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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6283011
(24)【登録日】2018年2月2日
(45)【発行日】2018年2月21日
(54)【発明の名称】シリンダボア壁の保温具、内燃機関及び自動車
(51)【国際特許分類】
F02F 1/14 20060101AFI20180208BHJP
F01P 3/02 20060101ALI20180208BHJP
【ＦＩ】
F02F1/14 Z
F01P3/02 A
【請求項の数】6
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2015-221932(P2015-221932)
(22)【出願日】2015年11月12日
(65)【公開番号】特開2017-89529(P2017-89529A)
(43)【公開日】2017年5月25日
【審査請求日】2017年1月11日
(73)【特許権者】
【識別番号】000110804
【氏名又は名称】ニチアス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002538
【氏名又は名称】特許業務法人あしたば国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100098682
【弁理士】
【氏名又は名称】赤塚 賢次
(74)【代理人】
【識別番号】100131255
【弁理士】
【氏名又は名称】阪田 泰之
(74)【代理人】
【識別番号】100125324
【弁理士】
【氏名又は名称】渋谷 健
(72)【発明者】
【氏名】藤田 佳史
(72)【発明者】
【氏名】片岡 辰徳
【審査官】
松永 謙一
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１５／１５６２０７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００７−０７１０３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−３１５１１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１７８８０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−０３０２９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−２５６６６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１１３７７０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０１Ｐ １／００−１１／２０
Ｆ０２Ｆ １／００−１／４２
Ｆ０２Ｆ ７／００
(57)【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、全シリンダボアのボア壁の全部又は全シリンダボアのボア壁のうちの一部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各ボア壁保温部と、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、該各ボア壁保温部が固定される支持部と、を有し、
該各ボア壁保温部は、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、
前記各ボア壁保温部の背面側に前記支持部が配置され、
該各ボア壁保温部は、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るとともに、
前記各ボア壁保温部に設けられた弾性部材が、前記支持部に設けられた開口を通り抜けて張り出していること、
を特徴とするシリンダボア壁の保温具。
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各ボア壁保温部と、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、該各ボア壁保温部が固定される支持部と、を有し、
該各ボア壁保温部は、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、
前記各ボア壁保温部の背面側に前記支持部が配置され、
該各ボア壁保温部は、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るとともに、
前記各ボア壁保温部に設けられた弾性部材が、前記支持部に設けられた開口を通り抜けて張り出していること、
を特徴とするシリンダボア壁の保温具。
【請求項2】
前記ゴム部材が、感熱膨張ゴム又は水膨潤ゴムであることを特徴とする請求項１記載のシリンダボア壁の保温具。
【請求項3】
前記シリンダボア壁の保温具が、全シリンダボアのボア壁のうちの片側半分のボア壁の保温用の保温具であることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載のシリンダボア壁の保温具。
【請求項4】
前記シリンダボア壁の保温具が、全シリンダボアのボア壁の全部の保温用の保温具であることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載のシリンダボア壁の保温具。
【請求項5】
請求項１〜４いずれか１項記載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。
【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、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。
【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）
【発明の開示】
【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で熱変形量の違いを少なくすることが求められている。
【0007】
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。
【0008】
従って、本発明の課題は、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い保温具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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、全シリンダボアのボア壁の全部又は全シリンダボアのボア壁のうちの一部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各ボア壁保温部と、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、該各ボア壁保温部が固定される支持部と、を有し、
