JP2006266184A - エンジンブロック構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】断熱効果の優れたエンジンブロックを容易に製造すること。
【解決手段】エンジン冷却水の通路となるウォータジャケット11を有したシリンダブロック10と、シリンダブロック10の下面に接合されるクランクケース20と、を備えたエンジンブロック構造において、シリンダブロック10は、ウォータジャケット11の下方に連通穴13を介して形成されクランクケース20側に開口部を有した断熱空間12を備え、ウォータジャケット11の一部と連通穴13と断熱空間12とに所定の樹脂44を充填することにより、ウォータジャケットスペーサ44aと断熱部44bを形成し、接合面20aにてシリンダブロック10とクランクケース20とを接合した。
【選択図】 図1
【解決手段】エンジン冷却水の通路となるウォータジャケット11を有したシリンダブロック10と、シリンダブロック10の下面に接合されるクランクケース20と、を備えたエンジンブロック構造において、シリンダブロック10は、ウォータジャケット11の下方に連通穴13を介して形成されクランクケース20側に開口部を有した断熱空間12を備え、ウォータジャケット11の一部と連通穴13と断熱空間12とに所定の樹脂44を充填することにより、ウォータジャケットスペーサ44aと断熱部44bを形成し、接合面20aにてシリンダブロック10とクランクケース20とを接合した。
【選択図】 図1
Description
この発明は、エンジンブロック構造に関し、更に詳しくは、断熱効果の優れたエンジンブロックを容易に製造することができるエンジンブロック構造に関する。
従来、エンジン冷却水の通路となるウォータジャケットを有したシリンダブロックと、このシリンダブロックの下面に接合用のピンおよびボルトによって接合されるクランクケースとを備えたエンジンブロック構造が知られている。
シリンダブロックのシリンダボア壁の上部は、燃焼室に近いことから、シリンダボア壁の下部の温度より高温となる傾向にある。このため、ウォータジャケットに一様にエンジン冷却水を供給することにより、シリンダボア壁の上部の温度が高くなるのを抑制しようとすると、シリンダボア壁の下部が過冷却となり、そのシリンダボア壁とピストンとの摺動部に発生する摩擦損失が大きくなるといった不具合を招くことになる。
そこで、ウォータジャケット内に、別体部品であるウォータジャケットスペーサを設けることにより、シリンダボア壁の温度分布を改善する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
なお、関連する技術として、シリンダスリーブとシリンダライナに設定した溝に所定の合成樹脂を加圧注入し、当該シリンダスリーブとシリンダライナとを一体化した技術が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。
また、燃焼室壁とシリンダ壁およびウォータジャケット壁とを一体形成する金属製エンジンブロックを備えるとともに、このウォータジャケット壁に接合する外壁部とスカート部とを一体形成する樹脂製ケーシングを備えたエンジンブロック構造が提案されている(たとえば、特許文献3参照)。
しかしながら、上記特許文献1に係る従来のエンジンブロック構造は、ウォータジャケット内に、別体部品であるウォータジャケットスペーサを設けているので、当該ウォータジャケットスペーサとウォータジャケット間に隙間が生じてしまい、当該隙間にエンジン冷却水が浸入してウォータジャケットスペーサの断熱効果を低減させる虞があるという課題があった。
また、上記特許文献2および特許文献3に係る従来のエンジンブロック構造にあっては、各部材同士を一体化し易いというメリットがあるものの、必ずしもシリンダボア壁の温度分布を改善できるものではなかった。
また、分割構造のシリンダブロックとクランクケースとを一体化する際の組み付けコストを低減することが要請されていた。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、断熱効果の優れたエンジンブロックを容易に製造することができるエンジンブロック構造を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項1に係るエンジンブロック構造は、エンジン冷却水の通路となるウォータジャケットを有したシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下面に接合されるクランクケースと、を備えたエンジンブロック構造において、前記シリンダブロックは、前記ウォータジャケットの下方に連通穴を介して形成され前記クランクケース側に開口部を有した断熱空間を備え、前記ウォータジャケットの一部と前記連通穴と前記断熱空間とに所定の樹脂を充填し前記シリンダブロックと前記クランクケースとを接合したことを特徴とするものである。
また、この発明の請求項2に係るエンジンブロック構造は、請求項1に記載の発明において、前記シリンダブロックまたは前記クランクケースの少なくとも一方の接合面に前記樹脂の充填範囲を拡大する溝部を設けたことを特徴とするものである。
この発明に係るエンジンブロック構造(請求項1)によれば、所定の金型を用いて樹脂を充填することにより、ウォータジャケットの一部と断熱空間に樹脂を同時に充填して所定の断熱部を形成することができるとともに、シリンダブロックとクランクケースとを接合することができるので、断熱効果の優れたエンジンブロックを容易に製造することができる。
また、所定の金型を用いた樹脂の充填により、ウォータジャケットの内部形状を任意に調整できるので、ウォータジャケットの断熱効果を調整し、向上させることができる。更に、工場におけるエンジンブロックの組み立てラインにおいて、ウォータジャケットの内部形状を調整するために従来は別体部品として挿入していたウォータジャケットスペーサが不要となり、部品点数を削減できるとともに、その組み付け作業も不要となり、組み立てコストを低減することができる。
