(57)【要約】【課題】  ウォータージャケットその他のシリンダブロックの構成要素の配置、形状の自由度を阻害することなく、シリンダボアの変形のバラツキを低減する。【解決手段】  上面１１に複数のシリンダボア１２ａ及び１２ｂ、並びにシリンダボア１２ａ及び１２ｂに隣接して開口された、シリンダヘッドをボルト４０により締結固定するための複数のシリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂが形成された、エンジンのシリンダブロックであって、シリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂ及び前記ボルトの掛かり代の、ボルトの挿入方向手前側と上面１１との距離は、シリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂが隣接するシリンダボア１２ａ及び１２ｂの配置に応じて異なっている、エンジンのシリンダブロック１０。【選択図】  図１
2017115696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に複数のシリンダボア及び、前記シリンダボアに隣接して開口された、シリンダヘッドをボルトにより締結固定するための複数のボルト穴が形成された、エンジンのシリンダブロックであって、
前記ボルト穴及び前記ボルトの掛かり代の前記ボルトの挿入方向手前側と前記上面との距離は、前記ボルト穴が隣接する前記シリンダボアの配置に応じて異なっている、
エンジン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、自動車等のエンジンのシリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、四輪自動車におけるエンジンのシリンダブロックの外観を示す平面図である。図７に示すように、シリンダブロック１１０においては、中央にシリンダボア１００が列状配置されており、シリンダボア１００に隣接して、シリンダブロック１１０及び図示しないシリンダヘッドをボルトにより締結するためのシリンダヘッドボルト穴１０２が開口されている。
【０００３】
シリンダブロック１１０とシリンダヘッドを締結する際に、ボルトの軸力に起因してシリンダブロックが変形し、シリンダボア１００に歪みが生ずることは広く知られている。
【０００４】
そのような不具合に対して、列状配置されたシリンダボア１００のうち列方向中間部のシリンダボアは、変形が２次の変形（楕円状の変形）になり、更に、変形の程度は列方向端部のシリンダボアより大きくなると予想して、列方向中間部のシリンダボア間部分の巾方向両側にあるシリンダヘッドボルト穴１０２の内側のアッパデッキ部分１０４（図７の斜線部分）を高剛性とするとともに、シリンダブロック前、後端面近傍のアッパデッキ部分１０６を低剛性とすることにより、各シリンダボアの楕円形への変形のバラツキを抑えるようにした技術が提案されている（例えば特許文献１（０００３）を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２１３０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のエンジンのシリンダブロックには、以下の様な課題があった。すなわち、シリンダブロックにはシリンダボアの他にシリンダボアを冷却するためのウォータージャケットを設ける必要があるが、母材としてのシリンダブロックの剛性を部分的に変更することは、ウォータージャケットの形状や配置を限定することとなってしまっていた。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ウォータージャケットその他のシリンダブロックの構成要素の配置、形状の自由度を阻害することなく、シリンダボアの変形のバラツキを低減することが可能なエンジン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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、上面に複数のシリンダボア及び、前記シリンダボアに隣接して開口された、シリンダヘッドをボルトにより締結固定するための複数のボルト穴が形成された、エンジンのシリンダブロックであって、前記ボルト穴及び前記ボルトの掛かり代の前記ボルトの挿入方向手前側と前記上面との距離は、前記ボルト穴が隣接する前記シリンダボアの配置に応じて異なっている、エンジンのシリンダブロックである。
【０００９】
なお、本発明は、他の側面として、前記上面と前記複数のボルト穴の雌ねじとの距離は、複数のシリンダボアに挟まれた前記ボルト穴のほうが、シリンダボアの片側にのみ隣接する前記ボルト穴より小さくなっているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
