JP2023167301A - シリンダブロック及びウォータジャケットスペーサの組み付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の燃費の悪化を抑制できるシリンダブロックを提供する。【解決手段】シリンダブロック１０は、内燃機関のシリンダ１５を取り囲むウォータジャケット１１と、ウォータジャケット１１の内部に配置されるウォータジャケットスペーサ２０と、を備えるシリンダブロック１０であって、シリンダ１５の径方向においてシリンダ１５の中心へ向かう方向を内側とし、シリンダ１５の径方向において中心から離れる方向を外側とするとき、ウォータジャケットスペーサ２０は、スペーサプレート２１と、スペーサプレート２１から径方向に向けて突出する変換部２２と、を備え、変換部２２は、ウォータジャケット１１を流れる冷却水の水圧が作用する作用面２３を有し、冷却水の水圧によって作用面２３に付与される力を、スペーサプレート２１を内側に向けて押す力に変換する。【選択図】図３

Description

本発明は、シリンダブロック及びウォータジャケットスペーサの組み付け方法に関する。

特許文献１には、内燃機関のシリンダブロックの冷却構造が開示されている。シリンダブロックの冷却構造は、シリンダブロックのウォータジャケット内に当該ウォータジャケットの一部を占めるウォータジャケットスペーサを配置した構造である。

ウォータジャケットは複数のシリンダの全シリンダの周りに連なっている。また、ウォータジャケットスペーサも全シリンダの周りに連なっている。
シリンダの径方向におけるウォータジャケットスペーサの断面の幅は、当該ウォータジャケットスペーサが配置される部位のウォータジャケットの断面の幅よりも小さい。また、ウォータジャケットの内壁のうちシリンダ側の内壁と、ウォータジャケットスペーサとの間には、隙間が設けられている。

特開２００２－２６６６９５号公報

特許文献１に記載の構造では、ウォータジャケットのシリンダ側の内壁とウォータジャケットスペーサとの間に隙間が設けられているので、当該隙間に冷却水が流れてウォータジャケットのシリンダ側の内壁が冷却されやすい。

ウォータジャケットのシリンダ側の内壁が冷却されると、シリンダ内の潤滑油の温度が低下して粘性が高くなる。その結果、ピストンと潤滑油との摩擦が大きくなって内燃機関の燃費が悪化する。

上記課題を解決するためのシリンダブロックは、内燃機関のシリンダを取り囲むウォータジャケットと、前記ウォータジャケットの内部に配置されるウォータジャケットスペーサと、を備えるシリンダブロックであって、前記シリンダの径方向において当該シリンダの中心へ向かう方向を内側とし、前記径方向において前記中心から離れる方向を外側とするとき、前記ウォータジャケットスペーサは、スペーサプレートと、前記スペーサプレートから前記径方向に向けて突出する変換部と、を備え、前記変換部は、前記ウォータジャケットを流れる冷却水の水圧が作用する作用面を有し、冷却水の水圧によって当該作用面に付与される力を、前記スペーサプレートを前記内側に向けて押す力に変換する。

同構成によれば、変換部によってスペーサプレートがウォータジャケットの内側の内壁に向けて押されるため、スペーサプレートとウォータジャケットの内側の内壁との間に隙間が生じにくくなる。その結果、スペーサプレートとウォータジャケットの内側の内壁との間に冷却水が流れにくい。したがって、ウォータジャケットの内側の内壁が冷却水によって冷却されることに起因するシリンダ内の潤滑油の粘性の増大を抑制できる。その結果、内燃機関の燃費の悪化を抑制できる。

上記シリンダブロックにおいて、前記変換部は、前記スペーサプレートから前記外側に突出する突出部であり、前記突出部は、前記作用面としての傾斜面を含み、前記傾斜面は、前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における下流側の部位が前記流れ方向における上流側の部位よりも前記外側に位置していることが好ましい。

上記シリンダブロックにおいて、前記突出部は、前記スペーサプレートに接続する基端部と、当該基端部よりも前記外側に位置する先端部とを有する板状の突出片であり、前記先端部は、前記基端部よりも前記流れ方向において下流側に位置しており、前記突出片は、前記作用面としての前記傾斜面を有し、前記傾斜面は、前記突出片の厚さを規定する２つの面のうち前記流れ方向における上流側に位置する面であることが好ましい。

上記各構成によれば、突出部や突出部の一例である突出片の作用面がウォータジャケットを流れる冷却水によって押されると、スペーサプレートを内側に向けて押す力が、突出部や突出部の一例である突出片からスペーサプレートに伝達される。また、作用面が傾斜面であるために、スペーサプレートを内側に向けて押す力は、冷却水が作用面を押す力の分力として発生する。したがって、簡単な構成によって、スペーサプレートをウォータジャケットの内側の内壁に向けて押すことができる。

上記シリンダブロックにおいて、前記ウォータジャケットの前記内側の内壁と対向する前記スペーサプレートの対向面と前記先端部との間の前記径方向における長さは、前記径方向における前記ウォータジャケットの長さよりも短いことが好ましい。

