JP4369067B2

JP4369067B2 - エンジンのシリンダブロック加工方法

Info

Publication number: JP4369067B2
Application number: JP2001038437A
Authority: JP
Inventors: 義典小山
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: JP2002242752A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを構成するシリンダブロックの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋳造したシリンダブロックにおいて、中子を支持する部材により成形された孔には、該孔周部にテーパーがかけられ、プラグが装着される構成となっている。また、鋳造したシリンダブロックにおいて、精度を必要とする部位には、切削加工などが行われるものである。たとえば、カム軸の保持部などの円滑な面を構成するために、鋳造後に切削加工が施されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
中子を支持する部材により成形された孔に、テーパーをかけた後に、プラグを装着する場合に、シリンダブロックの鋳造状態により、プラグの装着位置が変動する可能性があり、プラグの装着精度維持するためには多くの労力を必要とするものである。このため、シリンダブロック製造の効率を向上するためには、従来のプラグの装着方法よりも確実に精度の高い加工を行う必要がある。さらに、カム軸の保持部などを切削加工する場合には、切削を行う刃物に鳴きが生じる可能性がある。カム軸保持部はカム軸をしっかりと保持すべく、一定の幅以上に構成する必要がある。このため、ドリルなどにより、カム軸保持部を連続して切削加工する必要がある。この際に切削を行う刃物に鳴きや、ビビリが生じるときには、加工精度が低下する可能性がある。また、切削加工面に、バリや切削片が付着した場合には、バリ取りの工程などを行う必要があり、エンジンの効率的な生産を行う際の障害となる可能性がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、シリンダ（９５）を収納するシリンダ部（３１）と、クランク軸（２５）を被装するスカート部（３２）より構成されるエンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）の加工方法であって、該シリンダブロック（１５）の孔加工部の内周面に複数の溝（１１０）を設け、該溝（１１０）を不等間隔に配設するものである。
【０００６】
請求項２においては、シリンダ（９５）を収納するシリンダ部（３１）と、クランク軸（２５）を被装するスカート部（３２）より構成されるエンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）の加工方法であって、該シリンダブロック（１５）に形成されプラグ（１２０）装着部の鋳肌面を座ぐり加工し、該プラグ（１２０）装着部の内周面に複数の溝（１１０）を設け、該溝（１１０）を不等間隔に配設するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。図１はエンジンを示す側面断面図、図２は同じく正面断面図、図３はシリンダブロックの組み立て構成を示す図、図４はエンジンの左側面図、図５は同じく右側面図、図６は同じく正面断面図、図７は同じく側面断面図、図８はヘッドボルトボスの形状を示す断面図、図９は図５におけるＢ−Ｂ線断面図、図１０は図４におけるＡ−Ａ線断面図、図１１はシリンダブロックの正面図、図１２は図１１におけるＣ−Ｃ線断面図、図１３は図１２におけるＬ−Ｌ線断面図、図１４はシリンダ保持部に設けた溝の他の配置例である。
【０００８】
エンジンの概略構成ついて図１、図２により説明する。エンジンＥのシリンダブロック１５の上端部にはシリンダヘッド１が取付けられ、該シリンダヘッド１の上方には弁腕室２が形成されている。
【０００９】
シリンダブロック１５の前面には、クランク軸２５からの駆動力をカム軸１４や燃料噴射ポンプ１２等へ伝達するためのギヤ等を収納する、ギヤケース２３が連結されている。また、シリンダブロック１５の他面には、フライホイール２８を収納するフライホイールハウジング２７が連結されている。
【００１０】
シリンダブロック１５の下方にはオイルパン２１が設けられており、該オイルパン２１内には潤滑油が貯留されている。オイルパン２１は間座１８を介してシリンダブロック１５に連結されている。間座１８は、シリンダブロック１５の一端部側からギヤケース２３及びギヤケースカバー２９の部分まで延設されており、シリンダブロック１５と連結されるギヤケース２３は、さらに間座１８と連結され、ギヤケース２３に連結されるギヤケースカバーも間座１８と連結されている。
