(57)【要約】【解決課題】保温材カートリッジのゴム部材として、感熱膨張ゴムを用いる場合に、溝状冷却水流路内で感熱膨張しても、保温材カートリッジの上側又は下側から膨張した感熱膨張ゴムが食み出すことがない、保温材カートリッジを提供すること。【解決手段】シリンダボアボア壁の保温具の基体部材に固定され、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジであり、感熱膨張ゴムと、背面側押し付け部材と、矩形状の開口を有し、該背面側押し付け部材とで、該感熱膨張ゴムの外縁部を挟み込むための正面側当て板と、弾性部材が付設されている弾性部材付設部材とを有し、該正面側当て板の、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸である凸部が形成されており、該感熱膨張ゴムの外側端が、該凸部の頂部より内側に位置するように、該感熱膨張ゴムの外縁部が成形されていること、を特徴とする保温材カートリッジ。【選択図】図６
2018132031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアボア壁の保温具の基体部材に固定され、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジであり、
溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うための感熱膨張ゴムと、
上から見たときに円弧形状を有し、該感熱膨張ゴムの背面側に設けられ、該感熱膨張ゴム全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、
該感熱膨張ゴムの接触面側に設けられ、上から見たときに円弧形状を有し、且つ、正面側から見たときに矩形状の開口を有し、該背面側押し付け部材とで、該感熱膨張ゴムの外縁部を挟み込むための正面側当て板と、
上から見たときに円弧形状を有し、該背面側押し付け部材の背面側に設けられ、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該感熱膨張ゴムを押し付けるように付勢する弾性部材が付設されている弾性部材付設部材と、
を有し、
該弾性部材付設部材の上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されており、該折り曲げ部が該正面側当て板側に折り曲げられて、該折り曲げ部と該弾性部材付設部材との間で、該背面側押し付け部材、該感熱膨張ゴム及び該正面側当て板が挟み込まれており、
少なくとも該正面側当て板の上側部及び下側部には、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分があり、該正面側当て板の上側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の上側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、且つ、該正面側当て板の下側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の下側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、
該正面側当て板の、該凸部が形成されている部分では、該感熱膨張ゴムの外側端が、該凸部の頂部より内側に位置するように、該感熱膨張ゴムの外縁部が成形されていること、
を特徴とする保温材カートリッジ。
【請求項２】
シリンダボアボア壁の保温具の基体部材に固定され、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジであり、
溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うための感熱膨張ゴムと、
上から見たときに円弧形状を有し、該感熱膨張ゴムの背面側に設けられ、該感熱膨張ゴム全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、
該感熱膨張ゴムの接触面側に設けられ、上から見たときに円弧形状を有し、且つ、正面側から見たときに矩形状の開口を有し、該背面側押し付け部材とで、該感熱膨張ゴムの外縁部を挟み込むための正面側当て板と、
該背面側押し付け部材に付設されており、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該感熱膨張ゴムを押し付けるように付勢する弾性部材と、
を有し、
該背面側押し付けの上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されており、該折り曲げ部が該正面側当て板側に折り曲げられて、該折り曲げ部と該背面側押し付け部材との間で、該感熱膨張ゴム及び該正面側当て板が挟み込まれており、
少なくとも該正面側当て板の上側部及び下側部には、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分があり、該正面側当て板の上側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の上側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、且つ、該正面側当て板の下側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の下側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、
該正面側当て板の、該凸部が形成されている部分では、該感熱膨張ゴムの外側端が、該凸部の頂部より内側に位置するように、該感熱膨張ゴムの外縁部が成形されていること、
を特徴とする保温材カートリッジ。
【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シリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接触させて配置される保温具の保温材として用いられる保温材カートリッジ、及びそれを備えるシリンダボア壁の保温具、並びにそれらを備える内燃機関及び自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、ボア内のピストンの上死点で燃料の爆発が起こり、その爆発によりピストンが押し下げられるという構造上、シリンダボア壁の上側は温度が高くなり、下側は温度が低くなる。そのため、シリンダボア壁の上側と下側では、熱変形量に違いが生じ、上側は大きく膨張し、一方、下側の膨張が小さくなる。
【０００３】
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ので、シリンダボア壁の上側と下側とで熱変形量の違いを少なくすることが求められている。
【０００４】
そこで、従来より、シリンダボア壁の壁温を均一にするために、溝状冷却水流路内にスペーサーを設置し、溝状冷却水流路内の冷却水の水流を調節して、冷却水によるシリンダボア壁の上側の冷却効率と及び下側の冷却効率を制御することが試みられてきた。例えば、特許文献１には、内燃機関のシリンダブロックに形成された溝状冷却用熱媒体流路内に配置されることで溝状冷却用熱媒体流路内を複数の流路に区画する流路区画部材であって、前記溝状冷却用熱媒体流路の深さに満たない高さに形成され、前記溝状冷却用熱媒体流路内をボア側流路と反ボア側流路とに分割する壁部となる流路分割部材と、前記流路分割部材から前記溝状冷却用熱媒体流路の開口部方向に向けて形成され、かつ先端縁部が前記溝状冷却用熱媒体流路の一方の内面を越えた形に可撓性材料で形成されていることにより、前記溝状冷却用熱媒体流路内への挿入完了後は自身の撓み復元力により前記先端縁部が前記内面に対して前記溝状冷却用熱媒体流路の深さ方向の中間位置にて接触することで前記ボア側流路と前記反ボア側流路とを分離する可撓性リップ部材と、を備えたことを特徴とする内燃機関冷却用熱媒体流路区画部材が開示されている。
【０００５】
ところが、引用文献１の内燃機関冷却用熱媒体流路区画部材によれば、ある程度のシリンダボア壁の壁温の均一化が図れるので、シリンダボア壁の上側と下側との熱変形量の違いを少なくすることができるものの、近年、更に、シリンダボア壁の上側と下側とで熱変形量の違いを少なくすることが求められている。
【０００６】
そのようなことから、近年は、シリンダブロックの溝状冷却水流路の中下部のシリンダボア側の壁面を保温具で積極的に保温することにより、シリンダボア壁の壁温の均一化が図られている。そして、溝状冷却水流路の中下部のシリンダボア側の壁面を効果的に保温するためには、保温具の溝状冷却水流路の中下部のシリンダボア側の壁面への密着性が高いことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３１９３９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】
【０００８】
そのような背景の基、本出願人は、先に、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、全シリンダボアのボア壁のうちの片側半分又は片側の一部のボア壁を保温するための保温具であり、
上から見たときに円弧形状を有し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を保温するための保温部と、該保温具の設置位置の該溝状冷却水流路の形状に沿う形状を有し、該保温部が固定される支持部と、を有し、
保温部は、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うためのゴム部材と、該ゴム部材の背面側に設けられ、該ゴム部材全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該ゴム部材を押し付けるように付勢する弾性部材と、を有し、
該保温部は、円弧方向の中央又は中央近傍のみが、該支持部に固定されていること、
を特徴とするシリンダボア壁の保温具を開発し、出願した（特願２０１５−２２１９３１号、特願２０１５−２２１９３２号）。
【０００９】
当該特許出願に係るシリンダボア壁の保温具では、保温材として、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うためのゴム部材と、該ゴム部材の背面側に設けられ、該ゴム部材全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該ゴム部材を押し付けるように付勢する弾性部材と、を有する保温部（保温材カートリッジ）が用いられている。
【００１０】
図２７に、当該保温部の一例を示す。図２７中、保温部５５は、ゴム部材５１と、ゴム部材の背面側に設けられ、ゴム部材５１全体を背面側から溝状冷却水流路のシリンダボア壁の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材（図示しない）と、ゴム部材５１の接触面側に設けられ、矩形状の開口を有する正面側当て板５０と、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、背面側押し付け部材がゴム部材５１を押し付けるように付勢する弾性部材（図示しない）と、を有する。保温部５５では、弾性部材が付設されている弾性部材付設部材（図示しない）の上端に形成された折り曲げ部５３１ａ、下端に形成された折り曲げ部５３１ｂ、右端に形成された折り曲げ部５３２ａ及び左端に形成された折り曲げ部５３２ｂが、正面側当て板５０側に折り曲げられることにより、背面側押し付け部材、ゴム部材５１及び正面当て板５０が、折り曲げ部と弾性部材付設部材との間に挟み込まれている。