同構成によれば、ウォータジャケットスペーサをウォータジャケットに挿入して当該ウォータジャケットの内部に配置する際に、ウォータジャケットスペーサとウォータジャケットの内側及び外側の両方の内壁との間に隙間を設けることができる。したがって、ウォータジャケットスペーサとウォータジャケットとが擦れてウォータジャケットスペーサやウォータジャケットが摩耗することを抑制できる。

上記シリンダブロックにおいて、前記スペーサプレートを第１スペーサプレートとするとき、前記ウォータジャケットスペーサは、前記第１スペーサプレートよりも前記外側に配置されており当該第１スペーサプレートに連結された第２スペーサプレートをさらに有し、前記第１スペーサプレート及び前記第２スペーサプレートのうち少なくとも一つは、前記変換部としての肉厚部を有し、前記肉厚部は、前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向において下流側の部位ほど前記径方向における厚さが大きくなる部分を有し、前記作用面は、前記肉厚部のうち前記厚さが最大となる位置より前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における上流側の面であることが好ましい。

同構成によれば、肉厚部の作用面がウォータジャケットを流れる冷却水によって押されると、スペーサプレートを内側に向けて押す力が、肉厚部からスペーサプレートに伝達される。また、肉厚部は、ウォータジャケットの冷却水の流れ方向において下流側の部位ほど径方向における厚さが大きくなる部分を有するので、スペーサプレートを内側に向けて押す力は、冷却水が作用面を押す力の分力として発生する。その結果、第１スペーサプレートと第２スペーサプレートとが径方向において互いに離れるように押し広げられる。したがって、第１スペーサプレートとウォータジャケットの内側の内壁との間に隙間が生じにくくなる。

上記シリンダブロックにおいて、前記スペーサプレートを第１スペーサプレートとするとき、前記ウォータジャケットスペーサは、前記第１スペーサプレートよりも前記外側に間隔を隔てて配置された第２スペーサプレートと、前記第１スペーサプレートと前記第２スペーサプレートとを連結する連結部とを有し、前記変換部は、前記連結部であり、前記連結部は、前記第１スペーサプレートの第１接続部から前記外側に延び出るとともに前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における上流側に延び出る第１延出片と、当該第１延出片の前記外側の端部から前記外側に延び出るとともに前記流れ方向における下流側に向かって延び出て前記第２スペーサプレートの第２接続部に接続される第２延出片と、を備え、前記第１延出片は、前記第１接続部を中心に回動することにより前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、前記第２延出片は、前記第２接続部を中心に回動することにより前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、前記第１延出片の厚さを規定する２つの面のうち前記流れ方向において上流側に位置する面及び前記第２延出片の厚さを規定する２つの面のうち前記流れ方向において上流側に位置する面が前記作用面であり、前記第１接続部から前記端部までの長さ、前記第２接続部から前記端部までの長さ、前記第１スペーサプレートの厚さ、及び前記第２スペーサプレートの厚さの和が、前記第１スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁と前記第２スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁との間の前記径方向における距離よりも大きいことが好ましい。

同構成によれば、冷却水の流れ方向における上流側から連結部に対して水圧が作用すると、第１延出片及び第２延出片が回動することで第１スペーサプレートと第２スペーサプレートとが径方向において離れるように押し広げられる。その結果、第１スペーサプレートとウォータジャケットの内側の内壁との間に隙間が生じにくくなる。

また、同構成によれば、第１延出片及び第２延出片を回動させることにより、第１スペーサプレートと第２スペーサプレートとを径方向に近付ければ、第１スペーサプレートと第２スペーサプレートとがウォータジャケットの内壁に接触しないようにウォータジャケットスペーサをウォータジャケットに挿入することができる。したがって、ウォータジャケットスペーサとウォータジャケットとが擦れてウォータジャケットスペーサやウォータジャケットが摩耗することを抑制できる。

上記シリンダブロックにおいて、前記スペーサプレートは、前記シリンダの側面の形状に沿うように湾曲して延びる湾曲部を含み、前記変換部は、前記湾曲部から前記径方向に向けて突出していることが好ましい。

上記シリンダブロックにおいて、前記シリンダは、複数のシリンダを含み、当該複数のシリンダが直線状に配列されるものであり、前記ウォータジャケットスペーサは、前記複数のシリンダの配列方向における一方の端に位置する第１シリンダの側面から前記配列方向における他方の端に位置する第２シリンダの側面まで延びていることが好ましい。

