JP4134819B2

JP4134819B2 - Cylinder block

Info

Publication number: JP4134819B2
Application number: JP2003163950A
Authority: JP
Inventors: 昭吉原; 一弘長尾
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-06-09
Also published as: JP2005002800A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダブロックに係り、詳しくは、オープンデッキタイプのウォータジャケットを有するサイアミーズ式のシリンダブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シリンダブロックには、シリンダバレル内で連続して起こる燃焼による急激な圧力の変化、高温の発生及び冷えた混合気の瞬間的な流入等に耐えるために十分な剛性が要求される。高剛性を確保できるシリンダブロックの構成としては、サイアミーズ式のシリンダブロック（サイアミーズブロック）の構成が知られている。
【０００３】
サイアミーズブロックは、シリンダブロックの長手方向（サイド方向）にて隣り合うシリンダバレル同士を連結させ一体化させたものである。また、サイアミーズブロックでは、シリンダヘッドとの接合面が冷却水通路として開いているオープンデッキタイプのシリンダブロックの構成が知られている。これにより、高剛性の確保、シリンダブロックの小型化や軽量化の達成の他、シリンダヘッドとの接合面が開いていないクローズドデッキタイプに比して冷却性能が有利になる。
【０００４】
しかし、オープンデッキタイプのサイアミーズブロックでは、ピストンを収容するシリンダライナの冷却性が劣ることに基づく問題が存在する。隣り合うシリンダバレル間には間壁が形成され、この間壁には燃焼室及びピストン周辺の冷却を行うウォータジャケットを有していないからである。つまり、気筒間が冷却され難くなれば、シリンダライナが変形し、ピストンが引っ掻き若しくは引きずり等のスカッフを起こし易くなるとの問題である。この問題は、ブローバイガスの増大や潤滑用のエンジンオイル消費量の増大に繋がることになる。
【０００５】
そこで、間壁の構成を改良させたオープンデッキタイプのサイアミーズブロックの技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１３１８８８号公報（段落番号０００９、図３及び図４等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の技術では、シリンダライナが、シリンダヘッドとの接合面では曲率半径Ｒ１からなる曲線領域で構成され、シリンダライナの深さ方向では曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２からなる曲線領域で構成されている。これにより、前記サイド方向に直交する方向（スラスト方向）に位置するウォータジャケットを該間壁の中心点に向かわせることが可能になる。
【０００８】
しかし、前記従来の技術では、シリンダヘッドとの接合面付近におけるシリンダライナの肉厚は、該シリンダライナの他の肉厚と均等のままとし、深さ方向の曲率半径Ｒ２よりも小なる曲率半径Ｒ１を用いることによって、間壁の冷却性の向上を図っている。換言すれば、シリンダライナの深さ方向における肉厚は、曲率半径Ｒ２による曲線領域で形成され、依然として大きいままである。つまり、シリンダライナの深さ方向における冷却性については格別な配慮がなされていない。
【０００９】
また、シリンダヘッドとの接合面付近のシリンダライナの肉厚が、他の肉厚と均等のままであれば、シリンダライナの冷却性にも限界があり、その接合面付近における冷却性についても依然として課題が残されている。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、オープンデッキタイプのウォータジャケットを有するサイアミーズ式のシリンダブロックの構造において、シリンダライナの冷却性をより一層向上させるシリンダブロックを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載のシリンダブロックは、ピストンが収容される複数個のシリンダライナと、各シリンダライナに外嵌されるシリンダバレルと、隣接するシリンダバレルを連結させ一体化させるべく形成された間壁と、シリンダヘッドとの接合面が開口されシリンダライナの深さ方向に延びてシリンダバレル及び間壁の周囲を囲繞するウォータジャケットとを備え、シリンダバレルは、接合面近傍に位置する間壁に対し間壁に接するウォータジャケットをシリンダバレルの一体化方向に直交する方向で間壁の中心点に向けて近接させて構成された間壁冷却促進部を有し、間壁冷却促進部は、間壁に接するウォータジャケットの両側に位置するシリンダバレルの肉厚をこのシリンダバレルの他の肉厚よりも小さくさせたバレル肉厚削減部と、バレル肉厚削減部に接合面側から深さ方向に連なり、接合面側では一つの曲率半径からなる一つの曲線領域で構成され、深さ方向ではこの曲線領域と略同一の曲率半径からなる二つの曲線領域及び二つの曲線領域の間を繋ぐ直線領域で構成された間壁体積削減部とを有し、間壁体積削減部は、その一つの曲線領域から二つの曲線領域及び直線領域に至る領域が、接合面側から深さ方向に対して間壁側から直交する方向で離れる傾斜直線領域で構成されることを特徴としている。
