(57)【要約】【課題】潤滑油が導入される主給油路１３と、この主給油路１３とクランクジャーナル２ａの回転支持部分とを連通するための連通路１４とが設けられた鋳造製のシリンダブロック１において、比較的簡易に製造可能な構造として製造コストを低減可能としたうえで、連通路１４を切削加工することに伴い生ずる切り屑がクランクジャーナル２ａの回転支持部分に運ばれることを防止する。【解決手段】連通路１４は切削加工により開けられる穿孔とされている。この連通路１４内には樹脂製のパイプ１５が嵌合されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油が導入される主給油路と、この主給油路とクランクジャーナルの回転支持部分とを連通するための連通路とが設けられた鋳造製のシリンダブロックであって、
前記連通路は切削加工により開けられる穿孔とされ、この連通路内には樹脂製のパイプが嵌合されている、ことを特徴とするシリンダブロック。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダブロックにおいて、
前記パイプの潤滑油吐出側の端部における円周方向少なくとも１ヶ所には、当該パイプの長手方向に突出する突起が設けられる、ことを特徴とするシリンダブロック。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシリンダブロックにおいて、
前記パイプは、前記連通路にその潤滑油吐出側から挿入されるものであり、
前記連通路の潤滑油吐出側には、当該連通路の本体より内径が大きい吐出口が設けられ、また、前記パイプの挿入方向手前側の端部には、当該パイプの本体より外径が大きい大径部が設けられ、
このパイプにおいて、大径部が前記連通路の吐出口に圧入により嵌合され、また、本体が前記連通路の本体に隙間嵌めとされる、ことを特徴とするシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジンともいう）のシリンダブロックに関する。このシリンダブロックは、鋳造製とされ、その内部にクランクジャーナルの回転支持部分に対して潤滑油を供給するための通路が切削加工により設けられた構成である。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダブロックには、クランクシャフトのクランクジャーナルが回転自在に支持されるが、この回転支持部分には、クランクベアリングと呼ばれるすべり軸受が介装される。この回転支持部分には、潤滑と冷却とを行うために潤滑油が供給されるようになっている。そのために、シリンダブロックには、メインギャラリと呼ばれる主給油路と前記回転支持部分とを連通するための連通路が設けられる。
【０００３】
前記シリンダブロックは、例えば鋳造により製作されることがあるが、このような鋳造製のシリンダブロックに前記した連通路を設ける場合、この連通路は切削加工により開けられる孔とされる。この孔を穿孔と言うことにする。
【０００４】
ところで、前記したような鋳造製のシリンダブロックの場合、その内部に鋳巣と呼ばれる微小な空孔が発生することがある。このような鋳巣が発生していると、前記した連通路を穿孔とする際に、この鋳巣が穿孔の内壁面に露呈することがあり、この露呈した鋳巣内に切削加工の切り屑が入り込むことがある。
【０００５】
通常、前記切削加工の後で、連通路に圧縮エアーを吹き付けることにより切り屑を排除するようにしているとともに、シリンダブロックの製作過程で目視にて切り屑の存在の有無を検査するようにしている。しかしながら、目視では発見できずに、見逃すことがありうる。
【０００６】
仮に、このような切り屑が残っていると、内燃機関の完成後において、前記連通路に潤滑油が流れるときに、この潤滑油によって前記連通路内に残っていた切り屑が前記回転支持部分へ運ばれることがありうる。そうなると、すべり軸受やクランクジャーナルを傷付けることになりかねない。
【０００７】
