(57)【要約】【課題】簡単な構成で、内燃機関の特性に応じて冷却水路を穿設する自由度やシリンダライナの汎用性が高く、内燃機関の運転時に発生するシリンダライナの変形量が全体に均一となるように構成された内燃機関のシリンダブロックを提供する。【解決手段】シリンダライナ１１の外周面は、シリンダブロック１２の冷却水路１５を穿設する部分に臨むこととなる部分１７の厚さＴ１が、その軸方向全長Ｌにわたって、内燃機関のピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向となる部分１８の厚さＴ２よりも薄くなるように、鋳包まれる前に予め成形されている。厚さＴ１の部分１７が成形された各シリンダライナ１１は、シリンダブロック１２を成形するときに、それぞれ厚さＴ１に切削された部分１７が後に冷却水路１５を穿設することとなる部分に臨むよう位置決めされ、鋳包められている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダライナの近傍における壁部に冷却水路が穿設された内燃機関のシリンダブロックであって、
前記シリンダライナの外周面は、その軸方向全長にわたって、前記冷却水路を穿設する部分に臨む部分の厚さがピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向となる部分の厚さよりも薄くなるよう成形されていることを特徴とする内燃機関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、内燃機関のシリンダブロックに関し、特に、多気筒内燃機関の独立した気筒にそれぞれシリンダライナが鋳包まれ、たとえばシリンダライナ間等、シリンダライナ近傍の壁部に冷却水路が穿設された内燃機関のシリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する従来の技術として、たとえば特許文献１が知られている。特許文献１は、シリンダボア間の壁部が狭い場合でも、同壁部にドリルパッセージ孔を容易に加工することができ、その作業効率の向上を図った内燃機関のシリンダブロックを提供することを目的としたものである（段落０００４）。
【０００３】
特許文献１には、複数のシリンダライナが鋳包まれたシリンダブロックのシリンダボア間の壁部に、シリンダボア周囲のウォータジャケットに連通する冷却水路としてのドリルパッセージ孔が形成される内燃機関のシリンダブロックにおいて、前記複数のシリンダライナ各々の外周には、前記シリダボア間の壁部のうち、前記シリンダライナの外周面と前記ドリルパッセージ孔との間の距離が小さくなる部分において同距離を拡大する形状の溝が形成されていることなどを特徴とする内燃機関のシリンダブロックが開示されている。さらに、特許文献１には、各シリンダライナの溝は、各シリンダライナの外周の、軸心に関して略対称な２箇所に形成されていること（段落００１６、００４５等）、そして、シリンダブロックに鋳包む際に、各シリンダライナの溝が互いに対向するように、シリンダブロックに対して位置決めする必要があることが記載されている（段落００３１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６６７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関は、ボアピッチを小さく、また、シリンダボアとシリンダブロックの端部との間の長さを小さくするなど、コンパクト化を図ることが望まれている。また、内燃機関の温度が上昇する位置は、その内燃機関の構造などの特性によって異なる。したがって、内燃機関の特性に応じて冷却水路を設ける位置を設定することが望まれている。
【０００６】
上記特許文献１にあっては、ボアピッチを小さくしてシリンダボア間の壁部が狭い場合でも、同壁部にドリルパッセージ孔を容易に加工することができる。しかしながら、特許文献１では、シリンダボア間の壁部に形成するドリルパッセージ孔（壁部に穿設される冷却水路）の、シリンダライナの近傍部分の位置が、シリンダライナの外周に形成された溝と対応する位置を通るように限られる。そのため、内燃機関の特性に応じて冷却水路を最適の位置に穿設することができる自由度、すなわち、シリンダブロックの設計自由度を向上させることが望まれていた。また、内燃機関の特性に応じて冷却水路を最適の位置に穿設するためには、内燃機関毎に、設定された冷却水路を設ける位置に応じた位置に溝が形成されたシリンダライナを用意する必要があり、シリンダライナの汎用性を向上させることが望まれていた。
【０００７】
