JP6527363B2 - Cylinder block - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンのシリンダブロックに関する。 The present invention relates to a cylinder block of an engine.
エンジンのシリンダブロックには、特許文献1、2に記載されているように、冷却水が流通するウォータジャケットが設けられている。また、シリンダライナの周囲にリブを形成して剛性を高めることで、応力によるシリンダボアの変形を抑制している。
As described in
ところで、シリンダブロックの外壁の一部を、シリンダブロックの内側のウォータジャケット近傍まで窪ませてシリンダブロックの軽量化を図る開発が進められている。このような構成において、燃焼熱を受けてシリンダブロックの内部に熱応力が生じた結果、窪み部分の周囲に比べて、窪み部分がシリンダライナを径方向外側に引っ張る応力が弱く、シリンダボアの真円度が低下するといった課題があった。 By the way, development has been advanced to reduce the weight of the cylinder block by recessing a part of the outer wall of the cylinder block to the vicinity of the water jacket on the inner side of the cylinder block. In such a configuration, thermal stress is generated inside the cylinder block by receiving combustion heat, and as a result, the stress that pulls the cylinder liner radially outward of the depressed portion is weaker than that of the periphery of the depressed portion. There was a problem that the degree decreased.
そこで、本発明は、シリンダブロックの軽量化を図りつつ、シリンダボアの真円度の低下を抑制することが可能なシリンダブロックを提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the cylinder block which can suppress the fall of the roundness of a cylinder bore, achieving weight reduction of a cylinder block.
上記課題を解決するために、本発明のシリンダブロックは、シリンダブロック本体と、シリンダブロック本体の内部に収容されたシリンダライナと、シリンダブロック本体の外壁に形成され、シリンダライナ側に窪んだ窪み部と、シリンダブロック本体において、シリンダライナとシリンダブロック本体の外壁との間に窪み部を避けて設けられ、冷却水が供給される空隙であるウォータジャケットと、を備え、窪み部は、シリンダライナの周方向において両側からウォータジャケットに挟まれる深さまで延在しており、シリンダライナの中心軸と平行な方向に延在する突起が配され、ウォータジャケットは、窪み部よりもシリンダライナ側まで延在することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the cylinder block of the present invention is formed on a cylinder block body, a cylinder liner housed inside the cylinder block body, and an outer wall of the cylinder block body, and a depressed portion recessed on the cylinder liner side And a water jacket provided in the cylinder block body between the cylinder liner and the outer wall of the cylinder block, avoiding the hollow portion and supplied with cooling water, the hollow portion being the cylinder liner Protrusions extending in a circumferential direction from both sides to a depth to be sandwiched by the water jacket and having a protrusion extending in a direction parallel to the central axis of the cylinder liner are arranged, and the water jacket extends from the recess to the cylinder liner side vinegar Rukoto and features.
ウォータジャケットを構成する空隙のうち、窪み部を挟んだ両側の部分が、窪み部よりも中心軸と平行な方向にずれた位置で連通してもよい。 Among the gaps constituting the water jacket, portions on both sides of the depression may be communicated with each other at a position shifted in a direction parallel to the central axis than the depression.
本発明によれば、シリンダブロックの軽量化を図りつつ、シリンダボアの真円度の低下を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the decrease in the roundness of the cylinder bore while achieving the weight reduction of the cylinder block.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values and the like shown in this embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the specification and the drawings, elements having substantially the same functions and configurations will be denoted by the same reference numerals to omit repeated description, and elements not directly related to the present invention will not be illustrated. Do.
