JPH1073050A - Engine structure - Google Patents

Engine structure

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JPH1073050A
JPH1073050A JP26501196A JP26501196A JPH1073050A JP H1073050 A JPH1073050 A JP H1073050A JP 26501196 A JP26501196 A JP 26501196A JP 26501196 A JP26501196 A JP 26501196A JP H1073050 A JPH1073050 A JP H1073050A
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upper case
cylinder
case
head
female screw
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Toshikazu Akaha
敏和 赤羽
Yasunari Daigo
康徳 醍醐
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006Camshaft or pushrod housings
    • F02F2007/0063Head bolts; Arrangements of cylinder head bolts

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent bore deformation of a cylinder lower part caused by fastening a head bolt by tightly fastening a cylinder head to an upper case by a head bolt, tightly fastening a lower case to the upper case by an auxiliary bolt, and extendedly providing a rib to a lower deck part outside of the upper case. SOLUTION: In the case where a crank case 10 is assembled, a head bolt 22 arranged on a most outer end in six head bolts 22 arranged in one cylinder is inserted in a cylinder head 18, inserted in a head bolt hole 20 of an upper case 10A, screwed to a female screw 20 deg. of a piece (a high strength material) 24, and thereby, a cylinder head 18 is tightly fastened on the upper case 10A. An auxiliary bolt 40 is inserted from a lower end part of a lower case 10B into auxiliary bolt holes 58, 42, screwed to a female screw part 44, and thereby, the lower case 10B is fastened to the upper case 10A. A rib 34 of a horizontal direction which extends in a cylinder train direction is arranged on the outside the lower deck part 26 of the upper case 10A so as to improve rigidity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン構造、特
に車両用ディーゼルエンジンに採用されて好適なエンジ
ン構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine structure, and more particularly to an engine structure suitable for use in a vehicle diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トラック等車両用のディーゼルエ
ンジンのクランクケースは、シリンダ内で生起される大
きな筒内圧力に耐える必要があるため、通常鋳鉄によっ
て作られている。いま、1気筒当り6本のヘッドボルト
を用いてシリンダヘッドをクランクケースに締付けるよ
うにしたトラック用ディーゼルエンジンの一般的な構造
を、図7のクランクケース上面図及び図8の断面図を参
照して説明すると、図中符号10は鋳鉄で作られたクラ
ンクケースを総括的に示し、同クランクケース10は複
数個列設されたシリンダ12を備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a crankcase of a diesel engine for a vehicle such as a truck is usually made of cast iron because it needs to withstand a large in-cylinder pressure generated in a cylinder. Now, a general structure of a truck diesel engine in which a cylinder head is fastened to a crankcase using six head bolts per cylinder will be described with reference to a top view of a crankcase of FIG. 7 and a sectional view of FIG. In the figure, reference numeral 10 generally indicates a crankcase made of cast iron, and the crankcase 10 includes a plurality of cylinders 12 arranged in rows.

【0003】上記シリンダ12には、夫々シリンタボア
を限界する特殊鋳鉄製のシリンダライナ14が嵌装され
ると共に、同シリンダライナ14の外周には冷却水を流
通させるためのウォータジャケット16が形成されてい
る。クランクケース10の一端部に図示を省略されてい
るヘッドガスケットを介してシリンダヘッド18が装架
され、同シリンダヘッド18には、吸気ポート及び排気
ポート、同吸気及び排気ポートとシリンダとの連通を制
御する吸気弁及び排気弁、燃料噴射弁等(何れも図示せ
ず)が設けられている。
[0003] A cylinder liner 14 made of special cast iron for limiting the cylinder bore is fitted in each of the cylinders 12, and a water jacket 16 for flowing cooling water is formed on the outer periphery of the cylinder liner 14. I have. A cylinder head 18 is mounted on one end of the crankcase 10 via a head gasket (not shown), and the cylinder head 18 has communication between an intake port and an exhaust port, and communication between the intake and exhaust ports and the cylinder. An intake valve and an exhaust valve to be controlled, a fuel injection valve, and the like (all not shown) are provided.

【0004】図7の上面図に良く示されているように、
クランクケース10の一端部即ち図の上端頂面部には、
各シリンダ12を囲んで1気筒当り6個のヘッドボルト
孔20が穿設され、各ヘッドボルト孔20には、シリン
ダヘッド18に挿通されたヘッドボルト22が螺合さ
れ、同ヘッドボルト22によって、シリンダヘッド18
がクランクケース10に対し緊締されている。クランク
ケース10の外壁側即ち最外側のヘッドボルト22が配
置される部分の断面図である図8に良く示されているよ
うに、クランクケース10が十分な強度を有する鋳鉄で
作られているので、ヘッドボルト孔20の中心線とシリ
ンダライナ14の内周面との間の距離tを、ヘッドガス
ケットに所要の面圧を生起させてガスシール性を十分に
確保し得る小さい寸度に設定しながら、熱負荷が最も大
きく従って十分な冷却が必要なシリンダ上方部分外周に
ウォータジャケット16を配置することができる。
As best shown in the top view of FIG.
At one end of the crankcase 10, that is, at the top end of the figure,
Six head bolt holes 20 are drilled per cylinder surrounding each cylinder 12, and a head bolt 22 inserted into the cylinder head 18 is screwed into each head bolt hole 20. Cylinder head 18
Are tightened against the crankcase 10. As is well shown in FIG. 8, which is a cross-sectional view of a portion where the outermost head bolts 22 are arranged, the crankcase 10 is made of cast iron having a sufficient strength. The distance t between the center line of the head bolt hole 20 and the inner peripheral surface of the cylinder liner 14 is set to such a small size as to generate a required surface pressure on the head gasket and sufficiently secure gas sealing. However, the water jacket 16 can be arranged on the outer periphery of the upper part of the cylinder where the heat load is the largest and sufficient cooling is required.

