JPS6026221Y2 - 内燃機関のシリンダブロツク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は振動・騒音レベルを低減させた内燃機関のシリ
ンダブロック構造に関する。

内燃機関のシリンダブロックの振動はブロック本体その
ものの振動の他に、これに連結されたオイルパン及びフ
ロントカバー等カバーの振動を招き、大きな騒音を発生
する原因となる。

シリンダブロックの振動態様をみると、主として、第１
図に示す如く、シリンダブロック１のスカート部２がそ
の付は根を支点として振動するものと、第２図に示す如
くシリンダブロック１本体がそのシリンダ列方向の軸Ｃ
を水平方向に横曲げ振動するものとが挙げられる。

かかる振動を低減するにはシリンダブロック構成壁を肉
厚化し、或いは例えば実開昭５４−６１９１０号公報及
びＳＡＥ ＰＡＰＥＲ（昭和５５年５ｏｃｉｅｔｙ ｏ
ｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、 Ｉｎ
ｃ、発行）に示すようにシリンダブロックのスカート部
間に補強部材を差し渡して設ければ、燃焼圧力に基づく
大きな入力振動数に対してシリンダブロックの固有振動
数が高周波数側にずれ従って大きな共振を免れ得るので
好ましい。

しかし内燃機関全体の重量に占めるシリンダブロックの
割合は極めて大きく、シリンダブロック重量比による機
関全体の重量増大は著しいものとなる。

これがひいては機関の燃費悪化につながり時代の要求に
マツチしない。

本考案は上記に鑑み、シリンダブロックの横曲げ振動を
シリンダブロック重量をさほど増大させずに曲げ剛性を
高くして振幅を小さくすると共に固有振動数の増大化を
図り又、同時にスカート部の振動をへらすことによって
低減させようとするもので、具体的にはシリンダブロッ
クのシリンダ部においてアッパーデツキの横幅よりもロ
アデツキの横幅を大きくしたシリンダブロックを提供す
る。

そしてかかる構成によってウォータジャケットが略台形
になり、より冷却したい燃焼室付近の冷却が冷却水流量
の関係から不充分になることに鑑み、シリンダヘッド下
部のウォータジャケットサイドウオール内壁からシリン
ダボア間に向けて延ひて冷却水流れを制限すると共に、
シリンダブロックの剛性向上を図るリブを設ける。

以下に本考案の実施例を第３図以下の図面に基ついて説
明する。

第３図においてシリンダブ陥ツク１１はピストン１２が
往復摺動するシリンダ１３を備えたシリンダ部１４と、
そのロアデツキ１５からクランクシャフト１６を包むよ
うに斜下方に延びるスカート部１７との一体鋳造体から
なる。

そしてシリンダ部１４のアッパーデツキ１８には吸気マ
ニホルド１９及び排気マニホルド２０が取り付けである
シリンダヘッド２１が図示しない締付ボルトにて連結固
定される一方、スカート部１７下端周縁に外方に張り出
して形成したオイルパンフランジ２２にはオイルパン２
３の上端フランジ２４が同じく図示しない締付ボルトに
よって連結固定されている。

クランクシャフト１６とピストン１２のビス１−ンビン
２５とはコネクティングロッド２６を介して連結され、
ピストン１２に受けた燃焼圧力が該ロッド２６を介して
クランクシャフトジャーナル部１６Ａを中心とするクラ
ンクシャフト１６の回転力として取り出される。

クランクシャフトジャーナル部１６Ａはクランクシャフ
ト軸受２７に軸支され、該軸受２７は更にスカート部１
７とバルク２８を介して連結されている。

かかる構成において本実施例ではアッパーデツキ１８の
横幅Ｌｕ即ちシリンダ列方向（第４図Ｃ）と直交する幅
よりもロアデツキ１５の横幅しを犬にし、両デツキ１８
．１５の両側端をサイドウオール３１て連結してサイド
ウオール３１とシリンダボア間３２との間にウォータジ
ャケット３３を形成する。

従ってアッパーデツキ１８とロアデツキ１５並びに両サ
イドウオール３１とによって形成されたシリンダ部１４
はシリンダ列方向Ｃに直向する平面で切断した断面の外
形が台形となる。

かかる構成によってシリンダ部１４を水平に曲げときの
シリンダ部１４の横曲げ剛性は従来のシリンダ部断面が
略矩形のものに比べて一段と大きな値となるのである。

即ちアッパーデツキ１８はその上にシリンダヘッド２１
を載置固定されているし、また一般に厚肉かつ堅固に構
成されていて横曲げ剛性は高いものであり、機構上のレ
イアウトからいっても他部品からの制約も大きいもので
ある。

これに対してロアデツキ１５はスカート部１７の剛性に
大きな影響を与える部分であるがさほど厚くなくまた内
燃機関として機構上の制約が少いのでこの部分の横幅し
を張り出すことによりシリンダ部１４の水平面内の横曲
げ剛性を高める。

