JPS6371554A

JPS6371554A - エンジンのシリンダブロツク補強構造

Info

Publication number: JPS6371554A
Application number: JP21563186A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Morita; 茂森田; Kenji Fujita; 健二藤田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1988-03-31

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）本発明はエンジンのシリングブロック補強構造に関する
ものである。

（従来技術）エンジンの振動騒音の大部分は、シリンダブロックを通
して、放射音あるいは車体フレームへの振動伝達という
格好でなされる。

このエンジン振動のうち、騒音として問題となる低周波
成分としては、シリンダブロックの「１次ねじり」　（
第７図参照）、「１次横曲げ」　（第８図参照）、「バ
ルジ」　（第９図参照）の３つのモードがある。この第
７図（ｂ）、第８図（ｂ）、第９図（ｂ）はシリンダブ
ロックをそのスカート部下刃から見た図であり、図中丸
い部分は気筒を示している。そして、振動周波数は、１
次ねじりが最も小さく、バルジが最も大きく、１次槽曲
げが中間の大きさを示すものとなる。

このような振動騒音を低減させるには、シリンダブロッ
ク自体の剛性を向上させればよいものであるが、軽量化
が強く要求されている関係上、このシリンダブロック自
体の剛性向上には限度がある。

このため、最近では、シリンダブロックのうち最も剛性
が低くなる部分、すなわぢ下方に向けて大きく開口した
スカート部を変形しないように補強することによって、
軽量化の要請を満足させつつ、振動騒音を低減させるこ
とが考えられている。この種のものとしては、従来、実
公昭５５−４０３６０号公報に示すようなものがある。

すなわち、スカート部の下端を連結する補強部材を、全
体的に平板状のものとして構成する一方、クランク軸と
干渉する部分に大きな開口を形成するようにしたものが
ある。このものにあっては、］−記開口の間に位置して
スカート部の左右下端同士を連結している部分によって
、バルジモードに対してはかなりの効果がある反面、補
強部材そのものが平板状とされ剛性が低いため、１次ね
しりや１次槽曲げの振動モードに対しては殆ど効果が期
待できないものとなっていた。勿論、補強部材を極めて
厚肉にすれば、１次ねじりや１次槽曲げに対する効果を
も期待し得ることになるが、この場合は補強部材そのも
のの重量が極めて大きくなり、軽量化という要請を満足
できないものになる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
シリンダブロックのスカート部下端を連結する補強部材
によって該シリンダブロックの補強を行うものを前提と
して、この補強部材を設けることによる重量増加割合を
必要かつ十分な範囲で最適設定しつつ、１次ねじり、１
次槽曲げ、バルジの各振動モードについて十分な騒音低
減をなし得るようにしたエンジンのシリンダブロック補
強構造を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明においては次のような構成としであ
る。すなわち、ｆ４鉄製とされたシリンダプロ・ンクの
スカート部ド端を補強部材により連結して該シリンダブ
ロックを補強するようにしたエンジンのシリンダブロッ
ク補強構造であって、前記補強部材は、それぞれ鋼製とされた本体プレートと
補強プレートと、から構成され、　前記本体プレートは
、前記スカーＩ・部の下端開口全域に渡って広がるよう
な大きさとされると共に、クランク軸と直交する断面に
おいて下に凸となるような形状とされ、前記補強プレートは、クランク軸用軸受部のほぼ真下位
置において、左右方向に伸ばして前記補強部材上面に接
合され、前記補強部材のシリンダブロックに対する重量比が、１
％〜６％の範囲となるように設定されている、ような構成としである。