該各ボア壁保温部は、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、
前記各ボア壁保温部の背面側に前記支持部が配置され、
該各ボア壁保温部は、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るとともに、
前記各ボア壁保温部に設けられた弾性部材が、前記支持部に設けられた開口を通り抜けて張り出していること、
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。
【0010】
また、本発明（２）は、前記ゴム部材が、感熱膨張ゴム又は水膨潤ゴムであることを特徴とする（１）のシリンダボア壁の保温具を提供するものである。
【0011】
また、本発明（３）は、前記シリンダボア壁の保温具が、全シリンダボアのボア壁のうちの片側半分のボア壁の保温用の保温具であることを特徴とする（１）又は（２）いずれかのシリンダボア壁の保温具を提供するものである。
【0012】
また、本発明（４）は、前記シリンダボア壁の保温具が、全シリンダボアのボア壁の全部の保温用の保温具であることを特徴とする（１）又は（２）いずれかのシリンダボア壁の保温具を提供するものである。
【0013】
また、本発明（５）は、（１）〜（４）いずれか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。
【0014】
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】
【0015】
本発明によれば、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い保温具を提供することができる。そのため、本発明によれば、シリンダボア壁の壁温の均一性が高くなり、上側と下側とで熱変形量の違いを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【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12】支持部３４ａに固定される前の各ボア壁保温部３５を示す斜視図である。
【図13】各ボア壁保温部３５を支持部３４ａに固定する様子を示す図である。
【図14】金属バネ付設部材３３を作製する様子を示す図である。
【図18】シリンダボア壁の保温具の各ボア壁保温部が、ボア壁に接触する様子を示す図である。
【図19】ゴム部材として膨張ゴムを用いる場合における、ゴム部材の膨張及び各ボア壁保温具の変形の様子を示す図である。
【図20】支持部の形態例の斜視図である。
【図21】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22】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23】各ボア壁保温部の形態例を示す模式図である。
【図24】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図である。
【図27】各ボア壁保温部の形態例を作製する様子を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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１５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６は、図５中の保温具３６ａを上から見た図である。なお、図６では、保温具３６ａに固定されている各ボア壁保温部３５のうち、右端の保温部については、構成部材毎に分離して示した。図７は、図５中の保温具３６ａを横から見た図であり、ゴム部材３１の接触面側から見た図である。図８は、図５中の保温具３６ａを横から見た図であり、背面側から見た図である。図９は、図５中の支持部３４ａに固定されている各ボア壁保温部３５の１つ分を拡大した図であり、各ボア壁保温部３５及び支持部３４ａを上から見た図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線の端面図である。図１１は、図５中の各ボア壁保温部３５を作製する様子を示す図である。図１２は、支持部３４ａに固定される前の各ボア壁保温部３５を示す斜視図である。図１３は、各ボア壁保温部３５を支持部３４ａに固定する様子を示す図である。図１４は、金属バネ付設部材３３を作製する様子を示す図である。図１５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３６ａを設置する様子を示す模式図である。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【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。
【0022】
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。
【0023】
図５に示すシリンダボア壁の保温具３６ａは、図４中、一方の片側半分（２０ａ側）のボア壁２１ａを保温するための保温具であり、また、シリンダボア壁の保温具３６ｂは、図４中、他方の片側半分（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３６ａとシリンダボア壁の保温具３６ｂとでは、シリンダボア壁の保温具３６ａには、冷却水流れ仕切り部材３８が付設されていないのに対して、シリンダボア壁の保温具３６ｂには、冷却水流れ仕切り部材３８が付設されている点で異なるが、他は同様である。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。
【0024】
シリンダボア壁の保温具３６ａは、４つの各ボア壁保温部３５と、各ボア壁保温部３５が固定される支持部３４ａと、を有する。つまり、シリンダボア壁の保温具３６ａでは、支持部３４ａの４か所に、各ボア壁保温部３５が固定されている。同様に、シリンダボア壁の保温具３６ｂは、４つの各ボア壁保温部３５と、各ボア壁保温部３５が固定される支持部３４ｂと、を有する。そして、シリンダボア壁の保温具３６ａ及びシリンダボア壁の保温具３６ｂでは、各ボア壁保温部３５は、保温部３５の折り曲げ部３７が折り曲げられて、支持部３４ａ又は支持部３４ｂの上下端部を、折り曲げ部３７が挟み込むことにより、支持部３４ａ又は支持部３４ｂに、各ボア壁保温部３５が固定されている。
【0025】
図５〜図８に示すように、シリンダボア壁の保温具３６ａは、図４に示すシリンダブロック１１の片側半分のボア壁２１ａ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２１ａ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２３ｂ１、シリンダボア１２ｂ２のボア壁２３ｂ２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３６ａ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各ボア壁保温部３５が設けられる。そのため、シリンダボア壁の保温具３６ａには、４つの各ボア壁保温部３５が設けられている。
【0026】
