副室式ガスエンジン
【課題】エンジンの始動時等において副室が過冷却され難く、かつエンジンの高負荷時においてプラグホルダが冷却され易い副室ガスエンジンを提供する。
【解決手段】副室式ガスエンジン１であって、シリンダブロックに移動可能に収納されるピストン６と、ピストン６とシリンダブロックと協働して主燃焼室１０を区画するシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の取付孔３ｃに挿入されかつ点火プラグ５が取付けられるプラグホルダ４を有する。プラグホルダ４には、燃料ガスが供給される副室１１と、副室１１と主燃焼室１０とを連通する噴孔４ａが形成される。取付孔３ｃとプラグホルダ４の間には、プラグホルダ４からシリンダヘッド３へ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材９が設けられる。熱伝導部材９は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ変形温度に上昇することでプラグホルダ４との接触面積が大きくなる部分を有する。
【解決手段】副室式ガスエンジン１であって、シリンダブロックに移動可能に収納されるピストン６と、ピストン６とシリンダブロックと協働して主燃焼室１０を区画するシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の取付孔３ｃに挿入されかつ点火プラグ５が取付けられるプラグホルダ４を有する。プラグホルダ４には、燃料ガスが供給される副室１１と、副室１１と主燃焼室１０とを連通する噴孔４ａが形成される。取付孔３ｃとプラグホルダ４の間には、プラグホルダ４からシリンダヘッド３へ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材９が設けられる。熱伝導部材９は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ変形温度に上昇することでプラグホルダ４との接触面積が大きくなる部分を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副室式ガスエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
副室式ガスエンジンは、シリンダブロックに移動可能に収納されるピストンと、ピストンとシリンダブロックと協働して主燃焼室を区画するシリンダヘッドと、シリンダヘッドの取付孔に挿入されかつ点火プラグが取付けられるプラグホルダを有する（特許文献１参照）。プラグホルダには、燃料ガスが供給される副室と、副室と主燃焼室を連通する噴孔が形成される。シリンダヘッドの取付孔には、円環状の熱伝導部材が設けられる。熱伝導部材の内周面がプラグホルダに当接され、熱伝導部材の外周面がシリンダヘッドに当接される。
【０００３】
したがってプラグホルダがシリンダヘッドよりも高温になると、プラグホルダの熱が熱伝導部材を介してシリンダヘッドへ移動する。そのためプラグホルダが熱伝導部材によって常時冷却され得る。かくしてプラグホルダが熱源になって主燃焼室内の燃料ガスが点火することや、プラグホルダの過熱による点火プラグの寿命低下が抑制され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３６０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしエンジンの始動時等においてプラグホルダが冷やされると、プラグホルダ内の副室において失火が生じ、燃焼不安定が生じる。そのためエンジンの始動時等において副室が過冷却され難く、かつエンジンの高負荷時においてプラグホルダが冷却され易い副室ガスエンジンが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える副室式ガスエンジンであることを特徴とする。一つの特徴によると本発明は、シリンダブロックに移動可能に収納されるピストンと、ピストンとシリンダブロックと協働して主燃焼室を区画するシリンダヘッドと、副室式ガスエンジンに形成された取付孔に挿入されかつ点火プラグが取付けられるプラグホルダを有する。プラグホルダには、燃料ガスが供給される副室と、副室と主燃焼室とを連通する噴孔が形成される。副室式ガスエンジンの取付孔とプラグホルダとの間には、プラグホルダから副室式ガスエンジンへ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材が設けられる。熱伝導部材は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ変形温度に上昇することでプラグホルダ及び副室式ガスエンジンの少なくとも一方との接触面積が大きくなる部分を有する。
【０００７】
したがって熱伝導部材は、エンジンの始動時などの温度が低い時において、プラグホルダまたはシリンダヘッドとの接触面積が小さい（あるいはゼロである）。そのためプラグホルダの熱が副室式ガスエンジンに伝わり難く、プラグホルダが熱伝導部材によって過冷却されることが抑制され得る。かくしてプラグホルダ内の副室における失火が少なくなり、副室内の燃焼が安定する。
【０００８】
一方、熱伝導部材は、エンジン高負荷時の温度が高い時において、プラグホルダまたは副室式ガスエンジンとの接触面積が大きくなる。これによりプラグホルダの熱が副室式ガスエンジンに伝わり易くなり、プラグホルダが冷却され易くなる。かくしてプラグホルダが熱源になって主燃焼室内の燃料ガスが早期着火（プレイグニッション）することが抑制され得る。あるいは点火プラグが高温になって耐久性が低下すること、あるいはプラグホルダが高温になって副室への吸気効率が減少すること等が抑制され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】副室式ガスエンジンの断面図である。
【図２】副室近傍におけるガスエンジンの拡大断面図である。
【図３】温度上昇後における副室近傍におけるガスエンジンの拡大断面図である。
【図４】図３のIV―IV線断面矢視図である。
【図５】図４のV―V線断面矢視図である。
【図６】副室近傍における他の形態に係るガスエンジンの拡大断面図である。
【図７】第一状態における図６のガスエンジンの拡大断面図である。
【図８】第二状態における図６のガスエンジンの拡大断面図である。
【図９】副室近傍における他の形態に係るガスエンジンの拡大断面図である。
【図１０】温度上昇後における図９のガスエンジンの断面図である。
【図１１】図９のXI―XI線断面矢視図である。
【図１２】副室近傍における他の形態に係るガスエンジンの拡大断面図である。
【図１３】温度上昇後における図１２のガスエンジンの断面図である。
【図１４】図１２の変形部材の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一つの実施の形態を図１〜５にしたがって説明する。ガスエンジン１は、図１に示すように例えば車両の動力を発生するための車両用内燃機関である。ガスエンジン１は、副室式ガスエンジンであって、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とプラグホルダ４を有する。
