(57)【要約】【課題】シリンダボア間の中心周りの強度についての信頼性を向上させる。【解決手段】シリンダブロック１１は、シリンダライナ１３と、外側壁１９を有するシリンダブロック本体１２とを備える。シリンダライナ１３のアッパデッキ部２２に貫通孔２６を設け、外側壁１９にねじ穴２３を設ける。アッパデッキ部２２の締結前の状態において、ねじ穴２３の中心線Ｌ２を貫通孔２６の中心線Ｌ３よりもシリンダボア２１間の中心Ｃ側へオフセットさせる。貫通孔２６に設けた位置決め部２７をねじ穴２３に挿入することで、アッパデッキ部２２の締結に先立ち、シリンダライナ１３に対し、シリンダボア２１の配列方向に直交し、かつ隣合うシリンダボア２１間を通る面において、そのシリンダボア２１間の中心Ｃに向う圧縮応力Ｆを発生させる。【選択図】      図３
2005315115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアが形成され、かつシリンダヘッド側の端部にアッパデッキ部を有するシリンダライナと、
前記シリンダライナの前記アッパデッキ部を除く部分を囲む外側壁を有するシリンダブロック本体と
を備え、ねじ部材により前記アッパデッキ部が前記シリンダヘッド及び前記外側壁に締結されるシリンダブロックにおいて、
前記アッパデッキ部の前記外側壁への締結に際し、前記シリンダライナに対し、前記シリンダボアの配列方向に直交し、かつ隣合うシリンダボア間を通る面において、同シリンダボア間の中心に向う圧縮応力を発生させるための圧縮応力発生手段を備えることを特徴とするシリンダブロック。
【請求項２】
前記圧縮応力発生手段は、前記アッパデッキ部に設けられ、かつ前記ねじ部材が挿通される貫通孔と、前記外側壁に設けられ、かつ前記ねじ部材が螺入されるねじ穴とを備え、
前記アッパデッキ部の締結前の状態において、前記ねじ穴の中心線は、前記貫通孔の中心線よりも前記シリンダボア間の中心側へオフセットされている請求項１に記載のシリンダブロック。
【請求項３】
前記貫通孔には、前記アッパデッキ部から反シリンダヘッド側へ突出し、かつ前記ねじ部材を挿通可能とした管状の位置決め部が設けられている請求項２に記載のシリンダブロック。
【請求項４】
前記位置決め部の反シリンダヘッド側の端部には前記シリンダヘッドから離れるほど縮径するテーパ状のガイド部が形成されている請求項３に記載のシリンダブロック。
【請求項５】
前記ねじ部材の軸部には、前記アッパデッキ部が前記外側壁に締結された状態で同貫通孔に嵌合する大径部が形成されており、同大径部の反シリンダヘッド側の端部には前記シリンダヘッドから離れるほど縮径するテーパ状のガイド部が形成されている請求項２に記載のシリンダブロック。
【請求項６】
前記圧縮応力発生手段は、前記外側壁及び前記アッパデッキ部について、その一方の前記シリンダボア間に対応する箇所に設けられた位置決め凹部と、他方に設けられ、かつ前記位置決め凹部に嵌合される位置決め突部とを備え、
前記アッパデッキ部の締結前の状態において、前記位置決め凹部及び前記位置決め突部のうち前記外側壁に設けられたものの中心線は、前記アッパデッキ部に設けられたものの中心線よりも前記シリンダボア間の中心側にオフセットされている請求項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主要部をなすシリンダブロックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの一形態として、燃料及び空気の混合気をシリンダ内で燃焼し、この燃焼に伴い発生するエネルギーによってピストンを往復直線運動させ、同運動をクランク機構によって回転運動に変換して出力軸（クランクシャフト）を回転駆動するようにしたいわゆるレシプロエンジンがある。こうしたレシプロエンジンの主要部は、シリンダボアを有するシリンダブロックによって構成されている。多気筒エンジンのシリンダブロックでは、複数のシリンダボアが互いに近接させられた状態で配列されている。
【０００３】
なお、本発明にかかる先行技術文献としては以下の特許文献１が挙げられる。
【特許文献１】特開２００２−１９５１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、複数のシリンダボアが列をなすように設けられたシリンダブロックにおいては、隣合うシリンダボアによって挟まれた箇所が他の箇所よりも薄い。シリンダブロックがこうした構成を採っていることから、シリンダボア間には、シリンダボアの配列方向に直交する面において、同シリンダボア間の中心から離れる側に向う応力（引張り応力）が発生する。
【０００５】