【００１１】
ところが、保温部５５のゴム部材として、ソリッドゴム等を用いるのであれば問題はないが、感熱膨張ゴムのような溝状冷却水流路内で大きく膨張するゴム材を用いる場合、溝状冷却水流路内に設置され加熱されて、感熱膨張ゴムが膨張すると、保温部５５の上側又は下側から、膨張した感熱膨張ゴムが食み出してしまい、そして、感熱膨張ゴムの食み出した部分が、冷却水の流れにより、千切れてしまうことがあった。
【００１２】
従って、本発明の課題は、保温材カートリッジのゴム部材として、感熱膨張ゴムを用いる場合に、溝状冷却水流路内で感熱膨張しても、保温材カートリッジの上側又は下側から膨張した感熱膨張ゴムが食み出すことがない、保温材カートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、シリンダボアボア壁の保温具の基体部材に固定され、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジであり、
溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うための感熱膨張ゴムと、
上から見たときに円弧形状を有し、該感熱膨張ゴムの背面側に設けられ、該感熱膨張ゴム全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、
該感熱膨張ゴムの接触面側に設けられ、上から見たときに円弧形状を有し、且つ、正面側から見たときに矩形状の開口を有し、該背面側押し付け部材とで、該感熱膨張ゴムの外縁部を挟み込むための正面側当て板と、
上から見たときに円弧形状を有し、該背面側押し付け部材の背面側に設けられ、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該感熱膨張ゴムを押し付けるように付勢する弾性部材が付設されている弾性部材付設部材と、
を有し、
該弾性部材付設部材の上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されており、該折り曲げ部が該正面側当て板側に折り曲げられて、該折り曲げ部と該弾性部材付設部材との間で、該背面側押し付け部材、該感熱膨張ゴム及び該正面側当て板が挟み込まれており、
少なくとも該正面側当て板の上側部及び下側部には、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分があり、該正面側当て板の上側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の上側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、且つ、該正面側当て板の下側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の下側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、
該正面側当て板の、該凸部が形成されている部分では、該感熱膨張ゴムの外側端が、該凸部の頂部より内側に位置するように、該感熱膨張ゴムの外縁部が成形されていること、
を特徴とする保温材カートリッジを提供するものである。
【００１４】
また、本発明（２）は、シリンダボアボア壁の保温具の基体部材に固定され、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジであり、
溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うための感熱膨張ゴムと、
上から見たときに円弧形状を有し、該感熱膨張ゴムの背面側に設けられ、該感熱膨張ゴム全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、
該感熱膨張ゴムの接触面側に設けられ、上から見たときに円弧形状を有し、且つ、正面側から見たときに矩形状の開口を有し、該背面側押し付け部材とで、該感熱膨張ゴムの外縁部を挟み込むための正面側当て板と、
該背面側押し付け部材に付設されており、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該感熱膨張ゴムを押し付けるように付勢する弾性部材と、
を有し、
該背面側押し付けの上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されており、該折り曲げ部が該正面側当て板側に折り曲げられて、該折り曲げ部と該背面側押し付け部材との間で、該感熱膨張ゴム及び該正面側当て板が挟み込まれており、
少なくとも該正面側当て板の上側部及び下側部には、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分があり、該正面側当て板の上側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の上側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、且つ、該正面側当て板の下側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の下側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、
該正面側当て板の、該凸部が形成されている部分では、該感熱膨張ゴムの外側端が、該凸部の頂部より内側に位置するように、該感熱膨張ゴムの外縁部が成形されていること、
を特徴とする保温材カートリッジを提供するものである。
【００１５】
また、本発明（３）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、シリンダボアのボア壁を保温するための保温具であり、
（１）又は（２）いずれかの保温材カートリッジと、金属製又は合成樹脂製であり、該保温具の設置位置の該溝状冷却水流路の形状に沿う形状を有し、該保温材カートリッジが固定される支持部材と、を有し、
該保温材カートリッジは、円弧方向の中央又は中央近傍のみが、該支持部材に固定されていること、
を特徴とするシリンダボア壁の保温具を提供するものである。
【００１６】
また、本発明（４）は、（３）のシリンダボア壁の保温具が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。
【００１７】
また、本発明（５）は、（４）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】
【００１８】
本発明によれば、保温材カートリッジのゴム部材として、感熱膨張ゴムを用いる場合に、溝状冷却水流路内で感熱膨張しても、保温材カートリッジの上側又は下側から膨張した感熱膨張ゴムが食み出すことがない、保温材カートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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５】本発明の保温材カートリッジの形態例を作製する様子を示す模式的な斜視図である。
【図６】本発明の保温材カートリッジの形態例（保温材カートリッジ３５）を示す模式的な正面図である。
【図７】図６中の保温材カートリッジ３５を支持部材３４に固定する様子を示す図である。
【図８】本発明のシリンダボア壁の保温具の形態例（シリンダボア壁の保温具３６）を示す模式的な斜視図である。
【図９】シリンダボア壁の保温具３６を上から見た図である。
【図１０】図８中シリンダボア壁の保温具３６を横から見た図であり、正面側（感熱膨張ゴム３１の接触面側）から見た図である。
【図１１】図８中のシリンダボア壁の保温具３６を横から見た図であり、背面側から見た図である。
【図１２】図１０及び図１１のＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線の端面図である。
【図１３】正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれている部分３０３を示す図であり、正面側から見た図である。
【図１４】正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分３０４を示す図であり、正面側から見た図である。
【図１５】保温材カートリッジ３５内の感熱膨張ゴム３１を示す図である。
【図１６】図１２（Ｙ−Ｙ）中のシリンダボア壁の保温具３６の上側を拡大した図である。
【図１７】図１２（Ｘ−Ｘ）中のシリンダボア壁の保温具３６の上側を拡大した図である。
【図１８】図１に示すシリンダブロック１１に、シリンダボア壁の保温具３６を設置する様子を示す模式図である。
【図１９】図１に示すシリンダブロック１１に、シリンダボア壁の保温具３６が設置されている様子を示す模式図である。
【図２０】溝状冷却水流路１４内で、感熱膨張ゴム３１が膨張した後の様子を示す端面図である。
【図２１】保温材カートリッジが、ボア壁に接触する様子を示す図である。
【図２２】弾性部材付設部材の作製手順を示す模式図である。
【図２３】本発明の保温材カートリッジの形態例を示す模式的な正面図である。
【図２４】弾性部材が付設されている背面側押し付け部材を示す模式的な斜視図である。
【図２５】本発明のシリンダボア壁の保温具の形態例を示す模式的な斜視図である。
【図２６】本発明のシリンダボア壁の保温具の形態例を示す模式的な斜視図である。
【図２７】従来の保温材カートリッジを示す模式的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明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２１を参照して説明する。図１〜図４は、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ものであり、図１及び図４は、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５は、本発明の保温材カートリッジの形態例を作製する様子を示す模式的な斜視図である。図６は、本発明の保温材カートリッジの形態例（保温材カートリッジ３５）を示す模式的な正面図である。図７は、図６中の保温材カートリッジ３５を支持部材３４に固定する様子を示す図である。図８は、本発明のシリンダボア壁の保温具の形態例（シリンダボア壁の保温具３６）を示す模式的な斜視図であり、（Ａ）は、正面側斜め上から見た図であり、（Ｂ）は、背面側斜め上から見た図である。図９は、シリンダボア壁の保温具３６を上から見た図である。なお、図９では、シリンダボア壁の保温具３６に固定されている保温材カートリッジ３５のうち、右端の保温材カートリッジについては、構成部材毎に分離して示した。図１０は、図８中シリンダボア壁の保温具３６を横から見た図であり、正面側（感熱膨張ゴム３１の接触面側）から見た図である。図１１は、図８中のシリンダボア壁の保温具３６を横から見た図であり、背面側から見た図である。図１２は、図１０及び図１１のＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線の端面図である。図１３は、正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれている部分３０３を示す図であり、正面側から見た図であり、（Ａ）は、正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれている部分を示す図であり、（Ｂ）は、正面側当て板３０のみを示す図である。図１４は、正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分３０４を示す図であり、正面側から見た図であり、（Ａ）は、正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分を示す図であり、（Ｂ）は、正面側当て板３０のみを示す図である。図１５は、保温材カートリッジ３５内の感熱膨張ゴム３１を示す図であり、正面側から見た図であり、（Ａ）は、保温材カートリッジ３５内に設置されている状態の感熱膨張ゴム３１の輪郭を示す図であり、（Ｂ）は、感熱膨張ゴム３１のみを示す図である。図１６は、図１２（Ｙ−Ｙ）中のシリンダボア壁の保温具３６の上側を拡大した図である。図１７は、図１２（Ｘ−Ｘ）中のシリンダボア壁の保温具３６の上側を拡大した図である。図１８は、図１に示すシリンダブロック１１に、シリンダボア壁の保温具３６を設置する様子を示す模式図である。図１９は、図１に示すシリンダブロック１１に、シリンダボア壁の保温具３６が設置されている様子を示す模式図である。図２０は、溝状冷却水流路１４内で、感熱膨張ゴム３１が膨張した後の様子を示す端面図であり、（Ｘ−Ｘ）は、図１９のＸ−Ｘ線端面図であり、（Ｙ−Ｙ）は、図１９のＹ−Ｙ端面図である。図２１は、保温材カートリッジが、ボア壁に接触する様子を示す図である。
