JPH09324694A - 多気筒シリンダブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブロック本体の強度を保持しつつ、ブロック本
体の小型化を図ることが可能な多気筒シリンダブロック
を提供すること。 【解決手段】シリンダライナ１６，１７にピストン１３
の摺動方向に延びるノコギリ刃状のスリット１８を形成
し、同スリット１８内にシリンダライナ１６，１７間を
仕切るブロック本体１２の仕切壁２２が入り込むように
した。これにより、ボア１４，１５間の距離Ｌ１を小さ
くしても、スリット１８内に入り込んだブロック本体１
２の肉厚分だけ、仕切壁２２の肉厚Ｌ２を所定厚さに保
持できる。その結果、シリンダブロック１１の全長を従
来よりも短くでき、エンジンの小型化及び軽量化を図る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、多気筒エ
ンジンのシリンダブロックの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からピストンを摺動案内するシリン
ダボアとブロック本体とが別体のシリンダブロック（例
えば、特開平５−２８０４１４号公報に記載のシリンダ
ブロック）がある。すなわち、図８に示すように、シリ
ンダボア５０，５１を構成する筒状のシリンダライナ５
２，５３がブロック本体５４に鋳ぐるまれている。この
構成を有するシリンダブロックにおいては、シリンダラ
イナ５２，５３が強度及び耐久性の高い鋳鉄から構成さ
れているので、ピストン（図示せず）との摺動における
摩耗が減少される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
シリンダブロックには、次のような問題があった。ブロ
ック本体５４の強度及び耐久性を保持するために、シリ
ンダライナ５２，５３間を仕切るブロック本体５４の仕
切壁５５の肉厚Ｌ２を十分確保する必要がある。そのた
め、ボア５０，５１間の距離Ｌ１を小さくするには限界
があった。すなわち、エンジン全長（シリンダボア５
０，５１の配列方向長さ）を小さくするのにも限界があ
った。

【０００４】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ブロック本体の強度を保持しつ
つ、ブロック本体の小型化を図ることが可能な多気筒シ
リンダブロックを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明では、ブロック本体にピストン
を摺動案内するための略筒状のシリンダライナが鋳ぐる
んで形成される多気筒シリンダブロックにおいて、隣接
するシリンダライナ間を仕切るブロック本体の仕切壁
が、当該シリンダライナを貫通してピストン摺動面に露
出させたことをその要旨とする。

【０００６】請求項２に記載の発明では、前記シリンダ
ライナの周面には、前記ピストンの摺動方向に延びるス
リットが形成され、同スリット内に前記ブロック本体の
仕切壁が入り込んでいることをその要旨とする。

【０００７】請求項３に記載の発明では、前記スリット
は、シリンダライナの周方向に複数本並列に形成され、
隣接するシリンダライナ同士はスリットと、スリットが
形成されていない部位とが対向するようにブロック本体
に配置されていることをその要旨とする。

【０００８】請求項４に記載の発明では、前記スリット
は先端が鋭角なノコギリ刃状に形成されていることをそ
の要旨とする。請求項５に記載の発明では、前記スリッ
トのシリンダライナ軸方向の長さは、シリンダライナ軸
方向全長より短く設定されていることをその要旨とす
る。

【０００９】従って、請求項１に記載の発明において
は、シリンダライナの周面に入り込んでいるブロック本
体の分だけ、隣接するシリンダライナ間を仕切る壁面の
厚さ（距離）が大きくなる。仕切壁の厚さが大きくなっ
た分だけシリンダライナ間の距離を小さくすることが可
能となる。

【００１０】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の発明の作用に加え、シリンダライナの周面に
形成されたスリット内にブロック本体の仕切壁が入り込
み、隣接するシリンダライナ間を仕切る壁面の厚さを大
きくしている。また、前記スリットはピストンの摺動方
向に長く延びているので、長い距離に亘って仕切壁が形
成される。

【００１１】請求項３に記載の発明においては、請求項
２に記載の発明の作用に加え、スリットがシリンダライ
ナの周方向に複数本並列に形成されているとともに、隣
接するシリンダライナ同士はスリットと、スリットとが
形成されていない部位とが対向するようにブロック本体
に配置されていることから、シリンダライナ間を仕切る
ブロック本体の仕切壁の肉厚が平均化される。

