JP4304472B2

JP4304472B2 - シリンダブロック及びそのシリンダブロックの製造方法

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Description

本発明は、複数のシリンダを備えるとともに、それらシリンダの周囲にウォータジャケットの形成されたシリンダブロック、及びウォータジャケットの幅の異なる複数種のシリンダブロックを製造する方法に関する。

水冷方式を採用するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのシリンダブロックにおいては、冷却水の流されるウォータジャケットがシリンダの周囲に形成されている。通常、そうしたウォータジャケットは、シリンダブロックの鋳造時にその鋳造型内に配設されたウォータジャケット型にて成型されている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６４−４４３４２号公報（第４−５頁、図１）

ところで上記のようなウォータジャケットを備えるシリンダブロックは、ウォータジャケット周辺の型部分が入り組んだ複雑な形状となり、鋳巣等の鋳造欠陥が生じ易く、品質の保証が困難となっていた。またウォータジャケット成形用の型部分は極めて肉薄となり、鋳造中の冷却が困難であることから、型寿命を縮める大きい要因となっていた。特に近年には、エンジンの小型化や軽量化、冷却水循環量の低減などのため、ウォータジャケットをより幅狭に形成することが要望されており、上記問題はより顕著となる傾向にある。

一方、上記のようなウォータジャケットを備えるシリンダブロックでは、ウォータジャケット幅の変更が必要となった場合には、たとえウォータジャケット幅以外の寸法形状が同じでも、鋳造型全体を作り直す必要がある。そのため、設計変更などへの柔軟な対応が困難となっていた。

ちなみに特許文献１には、シリンダブロック側面にウォータジャケットと連通する開口部を形成し、その開口部を覆うように冷却水の供給ダクトを取付けた構造のシリンダブロックが記載されている。こうしたシリンダブロックでは、上記開口部の設けられた側面部分については、鋳造でウォータジャケットを成形する必要はなく、上記鋳造欠陥や型寿命の低下といった問題は生じないものの、それ以外の部分については一般のシリンダブロックと変わりなく、そうした問題を回避できるものとはなっていない。またウォータジャケット幅の変更については、鋳造型全体の作り直しが必要となってしまうことについても、やはり一般のシリンダブロックと同じである。

本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、その第１の課題は、シリンダ周囲へのウォータジャケットの形成を容易とすることにある。また本発明の第２の課題は、ウォータジャケット幅の変更を容易とすることにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、一列に並べられた複数のシリンダのうち隣り合うもの同士が互いに接続されたシリンダ部を含む第１分割構造体と、前記複数のシリンダの周囲を取り囲む外壁部として構成された第２分割構造体とを備え、これら第１分割構造体及び第２分割構造体が互いに固定されて前記シリンダ部と前記外壁部との間にウォータジャケットを形成する分割型のシリンダブロックにおいて、前記第２分割構造体は、各別に形成された４つの構成要素、すなわちシリンダ配列方向の端にある一方のシリンダと同配列方向において対向する前方外壁部と、シリンダ配列方向の端にある他方のシリンダと同配列方向において対向する後方外壁部と、シリンダ配列方向に対して左側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する左側方外壁部と、シリンダ配列方向に対して右側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する右側方外壁部との組み合わせにより構成されるものであり、前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部は、固定部材によりそれぞれ前記シリンダ部に固定されて同シリンダ部との間に前記ウォータジャケットの一部としての空間を形成するものであり、前記前方外壁部は、前記左側方外壁部の一方の端部と前記右側方外壁部の一方の端部との間に配置されて、固定部材によりこれら左側方外壁部及び右側方外壁部のそれぞれに固定されて前記ウォータジャケットの一部としての空間を形成するものであり、前記後方外壁部は、前記左側方外壁部の他方の端部と前記右側方外壁部の他方の端部との間に配置されて、固定部材によりこれら左側方外壁部及び右側方外壁部のそれぞれに固定されて前記ウォータジャケットの一部としての空間を形成するものであることを要旨としている。

上記構成では、シリンダブロックが、ウォータジャケットとなる部位を境として、そのシリンダ側のシリンダ部と、その周囲を囲む外壁部とに分割形成されている。更に外壁部が、シリンダ配列方向に対してシリンダ部の前方、後方、左側方及び右側方に配置される４つの部分、すなわち前方外壁部、後方外壁部、左側方外壁部及び右側方外壁部に分割形成されている。そして各外壁部をシリンダ部の周囲に配置し、締結を通じてシリンダ部の周囲に固定することで、シリンダブロックが形成される。そしてこのとき、シリンダ部の外周壁面と各外壁部の内周壁面との対向面間に形成される間隙によってウォータジャケットが区画形成されるようになる。

こうして形成されるウォータジャケットはそのシリンダ側の壁面がシリンダ部側に、その外周側の壁面が各外壁部側にと、それぞれ別途に成形されることから、その成形用の型に幅の狭い凸状を設けたり、中子を用いたりせずともその成形が可能となる。そしてそうした型形状の簡易化により、鋳巣等の鋳造欠陥の抑制や型寿命の延命が図られるようになる。したがって上記構成によれば、シリンダ周囲へのウォータジャケットの形成を容易とすることができる。

