シリンダブロックの構造
【課題】シリンダブロック内のブローバイガスを効率的に排気し、なおかつコンパクトな構造にするために、気筒間の仕切壁に連通孔を形成した構造が提案されていた。しかし、カウンターウエイト等の回転軌跡に対して連通孔は平行に形成されるので、効率的にブローバイガスが排気されなかった。
【解決手段】複数の気筒間にスカート部で仕切壁を備え、前記仕切壁のスカート部上方に前記気筒間を連通させる連通孔を備えた多気筒内燃機関のシリンダブロックの構造であって、前記スカート部の側部内壁面に、前記シリンダブロック外面を内面へ凹ませた突起を形成したことを特徴とする。
【解決手段】複数の気筒間にスカート部で仕切壁を備え、前記仕切壁のスカート部上方に前記気筒間を連通させる連通孔を備えた多気筒内燃機関のシリンダブロックの構造であって、前記スカート部の側部内壁面に、前記シリンダブロック外面を内面へ凹ませた突起を形成したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックの構造に関するものであり、特に複数気筒を有するエンジンのブローバイガスを容易に排出するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダ内でピストンを上下運動させることで回転力を得る内燃機関では、２サイクルエンジン以外のタイプは、クランク室内に貯留する未燃焼ガスであるブローバイガスを吸気側に還流させるのが好ましい。ブローバイガスは、ハイドロカーボン等が含まれており、クランク室内のエンジンオイルの劣化を招くからである。また、そのまま排出したのでは、環境への影響が残るという弊害も生じる。クランク室からブローバイガスを吸い出すためには、ブローバイガスの通路を確保する必要がある。
【０００３】
図３には特許文献１に開示されたブローバイガスの通路を示す。特許文献１には、シリンダブロックに形成されていて、動弁機構から排出されたシリンダヘッド上面で受けたオイルをクランクケースに戻すオイル戻し孔と、クランクケース内のブローバイガスをロッカカバーに導くブローバイガス上がり孔とを有するエンジンにおいて、クランクケース内に生じている空気の流れを積極的に受け入れる開口部を有するブローバイガス上がり孔１１２と、クランクケース内における空気の流れが進入するのを阻止する開口部を有するオイル戻し孔１１１とを設けたオイル戻し構造が開示されている。
【０００４】
ここでは、クランク室内のブローバイガスを排出するために、ブローバイガス１１７をブローバイガス上がり孔１１２に積極的に導く突起１１４が開示されている。この突起１１４は、オイル戻し孔１１１にカウンターウエイトやコネクティング・ロッドの回転によって、ブローバイガスが進入するのを阻止する遮蔽部材１１３と、形状は近似しているが、役割は異なる。すなわち、カウンターウエイトやコネクティング・ロッドの回転によって、矢印の方向に流されるブローバイガス１１６を、再びクランク室内のスカート部に沿ってクランク室に還流させるのではなく、ブローバイガス上がり孔１１２に向かわせる。
【０００５】
特許文献１では、シリンダの側壁内にブローバイガス上がり孔１１２を形成させているので、シリンダ部分の大型化と共に、冷却しにくいという課題は生じる。
【０００６】
特許文献２は、直接ブローバイガスについては言及していないが、クランク室内の空気の圧縮によるポンピングロスを解消する構造として、気筒間の仕切壁に連通孔を設けた発明が開示されている。クランク室内の空気は、ブローバイガスを含むものと考えてよい。従って、特許文献２は、ブローバイガスの換気のやり方の一例を示している。
【０００７】
特許文献２では、並設された気筒間の仕切壁にブローバイガスを流すことのできる連通孔を設け、カウンターウエイトがこの連通孔を塞ぐタイミングとブローバイガスが流れるタイミングを合わせる発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−１７５２０５号
【特許文献２】特開２０１０−０８４５６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されているエンジンは、シリンダブロックの側面の壁内にブローバイガスの通路を設けるため、エンジンとしては大型化してしまう。また、特許文献１のような突起１１４（図３）は、アルミダイキャスト等の鋳造時の鋳抜きが容易ではない。この点、特許文献２で開示されているブローバイガスを流す構造は、エンジンを小型化するには適していると言える。しかし、特許文献２のように、気筒間の仕切壁に通気孔を設けただけでは、以下の理由でブローバイガスを効率的に排気できるわけではない。
【００１０】
クランク室内でブローバイガスに流れを与えるのは、カウンターウエイトやクランクアーム、コネクティング・ロッドといった、部材の回転運動である。しかし、特許文献２のような気筒間の仕切壁に設けた通気孔はこれらのクランク室内でブローバイガスに与えられる流れに対しては、平行に孔が形成されている。したがって、ブローバイガスは通気孔に効率的に流れるとは言えないからである。