シリンダボア壁の保温具３６ａでは、シリンダボア壁側に、ゴム部材３１の接触面２６が向き、ゴム部材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、各ボア壁保温部３５が固定されている。また、シリンダボア壁の保温部３６ａの背面側では、各ボア壁保温部３５に付設されている金属板バネ３９が、支持部３４の開口４２を通って、ゴム部材３１とは反対側に向けて張り出している。そして、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。
【0028】
ゴム部材３１は、上から見たときに、円弧状に成形されており、ゴム部材３１の接触面２６側の形状は、溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面に沿う形状である。ゴム部材３１は、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、ゴム部材３１の全体をゴム部材３１の背面側から押し付けることができるように、ゴム部材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、金属板バネ付設部材３３は、上から見たときに、円弧状に成形されており、背面押し付け部材３２の背面側（ゴム部材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、長手方向の一端が金属板バネ付設部材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、金属板バネ付設部材３３から折り曲げられることにより、金属板バネ付設部材３３に付設されている。そして、ゴム部材３１及び背面押し付け部材３２は、金属板バネ付設部材３３の上側及び下側に形成されている折り曲げ部４０が折り曲げられて、金属板バネ付設部材３３と折り曲げ部４０の間に挟み込まれることにより、金属板バネ付設部材３３に固定されている。ゴム部材３１では、背面押し付け部材３２側とは反対側のゴム部材３１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。
【0029】
各ボア壁保温部３５は、各シリンダボアのボア壁を保温するための部材であり、シリンダボア壁の保温具３６ａが、シリンダブロック１１の溝状冷却水流路１４に設置されたときに、溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７に、ゴム部材３１が接触して、ゴム部材３１で溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７を覆い、且つ、弾性部材である金属板バネ３９の付勢力で、背面押し付け部材３２が、ゴム部材３１を背面側から溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７に向けて押し付けて、ゴム部材３１を溝状冷却水流路１４のシリンダボア側の壁面１７に密着させることにより、各ボア壁保温部３５が各シリンダボアのボア壁を保温する。
【0030】
支持部３４ａ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３４ａ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３４ａには、各ボア壁保温部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３６ａの背面側から、支持部３４ａ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。
【0031】
支持部３４ａは、各ボア壁保温部３５が固定される部材であり、各ボア壁保温部３５の位置が溝状冷却水流路１４内でずれないように、各ボア壁保温部３５の位置を定める役割を果たす。支持部３４ａは、合成樹脂の成形体である。
【0032】
そして、シリンダボア壁の保温具３６ａでは、各ボア壁保温部３５は、上から見たときの円弧方向の中央又は中央近傍（各ボア壁保温部を上から見たときに、円弧状の各ボア壁保温部の中央又は中央近傍）のみが、支持部３４ａに固定されている。図１０のＸ−Ｘ端面図は、各ボア壁保温部３５の中央で切った端面図であるが、Ｘ−Ｘ端面図では、金属板バネ付設部材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３４ａに固定されていることが示されている。それに対して、図１０のＹ−Ｙ端面図は、各ボア壁保温部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、金属板バネ付設部材３３は、支持部３４ａに固定されていないことが示されている。
【0033】
シリンダボア壁の保温具３６ａの作製手順について説明する。図１１に示すように、ゴム部材３１に、その背面側から、背面押し付け部材３２と、金属板バネ３９が付設され且つ折り曲げ部４０及び折り曲げ部３７が形成されている金属板バネ付設部材３３と、を順に合わせ、次いで、折り曲げ部４０を折り曲げて、図１２に示すように、折り曲げ部４０で、背面押し付け部材３２及びゴム部材３１を挟み込ませることにより、金属板バネ付設部材３３に、背面押し付け部材３２及びゴム部材３１を固定して、各ボア壁保温部３５を作製する。そして、図１３に示すように、各ボア壁保温部３５を４つ作製し、支持部３４ａの固定箇所に、折り曲げ部３７を折り曲げて、折り曲げ部３７で、支持部３４ａを挟み込ませることにより、支持部３４ａに、各ボア壁保温部３５を固定して、シリンダボア壁の保温具３６ａを作製する。
【0034】
なお、金属板バネ付設部材３３の作製手順であるが、図１４に示すように、金属板４３を用意し、図１４（Ａ）中の点線の位置で、金属板４３を打ち抜くことにより、図１４（Ｂ）のように、金属板バネ３９、折り曲げ部４０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、金属板バネ付設部材３３を作製する。また、支持部３４ａであるが、合成樹脂を射出成形することにより、支持部３４ａを作製する。
【0035】
シリンダボア壁の保温具３６ａ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１５に示すように、シリンダボア壁の保温具３６ａ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１６及び図１７に示すように、シリンダボア壁の保温具３６ａを、溝状冷却水流路１４に設置する。また、図１５には図示しないが、同様にして、シリンダボア壁の保温具３６ｂ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１６及び図１７に示すように、シリンダボア壁の保温具３６ｂを、溝状冷却水流路１４に設置する。このようにして、シリンダボア壁の保温具３６ａは、片側半分の壁面１７ａ側に、シリンダボア壁の保温具３６ｂは、もう片側半分の壁面１７ｂ側に、それぞれ設置される。
【0036】
