(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-28
(45)【発行日】2023-12-06
(54)【発明の名称】エンジンのシリンダブロック構造
(51)【国際特許分類】
F02F 1/00 20060101AFI20231129BHJP
F02F 7/00 20060101ALI20231129BHJP
F01M 13/00 20060101ALI20231129BHJP
F02F 1/10 20060101ALI20231129BHJP
F01P 3/02 20060101ALI20231129BHJP
【ＦＩ】
F02F1/00 S
F02F7/00 301F
F01M13/00 Z
F02F1/10 D
F01P3/02 A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019214217
(22)【出願日】2019-11-27
(65)【公開番号】P2021085356
(43)【公開日】2021-06-03
【審査請求日】2022-09-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡村 翔
【審査官】鶴江 陽介
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１３８１７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２７４０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２０２７２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６２－０６１９５８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００４－２７０５３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０４４６９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｆ １／００－ １／４２
Ｆ０２Ｆ ７／００
Ｆ０１Ｍ １３／００
Ｆ０１Ｐ ３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の気筒列方向に沿って並んで配置される複数の気筒およびクランク軸を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に連結されるシリンダヘッドと、を有し、
前記シリンダブロックが、
前記気筒列方向に延びる側壁と、
前記側壁の上部に所定間隔で形成され、前記シリンダヘッドを連結するためのヘッドボルトが締結される複数のヘッドボルト締結孔と、
前記シリンダブロックの下部に前記気筒列方向に沿って並んで形成され、前記クランク軸のジャーナル部を支持する複数のクランク軸支持壁と、
前記クランク軸支持壁に形成され、ベアリングキャップを固定するためのベアリングキャップボルトが締結される複数のベアリングキャップボルト締結孔と、を有するエンジンのシリンダブロック構造であって、
前記側壁に、前記気筒列方向で中央部に位置する前記ヘッドボルト締結孔の下端と、前記ベアリングキャップボルト締結孔の上端との間を連絡するリブが設けられ、
前記気筒列方向の一方の端部に位置する前記クランク軸支持壁の上方の外壁面における、前記ヘッドボルト締結孔の下端と前記ベアリングキャップボルト締結孔の上端との間の部位に、前記気筒列方向の他方側に窪む窪み部が設けられ、
前記窪み部は、前記窪み部の前記気筒列方向の他方側の端部が、前記ヘッドボルト締結孔の前記気筒列方向の他方側の端部と前記ベアリングキャップボルト締結孔の前記気筒列方向の他方側の端部とを結ぶ直線の位置よりも前記気筒列方向の他方側に位置するように形成さ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構造。
【請求項2】
前記側壁に、ブローバイガスが通過するブローバイガス室が形成され、前記リブは、前記ブローバイガス室に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダブロック構造。
【請求項3】
前記側壁に、冷却水が通過する冷却水室が形成され、前記リブは、前記冷却水室に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダブロック構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンのシリンダブロック構造に関する。