【００１１】
つまり、特許文献２のように、気筒間に連通孔を設けた場合は、より積極的にブローバイガスが連通孔に流れるような方策を与える必要がある。また、そのような方策は、シリンダブロックの形成しやすさを阻害するものであってはならない。そもそもシリンダブロックを形成できなければ、エンジンを歩留まりよく作製できないからである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みて想到されたシリンダブロックの構造である。より具体的に本発明に係るシリンダブロックの構造は、
複数の気筒間にスカート部で仕切壁を備え、前記仕切壁のスカート部上方に前記気筒間を連通させる連通孔を備えた多気筒内燃機関のシリンダブロックの構造であって、
前記スカート部の側部内壁面に、前記シリンダブロックの外面を内面へ凹ませた突起を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、シリンダブロック内に設けられた気筒間の仕切壁のスカート部の側部内壁面に、シリンダブロック外面を内面へ凹ませた突起を形成したので、カウンターウエイトの回動軌跡であるクランクローカスとスカート部の内壁面との間が、狭い部分が形成される。そのため、ブローバイガスは、その隙間を通過する際に、上流側の圧力が上がり、そのため、流れに平行に形成された連通孔に強制的に流される事となる。
【００１４】
また、スカート部の側部内壁面に形成した突起は、シリンダブロックの外面から内面に凹ませたことによって形成された突起であるため、突起を形成しても鋳造時に鋳抜きが容易であり、なおかつ、シリンダブロックの外面が凹んでいるため、鋳型上では、凹んだ部分まで型による冷却を行うことができるので、シリンダブロックのスカート部付近に肉厚部を設けても、効果的な型冷却が可能で、鋳造時のヒケやワレといった弊害を防止することができ、歩留まり高くシリンダブロックを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のシリンダブロックの断面図を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を含むシリンダブロックの斜視図である。
【図３】従来のエンジンでスカート部に突起を有する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明のシリンダブロック１の断面図である。さらに詳細には、クランク軸２０の直角方向に、１つの気筒間の仕切壁を切った断面である。また、図２は、図１のＡ−Ａの切断面を含む斜視図である。
【００１７】
図１を参照して、本発明のシリンダブロック１には、シリンダ部２とスカート部３から形成されている。なお、本明細書を通じてシリンダブロック１は、クランク軸２０の方向を前後とし、シリンダ部２が形成されている方向を上側、その反対側を下側とし、さらに、クランク軸２０および上下方向に直角な方向を左右方向とする。本発明のシリンダブロック１で、側部とは、左右方向をいう。また、本発明のシリンダブロック１では、複数の気筒を有し、それぞれの気筒は並設されている（図２参照）。Ｖ型や水平対向では、気筒間の連通孔を設けるのが容易でないからである。
【００１８】
各気筒間は、スカート部３では、仕切壁４によって隔たれている。なお、図１では、仕切壁４は断面全面を覆うことになるため省略し、符号４のみ記載している。もちろんクランク軸２０などは、仕切壁４に形成された貫通孔５で繋がっている。なお、シリンダブロック１の上側には、シリンダヘッドが結合され、また、シリンダブロック１の下側には、ロアブロック若しくはオイルパンが結合されるが、これらは省略する。
【００１９】
シリンダ部２は中でピストン２１が上下方向に運動を行う。ピストン２１はコネクティング・ロッド２２でクランク軸２０と連結されており、ピストン２１の直線運動はクランク軸２０の回転運動に変換される。
【００２０】
１つのコネクティング・ロッド２２には１つ以上のカウンターウエイト２３が配置されるのが好ましい。直線から回転の運動変換時の震動を低減させることができるからである。カウンターウエイト２３は、クランクアーム（図示せず）やコネクティング・ロッド２２による震動をキャンセルするために、クランクアームのクランクピン２４が配置されているのと反対側に設ける重りである。クランクアームとカウンターウエイト２３を一体化させたクランクウェブを用いてもよい。カウンターウエイト２３若しくはクランクアーム（以後「カウンターウエイト２３等」と呼ぶ。）の回転軌跡の最外周をクランクローカス６と呼ぶ。
【００２１】
スカート部３は、上側のシリンダ部２に続いて下方向にいくほど幅が広がる形状をしている。クランクローカス６を確保しなければならないからである。スカート部３の下端は幅が最大となるように形成するのが好適である。鋳造の際に鋳型を抜きやすいからである。
【００２２】