【００２１】
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及び冷却水を溝状冷却水流路１１から排出するための冷却水排出口１６が形成されている。
【００２２】
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。
【００２３】
また、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側の壁面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側の壁面１７とは反対側の壁面を壁面１８と記載する。
【００２４】
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、全シリンダボアのボア壁のうちの片側半分のボア壁とは、全シリンダボア壁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ボア壁を指す。例えば、図４では、シリンダボアが並んでいる方向がＺ−Ｚ方向であり、このＺ−Ｚ線で垂直に二分割したときの片側半分のボア壁のそれぞれが、全シリンダボアのボア壁のうちの片側半分のボア壁である。つまり、図４では、Ｚ−Ｚ線より２０ａ側の片側半分のボア壁が、全シリンダボアのボア壁のうちの一方の片側半分のボア壁２１ａであり、Ｚ−Ｚ線より２０ｂ側の片側半分のボア壁が、全シリンダボアのボア壁のうちの他方の片側半分のボア壁２１ｂである。また、全シリンダボア壁のうちの片側とは、片側半分のボア壁２１ａ又は片側半分のボア壁２１ｂのいずれかを指し、片側の一部とは、片側半分のボア壁２１ａの一部又は片側半分のボア壁２１ｂの一部を指す。
【００２５】
また、本発明において、各シリンダボアのボア壁とは、１つ１つのシリンダボアに対応する各ボア壁部分を指し、図４では、両矢印２２ａ１で示す範囲が、シリンダボア１２ａ１のボア壁２３ａ１であり、両矢印２２ｂ１で示す範囲が、シリンダボア１２ｂ１のボア壁２３ｂ１であり、両矢印２２ｂ２で示す範囲が、シリンダボア１２ｂ２のボア壁２３ｂ２であり、両矢印２２ａ２で示す範囲が、シリンダボア１２ａ２のボア壁２３ａ２であり、両矢印２２ｂ３で示す範囲が、シリンダボア１２ｂ１のボア壁２３ｂ３であり、両矢印２２ｂ４で示す範囲が、シリンダボア１２ｂ２のボア壁２３ｂ４である。つまり、シリンダボア１２ａ１のボア壁２３ａ１、シリンダボア１２ｂ１のボア壁２３ｂ１、シリンダボア１２ｂ２のボア壁２３ｂ２、シリンダボア１２ａ２のボア壁２３ａ２、シリンダボア１２ｂ１のボア壁２３ｂ３及びシリンダボア１２ｂ２のボア壁２３ｂ４が、それぞれ、各シリンダボアのボア壁である。
【００２６】
保温材カートリッジ３５は、図５に示すように、金属板バネ３９が付設されており、上から見た時に円弧状に成形されている弾性部材付設部材３３と、上から見た時に円弧状に成形されている背面側押し付け部材３２と、感熱膨張ゴム３１と、上から見た時に円弧状に成形されている正面側当て板３０と、が順に重ね合わされ、弾性部材付設部材３３の上端に形成されている折り曲げ部３３１ａ、弾性部材付設部材３３の下端に形成されている折り曲げ部３３１ｂ、弾性部材付設部材３３の右端に形成されている折り曲げ部３３２ａ、及び弾性部材付設部材３３の左端に形成されている折り曲げ部３３２ｂが、図６に示すように、正面側当て板３０側に折り曲げられて、折り曲げ部３３１ａ、３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂと弾性部材付設部材３３との間に、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０が挟み込まれることにより、これらの部材が固定されて、作製される。
【００２７】
そして、図７に示すように、シリンダボア壁の保温具３６が設置される溝状冷却水流路１４に沿う形状、すなわち、上から見た時に複数の円弧が連なった形状に成形された支持部材３４の各ボア部に、保温材カートリッジ３５が、１つずつ固定される。保温材カートリッジ３５の支持部材３４への固定は、弾性部材付設部材３３の上端及び下端に形成されている折り曲げ部３７が、支持部材３４側に折り曲げられて、折り曲げ部３７と弾性部材付設部材３３との間に、支持部材３４が挟み込まれることにより、保温材カートリッジ３５が、支持部材３４に固定される。
【００２８】
図８に示すシリンダボア壁の保温具３６は、図４中、一方の片側半分（２０ｂ側）のボア壁２１ｂを保温するための保温具である。シリンダボア壁の保温具３６には、冷却水流れ仕切り部材３８が付設されている。冷却水流れ仕切り部材３８は、図４に示すシリンダブロック１１では、冷却水供給口１５から溝状冷却水流路１４へ供給された冷却水が、直ぐに近傍にある冷却水排出口１６から排出されることなく、先ず、２０ｂ側の片側半分の溝状冷却水流路１４を、冷却水供給口１５の位置とは反対側の端に向かって流れ、２０ｂ側の片側半分の溝状冷却水流路１４の冷却水供給口１５の位置とは反対側の端まで来ると、２０ａ側の片側半分の溝状冷却水流路１４に回り、次いで、２０ａ側の片側半分の溝状冷却水流路１４を、冷却水排出口１６に向かって流れ、最後に、冷却水排出口１６から排出されるように、冷却水の供給口１５と排出口１６との間を仕切るための部材である。また、図４には、２０ａ側の片側半分の溝状冷却水流路１４を端まで流れた冷却水が、シリンダブロック１１の横側に形成されている冷却水排出口１６から排出される形態のシリンダブロックを記載したが、他には、例えば、２０ａ側の片側半分の溝状冷却水流路１４を一方の端から他方の端まで流れた冷却水が、シリンダブロックの横側から排出されるのではなく、シリンダヘッドに形成されている冷却水流路に流れ込む形態のシリンダブロックがある。
【００２９】
図８〜図１１に示すように、シリンダボア壁の保温具３６は、図４に示すシリンダブロック１１の片側半分のボア壁２１ｂを保温するための保温具であり、シリンダブロック１１の片側半分のボア壁２１ｂには、シリンダボア１２ａ１のボア壁２３ａ１、シリンダボア１２ｂ１のボア壁２３ｂ３、シリンダボア１２ｂ２のボア壁２３ｂ４及びシリンダボア１２ａ２のボア壁２３ａ２と、４つの各シリンダボアのボア壁がある。そして、シリンダボア壁の保温具３６では、この４つの各シリンダボアのボア壁を保温するために保温材カートリッジが設けられる。そのため、シリンダボア壁の保温具３６には、４つの保温材カートリッジ３５が設けられている。
【００３０】
シリンダボア壁の保温具３６では、シリンダボア側の壁面に、感熱膨張ゴム３１の接触面２６が向き、感熱膨張ゴム３１の接触面２６が、溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７に接触できるように、保温材カートリッジ３５が固定されている。また、シリンダボア壁の保温部３６の背面側では、保温材カートリッジ３５に付設されている金属板バネ３９が、支持部材３４の開口４２を通って、感熱膨張ゴム３１とは反対側に向けて張り出している。そして、溝状冷却水流路内で感熱膨張ゴム３１が膨張すると、金属板バネの３９の張り出した先端２７が、溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７とは反対側の壁面１８に接触する。
【００３１】
シリンダボア壁の保温部３６に固定されている保温材カートリッジ３５は、図５に示すように、正面側当て板３０と、感熱膨張ゴム部材３１と、背面側押し付け部材３２と、弾性部材付設部材３３と、からなる。
【００３２】
感熱膨張ゴム３１は、溝状冷却水流路内で感熱膨張し、各シリンダボアのボア壁２２に直接接触して、ボア壁２２の保温箇所を覆い、各シリンダボアのボア壁２２を保温するための部材である。また、背面側押し付け部材３２は、上から見たときに、円弧状に成形されており、感熱膨張ゴム３１の全体を感熱膨張ゴム３１の背面側から押し付けることができるように、感熱膨張ゴム３１の背面側（接触面２６側とは反対側の面）に沿う形状である。また、弾性部材付設部材３３は、上から見たときに、円弧状に成形されており、背面側押し付け部材３２の背面側（感熱膨張ゴム３１とは反対側の面）に沿う形状であり、弾性部材である金属板バネ３９が付設されている。金属板バネ３９は、縦長の長方形の金属板であり、長手方向の一端が弾性部材付設部材３３に繋がっている。金属板バネ３９は、先端２７が金属板バネ付設部材３３から離れるように、金属板バネ付設部材３３に繋がっている他端側２８で、弾性部材付設部材３３から折り曲げられることにより、弾性部材付設部材３３に付設されている。正面側当て板３０は、上から見た時に円弧状に成形されており、正面側から見た時に、矩形状の開口３０１が形成されている。そして、弾性部材付設部材３３の上端に形成されている折り曲げ部３３１ａ、弾性部材付設部材３３の下端に形成されている折り曲げ部３３１ｂ、弾性部材付設部材３３の右端に形成されている折り曲げ部３３２ａ、及び弾性部材付設部材３３の左端に形成されている折り曲げ部３３２ｂが、正面側当て板３０側に折り曲げられて、弾性部材付設部材３３と折り曲げ部３３１ａ、３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂとの間に、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０が挟み込まれることにより、これらの部材が固定されている。なお、感熱膨張ゴム３１では、背面側押し付け部材３２側とは反対側の面が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面１７に接する接触面２６である。
【００３３】
図１３及び図１４に示すように、正面側当て板３０には、外側端が折り曲げ部により挟み込まれている部分３０３と、折り曲げ部に挟み込まれない部分３０４と、がある。保温材カートリッジ３５では、正面側当て板３０の上側部３０８ａに、外側端が折り曲げ部３３１ａに挟み込まれている部分３０３ａと、正面側当て板３０の下側部３０８ｂに、外側端が折り曲げ部３３１ｂに挟み込まれている部分３０３ｂと、正面側当て板３０の右側部に、外側端が折り曲げ部３３２ａに挟み込まれている部分３０３ｃと、正面側当て板３０の左側部に、外側端が折り曲げ部３３２ｂに挟み込まれている部分３０３ｄと、が存在する。また、保温材カートリッジ３５では、正面側当て板３０の上側部３０８ａに、外側端が折り曲げ部３３１ａに挟み込まれていない部分３０４ａと、正面側当て板３０の下側部３０８ｂに、外側端が折り曲げ部３３１ｂに挟み込まれている部分３０４ｂと、が存在する。なお、図１３では、正面側当て板３０のうちの、外側端が折り曲げ部により挟み込まれている部分を点線で示した。また、図１４では、正面側当て板３０のうちの、外側端が折り曲げ部に挟み込まれない部分を点線で示した。
