JP6394899B2 - Cylinder block - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のシリンダブロックに関するものである。 The present invention relates to a cylinder block of an internal combustion engine.
内燃機関のシリンダブロックには、直列方向に並んだ複数のシリンダボアが設けられており、それらシリンダボアの周囲を囲むようにウォータジャケットが形成されている。また、シリンダブロックにおいてウォータジャケットの外周側には、シリンダブロックのトップデッキにシリンダヘッドを固定するためのヘッドボルトが螺号するボルト穴が設けられている（例えば特許文献１など）。 A cylinder block of the internal combustion engine is provided with a plurality of cylinder bores arranged in series, and a water jacket is formed so as to surround the cylinder bores. Further, in the cylinder block, a bolt hole for screwing a head bolt for fixing the cylinder head to the top deck of the cylinder block is provided on the outer peripheral side of the water jacket (for example, Patent Document 1).
ここで、近年のシリンダブロックに対する要求の１つとして、その全長（シリンダボアの配列方向におけるシリンダブロックの長さ）を短くすることによるコンパクト化が挙げられる。こうした要求を満たすために、例えばシリンダブロックを以下のような構成にすることが考えられる。 Here, as one of the requirements for the cylinder block in recent years, there is a reduction in the size by shortening the entire length (the length of the cylinder block in the arrangement direction of the cylinder bores). In order to satisfy such a requirement, for example, the cylinder block may be configured as follows.
すなわち、シリンダボアの配列方向の両端に位置するシリンダブロックの各側壁のうち、一方の側壁内にはウォータジャケットが形成されていないウォータジャケット非形成部を設ける。こうしたウォータジャケット非形成部を設けることにより、一方の側壁側におけるウォータジャケットを省略すると、そのウォータジャケットを省略した分だけシリンダブロックの全長は短くなり、シリンダブロックをコンパクトにすることができる。 That is, a water jacket non-formation part in which a water jacket is not formed is provided in one of the side walls of the cylinder block located at both ends in the arrangement direction of the cylinder bores. By providing such a water jacket non-forming portion, if the water jacket on one side wall side is omitted, the entire length of the cylinder block is shortened by the amount that the water jacket is omitted, and the cylinder block can be made compact.
ところで、上記態様にてウォータジャケットの一部を省略するようにすると、以下のような不都合の発生が懸念される。
すなわち、ボルト穴にヘッドボルトを締め付けると、その締め付け力に応じたボルトの軸力が発生し、その軸力によってシリンダボアが少なからず変形して真円度などが低下することが知られている。
By the way, if a part of the water jacket is omitted in the above aspect, there is a concern that the following inconvenience occurs.
That is, it is known that when a head bolt is tightened in a bolt hole, an axial force of the bolt corresponding to the tightening force is generated, and the cylinder bore is deformed by the axial force and the roundness is reduced.
ここで、シリンダボアとボルト穴の形成部との間にウォータジャケットが設けられていると、そうしたウォータジャケットによって、シリンダボアとボルト穴の形成部との間には空間ができるため、ヘッドボルトの軸力がシリンダボアに直接作用することが抑えられる。そのため、周囲にウォータジャケットを有するシリンダボアでは、軸力によるボア変形を抑えることができる。 Here, if a water jacket is provided between the cylinder bore and the bolt hole forming portion, the water jacket creates a space between the cylinder bore and the bolt hole forming portion. Can be prevented from acting directly on the cylinder bore. Therefore, in a cylinder bore having a water jacket around it, bore deformation due to axial force can be suppressed.
しかし、上述した一方の側壁側ではウォータジャケットが省略されているため、こうしたウォータジャケットの省略によって周囲を囲むウォータジャケットの一部が省略された構造になるシリンダボアには、ヘッドボルトの軸力が直接作用しやすくなり、ボア変形が起きやすくなる。 However, since the water jacket is omitted on the one side wall side described above, the axial force of the head bolt is directly applied to the cylinder bore having a structure in which a part of the water jacket surrounding the periphery is omitted by omitting the water jacket. It becomes easier to act and bore deformation is likely to occur.
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、周囲を囲むウォータジャケットの一部が省略されたシリンダボアの変形を抑えることのできるシリンダブロックを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a cylinder block capable of suppressing deformation of a cylinder bore in which a part of a water jacket surrounding the periphery is omitted.
