(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロック本体と、
前記シリンダブロック本体の内部に収容されたシリンダライナと、
前記シリンダブロック本体の外壁に形成され、前記シリンダライナ側に窪んだ窪み部と、
前記シリンダブロック本体において、前記シリンダライナと該シリンダブロック本体の外壁との間に前記窪み部を避けて設けられ、冷却水が供給される空隙であるウォータジャケットと、
を備え、
前記窪み部は、前記シリンダライナの周方向において両側から前記ウォータジャケットに挟まれる深さまで延在しており、該シリンダライナの中心軸と平行な方向に延在する突起が配され、
前記ウォータジャケットは、前記窪み部よりも前記シリンダライナ側まで延在することを特徴とするシリンダブロック。
【請求項２】
前記ウォータジャケットを構成する空隙のうち、前記窪み部を挟んだ両側の部分が、該窪み部よりも前記中心軸と平行な方向にずれた位置で連通することを特徴とする請求項１に記載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、エンジンのシリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダブロックには、特許文献１、２に記載されているように、冷却水が流通するウォータジャケットが設けられている。また、シリンダライナの周囲にリブを形成して剛性を高めることで、応力によるシリンダボアの変形を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−７４８５１号公報
【特許文献２】特開２００５−３３７１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シリンダブロックの外壁の一部を、シリンダブロックの内側のウォータジャケット近傍まで窪ませてシリンダブロックの軽量化を図る開発が進められている。このような構成において、燃焼熱を受けてシリンダブロックの内部に熱応力が生じた結果、窪み部分の周囲に比べて、窪み部分がシリンダライナを径方向外側に引っ張る応力が弱く、シリンダボアの真円度が低下するといった課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、シリンダブロックの軽量化を図りつつ、シリンダボアの真円度の低下を抑制することが可能なシリンダブロックを提供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】
上記課題を解決するために、本発明のシリンダブロックは、シリンダブロック本体と、シリンダブロック本体の内部に収容されたシリンダライナと、シリンダブロック本体の外壁に形成され、シリンダライナ側に窪んだ窪み部と、シリンダブロック本体において、シリンダライナとシリンダブロック本体の外壁との間に窪み部を避けて設けられ、冷却水が供給される空隙であるウォータジャケットと、を備え、窪み部は、シリンダライナの周方向において両側からウォータジャケットに挟まれる深さまで延在しており、シリンダライナの中心軸と平行な方向に延在する突起が配され、ウォータジャケットは、窪み部よりもシリンダライナ側まで延在することを特徴とする。
【０００７】
ウォータジャケットを構成する空隙のうち、窪み部を挟んだ両側の部分が、窪み部よりも中心軸と平行な方向にずれた位置で連通してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シリンダブロックの軽量化を図りつつ、シリンダボアの真円度の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エンジンのシリンダブロックの外観図である。
【図２】ウォータジャケットの深さ（溝の深さ）を説明するための説明図である。
【図３】ウォータジャケットの連通部分を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１１】
