JP2017110576A - エンジンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダの端面とシリンダヘッドとの間のシール性を改善することができるエンジンの冷却構造を提供する。【解決手段】外壁部材２０が、シリンダブロック１０とは別部品からなり、シリンダ１１の周囲の少なくとも一部に面して配置され、シリンダヘッド３０に面する合わせ面２０ａを具備しつつ、シリンダ１１、およびシリンダヘッド３０よりも外壁部材２０の弾性係数が小さくなるように構成し、ヘッドボルトが、外壁部材２０を貫通しつつ、軸力によってシリンダヘッド３０をシリンダ１１の合わせ面１１ｂ、および外壁部材２０の合わせ面２０ａに締結する。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックを冷却する冷却構造に関する。

従来から、ピストンがシリンダ内を往復動するエンジンにおいて、シリンダの外周にウォータージャケットを形成し、ウォータージャケットに冷却水を循環させて、シリンダブロックを冷却することが一般的に行われている。
例えば、特許文献１では、金属製のシリンダブロックの外周を樹脂製のカバー部材で覆い、接着や溶着等によって、カバー部材をシリンダブロックと一体に接合することで、シリンダブロックの外壁とカバー部材との間の空間をウォータージャケットとする構成が提案されている。
なお、接合によってカバー部材をシリンダブロックに固定する構成であることから、十分な接合強度を確保するために、接合面積を可能な限り広くすることが求められる。そこで、特許文献１では、シリンダヘッドとの合わせ面を構成するフランジが、シリンダブロックの外壁から延設され、フランジのシリンダヘッドとの合わせ面の裏面側にカバー部材を接合する構成となっている。

特開２００８−２４８７３８号公報

ところで、上記のようなエンジンでは、シリンダヘッドをシリンダブロックに締結する際に、ヘッドボルトの軸力によって、圧接する手段が取られている。
このような締結手段は、特許文献１のように、フランジがシリンダブロックと同一の金属素材で一体に構成される場合、ヘッドボルトに過大な軸力を掛けなければならないうえに、狭持されるガスケットの構造を工夫しなければ、シリンダの端面とシリンダヘッドとの間のシール性を確保することが困難である、という問題を抱えている。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、シリンダの端面とシリンダヘッドとの間のシール性を改善することができるエンジンの冷却構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係るエンジンの冷却構造は、円筒状のシリンダを具備するシリンダブロックと、該シリンダの周囲に所定の間隔を空けて配置される外壁部材と、該シリンダの筒孔、および該シリンダと該外壁部材との間の空間を閉止しつつ、該外壁部材の一縁に面して配設されるシリンダヘッドと、該シリンダヘッドを該シリンダブロックに固定するヘッドボルトと、を備え、該シリンダと該外壁部材との間の空間が、冷却水が流通するブロック側冷却水通路に設定されたエンジンの冷却構造であって、前記外壁部材は、前記シリンダブロックとは別部品からなり、前記シリンダの周囲の少なくとも一部に面して配置され、前記シリンダヘッドに面する合わせ面を具備し、前記シリンダ、および該シリンダヘッドよりも弾性係数が小さくなるように構成され、前記ヘッドボルトは、該外壁部材を貫通しつつ、軸力によって該シリンダヘッドを該シリンダの端面、および該外壁部材の該合わせ面に締結することを特徴とする。

このような構成によれば、外壁部材の弾性係数を、材質や形状を変えて、シリンダとシリンダヘッドよりも小さくすることによって、外壁部材がシリンダよりも撓み変形し易くする。これによって、ヘッドボルトによる締結力が、シリンダの端面とシリンダヘッドとの合わせ面へ効率的に掛かり、シリンダの端面とシリンダヘッドとの間のシール性が改善される。また、これによって、ヘッドガスケットの構成を簡素化することができるため、ヘッドガスケットのコスト削減を行うことができる。
外壁部材をシリンダと別体に構成することで、ブロック側冷却水通路の形状自由度が増すため、通路形状の適正化が図れる。これによって、ブロック側冷却水通路の容量の適正化と、シリンダ周りの温度の適正化を図ることができる。

また、前記エンジンの冷却構造は、前記シリンダ、および前記シリンダヘッドは金属材で構成され、前記外壁部材が該金属材よりもヤング率の低い樹脂材で構成されることが好ましい。

