JP4331136B2 - シリンダブロック - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックに関する。

エンジンではシリンダボア壁を適度な温度とすべく、シリンダボア壁の周囲に形成されたウォータジャケット内にウォータポンプから圧送される冷却水を流通させるようにしている。機関運転時にシリンダボアの上部は高温となりやすいのに対して、シリンダボアの下部は加熱されにくいが、シリンダブロックの構造を簡素化するため、ウォータジャケットは通常シリンダボアの上部側と下部側とが連通した一体の構造となっている。また、冷却水はウォータジャケット内を流通する過程で加熱されて温度が上昇するため、上流側のシリンダボア壁に比べて下流側のシリンダボア壁は冷却されにくい。このため、各シリンダのシリンダボア壁の部分によっては冷却の過不足が生じることとなる。

こうした問題に対して、例えば特許文献１の技術では、ウォータジャケットの下部に断熱部材を挿入することで温度が低いと想定されるシリンダボア壁の下部側の冷却を調整するようにしている。また冷却水路の断面積を異ならせることにより下流側の冷却水の流速を上流側よりも大きくすることで、下流側に位置するシリンダのシリンダボア壁の冷却を促進させるようにしている。
特開２００２−３０９８９号公報

ところが、機関運転状態によってはシリンダボア壁の温度分布が予め想定されたものとは異なったものとなることがある。すなわち、シリンダボア壁の上部と下部との温度差が予想以上に大きくなったり、逆にその温度差が予想よりも小さくなったりすることがある。また、冷却水の上流側のシリンダボア壁と下流側のシリンダボア壁においても同様のことが起こり得る。このため、機関運転時における各シリンダボア壁の温度分布を予め想定して各シリンダボア壁の冷却度合を決めたとしても、局所的に冷却の過不足が生じてしまうおそれがあった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことのできるシリンダブロックを提供することにある。

以下、上記目的を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、複数のシリンダを備えるエンジンの各シリンダボア壁の周囲に冷却水を流通させるウォータジャケットの形成されたシリンダブロックにおいて、前記ウォータジャケット内に、断熱部材を備えるとともに自身の温度に応じて熱変形することを通じて前記各シリンダボア壁と前記断熱部材との距離を調整することにより前記各シリンダボア壁の冷却を調整する冷却調整部材をシリンダの軸方向に複数備えることをその要旨とする。

上記構成によれば、シリンダブロックは、ウォータジャケット内に断熱部材を備えるとともに自身の温度に応じて熱変形することを通じて各シリンダボア壁と断熱部材との距離を調整することにより各シリンダボア壁の冷却を調整する冷却調整部材をシリンダの軸方向に複数備えている。このためシリンダボア壁毎に、それぞれウォータジャケット内に備えられている冷却調整部材の温度に応じて同部材により独立して冷却の調整が行われるとともに、各シリンダボア壁においては同部材によりシリンダの軸方向に複数の独立した冷却調整が行われることとなる。したがって、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。

ウォータジャケットは通常、シリンダボアの上部側と下部側とが連通した一体の構造となっているため、冷却水が流通する際に、シリンダの軸方向、例えばウォータジャケット内の上部から下部へ、あるいは下部から上部へと流れることがある。したがって、請求項１に記載の冷却調整部材を備えた場合であっても、ウォータジャケット内において同部材の配置されている位置以外の他の位置から同部材の配置された位置へと温度の異なる冷却水が流入すると、各シリンダ壁の冷却の調整が困難となる場合がある。

この点請求項２に記載の発明によれば、前記ウォータジャケットがシリンダの軸方向に独立して複数形成され、前記冷却調整部材が各ウォータジャケット内にそれぞれ備えられている。これにより、ウォータジャケット内において上述したような温度の異なる冷却水がシリンダの軸方向へ流れることが規制されため、シリンダの軸方向において複数の独立した冷却調整を効果的に行うことができる。

また請求項３に記載の発明によるように、前記冷却調整部材が自身の配置された部分の前記各シリンダボア壁の冷却を調整するといった構成を採用すれば、少なくとも同部材の配置された部分の各シリンダボア壁の冷却が調整される。このため、同部材の配置された部分における各シリンダボア壁の冷却の調整を確実に行うことができる。

