エンジンの冷却構造およびエンジンの冷却構造の製造方法
【課題】冷却媒体の漏れを防止しつつ、ボア間領域の冷却性を高めることが可能なエンジンの冷却構造、およびエンジンの冷却構造の製造方法を提供する。
【解決手段】エンジンの冷却構造１は、複数のシリンダライナ３１と、複数のシリンダライナ３１のうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部３２とを有する連結ライナ３が鋳込まれたシリンダブロック２と、シリンダブロック２のデッキ面２１に対して設けられたシリンダヘッド２２と、を備える。連結部３２は、デッキ面２１からボア間領域Ｒで露出している。通路３２２はシリンダブロック２のうち、連結部３２に形成されるとともに、連結部３２のうち、デッキ面２１から露出した部分に開口している。
【解決手段】エンジンの冷却構造１は、複数のシリンダライナ３１と、複数のシリンダライナ３１のうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部３２とを有する連結ライナ３が鋳込まれたシリンダブロック２と、シリンダブロック２のデッキ面２１に対して設けられたシリンダヘッド２２と、を備える。連結部３２は、デッキ面２１からボア間領域Ｒで露出している。通路３２２はシリンダブロック２のうち、連結部３２に形成されるとともに、連結部３２のうち、デッキ面２１から露出した部分に開口している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの冷却構造およびエンジンの冷却構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、ボア間領域で特に高温になり易いことが知られている。これに対し特許文献１では、３つのボア領域を取囲む鉄合金をアルミニウム合金で取囲んだ構造のシリンダライナ集合体を備え、シリンダライナ集合体が構成するボア壁と他の領域とを接続することで、ボア間領域に冷却水を流通させるドリルパスを設けたシリンダブロックの冷却構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９１０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部を有し、シリンダブロックに鋳込まれる連結ライナを備えたエンジンで、ボア間領域に冷却媒体通路を設ける場合、シリンダブロックの母材を介して連結部に冷却媒体通路を設けることが考えられる。
【０００５】
ところが、冷却媒体通路が連結部とシリンダブロックの母材の界面を貫く場合、当該界面から冷却媒体が漏れ出す虞がある。そして、冷却媒体が漏れ出した場合、冷却媒体がボア内やオイルパンに流入する結果、エンジンの運転不良を引き起こすことが考えられる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み、冷却媒体の漏れを防止しつつ、ボア間領域の冷却性を高めることが可能なエンジンの冷却構造、およびエンジンの冷却構造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】
【０００７】
本発明は複数のシリンダライナと、前記複数のシリンダライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部とを有する連結ライナが鋳込まれたシリンダブロックと、前記シリンダブロックのデッキ面に対して設けられたシリンダヘッドと、を備え、前記連結部が、前記デッキ面からボア間領域で露出しており、冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成されるとともに、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出した部分に開口したエンジンの冷却構造である。
【０００８】
また本発明は前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に、表面に断熱層を設けたヘッドガスケットをさらに備えた構成であることが好ましい。
【０００９】
また本発明はシリンダブロックに複数のシリンダライナが連結された連結ライナを鋳込むとともに、前記連結ライナを鋳込む際に、前記連結ライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部を前記シリンダブロックのデッキ面からボア間領域で露出させ、冷却媒体を流通させる冷却媒体通路を、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成し、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出させた部分に開口させるエンジンの冷却構造の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷却媒体の漏れを防止しつつ、ボア間領域の冷却性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】シリンダブロックの冷却構造の概略構成図である。