また請求項２記載のシリンダブロックは、ピストンが収容される複数個のシリンダライナと、各シリンダライナに外嵌されるシリンダバレルと、隣接するシリンダバレルを連結させ一体化させるべく形成された間壁と、シリンダヘッドとの接合面が開口されシリンダライナの深さ方向に延びてシリンダバレル及び間壁の周囲を囲繞するウォータジャケットとを備え、シリンダバレルは、接合面近傍に位置する間壁に対し間壁に接するウォータジャケットをシリンダバレルの一体化方向に直交する方向で間壁の中心点に向けて近接させて構成された間壁冷却促進部を有し、間壁冷却促進部は、間壁に接するウォータジャケットの両側に位置するシリンダバレルの肉厚をこのシリンダバレルの他の肉厚よりも小さくさせたバレル肉厚削減部と、バレル肉厚削減部に接合面側から深さ方向に連なり、接合面側では一つの曲率半径からなる一つの曲線領域で構成され、深さ方向ではこの曲線領域と略同一の曲率半径からなる二つの曲線領域及び二つの曲線領域の間を繋ぐ直線領域で構成された間壁体積削減部とを有し、間壁体積削減部は、その一つの曲線領域から二つの曲線領域及び前記直線領域に至る領域が、接合面側から深さ方向に対して接合面と垂直に延びる垂直直線領域と、垂直直線領域に連なり深さ方向に対して間壁側から直交する方向で離れる傾斜直線領域とで構成されることを特徴としている。
【００１１】
したがって、請求項１及び請求項２記載のシリンダブロックによれば、間壁冷却促進部を備えており、この間壁冷却促進部が、間壁近傍のシリンダバレルの肉厚を他の肉厚よりも小さくさせたバレル肉厚削減部を有しているので、シリンダヘッドとの接合面におけるシリンダライナの冷却性が向上する。しかも、間壁冷却促進部が、直線領域を用いた間壁体積削減部を有し、すなわち、複数の曲率半径を用いずに、接合面側から深さ方向に対して略同一の曲率半径による曲線領域を用い、深さ方向に関しては二つの曲線領域の間を直線領域で繋いだ間壁体積削減部を有していることから、ウォータジャケットを、曲線領域のみで構成された従来の技術よりもさらに間壁の中心点に向かわせることが可能になり、シリンダライナの深さ方向における冷却性が飛躍的に向上する。
【００１２】
そして、シリンダヘッドとの接合面からシリンダライナの深さ方向に亘る冷却性の向上が図られた間壁冷却促進部の構成によれば、シリンダライナ間の冷却が良好に行われてシリンダライナの変形が抑制されるので、ピストンがスカッフを起こし難くなり、ブローバイガスの増大やエンジンオイル消費量の増大を抑制させるとともに、摩擦も低減されて燃費も向上する。
【００１３】
更に請求項１記載の発明では、間壁体積削減部は、一つの曲線領域から二つの曲線領域及び直線領域に至る領域が、接合面側から深さ方向に対して間壁側から直交する方向で離れる傾斜直線領域で構成されることを特徴としている。
これにより、間壁の深さ方向における温度変化が緩やかになり、深さ方向の温度の違いによるシリンダライナの変形が確実に抑えられる。
【００１４】
また、更に請求項２記載の発明では、間壁体積削減部は、一つの曲線領域から二つの曲線領域及び直線領域に至る領域が、接合面側から深さ方向に対して接合面と垂直に延びる垂直直線領域と、垂直直線領域に連なり深さ方向に対して間壁側から直交する方向で離れる傾斜直線領域とで構成されることを特徴としている。
これにより、温度が最も高くなるシリンダライナの上方側の周囲に冷却水をさらに集中させることが可能になり、シリンダライナ上部の冷却性が一層良好となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係るシリンダブロックの平面図を示し、図２は、当該シリンダブロックのIIの部分拡大図を示し、図３は、当該シリンダブロックのIII−III矢視縦断面図等を示しており、以下図１乃至図３に基づき本発明に係るシリンダブロックの構成を説明する。
【００１６】
本実施形態におけるシリンダブロック１は、３気筒エンジンに適用されるものであり、アルミ合金製の鋳造品である。シリンダブロック１の上側には、いずれも図示しないシリンダヘッドガスケットを介してシリンダヘッドが接合される。シリンダブロック１は、クランクケース３から上方に延出されるブロック本体２を備えており、ブロック本体２は、内側ブロック部（シリンダバレル）４と、このシリンダバレル４との間にウォータジャケット５を構成させる外側ブロック部６とを備え、当該外側ブロック部６には上記シリンダヘッドガスケットをボルト結合させるためのボルト穴８が備えられている。
【００１７】
シリンダバレル４は、ブロック本体２の長手方向（サイド方向）にて隣り合うシリンダバレル４同士が連結されて一体化され、この間にはウォータジャケットを有しないサイアミーズブロックとして構成される。つまり、隣接するシリンダバレル４の一体化部分には間壁７が形成される。そして、シリンダバレル４には、図１にて一点鎖線で示されるシリンダライナ４０が圧入され、このシリンダライナ４０の内側に形成されたシリンダボア４２内に図示しないピストンが収容される。このピストンはシリンダボア４２内を上下方向に摺動し、燃焼室の容積を可変させる。
【００１８】
ウォータジャケット５は、シリンダバレル４及び間壁７の周囲を囲繞すべく、シリンダバレル４と外側ブロック部６との間に位置されるとともに、ブロック本体２の上端にて開口し、上記シリンダヘッドとの接合面が冷却水通路として開いており、オープンデッキタイプのシリンダブロック１として構成されている。
ここで、本実施形態のシリンダバレル４は、図１の他、図２の部分拡大図に示されるように、上記シリンダヘッドとの接合面近傍に位置する間壁７に対し、間壁７に接するウォータジャケット５をシリンダバレル４の一体化方向（上記サイド方向）に直交する方向（スラスト方向）で間壁７の中心点Ｃに向けて近接させて構成された間壁冷却促進部１０を有している。
【００１９】
そして、間壁冷却促進部１０は、間壁７に接するウォータジャケット５の両側に位置するシリンダバレル４の肉厚を当該シリンダバレル４の他の肉厚よりも小さくさせたバレル肉厚削減部１２と、バレル肉厚削減部１２に上記接合面側からシリンダライナ４０の深さ方向に亘って連なり、上記接合面側では一つの曲率半径Ｒからなる一つの曲線領域１５で構成され、上記深さ方向では当該曲線領域１５と同一の曲率半径Ｒからなる二つの曲線領域１６、１６及び当該二つの曲線領域１６、１６の間を繋ぐ直線領域１７で構成された間壁体積削減部１４とを有している。
【００２０】
より具体的には、バレル肉厚削減部１２は、各シリンダバレル４の一部分に該当し、一つの間壁冷却促進部１０に対して二つ存在する。換言すれば、一つの間壁７から鑑みれば、計二つの間壁冷却促進部１０が存在し、計四つのバレル肉厚削減部１２が存在している。