具体的には、請求項４に記載される発明によるように、前記冷却調整部材が前記ウォータジャケット内の冷却水の流れを調整するといった構成を採用することができる。
上記構成によれば、冷却調整部材によってウォータジャケット内の冷却水の流れが調整される。このため、例えば高温となっているシリンダボア壁の部位では、冷却水の流れを強くする、すなわち冷却度合を大きくするとともに、低温となっている部位では、冷却水の流れを弱くする、すなわち冷却度合を小さくするように冷却調整部材が熱変形するようにすれば、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。

当該シリンダボア壁の冷却を調整すべく同シリンダボア壁に配置された冷却調整部材が熱変形すると、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置する他のシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット内では冷却水の流れに悪影響が生じる場合がある。例えば、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置する他のシリンダボア壁が高温となっている場合であっても、当該シリンダボア壁の温度が低いために冷却を抑制すべく冷却調整部材が熱変形すると、他のシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット内に十分な冷却水を流すことができない場合がある。

この点請求項５に記載の発明によれば、前記冷却調整部材が、前記ウォータジャケット内をシリンダボア壁側とその反対側とに分割するとともにシリンダボア壁側の冷却水の流れを調整する。これにより、当該シリンダボア壁の冷却を調整するために必要となるシリンダボア壁側の冷却水の流れと、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置する他のシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット内へと冷却水を流通させるための上記反対側の冷却水の流れとがそれぞれ分割される。したがって、当該シリンダボア壁に配置された冷却調整部材が熱変形し冷却水の流れが調整された場合であっても、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置する他のシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット内での冷却水の流れに悪影響が生じることを抑制することができる。

また請求項６に記載される発明によるように、前記冷却調整部材が前記シリンダボア壁から冷却水への放熱を調整するといった構成を採用することもできる。
上記構成によれば、冷却調整部材によってシリンダボア壁から冷却水への放熱が調整される。これにより、例えばシリンダボア壁のうちで高温となっている部位ではシリンダボア壁から冷却水への放熱が促進される一方、低温となっている部位ではシリンダボア壁から冷却水への放熱が抑制されるように冷却抑制部材が熱変形することで、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。

＜第１実施形態＞
本発明にかかるシリンダブロックを具体化した第１実施形態について、図１、図２を参照して詳細に説明する。本実施形態では複数のシリンダを備えるエンジンの一例として直列３気筒エンジンを採用している。

図１は本実施形態のシリンダブロックを図示しないシリンダヘッド側から見た平面図を示している。
図１に示されるように、シリンダブロックは各シリンダボア壁を形成するシリンダブロック内周部１０と同シリンダブロック内周部１０を囲むシリンダブロック外周部２０とを備えて構成され、シリンダブロック内周部１０の内側が各シリンダボアとなっている。本実施形態ではシリンダブロックを構成するシリンダブロック内周部１０およびシリンダブロック外周部２０を鉄系部材によって一体形成しているが、これらを別々に形成した後に一体に組付けてもよい。

シリンダブロック内周部１０とシリンダブロック外周部２０との間の領域には、図示しないウォータポンプから圧送される冷却水を各シリンダボア壁の周囲に流通させるためのウォータジャケット３０が形成されている。本実施形態では、図示しない冷却水入口から流入した冷却水が、図１に示される矢印の方向でウォータジャケット３０内を流通している。

図２は図１に示されるＡ−Ａ線に沿ったシリンダブロックの縦断面構造を示している。
図２に示されるように、ウォータジャケット３０内にはシリンダの軸方向に２つの水平隔壁４０ａ，４０ｂが形成されており、これら２つの水平隔壁４０ａ，４０ｂによってウォータジャケット３０はシリンダの軸方向に３つの独立した冷却水路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに分割されている。本実施形態では、冷却水路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃはともに等しい容量を有する領域であるとともに、同水路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃのシリンダの軸方向における幅はそれぞれ均一となっている。

図１に示されるように、ウォータジャケット３０内のうちでシリンダの軸方向上側に位置する冷却水路３０Ａ内には冷却調整部材５０Ａが配設されている。冷却調整部材５０Ａはシリンダブロック外周部２０の内周面上の位置ＡＣにおいて同部材５０Ａの中央部５０ＡＣが固定されており、同中央部５０ＡＣ以外の他の部分が自身の温度に応じた熱変形により変位する。