このような構成によれば、外壁部材をシリンダを構成する金属材よりもヤング率の低い樹脂材によって構成することで、外壁部材の弾性係数をシリンダとシリンダヘッドよりも小さくすることができる。
また、金属材よりも樹脂材の方が比重が軽いため、外壁部材を樹脂化することで、シリンダブロックを軽量化することができる。
成形性に優れた樹脂材によって外壁部材を形成することで、ブロック側冷却水通路の形状の自由度をさらに増すことができ、流路形状のさらなる適正化を図ることができる。

また、前記エンジンの冷却構造は、前記外壁部材は、該外壁部材の前記合わせ面側の内周面から前記シリンダに向かって延設される庇部と、該庇部に、前記ブロック側冷却水通路と前記シリンダヘッド側の冷却水通路とを連通する連通口と、を備えることが好ましい。

このような構成によれば、庇部を備えることによって、樹脂製の外壁部材の剛性が高まり、外壁部材をシリンダブロックに組付ける際の変形が抑制される。これによって、設定した通りの形状のブロック側冷却水通路が形成されるため、軽量化を図りつつ、意図した冷却性能を得ることができる。
また、剛性が高まることによって、外壁部材の振動が抑制されるため、エンジンの低騒音化を図ることができる。
外壁部材を成形性に優れた樹脂材を用いて成型することで、連通口を適切な位置に、適切な形状で、適切な数を容易に設けることができる。

また、前記エンジンの冷却構造は、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間にヘッドガスケットを備え、該ヘッドガスケットは、前記シリンダの前記端面と、該シリンダヘッドとの間に狭持されるガスケット本体と、該ガスケット本体の外周に、該シリンダの該端面の周縁に係止可能に形成される固定爪と、を具備することが好ましい。

このような構成によれば、固定爪が、シリンダのシリンダヘッドとの合わせ面の周縁に係止することによって、シリンダヘッドとの合わせ面付近の冷却水の流れの乱れを大きくすることができるため、シリンダヘッド付近の冷却効率を向上することができる。
また、固定爪をシリンダのシリンダ側ヘッド合わせ面周縁に係止することで、ヘッドガスケットの位置決めを行う構成とすることによって、ヘッドガスケットの位置決めを簡便、且つ確実に行うことができる。これによって、ヘッドガスケットを、シリンダ側のガスケットと、外壁部材側のガスケットとに分割することが可能になるため、ヘッド側のガスケットと外壁部材側のガスケットのそれぞれの条件に適した素材、形状、および構成を採用することができ、シール性の向上とコスト削減を行うことができる。

また、前記エンジンの冷却構造は、前記外壁部材の内周面に、対向する前記シリンダに向かって突設されつつ、前記シリンダの周方向に延びる偏向リブを備えることが好ましい。

このような構成によれば、外壁部材の内周面に偏向リブを備えることによって、冷却水の流れを所望する方向に変えることができるとともに、外壁部材の剛性を高め、組み立て時、およびエンジン運転時の変形を抑制することができる。

本発明によれば、シリンダの端面とシリンダヘッドとの間のシール性を改善することができるエンジンの冷却構造を提供することができる。

第１実施形態に係るエンジンの冷却構造の要部を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係るエンジンの冷却構造におけるシリンダヘッドを除いた平面図である。 図２におけるIII-III線に沿った断面図である。 図２におけるIV-IV線に沿った断面図である。 第２実施形態に係るエンジンの冷却構造の要部を示す分解斜視図である。 第２実施形態に係るエンジンの冷却構造におけるシリンダヘッドを除いた平面図である。 第３実施形態に係る外壁部材を示す斜視図である。 図７におけるXII-XII線に沿った位置に係るエンジンの冷却構造の断面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第１別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第２別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第３別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第４別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第５別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第６別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第７別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第８別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第９別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第１０別態様を示す正面図である。 本実施形態に係る外壁部材の内周面の第１１別態様を示す正面図である。 第４実施形態に係るエンジンの冷却構造におけるシリンダヘッドを除いた平面図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１〜４に示すように、本実施形態のエンジンの冷却構造１は、円柱状の筒孔１１ａを有するシリンダ１１と、シリンダ１１の基端側を支持しつつ、シリンダ１１と一体に形成されるクランクケース１２と、シリンダ１１とは別部材で構成され、シリンダ１１の周囲に所定の間隔を空けて配置される外壁部材２０と、を備えたシリンダブロック１０と、シリンダ１１の筒孔１１ａを閉止する位置に配設されつつ、シリンダブロック１０に圧接保持されるシリンダヘッド３０と、シリンダブロック１０とシリンダヘッド３０との間に狭持されるヘッドガスケット４０と、を備えている。