【００３４】
正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、凸部が形成されている。つまり、正面側当て板３０のうち、上側部３０８ａの外側端が折り曲げ部３３１ａに挟み込まれていない部分３０４ａには、正面側当て板３０の上側部３０８ａの長手方向に延びる凸部３０２ａが形成されている。また、正面側当て板３０の下側部３０８ｂの外側端が折り曲げ部３３１ｂに挟み込まれていない部分３０４ｂには、正面側当て板３０の下側部の長手方向に延びる凸部３０２ｂが形成されている。
【００３５】
図１５〜図１７に示すように、感熱膨張ゴム３１の外縁部は、正面側当て板３０の折り曲げ部に挟み込まれていない部分に対応する位置が、切り欠かれるように成形されている。そのため、正面側当て板３０の凸部３０２ａ、３０２ｂが形成されている部分では、感熱膨張ゴム３１の外側端３１２ａ、３１２ｂが、凸部３０２ａ、３０２ｂの頂部３０９ａ、３０９ｂより内側に位置している。なお、図１５（Ａ）では、感熱膨張ゴム３１の輪郭を点線で示した。図１５（Ｂ）では、切り欠かれる前の矩形の感熱膨張ゴムの輪郭を点線（符号３１９）で示した。また、感熱膨張ゴム３１は、正面側当て板３０の折り曲げ部に挟み込まれている部分に対応する位置は、切り欠かれておらず、正面当て板３０の折り曲げ部に挟み込まれている部分３０３ａ、３０３ｂでは、感熱膨張ゴム３１の外側端３１３ａ、３１３ｂは、凸部３０２ａ、３０２ｂの頂部の位置より外側に位置している。
【００３６】
保温材カートリッジ３５が固定される支持部材３４は、上から見たときに、４つの円弧が連続する形状に成形されており、支持部材３４の形状は、溝状冷却水流路１４の片側半分に沿う形状である。また、支持部材３４には、保温材カートリッジ３５に付設されている金属板バネ３９が、シリンダボア壁の保温具３６の背面側から、支持部材３４を通り抜けて、溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７とは反対側の壁面１８に向かって張り出すことができるように、開口４２が形成されている。
【００３７】
支持部材３４は、保温材カートリッジ３５が固定される部材であり、保温材カートリッジ３５の位置が溝状冷却水流路１４内でずれないように、保温材カートリッジ３５の位置を定める役割を果たす。支持部材３４は、金属板又は合成樹脂の成形体である。
【００３８】
そして、シリンダボア壁の保温具３６では、保温材カートリッジ３５は、上から見たときの円弧方向の中央又は中央近傍（保温材カートリッジ３５を上から見たときに、円弧形状の保温材カートリッジ３５の中央又は中央近傍）のみが、支持部材３４に固定されている。図１２のＸ−Ｘ端面図は、保温材カートリッジ３５の中央で切った端面図であるが、Ｘ−Ｘ端面図では、弾性部材付設部材３３の上端及び下端のそれぞれが、折り曲げ部３７によって、支持部材３４に固定されていることが示されている。それに対して、図１２のＹ−Ｙ端面図は、保温材カートリッジ３５の端の方の部分を切った端面図であるが、Ｙ−Ｙ端面図では、弾性部材付設部材３３は、支持部材３４に固定されていないことが示されている。
【００３９】
シリンダボア壁の保温具３６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１８に示すように、シリンダボア壁の保温具３６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１９に示すように、シリンダボア壁の保温具３６を、溝状冷却水流路１４に設置する。
【００４０】
シリンダボア壁の保温具３６が、シリンダブロック１１の溝状冷却水流路１４内に設置された後、内燃機関が運転されると、感熱膨張ゴム３１が加熱されて、感熱膨張する。そして、図２０に示すように、感熱膨張ゴム３１は、正面側当て板３０の内側部分に形成されている開口３０１を通って、シリンダボア側の壁面１７に向かって膨張し、接触面２６がシリンダボア側の壁面１７に接触する。接触面２６がシリンダボア側の壁面１７に接触した後も、感熱膨張ゴム３１は膨張を続け、開放状態まで膨張しようとする。そのため、金属板バネ３９の先端２７には、弾性部材付設部材３３に向かう方向に力が加えられる。このことにより、金属板バネ３９は、先端２７が弾性部材付設部材３３側に近づくように変形するので、金属板バネ３９には、元に戻ろうとする弾性力が生じる。そして、この弾性力により、弾性部材付設部材３３は、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面１７に向かって押され、その結果、弾性部材付設部材３３により押された背面側押し付け部材３２により、感熱膨張ゴム３１が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面１７に押し付けられる。つまり、シリンダボア壁の保温具３６が、溝状冷却水流路１４に設置され、感熱膨張ゴム３１が加熱されて感熱膨張することにより、金属板バネ３９が変形し、その変形が戻ろうとして生じる弾性力により、感熱膨張ゴム３１を溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面１７に押し付けるように、背面側押し付け部材３２が付勢される。このようにして、シリンダボア壁の保温具３６の保温材カートリッジ３５の感熱膨張ゴム３１が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の全壁面１７のうちの一方の片側半分の壁面１７ｂの各シリンダボアのボア壁面に接触する。
【００４１】
このとき、シリンダボア壁の保温具３６では、保温材カートリッジ３５は、保温材カートリッジ３５を上から見たときの円弧方向の中央又は中央近傍のみが、支持部材３４に固定されているので、保温材カートリッジ３５の弾性部材付設部材３３及び背面側押し付け部材３２が金属板バネ３９で付勢されたときに、支持部材３４とは独立して、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０が変形することができる。図２１を参照して説明する。シリンダボア壁の保温具の作製においては、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０の曲率が、感熱膨張ゴムが接触する各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率と合うように加工されるが、実際には、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０と各シリンダボアのボア壁の壁面のいずれにも、設計値に対して加工誤差が生じてしまう。そして、これらの部材又は各シリンダボアのボア壁の壁面の加工誤差により、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０の曲率が、各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率より小さくなってしまった場合に、図２１（Ａ）に示すように、保温材カートリッジの全体が、支持部材に固定されていたならば（例えば、保温部を上から見たときの円弧方向の中央近傍と両端近傍の合計３か所が支持部材に固定されていたならば）、金属板バネで付勢されたときに、感熱膨張ゴムの円弧方向の中央近傍は、各シリンダボアのボア壁２３に接触することはできるが、端の方の部分は、ボア壁には接触できない。それに対して、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０の曲率が、各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率より小さくなってしまった場合に、図２１（Ｂ）に示すように、保温材カートリッジ３５を上から見たときの円弧方向の本発明の保温材カートリッジ３５の中央又は中央近傍のみが、支持部材３４に固定されていると、金属板バネ３９で付勢されたときに、保温材カートリッジ３５の端の方の部分が、支持部材３４から離れて、各シリンダボアのボア壁２３に向かうように変形できるので、感熱膨張ゴム３１の円弧方向の中央近傍だけでなく、端の方も各シリンダボアのボア２３壁に接触することができる。このようなことから、シリンダボア壁の保温具３６では、加工誤差により、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０の曲率と各シリンダボアのボア壁２３の壁面の曲率に差があったとしても、感熱膨張ゴム３１を確実に各シリンダボアのボア壁の壁面に接触させることができるので、感熱膨張ゴム３１の各シリンダボアのボア壁２３の壁面（溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７）への密着性が高くなる。
【００４２】
また、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が、各シリンダボアのボア壁の曲率より大きい場合に、保温材カートリッジの全体が、支持部材に固定されていたならば、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が変化しないので、上から見た時の感熱膨張ゴムの円弧方向の中央近傍とボア壁との間に隙間ができるおそれがある。それに対して、シリンダボア壁の保温具３６では、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０の曲率が、各シリンダボアのボア壁２３の曲率より大きかったとしても、保温材カートリッジ３５は、円弧方向の中央又は中央近傍のみが、支持部材３４に固定されているので、保温材カートリッジ３５の円弧方向の中央又は中央近傍の部分が、弾性部材３９により背面側から押されることにより、保温材カートリッジ３５の円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分が、支持部材３４とは独立して、保温材カートリッジ３５の円弧方向の両端側の部分が、外に開くように変形する。そのため、感熱膨張ゴム３１の円弧方向の中央近傍も、端の方も各シリンダボアのボア２３壁に接触することができる。このようなことから、シリンダボア壁の保温具３６では、加工誤差により、弾性部材付設部材３３、背面側押し付け部材３２、感熱膨張ゴム３１及び正面側当て板３０の曲率と各シリンダボアのボア壁２３の壁面の曲率に差があったとしても、感熱膨張ゴム３１を確実に各シリンダボアのボア壁の壁面に接触させることができるので、感熱膨張ゴム３１の各シリンダボアのボア壁２３の壁面（溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７）への密着性が高くなる。
【００４３】
なお、図２１（Ａ）では、本発明の効果の説明のため、保温材カートリッジの両端側全体に、感熱膨張ゴムの両端側の接触面とボア壁との間に大きな隙間ができている図を用いたが、実際は、これほど大きな加工誤差が生じることはない。しかし、実際に、加工誤差により、小さな隙間が生じたり、部分的にゴム部材の接触面とボア壁が離れていたりすることはある。
【００４４】
保温材カートリッジ３５では、図１６に示すように、正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部３３１ａ（３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂ）に挟み込まれている部分３０３ａ（３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄ）では、感熱膨張ゴム３１の外側端３１３ａ（３１３ｂ、３１３ｃ、３１３ｄ）を覆うように、折り曲げ部３３１ａ（３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂ）が存在しているので、感熱膨張ゴム３１が膨張しても、感熱膨張ゴム３１の外縁部が、保温材カートリッジ３５内から食み出すことはない。また、感熱膨張ゴム３１の外側端３１３ａ（３１３ｂ、３１３ｃ、３１３ｄ）を覆うように、折り曲げ部３３１ａ（３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂ）が存在しているので、冷却水の流れの影響を受け難いので、冷却水による感熱膨張ゴム３１の千切れの問題も起こらない。
