JP7303492B2 - engine structure - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダを有する金属製の第1構造体と、クランク室のスカート部を形成する合成樹脂製の第2構造体とを備えたエンジン構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine structure including a metal first structure having a cylinder and a synthetic resin second structure forming a skirt portion of a crank chamber.
従来より、燃焼圧力によりピストンが昇降駆動されるシリンダと、このシリンダとの間に冷却水が流れるウォータジャケットを形成するウォータジャケット壁と、クランク軸を収容するクランク室を覆うスカート部と、クランク軸を下方から締結されるキャップ部と協働して回転可能に軸受けする軸受部等を備えたエンジン構造は知られている。
また、シリンダブロックの成形性改善を狙いとして、シリンダや軸受部を備えたシリンダブロックの内側構造体と、この内側構造体の外側を覆うと共にスカート部を備えたシリンダブロックの外側構造体に分割形成されたエンジン構造も提案されている。
Conventionally, a cylinder in which a piston is vertically driven by combustion pressure, a water jacket wall forming a water jacket in which cooling water flows between the cylinder, a skirt portion covering a crank chamber accommodating a crankshaft, and a crankshaft There is known an engine structure including a bearing portion and the like that rotatably bears in cooperation with a cap portion that is fastened from below.
Also, with the aim of improving the formability of the cylinder block, a cylinder block inner structure comprising cylinders and bearings and a cylinder block outer structure covering the inner structure and provided with a skirt are formed separately. A modified engine structure has also been proposed.
特許文献1のシリンダブロック及びシリンダブロックの製造方法は、シリンダボアとウォータジャケットのシリンダ側壁体とを備えた金属製内周ブロックと、この内周ブロックの外周を覆うと共にウォータジャケットの外側壁体を備えた金属製外周ブロックとを有し、シール用樹脂シートを挟んだ状態で内周ブロックと外周ブロックとの対向部分を締結部材によって締結固定している。
The cylinder block and the method for manufacturing the cylinder block of
前述のように、シリンダブロックを分割形成するに当って、内側構造体と外側構造体とを要求性能に応じて異種材料で成形する技術が存在している。
シリンダブロックの内側構造体と外側構造体とを要求性能に応じた異種材料で成形する場合、高温に晒される燃焼室の一部を構成する内側構造体を耐熱性金属製材料で成形する一方、内周構造体の外側領域(例えば、ウォータジャケット)を覆う外側構造体を軽量化に有利な合成樹脂材料で成形することが行われている。
これにより、エンジンの軽量化に伴うコスト低下と、燃費性能向上とを図ることが可能である。
As described above, there is a technique of forming the inner structure and the outer structure from different materials according to the required performance when dividing the cylinder block.
When the inner structure and the outer structure of the cylinder block are made of different materials according to the required performance, the inner structure, which constitutes a part of the combustion chamber exposed to high temperatures, is made of a heat-resistant metallic material. The outer structure that covers the outer region (for example, water jacket) of the inner peripheral structure is molded from a synthetic resin material that is advantageous for weight reduction.
As a result, it is possible to reduce the cost associated with the weight reduction of the engine and to improve the fuel efficiency.
シリンダブロックに合成樹脂製の外側構造体を採用することにより、外側構造体自身について、軽量化及びコスト低下等の効果を期待することが可能である。
しかし、金属製内側構造体に対して合成樹脂製外側構造体を取り付けるための専用の取付構造が新たに必要となることから、エンジン全体として、期待される軽量化効果を得られない虞がある。
By adopting a synthetic resin outer structure for the cylinder block, effects such as weight reduction and cost reduction can be expected for the outer structure itself.
However, since a new dedicated mounting structure is required for attaching the synthetic resin outer structure to the metal inner structure, there is a risk that the expected weight reduction effect cannot be obtained for the engine as a whole. .
通常、スカート部を構成する合成樹脂材料は、金属材料よりも素材的に剛性が低い。
そして、スカート部は、クランク室の外壁を構成しているため、エンジンの燃焼行程に伴って大きな圧力変動が作用する。この圧力変動に起因してスカート部が継続的に水平方向外側に拡開変形した場合、スカート部に経年劣化(疲労劣化)が生じることが想定され、エンジンの信頼性への影響が懸念される。
それ故、拡開変形を抑制するため、スカート部の側部に穿設されたボルト穴と、内側構造体の側部に形成された締結座面と、スカート部を内側構造体に締結固定するためのボルトとを主な構成要素とした専用の取付構造が必要であり、この取付構造の新設に伴い、部品点数の増加や生産工程の増加を招く。
Generally, the synthetic resin material forming the skirt portion has lower rigidity than the metal material.
Since the skirt forms the outer wall of the crank chamber, it is subject to large pressure fluctuations during the combustion stroke of the engine. If the skirt continuously expands and deforms horizontally outward due to this pressure fluctuation, aging deterioration (fatigue deterioration) is expected to occur in the skirt, and there is concern that the reliability of the engine will be affected. .
Therefore, in order to suppress the expansion deformation, the bolt holes drilled in the side of the skirt portion, the fastening seat surface formed in the side portion of the inner structure, and the skirt portion are fastened and fixed to the inner structure. A dedicated mounting structure having bolts and bolts as main components is required, and the new installation of this mounting structure leads to an increase in the number of parts and production processes.
