(57)【要約】【解決課題】シリンダボア壁の壁温の均一性が高い内燃機関を提供すること。【解決手段】内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路内に、溝状冷却水流路内を流れる冷却水の流速を制御するためのフィン部材が設置されており、該フィン部材がゴム材により形成されているゴム材層の一方の面側に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュが接合されている複合材料の成形体であることを特徴とする内燃機関。【選択図】図２
2013122175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム材により形成されているゴム材層の一方の面側に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュが接合されていることを特徴とする複合材料。
【請求項２】
前記ゴム材層を形成するゴム材が、エチレンプロピレンジエンゴムであることを特徴とする請求項１記載の複合材料。
【請求項３】
内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路内に設置され、溝状冷却水流路内を流れる冷却水の流速を制御するためのフィン部材用であることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載の複合材料。
【請求項４】
内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路内に、溝状冷却水流路内を流れる冷却水の流速を制御するためのフィン部材が設置されており、
該フィン部材が、請求項１又は２いずれか１項記載の複合材料の成形体であること、
を特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項４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、温度変化に応じて変形する複合材料に関する。また、本発明は、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速を制御することにより、シリンダブロックのシリンダボア壁の壁温を均一にすることができる内燃機関及び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、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該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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３１９３９号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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の熱変形量の違いを少なくすることが求められている。
【０００７】
従って、本発明の課題は、シリンダボア壁の壁温の均一性が高い内燃機関及び該内燃機関を有する自動車を提供することにある。
【０００８】
ところで、温度変化に応じて変化する材料としては、線膨張率が異なる２種の金属材を貼り合わせたバイメタル材が知られている。しかし、従来のバイメタル材は、金属材料で構成されているため、従来のバイメタルを、金属腐食が起こるような場所で使用することはできない。
【０００９】
従って、本発明の課題は、温度変化に応じて変形する、従来のバイメタルに代わる新規な材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、（１）ゴム材層にガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュを接合させて得られる複合材料は、温度変化に応じて変形すること、（２）このような複合材料をフィン部材として、シリンダブロックの溝状冷却水流路内に設置することにより、溝状冷却水流路内を流れる冷却水の流速を、冷却水の温度に応じて制御することができること、及び（３）このような作用により、シリンダボア壁の壁面の温度を一定の温度範囲に保つことができること等を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明（１）は、ゴム材により形成されているゴム材層の一方の面側に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュが接合されていることを特徴とする複合材料を提供するものである。
【００１２】
また、本発明（２）は、内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路内に、溝状冷却水流路内を流れる冷却水の流速を制御するためのフィン部材が設置されており、
