JP2017223174A - 内燃機関用シリンダブロックおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂部およびシリンダライナの変形を抑制する。
【解決手段】金属部1aと樹脂部1bとを有する内燃機関用シリンダブロック1において、金属部1aが、シリンダライナ1a1aと、シリンダブロック1とシリンダヘッドとを締結するヘッドボルトの雄ネジ部と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2dと、シリンダブロック1とクランクキャップとを締結するクランクキャップボルトの雄ネジ部と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3b、1a3c、1a3dと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2dとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3b、1a3c、1a3dとを連結する柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4dとを有し、シリンダライナ1a1aと柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4dとが一体化されている。
【選択図】図3
【解決手段】金属部1aと樹脂部1bとを有する内燃機関用シリンダブロック1において、金属部1aが、シリンダライナ1a1aと、シリンダブロック1とシリンダヘッドとを締結するヘッドボルトの雄ネジ部と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2dと、シリンダブロック1とクランクキャップとを締結するクランクキャップボルトの雄ネジ部と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3b、1a3c、1a3dと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2dとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3b、1a3c、1a3dとを連結する柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4dとを有し、シリンダライナ1a1aと柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4dとが一体化されている。
【選択図】図3
Description
本発明は金属部と樹脂部とを有する内燃機関用シリンダブロックおよびその製造方法に関する。
従来から、金属部と樹脂部とを有する内燃機関用シリンダブロックが知られている。この種の内燃機関用シリンダブロックの例としては、例えば特許文献1に記載されたものがある。
特許文献1に記載された内燃機関用シリンダブロックでは、ウォータジャケット壁(ウォータジャケットの外壁を構成する部材)が樹脂材料によって形成されている。
特許文献1に記載された内燃機関用シリンダブロックでは、ウォータジャケット壁(ウォータジャケットの外壁を構成する部材)が樹脂材料によって形成されている。
ところで、特許文献1には、シリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するヘッドボルトの雄ネジ部と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部について記載されていない。また、特許文献1には、シリンダブロックとベアリングキャップ(クランクキャップ)とを締結するクランクキャップボルトのネジ頭が図示されているものの、その雄ネジ部と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部について記載されていない。
ヘッドボルト用雌ネジ部とクランクキャップボルト用雌ネジ部とが金属材料によって形成されている場合であっても、ヘッドボルト用雌ネジ部とクランクキャップボルト用雌ネジ部とが、樹脂材料によって形成された樹脂部によって連結されている場合には、ヘッドボルトの大きい締結力により、ヘッドボルト用雌ネジ部に上向きの大きい荷重がかかったときに、樹脂部が変形してしまうおそれがある。また、燃焼圧により、下向きの大きい荷重がクランクシャフトにかかり、それに伴って、クランクキャップボルト用雌ネジ部に下向きの大きい荷重がかかったときにも、樹脂部が変形してしまうおそれがある。
また、特許文献1には、シリンダライナについて記載されていない。
仮に、シリンダライナが設けられている場合であって、シリンダライナの変形を抑制する構成が設けられていない場合には、例えばヘッドボルトの締結時にヘッドガスケットを介してシリンダライナが下向きに押し込まれ、それに伴って、シリンダライナが変形してしまうおそれがある。
ヘッドボルト用雌ネジ部とクランクキャップボルト用雌ネジ部とが金属材料によって形成されている場合であっても、ヘッドボルト用雌ネジ部とクランクキャップボルト用雌ネジ部とが、樹脂材料によって形成された樹脂部によって連結されている場合には、ヘッドボルトの大きい締結力により、ヘッドボルト用雌ネジ部に上向きの大きい荷重がかかったときに、樹脂部が変形してしまうおそれがある。また、燃焼圧により、下向きの大きい荷重がクランクシャフトにかかり、それに伴って、クランクキャップボルト用雌ネジ部に下向きの大きい荷重がかかったときにも、樹脂部が変形してしまうおそれがある。
また、特許文献1には、シリンダライナについて記載されていない。
仮に、シリンダライナが設けられている場合であって、シリンダライナの変形を抑制する構成が設けられていない場合には、例えばヘッドボルトの締結時にヘッドガスケットを介してシリンダライナが下向きに押し込まれ、それに伴って、シリンダライナが変形してしまうおそれがある。
前記問題点に鑑み、本発明は、樹脂部およびシリンダライナの変形を抑制することができる内燃機関用シリンダブロックおよびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、金属材料によって形成された金属部と、樹脂部とを有する内燃機関用シリンダブロックにおいて、
前記金属部が、
シリンダライナと、
前記シリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するヘッドボルトの雄ネジ部と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部と、
前記シリンダブロックとクランクキャップとを締結するクランクキャップボルトの雄ネジ部と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部と、
前記ヘッドボルト用雌ネジ部と前記クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結する柱状部とを有し、
前記シリンダライナと前記柱状部とが一体化されていることを特徴とする内燃機関用シリンダブロックが提供される。
前記金属部が、
シリンダライナと、
前記シリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するヘッドボルトの雄ネジ部と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部と、
前記シリンダブロックとクランクキャップとを締結するクランクキャップボルトの雄ネジ部と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部と、
前記ヘッドボルト用雌ネジ部と前記クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結する柱状部とを有し、
前記シリンダライナと前記柱状部とが一体化されていることを特徴とする内燃機関用シリンダブロックが提供される。
すなわち、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、内燃機関用シリンダブロックが金属部と樹脂部とによって構成されている。また、金属材料によって形成されたヘッドボルト用雌ネジ部と、金属材料によって形成されたクランクキャップボルト用雌ネジ部とが、金属材料によって形成された柱状部によって連結されて一体化されている。
そのため、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの大きい締結力により、ヘッドボルト用雌ネジ部に上向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部によって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部に直接かかることはない。また、燃焼圧により、下向きの大きい荷重がクランクシャフトにかかり、それに伴って、クランクキャップボルト用雌ネジ部に下向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部によって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部に直接かかることはない。
その結果、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの大きい締結力によって、あるいは、燃焼圧によって、内燃機関用シリンダブロックの樹脂部が変形してしまうおそれを抑制することができる。
さらに、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、シリンダライナが、金属材料によって形成された柱状部と一体化されている。
そのため、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの締結時にヘッドガスケットを介してシリンダライナを押し込む下向きの荷重がシリンダライナにかかったときに、その荷重が柱状部によって受け持たれる。
その結果、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの締結時にシリンダライナを押し込む下向きの荷重がシリンダライナのみにかかる場合よりも、シリンダライナの変形を抑制することができる。
