(57)【要約】【解決課題】溝状冷却水流路を分割することが可能な冷却水流れの制御具を提供すること。【解決手段】シリンダボアを有する内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路に設置され、該溝状冷却水流路を流れてくる冷却水の流れをせき止めるための冷却水流れ制御具であり、ゴム部材が固定される基体部材と、該基体部材に固定され、該基体部材とシリンダボア壁との隙間を塞ぐためのゴム材内側部と、該基体部材とシリンダボア壁の対壁との隙間を塞ぐためのゴム材外側部と、該基体部材とシリンダヘッドとの隙間を塞ぐためのゴム材上側部と、該基体部材と溝状冷却水流路の底面との隙間を塞ぐためのゴム材底側部と、を有するゴム部材と、からなることを特徴とする冷却水流れ制御具。【選択図】図４
2020153247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアを有する内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路に設置され、該溝状冷却水流路を流れてくる冷却水の流れをせき止めるための冷却水流れ制御具であり、
ゴム部材が固定される基体部材と、
該基体部材に固定され、該基体部材とシリンダボア壁との隙間を塞ぐためのゴム材内側部と、該基体部材とシリンダボア壁の対壁との隙間を塞ぐためのゴム材外側部と、該基体部材とシリンダヘッドとの隙間を塞ぐためのゴム材上側部と、該基体部材と溝状冷却水流路の底面との隙間を塞ぐためのゴム材底側部と、を有するゴム部材と、
からなることを特徴とする冷却水流れ制御具。
【請求項２】
前記基体部材の側部に形成され、冷却水の流れが前記ゴム部材の側部に当たることを防ぐための保護部を有することを特徴とする請求項１記載の冷却水流れ制御具。
【請求項３】
前記ゴム部材が、ベースフォーム材と、熱可塑性物質と、からなる感熱膨張ゴムであり、該ベースフォーム材が、シリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム又はニトリルブタジエンゴムであり、該熱可塑性物質が、樹脂又は金属材料であることを特徴とする請求項１又は２記載の冷却水流れ制御具。
【請求項４】
前記ゴム部材が、水膨潤ゴムであることを特徴とする請求項１又は２記載の冷却水流れ制御具。
【請求項５】
溝状冷却水流路が形成されているシリンダブロックを有し、
該溝状冷却水流路内に、請求項１〜４いずれか１項記載の冷却水流れ制御具が少なくとも１つ設置されていること、
を特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５記載の内燃機関を有することを特徴とする自動車。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路を流れる冷却水の流れを制御するための冷却水流れ制御具及びそれを備える内燃機関並びに該内燃機関を有する自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、シリンダボア壁を冷却する冷却水を流すために、シリンダブロックには、溝状冷却水流路が設けられている。そして、通常、内燃機関のエキゾースト側は、インテーク側に比べ、温度が高くなるため、インテーク側とエキゾースト側の溝状冷却水流路に、同じように冷却水を流したのでは、インテーク側が冷却され過ぎたり、あるいは、エキゾースト側の冷却が不十分となることが起こる。
【０００３】
内燃機関に、このような冷却度合の差が生じると、シリンダボア壁の熱変形量に違いが生じ、その結果、ピストンのシリンダボア壁との摩擦抵抗が大きくなり、これが、燃費を下げる要因となっている。そのため、インテーク側とエキゾースト側との冷却水による冷却度合の差を少なくすることが求められている。
【０００４】
そこで、従来より、インテーク側とエキゾースト側との内燃機関の冷却度合を調節するための試みが行われている。それらのうちの一つの手法として、溝状冷却水流路を流れる冷却水の流れ方向を制御すること等が行われている。例えば、特許文献１には、シリンダブロックのウォータジャケット内に、シリンダボア壁温を均一化するためのスペーサが配置されたシリンダブロックの冷却構造において、シリンダブロックの冷却水入口部または出口部に配置されたスペーサ部分が、流れ抵抗を低減する構造とされていることを特徴とするシリンダブロックの冷却構造が開示されている。