(57)【要約】【課題】ヘッドボルトの締結によるシリンダブロック外壁の倒れを防止することのできるオープンデッキ型シリンダブロックを提供する。【解決手段】複数のシリンダバレル１２とシリンダブロック外壁１４との間に上面を開放する冷却水通路１５が形成される。隣り合うシリンダバレル１２が隔壁部１３によって相互に連結される。シリンダブロック外壁１４には、隔壁部１３の外側方においてシリンダヘッド２０を締結するヘッドボルト２２がねじ付けられるヘッドボルト穴１６が形成される。隔壁部１３とシリンダブロック外壁１４とを、冷却水通路１５を横切る締結ボルト２４によって締結する。締結ボルト２４が、冷却水通路１５の底部に近接する位置を横切るように配置される。【選択図】      図１
2004324568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダバレルとシリンダブロック外壁との間に上面を開放する冷却水通路が形成され、
隣り合うシリンダバレルが隔壁部によって相互に連結され、
前記シリンダブロック外壁には、前記隔壁部の外側方においてシリンダヘッドを締結するヘッドボルトがねじ付けられるヘッドボルト穴が形成されているオープンデッキ型シリンダブロックであって、
前記隔壁部と前記シリンダブロック外壁とを、前記冷却水通路を横切る締結ボルトによって締結したことを特徴とするオープンデッキ型シリンダブロック。
【請求項２】
請求項１に記載のオープンデッキ型シリンダブロックであって、
前記締結ボルトが、前記冷却水通路の底部に近接する位置を横切るように配置されていることを特徴とするオープンデッキ型シリンダブロック。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のオープンデッキ型シリンダブロックであって、
前記締結ボルトが、前記ヘッドボルト穴の下方でかつ該ヘッドボルト穴の軸線に交差する軸線上に配置されていることを特徴とするオープンデッキ型シリンダブロック。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のオープンデッキ型シリンダブロックであって、
前記締結ボルトが、空気に触れている状態では液化しかつ空気と触れない状態では固化する嫌気性シール剤を介して前記シリンダブロック外壁にねじ付けられていることを特徴とするオープンデッキ型シリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒内燃機関のオープンデッキ型シリンダブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオープンデッキ型シリンダブロックは、図７に示すように、複数のシリンダバレル１１２とシリンダブロック外壁１１４との間に上面を開放する冷却水通路（ウォータジャケットとも呼ばれる）１１５が形成されている。隣り合うシリンダバレル１１２は隔壁部１１３によって相互に連結されている。図８に示すように、シリンダブロック外壁１１４には、隔壁部１１３の外側方においてシリンダヘッド１２０を締結するヘッドボルト１２２がねじ付けられるヘッドボルト穴１１６が形成されている。なお、このようなオープンデッキ型シリンダブロックは、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
なお、特許文献１の他、特許文献２，３に記載されたオープンデッキ型シリンダブロックも存在する。特許文献２のものは、機関作動時のシリンダボアの変形を防止するために、冷却水通路の対向壁面間を互いに結合するリブを設けている。また、特許文献３のものは、シリンダブロックの剛性を高めるために、冷却水通路内にシリンダヘッドの凸部を嵌合し、シリンダヘッドの凸部とシリンダブロックとをボルト（連結ボルトという）により締結している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４７１５３号公報
【特許文献２】
特開平８−２８３４３号公報
【特許文献３】
特開平９−２０９８２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１のオープンデッキ型シリンダブロックでは、シリンダブロック外壁１１４にシリンダヘッド１２０をヘッドボルト１２２で締結した際に、そのシリンダブロック外壁１１４が外側方へ倒れるような挙動（図８に二点鎖線１１４参照）を示すことが解析により判った。そして、シリンダブロック外壁１１４の倒れは、甚だしくなると、冷却水通路１１５の外壁側底部（図８中、点Ａ参照）に大きな引っ張り応力を発生するため好ましくない。また、シリンダブロック外壁１１４の中でもヘッドボルト穴１１６の近傍（図７図中、点Ｂ参照）付近が最も倒れを起こし易い部分となっており、その部分における冷却水通路１１５の外壁側底部における引っ張り応力は、特に大きいことが判っている。
【０００６】
なお、特許文献２のものでは、冷却水通路の対向壁面間を互いに結合するリブの高さを冷却水通路の高さの約半分以上であるのが好ましいとされている（特許文献２の段落番号［００１１］参照）。しかし、リブによって冷却水の流れの大半が妨げられるため好ましくない。
