JPH08158936A - Cylinder block of internal combustion engine - Google Patents

Cylinder block of internal combustion engine

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Publication number
JPH08158936A
JPH08158936A JP29851894A JP29851894A JPH08158936A JP H08158936 A JPH08158936 A JP H08158936A JP 29851894 A JP29851894 A JP 29851894A JP 29851894 A JP29851894 A JP 29851894A JP H08158936 A JPH08158936 A JP H08158936A
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JP
Japan
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cylinder block
crank
skirt
resonance
internal combustion
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Pending
Application number
JP29851894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Matsumoto
聖司 松本
Yoshihide Ogawa
義英 小川
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a cylinder block of an internal combustion engine which is designed to enhance silentness by suppressing the amplitude of the flexural resonance of the skirt of the cylinder block. CONSTITUTION: An internal combustion engine 1 is a four-cylinder automobile engine having a cylinder block 2, a cylinder head 3 secured to the top of the cylinder block 2, and an oil pan 4 secured to the bottom of the cylinder block 2. The cylinder block 2 has cylinders 6a to 6d provided between partition walls 5a to 5e, with pistons 7a to 7d freely slidably inserted into the respective cylinders 6a to 6d. In a crankshaft 9, of crank caps 18a to 18e journalled to the lower ends of the partition walls 5a to 5e, the crank caps 18b to 18c located at the m iddle are made higher than the crank caps 18a, 18e located at both axial ends, so as to increase the mass of the crank caps 18b, 18c.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダブロ
ックに係り、特にシリンダブロックのスカート部の曲げ
共振時の振幅を抑えて静粛性を高めるよう構成した内燃
機関のシリンダブロックに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder block of an internal combustion engine, and more particularly to a cylinder block of an internal combustion engine configured to suppress the amplitude of a skirt portion of the cylinder block at the time of bending resonance to improve quietness.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリンエンジンあるいはディーゼルエ
ンジン等の内燃機関においては、異なるタイミングで駆
動される各気筒の運動部分(ピストン,コネクティング
ロッド,クランク等)の周期的加速度やガス圧の周期的
変化の組み合わせにより、様々な振動が発生する。その
ため、エンジン振動を抑える研究が進められており、以
下に挙げるような方法が知られている。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, a combination of periodic accelerations of moving parts (pistons, connecting rods, cranks, etc.) of respective cylinders driven at different timings and periodic changes in gas pressure are combined. Causes various vibrations. Therefore, researches for suppressing engine vibration are in progress, and the following methods are known.

【0003】例えば、実公昭58−51388号公報
には、クランクシャフトの軸方向の振動を抑える方法が
開示されている。この公報のエンジンでは、クランクシ
ャフトをクランクキャップによりシリンダブロックの軸
受に軸支すると共に、質量の異なる2種類のクランクキ
ャップが交互に配置されるようになっている。また、
実開昭56−150837号公報には、シリンダブロッ
クのスカート部に補強用リブを突設し、且つ補強用リブ
がシリンダブロックの一端から他端に移るにつれて幅広
となるように形成された構成が開示されている。
For example, Japanese Utility Model Publication No. 58-51388 discloses a method of suppressing axial vibration of a crankshaft. In the engine of this publication, the crankshaft is axially supported by the bearing of the cylinder block by the crankcap, and two types of crankcaps having different masses are alternately arranged. Also,
Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-150837 discloses a structure in which a reinforcing rib is provided on a skirt portion of a cylinder block so that the reinforcing rib becomes wider as it moves from one end to the other end of the cylinder block. It is disclosed.

【0004】また、特開昭55−57645号公報に
は、シリンダブロックのスカート部の肉厚をシリンダブ
ロックの両端部分で厚くすると共に、シリンダブロック
の中間部分で薄くする構成が開示されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 55-57645 discloses a structure in which the skirt portion of the cylinder block is thicker at both end portions of the cylinder block and thinner at the middle portion of the cylinder block.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の公報の構成で
は、質量の異なるクランクキャップが交互に配設されて
いるため、隣接するクランクキャップの固有振動数を異
ならせることにより、クランクシャフトの軸方向の入力
によって励起されるクランクキャップの共振の振幅を低
減してクランクキャップ共振による騒音を低減すること
ができる。しかしながら、上記クランクキャップ共振と
スカート曲げ共振とのモード形態が異なり、両共振モー
ドが非連成であるため、の公報の構成によりクランク
シャフトの軸方向と直交する左右力により励起されるシ
リンダブロックのスカート曲げ共振による騒音を低減す
ることができないといった課題がある。
In the structure of the above publication, the crank caps having different masses are alternately arranged. Therefore, by making the natural frequencies of the adjacent crank caps different, the axial direction of the crankshaft is increased. The noise due to the crank cap resonance can be reduced by reducing the amplitude of the resonance of the crank cap excited by the input of. However, since the mode forms of the crank cap resonance and the skirt bending resonance are different and both resonance modes are non-coupling, the cylinder block excited by the lateral force orthogonal to the axial direction of the crankshaft is disclosed by the configuration of this publication. There is a problem that noise due to skirt bending resonance cannot be reduced.