以上のような本発明は、ウォータージャケットその他のシリンダブロックの構成要素の配置、形状の自由度を阻害することなく、シリンダボアの変形のバラツキを低減することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンのシリンダブロックを含むシリンダの要部の構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係るエンジンのシリンダブロックの構成を示す平面図
【図３】図２のＡ−Ａ直線による断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ直線による断面図
【図５】本発明の他の実施の形態に係るエンジンのシリンダブロックの構成を示す断面図
【図６】本発明の他の実施の形態に係るエンジンのシリンダブロックの構成を示す断面図
【図７】従来の車両のエンジンのシリンダブロックの構成を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、四輪自動車のエンジンのシリンダブロックを含むシリンダの要部の構成を模式的に示す分解斜視図である。図１に示すように、シリンダ１は、一例として鋳鉄又はアルミニウム合金等の金属の鍛造品としてのブロック本体１０ａを有するシリンダブロック１０と、それぞれシリンダブロック１０と同一材料又は異種材料により作成された、シリンダブロック１０の上面１１に配置されるシリンダヘッドガスケット２０と、シリンダヘッドガスケット２０の上部に配置されるシリンダヘッド３０とを主要な構成として備える。
【００１４】
シリンダブロック１０とシリンダヘッド３０がシリンダヘッドガスケット２０を挟み込み、複数のボルト４０がシリンダブロック１０の上面１１上に開口されたシリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂ並びにシリンダヘッドガスケット２０のボルト穴２０ａにそれぞれ挿入、締結されることにより、エンジンのシリンダが組立てられる。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態に係るエンジンのシリンダブロック１０の構成を示す平面図である。シリンダブロック１０のブロック本体１０ａの内部には、オープン型のウォータージャケット１３により側面がブロック本体１０ａと離隔したシリンダライナー１２が、ブロック本体１０ａと一体に形成されており、シリンダライナー１２の内筒として列状に配置されたシリンダボア１２ａ及び１２ｂ内を図示しないピストンが摺動する。なお、ウォータージャケット１３は上面１１において閉止されたクローズド型であってもよい。
【００１６】
また、シリンダボア１２ａ及び１２ｂに隣接してボルト４０が挿入されるシリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂが開口されている。ここで、シリンダヘッドボルト穴１１ａは、上面１１上に列状に配置されたシリンダボア１２ａ及び１２ｂのうち、上面１１の両端に位置するシリンダボア１２ａに隣接して配置される。また、シリンダヘッドボルト穴１１ｂは、列状に配置されたシリンダボア１２ａ及び、上面１１の中央に位置するシリンダボア１２ｂの両方に隣接して配置される。なお、シリンダボアの個数は一対のシリンダボア１２ａ及び一個のシリンダボア１２ｂの合計３つとしたが、２つ以上であれば任意の個数であってよい。
【００１７】
したがって、シリンダヘッドボルト穴１１ａは上面１１の両端にそれぞれ位置する一個のシリンダボア１２ａにのみ隣接し、シリンダヘッドボルト穴１１ｂは一対のシリンダボア１２ａ及び１２ｂの間に挟まれてそれぞれに隣接している。また、図１に示すように、複数のボルト４０は、シリンダヘッドボルト穴１１ａに締結されるボルト４０ａと、シリンダヘッドボルト穴１１ｂに締結されるボルト４０ｂとの２種類のボルトから構成され、ボルト４０ａとボルト４０ｂは同一の雄ねじ長を有するとともに、全体長においてボルト４０ｂのほうがボルト４０ａよりも小さくなっている。
【００１８】
以上の構成において、エンジンのシリンダブロック１０は本発明のエンジンのシリンダブロックに相当し、シリンダボア１２ａ及び１２ｂは本発明のシリンダボアに相当する。また、シリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂは本発明のボルト穴に相当する。
【００１９】
以上のような構成を有する本実施の形態に係るエンジンのシリンダブロック１０は、隣接するシリンダボア１２ａ及び１２ｂとの関係に基づき、シリンダヘッドボルト穴１１ａとシリンダヘッドボルト穴１１ｂとで、ボルト穴の雌ねじの位置を穴の深さ方向において異ならせたことを特徴とする。
【００２０】
