JP4388707B2

JP4388707B2 - エンジンのシリンダブロック構造

Info

Publication number: JP4388707B2
Application number: JP2001038436A
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: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: JP2002242753A

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構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、シリンダブロックに形成される冷却水経路は、シリンダを包むように該シリンダの周囲に構成されている。そして、該冷却水経路に冷却水を流し、シリンダの冷却を行うものである。また、シリンダブロック内に形成される冷却水経路のドレン孔はシリンダブロック側面に形成されているが、冷却水経路の最下部に位置するものではなかった。また、シリンダブロックの冷却水経路は、同じくシリンダブロック内に形成される潤滑油のギャラリとの配置関係により、潤滑油経路より高い位置に配置されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシリンダブロックに形成される冷却水経路は、冷却水とシリンダ周部の接触面積のみを考慮したものであり、冷却水経路における冷却水の流れを特に考慮したものではなかったので、冷却効率が必ずしも良いとはいえなかった。さらに、シリンダブロックに構成される冷却水経路は、シリンダの冷却のみを考慮するものであり、シリンダブロックにおいて循環する潤滑油の冷却等は特に考慮していなかった。さらに、冷却水経路のドレン孔が冷却水経路の底面より高い位置に構成されているため、冷却水を完全に抜くのが困難であり、冷却水が冷却水経路内に残留したまま長時間放置しておくと、シリンダブロックの劣化が発生する恐れがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決すべき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】
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）構造において、該シリンダブロック（１５）のシリンダ部（３１）に構成されるウォータジャケットである冷却水経路（３７）を、クランクケース部であるスカート部（３２）の上部まで延設し、該シリンダブロック（１５）の側部の上下中央で、該シリンダ部（３１）とスカート部（３２）の間の位置に、潤滑油ケース（９１）をシリンダ配列方向に設け、該潤滑油ケース（９１）には潤滑油ギャラリ（９７）を穿設し、該冷却水経路（３７）の冷却水排出経路（１０１）を、該潤滑油ギャラリ（９７）の下方まで延設し、前記冷却水排出経路（１０１）に連通する冷却水のドレン孔（１００）を、前記潤滑油ギャラリ（９７）の下方において、該シリンダブロック（１５）に開口したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【０００７】
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である。
【０００８】
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線断面図である。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
掃除孔３４・４５は、シリンダブロック１５を鋳造する際に、中子の支持部材により構成されるものである。即ち、冷却水経路３７を構成するために中子が用いられるが、鋳型において、該中子は支持部材により支持されるものであり、該支持部材により掃除孔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３４・４５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３４・４５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。
【００１６】
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。即ち、縦断面においても横断面においても湾曲形状となっている。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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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において、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、該掃除孔３４・４５の形状を一定にすることができ、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、冷却水のもれを防ぎ、耐久性を向上できるものである。
【００２０】
次に、図６乃至図８を用いて、冷却水経路の構成について詳しく説明する。ウォータジャケットを構成する冷却水経路３７は、シリンダブロック１５に設けられており、該ウォータジャケットはクランクケース部まで延設されているものである。これにより、ウォータジャケットの容量が増すとともに、クランクケース部の冷却効果を向上できるものである。そして、ウォータジャケットにより、該ウォータジャケット内側において発生する騒音を遮断して、エンジンにおいて発生する騒音を低減することができる。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９５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、一方を一定間隔でシリンダ９５に沿った形状とし、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。即ち、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。また、冷却水が冷却水経路３７内に残留することがなく、シリンダブロックの劣化が発生する恐れもない。さらに、冷却水経路により構成されるウォータジャケットが潤滑油通路の下方まで延出されることとなり、ウォータジャケットと潤滑油経路が近接する面積が増大し、該潤滑油通路の冷却効果を向上することができるものである。
【００２３】
次に、図１１乃至図１２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。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で一定形状の面を構成するものである。
【００２４】
また、ピストン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構造において、シリンダブロックに構成される冷却水経路に接し、シリンダ間に位置するヘッドボルトボスの形状を、冷却水経路の上流側と下流側とで非対称に形成したので、シリンダ間に冷却水の供給を効率的に行い、冷却効果を向上できる。
【００２５】
【発明の効果】
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）構造において、該シリンダブロック（１５）のシリンダ部（３１）に構成されるウォータジャケットである冷却水経路（３７）を、クランクケース部であるスカート部（３２）の上部まで延設し、該シリンダブロック（１５）の側部の上下中央で、該シリンダ部（３１）とスカート部（３２）の間の位置に、潤滑油ケース（９１）をシリンダ配列方向に設け、該潤滑油ケース（９１）には潤滑油ギャラリ（９７）を穿設し、該冷却水経路（３７）の冷却水排出経路（１０１）を、該潤滑油ギャラリ（９７）の下方まで延設し、前記冷却水排出経路（１０１）に連通する冷却水のドレン孔（１００）を、前記潤滑油ギャラリ（９７）の下方において、該シリンダブロック（１５）に開口したので、ウォータジャケットの容量が増し、冷却効果を向上させることができる。
さらに、クランクケース部の冷却効果を向上でき、ウォータジャケットにより内部からの騒音を遮断して、騒音低減を図ることが可能である。
【００２６】
また、前記ウォータジャケットである冷却水経路（３７）を、潤滑油ギャラリ（９７）の下方まで延設したので、該冷却水経路（３７）と潤滑油ギャラリ（９７）との接触面積を増大することができ、該潤滑油通路の冷却効果を向上することができる。
【００２７】
また、前記シリンダブロックに形成される冷却水のドレン孔（１００）を潤滑油ギャラリ（９７）の下方に設けたので、潤滑油ギャラリ（９７）の上方から下方にかけて、冷却効率を向上させることができる。
そして、冷却水の排出を容易にすることができる。冷却水をエンジンの冷却水経路より完全に抜き取ることができ、メンテナンス性が向上する。
また、冷却水が冷却水経路３７内に残留することがなく、シリンダブロックの劣化が発生する恐れもない。
【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。
【符号の説明】
Ｅエンジン
１シリンダヘッド
２弁腕室
１４カム軸
１５シリンダブロック
１８間座
１９滑油吸入管
２１オイルパン
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
３３ピストン
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
９１潤滑油ケース
９７潤滑油ギャラリ
１００ドレン孔
１０１冷却水排出経路

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）構造において、該シリンダブロック（１５）のシリンダ部（３１）に構成されるウォータジャケットである冷却水経路（３７）を、クランクケース部であるスカート部（３２）の上部まで延設し、該シリンダブロック（１５）の側部の上下中央で、該シリンダ部（３１）とスカート部（３２）の間の位置に、潤滑油ケース（９１）をシリンダ配列方向に設け、該潤滑油ケース（９１）には潤滑油ギャラリ（９７）を穿設し、該冷却水経路（３７）の冷却水排出経路（１０１）を、該潤滑油ギャラリ（９７）の下方まで延設し、前記冷却水排出経路（１０１）に連通する冷却水のドレン孔（１００）を、前記潤滑油ギャラリ（９７）の下方において、該シリンダブロック（１５）に開口したことを特徴とするエンジンのシリンダブロック構造。