(57)【要約】【課題】シリンダブロックに設けたウォータジャケットに嵌め込み装着するスペーサにおいて、コストダウンと機能アップとを図る。【解決手段】シリンダブロック１には、シリンダボア４の群を囲うループ状のウォータジャケット８が形成されている。スペーサ１３は樹脂製であり、ウォータジャケット８と相似形になっている。スペーサ１３のうち頂点部１３ｂと長手両端部１３ｃとに、ウォータジャケット８の外壁面８ｂに当たる外向きリブ１４を一体成形している。スペーサ１３は外向きリブ１４の突っ張り作用でウォータジャケット８にしっかりと保持されている。全体が一体の成形品であるため、加工コストを抑制できると共に、使用し続けても部材が離脱するようなことはなくて耐久性が高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアを囲うようにしてシリンダブロックに形成されたウォータジャケットに挿入されるループ状の樹脂製スペーサであって、少なくともその外周面に、前記ウォータジャケットの外壁面に当接するリブを一体に形成している、
水冷式内燃機関のウォータジャケット用スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、シリンダブロックにシリンダボアを囲うウォータジャケットが形成された内燃機関において、冷却水の流量等を調節するためにウォータジャケットに挿入配置されるスペーサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリンダブロックにウォータジャケットを形成した内燃機関において、ウォータジャケットに流量や容積等を調節するためのスペーサを挿入することが行われている。特許文献１には、スペーサを、ウォータジャケットと相似形に形成された芯材とこれに取り付けた調整材とで構成し、調整材を吸水によって膨れる膨潤材で構成することにより、ウォータジャケットへのスペーサの嵌め込みを容易化しつつ、使用状態での位置決め機能を確保することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７１０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のスペーサは、ウォータジャケットへの嵌め込みは簡単にできると言えるが、調整部が別部材であるため、製造コストが嵩む問題がある。また、ウォータジャケットの内部は高温化した冷却水で過酷な環境になっているため、熱や振動、水衝作用等によって調整部が離脱する可能性もあり、すると、スペーサの機能が不完全になるのみならず、冷却性能を悪化させて機関の損傷を誘発する可能性もある。
【０００５】
更に、調整部は吸水によって膨潤するが、機関の運転停止によってウォータジャケットから冷却水が抜け出ると、調整部材は縮まってウォータジャケット内面への当接機能がなくなると解され、すると、機関を始動するたびにスペーサが揺れ動く現象が生じて、スペーサが損傷しやすくなるおそれも懸念される。
【０００６】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の内燃機関は、シリンダボアを囲うようにしてシリンダブロックに形成されたウォータジャケットに挿入されるループ状の樹脂製スペーサにおいて、少なくともその外周面に、前記ウォータジャケットの外壁面に当接するリブを一体に形成している。
【発明の効果】
【０００８】
さて、スペーサは樹脂製でループ形状であるため、潰し方向や広げ方向に撓み変形させ得る。従って、本願発明のように少なくとも外周面にリブを設けると、スペーサは、その撓み変形を利用してウォータジャケットにスムースに嵌め込むことができ、しかも、嵌め込んだあとは、スペーサの弾性力でリブをウォータジャケットの壁面に突っ張らせることにより、スペーサをずれ不能に保持することができる。
【０００９】
そして、本願発明のスペーサは全体が単一品であるため、特許文献１に比べて加工コストを著しく抑制できる。また、使用しているうちに部材が外れてしまうことはないため、冷却性能が悪化するような問題が生じるおそれも全くない。加えて、スペーサは自身の弾性力でウォータジャケットの壁面に当接するものであるため、冷却水の有無に関係なく位置決め機能は常に発揮されており、従って、機関の始動時にスペーサがウォータジャケットの内部で揺れ動くような問題は皆無で、その結果、高い耐久性を確保できる。