ここで、特許文献１に係る従来例では、前記連通路を切削加工とせずに、シリンダブロックを鋳造する際に、金属製のパイプを鋳込むことにより、このパイプを連通路とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に係る従来例では、連通路を切削加工とせずにパイプとしているので、前記したように連通路内に切り屑が残存することはない。しかしながら、前記パイプを鋳造過程で鋳込むという処理が比較的面倒であるために、シリンダブロックの製造コストの増加につながることが懸念される。また、パイプを鋳造時に溶融しにくい性質の金属材料にするか、あるいは金属材料の表面に耐熱性に優れた被膜処理を施す必要があり、このことからも製造コストの増加を余儀なくされる。ここに改良の余地がある。
【００１０】
このような事情に鑑み、本発明は、潤滑油が導入される主給油路と、この主給油路とクランクジャーナルの回転支持部分とを連通するための連通路とが設けられた鋳造製のシリンダブロックにおいて、比較的簡易に製造可能な構造として製造コストを低減可能としたうえで、連通路を切削加工することに伴い生ずる切り屑がクランクジャーナルの回転支持部分に運ばれることを防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、潤滑油が導入される主給油路と、この主給油路とクランクジャーナルの回転支持部分とを連通するための連通路とが設けられた鋳造製のシリンダブロックであって、前記連通路は切削加工により開けられる穿孔とされ、この連通路内には樹脂製のパイプが嵌合されている、ことを特徴としている。
【００１２】
なお、一般的に、シリンダブロックの下部には、半円形状に凹む軸受座面が設けられており、この軸受座面とクランクキャップとでクランクジャーナルを挟むことにより、クランクジャーナルを回転自在に支持するようになっている。前記軸受座面およびクランクキャップに対するクランクジャーナルの嵌め合い面には、クランクベアリングと呼ばれる半割りのすべり軸受が介装される。また、主給油路は、例えばメインギャラリと呼ばれるものであり、このメインギャラリには、一般的に、内燃機関に装備されるオイルポンプから潤滑油が導入されるようになっている。
【００１３】
前記構成では、鋳造製のシリンダブロックの連通路を切削加工で作るようにしている関係より、この連通路の内壁面には、鋳巣と呼ばれる微小な空孔が露呈するとともに、この露呈した鋳巣内に切削加工の切り屑が入り込むことがありうるが、本発明では、前記のような連通路内にパイプを嵌合することにより、このパイプで前記連通路の内壁面を覆うことによって、前記鋳巣を隠蔽させるようにしている。
【００１４】
これにより、仮に、前記鋳巣内に切削加工時の切り屑が入り込んでいたとしても、この切り屑は不動になるとともに連通路に供給される潤滑油に触れなくなる。そのため、切り屑がクランクジャーナルの回転支持部分に運ばれることが無くなるので、クランクジャーナルの回転支持部分が切り屑で損傷せずに済むようになって、クランクジャーナルを長期にわたって安定的に支持することが可能になる。
【００１５】
さらに、従来例のように切り屑の目視検査が不要になるから、シリンダブロックの生産性を向上するうえで有利になる。さらに、従来例のような目視検査時の人的ミスを排除できるようになる。
【００１６】
しかも、シリンダブロックを鋳造して連通路を切削加工した後で、この連通路に樹脂製のパイプを嵌合させるようにしているから、特許文献１に係る従来例に比べて簡易に製造することが可能になる等、製造コストを低減するうえで有利になる。
【００１７】
好ましくは、前記パイプの潤滑油吐出側の端部における円周方向少なくとも１ヶ所には、当該パイプの長手方向に突出する突起が設けられる。
【００１８】
この構成では、万が一、パイプが連通路からその潤滑油吐出側へはみ出したときでも、このパイプのはみ出し部分がクランクジャーナルの回転支持部分における潤滑油の流れを阻害しないようになる。
【００１９】
というのは、前記のようなパイプのはみ出しが発生したときに、このパイプの突起がクランクジャーナルとシリンダブロックとの間に介装されるクランクベアリングに当接するようになるものの、この突起がパイプの全周に存在しているのではなく円周方向少なくとも１ヶ所に存在しているので、この突起が潤滑油の流れを堰き止めることができなくなるからである。
