JP2003239799A - Cylinder block structure of engine - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンのシリ
ンダブロックの構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an engine cylinder block.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、例えば自動車等の車両に
搭載されるエンジンのシリンダブロックには、通常、シ
リンダボア壁部とシリンダブロック外壁部との間に、シ
リンダボア壁部に略沿うようにして冷却水を流通させる
ウォータジャケットが設けられている。2. Description of the Related Art As is well known, in a cylinder block of an engine mounted on a vehicle such as an automobile, a cylinder block wall portion and a cylinder block outer wall portion are generally arranged so as to extend substantially along the cylinder bore wall portion. A water jacket for circulating cooling water is provided.
【０００３】かかるシリンダブロックにおいて、そのウ
ォータジャケット内に冷却水の流路を横切るようにして
補強リブが設けられた構造のものは公知である。例え
ば、特開２００１−３１７４０５号公報には、シリンダ
ボアの変形防止等のために、ウォータジャケット内に補
強リブを設けたシリンダブロックが開示されている。In such a cylinder block, a structure in which a reinforcing rib is provided in the water jacket so as to cross the flow path of the cooling water is known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-317405 discloses a cylinder block in which a reinforcing rib is provided in a water jacket in order to prevent deformation of the cylinder bore.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにウォータ
ジャケット内に冷却水の流路を横切るようにしてリブを
設ける場合、かかるリブを設けることによって冷却水の
流路抵抗が増大することになるが、この流路抵抗が過度
に大きくなると、ウォータジャケット内に冷却水を供給
するウォータポンプに過度の負担を強いることになる等
の問題が生じる。When ribs are provided in the water jacket so as to traverse the cooling water passage as described above, the passage resistance of the cooling water is increased by providing such ribs. However, if the flow path resistance becomes excessively large, there arises a problem that an excessive load is imposed on the water pump that supplies the cooling water into the water jacket.
【０００５】また、通常、シリンダブロックは鋳造によ
って基本構造が形成されるが、上記リブを設けるために
は、その中子製作用の金型（中子型）も必要となり、リ
ブの設け方によっては、この中子型の構造が非常に複雑
なものとなるという難点がある。Usually, the basic structure of the cylinder block is formed by casting, but in order to provide the rib, a die for producing the core (core die) is also required. Has the drawback that this core-type structure becomes very complicated.
【０００６】更に、エンジンの駆動に伴ってシリンダブ
ロックには種々の荷重や振動が伝わるが、特に、ピスト
ンを摺動可能に収容する各気筒のシリンダボアについて
は、かかる荷重や振動の影響を最小限に止めるように工
夫することが求められる。Further, although various loads and vibrations are transmitted to the cylinder block as the engine is driven, the influences of such loads and vibrations are minimized especially for the cylinder bore of each cylinder in which the piston is slidably accommodated. It is required to devise to stop it.
【０００７】そこで、この発明は、ウォータジャケット
内に冷却水流路を横切るようにしてリブが設けられたし
リンダブロックについて、リブを設けることによる冷却
水の流路抵抗の過度な増大を抑え、また、リブ用の中子
型の構造を極力簡略化し、或いは、シリンダブロックに
伝わる荷重や振動の影響を極力抑制できるようにする、
ことを目的としてなされたものである。Therefore, the present invention suppresses an excessive increase in the flow resistance of the cooling water due to the ribs in the Linda block in which the rib is provided so as to cross the cooling water flow path in the water jacket. , The core type structure for ribs is simplified as much as possible, or the influence of load and vibration transmitted to the cylinder block can be suppressed as much as possible.
It was made for the purpose.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】このため、本願請求項１
の発明(以下、第１の発明という)に係るエンジンのシリ
ンダブロック構造は、シリンダボア壁部とシリンダブロ
ック外壁部との間に、上記シリンダボア壁部に略沿うよ
うにして冷却水を流通させるウォータジャケットが設け
られ、該ウォータジャケット内にその流路を横切るよう
にしてリブが設けられたエンジンのシリンダブロックを
前提としたもので、上記ウォータジャケットの流路面積
は冷却水の流れ方向に沿った変化を有しており、上記リ
ブは流路面積が最小となる部位から離間した流路部分に
設けられていることを特徴としたものである。Therefore, the first aspect of the present invention is as follows.
The cylinder block structure of the engine according to the invention (hereinafter, referred to as the first invention) is a water jacket for circulating cooling water between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion so as to substantially follow the cylinder bore wall portion. On the premise of an engine cylinder block in which ribs are provided so as to cross the flow passage in the water jacket, and the flow passage area of the water jacket changes along the flow direction of the cooling water. And the rib is provided in a flow path portion which is separated from a portion where the flow path area is the minimum.
【０００９】また、本願の請求項２に係る発明(以下、
第２の発明という)は、上記第１の発明において、複数
のシリンダボアが直列に配置されており、上記リブはシ
リンダボア列に略直交する方向に延設されていることを
特徴としたものである。The invention according to claim 2 of the present application (hereinafter,
The second invention) is characterized in that, in the first invention, a plurality of cylinder bores are arranged in series, and the ribs extend in a direction substantially orthogonal to the cylinder bore row. .