冷却調整部材５０Ａは、長方形の板が湾曲した形状であって、図１に示されるように、同部材５０Ａの横方向の長さは、同部材５０Ａが熱変形した際に同部材５０Ａの固定されていない端部５０ＡＲ，５０ＡＬがシリンダブロック内周部１０の外周面に当接することのできる大きさとなっている。冷却調整部材５０Ａの縦方向の長さ、すなわちシリンダの軸方向の長さは、冷却水路３０Ａの幅と略等しくなっている。

本実施形態では、２種類の熱膨張率の異なる金属を重ね合わせることにより形成されるバイメタルの表面に、熱伝導率の低い樹脂等をコーティングすることで冷却調整部材５０を構成している。

ここまでは冷却水路３０Ａに対応して配設された冷却調整部材５０Ａについて説明したが、冷却水路３０Ｂ，３０Ｃにおいてもこれらに対応する冷却調整部材５０Ｂ，５０Ｃがそれぞれ冷却調整部材５０Ａと同様の態様にて配設されている。またその他のシリンダボアにおいても各冷却水路３０Ａ〜３０Ｃに対応して冷却調整部材５０Ａ〜５０Ｃがそれぞれ同様の態様にて配設されている。

次に本実施形態のシリンダブロックの作用について、図１，図３を参照して説明する。なお、本実施形態では第２気筒の冷却水路３０Ａ内において、シリンダボア壁の温度が低い場合および高い場合の例として０℃および８０℃の場合についてそれぞれ説明する。

シリンダボア壁の温度が０℃の場合には、冷却調整部材５０Ａの温度も略０℃となっている。この場合、図１に示されるように、冷却調整部材５０Ａは自身が熱変形することによって同部材５０Ａの端部５０ＡＲ，５０ＡＬがシリンダブロック内周部１０の外周面上の位置ＡＲ，ＡＬにてそれぞれ当接している。これにより、冷却水路３０Ａ内においては冷却水が冷却調整部材５０Ａの配設位置よりも下流へと流れなくなる。このように冷却調整部材５０Ａの温度の低い部位における冷却水の流れが禁止されることで、シリンダボア壁の冷却が抑制されるとともに、暖機が促進されることとなる。なおこのようにウォータジャケット内において冷却水を流通させない場合には、ウォータポンプから圧送される冷却水の圧力が弱められるように同ウォータポンプを制御してもよい。

次に機関の運転にともなってシリンダボア壁の温度が８０℃まで上昇すると、冷却調整部材５０Ａ自身の温度も８０℃近くまで上昇する。この場合、図３に示されるように、位置ＡＲ，ＡＬにてシリンダブロック内周部１０の外周面と当接していた冷却調整部材５０Ａの端部５０ＡＲ，５０ＡＬは、同部材５２Ａが熱変形することによりシリンダブロック外周部２０の内周面上の位置ＡＲ１，ＡＬ１にて同内周面と当接している。これにより、冷却水路３０Ａ内においては冷却調整部材５０Ａの配設位置よりも下流へと冷却水が流れるようになる。このように冷却調整部材５０Ａの温度の高い部位において冷却水が流れるようになることで、シリンダボア壁の冷却が促進される。

なお、シリンダボア壁の温度が０〜８０℃の間にある場合には、その温度に応じて冷却調整部材５０Ａが熱変形する。
またその他の冷却水路３０Ｂ，３０Ｃおよびその他のシリンダボア壁のウォータジャケット３０内においても、上述した冷却調整部材５０Ａと同様に冷却調整部材５０Ｂ，５０Ｃによってシリンダボア壁の冷却調整が各シリンダボア壁の温度分布に応じて独立して行われる。

＜実施形態の効果＞
（１）本実施形態にかかるシリンダブロックは、ウォータジャケット３０内に各シリンダボア壁の冷却を調整するように自身の温度に応じて熱変形する冷却調整部材５０をシリンダの軸方向に３つずつ備えている。このためシリンダボア壁毎に、それぞれウォータジャケット３０内に備えられている冷却調整部材５０の温度に応じて同部材５０により独立して冷却の調整が行われるとともに、各シリンダボア壁においては同部材５０によりシリンダの軸方向に３つの独立した冷却調整が行われることとなる。したがって、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。

（２）従来のウォータジャケットは通常、シリンダボアの上部側と下部側とが連通した一体の構造となっているため、冷却水が流通する際に、シリンダの軸方向、例えばウォータジャケット内の上部から下部へ、あるいは下部から上部へと流れることがある。したがって、冷却調整部材５０を備えた場合であっても、ウォータジャケット内において同部材５０の配置された位置以外の他の位置から同部材の配置された位置へと温度の異なる冷却水が流入すると、各シリンダ壁の冷却の調整が困難となる場合がある。

