CN108291496A - 缸孔壁的保温用具、内燃机以及汽车 - Google Patents

缸孔壁的保温用具、内燃机以及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明是一种缸孔壁的保温用具,其设置于内燃机的具有缸孔的缸体的槽状冷却水流路,用于对所有缸孔的全部孔壁或所有缸孔的孔壁中的局部进行保温,该缸孔壁的保温用具的特征在于,包括:各孔壁保温部,其在从上侧进行观察时具有圆弧状,用于对该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面进行保温;以及支承部,其由合成树脂制成,具有与该保温用具的设置位置的该槽状冷却水流路的形状相匹配的形状,用于固定该各孔壁保温部,该各孔壁保温部包括橡胶构件、背面推压构件和弹性构件,该各孔壁保温部仅圆弧方向上的中央或中央附近固定于该支承部。采用本发明,能够提供一种与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性较高的保温用具。

Description

缸孔壁的保温用具、内燃机以及汽车
技术领域
本发明涉及一种以与内燃机的缸体的缸孔壁的槽状冷却水流路侧的壁面接触的方式配置的保温用具和包括该保温用具的内燃机以及具有该内燃机的汽车。
背景技术
针对内燃机而言,在孔内的活塞的上止点发生燃料爆炸,通过该爆炸压下活塞,由于这样的构造,缸孔壁的上侧的温度较高,下侧的温度较低。因此,在缸孔壁的上侧和下侧热变形量不同,上侧较大程度地膨胀,而下侧的膨胀程度较小。
其结果,活塞与缸孔壁之间的摩擦阻力增大,这成为燃料消耗增大的主要原因,因此期望减小缸孔壁的上侧和下侧的热变形量的差异。
因此,以往,为了使缸孔壁的壁温均匀,进行了这样的尝试:在槽状冷却水流路内设置间隔件,调节槽状冷却水流路内的冷却水的水流,控制冷却水对缸孔壁的上侧的冷却效率及下侧的冷却效率。例如,在专利文献1中公开了一种内燃机冷却用热介质流路划分构件,其配置在形成于内燃机的缸体的槽状冷却用热介质流路内,从而将槽状冷却用热介质流路内划分成多个流路,该流路划分构件的特征在于,包括:流路分割构件,其成为壁部,形成为高度小于所述槽状冷却用热介质流路的深度,该流路分割构件将所述槽状冷却用热介质流路内分割成孔侧流路和孔相反侧流路;以及挠性唇构件,其以自所述流路分割构件朝向所述槽状冷却用热介质流路的开口部方向的方式形成,并且由挠性材料以顶端缘部超过所述槽状冷却用热介质流路的那一侧的内表面的形态形成,从而在向所述槽状冷却用热介质流路内插入结束后在自身的挠性恢复力的作用下所述顶端缘部与所述内表面在所述槽状冷却用热介质流路的深度方向上的中间位置接触,从而将所述孔侧流路和所述孔相反侧流路分离开。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-31939号公报(权利要求书)
发明内容
发明要解决的问题
其中,采用引用文件1的内燃机冷却用热介质流路划分构件,能够谋求一定程度上的缸孔壁的壁温均匀化,因此能够减小缸孔壁的上侧和下侧的热变形量的差异,但近年来,期望进一步减小缸孔壁的上侧和下侧的热变形量的差异。
因此,近年来,通过利用保温用具积极地对缸体的槽状冷却水流路的中下部的缸孔侧的壁面进行保温,从而谋求缸孔壁的壁温的均匀化。并且,为了有效地对槽状冷却水流路的中下部的缸孔侧的壁面进行保温,期望保温用具与槽状冷却水流路的中下部的缸孔侧的壁面之间的密合性较高。
因而,本发明的课题在于提供一种与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性较高的保温用具。
用于解决问题的方案
通过以下的本发明解决上述问题。即,本发明(1)提供一种缸孔壁的保温用具,其设置于内燃机的具有缸孔的缸体的槽状冷却水流路,用于对所有缸孔的全部孔壁或所有缸孔的孔壁中的局部进行保温,该缸孔壁的保温用具的特征在于,
该缸孔壁的保温用具包括:
各孔壁保温部,其在从上侧进行观察时具有圆弧状,用于对该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面进行保温;以及支承部,其由合成树脂制成,具有与该保温用具的设置位置的该槽状冷却水流路的形状相匹配的形状,用于固定该各孔壁保温部,
该各孔壁保温部包括:橡胶构件,其用于与该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面接触,用于覆盖该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面;背面推压构件,其设置于该橡胶构件的背面侧,用于从该橡胶构件的背面侧朝向该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压整个该橡胶构件;以及弹性构件,其用于进行施力,以使该背面推压构件朝向该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压该橡胶构件,
该各孔壁保温部仅圆弧方向上的中央或中央附近固定于该支承部。
并且,本发明(2)提供一种基于(1)的缸孔壁的保温用具,其特征在于,所述橡胶构件为感热膨胀橡胶或水溶胀橡胶。
并且,本发明(3)提供一种基于(1)或(2)的缸孔壁的保温用具,其特征在于,所述缸孔壁的保温用具是对所有缸孔的孔壁中的单侧一半的孔壁进行保温的保温用具。
并且,本发明(4)提供一种基于(1)或(2)的缸孔壁的保温用具,其特征在于,所述缸孔壁的保温用具是对所有缸孔的全部孔壁进行保温的保温用具。
并且,本发明(5)提供一种内燃机,其特征在于,该内燃机设置有(1)~(4)中任一缸孔壁的保温用具。
并且,本发明(6)提供一种汽车,其特征在于,该汽车具有(5)的内燃机。
发明的效果
采用本发明,能够提供一种与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性较高的保温用具。因此,采用本发明,缸孔壁的壁温的均匀性提高,能够减小上侧和下侧的热变形量的差异。
附图说明
图1是表示供本发明的缸孔壁的保温用具设置的缸体的形态例的俯视示意图。
图2是图1的x-x线剖视图。
图3是图1所示的缸体的立体图。
图4是表示供本发明的缸孔壁的保温用具设置的缸体的形态例的俯视示意图。
图5是表示本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图。
图6是对图5所示的缸孔壁的保温用具36a从上侧进行观察而得到的俯视图。
图7是对图5所示的缸孔壁的保温用具36a从橡胶构件侧进行观察而得到的侧视图。
图8是对图5所示的缸孔壁的保温用具36a从背面侧进行观察而得到的侧视图。
图9是图5所示的缸孔壁的保温用具36a的放大图。
图10是图9的剖面图。
图11是表示制作图5中的各孔壁保温部35的情形的图。
图12是表示固定于支承部34a之前的各孔壁保温部35的立体图。
图13是表示向支承部34a固定各孔壁保温部35的情形的图。
图14是表示制作金属弹簧附设构件33的情形的图。
图15是表示向图1所示的缸体11设置缸孔壁的保温用具36a的情形的示意图。
图16是表示向图1所示的缸体11设置两个缸孔壁的保温用具36a、36b的情形的示意图。
图17是表示向图1所示的缸体11设置两个缸孔壁的保温用具36a、36b的情形的示意图。