（２）請求項２に記載の発明は、一列に並べられた複数のシリンダのうち隣り合うもの同士が互いに接続されたシリンダ部を含む第１分割構造体と、前記複数のシリンダの周囲を取り囲む外壁部として構成された第２分割構造体とを備え、これら第１分割構造体及び第２分割構造体が互いに固定されて前記複数のシリンダと前記外壁部との間にウォータジャケットを形成する分割型のシリンダブロックにおいて、前記第２分割構造体は、各別に形成された４つの構成要素、すなわちシリンダ配列方向の端にある一方のシリンダと同配列方向において対向する前方外壁部と、シリンダ配列方向の端にある他方のシリンダと同配列方向において対向する後方外壁部と、シリンダ配列方向に対して左側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する左側方外壁部と、シリンダ配列方向に対して右側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する右側方外壁部との組み合わせにより構成されるものであり、当該シリンダブロックは、前記シリンダ部の外周面と前記外壁部の内周面とが対向してこれらの間に前記ウォータジャケットが形成された状態のもと前記シリンダ部と前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部とが互いに固定されるものであって、前記ウォータジャケットがシリンダヘッドに向けて解放されたオープンデッキ型のものであることを要旨としている。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のシリンダブロックにおいて、前記第２分割構造体は、前記４つの構成要素のうち前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部のみが前記第１分割構造体に固定されるものであることを要旨としている。
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、前記前方外壁部及び前記後方外壁部は、前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部のみに固定されるものであることを要旨としている。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、前記第１分割構造体は、複数のシリンダのそれぞれの外周面に前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部のそれぞれの内周壁面に向けて突出する一対の雌ねじボスが設けられるものであり、前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部は、それぞれ前記雌ねじボスと対応するところに貫通孔が設けられるものであり、当該シリンダブロックは、前記左側方外壁部及び右側方外壁部の外周側から前記貫通孔を通じて前記固定部材としてのボルトが挿入され、このボルトが前記雌ねじボスにねじ込まれることにより前記左側方外壁部及び右側方外壁部が前記シリンダ部に締結固定され、且つ前記前方外壁部及び後方外壁部のそれぞれが前記固定部材としてのボルトにより前記左側方外壁部及び右側方外壁部に締結固定され、これにより前記第２分割構造体が締結により前記シリンダ部の周囲に固定されるものであることを要旨としている。

上記構成では、左側方及び右側方外壁部の外周側から、それら外壁部に形成された貫通孔を通じて、シリンダ部の外周壁面に形成された雌ねじボスにボルトをねじ止めすることで、シリンダ部と左側方及び右側方外壁部とが締結固定される。そして更に前方外壁部及び後方外壁部を左側方外壁部及び右側方外壁部に締結固定することで、４つの外壁部がシリンダブロックの周囲に固定される。これにより、比較的容易にシリンダ部に対する各外壁部の締結固定を行うことができる。
しかもそうした態様で締結固定を行えば、外壁部をシリンダ部に締結するためのボルトが、シリンダブロックのシリンダ配列方向の側方のみに配設されるようになる。このため、一般に補機類やそれらを駆動するための巻掛け伝動機構（タイミングベルトやプーリ等）の配置されるシリンダブロックのシリンダ配列前後方向の壁面には、上記外壁部締結用のボルトの頭が突出されないようになる。これにより、上記補機類や巻掛け伝動機構と上記外壁部締結用のボルトの頭との干渉を考慮する必要が無くなることから、シリンダブロックの設計が容易となる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のシリンダブロックにおいて、前記第１分割構造体は、各シリンダの外周面に前記雄ねじボスが設けられるものであって、シリンダ配列方向と直交する方向においてシリンダ径が最大となるところに前記雄ねじボスが設けられるものであることを要旨としている。

上記構成では、シリンダ部にあってシリンダブロックの側方、すなわちシリンダ配列方向に直交する方向において、最も突出した位置に雌ねじボスが配置されるようになる。したがって上記構成によれば、シリンダ部の外周壁面と加工用のバイト等との干渉が問題となり難いことから、雌ねじボス頂面の加工が必要な場合であれ、その加工を容易に施すことができる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のシリンダブロックにおいて、前記第１分割構造体は、隣り合うシリンダ同士が互いに接続された部位であるボア間部に前記雄ねじボスが設けられるものであることを要旨としている。

上記構成では、シリンダ部にあって剛性の高いボア間部に雌ねじボスが配置されるようになる。そのため、左側方及び右側方の外壁部をシリンダ部に対してより安定して強固に取付けることができる。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、前記第１分割構造体は、クランクシャフトを覆うスカート部をさらに含めて構成されるものであり、このスカート部は、前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部が載置される載置面、及びヘッドボルトがねじ込まれるボルト穴が設けられるものであり、前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部は、それぞれ前記スカート部のねじ穴と対応するところに各々の頂面から底面までにわたるヘッドボルトのための挿通孔が設けられるものであり、当該シリンダブロックは、前記左側方外壁部及び右側方外壁部の頂面側から前記挿通孔を通じてヘッドボルトが挿入され、このヘッドボルトが前記スカート部のボルト穴にねじ込まれることにより前記左側方外壁部及び右側方外壁部が前記スカート部に固定されるものであることを要旨としている。

上記構成では、当該シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結固定に際し、ヘッドボルトは、左側方及び右側方外壁部に形成された挿通孔を通って、シリンダ部に一体形成されたスカート部のボルト穴に挿入され、そのボルト穴にねじ止めされる。そのため、左側方及び右側方外壁部は、それらの側方からシリンダ部外周壁面の雌ねじボスにボルト締結されるとともに、シリンダヘッド底面と上記スカート部の載置面との間に挟み込まれた状態で圧縮力を受けて締結固定されるようになる。したがって左側方及び右側方外壁部をより安定して強固に取付けることができる。

