JPH0736112Y2

JPH0736112Y2 - エンジンのシリンダブロック補強装置

Info

Publication number: JPH0736112Y2
Application number: JP15529788U
Authority: JP
Inventors: 伸夫土井; 達智森宗; 英策胡子; 博明出口
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2003-11-28
Also published as: JPH0274555U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、シリンダブロックとオイルパンとの間に設け
られるエンジンのシリンダブロック補強装置に関するも
のである。

［従来の技術］一般に、エンジンのシリンダブロックのスカート部内に
は、クランク軸を回転自在に支持する複数のクランク軸
受がスカート部に固定して設けられるが、通常シリンダ
ブロックのスカート部は略釣鐘状となっているので、そ
の下端部の剛性が低くなり、該下端部にはエンジンの不
釣合慣性力によって波状の変形ないし振動が惹起され、
このような変形・振動によってクランク軸受に振動・変
位が生じ、このためクランク軸の支持に不具合が生じた
り、クランク軸受のベアリングキャップがクランク軸の
軸線方向に倒れる場合があるなどといった問題があっ
た。

そこで、例えば第６図に示すように、シリンダブロック
31のスカート部32とオイルパン33との間に剛性の高い補
強部材（スティフナ）34を介在させて、スカート部32と
オイルパン33とを固定するとともに、クランク軸受35の
ベアリングキャップ36と補強部材34とをボルト37で締結
して、スカート部32の変形・振動を抑制するとともに、
クランク軸受35の振動・変位、あるいはベアリングキャ
ップ36の倒れを防止するようにしたシリンダブロックの
補強装置が提案されている（例えば、実公昭55-40360号
公報参照）。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、第６図に示すような、ベアリングキャッ
プ36を補強部材（スティフナ）34にボルト37で締結した
従来のエンジンにおいては、クランク軸受35の振動ない
しベアリングキャップ36の倒れは防止できるものの、ク
ランク軸受35が強固に固定されているので、爆発荷重に
よってクランク軸受35ないしベアリングキャップ36に曲
げ方向あるいはねじり方向の強い応力が生じ、この応力
によってクランク軸受35ないしベアリングキャップ36の
耐久性が低下し、ときにはクラックが発生する場合があ
るといった問題があった。

本考案は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、シリンダブロックのスカート部まわりの剛性を高め
て、スカート部およびクランク軸受の振動・変位を有効
に防止し、クランク軸を強固に支持することができると
ともに、爆発荷重に起因するクランク軸受の耐久性の低
下あるいはクラックの発生を有効に防止することができ
るエンジンのシリンダブロック補強装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］本願考案者らは、ベアリングキャップを補強装置に締結
したエンジンにおいて、ベアリングキャップの耐久性の
低下ないしクラックの発生について詳細な検討を行い、
かかる耐久性の低下あるいはクラックの発生は、クラン
ク軸の軸線方向にみて中央部に位置するベアリングキャ
ップ、例えば４気筒エンジンでは第３ベアリングキャッ
プに集中するという事実を発見した。

本考案は、このような事実に着目して、上記の目的を達
成するため、シリンダブロックのシリンダ列方向に延び
る両側下端部に締結される締結部と、該締結部の下側に
これに連続して形成される２つの側壁部と、該両側壁部
間に、この両側壁部をシリンダブロックのシリンダ列方
向と直交する幅方向に結合する一方、ベアリングキャッ
プと締結されるスティフナを備えた補強部材とを備えた
エンジンのシリンダブロック補強装置において、上記ス
ティフナを所定の高さに設定するとともに、クランク軸
の軸線方向にみて中央部に配置されるスティフナとこれ
と対応するベアリングキャップとを非締結とする一方、
該中央部のスティフナ以外のスティフナを夫々対応する
ベアリングキャップと締結するようにしたことを特徴と
するエンジンのシリンダブロック補強装置を提供する。

［考案の作用・効果］本考案によれば、エンジンの爆発荷重が集中する、クラ
ンク軸の軸線方向中央部のベアリングキャップと、シリ
ンダブロック補強装置のスティフナとを非締結としてい
るので、該中央部のベアリングキャップには曲げ方向あ
るいはねじり方向の強い応力が発生しない。このため、
中央部のベアリングキャップの耐久性の低下ないしクラ
ックの発生を有効に防止することができる。なお、中央
部以外のベアリングキャップはシリンダブロック補強装
置のスティフナに締結されているが、これらのベアリン
グキャップには爆発荷重に起因する強い応力が発生しな
いので、どのベアリングキャップにも耐久性の低下ある
いはクラックの発生が実質的に生じない。