【0006】また、の公報の構成のように隣接するク
ランクキャップの質量を異ならせることにより、クラン
クキャップ共振の1次,2次,3次モードのうち一つの
共振モードを偶然に抑えることができたとしても、他の
共振モードを抑えることができないといった問題が生ず
る。また、シリンダブロックから周囲に発する放射音を
低減するには、シリンダブロックのスカート中央部が腹
となる共振モード(スカート曲げ1次,3次振動,スカ
ート開閉振動,ブロック上下曲げ)の振動低減が重要で
ある。しかしながら、の公報の構成では、スカート
部分の剛性向上を目的としたものであり、質量分布とし
ては、運動エネルギの大きいスカート中央部分ではなく
端部が相対的に質量大となるようにしてあるので、共振
モードの腹となるスカート中央部分の振動が悪化して放
射音を効果的に低減できないといった課題がある。
Further, by changing the mass of the adjacent crank caps as in the configuration of the publication, it is possible to accidentally suppress one resonance mode among the first, second and third modes of the crank cap resonance. Even if it does, there arises a problem that other resonance modes cannot be suppressed. In addition, in order to reduce the radiated sound emitted from the cylinder block to the surroundings, it is necessary to reduce the vibration of the resonance mode (skirt bending first / third order vibration, skirt opening / closing vibration, block up / down bending) in which the center part of the skirt of the cylinder block is antinode. is important. However, in the configuration of the publication, the purpose is to improve the rigidity of the skirt portion, and the mass distribution is such that the end portion has a relatively large mass rather than the central portion of the skirt where the kinetic energy is large. However, there is a problem that the vibration of the central portion of the skirt, which is the antinode of the resonance mode, deteriorates and the radiated sound cannot be effectively reduced.

【0007】そこで、本発明は上記課題に鑑み、中間位
置のクランクキャップの質量を大としてスカート曲げ共
振の振幅を抑制し、もしくはスカート中央部分を厚肉し
てスカート中央部分の振幅を抑制することを目的とす
る。
Therefore, in view of the above problems, the present invention suppresses the amplitude of the skirt bending resonance by increasing the mass of the crank cap at the intermediate position, or suppresses the amplitude of the central part of the skirt by thickening the central part of the skirt. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記請求項1の発明は、
クランクシャフトをクランクキャップにより軸支する内
燃機関のシリンダブロックにおいて、前記クランクキャ
ップのうち前記シリンダブロックの中間に位置するクラ
ンクキャップの質量を前記シリンダブロックの両端に位
置するクランクキャップの質量に比して大としたことを
特徴とする。
The invention according to claim 1 is
In a cylinder block of an internal combustion engine in which a crankshaft is pivotally supported by a crankcap, a mass of a crankcap located in the middle of the cylinder block among the crankcaps is compared with a mass of crankcaps located at both ends of the cylinder block. It is characterized by being large.

【0009】また、請求項2の発明は、下端にボトムレ
ール部が形成された内燃機関のシリンダブロックにおい
て、前記ボトムレール部の中間部を両端に比して厚肉に
したことを特徴とする。
Further, the invention of claim 2 is characterized in that, in a cylinder block of an internal combustion engine having a bottom rail portion formed at a lower end thereof, an intermediate portion of the bottom rail portion is thicker than both ends thereof. .

【0010】[0010]

【作用】上記請求項1によれば、シリンダブロックの中
間に位置するクランクキャップの質量を両端に位置する
クランクキャップよりも大とすることにより、クランク
シャフトの軸方向と直交する左右力により励起されるシ
リンダブロックのスカート曲げ共振時の振幅を抑制する
ことが可能となり、スカート曲げ共振による騒音が低減
される。
According to the first aspect of the present invention, the mass of the crank cap located in the middle of the cylinder block is made larger than that of the crank caps located at both ends, so that the crank cap is excited by the lateral force orthogonal to the axial direction of the crankshaft. It is possible to suppress the amplitude at the skirt bending resonance of the cylinder block, and the noise due to the skirt bending resonance is reduced.

【0011】また、請求項2によれば、ボトムレール部
の中間部を両端より厚肉にすることにより、共振モード
の腹となるスカート中央部分の振動を抑制することが可
能となり、スカート中央部分の振動による放射音が効果
的に低減される。
Further, according to the second aspect, by making the middle portion of the bottom rail portion thicker than both ends, it is possible to suppress the vibration of the central portion of the skirt which is the antinode of the resonance mode, and the central portion of the skirt. Radiated sound due to the vibration of is effectively reduced.

【0012】[0012]

【実施例】図1乃至図3に本発明による内燃機関のシリ
ンダブロックの第1実施例を示す。尚、図1は内燃機関
のシリンダブロックの縦断面図、図2はクランクシャフ
トの斜視図、図3はシリンダブロックを斜め下方からみ
た斜視図である。各図中、内燃機関1は、4気筒の自動
車用エンジンで、大略、シリンダブロック2と、シリン
ダブロック2の上部に固定されたシリンダヘッド3と、
シリンダブロック2の下部に固定されたオイルパン4と
を有する。
1 to 3 show a first embodiment of a cylinder block of an internal combustion engine according to the present invention. 1 is a vertical cross-sectional view of a cylinder block of an internal combustion engine, FIG. 2 is a perspective view of a crankshaft, and FIG. 3 is a perspective view of the cylinder block as seen obliquely from below. In each figure, an internal combustion engine 1 is a four-cylinder engine for a vehicle, and generally includes a cylinder block 2 and a cylinder head 3 fixed to an upper portion of the cylinder block 2.
It has an oil pan 4 fixed to the lower part of the cylinder block 2.