【００１１】
シリンダブロック２には、図１に示すようにボア２ａが形成される。ボア２ａには、ピストン６が直線運動可能に収納される。ピストン６は、連結棒７によってクランクシャフト８に連結される。ピストン６の直線運動は、連結棒７によってクランクシャフト８の回転運動に変換される。
【００１２】
シリンダヘッド３は、図１に示すようにシリンダブロック２に連結される。シリンダブロック２とシリンダヘッド３とピストン６によって主燃焼室１０が区画される。シリンダヘッド３には、主燃焼室１０と連通する吸気ポート３ａと排気ポート３ｂが形成される。吸気ポート３ａに吸気弁１２が設けられ、排気ポート３ｂに排気弁１３が設けられる。吸気弁１２を開けることで燃料ガスを含む希薄混合ガスが吸気ポート３ａから主燃焼室１０へ供給される。排気弁１３を開けることで排気ガスが主燃焼室１０から排気ポート３ｂへ排出される。
【００１３】
プラグホルダ（副室部材）４は、図１，２に示すように筒状であって、シリンダヘッド３に形成された取付孔３ｃに挿入される。プラグホルダ４の一端部は、点火プラグ５によって塞がれ、他端部は、先端部４ｂによって塞がれる。そのためプラグホルダ４の内部には、副室１１が区画される。
【００１４】
副室１１には、図２に示すように配管１５から燃料ガスを含む濃混合ガスが供給される。濃混合ガスは、主燃焼室１０に供給される希薄混合ガスに比べて空気に対する燃料の比率が高い。燃料ガスには、例えば天然ガスが含まれる。プラグホルダ４の先端部４ｂは、半球状であって、シリンダヘッド３から突出して主燃焼室１０に臨む。先端部４ｂには、副室１１と主燃焼室１０を連通する複数の噴孔４ａが形成される。
【００１５】
図２に示すように取付孔３ｃの端部近傍において、プラグホルダ４にフランジ部４ｆが形成され、シリンダヘッド３にヘッド突出部３ｄが形成される。フランジ部４ｆは、プラグホルダ４の外側面に形成される。ヘッド突出部３ｄは、取付孔３ｃの構成壁面３ｅの下端から内周側に突出する。フランジ部４ｆとヘッド突出部３ｄの間には、円環状のガスケット１４が介在され、取付孔３ｃに対するプラグホルダ４の位置決めが行われる。
【００１６】
プラグホルダ４の外周面には、図２に示すように熱伝導部材９が設置される凹部４ｅが形成される。凹部４ｅは、点火プラグ５の先端部の近傍に位置している。凹部４ｅは、プラグホルダ４の外側面全周に形成される。凹部４ｅの上側には、凹部４ｅの上面を構成する上側壁面４ｃが形成される。凹部４ｅの下側（すなわち、副室１１に近い側）には、凹部４ｅの下面を構成する下側壁面４ｄが形成される。上側及び下側壁面４ｃ，４ｄは、凹部４ｅの底面から取付孔３ｃの構成壁面３ｅに向かって延在する。
【００１７】
熱伝導部材９は、図２，４に示すように接触部材９ｂと複数の変形部材９ａを有する。接触部材９ｂは、熱伝導率の高い材料、例えば金属から形成される。接触部材９ｂは、Ｃ字状であって、中心に孔９ｂ３を有する。接触部材９ｂは、弾性変形されて凹部４ｅに設置され、孔９ｂ３にプラグホルダ４が上下方向に貫通する。接触部材９ｂの外周面は、取付孔３ｃの構成壁面３ｅに接触し、好ましくは接触部材９ｂの外周面の略全長が構成壁面３ｅに接触する。接触部材９ｂの内周面は、プラグホルダ４に近接し、好ましくは内周面の全周がプラグホルダ４の凹部４ｅの底面に接触しない。
【００１８】
変形部材９ａは、図３〜５に示すように温度によって変形するバイメタルから形成される。複数の変形部材９ａは、下側壁面４ｄの上に所定間隔で取付けられる。変形部材９ａの上に接触部材９ｂが設置される。変形部材９ａは、通常の気温において平板状である。この場合図２に示すように、接触部材９ｂは、重力によって上側壁面４ｃから離れる。変形部材９ａは、予め設定された変形温度（例えば２００〜７００℃）になることで厚み方向に変形（スナップ）する。これにより図３に示すように、変形部材９ａが接触部材９ｂを持上げ、接触部材９ｂの上面が上側壁面４ｃに押し付けられる。
【００１９】
図２に示すように副室１１に濃混合ガスが供給され、濃混合ガスが点火プラグ５によって点火されると、火炎が発生する。火炎が発生すると、副室１１の圧力が主燃焼室１０の圧力より高くなり、副室１１から噴孔４ａを経て主燃焼室１０にトーチ火炎が噴出される。トーチ火炎によって主燃焼室１０の希薄混合ガスが燃焼する。
【００２０】
図１を参照するように主燃焼室１０の希薄混合ガスが燃焼することで、主燃焼室１０の圧力が変化してピストン６が上下動する。ピストン６が上下動する際に、吸気弁１２と排気弁１３が開閉する。これにより新気が主燃焼室１０に取込まれ、排気ガスが主燃焼室１０から排出される。したがって主燃焼室１０において吸気、圧縮、燃焼・膨張、排気の各行程が行われて、ピストン６が上下動する。ピストン６の上下動は、連結棒７によってクランクシャフト８の回転運動に変換される。
【００２１】
エンジンを始動した直後の所定時間内、およびエンジンの負荷が小さい時は、図２に示すように熱伝導部材９の温度が変形温度（例えば２００〜７００℃）以下になっている。したがって変形部材９ａは、変形せず、あるいは変形量が小さい。この時、接触部材９ｂの上面は、上側壁面４ｃから離れている。接触部材９ｂの外周面は、その全部または一部においてシリンダヘッド３に当接している。接触部材９ｂの下面は、変形部材９ａを介して下側壁面４ｄに設置される。
【００２２】
そのためプラグホルダ４がシリンダヘッド３よりも温度が高くなった場合、図２に示すようにプラグホルダ４の熱は、変形部材９ａと接触部材９ｂを経てシリンダヘッド３に少しのみ移動する。しかし多くの熱は、プラグホルダ４からシリンダヘッド３に伝わらない。かくしてプラグホルダ４は、熱伝導部材９によって過冷却から抑制され得る。
【００２３】
エンジンの負荷が大きくなった場合は、図３，５に示すように変形部材９ａが変形温度以上になって変形する。変形部材９ａは、接触部材９ｂを下側壁面４ｄに対して持上げる。接触部材９ｂの上面が上側壁面４ｃに押し当てられ、熱伝導部材９のプラグホルダ４に対する接触面積が大きくなる。これによりプラグホルダ４の熱が熱伝導部材９によってシリンダヘッド３へ伝わり易くなる。かくしてプラグホルダ４が熱伝導部材９によって冷却され易くなる。
【００２４】
以上のように副室式ガスエンジン１は、図１，２に示すようにシリンダブロック２に移動可能に収納されるピストン６と、ピストン６とシリンダブロック２と協働して主燃焼室１０を区画するシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）に形成された取付孔３ｃに挿入されかつ点火プラグ５が取付けられるプラグホルダ４を有する。プラグホルダ４には、燃料ガスが供給される副室１１と、副室１１と主燃焼室１０とを連通する噴孔４ａが形成される。シリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）の取付孔３ｃには、プラグホルダ４からシリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）へ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材９が設けられる。熱伝導部材９は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ初期温度から変形温度に上昇することでプラグホルダ４との接触面積が大きくなる部分を有する。
