JP 442689U JP 2526130 Y2 JP2526130 Y2 JP 2526130Y2
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光一 清水
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、エンジンのシリンダブロックに関し、とく
に騒音の発生を抑制するようにした高剛性のシリンダブ
ロック構造に関する。
〔従来の技術〕
エンジンの運転中には様々な騒音が発生するが、その
騒音の一つにシリンダブロックの振動に起因する騒音が
ある。以下に、このシリンダブロックの騒音について第
8図ないし第11図を用いて説明する。
第8図ないし第11図は、エンジンの爆発加振力によっ
て生じるシリンダブロックの振動(変形)状態を示して
いる。
第8図は、シリンダブロック1のスカート部2近傍の
振動状態を示している。エンジンでは、爆発による燃焼
圧が図示されないピストン、コンロード、クランクシャ
フトを介してベアリングキャップ3に伝達され、シリン
ダブロック1の下部は図の2点鎖線に示すように弾性変
形し、この弾性変形によってスカート部2が矢印A方向
に自由振動し、騒音を発生させる。
第9図は、エンジンの爆発加振力によって生ずるシリ
ンダブロック1の左右曲げ方向Bの振動状態を示してい
る。なお、図において、4はシリンダボアを示し、5は
トランスミッションとの連結部を示している。
第10図は、同様にエンジンの爆発加振力によって生ず
るシリンダブロック1の上下曲げ方向Cの振動状態を示
している。
第11図は、エンジンの爆発加振力によって生ずるシリ
ンダブロック1の捩り方向Dの振動状態を示している。
このように、シリンダブロック1は、その構造からス
カート部の自由振動、左右曲げ振動、上下曲げ振動、捩
り振動の固有振動を有しており、エンジン騒音の一因と
なっている。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、シリンダブロックにおける騒音の発生
メカニズムは比較的明確になっているにもかかわらず、
シリンダブロックの騒音低減対策としては、これまで側
面に多数の補強リブ等が設けられてきた程度にすぎず、
騒音を積極的に低減させるような構造のものはなかった
(たとえば特開昭60-13957号公報)。これは、剛性アッ
プは重量増加につながるという問題があることに起因し
ていると考えられる。
また、側壁面に単に多数の補助リブを設けることは、
見栄えの悪化を招くという問題もあった。
本考案は、重量増加を招くことなくシリンダブロック
のスカート部の自由振動を抑制するとともに、シリンダ
ブロックの左右曲げ方向、上下曲げ方向、捩り方向の各
振動を抑制することのできる高剛性のシリンダブロック
構造を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成する本考案に係る高剛性シリンダブロ
ックは、シリンダブロックの両側壁の外面に、外方に突
出し頂部から下部に向って延びる中空状の第1の補強手
段をそれぞれ設け、前記両側壁の外面の前記各第1の補
強手段の近傍に、外方に突出するとともにクランク軸方
向に延び第1の補強手段と連結される中空状の第2の補
強手段を設け、前記両側壁の間に、一方の側壁の第2の
補強手段と他方の側壁の第2の補強手段とを連結する第
3の補強手段を設け、前記第1の補強手段の中空部と第
2の補強手段の中空部を流体路としたものから成る。
〔作用〕
このように構成された高剛性シリンダブロックにおい
ては、シリンダブロックの両側壁に設けられた第1の補
強手段と、この第1の補強手段の近傍に設けられクラン
ク軸方向に延びる第2の補強手段と、両側壁間に位置す
る第3の補強手段の3つを互に連結させているため、こ
の骨組みによってあらゆる方向に対してシリンダブロッ
クの剛性を高めることができる。したがって、爆発加振
力による各方向の振動が小に抑えられ、騒音の発生が低
減される。
また、第1の補助手段および第2の補助手段を中空状
に形成しているので、これらの補強手段による重量増加
も解消され、各中空部を流体路として利用することが可
能となる。
〔実施例〕
以下に、本考案に係る高剛性シリンダブロックの望ま
しい実施例を、図面を参照して説明する。
第1実施例 第1図ないし第5図は、本考案の第1実施例を示して
いる。図中、11は鋳鉄製のシリンダブロックを示してお
り、とくに直列6気筒エンジンに適用される例を示して
いる。シリンダブロック11には、図示されないピストン
が嵌装されるシリンダボア12が形成されている。シリン
ダブロック11のアッパデッキ(頂部)13には、複数のシ
リンダヘッドボルト穴14が形成されている。シリンダブ
ロック11の中央下部には、クランクシャフト(図示略)
を保持するベアリングキャップ15が取付けられている。
ベアリングキャップ15の左右には、スカート部16が位置
している。側壁18におけるスカート部16の下端には、剛
性の大きいオイルパン取付フランジ17が形成されてい
る。
シリンダブロック11の両側壁18には、アッパーデッキ
(頂部)13から下部のオイルパン取付フランジ17に向っ
て延びる複数の第1の補強手段20が設けられている。第
