JP4240020B2 - 内燃機関の暖機装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の始動時に内燃機関内部の温度を急速に上昇させて暖機する暖機装置に関する。

一般に、内燃機関の始動時に、内燃機関の内部温度、特にシリンダ壁温や燃焼室温度が低くなっていると、ピストンの運動に対するフリクションロスが増大する上、排気組成が悪くなる。

そのため、従来より、内燃機関の内部に潜熱型の蓄熱材を収容し、内燃機関の運転により発生する熱を蓄熱材に蓄えておき、その蓄熱材に蓄えた熱を次の内燃機関の始動時に放熱させて内燃機関の暖機を促進するようにした暖機装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この暖機装置は、蓄熱材の内部に挿通された一対の電極を有する発核装置を備えており、この電極に対し外部から電圧を印加して発核装置を稼働させることによって、過冷却状態にある蓄熱材に相変化を促して蓄熱材からの放熱を行うようにしている。
特開平１１−１８２３９３号公報

ところが、上記従来のものでは、電極に対し電圧を印加することによって蓄熱材に相変化を促しているため、蓄熱材の内部に電極を外部から差し込むための貫通口や、その電極に電圧を印加するための電気回路などが必要となる。そのため、蓄熱材の内部と外部とを貫通する貫通口を加工する加工作業が必要となる上、貫通口周囲でのシールも必要となる。しかも、電気回路が必要となるためにコストアップも余儀なくされることになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓄熱材の内部と外部とを貫通する貫通口を加工する加工作業および貫通口周囲のシールや電気回路を不要にして安価で簡単な構成の内燃機関の暖機装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、内燃機関の暖機装置として、内燃機関の内部に潜熱型の蓄熱材を収容するとともに、過冷却状態にある蓄熱材の相変化を促すように稼動する発核装置を上記蓄熱材内に設ける。そして、上記発核装置を、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動により稼動させ、蓄熱材を相変化させることによって放熱させるようにしている。

この特定事項により、内燃機関の始動時にその始動時に発する内燃機関の振動により稼動する発核装置が蓄熱材の内部に設けられているので、過冷却状態にある蓄熱材内において内燃機関の始動時の振動により発核装置が独自に稼動して蓄熱材の相変化が促され、蓄熱材からの放熱が蓄熱材内の発核装置によって円滑に行われることになる。

これにより、蓄熱材の内部に外部から電極を差し込むための貫通口や、その電極に電圧を印加するための電気回路などが不要となり、蓄熱材の内部と外部とを貫通する貫通口を加工する加工作業や貫通口周囲のシールも不要となって、安価で簡単な構成の暖機装置を提供することが可能となる。

特に、発核装置を特定するものとして、以下の構成が掲げられる。

つまり、冷間時と温間時とで形状が異なる形状記憶合金と、この形状記憶合金の温間時の形状を冷間時においても解放可能な状態で拘束しておくレリーズ機構とを発核装置に設け、上記レリーズ機構により、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動により形状記憶合金を温間時の形状から解放させることによって発核装置を稼動させている。

この特定事項により、冷間時と温間時とで形状が異なる形状記憶合金を利用し、内燃機関の始動時にその始動時に発する内燃機関の振動により形状記憶合金が温間時の形状から解放されることによって発核装置が稼動するので、蓄熱材の内部で形状記憶合金が冷間時の形状に戻ることによって過冷却状態にある蓄熱材に相変化が促され、蓄熱材からの放熱が確実に行えることになる。

しかも、形状記憶合金は、内燃機関の運転時に発する熱によってレリーズ機構により拘束される温間時の形状となるように独自に形状変形するので、レリーズ機構により拘束される温間時の形状が内燃機関の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置を提供することが可能となる。

これに対し、軸線方向に進退移動可能なシャフトと、このシャフトを冷間時と温間時とで進退方向に異なる位置に移動させるサーモワックスと、このサーモワックスの温間時におけるシャフトの位置を冷間時においても解放可能な状態で拘束しておくレリーズ機構とを発核装置に設け、上記レリーズ機構により、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動によりサーモワックスの温間時におけるシャフト位置からシャフトを解放させることによって発核装置を稼動させている場合には、シャフトを冷間時と温間時とで進退方向に異なる位置に移動させるサーモワックスを利用し、内燃機関の始動時にその始動時に発する内燃機関の振動によりサーモワックスの温間時におけるシャフト位置からシャフトが解放されることによって発核装置が稼動するので、蓄熱材の内部でシャフトがサーモワックスの冷間時におけるシャフト位置まで進退移動することによって過冷却状態にある蓄熱材に相変化が促され、蓄熱材からの放熱が確実に行えることになる。

しかも、サーモワックスは、内燃機関の運転時に発する熱によってレリーズ機構により拘束される温間時のシャフト位置までシャフトを独自に移動させるので、レリーズ機構により拘束される温間時のシャフト位置が内燃機関の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置を提供することが可能となる。

特に、レリーズ機構を特定するものとして、以下の構成が掲げられる。

つまり、レリーズ機構に、サーモワックスの冷間時におけるシャフト位置側に向かってシャフトを付勢する第１の付勢手段と、シャフト内に設けられ、そのシャフトの軸線と直行する方向に進退移動可能な封止部材と、この封止部材をシャフト内から進出する方向へ付勢する第２の付勢手段と、この第２の付勢手段により進出方向へ付勢された封止部材をサーモワックスの温間時におけるシャフト位置で係合してシャフトを係止する係止手段とを設け、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動により封止手段との上記係止手段の係合を解除させるようにしている。

この特定事項により、第２の付勢手段により進出方向へ付勢された封止部材をサーモワックスの温間時におけるシャフト位置で係止手段との係合により係止していたシャフトを内燃機関の始動時にその始動時に発する内燃機関の振動により第１の付勢手段の付勢力でサーモワックスの冷間時におけるシャフト位置まで進退移動することによって発核装置が稼動するので、蓄熱材の内部でシャフトがサーモワックスの冷間時におけるシャフト位置まで進退移動することによって過冷却状態にある蓄熱材に相変化が促され、蓄熱材からの放熱が確実に行えることになる。

しかも、サーモワックスは、内燃機関の運転時に発する熱によって封止部材を係止手段との係合により係止する温間時のシャフト位置までシャフトを独自に移動させるので、封止部材を係止手段との係合により係止する温間時のシャフト位置が内燃機関の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置を提供することが可能となる。

以上、要するに、内燃機関の始動時にその始動時に発する内燃機関の振動により稼動する発核装置を蓄熱材の内部に設けることで、過冷却状態にある蓄熱材内において内燃機関の始動時の振動により発核装置を独自に稼動させて蓄熱材の相変化を促し、蓄熱材からの放熱を蓄熱材内の発核装置によって円滑に行えることになる。よって、蓄熱材の内部と外部を貫通する貫通口の加工作業やシール、および電気回路などを不要にし、安価で簡単な構成の暖機装置を提供することができる。

