(57)【要約】【課題】ノックセンサによる振動の検出感度の低下を抑制することができるシリンダブロック及びその製造方法を提供する。【解決手段】シリンダブロック１００は、ノックセンサ１３５を取り付けるための取付ボス１３０と、取付ボス１３０から延びるリブ１４０とを備える。リブ１４０には、リブ１４０を分断する切り欠き１４２が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノックセンサを取り付けるための取付ボスと、前記取付ボスから延びるリブとを備えるシリンダブロックであって、
前記リブに該リブを分断する切り欠きが形成されていることを特徴とするシリンダブロック。
【請求項２】
前記切り欠きが、前記リブの前記取付ボスに最も近い部分に形成されている請求項１に記載のシリンダブロック。
【請求項３】
前記リブが、シリンダヘッドが固定されるトップデッキまで延設されている請求項１または請求項２に記載のシリンダブロック。
【請求項４】
ノックセンサを取り付けるための取付ボスと該取付ボスに繋がっているリブとを一体成型する工程と、
前記リブを分断する切り欠きを形成する工程と、
を含むシリンダブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノックセンサを取り付けるための取付ボスを備えるシリンダブロック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載されるエンジンには、ノッキングによって生じる振動を検出するノックセンサが取り付けられる。そのため、エンジンのシリンダブロックにはノックセンサを取り付ける取付ボスが設けられている。特許文献１には、トップデッキまで延びるリブが接続された取付ボスを備えるシリンダブロックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５‐１１３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように取付ボスから延びるリブを設けることにより、シリンダブロックを鋳造する際に鋳型内のガスをリブの部分に逃がし、取付ボスへ湯回りを改善することができる。しかし、こうしたリブを設けると、リブによって取付ボスが補強され、取付ボスの振動が抑制されるため、その取付ボスに取り付けられたノックセンサによる振動の検出感度が低下してしまう。
【０００５】
なお、こうした課題は、上記特許文献１に開示されているようにリブがシリンダブロックのトップデッキまで延設されている場合に特に顕著なものとなる。それは、トップデッキにシリンダヘッドが取り付けられることにより、リブの末端がシリンダヘッドに押さえ付けられるため、リブを介してなされる取付ボスの補強が一層強固なものとなるためである。
【０００６】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノックセンサによる振動の検出感度の低下を抑制することができるシリンダブロック及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するためのシリンダブロックは、ノックセンサを取り付けるための取付ボスと、前記取付ボスから延びるリブとを備え、前記リブに該リブを分断する切り欠きが形成されていることをその要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、切り欠きによってリブを分断することで、リブが取付ボスに及ぼす振動抑制の影響を低減することができる。したがって、ノックセンサによる振動の検出感度の低下を抑制することができる。
【０００９】
上記シリンダブロックにおいて、前記切り欠きは、前記リブの前記取付ボスに最も近い部分に形成されていることが好ましい。
切り欠きを取付ボスに近い位置に設けるほど、取付ボスに接続されるリブの長さを短くすることができ、リブが取付ボスに及ぼす振動抑制の影響をより小さくすることができる。上記構成によれば、取付ボスに接続されるリブの長さを最も短くすることができるため、ノックセンサによる振動の検出感度の低下を効果的に抑制することができる。
【００１０】
なお、リブがシリンダブロックのトップデッキまで延設されている場合には、トップデッキにシリンダヘッドが取り付けられることにより、リブの末端がシリンダヘッドに押さえ付けられる。そのため、リブを介してなされる取付ボスの補強が一層強固なものとなり、ノックセンサによる振動の検出感度の低下が著しいものとなる。したがって、トップデッキまでリブが延設されている場合には、上記のように切り欠きを設ける構成を採用することが好ましい。
