JP2017203405A - スペーサの製造方法及びスペーサ - Google Patents

Abstract

【課題】冷却時の変形を抑制しランナーの設計自由度を高めることができるスペーサの製造方法とスペーサを提供する。【解決手段】内燃機関１のシリンダブロック２に設けられた冷却水流路４にその開口部４０から挿入されて配置されるスペーサ５の製造方法であって、スペーサ５は、シリンダブロック２の気筒３の外形状に沿った円弧形状部分５０を含み、成型型１０に樹脂ｒを射出してスペーサの原体５Ａを成型する成型工程と、成型型１０から原体５Ａを離型した後、冶具６の存在下で当該原体５Ａの変形を抑制しながら冷却する冷却工程と、冷却工程の後に冶具６を取り外す工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路（ウォータジャケット）に配置されて用いられるスペーサの製造方法及びスペーサに関する。

前記内燃機関のウォータジャケットには、流通する冷却水の流れ（流量、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。このスペーサとしては、樹脂の射出成型体からなるものが多く用いられる。スペーサの形態としては、ウォータジャケットの全周に亘るよう形成された筒状スペーサや、ウォータジャケット内の適所に配置されるよう形成されるいわゆる部分スペーサなどが挙げられる。このようなスペーサを、樹脂の射出成型によって製造する際、成型品は離型後常温に徐々に冷却される。このとき、シリンダブロックの気筒の外形状に沿った円弧形状部分を含むスペーサの場合、その形状的特性による熱収縮のアンバランスから、変形を生じることがある。そのため、前記徐冷の際に、前記変形を抑制する手段が講じられている（例えば、特許文献１〜３を参照）。

特許文献１には、筒状スペーサの相対向する部分同士を連結する架橋部（ランナーを兼ねる場合も含む）を一体成型し、徐冷して形状保持させた後にこの架橋部を切除するスペーサの製造方法が記載されている。また、特許文献２には、筒状スペーサにおける相対向する接続部の上面（ウォータジャケットの開口部側に位置する面）間に架橋部位（ランナーの一部）を一体成型し、徐冷後この架橋部位を除去することが記載されている。さらに、特許文献３には、筒状スペーサの複数の円弧形状部分における外周面に相当する位置に、ゲート部を設け、この複数のゲート部に連なるランナーより樹脂を射出して成型し、ランナーを残したまま冷却し、その後ランナーをゲート部から切除するスペーサの製造方法が記載されている。

特開２００５−１０５８７８号公報 特開２０１５−５５１７８号公報 特開２０１５−２２２０７１号公報

ところで、特許文献１〜３に記載されたスペーサの製造方法においては、特定の位置にゲートやランナーが設定される。そのため、自由にランナーを設計することが難しく、ランナーの配置等に制約があることにより、例えば、ランナー部分が多くなり、材料歩留りが悪くなる。特に、特許文献３に記載された製造方法の場合、ランナー部分が多くなり、そのため、材料歩留りが一層悪くなる。

本発明は、前記に鑑みなされたもので、冷却時の変形を抑制しランナーの設計自由度を高めることができるスペーサの製造方法とスペーサを提供することを目的としている。

第一の発明に係るスペーサの製造方法は、内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路にその開口部から挿入されて配置されるスペーサの製造方法であって、前記スペーサは、前記シリンダブロックの気筒の外形状に沿った円弧形状部分を含み、成型型に樹脂を射出して前記スペーサの原体を成型する成型工程と、前記成型型から前記原体を離型した後、冶具の存在下で当該原体の変形を抑制しながら冷却する冷却工程と、前記冷却工程の後に前記冶具を取り外す工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係るスペーサの製造方法によれば、スペーサの原体を冷却する工程が、冶具の存在下で原体の変形を抑制しながらなされる。したがって、スペーサの原体が冷却されて硬化した後に、原体の変形を矯正する場合に比べて、歪の少ないスペーサが得られる。また、ランナーの設計上の制約が少なく、ランナーの設計自由度を高めることができ、変形の抑制用の架橋部及びこれに関係するランナーを有する場合に比べて材料歩留りを向上させることができる。

本発明に係るスペーサの製造方法において、前記冷却工程では、前記冶具を、前記原体における前記気筒側位置に配置した状態で前記原体の変形を抑制するものとしても良い。
これによれば、気筒側に変形する傾向にあるスペーサの原体に対して冶具によってこの変形を抑制することができる。

本発明に係るスペーサの製造方法において、前記冷却工程では、前記冶具を、前記原体を前記気筒側及びその反対側より挟む位置に配置した状態で前記原体の変形を抑制するものとしても良い。
これによれば、気筒側とは反対側にも変形する傾向にあるスペーサの原体に対して冶具によってこの変形を抑制することができる。

本発明に係るスペーサの製造方法において、前記冷却工程では、前記原体における前記冷却水流路の深さ方向の底部側に相当する部位の変形を抑制するものとしても良い。
これによれば、得られたスペーサにおける冷却水流路の深さ方向の底部側に相当する部位の寸法精度が高くなるため、冷却水流路にスペーサを挿入する際、当該底部側の部位が挿入し易くなり、シリンダブロックに対するスペーサの組付け性が向上する。

