(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】
(24)【登録日】2024-04-10
(45)【発行日】2024-04-18
(54)【発明の名称】スペーサ及びスペーサの製造方法
(51)【国際特許分類】
F02F 1/14 20060101AFI20240411BHJP
F01P 3/02 20060101ALI20240411BHJP
B32B 5/24 20060101ALI20240411BHJP
B29C 45/14 20060101ALI20240411BHJP
【FI】
F02F1/14 A
F02F1/14 Z
F01P3/02 A
B32B5/24 101
B29C45/14
(21)【出願番号】P 2019207661
(22)【出願日】2019-11-18
【審査請求日】2022-10-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000225359
【氏名又は名称】内山工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002686
【氏名又は名称】協明国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】牧野 耕治
【審査官】藤田 和英
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-128256(JP,A)
【文献】特開2018-178843(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F02F 1/00 - 1/42
F02F 7/00
F01P 3/02
B32B 5/24
B29C 45/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関のシリンダブロックにシリンダボアを取り囲む状態で形成された冷却水流路内に配置されるスペーサであって、
凸曲部を有するとともに、樹脂の射出成形により形成される支持体と、
前記支持体における前記凸曲部の凸曲面を含む側面に取り付けられるとともに、シート状に形成された多孔質体と、
前記多孔質体に設けられるとともに、前記多孔質体を厚み方向に貫通する貫通孔と、
を備え、
前記貫通孔は、前記凸曲部の頂部を間に挟んで複数設けられており、
前記多孔質体は、インサート成形により前記支持体と一体化されており、
前記支持体は、前記多孔質体の前記貫通孔を覆う状態で形成されており、
前記支持体の多孔質体側には、前記貫通孔に対応する位置に凹部が設けられていることを特徴とするスペーサ。
【請求項2】
請求項1に記載のスペーサにおいて、
前記複数の貫通孔は、前記凸曲部の頂部に対して均等に離れる状態で一対設けられていることを特徴とするスペーサ。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載のスペーサにおいて、
前記複数の貫通孔は、前記冷却水流路の深さ方向において、それぞれ前記多孔質体の中央に設けられていることを特徴とするスペーサ。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスペーサにおいて、
前記複数の貫通孔は、前記凸曲部の端部から前記凸曲部の外方に離れた位置に設けられていることを特徴とするスペーサ。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のスペーサにおいて、
前記多孔質体は、所定の外的要因が付加されたことを契機として膨大化する特性を有することを特徴とするスペーサ。
【請求項6】
内燃機関のシリンダブロックにシリンダボアを取り囲む状態で形成された冷却水流路内に配置され
、樹脂からなり凸曲部を有する支持体と該支持体における前記凸曲部の凸曲面を含む側面に取り付けられる多孔質体とを備えるスペーサを成形型を用いて製造するスペーサの製造方法であって、
前記成形型には、
突出方向先端が対向する当該成形型の表面との間に樹脂が流動する隙間を形成する構成とされた複数の位置決め突部が前記支持体の前記凸曲部の頂部に対応する凹曲部の底部を間に挟んで設けられ
ており、
前記位置決め突部が嵌合する
複数の貫通孔が
厚み方向に貫通して設けられ
平面シート状とされた前記多孔質体を、前記成形型の前記凹曲部に沿わせるように曲げた状態で、該多孔質体の前記各貫通孔に対応する前記位置決め突部を嵌合させて前記成形型に配置し、前記成形型内に樹脂を射出してインサート成形を行うことを特徴とするスペーサの製造方法。
【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にシリンダボアを取り囲む状態で形成された冷
却水流路内に配置されるスペーサ及びスペーサの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
