JPS63111266A - エンジンのシリンダブロツク構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、爆発荷重、慣性力等に起因するクランク軸受
の変形を防止するようにしたエンジンのシリンダブロッ
ク構造に関するものであって、とくに軽合金製等の軽量
化を、図ったシリンダ軸方向。

りに適するものである。

［従来技術］ エンジンを軽量化して燃費性能の向上を図るために、シ
リンダブロックを、その肉厚を薄くしたり、肉抜きをし
たり、またアルミニウムを主成分とする軽合金で形成し
たりすることはよく知られている。

ところが、このようなシリンダブロック、特に軽合金は
軽虫であるという利点を有する反面、剛性が低いという
欠点を有するため、かかる軽合金で形成されたシリンダ
ブロックは、爆発荷重、慣性力等の荷重によるバルクヘ
ッド、あるいはベアリングキャップ等の変形が大きくな
るといった問題がある。

とくに、第３図に示すように、シリンダブロック３１の
クランク軸受３２が下向きの爆発荷重を受けたときには
、打音を発するとともに、Ｐで示す原形を有するシリン
ダブロック３１は、Ｑで示すような形状に変形し、クラ
ンク軸受３２には垂直方向（シリンダ軸方向）の伸びに
伴って、左右方向の内側に向う変形Ｒが生じる。このよ
うなりランク軸受３２の左右方向の変形か、一般的には
２０〜４０μｍとなっているオイルクリアランスを越え
た場合には、クランク軸の焼付がルヒるといった問題が
あり、と（に、第３図に示すようなバランサ３３．３４
が設けられたエンジンでは、バランサ３３．３４による
下向きの慣性力が加わって、上記のようなりランク軸の
変形が大きくなるといった問題があった。

そこで、従来より、バルクヘッド、クランク軸受部等の
肉厚増加により剛性を高めて、シリンダブロックの上記
のような内面変形を抑制するようにしたものが提案され
ているが、例えば軽合金化したシリンダブロックでは上
記内面変形を普通の鋳鉄製並に抑制するためには、上記
肉厚を１．６倍に増さなければならず、このような肉厚
の増加はレイアウト上の無駄が多く、大型化し、軽量化
の効果を減殺するといった問題がある。

また、クランク軸受まわりを鋳鉄のままにしたものが提
案されているが、これは軽量化が徹底しない。さらに、
ベアリングキャップとスカート部′とをボルト結合して
、軸受部剛性を強化したものも提案されているが（実開
昭６Ｏ−６８５４）、クランク軸受の左右方向の変形が
有効に防止されるには至っていない。

［発明の目的］ 本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
クランク軸受に下向きにかかる爆発荷重等によって生じ
るクランク軸受の左右方向内向きの変形を有効に防止し
、もってクランク軸の焼付を確実に防止できる、軽量か
つコンパクトなシリンダブロックを提供することを目的
とする。

［発明の構成］ 本発明は、上記の目的を達するため、クランク軸方向か
らみて、クランク軸受部とスカート部とを連接するリブ
を、クランク軸受中心部からクランク軸方向と直角でか
つ左右方向に延びる線上に配設し、かつ上記リブに上記
線上方向においてスカート部から所定のルーズ部とねじ
部とを設け、締結ボルトで締付けたことを特徴とするエ
ンジンのシリンダブロック構造を提供する。

し発明の効果］ 本発明によれば、軽合金製等の軽量化を図ったシリンダ
ブロックにおいて、クランク軸受部とシリンダブロック
の左右のスカート部とを夫々連接する水平リブを設ける
とともに、これらの左右の各水平リブを、夫々、左右の
スカート部の外側からボルト座面を支点として締結ボル
トでその締付軸力によって、夫々外向きに引張るように
しているので、クランク軸受には、常時左右方向外向き
の張力が働いており、これらの張力によって、爆発荷重
等によって生じるクランク軸受の垂直方向の変位が抑制
されるので、クランク軸が変位せず、これに起因する打
音が低減されるとともに、爆発荷重に起因するクランク
軸受の左右方向内向きの応力が減殺されるので、クラン
ク軸受の左右方向内向きの変形が抑制され、バルクヘッ
ド、クランク軸受部等の肉屋を従来例はど増加させずに
シリンダブロック全体を軽合金で形成し、コンパクト化
、軽量化を図りつつクランク軸の焼付を確実に。