【００１１】
上記課題を解決するためのシリンダブロックの製造方法は、ノックセンサを取り付けるための取付ボスと該取付ボスに繋がっているリブとを一体成型する工程と、前記リブを分断する切り欠きを形成する工程と、を含むことをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、取付ボスをリブと一体成型することで、型内部のガスをリブの部分に逃がして取付ボス部分の湯回りを改善し、取付ボスの製造品質を確保することができる。また、切り欠きを形成してリブを分断することで、成型後に不要となるリブを全て削除する場合と比較して手間をかけずにリブが取付ボスに及ぼす振動抑制の影響を低減することができる。したがって、ノックセンサによる振動の検出感度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態のシリンダブロックの概略構成を示す斜視図。
【図２】同実施形態のシリンダブロックの製造過程を示す断面図。
【図３】同実施形態にかかるシリンダブロックの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、上記課題を解決するシリンダブロックを直列４気筒エンジンのシリンダブロック１００として具体化した一実施形態について、図を参照して説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１００は、気筒を構成する略円筒状のシリンダライナ１１０を４つ内蔵するブロック本体１２０を有している。ブロック本体１２０は、シリンダヘッド２００が固定されるトップデッキ１２１と、クランクシャフトを収容するクランクケースの一部を形成するスカート部１２４とを有している。
【００１５】
トップデッキ１２１の外縁沿いには、複数のボルト穴１２５が配置されている。このボルト穴１２５に締結されるヘッドボルトによって、シリンダヘッド２００は、図１に二点鎖線で示すようにシリンダブロック１００のトップデッキ１２１に固定される。
【００１６】
ブロック本体１２０には、４つのシリンダライナ１１０によって構成された気筒列を取り囲むウォータジャケット１２７が設けられている。ウォータジャケット１２７は、ブロック本体１２０やシリンダライナ１１０を冷却するための冷却水の通路である。本実施形態のシリンダブロック１００は、ウォータジャケット１２７がトップデッキ１２１に開口している、いわゆるオープンデッキ型のシリンダブロックである。これにより、図１に示すようにブロック本体１２０はウォータジャケット１２７よりも外側の外壁部１２２と、ウォータジャケット１２７よりも内側の内壁部１２３とに分断されている。
【００１７】
ブロック本体１２０の外壁部１２２には、ノックセンサ１３５を取り付けるための略円筒状の取付ボス１３０と、取付ボス１３０の設けられている部分からトップデッキ１２１まで延設されたリブ１４０とが、形成されている。外壁部１２２において、取付ボス１３０及びリブ１４０は、シリンダライナ１１０の配列方向における中央付近に突設されている。
【００１８】
取付ボス１３０には、ノックセンサ１３５を固定するための固定穴１３１が形成されている。固定穴１３１に固定されるノックセンサ１３５は、エンジンの燃焼室における混合気の異常燃焼に伴うノッキングの発生状況を検出する。
【００１９】
図１に示すように、リブ１４０の取付ボス１３０に最も近い部分（接続部１４１）には、気筒の配列方向に延びる切り欠き１４２が形成されている。すなわち、切り欠き１４２は、取付ボス１３０とトップデッキ１２１との間において、リブ１４０を分断している。
【００２０】
次に、本実施形態にかかるシリンダブロック１００の作用について説明する。
エンジンの運転中にノッキングが発生すると、その振動が外壁部１２２を介して取付ボス１３０に伝わる。すると、取付ボス１３０に取り付けられたノックセンサ１３５がノッキングの振動を検出する。
【００２１】
このとき、切り欠き１４２が設けられておらず、取付ボス１３０にリブ１４０が接続されていると、リブ１４０によって取付ボス１３０の動きが阻害され、ノックセンサ１３５による振動の検出感度が低下する虞がある。また、トップデッキ１２１にはシリンダヘッド２００が固定されているため、リブ１４０の末端がシリンダヘッド２００に押さえ付けられ、リブ１４０による取付ボス１３０の補強作用は強固なものとなる。そのため、トップデッキ１２１まで延設されたリブ１４０が取付ボス１３０に接続されている場合には、特に取付ボス１３０に対する振動の伝達が抑制される。
【００２２】
