JP6292663B2 - ウォータジャケットスペーサの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関におけるシリンダブロックのウォータジャケットに挿入されるウォータジャケットスペーサをウォータジャケット内の所定の位置に固定する構造に関する。

内燃機関、特に、水冷式エンジンには、シリンダブロックにおけるシリンダボア回りにウォータジャケットが形成され、このウォータジャケットに冷却水（不凍液が混合された冷却水も含む）が流通され、エンジンの作動に伴い昇温するシリンダボア壁の冷却がなされる。このようなウォータジャケット内には、ウォータジャケットスペーサが挿入され、冷却水の流通を調整してシリンダボア壁の冷却の適正化がなされる（特許文献１〜４参照）。通常このようなウォータジャケットスペーサは、樹脂の成型体からなるため、ウォータジャケット内で浮動や振動がし易く、この浮動や振動によって、シリンダボア壁の冷却が適正になされないこともある。例えば、冷却が特に必要な燃焼室側のシリンダボア壁では冷却が充分になされず、クランク室側のシリンダボア壁では過冷却状態となることがある。そのため、前記特許文献１〜４には、ウォータジャケットスペーサをウォータジャケット内の所定の位置に固定するための方策を講じる技術が開示されている。

特許文献１には、固定用部材によってスペーサ（ウォータジャケットスペーサ）をウォータジャケット内に固定する種々の構造が記載されている。この固定構造は、大別して、固定部材とスペーサとが別体である場合と一体の場合とがあるとされている。また、特許文献２には、スペーサ本体を保持する保持部と、ウォータジャケットの底面に当接する下側の支持脚部と、ウォータジャケットの上面に当接する上側の支持脚部とを有する支持体が記載されている。特許文献３には、水によって膨潤する膨潤材を有する調整部を備え、水によって膨潤した調整部がウォータジャケットの内壁間に密着して固定されるウォータジャケットスペーサが記載されている。さらに、特許文献４には、スペーサ（ウォータジャケットスペーサ）のシリンダ列線方向の両端部に固定部材が設けられ、この固定部材がウォータジャケットの内側壁面に圧接されるように構成された内燃機関の冷却構造が記載されている。

特開２００２−２６６６９５号公報 特許第４１４９３２２号公報 特許第４４６５３１３号公報 特許第５０６４４７０号公報

ところで、特許文献１における図１（図２、図３）、図４（図５）、図１０及び図１３（図１４）に示される例は、スペーサ自体が別体または一体に固定用部材を備え、ウォータジャケットの内側壁部に対する固定用部材の弾性力や膨潤力等によってスペーサを固定するものである。しかし、これらの例では、このような弾性力等が長い使用の間に低下して、所期の固定状態が維持されなくなることが懸念される。また、図６及び図７に示される例は、ボルトのねじ締結によって、スペーサをウォータジャケットの内側壁部に固定するものである。これらの例では固定状態は安定するが、ウォータジャケットの内側壁部にねじ切り加工を施す必要があり、シリンダブロックの製作に工数を必要とされる。特に、図７の例では、ウォータジャケットの外側壁部に設けられるボルト挿通部をシール材によりシールすることも必要とされる。さらに、図８（図９）及び図１２に示される例は、スペーサの下端に凸部又は先割れ部からなる固定用部材が形成され、ウォータジャケットの底に穴が形成され、この穴に固定用部材が受け入れられて保持、固定されるように構成されている。この例でも、ウォータジャケットの底に穴加工を施す必要があり、シリンダブロックの製作に工数を必要とされる。

また、特許文献２に記載された前記支持体は、保持部に保持されたスペーサ本体を下側の支持脚部と、上側の支持脚部とによって、ウォータジャケットの底面と上面とにそれぞれ当接させて固定するものである。しかし、オープンデキタイプのウォータジャケットの場合、上側の開口部はシリンダブロックとシリンダヘッドとの間を密封するガスケットによって覆われており、スペーサの振動に伴い、上側の支持脚部によって、当該ガスケットが破断等を生じたりすることが懸念される。さらに、特許文献３は、水を膨潤した調整部がウォータジャケットの内壁間に密着することによりウォータジャケットの固定がなされるが、この密着力が経時的に低下する可能性があることは否めなかった。そして、特許文献４の例では、シリンダ列線方向の両端部に設けられた固定部材が、スペーサをシリンダ列線方向に引き延ばすようにウォータジャケットの内側壁面に圧接される。そのため、スペーサに常時シリンダ列線方向に引張応力が作用し、この引張応力によって固定部材の圧接力が経時的に低下して固定状態が不安定になることが予想される。

本発明は、前記に実情に鑑みなされたもので、ウォータジャケットに対するウォータジャケットスペーサの固定が簡易且つ安定的になし得るウォータジャケットスペーサの固定構造を提供することを目的としている。

本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造は、内燃機関のウォータジャケットに挿入されるウォータジャケットスペーサの固定構造であって、前記ウォータジャケットの外側壁部と前記ウォータジャケットスペーサとの間のみに、当該ウォータジャケットスペーサを前記ウォータジャケットスペーサの深さ方向の所定の位置に固定する固定手段が設けられ、前記固定手段は、前記外側壁部に設けられる係止部と、前記ウォータジャケットスペーサに設けられる被係止部とより構成され、前記係止部の構成部として、前記ウォータジャケットの外側壁部に備わる冷却水導入口及び冷却水排出口の凹所が用いられ、前記ウォータジャケットスペーサは、前記係止部と被係止部とが係止し合うことによって前記所定の位置に固定されることを特徴とする。

