JP4826589B2

JP4826589B2 - 内燃機関

Info

Publication number: JP4826589B2
Application number: JP2008024409A
Authority: JP
Inventors: 暁生川口; 憲之所
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2028-02-04
Also published as: JP2009185638A

Description

本発明は、オープンデッキ型のシリンダブロックを備えた内燃機関に関する。

複数のシリンダを形成する内壁と、その内壁の周囲にウォータジャケット溝を挟んで設けられる外壁とを備え、これら内壁と外壁とがトップデッキ面にてウォータジャケット溝にて分離されているシリンダブロックを備えた、いわゆるオープンデッキ型の内燃機関が知られている。このようなオープンデッキ型の内燃機関において、シリンダブロック内壁のうち隣り合うシリンダのシリンダ壁部同士を連結する部分と、シリンダブロック外壁とをウォータジャケット溝を横切る締結ボルトにて締結し、これによりシリンダブロック外壁の変形を抑制するものが知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜５が存在する。

特開２００４−３２４５６８号公報特開２００６−２８２８号公報実公平４−５２４５３号公報特許第３３５５６３５号公報特開２００１−３１７４０４号公報

オープンデッキ型のシリンダブロックにおいてはシリンダを形成する内壁と外壁とがトップデッキ面にて分離しているので、熱膨張などにて内壁が外側に変形し易い。内壁が外側に変形すると例えばシリンダの径が大きくなってシリンダとピストンとの隙間が拡がるおそれがある。特許文献１のシリンダブロックを備えた内燃機関では、シリンダブロック外壁の変形を抑制するものであり、内壁の変形の抑制まで考慮されていない。

そこで、本発明は、オープンデッキ型のシリンダブロックにてシリンダを形成する内壁の変形を従来よりも抑制することが可能な内燃機関を提供することを目的とする。

本発明の内燃機関は、一方向に向かって並ぶ複数のシリンダを形成し、シリンダを形成するシリンダ壁部と隣り合うシリンダのシリンダ壁部同士を結合する結合部とを有する内壁と、前記内壁の周囲にウォータジャケット溝を挟んで設けられる外壁と、を有し、前記内壁と前記外壁とがシリンダヘッドと対向するトップデッキ面において前記ウォータジャケット溝により分離されているシリンダブロックを備えた内燃機関において、前記内壁と接するように前記内壁の外周に全周に亘って設けられるスペーサ部材と、前記複数のシリンダの並び方向と交差する方向に向かって前記結合部を貫通し、両端が前記内壁の外周面に開口する貫通孔と、前記スペーサ部材のうち前記結合部を挟んで対向する一対の中間部がそれぞれ前記結合部に密着するように前記貫通孔を通って前記一対の中間部を連結する連結部材と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

本発明の内燃機関によれば、結合部の両側に配置された一対の中間部を連結部材で連結したので、内壁の熱膨張などによりスペーサ部材が外側に変形しようとしても連結部材によってスペーサ部材のその変形を抑制することができる。そのため、スペーサ部材によって内壁を全周に亘って確実に締め付けて拘束できる。従って、内壁の変形を従来よりも抑制することができる。また、連結部材は貫通孔内に配置されるので、トップデッキ面から突出させることなく連結部材を結合部に設けることができる。

本発明の内燃機関の一形態において、前記連結部材は、温度の上昇に応答して収縮する形状記憶材料で形成されていてもよい（請求項２）。この場合、温度が上昇すると連結部材が収縮するので、内壁を締め付けるスペーサ部材の締め付け力を上昇させることができる。そのため、熱膨張などによる内壁の外側への変形をさらに抑制することができる。また、このように形状記憶材料で連結部材を形成することにより、内壁とスペーサ部材との間の隙間が多少大きくても連結部材の収縮により各中間部を結合部にそれぞれ密着させることができる。そのため、内壁及びスペーサ部材の加工に要求される加工精度を下げることができる。これにより、これらの部品の加工コストを低下させることができる。