スカート部３の側部内壁面７はクランクローカス６と干渉しないように、所定の幅の隙間８が形成されている。本発明のシリンダブロック１では、スカート部３の側部内壁面７にシリンダブロック１の外面１ａから内面に凹ませた突起９を形成する。すなわち、シリンダブロック１の外面１ａに凹み１ｄを形成し、その凹み１ｄ分を内側に突出させることで、突起９を形成する。この突起９は、クランクローカス６とは干渉しないように形成される。したがって、スカート部３の側部内壁面７では、突起９の部分とクランクローカス６の隙間８ｎが最も狭い隙間を形成する。
【００２３】
ここで、「シリンダブロック１の外面１ａから内面に凹ませた突起９」とは、必ずしも、内面の突起９と外面の凹み１ｄが同一形状である必要はない。すなわち、内面の突起９の隆起量と外面の凹み１ｄの陥没量は同じでなくてもよい。内面の突起９と外面の凹み１ｄは後述するように役割がそれぞれ異なるからである。したがって、本発明のシリンダブロック１の鋳型は、内面に突起９のない鋳型を作製し、外面１ａから内面に向かって凹み１ｄを形成させるだけでなく、内面に突起９のある鋳型を作製し、それから外面を削り取ってもよいし、逆に外面に凹み１ｄのある鋳型を作製し、あとから内面に突起９を形成してもよい。
【００２４】
しかし、外面１ａを陥没させることで、内面の突起９を形成すると、シリンダブロック１のスカート部３の肉厚を一定のまま突起９を形成させることができるので、好ましい形態である。
【００２５】
突起９は、気筒の前後方向に一様に形成する必要はない。むしろ、ブローバイガスを流す方向にある気筒との仕切壁４に形成するのがよい。ここで図２を参照する。今気筒は３つあるとする（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）。ブローバイガスは、気筒３０ａから気筒３０ｃに仕切壁４に形成された連通孔４ｈを通って流れる。気筒３０ｃには、上方若しくは下方にブローバイガスの排出口が用意されている。突起９を前後方向に一様に形成する必要がないというのは、気筒３０ａの突起９はブローバイガスが流れる気筒３０ｂに隣接する仕切壁４の近傍に設けるだけでよいということである。
【００２６】
このように、突起９をシリンダブロック１の前後方向に一様に設けなくてもよいのは、以下の理由からである。本発明に係る突起９は、後述するように、その付近に配置された連通孔４ｈからブローバイガスを排出し易くする。そのため、ブローバイガスを迎え入れる側の気筒との仕切壁４に形成すると、流れてきたブローバイガスを再び流れてきた方の気筒に送り返してしまうからである。
【００２７】
図１を再び参照して、連通孔４ｈは、気筒間の仕切壁４に設けられており、シリンダ部２であってもよいし、スカート部３であってもよいし、または、両方にかかっていてもよい。しかし、ピストン２１がシリンダ部２内で最下点にきても、燃焼室（ピストンとシリンダとシリンダヘッドで構成された空間）内のガスが抜けることがない程度にシリンダ部２の中心からは離れた位置に形成されなければならない。燃焼室の燃焼ガスが抜けてしまったのでは、エンジン出力が低下してしまうからである。
【００２８】
また、連通孔４ｈの全面積がクランクローカス６にかぶってしまう位置よりは、クランク軸２０から離れ得た位置で形成されなければならない。連通孔４ｈの全面積がクランクローカス６にかぶってしまっては、ブローバイガスが抜けにくいからである。
【００２９】
従って、連通孔４ｈ、およびスカート部３の側部内壁面７に形成された突起９の位置は、ただ１点には決めることはできない。しかし、連通孔４ｈは、スカート部３の上方に形成され、突起９は、連通孔４ｈと同高さ若しくは、連通孔４ｈよりスカート部３の下端側であって、クランクローカス６に全面積が覆い尽くされない程度の位置に形成されることとなる。なお、ここで「高さ」とは、スカート部の下端３ｕを基準とする高さである。
【００３０】
スカート部３の下端３ｕから内面の突起９までのスカート部３の側部内壁面７は、クランクローカス６に沿った円弧状若しくはそれより大きな曲率で形成するのが望ましい。スカート部３の下端３ｕに向かうほどに曲率を小さくすると、鋳型からの抜きが容易でなくなるからである。また、必要以上にシリンダブロック１の幅が広くなり、エンジンを小型化にできない。
【００３１】
スカート部３の内面の突起９から上側（シリンダ部の手前まで）は、ストレートに近い立壁として形成するのが好ましい。立壁にすることで、円弧状の局面より剛性が高くなり、肉厚を薄くできる駄肉抜き部１０を設けることができるからである。このような駄肉抜き部１０を設けることができると、エンジンの軽量化が可能になり、燃費が向上する。
【００３２】
次に、本発明のシリンダブロック１の効果について説明する。すでに説明したように、シリンダ部２中では、燃料を圧縮爆発させることで、ピストン２１が上下に運動している。その上下の線運動がコネクティング・ロッド２２を介してクランク軸２０の回転運動に変換される。クランク軸２０にはカウンターウエイト２３等が形成されており、一定方向に回転する。そこで、ブローバイガス１２は、カウンターウエイト２３等の回転に従って、スカート部３の側部内壁面７に沿って流れる。
【００３３】