また、シリンダブロックの下方に断熱空間を形成し、当該部分での断熱効果を向上させたことにより、シリンダブロック下方の過冷却を抑制することができ、シリンダブロックの上下方向における温度差を小さくすることができる。これにより、シリンダボア壁の真円度を向上させることもできる。したがって、シリンダブロックの上下方向における温度差が大きくなりがちな車両低速域での燃費を向上させることができる。
更に、シリンダブロックとクランクケースとを従来のように上下接合できるため、従来の組み立て設備をそのまま流用することができ、組み立てコストを低減することができる。
また、シリンダブロックとクランクケースの接合面での接合を樹脂により行っているため、エンジン冷却水に対するシール性とエンジンオイルに対するシール性とを当該樹脂により確保することができ、当該接合面に従来設けていた液状ガスケットや組み付け用のピン等を設ける必要がなくなるので、部品点数を削減することができる。
また、この発明に係るエンジンブロック構造(請求項2)によれば、溝部を設け、樹脂の充填範囲を拡大することにより、接合面の面積を拡大して樹脂との接着効果を更に高め、シリンダブロックとクランクケースとの接合を更に強固にすることができる。
以下に、この発明に係るエンジンブロック構造の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、この発明の実施例に係るエンジンブロック構造を示す垂直断面図、図2は、金型設置前のエンジンブロック構造を示す垂直断面図であり、後述する図3のA−A断面図でもある。また、図3は、シリンダブロックを示す水平断面図、図4は、金型設置後であって樹脂充填前のエンジンブロック構造を示す垂直断面図、図5は、樹脂充填時のエンジンブロック構造を示す垂直断面図である。
図1に示すように、本実施例に係るエンジンブロック構造は、エンジン冷却水の通路となるウォータジャケット11を有したシリンダブロック10と、このシリンダブロック10の下面に接合されるクランクケース20とを備えている。ウォータジャケット11の上面は、開口されている。なお、本実施例では、図3に示すように、4気筒エンジンを例にしてある。
また、図示例を省略するが、本実施例に係るエンジンブロック構造は、シリンダブロック10の上面にシリンダヘッドが接続されるとともに、クランクケース20の下部にオイルパンとなるロアケースが接続されるように構成されている。なお、これら各部材はアルミニウム合金製である。また、図中に想像線で示したピストン30は、シリンダボア壁10aに沿って上下に往復動作するようになっている。
図1および図2に示すように、シリンダブロック10は、ウォータジャケット11の下方に連通穴13を介して形成され、クランクケース20側に開口部を有した断熱空間12を備えている。また、このシリンダブロック10の適宜箇所(たとえば、断熱空間12付近の側壁)には、後述する熱可塑性の樹脂44を断熱空間12等に注入するための樹脂注入孔42が設けられている。また、クランクケース20の上面において、上記断熱空間12の開口部と対向する面が接合面20aとなる。連通穴13は、図3に示すように、ウォータジャケット11の底部に適宜数設けられている。
図1に示すように、後述する樹脂44によって形成されるウォータジャケットスペーサ44aは、ウォータジャケット11内に設けられることにより、そのウォータジャケット11内を流れるエンジン冷却水の流れを調整し、シリンダブロック10の温度分布を調整するためのものである。
図4および図5に示す射出成形用の金型40は、ウォータジャケット11に設置され、樹脂44の充填により上記ウォータジャケットスペーサ44aを形成するためのものである。したがって、この金型40は、ウォータジャケット11に設置した際に所定のウォータジャケットスペーサ用空間14を形成できるような形状となっている。
つぎに、エンジンブロック構造の組み立て方法について説明する。先ず、図2に示すように、シリンダブロック10とクランクケース20とを組み付ける。そして、図4に示すように、ウォータジャケット11に金型40を設置することにより、ウォータジャケット11内にウォータジャケットスペーサ用空間14を形成する。
つぎに、図5に示すように、樹脂注入孔42から樹脂44を注入することにより、断熱空間12と連通穴13とウォータジャケットスペーサ用空間14(ウォータジャケットの一部)とに樹脂44を隙間なく充填する。そして、所定時間経過後、金型40を取り外す。
これにより、ウォータジャケットスペーサ用空間14には所定形状のウォータジャケットスペーサ44aが形成されるとともに、断熱空間12には断熱部44bが形成される。また、この断熱部44bの下面は、当該樹脂44の固化によってシリンダブロック10とクランクケース20とを接合することとなり、図1に示すようなエンジンブロックが完成する。なお、必要に応じて、シリンダブロック10とクランクケース20との接合に補助ボルトを用いてもよい。
この樹脂44による接合は、いわゆるNMT技術(ナノ・モールディング・テクノロジー)を利用したものである。この樹脂44の組成物の主成分は、たとえば、ポリブチレンテレフタレート樹脂 (PBT樹脂)、またはポリフェニレンスルフィド樹脂 (PPS樹脂)が好ましく、線膨張率をアルミニウム合金に合わせる必要がある。
なお、接合面20aでは、予め表面加工(たとえば、所定薬品による浸漬処理)を行うことが好ましい。すなわち、樹脂44と接着(固着)する接合面20aがこれらの表面加工によって表面粗さを大きくし、この表面と樹脂44との接着効果を高めることが好ましい。
以上のように、この実施例に係るエンジンブロック構造によれば、所定の金型40を用いて上記樹脂44を充填することにより、シリンダブロック10内の所定位置にウォータジャケットスペーサ44aと断熱部44bとを同時に形成することができるとともに、シリンダブロック10とクランクケース20とを容易に接合することができるので、断熱効果の優れたエンジンブロックを容易に製造することができる。
また、樹脂44の充填により、ウォータジャケットスペーサ44aがウォータジャケット11内に隙間なく形成されるので、当該隙間にエンジン冷却水が浸入することがなく、ウォータジャケット11での断熱効果を向上させることができる。
