JPH09209832A - シリンダブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、スカート部の肉厚を軽量化に寄与で
きるように薄くした場合であっても、ダイカスト成形時
に湯流れに偏りを発生させず、製造品質を低下させない
シリンダブロックを提供する。 【解決手段】本発明は、クランク室Ｓを形成するスカー
ト部３に連設されるとともに、クランク軸の軸線Ｐ１方
向に沿って所定の間隔に配設された隣り合う複数のクラ
ンク軸受壁部４ａ〜４ｄの間で、該スカート部３の下端
３２０側のゲ−トＫから溶湯を射出することにより形成
されるシリンダブロック１の構造であって、該スカート
部３は、該ゲ−トＫに近い領域の肉厚ｔ１、ｔ２を該ク
ランク軸受壁部４ａ〜４ｄに近い領域の肉厚ｔ３より厚
くしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用エンジン
の構成部品として用いられるシリンダブロックに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用エンジンの構成部品とし
て用いられるシリンダブロックは、互いに連設され、ク
ランク室を形成するスカート部およびクランク軸の軸線
方向に沿って所定の間隔に配設された隣り合う複数のク
ランク軸受壁部とを備えた下半壁部と、シリンダボア部
およびウォタージャケット部を備えた上半壁部と、より
なる複雑な構造である。

【０００３】また例えば、特開昭６３−１６８４８号公
報およびその第３図に開示されているように、ロアレー
ル部分を除くスカート部の肉厚が一定のシリンダブロッ
クをダイカスト成形するに際し、溶湯の湯廻り性を良好
にするため、スカート部の下端側位置に設けられた湯口
（以下、ゲ−トと称す）より溶湯を加圧注湯することが
知られている。

【０００４】また従来、シリンダブロックは、軽量化を
促進することが望まれている。そこで、スカート部の肉
厚を薄くすることが考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、シリンダブ
ロックの軽量化を促進する目的でスカート部の肉厚を薄
くした場合には、薄くした分、そのキャビィテイの容量
が小さくなって、クランク軸受壁部を形成するキャビィ
テイの容量との差が大きくなる。そして溶湯の流れは、
容量の大きいクランク軸受壁部のキャビィテイ側に指向
し易く、いわゆる湯流れに偏りを発生させる。

【０００６】また、薄肉のスカート部を形成するキャビ
ィテイは狭く、ゲ−トの近くにあっても金型による溶湯
の冷却が速いため、ゲ−トより遠い上半壁部を形成する
キャビィテイ側に所定温度に保持した状態で供給し続け
ることが難しくなり、製造品質を低下させる。本発明
は、前記事情に鑑み、スカート部の肉厚を軽量化に寄与
できるように薄くした場合であっても、ダイカスト成形
時に湯流れに偏りを発生させず、製造品質を低下させな
いシリンダブロックを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のシリンダブロッ
クは、クランク室を形成するスカート部に連設されると
ともに、クランク軸の軸線方向に沿って所定の間隔に配
設された隣り合う複数のクランク軸受壁部の間で、該ス
カート部の下端側のゲ−トから溶湯を射出することによ
り形成されるシリンダブロックの構造であって、該スカ
ート部は、該ゲ−トに近い領域の肉厚を該クランク軸受
壁部に近い領域の肉厚より厚くしたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】スカート部のゲ−トに近い領域の
肉厚部分と、スカート部のクランク軸受壁部に近い領域
の肉厚部分との肉厚比率は、例えば１．２５：１〜２：
１の範囲に設定される。前記肉厚比率に設定した理由と
しては、前記肉厚比率を超過する場合には、重量増とな
り、前記肉厚比率に満たない場合には、型焼損となるか
らである。

【０００９】本発明のシリンダブロックは、スカート部
のクランク軸受壁部に近い領域からスカート部のゲ−ト
に近い領域に向かって漸次、肉厚の厚みが増してゆく勾
配をもつ構成とすることができる。この場合のスカート
部の肉厚の厚み勾配は、隣り合うクランク軸受壁部どお
しのほぼ中央で最も厚い肉厚となり、かつクランク軸受
壁部に近い領域に向かう水平方向に沿い薄くなる厚さ勾
配およびスカート部の下端側よりクランク軸受壁部に近
い領域に向かう上方向に沿い薄くなる厚さ勾配である。

【００１０】また、本発明のシリンダブロックは、軽量
化を達成するため、前記スカート部において、その一部
に前記肉厚を厚くする領域を設け溶湯の湯回り性を向上
させるに際して、前記肉厚を厚くする領域の面積より
も、肉厚を薄くすることができる薄肉領域の面積が大き
いことに意味がある。従って、スカート部における厚肉
領域の面積は、前記厚肉領域を除くスカート部の薄肉領
域の面積の５〜５０％の範囲が望ましい。