また、特許文献２には、シリンダブロックのウォータジャケット内にスペーサを配置したシリンダブロックの冷却構造であって、ウォータジャケット上部のメインの冷却通路の通路断面積が下流側の方が広くならないようにしながら、前記メインの冷却通路のシリンダボア壁との接触面積が下流側ほど大きくなるように、スペーサの断面形状を冷却水循環方向に変化させたシリンダブロックの冷却構造が開示されている。また、特許文献３には、内燃機関のシリンダ壁を冷却するウォータジャケット部を有するシリンダブロックと、前記ウォータジャケット部に挿入され、成形されて上限を仕切る仕切り板とを備え、気筒間に上下を貫通する貫通路となる凹部が設けられ、前記仕切り板には、流水遮蔽板が位置している、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】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３４４０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００５−１１３７６４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００５−３１５１１８号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、シリンダボア壁を囲むように繋がって形成されている溝状冷却水流路を、いくつかの部分に、例えば、２つに分けて、それぞれの部分に異なる冷却水の流れをつくることができれば、これまでとは異なったシリンダボア壁の保温又は冷却度合の調節が可能となる。
【０００７】
従って、本発明の課題は、溝状冷却水流路を分割することが可能な冷却水流れの制御具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の本発明により解決される。
すなわち、本発明（１）は、シリンダボアを有する内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路に設置され、該溝状冷却水流路を流れてくる冷却水の流れをせき止めるための冷却水流れ制御具であり、
ゴム部材が固定される基体部材と、
該基体部材に固定され、該基体部材とシリンダボア壁との隙間を塞ぐためのゴム材内側部と、該基体部材とシリンダボア壁の対壁との隙間を塞ぐためのゴム材外側部と、該基体部材とシリンダヘッドとの隙間を塞ぐためのゴム材上側部と、該基体部材と溝状冷却水流路の底面との隙間を塞ぐためのゴム材底側部と、を有するゴム部材と、
からなることを特徴とする冷却水流れ制御具を提供するものである。
【０００９】
また、本発明（２）は、前記基体部材の側部に形成され、冷却水の流れが前記ゴム部材の側部に当たることを防ぐための保護部を有することを特徴とする（１）の冷却水流れ制御具を提供するものである。
【００１０】
また、本発明（３）は、前記ゴム部材が、ベースフォーム材と、熱可塑性物質と、からなる感熱膨張ゴムであり、該ベースフォーム材が、シリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム又はニトリルブタジエンゴムであり、該熱可塑性物質が、樹脂又は金属材料であることを特徴とする（１）又は（２）の冷却水流れ制御具を提供するものである。
【００１１】
また、本発明（４）は、前記ゴム部材が、水膨潤ゴムであることを特徴とする（１）又は（２）の冷却水流れ制御具を提供するものである。
【００１２】
また、本発明（５）は、溝状冷却水流路が形成されているシリンダブロックを有し、
該溝状冷却水流路内に、（１）〜（４）いずれかの冷却水流れ制御具が少なくとも１つ設置されていること、
を特徴とする内燃機関を提供するものである。
【００１３】
また、本発明（６）は、（５）の内燃機関を有することを特徴とする自動車を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、溝状冷却水流路を分割することが可能な冷却水流れの制御具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のシリンダボア壁の保温具が設置されるシリンダブロックの形態例を示す模式的な平面図である。
【図２】図１のｘ−ｘ線断面図である。
【図３】図１に示すシリンダブロックの斜視図である。
【図４】本発明の冷却水流れ制御具の形態例を示す模式的な斜視図である。
【図５】図４に示す冷却水流れ制御具３１を上側から見た図である。
【図６】図４に示す冷却水流れ制御具３１を外側から見た図である。
【図７】図４に示す冷却水流れ制御具３１を内側から見た図である。