【００１０】更に、本願の請求項３に係る発明(以下、
第３の発明という) に係るエンジンのシリンダブロック
構造は、シリンダボア壁部とシリンダブロック外壁部と
の間に、上記シリンダボア壁部に略沿うようにして冷却
水を流通させるウォータジャケットが設けられ、該ウォ
ータジャケット内にその流路を横切るようにしてリブが
設けられたエンジンのシリンダブロックを前提としたも
ので、上記リブはウォータジャケット内に冷却水を導入
する導入口から離間した下流側の流路部分に設けられて
いることを特徴としたものである。The invention according to claim 3 of the present application (hereinafter,
In the cylinder block structure of the engine according to the third invention), a water jacket is provided between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion for circulating cooling water substantially along the cylinder bore wall portion. It is based on the premise of an engine cylinder block in which ribs are provided so as to cross the flow passage in the water jacket, and the rib is a flow passage on the downstream side separated from the inlet for introducing the cooling water into the water jacket. It is characterized by being provided in a part.
【００１１】また、更に、本願の請求項４の発明(以
下、第４の発明という) に係るエンジンのシリンダブロ
ック構造は、シリンダボア壁部とシリンダブロック外壁
部との間に、上記シリンダボア壁部に略沿うようにして
冷却水を流通させるウォータジャケットが設けられ、該
ウォータジャケット内にその流路を横切るようにしてリ
ブが設けられたエンジンのシリンダブロックを前提とし
たもので、複数のシリンダボアが直列に配置されてお
り、該シリンダボア列の両端部では、シリンダボア列の
方向に延設されたリブが各１本ずつ設けられていること
を特徴としたものである。Furthermore, the cylinder block structure of the engine according to the invention of claim 4 of the present application (hereinafter referred to as the fourth invention) is such that the cylinder bore wall portion is provided between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion. It is premised on a cylinder block of an engine in which a water jacket for circulating cooling water is provided along substantially the same direction, and ribs are provided in the water jacket so as to cross the flow path thereof, and a plurality of cylinder bores are connected in series. And each end of the cylinder bore row is provided with one rib extending in the direction of the cylinder bore row.
【００１２】また、更に、本願の請求項５に係る発明
(以下、第５の発明という) に係るエンジンのシリンダ
ブロック構造は、シリンダボア壁部とシリンダブロック
外壁部との間に、上記シリンダボア壁部に略沿うように
して冷却水を流通させるウォータジャケットが設けら
れ、該ウォータジャケット内にその流路を横切るように
してリブが設けられたエンジンのシリンダブロックを前
提としたもので、１つのシリンダボアに対して片側で２
本のリブが設けられており、これら２本のリブは上記シ
リンダボアの中心を通る径方向の中心線に関して略対称
に配置され、上記２本のリブどうしの間隔が上記シリン
ダボアの直径の略１／２に設定されていることを特徴と
したものである。Further, the invention according to claim 5 of the present application
In the cylinder block structure of the engine according to (hereinafter, referred to as the fifth invention), a water jacket is provided between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion to allow the cooling water to flow substantially along the cylinder bore wall portion. It is assumed that the cylinder block of the engine is provided with ribs in the water jacket so as to cross the flow passage.
Two ribs are provided, and these two ribs are arranged substantially symmetrically with respect to a radial center line passing through the center of the cylinder bore, and the distance between the two ribs is approximately 1/1 of the diameter of the cylinder bore. It is characterized by being set to 2.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、
本実施の形態に係るエンジンのシリンダブロックを示す
図で、その長手軸に直交する方向における断面説明図で
ある。また、図２は図１におけるＹ２−Ｙ２線に沿った
上記シリンダブロックの断面説明図、図３は図１におけ
るＹ３−Ｙ３線に沿った上記シリンダブロックの断面説
明図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Figure 1
It is a figure which shows the cylinder block of the engine which concerns on this Embodiment, and is sectional explanatory drawing in the direction orthogonal to the longitudinal axis. 2 is a sectional view of the cylinder block taken along line Y2-Y2 in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of the cylinder block taken along line Y3-Y3 in FIG.
【００１４】これらの図に示すように、本実施の形態に
係るシリンダブロックは、例えば自動車用とされた直列
多気筒型のエンジンに用いられるもので、該エンジン１
は、図１から良く分かるように、直列４気筒型のシリン
ダブロック２と、このシリンダブロック２の下端部２ａ
に結合されたアッパブロック３と、該アッパブロック３
の下端部３ａに取り付けられたオイルパン４とを備えて
いる。As shown in these drawings, the cylinder block according to the present embodiment is used for an in-line multi-cylinder type engine for an automobile, for example.
1, the in-line 4-cylinder type cylinder block 2 and the lower end portion 2a of this cylinder block 2 are well understood from FIG.
The upper block 3 coupled to the upper block 3 and the upper block 3
And an oil pan 4 attached to the lower end portion 3a.
