JP6128294B2 - ウォータージャケットスペーサー - Google Patents

Description

本発明はウォータージャケットスペーサーに関し、詳しくは、自動車用水冷エンジン等のシリンダブロックに設けられたウォータージャケットのボア側内壁面との間に冷却水が入り込むことを簡単な構造で抑制できると共に、ウォータージャケット内への装着作業も簡便に行えるウォータージャケットスペーサーに関する。

自動車用水冷エンジン等のシリンダブロックのボア壁の周囲には冷却水用のウォータージャケットと呼ばれる溝が設けられており、このウォータージャケット内に冷却水を流通させることによってボア壁の冷却を行っている。

ボア軸方向の壁温は、ボア上部の燃焼室側の方が高く、ボア下部のクランクシャフト側の方が低くなる傾向がある。この温度勾配によってボア内径寸法が軸方向に不均一になることで、ピストンのフリクションが大きくなり、エンジンの燃費性能に影響を及ぼすことが知られている。

そこで、従来、ウォータージャケット内にウォータージャケットスペーサーを挿入してボア壁軸方向の冷却効率をコントロールすることにより、軸方向の温度差を小さくして温度分布の均一化を図り、ピストンのフリクションを低減する技術が知られている（特許文献１、２）。

特開２００５−２５６６６１号公報 特開２００７−７１０３９号公報

従来のウォータージャケットスペーサーは樹脂単体か樹脂と発泡吸水ゴムの組合せで構成されているが、何れの場合もウォータージャケットのボア側内壁面との間に隙間が発生することが避けられない。樹脂単体のウォータージャケットスペーサーの場合、ウォータージャケット内への挿入性を考慮してウォータージャケットの幅よりも厚みが小さく設定されているため、内壁面との間に必ず隙間が発生する。また、樹脂と発泡吸水ゴムの組合せの場合、耐久的なヘタリ（永久歪）が大きいため、吸水及び高温時にゴムが膨張した状態でヘタリが発生し、その状態で温度が下がって体積が減少することによって隙間が発生するものと考えられる。

ウォータージャケットスペーサーとウォータージャケットのボア側内壁面との間に隙間が発生すると、この隙間にも冷却水が流れてボア下部側も冷やされるため、ボア軸方向の温度勾配が大きくなって、ウォータージャケットスペーサーの機能が低下するおそれがあった。

特許文献１には、ウォータージャケット内に別部材として板バネや楔を挿入して、ウォータージャケットスペーサーをウォータージャケットのボア側内壁面に押し付けることも記載されている。しかし、構造複雑となり、ウォータージャケット内への装着作業も煩雑化するおそれがある。

そこで、本発明は、ウォータージャケットのボア側内壁面との間に冷却水が入り込むことを簡単な構造で抑制できると共に、ウォータージャケット内への装着作業も簡便に行えるウォータージャケットスペーサーを提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．
ボア周囲のシリンダブロックに設けられたウォータージャケット内に挿入され、該ウォータージャケットの内壁面に開口する冷却水流入口から該ウォータージャケット内に流入される冷却水の流れを調整するウォータージャケットスペーサーにおいて、
スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面と接して、該ボア側内壁面と前記スペーサー本体との間に形成される隙間を密封する第１シールリップ部と、
前記スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットの反ボア側内壁面と接して弾性変形し、その際の反力によって前記第１シールリップ部を前記ウォータージャケットのボア側内壁面に密接させる第２シールリップ部とが設けられ、
前記第２シールリップ部は、前記ウォータージャケット内に挿入された際に、前記ウォータージャケットの上部を閉塞する閉塞部材に接する長さに形成され、該閉塞部材との間で前記スペーサー本体の高さ方向の位置決め及び抜け止めを兼ねていることを特徴とするウォータージャケットスペーサー。
２．
ボア周囲のシリンダブロックに設けられたウォータージャケット内に挿入され、該ウォータージャケットの内壁面に開口する冷却水流入口から該ウォータージャケット内に流入される冷却水の流れを調整するウォータージャケットスペーサーにおいて、
スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面と接して、該ボア側内壁面と前記スペーサー本体との間に形成される隙間を密封する第１シールリップ部が設けられ、
前記ウォータージャケットの上部を閉塞する閉塞部材と、前記スペーサー本体の間に配置され、前記スペーサー本体の高さ方向の位置決め及び抜け止めを行う抜け止め部材を備え、
前記抜け止め部材の前記第１シールリップ部側の表面に、前記ウォータージャケット内への挿入抵抗を小さくするための突起部が設けられていることを特徴とするウォータージャケットスペーサー。
３．
前記突起部は、前記ウォータージャケットの下部に向かうに従って突出高さが低くなるテーパー状に形成されていることを特徴とする前記２記載のウォータージャケットスペーサー。
４．
ボア周囲のシリンダブロックに設けられたウォータージャケット内に挿入され、該ウォータージャケットの内壁面に開口する冷却水流入口から該ウォータージャケット内に流入される冷却水の流れを調整するウォータージャケットスペーサーにおいて、
スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面と接して、該ボア側内壁面と前記スペーサー本体との間に形成される隙間を密封する第１シールリップ部が設けられ、
前記ウォータージャケットの上部を閉塞する閉塞部材と、前記スペーサー本体の間に配置され、前記スペーサー本体の高さ方向の位置決め及び抜け止めを行う抜け止め部材を備え、
前記第１シールリップ部の前記抜け止め部材側の表面に、前記ウォータージャケット内への挿入抵抗を小さくするための突起部が設けられていることを特徴とするウォータージャケットスペーサー。
５．
前記突起部は、前記ウォータージャケットの下部に向かうに従って突出高さが高くなるテーパー状に形成されていることを特徴とする前記４記載のウォータージャケットスペーサー。
６．
前記スペーサー本体の下端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面及び又は反ボア側内壁面と密接するビード部又は第３シールリップ部が設けられていることを特徴とする前記１〜５の何れかに記載のウォータージャケットスペーサー。
７．
前記第１シールリップ部はソリッドゴムであることを特徴とする前記１〜６の何れかに記載のウォータージャケットスペーサー。
８．
前記第２シールリップ部はソリッドゴムであることを特徴とする前記１記載のウォータージャケットスペーサー。