また、上記中央部以外のベアリングキャップはシリンダ
ブロック補強装置に締結されているので、クランク軸受
は全体としてはシリンダブロック補強装置によって強固
に支持される。したがって、スカート部の振動・変形
と、クランク軸受の振動・変位とを有効に防止すること
ができるので、クランク軸を確実に支持して、その信頼
性の向上を図ることができる。

［実施例］以下、本考案の実施例を具体的に説明する。

第５図に示すように、４気筒エンジンのシリンダブロッ
クＢの上半部にはシリンダ１とウォータジャケット２と
が設けられる一方、その下半部には略釧鐘状のスカート
部３が設けられている。上記シリンダ１内にはピストン
４が嵌入され、このピストン４はシリンダ１内で、混合
気の燃焼エネルギによって上下方向に往復運動させら
れ、このピストン４の往復運動が、コネクチングロッド
５を介して回転運動に変換されてクランク軸６に伝達さ
れるようになっている。そして、クランク軸６は、所定
の位置に配置された５つのクランク軸受７（１つのクラ
ンク軸受のみ図示している）によって、ベアリングメタ
ル（図示せず）を介して回転自在に支持されている。な
お、クランク軸受７の上半部はシリンダブロックＢと一
体的に形成され、下半部は別体のベアリングキャップ８
で構成され、このベアリングキャップ８はベアリングキ
ャップ取付ボルト９でクランク軸受７の上半部に締結さ
れている。

そして、スカート部３の下端部に形成されたレール部11
の下面には、シリンダブロック補強装置Ｓの締結部12を
介してオイルパン13の取付部14がオイルパン取付ボルト
15によって締結されている。

上記シリンダブロック補強装置Ｓの締結部12には、第1,
第２側壁部18,19が一体的に取り付けられ、これらの第
１側壁部18と第２側壁部19とは、補強部材21によってシ
リンダブロックＢの幅方向に一体的に結合されている。
このシリンダブロック補強装置Ｓは十分な剛性をもって
形成され、不釣合慣性力によってスカート部３の下端部
に惹起される振動・変形を有効に抑制するようになって
いる。そして、後で詳説するように、クランク軸６の軸
線方向にみて、両端に位置する２つのベアリングキャッ
プ8,8は、夫々、補強部材21の上面にスペーサ20を介し
て締結ボルト22によって締結されている。また、上記軸
線方向にみて中央部に位置するベアリングキャップ８の
両隣に位置する２つのベアリングキャップ8,8は、夫々
これらと対応する位置において補強部材21の上面に取り
付けられた第1,第３スティフナ23,25（第１図参照）に
スペーサ20を介して締結ボルト22によって締結されてい
る。一方、クランク軸６の軸線方向にみて中央部に位置
するベアリングキャップ８（フロント側から３番目）
は、後で詳説するように、これと対応する位置において
補強部材21の上面に取り付けられた第２スティフナ24
（第１図参照）とは締結されず、したがって、この中央
部に位置するベアリングキャップ８はシリンダブロック
補強装置Ｓによって固定されないようになっている。

以下、シリンダブロック補強装置Ｓについて説明する。

第１図に示すように、シリンダブロック補強装置Ｓに
は、シリンダブロックＢのスカート部３の下面周囲に設
けられたレール部11（第５図参照）の下面と密接できる
ような上面形状をもつ締結部12と、該締結部12の下側に
これと一体的にほぼ鉛直面状に形成された第1,第２側壁
部18,19と、第１側壁部18と第２側壁部19とをシリンダ
ブロック補強装置Ｓ（第５図参照）の幅方向に結合する
補強部材21とが一体的に形成されている。

そして、補強部材21のフロント側端部とリヤ側端部とに
は、夫々隆起部21a,21bが形成されている。これらの隆
起部21a,21bの、底部21cからの隆起の高さは、その上面
がベアリングキャップ８（第５図参照）の下端面よりわ
ずかに下側に位置するように設定され、これらの隆起部
21a,21bの上面にはスペーサ20を介して、夫々対応する
ベアリングキャップ8,8が締結ボルト22によって締結さ
れるようになっている（第５図参照）。この補強部材21
の底部21cは、両隆起部21a,21bの間でほぼ水平面状に広
がっており、その上面にはフロント側から順に、夫々対
応するベアリングキャップ８が配置される位置におい
て、第１〜第３スティフナ23〜25が取り付けられてい
る。

上記第１スティフナ23は、略くら型に形成され、その長
手方向の両端部が、夫々、締結部12のやや下側となる位
置において、第１側壁部18と第２側壁部19とに固定され
ている。そして、両端部間では、第１スティフナ23はシ
リンダブロック補強装置Ｓの幅方向に伸長しつつ、補強
部材21の底部21cの上面に固定されている（ただし、両
端部近傍の部分は第１、第２側壁部18,19に固定されて
いる）。

