JP2020105969A - 内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドの排気ポート間の部分を効果的に冷却することができる内燃機関を提供する。【解決手段】第１吸気口５１Ａの中心５１Ｃがシリンダ軸線ＣＡの左方かつ上方に位置するようにシリンダ軸線ＣＡに沿って見たときに、プラグホール５５の軸線５５Ｃは、シリンダ軸線ＣＡに沿って点火口５５Ａから離れるほどシリンダ軸線ＣＡの左方に向かうようにシリンダ軸線ＣＡに対して傾斜している。プラグホール５５は、第１吸気ポート５１と第１排気ポート６１との間に位置している。ウォータジャケット１０Ａは、第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間であってかつシリンダ軸線ＣＡの下方に位置するポート間流路３１と、ポート間流路３１からシリンダ軸線ＣＡの上方の位置まで上方に延びる延長流路３２と、を含んだ中間流路３０を有している。【選択図】図９

Description

本発明は、ウォータジャケットを有する内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両に関する。

例えば、４バルブの水冷式内燃機関は、シリンダを有するシリンダボディと、２つの吸気ポートおよび２つの排気ポートを有するシリンダヘッドとを備えている。シリンダボディおよびシリンダヘッドには、冷却水の流路であるウォータジャケットが形成されている。

シリンダヘッドのうち、２つの排気ポート間の部分は高温になりやすい。特許文献１には、２つの排気ポート間の部分の温度上昇を抑制するため、排気ポート間に冷却水の流路を設けた内燃機関が開示されている。

特許文献１に開示された内燃機関では、点火プラグは、点火プラグの軸線とシリンダの軸線とが一致するように配置されている。点火プラグが収容されるプラグホールの軸線は、シリンダ軸線と一致している。しかし、シリンダヘッドにおいて、プラグホールと排気ポートとの間の領域は小さい。排気ポート間の部分に単に流路を形成するだけでは、小さな流路しか形成することができない。特許文献２には、プラグホールが２つの吸気ポート間に設けられ、そのプラグホールの軸線が、燃焼室から遠ざかるほど吸気ポートの方に向かうようにシリンダ軸線から傾斜した内燃機関が開示されている。この内燃機関によれば、プラグホールと排気ポートとの間の領域を大きくすることができる。そのため、排気ポート間の流路を大きくすることができる。

特開２０１５−０１０５９８号公報 特開２０１８−１５５２１５号公報

しかし、特許文献２に開示された内燃機関では、冷却水が排気ポート間の流路を円滑に流れにくい傾向があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダヘッドの排気ポート間の部分を効果的に冷却することができる内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両を提供することである。

本発明に係る内燃機関は、シリンダボディと、シリンダヘッドと、第１吸気ポートと、第２吸気ポートと、第１排気ポートと、第２排気ポートと、プラグホールと、ウォータジャケットと、を備えている。前記シリンダボディには、シリンダ軸線に沿って延びかつ燃焼室の一部を区画するシリンダが形成されている。前記シリンダヘッドは、前記シリンダボディに固定されている。前記第１吸気ポートは、前記シリンダヘッドに形成されており、前記燃焼室に向けて開口する第１吸気口を有している、前記第１吸気ポートには、前記燃焼室に吸入される吸気が流れる。前記第２吸気ポートは、前記シリンダヘッドに形成されており、前記燃焼室に向けて開口する第２吸気口を有している。前記第２吸気ポートには、前記燃焼室に吸入される吸気が流れる。前記第１排気ポートは、前記シリンダヘッドに形成されており、前記燃焼室に向けて開口する第１排気口を有している。前記第１排気ポートには、前記燃焼室から排出される排気が流れる。前記第２排気ポートは、前記シリンダヘッドに形成されており、前記燃焼室に向けて開口する第２排気口を有している。前記第２排気ポートには、前記燃焼室から排出される排気が流れる。前記プラグホールは、前記シリンダヘッドに形成されており、前記燃焼室に向けて開口する点火口を有している。前記プラグホールには、点火プラグが収容される。前記ウォータジャケットは、前記シリンダヘッドに形成されている。前記ウォータジャケットには冷却水が流れる。前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、前記第２吸気口の中心は前記シリンダ軸線の右方かつ上方に位置し、前記第１排気口の中心は前記シリンダ軸線の左方かつ下方に位置し、前記第２排気口の中心は前記シリンダ軸線の右方かつ下方に位置している。前述のように見たときに、前記プラグホールの軸線は、前記シリンダ軸線に沿って前記点火口から離れるほど前記シリンダ軸線の左方に向かうように前記シリンダ軸線に対して傾斜している。前述のように見たときに、前記プラグホールは、前記第１吸気ポートと前記第１排気ポートとの間に位置している。前述のように見たときに、前記ウォータジャケットは、前記第１排気ポートと前記第２排気ポートとの間であってかつ前記シリンダ軸線の下方に位置するポート間流路と、前記ポート間流路から前記シリンダ軸線の上方の位置まで上方に延びる延長流路と、を含んだ中間流路を有している。

