(57)【要約】【課題】分割された左右バンクを有するエンジンであっても、剛性、及び強度を低下させることなく、バンク壁面に開口する連通口の開口面積を拡大することができて、区画されたクランク室間の十分な通気性を確保することができるようにする。【解決手段】左右バンク２Ｌ，２Ｒに、気筒に対応して形成されていると共にクランク室２３を区画する第１〜第３バンク壁部２５Ｌ〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒが形成され、この各バンク壁部２７〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒの上部の合せ面２ａに連通口半部３１Ｌ，３１Ｒが形成されている。又各バンク壁部２７〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒに、連通口半部３１Ｌ，３１Ｒ、及びジャーナル軸受半部２９Ｌ，２９Ｒを補剛するジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒが鋳込まれており、左右バンク２Ｌ，２Ｒはジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒに挿通されるバンク結合ボルト３０を介して結合される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右に分割されていると共に合せ面で結合される一対のバンクと、
前記各バンク内に形成されてクランク室を区画すると共に前記合せ面が結合されることでクランク軸のジャーナルを回転自在に支持する軸受部となる軸受半部を有する一対のバンク壁部と、
前記各バンクの上部であって前記合せ面に形成されて前記合せ面が結合されることで連通口となる連通口半部と、
前記左右バンク壁部を結合するバンク結合ボルトと
を備えるシリンダブロック構造において、
前記一対のバンク壁部に前記連通口半部を補剛する補剛部材がそれぞれ鋳込まれており、
前記バンク結合ボルトは前記両補剛部材に挿通されて前記左右バンクを結合する
ことを特徴とするシリンダブロック構造。
【請求項２】
前記各補剛部材は前記連通半部の下部と前記軸受半部との間に鋳込まれていると共に、前記合せ面で結合される半割状に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のシリンダブロック構造。
【請求項３】
前記各補剛部材の上部に前記連通口半部の下部に沿って延在する逃げ部が形成されており、
前記逃げ部の上端部に前記バンク結合ボルトが挿通されるボルト挿通孔が穿設されている
ことを特徴とする請求項１或いは２記載のシリンダブロック構造。
【請求項４】
前記各補剛部材に前記軸受半部を囲むように延在するリング半部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のシリンダブロック構造。
【請求項５】
前記連通口半部は、前記バンク結合ボルトの挿通部位を越えて前記軸受半部側に開口されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のシリンダブロック構造。
【請求項６】
前記補剛部材の下端部に前記バンク結合ボルトを挿通するボルト挿通孔が穿設されている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載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、分割された左右バンクを有するエンジンのクランク室を気筒毎に区画する壁部に連通口を開口すると共に補剛部材を鋳込んで剛性及び強度を確保したシリンダブロック構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、４サイクル多気筒エンジンにおいては、部品点数や組立工数の低減を図るために、シリンダボアとクランク室の半分を一体化したシリンダブロックを採用する場合が多い。このようなシリンダブロックを備えた多気筒エンジンでは、隣接するクランク室を区画する壁部を備えており、この壁部にはクランク軸のメインジャーナルを回転自在に軸支するジャーナル軸受部を構成する軸受半部が設けられている。