（９）請求項９に記載の発明は、シリンダの周囲にウォータジャケットが形成されるとともに、そのウォータジャケットの幅の異なる複数種のシリンダブロックを製造する方法であって、当該シリンダブロックの各部をそれぞれ構成する５つのパーツ、すなわち、前記ウォータジャケットとなる部位を境にそのシリンダ側の壁面を構成するシリンダ部、前記シリンダの配列方向に対する前記シリンダ部の前方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う前方外壁部、同配列方向に対する前記シリンダ部の後方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う後方外壁部、同配列方向に対する前記シリンダ部の左側方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う左側方外壁部、同配列方向に対する前記シリンダ部の右側方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う右側方外壁部、をそれぞれ別体に形成する工程と、前記シリンダ部の外周壁面に、その外周側に向けて複数の雌ねじボスを突出形成する工程と、各外壁部にあって前記雌ねじボスに対向される位置に、貫通孔をそれぞれ形成する工程と、該当種類のシリンダブロックにおけるウォータジャケットの幅に応じて、前記シリンダ部の外周壁面からの前記雌ねじボスの突出量を調整する工程と、前記突出量の調整された前記雌ねじボスの頂面と各外壁部の内周壁面とを当接させた状態で、前記貫通孔を通じて挿入されたボルトを該雌ねじボスにねじ止めして、該当外壁部を前記シリンダ部に締結固定する工程とを有することを要旨としている。

上記方法ではまず、ウォータジャケットとなる部位を境として、そのシリンダ側のシリンダ部と、その周囲を囲む４つの外壁部、すなわちシリンダ配列方向に対してシリンダ部の前方、後方、左側方及び右側方にそれぞれ配置される前方外壁部、後方外壁部、左側方外壁部及び右側方外壁部との、シリンダブロックの各部を構成する５つのパーツが別体として形成される。そして、シリンダ部の外周壁面には、その外周側に向けて複数の雌ねじボスが突出形成され、上記各外壁部にあってその雌ねじボスに対向される位置には、貫通孔がそれぞれ形成される。そして最終的には、雌ねじボスの頂面と各外壁部の内周壁面とを当接させた状態で、貫通孔を通じて挿入されたボルトを該雌ねじボスにねじ止めして、当該外壁部をシリンダ部に締結固定して一体化することで、シリンダブロックが製造される。
このように製造されるシリンダブロックでは、ウォータジャケットの幅は、シリンダ部外周壁面からの上記雌ねじボスの突出量によって決まることから、その突出量の調整により、ウォータジャケット幅を変化させることができる。よってそうした突出量の調整を通じてウォータジャケット幅の異なる複数種のシリンダブロックを製造することができる。

このときのウォータジャケット幅の変更に対し、シリンダ部の形状寸法を変える必要はない。一方、そうしたウォータジャケット幅の変更に対しては、左側方及び右側方の外壁部と前方及び後方の外壁部とが干渉するようになったり、或いはそれらの間に隙間が形成されるようになったりすることはある。しかしながら、そうした場合にも、外壁部同士の対向面に除去加工を施したり、或いはそれらの対向面間に隙間を埋めるためのスペーサを介設したりすることで、容易に対応することができる。また外壁部成型用の型を変更する場合にも、左右の外壁部、或いは前後の外壁部のいずれか一方の成型用の型のみを変更すれば、その対処が可能である。したがって上記方法によれば、ウォータジャケット幅の変更を容易とすることができる。

（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のシリンダブロックの製造方法において、前記雌ねじボスの突出量の調整は、当該雌ねじボスの頂面部の除去加工を通じて行われることを要旨としている。
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のシリンダブロックの製造方法において、前記雌ねじボスの突出量の調整は、当該雌ねじボスの頂面と前記外壁部の内周壁面との間に介設されるスペーサの厚みを変更することを通じて行われることを要旨としている。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化したシリンダブロックの一実施形態を図１〜図６に従って説明する。なお本実施形態は、直列４気筒エンジン用のシリンダブロックに対する本発明の適用例を示している。

図１は、本実施形態のシリンダブロック２の適用されるエンジンの本体部分（以下、エンジン本体１と記載する）の斜視構造を示している。同図に示すようにエンジン本体１には、その下方にシリンダブロック２が配置され、その上方にはシリンダヘッド３が配置されている。シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間には、燃焼ガス等の漏れを防止するガスケット４が挟み込まれている。

図２に、上記シリンダブロック２の斜視構造を示す。同図に示すようにシリンダブロック２の下部には、クランクシャフトの収容されるクランクケースの上半部分を構成するスカート部２３が形成されている。またシリンダブロック２の上部には、それぞれピストンの収容される４つのシリンダ２１が形成されている。シリンダブロック２上部の上記各シリンダ２１の周囲には、冷却水の循環されるウォータジャケット２８が形成されている。

なお以下の説明では、同図の矢印Ｆ、矢印Ｂ、矢印Ｌ、矢印Ｒで示される方向をそれぞれ、シリンダブロック２の前方、後方、左側方、右側方と記載する。同図に示すように、上記シリンダブロック２の前後方向（Ｆ−Ｂ方向）は、上記４つのシリンダ２１の配列方向に対応している。