この点本実施形態によれば、ウォータジャケット３０がシリンダの軸方向に独立して３つ（冷却水路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）形成され、冷却調整部材５０が各ウォータジャケット（冷却水路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ）内にそれぞれ備えられている。これにより、ウォータジャケット３０内において上述したような温度の異なる冷却水がシリンダの軸方向へ流れることが規制されるため、シリンダの軸方向において３つの独立した冷却調整を効果的に行うことができる。

（３）冷却調整部材５０によってウォータジャケット３０内の冷却水の流れが調整される。具体的には、高温となっているシリンダボア壁の部位では、冷却水の流れを強くする、すなわち冷却度合を大きくするとともに、低温となっている部位では、冷却水の流れを弱くする、すなわち冷却度合を小さくするように冷却調整部材５０が熱変形するため、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。
＜第２実施形態＞
本発明にかかるシリンダブロックを具体化した第２実施形態について、図４〜図６を参照して詳細に説明する。

本実施形態では、ウォータジャケット３２内に２つの水平隔壁４０ａ，４０ｂを備える点については第１実施形態と共通しているが、後述する垂直隔壁４２を更に備えている点および冷却調整部材５２をシリンダブロック内周部１０の外周面に固定している点が第１実施形態と大きく異なっている。なお、ウォータジャケット３２内の構成以外のその他の構成は第１実施形態と同様のものを採用している。

図４は本実施形態のシリンダブロックの縦断面図を示している。
図４に示されるように、ウォータジャケット３２内にはシリンダブロック内周部１０とシリンダブロック外周部２０との中間位置に同内周部１０の外周面および同外周部２０の内周面と平行に垂直隔壁４２が形成されている。ウォータジャケット３２は垂直隔壁４２によってシリンダボア側、すなわちシリンダブロック内周部１０側に位置する内部水路３２ｉと、その反対側、すなわちシリンダブロック外周部２０側に位置する外部水路３２ｏとに分割されている。

こうした垂直隔壁４２と上述した水平隔壁４０とによって、ウォータジャケット３２内はシリンダの軸方向上側から順に６つの冷却水路３２Ａｉ，３２Ａｏ、３２Ｂｉ，３２Ｂｏ、３２Ｃｉ，３２Ｃｏに分割されている。

本実施形態では垂直隔壁４２をシリンダブロック内周部１０やシリンダブロック外周部２０と同様に鉄系材料によって形成しているが、例えばこれをアルミニウム合金等によって形成してもよい。

図５は本実施形態のシリンダブロックの斜視図を示している。なお、シリンダブロックの内部構造を理解し易いように、図４では手前側のシリンダブロック外周部２０を敢えて省略して示している。

図５に示されるように、垂直隔壁４２には内部水路３２ｉと外部水路３２ｏとを連通する開口部４４が形成されている。開口部４４は各冷却水路３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにおいて冷却水の上流側と下流側とにそれぞれ１つずつ形成されている。冷却水路３２Ａの上流側に形成されたものを開口部４４Ａｕ、下流側に形成されたものを開口部４４Ａｄと称することにする。本実施形態では開口部４４が曲率を有する長方形に形成されるとともに、全ての開口部４４は同じ大きさで形成されている。

図６（ａ）はシリンダブロックの断面図であって、特に第２気筒の冷却水路３２Ａの片側部分を拡大して示している。本実施形態では、図示しない冷却水入口から流入した冷却水が、図６（ａ）に示される矢印の方向で冷却水路３２Ａ内を流通している。

図６（ａ）に示されるように、シリンダブロック内周部１０の外周面上であって開口部４４Ａｕの近傍には、冷却調整部材５２Ａが配設されている。冷却調整部材５２Ａはシリンダブロック内周部１０の外周面上の位置Ｂ１にて同部材５２Ａの一端５２ＡＲが固定されており、固定されている一端を除いた他の部分が自身の温度に応じた熱変形により変位する。

本実施形態の冷却調整部材５２Ａは、長方形の板が湾曲した形状であって、同部材５２Ａの縦方向の長さ、すなわちシリンダの軸方向の長さは、冷却水路３０Ａの幅と略等しく
なっている。このため冷却調整部材５２Ａは、図６（ａ）に示されるように、同部材５２Ａが熱変形し垂直隔壁４２の内周面に当接した際には、内部水路３２Ａｉ内において同部材５２Ａの配置されている位置よりも下流への冷却水の流れが禁止される。

