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公開番号2025042278
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023149189
出願日2023-09-14
発明の名称シリンダブロック構造
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類F02F 1/00 20060101AFI20250319BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】シリンダブロック構造によるクランクジャーナルの同軸度の悪化を防止する技術を提供する。
【解決手段】配列方向に並んで配されている複数のシリンダを有するシリンダブロック構造であって、複数のシリンダの中心軸は、互いに平行に配列されている。シリンダブロック構造は、複数の上部ボルト穴を有しており、1個のシリンダヘッドがボルトにより組付けられる上面と、複数のクランクキャップが組付けられる下面と、上面と下面を接続している複数の側面と、複数の側面のうち、配列方向に沿った少なくとも横側面に設けられており、オイルリターン通路と、オイルリターン通路を有する流路面に設けられている補強リブと、を備える。複数の上部ボルト穴は、下に向かって形成されており、補強リブは、流路面に垂直な垂直方向に沿って見た場合に、オイルリターン通路が形成されていない部位において、上部ボルト穴の深さの範囲内から下面まで、形成される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
配列方向に並んで配されている複数のシリンダを有するシリンダブロック構造であって、
前記複数のシリンダのそれぞれのシリンダの中心軸は、互いに平行に配列されており、
前記シリンダブロック構造は、
複数の上部ボルト穴を有しており、１個のシリンダヘッドがボルトにより組付けられる上面と、
複数のクランクキャップが組付けられる下面と、
前記上面と前記下面を接続している複数の側面と、
前記複数の側面のうち、前記配列方向に沿った少なくとも横側面に設けられており、前記上面から前記下面まで繋がる１以上のオイルリターン通路と、
前記オイルリターン通路を有する流路面に設けられている１以上の補強リブと、を備え、
前記複数の上部ボルト穴は、下に向かって形成されており、
前記１以上の補強リブは、前記流路面を、前記流路面に垂直な垂直方向に沿って見た場合に、前記オイルリターン通路が形成されていない第１部位において、上から下に前記複数の上部ボルト穴の深さの範囲内から前記下面まで、形成される、シリンダブロック構造。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
請求項１に記載のシリンダブロック構造であって、
前記複数のクランクキャップは、前記シリンダブロック構造に組付けられた状態において、互いに分離した状態であり、
前記複数の上部ボルト穴の少なくとも一部は、前記配列方向について、前記複数のシリンダのうちの隣接するシリンダの間の位置に配されており、
前記１以上の補強リブは、前記流路面を前記垂直方向に沿って見た場合に、前記配列方向について、前記少なくとも一部の上部ボルト穴のそれぞれの両側に配されている隣接するシリンダの間に配される、シリンダブロック構造。
【請求項３】
請求項２に記載のシリンダブロック構造であって、
前記１以上の補強リブは、前記流路面を前記垂直方向に沿って見た場合に、前記上部ボルト穴の少なくとも一部と重なる、シリンダブロック構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、シリンダブロック構造に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の車両用エンジンのシリンダについて、例えば、特許文献１に記載されているように、複数のオイルリターン通路が合流する構造を有するシリンダブロックが開示されている。シリンダブロックの上面には、シリンダヘッドが締結用のボルトによって組付けられる。さらに、シリンダブロックの下面には、クランクキャップが締結用のボルトによって組付けられる。シリンダブロックは、下面にクランクシャフトを取り付ける軸受部を備える。よって、シリンダブロックは、軸受部とクランクキャップと共に、クランクシャフトを支持する。
【０００３】
シリンダブロックは、上面と下面において、締結用のボルトによる軸力を受ける。シリンダブロックの上面は、シリンダの中心軸方向についてのシリンダブロックの端である。すなわち、締結用のボルトによる軸力は、シリンダの中心軸方向に平行に発生する。よって、シリンダブロックの軸受部は、シリンダの中心軸方向について、シリンダヘッドに向かう方向にボルトの軸力を受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－１１５５２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オイルリターン通路は、シリンダブロックの側面において、エンジンオイルの流路として、上面から下面に向かうように形成されている。すなわち、オイルリターン通路は、シリンダの中心軸方向に沿って形成されている。さらに、オイルリターン通路の幅は、オイルリターン通路が形成されたシリンダブロックの側面の幅よりも狭い。このため、シリンダブロックの側面では、オイルリターン通路が形成されている部位と、オイルリターン通路が形成されていない部位と、が存在する。
【０００６】
