(57)【要約】【課題】圧入加工部の面積の低減、ボア変形の抑制、シール耐久性の向上、の何れか少なくとも１つを達成できるシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造の提供。【解決手段】（１）シリンダライナー２はシリンダブロック１とは別体式である。シリンダライナー２の下端部位置に圧入加工部３が設けられている。圧入加工部３より上方で張り出し部６より下方に、シリンダライナー２とシリンダブロック１との間に半径方向のクリアランス５が設けられている。（２）圧入加工部３をねじ加工部３Ａとしてもよい。（３）張り出し部６の段部７による支持部位をシール剤８でシールした。【選択図】        図１
2004162539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダライナーはシリンダブロックとは別体式であり、
前記シリンダライナーの下端部位置に圧入加工部が設けられていて前記シリンダライナーの前記シリンダブロックに対する位置決めは前記圧入加工部のみでなされており、
前記圧入加工部より上方で、かつ前記シリンダライナーの上部まわりのウォータージャケットより下方では、前記シリンダライナーと前記シリンダブロックとの間に半径方向のクリアランスが設けられている、
シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造。
【請求項２】
シリンダライナーはシリンダブロックとは別体式であり、
前記シリンダライナーの下端部位置にねじ部が設けられていて前記シリンダライナーの前記シリンダブロックに対する位置決めは前記ねじ部のみでなされており、
前記ねじ部より上方で、かつ前記シリンダライナーの上部まわりのウォータージャケットより下方では、前記シリンダライナーと前記シリンダブロックとの間に半径方向のクリアランスが設けられている、
シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造。
【請求項３】
前記ウォータジャケットの底部に対応する部位に、前記シリンダライナーに張り出し部が設けられていると共に前記シリンダブロックに段部が設けられており、前記張り出し部の前記段部による支持部位でシール剤により前記ウォータジャケット底部がシールされている、請求項１または請求項２記載のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の、シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開昭５９−６４４４６号公報は、別体式で鋳鉄製の単独ウエットシリンダライナーを、ライナーの高さ方向途中の張り出し部より下方全長にわたって設けた嵌合部で、アルミ合金製シリンダブロックに嵌合し、さらに嵌合部にＯリングを設けてウォータジャケットからの水漏れを防止した、シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造を開示している。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭５９−６４４４６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造、シール構造には、つぎの問題がある。
▲１▼  ライナーの高さ方向途中の張り出し部より下方全長が圧入加工部または隙間０の嵌合加工部であるため、ライナー側、ブロック側の加工面積が、ライナー位置決め上必要な面積以上に広く、コストが大である。
▲２▼  圧入加工部または隙間０の嵌合部は、運転時に熱変形し、その結果、
・ボアの変形とそれによるボアの真円度の悪化、ボアの拡大を生じ、かつ、
・ライナーとブロック間に嵌合クリアランスが生じて、水シール性が悪化するおそれがある。
▲３▼  Ｏリングによるシールは、機関運転時に温度が上がる部位であるため、耐久性上望ましくない。
本発明の目的は、圧入加工部の面積を大幅に低減できる、シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、圧入加工部の熱変形によるボア変形を抑えることができる、シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、シール耐久性を向上させた、シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  シリンダライナーはシリンダブロックとは別体式であり、
前記シリンダライナーの下端部位置に圧入加工部が設けられていて前記シリンダライナーの前記シリンダブロックに対する位置決めは前記圧入加工部のみでなされており、
前記圧入加工部より上方で、かつ前記シリンダライナーの上部まわりのウォータージャケットより下方では、前記シリンダライナーと前記シリンダブロックとの間に半径方向のクリアランスが設けられている、
シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造。
（２）  シリンダライナーはシリンダブロックとは別体式であり、
前記シリンダライナーの下端部位置にねじ部が設けられていて前記シリンダライナーの前記シリンダブロックに対する位置決めは前記ねじ部のみでなされており、
前記ねじ部より上方で、かつ前記シリンダライナーの上部まわりのウォータージャケットより下方では、前記シリンダライナーと前記シリンダブロックとの間に半径方向のクリアランスが設けられている、
シリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造。
（３）  前記ウォータジャケットの底部に対応する部位に、前記シリンダライナーに張り出し部が設けられていると共に前記シリンダブロックに段部が設けられており、前記張り出し部の前記段部による支持部位でシール剤により前記ウォータジャケット底部がシールされている、（１）または（２）記載のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造。
【０００６】
上記（１）のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造では、シリンダライナーの上部まわりのウォータージャケットより下方を、ライナー下端部位置の圧入加工部と、圧入加工部より上でウォータージャケットより下のクリアランス部とから構成したので、従来のウォータージャケットより下が全て嵌合加工部であったのに比べて、ライナー側、ブロック側とも、圧入加工部の面積を大幅に低減できる。また、クリアランス部を設けたので、シリンダブロックとシリンダライナーの間の大部分でクリアランスをもつため、実働時（高温時）のボア変形（拡大、真円度悪化）が抑えられる。
上記（２）のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造は、上記（１）の圧入加工部をねじ加工部としたものであり、上記（１）と同様に、ライナー側、ブロック側とも、ねじ加工部の面積を大幅に低減できる。また、クリアランス部を設けたので、シリンダブロックとシリンダライナーの間の大部分でクリアランスをもつため、実働時（高温時）のボア変形（拡大、真円度悪化）が抑えられる。
上記（３）のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造では、張り出し部の段部による支持部位でシール剤によりウォータジャケット底部をシールしたので、シールにゴムＯリングは使用されておらず、シール剤にたとえば熱硬化性樹脂を用いることなどにより、シールの耐久性を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施例に係るシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造を、図１〜図５を参照して説明する。
図中、図１〜図４は本発明の実施例１を示し、図５は本発明の実施例２を示す。両実施例にわたって共通する部分には両実施例にわたって同じ符合を付してある。
【０００８】
まず、本発明の実施例１を、図１〜図４を参照して説明する。
本発明のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造は、シリンダブロック１とシリンダライナー２を有する。
シリンダブロック１は多気筒内燃機関のシリンダブロックで、アルミ合金製または鉄製である。
シリンダライナー２は、単独ウエットライナーである。ここで、「単独」とは、シリンダライナーが連続しておらず、各々のシリンダライナーが独立していることをいう。また、「ウエット」とは、シリンダライナー２の外面の少なくとも一部がエンジン冷却水に直接接触することをいう。シリンダライナー２は、鉄製またはアルミ合金製である。
図示例では、シリンダライナー２が鋳鉄、シリンダーブロック１がアルミ合金である。
【０００９】
本発明のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造では、シリンダライナー２は別体式となっている。ここで「別体式」とは、シリンダライナー２とシリンダブロック１とを別々に作製して、シリンダライナー２をシリンダブロック１に圧入や螺合により固定する固定方式をいう。したがって、鋳ぐるみによる一体式とは異なる。
【００１０】
シリンダライナー２の下端部に対応する位置には、シリンダライナー２の下端部外周面２１とそれに対応するシリンダブロック１の内周面１１に、機械加工による圧入加工部３が設けられていて、シリンダライナー２の下端部外周面２１とシリンダブロック１の内周面１１とは互いに圧入されている。シリンダライナー２のシリンダブロック１に対する位置決めは、この圧入加工部３のみでなされている。圧入加工部３は機械加工されているので、位置決めの精度は高い。
【００１１】