そのため、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの大きい締結力により、ヘッドボルト用雌ネジ部に上向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部によって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部に直接かかることはない。また、燃焼圧により、下向きの大きい荷重がクランクシャフトにかかり、それに伴って、クランクキャップボルト用雌ネジ部に下向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部によって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部に直接かかることはない。
その結果、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの大きい締結力によって、あるいは、燃焼圧によって、内燃機関用シリンダブロックの樹脂部が変形してしまうおそれを抑制することができる。
さらに、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、シリンダライナが、金属材料によって形成された柱状部と一体化されている。
そのため、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの締結時にヘッドガスケットを介してシリンダライナを押し込む下向きの荷重がシリンダライナにかかったときに、その荷重が柱状部によって受け持たれる。
その結果、本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、ヘッドボルトの締結時にシリンダライナを押し込む下向きの荷重がシリンダライナのみにかかる場合よりも、シリンダライナの変形を抑制することができる。
本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、前記金属部が、前記シリンダライナとして、少なくとも第1シリンダライナと第2シリンダライナとを有し、
前記金属部が、
前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナとの間に配置されて前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナとを接合する梁状部と、
クランクジャーナルと摺接するクランクジャーナル部とを有し、
前記金属部が、前記ヘッドボルト用雌ネジ部として、前記梁状部の一方の端部に配置された第1ヘッドボルト用雌ネジ部と、前記梁状部の他方の端部に配置された第2ヘッドボルト用雌ネジ部とを有し、
前記金属部が、前記柱状部として、第1柱状部と第2柱状部とを有し、
前記金属部が、前記クランクキャップボルト用雌ネジ部として、前記第1柱状部を介して前記第1ヘッドボルト用雌ネジ部に連結された第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と、前記第2柱状部を介して前記第2ヘッドボルト用雌ネジ部に連結された第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを有し、
前記クランクジャーナル部が、前記第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と前記第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結し、
前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナと前記梁状部と前記第1柱状部と前記第2柱状部と前記クランクジャーナル部とが一体化されていることもできる。
前記金属部が、
前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナとの間に配置されて前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナとを接合する梁状部と、
クランクジャーナルと摺接するクランクジャーナル部とを有し、
前記金属部が、前記ヘッドボルト用雌ネジ部として、前記梁状部の一方の端部に配置された第1ヘッドボルト用雌ネジ部と、前記梁状部の他方の端部に配置された第2ヘッドボルト用雌ネジ部とを有し、
前記金属部が、前記柱状部として、第1柱状部と第2柱状部とを有し、
前記金属部が、前記クランクキャップボルト用雌ネジ部として、前記第1柱状部を介して前記第1ヘッドボルト用雌ネジ部に連結された第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と、前記第2柱状部を介して前記第2ヘッドボルト用雌ネジ部に連結された第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを有し、
前記クランクジャーナル部が、前記第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と前記第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結し、
前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナと前記梁状部と前記第1柱状部と前記第2柱状部と前記クランクジャーナル部とが一体化されていることもできる。
すなわち、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1シリンダライナと第2シリンダライナとが梁状部を介して接合されている。つまり、第1シリンダライナと梁状部とが接合され、さらに、梁状部と第2シリンダライナとが接合されている。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、円筒状の第1シリンダライナの外周面と円筒状の第2シリンダライナの外周面とが直接接合され、第1シリンダライナと第2シリンダライナとの接合面が非常に小さい場合よりも、第1シリンダライナと第2シリンダライナとの接合強度を向上させることができる。
さらに、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1ヘッドボルト用雌ネジ部と第2ヘッドボルト用雌ネジ部とが設けられると共に、第1ヘッドボルト用雌ネジ部および第2ヘッドボルト用雌ネジ部が、梁状部に形成され、梁状部と一体化されている。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1ヘッドボルト用雌ネジ部と第2ヘッドボルト用雌ネジ部とが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルトの締結力に対する剛性を向上させることができる。
また、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とが設けられると共に、第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とがクランクジャーナル部を介して連結されている。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とが別個の金属部として構成されている場合よりも、燃焼圧に対する剛性を向上させることができる。
さらに、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1ヘッドボルト用雌ネジ部と第1クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結する第1柱状部と、第2ヘッドボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結する第2柱状部とが、梁状部およびクランクジャーナル部を介して一体化されている。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1柱状部と第2柱状部とが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルトの締結力および燃焼圧に対する剛性を向上させることができる。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、円筒状の第1シリンダライナの外周面と円筒状の第2シリンダライナの外周面とが直接接合され、第1シリンダライナと第2シリンダライナとの接合面が非常に小さい場合よりも、第1シリンダライナと第2シリンダライナとの接合強度を向上させることができる。
さらに、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1ヘッドボルト用雌ネジ部と第2ヘッドボルト用雌ネジ部とが設けられると共に、第1ヘッドボルト用雌ネジ部および第2ヘッドボルト用雌ネジ部が、梁状部に形成され、梁状部と一体化されている。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1ヘッドボルト用雌ネジ部と第2ヘッドボルト用雌ネジ部とが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルトの締結力に対する剛性を向上させることができる。
また、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とが設けられると共に、第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とがクランクジャーナル部を介して連結されている。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とが別個の金属部として構成されている場合よりも、燃焼圧に対する剛性を向上させることができる。
さらに、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1ヘッドボルト用雌ネジ部と第1クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結する第1柱状部と、第2ヘッドボルト用雌ネジ部と第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結する第2柱状部とが、梁状部およびクランクジャーナル部を介して一体化されている。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1柱状部と第2柱状部とが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルトの締結力および燃焼圧に対する剛性を向上させることができる。