【００２０】
好ましくは、前記パイプは、前記連通路にその潤滑油吐出側から挿入されるものであり、前記連通路の潤滑油吐出側には、当該連通路の本体より内径が大きい吐出口が設けられ、また、前記パイプの挿入方向手前側の端部には、当該パイプの本体より外径が大きい大径部が設けられ、このパイプにおいて、大径部が前記連通路の吐出口に圧入により嵌合され、また、本体が前記連通路の本体に隙間嵌めとされる。
【００２１】
この構成において、連通路にパイプを装着するには、パイプをその本体の端部を連通路の吐出口から差し入れて、このパイプの大径部を連通路の吐出口の奥まで圧入嵌合させるだけで、連通路内の適正位置にパイプを装着することが可能になる。このように、パイプを比較的簡単かつ迅速に装着することが可能になり、製造上のサイクルタイムを短縮するうえで有利になる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、潤滑油が導入される主給油路と、この主給油路とクランクジャーナルの回転支持部分とを連通するための連通路とが設けられた鋳造製のシリンダブロックにおいて、比較的簡易に製造可能な構造として製造コストを低減可能としたうえで、連通路を切削加工することに伴い生ずる切り屑がクランクジャーナルの回転支持部分に運ばれることを防止して、クランクシャフトを長期にわたって安定的に支持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るシリンダブロックを用いた内燃機関を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】図１の内燃機関におけるクランクシャフトの回転支持部分を分解して示す斜視図である。
【図３】図１の（３）−（３）線断面の矢視図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
【図５】図３においてシリンダブロックの連通路にパイプを装着する様子を示す図である。
【図６】図３においてシリンダブロックの連通路からパイプの吐出口側がはみ出した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１から図６に、本発明の一実施形態を示している。ここで、図１および図２を参照して、本発明に係るシリンダブロックを用いた内燃機関におけるクランクシャフトの支持構造の概要を説明する。この実施形態では、直列４気筒型の内燃機関を例に挙げている。
【００２６】
図１および図２において、１はシリンダブロック、２はクランクシャフト、３はコネクティングロッド、４はピストンである。
【００２７】
クランクシャフト２は、この実施形態において直列４気筒型内燃機関に用いるタイプとされている関係より、５つのクランクジャーナル２ａと、４つのクランクピン２ｂと、８つのバランスウェイト２ｃとを有する構造になっている。
【００２８】
このクランクシャフト２のクランクジャーナル２ａは、シリンダブロック１の下側の隔壁１ａとそれにボルト６等で結合されるクランクキャップ５との間に挟まれた状態で回転自在に支持される。
【００２９】
隔壁１ａには、シリンダブロック１の上側へ向けて略半円形に凹む軸受座面１ｂが設けられている。また、クランクキャップ５には、シリンダブロック１側へ向けて略半円形に凹む軸受座面５ａが設けられている。
【００３０】
そして、クランクシャフト２の各クランクジャーナル２ａの回転支持部分、詳しくはクランクシャフト２のクランクジャーナル２ａの外周面と、隔壁１ａの軸受座面１ｂおよびクランクキャップ５の軸受座面５ａとの対向間には、ラジアルベアリング７，８が介装されるようになっている。
【００３１】
このラジアルベアリング７，８は、一般的に、円筒形のものを半分に二つ割りしたようなすべり軸受であり、２つ１組で使用される。このラジアルベアリング７，８は、自己潤滑性を有する適宜のメタル等で形成されている。
【００３２】
