(57)【要約】【課題】シリンダ壁の外側面に対するウォータジャケットスペーサの密着性の確保と、シリンダブロックの生産性の低下の抑制とを両立させる。【解決手段】弾性体２４を形状記憶合金から構成する。弾性体２４の温度が所定温度よりも高温域にある場合は、弾性体２４が、先端部２４ｂにおいてガスケット２６の下面２６ａと接触し、基端部２４ａに近い中間部２４ｃにおいて外壁１４の内側面１４ａと接触する。図３に示す付勢力が保温材２２に作用することで、シリンダ壁１２の外側面１２ａに保温材２２が密着することになる。弾性体２４の温度が所定温度よりも低温域にある場合は、弾性体２４が変形して収縮し、ウォータジャケットスペーサ１８のシリンダ径方向の幅ｗ１８が、ウォータジャケット１６のシリンダ径方向の幅ｗ１６よりも短くなる。【選択図】図３
2017198094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダ壁と、前記シリンダ壁を囲む外壁との間に形成されるウォータジャケットに挿入されるウォータジャケットスペーサであって、
前記シリンダ壁の外側面に接するように設けられた本体部と、
前記本体部と前記外壁の内側面との間に設けられた弾性体部と、を備え、
前記弾性体部が、所定温度よりも高温域においては前記外壁の内側面に接触して前記シリンダ壁の外側面に前記本体部を付勢すると共に前記ウォータジャケットに戴置されるガスケットの下面に接触し、前記所定温度よりも低温域においてはシリンダ径方向の幅が前記本体部から前記外壁の内側面までのシリンダ径方向の幅よりも収縮するように構成された形状記憶合金であることを特徴とするウォータジャケットスペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はウォータジャケットスペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
液冷式エンジンのシリンダブロックは、ピストンが挿入されるシリンダ壁と、このシリンダ壁を囲む外壁とを備えている。シリンダ中心軸を基準としたときのシリンダ壁の外側面と、外壁の内側面との間に形成されるウォータジャケットには、ウォータジャケットスペーサが挿入されることがある。ウォータジャケットにウォータジャケットスペーサを挿入することで、ウォータジャケットの容量を調節し、ピストン移動方向におけるシリンダ壁の温度を均一化して燃費向上を図るといった各種効果を得ることができる。
【０００３】
このようなウォータジャケットスペーサに関し、特開２０１５−１１３７７０号公報には、付勢体を備えるウォータジャケットスペーサが開示されている。この付勢体は、外壁の内側面に当接しつつ、ウォータジャケットスペーサをシリンダ壁の外側面に押圧する複数の板ばね材から構成されている。そのため、この付勢体によれば、シリンダ壁の外側面にウォータジャケットスペーサを密着させることができる。また、この付勢体の外壁当接面の形状は、シリンダ壁側から外壁側に膨出した凸曲面状とされており、平断面視における当該外壁当接面の曲率半径は、外壁の内側面の曲率半径よりも若干小さくされている。そのため、この付勢体によれば、ウォータジャケットスペーサのウォータジャケットへの挿入時（組み付け時）に、付勢体の外壁当接面との接触によって外壁の内側面が傷つくのを抑えることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１３７７０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１３２２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ウォータジャケットスペーサの構成において付勢体の押圧力が小さい場合は、シリンダ壁の外側面に対するウォータジャケットスペーサの密着性が低くなる。そのため、この密着性を十分に確保するためには、付勢体の押圧力を相応に高くする必要がある。しかし、上記ウォータジャケットスペーサの構成において付勢体の押圧力を高くしようとすると、ウォータジャケットへの挿入時にウォータジャケットスペーサに加わる力（挿入荷重）が大きくなることを避けることができない。故に、ウォータジャケットスペーサが挿入し難くなり、シリンダブロックの生産性が低下してしまうおそれがある。
【０００６】
また、上記ウォータジャケットスペーサの構成は、ピストン移動方向への移動を許容する構成であることから、液冷式エンジンを搭載した車両の走行条件によってはウォータジャケットスペーサがガスケットに衝突する可能性もある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダ壁の外側面に対するウォータジャケットスペーサの密着性の確保と、シリンダブロックの生産性の低下の抑制とを両立させることにある。
【０００８】
