JP2019007398A - スペーサ - Google Patents

Abstract

【課題】冷却水流路内に配置される支持体の凸曲部分を含む部分に設けられる圧縮状態の多孔質体が凸曲部分で復元する量を増加させることができる新規なスペーサを提供する。【解決手段】内燃機関１Ａのシリンダブロック１にシリンダボア２を取り囲むように形成された冷却水流路３内に配置されるスペーサ６である。スペーサ６は、凸曲部７１を有する剛性材製の支持体７と、支持体７における凸曲部７１の凸曲面７１ａを含む側面７ａに取付けられる第１多孔質体８と、支持体７における凸曲部７１の凸曲面７１ａにおいて少なくとも一部９１が第１多孔質体８に重なるよう設けられる第２多孔質体９とを備える。第１多孔質体８及び第２多孔質体９は、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圧縮前の状態に復元する特性を有する。【選択図】図１

Description

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ように形成された冷却水流路内に配置されるスペーサに関する。

前記内燃機関の冷却水流路には、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（例えば、特許文献１，２参照）。これらの特許文献１，２に開示されたスペーサ（規制部材）では、合成樹脂等の剛体製のスペーサ本体（支持体）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部材が取付けられている。このようにスペーサ本体に取付けられる部材は、膨大化する前は嵩低い（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挿入を円滑にし、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。

特開２０１４−１９４２１９号公報 ＷＯ２０１６／１０４４７８号公報

ところで、シリンダブロックが複数のシリンダボアを有している場合、複数のシリンダボアを取り囲むように形成される冷却水流路は、隣接するシリンダボア間部分では、シリンダボア側に向くくびれ部を備える。したがって、当該冷却水流路内に配置されるスペーサには、このくびれ部に対応してシリンダボア側に向く凸曲部が形成される。前記特許文献に開示されたスペーサは、前記膨大化する部材がスペーサ本体のシリンダボア側の面に取付けられており、スペーサの冷却水流路内への挿入性が確保されるとともに、冷却水の流通を規制する機能を有している。

そして、本出願人は、特許文献２に示されるスペーサの実用化の過程で、前記膨大化する部材としての多孔質体を前記凸曲部に設けることを考案した上で、さらに次のような問題点が生じることも知見した。図１０（ａ）、（ｂ）は、このような問題点が生じる状態を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）に示すスペーサ１０２は、シリンダブロック１００に形成された冷却水流路１０１内に挿入される形状のスペーサ本体１０３と、スペーサ本体１０３のシリンダボア（図１参照）側の側面１０３ａに一体とされた多孔質体１０４とから構成される。多孔質体１０４は、特許文献２に示される例と同様のセルロース系スポンジからなる。図１０（ａ）、（ｂ）では、スペーサ本体１０３は、冷却水流路１０１のシリンダボア間部分（図１参照）に対応する位置に凸曲部１０３ｂを有し、多孔質体１０４は、この凸曲部１０３ｂの凸曲面を含むスペーサ本体１０３のシリンダボア側の側面１０３ａに一体に取付けられている。図１０（ａ）は、スペーサ本体１０３と圧縮状態に維持された多孔質体１０４とが一体とされたスペーサ１０２が、シリンダブロック１００の冷却水流路１０１内に配置された状態を示している。また、図１０（ｂ）は、冷却水流路１０１内に冷却水が導入され、冷却水と接触することによって多孔質体１０４が圧縮前の状態に復元した状態を示している。

図１０（ｂ）に示すように、多孔質体１０４は冷却水に接触すると圧縮前の状態に復元しようとする。図１０（ｂ）において、矢印ａ１，ａ２は多孔質体１０４の復元方向を示し、これは多孔質体１０４の圧縮方向に対向する方向である。さらに具体的には、多孔質体１０４は、凸曲部１０３ｂの凸曲面以外の曲面部では、当該曲面部の曲率中心（シリンダボアの中心）に向く方向ａ１に復元し、凸曲部１０３ｂの凸曲面部では当該凸曲部１０３ｂの頂部の向く方向ａ２に復元する。この復元によって、凸曲部１０３ｂの凸曲面部以外の曲面部における多孔質体１０４は、冷却水流路１０１のシリンダボア側壁面（内側内壁面）１０１ａに当接する。しかし、多孔質体１０４の凸曲部１０３ｂに対応する部分では、矢印ｂに示す方向の表面長さが復元後に長くなる必要があるため、多孔質体の伸び性能が低い場合、この部分の多孔質体１０４は復元方向ａ２には充分に復元しない。その結果、凸曲部１０３ｂにおける多孔質体１０４と冷却水流路１０１のシリンダボア側壁面１０１ａとの間に隙間ができ、この部分を流れる冷却水を充分に規制できなくなる。

本発明は、前記に鑑みなされたもので、支持体の凸曲部を含む部分に設けられる圧縮状態の多孔質体が凸曲部で復元する量を増加させることができる新規なスペーサを提供することを目的としている。

本発明に係るスペーサは、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ように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、凸曲部を有する剛性材製の支持体と、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付けられる第１多孔質体と、前記支持体における前記凸曲部の凸曲面において少なくとも一部が前記第１多孔質体に重なるよう設けられる第２多孔質体と、を備え、前記第１多孔質体及び前記第２多孔質体は、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圧縮前の状態に復元する特性を有することを特徴とする。