【図２】連結ライナの単体図である。
【図３】シリンダブロックの上面図である。
【図４】ボア間領域の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【００１３】
図１はエンジンの冷却構造（以下、冷却構造と称す）１の概略構成図である。図２は連結ライナ３の単体図である。図３はシリンダブロック２の上面図である。図４は図３に示すボア間領域Ｒの拡大図である。図１では冷却構造１をボア間中央位置における断面で示している。
【００１４】
図１に示すように、冷却構造１はシリンダブロック２とシリンダヘッド４とヘッドガスケット５とを備えている。シリンダブロック２は連結ライナ３を備えている。連結ライナ３は鋳鉄製であり、シリンダブロック２に鋳込まれている。これに対し、シリンダブロック２は母材をアルミ合金としている。シリンダヘッド４は、シリンダブロック２のデッキ面２１に対して設けられている。ヘッドガスケット５は、シリンダブロック２とシリンダヘッド４との間に設けられている。
【００１５】
図２に示すように、連結ライナ３は複数（ここでは４つ）のシリンダライナ３１と連結部３２とを有している。シリンダライナ３１はボアを形成する。複数のシリンダライナ３１は互いに直列に設けられている。連結部３２は、複数のシリンダライナ３１のうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結している。
【００１６】
連結部３２はシリンダブロック２のうち、図３に示すボア間領域Ｒに設けられる。ボア間領域Ｒの幅（最小幅）は例えば７ｍｍ以下である。図４に示すように、連結部３２はシリンダブロック２の母材から露出した部分である露出部３２１を有している。露出部３２１は具体的にはボア間領域Ｒでデッキ面２１から露出している。露出部３２１は周囲をシリンダブロック２の母材に囲まれた状態で露出している。
【００１７】
図１に示すように、連結部３２には冷却媒体通路である通路３２２が形成されている。通路３２２はシリンダブロック２のうち、連結部３２に形成されている。すなわち、通路３２２はシリンダブロック２の母材を介することなく連結部３２に形成されている。このため、通路３２２は図４に示すように露出部３２１に開口している。通路３２２はシリンダヘッド４との間で冷却媒体である冷却水を流入出させることができる。したがって、シリンダヘッド４からの冷却水を流通させることができる。通路３２２の径は例えばφ２ｍｍ以下である。
【００１８】
通路３２２はレーザー加工によって形成されたレーザーパスとなっている。このため、通路３２２は露出部３２１から直線状に延伸するとともに、端部で互いに連通する２つの部分通路で構成されており、概ねＶ字型の形状を有している。具体的には、通路３２２は露出部３２１からシリンダライナ３１の軸線方向に沿って形成した部分通路と、当該部分通路と端部で互いに連通するように露出部３２１からシリンダライナ３１の軸線方向に対して斜めに形成した部分通路とで構成されている。
【００１９】
ヘッドガスケット５には、通路３２２に対応させて開口した開口部５１が設けられている。開口部５１はシリンダヘッド４との間で、通路３２２を流通する冷却水の流通を可能にするとともに、流通する冷却水の漏れをヘッドガスケット５で防止できるように設けられている。この点、開口部５１は例えば露出部３２１全体に対応させて開口するように設けられてもよい。ヘッドガスケット５の表面には断熱層５２が設けられている。表面はシリンダヘッド４側であってもよい。断熱層５２は例えばゴムなどの非金属材をコーティングすることで設けることができる。
【００２０】
冷却構造１の製造方法は次の通りである。すなわち、まずシリンダブロック２に複数のシリンダライナ３１が連結された連結ライナ３を鋳込む。連結ライナ３を鋳込む際には、連結部３２をデッキ面２１からボア間領域Ｒで露出させる。そして、冷却水を流通させる通路３２２をシリンダブロック２のうち、連結部３２に形成し、露出部３２１に開口させる。
【００２１】
次に冷却構造１の作用効果について説明する。冷却構造１では、冷却水を流通させる通路３２２が、シリンダブロック２のうち、連結部３２に形成されるとともに、連結部３２のうち、デッキ面２１から露出した部分に開口している。このため、冷却構造１は通路３２２を流通する冷却水でボア間領域Ｒを冷却することができる。また、冷却構造１では、通路３２２が連結部３２とシリンダブロック２の母材の界面を貫くことがない。このため、冷却構造１は冷却水の漏れを防止しつつ、ボア間領域Ｒの冷却性を高めることができる。そしてこれにより、具体的には冷却水の漏れを防止しつつ、ノッキングの改善を図ることができる。
【００２２】
また、冷却構造１は表面に断熱層５２が設けられたヘッドガスケット５を備えている。このため、冷却構造１は特に高温になるが故に冷却が必要となるボア間領域Ｒを集中的に冷却することができる。そしてこれにより、冷却損失が必要以上に大きくなることを抑制することで、熱効率の向上も図ることができる。
【００２３】
