JPH075240Y2 - 内燃機関のシリンダーライナー構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、車両の内燃機関においてシリンダーブロック
内に設けられるシリンダーラインナーの構造に関するも
のである。

従来技術 内燃機関のシリンダーライナーとして、第１図に示され
るように、ピストンからのスラスト力が加わる側のシリ
ンダーライナー01外周面に補強用のリブ02を形成したも
がある。（実開昭63-102947号公報参照） 解決しようとする課題 ところがこのようなシリンダーライナー01では、スラス
ト力を受ける部分の剛性は得られても、シリンダーライ
ナー全体としての強度は十分でなく、またリブを備えな
い従来のシリンダーライナーと同様に、シリンダーブロ
ックとの接合面の剥離が生じ、それに伴い放熱作用が支
障を来すことがあった。

課題を解決するための手段および作用 本考案はこのような難点を克服した内燃機関のシリンダ
ーライナー構造に係り、シリンダーヘッド側に向けて漸
次肉厚が厚くされ、かつ外周面に山状凸部と谷状凹部か
らなる凹凸部が形成されるとともに、該凹凸部はシリン
ダーヘッド側に向けて高低差を大きく形成されているこ
とを特徴とするものである。

本考案は前記したように構成されているので、シリンダ
ーライナーは、最も高いガス圧を受けるシリンダーヘッ
ド側程大きい強度を持ち、全体として強度上の均衡を保
つことができる。

また本考案においては、シリンダーライナー外周面のシ
リンダーヘッドとの接合面に、山上凸部および谷上凹部
からなる凹凸部が形成されているため、両者間の結合が
強固であり、シリンダーライナーは円周方向および軸方
向のいずれの方向にも位置ずれを生じることがない。

さらに本考案においては、シリンダーライナー外周面と
シリンダーブロックとの間に、熱膨張の差による間隔が
生じても、前記山状凸部および谷状凹部からなる凹凸部
により、該間隙は最小限のものとされる。

さらにまた本考案においては、シリンダーライナー外周
面の前記凹凸部によりシリンダーライナーの表面積が大
となり、シリンダーブロックとの間に大きな間隙を生じ
ることもないため、シリンダーライナーからの放熱が効
果的に行われる。

しかも本考案においては、前記したような凹凸部は大き
な応力と高熱を受け、かつシリンダーブロックとの接合
がなされるシリンダーヘッド側に近い程、高低差を大と
されているのでその効果が大きい。

実施例 以下第２図ないし第６図に図示された本考案の一実施例
について説明する。

車両に搭載される内燃機関１において、アルミ合金製の
シリンダーブロック２の上部には、シリンダーヘッド３
が配置され、前記シリンダーブロック２には鋳鉄製のシ
リンダーライナー４が一体的に鋳込まれて設けられてい
る。

またシリンダーヘッド３には、シリンダーライナー４内
の燃焼室に向けて点火プラグ５が装着されている。

さらにシリンダーライナー４には、ピストン６が摺動自
在に嵌挿され、該ピストン６に連結されたコンロッド７
およびコンロッド７とクランクピン８により連結された
クランク９によって、クランクシャフト10に回転が伝動
されるように構成されている。

前記シリンダーブロック２の上部では、シリンダーライ
ナー４の外周面と接合してシリンダーライナー４の外套
部11を成している。

またシリンダーライナー４は、シリンダーヘッド３側に
向かって、すなわち第３図上方に漸次肉厚が厚く形成さ
れており、その外周面には山状凸部12と谷状凹部13が、
軸方向および円周方向に亘って交互に形成されている。
しかもこれらの山状凸部および谷状凹部からなる凹凸部
の高低差は、シリンダーヘッド３側が大きく形成されて
いる。

第２図ないし第６図に図示された実施例は前記したよう
に構成されているので、予め鋳造されたシリンダーライ
ナー４をシリンダーブロック２の鋳造時に鋳込んで一体
に接合する際に、シリンダーブロック２の外套部11から
加えられる締付け力に対するシリンダーライナー４の応
力を緩和し、また内燃機関１の稼働に伴う高温時に材料
の相違による熱膨張差から生じる外套部11とシリンダー
ライナー４との間の剥離作用を小さなものにすることが
できる。

