JP2002339749A - 水冷式内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダヘッドの冷却水ジャケットにおける
冷却水ポンプからの冷却水の流入口およびヒータコアへ
の冷却水の流出口の配置を工夫することにより、簡単な
構造によりヒータコアに供給される冷却水の温度を上昇
させて、ヒータ性能を向上させること。 【解決手段】 シリンダとクランク軸とを備えた水冷式
内燃機関において、冷却水ポンプから吐出された冷却水
は、シリンダヘッド２に形成された冷却水ジャケット12
を経てシリンダブロックに形成された冷却水ジャケット
に供給される。冷却水ポンプから吐出された冷却水の冷
却水ジャケット12への流入口35は、シリンダヘッド中心
線方向A1でのシリンダヘッド２の一端部の吸気側に設け
られ、ヒータコアに冷却水ジャケット12の冷却水を流出
させる流出口52は、シリンダヘッド中心線方向A1でのシ
リンダヘッド２の他端部の排気側に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却水ポンプから
吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド
側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成され
たブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃
機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の水冷式内燃機関として、
特開２０００−２８２８６１号公報に開示された内燃機
関が知られている。この多気筒内燃機関において、シリ
ンダの配列方向でのシリンダヘッドの一端部には、冷却
水ポンプから吐出された冷却水を冷却水ジャケットに導
く連通路が設けられ、前記配列方向での他端部には、サ
ーモスタット、バイパス通路およびシリンダブロックの
冷却水ジャケットから流出した冷却水をラジエータに流
出させる流出口が設けられる。そして、シリンダヘッド
の冷却水ジャケットの下流部に、前記配列方向と直交す
る方向でのシリンダヘッドの側部で接続される冷却水ホ
ースと、シリンダブロックに形成された冷却水通路の下
流部に接続される冷却水ホースとの途中に空調用のヒー
タコアが配置される。また、サーモスタットを覆うサー
モスタットカバーには、ラジエータからの冷却水が流通
するラジエータホースが接続される入口開口と、ラジエ
ータに戻る冷却水が流通するラジエータホースが接続さ
れる出口開口とが一体成形される。

【０００３】一方、燃焼室に渦を発生させて燃焼性を向
上させる等の燃焼性改善技術により、吸気系に比較的多
量の排気ガスを還流させたり、過剰の空気を供給して、
希薄燃焼をさせることが行われている。そして、そのよ
うな希薄燃焼を行う内燃機関、あるいは排気量の小さい
内燃機関では、燃焼熱の発生量が少なく、シリンダヘッ
ドおよびシリンダブロックを冷却する冷却水の温度上昇
が小さくなって、その冷却水の熱を利用する空調装置の
ヒータ性能が十分に得られないことがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、ヒータ性能を
向上させるために、空調装置のヒータコアに供給される
冷却水の温度を高めるために、ヒータコアに通じる冷却
水通路に補助加熱装置を設ける等の種々の技術が提案さ
れているが、前記公報に開示された内燃機関では、ヒー
タコアに冷却水を供給する冷却水ホースは、単に、シリ
ンダヘッドの冷却水ジャケットの下流部に接続されてい
るだけであり、ヒータコアに供給される冷却水の温度を
上昇させるための考慮は特にされていない。

【０００５】また、ヒータコアに接続される冷却水ホー
スは、シリンダヘッドの、サーモスタットカバーが取り
付けられる前記他端部の側面とは別の側面で接続される
ため、シリンダヘッドにおける冷却水の流出口が分散し
て位置することになって、ホースの接続作業が効率的に
行われない難点があり、内燃機関の組立性の観点からは
改善の余地があった。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、請求項１ないし請求項３記載の発明は、
冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに
形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブ
ロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給
される水冷式内燃機関において、ヘッド側冷却水ジャケ
ットにおける冷却水ポンプからの冷却水の流入口および
ヒータコアへの冷却水の流出口の配置を工夫することに
より、簡単な構造によりヒータコアに供給される冷却水
の温度を上昇させて、ヒータ性能を向上させることを共
通の目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さら
に、シリンダヘッドにおいて、ヒータコアへの冷却水の
流出部が設けられ部分でのホース等の冷却水通路形成部
材の取り回しをコンパクトにして、内燃機関をコンパク
トにすることを目的とし、請求項３記載の発明は、さら
に、シリンダヘッドに設けられる冷却水の流入部および
流出部への、ラジエータおよびヒータコアに接続される
ホース等の冷却水通路形成部材の接続の作業性を向上さ
せて、内燃機関の組立性を向上させると共に、部品点数
の削減を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１記載の発明は、シリンダとクランク軸とを備えた水冷
式内燃機関であって、冷却水ポンプから吐出された冷却
水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケ
ットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷
却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関において、
前記冷却水ポンプから吐出された冷却水の前記ヘッド側
冷却水ジャケットへの流入口が、シリンダヘッド中心線
方向での前記シリンダヘッドの一端部の吸気側に設けら
れ、ヒータコアにヘッド側冷却水ジャケットの冷却水を
流出させる第１流出口が、前記シリンダヘッド中心線方
向での前記シリンダヘッドの他端部の排気側に設けられ
る水冷式内燃機関である。

【０００８】この請求項１記載の発明によれば、流入口
は、シリンダヘッド中心軸線方向でのシリンダヘッドの
一端部の吸気側に、第１流出口は、シリンダヘッド中心
軸線方向でのシリンダヘッドの他端部の排気側にそれぞ
れ位置することから、流入口と第１流出口との間の距離
を、冷却水ジャケットの形成範囲内で長くすることがで
きるので、冷却水の受熱量が多くなって、ヒータコアに
供給される冷却水の温度が高められ、ヒータ性能が向上
する。しかも、ヒータコアへの冷却水の温度を上昇させ
るための構造は、シリンダヘッドでの流入口と流出口と
の配置であるため、その構造は簡単である。また、流入
口がシリンダヘッドの吸気側に位置するので、シリンダ
ヘッドに形成される吸気ポートは、流入口がシリンダヘ
ッドの排気側で開口する場合に比べて、より低温の冷却
水で冷却されることになって、充填効率が向上する。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の水
冷式内燃機関において、前記他端部の吸気側には、サー
モスタットを収納する収納室が設けられるものである。