【００４５】
保温材カートリッジ３５では、図１７に示すように、正面側当て板３０のうち、外側端が折り曲げ部３３１ａに挟み込まれていない部分３０４ａでは、正面側当て板３０の上側部３０８ａの長手方向に延びる凸部３０２ａが、感熱膨張ゴム３１の外側端３１２ａよりも外側の位置で、背面側押し付け部材３２に向かって突き出して存在しているので、感熱膨張ゴム３１が膨張しても、感熱膨張ゴム３１の外縁部が、保温材カートリッジ３５内から食み出し難くなる。また、感熱膨張ゴム３１の外側端３１２ａよりも外側の位置に、凸部３０２ａが存在しているので、冷却水が背面側押し付け部材３２と正面側当て板３０との隙間４８に流れ込んでも、凸部３０２ａの存在により、感熱膨張ゴム３１の外側端３１２ａに向かって流れる冷却水の流速が非常に遅くなるので、冷却水による感熱膨張ゴム３１の千切れの問題も起こらない。
【００４６】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジは、シリンダボアボア壁の保温具の基体部材に固定され、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジであり、
溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うための感熱膨張ゴムと、
上から見たときに円弧形状を有し、該感熱膨張ゴムの背面側に設けられ、該感熱膨張ゴム全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、
該感熱膨張ゴムの接触面側に設けられ、上から見たときに円弧形状を有し、且つ、正面側から見たときに矩形状の開口を有し、該背面側押し付け部材とで、該感熱膨張ゴムの外縁部を挟み込むための正面側当て板と、
上から見たときに円弧形状を有し、該背面側押し付け部材の背面側に設けられ、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該感熱膨張ゴムを押し付けるように付勢する弾性部材が付設されている弾性部材付設部材と、
を有し、
該弾性部材付設部材の上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されており、該折り曲げ部が該正面側当て板側に折り曲げられて、該折り曲げ部と該弾性部材付設部材との間で、該背面側押し付け部材、該感熱膨張ゴム及び該正面側当て板が挟み込まれており、
少なくとも該正面側当て板の上側部及び下側部には、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分があり、該正面側当て板の上側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の上側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、且つ、該正面側当て板の下側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の下側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、
該正面側当て板の、該凸部が形成されている部分では、該感熱膨張ゴムの外側端が、該凸部の頂部より内側に位置するように、該感熱膨張ゴムの外縁部が成形されていること、
を特徴とする保温材カートリッジである。
【００４７】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジは、シリンダボア壁の保温具の基体部材に固定されて、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジである。本発明の第一の保温材カートリッジは、弾性部材が付設されており、上から見た時に円弧状に成形されている弾性部材付設部材と、上から見た時に円弧状に成形されている背面側押し付け部材と、溝状冷却水流路内で感熱膨張して、接触面が溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、シリンダボア壁を覆う感熱膨張ゴムと、上から見た時に円弧状に成形されている正面側当て板と、が順に重ね合わされ、且つ、弾性部材付設部材の上端に形成されている折り曲げ部、弾性部材付設部材の下端に形成されている折り曲げ部、弾性部材付設部材の右端に形成されている折り曲げ部、及び弾性部材付設部材の左端に形成されている折り曲げ部が、正面側当て板側に折り曲げられて、弾性部材付設部材と折り曲げ部との間に、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板が挟み込まれることにより、これらの部材が弾性部材付設部材に固定されている。なお、本発明において、保温材カートリッジにおいて、上端、下端、右端及び左端とは、それぞれ、正面側から、言い換えると、感熱膨張ゴムの接触面側から見た時の上端、下端、右端及び左端のことを指す。
【００４８】
シリンダボア壁の保温具が設置される溝状冷却水流路に沿う形状、すなわち、上から見た時に複数の円弧が連なった形状に成形された成形された支持部材の各ボア部に、本発明の第一の形態の保温材カートリッジが固定される。本発明の第一の形態の保温材カートリッジの支持部材への固定は、弾性部材付設部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部が、支持部材側に折り曲げられて、折り曲げ部と弾性部材付設部材との間に、支持部材が挟み込まれることにより、本発明の第一の形態の保温材カートリッジが、支持部材に固定される。なお、本発明において、支持部材の各ボア部とは、各シリンダボアのボア壁側の支持部材の部分のことであり、上から見たときの支持部材を形成する円弧形状の１つ分である。
【００４９】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジに係る感熱膨張ゴムは、溝状冷却水流路内で感熱膨張し、接触面が各シリンダボアのボア壁に直接接触して、ボア壁の保温箇所を覆い、各シリンダボアのボア壁を保温するための部材である。なお、感熱膨張ゴムでは、背面側押し付け部材側とは反対側の面が、溝状冷却水流路のシリンダボア壁に接する接触面である。
【００５０】
感熱膨張ゴムは、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。ゴム部材の材質が感熱膨張ゴムの場合は、本発明のシリンダボア壁の保温具が溝状冷却水流路に設置され、感熱膨張ゴムに熱が加えられることで、感熱膨張ゴムが膨張して、所定の形状に膨張変形する。
【００５１】
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、シリコーンゴム、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。
【００５２】
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、ワックス等の各種熱可塑性化合物が挙げられる。
【００５３】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジに係る背面側押し付け部材は、上から見たときに、円弧形状を有し、感熱膨張ゴムの全体を感熱膨張ゴムの背面側から押し付けることができるように、感熱膨張ゴムの背面側（接触面側とは反対側の面）に沿う形状であり、感熱膨張ゴムの背面側全体又はほぼ背面側全体を覆う形状である。背面側押し付け部材の材質は、弾性部材により背面側から押されたときに、感熱膨張ゴムを溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けることができるよう変形できるものであればよく、適宜選択されるが、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属板が好ましい。背面側押し付け部材の厚みは、弾性部材により背面側から押し付けられたときに、ゴム部材を溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けることができるよう変形できるものであればよく、適宜選択される。
【００５４】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジに係る弾性部材付設部材は、上から見た時に円弧形状を有し、弾性部材が付設されている。また、弾性部材付設部材の上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されている。弾性部材は、本発明の第一の形態の保温材カートリッジが固定されているシリンダボア壁の保温具が、溝状冷却水流路に設置され、感熱膨張ゴムが膨張することにより、弾性変形し、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、背面側押し付け部材が感熱膨張ゴムを押し付けるように、弾性力により付勢するための部材である。
【００５５】
弾性部材は、本発明の第一の形態の保温材カートリッジを上から見たときに、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの円弧方向に、２つ以上付設されている。弾性部材の付設箇所が１つの場合、保温具全体を押し付けるために、弾性部材を本発明の第一の形態の保温材カートリッジの円弧方向の中央又は中央近傍に付設することになるが、これだと、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの中央又は中央近傍は、支持部材に固定されているので、本発明の第一の形態の保温材カートリッジを支持部材と一緒に押し付けることになる。そのため、本発明の第一の形態の保温材カートリッジが、支持部材とは独立に、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの端の方の部分が支持部材から離れて変形して、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、感熱膨張ゴムが押し付けられることはない。このようなことから、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの両方の端の方の部分が、支持部材とは独立に、支持部材から離れて変形して、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、感熱膨張ゴムを押し付けられるように、弾性部材は、少なくとも、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの一方の端側寄りに１か所、他方の端寄りに１か所の合計２か所に付設されている必要がある。そして、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの全体が押し付けられ、且つ、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの両方の端の方の部分が、支持部材とは独立に押し付けされるように、弾性部材が、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの円弧方向の中央又は中央近傍に１か所、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの一方の端側寄りに１か所、他方の端寄りに１か所の合計３か所に付設されていることが好ましい。更に、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの感熱膨張ゴムの溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面への密着性を高めるために、円弧方向の４か所以上に弾性部材が付設されていてもよい。