スカート部の板厚増加や合成樹脂材料の種類等の仕様変更によって、スカート部の剛性を圧力変動に伴う拡開変形が生じない程度まで高くすることも考えられる。
しかし、軽量化及びコスト低下という合成樹脂化の主目的に反することになるため、最善と言うことはできず、積極的に推奨される解決策ではない。
即ち、部品点数の増加や生産工程の増加を招くことなく、シリンダブロックを合成樹脂化することは容易ではない。
It is conceivable to increase the rigidity of the skirt to the extent that expansion deformation due to pressure fluctuations does not occur by increasing the plate thickness of the skirt or changing specifications such as the type of synthetic resin material.
However, since this goes against the main purpose of synthetic resin, which is weight reduction and cost reduction, it cannot be said to be the best solution, and is not a positively recommended solution.
That is, it is not easy to make the cylinder block from a synthetic resin without increasing the number of parts and manufacturing processes.
本発明の目的は、エンジンの信頼性を確保しつつ、軽量化可能なエンジン構造等を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an engine structure and the like that can be reduced in weight while ensuring the reliability of the engine.
請求項1のエンジン構造は、ピストンが収容される円筒状シリンダと前記ピストンをシリンダ軸方向に往復動させるためのクランク軸を締結部材を介して下方から締結されるキャップ部と協働して回転可能に軸受けする軸受部とを有する金属製の第1構造体と、前記第1構造体の外側に配設され且つ少なくともクランク室のスカート部を形成する合成樹脂製の第2構造体とを備えたシリンダブロックと、このシリンダブロックに連結されるシリンダヘッドとを備えたエンジン構造において、前記シリンダ軸方向における前記シリンダヘッド側方向を上方向、前記シリンダ軸に直交する方向を水平方向と定義したときに、前記キャップ部が、前記軸受部よりも略水平方向外側に張り出した張出部を有し、前記第2構造体が、その内壁部に前記クランク室内側方向に張り出すと共に前記張出部の上面部に当接する当接部を有し、前記第2構造体は、前記張出部と、前記第1構造体の前記張出部よりも上方に形成された他の張出部又は前記シリンダヘッドによって挟持され、前記第2構造体が、前記シリンダの外側に配設され且つ冷却水通路の外壁を構成する上半部材と、前記スカート部を構成する下半部材との2部材からなり、前記下半部材は、前記張出部と他の張出部によって挟持され、前記他の張出部が、シリンダ軸方向において前記第1構造体の前記シリンダと前記軸受部との間に位置する中段部に一体的に形成された段差部であり、前記当接部は、その上端部が前記段差部の下端部に当接することを特徴としている。
In the engine structure of
このエンジン構造では、少なくともクランク室のスカート部を形成する合成樹脂製の第2構造体を備えているため、シリンダブロックの軽量化を図ることができる。
前記キャップ部が、前記軸受部よりも略水平方向外側に張り出した張出部を有するため、部品点数を増加することなく、既存部品を用いて張出部を形成することができる。
前記第2構造体が、その内壁部に前記クランク室内側方向に張り出すと共に前記張出部の上面部に当接する当接部を有するため、スカート部の内壁部を用いて当接部を形成することができる。前記第2構造体は、前記張出部と、前記第1構造体の前記張出部よりも上方に形成された他の張出部又は前記シリンダヘッドによって挟持されるため、スカート部の取付構造を外部に露出させることなくクランク室内部に配置することができ、シリンダブロックのコンパクト化を図ることができる。しかも、軸受部に対するキャップ部の締結によって当接部を第1構造体に取り付けるため、専用の取付構造の新設や生産工程の増加を招くことなく、燃焼行程に伴うスカート部の拡開変形を抑制することができる。
Since this engine structure includes the synthetic resin second structure that forms at least the skirt portion of the crank chamber, the weight of the cylinder block can be reduced.
Since the cap portion has the protruding portion that protrudes substantially horizontally outward from the bearing portion, the protruding portion can be formed using existing parts without increasing the number of parts.
Since the second structure has an abutting portion on its inner wall portion that protrudes toward the inside of the crank chamber and abuts on the upper surface portion of the overhanging portion, the abutting portion is formed using the inner wall portion of the skirt portion. can do. Since the second structure is sandwiched between the projecting portion and another projecting portion formed above the projecting portion of the first structure or the cylinder head, the mounting structure of the skirt portion is can be arranged inside the crank chamber without being exposed to the outside, and the cylinder block can be made compact. In addition, since the abutment portion is attached to the first structure by fastening the cap portion to the bearing portion, expansion deformation of the skirt portion due to the combustion process is suppressed without newly installing a dedicated attachment structure or increasing the production process. can do.
そして、前記第2構造体が、上半部材と下半部材の2部材からなるため、部分的な設計変更の場合に設計変更された一方のみを変更できるため、互換性に優れ、また、一方が破損した場合に破損した一方のみを交換できるため、補修性に優れている。 Further, since the second structure is composed of two members, the upper half member and the lower half member, only one of the changed designs can be changed in the case of a partial design change. It has excellent repairability because only one of the damaged parts can be replaced when one part is damaged.
