JPH1061485A

JPH1061485A - Ｖ型ドライライナエンジンのシリンダブロック

Info

Publication number: JPH1061485A
Application number: JP22282796A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Honjo; 克啓本庄
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-03
Anticipated expiration: 2016-08-23
Also published as: JP3666131B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの重量増加を最小限にしなが
ら、シリンダブロックの剛性を高めて、ウオータージャ
ケットの側壁と左右バンクの連結部周辺の振動を抑制し
て、キャビテーションエロージョンによる破損の防止と
騒音の低減ができ、かつ、鋳造し易く軽量なＶ型ドライ
ライナエンジンのシリンダブロックを提供する。【解決手段】Ｖ型エンジンのドライライナ構造を有す
るシリンダブロックにおいて、該シリンダブロックのト
ップデッキとロアデッキとの間に、中間デッキを設け、
更に、該Ｖ型エンジンの左右バンクの前記中間デッキ部
分を連結部材で連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＶ型エンジンのシリ
ンダブロックにシリンダライナを挿入して、シリンダラ
イナの外周をウオータージャケットの内周壁を介して間
接的に冷却するドライライナ方式を採用したＶ型ドライ
ライナエンジンのシリンダブロックの改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの小型水冷エンジンのシリン
ダブロックのシリンダ冷却方式は、シリンダ部を別体に
して、シリンダライナを設けたウエットライナ方式とシ
リンダ部をブロックと一体に形成し、薄肉ライナーを挿
入したドライライナ方式が多く用いられている。

【０００３】ドライライナ方式のシリンダブロックは、
シリンダ冷却用の冷却水を通すためのウオータージャケ
ットを有し、このウオータージャケットはジャケット内
周壁、ジャケット外周壁、シリンダヘッド取付面である
トップデッキ、ロアデッキとで囲まれて形成されてい
る。そして、このようなドライライナ方式を採用してい
るＶ型エンジンのシリンダブロック構造の従来技術の一
つとして、図７及び図８に示すような、シリンダブロッ
ク１のトップデッキ２とロアデッキ３の間を連続させて
ウオータージャケット６を形成し、そのウオータージャ
ケット６の外周壁８ｂの中間部分を連結部材５によって
左右のバンクを連結したシンダブロック構造が知られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７及
び図８に示すようなウオータージャケット６の中間位置
に連結部材５を連結したシリンダブロック構造の場合に
は、ウオータージャケット６の側壁がエンジン軽量化の
ため、薄く形成されており、しかも、そのスパンＬが長
くて、ジャケット外周壁８ｂの剛性が小さいので、エン
ジンの稼働時には、連結部材５が接続する連結部５ａ
に、矢印Ｚ−Ｗ方向に圧縮、引張りの変位が発生して、
連結部材５を介して反対バンクのジャケット外周壁８ｂ
の中央部を加振する。それら左右バンクの交互作用でジ
ャケット外周壁８ｂでＸ−Ｙ方向の振動が発生し易く、
エンジン騒音が大となる。

【０００５】又、ジャケット内周壁８ａはピストン側圧
変動による振動でキャビテーションが生じる。このキャ
ビテーションによって、シリンダブロック１のウオータ
ージャケット６内面にエロージョンが発生し、最悪の場
合には、このエロージョンが発達して、ジャケット内周
壁８ａに穿孔や亀裂が発生し、大きなエンジントラブル
の原因となっていた。

【０００６】これらの振動を抑制するために、ウオータ
ージャケットの内壁及び側壁とトップデッキ、ロアデッ
キの肉厚の増加、補強リブの増設等で、シリンダブロッ
クの剛性を高めることが行われているが、これらの手段
はいずれもエンジンの重量増加を招くという問題があ
り、効果的でない。上記問題点に関し、図９及び図１０
に示すようにウオータージャケット６の長さＬを短くし
て、ウオータージャケット６のジャケット内周壁８ａ及
びジャケット外周壁８ｂの剛性を高めて、振動及び騒音
の低減を図ることが考えられる。

【０００７】しかしながら、このシリンダブロックの構
造においては、製造上の問題から、シリンダ下部のシリ
ンダ側壁８ｃの肉盗部11を大きくしてシリンダブロック
を薄肉で形成するためには、中子の形状を精度よく作る
ことと、正確に保持しておく必要があるが、中子の強度
上の問題から正確な位置保持の点で限界があり、図８と
図１０のシリンダブロック１の断面の金属部分の面積を
比較するとよく分かるように、単に外側からの肉盗みす
るだけでは、図１０のようにシリンダブロック１の金属
部分が多くなり、重量が大幅に増加することになるの
で、上記問題点は解決しない。