上記課題を解決するためのウォータジャケットスペーサの組み付け方法は、内燃機関のシリンダを取り囲むウォータジャケットを備えるシリンダブロックの当該ウォータジャケットにウォータジャケットスペーサを組み付ける組み付け方法であって、前記シリンダの径方向において当該シリンダの中心へ向かう方向を内側とし、前記径方向において前記中心から離れる方向を外側とするとき、前記ウォータジャケットの前記径方向における長さは、前記ウォータジャケットスペーサの前記径方向における長さより大きく、前記ウォータジャケットスペーサは、第１スペーサプレートと、第２スペーサプレートと、当該第１スペーサプレートと当該第２スペーサプレートとを連結する連結部と、を有し、前記第２スペーサプレートは、前記第１スペーサプレートよりも前記外側に間隔を隔てて配置されており、前記連結部は、前記第１スペーサプレートの第１接続部から前記外側に延び出るとともに前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における上流側に延び出る第１延出片と、当該第１延出片の前記外側の端部から前記外側に延び出るとともに前記流れ方向における下流側に向かって延び出て前記第２スペーサプレートの第２接続部に接続される第２延出片と、を備え、前記第１延出片は、前記第１接続部を中心基準に回動することで前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、前記第２延出片は、前記第２接続部を中心基準に回動することで前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、前記第１接続部から前記端部までの長さと前記第２接続部から前記端部までの長さの和が、前記第１スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁と前記第２スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁との間の前記径方向における距離よりも大きく、前記組み付け方法は、前記第１スペーサプレートと前記ウォータジャケットの前記内側の内壁との間及び前記第２スペーサプレートと前記ウォータジャケットの前記外側の内壁との間にそれぞれ隙間を設けながら前記ウォータジャケットスペーサを前記ウォータジャケットに挿入する挿入工程と、前記流れ方向における上流側から下流側に向けて前記連結部を押し込むことで前記第１延出片及び前記第２延出片を回動させ、前記第１スペーサプレートと前記第２スペーサプレートとを前記径方向において離れるように押し広げる押し広げ工程と、を含む。

同方法によれば、第１スペーサプレートと第２スペーサプレートとがウォータジャケットの内壁に接触しないようにウォータジャケットスペーサをウォータジャケットに挿入することができる。したがって、ウォータジャケットスペーサとウォータジャケットとが擦れてウォータジャケットスペーサやウォータジャケットが摩耗することを抑制できる。

また、同方法によれば、第１スペーサプレートと第２スペーサプレートとが径方向において離れるように押し広げられるので、第１スペーサプレートとウォータジャケットの内側の内壁との間に隙間が生じにくくなる。したがって、ウォータジャケットの内側の内壁が冷却水によって冷却されることに起因するシリンダ内の潤滑油の粘性の増大を抑制できる。その結果、内燃機関の燃費の悪化を抑制できる。

図１は、第１実施形態に係るシリンダブロックの平面図である。 図２は、第１実施形態に係るウォータジャケットスペーサの斜視図である。 図３は、第１実施形態に係る突出片の周辺の拡大平面図である。 図４は、図３の４－４線に沿った断面図である。 図５（ａ）は、第２実施形態に係るウォータジャケットスペーサの斜視図であり、図５（ｂ）は、第２実施形態に係る肉厚部の周辺の拡大斜視図である。 図６は、第２実施形態に係る肉厚部の周辺の拡大平面図である。 図７は、図６の７－７線に沿った断面図である。 図８（ａ）は、第３実施形態に係るウォータジャケットスペーサの斜視図であり、図８（ｂ）は、第３実施形態に係る連結部の周辺の拡大斜視図である。 図９は、第３実施形態に係る連結部の周辺の冷却水が流れていない状態における拡大平面図である。 図１０は、第３実施形態に係る連結部の周辺の冷却水が流れている状態における拡大平面図である。 図１１は、第４実施形態に係る挿入工程を示す平面図である。 図１２は、第４実施形態に係る押し広げ工程を示す平面図である。 図１３は、第２実施形態の変更例に係る肉厚部の周辺の拡大平面図である。 図１４は、第２実施形態の変更例に係る肉厚部の周辺の拡大平面図である。

＜第１実施形態＞
以下、図１～図４を参照して、シリンダブロック１０の第１実施形態について説明する。

図１に示すように、内燃機関のシリンダブロック１０は、シリンダ１５と、ウォータジャケット１１と、ウォータジャケットスペーサ２０とを備える。シリンダブロック１０は金属製である。シリンダブロック１０は平面視矩形状であり、一対の長辺と一対の短辺とを有する。

なお、以降において、シリンダブロック１０の長辺方向を長さ方向Ｘとし、シリンダブロック１０の短辺方向を幅方向Ｙとし、長さ方向Ｘ及び幅方向Ｙに直交する方向を高さ方向Ｚとする。

＜シリンダ１５＞
図１に示すように、シリンダ１５は、シリンダブロック１０の長さ方向Ｘにおいて一直線に４つ並んでいる。シリンダ１５の配列方向における一方の端に位置するシリンダ１５を第１シリンダ１７とし、他方の端に位置するシリンダ１５を第２シリンダ１８とする。シリンダ１５は、高さ方向Ｚに延びる穴であって、平面視で中心１６を有する円形状である。