シリンダ１１と外壁部材２０との間の空間が、冷却水が流通するブロック側冷却水通路１０Ｗに設定されている。
シリンダヘッド３０は、アルミニウム合金を型に鋳込むことで成型され、内部には、冷却水が流通するヘッド側冷却水通路３０Ｗが設けられている。
なお、ブロック側冷却水通路１０Ｗとヘッド側冷却水通路３０Ｗとで、ウォータージャケットが構成されている。そして、ラジエータ（図示せず）で冷却された冷却水が、ポンプ（図示せず）によって、冷却水経路（図示せず）を通じて、ブロック側冷却水通路１０Ｗに供給される。

シリンダ１１は、図１に示すように、鋳鉄などの金属製の円筒部材で構成されている。本実施形態では、同一寸法の４本のシリンダ １１が、シリンダブロック１０をアルミニウム合金で成型する際に、一列に鋳込まれ、直列４気筒エンジンのシリンダブロック１０を構成している。そして、シリンダ１１の筒孔１１ａ内には、ピストン（図示せず）が筒軸方向Ｚに往復動可能に配設される。
クランクケース１２は、図１におけるシリンダ１１の下方に位置し、クランクシャフト（図示せず）を軸支する。なお、クランクシャフトは、具備するクランク部に配設されるコンロッド（図示せず）を介して、前述のピストンが連結される。そして、クランクシャフトが軸周りに回転することで、ピストンが往復動する。
また、クランクケース１２は、シリンダ１１とクランクケース１２の継目部分にあたる部位に、外壁支持部１３を備えている。
外壁支持部１３は、シリンダ１１の基部側外周部分から外側へ張り出した段部によって構成されている。外壁支持部１３は、シール部材４５を介して、外壁部材２０の外壁側ケース合わせ面２０ｂと密接しつつ、外壁部材２０を支持する。

外壁部材２０は、図１〜図４に示すように、シリンダブロック１０とは別部品からなり、４本のシリンダ１１の周囲を取り囲む枠状の部材で、シリンダ１１の筒軸方向Ｚにおいて、シリンダブロック１０の外壁支持部１３とシリンダヘッド３０との間に配置される。また、外壁部材２０は、シリンダ１１よりも弾性係数が小さく、撓み変形が容易な樹脂材によって成型されている。なお、本実施形態では、外壁部材２０の筒軸方向Ｚに沿った寸法Ｌ２０は、シリンダヘッド３０に面するシリンダ１１の端面としてのシリンダ側合わせ面１１ｂから外壁支持部１３までの寸法Ｌ１１と同一寸法に設定されている。なお、外壁部材を金属製とした場合、シリンダヘッド３０の撓み変形分とシール部材４５が狭持される分を考慮して、寸法Ｌ２０を寸法Ｌ１１よりも僅かに短く設定してもよい。
外壁部材２０は、シリンダ１１の外周面に面して配置される湾曲壁部２１と、シリンダ１１同士が連結する連結部１１ｃに面して配置されるくびれ壁部２２とが交互に連続し、中空の筒形状に形成されている。
外壁部材２０は、シリンダヘッド３０に面する合わせ面としての外壁側ヘッド合わせ面２０ａ側に、庇部２３を備えている。

湾曲壁部２１は、図１〜図３に示すように、シリンダ１１の外周面との間隔が所定の寸法となるように、内周面が円弧状に湾曲している。なお、本実施形態の湾曲壁部２１の内周面は、円弧状に湾曲する平滑面で構成されており、リブや突起等の凹凸を備えていない。
くびれ壁部２２は、図１，図４に示すように、連結部１１ｃの外形形状に倣って、内側に突出することで、平面視において内面がくびれている。くびれ壁部２２には、シリンダ１１の筒軸方向Ｚに沿って、シリンダヘッド３０に面した外壁側ヘッド合わせ面２０ａと、クランクケース１２に面した外壁側ケース合わせ面２０ｂとを貫通する筒孔からなるボルト挿通孔２４が開口している。
ボルト挿通孔２４は、図４に示すように、円筒形状を有する金属製のカラー２５が嵌入されている。