【０００８】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、エンジンの重量増加を最小
限にしながら、シリンダブロックのジャケット内壁の剛
性向上とジャケット側壁振動を抑制して、キャビテーシ
ョンエロージョンによる破損の防止と騒音の低減がで
き、かつ、鋳造し易く軽量なＶ型ドライライナエンジン
のシリンダブロックを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、Ｖ型エンジンのドライライナ構造を有する
シリンダブロックにおいて、該シリンダブロックのトッ
プデッキとロアデッキとの間に、中間デッキを設け、更
に、該Ｖ型エンジンの左右バンクの前記中間デッキ部分
を連結部材で連結したＶ型ドライライナエンジンのシリ
ンダブロックを提供する。

【００１０】また、前記中間デッキと前記ロアデッキと
の間に、空洞部を設ける。この空洞部は、完全に閉鎖さ
れた空間でもよいが、シリンダブロックの外側面に開口
部を有して、外気につながってもよいし、オイルパン側
に開口部を有して、クランクケース内部とつながっても
よい。いずれにしても、中間デッキと前記ロアデッキ間
を薄肉の内周壁と外周壁でつなぐように形成される。好
ましくは、前記空洞部がシリンダ側内周壁に開口部を有
し、該開口部をシリンダライナによって閉塞するように
形成する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２により、本発
明の第一の実施形態について説明する。この第一の実施
形態においては、Ｖ型エンジンのドライライナ構造を有
するシリンダは、通常の水冷式のエンジンと同じく、左
右のシリンダブロック１とクランクケース10とが一体的
に形成されている。

【００１２】そして、シリンダブロック１には、シリン
ダヘッド取付面であるトップデッキ２とシリンダの下部
を構成するロアデッキ３とが設けられ、クランクケース
10の下部にはオイルパンを取り付けるための下面オイル
パン取付部18が設けられている。このシリンダブロック
１のシリンダ９の内面側に、シリンダ内周面を形成する
ドライライナ７を嵌合し、その周囲にシリンダ９を冷却
するための冷却水を通すウオータージャケット６を設け
る。このウオータージャケット６はジャケット内周壁８
ａ、ジャケット外周壁８ｂ、トップデッキ２、ロアデッ
キ３とで囲まれて形成されている。

【００１３】このシリンダブロック１において、ウオー
タージャケット６をピストンの摺動方向に二分するよう
に、トップデッキ２とロアデッキ３との間に、シリンダ
ライナ７の外周を取り囲むように中間デッキ４を設け
る。そして、Ｖ型エンジンの左右バンクの中間デッキ４
の部分を連結部材５で連結する。なお、シリンダブロッ
ク１の下部にあるクランクケース10には、メインベアリ
ングキャップ13を下から締め付けてクランクシャフトを
保持するクランクジャーナル12、カムシャフトを保持す
るカムジャーナル14、これらを一体として支持している
隔壁部16、その隔壁部16を補強する補強部材リブ15、ク
ランクケース側壁17、下面オイルパン取付部18、タペッ
ト部19などが設けられている。

【００１４】以上のような構成により、シリンダブロッ
ク１のトップデッキ２とロアデッキ３との間に、ウオー
タージャケット６を上下方向に分割するように設けた中
間デッキ４によってジャケット内周壁８ａと外周壁８ｂ
の部分の構造を補強している上に、この堅固な中間デッ
キ４部分で、連結部材５によって左右バンクを連結して
いるので、振動に対する剛性を高くできて、振動を低減
できる。

【００１５】そして、ウオータージャケット６ａ、６ｂ
内の内周部の振動低減に伴って、キャビテーションエロ
ージョンを抑制できて、ウオータージャケット６の内周
面に生じる損傷を防止できる。また、ジャケット外周壁
８ｂの剛性をアップし、この部分の振動を抑制している
ので、それに連結する連結部材５の振動も減少し、これ
らの部分から発生する騒音を低減できる。