本発明に係るスペーサの製造方法において、前記成型型から前記原体を離型する過程で前記冶具を前記原体に嵌合し、その後、前記冶具と共に前記原体の離型を完結させるものとしても良い。
これによれば、スペーサの原体が離型によって変形する前に冶具を嵌合させるため、得られたスペーサの寸法精度が向上し、また、嵌合時の擦り傷が少なくなる。

本発明に係るスペーサの製造方法において、前記成型工程では、前記冶具を前記成型型の所定位置に配置した上で前記樹脂の射出を行うものとしても良い。
これによれば、スペーサの原体は冶具と共にインサート成型されることになるから、離型及び冷却時における変形がより効果的に抑制される。

本発明に係るスペーサの製造方法において、前記成型工程における樹脂の射出を、前記原体における前記気筒側に向く面に相当する部位以外の部位から行うものとしても良い。
これによれば、得られたスペーサにおける気筒側に向く面には、ゲートカット残りや、ゲートカット用の台座のような突部が存在しないので、冷却水流路の気筒側内壁面との隙間を小さくすることができ、冷却水の流れが効果的に制御される。

第二の発明に係るスペーサは、内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路にその開口部から挿入されて配置される樹脂の成型体からなるスペーサであって、前記シリンダブロックの気筒の外形状に沿った円弧形状部分、及び、変形の抑制用の冶具が整合可能な冶具整合形状部を有していることを特徴とする。

本発明に係るスペーサによれば、変形の抑制用の冶具が整合可能な冶具整合形状部を有しているので、冶具を冶具整合形状部に整合させた状態で、保管、梱包或いは搬送するようにすれば、これらの過程での変形が抑制される。

本発明に係るスペーサにおいて、前記冶具整合形状部が、前記冶具が面接触可能な平面部からなるものとしても良い。
これによれば、スペーサと冶具を組み合わせる場合、面方向の位置決めが容易となる。

また、本発明に係るスペーサにおいて、前記冶具整合形状部が、前記冶具が係合可能な凹部又は凸部からなるものとしても良い。
これによれば、スペーサに冶具を組み合わせる場合、冶具をスペーサの凹部又は凸部に係合させるため、スペーサの変形が的確に抑制されスペーサの寸法精度が高くなる。

本発明に係るスペーサにおいて、前記気筒側に向く面以外の部位にゲートカット残り部を有しているものとしても良い。
これによれば、スペーサにおける気筒側に向く面にはゲートカットした後の残りが存在しないので、冷却水流路の気筒側内壁面との隙間を小さくすることができ、冷却水の流れが効果的に制御される。

本発明に係るスペーサの製造方法及びスペーサによれば、冷却時の変形を抑制し、また、ランナーの設計自由度を高めることができる。

本発明に係るスペーサの一実施形態を示し、内燃機関におけるシリンダブロックのウォータジャケットに配置した状態を示す概略的平面図である。 同スペーサの図１におけるＡ−Ａ線矢視部に対応する部分の拡大縦断面図であり、冶具を装着した状態を模式的に示す図である。 同スペーサの図１におけるＢ−Ｂ線矢視部に対応する部分の拡大縦断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明に係るスペーサの製造方法の第一の実施形態を模式的に示す図であり、図１のＣ−Ｃ線矢視部に対応する部分の縦断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明に係るスペーサの製造方法の第二の実施形態を模式的に示す図４と同様図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明に係るスペーサの製造方法の第三の実施形態を模式的に示す図４と同様図である。 （ａ）は図２におけるＤ−Ｄ線矢視部の断面図であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）はその変形例を示す同様図である。 （ａ）は図７（ａ）の例のさらに別の変形例を示す同様図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＥ―Ｅ線矢視部の断面図であり、（ｃ）はその変形例を示す同様図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）はスペーサ（原体）に対する冶具の配置関係の種々の例を模式的に示す平面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は同配置関係の別の例の図９と同様図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は同配置関係のさらに別の例の図９と同様図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）はスペーサ（原体）に対する冶具の配置関係の別の例であって、図１のＡ−Ａ線矢視部に対応する部分を模式的に示す図である。

以下に本発明の実施の形態について、図１〜図１２を参照して説明する。図１は、第二の発明に係るスペーサの一実施形態であって、当該スペーサを内燃機関におけるシリンダブロックのウォータジャケットに配置した状態を示している。図１に示すシリンダブロック２は、３気筒の自動車用エンジン（内燃機関）１を構成するものであり、３個のシリンダボア（気筒）３…が隣接状態で直列に連なるように設けられている。２ａ…は、シリンダヘッド（不図示）をシリンダブロック２に合体締結させるためのボルト（不図示）用挿通孔である。３個のシリンダボア３…の周囲には、オープンデッキタイプの溝形状のウォータジャケット（冷却水流路）４が一連に形成されている。シリンダブロック２には、このウォータジャケット４に通じる冷却水（不凍液も含む）導入口２ｂと冷却水排出口２ｃとが設けられている。冷却水排出口２ｃは、不図示のラジエータに配管接続され、ラジエータのアウトレット側は、ウォータポンプ（不図示）を介して冷却水導入口２ｂに配管接続される。これによって、ウォータジャケット４とラジエータとの間で冷却水が循環するように構成される。なお、シリンダヘッドにもウォータジャケット（不図示）が設けられる場合は、シリンダブロック２のウォータジャケット４と、シリンダヘッドのウォータジャケットとが連通するよう構成される。この場合は、シリンダブロック２には、前記冷却水排出口２ｃがなくても良く、シリンダヘッドに冷却水排出口が設けられ、これにラジエータに通じる配管が接続される。

ウォータジャケット４における隣接するシリンダボア３，３間の部分には、相対向するシリンダボア３，３間の部分と互いに接近して対をなすくびれ部４ａ…が形成されている。くびれ部４ａ…の溝幅は、ウォータジャケット４の他の円弧部４ｂの溝幅より大とされている。そして、ウォータジャケット４の両内壁面は、シリンダボア３側の内壁面４ｃと、シリンダボア３とは反対側の内壁面４ｄとにより構成される。本実施形態のスペーサ５は、図１に示すように、ウォータジャケット４内に、その開口部４０から挿入されて配置可能な筒状の形状とされている。このような筒形状のスペーサ５は、平面形状が、各シリンダボア３の外形状に沿った円弧形状部分５０と、隣接するシリンダボア３，３間部分であって、隣接する円弧形状部分５０同士を接続する接続部５１とから構成されている。接続部５１は前記ウォータジャケット４のくびれ部４ａに沿ったくびれ形状、換言すれば、平面視において、くびれ部４ａ側に突出するように湾曲した凸曲形状に形成されている。スペーサ５は、ウォータジャケット４にその開口部４０から挿入されて配置され、ウォータジャケット４内を流通する冷却水の流れを制御するよう機能する。

本実施形態のスペーサ５は、２対の相対向する接続部５１，５１の一方（図１の紙面上側）の対向部に、冶具整合形状部５２，５２を有している。冶具整合形状部５２，５２は、図２にも示すとおり、接続部５１，５１におけるウォータジャケット４の深さ方向ａの全体に亘り、その凸曲形状の対向部がカットされた形状の平面部からなる。図２は、対向する冶具整合形状部５２，５２間に、治具６が配置された状態を示しているが、これについては後記する。また、図３に示すとおり、接続部５１，５１の他方（図１の紙面下側）の各上端部（ウォータジャケット４の深さ方向ａにおける開口部４０側の端部）には、ゲートカット残り部５３，５３を有している。ゲートカット残り部５３，５３は、後記するように、スペーサ５の成型後にゲート部をカットした後に残る突部であり、図例では、ゲートカット時にニッパー等の工具を宛がうための台座５３ａ，５３ａ上に形成されている。
なお、冶具整合形状部５２，５２の形成位置は、相対向する接続部５１，５１の対向部に限られず、例えば、後記する各実施形態に示す位置であっても良い。また、ゲートカット残り部５３の形成位置は、接続部５１の上端部に限らず、シリンダボア３側に向く面（内側部）以外の部位であって、円弧形状部分５０の上端部、円弧形状部分５０及び接続部５１の下端部、円弧形状部分５０の外側部等が望ましい。なお、円弧形状部５０の内側部や接続部５１の内側部に設けることも可能であるが、この場合は、対向するようには設けずウォータジャケット４のシリンダボア３側の内壁部４ｃとの間の残り部５３の突出量より大きい間隔が存在するよう設計されている部位に設けることが望ましい。

図４〜図６を参照して、第一の発明に係るスペーサの製造方法の実施形態について説明する。
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明に係るスペーサの製造方法の第一の実施形態を示す。図４（ａ）は、成型型１０に樹脂ｒを射出してスペーサ５の原体５Ａ（図４（ｂ）参照）を成型する成型工程を示す。成型型１０は、上型（第１型）１１と、箱形の下型（第２型）１２とからなり、上型１１の下面１１２には下型１２の底部に及ぶ突部１１１が形成され、この突部１１１を有する上型１１と箱形の下型１２とにより、所定形状のスペーサ５（図１参照）に対応する形状のキャビティ１３が形成される。上型１１の適所（図例では、スペーサ５の上端部に対応する部位）にゲート部１４が設けられ、不図示のランナーから当該ゲート部１４を介してキャビティ１３内に溶融状態の樹脂ｒが射出される。図４（ｂ）は、成型型１０から離型されたスペーサの原体５Ａを示している。スペーサの原体５Ａは、前記スペーサ５の形状に対応する円弧形状部分５０及び接続部５１を有した筒状体からなる。図４（ｃ）は、前記原体５Ａの相対向する接続部５１間に治具６を嵌合により配置した状態で（治具６の存在下で）、当該原体５Ａの変形を抑制しながら冷却する冷却工程を示している。この冷却工程では、治具６によって原体５Ａが拘束されるから、冷却過程での変形が抑制されて歪み等が生じることなく硬化する。なお、治具６は、スペーサ５よりも剛性が高くなるように金属材から構成されている。図４（ｄ）は、原体５Ａが硬化後前記治具６を取り外す工程であって、治具６の図示を省略し、得られたスペーサ５のみを示している。

