JP2008138611A - Cylinder block - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空冷式エンジンにおいて、シリンダライナが鋳込まれるシリンダブロックに関するものである。 The present invention relates to a cylinder block in which a cylinder liner is cast in an air-cooled engine.
周知のように、車両用エンジン、汎用エンジン等は、通常、鋳鉄またはアルミニウム合金の鋳造品からなるシリンダブロックにより構成される。シリンダブロックには、シリンダブロックとは別体に製作され、その内側をピストンが摺動するシリンダライナが鋳込まれている。 As is well known, a vehicle engine, a general-purpose engine, and the like are usually configured by a cylinder block made of a cast product of cast iron or aluminum alloy. The cylinder block is manufactured separately from the cylinder block, and a cylinder liner on which the piston slides is cast.
このシリンダライナには、従来から様々な提案がなされている。例えば、特開2005−188398号公報(特許文献1)には、シリンダヘッド側の端部をテーパ状に面取り加工したシリンダライナ構造が開示されている。この技術は、シリンダブロックの鋳ぐるみ部と突起付きのシリンダライナとの接合端部近傍におけるクラック発生を抑制し、シリンダガスケットの損傷によるシール性低下を防止している。 Various proposals have been made for this cylinder liner. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2005-188398 (Patent Document 1) discloses a cylinder liner structure in which the end on the cylinder head side is chamfered into a tapered shape. This technique suppresses the generation of cracks in the vicinity of the joint end portion between the cast-in part of the cylinder block and the cylinder liner with the protrusion, and prevents deterioration in sealing performance due to damage to the cylinder gasket.
ところで、空冷式OHVエンジンまたはSVエンジンは、ロッカアームを介して吸排気弁を駆動するプッシュロッドを収容するプッシュロッド室を、シリンダの側方に配設している。このようなエンジンでは、プッシュロッド室が形成されるシリンダの側面にシリンダの放熱を行う冷却フィンを形成することが設計上困難であるため、シリンダライナとプッシュロッド室との間が高熱になるという不具合が生じる。当該不具合を解消すべく従来から様々な提案がなされている。例えば、実開平5−32753号公報(特許文献2)は、シリンダライナとプッシュロッド室との間に冷却風通路空間を形成したシリンダブロック構造が開示されている。
しかしながら、シリンダライナとプッシュロッド室との間の冷却風通路を十分に確保するために、その周囲の肉厚を薄くすると、シリンダブロックを鋳造する際の湯流れ性を確保することができない。このため、シリンダライナとプッシュロッド室との間の距離を一定程度設けなければならず、シリンダブロックを小型化するには限界があった。 However, if the surrounding wall thickness is reduced in order to sufficiently secure the cooling air passage between the cylinder liner and the push rod chamber, it is not possible to ensure the hot water flow property when casting the cylinder block. For this reason, a certain distance must be provided between the cylinder liner and the push rod chamber, and there is a limit to downsizing the cylinder block.
また、シリンダブロックを小型化するため上記冷却風通路を小さくすると、冷却風の流量が不足してシリンダの冷却が不十分となり、シリンダヘッド内の燃焼による熱でシリンダの変形やピストンの焼き付きが発生するという問題があった。 In addition, if the cooling air passage is made smaller in order to reduce the size of the cylinder block, the cooling air flow is insufficient and the cooling of the cylinder becomes insufficient, and the cylinder is deformed and the piston is seized by the heat generated by the combustion in the cylinder head. There was a problem to do.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの小型化の際に、シリンダブロックを鋳造する際の湯流れ性およびエンジンの冷却効率を損なうことがないシリンダブロックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a cylinder block that does not impair the hot water flow and the cooling efficiency of the engine when casting the cylinder block when the engine is downsized. Objective.