上記課題を解決するシリンダブロックは、直列方向に並んだ複数のシリンダボアと、シリンダボアの周囲を囲むように形成されたウォータジャケットと、ヘッドボルトが螺号するボルト穴をウォータジャケットの外周側に備えている。 A cylinder block that solves the above problem includes a plurality of cylinder bores arranged in series, a water jacket formed so as to surround the periphery of the cylinder bore, and a bolt hole into which the head bolt is screwed on the outer peripheral side of the water jacket. .
そして、シリンダボアの配列方向の両端に位置する当該シリンダブロックの各側壁をそれぞれ第１側壁及び第２側壁としたときに、第１側壁内にはウォータジャケットが形成されており、第２側壁内にはウォータジャケットが形成されていないウォータジャケット非形成部が設けられている。このウォータジャケット非形成部が設けられているため、ウォータジャケット非形成部を有していない場合と比較して、シリンダブロックの全長は短くなる。 And when each side wall of the said cylinder block located in the both ends of the arrangement | sequence direction of a cylinder bore is made into the 1st side wall and the 2nd side wall, respectively, the water jacket is formed in the 1st side wall, Is provided with a water jacket non-forming portion in which no water jacket is formed. Since this water jacket non-forming part is provided, the overall length of the cylinder block is shorter than when no water jacket non-forming part is provided.
また、ウォータジャケット非形成部におけるシリンダボアの肉厚は、第１側壁内に形成されたウォータジャケットに周囲が囲まれているシリンダボアの肉厚よりも厚くされている。そのため、ウォータジャケット非形成部におけるシリンダボアの剛性は、ウォータジャケットに囲まれているシリンダボアの剛性よりも高くなっており、これによりヘッドボルトの軸力によるボア変形が抑えられる。 Further, the thickness of the cylinder bore in the water jacket non-forming portion is larger than the thickness of the cylinder bore surrounded by the water jacket formed in the first side wall. For this reason, the rigidity of the cylinder bore in the water jacket non-forming portion is higher than the rigidity of the cylinder bore surrounded by the water jacket, thereby suppressing the bore deformation due to the axial force of the head bolt.
従って、同構成によれば、周囲を囲むウォータジャケットの一部が省略されたシリンダボアがヘッドボルトの軸力によって変形することを抑えることができるようになる。 Therefore, according to this configuration, it is possible to prevent the cylinder bore from which a part of the water jacket surrounding the periphery is omitted from being deformed by the axial force of the head bolt.
以下、シリンダブロックを具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１０には、円筒状のシリンダボア２０が設けられている。シリンダボア２０は、直列方向に４つ並んで形成されており、シリンダブロック１０は４気筒用のシリンダブロックになっている。
Hereinafter, an embodiment embodying a cylinder block will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIG. 1, the cylinder block 10 is provided with a cylindrical cylinder bore 20. Four cylinder bores 20 are formed side by side in the series direction, and the cylinder block 10 is a cylinder block for four cylinders.
また、隣り合うシリンダボア２０は一体化されており、いわゆるサイアミーズ型のシリンダボアになっている。それらシリンダボア２０の周囲には、冷却水が流れるウォータジャケット３０が形成されている。 Adjacent cylinder bores 20 are integrated into a so-called siamese type cylinder bore. Around these cylinder bores 20, a water jacket 30 through which cooling water flows is formed.
このウォータジャケット３０は、シリンダブロック１０のトップデッキ１５側の開口部が全周にわたって開口しており、シリンダブロック１０はいわゆるオープンデッキ型のシリンダブロックとなっている。 In the water jacket 30, the opening on the top deck 15 side of the cylinder block 10 is opened over the entire circumference, and the cylinder block 10 is a so-called open deck type cylinder block.
シリンダブロック１０のトップデッキ１５には、ウォータジャケット３０の外周側に複数のボルト穴４０が形成されている。図示しないシリンダヘッドをシリンダブロック１０のトップデッキ１５に組み付けた状態で上記ボルト穴４０にヘッドボルトを挿入し、螺合させることにより、シリンダヘッドがシリンダブロック１０に固定される。 A plurality of bolt holes 40 are formed on the outer peripheral side of the water jacket 30 in the top deck 15 of the cylinder block 10. The cylinder head is fixed to the cylinder block 10 by inserting a head bolt into the bolt hole 40 and screwing it in a state where a cylinder head (not shown) is assembled to the top deck 15 of the cylinder block 10.