本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造によれば、ウォータジャケットの外側壁部とウォータジャケットスペーサとに設けられた固定手段によって、ウォータジャケットスペーサをウォータジャケットの深さ方向の所定の位置に固定することができる。そして、固定手段がウォータジャケットの外側壁部とウォータジャケットスペーサとの間のみに設けられるから、ウォータジャケットの内側壁部の加工を不要とし、シリンダブロック等の内燃機関の構成部の作製工数の増大を抑制することができる。

また、外側壁部に設けられる係止部と、前記ウォータジャケットスペーサに設けられる被係止部との係止関係によって、ウォータジャケットスペーサをウォータジャケット内に簡易に固定することができる。
さらに、一般に自動車用エンジンのウォータジャケットには、冷却水の導入口、冷却水の排出口、サーモスタットの取付部、ドレーンプラグの取付部、或いはコアプラグの取付部等の凹所が備わっている。従って、このような既存の凹所を係止部の構成部として用いることにより、ウォータジャケットの外側壁部に新たな加工を施す必要がない。
前記凹所に係止部材を取付け、当該係止部材が前記被係止部を係止して前記係止部の機能を奏するように構成しても良い。このように、凹所に係止部材を取付けることによって、係止部が簡易に構成され、ウォータジャケットの外側壁部に新たな加工を施す必要がない。
また、前記凹所自体が、前記被係止部を係止して前記係止部の機能を奏するように構成しても良い。これによると、係止のための新たな部品を組付ける必要がなく、一層簡易に係止部を構成することができる。

本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造において、前記係止部及び被係止部のいずれか一方がばね性部材を有し、当該係止部及び被係止部が前記ばね性部材を介して弾性的に係止し合うよう構成されているものとしても良い。
これによれば、係止部及び被係止部が前記ばね性部材を介して弾性的に係止し合うように構成されるから、係止がより安定的になされる。

本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造において、前記ウォータジャケットスペーサの深さ方向の端部は弾性体からなり、当該ウォータジャケットスペーサが前記ウォータジャケット内の深さ方向の所定の位置に挿入された状態では、前記弾性体が前記ウォータジャケットの底部に弾性的に当接するよう構成されているものとしても良い。
これによれば、ウォータジャケットスペーサの深さ方向の端部がウォータジャケットの底部に弾性的に当接する状態で固定されるから、より安定した固定状態が得られると共に、底部からシリンダボア側への冷却水の回り込みを抑え、当該シリンダボア壁の過冷却を抑制することができる。

本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造において、前記ウォータジャケットスペーサが、前記ウォータジャケット内の前記所定の位置に挿入された時に、前記固定手段による前記固定が確立されるよう構成されているものとしても良い。
これによれば、ウォータジャケットスペーサが、前記ウォータジャケット内の前記所定の位置に挿入された時に、前記固定手段による前記固定が確立されるから、挿入操作のみで前記固定がなされると共に、ウォータジャケットスペーサの所定の位置での固定が的確になされる。

本発明のウォータジャケットスペーサの固定構造によれば、ウォータジャケットに対するウォータジャケットスペーサの固定が簡易且つ安定的になし得る。

本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造が適用される自動車用エンジンにおけるシリンダブロックの一例を概略的に示す平面図である。 本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造の第一の実施形態であって、図１におけるＸ−Ｘ線矢視部の拡大断面図である。 同実施形態の第１の変形例を示す要部の断面図である。 同実施形態の第２の変形例を示す図３と同様図である。 同実施形態の第３の変形例を示す図３と同様図である。 本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造の第二の実施形態を示す図２と同様図である。 （ａ）は図６におけるＹ−Ｙ線矢視断面図であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）はその第１〜第３の変形を示す（ａ）と同様図である。 同実施形態の第４の変形例を示す要部の断面図である。 同実施形態の第５の変形例を示す図８と同様図である。 同実施形態の第６の変形例を示す図８と同様図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造が適用される自動車用エンジンのシリンダブロックの一例を概略的に示している。また、図２は、本発明に係る内燃機関の冷却構造の第一の実施形態であって、図１におけるＸ−Ｘ線矢視部の拡大断面図である。図１及び図２に示すシリンダブロック１は、３気筒の自動車用エンジン（内燃機関）１００を構成するものであり、３個のシリンダボア２…が直列的に配列されている。１ａ…はシリンダヘッド（不図示）をシリンダブロック１に合体締結させるためのボルト（不図示）用挿通孔である。シリンダボア２の内面にはシリンダライナー３が嵌合一体とされ、このシリンダライナー３内に軸方向（矢印ａ方向）に沿って往復摺動可能にピストン４が収納されている。ピストン４の周体にはシリンダライナー３の内面に接する複数のピストンリング４１…が嵌装され、エンジンオイル（不図示）を介してピストン４がピストンリング４１と共にシリンダライナー３の内面を円滑に摺動するようになされている。３個のシリンダボア２…の回りには、オープンデッキタイプのウォータジャケット５が一連に形成され、シリンダブロック１には、このウォータジャケット５に通じる冷却水（不凍液も含む）導入口６と冷却水排出口７とが設けられている。冷却水排出口７は不図示のラジエータに配管接続され、ラジエータのアウトレット側は、ウォータポンプ（不図示）を介して冷却水導入口６に配管接続される。これによって、ウォータジャケット５とラジエータとの間で冷却水が循環するように構成される。冷却水導入口６には、前記循環用の配管８を接続するためのソケット９がフランジ部９ａを介し、不図示のボルトによって装着される。冷却水排出口７にも同様のソケットが装着されるが、図示を省略する。