【0005】一方、近来トラック等車両においては、燃
費、走行性能及び排気ガス性能の改善のために、エンジ
ンの軽量化が要請されており、その有力な一手段とし
て、上記クランクケース10を軽合金、例えばアルミニ
ウム合金によって製造することが研究されている。この
場合、図7及び図8に示した鋳鉄製クランクケース10
と同様の構造では、鋳造用アルミニウム合金の強度不足
のため、ヘッドボルト22の強大な締付け軸力に対して
ヘッドボルト孔22の雌ネジ部の強度が不十分であり、
ネジ山が剪断してヘッドボルト22の締付け軸力を確保
することができない不具合がある。
[0005] On the other hand, in recent vehicles such as trucks, it is required to reduce the weight of the engine in order to improve fuel efficiency, running performance and exhaust gas performance. For example, it is being researched to manufacture with an aluminum alloy. In this case, the cast iron crankcase 10 shown in FIGS.
In the same structure as described above, the strength of the female screw portion of the head bolt hole 22 is insufficient with respect to the strong tightening axial force of the head bolt 22 due to insufficient strength of the aluminum alloy for casting.
There is a problem that the screw thread is sheared, and the tightening axial force of the head bolt 22 cannot be secured.

【0006】そこで、図9に示されているように、ヘッ
ドボルト22が螺合されるヘッドボルト孔20の雌ネジ
部20′を、アルミニウム合金により鋳包まれた鋳鉄等
高強度材料からなる部材又は ピース24内に形成する
構造が検討されたが、ヘッドボルト孔20の中心線とシ
リンダライナ14の内周面との間の距離tを、ヘッドガ
スケットのガスシール性を確保することができる小さな
寸度に設定すると、図中に点線16′で示した部分が鋳
包まれる高強度部材又はピース24と干渉するために、
この部分16′にウォータジャケット16を設けること
ができず、高温の燃焼ガスに接するシリンダ12の上方
部分の冷却が不十分となり、過熱により焼付きを起こす
恐れがある。
Therefore, as shown in FIG. 9, the female screw portion 20 'of the head bolt hole 20 into which the head bolt 22 is screwed is made of a member made of a high-strength material such as cast iron encapsulated with an aluminum alloy. Or, although the structure formed in the piece 24 has been studied, the distance t between the center line of the head bolt hole 20 and the inner peripheral surface of the cylinder liner 14 is set to a small value that can secure the gas sealing property of the head gasket. When set to dimensions, the portion indicated by the dotted line 16 'in the figure interferes with the high-strength member or piece 24 to be cast,
Since the water jacket 16 cannot be provided in this portion 16 ', the upper portion of the cylinder 12 which is in contact with the high-temperature combustion gas is insufficiently cooled, and there is a possibility that seizure may occur due to overheating.

【0007】そこで、上記不具合を解消しようとして、
上記ウォータジャケット16を点線16′で示した上方
部分まで設けようとすると、上記高強度部材又はピース
24をシリンダ中心線又はエンジン中心面O−Oから遠
ざかる方向に移動させる必要があり、この場合、ヘッド
ボルト孔20の中心線とシリンダライナ14の内周面と
の間の距離tが大きくなるので、ヘッドガスケットの面
圧が低下してガスシール性が悪化する不具合が生じる。
In order to solve the above problems,
If the water jacket 16 is to be provided up to the upper portion indicated by the dotted line 16 ', it is necessary to move the high-strength member or piece 24 in a direction away from the cylinder center line or the engine center plane OO. Since the distance t between the center line of the head bolt hole 20 and the inner peripheral surface of the cylinder liner 14 increases, a problem occurs that the surface pressure of the head gasket decreases and the gas sealing performance deteriorates.

【0008】アルミニウム合金製クランクケース10の
上記問題点を解決するさらに他の構造が図10に示され
ている。この構造では、クランクケース10のロアデッ
キ部26、即ちシリンダ12の下端部近傍に、上記と同
様の鋳鉄等高強度材料からなる部材又はピース24を鋳
包み、その内部に上記ヘッドボルト22を螺合する雌ネ
ジ部20′が設けられる。
FIG. 10 shows another structure for solving the above-mentioned problem of the crankcase 10 made of an aluminum alloy. In this structure, a member or a piece 24 made of a high-strength material such as cast iron is cast around the lower deck portion 26 of the crankcase 10, that is, near the lower end of the cylinder 12, and the head bolt 22 is screwed therein. Female screw portion 20 'is provided.

【0009】この構造によれば、ウォータジャケット1
6を熱負荷が大きいシリンダ12の上方部分の外周まで
形成することができ、かつヘッドボルト孔20の中心線
とシリンダライナ16の内周面との距離tを十分小さく
してヘッドガスケットの面圧を確保し、優れたガスシー
ル性を得ることができる利点はあるが、上記ヘッドボル
ト22の大きな締付け軸力がロアデッキ部26に作用す
るため、図中に点線Aで示されているように、シリンダ
12の下方部分に大きなボア変形が発生することが確認
された。(なお、上記点線Aで示したボア変形の態様
は、理解に便利なように誇張して図示されている。) 上記のようなボア変形は、オイル消費の増大、及びオイ
ルの燃焼による排気ガス性能の悪化を招く不都合があ
る。
According to this structure, the water jacket 1
6 can be formed up to the outer periphery of the upper portion of the cylinder 12 having a large thermal load, and the distance t between the center line of the head bolt hole 20 and the inner peripheral surface of the cylinder liner 16 is made sufficiently small to reduce the surface pressure of the head gasket. Although there is an advantage that excellent gas sealing properties can be obtained, since a large tightening axial force of the head bolt 22 acts on the lower deck portion 26, as shown by a dotted line A in the drawing, It was confirmed that large bore deformation occurred in the lower part of the cylinder 12. (It should be noted that the aspect of the bore deformation indicated by the dotted line A is exaggerated for convenience of understanding.) The above-described bore deformation increases oil consumption and exhaust gas due to oil combustion. There is a disadvantage that the performance is deteriorated.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、シリンダヘッドに隣接する熱負
荷が大きいシリンダ上方部分の冷却を十分に行なうこと
ができると共にヘッドガスケットのガスシール性を損な
うことがなく、さらにヘッドボルトの締付けによってシ
リンダ下方部分に大きなボア変形が発生せず、従ってオ
イル消費の増大を招く不具合がないエンジン構造を提供
することができ、ひいては、エンジン性能及び耐久性、
信頼性を損なうことなく、クランクケースをアルミニウ
ム合金等軽合金材料によって作ることができ、効果的に
軽量化を達成することができるディーゼルエンジン用に
好適なエンジン構造を提供することを、第1の目的とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to sufficiently cool an upper portion of a cylinder adjacent to a cylinder head where a large thermal load is applied, and to provide a gas seal for a head gasket. It is possible to provide an engine structure that does not impair the performance and does not cause a large bore deformation in the lower portion of the cylinder due to the tightening of the head bolt, and therefore does not cause a problem that causes an increase in oil consumption. sex,
A first object of the present invention is to provide an engine structure suitable for a diesel engine that can make a crankcase from a light alloy material such as an aluminum alloy without impairing reliability and that can effectively achieve weight reduction. It is the purpose.

