本發(fā)明涉及插入設(shè)置于內(nèi)燃機的缸體的冷卻水流道(水套)中使用的限制構(gòu)件。
背景技術(shù):
在所述內(nèi)燃機的水套中,從開口部插入配置有襯套,所述襯套作為用于限制流通的冷卻水的流動(流量、流速等)的限制構(gòu)件。把襯套從開口部插入水套內(nèi)時,希望消除插入負荷以提高安裝性。專利文獻1~4中公開了一種襯套,其在插入水套前厚度小,在插入后厚度變大,由此限制規(guī)定的冷卻水的流動。這些專利文獻所公開的、消除將襯套插入水套時的插入負荷來提高安裝性的結(jié)構(gòu),大致可以分為如下的方式。
a)以利用粘合劑(水溶性物質(zhì))將發(fā)泡橡膠固定為壓縮狀態(tài),利用水套內(nèi)流通的冷卻水(防凍液:llc)使粘合劑溶化,從而恢復為非壓縮狀態(tài)的方式構(gòu)成的襯套(參照專利文獻1、2)。
b)以利用粘合劑(熱塑性物質(zhì))將發(fā)泡橡膠固定為壓縮狀態(tài),利用所述冷卻水的溫度使粘合劑軟化或者溶解,恢復為非壓縮的狀態(tài)的方式構(gòu)成的襯套(參照專利文獻1、2、4)。
c)以在彈性體中配入吸水性高分子材料,通過吸收所述冷卻水而膨脹的方式構(gòu)成的襯套(參照專利文獻3)。
d)以由彈簧構(gòu)件支承,插入前使彈簧構(gòu)件壓縮,插入后使彈簧構(gòu)件復原的方式構(gòu)成的襯套(參照專利文獻1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利公報特許第3967636號
專利文獻2:日本專利公報特許第4149322號
專利文獻3:日本專利公報特許第4465313號
專利文獻4:日本專利公報特許第5593136號
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
可是,以所述a)~d)的方式構(gòu)成的襯套,分別存在以下的問題。
在a)、b)的情況下,由于在制造工序中需要將發(fā)泡橡膠浸漬入粘合劑的溶液或乳液中,所以需要管理浸漬液和考慮對環(huán)境的影響。此外,有時llc中混入粘合劑成分,會對llc的成分帶來影響。
在c)的情況下,為了限制水膨潤性彈性體的膨脹方向,需要將水膨潤性彈性體與芯材一體加工,制造上需要繁雜的工序。此外,有時吸水性高分子材料流出到llc中,會對llc的成分帶來影響。
在d)的情況下,由于利用彈簧構(gòu)件的壓縮·復原作用,所以需要將彈簧構(gòu)件維持在壓縮狀態(tài),此外需要用于解除所述壓縮狀態(tài)的機械性機構(gòu),使結(jié)構(gòu)變得復雜。
本發(fā)明是鑒于所述的問題而做出的發(fā)明,本發(fā)明的目的是提供新型限制構(gòu)件,其能夠簡單地制造且不會對冷卻水和環(huán)境帶來不好的影響。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種限制構(gòu)件,其從設(shè)置于內(nèi)燃機的缸體的冷卻水流道的開口部插入配置于所述冷卻水流道,所述限制構(gòu)件包括:具有剛性的支承體,形成為能夠配置于所述冷卻水流道的形狀;以及限制部,支承于所述支承體,限制冷卻水的流動,所述限制部包括纖維素系海綿,所述纖維素系海綿通過與冷卻水接觸能夠從壓縮的狀態(tài)復原。
按照本發(fā)明的限制構(gòu)件,當將所述限制構(gòu)件配置于冷卻水流道時,只要使限制部成為壓縮狀態(tài),就能夠在不作用負荷的狀態(tài)下插入冷卻水流道。由此,限制構(gòu)件針對缸體的安裝性提高。此外,由于限制部在冷卻水在冷卻水流道中流通時通過與冷卻水接觸而從壓縮狀態(tài)復原,所以限制部變成與冷卻水流道的壁面接近或接觸,由此能夠發(fā)揮限制冷卻水的功能。此外,構(gòu)成限制部的纖維素系海綿具有下述特性:如果在加壓的狀態(tài)下干燥則纖維素分子間通過氫鍵能夠維持在壓縮狀態(tài),另一方面如果從所述狀態(tài)暴露在冷卻水中則水分子使纖維素分子間的氫鍵解離從而使纖維素系海綿從壓縮狀態(tài)復原。因此,由于不使用粘合劑溶液和乳液等就能夠?qū)⑾拗撇勘3譃閴嚎s狀態(tài),所以能夠簡化限制部的加工工序,此外,不存在對冷卻水和環(huán)境發(fā)生惡劣影響的問題。
在本發(fā)明的限制構(gòu)件中,優(yōu)選的是,所述限制部還包括保護材料,所述保護材料覆蓋所述纖維素系海綿的與所述冷卻水流道的壁面相對的至少一部分的面,并且強度比所述纖維素系海綿的強度大。
按照這種結(jié)構(gòu),將所述限制構(gòu)件插入冷卻水流道時,即使限制構(gòu)件觸碰開口部的邊緣部和壁面,也能夠抑制限制部受到損傷。此外,在配置于冷卻水流道內(nèi)的狀態(tài)下,即使由于內(nèi)燃機的振動和水流,也能夠抑制限制構(gòu)件的磨耗和損傷。
