JP4089222B2 - エンジン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンに関し、より詳しくはシリンダボアにおける上方部の変形を抑制できるように構成したエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンとして、シリンダボアを囲繞して上面に開口するウォータジャケットを有するシリンダブロックと、上記シリンダブロックに連結されるシリンダヘッドと、上記シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間に介在されて、それらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットとを備えたものは公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のエンジンにおいて、ウォータジャケットをシリンダブロックの上面に開口させたものは、一般にオープンジャケットと称されている。このようなオープンジャケットは上述したようにシリンダボアを囲繞してシリンダブロックの上面に開口しているので、燃焼圧力や熱の影響によってシリンダボアの上方部が不均一に拡径し、シリンダボア上方部の真円度が悪化しやすいという欠点があった。
このようにシリンダボア上方部の真円度が悪化すると、エンジンオイルの消費量が増大したり、シリンダボア内に嵌合したピストンの焼き付きが発生する虞があった。
なお、従来、ウォータジャケットの改良技術として、例えば特開平１１−２９４２５４号が提案されている。この公報の連結構造では、ガスケットに下方へ向けて突出する絞り部を形成し、その絞り部をウォータジャケット内に上方から挿入するようにしている。しかしながら、上記公報に開示されているような構成であっても、上記絞り部はウォータジャケットの両壁面と密着していないので、シリンダボアの上方部が不均一に拡径し、真円度が悪化するのを抑制することが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した事情に鑑み、請求項１の発明は、シリンダボアを囲繞して上面に開口するウォータジャケットを有するシリンダブロックと、上記シリンダブロックに連結されるシリンダヘッドと、上記シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間に介在されて、それらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットとを備えたエンジンにおいて、
上記シリンダブロックにおけるシリンダボアの上方部の位置で、かつ上記ウォータジャケットよりもシリンダボア側となる位置に、上記シリンダボアを囲繞して本来のシリンダブロックの上面よりも高さを低くした環状に連続する支持面を形成し、この支持面に、上記ウォータジャケットの外側の壁面よりもシリンダボア側において、シリンダボアの上方部が拡径するのを抑制する補強リングを設けたものである。
【０００５】
このような構成によれば、シリンダボアの上方部が燃焼圧力や熱によって拡径しようとする際に、シリンダボアの上方部が不均一に拡径し、真円度が悪化するのを補強リングによって抑制することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１〜図３において、１は自動車用エンジンのシリンダブロックである。このシリンダブロック１の上面１Ａに薄板状のシリンダヘッドガスケット２を載置し、さらにその上方からシリンダヘッド３を載置して、その状態のシリンダブロック１とシリンダヘッド３とを複数の連結ボルトによって連結するようにしている。このようにシリンダブロック１の上面１Ａとシリンダヘッドの下面３Ａとの間にシリンダヘッドガスケット２を介在させることにより、シリンダブロック１の上面１Ａとシリンダヘッド３の下面３Ａとの間の気密を保持するようにしている。
上記シリンダブロック１はアルミニウム合金からなり、図１に平面図で示すように、一直線上の３箇所の位置に等間隔でシリンダボア４を穿設している。そして、これら３箇所に設けたシリンダボア４の全体を囲繞して、シリンダブロック１の上面１Ａに無端状のウォータジャケット５を形成している。本実施例におけるウォータジャケット５は、上方開口部５Ａがシリンダブロック１の上面１Ａに開口した『オープンジャケット』と称されるものである。図３に示すように、シリンダヘッドガスケット２を介在させた状態でシリンダブロック１とシリンダヘッド２とを連結した状態において、ウォータジャケット５の上方開口部５Ａはシリンダヘッドガスケット２によって完全に覆われるようになっており、その状態のウォータジャケット５内に冷却水を流通させることにより、シリンダブロック１およびシリンダヘッド３を冷却できるようになっている。
上記ウォータジャケット５の近接外方位置となるシリンダブロック１の上面１Ａには、８箇所のボルト孔６を形成してあり、また、シリンダブロック１の所要箇所にブローバイ孔７および油孔８を形成している。
上記シリンダブロック１は、図１にＥＸを付した箇所がエキゾーストマニホールド側となり、ＩＮを付した箇所がインテークマニホールド側となる。
シリンダヘッドガスケット２は薄板状の鉄からなり、図２に示すように、上記シリンダブロック１のシリンダボア４の位置にあわせて３箇所の燃焼室孔１１を穿設している。また、このシリンダヘッドガスケット２には上記シリンダブロック１側のボルト孔６の位置にあわせてボルト孔１２を穿設してあり、さらに、同様に油孔１３およびブローバイ孔１４を穿設している。また、シリンダヘッドガスケット２には、各燃焼室孔１１を囲繞して断面円弧状で下方へ向けて膨出する従来公知のビード部２Ａを形成している。
シリンダヘッド２はアルミニウム合金からなり、図３に示すように、従来公知のものと同様に、シリンダブロック１側のシリンダボア４の位置にあわせて円形の凹部３Ｂを形成している。
以上のように本実施例の自動車用のエンジンは、シリンダヘッド３、シリンダヘッドガスケット２およびシリンダブロック１とを備えている。
【０００７】
しかして、本実施例は上記シリンダブロック１におけるシリンダボア４の上方部の位置に、そのシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を設けたものである。
すなわち、図１および図３に示すように、上記ウォータジャケット５よりも内方側（シリンダボア４側）となるシリンダボア４の上方部は、本来の上面１Ａよりも所定寸法だけ高さを低くしている。それによって、円周方向に連続する環状の支持面１Ｃを形成してあり、また、この支持面１Ｃを形成したことに伴い、図１における中央側のシリンダボア４の上方縁部に一対の円弧状の位置決め段部１Ｄを形成してあり、また、図１における両側のシリンダボア４の位置にそれぞれ１箇所の位置決め段部１Ｄを形成している。
本実施例においては、上記位置決め段部１Ｄに外周部を係合させて位置決めしてから、上記各支持面１Ｃ上にそれぞれ補強リング１５を取り付けている。
補強リング１５は剛性と強度を有し、かつアルミニウムに対して熱膨張率が小さな鉄系材料あるいはＳＵＳ材によって製造している。この補強リング１５の内径はシリンダボア４の直径と同じ寸法に設定している。また、図３に示すように、補強リング１５の外径は、該補強リング１５を支持面１Ｃ上に取り付けた状態において、補強リング１５の外周面がウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となる寸法に設定している。つまり、補強リング１５の内周面は、実質的にシリンダボア４の上端部を構成し、また補強リング１５の外周面は、実質的にウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂを構成している。
また、補強リング１５の厚さ（軸方向寸法）は、上記支持面１Ｃと本来の上面１Ａとの高さの違いに相当する寸法に設定している。
さらに、補強リング１５の上面１５ａは平坦面としてあり、この上面１５ａに上記シリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａを載置するようにしている。他方、補強リング１５の下面（底面）には、円周方向に連続する環状溝１５Ａを同心状に２箇所形成している。これらの環状溝１５Ａの断面は三角形にしてあり、同一寸法に設定している。
【０００８】
一方、シリンダブロック１側の支持面１Ｃには、円周方向に連続する環状突起１Ｅを同心状に２箇所形成している。これらの環状突起１Ｅの断面形状及び寸法と半径方向の設置位置は、上記補強リング１５側に形成した２箇所の環状溝１５Ａと一致するように調整している。
この補強リング１５の外周部を位置決め段部１Ｄに係合させ、かつ下面の環状溝１５Ａに接着シール剤１８を塗布してそこに支持面１Ｃ側の環状突起１Ｅを係合させてあり、それによって、補強リング１５の底面を支持面１Ｃに取り付けている。
このようにして支持面１Ｃ上に補強リング１５を装着すると。上記環状溝１５Ａと環状突起１Ｅとが接着シール剤１８により接合されるとともに、それらの間のシールが維持されるようになっている。つまり、接着シール剤１８がシール手段として機能して、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持することができるようになっている。また、支持面１Ｃに装着した補強リング１５は、その上面１５ａが、シリンダブロック１の上面１Ａと同一平面となるように軸方向寸法を調整している。また、補強リング１５の内周面は、本来のシリンダボア４の周面と同一面となる。つまり、補強リング１５の内周面は、シリンダボア４の上端を構成する。また、補強リング１５の外周面は、ウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となり、該壁面５Ｂの一部を構成するようになっている。なお、この補強リング１５の外周面は、必要に応じてウォータジャケット５側に張り出すように構成してもよい。
上述した説明から理解できるように、本実施例では上記補強リング１５とその環状溝１５Ａ、および支持面１Ｃとその環状突起１Ｅによってシリンダボア４の上部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。このように、本実施例においては、ウォータジャケット５の内方側（シリンダボア４側）の位置で、かつ、各シリンダボア４における上方部に抑制手段１０を設けている。
３箇所の支持面１Ｃにそれぞれ補強リング１５を装着した上記構成のシリンダブロック１に、上述したように連結ボルトでシリンダヘッド３を連結すると、補強リング１５は、上記支持面１Ｃとシリンダヘッド２の下面３Ａとにより上下方向から強く挟持される。そのため、支持面１Ｃの環状突起１Ｅと補強リング１５の環状溝１５Ａとは上記接着シール剤１８を介してさらに強く密着する。そして、支持面１Ｃと補強リング１５の下面との間のシールは、接着シール剤１８によって維持される。また、補強リング１５の上面１５ａとシリンダヘッド３の下面３Ａとによってシリンダヘッドガスケット２が強く挟持されるので、該シリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａが補強リング１５の上面１５ａに密着すると同時に、シリンダヘッド３の下面３Ａとシリンダヘッドガスケット２の上面とが密着する。そのため、シリンダヘッドガスケット２によってシリンダヘッド３の下面３Ａとシリンダブロック１および補強リング１５の上面１５ａとの間のシールが維持されるようになっている。
なお、環状溝１５Ａおよび環状突起１Ｅの形状、数、大きさは、適用するエンジンの条件に応じて適宜設定すればよい。
【０００９】
以上のように、本実施例においては、シリンダブロック１におけるシリンダボア４の上方部の位置に抑制手段１０を設けている。そのため、オープンジャケットと称される上面１Ａに開口するウォータジャケット５を備えたシリンダブロック１でありながら、シリンダブロック１及びシリンダヘッド３が加圧されたり、加熱されて高温となった際に、圧力や熱の影響によってシリンダボア４の上方部が図１のＥＸ側およびＩＮ側へ不均一に拡径して真円度が悪化することを上記抑制手段１０によって抑制することができる。より詳細には、剛性を有する補強リング１５を支持面１Ｃに取り付けているので、シリンダボア４の上方部が熱によって拡径しようとした際に、補強リング１５によってシリンダボア４の上方部が拡径することを抑制することができる。発明者が行なった実験によれば、上記抑制手段１０を設けた本実施例においては、このような抑制手段１０を設けていない従来のシリンダブロック１と比較すると、５０％ほどシリンダボア４の上端部が拡径することを抑制することができた。
図４に示したものは、補強リングを設けていない従来のエンジンの断面を示したものである。この図４に示すように、ウォータジャケット５の上方開口部５Ａはシリンダブロック１の上面１Ａに開口しているため、従来のものでは、想像線で示すように、シリンダボア４の上方部が燃焼圧力や熱によってウォータジャケット５側へ拡径する欠点があった。このようにシリンダボア４の上方部が拡径すると、エンジンオイルの消費量が増大するとともに、シリンダボア４内でピストンが焼き付く虞があった。
このような従来のシリンダブロックに対して、上記本実施例においては、抑制手段１０を設けたことにより、シリンダボア４の拡径量を５０％程度抑制することができる。したがって、本実施例においては、図４に示した従来のものと比較してエンジンオイルの消費量の増大を抑制することができ、シリンダボア４の拡径が原因でピストンが焼き付く虞を減少させることができる。
【００１０】
-------（第２実施例）
次に、図５は本発明の第２実施例を示したものであり、この第２実施例においては、上記第１実施例における断面三角形の環状突起１Ｅと環状溝１５Ａを省略し、その代わりに断面方形の環状凹部１Ｅ’とそれに係合する断面方形の環状突起１５Ａを設けたものである。環状凹部１Ｅ’は、ウォータジャケット５における壁面５Ｂの隣接上方位置に設けてあり、この環状凹部１Ｅ’の寸法と配置位置にあわせて、補強リング１５の下面外周部に環状突起１５Ａを突設している。
そして、環状凹部１Ｅ’に接着シール剤１８を塗布してからそこに環状突起１５Ａを係合させるとともに、本来の支持面１Ｃ上に本来の補強リング１５の下面を載置している。
その他の構成は、上述した第１実施例のものと同じであり、したがって、上記第１実施例と同一部分の説明は省略する。
このような第２実施例によれば、補強リング１５の厚さ（軸方向寸法）自体は上記第１実施例と同等であっても、環状突起１５Ａの軸方向寸法を長くすることができる。つまり、シリンダボア４に嵌合される図示しないピストンあるいはピストンリングとの干渉を防止するために、実質的なシリンダボア４上端となる補強リング１５における内周面の軸方向寸法を長く取ることはできないが、外周部側下面に環状突起１５Ａが存在するので、上述した第１実施例よりも優れた作用効果を得ることができる。
【００１１】
-------（第３実施例）