こうした引張り応力が発生する要因としては種々考えられる。例えば、鋳造によって製造されるシリンダブロックにあっては、成形型に流し込まれた溶融金属が冷却される際、シリンダブロック内部、特にシリンダボア間の中心周りに残留応力（歪み）と呼ばれる引張り応力が発生する。また、引張り応力はエンジンの組付け時にも発生する。さらに、エンジンの運転中には、混合気が燃焼する際に発生する熱や圧力がシリンダボア間に伝わり、引張り応力が発生する。そして、これらの引張り応力の和が大きくなるとシリンダボア間に許容応力を越える応力が生ずるおそれがある。
【０００６】
そこで、シリンダボア間の中心周りに過大な引張り応力が作用しないようにする対策が必要となる。なお、特許文献１には、温度差等によるシリンダヘッドと燃料配管の伸び量の違いを吸収して、インジェクタのねじれや燃料配管の不要な変形を抑制する技術が記載されているが、同文献１は上述した引張り応力についての問題を解消するものではない。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、シリンダボア間の中心周りの強度についての信頼性を向上させることのできるシリンダブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、複数のシリンダボアが形成され、かつシリンダヘッド側の端部にアッパデッキ部を有するシリンダライナと、前記シリンダライナの前記アッパデッキ部を除く部分を囲む外側壁を有するシリンダブロック本体とを備え、ねじ部材により前記アッパデッキ部が前記シリンダヘッド及び前記外側壁に締結されるシリンダブロックにおいて、前記アッパデッキ部の前記外側壁への締結に際し、前記シリンダライナに対し、前記シリンダボアの配列方向に直交し、かつ隣合うシリンダボア間を通る面において、同シリンダボア間の中心に向う圧縮応力を発生させるための圧縮応力発生手段を備えている。
【０００９】
上記の構成によれば、シリンダブロックの組付けに際し、まずシリンダライナのアッパデッキ部を除く部分が、外側壁によって囲まれた空間に配置され、アッパデッキ部が外側壁上に載置される。圧縮応力発生手段により、シリンダライナには、シリンダボアの配列方向に直交し、かつ隣合うシリンダボア間を通る面において、同シリンダボア間の中心に向う圧縮応力が発生させられる。この圧縮応力は、シリンダライナの製造時に発生する応力（引張り応力）とは逆方向の力であることから、この圧縮応力の分だけ引張り応力が弱められる。そして、このように引張り応力の小さくなった状態で、ねじ部材によってアッパデッキ部がシリンダヘッド及び外側壁に締結される。従って、エンジンの運転中、燃料及び空気の混合気が燃焼する際に発生する熱や圧力がシリンダボア間に伝わって引張り応力が発生しても、疲労強度上重量な要素である平均応力は小さい。その結果、シリンダボア間の中心周りにおける強度についての信頼性が向上する。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記圧縮応力発生手段は、前記アッパデッキ部に設けられ、かつ前記ねじ部材が挿通される貫通孔と、前記外側壁に設けられ、かつ前記ねじ部材が螺入されるねじ穴とを備え、前記アッパデッキ部の締結前の状態において、前記ねじ穴の中心線は、前記貫通孔の中心線よりも前記シリンダボア間の中心側へオフセットされているとする。
【００１１】
上記の構成によれば、アッパデッキ部がねじ部材によって締結される際、アッパデッキ部の貫通孔の中心線と、外側壁のねじ穴の中心線とが合致させられる。この合致のために、例えば、シリンダライナをシリンダボア間の中心に向う側へ圧縮させたり、シリンダブロック本体をシリンダボア間の中心から離れる側へ広げたり、さらにはそれらの両方を行ったりすることが行われる。このように、両中心線が合致させられることで、あるいはさらに貫通孔に挿通されたねじ部材がねじ穴に螺入されることで、シリンダライナには、上記シリンダボア間の中心に向う圧縮応力が発生する。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記貫通孔には、前記アッパデッキ部から反シリンダヘッド側へ突出し、かつ前記ねじ部材を挿通可能とした管状の位置決め部が設けられているとする。
【００１３】
上記の構成によれば、ねじ部材によりアッパデッキ部が締結される際には、ねじ穴の中心線は位置決め部（貫通孔）の中心線よりもシリンダボア間の中心側にずれている。この状態から、位置決め部の中心線とねじ穴の中心線とが合致させられることで、あるいはさらに位置決め部がねじ穴に挿入されることで、シリンダライナにはシリンダボア間の中心に向う圧縮応力が発生する。この状態で、ねじ部材がシリンダヘッド及び位置決め部に挿通されてねじ穴に螺入されると、アッパデッキ部がシリンダヘッド及び外側壁に締結される。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記位置決め部の反シリンダヘッド側の端部には前記シリンダヘッドから離れるほど縮径するテーパ状のガイド部が形成されているとする。
【００１５】