本発明によれば、ウォータージャケットのボア側内壁面との間に冷却水が入り込むことを簡単な構造で抑制できると共に、ウォータージャケット内への装着作業も簡便に行えるウォータージャケットスペーサーを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーが適用された水冷エンジンのシリンダブロックの平面図 図１中の(ii)-(ii)線に沿う断面図 ウォータージャケットから取り外した状態の第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーの断面図 抜け止め部材の一例を示す斜視図 （ａ）抜け止め部材の他の一例を示す斜視図、（ｂ）は突起部を説明する（ａ）に示す抜け止め部材の部分横断面図 図５に示す抜け止め部材を有するウォータージャケットスペーサーが挿入されたシリンダブロックの断面図 本発明の第２の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーが適用された水冷エンジンのシリンダブロックの平面図 図７中の(viii)-(viii)線に沿う断面図 ウォータージャケットから取り外した状態の第２の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーの断面図 第２の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーの第２シールリップ部を説明する一部断面で示す斜視図 スペーサー本体にテーパー部を設けた例を示すウォータージャケットスペーサーの断面図 スペーサー本体の下端部にビード部を設けた例を示すウォータージャケットスペーサーの断面図 （ａ）（ｂ）はスペーサー本体の下端部に第３シールリップ部を設けた例を示すウォータージャケットスペーサーの断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーが適用された水冷エンジンのシリンダブロックの平面図であり、シリンダブロックを１点鎖線で示している。図２は、図１中の(ii)-(ii)線に沿う断面図、図３は、ウォータージャケットから取り外した状態の第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーの断面図である。

シリンダブロック１００には複数のボア１０１と、その周囲を取り囲むオープンデッキタイプの溝状のウォータージャケット１０２が形成されている。ボア１０１とウォータージャケット１０２の間がボア壁１０３である。各ボア１０１内にはピストン１０４が軸方向（図２中の上下方向）に往復移動可能に配置されている。

ウォータージャケット１０２にはシリンダブロック１００に形成された冷却水供給路１０５を介して内部に冷却水が供給され、冷却水排出路１０６を介して内部の冷却水が排出されるようになっている。冷却水流入口１０５ａ、冷却水流出口１０６ａは、ウォータージャケット１０２の反ボア側内壁面１０２ｂの所定の高さに位置してそれぞれ開口している。

シリンダブロック１００の上部には、図２に示すように、シリンダヘッド２００が設けられている。シリンダヘッド２００は、シリンダブロック１００との間にシリンダヘッドガスケット３００を介して、図示しないボルトによって固定されている。これにより、ボア１０１の上部はシリンダヘッド２００によって閉塞され、ウォータージャケット１０２の上部はシリンダヘッド２００及びシリンダヘッドガスケット３００によって閉塞されている。これらシリンダヘッド２００及びシリンダヘッドガスケット３００は、ウォータージャケット１０２の上部を閉塞する閉塞部材である。但し、シリンダヘッドガスケット３００は必ずしもウォータージャケット１０２の上部を閉塞していなくてもよい。