内燃機関の冷却水流路には、流通する冷却水の流量や流速等を規制するためのスペーサ
が開口部から挿入されて配置される(例えば、特許文献1参照)。例えば、特許文献1に
開示されたスペーサでは、合成樹脂等の剛体製の支持体(スペーサ本体)のシリンダボア
側の面に、冷却水と接触すると膨大化して、冷却水流路のシリンダボア側の壁面に接触す
る多孔質体が取り付けられている。このようにスペーサ本体に取り付けられる多孔質体は
、膨大化する前は厚みが薄いため、当該スペーサを冷却水流路内に挿入する際には挿入抵
抗を小さくして円滑に挿入することができるとともに、冷却水流路内に配置した後は膨大
化して、冷却水の流通を規制することができる。
【0003】
上述のようなスペーサは、成形型内に多孔質体を配置した状態で、当該成形型に溶融樹
脂を導入することで一体成型される。このようなスペーサは、スペーサ本体が曲面部分を
備えることが多く、当該曲面部分にも多孔質体を配置することが求められる。例えば、ス
ペーサ本体が備える凸曲面に多孔質体を配置する場合、成形型の凹曲面に多孔質体を配置
する必要がある。例えば、特許文献1の
図17では、成形型の凹曲面に設けた凹部に多孔
質体を配置する構成を開示している。また、溶融樹脂を導入したときに、多孔質体に位置
ずれが生じることを防止するため、成形型に設けられた突起に多孔質体に設けられた貫通
孔を嵌合させる構成を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1が開示するような、成形型の凹部に多孔質体を配置する場合には、当該工程
の前に、平面シート状の多孔質体の形状を成形型の凹部に合致する形状にプリフォームす
る手法を採用することが考えられる。しかし、生産スループットを向上させる観点では、
このようなプリフォーム工程は採用しないことが好ましい。
【0006】
そこで、プリフォーム工程を行わない代わりに、成形型に設けられた上述の突起を長く
する構成を採用して、成形型の凹部に多孔質体を配置することも考えられる。このような
構成では、成形型からの多孔質体の離脱を避けることはできるが、その反面、型開き量の
増大に起因する生産スループットの低下を招くことになる。一方、成形型に設けられた上
述の突起に対応する多孔質体の貫通孔の締め代を設定することでも多孔質体の離脱を回避
できる可能性はある。しかしながら、このような構成では、型開後に成形型から成形品を
スムーズに取り出せず、生産スループットの低下を招くことになる。
【0007】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、プリフォーム工程を不要とし、生産
性を向上させることができるスペーサ及びスペーサの製造方法を提供することを目的とし
ている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、内燃機関のシリンダブロックにシリンダボアを取り囲む状態で形成された冷却水流路内に配置されるスペーサを前提としている。そして、本発明に係るスペーサは、樹脂の射出成形により形成される支持体、シート状に形成された多孔質体、及び貫通孔を備える。支持体は凸曲部を有する。多孔質体は、支持体における凸曲部の凸曲面を含む側面に取り付けられる。貫通孔は多孔質体に設けられ、当該多孔質体を厚み方向に貫通している。そして、貫通孔は、凸曲部の頂部を間に挟んで複数設けられている。多孔質体は、インサート成形により支持体と一体化されている。支持体は、多孔質体の貫通孔を覆う状態で形成されている。支持体の多孔質体側には、貫通孔に対応する位置に凹部が設けられている。
【0009】
支持体の凸曲部に対応する箇所に多孔質体を取り付ける場合、当該凸曲部に対応する成
形型の凹曲部に沿うように多孔質体を曲げた状態を維持した状態で溶融樹脂を成形型に導
入する必要がある。このスペーサでは、多孔質体に設けられた貫通孔に、成形型に設けら
れた位置決め突部を挿入して多孔質体を成形型内に位置決めすることができる。このとき
、位置決め突部は、凸曲部の頂部を間に挟んだ位置に設けられているため、曲がった状態
の多孔質体が平面状に戻ろうとしても位置決め突部により係止することができ、凸曲部に
対応する箇所に多孔質体を取り付けることができる。
【0010】
このスペーサでは、支持体が、多孔質体の貫通孔を覆う状態で形成される構成を採用す
ることができる。この構成では、冷却水が貫通孔を通じてスペーサの表裏間で流通するこ
とを抑制できる。したがって、シリンダボア側に向う冷却水を所定量に維持でき、想定し
ていたスペーサの機能が低下することを抑制できる。
【0011】
以上のスペーサにおいて、複数の貫通孔が、凸曲部の頂部に対して均等に離れる状態で
一対設けられる構成を採用することができる。この構成では、多孔質体の貫通孔に位置決