また、冷間時と温間時とで形状が異なる形状記憶合金やシャフトを進退方向に異なる位置に移動させるサーモワックスを利用し、内燃機関の始動時にその始動時に発する内燃機関の振動により形状記憶合金を温間時の形状から解放させたり、サーモワックスの温間時におけるシャフト位置からシャフトを解放させることによって、発核装置を稼動させることで、蓄熱材の内部で形状記憶合金が冷間時の形状に戻る際の衝撃や蓄熱材の内部でシャフトがサーモワックスの冷間時におけるシャフト位置まで進退移動する際の衝撃によって過冷却状態にある蓄熱材に相変化を促し、蓄熱材からの放熱を確実に行うことができる。しかも、内燃機関の運転時に発する熱によってレリーズ機構により拘束される温間時の形状記憶合金の形状や温間時のサーモワックスによるシャフト位置を内燃機関の熱利用により独自に得て、非常に安価で効率の高い発核装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施例１に係わる暖機装置を備えた内燃機関をクランク軸方向から見た断面図であって、この内燃機関１のシリンダブロック１１には、シリンダ１２を囲むようにウォータジャケット１３が形成されている。このウォータジャケット１３内には、例えば酢酸ナトリウム・３水和物（ＣＨ₃ＣＯＯＮａ・３Ｈ₂Ｏ）からなる潜熱型の蓄熱材Ｘを充填した蓄熱材収容容器１４が収容されている。この蓄熱材収容容器１４は、熱伝導率の高い合成樹脂により構成されている。蓄熱材Ｘとしての酢酸ナトリウム・３水和物は、融点（５８゜Ｃ）を越える温度状態から融点以下の温度状態に冷却しても液相から固相に相変化を起こさず、マイナス２０゜Ｃ〜マイナス３０゜Ｃ程度まで潜熱を蓄えたまま過冷却状態となる特性を有している。また、蓄熱材収容容器１４の内部には、蓄熱材Ｘの相変化を促すように稼動する発核装置２が配設されている。そして、内燃機関１の温度が低下し、蓄熱材Ｘが過冷却状態にあるときに、内燃機関１の始動時に発する振動により発核装置２が稼動すると、蓄熱材Ｘの固相への相変化が促され、速やかに潜熱が放出されるようになっている。また、蓄熱材Ｘは、固相への相変化により潜熱の放出を終えてシリンダブロック１１からの熱を受け、融点を越える温度状態から液相へ相変化して潜熱を蓄える。

発核装置２は、略円筒形状の外枠２０内の軸線ｍ方向一側（図２では左側）に軸線ｍ方向へ摺動自在に支持された有底円筒形状のピストン部材２１と、このピストン部材２１の軸線ｍ方向他側（図２では右側）に開口する開口端に一体的に取り付けられた小径の筒状部材２１ａと、外枠２０内の軸線ｍ方向他側（以下、単に他側と称する）に軸線ｍ方向へ摺動自在に支持された有底筒形状の内筒部材２２と、この内筒部材２２の内部に大径な頭部２３ａが摺動自在に支持され、その頭部２３ａの一側端に小径なシャフト部２３ｂが一体的に連結された軸線ｍ方向に進退移動可能なシャフト２３と、上記ピストン部材２１の一側端面と外枠２０との間に縮装され、該ピストン部材２１を他側に付勢する第１付勢スプリング２４ａと、上記内筒部材２２の他側端面と外枠２０との間に縮装され、該内筒部材２２を一側に付勢する第２付勢スプリング２４ｂと、上記内筒部材２２内に縮装され、上記シャフト２３を一側に付勢する第３付勢スプリング２４ｃとを備えている。

上記ピストン部材２１内の内部空間２１Ｘと筒状部材２１ａ内の内部空間２１Ｙとは、弾性変形可能なゴム材２１ｂによって仕切られており、そのピストン部材２１内の内部空間２１Ｘにサーモワックス２５ａが充填されている一方、筒状部材２１ａ内の内部空間２１Ｙに高粘性体２５ｂが充填されている。筒状部材２１ａ内の内部空間２１Ｙの他側は、シャフト部２３ｂの一側端部に一体的に設けられたシール材２３ｃによってシールされ、その筒状部材２１ａ内（内部空間２１Ｙ）からの高粘性体２５ｂの漏れ出しを封止している。そして、ピストン部材２１内のサーモワックス２５ａは、温間時（例えば６０゜Ｃ以上）になると、体積が増加してシャフト部２３ｂの一側端部を高粘性体２５ｂを介して他側へ押し出してシャフト２３をサーモワックス２５ａの温間時における位置つまり温間シャフト位置（図２のａに示す位置）まで移動させるようになっている。一方、ピストン部材２１内のサーモワックス２５ａは、冷間時（例えば、５０゜Ｃ以下）になると、図２のｂに示すように、体積が減少してシャフト部２３ｂの一側端部を高粘性体２５ｂを介して一側へ引き戻してシャフト２３をサーモワックス２５ａの冷間時における位置つまり冷間シャフト位置（図２のｂに示す位置）まで移動させるようになっている。

また、発核装置２は、サーモワックス２５ａの冷間時においてもシャフト２３を解放可能な状態で温間シャフト位置に拘束しておくレリーズ機構２６を備えている。このレリーズ機構２６は、冷間シャフト位置側（図２では左側）に向かってシャフト２３を付勢する上記第３付勢スプリング２４ｃと、内筒部材２２の軸線ｍ方向略中央部付近を軸線ｍと直行する半径方向に貫通する貫通孔２２ａ内に摺動自在に支持され、シャフト２３をその頭部２３ａとの係合により温間シャフト位置に係止する係止球２６ａと、上記外枠２０の内周面に設けられ、図２のｃに示すように、内燃機関１の始動時に発する振動により上記係止球２６ａを貫通孔２２ａを介して半径方向外方に逃がすことによって頭部２３ａとの係合を解除する解除溝２０ａとを備えている。

そして、上記外枠２０の軸線ｍ方向略中央部付近は、柵状に形成されて蓄熱材収容容器１４の内部と連通し、蓄熱材Ｘと直に接触するようになっている。また、内筒部材２２の一側端には、シャフト２３のシャフト部２３ｂに対し密接してシャフト２３が軸線ｍ方向に進退移動する際にシャフト部２３ｂの表面を扱く円環形状のゴム製扱き部材２７が取り付けられている。そして、レリーズ機構２６は、内燃機関１の始動時に発する振動により係止球２６ａと頭部２３ａとの係合が解除されると、温間シャフト位置から解放されたシャフト２３が冷間シャフト位置まで進出移動する際にシャフト部２３ｂの表面がゴム製扱き部材２７により扱かれ、その扱かれた新生面を過冷却状態の蓄熱材Ｘに直に接触させることによって、蓄熱材Ｘを発核させるように発核装置２が稼働する。この発核装置２の稼動により、蓄熱材Ｘの固相への相変化が促され、速やかに潜熱がシリンダブロック１１に対し放出されるようになっている。この場合、発核装置２は、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構２６によるシャフト２３の温間シャフト位置での拘束を解除し易い向き、つまり内燃機関１の始動時に発する振動により係止球２６ａと頭部２３ａとの係合を解除し易い向きとなるように、軸線ｍを略上下方向に延ばして取り付けられている。