ウォータージャケット１０２内にウォータージャケットスペーサー１が挿入されている。ウォータージャケットスペーサー１は、合成樹脂芯材１１と、この合成樹脂芯材１１の表面に被覆形成された弾性体１２によってスペーサー本体１０が構成されている。

合成樹脂芯材１１は、ボア壁１０３の平面形状と略相似形状となるように形成されている。すなわち、合成樹脂芯材１１は、複数のボア１０１を取り囲むように、複数の円筒面を波状に繋げた環状をなしてウォータージャケット１０２の全周に沿って延びるように形成されている。合成樹脂芯材１１の樹脂材料としては、例えばポリアミド系の樹脂が挙げられる。

弾性体１２は合成樹脂芯材１１の全周に亘って設けられている。弾性体１２としては一般にゴムが使用されるが、非発泡で吸水性高分子材料を含まないゴム、すなわちソリッドゴムであることが好ましい。ソリッドゴムは発泡吸水ゴムのような吸水による膨潤がほとんど起こらないので、膨潤状態で加熱されることによるヘタリが生じにくく、耐久後の物性低下が抑制できる。このため、ソリッドゴムからなる弾性体１２は、ウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａや反ボア側内壁面１０２ｂとの密着性も向上する。また、ウォータージャケットスペーサー１の初期の挿入抵抗も非常に小さく抑えることができるため、ウォータージャケット１０２内への挿入作業も容易となる。

ソリッドゴムとしては、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）等が好ましく使用できる。このようなソリッドゴムは合成樹脂芯材１１の表面に焼付けによって一体化することができる。また、図示しないが、合成樹脂芯材１１に穴をあけ、この穴にソリッドゴムが通るように被覆することで、合成樹脂芯材１１に対して非接着で機械的に固定されるようにしてもよい。

このスペーサー本体１０の上端から下端までの高さｈ１１（図３参照）の寸法は、ウォータージャケット１０２の深さの寸法よりも適宜小さいものとなっている。具体的には、スペーサー本体１０は、このウォータージャケットスペーサー１がウォータージャケット１０２内の下部に挿入された際、スペーサー本体１０の上端の位置が冷却水流入口１０５ａ及び冷却水流出口１０６ａ（図２においては冷却水流入口１０５ａのみ示す。）の開口位置よりも下位となるように形成されている。

スペーサー本体１０には、その内側面（ボア１０１側の側面）１０ａの上端部に第１シールリップ部１３が設けられている。この第１シールリップ部１３は、弾性体１２と同じ弾性体、好ましくは弾性体１２と同じソリッドゴムによって、弾性体１２と一体に形成されている。

第１シールリップ部１３は、図３に示すように、スペーサー本体１０の内側面１０ａの上端部から該スペーサー本体１０の内側の斜め上方に向けて延びるように形成されている。この第１シールリップ部１３はスペーサー本体１０の全周に亘って形成されている。

第１シールリップ部１３の先端からスペーサー本体１０の外側面（反ボア側の側面）１０ｂまでの幅ｗ１は、ウォータージャケット１０２の溝幅よりも大きい。また、第１シールリップ部１３の上端からスペーサー本体１０の下端までの高さｈ１２は、スペーサー本体１０の高さｈ１１に対して十分に高い。これらにより、第１シールリップ部１３はウォータージャケット１０２に対して十分に大きな幅方向の締め代を形成している。

この高さｈ１２の寸法は、ウォータージャケット１０２の深さの寸法よりも小さく形成されている。本実施形態では、高さｈ１２はウォータージャケット１０２の深さの半分ほどである。後述するように、この第１シールリップ部１３は、ウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａに沿って密接することで、ボア側内壁面１０２ａの全周に亘って冷却水が接触しにくい領域を形成する。このため、この高さｈ１２は、ボア壁１０３の軸方向の冷却効率を考慮して適宜設定される。

ウォータージャケットスペーサー１は、スペーサー本体１０に対して第１シールリップ部１３が上向きになるようにしてウォータージャケット１０２内の下部に挿入される。ウォータージャケットスペーサー１の幅ｗ１はウォータージャケット１０２の溝幅よりも大きいため、第１シールリップ部１３はウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａに沿って弾性変形し、図２に示すように、ボア側内壁面１０２ａの全周に沿って密接する。