本発明の内燃機関の一形態において、前記連結部材はボルトであり、前記一対の中間部のうちの一方の中間部に、前記貫通孔と同軸に配置されて前記貫通孔が延びる方向と同じ方向に前記一方の中間部を貫通し、かつ前記ボルトが挿通される第１ボルト孔が設けられるとともに、前記一対の中間部のうちの他方の中間部に、前記貫通孔と同軸に配置されて前記貫通孔が延びる方向と同じ方向に前記他方の中間部を貫通し、かつ前記ボルトがねじ込まれる雌ねじ部が形成される第２ボルト孔が設けられ、前記一方の中間部には、前記第１ボルト孔と連通するとともに前記シリンダヘッドと対向する前記スペーサ部材の上面に開口し、その上面から前記第１ボルト孔と交差する方向に前記スペーサ部材を貫通する第１冷却水通路が設けられ、前記他方の中間部には、前記第２ボルト孔と連通するとともに前記スペーサ部材の上面に開口し、その上面から前記第２ボルト孔と交差する方向に前記スペーサ部材を貫通する第２冷却水通路が設けられていてもよい（請求項３）。この場合、ウォータジャケット溝などから各ボルト孔及び各冷却水通路を介して貫通孔に冷却水を導入することができる。一般にシリンダ間に設けられる結合部はシリンダブロックの他の部分に比べて冷却され難い。この形態では、この結合部の内部に冷却水を導入して結合部を冷却できるので、シリンダブロックの冷却効率を向上させ、シリンダブロックに対して掛けることが可能な熱負荷の上限を従来よりも高くすることができる。そのため、内燃機関の性能を向上させることができる。

この形態において、前記スペーサ部材の上面と対向する前記シリンダヘッドの下面には、前記スペーサ部材の上面に開口している前記第１冷却水通路の開口部及び前記第２冷却水通路の開口部のそれぞれと対向するように前記シリンダヘッドの冷却水路から冷却水が吐出される複数の吐出口が設けられていてもよい（請求項４）。この場合、各冷却水通路にシリンダヘッドの冷却水路から冷却水を供給できるので、貫通孔内の冷却水を強制的に流動させることができる。これにより、貫通孔内に冷却水が滞留することを防止し、結合部の冷却をさらに促進させることができる。

本発明の内燃機関の一形態において、前記連結部材はボルトであり、前記一対の中間部には、前記貫通孔と同軸に配置されて前記貫通孔が延びる方向と同じ方向に中間部を貫通し、かつ前記ボルトが通されるボルト孔がそれぞれ設けられ、前記一対の中間部の一方の中間部には、前記シリンダヘッドと対向する前記スペーサ部材の上面に開口し、その上面から前記ボルト孔まで形成される冷却水入口通路が設けられ、前記一対の中間部の他方の中間部には、前記ボルト孔から前記スペーサ部材の外面まで形成される冷却水出口通路が設けられ、前記スペーサ部材の上面と対向する前記シリンダヘッドの下面には、前記スペーサ部材の上面に開口している前記冷却水入口通路の開口部と対向するように前記シリンダヘッドの冷却水路から冷却水が吐出される吐出口が設けられていてもよい（請求項５）。この場合、冷却水は、シリンダヘッドの冷却水路から冷却水入口通路に流入し、その後貫通孔を通過して冷却水出口通路に導かれるので、貫通孔に確実に冷却水を導くことができる。また、この形態では、シリンダヘッドの冷却水路から冷却水入口通路に流入した冷却水のほぼ全量を貫通孔に導くことができるので、貫通孔を流れる冷却水の流量を増加させて貫通孔内における冷却水の流速を高めることができる。そのため、シリンダブロックから冷却水への熱伝達を促進させ、結合部の冷却をさらに促進させることができる。

スペーサ部材の中間部に冷却水が導かれる通路が設けられる本発明の内燃機関の一形態において、前記スペーサ部材の各中間部には、前記結合部と接する外面のうち少なくとも前記内壁の外周面に開口している前記貫通孔の開口部の周囲と接する部分に弾性体製の接触部がそれぞれ設けられてもよい（請求項６）。この場合、結合部と中間部の間から冷却水が漏れることを防止できるので、貫通孔に導かれる冷却水の流量が低下することを防止できる。そのため、結合部の冷却をさらに促進できる。また、接触部は弾性体製であるため、接触部の形状が結合部の形状とほぼ合っていれば接触部の変形によってこの接触部を結合部に密着させることができる。そのため、接触部の加工に要求される加工精度を下げることができる。また、これにより、加工コストを低減できる。

