JP3420723B2 - エンジンブロックの軸受サドル補強インサート - Google Patents

エンジンブロックの軸受サドル補強インサート

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンブロック
の強度と疲労耐性とを効果的に向上するとともに軸受サ
ドルの全歪を減少する、エンジンブロックの軸受サドル
部に配置される補強インサートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】頑丈なディーゼルエンジンは、ピストン
の爆発行程時にエンジンブロック内に大量の歪を生じさ
せる高いシリンダ圧を生じる。この歪は、ピストンに連
結されたクランクシャフトに曲げ荷重を誘発し、その結
果として、クランクシャフトの軸受にも曲げ荷重を誘発
する。一般に、エンジンブロックは、圧力誘発歪に耐え
られる鋳鉄などの鉄鋼材で形成されている。しかしなが
ら、パワー密度すなわちエンジン重量１ポンド当たりが
出力する馬力を有利に増大するために、エンジンブロッ
クを、鋳鉄ではなく、アルミ合金などの低密度材料から
形成する場合がある。アルミニウムやアルミ合金は軽量
であるという利点を有するが、鋳鉄よりも強度が劣ると
いう欠点がある。また、アルミ合金は鋳鉄と比べて、弾
性係数が比較的に小さく、すなわち剛性が劣り、その結
果、過度のたわみと歪の増加を生じて不都合である。歪
の増加により、クランクシャフトおよび関連軸受に対し
て容認できないほど高い曲げ荷重が加わることが分かっ
ている。更に、鋳鉄ブロックは、特定の高荷重適用下で
容認できないほどのたわみを受けることが分かってい
る。
【０００３】また、爆発行程時にクランクシャフトに加
わった荷重は、次に、クランクシャフトをエンジンブロ
ックに固定されている主軸受キャップに伝達される。主
軸受キャップは、一般に、軸受サドルに形成されたネジ
部によってエンジンブロックにボルト留めされている。
主軸受キャップに加わる力は軸受サドルのネジ部に疲労
亀裂を生じるほどの大きさを有することがあり、特にネ
ジ部がアルミニウムのエンジンブロックまたは他の低密
度材料に形成されている場合には、それによってエンジ
ンの故障を生じる可能性がある。このように、主軸受キ
ャップをエンジンブロックに固定するときの組付け荷重
が高く、主軸受をブロックに対してネジ付きキャップス
クリュで連結した場合の爆発行程時の応力が大量である
頑丈なディーゼルエンジンでは、キャップスクリュの穴
を形成する軸受サドル部にアルミ合金が存在することは
望ましくない。また、鋳鉄ブロックの応力耐性を向上す
る必要も依然としてある。
【０００４】エンジンブロックのねじ穴の強度を向上す
るために、軸受サドルに硬質補強部材を配置して主軸受
キャップスクリュ用の更に確実な固定具を提供しようと
する試みがなされた。ボルトン(Bolton)他による米国特
許第４，６４３，１４５号には、ねじ部への損傷を受け
にくく且つエンジンのクランクシャフトが生じる力を軽
減するようにクランクシャフトの軸受キャップボルトを
受入れるねじ込みボスを有する鉄系補強部材を含む補強
方法のようなものが開示されている。鉄系補強部材はア
ルミニウムブロックに流し込まれ、アルミ鋳造によって
所定位置に機械的に保持される。鉄系補強部材とアルミ
ニウムブロックは、実質的に等しい熱膨張係数を有する
ように選択され、それによって膨張差に起因する問題を
克服している。しかしながら、実質的に等しい熱膨張率
を要求することにより、鉄系補強部材に利用される材料
の利用可能性に制限が課せられる。また、補強部材とア
ルミニウムの間の機械的連結部は、本来的に、明らかな
表面間の界面不連続を含む。軸受キャップボルトから補
強部材に加わる重荷重は得てして表面間の不連続を増大
し、それによって補強部材とアルミニウムブロックとの
間の機械的接合状態が弱くなる。
【０００５】ケードル(Cadle)他の米国特許第５，５０
１，５２９号には、アルミニウムエンジンブロックの軸
受サドル部内に、クランクシャフトの軸受を支持するよ
うに配置される別の鉄系インサートが開示されている。
この開示例では、主軸受キャップは、鉄系インサートに
係合する主軸受キャップボルトによって鉄系インサート
に取付けられている。エンジンブロックを鋳造する鋳型
の中に鉄系インサートを入れ、溶融状態のアルミニウム