め突部を挿入して、多孔質体を成形型の凹曲部に位置決めする場合に、多孔質体が均等に
曲がった状態を維持できる。
【0012】
以上のスペーサにおいて、複数の貫通孔が、冷却水流路の深さ方向において、それぞれ
多孔質体の中央に設けられる構成を採用することができる。この構成では、多孔質体の貫
通孔に位置決め突部を挿入して、多孔質体を成形型の凹曲部に位置決めする場合に、多孔
質体が均等に曲がった状態を維持できる。
【0013】
以上のスペーサにおいて、複数の貫通孔が、凸曲部の端部から当該凸曲部の外方に離れ
た位置に設けられる構成を採用することができる。この構成では、成形型の凹曲部に多孔
質体を装着した際に、多孔質体の一部が曲げられた状態から平面状に戻ろうとしても、位
置決め突部によって多孔質体の貫通孔をより確実に係止することができる。つまり、多孔
質体が平面状に戻ろうとする力で成形型により確実に固定できるため、貫通孔と位置決め
突部との間に隙間が存在しても許容され、多孔質体に形成される貫通孔の寸法精度が高く
なくともよい。
【0014】
以上のスペーサにおいて、多孔質体が、所定の外的要因が付加されたことを契機として
膨大化する特性を有する構成を採用することができる。この構成では、多孔質体が圧縮さ
れた状態で冷却水流路内に配置することができるため、冷却水流路の側壁等に干渉するこ
となく円滑に配置することができる。
【0015】
一方、他の観点では、本発明は、内燃機関のシリンダブロックにシリンダボアを取り囲む状態で形成された冷却水流路内に配置され、樹脂からなり凸曲部を有する支持体と該支持体における前記凸曲部の凸曲面を含む側面に取り付けられる多孔質体とを備えるスペーサを成形型を用いて製造するスペーサの製造方法を提供することもできる。本発明に係るスペーサの製造方法は、前記成形型には、突出方向先端が対向する当該成形型の表面との間に樹脂が流動する隙間を形成する構成とされた複数の位置決め突部が前記支持体の前記凸曲部の頂部に対応する凹曲部の底部を間に挟んで設けられており、前記位置決め突部が嵌合する複数の貫通孔が厚み方向に貫通して設けられ平面シート状とされた前記多孔質体を、前記成形型の前記凹曲部に沿わせるように曲げた状態で、該多孔質体の前記各貫通孔に対応する前記位置決め突部を嵌合させて前記成形型に配置し、前記成形型内に樹脂を射出してインサート成形を行うことを特徴とする。
【0016】
このスペーサの製造方法では、多孔質体を成形型内に位置決めすることができる。この
とき、位置決め突部は、成形型の凹曲部の底部を間に挟んだ位置に設けられているため、
曲がった状態の多孔質体を位置決め突部により維持することができる。その結果、凸曲部
に対応する箇所に多孔質体が取り付けられたスペーサを製造することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、プリフォーム工程を不要とし、生産性を向上させることができるスペ
ーサ及びスペーサの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本発明の一実施形態に係るスペーサの一例を模式的に示す斜視図である。
【
図2】本発明の一実施形態に係るスペーサの一例を模式的に示す横断面図である。
【
図3】(a)から(d)は、本発明の一実施形態に係るスペーサの成形過程の一例を模式的に示す断面図である。
【
図4】(a)は、本発明の一実施形態に係るスペーサが備える多孔質体の貫通孔と成形型の位置決め突部との関係を模式的に示す拡大断面図である。(b)は、本発明の一実施形態に係るスペーサが備える多孔質体の一例を示す平面図である。
【
図5】本発明の一実施形態に係るスペーサの使用状態を模式的に示す縦断面図である。(a)は、多孔質体が膨大化する前の状態を示し、(b)は、多孔質体が膨大化した後の状態を示している。
【
図6】(a)から(c)は、本発明の一実施形態に係るスペーサの成形過程における多孔質体と位置決め突部との位置関係を模式的に示す図である。
【
図7】(a)から(d)は、本発明の一実施形態に係るスペーサの成形過程における多孔質体と位置決め突部との位置関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。
図1は、
本発明の一実施形態におけるスペーサの一例を模式的に示す斜視図である。
図2は、本発
明の一実施形態におけるスペーサの一例を模式的に示す断面図である。
図2は、
図1に示
すスペーサの横断面図に対応する。なお、本実施形態では、説明のため、2つのシリンダ
ボアが直列に配置されたシリンダブロックにおいて、シリンダボアの周囲に配置されるオ
ープンデッキタイプの溝形状の冷却水流路内に配置されるスペーサを例示している。また
、本明細書では、適宜、スペーサにおいて、シリンダボアの軸方向に対応する方向(冷却
水流路の深さ方向)を上下方向といい、シリンダボアの配列方向に対応する方向を左右方
向という。
