JPH0586962A

JPH0586962A - シリンダブロツク

Info

Publication number: JPH0586962A
Application number: JP3252295A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Takami; 俊裕高見; Masuo Shimizu; 益雄清水
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は冷却水等の流通孔が設けられたシリン
ダブロックに関し、流通孔の外側部分のデッキ面のシー
ル性を十分に確保することを目的とする。【構成】ガスケット３を介してシリンダヘッド２が対向
するデッキ面２０ｅの端部から更に外側に突出させて設
けられた凸部２１ａと、凸部２１ａの下面からシリンダ
ボア（図示せず）の軸方向に沿って逆三角形形状となる
ように設けられた延在部２１ｂとからなるリブ２１を、
ブローバイホール７ａの外側方向の隔壁２０ｄに設け
る。このリブ２１は、隔壁２０ｄの上部を上下方向だけ
ではなく左右方向（Ｘ₁−Ｘ₂方向）においても補強
し、シリンダブロック２０の熱膨張時に力Ｆ₂が作用し
て、隔壁２０ｄの上部が外側方向（Ｘ₁方向）に変形す
ることを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリンダブロックに係
り、特にシリンダボア以外にオイル、冷却水等の流通孔
が設けられたエンジンのシリンダブロックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シリンダブロックのヘッドボ
ルトより外側のデッキ面の真下の部位から、下方へ垂下
するリブをシリンダブロックの外側面に設けた構成のシ
リンダブロックがある（例えば、実開昭 56-167749号公
報）。

【０００３】図５は上記構成を有する従来のシリンダブ
ロックの一例の平面図、図６は図５に示すシリンダブロ
ックにガスケットおよびシリンダヘッドを設けた状態の
図５中、VI−VI線に沿う断面図を示す。

【０００４】両図中、１はシリンダボア１ａを有するシ
リンダブロック、２はシリンダヘッド、３はガスケット
である。また、シリンダブロック１およびシリンダヘッ
ド２に夫々設けられた４ａ，４ｂ，５ａは冷却水通路、
６ａ，６ｂはヘッドボルト（図示せず）の挿通穴、７
ａ，７ｂはブローバイホール、８ａはオイル戻し穴であ
る。尚、シリンダヘッド２には、図６に示す各穴４ｂ，
６ｂ，７ｂと同様に冷却水通路５ａおよびオイル戻し穴
８ａが夫々連通する図に表れない穴が形成されている。

【０００５】ガスケット３は、平面上、シリンダブロッ
ク１のデッキ面１ｂと同一形状で形成され、図５に示す
各穴４ａ，５ａ，６ａ，７ａ，８ａに対応した開口部３
ａが夫々穿設されている。また、各開口部３ａの周囲に
は、図６に示すように凸状の断面形状を有しデッキ面１
ｂに当接するシール部３ｂが夫々形成されている。従っ
て、ヘッドボルトを締め付けると、各シール部３ｂとデ
ッキ面１ｂとが強く圧接し、ガスケット３はシリンダブ
ロック１のデッキ面１ｂおよびシリンダヘッド２との間
に有効なシール面圧を保持する。その結果、上記各穴４
ａ〜８ａ夫々はデッキ面１ｂにおいて確実なシールが行
われる。尚、図６においては、図示の便宜上シリンダヘ
ッド２とガスケット３が離間した状態で示されている
が、実際にはこれらは当接した状態にある。

【０００６】図５、図６中、９はデッキ面１ｂのうちブ
ローバイホール７ａおよびオイル戻し穴８ａの外側のデ
ッキ面１ｅの真下の部位から下方へ垂下してシリンダブ
ロック１の外側面１ｃに設けられたリブである。ここ
で、ブローバイホール７ａおよびオイル戻し穴８ａの外
側の隔壁１ｄは、シリンダブロックの軽量化のために図
６に示すように薄く形成されている。また、上記デッキ
面１ｅはヘッドボルトから外側に離れた位置にあり、へ
ッドボルトの締め付けがガスケット３のシール面圧の上
昇に影響しにくい部分である。従って、上記リブ９にて
デッキ面１ｅの下方の隔壁１ｄを上下方向（Ｚ₁−Ｚ₂
方向）において補強することにより、図６中、シール部
３ｂとデッキ面１ｅ上のシールポイントＡ₁との間のシ
ール面圧の低下がある程度防止される。

