(57)【要約】【課題】シリンダに生じる温度勾配の是正を通じてボア周辺の偏った温度上昇を好適に抑制することのできるシリンダブロックの冷却構造を提供する。【解決手段】シリンダブロック１は、冷却水の流路であるウォータジャケットとなる部位を境に、シリンダの壁面を構成するシリンダライナ２とウォータジャケットの外側壁を形成するシリンダブロック本体３とに分割されるとともに、ウォータジャケットを流通する冷却水によってシリンダ２１が冷却される。シリンダライナ２におけるシリンダ連結体２０の外周面２３には、シリンダ２１の温度が高くなる部位ほどウォータジャケットの冷却水との接触面積が大きくなる態様でウォータジャケットとなる部位に突出するフィン群２４を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックの冷却水の流路であるウォータジャケットとなる部位を境に、シリンダの壁面を構成する第１の構造体と前記ウォータジャケットの外側壁を形成する第２の構造体とが設けられ、前記ウォータジャケットを流通する冷却水によって前記シリンダを冷却するシリンダブロックの冷却構造であって、
前記第１の構造体の外周面には、前記シリンダの受熱が多くなる部位ほど前記冷却水との接触面積が大きくなる態様で前記ウォータジャケットとなる部位に突出する放熱機構が設けられてなる
ことを特徴とするシリンダブロックの冷却構造。
【請求項２】
前記放熱機構は、前記シリンダの下部から同シリンダの燃焼室となる上部にかけて前記冷却水との接触面積が漸次大きくなるように形成された部分と、互いに隣接し合うシリンダの連結部に近づくに従って前記冷却水との接触面積が漸次大きくなるように形成された部分とを含む
請求項１に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項３】
前記第１の構造体は、前記シリンダの壁面を構成する部分と前記放熱機構とが一体に成形されてなる
請求項１または２に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項４】
前記第１の構造体は、前記シリンダの壁面を構成する部分と前記放熱機構とが別部材として形成され、それらが一体に結合されてなる
請求項１または２に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項５】
前記放熱機構は、前記第１の構造体の外周面から前記ウォータジャケットとなる部位に突出する複数のフィンからなる
請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項６】
前記複数のフィンは、前記シリンダの受熱が多くなる部位ほどフィンの突出長さが長くなる態様にて形成されてなる
請求項５に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項７】
前記複数のフィンは、前記シリンダの受熱が多くなる部位ほど隣接するフィンとの距離が短くなる態様にて形成されてなる
請求項５又は６に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項８】
前記第１の構造体及び前記第２の構造体の少なくとも一方の構造体は、前記ウォータジャケットとなる部位に対面する面において下部が上部よりも他方の構造体に近づく形状にて形成されてなる
請求項１〜７のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項９】
前記第１の構造体は、上部にフランジ部を有するシリンダライナからなり、前記第２の構造体は、上面に前記シリンダライナの前記フランジ部が載置される載置面を有するシリンダブロック本体からなる
請求項１〜８のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【請求項１０】
前記第１の構造体は、前記シリンダの下方周囲に張り出された面を有するシリンダブロック本体からなり、前記第２の構造体は、前記シリンダブロック本体の前記張り出された面に底面が載置されるシリンダブロック外側壁からなる
請求項１〜８のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータジャケットを通じてエンジンのシリンダブロックを冷却するシリンダブロックの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、エンジンのシリンダブロックには、シリンダ群を囲むようにウォータジャケットが設けられており、このウォータジャケット内に冷却水を循環させることによって、それらシリンダの冷却を図るようにしている。また通常、シリンダブロックでは、シリンダの上部に位置する燃焼室近傍において高温となり、燃焼室から遠い下部において比較的低温となる温度勾配が生じる。そこで、従来から、上記ウォータジャケットの性状を適宜変更するなどにより、シリンダの各部位の温度勾配の是正を図ることが検討されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載のシリンダブロックでは、シリンダ側の壁面を構成してウォータジャケットの内側に位置するシリンダライナ部とウォータジャケットの外周を囲むシリンダ外壁部とを分割形成する構造を採りつつ、次のような態様にて、上記ウォータジャケットの性状を変更するようにしている。すなわち、上記シリンダ外壁部を、ウォータジャケットの外壁を構成する内周面においてその上部よりも下部が上記シリンダライナ部に近づくように形成するようにしている。シリンダブロックとしてのこのような構造により、ウォータジャケット自体、その高温となるシリンダの上部の幅が下部の幅より広くなるため、同ウォータジャケット内を流れる冷却水もその流量が上部側でより多くなり、高温となるシリンダの燃焼室近傍をより効率的に冷却することができるようになる。すなわち、シリンダの各部位の温度勾配についてもその是正が図られるようになる。