次に図６は本発明の第３実施例を示したものであり、この第３実施例においては、環状凹部１Ｅ’および環状突起１５Ａを設ける位置を上記第２実施例よりもシリンダボア４側に移動させたものである。すなわち、環状凹部１Ｅ’は、ウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂとシリンダボア４との間の中間位置に設けている。この環状凹部１Ｅ’の幅（半径方向寸法）と、それによって形成される隣接位置の環状突起の幅はほぼ同じ寸法に設定している。
補強リング１５の下面に、上記環状凹部１Ｅ’の寸法と配置位置にあわせて、環状突起１５Ａを形成している。
そして、支持面１Ｃの環状凹部１Ｅ’に接着シール剤１８を塗布してから、そこに補強リング１５の環状突起１５Ａを係合させると同時に、支持面１Ｃに補強リング１５の下面を当接させている。その他の構成は上記第２実施例と同じであり、同一部分についての説明は省略する。
このような第３実施例の構成であっても、上述した第２実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１２】
-------（第４実施例）
次に図７及び図８は本発明の第４実施例を示したものである。
この第４実施例では、支持面１Ｃにおける円周方向の所定位置に複数の係合凸部１Ｆを形成する一方、補強リング１５に上記係合凸部１Ｆと係合する複数の係合孔１５Ｂを穿設したものである。
より詳細には、補強リング１５は、断面を横長の長方形に形成してあり、この補強リング１５の円周方向等間隔位置に上下方向の係合孔１５Ｂを穿設している。一方、支持面１Ｃには、上記補強リング１５の係合孔１５Ｂの寸法と配置位置に合わせて複数の円柱状の係合凸部１Ｆを形成している。そして、支持面１Ｃに接着シール剤１８を塗布してから係合凸部１Ｆを補強リング１５の係合孔１５Ｂに係合させると同時に、補強リング１５の下面を支持面１Ｃに当接させている。そのため、接着シール剤１８によって支持面１Ｃと補強リング１５の下面が接合されてそれらの間のシールが維持されている。また、補強リング１５の上面および係合凸部１Ｆの上端面は、本来のシリンダブロック１の上面１Ａと同一平面上に位置するようになっている。その他の構成は上記第１実施例と同じであり、同一部分の説明は省略する。
このような第４実施例の構成によれば、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができるとともに、補強リング１５を支持面１Ｃに対してより強固に結合することができる。
なお、上記補強リング１５は、シリンダブロック１を鋳造する時に鋳込むようにしても良い。
【００１３】
-------（第５実施例）
次に図９は本発明の第５実施例を示したものである。上記図５に示した第２実施例においては、シリンダブロック１の本来の上面１Ａよりも高さを低くした支持面１Ｃを形成し、そこに環状凹部１Ｅ’を形成していたが、この図９に示す第５実施例においては、本来のシリンダブロック１の上面１Ａにおけるウォータジャケット５の隣接位置に環状凹部１Ｅ’を形成し、そこに接着シール剤１８を塗布してから断面長方形の補強リング１５を係合させたものである。
環状凹部１Ｅ’の幅（半径方向寸法）は、シリンダボア４とウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂとが半径方向において隔てた寸法の半分以上の寸法に設定している。補強リング１５の寸法は上記環状凹部１Ｅ’の寸法に合わせてあり、軸方向寸法は厚さの２倍程度の寸法となっている。
したがって、補強リング１５を環状凹部１Ｅ’に嵌合した状態では、補強リング１５の上面は、シリンダブロック１の上面１Ａと同一平面となり、補強リング１５の外周面は、ウォータジャケット５における内方側の壁面５Ｂの一部を構成している。
このような第５実施例の構成によれば、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。しかも、上述した各実施例とは異なり、この第５実施例では、補強リング１５の内周面はシリンダボア４の一部を構成しないので、図示しないピストン及びピストンリングとの干渉を考慮することなく補強リング１５の軸方向寸法を長く取ることができる。
【００１４】
--------（第６実施例）
次に図１０は本発明の第６実施例を示したものであり、この第６実施例は、上記図３の第１実施例における環状溝１５Ａと環状突起１Ｅとの代わりに、相互に係合するテーパ面を形成したものである。すなわち、補強リング１５の底面は、図において右方側の端部の高さが左方側の端部よりも高さが低くなる第１テーパ面１５Ｆとしている。他方、シリンダブロック１の支持面１Ｃは、内周部側（左方側の）の高さが外周部側（右方側）の高さよりも高くなる第２テーパ面としている。そして、第２テーパ面としての支持面１Ｃに接着シール剤１８を塗布してからそこに補強リング１５の第１テーパ面１５Ｆを係合させている。このように両部材を係合させた状態においては、補強リング１５の上面１５ａは、本来のシリンダブロック１の上面１Ａと同一平面となっている。その他の構成は、上記第１実施例のものと同じであり、同一部分の説明は省略する。
この第６実施例においては、補強リング１５の第１テーパ面１５Ｆがシリンダボア４側に面するように形成して、接着シール剤１８を介して支持面１Ｃ（第２テーパ面）と係合している。そのため、この第６実施例においても、上記第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１５】
-----------（第７実施例）
次に、図１１から図２０は、シリンダボア４の上部に補強リング１５を設けたものにおいて、支持面１Ｃと補強リング１５との間のシールを維持するシール手段についての実施例を示したものである。
すなわち、図１１は本発明の第７実施例を示したものである。シリンダボア４の上方部は、本来の上面１Ａよりも所定寸法だけ高さを低くしてあり、それによって、円周方向に連続する平坦な支持面１Ｃを形成している。
補強リング１５は断面が横長の長方形となるように構成してあり、補強リング１５の内径はシリンダボア４の直径と同じ寸法に設定している。また、補強リング１５の外径は、該補強リング１５を支持面１Ｃ上に取り付けた状態において、補強リング１５の外周面がウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となる寸法に設定している。つまり、補強リング１５の内周面は、実質的にシリンダボア４の上端部を構成し、また補強リング１５の外周面は、実質的にウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂを構成している。
また、補強リング１５の厚さ（軸方向寸法）は、上記支持面１Ｃと本来の上面１Ａとの高さの違いに相当する寸法に設定している。
補強リング１５の上面１５ａは平坦面としているが、補強リング１５の下面には、円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇを同心状に４箇所形成している。これらの環状噛み込み部１５Ｇの断面は、下方が尖った三角形にしてあり、同一寸法に設定している。
そして、上記補強リング１５の外周部を上述したシリンダブロック１の位置決め段部１Ｄ（図１参照）に係合させて位置決めしてから、補強リング１５を下方に向けて強く押圧するようにしている。これにより、補強リング１５の下面に設けた環状噛み込み部１５Ｇが平坦な支持面１Ｃに噛み込むとともに、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとが密着するようになっている。
これによって、補強リング１５が支持面１Ｃ上に固定されて、該補強リング１５はシリンダボア４の上端部を構成している。また、上記複数の環状噛み込み部１５Ｇによって、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持するシール手段を構成している。また、この実施例では補強リング１５と支持面１Ｃとによってシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。この図１１に示す連結状態において、補強リング１５の上面は、本来のシリンダブロック１の上面１Ａよりも僅かに高さが高くなっている。そして、この補強リング１５の上面にシリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａが密着するようになっている。
補強リング１５の内周面は、シリンダボア４の上端を構成するとともに、補強リング１５の外周面は、ウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となり、該壁面５Ｂの一部を構成するようになっている。
以上のように、この第７実施例においては、支持面１Ｃに補強リング１５を設けているので、上記第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。また、補強リング１５に設けた複数の環状噛み込み部１５Ｇが支持面１Ｃに噛み込んでいるので、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを確実に維持することができる。
【００１６】
-------（第８実施例）
次に、図１２は本発明の第８実施例を示したものである。上記図１１の第７実施例においては、補強リング１５の環状噛み込み部１５Ｇをシリンダブロック１の平坦な支持面１Ｃに噛み込ませることにより、補強リング１５の下面と支持面１Ｃの間のシールを維持するようにしていた。これに対して、この第８実施例においては、上記環状噛み込み部１５Ｇを省略して補強リング１５の下面を平坦面とし、この平坦面である補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを接着シール剤１８によって接合したものである。つまり、この第８実施例では、接着シール剤１８によってシール手段を構成するとともに、補強リング１５と接着シール剤１８とによって、シリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。この他の構成は、上記第７実施例と同じである。
この第８実施例においては、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを上記接着シール剤１８で固着しているので、上述した第７実施例と同様に補強リング１５の下面とシリンダブロック１の支持面１Ｃとの間のシールを確実に維持することができる。しかも、上記第７実施例における環状噛み込み部１５Ｇを省略した分だけ、補強リング１５の製造コストを低減させることができる。
なお、この第８実施例において、補強リング１５の下面および支持面１Ｃの全域を粗面として、上記接着シール剤１８によってそれらを接合するようにしても良い。この場合においては、補強リング１５の下面および支持面１Ｃを粗面としたことにより、接着シール剤１８によるそれらの固着力がより一層強固なものとなる。
【００１７】
-------（第９実施例）
次に図１３は本発明の第９実施例を示したものである。この実施例においては、図５と同様に支持面１Ｃに幅広の環状溝１Ｅ’を形成する一方、補強リング１５の下面に上記環状溝１Ｅ’に係合可能な環状突起１５Ａを形成したものである。環状溝１Ｅ’の幅（半径方向寸法）は、支持面１Ｃの幅（半径方向寸法）の約半分程度の寸法に設定している。
このように構成した補強リング１５の下面及び環状突起１５Ａの全域に接着シール剤１８を塗布した上で、上記環状溝１Ｅ’に環状突起１５Ａを係合させている。これにより、補強リング１５が支持面１Ｃの位置に確実に固着されるとともに、接着シール剤１８によって補強リング１５の下面とシリンダブロックの支持面１Ｃとの間のシールを維持するようにしている。この実施例においては、接着シール剤１８によってシール手段を構成するとともに、補強リング１５と支持面１Ｃとによって上記抑制手段１０を構成している。
このような構成の第９実施例であっても、上記第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
-------（第１０実施例）
次に図１４は本発明の第１０実施例を示したものであり、この実施例は、図１３の第９実施例の構成において、接着シール剤１８の代わりに、環状をした２本の弾性シール部材１９を用いたものである。
すなわち、支持面１Ｃにおける環状溝１Ｅ’の内外の隣接位置にそれぞれ同じ厚さの弾性シール部材１９を装着し、その状態において、補強リング１５の環状突起１５Ａを上方から環状溝１Ｅ’に係合させると同時に、この補強リング１５Ｂの下面と支持面１Ｃとによって２つの弾性シール部材１９を挟持している。これらの弾性シール部材１９によって、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持するシール手段を構成している。その他の構成は、上記第９実施例と同じである。
このような第１０実施例であっても上記第９実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１９】
-------（第１１実施例）
次に図１５は本発明の第１１実施例を示したものである。この実施例は、上記図１３の第９実施例において、接着シール剤１８の代わりに単一の弾性シール部材１９を用いたものである。
すなわち、支持面１Ｃの環状溝１Ｅ’の内部に該環状溝１Ｅ’の幅に合わせた弾性シール部材１９を嵌合し、その状態において、上方側から環状溝１Ｅ’に補強リング１５の環状突起１５Ａを嵌合させている。これにより、支持面１Ｃと補強リング１５の下面とが当接し、かつ上記弾性シール部材１９が環状溝１Ｅ’と環状突起１５Ａの下面とによって強く挟持されるようになっている。この実施例では弾性シール部材１９によってシール手段を構成している。その他の構成は、図１３に示した第９実施例と同じである。
このような第１１実施例であっても、上記第９実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
-------（第１２実施例）
次に図１６は本発明の第１２実施例を示したものである。この実施例は、上記図１５の第１１実施例において、補強リング１５の下面における環状突起１５Ａの内外の位置に円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇをそれぞれ設けて、それら環状噛み込み部１５Ｇを支持面１Ｃに噛み込ませたものである。また、上記第１１実施例と同様に、環状溝１Ｅ’内に弾性シール部材１９を装着し、環状溝１Ｅ’と環状突起１５Ａの下面とにより弾性シール部材１９を挟持している。この実施例においては、環状噛み込み部１５Ｇ、弾性シール部材１９によって、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持するシール手段を構成している。その他の構成は、上記第１１実施例と同じである。
このような第１２実施例であっても、上記第１１実施例と同様の作用効果を得ることができる。また、上記環状噛み込み部１５Ｇを設けた分だけ、この第１２実施例は第１１実施例よりもより一層のシール効果が向上する。