該フィン部材が、本発明（１）の複合材料の成形体であること、
を特徴とする内燃機関を提供するものである。
【００１３】
本発明（２）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、内燃機関のシリンダボア壁の壁温の均一性を高くすることができる。そのため、本発明によれば、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。また、本発明によれば、温度変化に応じて変形する、従来のバイメタルに代わる新規な材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の複合材料の形態例を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１に示す複合材料１ａが変形する様子を示す図である。
【図３】図１に示す複合材料１ａの固定端９１が、被固定物８に固定された状態を上側から見た図である。
【図４】符号１２の方向で複合材料１ａが反ったときの様子を示す模式図である。
【図５】本発明の内燃機関に係るシリンダブロックを示す模式的な平面図である。
【図６】図５に示すシリンダブロックの斜視図である。
【図７】溝状冷却水流路にフィン部材が設置されているシリンダブロックを示す模式的な平面図である。
【図８】図７のｘ−ｘ線端面図である。
【図９】フィン部材が温度変化に応じて変形する様子を示す模式的な図である。
【図１０】実施例７における、数値流体力学的解析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の複合材料は、ゴム材により形成されているゴム材層の一方の面側に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュが接合されていることを特徴とする複合材料である。
【００１７】
本発明の複合材料について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の複合材料の形態例を示す模式的な斜視図であり、変形前の複合材料１ａを示す図である。図１中、複合材料１ａは、線膨張率が異なる２種の材料、すなわち、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュ２とゴム材層３とが接合されている複合材料である。なお、以下では、ガラス繊維クロス及びステンレス鋼繊維メッシュのうち、ガラス繊維クロスを代表例として、説明する。また、図１に示すガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュ２は、実際は、繊維がクロス又はメッシュ状に織られたシート状のものであるが、作図の都合上、１つ１つの繊維の記載を省略し、１つの層として、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュを記載した。
【００１８】
ゴム材層３は、平面方向に広がる層状の形状であり、ゴム材層３の一方の面側に、ガラス繊維クロス２が接合して、複合材料１ａを形成している。
【００１９】
複合材料１ａでは、複合材料１ａを構成するガラス繊維クロス２とゴム材層３の線膨張率とは異なっており、ガラス繊維クロス２の線膨張率に比べ、ゴム材層３の線膨張率の方が大きい。つまり、「ガラス繊維クロス２の線膨張率＜ゴム材層３の線膨張率」である。図２は、図１に示す複合材料１ａが変形する様子を示す模式的な図であり、図１に示す複合材料１ａの固定端９１が、被固定物８に固定された状態を正面から見た図である。図２（Ａ）は、変形前の複合材料１ａであり、温度がＸ℃のときの状態であり、図２（Ｂ）は、Ｘ℃より高温のＹ℃のときの状態である。つまり、「Ｘ＜Ｙ」である。
【００２０】
図２中、複合材料１ａの固定端９１は、被固定物８に固定されており、一方、自由端９２は、どこにも固定されていない。図２（Ａ）の温度では、ガラス繊維クロス２とゴム材層３は同じ長さなので、複合材料１ａは真っ直ぐになっている。そして、ガラス繊維クロス２に比べゴム材層３の方が線膨張率が大きいため、図２（Ａ）の状態の温度より高温になると、ガラス繊維クロス２よりゴム材層３の方が熱膨張量が大きくなるので、図２（Ｂ）のように、複合材料１ａは、上向けに反るように変形する。そのため、図２（Ｂ）中の自由端９２の位置が、図２（Ａ）中の自由端９２の位置に比べ、変形量４の分だけ上に移動する。
【００２１】
また、温度が高くなって、図２（Ｂ）の状態に変形した後、図２（Ｂ）のときの温度より温度が低くなると、ガラス繊維クロス２よりゴム材層３の方が収縮量が大きくなるので、図２（Ａ）の状態に戻るように変形し、自由端９２の位置が、図２（Ｂ）の状態から下に移動する。そして、図２（Ａ）の状態の温度まで温度が下がると、図２（Ａ）の状態に戻る。
【００２２】
