JP6569725B2 - Multi-cylinder engine - Google Patents
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Description
本発明は、多気筒エンジンに関し、特にシリンダブロックにおける側壁面の構造に関する。 The present invention relates to a multi-cylinder engine, and more particularly to a structure of a side wall surface in a cylinder block.
車両等のエンジンは、気筒が形成されて成るシリンダブロックと、シリンダブロックの上方に取り付けられるシリンダヘッドと、シリンダブロックの下部で支持される機関出力軸と、を備える。シリンダブロックとシリンダヘッドとは、複数本のヘッドボルトを用い締結される。 BACKGROUND ART An engine such as a vehicle includes a cylinder block formed with cylinders, a cylinder head attached above the cylinder block, and an engine output shaft supported at the lower part of the cylinder block. The cylinder block and the cylinder head are fastened using a plurality of head bolts.
ところで、シリンダブロックとシリンダヘッドとの当接部に対しては、高いシール性が求められる。これは、当該部分でのガス漏れや冷却液漏れやオイル漏れなどを防止するためである。 By the way, high sealing performance is required for the contact portion between the cylinder block and the cylinder head. This is to prevent gas leakage, coolant leakage, oil leakage, and the like at that portion.
特許文献1には、シリンダブロックの側壁面にリブを設け、ヘッドボルトの締結による圧縮応力を当該リブによってヘッドボルト同士の間の領域に伝達し、これによってシリンダブロックとシリンダヘッドとの間でのシール性を高めようとしている。
In
ところで、エンジンの駆動時においては、シリンダブロックに対して気筒軸方向の荷重が加わる。これは、シリンダ内をピストンが上下動し、これに伴って機関出力軸が回転することによるものである。 By the way, when the engine is driven, a load in the cylinder axial direction is applied to the cylinder block. This is due to the fact that the piston moves up and down in the cylinder and the engine output shaft rotates accordingly.
このような機関出力軸の回転に伴って気筒軸方向に加わる荷重に対しては、上記特許文献1で提案の技術では何ら考慮されていない。よって、上記特許文献1で提案の技術では、エンジンの駆動時における機関出力軸の回転により、シリンダブロックの一部に局所的に荷重が加わり、シリンダブロックとシリンダヘッドとの当接部からのガス漏れや冷却液漏れなどが発生することが懸念される。
The load proposed in the cylinder axis direction accompanying the rotation of the engine output shaft is not considered at all in the technique proposed in
ただし、上記のようなガス漏れや冷却液漏れなどを抑制するために、シリンダブロックの肉厚を厚くすることは、エンジンの重量増加を招くので、極力避けなければならない。 However, increasing the thickness of the cylinder block in order to suppress the above-described gas leakage and coolant leakage should increase the weight of the engine and must be avoided as much as possible.
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、駆動時における機関出力軸の回転に伴う荷重が局所的に加わることを抑制して高いシール性を確保することができるとともに、重量の増加抑制を図ることができる多気筒エンジンを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to ensure high sealing performance by suppressing the local application of a load accompanying rotation of the engine output shaft during driving. An object of the present invention is to provide a multi-cylinder engine capable of suppressing an increase in weight.
本発明の一態様に係る多気筒エンジンは、前記多気筒エンジンの機関出力軸と、それぞれが前記機関出力軸に対して直交方向に延設され、それぞれが気筒を形成し、且つ、互いに連続形成された3つ以上の気筒形成部と、前記機関出力軸方向において、隣り合う前記気筒形成部同士を接続する接続部であって、気筒軸方向における前記気筒形成部の下部に配された複数の接続部と、前記複数の接続部のそれぞれに対して、前記気筒軸方向における下方側に向けて延設されているとともに、前記機関出力軸を支持する部位を有する複数の機関出力軸支持部と、を備え、前記3つ以上の気筒形成部の内の少なくとも1つの前記気筒形成部の側壁面は、当該気筒形成部における前記機関出力軸方向の両側の前記接続部をそれぞれ基端として、前記気筒軸方向に対して斜め上方向に延び、互いに交差する2つの第1リブを有する。 A multi-cylinder engine according to an aspect of the present invention includes an engine output shaft of the multi-cylinder engine, each extending in a direction orthogonal to the engine output shaft, each forming a cylinder and continuously forming each other three or more cylinders forming part which is, in the engine output shaft direction, a connecting portion for connecting the cylinder forming portion adjacent a plurality of arranged below the cylinder forming part of the cylinder axis a connecting portion for each of said plurality of connecting portions, with and extends toward the lower side side in the cylinder axis direction, a plurality of engine output shaft supporting portion having a portion for supporting the engine output shaft The side wall surface of at least one of the three or more cylinder forming portions has a base end at each of the connecting portions on both sides in the engine output shaft direction of the cylinder forming portion, respectively. Said mind Extend obliquely upward with respect to the axial direction, having two first ribs intersecting each other.
上記態様に係る多気筒エンジンでは、少なくとも1つの気筒形成部の側壁面に、その両側の接続部を基端とする2つの第1リブが設けられている。そして、2つの第1リブは互いに交差している。このため、上記態様に係る多気筒エンジンでは、機関出力軸支持部に支持された機関出力軸が回転した際に機関出力軸支持部に対して気筒軸方向に入力される荷重が、両側の接続部から2つの第1リブへと伝達され、上記気筒形成部における側壁面の周方向に分散されることになる。よって、上記態様に係る多気筒エンジンでは、機関出力軸の回転に伴う荷重を分散させることで、高いシール性を確保することができる。 In the multi-cylinder engine according to the above aspect, the two first ribs having the base ends at the connection portions on both sides thereof are provided on the side wall surface of at least one cylinder forming portion. The two first ribs intersect each other. For this reason, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, when the engine output shaft supported by the engine output shaft support portion rotates, the load input in the cylinder axis direction to the engine output shaft support portion is connected to both sides. Is transmitted to the two first ribs and dispersed in the circumferential direction of the side wall surface in the cylinder forming portion. Therefore, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, high sealing performance can be ensured by dispersing the load accompanying the rotation of the engine output shaft.
また、2つの第1リブは互いに交差するように設けられているので、それぞれの第1リブを伝わる荷重が、交差箇所で一旦集合される。このため、2つの第1リブ同士の間で伝達される荷重に差異があった場合にも、交差箇所で一旦集合されることにより、均等化されて、上記気筒形成部における側壁面の周方向へと分散される。 Further, since the two first ribs are provided so as to intersect with each other, the loads transmitted through the first ribs are once gathered at the intersection. For this reason, even when there is a difference in the load transmitted between the two first ribs, the load is equalized by once gathering at the intersection, and the circumferential direction of the side wall surface in the cylinder forming portion To be distributed.
また、上記態様に係る多気筒エンジンでは、第1リブの形成により荷重を分散させることができるので、上記荷重に対応するために上記気筒形成部における第1リブ以外の部分の肉厚を厚くする必要がなく、重量増加を抑制することができる。 Further, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, since the load can be dispersed by forming the first rib, the thickness of the portion other than the first rib in the cylinder forming portion is increased in order to cope with the load. There is no need, and an increase in weight can be suppressed.
従って、上記態様に係る多気筒エンジンでは、駆動時にシリンダブロックに対して局所的に荷重が加わることを抑制して高いシール性を確保することができるとともに、重量の増加抑制を図ことができる。 Therefore, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, it is possible to prevent a load from being locally applied to the cylinder block at the time of driving to ensure high sealing performance and to suppress an increase in weight.
なお、上記態様では、気筒内におけるピストンの往復動に係る方向を基準として上下方向を規定している。これについては、以下の態様において同様である。 In the above aspect, the vertical direction is defined based on the direction related to the reciprocating motion of the piston in the cylinder. This is the same in the following embodiments.
