(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒軸方向の熱伝導率が高く気筒径方向の熱伝導率が低いシリンダライナの製造方法であって、
面方向の熱伝導率が高く厚さ方向の熱伝導率が低い異方性熱伝導フィルムからなるシート材の少なくとも片面に、高熱伝導性金属のメッキ層を形成する表面処理工程と、
表面処理後の前記シート材を筒型に巻回し、筒状成形体を造形する造形工程と、
前記筒状成形体の巻回層間を接合させる接合工程と、
を備えるシリンダライナの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダライナの製造方法において、
前記接合工程は、前記表面処理工程において形成されたメッキ層を熱溶融させることによって、前記巻回層間を融着させる熱接合工程である、シリンダライナの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシリンダライナの製造方法において、
前記表面処理工程の際、前記シート材の少なくとも片面の、少なくとも一部に中空粒子を分散配置した状態で、前記メッキ層が形成される、シリンダライナの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のシリンダライナの製造方法において、
前記シート材は、筒型に巻回される方向において第１端部と、該第１端部の反対側の第２端部とを有し、
前記表面処理工程の際、前記第１端部側領域には、前記中空粒子が配置されない第１メッキ層が形成され、前記第２端部側領域には、前記中空粒子が配置された第２メッキ層が形成され、
前記造形工程において、前記第１端部を巻回開始側とし前記第２端部を巻回終了側とすることで、径方向内側には前記第１メッキ層が配置され、径方向外側には前記第２メッキ層が配置された前記筒状成形体が形成される、シリンダライナの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載のシリンダライナの製造方法において、
前記シート材は、筒型に巻回される方向において第１端部と、該第１端部の反対側の第２端部とを有し、
前記表面処理工程の際、前記第１端部側領域であって、気筒への当該シリンダライナの組込時にピストンの上死点付近に位置する軸方向端部側領域には、前記中空粒子が配置されない第１メッキ層が形成され、第２端部側領域、及び、前記第１端部側領域の他の領域には、前記中空粒子が配置された第２メッキ層が形成され、
前記造形工程において、前記第１端部を巻回開始側とし前記第２端部を巻回終了側とすることで、径方向内側には前記第１メッキ層及び前記第２メッキ層が配置され、径方向外側には前記第２メッキ層のみ配置された前記筒状成形体が形成される、シリンダライナの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のシリンダライナの製造方法において、
前記表面処理工程の際、前記シート材の少なくとも片面に、互いに独立した複数のメッキ層と、これらメッキ層が形成されない非メッキ領域とが形成され、
前記造形工程において、前記非メッキ領域を空気層とする前記筒状成形体が形成される、シリンダライナの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のシリンダライナの製造方法において、
互いに独立した複数のメッキ層は、気筒軸方向に延びるストライプ状のメッキ層である、シリンダライナの製造方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のシリンダライナの製造方法において、
異方性熱伝導フィルムが、その肉厚が薄肉になるほど熱伝導率の異方性が高くなる性質を有し、
前記シート材は、筒型に巻回される方向において第１端部と、該第１端部の反対側の第２端部とを有し、前記第１端部が、熱伝導率の異方性が高い所定の第１の肉厚を有し、前記第２端部が、前記第１の肉厚よりも厚い第２の肉厚を有し、
前記造形工程において、前記第１端部を巻回開始側とし前記第２端部を巻回終了側とすることで、径方向内側には前記シート材の前記第１の肉厚部分が配置され、径方向外側には前記シート材の前記第２の肉厚部分が配置された前記筒状成形体が形成される、シリンダライナの製造方法。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のシリンダライナの製造方法において、
前記造形工程において、表面処理後の前記シート材上に高熱伝導性金属の箔部材を介在させた状態で、前記シート材を筒型に巻回する、シリンダライナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃焼室を形成するシリンダライナの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃焼室を断熱化することにより冷却損失を低下させ、これによりエンジンの熱効率を向上させて燃費性能を改善する技術が検討されている。しかし、燃焼室を断熱化するとシリンダブロックへの放熱が抑制され、燃焼室を形成するシリンダライナの外側を流れる冷却水やオイル等の冷却流体の温度上昇も妨げられてしまう。そのため、例えば寒冷地等では、冷却流体の熱エネルギーを利用した車両の暖房機能に支障が生じ得る。
【０００３】
この問題の解決のため、シリンダライナに異方性熱伝導特性を具備させることが考えられる。この異方性熱伝導特性は、気筒軸方向には熱伝導率が高く、気筒径方向（厚さ方向）には熱伝導率が低いという特性である。このようなシリンダライナを用いることで、気筒径方向の外側への放熱を抑制しつつ、一般にピストン上死点付近の位置を経由する前記冷却流体の通路へ向けた、気筒軸方向への良好な熱伝導を達成することができる。これにより、前記冷却流体を良好に昇温させることができる。
【０００４】
例えば特許文献１には、上記の如き異方性熱伝導特性を備えたシリンダライナの構造体が開示されている。特許文献１の構造体は、シリンダブロックの気筒内壁に、板状のゼオライトを含有させたメッキ層を形成したものである。また、面方向の熱伝導率が高く厚さ方向の熱伝導率が低い異方性熱伝導フィルムを用いることで、上記異方性熱伝導特性を有するシリンダライナを成形することも考えられる。前記異方性熱伝導フィルムとしては、例えば天然又は人造のグラファイトを面状に成形したカーボンシートが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−４０４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のようにメッキ層にゼオライトを含有させる構成では、十分な熱伝導の異方性を得ることができない。また、前記異方性熱伝導フィルムは熱伝導の異方性には優れているものの、一般に肉厚が非常に薄く、如何にしてシリンダライナとして用い得る構造体となるように造形するかが問題となる。