【００１２】すなわち、隣接するシリンダライナ同士
で、スリットが形成されていない部位が対向している場
合には、両シリンダライナを仕切るブロック本体の仕切
壁の厚さが小さくなる。しかし、本発明では、隣接する
シリンダライナ同士はスリットと、スリットが形成され
ていない部位とが対向するようにブロック本体に配置さ
れているため、シリンダライナを仕切るブロック本体の
仕切壁の厚さを均一に大きくすることが可能となる。

【００１３】請求項４に記載の発明においては、請求項
２又は請求項３に記載の発明の作用に加え、スリットは
先端が鋭角なノコギリ刃状に形成されていることから、
ピストンの摺動時において、スリットとブロック本体と
の段差によるピストンへの影響が小さい。

【００１４】請求項５に記載の発明においては、請求項
２に記載の発明の作用に加え、スリットがシリンダライ
ナ軸方向全長より短いことから、スリットがシリンダラ
イナ軸方向全長に亘って形成されている場合よりも、シ
リンダライの強度が向上される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図１及び図２に示すよう
に、多気筒シリンダブロック１１は、アルミ合金製のブ
ロック本体１２及びピストン１３を摺動案内するシリン
ダボア１４，１５となる鋳鉄製のシリンダライナ１６，
１７を備えている。前記シリンダライナ１６，１７は略
筒状に形成され、同シリンダライナ１６，１７を前記ブ
ロック本体１２の鋳造時に一緒に鋳ぐるむことにより、
ブロック本体１２とシリンダライナ１６，１７とが一体
形成される。隣接するシリンダライナ１６，１７間はブ
ロック本体１２の一部である仕切壁２２により仕切られ
ている。

【００１６】図２〜図５に示すように、前記シリンダラ
イナ１６，１７の周面には複数本のスリット１８が形成
されている。同スリット１８はピストン１３の摺動方向
に延びるノコギリ刃状に形成され、その先端が鋭角であ
る。また、スリット１８はシリンダライナ１６，１７の
配列方向であるシリンダライナ１６，１７の前後周面に
のみ形成され、圧縮行程及び爆発行程時にコンロッド１
９からの力がピストン１３を介して大きく作用するスラ
スト・反スラスト方向（図３の上下方向）の部位には形
成されていない。

【００１７】また、スリット１８と交互に形成されたノ
コギリ刃状ライナ部２０の基端部２１は、シリンダライ
ナ１６，１７の上下方向の中心部Ｐから所定距離Ｓで離
間する部位に形成されている。そして、その基端部２１
の形成位置は、シリンダライナ１６，１７の前後におい
て異なる。すなわち、シリンダライナ１６，１７の前側
における基端部２１の形成位置は、中心部Ｐから所定距
離Ｓで下方へ離間する部位に形成され、一方、後側にお
ける基端部２１の形成位置は、中心部Ｐから所定距離Ｓ
で上方へ離間する部位に形成されている。従って、前後
の基端部２１は上下方向へズレた状態で形成されてい
る。

【００１８】続いて、簡単にシリンダブロック１１の製
造時の作用について説明する。まず、鋳造型（図示せ
ず）内に前記シリンダライナ１６，１７を配置する。こ
の状態で型締めを行った後、型内に材料（溶融状態のア
ルミ合金）を注湯する。型内に注湯された材料は、ブロ
ック本体１２の外形を構成するキャビティ及びシリンダ
ライナ１６，１７のスリット１８からシリンダライナ１
６，１７の周面に入り込む。型内に材料を注湯し、所定
時間冷却したら型内からシリンダブロック１１を取り出
す。そして、取り出したシリンダブロック１１のシリン
ダボア１４，１５の壁面、すなわちシリンダライナ１
６，１７の内壁面を所定内径及び所定表面粗さとなるよ
うに切削加工及び研削加工する。

【００１９】以上のようにして、多気筒シリンダブロッ
ク１１が形成される。なお、シリンダライナ１６，１７
のスリット１８は、ワイヤーカットや研削加工、その他
各種加工により形成可能であるとともに、シリンダライ
ナ１６，１７の鋳造時において形成することも可能であ
る。