【０００７】また、冷却水通路５ａの外側にもリブ９と
同一構成、同一効果を有するリブ１０が形成されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図７は図５に示すシリ
ンダブロックを有するエンジンが運転された時にシリン
ダブロックに発生する変形を表した図である。

【０００９】図６に示すようにシリンダブロック１の外
側面１ｃに上記構成のリブ９を設けた場合、上記の如く
隔壁１ｄの上下方向（Ｚ₁−Ｚ₂方向）の剛性は十分と
なるものの、左右方向（Ｘ₁−Ｘ₂方向）の剛性は小さ
い。このため、エンジンを運転してシリンダブロック１
およびシリンダヘッド２が熱膨張すると、以下の理由に
より隔壁１ｄの上部のデッキ面１ｅは図７に示すように
外側（Ｘ₁方向側）に変位する。

【００１０】隔壁１ｄのＺ₁方向の熱膨張と、シリンダ
ヘッド２の対向する隔壁２ａのＺ₂方向の熱膨張によ
り、デッキ面１ｅは隔壁２ａからＺ₂方向の力Ｆ₁を受
ける。この時、力Ｆ₁の作用点であるシールポイントＡ
₁からＸ₂方向にずれた位置にあるヘッドボルトの支持
部最上部Ｂが支点として作用し、その結果、力Ｆ₁はＸ
₁方向の成分を有する力に分力される。そしてこの分力
により隔壁１ｄの上部はＸ₁方向に変位する（隔壁２ａ
も同様にＺ₁方向の力を受け、シリンダヘッド側のヘッ
ドボルトの支持部を支点として同様にＸ₁方向に変位す
る）。

【００１１】図８は図７における隔壁１ｄの変形を拡大
して示す図である。尚、図８は説明の便宜上、実際の変
形量よりも変形が大きく図示されている。

【００１２】上記の如くデッキ面１ｅがＸ₁方向へ変形
しても、ガスケット３の膨張量はシリンダブロック１に
比べて小さいため、シール部３ｂがデッキ面１ｅに圧接
するシールポイントは、同図に示すように、図６に示す
熱膨張前のシールポイントＡ ₁から内側（Ｘ₂方向側）
に移動する（移動後のシールポイントを図中Ａ₂で表
す）。そしてこの移動時、図６に示す膨張前の状態にお
いてデッキ面１ｅのシールポイントＡ₁の内側に付着し
ていたオイルスラッジが、シール部３ｂとデッキ面１ｅ
との間にかみ込んでしまい、シール部３とデッキ面１ｅ
との間の良好なシール性が阻害される。

【００１３】また、隔壁１ｄの上部が湾曲して変形する
と、デッキ面１ｅは図８に示すように斜め下方に傾斜す
る。このため、新しいシールポイントＡ₂は、熱膨張前
のシールポイントＡ₁の位置（図８中、二点鎖線で示
す）に比べて図８中、寸法Ｃで示す分、下方（Ｚ₂方
向）に変位する。その結果、デッキ面１ｅの部分におけ
るガスケット３と、シリンダブロック１およびシリンダ
ヘッド２との間のシール面圧が低下する。

【００１４】このように、隔壁１ｄの上部が熱膨張によ
りＸ₁方向へ湾曲して変形すると、デッキ面１ｅの部分
においてシリンダブロック１とシリンダヘッド２との間
のシール面圧が低下すると共にシール部３ｂがスラッジ
をかみ込み、デッキ面１ｅの部分のシール性が低下す
る。また、オイル戻り穴８ａ及び冷却水通路５ａの外側
のデッキ面においても同様の原理によりシール性が低下
する。

【００１５】そこで本発明は上記課題に鑑みなされたも
ので、シリンダブロックの外側方向への変形を防止する
ことにより、シリンダブロックに設けられた流通孔の外
側部分のデッキ面のシール性を十分に確保したシリンダ
ブロックを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シリンダヘッドがガスケットを介して対向
するシリンダブロック本体のデッキ面に、シリンダボア
および流体の流通孔を有したシリンダブロックにおい
て、前記シリンダブロック本体は、前記流通孔のシリン
ダブロック本体外側方向に位置する前記デッキ面の端部
から前記シリンダブロック本体外側方向に突出すると共
に、前記シリンダボアの軸方向に略沿って前記シリンダ
ブロック本体の外側面に突設されたリブを設けた構成で
ある。

【００１７】

【作用】本発明において、流通孔のシリンダブロック本
体外側方向に位置するデッキ面の端部からシリンダブロ
ック本体外側方向に突出され、かつ、シリンダボアの軸
方向に略沿ってシリンダブロック本体の外側面に突設さ
れたリブは、シリンダブロック本体のうち流通孔のシリ
ンダブロック本体外側方向の部分をシリンダボアの軸方
向において補強すると共に、シリンダブロック本体外側
方向においても強固に補強する。このため、デッキ面の
うち流通孔のシリンダブロック本体外側方向のデッキ面
が、シリンダブロックの熱膨張によりシリンダブロック
本体外側方向に変形することが防止される。

【００１８】

【実施例】図１は本発明になるシリンダブロックの一実
施例の平面図、図２は図１に示すシリンダブロックにガ
スケットおよびシリンダヘッドを設けた状態の図１中、
II−II線に沿う断面図、図３は図２中、 III−III 線に
沿う断面図、図４は図１に示すシリンダブロックの斜視
図である。

【００１９】各図中、本発明の一実施例であるシリンダ
ブロック２０は、従来のシリンダブロック１のリブ９に
代わってシリンダブロック２０の外側面２０ｃに設けら
れたリブ２１，２２を除いては、従来のシリンダブロッ
ク１と全て同一構造である。従って、図１乃至図４にお
いて、図５、図６に示す構成部分と対応する部分には同
一符号を付してその説明を省略する。

【００２０】各図中、リブ２１は、ブローバイホール７
ａまたはオイル戻し穴８ａの外側方向（ブローバイホー
ル７ａ側においてはＸ₁方向、オイル戻し穴８ａ側にお
いてはＸ₂方向）に位置するデッキ面２０ｅの端部２０
ｆ（図１中、２点鎖線で示す）から、同外側方向に向け
て突出する凸部２１ａと、凸部２１ａの下面からシリン
ダボア２０ａの軸方向（Ｚ₁−Ｚ₂方向）に沿ってシリ
ンダブロック２０の外側面２０ｃに設けられた延在部２
１ｂとよりなる構成である。

【００２１】このリブ２１は、クランク軸（図示せず）
の軸方向（図１中、一点鎖線Ｄで示す）に対して垂直で
あり、かつ、ブローバイホール７ａおよびオイル戻し穴
８ａの中心を通る線（図１中、一点鎖線Ｅで示す）上に
設けられている。また、リブ２１を構成する上記凸部２
１ａと延在部２１ｂは一体的に形成された１つの部材で
あり、更に、リブ２１はシリンダブロック２０の鋳造時
にブロック本体と一体的に形成されたものである。

【００２２】凸部２１ａは、上記の如く端部２０ｆから
外側方向に突出し、また、図４に示すように、シリンダ
ブロック２０のデッキ面２０ｂの全周に亘ってシリンダ
ブロック２０の外側面２０ｃよりも張り出した張出部２
０ｇと同じ高さ方向（Ｚ₁−Ｚ₂方向）の寸法を有して
いる。上記張出部２０ｇは、図２に示す如くガスケット
３によるシール面をデッキ面２０ｂの全周に亘って設け
るために、従来から形成されているものである。また、
凸部２１ａの上端面は、デッキ面２０ｂと同一面に揃え
られている。

【００２３】延在部２１ｂは、上記凸部２１ａの下面の
部分において凸部２１ａと同一のＸ ₁−Ｘ₂方向の寸法
を有し、下方（Ｚ₂方向）となるに従って突出寸法が小
さくされた逆三角形状とされている。延在部２１の厚さ
方向（Ｙ₁−Ｙ₂方向）の寸法は、凸部２１ａと同一寸
法で形成されている。また、延在部２１が下方において
終焉する下端部２１ｃの高さ方向（Ｚ₁−Ｚ₂方向）の
位置は、従来において上述したヘッドボルトの支持部最
上部Ｂの位置よりも下方とされている。

【００２４】リブ２２は、リブ２１と同一構成であり、
冷却水通路５ａの外側方向に位置するデッキ面２０ｈの
端部２０ｉ（図１中、２点鎖線で示す）から、外側方向
（図１中、左側の冷却水通路５ａにおいてはＸ₁方向、
右側の冷却水通路５ａにおいてはＸ₂方向）に向けて突
出する凸部２２ａと、凸部２２ａの下面からシリンダボ
ア２０ａの軸方向に沿ってシリンダブロック２０の外側
面２０ｃに設けられた逆三角形の形状の延在部２２ｂと
よりなる構成である。