なお、以降において、各シリンダ１５の径方向においてシリンダ１５の中心１６へ向かう方向を内側とし、シリンダ１５の径方向において中心１６から離れる方向を外側とする。

＜ウォータジャケット１１＞
図１に示すように、ウォータジャケット１１は、４つのシリンダ１５を取り囲んで設けられている。ウォータジャケット１１は、シリンダ１５の外周の形状に合わせて湾曲した波形状である。

図４に示すように、ウォータジャケット１１は、高さ方向Ｚに延びる穴である。ウォータジャケット１１は、外側の内壁１２と、内側の内壁１３と、底壁１４とを備える。外側の内壁１２と、内側の内壁１３とは、高さ方向Ｚに延びている。外側の内壁１２と、内側の内壁１３とは対向している。高さ方向Ｚにおける外側の内壁１２の最下点と、内側の内壁１３の最下点とは、底壁１４によって接続されている。

ウォータジャケット１１には、シリンダブロック１０の壁部に形成された図示しない冷却水導入口から冷却水が供給される。冷却水は、図１の矢印Ａ１，Ａ２で示すように、左側から右側へ流れ、図示しない冷却水排出口から排出される。なお、矢印Ａ１は図１における上側を流れる冷却水の流れ方向、矢印Ａ２は図１における下側を流れる冷却水の流れ方向を示している。

＜ウォータジャケットスペーサ２０＞
図１～図４に示すように、ウォータジャケットスペーサ２０は、スペーサプレート２１と、変換部２２とを備える。ウォータジャケットスペーサ２０は、樹脂製である。

図１に示すように、ウォータジャケットスペーサ２０は、４つのシリンダ１５の全ての中心１６を通る仮想直線Ｃに対して対称となるようにウォータジャケット１１の内部の幅方向Ｙの両側に１つずつ配置される。２つのウォータジャケットスペーサ２０の構造は仮想直線Ｃに関して線対称であるので、以降において、片方のウォータジャケットスペーサ２０の構造を説明するとともに他方のウォータジャケットスペーサ２０の構造の説明は省略する。

図１及び図２に示すように、スペーサプレート２１は、ウォータジャケット１１の形状に沿うように湾曲して延びる４つの湾曲部２１ａを備える。平面視において、ウォータジャケットスペーサ２０は、第１シリンダ１７の側面から第２シリンダ１８の側面まで延びている。すなわち、ウォータジャケットスペーサ２０の一方の端部２０ａは第１シリンダ１７の側面に位置しており、ウォータジャケットスペーサ２０の他方の端部２０ｂは第２シリンダ１８の側面に位置している。

図４に示すように、高さ方向Ｚにおいてウォータジャケットスペーサ２０の長さは、ウォータジャケット１１の長さよりも短い。また、ウォータジャケットスペーサ２０は、ウォータジャケット１１の底壁１４に接触している。

図１及び図２に示すように、スペーサプレート２１には、径方向に向けて突出する変換部２２が４つ設けられている。変換部２２は、湾曲部２１ａのうち長さ方向Ｘにおいて各々のシリンダ１５の中心１６と重なる部分に位置している。

図３及び図４に示すように、変換部２２は、ウォータジャケット１１を流れる冷却水の水圧が作用する作用面２３を有する。
本実施形態において、変換部２２は、スペーサプレート２１から外側に突出する突出部２４である。突出部２４は作用面２３としての傾斜面２５を含む。傾斜面２５は、ウォータジャケット１１の冷却水の流れ方向における下流側の部位が流れ方向における上流側の部位よりも外側に位置している。

本実施形態において、突出部２４は、スペーサプレート２１に接続する基端部２７と、基端部２７よりも外側に位置する先端部２８とを有する板状の突出片２６である。先端部２８は、基端部２７よりも流れ方向において下流側に位置している。突出片２６は、作用面２３としての傾斜面２５を有する。傾斜面２５は、突出片２６の厚さを規定する２つの面のうち流れ方向における上流側に位置する面である。

なお、図３及び図４に示すように、ウォータジャケット１１の内側の内壁１３と対向するスペーサプレート２１の対向面２９と先端部２８との間の径方向における長さＬ１は、径方向におけるウォータジャケット１１の長さＬ２よりも短い。

本実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、内燃機関が運転されると、ウォータジャケット１１に冷却水が流れる。

変換部２２や変換部２２の一例である突出片２６の作用面２３がウォータジャケット１１を流れる冷却水によって押されると、スペーサプレート２１を内側に向けて押す力が、突出片２６からスペーサプレート２１に伝達される。また、作用面２３が傾斜面２５であるために、スペーサプレート２１を内側に向けて押す力は、冷却水が作用面２３を押す力の分力として発生する。