本実施形態においては冷却調整部材５２を２種類の熱膨張率の異なる金属を重ね合わせたバイメタルにより構成している。
ここまでは冷却水路３２Ａ内に対応して配設された冷却調整部材５２Ａについて説明したが、冷却水路３２Ｂ，３２Ｃにおいてもこれらに対応する冷却調整部材５２Ｂ，５２Ｃがそれぞれ冷却調整部材５２Ａと同様の態様にて配設されている。またその他のシリンダボアにおいても冷却水路３２Ａ〜３２Ｃに対応して冷却調整部材５２Ａ〜５２Ｃがそれぞれ同様の態様にて配設されている。

次に本実施形態のシリンダブロックの作用について、図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。なお、本実施形態では第２気筒の冷却水路３２Ａ内において、シリンダボア壁の温度が低い場合、中程度の場合、および高い場合の例として０℃（図６（ａ））、４０℃（図６（ｂ））、および８０℃（図６（ｃ））の場合についてそれぞれ説明する。

シリンダボア壁の温度が０℃の場合には、冷却調整部材５２Ａの温度も略０℃となっている。この場合、図６（ａ）に示されるように、冷却調整部材５２Ａは自身が熱変形することによって同部材５２Ａの固定されていない他端５２ＡＬが垂直隔壁４２の内周面上の位置Ｂ２にて当接している。これにより、内部水路３２Ａｉ内においては冷却水が冷却調整部材５２Ａの配設位置よりも下流へと流れなくなり、内部水路３２Ａｉ内を流れるはずの冷却水は開口部４４Ａｕを介して外部水路３２Ａｏへと流入するとともに、同外部水路３２Ａｏを通じて下流へと流れることとなる。このように冷却調整部材５２Ａの温度の低い部位における冷却水の流れが禁止されることで、シリンダボア壁の冷却が抑制されるとともに、暖機が促進されることとなる。

次に機関の運転にともなってシリンダボア壁の温度が４０℃まで上昇すると、冷却調整部材５２Ａ自身の温度も４０℃近くまで上昇する。この場合、図６（ｂ）に示されるように、冷却調整部材５２Ａは温度上昇にともなって熱変形することで、同部材５２Ａの他端５２ＡＬはシリンダブロック内周部１０側の位置Ｂ３まで変位している。具体的には冷却調整部材５２Ａの他端５２ＡＬの位置は、シリンダブロック内周部１０の外周面と垂直隔壁４２の内周面との中間位置まで変位することとなる。これにより、内部水路３２Ａｉ内に冷却水がある程度流れるようになる。

さらに機関の運転が進むことでシリンダボア壁の温度が８０℃まで上昇すると、冷却調整部材５２Ａ自身の温度も８０℃近くまで上昇する。この場合、図６（ｃ）に示されるように、冷却調整部材５２Ａは温度上昇にともなって更に熱変形することで、同部材５２Ａの他端５２ＡＬはシリンダブロック内周部１０の外周面上の位置Ｂ４にて当接している。これにより、内部水路３２Ａｉ内を流れる冷却水の流量が増加し、シリンダボア壁の冷却が促進されることとなる。

またその他の冷却水路３２Ｂ，３２Ｃおよびその他のシリンダボア壁のウォータジャケット３２内においても、上述した冷却調整部材５２Ａと同様に冷却調整部材５２Ｂ，５２Ｃによってシリンダボア壁の冷却調整が各シリンダボア壁の温度に応じて独立して行われる。

＜実施形態の効果＞
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）当該シリンダボア壁の冷却を調整すべく同シリンダボア壁に配置された冷却調整部材が熱変形すると、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置する他のシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット内では冷却水の流れに悪影響が生じる場合がある。例えば、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置する他のシリンダボア壁が高温となっている場合であっても、当該シリンダボア壁の温度が低い場合に冷却を抑制すべく冷却調整部材が熱変形すると、他のシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット内に十分な冷却水を流すことができない場合がある。

