JPH0335863Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関のシリンダライナに関する
ものである。

技術上良く知られているように、エンジンのク
ランクケース又はシリンダブロツクに形成された
シリンダ部に、別体に作られたシリンダライナを
支持し、同シリンダライナの外周を冷却水用のジ
ヤケツトとした所謂湿式ライナ方式が、自動車用
デイゼルエンジン等において広く採用されてい
る。そしてこの種のエンジンでは、シリンダライ
ナの上端部外周に半径方向に延びたフランジを設
け、同フランジをクランクケースの上記シリンダ
部の上端部分に支持すると共に、シリンダライナ
の下方部分を対向するクランクケース内の支持壁
面によつて半径方向に関してのみ支持するのが、
最も一般的な構造であるが、この構造では、所与
の寸度を有するクランクケースに対して複数のシ
リンダライナを列設する場合に、種々の構造上の
制約があつてボアピツチを十分に小さくすること
ができず、換言すれば、所与の寸度を有するクラ
ンクケース内に、より大径のシリンダライナを配
設することができず、出力が制限される不具合が
あつた。そこで、ヘツドボルト等シリンダヘツド
上の種々の構成部品との干渉を生じないシリンダ
ライナの下方部分に段部又はフランジを設け、こ
の段部又はフランジをクランクケースに設けられ
た対応する環状のデツキ上に載置すると共に、シ
リンダライナの上端部をシリンダヘツドガスケツ
トを介してシリンダヘツドに当接させ、同シリン
ダヘツドをヘツドボルトによりクランクケースに
締付けることによつて、シリンダライナをクラン
クケースに対し固定し支持するようにしたタイプ
のエンジンが提案されている。

今その典型的構造の一例を第２図について説明
すると、１０はシリンダライナであつて、その上
端部にはシリンダヘツドガスケツト１２を受ける
僅かな高さの段部１０ａ及びクランクケース１４
の対応するアツパデツキ１４ａによつて半径方向
に支持される上方フランジ１０ｂが設けられると
共に、下方部分には、上記クランクケース１４に
形成された環状のロアデツキ１４ｂ上に載架され
る下方フランジ１０ｃが形成され、更に下方フラ
ンジ１０ｃの下方に肉薄の円筒状延長部１０ｄが
形成されている。そして、上記上方フランジ１０
ｂと下方フランジ１０ｃとの間のライナ中央部分
１０ｅの肉厚ｔは、上下のフランジ１０ｂ，１０
ｃより通常小さく形成されている。なお、１６は
図示しないヘツドボルトによつてクランクケース
１４の上面に締付けられたシリンダヘツド、１８
はシリンダライナ１０の中央部分１０ｅを囲んで
同ライナとクランクケース１４との間に形成され
た冷却水ジヤケツト、２０は上記上方フランジ１
０ｂとその外周を囲むクランクケースのアツパデ
ツキ１４ａとの間に介装された水密保持用のＯリ
ングである。

上記構造において、シリンダヘツド１６をガス
ケツト１２を介してヘツドボルトにより締付けた
場合、シリンダライナ１０は、その上方段部１０
ａと下方フランジ１０ｃに作用する締付力Ｆによ
つて軸線方向に圧縮されることとなるが、力Ｆの
作用線とシリンダライナ中央部分１０ｅの肉厚中
心線とが、同ライナの上方部分及び下方部分にお
いて夫々図示のようにl₁，l₂だけ偏位しているた
めに、シリンダライナ１０には、上方フランジ１
０ｂにおいて圧縮力Ｆの他に曲げモーメントM₁
＝Ｆ×l₁が働き、又下方フランジ１０ｃにおいて
も同様に圧縮力Ｆの他に曲げモーメントM₂＝Ｆ
×l₂が働く。このために通常比較的ヤング率が低
い鋳鉄系材料で作られているシリンダライナ１０
の内径は、上下のフランジ部分で正規内径より小
さく、肉薄の中央部分１０ｅで正規内径より大き
く膨らんだ極めて複雑な変形モードを生ずること
となる。このような複雑な変形モードは、当然の
ことながら、シリンダライナ１０の内部を上下に
高速度で摺動変位するピストンに外嵌されたピス
トンリング（プレツシヤリング及びオイルリン
グ）に、半径方向の大きな収縮と拡張とを強制す
ることとなり、ピストンリングの摩耗を促進する
と共に、オイル消費の増大を招く不具合がある。
更に又、上下のフランジ１０ｂ，１０ｃ部分から
肉薄のライナ中央部分１０ｅに移る部位において
大きな断面の変化があるために応力集中が避けら
れず、鋳鉄系のライナ材料は勿論応力集中にも弱
いので亀裂等を発生しやすい不具合がある。