【００２１】
-------（第１３実施例）
次に図１７は本発明の第１３実施例を示したものである。この実施例においては、支持面１Ｃにおけるシリンダボア４と隣接する位置に環状凹部１Ｅ’を形成してあり、他方、補強リング１５には、上記環状凹部１Ｅ’の大きさに合わせて環状突起１５Ａを形成している。そして、本来の補強リング１５の下面および上記環状突起１５Ａの下面に、円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇを形成している。この環状噛み込み部１５Ｇの断面は、下方側が尖った三角形に形成している。
そして、内方側の環状噛み込み部１５Ｇを環状凹部Ｅ’の底面に噛み込ませるとともに、外側の環状噛み込み部１５Ｇを本来の支持面１Ｃに噛み込ませている。そしてさらに、環状凹部１Ｅ’の底面と環状突起１５Ａの下面とを当接させるとともに、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを当接させている。この実施例においては、環状噛み込み部１５Ｇによって上記シール手段を構成している。また、この実施例では、補強リング１５と支持面１Ｃ及び環状凹部１Ｅ’によって、シリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。
また、このような第１３実施例においても、上記図１１の第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
-------（第１４実施例）
次に図１８は本発明の第１４実施例を示したものである。この実施例は、上記図１１の第７実施例における左から第２番目及び第３番目の環状噛み込み部１５Ｇを省略し、その代わりに補強リング１５の下面に同心状に環状溝１５Ｈを形成し、かつそれらの環状溝１５Ｈに断面円形の弾性シール部材１９を装着している。その他の構成は上記図１１の第７実施例と同じである。
この第１４実施例では、補強リング１５を平坦な支持面１Ｃに強く押圧することで、環状噛み込み部１５Ｇが支持面１Ｃに噛み込むとともに本来の補強リング１５の下面が支持面１Ｃに当接し、さらに両弾性シール部材１９が支持面１Ｃに密着するようになっている。つまり、この実施例では、両環状噛み込み部１５Ｇおよび両弾性シール部材１９によって、上記シール手段を構成している。また、補強リング１５と支持面１Ｃとによってシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。
このような第１４実施例の構成であっても、上記第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２３】
-------（第１５実施例）
次に図１９は本発明の第１５実施例を示したものであり、この実施例は、円筒状のシリンダライナー１７の内周部によってシリンダボア４を構成したシリンダブロック１に本発明を適用したものである。すなわち、シリンダブロック１の貫通孔１Ｊに円筒状のシリンダライナー１７を嵌着してあり、その内周面をシリンダボア４としている。
そして、支持面１Ｃよりもシリンダライナー１７の上端は上方に位置させてあり、支持面１Ｃ及びシリンダライナ１７の上端部を覆って補強リング１５を取り付けている。
この補強リング１５の下面には、円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇを形成してあり、それを図１１と同様に支持面１Ｃに噛み込ませている。また、補強リング１５の下面は支持面１Ｃに当接させてあり、補強リング１５に設けた環状凹部１５Ｊをシリンダライナ１７の上端部に隙間なく係合させている。
この第１５実施例においては、環状噛み込み部１５Ｇによって支持面１Ｃと補強リング１５の下面との間のシールを維持するシール手段を構成している。また、補強リング１５と支持面１Ｃとでシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。その他の構成は、図１１に示した第７実施例と同じである。
このような第１５実施例であっても上述した第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
-------（第１６実施例）
次に図２０は本発明の第１６実施例を示したものである。この実施例も図１９の第１５実施例と同様に、シリンダブロック１の貫通孔１Ｊに円筒状のシリンダライナー１７を嵌着したものを前提としている。この実施例では、シリンダライナー１７の上端部を支持面１Ｃよりも低い位置に位置させている。これに伴い、補強リング１５の内周部に上記シリンダライナ１７の厚さに合わせた筒状部１５Ｋを形成し、それを貫通孔１Ｊに上方から嵌着し、かつ筒状部１５Ｋの下端部をシリンダライナ１７の上端に当接させている。その他の構成は、上記第１５実施例と同じである。
このような構成の第１６実施例であっても、上記図１９の第１５実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記図１１、図１４〜図２０に示した各実施例において、補強リング１５の下面と支持面１Ｃに接着シール剤を塗布しても良いことは勿論である。
【００２５】
次に図２１から図２３は本発明の第１７実施例及び第１８実施例を示したものであり、これらの実施例においては、補強リング１５にウォータジャケット５と連通する冷却水通路２１を形成したものである。
図２１ないし図２２に示す第１７実施例は、図６に示した第３実施例に冷却水通路２１を形成したものである。すなわち、補強リング１５の内部に円周方向に連続する環状連通孔１５Ｌを形成するとともに、その環状連通孔１５Ｌから連続して外周面に開口する複数の半径方向孔１５Ｍを形成している。そして、これら環状連通孔１５Ｌおよび半径方向孔１５Ｍによって冷却水通路２１を構成している。この冷却水通路２１内にウォータジャケット５内の冷却水が流通して、補強リング１５とその周辺を冷却できるようにしている。その他の構成は、図６に示した第３実施例と同じである。
このように構成した第１７実施例によれば、上記第３実施例と同様の作用効果を得ることができる。
また、補強リング１５の冷却水通路２１にはウォータジャケット５からの冷却水が流通するようになっているので、補強リング１５自体の過熱による変形を効果的に防ぐことができる。
なお、この第１７実施例では、環状連通孔１５Ｌと半径方向孔１５Ｍとによって冷却水通路２１を構成しているが、上記半径方向孔１５Ｍの代わりに複数のスリットを形成しても良い。
【００２６】
次に図２３は本発明の第１８実施例を示したものであり、この実施例は、上記図６の補強リング１５の外周面に円周方向に連続するスリット１５Ｌを形成して、そのスリット１５Ｌの内部空間によって冷却水通路２１を構成したものである。その他の構成は、図６に示した実施例と同じである。
このような第１８実施例であっても、上記図２１に示した第１７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記図２１および図２３に示した各実施例においては、補強リング１５の上面１５ａとシリンダブロック１の上面１Ａの高さが同一となるように構成しているが、補強リング１５の上面１５ａをシリンダブロック１の上面１Ａよりも所定量だけ高さが高くなるように構成しても良い。そのように構成することで、エンジンの組み立て時にシリンダヘッド３とシリンダブロック１とを連結ボルトで締め付ける際に、シリンダボア４の周辺に連結ボルトの荷重を集中させる。それにより、シリンダヘッドガスケット２によるシール性能が向上するといった効果を得ることができる。
【００２７】
次に図２４から図２８はさらに本発明の異なる実施例を示したものである。既に説明した上記各実施例においては、補強リング１５の上面１５ａを平坦面としていたが、図２４から図２８に示す各実施例においては、補強リング１５の上面に環状溝１５Ｎ（１５Ｐ）を形成したものである。
---------（第１９実施例）
図２４は本発明の第１９実施例を示したものであり、この実施例は、上記図６に示した第３実施例の改良である。すなわち、補強リング１５の上面１５ａは、本来のシリンダブロック１の上面１Ａよりも高さが高くなるようにしてあり、さらにこの上面１５ａには、円周方向に連続する深さが浅い環状溝１５Ｎを形成している。
環状溝１５Ｎの深さは、シリンダヘッドガスケット２が下方へ膨出する膨出量の半分程度の寸法に設定している。また、環状溝１５Ｎの幅（半径方向寸法）は、ビード部２Ａの幅（半径方向寸法）とほぼ同じ寸法に設定している。このように形成した補強リング１５の環状溝１５Ｎは、その底面の高さがシリンダブロック１の上面１Ａよりも高くなるように構成している。
そして、本実施例においては、環状溝１５Ｎを形成する位置はシリンダヘッドガスケット２側のビード部２Ａの位置に合わせてあるので、ビード部２Ａの頂部とその隣接部分が環状溝１５Ｎ内に収容され、かつビード部２Ａの頂部が環状溝１５Ｎの底面と当接するようになっている。その他の構成は、図６の第３実施例と同じである。
【００２８】
以上のように構成した第１９実施例によれば、上述した第３実施例と同様の作用効果を得ることができる。
また、補強リング１５を設けることによって、シリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａがシリンダブロック１と直接接触することがなくなるので、シリンダブロック１が摩耗や座屈によって損傷するのを防ぐことが可能となる。
さらに、補強リング１５の上面１５ａの位置をシリンダブロック１の上面１Ａの位置よりも所定量高くしてあるので、エンジンの組み立て時に、シリンダヘッド３とシリンダブロック１とが連結ボルトによって締め付けられる際に、シリンダボア４の周囲に荷重が集中するようになるので、高いエンジンのシール性能を得られる。
また、補強リング１５の環状溝１５Ｎにガスケット２のビード部２Ａが収容されるため、エンジンの組み立て時にビード部２Ａに過大な荷重がかかることがなく、したがってビード部２Ａが損傷するのを防ぐことができる。
また、環状溝１５Ｎの深さは補強リング１５の加工時に変化させることができるので、ビード部２Ａの変形量を調節することができ、ビード部２Ａの耐久性やシール性を考慮して環状溝１５Ｎの深さを最適な値にすればよい。
さらに、従来の公知のものようにシリンダブロック１の上面１Ａに直接溝部を形成する場合とは異なり、予め補強リング１５に環状溝１５Ｎを加工することができるので、環状溝１５Ｎを高精度に加工するのために加工時の手間が掛からない。
【００２９】
-----------（第２０実施例）
次に図２５は第２０実施例を示したものであり、この実施例は、上記図２４の補強リング１５における外周面に円周方向に連続するスリットを形成してあり、その内部空間を冷却水通路２１としたものである。このスリットからなる冷却水通路２１は、ウォータージャケット５内に開口するので、ウォータジャケット５内の冷却水が冷却水通路２１内にも導入されるようになっている。
上記スリットからなる冷却水通路２１を設けたことにより、補強リング１５は上下方向に対する弾性を備えており、補強リング１５はシリンダヘッド３の下面３Ａおよびシリンダブロック１の支持面１Ｃの変位に対する追従性が良好になっている。その他の構成は、図２４の第１９実施例と同じである。
このような第２０実施例においても、図２４に示した第１９実施例と同様の作用効果を得ることができる。しかも、補強リング１５の弾性変形とシリンダヘッドガスケット２におけるビード部２Ａの弾性変形とによって、上記第１９実施例よりもさらに優れたシール性を得ることができる。また、冷却水通路２１に導入される冷却水によってシール部分の温度を下げることができるので、シール部分の耐久信頼性を向上させることができる。
【００３０】
--------------（第２１実施例）
次に図２６は第２１実施例を示したものである。この実施例は、上記図２５の実施例において、冷却水通路２１を構成するスリット内に、断面Ｓ字形をしたリング状の板ばね２１を挿入したものである。その他の構成は上記第２０実施例と同じである。
このような構成にすれば、上記第２０実施例の補強リング１５よりも更に上下方向に対する弾性を得ることができる。そのため、補強リング１５はシリンダヘッド３とシリンダブロック１の変位に対する追従性が向上し、上記第２０実施例よりも一層シール性が良好となる。
【００３１】
-------------（第２２実施例）
次に図２７は本発明の第２２実施例を示したものである。この実施例は、上記補強リング１５の外径を大きくするとともに、上面１５ａに第１の環状溝１５Ｎと第２の環状溝１５Ｐを形成したものである。
外径を大きくしたことに伴い、補強リング１５の外周面は、ウォータージャケット５の幅方向の中央位置まで突出している。
また、補強リング１５の上面１５ａはシリンダブロック１の上面１Ａに対して所定量だけ上方に位置させてあり、シリンダヘッドガスケット２における上記第１９〜第２１実施例における燃焼室孔１１に該当する孔となる部分は、補強リング１５の外周面に当接させている。
また、補強リング１５の上面１５ａには円周方向に連続する上記第１の環状溝１５Ｎを形成している。この実施例の環状溝１５Ｎの深さは、上述した第１９〜第２１実施例のものよりも深くしてあり、この環状溝１５Ｎの底面の位置はシリンダブロック１における上面１Ａの位置よりも低くなるようにしている。
そして、環状溝１５Ｎ内に円周方向に連続する第１シール部材としてのＣリング２３を収納してあり、このＣリング２３における上部は上面１５ａよりも上方まで突出させてシリンダヘッド３の下面３Ａと当接するようになっている。この実施例においては、補強リング１５の下面およびシリンダブロック１の支持面１Ｃは平坦面としてあり、それらを接着シール剤１８により接合している。また、補強リング１５の外周面には冷却通路となるスリットや溝は設けていない。
このような第２２実施例によれば、上記第１９実施例から第２１実施例よりも補強リング１５の強度を上げることができる。そのため、より確実にシリンダボア４の上部の拡径を抑制することができ、シリンダブロック１が摩耗や座屈によって損傷するのを防止することが可能となる。
また、この実施例では先の３つの実施例におけるビード部２Ａの代わりにＣリング２３を設けているので、このＣリング２３によりシリンダヘッド３と補強リング１５およびシリンダブロック１の上面１Ａとの間のシールを良好に維持することができる。
さらに、この実施例においては、環状溝１５Ｎの加工が容易であるので、その深さを調整することによりＣリング２３の損傷を防ぎ、なおかつ最適なシール性を得ることができる。
上面１５ａに形成した第２の環状溝１５Ｐは、第１の環状溝１５Ｎよりも深さを浅くしてあり、この環状溝１５Ｐ内に樹脂製のＯリング２４を挿入している。このＯリング２４の上部も上面１５ａよりも上方まで突出させて、シリンダヘッド３の下面３Ａと当接させるようにしている。
この実施例では、Ｃリング２３とＯリング２４とにより、半径方向において二重のシール部材を配置したことになるので、良好なシール性を得ることができる。しかも、各環状溝１５Ｎ、１５Ｐの深さを調整することでＣリング２３とＯリング２４との損傷を防止しつつ、最適なシール性を得ることができる。