なお、シリンダヘッドにもウォータジャケットが設けられる場合は、シリンダブロック１のウォータジャケット５と、シリンダヘッドのウォータジャケットとが連通するよう構成される。この場合は、シリンダブロック１には前記冷却水排出口７がなくても良く、シリンダヘッドに冷却水排出口が設けられ、これにラジエータに通じる配管が接続される。また、以下において、上及び下なる用語は、図１の紙面手前側、即ち、ウォータジャケット５の開口部側を上とし、図１の紙面奥側、即ち、ウォータジャケット５の開口部とは反対側（底部側）を下として用いている。図２おいては、矢印ａに沿った紙面上側を上、矢印ａに沿った紙面下側を下とする。

ウォータジャケット５は、オープンデッキタイプに構成され、その上端開口部５ａは、シリンダブロック１と不図示のシリンダヘッドとの間に介在されるシリンダヘッドガスケット１０によって封止される。ウォータジャケット５には、その上端開口部５ａよりウォータジャケットスペーサ１１が挿入され、後記する固定手段によって深さ方向（矢印ａ方向）の所定の位置に固定保持される。ウォータジャケットスペーサ１１は、ウォータジャケット５の形状に沿った環状の樹脂成型体からなるスペーサ本体１２と、該スペーサ本体１２の下端（深さ方向の下端部）に一体に設けられたゴム等の弾性体１３とを備えている。ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５内に挿入される際に深さ方向ａの所定の位置は、この弾性体１３が、ウォータジャケット５の底部５ｂに弾性的に当接する位置である。この所定の位置におけるウォータジャケット５の前記冷却水導入口６に対向する位置には、後記するように、ウォータジャケット５の外側壁部５ｃに設けられる係止部１４と係止し合う被係止部１５が形成されている。この係止部１４と被係止部１５とにより、ウォータジャケットスペーサ１１をウォータジャケット５の深さ方向ａの所定の位置に固定する固定手段１６が構成される。

前記固定手段１６について、さらに詳述する。図２において、冷却水導入口６に装着されるソケット９には、シリンダボア壁（ウォータジャケット５の内側壁部）５ｄに向け延出される棒状延出部９０が形成されている。この棒状延出部９０が前記係止部１４としての係止部材とされる。この棒状延出部（係止部材）９０の先端面は半円形曲面９０ａとされている。また、被係止部１５は、前記スペーサ本体１２におけるウォータジャケット５の外側壁部５ｃ側に向く外側面１２ａに突状に形成された突状体１２０からなる。この突状体１２０の上面は凹曲面１２０ａとされ、また、下面は横向きの平坦面１２０ｂとされ、凹曲面１２０ａと平坦面１２０ｂとの交点が突端部１２０ｃとされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１は、弾性体１３を下向きにして、ウォータジャケット５の上端開口部５ａから、ウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、被係止部１５としての突状体１２０の突端部１２０ｃが係止部１４としての棒状延出部９０の半円形曲面９０ａに当接した後、環状のスペーサ本体１２を内径側に撓ませるようにして、突状体１２０の突端部１２０ｃを半円形曲面９０ａに摺接させながら挿入操作を続ける。これによって、ウォータジャケットスペーサ１１がシリンダボア壁５ｄ側に変位しながら下降する。そして、突端部１２０ｃが半円形曲面９０ａの頂部を過ぎると、スペーサ本体１２に対する前記撓ませ操作をやめて、挿入操作を続ける。これに伴い、突状体１２０の凹曲面１２０ａが棒状延出部９０の半円形曲面９０ａの下半部に潜り込むように摺接しながら、突状体１２０と共にウォータジャケットスペーサ１１が冷却水導入口６側に変位する。

ウォータジャケットスペーサ１１の前記冷却水導入口６側への変位によって、棒状延出部９０と突状体１２０とが係止し合い、即ち、被係止部１５と係止部１４とが係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａの所定の位置に固定される。このように、ウォータジャケットスペーサ１１をウォータジャケット５の深さ方向ａの所定の位置に挿入したとき、固定手段１６によるウォータジャケットスペーサ１１のウォータジャケット５内での固定が確立される。従って、挿入操作のみによってウォータジャケットスペーサ１１のウォータジャケット５内での固定がなされ、他の固定用の治具等を必要としないので、ウォータジャケットスペーサ１１の固定が極めて簡易になされる。本実施形態では、前記挿入操作は、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに弾性的に当接するまでなされ、この当接した状態による弾性反力によって、被係止部１５と係止部１４とが弾性的に係止し合う。この係止によって、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａの所定の位置に、より安定的に固定される。また、弾性体１３の底部５ｂに対する弾性的な当接によって、冷却水導入口６から導入された冷却水の、底部５ｂからシリンダボア壁５ｄへの回り込みが抑えられ、シリンダボア壁５ｄにおけるクランク室側部分の過冷却抑制が効果的になされる。特に、冷却水導入口６に対向する部分のシリンダボア壁５ｄではこの過冷却抑制機能がより効果的に発揮される。ウォータジャケットスペーサ１１をウォータジャケット５から取り出す際は、ウォータジャケットスペーサ１１を上方に引き出すように操作すれば、突状体１２０（被係止部１５）の凹曲面１２０ａの棒状延出部９０（係止部１４）の半円形曲面９０ａに対する摺接の後、突端部１２０ｃが半円形曲面９０ａの頂部を過ぎると、係止部１４と被係止部１５との係止が解除される。これによって、ウォータジャケットスペーサ１１の取出しが簡易になされる。