ここで、側部内壁面７の突起９に対向する部分をカウンターウエイト２３等が通過する際には、カウンターウエイト２３等とスカート部３の内壁との隙間８ｎは狭くなる。従って、この部分よりカウンターウエイト２３等の上流側８ｂは圧力が高くなる。カウンターウエイト２３等と共に流れていたブローバイガス１２は、隙間８が狭くなったので、通過しにくくなるからである。
【００３４】
そこで、圧力が高くなったブローバイガス１２ｙは、連通孔４ｈを通過して、次の気筒に送りこまれる。以上のようにして、ブローバイガスは、次の気筒に気筒間の仕切壁４に形成された連通孔４ｈを通って流れる。従って、次の気筒にブローバイガスを流しやすくするには、ブローバイガスを流す方向の連通孔４ｈの付近に突起９を形成するのが好ましい（図２参照）。
【００３５】
また、突起９はカウンターウエイト２３の回転方向によらず、スカート部３の両側面に形成されていれば、ブローバイガスはさらに逃げる場所がなくなり、連通孔４ｈを通過しやすくなる。従って、突起９は、両側面に設けられているのが好ましい。
【００３６】
逆に、隣接する気筒からブローバイガスが流れ込んでくる側の連通孔４ｈの付近には突起９を設けないのが望ましい。せっかく流れてきたブローバイガス１２ｙがまた、元の気筒に戻ってしまうからである。これを図２を参照して説明する。すでに説明したように、気筒３０ａで突起９を設けるのは、ブローバイガスを流す気筒３０ｂと隣接する仕切壁４の近傍である。一方、気筒３０ａからブローバイガスが流れてくる気筒３０ｂでは、気筒３０ａと隣接する仕切壁４側には突起９を設けない。気筒３０ａにブローバイガスを戻さないためである。
【００３７】
気筒は、並設されているので、ブローバイガスは、いずれかの端に形成された気筒に集まることになる。その気筒には、別途ブローバイガスの排出口を設けておき、吸気側に還流させる。このようにすることで、各気筒にそれぞれブローバイガスの取り出し手段を設ける必要がなく、エンジン自体を小型化、軽量化させることができる。
【００３８】
次に、本発明のシリンダブロック１の外形の効果について説明する。図２は、図１のＡ−Ａの断面を含む斜視図である。スカート部３の側部内壁面７に形成した突起９に対応する凹み１ｄがシリンダブロック１の外面１ａに形成されている。この凹み１ｄは、各気筒間のシリンダ部２への隙間１４を形成する。この隙間１４は、シリンダブロック１の鋳型では、突起によって形成される。すると、鋳型において、突起となっている部分は鋳型の外面から冷却を行う凹みを形成することができることを意味する。
【００３９】
すなわち、鋳型において、気筒間の部分は肉厚になる場合が多いが、その肉厚になった部分若しくはその近傍部分を冷却することができる。シリンダブロック１のように鋳型で作製する場合は、溶融した金属を鋳型に流し込んで形成する。鋳物が鋳型中で冷える際には、均一に各部の温度が下がるのが理想である。しかし、肉厚に形成される部分は薄肉に形成される部分より冷めにくい。鋳物の中であまりにも冷却温度に差があると、ヒケやワレといった損傷が鋳物に発生する。
【００４０】
従って、肉厚になる部分若しくはその近傍を冷却することができると、冷却時に生じる損傷が発生しにくく、歩留まりのよいシリンダブロックを形成することができる。
【００４１】
以上のように本発明のシリンダブロック１は、気筒間に仕切壁４を設け、その仕切壁４に連通孔４ｈを設けた構成において、連通孔４ｈの近傍にクランクローカス６との隙間８が狭くなるような突起９を設けたので、シリンダブロック１中のブローバイガスは、カウンターウエイト２３等が突起９に対向する位置を通過する度に、ブローバイガスの上流側８ｂの圧力が高くなり、連通孔４ｈから隣接する気筒に流れ、ブローバイガスの排気を好適に行うことができる。
【００４２】
また、この突起９はシリンダブロック１の外面１ａに設けた凹み１ｄによって形成されるので、シリンダブロック１を鋳造する際に、鋳型の外側から鋳物を冷却しやすい構造となる。特に肉厚の部分になりやすい気筒間にこの凹み１ｄを形成することができるため、ヒケやワレのないシリンダブロック１を歩留まりよく作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、エンジンのシリンダブロックの形成に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ シリンダブロック
１ａ 外面
１ｄ 凹み
２ シリンダ部
３ スカート部
４ 仕切壁
４ｈ 連通孔
５ 貫通孔
６ クランクローカス
７ 側部内壁面
８ 隙間
９ 突起
１０ 駄肉抜き部
１２、１２ｙ ブローバイガス
２０ クランク軸
２１ ピストン
２２ コネクティング・ロッド
２３ カウンターウエイト
２４ クランクピン