【００１５】上記シリンダブロック２の上端部２ｂ（所
謂、トップデッキ）には、図示しないシリンダヘッドが
締結固定され、各気筒Ｌ１〜Ｌ４のシリンダボアＢｃ内
には、図示しないピストンが上下方向へ摺動可能に挿入
される。また、シリンダブロック２のクランクケース２
ｃ内には、クランクシャフト（不図示）を軸支するメイ
ンベアリングキャップ５が各気筒間に対応する位置に配
設されており、各メインベアリングキャップ５は、複数
の長尺ボルト６によりシリンダブロック２に対して締結
固定されると共に、複数のボルト７によりアッパブロッ
ク３と結合されている。A cylinder head (not shown) is fastened and fixed to the upper end 2b (so-called top deck) of the cylinder block 2, and a piston (not shown) slides vertically in the cylinder bores Bc of the cylinders L1 to L4. Can be inserted. In addition, the crankcase 2 of the cylinder block 2
In c, main bearing caps 5 that support a crankshaft (not shown) are arranged at positions corresponding to the respective cylinders, and each main bearing cap 5 is provided with a plurality of long bolts 6 in a cylinder block. It is fastened and fixed to 2 and is coupled to the upper block 3 by a plurality of bolts 7.
【００１６】上記シリンダブロック２では、好ましく
は、各気筒Ｌ１〜Ｌ４のシリンダボアＢｃの壁部２ｄが
ライナで構成されており、このシリンダボア壁部２ｄか
ら離間したシリンダ外壁部２ｅとの間に、シリンダボア
壁部２ｄに略沿うようにして冷却水を流通させるウォー
タジャケット８が形成されている。また、直列に配置さ
れた４つのシリンダボアＢｃの列であるシリンダボア列
の長手方向に沿った一側には、ウォータジャケット８と
シリンダ外壁部２ｅとの間に、ブローバイガスを還流さ
せるためのブローバイガス還流通路１１が形成されてい
る。このブローバイガス還流通路１１には、補強リブ１
２が設けられている。In the cylinder block 2, preferably, the wall portion 2d of the cylinder bore Bc of each of the cylinders L1 to L4 is constituted by a liner, and the cylinder bore is provided between the wall portion 2d and the cylinder outer wall portion 2e spaced from the cylinder bore wall portion 2d. A water jacket 8 is formed which circulates the cooling water substantially along the wall 2d. Further, on one side along the longitudinal direction of the cylinder bore row which is the row of four cylinder bores Bc arranged in series, a blow-by gas for circulating the blow-by gas is provided between the water jacket 8 and the cylinder outer wall portion 2e. A return passage 11 is formed. The blow-by gas recirculation passage 11 has a reinforcing rib 1
Two are provided.
【００１７】上記ウォータジャケット８には、シリンダ
ボア列の一端部近傍（気筒Ｌ１のシリンダボア端部近
傍）に、ウォータジャケット８内に冷却水を導入する導
入口８ｂを有する導入部８ａが設けられている。この導
入部８ａには、シリンダブロック２の近傍に位置したウ
ォータポンプＰｗの吐出口が連通している。このウォー
タポンプＰｗから吐出された冷却水は、上記導入口８ｂ
を介して導入部８ａからウォータジャケット８内に導入
され、その流路に沿って、図２において破線矢印で示さ
れる方向に流れるようになっている。The water jacket 8 is provided with an introduction portion 8a having an introduction port 8b for introducing cooling water into the water jacket 8 near one end of the cylinder bore row (near the cylinder bore end of the cylinder L1). . A discharge port of the water pump Pw located near the cylinder block 2 communicates with the introduction portion 8a. The cooling water discharged from the water pump Pw is introduced into the introduction port 8b.
The water is introduced into the water jacket 8 from the introduction portion 8a through the flow path, and flows along the flow path in the direction indicated by the dashed arrow in FIG.
【００１８】上記ウォータジャケット８内には、当該シ
リンダブロック２のトップデッキ２ｂにシリンダヘッド
（不図示）を締結固定する際に、固定ボルト（不図示）
がそれぞれ螺着される各ボス部１０が張り出している
が、このボス部１０を除いては、ウォータジャケット８
は、その内側壁部８ｄがシリンダボア壁部２ｄに略沿っ
て延び、外側壁部８ｅがシリンダ外壁部２ｅに略沿うよ
うに延びている。A fixing bolt (not shown) is fixed in the water jacket 8 when a cylinder head (not shown) is fastened and fixed to the top deck 2b of the cylinder block 2.
Each of the bosses 10 to which the respective parts are screwed is projected, but except for the boss 10, the water jacket 8
Has an inner wall 8d extending substantially along the cylinder bore wall 2d and an outer wall 8e extending substantially along the cylinder outer wall 2e.
【００１９】従って、ウォータジャケット８の流路面積
は、冷却水の流れ方向に沿った変化を有することにな
る。例えば、シリンダボア列に沿ってその側方に位置す
るウォータジャケット部分では、図４に詳しく示される
ように、上記ボス部１０の近傍を除いては、シリンダボ
ア列に直交する半径Ｒｖに対応する箇所８ｖで、ウォー
タジャケット８の流路面積が最小となる。Therefore, the flow passage area of the water jacket 8 has a change along the flow direction of the cooling water. For example, in the water jacket portion located on the side of the cylinder bore row, as shown in detail in FIG. 4, except for the vicinity of the boss portion 10, a portion 8v corresponding to the radius Rv orthogonal to the cylinder bore row. Thus, the flow passage area of the water jacket 8 is minimized.