本実施形態の効果について説明する。
（１－１）突出片２６によってスペーサプレート２１がウォータジャケット１１の内側の内壁１３に向けて押される。このため、スペーサプレート２１とウォータジャケット１１の内側の内壁１３との間に隙間が生じにくくなる。その結果、スペーサプレート２１とウォータジャケット１１の内側の内壁１３との間に冷却水が流れにくい。したがって、ウォータジャケット１１の内側の内壁１３が冷却水によって冷却されることに起因するシリンダ１５内の潤滑油の粘性の増大を抑制できる。その結果、内燃機関の燃費の悪化を抑制できる。

（１－２）スペーサプレート２１に外側に突出する突出部２４を設けることで、簡単に変換部２２を具現化できる。
（１－３）突出部２４を突出片２６とする簡単な構成によって、スペーサプレート２１をウォータジャケット１１の内側の内壁１３に向けて押すことができる。

（１－４）ウォータジャケット１１の内側の内壁１３と対向するスペーサプレート２１の対向面２９と先端部２８との間の径方向における長さＬ１は、径方向におけるウォータジャケット１１の長さＬ２よりも短い。

このため、ウォータジャケットスペーサ２０をウォータジャケット１１に挿入してウォータジャケット１１の内部に配置する際に、ウォータジャケットスペーサ２０とウォータジャケット１１の内側及び外側の両方の内壁１２，１３との間に隙間を設けることができる。したがって、ウォータジャケットスペーサ２０とウォータジャケット１１とが擦れてウォータジャケットスペーサ２０やウォータジャケット１１が摩耗することを抑制できる。

＜第２実施形態＞
以下、図５～図７を参照して、シリンダブロック１０の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ウォータジャケットスペーサ２０の構成が第１実施形態と相違しているので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の、または対応する構成については、同一の符号を付することにより、重複した説明を省略する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ウォータジャケットスペーサ２０は、スペーサプレート２１としての第１スペーサプレート３０と、第２スペーサプレート３１と、連結部３２と、変換部２２としての肉厚部３３とを備える。

第２スペーサプレート３１は、第１スペーサプレート３０よりも外側に配置されている。
第１スペーサプレート３０及び第２スペーサプレート３１は、ウォータジャケット１１の形状に合わせて湾曲した波形状である。

図７に示すように、高さ方向Ｚにおける第１スペーサプレート３０の最下点と第２スペーサプレート３１の最下点とは、連結部３２によって連結されている。連結部３２は、ウォータジャケットスペーサ２０に沿って第１スペーサプレート３０及び第２スペーサプレート３１の最下点全体にわたって設けられている。

図６に示すように、肉厚部３３は、第１スペーサプレート３０に設けられている。肉厚部３３は、ウォータジャケット１１の冷却水の流れ方向において下流側の部位ほど径方向における厚さが大きくなる部分を有する。肉厚部３３のうち径方向における厚さが最大となる位置より流れ方向における上流側の面が作用面２３となる。

本実施形態の作用について説明する。
図６に示すように、内燃機関が運転されると、ウォータジャケット１１に冷却水が流れる。

肉厚部３３の作用面２３がウォータジャケット１１を流れる冷却水によって押されると、スペーサプレート２１を内側に向けて押す力が、肉厚部３３からスペーサプレート２１に伝達される。また、肉厚部３３は、ウォータジャケット１１の冷却水の流れ方向において下流側の部位ほど径方向における厚さが大きくなる部分を有するので、スペーサプレート２１を内側に向けて押す力は、冷却水が作用面２３を押す力の分力として発生する。

本実施形態の効果について説明する。
（２－１）スペーサプレート２１が内側に向けて押されるので、スペーサプレート２１とウォータジャケット１１の内側の内壁１３との間に隙間が生じにくくなる。したがって、ウォータジャケット１１の内側の内壁１３が冷却水によって冷却されることに起因するシリンダ１５内の潤滑油の粘性の増大を抑制できる。その結果、内燃機関の燃費の悪化を抑制できる。

＜第３実施形態＞
以下、図８～図１０を参照して、シリンダブロック１０の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、ウォータジャケットスペーサ２０の構成が第１実施形態と相違しているので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同一の、または対応する構成については、同一の符号を付することにより、重複した説明を省略する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、ウォータジャケットスペーサ２０は、スペーサプレート２１としての第１スペーサプレート３０と、第２スペーサプレート３１と、変換部２２としての連結部４０とを有する。

第２スペーサプレート３１は、第１スペーサプレート３０よりも外側に間隔を隔てて配置されている。
第１スペーサプレート３０及び第２スペーサプレート３１は、ウォータジャケット１１の形状に合わせて湾曲した波形状である。

図９及び図１０に示すように、連結部４０は、第１延出片４１と、第２延出片４２とを備える。第１延出片４１の厚さと第２延出片４２の厚さとは等しくてもよいし、異なっていてもよい。第１延出片４１は、第１スペーサプレート３０の第１接続部４３から外側に延び出るとともにウォータジャケット１１の冷却水の流れ方向における上流側に延び出る。第２延出片４２は、第１延出片４１の外側の端部４５から外側に延び出るとともに流れ方向における下流側に向かって延び出て第２スペーサプレート３１の第２接続部４４に接続される。第１延出片４１は、第１接続部４３を中心にして回動することにより端部４５の流れ方向における揺動を可能にするように構成されている。第２延出片４２は、第２接続部４４を中心にして回動することにより端部４５の流れ方向における揺動を可能にするように構成されている。端部４５は、第１延出片４１の厚さ及び第２延出片４２の厚さのいずれよりも薄いため、第１延出片４１及び第２延出片４２よりも変形しやすい。