以上に説明したように、本発明の内燃機関によれば、結合部の両側に配置された一対の中間部を連結部材で連結したので、連結部材によってスペーサ部材のその変形を抑制することができる。そのため、スペーサ部材によって内壁を全周に亘って確実に締め付けて拘束できるので、内壁の変形を従来よりも抑制することができる。

（第１の形態）
図１及び図２は、本発明の第１の形態に係る内燃機関の要部を示している。なお、図１は図２のI−I線における内燃機関の断面を示し、図２は図１のII−II線における内燃機関の断面を示している。図１及び図２に示した内燃機関１Ａは、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３とを備えている。シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間には、これらが密着するようにヘッドガスケット４が設けられる。シリンダヘッド３は、複数のヘッドボルト（不図示）によってシリンダブロック２に固定される。なお、ヘッドガスケット４及び不図示のヘッドボルトは、内燃機関に使用される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。

図２に示したようにシリンダブロック２には、一方向に向かって並ぶ複数のシリンダ１０を形成する内壁１１と、内壁１１の周囲に冷却水が流通するウォータジャケット溝１２を挟んで設けられる外壁１３とを備えている。内壁１１は、シリンダ１０を形成するシリンダ壁部１１ａと、隣り合うシリンダ１０のシリンダ壁部１１ａ同士を結合して各シリンダ壁部１１ａを一体にする結合部１１ｂとを備えている。図２に示したようにシリンダブロック２は、シリンダヘッド３と対向するトップデッキ面２ａにおいて内壁１１と外壁１３とがウォータジャケット溝１２にて分離されている、いわゆるオープンデッキ型のシリンダブロックである。図１及び図２に示したように内壁１１の各結合部１１ｂには、シリンダ１０の並び方向と交差する方向、すなわち図２の上側（以降、一方の側と称することがある。）から図２の下側（以下、他方の側と称することがある。）に向かって貫通し、両端が内壁１１の外周面に開口する貫通孔１４がそれぞれ設けられる。

図１及び図２に示したように内壁１１の外周には、全周に亘って内壁１１と接するようにスペーサ部材としてのトップデッキスペーサ１５が設けられる。トップデッキスペーサ１５は、その上面１５ａがトップデッキ面２ａと同じ高さになるように内壁１１の周囲に設けられる。図２に示したように、貫通孔１４の両端は、内壁１１の外周面のうちトップデッキスペーサ１５が取り付けられる部分に開口する。トップデッキスペーサ１５の幅には、トップデッキスペーサ１５を内壁１１に取り付けた際にトップデッキ面２ａにウォータジャケット溝１２が開口するようにウォータジャケット溝１２の幅よりも小さい値が設定される。トップデッキスペーサ１５は、シリンダブロック２の材料よりも線膨張係数の小さい材料で形成される。例えば、アルミニウム系材料で形成されたシリンダブロック２に対してトップデッキスペーサ１５は鉄系材料で形成される。

トップデッキスペーサ１５は、シリンダ壁部１１ａの周囲に嵌め込まれる嵌合部１５ｂと、結合部１１ｂを挟んで対向するように結合部１１ｂの両側に嵌め込まれて隣り合う嵌合部１５ｂを接続する中間部１５ｃとを備えている。図１及び図２に示したように結合部１１ｂの一方の側に配置された中間部（以下、一方の中間部と称することがある。）１５ｃと他方の側に配置された中間部（以下、他方の中間部と称することがある。）１５ｃとは、連結部材としてのボルト１６にて連結される。ボルト１６は、貫通孔１４内を通ってこれら一方の中間部１５ｃと他方の中間部１５ｃとを連結する。また、ボルト１６は、各結合部１１ｂにそれぞれ設けられ、各結合部１１ｂを挟んで対向するように配置された一対の中間部１５ｃをそれぞれ連結する。