图18是表示缸孔壁的保温用具的各孔壁保温部与孔壁接触的情形的图。
图19是表示使用膨胀橡胶作为橡胶构件的情况下的橡胶构件的膨胀及各孔壁保温用具的变形的情形的图。
图20是支承部的形态例的立体图。
图21是表示本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图。
图22是表示本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图。
图23是表示各孔壁保温部的形态例的示意图。
图24是表示本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图。
图25是表示本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图。
图26是表示本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的示意图。
图27是表示制作各孔壁保温部的形态例的情形的立体示意图。
图28是表示图27所示的各孔壁保温部的形态例的立体示意图。
具体实施方式
参照图1~图15说明本发明的缸孔壁的保温用具及本发明的内燃机。图1~图4表示供本发明的缸孔壁的保温用具设置的缸体的形态例,图1和图4是表示供本发明的缸孔壁的保温用具设置的缸体的俯视示意图,图2是图1的x-x线剖视图,图3是图1所示的缸体的立体图。图5是表示本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图。图6是对图5中的保温用具36a从上侧进行观察而得到的图。其中,在图6中,将固定于保温用具36a的各孔壁保温部35中的右端的保温部按形成构件分解开地进行了图示。图7是对图5中的保温用具36a从侧面进行观察而得到的图,是从橡胶构件31的接触面侧进行观察而得到的图。图8是对图5中的保温用具36a从侧面进行观察而得到的图,是从背面侧进行观察而得到的图。图9是将图5中的固定于支承部34a的各孔壁保温部35的1个放大了的图,是对各孔壁保温部35和支承部34a从上侧进行观察而得到的图。图10是图9的X-X线及Y-Y线的剖面图。图11是表示制作图5中的各孔壁保温部35的情形的图。图12是表示固定于支承部34a之前的各孔壁保温部35的立体图。图13是表示向支承部34a固定各孔壁保温部35的情形的图。图14是表示制作金属弹簧附设构件33的情形的图。图15是表示向图1所示的缸体11设置缸孔壁的保温用具36a的情形的示意图。
如图1~图3所示,在供缸孔壁的保温用具设置的车辆搭载用内燃机的敞开式缸体11形成有供活塞上下运动的孔12以及供冷却水流动的槽状冷却水流路14。并且,将孔12和槽状冷却水流路14隔开的壁是缸孔壁13。并且,在缸体11还形成有用于向槽状冷却水流路11供给冷却水的冷却水供给口15以及用于从槽状冷却水流路11排出冷却水的冷却水排出口16。
两个以上的孔12以直列排列的方式形成于该缸体11。因此,孔12具有与一个孔相邻的端孔12a1、12a2以及被两个孔夹着的中间孔12b1、12b2(其中,在缸体的孔的数量为两个的情况下,只有端孔。)。直列排列的孔中的端孔12a1、12a2是两端的孔,并且,中间孔12b1、12b2是位于一端的端孔12a1和另一端的端孔12a2之间的孔。端孔12a1与中间孔12b1之间的壁、中间孔12b1与中间孔12b2之间的壁以及中间孔12b2与端孔12a2之间的壁(孔间壁191)是被两个孔夹着的部分,因此其接受两个缸孔传递来的热量,因此相比其他壁而言其壁温较高。因此,针对槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17而言,孔间壁191的附近的温度变得最高,因此槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17中的位于各缸孔的孔壁的交界192及其附近的部分的温度变得最高。
另外,在本发明中,将槽状冷却水流路14的壁面中的靠缸孔13侧的壁面记作槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面17,将槽状冷却水流路14的壁面中的与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面17相反的那一侧的壁面记作壁面18。
另外,在本发明中,单侧一半是指将缸体沿着缸孔排列的方向垂直地分割成两部分时的单侧的一半。因此,在本发明中,所有缸孔的孔壁中的单侧一半的孔壁是指将所有缸孔壁沿着缸孔排列的方向垂直地分割成两部分时的单侧的一半的孔壁。例如,在图4中,缸孔排列的方向为Z-Z方向,在利用该Z-Z线垂直地分割成两部分时的单侧一半的孔壁分别是所有缸孔的孔壁的单侧一半的孔壁。即,在图4中,比Z-Z线靠20a侧的单侧一半的孔壁是所有缸孔的孔壁中的一单侧一半的孔壁21a,比Z-Z线靠20b侧的单侧一半的孔壁是所有缸孔的孔壁中的另一单侧一半的孔壁21b。并且,所有缸孔壁中的单侧是指单侧一半的孔壁21a和单侧一半的孔壁21b中的任一者,单侧的局部是指单侧一半的孔壁21a的局部或单侧一半的孔壁21b的局部。
另外,在本发明中,各缸孔的孔壁是指与各缸孔相对应的各孔壁部分,在图4中,双箭头22a1所示的范围是缸孔12a1的孔壁23a1,双箭头22b1所示的范围是缸孔12b1的孔壁23b1,双箭头22b2所示的范围是缸孔12b2的孔壁23b2,双箭头22a2所示的范围是缸孔12a2的孔壁23a2,双箭头22b3所示的范围是缸孔12b1的孔壁23b3,双箭头22b4所示的范围是缸孔12b2的孔壁23b4。即,缸孔12a1的孔壁23a1、缸孔12b1的孔壁23b1、缸孔12b2的孔壁23b2、缸孔12a2的孔壁23a2、缸孔12b1的孔壁23b3及缸孔12b2的孔壁23b4分别是各缸孔的孔壁。
图5所示的缸孔壁的保温用具36a是用于对图4中的一单侧一半(20a侧)的孔壁21a进行保温的保温用具,并且,缸孔壁的保温用具36b是用于对图4中的另一单侧一半(20b侧)的孔壁21b进行保温的保温用具。缸孔壁的保温用具36a和缸孔壁的保温用具36b的不同点在于,在缸孔壁的保温用具36a没有附设冷却水流分隔构件38,相对于此,在缸孔壁的保温用具36b附设有冷却水流分隔构件38,除此之外,缸孔壁的保温用具36a和缸孔壁的保温用具36b是同样的。冷却水流分隔构件38是如下这样的构件:用于将冷却水的供给口15和排出口16之间分隔开,以使在图4所示的缸体11中从冷却水供给口15供给至槽状冷却水流路14的冷却水不会立即从附近的冷却水排出口16排出,而是首先在20b侧的单侧一半的槽状冷却水流路14内朝向与冷却水供给口15的位置相反的那一侧的端部流动,在到达20b侧的单侧一半的槽状冷却水流路14的与冷却水供给口15的位置相反的那一侧的端部时,转向20a侧的单侧一半的槽状冷却水流路14,接着,在20a侧的单侧一半的槽状冷却水流路14内朝向冷却水排出口16流动,最后,从冷却水排出口16排出。另外,在图4中图示了如下这样的形态的缸体:在20a侧的单侧一半的槽状冷却水流路14内流动至端部的冷却水从形成于缸体11的侧面的冷却水排出口16排出。但除此之外,还存在例如如下这样的形态的缸体:在20a侧的单侧一半的槽状冷却水流路14内从一端流动至另一端的冷却水不从缸体的侧面排出,而是流入形成于缸盖的冷却水流路。
