JPH0996245A - 自動車エンジンのシリンダブロック構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車エンジンのシリンダブロック構造にお
いて、ボアの変形量を小さくし、応力の集中をなくして
剛性を向上させ、ヘッドガスケットのシール性を発揮さ
せ、かつ、暖機運転の時間を短縮させる。 【解決手段】 シリンダブロック１のスリーブ取付部２
の内周壁に段差状に複数の縮径部を形成し、この縮径部
に圧入するシリンダスリーブ20の下側部分の外径を縮径
部の小径部分17に合わせた薄肉円筒部21に形成する。ま
た、薄肉円筒部21の上側部分の外径を小径部分17より大
きい径部分に合わせた厚肉円筒部22に形成する。また、
この厚肉円筒部22の下部と、薄肉円筒部21の最下部に圧
入しろを形成し、厚肉円筒部22の下部と薄肉円筒部21の
最下部との間の薄肉円筒部21には前記圧入しろより少な
い圧入しろを設ける

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジンの
シリンダブロックの内周壁と、この内周壁に圧入するシ
リンダスリーブの圧入しろとに改良を加えた自動車エン
ジンのシリンダブロック構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車エンジンは重量軽減と放熱
性の向上のために、シリンダブロックの大部分をアルミ
ニューム合金で製作し、シリンダ部分に鉄製のシリンダ
スリーブを嵌合させたものがある。このようなシリンダ
スリーブを有するシリンダブロックを図２に基づいて説
明する。図において、シリンダブロック１のスリーブ取
付部２の内周壁は上部側が拡径部３に形成されており、
下部側が縮径部４に形成されている。

【０００３】この内周壁の縮径部４にシリンダスリーブ
５を圧入させることによって、シリンダスリーブ５がシ
リンダブロック１に取り付けられて、シリンダブロック
１にシリンダ６が形成される。このようにシリンダスリ
ーブ５を取付けることによって、シリンダスリーブ５の
上部側外周部と、シリンダブロック１の拡径部３とによ
って、エンジンの過熱部分を冷却する、冷却水の通るウ
ォータジャケット７が形成される。このウォータジャケ
ット７はシリンダブロック１の上面側を開口させたオー
プンデッキ型のものであり、シリンダ６の略外周部全体
を囲繞するように設けられている。

【０００４】上記シリンダブロック１に圧入したシリン
ダスリーブ５は外周径が異なるもので、上部側が厚肉部
８に形成されており、下部側が薄肉部９に形成されてい
る。シリンダスリーブ５の、この薄肉部９の側がシリン
ダブロック１の内周壁の縮径部４に圧入されることにな
る。また、薄肉部９と厚肉部８との境目の段差部、すな
わち、肉厚変化点10とシリンダブロック１との合わせ座
面が、ウォータジャケット７の底部11の位置になってい
る。このように取り付けることによって、シリンダスリ
ーブ５がシリンダブロック１に固定される。このシリン
ダブロック１の上面にはヘッドガスケット（図示省略）
を介して、シリンダヘッド（図示省略）が取り付けられ
るようになっている。

【０００５】また、図３に示すものは、シリンダブロッ
ク１のスリーブ取付部２の内周壁の形状が、図２のもの
と異なるものである。詳述すると、スリーブ取付部２の
内周壁にはウォータジャケット７の底部12を形成して、
ピストンのストローク方向の略中間高さに立ち上げられ
たシリンダバレル13が設けられており、このシリンダバ
レル13の内周面の部位がスリーブ取付部２の縮径部４に
なっている。

【０００６】この縮径部４にはシリンダスリーブ５の薄
肉部９が圧入され、シリンダバレル13の上面がシリンダ
スリーブ５の肉厚変化点10との合わせ座面になってい
る。この合わせ座面は、図２のものよりも高いところに
位置している。なお、図２及び図３において、符号14で
示すものは、シリンダブロック１のスカート部、符号15
で示すものは、クランク室、符号16で示すものはシリン
ダブロック１の外周フランジである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
においては、図２及び図３の両タイプのシリンダ共、シ
リンダスリーブの薄肉部の長い区間をシリンダブロック
に圧入させているため、シリンダスリーブの肉厚変化点
付近はシリンダボアの変形量が大きく、また、応力が最
も集中する個所となるため、時によって剛性が低下する
ことがあった。

【０００８】また、図３に示す、シリンダバレルが形成
されたものにおいては、ウォータジャケットの底部をＵ
字形に成形しているため、鋳造上、成形可能な半径Ｒ
（図３参照）で丸みを形成している。このため、ウォー
タジャケットの開口部の幅（符号Ｚ′）が必要以上に広
くなると共に、シリンダヘッド（図示省略）との合わせ
面の幅、すなわち、シリンダスリーブのボアセンターか
らシリンダブロックの外周フランジまでの距離（符号
Ｘ′）が長くなって、ヘッドガスケットの外周シール性
が低下する虞があった。