圧入加工部３の上下方向幅、すなわち圧入幅ｈはシリンダライナー２の全長Ｈの１０％以下、望ましくは８％以下である。１０％、８％の根拠は、それらの値を越えると、加工コストの削減の利点とシリンダボアの変形抑制の利点が得にくくなるからである。圧入加工部３の幅がシリンダライナー２の全長Ｈの１０％以下の場合は、通常、ピストンのトップリングのストローク領域より下にあり、熱的にも安定した領域である。
【００１２】
圧入加工部３より上方で、シリンダライナー２の上部まわりのウォータージャケット４より下方（後述する張り出し部６より下方）では、シリンダライナー２とシリンダブロック１との間に半径方向のクリアランス５が設けられている。クリアランス５に面するシリンダライナー２の外周面２２とシリンダブロック１の内周面１２とは、機械加工を施されていない鋳肌面のままでよい。クリアランス５の部位にはウォータージャケット４の水は来ない。
クリアランス５の大きさは、シリンダライナー２の外周面２２とシリンダブロック１の内周面１２が製作公差があっても互いに干渉しない大きさとされており、たとえば０ｍｍ以上で２ｍｍ以下である。
【００１３】
シリンダライナー２の、ウォータージャケット４の底部に対応する位置には、ウォータージャケット４内に半径方向に張り出す張り出し部６が形成されており、シリンダブロック１の、シリンダライナー張り出し部６に対応する部位には、シリンダライナー張り出し部６を下方から支持する段部７が形成されている。
【００１４】
張り出し部６はシリンダライナー２の全長Ｈの丁度中央位置（１／２Ｈの位置）近傍にある。クリアランス５はその上端が張り出し部６の下面まで延びている。シリンダライナー２の、張り出し部６の下面より下側部分の長さが０．５Ｈで、圧入加工部３の上下方向幅が０．１Ｈの場合、クリアランス５がある部分のライナー長さは０．５Ｈ−０．１Ｈ＝０．４Ｈである。従来構造では、シリンダライナーの張り出し部の下面より下側部分の長さの全長（０．５Ｈ）にわたってクリアランス０であったが、本発明ではそのうちの０．４Ｈにわたってクリアランス５がある。
【００１５】
張り出し部６の、段部７による支持部位で、シール剤８によりウォータジャケット底部がシールされている。段部７、または張り出し部６、または段部７と張り出し部６に、シリンダライナー２をシリンダブロック１に装着する前に、シール剤８を塗布しておく（図３の（イ））。シール剤８は、たとえば熱硬化性樹脂を主成分とするものであり、たとえばエポキシ系のシール剤樹脂で、塗布時は液体状で、乾燥後は固体状となる。シリンダライナー２をシリンダブロック１に圧入する時に、張り出し部６下面を段部７上面に圧接させてメタルタッチさせ、その際に張り出し部６下面と段部７上面との間からはみ出すシール剤８ａと、張り出し部６下面と段部７上面との間に残るシール８ｂにより、ウォータジャケット底部をシール剤８でシールする（図３の（ロ））。シール剤８は、乾燥後、固まり、シリンダライナー２をシリンダブロック１により一層強固に固定する。
【００１６】
つぎに、本発明の実施例１の作用を説明する。
シリンダライナー２の上部まわりのウォータージャケット４より下方（ライナー２の張り出し部６下面より下方）を、ライナー下端部位置の圧入加工部３と、圧入加工部３より上でウォータージャケットより下のクリアランス５部とから構成したので、従来のウォータージャケットより下が全て嵌合加工部であったのに比べて、ライナー２側、ブロック１側とも、嵌合加工部（圧入加工部）の面積を大幅に低減されている。
【００１７】
その結果、圧入加工部３の加工コストが、ライナー２側、ブロック１側とも、大幅に低減する。
また、シリンダブロック１とシリンダライナー２との嵌合部の大部分でクリアランス５をもつため、内燃機関実働時（高温時）のシリンダボアの変形（拡大、真円度悪化）が抑えられる。
シールに関しては、ウォータージャケット４の底部が全体的にシール剤８で満たされ、確実に、シールおよび固定ができる。また、シールにゴムＯリングを用いていないので、シールの熱的耐久性、熱的信頼性が向上する。
【００１８】
その他、シリンダライナー２を別体式としたことで、つぎの作用、効果がある。
シリンダブロック１の不良率が低減される。すなわち、シリンダブロックの鋳巣規格は、シリンダボアまわりのブロック上面に対して厳しく、ボア以外のブロック部分に対しては巣は比較的大きくてもよいが、シリンダーライナー２を別体式としたため、シリンダライナー２の鋳巣規格を従来通り厳しいものを維持すれば、シリンダブロック１の鋳巣規格を従来に比べて緩和でき、それによって、シリンダブロック１の不良率が低減される。
【００１９】
また、シリンダブロック鋳造用の型寿命が向上し、シリンダブロック鋳造の生産性が向上する。従来はウォータジャケット中子が薄く型寿命が短くなってコスト増となっていたが、シリンダライナー２を別体式としたためウォータジャケット型がボア型と一体となってライナー背面のウォータジャケット中子が不要になり、型が大型になって型寿命が長くなる。また、中子交換の段取りも少なくなってシリンダブロック鋳造の生産性が上がる。