本発明の別態様に係る多気筒エンジンは、上記態様であって、前記第1リブを有する前記気筒形成部の側壁面を、前記気筒軸方向及び前記機関出力軸方向の双方に直交する方向から側面視するとき、前記2つの第1リブ同士が交差する箇所は、当該気筒形成部が有する前記気筒の中心軸上に位置している。 A multi-cylinder engine according to another aspect of the present invention is the above-described aspect, wherein a side wall surface of the cylinder forming portion having the first rib is defined from a direction orthogonal to both the cylinder axis direction and the engine output axis direction. When viewed from the side, the portion where the two first ribs intersect is located on the central axis of the cylinder of the cylinder forming portion.
上記態様に係る多気筒エンジンでは、2つの第1リブ同士が交差する箇所を、側面視で気筒の中心軸上と規定しているので、2つの第1リブにより分散される上記荷重が上記気筒形成部における側壁面の周方向により均等に分散される。 In the multi-cylinder engine according to the above aspect, since the location where the two first ribs intersect is defined on the central axis of the cylinder in a side view, the load distributed by the two first ribs is the cylinder. It is evenly distributed in the circumferential direction of the side wall surface in the formation part.
本発明の別態様に係る多気筒エンジンは、上記態様であって、前記3つ以上の気筒形成部に対して前記気筒軸方向における上方に取り付けられるシリンダヘッドを更に備え、前記2つの第1リブ同士が交差する箇所は、前記気筒形成部における前記シリンダヘッドとの合わせ面よりも下方の箇所である。 The multi-cylinder engine according to another aspect of the present invention is the above aspect, further comprising a cylinder head attached to the three or more cylinder forming portions in the cylinder axial direction, and the two first ribs The location where the two intersect with each other is a location below the mating surface with the cylinder head in the cylinder forming portion.
上記態様に係る多気筒エンジンでは、第1リブ同士が交差する箇所を、気筒形成部におけるシリンダヘッドとの合わせ面よりも下方の箇所としているので、上記合わせ面での気筒形成部における側壁面の周方向での応力集中を抑制することができる。即ち、仮に第1リブが上記合わせ面まで延びているような形態では、当該第1リブの端部に応力が集中し、結果として上記合わせ面の気筒形成部における側壁面の周方向での面圧の不均一を生じ、シール性の低下に繋がる。 In the multi-cylinder engine according to the above aspect, the location where the first ribs intersect is a location below the mating surface with the cylinder head in the cylinder forming portion. Stress concentration in the circumferential direction can be suppressed. That is, if the first rib extends to the mating surface, stress concentrates on the end of the first rib, and as a result, the circumferential surface of the side wall surface in the cylinder forming portion of the mating surface. This causes non-uniform pressure and leads to a decrease in sealing performance.
一方、上記態様に係る多気筒エンジンでは、第1リブ同士が交差する箇所を、気筒形成部におけるシリンダヘッドとの合わせ面よりも下方の箇所としているので、上記合わせ面における気筒の周囲での面圧の不均一が生じるのを抑制することができ、高いシール性を確保することができる。 On the other hand, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, the portion where the first ribs intersect is a portion below the mating surface with the cylinder head in the cylinder forming portion, so the surface around the cylinder in the mating surface The occurrence of non-uniform pressure can be suppressed, and high sealing performance can be ensured.
本発明の別態様に係る多気筒エンジンは、上記態様であって、前記複数の機関出力軸支持部のそれぞれに対して、前記気筒軸方向の下方に接続されるキャップ部を更に備え、前記機関出力支持部と前記キャップ部とは、前記機関出力軸における前記気筒軸方向の径中心に相当する部分で、前記機関出力軸を挟むように接続されており、前記3つ以上の気筒形成部と、前記複数の接続部と、複数の前記機関出力支持部と、はシリンダブロックを構成している。 The multi-cylinder engine according to another aspect of the present invention is the above aspect, further comprising a cap portion connected to each of the plurality of engine output shaft support portions below in the cylinder axis direction, wherein the engine The output support portion and the cap portion are portions corresponding to the diameter center in the cylinder axis direction of the engine output shaft, and are connected so as to sandwich the engine output shaft, and the three or more cylinder forming portions The plurality of connection portions and the plurality of engine output support portions constitute a cylinder block.
上記態様に係る多気筒エンジンでは、機関出力軸支持部とキャップ部とにより機関出力軸を支持することとしているので、エンジンの組み立て時において、シリンダブロックに対して機関出力軸を容易に組み付けることができる。 In the multi-cylinder engine according to the above aspect, since the engine output shaft is supported by the engine output shaft support portion and the cap portion, the engine output shaft can be easily assembled to the cylinder block when the engine is assembled. it can.
本発明の別態様に係る多気筒エンジンは、上記態様であって、前記シリンダヘッドを前記シリンダブロックに取り付けるための複数のヘッドボルトを更に備え、前記シリンダブロックは、前記機関出力軸方向の、隣り合う前記気筒形成部同士が接続された部分のそれぞれにおいて、前記合わせ面から前記気筒軸方向の下端まで貫通し、前記ヘッドボルトが挿通する第1ヘッドボルト孔を有し、前記シリンダヘッドは、それぞれが複数の前記第1ヘッドボルト孔と連続するとともに、前記ヘッドボルトが挿通する複数の第2ヘッドボルト孔を有し、複数の前記キャップ部のそれぞれは、前記第1ヘッドボルト孔と連続するとともに、前記ヘッドボルトと螺結するネジ孔を有し、前記複数のヘッドボルトのそれぞれは、前記第1ヘッドボルト孔及び前記第2ヘッドボルト孔を挿通し、前記ネジ孔の雌ネジと螺結しており、当該螺結により、前記シリンダブロックは、前記シリンダヘッドと前記キャップ部とで密に挟持された状態にある。 A multi-cylinder engine according to another aspect of the present invention is the above aspect, further comprising a plurality of head bolts for attaching the cylinder head to the cylinder block, wherein the cylinder block is adjacent to the engine output shaft direction. In each of the portions where the matching cylinder forming portions are connected to each other, the cylinder head has a first head bolt hole that penetrates from the mating surface to the lower end in the cylinder axial direction and through which the head bolt is inserted. Is continuous with the plurality of first head bolt holes and has a plurality of second head bolt holes through which the head bolts are inserted, and each of the plurality of cap portions is continuous with the first head bolt holes. A screw hole screwed to the head bolt, and each of the plurality of head bolts includes the first head bolt hole and the head bolt. The second head bolt hole is inserted and screwed into the female screw of the screw hole, and the cylinder block is tightly sandwiched between the cylinder head and the cap portion by the screwing. .
上記態様に係る多気筒エンジンでは、ヘッドボルトとキャップ部のネジ孔との螺結により、シリンダブロックがシリンダヘッドとキャップ部との間で挟持された状態となっている。このような状態では、ヘッドボルトが挿通する部分の周辺に高い圧縮応力が作用し易いが、上記態様に係る多気筒エンジンでは、上記気筒形成部の側壁面に複数の第1リブを有することとしているので、荷重が分散されて応力集中が回避される。よって、上記態様に係る多気筒エンジンでは、高いシール性を確保しながら、重量増加を抑制することができる。 In the multi-cylinder engine according to the above aspect, the cylinder block is sandwiched between the cylinder head and the cap portion by screwing the head bolt and the screw hole of the cap portion. In such a state, high compressive stress is likely to act around the portion through which the head bolt is inserted. However, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, a plurality of first ribs are provided on the side wall surface of the cylinder forming portion. As a result, the load is dispersed and stress concentration is avoided. Therefore, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, an increase in weight can be suppressed while ensuring high sealing performance.
本発明の別態様に係る多気筒エンジンは、上記態様であって、複数の前記キャップ部は、前記気筒軸方向の下端部同士が互いに接続されておらず、それぞれの前記下端部が自由端の状態にある。 The multi-cylinder engine according to another aspect of the present invention is the above-described aspect, wherein the plurality of cap portions are not connected to each other at lower ends in the cylinder axial direction, and each of the lower ends is a free end. Is in a state.