上記の構成によれば、位置決め部におけるガイド部では、同位置決め部の他の箇所よりも外径が小さくなっている。しかも、このガイド部はシリンダヘッドから離れるほど縮径するテーパ状をなしている。位置決め部の外径は、ガイド部の先端で最も小さくなっている。そのため、シリンダライナをシリンダボア間の中心に向う側へ圧縮させたり、シリンダブロック本体を同中心から離れる側へ広げたりしなくても、ガイド部の先端をねじ穴の開口部に位置させることが可能である。この状態からさらにアッパデッキ部が外側壁に近づけられると、ガイド部がねじ穴内に入り込んでゆく。この過程で、位置決め部に対しシリンダボア間の中心に向う力が作用する。この力はアッパデッキ部を通じてシリンダライナに伝達され、同シリンダライナにはシリンダボア間の中心に向う圧縮応力が発生する。そして、ガイド部がねじ穴内に完全に挿入されると、位置決め部（貫通孔）の中心線がねじ穴の中心線に合致するため、ねじ部材を位置決め部（貫通孔）に挿通してねじ穴に螺入することが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記ねじ部材の軸部には、前記アッパデッキ部が前記外側壁に締結された状態で同貫通孔に嵌合する大径部が形成されており、同大径部の反シリンダヘッド側の端部には前記シリンダヘッドから離れるほど縮径するテーパ状のガイド部が形成されているとする。
【００１７】
上記の構成によれば、ねじ部材によりアッパデッキ部が締結される際には、ねじ穴の中心線はねじ部材（貫通孔）の中心線よりもシリンダボア間の中心側にずれている。この状態から、ねじ部材の大径部が貫通孔に嵌合され、軸部において大径部よりも反シリンダヘッド側の部分がねじ穴に挿入される。
【００１８】
ここで、大径部におけるガイド部では、同大径部の他の箇所よりも外径が小さくなっている。しかも、このガイド部はシリンダヘッドから離れるほど縮径するテーパ状をなしている。大径部の外径はガイド部においてシリンダヘッドから最も離れている箇所で最も小さくなっている。そのため、シリンダライナをシリンダボア間の中心に向う側へ圧縮させたり、シリンダブロック本体を同中心から離れる側へ広げたりしなくても、ガイド部の径の最小部分をねじ穴の開口部に位置させることが可能である。そして、この状態からさらにアッパデッキ部が外側壁に近づけられると、ガイド部がねじ穴内に入り込んでゆく。この過程で、ねじ部材に対しシリンダボア間の中心に向う力が作用する。この力はアッパデッキ部を通じてシリンダライナに伝達され、同シリンダライナにはシリンダボア間の中心に向う圧縮応力が発生する。そして、ガイド部がねじ穴内に完全に挿入されると、ねじ部材（貫通孔）の中心線がねじ穴の中心線に合致するため、ねじ部材をねじ穴に螺入させることが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記圧縮応力発生手段は、前記外側壁及び前記アッパデッキ部について、その一方の前記シリンダボア間に対応する箇所に設けられた位置決め凹部と、他方に設けられ、かつ前記位置決め凹部に嵌合される位置決め突部とを備え、前記アッパデッキ部の締結前の状態において、前記位置決め凹部及び前記位置決め突部のうち前記外側壁に設けられたものの中心線は、前記アッパデッキ部に設けられたものの中心線よりも前記シリンダボア間の中心側にオフセットされているとする。
【００２０】
上記の構成によれば、ねじ部材によりアッパデッキ部が締結される際には、位置決め凹部の中心線と位置決め突部の中心線とは、シリンダボアの配列方向に直交する面上においてずれている。より正確には、位置決め凹部及び位置決め突部のうち外側壁に設けられたものの中心線が、アッパデッキ部に設けられたものの中心線よりもシリンダボア間の中心側にずれている。
【００２１】
この状態から、位置決め突部の中心線と位置決め凹部の中心線とが合致させられることで、あるいはさらに位置決め突部が位置決め凹部に嵌入されることで、シリンダライナにはシリンダボア間の中心に向う圧縮応力が発生する。この状態で、ねじ部材によるアッパデッキ部の締結が行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明を、レシプロエンジン用のシリンダブロックに具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２３】
図１及び図２に示すように、シリンダブロック１１はエンジンの主要部をなすものであり、シリンダブロック本体１２及びシリンダライナ１３を備えて構成されている。シリンダブロック１１上には、シリンダヘッドガスケット１４を介してシリンダヘッド１５が載置される。
【００２４】
シリンダブロック本体１２は、その下部を構成するスカート部１７と、上部を構成し、かつウォータジャケット１８とする部位を囲む外側壁１９とを備えている。シリンダブロック本体１２は、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の比較的比重の小さな金属材料を用い、ダイカスト、中圧鋳造、低圧鋳造等の鋳造法により一体に形成されている。