本発明のまた別の目的は、ウォータジャケットスペーサのピストン移動方向への移動を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るウォータジャケットスペーサは、エンジンのシリンダ壁と、前記シリンダ壁を囲む外壁との間に形成されるウォータジャケットに挿入されるウォータジャケットスペーサであり、本体部と弾性体部とを備えている。前記本体部は、前記シリンダ壁の外側面に接するように設けられている。前記弾性体部は、前記本体部と前記外壁の内側面との間に設けられている。前記弾性体部は、所定温度よりも高温域においては前記外壁の内側面に接触して前記シリンダ壁の外側面に前記本体部を付勢すると共に前記ウォータジャケットに戴置されるガスケットの下面に接触し、前記所定温度よりも低温域においてはシリンダ径方向の幅が前記本体部から前記外壁の内側面までのシリンダ径方向の幅よりも収縮するように構成された形状記憶合金である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るウォータジャケットスペーサによれば、所定温度よりも高温域においては弾性体部を外壁の内側面に接触させてシリンダ壁の外側面に本体部を付勢することができる。また、所定温度よりも低温域においては弾性体部のシリンダ径方向の幅が本体部から前記外壁の内側面までのシリンダ径方向の幅よりも収縮するので、収縮状態であればウォータジャケットへの挿入を容易に行うこともできる。従って、シリンダ壁の外側面に対するウォータジャケットスペーサの密着性の確保と、シリンダブロックの生産性の低下の抑制とを両立させることができる。
【００１１】
また、本発明に係るウォータジャケットスペーサによれば、所定温度よりも高温域においては弾性体部を外壁の内側面に接触させると共にガスケットの下面に接触させて、ウォータジャケットでの本体部の位置を固定できる。従って、本体部のピストン移動方向への移動を規制してガスケットの下面への衝突を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るウォータジャケットスペーサが適用されるエンジンのシリンダブロックの構成を説明する図である。
【図２】ウォータジャケットスペーサ１８の構成を説明する図である。
【図３】図２の右方に位置するウォータジャケット１６の周辺の拡大模式図である。
【図４】弾性体２４の変形時におけるウォータジャケットスペーサ１８の構成を説明する図である。
【図５】図４の右方に位置するウォータジャケット１６へのウォータジャケットスペーサ１８の挿入が完了した後の、ウォータジャケット１６の周辺の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
［ウォータジャケット周辺の構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態に係るウォータジャケットスペーサが適用されるエンジンのシリンダブロックの構成を説明する図である。図１に示すシリンダブロック１０は、車両に搭載される直列４気筒エンジンのシリンダブロックである（但し、気筒配列および気筒数はこれに限定されない）。シリンダブロック１０は、ピストンが挿入されるシリンダ壁１２と、シリンダ壁１２を囲む外壁１４と、を備えている。シリンダ壁１２と外壁１４の間に形成される空間がウォータジャケット１６に相当する。ウォータジャケット１６には、図１に示す矢印の向きにエンジン冷却水が流れる。
【００１５】
ウォータジャケット１６には、クランクケース側のシリンダ壁１２の保温性能を上げて、燃費向上を図る目的でウォータジャケットスペーサ１８が挿入されている。ウォータジャケットスペーサ１８は、スペーサ本体２０と、シリンダ壁１２の保温性能を高める保温材２２と、保温材２２をシリンダ壁１２の外側面１２ａに押圧する弾性体２４と、から構成されている。図１に示すように、スペーサ本体２０および保温材２２は、ウォータジャケット１６の略全周に亘って設けられている。一方、弾性体２４は、シリンダブロック１０の長手方向の両端部に位置する２つの気筒の側面に合計４つ設けられている。なお、シリンダ壁１２の外側面１２ａは、シリンダ中心軸を基準としたときの「外側面」であり、本明細書において「外側面」または「内側面」と称す場合は、この基準に従っているものとする。
【００１６】
［ウォータジャケットスペーサの構成の説明］
図２は、ウォータジャケットスペーサ１８の構成を説明する図であり、図１に示したシリンダブロック１０の長手方向の両端部に位置する２つの気筒のうちの一方を、当該一方の気筒の両側に位置する２つの弾性体２４を通り、シリンダ軸に平行な平面で切断したときの断面図に相当している。なお、説明の便宜上、図２においてはシリンダブロック１０の上方にガスケット２６が戴置されている。図２に示すように、ウォータジャケットスペーサ１８は、ウォータジャケット１６の最奥部まで挿入されており、この最奥部において保温材２２の内側面２２ａがシリンダ壁１２の外側面１２ａと接触している。スペーサ本体２０は、保温材２２の外側に位置しており、保温材２２を介してシリンダ壁１２の外側面１２ａと接触している。弾性体２４は、スペーサ本体２０の更に外側に位置しており、外壁１４の内側面１４ａおよびガスケット２６の下面２６ａと部分的に接触している。
【００１７】
より具体的に述べると、弾性体２４は、基端部２４ａと先端部２４ｂと中間部２４ｃ，２４ｄと、を備えている。基端部２４ａは、スペーサ本体２０の外側面２０ａの下方領域から外壁１４の内側面１４ａの中央領域に向かって延びている。先端部２４ｂは、ウォータジャケット１６によって区切られるガスケット２６の下面２６ａの領域のうちの、スペーサ本体２０の上面２０ｂと対向する部分を含んだ領域において、この下面２６ａに沿って延びている。基端部２４ａに近い中間部２４ｃは、外壁１４の内側面１４ａの中央領域において、この内側面１４ａに沿って延びている。先端部に近い中間部２４ｄは、外壁１４の内側面１４ａの中央領域から、ウォータジャケット１６によって区切られるガスケット２６の下面２６ａの領域に向かって延びている。