【０００３】
例えば、図５に示す水平型エンジンでは、シリンダブロック１０１が左右バンク１０１ａ，１０１ｂに分割されており、クランク軸のメインジャーナル１０２は左右バンク１０１ａ，１０１ｂの丁度合せ面１０３で回転自在に支持される。従って、各バンク１０１ａ，１０１ｂに形成されているバンク壁部１０４（図においては右バンク１０１ｂ側のみを示す）は合せ面１０３まで延出され、この合せ面１０３に、両者を結合することで軸受部となる軸受半部１０４ａが形成されている。
【０００４】
又、各バンク壁部１０４で区画されているクランク室１０５の内圧はピストンの往復運動で変動し、ピストンが下死点方向へ移動することで高くなり、上死点方向へ移動することで低くなる。クランク室１０５の内圧が高くなればピストンが下死点方向へ移動する際の反発力となるのでポンピングロスが発生する。又、クランク室１０５の内圧が低くなれば、ピストンが上死点方向へ移動する際の吸引力となるのでこの場合もポンピングロスが発生する。
【０００５】
ピストンのポンピングロスはエンジン運転時におけるフリクションロスの一因となり、燃費悪化を起因するため、これを低減すべく、バンク壁部１０４の上部に連通口１０６を開口し、隣接するクランク室１０５間の通気性を確保するようにしている。
【０００６】
ところで、ポンピングロスを低減するためには連通口１０６の開口面積を大きくして、より多くの通気性を確保することが望ましい。例えば、特許文献１（特開平１１−５０９０９号公報）では、壁部に複数の連通口を開口させることで、連通口の総開口面積を大きくする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−５０９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した文献に開示されている技術では、シリンダブロックを結合するボルトとオーバーラップさせて連通口を開口させているため、例えば、連通口が左右バンクの合せ面に形成されている水平型エンジン等のエンジンでは、この連通口の開口面積を大きくすると、ボルト周りの剛性、強度、及び合せ面に形成されている、クランク軸のジャーナルを支持する軸受部の剛性、及び強度が低下してしまう。
【０００９】
そのため、個々の連通口の開口面積を大きく確保することが困難となり、良好な通気性を確保することができなくなる不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、分割される左右バンクを有するエンジンであっても、剛性、及び強度を低下させることなく、壁面に開口する連通口の開口面積を拡大することが可能で、区画されたクランク室間の十分な通気性を確保することのできるシリンダブロック構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、左右に分割されていると共に合せ面で結合される一対のバンクと、前記各バンク内に形成されてクランク室を区画すると共に前記合せ面が結合されることでクランク軸のジャーナルを回転自在に支持する軸受部となる軸受半部を有する一対のバンク壁部と、前記各バンクの上部であって前記合せ面に形成されて前記合せ面が結合されることで連通口となる連通口半部と、前記左右バンク壁部を結合するバンク結合ボルトとを備えるシリンダブロック構造において、前記一対のバンク壁部に前記連通口半部を補剛する補剛部材がそれぞれ鋳込まれており、前記バンク結合ボルトは前記両補剛部材に挿通されて前記左右バンクを結合する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、左右一対のバンク壁部に連通口半部を補剛する補剛部材を鋳込み、この補剛部材にバンク結合ボルトを挿通して左右一対のバンクを結合するようにしたので、剛性、及び強度を低下させることなく、壁面に開口する連通口の開口面積を拡大することが可能となり、左右一対のバンク壁部によって区画されたクランク室間の十分な通気性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】水平型４サイクルエンジンのチェーンカバーを外した状態の正面図