以下、図３及び図４を参照して説明を行う。ただし、図３は図２のＡ−Ａ直線による断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ直線による断面図であって、組立てられたシリンダ１において、積層されたシリンダブロック１０、シリンダヘッドガスケット２０及びシリンダヘッド３０が、ボルト４０ａ及び４０ｂによりそれぞれ締結された状態を示す図である。
【００２１】
図３に示すように、シリンダヘッドボルト穴１１ａにおいては、ボルト４０ａの雄ねじ部４０ａ１が雌ねじ部１１ａ１に螺合され、空洞部１１ａ２にボルト４０ａの軸部４０ａ２が収容されている。同様に、図４に示すように、シリンダヘッドボルト穴１１ｂにおいては、ボルト４０ｂの雄ねじ部４０ｂ１が雌ねじ部１１ｂ１に螺合され、空洞部１１ｂ２にボルト４０ｂの軸部４０ｂ２が収容されている。なお、雌ねじ部１１ａ１及び雌ねじ部１１ｂ１は本発明の雌ねじに相当する。
【００２２】
ここで各図に示すように、シリンダヘッドボルト穴１１ａ及びシリンダボア１２ａ並びにシリンダヘッドボルト穴１１ｂ及びとシリンダボア１２ｂは、いずれもウォータージャケット１３を間に介して配置されることから、本発明者は以下のことを見いだした。すなわち、ボルト４０ａ又は４０ｂの軸力の影響は、ボルトの掛かり代の両端のうち、ボルトの挿入方向から見て手前側に位置する端部を起点としてウォータージャケット１３を迂回してシリンダボアまでの距離に応じて変化するものであり、当該距離が大きいほどボルトの軸力の影響は小さくなる。
【００２３】
本実施の形態は、上記の考察に基づきなされたものであり、シリンダヘッドボルト穴の雌ねじの上端の位置を変化させることにより、ボルトの軸力を同一に保ちつつ、シリンダボアに及ぼす影響を調節するようにしている。
【００２４】
具体的には、図３に示す、雄ねじ部４０ａ１と雌ねじ部１１ａ１との掛かり代の上端、すなわちボルト４０ａの挿入側から見て手前側に位置する端部Ｅとシリンダブロック１０の上面１１との距離Ｄ１と、図４に示す、雄ねじ部４０ｂ１と雌ねじ部１１ｂ１との掛かり代の上端、すなわちボルト４０ｂの挿入側から見て手前側に位置する端部Ｅとシリンダブロック１０の上面１１との距離Ｄ２との間には、Ｄ１＞Ｄ２の関係を持たせている。
【００２５】
シリンダブロック１０の場合、上面１１の両端に位置するシリンダボア１２ａに対し、一対のシリンダボア１２ａの間に挟まれるシリンダボア１２ｂは、ブロック本体１０ａにおける各ボアの周囲の肉厚の違い等に起因して、ボルト４０の軸力の影響を受けやすく、歪みの度合いがより大きく表れる。
【００２６】
したがって、シリンダヘッドボルト穴１１ｂの深さ（図４に示す雌ねじ部１１ｂ１の寸法Ｌｂ２と空洞部１１ｂ２の寸法Ｌａ２の和）をシリンダヘッドボルト穴１１ａの深さ（図３に示す雌ねじ部１１ａ１の寸法Ｌｂ１と空洞部１１ａ２の寸法Ｌａ１の和）より小さくして、上記距離Ｄ１＞Ｄ２の関係を持たせることにより、ボルト４０ａ及び４０ｂの軸力を同一に保ちつつ、当該軸力が与える影響を、シリンダボア１２ｂに対するものがシリンダボア１２ａに対するものより小さくすることにより、シリンダボア１２ｂの歪みを抑制して、シリンダボア１２ａと１２ｂの歪みのバラツキを低減する。
【００２７】
以上の構成においては、シリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂの構成は、従来のシリンダブロックに備えられたもので、掛かり代のボルト挿入側から見て手前側に位置する端部Ｅ、すなわち雌ねじ部の位置は、ボルト穴の深浅として実現され、ブロック本体１０ａ内の他の空間に及ぶことがない。
【００２８】
したがって、ボルトの軸力の影響の調整が、ウォータージャケット１３やシリンダボア１２ａ（又は１２ｂ）その他シリンダブロックの構成要素の形状や配置の自由度を阻害する恐れを軽減しつつ、シリンダボア１２ａ及び１２ｂの変形のバラツキを低減することが可能になる。
【００２９】
なお、上記の説明においては、シリンダブロック１０の上面１１とシリンダヘッドボルト穴１１ａの雌ねじ部１１ａ１との距離Ｄ１、及びシリンダブロック１０の上面１１とシリンダヘッドボルト穴１１ｂの雌ねじ部１１ｂ１との距離Ｄ２の異なりは、雌ねじ部１１ａ１の寸法Ｌｂ１と雌ねじ部１１ｂ１の寸法Ｌｂ２とを同一長とし、空洞部１１ａ２の寸法Ｌａ１を空洞部１１ｂ２の寸法Ｌａ２より長くすることにより実現するものとしたが、距離Ｄ１とＤ２とを異ならせる構成は、図５及び図６に示すように、同一の全体長を有し、雌ねじ部の寸法のみ異ならせたシリンダヘッドボルト穴１１ｃ及び１１ｄとして実現してもよい。
【００３０】
すなわち、図５に示すシリンダヘッドボルト穴１１ｃは、図６に示すシリンダヘッドボルト穴１１ｄと同一深さを有する開口であって、雌ねじ部１１ｃ１の寸法Ｌｃ１を、シリンダヘッドボルト穴１１ｄの雌ねじ部１１ｄ１の寸法Ｌｄ１より小さいとした構成を有する。
【００３１】