【００１０】この請求項２記載の発明によれば、請求項
１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。す
なわち、シリンダヘッドの他端部において、ヒータコア
と第１流出口とを連通させるためのホース等の冷却水通
路形成部材が配置される排気側に対して、スペースが形
成されている吸気側にサーモスタットを収納する収納室
が設けられるので、サーモスタットをラジエータとを連
通させるためのホース等の冷却水通路形成部材を含め、
シリンダヘッドの他端部での冷却水通路形成部材の配置
をシリンダヘッド中心線方向でコンパクトにできて、内
燃機関がコンパクトになる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の水
冷式内燃機関において、前記サーモスタットを覆うサー
モスタットカバーが前記他端部に設けられた取付面に取
り付けられ、前記取付面には、吸気側に前記収納室、排
気側に前記第１流出口、および機関本体からの冷却水を
ラジエータに流出させる第２流出口がそれぞれ開口し、
前記サーモスタットカバーには、前記サーモスタットに
前記ラジエータからの冷却水を流入させる流入通路と、
前記第１流出口からの冷却水を前記ヒータコアに流出さ
せる第１流出通路と、前記第２流出口からの冷却水を前
記ラジエータに流出させる第２流出通路とが形成される
ものである。

【００１２】この請求項３記載の発明によれば、請求項
２記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。す
なわち、シリンダヘッドの他端部の、サーモスタットカ
バーが取り付けられる取付面において、取付面に設けら
れる収納室、第１流出口および第２流出口とそれぞれ連
通する流入通路、第１流出通路および第２流出通路が、
単一の部材であるサーモスタットカバーに形成され、し
かも流入通路、第１流出通路および第２流出通路が、シ
リンダヘッドの他端部に集中して配置されることから、
流入通路、第１流出通路および第２流出通路と、ラジエ
ータ、ヒータコアおよびラジエータとをそれぞれ連通さ
せるための冷却水通路形成部材の接続が容易になり、そ
の作業性が向上して、内燃機関の組立性が向上し、さら
にヒータコアに冷却水を供給するために必要となる部
材、例えば継手等を別途用意する必要がなくて部品点数
が削減され、その結果該継手等に関連する組立工数が減
少することで、この点でも内燃機関の組立性が向上す
る。

【００１３】なお、この明細書において、「平面視」と
は、シリンダボアの中心軸線方向から見ることを意味
し、「吸気弁口側ポート壁部」および「排気弁口側ポー
ト壁部」とは、平面視で、シリンダボアの範囲内に含ま
れる吸気ポート壁および排気ポート壁をそれぞれ意味す
る。また、「シリンダヘッド中心線」とは、シリンダボ
アの中心軸線を含むと共にクランク軸の回転軸線を含む
仮想平面、またはシリンダボアの中心軸線を含むと共に
クランク軸の回転軸線と平行な仮想平面をシリンダボア
の中心軸線方向で見たときのシリンダヘッドにおける直
線を意味する。また、「吸気側」および「排気側」と
は、前記仮想平面に対して、吸気ポートのシリンダヘッ
ド側面での入口が位置する側および排気ポートのシリン
ダヘッド側面での出口が位置する側を、それぞれ意味す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜図
８を参照して説明する。先ず図１を参照すると、本発明
に係るシリンダヘッドが適用される内燃機関Ｅは、クラ
ンク軸が左右方向を指向して車両に搭載される頭上カム
軸型の水冷式４気筒４サイクル内燃機関である。なお、
この実施例において、「前後左右」は、車両を基準とし
たときの「前後左右」を意味する。

【００１５】内燃機関Ｅは、ピストンが摺動自在に嵌合
されるシリンダボア5a（図３参照）を有する第１〜第４
シリンダ５_１〜５_４（図２参照）が直列に配列されたシ
リンダブロック１と、その上端部に結合されるシリンダ
ヘッド２と、その上端部に結合されるヘッドカバー３
と、シリンダブロック１の下端部に結合されるオイルパ
ン４とを備え、これらシリンダブロック１、シリンダヘ
ッド２、ヘッドカバー３およびオイルパン４により内燃
機関Ｅの機関本体が構成される。

【００１６】そして、シリンダヘッド２の吸気側の側面
である前面2aには吸気マニホルド６が取り付けられ、該
吸気マニホルド６は、ヘッドカバー３の真上に位置する
と共にその左端部にスロットルボディ７が設けられる集
合管6aと、該集合管6aから分岐してシリンダヘッド２の
前面2aに接続される４本の分岐管6bとを有し、各分岐管
6bは、シリンダヘッド２に形成される吸気ポート40（図
３参照）を介して各シリンダ５_１〜５_４の燃焼室８_１〜
８_４（図２参照）に連通する。なお、図示されない排気
マニホルドは、シリンダヘッド２の排気側にある側面で
ある後面2b（図３参照）に取り付けられる。

【００１７】また、図示されないが、シリンダヘッド中
心線方向A1でのシリンダブロック１およびシリンダヘッ
ド２の一端部である右端部には、シリンダヘッド２とヘ
ッドカバー３とにより形成される動弁室Ｖ（図４参照）
内に配置されてシリンダヘッド２に回転自在に支持され
るカム軸（図示されず）を前記クランク軸の動力で回転
駆動するための伝動機構が設けられ、シリンダブロック
１およびシリンダヘッド２の右端面には、該伝動機構を
覆う伝動カバーが取り付けられる。さらに、シリンダヘ
ッド中心線方向A1（第１〜第４シリンダ５_１〜５_４の配
列方向と一致し、実施例では左右方向と一致する。）で
のシリンダヘッド２の他端部である左端部には、前記カ
ム軸の軸方向での延長上に形成された円筒状の突出部９
の開口部を覆うカムカバー10が取り付けられる。