【００５６】
弾性部材の形態は、特に制限されず、例えば、板状の弾性部材、コイル状の弾性部材、重ね板バネ、トーションバネ、弾性ゴム等が挙げられる。弾性部材の材質は、特に制限されないが、耐ＬＬＣ性が良く及び強度が高い点で、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム合金等が好ましい。弾性部材としては、金属板バネ、コイルバネ、重ね板バネ、トーションバネ等の金属弾性部材が好ましい。
【００５７】
弾性部材付設部材に形成されている折り曲げ部のうち、右端及び左端に形成されている折り曲げ部は、図６に示す形態例のように、弾性部材付設部材の右端又は左端の上下方向の全部に亘って形成されていてもよいし、あるいは、図２３に示す形態例のように、弾性部材付設部材の右端又は左端の上下方向の一部に形成されていてもよい。なお、折り曲げ部が、弾性部材付設部材の右端又は左端の一部に形成されている場合は、正面側当て板のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、凸部が形成されている。図２３に示す形態例の保温材カートリッジ３５ａでは、正面側当て板３０ａの右側部のうち、外側端が折り曲げ部３３２ｃに挟み込まれていない部分には、正面側当て板３０ａの右側部の長手方向に延びる凸部３０２ｃが形成されており、また、正面側当て板３０ａの左側部のうち、外側端が折り曲げ部３３２ｄに挟み込まれていない部分には、正面側当て板３０ａの左側部の長手方向に延びる凸部３０２ｄが形成されている。
【００５８】
弾性部材付設部材の右端及び左端の折り曲げ部は、直線状に折り曲げられるため、図６に示す形態例のように、弾性部材付設部材の右端又は左端の上下方向の全部に亘って形成されていても、正常に折り曲げられる。そして、弾性部材付設部材の右端及び左端の折り曲げ部は、弾性部材付設部材の右端又は左端の上下方向の全部に亘って形成されており、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の右側又は左側の上下方向の全部を挟み込んでいることが、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの右側又は左側から、背面側押し付け部材と正面側当て板との間に冷却水が強く流れ込むことを防止できる点で、好ましい。
【００５９】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジの上端及び下端は、上から見たときに円弧状であるため、弾性部材付設部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の幅が長過ぎると、折り曲げ部が正常に折り曲げられず、また、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板が正常に固定されない。そのため、弾性部材付設部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の幅は、正常な折り曲げが可能となり且つ背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の正常な固定が可能となる範囲で、適宜選択される。弾性部材付設部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の数は、本発明の保温材カートリッジを上から見たときに、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの円弧方向に、２つ以上である。
【００６０】
弾性部材付設部材の上端及び下端の円弧方向の中央又は中央近傍には、本発明の保温材カートリッジを固定するための折り曲げ部が形成されている。弾性部材付設部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の幅は、正常な折り曲げが可能となり且つ支持部材への固定が可能となる範囲で、適宜選択される。
【００６１】
なお、弾性部材付設部材３３の作製手順であるが、図２２に示すように、金属板４３を用意し、図２２（Ａ）中の点線の位置で、金属板４３を打ち抜くことにより、図２２（Ｂ）のように、金属板バネ３９、折り曲げ部３３１ａ、３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂ及び折り曲げ部３７を形成させて、金属板の打ち抜き物４５を作製する。次いで、金属板の打ち抜き物４５全体を円弧状に成形し、且つ、金属板バネ３９を背面側に曲げることにより、弾性部材付設部材３３を作製する。また、支持部材３４であるが、金属板を成形することにより、又は合成樹脂を射出成形することにより、支持部材３４を作製する。
【００６２】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジに係る正面側当て板は、上から見た時に円弧形状を有し、正面側から見た時に、内側には、略矩形の開口が形成されている。そして、本発明の第一の形態の保温材カートリッジでは、感熱膨張ゴムの外縁部が、背面側押し付け部材と正面側当て板との間に挟み込まれることにより、感熱膨張ゴムが固定されている。
【００６３】
正面側当て板には、外側端が折り曲げ部により挟み込まれている部分と、外側端が折り曲げ部に挟み込まれない部分と、がある。保温材カートリッジでは、正面側当て板の少なくとも上側部及び下側部には、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分がある。また、本発明の第一の形態の保温材カートリッジでは、正面側当て板の右側部及び左側部には、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分があってもなくてもよい。言い換えると、本発明の第一の形態の保温材カートリッジでは、正面側当て板の右側部及び左側部は、外側端の上下方向の全部が折り曲げ部に挟み込まれていてもよいし、一部が挟み込まれていてもよい。
【００６４】
正面側当て板のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材に向かって凸である凸部が形成されている。つまり、正面側当て板の上側部のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、正面側当て板の上側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、且つ、正面側当て板の下側部のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、正面側当て板の下側部の長手方向に延びる凸部が形成されている。また、正面側当て板の右側部に、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分がある場合には、正面当て板の右側部のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、正面側当て板の右側部の長手方向に延びる凸部が形成されている。また、正面側当て板の左側部に、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分がある場合には、正面当て板の左側部のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、正面側当て板の左側部の長手方向に延びる凸部が形成されている。
【００６５】
そして、本発明の第一の形態の保温材カートリッジでは、正面当て板のうち、凸部が形成されている部分では、感熱膨張ゴムの外側端は、正面当て板の凸部の頂部より内側に位置するように、感熱膨張ゴムの外縁部が成形されている。なお、正面側当て板のうち、凸部が形成されていない部分、すなわち、正面側当て板のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれている部分では、感熱膨張ゴムの外側端は、折り曲げ部より内側であればよい。
【００６６】
本発明の第二の形態の保温材カートリッジは、シリンダボアボア壁の保温具の基体部材に固定され、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジであり、
溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触し、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆うための感熱膨張ゴムと、
上から見たときに円弧形状を有し、該感熱膨張ゴムの背面側に設けられ、該感熱膨張ゴム全体を背面側から該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けるための背面側押し付け部材と、
該感熱膨張ゴムの接触面側に設けられ、上から見たときに円弧形状を有し、且つ、正面側から見たときに矩形状の開口を有し、該背面側押し付け部材とで、該感熱膨張ゴムの外縁部を挟み込むための正面側当て板と、
該背面側押し付け部材に付設されており、該溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、該背面側押し付け部材が該感熱膨張ゴムを押し付けるように付勢する弾性部材と、
を有し、
該背面側押し付けの上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されており、該折り曲げ部が該正面側当て板側に折り曲げられて、該折り曲げ部と該背面側押し付け部材との間で、該感熱膨張ゴム及び該正面側当て板が挟み込まれており、
少なくとも該正面側当て板の上側部及び下側部には、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分があり、該正面側当て板の上側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の上側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、且つ、該正面側当て板の下側部の、外側端が該折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、背面側押し付け部材側に向かって凸であり、該正面側当て板の下側部の長手方向に延びる凸部が形成されており、
該正面側当て板の、該凸部が形成されている部分では、該感熱膨張ゴムの外側端が、該凸部の頂部より内側に位置するように、該感熱膨張ゴムの外縁部が成形されていること、
を特徴とする保温材カートリッジである。
【００６７】
本発明の第二の形態の保温材カートリッジと本発明の第一の形態の保温材カートリッジとの主な相違点は、本発明の第一の形態の保温材カートリッジでは、弾性部材付設部材が設けられ、その弾性部材付設部材に弾性部材が付設されているのに対し、本発明の第二の形態の保温材カートリッジでは、弾性部材付設部材が設けられず、弾性部材は背面側押し付け部材に付設されている点にある。そのため、本発明の第二の形態の保温材カートリッジと本発明の第一の形態の保温材カートリッジとで共通な点については、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの記載を参照し、詳細な説明を省略する。