一方の中間部１５ｃには、ボルト１６が挿通される第１ボルト孔１７が設けられる。第１ボルト孔１７には、ボルト１６の頭１６ａがトップデッキスペーサ１５の側面から突出しないようにこの頭１６ａを収容する凹部１７ａが設けられる。他方の中間部１５ｃには、ボルト１６の先端がねじ込まれる第２ボルト孔１８が設けられる。第２ボルト孔１８には、ボルト１６のねじ部１６ｂがねじ込まれる雌ねじ部１８ａが形成される。第１ボルト孔１７及び第２ボルト孔１８は、トップデッキスペーサ１５が段差部１４に嵌め込まれた際に結合部１１ｂの貫通孔１４と同軸になるようにトップデッキスペーサ１５にそれぞれ設けられる。また、第１ボルト孔１７は、一方の中間部１５ｃを貫通孔１４が延びる方向と同じ方向に貫通するように設けられ、第２ボルト孔１８は、他方の中間部１５ｃを貫通孔１４が延びる方向と同じ方向に貫通するように設けられる。そして、各ボルト１６は、各結合部１１ｂを挟むように配置された一対の中間部１５ｃがそれぞれ結合部１１ｂに密着するようにトップデッキスペーサ１５にそれぞれねじ込まれる。

図３は、内壁１１が熱膨張などにより外側に変形しようとする際にトップデッキスペーサ１５の各部に作用する力の一例を示している。図３に矢印Ｆで示したように内燃機関１Ａの内壁１１が熱膨張などにより外側に変形しようとするとこの変形によってトップデッキスペーサ１５の各部にそれぞれ外側に押す力が作用する。この際、トップデッキスペーサ１５の各中間部１５ｃには、結合部１１ｂの熱膨張による外側に押す力に加え、図３に矢印Ｔで示したようにその中間部１５ｃにて接続されている嵌合部１５ｂが外側に変形するために発生する張力が作用する。そのため、内壁１１が熱膨張などにより変形すると各中間部１５ｃは内壁１１から外側に離れる、いわゆる浮くおそれがある。

本発明の第１の形態の内燃機関１Ａでは、一方の中間部１５ｃと他方の中間部１５ｃとをこれら一対の中間部１５ｃがそれぞれ結合部１１ｂに密着するようにボルト１６で連結したので、各中間部１５ｃが内壁１１から外側に浮くことを確実に防止できる。そのため、内壁１１の熱膨張などによりトップデッキスペーサ１５が外側に変形しようとしてもボルト１６によってトップデッキスペーサ１５の変形を抑制することができる。従って、トップデッキスペーサ１５によって内壁１１を全周に亘って確実に締め付けて拘束し、内壁１１の変形を従来よりも抑制することができる。また、これによりシリンダ１０の変形を従来よりも抑制することができるので、シリンダ１０内の圧力の上限を高めることができる。そして、シリンダ１０の変形を抑制することにより、シリンダ１０が偏って摩耗する偏摩耗を抑制することができる。さらに、ピストン（不図示）とシリンダ１０との接触を安定に維持できるので、ピストンからシリンダ１０に適切に熱を逃がすことができる。これにより、ピストンの亀裂の発生を抑制することができる。この他、ピストンとシリンダ１０との間のフリクションを低減できるので、内燃機関１Ａの燃費を向上させることができる。本発明の内燃機関１Ａでは、ボルト１６が結合部１１ｂに設けた貫通孔１４内に配置されるので、シリンダブロック２のトップデッキ面２ａから突出させることなくボルト１６を結合部１１ｂに設けることができる。

第１の形態の内燃機関１Ａにて使用されるボルト１６は、温度が上昇すると収縮する形状記憶材料で形成されていてもよい。例えば、Ｎｉ−Ｔｉ系の形状記憶合金製のボルトを使用してもよい。このようなボルト１６で一方の中間部１５ｃと他方の中間部１５ｃとを連結することにより、内壁１１の温度が上昇したときにボルト１６を収縮させ、トップデッキスペーサ１５の締め付け力を上昇させることができる。そのため、内壁１１の変形をさらに抑制することができる。また、この場合は温度上昇時にボルト１６が収縮するので、内壁１１とトップデッキスペーサ１５との間の隙間が多少大きくてもこの収縮によりトップデッキスペーサ１５を内壁１１に密着させることができる。そのため、段差部１４やトップデッキスペーサ１５の加工に要求される加工精度を下げることができる。これにより、シリンダブロック２やトップデッキスペーサ１５の加工コストを低下させることができる。