【００１１】
間座１８内には潤滑油通路である潤滑油吸入通路８１が形成され、該間座１８からオイルパン２１内へ突出する潤滑油吸入管１９と連通されている。そして、オイルパン２１内に貯溜される潤滑油が、該潤滑油吸入管１９及び潤滑油吸入通路３１を通じて潤滑油ポンプ２２に吸入されるようにしている。
【００１２】
シリンダブロック１５の下部には、クランク軸２５が保持されている。該クランク軸２５はシリンダブロック１５のジャーナルハウジング３８および該シリンダブロック１５に固設されるジャーナルハウジング３９により保持されるものである。ジャーナルハウジング３９はシリンダブロック１５の前後端およびシリンダ間において下部に固設されるものであり、クランク軸２５を下方より支持するものである。
【００１３】
次に、図３乃至図５を用いて、シリンダブロック１５の構造について説明する。シリンダブロック１５は、シリンダ部３１およびスカート部３２により構成されている。シリンダ部３１は内筒外筒を一体に鋳造したものであり、該シリンダ部３１の内側にピストン３３を配設するものである。シリンダ部３１において、内筒と外筒の間には冷却水通路が構成されており、一側面側にはカムシャフトケース５３が構成されているものである。そして、シリンダブロック１５の両側面には、冷却水通路に通じる掃除孔３４・４５が構成されている。カムシャフトケース５３と同一側に設けられた掃除孔４５は、カムシャフトケース５３の下方に位置しており、該掃除孔４５の内側下端は冷却水経路の最下部を構成するものである。
【００１４】
掃除孔３４・４５は、シリンダブロック１５を鋳造する際に、中子により構成されるものである。該中子は、冷却水経路３７を構成するためのものであり、鋳型において、中子を支持する部材により、掃除孔３４・４５が構成されるものである。掃除孔３４・４５の一部は冷却水の導入および排出経路として用いられ、その他の掃除孔３４・４５にはプラグ１２０が装着されるものである。これにより、掃除孔３４・４５は封じられ、プラグ孔となるものである。掃除孔３４・４５はシリンダブロック１５において、冷却水経路３７に連通する開口部となる。このため、掃除孔付近において、剛性が低下する可能性がある。しかし、リブが掃除孔に接続した構成となっており、剛性の低下を抑制した構成となっている。
【００１５】
スカート部３２において、各シリンダの下部は湾曲した構成となっている。スカート部３２の側面は、正面視した場合に湾曲した形状に構成されているとともに、平面視した場合においても湾曲した形状となっている。そして、スカート部３２の内外にはリブが設けられており、該スカート部３２の剛性を向上するものである。スカート部３２の剛性が向上することにより、スカート部３２の表面に部材を装着した際に、スカート部３２の変形を抑制できるものである。リブ３５は、シリンダブロック１５のシリンダ部３１およびスカート部において、該シリンダブロック１５の前後方向に構成されているものである。そして、リブ３６は、シリンダ部３１およびスカート部において、シリンダブロックの上下方向に構成されているものである。
【００１６】
シリンダ部３１に構成されたリブ３５は掃除孔３４近傍に構成されている。掃除孔３４の近傍には、同様に、シリンダブロック１５の上下方向に構成されたリブ３６も構成されている。掃除孔３４の近傍にリブ３５およびリブ３６を設けることにより、掃除孔３４付近の剛性を向上でき、シリンダブロック１５の剛性も向上できるものである。
【００１７】
シリンダブロック１５の側部には、潤滑油ケース９１が設けられており、該潤滑油ケース９１内に潤滑油のメインギャラリが構成されるものである。潤滑油ケース９１は、シリンダブロック１５側部中央にシリンダ配列方向に構成されており、該シリンダブロック１５に一体的に構成されているものである。
【００１８】
次に、掃除孔３４・４５の構成について、図６を用いて、より詳しく説明する。掃除孔３４・４５は座ぐり形状に構成されており、シリンダブロック１５における掃除孔３４・４５の加工における精度を向上するものである。鋳物によりシリンダブロック１５を構成する際に、掃除孔３４・４５の外側部分が碗型に窪む場合がある。この場合において、掃除孔３４・４５の外側を座ぐることにより、プラグ取付けの精度を向上し、シリンダブロック１５の剛性を向上するとともに、冷却水の漏れを防ぎ、耐久性を向上できるものである。
【００１９】