同図３に、図２に示したエンジン本体１の分解斜視構造を示す。同図に示すように、本実施形態のシリンダブロック２は大きくは、上記ウォータジャケット２８となる部位を境に、そのシリンダ２１側の壁面を構成するシリンダ部２２の設けられたブロック本体２０と、シリンダ部２２の周囲を覆う外壁部とに分割形成されている。また外壁部は更に、シリンダ部２２外周の上記前方（矢印Ｆ方向）、後方（矢印Ｂ方向）、左側方（矢印Ｌ方向）、右側方（矢印Ｒ方向）をそれぞれ覆う前方外壁部２４、後方外壁部２５、左側方外壁部２６及び右側方外壁部２７に分割形成されている。すなわちこのシリンダブロック２は、主に上記ブロック本体２０及び４つの外壁部２４〜２７の５つのパーツによる分割構造とされている。なお本実施形態のシリンダブロック２では、ブロック本体２０に、上記シリンダ部２２とともに上記スカート部２３が一体形成された構成となっている。

ブロック本体２０のスカート部２３の上方には、各シリンダ２１の外周壁面を構成する円筒体を連結したシリンダ部２２が上方に向かって突出するように形成されている。こうしたスカート部２３上面のシリンダ部２２の周囲は、平坦面に形成され、上記各外壁部２４〜２７の載置される載置面３３とされている。またスカート部２３の載置面３３には、ヘッドボルト３４の螺入されるボルト穴３２が１０箇所形成されている。

シリンダ部２２には、各シリンダ２１の左右側方にそれぞれ２つ、都合１６個の雌ねじボス３５が形成されている。雌ねじボス３５は、ボルト３８の螺入されるボルト穴の設けられた略円筒形に形成されており、シリンダ部２２の外周側面より前記左側方及び右側方外壁部２６，２７の内周壁面に向けて突出形成されている。このシリンダブロック２では、雌ねじボス３５は、シリンダ部２２の左方及び右方側面にあって、各シリンダ２１を連結するボア間部３９同士の中間位置に、それぞれ２つずつ上下に並んで配置されている。

一方、前方外壁部２４、後方外壁部２５、左側方外壁部２６及び右側方外壁部２７それぞれの上端には平面状の頂面２９が形成されており、下端には平面状の外壁部底面３０が形成されている。左側方外壁部２６及び右側方外壁部２７の頂面２９から外壁部底面３０へはそれぞれ５カ所ずつ挿通孔３１が貫通している。この挿通孔３１はスカート部２３に設けられた１０カ所のボルト穴３２に対応して設けられている。

左側方及び右側方外壁部２６，２７には、上記雌ねじボス３５と対向する位置に貫通孔３６ａがそれぞれ８ヶ所形成されている。また、左側方及び右側方外壁部２６，２７それぞれの両端部には、さらに２ヶ所ずつ貫通孔３６ｂが形成されている。これら貫通孔３６ｂは、前方及び後方外壁部２４，２５の側面に形成された雌ねじ部３７と対向するように設けられている。

尚、左側方外及び右側方外壁部２６，２７の材質は、樹脂あるいは樹脂複合材料（例えば、ガラス繊維やカーボン繊維等による繊維強化樹脂等）の成形体が用いられている。一方、前方及び後方外壁部２４，２５は、補機類やそれらを駆動するための巻掛け伝動機構等が固定されることから、左側方外及び右側方外壁部２６，２７よりも、高い強度が必要となる。そこで本実施形態では、前方及び後方外壁部２４，２５は、金属材料例えばアルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属材料、又はセラミックス材料によって形成するようにしている。

こうしたシリンダブロック２は、次のように組み立てられる。まずブロック本体２０の載置面３３上の所定の位置に、上記各外壁部２４〜２７をそれぞれ載置する。続いて左側方及び右側方外壁部２６，２７の外側から貫通孔３６ａを介して上記雌ねじボス３５にボルト３８をそれぞれ螺入して、左側方及び右側方外壁部２６，２７をブロック本体２０に締結固定する。これとともに、左側方及び右側方外壁部２６，２７の外側から貫通孔３６ｂを介してボルト３８を螺入して、左側方及び右側方外壁部２６，２７と前方及び後方外壁部２４，２５とを締結固定する。

こうして一体に組み立てられたシリンダブロック２を、ヘッドボルト３４によりシリンダヘッド３と締結することで図１のようなエンジン本体１が組み立てられる。このとき、ヘッドボルト３４は、シリンダヘッド３の上方から、左側方及び右側方外壁部２６，２７の挿通孔３１を挿通して、ブロック本体２０の載置面３３に形成されたボルト穴３２に締結される。これにより、各外壁部２４〜２７は、シリンダヘッド３の底面とブロック本体２０の載置面３３とから圧締力を受けて締結固定されることとなる。

図４は、上記シリンダブロック２の上部における平面構造を示している。同図に示すように、上記左側方及び右側方外壁部２６，２７は、その内周壁面がブロック本体２０の雌ねじボス３５先端の頂面部４０に突き当たる位置に配置される。このとき、上記左側方及び右側方外壁部２６，２７の内周壁面とシリンダ部２２の外周壁面と間には、上記雌ねじボス３５の高さ分の、すなわちシリンダ部２２の外周壁面からの雌ねじボス３５の突出量α分の間隙が形成される。そしてその間隙により、シリンダ２１の周囲にウォータジャケット２８が区画形成されている。すなわち、このシリンダブロック２では、上記左側方及び右側方におけるウォータジャケット幅Ｗが、シリンダ部２２の外周壁面からの雌ねじボス３５の突出量αによって規定されるようになっている。