その点、本実施形態では、リブ１４０に切り欠き１４２が形成されているので、取付ボス１３０はリブ１４０による振動抑制の影響を受けにくい。そのため、ノッキングが発生した場合には、その振動が外壁部１２２を通じて取付ボス１３０に伝わり、取付ボス１３０に取り付けられたノックセンサ１３５は、ノッキングの振動を高い感度で検出する。
【００２３】
シリンダブロック１００は、鋳造による成型工程においてブロック本体１２０、取付ボス１３０及び取付ボス１３０に繋がっているリブ１４０を一体成型した後に、加工工程においてリブ１４０に切り欠き１４２を形成することによって製造される。
【００２４】
まず、シリンダブロック１００の成型工程について説明する。
図２に示すように、成型工程においては、鋳造型４００に溶融状態の金属材料（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）を注入することによってシリンダライナ１１０を鋳込んだシリンダブロック１００の大まかな形を形成する。
【００２５】
鋳造型４００は、固定型４１０と、固定型４１０に向かって三方からせり出す３つの可動型４２０，４３０，４４０とから構成されている。上部可動型４２０及び下部可動型４３０は、図２に示すように固定型４１０の側面４１１に隣接する位置に上下に分かれて配置されている。側部可動型４４０は、上部可動型４２０及び下部可動型４３０を挟んで側面４１１と対向する位置に配置されている。
【００２６】
固定型４１０の側面４１１には、ウォータジャケット１２７を成形するための成形突部４１２と、シリンダライナ１１０を保持する保持突部４１３とが側部可動型４４０側に向けて突設されている。
【００２７】
下部可動型４３０の上面側には、取付ボス１３０を形成するためのボス形成部４３１と、リブ１４０を形成するためのリブ形成部４３２とが連なって形成されている。なお、リブ形成部４３２は、側面４１１と隣接する位置に配置されている。
【００２８】
上部可動型４２０は成形突部４１２よりも重力方向Ｇにおける上方に配置されている一方、下部可動型４３０は成形突部４１２よりも重力方向Ｇにおける下方に配置されている。上部可動型４２０及び下部可動型４３０は固定型４１０の側面４１１に摺接しながら重力方向Ｇに沿って移動することにより、成形突部４１２に接近したり、成形突部４１２から離間したりすることができる。また、側部可動型４４０は水平方向Ｈに移動することにより、成形突部４１２に接近したり、成形突部４１２から離間したりすることができる。
【００２９】
そして、鋳造型４００では、上部可動型４２０、下部可動型４３０及び側部可動型４４０を成形突部４１２に接近させることにより、固定型４１０及び保持突部４１３に取り付けられたシリンダライナ１１０との間に、キャビティ４５０を形成する。キャビティ４５０は、シリンダブロック１００のスカート部１２４を形成するための第１キャビティ４５１と、内壁部１２３を形成するための第２キャビティ４５２と、外壁部１２２を形成するための第３キャビティ４５３とを有している。
【００３０】
続いて、キャビティ４５０に対して、第１キャビティ４５１側から溶融状態の金属材料を注入する。すると、第１キャビティ４５１に注入された金属材料は、図２に矢印で示すように、第２キャビティ４５２側及び第３キャビティ４５３側に向かって流れる。このとき、第３キャビティ４５３において、ボス形成部４３１よりも金属材料の流動方向における下流側にはリブ形成部４３２がある。
【００３１】
そのため、第３キャビティ４５３内のガスはボス形成部４３１内からリブ形成部４３２に逃げるようになり、リブ形成部４３２がない場合と比較して、ボス形成部４３１における湯回りが改善され、取付ボス１３０が精度よく形成される。すなわち、リブ１４０は、シリンダブロック１００を鋳造する際に、ボス形成部４３１における湯回りの悪化や取付ボス１３０の型割れなどを抑制するために設けられている。
【００３２】
そして、金属材料がキャビティ４５０内において凝固すると、上部可動型４２０、下部可動型４３０及び側部可動型４４０が成形突部４１２から離間する。また、凝固した金属材料が固定型４１０から取り外される。
【００３３】
次に、加工工程として、凝固した金属材料に対して、図３に示すようにリブ１４０を分断する切り欠き１４２を形成する。なお、切り欠き１４２は、上記のような成型工程を通じて取付ボス１３０と連続するように形成されたリブ１４０のうち、取付ボス１３０に接続している接続部１４１に形成される。これにより、上述したように取付ボス１３０に最も近い位置でリブ１４０が分断されることになる。そして、取付ボス１３０に固定穴１３１を形成することにより、上述したシリンダブロック１００が得られる。