【００３２】
なお、上記第２２実施例においては、平坦面とした補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを接着シール剤１８で接合しているが、上述した第１９実施例のように、補強リング１５の底面と支持面１Ｃとを凹凸で係合させるようにしても良い。
さらに、上記シール部材としてのＣリングおよびＯリングに限定されるものではない。
【００３３】
--------（第２３実施例）
次に図２８はさらに本発明の第２３実施例を示したものである。この実施例は、上記図２７の第２２実施例における環状溝１５ＮとＣリング２３を省略して、その省略した箇所より外方側となる上面を内方側よりも高さを低く形成している。その他の構成は、上記図２７の第２２実施例と同じである。
この実施例では、上面１５ａにおける内方側の部分がシリンダヘッド３の下面３Ａと当接し、環状溝１５Ｐに装着したＯリング２４が下面３Ａと密着するようになっている。
【００３４】
-----------（第２４実施例）
次に図２９は本発明の第２４実施例を示したものである。上述した各実施例は、補強リング１５を有する抑制手段１０を設けていたが、この図２９に示す第２４実施例は、抑制手段１０（補強リング１５）を設けるだけでなく、シリンダボア４の上方部を加熱あるいは冷却する温度調節手段２７を設けたものである。
より詳細には、この第２４実施例は、上記図３に示した第１実施例において、補強リング１５における外周部の上端に半径方向外方に伸びるフランジ部１５Ｃを形成したものである。この第２４実施例では、フランジ部１５Ｃによりウォータジャケット５の上方開口部５Ａを全て覆うようになっている。
その他の構成は、図３に示した第１実施例と同じである。上記フランジ部１５Ｃには必要に応じて水孔及びボルト孔を形成するようにしている。
なお、このフランジ部１５Ｃの外径と厚さに合わせて、シリンダブロック１の上面１Ａに底が浅い環状凹部を形成してもよい。この場合、補強リング１５を支持面１Ｃの位置に取り付けた状態では、フランジ部１５Ｃも環状凹部に係合されるように構成する。
このような第２４実施例の構成であっても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができるとともに、図示しないヘッドボルトなどによってフランジ部１５Ｃをシリンダブロック１の上面１Ａに固定することも可能となる。
さらに第２４実施例は、上記支持面１Ｃの上方に位置する補強リング１５の本体部分内に、円周方向に連続する環状のペルチェ素子２８を埋設したものである。このペルチェ素子２８は特殊な半導体素子であり、その極性を切り換えることによって、補強リング１５を介してその周辺のシリンダブロック１及びシリンダヘッド３を加熱あるいは冷却することができるようになっている。このペルチェ素子２８によって、補強リング１５を介してその周辺のシリンダブロック１及びシリンダヘッド３を加熱あるいは冷却する温度調節手段２７を構成している。
ペルチェ素子２８用の電線は本体部分からフランジ部１５Ｃ内を貫通させてあり、この電線に接続したコネクタ２９を図示しない電源に接続している。そして、所要時に上記ペルチェ素子２８に電圧を印加して、極性を切り換えることにより、補強リング１５を加熱し、あるいは冷却することができるようになっている。
【００３５】
このように構成した第２４実施例において、外気が冷えている状況においてエンジンを暖機運転する場合には、先ず上記温度調節手段２７としてのペルチェ素子２８によって補強リング１５及びその周辺となるシリンダブロック１及びシリンダヘッド３を加熱する。そのように加熱した状態において、エンジンを始動して所要時間だけ暖機運転を行なう。
この第２４実施例では、上記温度調節手段２７としてのペルチェ素子２８によって補強リング１５とその周辺が加熱されているので、外気が冷えているにも拘らず、シリンダボア４内での燃料の霧化が効率的に行なわれ、その燃焼効率も良好となる。そのため、暖機運転の際にシリンダボア４内への燃料の供給量を通常運転時よりも多くしていたとしても、温度調節手段２７を備えていない従来のエンジンよりも燃料の消費量が少なくなり、したがって、従来と比較してエンジンの燃費が良好になる。
しかも、外気が冷えている状態で暖機運転から通常運転に移行した状態において上記温度調節手段２７による補強リング１５の加熱状態を維持することにより、シリンダボア４の壁面に近い領域のシリンダボア４内においても燃料の霧化を促進できるので、燃料の燃焼効率を良くすることができる。そのため、従来に比較して排気ガスの発生量を抑制することができ、かつ燃費も良好となる。
【００３６】
一方、通常運転時にエンジンが過熱された場合には、上記温度調節手段２７としてのペルチェ素子２８の極性を切り換えて、該ペルチェ素子１２によって補強リング１５とその周辺を冷却するようにしている。
このように補強リング１５とその周辺となるシリンダブロック１を冷却することにより、エンジンオイルの劣化を抑制することができ、また、シリンダボア４の上方部の変形を抑制することができる。そのため、エンジンオイルの消費量の増加を抑制することができる。また、補強リング１５とその周辺のシリンダブロック１を冷却することでノッキングの発生を抑制することができる。
なお、この第２４実施例においては、温度調節手段２７としてペルチェ素子２８を用いていたが、温度調節手段２７はペルチェ素子２８に限定されるものではなく、その他の電気式の冷却手段あるいは加熱手段（例えば電熱線等）を設けても良い。
また、上記第２４実施例はフランジ部１５Ｃを有する補強リング１５にペルチェ素子２８を設けた場合について説明したが、上述した他の各実施例における補強リング１５内にペルチェ素子を設けても良いことは勿論である。
【００３７】
-----------（第２５実施例）
次に図３０は本発明の第２５実施例を示したものである。上述した図１から図２８までの各実施例においては、補強リング１５を有する抑制手段１０を設けていたが、この図３０に示した第２５実施例は、補強リング１５を有する抑制手段１０を設けるとともに、補強リング１５を各種センサーの取り付け部材として兼用したものである。
すなわち、図３０において、シリンダブロック１は、その貫通孔１Ｋにシリンダ壁材として円筒状のシリンダライナー１７を嵌着している。このシリンダライナ−１７の内周面をシリンダボア４としてあり、そこにピストン３１を摺動自在に嵌合している。
このシリンダライナー１７の上端面を支持面１Ｃとしてあり、この支持面１Ｃを上記第２４実施例と同様の断面形状に形成するとともに、そこに第２４実施例と同じ補強リング１５を接着シール剤１８によって接合している。また、補強リング１５のフランジ部１５Ｃによってウォータジャケット５の上方開口部５Ａを完全に覆っている。
また、上記補強リング１５の上面の形状に合わせた薄板状のカバー３２を用意して、そのカバー３２を補強リング１５の上面に載置している。したがって、この実施例では、カバー３２上にシリンダヘッドガスケット２を載置するようにしている。
この実施例においては、補強リング１５と支持面１Ｃとによってシリンダボア４（シリンダーライナー１７）の上部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。
【００３８】
さらに、補強リング１５の所定位置に第１温度センサー３３、第２温度センサー３４、第３温度センサー３５および燃焼圧センサー３６を取付けている。この実施例では、カバー３２と補強リング１５とによって各種センサーを取り付けるための取り付け手段を構成している。カバー３２は省略しても良い。
補強リング１５の本体部分となる内周側に第１温度センサー３３および燃焼圧力センサー３６を設けてあり、それらのセンサ−３３，３６の先端部は燃焼室Ｂ内に直接臨ませている。第１温度センサー３３によって燃焼室Ｂ内の温度を測定できるようになっており、燃焼圧センサー３６によって燃焼室Ｂ内の燃焼ガスの圧力を測定できるようになっている。
第２温度センサー３４は補強リング１５の本体部分に上下方向に埋設してあり、この第２温度センサー３４によって補強リング１５の温度、シリンダライナー１７の上部の温度（すなわち燃焼室の温度）を測定できるようにしている。
【００３９】
第３温度センサー３５は、補強リング１５のフランジ部１５Ｃに下方を向けて取り付けてあり、かつ、その下方部はウォータージャケット５内の冷却水中に挿入している。この第３温度センサー３５によってウォータジャケット５内を流通する水温を測定できるようになっている。
上記各センサー３３〜３６のリード線は、補強リング１５の内部及び上面の溝を介して外部のコネクタ３７に接続している。上面の溝にリード線を収納したので、カバー３２と補強リング１５の上面との間でリード線が押しつぶされることはない。本実施例においては、カバー３２の下面と補強リング１５の上面との間にも接着シール剤１８を塗布してあり、それにより両部材間のシールを維持している。
また、この実施例においては、この図３０に示すように、ピストン３１が上死点となった際に、その外周部に取り付けたピストンリング３８が補強リング１５の内周面と接触しないようになっている。これにより、ピストンリング３８が支持面１Ｃと補強リング１５の底面との境界部分に引っかかって破損するのを防止している。
【００４０】
以上のように構成した第２５実施例によれば、各センサー３３〜３６を補強リング１５の所要位置に取付けて精度の高い温度測定等ができる。そのため、燃費の向上や排気ガスの低減を図ることができるとともに、オーバーヒートの防止やノッキング防止等のための測定データの信頼性を向上することができる。
また、各センサー３３〜３６を補強リング１５に組付けてからシリンダブロック１に取り付ければよい。そのため、シリンダブロック１にセンサーを取付けるための加工を施す場合に比較して加工コストを低減することができるとともに、センサーの取付け作業を容易に行うことができる。
【００４１】
さらに、この第２５実施例では、オープンタイプのウォータージャケット５内の水温を第３温度センサー３５によって測定するようにしていたが、これに限定されるものではなく、通常のウォータージャケット内の水温を測定するようにしてもよい。
また、この第２５実施例では、１つの燃焼室Ｂに対して４個のセンサー３３〜３６を配置していたがこれに限定されるものではなく、センサーの数は必要に応じて増減させればよい。なお、上記第１温度センサー３３については、燃焼室Ｂの円周方向等間隔位置に複数配置するのが望ましい。
また、上記第２５実施例では、同一直線状に４つのセンサー３３〜３６を配置していたがこれに限定されるものではなく、必ずしも同一直線状でなくともよい。
この第２５実施例によれば、従来に比較してセンサーの測定精度を向上させることができるので、燃費の向上や排気ガスの低減を図ることができるとともに、オーバーヒートの防止やノッキング防止等のために必要な測定データの信頼性を向上させることができることができる。
【００４２】
なお、上述した実施例のうち補強リング１５を設けるものにあっては、シリンダヘッドガスケット２と補強リング１５とを分離して設けていたが、補強リング１５をシリンダヘッドガスケット２の底面に一体に連結するようにしても良い。
また、上述した補強リング１５を支持面１Ｃに接合するために、シリンダブロック鋳造時に補強リング１５を同時に鋳込む等の手法を用いても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明よれば、シリンダボアの上方部が不均一に拡径し、真円度が悪化することを抑制できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるシリンダブロック１の平面図
【図２】 本発明の一実施例であるシリンダヘッドガスケット２の平面図
【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図
【図４】 従来技術を示す断面図
【図５】 本発明の第２実施例を示す断面図
【図６】 本発明の第３実施例を示す断面図
【図７】 本発明の第４実施例を示す断面図
【図８】 図７の要部を示す斜視図
【図９】 本発明の第５実施例を示す断面図
【図１０】 本発明の第６実施例を示す断面図
【図１１】 本発明の第７実施例を示す断面図
【図１２】 本発明の第８実施例を示す断面図
【図１３】 本発明の第９実施例を示す断面図
【図１４】 本発明の第１０実施例を示す断面図
【図１５】 本発明の第１１実施例を示す断面図
【図１６】 本発明の第１２実施例を示す断面図
【図１７】 本発明の第１３実施例を示す断面図
【図１８】 本発明の第１４実施例を示す断面図
【図１９】 本発明の第１５実施例を示す断面図
【図２０】 本発明の第１６実施例を示す断面図
【図２１】 本発明の第１７実施例を示す断面図
【図２２】 図２１の要部の平面図
【図２３】 本発明の第１８実施例を示す断面図
【図２４】 本発明の第１９実施例を示す断面図
【図２５】 本発明の第２０実施例を示す断面図
【図２６】 本発明の第２１実施例を示す断面図
【図２７】 本発明の第２２実施例を示す断面図
【図２８】 本発明の第２３実施例を示す断面図
【図２９】 本発明の第２４実施例を示す断面図
【図３０】 本発明の第２５実施例を示す断面図
【符号の説明】
１ シリンダブロック ２ シリンダヘッドガスケット
３ シリンダヘッド ４ シリンダボア
５ ウォータジャケット １０ 抑制手段
１５ 補強リング
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンに関し、より詳しくはシリンダボアにおける上方部の変形を抑制できるように構成したエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンとして、シリンダボアを囲繞して上面に開口するウォータジャケットを有するシリンダブロックと、上記シリンダブロックに連結されるシリンダヘッドと、上記シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間に介在されて、それらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットとを備えたものは公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のエンジンにおいて、ウォータジャケットをシリンダブロックの上面に開口させたものは、一般にオープンジャケットと称されている。このようなオープンジャケットは上述したようにシリンダボアを囲繞してシリンダブロックの上面に開口しているので、燃焼圧力や熱の影響によってシリンダボアの上方部が不均一に拡径し、シリンダボア上方部の真円度が悪化しやすいという欠点があった。
このようにシリンダボア上方部の真円度が悪化すると、エンジンオイルの消費量が増大したり、シリンダボア内に嵌合したピストンの焼き付きが発生する虞があった。
