JP4456287B2 - エンジンのシリンダブロック構造 - Google Patents

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】
シリンダブロックは爆発力をクランク系に伝達させる媒体の一つであるとともに、クランク系の慣性荷重などを支えなければならない最も重要な強度メンバである。さらに、シリンダブロックの構造は、エンジンの大きさ、重量、耐久性全般、騒音などにも大きな影響を及ぼすものである。従来、エンジンを構成するシリンダブロックにおいて、該シリンダブロックの剛性を向上させる手法としては、該シリンダ部の肉厚を厚く構成する手法が主に取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、シリンダブロック全体の肉厚を厚く構成した場合には、エンジンの重量が重くなる。そして、軽量化のためにシリンダブロックの肉厚を薄くする場合には、該シリンダブロックの剛性を低下するものであり、該シリンダブロックの剛性の低下により、エンジンの騒音が増大するものである。本発明は、上記の課題を鑑みて、シリンダブロックの剛性を向上させるとともに、エンジンの騒音を軽減し、エンジンの軽量化を行うことを目的とするものである。
【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、ピストン（３３）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）とにより構成される、エンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）構造において、該スカート部（３２）を湾曲構造とし、該スカート部（３２）の内側に、該シリンダブロック（１５）の上下方向に配置した複数の内側縦リブ（６１）と、前後方向に配置した複数の横リブ（６２）を形成し、該内側縦リブ（６１）は、シリンダ部（３１）の下端部から、スカート部（３２）の下端部まで延設し、該内側縦リブ（６１）の下端が、該スカート部（３２）の下端に構成した機関脚取付け用ボス（８１）にまで連設されるものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載のエンジンのシリンダブロック構造において、該シリンダブロック（１５）の外側に、上下方向に配置した複数の外側縦リブ（３６）を形成し、該外側縦リブ（３６）は、前記シリンダブロック（１５）を鋳造する際に、シリンダブロック（１５）内の冷却水経路（３７）を構成する鋳型の中子を支持する部材により出来る開口部であり、プラグで閉塞されている掃除口（３４）に接続したものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項１又は２に記載のエンジンのシリンダブロック構造において、前記シリンダブロック（１５）に、フライホイール（２８）を接続する側に面する接続面と、ギヤケース（２３）を接続する接続面とを構成し、該接続面には、該シリンダブロック（１５）の下部に固設するメタルキャップ（３９）とによりクランクシャフト（２５）を保持する、ジャーナルハウジング（３８）部を構成し、該フライホイール（２８）接続面側のジャーナルハウジング（３８）、およびギヤケース（２３）接続面側のジャーナルハウジング（３８）の上部は、上方の冷却水経路（３７）を穿設した部分のシリンダブロック（１５）よりも肉厚に構成し、該肉厚部分は、ギヤケース（２３）側及びフライホイール（２８）側とは反対側の内側に突出したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
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はシリンダブロックの側面断面図、図７は同じく正面断面図、図８はシリンダブロックの正面図、図９は図４におけるスカート部のＡ―Ａ線断面図である。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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８１を通じて潤滑油ポンプ２２に吸入されるようにしている。
【００１４】
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に固設されるメタルキャップ３９により保持されるものである。メタルキャップ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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。締結点の近傍にリブを構成することにより、シリンダブロック１５の締結による変形を抑制することが可能となるものである。
【００１８】
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。すなわち、リブ６１若しくはリブ６２の一方、または両方がプラグ孔と連結するものである。スカート部を横断面湾曲構造とし、シリンダブロック外側に形成したリブを、シリンダ部に構成したプラグ孔と連結するので、シリンダブロックにおけるプラグ孔付近の剛性を向上でき、シリンダブロックの変形を抑制し、エンジンの組み立て精度を容易に向上できる。
【００１９】
図６乃至図８に示すごとく、シリンダブロック１５の内側には、リブ６１およびリブ６２が構成されている。リブ６１・６２はシリンダブロック１５のスカート部３２に内側に構成されているものであり、リブ６１はシリンダブロック１５の上下方向に、リブ６２は前後方向に構成されているものである。シリンダブロック１５の内側にリブ６１・６２を設けることにより、該シリンダブロック１５の剛性を向上することができる。さらに、スカート部３２の内側にリブ６１・６２を設けて、該スカート部３２の内側面形状を複雑に構成することにより、エンジンの騒音を干渉により低減できるものである。また、スカート部３２外側面の平坦な部分を減少し、騒音の拡散効果を向上させるものである。