【０００７】
本発明の目的は、肉厚の薄い異方性熱伝導フィルムを用いながらも、必要な構造的機能を備えたシリンダライナを得ることができるシリンダライナの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の局面に係るシリンダライナの製造方法は、気筒軸方向の熱伝導率が高く気筒径方向の熱伝導率が低いシリンダライナの製造方法であって、面方向の熱伝導率が高く厚さ方向の熱伝導率が低い異方性熱伝導フィルムからなるシート材の少なくとも片面に、高熱伝導性金属のメッキ層を形成する表面処理工程と、表面処理後の前記シート材を筒型に巻回し、筒状成形体を造形する造形工程と、前記筒状成形体の巻回層間を接合させる接合工程とを備える。
【０００９】
この製造方法によれば、気筒軸方向の熱伝導率が高く気筒径方向の熱伝導率が低いというシリンダライナの熱伝導特性は、異方性熱伝導フィルムの本来の特性により達成できる。また、メッキ層を形成する表面処理をシート材の少なくとも片面に施した後に、当該シート材を筒型に巻回して筒状成形体を得る造形工程が行われる。このため、異方性熱伝導フィルムの肉厚が薄いものであっても、前記筒状成形体は、メッキ層によって径方向の厚みが増加されたものとなる。その後、前記筒状成形体の巻回層間を接合させる接合工程が行われる。従って、上記製造方法によれば、十分な径方向の肉厚を有し、且つ、所望の機械的強度を有するシリンダライナを製造することができる。
【００１０】
上記のシリンダライナの製造方法において、前記接合工程は、前記表面処理工程において形成されたメッキ層を熱溶融させることによって、前記巻回層間を融着させる熱接合工程であることが望ましい。
【００１１】
この製造方法によれば、メッキ層が前記巻回層間を接合させる接着層として機能するので、筒状成形体の巻回層間の接合を、前記筒状成形体に加熱処理等を施すだけで実現することができる。
【００１２】
上記のシリンダライナの製造方法において、前記表面処理工程の際、前記シート材の少なくとも片面の、少なくとも一部に中空粒子を分散配置した状態で、前記メッキ層が形成されることが望ましい。
【００１３】
この製造方法によれば、メッキ層に中空粒子が含有され、当該中空粒子が内部に備える空気層によって前記メッキ層に断熱機能が付与される。多重に巻回された異方性熱伝導フィルムの巻回層間にはメッキ層が存在することになるが、このメッキ層が断熱機能を有することによって、気筒径方向の熱伝導が抑制される。
【００１４】
上記のシリンダライナの製造方法において、前記シート材は、筒型に巻回される方向において第１端部と、該第１端部の反対側の第２端部とを有し、前記表面処理工程の際、前記第１端部側領域には、前記中空粒子が配置されない第１メッキ層が形成され、前記第２端部側領域には、前記中空粒子が配置された第２メッキ層が形成され、前記造形工程において、前記第１端部を巻回開始側とし前記第２端部を巻回終了側とすることで、径方向内側には前記第１メッキ層が配置され、径方向外側には前記第２メッキ層が配置された前記筒状成形体が形成されることが望ましい。
【００１５】
この製造方法によれば、径方向内側には中空粒子を含有しない第１メッキ層が、径方向外側には中空粒子を含有する第２メッキ層が配置されたシリンダライナが製造される。このシリンダライナでは、径方向内側の領域においては比較的径方向外側への熱伝導性が良く、径方向内側領域に位置する異方性熱伝導フィルムの巻回層には熱が届き易い。従って、異方性熱伝導フィルムの全巻回層間に中空粒子を含有するメッキ層を介在させる場合に比べて、気筒軸方向への熱輸送量を大きくすることができる。一方、シリンダライナの径方向外側の領域においては径方向外側への熱伝導性が抑制され、断熱機能が発揮される。
【００１６】
上記のシリンダライナの製造方法において、前記シート材は、筒型に巻回される方向において第１端部と、該第１端部の反対側の第２端部とを有し、前記表面処理工程の際、前記第１端部側領域であって、気筒への当該シリンダライナの組込時にピストンの上死点付近に位置する軸方向端部側領域には、前記中空粒子が配置されない第１メッキ層が形成され、第２端部側領域、及び、前記第１端部側領域の他の領域には、前記中空粒子が配置された第２メッキ層が形成され、前記造形工程において、前記第１端部を巻回開始側とし前記第２端部を巻回終了側とすることで、径方向内側には前記第１メッキ層及び前記第２メッキ層が配置され、径方向外側には前記第２メッキ層のみ配置された前記筒状成形体が形成されることが望ましい。
【００１７】
この製造方法によれば、径方向内側の上死点付近に位置する領域、つまり、シリンダにおいて最も熱が発生する領域に、比較的径方向外側への熱伝導性が良い第１メッキ層が配置されたシリンダライナが製造される。従って、発生する熱を効率的に吸収できるシリンダライナを提供することができる。
【００１８】
上記のシリンダライナの製造方法において、前記表面処理工程の際、前記シート材の少なくとも片面に、互いに独立した複数のメッキ層と、これらメッキ層が形成されない非メッキ領域とが形成され、前記造形工程において、前記非メッキ領域を空気層とする前記筒状成形体が形成されることが望ましい。
【００１９】
この製造方法によれば、シート材は、メッキ層が存在する部分と存在しない部分（非メッキ領域）とで厚さの異なるものとなる。このようなシート材を筒型に造形することで、異方性熱伝導フィルムの巻回層間に空気層を備えたシリンダライナが製造される。このようなシリンダライナは、前記空気層が断熱層として機能し、径方向外側への熱伝導性が抑制される。
【００２０】
この場合、互いに独立した複数のメッキ層は、気筒軸方向に延びるストライプ状のメッキ層であることが望ましい。
【００２１】
この製造方法によれば、ストライプ状のメッキ層間の空気層を断熱層として機能させつつ、当該メッキ層に気筒軸方向の熱伝導を担わせることが可能な、シリンダライナを製造することができる。
【００２２】
上記のシリンダライナの製造方法において、異方性熱伝導フィルムが、その肉厚が薄肉になるほど熱伝導率の異方性が高くなる性質を有し、前記シート材は、筒型に巻回される方向において第１端部と、該第１端部の反対側の第２端部とを有し、前記第１端部が、熱伝導率の異方性が高い所定の第１の肉厚を有し、前記第２端部が、前記第１の肉厚よりも厚い第２の肉厚を有し、前記造形工程において、前記第１端部を巻回開始側とし前記第２端部を巻回終了側とすることで、径方向内側には前記シート材の前記第１の肉厚部分が配置され、径方向外側には前記シート材の前記第２の肉厚部分が配置された前記筒状成形体が形成されることが望ましい。