【背景技術】
【0002】
シリンダブロックのヘッドボルトとベアリングキャップを繋ぐ構造が気筒列方向の端部と中央部とで同一構造である場合、クランク軸の端部のジャーナル部の方が中央部のジャーナル部よりも強くヘッドボルトにより引っ張り上げられる。このため、ジャーナル部の同軸度が低下し、クランク軸のフリクションが増加してしまう。
【0003】
従来のエンジンのシリンダブロック構造として特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、複数のシリンダボアを有し、クランクジャーナル受け部の両側がスカート部により覆われた内燃機関において、少なくとも一方の側のスカート部の肉厚をシリンダボアの並び方向に関して両端部よりも中央部で厚く設定することが記載されている。特許文献１に記載の発明によれば、クランクジャーナル受け部の同軸度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００５－１０６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載のように、スカート部の肉厚を厚く設定することによってクランクジャーナル受け部の同軸度を向上させる手法にあっては、肉厚を厚く設定するスカート部の範囲を広くする必要がある。このため、肉厚の増大によってシリンダブロックの重量が大きく増加してしまうという問題がある。
【0006】
本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、シリンダブロックの重量を増加させることなくクランク軸のジャーナル部の同軸度を向上させることができ、クランク軸のフリクションを低減することができるエンジンのシリンダブロック構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、所定の気筒列方向に沿って並んで配置される複数の気筒およびクランク軸を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に連結されるシリンダヘッドと、を有し、前記シリンダブロックが、前記気筒列方向に延びる側壁と、前記側壁の上部に所定間隔で形成され、前記シリンダヘッドを連結するためのヘッドボルトが締結される複数のヘッドボルト締結孔と、前記シリンダブロックの下部に前記気筒列方向に沿って並んで形成され、前記クランク軸のジャーナル部を支持する複数のクランク軸支持壁と、前記クランク軸支持壁に形成され、ベアリングキャップを固定するためのベアリングキャップボルトが締結される複数のベアリングキャップボルト締結孔と、を有するエンジンのシリンダブロック構造であって、前記側壁に、前記気筒列方向で中央部に位置する前記ヘッドボルト締結孔の下端と、前記ベアリングキャップボルト締結孔の上端との間を連絡するリブが設けられ、前記気筒列方向の一方の端部に位置する前記クランク軸支持壁の上方の外壁面における、前記ヘッドボルト締結孔の下端と前記ベアリングキャップボルト締結孔の上端との間の部位に、前記気筒列方向の他方側に窪む窪み部が設けられ、前記窪み部は、前記窪み部の前記気筒列方向の他方側の端部が、前記ヘッドボルト締結孔の前記気筒列方向の他方側の端部と前記ベアリングキャップボルト締結孔の前記気筒列方向の他方側の端部とを結ぶ直線の位置よりも前記気筒列方向の他方側に位置するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
このように上記の本発明によれば、シリンダブロックの重量を増加させることなくクランク軸のジャーナル部の同軸度を向上させることができ、クランク軸のフリクションを低減することができるエンジンのシリンダブロック構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の一実施の形態に係るエンジンのシリンダブロック構造は、所定の気筒列方向に沿って並んで配置される複数の気筒およびクランク軸を有するシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に連結されるシリンダヘッドと、を有し、シリンダブロックが、気筒列方向に延びる側壁と、側壁の上部に所定間隔で形成され、シリンダヘッドを連結するためのヘッドボルトが締結される複数のヘッドボルト締結孔と、シリンダブロックの下部に気筒列方向に沿って並んで形成され、クランク軸のジャーナル部を支持する複数のクランク軸支持壁と、クランク軸支持壁に形成され、ベアリングキャップを固定するためのベアリングキャップボルトが締結される複数のベアリングキャップボルト締結孔と、を有するエンジンのシリンダブロック構造であって、側壁に、気筒列方向で中央部に位置するヘッドボルト締結孔の下端と、ベアリングキャップボルト締結孔の上端との間を連絡するリブが設けられ、気筒列方向の一方の端部に位置するクランク軸支持壁の上方の外壁面における、ヘッドボルト締結孔の下端とベアリングキャップボルト締結孔の上端との間の部位に、気筒列方向の他方側に窪む窪み部が設けられていることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るエンジンのシリンダブロック構造は、シリンダブロックの重量を増加させることなくクランク軸のジャーナル部の同軸度を向上させることができ、クランク軸のフリクションを低減することができる。
【実施例】
【0011】
以下、本発明の一実施例に係るエンジンのシリンダブロック構造について、図面を用いて説明する。図１から図８は、本発明の一実施例に係るエンジンのシリンダブロック構造を示す図である。図１から図８において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態のエンジンの上下前後左右方向とし、前後方向に対して直交する方向が左右方向、エンジンの高さ方向が上下方向である。
【0012】
まず、構成を説明する。図１において、エンジン１はエンジン本体１Ａを備えている。エンジン本体１Ａは、シリンダブロック３と、シリンダブロック３の上部に連結されたシリンダヘッド２とを備えている。エンジン本体１Ａは、シリンダヘッド２の上部に設けられた図示しないヘッドカバーと、シリンダブロック３の下部に連結された図示しないオイルパンとを備えている。
【0013】
図３において、シリンダブロック３には、図示しないピストンを上下動自在に収容する複数（３つ）の気筒７が形成されている。図３、図４において、シリンダブロック３には、ピストンの上下運動を回転運動に変換するクランク軸１１が収容されており、クランク軸１１は左右方向に延びている。気筒７は、クランク軸１１の延伸する左右方向（以下、気筒列方向ともいう）に並んで配置されている。
【0014】
図３において、シリンダブロック３は、気筒列方向に延びる側壁３Ａ、３Ｂを有している。側壁３Ａは、シリンダブロック３の後面、つまり後側の側面を構成している。側壁３Ｂは、シリンダブロック３の前面、つまり前側の側面を構成している。
【0015】
図３、図６において、シリンダブロック３は、複数のヘッドボルト締結孔１０Ａを有している。ヘッドボルト締結孔１０Ａは、側壁３Ａ、３Ｂの上部に所定間隔で形成されている。ヘッドボルト締結孔１０Ａには、シリンダヘッド２を連結するためのヘッドボルト１０（図２参照）が締結される。
【0016】
図４、図６において、シリンダブロック３は、複数（本実施例では４つ）のクランク軸支持壁１２を有している。クランク軸支持壁１２は、シリンダブロック３の下部に気筒列方向に沿って並んで形成されている。クランク軸支持壁１２は、クランク軸１１のジャーナル部１１Ａを支持している。
【0017】
図６において、シリンダブロック３は、複数（本実施例では８つ）のベアリングキャップボルト締結孔１４Ａを有している。本実施例では、シリンダブロック３内の気筒７の前側に４つのベアリングキャップボルト締結孔１４Ａが気筒列方向に並んで形成されている。また、シリンダブロック３内の気筒７の後側に４つのベアリングキャップボルト締結孔１４Ａが気筒列方向に並んで形成されている。ベアリングキャップボルト締結孔１４Ａは、クランク軸支持壁１２に形成されている。ベアリングキャップボルト締結孔１４Ａには、ベアリングキャップ１３を固定するためのベアリングキャップボルト１４が締結される。
【0018】
図１、図５において、側壁３Ａには、ブローバイガスが通過するブローバイガス室１９が形成されている。ブローバイガス室１９は、側壁３Ａの表面から突出する壁部１９Ａと、この壁部１９Ａに装着される図示しない蓋部材とによって囲まれた空間である。ブローバイガス室１９には、図５に矢印で示すようにブローバイガスが通過する。ブローバイガス室１９にはリブ１５が設けられている。リブ１５は上下方向に延びている。ブローバイガス室１９内でブローバイガスがリブ１５に衝突することにより、ブローバイガス中のオイル分が分離される。
【0019】
図６において、リブ１５は、気筒列方向で中央部に位置するヘッドボルト締結孔１０Ａの下端と、ベアリングキャップボルト締結孔１４Ａの上端との間を連絡している。
【0020】