この点について第６図により説明する。

シリンダーブロック２の外套部11およびシリンダーライ
ナー４が熱膨張し、その膨張差により半径方向にL₁の間
隙が生じるとすると、Ａ点では傾斜を設けない場合の接
線方向に対しθ傾斜しているため、Ａ点での法線方向に
生じる間隙は L₂＝L₁cosθ となり、傾斜角度を大きくすることにより間隙を大幅に
小さくすることができる。

また逆に、Ａ点に半径方向からＦの力が加わった場合
に、法線方向から受ける面圧は、Fcosθとなり、やはり
これを小さなものとすることができる。

さらに内燃機関１の稼働時には、ピストン６が上死点付
近の時に最も大きいガス圧がシリンダーライナー４に加
わることになるが、シリンダーライナー４の上部程肉厚
が厚く形成されており、シリンダーブロック２の外套部
11との接合部で応力を緩和する凹凸部も高低差の大き
く、大きな傾斜角度を持ったものであることから、シリ
ンダーライナー４は、全体として十分な強度を発揮す
る。

このことによりシリンダーライナー４がピストン６から
スラスト力を受けて発生するピストンスラップ音の発生
も、同時に抑制することができる。

しかも下方は上部に比較して肉厚を薄くしていることか
ら、材料の節減と質量の軽減が図られている。

さらにまた点火プラグ５の近傍を熱源として発生する高
熱が、シリンダーライナー４に伝熱され、特にシリンダ
ーライナー４上部は高い熱を受けることになり、しかも
その外周面は冷却液に直接接しておらず冷却が困難な場
所であるが、大きな高低差を有する凹凸部が形成されて
いるため放熱のための表面積が大きく、また前記したよ
うに凹凸部により外套部11との剥離を生じる可能性も少
ないため、効果的な冷却が行われる。

そしてシリンダーライナー４とシリンダーブロック２の
外套部11との接合面では、シリンダーライナー４外周面
に形成された凹凸部およびシリンダーブロック２の鋳造
時に、該凹凸部により自動的に形成された外套部11の凹
凸部との嵌合により、両者は位置ずれを生じることがな
く強固に結合されている。

またシリンダーライナー４の外周面には、シリンダーブ
ロック２と接合していない部分にも凹凸部が形成されて
おり、放熱面積を大きくしている。

第７図に示されるようにシリンダーライナー14として
は、鋳鉄製の円筒体15の外周に、別途熱伝導性および鋳
造性の良い材料により、側面に山状凸部17と谷状凹部18
が形成されるとともに一端側程に肉厚が厚くかつ凹凸部
の高低差を大きくした板状に形成された被覆相16をロー
付けにより接着して作製したものでもよい。

この場合、被覆体16表面の凹凸部は、鋳鉄により一体成
型されたものに比べより可撓性が大きいものとできるた
め、応力吸収能力が高い。また円筒体15とは別体に作製
できるため、厚さおよび凹凸部の形状等の相違する各種
の仕様のものを容易に揃えることができる。

また前記の各実施例においては、山状凸部は上下左右に
対称的なものであったが、熱膨縮差によって上下方向ま
たは左右方向に長くしてもよい。

考案の効果 このような本考案においては、シリンダーライナーの強
度を増し、かつ冷却効果を高めることにより、耐久性の
優れた内燃機関とすることができる。

また本考案においては、ピストンスラップ音を防止する
ことで、騒音の少ない内燃機関とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関のシリンダーライナー構造を図
示した縦断側面図、第２図は本考案に係るシリンダーラ
イナーを装備した内燃機関の縦断側面図、第３図はその
一部要部拡大縦側面図、第４図は第３図のIV-IV線に沿
う水平断面図、第５図はシリンダーライナー表面の凹凸
部の正面図、第６図はシリンダーライナー表面とシリン
ダーブロック接合面との間隙に関する説明図、第７図は
他の実施例のシリンダーライナーを図示した縦断側面図
である。 １……内燃機関、２……シリンダーブロック、３……シ
リンダーヘッド、４……シリンダーライナー、５……点
火プラグ、６……ピストン、７……コンロッド、８……
クランクピン、９……クランク、10……クランクシャフ
ト、11……外套部、12……山状凸部、13……谷状凹部、
14……シリンダーライナー、15……円筒体、16……被覆
体、17……山状凸部、18……谷状凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダーヘッド側に向けて漸次肉厚が厚
   くされ、かつ外周面に山状凸部と谷状凹部からなる凹凸
   部が形成されるとともに、該凹凸部はシリンダーヘッド
   側に向けて高低差を大きく形成されていることを特徴と
   する内燃機関のシリンダーライナー構造。