【００６８】
本発明の第二の形態の保温材カートリッジは、シリンダボア壁の保温具の基体部材に固定されて、シリンダボア壁を保温するための保温材カートリッジである。本発明の第二の形態の保温材カートリッジは、弾性部材が付設されており、上から見た時に円弧状に成形されている背面側押し付け部材と、溝状冷却水流路内で感熱膨張して、接触面が溝状冷却水流路のシリンダボア壁に接触し、シリンダボア壁を覆う感熱膨張ゴムと、上から見た時に円弧状に成形されている正面側当て板と、が順に重ね合わされ、且つ、背面側押し付け部材の上端に形成されている折り曲げ部、背面側押し付け部材の下端に形成されている折り曲げ部、背面側押し付け部材の右端に形成されている折り曲げ部、及び背面側押し付け部材の左端に形成されている折り曲げ部が、正面側当て板側に折り曲げられて、折り曲げ部と背面側押し付け部材との間に、感熱膨張ゴム及び正面側当て板が挟み込まれることにより、これらの部材が背面側押し付け部材に固定されている。
【００６９】
シリンダボア壁の保温具が設置される溝状冷却水流路に沿う形状、すなわち、上から見た時に複数の円弧が連なった形状に成形された成形された支持部材の各ボア部に、本発明の第二の形態の保温材カートリッジが固定される。本発明の第二の形態の保温材カートリッジの支持部材への固定は、背面側押し付け部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部が、支持部材側に折り曲げられて、折り曲げ部と背面側押し付け部材との間に、支持部材が挟み込まれることにより、本発明の第二の形態の保温材カートリッジが、支持部材に固定される。
【００７０】
本発明の第二の形態の保温材カートリッジに係る感熱膨張ゴムは、本発明の第一の形態の保温材カートリッジと同様である。
【００７１】
本発明の第一の形態の保温材カートリッジに係る背面側押し付け部材は、上から見たときに、円弧形状を有し、感熱膨張ゴムの全体を感熱膨張ゴムの背面側から押し付けることができるように、感熱膨張ゴムの背面側（接触面側とは反対側の面）に沿う形状であり、感熱膨張ゴムの背面側全体又はほぼ背面側全体を覆う形状である。背面側押し付け部材の材質は、弾性部材により背面側から押されたときに、感熱膨張ゴムを溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けることができるよう変形できるものであればよく、適宜選択されるが、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属板が好ましい。背面側押し付け部材の厚みは、弾性部材により背面側から押し付けられたときに、ゴム部材を溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押し付けることができるよう変形できるものであればよく、適宜選択される。
【００７２】
また、本発明の第二の形態の保温材カートリッジに係る背面側押し付け部材には、弾性部材が付設されている。また、本発明の第二の形態の保温材カートリッジに係る背面側押し付け部材の上端、下端、右端及び左端には、折り曲げ部が形成されている。弾性部材は、本発明の第二の形態の保温材カートリッジが固定されているシリンダボア壁の保温具が、溝状冷却水流路に設置され、感熱膨張ゴムが膨張することにより、弾性変形し、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、背面側押し付け部材が感熱膨張ゴムを押し付けるように、弾性力により付勢するための部材である。
【００７３】
弾性部材は、本発明の第二の形態の保温材カートリッジを上から見たときに、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの円弧方向に、２つ以上付設されている。弾性部材の付設箇所が１つの場合、保温具全体を押し付けるために、弾性部材を本発明の第二の形態の保温材カートリッジの円弧方向の中央又は中央近傍に付設することになるが、これだと、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの中央又は中央近傍は、支持部材に固定されているので、本発明の第二の形態の保温材カートリッジを支持部材と一緒に押し付けることになる。そのため、本発明の第二の形態の保温材カートリッジが、支持部材とは独立に、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの端の方の部分が支持部材から離れて変形して、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、感熱膨張ゴムが押し付けられることはない。このようなことから、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの両方の端の方の部分が、支持部材とは独立に、支持部材から離れて変形して、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって、感熱膨張ゴムを押し付けられるように、弾性部材は、少なくとも、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの一方の端側寄りに１か所、他方の端寄りに１か所の合計２か所に付設されている必要がある。そして、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの全体が押し付けられ、且つ、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの両方の端の方の部分が、支持部材とは独立に押し付けされるように、弾性部材が、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの円弧方向の中央又は中央近傍に１か所、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの一方の端側寄りに１か所、他方の端寄りに１か所の合計３か所に付設されていることが好ましい。更に、本発明の第一の形態の保温材カートリッジの感熱膨張ゴムの溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面への密着性を高めるために、円弧方向の４か所以上に弾性部材が付設されていてもよい。
【００７４】
本発明の第二の形態の保温材カートリッジに係る弾性部材は、付設される部材が異なること以外は、本発明の第一の形態の保温材カートリッジに係る弾性部材と同様である。
【００７５】
背面側押し付け部材に形成されている折り曲げ部のうち、右端及び左端に形成されている折り曲げ部は、背面側押し付け部材の右端又は左端の上下方向の全部に亘って形成されていてもよいし、あるいは、背面側押し付け部材の右端又は左端の上下方向の一部に形成されていてもよい。なお、折り曲げ部が、背面側押し付け部材の右端又は左端の一部に形成されている場合は、正面側当て板のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分には、凸部が形成されている。背面側押し付け部材の右端及び左端の折り曲げ部は、直線状に折り曲げられるため、背面側押し付け部材の右端又は左端の上下方向の全部に亘って形成されていても、正常に折り曲げられる。そして、背面側押し付け部材の右端及び左端の折り曲げ部は、背面側押し付け部材の右端又は左端の上下方向の全部に亘って形成されており、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の右側又は左側の上下方向の全部を挟み込んでいることが、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの右側又は左側から、背面側押し付け部材と正面側当て板との間に冷却水が強く流れ込むことを防止できる点で、好ましい。
【００７６】
本発明の第二の形態の保温材カートリッジの上端及び下端は、上から見たときに円弧状であるため、背面側押し付け部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の幅が長過ぎると、折り曲げ部が正常に折り曲げられず、また、感熱膨張ゴム及び正面側当て板が正常に固定されない。そのため、背面側押し付け部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の幅は、正常な折り曲げが可能となり且つ感熱膨張ゴム及び正面側当て板の正常な固定が可能となる範囲で、適宜選択される。背面側押し付け部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の数は、本発明の第二の形態の保温材カートリッジを上から見たときに、本発明の第二の形態の保温材カートリッジの円弧方向に、２つ以上形成されている。
【００７７】
背面側押し付け部材の上端及び下端の中央又は中央近傍には、本発明の第二の形態の保温材カートリッジを固定するための折り曲げ部が形成されている。背面側押し付け部材の上端及び下端に形成されている折り曲げ部の幅は、正常な折り曲げが可能となり且つ支持部材への固定が可能となる範囲で、適宜選択される。
【００７８】
弾性部材が付設されている背面側押し付け部材としては、例えば、図２４に示す形態例が挙げられる。図２４に示す形態例では、金属板からなり且つ上端、下端、右端及び左端に、折り曲げ部３３１ｃ、３３１ｄ、３３２ｅ、３３２ｆが形成されている背面押し付け部材４７に、縦長の矩形の金属板からなる金属板バネ３９が、溶接されている。また、金属板バネの他に、例えば、金属コイルバネ、重ね板バネ又はトーションバネ等の金属製の弾性部材が、金属板からなり且つ上端、下端、右端及び左端に、折り曲げ部が形成されている背面押し付け部材に溶接されている形態例が挙げられる。
【００７９】
本発明の第二の形態の保温材カートリッジに係る正面側当て板は、本発明の第一の形態の保温材カートリッジに係る正面側当て板と同様である。
【００８０】
そして、本発明の第二の形態の保温材カートリッジでは、正面当て板のうち、凸部が形成されている部分では、感熱膨張ゴムの外側端は、正面当て板の凸部の頂部より内側に位置するように、感熱膨張ゴムの外縁部が成形されている。
【００８１】
本発明のシリンダボア壁の保温具は、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、シリンダボアのボア壁を保温するための保温具であり、
本発明の保温材カートリッジと、金属製又は合成樹脂製であり、該保温具の設置位置の該溝状冷却水流路の形状に沿う形状を有し、該保温材カートリッジが固定される支持部材と、を有し、
該保温材カートリッジは、円弧方向の中央又は中央近傍のみが、該支持部材に固定されていること、
を特徴とするシリンダボア壁の保温具である。なお、本発明の第一の形態の保温材カートリッジと本発明の第二の形態の保温材カートリッジとを総称して、本発明の保温材カートリッジと呼ぶ。
【００８２】
支持部材は、上から見たときに、複数の円弧が連続する形状に成形されており、支持部材の形状は、溝状冷却水流路の片側半分に沿う形状である。また、支持部材には、本発明の保温材カートリッジに付設されている弾性部材が、本発明のシリンダボア壁の保温具の背面側から、支持部材を通り抜けて、溝状冷却水流路のシリンダボア壁側の壁面とは反対側の壁面に向かって張り出すことができるように、開口が形成されている。
【００８３】
支持部材は、本発明の保温材カートリッジが固定される部材であり、本発明の保温材カートリッジの位置が溝状冷却水流路内でずれないように、本発明の保温材カートリッジの位置を定める役割を果たす。支持部材は、金属板又は合成樹脂の成形体である。
【００８４】