【0013】シリンダブロック2は、隔壁5a〜5e間
に設けられたシリンダ6a〜6dを有し、各シリンダ6
a〜6d内にはピストン7a〜7dが摺動自在に挿入さ
れている。4個のピストン7a〜7dのうち両端に位置
するピストン7a,7dと中間に位置するピストン7
b,7cとは、180°の位相差で往復運動する。ま
た、各ピストン7a〜7dは、コネクティングロッド8
a〜8dを介してクランクシャフト9に連結されてい
る。
The cylinder block 2 has cylinders 6a to 6d provided between partition walls 5a to 5e.
Pistons 7a to 7d are slidably inserted in a to 6d. Of the four pistons 7a to 7d, pistons 7a and 7d located at both ends and a piston 7 located in the middle
b and 7c reciprocate with a phase difference of 180 °. The pistons 7a to 7d are connected to the connecting rod 8
It is connected to the crankshaft 9 via a to 8d.

【0014】上記コネクティングロッド8a〜8dは、
夫々同一構成であり、下端のビックエンドが図2に示す
クランクシャフト9のクランクピン10a〜10dに連
結されている。クランクシャフト9は、上記クランクピ
ン10a〜10dと、クランクピン10a〜10dを両
側から支持するクランクアーム12a〜12dと、クラ
ンクアーム12a〜12dより質量が大きいバランスウ
エイト13a〜13dと、シリンダブロック2の隔壁5
a〜5eに軸支されるクランクジャーナル14a〜14
eとを有する。また、クランクシャフト9の一端にはク
ランクプーリ15が嵌合し、クランクシャフト9の他端
にはフライホイール16が嵌合する。
The connecting rods 8a-8d are
Each has the same structure, and the big end at the lower end is connected to the crank pins 10a to 10d of the crankshaft 9 shown in FIG. The crankshaft 9 includes the crank pins 10a to 10d, crank arms 12a to 12d that support the crank pins 10a to 10d from both sides, balance weights 13a to 13d having a larger mass than the crank arms 12a to 12d, and the cylinder block 2. Partition wall 5
crank journals 14a to 14 axially supported by a to 5e
with e. A crank pulley 15 is fitted to one end of the crankshaft 9, and a flywheel 16 is fitted to the other end of the crankshaft 9.

【0015】図3はシリンダブロック2を斜め下方から
みた斜視図であるが、便宜上、隔壁5c〜5e及び隔壁
5c〜5eに対応する部分のみを示すものである。図1
及び図3に示すように、シリンダブロック2の隔壁5a
〜5eの下部には、クランクシャフト9のクランクジャ
ーナル14a〜14eを軸支する軸受17a〜17eが
設けられ、軸受17a〜17eに対向するようにクラン
クキャップ(ベアリングキャップとも呼ばれている)1
8a〜18eがボルト19により固定される。
FIG. 3 is a perspective view of the cylinder block 2 as seen obliquely from below, but for convenience, only the partitions 5c to 5e and the parts corresponding to the partitions 5c to 5e are shown. FIG.
And, as shown in FIG. 3, the partition wall 5a of the cylinder block 2
Bearings 17a to 17e that pivotally support the crank journals 14a to 14e of the crankshaft 9 are provided in the lower part of the to 5e, and a crank cap (also referred to as a bearing cap) 1 so as to face the bearings 17a to 17e.
8a to 18e are fixed by bolts 19.

【0016】隔壁5a〜5eの軸受17a〜17eは、
シリンダブロック2の下部に設けられたスカート部22
に囲まれており、スカート部22内を横架ように設けら
れている。そして、軸受17a〜17eの軸受面17a
1 〜17e1 とクランクキャップ18a〜18eの軸受
面18a1 〜18e1 とは互いに対向しており、円弧状
のメタル20,21を介してクランクシャフト9のクラ
ンクジャーナル14a〜14eを軸支する。
The bearings 17a to 17e of the partition walls 5a to 5e are
Skirt portion 22 provided at the bottom of the cylinder block 2
And is provided so as to cross the inside of the skirt portion 22. The bearing surfaces 17a of the bearings 17a to 17e
1 ~17e 1 and are opposed to each other with the bearing surface 18a 1 ~18e 1 of the crank cap 18 a to 18 e, journals the crank journal 14a~14e of the crankshaft 9 through the arcuate metal 20,21.

【0017】本実施例では、上記隔壁5a〜5eの下端
に固定されるクランクキャップ18a〜18eのうちシ
リンダブロック2の中間部分に位置するクランクキャッ
プ18b〜18dの質量をシリンダブロック2の両端に
位置するクランクキャップ18a,18eの質量より大
きくしてある。図4はシリンダブロック2の両端に位置
するクランクキャップ18a,18eを示し、図5はシ
リンダブロック2の中間部分に位置するクランクキャッ
プ18b〜18dを示すものである。クランクキャップ
18a,18eは、高さ寸法Laが通常の寸法とされて
いる。これに対し、クランクキャップ18b〜18dの
高さ寸法Lbは、クランクキャップ18a,18eの高
さ寸法Laより寸法αだけ高くなっている。
In the present embodiment, among the crank caps 18a to 18e fixed to the lower ends of the partition walls 5a to 5e, the mass of the crank caps 18b to 18d located in the middle portion of the cylinder block 2 is located at both ends of the cylinder block 2. The mass of the crank caps 18a and 18e is increased. 4 shows the crank caps 18a and 18e located at both ends of the cylinder block 2, and FIG. 5 shows the crank caps 18b to 18d located at the intermediate portion of the cylinder block 2. The height dimensions La of the crank caps 18a and 18e are normal dimensions. On the other hand, the height dimension Lb of the crank caps 18b to 18d is higher than the height dimension La of the crank caps 18a and 18e by the dimension α.