【００２３】
この製造方法によれば、径方向内側には薄肉で異方性が高いシート材の第１の肉厚部分が、径方向外側には異方性は低くなるものの厚肉化によって剛性が高いシート材の第２の肉厚部分が各々配置されたシリンダライナが製造される。このシリンダライナでは、径方向内側の領域においては気筒軸方向へ熱を輸送し、径方向外側の領域においては剛性を担保することが可能となる。
【００２４】
上記のシリンダライナの製造方法において、前記造形工程において、表面処理後の前記シート材上に高熱伝導性金属の箔部材を介在させた状態で、前記シート材を筒型に巻回することが望ましい。
【００２５】
この製造方法によれば、箔部材の介在によって、メッキ層を厚肉化せずとも、筒状成形体（シリンダライナ）の肉厚を稼ぐことができる。従って、メッキ層を形成する表面処理工程を簡素化、低コスト化することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、肉厚の薄い異方性熱伝導フィルムを用いながらも、必要な構造的機能を備えたシリンダライナを得ることができるシリンダライナの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るシリンダライナが適用される多気筒エンジンの断面図である。
【図２】前記エンジンのシリンダブロックの要部を示す断面図である。
【図３】本発明に係るシリンダライナの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図４】異方性熱伝導フィルムからなるシート材の斜視図である。
【図５】表面処理後のシート材の、拡大断面付きの斜視図である。
【図６】前記シート材にて筒状成形体を造形する造形工程の説明図である。
【図７】前記筒状成形体の斜視図である。
【図８】第１実施形態に係るシリンダライナの斜視図及び断面構造図である。
【図９Ａ】第２実施形態に係るメッキシートの、拡大断面付きの斜視図である。
【図９Ｂ】第２実施形態に係るシリンダライナの断面構造図である。
【図１０Ａ】第３実施形態に係るメッキシートの、拡大断面付きの斜視図である。
【図１０Ｂ】第３実施形態に係るシリンダライナの断面構造図である。
【図１１Ａ】第４実施形態に係るメッキシートの、拡大断面付きの斜視図である。
【図１１Ｂ】第４実施形態に係るシリンダライナの断面構造図である。
【図１２Ａ】第５実施形態に係るメッキシートの平面図である。
【図１２Ｂ】第５実施形態に係るシリンダライナの断面構造図である。
【図１３Ａ】第６実施形態に係るメッキシートの平面図である。
【図１３Ｂ】第６実施形態に係るシリンダライナの断面構造図である。
【図１４Ａ】第７実施形態に係るカーボンシートの斜視図である。
【図１４Ｂ】第７実施形態に係るシリンダライナの断面構造図である。
【図１５Ａ】第８実施形態に係るメッキシート及び金属シートの斜視図である。
【図１５Ｂ】第８実施形態に係るシリンダライナの断面構造図である。
【図１６】シリンダライナの加工例を示す断面構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態につき詳細に説明する。
【００３０】
（シリンダライナが適用されるエンジンの構造）
図１は、本発明に係るシリンダライナが適用される多気筒エンジンの断面図である。エンジン１は、自動車等の車両用エンジンであり、図１の紙面に垂直な方向に、４つの気筒が配置された直列４気筒のガソリンエンジンである。
【００３１】
エンジン１は、エンジン本体２と、これに組付けられた図外の吸排気マニホールドおよび各種ポンプ等の補機とを含む。エンジン本体２は、上下に連結されるカムキャップ３、シリンダヘッド４、シリンダブロック５、クランクケース（図示省略）及びオイルパン（図示省略）を備えている。
【００３２】
シリンダブロック５には、４つのシリンダボア７が形成されている。各シリンダボア７内には、それぞれピストン８が摺動可能に収容されている。ピストン８、シリンダボア７及びシリンダヘッド４と、後記の吸気弁１４及び排気弁１５とによって、燃焼室１０が気筒毎に形成されている。なお、各ピストン８は、コネクティングロッド９を介して、クランクケースに回転自在に支持されたクランク軸（図示省略）に連結されている。
【００３３】
シリンダヘッド４には、上記燃焼室１０を形成するための、上記シリンダボア７と同数の凹部４ａが設けられている。シリンダヘッド４には、気筒毎に、各凹部４ａの位置で燃焼室１０に開口する吸気ポート１２及び排気ポート１３が設けられている。吸気ポート１２及び排気ポート１３をそれぞれ開閉する吸気弁１４及び排気弁１５が、各ポート１２，１３にそれぞれ装備されている。
【００３４】
吸気弁１４及び排気弁１５は、それぞれリターンスプリング１６、１７により各ポート１２、１３を閉止する方向（図１の上方向）に付勢されている。また、吸気弁１４及び排気弁１５は、カムシャフト１８、１９の外周に設けられたカム部１８ａ、１９ａによって押下されることで、各ポート１２、１３を開く。詳しくは、カムシャフト１８、１９の回転に伴い、スイングアーム２０、２１の中央部に設けられたカムフォロア２０ａ、２１ａを上記カム部１８ａ、１９ａが押下することで、スイングアーム２０、２１がそれらの一端側に設けられた油圧ラッシュアジャスタ２４、２５のピボット機構の頂部を支点として揺動する。この揺動に伴い、スイングアーム２０、２１の他端部が、上記リターンスプリング１６、１７の付勢力に抗して吸気弁１４及び排気弁１５を押下する。これにより各ポート１２、１３が開かれる。
【００３５】
シリンダヘッド４およびシリンダブロック５には、ウォータジャケットが設けられている。詳しくは、シリンダブロック５には、４つのシリンダボア７を一体に囲むようにウォータジャケット２６が設けられている。また、シリンダヘッド４には、燃焼室１０の吸気側（図１では右側）であって吸気ポート１２の下側の位置にウォータジャケット２７が設けられるとともに、燃焼室１０の排気側（図１では左側）であって排気ポート１３の下側の位置にウォータジャケット２８が設けられている。さらに、燃焼室１０の直ぐ上方であって各ポート１２，１３の間の位置にウォータジャケット２９が設けられている。
【００３６】
詳細図を省略するが、シリンダブロック５のウォータジャケット２６と、シリンダヘッド４のウォータジャケット２７、２８とは、シリンダヘッド４とシリンダブロック５との間に介設された図外のガスケットの連通孔を介して互いに連通している。各ウォータジャケット２６〜２９は、図外のウォータポンプに接続されている。前記ウォータポンプの駆動により、冷却水がエンジン本体２と図外のラジエータとの間を循環しながら、各ウォータジャケット２６〜２９を所定の順序で流通する。
【００３７】