こうした構造のシリンダブロック２では、雌ねじボス３５の突出量αの変化に応じてウォータジャケット幅Ｗも変化される。そのため、そうした突出量αの調整を通じて、ウォータジャケット幅Ｗの異なる複数種のシリンダブロック２を容易に製造することができる。

まず、図４のシリンダブロック２をベースとして、図５に示されるようなウォータジャケット幅Ｗのより狭いシリンダブロック２ａを製造する場合を説明する。
こうしたシリンダブロック２ａを製造する場合にも、上記ブロック本体２０及び左側方及び右側方外壁部２６，２７については、そのベースとなるシリンダブロック２と全く同じものを用意する。そして、雌ねじボス３５の頂面部４０を、ベースとなるシリンダブロック２に対するウォータジャケット幅Ｗの縮小量分、除去加工して、その突出量αを縮小させる。こうして雌ねじボス３５の突出量αの縮小されたブロック本体２０に対して左側方及び右側方外壁部２６，２７を組み付ければ、左側方及び右側方におけるウォータジャケット幅Ｗのより狭いシリンダブロック２ａが製造されるようになる。

なおこのときのウォータジャケット幅Ｗの縮小に応じて左側方及び右側方外壁部２６，２７の対向面間距離も縮小されることから、前方及び後方外壁部２４，２５については、その幅の短縮が必要となる。そこでベースとなるシリンダブロック２のものと全く同じ前方及び後方外壁部２４，２５を用意して、その幅を除去加工によって狭めたり、シリンダブロック２ａに対応した狭い幅の前方及び後方外壁部２４，２５を新たに設計したりすることとなる。なお、たとえそれら前方及び後方外壁部２４，２５を新規設計するとしても、それらが比較的簡易な形状であることから、その設計、製造は比較的容易に行うことができる。

次に、図４のシリンダブロック２をベースとして、図６に示されるようなウォータジャケット幅Ｗのより広いシリンダブロック２ｂを製造する場合を説明する。
こうしたシリンダブロック２ｂを製造する場合にも、上記ブロック本体２０及び左側方及び右側方外壁部２６，２７については、そのベースとなるシリンダブロック２と全く同じものを用意する。この場合、ブロック本体２０への左側方及び右側方外壁部２６，２７の組み付けに際して、雌ねじボス３５の頂面部４０と左側方及び右側方外壁部２６，２７のとの間に必要な厚みのスペーサ４１を介設することで、実質的な雌ねじボス３５の突出量αを増大させる。これにより、左側方及び右側方におけるウォータジャケット幅Ｗのより広いシリンダブロック２ｂを製造することができる。

このときにも、そうしたウォータジャケット幅Ｗの変更に応じた左側方及び右側方外壁部２６，２７の対向面間距離の拡大に併せて、前方及び後方外壁部２４，２５の幅を増大させる必要がある。これには、例えばシリンダブロック２ｂに対応した広い幅の前方及び後方外壁部２４，２５を新規設計したり、或いはベースとなるシリンダブロック２のものと同じ前方及び後方外壁部２４，２５を用意して、左側方及び右側方外壁部２６，２７との組付時に必要な厚みのスペーサを介設したりすることで対応することができる。

以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）本実施形態のシリンダブロック２のウォータジャケット２８は、そのシリンダ２１側の壁面がシリンダ部２２側に、その外周側の壁面が各外壁部２４〜２７側にと、それぞれ別途に成形されることから、その成形用の型に幅の狭い凸状を設けたり、中子を用いたりせずともその成形が可能となる。そしてそうした型形状の簡易化により、鋳巣等の鋳造欠陥の抑制や型寿命の延命が図られるようになる。したがって、シリンダ２１周囲へのウォータジャケット２８の形成を容易とすることができる。

（２）本実施形態では、各外壁部２４〜２７をシリンダ部２２に締結するためのボルト３８が、シリンダブロック２のシリンダ２１配列方向の側方のみに配設されている。このため、一般に補機類やそれらを駆動するための巻掛け伝動機構（タイミングベルトやプーリ等）の配置されるシリンダブロック２のシリンダ２１配列前後方向の壁面には、上記外壁部締結用のボルト３８の頭が突出されないようになる。これにより、上記補機類や巻掛け伝動機構と上記外壁部締結用のボルト３８の頭との干渉を考慮する必要が無くなることから、シリンダブロック２の設計が容易となる。

（３）本実施形態では、上記雌ねじボス３５を、シリンダ部２２の外周壁面におけるボア間部３９同士の中間位置に設けるようにしている。そのため、雌ねじボス３５の頂面部４０を加工する際のシリンダ部２２の外周壁面と加工用のバイト等との干渉が問題となり難く、その加工を容易に施すことができる。

（４）ヘッドボルト３４を、左側方及び右側方外壁部２６，２７に形成された挿通孔３１を通って、シリンダ部２２に一体形成されたスカート部２３のボルト穴３２にねじ止めして、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とを締結するようにしている。そのため、左側方及び右側方外壁部２６，２７は、それらの側方からシリンダ部２２の外周壁面に配置された雌ねじボス３５にボルト締結されるとともに、シリンダヘッド３の底面と上記スカート部２３の載置面３３との間に挟み込まれた状態で圧縮力を受けて締結固定されるようになる。したがって左側方及び右側方外壁部２６，２７をより安定して強固に取付けることができる。