【0018】従って、本実施例では、中間部分に位置す
るクランクキャップ18b〜18dの高さ寸法を高くす
ることにより、クランクキャップ18b〜18dの質量
が大とされている。従って、クランクキャップ18b〜
18dは、通常のものよりも質量が大であるので、振幅
を抑制するためのマスダンパとして機能する。上記クラ
ンクキャップ18b〜18dは、シリンダブロック2の
左右方向の振動の大きさに応じた最適な質量となるよう
に、その大きさが設定される。尚、本実施例において
は、寸法LaとLbとの差αは、例えば60mmとして
いる。
Therefore, in this embodiment, the mass of the crank caps 18b to 18d is increased by increasing the height of the crank caps 18b to 18d located in the middle portion. Therefore, the crank caps 18b to
Since 18d has a larger mass than a normal one, it functions as a mass damper for suppressing the amplitude. The sizes of the crank caps 18b to 18d are set so that the crank caps 18b to 18d have an optimum mass according to the magnitude of vibration of the cylinder block 2 in the left-right direction. In the present embodiment, the difference α between the dimensions La and Lb is, for example, 60 mm.

【0019】また、本実施例では、中間部分に位置する
クランクキャップ18b〜18dの高さ寸法を大きくす
るだけなので、重量増加が少なくて済むと共に、新たに
マスダンパを装着するのではないため、部品点数の増加
もない。内燃機関1の稼動時、クランクキャップ18a
〜18eへの入力としては、クランクシャフト9の軸方
向に作用する軸方向入力(前後力)、クランクシャフト
9の軸方向と直交する軸直角方向入力(左右力,上下
力)がある。しかしながら、エンジン騒音が大きくなる
シリンダブロック2の振動モードは、クランクシャフト
9の軸方向と直交する左右力によって励起される。特に
シリンダブロック2の下部に設けられたスカート部22
の内側が空間であるため、スカート部22に左右力によ
る振動が発生したとき、騒音が大きくなる。
Further, in this embodiment, since the height of the crank caps 18b to 18d located in the middle portion is simply increased, the weight increase is small and a new mass damper is not installed. There is no increase in points. During operation of the internal combustion engine 1, the crank cap 18a
The inputs to 18e include an axial input acting in the axial direction of the crankshaft 9 (front-rear force) and an axial right-angled input (lateral force, vertical force) orthogonal to the axial direction of the crankshaft 9. However, the vibration mode of the cylinder block 2 in which the engine noise becomes large is excited by the lateral force orthogonal to the axial direction of the crankshaft 9. In particular, the skirt portion 22 provided at the bottom of the cylinder block 2
Since the inside is a space, noise is increased when the skirt portion 22 is vibrated by a lateral force.

【0020】図6(A)〜(C)はスカート部22の1
次、2次、3次の共振状態を示す平面図であり、これら
の状態は左右力によって励起され易い。尚、同図中、破
線が振動のないときのスカート部22の状態を示し、実
線が共振時のスカート部22の最大振幅状態を示す。ま
た、図6(A)に示す1次の共振状態のときは、スカー
ト部22の両端部分が振動の節となり、スカート部22
の中間部分が振動の腹となる。図6(B)に示す2次の
共振状態のときは、スカート部22の3箇所つまりスカ
ート部22の両端部分及び中心が振動の節となり、スカ
ート部22の一方の端部と中心との間及び他方の端部と
中心との間が振動の腹となる。図6(C)に示す3次の
共振状態のときは、スカート部22の4箇所が振動の節
となり、各節間となる3箇所がスカート部22の振動の
腹となる。
6 (A) to 6 (C) show the skirt portion 1
It is a top view which shows the secondary, secondary, and tertiary resonance states, and these states are easily excited by the lateral force. In the figure, the broken line shows the state of the skirt portion 22 when there is no vibration, and the solid line shows the maximum amplitude state of the skirt portion 22 at the time of resonance. Further, in the first resonance state shown in FIG. 6A, both end portions of the skirt portion 22 become nodes of vibration, and the skirt portion 22
The middle part of is the antinode of vibration. In the second resonance state shown in FIG. 6 (B), three portions of the skirt portion 22, that is, both end portions and the center of the skirt portion 22 serve as nodes of vibration, and one end portion of the skirt portion 22 and the center thereof are separated from each other. Also, the antinode of vibration is between the other end and the center. In the third-order resonance state shown in FIG. 6C, four points of the skirt 22 are vibration nodes, and three points between the nodes are antinodes of vibration of the skirt section 22.