２つ１組のラジアルベアリング７，８のうち、一方のラジアルベアリング７はシリンダブロック１の軸受座面１ｂに嵌合装着され、他方のラジアルベアリング８はクランクキャップ５の軸受座面５ａに嵌合装着される。この装着関係に応じて、以下では、シリンダブロック１の軸受座面１ｂ側に配置されるラジアルベアリング７をアッパーラジアルベアリングと呼び、また、クランクキャップ５の軸受座面５ａ側に配置されるラジアルベアリング８をロアーラジアルベアリングと呼んでいる。
【００３３】
アッパーラジアルベアリング７の内径面には、例えば溝７ａが設けられている。この溝７ａは、一定深さとされて、アッパーラジアルベアリング７の長手方向全長に設けられている。この溝７ａを内径溝と言う。また、アッパーラジアルベアリング７の長手方向に離れた適宜の２ヶ所には、厚み方向に貫通する貫通孔７ｂ，７ｃが設けられている。この貫通孔７ｂ，７ｃは、内径溝７ａの底部に設けられている。
【００３４】
ロアーラジアルベアリング８は、例えばアッパーラジアルベアリング７のような内径溝７ａや貫通孔７ｂ，７ｃが設けられていないシンプルな形状とされている。
【００３５】
そして、クランクシャフト２のクランクピン２ｂには、コネクティングロッド３の大端部が揺動可能に取り付けられるが、このクランクシャフト２においてコネクティングロッド３の揺動支持部分にも、図示していないが、上記クランクジャーナル２ａの支持部分と同様のラジアルベアリングが介装される。
【００３６】
なお、一般的に、クランクジャーナル２ａ用のラジアルベアリング７，８は、クランクメタルや親メタルと呼ばれており、クランクピン２ｂ用のラジアルベアリングは、コンロッドメタルや子メタルと呼ばれている。
【００３７】
ところで、一般的に、オイルパン（図示省略）内の潤滑油がオイルポンプ（図示省略）により吸い上げられて、シリンダブロック１に設けられるメインギャラリと呼ばれる主給油路１３に供給され、この主給油路１３内の潤滑油は、ピストン４の裏面や気筒内周面へ噴射される他、クランクジャーナル２ａの回転支持部分に供給されるようになっている。
【００３８】
ここで、主給油路１３からクランクジャーナル２ａの回転支持部分へオイルを供給するための経路について説明する。
【００３９】
まず、図３に示すように、シリンダブロック１には、主給油路１３とクランクジャーナル２ａの回転支持部分とを連通するための連通路１４が設けられている。この連通路１４の吐出口１４ｂは、シリンダブロック１の軸受座面１ｂに開口されており、この軸受座面１ｂに装着されるアッパーラジアルベアリング７の第１貫通孔７ｂに１直線上に連通するように配置されている。
【００４０】
さらに、シリンダブロック１の軸受座面１ｂには、長溝１ｃが設けられており、この長溝１ｃの底面に前記した連通路１４の吐出口１４ｂが配置されている。この長溝１ｃは、シリンダブロック１の連通路１４から長溝１ｃ内に導入された潤滑油を、アッパーラジアルベアリング７の第１貫通孔７ｂだけでなく、第２貫通孔７ｃにも潤滑油をスムースに流入させるために設けられている。
【００４１】
このようなことから、シリンダブロック１の主給油路１３に供給される潤滑油は、連通路１４を経て長溝１ｃに導入されてから、アッパーラジアルベアリング７の２つの貫通孔７ｂ，７ｃを介して内径溝７ａ内へ導かれ、クランクジャーナル２ａとアッパーラジアルベアリング７およびロアーラジアルベアリング８との摺動面に流入されるようになる。
【００４２】
なお、クランクジャーナル２ａ用のアッパーラジアルベアリング７の内径溝７ａ内に流入したオイルは、図示していないが、さらにクランクジャーナル２ａおよびクランクピン２ｂの内部に設けられる油孔を経て、クランクピン２ｂとアッパーラジアルベアリング７およびロアーラジアルベアリング８との摺動面へ供給されるようになっている。
【００４３】
ところで、前記したシリンダブロック１は、鋳造製とされており、このシリンダブロック１の連通路１４は、切削加工により開けられる穿孔とされている。前記切削加工としては、例えば穿孔用ドリル等の工具を用いて行われる。この連通路１４の潤滑油吐出側には、当該連通路１４の本体１４ａより内径が大きい吐出口１４ｂが設けられている。これにより、連通路１４の本体１４ａと吐出口１４ｂとの間には、径方向に沿う段壁面１４ｃが存在するようになる。