この点本実施形態によれば、前記冷却調整部材５２が、前記ウォータジャケット３２内をシリンダボア壁側の内部水路３２ｉとその反対側の外部水路３２ｏとに分割するとともに内部水路３２ｉの冷却水の流れを調整する。これにより、当該シリンダボア壁の冷却を調整するために必要となる外部水路３２ｉの冷却水の流れと、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置する他のシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット内へと冷却水を流通させるための上記反対側の冷却水の流れとがそれぞれ分割される。したがって、上記当該シリンダボア壁に配置された冷却調整部材５２が熱変形し冷却水の流れが調整された場合であっても、当該シリンダボア壁よりも冷却水の下流に位置するシリンダボア壁の周囲のウォータジャケット３２における冷却水の流れに悪影響が生じることを抑制することができる。
＜第３実施形態＞
本発明にかかるシリンダブロックを具体化した第３実施形態について、図７を参照して詳細に説明する。

本実施形態では、ウォータジャケット３４内に水平隔壁４０および垂直隔壁４２を備えていない点、および冷却調整部材５４がシリンダボア壁から冷却水への放熱を調整するための断熱部材を更に備えている点において第１実施形態および第２実施形態と大きく異なっている。なお、ウォータジャケット内の構成以外のその他の構成は第１，２実施形態と同様のものを採用している。

図７はシリンダブロックを図示しないシリンダヘッド側から見た平面図を示している。本実施形態では、図示しない冷却水入口から流入した冷却水が、図７（ａ），（ｂ）にそれぞれ示される矢印の方向でウォータジャケット３４内を流通している。

図７（ａ）に示されるように、ウォータジャケット３４内であってシリンダの軸方向上側部分には、自身の配置された部分の各シリンダボア壁の冷却を調整する冷却調整部材５４Ａが配設されている。冷却調整部材５４Ａは、断熱部材５４Ａｉと変形部材５４Ａｔとを備えており、シリンダブロック内周部１０の外周面上の位置Ｃ１において同変形部材５４Ａｔの中央部５４ＡｔＣが固定されている。

断熱部材５４Ａｉおよび変形部材５４Ａｔはそれぞれ、長方形の板が湾曲した形状となっている。変形部材５４Ａｔの横方向の長さは、図７（ａ）に示されるように、同部材５４Ａｔが熱変形した際に断熱部材５４Ａｉの固定されていない端部５４ＡｉＲ，５４ＡｉＬがシリンダブロック内周部１０の外周面に当接することのできる大きさとなっている。断熱部材５４Ａｉのシリンダの軸方向の長さは、ウォータジャケット３４のシリンダの軸方向の長さ、すなわちウォータジャケット３４の深さの略３分の１となっている。

断熱部材５４Ａｉは、図７（ｂ）に示されるように、同部材５４Ａｉがシリンダブロック内周部１０の外周面に当接した際に同シリンダブロック内周部１０の外周面上側部分の大半を覆うことのできる大きさとなっている。変形部材５４Ａｔは自身が熱変形した際に断熱部材５４Ａｉをシリンダブロック外周部２０の内周面に当接させることができるようになっている。

本実施形態では断熱部材５４Ａｉを熱伝導率の低い樹脂により形成するとともに、変形部材５４Ａｔを第１実施形態および第２実施形態にて採用したものと同様のバイメタルにより形成している。

ここまではウォータジャケット３４内においてシリンダの軸方向の上側部分に配設された冷却調整部材５４Ａについて説明したが、シリンダの軸方向の下側部分および中央部分においてもこれらに対応する冷却調整部材５４Ｂ，５４Ｃがそれぞれ冷却調整部材５４Ａと同様の態様にて配設されている。またその他のシリンダボアにおいても同様にウォータジャケット３４内においてシリンダの軸方向の上側部分、中央部分、および下側部分に却調整部材５４Ａ〜５４Ｃがそれぞれ同様の態様にて配設されている。

次に本発明にかかるシリンダブロックの作用について、図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、本実施形態では第２気筒のウォータジャケット３４内において、シリンダボア壁上であってシリンダの軸方向の上側部分における温度が低い場合、および高い場合のそれぞれの例として、冷却調整部材５４Ａの温度が０℃（図７（ｂ））、および８０℃（図７（ａ））の場合についてそれぞれ説明する。

シリンダボア壁の温度が０℃の場合には、冷却調整部材５４Ａの温度も略０℃となっている。このとき変形部材５４Ａｔの温度も同様に略０℃となっているため、図７（ｂ）に示されるように、変形部材５４Ａｔが熱変形することによって、断熱部材５４Ａｉがシリンダブロック内周部１０の外周面に当接している。この場合、断熱部材５４Ａｉが同部材の配設されているシリンダブロック内周部１０の外周面上側部分の大半を覆うこととなるため、同部分から冷却水への放熱が抑制される。こうしてシリンダボア壁のうちで低温となっている部位では冷却調整部材５４Ａによって冷却が抑制され、暖機が促進されることとなる。