【００２５】このリブ２２は、クランク軸の軸方向（図
１中、一点鎖線Ｄで示す）に対して垂直であり、かつ、
左右の冷却水通路５ａの中心を通る線（図１中、一点鎖
線Ｇで示す）上に設けられている。また、リブ２２にお
いても、延在部２２ｂが終焉する下端部２２ｃの高さ方
向の位置は、リブ２１と同様にヘッドボルトの支持部最
上部Ｂの位置よりも下方とされている。

【００２６】このようにシリンダブロック２０では、全
てのブローバイホール７ａおよびオイル抜き穴８ａの外
側方向に上記構成のリブ２１が設けられ、全ての冷却水
通路５ａの外側方向にリブ２１と同一構成のリブ２２が
設けられている。

【００２７】ここで、リブ２１，２２の部分を除く外形
線、および上記端部２０ｆ，２０ｉによって外形が仕切
られているシリンダブロック２０のデッキ面２０ｂは、
上述した従来のシリンダブロック１のデッキ面１ｂと同
一形状である。即ち、シリンダヘッド２またはガスケッ
ト３のデッキ面２０ｂに対向する面の外形形状と同一形
状とされている。従って、デッキ面２０ｂ上にガスケッ
ト３およびシリンダヘッド２が装着された状態において
は、図２に示すように、リブ２１，２２の凸部２１ａ，
２２ａの上端面が平面上、外部に露出された形状を成
す。

【００２８】エンジンが運転状態となると、シリンダブ
ロック２０およびシリンダヘッド２が熱膨張し、上述の
如くシリンダブロック２０側のシールポイントＡ₃は、
シリンダヘッド２の隔壁２ａとの関係により下方（Ｚ₂
方向）への力Ｆ₂を受ける。そして、本実施例において
も上記ヘッドボルトの支持部最上部Ｂとシールポイント
Ａ₃とのＸ₁−Ｘ₂方向の位置のずれにより、ヘッドボ
ルトの支持部最上部Ｂが支点となり、図２に示すブロー
バイホール７ａの外側の隔壁２０ｄの上部は上記力Ｆ₂
によって外側（Ｘ₁方向側）への変形外力を受ける。

【００２９】ここで本実施例のシリンダブロック２０の
リブ２１は、上記デッキ面２０ｅの端部２０ｆから更に
外側方向に突出した凸部２１ａを有し、しかも凸部２１
ａの先端部とシリンダブロック２０の外側面２０ｃの下
方に位置する下端部２１ｃとを結ぶ逆三角形状の延在部
２１ｂを有する構成であるため、上記隔壁２０ｄの上部
の左右方向（Ｘ₁−Ｘ₂方向）の剛性は従来に比べて格
段に高くなる。即ち、リブ２１は、隔壁２０ｄの上部を
従来と同様にシリンダボア２０ａの軸方向（Ｚ ₁−Ｚ₂
方向）において補強すると共に、シリンダブロック２０
の左右方向（Ｘ ₁−Ｘ₂方向）においても強固に補強す
る。

【００３０】このため、本実施例のシリンダブロック２
０では、上記の如く力Ｆ₂がシールポイントＡ₃に作用
した場合であっても、隔壁２０ｄの上部が図７，８で示
した従来のシリンダブロック１のように外側（Ｘ₁方
向）に変形することが防止される。特に本実施例のシリ
ンダブロック２０においては、リブ２１の下端部２１ｃ
がヘッドボルトの支持部最上部Ｂよりも下方の位置とな
るように構成されているため、支持部最上部Ｂを支点と
したＸ₁方向の変形はより効果的にに防止される。

【００３１】従って、エンジンの冷態時にガスケット３
のシール部３ｂが圧接するデッキ面２０ｅのシールポイ
ントＡ₃は、エンジンが運転されてエンジンが温態とな
ってもその位置から移動することが無くなり、よって、
シール部３ｂが従来の如くスラッジをかみ込むことが防
止される。また、同様にエンジンの温態時にデッキ面２
０ｅが従来の如く傾斜することによりシールポイントＡ
₃が下方に変位することも防止される。以上のように、
本実施例のシリンダブロック２０によれば、従来におい
てデッキ面におけるシール性を阻害していた原因が改善
され、エンジンが運転された温態状態においても、ブロ
ーバイホール７ａの外側部分であるデッキ面２０ｅにお
けるシール性を十分に確保することができる。