【００１８】次に、図２を主に参照して、内燃機関Ｅの
冷却系統について説明する。ブロック側の冷却水ジャケ
ット11が形成されるシリンダブロック１には、その右端
部の前部に一体に形成されるポンプボディ13a（図１参
照）を有する冷却水ポンプ13が設けられ、ヘッド側の冷
却水ジャケット12が形成されるシリンダヘッド２には、
その左端部に形成される収納室14に収納されるサーモス
タット15が設けられ、さらに両冷却水ジャケット11，12
は、シリンダヘッド２に形成された多数の連通路16を介
して連通される。

【００１９】シリンダヘッド２の一側面である左端面に
は、流入通路20および２つの流出通路21，22が形成され
るサーモスタットカバーＣが取り付けられる。そして、
サーモスタット15は、流入通路20およびラジエータホー
ス23を介してラジエータ25に連通し、シリンダヘッド２
に形成される通路26は、流出通路21およびラジエータホ
ース24を介してラジエータ25に連通し、冷却水ジャケッ
ト12は、流出通路22およびホース27を介して空調用のヒ
ータコア29と連通すると共に、流出通路22およびホース
30を介してスロットルボディ７に設けられた冷却水通路
に連通する。また、シリンダヘッド２に形成される戻り
口32および後述するパイプ38に設けられる開口部33が、
それぞれホース28およびホース31を介してヒータコア29
およびスロットルボディ７の前記冷却水通路に接続され
る。ここで、各ホース23，24，27，28，30，31は、冷却
水通路形成部材である。

【００２０】そして、冷却水ポンプ13から吐出された冷
却水は、シリンダブロック１に形成される吐出通路34を
経て、シリンダヘッド２に形成される流入口35から冷却
水ジャケット12に流入する。内燃機関Ｅの冷間時には、
サーモスタット15がラジエータホース23と収納室14との
連通を遮断するため、図中破線で示されるように、連通
路16を通って冷却水ジャケット11に流入する冷却水は殆
どなく、冷却水ジャケット12の冷却水は、シリンダヘッ
ド２に形成されるバイパス通路36を通って、収納室14に
流入する一方で、その一部は、ホース27を流れてヒータ
コア29に供給され、車室内の暖房をするための空気と熱
交換し、熱交換後の冷却水がホース28および戻り口32を
経て収納室14に戻り、さらに冷却水ジャケット12の冷却
水の別の一部が、ホース30を流れてスロットルボディ７
に供給されて、低温時にスロットルボディ７を加熱した
後、ホース31を流れてパイプ38に流入する。また、収納
室14の冷却水は、シリンダヘッド２に形成されて収納室
14に開口する流出口37に接続されるパイプ38を経て冷却
水ポンプ13に吸引されるため、冷間時には、冷却水が、
ラジエータ25を流れることなく、冷却水ジャケット12を
流通する。

【００２１】また、内燃機関Ｅの熱間時には、サーモス
タット15が、ラジエータホース23と収納室14とを連通さ
せると同時にバイパス通路36を閉じるため、冷却水ジャ
ケット12の冷却水は、バイパス通路36を通って収納室14
に流入することなく、図中実線で示されるように、連通
路16を通って冷却水ジャケット11に流入してシリンダブ
ロック１を冷却し、その後シリンダブロック１に形成さ
れた通路39を経てシリンダヘッド２の通路26、流出通路
21およびラジエータホース24を通ってラジエータ25に流
入し、ラジエータ25で放熱して低温となった後、ラジエ
ータホース23を通って流入通路20およびサーモスタット
15を経て収納室14に流入する。このとき、冷却水ジャケ
ット12の冷却水の一部は、冷間時と同様に、ホース27を
通ってヒータコア29に供給され、熱交換後の冷却水がホ
ース28を通って収納室14に戻る。また、スロットルボデ
ィ７へ供給される冷却水は、スロットルボディ７の過熱
を防止するための制御弁（図示されず）により、その流
量が制御される。そして、収納室14の冷却水は、流出口
37およびパイプ38を経て冷却水ポンプ13に吸引されて、
熱間時には、ラジエータ25を通った冷却水が両冷却水ジ
ャケット11，12を流通する。

【００２２】次に、図３，図４を参照して、シリンダヘ
ッド２の構造についてさらに説明する。なお、図３で
は、第３シリンダ５_３の吸気ポート40および排気ポート
41については、それらの一部が、残りのシリンダ５_１，
５_２，５_４とは異なって、燃焼室８_３により近い位置で
の断面になっている。

【００２３】シリンダヘッド２には、シリンダブロック
１の第１〜第４シリンダ５_１〜５_４にそれぞれ対応して
燃焼室８_１〜８_４（図２，図４参照）が形成され、燃焼
室８ _１〜８_４毎に、該燃焼室８_１〜８_４に連通する１つ
の吸気ポート40および１つの排気ポート41が形成され
る。各吸気ポート40は、燃焼室８_１〜８_４に開口して吸
気弁（図示されず）により開閉される吸気弁口40aと、
シリンダヘッド２の前面2aに開口して吸気マニホルド６
の分岐管6bが接続される入口40bとを有する。一方、各
排気ポート41は、燃焼室８_１〜８_４に開口して排気弁42
（図４参照）により開閉される排気弁口41aと、シリン
ダヘッド２の後面2bに開口して前記排気マニホルドが結
合される出口41bとを有する。