本発明の内燃機関用シリンダブロックでは、前記第1柱状部が、前記第1シリンダライナの底部を支持する第1支持部と、前記第2シリンダライナの底部を支持する第2支持部とを有し、
前記第2柱状部が、前記第1シリンダライナの前記底部を支持する第3支持部と、前記第2シリンダライナの前記底部を支持する第4支持部とを有することもできる。
前記第2柱状部が、前記第1シリンダライナの前記底部を支持する第3支持部と、前記第2シリンダライナの前記底部を支持する第4支持部とを有することもできる。
すなわち、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1シリンダライナの底部が、第1柱状部に設けられた第1支持部と、第2柱状部に設けられた第3支持部とによって支持されると共に、第2シリンダライナの底部が、第1柱状部に設けられた第2支持部と、第2柱状部に設けられた第4支持部とによって支持される。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1支持部および第3支持部が第1柱状部に設けられておらず、第2支持部および第4支持部が第2柱状部に設けられていない場合よりも、ヘッドボルトの締結時にヘッドガスケットを介して第1シリンダライナおよび第2シリンダライナが下向きに押し込まれたときに、第1シリンダライナおよび第2シリンダライナが変形してしまうおそれ、詳細には、第1シリンダライナおよび第2シリンダライナが梁状部から分離してしまうおそれを抑制することができる。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックでは、第1支持部および第3支持部が第1柱状部に設けられておらず、第2支持部および第4支持部が第2柱状部に設けられていない場合よりも、ヘッドボルトの締結時にヘッドガスケットを介して第1シリンダライナおよび第2シリンダライナが下向きに押し込まれたときに、第1シリンダライナおよび第2シリンダライナが変形してしまうおそれ、詳細には、第1シリンダライナおよび第2シリンダライナが梁状部から分離してしまうおそれを抑制することができる。
本発明の内燃機関用シリンダブロックの製造方法では、ウォータジャケットを形成するための樹脂製のウォータジャケット外壁部材と前記金属部とが予め一体化された状態で、前記金属部および前記ウォータジャケット外壁部材が、前記樹脂部を構成する鋳造用樹脂材料に鋳ぐるまれることもできる。
すなわち、上記の内燃機関用シリンダブロックの製造方法では、樹脂部を構成する鋳造用樹脂材料によって金属部が鋳ぐるまれるときに、その鋳造用樹脂材料によってウォータジャケット外壁部材が形成されるのではなく、樹脂部を構成する鋳造用樹脂材料によって金属部が鋳ぐるまれる前に、樹脂材料によって形成されたウォータジャケット外壁部材と金属部とが予め一体化される。さらに、ウォータジャケット外壁部材と金属部とが一体化された状態で、金属部およびウォータジャケット外壁部材が、鋳造用樹脂材料によって鋳ぐるまれる。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックの製造方法では、特開平5−296103号公報の図8に記載された場合よりも、ウォータジャケットの密封性を向上させることができる。
そのため、上記の内燃機関用シリンダブロックの製造方法では、特開平5−296103号公報の図8に記載された場合よりも、ウォータジャケットの密封性を向上させることができる。
本発明によれば、樹脂部およびシリンダライナの変形を抑制することができる。
以下、本発明の内燃機関用シリンダブロックの第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1の概略的な斜視図である。詳細には、図1は内燃機関用シリンダブロック1の一部を構成する金属部1a(図4参照)を透視して示している。また、図1においては、内燃機関用シリンダブロック1の1番気筒#1が断面で示されている。
図2は第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1の1番気筒#1の中心軸線を含む断面図である。図3は第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1のヘッドボルト用ネジ穴1b1c、1b1d(図1参照)の中心軸線を含む断面図である。詳細には、図2および図3においては、内燃機関用シリンダブロック1の樹脂部1bのみならず、金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1c、および、金属部1aとウォータジャケット外壁部材1cとによって形成されるウォータジャケット1dも示されている。
図4は第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1(図1参照)の金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1cおよびウォータジャケット1dの概略的な斜視図である。図4においては、1番気筒#1が断面で示されている。
図5は1番気筒#1の中心軸線を含む金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1cおよびウォータジャケット1dの断面図である。図6はヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dの中心軸線を含む金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1cおよびウォータジャケット1dの断面図である。
図7は図4に示す金属部1aのうちのシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dの底部1a1a1、1a1b1、1a1c1、1a1d1よりも上側の部分を透視して示した斜視図である。詳細には、図7(A)と図7(B)とでは、参照符号の記載のみが異なっており、実体部分は共通である。図8は図4に示す金属部1aのうちの梁状部1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5eよりも上側の部分を透視して示した斜視図である。詳細には、図8(A)と図8(B)とでは、参照符号の記載のみが異なっており、実体部分は共通である。
図2は第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1の1番気筒#1の中心軸線を含む断面図である。図3は第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1のヘッドボルト用ネジ穴1b1c、1b1d(図1参照)の中心軸線を含む断面図である。詳細には、図2および図3においては、内燃機関用シリンダブロック1の樹脂部1bのみならず、金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1c、および、金属部1aとウォータジャケット外壁部材1cとによって形成されるウォータジャケット1dも示されている。
図4は第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1(図1参照)の金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1cおよびウォータジャケット1dの概略的な斜視図である。図4においては、1番気筒#1が断面で示されている。
図5は1番気筒#1の中心軸線を含む金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1cおよびウォータジャケット1dの断面図である。図6はヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dの中心軸線を含む金属部1a、ウォータジャケット外壁部材1cおよびウォータジャケット1dの断面図である。
図7は図4に示す金属部1aのうちのシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dの底部1a1a1、1a1b1、1a1c1、1a1d1よりも上側の部分を透視して示した斜視図である。詳細には、図7(A)と図7(B)とでは、参照符号の記載のみが異なっており、実体部分は共通である。図8は図4に示す金属部1aのうちの梁状部1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5eよりも上側の部分を透視して示した斜視図である。詳細には、図8(A)と図8(B)とでは、参照符号の記載のみが異なっており、実体部分は共通である。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、金属材料によって形成された金属部1a(図4参照)と、鋳造用樹脂材料によって形成された樹脂部1b(図1参照)とが設けられている。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4に示す例では、金属部1aに、1番気筒#1用のシリンダライナ1a1aと、2番気筒#2用のシリンダライナ1a1bと、3番気筒#3用のシリンダライナ1a1cと、4番気筒#4用のシリンダライナ1a1dとが設けられている。シリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dは、例えば鉄系の金属材料、あるいは、アルミニウムによって形成することができる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4、図6および図8に示す例では、金属部1aに、シリンダブロック1とシリンダヘッド(図示せず)とを締結するヘッドボルト(図示せず)の雄ネジ部(図示せず)と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2jが設けられている。つまり、図4、図6および図8に示す例では、シリンダブロック1とシリンダヘッドとを締結するために、10本のヘッドボルトが用いられ、10個のヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2jが金属部1aに形成されている。
