JP2018204579A

JP2018204579A - エンジンの冷却用オイル通路構造

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Publication number: JP2018204579A
Application number: JP2017113518A
Authority: JP
Inventors: 田中　浩一; Koichi Tanaka; 浩一田中; 国男荒瀬; Kunio Arase
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2037-06-08
Also published as: CN109026322B; CN109026322A; JP6888430B2

Abstract

【課題】エンジンの小型化及びシール性の向上を共に実現できること。【解決手段】クランクケースにシリンダ１３、シリンダヘッド１４及びヘッドカバーが順次結合され、シリンダヘッドに燃焼室と、この燃焼室に連通する排気ポート１９がそれぞれ設けられ、シリンダ及びシリンダヘッドに冷却用オイル通路４０が連通して形成されたエンジンの冷却用オイル通路構造において、シリンダヘッドには、シリンダとの合せ面から排気ポート１９の側方を通り、ヘッドカバーとの合せ面と排気ポートの上部との間までに第４シリンダヘッド冷却用オイル通路４４が形成されたものである。【選択図】図３

Description

本発明は、冷却用オイルによってエンジンの、特にシリンダヘッドが冷却されるエンジンの冷却用オイル通路構造に関する。

特許文献１には、シリンダヘッドにおける排気ポートの周囲にシリンダヘッド側冷却用オイル通路が形成されたエンジンの冷却用オイル通路構造が開示されている。この特許文献１では、シリンダヘッドに形成されるシリンダヘッド側冷却用オイル通路は、シリンダボアの中心に近く、且つヘッドカバーとの合せ面から離反して形成されている。また、シリンダヘッドの平面視において、排気ポートは略直線状に形成されている。

特開２０１６−９８７２３号公報

ところで、エンジンを小型化するために、シリンダヘッドにおいてヘッドカバーとの合せ面を低く設定することが考えられる。これにより、ヘッドカバーとの合せ面が排気ポートに接近すると、シリンダヘッドとヘッドカバーと間に配置されるヘッドカバーガスケットが受ける熱量が増加して熱により損傷し、シリンダヘッドとヘッドカバー間に気密不良が生ずる恐れがある。

また、シリンダヘッドには、ヘッドカバーとの合せ面付近の排気管取付面に、排気管を取り付けるための取付用ボルト穴が開口して形成されている。この取付用ボルト穴は、排気ポートの温度が上昇するとクリープを生ずる恐れがある。このため、取付用ボルトの締付トルクが低下して、排気管取付面と排気管との隙間から排気が漏洩する恐れがある。

更に、シリンダヘッドにおいて、排気ポートを二股形状にした場合や、シリンダヘッドの平面視で排気ポートを湾曲させた場合に、排気ポートの外側の湾曲面では、内側の湾曲面に比べて排気ポートの内面の表面積が増加して、シリンダヘッドが受ける熱量が増大してしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、エンジンの小型化及びシール性の向上を共に実現できるエンジンの冷却用オイル通路構造を提供することにある。

本発明に係るエンジンの冷却用オイル通路構造は、クランクケースにシリンダ、シリンダヘッド及びヘッドカバーが順次結合され、前記シリンダヘッドに燃焼室と、この燃焼室に連通する排気ポートがそれぞれ設けられ、前記シリンダ及び前記シリンダヘッドに冷却用オイル通路が連通して形成されたエンジンの冷却用オイル通路構造において、前記シリンダヘッドには、前記シリンダとの合せ面から、前記ヘッドカバーとの合せ面と前記排気ポートの上部との間までにシリンダヘッド側冷却用オイル通路が形成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、シリンダヘッドには、シリンダとの合せ面から、ヘッドカバーとの合せ面と排気ポートの上部との間までにシリンダヘッド側冷却用オイル通路が形成されている。このため、シリンダヘッドにおけるヘッドカバーとの合せ面を排気ポートに接近させてエンジンを上下方向に小型化する場合でも、シリンダヘッドとヘッドカバー間に配設されるヘッドカバーガスケットが排気ポートからの熱により被る損傷を低減でき、シール性を確保できる。この結果、エンジンの小型化とエンジンのシール性の向上を共に実現できる。

本発明に係るエンジンの冷却用オイル通路構造の一実施形態が適用されたエンジンを示す右側面図。図１のシリンダ及びシリンダヘッドを左斜め前方から目視した斜視図。図２のシリンダヘッドに形成された複数のシリンダヘッド側冷却用オイル通路を、シリンダと共に左斜め前方から目視して示す斜視図。図２のシリンダヘッドに形成された複数のシリンダヘッド側冷却用オイル通路を、シリンダと共に右斜め前方から目視して示す斜視図。図２のシリンダヘッドに形成された複数のシリンダヘッド側冷却用オイル通路を、シリンダと共に示す正面図。図２のシリンダヘッドに形成された複数のシリンダヘッド側冷却用オイル通路を、シリンダと共に示す右側面図。図２のシリンダヘッドに形成された複数のシリンダヘッド側冷却用オイル通路を、シリンダと共に示す左側面図。図２のシリンダヘッドに形成された複数のシリンダヘッド側冷却用オイル通路を、シリンダと共に示す背面図。図２のシリンダヘッド及びシリンダを示す平面図。図９のシリンダヘッドに形成された複数のシリンダヘッド側冷却用オイル通路を、シリンダ及びシリンダヘッドガスケットと共に示す平面図。図９のシリンダヘッド示す底面図。図１１のシリンダヘッド及びシリンダヘッドガスケットを示す底面図。図２及び図１０のシリンダに形成された複数のシリンダ側冷却用オイル通路を示すシリンダの平面図。図１３のシリンダをシリンダヘッドガスケットと共に示す平面図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るエンジンの冷却用オイル通路構造の一実施形態が適用されたエンジンを示す右側面図である。本実施形態において、前後、左右、上下の表現は、エンジンが搭載された車両に乗車する運転者を基準にしたものである。