在該情況下,優(yōu)選的是,所述保護材料由具有彈性的材料構(gòu)成。按照這種結(jié)構(gòu),因為由具有彈性的保護材料覆蓋限制部的表面,所以限制部能夠通過所述保護材料變得容易與冷卻水流道的壁面貼緊。因此,在存在阻攔冷卻水的流動的要求的情況下,能夠可靠地響應所述要求。
在本發(fā)明的限制構(gòu)件中,優(yōu)選的是,所述支承體和壓縮狀態(tài)的所述限制部的厚度的總和,小于所述冷卻水流道的寬度。
按照這種結(jié)構(gòu),當將所述限制構(gòu)件插入冷卻水流道內(nèi)時能不承受負荷。
在本發(fā)明的限制構(gòu)件中,優(yōu)選的是,從壓縮的狀態(tài)復原后的所述限制部的表面被設(shè)定為與所述冷卻水流道的對置壁面抵接。
按照這種結(jié)構(gòu),限制部通過與冷卻水接觸而復原了時,由于限制部與冷卻水流道的對置壁面抵接,所以在存在阻攔冷卻水的流動的要求的情況下,能夠更可靠地響應所述要求。
在本發(fā)明的限制構(gòu)件中,優(yōu)選的是,所述支承體包括圓弧部,所述圓弧部以沿著設(shè)置于所述內(nèi)燃機的汽缸筒壁的外形形狀的方式形成,所述限制部固定在所述圓弧部。
按照這種結(jié)構(gòu),由于將限制部固定在以沿汽缸筒壁的外形形狀的方式形成的圓弧部,所以能夠以阻攔的方式限制在冷卻水流道內(nèi)流通的冷卻水的流動(流量、流速等),從而能夠適當?shù)乜刂破淄脖诘臏囟取?/p>
在該情況下,優(yōu)選的是,所述支承體包括:多個所述圓弧部;以及連接相鄰的所述圓弧部彼此的連接部,所述限制部以不跨越所述連接部的方式分開設(shè)置在多個所述圓弧部的各個所述圓弧部。
按照這種結(jié)構(gòu),由于限制部以不跨越連接部的方式分開設(shè)置,所以能夠防止限制部從壓縮的狀態(tài)復原時因被牽拉等而被阻礙復原。
在本發(fā)明的限制構(gòu)件中,優(yōu)選的是,多個所述限制部以在相鄰的狀態(tài)下至少該多個所述限制部的一部分在所述冷卻水流道的深度方向上不重疊的方式設(shè)置。
按照這種結(jié)構(gòu),能夠防止因多個限制部分開設(shè)置而產(chǎn)生的限制部與限制部的間隙中產(chǎn)生水的流動等冷卻水流向意圖外的方向。
在本發(fā)明的限制構(gòu)件中,優(yōu)選的是,所述限制部設(shè)置在所述支承構(gòu)件的汽缸筒側(cè),并且位于比所述內(nèi)燃機的活塞處于上止點時最接近燃燒室的活塞環(huán)的位置更靠曲軸側(cè)。
按照這種結(jié)構(gòu),能夠增大活塞到達上止點時的、流過燃燒室側(cè)的冷卻水的流通流量。即,能夠一方面提高汽缸筒壁中容易變成高溫一側(cè)的冷卻性,另一方面降低汽缸筒壁中難以變成高溫一側(cè)的冷卻性,從而能夠?qū)⑵淄脖谶m當冷卻。
發(fā)明效果
按照本發(fā)明的限制構(gòu)件,能夠簡單地制造,并且不會對冷卻水和環(huán)境帶來不好的影響。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的限制構(gòu)件的一個實施方式、且是表示插入內(nèi)燃機的缸體的水套的狀態(tài)的俯視示意圖。
圖2是示意性表示從圖1中的x-x線箭頭觀察的放大剖視圖。
圖3是示意性表示將同實施方式的限制構(gòu)件安裝到內(nèi)燃機的水套的過程的圖,圖3的(a)是表示將所述襯套插入水套的狀態(tài)的圖,圖3的(b)是表示冷卻水在水套內(nèi)流通時的所述襯套的狀態(tài)的圖。
圖4的(a)是表示針對同實施方式的限制構(gòu)件的支承體的支承結(jié)構(gòu)的一個例子的主要部分的俯視圖,圖4的(b)是從圖4的(a)的y-y線箭頭觀察的剖視圖。
圖5是表示同支承結(jié)構(gòu)的另一個例子的主要部分的橫剖俯視圖。
圖6是表示同支承結(jié)構(gòu)的又一個例子的主要部分的橫剖俯視圖。
圖7是表示同支承結(jié)構(gòu)的又一個例子的主要部分的橫剖俯視圖。
圖8是表示同支承結(jié)構(gòu)的又一個例子的主要部分的橫剖俯視圖。
圖9是表示同支承結(jié)構(gòu)的又一個例子的主要部分的橫剖俯視圖。
圖10的(a)和圖10的(b)示意性表示本發(fā)明的限制構(gòu)件的其它實施方式的主要部分的橫剖視圖,圖10的(a)表示將所述限制構(gòu)件配置在內(nèi)燃機的水套中的狀態(tài),圖10的(b)進一步表示冷卻水在水套內(nèi)流通的狀態(tài)。
圖11的(a)和圖11的(b)示意性表示本發(fā)明的限制構(gòu)件的另一實施方式的主要部分的橫剖視圖,圖11的(a)表示將所述限制構(gòu)件配置在內(nèi)燃機的水套中的狀態(tài),圖11的(b)進一步表示冷卻水在水套內(nèi)流通的狀態(tài)。