【００２０】上記のように、本実施の形態では、多気筒
シリンダブロック１１を構成したことにより、次のよう
な効果を得ることができる。 （１）シリンダライナ１６，１７にピストン１３の摺動
方向に延びるノコギリ刃状のスリット１８を形成し、同
スリット１８内にシリンダライナ１６，１７間を仕切る
ブロック本体１２の仕切壁２２が入り込むようにした。
これにより、図３に示すように、ボア１４，１５間の距
離Ｌ１を小さくしても、スリット１８内に入り込んだブ
ロック本体１２の肉厚分だけ、仕切壁２２の肉厚Ｌ２を
所定厚さに保持できる。その結果、シリンダブロック１
１の全長を従来よりも短くでき、エンジンの小型化及び
軽量化を図ることができる。

【００２１】（２）スリット１８をピストン１３の摺動
方向に延びるように形成したことにより、長い距離に亘
ってブロック本体１２の仕切壁２２をシリンダライナ１
６，１７に入り込ませることが可能となる。これによ
り、ピストン１３の摺動方向において、ボア１４，１５
内に段差ができるのを防止できる。

【００２２】すなわち、図６に示すように、シリンダラ
イナ２５に仕切壁２２が入り込む貫通孔２３を形成し、
この貫通孔２３をピストン１３の摺動方向に所定間隔を
設けて連続配置する。このように構成しても仕切壁２２
の肉厚を所定厚さに保持できるが、ピストン１３の摺動
方向においてブロック本体１２とシリンダライナ２５と
の間で複数の段差が形成される。そのため、ピストン１
３摺動時にピストン１３加わる影響が大きくなる。

【００２３】（３）隣接するシリンダライナ１６，１７
同士はスリット１８と同スリット１８間に形成されるノ
コギリ刃状ライナ部２０とが対向するようにブロック本
体１２に配置されている。すなわち、ノコギリ刃状ライ
ナ部２０が互いに対向しないようにシリンダライナ１
６，１７をブロック本体１１に配置した。これにより、
シリンダライナ１６，１７間を仕切る仕切壁２２の肉厚
を全体的に大きくすることができる。

【００２４】隣接するシリンダライナ１６，１７のスリ
ット１８（ノコギリ刃状ライナ部２０）が対向している
場合には、仕切壁２２の肉厚が不均一になる。つまり、
隣接するシリンダライナ１６，１７のスリット１８間に
おける仕切壁２２の肉厚は大きいが、隣接するシリンダ
ライナ１６，１７のノコギリ刃状ライナ２０間における
仕切壁２２の肉厚は大幅に狭くなる。従って、この場合
にはブロック本体１２が所定強度を有しなくなる。

【００２５】しかし、本実施の形態では、前述したよう
に、隣接するシリンダライナ１６，１７同士のノコギリ
刃状ライナ２０が対向しないように、ブロック本体１２
にシリンダライナ１６，が配置されているため、ブロッ
ク本体１２の仕切壁２２の厚さを全体的に大きくするこ
とができ、所定強度を得ることができる。

【００２６】（４）スリット１８の形状を先端が鋭角な
ノコギリ刃状に形成したことにより、ピストン１３の摺
動方向においてスリット１８とブロック本体１２との段
差による影響が小さいことから摺動抵抗を小さくでき、
ピストン（ピストンリング）１３の摩耗を減少できると
ともに、出力の低減を防止できる。

【００２７】（５）シリンダライナ１６，１７にスリッ
ト１８を形成したことにより、従来のシリンダライナよ
りも材料の使用量が減少される。その結果、コストの低
減及びシリンダライナ１６，１７の軽量化を図ることが
できる。

【００２８】（６）シリンダボア１４，１５の一部を、
熱伝導率の高いアルミ合金のブロック本体１２で構成し
たことにより、シリンダボア１４，１５間の放熱性を向
上できる。

【００２９】（７）前後のノコギリ刃状ライナ部２０の
基端部２１の形成位置を上下方向においてズラしたこと
により、シリンダボア１４，１５間において基端部２１
が対向するのを防止できる。これにより、仕切壁２２が
小さくなるのが防止され、ブロック本体１２の強度を所
定強度に保持できる。

【００３０】（８）スリット１８はシリンダライナ１
６，１７の軸方向全長よりも短く形成されていることか
ら、スリット１８がシリンダライナ１６，１７の軸方向
全長に亘って形成されている場合よりも、シリンダライ
１８の強度が向上される。これにより、鋳造時における
シリンダライナ１６，１７の変形を防止することができ
る。