庇部２３は、図１〜図４に示すように、外壁部材２０（湾曲壁部２１とくびれ壁部２２の内周面）の外壁側ヘッド合わせ面２０ａ側の端部から、対向するシリンダ１１の外周面に向かって延設されている。そして庇部２３の先端は、シリンダ１１の外周面に達し、外壁部材２０の外壁側ヘッド合わせ面２０ａ側を断面略Ｌ字形状に形成するとともに、ブロック側冷却水通路１０Ｗを閉止する。
また、庇部２３は、その先端縁部に切り欠いた凹部からなる連通口２６を備えている。
連通口２６は、図２，図４に示すように、シリンダ１１の外周面とともに貫通孔を構成し、ブロック側冷却水通路１０Ｗとヘッド側冷却水通路３０Ｗとを連通する。
カラー２５は、図４に示すように、シリンダヘッド３０の撓み変形分とシール部材４５が狭持される分を考慮して、その軸方向に沿った寸法Ｌ２５が、外壁部材２０の筒軸方向Ｚに沿った寸法Ｌ２０よりも僅かに短く設定されている。
また、カラー２５の筒孔には、ヘッドボルト５０が挿通される。
ヘッドボルト５０は、シリンダヘッド３０、外壁部材２０を貫通しつつ、シリンダブロック１０の雌ネジ穴１３ａに螺合することで、軸力を発生し、シリンダヘッド３０を外壁部材２０に圧接しつつ、外壁部材２０をシリンダブロック１０に圧接するとともに、シリンダヘッド３０をシリンダ１１に圧接している。

外壁側ヘッド合わせ面２０ａは、シリンダヘッド３０との間にシール部材４５（Ｏリング、液状ガスケット等）を介在することで、水密性を発揮する。
また、外壁側ケース合わせ面２０ｂは、外壁支持部１３との間にシール部材４５を介在することで、水密性を発揮する。なお、本実施形態では、シール部材４５として、図２〜図４に示すように、Ｏリング４６を採用している。
Ｏリング４６は、シール部材４５として、外壁支持部１３と外壁部材２０との間、および外壁部材２０とシリンダヘッド３０との間に設置される。また、Ｏリング４６は、ボルト挿通孔２４の周囲を囲む円環部４６ａと、湾曲壁部２１に倣って湾曲しつつ、各円環部４６ａを繋ぐ筋状の連結部４６ｂとで構成されている。そして、Ｏリング４６は、弾力性を有する所謂ゴム材で成型され、その断面形状は、円環部４６ａ、連結部４６ｂともに同一半径の円形を備えている。Ｏリング４６は、ヘッドボルト５０の軸力によって、それぞれの部材の間で潰されつつ、密着することで、水密性を発揮する。なお、本実施形態ではシール部材４５としてＯリング４６を採用しているが、Ｏリング４６の代わりに、液状ガスケットを用いて各部材間の隙間をシールする構成としても良い。

ヘッドガスケット４０は、図１〜図４に示すように、シリンダ１１のシリンダ側合わせ面１１ｂとシリンダヘッド３０との間に配置される。
また、ヘッドガスケット４０は、ガスケット本体４１と、固定爪４２とを備えている。
ガスケット本体４１は、図１，図２に示すように、平面視において、シリンダ１１のシリンダ側合わせ面１１ｂと重なるように、シリンダ１１と同一径の円環４１ａが、一列に４つ並んでいる。ガスケット本体４１は、積層した金属製の薄板によって構成され、ヘッドボルト５０の軸力によって、シリンダ側合わせ面１１ｂとシリンダヘッド３０の間で潰されつつ、密着することで、気密性を発揮する。
固定爪４２は、図１〜図３に示すように、一列に並ぶ円環４１ａの列方向の両端縁と、各円環４１ａの中心を通り、円環４１ａの列方向に直交する外周縁との、計１０カ所に設けられている。また、固定爪４２は、円環４１ａの各部位からシリンダ１１の筒軸方向Ｚに沿って延設されている。