圖12表示同實施方式的限制構(gòu)件的固定狀態(tài)的一個例子,是示意性表示從圖1中的z-z線箭頭觀察的立體剖視圖。
圖13表示同實施方式的限制構(gòu)件的固定狀態(tài)的另一個例子,是示意性表示從圖1中的z-z線箭頭觀察的立體剖視圖。
圖14的(a)和圖14的(b)表示同實施方式的限制構(gòu)件的固定狀態(tài)的又一個例子,是示意性表示從圖1中的z-z線箭頭觀察的立體剖視圖。
附圖標記說明
1缸體
2汽缸筒
3水套(冷卻水流道)
3c、3d水套的內(nèi)壁面(壁面、對置壁面)
30開口部
6襯套(限制構(gòu)件)
7襯套主體(支承體)
8限制部
81纖維素系海綿
82保護材料
9芯材(支承體)
11活塞
11a最接近燃燒室的活塞環(huán)
11f曲軸
d壓縮狀態(tài)的限制部的厚度的總和
d水套(冷卻水流道)的寬度
w冷卻水
具體實施方式
下面,參照圖1~圖14說明本發(fā)明的實施方式。圖1~圖3表示本發(fā)明的限制構(gòu)件的一個實施方式,圖1表示了將作為同實施方式的限制構(gòu)件的襯套插入內(nèi)燃機的缸體的水套的狀態(tài)。圖1所示的缸體1構(gòu)成3氣缸的汽車用發(fā)動機(內(nèi)燃機),3個汽缸筒2…以相鄰的狀態(tài)串聯(lián)連接。螺栓(未圖示)用插通孔1a…用于將缸蓋9(參照圖2)結(jié)合緊固到缸體1上。在3個汽缸筒2…的周圍,連續(xù)形成有敞開式的水套(冷卻水流道)3。缸體1上設(shè)有通往所述水套3的冷卻水(也包含防凍液)導入口4和冷卻水排出口5。冷卻水排出口5通過配管與未圖示的散熱器連接,散熱器的出口側(cè)經(jīng)由水泵(未圖示)通過配管與冷卻水導入口4連接。由此,冷卻水在水套3和散熱器之間循環(huán)。另外,在缸蓋9上也設(shè)置水套(未圖示)的情況下,缸體1的水套3和缸蓋9的水套連通。在該情況下,缸體1上也可以不設(shè)所述冷卻水排出口5,而在缸蓋9上設(shè)置冷卻水排出口,通往散熱器的配管與該冷卻水排出口連接。
在水套3的相鄰的汽缸筒2、2之間的部分,形成有彼此接近并成對的中間變細部3a…。中間變細部3a…的槽寬大于水套3的其它圓弧部3b的槽寬。此外,水套3的槽側(cè)壁面由汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c和汽缸筒2的相反側(cè)的內(nèi)壁面3d這兩壁面3c、3d構(gòu)成。如圖1所示,作為限制構(gòu)件的本實施方式的襯套6在水套3內(nèi)具備:能從所述開口部30插入配置的筒狀的襯套主體(支承體)7;以及支承于所述襯套主體7的限制部8。襯套主體7具有剛性,在圖例中由硬質(zhì)合成樹脂的成型體構(gòu)成。此外,本實施方式的限制部8包括:纖維素系海綿81,通過接觸冷卻水,能從壓縮的狀態(tài)復原;以及保護材料82,由覆蓋所述纖維素系海綿81的表面的橡膠材料構(gòu)成。保護材料82覆蓋纖維素系海綿81的表面中的、與被襯套主體7支承的一側(cè)相反的一側(cè)的整個面。纖維素系海綿81是由來源于紙漿的纖維素和作為加強纖維添加的天然纖維(例如棉等)構(gòu)成的天然材料。另外,纖維素具有親水基(oh基),具有在化學性方面容易適應水分的性質(zhì)。此外,纖維素系海綿81為多孔質(zhì)的材料。纖維素系海綿81具有下述特性:不使用所述以往例子的發(fā)泡橡膠等粘合劑,如果在加壓的狀態(tài)下干燥,則纖維素分子間通過氫鍵而維持壓縮狀態(tài),另一方面如果從該壓縮狀態(tài)暴露在冷卻水中,則水分子將纖維素分子間的氫鍵解離而從壓縮狀態(tài)復原。
本實施方式的襯套6包括:所述襯套主體7;以及所述限制部8…,在所述襯套主體7的內(nèi)表面7e(汽缸筒2側(cè)的面)上的、相當于水套3的所述圓弧部3b的部位(在圖例中的6個部位)與所述襯套主體成為一體。圖2所示的襯套6,按照以下的要領(lǐng)制造。即,將在市場上能夠得到的發(fā)泡狀態(tài)的纖維素系海綿的原材料在厚度方向上壓縮并干燥,成為片狀體。作為具體的例子,通過用壓輥對纖維素系海綿的原材料進行加壓和加熱,使其成為片狀。用粘合劑等將由橡膠板構(gòu)成的保護材料82固定在所述片狀體的單面上而成為一體。由橡膠板構(gòu)成的保護材料82,其強度比纖維素系海綿81的強度(特別是韌性和耐擦性等)大,因此適合采用,但是也可以取代橡膠板而采用樹脂片和金屬片作為保護材料82。此外,將與保護材料82固定成一體的纖維素系海綿的片狀體裁切為規(guī)定形狀,另一方面通過射出成型另外制作襯套主體7。隨后可以用粘合劑將限制部8固定在襯套主體7的規(guī)定位置,或者可以使襯套主體7的對應部位熱熔化,并將限制部8熱熔接到所述部位上。