支持体の凸曲部に取付けられている多孔質体は、当該多孔質体の復元の際、多孔質体の伸び性能が低いと、これが阻害要因となって、凸曲部における多孔質体の本来の復元が充分になされなくなる。しかし、本発明に係るスペーサによれば、第１多孔質体は凸曲部において支持体に取付けられているが、第２多孔質体は、凸曲部において第１多孔質体に重なっているだけである。そのため、第２多孔質体のこの重なり部分は、復元時に支持体によって規制されないため、第１多孔質体に比べて復元量が大きくなる。そして、第２多孔質体の復元量が大きくなる分、冷却水の流れを規制する機能を向上させることができる。

本発明に係るスペーサにおいて、前記第２多孔質体は、前記第１多孔質体とは別部材に構成され、前記支持体における前記第１多孔質体が取付けられた側と同じ側面に取付けられているものとしてもよい。
これによれば、第１多孔質体の形状や材質に制約を受けることなく、所望の形状や材質の第２多孔質体を適宜用いることができる。

本発明に係るスペーサにおいて、前記第２多孔質体は、少なくとも、前記第１多孔質体に重なっている部分よりも前記冷却水流路の周方向に沿った冷却水の上流側で、前記支持体に取付けられているものとしてもよい。
これによれば、第２多孔質体のうち支持体に取付けられていない部分が、冷却水から受ける流体圧を緩和することができる。したがって、第２多孔質体のうち支持体に取付けられていない部分、特に、第１多孔質体に重ねられている部分が、冷却水の流体圧を受けて変形や位置ずれすることを抑制できる。

本発明に係るスペーサにおいて、前記第１多孔質体及び前記第２多孔質体は、一連のシート状多孔質体とされ、当該シート状多孔質体の一部が折り返されて重ね合わされ、この重ね合わせ部分が前記第２多孔質体を構成し、前記シート状多孔質体における前記第２多孔質体以外の部分が前記第１多孔質体を構成するものとしてもよい。
これによれば、１つのシート状の多孔質体で第１多孔質体及び第２多孔質体それぞれの役割を果たすことができるため、経済的である。

本発明に係るスペーサにおいて、前記第２多孔質体は、前記凸曲部を跨いで前記支持体に取付けられているものとしてもよい。
これによれば、凸曲部と冷却水流路の内壁との間を流通する冷却水の流れを好適に規制することができる。

本発明に係るスペーサにおいて、前記第２多孔質体は、前記凸曲部の頂部において、前記冷却水流路の開口部側に位置する前記支持体の第１端部側、又は、前記冷却水流路の底部側に位置する前記支持体の第２端部側の、少なくともいずれか一方に取付けられているものとしてもよい。
これによれば、冷却水流路の深さ方向に沿って、支持体の第１端部側から第２端部側に向かう冷却水の流れや、支持体の第２端部側から第１端部側に向かう冷却水の流れを受けて、第２多孔質体が変形や位置ずれすることを抑制できる。
この場合、前記第２多孔質体は、前記支持体の前記第２端部側に取付けられているものとしてもよい。
これによれば、当該スペーサを冷却水流路内に配置する際、第２多孔質体が冷却水流路の開口部に引っ掛かる懸念を回避することができる。

本発明に係るスペーサにおいて、前記第１多孔質体及び前記第２多孔質体は、水分が接触することで圧縮状態から復元するセルロース系スポンジであるものとしてもよい。
セルロース系スポンジは、伸び性能が低いため、凸曲部の凸曲面に取付けると、復元量は小さい傾向になる。しかし、多孔質体としてセルロース系スポンジを用いて冷却水の流れを規制する場合でも、セルロース系スポンジの伸び性能に拘わらず、凸曲部において冷却水の流れを規制する効果を好適に発揮させることができる。

本発明に係るスペーサにおいて、前記シリンダボアは複数配列され、前記凸曲部は、隣接するシリンボア間部分に対応するように形成され、前記第１多孔質体は、前記支持体の前記シリンダボア側の側面に取付けられているものとしてもよい。
これによれば、第１多孔質体及び第２多孔質体により、冷却水流路におけるシリンダボア間部分の冷却水流路の冷却水の流れを規制することで、シリンダボア間部分の過冷却を抑制することができる。