図1は、エンジンのシリンダブロック1の外観図であり、図1(a)には、シリンダブロック1の上面図を示し、図1(b)には、シリンダブロック1の図1(a)における右側の側面図を示す。図1に示すように、シリンダブロック1は、例えば、アルミ合金を鋳造により成型したシリンダブロック本体2を有している。
FIG. 1 is an external view of a cylinder block 1 of an engine, and FIG. 1 (a) shows a top view of the cylinder block 1, and FIG. 1 (b) shows the cylinder block 1 in FIG. The right side view is shown. As shown in FIG. 1, the cylinder block 1 has a cylinder block
シリンダブロック本体2の内部には、シリンダライナ3(スリーブ)が配されている。シリンダライナ3は、環状部材であって、シリンダブロック本体2に鋳込まれるか、シリンダブロック本体2に圧入されることで、シリンダブロック本体2に固定される。また、シリンダブロック本体2と別部材のシリンダライナ3を設けず、シリンダブロック本体2に形成した環状の孔の内壁を、メッキなどでコーティングすることで、シリンダライナ3としてもよい。
Inside the
そして、図1(b)中、シリンダブロック本体2の下側の凹み部分2aに不図示のクランクシャフトが配される。図1(a)に示すように、シリンダライナ3の底面側(図1(b)中、凹み部分2a側)に形成された開口部2bには、不図示のコンロッド(連結棒)が挿通されており、コンロッドを介して、シリンダライナ3内に収容されたピストン(不図示)とクランクシャフトが連結される。
And in FIG.1 (b), the crankshaft not shown is distribute | arranged to the
また、シリンダブロック本体2の上面2c側に、不図示のシリンダヘッドを締結することで、シリンダライナ3のうち、シリンダブロック本体2の上面2c側が閉塞され、内部に燃焼室が形成される。燃焼室で燃料が燃焼することで、ピストンがシリンダライナ3内を往復移動し、ピストンの往復移動の動力がコンロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換されて出力される。
Further, by fastening a cylinder head (not shown) to the
このように、燃焼室では燃料が燃焼して燃焼熱が生じるため、シリンダライナ3付近は燃焼熱によって高温となる。そのため、高温部分を冷却するためにウォータジャケット4(図1(a)中、クロスハッチングで示す)が設けられている。
As described above, since fuel is burned in the combustion chamber to generate combustion heat, the vicinity of the
ウォータジャケット4は、シリンダブロック本体2においてシリンダライナ3の周囲に形成された空隙Sであって、冷却水が供給される冷却水路となっている。ここでは、ウォータジャケット4は、シリンダブロック本体2の上面2c側から底面側に向かって窪んだ溝となっている。
The
言い換えれば、ウォータジャケット4は、シリンダブロック本体2において、シリンダライナ3とシリンダブロック本体2の外壁2dとの間に設けられている。そして、ウォータジャケット4は、シリンダブロック本体2のうち、シリンダライナ3の径方向外側に略全周に亘って形成されており、シリンダライナ3の全周を冷却する。
In other words, the
このように、ウォータジャケット4を設けると、シリンダブロック本体2には、外壁2dと、シリンダライナ3を収容する内壁2eが形成されることとなる。そして、外壁2dと内壁2eの双方の強度を確保するため、外壁2dと内壁2eそれぞれにある程度厚みを持たせる必要があり、その厚みが大きいほど重量が増加する。
Thus, when the
そこで、シリンダブロック1では、図1(b)に示すように、シリンダブロック本体2の外壁2dに窪み部2fを形成している。窪み部2fは、シリンダブロック本体2の外壁2dからシリンダライナ3に向かって窪んだ部位である。図1(b)中、ハッチングで、窪み部2fの底面を示す。そして、ウォータジャケット4は、窪み部2fを避けて設けられている。
So, in the cylinder block 1, as shown to FIG. 1B, the
図2は、ウォータジャケット4の深さ(溝の深さ)を説明するための説明図であり、図2(a)には、図1(b)のII(a)−II(a)線断面を示し、図2(b)には、図1(b)のII(b)−II(b)線断面を示し、図2(c)には、図1(b)のII(c)−II(c)線断面を示す。
FIG. 2 is an explanatory view for explaining the depth (depth of the groove) of the
また、図2(a)は、図1(a)の一点鎖線aの断面のII(a)矢視図であり、図2(b)は、図1(a)の一点鎖線bの断面のII(b)矢視図であり、図2(c)は、図1(a)の一点鎖線cの断面のII(c)矢視図である。 2 (a) is a sectional view taken along the line II (a) of FIG. 1 (a), and FIG. 2 (b) is a cross section taken along the dashed line b of FIG. 1 (a). Fig. 2 (c) is a view taken along line II (c) of Fig. 1 (a).
図2(c)に示すように、シリンダブロック本体2の外壁2dに窪み部2fのない部分の断面では、ウォータジャケット4は、シリンダライナ3の中心軸方向の長さの半分以上の深さまで延在している。
As shown in FIG. 2C, the
一方、図2(b)に示すように、窪み部2fが形成された部分の断面では、窪み部2fとシリンダライナ3との間にはウォータジャケット4が介在せず、ウォータジャケット4は、窪み部2fよりシリンダブロック本体2の上面2c側までしか延在せず、浅くなっている。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), in the cross section of the portion where the
ウォータジャケット4のうち、所定深さL(図1(b)および図2(a)、図2(b)参照)以上の部分は、窪み部2fによって、シリンダライナ3の周方向の連続性が断たれている。換言すれば、窪み部2fは、シリンダライナ3の周方向の両側からウォータジャケット4に挟まれる深さまで延在している。そして、ウォータジャケット4は窪み部2fを避けて設けられる。
In the portion of
そのため、窪み部2fが形成された部分では、シリンダブロック本体2は、内壁2eが外壁2dと区分けされずに一体となっており、図2(c)に示すように、間にウォータジャケット4が介在して外壁2dと内壁2eに区分けされる部位に比べ、総合的な肉厚を薄くして、シリンダブロック本体2の軽量化を図ることが可能となる。
Therefore, in the portion where the
このように、窪み部2fを設けることで軽量化が図られるものの、新たな課題が生じる。すなわち、単に窪み部2fを設けるのみでは、窪み部2fが形成された部位の総合的な肉厚が薄くなることで、燃焼熱でシリンダブロック本体2が加熱されたとき(熱間時)、窪み部2fの底面に位置する外壁2dの熱変形量が、周囲に比べて小さくなる。
As described above, although the weight reduction can be achieved by providing the
その結果、シリンダライナは、図1(a)中、白抜き矢印で示す方向に引っ張られる荷重に対し、ハッチングの矢印で示す方向に引っ張られる荷重が小さくなり、シリンダライナの内周面のシリンダボアの真円度が低下してしまう。 As a result, in the cylinder liner, the load pulled in the direction shown by the hatching arrow becomes smaller than the load pulled in the direction shown by the white arrow in FIG. Roundness will decrease.