【００２５】
したがって熱伝導部材９は、エンジンの始動時などの温度が低い時において、プラグホルダ４と接触する面積が小さい（ほとんどゼロである）。そのためプラグホルダ４の熱がシリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）に伝わり難く、プラグホルダ４が熱伝導部材９によって過冷却されることが抑制され得る。かくしてプラグホルダ４内の副室１１における失火が少なくなり、副室１１内の燃焼が安定する。
【００２６】
一方、熱伝導部材９は、エンジン高負荷時の温度が高い時において、プラグホルダ４と接触する面積が大きくなる。これによりプラグホルダ４の熱がシリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）に伝わり易くなり、プラグホルダ４が冷却され易くなる。かくしてプラグホルダ４が熱源になって主燃焼室１０内の燃料ガスが早期着火（プレイグニッション）することが抑制され得る。あるいは点火プラグ５が高温になって耐久性が低下すること、あるいはプラグホルダ４が高温になって副室１１への吸気効率が減少すること等が抑制され得る。
【００２７】
熱伝導部材９は、図２に示すようにバイメタルから形成される変形部材９ａと、変形部材９ａによって押されてプラグホルダ４との接触面積が大きくなる接触部材９ｂを有する。したがって熱伝導部材９は、全体がバイメタルから形成される構成に比べて安価に形成され得る。
【００２８】
接触部材９ｂは、図２，３に示すようにプラグホルダ４が上下方向に貫通されるＣ形状である。変形部材９ａは、接触部材９ｂの下側に設置される。プラグホルダ４は、接触部材９ｂの上方に張出して変形部材９ａによって持上げられた接触部材９ｂが押し当てられる上側壁面４ｃを有する。
【００２９】
したがって接触部材９ｂは、エンジンの始動時などの温度が低い時において、重力を利用して上側壁面４ｃから離間してプラグホルダ４との接触面積が小さく（ほとんどゼロに）なる。エンジン高負荷時の温度が高い時において、接触部材９ｂが変形部材９ａによって重力に抗して持上げられた場合は、接触部材９ｂが上側壁面４ｃに押し当てられて接触部材９ｂとプラグホルダ４との接触面積が大きくなる。したがって熱伝導部材９は、重力を利用する構造であるために重力を利用しない構造に比べて簡易に形成され得る。
【００３０】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。他の形態において副室式ガスエンジン１は、図６〜８に示すように第一と第二の熱伝導部材９ｃ，９ｄを有していても良い。第一の熱伝導部材９ｃは、プラグホルダ４に形成された第一の凹部４ｅ１に設置される。第二の熱伝導部材９ｄは、プラグホルダ４に形成された第二の凹部４ｅ２に設置される。
【００３１】
図６〜８に示すように第一の凹部４ｅ１は、点火プラグ５の先端部よりも副室１１から離れた位置に形成される。第二の凹部４ｅ２は、点火プラグ５の先端部の近傍あるいは先端部よりも副室１１に近い位置に形成される。熱伝導部材９ｃ，９ｄは、変形部材９ａ１，９ａ２と接触部材９ｂ１，９ｂ２を有する。第一の変形部材９ａ１は、第一変形温度によって変形するバイメタルから形成される。第二の変形部材９ａ２は、第一変形温度よりも高い第二変形温度で変形するバイメタルから形成される。
【００３２】
図６に示すようにエンジンの始動時から所定時間内において、変形部材９ａ１，９ａ２は、所定温度（第一変形温度または第二変形温度）よりも低く、変形しない、あるいは変形量が小さい。接触部材９ｂ１，９ｂ２は、重力によって上側壁面４ｃ１，４ｃ２から離れている。そのためプラグホルダ４の熱は、シリンダヘッド３へ伝わり難く、プラグホルダ４は、熱伝導部材９ｃ，９ｄによって過冷却されることが抑制され得る。かくして副室１１内における失火が少なくなり、副室１１内の燃焼が安定する。
【００３３】
図７に示すようにエンジンが低負荷時において、第一の変形部材９ａ１が第一変形温度（例えば２００℃）になり変形する。第一の接触部材９ｂ１が上側壁面４ｃ１に当接して、第一の熱伝導部材９ｃによってプラグホルダ４の点火プラグ５の近傍領域が冷却される。これにより点火プラグ５が冷却されて、点火プラグ５の耐久性の低下あるいは溶損が抑制され得る。
【００３４】
一方、第二の変形部材９ａ２は、第一変形温度になっても変形せず、第二の接触部材９ｂ２が上側壁面４ｃ２から離れている。そのためプラグホルダ４の副室１１の近傍領域は、第二の熱伝導部材９ｄによってシリンダヘッド３へ伝わり難い。これにより副室１１の過冷却が抑制され、副室１１内の失火が減少する。
【００３５】
図８に示すようにエンジンが高負荷時において、第二の変形部材９ａ２が第二変形温度（例えば２５０〜７００℃）になり変形する。第二の接触部材９ｂ２が上側壁面４ｃ２に当接して、第二の熱伝導部材９ｄによってプラグホルダ４の副室１１の近傍領域が冷却される。これによりプラグホルダ４が熱源になって主燃焼室１０内の燃料ガスが早期着火することが抑制され得る。
【００３６】
以上のように取付孔３ｃには、図６〜８に示すように第一と第二の熱伝導部材９ｃ，９ｄが設けられる。第一の熱伝導部材９ｃは、第二の熱伝導部材９ｄよりも低い温度で変形し得るバイメタルを含み、かつ第二の熱伝導部材９ｄよりも主燃焼室１０から遠くかつ点火プラグ５が挿入される取付孔３ｃの入口に近い位置に設置される。
【００３７】
したがって図７に示すようにエンジンの温度が上昇すると、第一の熱伝導部材９ｃが変形しかつ第二の熱伝導部材９ｄが変形しない第一状態が生じる。第一状態において第一の熱伝導部材９ｃによって点火プラグ５の近傍が冷却され、第二の熱伝導部材９ｄによって副室１１の近傍領域が冷却され難くなる。これにより点火プラグ５の耐久性が向上し、かつ副室１１の過冷却が抑制され得る。
【００３８】
図８に示すように、エンジンの温度がさらに上昇すると、第一と第二の熱伝導部材９ｃ，９ｄの両方が変形する第二状態（図８参照）が生じる。第二状態において第二の熱伝導部材９ｄによって副室１１の近傍領域が冷却される。これによりプラグホルダ４が熱源になって主燃焼室１０内の燃料ガスが早期着火することが抑制され得る。かくしてプラグホルダ４は、第一状態と第二状態によって好適に温度調整され得る。
【００３９】
他の形態において副室式ガスエンジン１は、図９〜１１に示すように熱伝導部材１７を有していても良い。熱伝導部材１７は、プラグホルダ４に形成された上側壁面４ｈと下側壁面（ヘッド突出部３ｄ）との間に設けられる。上側壁面４ｈは、熱伝導部材１７よりも上側に形成されている。
【００４０】