図１に示すエンジン１０は、例えば自動二輪車に搭載された単気筒エンジンであり、クランクケース１１の前方からシリンダアッセンブリ１２が前傾して延設されて構成される。このシリンダアッセンブリ１２は、シリンダ１３とシリンダヘッド１４とヘッドカバー１５とがクランクケース１１の側から順次接合されて構成される。

このうちのシリンダ１３及びシリンダヘッド１４は、これらのシリンダ１３及びシリンダヘッド１４に形成された後述のスタッドボルト挿通穴２８、２９（図３及び図９参照）に挿通される図示しないスタットボルトを用いて、クランクケース１１の前上面に結合される。

図１及び図１１に示すように、シリンダヘッド１４には、燃焼室１７が形成されると共に、この燃焼室１７に連通して吸気ポート１８及び排気ポート１９が形成される。

吸気ポート１８に、エンジン吸気系から混合気（燃料と空気の混合気）が供給される。このエンジン吸気系は、共に図示しないエアクリーナ、スロットルボディ及び燃料インジェクタを有して構成される。これらのスロットルボディ及び燃料インジェクタに代えて、キャブレタであってもよい。また、排気ポート１９には、エンジン排気系の図示しない排気管が接続される。このエンジン排気系によって、燃焼室１７及びシリンダボア２０（後述）内で混合気が、点火プラグ１６の点火で燃焼することにより発生する排気が排出される。なお、点火プラグ１６はシリンダヘッド１４の右側壁に設置される。

シリンダヘッド１４では、図２及び図３に示すように、上記排気管を排気ポート１９に接続して取り付けるための排気管取付面２１が設けられる。この排気管取付面２１には、排気ポート１９を挟んだ上、下のそれぞれの位置に取付用ボルト穴２２が形成される。排気管は、図示しない取付ボルトが取付用ボルト穴２２にねじ結合されることで排気管取付面２１に取り付けられて、排気ポート１９に接続される。

シリンダ１３には、シリンダヘッド１４の燃焼室１７に連通するシリンダボア２０（図３及び図４参照）が形成される。このシリンダボア２０内に、図示しないピストンが摺動自在に配設される。シリンダヘッド１４の燃焼室１７及びシリンダ１３のシリンダボア２０内で混合気が燃焼することによりピストンが往復運動し、この往復運動がコンロッド（不図示）を介して、クランクケース１１に回転自在に支持されたクランクシャフト３０(図１)の回転運動に変換される。

上述の燃焼室１７への混合気の供給は、吸気ポート１８を燃焼室１７に対して開閉する図示しない吸気バルブにより制御される。また、燃焼室１７からの排気の排出は、排気ポート１９を燃焼室１７に対して開閉する図示しない排気バルブにより制御される。これらの吸気バルブ及び排気バルブは、シリンダヘッド１４及びヘッドカバー１５間に設置された図示しない動弁装置により駆動される。この動弁装置は、共に図示しない吸気カム及び吸気アームにより吸気バルブを駆動し、また、共に図示しない排気カム及び排気ロッカアームにより排気バルブを駆動する。

図１に示すエンジン１０では、吸気バルブと排気バルブが一気筒に２本ずつ設けられる。従って、図２、図９及び図１１に示すように、シリンダヘッド１４では、吸気バルブを挿通する吸気バルブ挿通穴２３が２つ、排気バルブを挿通する排気バルブ挿通穴２４が２つそれぞれ形成されている。また、１気筒に吸気バルブが２本、排気バルブが２本それぞれ設けられることで、図１０及び図１１に示すように、シリンダヘッド１４では、吸気ポート１８と排気ポート１９がそれぞれ二股形状に形成される。このうちの排気ポート１９は、接続される排気管がフレーム２５と干渉しないように、シリンダヘッド１４の平面視で、排気管取付面２１へ向かって左右方向の片側（例えば右側）へ傾き湾曲して形成される。