本発明に係るスペーサによれば、支持体の凸曲部を含む部分に設けられる圧縮状態の多孔質体が凸曲部で復元する量を増加させることができる。

本発明に係るスペーサの第一の実施形態であって、当該スペーサを内燃機関の冷却水流路内に配置した状態を示す概略的横断平面図である。 （ａ）は図１のＸ部の拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の状態から冷却水が多孔質体に接触して多孔質体が圧縮前の状態に復元した状態を示す（ａ）と同様図である。 （ａ）は図１におけるＹ−Ｙ線矢示断面図であり、（ｂ）は（ａ）の状態から冷却水が多孔質体に接触して多孔質体が圧縮前の状態に復元した状態を示す（ａ）と同様図である。 （ａ）は同実施形態のスペーサの凸曲部を含む部分をシリンダボア側から見た図であり、（ｂ）（ｃ）はその変形例を示す同様図である。 （ａ）（ｂ）は、他の変形例を示す図４（ａ）と同様図である。 （ａ）（ｂ）は、本発明に係るスペーサの第２の実施形態を示す図２（ａ）（ｂ）と同様図である。 （ａ）は同実施形態のスペーサの凸曲部を含む部分をシリンダボア側から見た図であり、（ｂ）はその変形例を示す同様図である。 本発明に係るスペーサの第３の実施形態を示す図１と同様図である。 本発明に係るスペーサの第４の実施形態を示す図であって、その要部の図１と同様図と多孔質体が膨大化した状態の部分拡大図である。 （ａ）（ｂ）は支持体の凸曲部に多孔質体が取付けられた従来のスペーサを示し、（ａ）はスペーサを内燃機関の冷却水流路内に配置した状態を示す凸曲部を含む部分の横断面図であり、（ｂ）は（ａ）の状態から冷却水が多孔質体に接触して多孔質体が圧縮前の状態に復元した状態を示す（ａ）と同様図である。

以下に本発明の実施の形態について、図１〜図９を参照して説明する。図１〜図５は、本発明に係るスペーサの第一の実施形態を示し、図１は、同実施形態のスペーサを、内燃機関１Ａにおけるシリンダブロック１の冷却水流路３内に挿入した状態を示している。図１に示すシリンダブロック１は、３気筒の自動車用エンジン（内燃機関）１Ａを構成するものであり、３個のシリンダボア（気筒）２…が隣接状態で直列に連なるように設けられている。１ａ…は、シリンダヘッド１０をヘッドガスケット１１を介して（図３（ｂ）参照）シリンダブロック１に合体締結させるためのボルト（不図示）用挿通孔である。複数（本実施形態では、３個）のシリンダボア２…の周囲には、オープンデッキタイプの溝形状の冷却水流路３が一連に形成されている。シリンダブロック１の適所には、この冷却水流路３に通じる冷却水導入口４と冷却水導出口５とが設けられている。冷却水導出口５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４に配管接続される。これによって、冷却水流路３とラジエータとの間で冷却水（不凍液も含む）が循環するように構成される。なお、シリンダヘッド９にも冷却水流路（不図示）が設けられる場合は、シリンダブロック１の冷却水流路３と、シリンダヘッド１０の冷却水流路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１には、前記冷却水導出口がなくても良く、シリンダヘッド１０に冷却水導出口が設けられ、これにラジエータに通じる配管が接続される。

冷却水流路３は、シリンダボア２を取り囲むよう形成された円弧形状部３ａ…と、隣接するシリンダボア２，２間部分に互いに接近して対をなすよう形成されたくびれ形状部３ｂ…とを有している。くびれ形状部３ｂ…の溝幅は、冷却水流路３の他の円弧形状部３ａの溝幅より大きい。そして、冷却水流路３の両内壁面は、前記円弧形状部３ａ…及びくびれ形状部３ｂに対応するよう形成されたシリンダボア２側の内壁面（内側内壁面）３ｃと、シリンダボア２とは反対側の内壁面（外側内壁面）３ｄとにより構成される。各シリンダボア２内には、その軸方向に沿って往復動するピストン２０が設けられ、ピストン２０は、その外周部に取り付けられたピストンリング２０ａを介してシリンダボア壁２ａの内周面２ａａを摺接し得るように構成されている（図３参照）。なお、本実施形態における冷却水流路３の周方向ｄとは、シリンダボア２…を平面視した状態でシリンダボア２…を取り囲む環形状を基準とする方向である。冷却水流路３の深さ方向ｃとは、冷却水流路３の周方向ｄに直交するとともに、各シリンダボア２…の中心軸に沿った方向である。また、冷却水導入口４から導入された冷却水は、大半が冷却水流路３内を矢印ｅで示す冷却水の流通方向ｅに沿って流通し、冷却水排出口５から排出されるよう構成される。つまり、冷却水の流通方向ｅとは、冷却水流路３内に導入された大半の冷却水が冷却水排出口５から排出されるまでの進行方向のことであり、冷却水流路３の周方向ｄに沿っている。

本実施形態のスペーサ６は、冷却水流路３内に配置されるスペーサである。スペーサ６は、凸曲部７１を有する剛性材製の支持体７と、支持体７における凸曲部７１の凸曲面７１ａを含む側面７ａに取付けられる第１多孔質体８と、支持体７における凸曲部７１の凸曲面７１ａにおいて一部が第１多孔質体８に重なるよう設けられる第２多孔質体９とを備える。第１多孔質体８及び第２多孔質体９は、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圧縮前の状態に復元する特性を有する材料からなる。本実施形態における支持体７は、冷却水流路３の全体形状に対応する筒形状とされた硬質合成樹脂（剛性材製）の成型体からなる。支持体７は、冷却水流路３のくびれ形状部３ｂ…に対応する部分に、シリンダボア２，２間部分に向かって当該シリンダボア２，２間部分に対応するよう突出する凸曲部７１…を有している。