【０００９】また、ウォータジャケットの開口部の幅が
広くなると、冷却水が必要以上にエンジン内に入り、暖
機運転の時間が長くなる等の不利な問題もある。

【００１０】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、ボアの変形量を小さくし、かつ、応
力の集中をなくして剛性を向上させると共に、ヘッドガ
スケットのシール性を発揮させ、かつ、暖機運転の時間
をも短縮させた自動車エンジンのシリンダブロック構造
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
シリンダブロックのスリーブ取付部にシリンダスリーブ
を取り付けて前記シリンダブロックに上面部が開口する
ウォータジャケットを形成させた自動車エンジンのシリ
ンダブロック構造において、前記スリーブ取付部の内周
壁に段差状に複数の縮径部を形成し、該縮径部に圧入す
る前記シリンダスリーブの下側部分の外径を前記縮径部
の小径部分に合わせた薄肉円筒部に形成し、該薄肉円筒
部の上側部分の外径を前記小径部分より大きい径部分に
合わせた厚肉円筒部に形成し、該厚肉円筒部の下部と、
前記薄肉円筒部の最下部に圧入しろを形成すると共に、
前記厚肉円筒部の下部と前記薄肉円筒部の最下部との間
の薄肉円筒部に前記圧入しろより少ない圧入しろを設け
たことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１の記載から把握される本
発明において、シリンダブロック１のスリーブ取付部２
の内周壁に段差状に複数の縮径部を形成し、この縮径部
に圧入するシリンダスリーブ20の下側部分の外径を縮径
部の小径部分17に合わせた薄肉円筒部21に形成する。ま
た、薄肉円筒部21の上側部分の外径を小径部分17より大
きい径部分に合わせた厚肉円筒部22に形成する。そし
て、この厚肉円筒部22の下部と、薄肉円筒部21の最下部
に圧入しろを形成する。厚肉円筒部22の下部と薄肉円筒
部21の最下部との間の薄肉円筒部21には前記圧入しろよ
り少ない圧入しろを設ける。このような形成したシリン
ダブロック１のスリーブ取付部２にシリンダスリーブ20
を圧入すれば、シリンダスリーブ20の肉厚変化点10付近
のシリンダボアの変形量が押えられると共に、応力集中
個所が分散する。さらに、スリーブ取付部２の内周壁の
大径部に設けた底部23をＬ型に形成してウォータジャケ
ット７の上面の開口部の幅Ｚを狭く形成する。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１に基づき、図
２及び図３と同一の部材には同一の符号を付して説明す
る。図１は自動車エンジン（図示省略）のシリンダブロ
ック１の断面正面図である。シリンダブロック１にはシ
リンダ６が複数個設けられているが、各シリンダ６とも
同じ構造なので、１個を例にして説明する。

【００１４】シリンダブロック１のスリーブ取付部２の
内周壁には、段差状に複数の縮径部が形成されている。
すなわち、縮径部は２段設けられており、一番下の縮径
部は小径部分17に形成されている。そして、そのすぐ上
の縮径部は小径部分17より大きい径部分、すなわち、中
径部18に形成されている。そして、一番上の内周壁はは
大径部19に形成されている。

【００１５】上記シリンダブロック１のスリーブ取付部
２の小径部分17および中径部18にはシリンダスリーブ20
が圧入されている。これによって、シリンダブロック１
にシリンダ部６が形成される。このシリンダスリーブ20
の下側部分の外径は、スリーブ取付部２の小径部分17に
合わせた径にされて、薄肉円筒部21に形成されている。
そして、薄肉円筒部21の上側部分の外径は小径部分17よ
り大きい径部分、すなわち、中径部18に合わせた径にさ
れて厚肉円筒部22に形成されている。

【００１６】そして、この厚肉円筒部22の下部の部分Ａ
にはスリーブ取付部２の中径部18に圧入させるための圧
入しろが形成されており、薄肉円筒部21の最下部の部分
Ｂにもスリーブ取付部２の小径部分17に圧入させるため
の圧入しろが形成されている。

【００１７】また、厚肉円筒部22の下部の部分Ａと、薄
肉円筒部21の最下部の部分Ｂとの間の薄肉円筒部21の中
間部分Ｃには、厚肉円筒部22の下部の部分Ａの圧入しろ
及び薄肉円筒部21の最下部の部分Ｂの圧入しろよりも少
ない圧入しろが設けられている。