そして、バレル肉厚削減部１２は、間壁７をスラスト方向で対向して囲繞するウォータジャケット５の部分が、間壁体積削減部１４を構成させるために、上記接合面近傍の間壁７に対して間壁７の中心点Ｃに向けて互いに近接されたとき、この近接されたウォータジャケット５の先端部分を挟持する位置における各シリンダバレル４の肉厚を上記深さ方向に亘って小さくさせたものである。つまり、この各バレル肉厚削減部１２の肉厚Ｙは、シリンダバレル４のスラスト方向やシリンダブロック１の両サイド側等におけるシリンダバレル４の他の肉厚Ｘに比して狭くなるように構成される。これにより、シリンダヘッドとの接合面におけるシリンダライナ４の冷却性の他、シリンダライナ４０の深さ方向におけるシリンダライナ４の冷却性も向上させることができる。
【００２１】
次に、間壁体積削減部１４は、バレル肉厚削減部１２に上記接合面側から上記深さ方向に亘って連なるとともに、間壁７をスラスト方向で対向して囲繞するウォータジャケット５の部分を、間壁７の中心点Ｃに向けて互いに近接させて構成される。間壁体積削減部１４は、一つの間壁冷却促進部１０に対して一つ存在し、一つの間壁７をスラスト方向にて挟持する計二個の間壁体積削減部１４が存在する。
【００２２】
間壁体積削減部１４は、上記接合面側においては、間壁７の中心点Ｃに向けて凸となる一つの曲率半径Ｒからなる一つの曲線領域１５で構成される。一方、上記深さ方向においては、図２の他、図３（ｂ）の縦断面図に示されるように、一つの曲線領域１５の両側は、それぞれシリンダバレル４の外壁として構成されつつ、二つの曲線領域１６、１６に連なっている。各曲線領域１６もまた、間壁７の中心点Ｃに向けて凸となる曲率半径Ｒで構成される。つまり、曲線領域１５と曲線領域１６とは同じ曲率半径Ｒのものである。そして、各シリンダバレル４の外壁間、すなわち、曲線領域１６と曲線領域１６とは直線領域１７で結ばれる。この直線領域１７を用いることにより、図２にて点線で示したように、間壁の囲繞部分が二つの曲線領域のみからなるウォータジャケットによる従来の技術に比して、本実施形態のウォータジャケット５では、直線領域１７を間壁７の中心点Ｃ側に近付けることが可能になり、シリンダライナ４０の深さ方向における冷却性を飛躍的に向上させることができる。
【００２３】
また、間壁体積削減部１４については、さらに図３（ａ）の縦断面図に示されるように、一つの曲線領域１５から二つの曲線領域１６、１６及び直線領域１７に至る領域が、上記接合面側から上記深さ方向に対して間壁７側からスラスト方向で直線的に離れる傾斜直線領域１９で構成されている。つまり、図３（ｂ）の縦断面図に示されるように、この傾斜直線領域１９によって台形状の斜面が形成される。この台形状の斜面は、一つの曲線領域１５によって構成される部分を上底とし、二つの曲線領域１６、１６及び直線領域１７で構成される部分を下底とし、この上底が下底よりも間壁７の中心点Ｃに近接されている。これにより、シリンダライナ４０の上方側と下方側との間における温度変化を緩やかにすることができることの他、ウォータジャケット５内の冷却水の主流位置を温度が最も高くなるシリンダライナ４０の上方側に設定することができ、シリンダライナ４０の変形の抑制に寄与する。
【００２４】
図４は、本発明の第二の実施形態を示すものである。当該第二の実施形態では、間壁冷却促進部の構成の点を除き、前記第一の実施形態と同一の構成からなるものであることから、この間壁冷却促進部の点について詳細に説明する。
当該間壁冷却促進部２０は、バレル肉厚削減部１２と間壁体積削減部２４とを有している。つまり、バレル肉厚削減部１２の構成は、前記第一の実施形態と同一の構成である。
【００２５】
そして、間壁体積削減部２４は、バレル肉厚削減部１２に上記接合面側からシリンダライナ４０の深さ方向に亘って連なり、上記接合面側では一つの曲率半径Ｒからなる一つの曲線領域２５で構成され、上記深さ方向では、当該曲線領域２５と同一の曲率半径Ｒからなる二つの曲線領域２６Ａ、２６Ａ及び当該二つの曲線領域２６Ａ、２６Ａの間を繋ぐ直線領域２７Ａと、当該曲線領域２５と同一の曲率半径Ｒからなる二つの曲線領域２６Ｂ、２６Ｂ及び当該二つの曲線領域２６Ｂ、２６Ｂの間を繋ぐ直線領域２７Ｂとから構成されている。
【００２６】
より具体的には、間壁体積削減部２４は、バレル肉厚削減部１２に対して上記接合面側から上記深さ方向に亘って連なるとともに、間壁７をスラスト方向で対向して囲繞するウォータジャケット５の部分を、間壁７の中心点Ｃに向けて互いに近接させて構成される。間壁体積削減部２４は、一つの間壁冷却促進部２０に対して一つ存在し、一つの間壁７をスラスト方向にて挟持する計二個の間壁体積削減部２４が存在する。この点は、前記第一の実施形態と同じである。
【００２７】
そして、本実施形態の間壁体積削減部２４は、上記接合面側においては、間壁７の中心点Ｃに向けて凸となる一つの曲率半径Ｒからなる一つの曲線領域２５で構成され、上記深さ方向においては、同図（ｂ）の縦断面図に示されるように、一つの曲線領域２５の両側は、それぞれシリンダバレル４の外壁として構成されつつ、二つの曲線領域２６Ａ、２６Ａ、さらに二つの曲線領域２７Ａ、２７Ａに連なり、間壁７の中心点Ｃに向けて凸となる同一の曲率半径Ｒで構成される。そして、曲線領域２６Ａと曲線領域２６Ａとは直線領域２７Ａで結ばれ、曲線領域２６Ｂと曲線領域２６Ｂとは直線領域２７Ｂで結ばれる。これら直線領域２７Ａ、２７Ｂを用いることにより、本実施形態のウォータジャケット５では、直線領域２７Ａ及び直線領域２７Ｂを間壁７の中心点Ｃ側に近付けることが可能になり、シリンダライナ４０の深さ方向における冷却性をより飛躍的に向上させることができる。
【００２８】
一方、本実施形態の間壁体積削減部１４については、さらに同図（ａ）の縦断面図に示されるように、一つの曲線領域２５から二つの曲線領域２６Ａ、２６Ａ及び直線領域２７Ａに至る領域が、上記接合面側から上記深さ方向に対して当該接合面に垂直に延びる垂直直線領域２８で構成され、二つの曲線領域２６Ａ、２６Ａ及び直線領域２７Ａから二つの曲線領域２６Ｂ、２６Ｂ及び直線領域２７Ｂに至る領域が、上記接合面側から上記深さ方向に対して間壁７側からスラスト方向で直線的に離れる傾斜直線領域２９で構成されている。つまり、同図（ｂ）の縦断面図に示されるように、垂直直線領域２８では、一つの曲線領域２５のまま長方形状の垂直面が形成されるのに対し、傾斜直線領域１９では台形状の斜面が形成される。この台形状の斜面は、二つの曲線領域２６Ａ、２６Ａ及び直線領域２７Ａによって構成される部分を上底とし、二つの曲線領域２６Ｂ、２６Ｂ及び直線領域２７Ｂで構成される部分を下底とし、この上底が下底よりも間壁７の中心点Ｃに近接されている。これにより、ウォータジャケット５内の冷却水の主流量を温度が最も高くなるシリンダライナ４０の上方側の周囲に集中させることが可能になり、シリンダライナ４０の変形の更なる抑制に寄与する。