本実施形態のスペーサの製造方法では、原体５Ａは成型型１０からの離型後、治具６の存在下で冷却されるから、スペーサの原体が冷却されて硬化した後に、原体の変形を矯正する場合に比べて、歪の少ないスペーサ５が得られる。また、原体５Ａの変形を抑制することを考慮してランナーを設計する必要がないため、ランナーの設計上の制約が少なく、ランナーの設計自由度を高めることができる。したがって、例えば、変形の抑制用の架橋部及びこれに関係するランナーを有する場合に比べてランナーの数や長さを低減することができ樹脂材料の歩留りを向上させることができる。また、相対向する接続部５１，５１間、即ち、原体５Ａにおけるシリンダボア３側位置に治具６を配置した状態で冷却されるから、シリンダボア３側に変形する傾向にある原体５Ａの変形が好適に抑制される。さらに、原体５Ａには、ゲート部１４がスペーサ５の上端部に対応する部位に設けられるから、得られたスペーサ５において、ゲートカット残りや、ゲートカット用の台座のような突部（不図示）が、シリンダボア３側に向く面には存在しない。したがって、当該スペーサ５が、図１に示すようなウォータジャケット４内に配置される場合、ウォータジャケット４の気筒側内壁面４ｃとの隙間を小さくすることができ、冷却水の流れ制御が効果的になされる。

図５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明に係るスペーサの製造方法の第二の実施形態を示す。本実施形態は、スペーサの原体を成型型から離型する過程で治具を原体に嵌合し、その後離型を完結する点で第一の実施形態と異なる。
図５（ａ）は、第一の実施形態と同様に成型型１０に樹脂ｒを射出してスペーサ５の原体５Ａを成型する成型工程を示す。図５（ｂ）は、成型型１０のうち上型１１を型開きし、下型１２に残ったスペーサの原体５Ａに治具６を嵌合した状態を示している。原体５Ａに対する治具６の嵌合は、第一の実施形態と同様に原体５Ａの相対向する接続部５１，５１間に治具６が配置されるようになされる。図５（ｃ）は、下型１２をさらに型開きして離型を完結させた上で、治具６が原体５Ａに嵌合された状態で（治具６の存在下で）、当該原体５Ａの変形を抑制しながら冷却する冷却工程を示している。図５（ｄ）は、原体５Ａが硬化後前記治具６を取り外す工程であって、治具６の図示を省略し、得られたスペーサ５のみを示している。

本実施形態のスペーサの製造方法では、原体５Ａが成型型１０から離型される過程で治具６が配置され、離型が完結後に、原体５Ａが治具６の存在下（治具６が嵌合された状態）で冷却される。したがって、スペーサの原体５Ａが離型によって変形する前に冶具を嵌合させるため、得られたスペーサ５の寸法精度が向上し、また、嵌合時の擦り傷が少なくなる。また、第一の実施形態と同様に、相対向する接続部５１間、即ち、原体５Ａにおけるシリンダボア３側位置に治具６を配置した状態で冷却されるから、シリンダボア３側に変形する傾向にある原体５Ａの変形の抑制が好適になされる。
なお、本実施形態では、スペーサの原体５Ａを下型１２に残した状態で治具６を原体５Ａに嵌合しているが、スペーサの原体５Ａを下型１２から離型させる途中で、治具６を原体５Ａに嵌合するようにしても良い。その他の構成は第一の実施形態と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その作用・効果の説明を割愛する。

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明に係るスペーサの製造方法の第三の実施形態を示す。本実施形態は、原体の成型工程において、冶具を成型型の所定位置に配置した上で樹脂の射出を行う点で第一及び第二の実施形態と異なる。
本実施形態の製造方法では、製造対象のスペーサ５の形状が、前記各実施形態におけるスペーサ５と異なり、したがって、キャビティ１３の形状も異なる。即ち、スペーサ５は、その内側部の縦断面形状が、ウォータジャケット４の深さ方向ａのほぼ中間部５４を頂部としてシリンダボア３側に向く緩やかな山形形状をなす。なお、スペーサ５の縦断面形状とは、平面に直交するとともに円弧形状部分５０の中心に沿ってスペーサ５を切断した場合に現れる形状である。
下型１２は、この中間部５４に及ぶ断面台形状の突部１２１を有し、この下型１２における突部１２１の上に治具６が配置される。そして、治具６及び下型１２の上に上型１１が配置され、治具６を介在させた状態で突部１２１を有する下型１２と平板状の上型１１との間にキャビティ１３が形成されるように構成されている。本実施形態における治具６は、スペーサ５の内側部における中間部５４より上半部の形状に整合する形状とされる。