さらに、上記特許文献１にあっては、シリンダライナの外周面に溝を形成するものである、すなわち、シリンダライナの軸方向の部分によって厚さが異なるため、内燃機関の運転時に発生する熱やシリンダボア内で往復するピストンの動きなどにより発生するシリンダライナの変形量が、溝の部分とその軸方向の他の部分とで異なることとなるため、シリンダライナの変形量が全体に均一となるように構成することが望まれていた。
【０００８】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、内燃機関の特性に応じて冷却水路を穿設する自由度やシリンダライナの汎用性が高く、さらに、内燃機関の運転時に発生するシリンダライナの変形量が全体に均一となるように構成することができる内燃機関のシリンダブロック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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、シリンダライナの近傍における壁部に冷却水路が穿設された内燃機関のシリンダブロックであって、前記シリンダライナの外周面は、その軸方向全長にわたって、前記冷却水路を穿設する部分に臨む部分の厚さがピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向となる部分の厚さよりも薄くなるよう成形されていることを特徴とする
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、シリンダライナの外周面を、その軸方向全長にわたって、冷却水路を形成する部分に臨む部分の厚さが内燃機関のピストンピンと直交するスラスト方向となる部分の厚さよりも薄くなるよう成形し、このシリンダライナの薄くなるように成形された部分が冷却水路を穿設する位置と対応するよう配置した状態で、シリンダブロックを成形してシリンダライナを鋳包む。このとき、シリンダライナの冷却水路を穿設する部分に臨む部分の厚さが内燃機関のピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向となる部分の厚さよりも薄くなるように、シリンダライナの外周面が成形されていることにより、シリンダブロックの壁部に冷却水路を穿設する位置に対するシリンダライナの外周面の距離が、シリンダライナの軸方向全長にわたって拡大し寸法上の余裕が確保される。
本発明によれば、シリンダライナが鋳包まれたシリンダブロックの壁部に冷却水路を穿設する際にシリンダライナを傷つけたり突き破るなど損傷させることなく、容易に壁部に冷却水路を穿設することができるだけでなく、シリンダライナの外周面を成形する範囲がその軸方向全長にわたっていることから、冷却水路を穿設することができる範囲を制限されることがないため、内燃機関の特性に応じて冷却水路を穿設する位置を自由に設定することができ、また、内燃機関の特性に応じたシリンダライナを用いる必要がないことからシリンダライナの汎用性が高く、さらに、内燃機関の運転時に発生するシリンダライナの変形量を軸方向の部分によって異なることなく全体を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の内燃機関のシリンダブロックの第１実施の形態を説明するために概略で示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示したシリンダライナの斜視図である。
【図４】図３に示したシリンダライナの拡大端面図である。
【図５】本発明におけるシリンダライナの第２の実施の形態（鎖線で示した中心線Ｃ−Ｃの左側）、および、第３の実施の形態（同中心線Ｃ−Ｃの右側）を説明するために示した拡大端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、一例として図１に示したように直列４気筒エンジンのシリンダブロック１２により説明する。
【００１３】
図１に示すシリンダブロック１２は、独立した４つのシリンダライナ１１を、金型ダイカスト鋳造によりアルミで鋳包んだライナ鋳ぐるみアルミブロックである。各シリンダライナ１１の内部は、内燃機関のピストンが往復動するシリンダボア１３を形成する。各シリンダライナ１１の周囲にはシリンダブロック１２の壁部１２ａが形成されている。そして、壁部１２ａの周囲には、図１に示した実施の形態の場合、内燃機関の吸気側と排気側とにそれぞれウォータジャケット１４Ａ、１４Ｂが形成されている。両ウォータジャケット１４Ａ、１４Ｂは、図１における右方端が連続している。冷却水路１５は、互いに隣り合うシリンダライナ１１の間と、図１の左方端のシリンダライナ１１Ａの、隣接するシリンダライナ１１Ｂと反対側の側方とにおける壁部１２ａに穿設される。