【特許文献１】特開２００５―１５５６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリンダブロックとしての上記冷却構造により、ウォータジャケットがシリンダの軸方向について同一の幅にて形成されるものに比べれば、シリンダ各部位の温度勾配も確かに是正されるようにはなる。しかし、シリンダの上記燃焼室近傍では常に燃焼が繰り返されるものの、シリンダの中ほどから下部にかけては潤滑油による冷却もあわせて施されるなど、シリンダの各部位における実際の温度勾配は極めて高い。そのため、たとえ上記冷却構造を採用したところで、こうした温度勾配が十分に是正されるとは限らない。
【０００５】
一方、多気筒エンジンにあっては通常、直列配置される各シリンダボア間には上記ウォータジャケットが形成されることはなく、しかも各隣り合うボア間では互いにその燃焼熱が作用し合う。そのため、図９にシリンダブロックの平面構造に対応した温度分布を、また図１０に図９のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線に沿ったボア上面からの距離とボア部温度との関係をそれぞれ例示するように、隣接するシリンダに挟まれるシリンダボア間が特に高温になっており、これらの部位から遠ざかるに従って漸次温度が低くなる傾向にある。すなわち、シリンダ各部位の温度勾配といった場合、実際にはこのような平面方向への温度分布をも含めた三次元的な勾配を意識する必要がある。そして勿論、このような三次元的な温度勾配となると、上記従来の冷却構造ではその是正も難しい。
【０００６】
なお、シリンダ各部位での上記温度勾配の是正が不十分である場合には、
・ボア周辺温度の局所的な上昇に起因してその真円度の維持が難しくなり、ひいてはシリンダ内を往復動するピストンの外周に設けられているオイルリングとシリンダボア（シリンダライナ）との間に隙間が生じるおそれがある。
・このような隙間が生じる場合には、上記潤滑油がこの隙間から燃焼室に侵入して燃焼室内で燃焼され、同潤滑油が無駄に消費される。
・このような事態を防ぐべく、上記隙間の発生を防ぎ得る態様にて上記オイルリングの押圧力を設定すると、シリンダの中間部以下の部分においてオイルリングとシリンダボア（シリンダライナ）との間のフリクションが増大し、燃費の悪化を招くようになる。
・他方、上記ボア周辺温度の上昇は、シリンダブロックを形成する材料強度の低下をも招くこととなり、ひいては、シリンダブロックとしての信頼性も低下する。
等々の不都合も招きかねない。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シリンダに生じる温度勾配の是正を通じてボア周辺の偏った温度上昇を好適に抑制することのできるシリンダブロックの冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、シリンダブロックの冷却水の流路であるウォータジャケットとなる部位を境に、シリンダの壁面を構成する第１の構造体と前記ウォータジャケットの外側壁を形成する第２の構造体とが設けられ、前記ウォータジャケットを流通する冷却水によって前記シリンダを冷却するシリンダブロックの冷却構造であって、前記第１の構造体の外周面には、前記シリンダの受熱が多くなる部位ほど前記冷却水との接触面積が大きくなる態様で前記ウォータジャケットとなる部位に突出する放熱機構が設けられてなることを要旨としている。
【０００９】
上述したように、シリンダブロックのシリンダでは、該シリンダの軸方向において燃焼室近傍の上部側がより高温となり、かつ、シリンダの配列方向においてシリンダに挟まれるシリンダボア間に近づくほどより高温となる三次元的な温度勾配が生じている。この点、上記態様で放熱機構が設けられる同構成によれば、シリンダの受熱が多くなる部位、すなわち、シリンダの温度が高くなる部位ほど冷却水への放熱量がより多く確保されるようになるため、シリンダに生じる温度勾配を放熱機構の配設態様に応じた高い自由度をもって是正することが可能となる。これにより、シリンダボア周辺の偏った温度上昇も自ずと抑制されるようになるため、シリンダのボア変形等も好適に抑制される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダブロックの冷却構造において、  前記放熱機構は、前記シリンダの下部から同シリンダの燃焼室となる上部にかけて前記冷却水との接触面積が漸次大きくなるように形成された部分と、互いに隣接し合うシリンダの連結部に近づくに従って前記冷却水との接触面積が漸次大きくなるように形成された部分とを含むことを要旨としている。
【００１１】