【００２０】そして、このウォータジャケット８内に
は、その流路を横切るようにして多数のリブ９が設けら
れている。本実施の形態では、かかるリブ９を設けるこ
とによる冷却水の流路抵抗の増大を極力抑制するため
に、流路面積が最小となる部分を除いた流路部分にリブ
９設けるようにしている。A large number of ribs 9 are provided in the water jacket 8 so as to cross the flow passage. In the present embodiment, in order to suppress the increase in the flow passage resistance of the cooling water due to the provision of the ribs 9 as much as possible, the ribs 9 are provided in the flow passage portion excluding the portion where the flow passage area is the minimum. .
【００２１】すなわち、上述のように、ウォータジャケ
ット８の流路面積は冷却水の流れ方向に沿った変化を有
しているが、シリンダボア列に沿ってその側方に位置す
るウォータジャケット部分では、ウォータジャケット８
の流路面積が最小となる部位、つまり、シリンダボア列
に直交する半径Ｒｖ（図４参照）に対応する部位８ｖを
除いた流路部分（上記部位８ｖから所定距離だけ離間し
た流路部分）にリブ９が設けられている。尚、上記ボス
部１０が張り出した流路部分についても、その流路面積
が小さくなっているので、リブ９が設けられることはな
い。That is, as described above, the flow passage area of the water jacket 8 changes along the flow direction of the cooling water, but in the water jacket portion located on the side along the cylinder bore row, Water jacket 8
In a region where the flow passage area is minimized, that is, a flow passage portion excluding the portion 8v corresponding to the radius Rv (see FIG. 4) orthogonal to the cylinder bore row (the flow passage portion separated from the above-mentioned portion 8v by a predetermined distance). Ribs 9 are provided. The rib 9 is not provided also in the flow passage portion where the boss portion 10 projects, because the flow passage area is small.
【００２２】このように、ウォータジャケット８の流路
面積が最小となる部位（つまり、冷却水の流速が極大と
なり流路抵抗が極大となる部位）を除き、当該部位から
離間した流路部分にリブ９を設けるようにしたことによ
り、かかるリブ９を設けることによる冷却水の流路抵抗
の増大を極力抑えることができる。従って、ウォータジ
ャケット８の流路抵抗が過度に大きくなることを有効に
回避でき、ウォータポンプＰｗに特に大きな負担を強い
る惧れはなくなる。As described above, except for the portion where the flow passage area of the water jacket 8 is minimum (that is, the portion where the flow velocity of the cooling water is maximum and the flow passage resistance is maximum), the flow passage portion is separated from the portion. By providing the ribs 9, it is possible to suppress the increase in the flow passage resistance of the cooling water due to the provision of the ribs 9 as much as possible. Therefore, it is possible to effectively prevent the flow resistance of the water jacket 8 from becoming excessively large, and there is no fear of imposing a particularly heavy load on the water pump Pw.
【００２３】また、同様の配慮から、ウォータジャケッ
ト８内に冷却水を導入する導入口８ｂを含む導入部８ａ
及びその近傍にはリブ９は設けられていない。そして、
上記導入口９ｂから所定距離以上離間した下流側の流路
部分に、最初のリブ９が設けられている。Further, from the same consideration, the introduction portion 8a including the introduction port 8b for introducing the cooling water into the water jacket 8 is introduced.
And the rib 9 is not provided in the vicinity thereof. And
The first rib 9 is provided in the downstream side flow path portion which is separated from the introduction port 9b by a predetermined distance or more.
【００２４】このように、一般にウォータジャケット８
内で流路抵抗が特に大きくなる冷却水の導入口８ｂ及び
その近傍を避けて、該導入口８ｂから離間した下流側の
流路部分にリブ９が設けられているので、かかるリブ９
を設けることにより冷却水の流路抵抗が過度に大きくな
ることを有効に回避できる。Thus, in general, the water jacket 8
Since the rib 9 is provided in the flow passage portion on the downstream side which is separated from the introduction port 8b and avoiding the cooling water introduction port 8b and its vicinity where the flow passage resistance becomes particularly large, the rib 9
By providing the above, it is possible to effectively prevent the flow path resistance of the cooling water from becoming excessively large.
【００２５】更に、シリンダボア列に沿ってその側方に
位置するウォータジャケット部分では、ウォータジャケ
ット８内への導入部８ａが設けられた部分を除いては、
１つのシリンダボアＢｃに対して片側で２本のリブ９が
設けられている。そして、図５に詳しく示すように、こ
れら２本のリブ９は上記シリンダボアＢｃの中心を通る
径方向の中心線に、具体的には、シリンダボア列の方向
に直交する方向の中心線に関して略対称に配置され、上
記２本のリブ９どうしの間隔が上記シリンダボアＢｃの
直径Ｄｃの略１／２に設定されている。Further, except for the portion where the introduction portion 8a into the water jacket 8 is provided, in the water jacket portion located on the side along the cylinder bore row,
Two ribs 9 are provided on one side with respect to one cylinder bore Bc. As shown in detail in FIG. 5, these two ribs 9 are substantially symmetrical with respect to the radial center line passing through the center of the cylinder bore Bc, specifically, the center line in the direction orthogonal to the cylinder bore row direction. And the distance between the two ribs 9 is set to approximately 1/2 of the diameter Dc of the cylinder bore Bc.