図９〜１１に示すように熱伝導部材１７は、変形部材１７ａと仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃを有する。仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃは、熱伝導率の高い材料、例えば金属から形成される。仲介部材１７ｂがガスケット１４の上に設置され、仲介部材１７ｂの上に接触部材１７ｃが設置される。仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃは、Ｏ形状（環状）であって、プラグホルダ４が上下方向に貫通される。
【００４１】
図９〜１１に示すように仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃには、傾斜部１７ｂ１，１７ｃ１が形成される。傾斜部１７ｂ１，１７ｃ１は、仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃの周方向の所定領域に形成され、かつ相互に対向する。変形部材１７ａが変形温度になって変形した場合、変形部材１７ａが仲介部材１７ｂを押し上げる。接触部材１７ｃは、傾斜部１７ｂ１，１７ｃ１によって仲介部材１７ｂによって上方に押され、かつ径方向に拡張される。
【００４２】
これにより図９〜１１に示すように接触部材１７ｃが取付孔３ｃの構成壁面３ｅと上側壁面４ｈとに当接して、熱伝導部材１７とプラグホルダ４との接触面積が増える。接触部材１７ｃの外周面の一部あるいは全周が取付孔３ｃの構成壁面３ｅに当接して、熱伝導部材１７とシリンダヘッド３の接触面積が増える。かくして熱伝導部材１７によってプラグホルダ４の熱がシリンダヘッド３へ伝わり易くなる。
【００４３】
一方、熱伝導部材１７は、図９に示すようにエンジンの始動時等においてプラグホルダ４とシリンダヘッド３の両部材から離れる。そのため熱伝導部材１７とプラグホルダ４の間、および熱伝導部材１７とシリンダヘッド３の間には空気層が形成され得る。したがってプラグホルダ４からシリンダヘッド３に熱が移動することが空気層によって確実に抑制され、副室１１の過冷却が確実に抑制され得る。
【００４４】
以上のようにシリンダヘッド３は、図９〜１１に示すように取付孔３ｃの構成壁面３ｅからプラグホルダ４に向けて突出して熱伝導部材１７を下側から支持し得るヘッド突出部３ｄを有する。ヘッド突出部３ｄと上側壁面４ｈの間に熱伝導部材１７が設置される。したがって熱伝導部材１７は、シリンダヘッド３とプラグホルダ４の間に設けられるため、簡易にプラグホルダ４に対して装着させ得る。例えば図２等に示すようにプラグホルダ４の外周に形成された凹部４ｅに熱伝導部材９を装着するために熱伝導部材９を弾性変形させる必要がない。
【００４５】
他の形態において副室式ガスエンジン１は、図１２〜１４に示す変形部材１８ａと接触部材１８ｂを備える熱伝導部材１８を有していても良い。変形部材１８ａは、バイメタルから形成される。図１４に示すように、変形部材１８ａが変形温度になることで径方向外方に変形する。
【００４６】
図１２〜１４に示すように接触部材１８ｂは、Ｃ形状であって金属等から形成される。接触部材１８ｂは、凹部４ｅ内に設置される。接触部材１８ｂの内周面下部には、変形部材１８ａに対面する傾斜部１８ｂ１が形成される。変形部材１８ａが変形温度になり、径方向外方に変形すると、接触部材１８ｂが傾斜部１８ｂ１によって持上げられ、かつ径方向外方に押される。これにより接触部材１８ｂの上面が上側壁面４ｃに当接し、接触部材１８ｂの外周面の一部または全部が取付孔３ｃの構成壁面３ｅに当接する。
【００４７】
図１２〜１４に示すように変形部材１８ａは、重力と関係しない方向（径方向）に変形して接触部材１８ｂを押す。これにより接触部材１８ｂとシリンダヘッド３との接触面積および接触部材１８ｂとプラグホルダ４との接触面積が増える。
【００４８】
他の形態において熱伝導部材は、全体がバイメタルで形成されても良い。他の形態において熱伝導部材は、バイメタルから形成される変形部材と、金属等から形成される接触部材を一体に有していても良い。
【００４９】
他の形態において熱伝導部材は、初期温度から変形温度に上昇することで、プラグホルダとの接触面積は変化しないが、シリンダヘッドとの接触面積が増加する構造であっても良い。他の形態において取付孔３ｃに三つ以上の熱伝導部材が併設されても良い。
【００５０】
他の形態においてガスエンジン１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３を一体に有していても良い。他の形態においてガスエンジン１は、船舶などの他の動力源、あるいはガスヒートポンプなどに利用されても良い。プラグホルダ４は、シリンダブロック２に形成された取付孔に挿入されても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１…副室式ガスエンジン
２…シリンダブロック
３…シリンダヘッド
３ｃ…取付孔
３ｄ…ヘッド突出部
３ｅ…構成壁面
４…プラグホルダ
４ａ…噴孔
４ｃ，４ｃ１，４ｃ２，４ｈ…上側壁面
４ｄ，４ｄ１，４ｄ２・・・下側壁面
４ｅ，４ｅ１，４ｅ２…凹部
５…点火プラグ
６…ピストン
９，９ｃ，９ｄ，１７，１８…熱伝導部材
９ａ，９ａ１，９ａ２，１７ａ，１８ａ…変形部材
９ｂ，９ｂ１，９ｂ２，１７ｃ，１８ｂ…接触部材
９ｂ３…孔
１０…主燃焼室
１１…副室
１４…ガスケット
１７ｂ…仲介部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副室式ガスエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
副室式ガスエンジンは、シリンダブロックに移動可能に収納されるピストンと、ピストンとシリンダブロックと協働して主燃焼室を区画するシリンダヘッドと、シリンダヘッドの取付孔に挿入されかつ点火プラグが取付けられるプラグホルダを有する（特許文献１参照）。プラグホルダには、燃料ガスが供給される副室と、副室と主燃焼室を連通する噴孔が形成される。シリンダヘッドの取付孔には、円環状の熱伝導部材が設けられる。熱伝導部材の内周面がプラグホルダに当接され、熱伝導部材の外周面がシリンダヘッドに当接される。
【０００３】