次に、図７および図８を用いて、冷却水経路の構成について詳しく説明する。冷却水経路３７は、シリンダ９５の左右外側および前後端部に構成されており、前後に前後方向に接続した構成となっている。冷却水経路３７は連接したシリンダ９５の外側面に沿って構成されており、該冷却水経路３７の外側を構成する外壁９６は、連接したシリンダ９５を覆うように構成されている。外壁９６において、シリンダ９５・９５間にはヘッドボルトボス９４が構成されている。ヘッドボルトボス９４は、上部においては、シリンダヘッドを締結するボルトを保持するべく、前後方向に略対称に構成されており、下部においては、シリンダブロック１５の前後方向に対して非対称に構成されているものである。ヘッドボルトボス９４の下部は一方をシリンダ９５に一定間隔で沿った形状とし、他方を該ヘッドボルトボス９４の内側に窪んだ（シリンダ９５より離れる）形状に構成しているものである。すなわち、冷却水経路３７の上流側と下流側において、形状が異なるものである。ヘッドボルトボス９４は、形状により、冷却水の向きをシリンダ９５・９５間に向けるものである。これにより、冷却水経路３７に冷却水が流入することにより、シリンダ間部分への冷却水の供給を円滑に行うことが可能となり、冷却効果を向上できるものである。
【００２０】
次に、ドレン部の冷却水ジャケット構造について、図９および図１０を用いて説明する。前述のごとく、シリンダブロック１５の側部には、潤滑油ケース９１が構成されており、該潤滑油ケース９１内には潤滑油ギャラリ９７が構成されている。潤滑油ギャラリ９７は、油路９８により、ジャーナルハウジング３８に接続している。さらに、カム軸ケース５３内も油路９９によりジャーナルハウジング３８に接続しているものである。これにより、クランク軸２５とシリンダブロック１５間の潤滑を維持することが可能となるものである。
【００２１】
冷却水経路３７はシリンダブロック１５において、前記潤滑油ギャラリ９７より上方に構成されているものである。しかし、図１０に示すごとく、冷却水のドレン孔１００は潤滑油ギャラリ９７より下方に位置しているものである。これにより、ドレン孔１００が冷却水経路３７において、最も低い位置となるため、シリンダブロック１５内に冷却水を該ドレン孔１００を介して効率的に排出することが可能となるものである。ドレン孔１００は冷却水排出経路１０１を介して冷却水経路３７に接続しているものである。該冷却水排出経路１０１は潤滑油ギャラリ９７より内側において冷却水経路３７とドレン孔１００を接続するものである。これにより、潤滑油ギャラリ９７の構成を変更することなく、冷却水の排出を効率的に行うドレンを構成できるものである。
【００２２】
次に、図１１乃至図１３において、カム軸ケースの構成について説明する。カム軸ケース５３の内側には、溝１１０が構成されている。該カム軸ケース５３の内側には、シリンダブロック１５の前後方向に延出した円柱状の空間が構成されており、該空間にカム軸１４が配設されるものである。そして、カム軸１４を配設する空間の上部には、上下方向に通じる空間が設けられており、該上下に設けられた空間にプッシュロッドを配設するものである。カム軸ケース５３の内側には、保持部１１１が構成されており、該保持部１１１により、カム軸１４が保持されるものである。
【００２３】
シリンダブロック１５は、前述のごとく、一体的に鋳造成形されるものであり、保持部１１１はカム軸１４の円滑な保持を行うべく、鋳造の後に加工され円滑な面を構成するものである。主に、加工には、切削加工が行われるものである。切削用の刃により、保持部１１１の内側面を切削することにより、行うものである。保持部１１１の内側には、溝１１０が複数個構成されている。溝１１０は、切削可能の際に発生するバリなどの発生を抑止するものである。溝１１０は保持部１１１の内周部において、不等間隔に構成されているものである。これにより、保持部１１１を切削加工する際に、刃に与える衝撃が不等間隔になり、刃の鳴きやビビリを抑制するものである。そして、保持部１１１の加工精度を向上し、シリンダブロック１５におけるフリクションロスを低減できるものである。また、該加工により生じたバリや切削片は、この溝１１０の部分にて保持部１１１から切り離されることとなって、該保持部１１１に長いバリや切削片が残ることがなくなり、バリや切削片の除去作業を簡便にすることができる。
【００２４】
保持部１１１内側の他の構成について、図１４を用いて説明する。該保持部１１１において、溝１１０は４箇所設けられている。溝１１０と溝１１０の間隔ｔ１・ｔ２・ｔ３・ｔ４はそれぞれ相異なる構成となっている。保持部１１１の上部に構成された溝１１０の、保持部１１１の中心に対して対称位置より左よりに下部の溝１１０が構成されている。該下部の溝１１０の、保持部１１１の中心に対して、略９０度左上方に回動した位置に左の溝１１０が構成されており、該左の溝１１０の対面位置であって、該左の溝１１０の上方に右の溝１１０が構成されているものである。これにより、溝１１０と溝１１０の間隔ｔ１・ｔ２・ｔ３・ｔ４はそれぞれ相異なる構成とするものである。そして、保持部１１１を切削加工する際に、刃に与える衝撃が不等間隔になり、刃の鳴きやビビリを抑制するものである。なお、溝１１０の配置構成は、ライナ下孔など、切削加工を行う他の部位に対しても使用することができるものである。すなわち、前述のプラグを装着する孔においても、該孔の内周に該孔の開口方向に溝１１０を不等間隔に設け、切削加工時の精度を向上することが可能である。溝１１０を構成する方向としては、孔の開口方向に平行に構成することも可能であり、該孔の開口方向に斜めに、さらには、階段状に構成することも可能である。溝を構成する形状としては、切削加工時に切削を行う刃に与える衝撃を軽減するものであればよく、上述の構成に限定されるものではない。溝１１０の配置間隔は不等間隔にすることにより、刃に与える衝撃が不等間隔となり、刃に伝達される衝撃が共鳴して発生する鳴きや、ビビリを抑制するものである。