【００１８】このようにシリンダブロック１のスリーブ
取付部２の内周壁にシリンダスリーブ20を圧入すると、
スリーブ取付部２の大径部19と、シリンダスリーブ20の
厚肉円筒部22の外周部とによってウォータジャケット７
が形成される。このウォータジャケット７はシリンダブ
ロック１の上面が開口したオープン型のものである。ま
た、ウォータジャケット７の底部23は断面視Ｌ字形に形
成されている。

【００１９】この底部23により、鋳造上、成形可能な半
径Ｒを小さくすることができる。これによって、ウォー
タジャケット７の開口部の幅（符号Ｚ）を狭くすること
ができ、さらに、シリンダスリーブ20のボアセンターか
らシリンダブロック１の外周フランジ16までの距離（符
号Ｘ）を短くすることができる。また、このシリンダス
リーブ20はウォータジャケット７の冷却水に直接、触れ
るようになっているので、ピストンの上死点側は効率よ
く冷却されることになる。

【００２０】本発明は、以上説明したように、シリンダ
ブロック１のスリーブ取付部２の小径部分17に、シリン
ダスリーブ20の下側部分の薄肉円筒部21の、圧入しろを
有する最下部の部分Ｂと、その上の薄肉円筒部21の中間
部分Ｃを圧入する。

【００２１】このとき、同時にスリーブ取付部２の小径
部分17より大きい径部分、すなわち中径部18に、シリン
ダスリーブ20の厚肉円筒部22の、圧入しろを有する下部
の部分Ａが圧入される。この圧入の場合、圧入しろは厚
肉円筒部22の下部の部分Ａ及び薄肉円筒部21の最下部の
部分Ｂにあり、薄肉円筒部21の中間部分Ｃの圧入しろは
少ないので、圧入を容易に行なうことができる。このよ
うに圧入させることによって、シリンダスリーブ20の肉
厚変化点10付近のボアの変形量を押え、かつ、応力の集
中個所を分散させる。

【００２２】さらに、スリーブ取付部２の内周壁の大径
部19に設けた、ウォータジャケット７の底部11をＬ型に
形成してウォータジャケット７の上面の開口部の幅Ｚを
狭くする。これによって、シリンダスリーブ20のボアセ
ンターからシリンダブロック１の外周フランジ19までが
距離（符号Ｘ）を短くすることが可能になる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、シリンダブロ
ックのスリーブ取付部の段差状に縮径させた縮径部の小
径部分にシリンダスリーブの下側部分の薄肉円筒部の圧
入しろを有する最下部を圧入させ、また、スリーブ取付
部の縮径部の前記小径部分より大きい径部分にシリンダ
スリーブの上側部分の厚肉円筒部の圧入しろを有する下
部を圧入させたので、シリンダスリーブの肉厚変化点付
近のボアの変形量を押えることができ、かつ、応力の集
中個所を分散させることができる。これによって、シリ
ンダスリーブの剛性を向上させることができる。

【００２４】さらに、スリーブ取付部の内周壁の大径部
分の底部をＬ型に形成したので、ウォータジャケットの
上面の開口部の幅を狭く形成することができる。このよ
うに底部をＬ型に形成したので、シリンダブロックの鋳
造を容易に行なうことができる。さらに、シリンダのボ
アセンターからシリンダブロックの外周フランジまでの
距離を短くすることができ、シリンダブロックを軽量
化、小型化にすることができる。

【００２５】これにより、シリンダヘッドも小型化する
ことができる。さらに、シリンダヘッドとシリンダブロ
ックとの間のヘッドガスケットの外周シール性を向上さ
せることができる。また、ウォータジャケットの幅、容
積の最適設計ができるので、冷却水が必要以上にエンジ
ン内に流込むのが押えられ、暖機運転時間を短縮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面正面図である。

【図２】従来のシリンダブロックの断面正面図である。

【図３】従来のシリンダブロックの断面正面図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック ２ スリーブ取付部 17 小径部分 20 シリンダスリーブ 21 薄肉円筒部 22 厚肉円筒部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックのスリーブ取付部にシ
   リンダスリーブを取り付けて前記シリンダブロックに上
   面部が開口するウォータジャケットを形成させた自動車
   エンジンのシリンダブロック構造において、前記スリー
   ブ取付部の内周壁に段差状に複数の縮径部を形成し、該
   縮径部に圧入する前記シリンダスリーブの下側部分の外
   径を前記縮径部の小径部分に合わせた薄肉円筒部に形成
   し、該薄肉円筒部の上側部分の外径を前記小径部分より
   大きい径部分に合わせた厚肉円筒部に形成し、該厚肉円
   筒部の下部と、前記薄肉円筒部の最下部に圧入しろを形
   成すると共に、前記厚肉円筒部の下部と前記薄肉円筒部
   の最下部との間の薄肉円筒部に前記圧入しろより少ない
   圧入しろを設けたことを特徴とする自動車エンジンのシ
   リンダブロック構造。