そこで、本実施形態では、図1(b)および図2(a)に示すように、窪み部2fに突起5を設けている。突起5は、窪み部2fの底面から、シリンダライナ3の径方向外方に向かって突出するとともに、シリンダライナ3の中心軸と平行(並行)な方向(図1(b)中、上下方向)に延在する。
So, in this embodiment, as shown in Drawing 1 (b) and Drawing 2 (a),
このように、突起5を設けると、熱間時に突起5が熱変形することで窪み部2fが形成された部位の総合的な熱変形量が大きくなり、窪み部2fの周囲との熱変形量の差を縮小することが可能となる。その結果、熱間時、シリンダライナ3を径方向外方に引っ張る荷重の周方向の不均衡が改善され、シリンダライナ3の内周面のシリンダボア3aの真円度を高く維持することが可能となる。
Thus, when the
図3は、ウォータジャケット4の連通部分を説明するための説明図であり、図3(a)には、図1における右側の外壁2d近傍を抽出して示す。また、図3(b)には、図3(a)に示すシリンダブロック本体2およびシリンダライナ3を、上面2cに平行な面で、窪み部2fおよび突起5が形成されている位置で切断した断面を示す。
FIG. 3 is an explanatory view for explaining the communicating portion of the
図3(b)に示す断面において、空隙Sのうち窪み部2fを挟んだ両側の部分Sa、Sbは、窪み部2fを挟んで離隔している。そして、ウォータジャケット4の空隙Sは、この窪み部2fを挟んだ両側の部分Sa、Sbが、図2(a)に示すように、窪み部2fよりも中心軸と平行な方向に上面2c側にずれた位置で連通している。そのため、冷却水がシリンダライナ3の周方向に亘って全周に循環することから、窪み部2fや突起5を設けたことによる冷却性能の低下を抑制することが可能となる。
In the cross section shown in FIG. 3B, the portions Sa and Sb on both sides of the air gap S across the
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 While the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, it is a matter of course that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications in the scope described in the claims. It goes without saying that the modifications also fall within the technical scope of the present invention.
本発明は、エンジンのシリンダブロックに利用できる。 The present invention is applicable to a cylinder block of an engine.
S 空隙
Sa、Sb 部分
1 シリンダブロック
2 シリンダブロック本体
2f 窪み部
3 シリンダライナ
4 ウォータジャケット
5 突起
S Air gap Sa, Sb Part 1
Claims (2)
前記シリンダブロック本体の内部に収容されたシリンダライナと、
前記シリンダブロック本体の外壁に形成され、前記シリンダライナ側に窪んだ窪み部と、
前記シリンダブロック本体において、前記シリンダライナと該シリンダブロック本体の外壁との間に前記窪み部を避けて設けられ、冷却水が供給される空隙であるウォータジャケットと、
を備え、
前記窪み部は、前記シリンダライナの周方向において両側から前記ウォータジャケットに挟まれる深さまで延在しており、該シリンダライナの中心軸と平行な方向に延在する突起が配され、
前記ウォータジャケットは、前記窪み部よりも前記シリンダライナ側まで延在することを特徴とするシリンダブロック。 Cylinder block body,
A cylinder liner housed inside the cylinder block body;
A recess formed on the outer wall of the cylinder block body and recessed toward the cylinder liner side;
A water jacket which is provided in the cylinder block main body between the cylinder liner and the outer wall of the cylinder block main body so as to avoid the recess and to which cooling water is supplied;
Equipped with
The recess extends from both sides in the circumferential direction of the cylinder liner to a depth sandwiched by the water jacket, and a protrusion extending in a direction parallel to a central axis of the cylinder liner is disposed .
The water jacket, the cylinder block to extend Mashimasu wherein Rukoto to said cylinder liner side of the recess.
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