第１多孔質体８は、支持体７の凸曲部７１を跨いで凸曲面７１ａを覆う第１部分８１と、第１部分８１から前記冷却水の流通方向ｅの下流側に連なる第２部分８２とからなる。第１多孔質体８は、その全体が支持体７のシリンダボア２側の側面（以下、内面と言う）７ａに湾曲した状態で固着によって一体に取付けられている。また、第２多孔質体９は、第１多孔質体８の第１部分８１に重なる重なり部分（一部）９１と、重なり部分９１以外の部分である非重なり部分９２とからなる。第２多孔質体９の非重なり部分９２は支持体７の内面７ａに固着されている。第１多孔質体８と第２多孔質体９との重なり合い部分の形成態様は、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図５（ａ）（ｂ）に示すような種々の例が採用されるが、これについては後記する。

本実施形態では、第１多孔質体８及び第２多孔質体９は別部材に構成され、両方とも圧縮状態のシート状セルロース系スポンジからなる。本実施形態の第１多孔質体８は、その深さ方向ｃに沿った幅寸法が一定であり、深さ方向ｃに沿った第２多孔質体９の幅寸法と同じに形成されている。また、本実施形態の第１多孔質体８は、その冷却水流路３の周方向ｄに沿った幅寸法が、第２多孔質体９における冷却水流路３の周方向ｄに沿った幅寸法と同じに形成されている。つまり、第１多孔質体８及び第２多孔質体９には、同じ形状のシート状セルロース系スポンジが用いられている。当該セルロース系スポンジは圧縮状態に維持され、水に接触すると、水との接触が外的要因の付加となり、この外的要因の付加を契機として圧縮前の状態に復元する特性を有する。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。セルロース系スポンジ（第１多孔質体８及び第２多孔質体９）の支持体７に対する一体化は、圧縮された状態のセルロース系スポンジを支持体７とともにインサート成型することによってなされる。したがって、支持体７を構成する樹脂材料の一部がセルロース系スポンジに含浸した状態で、セルロース系スポンジが支持体７に固着されている。本実施形態では、第１多孔質体８における支持体７側の面８ａの全体が支持体７の内面７ａに固着され、これによって第１多孔質体８が支持体に取付けられている。また、第２多孔質体９は、非重なり部分９２における支持体７側の面９２ａの全体が支持体７の内面７ａに固着され、これによって第２多孔質体９が支持体７に取付けられている。

前記のように構成されるスペーサ６は、内燃機関１Ａにおける冷却水流路３内に、その開口部３０から挿入されて配置される。図１、図２（ａ）及び図３（ａ）は、スペーサ６が冷却水流路３内に配置された状態を示している。冷却水流路３内へのスペーサ６の配置に際しては、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が圧縮状態に維持されているから、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が冷却水流路３の内側内壁部３ｃに干渉し難く、スムースに挿入される。そして、図３（ｂ）に示すように、シリンダブロック１の上面にシリンダヘッド１０がヘッドガスケット１１を介して締結一体とされ、その後冷却水流路３内に冷却水導入口４から冷却水ｗが導入される。

前記のように、冷却水流路３内に冷却水ｗが導入されると、セルロース系スポンジからなる第１多孔質体８及び第２多孔質体９に冷却水ｗが接触し、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が復元してシリンダボア２側（反圧縮方向）に膨大化する。この復元に伴って、第１多孔質体８は、第２多孔質体９が重なっていない部分の表面（支持体７とは反対側の面）８ｂが冷却水流路３の内側内壁面３ｃに当接する。また、第２多孔質体９は、その表面（支持体７とは反対側の面）９ａの全体が冷却水流路３の内側内壁面３ｃに当接する。第１多孔質体８は、その全体が支持体７に一体に固着されているため、第１多孔質体８の復元の際に支持体７によって規制され、第１部分８１のシリンダボア２側の面を冷却水流路３の周方向ｄに拡大させようとする力が働く。そのため、図１０（ａ）、（ｂ）に示す原理により、凸曲部７１における第１部分８１はその反圧縮方向に充分に復元しない。一方の重なり部分９１は、第１多孔質体８の第１部分８１に単に重なっているだけであるから、復元時に支持体７によって規制されず、第１多孔質体８に比べて復元量が大きくなる。冷却水流路３のくびれ形状部３ｂでは、第１多孔質体８の第１部分８１と第２多孔質体９の重なり部分９１とが溝幅方向に重なっているから、両者の復元量が加算されて大きくなる。したがって、くびれ形状部３ｂの溝幅は他の部分より大きいが、第２多孔質体の表面９ａがくびれ形状部３ｂにおける冷却水流路３の内側内壁面３ｃに確実に当接する。これによって、くびれ形状部３ｂにおける冷却水ｗの流れを規制するスペーサ６の機能が向上し、支持体７の凸曲部７１に対向する内側内壁面３ｃは適正に冷却されるようになる。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図５（ａ）、（ｂ）は、第１多孔質体８と第２多孔質体９との重なり合い部分の種々の形成態様を示している。
図４（ａ）の例では、第１多孔質体８は、第１部分８１の深さ方向ｃの上下両側に冷却水の流通方向ｅに沿った切欠部８１ａ，８１ｂを有しており、第１多孔質体８における第部分８１の前記深さ方向ｃに沿った幅寸法が第２部分８２の同幅寸法より小さい。また、第２多孔質体９全体における深さ方向ｃに沿った幅寸法は、第１多孔質体８の第２部分８２の深さ方向ｃに沿った幅寸法と同じである。第２多孔質体９における非重なり部分９２の主体部９２０は、重なり部分９１より冷却水の流通方向ｅの上流側に位置する。そして、第２多孔質体９の非重なり部分９２は、第１多孔質体８における第１部分８１の切欠部８１ａ，８１ｂに対応し、第１多孔質体８の第１部分８１より深さ方向ｃにはみ出すはみ出し部９２１，９２２を有している。当該はみ出し部９２１は、前記凸曲部７１の頂部において、冷却水流路３の開口部３０（図３参照）側に位置する支持体７の第１端部７００側の部分に対応する。はみ出し部９２２は冷却水流路３の底部３１（同上）側に位置する支持体７の第２端部７０１側の部分に対応する。この例では、非重なり部分９２の主体部９２０と上下のはみ出し部９２１，９２２とが支持体７に固着されている。