そして、この第１シールリップ部１３が弾性変形した際の反力によって、スペーサー本体１０の上端側は反ボア側に押し付けられるように付勢され、スペーサー本体１０の外側面１０ｂの上端側がウォータージャケット１０２の反ボア側内壁面１０２ｂに当接する。これにより、ウォータージャケットスペーサー１はウォータージャケット１０２内で位置決めされる。

このとき、第１シールリップ部１３よりも下方のボア側内壁面１０２ａとスペーサー本体１０との間には隙間Ｓが形成される。しかし、第１シールリップ部１３がボア側内壁面１０２ａと密接して隙間Ｓを密封していることと、冷却水流入口１０５ａがスペーサー本体１０よりも上方の位置に開口していることとにより、ウォータージャケット１０２内に流入した冷却水は、隙間Ｓに入り込みにくい。

その結果、相対的に温度が高いボア上部側では、流速の速い冷却水によって効率良く冷却を行うことができる一方、相対的に温度が低いボア下部側では、ボア側内壁面１０２ａに沿って密接した第１シールリップ部１３によって冷却水が接触しにくい領域が形成され、さらに、第１シールリップ部１３よりも下方の隙間Ｓ内は空気の断熱作用が働くことにより、冷却が抑制される。また、隙間Ｓに冷却水が入り込んでも、隙間Ｓ内の冷却水の流速は極端に低下するため、ボア上部側に比べて冷却は抑制される。

このようにウォータージャケットスペーサー１は、第１シールリップ部１３というウォータージャケットスペーサー１それ自体が有する簡単な構造の部材を、ウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａに密接させてシールし、該ボア側内壁面１０２ａとスペーサー本体１０との間に冷却水が入り込むことを極端に抑制する。これにより、ボア壁１０３の軸方向の温度分布を均一化して、ピストン１０４のフリクションを低減するというウォータージャケットスペーサー本来の効果が得られる。

しかも、このウォータージャケットスペーサー１によれば、ウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａに向けて押圧するための別途部材を必要としない。ウォータージャケットスペーサー１の装着作業は、単にウォータージャケット１０２内に挿入するだけでよいため、きわめて簡便である。

このウォータージャケットスペーサー１は、第１シールリップ部１３が弾性変形した際の反力によってスペーサー本体１０の外側面１０ｂがウォータージャケット１０２の反ボア側内壁面１０２ｂに押し付けられることで、ボア側内壁面１０２ａ及び反ボア側内壁面１０２ｂとの間で保持され、ウォータージャケット１０２内の高さ方向の位置決めと上方への抜け出しを防止することができる。この効果をより確実にするため、ウォータージャケットスペーサー１は、図２に示すように、抜け止め部材１４をさらに備えることが好ましい。

この抜け止め部材１４について図４を用いてさらに説明する。

抜け止め部材１４は、スペーサー本体１０の合成樹脂芯材１１と同様に、ボア壁１０３の平面形状と略相似形状となるように形成されている。すなわち、抜け止め部材１４は、複数のボア１０１を取り囲むように、複数の円筒面を波状に繋げた環状をなしている。

より具体的には、抜け止め部材１４は、複数の湾曲板１４１の上端部同士を連結部１４２によって互いに連結した形状をなしている。隣接する湾曲板１４１、１４１間には所定幅の間隙部１４３が設けられており、この間隙部１４３を介して冷却水を抜け止め部材１４の内側と外側とに流通可能としている。ここでは６枚の湾曲板１４１が連結部１４２によって連結されることによって抜け止め部材１４が構成されているが、湾曲板１４１の枚数は何ら限定されない。

この抜け止め部材１４は、合成樹脂芯材１１と同様の合成樹脂材料によって形成することができる。抜け止め部材１４の高さは、図２に示すように、ウォータージャケット１０２内の下部に挿入されたスペーサー本体１０の上端面からウォータージャケット１０２を閉塞する閉塞部材（図２ではシリンダヘッドガスケット３００）に亘る高さとされている。

抜け止め部材１４は、ウォータージャケット１０２内に挿入された際、閉塞部材であるシリンダヘッドガスケット３００に押圧されることにより、第１シールリップ部１３とウォータージャケット１０２の反ボア側内壁面１０２ｂとの間で、スペーサー本体１０に対して下向きの押圧力を付与する。これによりスペーサー本体１０が上方に抜け出ることを効果的に防止する。