このとき、シリンダボア壁の保温具３６ａでは、各ボア壁保温部３５のゴム部材３１の接触面２６から金属板バネ３９の先端側２７までの距離が、溝状冷却水流路１４の幅よりも大きくなるように、金属板バネ３９が付設されている。そのため、シリンダボア壁の保温具３６ａが、溝状冷却水流路１４に設置されると、金属板バネ３９が、各ボア壁保温部３５の背面と壁面１８との間に挟まれることにより、金属板バネ３９の先端２７には、金属板バネ付設部材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が金属板バネ付設部材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、金属板バネ付設部材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、金属板バネ付設部材３３により押された背面押し付け部材３２により、ゴム部材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３６ａが、溝状冷却水流路１４に設置されることにより、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、ゴム部材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３６ａの各ボア壁保温部３５のゴム部材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１７ａの各シリンダボアのボア壁面に接触し、シリンダボア壁の保温具２０ｂの各ボア壁保温部３５のゴム部材３１が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の全壁面１７のうちの他方の片側半分の壁面１７ｂの各シリンダボアのボア壁に接触する。
【0037】
このとき、シリンダボア壁の保温具３６ａでは、各ボア壁保温部３５は、各ボア壁保温具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３４ａに固定されているので、各ボア壁保温部３５の金属板バネ付設部材３３及び背面押し付け部材３２が金属板バネ３９で付勢されたときに、支持部３４ａとは独立して、金属板バネ付設部材３３、背面押し付け部材３２及びゴム部材３１が変形することができる。図１９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、各ボア壁保温部のゴム部材の接触面の曲率が、ゴム部材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、ゴム部材は加工されるが、実際には、ゴム部材の接触面及び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、ゴム部材の接触面又は各シリンダボアのボア壁の壁面の加工誤差により、ゴム部材の接触面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１８（Ａ）に示すように、保温部の全体が、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、ゴム部材５６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、ゴム部材の接触面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１８（Ｂ）に示すように、各ボア壁保温部を上から見たときの円弧方向の各ボア壁保温部３５の中央又は中央近傍のみが、支持部３４ａに固定されていると、金属板バネ３９で付勢されたときに、各ボア壁保温部３５の端の方の部分が、支持部３４ａ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、ゴム部材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３６ａでは、加工誤差により、ゴム部材３１の接触面２６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、ゴム部材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、ゴム部材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。
【0038】
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、全シリンダボアのボア壁の全部又は全シリンダボアのボア壁のうちの一部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各ボア壁保温部と、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、該各ボア壁保温部が固定される支持部と、を有し、
該各ボア壁保温部は、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、
該各ボア壁保温部は、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である。
【0039】
本発明のシリンダボア壁の保温具は、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。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。
【0040】
本発明のシリンダボア壁の保温具が設置される位置は、溝状冷却水流路である。内燃機関の多くでは、シリンダボアの溝状冷却水流路の中下部に相当する位置が、ピストンの速さが速くなる位置なので、この溝状冷却水流路の中下部を保温することが好ましい。図２では、溝状冷却水流路１４の最上部９と最下部８の中間近傍の位置１０を、点線で示しているが、この中間近傍の位置１０から下側の溝状冷却水流路１４の部分を、溝状冷却水流路の中下部と呼ぶ。なお、溝状冷却水流路の中下部とは、溝状冷却水流路の最上部と最下部の丁度中間の位置から下の部分という意味ではなく、最上部と最下部の中間位置の近傍から下の部分という意味である。また、内燃機関の構造によっては、ピストンの速さが速くなる位置が、シリンダボアの溝状冷却水流路の下部に当たる位置である場合もあり、その場合は、溝状冷却水流路の下部を保温することが好ましい。よって、溝状冷却水流路の最下部からどの位置までを本発明のシリンダボア壁の保温具で保温するか、つまり、ゴム部材の上端の位置を溝状冷却水流路の上下方向のどの位置にするかは、適宜選択される。
【0041】
本発明のシリンダボア壁の保温具は、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、保温部が固定される支持部と、を有する。そして、本発明のシリンダボア壁の保温具は、周方向に見たときに、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面の全部又は溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面のうちの一部を保温するための保温具である。つまり、本発明のシリンダボア壁の保温具は、周方向に見たときに、全シリンダボアのボア壁の全部又は全シリンダボアのボア壁の一部を保温するための保温具である。本発明のシリンダボア壁の保温具のとしては、例えば、図５に示す形態例のように、全シリンダボアのボア壁のうち片側半分を保温するための保温具、図２１に示す形態例のように、全シリンダボアのボア壁のうち片側の一部を保温するための保温具、図２２に示す形態例のように、全シリンダボアのボア壁の全部を保温するための保温具が挙げられる。なお、本発明において、片側半分又は片側の一部とは、シリンダボア壁又は溝状冷却水流路の周方向の片側半分又は片側の一部との意味である。