上記目的を達成すべく、本発明のシリンダブロックは、外周面に軸方向に延び形成された複数の平面部を有するシリンダライナと、該シリンダライナの側方に形成され、動弁機構を駆動するプッシュロッドを収容するプッシュロッド室とを備え、前記シリンダライナは前記シリンダライナの平面部が前記プッシュロッド室と対向するように配設されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a cylinder block of the present invention is formed on a cylinder liner having a plurality of flat portions extending in the axial direction on an outer peripheral surface, and is formed on a side of the cylinder liner to drive a valve mechanism. And a push rod chamber for accommodating the push rod, wherein the cylinder liner is disposed such that a flat surface portion of the cylinder liner faces the push rod chamber.
本発明のシリンダブロックによれば、シリンダライナの平面部が形成された箇所が冷却風通路が形成される箇所を避ける形となるため、冷却風通路の開口面積を充分に確保しつつ、冷却風通路の周囲の湯流れ性を向上させることができる。よって、シリンダライナの中心軸とプッシュロッド室との距離を短くすることができ、エンジンを小型化しながら、エンジンの冷却効率を低下させることのないシリンダブロックを実現することができる。 According to the cylinder block of the present invention, the location where the flat portion of the cylinder liner is formed avoids the location where the cooling air passage is formed, so that the cooling air passage is sufficiently secured while the cooling air passage is sufficiently secured. The hot water flow around the passage can be improved. Therefore, the distance between the center axis of the cylinder liner and the push rod chamber can be shortened, and a cylinder block that does not reduce the cooling efficiency of the engine while reducing the size of the engine can be realized.
以下、本発明を適用した空冷式OHVエンジンにおける実施形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態のエンジン構成を概略的に説明する断面図である。図2は図3のII−II線に沿って切断したシリンダブロックの断面図、図3は図2のIII−III線に沿って切断したシリンダブロックの断面図、図4は図5のIV−IV線に沿って切断したシリンダライナの断面図、図5は図4のV−V線に沿って切断したシリンダライナの断面図である。 Embodiments of an air-cooled OHV engine to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an engine configuration according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the cylinder block cut along the line II-II in FIG. 3, FIG. 3 is a cross-sectional view of the cylinder block cut along the line III-III in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the cylinder liner cut along line IV, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the cylinder liner cut along line V-V in FIG.
エンジン100は、例えば、発電機、作業機、スノーモービルなどの各種用途に用いられる空冷式OHV単気筒4サイクルの汎用エンジンである。
The
図1に示すように、エンジン100は、シリンダ2の下側にクランクケース3を一体に成型したシリンダブロック1から構成されており、シリンダ2の上側にはシリンダヘッド21が取り付けられている。また、シリンダヘッド21の上側には、シリンダヘッドカバー25が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
クランクケース3は、その内部に図示しないクランクシャフトを回転自在に軸支している。また、クランクケース3下部には、潤滑オイル35が貯留されている。
The crankcase 3 rotatably supports a crankshaft (not shown) therein. A lubricating
シリンダ2の内部に、鉛直方向に延びるシリンダライナ4が鋳込まれている。そして、シリンダライナ4内には、ピストン31が摺動自在に嵌合されている。
A