【００２９】
以上のように、本実施形態では、間壁冷却促進部１０、２０の構成により、シリンダライナ４０間、つまり、シリンダヘッドとの接合面からシリンダライナ４０の深さ方向に亘る間壁７の冷却性の向上を図ることができ、シリンダライナ４０の変形を確実に抑制できる。これにより、ピストンがスカッフを起こし難くなり、ブローバイガス及びエンジンオイル消費量の減少が可能になるとともに、ピストンリングに対する張力の低減も可能になり、摩擦の低下及び燃費の向上が図られる。
【００３０】
以上で本発明の各実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記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更ができるものである。
例えば、上記各実施形態では、シリンダライナ４０の深さ方向に直線的に結ばれた傾斜直線領域１９、２９を有する構成が示されているが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、一例としては、シリンダヘッドとの接合面近傍からシリンダライナ４０の深さ方向に連れて間壁７側からスラスト方向で離れ、かつ、該スラスト方向の同一側に位置する点を曲率中心する傾斜曲線領域から構成される斜面を有しても良い。この場合にも、冷却水の量をシリンダライナ４０の上方側に多く集めることが可能になる。
【００３１】
また、オープンデッキタイプのサイアミーズブロックであれば、上述のＶ型の他、直列型又は水平対向型でも良く、また、気筒数も上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、請求項１及び請求項２記載の本発明のシリンダブロックによれば、間壁冷却促進部を備えており、この間壁冷却促進部が、間壁近傍のシリンダバレルの肉厚を他の肉厚よりも小さくさせたバレル肉厚削減部を有しているので、シリンダヘッドとの接合面におけるシリンダライナの冷却性を向上させることができる。しかも、間壁冷却促進部が、直線領域を用いた間壁体積削減部を有し、すなわち、複数の曲率半径を用いずに、接合面側から深さ方向に対して略同一の曲率半径による曲線領域を用い、深さ方向に関しては二つの曲線領域の間を直線領域で繋いだ間壁体積削減部を有していることから、ウォータジャケットを、曲線領域のみで構成された従来の技術よりもさらに間壁の中心点に向かわせることが可能になり、シリンダライナの深さ方向における冷却性を飛躍的に向上させることができる。
【００３３】
そして、シリンダヘッドとの接合面からシリンダライナの深さ方向に亘る冷却性の向上が図られた間壁冷却促進部の構成によれば、シリンダライナ間の冷却が良好に行われてシリンダライナの変形が抑制されるので、ピストンがスカッフを起こし難くなり、ブローバイガスの増大やエンジンオイル消費量の増大の抑制を図ることができるとともに、摩擦も低減されて燃費の向上をも図ることができる。
【００３４】
更に請求項１記載の発明によれば、間壁の深さ方向における温度変化が緩やかになり、深さ方向の温度の違いによるシリンダライナの変形を確実に抑えることができる。
更に請求項２記載の発明によれば、温度が最も高くなるシリンダライナの上方側の周囲に冷却水をさらに集中させることが可能になり、シリンダライナ上部の冷却性を一層良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るシリンダブロックの平面図である。
【図２】図１のシリンダブロックにおけるIIの部分拡大図である。
【図３】（ａ）は図１のシリンダブロックにおけるIII−III矢視縦断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第二の実施形態に係るシリンダブロックにおける縦断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
【符号の説明】
１シリンダブロック
４シリンダバレル
５ウォータジャケット
７間壁
１０間壁冷却促進部
１２バレル肉厚削減部
１４間壁体積削減部
１５曲線領域
１６曲線領域
１７直線領域
１９傾斜直線領域
２０間壁冷却促進部
２４間壁体積削減部
２５曲線領域
２６Ａ、２６Ｂ曲線領域
２７Ａ、２７Ｂ直線領域
２８垂直直線領域
２９傾斜直線領域
４０シリンダライナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylinder block, and more particularly, to a siamese type cylinder block having an open deck type water jacket.
[0002]
[Prior art]
In general, the cylinder block is required to have sufficient rigidity to withstand a sudden pressure change caused by continuous combustion in the cylinder barrel, a high temperature, an instantaneous inflow of a cold air-fuel mixture, and the like. As a configuration of a cylinder block capable of ensuring high rigidity, a configuration of a siamese type cylinder block (Siamese block) is known.