【0042】
本発明のシリンダボア壁の保温具では、各ボア壁保温部は、各ボア壁保温部で保温しようとする各シリンダボアのボア壁毎に設置される。各ボア壁保温部の数及び設置範囲は、各ボア壁保温部で保温しようとする各シリンダボアのボア壁の数及び保温部位によって、適宜選択される。本発明のシリンダボア壁の保温具では、１つの支持部各ボア部に１つの各ボア壁保温部が設置されていてもよいし、１つの支持部各ボア部に２つの各ボア壁保温部が設置されていてもよいし、１つの支持部各ボア部に３つ以上の各ボア壁保温部が設置されていてもよいし、あるいは、これらの組み合わせであってもよいし、あるいは、支持部各ボア部の一部に各ボア壁保温部が設置されていないものがあってもよい。例えば、図５に示すシリンダボア壁の保温具３６ａ及び図２１に示すシリンダボア壁の保温具３６ｃでは、支持部各ボア部１つに対して各ボア壁保温部が１つ設置されている。また、図２２に示すシリンダボア壁の保温具３６ｄでは、端ボアのボア壁側の支持部各ボア部に対しては各ボア壁保温部が２つ設置されており、中間ボアのボア壁側の支持部各ボア部に対しては各ボア壁保温部が１つ設置されている。また、図２４に示すシリンダボア壁の保温具３６ｅでは、一方の端ボアのボア壁側及び中間ボアのボア壁側の支持部各ボア部１つに対しては各ボア壁保温部が１つ設置されており、他方の端ボアのボア壁側の支持部各ボア部には各ボア壁保温部が設置されていない。また、図２５に示すシリンダボア壁の保温具３６ｆでは、一方の片側半分の支持部には、各シリンダボアのボア壁側の支持部各ボア部１つに対して各ボア壁保温部が１つ設置されており、他方の片側半分の支持部には、各ボア壁保温部が設置されていない。また、図２６（Ｄ）に示す形態例では、各シリンダボアのボア壁側の支持部各ボア部１つに対して２つの各ボア壁保温部が設置されている。また、本発明のシリンダボア壁の保温具では、接触面側から見たときに、１つの支持部各ボア部の略全体に各ボア壁保温具が設置されていてもよいし、１つの支持部各ボア部の一部分に各ボア壁保温具が設置されていてもよいし、あるいは、これらの組み合わせであってもよい。例えば、図２６（Ａ）に示す形態例では、接触面側から見たときに、支持部各ボア部４６ｂ１の略全体に各ボア壁保温部３５が設置されている。また、図２６（Ｂ）に示す形態例では、接触面側から見たときに、支持部各ボア部４６ｂ２の略下側半分に各ボア壁保温部３５ｆが設置されている。また、図２６（Ｃ）に示す形態例では、接触面側から見たときに、支持部各ボア部４６ｂ３の略上側半分に各ボア壁保温部３５ｅが設置されている。また、図２６（Ｄ）に示す形態例では、接触面側から見たときに、支持部各ボア部４６ｂ４の左下略４分の１に各ボア壁保温部３５ｄ１が、右上略４分の１に各ボア壁保温部３５ｄ２が設置されている。図２６（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に示す形態例では、図２６（Ａ）に示す形態例より更に細かく保温範囲を設定するができる。また、支持部は、各ボア壁保温部が固定されて支持される支持部材であり、各ボア壁保温部が固定されることにより、各ボア壁保温部の位置が溝状冷却水流路内でずれないように、各ボア壁保温部の位置を定める役割をするので、支持部は、上から見たときに、本発明の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を有する。なお、支持部各ボア部とは、各シリンダボアのボア壁側の支持部の部分のことであり、上から見たときの支持部を形成する円弧形状の１つ分である。また、図２６は、本発明のシリンダボア壁の保温具の形態例の模式図であり、支持部各ボア部の１つ分を示した図であり、左側が各形態例を背面側から見た図であり、右側が各形態例を接触面側から見た図である。
【0043】
各ボア壁保温部は、ゴム部材と、背面押し付け部材と、弾性部材と、を有する。
【0044】
ゴム部材は、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に直接接して、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面を覆い、シリンダボア壁を保温する部材であり、弾性部材の付勢力で、背面押し付け部材により、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。そのため、このゴム部材は、上から見たときに、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に沿う形状、つまり、円弧状の形状に成形されている。また、ゴム部材を横から見たときの形状は、ゴム部材で覆わせようとする溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面の部分に合わせて、適宜選択される。
【0045】
ゴム部材の材質としては、例えば、ソリッドゴム、膨張ゴム、発泡ゴム、軟性ゴム等のゴム、シリコーン系ゲル状素材等が挙げられる。シリンダボア壁の保温具を溝状冷却水流路内に設置するときに、ゴム部材がシリンダボア壁に強く接触して、ゴム部材が削られるのを防ぐことができる点で、シリンダボア壁の保温具の設置後に、溝状冷却水流路内でゴム部材部分を膨張させることができる感熱膨張ゴム又は水膨潤性ゴムが好ましい。
【0046】
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）、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【0047】
膨張ゴムとしては、感熱膨張ゴムが挙げられる。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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。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。
【0051】
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、シリコーンゴム、ニトリルブタジエン共重合体、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。発泡ゴムの発泡率は、特に制限されず、適宜選択され、発泡率を調節することにより、ゴム部材の含水率を調節することができる。なお、発泡ゴムの発泡率とは、（（発泡前密度−発泡後密度）／発泡前密度）×１００で表される発泡前後の密度割合を指す。
【0052】
ゴム部材の材質が水膨潤性ゴム、発泡ゴムのように、含水することができる材料の場合、本発明のシリンダボア壁の保温具が、溝状冷却水流路内に設置され、溝状冷却水流路に冷却水が流されたときに、ゴム部材が含水する。溝状冷却水流路に冷却水が流されたときに、ゴム部材の含水率を、どのような範囲とするかは、内燃機関の運転条件等により、適宜選択される。なお、含水率とは、（冷却水重量／（充填剤重量＋冷却水重量））×１００で表される重量含水率を指す。