図６（ａ）は、第一の実施形態と同様に成型型１０に樹脂ｒを射出してスペーサ５の原体５Ａを成型する成型工程を示す。この場合、治具６をキャビティ１３内の前記下型１２の突部１２１上であって前記中間部５４より上半部に対応する位置（所定位置）に配置した上で、上型１１及び下型１２を型締めし、ゲート部１４から溶融樹脂ｒをキャビティ１３に射出する。樹脂ｒの射出により、スペーサの原体５Ａが治具６と共にインサート成型される。図６（ｂ）は、治具６が所定位置に配置された状態で（治具６の存在下で）、当該原体５Ａの変形を抑制しながら冷却する冷却工程を示している。図６（ｃ）は、原体５Ａが硬化後に前記治具６を取り外す工程であって、治具６の図示を省略し、得られたスペーサ５のみを示している。ここでの治具６の取外しを円滑に行うために、前記成型工程の前に、治具６におけるキャビティ１３側の面（原体５Ａに向く面）に離型剤を塗布しておくことが望ましい。

本実施形態のスペーサの製造方法では、原体５Ａの成型前に治具６が成型型１０の所定位置に配置され、原体５Ａが治具６と共にインサート成型される。そして、原体５Ａが成型型１０から離型された後、原体５Ａが治具６の存在下で冷却される。したがって、離型及び冷却時における原体５Ａの変形がより効果的に抑制される。また、第一及び第二の実施形態と同様に、原体５Ａにおけるシリンダボア３側位置に治具６を配置した状態で冷却されるから、シリンダボア３側に変形する傾向にある原体５Ａの変形の抑制が好適になされる。特に、本実施形態では、原体５Ａにおけるシリンダボア３側位置の上半部の全体に治具が配置されるから、上半部がシリンダボア３側に変形する傾向にある原体５Ａの変形が好適に抑制される。また、治具６の一部がキャビティ１３の一部を構成するから、治具６におけるキャビティ１３を構成する部分の形状を凹凸のない形状にしておけば、外観の良好なスペーサ５が得られる。
その他の構成は第一の実施形態と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その作用・効果の説明を割愛する。

次に、スペーサ５における治具整合形状部５２の形状と治具６のスペーサ５に対する整合部の形状との関係の種々の例について、図２、図７及び図８を参照して説明する。これらの例は、スペーサ５の製造時において用いられる冶具６とスペーサの原体５Ａとの形状的関係にも同様に適用される。

図２及び図７（ａ）は、スペーサ５の相対向する接続部５１，５１間に治具６を配置してスペーサ５のシリンダボア３側への変形を防止しようとする例を示している。このように、冶具６をスペーサ５の冶具整合形状部５２に整合させた状態で、保管、梱包或いは搬送するようにすれば、これらの過程での変形が抑制される。この例の冶具整合形状部５２，５２は、前記したように、相対向する接続部５１，５１におけるウォータジャケット４の深さ方向ａの全体に亘り、その凸曲形状の頂部がカットされた形状の平面部からなる。
そして、図７（ａ）にも示すように、治具６は、スペーサ５の上方から差し入れられ、両冶具整合形状部５２，５２間に整合した状態で配置されるよう、スペーサ５の長手方向に直交する幅方向ｂの両端部６１，６１が平面部からなる。図例の治具６の前記深さ方向ａの大きさは、相対向する接続部５１，５１の深さ方向ａの大きさの過半部以上とされている。また、治具６の上端部６０は、スペーサ５における相対向する接続部５１，５１の両上端部５１０，５１０間に跨るような鍔状形状部６０ａ，６０ａを有している。このような形状のスペーサ５と冶具６とを組み合わせる場合、面方向の位置決めが容易となる。

図７（ｂ）（ｃ）（ｄ）は図７（ａ）に示す例の変形例であり、図７（ｂ）に示す例では、冶具整合形状部５２が、接続部５１の凸曲形状部５１ａと、その中央部にスペーサ５の内側に突出するよう形成された凸部５１ｂとにより構成される。治具６の前記幅方向ｂの端部６１は、この冶具整合形状部５２に係合するような凹曲形状部６１ａ及びその中央部の凹部６１ｂを含む形状とされる。このような形状のスペーサ５と冶具６とは、スペーサ５の凸曲形状部５１ａに治具６の凹曲形状部６１ａを係合させ、また、スペーサ５の凸部５１ｂに治具６の凹部６１ｂを係合させることによって組み合わされる。したがって、スペーサ５の変形が的確に抑制され、スペーサ５の寸法精度が高くなる。

図７（ｃ）に示す例では、冶具整合形状部５２が、接続部５１の凸曲形状部５１ａと、その中央部にスペーサ５の外側に凹むよう形成された凹部５１ｃとにより構成される。治具６の前記幅方向ｂの端部６１は、この冶具整合形状部５２に係合するような凹曲形状部６１ａ及びその中央部の凸部６１ｃを含む形状とされる。このような形状のスペーサ５と冶具６とは、スペーサ５の凸曲形状部５１ａに治具６の凹曲形状部６１ａを係合させ、また、スペーサ５の凹部５１ｃに治具６の凸部６１ｃを係合させることによって組み合わされる。したがって、スペーサ５の変形が的確に抑制されスペーサ５の寸法精度が高くなる。