【図２】シリンダブロックを示し、（ａ）は右バンクの斜視図、（ｂ）は左バンクの斜視図
【図３】図２のIII-III断面図
【図４】一対のジャーナルピースの斜視図
【図５】従来例によるシリンダブロックの要部断面正面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１の符号１は水平対向型エンジンを含む水平型エンジンであり、本実施例では４気筒エンジンが示されている。このエンジン１のシリンダブロック２はアルミニウム合金であり、左右に分割されている一対の左バンク２Ｌと右バンク２Ｒとが複数のバンク結合ボルト３０によって一体結合されている。又、この各バンク２Ｌ，２Ｒの頂部に左シリンダヘッド３Ｌ、右シリンダヘッド３Ｒが取付けられ、シリンダブロック２の下部にオイルパン２ｂが取付けられている。更に、両バンク２Ｌ，２Ｒの合せ面２ａにクランク軸４が配設されている。
【００１５】
又、図１の右下に示すように、本実施形態によるエンジン１は＃１〜＃４気筒が正面から後方へ順に配列され、そのうち、＃１，＃３気筒が左バンク２Ｌに配列され、＃２，＃４気筒が右バンク２Ｒに配列されている。各気筒のピストンはコネクティングロッドを介してクランク軸４に連設されており、点火順序が、＃１→＃３→＃２→＃４の等間隔燃焼に設定されている。従って、＃１気筒と＃２気筒のピストン、及び＃３気筒と＃４気筒のピストンがそれぞれ左右対称の往復動作を行うとともに、その往復動作は＃１，＃２気筒のピストンと＃３，＃４気筒のピストンとが１８０［ＣＡ°（クランク角）］の位相を有している。
【００１６】
又、左右のシリンダヘッド３Ｌ，３Ｒには吸気カム軸５Ｌ，５Ｒと排気カム軸６Ｌ，６Ｒとが配設されており、エンジン１の前部に設けたチェーン室７には、各吸気カム軸５Ｌ，５Ｒ、排気カム軸６Ｌ，６Ｒの軸端に軸着されている吸気カムスプロケット８Ｌ，８Ｒ、排気カムスプロケット９Ｌ，９Ｒ、及び、クランク軸４の軸端に軸着されているクランクスプロケット１０が所定に配設されている。このクランクスプロケット１０と左シリンダヘッド３Ｌ側の吸気カムスプロケット８Ｌ及び排気カムスプロケット９Ｌとに左タイミングチェーン１１Ｌが巻装されており、この左タイミングチェーン１１Ｌを介して、左シリンダヘッド３Ｌ側の各カム軸６Ｌ，７Ｌがクランク軸４に同期して回転駆動される。
【００１７】
更に、この左タイミングチェーン１１Ｌは、二枚歯からなる第１アイドラスプロケット１２、第２アイドラスプロケット１３、及び、ウォータポンプ１４に軸着されているポンプスプロケット１４ａに巻装されている。
【００１８】
一方、第１アイドラスプロケット１２と、右シリンダヘッド３Ｒ側の吸気カムスプロケット８Ｒ及び排気カムスプロケット９Ｒとに右タイミングチェーン１１Ｒが巻装されている。そして、左タイミングチェーン１１Ｌによりクランク軸４に連動して回転駆動される第１アイドラスプロケット１２の回転が、右タイミングチェーン１１Ｒによって右シリンダヘッド３Ｒ側の各カムスプロケット８Ｒ，９Ｒに伝達される。これにより、クランク軸４に対し右シリンダヘッド３Ｒ側の各カム軸５Ｒ，６Ｒが、クランク軸４に同期して回転駆動される。
【００１９】
又、チェーン室７の合せ面２ａの上部に後述するクランク室２３に連通する連通口１５が開口されている。この連通口１５は、図２に示すように、左右バンク２Ｌ，２Ｒに形成されている連通口半部１５Ｌ，１５Ｒを合せ面２ａで接合することで形成される。尚、図１はチェーンカバーを外した状態が示されている。
【００２０】
又、図２に示すように、左右バンク２Ｌ，２Ｒには、シリンダボア列部を形成するシリンダ部２１Ｌ，２１Ｒと、この各シリンダ部２１Ｌ，２１Ｒから合せ面２ａ側へ延在するクランクケース半部２２Ｌ，２２Ｒとが形成されている。更に、このクランクケース半部２２Ｌ，２２Ｒが合せ面２ａで結合されることで、内部にクランク室２３が形成される。又、左右クランクケース半部２２Ｌ，２２Ｒの下部にスカート壁部２４Ｌ，２４Ｒが一体形成されており、このスカート壁部２４Ｌ，２４Ｒが左右バンク２Ｌ，２Ｒを合せ面２ａで結合させることで一体化され、その下部にオイルパン２ｂが取付けられる。
【００２１】
