(57)【要約】【課題】  冷却効率を顕著に向上させることが可能な冷却フィンを提供する。【解決手段】  冷却路２が形成された部品４を、冷却路２を冷却媒体の流通方向に横切る面Ｌで分割し、各分割片５、６の他の分割片との密着面５ａ、６ａに結合材料７を挟み込み、結合材料７を各分割片５、６の端部からはみ出させて凝固させることによって、冷却フィン１を形成するので、従来のごとく、冷却路２とは別体の冷却フィンを形成し圧入する必要がなく、別体の冷却フィンを圧入するための穴を、シリンダヘッド３に形成する必要もなくなる。また、冷却フィン１が、結合材料７を各分割片５、６の端部からはみ出させて凝固させることによって形成されるので、冷却路２の断面形状を最も冷却効率を高めることが可能な形状としながら、冷却媒体の流通方向に沿った冷却フィン１を形成することが可能となる。  【選択図】      図２
2005042634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品内部に、冷却媒体の流通方向へと横切る面で分割された分割片で冷却路が構成され、前記各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料が挟み込まれ、かつ、当該結合材料が前記各分割片の端部からはみ出した状態で凝固してなることを特徴とする冷却フィン。
【請求項２】
部品内部に、冷却媒体の流通方向へと横切る複数の面で分割された分割片で冷却路が構成され、前記各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料が挟み込まれ、かつ、当該結合材料が前記各分割片の端部からはみ出した状態で凝固してなることを特徴とする冷却フィン。
【請求項３】
前記結合材料は、熱伝導率の高い材料であることを特徴とする請求項１または２記載の冷却フィン。
【請求項４】
内部に冷却媒体を流通させる冷却路が形成された部品を、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割し、各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料を挟み込み、当該結合材料を前記各分割片の端部からはみ出させた後凝固させる各工程を有することを特徴とする冷却フィンの形成方法。
【請求項５】
前記冷却路が形成された部品を、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割する工程において、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る複数の面で分割したことを特徴とする請求項４記載の冷却フィンの形成方法。
【請求項６】
前記結合材料に、熱伝導率の高い材料を用いることを特徴とする請求項４または５記載の冷却フィンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷却路内に形成する冷却フィンおよびその形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダヘッドに代表されるように、その内部からの冷却が必要な部品には、冷却性能向上のため、冷却路が形成されている。そして冷却路内に冷却媒体を流通させることにより、冷却路の壁面から熱を奪い、部品を冷却する。そして、より効率的に冷却を行うための一手法として、冷却路の表面積を増大させて、冷却媒体との熱交換をより効率的に行うことが考えられている。例えば、冷却路に冷却フィンを設けることで、冷却路の表面積を増大させることにより、冷却媒体との熱交換をより効率的に行うことが可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０２０３号公報（請求項１、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は、冷却路に冷却フィンを形成するにあたり、エンジンのシリンダヘッド外壁から冷却水通路につながる穴を形成し、この穴から、予めシリンダヘッドとは別に形成した冷却フィンを圧入する手法を取っていた。すなわち、従来の手法は、シリンダヘッド冷却機能とは直接関係のない冷却フィン圧入用の穴を設ける必要があると共に、その穴を最終的に封印する工程が必要不可欠となっていた。
また、冷却路に別部材である冷却フィンを圧入するため、冷却路の形状に制約を受けることとなり、冷却路の断面形状を、冷却効率を最優先して設定することが極めて困難となっていた。よって、従来の冷却路に冷却フィンを形成する手法により得られたシリンダヘッドは、冷却路内にフィンを持たないシリンダヘッドと比較し、著しい冷却効率の向上を来すものとはなっていなかった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却効率を顕著に向上させることが可能な冷却フィンを提供することにある。そして、内部からの冷却が必要な部品の、耐久性の向上を図ることにある。また、かかる冷却フィンの形成の容易化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係る冷却フィンは、部品内部に、冷却媒体の流通方向へと横切る面で分割された分割片で冷却路が構成され、前記各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料が挟み込まれ、かつ、当該結合材料が前記各分割片の端部からはみ出した状態で凝固してなることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料が挟み込まれ、かつ、当該結合材料が前記各分割片の端部からはみ出した状態で凝固することにより冷却フィンが形成されている。よって、別体の冷却フィンを形成する必要がなく、別体の冷却フィンを圧入するための穴も不用となる。