【００１４】
図２に示すように、冷却水路１５の一方端は、シリンダブロック１２の上面１２ｂに開口し、他方端は、シリンダブロック１２の壁部１２ａのウォータジャケット１４Ａに面した側面に開口するよう、シリンダブロック１２の上面１２ｂに対して角度αで傾斜している。
【００１５】
ここで、４つのシリンダライナ１１を区別するために、その符号を図１の左方から右方に向かって１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄとする。各シリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの内周面の径は同じ大きさに成形されている。
【００１６】
図１に示した実施の形態では、シリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、その外周面の形状も同じ形状に成形されている。すなわち、シリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、の外周面は、図３および図４に示すように、冷却水路１５を穿設する部分に臨むこととなる２箇所の部分１７の厚さＴ１が、その軸方向全長Ｌにわたって、内燃機関のピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向（図１における上下両方向）となる部分１８の厚さＴ２よりも薄くなるように、鋳包まれる前に予め成形されている。
【００１７】
このような形状のシリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、特に限定されることはないが、最初に均一な厚さＴ２のシリンダライナ粗材を用意し、冷却水路１５を穿設する部分に臨むこととなる２箇所の部分１７をたとえばフライス加工などで軸方向全長Ｌにわたって切削、研削、あるいは研磨などの加工をすることにより、容易に成形することができる。
【００１８】
これに対して、シリンダライナ１１Ｄは、冷却水路１５を穿設する部分に臨むこととなる部分１７がシリンダライ１１Ｃとの間の壁部１２ａだけであることから、１か所の部分１７だけの厚さＴ１が、その軸方向全長Ｌにわたって、内燃機関のピストンピンと直交するスラスト方向となる部分１８の厚さＴ２よりも薄くなるように、鋳包まれる前に予め成形されている。シリンダライナ１１Ｄの部分１７を厚さＴ１に成形する手法は、シリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと同じとすることができる。
【００１９】
厚さＴ１の部分１７が成形された各シリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄは、シリンダブロック１２を成形するときに、それぞれ厚さＴ１に切削等の加工がされた部分１７が後に冷却水路１５を穿設することとなる部分に臨むよう位置決めされ、鋳包められる。
【００２０】
上述したように、厚さＴ１に薄くした部分１７を２箇所に成形したシリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、厚さをＴ１に薄くした部分を１箇所に成形したシリンダライナ１１Ｄの代替としても使用することができ、したがってシリンダライナとしての汎用性が高い。一方、厚さＴ１に薄くした部分１７を１箇所に成形したシリンダライナ１１Ｄは、厚さＴ１に薄くした部分を２箇所に成形するシリンダライナ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと比較して切削などの加工工程が少ないため、加工効率を向上させることができる。
【００２１】
そして、シリンダライナ１１は、内燃機関のピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向となる部分１８の厚さＴ２よりも薄い厚さＴ１に成形する部分１７が、その軸方向全長Ｌにわたるので、従来の技術のように冷却水路１５を穿設する位置と対応させてシリンダライナ１１に溝を形成する必要がなく、また、冷却水路１５を穿設する位置がシリンダライナ１１に形成された溝に制限されることもない。そのため、シリンダブロック１２に穿設する冷却水路１５の壁部１２ａのウォータジャケット１４Ａに面した側面に開口する位置、すなわち、図２に示したシリンダブロック１２の上面１２ｂに対する傾斜角度αなどを、内燃機関の特性に応じて自由に設定することができる。さらに、図２に示した冷却通路１５に加えて、同じ壁部１２ａにウォータジャケット１４Ａ、１４Ｂを連通する冷却水路を穿設することもできる。そして、冷却水路１５は、シリンダボア１３間に限定されることはなく、図１の左方端に示したように、シリンダライナ１１Ａの、隣接するシリンダライナ１１Ｂと反対側の側方とにおける壁部１２ａに穿設することもできる。