[0003]
The siamese block is formed by connecting and integrating cylinder barrels adjacent in the longitudinal direction (side direction) of the cylinder block. Further, in the Siamese block, a configuration of an open deck type cylinder block in which a joint surface with the cylinder head is opened as a cooling water passage is known. Thereby, in addition to securing high rigidity and achieving a reduction in size and weight of the cylinder block, cooling performance is advantageous as compared with a closed deck type in which the joint surface with the cylinder head is not open.
[0004]
However, in the open deck type siamese block, there is a problem based on the inferior cooling performance of the cylinder liner that accommodates the piston. This is because an intermediate wall is formed between adjacent cylinder barrels, and the intermediate wall does not have a water jacket for cooling the combustion chamber and the periphery of the piston. That is, if it becomes difficult to cool the space between the cylinders, the cylinder liner is deformed, and the piston is liable to cause scuffing such as scratching or dragging. This problem leads to an increase in blow-by gas and an increase in the consumption of engine oil for lubrication.
[0005]
In view of this, an open deck type siamese block technology in which the configuration of the wall is improved has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3131888 (paragraph number 0009, FIG. 3 and FIG. 4 etc.)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, the cylinder liner is configured by a curved region having a curvature radius R1 at the joint surface with the cylinder head, and a curved region having a curvature radius R2 larger than the curvature radius R1 in the depth direction of the cylinder liner. It consists of Thereby, it becomes possible to make the water jacket located in the direction orthogonal to the said side direction (thrust direction) face the center point of this intermediate wall.
[0008]
However, in the conventional technique, the thickness of the cylinder liner in the vicinity of the joint surface with the cylinder head remains equal to the other thickness of the cylinder liner, and the curvature radius is smaller than the curvature radius R2 in the depth direction. By using R1, the cooling performance of the wall is improved. In other words, the thickness of the cylinder liner in the depth direction is formed by a curved region with a radius of curvature R2 and remains large. In other words, no special consideration is given to the cooling performance in the depth direction of the cylinder liner.
[0009]
If the thickness of the cylinder liner near the joint surface with the cylinder head remains equal to the other wall thickness, there is a limit to the cooling performance of the cylinder liner, and the cooling performance near the joint surface still remains. Challenges remain.
The present invention has been made in view of such a problem, and provides a cylinder block that further improves the cooling performance of a cylinder liner in the structure of a siamese type cylinder block having an open deck type water jacket. Objective.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a cylinder block according to claim 1 is formed by connecting and integrating a plurality of cylinder liners in which pistons are accommodated, cylinder barrels fitted on the cylinder liners, and adjacent cylinder barrels. And a water jacket that opens in the depth direction of the cylinder liner and surrounds the cylinder barrel and the periphery of the intermediate wall, and the cylinder barrel is in the vicinity of the joint surface. A water jacket that is in contact with the intermediate wall is located near the central point of the intermediate wall in a direction orthogonal to the cylinder barrel integration direction. The cooling promotion part made the thickness of the cylinder barrel located on both sides of the water jacket in contact with the intermediate wall smaller than other thicknesses of this cylinder barrel. It is connected to the real thickness reduction part and the barrel thickness reduction part in the depth direction from the joint surface side, and is composed of one curved area consisting of one radius of curvature on the joint surface side. An intermediate wall volume reduction unit configured by two curved regions having the same radius of curvature and a linear region connecting the two curved regions, and the intermediate wall volume reduction unit has two The region extending to the curved region and the straight region is configured by an inclined straight region that is separated from the joint surface side in the direction perpendicular to the inner wall side with respect to the depth direction .
The cylinder block according to claim 2 includes a plurality of cylinder liners in which pistons are accommodated, cylinder barrels fitted on the cylinder liners, and an inner wall formed to connect and integrate adjacent cylinder barrels. And a water jacket that is open in the depth direction of the cylinder liner and that surrounds the cylinder barrel and the periphery of the intermediate wall, and the cylinder barrel is located with respect to the intermediate wall located in the vicinity of the interface surface. A water jacket that is in contact with the intermediate wall has an intermediate wall cooling promotion portion configured to be close to the center point of the intermediate wall in a direction orthogonal to the cylinder barrel integration direction. A barrel thickness reduction section in which the thickness of the cylinder barrel located on both sides of the water jacket in contact with the cylinder is made smaller than the other thickness of the cylinder barrel; It is connected to the thickness reduction part from the joint surface side in the depth direction, and on the joint surface side, it is composed of one curved region consisting of one radius of curvature, and in the depth direction, it is composed of two curved radii that are substantially the same as this curved region. An intermediate wall volume reduction unit configured by two curved regions and a straight line region connecting the two curved regions, and the intermediate wall volume reduction unit extends from the one curved region to the two curved regions and the linear region. A vertical straight region extending perpendicularly to the joint surface with respect to the depth direction from the joint surface side, and an inclined straight region extending in a direction perpendicular to the depth direction from the intermediate wall side with respect to the depth direction. It is characterized by being composed.
[0011]
Therefore, according to the cylinder block of Claim 1 and Claim 2 , it is provided with the intermediate wall cooling promotion part, and this intermediate wall cooling promotion part makes the wall thickness of the cylinder barrel near the intermediate wall more than other wall thickness. Since the barrel thickness reducing portion is made small, the cooling performance of the cylinder liner at the joint surface with the cylinder head is improved. In addition, the inter-wall cooling promoting portion has an inter-wall volume reduction portion using a straight region, that is, without using a plurality of curvature radii, and with substantially the same radius of curvature with respect to the depth direction from the joint surface side. Since it has a wall volume reduction part that uses a curved area and connects the two curved areas with a straight line area in the depth direction, the water jacket is more than the conventional technology that consists only of the curved area. Furthermore, it becomes possible to make it go to the center point of the wall, and the cooling performance in the depth direction of the cylinder liner is dramatically improved.