【００２４】さらに、シリンダヘッド２には、各燃焼室
８_１〜８_４に臨む２つの点火栓（図示されず）がそれぞ
れ挿入される挿入孔43a，44aをそれぞれ有する２つ装着
部43，44が、吸気ポート40および排気ポート41にそれぞ
れ隣接して形成される。そして、図３に示されるよう
に、燃焼室８_１〜８_４毎に、シリンダヘッド２の吸気側
で、シリンダヘッド中心線方向A1でのシリンダヘッド２
の他端部である右端部（図３においては左側になる。）
から、装着部43および吸気ポート40がこの順で配置さ
れ、シリンダヘッド２の排気側で、その右端部から、排
気ポート41および装着部44がこの順で配置される。

【００２５】図４を併せて参照すると、冷却水ジャケッ
ト12は、燃焼室８_１〜８_４の室壁を形成する底壁45と、
前記カム軸等から構成されて前記吸気弁および排気弁42
を駆動する動弁機構（図示されず）が収納される動弁室
Ｖの室壁を形成する上壁46と、吸気ポート40を形成する
ポート壁47と、排気ポート41を形成するポート壁48と、
２つの点火栓の装着部43，44の壁43b，44bとを含むシリ
ンダヘッド２の壁により形成される。そして、冷却水ジ
ャケット12は、シリンダヘッド２の吸気側に位置して、
各燃焼室８_１〜８_４よりも吸気ポート40の入口40b寄り
でシリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘ
ッド２の左右の両端部間で延びる吸気側ジャケット部12
aと、シリンダヘッド２の排気側に位置して、各燃焼室
８_１〜８ _４よりも排気ポート41の出口41b寄りでシリン
ダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド２の
左右の両端部間で延びる排気側ジャケット部12bと、各
燃焼室８_１〜８_４の真上でシリンダヘッド中心線L1上を
シリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる中央ジャケ
ット部12cとを備え、中央ジャケット部12cと、吸気側お
よび排気側ジャケット部12a，12bとは、平面視で、隣接
する燃焼室８_１，８ _２；８_２，８_３；８_３，８_４の間で
相互に連通され、さらにシリンダヘッド２の右端部で
は、連絡部12dを介して吸気側ジャケット部12aと、排気
側および中央ジャケット部12b，12cとが相互に連通され
る。

【００２６】そして、図４に示されるように、吸気側ジ
ャケット部12aは、各吸気ポート40の底壁45側に形成さ
れて、上壁46側には形成されないのに対して、排気側ジ
ャケット部12bは、各排気ポート41に対して底壁45側、
上壁46側および隣接する排気ポート41間で、排気ポート
41の周囲を囲むように形成される。

【００２７】また、図３に示されるように、シリンダヘ
ッド２の右端部の吸気側において、底壁45には、シリン
ダブロック１との結合面にて吐出通路34（図２参照）と
連通する流入口35が、吸気側ジャケット部12aの前端部
でかつ右端部およびその付近で、吸気側ジャケット部12
aに開放して形成される。また、シリンダヘッド２の左
端部の吸気側において、サーモスタット15の収納室14
が、バイパス通路36を介して吸気側ジャケット部12aに
連通し、ヒータコア29に接続されるホース27に連通する
流出口52が、排気側ジャケット部12bの後端部でかつ左
端部で、排気側ジャケット部12bにシリンダヘッド中心
線方向A1に開放して形成され、さらに通路39，26を介し
て冷却水ジャケット11に連通すると共に、ラジエータホ
ース24を介してラジエータ25に連通する流出口51が、平
面視で、シリンダヘッド中心線方向A1と直交する方向
（以下、「直交方向」という。）で、収納室14と流出口
52との間に形成される。そして、シリンダヘッド２の左
端部において、前面2aには、冷却水ポンプ13に連通する
パイプ38が接続される流出口37が開口し、後面2bには、
ヒータコア29に接続されるホース28が接続される戻り口
32が収納室14に連通する。さらに、底壁45には、シリン
ダブロック１との結合面にて冷却水ジャケット11に連通
して、冷却水ポンプ13から吐出された冷却水を冷却水ジ
ャケット12を経て冷却水ジャケット11へ供給するための
多数の連通路16が、各燃焼室８_１〜８_４の周囲に周方向
の間隔をおいて設けられる。

【００２８】ここで、図３を中心に、図５を併せて参照
すると、燃焼室８_１〜８_４のうち、流入口35からシリン
ダヘッド中心線方向A1で最も離れた左端の燃焼室８_４を
除いて、流入口35から冷却水の水流の下流に向かって順
に位置する燃焼室８_１；８_２；８_３にそれぞれ連通する
吸気ポート40を形成するポート壁47の吸気弁口側ポート
壁部47aにおいて、冷却水の下流側で隣接する燃焼室８
_２；８_３；８_４寄りの部分には、板状の偏向リブ53，54
がシリンダヘッド２と一体に形成される。

【００２９】シリンダヘッド中心線方向A1で隣接する燃
焼室８_１，８_２；８_２，８_３；８_３，８_４において、冷
却水の水流の上流側の燃焼室８_１；８_２；８_３の吸気弁
口側ポート壁部47aと、該燃焼室８_１；８_２；８_３より
も水流の下流に位置する燃焼室８_２；８_３；８_４の排気
弁口側ポート壁部48aとの間に設けられるこれら偏向リ
ブ53，54のうち、２つの燃焼室８_１；８_２の偏向リブ53
は、底壁45から上方に突出して設けられると共に、下流
側で隣接する燃焼室８_２；８_３の排気ポート41を形成す
るポート壁48の排気弁口側ポート壁部48aに向かって湾
曲して延びており、吸気弁口側ポート壁部47aに接続す
る部分である基部53aと、排気弁口側ポート壁部48aと対
向する端部である先端部53bと、底壁45に接続する部分
である下部53cと、上壁46と対向する端部である上端部5
3dとを有する。