上記内燃機関によれば、プラグホールをシリンダ軸線から傾斜させることとしたので、第１排気ポートと第２排気ポートとの間の領域を大きくすることができる。よって、ポート間流路の大きさを確保することができる。また、プラグホールを第１吸気ポートと第１排気ポートとの間に設けることとした。そのため、第１吸気ポートと第２吸気ポートの間に、流路を形成することのできる領域を確保することができる。そして、この領域に、ポート間流路から延びる延長流路を設けることとした。これにより、冷却水は、ポート間流路を流れた後、延長流路において、そのまま真っ直ぐに流れ続けることができる。よって、ポート間流路の冷却水の流れを円滑化することができる。したがって、シリンダヘッドの第１排気ポートと第２排気ポートとの間の部分を効果的に冷却することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、前記ウォータジャケットは、前記第２排気ポートの中心よりも右方かつ下方に位置する第１右流路と、前記第２排気ポートの中心よりも上方に位置し、前記第１右流路および前記中間流路に接続された第２右流路と、前記第２右流路よりも上方かつ前記第２吸気ポートの中心よりも下方に位置し、前記中間流路に接続された第３右流路と、を有している、前記第２右流路と前記第３右流路とは、前記第２吸気口の中心および前記第２排気口の中心よりも左方の一部において、上下に仕切られている。

上記態様によれば、第２右流路を流れた冷却水は、中間流路を経て、第３右流路に流れ込む。第２右流路と第３右流路とは、第２吸気口の中心および第２排気口の中心よりも左方の一部において、上下に仕切られている。そのため、第２右流路を流れた冷却水は、第２排気口の中心よりも左方にまで流れた後、中間流路を流れる冷却水と合流する。これにより、ポート間流路および延長流路における冷却水の真っ直ぐな流れを大きく妨げることなく、第２右流路の冷却水と中間流路の冷却水とを合流させることができる。したがって、ポート間流路の冷却水の流れを更に円滑化することができる。また、第２排気ポートの周囲の部分を効果的に冷却することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記第１排気口の中心と前記第２排気口の中心とを結ぶ直線と平行かつ前記シリンダ軸線と平行な所定の断面において、前記ポート間流路の前記シリンダ軸線と垂直な方向の寸法に対する前記シリンダ軸線と平行な方向の寸法の比率は、１よりも大きい。

シリンダヘッドにおいて、第１排気ポートと第２排気ポートとの間の寸法は比較的小さい。しかし、上記態様によれば、前記断面において、ポート間流路のシリンダ軸線と平行な方向の寸法は、シリンダ軸線と垂直な方向の寸法（すなわち、第１排気ポートと第２排気ポートの間の寸法）よりも大きい。そのため、ポート間流路の流路断面積を確保することができる。したがって、シリンダヘッドの第１排気ポートと第２排気ポートとの間の部分を効果的に冷却することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記所定の断面において、前記ポート間流路は前記シリンダ軸線と平行な辺を有している。