シリンダヘッド21の底壁面とピストン31の頂部により燃焼室22が形成されている。なお、シリンダヘッド21の底壁面には、燃焼室22に露出してスパークプラグ24や、一対の吸排気弁23が配設されている。
A combustion chamber 22 is formed by the bottom wall surface of the
ピストン31には、コネクティングロッド32の小端部が回転自在に連結されている。また、コネクティングロッド32の大端部はクランクピン33が挿通され、クランクシャフトに回転自在に連結されている。これにより、ピストン31のシリンダライナ4内の摺動に伴って、クランクシャフトが回転する。
A small end portion of a connecting
コネクティングロッド32の大端部には、スクレーパ34が下方に向けて突設されている。スクレーパ34は、クランクシャフトの回転に伴って揺動運動する。これにより、クランクケース3下部に貯留された潤滑オイル35が掻き上げられ、クランクケース3内にミスト状に飛散し、エンジン100の要潤滑部に供給される。
A
クランクケース3内に軸支された動弁カム36は、図示しない伝動機構によりクランクシャフトに連動するとともに、そのカム面を介してタペット37に当接している。また、シリンダ2の一側方の内部に鉛直方向に延びるプッシュロッド室7が形成され、そのプッシュロッド室7内にタペット37の上端に当接するプッシュロッド38が挿通されている。そして、クランクシャフトに連動して動弁カム36が回転すると、プッシュロッド38がタペット37を介して上下動する。さらに、このプッシュロッド38の上下動は、シリンダヘッド21に配設されたロッカアーム39に伝達され、吸排気弁23を所定のタイミングで開閉する。
The
クランクケース3の外部に延出するクランクシャフトの延出部には、図示しない冷却ファンが固設されている。そして、冷却ファンによって外部から取り込んだ冷却風を、シリンダブロック1およびシリンダヘッド21に供給している。また、シリンダ2の外周面に、シリンダ2に対して略直交する方向に突条する複数の冷却フィン5をシリンダ2の周方向に延設することにより、冷却風による冷却面積を拡大させ、シリンダ2の冷却効率を向上させている。なお、OHV式エンジンのシリンダはプッシュロッド室7をシリンダ2の側方近傍に形成する構造であるため、設計上、シリンダ2の外周面のうちプッシュロッド室7と対向する面には冷却フィン5を設けることができない。
A cooling fan (not shown) is fixed to the extended portion of the crankshaft extending to the outside of the crankcase 3. Then, the cooling air taken in from the outside by the cooling fan is supplied to the cylinder block 1 and the
そこで、冷却フィンが設けられていないシリンダ2部分の冷却のため、図2および図3に示すように、プッシュロッド室7とシリンダライナ4との間に、シリンダ2の鉛直方向と略直交する方向に貫通形成された冷却風通路6を設けている。そして、冷却ファンによりシリンダブロック1に供給される冷却風が冷却風通路6を通過し、シリンダ2の効果的に冷却している。
Therefore, in order to cool the portion of the
以下、上記構成を有するエンジンにおける本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention in the engine having the above configuration will be described below.
図4および図5に示すように、シリンダライナ4は、鋳鉄等から形成された略筒状の耐熱部8と、この耐熱部8の下方に一体的に形成され、耐熱部8より薄肉な本体部9とから構成されている。耐熱部8は、燃焼室22内の燃焼に対する高温耐性および高圧耐性を確保するため、所定の厚みをもって形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
シリンダライナ本体部9の外周面には、シリンダ2の軸方向に延びる平面部10が、シリンダライナ4の周方向に等間隔に複数形成されている。本実施例において、平面部10は、本体部9の周方向に略90度間隔で4ヶ所に等配されており、それぞれシリンダライナ4の中心軸から所定の距離だけ離間して形成されている。したがって、シリンダライナ4の肉厚は、平面部10が形成された箇所が最も薄くなる。
A plurality of
本実施例のシリンダライナ4の内周面は、遠心鋳造法により形成された筒体にホーニング加工を施すことで形成され、平面部10は切削加工することで形成される。このため、平面部10におけるシリンダライナ4の中心軸から外周面までの寸法精度は高くなっている。
The inner peripheral surface of the
図2に示すように、このシリンダライナ4をシリンダ2に鋳込む際に、複数の平面部10のうちいずれかの1つがプッシュロッド室7に対向して位置決めされる。ここで、シリンダライナ4の平面部10は、シリンダライナ4の外周面に90度毎に等配されている。このため、作業者は、シリンダライナ4を最大でも90度いずれかの方向に回転させるだけで、シリンダライナ4の平面部10を鋳造型に対して正確に位置決めすることができる。
As shown in FIG. 2, when casting the
上述のような構成を有するシリンダブロック1では、最も薄肉であるシリンダライナ4の平面部10とプッシュロッド室7とが対向して、シリンダライナ4とプッシュロッド室7との間に冷却風通路6の形成に充分な距離を取ることができる。よって、冷却風通路6を備えるシリンダブロック1を鋳造する際に、冷却風通路6の周囲の湯流れ性を充分に確保することができる。
In the cylinder block 1 having the above-described configuration, the flattened