缸孔壁的保温用具36a具有四个各孔壁保温部35和用于固定各孔壁保温部35的支承部34a。即,在缸孔壁的保温用具36a中,在支承部34a的四个部位处固定有各孔壁保温部35。同样地,缸孔壁的保温用具36b具有四个各孔壁保温部35和用于固定各孔壁保温部35的支承部34b。并且,在缸孔壁的保温用具36a和缸孔壁的保温用具36b中,使各孔壁保温部35的弯折部37弯折,利用弯折部37夹持支承部34a或支承部34b的上下端部,从而将各孔壁保温部35固定于支承部34a或支承部34b。
如图5~图8所示,缸孔壁的保温用具36a是用于对图4所示的缸体11的单侧一半的孔壁21a进行保温的保温用具,缸体11的单侧一半的孔壁21a具有缸孔12a1的孔壁23a1、缸孔12b1的孔壁23b1、缸孔12b2的孔壁23b2及缸孔12a2的孔壁23a2这四个各缸孔的孔壁。并且,为了对该四个各缸孔的孔壁进行保温,在缸孔壁的保温用具36a设置各孔壁保温部35。因此,在缸孔壁的保温用具36a设有四个各孔壁保温部35。
在缸孔壁的保温用具36a中,各孔壁保温部35被固定为:橡胶构件31的接触面26朝向缸孔壁侧,且能够与槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17接触。并且,在缸孔壁的保温部36a的背面侧,附设于各孔壁保温部35的金属板簧39经由支承部34的开口42朝向与橡胶构件31相反的那一侧伸出。并且,金属板簧39所伸出的顶端27同槽状冷却水流路14的与缸孔侧的壁面17相反的那一侧的壁面18接触。
如图6、图9及图10所示,固定于缸孔壁的保温部36a的各孔壁保温部35包括橡胶构件31、背面推压构件32和金属板簧附设构件33。
橡胶构件31成型为在从上侧进行观察时呈圆弧状,橡胶构件31的接触面26侧的形状为与槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面相匹配的形状。橡胶构件31是用于以与各缸孔的孔壁22直接接触的方式覆盖孔壁22的保温部位而对各缸孔的孔壁22进行保温的构件。另外,背面推压构件32成型为在从上侧进行观察时呈圆弧状,其是与橡胶构件31的背面侧(与接触面26侧相反的那一侧的面)相匹配的形状,以能够从橡胶构件31的背面侧推压整个橡胶构件31。另外,金属板簧附设构件33成型为在从上侧进行观察时呈圆弧状,其是与背面推压构件32的背面侧(与橡胶构件31相反的那一侧的面)相匹配的形状,在该金属板簧附设构件33附设有作为弹性构件的金属板簧39。金属板簧39是纵长的长方形的金属板,其长度方向上的一端连接于金属板簧附设构件33。金属板簧39是通过以顶端27远离金属板簧附设构件33的方式在连接于金属板簧附设构件33的另一端侧28处自金属板簧附设构件33进行弯折,从而附设于金属板簧附设构件33的。并且,通过使形成在金属板簧附设构件33的上侧及下侧的弯折部40弯折,将橡胶构件31和背面推压构件32夹在金属板簧附设构件33与弯折部40之间,从而将橡胶构件31和背面推压构件32固定于金属板簧附设构件33。橡胶构件31的与背面推压构件32侧相反的那一侧的面是用于与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面17接触的接触面26。
各孔壁保温部35是用于对各缸孔的孔壁进行保温的构件,在缸孔壁的保温用具36a设置于缸体11的槽状冷却水流路14时,橡胶构件31与槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17接触,利用橡胶构件31覆盖槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17,并且,在作为弹性构件的金属板簧39的作用力的作用下,背面推压构件32从橡胶构件31的背面侧朝向槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17推压橡胶构件31,使橡胶构件31与槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17贴紧,由此,各孔壁保温部35对各缸孔的孔壁进行保温。
支承部34a成型为在从上侧进行观察时呈四个圆弧连续的形状,支承部34a的形状是与槽状冷却水流路14的单侧一半相匹配的形状。并且,在支承部34a形成有开口42,以使附设于各孔壁保温部35的金属板簧39能够从缸孔壁的保温用具36a的背面侧穿过支承部34a而朝向槽状冷却水流路14的与缸孔侧的壁面17相反的那一侧的壁面18伸出。
支承部34a是用于固定各孔壁保温部35的构件,其发挥确定各孔壁保温部35的位置的作用,以避免各孔壁保温部35的位置在槽状冷却水流路14内错位。支承部34a是合成树脂的成型体。
另外,在缸孔壁的保温用具36a中,各孔壁保温部35仅如下部分、即从上侧进行观察时的圆弧方向上的中央或中央附近(在从上侧观察各孔壁保温部时,圆弧状的各孔壁保温部的中央或中央附近)固定于支承部34a。图10中的X-X剖面图是在各孔壁保温部35的中央切开而得到的剖面图,在X-X剖面图中示出了这样的情况:金属板簧附设构件33的上端和下端分别被弯折部37固定于支承部34a。相对于此,图10中的Y-Y剖面图是将各孔壁保温部35的端部侧的部分切开而得到的剖面图,在Y-Y剖面图中示出了金属板簧附设构件33未固定于支承部34a的情况。
对缸孔壁的保温用具36a的制作步骤进行说明。如图11所示,使背面推压构件32和附设有金属板簧39且形成有弯折部40及弯折部37的金属板簧附设构件33依次自橡胶构件31的背面侧与橡胶构件31对齐,接着,使弯折部40弯折,如图12所示,利用弯折部40夹持背面推压构件32和橡胶构件31,从而将背面推压构件32和橡胶构件31固定于金属板簧附设构件33而制作出各孔壁保温部35。之后,如图13所示,制作四个各孔壁保温部35,在支承部34a的固定部位使弯折部37弯折,利用弯折部37夹持支承部34a,从而将各孔壁保温部35固定于支承部34a而制作出缸孔壁的保温用具36a。
另外,针对金属板簧附设构件33的制作步骤而言,如图14所示,准备金属板43,在图14的(A)中的虚线的位置,对金属板43进行冲裁,从而如图14的(B)那样形成金属板簧39、弯折部40以及弯折部37,从而制作出金属板的冲裁物45。接着,将金属板的冲裁物45整体成型为圆弧状,并且,使金属板簧39向背面侧弯折,从而制作出金属板簧附设构件33。另外,针对支承部34a而言,通过对合成树脂进行注射成型,从而制作支承部34a。
缸孔壁的保温用具36a例如设置于图1所示的缸体11的槽状冷却水流路14。如图15所示,将缸孔壁的保温用具36a插入缸体11的槽状冷却水流路14,如图16及图17所示,将缸孔壁的保温用具36a设置于槽状冷却水流路14。另外,虽然在图15中未图示,但也同样地将缸孔壁的保温用具36b插入缸体11的槽状冷却水流路14,如图16及图17所示,将缸孔壁的保温用具36b设置于槽状冷却水流路14。通过这样,缸孔壁的保温用具36a被设置在单侧一半的壁面17a侧,缸孔壁的保温用具36b被设置在另一单侧一半的壁面17b侧。