したがってプラグホルダがシリンダヘッドよりも高温になると、プラグホルダの熱が熱伝導部材を介してシリンダヘッドへ移動する。そのためプラグホルダが熱伝導部材によって常時冷却され得る。かくしてプラグホルダが熱源になって主燃焼室内の燃料ガスが点火することや、プラグホルダの過熱による点火プラグの寿命低下が抑制され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３６０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしエンジンの始動時等においてプラグホルダが冷やされると、プラグホルダ内の副室において失火が生じ、燃焼不安定が生じる。そのためエンジンの始動時等において副室が過冷却され難く、かつエンジンの高負荷時においてプラグホルダが冷却され易い副室ガスエンジンが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える副室式ガスエンジンであることを特徴とする。一つの特徴によると本発明は、シリンダブロックに移動可能に収納されるピストンと、ピストンとシリンダブロックと協働して主燃焼室を区画するシリンダヘッドと、副室式ガスエンジンに形成された取付孔に挿入されかつ点火プラグが取付けられるプラグホルダを有する。プラグホルダには、燃料ガスが供給される副室と、副室と主燃焼室とを連通する噴孔が形成される。副室式ガスエンジンの取付孔とプラグホルダとの間には、プラグホルダから副室式ガスエンジンへ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材が設けられる。熱伝導部材は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ変形温度に上昇することでプラグホルダ及び副室式ガスエンジンの少なくとも一方との接触面積が大きくなる部分を有する。
【０００７】
したがって熱伝導部材は、エンジンの始動時などの温度が低い時において、プラグホルダまたはシリンダヘッドとの接触面積が小さい（あるいはゼロである）。そのためプラグホルダの熱が副室式ガスエンジンに伝わり難く、プラグホルダが熱伝導部材によって過冷却されることが抑制され得る。かくしてプラグホルダ内の副室における失火が少なくなり、副室内の燃焼が安定する。
【０００８】
一方、熱伝導部材は、エンジン高負荷時の温度が高い時において、プラグホルダまたは副室式ガスエンジンとの接触面積が大きくなる。これによりプラグホルダの熱が副室式ガスエンジンに伝わり易くなり、プラグホルダが冷却され易くなる。かくしてプラグホルダが熱源になって主燃焼室内の燃料ガスが早期着火（プレイグニッション）することが抑制され得る。あるいは点火プラグが高温になって耐久性が低下すること、あるいはプラグホルダが高温になって副室への吸気効率が減少すること等が抑制され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】副室式ガスエンジンの断面図である。
【図２】副室近傍におけるガスエンジンの拡大断面図である。
【図３】温度上昇後における副室近傍におけるガスエンジンの拡大断面図である。
【図４】図３のIV―IV線断面矢視図である。
【図５】図４のV―V線断面矢視図である。
【図６】副室近傍における他の形態に係るガスエンジンの拡大断面図である。
【図７】第一状態における図６のガスエンジンの拡大断面図である。
【図８】第二状態における図６のガスエンジンの拡大断面図である。
【図９】副室近傍における他の形態に係るガスエンジンの拡大断面図である。
【図１０】温度上昇後における図９のガスエンジンの断面図である。
【図１１】図９のXI―XI線断面矢視図である。
【図１２】副室近傍における他の形態に係るガスエンジンの拡大断面図である。
【図１３】温度上昇後における図１２のガスエンジンの断面図である。
【図１４】図１２の変形部材の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一つの実施の形態を図１〜５にしたがって説明する。ガスエンジン１は、図１に示すように例えば車両の動力を発生するための車両用内燃機関である。ガスエンジン１は、副室式ガスエンジンであって、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とプラグホルダ４を有する。
【００１１】
シリンダブロック２には、図１に示すようにボア２ａが形成される。ボア２ａには、ピストン６が直線運動可能に収納される。ピストン６は、連結棒７によってクランクシャフト８に連結される。ピストン６の直線運動は、連結棒７によってクランクシャフト８の回転運動に変換される。
【００１２】
シリンダヘッド３は、図１に示すようにシリンダブロック２に連結される。シリンダブロック２とシリンダヘッド３とピストン６によって主燃焼室１０が区画される。シリンダヘッド３には、主燃焼室１０と連通する吸気ポート３ａと排気ポート３ｂが形成される。吸気ポート３ａに吸気弁１２が設けられ、排気ポート３ｂに排気弁１３が設けられる。吸気弁１２を開けることで燃料ガスを含む希薄混合ガスが吸気ポート３ａから主燃焼室１０へ供給される。排気弁１３を開けることで排気ガスが主燃焼室１０から排気ポート３ｂへ排出される。
【００１３】
プラグホルダ（副室部材）４は、図１，２に示すように筒状であって、シリンダヘッド３に形成された取付孔３ｃに挿入される。プラグホルダ４の一端部は、点火プラグ５によって塞がれ、他端部は、先端部４ｂによって塞がれる。そのためプラグホルダ４の内部には、副室１１が区画される。
【００１４】
副室１１には、図２に示すように配管１５から燃料ガスを含む濃混合ガスが供給される。濃混合ガスは、主燃焼室１０に供給される希薄混合ガスに比べて空気に対する燃料の比率が高い。燃料ガスには、例えば天然ガスが含まれる。プラグホルダ４の先端部４ｂは、半球状であって、シリンダヘッド３から突出して主燃焼室１０に臨む。先端部４ｂには、副室１１と主燃焼室１０を連通する複数の噴孔４ａが形成される。
【００１５】
図２に示すように取付孔３ｃの端部近傍において、プラグホルダ４にフランジ部４ｆが形成され、シリンダヘッド３にヘッド突出部３ｄが形成される。フランジ部４ｆは、プラグホルダ４の外側面に形成される。ヘッド突出部３ｄは、取付孔３ｃの構成壁面３ｅの下端から内周側に突出する。フランジ部４ｆとヘッド突出部３ｄの間には、円環状のガスケット１４が介在され、取付孔３ｃに対するプラグホルダ４の位置決めが行われる。
【００１６】
プラグホルダ４の外周面には、図２に示すように熱伝導部材９が設置される凹部４ｅが形成される。凹部４ｅは、点火プラグ５の先端部の近傍に位置している。凹部４ｅは、プラグホルダ４の外側面全周に形成される。凹部４ｅの上側には、凹部４ｅの上面を構成する上側壁面４ｃが形成される。凹部４ｅの下側（すなわち、副室１１に近い側）には、凹部４ｅの下面を構成する下側壁面４ｄが形成される。上側及び下側壁面４ｃ，４ｄは、凹部４ｅの底面から取付孔３ｃの構成壁面３ｅに向かって延在する。
【００１７】
熱伝導部材９は、図２，４に示すように接触部材９ｂと複数の変形部材９ａを有する。接触部材９ｂは、熱伝導率の高い材料、例えば金属から形成される。接触部材９ｂは、Ｃ字状であって、中心に孔９ｂ３を有する。接触部材９ｂは、弾性変形されて凹部４ｅに設置され、孔９ｂ３にプラグホルダ４が上下方向に貫通する。接触部材９ｂの外周面は、取付孔３ｃの構成壁面３ｅに接触し、好ましくは接触部材９ｂの外周面の略全長が構成壁面３ｅに接触する。接触部材９ｂの内周面は、プラグホルダ４に近接し、好ましくは内周面の全周がプラグホルダ４の凹部４ｅの底面に接触しない。
【００１８】