上記態様によれば、シリンダヘッドの第１排気ポートと第２排気ポートとの間の部分を効果的に冷却することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、前記ウォータジャケットは、前記第１排気ポートの中心よりも下方に位置する第１左流路と、前記第１排気ポートの中心よりも左方かつ上方に位置し、前記第１左流路に接続された第２左流路と、前記第１吸気ポートの中心よりも左方かつ下方に位置し、前記第２左流路に接続された第３左流路と、を有している。

上記態様によれば、第１排気ポートの左方の部分を効果的に冷却することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記延長流路と前記第２左流路とは直接接続されておらず、前記延長流路と前記第３左流路とは直接接続されていない。

延長流路と第２左流路または第３左流路とが直接接続されていると、第２右流路または第３流路から第２左流路または第３左流路に至る左右に延びる流路が形成され、当該流路はポート間流路と実質的に直交することになる。その場合、ポート間流路を流れる冷却水の流れは、上記流路を流れる冷却水によって乱されやすい。その結果、冷却水はポート間流路を円滑に流れにくくなるおそれがある。しかし、上記態様によれば、延長流路は、第２左流路および第３流路のいずれとも直接接続されていない。よって、ポート間流路を流れる冷却水は円滑に流れることができる。したがって、シリンダヘッドの第１排気ポートと第２排気ポートとの間の部分を効果的に冷却することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、前記第２左流路は、前記第３左流路に向かって右方かつ上方に延び、前記第３左流路は、前記第２左流路に向かって右方かつ下方に延びている。

上記態様によれば、第１排気ポートの周囲の部分を効果的に冷却することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記第１排気口の中心と前記第２排気口の中心とを結ぶ直線と平行かつ前記シリンダ軸線と平行な所定の断面において、前記ポート間流路の前記シリンダ軸線と垂直な方向の寸法に対する前記シリンダ軸線と平行な方向の寸法の比率は、前記第１右流路の前記比率よりも大きく、かつ、前記第１左流路の前記比率よりも大きい。

シリンダヘッドにおいて、第１排気ポートと第２排気ポートとの間の寸法は比較的小さい。しかし、上記態様によれば、前記断面において、ポート間流路のシリンダ軸線と垂直な方向の寸法（すなわち、第１排気ポートと第２排気ポートの間の寸法）に対するシリンダ軸線と平行な方向の寸法の比率が大きい。そのため、ポート間流路の流路断面積を確保することができる。したがって、シリンダヘッドの第１排気ポートと第２排気ポートとの間の部分を効果的に冷却することができる。

前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、前記ウォータジャケットは、冷却水が流入し、前記第２排気口よりも右方かつ下方に位置する流入口を有していてもよい。

前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、前記ウォータジャケットは、冷却水が流入し、前記第２排気口よりも右方かつ下方に位置する流入口を有し、前記第１左流路に、冷却水の流れを絞る縮径部が設けられていてもよい。

流入口が第２排気口よりも右方かつ下方に設けられている場合、流入口から流入した冷却水は、左方かつ上方に向かって流れる傾向がある。上記態様によれば、第１左流路には、冷却水の流れを絞る縮径部が設けられている。そのため、冷却水が第１左流路に流れ過ぎることは避けられる。ポート間流路に十分な量の冷却水が流れ込む。したがって、シリンダヘッドの第１排気ポートと第２排気ポートとの間の部分を効果的に冷却することができる。

前記内燃機関は、前記内燃機関の外部から冷却水を導入する流入口を有し、前記流入口は、前記シリンダヘッドに形成されていてもよい。

前記内燃機関は、前記内燃機関の外部から冷却水を導入する流入口と、前記内燃機関の外部に冷却水を導出する流出口とを有し、前記流入口および前記流出口は、前記シリンダヘッドに形成されていてもよい。

本発明の好ましい一態様によれば、前記内燃機関は、前記シリンダヘッドに回転可能に支持され、前記シリンダ軸線と交差するカム軸を備えている。前記カム軸の軸線は、前記第１吸気口の中心と前記第１排気口の中心との間に位置し、かつ、前記第２吸気口の中心と前記第２排気口の中心との間に位置している。