（５）シリンダ２１の各外周壁面に雌ねじボス３５を配設したことにより、ボルト３８の締め付け間隔が密になっている。このため、左側方及び右側方外壁部２６，２７の膜振動や騒音の発生を抑制することができると共に、変形についても抑制することができ、冷却水漏れを防止することができる。

（６）左側方及び右側方外壁部２６，２７の材質は、樹脂あるいは樹脂複合材料にて成形されている。このため、エンジンの軽量化や低コスト化を図ることが可能となる。
（７）ウォータジャケット幅Ｗが、シリンダ部２２の外周壁面からの上記雌ねじボス３５の突出量αによって決まることから、その突出量αの調整により、ウォータジャケット幅Ｗを変化可能な構造とされている。そのため、突出量αの調整を通じてウォータジャケット幅Ｗの異なる複数種のシリンダブロック２を容易に製造することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化したシリンダブロック構造の第２実施形態を、第１実施形態との相違点を中心に図７及び図８に従って説明する。なお本実施形態にあって、第１実施形態のものと同等の機能を有する構成については、共通の符号を付してその説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態のシリンダブロック１０２では、雌ねじボス３５を、シリンダ部２２の外周壁面の上記ボア間部３９に配設するようにしている。そしてそうした雌ねじボス３５の位置の変更に応じて、左側方及び右側方外壁部２６，２７の貫通孔３６ａの形成位置も変更されている。

図８に示すように、こうしたシリンダブロック１０２においても、左側方及び右側方外壁部２６，２７は、雌ねじボス３５の頂面部４０とその内周壁面がブロック本体２０の雌ねじボス３５先端の頂面部４０に突き当たる位置に配置される。そのため、シリンダブロック１０２の左側方及び右側方におけるウォータジャケット幅Ｗは、やはりシリンダ部２２の外周壁面からの雌ねじボス３５の突出量αによって規定されることとなる。

以上説明した第２実施形態によれば、上記（１）、（２）及び（４）〜（７）に記載の効果に加え、更に次の効果が得られる。
（８）シリンダ部２２にあって剛性の高いボア間部３９に雌ねじボス３５が配置されるようになっている。そのため、左側方及び右側方外壁部２６，２７をシリンダ部２２に対してより安定して強固に取付けることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明を具体化したシリンダブロック構造の第３実施形態を、上記各実施形態との相違点を中心に図９に従って説明する。なお本実施形態にあって、上記各実施形態のものと同等の機能を有する構成については、共通の符号を付してその説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態においても、シリンダブロック２０２は、シリンダ部２２及びスカート部２３を構成するブロック本体２０、前方、後方、左側方及び右側方の各外壁部２２４〜２２７の５つのパーツによって分割形成されている。なおこのシリンダブロック２０２では、左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の前後方向端面を、前方及び後方外壁部２２４，２２５の内周壁面に突き当てた状態でそれらを固定するようになっている。

このシリンダブロック２０２の左側方及び右側方外壁部２２６，２２７は大きくは、ブロック本体２０の載置面３３に載置される平板状の底板部５３と、その底板部５３より上方に延伸され、シリンダ部２２の外周壁面に沿う波形状に形成された側壁部５４とにより構成されている。

左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の底板部５３には、ブロック本体２０のボルト穴３２にそれぞれ対応して、図示しないヘッドボルトの挿通される挿通孔５２ａが形成されている。この挿通孔５２ａは、シリンダブロック２０２の左右方向に延びる長穴とされている。

一方、左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の側壁部５４の両端には、内周にねじの形成されたボルト孔５０を有する固定部５１が形成されている。これに対して前方及び後方外壁部２２４，２２５には、そうした固定部５１のボルト孔５０に対応する位置に、同ボルト孔５０にねじ止めされるボルト３８の挿通される挿通孔５２ｂが形成されている。この挿通孔５２ｂもシリンダブロック２０２の左右方向に延びる長穴とされている。

こうしたシリンダブロック２０２の組立は次のように行われる。まず上記各外壁部２２４〜２２７をブロック本体２０の載置面３３上の所定の位置にそれぞれ配置する。次に雌ねじボス３５の頂面部４０と左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の内周壁面とを当接させた状態で、左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の貫通孔３６ａを通してボルト３８を雌ねじボス３５にねじ止めし、左側方及び右側方外壁部２２６，２２７をブロック本体２０に締結固定する。その後、前方及び後方外壁部２２４，２２５の挿通孔５２ｂを通してボルト３８を左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の固定部５１のボルト孔５０にねじ止めし、それらを互いに締結固定する。

こうして一体に組み立てられたシリンダブロック２０２は、上記左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の底板部５３に形成された挿通孔５２ａを通してブロック本体２０に形成されたボルト穴３２にヘッドボルトをねじ止めすることで、シリンダヘッド３と締結されるようになっている。

こうしたシリンダブロック２０２でも、左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の内周壁面とシリンダ部２２の外周壁面と間に形成される上記雌ねじボス３５の突出量分の間隙により、シリンダ２１の周囲にウォータジャケットが区画形成される。そして雌ねじボス３５の突出量によって、上記左側方及び右側方におけるウォータジャケット幅が規定されるようになっている。そのため、頂面部４０の除去加工やスペーサの介設等による雌ねじボス３５の突出量の調整を通じてウォータジャケット幅を容易に変更することができる。

