(57)【要約】【課題】  シリンダボアの間隔を狭くしつつ、冷却性能を向上する。【解決手段】  一端がシリンダボア１０，２０外の低温位置に配置されたヒートパイプ５０の他端を、互いに隣接するシリンダボア１０，２０間の壁部１１に向かう中途位置に配置したので、ヒートパイプをシリンダボア間の壁部を横断するように設置する場合に比して、シリンダボア１０，２０の間隔を狭くできる。ヒートパイプ５０内の気相または液相の熱媒体が対流する場合にその方向が単純であるため、冷却性能を向上することができる。【選択図】  図１
2005090356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックであって、
熱媒体が封入され該熱媒体の相変化および流動により熱輸送を行うヒートパイプを備え、
前記ヒートパイプは、その一端がシリンダボア外の低温位置に配置され、且つその他端が、互いに隣接するシリンダボア間の壁部の中央に向かう中途位置に配置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】
請求項１に記載のシリンダブロックであって、
複数の前記ヒートパイプが前記シリンダボアの軸方向に並べて設置され、且つそれらヒートパイプの設置密度が燃焼室側に向かうに従い漸増することを特徴とするシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のシリンダブロックに関し、特にシリンダボア間の壁部の冷却性能を高めるための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒内燃機関を小型化するためには、そのシリンダブロックにおけるシリンダボア間の距離を、できる限り小さくすることが必要である。しかし、シリンダボア間の距離を小さくすると、それだけシリンダボア間の壁部の冷却が妨げられることになる。
【０００３】
そこで考えられるのは、シリンダボア間の壁部に冷却水通路を設けた構造、例えば、図３に示されるようにシリンダボア１０，２０間の壁部１１にシリンダの軸方向と平行に延びる縦孔１５０を設ける構造や、図４に示されるように、シリンダボア１０，２０間の壁部１１を水平に横切る方向に横孔２５０を設ける構造である。なお、後者に類する構造は特許文献１にも開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１２０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前者のようにシリンダボア間の壁部にシリンダの軸心方向と平行に延びる縦孔を設ける構造では、シリンダボアの上面にヘッドガスケットを介してシリンダヘッドを組付けるにあたり、冷却水通路となる縦孔と燃焼室を構成するシリンダボアとの間をヘッドガスケットで良く密封する必要があるが、ここでヘッドガスケットに一定幅以上の畝状のシール突起を形成しなければならないため、シリンダボア間の距離の縮小には限界がある。
【０００６】
また、冷却水通路として横孔を設ける構造では、この横孔の孔径を小さくすると、不純物の堆積による詰まりや冷却性能の低下が生じ易くなってしまう。
【０００７】
他方、近年、封入された熱媒体の相変化および流動により熱輸送を行うヒートパイプが温度管理手段として注目されているが、このヒートパイプを、シリンダボア間の壁部を横断するように設置し、ヒートパイプの両端部を冷却水の循環するウォータジャケット内に突出させる構造を考えることもできる。しかし、このようなヒートパイプでも、これをシリンダボア間の壁部を横断するように設置するのでは、シリンダボアの間隔がそれだけ大きくなってしまうことに変わりはない。また、この構造では気相または液相の熱媒体がヒートパイプの中間部から両端部へと流動し、また中間部へと還流するような対流が形成されることになるが、この構造では両端部からの対流が互いに衝突してしまうため、冷却効率が悪いという欠点がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、シリンダボアの間隔を狭くでき、且つ冷却性能を向上できるような新規な構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の本発明は、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックであって、熱媒体が封入され該熱媒体の相変化および流動により熱輸送を行うヒートパイプを備え、前記ヒートパイプは、その一端がシリンダボア外の低温位置に配置され、且つその他端が、互いに隣接するシリンダボア間の壁部の中央に向かう中途位置に配置されていることを特徴とするシリンダブロックである。
【００１０】
第１の本発明では、一端がシリンダボア外の低温位置に配置されたヒートパイプの他端を、互いに隣接するシリンダボアの壁部に向かう中途位置に配置したので、ヒートパイプをシリンダボア間の壁部を横断するように設置する場合に比してシリンダボアの間隔を狭くできる。また、ヒートパイプ内の気相または液相の熱媒体が対流する場合にその方向が単純であるため、冷却性能を向上することができる。
【００１１】