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 気筒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックの構造に関するものであり、特に複数気筒を有するエンジンのブローバイガスを容易に排出するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダ内でピストンを上下運動させることで回転力を得る内燃機関では、２サイクルエンジン以外のタイプは、クランク室内に貯留する未燃焼ガスであるブローバイガスを吸気側に還流させるのが好ましい。ブローバイガスは、ハイドロカーボン等が含まれており、クランク室内のエンジンオイルの劣化を招くからである。また、そのまま排出したのでは、環境への影響が残るという弊害も生じる。クランク室からブローバイガスを吸い出すためには、ブローバイガスの通路を確保する必要がある。
【０００３】
図３には特許文献１に開示されたブローバイガスの通路を示す。特許文献１には、シリンダブロックに形成されていて、動弁機構から排出されたシリンダヘッド上面で受けたオイルをクランクケースに戻すオイル戻し孔と、クランクケース内のブローバイガスをロッカカバーに導くブローバイガス上がり孔とを有するエンジンにおいて、クランクケース内に生じている空気の流れを積極的に受け入れる開口部を有するブローバイガス上がり孔１１２と、クランクケース内における空気の流れが進入するのを阻止する開口部を有するオイル戻し孔１１１とを設けたオイル戻し構造が開示されている。
【０００４】
ここでは、クランク室内のブローバイガスを排出するために、ブローバイガス１１７をブローバイガス上がり孔１１２に積極的に導く突起１１４が開示されている。この突起１１４は、オイル戻し孔１１１にカウンターウエイトやコネクティング・ロッドの回転によって、ブローバイガスが進入するのを阻止する遮蔽部材１１３と、形状は近似しているが、役割は異なる。すなわち、カウンターウエイトやコネクティング・ロッドの回転によって、矢印の方向に流されるブローバイガス１１６を、再びクランク室内のスカート部に沿ってクランク室に還流させるのではなく、ブローバイガス上がり孔１１２に向かわせる。
【０００５】
特許文献１では、シリンダの側壁内にブローバイガス上がり孔１１２を形成させているので、シリンダ部分の大型化と共に、冷却しにくいという課題は生じる。
【０００６】
特許文献２は、直接ブローバイガスについては言及していないが、クランク室内の空気の圧縮によるポンピングロスを解消する構造として、気筒間の仕切壁に連通孔を設けた発明が開示されている。クランク室内の空気は、ブローバイガスを含むものと考えてよい。従って、特許文献２は、ブローバイガスの換気のやり方の一例を示している。
【０００７】
特許文献２では、並設された気筒間の仕切壁にブローバイガスを流すことのできる連通孔を設け、カウンターウエイトがこの連通孔を塞ぐタイミングとブローバイガスが流れるタイミングを合わせる発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−１７５２０５号
【特許文献２】特開２０１０−０８４５６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されているエンジンは、シリンダブロックの側面の壁内にブローバイガスの通路を設けるため、エンジンとしては大型化してしまう。また、特許文献１のような突起１１４（図３）は、アルミダイキャスト等の鋳造時の鋳抜きが容易ではない。この点、特許文献２で開示されているブローバイガスを流す構造は、エンジンを小型化するには適していると言える。しかし、特許文献２のように、気筒間の仕切壁に通気孔を設けただけでは、以下の理由でブローバイガスを効率的に排気できるわけではない。
【００１０】
クランク室内でブローバイガスに流れを与えるのは、カウンターウエイトやクランクアーム、コネクティング・ロッドといった、部材の回転運動である。しかし、特許文献２のような気筒間の仕切壁に設けた通気孔はこれらのクランク室内でブローバイガスに与えられる流れに対しては、平行に孔が形成されている。したがって、ブローバイガスは通気孔に効率的に流れるとは言えないからである。
【００１１】
つまり、特許文献２のように、気筒間に連通孔を設けた場合は、より積極的にブローバイガスが連通孔に流れるような方策を与える必要がある。また、そのような方策は、シリンダブロックの形成しやすさを阻害するものであってはならない。そもそもシリンダブロックを形成できなければ、エンジンを歩留まりよく作製できないからである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みて想到されたシリンダブロックの構造である。より具体的に本発明に係るシリンダブロックの構造は、
複数の気筒間にスカート部で仕切壁を備え、前記仕切壁のスカート部上方に前記気筒間を連通させる連通孔を備えた多気筒内燃機関のシリンダブロックの構造であって、
前記スカート部の側部内壁面に、前記シリンダブロックの外面を内面へ凹ませた突起を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、シリンダブロック内に設けられた気筒間の仕切壁のスカート部の側部内壁面に、シリンダブロック外面を内面へ凹ませた突起を形成したので、カウンターウエイトの回動軌跡であるクランクローカスとスカート部の内壁面との間が、狭い部分が形成される。そのため、ブローバイガスは、その隙間を通過する際に、上流側の圧力が上がり、そのため、流れに平行に形成された連通孔に強制的に流される事となる。