【００２５】
また、シリンダを収納するシリンダ部と、クランクシャフトを被装するスカート部より構成されるエンジンのシリンダブロック加工方法であって、シリンダブロックに形成されるプラグ装着部の鋳肌面を座ぐり加工するので、プラグの装着性が良くなり、エンジンの加工作業性を向上することができる。さらに、プラグ装着精度を向上でき、エンジンの耐久性を向上できる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載のごとく、シリンダ（９５）を収納するシリンダ部（３１）と、クランク軸（２５）を被装するスカート部（３２）より構成されるエンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）の加工方法であって、該シリンダブロック（１５）の孔加工部の内周面に複数の溝（１１０）を設け、該溝（１１０）を不等間隔に配設するので、孔加工面に長いバリや切削片が残ることがなくなり、バリや切削片の除去作業が簡便になり、エンジンの加工作業性を向上できる。さらに、切削加工の精度を向上でき、エンジンの加工精度を上げることができる。
【００２７】
請求項２に記載のごとく、シリンダ（９５）を収納するシリンダ部（３１）と、クランク軸（２５）を被装するスカート部（３２）より構成されるエンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）の加工方法であって、該シリンダブロック（１５）に形成されプラグ（１２０）装着部の鋳肌面を座ぐり加工し、該プラグ（１２０）装着部の内周面に複数の溝（１１０）を設け、該溝（１１０）を不等間隔に配設するので、プラグ装着部に長いバリや切削片が残ることがなくなるとともに、プラグの装着性が良くなり、エンジンの加工作業性を向上できる。さらに、プラグの装着精度を向上でき、エンジンの耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンを示す側面断面図。
【図２】同じく正面断面図。
【図３】シリンダブロックの組み立て構成を示す図。
【図４】エンジンの左側面図。
【図５】同じく右側面図。
【図６】シリンダブロックの正面断面図。
【図７】同じく側面断面図。
【図８】ヘッドボルトボスの形状を示す断面図。
【図９】図５におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図１０】図４におけるＡ−Ａ線断面図。
【図１１】シリンダブロックの正面図。
【図１２】図１１におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図１３】図１２におけるＬ−Ｌ線断面図。
【図１４】シリンダ保持部に設けた溝の他の配置例。
【符号の説明】
Ｅエンジン
１４カム軸
１５シリンダブロック
１８間座
２５クランク軸
２７フライホイールハウジング
２８フライホイール
３１シリンダ部
３２スカート部
３４掃除孔
３５・３６リブ
３７冷却水経路
３８・３９ジャーナルハウジング
４５掃除孔
５３カム軸ケース
６１・６２リブ
８１潤滑油吸入通路
９５シリンダ
１１０溝
１２０プラグ

Claims

シリンダ（９５）を収納するシリンダ部（３１）と、クランク軸（２５）を被装するスカート部（３２）より構成されるエンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）の加工方法であって、該シリンダブロック（１５）の孔加工部の内周面に複数の溝（１１０）を設け、該溝（１１０）を不等間隔に配設することを特徴とするエンジンのシリンダブロック加工方法。
シリンダ（９５）を収納するシリンダ部（３１）と、クランク軸（２５）を被装するスカート部（３２）より構成されるエンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）の加工方法であって、該シリンダブロック（１５）に形成されプラグ（１２０）装着部の鋳肌面を座ぐり加工し、該プラグ（１２０）装着部の内周面に複数の溝（１１０）を設け、該溝（１１０）を不等間隔に配設することを特徴とするエンジンのシリンダブロック加工方法。