（第２の形態）
図４及び図５は、本発明の第２の形態に係る内燃機関１Ｂの要部を示している。なお、図４は図５のIV−IV線における内燃機関１Ｂの断面図を示し、図５は図４のV−V線における内燃機関１Ｂの断面図を示している。図４及び図５に示したようにこの形態では、トップデッキスペーサ１５に冷却水通路２０が設けられる点が異なり、それ以外は第１の形態と同じである。そのため、第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図４に示したように冷却水通路２０は各中間部１５ｃにそれぞれ設けられ、トップデッキスペーサ１５の上面１５ａに開口するとともにその上面１５ａから第１ボルト孔１７又は第２ボルト孔１８と交差するようにトップデッキスペーサ１５を高さ方向に貫通する。なお、一方の中間部１５ｃに設けられた冷却水通路２０が本発明の第１冷却水通路に相当し、他方の中間部１５ｃに設けられた冷却水通路２０が本発明の第２冷却水通路に相当する。

第２の形態の内燃機関１Ｂによれば、図４に矢印Ａで示したようにトップデッキスペーサ１５に設けた各冷却水通路２０にウォータジャケット溝１２から冷却水を導くことによってボルト１６と貫通孔１４との隙間に冷却水を導入し、この冷却水で結合部１１ｂを冷却することができる。シリンダ１０間に設けられる結合部１１ｂはシリンダブロック２の他の部分と比較して冷却され難いため、このように貫通孔１４に冷却水を導入して結合部１１ｂを冷却することにより、シリンダブロック２の冷却効率を向上させ、シリンダブロック２に掛けることが可能な熱負荷の上限を従来よりも高くすることができる。そのため、内燃機関１Ｂの性能を向上させることができる。

（第３の形態）
図６を参照して本発明の第３の形態に係る内燃機関１Ｃについて説明する。図６は、第２の形態における図４に対応する図である。図６に示したようにこの形態では、トップデッキスペーサ１５の上面１５ａに開口している各冷却水通路２０の開口部と対向するようにシリンダヘッド３の下面３ａにシリンダヘッド３の冷却水路３ｂの吐出口３ｃが開口している点が異なる。それ以外は上述した第２の形態と同じであるため、この形態において第２の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、シリンダヘッド３の冷却水路３ｂは、冷却水を流通させるためにシリンダヘッド３に設けられる周知のものであるため、詳細な説明を省略する。図６に示したように内燃機関１Ｃでは、シリンダヘッド３の冷却水路３ｂとトップデッキスペーサ１５の冷却水通路２０とが連通するので、矢印Ａで示したようにトップデッキスペーサ１５の各冷却水通路２０にシリンダヘッド３の冷却水路３ｂから冷却水を供給することができる。

第３の形態の内燃機関１Ｃによれば、図６に矢印Ａで示したように各冷却水通路２０にシリンダヘッド３の冷却水路３ｂから冷却水を供給して貫通孔１４内の冷却水を強制的に流動させることができるので、貫通孔１４内に冷却水が長時間滞留することを防止できる。そのため、結合部１１ｂの冷却をさらに促進させることができる。また、結合部１１ｂをより確実に冷却することができる。

（第４の形態）
図７を参照して本発明の第４の形態に係る内燃機関１Ｄについて説明する。なお、図７は、図６と同様に第２の形態における図４に対応する図である。図７に示したように内燃機関１Ｄは、一方の中間部１５ｃに設けられる冷却水入口通路２１と、他方の中間部１５ｃに設けられる冷却水出口通路２２とを備える。冷却水入口通路２１は、トップデッキスペーサ１５の上面１５ａから第１ボルト孔１７まで設けられる。冷却水出口通路２２は、第２ボルト孔１８から段差部１４と対向するトップデッキスペーサ１５の下面１５ｄまで設けられる。また、シリンダヘッド３の下面３ａには、冷却水入口通路２１と対向する部分に冷却水路３ｂの吐出口３ｃが設けられる。それら以外は上述した第１の形態と同じであるため、第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。