【００１４】
また、スカート部の側部内壁面に形成した突起は、シリンダブロックの外面から内面に凹ませたことによって形成された突起であるため、突起を形成しても鋳造時に鋳抜きが容易であり、なおかつ、シリンダブロックの外面が凹んでいるため、鋳型上では、凹んだ部分まで型による冷却を行うことができるので、シリンダブロックのスカート部付近に肉厚部を設けても、効果的な型冷却が可能で、鋳造時のヒケやワレといった弊害を防止することができ、歩留まり高くシリンダブロックを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のシリンダブロックの断面図を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を含むシリンダブロックの斜視図である。
【図３】従来のエンジンでスカート部に突起を有する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明のシリンダブロック１の断面図である。さらに詳細には、クランク軸２０の直角方向に、１つの気筒間の仕切壁を切った断面である。また、図２は、図１のＡ−Ａの切断面を含む斜視図である。
【００１７】
図１を参照して、本発明のシリンダブロック１には、シリンダ部２とスカート部３から形成されている。なお、本明細書を通じてシリンダブロック１は、クランク軸２０の方向を前後とし、シリンダ部２が形成されている方向を上側、その反対側を下側とし、さらに、クランク軸２０および上下方向に直角な方向を左右方向とする。本発明のシリンダブロック１で、側部とは、左右方向をいう。また、本発明のシリンダブロック１では、複数の気筒を有し、それぞれの気筒は並設されている（図２参照）。Ｖ型や水平対向では、気筒間の連通孔を設けるのが容易でないからである。
【００１８】
各気筒間は、スカート部３では、仕切壁４によって隔たれている。なお、図１では、仕切壁４は断面全面を覆うことになるため省略し、符号４のみ記載している。もちろんクランク軸２０などは、仕切壁４に形成された貫通孔５で繋がっている。なお、シリンダブロック１の上側には、シリンダヘッドが結合され、また、シリンダブロック１の下側には、ロアブロック若しくはオイルパンが結合されるが、これらは省略する。
【００１９】
シリンダ部２は中でピストン２１が上下方向に運動を行う。ピストン２１はコネクティング・ロッド２２でクランク軸２０と連結されており、ピストン２１の直線運動はクランク軸２０の回転運動に変換される。
【００２０】
１つのコネクティング・ロッド２２には１つ以上のカウンターウエイト２３が配置されるのが好ましい。直線から回転の運動変換時の震動を低減させることができるからである。カウンターウエイト２３は、クランクアーム（図示せず）やコネクティング・ロッド２２による震動をキャンセルするために、クランクアームのクランクピン２４が配置されているのと反対側に設ける重りである。クランクアームとカウンターウエイト２３を一体化させたクランクウェブを用いてもよい。カウンターウエイト２３若しくはクランクアーム（以後「カウンターウエイト２３等」と呼ぶ。）の回転軌跡の最外周をクランクローカス６と呼ぶ。
【００２１】
スカート部３は、上側のシリンダ部２に続いて下方向にいくほど幅が広がる形状をしている。クランクローカス６を確保しなければならないからである。スカート部３の下端は幅が最大となるように形成するのが好適である。鋳造の際に鋳型を抜きやすいからである。
【００２２】
スカート部３の側部内壁面７はクランクローカス６と干渉しないように、所定の幅の隙間８が形成されている。本発明のシリンダブロック１では、スカート部３の側部内壁面７にシリンダブロック１の外面１ａから内面に凹ませた突起９を形成する。すなわち、シリンダブロック１の外面１ａに凹み１ｄを形成し、その凹み１ｄ分を内側に突出させることで、突起９を形成する。この突起９は、クランクローカス６とは干渉しないように形成される。したがって、スカート部３の側部内壁面７では、突起９の部分とクランクローカス６の隙間８ｎが最も狭い隙間を形成する。
【００２３】
ここで、「シリンダブロック１の外面１ａから内面に凹ませた突起９」とは、必ずしも、内面の突起９と外面の凹み１ｄが同一形状である必要はない。すなわち、内面の突起９の隆起量と外面の凹み１ｄの陥没量は同じでなくてもよい。内面の突起９と外面の凹み１ｄは後述するように役割がそれぞれ異なるからである。したがって、本発明のシリンダブロック１の鋳型は、内面に突起９のない鋳型を作製し、外面１ａから内面に向かって凹み１ｄを形成させるだけでなく、内面に突起９のある鋳型を作製し、それから外面を削り取ってもよいし、逆に外面に凹み１ｄのある鋳型を作製し、あとから内面に突起９を形成してもよい。
【００２４】