[0012]
And, according to the configuration of the intermediate wall cooling promotion portion in which the cooling performance from the joint surface with the cylinder head to the depth direction of the cylinder liner is improved, the cooling between the cylinder liners is performed well, and the cylinder liner is Since the deformation is suppressed, the piston is less likely to scuff, and an increase in blow-by gas and an increase in engine oil consumption are suppressed, and friction is reduced and fuel efficiency is improved.
[0013]
Further, in the first aspect of the present invention, the inter-wall volume reducing unit is configured such that a region from one curved region to two curved regions and a straight region is perpendicular to the depth direction from the joint surface side to the depth direction. It is characterized by being composed of inclined linear regions separated by
Thereby, the temperature change in the depth direction of the intermediate wall becomes moderate, and the deformation of the cylinder liner due to the difference in temperature in the depth direction is surely suppressed.
[0014]
Furthermore, in the invention according to claim 2 , the inter-wall volume reducing portion is configured such that a region from one curved region to two curved regions and a straight region is perpendicular to the joint surface with respect to the depth direction from the joint surface side. It is characterized by comprising a vertically extending straight line area and an inclined straight line area that is connected to the vertically straight line area and is separated from the inner wall side in the direction perpendicular to the depth direction.
As a result, the cooling water can be further concentrated around the upper side of the cylinder liner where the temperature is highest, and the cooling performance of the upper portion of the cylinder liner is further improved.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a cylinder block according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of II of the cylinder block, and FIG. 3 is a III-III arrow of the cylinder block. A longitudinal sectional view and the like are shown, and the configuration of the cylinder block according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0016]
The cylinder block 1 in the present embodiment is applied to a three-cylinder engine and is a cast product made of an aluminum alloy. A cylinder head is joined to the upper side of the cylinder block 1 via a cylinder head gasket (not shown). The cylinder block 1 includes a block main body 2 extending upward from the crankcase 3, and the block main body 2 constitutes a water jacket 5 between the inner block portion (cylinder barrel) 4 and the cylinder barrel 4. The outer block portion 6 is provided with a bolt hole 8 for bolting the cylinder head gasket.
[0017]
The cylinder barrel 4 is formed by connecting and integrating the cylinder barrels 4 adjacent in the longitudinal direction (side direction) of the block main body 2, and is configured as a siamese block having no water jacket therebetween. That is, the wall 7 is formed in an integrated part of the adjacent cylinder barrels 4. A cylinder liner 40 indicated by a one-dot chain line in FIG. 1 is press-fitted into the cylinder barrel 4, and a piston (not shown) is accommodated in a cylinder bore 42 formed inside the cylinder liner 40. The piston slides up and down in the cylinder bore 42 to change the volume of the combustion chamber.
[0018]
The water jacket 5 is located between the cylinder barrel 4 and the outer block portion 6 so as to surround the cylinder barrel 4 and the wall 7, and opens at the upper end of the block body 2. The joint surface is open as a cooling water passage, and is configured as an open deck type cylinder block 1.
Here, the cylinder barrel 4 of the present embodiment has an intermediate wall 7 as opposed to the intermediate wall 7 located in the vicinity of the joint surface with the cylinder head, as shown in FIG. There is provided an intermediate wall cooling promotion portion 10 configured such that the water jacket 5 in contact is made close to the center point C of the intermediate wall 7 in a direction (thrust direction) orthogonal to the direction in which the cylinder barrel 4 is integrated (the side direction). is doing.
[0019]
The intermediate wall cooling promotion unit 10 has a barrel thickness reduction unit 12 in which the thickness of the cylinder barrel 4 located on both sides of the water jacket 5 in contact with the intermediate wall 7 is made smaller than the other thickness of the cylinder barrel 4. And is connected to the barrel thickness reducing portion 12 from the joining surface side in the depth direction of the cylinder liner 40, and is formed of one curved region 15 having one curvature radius R on the joining surface side. In the direction, there are two curved regions 16 and 16 having the same radius of curvature R as the curved region 15, and an inter-wall volume reducing unit 14 composed of a straight region 17 connecting the two curved regions 16 and 16. is doing.
[0020]
More specifically, the barrel thickness reduction unit 12 corresponds to a part of each cylinder barrel 4, and two barrel thickness reduction units 12 exist for one intermediate wall cooling promotion unit 10. In other words, in view of one wall 7, there are a total of two wall cooling promoting portions 10 and a total of four barrel thickness reduction portions 12.
The barrel thickness reducing portion 12 is formed on the intermediate wall 7 in the vicinity of the joint surface so that the portion of the water jacket 5 that surrounds and surrounds the intermediate wall 7 in the thrust direction constitutes the intermediate wall volume reducing portion 14. On the other hand, when they are close to each other toward the center point C of the wall 7, the thickness of each cylinder barrel 4 at the position where the tip portion of the water jacket 5 that is close is sandwiched is reduced in the depth direction. It is a thing. That is, the thickness Y of each barrel thickness reducing portion 12 is configured to be narrower than the other thickness X of the cylinder barrel 4 on the thrust direction of the cylinder barrel 4 or on both sides of the cylinder block 1. Is done. Thereby, in addition to the cooling performance of the cylinder liner 4 at the joint surface with the cylinder head, the cooling performance of the cylinder liner 4 in the depth direction of the cylinder liner 40 can be improved.
[0021]
Next, the inter-wall volume reducing portion 14 is connected to the barrel thickness reducing portion 12 from the joining surface side in the depth direction, and the portion of the water jacket 5 that surrounds and surrounds the inter-wall 7 in the thrust direction. Are made close to each other toward the center point C of the wall 7. One intermediate wall volume reduction unit 14 exists for one intermediate wall cooling promotion unit 10, and there are a total of two intermediate wall volume reduction units 14 that sandwich one intermediate wall 7 in the thrust direction.