第４の形態の内燃機関１Ｄにおいては、図７に矢印Ａで示したようにシリンダヘッド３の冷却水路３ｂから冷却水入口通路２１に流入した冷却水のほぼ全量が貫通孔１４を通過して冷却水出口通路２２に導かれる。そのため、上述した第２の形態及び第３の形態と比較して貫通孔１４内を通過する冷却水の流量を増加させることができる。また、これにより貫通孔１４内における冷却水の流速を高めることができる。このように冷却水の流量を増加させたり、流速を高めたりすることにより、シリンダブロック２から冷却水への熱伝達を促進させることができる。そのため、シリンダブロック２の結合部１１ｂの冷却をさらに促進させることができる。

なお、冷却水入口通路２１を他方の中間部１５ｃに設け、冷却水出口通路２２を一方の中間部１５ｃに設けてもよい。この場合、シリンダヘッド３の下面３ａに設けられる冷却水路３ｂの吐出口３ｃは、他方の中間部１５ｃの冷却水入口通路２１と対向するように設けられる。この場合も、冷却水入口通路２１に流入した冷却水のほぼ全量が貫通孔１４を通過するので、貫通孔１４内を流れる冷却水の流量を増加させるとともに冷却水の流速を高めることができる。そのため、結合部１１ｂの冷却をさらに促進させることができる。

（第５の形態）
図８及び図９を参照して本発明の第５の形態に係る内燃機関１Ｅを説明する。図８は、内燃機関１Ｅの要部を拡大して示す図であり、第１の形態の図２に対応する図である。図９は、内燃機関１Ｅの中間部１５ｃの一部を拡大して示した図である。図８に示したように内燃機関１Ｅでは、各中間部１５ｃの先端にそれぞれ取付部３０が設けられ、この取付部３０に弾性体製の接触部３１がそれぞれ取り付けられる。すなわち、内燃機関１Ｅにおいては、接触部３１が中間部１５ｃと結合部１１ｂとの間に設けられる。接触部３１の材料としては、例えばゴムや軟質樹脂などが用いられる。接触部３１の高さには、トップデッキスペーサ１５の高さと同じ値が設定される。図８及び図９に示したようにこの形態のトップデッキスペーサ１５の中間部１５ｃには、上述した第２〜第４の形態と同様に冷却水が導かれる冷却水通路２０が設けられる。図９に示したように各接触部３１には、ボルト１６が挿通される通し孔３１ａがそれぞれ設けられる。通し孔３１ａは、接触部３１を取付部３０に取り付けた際に第１ボルト孔１７又は第２ボルト孔１８と同軸になるように接触部３１に設けられる。

第５の形態の内燃機関１Ｅによれば、接触部３１が変形するまでボルト１６を締めることによって中間部１５ｃの接触部３１をそれぞれ結合部１１ｂに密着させることができる。これにより、結合部１１ｂと接触部３１の間から冷却水が漏れることを防止し、貫通孔１４に導かれる冷却水の流量が低下することを防止できる。そのため、結合部１１ｂの冷却をさらに促進できる。また、接触部３１は弾性体製であるため、この接触部３１の形状が結合部１１ｂの形状とほぼ合っていれば接触部３１の変形によって接触部３１を結合部１１ｂに密着させることができる。そのため、接触部３１の加工に要求される加工精度を下げることができる。また、これによりトップデッキスペーサ１５の加工コストを低減できる。

本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した各形態では、貫通孔がシリンダブロックのトップデッキ面と平行に設けられているが、貫通孔はトップデッキ面に対して傾斜していてもよい。また、結合部を挟んで対向する一対の中間部を連結する連結部材はボルトに限定されず、これら一対の中間部を連結可能な例えばピンなどでもよい。

本発明の第１の形態に係る内燃機関の要部を示す図。図１のII−II線における内燃機関の断面を示す図。トップデッキスペーサの各部に作用する力の一例を示す図。本発明の第２の形態に係る内燃機関の要部を示す図。図４のV−V線における内燃機関の断面を示す図。本発明の第３の形態に係る内燃機関の要部を示す図。本発明の第４の形態に係る内燃機関の要部を示す図。本発明の第５の形態に係る内燃機関の要部を示す図。図８のトップデッキスペーサの一部を拡大して示す図。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ内燃機関
２シリンダブロック
２ａトップデッキ面
３シリンダヘッド
３ａ下面
３ｂ冷却水路
３ｃ吐出口
１０シリンダ
１１内壁
１１ａシリンダ壁部
１１ｂ結合部
１２ウォータジャケット溝
１３外壁
１４貫通孔
１５トップデッキスペーサ（スペーサ部材）
１５ａ上面
１５ｃ中間部
１６ボルト（連結部材）
１７第１ボルト孔
１８第２ボルト孔
１８ａ雌ねじ部
２０冷却水通路（第１冷却水通路、第２冷却水通路）
２１冷却水入口通路
２２冷却水出口通路
３１接触部

