(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製シリンダブロック本体に設けられた貫通孔内にシリンダ内壁を構成する筒状の金属体を配置してなるシリンダブロックにおいて、前記金属体と前記貫通孔の内面との間に絶縁体を設け、
前記絶縁体は冷却媒体が通過する冷却通路を備え、
前記冷却通路内を流れる冷却媒体が前記金属体の外側面及び前記貫通孔の内面のいずれか一方に接触するように、前記冷却通路は前記絶縁体内に形成され、前記金属体と前記貫通孔の内面は異種金属からなる、
ことを特徴とするシリンダブロック。
【請求項２】
前記絶縁体はセラミック又は樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロック。
【請求項３】
前記貫通孔の内面はマグネシウム合金からなり、前記金属体はアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダブロック。
【請求項４】
前記冷却通路は前記貫通孔の内面よりも前記金属体を冷却するよう前記金属体寄りに配置されていることを特徴とする請求項１の記載のシリンダブロック。
【請求項５】
前記冷却通路は内部の前記冷却媒体が前記金属体の外側面に接触するよう、前記絶縁体に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシリンダブロック。
【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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシリンダブロックは特開平５−８６９６４号公報に記載されている。このシリンダブロックは金属製シリンダブロック本体に設けられた貫通孔内にシリンダ内壁を構成する筒状の金属体（シリンダライナ）を配置してなる。金属体と貫通孔の内面との間には冷却通路が形成されており、シリンダが冷却される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシリンダブロックにおいては、シリンダ内部で発生した熱が外部に逃げるため、エンジン始動時の暖機期間が長くなり、燃費が低下する。本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、エンジン始動時の暖機期間を短縮可能であり、また、高熱化による金属体の劣化・磨耗を抑制することができ、更に、冷却媒体の介在による電食を抑制できるシリンダブロックを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明のシリンダブロックは、金属製シリンダブロック本体に設けられた貫通孔内にシリンダ内壁を構成する筒状の金属体を配置してなるシリンダブロックにおいて、金属体と貫通孔の内面との間に絶縁体を設け、絶縁体は冷却媒体が通過する冷却通路を備え、冷却通路内を流れる冷却媒体が金属体の外側面及び貫通孔の内面のいずれか一方に接触するように、冷却通路は絶縁体内に形成されており、金属体と貫通孔の内面は異種金属からなることを特徴とする。
【０００５】
このシリンダブロックによれば、シリンダ内部で発生した熱は絶縁体によって伝達が抑制されるので、エンジン始動時の暖機期間を短縮することができる。
【０００６】
この絶縁体はセラミック又は樹脂からなることが好ましく、この絶縁体は冷却媒体が通過する冷却通路を備えることができる。冷却通路内を流れる冷却媒体によって金属体は冷却されるので、高熱化による金属体の劣化・磨耗を抑制することができる。
【０００７】
冷却通路は貫通孔の内面よりも金属体を冷却するよう金属体寄りに配置されていることが好ましい。この場合には金属体はより冷却される。
【０００８】
冷却通路は内部の冷却媒体が金属体の外側面に接触するように設けられていることが好ましく、この場合には金属体は更に冷却される。
【０００９】
また、冷却通路内を流れる冷却媒体が金属体の外側面及び貫通孔の内面のいずれか一方に接触するように、冷却通路は絶縁体内に形成されることが好ましい。冷却媒体が金属体の外側面と貫通孔の内面との間を電気的に接続する場合には、電食が生じ易くなり、これらが劣化するが、本構成では、冷却媒体は上記の如くいずれか一方に選択的に接触しているので電食を抑制することができる。
【００１０】
また、シリンダブロックの内面がマグネシウム合金からなり、金属体がアルミニウム合金からなる場合には、冷却媒体の介在によって電食が発生しやすいため、上述の構成が更に有用となる。
【００１１】
また、金属体は冷却媒体が通過する冷却通路を備えることとしてもよい。この場合、金属体が効率的に冷却されるが、冷却媒体の貫通孔内面との接触が抑制され、電食を抑制することもできる。
【００１２】
また、絶縁体は気体であることとしてもよい。気体は優れた断熱材であり、また、スペースを形成するのみで気体を配置することができるという製造上の利点もある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に係るシリンダブロックについて説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１はシリンダブロック１上にシリンダヘッド２を備えてなるエンジンの部分断面図である。シリンダブロック１は金属製シリンダブロック本体１ｂを備えている。シリンダブロック本体１ｂに設けられた貫通孔１ｓ内には、シリンダ内壁を構成する筒状の金属体（シリンダライナ）１Ｌが配置されており、金属体１Ｌと貫通孔１ｓの内面との間には絶縁体Ｉが介在している。