このような構成によれば、少なくともシリンダの軸方向に関する温度勾配については、前記放熱機構の前記シリンダの下部から同シリンダの燃焼室となる上部にかけて前記冷却水との接触面積が漸次大きくなるように形成された部分によってその是正が可能となる。また、少なくともシリンダの平面方向に関する温度勾配については、同放熱機構の互いに隣接し合うシリンダの連結部に近づくほど前記冷却水との接触面積が漸次大きくなるように形成された部分によってその是正が可能となる。すなわち、放熱機構の具体的にはこのような構造を通じて、上記三次元的な温度勾配の是正も容易に実現されるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のシリンダブロックの冷却構造において、前記第１の構造体は、前記シリンダの壁面を構成する部分と前記放熱機構とが一体に成形されてなることを要旨としている。
【００１３】
この場合、第１の構造体は、例えばシリンダの壁面を構成する部分と放熱機構とが一体成形可能に形成された鋳型を用いての鋳造技術によってその加工が可能となる。すなわち、放熱機構を備えることによって複雑な形状とならざるを得ない第１の構造体についてもその加工性が維持されるとともに、シリンダブロックとしての生産性も高く維持されるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載のシリンダブロックの冷却構造において、前記第１の構造体は、前記シリンダの壁面を構成する部分と前記放熱機構とが別部材として形成され、それらが一体に結合されてなることを要旨としている。
【００１５】
この場合、第１の構造体を構成するシリンダの壁面を構成する部分に対して放熱機構を別材料で構成することができるため、加工にかかる工数は増すものの、放熱機構として熱伝導率の高い材料を適宜選択して用いるなどにより、冷却水への放熱効率についてもこれを的確に拡大することが可能となる。また、シリンダの壁面を構成する部分に任意の形状の放熱機構を取り付けることができるようにもなり、放熱機構としての形状選択の自由度も高められるようになる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷却構造において、前記放熱機構は、前記第１の構造体の外周面から前記ウォータジャケットとなる部位に突出する複数のフィンからなることを要旨としている。
【００１７】
このように、放熱機構を複数のフィンとして構成することで、上記請求項１〜４に記載の発明を容易に実現することができるようになる。
なおこの場合、例えば請求項６に記載の発明によるように、前記複数のフィンは、前記シリンダの受熱が多くなる部位ほどフィンの突出長さが長くなる態様にて形成される構造、あるいは請求項７に記載の発明によるように、前記シリンダの受熱が多くなる部位ほど隣接するフィンとの距離が短くなる態様にて形成される構造、さらにはそれらの組み合せ等々が特に有効である。これらいずれの構造であれ、シリンダの受熱が多くなる部位ほどフィンの冷却水への接触面積を容易に拡大することができることから、上記態様でシリンダに生じる温度勾配についてもこれを容易に是正することができるようになる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷却構造において、前記第１の構造体及び前記第２の構造体の少なくとも一方の構造体は、前記ウォータジャケットとなる部位に対面する面において下部が上部よりも他方の構造体に近づく形状にて形成されてなることを要旨としている。
【００１９】
このような構造により、ウォータジャケット自体、上部の幅が下部の幅よりも広くなるため、同ウォータジャケット内を流れる冷却水もその流量が上部側でより多くなる。すなわち、このようなウォータジャケットと上記放熱機構との協働によって、シリンダの燃焼室近傍をより確実に冷却することが可能となり、ひいては上記シリンダに生じる温度勾配についてもこれをより確実に是正することができるようになる。
【００２０】
一方、シリンダブロックを構成する上記第１の構造体や上記第２の構造体については、例えば次のような組み合せが可能である。
すなわち、例えば請求項９に記載の発明によるように、前記第１の構造体を、上部にフランジ部を有するシリンダライナからなるものとし、前記第２の構造体を、上面に前記シリンダライナの前記フランジ部が載置される載置面を有するシリンダブロック本体からなるものとする。この場合、シリンダブロックは、ウォータジャケットのシリンダ側を構成するシリンダライナと、ウォータジャケットの外側壁を構成するシリンダブロック本体との分割構造となる。そして、シリンダブロックの外側壁上部に設けられた載置面にシリンダライナの上部に設けられたフランジ部が当接支持されるようにシリンダライナをシリンダブロック本体に嵌装することによりウォータジャケットが区画形成されるとともに、シリンダライナの外周面に対し、上記態様にて放熱機構が設けられることとなる。
【００２１】