【００２０】
リブ６１は縦リブであり、該リブ６１がシリンダライナ下端部からスカート部３２の下端部まで設けられている。これにより、シリンダブロックにおけるシリンダライナ部および間座取付け面の剛性を向上できるものである。該リブ６１およびリブ６２は主に、シリンダの下方に構成されており、スカート部３２の剛性を向上させるものである。シリンダブロック１５のスカート部３２にリブ３５・３６およびリブ６１・６２を構成することにより、スカート部３２の剛性を向上可能である。さらに、該スカート部３２に肉厚を薄く構成し、シリンダブロック１５の重量を軽減できるものである。
【００２１】
さらに、シリンダブロック１５に形成される縦リブ６１が、機関脚取付用ボス８１に連設された構成となっている。縦リブ６１が、機関脚取付用ボス８１に一体的に連設された構成ととるため、シリンダブロックにおける取付用ボスの剛性を向上することができる。これにより、シリンダブロックの取付け時の変形を抑制でき、エンジンの組み立て精度を向上できるものである。
【００２２】
スカート部３２には、クランク軸を支持するための、ジャーナルハウジング３８が構成されている。ジャーナルハウジング３８は、シリンダブロック１５の下部に固設するメタルキャップ３９とともにクランクシャフト２５を保持するものである。ジャーナルハウジング３８は、シリンダブロック１５の前後面および各シリンダ間に構成されている。該シリンダブロック１５において、ギヤケース側およびフライホイール側ジャーナルハウジング３８の上部は肉厚に構成されている。これにより、シリンダブロック１５の鋳造工程を簡便にすることが可能であり、シリンダブロック１５の剛性を向上し、エンジンの騒音を低減できるものである。
【００２３】
シリンダブロックに、フライホイールを接続する側に面する接続面と、ギヤケースを接続する接続面とを構成し、シリンダブロックのフライホイール接続面側、およびギヤケース接続面側のジャーナルハウジング上部を肉厚に構成するので、シリンダブロックの剛性を向上して、取付け時の変形を抑制でき、エンジンの組み立て精度を向上でき、クランク軸の回転の安定性を確保できるとともに、エンジンの静粛性を向上できるものである。なお、スカート部３２下部には、位置決用ボス８２が構成されており、該位置決用ボス８２部分は肉厚に構成されているものである。位置決用ボス８２はスカート部３２において、内側に構成されたリブに設けられているものである。該位置決用ボス８２を有するリブをスカート部３２の内側に構成することにより、エンジンの取付座が素とがさに突出せず、エンジン幅をコンパクトに構成することができるものである。さらに、スカート部を、横断面において、外側に膨らんだ湾曲構造とし、該スカート部３２の内側にリブを構成するので、スカート部３２の剛性を、容易な構成により、向上できるものである。
【００２４】
ジャーナルハウジング３８は、図６に示すごとく、冷却水経路３７の下方に構成されており、シリンダブロック１５において、ギヤケース側もしくはフライホイール側には突出しない構成になっている。このため、従来のクランクケースおよびフライホイールをシリンダブロック１５に装着することができるものである。さらに、シリンダブロック１５のスペースを有効に利用して、シリンダブロック１５の剛性を向上し、エンジン騒音を低減できるので、エンジンのコンパクトな構成を維持しながらエンジンの性能を向上できるものである。これにより、シリンダブロック１５の重量を軽減し、エンジンの軽量化を容易に行えるものである。
【００２５】
次に、スカート部３２の構成について、図９を用いて、より詳しく説明する。スカート部３２は、前述のごとく、正面視および平面視において、外側に湾曲した構成をとっている。そして、スカート部３２の内外面には、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は平面視湾曲した部材が、シリンダの数だけ連結された構造になっており、該構成によりスカート部３２の剛性を向上するとともに、前述のリブにより、さらに剛性を向上させるものである。
【００２６】
スカート部３２の湾曲構造は、中央部７１および端部７２により構成されている。中央部７１および端部７２には水平方向に構成されたリブ６２が接続されており、中央部７１と端部７２の間にはリブ６２が構成されているものである。中央部７１は平面視において、端部７２よりなだらかな曲率となっている。これにより、シリンダ間を接続する部位６３が端部７２により滑らかに接続された形状となる。そして、部位６３と端部７２との間に鋳型の砂が残り難く、シリンダブロック１５の製造工程を容易にすることが可能である。
【００２７】
スカート部３２の湾曲構造は、剛性を向上させるばかりではなく、該湾曲構造により、スカート部３２より発生する騒音を拡散させるものである。スカート部３２は湾曲構造をとるため、該スカート部３２より発生した騒音はスカート部３２の表面より放射状に拡散し、スカート部３２より離れるに従い弱くなるものである。これにより、エンジンより発生する騒音が局所的に大きくなることがなく、エンジンの静粛性を向上出来るものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