【００１５】
金属体１Ｌ内にはピストン３が配置されており、燃焼室内部における発熱とピストン３による摩擦熱によって金属体１Ｌは加熱される。絶縁体Ｉはセラミック又は樹脂からなり、冷却媒体（冷却水）が通過する冷却通路Ｐを備えている（ウォータジャケット）。冷却通路Ｐ内を流れる冷却媒体によって金属体１Ｌは冷却されるので、高熱化による金属体の劣化・磨耗を抑制することができる。このような冷却構造は金属体１Ｌの冷却効率が高いため、冷却媒体の流量を低減させることができ、また、通路面積を低下させることで流速を増加させれば、冷却効率は更に高めることができる。
【００１６】
また、貫通孔１ｓの外側領域で規定される外壁への、シリンダ内部で発生した熱の伝達は、絶縁体Ｉによって抑制されるので、エンジン始動時の暖機期間を短縮することができる。冷却通路Ｐは貫通孔１ｓの内面よりも金属体１Ｌを冷却するよう、金属体１Ｌ寄りに配置されており、金属体１Ｌが一層冷却されることとなる。
【００１７】
冷却通路Ｐ内部の冷却媒体は金属体１Ｌの外側面に接触しており、冷却媒体はウォータポンプで循環させることにより単位時間当たりの熱吸収率を高くすることができるため、金属体１Ｌが更に冷却される。
【００１８】
金属は、その金属特有の電荷を持っており、異なった金属同士が水を介在させて接触すると、一方の金属が陽極、他方が陰極となって微弱な電流が生じて陽極となった金属が腐食される。
【００１９】
例えば、ステンレス鋼SUS316（不動態）、ステンレス鋼SUS304（不動態）、ニッケル（不動態）、銅、アルミニウム青銅、黄銅、ニッケル（活性）、錫、鉛、ステンレス鋼SUS316（活性）、ステンレス鋼SUS304（活性）、ステンレス鋼SUS304（活性）、錫半田、鋳鉄、軟鉄、アルミニウム合金2014、アルミニウム合金2017、カドニウム、アルミニウム合金5052、亜鉛メッキ鋼、亜鉛、マグネシウムは、この順番でガルバニック系列を構成しており、上位に有る金属が下位にある金属と接すると陰極となり、下位の金属が腐食される。
【００２０】
冷却通路Ｐ内を流れる冷却媒体は、金属体１Ｌの外側面に接触しており、貫通孔１ｓの内面には接触していない。冷却媒体が金属体１Ｌの外側面と貫通孔１ｓの内面との間を電気的に接続する場合には、電食が生じ易くなり、これらが劣化するが、本構成では、冷却媒体は上記の如く金属体１Ｌの外側面にのみ接触しているので、電食を抑制することができる。なお、電食の観点からは、冷却通路Ｐ内を流れる冷却媒体は、貫通孔１ｓの内面にのみ接触することとしてもよい。
【００２１】
マグネシウム合金は、重さがアルミニウムの2/3、鉄の1/4であるため、エンジンの軽量化の観点から好ましく、アルミニウム合金は鉄よりも軽量であって、磨耗性に優れるものがあるため、貫通孔１ｓの内面はマグネシウム合金からなり、金属体１Ｌはアルミニウム合金からなることが好ましい。また、これらの金属は冷却媒体の介在によって電食が発生しやすいため、上述の構成が更に有用となる。なお、各合金には強化繊維等を混ぜることもでき、また、焼結体とすることもでき、双方が異種金属であれば上述の電食抑制効果は有効に機能することとなる。
【００２２】
上記絶縁体Ｉ／金属体１Ｌ構造としては種々のものが考えられる。
【００２３】
図２は絶縁体Ｉ／金属体１Ｌ構造を含むシリンダ内壁近傍の部分断面図である。
【００２４】
図２（ａ）においては、金属体１Ｌが冷却媒体が通過する冷却通路Ｐを備えており、冷却通路Ｐの側方は絶縁体Ｉによって構成され、冷却媒体は金属体１Ｌの外側面と絶縁体Ｉの内側面に接触している。冷却通路Ｐの数はピストン３の移動方向に平行な断面内において複数設定されている。この場合、金属体１Ｌが効率的に冷却されるが、冷却媒体の貫通孔１ｓの内面との接触は絶縁体Ｉによって抑制されているので、電食を抑制することもできる。
【００２５】
図２（ｂ）においては、冷却通路Ｐが金属体１Ｌ内に完全に埋め込まれている。この場合も金属体１Ｌは効率的に冷却されるが、冷却媒体の貫通孔１ｓの内面との接触は金属体１Ｌ自身によって抑制されているので、電食を抑制することもできる。
【００２６】
図２（ｃ）においては、絶縁体Ｉが金属体１Ｌと貫通孔１ｓの内面との間に介在するスペーサＩ１と、スペーサＩ１によって規定される空間内に充填される気体Ｉ２から構成される。気体は優れた断熱材であり、また、スペーサＩ１によってスペースを形成するのみで気体を配置することができる。なお、スペーサＩ１は円筒形の金属体１Ｌを取り囲む円環形状を有し、セラミック又は樹脂等の絶縁性材料からなる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のシリンダブロックによれば、シリンダ内部で発生した熱は絶縁体によって伝達が抑制されるので、エンジン始動時の暖機期間を短縮することができ、また、冷却通路内を流れる冷却媒体によって金属体は冷却されるので、高熱化による金属体の劣化・磨耗を抑制することができる。また、金属の電食を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの部分断面図である。
【図２】シリンダ内壁近傍の部分断面図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、１ｂ…シリンダブロック本体、１ｓ…貫通孔、１Ｌ…金属体、２…シリンダヘッド、３…ピストン、Ｉ…絶縁体、Ｉ１…スペーサ、Ｉ２…気体、Ｐ…冷却通路。
【図１】
0003979085.tif 000002
【図２】
0003979085.tif 000003