本発明の複合材料に係るゴム材層は、ゴム材により形成されている。ゴム材層を形成するゴム材としては、特に制限されないが、例えば、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）、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、等が挙げられる。なお、ゴム材層を形成するゴム材の種類は、複合材料が設置される場所や用途により、適宜選択される。
【００２３】
ゴム材層を形成するゴム材は、加硫剤、酸化防止剤等の添加剤などの他の成分を、適宜、本発明の効果を損なわない範囲で、含有していてもよい。
【００２４】
ゴム材層を形成するゴム材は、無機粉末を含有していてもよい。ゴム材層を形成するゴム材に含有される無機粉末は、ゴム材層に含有させたときに、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュの線膨張率に比べ、ゴム材層の線膨張率が高くなるものであれば、特に制限されない。無機粉末としては、カーボン粉末や、シリカ粉末等の金属酸化物粉末などが挙げられる。これらのうち、無機粉末としては、カーボン粉末、シリカ粉末が好ましい。無機粉末は、１種単独であっても、２種以上の組み合わせであってもよい。
【００２５】
本発明の複合材料では、ゴム材層の一方の面側に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュが接合されている。
【００２６】
ガラス繊維クロスは、ガラス繊維の織布である。ガラス繊維としては、特に制限されず、複合材料の温度変化に応じて変形が可能な材質、繊維径、織り密度等が、適宜選択される。
【００２７】
ステンレス鋼繊維メッシュは、ステンレス鋼で形成されている繊維が、平織されたもの、綾織されたもの等、ステンレス鋼繊維を織った物である。ステンレス鋼繊維としては、特に制限されず、複合材料の温度変化に応じて変形が可能な材質、繊維径、織り密度等が、適宜選択される。
【００２８】
ゴム材層の厚み（図１中の符号５）、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュの厚み（図１中の符号６）及び本発明の複合材料の厚み（図１中の符号７）は、本発明の複合材料が適用される用途や場所により、適宜選択される。
【００２９】
本発明の複合材料において、ゴム材層のいずれの面側に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュを接合させるかは、いずれの面側に反るように変形させるかということにより、適宜選択される。
【００３０】
図３は、図２（Ａ）の平面図であり、図１に示す複合材料１ａの固定端９１が、被固定物８に固定された状態を上側から見た図である。温度を変化させたときのガラス繊維クロス２及びゴム材層３が、複合材料１ａを平面視したときの固定端９１側の複合材料１ａの辺に対して垂直な方向（図３中の符号１１で示す方向）に選択的に膨張した場合、図２（Ｂ）に示すように、符号１１の方向で複合材料１ａが反るように変形する。
【００３１】
一方、温度を高くしたときのガラス繊維クロス２及びゴム材層３が、複合材料１ａを平面視したときの固定端９１側の複合材料１ａの辺に平行な方向（図３中の符号１２で示す方向）に選択的に膨張した場合、図４に示すように、符号１２の方向で複合材料１ａが反るように変形する。なお、図４は、符号１２の方向で複合材料１ａが反ったときの様子を示す模式図であり、自由端９２側から複合材料１ａを見た図である。
【００３２】
なお、本発明の複合材料に、変形方向を制御する手段が施されていない場合には、本発明の複合材料は、温度を変化させたときに、複合材料を平面視したときの固定端側の複合材料の辺に対して垂直な方向にも平行な方向にも反る。
【００３３】
本発明の複合材料の用途が、複合材料を平面視したときの固定端側の複合材料の辺に対して垂直な方向にも平行な方向にも、複合材料が反ってもよいような用途の場合には、特に、複合材料の変形方向を制御しなくてもよい。
【００３４】
それに対して、本発明の複合材料の用途によっては、複合材料が、一定方向に選択的に変形するように制御する必要がある場合もある。
【００３５】
複合材料を平面視したときの固定端側の辺に対して垂直な方向（図３中、符号１１の方向）に、選択的に反らせる場合を例に、複合材料の変形方向を制御する方法について説明する。
【００３６】
本発明の複合材料を、複合材料を平面視したときの固定端側の辺に対して垂直な方向に選択的に反らせる方法としては、例えば、ゴム材層を形成するゴム材を、複合材料を平面視したときの固定端側の辺に対して垂直な方向に配向させる方法が挙げられる。つまり、複合材料を反らせたい方向に、ゴム材層を形成するゴム材を配向させることにより、複合材料が反る方向を制御する方法である。
【００３７】