【００３０】そして、先端部53bは前記仮想平面にほぼ
達すると共に、シリンダボア5aの中心軸線L2の方向であ
る中心軸線方向A2で所定高さ、この実施例では上端部53
dが中央ジャケット部12cの中心軸線方向A2での中央位置
よりもやや低い位置となる高さを有する。

【００３１】各偏向リブ53は、先端部53bと排気弁口側
ポート壁部48aとの間に、中央ジャケット部12cを流れる
冷却水が底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁
面を流れるようにする間隙55を残して形成される。さら
に、上端部53dと上壁46との間にも間隙56が形成され
る。

【００３２】第３シリンダ５_３に対応する燃焼室８_３の
吸気弁口側ポート壁部47aから延びる偏向リブ54は、そ
の形状が平板状である点、および排気弁口側ポート壁部
48aに向かって延びる長さが短い点等で、偏向リブ53と
は相違する。この相違は、この偏向リブ54が冷却水ジャ
ケット12の下流側での端部に近い位置にある吸気弁口側
ポート壁部47aに設けられることに起因して、中央ジャ
ケット部12cを流れる冷却水のシリンダヘッド中心線方
向A1での流速が、偏向リブ54の付近では上流に位置する
偏向リブ53の付近での流速に比べて小さいことによるも
のであり、排気弁口側ポート壁部48aに対する冷却効果
は、偏向リブ53とほぼ同様である。

【００３３】このように、偏向リブ53，54の形状や形成
位置等は、冷却水の流れを排気弁口側ポート壁部48aに
向けて偏向させて、排気弁口側ポート壁部48aの冷却効
果の向上を図ることを主たる観点として、適宜設定され
る。

【００３４】それゆえ、各偏向リブ53，54は、中央ジャ
ケット部12cにおいて各燃焼室８_１〜８_４の吸気弁口側
ポート壁部47aと排気弁口側ポート壁部48aとの間を、シ
リンダヘッド中心線方向A1に流れる冷却水のうちの底壁
45寄りおよび吸気弁口側ポート壁部47a寄りを流れる冷
却水を、下流側で隣接する燃焼室８_２；８_３；８_４の排
気弁口側ポート壁部48aに向ける一方で、中央ジャケッ
ト部12cの上壁46寄りを流れる冷却水は、間隙56を通じ
て、シリンダヘッド中心線方向A1に流れるようにする。

【００３５】また、前記仮想平面上（平面視では、シリ
ンダヘッド中心線L1上）で、前記仮想平面に沿って冷却
水ジャケット12の左端部と右端部との間で直線状に連続
して延びる中央リブ57が、底壁45から偏向リブ53，54よ
りも低い高さで突出して形成される。そして、偏向リブ
53，54の先端部53b，54bが中央リブ57と連結される。

【００３６】さらに、シリンダヘッド２の右端部の流入
口35に最も近い燃焼室８_１の排気弁口側ポート壁部48a
の、連絡部12d寄りの部分には、装着部43に向かって前
記直交方向に延びて、前記仮想平面に達すると共に、中
心軸線方向A2での高さが偏向リブ53，54とほぼ等しいリ
ブ58が形成される。そして、流入口35から中央ジャケッ
ト部12cに向かって流れる冷却水の一部が、このリブ58
により偏向されて排気側ジャケット部12bに向かって流
れる。

【００３７】なお、シリンダヘッド２の右端部に最も近
い燃焼室８_１の排気ポート41には、内燃機関Ｅの吸気系
に排気ガスを還流する排気ガス還流装置の排気取出通路
59が開口し、該排気取出通路59は、冷却水ジャケット12
の連絡部12dに沿ってかつ流入口35の上方を通って前記
仮想平面と直交する方向に延びて、前面2aに開口し、さ
らに吸気系への還流量を制御する還流制御弁（図示され
ず）に連通する。

【００３８】次に、図６〜図８を参照して、シリンダヘ
ッド２の左端部に取り付けられるサーモスタットカバー
Ｃについて説明する。図６，図７を参照すると、サーモ
スタットカバーＣが取り付けられる取付面60がシリンダ
ヘッド２の左端面に形成される。シリンダヘッド２の左
端部に形成される凹部からなる収納室14は、シリンダヘ
ッド２の吸気側であって、前記カム軸の軸方向での延長
上に位置する突出部９よりも下方かつ前側に位置し、取
付面60で開口する収納室14の開口部でもある流入口61を
有する。流入口61の周縁部には、サーモスタット15の円
環状の保持部15aが載置される段部62が形成され、サー
モスタット15は、保持部15aが段部62とサーモスタット
カバーＣとの間で挟持されることで、シリンダヘッド２
に固定される。それゆえ、サーモスタット15および収納
室14は、前記機関本体に対して、シリンダブロック１の
吸気側に設けられる冷却水ポンプ13と同じ側となるシリ
ンダヘッド２の吸気側に設けられる。

【００３９】そして、段部62の外周側には、段部62より
も浅い段部63が形成され、該段部63と保持部15aとで形
成される円環状の溝64に、例えばＯリング等の合成ゴム
や合成樹脂からなる円環状の弾性材製パッキン65が装着
される。

【００４０】収納室14よりも後側に仕切壁66を介して位
置する通路26は、取付面60で開口する流出口51を有す
る。取付面60において、流出口51のさらに後側には、冷
却水ジャケット12と通路26との間で中心軸線方向A2に延
びる仕切壁67の、取付面60の一部である仕切面60aを間
に挟んで、冷却水ジャケット12の流出口52が開口する。
なお、流出口52での冷却水の温度を検出する水温センサ
を取り付けるための取付孔68が、シリンダヘッド２の後
面2bから流出口52に開放して形成される。

