(57)【要約】  【課題】  シリンダボアの変形が抑制されたシリンダブロック構造を提供する。  【解決手段】  略円筒形状のシリンダライナー３を備え、シリンダライナー外周面にシリンダライナー軸方向に沿って延びる複数の縦リブ９が突出形成された内燃機関のシリンダブロック構造において、縦リブ９は、シリンダブロック本体２のシリンダヘッドボルト取付穴８に近接するシリンダライナー外周面に設けられ、各縦リブ９のシリンダライナー軸方向に沿った長さが少なくとも上記シリンダヘッドボルト取付穴８のシリンダライナー軸方向に沿った長さと略等しくなるよう設定されている。  【選択図】  図２
2006002602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状のシリンダライナーを備え、シリンダライナー外周面にシリンダライナー軸方向に沿って延びる複数の縦リブが突出形成された内燃機関のシリンダブロック構造において、
縦リブは、シリンダブロック本体のシリンダヘッドボルト取付穴に近接するシリンダライナー外周面に設けられ、各縦リブのシリンダライナー軸方向に沿った長さが少なくとも上記シリンダヘッドボルト取付穴のシリンダライナー軸方向に沿った長さと略等しくなるよう設定されていることを特徴とする内燃機関のシリンダブロック構造。
【請求項２】
縦リブは、シリンダライナー軸方向に沿ったシリンダライナーの略全長に亙って形成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構造。
【請求項３】
上記シリンダヘッドボルト取付穴はシリンダライナーの周囲を囲むように４つ形成され、これら４つのシリンダヘッドボルト取付穴の対角線上に位置するようシリンダライナーの外周面に４つの縦リブが形成され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構造。
【請求項４】
シリンダライナー外周面には、シリンダブロック本体に形成されたウォータジャケットの底部位置に対応して、シリンダライナー周方向に沿って円周リブが突出形成され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構造。
【請求項５】
円周リブは、シリンダライナー円周方向全周に亙って連続するよう突出形成されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のシリンダブロック構造。
【請求項６】
シリンダライナーは、シリンダブロック本体に対して圧入固定され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構造。
【請求項７】
シリンダライナーは、シリンダブロック本体のシリンダ壁部に鋳込まれていることを特徴とする請求項４または５に記載の内燃機関のシリンダブロック構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シリンダボアに圧入されるシリンダライナーのシリンダヘッド側の端部外周にシリンダブロックのシリンダヘッドボルト取付穴に向かって放射状に延びる複数の突起部が形成された構造が開示されている。このような特許文献１においては、突起部を有するシリンダライナーをシリンダボアに圧入することによりシリンダブロックの剛性が高められ、シリンダライナー内面を機械加工する際の加工精度を向上させることがきるようになっている。
【特許文献１】特開平８−３０３２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この特許文献１に開示されるようなシリンダブロックにおいては、上記突起部のシリンダライナー軸方向に沿った長さに対して、シリンダヘッドボルト取付穴が深い（シリンダライナー軸方向に沿った長さが長い）ため、シリンダヘッドボルトによりシリンダブロックとシリンダヘッドとを締結した際に、シリンダヘッドボルトとシリンダヘッドボルト取付穴との間に生じる締結力がシリンダライナー外周面に作用してシリンダボアの変形を誘発する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明の内燃機関のシリンダブロック構造は、略円筒形状のシリンダライナーを備え、シリンダライナー外周面にシリンダライナー軸方向に沿って延びる複数の縦リブが突出形成されたものであって、縦リブは、シリンダブロック本体のシリンダヘッドボルト取付穴に近接するシリンダライナー外周面に設けられ、各縦リブのシリンダライナー軸方向に沿った長さが少なくとも上記シリンダヘッドボルト取付穴のシリンダライナー軸方向に沿った長さと略等しくなるよう設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、シリンダライナー外周面に設けられた縦リブによって、シリンダライナーの剛性を向上させることができるのでシリンダブロックのシリンダボア変形量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】