此时,在缸孔壁的保温用具36a中,以自各孔壁保温部35的橡胶构件31的接触面26到金属板簧39的顶端侧27的距离大于槽状冷却水流路14的宽度的方式附设金属板簧39。因此,在将缸孔壁的保温用具36a设置于槽状冷却水流路14时,金属板簧39被夹在各孔壁保温部35的背面与壁面18之间,使得金属板簧39的顶端27被沿着朝向金属板簧附设构件33的方向施加力。由此,金属板簧39以顶端27向金属板簧附设构件33侧靠近的方式变形,因此金属板簧39产生欲恢复到原来的状态的弹力。于是,在该弹力的作用下,金属板簧附设构件33被朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面17推压,其结果,利用被金属板簧附设构件33推压的背面推压构件32将橡胶构件31推压于槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面17。即,通过将缸孔壁的保温用具36a设置于槽状冷却水流路14,使得金属板簧39发生变形,金属板簧39欲消除该变形而产生的弹力对背面推压构件32施加,以将橡胶构件31推压于槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面17。通过这样,缸孔壁的保温用具36a的各孔壁保温部35的橡胶构件31与槽状冷却水流路的缸孔侧的整个壁面17中的一单侧一半的壁面17a的各缸孔的孔壁面接触,缸孔壁的保温用具20b的各孔壁保温部35的橡胶构件31与槽状冷却水流路的缸孔侧的整个壁面17中的另一单侧一半的壁面17b的各缸孔的孔壁接触。
此时,在缸孔壁的保温用具36a中,各孔壁保温部35仅如下部分、即从上侧观察各孔壁保温用具时的圆弧方向上的中央或中央附近固定于支承部34a,因此,在各孔壁保温部35的金属板簧附设构件33和背面推压构件32被金属板簧39施力时,金属板簧附设构件33、背面推压构件32和橡胶构件31能够相对于支承部34a独立地变形。参照图19进行说明。在缸孔壁的保温用具的制作过程中,以各孔壁保温部的橡胶构件的接触面的曲率和与橡胶构件接触的各缸孔的孔壁的壁面的曲率相匹配的方式对橡胶构件进行加工,但实际上,橡胶构件的接触面和各缸孔的孔壁的壁面都会相对于设计值产生加工误差。并且,在因橡胶构件的接触面或各缸孔的孔壁的壁面的加工误差而导致橡胶构件的接触面的曲率小于各缸孔的孔壁的壁面的曲率的情况下,如果如图18的(A)所示那样保温部整个固定于支承部(例如,如果从上侧观察保温部时的圆弧方向上的中央附近和两端附近共计三个部位固定于支承部),那么在被金属板簧施力时,橡胶构件56的圆弧方向上的中央附近能够与各缸孔的孔壁23接触,但端部侧的部分无法与孔壁接触。相对于此,在橡胶构件的接触面的曲率小于各缸孔的孔壁的壁面的曲率的情况下,如果如图18的(B)所示那样各孔壁保温部35仅如下部分、即从上侧观察各孔壁保温部时的圆弧方向上的中央或中央附近固定于支承部34a,那么在被金属板簧39施力时,各孔壁保温部35的端部侧的部分能够远离支承部34a地朝向各缸孔的孔壁23变形,因此不仅橡胶构件31的圆弧方向上的中央附近能够与各缸孔的孔壁23接触,端部侧的部分也能够与各缸孔的孔壁23接触。由此可知,针对缸孔壁的保温用具36a而言,即使因加工误差而导致橡胶构件31的接触面26与各缸孔的孔壁23的壁面的曲率存在差异,也能够使橡胶构件31可靠地与各缸孔的孔壁的壁面接触,因此橡胶构件31的与各缸孔的孔壁23的壁面(槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面17)之间的密合性提高。
本发明的缸孔壁的保温用具设置于内燃机的具有缸孔的缸体的槽状冷却水流路,用于对所有缸孔的全部孔壁或所有缸孔的孔壁中的局部进行保温,该缸孔壁的保温用具的特征在于,
该缸孔壁的保温用具包括:各孔壁保温部,其在从上侧进行观察时具有圆弧状,用于对该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面进行保温;以及支承部,其由合成树脂制成,具有与该保温用具的设置位置的该槽状冷却水流路的形状相匹配的形状,该支承部用于固定该各孔壁保温部,
该各孔壁保温部包括:橡胶构件,其用于与该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面接触,用于覆盖该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面;背面推压构件,其设置于该橡胶构件的背面侧,用于从该橡胶构件的背面侧朝向该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压整个该橡胶构件;以及弹性构件,其以使该背面推压构件朝向该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压该橡胶构件的方式进行施力,
该各孔壁保温部仅圆弧方向上的中央或中央附近固定于该支承部。
本发明的缸孔壁的保温用具设置于内燃机的缸体的槽状冷却水流路。供本发明的缸孔壁的保温用具设置的缸体是形成有两个以上直列排列的缸孔的敞开式缸体。在缸体为形成有两个直列排列的缸孔的敞开式缸体的情况下,缸体具有由两个端孔形成的缸孔。另外,在缸体为形成有三个以上直列排列的缸孔的敞开式缸体的情况下,缸体具有由两个端孔和一个以上的中间孔形成的缸孔。另外,在本发明中,将直列排列的缸孔中的两端的孔称作端孔,将两侧被其他缸孔夹着的孔称作中间孔。
本发明的缸孔壁的保温用具的设置位置是槽状冷却水流路。在大多数内燃机中,缸孔的与槽状冷却水流路的中下部相当的位置是活塞的速度变快的位置,因此优选对该槽状冷却水流路的中下部进行保温。在图2中,槽状冷却水流路14的最上部9和最下部8之间的中间附近的位置10由虚线示出,将槽状冷却水流路14的比该中间附近的位置10靠下侧的部分称作槽状冷却水流路的中下部。其中,槽状冷却水流路的中下部并不是比槽状冷却水流路的最上部和最下部之间的正中间的位置靠下侧的部分,而是比最上部和最下部之间的中间位置的附近靠下侧的部分。另外,根据内燃机的构造,还存在活塞的速度变快的位置是缸孔的与槽状冷却水流路的下部相当的位置的情况,在该情况下,优选对槽状冷却水流路的下部进行保温。因此,能够恰当地选择利用本发明的缸孔壁的保温用具对槽状冷却水流路的从其最下部到哪个位置为止的部分进行保温、即使橡胶构件的上端的位置位于槽状冷却水流路的上下方向上的哪个位置。
本发明的缸孔壁的保温用具具有用于对槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面进行保温的保温部和用于固定保温部的支承部。并且,本发明的缸孔壁的保温用具是在沿周向进行观察时用于对槽状冷却水流路的缸孔侧的全部壁面或槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面中的局部进行保温的保温用具。即,本发明的缸孔壁的保温用具是在沿周向进行观察时用于对所有缸孔的全部孔壁或所有缸孔的孔壁中的局部进行保温的保温用具。作为本发明的缸孔壁的保温用具,例如能够列举出如图5所示的形态例那样的用于对所有缸孔的孔壁中的单侧一半进行保温的保温用具、如图21所示的形态例那样的用于对所有缸孔的孔壁中的单侧的局部进行保温的保温用具、如图22所示的形态例那样的用于对所有缸孔的全部孔壁进行保温的保温用具。其中,在本发明中,单侧一半或单侧的局部是指缸孔壁或槽状冷却水流路的周向上的单侧一半或单侧的局部。