上記態様に係る多気筒エンジンでは、キャップ部における下端部が自由端となっており、機関出力軸の回転に伴う気筒軸方向の荷重(上下荷重)は接続部へと伝達されることになる。この場合においても、上記態様に係る多気筒エンジンでは、気筒形成部の側壁面に互いに交差する2つの第1リブを設けることにより、圧縮応力の分散を図ることができ、高いシール性を確保することができる。 In the multi-cylinder engine according to the above aspect, the lower end portion of the cap portion is a free end, and the load (vertical load) in the cylinder axis direction accompanying the rotation of the engine output shaft is transmitted to the connection portion. Even in this case, in the multi-cylinder engine according to the above aspect, by providing the two first ribs intersecting each other on the side wall surface of the cylinder forming portion, it is possible to achieve the dispersion of the compressive stress and ensure high sealing performance. be able to.
本発明の別態様に係る多気筒エンジンは、多気筒エンジンにおいて、前記多気筒エンジンの機関出力軸と、それぞれが前記機関出力軸に対して直交方向に延設され、それぞれが気筒を形成し、且つ、互いに連続形成された3つ以上の気筒形成部と、前記機関出力軸方向において、隣り合う前記気筒形成部同士が接続された部分における、気筒軸方向における下部に配された複数の接続部と、前記複数の接続部のそれぞれに対して、前記気筒軸方向における下方側に向けて延設されているとともに、前記機関出力軸を支持する部位を有する複数の機関出力軸支持部と、を備え、前記3つ以上の気筒形成部の内の少なくとも1つの前記気筒形成部の側壁面は、当該気筒形成部における前記機関出力軸方向の両側の前記接続部をそれぞれ基端として、前記気筒軸方向に対して斜め上方向に延び、互いに交差する2つの第1リブを有し、前記第1リブを有する前記気筒形成部は、前記3つ以上の気筒形成部の内、前記機関出力軸方向の両端の端部気筒形成部を除く内側気筒形成部であり、前記端部気筒形成部の各外側の部分から前記気筒軸方向の下方に向けて延設されているとともに、前記機関出力軸を支持する部位を有する2つの端部機関出力軸支持部を更に備え、前記2つの端部機関出力軸支持部のそれぞれの側壁面は、前記気筒軸方向に延びる第2リブを有する。 A multi-cylinder engine according to another aspect of the present invention is an engine output shaft of the multi-cylinder engine, each extending in a direction orthogonal to the engine output shaft, each of which forms a cylinder. In addition, a plurality of connecting portions arranged at a lower portion in the cylinder axial direction in a portion where the three or more cylinder forming portions continuously formed with each other and the adjacent cylinder forming portions connected in the engine output shaft direction are connected. And a plurality of engine output shaft support portions that extend toward the lower side in the cylinder axis direction with respect to each of the plurality of connection portions and have a portion that supports the engine output shaft. And the side wall surface of at least one of the three or more cylinder forming portions has a base end at each of the connecting portions on both sides of the cylinder forming portion in the engine output shaft direction. Extend obliquely upward with respect to the cylinder axial direction, has two first ribs intersecting each other, the cylinder forming part having said first ribs, among the three or more cylinders forming portion, said engine An inner cylinder forming portion excluding end cylinder forming portions at both ends in the output shaft direction, and extending downward from each outer portion of the end cylinder forming portion in the cylinder axial direction; and the engine Two end engine output shaft support portions having a portion for supporting the output shaft are further provided, and each side wall surface of the two end engine output shaft support portions has a second rib extending in the cylinder axis direction.
上記態様に係る多気筒エンジンでは、端部機関出力軸支持部の側壁面に縦方向のリブである第2リブが形成されているので、機関出力軸の回転に伴う端部機関出力軸支持部の上端部分を支点とする曲げ応力が働いた場合にあっても、第2リブの形成により、端部機関出力軸支持部の曲げ方向の変形(弾性変形及び塑性変形)が抑制される。 In the multi-cylinder engine according to the above aspect, since the second rib, which is a longitudinal rib, is formed on the side wall surface of the end engine output shaft support portion, the end engine output shaft support portion accompanying the rotation of the engine output shaft is formed. Even when a bending stress with the upper end portion of the shaft as a fulcrum is applied, deformation of the end engine output shaft support portion in the bending direction (elastic deformation and plastic deformation) is suppressed by the formation of the second rib.
本発明の別態様に係る多気筒エンジンは、上記態様であって、樹脂材料を用い形成され、前記3つ以上の気筒形成部と、前記複数の接続部と、前記複数の機関出力軸支持部と、を外方から囲繞するシリンダブロック外壁を更に備える。 A multi-cylinder engine according to another aspect of the present invention is the above-described aspect, formed using a resin material, and the three or more cylinder forming portions, the plurality of connection portions, and the plurality of engine output shaft support portions. And a cylinder block outer wall that surrounds from the outside.
上記態様に係る多気筒エンジンでは、樹脂材料を用い形成されたシリンダブロック外壁を備えるので、シリンダブロック全体を金属材料を用い形成する場合に比べて、エンジンの重量軽減を図ることができる。また、このように樹脂材料からなるシリンダブロック外壁を用いて軽量化を図りながら、上記気筒形成部の側壁面への第1リブの形成により、高いシール性を確保することができる。 Since the multi-cylinder engine according to the above aspect includes the cylinder block outer wall formed using a resin material, the weight of the engine can be reduced as compared with the case where the entire cylinder block is formed using a metal material. Moreover, high sealing performance can be ensured by forming the first rib on the side wall surface of the cylinder forming portion while reducing the weight by using the cylinder block outer wall made of the resin material.
上記の各態様に係る多気筒エンジンでは、駆動時における機関出力軸の回転に伴う荷重が局所的に加わることを抑制して、シリンダブロックにおけるシリンダヘッドとの合わせ面での高いシール性を確保することができるとともに、重量の増加抑制を図ることができる。 In the multi-cylinder engine according to each of the above-described aspects, it is possible to suppress a local load due to the rotation of the engine output shaft during driving, and to ensure high sealing performance at the mating surface with the cylinder head in the cylinder block. In addition, the weight increase can be suppressed.
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The form described below is one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following form except for the essential configuration.
なお、以下の説明で用いる各図においては、X方向が機関出力軸方向であり、Y方向が吸排気方向であり、Z方向が気筒軸方向である。 In the drawings used in the following description, the X direction is the engine output shaft direction, the Y direction is the intake / exhaust direction, and the Z direction is the cylinder shaft direction.