【図８】図４に示す冷却水流れ制御具３１を下側から見た図である。
【図９】図６のｙ−ｙ線端面図である。
【図１０】図１に示すシリンダブロック１１に、冷却水流れ制御具３１が挿入される様子を示す模式図である。
【図１１】図１に示すシリンダブロック１１の溝状冷却水流路１４内に、冷却水流れ制御具３１を設置した後且つ感熱膨張ゴムが膨張する前の様子を示す模式図である。
【図１２】図１に示すシリンダブロック１１に、冷却水流れ制御具３１が設置されている様子を示す模式図である。
【図１３】図１に示すシリンダブロック１１に、冷却水流れ制御具３１が設置されている様子を示す模式図である。
【図１４】冷却水流れ制御具３１が設置されている溝状冷却水流路内を冷却水が流れる様子を示す模式図である。
【図１５】冷却水流れ制御具３１が設置されている溝状冷却水流路内を冷却水が流れる様子を示す模式図である。
【図１６】本発明の冷却水流れ制御具の形態例を示す模式図であり、外側から見た図である。
【図１７】図１６に示す冷却水流れ制御具５１を上から見た図である。
【図１８】図１６のｚ−ｚ線端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の第一の形態のシリンダボア壁の保温具及び本発明の内燃機関について、図１〜図１５を参照して説明する。図１〜図３は、本発明の冷却水流れ制御具が設置されるシリンダブロックの形態例を示すものであり、図１は、本発明の冷却水流れ制御具が設置されるシリンダブロックを示す模式的な平面図であり、図２は、図１のｘ−ｘ線断面図であり、図３は、図１に示すシリンダブロックの斜視図である。図４は、本発明の冷却水流れ制御具の形態例を示す模式的な斜視図である。図５は、図４中の冷却水流れ制御具３１を上側から見た図である。図６は、図４中の冷却水流れ制御具３１を外側から見た図である。図７は、図４中の冷却水流れ制御具３１を内側から見た図である。図８は、図４中の冷却水流れ制御具３１を下側から見た図である。図９は、図６のｙ−ｙ線断面図である。図１０は、図１に示すシリンダブロック１１に、冷却水流れ制御具３１が挿入される様子を示す模式図である。図１１は、図１に示すシリンダブロック１１の溝状冷却水流路１４内に、冷却水流れ制御具３１を設置した後且つ感熱膨張ゴムが膨張する前の様子を示す模式図である。図１２は、図１に示すシリンダブロック１１に、冷却水流れ制御具３１が設置されている様子を示す模式図であり、溝状冷却水流路内を上から見た図であり、溝状冷却水流路１４内に、冷却水流れ制御具３１を設置した後且つ感熱膨張ゴムが膨張した後の様子を示す図である。図１３は、図１に示すシリンダブロック１１に、冷却水流れ制御具３１が設置されている様子を示す模式図であり、溝状冷却水流路内を外側から見た図であり、溝状冷却水流路１４内に、冷却水流れ制御具３１を設置した後且つ感熱膨張ゴムが膨張した後の様子を示す図である。図１４は、冷却水流れ制御具３１が設置されている溝状冷却水流路内を冷却水が流れる様子を示す模式図であり、溝状冷却水流路内を外側から見た図である。図１５は、冷却水流れ制御具３１が設置されている溝状冷却水流路内を冷却水が流れる様子を示す模式図であり、溝状冷却水流路内を上から見た図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、シリンダボア壁の保温具が設置される車両搭載用内燃機関のオープンデッキ型のシリンダブロック１１には、ピストンが上下するためのボア１２、及び冷却水を流すための溝状冷却水流路１４が形成されている。そして、ボア１２と溝状冷却水流路１４とを区切る壁が、シリンダボア壁１３である。また、シリンダブロック１１には、溝状冷却水流路１１へ冷却水を供給するための冷却水供給口１５及び冷却水供給口１６が形成されている。
【００１８】
このシリンダブロック１１には、２つ以上のボア１２が直列に並ぶように形成されている。そのため、ボア１２には、１つのボアに隣り合っている端ボア１２ａ１、１２ａ２と、２つのボアに挟まれている中間ボア１２ｂ１、１２ｂ２とがある（なお、シリンダブロックのボアの数が２つの場合は、端ボアのみである。）。直列に並んだボアのうち、端ボア１２ａ１、１２ａ２は両端のボアであり、また、中間ボア１２ｂ１、１２ｂ２は、一端の端ボア１２ａ１と他端の端ボア１２ａ２の間にあるボアである。端ボア１２ａ１と中間ボア１２ｂ１の間の壁、中間ボア１２ｂ１と中間ボア１２ｂ２の間の壁及び中間ボア１２ｂ２と端ボア１２ａ２の間の壁（ボア間壁１９１）は、２つのボアに挟まれる部分なので、２つのシリンダボアから熱が伝わるため、他の壁に比べ壁温が高くなる。そのため、溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７では、ボア間壁１９１の近傍が、温度が最も高くなるので、溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７のうち、各シリンダボアのボア壁の境界１９２及びその近傍の温度が最も高くなる。