【0021】このように、スカート部22の両端部分を
除くスカート部22の中間部分においては、1次、2
次、3次のいずれの共振状態のときでも振動の腹になる
ため、本実施例においては、スカート部22の中間部分
に対応するクランクキャップ18b〜18dの質量を両
端のクランクキャップ18a,18eよりも大とするこ
とにより、シリンダロック2に作用する左右力によるス
カート部22の曲げ共振の振幅を効果的に抑制すること
ができる。
As described above, in the middle portion of the skirt portion 22 excluding both end portions of the skirt portion 22, the primary and secondary portions are formed.
In any of the third and third resonance states, vibrations are antinodes. Therefore, in the present embodiment, the mass of the crank caps 18b to 18d corresponding to the intermediate portion of the skirt portion 22 is determined by the crank caps 18a and 18e at both ends. By also increasing the value, the amplitude of bending resonance of the skirt portion 22 due to the lateral force acting on the cylinder lock 2 can be effectively suppressed.

【0022】従って、図6(A)〜(C)に示されるよ
うなシリンダブロック2のスカート部22の1次、2
次、3次の全ての共振モードの振幅が抑制され、シリン
ダブロック2の曲げ共振による騒音を低減してエンジン
稼動時の静粛性を高めることができる。尚、シリンダブ
ロック2に発生する曲げ共振のモード形態は、各内燃機
関1の個々の構成によって異なるため、各個のモード形
態に応じて質量の大きいクランクキャップの取付箇所を
選択して隔壁5a〜5eのいずれかに固定するようにし
ても良い。例えばシリンダブロック2に作用する左右力
によるスカート部22の曲げ共振の腹が隔壁5a〜5e
のうち2番、3番の隔壁5b,5cに対応する場合に
は、クランクキャップ18a〜18eのうち2番、3番
のクランクキャップ18b,18cを他より大きくする
ことにより同様な効果が得られる。
Therefore, as shown in FIGS. 6A to 6C, the primary and secondary skirt portions 22 of the cylinder block 2 are
The amplitudes of all second and third resonance modes are suppressed, noise due to bending resonance of the cylinder block 2 is reduced, and quietness during engine operation can be enhanced. Since the mode form of bending resonance generated in the cylinder block 2 differs depending on the individual configuration of each internal combustion engine 1, a mounting position of a crank cap having a large mass is selected according to each mode form, and the partition walls 5a to 5e are selected. It may be fixed to any of the above. For example, antinodes of the bending resonance of the skirt portion 22 due to the left-right force acting on the cylinder block 2 are the partition walls 5a to 5e.
In the case of corresponding to the second and third partition walls 5b and 5c, the same effect can be obtained by making the second and third crank caps 18b and 18c of the crank caps 18a to 18e larger than others. .

【0023】あるいはスカート部22の曲げ共振の腹が
隔壁5a〜5eのうち3番、4番の隔壁5c,5dに対
応する場合には、クランクキャップ21a〜21eのう
ち3番、4番のクランクキャップ18c,18dを他よ
り大きくしても良い。図7は3番、4番のクランクキャ
ップ18c,18dの質量を大きくした本実施例の場合
とクランクキャップ18a〜18eが全て通常の質量を
有する場合の振動レベルの変化を測定した実験結果であ
る。同図中、本実施例の周波数に対する振動レベルの変
化と、通常の構成とした場合の周波数に対する振動レベ
ルの変化とを比較すると、本実施例の場合2KHz付近に
おける振動レベルの低下に効果があることが分かる。
Alternatively, when the antinode of bending resonance of the skirt portion 22 corresponds to the third and fourth partition walls 5c and 5d of the partition walls 5a to 5e, the third and fourth cranks of the crank caps 21a to 21e. The caps 18c and 18d may be larger than the others. FIG. 7 shows the experimental results of measuring the change in vibration level in the case of the present embodiment in which the masses of the third and fourth crank caps 18c and 18d are increased and in the case where all the crank caps 18a to 18e have normal masses. . In the figure, comparing the change of the vibration level with respect to the frequency of this embodiment and the change of the vibration level with respect to the frequency in the case of the normal configuration, this embodiment is effective in reducing the vibration level in the vicinity of 2 KHz. I understand.

【0024】また、図8は3番、4番のクランクキャッ
プ18c,18dの質量を大きくした場合とクランクキ
ャップ18a〜18eが全て通常の質量を有する場合の
騒音レベルの変化を測定した実験結果である。同図中、
本実施例のエンジン回転数に対する騒音レベルの変化
と、通常の構成とした場合のエンジン回転数に対する騒
音レベルの変化とを比較すると、本実施例の場合100
0〜4000rpmの範囲で騒音レベルの低下が顕著で
あることが分かる。
FIG. 8 shows the results of experiments in which changes in noise level were measured when the masses of the third and fourth crank caps 18c and 18d were increased and when the crank caps 18a to 18e all had normal masses. is there. In the figure,
Comparing the change in the noise level with respect to the engine speed of the present embodiment and the change in the noise level with respect to the engine speed in the case of the normal configuration, 100 in the case of the present embodiment.
It can be seen that the noise level is significantly reduced in the range of 0 to 4000 rpm.

