JP2015094246A - 内燃機関のシリンダブロック - Google Patents
内燃機関のシリンダブロック Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015094246A JP2015094246A JP2013232659A JP2013232659A JP2015094246A JP 2015094246 A JP2015094246 A JP 2015094246A JP 2013232659 A JP2013232659 A JP 2013232659A JP 2013232659 A JP2013232659 A JP 2013232659A JP 2015094246 A JP2015094246 A JP 2015094246A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- cylinder block
- bore
- water jacket
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
【課題】シリンダブロック全体の部品点数を削減するとともに、構造を単純化し、重量の低減を図る。
【解決手段】シリンダブロック1は、複数のシリンダ2を有するシリンダブロック部3と、燃焼室4を形成するシリンダヘッド部5と、が一体に鋳造されている。シリンダ2よりも下方のバルクヘッド20の下面中央に、半円形に窪んだクランクシャフト軸受部21がそれぞれ形成されている。バルクヘッド20およびクランクシャフト軸受部21が、シリンダ2のボア2aと干渉しないように、ボア径およびボアピッチが設定されており、クランクケース側からピストンが挿入される。
【選択図】図1
【解決手段】シリンダブロック1は、複数のシリンダ2を有するシリンダブロック部3と、燃焼室4を形成するシリンダヘッド部5と、が一体に鋳造されている。シリンダ2よりも下方のバルクヘッド20の下面中央に、半円形に窪んだクランクシャフト軸受部21がそれぞれ形成されている。バルクヘッド20およびクランクシャフト軸受部21が、シリンダ2のボア2aと干渉しないように、ボア径およびボアピッチが設定されており、クランクケース側からピストンが挿入される。
【選択図】図1
Description
この発明は、シリンダブロック部とシリンダヘッド部とが一体に鋳造された内燃機関のシリンダブロックに関する。
自動車用内燃機関などとして実用されている内燃機関の多くは、シリンダブロックとシリンダヘッドとが個々に鋳造され、かつ複数のシリンダヘッドボルトでもって互いに締結した構成となっている。
これに対し、特許文献1や特許文献2には、シリンダヘッド部をシリンダ部分と一体に鋳造する試みが開示されている。そして、特許文献1においては、シリンダ下端よりも下方つまりロアデッキよりも下方の部分をシリンダ部とは別体のクランクケース部として鋳造し、シリンダへのピストン挿入後にシリンダ部にボルト締結する構成となっている。同様に特許文献2においては、クランクシャフトを支持する主軸受部をシリンダブロックのバルクヘッドとは別に鋳造し、シリンダへのピストン挿入後にベアリングキャップとともにバルクヘッドに共締めする構成となっている。
上記のようにクランクシャフトを支持する軸受部分をシリンダ部分とは別部材としてボルト締結する従来の構成では、シリンダヘッド部をシリンダ部分と一体鋳造しても、結局、全体としての部品点数は多くなり、重量の増加や分割面でのシール性などの点で不利となる。
この発明に係る内燃機関のシリンダブロックは、複数のシリンダを有するとともに下部にクランクシャフト軸受部を備えたシリンダブロック部と、燃焼室を形成するシリンダヘッド部と、が一体に鋳造され、かつ、シリンダ軸方向に投影したときに上記クランクシャフト軸受部がボア円と干渉しない、ことを特徴としている。
すなわち、この発明のシリンダブロックは、ベアリングキャップとの間でクランクシャフトを支持するクランクシャフト軸受部がシリンダブロックの一部として一体に鋳造されており、かつこのクランクシャフト軸受部とボア円とが干渉しないようにボア径およびボアピッチが設定されている。これにより、ピストンは、クランクシャフト軸受部の間を通してシリンダ下端から挿入される。
この発明によれば、クランクシャフト軸受部を含めてシリンダブロック部とシリンダヘッド部とが一体に鋳造されているので、部品点数の削減ならびに重量の低減が図れ、かつ分割面でのシール性確保等の問題を回避することができる。
以下、この発明を直列3気筒内燃機関のシリンダブロック1として構成した一実施例を図1〜図3に基づいて説明する。このシリンダブロック1は、アルミニウム合金等の金属材料を用いて各部一体に鋳造したものであって、図1に示すように、3つのシリンダ2が直列に配置されてなるシリンダブロック部3と、各シリンダ2の上端を覆って燃焼室4を形成するシリンダヘッド部5と、が一体となっている。
上記シリンダヘッド部5は、燃焼室4の天井面となる燃焼室壁4aに連続して、吸気ポート6を形成する吸気ポート壁6aおよび排気ポート7を形成する排気ポート壁7aがそれぞれ設けられている。なお、図示例では、図示せぬ吸気弁および排気弁が垂直に、つまりシリンダ中心軸線と平行に配置される構成となっている。これらの燃焼室壁4a、吸気ポート壁6aおよび排気ポート壁7aの周囲には、冷却水が通流するウォータジャケット8が中子により形成されている。上記ウォータジャケット8は、気筒列方向(換言すれば機関前後方向)に連続しており、その一端には冷却水入口9が設けられ、他端には冷却水出口10が設けられている。これにより、図示せぬウォータポンプによって圧送される冷却水は、気筒列方向に沿って流れる。