図1、図3、図4、図6および図8に示す例では、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2c(図3、図4、図6および図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴1b1c(図1および図3参照)が、樹脂部1bに形成されており、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2d(図3、図6および図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴1b1d(図1および図3参照)が、樹脂部1bに形成されている。同様に、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b(図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴(図示せず)が、樹脂部1bに形成されている。また、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2j(図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴1b1e、1b1f、1b1g、1b1h、1b1i、1b1j(図1参照)が、樹脂部1bに形成されている。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4に示す例では、金属部1aに、1番気筒#1用のシリンダライナ1a1aと、2番気筒#2用のシリンダライナ1a1bと、3番気筒#3用のシリンダライナ1a1cと、4番気筒#4用のシリンダライナ1a1dとが設けられている。シリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dは、例えば鉄系の金属材料、あるいは、アルミニウムによって形成することができる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4、図6および図8に示す例では、金属部1aに、シリンダブロック1とシリンダヘッド(図示せず)とを締結するヘッドボルト(図示せず)の雄ネジ部(図示せず)と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2jが設けられている。つまり、図4、図6および図8に示す例では、シリンダブロック1とシリンダヘッドとを締結するために、10本のヘッドボルトが用いられ、10個のヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2jが金属部1aに形成されている。
図1、図3、図4、図6および図8に示す例では、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2c(図3、図4、図6および図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴1b1c(図1および図3参照)が、樹脂部1bに形成されており、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2d(図3、図6および図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴1b1d(図1および図3参照)が、樹脂部1bに形成されている。同様に、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b(図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴(図示せず)が、樹脂部1bに形成されている。また、金属部1aのヘッドボルト用雌ネジ部1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2j(図8参照)に対応するヘッドボルト用ネジ穴1b1e、1b1f、1b1g、1b1h、1b1i、1b1j(図1参照)が、樹脂部1bに形成されている。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図3および図6に示す例では、金属部1aに、シリンダブロック1とクランクキャップ(図示せず)とを締結するクランクキャップボルト(図示せず)の雄ネジ部(図示せず)と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dが設けられている。同様に、図7(A)に示す例では、金属部1aに、シリンダブロック1とクランクキャップとを締結するクランクキャップボルトの雄ネジ部と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3b、1a3e、1a3f、1a3g、1a3h、1a3i、1a3jが設けられている。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図3および図6に示す例では、金属部1aに、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cとを連結する柱状部1a4cと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2dとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3dとを連結する柱状部1a4dとが設けられている。
同様に、図4に示す例では、金属部1aに、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2eとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3eとを連結する柱状部1a4eと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2gとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3gとを連結する柱状部1a4gと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2iとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3iとを連結する柱状部1a4iとが設けられている。また、図8(A)に示す例では、金属部1aに、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2aとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3aとを連結する柱状部1a4aと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2bとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3bとを連結する柱状部1a4bと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2fとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3fとを連結する柱状部1a4f(図7(A)参照)と、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2hとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3hとを連結する柱状部1a4h(図7(A)参照)と、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2jとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3jとを連結する柱状部1a4j(図7(A)参照)とが設けられている。
同様に、図4に示す例では、金属部1aに、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2eとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3eとを連結する柱状部1a4eと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2gとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3gとを連結する柱状部1a4gと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2iとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3iとを連結する柱状部1a4iとが設けられている。また、図8(A)に示す例では、金属部1aに、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2aとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3aとを連結する柱状部1a4aと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2bとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3bとを連結する柱状部1a4bと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2fとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3fとを連結する柱状部1a4f(図7(A)参照)と、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2hとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3hとを連結する柱状部1a4h(図7(A)参照)と、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2jとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3jとを連結する柱状部1a4j(図7(A)参照)とが設けられている。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図3および図6に示す例では、肉抜き部1a4c5、1a4d5が柱状部1a4c、1a4dに設けられ、柱状部1a4c、1a4dの軽量化が図られているが、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例では、代わりに、肉抜き部1a4c5、1a4d5を省略することもできる。