【００１６】さらに、中間デッキ４を設けることによ
り、ジャケット内周壁８ａの剛性アップで、シリンダヘ
ッドを締め付けた時の、シリンダボアの変形を小さく出
来るので、シリンダライナ７とピストンとのクリアラン
スを小さく設定できるため、ピストンスラップ音を下げ
ることも可能となる。次に、本発明の第二の実施形態に
ついて、図３及び図４を用いて説明する。

【００１７】この第二の実施形態においては、第一の実
施形態の中間デッキ４とロアデッキ３との間を空洞部８
とする。そして、この空洞部８は、完全に閉鎖された空
間でもよいが、シリンダブロックの外側面に開口部を有
して、外気につながってもよいし、オイルパン側に開口
部を有して、クランクケース内部とつながってもよい
が、中間デッキと前記ロアデッキ間を薄肉の内周壁と外
周壁でつなぐように形成される。好ましくは、この空洞
部８がシリンダ側内周壁８ａに開口部８ｅを有し、該開
口部８ｅをシリンダライナ７によって閉塞するように形
成する。

【００１８】このような構成によって、第二の実施の形
態においても、第一の実施の形態と同様に以下に説明す
るような効果を奏することができる。開口部を有してい
るが、堅固な中間デッキ４部分で、連結部材５によって
左右バンクを連結しているので、振動に対する剛性を高
くできて、振動を低減でき、また、冷却水の振動も減少
できるので、ウオータージャケット６ａの内周面に生じ
るキャビテーションエロージョンを抑制できて、シリン
ダブロックの損傷を防止できる。

【００１９】また、中間デッキ４を設けて効率良く補強
しているので、エンジンの重量の増加は実質的にはない
まま、シリンダブロックの剛性をアップできて、この部
分の振動を抑制することができるので、それに連結する
連結部材５の振動も減少し、これらの部分から発生する
騒音を低減できる。この第二の実施の形態において、図
３及び図４に示すように、空洞部８の開口部８ｅをシリ
ンダ内部側に設けて、この開口部８ｅがシリンダライナ
７によって閉塞されるように形成すると、強度上やシリ
ンダブロックの製作上、次のような効果を奏することが
できる。

【００２０】シリンダブロックの剛性に関して、空洞部
８の開口部８ｅをシリンダブロックの外壁に開口する場
合より、シリンダブロックの剛性の低下が少なく、強度
上で有利となる。通常、シリンダブロックは、鋳造によ
って製作され、孤立した空洞がある場合には、その空洞
用中子の保持が難しいので、隣接する他の中子等と連結
して、鋳造後にその連結部分で生じる孔から砂出しを
し、その後、その孔を閉塞プラグで塞ぐ必要があり、作
業が煩雑になる。

【００２１】第一の実施の形態では通常上下二個の中子
が必要で閉塞プラグ等でのコストアップ及び中子の強度
低下による鋳物の精度維持が難しくなる。また、第二の
実施の形態においても、シリンダブロックの外側から、
空洞部８用の中子を支持する場合には、シリンダブロッ
クの剛性を保持するために、小さい開口部しか設けられ
ず、この空洞部８の中子の保持が難しくなる上に、空洞
部８の中子自体が薄く剛性が低いため、精度良く鋳造す
ることが難しくなるまた、クランクケース側に空洞部８
の開口部を設けた場合も、クランクケース側の狭い部分
の小さい開口部から空洞部８用の中子を支持するのは難
しく、精度の良い鋳造は望めない。その上、クランクケ
ース側に開口したままにしておく場合には、エンジン稼
働時にこの空洞部８にオイルが入り込んで、空洞部８に
残った砂が潤滑油に混じることがあるので、鋳造時の砂
出しを厳密にする必要があり、その分鋳造作業が煩雑に
なる。

【００２２】これらを解決するため、空洞部８の開口部
８ｅをシリンダ内部側に設けた第二の実施の形態では、
中間デッキ４とロアデッキ３の間の空洞部８は、図９に
示すような、下部空洞用中子28を開口部中子28ｅでシリ
ンダ中子27と一体化して、シリンダボアにつながる空間
の一部として、形成できるので、鋳造後はシリンダボア
の砂出しに連続して、開口部８ｅから空洞部８の砂出し
を行える。