次に機関の運転にともなってシリンダボア壁の温度が８０℃まで上昇すると、冷却調整部材５４Ａを構成する変形部材５４Ａｔの温度も８０℃近くまで上昇する。この場合、図７（ａ）に示されるように、温度上昇にともなって変形部材５４Ａｔが熱変形することで、断熱部材５４Ａｉはシリンダブロック外周部２０の内周面と当接することとなる。これにより、断熱部材５４Ａｉとシリンダボア壁との距離が最大となることで、シリンダボア壁から冷却水への放熱量が増加するとともに、断熱部材５４Ａｉとシリンダボア壁との間の冷却水の流れが強くなり、シリンダボア壁の冷却が促進されることとなる。

またその他の冷却調整部材５４Ｂ，５４Ｃが配設されている部位、およびその他のシリンダボア壁のウォータジャケット３４内においても、上述した冷却調整部材５４Ａと同様に冷却調整部材５４Ｂ，５４Ｃによってシリンダボア壁の冷却調整が各シリンダボア壁の温度に応じて独立して行われる。

＜実施形態の効果＞
（１）冷却調整部材５４が自身の配置された部分の各シリンダボア壁の冷却を調整するものであるため、少なくとも同部材の配置された部分の各シリンダボア壁の冷却が調整される。このため、同部材の配置された部分における各シリンダボア壁の冷却の調整を確実に行うことができる。

（２）冷却調整部材５４によってシリンダボア壁から冷却水への放熱が調整される。具体的には、シリンダボア壁のうちで高温となっている部位ではシリンダボア壁から冷却水への放熱が促進される一方、低温となっている部位ではシリンダボア壁から冷却水への放熱が抑制されるように冷却調整部材５４が熱変形するため、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。

（３）本実施形態によれば、シリンダボア壁から冷却水への放熱量をシリンダボア壁と断熱部材との距離を調整するといった簡易な構成によりシリンダボア壁から冷却水への放熱を調整することができる。

＜変更例＞
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記冷却調整部材５２の配設態様は、先の第２実施形態において例示したものに限られない。例えば図８に示されるように、冷却調整部材５６Ａの一端５６ＡＬを垂直隔壁４２に固定してもよい。この場合、予め冷却調整部材５６Ａを垂直隔壁４２に固定し、その後に垂直隔壁４２をシリンダブロックに組付けるようにすればよい。これにより、シリンダブロック自体の構成を簡易なものとすることができる。さらに、冷却調整部材５６Ａの温度が低い場合に同部材５６Ａがシリンダブロック内周部１０の外周面と当接するように熱変形することに加えて、同部材５６Ａの温度が高い場合には、図８の破線で示されるように、同部材５６Ａがシリンダブロック外周部２０の内周面と当接するように変形するようにしてもよい。この場合、外部水路３２Ａｏ内を流通する冷却水が内部水路３２Ａｉ内へと流れるようになるため、高温時に内部水路３２Ａｉ内の冷却水の流量が増加することでシリンダボア壁の冷却を促進することができる。また、図９に示されるように、シリンダブロック内周部１０の外周面上であって開口部４４Ａｄの近傍に、さらに冷却調整部材５８Ａを配設するようにしてもよい。この場合、冷却調整部材５８Ａ自身の温度が高いときには、同部材５８Ａがシリンダブロック内周部１０の外周面と当接するように熱変形し、同部材５８Ａ自身の温度が低いときには同部材５８Ａの固定されていない一端５８ＡＲが垂直隔壁４２の内周面と当接するように熱変形するようにすればよい。これにより、冷却水が下流側から上流側へと逆流することを防止することができ、上述したシリンダボア壁の冷却調整をさらに的確に行うことができるようになる。

・上記冷却調整部材５０，５２，５４の配置態様は、先の実施形態において例示したものに限られない。例えば、冷却調整部材５０，５２，５４をウォータジャケット３０，３２，３４内においてシリンダの軸方向に４つ以上配置してもよい。この場合、シリンダボア壁のシリンダの軸方向における温度分布をより細かく調整することができる。