[0022]
The inter-wall volume reducing portion 14 is configured by one curved region 15 having one curvature radius R that is convex toward the center point C of the inter-wall 7 on the joint surface side. On the other hand, in the depth direction, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3B in addition to FIG. 2, both sides of one curved region 15 are configured as outer walls of the cylinder barrel 4, respectively. Two curved regions 16 and 16 are connected. Each curved region 16 is also configured with a radius of curvature R that is convex toward the center point C of the wall 7. That is, the curved region 15 and the curved region 16 have the same curvature radius R. The outer wall of each cylinder barrel 4, that is, the curved region 16 and the curved region 16 are connected by a straight region 17. By using this straight line region 17, as shown by a dotted line in FIG. 2, the water jacket of the present embodiment is compared with the conventional technique using a water jacket in which the surrounding wall has only two curved regions. 5, the straight line region 17 can be brought closer to the center point C side of the intermediate wall 7, and the cooling performance in the depth direction of the cylinder liner 40 can be dramatically improved.
[0023]
In addition, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3A, the inter-wall volume reduction unit 14 has a region extending from one curved region 15 to two curved regions 16, 16 and a straight region 17 described above. It is composed of an inclined linear region 19 that is linearly separated in the thrust direction from the side wall 7 side with respect to the depth direction from the joint surface side. That is, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3B, the inclined straight region 19 forms a trapezoidal slope. The trapezoidal slope has a portion constituted by one curved region 15 as an upper base, and a portion constituted by two curved regions 16 and 16 and a straight region 17 as a lower bottom. Is also close to the center point C of the wall 7. Thus, the temperature change between the upper side and the lower side of the cylinder liner 40 can be moderated, and the main flow position of the cooling water in the water jacket 5 is set to the upper side of the cylinder liner 40 where the temperature is highest. This contributes to suppression of deformation of the cylinder liner 40.
[0024]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, since the configuration is the same as that of the first embodiment except for the configuration of the inter-wall cooling promoting portion, the inter-wall cooling promoting portion will be described in detail. .
The intermediate wall cooling promotion unit 20 includes a barrel thickness reduction unit 12 and an intermediate wall volume reduction unit 24. That is, the structure of the barrel thickness reduction part 12 is the same structure as said 1st embodiment.
[0025]
The inter-wall volume reducing portion 24 is connected to the barrel thickness reducing portion 12 from the joining surface side in the depth direction of the cylinder liner 40, and one curved region having one curvature radius R on the joining surface side. 25, and in the depth direction, the two curved regions 26A, 26A having the same radius of curvature R as the curved region 25, the straight region 27A connecting the two curved regions 26A, 26A, and the curved line The region 25 is composed of two curved regions 26B and 26B having the same curvature radius R and a straight region 27B connecting the two curved regions 26B and 26B.
[0026]
More specifically, the inter-wall volume reduction unit 24 is continuous from the joint surface side to the depth direction with respect to the barrel thickness reduction unit 12 and surrounds the inter-wall 7 in the thrust direction. The portions of the water jacket 5 are configured to be close to each other toward the center point C of the intermediate wall 7. There is one intermediate wall volume reduction unit 24 for one intermediate wall cooling promotion unit 20, and there are a total of two intermediate wall volume reduction units 24 that sandwich one intermediate wall 7 in the thrust direction. This point is the same as in the first embodiment.
[0027]
And the wall volume reducing part 24 of this embodiment is comprised by the one curve area | region 25 which consists of one curvature radius R which becomes convex toward the center point C of the wall 7 in the said joint surface side, In the depth direction, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 5B, both sides of one curved region 25 are respectively configured as outer walls of the cylinder barrel 4, while two curved regions 26A, 26A, Furthermore, it is connected to the two curved regions 27 </ b> A and 27 </ b> A and is configured with the same curvature radius R that is convex toward the center point C of the wall 7. The curved area 26A and the curved area 26A are connected by a straight line area 27A, and the curved area 26B and the curved area 26B are connected by a straight line area 27B. By using these linear regions 27A and 27B, in the water jacket 5 of this embodiment, the linear region 27A and the linear region 27B can be brought closer to the center point C side of the intermediate wall 7, and the depth of the cylinder liner 40 can be increased. Coolability in the direction can be dramatically improved.
[0028]
On the other hand, the inter-wall volume reducing unit 14 of the present embodiment further extends from one curved region 25 to two curved regions 26A, 26A and a straight region 27A as shown in the longitudinal sectional view of FIG. The region is composed of a vertical straight region 28 extending perpendicularly to the joint surface from the joint surface side with respect to the depth direction, and the two curved regions 26A, 26A and the straight region 27A to the two curved regions 26B, 26B, and A region reaching the straight region 27B is configured by an inclined straight region 29 that is linearly separated in the thrust direction from the inner wall 7 side with respect to the depth direction from the joint surface side. That is, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 5B, in the vertical straight line region 28, a rectangular vertical surface is formed as one curved region 25, whereas in the inclined straight line region 19, a trapezoidal shape is formed. The slope is formed. The trapezoidal slope has a portion composed of two curved regions 26A, 26A and a straight region 27A as an upper base, and a portion composed of two curved regions 26B, 26B and a straight region 27B as a bottom. The upper base is closer to the center point C of the wall 7 than the lower base. Thereby, it becomes possible to concentrate the main flow rate of the cooling water in the water jacket 5 around the upper side of the cylinder liner 40 where the temperature is highest, which contributes to further suppressing deformation of the cylinder liner 40.
[0029]
As described above, in the present embodiment, the cooling of the wall 7 between the cylinder liners 40, that is, from the joint surface with the cylinder head to the depth direction of the cylinder liner 40 by the configuration of the wall cooling promotion portions 10 and 20. Therefore, the deformation of the cylinder liner 40 can be reliably suppressed. As a result, it becomes difficult for the piston to scuff, the consumption of blow-by gas and engine oil can be reduced, the tension on the piston ring can also be reduced, and friction and fuel consumption can be improved.