図４（ａ）に示す例においては、第２多孔質体９における非重なり部分９２の主体部９２０が、重なり部分９１より冷却水の流通方向ｅの上流側に位置して支持体７に固着されているから、重なり部分９１が冷却水から受ける流体圧を緩和することができる。したがって、第２多孔質体９のうち支持体７に取付けられていない重なり部分９１が、冷却水の流体圧を受けて変形や位置ずれすることを抑制できる。また、非重なり部分９２は、前記第１端部７００側の部分及び前記第２端部７０１側の部分に対応するはみ出し部分９２１，９２２においても支持体７に固着さているから、重なり部分９１が冷却水の流体圧を受けて変形や位置ずれすることを抑制できる。さらに、第２端部７０１側の部分に対応するはみ出し部分９２２が、支持体７に固着されていることにより、当該スペーサ６を冷却水流路３内に配置する際、第２多孔質体９が冷却水流路３における開口部３０の縁部に引っ掛かる懸念を回避することができる。

図４（ｂ）に示す例では、第１多孔質体８の第１部分８１が図４（ａ）に示す例の第１端部７００側の部分に対応する切欠部８１ａを有していない。この例では、主体部９２０と、第２端部７０１側の部分に対応するはみ出し部分９２２とが支持体７に固着されている。この例においては、第２多孔質体９の支持体７に対する固着面積が図４（ａ）の例より小さいが、その分支持体７による規制が小さく、第２多孔質体９の復元量が大きくなる。また、第２多孔質体９における非重なり部分９２の主体部９２０及びはみ出し部分９２２は、図４（ａ）の例と同様に機能する。

図４（ｃ）に示す例では、第１多孔質体８の第１部分８１が図４（ａ）に示す例の第１端部７０１側の部分に対応する切欠部８１ｂを有していない。この例では、主体部９２０と、第１端部７００側の部分に対応するはみ出し部分９２１とが支持体７に固着されている。この例においては、第２多孔質体９における非重なり部分９２の主体部９２０及びはみ出し部分９２１は、図４（ａ）の例と同様に機能する。

図５（ａ）に示す例では、第１多孔質体８の第１部分８１が、前記深さ方向ｃの中間部に冷却水の流通方向ｅに沿った切欠部８１ｃを有している。第２多孔質体９の非重なり部分９２は、前記例と同様の主体部９２０と、切欠部８１ｃに対応して主体部９２０から前記冷却水の流通方向ｅに沿って延びる延長部９２３とを有している。主体部９２０と、切欠部８１ｃに対応する延長部９２３とが支持体７に固着されている。この例においては、第２多孔質体９のうち支持体７に取付けられていない重なり部分９１は、前記例と同様に、変形や位置ずれすることは抑制されている。

図５（ｂ）に示す例では、第１多孔質体８の第１部分８１は、シリンダボア側からの正面視で直角三角形状に形成されている。そして、第１多孔質体８の第１部分８１は、シリンダボア側からの正面視において、その直角頂が第２部分８２側、且つ、前記第１端部７００側に位置し、斜辺が冷却水の流通方向ｅに対向するように形成されている。一方、第２多孔質体９の重なり部分９１もこの第１部分８１の形状に対応した直角三角形状とされる。第２多孔質体９の非重なり部分９２は、方形状の第２多孔質体９における重なり部分９１以外の部分であって、主体部９２０と、主体部９２０から冷却水の流通方向ｅに沿って延びる直角三角形状部９２４とを含む台形状とされる。この台形状の底辺が第２端部７０１側に位置し、台形状の非重なり部分９２が支持体７に固着される。この例においては、第２多孔質体９の支持体７に対する固着部分が大きく確保されるから、重なり部分９１は、前記例と同様に変形や位置ずれすることは抑制されている。しかも、固着部分である非重なり部分９２が第２端部７０１側程大きくなるから、当該スペーサ６を冷却水流路３内に配置する際、第２多孔質体９が冷却水流路３における開口部３０の縁部に引っ掛かる懸念を効果的に回避することができる。