[実施形態]
1.エンジン1の概略構成
エンジン1の概略構成について、図1及び図2を用い説明する。
[Embodiment]
1. Schematic Configuration of Engine 1 A schematic configuration of the
本実施形態に係るエンジン1は、4気筒のガソリンエンジンを一例として採用しており、図1に示すように、シリンダブロック10と、シリンダヘッド13と、ヘッドカバ14と、ベアリングキャップ(キャップ部)15と、クランクシャフト(機関出力軸)16と、オイルパン17と、を備える。
The
シリンダブロック10は、金属材料を用い形成されたブロックコア11と、樹脂材料を用い形成されたシリンダブロック外壁12と、を有する。ブロックコア11の詳細な構成については、後述する。
The
シリンダブロック外壁12は、ブロックコア11と、ベアリングキャップ15とクランクシャフト16の一部と、を外方から囲むように形成されており、−Z側にオイルパン17が接続されている。なお、図1では、詳細な図示を省略するが、シリンダブロック外壁12には、冷却液が流通する経路であるウォータージャケットが形成されている。
The cylinder block
シリンダヘッド13は、シリンダブロック10の+Z側に取り付けられている。図1では図示を省略するが、シリンダヘッド13には、カムシャフト、吸排気バルブ、及び吸排気マニホールドなどが設けられている。
The
ヘッドカバ14は、シリンダヘッド13の+Z側に取り付けられており、シリンダヘッド13の+Z側開口部を塞いでいる。
The
ベアリングキャップ(キャップ部)15は、ブロックコア11の−Z側に取り付けられており、ブロックコア11とでクランクシャフト16を回転自在の状態で支持している。
The bearing cap (cap portion) 15 is attached to the −Z side of the
図2に示すように、クランクシャフト16は、X方向に沿って延びている。クランクシャフト16は、ブロックコア11とベアリングキャップ15とで支持されたクランクジャーナル16aと、X方向に隣り合うクランクジャーナル16a同士の間に設けられたクランクアーム16bと、X方向に隣り合い互いに対をなすクランクアーム16b同士の間に設けられたクランクピン16cと、各クランクアーム16bに連続形成されたカウンターウェイト16dと、を有する。
As shown in FIG. 2, the
各クランクピン16cには、回転自在の状態でコンロッド(コネクティングロッド)18が取り付けられており、コンロッド18の他端にピストン19が取り付けられている。ピストン19は、各気筒内をZ方向に往復動自在となっている。そして、クランクシャフト16は、ピストン19の往復動に伴い、回転する。
A connecting rod (connecting rod) 18 is attached to each crank
2.シリンダヘッド13とブロックコア11とベアリングキャップ15との取り付け構成
シリンダヘッド13とブロックコア11とベアリングキャップ15との取り付け構成について、図3を用い説明する。図3は、図2のIII−III断面を示す模式断面図である。
2. Mounting Configuration of
図3に示すように、ブロックコア11には、複数のヘッドボルト孔11aが設けられている。複数のヘッドボルト孔11aは、Y方向に対をなす状態で設けられており、クランクシャフト16が挿通する軸受部11bのY方向両脇部分(径方向外側部分)を、それぞれがZ方向に貫通した状態で設けられている。
As shown in FIG. 3, the
シリンダヘッド13にも、複数のヘッドボルト孔13aが設けられている。シリンダヘッド13の複数のヘッドボルト孔13aは、それぞれがブロックコア11のヘッドボルト孔11aに連続するように設けられている。そして、複数のヘッドボルト孔13aも、それぞれがZ方向に貫通した状態で設けられている。
The
ベアリングキャップ15には、クランクシャフト16が挿通する部分である(クランクシャフト16を支持する部位である)軸受部15bのY方向両脇部分(径方向外側部分)に、それぞれがブロックコア11のヘッドボルト孔11aに連続する複数のネジ孔15aが設けられている。複数のネジ孔15aは、それぞれがZ方向に貫通した状態で設けられている。
The bearing
エンジン1では、シリンダヘッド13の+Z側より複数のヘッドボルト20が、それぞれヘッドボルト孔13a及びヘッドボルト孔11aに挿入され、−Z側の先端部分に設けられたネジ部20bがベアリングキャップ15のネジ孔15aの雌ネジと螺結されている。
In the
図3に示すように、本実施形態に係るエンジン1では、シリンダヘッド13とブロックコア11とベアリングキャップ15とがヘッドボルト20により共締めされている。このため、エンジン1において、シリンダヘッド13とブロックコア11とが、ヘッドボルト20のボルト頭20aと、ネジ部20bとベアリングキャップ15のネジ孔15aとの螺結箇所と、の間で挟持された状態となっている。さらに詳細には、ブロックコア11は、シリンダブロック13とベアリングキャップ15とでZ方向に挟持された状態となっている。
As shown in FIG. 3, in the
なお、図3では、エンジン1の一断面(図2のIII−III断面)を一例として図示したが、ヘッドボルト20による他の締結箇所も同様の構成となっている。
In FIG. 3, one section of the engine 1 (III-III section in FIG. 2) is illustrated as an example, but other fastening portions by the
3.ブロックコア11及びベアリングキャップ15の構成
ブロックコア11及びベアリングキャップ15の構成について、図4及び図5を用い説明する。図4は、ブロックコア11及びベアリングキャップ15の構成を示す模式斜視図であり、図5は、模式側面図である。
3. Configuration of
図4に示すように、シリンダブロック10におけるブロックコア11は、4つの気筒形成部111〜114と、3つの接続部115〜117と、5つのシャフト支持部(機関出力軸支持部)118〜122と、を有する。ブロックコア11において、4つの気筒形成部111〜114と、3つの接続部115〜117と、5つのシャフト支持部(機関出力軸支持部)118〜122と、は金属材料を用いて一体形成されている。
As shown in FIG. 4, the
4つの気筒形成部111〜114のそれぞれは、気筒123〜126を有する。気筒123〜126は、X方向に配列されている。なお、以下において、4つの気筒形成部111〜114の内、X方向の両端の気筒形成部111,114を端部気筒形成部と記載し、気筒形成部112,113を内側気筒形成部と記載する場合がある。
Each of the four
ブロックコア11では、複数のヘッドボルト孔127〜136がZ方向に貫通するように設けられている。そして、複数のヘッドボルト孔127〜136の内、ヘッドボルト孔127,129,131,133,135は、ブロックコア11の+Y側の側壁に設けられており、ヘッドボルト孔128,130,132,134,136は、ブロックコア11の−Y側の側壁に設けられている。
In the
また、ヘッドボルト孔129〜134は、X方向において、隣り合う気筒123〜126同士の間の部分に設けられており、ヘッドボルト孔127,128,135,136は、X方向において、気筒123,126の両端となる箇所に設けられている。
Further, the head bolt holes 129 to 134 are provided in a portion between
なお、Y方向において、ヘッドボルト孔127とヘッドボルト孔128とが対をなし、ヘッドボルト孔129とヘッドボルト孔130とが対をなし、ヘッドボルト孔131とヘッドボルト孔132とが対をなし、ヘッドボルト133とヘッドボルト134とが対をなし、ヘッドボルト135とヘッドボルト136とが対をなしている。
In the Y direction, the
図5に示すように、接続部115は、X方向における気筒形成部111と気筒形成部112との隣接部分(接続部分)の−Z側の部分に設けられ、接続部116は、X方向における気筒形成部112と気筒形成部113との隣接部分(接続部分)の−Z側の部分に設けられ、接続部117は、X方向における気筒形成部113と気筒形成部114との隣接部分(接続部分)の−Z側の部分に設けられている。
As shown in FIG. 5, the connecting
シャフト支持部119〜121は、それぞれ接続部115〜117の−Z側部分から、−Z側に向けて延設されている。
The
一方、シャフト支持部118,122は、X方向において、気筒形成部111,114の両外側から−Z側に向けて延設されている。
On the other hand, the
なお、図5では、ブロックコア11における−Y側の側壁面だけを図示しているが、反対側となる+Y側についても、同様の構成を以って接続部が形成されている。
In FIG. 5, only the −Y side wall surface of the
また、図5に示すように、ブロックコア11の側壁面には、各接続部115〜117の+Z側の部分に、ヘッドボルト孔形成部137〜139が形成されている。ヘッドボルト孔形成部137〜139は、図5の紙面手前側(−Y側)に半円柱リブ状に突出する部分である。そして、ヘッドボルト孔130はヘッドボルト孔形成部137に設けられ、ヘッドボルト孔132はヘッドボルト孔形成部138に設けられ、ヘッドボルト孔134はヘッドボルト孔形成部139に設けられている。
As shown in FIG. 5, on the side wall surface of the
なお、図5では、ブロックコア11における−Y側の側壁面だけを図示しているが、反対側となる+Y側についても、同様の構成を以ってヘッドボルト孔形成部が形成されている。
In FIG. 5, only the −Y side wall surface of the
図4及び図5に示すように、シャフト支持部118〜122のそれぞれの−Z側の部分には、ベアリングキャップ151〜155が取り付けられている。これらベアリングキャップ151〜155を纏めて、「ベアリングキャップ15」と記載する場合がある。
As shown in FIGS. 4 and 5, bearing caps 151 to 155 are attached to portions on the −Z side of the
また、以下において、5つのシャフト支持部118〜122の内、X方向の両端のシャフト支持部118,122を端部シャフト支持部(端部機関出力軸支持部に相当)と記載する場合がある。
In the following, among the five
シャフト支持部118〜122に対するベアリングキャップ151〜155の取り付けは、図3を用い説明したようにヘッドボルト20との締結による。ここで、ヘッドボルト20とベアリングキャップ15(ベアリングキャップ151〜155)のネジ孔15aとの締結により生じる圧縮応力は、+Z側に加わる。
The bearing caps 151 to 155 are attached to the
4.内側気筒形成部112,113における側壁面の構成
内側気筒形成部112,113における側壁面の構成について、図6を用いて説明する。なお、図6では、内側気筒形成部112を一例として図示しているが、内側気筒形成部113の側壁面についても同様の構成を有する。
4). Configuration of Side Wall Surface in Inner
図6に示すように、内側気筒形成部112の側壁面(図6の紙面手前側の壁面)には、X方向及びZ方向の双方に対して斜め方向(斜め上方向)となる斜めリブ(第1リブに相当)140,141が設けられている。 As shown in FIG. 6, on the side wall surface of the inner cylinder forming portion 112 (the wall surface on the front side in FIG. 6), an oblique rib (inclined upward) with respect to both the X direction and the Z direction ( (Corresponding to the first rib) 140 and 141 are provided.