此外,也可以利用圖4~圖9所示的支承結(jié)構(gòu),將限制部8與襯套主體7一體化。圖4~圖9所示的支承結(jié)構(gòu)將在后面進行描述。此外,作為將限制部8與襯套主體7一體化的方法,不限于所述方法,也可以通過嵌件成型來一體成型。作為一個例子,可以列舉以下的成型方法。首先將由發(fā)泡狀態(tài)的纖維素系海綿構(gòu)成的發(fā)泡體在厚度方向上壓縮而使其成為片狀態(tài),使壓縮為所述片狀態(tài)的發(fā)泡體干燥后,在發(fā)泡體的單面上涂布粘合劑,對表面狀態(tài)進行改性。隨后,在成型裝置的下模的型腔的規(guī)定位置配置發(fā)泡體,對上模進行合模,將熔融狀態(tài)的樹脂向型腔內(nèi)射出來進行嵌件成型。此外,經(jīng)過脫模工序,能夠得到壓縮狀態(tài)的發(fā)泡體亦即限制部8與樹脂的襯套主體7形成一體的襯套6。在如此形成的襯套6中,襯套主體7的樹脂的一部分浸漬入限制部8,從而使限制部8固定在襯套主體7上。另外,所述嵌件成型的制造工序也不限于所述的內(nèi)容。
這樣得到的襯套6包括襯套主體7以及固定在套主體7的內(nèi)表面7e上而與襯套主體7成為一體的限制部8…。在該情況下,限制部8…的纖維素系海綿81,還未復原到壓縮前的狀態(tài),沿襯套主體7的內(nèi)表面7e固定。此外,襯套主體7和限制部8的厚度的總和d,在纖維素系海綿81被壓縮的狀態(tài)下被設(shè)定為小于水套3的寬度d(參照圖3的(a))。此外,襯套6從水套3的開口部30插入并配置在水套3內(nèi)。在所述插入時,通過使所述厚度的總和d小于水套3的寬度d,可以減小所述襯套6的插入負荷。如果冷卻水從冷卻水導入口4導入水套3并在水套3中流通,則各限制部8的纖維素系海綿81暴露在冷卻水中,水分子將纖維素分子間的氫鍵解離,各限制部8的纖維素系海綿81從壓縮狀態(tài)復原。利用該復原,限制部8…的一面(與保護材料82成為一體側(cè)的面)與水套3內(nèi)的汽缸筒壁2a側(cè)內(nèi)壁面(對置壁面)3c抵接。在圖2中,用雙點劃線表示的限制部8表示了纖維素系海綿81處于壓縮的狀態(tài),用實線表示的限制部8表示了纖維素系海綿81復原的狀態(tài)。
圖2表示了襯套6配置在缸體1的水套3內(nèi),并在缸體1的上表面一體性地固定連接有缸蓋9,在缸體1的下表面一體性地固定連接有油底殼10的狀態(tài)。此外,圖2表示了在汽缸筒2和油底殼10間安裝有活塞11的狀態(tài)。缸蓋9以通過氣缸墊9a封閉水套3的開口部30的方式與缸體1一體地固定連接。在該固定連接狀態(tài)下,燃燒室9b定位于汽缸筒2的上側(cè)開口部。在汽缸筒2內(nèi),具有多個(圖例中為3個)活塞環(huán)11a、11b、11c的活塞11,通過與汽缸筒壁2a的內(nèi)表面滑動接觸而能夠沿汽缸的軸向往返運動。所述活塞11的往返運動,通過連桿11d和曲柄銷11e轉(zhuǎn)換為曲軸11f的軸旋轉(zhuǎn)運動(單點劃線)。圖2表示了活塞11處于上止點的狀態(tài)。此外,在襯套6配置于水套3內(nèi)的狀態(tài)下,限制部8設(shè)置在襯套主體7的汽缸筒2側(cè),并且位于比活塞11處于上止點時最接近燃燒室9b的活塞環(huán)11a的位置沿水套3的深度方向更靠曲軸11f側(cè)。
如果如上所述地構(gòu)成的發(fā)動機(內(nèi)燃機)工作,則燃燒室9b的熱量將汽缸筒壁2a加熱。如果汽缸筒壁2a的溫度變得過高,則活塞環(huán)11a、11b、11c上附著的機油的粘性下降,由此機油流出,活塞11的所述汽缸筒2內(nèi)的所述往返滑動接觸運動變得不再平滑。然而,由于水套3內(nèi)流通有所述冷卻水,所以汽缸筒壁2a的過熱受到抑制,所述機油的流出得到抑制,活塞11的平滑往返運動得到維持。此外,由于水套3內(nèi)配置有具備限制部8的襯套6,所以以阻攔的方式限制水套3內(nèi)流通的冷卻水的流動(流量、流速等),汽缸筒壁2a的溫度被適當控制。特別是,由于限制部8以相對于襯套主體7成為所述的位置關(guān)系的方式設(shè)置,所以在接近燃燒室9b一側(cè),冷卻水的流量變大,接近燃燒室9b一側(cè)的汽缸筒壁2a的過熱被有效抑制。此外,由于限制部8的存在,水套3內(nèi)的冷卻水的流通受到限制,油底殼10側(cè)的汽缸筒壁2a的過冷卻也被抑制。即,能夠提高汽缸筒壁2a的容易成為高溫一側(cè)的冷卻性,另一方面能夠降低汽缸筒壁2a的難以成為高溫的一側(cè)的冷卻性,從而能夠適當?shù)乩鋮s汽缸筒壁2a。