あるいは、請求項１０に記載の発明によるように、前記第１の構造体を、前記シリンダの下方周囲に張り出された面を有するシリンダブロック本体からなるものとし、前記第２の構造体を、前記シリンダブロック本体の前記張り出された面に底面が載置されるシリンダブロック外側壁からなるものとする。この場合、シリンダブロックは、シリンダの下方周囲に張り出された面を有するシリンダブロック本体と、シリンダブロック本体の前記張り出された面に底面が載置されるシリンダブロック外側壁との分割構造となる。そして、シリンダブロック本体のシリンダの下部周囲に張り出された面にシリンダブロック外側壁を載置することで、それらの間にウォータジャケットが区画形成されるとともに、シリンダブロック本体の外周面に対し、上記態様にて放熱機構が設けられることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係るシリンダブロックの冷却構造を具体化した第１の実施形態について、図に基づき説明する。なお本実施形態では、４つのシリンダが直列に配列された直列４気筒のエンジンに用いられるシリンダブロックに、本発明に係る冷却構造を適用した場合を例に説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態の冷却構造が適用されたシリンダブロック１の分解斜視構造を示している。同図に示すように、このシリンダブロック１は、ウォータジャケットとなる部位を境に、そのシリンダの壁面を構成するシリンダライナ２と、ウォータジャケットの外側壁を形成するシリンダブロック本体３との分割構造とされている。すなわち、シリンダライナ２がシリンダブロック本体３に嵌入されることでシリンダブロック１が形成される。ここで、本実施形態では、シリンダライナ２によって前記第１の構造体が構成され、シリンダブロック本体３によって前記第２の構造体が構成されている。
【００２４】
このうち、第１の構造体を構成するシリンダライナ２は、複数のシリンダ２１が一体に連結されたシリンダ連結体２０と、そのシリンダ連結体２０の上端部に設けられた略平板状のフランジ部２２とが一体に成形されている。
【００２５】
ここで、フランジ部２２は、当該シリンダブロック１のシリンダヘッドとの組み付けに際して、シリンダヘッドが載置されるアッパデッキを構成する。すなわち、このフランジ部２２により、当該シリンダブロック１はクローズドデッキ構造のシリンダブロックとして構成される。
【００２６】
また、本実施形態において、上記シリンダ連結体２０の外周面２３には、ウォータジャケットとなる部位に向かって突出し、かつ同シリンダ連結体２０を囲む略環状の平板状に形成された複数枚（ここでの例では第１から第７の７枚）のフィン２４ａ〜２４ｇが、その外周面２３の上部から下部にかけて順に設けられている。そして、これらの各フィン２４ａ〜２４ｇで構成されるフィン群２４によって、放熱機構が構成されている。
【００２７】
なお、このシリンダライナ２は、エンジンの軽量化を図るべくアルミニウム合金やマグネシウム合金等からなり、シリンダ２１の壁面を構成する部分と上記フィン群２４とが一体成形可能に形成された鋳型を用いたダイカスト製法等により鋳造されている。また、ピストンによる磨耗を考慮して、シリンダ２１の内周面には鉄等の保護膜が溶射等によって被覆形成されている。
【００２８】
一方、第２の構造体を構成するシリンダブロック本体３は、クランクケース部３１と、その上端面３２から上方に突出形成されたシリンダブロック外壁部３０とが一体成形されている。シリンダブロック外壁部３０の上端部にはその外周側に突出するようにフランジが設けられ、このフランジの上面は、前記シリンダライナ２のフランジ部２２が載置される載置面３３となっている。
【００２９】
ここで、シリンダブロック外壁部３０の内周面３４は、前記シリンダ連結体２０の外周面２３と対抗するように略環状に成形され、その上下方向の略中間部には、段差部３５が設けられている。そして、内周面３４の段差部３５よりも下方の下内周面３４a は、前記シリンダ連結体２０の外周面２３が内嵌される形状に、また、段差部３５よりも上方の上内周面３４b は、前記ウォータジャケット４の内壁面を形成すべく、前記シリンダ連結体２０の外周面２３に対して所定距離だけ離間して対向する形状にそれぞれ形成されている。
【００３０】
なお、このシリンダブロック本体３も、前記シリンダライナ２と同様、アルミニウム合金やマグネシウム合金等からなり、ダイカスト製法を用いて一体に鋳造されている。
そして、このシリンダブロック本体３に前記シリンダライナ２を嵌装した際には、シリンダライナ２のフランジ部２２の下面がシリンダブロック本体３の載置面３３に当接支持され、シリンダライナ２の底面２５がシリンダブロック本体３の上端面３２に当接支持される。さらに、シリンダライナ２の外周面２３の下部は、上述のように、シリンダブロック本体３の下内周面３４a に内嵌され、このシリンダブロック本体３の下内周面３４aによって当接支持される。
【００３１】
このようにシリンダライナ２は、その底面２５、そのフランジ部２２の下面、及びその外周面２３の下部の３ヶ所にてシリンダブロック本体３に当接支持される。そのため、シリンダブロック本体３に対してシリンダライナ２を安定して固定することができ、シリンダライナ２としての剛性も容易に確保されるようになる。
【００３２】
図２は、シリンダライナ２とシリンダブロック本体３とを組み付けした状態でのシリンダ配列方向と直交する方向での１つのシリンダの中心軸に沿った部分断面構造を示し、図３は、シリンダライナ２の側面構造を示している。また、図４（Ａ）は、同組み付けしたシリンダブロック１の各シリンダ２１を中心とした平面構造を、そして図４（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ図４（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿った部分断面構造を示している。