【0053】
ゴム部材の材質として、膨張ゴムを用いる場合、図１９に示すように、膨張前に比べ、膨張後のゴム部材３１ｃの表面２６ｃの位置が、折り曲げ部４０ｃよりボア壁側に（溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面寄りに）、膨張するように設計することが好ましい。図１９に示す形態例では、ゴム部材３１ｃが溝状冷却水流路内で弾性部材３９により付勢される前且つ膨張する前は（図１９（Ａ））、ゴム部材３１ｃの接触面の曲率が、ゴム部材が接触する各シリンダボアのボア壁２３の曲率より大きい。そのため、ゴム部材３１ｃとボア壁２３との間に隙間がある。そして、その状態から、ゴム部材３１ｃが弾性部材により付勢され且つ膨張すると（図１９（Ｂ））、ゴム部材３１ｃの表面２６ｃの位置が、折り曲げ部４０ｃよりボア壁側になるように、ゴム部材３１ｃが膨張すると共に、各ボア壁保温部３５ｃ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、各ボア壁保温部３５の円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分が、支持部３４ｃとは独立して、各ボア壁保温部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。また、本発明のシリンダボア壁の保温具では、このような、各ボア壁保温部のゴム部材の接触面の曲率が、ゴム部材が接触する各シリンダボアのボア壁の曲率より大きい場合に、各ボア壁保温部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て、各ボア壁保温部の円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分が、支持部とは独立して、各ボア壁保温部の円弧方向の両端側の部分が、外に開くように変形することは、ゴム部材が膨張ゴムであっても、ゴム部材が膨張しないゴムであっても、起こる。なお、各ボア壁保温部のゴム部材が膨張ゴムの場合、各ボア壁保温部には、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た後、膨張ゴムが、冷却水に接触し又は加熱されることによって膨張して、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触するようになる形態もある。
【0054】
ゴム部材の厚みは、特に制限されず、適宜選択される。
【0055】
背面押し付け部材は、上から見たときに、円弧状に成形されており、ゴム部材の全体をゴム部材の背面側から押し付けることができるように、ゴム部材の背面側（接触面側とは反対側の面）に沿う形状であり、ゴム部材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、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。
【0056】
弾性部材は、各ボア壁保温部の背面側に付設されている。この弾性部材は、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、背面押し付け部材がゴム部材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。
【0057】
弾性部材は、各ボア壁保温部を上から見たときに、各ボア壁保温部の円弧方向に、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、弾性部材を各ボア壁保温部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、各ボア壁保温部の中央又は中央近傍は、支持部に固定されているので、各ボア壁保温部を支持部と一緒に押し付けることになる。そのため、各ボア壁保温部が、支持部とは独立に、各ボア壁保温部の端の方の部分が支持部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、ゴム部材が押し付けられることはない。このようなことから、各ボア壁保温部の両方の端の方の部分が、支持部とは独立に、支持部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、ゴム部材を押し付けられるように、弾性部材は、少なくとも、各ボア壁保温部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、各ボア壁保温部の全体が押し付けられ、且つ、各ボア壁保温部の両方の端の方の部分が、支持部とは独立に押し付けされるように、弾性部材が、各ボア壁保温部の円弧方向の中央又は中央近傍に１か所、各ボア壁保温部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、各ボア壁保温部のゴム部材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。
【0058】
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。
【0059】
弾性部材としては、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面に接する部分及びその近傍が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面に対して膨出する曲面状に成形されていることが、本発明のシリンダボア壁の保温具を溝状冷却水流路内に挿入するときに、弾性部材の壁面との接触部分により、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面が傷付けられるのを防ぐことができる点で好ましい。このような形態例としては、図２３に示す形態例が挙げられる。図２３中、各ボア壁保温具３５ａの背面側には、金属板バネ３９ａが付設されている金属板バネ付設部材３３ａが設けられている。図２３（Ａ）に示すように、金属板バネ３９ａの先端部２７ａは、折り返し部２７１が、各ボア壁保温具３５ａ側に折り曲げられることにより形成されている。そして、図２３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、先端部２７ａは、接触する壁面（溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面）に対して膨出する曲面状に成形されている。つまり、図２３に示す形態例では、弾性部材である金属板バネのうち、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面に接触する先端部分が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面に対して膨出する曲面状に成形されている。なお、図２３（Ａ）は各ボア壁保温部３５ａの端面図であり、各ボア壁保温部３５ａを円弧方向の中央で垂直に切った端面図であり、また、図２３（Ｂ）は各ボア壁保温部３５ａが固定されている支持部各ボア部を背面側斜め上から見た図であり、また、図２３（Ｃ）は図２３（Ｂ）中の点線で囲った部分Ａを上から見た図である。