なお、第３実施形態において、第１延出片４１の厚さを規定する２つの面のうち流れ方向において上流側に位置する面及び第２延出片４２の厚さを規定する２つの面のうち流れ方向において上流側に位置する面が作用面２３である。

また、第１接続部４３から端部４５までの長さ、第２接続部４４から端部４５までの長さ、第１スペーサプレート３０の厚さ、及び第２スペーサプレート３１の厚さの和が、第１スペーサプレート３０と対向するウォータジャケット１１の内側の内壁１３と第２スペーサプレート３１と対向するウォータジャケット１１の外側の内壁１２との間の径方向における距離よりも大きい。

本実施形態の作用について説明する。
まず、図９に示すように、ウォータジャケット１１に冷却水が流れていない状態では、第１スペーサプレート３０とウォータジャケット１１の内側の内壁１３との間及び第２スペーサプレート３１とウォータジャケット１１の外側の内壁１２との間に隙間が設けられている。

次に、図１０の矢印Ａ１に示すように、ウォータジャケット１１の上流側（図１０における左側）から冷却水が流れると端部４５を基準に第１延出片４１及び第２延出片４２が回動する。第１延出片４１及び第２延出片４２が回動すると、端部４５は、第１延出片４１と第２延出片４２とのなす角度が大きくなるように変形する。

その結果、図１０の矢印Ｂに示すように、第１スペーサプレート３０と第２スペーサプレート３１とが径方向において離れるように押し広げられる。したがって、第１スペーサプレート３０とウォータジャケット１１の内側の内壁１３との間に隙間が生じにくくなる。

本実施形態の効果について説明する。
（３－１）ウォータジャケットスペーサ２０は、第１スペーサプレート３０と、第２スペーサプレート３１と、連結部４０とを有する。連結部４０は、第１延出片４１と、第２延出片４２とを備える。第１延出片４１は、第１スペーサプレート３０に対して回動可能に構成されている。第２延出片４２は、第２スペーサプレート３１に対して回動可能に構成されている。第１延出片４１と第２延出片４２とは、端部４５において回動可能に接続されている。

同構成によれば、上記作用を奏することから、ウォータジャケット１１の内側の内壁１３が冷却水によって冷却されることに起因するシリンダ１５内の潤滑油の粘性の増大を抑制できる。その結果、内燃機関の燃費の悪化を抑制できる。

また、同構成によれば、第１スペーサプレート３０と第２スペーサプレート３１とがウォータジャケット１１の内壁１２，１３に接触しないようにウォータジャケットスペーサ２０をウォータジャケット１１に挿入することができる。したがって、ウォータジャケットスペーサ２０とウォータジャケット１１とが擦れてウォータジャケットスペーサ２０やウォータジャケット１１が摩耗することを抑制できる。

＜第４実施形態＞
以下、図１１及び図１２を参照して、シリンダブロック１０の第４実施形態について説明する。第４実施形態では、ウォータジャケットスペーサ２０の構成は第３実施形態と同一であり、ウォータジャケットスペーサ２０をウォータジャケット１１に組み付ける方法が異なっている。なお、第４実施形態において、第３実施形態と同一の構成については、同一の符号を付することにより、重複した説明を省略する。

まず、図１１に示すように、第１スペーサプレート３０とウォータジャケット１１の内側の内壁１３との間及び第２スペーサプレート３１とウォータジャケット１１の外側の内壁１３との間にそれぞれ隙間を設けながらウォータジャケットスペーサ２０をウォータジャケット１１に挿入する（挿入工程）。

次に、図１２に示すように、治具５０によって流れ方向における上流側から流れ方向における下流側に向けて矢印Ｆのように力を加えて連結部４０を押し込むことで、第１延出片４１及び第２延出片４２を回動させる。

そして、図１２の矢印Ｂに示すように、第１スペーサプレート３０と第２スペーサプレート３１とを径方向において離れるように押し広げる（押し広げ工程）。
本実施形態の作用について説明する。

押し広げ工程において、第１スペーサプレート３０と第２スペーサプレート３１とが径方向において離れるように押し広げられるので、第１スペーサプレート３０とウォータジャケット１１の内側の内壁１３との間に隙間が生じにくくなる。

本実施形態の効果について説明する。
（４－１）ウォータジャケットスペーサ２０の組み付け方法は、挿入工程と、押し広げ工程とを含む。

同方法によれば、上記作用を奏することから、ウォータジャケット１１の内側の内壁１３が冷却水によって冷却されることに起因するシリンダ１５内の潤滑油の粘性の増大を抑制できる。その結果、内燃機関の燃費の悪化を抑制できる。