1の補強手段20は、第3図に示すように側壁18の外面か
ら外方に突出しており、中空状に形成されている。本実
施例では、第1の補強手段20と側壁18は一体で鋳造され
ている。第1の補強手段20の中空部20aの一方は、アッ
パデッキ13の上面に開口しており、他方は図示されない
オイルパン内に開口している。
第1の補強手段20を中空状に形成したのは、補強断面
積が同一の場合は中実状の断面形状よりも断面2次モー
メントが大きくとれるからである。すなわち、重量の増
加を招くことなく剛性を高めることができるからであ
る。また、中空状とした他の理由は、中空部20aをシリ
ンダヘッド(図示略)からのオイルやブローバイガスを
クランクケース側に流す流体路として利用することが可
能だからである。
左右の第1の補強手段20の内側には、中空状の第2の
補強手段30が位置している。第2の補強手段30は、第4
図および第5図に示すように、両側壁18の外面から外方
に突出している。各第2の補強手段30は、第1の補強手
段20の長さのほぼ中央に位置しており、クランク軸方向
(エンジンの前後方向)に延びている。各第2の補強手
段30は、側壁18に沿って延びる複数の第1の補強手段20
を連結している。本実施例では、第2の補強手段30は、
断面形状が円形になっており、側壁18と一体で鋳造され
ている。一方の第2の補強手段30の中空部30aは、流体
路であるメインオイルホールとして利用可能となってい
る。第1図における31は、中空部30aがメインオイルホ
ールとして使用される場合のオイル通路を示しており、
このオイル通路31は、メインオイルホール(中空部30
a)のオイルをクランクジャーナル32に導くようになっ
ている。
シリンダブロック11の両側壁18の間には、一方の側壁
18と他方の側壁18とにおける第2の補強手段30を連結す
る第3の補強手段40が設けられている。第3の補強手段
40は、アッパデッキ13の下方に位置するロアデッキから
構成されている。ロアデッキはクランク軸方向に延びる
平板状部分であり、鋳造によりクランクジャーナル32と
一体化されている。本実施例では、左右の第2の補強手
段30が第3の補強手段40と直接連結されている。
このように、第1の補強手段20と第2の補強手段30と
第3の補強手段40は互に連結されており、しかも第1の
補強手段20は、さらにアッパデッキ13とオイルパン取付
フランジ17を介して連結されるため、シリンダブロック
11は従来構造に比べて著しく高剛性となっている。
なお、第1の補強手段20は必ずしも全ての隔壁部に必
要なものではなく、また第2の補強手段30の高さ位置も
適宜設定される。第2の補強手段30の中空部30aは、そ
の両方をメインオイルホールとして用いてもよいし、一
方のみを用いる構成にしてもよい。
つぎに、第1実施例における作用について説明する。
第3図は、第1の補強手段20が設けられたシリンダブ
ロック11を示しており、従来技術に示した第8図に対応
している。第3図に示すように、両側壁18に複数の第1
の補強手段20を設けることにより、スカート部16の剛性
が高められ、スカート部16のA方向への変形量は抑制さ
れる。本実施例では、第1の補強手段20はスカート部16
の自由振動の抑制に効果の大きい各気筒間に設けられて
いるので、その抑制効果は著しく高められる。
第4図は、第2の補強手段30が設けた場合のシリンダ
ブロック11を示しており、従来技術に示した第9図およ
び第10図に対応している。第4図に示すように、第2の
補強手段30を設けることにより、左右曲げ方向Bの剛性
および上下曲げ方向Cの剛性は高められる。これによっ
て、爆発加振力に起因するシリンダブロックの左右曲げ
方向と上下曲げ方向における振動が小に抑えられる。
第5図は、第3図と第4図を合成したものであり、従
来技術に示した第11図に対応している。図に示すよう
に、第1の補強手段20と第2の補強手段30と第3の補強
手段40とを互いに連結することにより、捩れ方向Dの振
動(変形量)が小に抑えられる。すなわち、各補強手段
20、30、40とアッパデッキ13との連結によりスケルトン
構造のシリンダブロックが形成され、捩れに対しても剛
性の高いシリンダブロック11が得られる。
したがって、各補強手段20、30、40の組合せによって
爆発加振力によるシリンダブロックの振動は抑制され、
第6図に示すように、従来の騒音G1に比べて本考案の騒
音G2はかなり低減される。また、第1の補強手段20と第
2の補強手段30とを中空状に形成したので、単に多数の
補強リブを設ける構造に比べて軽量化が促進され、重量
増加を招くこともない。さらに、第1の補強手段20と第
2の補強手段30の中空部20a、30aは加工精度がとくに要
求されないので、加工も容易となる。そして、第2の補
強手段30は第1の補強手段20の内側に位置しているの
で、第2の補強手段30が側壁18から大きく突出すること
もなく、シリンダブロック11の見栄えの悪化も防止され
る。
さらに、中空部20a、30aを流体路であるオイル戻し通
路やブローバイガス通路として使用すれば、従来の加工
と同一の作業量にて製作可能となる。
また、シリンダブロックの剛性が大になることによ
り、エンジンをボデーに支持するのに用いられるエンジ
ンマウントの取付具の剛性も小さなもので対応可能とな