スペーサー本体１０をウォータージャケット１０２内へ挿入する際、第１シールリップ部１３がウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａと接して弾性変形することで挿入抵抗が大きくなるが、抜け止め部材１４を使用することにより、スペーサー本体１０をウォータージャケット１０２内の下部まで容易に挿入させることが可能となる。抜け止め部材１４は、湾曲板１４１が連結部１４２によって連結された一体物であるため、ウォータージャケット１０２内への挿入作業も簡単である。

抜け止め部材１４は冷却水が流通可能な間隙部１４３を有しているため、抜け止め部材１４とウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａとの間にも冷却水を流通させることができる。従って、第１シールリップ部１３よりも上方のボア壁１０３の冷却に何ら支障はない。

なお、間隙部１４３は、抜け止め部材１４の少なくとも一部、好ましくは少なくとも冷却水流入口１０５ａ及び冷却水流出口１０６ａが開口する部位に設けられていればよい。また、このような間隙部１４３に代えて又は追加して、湾曲板１４１に冷却水が流通可能な貫通穴を設けるようにしてもよい。

図５は、抜け止め部材１４のさらに好ましい態様を示している。

図５（ａ）に示すように、この抜け止め部材１４には、各湾曲板１４１の内面、すなわち、第１シールリップ部１３側の表面に突起部１４４が設けられている。突起部１４４は、各湾曲板１４１の高さ方向に沿って直線状に延びる突条からなり、各湾曲板１４１について幅方向に複数本平行に並設されることによって櫛状を呈している。ここでは、各湾曲板１４１にそれぞれ３本ずつの突起部１４４を並設したものを例示しているが、突起部１４４の数は何ら限定されない。

各突起部１４４の横断面形状は、図５（ｂ）に示すように、抜け止め部材１４の内側に向けて凸となる三角形状に形成されている。従って、この突起部１４４を有する抜け止め部材１４は、ウォータージャケット１０２内への挿入時、第１シールリップ部１３の反ボア側の側面１３ａ（図３参照）と線接触するので、抜け止め部材１４の挿入抵抗を小さくすることができる。また、突起部１４４が第１シールリップ部１３に対してウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａに向けた押圧力を作用させるため、第１シールリップ部１３によるシール機能をより確実にすることができる。

突起部１４４は、図６に示すように、ウォータージャケット１０２の下部に向かうに従って内側への突出高さが低くなるテーパー状に形成されていることが好ましい。これにより、抜け止め部材１４の挿入時の作業性を一層向上させることができる。

なお、図示しないが、このような突起部は、抜け止め部材１４に設ける代わりに、第１シールリップ部１３の抜け止め部材１４側の表面、すなわち、反ボア側の側面１３ａに一体に設けるようにしてもよい。この場合、ウォータージャケット１０２の下部に向かうに従って外側への突出高さが高くなるように形成することにより、上記同様に、抜け止め部材１４の挿入時の作業性を向上させるようにすることが好ましい。

（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーが適用された水冷エンジンのシリンダブロックの平面図であり、シリンダブロックを１点鎖線で示している。図８は、図７中の(viii)-(viii)線に沿う断面図、図９は、ウォータージャケットから取り外した状態の第２の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーの断面図、図１０は、第２の実施形態に係るウォータージャケットスペーサーの第２シールリップ部を説明する一部断面で示す斜視図である。

このウォータージャケットスペーサー２は、合成樹脂芯材２１と、この合成樹脂芯材２１の表面に被覆形成された弾性体２２によってスペーサー本体２０が構成されている。これら合成樹脂芯材２１及び弾性体２２は、第１の実施形態における合成樹脂芯材１１及び弾性体１２と同一材質である。

このスペーサー本体２０の上端から下端までの高さｈ２１（図９参照）の寸法も、ウォータージャケット１０２の深さの寸法より適宜小さいものとなっている。具体的には、スペーサー本体２０は、このウォータージャケットスペーサー２がウォータージャケット１０２内の下部に挿入された際、スペーサー本体２０の上端の位置が冷却水流入口１０５ａ及び冷却水流出口１０６ａ（図８においては冷却水流入口１０５ａのみ示す。）の開口位置よりも下位となるように形成されている。

スペーサー本体２０には、第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサー１と同様、その内側面２０ａの上端部に、スペーサー本体２０の内側の斜め上方に向けて延びる第１シールリップ部２３が、スペーサー本体２０の全周に亘って一体に設けられている。この第１シールリップ部２３は、第１の実施形態における第１シールリップ部１３よりも短く形成されている。