請求項１に記載のごとく、ピストン（３３）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）とにより構成される、エンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）構造において、該スカート部（３２）を湾曲構造とし、該スカート部（３２）の内側に、該シリンダブロック（１５）の上下方向に配置した複数の内側縦リブ（６１）と、前後方向に配置した複数の横リブ（６２）を形成し、該内側縦リブ（６１）は、シリンダ部（３１）の下端部から、スカート部（３２）の下端部まで延設し、該内側縦リブ（６１）の下端が、該スカート部（３２）の下端に構成した機関脚取付け用ボス（８１）にまで連設されるので、スカート部により発生する騒音を低減することが可能である。スカート部の形状によりエンジン騒音を低減可能であるため、エンジンの静粛性を確保しながらエンジンをコンパクトに構成することが可能である。
【００２９】
また、前記エンジンのシリンダブロック構造における、スカート部に形成される縦リブが、シリンダライナ下端部からスカート部の下端部まで設けられていることを特徴とするので、シリンダブロックにおける、シリンダライナ部および間座取付け面の剛性を向上することができる。
【００３０】
また、前記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とに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、スカート部に形成される縦リブが、機関脚取付け用ボスに連設するので、シリンダブロックにおける取付用ボスの剛性を向上することができる。これにより、シリンダブロックの取付時の変形を抑制でき、エンジンの組み立て精度を向上できる。
【００３１】
請求項２に記載のごとく、請求項１記載のエンジンのシリンダブロック構造において、該シリンダブロック（１５）の外側に、上下方向に配置した複数の外側縦リブ（３６）を形成し、該外側縦リブ（３６）は、前記シリンダブロック（１５）を鋳造する際に、シリンダブロック（１５）内の冷却水経路（３７）を構成する鋳型の中子を支持する部材により出来る開口部であり、プラグで閉塞されている掃除口（３４）に接続したので、シリンダブロックにおけるプラグ孔付近の剛性を向上でき、シリンダブロックの変形を抑制でき、エンジンの組み立て精度を向上できる。
【００３２】
請求項３に記載のごとく、請求項１又は２に記載のエンジンのシリンダブロック構造において、前記シリンダブロック（１５）に、フライホイール（２８）を接続する側に面する接続面と、ギヤケース（２３）を接続する接続面とを構成し、該接続面には、該シリンダブロック（１５）の下部に固設するメタルキャップ（３９）とによりクランクシャフト（２５）を保持する、ジャーナルハウジング（３８）部を構成し、該フライホイール（２８）接続面側のジャーナルハウジング（３８）、およびギヤケース（２３）接続面側のジャーナルハウジング（３８）の上部は、上方の冷却水経路（３７）を穿設した部分のシリンダブロック（１５）よりも肉厚に構成し、該肉厚部分は、ギヤケース（２３）側及びフライホイール（２８）側とは反対側の内側に突出したので、シリンダブロックの剛性を向上して、取付時の変形を抑制でき、エンジンの組み立て精度を向上でき、クランク軸の回転安定性を確保出来るとともに、エンジンの静粛性を向上できる。
【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側面断面図。
【図７】 同じく正面断面図。
【図８】 シリンダブロックの正面図。
【図９】 図４におけるスカート部のＡ―Ａ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

Claims (3)

1. ピストン（３３）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）とにより構成される、エンジン（Ｅ）のシリンダブロック（１５）構造において、該スカート部（３２）を湾曲構造とし、該スカート部（３２）の内側に、該シリンダブロック（１５）の上下方向に配置した複数の内側縦リブ（６１）と、前後方向に配置した複数の横リブ（６２）を形成し、該内側縦リブ（６１）は、シリンダ部（３１）の下端部から、スカート部（３２）の下端部まで延設し、該内側縦リブ（６１）の下端が、該スカート部（３２）の下端に構成した機関脚取付け用ボス（８１）にまで連設されることを特徴とするエンジンのシリンダブロック構造。
2. 請求項１記載のエンジンのシリンダブロック構造において、該シリンダブロック（１５）の外側に、上下方向に配置した複数の外側縦リブ（３６）を形成し、該外側縦リブ（３６）は、前記シリンダブロック（１５）を鋳造する際に、シリンダブロック（１５）内の冷却水経路（３７）を構成する鋳型の中子を支持する部材により出来る開口部であり、プラグで閉塞されている掃除口（３４）に、接続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。
3. 請求項１又は２に記載のエンジンのシリンダブロック構造において、前記シリンダブロック（１５）に、フライホイール（２８）を接続する側に面する接続面と、ギヤケース（２３）を接続する接続面とを構成し、該接続面には、該シリンダブロック（１５）の下部に固設するメタルキャップ（３９）とによりクランクシャフト（２５）を保持する、ジャーナルハウジング（３８）部を構成し、該フライホイール（２８）接続面側のジャーナルハウジング（３８）、およびギヤケース（２３）接続面側のジャーナルハウジング（３８）の上部は、上方の冷却水経路（３７）を穿設した部分のシリンダブロック（１５）よりも肉厚に構成し、該肉厚部分は、ギヤケース（２３）側及びフライホイール（２８）側とは反対側の内側に突出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。

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