ここで、排気ポート１９の二股部分を符号１９Ａで示し、排気ポート１９の二股分岐部位を符号１９Ｂで示し、排気ポート１９の外側の湾曲面を符号１９Ｃで示す。

図２、図３及び図９に示すように、シリンダ１３及びシリンダヘッド１４では、動弁装置に動力を伝達するカムチェーン（不図示）を収容するカムチェーン室２６がシリンダ１３に、カムチェーン室２７がシリンダヘッド１４にそれぞれ形成されている。このうちのシリンダ１３のカムチェーン室２６は、シリンダ１３及びシリンダヘッド１４の平面視でシリンダヘッド１４のカムチェーン室２７と略同一形状であり、このカムチェーン室２７に連通する。また、シリンダ１３のカムチェーン室２６は、シリンダ１３におけるシリンダボア２０の側方（例えば左側方）に形成されている。

また、図３及び図１３に示すように、シリンダ１３には、シリンダボア２０の周囲に略等間隔で４本のスタッドボルト挿通穴２８が、シリンダ１３の上下方向に貫通して形成される。更に、シリンダヘッド１４では、図９に示すように、シリンダ１３の４本のスタッドボルト挿通穴２８に対応する位置に、同じく４本のスタッドボルト挿通穴２９が、シリンダヘッド１４の上下方向に貫通して形成される。このうちのシリンダ１３のスタッドボルト挿通穴２８は、特に図１３に示すように、少なくともカムチェーン室２６側（左側）の２本が、シリンダボア２０とカムチェーン室２６との間でシリンダ１３の前後方向に離間して形成されている。

ところで、図１に示すエンジン１０では、クランクケース１１の下部に、エンジンオイルを貯留するオイルパン３１が設けられる。このオイルパン３１内に貯留されたエンジンオイルは、クラッチカバー３２に設置されたオイルポンプ３３の駆動により昇圧されてオイルフィルタ３４へ導かれる。ここで、クラッチカバー３２は、クランクケース１１の右側部に配置され、クラッチカバーアウタ３５を備える。オイルフィルタ３４も、クラッチカバー３２に設置されている。また、オイルポンプ３３は、クランクシャフト３０の回転力により駆動される。

オイルフィルタ３４で浄化されたエンジンオイルは、クラッチカバー３２及びクランクケース１１内等の図示しないオイル通路を経てクランクシャフト３０、ピストン、カウントシャフト（不図示）、ドライブシャフト（不図示）などへ導かれて、これらのクランクシャフト３０等を潤滑する。また、オイルフィルタ３４で浄化されたエンジンオイルは、シリンダ１３及びシリンダヘッド１４内の図示しないオイル通路を経て動弁装置へ導かれて、この動弁装置を潤滑する。更に、オイルフィルタ３４で浄化されたエンジンオイルは、クラッチカバー３２のオイル流出部３６からオイルクーラ３７へ導かれ、このオイルクーラ３７にて冷却された後、シリンダヘッド１４に設けられたオイル流入部３８に流入する。

オイル流入部３８に流入したエンジンオイルは、冷却用オイルとして、シリンダ１３及びシリンダヘッド１４に連通して形成された冷却用オイル通路４０（図３、図４）に導入される。これにより、エンジン１２において最も高温になるシリンダヘッド１４の排気ポート１９周囲、点火プラグ１６下方及び吸気ポート１８下方、並びにシリンダヘッド１４及びシリンダ１３における燃焼室１７の周囲が冷却される。上記冷却用オイル通路４０は、シリンダヘッドに形成されるシリンダヘッド側冷却用オイル通路４０Ａと、シリンダ１３に形成されるシリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂとが連通して構成される。シリンダヘッド側冷却用オイル通路４０は主にシリンダヘッド１４の鋳造時における中子により、また、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂは中子または機械加工により、それぞれ形成される。

シリンダヘッド側冷却用オイル通路４０Ａは、図３及び図４に示すように、第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２、第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３、第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４、第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５及び第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６を有して構成される。また、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂは、図３及び図１３に示すように、シリンダ１３におけるシリンダヘッドとの合せ面５５においてシリンダボア２０の周囲に不連続に形成されており、第１シリンダ側冷却用オイル通路５１、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２、第３シリンダ側冷却用オイル通路５３及び第４シリンダ側冷却用オイル通路５４を有して構成される。

ここで、シリンダヘッド側冷却用オイル通路４０Ａのうちの第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３及び第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６は、図５〜図８に示すように、これらのオイル通路のそれぞれを形成する中子を支持するための中子支持用足により形成された足相当空間を有する。

即ち、第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１は、２つの足相当空間４７−１を、第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３は１つの足相当空間４７−３を、第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６は２つの足相当空間４７−６をそれぞれ有する。ところが、これらの足相当空間４７−１、４７−３及び４７−６は、図１１及び図１２に示すように、シリンダ１３とシリンダヘッド１４との間に配置されるシリンダヘッドガスケット４８により閉塞されることで、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂと連通しないよう構成されている。

第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１は、図３〜図６に示すように、前述のオイル流入部３８を流入端とし、点火プラグ１６の下方から排気ポート１９の右側方及び下方を通って、排気ポート１９を少なくとも半周囲んで形成される。この第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１の流出端４９が、第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２の流入端５０に連通する。従って、オイルクーラ３７から第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１内に流入して、この第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１内を流れる冷却用オイルによって、シリンダヘッド１４における点火プラグ１６の下方並びに排気ポート１９の右側方及び下方が冷却される。この第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１は、他のシリンダヘッド側冷却用オイル通路として構成されている。