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5eが、金属部1aに設けられている。梁状部1a5aの一方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2aが配置され、梁状部1a5aの他方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2bが配置されている。同様に、梁状部1a5bの一方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cが配置され、梁状部1a5bの他方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2dが配置されている。さらに、梁状部1a5cの一方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2eが配置され、梁状部1a5cの他方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2fが配置されている。梁状部1a5dの一方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2gが配置され、梁状部1a5dの他方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2hが配置されている。梁状部1a5eの一方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2iが配置され、梁状部1a5eの他方の端部には、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2jが配置されている。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図6および図8(B)に示す例では、肉抜き部1a5a1、1a5b1、1a5c1、1a5d1、1a5e1が梁状部1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5eに設けられ、梁状部1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5eの軽量化が図られているが、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例では、代わりに、肉抜き部1a5a1、1a5b1、1a5c1、1a5d1、1a5e1を省略することもできる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5bが、シリンダライナ1a1aとシリンダライナ1a1bとの間に配置されてそれらを接合している。
同様に、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5cが、シリンダライナ1a1bとシリンダライナ1a1cとの間に配置されてそれらを接合している。さらに、梁状部1a5dが、シリンダライナ1a1cとシリンダライナ1a1dとの間に配置されてそれらを接合している。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5aが、シリンダライナ1a1aに接合されている。同様に、梁状部1a5eが、シリンダライナ1a1dに接合されている。
同様に、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5cが、シリンダライナ1a1bとシリンダライナ1a1cとの間に配置されてそれらを接合している。さらに、梁状部1a5dが、シリンダライナ1a1cとシリンダライナ1a1dとの間に配置されてそれらを接合している。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5aが、シリンダライナ1a1aに接合されている。同様に、梁状部1a5eが、シリンダライナ1a1dに接合されている。
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図7(A)に示す例では、クランクジャーナル(図示せず)と摺接するクランクジャーナル部1a6a、1a6b、1a6c、1a6d、1a6eが、金属部1aに設けられている。詳細には、クランクジャーナル部1a6aによってクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3bが連結され、クランクジャーナル部1a6bによってクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dが連結され、クランクジャーナル部1a6cによってクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3e、1a3fが連結され、クランクジャーナル部1a6dによってクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3g、1a3hが連結され、クランクジャーナル部1a6eによってクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3i、1a3jが連結されている。
つまり、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5bと一体化されている柱状部1a4cおよび柱状部1a4d(図7(A)参照)が、シリンダライナ1a1a、1a1bとも一体化されており、クランクジャーナル部1a6bとも一体化されている。同様に、梁状部1a5cと一体化されている柱状部1a4eおよび柱状部1a4f(図7(A)参照)が、シリンダライナ1a1b、1a1cとも一体化されており、クランクジャーナル部1a6cとも一体化されている。梁状部1a5dと一体化されている柱状部1a4gおよび柱状部1a4h(図7(A)参照)が、シリンダライナ1a1c、1a1dとも一体化されており、クランクジャーナル部1a6dとも一体化されている。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5aと一体化されている柱状部1a4a、1a4bが、シリンダライナ1a1aとも一体化されており、クランクジャーナル部1a6aとも一体化されている。同様に、梁状部1a5eと一体化されている柱状部1a4iおよび柱状部1a4j(図7(A)参照)が、シリンダライナ1a1dとも一体化されており、クランクジャーナル部1a6eとも一体化されている。
金属部1aのうちのシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dを除く部分は、例えば鉄系の金属材料、あるいは、それと同等の強度を有する金属材料によって形成することができる。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された一例では、例えば、接合などによって、金属部1aを構成する複数の部分を、一体化することができる。第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例では、代わりに、例えば、3次元構造体を形成する金属用3Dプリンタによって金属部1aを形成することもできる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8(A)に示す例では、梁状部1a5aと一体化されている柱状部1a4a、1a4bが、シリンダライナ1a1aとも一体化されており、クランクジャーナル部1a6aとも一体化されている。同様に、梁状部1a5eと一体化されている柱状部1a4iおよび柱状部1a4j(図7(A)参照)が、シリンダライナ1a1dとも一体化されており、クランクジャーナル部1a6eとも一体化されている。
金属部1aのうちのシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dを除く部分は、例えば鉄系の金属材料、あるいは、それと同等の強度を有する金属材料によって形成することができる。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された一例では、例えば、接合などによって、金属部1aを構成する複数の部分を、一体化することができる。第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例では、代わりに、例えば、3次元構造体を形成する金属用3Dプリンタによって金属部1aを形成することもできる。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4、図5および図8に示す例では、内燃機関用シリンダブロック1の製造時に、図8に示す金属部1aのシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dの外周面に対し、図4および図5に示す樹脂製のウォータジャケット外壁部材1cが接合され、金属部1aとウォータジャケット外壁部材1cとが予め一体化される。その結果、ウォータジャケット1d(図4および図5参照)が、金属部1aのシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dの外周面と、ウォータジャケット外壁部材1cとの間に形成される。
次いで、予め一体化された状態の金属部1aおよびウォータジャケット外壁部材1cが、樹脂部1b(図1、図2および図3参照)を構成する鋳造用樹脂材料に鋳ぐるまれることにより、図1、図2および図3に示す内燃機関用シリンダブロック1が形成される。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1は、樹脂部1bを有するため、全体が金属材料によって形成されているシリンダブロックよりも軽量化を図ることができる。また、樹脂部1bによって、シリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1d内の断熱性を向上させることができ、その結果、シリンダブロック1が適用された内燃機関(図示せず)の暖機性能を向上させることができ、燃費を低減することができる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1は、樹脂部1bを有するため、全体が金属材料によって形成されているシリンダブロックよりも遮音効果を向上させることができる。