しかし、外面１ａを陥没させることで、内面の突起９を形成すると、シリンダブロック１のスカート部３の肉厚を一定のまま突起９を形成させることができるので、好ましい形態である。
【００２５】
突起９は、気筒の前後方向に一様に形成する必要はない。むしろ、ブローバイガスを流す方向にある気筒との仕切壁４に形成するのがよい。ここで図２を参照する。今気筒は３つあるとする（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）。ブローバイガスは、気筒３０ａから気筒３０ｃに仕切壁４に形成された連通孔４ｈを通って流れる。気筒３０ｃには、上方若しくは下方にブローバイガスの排出口が用意されている。突起９を前後方向に一様に形成する必要がないというのは、気筒３０ａの突起９はブローバイガスが流れる気筒３０ｂに隣接する仕切壁４の近傍に設けるだけでよいということである。
【００２６】
このように、突起９をシリンダブロック１の前後方向に一様に設けなくてもよいのは、以下の理由からである。本発明に係る突起９は、後述するように、その付近に配置された連通孔４ｈからブローバイガスを排出し易くする。そのため、ブローバイガスを迎え入れる側の気筒との仕切壁４に形成すると、流れてきたブローバイガスを再び流れてきた方の気筒に送り返してしまうからである。
【００２７】
図１を再び参照して、連通孔４ｈは、気筒間の仕切壁４に設けられており、シリンダ部２であってもよいし、スカート部３であってもよいし、または、両方にかかっていてもよい。しかし、ピストン２１がシリンダ部２内で最下点にきても、燃焼室（ピストンとシリンダとシリンダヘッドで構成された空間）内のガスが抜けることがない程度にシリンダ部２の中心からは離れた位置に形成されなければならない。燃焼室の燃焼ガスが抜けてしまったのでは、エンジン出力が低下してしまうからである。
【００２８】
また、連通孔４ｈの全面積がクランクローカス６にかぶってしまう位置よりは、クランク軸２０から離れ得た位置で形成されなければならない。連通孔４ｈの全面積がクランクローカス６にかぶってしまっては、ブローバイガスが抜けにくいからである。
【００２９】
従って、連通孔４ｈ、およびスカート部３の側部内壁面７に形成された突起９の位置は、ただ１点には決めることはできない。しかし、連通孔４ｈは、スカート部３の上方に形成され、突起９は、連通孔４ｈと同高さ若しくは、連通孔４ｈよりスカート部３の下端側であって、クランクローカス６に全面積が覆い尽くされない程度の位置に形成されることとなる。なお、ここで「高さ」とは、スカート部の下端３ｕを基準とする高さである。
【００３０】
スカート部３の下端３ｕから内面の突起９までのスカート部３の側部内壁面７は、クランクローカス６に沿った円弧状若しくはそれより大きな曲率で形成するのが望ましい。スカート部３の下端３ｕに向かうほどに曲率を小さくすると、鋳型からの抜きが容易でなくなるからである。また、必要以上にシリンダブロック１の幅が広くなり、エンジンを小型化にできない。
【００３１】
スカート部３の内面の突起９から上側（シリンダ部の手前まで）は、ストレートに近い立壁として形成するのが好ましい。立壁にすることで、円弧状の局面より剛性が高くなり、肉厚を薄くできる駄肉抜き部１０を設けることができるからである。このような駄肉抜き部１０を設けることができると、エンジンの軽量化が可能になり、燃費が向上する。
【００３２】
次に、本発明のシリンダブロック１の効果について説明する。すでに説明したように、シリンダ部２中では、燃料を圧縮爆発させることで、ピストン２１が上下に運動している。その上下の線運動がコネクティング・ロッド２２を介してクランク軸２０の回転運動に変換される。クランク軸２０にはカウンターウエイト２３等が形成されており、一定方向に回転する。そこで、ブローバイガス１２は、カウンターウエイト２３等の回転に従って、スカート部３の側部内壁面７に沿って流れる。
【００３３】
ここで、側部内壁面７の突起９に対向する部分をカウンターウエイト２３等が通過する際には、カウンターウエイト２３等とスカート部３の内壁との隙間８ｎは狭くなる。従って、この部分よりカウンターウエイト２３等の上流側８ｂは圧力が高くなる。カウンターウエイト２３等と共に流れていたブローバイガス１２は、隙間８が狭くなったので、通過しにくくなるからである。
【００３４】
そこで、圧力が高くなったブローバイガス１２ｙは、連通孔４ｈを通過して、次の気筒に送りこまれる。以上のようにして、ブローバイガスは、次の気筒に気筒間の仕切壁４に形成された連通孔４ｈを通って流れる。従って、次の気筒にブローバイガスを流しやすくするには、ブローバイガスを流す方向の連通孔４ｈの付近に突起９を形成するのが好ましい（図２参照）。
【００３５】
また、突起９はカウンターウエイト２３の回転方向によらず、スカート部３の両側面に形成されていれば、ブローバイガスはさらに逃げる場所がなくなり、連通孔４ｈを通過しやすくなる。従って、突起９は、両側面に設けられているのが好ましい。
【００３６】