【００１８】
図３は、図２の右方に位置するウォータジャケット１６の周辺の拡大模式図である。図３に示すように、弾性体２４は先端部２４ｂにおいてガスケット２６の下面２６ａと接触し、基端部２４ａに近い中間部２４ｃにおいて外壁１４の内側面１４ａと接触している。この図に示す矢印は、弾性体２４の中間部２４ｃが外壁１４の内側面１４ａに接触することによって保温材２２に作用する付勢力の向きに相当している。このような付勢力が保温材２２に作用することで、シリンダ壁１２の外側面１２ａに保温材２２が密着することになる。また、弾性体２４の中間部２４ｃがガスケット２６の下面２６ａと接触し、更に、弾性体２４の先端部２４ｂがガスケット２６の下面２６ａと接触することで、ウォータジャケット１６でのスペーサ本体２０と保温材２２の位置が固定されることになる。
【００１９】
［弾性体２４の変形時におけるウォータジャケットスペーサの構成の説明］
図２乃至図３で説明した弾性体２４の形状は、弾性体２４の温度が所定温度（一例として４０℃）よりも高温域にある場合の形状であり、弾性体２４の温度が所定温度よりも低温域にある場合にはこれとは異なる形状となる。この理由は、弾性体２４が形状記憶合金から構成されているためであり、弾性体２４の温度が所定温度よりも低温域にある場合には変形して、弾性体２４が所定温度よりも高温域にある場合に比べて収縮する。
【００２０】
図４は、弾性体２４の変形時におけるウォータジャケットスペーサ１８の構成を説明する図である。この図４にはウォータジャケット１６に挿入する前のウォータジャケットスペーサ１８が描かれている。図４に示すように、弾性体２４の変形時には、ウォータジャケットスペーサ１８のシリンダ径方向の幅ｗ１８（すなわち、保温材２２の内側面２２ａから弾性体２４の先端までの幅）が、ウォータジャケット１６のシリンダ径方向の幅ｗ１６（すなわち、シリンダ壁１２の外側面１２ａから外壁１４の内側面１４ａまでの幅）よりも短くなる。そのため、図４に示す矢印の方向にウォータジャケットスペーサ１８を挿入したとしても、弾性体２４が外壁１４の内側面１４ａに接触することなくウォータジャケット１６の最奥部まで到達することになる。
【００２１】
図５は、図４の右方に位置するウォータジャケット１６へのウォータジャケットスペーサ１８の挿入が完了した後の、ウォータジャケット１６の周辺の拡大模式図である。図５に示すように、ウォータジャケット１６の最奥部まで到達した時点では、弾性体２４は変形したままである。但し、エンジンの駆動に伴ってウォータジャケット１６に流れるエンジン冷却水の温度が上昇し、弾性体２４の温度が所定温度よりも高温域に到達することで、弾性体２４が元の形状、つまり、図３で説明した形状に戻ることになる。
【００２２】
以上説明した本実施の形態に係るウォータジャケットスペーサ１８によれば、エンジン駆動中においては弾性体２４が図２乃至図３で説明した形状となり、シリンダ壁１２の外側面１２ａに保温材２２を密着させることができる。そのため、シリンダ壁１２の保温性能を高めて燃費向上を図ることができる。また、弾性体２４を図４乃至図５で説明した形状に変形させた状態とすれば、ウォータジャケットスペーサ１８のウォータジャケット１６への挿入を容易に行うこともできる。従って、シリンダ壁１２の外側面１２ａに対するウォータジャケットスペーサ１８の密着性の確保と、シリンダブロックの生産性の低下の抑制とを両立させることができる。
【００２３】
また、本実施の形態に係るウォータジャケットスペーサ１８によれば、エンジン駆動中においては弾性体２４が図２乃至図３で説明した形状となることで、ウォータジャケット１６でのスペーサ本体２０と保温材２２の位置を固定できる。従って、スペーサ本体２０と保温材２２の上下方向への移動を規制して、エンジンの振動に伴ってスペーサ本体２０や保温材２２がガスケット２６の下面２６ａに衝突するのを抑えることもできる。
【００２４】
なお、上記実施の形態においては、スペーサ本体２０および保温材２２が本発明の「本体部」に、弾性体２４が本発明の「弾性体部」に、それぞれ相当している。
【００２５】
ところで、上記実施の形態においては、スペーサ本体２０と保温材２２が別体である例を説明した。しかし、スペーサ本体２０それ自身に保温機能がある場合には、保温材２２を省略してスペーサ本体２０と弾性体２４とからウォータジャケットスペーサ１８を構成してもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０  シリンダブロック
１２  シリンダ壁
１２ａ  外側面
１４  外壁
１４ａ  内側面
１６  ウォータジャケット
１８  ウォータジャケットスペーサ
２０  スペーサ本体
２０ａ  外側面
２０ｂ  上面
２２  保温材
２２ａ  内側面
２４  弾性体
２４ａ  基端部
２４ｂ  先端部
２４ｃ，２４ｄ  中間部
２６  ガスケット
２６ａ  下面
【図１】
2017198094.tif 000003
【図２】
2017198094.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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