なお、従来、ウォータジャケットの改良技術として、例えば特開平１１−２９４２５４号が提案されている。この公報の連結構造では、ガスケットに下方へ向けて突出する絞り部を形成し、その絞り部をウォータジャケット内に上方から挿入するようにしている。しかしながら、上記公報に開示されているような構成であっても、上記絞り部はウォータジャケットの両壁面と密着していないので、シリンダボアの上方部が不均一に拡径し、真円度が悪化するのを抑制することが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した事情に鑑み、請求項１の発明は、シリンダボアを囲繞して上面に開口するウォータジャケットを有するシリンダブロックと、上記シリンダブロックに連結されるシリンダヘッドと、上記シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間に介在されて、それらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットとを備えたエンジンにおいて、
上記シリンダブロックにおけるシリンダボアの上方部の位置で、かつ上記ウォータジャケットよりもシリンダボア側となる位置に、上記シリンダボアを囲繞して本来のシリンダブロックの上面よりも高さを低くした環状に連続する支持面を形成し、この支持面に、上記ウォータジャケットの外側の壁面よりもシリンダボア側において、シリンダボアの上方部が拡径するのを抑制する補強リングを設けたものである。
【０００５】
このような構成によれば、シリンダボアの上方部が燃焼圧力や熱によって拡径しようとする際に、シリンダボアの上方部が不均一に拡径し、真円度が悪化するのを補強リングによって抑制することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１〜図３において、１は自動車用エンジンのシリンダブロックである。このシリンダブロック１の上面１Ａに薄板状のシリンダヘッドガスケット２を載置し、さらにその上方からシリンダヘッド３を載置して、その状態のシリンダブロック１とシリンダヘッド３とを複数の連結ボルトによって連結するようにしている。このようにシリンダブロック１の上面１Ａとシリンダヘッドの下面３Ａとの間にシリンダヘッドガスケット２を介在させることにより、シリンダブロック１の上面１Ａとシリンダヘッド３の下面３Ａとの間の気密を保持するようにしている。
上記シリンダブロック１はアルミニウム合金からなり、図１に平面図で示すように、一直線上の３箇所の位置に等間隔でシリンダボア４を穿設している。そして、これら３箇所に設けたシリンダボア４の全体を囲繞して、シリンダブロック１の上面１Ａに無端状のウォータジャケット５を形成している。本実施例におけるウォータジャケット５は、上方開口部５Ａがシリンダブロック１の上面１Ａに開口した『オープンジャケット』と称されるものである。図３に示すように、シリンダヘッドガスケット２を介在させた状態でシリンダブロック１とシリンダヘッド２とを連結した状態において、ウォータジャケット５の上方開口部５Ａはシリンダヘッドガスケット２によって完全に覆われるようになっており、その状態のウォータジャケット５内に冷却水を流通させることにより、シリンダブロック１およびシリンダヘッド３を冷却できるようになっている。
上記ウォータジャケット５の近接外方位置となるシリンダブロック１の上面１Ａには、８箇所のボルト孔６を形成してあり、また、シリンダブロック１の所要箇所にブローバイ孔７および油孔８を形成している。
上記シリンダブロック１は、図１にＥＸを付した箇所がエキゾーストマニホールド側となり、ＩＮを付した箇所がインテークマニホールド側となる。
シリンダヘッドガスケット２は薄板状の鉄からなり、図２に示すように、上記シリンダブロック１のシリンダボア４の位置にあわせて３箇所の燃焼室孔１１を穿設している。また、このシリンダヘッドガスケット２には上記シリンダブロック１側のボルト孔６の位置にあわせてボルト孔１２を穿設してあり、さらに、同様に油孔１３およびブローバイ孔１４を穿設している。また、シリンダヘッドガスケット２には、各燃焼室孔１１を囲繞して断面円弧状で下方へ向けて膨出する従来公知のビード部２Ａを形成している。
シリンダヘッド２はアルミニウム合金からなり、図３に示すように、従来公知のものと同様に、シリンダブロック１側のシリンダボア４の位置にあわせて円形の凹部３Ｂを形成している。
以上のように本実施例の自動車用のエンジンは、シリンダヘッド３、シリンダヘッドガスケット２およびシリンダブロック１とを備えている。
【０００７】
しかして、本実施例は上記シリンダブロック１におけるシリンダボア４の上方部の位置に、そのシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を設けたものである。
すなわち、図１および図３に示すように、上記ウォータジャケット５よりも内方側（シリンダボア４側）となるシリンダボア４の上方部は、本来の上面１Ａよりも所定寸法だけ高さを低くしている。それによって、円周方向に連続する環状の支持面１Ｃを形成してあり、また、この支持面１Ｃを形成したことに伴い、図１における中央側のシリンダボア４の上方縁部に一対の円弧状の位置決め段部１Ｄを形成してあり、また、図１における両側のシリンダボア４の位置にそれぞれ１箇所の位置決め段部１Ｄを形成している。
本実施例においては、上記位置決め段部１Ｄに外周部を係合させて位置決めしてから、上記各支持面１Ｃ上にそれぞれ補強リング１５を取り付けている。
補強リング１５は剛性と強度を有し、かつアルミニウムに対して熱膨張率が小さな鉄系材料あるいはＳＵＳ材によって製造している。この補強リング１５の内径はシリンダボア４の直径と同じ寸法に設定している。また、図３に示すように、補強リング１５の外径は、該補強リング１５を支持面１Ｃ上に取り付けた状態において、補強リング１５の外周面がウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となる寸法に設定している。つまり、補強リング１５の内周面は、実質的にシリンダボア４の上端部を構成し、また補強リング１５の外周面は、実質的にウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂを構成している。
また、補強リング１５の厚さ（軸方向寸法）は、上記支持面１Ｃと本来の上面１Ａとの高さの違いに相当する寸法に設定している。
さらに、補強リング１５の上面１５ａは平坦面としてあり、この上面１５ａに上記シリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａを載置するようにしている。他方、補強リング１５の下面（底面）には、円周方向に連続する環状溝１５Ａを同心状に２箇所形成している。これらの環状溝１５Ａの断面は三角形にしてあり、同一寸法に設定している。
【０００８】
一方、シリンダブロック１側の支持面１Ｃには、円周方向に連続する環状突起１Ｅを同心状に２箇所形成している。これらの環状突起１Ｅの断面形状及び寸法と半径方向の設置位置は、上記補強リング１５側に形成した２箇所の環状溝１５Ａと一致するように調整している。
この補強リング１５の外周部を位置決め段部１Ｄに係合させ、かつ下面の環状溝１５Ａに接着シール剤１８を塗布してそこに支持面１Ｃ側の環状突起１Ｅを係合させてあり、それによって、補強リング１５の底面を支持面１Ｃに取り付けている。
このようにして支持面１Ｃ上に補強リング１５を装着すると。上記環状溝１５Ａと環状突起１Ｅとが接着シール剤１８により接合されるとともに、それらの間のシールが維持されるようになっている。つまり、接着シール剤１８がシール手段として機能して、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持することができるようになっている。また、支持面１Ｃに装着した補強リング１５は、その上面１５ａが、シリンダブロック１の上面１Ａと同一平面となるように軸方向寸法を調整している。また、補強リング１５の内周面は、本来のシリンダボア４の周面と同一面となる。つまり、補強リング１５の内周面は、シリンダボア４の上端を構成する。また、補強リング１５の外周面は、ウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となり、該壁面５Ｂの一部を構成するようになっている。なお、この補強リング１５の外周面は、必要に応じてウォータジャケット５側に張り出すように構成してもよい。
上述した説明から理解できるように、本実施例では上記補強リング１５とその環状溝１５Ａ、および支持面１Ｃとその環状突起１Ｅによってシリンダボア４の上部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。このように、本実施例においては、ウォータジャケット５の内方側（シリンダボア４側）の位置で、かつ、各シリンダボア４における上方部に抑制手段１０を設けている。
３箇所の支持面１Ｃにそれぞれ補強リング１５を装着した上記構成のシリンダブロック１に、上述したように連結ボルトでシリンダヘッド３を連結すると、補強リング１５は、上記支持面１Ｃとシリンダヘッド２の下面３Ａとにより上下方向から強く挟持される。そのため、支持面１Ｃの環状突起１Ｅと補強リング１５の環状溝１５Ａとは上記接着シール剤１８を介してさらに強く密着する。そして、支持面１Ｃと補強リング１５の下面との間のシールは、接着シール剤１８によって維持される。また、補強リング１５の上面１５ａとシリンダヘッド３の下面３Ａとによってシリンダヘッドガスケット２が強く挟持されるので、該シリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａが補強リング１５の上面１５ａに密着すると同時に、シリンダヘッド３の下面３Ａとシリンダヘッドガスケット２の上面とが密着する。そのため、シリンダヘッドガスケット２によってシリンダヘッド３の下面３Ａとシリンダブロック１および補強リング１５の上面１５ａとの間のシールが維持されるようになっている。
なお、環状溝１５Ａおよび環状突起１Ｅの形状、数、大きさは、適用するエンジンの条件に応じて適宜設定すればよい。
【０００９】
以上のように、本実施例においては、シリンダブロック１におけるシリンダボア４の上方部の位置に抑制手段１０を設けている。そのため、オープンジャケットと称される上面１Ａに開口するウォータジャケット５を備えたシリンダブロック１でありながら、シリンダブロック１及びシリンダヘッド３が加圧されたり、加熱されて高温となった際に、圧力や熱の影響によってシリンダボア４の上方部が図１のＥＸ側およびＩＮ側へ不均一に拡径して真円度が悪化することを上記抑制手段１０によって抑制することができる。より詳細には、剛性を有する補強リング１５を支持面１Ｃに取り付けているので、シリンダボア４の上方部が熱によって拡径しようとした際に、補強リング１５によってシリンダボア４の上方部が拡径することを抑制することができる。発明者が行なった実験によれば、上記抑制手段１０を設けた本実施例においては、このような抑制手段１０を設けていない従来のシリンダブロック１と比較すると、５０％ほどシリンダボア４の上端部が拡径することを抑制することができた。
図４に示したものは、補強リングを設けていない従来のエンジンの断面を示したものである。この図４に示すように、ウォータジャケット５の上方開口部５Ａはシリンダブロック１の上面１Ａに開口しているため、従来のものでは、想像線で示すように、シリンダボア４の上方部が燃焼圧力や熱によってウォータジャケット５側へ拡径する欠点があった。このようにシリンダボア４の上方部が拡径すると、エンジンオイルの消費量が増大するとともに、シリンダボア４内でピストンが焼き付く虞があった。
このような従来のシリンダブロックに対して、上記本実施例においては、抑制手段１０を設けたことにより、シリンダボア４の拡径量を５０％程度抑制することができる。したがって、本実施例においては、図４に示した従来のものと比較してエンジンオイルの消費量の増大を抑制することができ、シリンダボア４の拡径が原因でピストンが焼き付く虞を減少させることができる。
【００１０】
-------（第２実施例）
次に、図５は本発明の第２実施例を示したものであり、この第２実施例においては、上記第１実施例における断面三角形の環状突起１Ｅと環状溝１５Ａを省略し、その代わりに断面方形の環状凹部１Ｅ’とそれに係合する断面方形の環状突起１５Ａを設けたものである。環状凹部１Ｅ’は、ウォータジャケット５における壁面５Ｂの隣接上方位置に設けてあり、この環状凹部１Ｅ’の寸法と配置位置にあわせて、補強リング１５の下面外周部に環状突起１５Ａを突設している。
そして、環状凹部１Ｅ’に接着シール剤１８を塗布してからそこに環状突起１５Ａを係合させるとともに、本来の支持面１Ｃ上に本来の補強リング１５の下面を載置している。
その他の構成は、上述した第１実施例のものと同じであり、したがって、上記第１実施例と同一部分の説明は省略する。
このような第２実施例によれば、補強リング１５の厚さ（軸方向寸法）自体は上記第１実施例と同等であっても、環状突起１５Ａの軸方向寸法を長くすることができる。つまり、シリンダボア４に嵌合される図示しないピストンあるいはピストンリングとの干渉を防止するために、実質的なシリンダボア４上端となる補強リング１５における内周面の軸方向寸法を長く取ることはできないが、外周部側下面に環状突起１５Ａが存在するので、上述した第１実施例よりも優れた作用効果を得ることができる。
【００１１】
-------（第３実施例）
次に図６は本発明の第３実施例を示したものであり、この第３実施例においては、環状凹部１Ｅ’および環状突起１５Ａを設ける位置を上記第２実施例よりもシリンダボア４側に移動させたものである。すなわち、環状凹部１Ｅ’は、ウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂとシリンダボア４との間の中間位置に設けている。この環状凹部１Ｅ’の幅（半径方向寸法）と、それによって形成される隣接位置の環状突起の幅はほぼ同じ寸法に設定している。
補強リング１５の下面に、上記環状凹部１Ｅ’の寸法と配置位置にあわせて、環状突起１５Ａを形成している。
そして、支持面１Ｃの環状凹部１Ｅ’に接着シール剤１８を塗布してから、そこに補強リング１５の環状突起１５Ａを係合させると同時に、支持面１Ｃに補強リング１５の下面を当接させている。その他の構成は上記第２実施例と同じであり、同一部分についての説明は省略する。
このような第３実施例の構成であっても、上述した第２実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１２】
-------（第４実施例）
次に図７及び図８は本発明の第４実施例を示したものである。
この第４実施例では、支持面１Ｃにおける円周方向の所定位置に複数の係合凸部１Ｆを形成する一方、補強リング１５に上記係合凸部１Ｆと係合する複数の係合孔１５Ｂを穿設したものである。