このような構成とすることにより、本体プレートの断面
形状の設定および補強プレートによって、補強部材は全
体として１次ねじりおよび１次槽曲げに対して十分対抗
し得る強さを持ち、かつ特に補強プレートによってバル
ジの振動モードに対しても効果的なものとなる。また、
補強部材のシリンダブロックに対する重量比は、上述し
た各振動モードについての騒音低減効果を得る」−で必
要かつ十分なものとして実験的に得たものである。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、１は鋳鉄製とされたシリンダブロック
、２は補強部材、３はオイルパンである。補強部材２は
、シリンダブロック１のスカート部１ａ下端に着座され
た状態で、オイルパン３と共に、シリンダブロック１に
対してポル）・４により共線めされている。

補強部材２は、第２図に示すように、それぞれ鋼製とさ
れて本体プレー］・５と補強プレート６とから構成され
ている。本体プレート２は、スカート部１ａの下端開口
を全体的に覆うような大きさとされて、クランク軸との
干渉を避けるべく、クランク軸と直交する方向の断面に
おいて下に凸になるような形状とされている。そして、
実施例では、本体プレート５は、左右方向はぼ木モに比
較的短く伸びる底壁部５ａと、この底壁部５ａの左右各
端より上方へ傾斜しつつ伸びる左右一対の傾斜側壁部５
ｂと、を有するような形状とされ、この傾斜側壁部５ｂ
の各端より、それぞれスカート部１ａに対する取付用フ
ランジ部５Ｃが延設されている。なお、本体プレート５
は、第２図に示す形状の他、第４図に示すように低壁部
５ａに相肖する部分を長くして傾斜側壁部５ｂの傾斜角
度をきつくしたものや、第５図に示すように円弧状のも
のとする等、適宜の形状とすることができる（ただし下
に凸とされる）。

一刀、補強プレート６は、クランク軸方向に所定間隔あ
けて、複数枚配設されている。各補強プレー１−６は、
それぞれ左右方向に伸びて、本体プレート５の」−面（
第２図に示す例では底壁部５ａ、傾斜側壁部５ｂ）に対
して溶接接合され、実施例では全周溶接とされている。

これ等補強プレート６は、クランク軸用軸受部１ｂ（第
１図参照）の真ドに位置するように配設され、シリンダ
ブロックｌが直列４気筒用とされて軸受部１ｂを５個有
する関係１−１補強プレート６も５個設けられている。

なお、補強プレート６のうち、クランク軸方向各端に位
置するものは、本体プレート５に一体形成したものとし
て構成することも可能である。

）−述のような構成により、隣り合う補強プレート６の
間は、クランク軸との干渉を避ける大きな逃げ空間Ｘと
されるが、落下したオイルをオイルパン３内へ還流し得
るように、本体ブｌ／）５の低所には逃げ空間Ｘ＠にオ
イル通過孔７が形成されている。なお、このオイル通過
孔７は、補強部材５そのものの強度を極力弱めないよう
な位置、例えば補強プレート６近傍や本体プレート５の
折曲部近傍に設けるのがよい。勿論、補強プレート６に
対して、隣り合う逃げ空間Ｘ間でのオイル流通を許容す
る開口を形成するようにしてもよい。

以にのように構成された補強部材５は、そのフランジ部
５Ｃに形成された取付孔８を利用して、前述したように
ボルト４を利用して、オイルパン３と共にシリンダブロ
ック１　（のスカート部ド端）に固定される。

さて次に、補強部材５による補強効果について、第３図
〜第５１４に示す試験データを参照しつつ説明する。な
お、この各試験データは、次のような試験条件のＦに得
られた。

（１）エンジン形式％式％シリンダブロックのみの重量　２９４８５ｇ（２）エン
ジン運転条件４０００ｒｐｍ、全負荷（３）本体プレート５と補強プレート６との厚さおよび
本体プレート５の厚さく単位ｍ　ｍ　）は、０゜５．１
．２．３．４．５の６種類とし、補強プレート６は本体
プレート５の厚さと同一のものとした。