本発明の複合材料では、ゴム材層に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュの一部が食い込むこと、言い換えると、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュの繊維間の隙間に、ゴム材層の一部が入り込むことにより、ゴム材層に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュが接合されている。そのため、本発明の複合材料では、ゴム材層に、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュが食い込んでいる部分があってもよい。
【００３８】
本発明の複合材料を製造する方法は、特に制限されず、例えば、ゴム材層の上にガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュを載せ、熱プレスを行う方法が挙げられる。
【００３９】
図１〜図４では、説明の都合上、変形前の複合材料の形状が、平らな板状である場合について説明したが、変形前後の複合材料の形状は、複合材料が設置される場所や用途等に応じて、適宜選択される。
【００４０】
本発明の複合材料は、図２に示すように、温度変化に応じて変形するので、例えば、サーモスタットのように温度変化に応じて電源をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチのように温度変化に応じて電気回路を切り替えるための温度検知部材や、ＡＴ用の弁、電動チョーク、キャブ用エアクリーナーのように自動車用の各種流量制御バルブ等、温度変化に応じて位置が変化するという本発明の複合材料の作用を用いることができる用途に、広く適用される。
【００４１】
特に、本発明の複合材料は、複合材料が、ゴム材とガラス又はステンレス鋼により形成されているので、強アルカリ性下においても金属腐食の問題が起こらない。そのため、従来のバイメタルが適用できなかった用途にも、本発明の複合材料の適用が可能となる。例えば、自動車等の内燃機関の冷却水は、非常に腐食性が強いが、本発明の複合材料では、金属腐食の問題が起こらないので、内燃機関の冷却水と接触するような場所で、本発明の複合材料を用いることができる。
【００４２】
例えば、本発明の複合材料は、内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路内に設置され、該溝状冷却水流路内を流れる冷却水の流速を制御するためのフィン部材として、好適に用いられる。
【００４３】
本発明の内燃機関は、内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路内に、該溝状冷却水流路内を流れる冷却水の流速を制御するためのフィン部材が設置されており、
該フィン部材が、本発明の複合材料の成形体であることを特徴とする内燃機関である。
【００４４】
本発明の内燃機関について、図５〜図９を参照して説明する。図５は、本発明の内燃機関に係るシリンダブロックを示す模式的な平面図であり、フィン部材が設置されていない状態の図である。図６は、図５に示す中のシリンダブロックの斜視図である。図７は、溝状冷却水流路にフィン部材が設置されているシリンダブロックを示す模式図である。図８は、図７のｘ−ｘ断面図である。図９は、フィン部材が温度変化に応じて変形する様子を示す模式的な図であり、溝状冷却水流路を上側から見た図である。図９（Ａ）は、冷却水の温度が低いときの状態を示す図であり、また、図９（Ｂ）は、冷却水の温度が高いときの状態を示す図である。
【００４５】
図５及び図６に示すように、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２１には、ピストンが上下するためのボア２２、及び冷却水を流すための溝状冷却水流路２４が形成されている。そして、ボア２２を形成している壁が、シリンダボア壁２３である。また、シリンダブロック２１には、溝状冷却水流路２４へ冷却水を供給するための冷却水供給口２５及び冷却水を溝状冷却水流路２４から排出するための冷却水排出口２６が形成されている。なお、シリンダボア壁２３のうち、ボア２２と隣のボア２２との間のボア壁を、ボア間壁３２と呼び、また、溝状冷却水流路２４のうち、ボア間壁３２の近傍の溝状冷却水流路を、溝状冷却水流路のボア間壁近傍３１と呼ぶ。
【００４６】
図７及び図８に示すように、溝状冷却水流路２４内に、つまり、シリンダボア壁の壁面２７と壁面２７とは反対側の溝状冷却水流路の壁面２８の間に、フィン部材２９が設置される。図７〜図９に示す形態例では、フィン部材２９の固定端２９１が、壁面２８に固定されることにより、フィン部材２９が、溝状冷却水流路２４内に設置されている。また、フィン部材２９の自由端２９２は、どこにも固定されておらず、フィン部材２９の自由端２９２が、溝状冷却水流路のボア間壁近傍３１に位置するように、フィン部材２９が設置されている。
【００４７】
このフィン部材２９は、本発明の複合材料の成形体である。フィン部材２９では、ガラス繊維クロス又はステンレス鋼メッシュがシリンダボア壁の壁面２７側に配置され、ゴム材層が壁面２８側に配置されている。そのため、温度が高くなると、自由端２９２がシリンダボア壁の壁面２７に近づくように、フィン部材２９が反る。
