(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの形状に沿って形成されたシリンダブロック側面に配される補強リブの配設構造において、
前記シリンダブロック側面上部のシリンダ隔壁に略対応する位置からロアデッキ部のシリンダ中心に略対応する位置まで延在する第１のリブと、
前記シリンダブロック側面上部のシリンダ中心位置に略対応する位置からロアデッキ部のシリンダ隔壁に略対応する位置まで延在して前記第１のリブと交差する第２のリブと、
前記第１のリブと前記第２のリブとが交差する部分を通ってロアデッキ部と平行に設けられる第３のリブとを配し、
前記シリンダから離れる方向に前記第１のリブ、前記第２のリブ、および前記第３のリブの各々の先端の高さは面一に設けられている
ことを特徴とするエンジンのシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのシリンダブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのシリンダブロックは、ピストンを収容するシリンダブロック部とクランクシャフトを収納するクランク室とが一体に鋳造によって形成される。互いに隣り合うシリンダ間を区切るシリンダ隔壁は、シリンダブロック部の上部すなわちシリンダヘッド取り付け端から、シリンダブロック部とクランク室との境界のロアデッキ部まで連続して形成されている。また、クランク室内には、このシリンダ隔壁の延長上にクランクシャフトの軸受部が一体に形成されていて、高い剛性を有している。
【０００３】
また、シリンダブロック上面にはシリンダヘッドがヘッドボルトで固定される。このヘッドボルトと係合する雌ねじ部が、シリンダの周囲に形成されている。この雌ねじ部とヘッドボルトには燃焼ガス圧力に起因する強い引張り力が掛かるため、前記ヘッドボルトの延長線に沿って縦リブを配置することで、強度を高めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直列エンジンの場合、シリンダブロックがクランク軸方向に細長くなるため、クランク軸の曲げ及びねじれに対しての剛性が低下する傾向がある。前記縦リブは、シリンダの軸線に沿うため、ねじれに対して十分な強度を発揮しない。そのため、エンジンの運転時にシリンダブロックに撓みやねじれの振動が発生することがある。
【０００５】
特に、ガソリンエンジンに比べ圧縮比の高いディーゼルエンジンにおいては、燃焼ガス圧力に起因するかなり大きな力がシリンダヘッドを抑えるヘッドボルトに加わる。このヘッドボルトが螺合するシリンダ隔壁部のねじ穴付近は、シリンダ隔壁部の肉厚が充分厚いため、充分な剛性が得られるが、シリンダ中心に対応する箇所に形成されたねじ穴付近では肉厚が薄いため、充分な剛性を得にくい。しかも、シリンダ中心に対応する箇所に形成されたねじ穴の延長上に縦リブを形成したとしても、その縦リブの延長線上には剛性の高いクランクシャフトの軸受部が位置していないため、剛性を充分に高めることができない。
【０００６】
そのため、ヘッドボルトに掛かる力は、縦リブに沿ってシリンダブロック内である程度分散されるものの、剛性の高い部分には有効に伝わらないため、剛性の低いところに応力が集中し、シリンダブロック内に歪みが生じる原因になる。この歪みは、エンジン自体のねじれや撓みの原因となり振動や騒音を発生する。
【０００７】
そこで、本発明では、曲げ及びねじれ剛性を高めるとともに、ヘッドボルトに掛かる引張りの力を剛性の高い部分に伝達できるようなシリンダブロックを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するために、シリンダの形状に沿って形成されたシリンダブロック側面に配される補強リブの配設構造に特徴を有するシリンダブロックを前提とする。このシリンダブロックは、第１のリブと第２のリブと第３のリブとを備える。第１のリブは、シリンダブロック側面上部のシリンダ隔壁に略対応する位置から、ロアデッキ部のシリンダ中心に略対応する位置までの間に設ける。また、第２のリブは、シリンダブロック側面上部のシリンダ中心位置に略対応する位置から、ロアデッキ部のシリンダ隔壁に略対応する位置までの間に設け、この第２のリブを第１のリブと交差させる。第３のリブは、第１のリブと第２のリブとが交差する部分を通ってロアデッキ部と平行に設ける。そして、シリンダから離れる方向に、第１のリブ、第２のリブ、および第３のリブの各々の先端の高さを面一に設ける。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。図１に示すシリンダブロック１は、ピストンを収容するシリンダブロック部２と、クランク室３とが、ロアデッキ部４を介して一体に成形されている。シリンダブロック部２には、６個のシリンダ５がそれぞれシリンダ隔壁６を介して直列に配置されているとともに、シリンダブロック部２の上部にはシリンダヘッド（図示せず）が取り付けられるフランジ７が、形成されている。また、クランク室３にはシリンダ隔壁６の延長上に、クランクシャフトを保持する軸受９が、図２に示すように一体に成形されている。