また、特許文献３のものでは、冷却水通路内に嵌合したシリンダヘッドの凸部とシリンダブロックとを、隣り合うヘッドボルトの間すなわちシリンダ列（図７において上下方向）に直交するボアの半径方向の軸線上において、シリンダバレルの変形を防止する目的の連結ボルトにより締結している（特許文献３の図面［図１］参照）。しかしながら、上述した連結ボルトでは、ヘッドボルト穴１１６の近傍における冷却水通路１１５の外壁側底部（図８中、点Ａ参照）に発生する引っ張り応力を防止する効果をほとんど期待することはできない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、ヘッドボルトの締結によるシリンダブロック外壁の倒れを防止することのできるオープンデッキ型シリンダブロックを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明の特許請求の範囲に記載された構成を要旨とするオープンデッキ型シリンダブロックによって解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載されたオープンデッキ型シリンダブロックによると、隣り合うシリンダバレルを連結する隔壁部にシリンダブロック外壁が冷却水通路を横切る締結ボルトによって締結される。これにより、シリンダブロック外壁におけるヘッドボルトの締結により倒れを起こし易い部分の剛性が高められる。このため、ヘッドボルトの締結によるシリンダブロック外壁の倒れを効果的に防止あるいは低減することができる。
【０００９】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載されたオープンデッキ型シリンダブロックによると、締結ボルトが冷却水通路の底部に近接する位置を横切るように配置されている。これにより、シリンダブロック外壁の倒れによる応力集中部に近い部分の剛性を高めることができる。
【００１０】
また、特許請求の範囲の請求項３に記載されたオープンデッキ型シリンダブロックによると、ヘッドボルト穴の下方でかつ該ヘッドボルト穴の軸線に交差する軸線上に締結ボルトが配置されている。これにより、シリンダブロック外壁の倒れによる応力集中部に近い部分の剛性を高めることができる。
【００１１】
また、特許請求の範囲の請求項４に記載されたオープンデッキ型シリンダブロックによると、締結ボルトが嫌気性シール剤を介してシリンダブロック外壁にねじ付けられる。これにより、締結ボルトとシリンダブロック外壁との間のねじ合わせ部分を余計な部品を用いることなくシールすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を説明する。本実施の形態では、４気筒内燃機関のオープンデッキ型シリンダブロックについて例示する。
図１に示すように、オープンデッキ型シリンダブロック１０には、アッパーデッキ部１１が形成されている。アッパーデッキ部１１には、シリンダボア１２ａを形成する４つのシリンダバレル１２と、それらのシリンダバレル１２を取り囲むシリンダブロック外壁１４とが形成されている。シリンダバレル１２とシリンダブロック外壁１４との間には、上面を開放する冷却水通路（ウォータジャケットとも呼ばれる）１５が形成されている。シリンダバレル１２とシリンダブロック外壁１４とは、シリンダブロック１０の下部において一体状に連結している。隣り合うシリンダバレル１２は、隔壁部１３によって相互に連結されている。
【００１３】
図３に示すように、前記シリンダブロック外壁１４には、前記隔壁部１３の外側方においてシリンダヘッド２０を締結するヘッドボルト２２がねじ付けられるヘッドボルト穴１６が形成されている（図１及び図２参照）。なお、図示しないが、シリンダブロック外壁１４には、シリンダヘッド２０内のオイルをオイルパン内へ戻すためのオイル戻し穴が設けられている。また、シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０との間にはガスケットが介在される。
【００１４】
図２及び図３に示すように、前記シリンダブロック外壁１４には、前記ヘッドボルト穴１６の下方でかつ該ヘッドボルト穴１６の軸線１６Ｌに直交状に交差する軸線１７Ｌ上に貫通状のねじ孔１７が形成されている。ねじ孔１７の軸線１７Ｌは、シリンダ列（図１において上下方向）に直交状に交差しており、ヘッドボルト穴１６の下端部と前記冷却水通路１５の底面との上下間のほぼ中央部分を横切っている。
【００１５】
また、前記シリンダブロック外壁１４のねじ孔１７に対向する隔壁部１３の冷却水通路１５の壁面には、そのねじ孔１７と同一軸線１７Ｌをなす有底状のねじ穴１８が形成されている。
【００１６】
そして、前記シリンダブロック外壁１４のねじ孔１７にその外側方から締結ボルト２４のねじ軸部２４ｂがねじ合わされ、さらにその締結ボルト２４のねじ軸部２４ｂの先端部が隔壁部１３のねじ穴１８にねじ合わされている。これによって、隔壁部１３にシリンダブロック外壁１４が冷却水通路１５を横切る締結ボルト２４によって締結されている。
【００１７】