次に、図１〜図４を参照して、本実施形態のエンジンの冷却構造の組み立て手順を説明する。
まず、シリンダブロック１０の外壁支持部１３上の所定の位置に、シール部材４５としてのＯリング４６を配置する。
次に、外壁部材２０の枠内にシリンダ１１を配置しつつ、外壁部材２０をＯリング４６が配置された外壁支持部１３上に重ねる。
次に、ヘッドガスケット４０をシリンダ１１のシリンダ側合わせ面１１ｂ上に配置する。なお、ヘッドガスケット４０を配置する際に、ガスケット本体４１をシリンダ側合わせ面１１ｂに重ね、各固定爪４２を対応する連通口２６に挿入しつつ、シリンダ１１の外周面に係止させて、ヘッドガスケット４０の位置決めを行う。
次に、外壁部材２０の外壁側ヘッド合わせ面２０ａ上の所定の位置に、シール部材４５としてのＯリング４６を配置し、シリンダ１１上のヘッドガスケット４０と、外壁側ヘッド合わせ面２０ａとの上に、シリンダヘッド３０を重ねる。
次に、シリンダヘッド３０に開口するヘッド側ボルト孔３１と、カラー２５の筒孔２５ａとを貫通しつつ、外壁支持部１３に開口する雌ネジ穴１３ａにヘッドボルト５０を螺着させ、ヘッドボルト５０の軸力によって、外壁部材２０とシリンダヘッド３０とをシリンダブロック１０に締結する。
ヘッドボルト５０を螺着する際に、ヘッドボルト５０の軸力によって、シリンダヘッド３０のヘッド側ボルト孔３１付近が、外壁部材２０側へ僅かに撓んでしまう。ところが、外壁部材２０は、樹脂材で構成されており、アルミニウム合金製のシリンダヘッド３０、および鋳鉄製のシリンダ１１よりも筒軸方向の弾性係数が小さく、容易に撓み変形するため、ヘッド側ボルト孔３１付近の撓み量に合わせて、外壁部材２０が弾性変形する。これによって、ヘッドガスケット４０に必要な圧接力を掛けることができるため、ヘッドボルト５０に過大な軸力を掛けることなく、ヘッドガスケット４０が十分なシール性を発揮することができる。
また、ヘッドボルト５０に掛かる軸力が低減されることから、ヘッドボルト５０を呼び径のより小さな物へ変更して、軽量化を図ることができる。

次に、本実施形態に係るエンジン１の冷却構造の作用効果について説明する。
外壁部材２０の弾性係数を、シリンダ１１とシリンダヘッド３０よりも小さくすることで、外壁部材２０がシリンダ１１よりも撓み変形し易くなる。これによって、シリンダヘッド３０による締結力が、シリンダ１１のシリンダヘッド３０に面する合わせ面としてのシリンダ側合わせ面１１ｂへ効率的に掛かり、シリンダ１１とシリンダヘッド３０との間のシール性が改善される。また、これによって、ヘッドガスケット４０の構成を簡素化することができるため、ヘッドガスケット４０のコスト削減を行うことができる。
外壁部材２０をシリンダ１１と別体に構成することで、ブロック側冷却水通路１０Ｗの形状の自由度が増すため、通路形状の適正化が図れる。これによって、ブロック側冷却水通路１０Ｗの容量の適正化と、シリンダ周りの温度の適正化を図ることができる。

外壁部材２０をシリンダ１１を構成する金属材よりもヤング率の低い樹脂材によって構成することで、外壁部材２０の弾性係数をシリンダ１１とシリンダヘッド３０よりも小さくすることができる。
また、外壁部材２０を樹脂化することで、金属材よりも樹脂材の方が比重が軽いため、シリンダブロック１０を軽量化ができる。
成形性に優れた樹脂材によって外壁部材２０を形成することで、ブロック側冷却水通路１０Ｗの形状の自由度をさらに増すことができ、流路形状のさらなる適正化を図ることができる。
従来の鋳造によってブロック側冷却水通路を形成する成型方法では、成型後に、製品からブロック側冷却水通路を形成する金型を外すために、シリンダ側と外壁部材側の両方に、抜き勾配を設定する必要があった。このため、形成されるブロック側冷却水通路の幅が拡がり、容量が要求よりも大きくなってしまう傾向にあった。
これに対して、本実施例のように、外壁部材をシリンダブロックとは別体で、樹脂化することで、成形性の自由度が増すことに加えて、ブロック側冷却水通路を構成する外壁部材の内周面を、抜き勾配を考慮せずに形成することができるため、ブロック側冷却水通路をより適した容量に設定することができる。これによって、余計な冷却水を削減できることから、暖機性能を向上できるとともに、エンジン全体の軽量化が図れる。
さらに、外壁部材２０を樹脂化することで、従来のヘッドガスケットにおける外壁部材２０の外壁側ヘッド合わせ面２０ａとシリンダヘッド３０との間の部位（本実施形態におけるシール部材４５）を廃止することが可能になり、シリンダ１１のシリンダ側合わせ面１１ｂとシリンダヘッド３０との間の部位のみとすることができる。つまり、本実施形態では、シール部材４５として、Ｏリング４６を採用しているが、樹脂材の種類と、外壁側ヘッド合わせ面の形状によっては、このＯリングを廃止することが可能である。これによって、ヘッドガスケット４０の構成を単純化することができ、コスト削減ができる。