斜めリブ140は、接続部115を基端として、+X側であって+Z側に向けて斜め方向(斜め上方向)に延びている。斜めリブ141は、接続部116を基端として、−X側であって+Z側に向けて斜め方向(斜め上方向)に延びている。本実施形態に係るブロックコア11では、内側気筒形成部112が有する気筒124(図4を参照)のZ方向に延びる中心軸(気筒中心軸)Ax112を基準として、斜めリブ140と斜めリブ141とが線対称の関係を以って形成されている。
The
斜めリブ140と斜めリブ141とは、交差箇所P1で交差している。交差箇所P1は、内側気筒形成部112における気筒中心軸Ax112上に位置している。また、交差箇所P1は、シリンダブロック10のブロックコア11におけるシリンダヘッド13との合わせ面11cから、−Z側に距離H1だけ離間した箇所に位置している。換言すると、交差箇所P1は、合わせ面11cよりも下方(−Z側)に位置する。
The
斜めリブ140は、交差箇所P1からさらに斜め上(+X側であって+Z側)に向けて延びており、接続箇所P3でヘッドボルト孔形成部138に接続されている。斜めリブ141も、交差箇所P1からさらに斜め上(−X側であって+Z側)に向けて延びており、接続箇所P2でヘッドボルト孔形成部137に接続されている。
本実施形態に係るブロックコア11では、接続箇所P2,P3が、ブロックコア11におけるシリンダヘッド13との合わせ面11cから、−Z側に距離H2だけ離間した箇所に位置している。即ち、接続箇所P2,P3は、合わせ面11cよりも下方(−Z側)に位置する。
In the
なお、ブロックコア11では、図6の紙面奥側に位置する気筒形成部112の側壁面においても、上記同様の形態を以って斜めリブ140,141が形成されている。これについても、気筒形成部113で同様である。
In the
5.ベアリングキャップ151〜155の構成
ベアリングキャップ151〜155の構成について、図6及び図7を用い説明する。図7は、図5のVII−VII断面を示す模式断面図である。
5. Configuration of
図6に示すように、ベアリンキャップ152,153のそれぞれは、+Z側の端部でシャフト支持部119,120に取り付けられている。そして、ベアリングキャップ152,153のそれぞれの下端部(−Z側の端部)152a,153aは、X方向に隣り合うベアリングキャップ151〜154に対して接続されておらず、所謂、自由端の状態となっている。このような構成については、他のベアリングキャップ151,154,155についても同様である。
As shown in FIG. 6, each of the bearin caps 152 and 153 is attached to the
上記のようにベアリングキャップ151〜155の下端部が自由端となるのは、樹脂材料から形成されたシリンダブロック外壁12を採用することに起因する。即ち、本実施形態では、樹脂材料を用い形成されたシリンダブロック外壁12を採用し、エンジン1の軽量化を図るために、ベアリングキャップ151〜155を梁で接続する構成(ベアリングビーム、ベアリングキャップブリッジ、ラダーフレーム等)を採用していない。
The reason why the lower ends of the bearing caps 151 to 155 become free ends as described above is due to the adoption of the cylinder block
次に、図7に示すように、−X側のベアリングキャップ151には、−Z側の部分に空洞部151aが設けられている。空洞部151aは、ベアリングキャップ151を板厚方向(X方向)に貫通する孔部である。空洞部151aは、X方向からの正面視で、長円形又は楕円形を以って構成されている。なお、図7では、図示を省略しているが、+X側のベアリングキャップ155においても、同様の構成の空洞部が設けられている。
Next, as shown in FIG. 7, the
ベアリングキャップ152,153にも、空洞部152b,153bが設けられている。空洞部152b,153bも、ベアリングキャップ152,153を板厚方向(X方向)に貫通する孔部である。X方向からの正面視で、空洞部152b,153bは、角丸の二等辺三角形を以って構成されている。
The bearing caps 152 and 153 are also provided with
なお、図7では、図示を省略しているが、ベアリングキャップ154においても、同様の構成の空洞部が設けられている。
Although not shown in FIG. 7, the
6.クランクシャフト16の回転に伴い生じる荷重の伝達形態
クランクシャフト16の回転に伴い生じる荷重の伝達形態について、図8を用い説明する。図8は、シャフト支持部119,120から内側気筒形成部112への荷重の伝達形態を示す模式図である。
6). A transmission form of a load generated along with the rotation of the crankshaft 16 A transmission form of a load generated along with the rotation of the
図8に示すように、シャフト支持部119,120には、クランクシャフト16(図8では図示を省略)の位相角度に応じて、荷重F1U,F2U及び荷重F1L,F2Lが加わる。荷重F1U,F2Uは、+Z側に向けて働く圧縮荷重であり、荷重F1L,F2Lは、−Z側に向けて働く引張荷重である。この内、引張荷重である荷重F1L,F2Lは、クランクシャフト16からベアリングキャップ152,153に作用する荷重が、シャフト支持部119,120におけるベアリングキャップ152,153との合わせ面11dを介して、シャフト支持部119,120に作用する。
As shown in FIG. 8, loads F 1U and F 2U and loads F 1L and F 2L are applied to the
荷重F1U,F2U及び荷重F1L,F2Lは、シャフト支持部119,120から接続部115,116まで伝達される。そして、接続部115,116に伝達された荷重F1U,F2U及び荷重F1L,F2Lの各一部は、ヘッドボルト孔形成部137,138及びその周辺部分を介して+Z側へと伝達される。
The loads F 1U and F 2U and the loads F 1L and F 2L are transmitted from the
一方、接続部115,116に伝達された荷重F1U,F2U及び荷重F1L,F2Lのそれぞれの残りの荷重は、斜めリブ140,141を伝って伝達される。そして、斜めリブ140,141を伝達された荷重は、ヘッドボルト孔形成部137とヘッドボルト孔形成部138の間の領域(内側気筒形成部112の側壁面の一部領域)で分散された状態で+Z側に向けて伝達される(荷重Fcom)。
On the other hand, the remaining loads of the loads F 1U and F 2U and the loads F 1L and F 2L transmitted to the connecting
なお、斜めリブ140を伝達される荷重と斜めリブ141を伝達される荷重とは、交差箇所P1で一旦集合される。このため、接続部115,116から交差箇所P1までの各間で、斜めリブ140を伝達される荷重と斜めリブ141を伝達される荷重との間にバラツキがある場合にも、上記のように交差箇所P1で一旦集合することで荷重も合力され、力の平準化がなされる。
Note that the loads transmitted load and
よって、内側気筒形成部112の側壁面におけるヘッドボルト孔形成部137とヘッドボルト孔形成部138との間の領域において、+Z側に向けて伝達される荷重Fcomは、X方向でのバラツキが抑えられ、均等化された状態となる。
Therefore, in the region between the head bolt
なお、本実施形態に係るブロックコア11では、交差箇所P1を合わせ面合わせ面11cから距離H1だけ−Z側に位置させているので、Z方向における交差箇所P1から合わせ面11cまでの間の領域でさらに荷重の分散が図られることとなり、合わせ面11cにおいて、局所的に荷重が作用することが抑えられる。
In the
また、斜めリブ140,141を伝達される荷重の一部は、接続箇所P2,P3を介してヘッドボルト孔形成部137,138へ伝達される。この場合においても、接続箇所P2,P3を合わせ面11cから距離H2だけ−Z側に位置させているので、上記同様に、合わせ面11cで局所的に荷重が作用することが抑えられる。
Further, part of the load transmitted through the
さらに、本実施形態に係るブロックコア11の内側気筒形成部112,113の側壁面に設けた斜めリブ140,141は、ヘッドボルト20の締め付けにより生じる圧縮応力(シリンダヘッド13とベアリングキャップ15との間で挟持されるブロックコア11に作用する圧縮応力)に対しても、合わせ面11cにおいてシリンダヘッド13とブロックコア11との間のシール性確保という観点から効果を奏する。
Furthermore, the
即ち、ヘッドボルト20とベアリングキャップ15のネジ孔15aとの螺結により、シリンダヘッド13とベアリングキャップ15との間で挟持されたブロックコア11には、ヘッドボルト20が挿通する部分(ヘッドボルト孔127〜136の周辺部分)に高い圧縮応力が作用し易いが、内側気筒形成部112,113の側壁面に設けられた斜めリブ140,141により圧縮応力の分散を図ることができ、シリンダヘッド13とブロックコア11との間の高いシール性を確保することができる。