【００１１】

【実施例】本発明を図１〜図４に基づいて、ダイカスト
成形により製造されたシリンダブロックに適用した実施
例として説明する。実施例のシリンダブロック１は、Ｖ
型６気筒エンジン用のアルミ製のもので、図２（図１の
ＡーＡ線断面矢視図）に示されるように、一体的に形成
され下半壁部２と上半壁部５とよりなる構造体である。
なお、シリンダブロック１の図２における断面形状は、
垂直線Ｐ２を境にしてほぼ左右対称形状に近いため、実
線で示す左側半部を主に用いて説明する。

【００１２】下半壁部２は、図２に示されるようにクラ
ンクＳをもついわゆるクランクケースを形成するスカー
ト部３と、図１に示されるようにクランク軸線Ｐ１に交
差する直線Ｘ方向に延び、かつスカート部３にそれぞれ
連設されクランク軸線Ｐ１方向に沿って所定の間隔に配
置された第１クランク軸受壁部４ａ、第２クランク軸受
壁部４ｂ、第３クランク軸受壁部４ｃ、第４クランク軸
受壁部４ｄとで形成される。

【００１３】スカート部３は、ロアレール部分３１とス
カート壁部分３２とよりなる。ロアレール部分３１は、
シリンダブロック１の底面側より見てククランク軸線Ｐ
１に対し、その両側（図１の矢印Ｘ１、Ｘ２方向参照）
に所定の間隔を隔てた位置で、図３に示されるようにス
カート部３の下端面３０からの高さｈ１がほぼ１５ｍ
ｍ、スカート壁部分３２の外周面３２０からの突出巾ｗ
が１０〜２０ｍｍに設定され、クランク軸線Ｐ１（図１
参照）にほぼ沿って延びている。

【００１４】また、ロアレール部分３１は、シリンダブ
ロック１のダイカスト成形時にその底面、いわゆる前記
スカート部３の下端面３０で金型（図示せず、以下同
じ）のゲートＫ部分と一体化する。前記金型のゲートＫ
は、図１に示されるように、クランク軸線Ｐ１の左右両
側で、後で述べる第１クランク軸受壁部４ａと第２クラ
ンク軸受壁部４ｂとの間、第２クランク軸受壁部４ｂと
第３クランク軸受壁部４ｃとの間、第３クランク軸受壁
部４ｃと第４クランク軸受壁部４ｄとの間にそれぞれ形
成された左右３個、計６個である。

【００１５】スカート壁部分３２は、シリンダブロック
１の底面側より見てククランク軸線Ｐ１に対し、その両
側（図１の矢印Ｘ１、Ｘ２方向参照）に所定の間隔を隔
てた位置で、かつ第１クランク軸受壁部４ａと第２クラ
ンク軸受壁部４ｂとの間、第２クランク軸受壁部４ｂと
第３クランク軸受壁部４ｃとの間、第３クランク軸受壁
部４ｃと第４クランク軸受壁部４ｄとの間にそれぞれ、
曲率半径Ｒ１（図４参照）が約１００ｍｍに設定された
円弧状の外周面３２０を基準面とした厚さ（外周面３２
０から半径方向内側に形成される内周面３２１までの厚
さ）に特徴を備える。

【００１６】すなわち、スカート壁部分３２は、水平断
面（図３のＢーＢ線断面）上において、図４に示される
ように前記ゲートＫに近い位置で最大厚さｔ１が約６ｍ
ｍに設定された厚肉領域Ｌ１と、各クランク軸受壁部４
ａ〜４ｄに近い位置で前記厚肉領域Ｌ１の両側に厚さｔ
３が約４ｍｍに設定された薄肉領域Ｌ２、Ｌ２とを形成
している。また、薄肉領域Ｌ２、Ｌ２の内周面３２１
は、曲率半径Ｒ２が約９６ｍｍに設定された円弧状であ
る。

【００１７】このように図４に示されるスカート壁部分
３２は、円弧状の外周面３２０と、厚肉領域Ｌ１でクラ
ンク軸線Ｐ１（図１参照）にほぼ平行な直線（弦）状と
なり、かつその両側の薄肉領域Ｌ２、Ｌ２で円弧状とな
った内周面３２１とで形成されている。また、前記厚肉
領域Ｌ１は、図３に示されるように、スカート部３の下
端面３０で厚く（厚さ増分ｔ１０が約３ｍｍ）、かつ下
端面３０から垂直（上）方向に延び、上方に向かうほど
薄くなり、高さｈ２が約５０ｍｍの断面略楔状となって
いる。

【００１８】各クランク軸受壁部４ａ〜４ｄは、図１お
よび図２に示されるようにスカート壁部分３２に連設さ
れるとともに、クランク軸線Ｐ１方向に沿って所定の間
隔を隔てて隣り合う位置に配設されている。また、各ク
ランク軸受壁部４ａ〜４ｄは、左右のスカート壁部分３
２と３２の間の中央にそれぞれ半円形のクランク軸受孔
４０をもち、かつクランク軸（図示せず、以下同じ）を
回転自在に軸支するベアリング（図示せず）などの軸受
部材を固定保持する強度を備えた所定の厚さｔをもつ。