【0020】
図1及び
図2に示すように本実施形態のスペーサ1は、樹脂からなる支持体2と、支持
体2に取り付けられる多孔質体3を備える。支持体2は、それぞれが部分円筒面を構成す
る2つの円弧部21と、当該隣り合う2つの円弧部21を接続する接続部22を備える。
接続部22は、2つの円弧部21の凹面側(以下、凹曲面21aという。)を滑らかに接
続する凸曲面22aを備え、当該凸曲面22aを含む側面に多孔質体3が取り付けられて
いる。以下、本明細書では、凸曲面22aを備える接続部22を凸曲部22という。
【0021】
なお、凸曲部22(凸曲面22a)は、上述のように、隣り合う2つの円弧部21(部
分円筒面)を接続する部分である。すなわち、
図2に示す断面では、凹曲面21a及び凸
曲面22aにより構成される支持体2の面のうち、曲率が部分円筒面を構成する面部分の
曲率と異なる値となる領域が凸曲部22(凸曲面22a)になる。また、本明細書では、
凸曲面22aにおいて最も突出する部分を凸曲部22の頂部22bという。本実施形態の
スペーサ1では、凸曲部22は上下方向の形状が同一であるため、凸曲部22の頂部22
bは上下方向に沿う直線になる。
【0022】
上述のようなスペーサ1の形状は、上述のシリンダブロックが備える冷却水流路に整合
する形状であり、凹面側21aが、シリンダボアと対向する状態で上述の冷却水流路に配
置される。また、凸曲面22aがシリンダブロックにおいて直列に配置されたシリンダボ
アの間のシリンダブロック(シリンダボア間部位)と対向する状態で上述の冷却水流路に
配置される。なお、本実施形態では、2つのスペーサ1を、それぞれのスペーサ1が備え
る凹曲面21a同士及び凸曲面22a同士が対向する状態で連結することで、シリンダブ
ロックの冷却水流路の全体形状に対応する形状が構成される。当該連結された2つのスペ
ーサ1が、シリンダブロックの冷却水流路内に配置される。
【0023】
多孔質体3は矩形状のシート状の部材として構成されるとともに、可撓性を有する。上
述のとおり、多孔質体3は凸曲面22aを含む支持体2の側面に取り付けられている。特
に限定されないが、本実施形態では、多孔質体3は、凸曲面22aの上下方向の一部を被
覆するとともに、左右方向の両端が各円弧部21に重なる状態で支持体2に取り付けられ
ている。つまり、多孔質体3の両端のシリンダボア側の面は、円弧部21の凹曲面21a
に連続するとともに、凹曲面21aの一部を構成する。ここでは、凹曲面21aを構成す
る部分円筒面の軸方向(上下方向)において、多孔質体3の長さは支持体2の長さよりも
小さくなっている。本実施形態では、上下方向の多孔質体3の長さは、当該方向の支持体
2の長さの半分程度であり、多孔質体3は、支持体2の上下方向の概ね中央に配置されて
いる。
【0024】
また、多孔質体3は、シート状の多孔質体3を厚み方向に貫通する貫通孔4を備える。
図1及び
図2に示すように、貫通孔4は、凸曲部22の頂部22bを間に挟んで複数設け
られている。本実施形態では、多孔質体3は凸曲部22の頂部22bに対して均等に離れ
た状態で設けられた一対(2つ)の貫通孔4を備える。それぞれの貫通孔4は、多孔質体
3において上下方向の中央に設けられている。また、貫通孔4は、左右方向において、凸
曲部22の端部に設けられている。すなわち、
図2に示す断面において、それぞれの貫通
孔4は、凹曲面21a及び凸曲面22aにより構成される支持体2の面に対応する曲線に
おける、凸曲部22の頂部22bに最も近い変曲点の位置にそれぞれ設けられている。
【0025】
上述の構成において、支持体2を構成する樹脂の材質は、射出成形が可能であれば特に
限定されない。例えば、ポリアミド系等の硬質合成樹脂を使用することができる。また、
多孔質体3を構成する材質は、上述の冷却水流路内で支持体2と一体で冷却水の流路を規
制可能であれば特に限定されない。例えば、セルロース系スポンジ、水膨潤性スポンジや
、水可溶性のバインダー、あるいは所定温度以上の温度で溶解又は融解するバインダーに
よって圧縮状態に維持された発泡体又は非発泡性の多孔質体のような圧縮状態に維持され
、所定の外的要因が付加されたことを契機として膨大化する特性を有する材料を使用する
ことができる。
【0026】
本実施形態では、特に好適な材質として、多孔質体3の材質に圧縮状態のセルロース系
スポンジを使用している。当該セルロース系スポンジは圧縮状態に維持されている。そし
て、水に接触すると、水との接触が外的要因の付加となり、当該外的要因の付加を契機と
して圧縮前の状態に膨大化する特性を有する。さらに具体的には、セルロース系スポンジ
とは、パルプ由来のセルロースと、補強繊維として加えられた天然繊維(例えば、綿等)
とからなる天然素材である。セルロースは、親水基(OH)を有しており、化学的に水分
になじみ易い性質を有する。また、セルロース系スポンジは、多孔質の素材であり、加圧