That is, the portion (head bolt hole) through which the
7.端部シャフト支持部118,122及びベアリングキャップ151,155の構成
端部シャフト支持部118,122及びベアリングキャップ151,155の構成について、図9を用い説明する。図9は、端部シャフト支持部118及びベアリングキャップ151の構成を示す模式斜視図である。なお、図9では、端部シャフト支持部122及びベアリングキャップ155の図示を省略しているが、端部シャフト支持部118及びベアリングキャップ151と同様の構成を有する。
7). Configuration of End Shaft Supports 118 and 122 and
図9に示すように、端部シャフト支持部118には、Y方向の両側部から+Y側及び−Y側に突出する縦リブ(第2リブに相当)146,147が設けられている。縦リブ146,147は、薄板状又はヒレ状の形状を有する。
As shown in FIG. 9, the end
ベアリングキャップ151には、Y方向の両側部から+Y側及び−Y側に突出する縦リブ156,157が設けられている。縦リブ156,157は、+Z側で縦リブ146,147に対して当接し、縦リブ146,147と同様に、薄板状又はヒレ状の形状を有する。
The
気筒形成部(端部気筒形成部)111における−X側の端壁面111aには、ヘッドボルト孔形成部144,145が設けられている。ヘッドボルト孔形成部144は、+Y側の端部に設けられ、ヘッドボルト孔形成部145は、−Y側の端部に設けられている。
Head bolt
ヘッドボルト孔形成部144,145は、ヘッドボルト孔127,128の各ボルト孔中心軸Ax127,Ax128から−X側に突出する半円柱リブ状の構成を有する。ヘッドボルト孔127は、ヘッドボルト孔形成部144に設けられ、ヘッドボルト孔128は、ヘッドボルト孔形成部145に設けられている。
The head bolt
シャフト支持部118における−X側の端壁面には、軸受部11bの外縁部から+Y側であって+Z側に斜め方向に延びる端壁補強リブ148と、軸受部11bの外縁部から−Y側であって+Z側に斜め方向に延びる端壁補強リブ149と、が設けられている。
The end wall surface on the −X side of the
端壁補強リブ148,149は、−X側に突出する半円柱リブ状の構成を有する。そして、端壁補強リブ148は、+Z側の端部がヘッドボルト孔形成部144に接続されており、端壁補強リブ149は、+Z側の端部がヘッドボルト孔形成部145に接続されている。
The end
ベアリングキャップ151における−X側の端壁面には、軸受部15bの外縁部から+Y側であって−Z側に斜め方向に延びる端壁補強リブ158と、軸受部15bの外縁部から−Y側であって−Z側に斜め方向に延びる端壁補強リブ159と、が設けられている。
The end wall surface on the −X side of the
端壁補強リブ158,159は、−X側に突出する半円柱リブ状の構成を有する。そして、端壁補強リブ158と端壁補強リブ159とは、Y方向における互いに間に空洞部151aを挟む状態で設けられている。
The end
8.クランクシャフト16の回転に伴い生じる曲げ荷重に対する縦リブ156,157が果たす役割
クランクシャフト15の回転に伴い生じる曲げ荷重に対する縦リブ156,157が果たす役割について、図10を用い説明する。図10は、シャフト支持部118に対して曲げ荷重がかかった場合の縦リブ156,157が果たす役割を説明するための模式図である。なお、図10では、縦リブ156,157の内、縦リブ157についてのみ図示しており、縦リブ156の図示を省略しているが、縦リブ156は、以下で説明の縦リブ157と同様の役割を果たす。
8). The role played by the
図10に示すように、ブロックコア11におけるX方向の端部に位置するシャフト支持部118に対しては、クランクシャフト16の回転に伴い矢印で示すような曲げ荷重FBEが働く。
As shown in FIG. 10, a bending load F BE as shown by an arrow acts on the
上記のように、シャフト支持部118には、縦リブ156,157が設けられているので、曲げ荷重FBEに対する曲げ剛性の向上が図られている。即ち、縦リブ156,157が設けられたシャフト支持部118では、縦リブが設けられていない場合に比べて曲げ荷重FBEに対する剛性面での補強が図られている。
As described above, since the
なお、上述のように、本実施形態に係るエンジン1では、ベアリングキャップ151の下端部151bが自由端となっているので、曲げ荷重FBEによりシャフト支持部118が変形し易く、このような変形を防ぐ観点から縦リブ156,157が果たす役割は特に重要となる。
As described above, in the
また、シャフト支持部118の端壁面には、端壁補強リブ148,149(図10では、端壁補強リブ149の図示を省略)が設けられているので、これによっても、曲げ荷重FBEに対する剛性面での補強が図られている。
Further, end
さらに、端壁補強リブ148,149については、ヘッドボルト20の締め付けによりブロックコア11に作用する圧縮応力、即ち、ヘッドボルト20の締め付けによって、ブロックコア11がシリンダヘッド13とベアリングキャップ151との間で受ける圧縮応力に対しても、シャフト支持部118の端壁面に設けられた端壁補強リブ148,149により応力の分散が図られる。よって、シリンダヘッド13とブロックコア11との間のシール性の確保を確実に行うことができる。
Further, with respect to the end
9.効果
本実施形態に係るエンジン1では、内側気筒形成部112,113の側壁面(+Y側の壁面及び−Y側の壁面)のそれぞれにおいて、X方向の両側に設けられた接続部115〜117を基端とする2つの斜めリブ140,141が設けられている。そして、2つの斜めリブ140,141は互いに交差箇所P1で交差している。このため、本実施形態に係るエンジン1では、シャフト支持部118〜122及びベアリングキャップ15で支持されたクランクシャフト16が回転した際に、シャフト支持部119〜121に対してZ方向に伝達される荷重F1U,F2U,F1L,F2Lが、接続部115〜117から斜めリブ140,141へと伝達され、内側気筒形成部112,113の周方向(図8のX方向)に分散されることになる。よって、本実施形態に係るエンジン1では、クランクシャフト16の回転に伴う荷重F1U,F2U,F1L,F2Lを分散させることで、シリンダヘッド13とブロックコア11との間での高いシール性を確保することができる。
9. Effect In the
また、本実施形態に係るエンジン1では、内側気筒形成部112,113の側壁面への斜めリブ140,141の形成により荷重F1U,F2U,F1L,F2Lを分散させることができるので、上記荷重F1U,F2U,F1L,F2Lに対応するために内側気筒形成部112,113の肉厚を全体的に厚くする必要がなく、重量増加を抑制することができる。
In the
また、本実施形態に係るエンジン1では、斜めリブ140と斜めリブ141とが交差する交差箇所P1を、図8に示したように、ボア中心軸Ax112上に設定しているので、斜めリブ140,141により分散される荷重(荷重Fcom)が内側気筒形成部112,113の周方向により均等に分散される。
Further, in the
また、本実施形態に係るエンジン1では、図6を用い説明したように、交差箇所P1を合わせ面11cよりも距離H1だけ−Z側(下方側)の箇所としているので、合わせ面11cでの気筒124,125の周方向での荷重の集中を抑制することができる。即ち、仮に斜めリブの上端部分が合わせ面11cに位置しているような形態では、当該斜めリブの上端部分に応力が集中し、結果として合わせ面11cの気筒124,125の周方向での面圧の不均一を生じ、シール性の低下に繋がる。
Further, in the
一方、本実施形態に係るエンジン1では、図6に示すように、交差箇所P1を合わせ面11cより距離H1だけ−Z側(下方側)の箇所としているので、Z方向における合わせ面11cと交差箇所P1との間で荷重の分散が図られるので、合わせ面11cでの気筒124,125の周方向での面圧の不均一が生じるのを抑制することができ、高いシール性を確保することができる。
On the other hand, in the
また、本実施形態に係るエンジン1では、シャフト支持部118〜122に対してベアリングキャップ151〜155を取り付けることでクランクシャフト16を支持する構成としているので、エンジン1の組み立て時において、シリンダブロック10に対してクランクシャフト16を容易に組み付けることができる。
Further, in the
また、本実施形態に係るエンジン1では、ヘッドボルト20とベアリングキャップ15のネジ孔15aとの螺結により、シリンダブロック10のブロックコア11がシリンダヘッド13とベアリングキャップ15との間で挟持された状態となっている。このような状態では、ヘッドボルト20が挿通する部分(ヘッドボルト孔127〜136の周辺部分)に高い圧縮応力が作用し易いが、本実施形態に係るエンジン1では、内側気筒形成部112,113の側壁面に斜めリブ140,141を有することとしているので、圧縮応力が分散されて応力集中が回避される。よって、本実施形態に係るエンジン1では、高いシール性を確保しながら、重量増加を抑制することができる。