第３図に示すように、第１スティフナ23は、底部21cの
上面に固定された部分では、一定の高さに形成されてお
り、その高さはベアリングキャップ８の下面よりわずか
に低くなるように（ほぼスペーサ20の厚み分）設定され
ている。また、この部分における第１スティフナ23の頂
上面はシリンダブロック補強装置Ｓの幅方向に長手とな
る略長方形に形成されている。そして、第１スティフナ
23の頂上面はスペーサ20を介して締結ボルト22によって
対応するベアリングキャップ８に締結されている。な
お、第３スティフナ25は第１スティフナ23と同一の構成
となっているので説明を省略する。

このように、５つのベアリングキャップ８の中で、４つ
のベアリングキャップ８がシリンダブロック補強装置Ｓ
に締結されているので、クランク軸受７（第５図参照）
は、全体的にはシリンダブロック補強装置Ｓによって強
固に支持され、クランク軸６（第５図参照）を確実に支
持してその信頼性を高めている。

再び第１図と第２図とに示すように、シリンダブロック
補強装置Ｓの長手方向（クランク軸６の軸線方向）にみ
て、そのほぼ中央部に配置される第２スティフナ24は、
両端部が夫々第１側壁部18と第２側壁部19とに固定さ
れ、これらの間ではシリンダブロック補強装置Ｓの幅方
向に伸長しつつ補強部材21の底部21cの上面に固定され
ている。補強部材21の底部21cに固定された部分におい
て、第２スティフナ24には、フロント側壁部24aとリヤ
側壁部24bとが形成され、その上面は吹き抜け状になっ
ている。かつ、フロント側，リヤ側壁部24a,24bは第1,
第２スティフナ23,25に比べてかなり高い位置まで形成
されている。このように、第２スティフナ24が高くなっ
ているので、該第２スティフナの長手方向の剛性が非常
に高くなり、したがって、シリンダブロック補強装置Ｓ
の中央部における幅方向の剛性が非常に高くなる。この
ため、不釣合慣性力によってスカート部３（第５図参
照）の中央部に惹起される振動あるいは変形（バルジ変
形）が有効に抑制される。

そして、フロント側壁部24aとリヤ側壁部24bとの間の空
間部には、吹き抜け部を通して、第４図に配置状態を示
すように、これと対応するベアリングキャップ８が挿入
されるが、該ベアリングキャップ８と第２スティフナ24
とは締結されない。すなわち該ベアリングキャップ８は
シリンダブロック補強装置Ｓには固定されない。このた
め、クランク軸６（第５図参照）の軸線方向にみて中央
部に位置する該ベアリングキャップ８には、爆発荷重に
起因する曲げ方向あるいはねじれ方向の強い応力が発生
しない。したがって、中央部に位置する該ベアリングキ
ャップ８の耐久性が高められ、クラックの発生が有効に
防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すシリンダブロック補強装
置の平面説明図である。第２図と第３図と第４図とは、夫々、第１図のＡ−Ａ線
断面説明図とＢ−Ｂ線断面説明図とＣ−Ｃ線断面説明図
とである。第５図は第１図に示すシリンダブロック補強装置を備え
たシリンダブロックの縦断面説明図である。第６図は、オイルパンとの間にシリンダブロック補強装
置を備えた従来のシリンダブロックの縦断面説明図であ
る。Ｂ……シリンダブロック、Ｓ……シリンダブロック補強
装置、１……シリンダ、３……スカート部、６……クラ
ンク軸、７……クランク軸受、８……ベアリングキャッ
プ、12……締結部、18,19……第1,第２側壁部、21……
補強部材、22……締結ボルト、23〜25……第１〜第３ス
ティフナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者出口博明広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭61−142156（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−8554（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダブロックのシリンダ列方向に延び
る両側下端部に締結される締結部と、該締結部の下側に
これに連続して形成される２つの側壁部と、該両側壁部
間に、この両側壁部をシリンダブロックのシリンダ列方
向と直交する幅方向に結合する一方、ベアリングキャッ
プと締結されるスティフナを備えた補強部材とを備えた
エンジンのシリンダブロック補強装置において、上記スティフナを所定の高さに設定するとともに、クラ
ンク軸の軸線方向にみて中央部に配置されるスティフナ
とこれと対応するベアリングキャップとを非締結とする
一方、該中央部のスティフナ以外のスティフナを夫々対
応するベアリングキャップと締結するようにしたことを
特徴とするエンジンのシリンダブロック補強装置。