をこの鉄系インサートの周りに注ぐ。表面が完全に稠密
にならないように鉄粉を使用して鉄系インサートを形成
し、それによって溶融状態のアルミニウムをインサート
の構造の穴に流入させ、インサートをエンジンブロック
に固定する。しかしながら、鉄系インサートをアルミニ
ウムエンジンブロックに取付けるこの方法は、ボルトン
他の米国特許第４，６４３，１４５号で形成される結合
部と同様な機械的接合部を鉄系インサートとエンジンブ
ロックとの間に形成するものである。繰り返すが、この
種の機械的結合は、軸受キャップボルトからインサート
に加えられる重荷重の作用を受けると弱化する傾向があ
る。
【０００６】ギモンド(Guimond)他の米国特許第５，３
７０，０８７号には、軽量複合材料から形成された成形
クランクケースを含む複合エンジンと金属の軸受インサ
ートとが相互結合されている更に別のタイプの軸受サド
ル補強部材が開示されている。この金属インサートは、
クランクシャフトの軸受と金属インサートとが接するよ
うに軸受キャップに取付けられる。しかしながら金属イ
ンサートを成形クランクケースに取り付け且つ軸受キャ
ップに正確に位置合わせして軸受と係合させることは製
作公差のために困難である。従って、金属インサートと
軸受キャップおよび軸受とを確実に適正に位置合わせさ
せるようにインサートの周囲に成形クランクケースを形
成する場合、不必要に高度な精度が要求される。
【０００７】金属インサートとエンジンブロックとの間
の接合を向上して、より大きな構造一体性を実現しよう
という試みもあった。例えば、ジョースタッド(Jorsta
d)他による米国特許第５，３３３，６６８号には、亜鉛
などの金属接合材料によってインサートを被覆してから
アルミニウムエンジンブロックを鋳造し、エンジンのシ
リンダーライナインサートとこのインサートの周囲に成
形されるアルミニウムエンジンブロックとを冶金学的に
接合するプロセスが開示されている。その後、溶融状態
のアルミニウム材料と、インサートを被覆している接合
材料とが冶金学的に接合される。ジョースタッド等は、
より連続的に接合することによってシリンダーライナイ
ンサートからエンジンブロックへより効果的に熱伝導を
行なわせるために、シリンダーライナインサートとエン
ジンブロックとの間に冶金学的接合を施した。また、ア
ルミニウムエンジンブロックのシリンダ内に耐摩耗性を
与えるためにシリンダーライナインサートが利用されて
いるが、このインサートは、頑丈なディーゼルエンジン
のエンジンブロックの軸受サドル部で経験されるような
大きな垂直荷重を受けるものではない。前述の内容に鑑
みて、高エンジン負荷時においても接合状態を保持でき
る優れた接合を補強部材とエンジンブロックとの間に備
えていて、エンジンブロックの軸受サドル部内に配置さ
れる補強部材の必要があることは明白である。また、エ
ンジンブロックの主軸受サドル部の高応力領域内でエン
ジンブロックによって選択的に補強できる優れた接合部
を有する硬質補強部材の必要もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術に関わる前述の欠点を克服することである。
【０００９】本発明の別の目的は、エンジンブロックの
軸受サドル部の高応力領域を補強するように選択的に配
置されるエンジンブロック用の軸受サドル補強インサー
トを提供することである。
【００１０】本発明の更に別の目的は、エンジンブロッ
ク内に延びて、主軸受キャップをエンジンブロックに取
付ける主軸受キャップスクリュと係合するように配置さ
れるエンジンブロック用の軸受サドル補強インサートを
提供することである。
【００１１】本発明の更に別の目的は、主軸受キャップ
スクリュによってインサートに加えられる荷重に起因す
る疲労亀裂を防止できる十分な強度を有する軸受サドル
補強インサートを提供することである。
【００１２】本発明の更に別の目的は、高エンジン負荷
時に接合を維持できる冶金学的接合を補強インサートと
エンジンブロックとの間に有するエンジンブロックの軸
受サドル補強インサートを提供することである。
【００１３】本発明の更に別の目的は、エンジン負荷を
受けているときのエンジンブロックの全たわみを減少す
るために、エンジンブロックの他の部分を形成している
材料よりも弾性係数が高い材料で形成した軸受サドル補
強インサートを提供することである。