【００１９】上半壁部５は、図１および図２に示される
ように下半壁部２のスカート部３の上方に連設されると
ともに、シリンダボア孔６を形成するボア壁部７と、そ
の周囲に同心円状に形成されるウォタージャケット孔８
を形成するジャケット壁部９とをもつ。前記のように構
成された実施例のシリンダブロック１によれば、各クラ
ンク軸受壁部４ａ〜４ｄのスカート壁部分３２は、ゲ−
トＫに近い領域の肉厚ｔ１、ｔ２を、各クランク軸受壁
部４ａ〜４ｄに近い領域の肉厚ｔ３より厚くしたもので
ある。

【００２０】すなわち、スカート壁部分３２は、ゲ−ト
Ｋに近い厚肉領域Ｌ１および各クランク軸受壁部４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄに近い薄肉領域Ｌ２を備えている。こ
のため、シリンダブロック１のダイカスト成形時に、ゲ
−トＫに近い厚肉領域Ｌ１を形成するキャビィテイは、
薄肉領域Ｌ２を形成するキャビィテイよりも厚さ方向に
広くすることができるため、金型からの冷却の影響を受
けにくく、かつ各クランク軸受壁部４ａ〜４ｄを形成す
る容量の大きいキャビィテイ側に逃げにくく、この分、
上半壁部５を形成するキャビィテイ側に向かう流れとな
る。

【００２１】実施例のシリンダブロック１によれば、ス
カート壁部分３２の円弧状の薄肉領域Ｌ２、Ｌ２の間に
おいて、内周面３２１側で水平方向および垂直方向に形
成された厚肉領域Ｌ１によって、ゲートＫよりの溶湯の
湯流れに偏りを発生させないでずむため、湯回り性を向
上でき、ゲ−トＫに近い僅かな厚肉領域Ｌ１を除いたス
カート壁部分３２の他の領域を従来の場合よりも薄肉構
造としても、ダイカスト成形時の製造品質を低下させる
ことがない。

【００２２】従って、実施例のシリンダブロック１は、
スカート部２を軽量化できるとともに、振動を抑える目
的でスカート部２を水平断面上において曲面化し、この
曲面化に伴いにロアレール部分３１の巾が部分的に狭く
なる領域をもつ構造にせざるをえない場合であっても、
厚肉領域Ｌ１によって、補強されたスカート壁部分３２
および巾寸法を増し曲げ剛性を向上させたロアレール部
分３１によって全体の曲げ剛性を向上し得る。

【００２３】

【効果】本発明のシリンダブロックによると、スカート
部のゲ−トに近い領域の肉厚は、スカート部のクランク
軸受壁部に近い領域の肉厚より厚くしたものである。こ
のため、シリンダブロックのダイカスト成形時に、ゲ−
トに近い厚肉領域を形成するキャビィテイ部分を広くで
きるため、金型からの冷却の影響を受けにくく、ゲ−ト
に近い僅かな厚肉領域を除いた他の全領域を従来の場合
よりも肉薄構造としても、その製造時に湯流れに偏りを
発生させずにすみ、かつ製造品質を低下させないで軽量
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のシリンダブロックの底面形状および
シリンダブロックとダイキャスト成形するための溶湯の
ゲートとの関係を示す底面図。

【図２】図１におけるＡーＡ線断面矢視図。

【図３】図２における要部を拡大してを示す断面図。

【図４】図３におけるＢーＢ線断面上位置で、第２クラ
ンク軸受壁部と第３クランク軸受壁部との間に形成さ
れ、スカート部分におけるゲ−トに近い厚肉領域と、第
２クランク軸受壁部に近い薄肉領域および第３クランク
軸受壁部に近い薄肉領域との関係を拡大して示す断面矢
視図。

【符号の説明】

１…シリンダブロック ２…下半壁部 ３
…スカート部 ３０…スカート部の下端面 ３１…ロアレール部分
３２…スカート壁部分 ３２０…外周面 ３２１…内周面 Ｌ１…厚肉領域 Ｌ２…薄肉領域 ４ａ…第１クランク軸受壁部 ４ｂ…第２クランク軸受
壁部 ４ｃ…第３クランク軸受壁部 ４ｄ…第４クランク軸受
壁部 ５…上半壁部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク室を形成するスカート部に連設さ
   れるとともに、クランク軸の軸線方向に沿って所定の間
   隔に配設された隣り合う複数のクランク軸受壁部の間
   で、該スカート部の下端側のゲ−トから溶湯を射出する
   ことにより形成されるシリンダブロックの構造であっ
   て、 該スカート部は、該ゲ−トに近い領域の肉厚を該クラン
   ク軸受壁部に近い領域の肉厚より厚くしたことを特徴と
   するシリンダブロック。