・上記冷却調整部材５０，５２，５４を構成する材料は先の実施形態において例示したものに限られない。例えば自身の温度に応じて熱変形する形状記憶合金であってもよい。要するに、各シリンダボア壁の冷却を調整するように自身の温度に応じて熱変形するものであればよい。

・上記エンジンにおけるシリンダの数は、先の実施形態において例示した数に限られない。例えば直列４気筒エンジンや直列６気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型６気筒エンジンやＶ型８気筒エンジンであっても良い。上述したように、本発明にかかる冷却調整部材５０，５２，５４は自身の温度に応じて熱変形することで各シリンダボア壁の冷却の調整を行うものであるため、このようにエンジンの気筒数を任意に変更した場合であっても、各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。また冷却水の流通方向を任意に変更した場合であっても、同様の理由から各シリンダボア壁の実際の温度分布に応じた冷却を行うことができる。

・上記水平隔壁４０ａ，４０ｂの数は、先の実施形態において例示した数に限られない。例えば、ウォータジャケット３０，３２，３４内において冷却調整部材５０，５２，５４をシリンダの軸方向に４つ以上配設する場合には、これら冷却調整部材５０，５２，５４の数に応じて水平隔壁４０を３つ以上形成することでウォータジャケット３０，３２，３４をさらに多くの独立した冷却水路に分割すれば、冷却水のシリンダの軸方向への流れを効果的に規制することができる。

・上記冷却調整部材５０，５２，５４による冷却調整の態様は、先の実施の形態において例示したもの、すなわち、ウォータジャケット内の冷却水の流れを調整するものや、シリンダボア壁から冷却水への放熱を調整するものに限られない。要するに、冷却調整部材が各シリンダボア壁の冷却を調整するように自身の温度に応じて熱変形するものであればよい。

本発明の第１実施形態にかかるシリンダブロックの平面図。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。 上記シリンダブロックの平面図。 本発明の第２実施形態にかかるシリンダブロックの断面図。 同シリンダブロックの斜視図。 本発明の第２実施形態にかかるシリンダブロックの平面図。 （ｂ）同シリンダブロックの平面図。 同シリンダブロックの平面図。 本発明の第３実施形態にかかるシリンダブロックの平面図。 同シリンダブロックの平面図。 本発明のシリンダブロックの変更例を示す平面図。 本発明のシリンダブロックの他の変更例を示す平面図。

符号の説明

１０…シリンダブロック内周部、２０…シリンダブロック外周部、３０，３２，３４…ウォータジャケット、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ、３２Ａｉ，３２Ａｏ，３２Ｂｉ，３２Ｂｏ，３２Ｃｉ，３２Ｃｏ…冷却水路、３２ｉ…内部水路、３２ｏ…外部水路、４０…水平隔壁、４２…垂直隔壁、４４，４４Ａｕ，４４Ａｄ，４４Ｂｕ，４４Ｂｄ，４４Ｃｕ，４４Ｃｄ…開口部、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５２，５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５４，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５６Ａ，５８Ａ…冷却調整部材、５４Ａｉ…断熱部材、５４Ａｔ…変形部材。

Claims (6)

1. 複数のシリンダを備えるエンジンの各シリンダボア壁の周囲に冷却水を流通させるウォータジャケットの形成されたシリンダブロックにおいて、
   前記ウォータジャケット内に、断熱部材を備えるとともに自身の温度に応じて熱変形することを通じて前記各シリンダボア壁と前記断熱部材との距離を調整することにより前記各シリンダボア壁の冷却を調整する冷却調整部材をシリンダの軸方向に複数備える
   ことを特徴とするシリンダブロック。
2. 前記ウォータジャケットはシリンダの軸方向に独立して複数形成され、前記冷却調整部材は各ウォータジャケット内にそれぞれ備えられる請求項１に記載のシリンダブロック。
3. 前記冷却調整部材は自身の配置された部分の前記各シリンダボア壁の冷却を調整する請求項１または２に記載のシリンダブロック。
4. 前記冷却調整部材は前記ウォータジャケット内の冷却水の流れを調整する請求項１〜３のいずれかに記載のシリンダブロック。
5. 前記冷却調整部材は、前記ウォータジャケット内をシリンダボア壁側とその反対側とに分割するとともにシリンダボア壁側の冷却水の流れを調整する請求項１〜４のいずれかに記載のシリンダブロック。
6. 前記冷却調整部材は前記シリンダボア壁から冷却水への放熱を調整する請求項１〜３のいずれかに記載のシリンダブロック。

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