また、スペーサー本体２０には、その外側面２０ｂの上端部に、該スペーサー本体２０の外側の斜め上方に向けて延びる第２シールリップ部２４が一体に設けられている。この第２シールリップ部２４は、スペーサー本体２０からの突出長さが、第１シールリップ部２３よりも十分に長く形成されている。

第２シールリップ部２４の長さは、ウォータージャケット１０２内に挿入された際に、先端がシリンダヘッドガスケット３００に接するように形成されている。

この第２シールリップ部２４は、スペーサー本体２０の全周に亘っているが、図１０に示すように、少なくとも一部に、高さ方向に切り欠かれた切欠部２４ａを有している。従って、冷却水流入口１０５ａからウォータージャケット１０２内に流入した冷却水は、この切欠部２４ａを介して第２シールリップ部２４の外側から内側のボア壁１０３に向けて流通可能となっている。切欠部２４ａは、図７に示すように、少なくとも冷却水流入口１０５ａと冷却水流出口１０６ａが開口している部位に設けられていることが好ましい。

これら第１シールリップ部２３及び第２シールリップ部２４は、第１の実施形態における第１シールリップ部１３と同様、合成樹脂芯材２１を被覆している弾性体２２と同じ弾性体によって一体に形成されている。

この第１シールリップ部２３の先端から第２シールリップ部２４の先端までの幅ｗ２は、ウォータージャケット１０２の幅よりも大きく形成されている。また、第２シールリップ部２４の上端からスペーサー本体２０の下端までの高さｈ２２は、スペーサー本体２０の高さｈ２１に対して十分に高く形成されている。これらにより、第１シールリップ部２３及び第２シールリップ部２４はウォータージャケット１０２に対して幅方向の締め代を形成している。

ウォータージャケットスペーサー２は、スペーサー本体２０に対して第１シールリップ部２３及び第２シールリップ部２４がそれぞれ上向きになるようにしてウォータージャケット１０２内の下部に挿入される。ウォータージャケットスペーサー２の幅ｗ２はウォータージャケット１０２の幅よりも大きく、しかも、第２シールリップ部２４は第１シールリップ部２３よりも突出長さが長く形成されているため、まず第２シールリップ部２４がウォータージャケット１０２の反ボア側内壁面１０２ｂに沿って弾性変形し、図８に示すように、反ボア側内壁面１０２ｂに沿って密接する。

そして、スペーサー本体２０は、この第２シールリップ部２４が弾性変形した際の反力によって、内側面２０ａの上端側がボア１０１側に向けて押し付けられるように付勢される。これにより、第１シールリップ部２３がウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａに当接して弾性変形し、該ボア側内壁面１０２ａに沿って密接してシールする。従って、このウォータージャケットスペーサー２は、第１シールリップ部２３と第２シールリップ部２４がウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａ及び反ボア側内壁面１０２ｂとそれぞれ密接することでセルフシール機能を実現する。

この場合も、ボア側内壁面１０２ａとスペーサー本体２０との間に隙間Ｓが形成される。しかし、第１シールリップ部２３がボア側内壁面１０２ａと密接していること、及び、冷却水流入口１０５ａはスペーサー本体２０よりも上方の位置に開口していることにより、ウォータージャケット１０２内に冷却水が流入しても、第１の実施形態と同様、この隙間Ｓには冷却水が入り込みにくくなる。

これにより、相対的に温度が高いボア上部側では、流速の速い冷却水によって効率良く冷却を行うことができる一方、相対的に温度が低いボア下部側では、第１シールリップ部２３によって隙間Ｓに冷却水が入り込みにくくなることにより、第１の実施形態と同様、隙間Ｓ内の空気の断熱作用が働き、また、冷却水の流速が極端に低下し、冷却が抑制される。

このようにウォータージャケットスペーサー２は、ウォータージャケットスペーサー２それ自体が有する簡単な構造の部材である第１シールリップ部２３と第２シールリップ部２４によって、ウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａとの間に冷却水が入り込むことを抑制することができる。また、装着作業もきわめて簡便に行え、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

しかも、このウォータージャケットスペーサー２によれば、第２シールリップ部２４は、第１シールリップ部２３よりも十分に長いため、反ボア側内壁面１０２ｂと当接してボア１０１側に倒れ込むように弾性変形し、第１シールリップ部２３に対してボア側内壁面１０２ａへの押圧力を作用させることができる。これにより、第１シールリップ部２３をボア側内壁面１０２ａに対して強く密接させることができ、第１シールリップ部２３によるシール機能をより向上させることができる。

