(57)【要約】【課題】シリンダブロックのウォータギャラリ内に冷却フィンを形成することにより冷却性能を向上させる冷却フィン付シリンダブロックの提供。【解決手段】エンジンのシリンダブロック（１）において、ウォータギャラリ（２）のシリンダ（３）側の壁面（４）に凹凸の冷却用フィン（５）を形成したことを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダブロックにおいて、ウォータギャラリのシリンダ側の壁面に凹凸の冷却用フィンを形成したことを特徴とする冷却フィン付シリンダブロック。
【請求項２】
前記冷却用フィンは垂直方向に凹凸に形成されていることを特徴とする請求項１の冷却フィン付シリンダブロック。
【請求項３】
前記冷却用フィンはシリンダ壁に沿うように凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１の冷却フィン付シリンダブロック。
【請求項４】
前記冷却フィンは冷却水の上流側に突出するように凹凸が形成されていることを特徴とする請求項３の冷却フィン付シリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのシリンダブロックの冷却性能を改善するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの特徴として、燃焼時のピストンスラップによる振動及び騒音の大きさが問題となっている。係る問題の対策として、シリンダブロックの側面の肉厚を増加させる方法がとられるが、トレードオフとしてシリンダブロックへの蓄熱量の増加、及び放熱面積の減少等により冷却性能が悪化し、その結果エンジンの焼き付きをも惹起しかねないと言う問題がある。
【０００３】
ここで、シリンダブロック内には、冷却のための冷却液通路が形成されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
その他の従来技術として冷却液を収容可能で、且つその冷却液がシリンダバレルの外周壁面に接触する構造のウォータジャケットの内部に断熱部材を設けた内燃機関の冷却装置で、その断熱部材はシリンダバレルの外周壁面を除くウォータジャケットの内壁面を覆い、且つその断熱部材の少なくとも一部はシリンダヘッド・ガスケットに接続した技術がある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、この技術は、エンジンの暖気性を向上させて、エンジンからの有害物質（低温エミッション）の排出量を削減することが目的であって、上述の問題点を解消するものではない。
【０００５】
【非特許文献１】
整備要領書  ＮＩＳＳＡＮテラノＲ５０型系車（追補版３）ＥＭ７０
【特許文献１】
特開２００１−２０７３８号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来の問題点に鑑みて提案されたものであり、シリンダブロックのウォータギャラリ内に冷却フィンを形成することにより冷却性能を向上させる冷却フィン付シリンダブロックを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷却フィン付シリンダブロックは、エンジンのシリンダブロック（１）において、ウォータギャラリ（２）のシリンダ側の壁面（４）に凹凸の冷却用フィン（５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ）を形成したことを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
前記前記冷却用フィン（５、５Ａ）は垂直方向に凹凸に形成されている（請求項２）。
【０００９】
そのようにシリンダ側の壁面（４）に垂直方向に凹凸の冷却用フィン（凹凸５）を形成することによってその冷却フィン（５、５Ａ）はウォータギャラリ（２）の特に熱源に近い側の表面（放熱面積）を大幅に増加させ、冷却性能を向上させる。すなわち、振動・騒音対策に多少シリンダ壁（４）の厚みを増しても冷却性能はかえって向上することとなる。
【００１０】
また、前記冷却フィン（５Ａ）は垂直方向の上方側が凹凸が大きく下方に向かうに従って凹凸量が減少するように形成されているのが好ましい。