庇部２３を備えることによって、樹脂製の外壁部材２０の剛性が高まり、外壁部材２０をシリンダブロック１０に組付ける際の変形が抑制される。これによって、設定した通りの形状のブロック側冷却水通路１０Ｗが形成されるため、軽量化を図りつつ、意図した冷却性能を得ることができる。
また、外壁部材２０の剛性が高まることによって、湾曲壁部２１の振動が抑制され、エンジン運転中の騒音を低減することができる。
庇部２３を備えることによって、シリンダブロック１０が所謂クローズドデッキ化される。これによって、シリンダブロック１０の剛性を高めることができる。
外壁部材２０を成形性に優れた樹脂材を用いて成型することで、連通口２６を適切な位置に、適切な形状で、適切な数を容易に設けることができる。

固定爪４２が、シリンダ１１のシリンダ側合わせ面１１ｂの周縁に係止することによって、シリンダ側合わせ面１１ｂ付近の冷却水の流れの乱れを大きくすることができる。これによって、シリンダヘッド３０付近の冷却効率を向上することができる。
固定爪４２をシリンダ１１のシリンダ側合わせ面１１ｂ周縁に係止することで、ヘッドガスケット４０の位置決めを行う構成とすることによって、ヘッドガスケット４０の位置決めを簡便、且つ確実に行うことができる。これによって、従来のヘッドガスケットを、シリンダ１１側のガスケット（本実施形態におけるヘッドガスケット４０）と、外壁部材２０側のガスケット（本実施形態におけるシール部材４５）とに分割することが可能になり、シリンダ１１側のガスケットと外壁部材２０側のガスケットのそれぞれの条件に適した素材、形状、および構成を採用できるため、シール性の向上とコスト削減を行うことができる。

なお、本実施形態では、アルミニウム合金よりもヤング率の低い樹脂材で外壁部材２０を成型することによって、シリンダ１１よりも外壁部材２０の弾性係数を小さくし、筒軸方向Ｚに撓み変形し易くしているが、外壁部材２０をシリンダブロック１０と同様のアルミニウム合金を用いつつ、筒軸方向Ｚに撓み変形し易い形状に成型することで、外壁部材２０の弾性係数を小さくする構成としても良い。このような構成とすることで、樹脂製の場合よりも外壁部材２０の剛性を高めることができ、振動に起因する騒音の発生を抑制することができる。
また、図３，図４に示すように、本実施形態では、シリンダ１１と外壁部材２０との間隔が、図中の上下部と中央部とで異なる寸法となっているが、このような形態に限らない。たとえば、図中の上下でシリンダ１１と外壁部材２０との間隔が同じ寸法になるように、湾曲壁部２１とくびれ壁部２２の内面形状を設定しても良い。
また、設定する固定爪４２の数、間隔や位置、および爪の長さ等は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、シリンダ１１の径等に応じて適宜設定されるものである。
また、本実施形態では、直列４気筒エンジンの場合について説明したが、このような形態に限らない。たとえば、シリンダが１本の単気筒エンジンや、２つのシリンダ列がＶ字状に配置されるＶ型エンジンなどにも適用が可能である。つまり、シリンダの周囲にブロック側冷却水通路を備え、ヘッドボルトによってシリンダヘッドがシリンダブロックに締結される、所謂水冷エンジンの形態であれば、適用することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。上記第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態と第１実施形態とで、大きく異なる構成は、外壁部材２０Ａの構成で、図５，図６に示すように、庇部２３を備えていない。
なお、シリンダ１１の外周面に面して配置される湾曲壁部２１と、シリンダ１１同士が連結する連結部１１ｃに面して配置されるくびれ壁部２２とが交互に連続し、中空の筒形状に形成されている点、およびくびれ壁部２２に筒孔からなるボルト挿通孔２４が開口し、ボルト挿通孔２４には、円筒形状を有する金属製のカラー２５が嵌入されている点は、第１実施形態と同様である。
つまり、本実施形態のシリンダブロック１０Ａは、庇部２３を備えないことによって、所謂オープンデッキ化される。そして、オープンデッキ化されることによって、ブロック側冷却水通路１０Ｗにおけるシリンダヘッド３０に面した領域にも冷却水が循環するとともに、固定爪４２が連通口２６に隠れずに露出することで、シリンダ側合わせ面１１ｂ付近の冷却水の流れの乱れをさらに大きくすることができる。これによって、シリンダヘッド３０付近の冷却効率がさらに向上し、ノッキングやオーバーヒートの発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、外壁側ヘッド合わせ面２０ａの幅が狭いため、シール部材４５にＯリングではなく、液状ガスケット（図示せず）を用いている。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。上記第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態と第１実施形態とで、大きく異なる構成は、外壁部材２０Ｂの構成で、図７〜図９に示すように、外壁部材２０Ｂの内周面に、対向するシリンダ１１に向かって突設される偏向リブ２７を備えている。これは、エンジン運転中のシリンダ１１には、その筒軸方向と列方向とのそれぞれに温度分布があるため、冷却水によって、温度分布を補正して、シリンダ１１の各部を目標とする温度に近付けるために、偏向リブ２７が配置される。
つまり、シリンダ１１は、その筒軸方向について、ケース側の温度が、ヘッド側よりも低く、列方向について、両端側の温度が、中央側、および連結部１１ｃよりも低い。さらに、冷却水をブロック側冷却水通路１０Ｗに供給するための供給部（図示せず）、および冷却水をブロック側冷却水通路１０Ｗから排出するための排出部（図示せず）が外壁部材２０Ｂのどこに配置されるかによっても、温度分布が変化する。
これらの点を考慮し、各部に配置される偏向リブ２７の形状が選択される。偏向リブ２７は、図９〜図２０に示すように、様々な形態を取ることができ、偏向リブ２７の形状や高さを変えることによって、冷却水の流れの向きや流速を変え、シリンダ１１各部の冷やし方に変化を加える。
なお、図９〜図２０に示す態様では、説明のために、冷却水が図の右側から左側へ向かって流れるものとする。