【００２５】
シリンダライナ１３は鋳鉄等の耐摩耗性に優れた金属材料によって形成されている。シリンダライナ１３には、それぞれ上下両端が開放された円筒状をなす複数のシリンダボア２１が列をなした状態で形成されている。隣合うシリンダボア２１は互いに近接している。シリンダライナ１３がシリンダブロック１１に組込まれた状態で、各シリンダボア２１内にピストン（図示略）が往復動可能に収容される。各シリンダボア２１においてピストンよりも上側の空間は、燃料及び空気の混合気を燃焼するための燃焼室（図示略）となる。
【００２６】
シリンダライナ１３のシリンダヘッド１５側の端部（図１及び図２の上端部）には、アッパデッキ部２２が一体に形成されている。アッパデッキ部２２は、シリンダブロック本体１２及びシリンダヘッド１５間に配置される箇所であり、板状をなしている。
【００２７】
シリンダブロック１１には、アッパデッキ部２２をシリンダヘッド１５及び外側壁１９に締結するために、次の構造が採用されている。外側壁１９において、各シリンダボア２１の周囲の複数箇所にはねじ穴２３が設けられている。より詳しくは、ねじ穴２３は、シリンダボア２１の配列方向に直交し、かつ隣合うシリンダボア２１間を通る面において、その中心Ｃを挟んで相対向する箇所に設けられている。ここで、中心Ｃとは上記面において幅方向（図２の左右方向）の中間位置を指す。
【００２８】
各ねじ穴２３は外側壁１９の上面において開口し、かつシリンダボア２１の中心線Ｌ１に平行に延びている。各ねじ穴２３の内周面の少なくとも下部には雌ねじが形成されている。シリンダヘッド１５、シリンダヘッドガスケット１４及びアッパデッキ部２２において各ねじ穴２３に対向する箇所には、ねじ部材としてのヘッドボルト１６を挿通可能にした貫通孔２４，２５，２６がそれぞれ設けられている（図３参照）。そして、外側壁１９上にアッパデッキ部２２、シリンダヘッドガスケット１４及びシリンダヘッド１５が順に載置される。それらシリンダヘッド１５及びシリンダヘッドガスケット１４の各貫通孔２４，２５に挿通されたヘッドボルト１６を、アッパデッキ部２２の貫通孔２６を通じてねじ穴２３に螺入させることにより、シリンダヘッドガスケット１４及びアッパデッキ部２２がシリンダヘッド１５及び外側壁１９に締結される。
【００２９】
ところで、上記構成のシリンダブロック１１においては、シリンダライナ１３の鋳造時に、成形型に流し込まれた溶融金属が冷却される際、その溶融金属の外側から内部に向って徐々に冷えてゆく。そのため、冷却の過程で温度勾配が生じ、常温まで冷えたときに、シリンダブロック１１の内部、特にシリンダボア２１間の中心Ｃの周りに残留応力（歪み）と呼ばれる引張り応力が発生する。また、引張り応力はシリンダライナ１３等をシリンダブロック本体１２及びシリンダヘッド１５に締結する際、すなわちエンジンの組付け時にも発生する。さらに、エンジンの運転中、混合気が燃焼する際に発生する熱及び燃焼圧力がシリンダボア２１間に伝わり、引張り応力が発生する。特に、燃焼圧力による引張り応力は、図４に示すように値Ａを中心として変動する。そして、前述した各種引張り応力を加算したものが、エンジンが作動しているときにシリンダライナ１３のシリンダボア２１間に平均的に発生する応力（平均応力）となる。また、燃焼圧力により変動する引張り応力についての振幅は、図４に示すように応力振幅と呼ばれる。
【００３０】
これらの平均応力と応力振幅との間には、一般に図５に示す関係が見られる。図５中の特性線は疲労限度線を示している。平均応力及び応力振幅に対応する点が、図５において疲労限度線よりも下側の領域Ｚ１にあれば、シリンダボア２１間の強度が十分高いといえる。これに対し、上記点が疲労限度線よりも上側の領域Ｚ２にあると、シリンダボア２１間の強度が低い。
【００３１】
そこで、本実施形態では、ヘッドボルト１６によるアッパデッキ部２２の締結に際し、シリンダライナ１３に対しシリンダボア２１間の前記中心Ｃに向う圧縮応力Ｆを発生させるための圧縮応力発生手段が設けられている。
【００３２】
図３に示すように、アッパデッキ部２２にはヘッドボルト１６が挿通される貫通孔２６が設けられ、外側壁１９にはヘッドボルト１６が螺入されるねじ穴２３が設けられていることについては既に説明したが、このねじ穴２３の中心線Ｌ２が貫通孔２６の中心線Ｌ３よりもシリンダボア２１間の中心Ｃ側へ所定量オフセットされている。図３では、このオフセット量が強調して描かれているが、実際には数百ミクロン程度である。このようなオフセットされた貫通孔２６及びねじ穴２３によって上記圧縮応力発生手段が構成されている。さらに、各貫通孔２６にはパイプが圧入固定されており、その下端部がアッパデッキ部２２から反シリンダヘッド１５側である下側へ突出している。この突出部分は、ヘッドボルト１６を挿通可能とした円管状の位置決め部２７を構成している。