図６（ａ）（ｂ）及び図７は、本発明に係るスペーサの第２の実施形態を示す。本実施形態では、第１多孔質体８及び第２多孔質体９は、一連のシート状多孔質体とされる。そして、当該シート状多孔質体の一部が折り返されて重ね合わされ、この重ね合わせ部分が第２多孔質体２を構成し、シート状多孔質体における第２多孔質体９以外の部分が第１多孔質体８を構成する。第１多孔質体８は、前記例と同様に支持体７の凸曲部７１を跨いで凸曲面７１ａを覆う第１部分８１と、第１部分８１から冷却水の流通方向ｅの下流側に連なる第２部分８２とからなる。第１多孔質体８は、その全体が支持体７の内面７ａに沿って湾曲した状態で固着されている。第２多孔質体９は、第１多孔質体８における第１部分８１から冷却水の流通方向ｅの上流側に連なり、且つ、この連なり部分８１０で下流側に折り返されて第１部分８１に重ね合わされている。本実施形態の第１多孔質体８及び第２多孔質体９も、前記例と同様に圧縮状態のシート状セルロース系スポンジからなる。本実施形態における第１多孔質体８と第２多孔質体９との重なり合い部分の形成態様は、図７（ａ）（ｂ）に示すような例が採用されるが、これについては後記する。

本実施形態のスペーサ６も、内燃機関１Ａ（図１参照）における冷却水流路３内に挿入されて配置される。図６（ａ）は、スペーサ６が冷却水流路３内に配置された状態を示している。冷却水流路３内へのスペーサ６の配置に際しては、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が圧縮状態に維持されているから、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が冷却水流路３の内側内壁部３ｃに干渉し難く、スムースに挿入される。そして、シリンダブロック１の上面にシリンダヘッド１０（図３（ｂ）参照）が締結一体とされ、その後冷却水流路３内に冷却水が導入される。

前記のように、冷却水流路３内に冷却水が導入されると、セルロース系スポンジからなる第１多孔質体８及び第２多孔質体９に冷却水が接触し、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が復元してシリンダボア２側（反圧縮方向）に膨大化する。この復元に伴って、多孔質体８は、第２多孔質体９が重なっていない部分の表面（支持体７とは反対側の面）８ｂが冷却水流路３の内側内壁面３ｃに当接する。また、第２多孔質体９は、その表面（支持体７とは反対側の面）９ａの全体が冷却水流路３の内側内壁面３ｃに当接する。このとき、前記のとおり第１多孔質体８の第１部分８１はその反圧縮方向に充分に復元しない。一方、第２多孔質体９は第１多孔質体８の第１部分８１に単に重なっているだけであるから、復元時に支持体７によって規制されず、第１多孔質体８に比べて復元量が大きくなる。冷却水流路３のくびれ形状部３ｂでは、第１多孔質体８の第１部分８１と第２多孔質体９とが溝幅方向に重なっているから、両者の復元量が加算されて大きくなる。したがって、前記例と同様に、第２多孔質体の表面９ａが他の部位より溝幅が大きいくびれ形状部３ｂにおける冷却水流路３の内側内壁面３ｃに確実に当接する。これによって、くびれ形状部３ｂにおける冷却水の流れを規制する機能が向上し、支持体７の凸曲部７１に対向する内側内壁面３ｃを適正に冷却することができる。そして、本実施形態では、１つのシート状の多孔質体で第１多孔質体８及び第２多孔質体９が構成され、これらがそれぞれの役割を果たすことができるため、経済的である。

図７（ａ）（ｂ）は、本実施形態における第１多孔質体８と第２多孔質体９との重なり合い部分の形成態様の例を示している。
図７（ａ）に示す例では、第２多孔質体９が第１多孔質体８の第１部分８１の全体を覆うように重ね合わされ、第２多孔質体９自体は支持体７に対して固着されていない。そのため、冷却水に接して復元する際、第２多孔質体９が支持体７に規制されず、その復元が充分になされる。

図７（ｂ）に示す例では、第１多孔質体８における第１部分８１が、深さ方向ｃの下側（支持体７の第２端部７０１側）に冷却水の流通方向ｅに沿った切欠部８１ｂを有している。そして、第２多孔質体９は、第１多孔質体８における第１部分８１の切欠部８１ｂに対応し、第１多孔質体８の第１部分８１より深さ方向ｃの底部３１（図３参照）側にはみ出すはみ出し部分９０を有している。このはみ出し部分９０は、第１部分８１に対する非重なり部分とされ、支持体７の内面７ａに固着されている。この例のはみ出し部分９０は支持体７に固着されており、図４（ｂ）の例のはみ出し部分９２２と同様に機能する。

図８は、本発明に係るスペーサの第３の実施形態を示す。本実施形態のスペーサ６は、冷却水流路３内の一部に配置されるものであり、図例のスペーサ本体７は、第１の実施形態の支持体７をシリンダボア２…の配列方向に沿った中心線で半割した右半部の形状と略同様の形状とされている。そして、支持体７のボア２，２間部分に位置する凸曲部７１の凸曲面７１ａを含むシリンダボア２側の面（内面）７ａには、第１の実施形態と同様の第１多孔質体８及び第２多孔質体９が固着されている。凸曲部７１に対応する部分では第１多孔質体８及び第２多孔質体９が重ね合わさった状態とされている。