本実施形態においては、固定手段１６を構成する係止部１４としての棒状延出部（係止部材）９０は、ソケット９と一体に形成されたものである。即ち、係止部１４の構成部として、実質的に前記外側壁部５ｃに備わる既存の凹所（冷却水導入口６）が用いられることになる。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、ウォータジャケットスペーサ１１のスペーサ本体１２に形成されているから、ウォータジャケット５の外側壁部５ｃに新たな加工を施すことなく、固定手段１６が構成される。このような凹所としては、冷却水導入口６以外に、冷却水排出口７や、図示を省略するサーモスタットの取付部、ドレーンプラグの取付部、或いはコアプラグの取付部等の凹所が挙げられ、これらを同様に用いることが可能である。これら凹所は、少なくともウォータジャケット５側（外側壁部５ｃ）に開口している。また、これらの凹所を適宜組み合わせて用いることによって、ウォータジャケットスペーサ１１のより安定した固定が可能となる。さらに、固定手段１６の構成部が、ウォータジャケット５のシリンダボア壁５ｄに関与しないので、シリンダボア壁５ｄに何ら加工を施す必要がない上に、シリンダボア壁５ｄの温度制御がし易くなる。因みに、前記特許文献１の図７に示す例では、ウォータジャケットの外側壁部から内側壁部（シリンダボア壁）にボルトをねじ締結することによってスペーサを固定するようにしているが、通常用いられる金属製のボルトの場合、ボルトを通じて熱伝導が起こり、シリンダボア壁の熱がウォータジャケットの外側壁部に逃げてしまうことが考えられる。然るに、本実施形態では、シリンダボア壁５ｄがウォータジャケットスペーサ１１の固定に関与しないので、固定手段１６を介したシリンダボア壁５ｄの熱の伝導・放逸等が生じることがない。従って、ウォータジャケットスペーサ１１を介在させて、冷却水導入口６に対向するシリンダボア壁５ｄに冷却水を直接当てないようにすることによる当該シリンダボア壁５ｄの温度制御が的確になされる。このような作用・効果は以下の実施形態においても同様に発揮される。

図３は、前記第一の実施形態の第１の変形例を示す。以下において、図２に示す例と共通する部分には同一の符合を付し、一部についてはその説明を省略する。図３に示す例では、固定手段１６を構成する係止部１４は、前記と同様にソケット９から延出された棒状延出部（係止部材）９０からなり、この棒状延出部９０の先端部には、冷却水導入口６側に向け下向きに傾斜する傾斜面９０ｂが形成されている。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、前記スペーサ本体１２の外側面１２ａに突状に形成された深さ方向ａに沿った断面形状が半円形の突状体１２０からなり、その表面は半円形の凸曲面１２０ｄとされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、突状体１２０の凸曲面１２０ｄが棒状延出部９０の突端部９０ｃに当接した後、突端部９０ｃが凸曲面１２０ｄを相対摺接し、ウォータジャケットスペーサ１１がシリンダボア壁５ｄ側に変位しながら下降する。そして、凸曲面１２０ｄの頂部が突端部９０ｃを過ぎると、突状体１２０の凸曲面１２０ｄが棒状延出部９０の傾斜面９０ｂの下部に潜り込むように摺接しながら、突状体１２０が冷却水導入口６側に変位する。前記冷却水導入口６側への変位によって、棒状延出部９０と突状体１２０とが係止し合い、即ち、被係止部１５と係止部１４とが係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向の所定の位置に固定される。また、前記と同様に、弾性体１３のウォータジャケット５の底部５ｂに対する弾性的な当接によって、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａ（図２参照）の所定の位置に、より安定的に固定される。ウォータジャケットスペーサ１１の取外しも前記と同様に簡易になされる。その他の構成による作用・効果は図２に示す例と同様である。

図４は、前記第一の実施形態の第２の変形例を示す。図４に示す例では、固定手段１６を構成する係止部１４は、前記と同様にソケット９から延出された棒状延出部（係止部材）９０からなり、この棒状延出部９０の先端面は図２の例と同様に半円形曲面９０ａとされている。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、前記スペーサ本体１２の表裏に貫通する貫通孔１２１からなり、この貫通孔１２１の下側孔壁１２１ａが、冷却水導入口６に向け下向きに傾斜する傾斜面とされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、スペーサ本体１２における前記貫通孔１２１より下側の外側面１２ａが棒状延出部９０の半円形曲面９０ａの頂部を摺接し、貫通孔１２１が棒状延出部９０の位置に達すると、棒状延出部９０が貫通孔１２１に嵌り込むようスペーサ本体１２が冷却水導入口６側に変位する。前記冷却水導入口６側への変位に伴い、棒状延出部９０の半円形曲面９０ａが前記下側孔壁１２１ａに相対摺接し、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接したとき、挿入操作が終了する、この状態で、前記半円形曲面９０ａと下側孔壁１２１ａとが係止し合い、即ち、被係止部１５と係止部１４とが係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａ（図２参照）の所定の位置に固定される。ウォータジャケットスペーサ１１の取外しは、ウォータジャケットスペーサ１１を上方に引き出すように操作すれば、被係止部１５と係止部１４との係止が解除され、そのまま上方に引き出すことによって簡易になされる。その他の構成による作用・効果は前記各例と同様である。
なお、被係止部１５が貫通孔１２１からなるものとしたが、この貫通孔１２１のシリンダボア壁５ｄ側が閉塞された有底の穴からなるものであっても良い。