した状態で乾燥させるとセルロース分子間が水素結合して圧縮状態に維持される一方、こ
の状態から水分に晒されると水分子がセルロース分子間の水素結合を解離して圧縮状態か
ら復元する特性を有する。
【0027】
本実施形態のスペーサ1では、多孔質体3は、インサート成形により支持体2と一体化
される。
図3(a)から
図3(d)は、本発明の一実施形態に係るスペーサの成形過程の
一例を模式的に示す断面図である。
図3(a)は、多孔質体が配置される成形型を模式的
に示す断面図である。
図3(b)は、成形型に多孔質体を配置する工程を模式的に示す断
面図である。
図3(c)は、成形型を閉じた状態を模式的に示す断面図である。
図3(d
)は、多孔質体と樹脂とを一体成形する工程を模式的に示す断面図である。
【0028】
スペーサ1は、
図3(c)及び
図3(d)に示すように、成形型10により製造される
。本実施形態の成形型10を構成する下型11及び上型13は、型締めしたときにスペー
サ1の形状に対応するキャビティ12を形成するように構成される。
【0029】
図3(a)に示すように、下型11は、スペーサ1の各凹曲面21aに対応する凸曲部
11aと、スペーサ1の凸曲面22aに対応する凹曲部11bを備える。下型11の凹曲
部11bには、凸曲部22の頂部22bに対応する凹曲部11bの底部11cがあり、当
該凹曲部11bの底部11cを間に挟んで2つの位置決め突部11dが設けられている。
図3(c)に示すように、位置決め突部11dの突出長(下型11表面からの長さ)は、
キャビティ12の高さ(支持体2の厚さ)未満に設定されており、型締めしたときに上型
13表面と位置決め突部11d先端との間に隙間が形成される構成になっている。また、
本実施形態では、好ましい形態として、位置決め突部11dの突出長は、多孔質体13の
シート厚より大きい長さに設定されている。
【0030】
図3(b)に示すように、多孔質体3が凹曲部11bに沿って曲げられた状態で、位置決
め突部11dは、多孔質体3の貫通孔4に挿入される。これにより、下型11における多
孔質体3の配置が位置決めされる。また、多孔質体3が位置決め突部11dに係止される
結果、下型11からの多孔質体3の離脱が防止される。なお、位置決め突部11dは、軸
方向に直交する方向に切断した断面積が、貫通孔4の開口形状よりも若干大きい円柱状に
形成されている。そして、位置決め突部11dが貫通孔4に挿入されたとき、位置決め突
部11dは貫通孔4を押し広げて、貫通孔4の開口は位置決め突部11dの周面11eに
倣った形状になる。
【0031】
ここで、位置決め突部11dにより、多孔質体3を係止する構成の詳細について説明す
る。
図4(a)は、本発明の一実施形態に係るスペーサが備える多孔質体の貫通孔と成形
型の位置決め突部との関係を模式的に示す拡大断面図である。また、
図4(b)は、本発
明の一実施形態に係るスペーサが備える多孔質体の一例を示す平面図である。なお、
図4
(a)は多孔質体を湾曲させた状態を示しているのに対し、
図4(b)は多孔質体を平面
状に伸ばした状態(湾曲させていない状態)を示している。
【0032】
上述のように、多孔質体3を下型11の凹曲部11bに配置する場合、多孔質体3は凹
曲部11bの表面形状に沿う状態に湾曲され、当該状態の多孔質体3の貫通孔4に下型1
1の位置決め突部11dが挿入される。本実施形態の多孔質体3では、
図4(a)に示す
ように、多孔質体3を下型11の凹曲部11bの表面形状と整合する形状に湾曲させたと
きの貫通孔4の距離L1が、対応する位置決め突部11d間の距離L2に比べてわずかに
大きくなるように、貫通孔4が形成されている。なお、
図4(a)に示すように、ここで
は距離L1は、2つの貫通孔4の開口縁間の最短距離(エッジ間距離)である。また、距
離L2は、2つの位置決め突部11dの周面間の最短距離(エッジ間距離)である。
【0033】
このような構成を採用した場合、湾曲された多孔質体3が平面状に戻ろうとすると、貫
通孔4の内側面4aの多孔質体3中央側が、当該内側面と対向する位置決め突部11dの
周面11eに押し付けられる。その結果、多孔質体3は、湾曲された形状を維持した状態
で位置決め突部11dに係止される。したがって、以上のような構成を採用することで、
プリフォームを行うことなく多孔質体3を下型11の凹曲部11bに配置しても、多孔質
体3が下型11から離脱することを防止できる。なお、上述の距離L1と距離L2の差が
大きい場合(L1>>L2)、貫通孔4を位置決め突部11dに嵌合させると、位置決め
突部11d間の多孔質体3にシワ等が発生することになる。一方、距離L2が距離L1よ
りも大きい場合(L2>L1)、位置決め突部11d間において、多孔質体3と下型11
の凹曲部11b表面との間に隙間が発生することになる。このような隙間が発生すると、
インサート成形の際に、溶融樹脂が当該隙間に流入してしまいスペーサ1の品質が低下し