本実施形態のスペーサ６は、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が圧縮状態に維持された状態で、支持体７に一体に取り付けられている。この状態でスペーサ６は冷却水流路３内に開口部３０（図３参照）より挿入されて配置される。図８は、当該スペーサ６が冷却水流路３内に配置された状態を示している。スペーサ６が挿入される際には、第１多孔質体８及び第２多孔質体９は圧縮された状態であるから、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が挿入抵抗の要因になる懸念が少ない。そして、図３（ｂ）と同様に、シリンダヘッド１０がシリンダブロック１の上面に締結一体とされて内燃機関１Ａが組み立てられる。その後、冷却水導入口４から冷却水が導入されると、第１多孔質体８及び第２多孔質体９を構成するセルロース系スポンジに冷却水が接触し、セルロース系スポンジが圧縮前の状態に復元して冷却水流路３の幅方向に復元して膨大化する。セルロース系スポンジの復元により、第１多孔質体８の表面８ｂ及び第２多孔質体９の表面９ａが、冷却水流路３の内側内壁面３ｃに当接する。多孔質体８における第１部分８１には前記例と同様に第２多孔質体９の一部（重なり部分）９１が重なっているから、この重なり部分９１の復元の増加を図ることができる。そして、この当接後もセルロース系スポンジの復元に伴いセルロース系スポンジが反力を受けることによって、支持体７が、冷却水流路３の外側内壁面３ｄに押し付けられように変位する。また、復元したセルロース系スポンジ（第１多孔質体８及び第２多孔質体９）は、冷却水流路３内を流通する冷却水の流れに対向するように位置付けられるから、冷却水の流れを規制する規制手段として機能し、当該スペーサ６の水流れ制御の性能を向上させることができる。
その他の構成は第１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てその説明を割愛する。また、本実施形態において、第２の実施形態のように、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が一連のシート状多孔質体からなるものとすることも可能である。

図９は、本発明に係るスペーサの第４の実施形態を示す。本実施形態は、支持体７がシリンダボア２とは反対側に突出する凸曲部７２を有し、セルロース系スポンジからなる第１多孔質体８が、この凸曲部７２の凸曲面７２ａを含むシリンダボア２とは反対側の面（外面）７ｂに一体に取付けられている。また、セルロース系スポンジからなる第２多孔質体９は、その一部が第１多孔質体８の凸曲部７２を覆う部分に重なるように支持体７に取付けられている。図例では、冷却水流路３における円弧部形状部３ａの一部の溝幅が、シリンダボア２とは反対側に拡幅され、外側内壁面３ｄがシリンダボア２とは反対側に２箇所で屈曲する形状部を含む湾曲形状に形成されている。支持体７は、この拡幅部分で、外側内壁面３ｄに略沿うようにシリンダボア２とは反対側に湾曲する形状とされている。したがって、凸曲部７２は前記外側内壁面３ｄの屈曲形状部に対応するよう２箇所に形成され、第１多孔質体８及び第２多孔質体９は、各凸曲部７２，７２に対応するように設けられている。

そして、第１多孔質体８は、支持体７の各凸曲部７２，７２を跨いで当該凸曲部７２，７２の凸曲面７２ａ，７２ａを覆う第１部分８１，８１と、第１部分８１，８１間を繋ぐ第２部分８２とからなる。第１多孔質体８は、凸曲部７２，７２の凸曲面７２ａ，７２ａを含む支持体７の外面７ｂに固着されている。また、第２多孔質体９は、凸曲部７２，７２に対応するよう２箇所に設けられる。各第２多孔質体９，９は、第１多孔質体８の第１部分８１，８１に重ねられる重なり部分（一部）９１，９１と、重なり部分９１，９１以外の部分である非重なり部分９２，９２とからなる。第２多孔質体９，９は、非重なり部分９２，９２を介して支持体７の外面７ｂに固着されている。

本実施形態のスペーサ６も、冷却水流路３内にその開口部３０（図３参照）から挿入されて配置される。そして、シリンダブロック１の上面にシリンダヘッド１０（図３（ｂ）参照）が締結一体とされて内燃機関１Ａが組み立てられる。その後、冷却水流路３内に冷却水導入口４から冷却水が導入されると、第１多孔質体８及び第２多孔質体９を構成するセルロース系スポンジに冷却水が接触し、セルロース系スポンジが圧縮前の状態に復元して冷却水流路３の幅方向に復元して膨大化する。セルロース系スポンジの復元により、第１多孔質体８の第２部分８２の表面８ｃ、及び、第２多孔質体９の表面９ｃが冷却水流路３における拡幅部分の外側内壁面３ｄに当接する。図９における拡大図は、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が膨大化し、凸曲部７２に対応する部分でも、対向する冷却水流路３の外側内壁面３ｄに当接した状態を示している。第１多孔質体８の凸曲面７２に対応する第１部分８１は、復元時に、前記のとおり支持体７の規制により反圧縮方向に充分に復元しない。しかし、第１多孔質体８の凸曲面７２に対応する第１部分８１には支持体７の規制を受けない第２多孔質体９の重なり部分９１が重なっているから、この重なり部分９１の復元量が加算されて、凸曲部７２に対応する部分の多孔質体の復元量の増加を図ることができる。このような第１多孔質体８及び第２多孔質体の膨大化した状態は、他方の凸曲部７２においても同様に生じる。また、本実施形態においても、第２の実施形態のように、第１多孔質体８及び第２多孔質体９が一連のシート状多孔質体からなるものとすることも可能である。
その他の構成は前記例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付してその説明を割愛する。