Claims

一方向に向かって並ぶ複数のシリンダを形成し、シリンダを形成するシリンダ壁部と隣り合うシリンダのシリンダ壁部同士を結合する結合部とを有する内壁と、前記内壁の周囲にウォータジャケット溝を挟んで設けられる外壁と、を有し、前記内壁と前記外壁とがシリンダヘッドと対向するトップデッキ面において前記ウォータジャケット溝により分離されているシリンダブロックを備えた内燃機関において、
前記内壁と接するように前記内壁の外周に全周に亘って設けられるスペーサ部材と、前記複数のシリンダの並び方向と交差する方向に向かって前記結合部を貫通し、両端が前記内壁の外周面に開口する貫通孔と、前記スペーサ部材のうち前記結合部を挟んで対向する一対の中間部がそれぞれ前記結合部に密着するように前記貫通孔を通って前記一対の中間部を連結する連結部材と、を備えることを特徴とする内燃機関。
前記連結部材は、温度の上昇に応答して収縮する形状記憶材料で形成されている請求項１に記載の内燃機関。
前記連結部材はボルトであり、
前記一対の中間部のうちの一方の中間部に、前記貫通孔と同軸に配置されて前記貫通孔が延びる方向と同じ方向に前記一方の中間部を貫通し、かつ前記ボルトが挿通される第１ボルト孔が設けられるとともに、前記一対の中間部のうちの他方の中間部に、前記貫通孔と同軸に配置されて前記貫通孔が延びる方向と同じ方向に前記他方の中間部を貫通し、かつ前記ボルトがねじ込まれる雌ねじ部が形成される第２ボルト孔が設けられ、
前記一方の中間部には、前記第１ボルト孔と連通するとともに前記シリンダヘッドと対向する前記スペーサ部材の上面に開口し、その上面から前記第１ボルト孔と交差する方向に前記スペーサ部材を貫通する第１冷却水通路が設けられ、
前記他方の中間部には、前記第２ボルト孔と連通するとともに前記スペーサ部材の上面に開口し、その上面から前記第２ボルト孔と交差する方向に前記スペーサ部材を貫通する第２冷却水通路が設けられている請求項１又は２に記載の内燃機関。
前記スペーサ部材の上面と対向する前記シリンダヘッドの下面には、前記スペーサ部材の上面に開口している前記第１冷却水通路の開口部及び前記第２冷却水通路の開口部のそれぞれと対向するように前記シリンダヘッドの冷却水路から冷却水が吐出される複数の吐出口が設けられている請求項３に記載の内燃機関。
前記連結部材はボルトであり、
前記一対の中間部には、前記貫通孔と同軸に配置されて前記貫通孔が延びる方向と同じ方向に中間部を貫通し、かつ前記ボルトが通されるボルト孔がそれぞれ設けられ、
前記一対の中間部の一方の中間部には、前記シリンダヘッドと対向する前記スペーサ部材の上面に開口し、その上面から前記ボルト孔まで形成される冷却水入口通路が設けられ、
前記一対の中間部の他方の中間部には、前記ボルト孔から前記スペーサ部材の外面まで形成される冷却水出口通路が設けられ、
前記スペーサ部材の上面と対向する前記シリンダヘッドの下面には、前記スペーサ部材の上面に開口している前記冷却水入口通路の開口部と対向するように前記シリンダヘッドの冷却水路から冷却水が吐出される吐出口が設けられている請求項１又は２に記載の内燃機関。
前記スペーサ部材の各中間部には、前記結合部と接する外面のうち少なくとも前記内壁の外周面に開口している前記貫通孔の開口部の周囲と接する部分に弾性体製の接触部がそれぞれ設けられる請求項３〜５のいずれか一項に記載の内燃機関。