シリンダブロックの各部は、オイルリターン通路の有無により、締結用のボルトの軸方向に対する剛性が異なる。すなわち、締結用のボルトの軸力によるシリンダブロックの変形量は、オイルリターン通路が形成されている部位と、オイルリターン通路が形成されていない部位と、によって異なる。よって、クランクシャフトの回転軸方向について異なる位置にあるシリンダブロックの軸受部が、ボルトの軸方向について異なる量で変形することにより、クランクシャフトにおけるクランクジャーナルの同軸度が悪化する場合がある。クランクジャーナルの同軸度の悪化は、エンジンの振動を増大させ、車両の燃費を悪化させる。したがって、クランクジャーナルの同軸度の悪化を防止する技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本開示の一形態によれば、配列方向に並んで配されている複数のシリンダを有するシリンダブロック構造が提供される。このシリンダブロック構造において、前記複数のシリンダのそれぞれのシリンダの中心軸は、互いに平行に配列されている。前記シリンダブロック構造は、複数の上部ボルト穴を有しており、１個のシリンダヘッドがボルトにより組付けられる上面と、複数のクランクキャップが組付けられる下面と、前記上面と前記下面を接続している複数の側面と、前記複数の側面のうち、前記配列方向に沿った少なくとも横側面に設けられており、前記上面から前記下面まで繋がる１以上のオイルリターン通路と、前記オイルリターン通路を有する流路面に設けられている１以上の補強リブと、を備える。前記複数の上部ボルト穴は、下に向かって形成されている。前記１以上の補強リブは、前記流路面を、前記流路面に垂直な垂直方向に沿って見た場合に、前記オイルリターン通路が形成されていない第１部位において、上から下に前記複数の上部ボルト穴の深さの範囲内から前記下面まで、形成される。
このような形態においては、シリンダヘッドは、ボルトによりシリンダブロックの複数の上部ボルト穴に締結されることにより、シリンダブロックと組付けられる。よって、シリンダヘッドの組付け時に、ボルトの軸力がシリンダブロックに発生する。補強リブがない場合、流路面において、オイルリターン通路が形成されていない第１部位は、オイルリターン通路が形成されている部位に比べて、ボルトの軸力に対する剛性が低い。しかし、本開示のシリンダブロック構造は、上から下に向かう補強リブを備えることにより、第１部位の上下方向の剛性を、第２部位としてのオイルリターン通路が形成されている部位の剛性と同等にすることができる。したがって、シリンダの配列方向に沿った下面の変形が抑制される。すなわち、本開示のシリンダブロック構造は、シリンダの配列方向の変形のばらつきを抑制することにより、クランクジャーナルの同軸度の悪化を防ぐことができる。
（２）上記形態のシリンダブロック構造では、前記複数のクランクキャップは、前記シリンダブロック構造に組付けられた状態において、互いに分離した状態であり、前記複数の上部ボルト穴の少なくとも一部は、前記配列方向について、前記複数のシリンダのうちの隣接するシリンダの間の位置に配されており、前記１以上の補強リブは、前記流路面を前記垂直方向に沿って見た場合に、前記配列方向について、前記少なくとも一部の上部ボルト穴のそれぞれの両側に配されている隣接するシリンダの間に配されていてもよい。
このような形態においては、シリンダブロックが変形する場合、シリンダブロックの上面は、１個のシリンダヘッドが取り付くことにより、シリンダヘッドによってボルトの軸力による変形が抑制される。しかし、シリンダブロックの下面は、クランクキャップが一体ではないために、ボルトの軸力による変形を抑制しない。シリンダブロックの下面は、補強リブがない場合、複数のクランクキャップのそれぞれのクランクキャップを組付けるボルトの軸力により、変形する。しかし、本開示のシリンダブロック構造は、下部ボルト穴が配されている隣接するシリンダの間に、補強リブが配されることにより、クランクキャップが一体ではない場合も、シリンダブロックの変形を抑制できる。
（３）上記形態のシリンダブロック構造では、前記１以上の補強リブは、前記流路面を前記垂直方向に沿って見た場合に、前記上部ボルト穴の少なくとも一部と重なってもよい。
このような形態においては、補強リブは、流路面の配列方向において、ボルトの軸力を最も大きく受ける位置に配される。すなわち、本開示のシリンダブロック構造は、流路面を垂直方向に沿って見た場合に、上部ボルト穴と重ならない位置に補強リブが配される形態に比べて、よりシリンダブロックの変形を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
エンジンのサブアセンブリの斜視図である。
クランクシャフトの平面図である。
シリンダブロックの斜視図である。
図３のＩＶ－ＩＶ断面におけるシリンダブロックの断面図である。
シリンダブロックの下面を示す平面図である。
シリンダブロックの上面を示す平面図である。
ボルトの位置を示す説明図である。
図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面におけるシリンダブロックの断面図である。
流路面を示す平面図である。
第１部位と第２部位を示す説明図である。
図９のＸＩ－ＸＩ断面におけるシリンダブロックの断面図である。
第２実施形態のシリンダブロック構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ａ．第１実施形態：
図１は、エンジンのサブアセンブリ１０の斜視図である。図１では、本開示のシリンダブロック構造を有するシリンダブロック１００が図示されている。本開示のシリンダブロック構造の説明において、技術の理解を容易にするため、ＸＹＺ直交座標系を設定する。Ｘ軸方向は、水平方向である。Ｚ軸方向は鉛直方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸およびＺ軸に直交する方向である。向きを特定する場合には、正の方向を「＋」、負の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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