また、シリンダブロック10の下方に断熱部44bを形成し、当該部分での断熱効果を向上させたことにより、シリンダブロック10下方の過冷却を抑制することができ、シリンダブロック10の上下方向における温度差を小さくすることができる。
これにより、シリンダボア壁10aの真円度を向上させることもできる。したがって、シリンダブロック10の上下方向における温度差が大きくなりがちな車両低速域での燃費を向上させることができる。
また、工場におけるエンジンブロックの組み立てラインにおいて、ウォータジャケットスペーサ用空間14に樹脂44を充填することにより、ウォータジャケットスペーサ44aを形成することができるので、従来は別体部品であったウォータジャケットスペーサが不要となり、部品点数を削減できるとともに、その組み付け作業も不要となり、組み立てコストを低減することができる。
更に、シリンダブロック10とクランクケース20とを従来のように上下接合できるため、従来の組み立て設備をそのまま流用することができ、組み立てコストを低減することができる。
また、接合面20aでの接合を樹脂44により行っているため、エンジン冷却水に対するシール性とエンジンオイルに対するシール性とを当該樹脂44により確保することができ、当該接合面20aに従来設けていた液状ガスケットや組み付け用のピン等を設ける必要がなくなるので、部品点数を削減することができる。
なお、上記実施例においては、断熱空間12の開口部(断熱部44bの底部)を接合面20aとするものとして説明したが、これに限定されず、たとえば図6に示すように、樹脂44の充填範囲を拡大する溝部15をシリンダブロック10の接合面20aに備えてもよい。ここで、図6は、樹脂の充填範囲を拡大する溝部をシリンダブロックの接合面に備えたエンジンブロック構造を示す垂直断面図である。
また、図7に示すように、樹脂44の充填範囲を拡大する溝部15,16をシリンダブロック10およびクランクケース20の接合面20aに備えてもよい。ここで、図7は、樹脂の充填範囲を拡大する溝部をシリンダブロックおよびクランクケースの接合面に備えたエンジンブロック構造を示す垂直断面図である。
したがって、このような溝部15,16を設け、樹脂44の充填範囲を拡大することにより、接合面20aの面積を拡大して樹脂44との接着効果を更に高め、シリンダブロック10とクランクケース20との接合を更に強固にすることができる。
以上のように、この発明に係るエンジンブロック構造は、自動車等に用いられる内燃機関に有用であり、特に、断熱効果の優れたエンジンブロックを容易に製造することができるエンジンブロック構造に適している。
10 シリンダブロック
11 ウォータジャケット
12 断熱空間
13 連通穴
14 ウォータジャケットスペーサ用空間
15、16 溝部
20 クランクケース
20a 接合面
44 樹脂
44a ウォータジャケットスペーサ
44b 断熱部
11 ウォータジャケット
12 断熱空間
13 連通穴
14 ウォータジャケットスペーサ用空間
15、16 溝部
20 クランクケース
20a 接合面
44 樹脂
44a ウォータジャケットスペーサ
44b 断熱部
Claims (2)
- エンジン冷却水の通路となるウォータジャケットを有したシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの下面に接合されるクランクケースと、
を備えたエンジンブロック構造において、
前記シリンダブロックは、前記ウォータジャケットの下方に連通穴を介して形成され前記クランクケース側に開口部を有した断熱空間を備え、
前記ウォータジャケットの一部と前記連通穴と前記断熱空間とに所定の樹脂を充填し前記シリンダブロックと前記クランクケースとを接合したことを特徴とするエンジンブロック構造。 - 前記シリンダブロックまたは前記クランクケースの少なくとも一方の接合面に前記樹脂の充填範囲を拡大する溝部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンブロック構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005086757A JP2006266184A (ja) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | エンジンブロック構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005086757A JP2006266184A (ja) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | エンジンブロック構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006266184A true JP2006266184A (ja) | 2006-10-05 |
Family
ID=37202413
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005086757A Pending JP2006266184A (ja) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | エンジンブロック構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006266184A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009054154A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Ygk Co., Ltd. | 多点点火エンジン |
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-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005086757A patent/JP2006266184A/ja active Pending
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