【0025】図9はクランクキャップ18b〜18dの
変形例を示す。クランクキャップ18b〜18dの形状
としては、上記のように上下方向に大きくして質量を大
きくしても良いし、あるいは図9に示すような水平方向
に突出するウエイト23を通常のクランクキャップの両
側に一体に設ける構成として良い。その場合、クランク
キャップ18b〜18dは上下方向に寸法が通常のクラ
ンクキャップと同寸法となるが、左右方向のスーペスが
必要となる。
FIG. 9 shows a modification of the crank caps 18b to 18d. The shape of the crank caps 18b to 18d may be increased in the vertical direction to increase the mass as described above, or the weights 23 protruding horizontally as shown in FIG. 9 may be provided on both sides of an ordinary crank cap. It may be configured to be integrally provided in the. In that case, the crank caps 18b to 18d have the same vertical dimension as that of a normal crank cap, but require a horizontal lateral spacing.

【0026】尚、本実施例では、シリンダブロック2の
中間部分に位置する隔壁5b〜5dの下部にマスダンパ
を設けることによりスカート部22の曲げ共振時の振幅
を低減するようにしているので、クランクキャップ18
b〜18dの形状は上記図5,図9に示すもの以外の形
状としても良いのは勿論である。図10乃至図13に本
発明の第2実施例を示す。
In this embodiment, since the mass damper is provided below the partition walls 5b to 5d located in the middle portion of the cylinder block 2, the amplitude of the skirt portion 22 at the time of bending resonance is reduced. Cap 18
Needless to say, the shapes of b to 18d may be shapes other than those shown in FIGS. 10 to 13 show a second embodiment of the present invention.

【0027】各図中、シリンダブロック2のスカート部
22は、両側にボトムレール部31,32を有する。こ
のボトムレール部31,32の前後方向(軸方向)の中
間部分には、両端に比して厚肉となる厚肉部31a,3
2aが一体に設けられている。ボトムレール部31,3
2の両端部が通常の厚さに形成されているのに対し、厚
肉部31a,32aは両端部より左右方向及び上下方向
に厚くなるようにゆるやかな曲線状に膨らんでいる。従
って、ボトムレール部31,32は、図13に示される
ように厚肉部31a,32aの中心となるB−B断面の
位置が最も左右方向及び上下方向に厚くなっている。
In each figure, the skirt portion 22 of the cylinder block 2 has bottom rail portions 31 and 32 on both sides. Thick-walled portions 31a, 3 that are thicker than both ends are formed at intermediate portions in the front-rear direction (axial direction) of the bottom rail portions 31, 32.
2a is integrally provided. Bottom rail parts 31, 3
While both ends of 2 are formed to have a normal thickness, the thick-walled portions 31a and 32a swell in a gentle curved shape so as to be thicker in the left-right direction and the vertical direction than the both ends. Therefore, in the bottom rail portions 31 and 32, as shown in FIG. 13, the position of the BB cross section, which is the center of the thick portions 31a and 32a, is thickest in the left-right direction and the vertical direction.

【0028】尚、厚肉部31a,32aの形状及び厚さ
寸法は、個々のシリンダブロック2の振動特性に合わせ
て最適となるように適宜変更することができる。従っ
て、ボトムレール部31,32の中間部分に設けられた
厚肉部31a,32aの質量が、両側に比して大となる
ため、厚肉部31a,32aはマスダンパとして機能す
る。また、厚肉部31a,32aは、軸方向の中心に移
るほど左右方向及び上下方向に厚くなるため、スカート
部22の中間部分における質量が最も大きくなるように
形成されている。
The shapes and thickness dimensions of the thick portions 31a and 32a can be appropriately changed in accordance with the vibration characteristics of each cylinder block 2. Therefore, since the masses of the thick portions 31a and 32a provided in the middle portions of the bottom rail portions 31 and 32 are larger than those on both sides, the thick portions 31a and 32a function as mass dampers. Further, the thick portions 31a and 32a are formed so that the mass in the middle portion of the skirt portion 22 becomes the largest because the thick portions 31a and 32a become thicker in the left-right direction and the vertical direction as they move to the center in the axial direction.

【0029】さらに、スカート部22は下端にボトムレ
ール部31,32を有するため剛性が向上すると共に、
ボトムレール部31,32の中間部分に上記厚肉部31
a,32aが設けられているので、両端よりも中間部分
の剛性がより一層高められている。図14(A)〜
(E)はスカート部22の共振状態を示す。尚、図14
(A)(B)(D)(E)は左右力によって、図14
(C)は上下力によって励起され易い。同図中、破線が
振動のないときのスカート部22の状態を示し、実線が
共振時のスカート部22の最大振幅状態を示す。
Furthermore, since the skirt portion 22 has bottom rail portions 31 and 32 at the lower end, the rigidity is improved and
The thick-walled portion 31 is provided at an intermediate portion between the bottom rail portions 31 and 32.
Since a and 32a are provided, the rigidity of the intermediate portion is further enhanced as compared with the both ends. FIG. 14 (A)-
(E) shows the resonance state of the skirt portion 22. Incidentally, FIG.
(A), (B), (D), and (E) are shown in FIG.
(C) is easily excited by vertical force. In the figure, the broken line shows the state of the skirt portion 22 when there is no vibration, and the solid line shows the maximum amplitude state of the skirt portion 22 at the time of resonance.