又、左右クランクケース半部２２Ｌ，２２Ｒ内の合せ面２ａには、このクランクケース半部２２Ｌ，２２Ｒの内壁、及びシリンダ部２１Ｌ，２１Ｒの基端面側から延在する壁部としての第１〜第４バンク壁部２５Ｌ〜２８Ｌ，２５Ｒ〜２８Ｒが、チェーン室７側から奥の方へ形成されている。
【００２２】
この左右の第１〜第４バンク壁部２５Ｌ〜２８Ｌ，２５Ｒ〜２８Ｒは対向一対配設されており、合せ面２ａで接合された状態では、この第１〜第４バンク壁部２５Ｌ〜２８Ｌ，２５Ｒ〜２８Ｒによってクランク室２３が、＃１〜＃４気筒毎に区画されている。尚、第４バンク壁部２８Ｌ，２８Ｒは、左右バンク２Ｌ，２Ｒの後外壁と一体に形成されている。
【００２３】
この左右の第１〜第４バンク壁部２５Ｌ〜２８Ｌ，２５Ｒ〜２８Ｒに左右軸受半部２９Ｌ，２９Ｒがそれぞれ形成されており、この両軸受半部２９Ｌ，２９Ｒが接合されて形成されるジャーナル軸受部２９（図３参照）に、クランク軸４のメインジャーナル４ａがメタル軸受（図示せず）等を介して回動自在に支持される。
【００２４】
又、この左右の第１〜第３バンク壁部２５Ｌ〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒの上部に、この左右の第１〜第３バンク壁部２５Ｌ〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒが合せ面２ａで接合された状態で連通口３１となる連通口半部３１Ｌ，３１Ｒが形成されている。
【００２５】
更に、図３に示すように、左右の各第１〜第３バンク壁部２５Ｌ〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒには、半割状の補剛部材としての左右一対のジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒが軸受半部２９Ｌ，２９Ｒを囲むように鋳込まれている。このジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒは、鉄製の板金部材、或いは鋳鉄製や焼結金属製の成型品等による補強材であり、バンク結合ボルト３０はジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒを介して左右バンク２Ｌ，２Ｒを締結する。又、同様に、チェーン室７の内壁面を兼用する左右バンク２Ｌ，２Ｒのケース壁内にも、ジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒが軸受半部（図示せず）を囲むように鋳込まれている。従って、このケース壁も本発明のバンク壁部として機能する。
【００２６】
図４に示すように、この左右一対のジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒは、軸受半部２９Ｌ，２９Ｒを同心円状に囲むリング半部３３ａ，３４ａと、このリング半部３３ａ，３４ａの上下対象な位置に突出されたボルト支持部３３ｂ，３４ｂとを有し、このボルト支持部３３ｂ，３４ｂにボルト挿通孔３３ｃ，３４ｃがそれぞれ穿設されている。又、このジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒの上面に逃げ部３３ｄ，３４ｄが凹状に形成されている。
【００２７】
図１、図３に示すように、連通口１５，３１は、正面視で同一位置にほぼ同じ形状で形成されており、一対のジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒの上部に形成した逃げ部３３ｄ，３４ｄにほぼ沿って大きく開孔されており、バンク結合ボルト３０は連通口１５，３１を横切って、左右バンク２Ｌ，２Ｒを締結する。尚、図３の符号３５はインサートナットであり、図においてはジャーナルピース３２Ｌと別体に形成されているが、ジャーナルピース３２Ｌと一体であっても良い。
【００２８】