【００４４】
この連通路１４内には、樹脂製のパイプ１５が嵌合されている。パイプ１５は、例えば図５に示すように、連通路１４の吐出口１４ｂから挿入されるようになっている。このパイプ１５の挿入方向手前側の端部は、本体１５ａよりも内径および外径が大きい大径部１５ｂとされている。これにより、パイプ１５の本体１５ａと大径部１５ｂとの間には、径方向に沿う段壁面１５ｃが存在するようになる。
【００４５】
さらに、パイプ１５の大径部１５ｂの端面における円周方向少なくとも１ヶ所には、突起１５ｄが設けられている。この突起１５ｄは、パイプ１５の長手方向に沿って外側へ突出するように設けられており、その突出方向の先端には径方向外向きに屈曲する屈曲片１５ｅが設けられている。
【００４６】
この実施形態では、パイプ１５の大径部１５ｂが連通路１４の吐出口１４ｂに圧入により嵌合（タイトフィット）されるようになっていて、パイプ１５の本体１５ａは連通路１４の本体１４ａに隙間嵌め（ルーズフィット）されるようになっている。このように、パイプ１５の各部における外径寸法や、連通路１４の各部における内径寸法が、相対的に適宜に設定されるようになっている。
【００４７】
そして、この実施形態では、パイプ１５の大径部１５ｂを連通路１４の吐出口１４ｂに圧入により嵌合させると、パイプ１５の段壁面１５ｃが連通路１４の段壁面１４ｃに当接して、それより奥にパイプ１５を押し込むことが物理的に不可能になる。
【００４８】
このパイプ１５の素材としては、耐油性、耐熱性、耐疲労性に優れ、かつ適宜の弾性を有する樹脂とするのが好ましい。具体的には、パイプ１５の素材として、フッ素樹脂（例えばポリアミド６６等）に強化繊維（例えばガラスファイバー等）を適量混入させたものを選択することができる。強化繊維を混入させている理由としては、例えば内燃機関１の運転に伴う熱を受けたときに、樹脂を母材とするパイプ１５が塑性変形することを抑制または防止させるためである。
【００４９】
次に、このパイプ１５の装着手順を説明する。図５に示すように、パイプ１５において小径の本体１５ａの端縁を、連通路１４の吐出口１４ｂから差し入れて、このパイプ１５の大径部１５ｂを連通路１４の吐出口１４ｂの奥まで押し込むだけでよい。このとき、パイプ１５の段壁面１５ｃが連通路１４の段壁面１４ｃに当接すると、それ以上奥にパイプ１５を押し込むことが物理的に不可能になって、連通路１５内の適正位置にパイプ１５を装着することが可能になる。そのため、作業者は、前記当接をもってパイプ１５の装着が完了したと認識することが可能になる。
【００５０】
しかも、この実施形態では、弾性を有する樹脂製のパイプ１５の大径部１５ｂのみを連通路１４の吐出口１４ｂに圧入により嵌合する形態にしているので、パイプ１５の圧入を手作業で行うことが可能になっている。この圧入による嵌合部分でもって、パイプ１５が連通路１４の吐出口１４ｂから飛び出しにくくなる。
【００５１】
このように比較的簡単な作業でもって、連通路１４内の適正位置にパイプ１５を装着することが可能になる。これにより、パイプ１５を簡単かつ迅速に装着することが可能になり、製造上のサイクルタイムを短縮するうえで有利になる。
【００５２】
ところで、万が一、パイプ１５が連通路１４の吐出口１４ｂから外側へはみ出した場合には、例えば図６に示すように、このパイプ１５の突起１５ｄの屈曲片１５ｅがアッパーラジアルベアリング７の外径面に当接することになって、パイプ１５の大径部１５ｂの端面がアッパーラジアルベアリング７の外径面から離れた状態になる。このため、パイプ１５の前記はみ出し部分が、パイプ１５から長溝１ｃを経てアッパーラジアルベアリング７の第２貫通孔７ｃに導く潤滑油の流れを堰き止めることが無くなる。しかも、アッパーラジアルベアリング７に当接する突起１５ｄはパイプ１５の全周に存在しているのではなく円周方向少なくとも１ヶ所に存在しているので、この突起１５ｄが前記潤滑油の流れを堰き止めることがない。つまり、このような状態になっても、パイプ１５から長溝１ｃを経た第２貫通孔７ｃへの潤滑油の流れを阻害せずに済むのである。