たとえば、図７〜９に示す第３実施形態では、連結部１１ｃの上部に向けて冷却水を流すことを意図している。また、図８に示すように、上方の偏向リブ２７１はシリンダ１１の外周面に当接するように寸法が設定されている。これによって、ブロック側冷却水通路１０Ｗ上部の流れが制限され、冷却水の流れが確実に上方へ向かう。
図１０に示す第１の別態様における偏向リブ２７ａでは、第３実施形態とは逆に、連結部１１ｃの下部に向けて冷却水を流すことを意図している。
図１１に示す第２の別態様における偏向リブ２７ｂでは、湾曲壁部２１の冷却水を水平方向に沿って上下に平均的に流しつつ、連結部１１ｃの上部に向けて冷却水を流すことを意図している。
図１２に示す第３の別態様における偏向リブ２７ｃでは、湾曲壁部２１の冷却水を水平方向に沿って上下に平均的に流しつつ、連結部１１ｃの下部に向けて冷却水を流すことを意図している。

図１３に示す第４の別態様における偏向リブ２７ｄでは、連結部１１ｃ上方の冷却水を湾曲壁部２１で、水平方向に沿って上下に平均的に流すことを意図している。
図１４に示す第５の別態様における偏向リブ２７ｅでは、連結部１１ｃ下方の冷却水を湾曲壁部２１で、水平方向に沿って上下に平均的に流すことを意図している。
図１５に示す第６の別態様における偏向リブ２７ｆでは、連結部１１ｃの上部に向けつつ、冷却水の流速を上げることを意図している。
図１６に示す第７の別態様における偏向リブ２７ｇでは、連結部１１ｃの上部に向けつつ、冷却水の流速を下げることを意図している。

図１７に示す第８の別態様における偏向リブ２７ｈでは、冷却水の流れを偏向リブ２７ｈにぶつけて湾曲壁部２１の流れを乱すことを意図している。
図１８に示す第９の別態様における偏向リブ２７ｉでは、冷却水の流れを偏向リブ２７ｉの後端で剥離して連結部１１ｃの流れを乱すことを意図している。
図１９に示す第１０の別態様における偏向リブ２７ｊでは、湾曲壁部２１中央の上方と下方とで流速に差を付け、上方の流速を下方よりも上げることを意図している。また、半円状の偏向リブ２７ｊの先端をシリンダ１１の外周面に当接させ、当接したシリンダ１１の部位を冷却しない構成としてもよい。
図２０に示す第１１の別態様における偏向リブ２７ｋでは、外壁部材２０の補強を意図しており、湾曲壁部２１の外周面側にＸ字形状の偏向リブ２７ｋが形成されている。なお、Ｘ字形状の偏向リブ２７ｋは、隣接するカラー２５の各端部に向かって延設されている。