図８に示す第２シールリップ部２４の長さは、ウォータージャケット１０２内に挿入された際に、閉塞部材であるシリンダヘッドガスケット３００に接する長さに形成されているが、僅かに接しない程度の長さに形成されていてもよい。

第２シールリップ部２４が、閉塞部材であるシリンダヘッドガスケット３００に接する長さに形成されている場合、第２シールリップ部２４がシリンダヘッドガスケット３００と当接することで、第２シールリップ部２４の弾性によってスペーサー本体２０に対して下向きの押圧力を作用させることができる。これにより、ウォータージャケットスペーサー２の高さ方向の位置決めと上方への抜け止めがなされる。すなわち、第２シールリップ部２４は、位置決め及び抜け止めを兼用する。この態様は、ウォータージャケットスペーサー２の位置決めや抜け止めのための部材を別途設ける必要がなく、構造をより簡素にすることができるため、好ましい態様である。

また、第２シールリップ部２４が、閉塞部材であるシリンダヘッドガスケット３００に僅かに接しない長さに形成されている場合、ウォータージャケット１０２内でウォータージャケットスペーサー２が浮き上がったとしても、第２シールリップ部２４がシリンダヘッドガスケット３００に当接してそれ以上の浮き上がりを抑制できる。この場合、ウォータージャケットスペーサー２の浮き上がりによってウォータージャケットスペーサー２としての機能が損なわれない程度に、第２シールリップ部２４とシリンダヘッドガスケット３００との隙間を適宜設定しておけばよい。

（その他の実施形態）
図１１に示すように、ウォータージャケットスペーサー２のスペーサー本体２０には、下端に行くに従って先細り状となるテーパー部２２１を設けることができる。テーパー部２２１は、合成樹脂芯材２１の両面の弾性体２２を下端に行くに従って次第に肉薄状にすることによって形成されている。これにより、ウォータージャケットスペーサー２を型成形した際の型抜きを良好にすることができる。

このようなテーパー部は、第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサー１にも同様に設けることができる。

図１２は、スペーサー本体２０の下端部にビード部２５を設けた例を示している。ビード部２５は合成樹脂芯材２１の両面の弾性体２２と同じ弾性体によって、ウォータージャケットスペーサー２の全周に亘って一体に形成されている。このビード部２５は、スペーサー本体２０の下端部から該スペーサー本体２０の内方、外方及び下方にそれぞれ突出している。ビード部２５の幅は、ウォータージャケット１０２の溝幅より僅かに大きい。

このウォータージャケットスペーサー２がウォータージャケット１０２内に挿入されると、ウォータージャケット１０２の底部近傍において、ビード部２５がボア側内壁面１０２ａ及び反ボア側内壁面１０２ｂに密接する。これにより、反ボア側内壁面１０２ｂ側を流れる冷却水がウォータージャケットスペーサー２の下方に回り込みにくくなり、冷却水がウォータージャケットスペーサー２の下方を経由してボア側内壁面１０２ａ側に流入することをより一層抑制することができる。

ビード部は、ウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａ又は反ボア側内壁面１０２ｂの何れか一方のみに密接するように形成してもよい。また、このようなビード部は、第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサー１にも同様に設けることができる。

図１３（ａ）（ｂ）は、スペーサー本体２０の下端部に第３シールリップ部２６を設けた例を示している。図１３（ａ）に示す第３シールリップ部２６は、スペーサー本体２０の下端部からウォータージャケット１０２のボア側内壁面１０２ａに向けて斜め下方に延びるように形成されている。図１３（ｂ）に示す第３シールリップ部２６は、スペーサー本体２０の下端部からウォータージャケット１０２の反ボア側内壁面１０２ｂに向けて斜め下方に延びるように形成されている。これら第３シールリップ部２６は、ウォータージャケットスペーサー２の全周に亘って、スペーサー本体２０の弾性体２２と一体に形成されている。

これらのウォータージャケットスペーサー２がウォータージャケット１０２内に挿入されると、ウォータージャケット１０２の底部近傍において、第３シールリップ部２６がボア側内壁面１０２ａ又は反ボア側内壁面１０２ｂに密接する。これにより、反ボア側内壁面１０２ｂ側を流れる冷却水がウォータージャケットスペーサー２の下方を経由してボア側内壁面１０２ａ側に流入することをより一層抑制することができる。