シリンダブロック５及びシリンダヘッド４には、オイルギャラリ３０、３１、３２が形成されている。これらオイルギャラリ３０〜３２は、図外のオイルポンプに接続されている。前記オイルポンプの駆動により、上記油圧ラッシュアジャスタ２４、２５などの油圧作動装置に作動用の油圧が供給されるとともに、潤滑用および冷却用のオイルがエンジン本体２の各部に供給される。
【００３８】
（シリンダブロックの詳細構造）
図２は、エンジン１のシリンダブロック５の要部を示す断面図である。図１及び図２を参照して、シリンダブロック５は、アルミニウム合金の鋳造品であるブロック本体５０と、このブロック本体５０に鋳込まれる、又は圧入される円筒状のシリンダライナ５１とを備える。このシリンダライナ５１によって、シリンダボア７が形成されている。
【００３９】
ブロック本体５０は、４つのシリンダ部５５と、シリンダ部５５の下方に繋がってクランク室を形成するスカート部５６と、このスカート部５６の内側に形成された、クランク軸の軸受部５７とを備えている。各シリンダ部５５には、シリンダライナ５１がそれぞれ配設されている。
【００４０】
シリンダライナ５１は、気筒径方向内側の内側面５１ａと、気筒径方向外側の外側面５１ｂとの、内外２つの円筒面を備える。内側面５１ａは、シリンダボア７の壁面を形成する円筒面である。外側面５１ｂは、ウォータジャケット２６の領域を除いて、シリンダ部５５と密に当接する円筒面である。
【００４１】
また、シリンダライナ５１は、気筒軸方向において、下端部５２と上端部５３とを備えている。下端部５２は、シリンダボア７の底部付近の領域を形成している。上端部５３は、シリンダボア７の上端部分の領域、換言すると、上死点に到達したピストン８のピストンリングの位置を含む一定の領域を形成している。
【００４２】
上端部５３の径方向外側には、ウォータジャケット２６が設けられている。ウォータジャケット２６は、上端部５３における外側面５１ｂと、ブロック本体５０に形成された段状部５０ａの壁面と、上記ガスケットとにより形成されている。すなわち、シリンダライナ５１の上端部５３の外側面５１ｂは、ウォータジャケット２６を流通する冷却水に直接接触することになる。なお、ウォータジャケット２６を具備しないシリンダ部５５を用いるようにしても良い。
【００４３】
シリンダライナ５１は、気筒軸方向の熱伝導率が高く気筒径方向の熱伝導率が低いという、熱伝導の異方性を有している。後記で詳述するが、このような熱伝導異方性を有するシリンダライナ５１は、面方向の熱伝導率が高く厚さ方向の熱伝導率が低い異方性熱伝導フィルムからなるシート材を、円筒型に造形することによって形成することができる。
【００４４】
図２には、熱の移動方向を矢印で示している。上記熱伝導異方性を有するシリンダライナ５１の内側面５１ａが受けた熱は、シリンダライナ５１に沿って上端部５３に移動し、径方向（厚み方向）外側への放熱が抑制される。熱伝導異方性を具備しない一般的なシリンダライナを有するシリンダブロックの場合、シリンダライナからその径方向外側へ多くの熱が無駄に放熱されることとなる。しかし、本実施形態によれば、シリンダライナ５１の外側面５１ｂからの無駄な放熱が抑制される。
【００４５】
しかも、上端部５３にはウォータジャケット２６の水路が接している。このため、シリンダライナ５１に沿って上端部５３へ移動した熱は、ウォータジャケット２６を流通する冷却水に伝達される。このため、ウォータジャケット２６内の冷却水の昇温も促進される。従って、上記のエンジン構造によれば、燃焼室１０を高い温度に保ってエンジンの熱効率を高めることができる一方で、ウォータジャケット２６内を流れる冷却水も良好に昇温させることができる。これにより、寒冷地等において、前記冷却水の熱エネルギーを利用いた暖房機能に支障が生じる不具合を防止することができる。
【００４６】
（シリンダライナの製造方法）
続いて、上述のような異方性熱伝導特性を有するシリンダライナ５１の製造方法について説明する。当該シリンダライナ５１は、例えば天然又は人造のグラファイトを面状に成形したカーボンシート等の異方性熱伝導フィルムを円筒型に造形して作成することができる。しかし、前記カーボンシートは、一般に薄肉であるほど熱伝導の異方性には優れるという傾向があり、如何にしてシリンダライナとして用い得る肉厚や強度を有する構造体となるように造形するかが問題となる。以下、肉厚の薄い異方性熱伝導フィルムを用いながらも、必要な構造的機能を備えたシリンダライナ５１を得ることができる製造方法について説明する。
【００４７】
＜第１実施形態＞
図３は、本発明の第１実施形態に係るシリンダライナの製造方法の工程を示すフローチャートである。シリンダライナの製造方法は、所望の異方性熱伝導特性を有するカーボンシート（シート材）を準備した上で（ステップＳ１）、順次実行される、前記カーボンシートの少なくとも片面に高熱伝導性金属のメッキ層を形成する表面処理工程（ステップＳ２）、表面処理後の前記カーボンシートを筒型に巻回し、筒状成形体を造形する造形工程（ステップＳ３）、及び、前記筒状成形体の巻回層間を接合させる接合工程（ステップＳ４）からなる。以下、各工程について説明する。
【００４８】
図４は、異方性熱伝導フィルムからなるシート材としてのカーボンシート６１が、ロール状に巻回されている状態を示す斜視図である。ステップＳ１では、面方向の熱伝導率が高く厚さ方向の熱伝導率が低い特性を有するカーボンシート６１が準備される。例えば、カーボンシート６１として、厚さが０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度、面方向の熱伝導率が１００〜４００Ｗ／ｍＫ程度、厚さ方向の熱伝導率が１．０〜５．０Ｗ／ｍＫ程度の異方性熱伝導特性を有するカーボンシートを用いることができる。このようなカーボンシート６１としては、例えば、ピッチ系炭素繊維をエポキシ樹脂等に含浸、積層した炭素繊維強化樹脂複合材料で形成されたシート材や、高分子フィルムを熱分解. によりグラファイト化したシート材を用いることができる。なお、上記のような異方性熱伝導特性を有するものであれば、カーボンシート以外のシート材を用いても良い。
【００４９】
図５は、カーボンシート６１に対してステップＳ２の表面処理工程が行われた後のメッキシート６３の、拡大断面付きの斜視図である。ステップＳ２では、カーボンシート６１の片面に、高熱伝導性金属のメッキ層６２が形成される。このメッキ層６２は、薄肉のカーボンシート６１の厚みを増加させる層、並びに、カーボンシート６１の巻回層間を接合させる接着層としての役目を果たす。前記高熱伝導性金属としては、銅、銀、金、ニッケル、クロム、亜鉛などの金属を用いることができる。好ましい金属は銅である。
【００５０】