【００２０】
また、モジュール設計ができる。すなわち、排気量アップ仕様、ボア径アップ仕様を、シリンダライナー２の変更のみで行うことができ、シリンダブロック１部は共通使用可能となる。
また、ウォータジャケット４幅（ボア半径方向のウォータジャケット４厚さ）を小さくすることができる。従来は、ウォータジャケット中子の型寿命よりウォータジャケット幅を所定値以上にしなければならなかったが、本発明では型寿命が関係なくなるので、ウォータジャケット４幅を冷却上必要な寸法に決めることができ、その結果、ウォータジャケット４幅を小さくすることができると共に、シリンダブロック１をそれだけコンパクトにすることができる。
また、シリンダライナー２を単独式としたことで（多連式としないことで）、シリンダボア間に冷却水をまわすことができ、ボア間を十分冷却することができる。
【００２１】
つぎに、本発明の実施例２を図５を参照して説明する。
本発明の実施例２では、本発明の実施例１の圧入加工部３がねじ加工部３Ａとなっている。
本発明の実施例２では、シリンダライナー２の下端部外周面２１とそれに対応するシリンダブロック１の内周面１１に、機械加工によるねじ加工部３Ａが設けられていて、シリンダライナー２の下端部外周面２１とシリンダブロック１の内周面１１とは互いに螺合されている。シリンダライナー２のシリンダブロック１に対する位置決めは、このねじ加工部３Ａでなされている。ねじ加工部３Ａは圧入加工部３に比べて位置決めの精度が劣るので、シリンダライナー２をシリンダブロック１に螺合させた後、シリンダライナー２内面をホーニング加工してもよい。
その他の構成、作用は本発明の実施例１の構成、作用と同じである。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造によれば、シリンダライナーの上部まわりのウォータージャケットより下方を、ライナー下端部位置の圧入加工部と、圧入加工部より上でウォータージャケットより下のクリアランス部とから構成したので、ライナー側、ブロック側とも、圧入加工部の面積を大幅に低減できる。また、クリアランス部を設けたので、シリンダブロックとシリンダライナーの間の大部分でクリアランスをもつため、実働時（高温時）のボア変形（拡大、真円度悪化）が抑えられる。
請求項２のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造によれば、ライナー側、ブロック側とも、ねじ加工部の面積を大幅に低減できる。また、クリアランス部を設けたので、シリンダブロックとシリンダライナーの間の大部分でクリアランスをもつため、実働時（高温時）のボア変形（拡大、真円度悪化）が抑えられる。
請求項３のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造によれば、張り出し部の段部による支持部位でシール剤によりウォータジャケット底部をシールしたので、シールの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１および実施例２のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造の断面図である。
【図２】本発明の実施例１および実施例２のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造の平面図である。
【図３】本発明の実施例１および実施例２のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造の、シリンダライナー張り出し部のシリンダブロック段部による支持部とその近傍の断面図（図１のＡ部断面図）であり、（イ）はシリンダライナー装着前、（ロ）はシリンダライナー装着後を、それぞれ、示す。
【図４】本発明の実施例１のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造の、圧入加工部とその近傍の断面図（図１のＢ部断面図）である。
【図５】本発明の実施例２のシリンダライナーのシリンダブロックへの固定構造の、ねじ加工部とその近傍の断面図（図１のＢ部断面図）である。
【符号の説明】
１  シリンダブロック
２  シリンダライナー
３  圧入加工部
３Ａ  ねじ加工部
４  ウォータージャケット
５  クリアランス
６  張り出し部
７  段部
８  シール剤
８ａ  張り出し部と段部との間からはみ出すシール剤
８ｂ  張り出し部と段部との間に残るシール剤
１１  シリンダブロックの内周面
１２  クリアランスに面するシリンダブロックの内周面
２１  シリンダライナーの下端部外周面
２２  クリアランスに面するシリンダライナーの外周面
【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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