（４）本体プレート５の断面形状（補強プレート６の形
状〕第２図、第３図に示すような形状のもの（以ＦＡ形状と
称す）と、第４図に示すような形状のもの（以下Ｂ形状
と称す）と、第５図に示すような形状のもの（以下Ｃ形
状と称す）と、の３種類を用意した。なお、板厚１ｍｍ
についての補強部材２全体の重量は、Ａ形状では５８２
ｇであり、Ｂ形状では６２３ｇであり、Ｃ形状では５７
６ｇである。

以北のような前提のドに、Ａ形状については、第３図に
示すようなデータが得られ、Ｂ形状については第４図に
示すようなデータが得られ、Ｃ形状については第５図に
示すようなデータが得られた。この各データから明らか
なように、Ａ、Ｂ、Ｃの各形状を問わず、補強部相２の
シリンダブロック１に対する＠量比が１％未満では十分
な振動騒音低減効果が無く（固有振動数が高い方向へす
れない）、また、６％以１−では重量を増やすことによ
るこれ以」−の振動騒音低減効果は殆ど望めないものと
なる。すなわち、千ｈ）比が１％〜６％の範囲、特に２
％〜６％の範囲に設定することにより、少ない重量増加
によって効果的な振動騒音低減が得られることになる。

ちなみに、Ａ形状の場合を例にとって、実際に騒音の音
圧レベルを測定した場合、第６図に示すように本発明に
おいては、補強のない場合に比して、１次ねじり、１次
槽曲げ、バルジの各振動モードについて周波数が高くな
る方向に変更されて、振動騒音が十分に低減されること
が理解される。

なお、前記重量比が１％未満で振動騒音低減に殆ど効果
がないのは、補強部材２そのものの剛性が小さ過ぎるた
め、シリンダブロック１の補強に役立たないためである
。また、重量比が６％以」二でこれ以」二の振動低減効
果が殆ど向」−シないのは、補強部材２の剛性がシリン
ダブロック１そのものの剛性に比して十分大きくなった
ためであり、これ以上の効果は、シリンダブロックｌそ
のものの剛性を向上させるしかないことになる。

以上実施例では、本体プレー１−５のフランジ部５Ｃを
左右方向にのみ設けた場合について説明したが、例えば
クランク軸方向各端に位置する補強プレート６そのもの
を本体プレート５に一体成形して、前後方向（クランク
軸方向）各端においてもフランジ部を形成するようにし
てもよい。

（発明の効果）本発明は以」二述べたことから明らかなように、補強部
材のシリンタブ口・ンクに対する重量増加割合を効率的
に設定して、シリンダブロックの１次ねしり、１次横１
１Ｉロナ、バルジでの各振動モードの各々について十分
に対処して、振動騒音を効果的に低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図。第２図は補強部材の斜視図。第３図〜第６図は本発明の効果を示すグラフ。第７図（ａ）、（ｂ）は、シリンダブロックの１次ねじ
りモードを示す簡略説明図。第８図（ａ）、（ｂ）はシリンダブロックの１次槽曲げ
モードを示す簡略説明図。第９図（ａ）、（ｂ）はシリンダブロックのバルジモー
ドを示す簡略説明図。１ニジリングブロツク１ａニス力−ト部１ｂ＋軸受部２：補強部材５：本体プレート６：補強プレート

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋳鉄製とされたシリンダブロックのスカート部下
端を補強部材により連結して該シリンダブロックを補強
するようにしたエンジンのシリンダブロック補強構造で
あって、前記補強部材は、それぞれ鋼製とされた本体プレートと
補強プレートと、から構成され、前記本体プレートは、
前記スカート部の下端開口全域に渡って広がるような大
きさとされると共に、クランク軸と直交する断面におい
て下に凸となるような形状とされ、前記補強プレートは、クランク軸用軸受部のほぼ真下位
置において、左右方向に伸ばして前記補強部材上面に接
合され、前記補強部材のシリンダブロックに対する重量比が、１
％〜６％の範囲となるように設定されている、ことを特徴とするエンジンのシリンダブロック補強構造
。