【００１４】本発明の更に別の目的は、最適な接合面を
エンジンブロックに提供するとともにエンジンに所定の
多方向に追加剛性を提供するように、所定の幾何形状を
有する軸受サドル補強インサートを提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、比較的に安価で製造が簡
単な補強軸受サドル部を有するエンジンブロックを提供
することである。
【００１５】本発明の前述ならびに他の目的と利点と
は、エンジンブロックの材料より高い弾性係数を有する
材料で補強インサートが形成されている、エンジンブロ
ックの軸受サドル補強インサートを提供することによっ
て達成される。補強インサートは、エンジンクランクシ
ャフトの位置に隣接するエンジンブロックの軸受サドル
部内に配置される。補強インサートは、クランクシャフ
トを所定の位置に保持するために主軸受キャップをエン
ジンブロックに取付ける主軸受キャップスクリュを受入
れるように位置を与えられる。補強インサートは、エン
ジンブロックに取付けられるクランクシャフトに隣接す
るエンジンブロック内の最下部に沿って延びる下面を含
んでいる。また、補強インサートは、互いに平行でない
平面に沿って延びる第１および第２の直線的側面も含ん
でいる。
【００１６】
【発明を解決するための手段】本発明の参考例におい
て、補強インサートは一体式部品として形成されてエン
ジンの軸受サドル部に場所打ち(cast-in-place)され、
そして補強インサートの周囲に鋳鉄またはアルミニウム
などのエンジンブロック材料が流し込まれる。補強イン
サートをその所望位置に更にしっかりと固定するため
に、補強インサートのまわりにエンジンブロック材料を
流し込むときにエンジンブロック材料と冶金学的接合を
形成する接合材料を、補強インサートに更に被覆しても
よい。所定の幾何学形状を有する補強インサートが形成
され、エンジンブロックが受ける応力に逆らう多方向
に、エンジンブロックに最適な強度および剛性が追加さ
れる。エンジンブロックの一部は、補強インサートの下
面とクランクシャフトを囲む主軸受シェルとの間に延び
ることが好ましい。しかしながら、補強インサートは主
軸受シェルに直接に当接するように配置されてもよい。
同様に、エンジンブロックの一部が補強インサートの下
面と主軸受キャップとの間に延び、補強インサートが主
軸受キャップに直接に接触するように配置されてもよ
い。補強インサートは、主軸受キャップをエンジンブロ
ックに取付ける主軸受キャップスクリュを受入れる少な
くとも１つのねじ孔を含んでいる。補強インサートの直
線的側面は互いに傾斜され、補強インサートに下面方向
に加えられる移動変位力に耐えられるようにエンジンブ
ロックとより強く機械的に接合させるために、傾斜して
いる直線的側面が補強インサートの下面から遠ざかるに
つれて補強インサートの幅が広くなるようにしてもよ
い。また、エンジンブロックに対するその機械的接合を
更に支援するために補強インサートの表面に溝を形成し
てもよく、そこで補強インサートの周囲にエンジンブロ
ックを鋳造するとエンジンブロック材料がその溝を埋め
る。
【００１７】本発明の好適実施態様において、補強イン
サートは、エンジンブロックの軸受サドル部に形成され
たボア（穴）内に配置される複数の円筒状補強インサー
トを含む。円筒状補強インサートのそれぞれは、エンジ
ンブロック内に形成された個々のボア内に配置され、エ
ンジンブロックの主軸受キャップとの係合部から上方向
に延びている。インサートは別々に形成されており、こ
の円筒状補強インサートとクランクシャフトを囲む主軸
受シェルとの間にエンジンブロックの一部が延びてい
る。円筒状補強インサートは、エンジンブロックに冶金
学的に接合される接合材料で被覆されている。円筒状補
強インサートは、互いに平行でない軸に沿って延在して
いる。円筒状補強インサートは主軸受キャップをエンジ
ンブロックに取付ける主軸受キャップスクリュを受入れ
るねじ孔を含んでおり、円筒状補強インサートの下面が
主軸受キャップの隣接部に当接する。このねじ孔は、イ
ンサートをエンジンブロックに接合した後にインサート
に切削加工してもよい。これらの円筒状インサートもま
た場所打ちしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の参考例について図