[0030]
Although the description of each embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above-described embodiments, the configuration including the inclined linear regions 19 and 29 linearly connected in the depth direction of the cylinder liner 40 is shown, but the configuration is not necessarily limited to this configuration. As described above, an inclination curve region having a curvature centered at a point separated from the inner wall 7 side in the thrust direction along the depth direction of the cylinder liner 40 from the vicinity of the joint surface with the cylinder head and located on the same side in the thrust direction. You may have the slope comprised from these. Also in this case, it becomes possible to collect a large amount of cooling water on the upper side of the cylinder liner 40.
[0031]
Further, as long as the open deck type siamese block is used, in addition to the V type described above, a series type or a horizontally opposed type may be used, and the number of cylinders is not limited to the configuration of the above embodiment.
[0032]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the cylinder block of the present invention according to claim 1 and claim 2 , the intermediate wall cooling promotion portion is provided, and the intermediate wall cooling promotion portion is provided in the cylinder barrel in the vicinity of the intermediate wall. Since the barrel thickness reducing portion is made thinner than other thicknesses, the cooling performance of the cylinder liner at the joint surface with the cylinder head can be improved. In addition, the inter-wall cooling promoting portion has an inter-wall volume reduction portion using a straight region, that is, without using a plurality of curvature radii, and with substantially the same radius of curvature with respect to the depth direction from the joint surface side. Since it has a wall volume reduction part that uses a curved area and connects the two curved areas with a straight line area in the depth direction, the water jacket is more than the conventional technology that consists only of the curved area. Furthermore, it becomes possible to go to the center point of the intermediate wall, and the cooling performance in the depth direction of the cylinder liner can be dramatically improved.
[0033]
And, according to the configuration of the intermediate wall cooling promotion portion in which the cooling performance from the joint surface with the cylinder head to the depth direction of the cylinder liner is improved, the cooling between the cylinder liners is performed well, and the cylinder liner is Since deformation is suppressed, it is difficult for the piston to scuff, and it is possible to suppress an increase in blow-by gas and an increase in engine oil consumption, and also reduce friction and improve fuel efficiency.
[0034]
Further, according to the first aspect of the present invention, the temperature change becomes gentle in the depth direction of Makabe, the deformation of the cylinder liner due to differences in temperature in the depth direction can be reliably suppressed.
Furthermore , according to the second aspect of the present invention, it becomes possible to further concentrate the cooling water around the upper side of the cylinder liner where the temperature is highest, and to further improve the cooling performance of the upper portion of the cylinder liner. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a cylinder block according to a first embodiment of the present invention.
2 is a partially enlarged view of II in the cylinder block of FIG. 1;
3A is a longitudinal sectional view taken along the line III-III in the cylinder block of FIG. 1, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view taken along the line BB in FIG.
4A is a longitudinal sectional view of a cylinder block according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a longitudinal sectional view taken along the line BB in FIG. 4A.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block 4 Cylinder barrel 5 Water jacket 7 Interwall 10 Interwall cooling promotion part 12 Barrel thickness reduction part 14 Interwall volume reduction part 15 Curve area 16 Curve area 17 Straight area 19 Inclined straight area 20 Interwall cooling promotion part 24 Inter-wall volume reduction unit 25 Curve regions 26A, 26B Curve regions 27A, 27B Straight region 28 Vertical straight region 29 Inclined straight region 40 Cylinder liner

Claims

A plurality of cylinder liners in which the pistons are housed;
A cylinder barrel fitted on each cylinder liner;
An intermediate wall formed to connect and integrate the adjacent cylinder barrels;
A water jacket that is open at a joint surface with a cylinder head and extends in the depth direction of the cylinder liner and surrounds the cylinder barrel and the surrounding wall;
The cylinder barrel is configured such that a water jacket contacting the intermediate wall is brought close to a center point of the intermediate wall in a direction orthogonal to the integration direction of the cylinder barrel with respect to the intermediate wall located in the vicinity of the joint surface. Having a wall cooling promoting part,
The intermediate wall cooling promoting portion includes a barrel thickness reducing portion in which the thickness of the cylinder barrel located on both sides of the water jacket in contact with the intermediate wall is made smaller than the other thickness of the cylinder barrel, and the barrel thickness The thickness reducing portion is connected to the depth direction from the joining surface side, and is configured by one curved region having one curvature radius on the joining surface side, and in the depth direction, from a curvature radius substantially the same as the curved region. An inter-wall volume reduction part composed of two curved regions and a straight region connecting the two curved regions ,
The inter-wall volume reducing unit is configured such that a region extending from the one curved region to the two curved regions and the linear region is perpendicular to the depth direction from the joint surface side to the depth direction. A cylinder block comprising an inclined straight line region that separates .

A plurality of cylinder liners in which the pistons are housed;
A cylinder barrel fitted on each cylinder liner;
An intermediate wall formed to connect and integrate the adjacent cylinder barrels;
A water jacket that is open at a joint surface with a cylinder head and extends in the depth direction of the cylinder liner and surrounds the cylinder barrel and the surrounding wall;
The cylinder barrel is configured such that a water jacket contacting the intermediate wall is brought close to a center point of the intermediate wall in a direction orthogonal to the integration direction of the cylinder barrel with respect to the intermediate wall located in the vicinity of the joint surface. Having a wall cooling promoting part,
The intermediate wall cooling promoting portion includes a barrel thickness reducing portion in which the thickness of the cylinder barrel located on both sides of the water jacket in contact with the intermediate wall is made smaller than the other thickness of the cylinder barrel, and the barrel thickness The thickness reducing portion is connected to the depth direction from the joining surface side, and is configured by one curved region having one curvature radius on the joining surface side, and in the depth direction, from a curvature radius substantially the same as the curved region. An inter-wall volume reduction part composed of two curved regions and a straight region connecting the two curved regions,
The inter-wall volume reducing portion includes a vertical linear region in which a region extending from the one curved region to the two curved regions and the linear region extends perpendicularly to the joint surface from the joint surface side with respect to the depth direction. When, features and be Resid cylinder block that consists of an inclined linear region away in the direction the perpendicular from the inter-wall side with respect to the depth direction continuous to the vertical linear region.