【００３３】
まずは、図２に示すように、シリンダライナ２とシリンダブロック本体３とが上述の態様で組み付けられることにより、シリンダライナ２の外周面２３と、シリンダブロック本体３の内周面３４との間に、冷却水を循環するためのウォータジャケット４が区画形成される。ただし、前述のように、こうしてウォータジャケット４が区画形成され、そこを冷却水が循環したとしても、シリンダブロック１の各シリンダ２１におけるシリンダ内部からの受熱状態は、部位毎に異なっている。例えば、各シリンダ２１の軸方向では、高温の燃焼ガスに曝される燃焼室となる側に近い部位、すなわち各シリンダ２１の上端部近傍においては、この燃焼ガスからの受熱量が多くなるものの、燃焼室から離間した下部においては、潤滑油による冷却もあわせて施される等により、受熱量が少なくなる。一方、シリンダ２１の軸と直交する平面方向については、隣り合うシリンダ２１の連結部において互いにその燃焼熱が作用し合うことから受熱量が特に多くなるものの、このシリンダ２１の連結部にはウォータジャケット４が形成されることがないため、こうした熱の放熱自体が行われにくい。
【００３４】
そこで、本実施形態にあっては、上記シリンダ連結体２０の外周面２３にフィン群２４を設けるとともに、図２、図３、さらには図４（Ａ）〜（Ｃ）に示す態様で、それら各フィン２４ａ〜２４ｇの突出長さを変えることにより、ウォータジャケット４の冷却水への放熱量をシリンダ２１の部位毎に変化させるようにしている。すなわち、上記フィン群２４は、基本的にシリンダ２１の受熱が多くなる部位ほどウォータジャケット４の冷却水との接触面積が大きくなる態様で形成されており、これによって、シリンダ２１の上記受熱状態に応じた効率的、かつ効果的な冷却水への放熱を行い、ひいてはシリンダ各部位の温度勾配の是正を図るようにしている。
【００３５】
具体的には、シリンダ２１の軸方向に関しては、図２及び図３に示すように、上記７枚の各フィン２４ａ〜２４ｇを第１フィン２４ａから第７フィン２４ｇにかけてその突出長さが漸次短くなるように形成している。また、本実施形態では、各フィン間の距離についてもこれを、第１フィン２４ａ及び第２フィン２４ｂとの距離が最も短く、第６フィン２４ｆと第７フィン２４ｇとの間の距離が最も長くなるといった態様で、シリンダ２１の下方にいくに従って、隣接するフィン同士の距離が長くなるように形成している。
【００３６】
一方、シリンダ２１の平面方向に関しては、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、上記７枚の各フィン２４ａ〜２４ｇを、シリンダ２１の配列方向に沿って略波状に形成しつつ、それらフィン２４ａ〜２４ｇの突出長さが同シリンダ２１の配列方向における部位によって異なる構造としている。すなわち、各フィン２４ａ〜２４ｇは、シリンダ２１の配列方向において、互いに隣接し合うシリンダ２１の連結部近傍では突出長さが最も長く、この隣接し合うシリンダ２１間の連結部から遠ざかるに従って、突出長さが漸次短くなるように形成されている。
【００３７】
上記フィン群２４の以上のような構成により、シリンダ２１の部位別の温度が高くなるほどフィン群２４とウォータジャケット４の冷却水との接触面積が大きくなるため、各シリンダ２１において、受熱量が多い部位ほど、ウォータジャケット４内を流通する冷却水への放熱量をより多く確保することができるようになる。そして、これにより、先の図９や図１０に例示した態様で従来生じていたシリンダ２１の部位別の温度勾配を是正することができるようになる。なお、同フィン群２４を構成する各フィン２４ａ〜２４ｇの突出長さ（部位別の突出長さも含む）や各フィン間の距離は、エンジン実働時の受熱状態やシリンダライナ２の熱膨張係数等に基づく実験やシミュレーションを通じて、シリンダボアの真円度や真直度が良好に維持されるような値に設定される。
【００３８】
以上説明したように、この実施の形態にかかるシリンダブロックの冷却構造によれば、以下に列記する効果を得ることができる。
（１）シリンダライナ２の外周面２３にフィン群２４を形成し、このフィン群２４を、シリンダ２１の軸方向では上部側ほどウォータジャケット４内の冷却水との接触面積が大きくなり、シリンダ２１の平面方向では隣接し合うシリンダ連結部に近づくほどウォータジャケット４内の冷却水との接触面積が大きくなるように形成した。すなわち、同フィン群２４を、シリンダ２１の受熱が多くなる部位ほどウォータジャケット４内を流通する冷却水との接触面積が大きくなる態様で形成した。これにより、シリンダ２１の受熱が多くなる部位ほど冷却水への放熱量がより多く確保されるようになるため、シリンダに生じる温度勾配をきめ細かく是正することが可能となり、シリンダボア周辺の偏った温度上昇も自ずと抑制されるようになる。すなわち、シリンダのボア変形等も好適に抑制されるようになる。
【００３９】