【００４８】
内燃機関では、円形のボア２２が複数形成されているので、シリンダボア壁２３の溝状冷却水流路２４側の輪郭は、図５に示すように、複数の円が重なり合った形状となる。そして、溝状冷却水流路２４は、シリンダボア壁２３の溝状冷却水流路２４側の輪郭に沿った形状に形成される。そのため、溝状冷却水流路のボア間壁近傍３１で、冷却水が、鋭角に流れを変えることになるので、冷却水は、溝状冷却水流路のボア間壁近傍３１で、滞留し易くなる。更に、ボア間壁３２は、隣合う２つのボアの両方からの燃焼熱の影響を受けるので、ボア間壁及びその近傍のシリンダボア壁は、他の部分のシリンダボア壁に比べ、温度が高くなる。これらが、シリンダボア壁の壁温の不均一化を招く原因となる。
【００４９】
図９は、本発明の複合部材により形成されているフィン部材２９が、溝状冷却水流路２４内で変形する様子を示す模式図であり、溝状冷却水流路を上側から見た図である。図９（Ａ）は、冷却水の温度が低いときの状態であり、また、図９（Ｂ）は、冷却水の温度が高いときの状態である。
【００５０】
図９（Ａ）のように、冷却水の温度が低いときは、フィン部材２９の自由端２９２は、壁面２８側によっているため、自由端２９２とシリンダボア壁の壁面２７との距離３４は、大きくなっている。そして、距離３４が大きいと、シリンダボア壁の壁面２７の近傍を流れる冷却水の流速は遅くなるので、冷却効率が低い。また、距離３４が大きいと、図９（Ａ）に示すように、溝状冷却水流路のボア間壁近傍３１から離れた位置を、冷却水３３の多くが流れるため、冷却水３３が、溝状冷却水流路のボア間壁近傍３１に流れ込み難くなる。この状態が続くと、シリンダボア壁の壁面２７の温度が高くなり、そのため、冷却水全体の温度が高くなる。
【００５１】
冷却水の温度が高くなると、フィン部材２９の温度が高くなるため、フィン部材２９は、変形をはじめ、図９（Ｂ）のように、自由端２９２がシリンダボア壁の壁面２７に近づくように、変形する。そのため、自由端２９２とシリンダボア壁の壁面２７との距離３４が、小さくなる。そして、距離３４が小さいと、シリンダボア壁の壁面２７の近傍を流れる冷却水の流速が速くなるので、冷却効率が高くなる。また、距離３４が小さいと、図９（Ｂ）に示すように、溝状冷却水流路のボア間壁近傍３１に、冷却水３３の多くが流れ込むことになる。この状態が続くと、シリンダボア壁の壁面２７の温度が低くなり、そのため、冷却水全体の温度が低くなる。
【００５２】
冷却水の温度が低くなると、フィン部材２９の温度が低くなるため、フィン部材２９は、自由端２９２がシリンダボア壁の壁面２７から遠ざかるように、変形する。そして、図９（Ａ）の状態に戻る。図９（Ａ）の状態が続き、冷却水全体の温度が高くなると、再び、図９（Ｂ）の状態になり、以後、図９（Ａ）の状態と図９（Ｂ）の状態とが、繰り返される。
【００５３】
そして、冷却水全体の温度が、高くなり過ぎると、図９（Ｂ）の状態になって、シリンダボア壁の壁面が冷却され温度が下がり、冷却水の温度も低くなる。また、冷却水全体の温度が、低くなり過ぎると、図９（Ａ）の状態になって、シリンダボア壁の壁面の温度が上がり、冷却水の温度も高くなる。このようなことから、本発明の内燃機関では、図９（Ａ）の状態と図９（Ｂ）の状態とが、繰り返されることにより、冷却水全体の温度は、高くなり過ぎず且つ低くなり過ぎない、一定の温度範囲内で推移する。そのため、シリンダボア壁の壁面２７の温度が、一定の温度範囲内に保たれる。
【００５４】
フィン部材２９のゴム材層を形成するゴム材としては、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）が挙げられ、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が耐ロングライフクーラント性（以下、耐ＬＬＣ性とも記載する。）及び耐熱性が高い点で好ましい。フィン部材２９のゴム材層を形成するゴム材が、上記のゴムであれば、冷却水流路内において、−１０℃〜１５０℃、特に−４０℃〜２００℃の温度で、且つ１０年以上の長期間の環境において、十分な安定性を維持しつつ本発明の作用効果を奏し、また、ＬＬＣによる腐食の問題も生じない。
【００５５】
図７及び図８に示す形態例では、フィン部材２９の縦方向の設置位置は、溝状冷却水流路２４の略上側半分であるが、これは、シリンダボア壁の壁面２７の上側の温度が、下側の温度に比べ高いため、フィン部材２９を、溝状冷却水流路２４の上側に設置するのが効率的であるためである。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、フィン部材２９の設置位置は、適宜選択され、例えば、フィン部材２９が、溝状冷却水流路２４の縦方向の全体に亘って設置されている形態であってもよい。
【００５６】
フィン部材２９の設置方法は、特に制限されず、例えば、溝状冷却水流路２４内の冷却水流れを制御するために、溝状冷却水流路２４内に設置されるスペーサーに、フィン部材２９を固定する方法、フィン部材２９の固定端を支持部材に固定し、その支持部材を溝状冷却水流路２４内に設置する方法等が挙げられる。