このように、外壁部材２０の内周面に偏向リブ２７、２７ａ〜２７ｋを備えることによって、冷却水の流れを所望する方向に変えることができるとともに、外壁部材２０の剛性を高め、組み立て時、およびエンジン運転時の変形を抑制することができる。
また、偏向リブの突き当て方や、選択する樹脂材料によって、特定の周波数域における振動や騒音の発生を抑制することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。上記第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態と第１実施形態とで、大きく異なる構成は、外壁部材２０Ｃの構成で、図２１に示すように、複数に分割されている。つまり、本実施形態の外壁部材２０Ｃは、一列に並ぶシリンダ１１の列方向に面した２つの波板形状の部材によって構成されている。また、第１実施形態の外壁部材２０における両端に位置する湾曲壁部２１の半円部分は、本実施形態ではクランクケース１２と一体に形成されている。
なお、本実施形態では、外壁部材２０Ｃが波板形状の部材で構成されているため、外壁部材２０Ｃには、外壁側ヘッド合わせ面２０ａと外壁側ケース合わせ面２０ｂの他に、筒軸方向Ｚに沿った合わせ面２０ｃが形成されている。これによって、シール部材４５にＯリングが使えないため、液状ガスケット（図示せず）を採用している。
このように、外壁部材２０Ｃを波板状の部材で構成することによって、外壁部材２０Ｃをさらに容易に成型することができる。これによって、たとえば上記第３実施形態のように、内周面に偏向リブ２７を配置するような場合にも、複雑な金型を用いることなく、外壁部材２０Ｃを成型することができる。

１ エンジンの冷却構造
１０ シリンダブロック
１０Ｗ ブロック側冷却水通路
１１ シリンダ
１１ａ 筒孔
１１ｂ 端面（シリンダ側合わせ面）
２０，２０Ａ〜２０Ｃ 外壁部材
２０ａ 合わせ面（外壁側ヘッド合わせ面）
２３ 庇部
２６ 連通口
２７，２７ａ〜２７ｋ 偏向リブ
３０ シリンダヘッド
３０Ｗ ヘッド側冷却水通路
４０ ヘッドガスケット
４１ ガスケット本体
４２ 固定爪

Claims (5)

1. 円筒状のシリンダを具備するシリンダブロックと、
   該シリンダの周囲に所定の間隔を空けて配置される外壁部材と、
   該シリンダの筒孔、および該シリンダと該外壁部材との間の空間を閉止しつつ、該外壁部材の一縁に面して配設されるシリンダヘッドと、
   該シリンダヘッドを該シリンダブロックに固定するヘッドボルトと、
   を備え、
   該シリンダと該外壁部材との間の空間が、冷却水が流通するブロック側冷却水通路に設定されたエンジンの冷却構造であって、
   前記外壁部材は、
   前記シリンダブロックとは別部品からなり、
   前記シリンダの周囲の少なくとも一部に面して配置され、
   前記シリンダヘッドに面する合わせ面を具備し、
   前記シリンダ、および該シリンダヘッドよりも弾性係数が小さくなるように構成され、
   前記ヘッドボルトは、
   該外壁部材を貫通しつつ、
   軸力によって該シリンダヘッドを該シリンダの端面、および該外壁部材の該合わせ面に締結することを特徴とするエンジンの冷却構造。
2. 前記シリンダ、および前記シリンダヘッドは金属材で構成され、
   前記外壁部材が該金属材よりもヤング率の低い樹脂材で構成されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却構造。
3. 前記外壁部材は、
   該外壁部材の前記合わせ面側の内周面から前記シリンダに向かって延設される庇部と、
   該庇部に、前記ブロック側冷却水通路と前記シリンダヘッド側の冷却水通路とを連通する連通口と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの冷却構造。
4. 前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間にヘッドガスケットを備え、
   該ヘッドガスケットは、
   前記シリンダの前記端面と、該シリンダヘッドとの間に狭持されるガスケット本体と、
   該ガスケット本体の外周に、該シリンダの該端面の周縁に係止可能に形成される固定爪と、
   を具備することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のエンジンの冷却構造。
5. 前記外壁部材の内周面に、対向する前記シリンダに向かって突設されつつ、前記シリンダの周方向に延びる偏向リブを備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のエンジンの冷却構造。

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