In the
また、本実施形態に係るエンジン1では、ベアリングキャップ151〜155における下端部152a,153aが自由端となっており、クランクシャフト16の回転に伴うZ方向の荷重F1U,F2U,F1L,F2Lは接続部115〜117へと伝達されることになる。この場合においても、本実施形態に係るエンジン1では、内側気筒形成部112,113の側壁面に互いに交差する斜めリブ140,141を設けることにより、荷重の分散を図ることができ、シリンダヘッド13とブロックコア11との間での高いシール性を確保することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係るエンジン1では、端部シャフト支持部118,122の側壁面にZ方向に延びる縦リブ156,157が形成されているので、クランクシャフト16の回転に伴うシャフト支持部118,119の上端部分を支点とする曲げ応力FBEが働いた場合にあっても、縦リブ156,157の形成により、シャフト支持部118,122の曲げ方向の変形(弾性変形及び塑性変形)が抑制される。
Further, in the
また、本実施形態に係るエンジン1では、樹脂材料を用い形成されたシリンダブロック外壁12を備えるので、シリンダブロック10全体を金属材料を用い形成する場合に比べて、エンジン1の重量軽減を図ることができる。また、このように樹脂材料からなるシリンダブロック外壁12を用いて軽量化を図りながら、上記のように内側気筒形成部112,113の側壁面への斜めリブ140,141の形成により、シリンダヘッド13とブロックコア11との間での高いシール性を確保することができる。
In addition, since the
以上のように、本実施形態に係るエンジン1では、駆動時におけるクランクシャフト16の回転に伴う荷重が、シリンダブロック11における合わせ面11cで局所的に作用することを抑制して、シリンダヘッド13とシリンダブロック10との間での高いシール性を確保することができるとともに、重量の増加抑制を図ることができる。
As described above, in the
[変形例]
上記実施形態に係るエンジン1では、ブロックコア11の内側気筒形成部112,113の各側壁面に2つの斜めリブ140,141を設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、3本以上の斜めリブを設け、少なくとも2つの斜めリブが交差することとすればよい。
[Modification]
In the
上記実施形態に係るエンジン1では、斜めリブ140,141のそれぞれが、Y方向からの側面視で直伸する形状のリブを採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、側面視で湾曲するように延びるリブを採用することもできる。
In the
また、気筒形成部111,114の側壁面に斜めリブを設けることとしてもよい。
In addition, oblique ribs may be provided on the side wall surfaces of the
上記実施形態に係るエンジン1では、斜めリブ140,141の+Z側端部がヘッドボルト孔形成部137,138に接続された形態を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、斜めリブの端部とヘッドボルト孔形成部との間に隙間が存在する形態を採用することもできる。
In the
上記実施形態に係るエンジン1では、ベアリングキャップ151〜155の下端部同士が接続されておらず、各下端部が自由端の状態となっていることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ベアリングキャップの下端部同士をビーム状部材で相互に連結することとしてもよい。
In the
また、上記実施形態では、ヘッドボルト20をシリンダヘッド13及びブロックコア11を挿通させ、ベアリングキャップ15に設けたネジ孔20bに対して螺結させることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ヘッドボルトを、シリンダヘッド、ブロックコア、及びベアリングキャップを挿通させ、ベアリングキャップの下方に配したナットに対して螺結させることとしてもよい。また、ブロックコアにネジ孔を設けておき、シリンダヘッドを挿通させたボルトをブロックコアのネジ孔に螺結させ、一方、ベアリングキャップの下方から挿入し、ベアリングキャップを挿通させたボルトをブロックコアのネジ孔に螺結させることとしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態に係るエンジン1では、シリンダヘッド13とシリンダブロック10との間への、ヘッドガスケットの介挿の有無については特に言及しなかったが、介挿することとしてもよい。
In the
上記実施形態では、エンジン1として4気筒のガソリンエンジンを一例として採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、3気筒や5気筒以上のエンジンを採用することもできるし、ディーゼルエンジンを採用することもできる。
In the above embodiment, a 4-cylinder gasoline engine is used as the
1 エンジン
10 シリンダブロック
11 ブロックコア
11a,13a,127〜136 ヘッドボルト孔
12 シリンダブロック外壁
13 シリンダヘッド
15,151〜155 ベアリングキャップ(キャップ部)
15a ネジ孔
20 ヘッドボルト
111〜114 気筒形成部
115〜117 接続部
118〜122 シャフト支持部(機関出力軸支持部)
123〜126 気筒
140,141 斜めリブ(第1リブ)
146,147 縦リブ(第2リブ)
156,157 縦リブ
DESCRIPTION OF
123-126
146, 147 Vertical rib (second rib)
156,157 Vertical rib
Claims (8)
前記多気筒エンジンの機関出力軸と、
それぞれが前記機関出力軸に対して直交方向に延設され、それぞれが気筒を形成し、且つ、互いに連続形成された3つ以上の気筒形成部と、
前記機関出力軸方向において、隣り合う前記気筒形成部同士を接続する接続部であって、気筒軸方向における前記気筒形成部の下部に配された複数の接続部と、
前記複数の接続部のそれぞれに対して、前記気筒軸方向における下方側に向けて延設されているとともに、前記機関出力軸を支持する部位を有する複数の機関出力軸支持部と、を備え、
前記3つ以上の気筒形成部の内の少なくとも1つの前記気筒形成部の側壁面は、当該気筒形成部における前記機関出力軸方向の両側の前記接続部をそれぞれ基端として、前記気筒軸方向に対して斜め上方向に延び、互いに交差する2つの第1リブを有する、
多気筒エンジン。 In multi-cylinder engines,
An engine output shaft of the multi-cylinder engine;
Three or more cylinder forming portions each extending in a direction orthogonal to the engine output shaft, each forming a cylinder, and continuously formed with each other;
In the engine output shaft direction, a connecting portion that connects the cylinder forming portions adjacent to each other , and a plurality of connecting portions disposed below the cylinder forming portion in the cylinder axial direction;
For each of said plurality of connecting portions, with and extends toward the lower side side in the cylinder axis direction, and a plurality of engine output shaft supporting portion having a portion for supporting the engine output shaft ,
The side wall surface of at least one of the three or more cylinder forming portions is in the cylinder axial direction with the connecting portions on both sides of the cylinder forming portion in the engine output shaft direction as base ends, respectively. Two first ribs extending obliquely upward and intersecting each other,
Multi-cylinder engine.