第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２は、図４、図７、図９及び図１０に示すように、吸気ポート１８と排気ポート１９との間の燃焼室１７の上方に、シリンダヘッド１４の平面視で三角形状に形成される。この第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２は、特に図９に示すようにシリンダヘッド１４の上面に開口しており、この開口が図示しない蓋により閉塞されることで流路が構成される。また、第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２の流出端５６が第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３の流入端５７に連通する。従って、第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１から第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２内に流入して、この第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２内を流れる冷却用オイルによって、シリンダヘッド１４における燃焼室１７の上方、吸気ポート１８の二股部分１８Ａ及び排気ポート１９の二股部分１９Ａがそれぞれ冷却される。

第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３は、他のシリンダヘッド側冷却用オイル通路であり、図３、図５及び図７に示すように、排気ポート１９の左側方及び下方を通って、排気ポート１９を少なくとも半周囲んで形成される。この第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３の流出端５８がシリンダ１３の第１シリンダ側冷却用オイル通路５１に連通する。従って、第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２から第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３内に流入して、この第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３内を流れる冷却用オイルによって、シリンダヘッド１４における排気ポート１９の左側方及び下方が冷却される。

第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４は、図３、図４、図５及び図１０に示すように、シリンダヘッド１４において、シリンダとの合せ面５９から排気ポート１９の左側の外側湾曲面１９Ｃの外方を通り、ヘッドカバーとの合せ面６０と排気ポート１９の二股分岐部位１９Ｂの上部までに亘って形成されている。更に、この第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４は、図２及び図９に示すように、シリンダヘッド１４の平面視で、排気バルブ挿通穴２４と排気管取付面２１に開口する取付用ボルト穴２２との間で、シリンダヘッド１４の周壁６３を囲んで形成される。

また、第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４は、上り通路４４Ａと下り通路４４Ｂとを有し、これらにより長尺状のＵ字形状に形成される。つまり、上り通路４４Ａは、シリンダヘッド９４におけるシリンダとの合せ面５９側の流入端６１がシリンダ１３の第１シリンダ側冷却用オイル通路５１に連通し、排気ポート１９の左側の外側湾曲面１９Ｃに沿って上昇し、排気ポート１９の二股分岐部位１９Ｂの上方へ至る。また、下り通路４４Ｂは、上り通路４４Ａに連通し、排気ポート１９の二股分岐部位１９Ｂの上方から排気ポート１９の左側の外側湾曲面１９Ｃに沿って下降し、上り通路４４Ａに隣接し、流出端６２がシリンダ１３の第２シリンダ側冷却用オイル通路５２に連通する。

ここで、上り通路４４Ａ及び下り通路４４Ｂを排気ポート１９の外側湾曲面１９Ｃの外方に設けたのは、湾曲形状の排気ポート１９では、内側湾曲面に比べて外側湾曲面１９Ｃの方が内面の表面積が大きくなって、排気により温度上昇する傾向が高くなるからである。

第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４が冷却用オイルを、上り通路４４Ａによりシリンダ１３側からシリンダヘッド１４側へ導いた後、下り通路４４Ｂにより再びシリンダ１３側に戻すことが可能になったのは、冷却材として水ではなく、粘性の高いオイルを採用したためである。即ち、水と異なり粘性の高いオイルでは、冷却用通路内のオイル中に混入された空気の気泡は、オイルと共に流動するので、冷却用通路内に局所的に滞留することなく良好に排出される。第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４が上り通路４４Ａ及び下り通路４４Ｂにより構成可能になったのは、上述のようなオイルの特性を利用したからである。

上述のように構成された第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４内にシリンダ１３の第１シリンダ側冷却用オイル通路５１からの冷却用オイルが流れることで、シリンダヘッド１４における排気ポート１９の左側の外側湾曲面１９Ｃの外方、及びシリンダヘッド１４におけるヘッドカバーとの合せ面６０と排気ポート１９の上方との間が冷却される。これにより、シリンダヘッド１４における排気管取付用の取付用ボルト穴２２及び取付ボルト、並びにヘッドカバーとの合せ面６０とヘッドカバー１５との間に配置されるヘッドカバーガスケット６４が冷却される。

第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５は、図３及び図７に示すように、後述の如く、シリンダ１３のカムチェーン室２６をシリンダボア２０の中心に位置づけるために形成された通路である。この第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５では、流入端６５が、シリンダ１３の第２シリンダ側冷却用オイル通路５２に連通し、流出端６６が、シリンダ１３の第３シリンダ側冷却用オイル通路５３に連通する。前述のオイルの特性(気泡の良好な排出性)を利用して、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２内の冷却用オイルが、第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５を経由して第３シリンダ側冷却用オイル通路５３に導かれるものであるが、第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５内を流れる冷却用オイルによって、シリンダヘッド１４が冷却される。