図５は、前記第一の実施形態の第３の変形例を示す。図５に示す例では、ソケット９が前記のような棒状延出部（係止部材）９０を有さず、冷却水導入口６自体が固定手段１６を構成する係止部１４の機能を奏するものとされている。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、前記スペーサ本体１２の外側面１２ａに冷却水導入口６に及ぶよう突設された棒状突起１２２からなり、この棒状突起１２２の先端面は半円形の凸曲面１２２ａとされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、前記棒状突起１２２の凸曲面１２２ａの頂部が、ウォータジャケット５の外側壁部５ｃを摺接し、冷却水導入口６のウォータジャケット５側上縁部６ａに達すると、上縁部６ａを摺接し、ウォータジャケットスペーサ１１が外側壁部５ｃ側に変位する。この変位に伴い、棒状突起１２２の凸曲面１２２ａが冷却水導入口６の上側口壁部６ｂに沿って冷却水導入口６内に入り込み、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接したとき、挿入操作が終了する。この状態で、棒状突起１２２の凸曲面１２２ａと、冷却水導入口６の上側口壁部６ｂとが係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａ（図２参照）の所定の位置に固定される。本実施形態では、冷却水導入口６の上側口壁部６ｂが、実質的に係止部１４としての機能を奏する。ウォータジャケットスペーサ１１の取外しは、ウォータジャケットスペーサ１１を上方に引き出すように操作すれば、凸曲面１２２ａと上側口壁部６ｂとの係止が解除され、そのまま上方に引き出すことによって簡易になされる。その他の構成による作用・効果は前記各例と同様である。

図６〜図１０は、本発明に係るウォータジャケットスペーサの固定構造の第二の実施形態を示す。これらの例では、固定手段１６を構成する係止部１４及び被係止部１５のいずれか一方が、ばね性部材を有し、当該係止部１４及び被係止部１５がこのばね性部材を介して弾性的に係止し合うように構成されている。

図６及び図７（ａ）に示す例では、固定手段１６を構成する係止部１４が、前記と同様に冷却水導入口６に装着されたソケット９からシリンダボア壁５ｄに向け延出された断面円形の棒状延出部（係止部材）９０からなる。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、スペーサ本体１２の外側面１２ａに形成された突状の取付ベース部１５０と、該取付ベース部１５０に下向きに固着された板ばね（ばね性部材）１５１とからなる。板ばね１５１は、ばね鋼等の金属板からなり、逆Ｕ字形の形状とされ、取付ベース部１５０の下面に固着されるばね基部１５１ａと、該ばね基部１５１ａの両端から下向きに延びる一対のばね片１５１ｂ，１５１ｂとからなる。対向するばね片１５１ｂ，１５１ｂの途中は、互いに接近するよう屈折され、この屈折部１５１ｂａ，１５１ｂａの間隔が前記棒状延出部９０の径より小とされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、板ばね１５１のばね片１５１ｂ，１５１ｂのテーパ状に対向する下片部１５１ｂｂ，１５１ｂｂが棒状延出部９０の周面に当接する。この当接した状態で、さらにウォータジャケットスペーサ１１を押し込むように操作すると、屈折部１５１ｂａ，１５１ｂａが棒状延出部９０によって弾性的に押し広げられ、棒状延出部９０が弾性復元した板ばね１５１の屈折部１５１ｂａ，１５１ｂａより上部の空所に収まる。この状態で、棒状延出部９０と板ばね１５１とが弾性的に係止し合い、即ち、係止部１４と被係止部１５とが係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａの所定の位置に固定される。このとき、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接する。ウォータジャケットスペーサ１１の取外しは、ウォータジャケットスペーサ１１を上方に引き出すように操作すれば、棒状延出部９０が板ばね１５１の弾力に抗して屈折部１５１ｂａ，１５１ｂａを押し広げ、両者の間を通過し、棒状延出部９０と板ばね１５１との係止が解除される。この実施形態では、係止部１４と被係止部１５との係止に板ばね１５１が関与するから、ウォータジャケットスペーサ１１の前記所定の位置での固定がより安定的になされる。その他の構成による作用・効果は第一の実施形態と同様である。