【００１９】
シリンダブロック１１の溝状冷却水流路１４は、上から見た時に、一方の片側半部の溝状冷却水流路１４１の端部１４３から、他方の片側半部の溝状冷却水流路１４２の端部１４４まで繋がっており、略シリンダボア壁１７を略一周囲むように形成されている。そして、ヘッドボルトフランジ部が、溝状冷却水流路１４に対し、凸状に設定されているために、溝状冷却水流路１４には、凸部２０が形成されている。
【００２０】
本発明では、溝状冷却水流路１４の壁面のうち、シリンダボア１３側の壁面を、溝状冷却水流路のシリンダボア壁１７と記載し、溝状冷却水流路１４の壁面のうち、溝状冷却水流路のシリンダボア壁１７とは反対側の壁面を、シリンダボア壁の対壁１８と記載する。
【００２１】
また、本発明において、片側半分とは、シリンダブロックをシリンダボアが並んでいる方向で垂直に二分割したときの片側の半分を指す。よって、本発明において、全溝状冷却水流路１４のうちの片側半分の溝状冷却水流路とは、全溝状冷却水流路１４をシリンダボアが並んでいる方向で垂直に二分割したときの片側の半分の溝状冷却水流路を指す。例えば、図１では、シリンダボアが並んでいる方向で垂直に二分割したときの片側半分の溝状冷却水流路のそれぞれが、全溝状冷却水流路１４のうちの片側半分の溝状冷却水流路である。つまり、図１では、紙面で下側半分の溝状冷却水流路が、全溝状冷却水流路１４のうちの一方の片側半分の溝状冷却水流路１４１であり、紙面で上側半分の溝状冷却水流路が、全溝状冷却水流路１４のうちの他方の片側半分の溝状冷却水流路１４２である。
【００２２】
図４〜図９に示す冷却水流れ制御具３１は、溝状冷却水流路を流れる冷却水の流れをせき止めるための制御具である。冷却水流れ制御具３１は、合成樹脂製であり且つ感熱膨張ゴム３３が固定される基体部材３２と、基体部材３２に固定されている感熱膨張ゴム３３と、からなる。この感熱膨張ゴム３３は、リベット３７により、基体部材３２に固定されている。また、基体部材３２は、基体部材３２の両側部に形成され、冷却水の流れが感熱膨張ゴム３３に強く当たることを防ぐための保護部３４ａ、３４ｂを有する。また、冷却水流れ制御具３１では、保護部３４ａ、３４ｂを外側から見た時に、横側中央近傍から上側に向けて上り傾斜の形状を有する傾斜部３８ａ、３８ｂを有する。
【００２３】
図９に示すように、感熱膨張ゴム３３は、基体部材の内側、外側、上側及び底側を取り囲むように配置され、冷却水流れ制御具３１が溝状冷却水流路１４に設置されたときに、基体部材３２とシリンダボア壁１７との隙間を塞ぐためのゴム材内側部３３１と、基体部材３２とシリンダボア壁の対壁１８との隙間を塞ぐためのゴム材外側部３３２と、基体部材３２とシリンダヘッドとの隙間を塞ぐためのゴム材上側部３３３と、基体部材３２と溝状冷却水流路の底面との隙間を塞ぐためのゴム材底側部３３４と、を有する。
【００２４】
冷却水流れ制御具３１は、例えば、図１に示すシリンダブロック１１の溝状冷却水流路１４に設置される。図１０に示すように、冷却水流れ制御具３１を、シリンダブロック１１の溝状冷却水流路１４に挿入して、図１１に示すように、冷却水流れ制御具３１を、溝状冷却水流路１４内に設置する。冷却水流れ制御具３１が設置される位置は、凸部２０が形成されている位置近傍であり、凸部２０に、感熱膨張ゴム３３が位置するように、冷却水流れ制御具３１が設置される。
【００２５】
冷却水流れ制御具３１を、溝状冷却水流路１４に挿入するときには、未だ、感熱膨張ゴム３３は、膨張していないので、冷却水流れ制御具３１の幅は、溝状冷却水流路１４の凸部２０の位置の流路幅より小さい。そのため、感熱膨張ゴム３３のゴム材内側部３３１とシリンダボア壁１７との間には、隙間４１が存在する。また、感熱膨張ゴム３３のゴム材外側部３３２とシリンダボア壁の対壁１８との間には、隙間４２が存在する。
【００２６】