【0011】また、本発明は、上述した種々の利点と共
に、エンジンの振動騒音を効果的に低減することができ
るエンジン構造を提供することを、第2の目的とするも
のである。
It is a second object of the present invention to provide an engine structure capable of effectively reducing engine vibration noise, in addition to the various advantages described above.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため、本発明は、シリンダヘッドと、一端部に上記シ
リンダヘッドが装架されると共にシリンダ列を備えたア
ッパケースと同アッパケースの他端部に結合されるロア
ケースとからなるクランクケースと、上記シリンダヘッ
ド側から上記アッパケースに挿入され、同アッパケース
のロアデッキ部に配置された第1の雌ネジ部に螺合され
ることによって上記シリンダヘッドをアッパケースに対
して緊締するヘッドボルトと、上記ロアケースの自由端
側から同ロアケースに挿入され、上記第1雌ネジ部近傍
のアッパケースロアデッキ部又はスカート部に設けられ
た第2雌ネジ部に螺合されることによって上記ロアケー
スをアッパケースに対し緊締するサブボルトと、上記ア
ッパケースのロアデッキ部外側に上記シリンダ列方向に
延在して形成されたリブとを有することを特徴とするエ
ンジン構造を提案するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the first object, the present invention provides a cylinder head, an upper case having the cylinder head mounted on one end thereof and having a cylinder array, and an upper case. A lower case coupled to the other end of the upper case, inserted into the upper case from the cylinder head side, and screwed into a first female screw portion disposed on a lower deck portion of the upper case. A head bolt for tightening the cylinder head to the upper case, and a second bolt provided on the upper case lower deck or skirt portion near the first female screw portion, which is inserted into the lower case from the free end side of the lower case. A sub-bolt for tightening the lower case to the upper case by being screwed into the female screw portion; and a lower bolt for the upper case. Proposes a engine structure characterized by having a Tsu key portion rib outside is formed to extend in the direction of the row of cylinders.

【0013】本発明において、上記アッパケース及びロ
アケースが夫々アルミニウム合金によって形成され、上
記第1雌ネジ部が、アッパケースのロアデッキ部に鋳包
まれた鋳鉄等の高強度部材内に形成されていることが好
ましい。また、上記第2雌ネジ部が、上記シリンダ列方
向に関し、上記第1雌ネジ部の両側に夫々配設されてい
ることが望ましい。
In the present invention, the upper case and the lower case are each formed of an aluminum alloy, and the first female screw portion is formed in a high-strength member such as cast iron cast in the lower deck portion of the upper case. Is preferred. Further, it is preferable that the second female screw portions are disposed on both sides of the first female screw portion in the cylinder row direction.

【0014】また、上記第1の目的に加え、第2の目的
を達成するため、本発明においては、上記ロアケース
が、夫々シリンダ列方向に延在して上記クランクケース
の下方スカート部を形成する一対の縦壁と、両端を上記
側壁に結合されてクランク軸線に対し略直角方向に配置
され、上記アッパケースの隔壁と協働してクランク軸を
支持する軸受部を備えた横壁とを有する梯子状の部材で
あることが好ましい。
In order to achieve the second object in addition to the first object, according to the present invention, the lower cases each extend in the cylinder row direction to form a lower skirt portion of the crankcase. A ladder having a pair of vertical walls, and a lateral wall having both ends connected to the side wall and arranged in a direction substantially perpendicular to the crank axis, and having a bearing for supporting the crank shaft in cooperation with a partition of the upper case. It is preferable that the member be shaped like a letter.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態
を、図1ないし図6を参照して説明する。(なお、図7
及び図8に示した従前のエンジン構造及び図9及び図1
0に示したエンジン構造と実質的に同一又は対応する部
材及び部分には、同一符号を用い、重複説明は省略す
る。) 先ず、図1ないし図3に示した第1の実施形態におい
て、総括的に符号10で示されているクランクケース
は、その一端部即ち図における上端部にシリンダヘッド
18が装架されるアッパケース10Aと、同アッパケー
ス10Aの他端部即ち図における下端部に緊締し結合さ
れるロアケース10Bとから構成されており、同アッパ
ケース10A及びロアケース10Bは、何れも適宜の鋳
造用アルミニウム合金を用いて鋳造されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. (Note that FIG.
And the conventional engine structure shown in FIG. 8 and FIGS. 9 and 1
The same reference numerals are used for members and portions that are substantially the same as or correspond to the engine structure shown in FIG. First, in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the crankcase indicated generally by reference numeral 10 has an upper end on which the cylinder head 18 is mounted at one end, that is, the upper end in the drawing. The upper case 10A includes a case 10A and a lower case 10B which is tightly coupled to the other end of the upper case 10A, that is, a lower end in the drawing. Cast using.