る。
第2実施例 第7図は、本考案の第2実施例を示している。第2実
施例が第1実施例と異なるところは、第1の補強手段と
第2の補強手段の構成のみであり、その他の部分は第1
実施例に準じるので、準じる部分に第1実施例と同一の
符号を付すことにより、準じる部分の説明を省略し、異
なる部分についてのみ説明する。
第7図において、50は各側壁18に設けられた第1の補
強手段を示しており、第1の補強手段50は、高強度を有
する補強パイプから構成されている。この第1の補強手
段50としての補強パイプは、鋳鉄よりも著しく高強度を
有する材質から構成されている。この第1の補強手段50
はシリンダブロック11に鋳込まれており、側壁18と一体
化されている。
第2の補強手段60も同様に高強度の補強パイプから構
成されており、鋳込みによって側壁18と一体化されてい
る。なお、第1の補強手段50と第2の補強手段60は、第
1実施例と同様にオイル通路またはブローバイガス通路
として利用される。
このように構成された第2実施例においては、第1の
補強部材50と第2の補強部材60とを、鋳鉄よりも著しく
高強度な材料から構成しているので、重量増加を招くこ
となく、シリンダブロック11の剛性を著しく高めること
ができる。
なお、上記各実施例は直列エンジンに適用したものを
示したが、直列エンジンに限らずV型エンジン、その他
のエンジンにも適用可能である。
〔考案の効果〕
本考案に係る高剛性シリンダブロックによれば、シリ
ンダブロックの両側壁の外面に、外方に突出し頂部から
下部に向って延びる中空状の第1の補強手段をそれぞれ
設け、両側壁の外面の各第1の補強手段の近傍に、外方
に突出するとともにクランク軸方向に延びる第1の補強
手段と連結される中空状の第2の補強手段を設け、両側
壁の間に、一方の側壁の第2の補強手段と他方の側壁の
第2の補強手段とを連結する第3の補強手段を設けるよ
うにしたので、重量増加を招くことなく、シリンダブロ
ックの剛性を高めることができる。したがって、エンジ
ンの爆発加振力による弾性変形量が小さくなり、騒音の
発生を低減することができる。
さらに、3つの補強手段の組合せによって剛性を高め
ているので、シリンダブロックの左右曲げ方向、上下曲
げ方向、捩り方向の各振動を十分抑制することができ
る。したがって、従来構造のように側壁に多くの補助リ
ブを設ける必要がなくなり、見栄えの向上もはかれる。
第1の補強手段および第2の補強手段の中空部は、流
体路であるオイル戻し通路やブローバイガス通路として
利用できるので、シリンダブロックの通路構造を簡素化
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の第1実施例に係る高剛性シリンダブロ
ックの断面図、 第2図は第1図のシリンダブロックの正面図、 第3図は第1図における第1の補強手段の配置状態を示
す斜視図、 第4図は第1図における第2の補強手段の配置状態を示
す斜視図、 第5図は第1図のシリンダブロックの斜視図、 第6図は第1図のシリンダブロックと従来構造のシリン
ダブロックの騒音レベル特性図、 第7図は本考案の第2実施例に係る高剛性シリンダブロ
ックの断面図、 第8図は従来のシリンダブロックにおけるスカート部の
振動状態を示す断面図、 第9図は第8図のシリンダブロックにおける左右曲げ方
向の振動状態を示す平面図、 第10図は第8図のシリンダブロックにおける上下曲げ方
向の振動状態を示す側面図、 第11図は第8図のシリンダブロックにおける捩り方向の
振動状態を示す斜視図、 である。 11……シリンダブロック 13……アッパデッキ 16……スカート部 20、50……第1の補強手段 30、60……第2の補強手段 40……第3の補強手段(ロアデッキ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清水 光一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)考案者 田坂 一美 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−13957(JP,A) 実開 昭62−111912(JP,U)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダブロックの両側壁の外面に、外方
    に突出し頂部から下部に向って延びる中空状の第1の補
    強手段をそれぞれ設け、前記両側壁の外面の前記各第1
    の補強手段の近傍に、外方に突出するとともにクランク
    軸方向に延び第1の補強手段と連結される中空状の第2
    の補強手段を設け、前記両側壁の間に、一方の側壁の第
    2の補強手段と他方の側壁の第2の補強手段とを連結す
    る第3の補強手段を設け、前記第1の補強手段の中空部
    と第2の補強手段の中空部を流体路としたことを特徴と
    する高剛性シリンダブロック。
JP1989004426U 1989-01-20 1989-01-20 高剛性シリンダブロック Expired - Lifetime JP2526130Y2 (ja)

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