なお、このシリンダブロック２０２では、上記挿通孔５２ａ，５２ｂがその左右方向に延びる長穴に形成されているため、左側方及び右側方外壁部２２６，２２７の位置が左右方向に変更されたとしても、ボルト穴３２やボルト孔５０に対してヘッドボルトやボルト３８のねじ止めが可能となっている。そのため、このシリンダブロック２０２では、雌ねじボス３５の突出量以外の構成部材の形状寸法を一切変更することなく、ウォータジャケット幅の変更が可能である。

（その他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記各実施形態では、雌ねじボス３５をブロック本体２０に一体形成するようにしていたが、雌ねじボス３５を後付で設置するようにしても良い。

例えば図１０には、シリンダ部２２のボア間部３９に、雌ねじボス３３５を後付により設置する構成のシリンダブロック３０２が示されている。このシリンダブロック３０２では、シリンダ部２２の雌ねじボス３３５の取付け位置であるボア間部３９に、同雌ねじボス３３５の取付用のボス孔４３を予め形成するようにしている。この構成例では、雌ねじボス３３５の基端部４５及びボス孔４３の内周４４にねじが形成されており、ねじ止めにより雌ねじボス３３５を固定するようにしている。

一方、図１１には、シリンダ部２２の外周壁面にあって、そのボア間部３９同士の中間位置に雌ねじボス４３５を後付する構成のシリンダブロック４０２が示されている。このシリンダブロック４０２でも、シリンダ部２２の雌ねじボス３３５の取付け位置にボス孔４３を予め形成するようにしている。ただしこの構成例では、雌ねじボス４３５は、ろう付けによりシリンダ部２２に固定されている。

こうして雌ねじボスを後付により設置する構成とした場合、シリンダ部２２の形状が簡素化されるため、その製造を容易とすることができる。なお、雌ねじボスの固定方法は、これら構成例の方法に限らず、任意の固定方法を採用することができる。

・シリンダ部における雌ねじボスの配置態様は、適宜変更しても良い。例えば補機類等との干渉の問題が無いのであれば、シリンダ部のシリンダ配列方向の両端に雌ねじボスを形成し、これを前方及び後方外壁部に締結固定させるようにしても良い。

・上記各実施形態では、シリンダ部２２とスカート部２３とを一体形成するようにしていたが、これらを別体に形成し、それらをボルト締結等により固定するようにしても良い。

第１実施形態のシリンダブロックの適用されるエンジン本体の斜視構造を示す斜視図。同実施形態のシリンダブロックについてその斜視構造を示す斜視図。図１のエンジン本体の分解斜視構造を示す斜視図。同実施形態のシリンダブロックについてその上部における平面構造を示す平面図。同実施形態のシリンダブロックをベースとしたウォータジャケット幅の異なるシリンダブロックについてその上部における平面構造を示す平面図。同実施形態のシリンダブロックをベースとしたウォータジャケット幅の異なる別のシリンダブロックについてその上部における平面構造を示す平面図。第２実施形態のシリンダブロックについてその分解斜視構造を示す斜視図。同シリンダブロックの上部の平面構造を示す平面図。第３実施形態のシリンダブロックについてその分解斜視構造を示す斜視図。第２実施形態のシリンダブロックの変形例についてその上部における平面構造を示す平面図。第１実施形態のシリンダブロックの変形例についてその上部における平面構造を示す平面図。

符号の説明

２，２ａ，２ｂ，１０２，２０２，３０２，４０２…シリンダブロック、２１…シリンダ、２２…シリンダ部、２３…スカート部、２４，２２４…前方外壁部、２５，２２５…後方外壁部、２６，２２６…左側方外壁部、２７，２２７…右側方外壁部、２８…ウォータジャケット、２９…頂面、３０…外壁部底面、３１…挿通孔、３２…ボルト穴、３４…ヘッドボルト、３５，３３５，４３５…雌ねじボス、３６ａ…貫通孔、３８…ボルト、３９…ボア間部、４０…頂面部、４１…スペーサ。