针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,各孔壁保温部设置于每个欲利用各孔壁保温部进行保温的各缸孔的孔壁。各孔壁保温部的数量及设置范围根据欲利用各孔壁保温部进行保温的各缸孔的孔壁的数量及保温部位来恰当地选择。针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,可以在一个支承部各孔部设置一个各孔壁保温部,也可以在一个支承部各孔部设置两个各孔壁保温部,还可以在一个支承部各孔部设置三个以上的各孔壁保温部,或者也可以是它们的组合,或者也可以在一部分支承部各孔部没有设置各孔壁保温部。例如,在图5所示的缸孔壁的保温用具36a和图21所示的缸孔壁的保温用具36c中,在一个支承部各孔部设置有一个各孔壁保温部。另外,在图22所示的缸孔壁的保温用具36d中,在端孔的孔壁侧的支承部各孔部设置有两个各孔壁保温部,在中间孔的孔壁侧的支承部各孔部设置有一个各孔壁保温部。另外,在图24所示的缸孔壁的保温用具36e中,在一端孔的孔壁侧的支承部各孔部和一个中间孔的孔壁侧的支承部各孔部分别设置有一个各孔壁保温部,在另一端孔的孔壁侧的支承部各孔部没有设置各孔壁保温部。另外,在图25所示的缸孔壁的保温用具36f中,在一单侧一半的支承部中,在一个各缸孔的孔壁侧的支承部各孔部设置有一个各孔壁保温部,在另一单侧一半的支承部中,没有设置各孔壁保温部。另外,在图26的(D)所示的形态例中,在一个各缸孔的孔壁侧的支承部各孔部设置有两个各孔壁保温部。另外,针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,在从接触面侧进行观察时,既可以是在一个支承部各孔部的大致整个区域设置各孔壁保温用具,也可以是在一个支承部各孔部的局部设置各孔壁保温用具,或者也可以是它们的组合。例如,在图26的(A)所示的形态例中,在从接触面侧进行观察时,在支承部各孔部46b1的大致整个区域设置有各孔壁保温部35。另外,在图26的(B)所示的形态例中,在从接触面侧进行观察时,在支承部各孔部46b2的大致下半部分设置有各孔壁保温部35f。另外,在图26的(C)所示的形态例中,在从接触面侧进行观察时,在支承部各孔部46b3的大致上半部分设置有各孔壁保温部35e。另外,在图26的(D)所示的形态例中,在从接触面侧进行观察时,在支承部各孔部46b4的左下侧的大致四分之一区域设置有各孔壁保温部35d1,在右上侧的大致四分之一区域设置有各孔壁保温部35d2。针对图26的(B)、(C)及(D)所示的形态例而言,能够比图26的(A)所示的形态例更细致地设定保温范围。另外,支承部是用于固定并支承各孔壁保温部的支承构件,通过固定各孔壁保温部,从而发挥确定各孔壁保温部的位置的作用,以避免各孔壁保温部的位置在槽状冷却水流路内错位,因此支承部具有在从上侧进行观察时与供本发明的缸孔壁的保温用具设置的槽状冷却水流路相匹配的形状。另外,支承部各孔部是支承部的靠各缸孔的孔壁侧的部分,是从上侧进行观察时的形成支承部的一个圆弧形状。另外,图26是本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的示意图,是表示一个支承部各孔部的图,左侧是对各形态例从背面侧进行观察而得到的图,右侧是对各形态例从接触面侧进行观察而得到的图。
各孔壁保温部包括橡胶构件、背面推压构件和弹性构件。
橡胶构件是用于以与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面直接接触的方式覆盖槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面而对缸孔壁进行保温的构件,在弹性构件的作用力的作用下,橡胶构件被背面推压构件推压于槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面。因此,该橡胶构件成型为在从上侧进行观察时呈与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面相匹配的形状、即圆弧状的形状。另外,从侧面观察橡胶构件时的形状能够根据欲利用橡胶构件覆盖的槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面的部分恰当地选择。
作为橡胶构件的材质,能够列举出例如实心橡胶、膨胀橡胶、发泡橡胶、软性橡胶等橡胶、硅酮类凝胶状材料等。从能够防止在将缸孔壁的保温用具设置于槽状冷却水流路内时橡胶构件与缸孔壁强烈接触而导致橡胶构件被刮擦这一方面而言,优选在设置缸孔壁的保温用具后橡胶构件部分能够在槽状冷却水流路内膨胀的感热膨胀橡胶或水溶胀性橡胶。
作为实心橡胶的组成,能够列举出天然橡胶、丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶、氟橡胶等。
作为膨胀橡胶,能够列举出感热膨胀橡胶。感热膨胀橡胶是通过使相比基础泡沫材料而言熔点较低的热塑性物质浸渗于基础泡沫材料并进行压缩而形成的复合体,是在常温下利用至少存在于表层部的热塑性物质的固化物来保持压缩状态并且在被加热时热塑性物质的固化物软化而使得压缩状态被释放的材料。作为感热膨胀橡胶,能够列举出例如日本特开2004-143262号公报所记载的感热膨胀橡胶。在橡胶构件的材质为感热膨胀橡胶的情况下,将本发明的缸孔壁的保温用具设置于槽状冷却水流路,通过对感热膨胀橡胶加热从而使感热膨胀橡胶膨胀,并呈规定形状膨胀变形。
作为感热膨胀橡胶的基础泡沫材料,能够列举出橡胶、弹性体、热塑性树脂、热固化性树脂等各种高分子材料,具体而言,能够列举出天然橡胶、氯丙橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶等各种合成橡胶、软质聚氨酯等各种弹性体、硬质聚氨酯、酚醛树脂、三聚氰胺树脂等各种热固化性树脂。
作为感热膨胀橡胶的热塑性物质,优选玻璃化转变点、熔点和软化温度中的一者低于120℃的热塑性物质。作为感热膨胀橡胶的热塑性物质,能够列举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、氯化聚乙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯-氯乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、尼龙、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚氯丁二烯、聚丁二烯、热塑性聚酰亚胺、聚缩醛、聚苯硫醚、聚碳酸酯、热塑性聚氨酯等热塑性树脂、低熔点玻璃粉、淀粉、软钎料、蜡等各种热塑性化合物。
另外,作为膨胀橡胶,能够列举出水溶胀橡胶。水溶胀橡胶是在橡胶中添加有吸水性物质而形成的材料,是吸收水分而溶胀并且具有保持膨胀后的形状的保形性的橡胶材料。作为水溶胀橡胶,能够列举出例如将聚丙烯酸中和物的交联产物、淀粉-丙烯酸接枝共聚物交联产物、交联羧甲基纤维素盐、聚乙烯醇等吸水性物质添加于橡胶而得到的橡胶材料。另外,作为水溶胀橡胶,能够列举出例如日本特开平9-208752号公报中记载的含有酮亚胺化聚酰胺树脂、缩水甘油醚化合物、吸水性树脂以及橡胶的水溶胀橡胶。在橡胶构件的材质为水溶胀橡胶的情况下,将本发明的缸孔壁的保温用具设置于槽状冷却水流路,使冷却水流动,由于水溶胀橡胶吸收水分,因此水溶胀橡胶会膨胀,呈规定形状膨胀变形。