圖3的(a)和圖3的(b)示意性表示了將本實施方式的襯套6安裝到水套3的過程。圖3的(a)表示了將如上所述地制作的襯套6從水套3的所述開口部30插入水套3配置的狀態(tài)。由于襯套主體7和限制部8的厚度的總和d如上所述地設(shè)定,所以限制部8不會與水套3的開口部30的邊緣部和內(nèi)壁面3c、3d干涉,從而能夠在不會作用有負荷的狀態(tài)下將襯套6插入水套3內(nèi)。此外,因為纖維素系海綿81的表面被保護材料82覆蓋,所以在所述插入時,即使限制部8的表面接觸開口部30的邊緣部和所述內(nèi)壁面3c、3d,也能夠抑制纖維素系海綿81的表面受到損傷。此外,如圖3的(b)所示,缸蓋9與缸體1連接成一體,如果水套3中流通冷卻水w,則如上所述地,纖維素系海綿81從壓縮狀態(tài)復原,限制部8(保護材料82)的表面與水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁(對置壁面)3c抵接。在這樣地限制部8的表面與對置壁面3c抵接的狀態(tài)下,由于纖維素系海綿81的表面被保護材料82覆蓋,所以即使存在發(fā)動機的振動和水流的原因,也能夠限制部8的磨耗和損傷。此外,由于保護材料82由具有彈性的橡膠材料構(gòu)成,所以限制部8通過保護材料82容易與水套3的對置壁面3c貼緊。因此,在存在阻攔冷卻水w的流動的要求的情況下,能夠可靠地響應所述要求。此外,由于不使用化學藥品等就能將限制部8保持為壓縮狀態(tài),所以能夠簡化限制部8的加工工序。此外,也不存在對冷卻水w和環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響的擔憂,此外,由于纖維素系海綿81由天然材料構(gòu)成,不僅能夠以低價格得到,而且能夠不會對自然環(huán)境帶來惡劣影響地通過焚燒等容易地進行廢棄處理等。此外,襯套主體7和限制部8以面結(jié)合的方式彼此連接,能夠使限制部8相對于襯套主體7的位置穩(wěn)定。此外,以往那樣用粘合劑將發(fā)泡橡膠固定為壓縮狀態(tài)的情況,發(fā)泡橡膠的表面被粘合劑覆蓋,粘合劑介于襯套主體與發(fā)泡橡膠的界面之間。如果這樣的襯套暴露于冷卻水,則介于襯套主體和發(fā)泡橡膠的界面之間的粘合劑也暴露于冷卻水,存在粘合劑溶化到冷卻水中從而導致襯套主體和發(fā)泡橡膠的粘合強度降低的問題。對此,使用纖維素系海綿的情況,不會產(chǎn)生這樣的問題。
圖4的(a)和圖4的(b)表示了同實施方式的將限制部8支承于襯套主體(支承體)7的支承結(jié)構(gòu)的一個例子。在該例子中,限制部8沒有如所述例子那樣地一體地固定在襯套主體7上,而是以在襯套主體7的沿水套3的深度方向的上下端部用4個夾子12…在厚度方向上將限制部8與襯套主體7一起夾持的方式支承在襯套主體7上。這樣,通過夾子12…將限制部8支承在襯套主體7上而構(gòu)成的襯套6,也與所述例子同樣地配置在缸體1的水套3內(nèi)。此外,如果在該配置狀態(tài)下,冷卻水在水套3中流通,限制部8的纖維素系海綿81接觸冷卻水,則如圖4的(b)的雙點劃線所示,除了被夾子12…夾持的部分以外,纖維素系海綿81復原為壓縮前的狀態(tài)。由此,限制部8的表面與水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c(參照圖2,圖3的(b))抵接。因此,本例的襯套6也發(fā)揮與所述例子同樣的作用和效果。
圖5表示了同實施方式的將限制部8支承于襯套主體(支承體)7的支承結(jié)構(gòu)的另一個例子。在該例子中,沿襯套主體7的周向隔開與限制部8的周向長度大體相等的間隔,開設(shè)有在厚度方向上貫穿襯套主體7的一對縱長狹縫狀透孔7a、7a。通過貫穿所述透孔7a、7a安裝的一對縱長夾子12、12,將限制部8的纖維素系海綿81的周向兩端部和襯套主體7一起在厚度方向上夾持,由此,將限制部8支承在襯套主體7上。這樣地通過夾子12、12將限制部8支承在襯套主體7上而構(gòu)成的襯套6,也和所述例子同樣地配置在缸體1的水套3內(nèi)。此外,如果在該配置狀態(tài)下,冷卻水在水套3中流通,限制部8的纖維素系海綿81接觸冷卻水,則如雙點劃線所示,除了被夾子12、12夾持的部分以外,纖維素系海綿81復原為壓縮前的狀態(tài)。由此,限制部8的表面與水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c(同上)抵接。因此,本例的襯套6也發(fā)揮和所述例子同樣的作用和效果。