そして、図１２に示すように、冷却水流れ制御具３１を、溝状冷却水流路１４内に設置した後、溝状冷却水流路１４内で感熱膨張ゴム３３が加熱されると、感熱膨張ゴム３３のゴム材内側部３３１は、シリンダボア壁１７に接触するまで膨張し、また、感熱膨張ゴム３３のゴム材外側部３３２は、シリンダボア壁の対壁１８に接触するまで膨張する。このことにより、基体部材３２とシリンダボア壁１７との隙間４１が、ゴム材内側部３３１により塞がれ、また、基体部材３２とシリンダボア壁の対壁１８との隙間４２が、ゴム材外側部３３２により塞がれる。また、図１３に示すように、溝状冷却水流路１４内で感熱膨張ゴム３３が加熱されると、感熱膨張ゴム３３のゴム材上側部３３３は、シリンダヘッド１０に接触するまで膨張し、また、感熱膨張ゴム３３のゴム材底側部３３４は、溝状冷却水流路１４の底面に接触するまで膨張する。このことにより、基体部材３２とシリンダヘッド１０との隙間４３が、ゴム材内側部３３３により塞がれ、また、基体部材３２と溝状冷却水流路１４の底面との隙間４４が、ゴム材底側部３３４により塞がれる。
【００２７】
図１２及び図１３に示すように、冷却水流れ制御具３１が、溝状冷却水流路１４内に設置され、感熱膨張ゴム３３が加熱されて膨張することにより、溝状冷却水流路１４の流れ方向に見た時に、基体部材３２の周りの全ての隙間が、感熱膨張ゴム３３で塞がれるので、図１４に示すように、溝状冷却水流路１４を流れてくる冷却水４５ａの流れは、冷却水流れ制御具３１によりせき止められる。そして、シリンダヘッド１０には、溝状冷却水流路１４に開口するシリンダヘッド側冷却水流路９が、形成されているので、冷却水４５ａは、シリンダヘッド側冷却水流路９へと流出する。
【００２８】
また、図１５に示すように、溝状冷却水流路１４を上から見たときに、一方の片側半部の溝状冷却水流路１４１の端部１４３から流入した冷却水４５ａは、一方の片側半部の溝状冷却水流路１４１を、端部１４３から冷却水流れ制御具３１に向かって流れ、冷却水流れ制御具３１により、図１５中、符号Ａの位置でせき止められる。また、他方の片側半部の溝状冷却水流路１４２の端部１４４から流入した冷却水４５ｂは、他方の片側半部の溝状冷却水流路１４２を、端部１４４から冷却水流れ制御具３１に向かって流れ、冷却水流れ制御具３１により、図１５中、符号Ｂの位置でせき止められる。そして、一方の片側半部の溝状冷却水流路１４１に流入した冷却水４５ａ及び他方の片側半部の溝状冷却水流路１４２に流入した冷却水４５ｂは、冷却水流れ制御具３１の向かって流れるときに、いずれかのシリンダヘッド側冷却水流路９よりシリンダヘッド側に流出する。
【００２９】
このように、溝状冷却水流路１４内に、冷却水流れ制御具３１を設置することにより、溝状冷却水流路１４を２つに分割し、分割された溝状冷却水流路１４に、それぞれ別々の供給条件や供給方式で冷却水を流すことが可能となる。
【００３０】
本発明の冷却水流れ制御具は、シリンダボアを有する内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路に設置され、該溝状冷却水流路を流れてくる冷却水の流れをせき止めるための冷却水流れ制御具であり、
ゴム部材が固定される基体部材と、
該基体部材に固定され、該基体部材とシリンダボア壁との隙間を塞ぐためのゴム材内側部と、該基体部材とシリンダボア壁の対壁との隙間を塞ぐためのゴム材外側部と、該基体部材とシリンダヘッドとの隙間を塞ぐためのゴム材上側部と、該基体部材と溝状冷却水流路の底面との隙間を塞ぐためのゴム材底側部と、を有するゴム部材と、
からなることを特徴とする冷却水流れ制御具である。
【００３１】
本発明の冷却水流れ制御具は、内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路に設置される。本発明の冷却水流れ制御具が設置されるシリンダブロックは、シリンダボアが直列に２つ以上並んで形成されているオープンデッキ型のシリンダブロックである。シリンダブロックが、シリンダボアが直列に２つ並んで形成されているオープンデッキ型のシリンダブロックの場合、シリンダブロックは、２つの端ボアからなるシリンダボアを有している。また、シリンダブロックが、シリンダボアが直列に３つ以上並んで形成されているオープンデッキ型のシリンダブロックの場合、シリンダブロックは、２つの端ボアと１つ以上の中間ボアとからなるシリンダボアを有している。また、シリンダブロックでは、ヘッドボルトフランジ部が、溝状冷却水流路１４に対し、凸状に設定されているために、溝状冷却水流路には、凸部２０が形成されている。なお、本発明では、直列に並んだシリンダボアのうち、両端のボアを端ボアと呼び、両側が他のシリンダボアで挟まれているボアを中間ボアと呼ぶ。
【００３２】