（２）シリンダライナ２を、シリンダの壁面を構成する部分とフィン群２４とが一体成形可能に形成された鋳型を用いたダイカスト製法等により鋳造することとした。これにより、フィン群２４を備えることによって複雑な形状とならざるを得ないシリンダライナ２についてもその加工性が維持されるとともに、シリンダブロックとしての生産性も高く維持されるようになる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るシリンダブロックの冷却構造を具体化した第２の実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。この第２の実施形態は、ウォータジャケットとする部位を境とする分割態様の異なるシリンダブロックに対して本発明に係る冷却構造を適用している点で、上記第１の実施形態と異なっている。
【００４１】
図５は、この第２の実施形態の冷却構造が適用されたシリンダブロック１０１の分解斜視構造を示している。同図に示すように、このシリンダブロック１０１は、ウォータジャケットとなる部位を境に、そのシリンダ側を構成するシリンダブロック本体１０２と、ウォータジャケットの外側壁を構成するシリンダブロック外側壁１０３との分割構造とされている。すなわち、本実施形態では、シリンダブロック本体１０２によって第１の構造体が構成され、シリンダブロック外側壁１０３によって第２の構造体が構成されている。
【００４２】
このうち、第１の構造体を構成するシリンダブロック本体１０２は、複数のシリンダ１２１が一体に連結されたシリンダ連結体１２０と、クランクケース部１３１とが一体成形されている。そして、このシリンダブロック本体１０２のシリンダ１２１の下方周囲には、上記シリンダブロック外側壁１０３が載置される載置面１３２が張り出されるように形成されている。
【００４３】
また、本実施形態では、このシリンダブロック本体１０２のシリンダ連結体１２０に対して、その外周面１２３に、ウォータジャケットとなる部位に向かって突出し、かつ同シリンダ連結体１２０を囲む略環状の平板状に形成された複数（ここでの例でも７枚）のフィン１２４ａ〜１２４ｇが、同外周面１２３の上部から下部にかけて順に設けられている。そして、これらの各フィン１２４ａ〜１２４ｇで構成されるフィン群１２４によって放熱機構が構成されている。
【００４４】
なお、このシリンダブロック本体１０２も、エンジンの軽量化を図るべく、アルミニウム合金やマグネシウム合金等からなり、シリンダ１２１の壁面や上記クランクケース部１３１、さらには上記フィン群１２４が一体成形可能に形成された鋳型を用いたダイカスト製法等により鋳造されている。また、ピストンによる摩耗を考慮して、シリンダ１２１の内周面には、予め鋳造された鋳鉄等からなるシリンダライナ１２５が鋳込み形成されている。
【００４５】
一方、第２の構造体を構成するシリンダブロック外側壁１０３は、シリンダブロック本体１０２の上記シリンダ連結体１２０の外周面１２３と対向する内周面１３４を有して、同シリンダ連結体１２０の周りを囲む形状に形成されており、これもアルミニウム合金やマグネシウム合金等を材料とした鋳造等により一体成形されている。
【００４６】
そして、このシリンダブロック外側壁１０３が、上記シリンダブロック本体１０２の上記載置面１３２上に載置されるように組み付けられることで、シリンダブロック本体１０２の上記外周面１２３や載置面１３２、さらにはシリンダブロック外側壁１０３の内周面１３４により、シリンダ連結体１２０の周囲にウォータジャケットが区画形成される。
【００４７】
図６は、上記シリンダブロック外側壁１０３がシリンダブロック本体１０２に組み付けられて形成されたシリンダブロック１０１の縦断面構造、すなわちシリンダ配列方向と直交する方向での１つのシリンダの中心軸に沿った断面構造を示している。同図６に示すように、上記フィン群１２４は、第１の実施形態のフィン群２４と同様に、ウォータジャケット１０４内でシリンダ１２１の下部から上部にかけて突出長さが漸次長くなるように、しかも、各フィン間の距離が漸次短くなるように形成されている。また、先の図５からも明らかなように、シリンダ１２１の軸と直交する平面方向についても、同フィン群１２４は先の第１の実施形態のフィン群２４と同様、互いに隣接し合うシリンダ１２１の連結部に近づくに従って突出長さが漸次長くなるように形成されている。すなわち、本実施形態にあっても、上記フィン群１２４は、シリンダ１２１の温度が高くなる部位ほどウォータジャケット１０４内を流通する冷却水との接触面積が大きくなる態様で、同ウォータジャケット１０４となる部位に突出形成されている。
【００４８】
これにより、この第２の実施形態にかかる冷却構造によっても、先の第１の実施形態の前記（１）、（２）に記載の効果と同様、あるいはそれに準じた効果を得ることができるようになる。
【００４９】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、各々上記例示した構成に限定されるものではなく、同実施形態を適宜変更した以下の変形例１〜変形例３の態様でこれを実施することもできる。これらの変形例１〜３は、便宜上、第１の実施形態に準じて、シリンダライナとシリンダブロック本体との分割構造からなるシリンダブロックを例にとって説明するが、これらの変形例はいずれも、第２の実施形態に準じた分割構造を有するシリンダブロックも同様に適用することができる。
【００５０】
（変形例１）