シリンダブロック部3における各シリンダ2は、図2に示すように、内周面がボア2aとなった円筒状のシリンダ壁11によってそれぞれ形成されており、隣接する2つの気筒のシリンダ壁11同士が連接部12(図1参照)によって互いに接続されている。つまり、3個の円筒状シリンダ壁11が、周方向の一部で直列に連結されている。
また、シリンダ壁11の上端部の外側には、3個の連続したシリンダ壁11全体を囲むようにウォータジャケット外壁14が形成されており、両者間に、ほぼ一定幅のウォータジャケット8aが形成されている。このウォータジャケット8aは、シリンダ2の軸方向の長さ範囲の中で、熱負荷の高いシリンダ2上端部にのみ設けられているものであり、気筒間の連接部12においても、図1,図2に示すように、隣接するシリンダ壁11の間がウォータジャケット8aとなっている。つまり、シリンダ2上端部を冷却するウォータジャケット8aは、各シリンダ2の全周を囲んでおり、かつ3気筒に亘って連続している。このシリンダ2周囲のウォータジャケット8aは、上端がシリンダヘッド部5側のウォータジャケット8に開放されており、実質的にウォータジャケット8の一部をなしている。
ウォータジャケット外壁14の♯1気筒と♯2気筒との間の位置には、ノックセンサ取付用のネジ孔16aを有する円柱状のノックセンサ取付ボス16がウォータジャケット外壁14と一体に形成されている。つまり、このノックセンサ取付ボス16は、外側から見て窪んだ形となるウォータジャケット外壁14の気筒間位置に、円柱状に突出した形に設けられている。
シリンダブロック部3のシリンダ2下端よりも下方は、図示せぬクランクシャフトのクランクピンがコンロッド大端部とともに回転運動するための空間を確保するように、左右に拡がったスカート部18となっており、このスカート部18の下縁に、図3に示すオイルパン取付フランジ19が設けられている。そして、シリンダブロック部3の前後両端および各気筒の間には、スカート部18内の空間を各気筒毎に仕切るようにバルクヘッド20が設けられている。気筒間に位置する2つのバルクヘッド20は、隣接する気筒のシリンダ壁11同士を連結する連接部12の下端に実質的に連続している。各バルクヘッド20は、気筒列方向に対し直交する平面に沿った板状をなし、その下面は、周囲のオイルパン取付フランジ19と同一平面に形成されている。また、各バルクヘッド20の下面中央に、半円形の凹部からなるクランクシャフト軸受部21がそれぞれ形成されている。このクランクシャフト軸受部21には、両側のネジ孔22を用いて図示せぬ半円形のベアリングキャップが対向して取り付けられ、図示せぬ軸受メタルを介してクランクシャフトのメインジャーナルを回転自在に支持する構成となっている。なお、各クランクシャフト軸受部21の内周面には、潤滑油供給孔23(図3参照)が開口している。
ここで、上記バルクヘッド20の気筒列方向に沿った厚さ寸法、換言すればクランクシャフト軸受部21の軸方向寸法、は、クランクシャフトの軸受として面圧等から定まる必要な寸法を満たすように設定されているが、このような寸法のバルクヘッド20およびクランクシャフト軸受部21に対して、シリンダ2のボア2aをシリンダ軸方向へ投影したときに、両者が干渉しない関係となっている。つまり、図3に示すようにシリンダブロック1を下方のクランクケース側から見たときに、ボア2aの円がクランクシャフト軸受部21に覆われずに全周が見えるように、ボア径に比較してボアピッチが比較的大きく設定されている。
上記のように構成されたシリンダブロック1においては、鋳造後に必要なボア2a内周面の機械加工ならびにボート開口部の機械加工が、シリンダ2の下方つまりクランクケース側から行われる。そして、組立時には、図示せぬピストンの挿入が同じくクランクケース側から行われ、ピストン挿入後に、クランクシャフトのクランクシャフト軸受部21への取付が行われる。
従って、上記の構成によれば、ボア径に比較してボアピッチが比較的大きなものに設定されるため、気筒列方向に沿った全長はやや長くなる反面、シリンダ2とクランクシャフト軸受部21とが一体となって構成が単純化され、全体の重量の軽減が図れる。
また、隣接する2つの気筒のシリンダ壁11の上端部は、両者間に介在するウォータジャケット8aによって気筒列方向に互いに分割されている。同様に、2つの気筒の燃焼室壁4aも周囲のウォータジャケット8によって気筒列方向に互いに分割されている。従って、内燃機関の運転中は、各気筒が独立して熱変形し、1つの気筒の熱変形が他の気筒へ影響することがないので、熱応力が低減する。そして、各気筒が独立して熱変形することから、熱変形による真円度の低下が少なく、ボア2aの壁面に対するピストンリングの追従性が向上する。なお、このようにピストンリングの追従性が向上するため、ピストンリングの張力を低く設定することが可能となり、フリクションの低減が図れる。さらに、各燃焼室4を全周から冷却水が冷却するので、ノッキングの抑制が図れる。
また、上記実施例では、気筒間のノックセンサ取付ボス16には、最終的に図4に示すように、ノックセンサ31が取付ネジ31aの螺合によって取り付けられる。ここで、シリンダヘッド部5をシリンダブロック部3と一体に鋳造した上記の構成では、気筒間位置にシリンダヘッドボルトが存在しないことから、ノックセンサ31が螺合するネジ孔16aを、2つの気筒のシリンダ壁11により近付けることが可能である。具体的には、ノックセンサ31の振動検出部位ともなる取付ネジ31a先端部が、ボア2aの中心を通る横断面におけるウォータジャケット外壁14の内側面の位置(図4に仮想線Lで示す)よりも内側(内燃機関の幅方向の内側)に位置している。従って、ノックセンサ31の検出部位が燃焼室4に近付き、ノッキングの検出精度が高く得られる。
次に、図5は、各シリンダ2のボア2a下端にピストンリング案内用のテーパ面35を設けた実施例を示している。このテーパ面35は、ボア2aの全周に亘って連続しており、好ましくは、ボア2a内壁面と同様に鋳造後に表面が滑らかに機械加工されている。