シリンダボア２０の配列方向の両端に位置するシリンダブロック１０の各側壁をそれぞれ第１側壁１１及び第２側壁１２としたときに、第１側壁１１内には上述したウォータジャケット３０が形成されている。 The water jacket 30 described above is formed in the first side wall 11 when the side walls of the cylinder block 10 positioned at both ends in the arrangement direction of the cylinder bores 20 are respectively the first side wall 11 and the second side wall 12.
一方、第２側壁１２内には、上述したウォータジャケット３０が形成されていないウォータジャケット非形成部１２ａ（二点鎖線にて図示）が設けられている。
なお、以下では、第２側壁１２から第１側壁１１に向かって並ぶ各シリンダボア２０のそれぞれを第２側壁１２側から順に、第１シリンダボア２０ａ、第２シリンダボア２０ｂ、第３シリンダボア２０ｃ、第４シリンダボア２０ｄという。
On the other hand, in the second side wall 12, a water jacket non-forming portion 12a (shown by a two-dot chain line) in which the above-described water jacket 30 is not formed is provided.
In the following description, the cylinder bores 20 arranged from the second side wall 12 toward the first side wall 11 are arranged in order from the second side wall 12 side, the first cylinder bore 20a, the second cylinder bore 20b, the third cylinder bore 20c, and the fourth cylinder bore. 20d.
図２に示すように、ウォータジャケット非形成部１２ａにおける第１シリンダボア２０ａの肉厚Ａは、第１側壁１１内に形成されたウォータジャケット３０に周囲が囲まれている第４シリンダボア２０ｄの肉厚Ｂよりも厚くされている。 As shown in FIG. 2, the thickness A of the first cylinder bore 20 a in the water jacket non-forming portion 12 a is the thickness of the fourth cylinder bore 20 d surrounded by the water jacket 30 formed in the first side wall 11. It is thicker than B.
なお、第２側壁１２の外周面には、リブ３１やフランジ部３２等が設けられているが、上記肉厚Ａには、それらリブ３１やフランジ部３２の寸法を含まないものとする。つまり上記肉厚Ａは、ウォータジャケット非形成部１２ａでの第１シリンダボア２０ａ自体の肉厚のことをいう。 In addition, although the rib 31 and the flange part 32 grade | etc., Are provided in the outer peripheral surface of the 2nd side wall 12, the thickness of the said rib 31 and the flange part 32 shall not be included. That is, the thickness A refers to the thickness of the first cylinder bore 20a itself at the water jacket non-forming portion 12a.
上記構成を備えるシリンダブロック１０では、以下の作用が得られる。
まず、第２側壁１２内にウォータジャケット非形成部１２ａが設けられており、これにより第２側壁１２内のウォータジャケット３０が省略されている。そのため、第２側壁１２内にもウォータジャケット３０が形成されている場合と比較して、ウォータジャケット３０が省略されている分だけシリンダブロック１０の全長が短くなっており、シリンダブロック１０がコンパクトになる。
In the cylinder block 10 having the above-described configuration, the following operation is obtained.
First, the water jacket non-forming portion 12 a is provided in the second side wall 12, thereby omitting the water jacket 30 in the second side wall 12. Therefore, compared with the case where the water jacket 30 is also formed in the second side wall 12, the total length of the cylinder block 10 is shortened by the amount of the water jacket 30 being omitted, and the cylinder block 10 is compact. Become.
他方、ボルト穴４０にヘッドボルトを締め付けると、その締め付け力に応じてヘッドボルトには軸力が発生するため、シリンダボア２０が少なからず変形してその真円度などが低下しやすくなる。なお、こうしたシリンダボア２０の変形は、燃費の悪化やオイル消費量の増大などを招くため、できる限り抑えることが望ましい。 On the other hand, when a head bolt is tightened in the bolt hole 40, an axial force is generated in the head bolt in accordance with the tightening force. Therefore, the cylinder bore 20 is not a little deformed and its roundness is likely to decrease. Note that such deformation of the cylinder bore 20 causes deterioration in fuel consumption and increase in oil consumption, and therefore it is desirable to suppress as much as possible.