本考案は、上記に鑑み創案されたもので、鋳鉄
製の内筒と、同内筒の外周に装着され上端部から
下端部にわたつてほぼ同じ肉厚で形成された鋼材
製の外筒とから形成され、上記外筒の上端面はシ
リンダヘツドガスケツトを介してシリンダヘツド
に当接され、上記外筒の下端面はクランクケース
に設けられた環状のデツキに載置され、上記シリ
ンダヘツドの締付によつて生ずるライナ締付力
が、クランクケース側では上記デツキのみによつ
て支持されると共に、ライナ側では上記外筒の剛
性により担持されるように構成されたことを特徴
とする内燃機関のシリンダライナを要旨とするも
のである。

以下本考案の実施例を第１図について具体的に
説明する。（なお、第２図の構造と実質的に同一
の部材及び部分には同一の符号を付し重複説明は
省略する）図示のように本考案によれば、シリン
ダライナ１０は、シリンダヘツドガスケツトと協
働する上方の段部１０ａ及びクランクケースのロ
アデツキ上に支持される下方段部１０c′との間の
中央部分１０ｅが、その全長に亘つて内筒１０e₁
及び外筒１０e₂からなる二重筒体構造となつてい
る。この実施例では内筒１０e₁はライナ上端から
下方延長部１０ｄまで延びていて従来同様に鋳鉄
系材料によつて作られ、一方外筒１０e₂は相対的
にヤング率が高い鋼材で作られかつその上端から
下端まで略同じ肉厚を有するように形成されてい
る。このような構成を有するシリンダライナ１０
に、第２図と同様な締付力が上方段部１０ａ及び
下方段部１０c′に作用した場合、前記同様の理由
で（しかし後述するように絶対値としては小さ
い）曲げモーメントM₁及びM₂が作用し、従つて
同様の内径変形モードが生起しようとするが、ヤ
ング率の高い外筒１０e₂によつて上記変形が効果
的に抑止されるので、ピストンリングの摩耗やオ
イル消費が著しく低減される利点がある。

なお、上記実施例において、内筒１０e₁の外側
に外筒１０e₂を装着する方法としては、予め外筒
１０e₂を作つておき内筒１０e₁の鋳造時に一体的
に鋳ぐるむ方法や、予め内筒１０e₁を鋳造し外周
面を機械加工したのち外筒１０e₂を圧入する方法
等が採用される。更に又、上記実施例では、外筒
１０e₂は、その上方段部１０ａを除いて、内筒１
０e₁と共に同じ肉厚を有するように成形されてお
り、第２図の形状により、特に下方のデツキ支持
部における曲げモーメントのアームが小さくな
り、かつ応力集中を回避し得るように配慮されて
いるが、中央部分１０ｅの全長に亘つて完全に同
じ肉厚とすれば一層有利である。

叙上のように、本考案に係る内燃機関のシリン
ダライナは、鋳鉄製の内筒と、同内筒の外周に装
着され上端部から下端部にわたつてほぼ同じ肉厚
で形成された鋼材製の外筒とから形成され、上記
外筒の上端面はシリンダヘツドガスケツトを介し
てシリンダヘツドに当接され、上記外筒の下端面
はクランクケースに設けられた環状のデツキに載
置され、上記シリンダヘツドの締付によつて生ず
るライナ締付力が、クランクケース側では上記デ
ツキのみによつて支持されると共に、ライナ側で
は上記外筒の剛性により担持されるように構成さ
れたことを特徴とし、シリンダライナをその下方
部分でクランクケース上に支持するようにしたタ
イプのエンジンにおいて、同シリンダライナの複
雑な内径変形を回避し、ピストンリングの摩耗及
びオイル消費の低減に寄与することができるの
で、実用上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は従来のシリンダライナ及びその支持構造を示
した概念図である。 １０……シリンダライナ、１０e₂……外筒、１
０e₁……内筒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 鋳鉄製の内筒と、同内筒の外周に装着され上端
   部から下端部にわたつてほぼ同じ肉厚で形成され
   た鋼材製の外筒とから形成され、上記外筒の上端
   面はシリンダヘツドガスケツトを介してシリンダ
   ヘツドに当接され、上記外筒の下端面はクランク
   ケースに設けられた環状のデツキに載置され、上
   記シリンダヘツドの締付によつて生ずるライナ締
   付力が、クランクケース側では上記デツキのみに
   よつて支持されると共に、ライナ側では上記外筒
   の剛性により担持されるように構成されたことを
   特徴とする内燃機関のシリンダライナ。