【００３３】
上記のように構成されたシリンダブロック１１の組付けに際しては、例えば、まずシリンダライナ１３のアッパデッキ部２２を除く部分を、外側壁１９によって囲まれた空間に配置し、アッパデッキ部２２を外側壁１９上に載置する。この状態では、ねじ穴２３の中心線Ｌ２は位置決め部２７（貫通孔２６）の中心線Ｌ３よりもシリンダボア２１間の中心Ｃ側にずれている。
【００３４】
次に、アッパデッキ部２２上にシリンダヘッドガスケット１４及びシリンダヘッド１５を順に載置し、それらのアッパデッキ部２２及びシリンダヘッドガスケット１４をヘッドボルト１６によってシリンダヘッド１５及び外側壁１９に締結する。この際、位置決め部２７（貫通孔２６）の中心線Ｌ３とねじ穴２３の中心線Ｌ２とを合致させる。この合致のために、例えば、シリンダライナ１３をシリンダボア２１間の中心Ｃに向う側へ圧縮させたり、シリンダブロック本体１２を同中心Ｃから離れる側へ広げたり、さらにはそれらの両方を行ったりする。
【００３５】
そして、両中心線Ｌ２，Ｌ３を合致させた状態で、位置決め部２７をねじ穴２３に挿入する。上記圧縮により、あるいはこの位置決め部２７の挿入により、シリンダライナ１３には、図３において矢印で示すように、シリンダボア２１間の中心Ｃに向う圧縮応力Ｆが発生する。この圧縮応力Ｆは、シリンダライナ１３の製造時に発生する応力（残留応力による引張り応力）とは逆方向の力であることから、この圧縮応力Ｆの分だけ引張り応力が弱められる。また、前記挿入により、アッパデッキ部２２及びシリンダブロック本体１２が、両中心線Ｌ２，Ｌ３を合致させた状態、すなわち、アッパデッキ部２２の位置決めを行った状態に保持される。この状態で、シリンダヘッド１５及びシリンダヘッドガスケット１４の貫通孔２４，２５に挿通されたヘッドボルト１６を位置決め部２７に通し、ねじ穴２３に螺入させると、アッパデッキ部２２及びシリンダヘッドガスケット１４がシリンダヘッド１５及び外側壁１９に締結される。
【００３６】
従って、エンジンの運転中、混合気が燃焼する際に発生する熱や燃焼圧力がシリンダボア２１間に伝わって引張り応力が発生しても、疲労強度上重量な要素である平均応力が小さくなる。このとき応力振幅は変化しない。その結果、仮にアッパデッキ部２２の締結前に、平均応力及び応力振幅に対応する点が疲労限度線よりも上側の領域Ｚ２にあったとしても、図５において矢印で示すように下側の領域Ｚ１に移り、強度についての信頼性が向上する。
【００３７】
上記のようにアッパデッキ部２２が締結された状態では、図２に示すようにシリンダライナ１３の少なくとも下面が外側壁１９とスカート部１７との境界部分に当接する。さらに、図示はしないが、シリンダライナ１３の外壁面１３Ａの下端部が、外側壁１９の内壁面１９Ａの下端部に当接されてもよい。シリンダライナ１３の外壁面１３Ａにおいて、少なくともその上部は、外側壁１９の内壁面１９Ａの上部から離間する。これらの外壁面１３Ａ、内壁面１９Ａ及びアッパデッキ部２２によって囲まれた空間は、シリンダブロック本体１２やシリンダライナ１３を冷却するための冷却水の通路であるウォータジャケット１８となる。
【００３８】
以上詳述した第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ヘッドボルト１６によるアッパデッキ部２２の締結前の状態において、外側壁１９に設けたねじ穴２３の中心線Ｌ２を、アッパデッキ部２２に設けた貫通孔２６の中心線Ｌ３よりもシリンダボア２１間の中心Ｃ側へオフセットさせている。また、貫通孔２６に、アッパデッキ部２２から下方へ突出する管状の位置決め部２７を設けている。両中心線Ｌ２，Ｌ３を合致させることで、あるいはさらに位置決め部２７をねじ穴２３に挿入することで、ヘッドボルト１６によるアッパデッキ部２２の締結に際し、シリンダライナ１３に中心Ｃに向う圧縮応力Ｆを発生させることができる。この圧縮応力Ｆにより、シリンダライナ１３の製造時にシリンダボア２１間に発生した残留応力による引張り応力を弱くすることができる。疲労強度上重要な要素である平均応力を小さくし、平均応力及び応力振幅に対応する点を疲労限度線よりも下側の領域Ｚ１に属させ、中心Ｃ周りの強度についての信頼性を高めることができる。
【００３９】
（２）上記位置決め部２７をねじ穴２３に挿入することで、中心線Ｌ２，Ｌ３を合致させるようにしている。そのため、ヘッドボルト１６を貫通孔２６に挿入してねじ穴２３に螺入させる作業がしやすくなる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について図６を参照して説明する。第２実施形態では、アッパデッキ部２２から反シリンダヘッド側（下側) に突出する位置決め部２７の下端部外周面に、シリンダヘッド１５から離れるほど（下側ほど）縮径するテーパ状のガイド部２８が形成されている。それ以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材、箇所等については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