防止することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を軽合金化によって軽量化を図っ
たシリンダブロックについて具体的に説明するが、肉厚
を薄くしたり、あるいは肉抜きをしたりして軽量化を図
ったシリンダブロックについても、本発明が有効である
ことはもちろんである。

第１図に示すように、軽合金製シリンダブロック１は、
内部にシリンダライナ（図示していない）を把持すると
ともに、その上端部に左右のシリンダヘッド取付ボルト
Ｉ　Ｏ，１０を介してシリンダヘッド（図示していない
）か取り付けられるようになっているシリンダ部２と、
内部にクランク軸３、コネクチングロッド（図示してい
ない）等を収納するクランク室５を画成するとともに、
下端部にオイルパン（図示していない）を取付けるため
の第１′ルバンレール２０が設けられたスカート部４と
て基本的に構成されている。

上記スカート部４によってその内部に画成されるクラン
ク室５には、ベアリングキャップ６ａと、シリンダブロ
ック１と一体として形成されたクランク軸受部６ｂとが
第１図の左右の取付ボルト７゜７の締付力によって接合
されて形成されたクランク軸受６が設けられ、該クラン
ク軸受６はクランク軸３を回転自在に軸支するようにな
っている。

上記クランク軸受部６ｂは、右側上端部で右側取付ボル
ト７の軸方向に伸長する垂直リブ８を介してスカート部
４の上端部及びボトムデツキ（図示していない）に結合
されているとともに、左側上端部で第１図の左上方に斜
めに伸長する斜めリブ９を介してスカート部４の上端部
及びボトムデツキ（図示していない）に結合されている
。上記斜めリブ９内には、クランク軸３とクランク軸受
６との回転摺動面を潤滑する潤滑油を供給するための潤
滑油供給通路２が設けられ、該潤滑油供給通路１１は一
方の端部がオイルポンプ（図示していない）に連通ずる
とともに他方の端部はクランク軸受部６ｂのクランク軸
３との摺接面に開口している。

さらに、上記クランク軸受部６ｂは、左右の両端部で、
夫々、クランク軸方向と直角でかつ左右方向に伸長する
線上に配設された左右の水平リブ＋２，１２を介して、
スカート部４と結合されている。上記の左右の水平リブ
１２，１２には、夫々、スカート部４の外面に一体とし
て取付けられた（別部材でらよい）座面部１６．１６を
支点として、該座面部１６．１６に穿設された穴１６ａ
、１６ａ（第２図参照）と、座面部１６．１６と水平リ
ブ１２．１２との間に形成された中空部１４．１４を通
して、締付ボルト１８．１８がねじ込まれている。これ
ら左右の締付ボルト１８．１８は夫々上記座面部１６．
１６の穴１６ａ、１６ａをルーズに貫通しており（座面
部１６．１６の穴１６ａ、Ｉ６ａと中空部１４．１４を
合わせて、夫々ルーズ部１７゜１７という）、後で詳し
く説明するように、締付ボルトｌ　８，１　Ｂを締付け
ろことによって、水平リブ１２，１２か夫々、左右方向
外向きに引っ張られるようになっている。

以下、上記締付ボルト１８．１８と座面部１６゜１６に
ついて、より詳しく説明する。なお、第１図左側部分と
右側部分のこれらの構成は互いに左右対称となっている
ことを除けば同一であるので、代表的に右側部分につい
てのみ説明する。

第２図に示すように、座面部１６の外面は座面部１６の
中空部１４に穿設された穴１６ａをルーズに貫通する締
付ボルト１８によって、スカート部４側に押圧されてお
り、この押圧力は締付ボルト１８の軸から離れた位置に
形成された座面部１６の脚部１６ｂ、１６ｂを介してス
カート部４に伝達される。このような押圧力が伝達され
る位置まわりでは、スカート部４の変形を防止するため
、スカート部４の肉厚は大きくなっており、補強されて
いる。

一方、締付ボルト１８がねじ込まれた水平リブ１２には
作用・反作用の関係から、締付ボルト１８の締付力によ
って生じる上記の座面部１６を第２図の左方向に押圧す
る力すなわちスカート部４を左向きに押圧する力と同じ
大きさで向きが逆の引張力Ｆ、が作用する。そして、ス
カート部４は。