そのように、シリンダ上方、すなわちウォータギャラリ２の上方側になるに従って凹凸の寸法及びピッチを大きくして、放熱表面積を増加させることにより、高温に晒されるシリンダ上方の冷却性能をより向上させることが出来る。
【００１１】
前記冷却用フィン（５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ）はシリンダ壁（４）に沿うように凹凸が形成されている（請求項３）。
【００１２】
そのように、シリンダ壁（４）に沿うように凹凸（冷却フィン５Ｂ）を形成することにより、冷却水の流れる領域の面積（放熱面積）が増加して、冷却性能を好適に向上させることが出来る。
【００１３】
また、前記冷却フィン（５Ｃ）は冷却水の下流側が凹凸が大きく上流側に向かうに従って凹凸量が減少するように形成されているのが好ましい。
そのように、流れの影響を受け易い流れの上流側が抵抗の少ない小凹凸量で、流れの影響を受けにくい下流側が大凹凸量として放熱面積を稼いでいるため、抵抗の増加を抑制しつつ冷却性能の向上が果たせる。
【００１４】
前記冷却フィン（５Ｄ）は冷却水の上流側に突出するように凹凸が形成されている（請求項４）。
【００１５】
そのように、冷却水の上流側に突出するように凹凸（５Ｄ）を形成することで凹側（５ｄ）で積極的に冷却水を捕捉し、十分冷却水に熱交換を行わせることが出来、その結果冷却性能が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
先ず、実施形態を説明する前に、エンジンの冷却水の流れを図８及び図９を参照して簡単に説明する。
【００１８】
図８において、エンジンＥの冷却系統は、エンジンＥが始動すると冷却ファンＦが回転し、冷却ファンＦの回転による風がラジエータＲを通過することによってラジエータＲ内を流過するエンジン冷却水が冷やされる。
ラジエータＲで冷やされたエンジン冷却水はロアホースＨ１を介してウォータポンプＰによってシリンダブロック１のウォータギャラリ２に吸入される（図９参照）。尚、図８及び図９の矢印は冷却水の流れを示す。
【００１９】
冷却水がシリンダブロック１のウォータギャラリ２内を流過する過程で、シリンダ壁４から燃焼熱を奪い、すなわちシリンダ壁４を冷やし、冷却水は反対に温められ温度が上昇し、ウォータギャラリー２の上方をサーモスタットＳを介装した出口に向かって流過する。
【００２０】
サーモスタットＳを介装した出口は、アッパーホースＨ２によってラジエータＲの吸入口Ｒａに接続されており、エンジン（のウォータギャラリ２）内で温められた冷却水は再びその吸入口ＲａからラジエータＲに戻され、同様のサイクルを繰り返す。
【００２１】
ここで、前述した通り、シリンダブロック１の水平断面である図９において、ピストンスラップ対策として符号５０で示す部分が厚肉に肉盛される場合がある。
【００２２】
以下、図１および図２の第１実施形態は、例えばそのようにシリンダを取り囲む壁部を肉盛して振動・騒音軽減対策を施した場合に起こりうる冷却性能の悪化を解消するために、シリンダ３側の壁面４の垂直方向に凹凸の冷却用フィン５を形成した実施形態である。
【００２３】
図１において、シリンダ３に隣接するウォータギャラリ２のシリンダ３側の壁面４に垂直方向に凹凸の冷却用フィン（凹凸）５が形成してある。その冷却フィン５はウォータギャラリ２の特に熱源に近い側の表面（放熱面積）を大幅に増加させているので、冷却性能は大幅に向上する。すなわち、振動・騒音対策に多少シリンダ壁４の厚みを増しても冷却性能はかえって向上する。
【００２４】
図１と図２の相違点は、図１に示す第１実施例が冷却フィン（凹凸）５の山・谷の寸法及びピッチが同じであるのに対して、図２の他の実施例はシリンダ上方、すなわちウォータギャラリ２の上方側になるに従って凹凸の寸法を大きくして、放熱表面積を増加させ、高温に晒されるシリンダ１上方の冷却性能をより向上させようとするものである。
尚、図１及び図２では図示されていないが、冷却水は紙面の表裏方向に流れている。
【００２５】
次に、図３〜図６を参照して、第２実施形態を説明する。