【００３２】尚、上記説明は、図２に基づいてブローバ
イホール７ａの部分におけるリブ２１についてその作用
効果を説明したものであったが、ブローバイホール７ａ
とは反対側のオイル抜き穴８ａの外側部分に設けられた
リブ２１についても上記と全く同様の作用効果を有し、
オイル抜き穴８ａ外側部分のデッキ面２０ｅにおけるシ
ール性を十分とする。

【００３３】また、冷却水通路５ａの外側の隔壁に設け
られたリブ２２も、上述したリブ２１と同様の作用をす
る。即ち、冷却水通路５ａの外側部分のデッキ面２０ｈ
は、リブ２２により外側方向への変形が防止され、デッ
キ面２０ｈにおいてもそのシール性が十分に確保され
る。

【００３４】更に、上記隔壁２０ｄおよび冷却水通路５
ａを形成する隔壁の変形外力は、上述の如く、デッキ面
のシールポイントが作用点となりヘッドボルトの支持部
最上部Ｂを支点として作用するため、上記隔壁夫々の上
記支持部最上部Ｂよりも下方の部分には、隔壁を変形さ
せる変形外力が大きく作用しない。このため、本実施例
のシリンダブロック２０においてはこの部分にリブを設
ける必要が無く、よって、シリンダブロック２０の軽量
化を図ることができる。

【００３５】このようにシリンダブロック２０によれ
ば、シリンダブロックを従来に比べて軽量化することか
できると共に、シリンダブロック２０に設けられたブロ
ーバイホール７ａ、オイル抜き穴８ａおよび冷却水通路
５ａのデッキ面２０ｅ，２０ｈにおけるシール性を十分
に確保することができる。

【００３６】また、リブ２１，２２の凸部２１ａ，２２
ａの上端面は、シリンダブロック２０の鋳造段階におい
て、シリンダブロックの母材を鋳型から押し出す時の押
し出しピン座として使用するとこができる。この場合、
２つのピン座が左右方向（Ｘ ₁−Ｘ₂方向）において離
れた配置となっているため、シリンダブロック鋳物の鋳
型への密着力が左右方向で異なる場合であっても、こじ
ることなく安定的にシリンダブロックの母材を鋳型より
押し出すことができる。

【００３７】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、シリンダ
ブロック本体の熱膨張によって、デッキ面のうち流通孔
のシリンダブロック本体外側方向のデッキ面がシリンダ
ブロック本体の外側方向に変形することが防止されるた
め、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に設けら
れたガスケットのシール部におけるスラッジのかみ込
み、およびシリンダブロックの上記変形によるガスケッ
トのシール面圧の低下が防止できる。その結果、流通孔
の外側部分のデッキ面におけるシール性を十分に確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるシリンダブロックの一実施例の平
面図である。

【図２】図１に示すシリンダブロックにガスケットおよ
びシリンダヘッドを設けた状態の図１中、II−II線に沿
う断面図である。

【図３】図２中、 III−III 線に沿う断面図である。

【図４】図１に示すシリンダブロックの斜視図である。

【図５】従来のシリンダブロックの一例の平面図であ
る。

【図６】図５に示すシリンダブロックにガスケットおよ
びシリンダヘッドを設けた状態の図５中、VI−VI線に沿
う断面図である。

【図７】図５に示すシリンダブロックを有するエンジン
が運転された時にシリンダブロックに発生する変形を表
した図である。

【図８】本発明が解決する課題を説明する図であり、図
７における変形を拡大して示している。

【符号の説明】

２シリンダヘッド３ガスケット３ｂシール部４ａ，４ｂ，５ａ冷却水通路６ａ，６ｂヘッドボルト挿通穴７ａ，７ｂブローバイホール８ａオイル抜き穴２０シリンダブロック２０ａシリンダボア２０ｂ，２０ｅ，２０ｈデッキ面２０ｃ外側面２０ｄ隔壁２０ｆ，２０ｉ端部２０ｇ張出部２１，２２リブ２１ａ，２２ａ凸部２１ｂ，２２ｂ延在部２１ｃ，２２ｃ下端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッドがガスケットを介して対
向するシリンダブロック本体のデッキ面に、シリンダボ
アおよび流体の流通孔を有したシリンダブロックにおい
て、前記シリンダブロック本体は、前記流通孔のシリンダブロック本体外側方向に位置する
前記デッキ面の端部から前記シリンダブロック本体外側
方向に突出すると共に、前記シリンダボアの軸方向に略
沿って前記シリンダブロック本体の外側面に突設された
リブを設けた構成であることを特徴とするシリンダブロ
ック。