図１及び図２は、本発明を直列４気筒エンジンのシリンダブロック１に適用した場合を示しており、図２は図１において実線で囲んだ領域Ｓの拡大図である。これら図１及び図２に示すように、主としてアルミニウム合金からなるシリンダブロック本体２は、気筒列方向に沿って鋳鉄からなる４個のシリンダライナー３が内側に鋳込まれたシリンダ壁部４と、シリンダ壁部４との間にウォータジャケット５を画成するシリンダブロック外壁部６と、ウォータジャケット５の外側に位置しシリンダブロック本体２のトップデッキ７に開口する１０個のシリンダヘッドボルト取付穴８，〜，８と、を有している。
【０００８】
シリンダブロック本体２のトップデッキ７に開口するウォータジャケット５は、気筒列方向に沿って４つの気筒に亙って連続したものであって、シリンダ壁部４の外側を覆うように形成されている。また、本実施形態においては、ウォータジャケット５の底部５ａは、図３及び図４に示すように、各シリンダヘッドボルト取付穴８，〜，８の底部８ａと略同じ深さとなるよう形成されている。
【０００９】
シリンダヘッドボルト取付穴８は、シリンダブロック１とシリンダヘッド（図示せず）とを締結する際に用いるシリンダヘッドボルト（図示せず）が挿入されるものであって、各気筒がそれぞれ４つのシリンダヘッドボルトで囲まれるように、各気筒間、気筒列方向の前端及び後端に形成されている。また、シリンダヘッドボルト取付穴８は、その内周面にシリンダヘッドボルトの雄ねじ部（図示せず）と係合する雌ねじ部を有している。
【００１０】
シリンダライナー３は、図５に示すように、略円筒形状を呈し、その内周面はピストン（図示せず）が摺動するシリンダボアを構成している。そして、シリンダライナー外周面のうち、シリンダブロック本体２に鋳込まれた際にシリンダヘッドボルト取付穴８に近接する位置の外周面には、シリンダライナー軸方向（シリンダライナー長手方向）に沿って延びる縦リブ９が突出形成されている。換言すれば、シリンダライナー３は、シリンダヘッドとシリンダブロック１とを締結した際にシリンダライナー３と近接するシリンダヘッドボルトに対応した位置に、縦リブ９が設けられている。すなわち、本実施形態においては、シリンダライナー外周面に、４本の縦リブ９，〜，９がシリンダライナー軸方向の全長に亙って形成され、これら４本の縦リブ９，〜，９は、シリンダブロック１を図１のように平面視した状態で、シリンダライナー３を囲む４つのシリンダヘッドボルト取付穴８，〜，８の対角線上に位置している。
【００１１】
また、ウォータジャケット５の底部５ａ位置に対応するシリンダライナー外周面には、シリンダライナー周方向に沿って延びる円周リブ１０が突出形成されている。すなわち、シリンダライナー外周面には、シリンダライナー周方向の全長に亙って連続する一本の円周リブ１０が形成されている。尚、本実施形態における円周リブ１０は、シリンダブロック本体２のトップデッキ７から７０ｍｍとなる位置に、つまりシリンダライナー３の一端側となるシリンダヘッド側端面から７０ｍｍとなる位置に形成されている。
【００１２】
図６は、シリンダヘッドと上述した実施形態におけるシリンダブロック１とをシリンダヘッドボルトで締結した際のシリンダボア変形量とシリンダブロック１のトップデッキ７からの距離との相関関係を示す説明図であり、図６（ａ）は図２におけるＡ線、図６（ｂ）は図２におけるＢ線、図６（ｃ）は図２におけるＣ線、図６（ｄ）は図２におけるｄ線、に沿った位置におけるシリンダボア変形量をそれぞれ示している。ここで、図２中のＡ線は気筒列方向に平行でシリンダボア中心を通るものであり、図２中のＢ線はシリンダボア中心を通り上記Ａ線に対して直交するものであり、図２中のＣ線はシリンダボア中心を通りかつ上記Ｂ線に対して図２における反時計方向に３０°傾いたものであり、図２中のＤ線はシリンダボア中心を通りかつ上記Ｂ線に対して図２における時計方向に３０°傾いたものである。
【００１３】
尚、図６（ａ）〜図６（ｄ）における破線は、図７に示す比較例としてのシリンダライナー２１を用いた場合の結果を示している。ここで、図７に示す比較例としてのシリンダライナー２１は、上述した本実施形態のシリンダライナー３から縦リブ９及び円周リブ１０を除去したものであって、円筒形状である。
【００１４】
シリンダブロック１とシリンダヘッドとの締結時において、シリンダヘッドボルトによりシリンダブロック１がシリンダヘッド側に相対的に引っ張られると、シリンダボアがその半径方向に最大で数十μｍオーダーの変形をすることになる。  しかしながら、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、本実施形態においては、シリンダライナー外周面にリブを設けない比較例（図７を参照）に対して、シリンダボア変形量を効果的に抑制することができる。つまり、シリンダライナー外周面に、シリンダヘッドボルト取付穴８の対角線上に位置する縦リブ９と、ウォータジャケット５の底部位置に対応して位置する円周リブ１０と、を設けることによって、シリンダヘッドボルトによりシリンダブロック１とシリンダヘッドとを締結した際のシリンダボア変形量を効果的に抑制することができる。
【００１５】
そして、縦リブ９及び円周リブ１０を設けてシリンダライナー３の剛性を高めることによってシリンダブロック１の剛性が総じて高くすることができるので、シリンダブロック本体２にリブや駄肉等を付ける必要がなく、シリンダブロック１の重量低減、エンジンのコンパクト化、鋳込み時の巣の発生低減、を図ることができる。
【００１６】
さらに、シリンダボア変形量を抑制することにより、いわゆるスカッフ音、スラップ音等の発生を防止することができると共に、エンジンオイルの消費量、フリクション及びブローバイ量の低減を図ることができる。