そして、前記他の張出部が、シリンダ軸方向において前記第1構造体の前記シリンダと前記軸受部との間に位置する中段部に一体的に形成された段差部であり、前記当接部は、その上端部が前記段差部の下端部に当接するため、第2構造体内において、上半部材の締結力と下半部材の締結力を個別に設定することができる。
請求項2のエンジン構造は、ピストンが収容される円筒状シリンダと前記ピストンをシリンダ軸方向に往復動させるためのクランク軸を締結部材を介して下方から締結されるキャップ部と協働して回転可能に軸受けする軸受部とを有する金属製の第1構造体と、前記第1構造体の外側に配設され且つ少なくともクランク室のスカート部を形成する合成樹脂製の第2構造体とを備えたシリンダブロックと、このシリンダブロックに連結されるシリンダヘッドとを備えたエンジン構造において、前記シリンダ軸方向における前記シリンダヘッド側方向を上方向、前記シリンダ軸に直交する方向を水平方向と定義したときに、前記キャップ部が、前記軸受部よりも略水平方向外側に張り出した張出部を有し、前記第2構造体が、その内壁部に前記クランク室内側方向に張り出すと共に前記張出部の上面部に当接する当接部を有し、前記第2構造体は、前記張出部と、前記第1構造体の前記張出部よりも上方に形成された他の張出部又は前記シリンダヘッドによって挟持され、前記第2構造体が、前記シリンダの外側に配設され且つ冷却水通路の外壁を構成する上半部と、前記スカート部を構成する下半部とが一体形成されて構成されており、前記当接部のクランク室内側方向端部が、前記冷却水通路の外縁部よりも前記クランク室外側に位置することを特徴としている。
このエンジン構造によれば、段落[0011]に記載の作用効果と同様の作用効果が得られる上、第2構造体が、上半部と下半部とが一体形成されて構成されているため、部品点数を減少することにより、生産性を向上することができる。
しかも、前記当接部のクランク室内側方向端部が、前記冷却水通路の外縁部よりも前記クランク室外側に位置するため、部品点数を減少しつつ、第2構造体を第1構造体の上側から取付可能に構成することができる。
The other projecting portion is a stepped portion integrally formed in a middle stage portion positioned between the cylinder and the bearing portion of the first structure in the cylinder axial direction, and the contact portion Since the upper end abuts the lower end of the stepped portion, the fastening force of the upper half member and the fastening force of the lower half member can be set separately in the second structure.
In the engine structure of
According to this engine structure, the same effect as the effect described in paragraph [0011] can be obtained, and the second structure is configured by integrally forming the upper half and the lower half. , productivity can be improved by reducing the number of parts.
Moreover, since the end portion of the abutting portion in the direction toward the inside of the crank chamber is positioned further outside the crank chamber than the outer edge portion of the cooling water passage, the second structure can be replaced with the first structure while reducing the number of parts. It can be configured to be attachable from above.
請求項3の発明は、請求項1の発明において、シリンダ軸方向視したときに前記当接部のクランク室内側方向端部が、前記冷却水通路の外縁部よりも前記クランク室内側に位置することを特徴としている。
この構成によれば、下半部材を第1構造体の下側から取付可能に構成しつつ、下半部材の水平方向寸法を短縮化することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, an end portion of the contact portion in the crank chamber inside direction is positioned further inside the crank chamber than the outer edge portion of the cooling water passage when viewed in the axial direction of the cylinder. It is characterized by
According to this configuration, the horizontal dimension of the lower half member can be shortened while the lower half member can be attached from the lower side of the first structure.
請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記第2構造体が、前記シリンダの外側に配設され且つ冷却水通路の外壁を構成する上半部と、前記スカート部を構成する下半部とが一体形成されて構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、部品点数を減少することにより、生産性を向上することができる。
The invention according to
With this configuration, productivity can be improved by reducing the number of parts.
請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記第1構造体は、前記冷却水通路の外壁の下側部分を構成し且つ前記シリンダヘッドと第1構造体をボルトによって締結するためのボス部を有し、前記上半部は、上端部が前記シリンダヘッドのシリンダブロック締結面に当接し且つ下端部が前記ボス部の上端部に当接すると共に前記ボルトを前記ボス部まで挿通可能な貫通穴が形成された着座部を有することを特徴としている。
この構成によれば、シリンダヘッドを第1構造体に取り付けるボルトを利用して第2構造体を第1構造体に取り付けることができる。
According to the invention of
According to this configuration, the second structure can be attached to the first structure using the bolts that attach the cylinder head to the first structure.
請求項6の発明は、請求項2の発明において、前記第1構造体は、前記冷却水通路の外壁の下側部分を構成し且つ前記シリンダヘッドと第1構造体をボルトによって締結するためのボス部を有し、前記上半部は、上端部が前記シリンダヘッドのシリンダブロック締結面に当接し且つ下端部が前記ボス部の上端部に当接すると共に前記ボルトを前記ボス部まで挿通可能な貫通穴が形成された着座部を有することを特徴としている。The invention of claim 6 is the invention of
この構成によれば、シリンダヘッドを第1構造体に取り付けるボルトを利用して第2構造体を第1構造体に取り付けることができる。According to this configuration, the second structure can be attached to the first structure using the bolts that attach the cylinder head to the first structure.
本発明のエンジン構造によれば、軸受部に対するキャップ部の締結を用いて第2構造体の当接部を第1構造体に挟持させることにより、エンジンの信頼性を確保しつつ、軽量化を図ることができる。 According to the engine structure of the present invention, the contact portion of the second structure is sandwiched between the first structure by fastening the cap portion to the bearing portion, thereby ensuring the reliability of the engine and reducing the weight. can be planned.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両用エンジンに適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
The following description exemplifies the application of the present invention to a vehicle engine, and does not limit the present invention, its applications, or its uses.