【００１０】
シリンダブロック部２の側壁１０は、おおむね各シリンダ５の円筒形状に沿って形成されている。この側壁１０の外面には、補強リブである第１のリブ２１、第２のリブ２２、及び横リブ２３が側壁１０と一体に設けられている。
【００１１】
図２に示すように第１のリブ２１は、フランジ７のシリンダ隔壁６に対応する位置２４と、ロアデッキ部４のシリンダ中心Ｃに対応する位置２５とを直線で結ぶように設けられている。また、第２のリブ２２は、フランジ７のシリンダ中心Ｃに対応する位置２６と、ロアデッキ部４のシリンダ隔壁６に対応する位置２７とを直線で結ぶように設けられており、第１のリブ２１と一体に交差している。
【００１２】
そして、この第１のリブ２１と第２のリブ２２が交差する部分を通るように、横リブ２３がロアデッキ部４と平行に設けられている。また、第１のリブ２１、第２のリブ２２、横リブ２３の各々の先端２１ａ，２２ａ，２３ａは、面一になるように形成されている。
【００１３】
第１のリブ２１と第２のリブ２２と横リブ２３とによってに囲まれ、かつ、シリンダ隔壁６に対応する位置には、円筒部２８が設けられている。この円筒部２８は、図３に示すように側壁１０の肉厚中に形成されるウォータジャケット２９を成形するためのものであり、製造行程の鋳込みの際に介在させた砂型を取り除くときに使用される。
【００１４】
図３に示すようにフランジ７には、シリンダヘッドをシリンダブロック１に取り付けるヘッドボルトと螺合するねじ穴３１ａ，３１ｂが、各シリンダ５の周りのそれぞれほぼ６等分となる位置に設けられている。これら６箇所のねじ穴３１ａ，３１ｂのうち、二対のねじ穴３１ａは、隣接する２つのシリンダ５の間に位置するシリンダ隔壁６に設けられている。他方の一対のねじ穴３１ｂは、側壁１０において第２のリブ２２がフランジ７と合流する位置、すなわちシリンダ中心Ｃに対応する位置２６に配置されている。
【００１５】
図１中のＸ軸は、クランクシャフトの軸線方向、Ｚ軸は、シリンダ中心Ｃの軸線方向、Ｙ軸は、Ｘ，Ｚに垂直な方向である。なお、この発明を実施するに当たって、例えば、第１のリブ２１は、フランジ７のシリンダ隔壁６に対応する位置２４から、二つ以上隔てたシリンダ中心Ｃに対応する位置２５とを直線で結び、第２のリブ２２は、フランジ７のシリンダ中心Ｃに対応する位置２６から、二つ以上隔てたシリンダ隔壁６に対応する位置２７とを直線で結ぶように設けてもよい。
【００１６】
次に、以上のように構成されるシリンダブロック１の作用について説明する。本実施形態においては、第１のリブ２１、第２のリブ２２、及び横リブ２３によって、側壁１０が補強されている。よって、側壁１０の図１に示すＹ軸方向への曲げやうねりに対する剛性が高まっている。また、第１のリブ２１、第２のリブ２２、及び横リブ２３が、互いに交差して三角形を構成していることで、Ｚ軸方向の曲げやうねりに対する剛性が高まるっている。さらに、第１のリブ２１及び第２のリブ２２がクランクシャフトの軸に対して斜めに設けられているため、Ｘ軸まわりの捩れに対しての剛性も高まっている。
【００１７】
図２に示すようにねじ穴３１ａに掛かる燃焼ガス圧力に起因する引張りの力ｆａは、シリンダ隔壁６をロアデッキ部４まで伝播する。また、第２のリブ２２が、シリンダ中心Ｃに対応する位置２６、すなわちねじ穴３１ｂから、ロアデッキ部４のシリンダ隔壁６に対応する位置２７まで延在しているので、ねじ穴３１ｂに掛かる燃焼ガス圧力に起因する引張りの力ｆｂは、図２に示すように隣り合うシリンダ隔壁６のロアデッキ部４に分散させることができる。つまり、ねじ穴３１ａ，３１ｂに掛かる力ｆａ，ｆｂは、ロアデッキ部４のシリンダ隔壁６に伝播される。
【００１８】
すなわち、シリンダブロック部２の側壁１０に設けるリブを本実施形態のように設けることで、エンジン運転時にシリンダブロック１自体に発生する周波数の高い振動のレベルを図４に示すように抑制することができる。
【００１９】
なお、上記リブの効果をより高めるために、シリンダブロック部の側面をシリンダの内面形状に合わせて形成し、リブの高さを可能な限り大きくすることができるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンの曲げ及び捩れに対する剛性が高くなり、エンジン運転時のシリンダブロックの曲げ振動、及び捩れ振動が低減できるので、エンジンの騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるシリンダブロックを示す斜視図。
【図２】図１中のＦ２で示す部分の平面図。
【図３】図２中のＦ３−Ｆ３線に沿うシリンダブロックの一部の断面を示す図。
【図４】図１に示すシリンダブロックの振動のレベルを周波数成分ごとに示す図。
【符号の説明】
１…シリンダブロック
４…ロアデッキ部
５…シリンダ
６…シリンダ隔壁
１０…側壁（シリンダブロック部側面）
２１…第１のリブ
２２…第２のリブ
Ｃ…シリンダ中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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