本発明の冷却水流れ制御具は、溝状冷却水流路内に設置されることで、溝状冷却水流路を流れる冷却水の流れをせき止めるための冷却水流れの制御具である。そして、本発明の冷却水流れ制御具は、溝状冷却水流路を２以上の部分に分割するための分割位置に設置される。本発明の冷却水流れ制御具は、少なくとも、基体部材と、ゴム部材と、からなる。
【００３３】
基体部材は、金属製又は合成樹脂製であり、ゴム部材が固定される基体となる。溝状冷却水流路の幅方向の基体部材の厚みは、本発明の冷却水流れ制御具が設置される位置の溝状冷却水流路の幅より小さい範囲で、適宜選択される。基体部材の高さは、本発明の冷却水流れ制御具が設置される位置の溝状冷却水流路の底面から、シリンダヘッドの下面までの長さより小さい範囲で、適宜選択される。溝状冷却水流路の流れ方向における基体部材の幅は、溝状冷却水流路の流れ方向におけるゴム部材の幅に合わせて、適宜選択される。
【００３４】
基体部材は、ゴム部材に冷却水の流れが強く当たることにより、ゴム部材が千切れたり、劣化が早まったりするのを防ぐことを目的として、本発明の冷却水流れ制御具に向かって流れてくる冷却水の流れが、ゴム部材の側面に強く当たることを防ぐための保護部を有することができる。特に、ゴム部材の材質が、膨張ゴムの場合は、膨張ゴムの側面に冷却水が強く当たることにより、膨張ゴムが千切れ易くなるので、基体部材が保護部を有していることが好ましい。保護部は、基体部材の側部に付設され、且つ、本発明の冷却水流れ制御具を外側から見た時に、ゴム部材の横側に付設される。冷却水の流れ方向に見た時の保護部の形状は、ゴム部材を冷却水の流れから保護する効果が高まる点で、できる限り、シリンダボア壁、シリンダボア壁の対壁、シリンダヘッド及び溝状冷却水流路の底面との隙間が小さくなる形状が好ましい。なお、本発明において、内側とは、本発明の冷却水流れ制御具が溝状冷却水流路内に設置された時に、シリンダボア壁側となる側を指し、また、外側とは、シリンダボア壁の対壁側となる側を指し、また、側部とは、本発明の冷却水流れ制御具を外側から見た時の横側を指す。
【００３５】
また、保護部には、溝状冷却水流路の凸部の横側に突き出す張り出し部が形成されていてもよい。張り出し部が、溝状冷却水流路の凸部の横側に張り出すことにより、本発明の冷却水流れ制御具が、溝状冷却水流路内で位置ずれを起こし難くなる。
【００３６】
また、図４〜図９に示す形態例のように、保護部は、外側から見た時に、横側中央近傍から上側に向けて上り傾斜の形状を有する傾斜部を有していてもよい。
【００３７】
基体部材、及び必要に応じて設けられる保護部、張り出し部は、金属材料又は合成樹脂により形成されている。金属材料としては、ＳＵＳ等のステンレス鋼や、鉄、鋼、アルミ等に腐食防止のためのコーティングが施されたものなどが挙げられる。合成樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、６６ナイロン（ＰＡ６６）に補強材としてガラス繊維が配合されたもの等が挙げられる。
【００３８】
ゴム部材は、基体部材に固定されている。ゴム部材を基体部材に固定する方法としては、特に制限されず、例えば、リベット等により固定する方法、基体部材の表面にゴム部材を貼着する方法、ゴム部材を基体部材に融着する方法、二色成形にように、基体部材の成形と同時にゴム部材を接着させる方法等が挙げられる。
【００３９】
ゴム部材は、基体部材とシリンダボア壁との隙間を塞ぐためのゴム材内側部と、基体部材とシリンダボア壁の対壁との隙間を塞ぐためのゴム材外側部と、基体部材とシリンダヘッドとの隙間を塞ぐためのゴム材上側部と、基体部材と溝状冷却水流路の底面との隙間を塞ぐためのゴム材底側部と、を有する。つまり、ゴム部材は、冷却水の流れ方向に見た時に、基体部材の周りを一周囲むように配置されている。
【００４０】
ゴム部材の厚み、上下方向の長さ及び溝状冷却水方向の幅は、溝状冷却水流路の幅及び深さ、冷却水の圧力、流速等の冷却水の供給条件、ゴム部材の材質、シール性、膨張ゴムの場合は膨張率、他には、ゴムの圧縮復元特性、止水性、へたり等を考慮して、適宜選択される。
【００４１】
ゴム部材の材質としては、ソリッドゴム、感熱膨張ゴム、水膨潤ゴム、発砲ゴムが挙げられる。
【００４２】
ソリッドゴムの組成としては、天然ゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００４３】
膨張ゴムとしては、感熱膨張ゴム、水膨潤ゴムが挙げられる。
【００４４】