以下、本発明の実施例1について図1~図9に基づいて説明する。
エンジンEは、4輪の車両に搭載された水冷式ガソリンエンジン(特に、4ストローク式内燃機関)であり、4つのシリンダ11が直線状に並んだ直列4気筒エンジンである。
以下、図において、矢印F方向を気筒列方向前方とし、矢印L方向を気筒列直交方向左方とし、矢印U方向を気筒軸心方向上方として説明する。また、エンジンEの説明では、説明の便宜上、4つのシリンダ11の軸心Cを含む平面に近づく方向を水平方向内側とし、4つのシリンダ11の軸心Cを含む平面から離れる方向を水平方向外側としている。
The engine E is a water-cooled gasoline engine (in particular, a four-stroke internal combustion engine) mounted on a four-wheeled vehicle, and is an in-line four-cylinder engine in which four
Hereinafter, in the drawings, the direction of arrow F is defined as the front direction of the cylinder row, the direction of arrow L is defined as the left direction perpendicular to the cylinder row direction, and the direction of arrow U is defined as the upper direction of the cylinder axis. In the description of the engine E, for convenience of explanation, the direction toward the plane containing the axes C of the four
図1,図2に示すように、エンジンEは、アルミ合金製シリンダヘッド1と、このシリンダヘッド1の下側に取り付けられるシリンダブロック2と、このシリンダブロック2の下側に取り付けられるオイルパン3等を主な構成要素としている。エンジンEの後端には、合成樹脂製のカバー部材5を介して変速機4が連結されている。
シリンダヘッド1には、燃焼室を画成する燃焼室壁、吸気ポート、排気ポート、及びウォータジャケット等が設けられている(何れも図示略)。
As shown in FIGS. 1 and 2, the engine E includes an aluminum
The
図1に示すように、シリンダブロック2は、金属製の第1構造体10と、この第1構造体10の外周を囲繞する合成樹脂製の第2構造体20とによって構成されている。
第1構造体10は、金属、例えば、アルミ合金鋳物で一体成形されている。
第2構造体20は、合成樹脂、例えば、ガラス繊維を含有した熱硬化性のフェノール樹脂(GFRP)で成形されている。尚、第2構造体20は、少なくとも、耐熱性を有していれば良く、フェノール樹脂に代えて、エンジニアリングプラスチック(ポリアミド、エポキシ樹脂等)であっても良く、ガラス繊維に代えて炭素繊維を含有させても良い。
As shown in FIG. 1 , the
The
The
まず、第1構造体10について説明する。
図3に示すように、第1構造体10は、内部をピストン(図示略)が上下方向に摺動可能な4つのシリンダ11と、これらシリンダ11の下半部において各シリンダ11を連結する略直方体状の中間部12と、隣り合うシリンダ11間に対応する位置に夫々配設され且つ中間部12から下方に延びる5つの軸受部13等を備えている。
各々のシリンダ11の周囲には、ピストン(ピストンランド部)の上死点から下死点に亙る領域に対応して一様に連なるウォータジャケットWが形成されている。
本実施例では、ウォータジャケットWがシリンダブロック2の頂面に開口されたオープンデッキ構造を採用している。
First, the
As shown in FIG. 3 , the
A water jacket W is formed around each
This embodiment employs an open deck structure in which the water jacket W is open at the top surface of the
次に、中間部12について説明する。
図3,図8に示すように、中間部12は、各シリンダ11から水平方向外側に夫々延設され、ウォータジャケットWの底壁部を構成している。
この中間部12は、10個のボルト締結用ボス部14と、段差部15(他の張出部)と、各作動部に潤滑油を供給するためのメインギャラリ16等を備えている。
メインギャラリ16は、第1構造体10の前端から後端に亙って前後に延びるように中間部12の右側縦壁部に設けられている。
Next, the
As shown in FIGS. 3 and 8, the
The
A
ボス部14は、各シリンダ11の右側領域と左側領域に5つずつ配設されている。
これらボス部14は、シリンダ11の左右前方位置及び左右後方位置において、中間部12の縁部上面から上方に向けて立設されている。これらのボス部14には、ねじ溝が夫々形成され、シリンダヘッド1が各ボルト41を介して締結固定されている。
各シリンダ11の右側領域に設置された5つのボス部14は、前後に延びるメインギャラリ16の上方に配置されている。
Five
These
Five
図8に示すように、段差部15は、少なくとも、中間部12の左側及び右側縦壁部に形成されている。段差部15は、メインギャラリ16の下方に形成され、水平方向内側(クランク室方向内側)に凹入するように縦断面クランク状に構成されている。
段差部15の水平方向内側端部は、ウォータジャケットWの外縁部に相当するボス部14の水平方向外側端部よりも内側で且つウォータジャケットWの水平方向外側端部よりも外側になるように設定されている。それ故、段差部15は、上側縦壁部分が下側縦壁部分よりも水平方向外側に位置するように構成されている。
As shown in FIG. 8 , the stepped
The horizontal inner end of the stepped
次に、軸受部13について説明する。
図3に示すように、軸受部13は、中間部12の下端部に相当する段差部15に連なると共に、段差部15の左右方向寸法と同様の左右方向寸法になるよう設定されている。