【００２６】エンジンが駆動されると、シリンダブロッ
ク２には種々の荷重や振動が伝わるが、特に、ピストン
を摺動可能に収容する各気筒Ｌ１〜Ｌ４のシリンダボア
Ｂｃについては、振動解析の結果、図５において破線Ｍ
１および２点鎖線Ｍ２で示されるように、シリンダボア
壁面２ｄの円周上で３つの周期を有するモードの振動が
発生することが分かった。When the engine is driven, various loads and vibrations are transmitted to the cylinder block 2. Especially, regarding the cylinder bores Bc of the cylinders L1 to L4 that slidably accommodate the pistons, as a result of the vibration analysis, In FIG. 5, the broken line M
It was found that vibrations of modes having three periods occur on the circumference of the cylinder bore wall surface 2d as indicated by the one- and two-dot chain lines M2.
【００２７】各シリンダボアＢｃは、シリンダボア列に
沿った直径の両端部分で、隣接するシリンダボアＢｃと
の間に厚肉の中間壁部２ｇが形成され補強されている。
また、各シリンダボアＢｃは、シリンダボア列に沿った
片側毎に２本のリブ９が設けられ、これらリブ配設箇所
で補強されている。Each cylinder bore Bc is reinforced by forming a thick intermediate wall portion 2g between adjacent cylinder bores Bc at both ends of the diameter along the row of cylinder bores.
Further, each of the cylinder bores Bc is provided with two ribs 9 on each side along the cylinder bore row, and is reinforced at these rib disposition locations.
【００２８】すなわち、各シリンダボアＢｃは、シリン
ダボア列に沿った直径の両端部分が上記厚肉の中間壁部
２ｇで補強され、シリンダボア列の方向に直交する方向
の中心線に関して略対称でその間隔がシリンダボア直径
Ｄｃの略１／２の部分が上記２本のリブ９で補強されて
いる。換言すれば、各シリンダボアＢｃは、概略的に円
周６等配の部位に補強ポイントを有していることにな
る。従って、エンジンの駆動に伴って各シリンダボアＢ
ｃに発生する振動の上記振動モード（曲線Ｍ１，Ｍ２参
照）において振幅が最大になる部分が補強されることに
なり、その振動抑制を図ることができるのである。That is, in each cylinder bore Bc, both end portions of the diameter along the cylinder bore row are reinforced by the thick intermediate wall portion 2g, and the intervals thereof are substantially symmetrical with respect to the center line in the direction orthogonal to the direction of the cylinder bore row. A portion of approximately ½ of the cylinder bore diameter Dc is reinforced by the above two ribs 9. In other words, each of the cylinder bores Bc has reinforcing points at the sites that are roughly equidistantly distributed around the circumference 6. Therefore, as the engine is driven, each cylinder bore B
In the above-mentioned vibration mode (see curves M1 and M2) of the vibration generated in c, the portion having the maximum amplitude is reinforced, and the vibration can be suppressed.
【００２９】一方、シリンダボア列の両端部において
は、シリンダボア列の方向に延設されたリブ９が各１本
ずつ設けられている。周知のように、エンジンが駆動さ
れると、フライホイール（不図示）の回転運動に起因す
る捩れ荷重（概略的には、シリンダボア列の軸線を捩り
中心とする捩れ荷重）がシリンダブロック２に作用する
ことになるが、このとき、シリンダボア列の両端部に複
数のリブが設けられていると、フライホイールの回転運
動に伴って、シリンダボア列端部のリブを介して捩れ荷
重がシリンダボアＢｃに作用し、シリンダボア壁部２ｄ
が変形する惧れがある。On the other hand, at both ends of the cylinder bore row, one rib 9 extending in the direction of the cylinder bore row is provided. As is well known, when an engine is driven, a torsional load (generally, a torsional load about the axis of the cylinder bore row as a torsional center) acting on the cylinder block 2 due to the rotational movement of a flywheel (not shown) acts on the cylinder block 2. However, at this time, if a plurality of ribs are provided at both ends of the cylinder bore row, a torsional load acts on the cylinder bore Bc via the ribs at the end portion of the cylinder bore row due to the rotational movement of the flywheel. The cylinder bore wall 2d
There is a fear of deformation.
【００３０】本実施の形態では、上述のように、シリン
ダボア列の両端部では、シリンダボア列の方向に延設さ
れたリブ９が各１本ずつ設けられているので、エンジン
のフライホイールの回転運動に起因した捩れ荷重の作用
によってシリンダボアＢｃに変形が生じることを極力抑
制することができるのである。In the present embodiment, as described above, the ribs 9 extending in the direction of the cylinder bore are provided at both ends of the cylinder bore, so that the flywheel of the engine is rotated. It is possible to suppress deformation of the cylinder bore Bc due to the action of the torsional load due to
【００３１】また、本実施の形態では、シリンダボア列
に沿ってその側方に位置するウォータジャケット部分に
設けられた各リブ９は、シリンダボア列に略直交する方
向に延設されている。シリンダブロック２の鋳造プロセ
スにおいては、ウォータジャケット８を形成するため
に、ウォータジャケット中子が鋳造金型内に設置され
る。このようなウォータジャケット中子は、一般に、開
閉可能に設けられた一対の開閉型を備えた中子造形型
（中子型）を用いて造形される。Further, in the present embodiment, the ribs 9 provided on the water jacket portion located laterally along the cylinder bore row extend in a direction substantially orthogonal to the cylinder bore row. In the casting process of the cylinder block 2, a water jacket core is installed in the casting mold to form the water jacket 8. Such a water jacket core is generally molded by using a core molding die (core die) having a pair of openable and closable dies that can be opened and closed.