図７（ｄ）に示す例では、冶具整合形状部５２が、接続部５１の凸曲形状部５１ａと、その両側部にスペーサ５の内側に突出するよう形成された一対の凸部５１ｄ，５１ｄとにより構成される。治具６の前記幅方向ｂの端部６１は、この冶具整合形状部５２に係合するような凹曲形状部６１ａ及び一対の段差形状の凹部６１ｄ，６１ｄを含む形状とされる。このような形状のスペーサ５と冶具６とは、スペーサ５の凸曲形状部５１ａに治具６の凹曲形状部６１ａを係合させ、また、スペーサ５の一対の凸部５１ｄ，５１ｄに治具６の一対の凹部６１ｄ，６１ｄをそれぞれ係合させることによって組み合わされる。したがって、スペーサ５の変形が的確に抑制され、スペーサ５の寸法精度が高くなる。

図８（ａ）（ｂ）は、図７（ａ）に示す例のさらに別の変形例であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）（ｂ）に示す例の変形例である。図８（ａ）（ｂ）に示す例では、治具６の上端部６０における鍔状形状部６０ａの下面に凸部６０ｂが形成され、また、スペーサ５の接続部５１における上端部５１０の上面に下向きに凹む凹部５１１が形成されている。スペーサ５におけるこの凹部５１１と、接続部５１の凸曲部５１ａとにより、冶具整合形状部５２が構成される。治具６の幅方向端部６１はスペーサ５における凸曲部５１ａに整合する凹曲形状部６１ａとされている。このような形状のスペーサ５と冶具６とは、スペーサ５の凸曲形状部５１ａに治具６の凹曲形状部６１ａを係合させ、また、スペーサ５の凹部５１１に治具６の凸部６０ｂを係合させることによって組み合わされる。したがって、スペーサ５の変形が的確に抑制され、スペーサ５の寸法精度が高くなる。

図８（ｃ）に示す例では、図８（ａ）（ｂ）に示す例とは、凹凸の係合関係が逆になっている。即ち、治具６の上端部６０における鍔状形状部６０ａの下面には上向きに凹む凹部６０ｃが形成され、また、スペーサ５の接続部５１における上端部５１０の上面に凸部５１２が形成されている。スペーサ５におけるこの凸部５１２と、接続部５１の凸曲部５１ａとにより、冶具整合形状部５２が構成される。このような形状のスペーサ５と冶具６とは、スペーサ５の凸曲形状部５１ａに治具６の凹曲形状部６１ａを係合させ、また、スペーサ５の凸部５１２に治具６の凹部６０ｃを係合させることによって組み合わされる。したがって、スペーサ５の変形が的確に抑制され、スペーサ５の寸法精度が高くなる。

次に、スペーサ５に対する治具６の平面視的な配置関係の種々の例を、図９〜図１１を参照して説明する。これらの例は、スペーサ５の製造時において用いられる冶具６とスペーサの原体５Ａとの配置関係にも同様に適用される。また、図１に示すような３気筒のシリンダブロック２のウォータジャケット４内に配置される筒状のスペーサ５を例に採って説明するが、ここで開示する基本的な技術思想はその他の気筒数のシリンダブロック用のスペーサにも適用される。以下において、スペーサ５におけるシリンダボア３の配列方向に沿った方向を長手方向と言い、その直交方向を幅方向と言う。

図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、いずれも治具６がスペーサ５のシリンダボア３側位置（内側位置）に配置される例を示している。
図９（ａ）に示す例では、相対向する接続部５１，５１間のそれぞれに配置される一対の冶具本体部６ａ，６ａと、冶具本体部６ａ，６ａを一体に繋ぐ繋ぎ部６ｂとによって平面視してＨ形の冶具６が構成されている。この例では、治具６がスペーサ５の内側位置に配置されるから、シリンダボア３側に変形する傾向にあるスペーサ５に対してこの変形が効果的に抑制される。また、一対の冶具本体６ａ，６ａが繋ぎ部６ｂによって一体とされているので、治具６の形状が安定し、冶具本体６ａ，６ａにより変形が的確に抑制される。

図９（ｂ）に示す例では、相対向する接続部５１，５１間のそれぞれに配置される一対の冶具本体部６ａ，６ａと、冶具本体部６ａ，６ａを一体に繋ぐ繋ぎ部６ｂと、冶具本体部６ａ，６ａから繋ぎ部６ｂに連続するように延びてスペーサ５の長手方向両端の内側位置に達する第二治具本体部６ｃ，６ｃとによって冶具６が構成されている。この例では、治具６がスペーサ５のシリンダボア３側位置に配置され且つスペーサ５の内側位置の６箇所で当接するから、スペーサ５の幅方向に加えて長手方向のシリンダボア３側に変形する傾向にあるスペーサ５に対してこの変形がより効果的に抑制される。また、一対の冶具本体部６ａ，６ａ及び第二治具本体部６ｃ，６ｃが繋ぎ部６ｂによって一体とされているので、治具６の形状が安定し、冶具本体部６ａ，６ａ及び第二治具本体部６ｃ，６ｃにより変形がより的確に抑制される。