このような高熱伝導性金属を用い、例えば電気メッキ或いは無電解メッキなどの湿式メッキ法によってメッキ層６２が形成される。メッキ層６２の厚さは、例えば０．０１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすることができる。なお、メッキ層６２は少なくともカーボンシート６１の片面に形成されていれば良く、両面にメッキ層６２が形成されていても良い。メッキシート６３は、ロール状のカーボンシート６１の巻回体から当該カーボンシート６１を繰り出しながら連続的にメッキ層６２を形成し、しかる後、所定長さに裁断する方法、或いはカーボンシート６１を所定長さに裁断した後にメッキ層６２を形成する方法により形成することができる。
【００５１】
図６は、ステップＳ３の筒状成形体を造形する造形工程の一例の説明図、図７は、前記造形工程によって得られる筒状成形体６４の斜視図である。図６では、円柱状の巻芯７１とテンションローラ７２とを用いてメッキシート６３を巻回する例を示している。巻芯７１の回転軸には、図略の駆動機構から回転駆動力が与えられる。テンションローラ７２は、メッキシート６３に巻き取り張力を与えるためのローラである。
【００５２】
この場合、メッキシート６３の長手方向（筒型に巻回される方向）の一端側を巻回開始端６３１（第１端部）とし、他端側を巻回終了端６３２（第２端部）とする。先ず、巻回開始端６３１が、巻芯７１の周面に係止又は仮接着される。そして、テンションローラ７２でメッキシート６３に対して所定の張力を与えながら、前記駆動機構によって巻芯７１を回転軸回りに回転させる。これにより、巻芯７１の周面にはメッキシート６３の筒状成形体６４が造形される。筒状成形体６４の最内層には開始端６３１が、最外層には終了端６３２が位置している。メッキシート６３の巻回数は、製作するシリンダライナ５１の指定肉厚、カーボンシート６１及びメッキ層６２の厚さにより異なるが、数ターン〜数百ターン程度とすることができる。
【００５３】
その後、筒状成形体６４の巻回層間を接合させる、ステップＳ４の接合工程が行われる。巻回層間を接合させる方法には特に制限はなく、筒状成形体６４の造形の際に巻回層間に接着シートのような接着層を介在させる方法、筒状成形体６４を絞りダイスに通過させる等して巻回層間を圧接接合させる方法、或いはメッキ層６２を熱溶融させることによって巻回層間を融着させる熱接合させる方法などを採用することができる。
【００５４】
これらの中で、熱接合させる方法によれば、ステップＳ２で形成されたメッキ層６２を、巻回層間を接合させる接着層として用いることができる。従って、筒状成形体６４の巻回層間の接合を、筒状成形体６４に加熱処理等を施すだけで実現することができるので、シリンダライナ５１の製造工程を簡略化することができる。前記加熱処理は、筒状成形体６４を加熱炉に収容し、メッキ層６２が溶融する程度に加熱する方法を採用することができる。この場合、筒状成形体６４の保形のため、巻芯７１に巻回された状態で筒状成形体６４を加熱することが望ましい。この他、巻芯７１にヒーターを内蔵させ、巻芯７１が発する熱によりメッキ層６２を溶融させるようにしても良い。
【００５５】
図８は、ステップＳ４の接合工程が行われた後の接合筒状成形体６５、すなわち第１実施形態に係るシリンダライナ５１の斜視図及び断面構造図である。図８の上段の符号Ｐ１の部分の拡大断面を、図８の下段に示している。シリンダライナ５１は、メッキシート６３の巻回体からなっており、図８では第１巻回層Ｔ１、第２巻回層Ｔ２及び第３巻回層Ｔ３の３層が示されている。ここで、３層を示しているのは図示を簡略化するためであり、実際には３層を越える多層の巻回層、或いは２層の巻回層であっても良い。なお、図中の「内」は、シリンダライナ５１の内側面５１ａ、「外」はシリンダライナ５１の外側面５１ｂを意味する（以下の図でも同じ）。
【００５６】
第１実施形態のシリンダライナ５１の第１〜第３巻回層Ｔ１〜Ｔ３は、それぞれ面方向の熱伝導率が高く厚さ方向の熱伝導率が低い異方性熱伝導フィルムからなるカーボンシート６１と、メッキ層６２（接合層）とからなる。カーボンシート６１は筒状巻回体からなり、メッキ層６２は前記筒状巻回体の巻回層間を接合している。つまり、第１巻回層Ｔ１のメッキ層６２は、第１巻回層Ｔ１のカーボンシート６１とその外周側に存在する第２巻回層Ｔ２のカーボンシート６１とを接合し、第２巻回層Ｔ２のメッキ層６２は、第２巻回層Ｔ２のカーボンシート６１とその外周側に存在する第３巻回層Ｔ３のカーボンシート６１とを接合している。
【００５７】
この製造方法により得られたシリンダライナ５１によれば、異方性熱伝導フィルムとしてのカーボンシート６１の本来の特性により、気筒軸方向の熱伝導率が高く気筒径方向の熱伝導率が低いという熱伝導特性を達成できる。また、上記の製造方法では、メッキ層６２を形成する表面処理をカーボンシート６１に施してメッキシート６３を形成した後に、当該メッキシート６３を筒型に巻回して筒状成形体を得る造形工程が行われる。このため、カーボンシート６１の肉厚が薄いものであっても、前記筒状成形体は、メッキ層６２によって径方向の厚みが増加されたものとなる。その後、前記筒状成形体の第１〜第３巻回層Ｔ１〜Ｔ３間を接合させる接合工程が行われる。従って、上記製造方法によれば、十分な径方向の肉厚を有し、且つ、所望の機械的強度を有するシリンダライナ５１を製造することができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
続いて、シリンダライナ５１の製造方法の第２実施形態について説明する。図９Ａは、第２実施形態に係るメッキシート６３Ａの、拡大断面付きの斜視図、図９Ｂは、当該メッキシート６３Ａを用いて製造されたシリンダライナ５１Ａの断面構造図である。図９Ａにおいて、上段の図の符号Ｐ２の部分の拡大断面が、下段に示されている。上記の第１実施形態のメッキ層６２は、高熱伝導性金属の単独層からなる。これに代えて、第２実施形態では、メッキ層６２に空気層を介在させて断熱機能を具備させる例を示す。
【００５９】
メッキシート６３Ａは、上記ステップＳ２の表面処理工程の際、カーボンシート６１の被メッキ面（シート材の片面）に中空粒子６６が分散配置された状態で形成されたメッキ層６２Ａを有している。中空粒子６６は、内部に空気が封入された微小粒子であり、例えばシラスバルーン等の天然の中空粒子、中空ビーズや中空金属球のような人工の中空粒子などを採用することができる。なお、空気層を形成できる限りにおいて、各種の介在物を採用可能である。例えば、ポーラスな紛体や繊維のように、密閉された中空部を有していなくとも、実質的に中空部を形成可能な介在物であれば、中空粒子６６として採用することができる。
【００６０】