より詳細には、補強リング１５は、断面を横長の長方形に形成してあり、この補強リング１５の円周方向等間隔位置に上下方向の係合孔１５Ｂを穿設している。一方、支持面１Ｃには、上記補強リング１５の係合孔１５Ｂの寸法と配置位置に合わせて複数の円柱状の係合凸部１Ｆを形成している。そして、支持面１Ｃに接着シール剤１８を塗布してから係合凸部１Ｆを補強リング１５の係合孔１５Ｂに係合させると同時に、補強リング１５の下面を支持面１Ｃに当接させている。そのため、接着シール剤１８によって支持面１Ｃと補強リング１５の下面が接合されてそれらの間のシールが維持されている。また、補強リング１５の上面および係合凸部１Ｆの上端面は、本来のシリンダブロック１の上面１Ａと同一平面上に位置するようになっている。その他の構成は上記第１実施例と同じであり、同一部分の説明は省略する。
このような第４実施例の構成によれば、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができるとともに、補強リング１５を支持面１Ｃに対してより強固に結合することができる。
なお、上記補強リング１５は、シリンダブロック１を鋳造する時に鋳込むようにしても良い。
【００１３】
-------（第５実施例）
次に図９は本発明の第５実施例を示したものである。上記図５に示した第２実施例においては、シリンダブロック１の本来の上面１Ａよりも高さを低くした支持面１Ｃを形成し、そこに環状凹部１Ｅ’を形成していたが、この図９に示す第５実施例においては、本来のシリンダブロック１の上面１Ａにおけるウォータジャケット５の隣接位置に環状凹部１Ｅ’を形成し、そこに接着シール剤１８を塗布してから断面長方形の補強リング１５を係合させたものである。
環状凹部１Ｅ’の幅（半径方向寸法）は、シリンダボア４とウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂとが半径方向において隔てた寸法の半分以上の寸法に設定している。補強リング１５の寸法は上記環状凹部１Ｅ’の寸法に合わせてあり、軸方向寸法は厚さの２倍程度の寸法となっている。
したがって、補強リング１５を環状凹部１Ｅ’に嵌合した状態では、補強リング１５の上面は、シリンダブロック１の上面１Ａと同一平面となり、補強リング１５の外周面は、ウォータジャケット５における内方側の壁面５Ｂの一部を構成している。
このような第５実施例の構成によれば、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。しかも、上述した各実施例とは異なり、この第５実施例では、補強リング１５の内周面はシリンダボア４の一部を構成しないので、図示しないピストン及びピストンリングとの干渉を考慮することなく補強リング１５の軸方向寸法を長く取ることができる。
【００１４】
--------（第６実施例）
次に図１０は本発明の第６実施例を示したものであり、この第６実施例は、上記図３の第１実施例における環状溝１５Ａと環状突起１Ｅとの代わりに、相互に係合するテーパ面を形成したものである。すなわち、補強リング１５の底面は、図において右方側の端部の高さが左方側の端部よりも高さが低くなる第１テーパ面１５Ｆとしている。他方、シリンダブロック１の支持面１Ｃは、内周部側（左方側の）の高さが外周部側（右方側）の高さよりも高くなる第２テーパ面としている。そして、第２テーパ面としての支持面１Ｃに接着シール剤１８を塗布してからそこに補強リング１５の第１テーパ面１５Ｆを係合させている。このように両部材を係合させた状態においては、補強リング１５の上面１５ａは、本来のシリンダブロック１の上面１Ａと同一平面となっている。その他の構成は、上記第１実施例のものと同じであり、同一部分の説明は省略する。
この第６実施例においては、補強リング１５の第１テーパ面１５Ｆがシリンダボア４側に面するように形成して、接着シール剤１８を介して支持面１Ｃ（第２テーパ面）と係合している。そのため、この第６実施例においても、上記第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１５】
-----------（第７実施例）
次に、図１１から図２０は、シリンダボア４の上部に補強リング１５を設けたものにおいて、支持面１Ｃと補強リング１５との間のシールを維持するシール手段についての実施例を示したものである。
すなわち、図１１は本発明の第７実施例を示したものである。シリンダボア４の上方部は、本来の上面１Ａよりも所定寸法だけ高さを低くしてあり、それによって、円周方向に連続する平坦な支持面１Ｃを形成している。
補強リング１５は断面が横長の長方形となるように構成してあり、補強リング１５の内径はシリンダボア４の直径と同じ寸法に設定している。また、補強リング１５の外径は、該補強リング１５を支持面１Ｃ上に取り付けた状態において、補強リング１５の外周面がウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となる寸法に設定している。つまり、補強リング１５の内周面は、実質的にシリンダボア４の上端部を構成し、また補強リング１５の外周面は、実質的にウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂを構成している。
また、補強リング１５の厚さ（軸方向寸法）は、上記支持面１Ｃと本来の上面１Ａとの高さの違いに相当する寸法に設定している。
補強リング１５の上面１５ａは平坦面としているが、補強リング１５の下面には、円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇを同心状に４箇所形成している。これらの環状噛み込み部１５Ｇの断面は、下方が尖った三角形にしてあり、同一寸法に設定している。
そして、上記補強リング１５の外周部を上述したシリンダブロック１の位置決め段部１Ｄ（図１参照）に係合させて位置決めしてから、補強リング１５を下方に向けて強く押圧するようにしている。これにより、補強リング１５の下面に設けた環状噛み込み部１５Ｇが平坦な支持面１Ｃに噛み込むとともに、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとが密着するようになっている。
これによって、補強リング１５が支持面１Ｃ上に固定されて、該補強リング１５はシリンダボア４の上端部を構成している。また、上記複数の環状噛み込み部１５Ｇによって、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持するシール手段を構成している。また、この実施例では補強リング１５と支持面１Ｃとによってシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。この図１１に示す連結状態において、補強リング１５の上面は、本来のシリンダブロック１の上面１Ａよりも僅かに高さが高くなっている。そして、この補強リング１５の上面にシリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａが密着するようになっている。
補強リング１５の内周面は、シリンダボア４の上端を構成するとともに、補強リング１５の外周面は、ウォータジャケット５の内方側の壁面５Ｂと同一面となり、該壁面５Ｂの一部を構成するようになっている。
以上のように、この第７実施例においては、支持面１Ｃに補強リング１５を設けているので、上記第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。また、補強リング１５に設けた複数の環状噛み込み部１５Ｇが支持面１Ｃに噛み込んでいるので、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを確実に維持することができる。
【００１６】
-------（第８実施例）
次に、図１２は本発明の第８実施例を示したものである。上記図１１の第７実施例においては、補強リング１５の環状噛み込み部１５Ｇをシリンダブロック１の平坦な支持面１Ｃに噛み込ませることにより、補強リング１５の下面と支持面１Ｃの間のシールを維持するようにしていた。これに対して、この第８実施例においては、上記環状噛み込み部１５Ｇを省略して補強リング１５の下面を平坦面とし、この平坦面である補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを接着シール剤１８によって接合したものである。つまり、この第８実施例では、接着シール剤１８によってシール手段を構成するとともに、補強リング１５と接着シール剤１８とによって、シリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。この他の構成は、上記第７実施例と同じである。
この第８実施例においては、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを上記接着シール剤１８で固着しているので、上述した第７実施例と同様に補強リング１５の下面とシリンダブロック１の支持面１Ｃとの間のシールを確実に維持することができる。しかも、上記第７実施例における環状噛み込み部１５Ｇを省略した分だけ、補強リング１５の製造コストを低減させることができる。
なお、この第８実施例において、補強リング１５の下面および支持面１Ｃの全域を粗面として、上記接着シール剤１８によってそれらを接合するようにしても良い。この場合においては、補強リング１５の下面および支持面１Ｃを粗面としたことにより、接着シール剤１８によるそれらの固着力がより一層強固なものとなる。
【００１７】
-------（第９実施例）
次に図１３は本発明の第９実施例を示したものである。この実施例においては、図５と同様に支持面１Ｃに幅広の環状溝１Ｅ’を形成する一方、補強リング１５の下面に上記環状溝１Ｅ’に係合可能な環状突起１５Ａを形成したものである。環状溝１Ｅ’の幅（半径方向寸法）は、支持面１Ｃの幅（半径方向寸法）の約半分程度の寸法に設定している。
このように構成した補強リング１５の下面及び環状突起１５Ａの全域に接着シール剤１８を塗布した上で、上記環状溝１Ｅ’に環状突起１５Ａを係合させている。これにより、補強リング１５が支持面１Ｃの位置に確実に固着されるとともに、接着シール剤１８によって補強リング１５の下面とシリンダブロックの支持面１Ｃとの間のシールを維持するようにしている。この実施例においては、接着シール剤１８によってシール手段を構成するとともに、補強リング１５と支持面１Ｃとによって上記抑制手段１０を構成している。
このような構成の第９実施例であっても、上記第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
-------（第１０実施例）
次に図１４は本発明の第１０実施例を示したものであり、この実施例は、図１３の第９実施例の構成において、接着シール剤１８の代わりに、環状をした２本の弾性シール部材１９を用いたものである。
すなわち、支持面１Ｃにおける環状溝１Ｅ’の内外の隣接位置にそれぞれ同じ厚さの弾性シール部材１９を装着し、その状態において、補強リング１５の環状突起１５Ａを上方から環状溝１Ｅ’に係合させると同時に、この補強リング１５Ｂの下面と支持面１Ｃとによって２つの弾性シール部材１９を挟持している。これらの弾性シール部材１９によって、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持するシール手段を構成している。その他の構成は、上記第９実施例と同じである。
このような第１０実施例であっても上記第９実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００１９】
-------（第１１実施例）
次に図１５は本発明の第１１実施例を示したものである。この実施例は、上記図１３の第９実施例において、接着シール剤１８の代わりに単一の弾性シール部材１９を用いたものである。
すなわち、支持面１Ｃの環状溝１Ｅ’の内部に該環状溝１Ｅ’の幅に合わせた弾性シール部材１９を嵌合し、その状態において、上方側から環状溝１Ｅ’に補強リング１５の環状突起１５Ａを嵌合させている。これにより、支持面１Ｃと補強リング１５の下面とが当接し、かつ上記弾性シール部材１９が環状溝１Ｅ’と環状突起１５Ａの下面とによって強く挟持されるようになっている。この実施例では弾性シール部材１９によってシール手段を構成している。その他の構成は、図１３に示した第９実施例と同じである。
このような第１１実施例であっても、上記第９実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
-------（第１２実施例）
次に図１６は本発明の第１２実施例を示したものである。この実施例は、上記図１５の第１１実施例において、補強リング１５の下面における環状突起１５Ａの内外の位置に円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇをそれぞれ設けて、それら環状噛み込み部１５Ｇを支持面１Ｃに噛み込ませたものである。また、上記第１１実施例と同様に、環状溝１Ｅ’内に弾性シール部材１９を装着し、環状溝１Ｅ’と環状突起１５Ａの下面とにより弾性シール部材１９を挟持している。この実施例においては、環状噛み込み部１５Ｇ、弾性シール部材１９によって、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとの間のシールを維持するシール手段を構成している。その他の構成は、上記第１１実施例と同じである。
このような第１２実施例であっても、上記第１１実施例と同様の作用効果を得ることができる。また、上記環状噛み込み部１５Ｇを設けた分だけ、この第１２実施例は第１１実施例よりもより一層のシール効果が向上する。
【００２１】
-------（第１３実施例）
次に図１７は本発明の第１３実施例を示したものである。この実施例においては、支持面１Ｃにおけるシリンダボア４と隣接する位置に環状凹部１Ｅ’を形成してあり、他方、補強リング１５には、上記環状凹部１Ｅ’の大きさに合わせて環状突起１５Ａを形成している。そして、本来の補強リング１５の下面および上記環状突起１５Ａの下面に、円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇを形成している。この環状噛み込み部１５Ｇの断面は、下方側が尖った三角形に形成している。
そして、内方側の環状噛み込み部１５Ｇを環状凹部Ｅ’の底面に噛み込ませるとともに、外側の環状噛み込み部１５Ｇを本来の支持面１Ｃに噛み込ませている。そしてさらに、環状凹部１Ｅ’の底面と環状突起１５Ａの下面とを当接させるとともに、補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを当接させている。この実施例においては、環状噛み込み部１５Ｇによって上記シール手段を構成している。また、この実施例では、補強リング１５と支持面１Ｃ及び環状凹部１Ｅ’によって、シリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。
また、このような第１３実施例においても、上記図１１の第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
-------（第１４実施例）