図７において、側壁３Ｂには、冷却水が通過する冷却水室２０が形成されている。冷却水室２０は、側壁３Ｂの表面から突出する壁部２０Ａと、この壁部２０Ａに装着される図示しない蓋部材とによって囲まれた空間である。冷却水室２０にはリブ１６が設けられている。リブ１６は上下方向に延びている。
【0021】
リブ１６は、気筒列方向で中央部に位置するヘッドボルト締結孔１０Ａの下端と、ベアリングキャップボルト締結孔１４Ａの上端との間を連絡している。
【0022】
図１、図８において、シリンダブロック３は外壁面３Ｃを有している。外壁面３Ｃは、シリンダブロック３の左側の側壁を構成しており、気筒列方向の一方の端部（左端部）に位置するクランク軸支持壁１２の上方に配置されている。ここで、外壁面３Ｃの表面は、左端部のクランク軸支持壁１２の表面よりも気筒列方向の他方側（右方側）に偏倚している。
【0023】
外壁面３Ｃには窪み部１７が形成されている。窪み部１７は、外壁面３Ｃから気筒列方向の他方側（右方側）に窪んでいる。窪み部１７は、外壁面３Ｃにおけるヘッドボルト締結孔１０Ａの下端とベアリングキャップボルト締結孔１４Ａの上端との間の部位に配置されている。
【0024】
以上説明したように、本実施例では、側壁３Ａに、気筒列方向で中央部に位置するヘッドボルト締結孔１０Ａの下端と、ベアリングキャップボルト締結孔１４Ａの上端との間を連絡するリブ１５が設けられている。また、側壁３Ｂに、気筒列方向で中央部に位置するヘッドボルト締結孔１０Ａの下端と、ベアリングキャップボルト締結孔１４Ａの上端との間を連絡するリブ１６が設けられている。
【0025】
また、気筒列方向の一方の端部に位置するクランク軸支持壁１２の上方の外壁面３Ｃにおける、ヘッドボルト締結孔１０Ａの下端とベアリングキャップボルト締結孔１４Ａの上端との間の部位に、気筒列方向の他方側に窪む窪み部１７が設けられている。
【0026】
これにより、リブ１５、１６によって、ヘッドボルト１０締結時に、気筒列方向中央部に位置するベアリングキャップボルト締結孔１４Ａをシリンダヘッド２側に引き上げる力が増加する。一方で、窪み部１７によって、ヘッドボルト１０締結時に、気筒列方向の端部に位置するベアリングキャップボルト締結孔１４Ａをシリンダヘッド２側に引き上げる力が減少する。
【0027】
このように、ベアリングキャップボルト締結孔１４Ａをシリンダヘッド２側に引き上げる力を、気筒列方向の中央部において増加させ、気筒列方向の端部において減少させることにより、クランク軸１１の端部と中央部とで、ジャーナル部１１Ａをヘッドボルトにより引っ張り上げる力を均一化することができる。
【0028】
このため、クランク軸１１のジャーナル部１１Ａの気筒列方向に沿う方向の同軸度を向上させることができる。
【0029】
さらに、リブと窪み部１７をヘッドボルト締結孔１０Ａの下端とベアリングキャップボルト締結孔１４Ａの上端との間に配置することは、シリンダブロック３の重量を増加させることはないので、シリンダブロック３の重量を増加させることなく、クランク軸１１のジャーナル部１１Ａの同軸度を向上させることができる。
【0030】
この結果、シリンダブロック３の重量を増加させることなくクランク軸１１のジャーナル部１１Ａの同軸度を向上させることができ、クランク軸１１のフリクションを低減することができる。
【0031】
また、本実施例では、側壁３Ａに、ブローバイガスが通過するブローバイガス室１９が形成され、リブ１５は、ブローバイガス室１９に設けられている。
【0032】
これにより、ブローバイガスをリブ１５に衝突させて、ブローバイガスからオイルを分離させることができ、ブローバイガスの気液分離性能を向上させることができる。
【0033】
また、本実施例では、側壁３Ａに、冷却水が通過する冷却水室２０が形成され、リブ１６は、冷却水室２０に設けられている。
【0034】
これにより、リブ１６によって冷却水の流れが気筒７から離れるように整流され、気筒７を冷やしすぎないようにすることができる。
【0035】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0036】
１...エンジン、２...シリンダヘッド、３...シリンダブロック、３Ａ，３Ｂ...側壁、３Ｃ...外壁面、７...気筒、１０...ヘッドボルト、１０Ａ...ヘッドボルト締結孔、１１...クランク軸、１１Ａ...ジャーナル部、１２...クランク軸支持壁、１３...ベアリングキャップ、１４...ベアリングキャップボルト、１４Ａ...ベアリングキャップボルト締結孔、１５，１６...リブ、１７...窪み部、１９...ブローバイガス室、２０...冷却水室
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】