更に、発核装置２は、図２のｃに示すように、シャフト２３を冷間シャフト位置まで進出移動させた稼働後に蓄熱材Ｘを固相へ相変化させて潜熱を放出した状態から、シリンダブロック１１からの熱を取り込んで蓄熱材Ｘが融点（５８゜Ｃ）を越える温度になると、図２のａに示すように、ピストン部材２１内のサーモワックス２５ａの体積が増加してシャフト部２３ｂの一側端部を高粘性体２５ｂを介して他側へ押し出してシャフト２３を温間シャフト位置まで移動させる。このとき、係止球２６ａが外枠２０内周面の解除溝２０ａから追い出されて内筒部材２２の貫通孔２２ａ内に戻され、温間シャフト位置まで移動したシャフト２３の頭部２３ａと係止球２６ａが係合し、レリーズ機構２６によるシャフト２３の温間シャフト位置での拘束が行われる。このレリーズ機構２６によるシャフト２３の温間シャフト位置での拘束は、蓄熱材Ｘが５０゜Ｃ以下の温度に低下してピストン部材２１内のサーモワックス２５ａの体積が減少してシャフト部２３ｂの一側端部を高粘性体２５ｂを介して一側へ引き戻そうとしても継続して行われ、図２のｂに示すように、ピストン部材２１と内筒部材２２とがシャフト２３を介して一体的に連結された状態で、外枠２０内において第１および第２付勢スプリングの付勢力により均衡した浮遊状態に保持されて、内燃機関１の始動時に発する振動により発核装置２が稼動するように稼動待機状態に保持されている。

したがって、上記実施例１では、内燃機関１の始動時に発する振動により稼動する発核装置２が蓄熱材Ｘを収容する蓄熱材収容容器１４の内部に設けられているので、過冷却状態にある蓄熱材に外部から差し込んだ電極に対し電圧を印加して蓄熱材の相変化を促していたもののように、蓄熱材を収容する蓄熱材収容容器内に電極を差し込むための貫通口や、その電極に電圧を印加するための電気回路などが不要となり、蓄熱材収容容器１４に貫通口を加工する加工作業や貫通口周囲のシールも不要となって、安価で簡単な構成の暖機装置を提供することができる。

そして、発核装置２は、シャフト２３をサーモワックス２５ａの冷間時においても温間シャフト位置（図２のｂに示す位置）に拘束しておくレリーズ機構２６を備え、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構２６の係止球２６ａとシャフト２３の頭部２３ａとの係合が解除されると、温間シャフト位置から解放されたシャフト２３が冷間シャフト位置まで進出移動する際にシャフト部２３ｂの表面がゴム製扱き部材２７により扱かれ、その扱かれた新生面を蓄熱材Ｘに直に接触させることによって、過冷却状態にある蓄熱材Ｘの固相への相変化を促すように発核装置２が稼動し、蓄熱材Ｘからの潜熱をシリンダブロック１１に対し確実に放出することができる。

しかも、蓄熱材Ｘの温度上昇によりピストン部材２１内のサーモワックス２５ａも温度上昇して体積増加する際にシャフト部２３ｂの一側端部を高粘性体２５ｂを介して他側へ押し出してシャフト２３を温間シャフト位置まで移動させ、外枠２０内周面の解除溝２０ａから追い出された係止球２６ａが内筒部材２２の貫通孔２２ａ内に戻されて温間シャフト位置のシャフト２３の頭部２３ａと係合し、レリーズ機構２６によるシャフト２３の温間シャフト位置での拘束が行われるので、蓄熱材Ｘの温度上昇により加温されて膨張するサーモワックス２５ａによってレリーズ機構２６により拘束される温間シャフト位置までシャフト２３を独自に移動させ、レリーズ機構２６により拘束されるシャフト２３の温間シャフト位置が内燃機関１の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置２を提供することができる。

次に、本発明の実施例２を図３に基づいて説明する。

この実施例２では、発核装置の構成を変更している。なお、発核装置を除くその他の構成は上記実施例１の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施例では、図３のａないしｄに示すように、蓄熱材収容容器１４の内部に発核装置３が配設されている。

発核装置３は、蓄熱材収容容器１４に対し取り付けた状態で、軸線ｍ方向一側（図３では左側）が上側に位置し、軸線ｍ方向他側（図３では右側）が下側に位置している。この発核装置３は、軸線ｍ方向一側（以下、単に一側と称する）が大径な大径部３０ａに形成され、かつ軸線ｍ方向他側（以下、単に他側と称する）が小径な小径部３０ｂに形成された外枠３０と、この外枠３０の大径部３０ａ内の一側端において軸線ｍ上を他側へ向かって突出するシャフト部材３１ａと、このシャフト部材３１ａに対し軸線ｍ方向へ摺動自在に支持され、外周面の他側が上記小径部３０ｂの内周面に摺動自在に支持された有底円筒形状のピストン部材３１ｂと、このピストン部材３１ｂの他側端に突設され、外面部が上記小径部３０ｂの内周面に摺動自在に支持された支持アーム３１ｃと、この支持アーム３１ｃの先端に固設され、軸線ｍ方向から互いに螺合する雌ネジ状の的本体３２ａおよび雄ネジ状の的支持体３２ｂの軸支部３２ｃを軸線ｍ方向に摺動自在に支持する円環状の的支持部３１ｄと、上記外枠３０の小径部３０ｂ内の他側に軸線ｍ方向へ摺動自在に支持され、一側端面を上記的本体３２ａの他側端面に対し当接させるシャフトとしてのハンマ３３と、上記ピストン部材３１ｂと外枠３０の小径部３０ｂとの間に縮装され、ピストン部材３１ｂを他側に付勢する第１付勢スプリング３４ａと、上記ハンマ３３と外枠３０の小径部３０ｂとの間に縮装され、ハンマ３３を一側（的本体３２ａ側）に付勢する第２付勢スプリング３４ｂとを備えている。また、上記的支持部３１ｄの他側面中央部付近には、的本体３２ａの一側面中央部付近をハンマ３３との当接により着座させるテーパ状の座面３１ｅが設けられている。この場合、外枠３０の軸線ｍ方向略中央部付近は、柵状に形成されてピストン部材３１ｂの他側端とハンマ３３の一側とが蓄熱材収容容器１４の内部に対し連通し、的本体３２ａ、的支持体３２ｂ、軸支部３２ｃおよび的支持部３１ｄが蓄熱材Ｘと直に接触するようになっている。

上記ピストン部材３１ｂ内には、サーモワックスが充填されている。そして、ピストン部材３１ｂ内のサーモワックスは、温間時（例えば６０゜Ｃ以上）になると、体積が増加し、第１付勢スプリング３４ａの付勢力に抗してシャフト部材３１ａを押し出しながらピストン部材３１ｂを他側に移動させ、当接状態にあるハンマ３３を第２付勢スプリング３４ｂの付勢力に抗してサーモワックスの温間時における位置つまり温間ハンマ位置（図３のｄに示す位置）まで移動させるようになっている。一方、ピストン部材３１ｂ内のサーモワックスは、冷間時（例えば、５０゜Ｃ以下）になると、体積が減少し、第１付勢スプリング３４ａの付勢力と相俟ってシャフト部材３１ａを引き込みながらピストン部材３１ｂを一側に移動させるようになっている。