Claims

一列に並べられた複数のシリンダのうち隣り合うもの同士が互いに接続されたシリンダ部を含む第１分割構造体と、前記複数のシリンダの周囲を取り囲む外壁部として構成された第２分割構造体とを備え、これら第１分割構造体及び第２分割構造体が互いに固定されて前記シリンダ部と前記外壁部との間にウォータジャケットを形成する分割型のシリンダブロックにおいて、
前記第２分割構造体は、各別に形成された４つの構成要素、すなわちシリンダ配列方向の端にある一方のシリンダと同配列方向において対向する前方外壁部と、シリンダ配列方向の端にある他方のシリンダと同配列方向において対向する後方外壁部と、シリンダ配列方向に対して左側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する左側方外壁部と、シリンダ配列方向に対して右側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する右側方外壁部との組み合わせにより構成されるものであり、
前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部は、固定部材によりそれぞれ前記シリンダ部に固定されて同シリンダ部との間に前記ウォータジャケットの一部としての空間を形成するものであり、
前記前方外壁部は、前記左側方外壁部の一方の端部と前記右側方外壁部の一方の端部との間に配置されて、固定部材によりこれら左側方外壁部及び右側方外壁部のそれぞれに固定されて前記ウォータジャケットの一部としての空間を形成するものであり、
前記後方外壁部は、前記左側方外壁部の他方の端部と前記右側方外壁部の他方の端部との間に配置されて、固定部材によりこれら左側方外壁部及び右側方外壁部のそれぞれに固定されて前記ウォータジャケットの一部としての空間を形成するものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
一列に並べられた複数のシリンダのうち隣り合うもの同士が互いに接続されたシリンダ部を含む第１分割構造体と、前記複数のシリンダの周囲を取り囲む外壁部として構成された第２分割構造体とを備え、これら第１分割構造体及び第２分割構造体が互いに固定されて前記複数のシリンダと前記外壁部との間にウォータジャケットを形成する分割型のシリンダブロックにおいて、
前記第２分割構造体は、各別に形成された４つの構成要素、すなわちシリンダ配列方向の端にある一方のシリンダと同配列方向において対向する前方外壁部と、シリンダ配列方向の端にある他方のシリンダと同配列方向において対向する後方外壁部と、シリンダ配列方向に対して左側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する左側方外壁部と、シリンダ配列方向に対して右側に位置する前記シリンダ部の外周面と対向する右側方外壁部との組み合わせにより構成されるものであり、
当該シリンダブロックは、前記シリンダ部の外周面と前記外壁部の内周面とが対向してこれらの間に前記ウォータジャケットが形成された状態のもと前記シリンダ部と前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部とが互いに固定されるものであって、前記ウォータジャケットがシリンダヘッドに向けて解放されたオープンデッキ型のものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
請求項１または２に記載のシリンダブロックにおいて、
前記第２分割構造体は、前記４つの構成要素のうち前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部のみが前記第１分割構造体に固定されるものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、
前記前方外壁部及び前記後方外壁部は、前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部のみに固定されるものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、
前記第１分割構造体は、複数のシリンダのそれぞれの外周面に前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部のそれぞれの内周壁面に向けて突出する一対の雌ねじボスが設けられるものであり、
前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部は、それぞれ前記雌ねじボスと対応するところに貫通孔が設けられるものであり、
当該シリンダブロックは、前記左側方外壁部及び右側方外壁部の外周側から前記貫通孔を通じて前記固定部材としてのボルトが挿入され、このボルトが前記雌ねじボスにねじ込まれることにより前記左側方外壁部及び右側方外壁部が前記シリンダ部に締結固定され、且つ前記前方外壁部及び後方外壁部のそれぞれが前記固定部材としてのボルトにより前記左側方外壁部及び右側方外壁部に締結固定され、これにより前記第２分割構造体が締結により前記シリンダ部の周囲に固定されるものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
請求項５に記載のシリンダブロックにおいて、
前記第１分割構造体は、各シリンダの外周面に前記雄ねじボスが設けられるものであって、シリンダ配列方向と直交する方向においてシリンダ径が最大となるところに前記雄ねじボスが設けられるものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
請求項５に記載のシリンダブロックにおいて、
前記第１分割構造体は、隣り合うシリンダ同士が互いに接続された部位であるボア間部に前記雄ねじボスが設けられるものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、
前記第１分割構造体は、クランクシャフトを覆うスカート部をさらに含めて構成されるものであり、
このスカート部は、前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部が載置される載置面、及びヘッドボルトがねじ込まれるボルト穴が設けられるものであり、
前記左側方外壁部及び前記右側方外壁部は、それぞれ前記スカート部のねじ穴と対応するところに各々の頂面から底面までにわたるヘッドボルトのための挿通孔が設けられるものであり、
当該シリンダブロックは、前記左側方外壁部及び右側方外壁部の頂面側から前記挿通孔を通じてヘッドボルトが挿入され、このヘッドボルトが前記スカート部のボルト穴にねじ込まれることにより前記左側方外壁部及び右側方外壁部が前記スカート部に固定されるものである
ことを特徴とするシリンダブロック。
シリンダの周囲にウォータジャケットが形成されるとともに、そのウォータジャケットの幅の異なる複数種のシリンダブロックを製造する方法であって、
当該シリンダブロックの各部をそれぞれ構成する５つのパーツ、すなわち
・前記ウォータジャケットとなる部位を境にそのシリンダ側の壁面を構成するシリンダ部、
・前記シリンダの配列方向に対する前記シリンダ部の前方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う前方外壁部、
・同配列方向に対する前記シリンダ部の後方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う後方外壁部、
・同配列方向に対する前記シリンダ部の左側方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う左側方外壁部、
・同配列方向に対する前記シリンダ部の右側方において、前記ウォータジャケットとなる部位を挟んで前記シリンダ部の周囲を覆う右側方外壁部、
をそれぞれ別体に形成する工程と、
前記シリンダ部の外周壁面に、その外周側に向けて複数の雌ねじボスを突出形成する工程と、
各外壁部にあって前記雌ねじボスに対向される位置に、貫通孔をそれぞれ形成する工程と、
該当種類のシリンダブロックにおけるウォータジャケットの幅に応じて、前記シリンダ部の外周壁面からの前記雌ねじボスの突出量を調整する工程と、
前記突出量の調整された前記雌ねじボスの頂面と各外壁部の内周壁面とを当接させた状態で、前記貫通孔を通じて挿入されたボルトを該雌ねじボスにねじ止めして、該当外壁部を前記シリンダ部に締結固定する工程とを有する
ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
請求項９に記載のシリンダブロックの製造方法において、
前記雌ねじボスの突出量の調整は、当該雌ねじボスの頂面部の除去加工を通じて行われる
ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
請求項１０に記載のシリンダブロックの製造方法において、
前記雌ねじボスの突出量の調整は、当該雌ねじボスの頂面と前記外壁部の内周壁面との間に介設されるスペーサの厚みを変更することを通じて行われる
ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。