圖6表示了同實施方式的將限制部8支承于襯套主體(支承體)7的支承結(jié)構(gòu)的又一個例子。在該例子中,在襯套主體7的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)表面,沿周向隔開與限制部8的周向長度大體相等的間隔,以彼此相對的方式突出設(shè)置有一對縱長鉤型支承片7b、7b。通過該鉤型支承片7b、7b,將限制部8的纖維素系海綿81的周向兩端部和襯套主體7一起在厚度方向上夾持,由此將限制部8支承在襯套主體7上。這樣地通過鉤型支承片7b、7b將限制部8支承在襯套主體7上而構(gòu)成的襯套6,也和所述例子同樣地配置在缸體1的水套3內(nèi)。此外,在該配置狀態(tài)下,如果冷卻水在水套3中流通,限制部8的纖維素系海綿81接觸冷卻水,則如雙點劃線所示,除了被鉤型支承片7b、7b夾持的部分以外,纖維素系海綿81復原為壓縮前的狀態(tài)。由此,限制部8的表面與水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c(同上)抵接。因此,本例的襯套6也發(fā)揮和所述例子同樣的作用和效果。
圖7表示了同實施方式的將限制部8支承于襯套主體(支承體)7的支承結(jié)構(gòu)的又一個例子。在該例子中,在襯套主體7的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)表面上沿周向隔開與限制部8的周向長度大體相等的間隔,開設(shè)有在厚度方向上貫穿襯套主體7的一對縱長狹縫狀透孔7c、7c。通過將限制部8的纖維素系海綿81的周向兩端部從汽缸筒2側(cè)插入所述透孔7c、7c,并進而將兩端部彼此向反方向彎折,由此將限制部8支承在襯套主體7上。這樣地通過透孔7c、7c將限制部8支承在襯套主體7上而構(gòu)成的襯套6,也和所述例子同樣地配置在缸體1的水套3內(nèi)。此外,如果在該配置狀態(tài)下,冷卻水在水套3中流通,限制部8的纖維素系海綿81接觸冷卻水,則如雙點劃線所示,纖維素系海綿81的汽缸筒2側(cè)的部分,復原為壓縮前的狀態(tài)。由此,限制部8的表面與水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c(同上)抵接。因此,本例的襯套6也發(fā)揮和所述例子同樣的作用和效果。
圖8表示了同實施方式的將限制部8支承于襯套主體(支承體)7的支承結(jié)構(gòu)的又一個例子。在該例子中,在襯套主體7的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)表面,沿周向縱橫地隔開間隔設(shè)置有4個柱狀突起7d…。此外,在限制部8上的與所述突起7d…對應的位置,設(shè)有直徑與所述突起7d…的外徑大體相同的通孔8a…。此外,通過將襯套主體7的突起7d…貫通限制部8的通孔8a…并將所述突出端熱鉚接,由此將限制部8支承在襯套主體7上。這樣地通過突起7d…的熱鉚接將限制部8支承在襯套主體7上而構(gòu)成的襯套6,也和所述例子同樣地配置在缸體1的水套3內(nèi)。此外,如果在該配置狀態(tài)下,冷卻水在水套3中流通,限制部8的纖維素系海綿81接觸冷卻水,則如雙點劃線所示,纖維素系海綿81中的汽缸筒2側(cè)的部分復原為壓縮前的狀態(tài)。由此,限制部8的表面與水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c(同上)抵接。因此,本例的襯套6也發(fā)揮和所述例子同樣的作用和效果。
圖9表示了同實施方式的將限制部8支承于襯套主體(支承體)7的支承結(jié)構(gòu)的又一個例子。在該例子中,在襯套主體7的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)表面附加了限制部8的狀態(tài)下,通過在厚度方向上貫穿襯套主體7和限制部8的4個鉚釘14…將限制部8一體地支承在襯套主體7上。這樣地通過鉚釘14…將限制部8支承在襯套主體7上而構(gòu)成的襯套6,也和所述例子同樣地配置在缸體1的水套3內(nèi)。此外,如果在該配置狀態(tài)下,冷卻水在水套3中流通,限制部8的纖維素系海綿81接觸冷卻水,則如雙點劃線所示,纖維素系海綿81的汽缸筒2側(cè)的部分復原為壓縮前的狀態(tài)。由此,限制部8的表面與水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c(同上)抵接。因此,本例的襯套6也發(fā)揮和所述例子同樣的作用和效果。