【００２３】その上、この開口部８ｅはシリンダライナ
７によって閉塞できるので、閉塞部材を必要とせず、こ
のシリンダブロック１の製造を簡便に行えると共に、こ
の空洞部８にオイルが入り込むのを防止でき、鋳造時の
砂出し時に残った砂が潤滑油に混じることを防ぐことが
できる。なお、図１１のウオータージャケット用中子26
は、中間デッキ４の上側のウオータージャケット６を形
成するためのものであり、これらの中子26と，27，28，
28ｅとはレール20に接続されて、通常鋳造作業が行われ
る。

【００２４】さらに、本発明の第三の実施形態を図５及
び図６に示す。この第三の実施形態においては、第二の
実施形態の中間デッキ４とロアデッキ３との間の空洞部
８を、一体でなく、分散配置したものであり、いわば、
シリンダ９の内側から、肉盗みを行って、その開口部８
ｅをシンダライナ７で塞いだものである。

【００２５】このような構成によって、第三の実施の形
態においても、第二の実施の形態と同様な効果を奏する
ことができ、さらに、これらの空洞部８用の中子28をシ
リンダ中子27と一体として容易に形成できるので、鋳造
作業を著しく簡便化できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の本発明
によれば、中間デッキにより、エンジンの重量の増加を
少なくしたまま、ウオータージャケットの側壁部及び左
右バンクの連結部の剛性をアップでき、これらの部材の
振動を低減できるので、ウオータージャケット内面のキ
ャビテーションエロージョンを抑制して損傷を防止で
き、更に、これらの側壁部や連結部材から発生する騒音
を低減できる。

【００２７】また、請求項２の本発明によれば、請求項
１の本発明による効果を奏することができ、更に、中間
デッキとロアデッキの間に設けた空間を空洞部にしたの
で、効率良くシリンダを冷却しながら、ウオータージャ
ケット内の冷却水量を約半分に減少できるので、エンジ
ンの整備時の重量を軽減して作業効率を上げることがで
き、また、エンジン稼働時のエンジン暖機を早くでき
る。

【００２８】更に、請求項３の本発明によれば、請求項
１及び請求項２の本発明による効果を奏することがで
き、その上、中間デッキとロアデッキの間に設けた空洞
部にシリンダ内部側の開口部を設けたので、鋳造時の鋳
型が簡単な形状になり、砂出しも容易になる上、更に、
この空洞部を塞ぐための閉塞部材を不必要にしているの
で、シリンダブロック製作工程を簡略化でき、作業効率
を向上できる。

【００２９】従って、エンジンの重量増加を最小限にし
ながら、シリンダブロックのジャケット内壁の剛性向上
とジャケット側壁振動を抑制して、キャビテーションエ
ロージョンによる破損の防止と騒音の低減ができ、か
つ、鋳造し易く軽量なＶ型ドライライナエンジンのシリ
ンダブロックを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示すシリンダブロ
ックの断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の第二の実施の形態を示すシリンダブロ
ックの断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明の第三の実施の形態を示すシリンダブロ
ックの断面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】従来技術のシリンダブロック構造を示すのシリ
ンダブロックの断面図である。

【図８】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図９】検討案のシリンダブロック構造を示すのシリン
ダブロックの断面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。

【図１１】本発明の第二の実施の形態のシリンダブロッ
クの鋳造時に用いる中子の説明図である。

【符号の説明】

１ … シリンダブロック２ … トップデッキ３ … ロアデッキ４ … 中間デッキ５ … 連結部材５ａ… 連結部６ … ウオータージャケット６ａ… 上部ウオータージャケット６ｂ… 下部ウオータージャケット７ … シリンダライナ８ａ… ジャケット内周壁８ｂ… ジャケット外
周壁８ｃ… シリンダ側壁８ｅ… 開口部９ … シリンダ 10 … クランクケー
ス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｖ型エンジンのドライライナ構造を有す
るシリンダブロックにおいて、該シリンダブロックのト
ップデッキとロアデッキとの間に、中間デッキを設け、
更に、該Ｖ型エンジンの左右バンクの前記中間デッキ部
分を連結部材で連結したＶ型ドライライナエンジンのシ
リンダブロック。
【請求項２】前記中間デッキと前記ロアデッキとの間
に、空洞部を設けた前記請求項１記載のＶ型ドライライ
ナエンジンのシリンダブロック。
【請求項３】前記空洞部はシリンダ側内周壁に開口部
を有し、該開口部をシリンダライナによって閉塞するよ
うに形成した前記請求項２記載のＶ型ドライライナエン
ジンのシリンダブロック。