従ってシリンダブロック１１の横曲げ剛性は増大し第６
図実線に示す如〈従来のの（破線で示す）に比べ横曲げ
振幅が小さくなり。

その結果シリンダブロックのサイドウオール３１、スカ
ート部１７及びこれに連結されるコグベルトカバー並び
にオイルパンへの振動入力が減少し、ひいては騒音レベ
ルが低下する。

またロアデツキ１５の横幅Ｌｅが増大することにより第
７図実線に示す如〈従来のもの（破線で示す）に比べ固
有振動数（共鳴周波数）が高周波側にすれ、このため該
共鳴領域の燃焼圧力振動の入力も第８図に示す如くｍか
らｎに減少し、結果として振動レベルは第７図に示す如
く低減する。

この場合上記振動及び騒音の低減はシリンダブロック全
体を厚肉化する等により大きな重量増加を図る必要がな
いということが大きな特徴なのである。

しかしながら、かかる構成によると新たな問題が発生し
てくる。

即ち上記実施例ではシリンダ部１４の断面外形が台形に
なり、これにつれてウォータジャケット３３もまた断面
台形になる。

これによって燃焼室に近く高温なために良く冷却したい
アッパーデツキ１８付近よりも比較的低温のロアデツキ
１５付近の冷却水流れが良くなる。

従ってこれを改善する必要があり、第４図に示すように
サイドウオール３１内壁よりウォータジャケット３３内
のシリンダボア間に向けて延びる縦方向に長いリブ３４
を複数列配設する。

このようにすることによりウォータジャゲット３３内の
前部より後方に向けて流れる冷却水流のうちロアデツキ
１５付近を流れる冷却水流を規制してアッパーデツキ１
８側を流れる冷却水流を増量すると共に、シリンダボア
間にも冷却水を流れ込ませて上記不都合を避けることが
できる。

このときリブ３４は、第５図に示す如くクランクへラド
ボルト３５と、クランクシャフトジャーナル部のキャッ
プ３６を取付けるボルトと、を大略含む平面内即ちサイ
ドウオール３１内壁からシリンダ間に向けて延設するた
め、ピストン１２、コネクテイング冶ツド２６、クラン
クシャフト１６へと伝達される燃焼圧力による力を上記
ボルト３５．３７が効果的に受けることができる。

またリブ３４はサイドウオール３１の剛性を高めその振
動を抑制するので、サイドウオール３１表面より放射さ
れる騒音が低減できる。

以上述べたようにシリンダ部のアッパーデツキよりもロ
アデツキの横幅を大にしてシリンダブ爾ツクの横曲げモ
ードの固有振動数を高くしかつ横曲げ剛性を増大すると
共に、サイドウオール内壁にリブを設けたのでシリンダ
ブロックの台形形状とリブの相乗効果によりさほど重量
増加を大にしなくとも内燃機関の振動・騒音を低減させ
ることができる。

その結果振動・騒音の低減と重量増大による燃費悪化の
防止とを共に遠戚することができる大きな利点を有する
。

また前記リブはクランク部下部のサイドウオール内壁か
らクランク間に向は延びることにより断面台形形状のシ
リンダブロック下部の冷却水流れを制限するので、燃焼
室に近くて比較的高温雰囲気にあるウォータジャケット
上部の冷却水流量の減少を防止し故郷の冷却を図ること
ができ、更にはシリンダポア間にも冷却水が行きわたる
ようになり、従って剛性向上を図るために形成したシリ
ンダブロックの台形形状が有する不都合即ちシリンダ上
部の冷却効果を低減傾向を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来型シリンダブ陥ツクの説明図、
第３図は本考案に係るシリンダブ冶ツクの一実施例を示
す縦断面図、第４図は同上のＡ−Ａ矢視断面図、第５図
は第３図を第４図のＢ−Ｂ線で切断した断面図、第６図
〜第８図は上記本考案の実施例とシリンダ部断面外形が
略矩形の従来型シリンダブロックとの特性比較を行った
グラフで、第６図は横曲げ振幅、第７図は振動周波数と
振幅を夫々に示し、第８図は燃焼圧力によるシリンダブ
ロックの気筒的圧力振動を示している。 １１・・・・・・シリンダブロック、１４・・・・・・
シリンダ部、１５・・・・・田アゾツキ、１７・・・・
・・スカート部、１８・・・・・・アッハーテッ−１−
１２３・・・・・・オイルパン、３１・・・・・・サイ
ドウオール、３２・・・・・・シリンダポア壁、３３・
・・・・・ウォータジャケット、３４・・・・・・リブ
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ部アッパーデツキのシリンダ列に直交する横幅
   よりも、ロアデツキの横幅を大とし、アッパーデツキ端
   部とロアデツキ端部とをシリンダ部サイドウオールで連
   結することによりシリンダ列に直交する断面外形を台形
   とし、シリンダ部下部のウォータジャケットサイドウオ
   ール内壁からシリンダ部下部に向けて延びて冷却水流れ
   を制限するリブを設けたことを特徴とする内燃機関のシ
   リンダブ陥ツク。