【００５３】
なお、このような潤滑油の堰き止め作用をさらに低減するには、突起１５ｄの円周方向での幅寸法を可及的に小さく設定するのが好ましいが、突起１５ｄが簡単に折れないようにするために当該突起１５ｄの強度も考慮して適宜に設定する必要がある。
【００５４】
以上説明したように、本発明の適用対象となる鋳造製のシリンダブロック１は、その連通路１４を切削加工で作るようにしている関係より、この連通路１４の内壁面には、図示していないが、鋳巣と呼ばれる微小な空孔が露呈するとともに、この露呈した鋳巣内に切削加工の切り屑が入り込むことがありうる。そこで、本発明を適用した実施形態では、前記のような連通路１４内にパイプ１５を嵌合させる構造にすることにより、このパイプ１５で連通路１４の内壁面を覆わせるようにして、前記鋳巣を隠蔽させるようにしている。
【００５５】
これにより、仮に、前記鋳巣内に切削加工時の切り屑が入り込んでいたとしても、この切り屑は前記パイプ１５によって動かない状態にされるとともに連通路１４に供給される潤滑油に触れなくなる。そのため、切り屑がクランクジャーナル２ａの回転支持部分に運ばれることが無くなるので、クランクジャーナル２ａの回転支持部分が切り屑で損傷せずに済むようになって、クランクジャーナル２ａを長期にわたって安定的に支持することが可能になる。
【００５６】
さらに、従来例のように切り屑の目視検査が不要になるから、シリンダブロック１の生産性を向上するうえで有利になる。さらに、従来例のような目視検査時の人的ミスを排除できるようになる。
【００５７】
しかも、シリンダブロック１を鋳造して連通路１４を切削加工した後で、この連通路１４に樹脂製のパイプ１５を嵌合させるようにしているから、特許文献１に係る従来例に比べて簡易に製造することが可能になる等、製造コストを低減するうえで有利になる。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下で例を挙げる。
【００５９】
（１）上記実施形態では、直列４気筒型の内燃機関に用いるシリンダブロック１を例に挙げているが、シリンダブロック１の仕様（内燃機関の型式や気筒数等）については特に限定されない。
【００６０】
（２）上記実施形態では、クランクシャフト２の各クランクジャーナル２ａに、個別のクランクキャップ５を結合するようにした例を挙げているが、本発明は、それに限定されるものではなく、各クランクキャップ５を一体に連結したような、いわゆるラダービーム構造としたものを用いることも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１      シリンダブロック
１ｂ    シリンダブロックの軸受座面
２      クランクシャフト
２ａ    クランクジャーナル
５      クランクキャップ
５ａ    クランクキャップの軸受座面
７      クランクジャーナル用のアッパーラジアルベアリング
７ａ    アッパーラジアルベアリングの内径溝
７ｂ    アッパーラジアルベアリングの第１貫通孔
７ｃ    アッパーラジアルベアリングの第２貫通孔
８      クランクジャーナル用のロアーラジアルベアリング
１３      シリンダブロックの主給油路
１４      シリンダブロックの連通路
１４ａ    連通路の本体
１４ｂ    連通路の吐出口
１４ｃ    連通路の段壁面
１５      パイプ
１５ａ    パイプの本体
１５ｂ    パイプの大径部
１５ｃ    パイプの段壁面
１５ｄ    パイプの突起
【図１】
2011117422.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011117422.tif 000005
【図４】
2011117422.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011117422.tif 000008