また、前記締結ボルト２４は、空気に触れている状態では液化しかつ空気と触れない状態では固化する嫌気性シール剤２５を介して前記シリンダブロック外壁１４にねじ付けられている。嫌気性シール剤２５は、締結ボルト２４の締結に際し、液状の状態で、締結ボルト２４のねじ軸部２４ｂにて塗布されるか、あるいは、シリンダブロック外壁１４のねじ孔１７に塗布されるものとする。そして、嫌気性シール剤２５は、締結ボルト２４の締結完了とともに空気から遮断されることによって固化する。なお、嫌気性シール剤２５としては、例えば、ロックタイトと呼ばれる商品名の嫌気性シール剤を使用することができる。
【００１８】
図１に示すように、上記と同様にして、各隔壁部１３の左右２個所の計６箇所において、隔壁部１３にシリンダブロック外壁１４が締結ボルト２４によって締結されている。また、シリンダブロック１０、シリンダヘッド２０は、アルミ合金、鋳鉄等によって形成されている。
【００１９】
上記したオープンデッキ型シリンダブロック１０によると、隣り合うシリンダバレル１２を連結する隔壁部１３にシリンダブロック外壁１４が冷却水通路１５を横切る締結ボルト２４によって締結されている。これにより、シリンダブロック外壁１４におけるヘッドボルト２２の締結により倒れを起こし易い部分（図１中、点Ｂ参照）の剛性が高められる。このため、ヘッドボルト２２の締結によるシリンダブロック外壁１４の倒れ（図８中、二点鎖線１１４参照）を効果的に防止あるいは低減することができる。ひいては、シリンダブロック外壁１４の倒れによる冷却水通路１５の外壁側底部（図３中、点Ａ参照）に加わろうとする引っ張り応力を軽減することができる。
【００２０】
また、冷却水通路１５を締結ボルト２４のねじ軸部２４ｂが横切るだけなので、冷却水通路１５の対向壁面間を互いに結合するリブを設ける特許文献２と比べ、冷却水の流れがほとんど妨げられない（図３参照）。
【００２１】
また、ヘッドボルト穴１６の下方でかつ該ヘッドボルト穴１６の軸線１６Ｌに交差する軸線１７Ｌ上に締結ボルト２４が配置されている（図３参照）。これにより、シリンダブロック外壁１４の倒れによる応力集中部（図３中、点Ａ参照）に近い部分の剛性を高めることができる。
【００２２】
また、締結ボルト２４が嫌気性シール剤２５を介してシリンダブロック外壁１４にねじ付けられている（図３参照）。これにより、締結ボルト２４とシリンダブロック外壁１４との間のねじ合わせ部分を余計な部品を用いることなくシールすることができる。
【００２３】
また、前記締結ボルト２４は、図４に示すように、冷却水通路１５の底部に近接する位置を横切るように配置することができる。これにより、シリンダブロック外壁１４の倒れによる応力集中部（図４中、点Ａ参照）に近い部分の剛性を高めることができる。
【００２４】
また、前記嫌気性シール剤２５を省略し、図５に示すように、シリンダブロック外壁１４と締結ボルト２４の頭部２４ａとの間に、該締結ボルト２４のねじ軸部２４ｂに嵌合したリング状のシール部材２６を介在してもよい。
【００２５】
また、前記締結ボルト２４は、図６に示すように、ヘッドボルト穴１６の軸線１６Ｌに直交状に交差する軸線１７Ｌに対してオフセット（図６では上方へオフセット）した軸線１７Ｌ１上に配置することもできる。
【００２６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、４気筒に限らず、２気筒、３気筒、あるいは５気筒以上の多気筒のオープンデッキ型シリンダブロック１０に適用することができる。また、シリンダブロック外壁１４のねじ孔１７は、筒状貫通孔に代えることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明のオープンデッキ型シリンダブロックによれば、シリンダブロック外壁におけるヘッドボルトの締結により倒れを起こし易い部分の剛性が高められ、そのヘッドボルトの締結によるシリンダブロック外壁の倒れを効果的に防止あるいは低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるオープンデッキ型シリンダブロックを示すアッパーデッキ部の平面図である。
【図２】図１の部分平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】締結ボルトの配置例を示す断面図である。
【図５】締結ボルトの配置例を示す断面図である。
【図６】締結ボルトの配置例を示す部分平面図である。
【図７】従来の技術を示すオープンデッキ型シリンダブロックを示すアッパーデッキ部の部分平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１０  オープンデッキ型シリンダブロック
１２  シリンダバレル
１３  隔壁部
１４  シリンダブロック外壁
１５  冷却水通路
１６  ヘッドボルト穴
２０  シリンダヘッド
２２  ヘッドボルト
２４  締結ボルト
２５  嫌気性シール剤
【図１】
2004324568.tif 000003
【図２】
2004324568.tif 000004
【図３】
2004324568.tif 000005
【図４】
2004324568.tif 000006
【図５】
2004324568.tif 000007
【図６】
2004324568.tif 000008
【図７】
2004324568.tif 000009
【図８】
2004324568.tif 000010