メッキシート６３Ａを製造するにあたり、カーボンシート６１の片面全体に、直径Ｄの中空粒子６６が分散配置される。この際、中空粒子６６をカーボンシート６１に定着させる接着処理等を施すことが望ましい。その後、カーボンシート６１の前記片面に対してメッキ処理が施され、メッキ層６２Ａが形成される。メッキ層６２Ａの厚さｔは、中空粒子６６の直径Ｄよりも厚く設定される。好ましくは、厚さｔは、直径Ｄの２倍以上に設定される。これにより、メッキ層６２Ａの接合層としての機能を十分に確保できる。
【００６１】
このようなメッキシート６３Ａを用いて、上記と同様にしてステップＳ３の筒状成形体の造形工程、及びステップＳ４の接合工程が行われ、図９Ｂに示す断面構造を有する第２実施形態のシリンダライナ５１Ａが製造される。シリンダライナ５１Ａの第１巻回層Ｔ１、第２巻回層Ｔ２及び第３巻回層Ｔ３は、それぞれカーボンシート６１と、中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａとからなる。そして、互いに隣接する巻回層のカーボンシート６１同士は、それらの間のメッキ層６２Ａによって接合される。
【００６２】
第２実施形態の製造方法により得られたシリンダライナ５１Ａによれば、中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａを備えたメッキシート６３Ａが用いられるので、中空粒子６６が内部に備える空気層によってメッキ層６２Ａに断熱機能が付与される。多重に巻回されたカーボンシート６１の巻回層間がメッキ層６２Ａによって接合される点は第１実施形態と同じであるが、このメッキ層６２Ａが断熱機能を有することによって、シリンダライナ５１Ａの気筒径方向の熱伝導を一層抑制することができる。
【００６３】
＜第３実施形態＞
第２実施形態では、中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａがカーボンシート６１の片面全体に配置される例を示したが、第３実施形態では当該メッキ層６２Ａが部分的に配置される例を示す。図１０Ａは、第３実施形態に係るメッキシート６３Ｂの、拡大断面付きの斜視図、図１０Ｂは、当該メッキシート６３Ｂを用いて製造されたシリンダライナ５１Ｂの断面構造図である。図１０Ａにおいて、上段の図の符号Ｐ３、Ｐ４の部分の拡大断面が、下段に示されている。
【００６４】
メッキシート６３Ｂは、上記ステップＳ２の表面処理工程の際、カーボンシート６１の片面に中空粒子６６が分散配置された状態で形成されたメッキ層６２Ａと、高熱伝導性金属の単独層にて形成されたメッキ層６２とを有している。メッキシート６３Ｂは、ステップＳ３の造形工程の際に筒型に巻回される方向において、巻回開始端６３１（第１端部）と、その反対側の巻回終了端６３２（第２端部）とを有する。前記表面処理工程の際、巻回開始端６３１に近い内側領域Ｃ１（第１端部側領域）と、巻回終了端６３２に近い外側領域Ｃ２（第２端部側領域）との２つの領域に、カーボンシート６１の被メッキ面が区分される。
【００６５】
内側領域Ｃ１には、中空粒子６６が配置されない高熱伝導性金属の単独層からなるメッキ層６２（第１メッキ層）が形成される。一方、外側領域Ｃ２には、予め中空粒子６６が分散配置された状態で高熱伝導性金属のメッキ処理が施されたメッキ層６２Ａ（第２メッキ層）が形成される。このようなメッキシート６３Ｂを用いて、ステップＳ３の造形工程及びステップＳ４の接合工程が行われる。勿論、造形工程においては、メッキシート６３Ｂの巻回開始端６３１が巻回開始側とされ、巻回終了端６３２が巻回終了側とされる。
【００６６】
これにより、図１０Ｂに示す断面構造を有する第３実施形態のシリンダライナ５１Ｂが製造される。図１０Ｂでは、模式的に、シリンダライナ５１Ｂの第１巻回層Ｔ１がカーボンシート６１と単独のメッキ層６２とからなり、第２巻回層Ｔ２及び第３巻回層Ｔ３が、それぞれカーボンシート６１と、中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａとからなる例を示している。互いに隣接する巻回層のカーボンシート６１は、それらの間のメッキ層６２又はメッキ層６２Ａによって接合される。
【００６７】
第３実施形態の製造方法によれば、径方向の内側領域Ｃ１には中空粒子６６を含有しないメッキ層６２が、外側領域Ｃ２には中空粒子６６を含有するメッキ層６２が配置されたシリンダライナ５１Ｂが製造される。このシリンダライナ５１Ｂでは、内側領域Ｃ１においては比較的径方向外側への熱伝導性が良く、径方向内側領域に位置するカーボンシート６１の巻回層には熱が届き易い。
【００６８】
具体的には、第１巻回層Ｔ１のカーボンシート６１とその外周側に存在する第２巻回層Ｔ２のカーボンシート６１とは、熱伝導性が良いメッキ層６２で接合されるので、第１巻回層Ｔ１から第２巻回層Ｔ２へは比較的熱が伝わり易い。このため、第１巻回層Ｔ１のカーボンシート６１だけでなく、第２巻回層Ｔ２のカーボンシート６１も、気筒軸方向への熱輸送に貢献させ易くなる。一方、第２巻回層Ｔ２のカーボンシート６１とその外周側に存在する第３巻回層Ｔ３のカーボンシート６１とは、断熱機能を有するメッキ層６２Ａで接合されるので、第２巻回層Ｔ１から第３巻回層Ｔ３へは比較的熱が伝わり難い。従って、気筒径方向外側への熱の放散を抑制できる。
【００６９】
従って、カーボンシート６１の全巻回層間に中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａを介在させる第２実施形態に比べて、内側領域Ｃ１において気筒軸方向への熱輸送量を大きくすることができる。一方、シリンダライナ５１Ｂの径方向の外側領域Ｃ２においては、第２実施形態と同様に、メッキ層６２Ａによって径方向外側への熱伝導性が抑制され、断熱機能が発揮される。なお、内側領域Ｃ１と外側領域Ｃ２との面積比率は、所望の熱輸送量に応じて、適宜設定される。
【００７０】
＜第４実施形態＞
第４実施形態は、上記第３実施形態のさらなる変形例である。図１１Ａは、第４実施形態に係るメッキシート６３Ｃの、拡大断面付きの斜視図、図１１Ｂは、当該メッキシート６３Ｃを用いて製造されたシリンダライナ５１Ｃの断面構造図である。図１１Ａにおいて、上段の図の符号Ｐ５、Ｐ６及びＰ７の部分の拡大断面が、下段に示されている。
【００７１】
メッキシート６３Ｃが先述のメッキシート６３Ｂと相違する点は、メッキシート６３Ｃにおいて巻回開始端６３１に近い内側領域Ｃ１を、気筒への当該シリンダライナの組込時に上端側に位置する軸方向上端６３３に近い上側領域Ｃ３（軸方向端部側領域）と、下端側に位置する軸方向下端６３４に近い下側領域Ｃ４とに区分していることである。上側領域Ｃ３は、気筒への当該シリンダライナの組込時にピストン８の上死点付近に位置する領域である。
【００７２】