上述したように、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4、図5および図8に示す例では、樹脂製のウォータジャケット外壁部材1cをシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dの外周面に対して接合することによって、金属部1aとウォータジャケット外壁部材1cとが一体化されるが、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例では、代わりに、射出成形用金型内にシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dなどをインサートした射出成形によって、ウォータジャケット外壁部材1cを形成することにより、金属部1aとウォータジャケット外壁部材1cとを一体化することもできる。
次いで、予め一体化された状態の金属部1aおよびウォータジャケット外壁部材1cが、樹脂部1b(図1、図2および図3参照)を構成する鋳造用樹脂材料に鋳ぐるまれることにより、図1、図2および図3に示す内燃機関用シリンダブロック1が形成される。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1は、樹脂部1bを有するため、全体が金属材料によって形成されているシリンダブロックよりも軽量化を図ることができる。また、樹脂部1bによって、シリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1d内の断熱性を向上させることができ、その結果、シリンダブロック1が適用された内燃機関(図示せず)の暖機性能を向上させることができ、燃費を低減することができる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1は、樹脂部1bを有するため、全体が金属材料によって形成されているシリンダブロックよりも遮音効果を向上させることができる。
上述したように、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4、図5および図8に示す例では、樹脂製のウォータジャケット外壁部材1cをシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dの外周面に対して接合することによって、金属部1aとウォータジャケット外壁部材1cとが一体化されるが、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例では、代わりに、射出成形用金型内にシリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dなどをインサートした射出成形によって、ウォータジャケット外壁部材1cを形成することにより、金属部1aとウォータジャケット外壁部材1cとを一体化することもできる。
上述したように、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1は金属部1a(図4および図8参照)と樹脂部1b(図1参照)とによって構成されている。また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図3に示すように、金属材料によって形成されたヘッドボルト用雌ネジ部1a2cと、金属材料によって形成されたクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cとが、金属材料によって形成された柱状部1a4cによって連結されて一体化されている。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルト(図示せず)の大きい締結力により、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cに上向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部1a4cによって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部1bに直接かかることはない。また、燃焼圧により、下向きの大きい荷重がクランクシャフト(図示せず)にかかり、それに伴って、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cに下向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部1a4cによって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部1bに直接かかることはない。その結果、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルトの大きい締結力によって、あるいは、燃焼圧によって、内燃機関用シリンダブロック1の樹脂部1bが変形してしまうおそれを抑制することができる
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図8(A)に示すように、シリンダライナ1a1aが、梁状部1a5a、1a5bを介することにより、金属材料によって形成された柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4d(図6参照)と一体化されている。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルトの締結時にヘッドガスケット(図示せず)を介してシリンダライナ1a1aを押し込む下向きの荷重がシリンダライナ1a1aにかかったときに、その荷重が柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4dによって受け持たれる。その結果、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルトの締結時にシリンダライナ1a1aを押し込む下向きの荷重がシリンダライナ1a1aのみにかかる場合よりも、シリンダライナ1a1aの変形を抑制することができる。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルト(図示せず)の大きい締結力により、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cに上向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部1a4cによって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部1bに直接かかることはない。また、燃焼圧により、下向きの大きい荷重がクランクシャフト(図示せず)にかかり、それに伴って、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cに下向きの大きい荷重がかかったときに、その荷重が柱状部1a4cによって受け持たれる。つまり、その荷重が樹脂部1bに直接かかることはない。その結果、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルトの大きい締結力によって、あるいは、燃焼圧によって、内燃機関用シリンダブロック1の樹脂部1bが変形してしまうおそれを抑制することができる
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図8(A)に示すように、シリンダライナ1a1aが、梁状部1a5a、1a5bを介することにより、金属材料によって形成された柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4d(図6参照)と一体化されている。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルトの締結時にヘッドガスケット(図示せず)を介してシリンダライナ1a1aを押し込む下向きの荷重がシリンダライナ1a1aにかかったときに、その荷重が柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4dによって受け持たれる。その結果、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルトの締結時にシリンダライナ1a1aを押し込む下向きの荷重がシリンダライナ1a1aのみにかかる場合よりも、シリンダライナ1a1aの変形を抑制することができる。
また、上述したように、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図8(A)に示すように、シリンダライナ1a1a、1a1bが梁状部1a5bを介して接合されている。つまり、シリンダライナ1a1aと梁状部1a5bとが接合され、さらに、梁状部1a5bとシリンダライナ1a1bとが接合されている。そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、円筒状の第1シリンダライナ(図示せず)の外周面と円筒状の第2シリンダライナ(図示せず)の外周面とが直接接合され、第1シリンダライナと第2シリンダライナとの接合面が非常に小さい場合よりも、シリンダライナ1a1aとシリンダライナ1a1bとの接合強度を向上させることができる。