上記構成の第２実施形態によると、位置決め部２７におけるガイド部２８では、同位置決め部２７の他の箇所よりも外径が小さくなっている。しかも、このガイド部２８は下側ほど縮径するテーパ状をなしている。位置決め部２７の外径はガイド部２８の下端で最も小さくなっている。そのため、両中心線Ｌ２，Ｌ３のオフセット量にもよるが、シリンダライナ１３を中心Ｃに向う側（図６の右側）へ圧縮させたり、シリンダブロック本体１２を中心Ｃから離れる側（図６の左側）へ広げたりしなくても、ガイド部２８の下端をねじ穴２３の開口部に位置させることが可能である。
【００４２】
この状態からさらにアッパデッキ部２２を外側壁１９に近づけると、ガイド部２８がねじ穴２３内に入り込んでゆく。この過程で、位置決め部２７に対し中心Ｃに向う力が作用する。この力はアッパデッキ部２２を通じてシリンダライナ１３に伝達され、同シリンダライナ１３には中心Ｃに向う圧縮応力Ｆが発生する。そして、ガイド部２８をねじ穴２３内に完全に挿入させると、位置決め部２７（貫通孔２６）の中心線Ｌ３がねじ穴２３の中心線Ｌ２に合致し、ヘッドボルト１６を、位置決め部２７（貫通孔２６）に挿通してねじ穴２３に螺入することが可能となる。
【００４３】
従って、第２実施形態によると、前述した第１実施形態における（１），（２）の効果に加え、次の効果が得られる。
（３）位置決め部２７の下端部にテーパ状のガイド部２８を形成している。このため、アッパデッキ部２２を外側壁１９に近づけるという簡単な作業を行うだけで、ガイド部２８、ひいては位置決め部２７の全体をねじ穴２３内に挿入し、シリンダライナ１３に中心Ｃに向う圧縮応力Ｆを発生させることができる。シリンダライナ１３を中心Ｃに向う側へ圧縮させたり、シリンダブロック本体１２を同中心Ｃから離れる側へ広げたりするといった作業は不要となる。その結果、シリンダライナ１３のシリンダブロック本体１２に対する組付け性が向上する。
【００４４】
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態について、図７を参照して説明する。第３実施形態では、ヘッドボルト１６の軸部３１に、貫通孔２６と略同一の外径を有し、かつアッパデッキ部２２が外側壁１９に締結された状態で同貫通孔２６に嵌合する大径部３２が形成されている。また、大径部３２の反シリンダヘッド側の端部である下端部には、下側ほど、すなわちシリンダヘッド１５から下方へ離れるほど縮径するテーパ状のガイド部３３が形成されている。なお、位置決め部２７は設けられていない。上述した大径部３２が位置決め部２７と同様の機能を発揮するからである。上記以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材、箇所等には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
上記構成のシリンダブロック１１において、ヘッドボルト１６によってアッパデッキ部２２が締結される直前の状態では、ねじ穴２３の中心線Ｌ２がヘッドボルト１６（貫通孔２６）の中心線Ｌ３よりも中心Ｃ側（図７の右側）にずれている。締結に際しては、前記状態から、ヘッドボルト１６の大径部３２を貫通孔２６に嵌合させ、軸部３１において大径部３２よりも下側の部分をねじ穴２３に挿入する。
【００４６】
ここで、大径部３２におけるガイド部３３では、同大径部３２の他の箇所よりも外径が小さくなっている。しかも、このガイド部３３は下側ほど縮径するテーパ状をなしている。大径部３２の外径はガイド部３３の下端で最も小さくなっている。そのため、両中心線Ｌ２，Ｌ３のオフセット量にもよるが、シリンダライナ１３を中心Ｃに向う側（図７の右側）へ圧縮させたり、シリンダブロック本体１２を同中心Ｃから離れる側（図７の左側）へ広げたりしなくても、ガイド部３３の下端をねじ穴２３の開口部に位置させることが可能である。そして、この状態でさらにアッパデッキ部２２を外側壁１９に近づけると、ガイド部３３がねじ穴２３内に入り込んでゆく。この過程で、ヘッドボルト１６に対し中心Ｃに向う力が作用する。この力はアッパデッキ部２２を通じてシリンダライナ１３に伝達される。シリンダライナ１３には中心Ｃに向う圧縮応力Ｆが発生する。そして、ガイド部３３をねじ穴２３内に完全に挿入させると、ヘッドボルト１６（貫通孔２６）の中心線Ｌ３がねじ穴２３の中心線Ｌ２に合致する。さらに、ヘッドボルト１６をねじ穴２３の雌ねじに螺入させると、アッパデッキ部２２がシリンダヘッド１５及びシリンダブロック本体１２に締結される。
【００４７】
従って、第３実施形態によると、上述した（１）の効果に加え次の効果が得られる。