上側領域Ｃ３には、中空粒子６６が配置されない高熱伝導性金属の単独層からなるメッキ層６２（第１メッキ層）が形成される。一方、下側領域Ｃ４は、予め中空粒子６６が分散配置された状態で高熱伝導性金属のメッキ処理が施されたメッキ層６２Ａ（第２メッキ層）が形成される。外側領域Ｃ２に、中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａが配置される点は、第２実施形態と同じである。このようなメッキシート６３Ｃを用いて、ステップＳ３の造形工程及びステップＳ４の接合工程が行われる。造形工程においては、メッキシート６３Ｃの巻回開始端６３１が巻回開始側とされ、巻回終了端６３２が巻回終了側とされる。
【００７３】
これにより、図１１Ｂに示す断面構造を有する第３実施形態のシリンダライナ５１Ｃが製造される。図１１Ｂでは、模式的に、シリンダライナ５１Ｃの第１巻回層Ｔ１において、上側領域Ｃ３がカーボンシート６１と単独のメッキ層６２とからなり、下側領域Ｃ４がカーボンシート６１と中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａからなり、第２巻回層Ｔ２及び第３巻回層Ｔ３が、それぞれカーボンシート６１と、中空粒子６６を含有するメッキ層６２Ａとからなる例を示している。互いに隣接する巻回層のカーボンシート６１は、それらの間のメッキ層６２又はメッキ層６２Ａによって接合される。
【００７４】
第４実施形態の製造方法によれば、径方向の内側領域Ｃ１において、上死点付近に位置する上側領域Ｃ３、つまり、シリンダブロック５において最も熱が発生する領域に、比較的径方向外側への熱伝導性が良いメッキ層６２が配置されたシリンダライナ５１Ｃが製造される。当該シリンダライナ５１Ｃは、その上側領域Ｃ３において比較的径方向外側への熱伝導性が良く、径方向内側領域に位置するカーボンシート６１の巻回層に熱が届き易くなる。従って、上側領域Ｃ３にて発生する熱を効率的に吸収し、カーボンシート６１にて熱を気筒軸方向に良好に伝達させることが可能で、且つ、下側領域Ｃ４及び外側領域Ｃ２において径方向外側への断熱性に優れたシリンダライナ５１Ｃを提供することができる。
【００７５】
なお、上側領域Ｃ３において、第１巻回層Ｔ１だけでなく、第２及び第３巻回層Ｔ２、Ｔ３についても、中空粒子６６を含有しないメッキ層６２を介在させるようにしても良い。これにより、上側領域Ｃ３について気筒径方向の全厚さに亘って比較的熱伝導を良好とし、ウォータジャケット２６を流通する冷却水との熱交換効率を高めることができる。
【００７６】
＜第５実施形態＞
続いて、ステップＳ２の表面処理工程において、カーボンシート６１上に部分的にメッキ層を形成する第５実施形態について説明する。図１２Ａは、第５実施形態に係るメッキシート６３Ｄの平面図、図１２Ｂは、当該メッキシート６３Ｄを用いて製造されたシリンダライナ５１Ｄの断面構造図である。
【００７７】
メッキシート６３Ｄは、上記ステップＳ２の表面処理工程の際、カーボンシート６１の片面に、互いに独立した複数のメッキ層６２１からなるメッキ領域Ｂ１と、これら独立メッキ層６２１が形成されない非メッキ領域Ｂ２とが形成されてなる。図１２Ａでは、平面視で円形の独立メッキ層６２１が、水玉模様を形成するようにカーボンシート６１上に設けられている例を示している。このようにメッキ領域Ｂ１と非メッキ領域Ｂ２とが形成されることにより、カーボンシート６１上には微小な凹凸が形成される。
【００７８】
独立メッキ層６２１は、図例の通り水玉模様の如く設けられる態様のほか、市松模様、ハニカム模様の態様でカーボンシート６１上に設けても良い。このような独立メッキ層６２１は、表面処理工程の際、カーボンシート６１の非メッキ領域Ｂ２に相当する領域に、予めメッキ層と非親和性のマスク層を設けることによって形成することができる。
【００７９】
このようなメッキシート６３Ｄを用いて、ステップＳ３の造形工程及びステップＳ４の接合工程が行われる。これにより、図１２Ｂに示す断面構造を有する第５実施形態のシリンダライナ５１Ｄが製造される。すなわち、前記造形工程においては、メッキ領域Ｂ１と非メッキ領域Ｂ２との高低差に基づき、非メッキ領域Ｂ２を空気層６２２とする筒状成形体が形成されることになる。また、前記接合工程においては、メッキ領域Ｂ１の独立メッキ層６２１が接合層として機能し、隣り合う巻回層のカーボンシート６１同士を接合する。
【００８０】
以上の通り、第５実施形態の製造方法によれば、メッキシート６３Ｄは、独立メッキ層６２１が存在する部分と存在しない部分（非メッキ領域Ｂ２）とで厚さの異なるものとなる。このようなメッキシート６３Ｄを筒型に造形することで、カーボンシート６１の巻回層間に空気層６２２を備えたシリンダライナ５１Ｄが製造される。当該シリンダライナ５１Ｄは、空気層６２２が断熱層として機能し、径方向外側への熱伝導性が抑制される。勿論、気筒軸方向については、カーボンシート６１によって良好に熱伝導される。
【００８１】
＜第６実施形態＞
第６実施形態は、第５実施形態の変形例である。図１３Ａは、第６実施形態に係るメッキシート６３Ｅの平面図、図１３Ｂは、当該メッキシート６３Ｅを用いて製造されたシリンダライナ５１Ｅの断面構造図である。なお、他の断面構造図は気筒軸に沿った断面であるが、図１３Ｂは、気筒軸と直交する方向の断面構造図である。
【００８２】
メッキシート６３Ｅは、上記ステップＳ２の表面処理工程の際、カーボンシート６１の片面に、上端６３３から下端６３４まで気筒軸方向に延びるストライプ状のメッキ層６２３が形成される。ストライプメッキ層６２３は、互いに独立した複数のメッキ層であり、メッキ領域Ｂ１を形成する。ストライプメッキ層６２３が形成されない領域が非メッキ領域Ｂ２となる。非メッキ領域Ｂ２もまた、上端６３３から下端６３４まで気筒軸方向にストライプ状に延びている。このようにメッキ領域Ｂ１と非メッキ領域Ｂ２とが形成されることにより、カーボンシート６１上には微小な凹凸が形成される。
【００８３】
このようなメッキシート６３Ｅを用いて、ステップＳ３の造形工程及びステップＳ４の接合工程が行われる。これにより、図１３Ｂに示す断面構造を有する第６実施形態のシリンダライナ５１Ｅが製造される。すなわち、前記造形工程においては、メッキ領域Ｂ１と非メッキ領域Ｂ２との高低差に基づき、非メッキ領域Ｂ２を空気層６２４とする筒状成形体が形成されることになる。また、前記接合工程においては、メッキ領域Ｂ１のストライプメッキ層６２３が接合層として機能し、隣り合う巻回層のカーボンシート６１同士を接合する。
【００８４】
第６実施形態の製造方法により得られるシリンダライナ５１Ｅによれば、第５実施形態と同様に、ストライプ状の空気層６２４を径方向外側への伝熱を抑制する断熱層として機能させることができる。これに加え、ストライプメッキ層６２３に気筒軸方向の熱伝導を担わせることが可能となるので、気筒軸方向の伝熱を良好にすることができる。