次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。左右のバンク２Ｌ，２Ｒを合せ面２ａで接合して、両バンク２Ｌ，２Ｒをバンク結合ボルト３０で締結固定すると、図１、図３に示すように、ジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒが鋳込まれているチェーン室７の内壁面、及び第１〜第３バンク壁部２５Ｌ〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒは、この一対のジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒの上下に形成したボルト支持部３３ｂ，３４ｂに穿設されているボルト挿通孔３３ｃ，３４ｃに対し右バンク２Ｒ側からバンク結合ボルト３０が挿通され、左バンク２Ｌに一体形成されているインサートナット３５に螺入されて締結される。
【００２９】
すると、チェーン室７の内壁面の上部に形成されている連通口半部１５Ｌ，１５Ｒ、及び第１〜第３バンク壁部２５Ｌ〜２７Ｌ，２５Ｒ〜２７Ｒの上部に形成されている連通口半部３１Ｌ，３１Ｒが合せ面２ａでそれぞれ接合されて、シリンダブロック２の中央上部に連通口１５，３１が形成される。
【００３０】
クランク軸４のメインジャーナル４ａを支持するジャーナル軸受部２９の周囲が、その上下をバンク結合ボルト３０にて締結されている一対のジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒで補剛されているため、連通口半部１５Ｌ，１５Ｒ，３１Ｌ，３１Ｒがバンク結合ボルト３０の挿通部位を越えてジャーナル軸受半部２９Ｌ，２９Ｒ側まで大きく開口させても、両バンク２Ｌ，２Ｒを結合させた状態ではジャーナル軸受部２９の周り及びバンク結合ボルト３０の周りの剛性及び強度を充分に保証することができる。
【００３１】
本実施形態の水平型エンジン１は、点火順序が、＃１→＃３→＃２→＃４の等間隔燃焼に設定されているため、＃１，＃２気筒のピストンが下死点方向へ移動する際に、＃３，＃４気筒は上死点方向へ移動する。従って、＃１，＃２気筒に対応して区分されたクランク室の内圧は高くなり、＃３，＃４気筒に対応して区分されたクランク室の内圧は低くなるため、＃１，＃２気筒のクランク室の内圧が連通口１５，３１を経てチェーン室７、及び、＃３，＃４気筒のクランク室へ流れる。
【００３２】
一方、＃１，＃２気筒のピストンが上死点方向へ移動する際に、＃３，＃４気筒は下死点方向へ移動する。従って、＃１，＃２気筒に対応して区分されたクランク室の内圧は低くなり、＃３，＃４気筒に対応して区分されたクランク室の内圧は高くなるため、＃１，＃２気筒のクランク室にチェーン室７、及び、＃３，＃４気筒のクランク室の内圧が連通口１５，３１を経て流れる。
【００３３】
上述したように、バンク結合ボルト３０は一対のジャーナルピース３２Ｌ，３２Ｒに挿通した状態で締結されているので、ジャーナル軸受部２９の周り及びバンク結合ボルト３０の周りの剛性及び強度を低下させることなく連通口１５，３１の開口面積を大きくすることができる。その結果、気筒毎に区画されたクランク室間のスムーズな通気性を確保することができ、それに伴い、ピストンのポンピングロスが低減され、エンジン運転時におけるフリクションロスを低減することができ燃費を改善することができる。
【００３４】
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば対象となるエンジンは、分割された左右バンクを有するものであれば水平型エンジンに限定されることはない。  
【符号の説明】
【００３５】
１…エンジン、
２…シリンダブロック、
２Ｌ…左バンク、
２Ｒ…右バンク、
２ａ…合せ面、
４…クランク軸、
４ａ…メインジャーナル、
１５，３１…連通口、
１５ａ，１５ｂ，３１Ｌ，３１Ｒ…連通口半部、
２２Ｌ，２２Ｒ…クランクケース部、
２３…クランク室、
２５Ｌ〜２８Ｌ，２５Ｒ〜２８Ｒ…バンク壁部、
２９Ｌ，２９Ｒ…軸受半部、
３０…バンク結合ボルト、
３２Ｌ，３２Ｒ…ジャーナルピース、
３３ａ，３４ａ…リング半部、
３３ｂ，３４ｂ…ボルト支持部、
３３ｃ，３４ｃ…ボルト挿通孔、
３３ｄ，３４ｄ…逃げ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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