JP4707648B2 - 多気筒内燃機関用シリンダブロック - Google Patents

Description

本発明は，複数の気筒を一列に並べて設けて成る多気筒内燃機関において，そのシリンダブロックの構造に関するもである。

一般に，多気筒内燃機関は，各気筒におけるシリンダを一列に並べて設けて成るシリンダブロックの上面に，前記各シリンダの頂部を塞ぐシリンダヘッドを，その間にシール用のガスケットを挟んだ状態で，前記各シリンダ列の両側に沿って配設した複数本のヘッドボルトにて締結するという構成であり，この場合において，従来のシリンダブロックには，例えば，先行技術としての特許文献１及び２に記載されているように，各シリンダの周囲を囲う冷却液ジャケットを，前記シリンダブロックの上面に開口した状態で，シリンダ列の左右両側をシリンダ列方向に延びるように形成するという構成にしている。

しかし，このような冷却液ジャケットの構造にした場合，前記シリンダブロックの上面に対してシリンダヘッドを，シリンダ列の両側に沿って配設した複数本のヘッドボルトにて締結するときにおいて，前記シリンダブロックは，当該シリンダブロックにおける上面のうちシリンダ列方向の両端部分がシリンダ列方向の中央部分よりも更にシリンダヘッドに近づくように，シリンダヘッドに対して弓型にそり変形するおそれが大きくなるから，シリンダ列方向の中央部分におけるシリンダヘッドに対する締結が不足気味になる傾向を呈する。

そこで，前者の特許文献１においては，前記シリンダブロックの上面における左右両長手側面に補強用のフランジ部をシリンダ列の方向に延びるように設けるにおいて，このフランジ部における幅横寸法をシリンダ列方向の中央部分において広くすることによって，シリンダブロックのうちシリンダ列方向の中央部分における剛性を高めて，当該シリンダブロックにおけるそり変形を低減することを提案している。

また，後者の特許文献２においては，前記シリンダブロックにおける左右両長手側面のうち各ヘッドボルト用ボス部の間の部分に，補強用リブをクロス状に設けることによって，シリンダブロックにおけるそり変形を低減することを提案している。
特開平１０−３１８０３９号公報 特開平１０−３１８０４０号公報

しかし，これらの方法は，いずれも，そり変形を確実に防止するためには，前記補強用フランジ部又は補強用リブの突出高さを可成り高くしなければならないから，シリンダブロックにおける重量の大幅なアップを招来するばかりか，シリンダブロックの大型化，ひいては，内燃機関の大型化を招来するのであり，しかも，シリンダブロックにおける左右両長手側面における形状を変更又は複雑化になるから，鋳造又はダイキャストに要するコストアップを招来するという問題があった。

本発明は，これらの問題を解消し，合わせて，前記シリンダブロックの冷却液ジャケットにおける各シリンダに対する冷却性能の向上を図ることを技術的課題とする。

この技術的課題を達成するための本発明の請求項１は，
「複数個のシリンダを列状に備えるとともに，前記各シリンダに対する冷却液ジャケットを，前記シリンダ列の左右両側にシリンダ列方向に延びるように形成して成る多気筒内燃機関用シリンダブロックにおいて，
前記冷却液ジャケットは，その全周にわたって前記シリンダブロックの上面に開口する構成であり，前記冷却液ジャケットにおける前記シリンダブロックの上面からの深さ寸法は，前記シリンダ列方向の両端部分においては深くし，前記シリンダ列方向の中央部分においては各所同じ深さ寸法にした状態で前記シリンダ列方向の両端部分よりも浅くするように構成されている。」
ことを特徴としている。

また，本発明の請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記冷却液ジャケットへの冷却液入口が，当該冷却液ジャケットのうちシリンダブロックの上面からの深さが深い部分に設けられている。」
ことを特徴としている。

シリンダブロックの冷却液ジャケットにおけるシリンダブロックの上面からの深さ寸法を，シリンダ列方向の両端部分においては深くし，前記シリンダ列方向の中央部分においては各所同じ深さ寸法にした状態で前記シリンダ列方向の両端部分よりも浅くするという構成にしたことにより，前記シリンダブロックにおける左右両長手側面における補強用フランジ部や補強用リブの突出高さを大幅に高くすることなく，場合によっては，前記フランジ部やリブを設けることなく，当該シリンダブロックのうちシリンダ列方向の中央部分における剛性を向上できるから，シリンダブロックのシリンダヘッドとの締結の際におけるそり変形を，大型化及び重量の大幅なアップ並びに鋳造又はダイキャストに要するコストアップを招来することなく，確実に低減できる。