面を参照に説明する。まず、図１を参照すると、エンジ
ンブロック１０の１つの交差壁(transverse wall)のク
ランクシャフトの軸受サドル部すなわちスカントリング
(scantling)１３内に補強インサート１２を配置させた
エンジンブロック１０が記載されている。エンジンブロ
ック１０は一般に複数の交差壁を含んでいる。交差壁は
それぞれが軸受サドル部を有し、エンジンブロックに支
持されているクランクシャフトの長さ方向に間隔をおい
た位置に配置されている。図示されているのは１つの交
差壁１３だけであるが、本発明のインサートのデザイン
は、エンジンブロックのいずれかまたは全部の交差壁の
軸受サドル部に適用できることが理解されるべきであ
る。
【００１９】軸受サドル部の強度および剛性を選択的に
増加するために、補強インサート１２は、高強度で疲労
耐性のある材料で形成される。アルミ合金は、その高強
度のためにこれまでエンジンブロックを形成するために
使用されてきた鋳鉄よりも弾性係数が低いので、アルミ
合金で形成されたエンジンブロックはエンジンシリンダ
内の爆発行程時に垂直方向の伸張度または移動偏位度が
大きくなりがちである。また、鋳鉄のエンジンブロック
も容認し得ないレベルの垂直方向伸張を受けたり、過度
の応力による疲労亀裂が生じる場合がある。従って、補
強されていないエンジンブロックと比較してエンジンブ
ロックの全たわみを減少するために、補強インサート１
２は、エンジンブロック材料よりも高い弾性係数を有す
る材料で形成される。例えば、アルミニウムまたはアル
ミ合金のエンジンブロックは、アルミニウムよりも大き
な弾性係数を有する鋼、ステンレス鋼、ねずみ鋳鉄(gra
yiron)、延性鉄(ductile iron)、または金属マトリック
ス複合材などの他の材料から形成されたインサートによ
って補強してもよい。また、鋳鉄のエンジンブロック
は、ねずみ鋳鉄よりも大きな弾性係数を有する鋼、ステ
ンレス鋼、または金属合金などの他の材料で形成された
インサートによって補強してもよい。エンジンブロック
のたわみを減少することにより、クランクシャフトおよ
び個々の軸受に対する容認しえない曲げ荷重が防止され
る。
【００２０】補強インサート１２は、エンジンクランク
シャフトがエンジンブロック１０に固定される場所に隣
接したエンジンブロック１０の内部に配置される。エン
ジンブロック１０は、クランクシャフトを収容するよう
に形成された半円形部１４を含んでおり、また、補強イ
ンサート１２は、半円形部１４に隣接する領域に半円形
部１６を同様に有している。補強インサート１２は、互
いに平行でない平面に沿って延びている対向する直線的
側面１８ａと１８ｂとを含んでいる。補強インサート１
２はシリンダーボア２０の下に位置するように図示され
ているが、補強インサート１２はクランクシャフトの長
さに沿ってエンジンブロック１０内の任意の交差壁１３
に配置できる。
【００２１】強度および剛性を多方向に与えるために、
複雑な幾何学形状を持った補強インサート１２を形成す
ることが好ましい。エンジンブロック１０が受ける応力
に耐えられる最適な強度と剛性とを、補強インサート１
２の形状によってエンジンブロックの所望方向に与え
る。直線的側面１８ａと１８ｂとは互いに傾斜してお
り、下面２２の方向に補強インサートに加えられる移動
変位力に耐えて、エンジンブロック１０とより強く機械
的に接合させるために、直線的側面１８ａと１８ｂとが
下面２２から遠ざかるにつれて補強インサートの幅が広
くなることが好ましい。
【００２２】図１に記載の本発明の参考例において、補
強インサート１２は、一体式材料片として形成され、エ
ンジンの軸受サドル部に場所打ちされ、そして補強イン
サート１２の周囲にエンジンブロック材料が流し込まれ
る。補強インサートをその所望位置に更にしっかりと固
定するために、エンジンブロック材料が補強インサート
の周囲に流し込まれたときにエンジンブロック材料との
冶金学的接合部を形成できる亜鉛、亜鉛合金、ニッケ
ル、銀、銅−ろう(copper-brazing)合金、または他の材
料といった接合材料によって補強インサートを更に被覆
してもよい。溶融状態のエンジンブロック材料、すなわ
ちアルミニウムまたは鋳鉄を、補強インサート１２を囲
むように型に注ぐと、溶融状態のエンジンブロック材料
と補強インサート１２を被覆している接合材料とが組み