【００１０】
なお、実施形態のようにリブに傾斜したガイド面を形成しておくと、ウォータジャケットへの取り付けがごく簡単になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は機関をクランク軸の軸方向から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図、（Ｃ）は（Ｂ）と同じ方向からガスケットを見た図である。
【図２】（Ａ）はシリンダブロックをボアの軸線方向から見た図、（Ｂ）はスペーサをボアの軸線方向から見た図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）のIIIA-IIIA 視断面図、（Ｂ）は変形例を示す断面図である。
【図４】他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１（Ａ）に示すように、内燃機関は、機関本体の主要要素としてシリンダブロックとその頂面に固定したシリンダヘッド２とを備えており、シリンダブロック１の底面にはオイルパン３を固着している。シリンダブロックは３つのシリンダボア４を有しており、シリンダボア４に嵌め入れたピストン５によってクランク軸６が回転する。本実施形態の内燃機関は、シリンダボア４を水平面７及び鉛直線に対して傾斜させたスラント型であり、シリンダボア４はかなりの角度で傾斜している。
【００１３】
図１（Ｂ）及び図図２（Ａ）に示すように、シリンダブロック１には、シリンダボア４の群を囲うように環状のウォータジャケット８が形成されている。ウォータジャケット８のうち隣り合ったシリンダボア４の間は、シリンダボア４の中心を結ぶ長手中心線１２に近づくように入り込んだくびれ部８ａになっている。また、シリンダブロック１のうちシリンダボア４の外側の箇所には、シリンダヘッド２と連通した通水穴９が空けられている。符号１０で示すのは、シリンダヘッド２をボルトで固定するためのタップ穴である。
【００１４】
シリンダブロック１とシリンダヘッド２との間にはガスケット１１が配置されており、ガスケット１１には、シリンダボア４の通水穴９に対応した貫通穴９′、タップ穴１０に対応した穴、ウォータジャケット８のくびれ部８ａに連通した通水用貫通穴９″等が空いている。図１（Ｂ）では、ガスケット１１を仮想線で表示している。
【００１５】
ウォータジャケット８には、ポリプロピレンやポリカーボネート等の樹脂よりなるスペーサ１３が嵌め込み装着されている。スペーサ１３はウォータジャケット８と相似形に形成されており、従って、ウォータジャケット８のくびれ部８ａに対応した内向き部１３ａを備えている。図３に示すように、スペーサ１３はウォータジャケット８の底面８ｃまで延びており、ウォータジャケット８の深さと略同じ幅を持っている。但し、スペーサ１３の幅寸法や厚さは、必要な機能に基づいて任意に設定できる。
【００１６】
スペーサ１３のうち、シリンダブロック１の長手中心線１２を挟んだ両側に位置した各頂点部１３ｂと、シリンダブロック１の長手中心線１２の箇所に位置した長手端部１３ｃとに、ウォータジャケット８の外壁面８ｂに当接する外向きリブ１４を突設している。図３に示すように、外向きリブ１４はスペーサ１３の上端部のみに設けている。なお、外向きリブ１４は、長手端部１３ｃに設けずに頂点部１３ｂのみに設けてもよい。
【００１７】
また、外向きリブ１４のうちウォータジャケット８の底面８ｃに向いた面は、ウォータジャケット８の外周面から遠ざかるに従ってスペーサ１３の外端部に近づく傾斜面になっている。このため、外向きリブ１４がスペーサ１３の弾性に抗してウォータジャケット８の外壁面８ｂに当接する状態であっても、スペーサ１３をウォータジャケット８にスムースに嵌め込むことができる。また、スペーサ１３は、各頂点部１３ｂと長手端部とに外向き外向きリブ１４が存在するため、ウォータジャケット８のシリンダブロック１の長手方向は幅方向とのいずれの方向にもずれ不能に保持されている。このため、スペーサ１３としての流量調整機能等を的確に発揮することができる。
【００１８】
既述のとおり、ガスケット１１にはウォータジャケット８のくびれ部８ａに連通した貫通穴９″が空いており、貫通穴９″はシリンダヘッド２に連通している。この場合、貫通穴９″がスペーサ１３で塞がれると、シリンダヘッド２の冷却機能が低下するおそれがある。この点、図３（Ｂ）に示すように、スペーサ１３のうち貫通穴９″に対応した部位に切欠き１５を形成しておくと、仮にスペーサ１３がガスケット１１に当接しても、スペーサ１３で貫通穴９″が塞がれることはないため、ウォータジャケット８とシリンダヘッド４との通水機能が阻害されることはない。
