(57)【要約】【課題】シリンダボアの配列方向に沿ったシリンダボア壁にのみウォータジャケットが形成されたシリンダブロックにおいて、配列方向の両端部に位置するシリンダボア壁が高温となるのを抑制しつつ温度を安定化させ、又、騒音を低減できるシリンダブロックを提供する。【解決手段】シリンダボア２０の配列方向に沿ったシリンダボア壁１１にのみウォータジャケットが形成されたシリンダブロック１０であって、シリンダボア２０の配列方向の両端に位置するシリンダボア壁１２の一部が多孔質材５０で形成されている構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアの配列方向に沿ったシリンダボア壁にのみウォータジャケットが形成されたシリンダブロックであって、
前記配列方向の両端に位置するシリンダボア壁の一部が多孔質材で形成されている、ことを特徴とするシリンダブロック。
【請求項２】
前記多孔質材は、その表面がシリンダボア壁の外壁面から露出している、ことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロック。
【請求項３】
前記多孔質材は、その表面に放熱性の向上のための凹凸が形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関におけるシリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
全長を短縮化するために、シリンダボアの配列方向の両端に位置するシリンダボア壁のウォータジャケットを省略したシリンダブロックが知られている。
シリンダブロックの改良技術は、全長を短縮化する以外にも、種々の観点から開示されており、例えば、特許文献１は、多数の気孔を有する金属発泡体でピストンが摺動するシリンダ壁を形成することにより、ピストンの耐摩耗性を向上させる技術を開示している。また、特許文献２は、シリンダライナを多孔質材料で形成し、このシリンダライナの多孔質材を通じてピストンの潤滑油をシリンダライナ内壁に浸出させて潤滑性を向上させる技術を開示している。さらに、特許文献３は、軽合金製のシリンダブロックの摺動面側を構成する摺動部材の一部にセラミック多孔体からなる断熱層を設けて、内燃機関の温度低下による燃焼効率の悪化を防止する技術を開示している。
【特許文献１】特開２０００−２４６４２２号公報
【特許文献２】特開昭６２−１３５８４５号公報
【特許文献３】特開昭６２−１２６２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、シリンダボアの配列方向の両端に位置するシリンダボア壁のウォータジャケットを省略すると、全長の短縮化は実現できるが、ウォータジャケットの省略されたシリンダボア壁の冷却ができない。このため、当該シリンダボア壁の温度は他のウォータジャケットの存在するシリンダボア壁よりも高温になりやすく、又、周囲の雰囲気温度にも作用されて温度が安定化しない可能性もある。
シリンダボア壁の高温化と温度の不安定化により、ボア変形量が増加し、ピストンのフリクションが増加し、燃費が低下するという問題がある。
また、シリンダボア壁が高温化すると、その外壁面にオイルが付着した場合には、オイルがこげるという問題もある。
さらに、ウォータジャケットが省略されたシリンダボア壁からは、ウォータジャケットがある場合と比べて、シリンダボア内の爆発燃焼音が直接外部へ放出されやすく、内燃機関の騒音が増す可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、シリンダボアの配列方向に沿ったシリンダボア壁にのみウォータジャケットが形成されたシリンダブロックにおいて、配列方向の両端部に位置するシリンダボア壁が高温となるのを抑制しつつ温度を安定化させ、又、騒音を低減できるシリンダブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るシリンダブロックは、シリンダボアの配列方向に沿ったシリンダボア壁にのみウォータジャケットが形成されたシリンダブロックであって、前記配列方向の両端に位置するシリンダボア壁の一部が多孔質材で形成されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、シリンダボアの配列方向におけるシリンダボア壁の一部を多孔質材で形成することにより、配列方向の全長が拡大するのを避けると共に、多孔質材の断熱効果により配列方向の両端に位置するシリンダボア壁が安定化し、多孔質材のダンピング効果により爆発燃焼音が減衰されて、騒音が低減される。
【０００６】
上記構成において、前記多孔質材は、その表面がシリンダボア壁の外壁面から露出している、構成を採用できる。
この構成によれば、表面からの放熱性が高く、このため、シリンダボア壁が高温になるのを抑制できる。
【０００７】
上記構成において、前記多孔質材は、その表面に放熱性の向上のための凹凸が形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、多孔質材の表面積が相対的に大きくなるので、シリンダボア壁が高温になるのを一層抑制できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シリンダボアの配列方向に沿ったシリンダボア壁にのみウォータジャケットが形成されたシリンダブロックにおいて、配列方向の両端部に位置するシリンダボア壁の高温化を抑制しつつ温度を安定化させることができると共に、騒音を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図３は、本発明の一実施形態を示す図であって、図１は本発明が適用されたシリンダブロックの外観斜視図、図２（Ａ）は図１のＡ−Ａ線方向の断面図及び（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線方向の断面図、並びに図３（Ａ）は多孔質材の外壁面周辺の構造の一例、（Ｂ）は多孔質材の外壁面周辺の構造の他の例、及び（Ｃ）は多孔質材の外壁面周辺の構造のさらに他の例を示す断面図である。