プラグホールはシリンダ軸線に対して傾斜しているので、上述のようにシリンダ軸線に沿って見たときに、シリンダヘッドを大型化しなくても、シリンダ軸線と交差しかつ左右に延びるカム軸を配置するスペースを確保することができる。したがって、シリンダヘッドの小型化が可能となる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記シリンダヘッドは鋳造品である。

上記態様によれば、前述の構成を備えたウォータジャケットを比較的容易に形成することができる。

本発明に係る鞍乗型車両は、前記内燃機関を備えたものである。

本発明によれば、シリンダヘッドの排気ポート間の部分を効果的に冷却することができる内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両を提供することができる。

実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 実施形態に係る内燃機関の一部をシリンダ軸線に沿って見た図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 シリンダヘッドの裏面図である。 シリンダヘッドのウォータジャケットの壁を抽出して表した図である。 シリンダヘッドのウォータジャケットにおけるシリンダ軸線に垂直な断面図である。 図８のＸ−Ｘ線断面における端面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係る自動二輪車１００である。自動二輪車１００は、鞍乗型車両の一例である。鞍乗型車両とは、乗員が跨がって乗車する車両のことである。鞍乗型車両は自動二輪車１００に限定されない。鞍乗型車両は、例えば、自動三輪車、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）などであってもよい。

自動二輪車１００は、ヘッドパイプ１０１を有する車体フレーム１０２と、車体フレーム１０２に支持されたシート１０３と、車体フレーム１０２に支持された内燃機関（以下、エンジンという）１と、ヘッドパイプ１０１に回動可能に支持されたハンドル１０４と、前輪１０５と、エンジン１により駆動される後輪１０６とを備えている。

エンジン１は、４ストロークの水冷式のエンジンである。エンジン１は、図示しないクランク軸が収容されたクランクケース２と、クランクケース２に固定されたシリンダボディ３（図３参照）と、シリンダボディ３に固定されたシリンダヘッド４と、シリンダヘッド４に固定されたシリンダヘッドカバー５とを備えている。図２は、シリンダ軸線ＣＡ（図４参照）に沿ってエンジン１の一部を見た図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図５は図２のＶ−Ｖ線断面図である。図６は図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、シリンダ軸線ＣＡは図３および図５に示す断面上には存在しないが、説明の便宜上、図３および図５においても、シリンダ６の中心にシリンダ軸線ＣＡを図示している。

図４に示すように、シリンダボディ３にはシリンダ６が形成されている。シリンダ６はシリンダ軸線ＣＡに沿って延びている。シリンダ６の内部には、ピストン７が収容されている。シリンダ６は燃焼室８の一部を区画している。ピストン７は、図示しないコンロッドを介して前記クランク軸に連結されている。

図７はシリンダヘッド４の裏面図である。シリンダヘッド４には、第１吸気ポート５１と、第２吸気ポート５２と、第１排気ポート６１と、第２排気ポート６２とが形成されている。第１吸気ポート５１、第２吸気ポート５２、第１排気ポート６１、第２排気ポート６２は、それぞれ燃焼室８に向けて開口する第１吸気口５１Ａ、第２吸気口５２Ａ、第１排気口６１Ａ、第２排気口６２Ａを有している。第１吸気ポート５１および第２吸気ポート５２には、燃焼室８に吸入される吸気が流れる。第１排気ポート６１および第２排気ポート６２には、燃焼室８から排出される排気が流れる。また、シリンダヘッド４には、点火プラグ５０が収容されるプラグホール５５が形成されている。プラグホール５５は、燃焼室８に向けて開口する点火口５５Ａを有している。シリンダヘッド４は鋳造品である。シリンダヘッド４は鋳造によって製造されている。