第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６は、図３、図４、図８及び図１０に示すように、流入端６７がシリンダ１３の第３シリンダ側冷却用オイル通路１３に連通し、シリンダヘッド１４の吸気ポート１８の下方を通り、流出端６８がシリンダ１３の第４シリンダ側冷却用オイル通路５４に連通する。流入端６７と流出端６８は、図１３に示す第３シリンダ側冷却用オイル通路５３と第４シリンダ側冷却用オイル通路５４との間で、シリンダ１３の剛性向上を図るためのオイル通路廃止区間（後述）が、シリンダ１３の冷却性能確保のために最小限となるように接近して形成される。

従って、オイルの特性(気泡の良好な排出性)を利用して、第３シリンダ側冷却用オイル通路５３からの冷却用オイルが第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６内を流れ、その後、第４シリンダ側冷却用オイル通路５４を流れることで、シリンダヘッド１４における吸気ポート１８が冷却されて、この吸気ポート１８内を流れる吸気（混合気）の充填効率が向上する。

図３、図４及び図１３に示すように、シリンダ１３に形成されるシリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂが前述の如く不連続に形成されることで、シリンダ１３におけるシリンダヘッドとの合せ面５５には、第１シリンダ側冷却用オイル通路５１と第２シリンダ側冷却用オイル通路５２との間に第１オイル通路廃止区間７１が、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２と第３シリンダ側冷却用オイル通路５３との間に第２オイル通路廃止区間７２が、第３シリンダ側冷却用オイル通路５３と第４シリンダ側冷却用オイル通路５４との間に第３オイル通路廃止空間７３が、第４シリンダ側冷却用オイル通路５４と第１シリンダ側冷却用オイル通路５１との間に第４オイル通路廃止区間７４がそれぞれ存在する。これらの第１〜第４オイル通路廃止区間７１、７２、７３及び７４は、シリンダ１３のシリンダヘッドとの合せ面５５において、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂが形成されていない区間である。

これらの第１〜第４オイル通路廃止区間７１、７２、７３及び７４は、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂがシリンダ１３のシリンダヘッドとの合せ面５５のシリンダボア２０の周囲に連続して形成される場合に比べて、シリンダ１３の剛性を向上させ、且つシリンダヘッド１４及びシリンダ１３における燃焼室１７の周囲の冷却性能を確保させるものである。

図１３及び図１４に示すように、第１シリンダ側冷却用オイル通路５１は、上流端が、シリンダヘッドガスケット４８の流入口７５を経て第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３の流出端５８に連通し、下流端が、シリンダヘッドガスケット４８の流出口７６を経て第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４の流入端６１に連通する。これにより、第１シリンダ側冷却用オイル通路５１は、第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３内の冷却用オイルを第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４へ導くと共に、シリンダ１３のシリンダボア２０の周囲の一部を冷却する。

第２シリンダ側冷却用オイル通路５２は、上流端が、シリンダヘッドガスケット４８の流入口７７を経て第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４の流出端６２に連通し、下流端が、シリンダヘッドガスケット４８の流出口７８を経て第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５の流入端６５に連通する。これにより、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２は、第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４内の冷却用オイルを第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５へ導くと共に、シリンダ１３のシリンダボア２０の周囲の一部を冷却する。

第３シリンダ側冷却用オイル通路５３は、上流端が、シリンダヘッドガスケット４８の流入口７９を経て第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５の流出端６６に連通し、下流端が、シリンダヘッドガスケット４８の流出口８０を経て第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６の流入端６７に連通する。これにより、第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路５３は、第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５内の冷却用オイルを第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６へ導くと共に、シリンダ１３のシリンダボア２０の周囲の一部を冷却する。

第４シリンダ側冷却用オイル通路５４は、上流端が、シリンダヘッドガスケット４８の流入口８１を経て第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６の流出端６８に連通し、下流端がオイル戻し通路８２に連通する。このオイル戻し通路８２は、シリンダ１３の上下方向に貫通して形成されたものであり、冷却用オイルをクランクケース１１のオイルパン３１へ導く。これにより、第４シリンダ側冷却用オイル通路５４は、第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６からの冷却用オイルをオイル戻し通路８２へ導くと共に、シリンダ１３のシリンダボア２０の周囲の一部を冷却する。

図１３に示すように、前述の第１オイル通路廃止区間７１、第２オイル通路廃止区間７２、第３オイル通路廃止区間７３、第４オイル通路廃止区間７４のうちで、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２と第３シリンダ側冷却用オイル通路５３との間に存在する第２オイル通路廃止区間７２、つまりシリンダボア２０とカムチェーン室２６との間に存在する第２オイル通路廃止区間７２が最も長く設定されている。

この第２オイル通路廃止空間７２の両端間の長さＰ１は、シリンダ１３においてシリンダボア２０とカムチェーン室２６との間でシリンダ１３の前後方向に離間して形成された２つのスタッドボルト挿通穴２８の中心間長さＰ２の半分程度に設定される。更に、この第２オイル通路廃止区間７２の両端は、上述の如くシリンダボア２０とカムチェーン室２６の間に形成されたスタッドボルト挿通穴２８の中心よりもカムチェーン室２６側に偏倚して位置づけられる。