发泡橡胶是多孔橡胶。作为发泡橡胶,能够列举出具有连续气泡构造的海绵状的发泡橡胶、具有独立气泡构造的发泡橡胶、半独立发泡橡胶等。作为发泡橡胶的材质,具体而言,能够列举出例如乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、硅橡胶、丁腈共聚物、硅橡胶、氟橡胶等。发泡橡胶的发泡率并不特别限制,能够恰当地选择,能够通过调节发泡率来调节橡胶构件的含水率。其中,发泡橡胶的发泡率是指以((发泡前密度-发泡后密度)/发泡前密度)×100表示的发泡前后的密度比例。
在橡胶构件的材质为像水溶胀橡胶、发泡橡胶那样的能够含水的材料的情况下,在将本发明的缸孔壁的保温用具设置在槽状冷却水流路内并使冷却水在槽状冷却水流路内流动时,橡胶构件含水。在冷却水在槽状冷却水流路内流动时,能够根据内燃机的运转条件等恰当地选择使橡胶构件的含水率为什么样的范围。其中,含水率是指以(冷却水重量/(填充剂重量+冷却水重量))×100表示的重量含水率。
在使用膨胀橡胶作为橡胶构件的材质的情况下,优选如图19所示那样设计为:与膨胀前相比,膨胀后的橡胶构件31c膨胀为表面26c的位置比弯折部40c靠孔壁侧(靠近槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面)。在图19所示的形态例中,在橡胶构件31c在槽状冷却水流路内被弹性构件39施力之前且在膨胀之前(图19的(A)),橡胶构件31c的接触面的曲率大于与橡胶构件接触的各缸孔的孔壁23的曲率。因此,在橡胶构件31c与孔壁23之间存在间隙。并且,在该状态下,当橡胶构件31c被弹性构件施力且膨胀时(图19的(B)),橡胶构件31c膨胀为橡胶构件31c的表面26c的位置比弯折部40c靠孔壁侧,并且各孔壁保温部35c的圆弧方向上的中央或中央附近的部分被弹性构件39从背面侧推压,从而使各孔壁保温部35的圆弧方向上的除中央或中央附近以外的部分相对于支承部34c独立,各孔壁保温部35的圆弧方向上的两端侧的部分以向外打开的方式变形。另外,针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,在这样的各孔壁保温部的橡胶构件的接触面的曲率大于与橡胶构件接触的各缸孔的孔壁的曲率的情况下,各孔壁保温部的圆弧方向上的中央或中央附近的部分被弹性构件从背面侧推压从而使各孔壁保温部的圆弧方向上的除中央或中央附近以外的部分相对于支承部独立,各孔壁保温部的圆弧方向上的两端侧的部分以向外打开的方式变形,无论橡胶构件为膨胀橡胶还是不膨胀的橡胶,都会发生这样的情况。另外,在各孔壁保温部的橡胶构件为膨胀橡胶的情况下,还存在这样的形态:在将本发明的缸孔壁的保温用具设置于槽状冷却水流路之后,各孔壁保温部中的膨胀橡胶会因与冷却水接触或被加热而膨胀,从而与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面接触。
橡胶构件的厚度并不特别限制,能够恰当地选择。
背面推压构件成型为在从上侧进行观察时呈圆弧状,其形状是与橡胶构件的背面侧(与接触面侧相反的那一侧的面)相匹配的形状,是覆盖橡胶构件的整个背面侧或大致整个背面侧的形状,以能够从橡胶构件的背面侧推压整个橡胶构件。针对背面推压构件的材质而言,只要在被弹性构件从背面侧推压时能够变形为能够朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压橡胶构件即可,能够恰当地选择,但优选为不锈钢、铝合金等的金属板。针对背面推压构件的厚度而言,只要在被弹性构件从背面侧推压时能够变形为能够朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压橡胶构件即可,能够恰当地选择。
弹性构件附设在各孔壁保温部的背面侧。该弹性构件是如下作用的构件:在将本发明的缸孔壁的保温用具设置于槽状冷却水流路时发生弹性变形,利用弹力进行施力,以使背面推压构件朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压橡胶构件。
在从上侧观察各孔壁保温部时,弹性构件沿着各孔壁保温部的圆弧方向附设有两个以上。在弹性构件的附设部位为一个的情况下,为了推压整个保温用具,将弹性构件附设于各孔壁保温部的圆弧方向上的中央或中央附近,但是若如此,则会因为各孔壁保温部的中央或中央附近固定于支承部而成为各孔壁保温部与支承部一起被推压的情况。因此,针对各孔壁保温部而言,不会出现这样的情况:各孔壁保温部的端部侧的部分相对于支承部独立地以远离支承部的方式变形,从而朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压橡胶构件。由此,为了使各孔壁保温部的两端部侧的部分相对于支承部独立地以远离支承部的方式变形,从而朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压橡胶构件,需要将弹性构件至少附设于各孔壁保温部的靠一端侧的一个部位和靠另一端的一个部位共计两个部位。另外,为了推压整个各孔壁保温部并且使各孔壁保温部的两端部侧的部分相对于支承部独立地被推压,优选将弹性构件附设于各孔壁保温部的圆弧方向上的中央或中央附近的一个部位、各孔壁保温部的靠一端侧的一个部位以及靠另一端的一个部位共计三个部位。此外,为了提高各孔壁保温部的橡胶构件与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性,也可以在圆弧方向上的四个以上的部位附设弹性构件。
弹性构件的形态并不特别限制,能够列举出例如板状的弹性构件、螺旋状的弹性构件、叠合板簧、扭簧、弹性橡胶等。弹性构件的材质并不特别限制,从耐LLC性良好以及强度较高这一方面而言,优选不锈钢(SUS)、铝合金等。作为弹性构件,优选金属板簧、螺旋弹簧、叠合板簧、扭簧等金属弹性构件。
从能够防止在将本发明的缸孔壁的保温用具插入槽状冷却水流路内时因弹性构件的与壁面接触的接触部分导致槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面受到损伤这一方面而言,优选弹性构件的用于同槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面接触的部分及其附近成型为朝向槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面鼓出的曲面状。作为这样的形态例,能够列举出图23所示的形态例。在图23中,在各孔壁保温用具35a的背面侧设有附设有金属板簧39a的金属板簧附设构件33a。如图23的(A)所示,金属板簧39a的顶端部27a是通过使折回部271向各孔壁保温用具35a侧弯折而形成的。并且,如图23的(B)、(C)所示,顶端部27a成型为朝向与其接触的壁面(槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面)鼓出的曲面状。即,在图23所示的形态例中,作为弹性构件的金属板簧中的用于同槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面接触的顶端部分成型为朝向槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面鼓出的曲面状。其中,图23的(A)是各孔壁保温部35a的剖面图,是将各孔壁保温部35a在圆弧方向上的中央处垂直地切开而得到的剖面图,并且,图23的(B)是对固定有各孔壁保温部35a的支承部各孔部从背面侧的斜上方进行观察而得到的图,并且,图23的(C)是对图23的(B)中的由虚线所包围的部分A从上侧进行观察而得到的图。