感熱膨張ゴムは、膨張前は、ベースフォーム材が熱可塑性物質により圧縮されて拘束された状態であり、加熱されることにより、熱可塑性樹脂による拘束が解け、圧縮される前の状態、すなわち、開放状態まで膨張するゴム材である。感熱膨張ゴム（圧縮状態）は、ベースフォーム材にベースフォーム材より融点が低い熱可塑性物質を含浸させ圧縮した複合体であり、常温では少なくともその表層部に存在する熱可塑性物質の硬化物により圧縮状態が保持され、且つ、加熱により熱可塑性物質の硬化物が軟化して圧縮状態が開放される材料である。感熱膨張ゴムとしては、例えば、特開２００４−１４３２６２号公報に記載の感熱膨張ゴムが挙げられる。
【００４５】
感熱膨張ゴムに係るベースフォーム材としては、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の各種高分子材料が挙げられ、具体的には、天然ゴム、クロロプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエン三元共重合体、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム等の各種合成ゴム、軟質ウレタン等の各種エラストマー、硬質ウレタン、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の各種熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００４６】
感熱膨張ゴムに係る熱可塑性物質としては、ガラス転移点、融点又は軟化温度のいずれかが１２０℃未満であるものが好ましい。感熱膨張ゴムに係る熱可塑性物質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、スチレンブタジエン共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、エチレン酢酸ビニルアクリル酸エステル共重合体、エチレン酢酸ビニル塩化ビニル共重合体、ナイロン、アクリロニトリルブタジエン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリクロロプレン、ポリブタジエン、熱可塑性ポリイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン等の熱可塑性樹脂、低融点ガラスフリット、でんぷん、はんだ、ワックス、鋳鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属材料等の各種熱可塑性物質が挙げられる。
【００４７】
また、膨張ゴムとしては、水膨潤性ゴムが挙げられる。水膨潤性ゴムは、ゴムに吸水性物質が添加された材料であり、水を吸収して膨潤し、膨張した形状を保持する保形性を有するゴム材である。水膨潤性ゴムとしては、例えば、ポリアクリル酸中和物の架橋物、デンプンアクリル酸グラフト共重合体架橋物、架橋カルボキシメチルセルロース塩、ポリビニルアルコール等の吸水性物質がゴムに添加されたゴム材が挙げられる。また、水膨潤性ゴムとしては、例えば、特開平９−２０８７５２号公報に記載されているケチミン化ポリアミド樹脂、グリシジルエーテル化物、吸水性樹脂及びゴムを含有する水膨潤性ゴムが挙げられる。保温用ゴム部材の材質が水膨潤性ゴムの場合は、本発明のシリンダボア壁の保温具が溝状冷却水流路の中下部に設置され冷却水が流されて、水膨潤性ゴムが水を吸収することで、水膨潤性ゴムが膨張して所定の形状に膨張変形する。
【００４８】
発泡ゴムは、多孔質のゴムである。発泡ゴムとしては、連続気泡構造を有するスポンジ状の発泡ゴム、独立気泡構造を有する発泡ゴム、半独立発泡ゴム等があげられる。発泡ゴムの材質としては、具体的には、例えば、エチレンプロピレンジエン三元共重合体、シリコンゴム、ニトリルブタジエン共重合体、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００４９】
本発明の冷却水流れ制御具は、図４〜図９に示す形態例に限定されるものではなく、例えば、図１６〜図１８に示す形態例が挙げられる。図１６中、冷却水流れ制御具５１は、外側から見た時の形状が縦長の矩形状の基体部材５２と、外側から見た時の形状が縦長の矩形状の膨張ゴム５３と、からなり、基体部材５２の両側部には、保護部５４ａ、５４ｂが付設されている。
【００５０】
本発明の冷却水流れ制御具のゴム部材がソリッドゴム等のように使用前に比べ使用時に大きく膨張しない材質の場合は、本発明の冷却水流れ制御具がシリンダブロックの溝状冷却水流路に設置され、シリンダブロックとシリンダヘッドが組み付けられると、本発明の冷却水流れ制御具のゴム部材により、基体部材の周りの隙間、すなわち、基体部材とシリンダボア壁との隙間、基体部材とシリンダボア壁の対壁との隙間、基体部材とシリンダヘッドとの隙間、及び基体部材と溝状冷却水流路の底面との隙間が、塞がれるので、本発明の冷却水流れ制御具は、内燃機関の運転時に、溝状冷却水流路を流れてくる冷却水の流れをせき止める機能を果たす。
