(57)【要約】  【課題】  重量増加を最小限に抑制しつつシリンダボアの変形量を均一化する。  【解決手段】  シリンダボアを形成する略円筒状のシリンダライナ２がシリンダブロック１に鋳込まれ、このシリンダライナ２の周囲を囲うようにウォータジャケット５が形成され、ウォータジャケット５の周囲にヘッドボルトボス部７が形成される。これらウォータジャケット５の底部５Ａとヘッドボルトボス部７の底部７Ａとがシリンダライナ２の中間高さ位置に設定されている。ヘッドボルトボス部７の底部７Ａの近傍で、シリンダライナ２の肉厚を最も厚くする。  【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアを形成する略円筒状のシリンダライナがシリンダブロックに鋳込まれており、上記シリンダライナの周囲を囲うようにウォータジャケットが形成され、このウォータジャケットの底部がシリンダライナの中間高さ位置に設定されたハーフジャケット型の内燃機関のシリンダブロックにおいて、
上記ウォータジャケットの周囲にヘッドボルトボス部が形成され、このヘッドボルトボス部の底部が上記シリンダライナの中間高さ位置に設定され、かつ、上記シリンダライナの肉厚が、上記ヘッドボルトボス部の底部の近傍で最も厚く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。
【請求項２】
上記シリンダライナの軸方向に関して、上記シリンダライナの肉厚は、上記ヘッドボルトボス部の底部近傍のライナ中間部で最も厚く、このライナ中間部よりも上側のライナ上部で最も薄く、上記ライナ中間部よりも下側のライナ下部ではライナ上部よりも厚くライナ中間部よりも薄い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。
【請求項３】
上記シリンダライナの周方向に関して、上記シリンダライナの肉厚が、上記ヘッドボルトボス部の近傍で局所的に厚く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用内燃機関に代表される水冷式内燃機関のシリンダブロックに関し、特に、シリンダブロックに設けられるシリンダライナの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の主要部となるシリンダブロック、特に、主として軽量化の目的でアルミニウム合金により鋳造されるシリンダブロックでは、一般に、強度・剛性に優れたシリンダライナを鋳込むことが周知である（特許文献１参照）。
【０００３】
また、シリンダブロックの水冷式冷却構造として、シリンダライナの周囲の過冷を防止するために、シリンダライナの周囲のウォータジャケットの深さを浅くした、いわゆるハーフジャケット構造が知られている（特許文献２参照）。この場合、シリンダライナを囲うように配置されたウォータジャケットの底部がシリンダライナの中間高さ位置に設けられている。従って、シリンダライナの下部の温度が比較的高く維持され、ピストンの摺動に対するフリクションロスが低減して、燃費向上を図ることが可能である。
【特許文献１】特開２００４−９２５４９号公報
【特許文献２】特開平１０−７７９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなハーフジャケット構造のシリンダブロックでは、シリンダヘッドを固定するためのヘッドボルトが螺合するヘッドボルトボス部の底部が、シリンダライナの周囲のウォータジャケットの底部と同様、シリンダライナの中間高さ位置に配置される。このため、ヘッドボルトボス部からの引張及び曲げモーメントに起因してシリンダライナの中間部分が大きく変形するおそれがある。しかしながら、単にシリンダライナの肉厚を均一に厚くすると、シリンダライナの重量が重くなり、ひいてはシリンダブロックの重量が重くなるという問題がある。また、シリンダライナを一様に厚くすると、特に高い温度の燃焼ガスにさらされるシリンダライナの上部において、その変形量が過度に大きくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、ハーフジャケット構造の内燃機関のシリンダブロックにおいて、重量増加を抑制しつつシリンダライナ及びそのシリンダボアの変形を有効に抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
シリンダボアを形成する略円筒状のシリンダライナがシリンダブロックに鋳込まれており、上記シリンダライナの周囲を囲うようにウォータジャケットが形成され、このウォータジャケットの底部がシリンダライナの中間高さ位置に設定されたハーフジャケット型の内燃機関のシリンダブロックにおいて、上記ウォータジャケットの周囲にヘッドボルトボス部が形成され、このヘッドボルトボス部の底部が上記シリンダライナの中間高さ位置に設定され、かつ、上記シリンダライナの肉厚が、上記ヘッドボルトボス部の底部の近傍で最も厚く設定されている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ハーフジャケット型のシリンダブロックにおいて、シリンダライナの肉厚増加による重量増加を抑制しつつ、シリンダライナの変形を有効に抑制することができる。つまり、シリンダライナの変形を均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図４は、この発明の一実施例に係る内燃機関のシリンダブロック１を示している。このシリンダブロック１は、アルミダイカスト製であり、気筒すなわちシリンダボア３を画成する複数の略円筒状をなすシリンダライナ２が機関前後方向に沿って配置されている。各シリンダライナ２の下端部に沿うロアデッキ部４の下方には、図示せぬクランクシャフトを回転可能に支持するクランクケースが形成されている。上記のシリンダライナ２は、シリンダブロック１の鋳造時に同時に鋳込まれるもので、シリンダボア３内を摺動するピストンに対する耐摩耗性、高温の燃焼ガスに対する耐熱性、及び油膜保持性等が要求され、例えば鋳鉄により形成される。