【００２２】
また、シリンダライナ１１は、その軸方向全長Ｌにわたって厚さＴ１の薄い部分１７を成形する結果、軸方向の厚さが均一であることから、内燃機関の運転時に発生する熱やシリンダボア１３内で往復するピストンの動きなどにより発生するシリンダライナ１１の変形量がシリンダライナ１１の軸方向の部分によって異なることがなく、全体が均一となる。
【００２３】
次に、本発明におけるシリンダライナの別の実施の形態を図５に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明することとする。
【００２４】
図５は、一点鎖線で示した中心線Ｃ−Ｃの左方は第２の実施の形態を示しており、中心線Ｃ−Ｃの右方は第３の実施の形態を示している。なお、図５に示した中心線Ｃ−Ｃは、内燃機関のピストンピンの軸方向と直交する方向に一致している。
【００２５】
図４に示した第１の実施の形態では、シリンダライナ１１の厚さＴ１に薄く成形する部分１７が平面状であったのに対し、図５の中心線Ｃ−Ｃから左方に示した第２の実施の形態では、シリンダライナ１１の外周面が軸方向全長Ｌにわたって、内燃機関のピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向（図５においては中心線Ｃ−Ｃの延びる上下方向）の部分１８を最大の厚さＴ２として漸次厚さが薄くなり、内燃機関のピストンピンの軸方向（図５においては中心線Ｃ−Ｃと直交する左右の方向）に位置する部分１７が最も薄い厚さＴ１となるように、成形されている。なお、第２の実施の形態におけるシリンダライナ１１の外周面は、図５に示した中心線Ｃ−Ｃの右方についても中心線Ｃ−Ｃの左方と対称に成形することができる。この場合のシリンダライナ１１の端面は、ほぼ楕円形となる。このようなシリンダライナ１１の外周面の形状は、たとえば、シリンダライナ１１の内周面を保持してフライス盤など切削工具をシリンダライナ１１の軸周りに連続して相対的に移動させることにより容易に成形することができる。
【００２６】
図５の中心線Ｃ−Ｃから右方に示した第３の実施の形態では、図４に示した第１の実施の形態における平面状の厚さＴ１に薄く成形した部分１７に加えて、かかる部分１７の周面両方向に隣接して、シリンダライナ１１の厚さを内燃機関のピストンピンの軸方向と直交するスラスト方向の部分１８の厚さＴ２よりも薄く且つ部分１７の厚さＴ１以上の厚さとした平面状の部分１９が、シリンダライナの外周面の軸方向全長Ｌにわたって成形されている。なお、第３の実施の形態におけるシリンダライナ１１の外周面は、図５に示した中心線Ｃ−Ｃの左方についても中心線Ｃ−Ｃの左方と対称に成形することができる。この場合のシリンダライナ１１の端面は、内燃機関のピストンピンの軸方向の部分１７を含む周囲がほぼ多角形となる。このようなシリンダライナ１１の外周面の形状は、たとえば、シリンダライナ１１の内周面を保持してフライス盤など切削工具を相対的にシリンダライナ１１の軸周りに段階的に移動させることにより容易に成形することができる。
【００２７】
本発明のシリンダブロックは、上述した第１〜第３の実施の形態で説明したシリンダライナ１１の形状に限定されることはなく、また、冷却水路１５の位置なども、内燃機関の特性などに応じて適切に穿設することができる。また、本発明のシリンダブロックは、直列４気筒エンジンに限定されることはなく、たとえば４気筒以外の気筒数の内燃機関にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１１：シリンダライナ、  １２：シリンダブロック、  １２ａ：隣接するシリンダライナ間が最も狭くなる部分、  １２ｂ：シリンダブロックの上面、  １３：シリンダボア、  １４：ウォータジャケット、  １５：冷却水路としてのドリルパッセージ孔、  １７：外面の厚さを薄くした部分、  １８：内燃機関のピストンピンの軸方向と直交する方向の部分、  Ｔ１：部分１７の厚さ、  Ｔ２：部分１８の厚さ（シリンダライナ粗材の厚さ）
【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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