軸受部13は、キャップ部30と協働して前後に延びるクランク軸(図示略)を回転可能に軸支している。この軸受部13は、軸受メタル(図示略)が装着された半円状の軸受を有し、各シリンダ11の前後に対応した位置(左右1対のボス部14に挟まれた領域)に夫々配設されている。この軸受部13の下端部には、軸受の左右両側近傍部分に下端から上方に延びる1対のねじ溝が夫々形成されている。
Next, the bearing
As shown in FIG. 3 , the bearing
The bearing
アルミ合金製キャップ部30は、軸受メタル(図示略)が装着された半円状の軸受を有し、各軸受部13に対応するように夫々配設されている。
図2,図3,図8に示すように、このキャップ部30は、前後に延びる左右1対のビーム31と、左右両端部に夫々形成された張出部32と、軸受の左右両側近傍部分に下端から上端に亙って貫通する左右1対のねじ穴等を備えている。
キャップ部30は、ねじ穴に夫々挿通されたボルト42(締結部材)を軸受部13に形成されたねじ溝に締結して軸受部13(第1構造体10)に装着される。
The aluminum
As shown in FIGS. 2, 3 and 8, the
The
1対のビーム31は、前後に隣り合うキャップ部30の左右両側の下端部を夫々連結して梯子状構造体を構成している。図3,図8に示すように、左側の張出部32は、軸受部13の水平方向外側端部(左端部)よりも左方に張り出し、右側の張出部32は、軸受部13の水平方向外側端部(右端部)よりも右方に張り出している。
即ち、軸受部13の水平方向内側端部から張出部32の水平方向外側端部までの左右方向寸法は、軸受部13(段差部15)の水平方向内側端部から段差部15の水平方向外側端部までの左右方向寸法よりも大きくなるように設定されている。
The pair of
That is, the horizontal dimension from the horizontal inner end of the bearing
次に、第2構造体20について説明する。
図1,図2,図8に示すように、第2構造体20は、ウォータジャケットWの外壁部を構成する上半部材21と、クランク室の外壁部を構成する下半部材22とを備えている。
上半部材21は、上端部がシリンダ11の上端部と同じ高さ位置に設定され、下端部がボス部14の下端部よりも下側の高さ位置に設定されている。
上半部材21の下側(ボス部14の下端部よりも下側に位置する部分)且つ内周部分は、中間部12の縦壁部の全周に亙って面当接している。上半部材21と中間部12の間は、弾性材料からなるシール材、或いは液体シールによってシール性が確保されている。
Next, the
As shown in FIGS. 1, 2 and 8, the
The
The lower side of the upper half member 21 (the portion located below the lower end of the boss portion 14 ) and the inner peripheral portion are in surface contact with the vertical wall portion of the
図4,図5に示すように、上半部材21は、前後方向に直交する前壁部及び後壁部と、左右方向に直交する左壁部及び右壁部とが一体成形されている。
上半部材21の上側且つ内壁部分には、各ボス部14の上面に着座可能な10個の着座部23が形成されている。これら着座部23には、下端から上端に亙って貫通したねじ穴(貫通穴)が設けられている。着座部23は、ボルト41を介してシリンダヘッド1と共にボス部14に締結固定されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
Ten
図6,図7に示すように、下半部材22は、下側程左右方向に拡開するスカート部24と、このスカート部24の下端から下方に延びるロア部25とが一体成形されている。
下半部材22は、上端部が段差部15と略同じ高さ位置に設定され、下端部がキャップ部30の下端部よりも下側の高さ位置に設定されている。それ故、下半部材22の上端部は、上半部材21の下端部から所定距離離隔配置されている。
下半部材22の左右の内壁部には、各軸受部13に対応する位置にクランク室を前後に区画するリブ部26が夫々配設されている。このリブ部26は、下半部材22の左右両内壁部から水平方向内側(クランク室内側)に夫々延設されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
The
図6~図8に示すように、リブ部26は、その水平方向内側端部から更に水平方向内側に延びる挟持部27(当接部)と、前後方向に延びるバッフル部28を備えている。
バッフル部28は、前後に所定の幅を有し、リブ部26の下側部分、具体的には、キャップ部30の下端相当位置から上端相当位置に亙って設けられている。
これにより、クランク軸(カウンタウエイト)による潤滑油の跳ね上げを抑制している。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
The
As a result, splashing of lubricating oil by the crankshaft (counterweight) is suppressed.
挟持部27は、リブ部26の上側部分、具体的には、第1構造体10の段差部15からキャップ部30の張出部32までに対応する領域に形成されている。
挟持部27の水平方向内側端部は、段差部15の水平方向内側端部に面当接している。挟持部27の上端部と下端部は、段差部15と張出部32に面当接し、ボルト42の上下方向の締結力が挟持部27に作用するように構成されている。
これにより、キャップ部30を軸受部13に締結するボルト42の締結力を用いて挟持部27を挟持し、下半部材22が水平方向外側へ拡開変形することを抑制している。
The sandwiching
The horizontal inner end of the holding
As a result, the clamping
次に、エンジンEの組立手順について説明する。
図9に示すように、各着座部23と対応する各ボス部14とを位置合わせした状態で、上半部材21を第1構造体10に対して上方から取り付ける。
次に、シリンダヘッド1を上半部材21に対して所定位置に配置した後、ボルト41にてシリンダヘッド1、第1構造体10、及び上半部材21を上方から締結固定する。
Next, a procedure for assembling the engine E will be described.