図３に示すように、シリンダブロック１０におけるボルト穴４０の形成部と各シリンダボア２０との間にウォータジャケット３０が設けられていると、そうしたウォータジャケット３０によって、シリンダボア２０とボルト穴４０の形成部との間には空間ができるため、ヘッドボルトの軸力がシリンダボア２０に直接作用することが抑えられる。そのため、軸力によるシリンダボア２０の変形が抑えられる。 As shown in FIG. 3, when the water jacket 30 is provided between the formation portion of the bolt hole 40 in the cylinder block 10 and each cylinder bore 20, the formation portion of the cylinder bore 20 and the bolt hole 40 is formed by the water jacket 30. Since there is a space between them, the axial force of the head bolt can be prevented from acting directly on the cylinder bore 20. Therefore, deformation of the cylinder bore 20 due to the axial force is suppressed.
一方、上述したようにシリンダブロック１０では、その全長を短縮するために第２側壁１２内にウォータジャケット非形成部１２ａが設けられており、第２側壁１２内のウォータジャケット３０が省略されている。こうした第２側壁１２内のウォータジャケット３０の省略によって、周囲を囲むウォータジャケット３０の一部が省略された構造になる第１シリンダボア２０ａには、ヘッドボルトの軸力が直接作用しやすくなり、第１シリンダボア２０ａは変形しやすくなる。 On the other hand, as described above, in the cylinder block 10, the water jacket non-forming portion 12 a is provided in the second side wall 12 in order to shorten the overall length, and the water jacket 30 in the second side wall 12 is omitted. . The omission of the water jacket 30 in the second side wall 12 makes it easier for the axial force of the head bolt to act directly on the first cylinder bore 20a having a structure in which a part of the surrounding water jacket 30 is omitted. The one cylinder bore 20a is easily deformed.
例えば、先の図３に矢印Ｆにて示すように、軸力に起因してヘッドボルト及びボルト穴４０の形成部が第１シリンダボア２０ａ側に倒れ込むことにより、一点鎖線Ｌ１にて示すように第１シリンダボア２０ａの内周面が内側に向かって変形し、これにより第１シリンダボア２０ａの真円度が低下するという現象などが起きやすくなる。 For example, as shown by the arrow F in FIG. 3 above, the head bolt and the bolt hole 40 forming portion fall down toward the first cylinder bore 20a due to the axial force, and as shown by the alternate long and short dash line L1. The inner peripheral surface of the one cylinder bore 20a is deformed inward, which easily causes a phenomenon that the roundness of the first cylinder bore 20a is reduced.
そこで、シリンダブロック１０では、先の図２に示したように、ウォータジャケット非形成部１２ａにおける第１シリンダボア２０ａの肉厚Ａを、第１側壁１１内に形成されたウォータジャケット３０によって周囲が囲まれている第４シリンダボア２０ｄの肉厚Ｂよりも厚くしている。そのため、ウォータジャケット非形成部１２ａにおける第１シリンダボア２０ａの剛性は、ウォータジャケット３０に囲まれている第４シリンダボア２０ｄの剛性よりも高くなっており、これによりヘッドボルトの軸力による第１シリンダボア２０ａの変形が抑えられる。 Therefore, in the cylinder block 10, as shown in FIG. 2, the thickness A of the first cylinder bore 20a in the water jacket non-forming portion 12a is surrounded by the water jacket 30 formed in the first side wall 11. The fourth cylinder bore 20d is thicker than the wall thickness B. Therefore, the rigidity of the first cylinder bore 20a in the water jacket non-forming portion 12a is higher than the rigidity of the fourth cylinder bore 20d surrounded by the water jacket 30, and thereby the first cylinder bore 20a due to the axial force of the head bolt. The deformation of is suppressed.
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ウォータジャケット非形成部１２ａにおける第１シリンダボア２０ａの肉厚Ａを、第１側壁１１内に形成されたウォータジャケット３０に周囲が囲まれる第４シリンダボア２０ｄの肉厚Ｂよりも厚くした。そのため、周囲を囲むウォータジャケット３０の一部が省略された第１シリンダボア２０ａがヘッドボルトの軸力によって変形することを抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The thickness A of the first cylinder bore 20a in the water jacket non-forming portion 12a is made thicker than the thickness B of the fourth cylinder bore 20d surrounded by the water jacket 30 formed in the first side wall 11. Therefore, it is possible to prevent the first cylinder bore 20a from which a part of the surrounding water jacket 30 is omitted from being deformed by the axial force of the head bolt.