逆に、隣接する気筒からブローバイガスが流れ込んでくる側の連通孔４ｈの付近には突起９を設けないのが望ましい。せっかく流れてきたブローバイガス１２ｙがまた、元の気筒に戻ってしまうからである。これを図２を参照して説明する。すでに説明したように、気筒３０ａで突起９を設けるのは、ブローバイガスを流す気筒３０ｂと隣接する仕切壁４の近傍である。一方、気筒３０ａからブローバイガスが流れてくる気筒３０ｂでは、気筒３０ａと隣接する仕切壁４側には突起９を設けない。気筒３０ａにブローバイガスを戻さないためである。
【００３７】
気筒は、並設されているので、ブローバイガスは、いずれかの端に形成された気筒に集まることになる。その気筒には、別途ブローバイガスの排出口を設けておき、吸気側に還流させる。このようにすることで、各気筒にそれぞれブローバイガスの取り出し手段を設ける必要がなく、エンジン自体を小型化、軽量化させることができる。
【００３８】
次に、本発明のシリンダブロック１の外形の効果について説明する。図２は、図１のＡ−Ａの断面を含む斜視図である。スカート部３の側部内壁面７に形成した突起９に対応する凹み１ｄがシリンダブロック１の外面１ａに形成されている。この凹み１ｄは、各気筒間のシリンダ部２への隙間１４を形成する。この隙間１４は、シリンダブロック１の鋳型では、突起によって形成される。すると、鋳型において、突起となっている部分は鋳型の外面から冷却を行う凹みを形成することができることを意味する。
【００３９】
すなわち、鋳型において、気筒間の部分は肉厚になる場合が多いが、その肉厚になった部分若しくはその近傍部分を冷却することができる。シリンダブロック１のように鋳型で作製する場合は、溶融した金属を鋳型に流し込んで形成する。鋳物が鋳型中で冷える際には、均一に各部の温度が下がるのが理想である。しかし、肉厚に形成される部分は薄肉に形成される部分より冷めにくい。鋳物の中であまりにも冷却温度に差があると、ヒケやワレといった損傷が鋳物に発生する。
【００４０】
従って、肉厚になる部分若しくはその近傍を冷却することができると、冷却時に生じる損傷が発生しにくく、歩留まりのよいシリンダブロックを形成することができる。
【００４１】
以上のように本発明のシリンダブロック１は、気筒間に仕切壁４を設け、その仕切壁４に連通孔４ｈを設けた構成において、連通孔４ｈの近傍にクランクローカス６との隙間８が狭くなるような突起９を設けたので、シリンダブロック１中のブローバイガスは、カウンターウエイト２３等が突起９に対向する位置を通過する度に、ブローバイガスの上流側８ｂの圧力が高くなり、連通孔４ｈから隣接する気筒に流れ、ブローバイガスの排気を好適に行うことができる。
【００４２】
また、この突起９はシリンダブロック１の外面１ａに設けた凹み１ｄによって形成されるので、シリンダブロック１を鋳造する際に、鋳型の外側から鋳物を冷却しやすい構造となる。特に肉厚の部分になりやすい気筒間にこの凹み１ｄを形成することができるため、ヒケやワレのないシリンダブロック１を歩留まりよく作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、エンジンのシリンダブロックの形成に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ シリンダブロック
１ａ 外面
１ｄ 凹み
２ シリンダ部
３ スカート部
４ 仕切壁
４ｈ 連通孔
５ 貫通孔
６ クランクローカス
７ 側部内壁面
８ 隙間
９ 突起
１０ 駄肉抜き部
１２、１２ｙ ブローバイガス
２０ クランク軸
２１ ピストン
２２ コネクティング・ロッド
２３ カウンターウエイト
２４ クランクピン
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 気筒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒間にスカート部で仕切壁を備え、前記仕切壁のスカート部上方に前記気筒間を連通させる連通孔を備えた多気筒内燃機関のシリンダブロックの構造であって、
前記スカート部の側部内壁面に、前記シリンダブロックの外面を内面へ凹ませた突起を形成したことを特徴とするシリンダブロックの構造。
【請求項１】
複数の気筒間にスカート部で仕切壁を備え、前記仕切壁のスカート部上方に前記気筒間を連通させる連通孔を備えた多気筒内燃機関のシリンダブロックの構造であって、
前記スカート部の側部内壁面に、前記シリンダブロックの外面を内面へ凹ませた突起を形成したことを特徴とするシリンダブロックの構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１５４２３０（Ｐ２０１２−１５４２３０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４７５（Ｐ２０１１−１３４７５）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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