As shown in FIG. 9, the
Next, after the
また、下半部材22を第1構造体10に対して下方から取り付ける。
このとき、下半部材22の挟持部27は、段差部15の水平面に面当接して係止される。
次に、クランク軸を軸受部13に配置した後、ボルト42を用いて各キャップ部30を対応する各軸受部13に対して締結する。これにより、挟持部27は、段差部15と張出部32による所定の圧縮応力にて挟持される。最後に、オイルパン3を所定のシール材を介装させて下半部材22の下部に装着する。
Also, the
At this time, the holding
Next, after arranging the crankshaft in the bearing
次に、本発明の実施形態によるエンジン構造の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、クランク室のスカート部24を形成する合成樹脂製の第2構造体20を備えているため、シリンダブロック2の軽量化を図ることができる。
キャップ部30が、軸受部13よりも水平方向外側に張り出した張出部32を有するため、部品点数を増加することなく、既存部品を用いて張出部32を形成することができる。
第2構造体20が、その内壁部にクランク室内側方向に張り出すと共に張出部32の上面部に当接する挟持部27を有するため、スカート部24の内壁部を用いて挟持部27を形成することができる。第2構造体20は、張出部32と、第1構造体10の張出部32よりも上方に形成された段差部15によって挟持されるため、スカート部24の取付構造を外部に露出させることなくクランク室内部に配置することができ、シリンダブロック2のコンパクト化を図ることができる。しかも、軸受部13に対するキャップ部30の締結によって挟持部27を第1構造体10に取り付けるため、専用の取付構造の新設や生産工程の増加を招くことなく、燃焼行程に伴うスカート部24の拡開変形を抑制することができる。
Next, functions and effects of the engine structure according to the embodiment of the present invention will be described.
According to this embodiment, the weight of the
Since the
Since the
第2構造体20が、シリンダ11の外側に配設され且つ冷却水通路Wの外壁を構成する上半部材21と、スカート部24を構成する下半部材22との2部材からなり、下半部材22は、張出部32と段差部15によって挟持されている。これにより、部分的な設計変更の場合に設計変更された一方のみを変更できるため、互換性に優れ、また、一方が破損した場合に破損した一方のみを交換できるため、補修性に優れている。
The
他の張出部が、シリンダ軸C方向において第1構造体10のシリンダ11と軸受部13との間に位置する中段部に一体的に形成された段差部15であり、挟持部27は、その上端部が段差部15の下端部に当接しているため、第2構造体20内において、上半部材21の締結力と下半部材22の締結力を個別に設定することができる。
Another projecting portion is a stepped
シリンダ軸方向視したときに挟持部27のクランク室内側方向端部が、冷却水通路Wの外縁部よりもクランク室内側に位置するため、下半部材22を第1構造体10の下側から取付可能に構成しつつ、下半部材22の水平方向寸法を短縮化することができる。
When viewed in the axial direction of the cylinder, the ends of the clamping
次に、実施例2に係るエンジンEAのシリンダブロック2Aについて図10,図11に基づいて説明する。尚、実施例1と同様の部材には、同じ符号を付している。
実施例1では、下半部材22の挟持部27を段差部15と張出部32で挟持したのに対し、実施例2では、下半部材22Aの挟持部27Aをシリンダヘッド1Aと張出部32で挟持している。
Next, a
In the first embodiment, the sandwiching
シリンダブロック2Aは、金属製の第1構造体10Aと、この第1構造体10Aの外周を囲繞する合成樹脂製の第2構造体20Aとによって構成されている。
図10,図11に示すように、第1構造体10Aは、4つのシリンダ11と、これらシリンダ11の下半部において各シリンダ11を連結する略直方体状の中間部12Aと、5つの軸受部13等を備えている。中間部12Aは、10個のボルト締結用ボス部14等を有する。中間部12Aの下半部の左右方向寸法は、中間部12Aの上半部の左右方向寸法以下になるよう設定されている。また、軸受部13は、中間部12Aの下半部の左右方向寸法と同様の左右方向寸法になるよう設定されている。
The
As shown in FIGS. 10 and 11, the
第2構造体20Aは、上半部材21と、クランク室の外壁部を構成する下半部材22Aとを備えている。上半部材21は、上端部がシリンダ11の上端部と同じ高さ位置に設定され、下端部がボス部14の下端部よりも下側の高さ位置に設定されている。
下半部材22Aは、下側程左右方向に拡開するスカート部24と、このスカート部24の下端から下方に延びるロア部25と、前後に延びるメインギャラリ16Aとが一体成形されている。
The
The
下半部材22Aは、上端部が上半部材21の下端部に面当接するように配置されている。
図11に示すように、下半部材22Aの左右の内壁部には、各軸受部13に対応する位置にクランク室を前後に区画するリブ部26が夫々配設されている。このリブ部26は、下半部材22Aの左右両内壁部から水平方向内側に夫々延設されている。
リブ部26は、水平方向内側端部から更に水平方向内側に延びる挟持部27Aと、前後方向に延びるバッフル部28を備えている。
The
As shown in FIG. 11,
The
挟持部27Aは、下半部材22Aの上端部からキャップ部30の張出部32までに対応する領域に形成されている。挟持部27Aの水平方向内側端部は、中間部12A及び軸受部13の左右両縦壁部に夫々面当接している。挟持部27Aの上端部と下端部は、上半部材21の下端部と張出部32の上面部に夫々面当接し、ボルト42の上下方向の締結力が挟持部27Aに作用するように構成されている。ここで、シリンダヘッド1Aの第1構造体10A(シリンダ11)よりも水平方向外側に張り出した部分が、他の張出部に相当している。これにより、挟持部27Aは、上半部材21を介してシリンダヘッド1Aと張出部32による所定の圧縮応力にて挟持される。また、上半部材21の下端部を下半部材22Aで支持すると共に下半部材22Aの上端部を上半部材21の下端部で支持することができ、下半部材22Aの取付構造の簡略化を図ることができる。