また、第２オイル通路廃止区間７２が上述のように最大に設定されたことで、カムチェーン室２６は、シリンダボア２０の中心に近づけて設定され、例えばシリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂ（第２シリンダ側冷却用オイル通路５２及び第３シリンダ側冷却用オイル通路５３）の外周の仮想線Ｍと接するように設けられる。更に、図３及び図１３に示すように、カムチェーン室２６におけるシリンダボア２０側の一部は肉抜き処理されて、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂ（第２シリンダ側冷却用オイル通路５２及び第３シリンダ側冷却用オイル通路５３）の外周の仮想線Ｍよりもシリンダボア２０の中心側へ膨出された膨出部８３とされている。

図１０及び図１３に示すように、オイルクーラ３７（図１）により冷却された冷却用オイルは、矢印Ａに示すように、第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２及び第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３を順次流れた後、図１３の矢印Ｂに示すように第１シリンダ側冷却用オイル通路５１内を流れ、次に、図１０の矢印Ｃに示すように第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４内を流れる。これらの第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２、第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３及び第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４を流れる冷却用オイルによって、点火プラグ１６の下方及び排気ポート１９の周囲が冷却される。

第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４内を流れた冷却用オイルは、図１３の第２シリンダ側冷却用オイル通路５２内、図１０の第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５内、図１３の第３シリンダ側冷却用オイル通路５３内を順次矢印Ｄのように流れる。その後、第３シリンダ側冷却用オイル通路５３内の冷却用オイルは、図１０の第６シリンダヘッド側冷却用オイル通路４６内を矢印Ｅのように流れて吸気ポート１８の下方を冷却し、図１３の第４シリンダ側冷却用オイル通路５４内を矢印Ｆのように流れてオイル戻し通路８２に至り、クランクケース１１のオイルパン１１に戻される。冷却用オイルが第１シリンダ側冷却用オイル通路５１、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２、第３シリンダ側冷却用オイル通路５３、第４シリンダ側冷却用オイル通路５４を順次流れることで、シリンダ１３及びシリンダヘッド１４における燃焼室１７の周囲が冷却される。

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（１３）を奏する。
（１）図３、図５及び図１０に示すように、シリンダヘッド１４は、シリンダとの合せ面５９から排気ポート１９の左側方を通り、ヘッドカバーとの合せ面６０と排気ポート１９の上部との間までに第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４が形成されている。このため、シリンダヘッド１４におけるヘッドカバーとの合せ面６０を排気ポート１９に接近させてエンジン１０を上下方向に小型化する場合でも、シリンダヘッド１４とヘッドカバー１５間に配設されるヘッドカバーガスケット６４が排気ポート１９からの熱により被る損傷（熱害）を低減でき、シール性を確保できる。この結果、エンジン１０の小型化とエンジン１０のシール性の向上を共に実現できる。

（２）図２及び図９に示すように、第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４は、シリンダヘッド１４の平面視で、排気バルブ挿入穴２４と排気管取付面２１に開口する取付用ボルト穴２２との間に形成されている。このため、取付用ボルト穴２２を冷却することでこの取付用ボルト穴２２にクリープが生ずることを防止でき、この取付用ボルト穴２２に取付用ボルトをねじ結合することで締付トルクの低下を抑制できる。この結果、シリンダヘッド１４の排気管取付面２１と排気管とのシール性を向上させることができる。

（３）第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４は、シリンダヘッド１４の平面視で、シリンダヘッド１４の周壁６３を挟んで形成されている。このため、高温になる排気ポート１９の上方の周壁６３を冷却できることで、シリンダヘッド１４とヘッドカバー１５との間に配置されるヘッドカバーガスケット６４に与える熱害を低減できる。

（４）図５及び図１０に示すように、排気ポート１９は、接続される排気管がフレーム２５と干渉しないように例えば右側に湾曲して形成されて、排気管との接続が滑らかになるように構成されている。この排気ポート１９は、外側湾曲面１９Ｃが内側湾曲面に比べて内面の表面積が増大するため、排気によって温度上昇し易くなる。本実施形態では、第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４が排気ポート１９の外側湾曲面１９Ｃの外方に形成されることで、この第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４を流れる冷却用オイルにより排気ポート１９を効果的に冷却でき、温度上昇を抑制できる。

（５）図３及び図５に示すように、シリンダヘッド１４に形成される第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４は、シリンダとの合せ面５９から排気ポート１９の外側湾曲面１９Ｃの外方を通り、この排気ポート１９の上方へ至る上り通路４４Ａと、この上り通路４４Ａに連通して排気ポート１９の上方からシリンダとの合せ面５９まで、上り通路４４に隣接して設けられる下り通路４４Ｂとにより、Ｕ字形状に形成されている。このため、排気ポート１９の外側湾曲面１９Ｃ及び排気ポート１９の上方を、冷却用オイルと積極的に熱交換させることで重点的に冷却することができる。また、排気ポート１９の片側である外側湾曲面１９Ｃの外方に第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４が形成されることで、シリンダヘッド１４の生産性を向上させることができる。