また、発核装置３は、サーモワックスの冷間時においてもハンマ３３を解放可能な状態で温間ハンマ位置に拘束しておくレリーズ機構３５を備えている。このレリーズ機構３５は、冷間ハンマ位置側（図３では左側）に向かってハンマ３３を付勢する上記第２付勢スプリング３４ｂと、外枠３０の小径部３０ｂの軸線ｍ方向略中央部付近を軸線ｍと直行する半径方向に貫通する貫通孔３５ａ内に摺動自在に支持され、ハンマ３３をその小径となる肩部３３ａとの係合により温間ハンマ位置に係止する係止球３５ｂと、上記外枠３０の小径部３０ｂ外方において一側および他側の一対の付勢スプリング３５ｄ，３５ｄの付勢力により軸線ｍ方向に移動可能な状態で均衡して保持され、内燃機関１の始動時に発する振動により上記係止球３５ｂを貫通孔３５ａを介して半径方向外方に逃がすことによってハンマ３３との係合を解除する略円筒形状の解除部材３５ｃとを備えている。この解除部材３５ｃは、上記各付勢スプリング３５ｄ，３５ｄによる均衡位置で上記係止球３５ｂを押さえる突起３５ｅを備え、この突起３５ｅは、外枠３０の小径部３０ｂの外周面上を摺動するようになっている。また、上記解除部材３５ｃは、図３のｄに示すように、内燃機関１の始動時に発する振動によりその各付勢スプリング３５ｄ，３５ｄによる均衡状態が解除された際に上記係止球３５ｂを貫通孔３５ａを介して半径方向外方に逃がすことによってハンマ３３との係合を解除する解除溝３５ｆを上記突起３５ｅの一側および他側にそれぞれ備えている。

そして、上記的支持体３２ｂの軸支部３２ｃは、図３のｃおよびｄに示すように、ハンマ３３が的本体３２ａに当接した際に的本体３２ａを的支持部３１ｄの座面３１ｅに着座させる一側位置まで摺動する一方、図３のａおよびｂに示すように、ハンマ３３が的本体３２ａから離反した際に的本体３２ａの自重により的本体３２ａを的支持部３１ｄの座面３１ｅから離間させる他側位置まで摺動するようになっている。このように摺動する的支持体３２ｂの軸支部３２ｃと的支持部３１ｄの内周面との間には、蓄熱材Ｘの相変化により生じた結晶体が残留している。そして、レリーズ機構３５は、内燃機関１の始動時に発する振動により各付勢スプリング３５ｄ，３５ｄによる均衡状態を解除して係止球３５ｂとハンマ３３の肩部３３ａとの係合が解除されると、温間ハンマ位置から解放されたハンマ３３が冷間ハンマ位置まで進出移動して的本体３２ａに当接した際に的支持体３２ｂの軸支部３２ｃが一側位置まで摺動し、この摺動する的支持体３２ｂの軸支部３２ｃと的支持部３１ｄの内周面との間に残留していた蓄熱材Ｘの結晶体が蓄熱材Ｘに直に接触することによって蓄熱材Ｘを発核させるように発核装置３が稼動するようになっており、この発核装置３の稼動により、蓄熱材Ｘの固相への相変化が促され、速やかに潜熱がシリンダブロック１１に対し放出されるようになっている。この場合、発核装置３は、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構３５によるハンマ３３の温間ハンマ位置での拘束を解除し易い向き、つまり内燃機関１の始動時に発する振動により各付勢スプリング３５ｄ，３５ｄによる均衡状態が解除されて解除部材３５ｃが軸線方向に移動し易い向きとなるように、軸線ｍを略上下方向に延ばして取り付けられている。

更に、発核装置３は、図３のｃに示すように、ハンマ３３を冷間ハンマ位置まで進出移動させた稼働後に蓄熱材Ｘを固相へ相変化させて潜熱を放出した状態から、シリンダブロック１１からの熱を取り込んで蓄熱材Ｘが融点（５８゜Ｃ）を越える温度になると、図３のｄに示すように、ピストン部材３１ｂ内のサーモワックスの温度も上昇して体積が増加し、シャフト部材３１ａを押し出しながらピストン部材３１ｂを他側に移動させ、ハンマ３３を第２付勢スプリング３４ｂの付勢力に抗して温間ハンマ位置（図３のｄに示す位置）まで移動させるとともに、的本体３２ａを的支持部３１ｄの座面３１ｅから自重により離間させる。このとき、係止球３５ｂが外枠３０内周面の解除溝３５ｆから追い出されて外枠３０の小径部３０ｂの貫通孔３５ａ内に戻され、温間ハンマ位置まで移動したハンマ３３の肩部３３ａと係止球３５ｂが係合し、レリーズ機構３５によるハンマ３３の温間ハンマ位置での拘束が行われる。このレリーズ機構３５によるハンマ３３の温間ハンマ位置での拘束は、図３のａに示すように、蓄熱材Ｘが５０゜Ｃ以下の温度に低下することによってピストン部材３１ｂ内のサーモワックスも温度低下して体積が減少しても継続して行われ、内燃機関１の始動時に発する振動により発核装置３が稼動するように稼動待機状態に保持されている。

したがって、上記実施例２では、内燃機関１の始動時に発する振動により稼動する発核装置３が蓄熱材Ｘを収容する蓄熱材収容容器１４の内部に設けられているので、過冷却状態にある蓄熱材に外部から差し込んだ電極に対し電圧を印加して蓄熱材の相変化を促していたもののように、蓄熱材を収容する蓄熱材収容容器に電極を差し込むための貫通口や、その電極に電圧を印加するための電気回路などが不要となり、蓄熱材収容容器１４に貫通口を加工する加工作業や貫通口周囲のシールも不要となって、安価で簡単な構成の暖機装置を提供することができる。

そして、発核装置３は、ハンマ３３をピストン部材３１ｂ内のサーモワックスの冷間時においても温間ハンマ位置（図２のａに示す位置）に拘束しておくレリーズ機構３５を備え、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構３５のハンマ３３の肩部３３ａと係止球３５ｂとの係合が解除されると、温間ハンマ位置から解放されたハンマ３３が冷間ハンマ位置まで進出移動して的本体３２ａに当接し、その際に摺動する的支持体３２ｂの軸支部３２ｃと的支持部３１ｄの内周面との間に残留していた蓄熱材Ｘの結晶体が蓄熱材Ｘに直に接触することによって、過冷却状態にある蓄熱材Ｘの固相への相変化を促して、蓄熱材Ｘからの潜熱をシリンダブロック１１に対し確実に放出することができる。

しかも、蓄熱材Ｘの温度上昇によりピストン部材３１ｂ内のサーモワックスも温度上昇して体積増加する際にシャフト部材３１ａを押し出しながらピストン部材３１ｂを他側に移動させ、ハンマ３３を温間ハンマ位置（図３のｄに示す位置）まで移動させ、外枠３０内周面の解除溝３５ｆから追い出した係止球３５ｂが外枠３０の小径部３０ｂの貫通孔３５ａ内に戻って温間ハンマ位置のハンマ３３の肩部３３ａと係合し、レリーズ機構３５によるハンマ３３の温間ハンマ位置での拘束が行われるので、蓄熱材Ｘの温度上昇により加温されて膨張するサーモワックスによって、レリーズ機構３５により拘束される温間ハンマ位置までのハンマ３３の移動が独自に行え、レリーズ機構３５により拘束されるハンマ３３の温間ハンマ位置での待機が内燃機関１の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置３を提供することができる。