このテーパ面35を設けた構成によれば、ピストンの挿入時に、ピストンに装着されたピストンリングがテーパ面35に沿って縮径していくので、ピストンリングを縮小させておく治具が不要となる。従って、治具とバルクヘッド20との干渉などの問題を回避でき、クランクケース側からのピストンの挿入が容易となる。
1…シリンダブロック
2…シリンダ
3…シリンダブロック部
5…シリンダヘッド部
8、8a…ウォータジャケット
11…シリンダ壁
14…ウォータジャケット外壁
16…ノックセンサ取付ボス
20…バルクヘッド
21…クランクシャフト軸受部
35…テーパ面
2…シリンダ
3…シリンダブロック部
5…シリンダヘッド部
8、8a…ウォータジャケット
11…シリンダ壁
14…ウォータジャケット外壁
16…ノックセンサ取付ボス
20…バルクヘッド
21…クランクシャフト軸受部
35…テーパ面
Claims (4)
- 複数のシリンダを有するとともに下部にクランクシャフト軸受部を備えたシリンダブロック部と、燃焼室を形成するシリンダヘッド部と、が一体に鋳造され、かつ、シリンダ軸方向に投影したときに上記クランクシャフト軸受部がボア円と干渉しない、ことを特徴とする内燃機関のシリンダブロック。
- 各気筒の燃焼室の周囲ならびに各シリンダの少なくとも上端部の周囲にウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケットによって、隣接する気筒の燃焼室壁ならびにシリンダ壁上端部が気筒列方向に互いに分割されている、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のシリンダブロック。
- ノックセンサ取付ボスがウォータジャケット外壁の気筒間位置に配置されており、このノックセンサ取付ボスにおける取付ネジ先端位置が、ボア中心を通る断面におけるウォータジャケット外壁の内側面よりも内側に位置している、ことを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関のシリンダブロック。
- ボア下端に、ピストンリング案内用のテーパ面を備えている、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関のシリンダブロック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013232659A JP2015094246A (ja) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 内燃機関のシリンダブロック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013232659A JP2015094246A (ja) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 内燃機関のシリンダブロック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015094246A true JP2015094246A (ja) | 2015-05-18 |
Family
ID=53196836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013232659A Pending JP2015094246A (ja) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 内燃機関のシリンダブロック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015094246A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016189568A1 (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-01 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関 |
JP2021148103A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | ダイハツ工業株式会社 | モノブロック式内燃機関 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5856933U (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 水冷式エンジンにおけるノツクセンサ取付構造 |
JPS5866033A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-20 | Nippon Soken Inc | 内燃機関用ノツキング検出装置 |
JPH0237248U (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-12 | ||
JPH041452A (ja) * | 1990-04-17 | 1992-01-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の一体型シリンダブロック |
JPH04113760U (ja) * | 1990-08-31 | 1992-10-06 | ダイハツ工業株式会社 | ノツクセンサの取付部の構造 |
JPH04117162U (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-20 | マツダ株式会社 | エンジン構造 |
JPH05321753A (ja) * | 1992-05-19 | 1993-12-07 | Nissan Motor Co Ltd | 多気筒エンジンの本体構造 |