【００３２】本実施例の場合には、シリンダボア列に沿
ってその側方に位置するウォータジャケット部分に設け
られた各リブ９が、シリンダボア列に略直交する方向に
延設されるので、図６に示すように、各リブ９の延設方
向と中子型２０の一対の開閉型２０Ａ，２０Ｂの開閉方
向とを一致させることができ、リブがシリンダボアに対
して放射状に設けられる場合などに比して、中子型２０
の構造を非常に簡素化することができるのである。In the case of this embodiment, the ribs 9 provided on the water jacket portion located laterally along the cylinder bore row extend in the direction substantially orthogonal to the cylinder bore row, so that FIG. As shown in FIG. 5, the extending direction of each rib 9 and the opening / closing direction of the pair of open / close dies 20A, 20B of the core die 20 can be made to coincide with each other, and the ribs are provided radially with respect to the cylinder bore. Then, core type 20
The structure of can be greatly simplified.
【００３３】尚、シリンダボア列の両端部に設けられる
リブ９については、中子型２０の両端部に設けられた分
割型２０Ｃ，２０Ｄを、上記リブ９の延設方向に合わせ
て、シリンダボア列の方向へ開閉させるように構成する
ことにより造形される。As for the ribs 9 provided at both ends of the cylinder bore row, the split dies 20C and 20D provided at both ends of the core die 20 are aligned with the extending direction of the rib 9 so that the cylinder bore row is formed. It is modeled by being configured to open and close in the direction.
【００３４】このような中子型２０を用いて、例えば図
７に示されるようなウォータジャケット中子２１が造形
される。この中子２１を用いてシリンダブロック２の鋳
造を行う際には、より好ましくは、リブ９に対応する孔
部２１ｈの内面に、冷却剤を塗布し、リブ部分の冷却速
度を高めるようにしている。尚、本実施の形態では、シ
リンダブロック２の鋳造材料として、例えば鋳鉄を用い
た。この材料としては、例えばアルミニウム合金などの
ように、シリンダブロックの鋳造材料として一般的に採
用されている他の材料を用いても良い。Using such a core mold 20, a water jacket core 21 as shown in FIG. 7, for example, is formed. When casting the cylinder block 2 using this core 21, more preferably, a cooling agent is applied to the inner surface of the hole 21h corresponding to the rib 9 to increase the cooling rate of the rib. There is. In the present embodiment, for example, cast iron is used as the casting material for the cylinder block 2. As this material, for example, another material such as an aluminum alloy that is generally used as a casting material for the cylinder block may be used.
【００３５】上記のようにリブ部分の冷却速度を高める
ことにより、シリンダブロック２の鋳込み後の冷却凝固
時、リブ９の部分がシリンダボアＢｃよりも遅れて凝固
しその際の収縮によってボアＢｃが変形する等の不具合
が生じることを有効に防止することができる。尚、中子
２１の孔部２１ｈの内面に塗布する冷却剤としては、テ
ルル（Тｅ）を含有したものを用いることができる。そ
の他、Ｓ，Ｓｅなど、リブ部の冷却速度を高めることが
できるもの、チル化を促進し得るものを含有したもので
あれば、他のものを用いても良い。By increasing the cooling rate of the rib portion as described above, during cooling and solidification of the cylinder block 2 after casting, the rib 9 portion solidifies later than the cylinder bore Bc and the bore Bc is deformed by contraction at that time. It is possible to effectively prevent the occurrence of troubles such as spilling. As the coolant to be applied to the inner surface of the hole 21h of the core 21, a coolant containing tellurium (Te) can be used. In addition, other materials such as S and Se that can increase the cooling rate of the rib portion and those that can promote chilling may be used.
【００３６】また、本実施の形態では、上記リブ９の断
面形状を円形とし、その直径を３〜１０ｍｍとした。こ
こに、リブ直径を３ｍｍ以上としたのは、これ以下で
は、鋳湯時の湯回りが非常に悪くなり、リブ部分に鋳造
欠陥が生じ易いからである。また、リブ直径を１０ｍｍ
以下としたのは、この値を越えると、鋳造プロセスでの
冷却凝固時、リブ部分での凝固収縮量が非常に大きくな
り、シリンダボアＢｃに変形を生じさせるからである。Further, in this embodiment, the rib 9 has a circular cross-sectional shape and the diameter thereof is 3 to 10 mm. The reason why the rib diameter is set to 3 mm or more is that if the rib diameter is less than 3 mm, the melt flow during casting will be extremely poor, and casting defects will easily occur in the rib portion. Also, the rib diameter is 10 mm
The reason for this is as follows: When this value is exceeded, the amount of solidification shrinkage in the rib portion becomes extremely large during cooling and solidification in the casting process, causing deformation in the cylinder bore Bc.
【００３７】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、ウォータジャケット８内に冷却水流路を横切るよ
うにしてリブ９が設けられたしリンダブロック２につい
て、リブ９を設けることによる冷却水の流路抵抗の過度
な増大を抑え、また、リブ用の中子型の構造を極力簡略
化し、或いは、シリンダブロック２に伝わる荷重や振動
の影響を極力抑制することができるのである。As described above, according to the present embodiment, the rib 9 is provided in the water jacket 8 so as to cross the cooling water flow path, and the cooling is performed by providing the rib 9 for the Linda block 2. It is possible to suppress an excessive increase in flow path resistance of water, simplify the core-type structure for ribs as much as possible, or suppress the influence of load and vibration transmitted to the cylinder block 2 as much as possible.