（６）図３、図４及び図１０に示すように、シリンダヘッド１４には、第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４の他に、排気ポート１９の右側方から下方を通って第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１が形成され、排気ポート１９の二股部分１９Ａの上方に第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２が形成され、排気ポート１９の右側方から下方を通って第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３が形成されている。このように排気ポート１９の周囲が第１〜第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、４２、４３及び４４により囲まれたので、これらの冷却用オイル通路内を流れる冷却用オイルによって、排気ポート１９の冷却性能を向上させることができる。しかも、排気管取付面２１に開口する上、下の取付用ボルト穴２２を共に冷却できるので、排気管の締付トルクの低下をより一層抑制できる。

（７）シリンダヘッド１４には、上述のように排気ポート１９の周囲に第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路４２、第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路４３及び第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４４が形成されている。このため、排気ポート１９内を流れる排気と第１〜第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、４２、４３及び４４内を流れるエンジンオイル（冷却用オイル）との熱交換効率が向上する。

従って、エンジン１０の冷機始動時にエンジンオイル（冷却用オイル）の温度が低く粘性が高い場合には、このエンジンオイル（冷却用オイル）は、第１〜第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路４１、４２、４３及び４４内を流れ難くなるので、排気ポート１９内の排気により加熱され易くなり、早期に温度上昇する。この結果、エンジン１０の冷機始動時における暖機性能を向上させることができる。

（８）図３及び図１３に示すように、シリンダ１３には、シリンダボア２０とカムチェーン室２６の間に、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂが形成されていない第２オイル通路廃止区間７２が存在するため、カムチェーン室２６をシリンダボア２０の中心に接近させることができる。この結果、シリンダ１３の左右の横幅寸法を短縮できるので、エンジン１０の小型且つ軽量化を実現できる。

（９）第２オイル通路廃止区間７２の両側の第２シリンダ側冷却用オイル通路５２と第３シリンダ側冷却用オイル通路５３とは、第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５により連通して構成されている。このため、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２内の冷却用オイルを第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路４５に導くことができ、これにより、高温であるシリンダヘッド１４を効果的に冷却できる。

（１０）図１３に示すように、シリンダ１３には、シリンダボア２０とカムチェーン室２６との間に、シリンダ側冷却用オイル通路４０Ｂが形成されていない第２オイル通路廃止区間７２が存在する。このため、カムチェーン室２６が、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２及び第３シリンダ側冷却用オイル通路５３の外周の仮想線Ｍに接するように、このカムチェーン室２６をシリンダボア２０の中心に接近させることができる。従って、シリンダ１３におけるシリンダボア２０の周囲の肉厚を必要な寸法に確保しつつ、カムチェーン室２６をシリンダボア２０の中心に接近させて、シリンダ１３の左右の横幅寸法を短縮し、エンジン１０を小型化できる。

（１１）シリンダ１３において、第２オイル通路廃止区間７２の長さＰ１は、シリンダボア２０とカムチェーン室２６との間に位置する２つのスタッドボルト挿通穴２８の中心間長さＰ２の半分程度に設定されている。更に、第２オイル通路廃止区間７２の両端は、シリンダボア２０とカムチェーン室２６間に位置するスタッドボルト挿通穴２８の中心よりもカムチェーン室２６側に位置づけられている。これらの結果、上記スタッドボルト挿通穴２８とカムチェーン室２６との間の肉厚寸法Ｌと、シリンダ１３におけるシリンダボア２０周囲の冷却性能とを確保しつつ、シリンダ１３の左右の横幅寸法を短縮して、エンジン１０を小型化できる。

（１２）カムチェーン室２６には、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２及び第３シリンダ側冷却用オイル通路５３の外周の仮想線Ｍよりもシリンダボア２０の中心側へ膨出した膨出部８３が形成されている。これにより、シリンダ１３においてシリンダボア２０と膨出部８３との間の肉厚寸法Ｔが、シリンダ１３において必要なシリンダボア２０の周囲の肉厚寸法の範囲内にあれば、シリンダ１３の軽量化を実現できる。

（１３）シリンダ１３のシリンダヘッドとの合せ面５５には、シリンダボア２０の周囲に第１シリンダ側冷却用オイル通路５１、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２、第３シリンダ側冷却用オイル通路５３及び第４シリンダ側冷却用オイル通路５４が形成されている。更に、このシリンダヘッドとの合せ面５５には、第１シリンダ側冷却用オイル通路５１と第２シリンダ側冷却用オイル通路５２間に第１オイル通路廃止区間７１が、第２シリンダ側冷却用オイル通路５２と第３シリンダ側冷却用オイル通路５３間に第２オイル通路廃止区間７２が、第３シリンダ側冷却用オイル通路５３と第４シリンダ側冷却用オイル通路５４間に第３オイル通路廃止区間７３が、第４シリンダ側冷却用オイル通路５４と第１シリンダ側冷却用オイル通路５１間に第４オイル通路廃止区間７４がそれぞれ存在する。このため、シリンダ１３及びシリンダヘッド１４における燃焼室１７の周囲の冷却性能を確保しつつ、シリンダ１３の剛性を向上させてシリンダ２０の周囲の変形を防止できる。