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図8(A)に示すように、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dが設けられると共に、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dが、梁状部1a5bに形成され、梁状部1a5bと一体化されている。そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cとヘッドボルト用雌ネジ部1a2dとが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルト(図示せず)の締結力に対するシリンダブロック1の剛性を向上させることができる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図6に示すように、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dが設けられると共に、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dがクランクジャーナル部1a6bを介して連結されている。そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3dとが別個の金属部として構成されている場合よりも、燃焼圧に対するシリンダブロック1の剛性を向上させることができる。
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図6に示すように、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cとを連結する柱状部1a4cと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2dとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3dとを連結する柱状部1a4dとが、梁状部1a5bおよびクランクジャーナル部1a6bを介して一体化されている。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、柱状部1a4cと柱状部1a4dとが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルトの締結力および燃焼圧に対するシリンダブロック1の剛性を向上させることができる。
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図8(A)に示すように、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dが設けられると共に、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dが、梁状部1a5bに形成され、梁状部1a5bと一体化されている。そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cとヘッドボルト用雌ネジ部1a2dとが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルト(図示せず)の締結力に対するシリンダブロック1の剛性を向上させることができる。
また、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図6に示すように、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dが設けられると共に、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dがクランクジャーナル部1a6bを介して連結されている。そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3dとが別個の金属部として構成されている場合よりも、燃焼圧に対するシリンダブロック1の剛性を向上させることができる。
さらに、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば図6に示すように、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2cとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3cとを連結する柱状部1a4cと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2dとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3dとを連結する柱状部1a4dとが、梁状部1a5bおよびクランクジャーナル部1a6bを介して一体化されている。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、柱状部1a4cと柱状部1a4dとが別個の金属部として構成されている場合よりも、ヘッドボルトの締結力および燃焼圧に対するシリンダブロック1の剛性を向上させることができる。
さらに、上述したように、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1の製造方法では、樹脂部1b(図1、図2および図3参照)を構成する鋳造用樹脂材料によって金属部1a(図4および図8(A)参照)が鋳ぐるまれるときに、その鋳造用樹脂材料によってウォータジャケット外壁部材1c(図4および図5参照)が形成されるのではなく、樹脂部1bを構成する鋳造用樹脂材料によって金属部1aが鋳ぐるまれる前に、その鋳造用樹脂材料とは異なる樹脂材料によって形成されたウォータジャケット外壁部材1cが金属部1aに対して接合される。さらに、ウォータジャケット外壁部材1cが金属部1aに接合された後に、金属部1aおよびウォータジャケット外壁部材1cが、鋳造用樹脂材料によって鋳ぐるまれる。そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1の製造方法では、特開平5−296103号公報の図8に記載された場合よりも、ウォータジャケット1d(図2、図4および図5参照)の密封性を向上させることができる。
図1および図4に示す例では、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1に4つの気筒♯1、♯2、♯3、♯4が設けられているが、他の例では、代わりに、1以上の任意の数の気筒を有するシリンダブロックに対して本発明の内燃機関用シリンダブロック1を適用することもできる。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図7(B)に示す例では、シリンダライナ1a1a(図8参照)の底部1a1a1を支持する支持部1a4a2、1a4b2、1a4c1、1a4d1と、シリンダライナ1a1b(図8参照)の底部1a1b1を支持する支持部1a4c2、1a4d2、1a4e1、1a4f1と、シリンダライナ1a1c(図8参照)の底部1a1c1を支持する支持部1a4e2、1a4f2、1a4g1、1a4h1と、シリンダライナ1a1d(図8参照)の底部1a1d1を支持する支持部1a4g2、1a4h2、1a4i1、1a4j1とが設けられている。
詳細には、支持部1a4a2が柱状部1a4aに設けられ、支持部1a4b2が柱状部1a4bに設けられ、支持部1a4c1、1a4c2が柱状部1a4cに設けられ、支持部1a4d1、1a4d2が柱状部1a4dに設けられ、支持部1a4e1、1a4e2が柱状部1a4eに設けられ、支持部1a4f1、1a4f2が柱状部1a4fに設けられ、支持部1a4g1、1a4g2が柱状部1a4gに設けられ、支持部1a4h1、1a4h2が柱状部1a4hに設けられ、支持部1a4i1が柱状部1a4iに設けられ、支持部1a4j1が柱状部1a4jに設けられている。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば支持部1a4c1、1a4c2が柱状部1a4cに設けられておらず、支持部1a4d1、1a4d2が柱状部1a4dに設けられていない場合よりも、ヘッドボルト(図示せず)の締結時にヘッドガスケット(図示せず)を介してシリンダライナ1a1a、1a1bが下向きに押し込まれたときに、シリンダライナ1a1a、1a1bが変形してしまうおそれ、詳細には、シリンダライナ1a1a、1a1bが梁状部1a5b(図8参照)から分離してしまうおそれを抑制することができる。
詳細には、支持部1a4a2が柱状部1a4aに設けられ、支持部1a4b2が柱状部1a4bに設けられ、支持部1a4c1、1a4c2が柱状部1a4cに設けられ、支持部1a4d1、1a4d2が柱状部1a4dに設けられ、支持部1a4e1、1a4e2が柱状部1a4eに設けられ、支持部1a4f1、1a4f2が柱状部1a4fに設けられ、支持部1a4g1、1a4g2が柱状部1a4gに設けられ、支持部1a4h1、1a4h2が柱状部1a4hに設けられ、支持部1a4i1が柱状部1a4iに設けられ、支持部1a4j1が柱状部1a4jに設けられている。
そのため、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1では、例えば支持部1a4c1、1a4c2が柱状部1a4cに設けられておらず、支持部1a4d1、1a4d2が柱状部1a4dに設けられていない場合よりも、ヘッドボルト(図示せず)の締結時にヘッドガスケット(図示せず)を介してシリンダライナ1a1a、1a1bが下向きに押し込まれたときに、シリンダライナ1a1a、1a1bが変形してしまうおそれ、詳細には、シリンダライナ1a1a、1a1bが梁状部1a5b(図8参照)から分離してしまうおそれを抑制することができる。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4、図7および図8に示す例では、金属部1aが、シリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2jと、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3b、1a3c、1a3d、1a3e、1a3f、1a3g、1a3h、1a3i、1a3jと、柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4d、1a4e、1a4f、1a4g、1a4h、1a4i、1a4jとを有し、それらが一体化されているが、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例(請求項1に対応する例)では、代わりに、金属部1aがシリンダライナ1a1aとヘッドボルト用雌ネジ部1a2aとクランクキャップボルト用雌ネジ部1a3aと柱状部1a4aとを有すると共に、シリンダライナ1a1aと柱状部1a4aとが一体化されており、他の金属部品が金属部1aとは別個の部品によって構成されていてもよい。