【0016】上記アッパケース10Aとロアケース10
Bとは、図3の断面図に良く示されているように、クラ
ンク軸28(図ではそのジャーナル部が示されている)
の中心線Oc−Ocを含み、エンジン中心面O−Oに実
質的に直交する当接面30に沿って上下に分割されてい
る。アッパケース10Aは、シリンダヘッド18側の上
方部分にシリンダ12が設けられ、同シリンダ12に
は、シリンダボアを限界する特殊鋳鉄製のシリンダライ
ナ14が嵌装されている。さらに、シリンダ12の外側
に、冷却水を流通させるウォータジャケット16が設け
られている。
The upper case 10A and the lower case 10
B is a crankshaft 28 (the journal of which is shown in the figure), as best seen in the cross-sectional view of FIG.
, And is vertically divided along a contact surface 30 substantially perpendicular to the engine center plane OO. The upper case 10A is provided with a cylinder 12 at an upper portion on the side of the cylinder head 18, and a cylinder liner 14 made of special cast iron for limiting the cylinder bore is fitted in the cylinder 12. Further, a water jacket 16 for circulating cooling water is provided outside the cylinder 12.

【0017】上記シリンダ12の下端近傍のロアデッキ
部26に、鋳鉄等で作られた高強度部材又はピース24
が鋳包んで埋設され、同部材又はピース24には、ヘッ
ドボルト20に整合する第1の雌ネジ部20′が設けら
れている。1気筒当り6個配置されるヘッドボルトのう
ち最外端のヘッドボルト22を上記シリンダヘッド18
に挿通させ、さらにアッパケース10Aのヘッドボルト
孔20内に挿入して上記高強度部材又はピース24の雌
ネジ部20′に螺合することによって、同シリンダヘッ
ド18が、図示を省略されているヘッドガスケットを介
して、アッパケース10A上に緊締され固着される。ま
た、上記ヘッドボルト孔20はアッパケース10Aの外
側に、エンジン中心面O−Oに対し略平行に配置された
縦リブ32内に形成され、さらに、上記アッパケース1
0Aのロアデッキ部26の外側には、シリンダ列方向、
即ちクランク軸線Oc−Ocに対し略平行な方向に延在
する横方向のリブ34が設けられている。
The lower deck 26 near the lower end of the cylinder 12 is provided with a high-strength member or piece 24 made of cast iron or the like.
Is cast and embedded, and the member or piece 24 is provided with a first female screw portion 20 ′ that matches the head bolt 20. Out of the six head bolts arranged per cylinder, the outermost head bolt 22 is replaced with the cylinder head 18.
, And inserted into the head bolt hole 20 of the upper case 10A and screwed into the female screw portion 20 'of the high-strength member or piece 24, whereby the cylinder head 18 is not shown. It is tightened and fixed on the upper case 10A via the head gasket. The head bolt hole 20 is formed outside the upper case 10A in a vertical rib 32 disposed substantially parallel to the engine center plane OO.
Outside the 0A lower deck portion 26, the cylinder row direction
That is, a lateral rib 34 extending in a direction substantially parallel to the crank axis Oc-Oc is provided.

【0018】さらに、アッパケース10Aのロアデッキ
26より下方に延びた上方スカート部36には、上記縦
リブ32の両側に略平行な縦リブ38が設けられ、各縦
リブ38内には、サブボルト40を挿入するサブボルト
孔42及び同サブボルト40が螺合される第2の雌ネジ
部44が設けられている。エンジン中心面O−Oの両側
に配置された左右の上方スカート部36は、エンジン中
心面O−Oに対して略直交する方向に延在して設けられ
た隔壁46によって相互に連結され、同隔壁46には、
クランク軸28のジャーナル部の上半部を支持する軸受
部48が設けられている。
Further, on the upper skirt portion 36 extending below the lower deck 26 of the upper case 10A, substantially parallel vertical ribs 38 are provided on both sides of the vertical ribs 32. And a second female screw portion 44 into which the sub-bolt 40 is screwed. The left and right upper skirt portions 36 arranged on both sides of the engine center plane OO are connected to each other by a partition wall 46 extending in a direction substantially orthogonal to the engine center plane OO. In the partition 46,
A bearing 48 that supports the upper half of the journal of the crankshaft 28 is provided.

【0019】一方、上記ロアケース10Bは、アッパケ
ース10Aの上方スカート部36の実質的延長部となる
下方スカート部50を形成する左右の縦壁と、両端部を
上記下方スカート部又は縦壁50に一体的に結合されク
ランク軸線Oc−Ocに対し略直角方向に延在した横壁
52とを具えた平面形状が梯子状をなす部材である。上
記横壁52には、その略中央部分に、上記隔壁46の軸
受部48と協働してクランク軸28のジャーナル部の下
半部を支持する軸受部54が形成されている。
On the other hand, the lower case 10B has left and right vertical walls forming a lower skirt portion 50 which is a substantial extension of the upper skirt portion 36 of the upper case 10A, and both end portions are connected to the lower skirt portion or the vertical wall 50. A planar shape having a lateral wall 52 which is integrally connected and extends in a direction substantially perpendicular to the crank axis Oc-Oc is a ladder-shaped member. A bearing 54 is formed at a substantially central portion of the lateral wall 52 to support the lower half of the journal of the crankshaft 28 in cooperation with the bearing 48 of the partition 46.

【0020】上記ロアケース10Bの縦壁50には、ア
ッパケース10Aの縦リブ38と実質的に一線なす縦リ
ブ56か設けられ、各縦リブ56内には、上記サブボル
ト孔42の延長部を形成するサブボルト孔58が設けら
れている。上記サブボルト40はロアケース10Bの図
1及び図3における下端側から上記サブボルト孔58及
び42内に挿入され、上記第2雌ネジ部44に螺合され
る。また、同ロアケース10Bの下端自由端部には、図
示しないオイルパンの上端フランジ部を適宜のガスケッ
ト(液体ガスケットを含む)を介して装着する取付フラ
ンジ60が形成され、同取付フランジ60には、図2に
良く示されているように、多数のオイルパン取付用ボル
ト孔62が設けられている。なお、図2において、符号
64は、ロアケース10Bの横壁52とアッパケース1
0Aの隔壁46とを、夫々の軸受部48及び54近傍で
締付ける軸受ボルト又はキャップボルトであって、図3
ではその中心線のみが略示されている。
On the vertical wall 50 of the lower case 10B, there are provided vertical ribs 56 substantially aligned with the vertical ribs 38 of the upper case 10A. In each of the vertical ribs 56, an extension of the sub bolt hole 42 is formed. A sub bolt hole 58 is provided. The sub-bolt 40 is inserted into the sub-bolt holes 58 and 42 from the lower end side in FIGS. 1 and 3 of the lower case 10B, and is screwed into the second female screw portion 44. Further, a mounting flange 60 for mounting an upper end flange portion of an oil pan (not shown) via a suitable gasket (including a liquid gasket) is formed at a free lower end of the lower case 10B. As shown in FIG. 2, a number of oil pan mounting bolt holes 62 are provided. In FIG. 2, reference numeral 64 denotes the side wall 52 of the lower case 10B and the upper case 1.
A bearing bolt or a cap bolt for tightening the 0A partition wall 46 in the vicinity of the bearings 48 and 54, respectively.
In the figure, only the center line is schematically shown.