【００５７】
図７及び図８に示す形態例では、シリンダブロックに、４つのフィン部材が設置されているが、フィン部材の数は、ボアの数、冷却効率等を考慮して、適宜選択される。
【００５８】
本発明の内燃機関は、本発明の複合材料の成形体であるフィン部材が、シリンダブロックの溝状冷却水流路に設置されていることを特徴とする内燃機関であるが、シリンダブロック及びフィン部材の他に、ピストン、シリンダヘッド、ヘッドガスケット等を有する。
【００５９】
本発明の内燃機関において、フィン部材を、シリンダブロックの溝状冷却水流路に設置する方法としては、特に制限されず、例えば、溝状冷却水流路の中下部の冷却水の流れを制御するために溝状冷却水流路の中下部に設置されるスペーサーに、フィン部材の固定端側を固定する方法、シリンダヘッドにフィン部材の固定端の上部を固定する方法等が挙げられる。
【００６０】
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。
【実施例】
【００６１】
（実施例１〜６）
（複合材料の作製）
ゴム材層にガラス繊維クロスを重ねて熱プレスを行い、下記仕様の複合材料を作製した。
＜複合材料＞
長さ：表１に示す長さ（ｍｍ）
幅：１０ｍｍ
厚み：表１に示す厚さ（ｍｍ）
＜ガラス繊維クロス＞
ガラス繊維の材質：石英ガラス繊維
ガラス繊維クロスの厚み：０．２４ｍｍ
＜ゴム材層＞
ゴム材：エチレンプロピレンジエン系ゴム（ＥＰＤＭ系ゴム）
【００６２】
（複合材料の変形量の測定）
複合材料の設置装置に、複合材料の一端を固定し、自由端側の近傍に、複合材料の自由端の変形量が測定できるように、定規を固定した。次いで、加熱炉内に、複合材料及び定規が固定された複合材料の設置装置を設置した。
次いで、加熱炉内を表１に示す温度で、６０分間保った後、定規の目盛を読んで、複合材料の変形量を測定した。
【００６３】
【表１】
2013122175.tif 000003
【００６４】
（実施例７）
（数値流体力学的解析）
（ｉ）自由端２９２とシリンダボア壁の壁面２７との距離が１．５ｍｍとなるようにフィン部材が変形したときと、（ｉｉ）自由端２９２とシリンダボア壁の壁面２７との距離が６．７ｍｍとなるようにフィン部材が変形したときの、公知の数値流体力学的（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）解析を行った。その結果を図１０に示す。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明によれば、内燃機関のシリンダボア壁の上側と下側との変形量の違いを少なくすることができるので、ピストンの摩擦を低くすることができるため、省燃費の内燃機関を提供できる。
【符号の説明】
【００６６】
１ａ              複合材料
２                ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュ
３                ゴム材層
４                変形量
５                ガラス繊維クロス又はステンレス鋼繊維メッシュの厚み
６                ゴム材層の厚み
７                複合材料の厚み
８                被固定物
１１              複合材料を平面視したときの固定端側の辺に対して垂直な方向
１２              複合材料を平面視したときの固定端側の辺に平行な方向
２１              シリンダブロック
２２              ボア
２３              シリンダボア壁
２４              溝状冷却水流路
２５              冷却水供給口
２６              冷却水排出口
２７              シリンダボア壁２３の壁面
２８              シリンダボア壁２３とは反対側の溝状冷却水流路２４の壁面
２９              フィン部材
３１              溝状冷却水流路のボア間壁近傍
３２              ボア間壁
３４              自由端２９２とシリンダボア壁の壁面２７との距離
９１、２９１      固定端
９２、２９２      自由端
【図１】
2013122175.tif 000004
【図２】
2013122175.tif 000005
【図３】
2013122175.tif 000006
【図４】
2013122175.tif 000007
【図５】
2013122175.tif 000008
【図６】
2013122175.tif 000009
【図７】
2013122175.tif 000010
【図８】
2013122175.tif 000011
【図９】
2013122175.tif 000012
【図１０】
2013122175.tif 000013