てしまう。そのため、上述のように、距離L1が距離L2よりもわずかに大きい構成とす
ることが好ましい。すなわち、位置決め突部11d間の多孔質体3にシワが発生すること
がなく、かつ、位置決め突部11d間において、多孔質体3と下型11の凹曲部11b表
面との間に隙間が発生しないという条件を満足する構成とすることが好ましい。このよう
な条件を満足する距離L1と距離L2との関係は、スペーサ1及び多孔質体3のサイズや
形状に応じて適宜設定されるため一概にはいえないが、例えば、距離L1を距離L2に比
べて圧縮された多孔質体3の厚さの半分から1/3程度大きくする構成を採用することが
できる。
【0034】
なお、特に限定されないが、本実施形態では、位置決め突部11dを円柱状(正円柱状
)にするとともに、多孔質体3の貫通孔4を正円形状ではなく、
図4(b)に示すように
多孔質体3を湾曲させるために外力を作用させる方向に沿って長軸を配置した楕円形状と
している。このような構成を採用することで、多孔質体3を凹曲部11bの表面形状に整
合する形状に湾曲させた際に、位置決め突部11dの軸方向から見た貫通孔4の形状を正
円形状にすることができる。これにより、貫通孔4を正円形状とした場合に比べて、貫通
孔4と位置決め突部11dとの嵌合を円滑に行うことができる。
【0035】
以上のようにして、下型11への多孔質体3の設置が完了すると、上型13を下型11
に型締めする。
図3(c)に示すように、当該状態で成形型10が備える図示しないゲー
トからキャビティ―12内に溶融樹脂14が射出され、インサート成形される。このとき
、多孔質体3は、
図3(d)に示すように、溶融樹脂14の射出圧によって下型11の表
面に沿う形状に変形された状態でインサート成形されることになる。
【0036】
以上のインサート成形では、貫通孔4と位置決め突部11dとの嵌合により多孔質体3
が位置合わせされて当該位置が維持されるため、多孔質体3は溶融樹脂14のキャビティ
12内での流動圧によって位置ずれしない。さらに、この実施形態では、多孔質体3が湾
曲した状態で複数の位置決め突部11dに係止されるため、多孔質体3を下型11に配置
する際に、多孔質体3をプリフォームする必要もない。したがって、スペーサ1の生産性
を向上させることが可能である。また、本実施形態では、貫通孔4が凸曲部22の頂部2
2bに対して均等に離れた状態、かつ多孔質体3において上下方向の中央に設けられてい
るため、位置決め突部11dによって多孔質体3を下型11の凹曲部11bに位置決めす
る場合に、多孔質体3が均等に曲がった状態を維持することもできる。
【0037】
スペーサ1の成形が終了し、スペーサ1が脱型されると、
図1及び
図2に示すように、
支持体2の凸曲面22aを含む面に対して多孔質体3が確実に一体化されたスペーサ1が
得られる。なお、本実施形態のスペーサ1では、上述のとおり、成形型10の下型11に
設けた位置決め突部11dの先端が、上型13に接触しない構成を採用している。そのた
め、
図2に示すように、スペーサ1では、支持体2が、多孔質体3の貫通孔4を覆う状態
で形成される。したがって、上述の冷却水流路内に配置した場合、冷却水が貫通孔4を通
じてスペーサ1の表裏間で流通することがない。したがって、シリンダボア側に向う冷却
水を所定量に維持でき、想定していたスペーサ1の機能が低下することを抑制できる。
【0038】
以上のようなスペーサ1は、シリンダブロックにおける冷却水流路内に、その開口部か
ら挿入されて配置される。
図5(a)、
図5(b)は、本発明の一実施形態に係るスペー
サ1の使用状態を模式的に示す縦断面図である。なお、
図5(a)、
図5(b)は、シリ
ンダブロックのシリンダボアの中心軸を含み、かつスペーサ1が備える多孔質体3を通過
する面に沿う部分縦断面図である。
【0039】
図5(a)は、スペーサ1がシリンダブロック40の冷却水流路5内に配置された状態
を示している。
図5(a)に示すように、スペーサ1は、支持体2に固着された多孔質体
3がシリンダボア41と対向する状態で冷却水流路5内に配置される。スペーサ1は、冷
却水流路5の開口部51を通じて冷却水流路5内に配置される。このとき、多孔質体3が
圧縮状態に維持されており、多孔質体3が冷却水流路5のシリンダボア41側の内側内壁
部5aに干渉し難く、円滑に挿入できる。さらに、多孔質体3が圧縮された状態では、多
孔質体3の両端のシリンダボア側の面が、円弧部21の凹曲面21aから張り出しておら
ず、円弧部21の凹曲面21aに連続していることもあり、より多孔質体3が冷却水流路
5のシリンダボア41側の内側内壁部5aに干渉し難い。そして、
図5(b)に示すよう
に、シリンダブロック40の上面にシリンダヘッド42がヘッドガスケット43を介して
締結一体とされ、その後冷却水流路5内に図示しない冷却水導入口から冷却水6が導入さ
れる。
【0040】