変形部材９ａは、図３〜５に示すように温度によって変形するバイメタルから形成される。複数の変形部材９ａは、下側壁面４ｄの上に所定間隔で取付けられる。変形部材９ａの上に接触部材９ｂが設置される。変形部材９ａは、通常の気温において平板状である。この場合図２に示すように、接触部材９ｂは、重力によって上側壁面４ｃから離れる。変形部材９ａは、予め設定された変形温度（例えば２００〜７００℃）になることで厚み方向に変形（スナップ）する。これにより図３に示すように、変形部材９ａが接触部材９ｂを持上げ、接触部材９ｂの上面が上側壁面４ｃに押し付けられる。
【００１９】
図２に示すように副室１１に濃混合ガスが供給され、濃混合ガスが点火プラグ５によって点火されると、火炎が発生する。火炎が発生すると、副室１１の圧力が主燃焼室１０の圧力より高くなり、副室１１から噴孔４ａを経て主燃焼室１０にトーチ火炎が噴出される。トーチ火炎によって主燃焼室１０の希薄混合ガスが燃焼する。
【００２０】
図１を参照するように主燃焼室１０の希薄混合ガスが燃焼することで、主燃焼室１０の圧力が変化してピストン６が上下動する。ピストン６が上下動する際に、吸気弁１２と排気弁１３が開閉する。これにより新気が主燃焼室１０に取込まれ、排気ガスが主燃焼室１０から排出される。したがって主燃焼室１０において吸気、圧縮、燃焼・膨張、排気の各行程が行われて、ピストン６が上下動する。ピストン６の上下動は、連結棒７によってクランクシャフト８の回転運動に変換される。
【００２１】
エンジンを始動した直後の所定時間内、およびエンジンの負荷が小さい時は、図２に示すように熱伝導部材９の温度が変形温度（例えば２００〜７００℃）以下になっている。したがって変形部材９ａは、変形せず、あるいは変形量が小さい。この時、接触部材９ｂの上面は、上側壁面４ｃから離れている。接触部材９ｂの外周面は、その全部または一部においてシリンダヘッド３に当接している。接触部材９ｂの下面は、変形部材９ａを介して下側壁面４ｄに設置される。
【００２２】
そのためプラグホルダ４がシリンダヘッド３よりも温度が高くなった場合、図２に示すようにプラグホルダ４の熱は、変形部材９ａと接触部材９ｂを経てシリンダヘッド３に少しのみ移動する。しかし多くの熱は、プラグホルダ４からシリンダヘッド３に伝わらない。かくしてプラグホルダ４は、熱伝導部材９によって過冷却から抑制され得る。
【００２３】
エンジンの負荷が大きくなった場合は、図３，５に示すように変形部材９ａが変形温度以上になって変形する。変形部材９ａは、接触部材９ｂを下側壁面４ｄに対して持上げる。接触部材９ｂの上面が上側壁面４ｃに押し当てられ、熱伝導部材９のプラグホルダ４に対する接触面積が大きくなる。これによりプラグホルダ４の熱が熱伝導部材９によってシリンダヘッド３へ伝わり易くなる。かくしてプラグホルダ４が熱伝導部材９によって冷却され易くなる。
【００２４】
以上のように副室式ガスエンジン１は、図１，２に示すようにシリンダブロック２に移動可能に収納されるピストン６と、ピストン６とシリンダブロック２と協働して主燃焼室１０を区画するシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）に形成された取付孔３ｃに挿入されかつ点火プラグ５が取付けられるプラグホルダ４を有する。プラグホルダ４には、燃料ガスが供給される副室１１と、副室１１と主燃焼室１０とを連通する噴孔４ａが形成される。シリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）の取付孔３ｃには、プラグホルダ４からシリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）へ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材９が設けられる。熱伝導部材９は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ初期温度から変形温度に上昇することでプラグホルダ４との接触面積が大きくなる部分を有する。
【００２５】
したがって熱伝導部材９は、エンジンの始動時などの温度が低い時において、プラグホルダ４と接触する面積が小さい（ほとんどゼロである）。そのためプラグホルダ４の熱がシリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）に伝わり難く、プラグホルダ４が熱伝導部材９によって過冷却されることが抑制され得る。かくしてプラグホルダ４内の副室１１における失火が少なくなり、副室１１内の燃焼が安定する。
【００２６】
一方、熱伝導部材９は、エンジン高負荷時の温度が高い時において、プラグホルダ４と接触する面積が大きくなる。これによりプラグホルダ４の熱がシリンダヘッド３（副室式ガスエンジン１）に伝わり易くなり、プラグホルダ４が冷却され易くなる。かくしてプラグホルダ４が熱源になって主燃焼室１０内の燃料ガスが早期着火（プレイグニッション）することが抑制され得る。あるいは点火プラグ５が高温になって耐久性が低下すること、あるいはプラグホルダ４が高温になって副室１１への吸気効率が減少すること等が抑制され得る。
【００２７】
熱伝導部材９は、図２に示すようにバイメタルから形成される変形部材９ａと、変形部材９ａによって押されてプラグホルダ４との接触面積が大きくなる接触部材９ｂを有する。したがって熱伝導部材９は、全体がバイメタルから形成される構成に比べて安価に形成され得る。
【００２８】
接触部材９ｂは、図２，３に示すようにプラグホルダ４が上下方向に貫通されるＣ形状である。変形部材９ａは、接触部材９ｂの下側に設置される。プラグホルダ４は、接触部材９ｂの上方に張出して変形部材９ａによって持上げられた接触部材９ｂが押し当てられる上側壁面４ｃを有する。
【００２９】
したがって接触部材９ｂは、エンジンの始動時などの温度が低い時において、重力を利用して上側壁面４ｃから離間してプラグホルダ４との接触面積が小さく（ほとんどゼロに）なる。エンジン高負荷時の温度が高い時において、接触部材９ｂが変形部材９ａによって重力に抗して持上げられた場合は、接触部材９ｂが上側壁面４ｃに押し当てられて接触部材９ｂとプラグホルダ４との接触面積が大きくなる。したがって熱伝導部材９は、重力を利用する構造であるために重力を利用しない構造に比べて簡易に形成され得る。
【００３０】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。他の形態において副室式ガスエンジン１は、図６〜８に示すように第一と第二の熱伝導部材９ｃ，９ｄを有していても良い。第一の熱伝導部材９ｃは、プラグホルダ４に形成された第一の凹部４ｅ１に設置される。第二の熱伝導部材９ｄは、プラグホルダ４に形成された第二の凹部４ｅ２に設置される。
【００３１】
図６〜８に示すように第一の凹部４ｅ１は、点火プラグ５の先端部よりも副室１１から離れた位置に形成される。第二の凹部４ｅ２は、点火プラグ５の先端部の近傍あるいは先端部よりも副室１１に近い位置に形成される。熱伝導部材９ｃ，９ｄは、変形部材９ａ１，９ａ２と接触部材９ｂ１，９ｂ２を有する。第一の変形部材９ａ１は、第一変形温度によって変形するバイメタルから形成される。第二の変形部材９ａ２は、第一変形温度よりも高い第二変形温度で変形するバイメタルから形成される。
【００３２】