また、冷却構造１は鋳鉄製の連結部３２に通路３２２を形成することで、レーザー加工で通路３２２の穴形状を所望通りに形成できる。この点、仮にボア間領域Ｒに連結部３２を設けていない場合には、シリンダブロック２の母材となるアルミ合金の熱伝導性が高いことに起因し、レーザーが拡散したり、溶融部が拡大したりする。このため、レーザー加工では通路３２２の穴形状を所望通りに形成することが困難となる。また、冷却構造１はレーザー加工で通路３２２を形成することで、ボア間領域Ｒの幅が狭い場合でも、通路３２２を容易に形成できる。
【００２４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば上述した実施例では、通路３２２がレーザーパスである場合について説明した。しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、冷却媒体通路は例えばドリルパスであってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
冷却構造 １
シリンダブロック ２
デッキ面 ２１
連結ライナ ３
シリンダライナ ３１
連結部 ３２
露出部 ３２１
通路 ３２２
シリンダヘッド ４
ヘッドガスケット ５
開口部 ５１
断熱層 ５２
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの冷却構造およびエンジンの冷却構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、ボア間領域で特に高温になり易いことが知られている。これに対し特許文献１では、３つのボア領域を取囲む鉄合金をアルミニウム合金で取囲んだ構造のシリンダライナ集合体を備え、シリンダライナ集合体が構成するボア壁と他の領域とを接続することで、ボア間領域に冷却水を流通させるドリルパスを設けたシリンダブロックの冷却構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９１０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部を有し、シリンダブロックに鋳込まれる連結ライナを備えたエンジンで、ボア間領域に冷却媒体通路を設ける場合、シリンダブロックの母材を介して連結部に冷却媒体通路を設けることが考えられる。
【０００５】
ところが、冷却媒体通路が連結部とシリンダブロックの母材の界面を貫く場合、当該界面から冷却媒体が漏れ出す虞がある。そして、冷却媒体が漏れ出した場合、冷却媒体がボア内やオイルパンに流入する結果、エンジンの運転不良を引き起こすことが考えられる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み、冷却媒体の漏れを防止しつつ、ボア間領域の冷却性を高めることが可能なエンジンの冷却構造、およびエンジンの冷却構造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】
【０００７】
本発明は複数のシリンダライナと、前記複数のシリンダライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部とを有する連結ライナが鋳込まれたシリンダブロックと、前記シリンダブロックのデッキ面に対して設けられたシリンダヘッドと、を備え、前記連結部が、前記デッキ面からボア間領域で露出しており、冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成されるとともに、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出した部分に開口したエンジンの冷却構造である。
【０００８】
また本発明は前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に、表面に断熱層を設けたヘッドガスケットをさらに備えた構成であることが好ましい。
【０００９】
また本発明はシリンダブロックに複数のシリンダライナが連結された連結ライナを鋳込むとともに、前記連結ライナを鋳込む際に、前記連結ライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部を前記シリンダブロックのデッキ面からボア間領域で露出させ、冷却媒体を流通させる冷却媒体通路を、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成し、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出させた部分に開口させるエンジンの冷却構造の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷却媒体の漏れを防止しつつ、ボア間領域の冷却性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】シリンダブロックの冷却構造の概略構成図である。
【図２】連結ライナの単体図である。
【図３】シリンダブロックの上面図である。