【００４１】さらに、取付面60において、仕切面60aを
除く両流出口51，52の周縁部には、例えばＦＩＰＧ用シ
ール材であるシリコン材料からなる液体パッキン69が非
円形の環状の塗布領域に塗布される。

【００４２】一方、図１，図７，図８を参照すると、取
付面60に取り付けられるサーモスタットカバーＣは、サ
ーモスタット15の一部を収納する収納室71を形成してサ
ーモスタット15および流入口を覆う第１カバー部C1と、
２つの流出口51，52を覆う第２カバー部C2とを有し、ア
ルミニウム合金の一体鋳造により成形される。さらに、
４本のボルトＢ（図１参照）によりサーモスタットカバ
ーＣをシリンダヘッド２に締結するために、取付面60に
形成されたねじ孔H1〜H4（図６参照）に整合する位置
に、それらボルトＢが挿通される４つの挿通孔H5〜H8が
形成される。

【００４３】そして、第１カバー部C1には、ラジエータ
ホース23（図２参照）が接続される接続部70と、該ラジ
エータホース23に連通してラジエータ25で冷却された冷
却水を、サーモスタットの一部を収納する収納室71に、
さらには流入口61に流入させる流入通路20と、ラジエー
タファンの作動を冷却水の温度に応じて制御するため
に、ラジエータ25からの冷却水の温度を検出する温度ス
イッチ72（図１参照）が取り付けられる取付孔73とが形
成される。

【００４４】一方、第２カバー部C2には、第１カバー部
C1寄りに位置してラジエータホース24が接続される接続
部74と、接続部74よりも後側に位置してホース27（図２
参照）が接続される接続部75およびホース30（図２参
照）が接続される接続部76とが形成されると共に、流出
口51にほぼ整合する入口21aを有すると共にラジエータ
ホース24（図２参照）に連通して流出口51からの冷却水
をラジエータ25に流出させる流出通路21と、流出口52に
ほぼ整合する入口22aを有すると共に両ホース27，30に
連通して流出口52からの冷却水をヒータコア29およびス
ロットルボディ７にそれぞれ流出させる流出通路22と
が、仕切壁77により区画されて形成される。

【００４５】さらに、サーモスタットカバーＣの、シリ
ンダヘッド２の取付面60と当接して合わせられる取付面
79を有すると共に第１，第２カバー部C1，C2の一部でも
あるフランジ部78は、その上端であって両カバー部C1，
C2の間に、突出部９の下部の外周面の形状に対応した湾
曲した凹部78aを有し、該凹部78aに突出部９の下部を収
容することで、前記カム軸とサーモスタット15および両
流出口51，52とを、中心軸線方向A2で極力近接して配置
することができるようにしている。

【００４６】次に、前述のように構成された第１実施例
の作用および効果について説明する。図３に示されるよ
うに、冷却水ジャケット12の前端部でかつ右端部および
その付近に位置する流入口35から流入した冷却水は、吸
気側ジャケット部12aを流れる一方、連絡部12dを流れて
中央ジャケット部12cおよび排気側ジャケット部12bに向
かう。そのうち、中央ジャケット部12cに向かう冷却水
の一部は、リブ58により偏向されて排気側ジャケット部
12bに向かうので、より多くの冷却水が排気側ジャケッ
ト部12bを流れるようにしている。このようにして、冷
却水は、各ジャケット部12a，12b，12cにおいてシリン
ダヘッド２の左端部に向かって流れると共に、熱間時に
は、その一部が、連通路16からシリンダブロック１の冷
却水ジャケット12に流入する。

【００４７】そして、中央ジャケット部12cで底壁45寄
りおよび吸気弁口側ポート壁部47a寄りを流れる冷却水
は、偏向リブ53，54により、燃焼室８_１；８_２；８_３の
下流側で隣接する燃焼室８_２；８_３；８_４の排気弁口側
ポート壁部48aに向けてその水流が偏向され、偏向され
た水流が排気弁口側ポート壁部48aに当たり、その後排
気側ジャケット部12bの冷却水に合流する。

【００４８】排気側ジャケット部12bでは、冷却水が、
各排気ポート41に対して底壁45側および上壁46側、さら
に隣接する排気ポート41壁の間を、シリンダヘッド２の
左端部に向かって流れる。そして、冷却水ジャケット12
の後端部でかつ左端部に位置する流出口52から、ヒータ
コア29およびスロットルボディ７に向けて流出する。

【００４９】このとき、図４，図５に示されるように、
水流の上流側の燃焼室８_１；８_２；８_３の吸気弁口側ポ
ート壁部47aと、該燃焼室８_１；８_２；８_３よりも水流
の下流に位置する燃焼室８_２；８_３；８_４の排気弁口側
ポート壁部48aとの間に設けられて、底壁45から上方に
突出する偏向リブ53，54は、排気弁口側ポート壁部48a
との間において、冷却水が、中央リブ57を含む底壁45お
よび排気弁口側ポート壁部48aの各壁面を流れるように
する間隙55を残して形成されるので、この間隙55の部分
では、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面
上で冷却水が淀むことがない。

【００５０】その結果、冷却水の一部が、冷却水ジャケ
ット12を形成するシリンダヘッド２の壁のうちで熱負荷
が高い排気弁口側ポート壁部48aに向けて偏向されて流
れるので、排気弁口側ポート壁部48aの冷却効果が向上
すると共に、間隙55を流れる冷却水により、前記従来技
術の連続するリブとは異なり、間隙55が形成される部分
で、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面上
に冷却水の淀みは発生せず、さらに間隙55から冷却水の
一部が偏向リブ53，54の背面に回り込むことにより、さ
らに底壁45の壁面上での冷却水の淀みの発生領域が減少
するので、偏向リブ53，54による冷却水の淀みの発生領
域が減少して、底壁45および排気弁口側ポート壁部48a
での冷却効果が向上して、熱負荷が高い部分が効果的に
冷却される。そして、底壁45および排気弁口側ポート壁
部48aが効果的に冷却されることにより、冷却水の受熱
量が増加して、温度が高められた冷却水がヒータコア29
に供給されるのでヒータ性能が向上する。