【００３１】なお、本発明は次に示す別の実施の形態に
具体化することができる。 （１）図７に示すように、シリンダライナの外形を、上
記実施形態のシリンダライナ１６，１７と異なる外形と
して具体化してもよい。すなわち、図７（ａ）に示すよ
うに、ノコギリ刃状ライナ部２０の基端部２１をシリン
ダライナ３１の上部に設け、スリット１８を下端部まで
延ばして具体化したり、図７（ｂ）に示すように、スリ
ット１８をシリンダライナ３２の全周面に設けて具体化
しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００３２】また、スリット１８の形状をノコギリ刃状
以外の形状として具体化してもよい。 （２）上記実施形態においては、エンジンのシリンダブ
ロックで具体化したが、レシプロ式コンプレッサのシリ
ンダブロックやレシプロ式ポンプのシリンダブロックに
具体化してもよい。

【００３３】（３）上記実施形態においては、鋳鉄製の
シリンダライナ１６，１７で具体化したが、鋳鉄製以外
のシリンダライナで具体化してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、隣接するシリンダライナ間の距離を小さ
くしてもブロック本体の仕切壁の肉厚を大きく保持でき
る。その結果、所定の強度を有するとともにシリンダブ
ロックの小型化を図ることができる。

【００３５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、シリンダライナのスリット
内にブロック本体の仕切壁が入り込んでいることから、
より仕切壁の厚さを大きくできるとともに、スリットが
ピストンの摺動方向に長く延びていることから、長い距
離に亘ってブロック本体の肉厚部を形成できる。その結
果、一層強度が高く、小型のシリンダブロックを得るこ
とができる。

【００３６】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の効果に加え、ブロック本体の仕切壁の厚
さを均一に大きくすることができることから、仕切壁全
体が高い強度を得ることができる。

【００３７】請求項４に記載の発明によれば、請求項２
又は請求項３に記載の発明の効果に加え、ピストン摺動
時にスリットとブロック本体との段差による影響が小さ
いことから摺動抵抗を小さくできるので、ピストンの摩
耗を減少でき、出力の低減を防止できる。

【００３８】請求項５に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の効果に加え、スリットがライナの軸方向
全てに形成されていないため、鋳造時におけるシリンダ
ライナの変形を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施形態におけるシリン
ダブロックの部分平面図。

【図２】シリンダブロックの部分正断面図。

【図３】シリンダブロックの部分平断面図。

【図４】シリンダライナの斜視図。

【図５】（ａ）はシリンダライナを前側から見た正面
図。（ｂ）はシリンダライナを後側から見た正面図。

【図６】短いスリットを有するシリンダライナの部分断
面斜視図。

【図７】別実施形態のシリンダライナの斜視図。

【図８】従来技術におけるシリンダブロックの部分平断
面図。

【符号の説明】 １１…多気筒シリンダブロック、１２…ブロック本体、
１３…ピストン、１６，１７，３１，３２…シリンダラ
イナ、１８…スリット、２２…仕切壁。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年７月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】 シリンダライナの展開図。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロック本体にピストンを摺動案内する
   ための略筒状のシリンダライナが鋳ぐるんで形成される
   多気筒シリンダブロックにおいて、 隣接するシリンダライナ間を仕切るブロック本体の仕切
   壁が、当該シリンダライナを貫通してピストン摺動面に
   露出させたことを特徴とする多気筒シリンダブロック。
2. 【請求項２】 前記シリンダライナの周面には、前記ピ
   ストンの摺動方向に延びるスリットが形成され、同スリ
   ット内に前記ブロック本体の仕切壁が入り込んでいる請
   求項１に記載の多気筒シリンダブロック。
3. 【請求項３】 前記スリットはシリンダライナの周方向
   に複数本並列に形成され、隣接するシリンダライナ同士
   はスリットと、同スリットが形成されていない部位とが
   対向するようにブロック本体に配置されている請求項２
   に記載の多気筒シリンダブロック。
4. 【請求項４】 前記スリットは先端が鋭角なノコギリ刃
   状に形成されている請求項２又は請求項３に記載の多気
   筒シリンダブロック。
5. 【請求項５】 前記スリットのシリンダライナ軸方向の
   長さは、シリンダライナ軸方向全長より短く設定されて
   いる請求項２に記載の多気筒シリンダブロック。