剛性が高い構造となっており、また、脚部＋６ｂ近傍で
補強されているので、容易に変形せず、したかって、水
平リブ１２が第２図の右向きに変位さ仕られるようにな
っている。なお、上記座面部１６の脚部＋６ｂ、＋６ｂ
は、スカート部４との結合部分において、水平リブＩ２
の引張応力が大きくなるように締付ボルト１８の軸から
なるべく離すのが好ましく、さらに抜き穴２６．２６を
設けるのが有効である。その結果、クランク軸受６は、
曲線へで示すように真円Ｃよりはやや左右方向に膨出す
るとともに垂直方向に収縮した形状となる。

このような、クランク軸受６の左右方向外向きの変形が
オイルクリアランスをオーバーしないように締付ボルト
１８のボルト軸力は適切に調節されており、例えば、ボ
ルト軸力をｌ　ｔｏｎ程度とすれば、クランク軸受６の
左右方向外向きの変形は数μｍに抑制できる。

そして、クランク軸受６に下向きの爆発荷重がかけられ
たときには、曲線Ｂで示すように、クランク軸受６は垂
直方向下向きに伸長し、その結果水平リブＩ２には左右
方向内向き（第２図では左向き）の力Ｆ、が生じ、クラ
ンク軸受６は左右方向外向きに変形しようとする。とこ
ろが、ｉｊｉ記のように、水平リブＩ２には、締付ボル
ト１８の締付力によって、左右方向外向きの引張力Ｆ１
が働いているので、爆発荷重による左右方向内向きの力
Ｆ、は力Ｆ１によって減殺され、クランク軸受６の左右
方向の変形は小さくなり、オイルクリアランス（２０〜
４０μｍ）の範囲内に抑制でき、クランク軸受６の焼付
は確実に防止されるようになっている。

このようにすれば、軽合金製シリンダブロックｌの肉厚
は、クランク軸受部６ｂ、垂直リブ８、斜めリブ９、水
平リブ１２゜１２、スカート部４等を重点的に、普通鋳
鉄製シリンダブロックの肉厚の１．２〜１．３倍程度と
すれば、その他の部分の肉厚は、１．１〜１．２倍程度
とするだけで、普通の鋳鉄製シリンダブロックと同等の
剛性をもたせることができる。

第４図に、本発明をバランサ付エンジンに適用した第２
実施例を示す。なお、第１図に示す第１実施例と同一の
部材には同一の番号を付し、説明は省略する。

第４図に示すように、本第２実施例では、第４図左右の
両バランザ５１．５１を軸支するためのバランサ軸受５
２．５２が、シリンダブロック５０のスカート部４に設
けられている点を除けば、第１図に示す第１実施例と同
一の構成となっている。上記バランサ５１．５１は、エ
ンジン・トランスミッション系の曲げ振動モードを励起
ずろ不釣合慣性力を打ち消すために設けられている。

クランク軸受６に下向きの爆発荷重がかけられるととも
に、上記バランサ５１．５１の慣性力がバランサ軸受５
２．５２に下向きに加えられたときには、クランク軸６
の垂直方向及び左右方向の変形は、第１実施例の場合よ
り一層大きくなるので、本発明をバランサ付エンジンに
適用するメリットは大きい。なお、本第２実施例におけ
る作用は第１実施例における場合と同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示すエンジンの軽合金
製シリンダブロックの正面断面図である。 第２図は、第１図の右側締付ボルトのまわりの拡大断面
説明図である。 第３図は、爆発荷重によるシリンダブロックの変形の状
態を示す模式図である。 第４図は、本発明の第２実施例を示すバランサ付エンジ
ンの軽合金製シリンダブロックの正面断面図である。 １・・・シリンダブロック、３・・・クランク軸、４・
・・スカート部、６・・・クランク軸受、６ａ・・・ベ
アリングキャップ、６ｂ・・・クランク軸受部、１２・
・・水平リブ、１４・・・中空部、１６・・・座面部、
１７・・・ルーズ部、１８・・・締付ボルト、５０・・
・シリンダブロック、５１・・・バランサ、５２・・・
バランサ軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）クランク軸方向からみて、クランク軸受部とスカ
   ート部とを連接するリブを、クランク軸受中心部からク
   ランク軸方向と直角でかつ左右方向に延びる線上に配設
   し、かつ上記リブに上記線上方向においてスカート部か
   ら所定のルーズ部とねじ部とを設け、締結ボルトで締付
   けたことを特徴とするエンジンのシリンダブロック構造
   。