そして、本発明のシリンダボア壁の保温具では、本発明の保温材カートリッジは、上から見たときの円弧方向の中央又は中央近傍（本発明の保温材カートリッジを上から見たときに、円弧状の本発明の保温材カートリッジの中央又は中央近傍）のみが、支持部材に固定されている。それに対して、本発明の保温材カートリッジの端の方は、支持部材に固定されていない。
【００８５】
本発明のシリンダボア壁の保温具が、シリンダブロックの溝状冷却水流路内に設置された後、内燃機関が運転されると、感熱膨張ゴムが加熱されて、感熱膨張する。そして、感熱膨張ゴムは、正面側当て板の内側部分に形成されている開口を通って、シリンダボア側の壁面に向かって膨張し、接触面がシリンダボアの壁面に接触する。接触面がシリンダボア側の壁面に接触した後も、感熱膨張ゴムは膨張を続け、開放状態まで膨張しようとする。そのため、弾性部材には、本発明の保温材カートリッジの背面側に向かう方向に力が加えられる。このことにより、弾性部材は変形し、弾性部材には、元に戻ろうとする弾性力が生じる。そして、この弾性力により、弾性部材が付設されている弾性部材付設部材又は付設部材が付設されている背面側押し付け部材が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かって押され、その結果、背面側押し付け部材が熱膨張ゴムを押し、感熱膨張ゴムが、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に押し付けられる。つまり、本発明のシリンダボア壁の保温具が、溝状冷却水流路に設置され、感熱膨張ゴムが加熱されて感熱膨張することにより、弾性部材が変形し、その変形が戻ろうとして生じる弾性力により、感熱膨張ゴムを溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に押し付けるように、背面側押し付け部材が付勢される。このようにして、本発明の保温材カートリッジの感熱膨張ゴムが、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面に接触する。
【００８６】
本発明のシリンダボア壁の保温具では、本発明の保温材カートリッジは、本発明の保温材カートリッジを上から見たときの円弧方向の中央又は中央近傍のみが、支持部材に固定されているので、本発明の保温材カートリッジの弾性部材付設部材又は背面側押し付け部材が弾性部材で付勢されたときに、支持部材とは独立して、弾性部材付設部材（本発明の第一の保温材カートリッジの場合のみ。以下同じ。）、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板が変形することができる。本発明のシリンダボア壁の保温具の作製においては、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が、感熱膨張ゴムが接触する各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率と合うように加工されるが、実際には、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板と各シリンダボアのボア壁の壁面のいずれにも、設計値に対して加工誤差が生じてしまう。そして、これらの部材又は各シリンダボアのボア壁の壁面の加工誤差により、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が、各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率より小さくなってしまった場合に、保温材カートリッジの全体が、支持部に固定されていたならば（例えば、保温部を上から見たときの円弧方向の中央近傍と両端近傍の合計３か所が支持部材に固定されていたならば）、弾性部材で付勢されたときに、感熱膨張ゴムの円弧方向の中央近傍は、各シリンダボアのボア壁に接触することはできるが、端の方の部分は、ボア壁には接触できない。それに対して、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が、各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率より小さくなってしまった場合に、保温材カートリッジを上から見たときの円弧方向の本発明の保温材カートリッジの中央又は中央近傍のみが、支持部材に固定されていると、弾性部材で付勢されたときに、本発明の保温材カートリッジの端の方の部分が、支持部材から離れて、各シリンダボアのボア壁に向かうように変形できるので、感熱膨張ゴムの円弧方向の中央近傍だけでなく、端の方も各シリンダボアのボア壁に接触することができる。このようなことから、本発明のシリンダボア壁の保温具では、加工誤差により、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率と各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率に差があったとしても、感熱膨張ゴムを確実に各シリンダボアのボア壁の壁面に接触させることができるので、感熱膨張ゴムの各シリンダボアのボア壁の壁面（溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面）への密着性が高くなる。
【００８７】
また、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が、各シリンダボアのボア壁の曲率より大きい場合に、保温材カートリッジの全体が、支持部材に固定されていたならば、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が変化しないので、上から見た時の感熱膨張ゴムの円弧方向の中央近傍とボア壁との間に隙間ができるおそれがある。それに対して、本発明のシリンダボア壁の保温具では、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率が、各シリンダボアのボア壁の曲率より大きかったとしても、本発明の保温材カートリッジは、円弧方向の中央又は中央近傍のみが、支持部材に固定されているので、本発明の保温材カートリッジの円弧方向の中央又は中央近傍の部分が、弾性部材により背面側から押されることにより、本発明の保温材カートリッジの円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分が、支持部材とは独立して、本発明の保温材カートリッジの円弧方向の両端側の部分が、外に開くように変形する。そのため、感熱膨張ゴムの円弧方向の中央近傍も、端の方も各シリンダボアのボア壁に接触することができる。このようなことから、本発明のシリンダボア壁の保温具では、加工誤差により、弾性部材付設部材、背面側押し付け部材、感熱膨張ゴム及び正面側当て板の曲率と各シリンダボアのボア壁の壁面の曲率に差があったとしても、感熱膨張ゴムを確実に各シリンダボアのボア壁の壁面に接触させることができるので、感熱膨張ゴムの各シリンダボアのボア壁の壁面（溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面）への密着性が高くなる。
【００８８】
本発明の保温材カートリッジでは、正面側当て板の折り曲げ部に挟み込まれている部分では、感熱膨張ゴムの外側端を覆うように、折り曲げ部が存在しているので、感熱膨張ゴムが膨張しても、感熱膨張ゴムの外縁部が、本発明の保温材カートリッジ内から食み出すことはない。また、感熱膨張ゴムの外側端を覆うように、折り曲げ部が存在しているので、冷却水の流れの影響を受け難いので、冷却水による感熱膨張ゴムの千切れの問題も起こらない。
【００８９】
本発明の保温材カートリッジでは、正面側当て板の折り曲げ部に挟み込まれていない部分では、正面側当て板の長手方向に延びる凸部が、感熱膨張ゴムの外側端よりも外側の位置に、背面側押し付け部材に向かって突き出して存在しているので、感熱膨張ゴムが膨張しても、感熱膨張ゴムの外縁部が、本発明の保温材カートリッジ内から食み出し難くなる。また、感熱膨張ゴムの外側端よりも外側の位置に、凸部が存在しているので、冷却水が背面側押し付け部材と正面側当て板との隙間に流れ込んでも、凸部により、感熱膨張ゴムの外側端に向かって流れる冷却水の流速が非常に遅くなるので、冷却水による感熱膨張ゴムの千切れの問題も起こらない。
【００９０】
本発明の内燃機関は、本発明のシリンダボア壁の保温具が設置されていることを特徴とする内燃機関である。
【００９１】
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】
【００９２】
８                最下部
９                最上部
１０              中間近傍の位置
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              冷却水供給口
１６              冷却水排出口
１７              溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面
１７ａ、１７ｂ    片側半分側の壁面
１８              溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面
２１ａ、２１ｂ    片側半分のボア壁
２３ａ１、２３ａ２、２３ｂ１、２３ｂ２  各シリンダボアのボア壁
２６              接触面
２７              先端
３０              正面側当て板
３１              感熱膨張ゴム
３２              背面側押し付け部材
３３              弾性部材付設部材
３４              支持部材
３５、３５ａ      保温材カートリッジ
３６、３６ｂ、３６ｃ  シリンダボア壁の保温具
３７、３７ａ、３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３１ｄ、３３２ａ、３３２ｂ、３３２ｃ、３３２ｄ、３３２ｅ、３３２ｆ  折り曲げ部
３８              冷却水流れ仕切部材
３９              金属板バネ
４２              開口
４３              金属板
４５              金属板の打ち抜き物
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
３０１            開口
３０２、３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ  凸部
３０３、３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄ  正面側当て板のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれている部分
３０４、３０４ａ、３０４ｂ  正面側当て板のうち、外側端が折り曲げ部に挟み込まれていない部分
３０８ａ          正面側当て板の上側部
３０８ｂ          正面側当て板の下側部
３１１            感熱膨張ゴムの輪郭
３１２ａ、３１２ｂ、３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃ、３１３ｄ  感熱膨張ゴムの外側端
３１９            切り欠き部分
【図１】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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