【００３８】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and within the scope of the gist of the present invention,
It goes without saying that various improvements and design changes are possible.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本願の第１の発明によれば、ウォータジ
ャケットの流路面積が最小となる部位（つまり、流路抵
抗が最大となる部位）から離間した流路部分にリブが設
けられているので、かかるリブを設けることによる冷却
水の流路抵抗が過度に大きくなることを回避できる。According to the first aspect of the present invention, the rib is provided in the flow passage portion separated from the portion of the water jacket where the flow passage area is the minimum (that is, the portion where the flow passage resistance is the maximum). Therefore, the passage resistance of the cooling water due to the provision of such ribs can be prevented from becoming excessively large.
【００４０】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、複数のシリンダボアが直列に配置されている
場合について、上記リブがシリンダボア列に略直交する
方向に延設されているので、かかるリブを鋳造で形成す
る際の中子型の型割り方向とリブの延設方向とを容易に
一致させることができ、上記中子型の型構造を簡略化す
ることができる。Further, according to the second invention of the present application, basically, the same effect as that of the first invention can be obtained. Particularly, in the case where a plurality of cylinder bores are arranged in series, since the rib is extended in a direction substantially orthogonal to the cylinder bore row, it is different from the mold splitting direction of the core mold when the rib is formed by casting. The extending direction of the ribs can be easily matched with each other, and the mold structure of the core mold can be simplified.
【００４１】更に、本願の第３の発明によれば、一般に
ウォータジャケット内で流路抵抗が特に大きくなる冷却
水の導入口から離間した下流側の流路部分にリブが設け
られているので、かかるリブを設けることによる冷却水
の流路抵抗が過度に大きくなることを回避できる。Further, according to the third invention of the present application, since the rib is provided in the downstream side flow passage portion which is separated from the cooling water inlet where the flow passage resistance is particularly large in the water jacket, By providing such ribs, it is possible to avoid the flow resistance of the cooling water from becoming excessively large.
【００４２】また、更に、本願の第４の発明によれば、
特に、複数のシリンダボアが直列に配置されている場合
について、該シリンダボア列の両端部では、シリンダボ
ア列の方向に延設されたリブが各１本ずつ設けられてい
るので、エンジンのフライホイールの回転運動に起因し
た捩れ荷重の作用によってシリンダボアに変形が生じる
ことを極力抑制することができる。Further, according to the fourth invention of the present application,
Particularly, in the case where a plurality of cylinder bores are arranged in series, one rib is provided at each end of the cylinder bore row so as to extend in the direction of the cylinder bore row. It is possible to suppress the deformation of the cylinder bore due to the action of the torsional load caused by the movement as much as possible.
【００４３】また、更に、本願の第５の発明によれば、
１つのシリンダボアに対して片側に設けられた２本のリ
ブが、シリンダボアの中心を通る径方向の中心線に関し
て略対称に配置され、リブどうしの間隔がシリンダボア
の直径の略１／２に設定されていることにより、エンジ
ン駆動中におけるシリンダボアの振動抑制を図ることが
できる。Further, according to the fifth invention of the present application,
Two ribs provided on one side with respect to one cylinder bore are arranged substantially symmetrically with respect to a radial center line passing through the center of the cylinder bore, and the distance between the ribs is set to about 1/2 of the diameter of the cylinder bore. By virtue of this, it is possible to suppress the vibration of the cylinder bore during engine driving.
【図１】 本発明の実施の形態に係るエンジンのシリン
ダブロックを示す図で、その長手軸に直交する方向にお
ける断面説明図である。FIG. 1 is a diagram showing a cylinder block of an engine according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional explanatory diagram in a direction orthogonal to a longitudinal axis thereof.
【図２】 図１におけるＹ２−Ｙ２線に沿った上記シリ
ンダブロックの断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of the cylinder block taken along line Y2-Y2 in FIG.
【図３】 図１におけるＹ３−Ｙ３線に沿った上記シリ
ンダブロックの断面説明図である。3 is a cross-sectional explanatory diagram of the cylinder block taken along line Y3-Y3 in FIG.
【図４】 上記シリンダブロックのウォータジャケット
の一部を拡大して示す断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing an enlarged part of a water jacket of the cylinder block.
【図５】 シリンダボアの振動モードを示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing vibration modes of a cylinder bore.
【図６】 ウォータジャケット中子の中子型の断面説明
図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of a core type of a water jacket core.
【図７】 上記ウォータジャケット中子の一部を拡大し
て示す斜視図である。FIG. 7 is an enlarged perspective view showing a part of the water jacket core.