（２）シリンダボア２０の配列方向の両端に位置するシリンダブロック１０の各側壁をそれぞれ第１側壁１１及び第２側壁１２としたときに、第２側壁１２内にはウォータジャケット３０が形成されていないウォータジャケット非形成部１２ａが設けられている。そのため、ウォータジャケット非形成部１２ａを有していないシリンダブロックと比較して、シリンダブロック１０の全長を短くすることができる。 (2) The water jacket 30 is not formed in the second side wall 12 when the side walls of the cylinder block 10 positioned at both ends in the arrangement direction of the cylinder bores 20 are the first side wall 11 and the second side wall 12, respectively. A water jacket non-forming portion 12a is provided. Therefore, compared with the cylinder block which does not have the water jacket non-formation part 12a, the full length of the cylinder block 10 can be shortened.
なお、上記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。
・シリンダブロック１０は４気筒用のシリンダブロックであったが、２気筒用のシリンダブロックや、３気筒用のシリンダブロック、あるいは５気筒以上の気筒数を有するシリンダブロックでもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
The cylinder block 10 is a cylinder block for four cylinders, but may be a cylinder block for two cylinders, a cylinder block for three cylinders, or a cylinder block having five or more cylinders.
・シリンダブロック１０は、オープンデッキ型であったが、クローズドデッキ型やセミオープンデッキ型でもよい。
・シリンダボア２０はサイアミーズ型であったが、その他のシリンダボア型式でもよい。例えば各シリンダボアが配列方向において一体化されることなく個々に独立しているものでもよい。
The cylinder block 10 is an open deck type, but may be a closed deck type or a semi-open deck type.
The cylinder bore 20 is a siamese type, but other cylinder bore types may be used. For example, the cylinder bores may be independent from each other without being integrated in the arrangement direction.
１０…シリンダブロック、１１…第１側壁、１２…第２側壁、１２ａ…ウォータジャケット非形成部、１５…トップデッキ、２０…シリンダボア、２０ａ…第１シリンダボア、２０ｂ…第２シリンダボア、２０ｃ…第３シリンダボア、２０ｄ…第４シリンダボア、３０…ウォータジャケット、３１…リブ、３２…フランジ部、４０…ボルト穴。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cylinder block, 11 ... 1st side wall, 12 ... 2nd side wall, 12a ... Water jacket non-formation part, 15 ... Top deck, 20 ... Cylinder bore, 20a ... 1st cylinder bore, 20b ... 2nd cylinder bore, 20c ... 3rd Cylinder bore, 20d ... 4th cylinder bore, 30 ... Water jacket, 31 ... Rib, 32 ... Flange part, 40 ... Bolt hole.
Claims (1)
前記シリンダボアの配列方向の両端に位置する当該シリンダブロックの各側壁をそれぞれ第１側壁及び第２側壁としたときに、前記第１側壁内には前記ウォータジャケットが形成されており、前記第２側壁内には前記ウォータジャケットが形成されていないウォータジャケット非形成部が設けられており、
前記ウォータジャケット非形成部の前記シリンダボアの肉厚のうち前記シリンダボアの配列方向における最小肉厚を、前記第１側壁内に形成された前記ウォータジャケットに周囲が囲まれる前記シリンダボアの最小肉厚よりも厚くした
ことを特徴とするシリンダブロック。 A cylinder block comprising a plurality of cylinder bores arranged in series, a water jacket formed so as to surround the cylinder bore, and a bolt hole on which the head bolt is screwed on the outer peripheral side of the water jacket,
When each side wall of the cylinder block located at both ends in the arrangement direction of the cylinder bores is defined as a first side wall and a second side wall, the water jacket is formed in the first side wall, and the second side wall A water jacket non-formation part in which the water jacket is not formed is provided inside,
Of the thicknesses of the cylinder bores of the water jacket non-forming portion, the minimum thickness in the arrangement direction of the cylinder bores is smaller than the minimum thickness of the cylinder bores surrounded by the water jacket formed in the first side wall. Cylinder block characterized by thickening.
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