図１は、エンジンのシリンダブロック１の外観図であり、図１（ａ）には、シリンダブロック１の上面図を示し、図１（ｂ）には、シリンダブロック１の図１（ａ）における右側の側面図を示す。図１に示すように、シリンダブロック１は、例えば、アルミ合金を鋳造により成型したシリンダブロック本体２を有している。
【００１２】
シリンダブロック本体２の内部には、シリンダライナ３（スリーブ）が配されている。シリンダライナ３は、環状部材であって、シリンダブロック本体２に鋳込まれるか、シリンダブロック本体２に圧入されることで、シリンダブロック本体２に固定される。また、シリンダブロック本体２と別部材のシリンダライナ３を設けず、シリンダブロック本体２に形成した環状の孔の内壁を、メッキなどでコーティングすることで、シリンダライナ３としてもよい。
【００１３】
そして、図１（ｂ）中、シリンダブロック本体２の下側の凹み部分２ａに不図示のクランクシャフトが配される。図１（ａ）に示すように、シリンダライナ３の底面側（図１（ｂ）中、凹み部分２ａ側）に形成された開口部２ｂには、不図示のコンロッド（連結棒）が挿通されており、コンロッドを介して、シリンダライナ３内に収容されたピストン（不図示）とクランクシャフトが連結される。
【００１４】
また、シリンダブロック本体２の上面２ｃ側に、不図示のシリンダヘッドを締結することで、シリンダライナ３のうち、シリンダブロック本体２の上面２ｃ側が閉塞され、内部に燃焼室が形成される。燃焼室で燃料が燃焼することで、ピストンがシリンダライナ３内を往復移動し、ピストンの往復移動の動力がコンロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換されて出力される。
【００１５】
このように、燃焼室では燃料が燃焼して燃焼熱が生じるため、シリンダライナ３付近は燃焼熱によって高温となる。そのため、高温部分を冷却するためにウォータジャケット４（図１（ａ）中、クロスハッチングで示す）が設けられている。
【００１６】
ウォータジャケット４は、シリンダブロック本体２においてシリンダライナ３の周囲に形成された空隙Ｓであって、冷却水が供給される冷却水路となっている。ここでは、ウォータジャケット４は、シリンダブロック本体２の上面２ｃ側から底面側に向かって窪んだ溝となっている。
【００１７】
言い換えれば、ウォータジャケット４は、シリンダブロック本体２において、シリンダライナ３とシリンダブロック本体２の外壁２ｄとの間に設けられている。そして、ウォータジャケット４は、シリンダブロック本体２のうち、シリンダライナ３の径方向外側に略全周に亘って形成されており、シリンダライナ３の全周を冷却する。
【００１８】
このように、ウォータジャケット４を設けると、シリンダブロック本体２には、外壁２ｄと、シリンダライナ３を収容する内壁２ｅが形成されることとなる。そして、外壁２ｄと内壁２ｅの双方の強度を確保するため、外壁２ｄと内壁２ｅそれぞれにある程度厚みを持たせる必要があり、その厚みが大きいほど重量が増加する。
【００１９】
そこで、シリンダブロック１では、図１（ｂ）に示すように、シリンダブロック本体２の外壁２ｄに窪み部２ｆを形成している。窪み部２ｆは、シリンダブロック本体２の外壁２ｄからシリンダライナ３に向かって窪んだ部位である。図１（ｂ）中、ハッチングで、窪み部２ｆの底面を示す。そして、ウォータジャケット４は、窪み部２ｆを避けて設けられている。
【００２０】
図２は、ウォータジャケット４の深さ（溝の深さ）を説明するための説明図であり、図２（ａ）には、図１（ｂ）のＩＩ（ａ）−ＩＩ（ａ）線断面を示し、図２（ｂ）には、図１（ｂ）のＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）線断面を示し、図２（ｃ）には、図１（ｂ）のＩＩ（ｃ）−ＩＩ（ｃ）線断面を示す。
【００２１】
また、図２（ａ）は、図１（ａ）の一点鎖線ａの断面のＩＩ（ａ）矢視図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）の一点鎖線ｂの断面のＩＩ（ｂ）矢視図であり、図２（ｃ）は、図１（ａ）の一点鎖線ｃの断面のＩＩ（ｃ）矢視図である。
【００２２】