【図４】ボア間領域の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【００１３】
図１はエンジンの冷却構造（以下、冷却構造と称す）１の概略構成図である。図２は連結ライナ３の単体図である。図３はシリンダブロック２の上面図である。図４は図３に示すボア間領域Ｒの拡大図である。図１では冷却構造１をボア間中央位置における断面で示している。
【００１４】
図１に示すように、冷却構造１はシリンダブロック２とシリンダヘッド４とヘッドガスケット５とを備えている。シリンダブロック２は連結ライナ３を備えている。連結ライナ３は鋳鉄製であり、シリンダブロック２に鋳込まれている。これに対し、シリンダブロック２は母材をアルミ合金としている。シリンダヘッド４は、シリンダブロック２のデッキ面２１に対して設けられている。ヘッドガスケット５は、シリンダブロック２とシリンダヘッド４との間に設けられている。
【００１５】
図２に示すように、連結ライナ３は複数（ここでは４つ）のシリンダライナ３１と連結部３２とを有している。シリンダライナ３１はボアを形成する。複数のシリンダライナ３１は互いに直列に設けられている。連結部３２は、複数のシリンダライナ３１のうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結している。
【００１６】
連結部３２はシリンダブロック２のうち、図３に示すボア間領域Ｒに設けられる。ボア間領域Ｒの幅（最小幅）は例えば７ｍｍ以下である。図４に示すように、連結部３２はシリンダブロック２の母材から露出した部分である露出部３２１を有している。露出部３２１は具体的にはボア間領域Ｒでデッキ面２１から露出している。露出部３２１は周囲をシリンダブロック２の母材に囲まれた状態で露出している。
【００１７】
図１に示すように、連結部３２には冷却媒体通路である通路３２２が形成されている。通路３２２はシリンダブロック２のうち、連結部３２に形成されている。すなわち、通路３２２はシリンダブロック２の母材を介することなく連結部３２に形成されている。このため、通路３２２は図４に示すように露出部３２１に開口している。通路３２２はシリンダヘッド４との間で冷却媒体である冷却水を流入出させることができる。したがって、シリンダヘッド４からの冷却水を流通させることができる。通路３２２の径は例えばφ２ｍｍ以下である。
【００１８】
通路３２２はレーザー加工によって形成されたレーザーパスとなっている。このため、通路３２２は露出部３２１から直線状に延伸するとともに、端部で互いに連通する２つの部分通路で構成されており、概ねＶ字型の形状を有している。具体的には、通路３２２は露出部３２１からシリンダライナ３１の軸線方向に沿って形成した部分通路と、当該部分通路と端部で互いに連通するように露出部３２１からシリンダライナ３１の軸線方向に対して斜めに形成した部分通路とで構成されている。
【００１９】
ヘッドガスケット５には、通路３２２に対応させて開口した開口部５１が設けられている。開口部５１はシリンダヘッド４との間で、通路３２２を流通する冷却水の流通を可能にするとともに、流通する冷却水の漏れをヘッドガスケット５で防止できるように設けられている。この点、開口部５１は例えば露出部３２１全体に対応させて開口するように設けられてもよい。ヘッドガスケット５の表面には断熱層５２が設けられている。表面はシリンダヘッド４側であってもよい。断熱層５２は例えばゴムなどの非金属材をコーティングすることで設けることができる。
【００２０】
冷却構造１の製造方法は次の通りである。すなわち、まずシリンダブロック２に複数のシリンダライナ３１が連結された連結ライナ３を鋳込む。連結ライナ３を鋳込む際には、連結部３２をデッキ面２１からボア間領域Ｒで露出させる。そして、冷却水を流通させる通路３２２をシリンダブロック２のうち、連結部３２に形成し、露出部３２１に開口させる。
【００２１】
次に冷却構造１の作用効果について説明する。冷却構造１では、冷却水を流通させる通路３２２が、シリンダブロック２のうち、連結部３２に形成されるとともに、連結部３２のうち、デッキ面２１から露出した部分に開口している。このため、冷却構造１は通路３２２を流通する冷却水でボア間領域Ｒを冷却することができる。また、冷却構造１では、通路３２２が連結部３２とシリンダブロック２の母材の界面を貫くことがない。このため、冷却構造１は冷却水の漏れを防止しつつ、ボア間領域Ｒの冷却性を高めることができる。そしてこれにより、具体的には冷却水の漏れを防止しつつ、ノッキングの改善を図ることができる。
【００２２】
また、冷却構造１は表面に断熱層５２が設けられたヘッドガスケット５を備えている。このため、冷却構造１は特に高温になるが故に冷却が必要となるボア間領域Ｒを集中的に冷却することができる。そしてこれにより、冷却損失が必要以上に大きくなることを抑制することで、熱効率の向上も図ることができる。
【００２３】