ところで，前記シリンダブロックにおける各シリンダに対する熱負荷は，当該各シリンダのうちシリンダブロックの上面に近い部分において高く，当該各シリンダのうちシリンダ列方向の中央部分に位置するシリンダにおいて高いという傾向を呈するから，前記中央部分に位置するシリンダのうちシリンダブロックの上面に近い部分に対する熱負荷が最も高い。

これに対し，前記各シリンダに対する冷却液ジャケットにおけるシリンダブロックの上面からの深さ寸法を，シリンダ列方向の両端部分においては深くし，前記シリンダ列方向の中央部分においては各所同じ深さ寸法にした状態で前記シリンダ列方向の両端部分よりも浅くするという構成にしたことにより，前記冷却液ジャケット内における冷却液の流れ速度は，当該冷却液ジャケットのうちシリンダブロックの上面からの深さ寸法を浅くした部分において通路断面積が縮小されることで最も速くなることになるから，前記中央部分に位置するシリンダのうち熱負荷が最も高くなる部分に対する冷却性能を確実に向上できる。

特に，請求項２に記載した構成にすることで，冷却液ジャケット内に冷却液を導入するときにおける流入抵抗を低くできるから，冷却性能を更に向上できる利点がある。

以下，本発明の実施の形態を，図１〜図４の図面について説明する。

この図において，符号１は，鋳造又はダイキャスト製のシリンダブロックを示し，このシリンダブロック１には，複数個（本実施の形態では４個）のシリンダ２，３，４，５が，平面視（図１）においてクランク軸線６に沿って一列状に並べるように設けられている。

また，前記シリンダブロック１には，その上面１ａから上向きに突出するように構成した複数本のヘッドボルト７が，平面視（図１）において，前記各シリンダ２，３，４，５における列方向の左右両側に沿って適宜間隔で配設されており，このヘッドボルト７によって，前記シリンダブロック１の上面１ａに対して図示しないシリンダヘッドを，その間に図示しないガスケットを挟んだ状態で締結するように構成している。

更にまた，前記シリンダブロック１には，前記各シリンダ２，３，４，５の周囲を囲う冷却液ジャケット８が，前記シリンダブロック１における上面に開口した状態で，前記各シリンダ２，３，４，５における列方向の左右両側に沿って延びるように形成されている。

そして，前記冷却液ジャケット８における前記シリンダブロック１の上面からの深さ寸法を，前記各シリンダ２，３，４，５のうちその列方向の両端に位置する第１シリンダ２及び第４シリンダ５の部分においては［Ｈ１］と深くし，前記各シリンダ２，３，４，５のうちその列方向の中央に位置する第２シリンダ３及び第３シリンダ４の部分においては，［Ｈ２］とするように前記列方向の両端に位置する第１シリンダ２及び第４シリンダ５の部分における深さ寸法［Ｈ１］よりも浅くするとともに，列方向の各所において同じ深さ寸法［Ｈ２］に構成している。

また，前記冷却液ジャケット８への冷却液入口９を，当該冷却液ジャケット８のうちシリンダブロック１の上面からの深さ寸法を［Ｈ１］と深くした部分，つまり，各シリンダ２，３，４，５のうち第１シリンダ２の部分に設けている。

なお，前記冷却液入口９から冷却液ジャケット８内に流入した冷却液は，従来から良く知られているように，当該冷却液ジャケット８内をシリンダ列の一方側をその列方向に流れ，第４シリンダ５の部分でＵターンしてシリンダ列の他方側をその列方向に流れるのであり，この流れの途中において各シリンダ２，３，４，５の箇所からシリンダヘッドにおける冷却液ジャケットに流出するというように構成されている。