なお、また、セルロース系スポンジとして、種々の種類のものが挙げられるが、特に限定されない。例えば、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、或いは、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。
また、第１多孔質体８及び第２多孔質体９を構成する素材としては、前記セルロース系スポンジ以外に、水膨潤性スポンジや、水可溶性のバインダー或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からなるものでもよい。また、第１多孔質体８及び第２多孔質体９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してもよい。

さらに、第１多孔質体８と第２多孔質体９との重なり合い部分の形成態様は、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）、図５（ａ）（ｂ）及び図７（ａ）（ｂ）に例示したものに限らず、他の形成態様も可能である。これらの形成態様は、第２多孔質体９の重なり部分の安定性及び復元量等を勘案し、求められる仕様等に応じて適宜選択採用される。
また、第１多孔質体８及び第２多孔質体９は、インサート成型によって支持体７に一体化する以外に、接着剤等や適宜治具による機械的な固着によって支持体７に一体化してもよい。

また、スペーサ本体７が合成樹脂の成型体からなる例について述べたが、金属など、第１多孔質体８及び第２多孔質体９を構成する素材より剛性を有するものであれば、他の材料からなるものであってもよい。また、スペーサ本体７に対する第１多孔質体８及び第２多孔質体９を固着させる位置（周方向ｄの位置、冷却水流路３の深さ方向ｃの位置）や第１多孔質体８及び第２多孔質体９の数（周方向ｄの数、冷却水流路３の深さ方向ｃの数）は、冷却水流路３内におけるスペーサ６の安定性、或いは、冷却水流路３内を流通する冷却水ｗの冷却機能等、求められる仕様に応じて適宜変更してもよい。また、冷却水流路３内に本発明のスペーサを複数配置してもよく、配置するスペーサの数は、冷却水流路３内のスペースや求められる仕様等に応じて適宜変更してもよい。さらにまた、本発明のスペーサが適用される内燃機関として、３気筒の内燃機関を例示したが、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。

１Ａ 内燃機関
１ シリンダブロック
２ シリンダボア
３ 冷却水流路
３０ 開口部
３１ 底部
６ スペーサ
７ 支持体
７ａ，７ｂ 支持体の側面
７１，７２ 凸曲部
７１ａ，７２ａ 凸曲面
７００ 第１端部
７０１ 第２端部
８ 第１多孔質体
９ 第２多孔質体
９１ 重なり部分（一部）
ｃ 深さ方向
ｄ 周方向
ｅ 冷却水の流通方向
ｗ 冷却水

Claims (9)

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ように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、
   凸曲部を有する剛性材製の支持体と、
   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付けられる第１多孔質体と、
   前記支持体における前記凸曲部の凸曲面において少なくとも一部が前記第１多孔質体に重なるよう設けられる第２多孔質体と、を備え、
   前記第１多孔質体及び前記第２多孔質体は、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圧縮前の状態に復元する特性を有することを特徴とするスペーサ。
2. 請求項１に記載のスペーサにおいて、
   前記第２多孔質体は、前記第１多孔質体とは別部材に構成され、前記支持体における前記第１多孔質体が取付けられる側と同じ側面に取付けられていることを特徴とするスペーサ。
3. 請求項２に記載のスペーサにおいて、
   前記第２多孔質体は、少なくとも、前記第１多孔質体に重なっている部分よりも前記冷却水流路の周方向に沿った冷却水の上流側で、前記支持体に取付けられていることを特徴とするスペーサ。
4. 請求項１に記載のスペーサにおいて、
   前記第１多孔質体及び前記第２多孔質体は、一連のシート状多孔質体とされ、当該シート状多孔質体の一部が折り返されて重ね合わされ、この重ね合わせ部分が前記第２多孔質体を構成し、前記シート状多孔質体における前記第２多孔質体以外の部分が前記第１多孔質体を構成することを特徴とするスペーサ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のスペーサにおいて、
   前記第２多孔質体は、前記凸曲部を跨いで前記支持体に取付けられていることを特徴とするスペーサ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のスペーサにおいて、
   前記第２多孔質体は、前記凸曲部の頂部において、前記冷却水流路の開口部側に位置する前記支持体の第１端部側、又は、前記冷却水流路の底部側に位置する前記支持体の第２端部側の、少なくともいずれか一方に取付けられていることを特徴とするスペーサ。
7. 請求項６に記載のスペーサにおいて、
   前記第２多孔質体は、前記支持体の前記第２端部側に取付けられていることを特徴とするスペーサ。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のスペーサにおいて、
   前記第１多孔質体及び前記第２多孔質体は、水分が接触することで圧縮状態から復元するセルロース系スポンジであることを特徴とするスペーサ。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のスペーサにおいて、
   前記シリンダボアは複数配列され、前記凸曲部は、隣接するシリンボア間部分に対応するように形成され、前記第１多孔質体は、前記支持体の前記シリンダボア側の側面に取付けられていることを特徴とするスペーサ。
   

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