针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,能够根据槽状冷却水流路的形状等恰当地选择弹性构件的形态、形状、大小、设置位置、设置数量等,以在将本发明的缸孔壁的保温用具设置于槽状冷却水流路时能够利用弹性构件以恰当的推压力对橡胶构件施力。
在图5所示的缸孔壁的保温用具36a中,金属板簧附设构件和作为弹性构件的金属板簧一体成型,通过在形成有金属板簧的金属板簧附设构件固定橡胶构件和背面推压构件,从而将弹性构件附设于各孔壁保温部,但向各孔壁保温部附设弹性构件的方法并不特别限制。作为其他方法,能够列举出例如将金属板簧、金属螺旋弹簧、叠合板簧或扭簧等金属制的弹性构件焊接于由金属板形成的背面推压构件,并在焊接有弹性构件的背面推压构件固定橡胶构件的方法等。在图20所示的形态例中,在背面推压构件47焊接有由纵长的矩形的金属板形成的金属板簧39d,该背面推压构件47由金属板形成,并且在上下方形成有用于固定橡胶构件的弯折部40d和用于将保温用具固定于支承部的弯折部37d。
作为各孔壁保温部的形态例,能够列举出图27及图28所示的形态例。如图27所示,使背面推压构件32和附设有金属板簧39且形成有弯折部40、弯折部41及弯折部37的金属板簧附设构件33g依次自膨胀橡胶的橡胶构件31g的背面侧与橡胶构件31g对齐,之后,在橡胶构件31g的接触面侧,使由日文ロ字状的金属薄板形成的日文ロ字状垫板30与橡胶构件31g对齐。接着,使弯折部40和弯折部41弯折,如图28所示,利用弯折部40和弯折部41夹持背面推压构件32、橡胶构件31g和日文ロ字状垫板30,从而将背面推压构件32、橡胶构件31g和日文ロ字状垫板30固定于金属板簧附设构件33g,从而制作出各孔壁保温部35d。即,作为各孔壁保温部,能够列举出这样的各孔壁保温部:具有膨胀橡胶的橡胶构件、背面推压构件、弹性构件、配置在橡胶构件的接触面侧且由日文ロ字状的金属板形成的日文ロ字状垫板。日文ロ字状垫板在从接触面侧进行观察时呈日文ロ字状,因此其与橡胶构件的面的4边侧的端部接触。换言之,日文ロ字状垫板在内侧具有矩形的开口。并且,通过膨胀橡胶的橡胶构件膨胀,膨胀橡胶会从该开口的部分比垫板向外侧地突出,突出的部分的表面成为橡胶构件的接触面。针对这样的具有日文ロ字状垫板的各孔壁保温部而言,用于固定橡胶构件的弯折部没有直接与橡胶构件接触,并且,与弯折部相比接触面积非常大的日文ロ字状垫板与橡胶构件接触,因此能够防止与橡胶构件的接触面积较小的弯折部勒进橡胶构件而使得橡胶构件容易断裂。
针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,以橡胶构件的接触面朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面侧且能够与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面接触的方式将各孔壁保温部固定于支承部。并且,在本发明的缸孔壁的保温用具的背面侧,附设于各孔壁保温部的弹性构件穿过支承部的开口向与橡胶构件相反的那一侧伸出,以能够同槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面接触。
固定于支承部的各孔壁保温部的数量能够根据欲利用各孔壁保温部进行保温的各缸孔的孔壁的数量、保温部位来恰当地选择。
支承部是固定各孔壁保温部的构件,以避免各孔壁保温部的位置在槽状冷却水流路内错位,因此其是与本发明的缸孔壁的保温用具的设置位置的槽状冷却水流路相匹配的形状,并且成型为在从上侧进行观察时呈绕所有缸孔一周的形状或多个圆弧连续的形状。支承部由合成树脂制成,通常是通过合成树脂的注射成型将支承部与冷却水流分隔构件等附设于支承部的构件一起一体成型地制作的。针对支承部的材料而言,只要具有耐热性和耐LLC性即可,并不特别限制,只要是能够用于缸孔的孔壁的保温用具、水套间隔件的合成树脂即可。
在支承部形成有供弹性构件穿过的开口部,以使附设于比支承部靠槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面侧的各孔壁保温部的弹性构件能够同槽状冷却水流路的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面接触。
本发明的缸孔壁的保温用具可以是在所有支承部各孔部均设置有各孔壁保温部的结构,也可以是在所有支承部各孔部中的一部分支承部各孔部设置有各孔壁保温部的结构。针对在所有支承部各孔部中的一部分支承部各孔部设置有各孔壁保温部的本发明的缸孔壁的保温用具的形态而言,能够列举出例如支承部的形状为绕所有缸孔的孔壁一周的形状且各孔壁保温部设置于所有支承部各孔部中的一部分支承部各孔部的保温用具、例如图25所示的缸孔壁的保温用具36f;支承部的形状为与所有缸孔的孔壁的单侧一半相对应的形状且各孔壁保温部设置于所有支承部各孔部中的一部分支承部各孔部的保温用具、例如图24所示的缸孔壁的保温用具36e。
在本发明的缸孔壁的保温用具中,各孔壁保温部仅如下部分、即从上侧进行观察时的圆弧方向上的中央或中央附近固定于支承部。因此,在本发明的缸孔壁的保温用具中,各孔壁保温部的圆弧方向上的除中央或中央附近以外的部分没有固定于支承部,因此在被弹性构件从背面侧推压时,各孔壁保温部的圆弧方向上的除中央或中央附近以外的部分能够远离支承部地朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面变形。或者,在各孔壁保温部的圆弧方向上的中央或中央附近的部分被弹性构件从背面侧推压时,各孔壁保温部的圆弧方向上的除中央或中央附近以外的部分能够相对于支承部独立,各孔壁保温部的圆弧方向上的两端侧的部分能够以向外打开的方式变形。
由此可知,针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,即使因缸孔壁的保温用具的制作或缸体的制作的过程中的加工误差而使得各孔壁保温部的橡胶构件的接触面的曲率小于与橡胶构件接触的各缸孔的孔壁的曲率,各孔壁保温部的圆弧方向上的除中央或中央附近以外的部分在被弹性构件从背面侧推压时也能够远离支承部地朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面变形,从而使橡胶构件与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面贴紧,因此橡胶构件与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性提高。或者,即使因加工误差而使得各孔壁保温部的橡胶构件的接触面的曲率大于与橡胶构件接触的各缸孔的孔壁的曲率,各孔壁保温部的圆弧方向上的两端侧的部分也能够以向外打开的方式变形,从而使橡胶构件与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面贴紧,因此橡胶构件与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性提高。