前記シリンダブロック１の上面には，シリンダヘッドが，その間にシール用のガスケットを挟んだ状態で，複数本のベッドボルト７にて締結される。

この締結に際して前記シリンダブロック１は，前記各ヘッドボルト７の配列等に起因して，その上面１ａが図１に二点鎖線Ａで示すように，シリンダヘッドに対して弓型になるようにそり変形する傾向を呈することになる。

この場合，前記シリンダブロック１のうち各シリンダ２，３，４，５の列方向の左右両側に沿って設けられている冷却液ジャケット８におけるシリンダブロック１の上面からの深さ寸法を，前記各シリンダ２，３，４，５のうちその列方向の両端に位置する第１シリンダ２及び第４シリンダ５の部分においては［Ｈ１］と深くし，前記各シリンダ２，３，４，５のうちその列方向の中央に位置する第２シリンダ３及び第３シリンダ４の部分においては，［Ｈ２］とするように前記列方向の両端に位置する第１シリンダ２及び第４シリンダ５の部分における深さ寸法［Ｈ１］よりも浅くするとともに，列方向の各所において同じ深さ寸法［Ｈ２］に構成したことにより，前記シリンダブロックのうちシリンダ列方向の中央部分，つまり，各シリンダ２，３，４，５のうち第２シリンダ３及び第３シリンダ４の部分における剛性を向上できるから，シリンダブロックのシリンダヘッドとの締結の際におけるそり変形を確実に低減できる。

また，前記シリンダブロック１における各シリンダ２，３，４，５に対する熱負荷は，中央に位置する第２シリンダ３及び第３シリンダ４の部分において高く，且つ，この第２シリンダ３及び第３シリンダ４においては，シリンダブロック１の上面１ａにおいて最も高くなる。

この場合において，前記各シリンダ２，３，４，５に対する冷却液ジャケット８におけるシリンダブロック１の上面１ａからの深さ寸法を両端に位置する第１シリンダ２及び第４シリンダ５の部分においては［Ｈ１］と深くし，中央に位置する第２シリンダ３及び第３シリンダ４の部分においては，［Ｈ２］とするように前記列方向の両端に位置する第１シリンダ２及び第４シリンダ５の部分における深さ寸法［Ｈ１］よりも浅くするとともに，列方向の各所において同じ深さ寸法［Ｈ２］に構成したことにより，前記冷却液ジャケット８のうち前記第２シリンダ３及び第３シリンダ４に対する熱負荷が最も高くなる部分における通路断面積を縮小して，この部分における冷却液の流れ速度を速くできるから，全てのシリンダ２，３，４，５に対して均一な冷却性能を確保できる。

また，前記冷却液ジャケット８への冷却液入口９と，当該冷却液ジャケット８のうちシリンダブロック１の上面１ａからの深さ寸法がＨ１と深い部分に設けられていることにより，前記冷却液ジャケット８内に冷却液を導入するときにおける流入抵抗を低くすることができる。

また，本発明は，Ｖ型内燃機関におけるシリンダブロックに対しても同様に適用できることはいうまでもない。

本発明の実施の形態を示す平面図である。 図１のII−II視断面図である。 図１のIII −III 視断面図である。 図１のIV−IV視断面図である。

符号の説明

１ シリンダブロック
１ａ シリンダブロックの上面
２，３，４，５ シリンダ
６ クランク軸線
７ ヘッドボルト
８ 冷却液ジャケット
９ 冷却液入口

Claims (2)

1. 複数個のシリンダを列状に備えるとともに，前記各シリンダに対する冷却液ジャケットを，前記シリンダ列の左右両側にシリンダ列方向に延びるように形成して成る多気筒内燃機関用シリンダブロックにおいて，
   前記冷却液ジャケットは，その全周にわたって前記シリンダブロックの上面に開口する構成であり，前記冷却液ジャケットにおける前記シリンダブロックの上面からの深さ寸法は，前記シリンダ列方向の両端部分においては深くし，前記シリンダ列方向の中央部分においては各所同じ深さ寸法にした状態で前記シリンダ列方向の両端部分よりも浅くするように構成されていることを特徴とする多気筒内燃機関用シリンダブロック。
2. 前記請求項１の記載において，前記冷却液ジャケットへの冷却液入口が，当該冷却液ジャケットのうちシリンダブロックの上面からの深さが深い部分に設けられていることを特徴とする多気筒内燃機関用シリンダブロック。

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