| 【発明の名称】 |
内燃機関 |
| 【発明者】 |
【氏名】増田 宏司
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| 【要約】 |
【課題】高出力化を図ることができる内燃機関を提供することである。
【解決手段】燃焼室を取り巻く環状ウェットライナの上部外側面に形成した環状外向きフランジに係合する環状内向きフランジを備えたトップデッキ部をシリンダヘッド部とシリンダブロック主体部の間に設け、前記トップデッキ部をシリンダヘッド部とシリンダブロック主体部で狭持し、前記トップデッキ部を構成する材質を前記シリンダブロック主体部を構成する材質よりも弾性係数が大きくなるように選定した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃焼室を取り巻く環状ウェットライナの上部外側面に形成した環状外向きフランジに係合する環状内向きフランジを備えたトップデッキ部をシリンダヘッド部とシリンダブロック主体部の間に設け、前記トップデッキ部をシリンダヘッド部とシリンダブロック主体部で狭持し、前記トップデッキ部を構成する材質を前記シリンダブロック主体部を構成する材質よりも弾性係数が大きくなるように選定したことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】 トップデッキ部に貫通孔を設け、シリンダブロック主体部に前記貫通孔に対向するねじ孔又はねじ穴を設け、ボルトを前記貫通孔を貫通させかつ前記ねじ孔又はねじ穴に螺合させて前記トップデッキ部とシリンダブロック主体部とを固着し、前記貫通孔には前記ボルトのボルト頭下面と当接しかつ前記ボルト頭がトップデッキ部上面から突出しない深さの窪みを備えた請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】 前記トップデッキ部とシリンダブロック主体部とを固着する前記ボルトは、本内燃機関に使用される他のボルトのボルト頭とは異なる形状のボルト頭を備えた請求項２に記載の内燃機関。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の内燃機関２００の一部縦断正面略図であるが、シリンダヘッド５０とシリンダブロック５１とはヘッドボルト５２により固着されている。
【０００３】内燃機関においては、機関の最大出力が年々向上する傾向にある。図３において、ピストン５３の上端に形成した窪みとシリンダヘッド５０及びウェットライナ５５の内壁により形成した燃焼室５４内が高圧になるほどシリンダヘッド５０とシリンダブロック５１とを互いに引き離そうとする方向の力が大きくなる。したがって、この力に耐えるようにヘッドボルト５２を強固に締め付ける必要がある。
【０００４】一方、このウェットライナ５５の上部外側面に形成した環状外向きフランジ５５ａは、シリンダブロック５１に形成した環状内向きフランジ５１ａに係合して支持されている。
【０００５】したがって、ヘッドボルト５２を強固に締め付けるほどウェットライナ５５（環状外向きフランジ５５ａ）がシリンダブロック５１（環状内向きフランジ５１ａ）を下方へ押圧する力が大きくなる。シリンダブロック５１を構成する材質が変形し易ければ、環状内向きフランジ５１ａの下方への変形が大きくなり、図３のＢ部の拡大図である図４に示すように、ウェットライナ５５の応力集中部に損傷（亀裂５６）が生じてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこでウェットライナ５５が損傷しない（亀裂５６が生じない）ようにするためには、ウェットライナ５５の材質をより強度の高い材質に変更することが考えられるが、これはピストン５３の摺動性を悪化させたりコストアップとなる上、あまり弾性係数を向上させることができず、有効な手段とはいえない。また、環状外向きフランジ５５ａと環状内向きフランジ５１ａの接触面積を大きく設定したり、ウェットライナ５５の肉厚を厚く設定すると、シリンダのピッチが大きくなり、内燃機関２００の大型化を招いてしまう。
【０００７】したがって本発明では、ウェットライナを損傷させることなく高出力化を図ることができる内燃機関を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために請求項１の発明では、燃焼室を取り巻く環状ウェットライナの上部外側面に形成した環状外向きフランジに係合する環状内向きフランジを備えたトップデッキ部をシリンダヘッド部とシリンダブロック主体部の間に設け、前記トップデッキ部をシリンダヘッド部とシリンダブロック主体部で狭持し、前記トップデッキ部を構成する材質を前記シリンダブロック主体部を構成する材質よりも弾性係数が大きくなるように選定した。また、請求項２の発明では、請求項１の発明において、トップデッキ部に貫通孔を設け、シリンダブロック主体部に前記貫通孔に対向するねじ孔又はねじ穴を設け、ボルトを前記貫通孔を貫通させかつ前記ねじ孔又はねじ穴に螺合させて前記トップデッキ部とシリンダブロック主体部とを固着し、前記貫通孔には前記ボルトのボルト頭下面と当接しかつ前記ボルト頭がトップデッキ部上面から突出しない深さの窪みを備えた。さらに請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記トップデッキ部とシリンダブロック主体部とを固着する前記ボルトは、本内燃機関に使用される他のボルトのボルト頭とは異なる形状のボルト頭を備えた。