【0060】
本発明のシリンダボア壁の保温具では、溝状冷却水流路に設置されたときに、弾性部材により、ゴム部材が適切な押し付け力で付勢されるように、溝状冷却水流路の形状等に合わせて、弾性部材の形態、形状、大きさ、設置位置、設置数等が、適宜選択される。
【0061】
図５に示すシリンダボア壁の保温具３６ａでは、金属板バネ付設部材と弾性部材である金属板バネが一体成形され、金属板バネが形成されている金属板バネ付設部材に、ゴム部材及び背面押し付け部材が固定されることにより、弾性部材が各ボア壁保温部に付設されているが、各ボア壁保温部に弾性部材を付設する方法は、特に制限されない。他の方法としては、例えば、金属板バネ、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を金属板からなる背面押し付け部材に溶接し、弾性部材が溶接された背面押し付け部材に、ゴム部材を固定する方法等が挙げられる。図２０に示す形態例では、金属板からなり且つ上下にゴム部材を固定するための折り曲げ部４０ｄ及び保温具を支持部に固定するための折り曲げ部３７ｄ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３９ｄが、溶接されている。
【0062】
各ボア壁保温部の形態例としては、図２７及び図２８に示す形態例が挙げられる。図２７に示すように、膨張ゴムであるゴム部材３１ｇに、その背面側から背面押し付け部材３２と、金属板バネ３９が付設され且つ折り曲げ部４０、折り曲げ部４１及び折り曲げ部３７が形成されている金属板バネ付設部材３３ｇと、を順に合わせ、更に、ゴム部材３１ｇの接触面側に、ロ字状の金属薄板からなるロ字状当て板３０を合わせる。次いで、折り曲げ部４０及び折り曲げ部４１を折り曲げて、図２８に示すように、折り曲げ部４０及び折り曲げ部４１で、背面押し付け部材３２、ゴム部材３１ｇ及びロ字状当て板３０を挟み込ませることにより、金属板バネ付設部材３３ｇに、背面押し付け部材３２、ゴム部材３１ｇ及びロ字状当て板３０を固定して、各ボア壁保温部３５ｄを作製する。つまり、各ボア壁保温部としては、膨張ゴムであるゴム部材と、背面押し付け部材と、弾性部材と、ゴム部材の接触面側に配置され、ロ字状の金属板からなるロ字状当て板と、を有する各ボア壁保温部が挙げられる。ロ字状当て板は、接触面側から見たときに、ロ字状であるので、ゴム部材の面の４辺側の端に接している。言い換えると、ロ字状当て板は、内側に矩形の開口を有している。そして、膨張ゴムであるゴム部材が膨張することにより、この開口の部分から、膨張ゴムが、当て板よりも外に飛び出し、飛び出した部分の表面がゴム部材の接触面となる。このようなロ字状当て板を有する各ボア壁保温部では、ゴム部材を固定するための折り曲げ部が、直接ゴム部材に接触せず、且つ、折り曲げ部に比べ非常に接触面積が大きいロ字状当て板がゴム部材に接触するので、ゴム部材との接触面積が小さい折り曲げ部が、ゴム部材に食い込むことにより、ゴム部材がちぎれ易くなることを防ぐことができる。
【0063】
本発明のシリンダボア壁の保温具では、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面の方に、ゴム部材の接触面が向き、ゴム部材の接触面が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触できるように、各ボア壁保温部が支持部に固定されている。また、本発明のシリンダボア壁の保温具の背面側では、各ボア壁保温部に付設されている弾性部材が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面に接触できるように、支持部の開口を通り抜けて、ゴム部材とは反対側に向けて張り出している。
【0064】
支持部に固定される各ボア壁保温部の数は、各ボア壁保温部により保温しようとする各シリンダボアのボア壁の数、保温部位により、適宜選択される。
【0065】
支持部は、溝状冷却水流路内での各ボア壁保温部の位置がずれないように、各ボア壁保温部が固定される部材であるので、本発明のシリンダボア壁の保温具の設置位置の溝状冷却水流路に沿った形状をしており、上から見たときに、全シリンダボアを一周囲む形状又は複数の円弧が連続する形状に成形されている。支持部は、合成樹脂製であり、通常、合成樹脂の射出成形により、冷却水流れ仕切り部材等の支持部に付設される部材と共に、一体成形されて作製される。支持部の材料は、耐熱性及び耐ＬＬＣ性を有していれば、特に制限されず、シリンダボアのボア壁の保温具やウォータージャケットスペーサに用いられる合成樹脂であればよい。
【0066】
支持部には、支持部より溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面側にある各ボア壁保温部に付設されている弾性部材が、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面とは反対側の壁面に接することができるように、弾性部材が通り抜ける開口部が形成されている。
【0067】
本発明のシリンダボア壁の保温具は、支持部各ボア部の全てに各ボア壁保温部が設置されているものであっても、全支持部各ボア部のうちの一部に各ボア壁保温部が設置されていているものであってもよい。全支持部各ボア部のうちの一部に各ボア壁保温部が設置されていている本発明のシリンダボア壁の保温具の形態としては、例えば、支持部の形状が、全シリンダボアのボア壁を一周囲む形状であり、各ボア壁保温部が、全支持部各ボア部のうちの一部に設置されている保温具、例えば、図２５に示すシリンダボア壁の保温具３６ｆや、支持部の形状が、全シリンダボアのボア壁のうち片側半分に対応する形状であり、各ボア壁保温部が、全支持部各ボア部のうちの一部に設置されている保温具、例えば、図２４に示すシリンダボア壁の保温具３６ｅが挙げられる。
【0068】
本発明のシリンダボア壁の保温具では、各ボア壁保温部は、上から見たときの円弧方向の中央又は中央近傍のみ、支持部に固定されている。よって、本発明のシリンダボア壁の保温具では、各ボア壁保温部のうち、円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分は、支持部には固定されていないので、弾性部材により背面側から押されたときに、各ボア壁保温部の円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分は、支持部から離れて、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かうように変形することができる。あるいは、各ボア壁保温部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たときに、各ボア壁保温部の円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分は、支持部とは独立して、各ボア壁保温部の円弧方向の両端側の部分が、外に開くように変形することができる。
【0069】