上述のように、冷却水流路5内に冷却水6が導入されると、セルロース系スポンジから
なる多孔質体3に冷却水6が接触し、多孔質体3がシリンダボア41側に膨大化する。こ
の膨大化に伴って、多孔質体3の露出面(支持体2と反対側の面)3aが冷却水流路5の
内側内壁面5aに当接する。
【0041】
以上説明したように、本実施形態のスペーサ1によれば、支持体2の凸曲部22に対応
する箇所に多孔質体3を取り付けるに際し、多孔質体3に設けられた貫通孔4に、凸曲部
22に対応する成形型10に設けられた位置決め突部11dを挿入して多孔質体3を成形
型10内に位置決めすることができる。また、多孔質体3を凹曲部11bの表面形状に整
合する形状に湾曲させた状態で貫通孔4に位置決め突部11dを挿入すると、多孔質体3
は位置決め突部11dにより係止される。したがって、支持体2の凸曲部22に対応する
箇所に多孔質体3を取り付ける際に、プリフォーム工程を不要とすることができ、スペー
サ1の生産性を向上させることができる。
【0042】
なお、以上説明した実施形態おいて、多孔質体3の貫通孔4は、凹曲面21a及び凸曲
面22aにより構成される支持体2の面に対応する曲線における、凸曲部22の頂部22
bに最も近い変曲点の位置に形成されている。貫通孔4が凸曲部22の頂部22b近傍に
配置された構成では、下型11の凹曲部11bに多孔質体3を装着した場合、多孔質体3
の一部が曲げられた状態から平面状に戻ろうとしたときに、貫通孔4が位置決め突部11
dから離脱してしまう可能性がある。一方、貫通孔4が上述の変曲点の位置、あるいは、
当該変曲点よりも凸曲部22の外方に離れた位置に存在することで、多孔質体3の一部が
曲げられた状態から平面状に戻ろうとしても、位置決め突部11dによって多孔質体3の
貫通孔4をより確実に係止することができる。つまり、多孔質体3が平面状に戻ろうとす
る力で成形型10により確実に固定できるため、貫通孔4と位置決め突部11dとの間に
隙間が存在しても許容され、多孔質体3に形成される貫通孔4の寸法精度が緩和されるこ
とになる。
【0043】
続いて、
図6(a)から(c)、
図7(a)から(d)に基づいて、本発明に係るスペ
ーサの成形過程において採用し得る、多孔質体と位置決め突部との位置関係の事例につい
て説明する。なお、
図6(a)から(c)、
図7(a)から(d)は、
図4(a)に示す、
多孔質体3と下型11との位置関係において、多孔質体3を上方(下型11が配置されて
いる側と反対側)から見た図である。各図では、多孔質体の外形を実線で示し、下型11
が備える位置決め突部の位置を黒丸で示している。また、多孔質体の左右方向の中央が、
支持体2の凸曲部22の頂部22b(凹曲部11bの底部11c)に対応する。各図では
、頂部22b(底部11c)の位置を一点鎖線で示している。また、多孔質体において、
位置決め突部に対応する位置には位置決め突部と嵌合する貫通孔が設けられている。すな
わち、各図において、多孔質体と重なる位置の黒丸部分には多孔質体が備える貫通孔が重
なっている。また、異なる形状を有しているが、上述のスペーサ1の多孔質体3と同様の
機能を有する多孔質体には、同一の符号を用いている。同様に、異なる配置を有している
が、多孔質体の貫通孔及び上述の下型11の位置決め突部11dのそれぞれと同様の機能
を有する貫通孔及び位置決め突部には、同一の符号を用いている。
【0044】
上記実施形態では、例示として、位置決め突部11dの数が2つである構成について説
明したが、位置決め突部11dの数は支持体2の凸曲部22の頂部22bを間に挟んで複
数設けられていればよく、その数は特に限定されない。例えば、
図6(a)に示すように
、位置決め突部11dは、正面視矩形状の多孔質体3の四隅に対応する位置に配置されて
もよい。また、例えば、
図6(b)に示すように、上記実施形態において説明した、2つ
の位置決め突部11dに加えて、当該2つの位置決め突部11dの中間位置(多孔質体3
の中央)に位置決め突部11dがさらに配置されてもよい。これらの構成であっても、上
記実施形態において説明した構成と同様に、インサート成形に際し、位置決め突部11d
によって位置合わせされた位置に多孔質体3を保持することができる。なお、
図6(a)
及び
図6(b)に示す事例では、位置決め突部11dは多孔質体3と重なる位置に配置さ
れているため、多孔質体3における位置決め突部11dに対応する位置には貫通孔4が設
けられている。
【0045】
また、位置決め突部11dは、凹曲部11bの表面形状に沿って曲げられた多孔質体3
を係止して保持可能であればよく、多孔質体3と重ならない位置に配置することも可能で
ある。例えば、
図6(c)に示す事例では、上記実施形態で説明した位置合わせ突部11
dの一方を多孔質体3と重ならない位置に併置し、その一方の位置合わせ突部11dの周
面11eによって多孔質体3の端縁31が係止される構成になっている。このような構成