合わさって冶金学的接合部を形成する。また、エンジン
ブロックへの機械的接合を向上するために補強インサー
ト１２の外面に溝を形成してもよい。これにより、補強
インサートの周囲にエンジンブロック材料が流し込まれ
ると溶融状態のアルミニウム材料が溝を埋める。
【００２３】補強インサート１２は、エンジンブロック
の軸受サドル部の下に延在するクランクシャフトに隣接
し且つ直線的側面１８ａと１８ｂの間に延びる下面２２
を含んでいる。エンジンブロック１０の一部は、図２に
示すように、補強インサート１２の下面２２と、クラン
クシャフトを囲む主軸受シェル２４との間に延びている
ことが好ましい。補強インサート１２の下面２２と、主
軸受シェル２４および主軸受キャップ２６との間にエン
ジンブロック１０の一部を形成することにより、エンジ
ンブロック１０の型をばらつきなく正確に形成できるの
で、エンジンブロック１０の形成時にエンジンブロック
１０と他の構成要素との間に正確な嵌合関係を首尾一貫
して達成できる。しかしながら、別の選択肢として、補
強インサートは、耐摩耗性を更に高めるために、主軸受
シェル２４に直接に当接するように配置してもよいこと
を理解されたい。同様に、別の選択肢として、補強イン
サートは主軸受キャップ２６に直接に接触するように配
置してもよい。
【００２４】図２に示すように、補強インサート１２は
下面２２に形成された一対のねじ孔２８を含んでいる。
このねじ孔２８は、半円形部１６の両側に形成されてい
る。ねじ孔２８のそれぞれは、主軸受キャップ２６をエ
ンジンブロック１０に取付ける主軸受キャップスクリュ
３０を受入れる。主軸受キャップスクリュ３０は、エン
ジンブロック１０の、補強インサート１２の下面２２の
下の部分に孔２８と整列させて形成された孔３２を貫い
て延びている。爆発工程による点火負荷は、クランクシ
ャフトを介して主軸受キャップ２６に伝達され、次いで
主軸受キャップスクリュ３０に伝達されるので、このこ
とは、エンジンブロック１０との螺合に起因する疲労亀
裂を防止するのに必要な高さの強度および疲労耐性を与
えるように主軸受キャップスクリュ３０を補強インサー
ト１２に螺合するのに好都合である。その中で、補強イ
ンサート１２のねじ部は、損傷、摩耗、または摩損をも
受けにくく、従って、キャップスクリュ３０における連
結状態の弱化を防止し、それにより、エンジン動作を通
じて主軸受キャップ２６とクランクシャフトの確実な取
付を保証する更なる強度を提供する。
【００２５】補強インサート１２は、エンジンブロック
１０の軸受サドル部の応力を最大限に減少するように、
また、エンジンブロック１０の可変形状をも考慮しなが
ら形成される。図１と図２に示されているように、補強
インサート１２は、補強インサート１２が下面２２から
遠ざかるにつれて幅が広くなるように形成されており、
その形状により、補強インサート１２がエンジンブロッ
ク１０内の所定の位置からずれないように防止するのを
助けている。また、補強インサート１２は、上面３６に
向かって延びるにつれて補強インサート１２を徐々に狭
くする曲線部３４ａと３４ｂとを含んでいる。この曲線
部３４ａと３４ｂは、エンジンブロック１０の幅減少と
エンジンブロック１０に作られている通路とに対応する
ように形成されている。
【００２６】エンジンブロック１０の軸受サドル部の応
力を減少するとともに移動変位を受けにくいように、エ
ンジンブロック１０との間に強い接合部を形成する更に
別の補強インサートを図３に示す。補強インサート３７
は、補強インサート３７が互いに開離するようにではな
く接近するように下面２２から延びる、傾斜している直
線的側面３８ａおよび３８ｂを含んでいる点を除き、第
１の実施態様の補強インサート１２によく似ている。従
って、図３に示されるように、補強インサート３７は、
上面３６に向かって延びるにつれてその幅が狭くなる。
この“Ａ”形は、最も強化および硬化する必要がある軸
受サドルの領域にのみインサート部材を配置するととも
に、ボア３９を設けるインサート部材を成す。その結
果、この“Ａ”形デザインは、図１および図２の実施態
様に比べてエンジンブロックの重量を減少できる。
【００２７】ここで図４を参照すると、補強インサート
が、エンジンブロック１０の軸受サドル部に形成された
ボア４２内に配置されている複数の円筒状補強インサー