この変形例は、上記各実施形態ではシリンダ側の第１の構造体としてシリンダの壁面を構成する部分とフィン群とを一体に成形したことに代えて、シリンダの壁面を構成する部分とフィン群とを別部材として形成し、それらを一体に結合するようにしたものである。
【００５１】
図７に、先の図２に対応する図として、この変形例におけるシリンダブロック２０１でのシリンダライナ２０２とシリンダブロック本体２０３とを組み付けした状態における断面構造を示す。同図７に示すように、シリンダライナ２０２は、シリンダライナ本体２２０と、該シリンダライナ本体２２０とは別部材として形成された複数の、すなわちここでの例でも第１〜第７の７枚のフィン２２４ａ〜２２４ｇからなるフィン群２２４とを備えて構成されている。フィン群２２４を構成するこれら各フィン２２４ａ〜２２４ｇは、上記シリンダライナ本体２２０のシリンダ２２１の外周面２２３に嵌合、溶接等により固定されている。そして、このフィン群２２４も、各フィン２２４ａ〜２２４ｇは、上記第１の実施形態の各フィン２４ａ〜２４ｇとそれぞれ略同等の形状に形成されると共に、各フィン２２４ａ〜２２４ｇ間の距離が、上記第１の実施形態の各フィン２４ａ〜２４ｇ間の距離とそれぞれ同等の長さになるように設けられている。
【００５２】
このように、フィン群２２４を別部材として設けるこの変形例によれば、上記各フィン２２４ａ〜２２４ｇに例えば銅などの熱伝導率の高い材料を適宜選択して用いることもできるようになる。すなわち、ウォータジャケット２０４内を流通する冷却水への放熱量をより多く確保することも可能となる。また、各フィン２２４ａ〜２２４ｇについてはこれらをシリンダの外周面２２３に溶接等により固定すればよいため、鋳造などにより一体成形する場合に比して、比較的自由な形状を採ることもできる。例えば、各フィン２２４ａを波形に形成することもできるなど、フィンの表面積についてもその設計の自由度が高められる。
【００５３】
（変形例２）
図７に併せて示すように、この変形例は、ウォータジャケットの幅をシリンダ軸方向の各部位に応じて変化させるようにしたものである。
【００５４】
すなわち、シリンダライナ本体２２０の外周面２２３の下部の約半分の領域を、シリンダ２２１の下部にいくに従ってシリンダブロック本体２０３に近づくように漸次肉厚に形成する。これにより、ウォータジャケット２０４における上部の幅が下部の幅より広くなるため、同ウォータジャケット２０４内を流れる冷却水もその流量が上部側でより多くなり、シリンダ２２１の上部に位置する燃焼室側をより効率的に冷却することができるようになる。
【００５５】
なお、図７では、一例として、上記シリンダライナ本体２２０の外周面２２３の下部をいわゆるテーパ状に滑らかに形成する場合について示しているが、他に、例えば、同部分に段差を設けて、段階的に上記シリンダブロック本体２０３側に近づくような形状としてもよい。
【００５６】
また、図７では、ウォータジャケット２０４となる部位に対面する面において、シリンダライナ２０２側の下方の領域をシリンダブロック２０３本体側に近づける形状としたが、逆に、ウォータジャケット２０４なる部位に対面する面において、シリンダブロック本体２０３側の下方の領域をシリンダライナ２０２側に近づける形状としてもよい。さらには、ウォータジャケット２０４となる部位に対面する面において、それらの両方の構造体２０２，２０３の下方領域が互いに近づく形状としてもよい。なお、変形例２としてのこのような各構造体の形状が、同図７に例示した上記変形例１との組合せに限らず、先の第１あるいは第２の実施形態との組合せとして実施可能であることはいうまでもない。
【００５７】
（変形例３）
この変形例は、上記各実施形態が、各フィンをシリンダ連結体の周囲を囲む略環状の平板状に形成したことに代えて、各フィンを例えば略矩形の平板状に形成したものである。
【００５８】
図８に、先の図１の一部に対応する図として、この変形例に係るシリンダライナ３０２の斜視構造を示す。
同図８に示すように、上記シリンダライナ３０２には、シリンダ３２１が連結されてなるシリンダ連結体３２０の外周面３２３に、略矩形の平板状からなる複数のフィン列３２４a〜３２４ｇがフィン群３２４として設けられている。具体的には、同フィン群３２４を構成する各フィン列３２４ａ〜３２４ｇは、シリンダ連結体３２０の外周面３２３においてシリンダ３２１の軸方向に上下に７列配置されるように設けられるとともに、それら各列のフィンがシリンダ３２１の軸と直交する平面方向に同シリンダ３２１の中心軸から略放射線状に広がるように設けられている。そして、上下方向に配列される各フィン列３２４ａ〜３２４ｇは、シリンダ３２１の上部側ほどフィンの突出長さが長くなるように、かつ、シリンダ３２１の上部側に配列されるフィン列ほど隣接するフィン列との距離が短くなる態様にて設けられている。また、シリンダの軸と直行する平面方向については、各フィン同士が、シリンダ３２１の連結部側に近づくに従って漸次フィンの突出長さが長くなるとともに、隣接するフィンとの距離も短くなる態様にて設けられている。すなわち、ここでも、上記フィン群３２４は、シリンダの受熱が多くなる部位ほどウォータジャケットとする部位を流れる前記冷却水との接触面積が大きくなる態様で設けられており、上記各実施形態に準じた効果が得られるようになる。なお、このようなフィン構造も、上記変形例１や変形例２と組合せが可能である。
【００５９】