【0021】上記第1実施形態の構成によれば、クラン
クケース10を構成するアッパケース10A及びロアケ
ース10Bを、夫々鋳造用アルミニウム合金によって作
ることができるので、大きい筒内圧力に耐えるため通常
は全体が鋳鉄で作られている従前の車両用ディーゼルエ
ンジンと較べ、クランクケース10の重量を大幅に低減
し得る利点がある。また強大な締付け軸力が作用するヘ
ッドボルト22のうち、最外側のヘッドボルトが、アッ
パケース10Aのロアデッキ部26に鋳包んで埋設され
た鋳鉄等の高強度部材又はピース24に設けた第1の雌
ネジ部20′に螺合されるので、ネジ山の剪断の恐れが
なく、所要のヘッドボルト22の締付け軸力を確保し得
る利点がある。また、上記高強度部材又はピース24が
ロアデッキ部26に配置されるので、ウォータジャケッ
ト16を、高温の燃焼ガスに接するため熱負荷が大き
く、特に冷却を必要とするシリンダ12の上方部分外周
にヘッドガスケットのガスシール性を損なうことなく配
置することができ、効果的に過熱を防止し得る利点があ
る。
According to the configuration of the first embodiment, the upper case 10A and the lower case 10B constituting the crankcase 10 can be made of a casting aluminum alloy, respectively. Has an advantage that the weight of the crankcase 10 can be significantly reduced as compared with the conventional vehicle diesel engine made of cast iron. Also, of the head bolts 22 to which a strong fastening axial force acts, the outermost head bolt is provided on a high-strength member or piece 24 such as cast iron embedded in the lower deck portion 26 of the upper case 10A. Is screwed to the female screw portion 20 'of the first embodiment, so that there is an advantage that a required axial force for tightening the head bolt 22 can be secured without fear of screw thread shearing. Further, since the high-strength member or piece 24 is disposed on the lower deck portion 26, the water jacket 16 is in contact with high-temperature combustion gas, so that the heat load is large. There is an advantage that the gasket can be arranged without impairing the gas sealing property and that overheating can be effectively prevented.

【0022】さらに、ヘッドボルト22の締付けによ
り、図3に白抜きの矢印P,P′で示すような力が作用
して、前述したように、シリンダ12の下方部分に著し
いボア変形が発生しようとするが、他方、アッパケース
10Aに対してロアケース10Bを締付けるサブボルト
40が、上記第1雌ネジ部20′の近傍に配置された第
2雌ネジ部44に螺合されることによって、同サブボル
ト40の締付け軸力により、図3中に矢印Q,Q′で示
されているように、上記作用力P,P′とは反対方向の
力が作用し、シリンダ12の下方部分を外側に変位させ
ようとする上記作用力P′を打消す方向の作用力Q′が
生起されるので、上記ボア変形が解消し、又は少なくと
も低減されることとなり、ボア変形に起因して生じるオ
イル消費の増大、燃焼室に上ったオイルの燃焼による排
気ガス性能の悪化を効果的に防止することができる。
Further, when the head bolt 22 is tightened, a force shown by white arrows P and P 'in FIG. 3 acts, and as described above, significant bore deformation will occur in the lower portion of the cylinder 12. On the other hand, the sub-bolt 40 for tightening the lower case 10B with respect to the upper case 10A is screwed into the second female screw portion 44 arranged near the first female screw portion 20 ', whereby the sub-bolt 40 is tightened. As shown by arrows Q and Q 'in FIG. 3, a force in a direction opposite to the acting force P and P' is exerted by the tightening axial force of 40, and the lower portion of the cylinder 12 is displaced outward. Since the acting force Q 'in the direction of canceling the acting force P' to be caused is generated, the bore deformation is eliminated or at least reduced, and the oil consumption caused by the bore deformation is increased. , Burning It is possible to effectively prevent the deterioration of exhaust gas performance due to the combustion of oil up to the chamber.

【0023】また、シリンダヘッド18をアッパケース
10Aに緊締するヘッドボルト22の締付け軸力に対し
て、ロアケース10Bをアッパケース10Aに緊締する
サブボルト44の締付け軸力は十分小さいので、上記第
2雌ネジ部44は、アッパケース10Aのアルミニウム
合金部分に直接形成することができる。しかし、所望な
ら、鋳鉄等の高強度部又はピースを鋳包んで、それに第
2雌ネジ部44を形成しても良い。また、締付け軸力が
大きい各ヘッドボルト22の両側に、締付け軸力が相対
的に小さいサブボルト40を配置することによって、上
記外向きの作用力P′と内向きの作用力2Q′とを略等
しくして、シリンダボア部12の下方部分のボア変形を
解消し又は効果的に低減することができる。
Further, the tightening axial force of the sub-bolt 44 for tightening the lower case 10B to the upper case 10A is sufficiently smaller than the tightening axial force of the head bolt 22 for tightening the cylinder head 18 to the upper case 10A. The screw portion 44 can be formed directly on the aluminum alloy portion of the upper case 10A. However, if desired, a high-strength portion or piece of cast iron or the like may be cast and the second female screw portion 44 may be formed therein. Further, by disposing the sub-bolts 40 having a relatively small fastening axial force on both sides of each head bolt 22 having a large fastening axial force, the outward acting force P 'and the inward acting force 2Q' can be substantially reduced. Equally, the bore deformation of the lower portion of the cylinder bore portion 12 can be eliminated or effectively reduced.