図７（ｂ）は、第二の実施形態の第１の変形例を示し、この例では、ばね性部材が係止部１４側に設けられており、ばね性部材を介した弾性的な係止が図７（ａ）に示す例と逆の関係となる。即ち、固定手段１６を構成する係止部１４は、ソケット９からシリンダボア壁５ｄに向け延出された棒状の取付ベース部１４０と、該取付ベース部１４０に上向きに固着された板ばね（ばね性部材）１４１とからなる。係止部材としての板ばね１４１は、図７（ａ）の板ばね１５１と同様にＵ字形の形状とされ、取付ベース部１４０の上面に固着されるばね基部１４１ａと、該ばね基部１４１ａの両端から上向きに延びる一対のばね片１４１ｂ，１４１ｂとからなる。対向するばね片１４１ｂ，１４１ｂの途中は、互いに接近するよう屈折されている。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、スペーサ本体１２の外側面１２ａに形成された断面円形の棒状突起１２３からなる。ばね片１４１ｂ，１４１ｂの屈折部１４１ｂａ，１４１ｂａの間隔が前記棒状突起１２３の径より小とされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入操作によって確立されるウォータジャケットスペーサ１１のウォータジャケット５における深さ方向ａの所定位置での固定においては、係止部１４と被係止部１５との係止におけるばね性部材が、図７（ａ）における例と同様に関与する。従って、その作用・効果も図７（ａ）の例と同様である。また、その他の構成による作用・効果は第一の実施形態と同様である。

図７（ｃ）は、第二の実施形態の第２の変形例を示し、この例では、固定手段１６を構成する係止部１４が、前記と同様に冷却水導入口６に装着されたソケット９からシリンダボア壁５ｄに向け延出された断面円形の２本の平行な棒状延出部（係止部材）９１，９１からなる。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、スペーサ本体１２の外側面１２ａに形成された突状の取付ベース部１５０と、該取付ベース部１５０に下向きに固着された板ばね（ばね性部材）１５１とからなる。この例の板ばね１５１は、取付ベース部１５０に下向きに延びるように固着されたばね基体１５１ｃと、該ばね基体１５１ｃの先端１５１ｃａから、二股に分かれて折り返された一対のばね片１５１ｄ，１５１ｄとからなる。ばね片１５１ｄ，１５１ｄは、先端が自由端とされると共に途中が屈折され、正面視して略菱形形状をなすように構成されている。ばね片１５１ｄ，１５１ｄの屈折部１５１ｄａ，１５１ｄａの山折れ部間の距離は、前記一対の棒状延出部９１，９１の間隔より大とされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、板ばね１５１は、ばね基体１５１ｃの先端１５１ｃａが一対の棒状延出部９１，９１間に挿入され、この挿入と共に、ばね片１５１ｄ，１５１ｄの下半部が棒状延出部９１，９１に当接する。さらに挿入操作を行うと、ばね片１５１ｄ，１５１ｄが棒状延出部９１，９１に圧接され、棒状延出部９１，９１によって、ばね片１５１ｄ，１５１ｄが互いに接近するように弾性変形する。そして、屈折部１５１ｄａ，１５１ｄａが棒状延出部９１，９１間を通過すると、ばね片１５１ｄ，１５１ｄが弾性復元して、棒状延出部９１，９１とばね片１５１ｄ，１５１ｄとが係止し合い、即ち、係止部１４と被係止部１５とが弾性的に係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向の所定の位置に固定される。このとき、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接する（図６参照）。ウォータジャケットスペーサ１１の取外しは、ウォータジャケットスペーサ１１を上方に引き出すように操作すれば、棒状延出部９１，９１が板ばね１５１の弾力に抗して屈折部１５１ｄａ，１５１ｄａを圧縮し、板ばね１５１が棒状延出部９１，９１の間を通過し、係止部１４と被係止部１５との係止が解除される。この実施形態でも、係止部１４と被係止部１５との係止に板ばね１５１が関与するから、ウォータジャケットスペーサ１１の前記所定の位置での固定がより安定的になされる。その他の構成による作用・効果は第一の実施形態と同様である。

図７（ｄ）は、第二の実施形態の第３の変形例を示し、この例では、ばね性部材が係止部１４側に設けられており、ばね性部材を介した弾性的な係止が図７（ｃ）に示す例と逆の関係となる。即ち、固定手段１６を構成する係止部１４は、ソケット９からシリンダボア壁５ｄに向け延出された棒状の取付ベース部１４０と、該取付ベース部１４０に上向きに固着された板ばね（ばね性部材）１４１とからなる。この例の板ばね１４１は、取付ベース部１４０に上向きに延びるように固着されたばね基体１４１ｃと、該ばね基部１４１ｃの先端１４１ｃａから、二股に分かれて折り返された一対のばね片１４１ｄ，１４１ｄとからなる。ばね片１４１ｄ，１４１ｄは、先端が自由端とされると共に途中が屈折され、正面視して略菱形形状をなすように構成されている。固定手段１６を構成する被係止部１５は、スペーサ本体１２の外側面１２ａに形成された断面円形の２本の平行な棒状突起１２４、１２４からなる。ばね片１４１ｄ，１４１ｄの屈折部１４１ｄａ，１４１ｄａ間の最大距離は、前記一対の棒状突起１２４、１２４の間隔より大とされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、一対の棒状突起１２４、１２４が、ばね片１４１ｄ，１４１ｄの上半部に当接し、さらに挿入操作を行うと、被係止部棒状突起１２４、１２４が、ばね片１４１ｄ，１４１ｄに圧接され、棒状突起１２４、１２４によって、ばね片１４１ｄ，１４１ｄが互いに接近するように弾性変形する。そして、屈折部１４１ｄａ，１４１ｄａが棒状突起１２４、１２４間を通過すると、ばね片１４１ｄ，１４１ｄが弾性復元して、棒状突起１２４、１２４とばね片１４１ｄ，１４１ｄとが係止し合い、即ち、係止部１４と被係止部１５とが弾性的に係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向の所定の位置に固定される。このとき、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接する（図６参照）。この挿入操作によって確立されるウォータジャケットスペーサ１１のウォータジャケット５における深さ方向の所定位置での固定においては、係止部１４と被係止部１５との係止におけるばね性部材が、図７（ｃ）における例と同様に関与する。従って、その作用・効果も図７（ｃ）の例と同様である。また、その他の構成による作用・効果は第一の実施形態と同様である。