特别是,在本发明的缸孔壁的保温用具的橡胶构件使用感热膨胀橡胶、水溶胀橡胶这样的膨胀橡胶的情况下,即使高精度地对膨胀前的橡胶构件的接触面进行加工,也有时会因橡胶构件膨胀时的膨胀量的不均匀而导致膨胀后的橡胶构件的接触面的形状与作为贴紧对象的槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面的表面形状产生差异。针对本发明的缸孔壁的保温用具而言,即使在这样的情况下,也能够提高橡胶构件与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性,这是因为各孔壁保温部的圆弧方向上的除中央或中央附近以外的部分在被弹性构件从背面侧推压时能够远离支承部地朝向槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面变形或者各孔壁保温部的圆弧方向上的两端侧的部分能够以向外打开的方式变形,从而使橡胶构件与槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面贴紧。
另外,在图18中,为了说明本发明的效果,使用了在保温部的两端侧整体中的橡胶构件的两端侧的接触面与孔壁之间形成有较大的间隙的图(图18的(A)),但实际上不会出现这么大的加工误差。但是,实际上,有时会因加工误差而产生较小的间隙、橡胶构件的接触面与孔壁局部分开。
在本发明的缸孔壁的保温用具中,各孔壁保温部固定于支承部的范围、具体而言从上侧进行观察时的圆弧方向上的固定部分的长度及从侧面进行观察时的上下方向上的固定部分的长度能够在实现本发明的效果的范围内恰当地选择。例如,能够如图5所示的形态例那样仅在从上侧进行观察时的各孔壁保温部的圆弧方向上的中央附近和从侧面进行观察时的各孔壁保温部的上端侧和下端侧将各孔壁保温部固定于支承部。
本发明的缸孔壁的保温用具能够如图5所示的形态例那样在一端侧具有冷却水流分隔构件。另外,本发明的缸孔壁的保温用具能够在支承部具有用于防止整个保温用具向上方偏移的构件、例如附设于支承部的两侧的上侧且上端与缸盖或缸盖垫片抵接的缸盖抵接构件。另外,本发明的缸孔壁的保温用具也能够具有其他的用于调节冷却水的流动的构件等。
图5所示的缸孔壁的保温用具36a是对图4所示的缸体11的所有缸孔壁的单侧一半的孔壁进行保温用的保温用具,但是作为本发明的缸孔壁的保温用具,能够列举出如图21所示的形态例那样的对所有缸孔壁的单侧的一部分孔壁进行保温的保温用具。图21所示的缸孔壁的保温用具36c是对图4所示的缸体11的单侧一半的孔壁21a中的局部、即缸孔12b1、12b2的孔壁进行保温的保温用具。其中,图21是本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图,图21的(A)是从内侧斜上方进行观察而得到的立体图,图21的(B)是从外侧斜上方进行观察而得到的立体图。另外,作为本发明的缸孔壁的保温用具,能够列举出如图22所示的形态例那样的对所有缸孔的全部孔壁进行保温的保温用具。图22所示的缸孔壁的保温用具36d是对图4所示的缸体11的所有缸孔的全部孔壁进行保温的保温用具。即,本发明的缸孔壁的保温用具既可以是对缸体的所有缸孔的全部孔壁进行保温的保温用具,也可以是对缸体的所有缸孔的孔壁中的局部、例如单侧一半、单侧的局部进行保温的保温用具。其中,图22是本发明的缸孔壁的保温用具的形态例的立体示意图。
本发明的内燃机的特征在于,设置有本发明的缸孔壁的保温用具。
本发明的汽车的特征在于,具有本发明的内燃机。
产业上的可利用性
采用本发明,能够提高保温用具与缸体的槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面之间的密合性,因此能够提高槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面的保温性。因此,能够减小内燃机的缸孔壁的上侧和下侧的变形量的差异,因此能够降低活塞的摩擦,因此能够提供节省燃料的内燃机。并且,合成树脂制的支承部还发挥间隔件的作用,因此能够控制冷却水的流动,提高缸孔壁的上部的冷却性能。
附图标记说明
8、最下部;9、最上部;10、中间附近的位置;11、缸体;12、孔;12a1、12a2、端孔;12b1、12b2、中间孔;13、缸孔壁;14、槽状冷却水流路;15、冷却水供给口;16、冷却水排出口;17、槽状冷却水流路14的缸孔侧的壁面;17a、17b、单侧一半侧的壁面;18、槽状冷却水流路14的与缸孔侧的壁面相反的那一侧的壁面;21a、21b、单侧一半的孔壁;23a1、23a2、23b1、23b2、各缸孔的孔壁;26、26c、接触面;27、顶端;30、日文ロ字状垫板;31、31c、31g、橡胶构件;32、47、背面侧推压构件;33、33a、33g、金属板簧附设构件;34a、34b、34c、支承部;35、35c、35d1、35d2、35e、35f、各孔壁保温部;36a、36b、36c、36d、36e、36f、缸孔壁的保温用具;37、40、40c、41、弯折部;38、冷却水流分隔构件;39、金属板簧;42、开口;43、金属板;45、金属板的冲裁物;46a1、46a2、46a3、46a4、46b1、46b2、46b3、46b4、支承部各孔部;191、孔间部;192、槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面中的各缸孔的孔壁的交界。

Claims (6)

1.一种缸孔壁的保温用具,其设置于内燃机的具有缸孔的缸体的槽状冷却水流路,用于对所有缸孔的全部孔壁或所有缸孔的孔壁中的局部进行保温,该缸孔壁的保温用具的特征在于,
该缸孔壁的保温用具包括:各孔壁保温部,其在从上侧进行观察时具有圆弧状,用于对该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面进行保温;以及支承部,其由合成树脂制成,具有与该保温用具的设置位置的该槽状冷却水流路的形状相匹配的形状,用于固定该各孔壁保温部,
该各孔壁保温部包括:橡胶构件,其用于与该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面接触而覆盖该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面;背面推压构件,其设置于该橡胶构件的背面侧,用于从该橡胶构件的背面侧朝向该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压整个该橡胶构件;以及弹性构件,其用于进行施力,以使该背面推压构件朝向该槽状冷却水流路的缸孔侧的壁面推压该橡胶构件,
该各孔壁保温部仅圆弧方向上的中央或中央附近固定于该支承部。
2.根据权利要求1所述的缸孔壁的保温用具,其特征在于,
所述橡胶构件为感热膨胀橡胶或水溶胀橡胶。
3.根据权利要求1或2所述的缸孔壁的保温用具,其特征在于,
所述缸孔壁的保温用具是对所有缸孔的孔壁中的单侧一半的孔壁进行保温的保温用具。
4.根据权利要求1或2所述的缸孔壁的保温用具,其特征在于,
所述缸孔壁的保温用具是对所有缸孔的全部孔壁进行保温的保温用具。
5.一种内燃机,其特征在于,
该内燃机设置有权利要求1~4中任意一项所述的缸孔壁的保温用具。
6.一种汽车,其特征在于,
该汽车具有权利要求5所述的内燃机。
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