また、冷却構造１は鋳鉄製の連結部３２に通路３２２を形成することで、レーザー加工で通路３２２の穴形状を所望通りに形成できる。この点、仮にボア間領域Ｒに連結部３２を設けていない場合には、シリンダブロック２の母材となるアルミ合金の熱伝導性が高いことに起因し、レーザーが拡散したり、溶融部が拡大したりする。このため、レーザー加工では通路３２２の穴形状を所望通りに形成することが困難となる。また、冷却構造１はレーザー加工で通路３２２を形成することで、ボア間領域Ｒの幅が狭い場合でも、通路３２２を容易に形成できる。
【００２４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば上述した実施例では、通路３２２がレーザーパスである場合について説明した。しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、冷却媒体通路は例えばドリルパスであってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
冷却構造 １
シリンダブロック ２
デッキ面 ２１
連結ライナ ３
シリンダライナ ３１
連結部 ３２
露出部 ３２１
通路 ３２２
シリンダヘッド ４
ヘッドガスケット ５
開口部 ５１
断熱層 ５２
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダライナと、前記複数のシリンダライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部とを有する連結ライナが鋳込まれたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックのデッキ面に対して設けられたシリンダヘッドと、を備え、
前記連結部が、前記デッキ面からボア間領域で露出しており、
冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成されるとともに、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出した部分に開口したエンジンの冷却構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの冷却構造であって、
前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に、表面に断熱層を設けたヘッドガスケットをさらに備えたエンジンの冷却構造。
【請求項３】
シリンダブロックに複数のシリンダライナが連結された連結ライナを鋳込むとともに、前記連結ライナを鋳込む際に、前記連結ライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部を前記シリンダブロックのデッキ面からボア間領域で露出させ、
冷却媒体を流通させる冷却媒体通路を、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成し、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出させた部分に開口させるエンジンの冷却構造の製造方法。
【請求項１】
複数のシリンダライナと、前記複数のシリンダライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部とを有する連結ライナが鋳込まれたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックのデッキ面に対して設けられたシリンダヘッドと、を備え、
前記連結部が、前記デッキ面からボア間領域で露出しており、
冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成されるとともに、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出した部分に開口したエンジンの冷却構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの冷却構造であって、
前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に、表面に断熱層を設けたヘッドガスケットをさらに備えたエンジンの冷却構造。
【請求項３】
シリンダブロックに複数のシリンダライナが連結された連結ライナを鋳込むとともに、前記連結ライナを鋳込む際に、前記連結ライナのうち、隣り合うシリンダライナ同士を連結する連結部を前記シリンダブロックのデッキ面からボア間領域で露出させ、
冷却媒体を流通させる冷却媒体通路を、前記シリンダブロックのうち、前記連結部に形成し、前記連結部のうち、前記デッキ面から露出させた部分に開口させるエンジンの冷却構造の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−８７６７８（Ｐ２０１２−８７６７８Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３４９７９（Ｐ２０１０−２３４９７９）
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]