圖10的(a)和圖10的(b)表示了本發(fā)明的限制構(gòu)件的其它實施方式。該例子的限制構(gòu)件6也和所述例子同樣是配置在水套3內(nèi)的襯套,作為所述限制構(gòu)件的襯套6,包括和所述例子同樣的襯套主體(支承體)7以及支承于所述襯套主體7的限制部8。限制部8包括:橡膠制唇部83,固定在襯套主體7的內(nèi)表面7e;以及纖維素系海綿81,設(shè)置在橡膠制唇部83的相對于襯套主體7的固定基部83a與襯套主體7的內(nèi)表面7e之間。唇部83的從固定基部83a彎折的另一側(cè)邊部83b與冷卻水的流通方向a相對,并且另一側(cè)邊部83b不接觸汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c。纖維素系海綿81以在壓縮的狀態(tài)下與唇部83和襯套主體7的至少一方之間固定成一體的方式設(shè)置。如圖10的(b)所示,在本實施方式的襯套6中,如果冷卻水在水套3內(nèi)流通,則纖維素系海綿81復原為壓縮前的狀態(tài),將唇部83推向汽缸筒2側(cè)。其結(jié)果,唇部83以接近水套3的內(nèi)壁面3c的方式彈性變形,最終另一側(cè)邊部83b側(cè)的部分和水套3的內(nèi)壁面3c彈性接觸。由此,限制部8變成能夠限制其附近的冷卻水的流通。
圖11的(a)和圖11的(b)表示了本發(fā)明的限制構(gòu)件的另一實施方式。該例子的限制構(gòu)件6,也和所述例子同樣地配置在水套3內(nèi),但是配置在水套3的從冷卻水導入口4到冷卻水排出口5的最短路徑上,發(fā)揮阻攔該部分的冷卻水流通的作用。所述限制構(gòu)件6包括作為支承體的樹脂制的柱狀芯材9、以及以覆蓋所述芯材9的外周面的方式被支承的限制部8。限制部8由以覆蓋芯材9的外周面的方式用粘合劑與芯材9固定成一體的壓縮狀態(tài)的纖維素系海綿81構(gòu)成。芯材9由沿水套3的深度方向的朝下的前端變細形的棒狀件構(gòu)成。此外,在配置有所述限制構(gòu)件6的水套3的兩內(nèi)壁面3c、3d上,分別形成有對置關(guān)系的凹部3ca、3da,限制構(gòu)件6以兩側(cè)部分別嵌入所述凹部3ca、3da的方式定位在水套3內(nèi)。在該情況下,芯材9的寬度尺寸t1大于水套3的槽寬尺寸t2,包含壓縮狀態(tài)的纖維素系海綿81的寬度尺寸t3,小于凹部3ca、3da間的最大寬度t4。此外,如果冷卻水流過水套3,則如圖11的(b)所示,纖維素系海綿81從壓縮狀態(tài)復原并與凹部3ca、3da的內(nèi)表面抵接。由此,從冷卻水導入口4以最短路徑流向冷卻水排出口5的冷卻水的流通被切斷。因此,從冷卻水導入口4導入的冷卻水如箭頭a(流通方向)所示,在水套3的大體全周中朝一個方向大體環(huán)繞一周后,從冷卻水排出口5向缸蓋(未圖示)側(cè)排出。
圖12~圖14表示了同實施方式的限制部的固定狀態(tài)的各種例子。在這些例子中,對通過嵌件成型使限制部8與襯套主體7固定成一體的情況的例子進行說明。但是,也可以像圖1~圖3的實施方式所示地用粘合劑將限制部8固定在襯套主體7上,也可以采用圖4~圖9所說明過的支承結(jié)構(gòu)將限制部8支承在襯套主體7上。另外,在圖12~圖14中,對共通的部分標注了共通的附圖標記,并省略了共通的說明。此外盡管在圖12~圖14中未詳細表示,但是限制部8采用了包括纖維素系海綿81的結(jié)構(gòu),所述纖維素系海綿81能夠和所述的例子同樣地通過接觸冷卻水而從壓縮的狀態(tài)復原。此外,在圖12~圖14的實施方式中,也可以采用包括保護材料82的限制部8,所述保護材料82由覆蓋纖維素系海綿81的表面的橡膠材料構(gòu)成。此外,圖12~圖14是示意性表示從圖1中的z-z線箭頭觀察的立體剖視圖,都表示了將限制部8固定于襯套主體7的內(nèi)表面7e的例子,但是限制部8的大小、形狀、固定的個數(shù)等都不限于此。此外,可以將限制部8固定在襯套主體7的外表面,也可以將限制部8固定在襯套主體7的內(nèi)表面7e和外表面的雙方。例如,如圖2所示,可以固定在水套3的深度方向的曲軸11f側(cè)。
如圖12所示,襯套主體7具有:以沿著汽缸筒壁2a的外形的方式形成的圓弧部70;以及以沿著水套3的中間變細部3a的外形的方式朝內(nèi)突出形成的連接部71。相鄰固定的限制部8的端部8b、8b形成為直線狀,并以端部8b、8b不固定在連接部71這部分上的方式隔開一定的間隙固定。圓弧部70按照汽缸筒2的數(shù)量形成,在圓弧部70和圓弧部70之間形成有連接部71。圓弧部70具備:沿著汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c的曲面狀的內(nèi)周面70a(內(nèi)表面7e);以及沿著與汽缸筒2相反側(cè)的外側(cè)內(nèi)壁面3d的曲面狀的外周面(未圖示)。在圖12中,限制部8以不跨越連接部71的方式,分開地設(shè)置在多個圓弧部70、70、70的各個上。
如果這樣地以以不跨越連接部71的方式分開地設(shè)置限制部8,則能夠防止限制部8從壓縮的狀態(tài)復原時因被牽拉等而被阻礙復原。
另外,相鄰固定的限制部8的端部8b、8b的形狀等不限于圖中例子。