次に、本発明の実施例３を図４ないし図９に基づいて説明する。

この実施例３では、発核装置の構成を変更している。なお、発核装置を除くその他の構成は上記実施例１の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施例では、図４に示すように、蓄熱材収容容器１４の内部に発核装置４が配設されている。

発核装置４は、図５にも示すように、軸線ｍ方向一側（図４では下側）に円筒形状の筒状体４０ａが設けられ、かつ軸線ｍ方向他側（図４では上側）に柵状の囲み部４０ｂ（図４に表れる）が設けられた外枠４０と、この外枠４０の筒状体４０ａ内に軸線ｍ方向（図４では上下方向）へ摺動自在に支持された略円筒形状の内筒部材４１と、この内筒部材４１内に軸線ｍ方向へ摺動自在に支持された有底筒形状のピストン部４２ａを有し、このピストン部４２ａの他側面に内筒部材４１および筒状体４０ａの他側面を貫通して囲み部４０ｂ内へ突出するシャフト部４２ｂを一体的に形成してなる摺動部材４２と、上記外枠４０の囲み部４０ｂ他側に固着された有底筒形状の収容容器４３ａと、この収容容器４３ａの軸線ｍ方向一側（以下、単に一側と称する）に開口する開口端に一体的に取り付けられ、上記シャフト部４２ｂの先端部（他側端部）が内部に摺動自在に支持された筒状部材４３ｂと、上記ピストン部４２ａ内に縮装され、摺動部材４２（ピストン部４２ａおよびシャフト部４２ｂ）を他側に付勢する第１付勢スプリング４４ａと、上記外枠４０の筒状体４０ａと内筒部材４１との間に縮装され、内筒部材４１を一側に付勢する第２付勢スプリング４４ｂとを備えている。

上記収容容器４３ａ内の内部空間４３Ｘと筒状部材４３ｂ内の内部空間４３Ｙとは、弾性変形可能なゴム材４３ｃによって仕切られており、その収容容器４３ａ内の内部空間４３Ｘにサーモワックス４５ａが充填されている一方、筒状部材４３ｂ内の内部空間４３Ｙに高粘性体４５ｂが充填されている。筒状部材４３ｂ内の内部空間４３Ｙの一側は、シャフト部４２ｂの他側端部に一体的に設けられたシール材４５ｃによってシールされ、その筒状部材４３ｂ内（内部空間４３Ｙ）からの高粘性体４５ｂの漏れ出しを封止している。そして、収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａは、温間時（例えば６０゜Ｃ以上）になると、体積が増加してシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して一側へ押し出して摺動部材４２をサーモワックス４５ａの温間時における位置つまり温間摺動位置（図４および図５に示す位置）まで移動させるようになっている。一方、図６に示すように、収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａは、冷間時（例えば、５０゜Ｃ以下）になると、体積が減少してシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して他側へ引き戻して、図７にも示すように、摺動部材４２をサーモワックス４５ａの冷間時における位置つまり冷間摺動位置（図６および図７に示す位置）まで移動させるようになっている。

また、図８および図９に示すように、発核装置４は、サーモワックス４５ａの冷間時においても摺動部材４２を解放可能な状態で温間摺動位置に拘束しておくレリーズ機構４６を備えている。このレリーズ機構４６は、上記第２付勢スプリング４４ｂにより一側（図４および図５では下側）に付勢されている内筒部材４１の他側端外方位置に設けられた切欠部４１ａと、この切欠部４１ａにピボット４６ａを支点に回動自在に支持され、ピストン部４２ａの他側面外方位置に係合する係合位置（図８に示す位置）とピストン部４２ａの他側面外方位置に対する係合を解除する解除位置（図９に示す位置）とに切換わるレリーズレバー４６ｂと、このレリーズレバー４６ｂと対応する筒状体４０ａ内周面に凹設され、レリーズレバー４６ｂの解除位置への回動を許容する解除用凹部４６ｃとを備えている。この場合、図８に示すように、レリーズレバー４６ｂの一側端（図８では下端）と解除用凹部４６ｃの一側端との間隔ａは、レリーズレバー４６ｂの他側端（図８では上端）と解除用凹部４６ｃの他側端との間隔ｂよりも小さくなるように設定（ａ＜ｂ）されており、これによって、レリーズレバー４６ｂは、係合位置において解除用凹部４６ｃよりも一側の筒状体４０ａの内壁面との当接状態から内筒部材４１が他側に若干移動すれば、他端（図８では上端）が解除用凹部４６ｃの他側端に干渉することなく確実に解除位置に変換される。また、係合位置にあるレリーズレバー４６ｂの他側端の半径方向外方端と筒状体４０ａの内周面との間の寸法ｅと、ピボット４６ａ中心からレリーズレバー４６ｂの他側端の半径方向外方端との間の寸法ｒ１との積（ｅ・ｒ１）は、係合位置にあるレリーズレバー４６ｂの一側端の半径方向内方端とピストン部４２ａの他側面外方端との間の寸法ｃと、ピボット４６ａ中心からレリーズレバー４６ｂの一側端の半径方向内方端との間の寸法ｒ２との積（ｃ・ｒ２）よりも大きくなるように設定（ｅ・ｒ１＞ｃ・ｒ２）されている。ここで、寸法ｅはレリーズレバー４６ｂの他端での移動量であり、寸法ｃはレリーズレバー４６ｂの一端での移動量であることから、それぞれの移動量（寸法ｅおよび寸法ｃ）に対するピボット４６ａ中心からの距離つまり寸法ｒ１，ｒ２との間には、ｃ：ｅ＝ｒ１：ｒ２の関係が成立しており、このとき、寸法ｅと寸法ｒ１との積（ｅ・ｒ１）が寸法ｃと寸法ｒ２との積（ｃ・ｒ２）と等しくなる（ｅ・ｒ１＝ｃ・ｒ２）。これにより、ピストン部４２ａの他側面外方端との係合を解除するに必要なレリーズレバー４６ｂの一端での移動量つまり寸法ｃを大きな値にしてレリーズレバー４６ｂの一側端を解除用凹部４６ｃ内に十分に移動させるためには、寸法ｅおよび寸法ｒ１の少なくとも一方を大きくする必要があることから、ｅ・ｒ１＞ｃ・ｒ２の関係が成立する。これによって、レリーズレバー４６ｂは、係合位置において解除用凹部４６ｃよりも一側の筒状体４０ａの内壁面との当接状態から内筒部材４１が他側に若干移動すれば、他端が解除用凹部４６ｃの他側端に干渉することなくより確実に解除位置に変換される。