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図4、図7および図8に示す例では、金属部1aが、シリンダライナ1a1a、1a1b、1a1c、1a1dと、梁状部1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5eと、クランクジャーナル部1a6a、1a6b、1a6c、1a6d、1a6eと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e、1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2jと、柱状部1a4a、1a4b、1a4c、1a4d、1a4e、1a4f、1a4g、1a4h、1a4i、1a4jと、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3a、1a3b、1a3c、1a3d、1a3e、1a3f、1a3g、1a3h、1a3i、1a3jとを有し、それらが一体化されているが、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例(請求項2に対応する例)では、代わりに、金属部1aが、シリンダライナ1a1a、1a1bと、梁状部1a5bと、クランクジャーナル部1a6bと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dと、柱状部1a4c、1a4dと、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dとを有すると共に、それらが一体化されており、他の金属部品が金属部1aとは別個の部品によって構成されていてもよい。
第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された図8に示す例では、金属部1aの柱状部1a4aに1a4a2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4bに1a4b2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4cに1a4c1、1a4c2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4dに1a4d1、1a4d2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4eに1a4e1、1a4e2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4fに1a4f1、1a4f2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4gに1a4g1、1a4g2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4hに1a4h1、1a4h2が設けられており、金属部1aの柱状部1a4iに1a4i1が設けられており、金属部1aの柱状部1a4jに1a4j1が設けられているが、第1の実施形態の内燃機関用シリンダブロック1が適用された他の例(請求項3に対応する例)では、代わりに、金属部1aが、シリンダライナ1a1a、1a1bと、梁状部1a5bと、クランクジャーナル部1a6bと、ヘッドボルト用雌ネジ部1a2c、1a2dと、柱状部1a4c、1a4dと、クランクキャップボルト用雌ネジ部1a3c、1a3dとを有し、柱状部1a4cに支持部1a4c1、1a4c2が設けられており、柱状部1a4dに支持部1a4d1、1a4d2が設けられており、かつ、それらが一体化されており、他の金属部品が金属部1aとは別個の部品によって構成されていてもよい。
第2の実施形態では、上述した第1の実施形態および各例を適宜組み合わせることもできる。
1 シリンダブロック
1a 金属部
1a1a、1a1b、1a1c、1a1d シリンダライナ
1a1a1、1a1b1、1a1c1、1a1d1 底部
1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e ヘッドボルト用雌ネジ部
1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2j ヘッドボルト用雌ネジ部
1a3a、1a3b、1a3c、1a3d クランクキャップボルト用雌ネジ部
1a3e、1a3f、1a3g、1a3h クランクキャップボルト用雌ネジ部
1a3i、1a3j クランクキャップボルト用雌ネジ部
1a4a、1a4b、1a4c、1a4d、1a4e 柱状部
1a4f、1a4g、1a4h、1a4i、1a4j 柱状部
1a4a2、1a4b2、1a4c1、1a4c2 支持部
1a4d1、1a4d2、1a4e1、1a4e2 支持部
1a4f1、1a4f2、1a4g1、1a4g2 支持部
1a4h1、1a4h2、1a4i1、1a4j1 支持部
1a4c5、1a4d5 肉抜き部
1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5e 梁状部
1a5a1、1a5b1、1a5c1、1a5d1、1a5e1 肉抜き部
1a6a、1a6b、1a6c、1a6d、1a6e クランクジャーナル部
1b 樹脂部
1b1c、1b1d、1b1e、1b1f ヘッドボルト用ネジ穴
1b1g、1b1h、1b1i、1b1j ヘッドボルト用ネジ穴
1c ウォータジャケット外壁部材
1d ウォータジャケット
♯1、♯2、♯3、♯4 気筒
1a 金属部
1a1a、1a1b、1a1c、1a1d シリンダライナ
1a1a1、1a1b1、1a1c1、1a1d1 底部
1a2a、1a2b、1a2c、1a2d、1a2e ヘッドボルト用雌ネジ部
1a2f、1a2g、1a2h、1a2i、1a2j ヘッドボルト用雌ネジ部
1a3a、1a3b、1a3c、1a3d クランクキャップボルト用雌ネジ部
1a3e、1a3f、1a3g、1a3h クランクキャップボルト用雌ネジ部
1a3i、1a3j クランクキャップボルト用雌ネジ部
1a4a、1a4b、1a4c、1a4d、1a4e 柱状部
1a4f、1a4g、1a4h、1a4i、1a4j 柱状部
1a4a2、1a4b2、1a4c1、1a4c2 支持部
1a4d1、1a4d2、1a4e1、1a4e2 支持部
1a4f1、1a4f2、1a4g1、1a4g2 支持部
1a4h1、1a4h2、1a4i1、1a4j1 支持部
1a4c5、1a4d5 肉抜き部
1a5a、1a5b、1a5c、1a5d、1a5e 梁状部
1a5a1、1a5b1、1a5c1、1a5d1、1a5e1 肉抜き部
1a6a、1a6b、1a6c、1a6d、1a6e クランクジャーナル部
1b 樹脂部
1b1c、1b1d、1b1e、1b1f ヘッドボルト用ネジ穴
1b1g、1b1h、1b1i、1b1j ヘッドボルト用ネジ穴
1c ウォータジャケット外壁部材
1d ウォータジャケット
♯1、♯2、♯3、♯4 気筒
Claims (4)
- 金属材料によって形成された金属部と、樹脂部とを有する内燃機関用シリンダブロックにおいて、
前記金属部が、
シリンダライナと、
前記シリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するヘッドボルトの雄ネジ部と螺合するヘッドボルト用雌ネジ部と、
前記シリンダブロックとクランクキャップとを締結するクランクキャップボルトの雄ネジ部と螺合するクランクキャップボルト用雌ネジ部と、
前記ヘッドボルト用雌ネジ部と前記クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結する柱状部とを有し、
前記シリンダライナと前記柱状部とが一体化されていることを特徴とする内燃機関用シリンダブロック。 - 前記金属部が、前記シリンダライナとして、少なくとも第1シリンダライナと第2シリンダライナとを有し、
前記金属部が、
前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナとの間に配置されて前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナとを接合する梁状部と、
クランクジャーナルと摺接するクランクジャーナル部とを有し、
前記金属部が、前記ヘッドボルト用雌ネジ部として、前記梁状部の一方の端部に配置された第1ヘッドボルト用雌ネジ部と、前記梁状部の他方の端部に配置された第2ヘッドボルト用雌ネジ部とを有し、
前記金属部が、前記柱状部として、第1柱状部と第2柱状部とを有し、
前記金属部が、前記クランクキャップボルト用雌ネジ部として、前記第1柱状部を介して前記第1ヘッドボルト用雌ネジ部に連結された第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と、前記第2柱状部を介して前記第2ヘッドボルト用雌ネジ部に連結された第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを有し、
前記クランクジャーナル部が、前記第1クランクキャップボルト用雌ネジ部と前記第2クランクキャップボルト用雌ネジ部とを連結し、
前記第1シリンダライナと前記第2シリンダライナと前記梁状部と前記第1柱状部と前記第2柱状部と前記クランクジャーナル部とが一体化されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用シリンダブロック。 - 前記第1柱状部が、前記第1シリンダライナの底部を支持する第1支持部と、前記第2シリンダライナの底部を支持する第2支持部とを有し、
前記第2柱状部が、前記第1シリンダライナの前記底部を支持する第3支持部と、前記第2シリンダライナの前記底部を支持する第4支持部とを有することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関用シリンダブロック。 - ウォータジャケットを形成するための樹脂製のウォータジャケット外壁部材と前記金属部とが予め一体化された状態で、前記金属部および前記ウォータジャケット外壁部材が、前記樹脂部を構成する鋳造用樹脂材料に鋳ぐるまれることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用シリンダブロックの製造方法。
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