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、シリンダボア壁の保温具の作製又はシリンダブロックの作製において、加工誤差のために、各ボア壁保温部のゴム部材の接触面の曲率が、ゴム部材が接触する各シリンダボアのボア壁の曲率より小さくなっていても、各ボア壁保温部の円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分が、弾性部材により背面側から押されることにより、支持部から離れて、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かうように変形して、ゴム部材が溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に密着することができるので、ゴム部材の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。あるいは、加工誤差のために、各ボア壁保温部のゴム部材の接触面の曲率が、ゴム部材が接触する各シリンダボアのボア壁の曲率より大きくなっていても、各ボア壁保温部の円弧方向の両端側の部分が、外に開くように変形して、ゴム部材が溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に密着することができるので、ゴム部材の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。
【0070】
特に、本発明のシリンダボア壁の保温具のゴム部材として、感熱膨張ゴムや水膨潤ゴムのような膨張ゴムを用いる場合、膨張前のゴム部材の接触面の加工を精度良く行っても、ゴム部材を膨張させたときの膨張量のムラにより、膨張後のゴム部材の接触面の形状が、密着する相手である溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面の表面形状とずれることがある。そのような場合にも、本発明のシリンダボア壁の保温具では、各ボア壁保温部の円弧方向の中央又は中央近傍以外の部分が、弾性部材により背面側から押されることにより、支持部から離れて、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に向かうように変形して、あるいは、各ボア壁保温部の円弧方向の両端側の部分が、外に開くように変形して、ゴム部材が溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面に密着することができるので、ゴム部材の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。
【0071】
なお、図１８では、本発明の効果の説明のため、保温部の両端側全体に、ゴム部材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（図１８（Ａ））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。
【0072】
本発明のシリンダボア壁の保温具において、各ボア壁保温部が支持部に固定される範囲、具体的には、上から見たときの円弧方向の固定部分の長さ及び横から見たときの上下方向の固定部分の長さは、本発明の効果を奏する範囲で、適宜選択される。例えば、図５に示す形態例のように、上から見たときの各ボア壁保温部の円弧方向の中央近傍且つ横から見たときの各ボア壁保温部の上端側と下端側のみで、各ボア壁保温部を支持部に固定することができる。
【0073】
本発明のシリンダボア壁の保温具は、図５に示す形態例のように、一端側に、冷却水流れ仕切り部材を有することができる。また、本発明のシリンダボア壁の保温具は、支持部に、保温具全体が上方向にずれるのを防止するための部材、例えば、支持部の両側の上側に付設され、上端がシリンダヘッド又はシリンダヘッドガスケットに当接するシリンダヘッド当接部材を有することができる。また、本発明のシリンダボア壁の保温具は、その他の冷却水の流れを調節するための部材等を有することもできる。
【0074】
図５に示すシリンダボア壁の保温具３６ａは、図４に示すシリンダブロック１１の全シリンダボア壁のうちの片側半分のボア壁の保温用の保温具であるが、本発明のシリンダボア壁の保温具としては、図２１に示す形態例のように、全シリンダボア壁のうちの片側の一部のボア壁の保温用の保温具が挙げられる。図２１に示すシリンダボア壁の保温具３６ｃは、図４に示すシリンダブロック１１の片側半分のボア壁２１ａのうちの一部、すなわち、シリンダボア１２ｂ１と１２ｂ２のボア壁の保温用の保温具である。なお、図２１は、本発明のシリンダボア壁の保温具の形態例の模式的な斜視図であり、図２１（Ａ）は内側斜め上から見た斜視図であり、図２１（Ｂ）は外側斜め上から見た斜視図である。また、本発明のシリンダボア壁の保温具としては、図２２に示す形態例のように、全シリンダボアのボア壁の全部の保温用の保温具が挙げられる。図２２に示すシリンダボア壁の保温具３６ｄは、図４に示すシリンダブロック１１の全シリンダボアのボア壁の全部の保温用の保温具である。つまり、本発明のシリンダボア壁の保温具は、シリンダブロックの全シリンダボアのボア壁の全部の保温用の保温具であってもよいし、シリンダブロックの全シリンダボアのボア壁のうちの一部、例えば、片側半分や片側の一部の保温用の保温具であってもよい。なお、図２２は、本発明のシリンダボア壁の保温具の形態例の模式的な斜視図である。
【0075】
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。
【0076】
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。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本発明によれば、シリンダブロックの溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面への保温具の密着性を高めることができるので、溝状冷却水流路のシリンダボア側の壁面の保温性が高くできる。そのため、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。また、合成樹脂製の支持部がスペーサーの役割も果たすので、冷却水の流れを制御でき、シリンダボア壁の上部の冷却性を向上させる。
【符号の説明】
【0078】
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、２６ｃ 接触面
２７ 先端
３０ ロ字状当て板
３１、３１ｃ、３１ｇ ゴム部材
３２、４７ 背面側押し付け部材
３３、３３ａ、３３ｇ 金属板バネ付設部材
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ 支持部
３５、３５ｃ、３５ｄ１、３５ｄ２、３５ｅ、３５ｆ 各ボア壁保温部
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ、３６ｆ シリンダボア壁の保温具
３７、４０、４０ｃ、４１ 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
４６ａ１、４６ａ２、４６ａ３、４６ａ４、４６ｂ１、４６ｂ２、４６ｂ３、４６ｂ４ 支持部各ボア部
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