図８は、第二の実施形態の第４の変形例を示す。この例では、固定手段１６を構成する係止部１４が、前記と同様に冷却水導入口６に装着されたソケット９からシリンダボア壁５ｄに向け延出された棒状延出部（係止部材）９０からなり、その先端面が半円形曲面９０ａとされている。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、スペーサ本体１２の外側面１２ａに固着された板ばね（ばね性部材）１５１からなる。板ばね１５１は、スペーサ本体１２に固着される固着基部１５１ｅと、該固着基部１５１ｅから上向きに延出されたばね片１５１ｆとからなる。ばね片１５１ｆは、その先端が自由端とされ、途中がスペーサ本体１２の外側面１２ａに向け屈折されて略Ｌ形の形状をなす。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、ばね片１５１ｆの屈折部１５１ｆａが棒状延出部９０の半円形曲面９０ａに当接し、さらに挿入操作を行うと、棒状延出部９０の半円形曲面９０ａの作用を受けてばね片１５１ｆがスペーサ本体１２の外側面１２ａ側に弾性変形する。これに伴い、屈折部１５１ｆａが半円形曲面９０ａの頂部を通過し、ばね片１５１ｆの上半部が弾性復元して半円形曲面９０ａに弾性的に当接する。これによって、棒状延出部９０とばね片１５１ｆとが係止し合い、即ち、係止部１４と被係止部１５とが弾性的に係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａ（図６参照）の所定の位置に固定される。このとき、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接する。この挿入操作によって確立されるウォータジャケットスペーサ１１のウォータジャケット５における深さ方向の所定位置での固定においては、係止部１４と被係止部１５との係止におけるばね性部材が、図７（ａ）〜（ｄ）における例と同様に関与する。従って、その作用・効果も図７（ａ）〜（ｄ）の例と同様である。また、その他の構成による作用・効果は第一の実施形態と同様である。

図９は、第二の実施形態の第５の変形例を示す。この例では、固定手段１６を構成する係止部１４が、ソケット９からシリンダボア壁５ｄに向け延出された棒状の取付ベース部１４０と、該取付ベース部１４０に固着された板ばね（ばね性部材）１４１とからなる。係止部材としての板ばね１４１は、取付ベース部１４０に固着される固着基部１４１ｅと、該固着基部１４１ｅから下向きに延出されたばね片１４１ｆとからなる。ばね片１４１ｆは、その先端が自由端とされ、途中がウォータジャケット５の外側壁部５ｃに向け屈折されて略Ｌ形の形状をなす。また、固定手段１６を構成する被係止部１５は、ウォータジャケット５の外側壁部５ｃに向くよう突設された突起１２５からなり、この突起１２５の先端面は半円形の凸曲面１２５ａとされている。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、突起１２５の凸曲面１２５ａが、板ばね１４１の上半部に当接し、さらに挿入操作を行うと、突起１２５の凸曲面１２５ａの作用を受けてばね片１４１ｆがウォータジャケット５の外側壁部５ｃ側に弾性変形する。これに伴い、突起１２５の凸曲面１２５ａが屈折部１４１ｆａを通過し、ばね片１４１ｆの下半部が弾性復元して凸曲面１２５ａに弾性的に当接する。これによって、凸曲面１２５ａとばね片１４１ｆとが係止し合い、即ち、係止部１４と被係止部１５とが弾性的に係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向ａ（図６参照）の所定の位置に固定される。このとき、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接する。この挿入操作によって確立されるウォータジャケットスペーサ１１のウォータジャケット５における深さ方向の所定位置での固定においては、係止部１４と被係止部１５との係止におけるばね性部材が、図７（ａ）〜（ｄ）における例と同様に関与する。従って、その作用・効果も図７（ａ）〜（ｄ）の例と同様である。また、その他の構成による作用・効果は第一の実施形態と同様である。

図１０は、第二の実施形態の第６の変形例を示す。この例では、ソケット９が前記のような棒状延出部等を有さず、冷却水導入口６自体が固定手段１６を構成する係止部１４の機能を奏するものとされている。一方、固定手段１６を構成する被係止部１５は、冷却水導入口６と弾性的に係止し合う板ばね（ばね性部材）１５１からなる。板ばね１５１は、スペーサ本体１２の外側面１２ａに固着される固着基部１５１ｇと、該固着基部１５１ｇから、上向きに延出されたばね片１５１ｈからなる。ばね片１５１ｈは、その先端が自由端とされ、途中がスペーサ本体１２の外側面１２ａに向け屈折されて略Ｌ形の形状をなす。このような構成のウォータジャケットスペーサ１１も、前記と同じ要領でウォータジャケット５に挿入される。この挿入過程で、前記ばね片１５１ｈは、前記外側面１２ａ側に弾性変形された状態で屈折部１５１ｈａが、ウォータジャケット５の外側壁部５ｃに弾性的に摺接し、屈折部１５１ｈａが冷却水導入口６のウォータジャケット５側の上縁部６ａに達する。屈折部１５１ｈａが上縁部６ａを通過すると、ばね片１５１ｈが弾性復元しながら、ばね片１５１ｈの屈折部１５１ｈａより上側部分が上縁部６ａを弾性的に摺接する。これに伴い、屈折部１５１ｈａが冷却水導入口６内に侵入し、この侵入に伴い、ウォータジャケットスペーサ１１が外側壁部５ｃ側に変位する。そして、弾性体１３がウォータジャケット５の底部５ｂに対して弾性的に当接したとき、挿入操作が終了する。この状態で、被係止部１５としての板ばね１５１と、冷却水導入口６の上縁部６ａとが係止し合い、ウォータジャケットスペーサ１１がウォータジャケット５の深さ方向の所定の位置に固定される。本実施形態では、冷却水導入口６の上縁部６ａが、実質的に係止部１４としての機能を奏する。ウォータジャケットスペーサ１１の取外しは、ウォータジャケットスペーサ１１を上方に引き出すように操作すれば、板ばね１５１が外側面１２ａ側に弾性変形して、板ばね１５１と上縁部６ａとの係止が解除され、そのまま上方に引き出すことによって簡易になされる。その他の構成による作用・効果は前記各例と同様である。