また、前記冷却フィンが、前記前記各分割片の端部からはみ出す結合材料によって形成されるので、前記冷却路の断面形状を、最も冷却効率を高めることが可能な形状としながら、冷却媒体の流通方向に沿った冷却フィンを形成することが可能となる。
【０００８】
また、上記課題を解決するための本発明の請求項２に係る冷却フィンは、部品内部に、冷却媒体の流通方向へと横切る複数の面で分割された分割片で冷却路が構成され、前記各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料が挟み込まれ、かつ、当該結合材料が前記各分割片の端部からはみ出した状態で凝固してなることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、前記冷却路が形成された部品を、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る複数の面で分割することによって、当該部品が複数片へと分割されている。そして、各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料が挟み込まれ、当該結合材料が前記各分割片の端部からはみ出した状態で凝固させることによって、多数の冷却フィンが形成されている。このため、別体の冷却フィンを形成する必要がなく、別体の冷却フィンを圧入するための穴も不用となると共に、冷却フィンの全面積を増大させることができる。
また、前記冷却フィンが、前記前記各分割片の端部からはみ出す結合材料によって形成されるので、前記冷却路の断面形状を、最も冷却効率を高めることが可能な形状としながら、冷却媒体の流通方向に沿った冷却フィンを形成することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る冷却フィンは、請求項１または２記載の冷却フィンにおいて、前記結合材料は、熱伝導率の高い材料であることを特徴とするものである。
本発明によれば、前記冷却フィンの単位面積当りの放熱効率を、更に向上させることができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明の請求項４に係る冷却フィンの形成方法は、内部に冷却媒体を流通させる冷却路が形成された部品を、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割し、各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料を挟み込み、当該結合材料を前記各分割片の端部からはみ出させた後凝固させる各工程を有することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割した、各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料を挟み込み、当該結合材料を前記各分割片の端部からはみ出させて凝固させることによって、冷却フィンを形成するので、別体の冷却フィンを形成する必要がなく、別体の冷却フィンを圧入するための穴も不用となる。
また、前記冷却フィンが、前記各分割片の端部からはみ出す結合材料によって形成されるので、前記冷却路の断面形状を、最も冷却効率を高めることが可能な形状としながら、冷却媒体の流通方向に沿った冷却フィンを形成することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項５記載の冷却フィンの形成方法は、請求項４記載の冷却フィンの形成方法の、前記冷却路が形成された部品を、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割する工程において、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る複数の面で分割したものである。
本発明によれば、前記冷却路を冷却媒体の流通方向に横切る複数の面で分割することによって、前記冷却路が形成された部品を複数片へと分割し、各分割片の他の分割片との密着面に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料を挟み込み、当該結合材料を前記各分割片の端部からはみ出させて凝固させることによって、より多くの冷却フィンを形成することが可能となる。よって、冷却フィンの全面積を増大させることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項６記載の冷却フィンの形成方法は、請求項４または５記載の冷却フィンの形成方法において、前記結合材料に、熱伝導率の高い材料を用いることとしたものである。
本発明によれば、単位面積当りの放熱効率がより高い冷却フィンを形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明はこのように構成したので、冷却効率を顕著に向上させることが可能な冷却フィンを提供することが可能となる。そして、内部からの冷却が必要な部品の、耐久性の向上を図ることができる。また、かかる冷却フィンの形成の容易化を図ることにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１には、本発明の実施の形態に係る冷却フィンの形成方法によって形成された冷却フィン１を、冷却路２内に備えたシリンダヘッド３の断面を概略的に示している。また、図２には、冷却フィン１の形成手順を模式的に示している。シリンダヘッド３は、まず、図２（ａ）に示すように、内部に冷却媒体を流通させる冷却路２が形成された部品４を、鋳造法などによって成形する。