【００１０】
このシリンダブロック１０は、例えば、鋳鉄等を機械加工することにより得られ、図１に示すように、一列に配列された４つのシリンダボア２０を有している。
シリンダボア２０の配列方向に沿った２つのシリンダボア壁１１には、各シリンダボア２０に対応して冷却水を通過させるためのウォータジャケット３０がそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、シリンダボア２０の配列方向の両端に位置する２つのシリンダボア壁１２には、ウォータジャケット３０は形成されておらず、代わりに多孔質材５０がその一部に一体的に形成されている。
多孔質材５０は、図１及び図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、その表面５１がシリンダボア壁１２の外壁面１２ｆから露出するように形成されている。
また、多孔質材５０は、シリンダボア２０の上部のシール性を確保する観点から、シリンダブロック１０の上面から剥き出しにならないように設けられている。
【００１２】
多孔質材５０は、例えば、アルミニウム合金、銅合金、ニッケル合金等の粉末金属を発泡剤により発泡させたものを使用できる。
多孔質材５０をシリンダボア壁１２に一体的に形成するには、例えば、多孔質材５０を形成する前のシリンダブロック１０を所定形状の金型に収容すると共に、金型内の多孔質材５０の形成箇所に相当する部分に発泡剤を含む粉末金属を充填する。この状態で、金型を加熱して発泡剤を発泡させると、発泡金属からなる多孔質材５０を形成できる。このような形成方法を用いると、多孔質材５０は、シリンダブロック１０に密着結合する。尚、シリンダブロック１０とは別に成形した多孔質材５０を接着剤等を用いて固定することも可能である。
【００１３】
多孔質材５０の表面形状は、種々の形態を採用できる。例えば、図３（Ａ）に示すように、表面５１をフラットにしても良いし、表面積の拡大の観点から、形状が略相応する凸部５２及び凹部５３を表面５１に形成してもよい。また、図３（Ｃ）に示すように、表面５１に比較的大きな容積をもつ凹部５４と比較的小さな凸部５１を形成してもよい。
【００１４】
次に、多孔質材５０の作用、効果について説明する。
多孔質材５０は、多くの孔を有しているため、断熱効果が高い。このため、ウォータジャケット３０の存在しないシリンダボア壁１２を断熱するため、シリンダボア壁１２の温度変化を安定化させ、温度分布を均一化させる。このことは、シリンダボア２０の変形量を安定化させる。
【００１５】
また、多孔質材５０は、シリンダボア壁１２の壁面１２ｆから露出しており、かつ、表面積の拡大化により、外部へ熱を効率良く放出できる。これにより、シリンダボア２０内での爆発燃焼により発生する熱が多孔質材５０を通じて効率よく外部へ放出され、その結果、シリンダボア壁１２が高温になるのを抑制できる。この結果、シリンダボア２０の変形量を抑制でき、ピストンとの間のフリクションの増大を抑制できる。
【００１６】
多孔質材５０は、多数の孔の作用により優れたダンピング（減衰）効果を有しており、シリンダボア２０内で発生する爆発燃焼音が減衰されて、騒音が低減される。すなわち、ウォータジャケット３０が存在しないと、その分爆発燃焼音が外部に伝わりやすいが、多孔質材５０をシリンダボア壁１２に形成することにより、爆発燃焼音が外部に伝わりやすくなるのを抑制し、内燃機関の静粛性に寄与する。また、タイミングベルト使用の内燃機関においては、タイミングチェーン室内又はタイミングベルトカバー室内の定在波を吸音することができる。さらに、シリンダブロック１０が縦置きに搭載される場合には、多孔質材５０による衝撃吸収効果を期待できる。
【００１７】
上記実施形態では、シリンダボア壁１２に多孔質材５０を形成しただけの場合について説明したが、例えば、多孔質材５０中を内燃機関に用いるオイルが流通するように構成してもよい。このような構成とすることにより、オイルの温度を上昇させる熱源、ヒータとして多孔質材５０を用いることができる。
【００１８】
また、多孔質材５０中をエンジンの冷却水が流通するように構成することも可能である。このような構成とすることにより、ヒータ暖気の立ち上がりを早めることが可能となる。
【００１９】
尚、多孔質材５０は、シリンダブロック１０のヘッドボルト部の内側に配置したほうが、シリンダブロック１０の全長をより短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用されたシリンダブロックの外観斜視図である。
【図２】（Ａ）は図１のＡ−Ａ線方向の断面図及び（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線方向の断面図である。
【図３】（Ａ）は多孔質材の外壁面周辺の構造の一例、（Ｂ）は多孔質材の外壁面周辺の構造の他の例、及び（Ｃ）は多孔質材の外壁面周辺の構造のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…シリンダブロック
１１，１２…シリンダボア壁
１２ｆ…外壁面
２０…シリンダボア
３０…ウォータジャケット
５０…多孔質材
５１…表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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