前記第1リブを有する前記気筒形成部の側壁面を、前記気筒軸方向及び前記機関出力軸方向の双方に直交する方向から側面視するとき、前記2つの第1リブ同士が交差する箇所は、当該気筒形成部が有する前記気筒の中心軸上に位置している、
多気筒エンジン。 The multi-cylinder engine according to claim 1,
When the side wall surface of the cylinder forming portion having the first rib is viewed from the side perpendicular to both the cylinder axis direction and the engine output axis direction, the location where the two first ribs intersect is Located on the central axis of the cylinder of the cylinder forming portion,
Multi-cylinder engine.
前記3つ以上の気筒形成部に対して前記気筒軸方向における上方に取り付けられるシリンダヘッドを更に備え、
前記2つの第1リブ同士が交差する箇所は、前記気筒形成部における前記シリンダヘッドとの合わせ面よりも下方の箇所である、
多気筒エンジン。 The multi-cylinder engine according to claim 1 or 2,
A cylinder head mounted on the three or more cylinder forming portions in the cylinder axial direction;
The location where the two first ribs intersect is a location below the mating surface with the cylinder head in the cylinder forming portion.
Multi-cylinder engine.
前記複数の機関出力軸支持部のそれぞれに対して、前記気筒軸方向の下方に接続されるキャップ部を更に備え、
前記機関出力支持部と前記キャップ部とは、前記機関出力軸における前記気筒軸方向の径中心に相当する部分で、前記機関出力軸を挟むように接続されており、
前記3つ以上の気筒形成部と、前記複数の接続部と、複数の前記機関出力支持部と、はシリンダブロックを構成している、
多気筒エンジン。 The multi-cylinder engine according to claim 3,
A cap portion connected to each of the plurality of engine output shaft support portions below the cylinder axis direction is further provided,
The engine output support portion and the cap portion are connected to sandwich the engine output shaft at a portion corresponding to the diameter center of the engine output shaft in the cylinder axis direction,
The three or more cylinder forming portions, the plurality of connection portions, and the plurality of engine output support portions constitute a cylinder block.
Multi-cylinder engine.
前記シリンダヘッドを前記シリンダブロックに取り付けるための複数のヘッドボルトを更に備え、
前記シリンダブロックは、前記機関出力軸方向の、隣り合う前記気筒形成部同士が接続された部分のそれぞれにおいて、前記合わせ面から前記気筒軸方向の下端まで貫通し、前記ヘッドボルトが挿通する第1ヘッドボルト孔を有し、
前記シリンダヘッドは、それぞれが複数の前記第1ヘッドボルト孔と連続するとともに、前記ヘッドボルトが挿通する複数の第2ヘッドボルト孔を有し、
複数の前記キャップ部のそれぞれは、前記第1ヘッドボルト孔と連続するとともに、前記ヘッドボルトと螺結するネジ孔を有し、
前記複数のヘッドボルトのそれぞれは、前記第1ヘッドボルト孔及び前記第2ヘッドボルト孔を挿通し、前記ネジ孔の雌ネジと螺結しており、当該螺結により、前記シリンダブロックは、前記シリンダヘッドと前記キャップ部とで密に挟持された状態にある、
多気筒エンジン。 The multi-cylinder engine according to claim 4,
A plurality of head bolts for attaching the cylinder head to the cylinder block;
The cylinder block penetrates from the mating surface to the lower end in the cylinder axis direction at each of the portions where the adjacent cylinder forming portions are connected in the engine output axis direction, and the head bolt is inserted through the first cylinder block. Has a head bolt hole,
Each of the cylinder heads has a plurality of second head bolt holes through which the head bolts are inserted, each of which is continuous with the plurality of first head bolt holes.
Each of the plurality of cap portions is continuous with the first head bolt hole and has a screw hole screwed to the head bolt.
Each of the plurality of head bolts is inserted through the first head bolt hole and the second head bolt hole, and is screwed to a female screw of the screw hole. By the screwing, the cylinder block is In a state of being tightly sandwiched between the cylinder head and the cap portion,
Multi-cylinder engine.
複数の前記キャップ部は、前記気筒軸方向の下端部同士が互いに接続されておらず、それぞれの前記下端部が自由端の状態にある、
多気筒エンジン。 The multi-cylinder engine according to claim 4 or 5,
The plurality of cap portions are not connected to each other at the lower end portions thereof in the cylinder axial direction, and each of the lower end portions is in a free end state.
Multi-cylinder engine.
前記多気筒エンジンの機関出力軸と、
それぞれが前記機関出力軸に対して直交方向に延設され、それぞれが気筒を形成し、且つ、互いに連続形成された3つ以上の気筒形成部と、
前記機関出力軸方向において、隣り合う前記気筒形成部同士が接続された部分における、気筒軸方向における下部に配された複数の接続部と、
前記複数の接続部のそれぞれに対して、前記気筒軸方向における下方側に向けて延設されているとともに、前記機関出力軸を支持する部位を有する複数の機関出力軸支持部と、
を備え、
前記3つ以上の気筒形成部の内の少なくとも1つの前記気筒形成部の側壁面は、当該気筒形成部における前記機関出力軸方向の両側の前記接続部をそれぞれ基端として、前記気筒軸方向に対して斜め上方向に延び、互いに交差する2つの第1リブを有し、
前記第1リブを有する前記気筒形成部は、前記3つ以上の気筒形成部の内、前記機関出力軸方向の両端の端部気筒形成部を除く内側気筒形成部であり、
前記端部気筒形成部の各外側の部分から前記気筒軸方向の下方に向けて延設されているとともに、前記機関出力軸を支持する部位を有する2つの端部機関出力軸支持部を更に備え、
前記2つの端部機関出力軸支持部のそれぞれの側壁面は、前記気筒軸方向に延びる第2リブを有する、
多気筒エンジン。 In multi-cylinder engines,
An engine output shaft of the multi-cylinder engine;
Three or more cylinder forming portions each extending in a direction orthogonal to the engine output shaft, each forming a cylinder, and continuously formed with each other;
A plurality of connecting portions disposed at a lower portion in the cylinder axial direction in a portion where the adjacent cylinder forming portions are connected in the engine output shaft direction;
A plurality of engine output shaft support portions that extend toward the lower side in the cylinder axis direction with respect to each of the plurality of connection portions, and have a portion that supports the engine output shaft;
With
The side wall surface of at least one of the three or more cylinder forming portions is in the cylinder axial direction with the connecting portions on both sides of the cylinder forming portion in the engine output shaft direction as base ends, respectively. Two first ribs extending diagonally upward and intersecting each other,
The cylinder forming portion having the first rib is an inner cylinder forming portion excluding end cylinder forming portions at both ends in the engine output shaft direction among the three or more cylinder forming portions,
The engine further includes two end engine output shaft support portions that extend from the outer portions of the end cylinder forming portion toward the lower side in the cylinder axis direction and have a portion that supports the engine output shaft. ,
Each side wall surface of the two end engine output shaft support portions has a second rib extending in the cylinder axis direction.
Multi-cylinder engine.
樹脂材料を用い形成され、前記3つ以上の気筒形成部と、前記複数の接続部と、前記複数の機関出力軸支持部と、を外方から囲繞するシリンダブロック外壁を更に備える、
多気筒エンジン。 A multi-cylinder engine according to any one of claims 1 to 7,
A cylinder block outer wall that is formed using a resin material and surrounds the three or more cylinder forming portions, the plurality of connection portions, and the plurality of engine output shaft support portions from the outside;
Multi-cylinder engine.
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