【0030】図14(A)はスカート部22が左右方向
に振動する際の1次の共振状態を示す平面図,図14
(B)はスカート部22が左右方向に振動する際の3次
の共振状態を示す平面図,図14(C)はスカート部2
2が上下方向に振動する際の共振状態を示す正面図,図
14(D)はスカート部22が左右方向に開閉ように振
動する場合の共振状態を示す平面図,図14(E)はス
カート部22が左右方向に開閉するように振動する場合
の共振状態を示すC−C断面図である。
FIG. 14A is a plan view showing a primary resonance state when the skirt portion 22 vibrates in the left-right direction, and FIG.
14B is a plan view showing a third resonance state when the skirt portion 22 vibrates in the left-right direction, and FIG. 14C shows the skirt portion 2.
2 is a front view showing a resonance state when vertically vibrating, FIG. 14D is a plan view showing a resonance state when the skirt portion 22 vibrates to open and close left and right, and FIG. 14E is a skirt. It is CC sectional drawing which shows the resonance state when the part 22 vibrates so that it may open and close in the left-right direction.

【0031】内燃機関1の稼動によりシリンダブロック
2から生ずる放射音は、図14(A)〜(E)に示すよ
うな共振状態のときに大きくなる。従って、シリンダブ
ロック2が図14(A)〜(E)のように振動したとき
の放射音がエンジン騒音となる。また、上記図14
(A)〜(E)の各共振状態で共通しているのは、スカ
ート部22の前後方向の中間部分が振動の腹となる。そ
して、シリンダブロック2で最も運動エネルギが大きく
なる部分は、図14(E)のC−C断面図から分かるよ
うにスカート部22の下端部分である。即ち、ボトムレ
ール部31,32が設けられた部分の振幅が最大とな
る。
The radiated sound generated from the cylinder block 2 due to the operation of the internal combustion engine 1 becomes loud in the resonance state as shown in FIGS. 14 (A) to 14 (E). Therefore, the radiated sound when the cylinder block 2 vibrates as shown in FIGS. 14A to 14E becomes engine noise. In addition, in FIG.
What is common to the resonance states of (A) to (E) is that the middle portion in the front-rear direction of the skirt portion 22 is the antinode of vibration. The portion of the cylinder block 2 where the kinetic energy is the largest is the lower end portion of the skirt portion 22 as can be seen from the CC cross sectional view of FIG. That is, the amplitude of the portion where the bottom rail portions 31 and 32 are provided becomes maximum.

【0032】本実施例では、運動エネルギが最も大きく
なる部分に対応して厚肉部31a,32aが設けられて
いるため、厚肉部31a,32aが効果的にマスダンパ
として機能し、上記共振時の振幅(振動エネルギ)を抑
制することができる。従って、シリンダブロック2のス
カート部22の各共振モードの振幅を抑制することによ
り、シリンダブロック2の共振による放射音を低減して
エンジン稼動時の静粛性を高めることできる。
In the present embodiment, since the thick portions 31a and 32a are provided corresponding to the portions where the kinetic energy is the largest, the thick portions 31a and 32a effectively function as a mass damper, and at the time of the above resonance. The amplitude (vibration energy) of can be suppressed. Therefore, by suppressing the amplitude of each resonance mode of the skirt portion 22 of the cylinder block 2, it is possible to reduce the radiated sound due to the resonance of the cylinder block 2 and increase the quietness during engine operation.

【0033】また、共振状態のときはスカート部22の
下端の振幅が最大となるため、歪エネルギもスカート部
22の下端中間部分で最大となる。そのため、厚肉部3
1a,32aによりスカート部22の下端の剛性が向上
することにより、スカート部22の下端中間部分の歪エ
ネルギにも充分に耐えることができる。従って、スカー
ト部22の下端に固定されるオイルパン4の振動も厚肉
部31a,32aにより抑制することが可能になり、こ
れによりエンジン騒音をより低減できる。
In the resonance state, the amplitude of the lower end of the skirt portion 22 is maximum, and the strain energy is also maximum in the middle portion of the lower end of the skirt portion 22. Therefore, the thick part 3
Since the rigidity of the lower end of the skirt portion 22 is improved by 1a and 32a, it is possible to sufficiently withstand the strain energy of the middle portion of the lower end of the skirt portion 22. Therefore, the vibration of the oil pan 4 fixed to the lower end of the skirt portion 22 can also be suppressed by the thick portions 31a and 32a, whereby engine noise can be further reduced.

【0034】尚、上記実施例では、4気筒のシリンダブ
ロック2を一例として挙げたが、これに限らず、4気筒
以外(3気筒,6気筒等)にも適用することができるの
は勿論である。また、自動車以外の内燃機関にも本発明
を適用できるのは言うまでもない。
In the above embodiment, the cylinder block 2 of four cylinders is taken as an example, but the present invention is not limited to this, and it is needless to say that it can be applied to other than four cylinders (three cylinders, six cylinders, etc.). is there. Needless to say, the present invention can be applied to internal combustion engines other than automobiles.

【0035】[0035]

【発明の効果】上述の如く、請求項1の発明によれば、
シリンダブロックの中間に位置するクランクキャップの
質量を大とするため、クランクシャフトの軸方向と直交
する左右力により励起されるシリンダブロックのスカー
ト曲げ共振の振幅を抑制してスカート曲げ共振による騒
音を低減することができ、内燃機関の静粛性をより高め
ることができる。
As described above, according to the invention of claim 1,
Since the mass of the crank cap located in the middle of the cylinder block is large, the amplitude of the skirt bending resonance of the cylinder block that is excited by the lateral force orthogonal to the axial direction of the crankshaft is suppressed, and the noise due to the skirt bending resonance is reduced. It is possible to improve the quietness of the internal combustion engine.