１…エンジン ２…シリンダブロック ２ｄ…シリンダボア壁部 ２ｅ…シリンダブロック外壁部 ８…ウォータジャケット ８ａ…導入部 ８ｂ…導入口 ９…リブ Ｂｃ…シリンダボア Ｄｃ…シリンダボア直径 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…気筒 1 ... engine 2 ... Cylinder block 2d ... Cylinder bore wall 2e ... Cylinder block outer wall 8 ... Water jacket 8a ... Introduction section 8b ... Inlet 9 ... Ribs Bc ... Cylinder bore Dc ... Cylinder bore diameter L1, L2, L3, L4 ... Cylinder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫本 正章 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 大森 元文 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山下 岩男 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 伊藤 忠明 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山本 慈喜 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 平賀 晃昌 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 梶川 寿 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G024 AA28 AA36 AA38 BA05 CA05 DA18 FA03 FA14 GA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masaaki Kashimoto 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation (72) Inventor Motofumi Omori 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation (72) Inventor Yamashita Iwao 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation (72) Inventor Tadaaki Ito 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation (72) Inventor Jiyoshi Yamamoto 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation (72) Akira Hiraga, inventor 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation (72) Inventor, Kajikawa Hisashi 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation F term (reference) 3G024 AA28 AA36 AA38 BA05 CA05 DA18 FA03 FA14 GA04
Claims (5)
壁部との間に、上記シリンダボア壁部に略沿うようにし
て冷却水を流通させるウォータジャケットが設けられ、
該ウォータジャケット内にその流路を横切るようにして
リブが設けられたエンジンのシリンダブロックにおい
て、 上記ウォータジャケットの流路面積は冷却水の流れ方向
に沿った変化を有しており、上記リブは流路面積が最小
となる部位から離間した流路部分に設けられていること
を特徴とするエンジンのシリンダブロック構造。1. A water jacket is provided between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion for allowing cooling water to circulate substantially along the cylinder bore wall portion.
In an engine cylinder block in which ribs are provided in the water jacket so as to cross the flow passage, the flow passage area of the water jacket has a change along the flow direction of cooling water, and the rib is A cylinder block structure for an engine, wherein the cylinder block structure is provided in a flow passage portion separated from a portion having a minimum flow passage area.
おり、上記リブはシリンダボア列に略直交する方向に延
設されていることを特徴とする請求項１記載のエンジン
のシリンダブロック構造。2. The cylinder block structure for an engine according to claim 1, wherein a plurality of cylinder bores are arranged in series, and the rib extends in a direction substantially orthogonal to the cylinder bore row.
壁部との間に、上記シリンダボア壁部に略沿うようにし
て冷却水を流通させるウォータジャケットが設けられ、
該ウォータジャケット内にその流路を横切るようにして
リブが設けられたエンジンのシリンダブロックにおい
て、 上記リブはウォータジャケット内に冷却水を導入する導
入口から離間した下流側の流路部分に設けられているこ
とを特徴とするエンジンのシリンダブロック構造。3. A water jacket for circulating cooling water is provided between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion so as to extend substantially along the cylinder bore wall portion.
In a cylinder block of an engine in which a rib is provided in the water jacket so as to cross the flow passage, the rib is provided in a flow passage portion on a downstream side separated from an introduction port for introducing cooling water into the water jacket. The cylinder block structure of the engine is characterized by
壁部との間に、上記シリンダボア壁部に略沿うようにし
て冷却水を流通させるウォータジャケットが設けられ、
該ウォータジャケット内にその流路を横切るようにして
リブが設けられたエンジンのシリンダブロックにおい
て、 複数のシリンダボアが直列に配置されており、該シリン
ダボア列の両端部では、シリンダボア列の方向に延設さ
れたリブが各１本ずつ設けら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構造。4. A water jacket is provided between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion so as to circulate cooling water substantially along the cylinder bore wall portion.
In a cylinder block of an engine in which ribs are provided in the water jacket so as to cross the flow passage, a plurality of cylinder bores are arranged in series, and at both ends of the cylinder bore row, the cylinder bores extend in the direction of the cylinder bore row. A cylinder block structure for an engine, characterized in that each rib is provided one by one.
壁部との間に、上記シリンダボア壁部に略沿うようにし
て冷却水を流通させるウォータジャケットが設けられ、
該ウォータジャケット内にその流路を横切るようにして
リブが設けられたエンジンのシリンダブロックにおい
て、 １つのシリンダボアに対して片側で２本のリブが設けら
れており、これら２本のリブは上記シリンダボアの中心
を通る径方向の中心線に関して略対称に配置され、上記
２本のリブどうしの間隔が上記シリンダボアの直径の略
１／２に設定されていることを特徴とするエンジンのシ
リンダブロック構造。5. A water jacket is provided between the cylinder bore wall portion and the cylinder block outer wall portion so as to circulate cooling water substantially along the cylinder bore wall portion.
In a cylinder block of an engine in which ribs are provided in the water jacket so as to traverse the flow passage, two ribs are provided on one side with respect to one cylinder bore, and these two ribs are the above-mentioned cylinder bores. A cylinder block structure of an engine, wherein the two ribs are arranged substantially symmetrically with respect to a center line in a radial direction passing through the center of the cylinder and the distance between the two ribs is set to about 1/2 of the diameter of the cylinder bore.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038138A JP2003239799A (en) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | Cylinder block structure of engine |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2003239799A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102012204805A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-09-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Crankcase for internal combustion engine, has rib that is disposed in coolant jacket, and is supported at cylinder sleeve section against crankcase |
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- 2002-02-15 JP JP2002038138A patent/JP2003239799A/en active Pending
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