（４）ヘッドボルト１６の軸部３１に、貫通孔２６と略同一の外径を有する大径部３２を形成するとともに、その大径部３２の下端部にテーパ状のガイド部３３を形成している。こうしたガイド部３３を有するヘッドボルト１６の大径部３２は、ガイド部２８を有する位置決め部２７と同様の機能を発揮する。このため、上述した（３）と同様、シリンダライナ１３のシリンダブロック本体１２に対する組付け性を向上させることができる。そのほかにも、位置決め部２７が不要となり、部品点数を削減することができる。
【００４８】
（第４実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態について、図８を参照して説明する。第４実施形態では、貫通孔２６及びねじ穴２３とは別に、外側壁１９に対するアッパデッキ部２２の位置決めを行うための位置決め突部３５及び位置決め凹部３６が、アッパデッキ部２２及び外側壁１９に設けられている。ここでは、外側壁１９の上面においてシリンダボア２１間に対応する箇所に位置決め凹部３６が設けられ、アッパデッキ部２２の下面において位置決め凹部３６に対応する箇所に位置決め突部３５が設けられている。シリンダボア２１間に対応する箇所とは、シリンダボア２１の配列方向に直交し、かつ隣合うシリンダボア２１間を通る面上である。なお、本実施形態では、位置決め突部３５はアッパデッキ部２２に圧入固定されたピンによって構成されている。位置決め突部３５の下端部外周面には、シリンダヘッド１５から離れるほど（下側ほど）縮径するテーパ状のガイド部３７が形成されている。
【００４９】
アッパデッキ部２２の締結前の状態において、位置決め凹部３６の中心線Ｌ５は、位置決め突部３５の中心線Ｌ４よりもシリンダボア２１間の中心Ｃ側（図８の右側）へ所定量オフセットされている。このオフセット量は、貫通孔２６の中心線Ｌ３に対するねじ穴２３の中心線Ｌ２のオフセット量と同じである。貫通孔２６に位置決め部２７は設けられていない。上記以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材、箇所等については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
上記構成のシリンダブロック１１では、ヘッドボルト１６によるアッパデッキ部２２の締結前には、位置決め凹部３６の中心線Ｌ５が位置決め突部３５の中心線Ｌ４よりも中心Ｃ側へずれている。また、ねじ穴２３の中心線Ｌ２が貫通孔２６の中心線Ｌ３よりも中心Ｃ側へずれている。
【００５１】
ここで、位置決め突部３５の外径はガイド部３７の先端（図８の下端）で最も小さくなっている。そのため、アッパデッキ部２２の締結に際し、シリンダライナ１３を中心Ｃに向う側（図８の右側）へ圧縮させたり、シリンダブロック本体１２を中心Ｃから離れる側（図８の左側）へ広げたりしなくても、ガイド部３７の下端を位置決め凹部３６の開口部に位置させることが可能である。
【００５２】
この状態からさらに、アッパデッキ部２２を外側壁１９に近づけると、ガイド部３７が位置決め凹部３６内に入り込んでゆく。この過程で、位置決め突部３５に対し中心Ｃに向う力が作用する。この力はアッパデッキ部２２を通じてシリンダライナ１３に伝達され、同シリンダライナ１３に中心Ｃに向う圧縮応力Ｆが発生する。そして、ガイド部３７を位置決め凹部３６内に完全に挿入させると、位置決め突部３５の中心線Ｌ４が位置決め凹部３６の中心線Ｌ５に合致する。この状態では、貫通孔２６の中心線Ｌ３がねじ穴２３の中心線Ｌ２に合致する。そのため、ヘッドボルト１６を、貫通孔２６を通じてねじ穴２３に螺入させることにより、図８において二点鎖線で示すように、位置決め突部３５を位置決め凹部３６内に完全に嵌入させ、アッパデッキ部２２をシリンダヘッド１５及び外側壁１９に締結することが可能となる。
【００５３】
従って、第４実施形態によれば、前述した（１），（３），（４）の効果と同様の効果が得られる。
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
【００５４】
・第３実施形態における大径部３２、及び第４実施形態における位置決め突部３５について、少なくとも一方のガイド部３３，３７を割愛してもよい。
・第１及び第２実施形態における位置決め部２７、第４実施形態における位置決め突部３５をアッパデッキ部２２に一体形成してもよい。
【００５５】
・第４実施形態とは逆にアッパデッキ部２２に位置決め凹部３６を設け、シリンダブロック本体１２の外側壁１９に位置決め突部３５を設けてもよい。
・第４実施形態における位置決め突部３５を管状に形成してもよい。
【００５６】