このような第３シールリップ部は、第１の実施形態に係るウォータージャケットスペーサー１にも同様に設けることができる。

１：ウォータージャケットスペーサー
１０：スペーサー本体
１１：合成樹脂芯材
１２：弾性体
１３：第１シールリップ部
１３ａ：反ボア側の側面
１４：抜け止め部材
１４１：湾曲板
１４２：連結部
１４３：間隙部
１４４：突起部
２：ウォータージャケットスペーサー
２０：スペーサー本体
２１：合成樹脂芯材
２２：弾性体
２３：第１シールリップ部
２４：第２シールリップ部
２４ａ：切欠部
２５：ビード部
２６：第３シールリップ部
１００：シリンダブロック
１０１：ボア
１０２：ウォータージャケット
１０２ａ：ボア側内壁面
１０２ｂ：反ボア側内壁面
１０３：ボア壁
１０４：ピストン
１０５：冷却水供給路
１０５ａ：冷却水流入口
１０６：冷却水排出路
１０６ａ：冷却水流出口
２００：シリンダヘッド
３００：シリンダヘッドガスケット
Ｓ：隙間

Claims (8)

1. ボア周囲のシリンダブロックに設けられたウォータージャケット内に挿入され、該ウォータージャケットの内壁面に開口する冷却水流入口から該ウォータージャケット内に流入される冷却水の流れを調整するウォータージャケットスペーサーにおいて、
   スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面と接して、該ボア側内壁面と前記スペーサー本体との間に形成される隙間を密封する第１シールリップ部と、
   前記スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットの反ボア側内壁面と接して弾性変形し、その際の反力によって前記第１シールリップ部を前記ウォータージャケットのボア側内壁面に密接させる第２シールリップ部とが設けられ、
   前記第２シールリップ部は、前記ウォータージャケット内に挿入された際に、前記ウォータージャケットの上部を閉塞する閉塞部材に接する長さに形成され、該閉塞部材との間で前記スペーサー本体の高さ方向の位置決め及び抜け止めを兼ねていることを特徴とするウォータージャケットスペーサー。
2. ボア周囲のシリンダブロックに設けられたウォータージャケット内に挿入され、該ウォータージャケットの内壁面に開口する冷却水流入口から該ウォータージャケット内に流入される冷却水の流れを調整するウォータージャケットスペーサーにおいて、
   スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面と接して、該ボア側内壁面と前記スペーサー本体との間に形成される隙間を密封する第１シールリップ部が設けられ、
   前記ウォータージャケットの上部を閉塞する閉塞部材と、前記スペーサー本体の間に配置され、前記スペーサー本体の高さ方向の位置決め及び抜け止めを行う抜け止め部材を備え、
   前記抜け止め部材の前記第１シールリップ部側の表面に、前記ウォータージャケット内への挿入抵抗を小さくするための突起部が設けられていることを特徴とするウォータージャケットスペーサー。
3. 前記突起部は、前記ウォータージャケットの下部に向かうに従って突出高さが低くなるテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項２記載のウォータージャケットスペーサー。
4. ボア周囲のシリンダブロックに設けられたウォータージャケット内に挿入され、該ウォータージャケットの内壁面に開口する冷却水流入口から該ウォータージャケット内に流入される冷却水の流れを調整するウォータージャケットスペーサーにおいて、
   スペーサー本体の上端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面と接して、該ボア側内壁面と前記スペーサー本体との間に形成される隙間を密封する第１シールリップ部が設けられ、
   前記ウォータージャケットの上部を閉塞する閉塞部材と、前記スペーサー本体の間に配置され、前記スペーサー本体の高さ方向の位置決め及び抜け止めを行う抜け止め部材を備え、
   前記第１シールリップ部の前記抜け止め部材側の表面に、前記ウォータージャケット内への挿入抵抗を小さくするための突起部が設けられていることを特徴とするウォータージャケットスペーサー。
5. 前記突起部は、前記ウォータージャケットの下部に向かうに従って突出高さが高くなるテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項４記載のウォータージャケットスペーサー。
6. 前記スペーサー本体の下端部に、前記ウォータージャケットのボア側内壁面及び又は反ボア側内壁面と密接するビード部又は第３シールリップ部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のウォータージャケットスペーサー。
7. 前記第１シールリップ部はソリッドゴムであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のウォータージャケットスペーサー。
8. 前記第２シールリップ部はソリッドゴムであることを特徴とする請求項１記載のウォータージャケットスペーサー。

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