The holding
次に、実施例3に係るエンジンEBのシリンダブロック2Bについて図12,図13に基づいて説明する。尚、実施例1,2と同様の部材には、同じ符号を付している。
実施例1では、第2構造体20を上半部材21と下半部材22とにより2分割形成したのに対し、実施例3では、第2構造体20Bを一体形成している。
Next, a
In the first embodiment, the
シリンダブロック2Bは、金属製の第1構造体10Bと、この第1構造体10Bの外周を囲繞する合成樹脂製の第2構造体20Bとによって構成されている。
図12,図13に示すように、第1構造体10Bは、4つのシリンダ11と、これらシリンダ11の下半部において各シリンダ11を連結する略直方体状の中間部12Bと、5つの軸受部13B等を備えている。中間部12Bは、10個のボルト締結用ボス部14と、メインギャラリ16等を有する。中間部12Bの下半部の左右方向寸法は、中間部12Bの上半部の左右方向寸法と同様の左右方向寸法になるよう設定されている。また、軸受部13Bは、中間部12Bの左右方向寸法と同様の左右方向寸法になるよう設定されている。
The
As shown in FIGS. 12 and 13, the
第2構造体20Bは、シリンダ11の外側に配設され且つウォータジャケットWの外壁を構成する上半部21Bと、スカート部24Bを構成する下半部22Bとが一体形成されている。図13に示すように、第2構造体20Bの左右の内壁部には、各軸受部13Bに対応する位置で且つ着座部23の下端部から軸受部13Bの下端部に亙ってリブ部26Bが夫々配設されている。このリブ部26Bは、第2構造体20B左右両内壁部から水平方向内側に夫々延設され、張出部32の左右両縦壁部に夫々当接している。
張出部32の左右方向寸法は、中間部12Bの左右方向寸法よりも大きくなるように設定されている。
The
The lateral dimension of the projecting
リブ部26Bは、水平方向内側端部から更に水平方向内側に延びる挟持部27Bと、前後方向に延びるバッフル部28を備えている。
挟持部27Bの水平方向内側端部は、張出部32の対向部分を除いて、中間部12B及び軸受部13Bの左右両縦壁部に夫々面当接している。挟持部27Bの上端部と下端部は、シリンダヘッド1Bの下面に相当する締結面1a(シリンダブロック締結面)と張出部32の上面部に夫々面当接し、ボルト42の上下方向の締結力が挟持部27Bに作用するように構成されている。ここで、シリンダヘッド1Bの第1構造体10B(シリンダ11)よりも水平方向外側に張り出した部分が、他の張出部に相当している。
The
The horizontal inner end portion of the holding
これにより、挟持部27Bは、シリンダヘッド1Bと張出部32による所定の圧縮応力にて挟持される。また、第2構造体20Bの上端部をシリンダヘッド1Bの一部で支持することができ、第2構造体20Bの取付構造の簡略化を図ることができ、部品点数を減少しつつ、第2構造体20Bを第1構造体10Bの上側から取り付けることができる。
尚、挟持部27Bの水平方向内側端部が、ウォータジャケットWの外縁部に相当するボス部14の水平方向外側端部以上外側に形成されていれば、第2構造体20Bを第1構造体10Bに対して上側から取付け可能である。
As a result, the clamping
If the horizontal inner end portion of the holding
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施形態においては、4気筒エンジンの例について説明したが、エンジン型式や気筒数に拘らず、何れのエンジンに対しても適用することができる。
Next, a modified example in which the above embodiment is partially changed will be described.
1) In the above embodiment, an example of a four-cylinder engine has been described, but the present invention can be applied to any engine regardless of the engine type and the number of cylinders.
2〕前記実施形態においては、スカート部24とロア部25とが一体成形された下半部材22の例について説明したが、下半部材をスカート部とロアブロックに分割形成しても良い。図14に示すように、エンジンECの第2構造体20Cの下半部材22Cは、スカート部24Cとロアブロック25Cによって構成されている。
2) In the above-described embodiment, an example of the
この場合、上半部材21を第1構造体10に対して上方から取り付け、シリンダヘッド1を上半部材21に対して所定位置に配置した後、ボルト41にてシリンダヘッド1、第1構造体10、及び上半部材21を締結固定する。
次に、スカート部24Cを第1構造体10に対して下方から取り付け、各キャップ部30を締結した後、ロアブロック25Cをスカート部24Cに取り付ける。最後に、オイルパン3をロアブロック25Cの下部に装着する。
In this case, after the
Next, the
3〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 3) In addition, those skilled in the art can implement various modifications to the above-described embodiment or combinations of the embodiments without departing from the scope of the present invention. Any modifications are also included.