・本発明は、上述したシリンダブロック１１に限らず、金属製の部材間の機械的接合について、部材間の熱膨張や振動により引張り応力が作用する部位に適用可能である。この場合にも、引張り応力が作用する部位に対し、圧縮応力発生手段により圧縮応力を発生させるようにする。例えば、引張り応力が作用しやすい側の部材に、ボルト等のねじ部材が挿通される貫通孔を設け、引張り応力が作用しにくい側の部材に、上記ねじ部材が螺入されるねじ穴を設ける。ねじ穴の中心線を貫通孔の中心線に対しオフセットさせる。そして、両中心線を合致させた状態で、貫通孔に挿通されたねじ部材をねじ穴に螺入させることで、上記圧縮応力を発生させる。
【００５７】
上記引張り応力が作用しやすい部材としては、例えば図９に示すように、気筒毎の燃焼室から排出された排気を集めて排気管に送る排気マニホルド４１が挙げられる。この排気マニホルド４１は、貫通孔４２に挿通されたボルト等によりシリンダヘッドに締結される。
【００５８】
また、引張り応力が発生しやすい他の部材としては、エンジンの潤滑油を貯留するオイルパンが挙げられる。図１０はその一例を示している。この例では、オイルパンが第１オイルパン４３及び第２オイルパン４４と、それらの間に配置されるバッフルプレート４５とを備えている。第１オイルパン４３はシリンダブロックに対しボルト等により締結され、バッフルプレート４５及び第２オイルパン４４は第１オイルパン４３に対しボルト等により締結される。これら両オイルパン４３，４４及びバッフルプレート４５が、上記引張り応力の発生しやすい部材に相当する。
【００５９】
また、別の部材として、エンジンに付属の部品を取付けるためのブラケットが挙げられる。図１１及び図１２はその一例を示している。図１１は、エンジンマウント４６をエンジンに取付けるためのエンジン側ブラケット４７と、同エンジンマウント４６を自動車のボディに取付けるためのボディ側ブラケット４８とを示している。エンジン側ブラケット４７はボルト等によりエンジンに締結され、ボディ側ブラケット４８はボルト４９等によりボディに締結される。図１１中の５１はボルト等が挿通される貫通孔である。
【００６０】
また、図１２は、オルタネータ５２をエンジンに取付けるための第１ブラケット５３及び第２ブラケット５４を示している。第１ブラケット５３はボルト等によりエンジンに締結される。オルタネータ５２は、その下部において第１ブラケット５３に対し軸５６により回動可能に支持される。そのため、軸５６を支点としてオルタネータ５２を回動させることによりベルト５７の張力を調整可能である。一方、第２ブラケット５４はボルト５５によってエンジンに締結される。第２ブラケット５４には、前記軸５６を中心とする円弧状の長孔５８が形成されており、オルタネータ５２の上部に挿通されたボルト５９がこの長孔５８に通される。そして、ボルト５９が締付けられることにより、オルタネータ５２が第２ブラケット５４に締結され、ベルト５７が所定の張力で引っ張られた状態に保持される。
【００６１】
上述したブラケット４７，４８，５３，５４のうち、特に、図１１におけるエンジン側ブラケット４７、及び図１２における第２ブラケット５４には引張り応力が作用しやすいため、上記のように圧縮応力を発生させることが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態について、シリンダライナ及びシリンダブロック本体の部分分解斜視図。
【図２】シリンダライナをシリンダブロック等に締結した状態を示す断面図。
【図３】シリンダライナの締結前の状態において、貫通孔の中心線とねじ穴の中心線との関係を示す部分断面図。
【図４】シリンダボア間に発生する応力が段階的に変化する態様を示す線図。
【図５】平均応力と応力振幅との関係において規定される疲労限度線を示す線図。
【図６】本発明の第２実施形態について、シリンダライナの締結前の状態を示す部分断面図。
【図７】本発明の第３実施形態について、シリンダライナの締結前の状態を示す部分断面図。
【図８】本発明の第４実施形態について、シリンダライナの締結前の状態を示す部分断面図。
【図９】本発明の他の適用部位（排気マニホルド）を示す部分正面図。
【図１０】本発明の他の適用部位（オイルパン）を示す分解斜視図。
【図１１】本発明の他の適用部位（ブラケット）を示す斜視図。
【図１２】本発明の他の適用部位（ブラケット）を示す部分正面図。
【符号の説明】
【００６３】
１１…シリンダブロック、１２…シリンダブロック本体、１３…シリンダライナ、１５…シリンダヘッド、１６…ヘッドボルト（ねじ部材）、１９…外側壁、２１…シリンダボア、２２…アッパデッキ部、２３…ねじ穴、２６…貫通孔、２７…位置決め部、２８，３３…ガイド部、３１…軸部、３２…大径部、３５…位置決め突部、３６…位置決め凹部、Ｃ…シリンダボア間の中心、Ｆ…圧縮応力、Ｌ２…ねじ穴の中心線、Ｌ３…貫通孔の中心線、Ｌ４…位置決め突部の中心線、Ｌ５…位置決め凹部の中心線。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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