【0024】さらに、ロアデッキ部26に設けられた第
1雌ネジ部20′の外側かつ近傍に上記第2の雌ネジ部
44を配置するために、シリンダボア列方向即ちクラン
ク軸線に対し略平行な方向に近在するリブ34が設けら
れていること、ヘッドボルト22とサブボルト40とが
互に引き合う形となりアッパケース10Aとロアケース
10Bの密着性が良く、かつ本質的に振動し易いスカー
ト部36,50に夫々サブボルト40の予圧縮力が作用
して見かけの剛性が高くなること、及びロアケース10
Bを、左右の縦壁50と複数の横壁52とを有する梯子
状部材とすることによって、エンジンの運転騒音の有力
な原因となっている隔壁46及びスカート部36及び5
0の振動を効果的に抑止し、振動及び騒音を有効に低減
し得る利点がある。
Further, in order to dispose the second female screw portion 44 outside and near the first female screw portion 20 'provided on the lower deck portion 26, a direction substantially parallel to the cylinder bore line direction, that is, the crank axis line. Is provided, the head bolt 22 and the sub-bolt 40 are attracted to each other, so that the upper case 10A and the lower case 10B have good adhesion, and the skirt portions 36 and 50 are inherently easy to vibrate. The pre-compression force of the sub-bolt 40 acts on the lower case 10 to increase the apparent rigidity.
By forming B as a ladder-like member having left and right vertical walls 50 and a plurality of horizontal walls 52, the partition wall 46 and the skirt portions 36 and 5 which are a major cause of engine operation noise are provided.
There is an advantage that vibration of 0 can be effectively suppressed and vibration and noise can be effectively reduced.

【0025】次に図4及び図5は、本発明の第2の実施
形態を示すものである。図4の側面図に良く示されてい
るように、この実施形態では、アッパケース10Aの外
側に略シリンダボア列方向に延在して形成された横方向
のリブ34が第1実施形態における略直線的に延びたリ
ブ34とは異り、最外側のヘッドボルト22が螺合され
る第1雌ネジ部20′を具えた高強度部材又はピース2
4が埋設された部分の外側が高く、サブボルト40が螺
合される第2雌ネジ部44に隣接する部分が低いジグザ
グ状に形成されていることと、上記第2雌ネジ部44が
上記リブ34の下降部分に接続された縦リブ38の上方
部分内に形成されている点を除き、上記第1実施形態の
構成と実質的に同一である。
Next, FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. As shown in the side view of FIG. 4, in this embodiment, the lateral ribs 34 formed outside the upper case 10 </ b> A and extending in the substantially cylinder bore row direction are substantially straight lines in the first embodiment. High-strength member or piece 2 having a first female threaded portion 20 'to which the outermost head bolt 22 is screwed, unlike the rib 34 which has been extended
4 is formed in a zigzag shape in which the outside of the portion in which the sub-bolt 40 is embedded is high, and the portion adjacent to the second female screw portion 44 into which the sub-bolt 40 is screwed is formed in a low zigzag shape. The configuration is substantially the same as that of the first embodiment, except that it is formed in an upper portion of a vertical rib 38 connected to a descending portion of 34.

【0026】この第2実施形態においても、上記第1実
施形態と略同等の利点又は効果、即ち、クランクケース
10の重量軽減、ヘッドボルト22を螺合する第1雌ネ
ジ部の耐久性確保、シリンダ12の上方部分の効果的冷
却、さらにヘッドボルト22の締付けによるロアデッキ
部26の外方への変位とサブボルト40の締付けによる
ロアデッキ部26及びこれに隣接する上方スカート部3
6の内方への変位とが打消し合うことによるボア変形の
防止又は低減、さらにロアケース10Bが梯子状部材と
して構成されたこと等による隔壁48及びスカート部3
6及び50の振動抑止効果に基づくエンジン運転騒音の
低減を達成することができる他に、追加して、横方向リ
ブ34のジグザク形状により上方スカート部36の剛性
が一層増大して、同スカート部36の振動抑止効果がさ
らに向上する利点があり、またサブボルト40の長さを
短縮してさらに重量軽減を図り得る効果がある。
Also in the second embodiment, advantages or effects substantially the same as those of the first embodiment, that is, reduction of the weight of the crankcase 10, securing of the durability of the first female screw portion to which the head bolt 22 is screwed, Effective cooling of the upper portion of the cylinder 12, furthermore, displacement of the lower deck portion 26 outward by tightening the head bolts 22, and lower deck portion 26 by tightening the sub-bolts 40 and the upper skirt portion 3 adjacent thereto.
6 prevents or reduces bore deformation due to cancellation of the inward displacement of the inner wall 6, and furthermore, the partition wall 48 and the skirt portion 3 formed by the lower case 10 </ b> B configured as a ladder-like member.
In addition to being able to achieve a reduction in engine operation noise based on the vibration suppression effect of 6 and 50, additionally, the zigzag shape of the lateral rib 34 further increases the rigidity of the upper skirt portion 36, and There is an advantage that the vibration suppressing effect of 36 is further improved, and there is an effect that the length of the sub-bolt 40 can be shortened to further reduce the weight.