また、同方法によれば、挿入工程において、第１スペーサプレート３０と第２スペーサプレート３１とがウォータジャケット１１の内壁１２，１３に接触しないようにウォータジャケットスペーサ２０をウォータジャケット１１に挿入することができる。したがって、ウォータジャケットスペーサ２０とウォータジャケット１１とが擦れてウォータジャケットスペーサ２０やウォータジャケット１１が摩耗することを抑制できる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第１実施形態～第４実施形態において、変換部２２は４つではなく、少なくとも１つ設けられていればよい。また、変換部２２が設けられている位置は、長さ方向Ｘにおいて各々のシリンダ１５の中心１６と重なる位置に限定されず、ウォータジャケットスペーサ２０における長さ方向Ｘの任意の位置に設けられていてもよい。

・第１実施形態～第４実施形態において、２つのウォータジャケットスペーサ２０の端部２０ａ同士が接続されていてもよい。また、端部２０ｂ同士が接続されていてもよい。
この場合であっても、ウォータジャケットスペーサ２０が樹脂製であれば、スペーサプレート２１を内側に向けて押す力によってスペーサプレート２１が弾性変形する。その結果、上述した作用効果（１－１）を奏することができる。

また、ウォータジャケットスペーサ２０が金属製である場合、端部２０ａ同士、端部２０ｂ同士を接続する部分の径方向における厚さをスペーサプレート２１の径方向における厚さよりも薄くする等の工夫をすることで、スペーサプレート２１を内側に向けて押す力によってスペーサプレート２１が変形する。その結果、上述した作用効果（１－１）を奏することができる。

・図１３に示すように、第２実施形態において、肉厚部３３は第２スペーサプレート３１に設けられていてもよい。この場合であっても、上記作用効果（２－１）に準じた作用効果を奏することができる。

・図１４に示すように、第２実施形態において、以下のようにウォータジャケットスペーサ２０の構成を変更してもよい。すなわち、第１スペーサプレート３０に第１肉厚部３４が設けられており、第２スペーサプレート３１に第２肉厚部３５が設けられており、第１肉厚部３４と第２肉厚部３５とが対向している。この場合であっても、上記作用効果（２－１）に準じた作用効果を奏することができる。

１０…シリンダブロック
１１…ウォータジャケット
１２…内壁
１３…内壁
１４…底壁
１５…シリンダ
１６…中心
１７…第１シリンダ
１８…第２シリンダ
２０…ウォータジャケットスペーサ
２０ａ…端部
２０ｂ…端部
２１…スペーサプレート
２１ａ…湾曲部
２２…変換部
２３…作用面
２４…突出部
２５…傾斜面
２６…突出片
２７…基端部
２８…先端部
２９…対向面
３０…第１スペーサプレート
３１…第２スペーサプレート
３２…連結部
３３…肉厚部
３４…第１肉厚部
３５…第２肉厚部
４０…連結部
４１…第１延出片
４２…第２延出片
４３…第１接続部
４４…第２接続部
４５…端部
５０…治具
Ｃ…仮想直線
Ｌ１，Ｌ２…長さ

Claims (9)