この場合、図６に示すように、ボルト４０ｃの雄ねじ部４０ｃ１の上端は雌ねじ部１１ｄ１の上端と一致する掛かり代をもって、ボルト４０ｃの挿入側から見て手前側に位置する端部Ｅを形成してシリンダブロック１０の上面１１との間の距離を距離Ｄ２とする一方、図５に示すように、ボルト４０ｃの雄ねじ部４０ｃ１は、その中途にて雌ねじ部１１ｃ１の上端と一致する掛かり代をもって、ボルト４０ｃの挿入側から見て手前側に位置する端部Ｅを形成することにより、シリンダブロック１０の上面１１との間の距離を距離Ｄ１としている。なお、雌ねじ部１１ｃ１及び雌ねじ部１１ｄ１は本発明の雌ねじに相当する。
【００３２】
要するに、本発明は、シリンダブロックに締結されるボルトの複数のボルト穴の雌ねじの上端と、シリンダブロックの上面との距離が、当該複数のボルト穴が隣接するシリンダボアの配置に応じて異なっていればよく、雌ねじを配置させるための具体的な構成によって限定されるものではない。
【００３３】
更に、上記の説明においては、シリンダヘッドボルト穴１１ａ及びボルト４０ａを例として、本発明のボルト穴の、ボルトの挿入方向手前側に位置する端部Ｅは、シリンダヘッドボルト穴１１ａの雌ねじ部４０ａ１の上端に一致するものとして説明を行ったが、端部Ｅは、ボルト４０ａの雄ねじ部４０ａ１の上端に一致することにより形成されるものとしてもよい。
【００３４】
要するに、本発明は、シリンダブロックにおけるボルト穴及びボルトの掛かり代の前記ボルトの挿入方向手前側とシリンダブロックの上面との距離が隣接するシリンダボアの配置に応じて異なっていればよく、ボルトの掛かり代を形成するための雄ねじ及び雌ねじの具体的な配置によっに限定されるものではない。
【００３５】
なお、図３及び４に示す構成においては、シリンダヘッドボルト穴１１ａ及び１１ｂは互いに異なる深さ（シリンダヘッドボルト穴１１ａの寸法は（Ｌａ１＋Ｌｂ１）、シリンダヘッドボルト穴１１ｂの寸法は（Ｌａ２＋Ｌｂ２）で、（Ｌａ１＋Ｌｂ１）＞（Ｌａ２＋Ｌｂ２））で形成され、ボルト４０ａ及び４０ｂもこれらに対応して互いに異なる全長をもって作成する必要があるところ、本構成においては、同一のボルト４０ｃをシリンダヘッドボルト穴１１ｃ及び１１ｄに共通して用いることができ、製造コスト、製造工程を削減して、より低コストに本発明を実現できるという効果を奏する。
【００３６】
更に、上記の説明においては、シリンダブロック１０の上面１１とシリンダヘッドボルト穴１１ａの雌ねじ部１１ａ１との距離Ｄ１、及びシリンダブロック１０の上面１１とシリンダヘッドボルト穴１１ｂの雌ねじ部１１ｂ１との距離Ｄ２の関係は、ボルトの軸力が与える影響が、シリンダボア１２ｂに対するものがシリンダボア１２ａに対するものより小さくする向きとして距離Ｄ１＞Ｄ２であるとしたが、距離Ｄ１とＤ２の関係は、エンジンのレイアウト、シリンダボアの配置、熱的影響等を考慮して、適宜任意の大小関係に定めるものとしてもよい。
【００３７】
これにより、エンジンの配置、シリンダボアの構成等に応じて、設計の自由度を高めつつ、シリンダボアの歪みのバラツキを軽減することが可能となる。
【００３８】
以上のように、本発明は、上面に複数のシリンダボア及び、前記シリンダボアに隣接して開口された、シリンダヘッドをボルトにより締結固定するための複数のボルト穴が形成された、エンジンのシリンダブロックであって、前記ボルト穴及び前記ボルトの掛かり代の前記ボルトの挿入方向手前側と前記上面との距離は、前記ボルト穴が隣接する前記シリンダボアの配置に応じて異なっているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００３９】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のような本発明は、ウォータージャケットその他のシリンダブロックの構成要素の配置、形状の自由度を阻害することなく、シリンダボアの変形のバラツキを低減することが可能になるという効果を有し、例えば自動車等のエンジンのシリンダブロックへの適用において有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１  シリンダ
１０  シリンダブロック
１０ａ  ブロック本体
１１  上面
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  シリンダヘッドボルト穴
１１ａ１、１１ｂ１、１１ｃ１、１１ｄ１  雌ねじ部
１１ａ２、１１ｂ２  空洞部
１２  シリンダライナー
１２ａ、１２ｂ  シリンダボア
１３  ウォータージャケット
２０  シリンダヘッドガスケット
２０ａ  ボルト穴
３０  シリンダヘッド
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  ボルト
４０ａ１、４０ｂ１、４０ｃ１  雄ねじ部
４０ａ２、４０ｂ２  軸部
【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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