ト４０を含んでいる、本発明の更に別の好適実施態様が
記載されている。円筒状補強インサート４０のそれぞれ
は、エンジンブロック１０内に形成された個々のボア４
２内に配置され、エンジンブロック１０の、主軸受キャ
ップ２６との係合部４４から上方向に延びている。ボア
４２は、円筒状補強インサート４０と、主軸受シェル２
４と隣接するエンジンブロック１０に形成された半円形
部１４との間にエンジンブロック１０の一部を延ばせる
ように形成されている。エンジンブロック１０を鋳造し
た後、エンジンブロック１０にボア４２を穴開けし、円
筒状補強インサート４０をボア４２内に配置する。ある
いは、ボア４２はブロック１０に鋳造してもよい。円筒
状補強インサート４０は、加熱によってエンジンブロッ
ク材料との冶金学的接合部を形成する接合材料で被覆さ
れる。これにより、補強インサート４０は個々のボア４
２に固定される。円筒状補強インサート４０は、インサ
ートの下面４８から上方向に角度をなして延びている中
央軸に沿って配置されている。インサート４０は、エン
ジンブロックの上部に向かって互いに接近しながら非平
行に延びていることが好ましい。この配置角度は、下向
きに作用する荷重力に逆らってインサート４０を固定
し、それによって接合部の損傷または弱化を防止するの
に役立つ。円筒状補強インサート４０のそれぞれは、主
軸受キャップ２６をエンジンブロック１０に取付ける主
軸受キャップスクリュ３０を受入れるねじ孔４６を含ん
でいる。ねじ孔４６は、インサートを所定の位置に接合
した後にインサートに切削されることが好ましい。円筒
状補強インサート４０のそれぞれの下面４８は、主軸受
キャップの隣接部に当接している。本発明の更に別の実
施態様において、円筒状補強インサート４０は場所打ち
することも可能である。これにより、ボア４２に穴開け
する必要が無くなる。
【００２８】円筒状補強インサート４０を置くことによ
り、エンジンブロック１０の軸受サドル部が最適に補強
され、当該領域に更なる垂直方向の剛性および強度が与
えられる。円筒状補強インサート４０のこの長さは、当
該領域の全歪を減少することによってエンジンブロック
１０のたわみを減少する。先述した実施態様と同様に、
円筒状補強インサート４０は、補強されていないエンジ
ンブロックと比較してエンジンブロックの全たわみを減
少するために、エンジンブロック材料の弾性係数よりも
高い弾性係数を有する、高強度で疲労耐性のある材料で
形成されている。当該実施態様は、既存エンジンの軸受
サドルに補強インサート４０を後付けできるという点が
特に有利である。必要垂直補強部材を提供するだけの長
さを有しつつ、エンジンブロック１０の形状に対応する
ために、円筒状補強インサート４０は、図４に示すよう
に互いに傾斜させてもよい。円筒状補強インサート４０
と孔４２とは、図５に示すように、円筒状補強インサー
ト４０の下面近くに、より大きな径の部分が存在するよ
うに、複数の直径を有するように形成されてもよい。よ
り大きな直径ｄ１は、孔４６を形成でき且つ主軸受キャ
ップスクリュ３０を効果的に支持できる十分な体積の材
料を提供する。円筒状補強インサート４０の直径は面４
８から遠ざかるにつれて減少し、直径ｄ２という、より
小さな直径部を形成する。交差壁１３の上部に形成する
径を小さくすることにより、円筒状補強インサート４０
は交差壁１３の中に十分な距離にわたって延びることが
でき、エンジンブロックに計画されている既存通路や形
状を妨害せずに、必要な更なる垂直剛性および強度を提
供することができる。前述の内容から分かるように、本
発明により形成される軸受サドル補強インサートは、エ
ンジンブロックの強度と剛性を選択的に増加して、エン
ジン負荷を受けるときのエンジンブロックの全たわみを
減少するために、エンジンブロックの他の部分を形成し
ている材料よりも高い弾性係数を有する材料から形成さ
れた軸受サドル補強インサートを提供する。また、本発
明による軸受サドル補強を形成することにより、所定の
幾何学形状を有する補強インサートを、エンジンブロッ
クに最適な接合表面を提供するとともに、更なる剛性お
よび強度をエンジンに多方向に与えるように形成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例によるエンジンブロックの軸受
サドル部に配置された一体式補強インサート有するエン
ジンブロックの断面図である。