【００５１】シリンダヘッド２の底壁45には、底壁45か
ら上方に突出すると共にシリンダヘッド中心線方向A1に
シリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる中央リブ57
が設けられるので、シリンダヘッド２の吸気弁口側ポー
ト壁部47aと排気弁口側ポート壁部48aとの間を流れる冷
却水が、シリンダヘッド中心線L1に沿って整流されつつ
下流側に流れ、この水流により、底壁45により形成され
る燃焼室８_１〜８_４の室壁、吸気弁口側ポート壁部47a
および排気弁口側ポート壁部48aをほぼ同様に冷却する
ことができる。また、この中央リブ57および中央リブ57
に連結される偏向リブ53，54は、シリンダヘッド２全体
の高剛性化に寄与し、さらに、中央リブ57と偏向リブ53
とが隣接する燃焼室８_１，８_２；８_２，８_３に渡って設
けられるので、この燃焼室８_１，８_２；８_２，８_３間で
のシリンダヘッド２の高剛性化にも寄与している。

【００５２】そして、各ジャケット部12a,12b，12cはシ
リンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド
２の左右の両端部間で延びて形成され、しかも流入口35
は、シリンダヘッド２の右端部の吸気側において、冷却
水ジャケット12の前端部でかつ右端部およびその付近に
位置し、流出口52は、シリンダヘッド２の左端部の排気
側において、冷却水ジャケット12の後端部でかつ左端部
に位置することから、流入口35と流出口52との間の距離
を、冷却水ジャケット12の形成範囲内で長くすることが
できるので、冷却水の受熱量が多くなって、ヒータコア
29に供給される冷却水の温度が高められ、ヒータ性能が
向上する。しかも、ヒータコア29への冷却水の温度を上
昇させるための構造は、シリンダヘッド２の冷却水ジャ
ケット12での流入口35と流出口52との配置であるため、
その構造は簡単である。

【００５３】また、流入口35がシリンダヘッド２の吸気
側に位置するので、シリンダヘッド２に形成される吸気
ポート40は、冷却水ポンプ13から吐出される冷却水の流
入口がシリンダヘッド２の排気側で開口する場合に比べ
て、より低温の冷却水で冷却されることになって、充填
効率が向上する。

【００５４】さらに、流出口12が、熱負荷の高い排気ポ
ート41を囲んで流れる排気側ジャケット部12bに開放
し、しかもバイパス通路36は吸気側ジャケット部12aに
開放しているので、吸気側ジャケット部12aの冷却水が
排気側ジャケット部12bの冷却水の温度を低下させるこ
とを抑制できて、流出口52から流出する冷却水の温度を
高く保つことが可能となり、この点でもヒータ性能が向
上する。また、シリンダヘッド２の左端部において、流
出口52と収納室14と間に、冷却水ジャケット12を経るこ
とで加熱され、さらに冷却水ジャケット11で加熱されて
高温となった冷却水が流通する通路26に連なる流出口51
が介在するので、この流出口51を流通する冷却水の熱
が、仕切壁67を経て流出口52を流通する冷却水に伝達さ
れて、ヒータコア29へ供給される冷却水の温度がさらに
上昇し、ヒータ性能が向上する。

【００５５】さらに、流出口52が排気側ジャケット部12
bにシリンダヘッド中心線方向A1に開放して形成されて
いるので、シリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿って形
成される排気側ジャケット部12bを流れる冷却水は、冷
却水ジャケット12内での淀みの発生が抑制されて、スム
ーズに流出口52に向かって流れるので、シリンダヘッド
２の冷却効果、特に熱負荷が高い排気側での冷却効果が
向上する。

【００５６】また、シリンダヘッド２の左端部におい
て、ラジエータ25およびヒータコア29と流出口51および
流出口52とをそれぞれ連通させるためのホース24，27が
配置されている排気側に対して、スペースが形成されて
いる吸気側にサーモスタット15を収納する収納室14が設
けられるので、サーモスタット15をラジエータ25とを連
通させるためのラジエータホース23を含め、シリンダヘ
ッド２の左端部でのホースの配置をシリンダヘッド中心
線方向A1でコンパクトにできて、内燃機関Ｅがコンパク
トになる。

【００５７】前記カム軸を回転駆動するための前記伝動
機構が設けられるシリンダヘッド２の右端部に対して、
サーモスタット15は、シリンダヘッド２の左端部に設け
られるので、サーモスタット15に対して冷却水を流出入
させるためのラジエータホース23の取り回しに対する周
囲に配置される部材からの制約が少なく、内燃機関Ｅを
コンパクトにすることができる。しかも、サーモスタッ
ト15および収納室14がシリンダブロック１の吸気側に設
けられ、冷却水ポンプ13がシリンダヘッド２の吸気側に
設けられることから、サーモスタット15および冷却水ポ
ンプ13が前記機関本体に対して同じ側に設けられるの
で、サーモスタット15から冷却水ポンプ13に至る冷却水
通路の長さを短くすることができて、内燃機関Ｅをコン
パクトにすることができる。