次に図１８は本発明の第１４実施例を示したものである。この実施例は、上記図１１の第７実施例における左から第２番目及び第３番目の環状噛み込み部１５Ｇを省略し、その代わりに補強リング１５の下面に同心状に環状溝１５Ｈを形成し、かつそれらの環状溝１５Ｈに断面円形の弾性シール部材１９を装着している。その他の構成は上記図１１の第７実施例と同じである。
この第１４実施例では、補強リング１５を平坦な支持面１Ｃに強く押圧することで、環状噛み込み部１５Ｇが支持面１Ｃに噛み込むとともに本来の補強リング１５の下面が支持面１Ｃに当接し、さらに両弾性シール部材１９が支持面１Ｃに密着するようになっている。つまり、この実施例では、両環状噛み込み部１５Ｇおよび両弾性シール部材１９によって、上記シール手段を構成している。また、補強リング１５と支持面１Ｃとによってシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。
このような第１４実施例の構成であっても、上記第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２３】
-------（第１５実施例）
次に図１９は本発明の第１５実施例を示したものであり、この実施例は、円筒状のシリンダライナー１７の内周部によってシリンダボア４を構成したシリンダブロック１に本発明を適用したものである。すなわち、シリンダブロック１の貫通孔１Ｊに円筒状のシリンダライナー１７を嵌着してあり、その内周面をシリンダボア４としている。
そして、支持面１Ｃよりもシリンダライナー１７の上端は上方に位置させてあり、支持面１Ｃ及びシリンダライナ１７の上端部を覆って補強リング１５を取り付けている。
この補強リング１５の下面には、円周方向に連続する環状噛み込み部１５Ｇを形成してあり、それを図１１と同様に支持面１Ｃに噛み込ませている。また、補強リング１５の下面は支持面１Ｃに当接させてあり、補強リング１５に設けた環状凹部１５Ｊをシリンダライナ１７の上端部に隙間なく係合させている。
この第１５実施例においては、環状噛み込み部１５Ｇによって支持面１Ｃと補強リング１５の下面との間のシールを維持するシール手段を構成している。また、補強リング１５と支持面１Ｃとでシリンダボア４の上方部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。その他の構成は、図１１に示した第７実施例と同じである。
このような第１５実施例であっても上述した第７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
-------（第１６実施例）
次に図２０は本発明の第１６実施例を示したものである。この実施例も図１９の第１５実施例と同様に、シリンダブロック１の貫通孔１Ｊに円筒状のシリンダライナー１７を嵌着したものを前提としている。この実施例では、シリンダライナー１７の上端部を支持面１Ｃよりも低い位置に位置させている。これに伴い、補強リング１５の内周部に上記シリンダライナ１７の厚さに合わせた筒状部１５Ｋを形成し、それを貫通孔１Ｊに上方から嵌着し、かつ筒状部１５Ｋの下端部をシリンダライナ１７の上端に当接させている。その他の構成は、上記第１５実施例と同じである。
このような構成の第１６実施例であっても、上記図１９の第１５実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記図１１、図１４〜図２０に示した各実施例において、補強リング１５の下面と支持面１Ｃに接着シール剤を塗布しても良いことは勿論である。
【００２５】
次に図２１から図２３は本発明の第１７実施例及び第１８実施例を示したものであり、これらの実施例においては、補強リング１５にウォータジャケット５と連通する冷却水通路２１を形成したものである。
図２１ないし図２２に示す第１７実施例は、図６に示した第３実施例に冷却水通路２１を形成したものである。すなわち、補強リング１５の内部に円周方向に連続する環状連通孔１５Ｌを形成するとともに、その環状連通孔１５Ｌから連続して外周面に開口する複数の半径方向孔１５Ｍを形成している。そして、これら環状連通孔１５Ｌおよび半径方向孔１５Ｍによって冷却水通路２１を構成している。この冷却水通路２１内にウォータジャケット５内の冷却水が流通して、補強リング１５とその周辺を冷却できるようにしている。その他の構成は、図６に示した第３実施例と同じである。
このように構成した第１７実施例によれば、上記第３実施例と同様の作用効果を得ることができる。
また、補強リング１５の冷却水通路２１にはウォータジャケット５からの冷却水が流通するようになっているので、補強リング１５自体の過熱による変形を効果的に防ぐことができる。
なお、この第１７実施例では、環状連通孔１５Ｌと半径方向孔１５Ｍとによって冷却水通路２１を構成しているが、上記半径方向孔１５Ｍの代わりに複数のスリットを形成しても良い。
【００２６】
次に図２３は本発明の第１８実施例を示したものであり、この実施例は、上記図６の補強リング１５の外周面に円周方向に連続するスリット１５Ｌを形成して、そのスリット１５Ｌの内部空間によって冷却水通路２１を構成したものである。その他の構成は、図６に示した実施例と同じである。
このような第１８実施例であっても、上記図２１に示した第１７実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、上記図２１および図２３に示した各実施例においては、補強リング１５の上面１５ａとシリンダブロック１の上面１Ａの高さが同一となるように構成しているが、補強リング１５の上面１５ａをシリンダブロック１の上面１Ａよりも所定量だけ高さが高くなるように構成しても良い。そのように構成することで、エンジンの組み立て時にシリンダヘッド３とシリンダブロック１とを連結ボルトで締め付ける際に、シリンダボア４の周辺に連結ボルトの荷重を集中させる。それにより、シリンダヘッドガスケット２によるシール性能が向上するといった効果を得ることができる。
【００２７】
次に図２４から図２８はさらに本発明の異なる実施例を示したものである。既に説明した上記各実施例においては、補強リング１５の上面１５ａを平坦面としていたが、図２４から図２８に示す各実施例においては、補強リング１５の上面に環状溝１５Ｎ（１５Ｐ）を形成したものである。
---------（第１９実施例）
図２４は本発明の第１９実施例を示したものであり、この実施例は、上記図６に示した第３実施例の改良である。すなわち、補強リング１５の上面１５ａは、本来のシリンダブロック１の上面１Ａよりも高さが高くなるようにしてあり、さらにこの上面１５ａには、円周方向に連続する深さが浅い環状溝１５Ｎを形成している。
環状溝１５Ｎの深さは、シリンダヘッドガスケット２が下方へ膨出する膨出量の半分程度の寸法に設定している。また、環状溝１５Ｎの幅（半径方向寸法）は、ビード部２Ａの幅（半径方向寸法）とほぼ同じ寸法に設定している。このように形成した補強リング１５の環状溝１５Ｎは、その底面の高さがシリンダブロック１の上面１Ａよりも高くなるように構成している。
そして、本実施例においては、環状溝１５Ｎを形成する位置はシリンダヘッドガスケット２側のビード部２Ａの位置に合わせてあるので、ビード部２Ａの頂部とその隣接部分が環状溝１５Ｎ内に収容され、かつビード部２Ａの頂部が環状溝１５Ｎの底面と当接するようになっている。その他の構成は、図６の第３実施例と同じである。
【００２８】
以上のように構成した第１９実施例によれば、上述した第３実施例と同様の作用効果を得ることができる。
また、補強リング１５を設けることによって、シリンダヘッドガスケット２のビード部２Ａがシリンダブロック１と直接接触することがなくなるので、シリンダブロック１が摩耗や座屈によって損傷するのを防ぐことが可能となる。
さらに、補強リング１５の上面１５ａの位置をシリンダブロック１の上面１Ａの位置よりも所定量高くしてあるので、エンジンの組み立て時に、シリンダヘッド３とシリンダブロック１とが連結ボルトによって締め付けられる際に、シリンダボア４の周囲に荷重が集中するようになるので、高いエンジンのシール性能を得られる。
また、補強リング１５の環状溝１５Ｎにガスケット２のビード部２Ａが収容されるため、エンジンの組み立て時にビード部２Ａに過大な荷重がかかることがなく、したがってビード部２Ａが損傷するのを防ぐことができる。
また、環状溝１５Ｎの深さは補強リング１５の加工時に変化させることができるので、ビード部２Ａの変形量を調節することができ、ビード部２Ａの耐久性やシール性を考慮して環状溝１５Ｎの深さを最適な値にすればよい。
さらに、従来の公知のものようにシリンダブロック１の上面１Ａに直接溝部を形成する場合とは異なり、予め補強リング１５に環状溝１５Ｎを加工することができるので、環状溝１５Ｎを高精度に加工するのために加工時の手間が掛からない。
【００２９】
-----------（第２０実施例）
次に図２５は第２０実施例を示したものであり、この実施例は、上記図２４の補強リング１５における外周面に円周方向に連続するスリットを形成してあり、その内部空間を冷却水通路２１としたものである。このスリットからなる冷却水通路２１は、ウォータージャケット５内に開口するので、ウォータジャケット５内の冷却水が冷却水通路２１内にも導入されるようになっている。
上記スリットからなる冷却水通路２１を設けたことにより、補強リング１５は上下方向に対する弾性を備えており、補強リング１５はシリンダヘッド３の下面３Ａおよびシリンダブロック１の支持面１Ｃの変位に対する追従性が良好になっている。その他の構成は、図２４の第１９実施例と同じである。
このような第２０実施例においても、図２４に示した第１９実施例と同様の作用効果を得ることができる。しかも、補強リング１５の弾性変形とシリンダヘッドガスケット２におけるビード部２Ａの弾性変形とによって、上記第１９実施例よりもさらに優れたシール性を得ることができる。また、冷却水通路２１に導入される冷却水によってシール部分の温度を下げることができるので、シール部分の耐久信頼性を向上させることができる。
【００３０】
--------------（第２１実施例）
次に図２６は第２１実施例を示したものである。この実施例は、上記図２５の実施例において、冷却水通路２１を構成するスリット内に、断面Ｓ字形をしたリング状の板ばね２１を挿入したものである。その他の構成は上記第２０実施例と同じである。
このような構成にすれば、上記第２０実施例の補強リング１５よりも更に上下方向に対する弾性を得ることができる。そのため、補強リング１５はシリンダヘッド３とシリンダブロック１の変位に対する追従性が向上し、上記第２０実施例よりも一層シール性が良好となる。
【００３１】
-------------（第２２実施例）
次に図２７は本発明の第２２実施例を示したものである。この実施例は、上記補強リング１５の外径を大きくするとともに、上面１５ａに第１の環状溝１５Ｎと第２の環状溝１５Ｐを形成したものである。
外径を大きくしたことに伴い、補強リング１５の外周面は、ウォータージャケット５の幅方向の中央位置まで突出している。
また、補強リング１５の上面１５ａはシリンダブロック１の上面１Ａに対して所定量だけ上方に位置させてあり、シリンダヘッドガスケット２における上記第１９〜第２１実施例における燃焼室孔１１に該当する孔となる部分は、補強リング１５の外周面に当接させている。
また、補強リング１５の上面１５ａには円周方向に連続する上記第１の環状溝１５Ｎを形成している。この実施例の環状溝１５Ｎの深さは、上述した第１９〜第２１実施例のものよりも深くしてあり、この環状溝１５Ｎの底面の位置はシリンダブロック１における上面１Ａの位置よりも低くなるようにしている。
そして、環状溝１５Ｎ内に円周方向に連続する第１シール部材としてのＣリング２３を収納してあり、このＣリング２３における上部は上面１５ａよりも上方まで突出させてシリンダヘッド３の下面３Ａと当接するようになっている。この実施例においては、補強リング１５の下面およびシリンダブロック１の支持面１Ｃは平坦面としてあり、それらを接着シール剤１８により接合している。また、補強リング１５の外周面には冷却通路となるスリットや溝は設けていない。
このような第２２実施例によれば、上記第１９実施例から第２１実施例よりも補強リング１５の強度を上げることができる。そのため、より確実にシリンダボア４の上部の拡径を抑制することができ、シリンダブロック１が摩耗や座屈によって損傷するのを防止することが可能となる。
また、この実施例では先の３つの実施例におけるビード部２Ａの代わりにＣリング２３を設けているので、このＣリング２３によりシリンダヘッド３と補強リング１５およびシリンダブロック１の上面１Ａとの間のシールを良好に維持することができる。
さらに、この実施例においては、環状溝１５Ｎの加工が容易であるので、その深さを調整することによりＣリング２３の損傷を防ぎ、なおかつ最適なシール性を得ることができる。
上面１５ａに形成した第２の環状溝１５Ｐは、第１の環状溝１５Ｎよりも深さを浅くしてあり、この環状溝１５Ｐ内に樹脂製のＯリング２４を挿入している。このＯリング２４の上部も上面１５ａよりも上方まで突出させて、シリンダヘッド３の下面３Ａと当接させるようにしている。
この実施例では、Ｃリング２３とＯリング２４とにより、半径方向において二重のシール部材を配置したことになるので、良好なシール性を得ることができる。しかも、各環状溝１５Ｎ、１５Ｐの深さを調整することでＣリング２３とＯリング２４との損傷を防止しつつ、最適なシール性を得ることができる。
【００３２】
なお、上記第２２実施例においては、平坦面とした補強リング１５の下面と支持面１Ｃとを接着シール剤１８で接合しているが、上述した第１９実施例のように、補強リング１５の底面と支持面１Ｃとを凹凸で係合させるようにしても良い。
さらに、上記シール部材としてのＣリングおよびＯリングに限定されるものではない。
【００３３】
--------（第２３実施例）
次に図２８はさらに本発明の第２３実施例を示したものである。この実施例は、上記図２７の第２２実施例における環状溝１５ＮとＣリング２３を省略して、その省略した箇所より外方側となる上面を内方側よりも高さを低く形成している。その他の構成は、上記図２７の第２２実施例と同じである。
この実施例では、上面１５ａにおける内方側の部分がシリンダヘッド３の下面３Ａと当接し、環状溝１５Ｐに装着したＯリング２４が下面３Ａと密着するようになっている。
【００３４】
-----------（第２４実施例）
次に図２９は本発明の第２４実施例を示したものである。上述した各実施例は、補強リング１５を有する抑制手段１０を設けていたが、この図２９に示す第２４実施例は、抑制手段１０（補強リング１５）を設けるだけでなく、シリンダボア４の上方部を加熱あるいは冷却する温度調節手段２７を設けたものである。
より詳細には、この第２４実施例は、上記図３に示した第１実施例において、補強リング１５における外周部の上端に半径方向外方に伸びるフランジ部１５Ｃを形成したものである。この第２４実施例では、フランジ部１５Ｃによりウォータジャケット５の上方開口部５Ａを全て覆うようになっている。
その他の構成は、図３に示した第１実施例と同じである。上記フランジ部１５Ｃには必要に応じて水孔及びボルト孔を形成するようにしている。