第２の本発明は、請求項１に記載のシリンダブロックであって、複数の前記ヒートパイプが前記シリンダボアの軸方向に並べて設置され、且つそれらヒートパイプの設置密度が燃焼室側に向かうに従い漸増することを特徴とするシリンダブロックである。
【００１２】
第２の本発明では、複数のヒートパイプの設置密度が燃焼室側に向かうに従い漸増するので、特に高温となる燃焼室の近傍をよく冷却でき、局所的な温度差の抑制によりシリンダブロックの歪みを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態につき、以下に図面に従って説明する。図１において、本発明の実施形態のシリンダブロック１は、内燃機関である２気筒レシプロ水冷ガソリンエンジンに適用されるものであり、互いに平行に形成されたシリンダボア１０，２０を備えている。シリンダボア１０，２０の外側には、外壁３０が形成され、これらの間に冷却水通路であるウォータジャケット４０が形成されている。ウォータジャケット４０には、図示しないラジエータおよびウォータポンプからのエンジン冷却水が供給される。
【００１４】
シリンダボア１０，２０には、多数のヒートパイプ５０が、ねじ込みまたは圧入等により埋設されている。ヒートパイプ５０はそれぞれ、その一端が低温位置であるウォータジャケット４０中に配置され、且つその他端が、互いに隣接するシリンダボア１０，２０間の壁部１１の中央に向かう中途位置に配置されている。
【００１５】
図２に示すとおり、複数のヒートパイプ５０は、シリンダボア１０，２０の軸方向に並べて設置され、且つそれらヒートパイプ５０の設置密度は、図２中上端側である燃焼室側に向かうに従い漸増するようになされている。なお、図２における左側が吸気側、右側が排気側であるが、本実施形態におけるヒートパイプ５０は吸気側と排気側とで対称に設置される。
【００１６】
ヒートパイプ５０は、略円筒形の密封された管内に繊維体と水・アルコール・アンモニアなどの熱媒体とを封入してなり、熱媒体の相変化および流動により熱輸送を行う通常のものであって、管内に密封された熱媒体が、高温側において蒸発して管内を低温側に移動し、そこで熱を奪われて液化し、管内に設けられた繊維内を毛細管現象によって戻るサイクルを連続して行う。
【００１７】
以上のとおり構成された本実施形態のシリンダブロック１では、シリンダボア１０，２０の上端と、吸気弁・排気弁・点火栓などを備えた不図示のシリンダヘッドに形成された燃焼凹部、並びにシリンダボア１０，２０内を軸方向に往復動する不図示のピストンのピストンヘッド部との間に、燃焼室が形成され、この燃焼室内の燃焼熱を受けて、シリンダブロック１の上端部近傍が高温となる。そして、互いに隣接するシリンダボア１０，２０間の壁部１１の熱はヒートパイプ５０によって、ヒートパイプ５０の内方端から外方端であるウォータジャケット４０内に輸送され、エンジン冷却水と熱交換される。
【００１８】
ここで、本実施形態では、一端がシリンダボア１０，２０外の低温位置に配置されたヒートパイプ５０の他端を、互いに隣接するシリンダボア１０，２０間の壁部１１に向かう中途位置に配置したので、ヒートパイプをシリンダボア間の壁部を横断するように設置する場合に比して、シリンダボア１０，２０の間隔を狭く設計できる。また、ヒートパイプ５０内の気相または液相の熱媒体が対流する場合にその方向が単純であって互いに衝突しないため、冷却性能を向上することができる。
【００１９】
また本実施形態では、複数のヒートパイプ５０の設置密度が燃焼室側に向かうに従い漸増するので、特に高温となる燃焼室の近傍をよく冷却でき、局所的な温度差の抑制によりシリンダブロック１の歪みを抑制することができる。
【００２０】
なお、上記実施形態におけるヒートパイプ５０は吸気側と排気側とで対称に設置したが、本発明におけるヒートパイプ５０の位置はシリンダブロック内の熱分布に応じて任意とすることができ、例えばこれを排気側に設けてもよい。
【００２１】
また、上記実施形態では２気筒のエンジンに用いられるシリンダブロック１を例として説明したが、本発明における気筒数は任意の複数とすることができる。また上記実施形態では水冷式エンジンを例として説明したが、本発明は空冷式エンジンについても適用でき、かかる構成も本発明の範疇に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明実施形態のシリンダブロックを平面視した断面図である。
【図２】本発明実施形態のシリンダブロックを正面視した断面図である。
【図３】本発明による改良前のシリンダブロックを正面視した断面図である。
【図４】本発明による改良前の他のシリンダブロックを正面視した断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１        シリンダブロック
１０，２０        シリンダボア
４０        ウォータジャケット
５０        ヒートパイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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