【図２】主軸受キャップが取付けられている図１記載の
エンジンブロックおよび補強インサートの断面図であ
る。
【図３】本発明の別の参考例によるエンジンブロックの
軸受サドル部に配置された一体式補強インサートを有す
るエンジンブロックの断面図である。
【図４】本発明の実施態様によるエンジンブロックの軸
受サドル部に配置された複数の補強インサート有するエ
ンジンブロックの断面図である。
【図５】図４記載のエンジンブロックおよび補強インサ
ートの代替実施態様の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーティン アール． マイヤーズ アメリカ合衆国，インディアナ州 47201，コロンバス，ノース モンロー コート 820 (72)発明者 ヨン シン シェン アメリカ合衆国，インディアナ州 47203，コロンバス，ボナベンチュール コート 3656 (72)発明者 ポール シー． ベッカー アメリカ合衆国，インディアナ州 47401，ブルーミングトン，ウィリアム コート 3504 (72)発明者 リチャード ビラシュ アメリカ合衆国，インディアナ州 47201，コロンバス，ビーチ ドライブ 3282 (56)参考文献 特開 平11−200941（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−97142（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−118145（ＪＰ，Ｕ) 欧州特許出願公開767315（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02F 1/00 - 7/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央軸に沿って延在するエンジンのクラ
    ンクシャフトを支持するようになされているエンジンブ
    ロックであって、 前記クランクシャフトを支持するための軸受サドル部を
    それぞれ含んでいる複数の交差壁と、 前記軸受サドル部に複数配置され、前記エンジンブロッ
    クの材料の弾性係数よりも高い弾性係数を有する材料で
    形成されており、前記軸受サドル部に形成された個々の
    ボア内の中心軸の一方の側に位置する第1の補強インサ
    ートと、前記軸受サドル部に形成された個々のボア内の
    中心軸の反対側に位置する、前記第1の補強インサート
    から離れた第２のインサートとを含んでおり、前記第１
    及び第２の補強インサートのそれぞれが前記エンジンブ
    ロックの前記材料に冶金学的に接合される円筒部を含み
    且つ主軸受キャップをエンジンブロックに取付ける主軸
    受キャップスクリュを受入れるねじ孔を含み、前記第１
    及び第２の補強インサートは略円筒形をしており、互い
    に平行でない別個の軸に沿って前記エンジンブロックの
    上部に向かって互いに接近しながら延在する補強インサ
    ートと、 を有しているエンジンブロック。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２の円筒形補強インサー
    トは、第１の直径を有する第１の円筒部と、前記第１の
    直径よりも小さな第２の直径を有する第２の円筒部とを
    含んでいる請求項１に記載のエンジンブロック。
  3. 【請求項３】 前記軸受サドル部は下面を有し、前記第
    １及び第２の補強インサートは互いに接近するように前
    記下面から延在する請求項１に記載のエンジンブロッ
    ク。
  4. 【請求項４】 前記エンジンブロックの材料は鋳鉄であ
    り、前記インサート材料は鋼、ステンレス鋼、および金
    属合金のうちいずれかである請求項１に記載のエンジン
    ブロック。
  5. 【請求項５】 前記エンジンブロックの材料はアルミニ
    ウム及びアルミニウム合金のいずれか一方であり、前記
    インサート材料は、鋼、ステンレス鋼、ねずみ鋳鉄、延
    性鉄、および金属マトリックス複合材のうちいずれかで
    ある請求項１に記載のエンジンブロック。
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