なお、このフランジ部１５Ｃの外径と厚さに合わせて、シリンダブロック１の上面１Ａに底が浅い環状凹部を形成してもよい。この場合、補強リング１５を支持面１Ｃの位置に取り付けた状態では、フランジ部１５Ｃも環状凹部に係合されるように構成する。
このような第２４実施例の構成であっても、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができるとともに、図示しないヘッドボルトなどによってフランジ部１５Ｃをシリンダブロック１の上面１Ａに固定することも可能となる。
さらに第２４実施例は、上記支持面１Ｃの上方に位置する補強リング１５の本体部分内に、円周方向に連続する環状のペルチェ素子２８を埋設したものである。このペルチェ素子２８は特殊な半導体素子であり、その極性を切り換えることによって、補強リング１５を介してその周辺のシリンダブロック１及びシリンダヘッド３を加熱あるいは冷却することができるようになっている。このペルチェ素子２８によって、補強リング１５を介してその周辺のシリンダブロック１及びシリンダヘッド３を加熱あるいは冷却する温度調節手段２７を構成している。
ペルチェ素子２８用の電線は本体部分からフランジ部１５Ｃ内を貫通させてあり、この電線に接続したコネクタ２９を図示しない電源に接続している。そして、所要時に上記ペルチェ素子２８に電圧を印加して、極性を切り換えることにより、補強リング１５を加熱し、あるいは冷却することができるようになっている。
【００３５】
このように構成した第２４実施例において、外気が冷えている状況においてエンジンを暖機運転する場合には、先ず上記温度調節手段２７としてのペルチェ素子２８によって補強リング１５及びその周辺となるシリンダブロック１及びシリンダヘッド３を加熱する。そのように加熱した状態において、エンジンを始動して所要時間だけ暖機運転を行なう。
この第２４実施例では、上記温度調節手段２７としてのペルチェ素子２８によって補強リング１５とその周辺が加熱されているので、外気が冷えているにも拘らず、シリンダボア４内での燃料の霧化が効率的に行なわれ、その燃焼効率も良好となる。そのため、暖機運転の際にシリンダボア４内への燃料の供給量を通常運転時よりも多くしていたとしても、温度調節手段２７を備えていない従来のエンジンよりも燃料の消費量が少なくなり、したがって、従来と比較してエンジンの燃費が良好になる。
しかも、外気が冷えている状態で暖機運転から通常運転に移行した状態において上記温度調節手段２７による補強リング１５の加熱状態を維持することにより、シリンダボア４の壁面に近い領域のシリンダボア４内においても燃料の霧化を促進できるので、燃料の燃焼効率を良くすることができる。そのため、従来に比較して排気ガスの発生量を抑制することができ、かつ燃費も良好となる。
【００３６】
一方、通常運転時にエンジンが過熱された場合には、上記温度調節手段２７としてのペルチェ素子２８の極性を切り換えて、該ペルチェ素子１２によって補強リング１５とその周辺を冷却するようにしている。
このように補強リング１５とその周辺となるシリンダブロック１を冷却することにより、エンジンオイルの劣化を抑制することができ、また、シリンダボア４の上方部の変形を抑制することができる。そのため、エンジンオイルの消費量の増加を抑制することができる。また、補強リング１５とその周辺のシリンダブロック１を冷却することでノッキングの発生を抑制することができる。
なお、この第２４実施例においては、温度調節手段２７としてペルチェ素子２８を用いていたが、温度調節手段２７はペルチェ素子２８に限定されるものではなく、その他の電気式の冷却手段あるいは加熱手段（例えば電熱線等）を設けても良い。
また、上記第２４実施例はフランジ部１５Ｃを有する補強リング１５にペルチェ素子２８を設けた場合について説明したが、上述した他の各実施例における補強リング１５内にペルチェ素子を設けても良いことは勿論である。
【００３７】
-----------（第２５実施例）
次に図３０は本発明の第２５実施例を示したものである。上述した図１から図２８までの各実施例においては、補強リング１５を有する抑制手段１０を設けていたが、この図３０に示した第２５実施例は、補強リング１５を有する抑制手段１０を設けるとともに、補強リング１５を各種センサーの取り付け部材として兼用したものである。
すなわち、図３０において、シリンダブロック１は、その貫通孔１Ｋにシリンダ壁材として円筒状のシリンダライナー１７を嵌着している。このシリンダライナ−１７の内周面をシリンダボア４としてあり、そこにピストン３１を摺動自在に嵌合している。
このシリンダライナー１７の上端面を支持面１Ｃとしてあり、この支持面１Ｃを上記第２４実施例と同様の断面形状に形成するとともに、そこに第２４実施例と同じ補強リング１５を接着シール剤１８によって接合している。また、補強リング１５のフランジ部１５Ｃによってウォータジャケット５の上方開口部５Ａを完全に覆っている。
また、上記補強リング１５の上面の形状に合わせた薄板状のカバー３２を用意して、そのカバー３２を補強リング１５の上面に載置している。したがって、この実施例では、カバー３２上にシリンダヘッドガスケット２を載置するようにしている。
この実施例においては、補強リング１５と支持面１Ｃとによってシリンダボア４（シリンダーライナー１７）の上部が拡径するのを抑制する抑制手段１０を構成している。
【００３８】
さらに、補強リング１５の所定位置に第１温度センサー３３、第２温度センサー３４、第３温度センサー３５および燃焼圧センサー３６を取付けている。この実施例では、カバー３２と補強リング１５とによって各種センサーを取り付けるための取り付け手段を構成している。カバー３２は省略しても良い。
補強リング１５の本体部分となる内周側に第１温度センサー３３および燃焼圧力センサー３６を設けてあり、それらのセンサ−３３，３６の先端部は燃焼室Ｂ内に直接臨ませている。第１温度センサー３３によって燃焼室Ｂ内の温度を測定できるようになっており、燃焼圧センサー３６によって燃焼室Ｂ内の燃焼ガスの圧力を測定できるようになっている。
第２温度センサー３４は補強リング１５の本体部分に上下方向に埋設してあり、この第２温度センサー３４によって補強リング１５の温度、シリンダライナー１７の上部の温度（すなわち燃焼室の温度）を測定できるようにしている。
【００３９】
第３温度センサー３５は、補強リング１５のフランジ部１５Ｃに下方を向けて取り付けてあり、かつ、その下方部はウォータージャケット５内の冷却水中に挿入している。この第３温度センサー３５によってウォータジャケット５内を流通する水温を測定できるようになっている。
上記各センサー３３〜３６のリード線は、補強リング１５の内部及び上面の溝を介して外部のコネクタ３７に接続している。上面の溝にリード線を収納したので、カバー３２と補強リング１５の上面との間でリード線が押しつぶされることはない。本実施例においては、カバー３２の下面と補強リング１５の上面との間にも接着シール剤１８を塗布してあり、それにより両部材間のシールを維持している。
また、この実施例においては、この図３０に示すように、ピストン３１が上死点となった際に、その外周部に取り付けたピストンリング３８が補強リング１５の内周面と接触しないようになっている。これにより、ピストンリング３８が支持面１Ｃと補強リング１５の底面との境界部分に引っかかって破損するのを防止している。
【００４０】
以上のように構成した第２５実施例によれば、各センサー３３〜３６を補強リング１５の所要位置に取付けて精度の高い温度測定等ができる。そのため、燃費の向上や排気ガスの低減を図ることができるとともに、オーバーヒートの防止やノッキング防止等のための測定データの信頼性を向上することができる。
また、各センサー３３〜３６を補強リング１５に組付けてからシリンダブロック１に取り付ければよい。そのため、シリンダブロック１にセンサーを取付けるための加工を施す場合に比較して加工コストを低減することができるとともに、センサーの取付け作業を容易に行うことができる。
【００４１】
さらに、この第２５実施例では、オープンタイプのウォータージャケット５内の水温を第３温度センサー３５によって測定するようにしていたが、これに限定されるものではなく、通常のウォータージャケット内の水温を測定するようにしてもよい。
また、この第２５実施例では、１つの燃焼室Ｂに対して４個のセンサー３３〜３６を配置していたがこれに限定されるものではなく、センサーの数は必要に応じて増減させればよい。なお、上記第１温度センサー３３については、燃焼室Ｂの円周方向等間隔位置に複数配置するのが望ましい。
また、上記第２５実施例では、同一直線状に４つのセンサー３３〜３６を配置していたがこれに限定されるものではなく、必ずしも同一直線状でなくともよい。
この第２５実施例によれば、従来に比較してセンサーの測定精度を向上させることができるので、燃費の向上や排気ガスの低減を図ることができるとともに、オーバーヒートの防止やノッキング防止等のために必要な測定データの信頼性を向上させることができることができる。
【００４２】
なお、上述した実施例のうち補強リング１５を設けるものにあっては、シリンダヘッドガスケット２と補強リング１５とを分離して設けていたが、補強リング１５をシリンダヘッドガスケット２の底面に一体に連結するようにしても良い。
また、上述した補強リング１５を支持面１Ｃに接合するために、シリンダブロック鋳造時に補強リング１５を同時に鋳込む等の手法を用いても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明よれば、シリンダボアの上方部が不均一に拡径し、真円度が悪化することを抑制できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるシリンダブロック１の平面図
【図２】 本発明の一実施例であるシリンダヘッドガスケット２の平面図
【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図
【図４】 従来技術を示す断面図
【図５】 本発明の第２実施例を示す断面図
【図６】 本発明の第３実施例を示す断面図
【図７】 本発明の第４実施例を示す断面図
【図８】 図７の要部を示す斜視図
【図９】 本発明の第５実施例を示す断面図
【図１０】 本発明の第６実施例を示す断面図
【図１１】 本発明の第７実施例を示す断面図
【図１２】 本発明の第８実施例を示す断面図
【図１３】 本発明の第９実施例を示す断面図
【図１４】 本発明の第１０実施例を示す断面図
【図１５】 本発明の第１１実施例を示す断面図
【図１６】 本発明の第１２実施例を示す断面図
【図１７】 本発明の第１３実施例を示す断面図
【図１８】 本発明の第１４実施例を示す断面図
【図１９】 本発明の第１５実施例を示す断面図
【図２０】 本発明の第１６実施例を示す断面図
【図２１】 本発明の第１７実施例を示す断面図
【図２２】 図２１の要部の平面図
【図２３】 本発明の第１８実施例を示す断面図
【図２４】 本発明の第１９実施例を示す断面図
【図２５】 本発明の第２０実施例を示す断面図
【図２６】 本発明の第２１実施例を示す断面図
【図２７】 本発明の第２２実施例を示す断面図
【図２８】 本発明の第２３実施例を示す断面図
【図２９】 本発明の第２４実施例を示す断面図
【図３０】 本発明の第２５実施例を示す断面図
【符号の説明】
１ シリンダブロック ２ シリンダヘッドガスケット
３ シリンダヘッド ４ シリンダボア
５ ウォータジャケット １０ 抑制手段
１５ 補強リング
Claims (8)
- シリンダボアを囲繞して上面に開口するウォータジャケットを有するシリンダブロックと、上記シリンダブロックに連結されるシリンダヘッドと、上記シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間に介在されて、それらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットとを備えたエンジンにおいて、
上記シリンダブロックにおけるシリンダボアの上方部の位置で、かつ上記ウォータジャケットよりもシリンダボア側となる位置に、上記シリンダボアを囲繞して本来のシリンダブロックの上面よりも高さを低くした環状に連続する支持面を形成し、この支持面に、上記ウォータジャケットの外側の壁面よりもシリンダボア側において、シリンダボアの上方部が拡径するのを抑制する補強リングを設けたことを特徴とするエンジン。 - 上記補強リングの下面に下方へ向けて突出する環状の噛み込み部を形成し、この噛み込み部を上記支持面に噛み込ませたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
- 上記補強リングの上面に円周方向に連続する環状溝を形成し、この環状溝内に環状シール部材あるいは上記シリンダヘッドガスケットのビード部を収容したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
- 上記補強リングに該補強リングとその周辺部分を加熱あるいは冷却する加熱冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
- 上記補強リングを、所要のセンサーを取り付ける取り付け部材として兼用したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
- 上記補強リングの底面に凹凸からなる第１係合部を形成し、上記支持面に上記第１係合部と係合する第２係合部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のエンジン。
- 上記補強リングの底面と支持面とを接着シール部材で接合したことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のエンジン。
- シリンダボアを囲繞して上面に開口するウォータジャケットを有するシリンダブロックと、上記シリンダブロックに連結されるシリンダヘッドと、上記シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間に介在されて、それらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットとを備えたエンジンにおいて、
上記シリンダブロックにおけるシリンダボアの上方部の位置で、かつ上記ウォータジャケットよりもシリンダボア側となる位置に、上記シリンダボアを囲繞して本来のシリンダブロックの上面よりも高さを低くした環状に連続する支持面を形成し、この支持面に、シリンダボアの上方部が拡径するのを抑制する補強リングを設け、
さらに上記補強リングに半径方向外方へ伸びるフランジ部を設けて該フランジ部によって上記ウォータジェットの開口部を覆わせ、さらに上記補強リングに、該補強リングとその周辺部分を加熱あるいは冷却する加熱冷却手段、又は所要のセンサーを取り付け、その線を上記フランジ部内を貫通させて、又は補強リングに形成した溝を介して外部のコネクタに接続したことを特徴とするエンジン。
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