図６に示すようにエンジンの始動時から所定時間内において、変形部材９ａ１，９ａ２は、所定温度（第一変形温度または第二変形温度）よりも低く、変形しない、あるいは変形量が小さい。接触部材９ｂ１，９ｂ２は、重力によって上側壁面４ｃ１，４ｃ２から離れている。そのためプラグホルダ４の熱は、シリンダヘッド３へ伝わり難く、プラグホルダ４は、熱伝導部材９ｃ，９ｄによって過冷却されることが抑制され得る。かくして副室１１内における失火が少なくなり、副室１１内の燃焼が安定する。
【００３３】
図７に示すようにエンジンが低負荷時において、第一の変形部材９ａ１が第一変形温度（例えば２００℃）になり変形する。第一の接触部材９ｂ１が上側壁面４ｃ１に当接して、第一の熱伝導部材９ｃによってプラグホルダ４の点火プラグ５の近傍領域が冷却される。これにより点火プラグ５が冷却されて、点火プラグ５の耐久性の低下あるいは溶損が抑制され得る。
【００３４】
一方、第二の変形部材９ａ２は、第一変形温度になっても変形せず、第二の接触部材９ｂ２が上側壁面４ｃ２から離れている。そのためプラグホルダ４の副室１１の近傍領域は、第二の熱伝導部材９ｄによってシリンダヘッド３へ伝わり難い。これにより副室１１の過冷却が抑制され、副室１１内の失火が減少する。
【００３５】
図８に示すようにエンジンが高負荷時において、第二の変形部材９ａ２が第二変形温度（例えば２５０〜７００℃）になり変形する。第二の接触部材９ｂ２が上側壁面４ｃ２に当接して、第二の熱伝導部材９ｄによってプラグホルダ４の副室１１の近傍領域が冷却される。これによりプラグホルダ４が熱源になって主燃焼室１０内の燃料ガスが早期着火することが抑制され得る。
【００３６】
以上のように取付孔３ｃには、図６〜８に示すように第一と第二の熱伝導部材９ｃ，９ｄが設けられる。第一の熱伝導部材９ｃは、第二の熱伝導部材９ｄよりも低い温度で変形し得るバイメタルを含み、かつ第二の熱伝導部材９ｄよりも主燃焼室１０から遠くかつ点火プラグ５が挿入される取付孔３ｃの入口に近い位置に設置される。
【００３７】
したがって図７に示すようにエンジンの温度が上昇すると、第一の熱伝導部材９ｃが変形しかつ第二の熱伝導部材９ｄが変形しない第一状態が生じる。第一状態において第一の熱伝導部材９ｃによって点火プラグ５の近傍が冷却され、第二の熱伝導部材９ｄによって副室１１の近傍領域が冷却され難くなる。これにより点火プラグ５の耐久性が向上し、かつ副室１１の過冷却が抑制され得る。
【００３８】
図８に示すように、エンジンの温度がさらに上昇すると、第一と第二の熱伝導部材９ｃ，９ｄの両方が変形する第二状態（図８参照）が生じる。第二状態において第二の熱伝導部材９ｄによって副室１１の近傍領域が冷却される。これによりプラグホルダ４が熱源になって主燃焼室１０内の燃料ガスが早期着火することが抑制され得る。かくしてプラグホルダ４は、第一状態と第二状態によって好適に温度調整され得る。
【００３９】
他の形態において副室式ガスエンジン１は、図９〜１１に示すように熱伝導部材１７を有していても良い。熱伝導部材１７は、プラグホルダ４に形成された上側壁面４ｈと下側壁面（ヘッド突出部３ｄ）との間に設けられる。上側壁面４ｈは、熱伝導部材１７よりも上側に形成されている。
【００４０】
図９〜１１に示すように熱伝導部材１７は、変形部材１７ａと仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃを有する。仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃは、熱伝導率の高い材料、例えば金属から形成される。仲介部材１７ｂがガスケット１４の上に設置され、仲介部材１７ｂの上に接触部材１７ｃが設置される。仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃは、Ｏ形状（環状）であって、プラグホルダ４が上下方向に貫通される。
【００４１】
図９〜１１に示すように仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃには、傾斜部１７ｂ１，１７ｃ１が形成される。傾斜部１７ｂ１，１７ｃ１は、仲介部材１７ｂと接触部材１７ｃの周方向の所定領域に形成され、かつ相互に対向する。変形部材１７ａが変形温度になって変形した場合、変形部材１７ａが仲介部材１７ｂを押し上げる。接触部材１７ｃは、傾斜部１７ｂ１，１７ｃ１によって仲介部材１７ｂによって上方に押され、かつ径方向に拡張される。
【００４２】
これにより図９〜１１に示すように接触部材１７ｃが取付孔３ｃの構成壁面３ｅと上側壁面４ｈとに当接して、熱伝導部材１７とプラグホルダ４との接触面積が増える。接触部材１７ｃの外周面の一部あるいは全周が取付孔３ｃの構成壁面３ｅに当接して、熱伝導部材１７とシリンダヘッド３の接触面積が増える。かくして熱伝導部材１７によってプラグホルダ４の熱がシリンダヘッド３へ伝わり易くなる。
【００４３】
一方、熱伝導部材１７は、図９に示すようにエンジンの始動時等においてプラグホルダ４とシリンダヘッド３の両部材から離れる。そのため熱伝導部材１７とプラグホルダ４の間、および熱伝導部材１７とシリンダヘッド３の間には空気層が形成され得る。したがってプラグホルダ４からシリンダヘッド３に熱が移動することが空気層によって確実に抑制され、副室１１の過冷却が確実に抑制され得る。
【００４４】
以上のようにシリンダヘッド３は、図９〜１１に示すように取付孔３ｃの構成壁面３ｅからプラグホルダ４に向けて突出して熱伝導部材１７を下側から支持し得るヘッド突出部３ｄを有する。ヘッド突出部３ｄと上側壁面４ｈの間に熱伝導部材１７が設置される。したがって熱伝導部材１７は、シリンダヘッド３とプラグホルダ４の間に設けられるため、簡易にプラグホルダ４に対して装着させ得る。例えば図２等に示すようにプラグホルダ４の外周に形成された凹部４ｅに熱伝導部材９を装着するために熱伝導部材９を弾性変形させる必要がない。
【００４５】
他の形態において副室式ガスエンジン１は、図１２〜１４に示す変形部材１８ａと接触部材１８ｂを備える熱伝導部材１８を有していても良い。変形部材１８ａは、バイメタルから形成される。図１４に示すように、変形部材１８ａが変形温度になることで径方向外方に変形する。
【００４６】
図１２〜１４に示すように接触部材１８ｂは、Ｃ形状であって金属等から形成される。接触部材１８ｂは、凹部４ｅ内に設置される。接触部材１８ｂの内周面下部には、変形部材１８ａに対面する傾斜部１８ｂ１が形成される。変形部材１８ａが変形温度になり、径方向外方に変形すると、接触部材１８ｂが傾斜部１８ｂ１によって持上げられ、かつ径方向外方に押される。これにより接触部材１８ｂの上面が上側壁面４ｃに当接し、接触部材１８ｂの外周面の一部または全部が取付孔３ｃの構成壁面３ｅに当接する。
【００４７】
図１２〜１４に示すように変形部材１８ａは、重力と関係しない方向（径方向）に変形して接触部材１８ｂを押す。これにより接触部材１８ｂとシリンダヘッド３との接触面積および接触部材１８ｂとプラグホルダ４との接触面積が増える。
【００４８】