1,1A,1B シリンダヘッド
2,2A,2B シリンダブロック
10,10A,10B 第1構造体
11 シリンダ
13,13B 軸受部
15 段差部(他の張出部)
20,20A,20B 第2構造体
21 上半部材
21B 上半部
22,22A 下半部材
22B 下半部
24,24B スカート部
27,27A,27B 挟持部
32 張出部
42 ボルト
1, 1A,
20, 20A,
Claims (6)
前記シリンダ軸方向における前記シリンダヘッド側方向を上方向、前記シリンダ軸に直交する方向を水平方向と定義したときに、
前記キャップ部が、前記軸受部よりも略水平方向外側に張り出した張出部を有し、
前記第2構造体が、その内壁部に前記クランク室内側方向に張り出すと共に前記張出部の上面部に当接する当接部を有し、
前記第2構造体は、前記張出部と、前記第1構造体の前記張出部よりも上方に形成された他の張出部又は前記シリンダヘッドによって挟持され、
前記第2構造体が、前記シリンダの外側に配設され且つ冷却水通路の外壁を構成する上半部材と、前記スカート部を構成する下半部材との2部材からなり、
前記下半部材は、前記張出部と他の張出部によって挟持され、
前記他の張出部が、シリンダ軸方向において前記第1構造体の前記シリンダと前記軸受部との間に位置する中段部に一体的に形成された段差部であり、
前記当接部は、その上端部が前記段差部の下端部に当接することを特徴とするエンジン構造。 A cylindrical cylinder in which a piston is accommodated, and a bearing portion that rotatably supports a crankshaft for reciprocating the piston in the axial direction of the cylinder in cooperation with a cap portion that is fastened from below via a fastening member. and a synthetic resin second structure disposed outside the first structure and forming at least a skirt portion of a crank chamber, and the cylinder block. In an engine structure comprising a cylinder head connected to
When the cylinder head side direction in the cylinder axial direction is defined as an upward direction, and the direction perpendicular to the cylinder axis is defined as a horizontal direction,
the cap portion has a projecting portion projecting substantially horizontally outward from the bearing portion;
the second structure has, on its inner wall portion, a contact portion that protrudes toward the inside of the crank chamber and contacts an upper surface portion of the protruding portion;
The second structure is sandwiched between the projecting portion and another projecting portion formed above the projecting portion of the first structure or the cylinder head ,
The second structure is composed of two members, an upper half member disposed outside the cylinder and constituting an outer wall of the cooling water passage, and a lower half member constituting the skirt portion,
the lower half member is sandwiched between the projecting portion and another projecting portion;
the other protruding portion is a stepped portion integrally formed with a middle stage portion positioned between the cylinder and the bearing portion of the first structure in the cylinder axial direction;
An engine structure , wherein an upper end portion of the contact portion contacts a lower end portion of the stepped portion .
前記シリンダ軸方向における前記シリンダヘッド側方向を上方向、前記シリンダ軸に直交する方向を水平方向と定義したときに、
前記キャップ部が、前記軸受部よりも略水平方向外側に張り出した張出部を有し、
前記第2構造体が、その内壁部に前記クランク室内側方向に張り出すと共に前記張出部の上面部に当接する当接部を有し、
前記第2構造体は、前記張出部と、前記第1構造体の前記張出部よりも上方に形成された他の張出部又は前記シリンダヘッドによって挟持され、
前記第2構造体が、前記シリンダの外側に配設され且つ冷却水通路の外壁を構成する上半部と、前記スカート部を構成する下半部とが一体形成されて構成されており、
前記当接部のクランク室内側方向端部が、前記冷却水通路の外縁部よりも前記クランク室外側に位置することを特徴とするエンジン構造。 A cylindrical cylinder in which a piston is accommodated, and a bearing portion that rotatably supports a crankshaft for reciprocating the piston in the axial direction of the cylinder in cooperation with a cap portion that is fastened from below via a fastening member. and a synthetic resin second structure disposed outside the first structure and forming at least a skirt portion of a crank chamber, and the cylinder block. In an engine structure comprising a cylinder head connected to
When the cylinder head side direction in the cylinder axial direction is defined as an upward direction, and the direction perpendicular to the cylinder axis is defined as a horizontal direction,
the cap portion has an overhanging portion that overhangs substantially horizontally outward from the bearing portion;
the second structure has, on its inner wall portion, a contact portion that protrudes toward the inside of the crank chamber and contacts an upper surface portion of the protruding portion;
The second structure is sandwiched between the projecting portion and another projecting portion formed above the projecting portion of the first structure or the cylinder head,
The second structure includes an upper half portion disposed outside the cylinder and constituting an outer wall of the cooling water passage, and a lower half portion constituting the skirt portion, which are integrally formed,
An engine structure, wherein an end portion of the abutting portion in a direction toward the inside of the crankcase is positioned further outside the crankcase than an outer edge portion of the cooling water passage..
前記上半部は、上端部が前記シリンダヘッドのシリンダブロック締結面に当接し且つ下端部が前記ボス部の上端部に当接すると共に前記ボルトを前記ボス部まで挿通可能な貫通穴が形成された着座部を有することを特徴とする請求項4に記載のエンジン構造。 The first structure has a boss portion forming a lower portion of an outer wall of the cooling water passage and for fastening the cylinder head and the first structure with bolts,
The upper half has an upper end abutting the cylinder block fastening surface of the cylinder head, a lower end abutting the upper end of the boss, and a through hole through which the bolt can be inserted up to the boss. 5. An engine structure as claimed in claim 4, comprising a seat .
前記上半部は、上端部が前記シリンダヘッドのシリンダブロック締結面に当接し且つ下端部が前記ボス部の上端部に当接すると共に前記ボルトを前記ボス部まで挿通可能な貫通穴が形成された着座部を有することを特徴とする請求項2に記載のエンジン構造。 The first structure has a boss portion forming a lower portion of an outer wall of the cooling water passage and for fastening the cylinder head and the first structure with bolts,
The upper half has an upper end abutting the cylinder block fastening surface of the cylinder head, a lower end abutting the upper end of the boss, and a through hole through which the bolt can be inserted up to the boss. 3. An engine structure as claimed in claim 2, comprising a seat .
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