シリンダ１３におけるシリンダボア２０の周囲の変形が防止されることで、シリンダ１３とシリンダヘッド１４間のシリンダヘッドガスケット４８のシール不良を回避できるので、シリンダボア２０の内圧の吹き抜けによるエンジン１０の故障を防止できる。更に、シリンダ１３におけるシリンダボア２０の周囲の変形が防止されることで、ピストンリングの追従不良やエンジンオイルの消費量の増加を防止できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、本実施形態では、エンジン１０が単気筒エンジンの場合を述べたが、吸気バルブ及び排気バルブが１気筒毎に２本ずつ設けられた多気筒エンジンに本発明を適用してもよい。

１０…エンジン、１１…クランクケース、１３…シリンダ、１４…シリンダヘッド、１５…ヘッドカバー、１７…燃焼室、１９…排気ポート、１９Ａ…排気ポートの二股部分、１９Ｃ…排気ポートの外側湾曲面、２０…シリンダボア、２１…排気管取付面、２２…取付用ボルト穴、２６…カムチェーン室、２８…スタッドボルト挿通穴、４０…冷却用オイル通路、４０Ａ…シリンダヘッド側冷却用オイル通路、４０Ｂ…シリンダ側冷却用オイル通路、４１…第１シリンダヘッド側冷却用オイル通路(他のシリンダヘッド側冷却用オイル通路)、４２…第２シリンダヘッド側冷却用オイル通路、４３…第３シリンダヘッド側冷却用オイル通路(他のシリンダヘッド側冷却用オイル通路)、４４…第４シリンダヘッド側冷却用オイル通路(シリンダヘッド側冷却用オイル通路)、４４Ａ…上り通路、４４Ｂ…下り通路、４５…第５シリンダヘッド側冷却用オイル通路、４８…シリンダヘッドガスケット、５２…第２シリンダ側冷却用オイル通路、５３…第３シリンダ側冷却用オイル通路、５９…シリンダとの合せ面、６０…ヘッドカバーとの合せ面、６３…シリンダヘッドの周壁、６４…ヘッドカバーガスケット、７１…第１オイル通路廃止区間、７２…第２オイル通路廃止区間、７３…第３オイル通路廃止区間、７４…第４オイル通路廃止区間、８３…膨出部、Ｍ…仮想線、Ｐ１…長さ、Ｐ２…中心間長さ

Claims

クランクケースにシリンダ、シリンダヘッド及びヘッドカバーが順次結合され、前記シリンダヘッドに燃焼室と、この燃焼室に連通する排気ポートがそれぞれ設けられ、前記シリンダ及び前記シリンダヘッドに冷却用オイル通路が連通して形成されたエンジンの冷却用オイル通路構造において、
前記シリンダヘッドには、前記シリンダとの合せ面から、前記ヘッドカバーとの合せ面と前記排気ポートの上部との間までにシリンダヘッド側冷却用オイル通路が形成されたことを特徴とするエンジンの冷却用オイル通路構造。
前記シリンダヘッドには、排気ポートを燃焼室に対して開閉するための排気バルブを挿入する排気バルブ挿入穴が形成され、更に、前記シリンダヘッドには、前記排気ポートに排気管をボルトで取り付けるためのボルト穴が形成され、
前記シリンダヘッド側冷却用オイル通路は、前記シリンダヘッドの平面視で、前記排気バルブ挿入穴と前記ボルト穴との間に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却用オイル通路構造。
前記シリンダヘッド側冷却用オイル通路は、シリンダとの合せ面から排気ポートの側方を通り、この排気ポートの上方へ至る上り通路と、この上り通路に連通して前記排気ポートの上方から前記シリンダとの合せ面まで、前記上り通路に隣接して設けられる下り通路と、を有して構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの冷却用オイル通路構造。
前記シリンダヘッド側冷却用オイル通路は、シリンダヘッドの平面視で、前記シリンダヘッドの周壁を挟んで形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエンジンの冷却用オイル通路構造。
前記シリンダヘッドには、排気ポートに排気管を取り付けるための排気管取付面が設けられ、前記排気ポートが、シリンダヘッドの平面視で、前記排気管取付面に向けて湾曲して形成され、この排気ポートにおける湾曲した箇所の外側にシリンダヘッド側冷却用オイル通路が設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジンの冷却用オイル通路構造。
前記シリンダヘッドには、燃焼室に対して排気ポートを開閉する排気バルブが１気筒毎に２本設けられることで、前記排気ポートが二股に形成され、
前記シリンダヘッドには、前記排気ポートの下方を含みこの排気ポートの周囲の少なくとも半周を囲む他のシリンダヘッド側冷却用オイル通路が形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジンの冷却用オイル通路構造。