【００１９】
図３（Ａ）に示すように、スペーサ１３の奥端部にも外向きリブ１４を設けることが可能であり、このように構成すると、スペーサ１３はウォータジャケット８の奥部の開口部との両方において外壁面８ｂに当接するため、姿勢保持機能を一層向上できる。幅方向（ウォータジャケット８の深さ方向）の３カ所以上に外向きリブ１４を形成することも可能である。
【００２０】
また、図２（Ｂ）に一点鎖線で示すように、スペーサ１３のうち各内向き部１３ａに、ウォータジャケット８の内壁面に向いて突出した内向きリブ１６を設けることも可能である（内向きリブ１６の突出量は誇張して描いている。）。このように内外のリブ１４，１６を周方向にずらして形成すると、ウォータジャケット８へのスペーサ１３の嵌め込みの容易性を損なうことなく、スペーサ１３をウォータジャケット８の内部にしっかりと保持できる。
【００２１】
(2).他の実施形態
図４では他の実施形態を示している。このうち（Ａ）に示す第２実施形態では、スペーサ１３の外面に長さの長い外向きリブ１４を形成するにおいて、外向きリブ１４をメッシュ状に形成している。この実施形態では、外向きリブ１４で異物を補集できる利点である。すなわち、位置決めのための外向きリブ１４を異物補集のフィルターに兼用できる。
【００２２】
図４（Ｂ）に示す第３実施形態では、スペーサ１３を、ウォータジャケット８の開口部寄りのある程度の範囲ではウォータジャケット８の壁面８ｂ，８ｄと平行で、そりより奥部では、ウォータジャケット８の底面８ｃに近づくに従って内壁８ｄに寄るように傾斜させている。スペーサ１３の内面に、ウォータジャケット８の内壁面８ｄに当接又は密接する内向きリブ１６を設け得るが、この内向きリブ１６を、ウォータジャケット８を横切る姿勢にすると、内向きリブ１６が冷却水の流れに対して抵抗にならない利点がある。
【００２３】
そして、スペーサ１３の外周面には、姿勢を保持するため、ウォータジャケット８の開口部寄りと奥部とに外向きリブ１４を設けている。シリンダボア４の内周面はシリンダヘッド４に近い部分ほど高温になっていると推測されるので、このようにスペーサ１３によって冷却水通路の断面積を変えることで、的確な冷却が可能になると言える。
【００２４】
図（Ｃ）に示す第４実施形態では、スペーサ１３の外面又は内面に、冷却水に流れの方向性を付与する整流リブ１７を形成している。整流リブ１７はスペーサ１３の長手方向に対して傾斜しているが、その姿勢は任意に設定できる。（Ｃ）に一点鎖線で示すように、ウォータジャケット８の外壁面８ｂに当接する止水用外向きリブ１４を幅方向の略全長にわたって延びるように形成することも可能である。このように止水用外向きリブ１４を設けると、スペーサ１３の外側に冷却水が流れるとを阻止できるため、スペーサ１３を厚くすることなく冷却水の流路断面積を小さくすることができる。
【００２５】
スラント型の内燃機関の場合、冷却水はウォータジャケット８のうち下側に位置した部位に多く流れる傾向を呈すると推測される。そこで、図４（Ｄ）に示す第５実施形態では、スペーサ１３を、シリンダボア４の下側に位置した部位ではウォータジャケット８の内壁面８ｄに近付けて、シリンダボア４の下側に位置した部位ではウォータジャケット８の外壁面８ｂに近付けている。このように、本願発明では、外向きリブ１４の突出量を変えることで好適を冷却水流路を簡単に形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本願発明は内燃機関に実際に適用できる。従って、産業上、利用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１  シリンダブロック
２  シリンダヘッド
４  シリンダボア
６  クランク軸
８  ウォータジャケット
８ａ  くびれ部
８ｂ  外壁面
８ｃ  底面
８ｄ  内壁面
９  通水穴
１１  ガスケット
１３  スペーサ
１４  外向きリブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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