【０００９】トップデッキ部とシリンダブロック主体部とを固着するには、ボルト頭部が例えば５角形等の特殊な形状のボルトを使用することにより、メンテナンス時等に誤って外されないようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、請求項１〜３の発明による内燃機関１００の一部縦断正面略図である。図１において、内燃機関１００のシリンダヘッド１とシリンダブロック２とは、間にヘッドガスケット２２を挟んでヘッドボルト４により固着されている。ヘッドボルト４は、トップデッキ部３に設けた孔１４を貫通し、シリンダブロック主体部５に設けたねじ穴１５に螺合する。
【００１１】シリンダブロック２は、板状のトップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とから構成されている。トップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とは、フックピン（図示せず）で相対的な位置が固定されている。図１のＡ部拡大図である図２に示すように、トップデッキ部３には窪み１１と貫通孔１２とが同芯に設けてあり、また、シリンダブロック主体部５にはねじ穴１３が設けてある。
【００１２】トップデッキ部３はシリンダブロック主体部５よりも弾性係数が大きい材質で形成されている。例えば、トップデッキ部３はＳＣ材（炭素鋼鋳鋼品），ＦＣＤ材（球状黒鉛鋳鉄品）で形成し、シリンダブロック主体部５はＦＣ材（ねずみ鋳鉄品），アルミで形成する。
【００１３】図１に示すように、トップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とは、ボルト１０が貫通孔１２（図２）を貫通しかつねじ穴１３（図２）に螺合することにより固着されている。ボルト１０のボルト頭は、図２に示すように、窪み１１内に収容されている。
【００１４】トップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とを固着するボルト１０は、ボルト頭部が例えば５角形等の特殊な形状のボルトを使用することにより、メンテナンス時等に誤って外されないようにする。ボルト１０の頭部上端に特殊なレンチ（例えば５角レンチ，７角レンチ等）に適合する形状の穴を形成し、このレンチでボルト１０を回動させ、トップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とを固着するようにすると、窪み１１の径をボルト頭部の径より若干大きくするだけで済む。シリンダブロック主体部５とトップデッキ部３とをボルト１０で固着した後、シリンダブロック２の各部を機械仕上げする。
【００１５】トップデッキ部３には環状内向きフランジ３ａが設けてある。ウェットライナ６をシリンダブロック２に対して上方から挿入し、環状外向きフランジ６ａをトップデッキ部３の環状内向きフランジ３ａ上に載せ、ウェットライナ６をシリンダブロック２内に設置する。また、ウェットライナ６の外周側面とシリンダブロック主体部５により形成された空間７には、冷却水が供給される。
【００１６】
【発明の効果】請求項１の発明では、シリンダブロック２のウェットライナ６を支持する部分にシリンダブロック主体部５を形成する材質よりも弾性係数の大きい材質で形成されたトップデッキ部３を配置したので、ヘッドボルト４を強固に締め付けてもウェットライナ６を損傷させずに済み、内燃機関１００の高出力化に対し、ウェットライナ６の損傷を回避することができる。
【００１７】請求項２の発明では、ボルト１０でトップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とを固着することにより、トップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とを一体物として機械仕上げを行うことができる。また、トップデッキ部３にボルト１０のボルト頭を収容する深さの窪み１１を備えたので、シリンダヘッド１とシリンダブロック２とを固着する際にボルト１０が干渉することを回避することができる。
【００１８】請求項３の発明によると、トップデッキ部３とシリンダブロック主体部５とを固着するボルト１０のボルト頭の形状を本内燃機関１００で使用される他のボルトのボルト頭とは異なる形状にしたので、メンテナンス時等に誤って外される恐れがなくなり、安全性を確保することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７８１
【氏名又は名称】ヤンマーディーゼル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２２７４０４（Ｐ２００１−２２７４０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月２４日（２００１．８．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−４０９７８（Ｐ２０００−４０９７８） |
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