【０００９】
シリンダライナ２の周囲には、ウォータジャケット５がシリンダライナ２の外周を囲うように形成されている。このウォータジャケット５は、機関前後方向の３つの気筒にわたって連続したものとなっている。また、この実施例では、各気筒間にはウォータジャケット５が設けられておらず、隣接するシリンダライナ２の周囲のシリンダ壁部６が互いに連続している（図２参照）。そして、上記ウォータジャケット５は、シリンダライナ２の軸方向の全長に比較して、その深さが浅くなっており、その底部５Ａがシリンダライナ２の中間の高さ位置に設けられている。つまり、冷却水への熱損失を低減させるために、シリンダライナ２の周囲のウォータジャケット５を浅底化したハーフジャケット構造となっている。また、ウォータジャケット５の上端はシリンダブロック１の上面に開口している。
【００１０】
ウォータジャケット５の周囲には、ヘッドボルトボス部７が形成されている。このヘッドボルトボス部７は、シリンダブロック１の上側にシリンダヘッドを固定するためのヘッドボルトが螺合するボルト穴を有しており、ウォータジャケット５の周囲であって、各気筒（シリンダボア３）のシリンダライナ２の四隅に対応して配置されている。各ヘッドボルトボス部７は、その上端がシリンダブロック１の上面に開口しており、下端の底部７Ａが、ウォータジャケット５の底部５Ａと同様、シリンダライナ２の中間の高さ位置に設定されている。より詳しくは、このウォータジャケット５の底部５Ａよりもわずかに下方に設定されている。
【００１１】
次に、本実施例の特徴であるシリンダライナ２の厚さつまり肉厚Ｄについて説明する。図４を参照して、シリンダライナ２の軸方向（図４の上下方向）に関し、シリンダライナ２の肉厚Ｄは、シリンダヘッド寄り（図４の上寄り）のライナ上部２Ａと、下方側のライナ下部２Ｃと、これらライナ上部２Ａとライナ下部２Ｃの中間に位置するライナ中間部２Ｂと、でそれぞれ異なる厚さに設定されている。詳しくは、ライナ上部２Ａで最も薄く、ヘッドボルトボス部７の底部７Ａの近傍のライナ中間部２Ｂで最も厚く設定されている。ライナ下部２Ｃの肉厚は、ライナ上部２Ａよりも厚くライナ中間部２Ｂよりもわずかに薄く設定されている。但し、ライナ下部２Ｃとライナ上部２Ａの肉厚を同等に設定しても良い。
【００１２】
また、図２及び図３を参照して、シリンダライナ２の軸直交方向つまり周方向に関し、シリンダライナ２の肉厚Ｄは、ヘッドボルトボス部７に近接する四隅の部分２Ｄで最も厚くなるように設定されている。
【００１３】
なお、シリンダライナ２の内径は一定に設定されている。従って、上述したようにシリンダライナ２の肉厚Ｄを滑らかに変化させるように、シリンダライナ２の外周面に適宜な凹凸が形成されている。
【００１４】
このように本実施例では、シリンダライナ２の周壁部の厚さ、つまり肉厚Ｄが、ボア変形量に対応した形で適切に設定されている。このように必要部位に適切に肉厚を設定することにより、重量増加を最小限に抑えつつ、ボア変形を有効に抑制することができる。
【００１５】
特に、ヘッドボルトボス部７の底部７Ａに近接するライナ中間部２Ｂの肉厚が最も厚くなるように設定されている。このため、ヘッドボルトの締結によりシリンダライナ２に対して引張力及び曲げモーメントが最も高く作用する部位、つまりヘッドボルトボス部７の底部７Ａに近接するライナ中間部２Ｂの肉厚が最も厚くなり、その変形を有効に抑制することができる。
【００１６】
また、熱負荷の高いライナ上部２Ａの肉厚が最も薄く設定されているため、燃焼圧による熱変形量・膨張量を低く抑制することができる。言い換えると、ライナ中間部２Ｂ及びライナ下部２Ｃでは、比較的熱変形量の影響が少ないことから、上述したように肉厚を厚くしても問題ない。
【００１７】
なお、本発明は上記実施例によって限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、ライナ中間部２Ｂとライナ下部２Ｃとで肉厚Ｄを同等に設定しても良い。また、本実施例ではシリンダライナ２の同一軸方向位置における周方向範囲の中で、ヘッドボルトボス部７の近傍部分２Ｄの肉厚を局所的に厚くしているが、これに限らず、同一シリンダ軸方向位置での肉厚Ｄを全周にわたって均一にしても良い。あるいは、ヘッドボルトボス部７の近傍の周方向部分２Ｄでの肉厚を局所的に厚くし、軸方向については均一な肉厚に設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例に係るシリンダブロックの断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】上記実施例の要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１…シリンダブロック
２…シリンダライナ
２Ａ…ライナ上部
２Ｂ…ライナ中間部
２Ｃ…ライナ下部
３…シリンダボア
５…ウォータジャケット
７…ヘッドボルトボス部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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