そして、図４および図６に示すように、上記囲み部４０ｂ内は、蓄熱材収容容器１４の内部と連通し、上記筒状体４０ａと筒状部材４３ｂとの間において露呈するシャフト部４２ｂが蓄熱材Ｘと直に接触するようになっている。また、筒状体４０ａの他側端においてシャフト部４２ｂが貫通する貫通孔周囲には、シャフト部４２ｂに対し密接して摺動部材４２が軸線ｍ方向に進退移動する際にシャフト部４２ｂの表面を扱く円環形状のゴム製扱き部材４７が取り付けられている。そして、図９に示すように、レリーズ機構４６は、内燃機関１の始動時に発する振動により内筒部材４１が第２付勢スプリング４４ｂの付勢力に抗して若干量他側に移動してレリーズレバー４６ｂがピストン部４２ａの他側面外方位置に対する係合を解除する解除位置へ回動すると、温間摺動位置（図４、図５および図８に示す位置）から解放された摺動部材４２が冷間摺動位置（図６、図７および図９に示す位置）まで進出移動する際にシャフト部４２ｂの表面がゴム製扱き部材４７により扱かれ、その扱かれた新生面を過冷却状態の蓄熱材Ｘに直に接触させることによって、蓄熱材Ｘを発核させるように発核装置４が稼動する。この発核装置４の稼動により、蓄熱材Ｘの固相への相変化が促され、速やかに潜熱がシリンダブロック１１に対し放出されるようになっている。この場合、発核装置４は、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構４６による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束を解除し易い向き、つまり内燃機関１の始動時に発する振動により内筒部材４１が第２付勢スプリング４４ｂの付勢力に抗して若干量他側に移動してレリーズレバー４６ｂが解除位置に回動し易い向きとなるように、軸線ｍを略上下方向に延ばして取り付けられている。

更に、発核装置４は、摺動部材４２を冷間摺動位置まで進出移動させた稼働後に蓄熱材Ｘを固相へ相変化させて潜熱を放出した状態から、シリンダブロック１１からの熱を取り込んで蓄熱材Ｘが融点（５８゜Ｃ）を越える温度になると、収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａも加温されて体積増加する際にシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して一側へ押し出して摺動部材４２を温間摺動位置（図４および図５に示す位置）まで移動させる。このとき、レリーズレバー４６ｂが解除用凹部４６ｃから抜け出して係合位置に回動し、この係合位置に回動したレリーズレバー４６ｂが温間摺動位置の摺動部材４２のピストン部４２ａの他側面外方位置に係合して、レリーズ機構４６による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束が行われる。このレリーズ機構４６による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束は、蓄熱材Ｘが５０゜Ｃ以下の温度に低下した際に収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａの温度低下により体積が減少してシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して他側へ引き戻そうとしても継続して行われ、内燃機関１の始動時に発する振動により発核装置４が稼動するように稼動待機状態に保持されている。

したがって、上記実施例３では、内燃機関１の始動時に発する振動により稼動する発核装置４が蓄熱材Ｘを収容する蓄熱材収容容器１４の内部に設けられているので、過冷却状態にある蓄熱材に外部から差し込んだ電極に対し電圧を印加して蓄熱材の相変化を促していたもののように、蓄熱材を収容する蓄熱材収容容器に電極を差し込むための貫通口や、その電極に電圧を印加するための電気回路などが不要となり、蓄熱材収容容器１４に貫通口を加工する加工作業や貫通口周囲のシールも不要となって、安価で簡単な構成の暖機装置を提供することができる。

そして、発核装置４は、摺動部材４２をサーモワックス４５ａの冷間時においても温間摺動位置（図４、図５および図８に示す位置）に拘束しておくレリーズ機構４６を備え、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構４６のレリーズレバー４６ｂが摺動部材４２のピストン部４２ａの他側面外方位置との係合を解除する解除位置に回動すると、温間摺動位置から解放された摺動部材４２が冷間摺動位置（図６、図７および図９に示す位置）まで進出移動する際にシャフト部４２ｂの表面がゴム製扱き部材４７により扱かれ、その扱かれた新生面を蓄熱材Ｘに直に接触させることによって、過冷却状態にある蓄熱材Ｘの固相への相変化を促して、蓄熱材Ｘからの潜熱をシリンダブロック１１に対し確実に放出することができる。

しかも、蓄熱材Ｘの温度上昇により収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａも温度上昇して体積増加する際にシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して一側へ押し出して摺動部材４２を温間摺動位置まで移動させ、解除用凹部４６ｃから抜け出したレリーズレバー４６ｂが係合位置に回動し、この係合位置に回動したレリーズレバー４６ｂが温間摺動位置の摺動部材４２のピストン部４２ａの他側面外方位置に係合して、レリーズ機構４６による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束が行われるので、蓄熱材Ｘの温度上昇により加温されて膨張するサーモワックス４５ａによってレリーズ機構５１により拘束される温間摺動位置まで摺動部材４２を独自に移動させ、レリーズ機構５１により拘束される摺動部材４２の温間摺動位置が内燃機関１の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置４を提供することができる。

次に、本発明の実施例４を図１０および図１１に基づいて説明する。

この実施例４では、レリーズ機構の構成を変更している。なお、レリーズ機構を除くその他の構成は上記実施例３の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施例では、図１０および図１１に示すように、レリーズ機構５１は、第２付勢スプリング４４ｂにより一側（図１０および図１１では下側）に付勢されている内筒部材４１の他側端外方位置に設けられた切欠部５１ａと、この切欠部５１ａにピボット５１ｂを支点に揺動自在に支持され、ピストン部４２ａの他側面外方位置に一側端内方位置が係合する係合位置（図１０に示す位置）とピストン部４２ａの他側面外方位置に対する係合を解除する解除位置（図１１に示す位置）とに切換わるレリーズレバー５１ｃと、このレリーズレバー５１ｃと対応する筒状体４０ａ内周面に凹設され、レリーズレバー５１ｃの解除位置への回動を許容する解除用凹部５１ｄとを備えている。この場合、図１０に示すように、係合位置にあるレリーズレバー４６ｂの外方端と解除用凹部４６ｃの底部との間の寸法ｆは、係合位置にあるレリーズレバー５１ｃの内方端とピストン部４２ａの他側面外方端との間の寸法ｇよりも大きくなるように設定（ｆ＞ｇ）されているとともに、係合位置にあるレリーズレバー４６ｂの外方端の鉛直線ｈに対する傾斜角度αがレリーズレバー５１ｃに対する解除時のピストン部４２ａの他側面外方端の摩擦力よりも小さく設定されており、これによって、レリーズレバー５１ｃは、係合位置において解除用凹部５１ｄよりも一側の筒状体４０ａの内壁面との当接状態から内筒部材４１が他側に若干移動すれば、レリーズレバー４６ｂの外方端の斜面に対しピストン部４２ａの他側面外方位置が摺動して確実に解除位置に変換される。

そして、図１１に示すように、レリーズ機構５１は、内燃機関１の始動時に発する振動により内筒部材４１が第２付勢スプリング４４ｂの付勢力に抗して若干量他側に移動してレリーズレバー５１ｃがピストン部４２ａの他側面外方位置に対する係合を解除する解除位置まで回動する。また、摺動部材４２を冷間摺動位置（図１１に示す位置）まで進出移動させた発核装置４の稼働後に蓄熱材Ｘを固相へ相変化させて潜熱を放出した状態から、シリンダブロック１１からの熱を取り込んで蓄熱材Ｘが融点（５８゜Ｃ）を越える温度になると、収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａの体積が増加してシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して一側へ押し出して摺動部材４２を温間摺動位置（図１０に示す位置）まで移動させる。このとき、レリーズレバー５１ｃが解除用凹部５１ｄから抜け出して係合位置に回動し、この係合位置に回動したレリーズレバー５１ｃが温間摺動位置の摺動部材４２のピストン部４２ａの他側面外方位置に係合して、レリーズ機構５１による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束が行われる。このレリーズ機構５１による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束は、蓄熱材Ｘが５０゜Ｃ以下の温度に低下して収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａの体積が減少してシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して他側へ引き戻そうとしても継続して行われ、内燃機関１の始動時に発する振動により発核装置４が稼動するように稼動待機状態に保持されている。