その他、上記各実施形態や変形例に共通して変更可能な要素としては、次のようなものがある。
・フィンの枚数や形状等は上記各実施形態及びその変形例に示したものに特に限定されない。すなわち、シリンダの軸方向に配列されるフィンの枚数は特に限定されない。例えば、シリンダの連結部に近づくに従ってシリンダの軸方向に配列されるフィンの枚数あるいは列数を増加させる等してもよい。また、各フィンが鋳造等により第１の構造体と一体に成形される場合であれ、その形状を波形に形成する等して、さらなる放熱面積の拡大を図るようにしてもよい。また、この場合、フィンの波形の周期をシリンダの受熱が多くなる部位ほど小さくしたり、シリンダの受熱が多くなる部位ほど波形の振幅を大きくしたりする等して、シリンダの受熱が多くなる部位ほど冷却水との接触面積が大きくなるようにしてもよい。
【００６０】
・上記各実施形態及びその変形例は、各フィンあるいは各フィン列が、シリンダへの軸方向についてその上部側に配置されるフィンあるいはフィン列ほど隣接するフィンあるいはフィン列との距離が短くなる態様にして設けられる構成としたが、それらフィンあるいはフィン列の配設間隔は等間隔であってもよい。
【００６１】
・変形例２では、上記フィンあるいはフィン列と協働してシリンダブロックの冷却を図るウォータジャケットの冷却水流路構造として、第１の構造体及び第２の構造体の少なくとも一方の構造体が、ウォータジャケットとなる部位に対面する面において下部が上部よりも他方の構造体に近づく形状に形成される構造を採用した。ただし、前述のように、シリンダの配列方向では互いに隣接し合うシリンダの連結部の部位が高温となるため、特に第２の構造体の上記ウォータジャケットに対面する壁面形状の変更を通じて、シリンダの連結部に近づくほどより多くの冷却水が流れるようなウォータジャケット形状とするようにしてもよい。このようなウォータジャケット形状との協働により、従来シリンダに生じていた温度勾配もより効率よく是正されるようになる。
【００６２】
・上記フィンやフィン列からなるフィン群によって放熱機構を構成するようにしたが、放熱機構は、これらフィン群に限定されず、ウォータジャケットとなる部位に突出して熱交換に供しうる機構であればよい。そして、その冷却構造としても要は、シリンダブロックのウォータジャケットとなる部位を境にシリンダの壁面を構成する第１の構造体の外周面に、シリンダの受熱が多くなる部位ほどウォータジャケット内を流れる冷却水との接触面積が大きくなる態様で同ウォータジャケットとなる部位に突出する放熱機構が設けられる構造であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係るシリンダブロックの冷却構造の第１の実施形態について、その冷却構造が適用されたシリンダブロックの分解構造を示す斜視図。
【図２】同第１の実施形態のシリンダブロックの冷却構造についてその縦断面構造を示す断面図。
【図３】同第１の実施形態のシリンダブロックの冷却構造に用いられるシリンダライナの側面構造を示す側面図。
【図４】（Ａ）は、第１の実施形態のシリンダブロックの冷却構造について各シリンダを中心とした平面構造を示す平面図。（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った部分断面構造を示す断面図。（Ｃ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った部分断面構造を示す断面図。
【図５】本発明に係るシリンダブロックの冷却構造の第２の実施形態について、その冷却構造が適用されたシリンダブロックの分解構造を示す斜視図。
【図６】同第２の実施形態のシリンダブロックの冷却構造についてその縦断面構造を示す断面図。
【図７】第１の実施形態の変形例１あるいは変形例２についてそのシリンダブロックの冷却構造の縦断面構造を示す断面図。
【図８】第１の実施形態の変形例３についてその冷却構造に用いられるシリンダライナの斜視構造を示す斜視図。
【図９】シリンダブロックのシリンダ周辺における平面方向への一般的な温度分布を示す図。
【図１０】図９のそれぞれＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線に沿った部位でのボア上面からの距離とボア部温度との関係を示す温度分布図。
【符号の説明】
【００６４】
１，１０１，２０１…シリンダブロック、２，１２５，２０２，３０２…シリンダライナ、３，１０２，２０３…シリンダブロック本体、４，１０４，２０４…ウォータジャケット、２０，１２０，３２０…シリンダ連結体、２１，１２１，２２１，３２１…シリンダ、２２…フランジ部、２３，１２３，２２３，３２３…外周面、２４，１２４，２２４，３２４…フィン群、２４ａ〜２４ｇ，２２４ａ〜２２４ｇ…フィン、２５…底面、３０…シリンダブロック外壁部、３１，１３１…クランクケース部、３２…上端面、３３，１３２…載置面、３４，１３４…内周面、３４ａ…下内周面、３４ｂ…上内周面、３５…段差部、１０３…シリンダブロック外側壁、２２０…シリンダライナ本体、３２４ａ〜３２４ｇ…フィン列。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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