図２（ｃ）に示すように、シリンダブロック本体２の外壁２ｄに窪み部２ｆのない部分の断面では、ウォータジャケット４は、シリンダライナ３の中心軸方向の長さの半分以上の深さまで延在している。
【００２３】
一方、図２（ｂ）に示すように、窪み部２ｆが形成された部分の断面では、窪み部２ｆとシリンダライナ３との間にはウォータジャケット４が介在せず、ウォータジャケット４は、窪み部２ｆよりシリンダブロック本体２の上面２ｃ側までしか延在せず、浅くなっている。
【００２４】
ウォータジャケット４のうち、所定深さＬ（図１（ｂ）および図２（ａ）、図２（ｂ）参照）以上の部分は、窪み部２ｆによって、シリンダライナ３の周方向の連続性が断たれている。換言すれば、窪み部２ｆは、シリンダライナ３の周方向の両側からウォータジャケット４に挟まれる深さまで延在している。そして、ウォータジャケット４は窪み部２ｆを避けて設けられる。
【００２５】
そのため、窪み部２ｆが形成された部分では、シリンダブロック本体２は、内壁２ｅが外壁２ｄと区分けされずに一体となっており、図２（ｃ）に示すように、間にウォータジャケット４が介在して外壁２ｄと内壁２ｅに区分けされる部位に比べ、総合的な肉厚を薄くして、シリンダブロック本体２の軽量化を図ることが可能となる。
【００２６】
このように、窪み部２ｆを設けることで軽量化が図られるものの、新たな課題が生じる。すなわち、単に窪み部２ｆを設けるのみでは、窪み部２ｆが形成された部位の総合的な肉厚が薄くなることで、燃焼熱でシリンダブロック本体２が加熱されたとき（熱間時）、窪み部２ｆの底面に位置する外壁２ｄの熱変形量が、周囲に比べて小さくなる。
【００２７】
その結果、シリンダライナは、図１（ａ）中、白抜き矢印で示す方向に引っ張られる荷重に対し、ハッチングの矢印で示す方向に引っ張られる荷重が小さくなり、シリンダライナの内周面のシリンダボアの真円度が低下してしまう。
【００２８】
そこで、本実施形態では、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、窪み部２ｆに突起５を設けている。突起５は、窪み部２ｆの底面から、シリンダライナ３の径方向外方に向かって突出するとともに、シリンダライナ３の中心軸と平行（並行）な方向（図１（ｂ）中、上下方向）に延在する。
【００２９】
このように、突起５を設けると、熱間時に突起５が熱変形することで窪み部２ｆが形成された部位の総合的な熱変形量が大きくなり、窪み部２ｆの周囲との熱変形量の差を縮小することが可能となる。その結果、熱間時、シリンダライナ３を径方向外方に引っ張る荷重の周方向の不均衡が改善され、シリンダライナ３の内周面のシリンダボア３ａの真円度を高く維持することが可能となる。
【００３０】
図３は、ウォータジャケット４の連通部分を説明するための説明図であり、図３（ａ）には、図１における右側の外壁２ｄ近傍を抽出して示す。また、図３（ｂ）には、図３（ａ）に示すシリンダブロック本体２およびシリンダライナ３を、上面２ｃに平行な面で、窪み部２ｆおよび突起５が形成されている位置で切断した断面を示す。
【００３１】
図３（ｂ）に示す断面において、空隙Ｓのうち窪み部２ｆを挟んだ両側の部分Ｓａ、Ｓｂは、窪み部２ｆを挟んで離隔している。そして、ウォータジャケット４の空隙Ｓは、この窪み部２ｆを挟んだ両側の部分Ｓａ、Ｓｂが、図２（ａ）に示すように、窪み部２ｆよりも中心軸と平行な方向に上面２ｃ側にずれた位置で連通している。そのため、冷却水がシリンダライナ３の周方向に亘って全周に循環することから、窪み部２ｆや突起５を設けたことによる冷却性能の低下を抑制することが可能となる。
【００３２】
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、エンジンのシリンダブロックに利用できる。
【符号の説明】
【００３４】
Ｓ  空隙
Ｓａ、Ｓｂ  部分
１  シリンダブロック
２  シリンダブロック本体
２ｆ  窪み部
３  シリンダライナ
４  ウォータジャケット
５  突起
【図１】
0006527363.tif 000002
【図２】
0006527363.tif 000003
【図３】
0006527363.tif 000004