【0027】さらに、図6に示した本発明の第3実施形
態では、アッパケース10Aは実質的に第1実施形態と
同一であるが、ロアケース10Bが横壁52を有しない
単なる枠部材として構成され、横壁52に代えてクラン
ク軸28の下半部を支持するベアリングキャップ66が
キャップボルト64(中心線のみが示されている)によ
って隔壁46の軸受部48に螺着されている。この第3
実施形態によれば、ロアケース10Bを梯子状部材に構
成したことに基づく隔壁46及びスカート部36及び5
0の振動抑止効果が得られないだけで、その他の上述し
た第1実施形態の利点及び効果は、略同等に達成される
ことが明らかである。
Further, in the third embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the upper case 10A is substantially the same as the first embodiment, but the lower case 10B is formed as a simple frame member having no lateral wall 52. Instead of the lateral wall 52, a bearing cap 66 supporting the lower half of the crankshaft 28 is screwed to the bearing portion 48 of the partition wall 46 by a cap bolt 64 (only the center line is shown). This third
According to the embodiment, the partition wall 46 and the skirt portions 36 and 5 based on the lower case 10 </ b> B being configured as a ladder-like member.
It is clear that the advantages and effects of the above-described first embodiment can be achieved substantially equally, except that the vibration suppression effect of 0 is not obtained.

【0028】本発明は、ヘッドボルト22の締付け軸力
が大きいディーゼルエンジン、特に重量軽減の効果が著
しい車両用ディーゼルエンジンに採用されて殊に有益で
あるが、車両用以外のディーゼルエンジンは勿論、ガソ
リンエンジンにも適用することができる。
The present invention is particularly useful when applied to a diesel engine having a large tightening axial force of the head bolt 22, particularly a vehicle diesel engine having a remarkable weight reduction effect. It can also be applied to gasoline engines.

【0029】[0029]

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るエンジン構
造は、シリンダヘッドと、一端部に上記シリンダヘッド
が装架されると共にシリンダ列を備えたアッパケースと
同アッパケースの他端部に結合されるロアケースとから
なるクランクケースと、上記シリンダヘッド側から上記
アッパケースに挿入され、同アッパケースのロアデッキ
部に配置された第1の雌ネジ部に螺合されることによっ
て上記シリンダヘッドをアッパケースに対し緊締するヘ
ッドボルトと、上記ロアケースの自由端側から同ロアケ
ースに挿入され、上記第1雌ネジ部近傍のアッパケース
ロアデッキ部又はスカート部に設けられた第2雌ネジ部
に螺合されることによって上記ロアケースをアッパケー
スに対し緊締するサブボルトと、上記アッパケースのロ
アデッキ部外側に上記シリンダ列方向に延在して形成さ
れたリブとを有することを特徴とし、シリンダヘッドに
隣接する熱負荷が大きいシリンダ上方部分の冷却を効果
的に行なうことができると共にヘッドガスケットのガス
シール性を損なうことがなく、さらにヘッドボルトの締
付けによってシリンダ下方部分に大きなボア変形が発生
せず、ボア変形に起因するオイル消費の増大を招く不都
合がなく、その結果、エンジン性能及び耐久性、信頼性
を損なうことなくアルミニウム合金等軽合金材料によっ
てクランクケースを作ることができ、その軽量化を達成
し得る利点がある。
As described above, the engine structure according to the present invention comprises a cylinder head, an upper case having the cylinder head mounted on one end thereof and a cylinder row, and the other end of the upper case. A lower case that is inserted into the upper case from the cylinder head side, and is screwed into a first female screw portion disposed on a lower deck portion of the upper case. And a second bolt provided in the upper case lower deck or skirt near the first female screw and inserted into the lower case from the free end side of the lower case. The sub-bolt that tightens the lower case to the upper case by being combined, and the outside of the lower deck portion of the upper case A rib formed extending in the cylinder row direction to effectively cool an upper portion of the cylinder adjacent to the cylinder head where a large thermal load is applied, and to provide a gas sealing property of the head gasket. In addition, there is no large bore deformation in the lower part of the cylinder due to the tightening of the head bolt, and there is no inconvenience of increasing oil consumption due to the bore deformation. As a result, engine performance, durability and reliability are improved. The crankcase can be made of a light alloy material such as an aluminum alloy without impairing the structure, and there is an advantage that the weight can be reduced.

【0030】本発明において、上記アッパケース及びロ
アケースが夫々アルミニウム合金によって形成され、上
記第1雌ネジ部が、アッパケースのロアデッキ部に鋳包
まれた鋳鉄等の高強度部材内に形成されていることによ
り、従来の鋳鉄製クランクケースに較べ、大幅な重量軽
減を達成することができると共に、ヘッドボルトの大き
な締付け力に対して、雌ネジ部が破損する不具合がな
く、耐久性及び信頼性を確保し得る利点がある。
In the present invention, the upper case and the lower case are each formed of an aluminum alloy, and the first female screw portion is formed in a high-strength member such as cast iron cast in the lower deck portion of the upper case. As a result, it is possible to achieve a significant weight reduction compared to the conventional cast iron crankcase, and there is no problem that the internal thread is damaged against the large tightening force of the head bolt, and durability and reliability are improved. There are advantages that can be secured.

【0031】また、本発明において、上記第2雌ネジ部
が、上記シリンダ列方向に関し、上記第1雌ネジ部の両
側に夫々配設されている構成により、ヘッドボルトの締
付け軸力に基づくクランクケースの変形と、サブボルト
の締付け軸力に基づくクランクケースの反対方向の変形
とが互いに打消されるので、シリンダ下方部分のボア変
形を解消し、又は効果的低減することができる利点があ
る。なおまた、上記ロアケースが、夫々シリンダ列方向
に延在して上記クランクケースの下方スカート部を形成
する一対の縦壁と、両端を上記側壁に結合されてクラン
ク軸線に対し略直角方向に配置され、上記アッパケース
の隔壁と協働してクランク軸を支持する軸受部を備えた
横壁とを有する梯子状の部材から構成されることによっ
て本質的に振動し易いクランクケースの隔壁及びスカー
ト部の振動を効果的に抑止し、運転騒音の低減を達成す
ることができる。
Also, in the present invention, the second female screw portion is disposed on both sides of the first female screw portion in the cylinder row direction, so that the crank based on the tightening axial force of the head bolt is provided. Since the deformation of the case and the deformation of the crankcase in the opposite direction based on the tightening axial force of the sub-bolt are canceled each other, there is an advantage that the bore deformation of the lower part of the cylinder can be eliminated or effectively reduced. In addition, the lower case is arranged in a direction substantially perpendicular to the crank axis with a pair of vertical walls extending in the cylinder row direction to form a lower skirt portion of the crankcase, and both ends coupled to the side walls. A ladder-like member having a lateral wall provided with a bearing for supporting the crankshaft in cooperation with the partition of the upper case, and the vibration of the partition and skirt of the crankcase which is inherently easily vibrated. Can be effectively suppressed, and a reduction in driving noise can be achieved.