図３は、第２実施形態の要部の縦断面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ断面図（水平断面図で、従来技術である図９に対応する図）である。
ここで、図４から図７の第３実施形態に至るまで、図中に付した矢印は、冷却水の流れを示す。
【００２６】
図４において、シリンダ壁４に沿うように冷却用フィン（凹凸）５Ｂが形成されている。図５は第２実施形態の第１実施例を示すもので、図４のシリンダ１箇所を拡大して描いた図であり、冷却用フィン５Ｂは全て同じ凹凸量、同じピッチで形成されている。
尚、図４及び図５中、２点差線は当該冷却フィンを設ける以前のシリンダ壁の形状を表している。
【００２７】迷惑
そのように、シリンダ壁４に沿うように冷却フィン５Ｂを形成することにより、冷却水の流れる領域の面積（放熱面積）が増加して、冷却性能を好適に向上させることが出来る。
【００２８】
図５の第２実施形態の第１実施例では、冷却用フィン５Ｂは全て同じ凹凸量で形成されている。それに対して、図６で示す第２実施形態の他の例では、冷却水の下流側が冷却フィン５Ｃの凹凸（ｈ１）が大きく、上流側に向かうに従って凹凸（ｈ２）が減少するように形成されている。
そのように、流れの影響を受け易い流れの上流側が抵抗の少ない小凹凸量で、流れの影響を受けにくい下流側が大凹凸量として放熱面積を稼いでいるため、抵抗の増加を抑制しつつ冷却性能の向上が果たせる。
【００２９】
図７は、第３実施形態の冷却フィンの形状を示した図である。
冷却フィン５Ｄは、冷却水の流れの上流側に突出するように凹凸が形成されている。
【００３０】
そのように、冷却水の上流側に突出するように凹凸を形成することで凹側５ｄで積極的に冷却水を捕捉し、十分冷却水に熱交換を行わせることが出来、その結果冷却性能が向上する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列記する。
（ａ）  シリンダ側の壁面に垂直方向に凹凸の冷却用フィンを形成することによってウォータギャラリの特に熱源に近い側の表面（放熱面積）を大幅に増加させ、冷却性能を大幅に向上させる。すなわち、振動・騒音対策に多少シリンダ壁の厚みを増しても冷却性能はかえって向上する。
（ｂ）  シリンダ上方、すなわちウォータギャラリの上方側になるに従って凹凸の寸法を大きくして、放熱表面積を増加させることにより、高温に晒されるシリンダ上方の冷却性能をより向上させることが出来る。
（ｃ）  シリンダ壁に沿うように凹凸（冷却フィン）を形成することにより、冷却水の流れる領域の面積（放熱面積）が増加して、冷却性能を好適に向上させることが出来る。
（ｄ）  冷却フィンは流れの影響を受け易い流れの上流側が抵抗の少ない小凹凸量で、流れの影響を受けにくい下流側が大凹凸量として放熱面積を稼いでいるため、抵抗の増加を抑制しつつ冷却性能の向上が果たせる。
（ｅ）  冷却水の上流側に突出するように凹凸を形成することで凹側で積極的に冷却水を捕捉し、十分冷却水に熱交換を行わせることが出来、その結果冷却性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の第１実施例に係る要部断面図。
【図２】本発明の第１実施形態の他の実施例に係る要部断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る要部の縦断面図。
【図４】本発明の第２実施形態の第１実施例に係る要部の水平断面図。
【図５】本発明の第２実施形態の第１実施例に係る要部の拡大断面図。
【図６】本発明の第２実施形態の他の実施例に係る要部の拡大断面図。
【図７】本発明の第３実施形態に係る要部の拡大断面図。
【図８】エンジン冷却水の流れを説明するためのエンジン概要図。
【図９】図９のＸ−Ｘ断面図。
【符号の説明】
１・・・シリンダブロック
２・・・ウォータギャラリ
３・・・シリンダ
４・・・シリンダ壁
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ・・・凹凸／冷却用フィン
５ｄ・・・凹側
【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】
2004285990.tif 000010
【図９】
2004285990.tif 000011