したがって、上記実施例４では、発核装置４は、摺動部材４２をサーモワックス４５ａの冷間時においても温間摺動位置（図１０に示す位置）に拘束しておくレリーズ機構５１を備え、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構５１のレリーズレバー５１ｃが摺動部材４２のピストン部４２ａの他側面外方位置との係合を解除する解除位置に回動すると、温間摺動位置から解放された摺動部材４２が冷間摺動位置（図１１に示す位置）まで進出移動する際にシャフト部４２ｂの表面がゴム製扱き部材４７により扱かれる。そして、表面がゴム製扱き部材４７により扱かれたシャフト部４２ｂの新生面を蓄熱材Ｘに直に接触させることによって、過冷却状態にある蓄熱材Ｘの固相への相変化を促して、蓄熱材Ｘからの潜熱をシリンダブロック１１に対し確実に放出することができる。

しかも、蓄熱材Ｘの温度上昇により収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａも温度上昇して体積増加する際にシャフト部４２ｂの他側端部を高粘性体４５ｂを介して一側へ押し出して摺動部材４２を温間摺動位置まで移動させ、解除用凹部５１ｄから抜け出したレリーズレバー５１ｃが係合位置に回動し、この係合位置に回動したレリーズレバー５１ｃが温間摺動位置の摺動部材４２のピストン部４２ａの他側面外方位置に係合して、レリーズ機構５１による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束が行われるので、蓄熱材Ｘの温度上昇により加温されて膨張するサーモワックス４５ａによってレリーズ機構５１により拘束される温間摺動位置まで摺動部材４２を独自に移動させ、レリーズ機構５１により拘束される摺動部材４２の温間摺動位置が内燃機関１の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置４を提供することができる。

次に、本発明の実施例５を図１２および図１３に基づいて説明する。

この実施例５では、レリーズ機構の構成を変更している。なお、レリーズ機構を除くその他の構成は上記実施例３の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施例では、図１２および図１３に示すように、レリーズ機構６１は、一側にピストン部４２ａが存在しないロッド状の摺動部材４２′のシャフト部４２ｂ′の一側に設けられ、摺動部材４２の冷間摺動位置側（サーモワックス４５ａの冷間時におけるシャフト位置側）に向かって摺動部材４２′（シャフト部４２ｂ′）を付勢する第１の付勢手段としての第１付勢スプリング６１ａと、シャフト部４２ｂ′の一側端部内に軸線ｍと直行する半径方向（内外方向）に凹設された凹部６１ｂと、この凹部６１ｂ内を内外方向に進退移動可能な封止部材としての係止球６１ｃと、この係止球６１ｃをシャフト部４２ｂ′の凹部６１ｂ内から進出する外方向へ付勢する第２の付勢手段としての第２付勢スプリング６１ｄと、上記係止球６１ｃと対応する外枠４０の筒状体４０ａ内周面に凹設され、上記第２付勢スプリング６１ｄにより外方向（進出方向）へ付勢された係止球６１ｃが摺動部材４２の温間摺動位置（サーモワックス４５ａの温間時におけるシャフト位置）で係合して摺動部材４２を係止する係止手段としての係止用凹部６１ｅとを備えている。この場合、内筒部材４１は廃止されている。

そして、レリーズ機構６１は、内燃機関１の始動時に発する振動により第１付勢スプリング６１ａが軸線ｍ方向に伸縮して摺動部材４２が揺動し、第２付勢スプリング６１ｄの付勢力に抗して係止球６１ｃが内外方向に揺れて該係止球６１ｃによる係止用凹部６１ｅでの係止が解除されると、温間摺動位置（図１２に示す位置）から解放された摺動部材４２′が冷間摺動位置（図１３に示す位置）まで進出移動する際にシャフト部４２ｂ′の表面がゴム製扱き部材４７により扱かれ、その扱かれた新生面を過冷却状態の蓄熱材Ｘに直に接触させることによって、蓄熱材Ｘを発核させるように発核装置４が稼動する。この発核装置４の稼動により、蓄熱材Ｘの固相への相変化が促され、速やかに潜熱がシリンダブロック１１に対し放出されるようになっている。この場合、発核装置４は、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構４６による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束を解除し易い向き、つまり内燃機関１の始動時に発する振動により摺動部材４２′が軸線ｍ方向に揺れ易い向きとなるように、軸線ｍを略上下方向に延ばして取り付けられている。

また、摺動部材４２′を冷間摺動位置（図１３に示す位置）まで進出移動させた発核装置４の稼働後に蓄熱材Ｘを固相へ相変化させて潜熱を放出した状態から、シリンダブロック１１からの熱を取り込んで蓄熱材Ｘが融点（５８゜Ｃ）を越える温度になると、収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａの体積が増加してシャフト部４２ｂ′の他側端部を高粘性体４５ｂを介して一側へ押し出して摺動部材４２′を温間摺動位置（図１２に示す位置）まで移動させる。このとき、第２付勢スプリング６１ｄにより付勢された係止球６１ｃが係止用凹部６１ｅと係合し、レリーズ機構６１による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束が行われる。このレリーズ機構６１による摺動部材４２′の温間摺動位置での拘束は、蓄熱材Ｘが５０゜Ｃ以下の温度に低下して収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａの体積が減少してシャフト部４２ｂ′の他側端部を高粘性体４５ｂを介して他側へ引き戻そうとしても継続して行われ、内燃機関１の始動時に発する振動により発核装置４が稼動するように稼動待機状態に保持されている。

したがって、上記実施例５では、発核装置４は、摺動部材４２′をサーモワックス４５ａの冷間時においても温間摺動位置（図１２に示す位置）に拘束しておくレリーズ機構６１を備え、内燃機関１の始動時に発する振動によりレリーズ機構６１の係止球６１ｃによる係止用凹部６１ｅとの係止が解除されると、温間摺動位置から解放された摺動部材４２′が冷間摺動位置（図１３に示す位置）まで進出移動する際にシャフト部４２ｂ′の表面がゴム製扱き部材４７により扱かれ、その扱かれた新生面を蓄熱材Ｘに直に接触させることによって、過冷却状態にある蓄熱材Ｘの固相への相変化を促して、蓄熱材Ｘからの潜熱をシリンダブロック１１に対し確実に放出することができる。

しかも、蓄熱材Ｘの温度上昇により収容容器４３ａ内のサーモワックス４５ａも温度上昇して体積増加する際にシャフト部４２ｂ′の他側端部を高粘性体４５ｂを介して一側へ押し出して摺動部材４２′を温間摺動位置まで移動させ、第２付勢スプリング６１ｄにより付勢された係止球６１ｃが係止用凹部６１ｅと係合し、レリーズ機構６１による摺動部材４２の温間摺動位置での拘束が行われるので、蓄熱材Ｘの温度上昇により加温されて膨張するサーモワックス４５ａによってレリーズ機構６１により拘束される温間摺動位置まで摺動部材４２′を独自に移動させ、レリーズ機構６１により拘束される摺動部材４２′の温間摺動位置が内燃機関１の熱を利用して簡単に得られ、非常に安価で効率の高い発核装置４を提供することができる。

なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施例２では、温間ハンマ位置から解放されたハンマ３３を冷間ハンマ位置まで進出移動させて的本体３２ａに当接させ、その際に摺動する的支持体３２ｂの軸支部３２ｃと的支持部３１ｄの内周面との間に残留していた蓄熱材Ｘの結晶体を蓄熱材Ｘに直に接触させるようにしたが、図１３に示すように、ピストン部材３１ｂ他側端の支持アーム３１ｃの先端に、ハンマ３３側に膨出する椀状の的７１を固設し、この的７１の反ハンマ３３側面（ピストン部材３１ｂ側）に、内部に蓄熱材Ｘの結晶体を封入した複数の亀裂を設けておき、内燃機関の始動時に発する振動によりレリーズ機構３５のハンマ３３の肩部３３ａと係止球３５ｂとの係合が解除されると、温間ハンマ位置から解放されたハンマ３３が冷間ハンマ位置まで進出移動して的７１に当接し、その際に的７１の裏面（反ハンマ３３側面）の亀裂が開いて亀裂内部に残留する蓄熱材Ｘの結晶体が蓄熱材Ｘに直に接触すること、または亀裂内の金属新生面が蓄熱材Ｘに直に触れることによって蓄熱材Ｘを発核させるようにしてもよい。

また、上記各実施例では、サーモワックス２５ａ，４５ａの体積増加によって温間シャフト位置、温間ハンマ位置または温間摺動位置まで移動させたシャフト２３、ハンマ３３または摺動部材４２をレリーズ機構２６，３５，４６，５１，６１により冷間時に解放可能な状態で拘束するようにしたが、シャフト、ハンマまたは摺動部材を温間シャフト位置、温間ハンマ位置または温間摺動位置まで移動させる付勢スプリングが形状記憶合金により構成されていてもよく、この付勢スプリングの温間時の形状により温間シャフト位置、温間ハンマ位置または温間摺動位置まで移動させたシャフト、ハンマまたは摺動部材は、レリーズ機構によって冷間時においても解放可能な状態で拘束される。

更に、上記各実施例では、蓄熱材収容容器１４をウォータジャケット１３内に配設したが、シリンダブロックに専用の収容室を形成し、その収容室に蓄熱材収容容器が配設されるようにしてもよい。

本発明の実施例１に係わる暖機装置を備えた内燃機関をクランクシャフト方向から見た断面図である。 同じく暖機装置の発核装置の図であって、図２（ａ）はサーモワックスの拡張により温間シャフト位置まで移動させた際のレリーズ機構による拘束状態を示す断面図であり、図２（ｂ）はサーモワックスを収縮させてレリーズ機構による拘束状態での稼働に備えた状態を示す断面図であり、図２（ｃ）はレリーズ機構の解除により稼働した状態を示す断面図である。 本発明の実施例２に係わる暖機装置の発核装置の図であって、図３（ａ）はサーモワックスを収縮させてレリーズ機構による拘束状態での稼働に備えた状態を示す断面図であり、図３（ｂ）はレリーズ機構の解除により稼働する直前の状態を示す断面図であり、図３（ｃ）はレリーズ機構の解除により稼働した状態を示す断面図であり、図３（ｄ）はサーモワックスの拡張により温間ハンマ位置まで移動させた状態でのレリーズ機構による拘束状態を示す断面図である。 本発明の実施例３に係わる発核装置のサーモワックスを収縮させてレリーズ機 構による拘束状態での稼働に備えた状態を示す断面図である。 同じくレリーズ機構による拘束状態での稼働に備えた状態を示す発核装置の筒状体付近の断面図である。 同じく発核装置のレリーズ機構の解除により稼動した状態を示す断面図である。 同じく発核装置のレリーズ機構の解除により稼動した状態を示す筒状体付近の断面図である。 同じく発核装置のレリーズ機構による拘束状態での稼働に備えた状態を示すレ リーズ機構付近の断面図である。 同じく発核装置のレリーズ機構の解除により稼働した状態を示すレリーズ機構 付近の断面図である。 本発明の実施例４に係わる発核装置の稼働に備えた拘束状態でのレリーズ機構の断面図である。 同じく発核装置が稼動する解除状態を示すレリーズ機構の断面図である。 本発明の実施例５に係わる発核装置の稼働に備えた拘束状態でのレリーズ機 構の断面図である。 同じく発核装置が稼動する解除状態を示すレリーズ機構の断面図である。 本発明の変形例に係わる発核装置の断面図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 発核装置
２３ｂ シャフト部（シャフト）
２５ａ サーモワックス
２６ レリーズ機構
３，３′ 発核装置
３３ ハンマ（シャフト）
３５ レリーズ機構
４ 発核装置
４２ｂ シャフト部（シャフト）
４５ａ サーモワックス
４６ レリーズ機構
５１ レリーズ機構
６１ レリーズ機構
Ｘ 蓄熱材

Claims (4)

1. 内燃機関の内部に潜熱型の蓄熱材が収容されているとともに、
   過冷却状態にある蓄熱材の相変化を促すように稼動する発核装置が上記蓄熱材内に設けられており、
   上記発核装置は、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動により稼動し、蓄熱材を相変化させることによって放熱させるようにしたことを特徴とする内燃機関の暖機装置。
2. 上記請求項１に記載の内燃機関の暖機装置において、
   発核装置は、
   冷間時と温間時とで形状が異なる形状記憶合金と、
   この形状記憶合金の温間時の形状を冷間時においても解放可能な状態で拘束しておくレリーズ機構と
   を備え、
   上記レリーズ機構は、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動により形状記憶合金を温間時の形状から解放させることによって発核装置を稼動させるものであることを特徴する内燃機関の暖機装置。
3. 上記請求項１に記載の内燃機関の暖機装置において、
   発核装置は、
   軸線方向に進退移動可能なシャフトと、
   このシャフトを冷間時と温間時とで進退方向に異なる位置に移動させるサーモワックスと、
   このサーモワックスの温間時におけるシャフトの位置を冷間時においても解放可能な状態で拘束しておくレリーズ機構と
   を備え、
   上記レリーズ機構は、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動によりサーモワックスの温間時におけるシャフト位置からシャフトを解放させることによって発核装置を稼動させるものであることを特徴する内燃機関の暖機装置。
4. 上記請求項３に記載の内燃機関の暖機装置において、
   レリーズ機構は、
   サーモワックスの冷間時におけるシャフト位置側に向かってシャフトを付勢する第１の付勢手段と、
   シャフト内に設けられ、そのシャフトの軸線と直行する方向に進退移動可能な封止部材と、
   この封止部材をシャフト内から進出する方向へ付勢する第２の付勢手段と、
   この第２の付勢手段により進出方向へ付勢された封止部材をサーモワックスの温間時におけるシャフト位置で係合してシャフトを係止する係止手段と
   を備え、
   上記係止手段は、内燃機関の始動時にその始動時に発する上記内燃機関の振動により封止手段との係合が解除されるようになっていることを特徴とする内燃機関の暖機装置。

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