図９（ｃ）に示す例では、スペーサ５の長さ方向中央部の相対向する円弧形状部分５０，５０間に治具６が配置されている。この例の場合、前記相対向する円弧形状部分５０，５０間の内側への撓みや変形を抑制するのに有効である。
図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す各例は、スペーサ５の内側部への変形傾向の度合い等に応じて適宜選択採用される。

図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、いずれも治具６がスペーサ５の気筒側とは反対側位置（外側位置）に配置される例を示している。
図１０（ａ）に示す例では、スペーサ５の各接続部５１…の外側位置に４個の冶具６…が配置されている。また、図１０（ｂ）に示す例では、スペーサ５における長手方向に隣接する接続部５１，５１の外側位置と、これに対向する接続部５１，５１間の円弧形状部分５０の外側位置とに、３個の治具６…が配置されている。さらに、図１０（ｃ）に示す例では、スペーサ５における長手方向中央部において対向する円弧形状部分５０，５０の外側位置に２個の冶具６，６が配置されている。また、図１０（ｄ）に示す例では、図１０（ｃ）の例に加えて、スペーサ５における長手方向両端部の円弧形状部分５０，５０の外側位置に２個の冶具６，６が配置されている。これらの例では、いずれも治具６がスペーサ５の外側位置に配置されているから、外側に変形する傾向にあるスペーサ５に対してこの変形が効果的に抑制される。
図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す各例は、スペーサ５の外側部への変形傾向の度合い等に応じて適宜選択採用される。

図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、いずれも治具６がスペーサ５の内側位置及び外側位置の両方に配置される例を示している。
図１１（ａ）に示す例では、スペーサ５の各相対向する接続部５１，５１間に２個の治具６，６が配置され、さらに、スペーサ５の長手方向両端部における円弧形状部分５０，５０の外側位置に２個の冶具６、６が配置されている。このように、スペーサ６の内側位置及び外側位置の両方に治具６が配置されていると、スペーサ５の多様な変形傾向にも対応でき、スペーサ５の変形の抑制が効果的になされる。図１１（ｂ）に示す例では、スペーサ５の各接続部５１の外側位置に４個の冶具６…が配置され、さらに、スペーサ５における長手方向に隣接する接続部５１，５１間の円弧形状部分５０，５０間に１個の冶具６が配置されている。この場合も、スペーサ６の内側位置及び外側位置の両方に治具６が配置されているので、スペーサ５の多様な変形傾向にも対応でき、スペーサ５の変形が効果的に抑制される。図１１（ｃ）に示す例では、スペーサ５の各接続部５１の外側位置に４個の冶具６…が配置され、さらに、スペーサ５の各相対向する接続部５１，５１間に２個の治具６，６が配置されている。この例の場合、スペーサ５のシリンダボア３側（内側位置）及びその反対側（外側位置）より挟む位置に治具６が配置された状態でスペーサ５の変形の抑制がなされるから、スペーサ５の多様な変形傾向に対応してより効果的に変形が抑制される。

図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ウォータジャケット４の深さ方向ａにおけるスペーサ５に対する治具６の配置関係の種々の例を示している。これらの例は、スペーサ５の製造時において用いられる冶具６とスペーサの原体５Ａとの配置関係にも同様に適用される。
図１２（ａ）に示す例では、スペーサ５における相対向する接続部５１，５１間の前記深さ方向ａの上側（開口部側）部及び下側（底部側）部に２個の治具６，６を配置している。このように、スペーサ５の上側部及び下側部に治具６，６を配置することによって、上側部及び下側部の変形が抑制されて寸法精度が高くなる。特にスペーサ５の下側部の寸法精度が高くなることにより、ウォータジャケット４にスペーサ５を挿入する際、スペーサ５の下側部が挿入し易くなり、シリンダブロック２に対するスペーサ５の組付け性が向上する。

図１２（ｂ）に示す例では、スペーサ５における相対向する接続部５１，５１間の前記深さ方向ａの全体に亘り１個の治具６を配置している。この場合、スペーサ５の前記深さ方向ａの全体の変形が抑制されて寸法精度が高くなる。また、この例のスペーサ５は、相対向する接続部５１，５１間の幅寸法が、上側部から下側部に向け漸次大きくなっているので、前記深さ方向ａの全体に及ぶ治具６であっても、スペーサ５からの取外しがし易いという利点がある。

図１２（ｃ）に示す例では、相対向する接続部５１，５１における内側部の縦断面形状が、シリンダボア３側に向く緩やかな山形形状をなす。そして、接続部５１，５１間の山形頂部５１ｅより上側部及び下側部には、それぞれが当該山形頂部５１ｅの近傍に及ぶ治具６，６を配置している。この場合も、スペーサ５の前記深さ方向ａの全体の変形が抑制されて寸法精度が高くなる。なお、この例では、前記上側部及び下側部の一方に治具６を配置するようにしても良い。