他の形態において熱伝導部材は、全体がバイメタルで形成されても良い。他の形態において熱伝導部材は、バイメタルから形成される変形部材と、金属等から形成される接触部材を一体に有していても良い。
【００４９】
他の形態において熱伝導部材は、初期温度から変形温度に上昇することで、プラグホルダとの接触面積は変化しないが、シリンダヘッドとの接触面積が増加する構造であっても良い。他の形態において取付孔３ｃに三つ以上の熱伝導部材が併設されても良い。
【００５０】
他の形態においてガスエンジン１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３を一体に有していても良い。他の形態においてガスエンジン１は、船舶などの他の動力源、あるいはガスヒートポンプなどに利用されても良い。プラグホルダ４は、シリンダブロック２に形成された取付孔に挿入されても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１…副室式ガスエンジン
２…シリンダブロック
３…シリンダヘッド
３ｃ…取付孔
３ｄ…ヘッド突出部
３ｅ…構成壁面
４…プラグホルダ
４ａ…噴孔
４ｃ，４ｃ１，４ｃ２，４ｈ…上側壁面
４ｄ，４ｄ１，４ｄ２・・・下側壁面
４ｅ，４ｅ１，４ｅ２…凹部
５…点火プラグ
６…ピストン
９，９ｃ，９ｄ，１７，１８…熱伝導部材
９ａ，９ａ１，９ａ２，１７ａ，１８ａ…変形部材
９ｂ，９ｂ１，９ｂ２，１７ｃ，１８ｂ…接触部材
９ｂ３…孔
１０…主燃焼室
１１…副室
１４…ガスケット
１７ｂ…仲介部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副室式ガスエンジンであって、
シリンダブロックに移動可能に収納されるピストンと、前記ピストンと前記シリンダブロックと協働して主燃焼室を区画するシリンダヘッドと、前記副室式ガスエンジンに形成された取付孔に挿入されかつ点火プラグが取付けられるプラグホルダを有し、
前記プラグホルダには、燃料ガスが供給される副室と、前記副室と前記主燃焼室とを連通する噴孔が形成され、
前記取付孔と前記プラグホルダの間には、前記プラグホルダから前記副室式ガスエンジンへ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材が設けられ、
前記熱伝導部材は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ変形温度に上昇することで前記プラグホルダ及び前記副室式ガスエンジンの少なくとも一方との接触面積が大きくなる部分を有する副室式ガスエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載の副室式ガスエンジンであって、
前記取付孔は、シリンダヘッドに形成され、
前記熱伝導部材は、バイメタルから形成される変形部材と、前記変形部材によって押されて前記プラグホルダとの接触面積及び前記シリンダヘッドの少なくとも一方との接触面積が大きくなる接触部材を有する副室式ガスエンジン。
【請求項３】
請求項２に記載の副室式ガスエンジンであって、
前記接触部材は、前記プラグホルダが上下方向に貫通されるＣ形状またはＯ形状であり、
前記変形部材は、前記接触部材の下側に設置され、
前記プラグホルダは、前記接触部材の上方に張出して前記変形部材によって持上げられた前記接触部材が押し当てられる上側壁面を有する副室式ガスエンジン。
【請求項４】
請求項３に記載の副室式ガスエンジンであって、
前記シリンダヘッドは、前記取付孔の構成壁面から前記プラグホルダに向けて突出して前記熱伝導部材を下側から支持し得るヘッド突出部を有し、前記ヘッド突出部と前記上側壁面の間に前記熱伝導部材が設置される副室式ガスエンジン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の副室式ガスエンジンであって、
前記取付孔には、第一と第二の前記熱伝導部材が設けられ、
前記第一の熱伝導部材は、前記第二の熱伝導部材よりも低い温度で変形し得るバイメタルを含み、かつ前記第二の熱伝導部材よりも前記主燃焼室から遠くかつ前記点火プラグが挿入される前記取付孔の入口に近い位置に設置される副室式ガスエンジン。
【請求項１】
副室式ガスエンジンであって、
シリンダブロックに移動可能に収納されるピストンと、前記ピストンと前記シリンダブロックと協働して主燃焼室を区画するシリンダヘッドと、前記副室式ガスエンジンに形成された取付孔に挿入されかつ点火プラグが取付けられるプラグホルダを有し、
前記プラグホルダには、燃料ガスが供給される副室と、前記副室と前記主燃焼室とを連通する噴孔が形成され、
前記取付孔と前記プラグホルダの間には、前記プラグホルダから前記副室式ガスエンジンへ熱が移動することを許容し得る熱伝導部材が設けられ、
前記熱伝導部材は、熱に対応して変形するバイメタルを含みかつ変形温度に上昇することで前記プラグホルダ及び前記副室式ガスエンジンの少なくとも一方との接触面積が大きくなる部分を有する副室式ガスエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載の副室式ガスエンジンであって、
前記取付孔は、シリンダヘッドに形成され、
前記熱伝導部材は、バイメタルから形成される変形部材と、前記変形部材によって押されて前記プラグホルダとの接触面積及び前記シリンダヘッドの少なくとも一方との接触面積が大きくなる接触部材を有する副室式ガスエンジン。
【請求項３】
請求項２に記載の副室式ガスエンジンであって、
前記接触部材は、前記プラグホルダが上下方向に貫通されるＣ形状またはＯ形状であり、
前記変形部材は、前記接触部材の下側に設置され、
前記プラグホルダは、前記接触部材の上方に張出して前記変形部材によって持上げられた前記接触部材が押し当てられる上側壁面を有する副室式ガスエンジン。
【請求項４】
請求項３に記載の副室式ガスエンジンであって、
前記シリンダヘッドは、前記取付孔の構成壁面から前記プラグホルダに向けて突出して前記熱伝導部材を下側から支持し得るヘッド突出部を有し、前記ヘッド突出部と前記上側壁面の間に前記熱伝導部材が設置される副室式ガスエンジン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の副室式ガスエンジンであって、
前記取付孔には、第一と第二の前記熱伝導部材が設けられ、
前記第一の熱伝導部材は、前記第二の熱伝導部材よりも低い温度で変形し得るバイメタルを含み、かつ前記第二の熱伝導部材よりも前記主燃焼室から遠くかつ前記点火プラグが挿入される前記取付孔の入口に近い位置に設置される副室式ガスエンジン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−４７１１５（Ｐ２０１２−４７１１５Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０６２９（Ｐ２０１０−１９０６２９）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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