【００３４】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）切り欠き１４２によってリブ１４０を分断することで、リブ１４０が取付ボス１３０に及ぼす振動抑制の影響を低減することができる。したがって、ノックセンサ１３５による振動の検出感度の低下を抑制することができる。
【００３５】
（２）切り欠き１４２をリブ１４０の接続部１４１に形成しているため、取付ボス１３０に接続されるリブ１４０の長さを最も短くすることができ、リブ１４０が取付ボス１３０に及ぼす振動抑制の影響を極力小さくすることができる。
【００３６】
（３）トップデッキ１２１にシリンダヘッド２００が固定されると、トップデッキ１２１まで延設されたリブ１４０の末端がシリンダヘッド２００により押さえ付けられるが、切り欠き１４２によってリブ１４０を分断することで、シリンダヘッド２００の固定による振動抑制の影響を小さくすることができる。
【００３７】
（４）取付ボス１３０をリブ１４０と一体成型することで、取付ボス１３０の製造品質を確保することができる。また、切り欠き１４２を形成してリブ１４０を分断することで、成型後に不要となるリブ１４０を全て削除する場合と比較して手間をかけずにリブ１４０が取付ボス１３０に及ぼす振動抑制の影響を低減することができる。したがって、ノックセンサ１３５による振動の検出感度の低下を抑制することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・リブ１４０の接続部１４１以外の場所に切り欠き１４２を設けた場合であっても、リブ１４０を分断して取付ボス１３０に接続するリブ１４０の長さを短くすれば、リブ１４０による取付ボス１３０の補強作用を低下させることができ、ノックセンサ１３５による振動の検出感度の低下を抑制する効果が得られる。したがって、切り欠き１４２を形成する位置はリブ１４０の接続部１４１に限らず、例えばトップデッキ１２１と取付ボス１３０との中間付近であってもよいし、トップデッキ１２１の外縁にフランジが形成される場合には、そのフランジとリブ１４０との接続部分付近であってもよい。しかし、切り欠き１４２を取付ボス１３０に近い位置に設けるほど、取付ボス１３０に接続されるリブ１４０の長さを短くすることができ、リブ１４０が取付ボス１３０に及ぼす振動抑制の影響をより小さくすることができる。そのため、切り欠き１４２は上記実施形態のように取付ボス１３０に近い位置に設けることが望ましい。
【００３９】
・取付ボス１３０と一体に形成されるリブ１４０の高さは取付ボス１３０の高さと異なっていてもよい。
・切り欠き１４２の深さは、外壁部１２２の表面にまで及びリブ１４０を完全に分断する深さであってもよいし、リブ１４０の高さの途中までしか及ばない深さであってもよい。しかし、リブ１４０を分断する切り欠き１４２の深さが深いほど、リブ１４０が取付ボス１３０に及ぼす振動抑制の影響をより小さくすることができる。そのため、ノックセンサ１３５による振動の検出感度の低下を効果的に抑制する上では、より深い切り欠き１４２を設けることが望ましい。
【００４０】
・リブ１４０がトップデッキ１２１まで延設されていなくてもよい。
・リブ１４０を延設する方向は任意に変更することができる。
・取付ボス１３０の設置数は任意に変更することができる。
【００４１】
・１つの取付ボス１３０に複数のリブ１４０が接続される構成としてもよい。この場合には、取付ボス１３０に接続される少なくとも１つのリブ１４０に切り欠き１４２を形成することで、全く切り欠き１４２が設けられていない場合よりもノックセンサ１３５による振動の検出感度の低下を抑制することができる。
【００４２】
・鋳造型４００の構成や可動型の移動方向等は任意に変更することができる。また、可動型を備えない鋳造型でシリンダブロックを鋳造してもよい。
・上記実施形態にあっては、直列４気筒エンジンのシリンダブロック１００として具体化した例を示したが、Ｖ型６気筒エンジンや、Ｖ型８気筒エンジン等、その他のシリンダレイアウトのシリンダブロックに適用することもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１００…シリンダブロック、１２１…トップデッキ、１３０…取付ボス、１３５…ノックセンサ、１４０…リブ、１４２…切り欠き、２００…シリンダヘッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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