【0036】また、請求項2の発明によれば、ボトムレ
ール部の中間部を厚肉にするため、共振モードの腹とな
るスカート中央部分の振幅を抑制してスカート中央部分
の振動による放射音を効果的に低減することができ、内
燃機関の静粛性をより高めることができる。さらに、厚
肉とされたボトムレール部の中間部によりスカート下端
の剛性を高めることもできるので、剛性効果が得られる
と共にスカート中央部分の振幅の抑制によってスカート
下端に取り付けられるオイルパンからの放射音も低減す
ることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the middle portion of the bottom rail portion is made thick, the amplitude of the central portion of the skirt, which is the antinode of the resonance mode, is suppressed, and the radiated sound due to the vibration of the central portion of the skirt is suppressed. Can be effectively reduced, and the quietness of the internal combustion engine can be further enhanced. Furthermore, since the rigidity of the bottom end of the skirt can be increased by the middle part of the thick bottom rail part, the rigidity effect can be obtained and the emission noise from the oil pan attached to the bottom end of the skirt can be achieved by suppressing the amplitude of the center part of the skirt. Can also be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明になるシリンダブロックの第1実施例が
適用された内燃機関の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an internal combustion engine to which a first embodiment of a cylinder block according to the present invention is applied.

【図2】ピストン、コネクティングロッド、クランクシ
ャフトの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a piston, a connecting rod, and a crankshaft.

【図3】シリンダブロックのスカート部を下方からみた
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a skirt portion of a cylinder block as seen from below.

【図4】通常のクランクキャップを示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a normal crank cap.

【図5】通常よりも質量を大としたクランクキャップを
示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a crank cap having a larger mass than usual.

【図6】シリンダブロックのスカート部の共振状態を説
明するための平面図である。
FIG. 6 is a plan view for explaining a resonance state of a skirt portion of a cylinder block.

【図7】周波数に対する振動レベルの変化を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing changes in vibration level with respect to frequency.

【図8】エンジン回転数に対する騒音レベルの変化を示
すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing changes in noise level with respect to engine speed.

【図9】通常よりも質量を大としたクランクキャップの
変形例を示す側面図である。
FIG. 9 is a side view showing a modified example of the crank cap having a larger mass than usual.

【図10】本発明の第2実施例のシリンダブロックの正
面図である。
FIG. 10 is a front view of a cylinder block according to a second embodiment of the present invention.

【図11】第2実施例のシリンダブロックの平面図であ
る。
FIG. 11 is a plan view of a cylinder block according to a second embodiment.

【図12】図11中A−A断面を示す縦断面図である。12 is a vertical cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA in FIG.

【図13】図11中B−B断面を示す縦断面図である。13 is a vertical cross-sectional view showing a BB cross section in FIG.

【図14】左右力によるスカート部の共振状態を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a resonance state of a skirt portion by a lateral force.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 2 シリンダブロック 3 シリンダヘッド 4 オイルパン 5a〜5e 隔壁 6a〜6d シリンダ 7a〜7d ピストン 8a〜8d コネクティングロッド 9 クランクシャフト 10a〜10d クランクピン 12a〜12d クランクアーム 13a〜13d バランスウエイト 14a〜14e クランクジャーナル 17a〜17e 軸受 18a〜18e クランクキャップ 22 スカート部 31,32 ボトムレール部 31a,32a 厚肉部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder block 3 Cylinder head 4 Oil pan 5a-5e Partition wall 6a-6d Cylinder 7a-7d Piston 8a-8d Connecting rod 9 Crankshaft 10a-10d Crank pin 12a-12d Crank arm 13a-13d Balance weight 14a-14e Crank journal 17a to 17e Bearing 18a to 18e Crank cap 22 Skirt part 31 and 32 Bottom rail part 31a and 32a Thick part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クランクシャフトをクランクキャップに
より軸支する内燃機関のシリンダブロックにおいて、 前記クランクキャップのうち前記シリンダブロックの中
間に位置するクランクキャップの質量を前記シリンダブ
ロックの両端に位置するクランクキャップの質量に比し
て大としたことを特徴とする内燃機関のシリンダブロッ
ク。
1. A cylinder block of an internal combustion engine in which a crankshaft is pivotally supported by a crankcap, wherein the mass of the crankcap located in the middle of the cylinder block among the crankcaps of the crankcaps located at both ends of the cylinder block. A cylinder block for an internal combustion engine, which is characterized in that it is larger than the mass.
【請求項2】 下端にボトムレール部が形成された内燃
機関のシリンダブロックにおいて、 前記ボトムレール部の中間部を両端に比して厚肉にした
ことを特徴とする内燃機関のシリンダブロック。
2. A cylinder block for an internal combustion engine having a bottom rail portion formed at a lower end thereof, wherein an intermediate portion of the bottom rail portion is thicker than both ends thereof.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020037938A (en) * 2018-09-04 2020-03-12 トヨタ自動車株式会社 Cylinder block assembly

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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