であっても、上記実施形態において説明した構成と同様に、インサート成形に際し、位置
決め突部11dによって位置合わせされた位置に多孔質体3を保持することができる。な
お、
図6(c)に示す事例において、多孔質体3と重なる位置に配置されている位置決め
突部11dについては、多孔質体3における当該位置決め突部11dに対応する位置に貫
通孔4が設けられている。
【0046】
さらに、以上の事例では、多孔質体3が少なくとも1つの貫通孔4を備える構成につい
て説明したが、
図7(a)から
図7(d)に示すように、貫通孔4を備えない構成を採用
することもできる。すなわち、多孔質体3を湾曲させるために外力を作用させる方向に位
置決め突部11dが位置すればよく、多孔質体3の両側の端縁31、32が位置決め突部
11dの周面11eに係止される構成を採用することもできる。例えば、
図7(a)に示
す事例では、位置決め突部11dが、多孔質体3の上下方向中央に対応する位置にそれぞ
れ配置され、多孔質体3の両側の端縁31、32が、それぞれ位置決め突部11dの周面
11eに係止される。また、
図7(b)に示す事例では、位置決め突部11dが、多孔質
体3の両側の端縁31、32付近に多孔質体3の上下方向に沿ってそれぞれ2つ配置され
、多孔質体3の両側の端縁31、32が、それら2つの位置決め突部11dの周面11e
に係止される。さらに、
図7(c)に示す事例では、位置決め突部11fが、矩形状に形
成されるとともに多孔質体3の上下方向中央に対応する位置にそれぞれ1つずつ配置され
、多孔質体3の両側の端縁31、32が、位置決め突部11fの周面11gに係止される
。
【0047】
これらの構成では、貫通孔4を備える構成とは異なり、上下方向、すなわち、多孔質体
3を湾曲させるために外力を作用させる方向と直交する方向については位置決め作用を得
ることができない。しかしながら、上述した、樹脂をインサート成形する成形工程におい
て、成形型10に設置する多孔質体3に対するプリフォームは不要であり、スペーサ1と
同様に、スペーサの生産性を向上させるという効果は得ることができる。
【0048】
図7(a)から
図7(c)に示す多孔質体3の形状から、例えば、
図7(d)に示すよ
うに、位置決め突部11dの周面11eに当接する多孔質体3の端縁33、34を凹曲線
で構成し、当該凹曲線の頂点において多孔質体3が位置決め突部11dの周面11eに係
止される構成とすることもできる。当該構成によれば、貫通孔4を備える構成と同様に、
上下方向、すなわち、多孔質体3を湾曲させるために外力を作用させる方向と直交する方
向について位置決め作用を得ることも可能である。
【0049】
以上説明したように、本発明によれば、プリフォーム工程を不要とし、生産性を向上さ
せることができるスペーサ及びスペーサの製造方法を提供することができる。
【0050】
なお、上述の実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したも
の以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上述のセルロー
ス系スポンジには、気泡の大きさが非常に小さい微粒品、気泡の大きさが小程度の小粒品
、気泡の大きさが中程度の中粒品のいずれを用いてもよい。また、セルロース系スポンジ
は、セルロースと補強繊維とからなるものが好ましいが、これに限らず、セルロース単独
で構成されるものであってもよい。また、セルロース系スポンジとは、セルロース自体か
らなるスポンジの他、圧縮状態を保持できる程度にセルロースの水酸基を残したセルロー
ス誘導体、例えば、セルロースエ-テル類、セルロースエステル類等からなるスポンジ、
あるいは、これらの混合物からなるスポンジのいずれかから選ばれるものであってもよい
。さらには、多孔質体3は、多孔質体からなるものであれば、上記以外の素材から構成す
ることも排除されない。
【0051】
さらに、多孔質体と位置決め突部との係止部分の態様は、上述の実施形態で例示したも
のに限らず、他の構成態様を採用することも可能である。また、支持体2に、多孔質体3
の貫通孔4と重なるような箇所に貫通孔を設け、その貫通孔が多孔質体3の貫通孔4と連
通するような構成を採用してもよい。この場合、位置決め突部11dに対向する上型13
の箇所に、凹部を設け、型締めされる際、位置決め突部11dが凹部に挿入される。また
、本発明のスペーサとして2気筒の内燃機関に適用されるスペーサを例示したが、これに
限らず他の気筒数の内燃機関にも適用可能である。
【符号の説明】
【0052】
1 スペーサ
2 支持体
3 多孔質体
4 貫通孔
5 冷却水流路
10 成形型
11 下型
11b 凹曲部
11c 底部
11d 位置決め突部
21 円弧部
22 凸曲部(接続部)
22a 凸曲面
22b 頂部
40 シリンダブロック
41 シリンダボア