圖13是和圖12不同的例子,限制部8以跨越一個連接部71的方式設(shè)置,該點與圖12不同。在限制部8以最多僅跨越1個連接部71的方式構(gòu)成的情況下,能夠抑制將限制部8與襯套主體7一體成形時限制部8起皺或者破損。此外在該例子中,相鄰固定的限制部8的端部8b、8b的形狀等也不限于圖中的例子。
圖14的(a)和圖14的(b)表示了多個固定的限制部8以相鄰的狀態(tài)設(shè)置,并且至少其一部分在水套3的深度方向上重疊的例子。在該情況下,限制部8也以不跨越2個以上的連接部71的方式固定于襯套主體7。
在圖14的(a)的例子中,相鄰的限制部8的相對的端部8b、8b形成臺階狀,相鄰的限制部8以彼此不重疊的方式交錯地隔開一定的間隙固定。在圖14的(b)的例子中,相鄰的限制部8的相對的端部8b、8b形成傾斜狀,相鄰的限制部8以彼此不重疊的方式隔開一定的間隙固定。
按照這種結(jié)構(gòu),能夠防止因多個分開設(shè)置的限制部8而產(chǎn)生的限制部8與限制部8的間隙中發(fā)生水流等冷卻水向意圖以外的方向流動。
另外,相鄰的限制部8的相對的端部8b、8b的形狀,不限于圖中的例子,例如也可以是波浪形,還可以是一方為凹入狀且另一方為凸出狀。此外,相鄰的限制部8的相對的端部8b、8b彼此如果不重疊,則也可以形成以彼此不同的方式突出的伸出部。此外,圖14的(a)和圖14的(b)所示的限制部8的端部8b的形狀,盡管適合設(shè)置多個跨越一個連接部71的限制部8的結(jié)構(gòu),但是也適用于不跨越連接部71而在一個圓弧部70設(shè)置多個限制部8的情況。
另外,作為纖維素系海綿81,可以列舉各種種類的纖維素系海綿,沒有特別的限定。例如,可以采用氣泡的大小非常小的微粒制品、氣泡的大小較小程度的小粒制品和氣泡的大小中等程度的中粒制品中的任意一種。所述氣泡的大小由纖維素系海綿的制作過程中所使用的結(jié)晶芒硝的粒度決定。此外,纖維素系海綿81能以壓縮狀態(tài)的體積成為非壓縮狀態(tài)的體積的1%~30%的方式壓縮,優(yōu)選的是,以壓縮狀態(tài)的體積成為非壓縮狀態(tài)的體積的2%~15%的方式壓縮。此外纖維素系海綿81在非壓縮狀態(tài)下的平均孔徑為0.1mm~3.5mm,優(yōu)選的是0.5mm~1.0mm。此外,纖維素系海綿81在非壓縮狀態(tài)且干燥狀態(tài)下的表觀比重為0.02g/cc(2×10kg/m3)~0.06g/cc(6×10kg/m3),優(yōu)選的是0.035g/cc(3.5×10kg/m3)~0.045g/cc(4.5×10kg/m3)。此外,纖維素系海綿81不限于由纖維素和加強纖維構(gòu)成,也可以由纖維素單獨構(gòu)成。此外,纖維素系海綿81除了可以是由纖維素自身構(gòu)成的海綿以外,也可以是從由例如纖維素醚類、纖維素酯類等纖維素衍生物構(gòu)成的海綿或者由它們的混合物構(gòu)成的海綿的某一種中選擇的海綿。
此外,實施方式中說明了纖維素系海綿81的一面(與被襯套主體7支承一側(cè)相反側(cè)的面)的整面覆蓋有保護材料82的例子,但是保護材料82也可以僅覆蓋所述一面的一部分。所述局部覆蓋的方式,可以是橫紋狀、縱紋狀、波浪狀、斑點狀和其它方式,優(yōu)選的是即使保護材料82與水套3的對置壁面3c抵接而纖維素系海綿81的露出面也不與所述對置壁面3c抵接的方式。此外,例如纖維素系海綿81具備一定程度的韌性和耐擦性,當僅靠所述纖維素系海綿81的性能就能滿足要求規(guī)格的情況下,也可以不用保護材料82覆蓋。此外,為進一步提高限制部8的隔熱性能,可以在纖維素系海綿81的一面(與被襯套主體7支承一側(cè)相反側(cè)的面)設(shè)置比纖維素系海綿隔熱性更高(熱傳導率低)的隔熱層。
此外,對襯套主體7由合成樹脂的成型體構(gòu)成的例子進行了說明,但是只要是金屬等比纖維素系海綿81更具有剛性的材料,襯套主體7也可以由其它材料構(gòu)成。此外,襯套主體7的固定限制部8的位置,可以根據(jù)目的適當變更。例如,可以將限制部8固定在相當于水套3的中間變細部3a的、襯套主體7的內(nèi)表面7e的部位。此外,將襯套主體7設(shè)為與水套3的整體形狀配合的筒狀體,但是也可以構(gòu)成能配置在水套3內(nèi)的適當部位的所謂局部襯套。即,只要可以發(fā)揮作為支承限制部8的支承體的功能,可以是任意形狀。此外,將從壓縮的狀態(tài)復原后的限制部8的表面所抵接的對置壁面設(shè)為水套3的汽缸筒2側(cè)的內(nèi)壁面3c,但是不限于此,也可以是外側(cè)內(nèi)壁面3d。在該情況下,限制部8支承于襯套主體7的外側(cè)面(與汽缸筒2相反側(cè)的面)。此外,作為應用本發(fā)明的襯套的內(nèi)燃機,例示了3氣缸的發(fā)動機,但是不限于此,其它氣缸數(shù)的發(fā)動機上也可以應用本發(fā)明。