【００５１】
本発明の冷却水流れ制御具のゴム部材が感熱膨張ゴム、水膨潤ゴム、発砲ゴム等の膨張ゴムように、使用時までに溝状冷却水流路内で膨張する材質の場合は、本発明の冷却水流れ制御具がシリンダブロックの溝状冷却水流路に設置され、シリンダブロックとシリンダヘッドが組み付けられた後、膨張ゴムが、内燃機関の運転時までに、加熱され、あるいは、冷却水と接触する等により、膨張することで、本発明の冷却水流れ制御具のゴム部材により、基体部材の周りの隙間、すなわち、基体部材とシリンダボア壁との隙間、基体部材とシリンダボア壁の対壁との隙間、基体部材とシリンダヘッドとの隙間、及び基体部材と溝状冷却水流路の底面との隙間が、塞がれるので、本発明の冷却水流れ制御具は、内燃機関の運転時に、溝状冷却水流路を流れてくる冷却水の流れをせき止める機能を果たす。
【００５２】
図１０に示す形態例では、冷却水流れ制御具が、溝状冷却水流路の凸部に設置される旨を示しているが、本発明の冷却水流れ制御具が設置される位置は、これに制限されず、本発明の冷却水流れ制御具は、所望の溝状冷却水流路の分割位置に設置可能である。
【００５３】
本発明の冷却水流れ制御具が設置されている内燃機関では、本発明の冷却水流れ制御具により、溝状冷却水流路が２以上の部分に分割されている。そのため、本発明の冷却水流れ制御具が設置されている内燃機関では、分割された溝状冷却水流路毎に、冷却水の供給条件や供給方式を選択できる。
【００５４】
本発明の内燃機関は、溝状冷却水流路が形成されているシリンダブロックを有し、
該溝状冷却水流路内に、本発明の冷却水流れ制御具が設置されていること、
を特徴とする内燃機関である。
【００５５】
本発明の内燃機関に係るシリンダブロックは、本発明の冷却水流れ制御具に係るシリンダブロックと同様である。
【００５６】
本発明の内燃機関において、本発明の冷却水流れ制御具の設置数は、特に制限されず、溝状冷却水流路の形状、溝状冷却水流路の分割数により、適宜選択される。
【００５７】
本発明の内燃機関は、シリンダブロック及びその溝状冷却水流路内に設置されている本発明の冷却水流れ制御具の他に、シリンダヘッド、カムシャフト、バルブ、ピストン、コンロッド、クランクシャフトを有する。
【００５８】
本発明の自動車は、本発明の内燃機関を有することを特徴とする自動車である。
【符号の説明】
【００５９】
１０              シリンダヘッド
１１              シリンダブロック
１２              ボア
１２ａ１、１２ａ２  端ボア
１２ｂ１、１２ｂ２  中間ボア
１３              シリンダボア壁
１４              溝状冷却水流路
１５、１６        冷却水供給口
１７              シリンダボア壁
１８              シリンダボア壁の対壁
２０              凸部
３１、５１        冷却水流れ制御具
３２、５２        基体部材
３３、５３        感熱膨張ゴム
３４ａ、３４ｂ、５４ａ、５４ｂ  保護部
３７              リベット
３８ａ、３８ｂ    傾斜部
４１、４２、４３、４４  隙間
１４１            一方の片側半分の溝状冷却水流路
１４２            他方の片側半分の溝状冷却水流路
１４３            一方の片側半分の溝状冷却水流路の端部
１４４            他方の片側半分の溝状冷却水流路の端部
３３１            ゴム部材内側部
３３２            ゴム部材外側部
３３３            ゴム部材上側部
３３４            ゴム部材底側部
１９１            ボア間部
１９２            溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面の各シリンダボアのボア壁の境界
Ｏ                シリンダボアの中心軸
【図１】
2020153247.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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