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

【図1】本発明の第1の実施形態を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したクランクケース10の底面図であ
る。
FIG. 2 is a bottom view of the crankcase 10 shown in FIG.

【図3】図2のIII−III線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2;

【図4】本発明の第2の実施形態を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a second embodiment of the present invention.

【図5】図4のV−V線に沿う断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4;

【図6】本発明の第3の実施形態を示す図3同様の断面
図である。
FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 3, showing a third embodiment of the present invention.

【図7】従前のディーゼルエンジンにおける鋳鉄製クラ
ンクケースの上面図である。
FIG. 7 is a top view of a cast iron crankcase of a conventional diesel engine.

【図8】図7のVIII−VIII線に沿う断面図であ
る。
8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.

【図9】図7に示したクランクケースをアルミニウム合
金で作った場合の一構造例を示した図8同様の断面図で
ある。
9 is a cross-sectional view similar to FIG. 8, showing an example of a structure when the crankcase shown in FIG. 7 is made of an aluminum alloy.

【図10】図7に示したクランクケースをアルミニウム
合金で作った場合の他の構造例を示した図8同様の断面
図である。
FIG. 10 is a sectional view similar to FIG. 8, showing another structural example when the crankcase shown in FIG. 7 is made of an aluminum alloy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…クランクケース、10A…アッパケース、10B
…ロアケース、12…シリンダ、14…シリンダライ
ナ、16…ウォータジャケット、18…シリンダヘッ
ド、20…ヘッドボルト孔、20′…第1の雌ネジ部、
22…ヘッドボルト、24…高強度部材又はピース、2
6…ロアデッキ部、28…クランク軸、30…当接面、
34…横方向のリブ、36…上方スカート部、40…サ
ブボルト、42及び58…サブボルト孔、44…第2の
雌ネジ部、46…隔壁、48及び54…軸受部、50…
下方スカート部又は縦壁、52…横壁。
10 ... Crankcase, 10A ... Upper case, 10B
... Lower case, 12 ... Cylinder, 14 ... Cylinder liner, 16 ... Water jacket, 18 ... Cylinder head, 20 ... Head bolt hole, 20 '... First female screw part,
22: head bolt, 24: high strength member or piece, 2
6 lower deck, 28 crankshaft, 30 contact surface,
34 ... lateral ribs, 36 ... upper skirt part, 40 ... sub-bolt, 42 and 58 ... sub-bolt hole, 44 ... second female screw part, 46 ... partition wall, 48 and 54 ... bearing part, 50 ...
Lower skirt portion or vertical wall, 52 ... horizontal wall.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダヘッドと、一端部に上記シリン
ダヘッドが装架されると共にシリンダ列を備えたアッパ
ケースと同アッパケースの他端部に結合されるロアケー
スとからなるクランクケースと、上記シリンダヘッド側
から上記アッパケースに挿入され、同アッパケースのロ
アデッキ部に配置された第1の雌ネジ部に螺合されるこ
とによって上記シリンダヘッドをアッパケースに対し緊
締するヘッドボルトと、上記ロアケースの自由端側から
同ロアケースに挿入され、上記第1雌ネジ部近傍のアッ
パケースロアデッキ部又はスカート部に設けられた第2
雌ネジ部に螺合されることによって上記ロアケースをア
ッパケースに対し緊締するサブボルトと、上記アッパケ
ースのロアデッキ部外側に上記シリンダ列方向に延在し
て形成されたリブとを有することを特徴とするエンジン
構造
1. A crankcase comprising a cylinder head, an upper case having one end mounted with the cylinder head and having a row of cylinders, and a lower case coupled to the other end of the upper case. A head bolt which is inserted into the upper case from the head side and is screwed into a first female screw portion arranged on a lower deck portion of the upper case to tighten the cylinder head with respect to the upper case; A second end is inserted into the lower case from the free end side and provided on the upper case lower deck or skirt near the first female screw.
It has a sub-bolt that tightens the lower case to the upper case by being screwed into the female screw portion, and a rib formed outside the lower deck portion of the upper case and extending in the cylinder row direction. Engine structure
【請求項2】 上記アッパケース及びロアケースが夫々
アルミニウム合金によって形成され、上記第1雌ネジ部
が、アッパケースのロアデッキ部に鋳包まれた鋳鉄等の
高強度部材内に形成されていることを特徴する請求項1
記載のエンジン構造
2. The upper case and the lower case are each formed of an aluminum alloy, and the first female screw portion is formed in a high-strength member such as cast iron cast in a lower deck portion of the upper case. Claim 1.
The described engine structure
【請求項3】 上記第2雌ネジ部が、上記シリンダ列方
向に関し、上記第1雌ネジ部の両側に夫々配設されてい
ることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のエンジ
ン構造
3. The engine structure according to claim 1, wherein the second female screw portion is disposed on both sides of the first female screw portion in the cylinder row direction.
【請求項4】 上記ロアケースが、夫々シリンダ列方向
に延在して上記クランクケースの下方スカート部を形成
する一対の縦壁と、両端を上記側壁に結合されてクラン
ク軸線に対し略直角方向に配置され、上記アッパケース
の隔壁と協働してクランク軸を支持する軸受部を備えた
横壁とを有する梯子状の部材であることを特徴とする請
求項1記載のエンジン構造
4. A pair of lower walls extending in the cylinder row direction to form a lower skirt portion of the crankcase, the lower case being connected to both ends of the lower case in a direction substantially perpendicular to a crank axis. The engine structure according to claim 1, wherein the engine structure is a ladder-shaped member arranged and having a lateral wall provided with a bearing portion that supports a crankshaft in cooperation with a partition wall of the upper case.
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