【００８５】
＜第７実施形態＞
図１４Ａは、第７実施形態において用いられるカーボンシート６１Ａの斜視図、図１４Ｂは、当該カーボンシート６１Ａを用いて製造されたシリンダライナ５１Ｆの断面構造図である。カーボンシート６１Ａは、筒型に巻回される方向において厚さ勾配を備えている。具体的にはカーボンシート６１Ａは、その巻回開始端６１１（第１端部）における肉厚ｔ１（第１の肉厚）が薄肉で、巻回終了端６１２（第２端部）における肉厚ｔ２（第２の肉厚）が肉厚ｔ１よりも厚肉である。そして、巻回開始端６１１から巻回終了端６１２に向けて、肉厚が徐々に増加している。
【００８６】
既述の通り、異方性熱伝導フィルムとしてのカーボンシートは、一般に薄肉であるほど熱伝導の異方性には優れるという傾向がある。それゆえ、カーボンシート６１Ａの巻回開始端６１１においては、熱伝導率の異方性が高い。つまり、巻回開始端６１１では、気筒径方向に比べて、気筒軸方向の熱伝導性が格段に優れている。一方、巻回終了端６１２においては、熱伝導率の異方性が比較的低い。
【００８７】
上記のカーボンシート６１Ａに対して、ステップＳ２の表面処理が実行され、その片面にメッキ層６２が形成され、メッキシート６３Ｆが作成される。そして、当該メッキシート６３Ｆを用いて、ステップＳ３の造形工程及びステップＳ４の接合工程が行われる。前記造形工程では、巻回開始端６１１が巻回開始側とされ、巻回終了端６１２が巻回終了側とされる。これにより、図１４Ｂに示す断面構造を有する第７実施形態のシリンダライナ５１Ｆが製造される。すなわち、径方向内側にはカーボンシート６１Ａの比較的薄肉の領域が、径方向外側にはカーボンシート６１Ａの比較的厚肉の部分が配置されたシリンダライナ５１Ｆを得ることができる。
【００８８】
第７実施形態の製造方法により得られるシリンダライナ５１Ｆによれば、径方向内側にはカーボンシート６１Ａの薄肉で異方性が高い部分が、径方向外側には異方性は低くなるものの厚肉化によって剛性が高いカーボンシート６１Ａの厚肉部分が各々配置される。このシリンダライナ５１Ｆでは、径方向内側の領域においては気筒軸方向へ熱を良好に輸送し、径方向外側の領域においては剛性を担保することが可能となる。
【００８９】
＜第８実施形態＞
第８実施形態では、ステップＳ３の造形工程において、メッキシート６３上に高熱伝導性金属の箔部材を介在させた状態で、メッキシート６３を筒型に巻回する例を示す。図１５Ａは、第８実施形態において用いられるメッキシート６３及び前記箔部材としての金属シート６７の斜視図、図１５Ｂは、これらを用いて製造されたシリンダライナ５１Ｇの断面構造図である。金属シート６７は、例えば数十〜数百ミクロン程度の厚さの銅箔シートを用いることができる。
【００９０】
本実施形態では、ステップＳ２の表面処理において、例えば第１実施形態と同様なメッキシート６３が製造される。そして、ステップＳ３の造形工程では、メッキシート６３のメッキ層６２上に金属シート６７が重畳され、その重畳体が筒型に巻回される。ステップＳ４の接合工程では、メッキ層６２と金属シート６７とが溶融接合される。
【００９１】
これにより、図１５Ｂに示す断面構造を有する第８実施形態に係るシリンダライナ５１Ｇが製造される。シリンダライナ５１Ｇは、第１巻回層Ｔ１が、カーボンシート６１、メッキ層６２及び金属シート６７の層を有する。第２巻回層Ｔ２以下も同様である。この製造方法によれば、金属シート６７の介在によって、メッキ層６２を厚肉化せずとも、筒状成形体（シリンダライナ５１Ｇ）の肉厚を稼ぐことができる。従って、メッキ層６２を形成するステップＳ２表面処理工程を簡素化、低コスト化することができる。すなわち、厚肉のメッキ層６２の形成には、相応の時間と費用とをと要するが、第８実施形態によれば、そのような不具合を軽減できる。
【００９２】
＜その他実施形態＞
図１６は、シリンダライナの加工例を示す断面構造図である。ここでは、ウォータジャケット２６（図１）に積極的に放熱させることができるシリンダライナ５１Ｈを示している。シリンダライナ５１Ｈは、その下端６３４から上端６３３よりやや下方の領域までを占めるライナ本体部Ｅ１と、上端６３３付近の領域の放熱部Ｅ２とを有している。放熱部Ｅ２は、シリンダライナ５１Ｈの上端６３３付近を、塑性加工によって径方向外側へ折り曲げ、その折り曲げ部分の外周面側を切削してライナ本体部Ｅ１と面一にすることによって形成されている。シリンダライナ５１Ｈは、その放熱部Ｅ２がウォータジャケット２６に配置箇所に対面するよう、シリンダ部５５に組み付けられる。
【００９３】
ライナ本体部Ｅ１においては、図１６に矢印ａ１で示す通り、気筒軸方向に延びるカーボンシート６１によって、専ら気筒軸方向に熱が輸送される。一方、放熱部Ｅ２においては、カーボンシート６１は径方向外側に配向した折り曲げ部６１Ｂとなっている。このため、矢印ａ２で示す通り、熱は径方向外側に輸送されるようになる。従って、ウォータジャケット２６を流通する冷却水に対して良好に熱を与えることができる。
【００９４】
放熱部Ｅ２は、上記の通り折り曲げ加工で形成するのではなく、放熱性に優れたリング状の部品をシリンダライナ５１の上端に載置する態様で形成されたものとしても良い。前記リング状の部品は、メッキシート６３を多重に積層し、この積層体をリング形状の打ち抜き型を用いて積層方向に打ち抜いて形成することができる。
【００９５】
以上説明した各実施形態のシリンダライナの製造方法によれば、肉厚の薄い異方性熱伝導フィルム（カーボンシート６１）を用いながらも、必要な構造的機能を備えたシリンダライナ５１を得ることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  エンジン
５  シリンダブロック
５１、５１Ａ〜５１Ｈ  シリンダライナ
６１  カーボンシート（シート材）
６１Ａ  厚さ勾配付カーボンシート
６２  メッキ層（第１メッキ層）
６２Ａ  中空粒子含有メッキ層（第２メッキ層）
６２１  独立メッキ層
６２２、６２４  空気層
６２３  ストライプメッキ層
６３、６３Ａ〜６３Ｆ  メッキシート
６３１  巻回開始端（第１端部）
６３２  巻回終了端（第２端部）
６３３  上端（軸方向端部）
６３４  下端
６４  筒状成形体
６５  接合筒状成形体
６６  中空粒子
６７  金属シート（箔部材）
Ｂ１  メッキ領域
Ｂ２  非メッキ領域
Ｃ１  内側領域
Ｃ２  外側領域
【図１】
0006299735.tif 000002
【図２】
0006299735.tif 000003
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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