【００１７】
また、ウォータジャケット５の底部５ａとシリンダライナー外周面との間の部分１１は、切欠き効果により剛性が相対的に低下しており、４本のヘッドボルトによりシリンダブロック１がシリンダヘッド側に引っ張られるとこの部分１１にいわゆる４次変形が発生する。図８は、上記部分１１の４次変形を模式的に示す説明図であって、図８中の破線は上述した比較例の４次変形を示し、図８中の一点鎖線は変形前の状態（ボア変形量が０の状態）を示している。尚、４本のシリンダヘッドボルトは、図８中の４５°、１３５°、２２５°、３１５°の位置にあるものとする。
【００１８】
しかしながら、図８に示すように、本実施形態においては、シリンダライナー外周面に円周リブを設けない比較例（図７を参照）に対して、シリンダボアの４次変形を効果的に抑制することができる。つまり、シリンダライナー外周面に、ウォータジャケット５の底部５ａ位置に対応して位置する円周リブ１０を設けることによって、剛性が相対的に低下した上記部分１１に起因するシリンダボアの４次変形を効果的に抑制することができる。
【００１９】
尚、上述した実施形態においては、各縦リブ９がシリンダライナー外周面に、シリンダライナー３の全長（シリンダライナー軸方向の）に亙って形成されているが、各縦リブ９は必ずしもシリンダライナー３の全長に亙って形成される必要はなく、各縦リブ９のシリンダライナー軸方向に沿った長さが少なくともシリンダヘッドボルト取付穴８のシリンダライナー軸方向に沿った長さと略等しくなるよう設定するようにしてもよい。
【００２０】
また、シリンダライナーの外周面に縦リブのみを設けても、シリンダライナーの剛性を向上させることができるのでシリンダボア変形量を抑制することができる。この場合には、シリンダライナーをシリンダブロックに対して圧入固定してもよい。
【００２１】
上述した実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【００２２】
（１）  略円筒形状のシリンダライナーを備え、シリンダライナー外周面にシリンダライナー軸方向に沿って延びる複数の縦リブが突出形成された内燃機関のシリンダブロック構造において、縦リブは、シリンダブロック本体のシリンダヘッドボルト取付穴に近接するシリンダライナー外周面に設けられ、各縦リブのシリンダライナー軸方向に沿った長さが少なくともシリンダヘッドボルト取付穴のシリンダライナー軸方向に沿った長さと略等しくなるよう設定されている。これによって、シリンダライナー外周面に設けられた縦リブにより、シリンダライナーの剛性が向上し、シリンダボア変形量を抑制することができる。
【００２３】
（２）  上記（１）に記載の内燃機関のシリンダブロック構造において、縦リブは、シリンダライナー軸方向に沿ったシリンダライナーの略全長に亙って形成されている。縦リブのシリンダライナー軸方向に沿った長さが長いほど、シリンダライナーの剛性は向上する。
【００２４】
（３）  上記（１）または（２）に記載の内燃機関のシリンダブロック構造において、上記シリンダヘッドボルト取付穴はシリンダライナーの周囲を囲むように４つ形成され、これら４つのシリンダヘッドボルト取付穴の対角線上に位置するようシリンダライナーの外周面に４つの縦リブが形成されている。
【００２５】
（４）  上記（１）〜（３）のいずれかに記載の内燃機関のシリンダブロック構造において、シリンダライナー外周面には、シリンダブロック本体に形成されたウォータジャケットの底部位置に対応して、シリンダライナー周方向に沿って円周リブが突出形成されている。これによって、シリンダボアの４次変形を効果的に抑制することができる。
【００２６】
（５）  上記（４）に記載の内燃機関のシリンダブロック構造において、円周リブは、シリンダライナー円周方向全周に亙って連続するよう突出形成されている。
【００２７】
（６）  （１）〜（３）のいずれかに記載の内燃機関のシリンダブロック構造は、より具体的には、シリンダライナーがシリンダブロックに対して圧入固定されている。
【００２８】
（７）  （４）または（５）に記載の内燃機関のシリンダブロック構造は、より具体的には、において、シリンダライナーがシリンダブロックのシリンダ壁部に鋳込まれている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るシリンダブロックの平面図。
【図２】図１における領域Ｓの拡大図。
【図３】図２のＰ−Ｐ線に沿った断面図。
【図４】図３のおける領域Ｔの拡大図。
【図５】本実施形態におけるシリンダライナーの斜視図。
【図６】シリンダボア変形量とシリンダブロック１のトップデッキ７からの距離との相関関係を示す説明図。
【図７】比較例としてのシリンダライナーの斜視図。
【図８】シリンダボアの４次変形を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
【００３０】
１…シリンダブロック
２…シリンダブロック本体
３…シリンダライナ
４…シリンダ壁部
５…ウォータジャケット
８…シリンダヘッドボルト取付穴
９…縦リブ
１０…円周リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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