1. 内燃機関のシリンダを取り囲むウォータジャケットと、前記ウォータジャケットの内部に配置されるウォータジャケットスペーサと、を備えるシリンダブロックであって、
   前記シリンダの径方向において当該シリンダの中心へ向かう方向を内側とし、前記径方向において前記中心から離れる方向を外側とするとき、
   前記ウォータジャケットスペーサは、
   スペーサプレートと、
   前記スペーサプレートから前記径方向に向けて突出する変換部と、
   を備え、
   前記変換部は、前記ウォータジャケットを流れる冷却水の水圧が作用する作用面を有し、冷却水の水圧によって当該作用面に付与される力を、前記スペーサプレートを前記内側に向けて押す力に変換する
   シリンダブロック。
2. 前記変換部は、前記スペーサプレートから前記外側に突出する突出部であり、
   前記突出部は、前記作用面としての傾斜面を含み、
   前記傾斜面は、前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における下流側の部位が前記流れ方向における上流側の部位よりも前記外側に位置している
   請求項１に記載のシリンダブロック。
3. 前記突出部は、前記スペーサプレートに接続する基端部と、当該基端部よりも前記外側に位置する先端部とを有する板状の突出片であり、
   前記先端部は、前記基端部よりも前記流れ方向において下流側に位置しており、
   前記突出片は、前記作用面としての前記傾斜面を有し、
   前記傾斜面は、前記突出片の厚さを規定する２つの面のうち前記流れ方向における上流側に位置する面である
   請求項２に記載のシリンダブロック。
4. 前記ウォータジャケットの前記内側の内壁と対向する前記スペーサプレートの対向面と前記先端部との間の前記径方向における長さは、前記径方向における前記ウォータジャケットの長さよりも短い
   請求項３に記載のシリンダブロック。
5. 前記スペーサプレートを第１スペーサプレートとするとき、
   前記ウォータジャケットスペーサは、前記第１スペーサプレートよりも前記外側に配置されており当該第１スペーサプレートに連結された第２スペーサプレートをさらに有し、
   前記第１スペーサプレート及び前記第２スペーサプレートのうち少なくとも一つは、前記変換部としての肉厚部を有し、
   前記肉厚部は、前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向において下流側の部位ほど前記径方向における厚さが大きくなる部分を有し、
   前記作用面は、前記肉厚部のうち前記厚さが最大となる位置より前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における上流側の面である
   請求項１に記載のシリンダブロック。
6. 前記スペーサプレートを第１スペーサプレートとするとき、
   前記ウォータジャケットスペーサは、前記第１スペーサプレートよりも前記外側に間隔を隔てて配置された第２スペーサプレートと、前記第１スペーサプレートと前記第２スペーサプレートとを連結する連結部とを有し、
   前記変換部は、前記連結部であり、
   前記連結部は、前記第１スペーサプレートの第１接続部から前記外側に延び出るとともに前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における上流側に延び出る第１延出片と、当該第１延出片の前記外側の端部から前記外側に延び出るとともに前記流れ方向における下流側に向かって延び出て前記第２スペーサプレートの第２接続部に接続される第２延出片と、を備え、
   前記第１延出片は、前記第１接続部を中心にして回動することにより前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、
   前記第２延出片は、前記第２接続部を中心にして回動することにより前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、
   前記第１延出片の厚さを規定する２つの面のうち前記流れ方向において上流側に位置する面及び前記第２延出片の厚さを規定する２つの面のうち前記流れ方向において上流側に位置する面が前記作用面であり、
   前記第１接続部から前記端部までの長さ、前記第２接続部から前記端部までの長さ、前記第１スペーサプレートの厚さ、及び前記第２スペーサプレートの厚さの和が、前記第１スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁と前記第２スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁との間の前記径方向における距離よりも大きい
   請求項１に記載のシリンダブロック。
7. 前記スペーサプレートは、前記シリンダの側面の形状に沿うように湾曲して延びる湾曲部を含み、
   前記変換部は、前記湾曲部から前記径方向に向けて突出している
   請求項１に記載のシリンダブロック。
8. 前記シリンダは、複数のシリンダを含み、当該複数のシリンダが直線状に配列されるものであり、
   前記ウォータジャケットスペーサは、前記複数のシリンダの配列方向における一方の端に位置する第１シリンダの側面から前記配列方向における他方の端に位置する第２シリンダの側面まで延びている
   請求項１に記載のシリンダブロック。
9. 内燃機関のシリンダを取り囲むウォータジャケットを備えるシリンダブロックの当該ウォータジャケットにウォータジャケットスペーサを組み付ける組み付け方法であって、
   前記シリンダの径方向において当該シリンダの中心へ向かう方向を内側とし、前記径方向において前記中心から離れる方向を外側とするとき、
   前記ウォータジャケットの前記径方向における長さは、前記ウォータジャケットスペーサの前記径方向における長さより大きく、
   前記ウォータジャケットスペーサは、第１スペーサプレートと、第２スペーサプレートと、当該第１スペーサプレートと当該第２スペーサプレートとを連結する連結部と、を有し、
   前記第２スペーサプレートは、前記第１スペーサプレートよりも前記外側に間隔を隔てて配置されており、
   前記連結部は、前記第１スペーサプレートの第１接続部から前記外側に延び出るとともに前記ウォータジャケットの冷却水の流れ方向における上流側に延び出る第１延出片と、当該第１延出片の前記外側の端部から前記外側に延び出るとともに前記流れ方向における下流側に向かって延び出て前記第２スペーサプレートの第２接続部に接続される第２延出片と、を備え、
   前記第１延出片は、前記第１接続部を中心基準に回動することで前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、
   前記第２延出片は、前記第２接続部を中心基準に回動することで前記端部の前記流れ方向における揺動を可能にするように構成されており、
   前記第１接続部から前記端部までの長さと前記第２接続部から前記端部までの長さの和が、前記第１スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁と前記第２スペーサプレートと対向する前記ウォータジャケットの内壁との間の前記径方向における距離よりも大きく、
   前記組み付け方法は、
   前記第１スペーサプレートと前記ウォータジャケットの前記内側の内壁との間及び前記第２スペーサプレートと前記ウォータジャケットの前記外側の内壁との間にそれぞれ隙間を設けながら前記ウォータジャケットスペーサを前記ウォータジャケットに挿入する挿入工程と、
   前記流れ方向における上流側から下流側に向けて前記連結部を押し込むことで前記第１延出片及び前記第２延出片を回動させ、前記第１スペーサプレートと前記第２スペーサプレートとを前記径方向において離れるように押し広げる押し広げ工程と、を含む
   ウォータジャケットスペーサの組み付け方法。

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