また、従来エンジンにおける冷却風通路6の開口面積およびその周囲の肉厚を維持しながら、シリンダライナの平面部10の切削分だけシリンダライナ4の中心軸とプッシュロッド室7との距離を短くすることができる。すなわち、シリンダの冷却効率およびシリンダブロックの湯流れ性を損なうことなく、エンジンを小型化することができる。
Further, the distance between the center axis of the
エンジン100の外形寸法を従来と同一にした場合、冷却風通路6の開口面積およびその周囲の肉厚を維持しながら、シリンダ2のボア径を拡大することができ、エンジンの高出力化することができる。よって、新たにエンジンの鋳造型を作成することなく容易かつ安価に、排気量の大きいエンジンを新たに作成することが可能となる。
When the outer dimensions of the
さらに、シリンダライナ4の中心軸と平面部10との距離は、シリンダライナ4の他の領域よりもばらつきが小さい。よって、鋳造後のシリンダブロック1の冷却風通路6の周囲の肉厚を、ばらつきなく安定して所定の値以上とすることができる。このため、当該箇所における鋳造不良の発生率が下がり、シリンダブロック1の製造時の歩留まりが高くなる。
Further, the distance between the central axis of the
シリンダライナ4の平面部10は、シリンダライナ4の外周面に90度毎に等配されているため、エンジン100の稼動時において、シリンダライナ4は中心軸を中心として等方的に膨張する。よって、、シリンダライナ4の外周面に平面部10を形成した場合においても、シリンダライナ4の真円度が悪化することがなく、エンジン100の信頼性を維持することができる。また、作業者は、シリンダライナ4を最大でも90度いずれかの方向に回転させるだけで、シリンダライナ4の平面部10を鋳造型に対して正確に位置決めすることができる。よって、シリンダライナ4を鋳造型内にセットするとき、特にシリンダライナ4を持ち直すが必要がなく、作業効率が上がるため、シリンダブロック1を鋳造する際の作業時間を短縮することができる。
Since the
なお、シリンダライナの平面部は、180度で等配されて2箇所に形成されるものであってもよい。 In addition, the plane part of a cylinder liner may be equally formed by 180 degree | times, and may be formed in two places.
また、シリンダブロックの鋳造方法は重力鋳造方式であっても圧力高圧鋳造方式であってもよい。 The casting method of the cylinder block may be a gravity casting method or a pressure / high pressure casting method.
本実施形態は本発明をOHV形式の空冷式エンジンに適用したものであるが、同じく動弁機構が収容されるプッシュロッド室が形成される空冷式のSV形式に適用してもよい。 In the present embodiment, the present invention is applied to an OHV type air-cooled engine, but may also be applied to an air-cooled SV type in which a push rod chamber in which a valve operating mechanism is accommodated is formed.
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両のパワーユニットの支持構造もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The support structure is also included in the technical scope of the present invention.
1 シリンダブロック、 2 シリンダ、 3 クランクケース、 4 シリンダライナ、 5 冷却フィン、 6 冷却風通路、 7 プッシュロッド室、 8 耐熱部、 9 本体部、 10 平面部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block, 2 Cylinder, 3 Crankcase, 4 Cylinder liner, 5 Cooling fin, 6 Cooling air passage, 7 Push rod chamber, 8 Heat-resistant part, 9 Main part, 10 Plane part
Claims (3)
該シリンダライナの側方に形成され、動弁機構を駆動するプッシュロッドを収容するプッシュロッド室とを備え、
前記シリンダライナの平面部の一つが前記プッシュロッド室と対向するように配設されることを特徴とするシリンダブロック。 A cylinder liner having a plurality of flat portions formed extending in the axial direction on the outer peripheral surface;
A push rod chamber that is formed on the side of the cylinder liner and that houses a push rod that drives the valve mechanism;
A cylinder block characterized in that one of the planar portions of the cylinder liner is disposed so as to face the push rod chamber.
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