つづいて、図２（ａ）に点線Lで示すように、冷却路２を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割し、部品４を図２（ｂ）に示すように分割片５、６へと分割する。そして、各分割片５、６の他の分割片との密着面５ａ、６ａの一方又は双方に、流動体から固体へと凝固し部材同士を結合する結合材料７を塗布する。かかる結合材料７としては、熱伝導率の高い材料、例えばアルミニウム、銅、銀、金、亜鉛等を主成分とするブレージング材、ソルダリング材や、接着剤に金属粉末を混ぜた材料、さらに、熱伝導率の高い樹脂材料を用いることが好ましい。
そして、密着面５ａ、６ａの一方又は双方に塗布した結合材料７を分割片５、６で挟み込み、各分割片５、６の端部から結合材料７をはみ出させた後、凝固させて、分割片５、６同士を結合する。その結果として、密着面５ａ、６ａに塗布した結合材料７のうち各分割片５、６の端部からはみ出した部分が、冷却フィン１となる。なお、冷却フィン１は、冷却路２を分断することによる冷却効率の低下を防ぐために、その端部が図２（ｃ）に示すように離間している。また、図２（ａ）に示す部品４を成形後に分割するのではなく、分割された部品を各々成形し、結合する方法でもよい。
【００１８】
さらに、冷却路２が形成された部品４を、冷却路２を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割する際に（図２（ａ）、（ｂ）参照）、可能であれば、冷却路２を冷却媒体の流通方向に横切る、複数の面で分割する。そして、冷却路３が形成された部品４をより多くの分割片で構成することとする。その後、各分割片の他の分割片との密着面に、結合材料７を挟み込むこととすれば、より多くの冷却フィン１を、冷却路２に形成することが可能となる。
【００１９】
上記構成をなす本発明の実施の形態によって得られる作用効果は、以下の通りである。
まず、本発明の実施の形態によれば、部品４を、冷却路２を冷却媒体の流通方向に横切る面Ｌで分割し、各分割片５、６の他の分割片との密着面５ａ、６ａに結合材料７を挟み込み、結合材料７を各分割片５、６の端部からはみ出した状態で凝固させることによって、冷却フィン１を形成するので、従来のごとく、冷却路２とは別体の冷却フィンを形成し圧入する必要がなく、別体の冷却フィンを圧入するための穴を、シリンダヘッド３に形成する必要もなくなる。
また、冷却フィン１が、結合材料７を各分割片５、６の端部からはみ出させて凝固させることによって形成されるので、冷却路２の断面形状を最も冷却効率を高めることが可能な形状としながら、冷却媒体の流通方向に沿った冷却フィン１を形成することが可能となる。
したがって、従来の、冷却路２と別体の冷却フィンを冷却路に圧入する手法では得られなかった、著しい冷却効率の向上を図ることが可能な冷却フィン１を提供することが可能となる。その結果として、シリンダヘッド３を一例とする、内部からの冷却が必要な部品の耐久性の向上を図ることが可能となる。また、冷却フィン１の形成作業の容易化が図られる。
【００２０】
また、結合材料７に、熱伝導率の高い材料を用いることによって、冷却フィン１の単位面積当りの放熱効率を、更に向上させることができ、上記効果をさらに際立たせることができる。
また、冷却路２を冷却媒体の流通方向に横切る複数の面で分割し、各分割片の他の分割片との密着面に、結合材料７を挟み込み、結合材料７を各分割片の端部からはみ出させて凝固させることとすれば、冷却路２に、より多くの冷却フィンを形成することが可能となる。したがって、冷却フィン１の全面積を増大させ、更なる冷却効率の向上を図ることができる。
【００２１】
なお、本発明の実施の形態に係る冷却フィンの形成方法は、上述のシリンダヘッド３の冷却管路２に冷却フィン１を形成する場合に限らず、内部に冷却管路を有する熱交換手段（ラジエータ等）に適用することが可能である。例えば、図３に示すように、内部に冷却路８が形成されたラジエータ９を、図３（ａ）に示すように冷却路８を冷却媒体の流通方向に横切る面で分割し、各分割片10、11の他の分割片との密着面10ａ、11ａに、結合材料12を塗布する。そして、図３（ｂ）に示すように、分割片10、11で結合材料12を挟み込み、結合材料12を各分割片10、11の端部からはみ出させた後凝固させる。すると、各分割片10、11は一体に固定され、かつ、図３（ｃ）に示すように、冷却路８に沿って冷却フィン13が形成され、ラジエータ９の冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る冷却フィンの形成方法によって形成された冷却フィンを、冷却路内に備えた、シリンダヘッドの概略的断面図である。
【図２】図１に示す冷却フィンの形成手順を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る冷却フィンの形成方法によって形成された冷却フィンを、冷却路内に備えた、ラジエータの製造手順を示す斜視図および断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、13  冷却フィン１、８  冷却管路    ３  シリンダヘッド    ４  部品    ５、６、10、11  分割片  ５ａ、６ａ、10ａ、11ａ  密着面    ７、12  結合材料    ９  ラジエータ
【図１】
2005042634.tif 000003
【図２】
2005042634.tif 000004
【図３】
2005042634.tif 000005