図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す例においては、スペーサ５の深さ方向ａにおける任意の位置に治具６を配置することによって、スペーサ５の変形を抑制することができるため、架橋部によってスペーサの変形を抑制する場合に比べて寸法精度を高めることができる。なお、図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）では、相対向する接続部５１，５１間に治具６を配置する例を示しているが、スペーサ５の他の部位において図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）と同様の態様で治具６を配置することも可能である。

なお、スペーサ５をウォータジャケット４の全体形状に整合する筒形状としたが、例えば、シリンダボア３の外形状に沿うように形成され、ウォータジャケット４内の適所に部分的に配置されるいわゆる部分スペーサや、筒形状を長手方向に半割した半筒形状のスペーサであっても良い。そして、部分スペーサや半筒形状のスペーサの場合、その原体の変形を抑制する際には気筒側及びその反対側より挟むとともに少なくとも幅方向における原体の両端側に当接するように治具を配置すると良い。これにより、原体の気筒側及び反対側への変形が抑制される。また、上記各実施形態における冷却工程では、スペーサ５の原体５Ａを所定時間放置して冷却する自然冷却を行っているが、これに限らず送風機等の所望の冷却手段によって冷却する強制冷却を行っても良い。また、本発明のスペーサ５が適用される内燃機関として、３気筒のエンジンを例示したが、これに限らず他の気筒数のエンジンにも適用可能である。さらに、本発明のスペーサは、クローズドデッキタイプのウォータジャケットを備えたエンジンにも適用可能である。さらにまた、本発明のスペーサは、直列エンジンに限らず、Ｖ型エンジン、水平対向エンジンにも適用可能である。前記実施形態における上側及び下側とは、重力が作用する方向を基準としたのではなく、ウォータジャケット４の深さ方向ａを基準としたものである。前記実施形態における上側及び下側は、水平対向エンジンに適用される場合、ウォータジャケット４の開口部４０側及び底部側と読み替えても良い。

１ エンジン（内燃機関）
２ シリンダブロック
３ シリンダボア（気筒）
４ ウォータジャケット（冷却水流路）
４０ 開口部
５ スペーサ
５Ａ スペーサの原体
５０ 円弧形状部分
５１ａ 凸曲部（治具整合形状部）
５１ｂ 凸部（治具整合形状部）
５１ｃ 凹部（治具整合形状部）
５１ｄ 凸部（治具整合形状部）
５２ 治具整合形状部
ａ ウォータジャケット（冷却水流路）の深さ方向
ｒ 樹脂

Claims (11)

1. 内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路にその開口部から挿入されて配置されるスペーサの製造方法であって、
   前記スペーサは、前記シリンダブロックの気筒の外形状に沿った円弧形状部分を含み、
   成型型に樹脂を射出して前記スペーサの原体を成型する成型工程と、
   前記成型型から前記原体を離型した後、冶具の存在下で当該原体の変形を抑制しながら冷却する冷却工程と、
   前記冷却工程の後に前記冶具を取り外す工程と、
   を備えたことを特徴とするスペーサの製造方法。
2. 請求項１に記載のスペーサの製造方法において、
   前記冷却工程では、前記冶具を、前記原体における前記気筒側位置に配置した状態で前記原体の変形を抑制することを特徴とするスペーサの製造方法。
3. 請求項１に記載のスペーサの製造方法において、
   前記冷却工程では、前記冶具を、前記原体を前記気筒側及びその反対側より挟む位置に配置した状態で前記原体の変形を抑制することを特徴とするスペーサの製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスペーサの製造方法において、
   前記冷却工程では、前記原体における前記冷却水流路の深さ方向の底部側に相当する部位の変形を抑制することを特徴とするスペーサの製造方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のペーサの製造方法において、
   前記成型型から前記原体を離型する過程で前記冶具を前記原体に嵌合し、その後、前記冶具と共に前記原体の離型を完結させることを特徴とするスペーサの製造方法。
6. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のスペーサの製造方法において、
   前記成型工程では、前記冶具を前記成型型の所定位置に配置した上で前記樹脂の射出を行うことを特徴とするスペーサの製造方法。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のスペーサの製造方法において、
   前記成型工程における樹脂の射出を、前記原体における前記気筒側に向く面に相当する部位以外の部位から行うことを特徴とするスペーサの製造方法。
8. 内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路にその開口部から挿入されて配置される樹脂の成型体からなるスペーサであって、
   前記シリンダブロックの気筒の外形状に沿った円弧形状部分、及び、変形の抑制用の冶具が整合可能な冶具整合形状部を有していることを特徴とするスペーサ。
9. 請求項８に記載のスペーサにおいて、
   前記冶具整合形状部が、前記冶具が面接触可能な平面部からなることを特徴とするスペーサ。
10. 請求項８又は請求項９に記載のスペーサにおいて、
    前記冶具整合形状部が、前記冶具が係合可能な凹部又は凸部からなることを特徴とするスペーサ。
11. 請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載のスペーサにおいて、
    前記気筒側に向く面以外の部位にゲートカット残り部を有していることを特徴とするスペーサ。

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