JP2013096389A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Suzuki Motor Corp | モノブロックエンジン |
-
2013
- 2013-11-11 JP JP2013232659A patent/JP2015094246A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5856933U (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 水冷式エンジンにおけるノツクセンサ取付構造 |
JPS5866033A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-20 | Nippon Soken Inc | 内燃機関用ノツキング検出装置 |
JPH0237248U (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-12 | ||
JPH041452A (ja) * | 1990-04-17 | 1992-01-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の一体型シリンダブロック |
JPH04113760U (ja) * | 1990-08-31 | 1992-10-06 | ダイハツ工業株式会社 | ノツクセンサの取付部の構造 |
JPH04117162U (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-20 | マツダ株式会社 | エンジン構造 |
JPH05321753A (ja) * | 1992-05-19 | 1993-12-07 | Nissan Motor Co Ltd | 多気筒エンジンの本体構造 |
JP2013096389A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Suzuki Motor Corp | モノブロックエンジン |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016189568A1 (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-01 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関 |
JP2021148103A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | ダイハツ工業株式会社 | モノブロック式内燃機関 |
JP7430967B2 (ja) | 2020-03-23 | 2024-02-14 | ダイハツ工業株式会社 | モノブロック式内燃機関 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6090535B2 (ja) | 内燃機関 | |
JP4187045B2 (ja) | シリンダブロック | |
US9951686B2 (en) | Bearing structure for multi-link-type piston crank mechanism for internal combustion engines | |
GB2485542A (en) | Composite cylinder block of an internal combustion engine | |
JP2015094246A (ja) | 内燃機関のシリンダブロック | |
JP2005201118A (ja) | シリンダブロックの締結構造 | |
JP4501756B2 (ja) | ブロックの分割構造 | |
JP4432553B2 (ja) | シリンダブロック | |
US8770170B2 (en) | Bedplate assembly and method | |
JP6821247B2 (ja) | オープンデッキ型シリンダブロック | |
JP2006312905A (ja) | シリンダブロック及び同シリンダブロックの組み立て方法 | |
JP2009257168A (ja) | エンジン及びそれを備えた鞍乗型車両 | |
JP2021071100A (ja) | ベアリングキャップ、内燃機関及び内燃機関の製造方法 | |
JP6156582B2 (ja) | 内燃機関 | |
JPS59126051A (ja) | シリンダヘツド | |
JP7464345B2 (ja) | モノブロック式内燃機関 | |
JP4605607B2 (ja) | 水冷式エンジンの冷却水通路構造 | |
JP7332261B2 (ja) | 多気筒内燃機関の本体ブロック | |
JP4483691B2 (ja) | ブロック分割構造 | |
JP2006002590A (ja) | 内燃機関のシリンダブロック | |
JP2005291089A (ja) | エンジンのシリンダブロック | |
JP2007154739A (ja) | シリンダブロック | |
JP6262567B2 (ja) | 内燃機関のシリンダ構造 | |
JP4352970B2 (ja) | シリンダブロック | |
JP4968000B2 (ja) | 内燃機関のシリンダブロック |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160926 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170606 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171205 |