【００５８】第１，第２カバー部C1，C2が一体成形され
るサーモスタットカバーＣの第１カバー部C1には、接続
部70にラジエータホース23が接続されて、サーモスタッ
ト15が配置された流入口61にラジエータ25からの冷却水
を流入させる流入通路20が形成され、第２カバー部C2に
は、接続部74にラジエータホース24が接続されて、流出
口51からの冷却水をラジエータ25に流出させる流出通路
21と、接続部75，76にそれぞれホース27，30が接続され
て、流出口52からの冷却水をヒータコア29およびスロッ
トルボディ７に流出させる流出通路22とが形成されるの
で、取付面60において、該取付面60に設けられる流入口
61および両流出口51，52と、ラジエータ25、ヒータコア
29およびスロットルボディ７とをそれぞれ連通させるた
めのホース23，24，27，30が接続される接続部70，74，
75，76が、単一の部材であるサーモスタットカバーＣに
形成され、しかもシリンダヘッド２の左端部に集中して
配置されることから、冷却水が流通する各ホース23，2
4，27，30の接続が容易になり、その作業性が向上し
て、内燃機関Ｅの組立性が向上し、さらにヒータコア29
およびスロットルボディ７に冷却水を供給するために必
要となる部材、例えば継手等を別途用意する必要がなく
て部品点数が削減され、その結果該継手等に関連する組
立工数が減少することで、この点でも内燃機関Ｅの組立
性が向上する。

【００５９】さらに、サーモスタットカバーＣのフラン
ジ部78には、シリンダヘッド２の左端面から突出する突
出部９の下部を収容する凹部78aが形成されるので、前
記カム軸とサーモスタット15および流出口51，52とを中
心軸線方向A2で極力近接して配置することができて、シ
リンダヘッド中心線方向A1での寸法、ひいては中心軸線
方向A2での内燃機関Ｅの寸法を小さくすることができ
る。その結果、内燃機関Ｅの全高を低くすることができ
る。

【００６０】以下、前述した実施例の一部の構成を変更
した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記実施例では、内燃機関に、燃焼室８_１〜８_４毎に１
つの吸気弁および１つの排気弁が設けられたが、燃焼室
毎に１対の吸気弁および１対の排気弁が設けられる内燃
機関であってもよい。内燃機関は、前記実施例では４気
筒内燃機関であったが、その他の多気筒内燃機関であっ
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である内燃機関の概略斜視
図である。

【図２】図１の内燃機関の冷却系統の模式図である。

【図３】図１の内燃機関のシリンダヘッドの平断面図で
ある。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線での断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線での断面図である。

【図６】図１の内燃機関のシリンダヘッドの左側面図で
ある。

【図７】図１の内燃機関に、サーモスタットカバーが取
り付けられたときのシリンダヘッドの左端部の要部平断
面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視図である。

【符号の説明】

１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…ヘッ
ドカバー、４…オイルパン、５_１〜５_４…シリンダ、６
…吸気マニホルド、７…スロットルボディ、８ _１〜８_４
…燃焼室、９…突出部、10…カムカバー、11，12…冷却
水ジャケット、12a…吸気側ジャケット部、12b…排気側
ジャケット部、12c…中央ジャケット部、13…冷却水ポ
ンプ、14…収納室、15…サーモスタット、16…連通路、
20…流入通路、21，22…流出通路、23，24…ラジエータ
ホース、25…ラジエータ、26…通路、27，28…ホース、
29…ヒータコア、30，31…ホース、32…戻り口、33…開
口部、34…吐出通路、35…流入口、36…バイパス通路、
37…流出口、38…パイプ、40…吸気ポート、41…排気ポ
ート、42…排気弁、43，44…装着部、45…底壁、46…上
壁、47，48…ポート壁、47a…吸気弁口側ポート壁部、4
8a…排気弁口側ポート壁部、51，52…流出口、53，54…
偏向リブ、55，56…間隙、57…中央リブ、58…リブ、59
…排気取出通路、60…取付面、61…流入口、62，63…段
部、64…溝、65…弾性材製パッキン、66…仕切壁、67…
仕切壁、68…取付孔、69…液体パッキン、70…接続部、
71…収納室、72…温度スイッチ、73…取付孔、74，75，
76…接続部、77…仕切壁、78…フランジ部、79…取付
面、Ｅ…内燃機関、A1…シリンダヘッド中心線方向、A2
…中心軸線方向、Ｖ…動弁室、Ｃ…サーモスタットカバ
ー、Ｂ…ボルト、H1〜H4…ねじ孔、H5〜H8…挿通孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダとクランク軸とを備えた水冷式
   内燃機関であって、冷却水ポンプから吐出された冷却水
   がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケッ
   トを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却
   水ジャケットに供給される水冷式内燃機関において、 前記冷却水ポンプから吐出された冷却水の前記ヘッド側
   冷却水ジャケットへの流入口が、シリンダヘッド中心線
   方向での前記シリンダヘッドの一端部の吸気側に設けら
   れ、ヒータコアにヘッド側冷却水ジャケットの冷却水を
   流出させる第１流出口が、前記シリンダヘッド中心線方
   向での前記シリンダヘッドの他端部の排気側に設けられ
   ることを特徴とする水冷式内燃機関。
2. 【請求項２】 前記他端部の吸気側には、サーモスタッ
   トを収納する収納室が設けられることを特徴とする請求
   項１記載の水冷式内燃機関。
3. 【請求項３】 前記サーモスタットを覆うサーモスタッ
   トカバーが前記他端部に設けられた取付面に取り付けら
   れ、前記取付面には、吸気側に前記収納室、排気側に前
   記第１流出口、および機関本体からの冷却水をラジエー
   タに流出させる第２流出口がそれぞれ開口し、前記サー
   モスタットカバーには、前記サーモスタットに前記ラジ
   エータからの冷却水を流入させる流入通路と、前記第１
   流出口からの冷却水を前記ヒータコアに流出させる第１
   流出通路と、前記第２流出口からの冷却水を前記ラジエ
   ータに流出させる第２流出通路とが形成されることを特
   徴とする請求項２記載の水冷式内燃機関。