なお、係止部（係止部材）、被係止部及びばね性部材等の形状は、図例のものに限定されず、他の形状のものも採用可能である。また、本発明のウォータジャケットスペーサの固定構造が適用される内燃機関として３気筒の自動車用のエンジン１００を例に採ったが、他の気筒数の自動車用のエンジン、或いは、自動車用以外の内燃機関にも適用されることは言うまでもない。さらに、シリンダブロック１における冷却水導入口６の設置位置は、図１の例に限定されず、ウォータジャケット５の周方向のいずれの位置であっても良い。その高さ位置（深さ位置）も、ウォータジャケット５の開口部側、深さ方向ａの中央部、或いは底部側のいずれでも良く、内燃機関の仕様によって適宜定められる。また、前記各実施形態では、いずれも、ウォータジャケットスペーサ１１の深さ方向の端部はゴム等の弾性体１３からなる例を示したが、ゴム以外の弾性体でも良い。或は、このような弾性体１３に代えて、固定手段１６の構成部分で生じる弾性反力やばね反力によって、ウォータジャケットスペーサ１１の深さ方向の端部がウォータジャケット５の底部５ｂに弾性的に当接するようにしても良い。

１００ 自動車用エンジン（内燃機関）
５ ウォータジャケット
５ｃ 外側壁部
５ｂ 底部
６ 冷却水導入口（係止部、凹所）
１１ ウォータジャケットスペーサ
１３ 弾性体
１４ 係止部
１４１ 板ばね（ばね性部材、係止部材）
１５ 被係止部
１５１ 板ばね（ばね性部材）
１６ 固定手段
９０ 棒状延出部（係止部材）
９１ 棒状延出部（係止部材）
１２０ 突状体（被係止部）
１２１ 貫通孔（被係止部）
１２２ 棒状突起（被係止部）
１２３ 棒状突起（被係止部）
１２４ 棒状突起（被係止部）
１２５ 突起（被係止部）
ａ 深さ方向

Claims (6)

1. 内燃機関のウォータジャケットに挿入されるウォータジャケットスペーサの固定構造であって、
   前記ウォータジャケットの外側壁部と前記ウォータジャケットスペーサとの間のみに、当該ウォータジャケットスペーサを前記ウォータジャケットの深さ方向の所定の位置に固定する固定手段が設けられ、
   前記固定手段は、前記外側壁部に設けられる係止部と、前記ウォータジャケットスペーサに設けられる被係止部とより構成され、前記係止部の構成部として、前記ウォータジャケットの外側壁部に備わる冷却水導入口及び冷却水排出口の凹所が用いられ、前記ウォータジャケットスペーサは、前記係止部と被係止部とが係止し合うことによって前記所定の位置に固定されることを特徴とするウォータジャケットスペーサの固定構造。
2. 請求項１に記載のウォータジャケットスペーサの固定構造において、
   前記凹所に係止部材を取付け、当該係止部材が前記被係止部を係止して前記係止部の機能を奏するように構成されていることを特徴とするウォータジャケットスペーサの固定構造。
3. 請求項１に記載の特徴とするウォータジャケットスペーサの固定構造において、
   前記凹所自体が、前記被係止部を係止して前記係止部の機能を奏するように構成されていることを特徴とするウォータジャケットスペーサの固定構造。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のウォータジャケットスペーサの固定構造において、
   前記係止部及び被係止部のいずれか一方がばね性部材を有し、当該係止部及び被係止部が前記ばね性部材を介して弾性的に係止し合うよう構成されていることを特徴とするウォータジャケットスペーサの固定構造。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のウォータジャケットスペーサの固定構造において、
   前記ウォータジャケットスペーサの深さ方向の端部は弾性体からなり、当該ウォータジャケットスペーサが前記ウォータジャケット内の深さ方向の所定の位置に挿入された状態では、前記弾性体が前記ウォータジャケットの底部に弾性的に当接するよう構成されていることを特徴とするウォータジャケットスペーサの固定構造。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のウォータジャケットスペーサの固定構造において、
   前記ウォータジャケットスペーサが、前記ウォータジャケット内の前記所定の位置に挿入された時に、前記固定手段による前記固定が確立されるよう構成されていることを特徴とするウォータジャケットスペーサの固定構造。
   

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