図３に示すように、エンジン１は、第１吸気口５１Ａを開閉する第１吸気弁５３と、第１排気口６１Ａを開閉する第１排気弁６３とを備えている。図５に示すように、エンジン１は、第２吸気口５２Ａを開閉する第２吸気弁５４と、第２排気口６２Ａを開閉する第２排気弁６４とを備えている。エンジン１は、シリンダヘッド４に回転可能に支持されたカム軸５７を備えている。図４に示すように、カム軸５７はシリンダ軸線ＣＡと交差している。図３に示すように、カム軸５７の軸線５７Ｃは、第１吸気口５１Ａの中心と第１排気口６１Ａの中心との間に位置している。図５に示すように、カム軸５７の軸線５７Ｃは、第２吸気口５２Ａの中心と第２排気口６２Ａの中心との間に位置している。第１吸気弁５３、第２吸気弁５４、第１排気弁６３、および第２排気弁６４は、ロッカーアーム５８を介してカム軸５７と係合している。第１吸気弁５３、第２吸気弁５４、第１排気弁６３、および第２排気弁６４は、カム軸５７の回転に伴って開閉される。

エンジン１には、冷却水が流れるウォータジャケット１０が形成されている（図５参照）。ウォータジャケット１０は、シリンダヘッド４に形成されたウォータジャケット１０Ａと、シリンダボディ３に形成されたウォータジャケット１０Ｂとを有している。

図８は、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａの壁を抽出して表した図であり、ウォータジャケット１０Ａをシリンダ軸線ＣＡに沿ってシリンダヘッドカバー５の方から見た図である。図８に示すように、第１吸気口５１Ａの中心５１Ｃがシリンダ軸線ＣＡの左方かつ上方に位置するようにシリンダ軸線ＣＡに沿って見たときに、第２吸気口５２Ａの中心５２Ｃはシリンダ軸線ＣＡの右方かつ上方に位置し、第１排気口６１Ａの中心６１Ｃはシリンダ軸線ＣＡの左方かつ下方に位置し、第２排気口６２Ａの中心６２Ｃはシリンダ軸線ＣＡの右方かつ下方に位置している。以下、特に断らない限り、上、下、左、右の各方向は、図８に示すように、第１吸気口５１Ａの中心５１Ｃがシリンダ軸線ＣＡの左方かつ上方に位置するようにシリンダ軸線ＣＡに沿って見たときの上、下、左、右の各方向を意味するものとする。

図６に示すように、プラグホール５５の軸線５５Ｃは、シリンダ軸線ＣＡに沿って点火口５５Ａから離れるほど（すなわち、図６の上方に行くほど）シリンダ軸線ＣＡの左方に向かうように、シリンダ軸線ＣＡに対して傾斜している。プラグホール５５は、第１吸気ポート５１と第１排気ポート６１との間に位置している。

図９は、ウォータジャケット１０Ａのシリンダ軸線ＣＡに垂直な断面図である。ウォータジャケット１０Ａは、冷却水が流入する流入口１１と、入口流路１３と、右流路２０と、中間流路３０と、左流路４０と、出口流路１４と、冷却水が流出する流出口１２とを有している。

流入口１１は、エンジン１のウォータジャケット１０に冷却水を導入する開口である。流出口１２は、エンジン１のウォータジャケット１０から冷却水を導出する開口である。すなわち、流入口１１はエンジン１の外部から内部に冷却水を導入する開口であり、流出口１２はエンジン１の内部から外部に冷却水を導出する開口である。流入口１１および流出口１２は、シリンダヘッド４に形成されている。流入口１１は、第２排気口６２Ａの中心６２Ｃよりも右方かつ下方に位置している。流入口１１は右向きに開口している。流出口１２は、第１吸気口５１Ａの中心５１Ｃよりも左方かつ上方に位置している。流出口１２は、左向きに開口している。

右流路２０は、第２排気ポート６２の中心６２Ｄよりも右方かつ下方に位置する第１右流路２１と、第２排気ポート６２の中心６２Ｄよりも上方に位置する第２右流路２２と、第２右流路２２よりも上方かつ第２吸気ポート５２の中心５２Ｄよりも下方に位置する第３右流路２３と、第２吸気ポート５２の中心５２Ｄよりも上方に位置する第４右流路２４とを有している。第１右流路２１は入口流路１３と接続されている。第２右流路２２は、第１右流路２１および中間流路３０に接続されている。第３右流路２３は中間流路３０に接続されている。第４右流路２４は第３右流路２３および出口流路１４に接続されている。第２右流路２２と第３右流路２３とは、第２吸気口５２Ａの中心５２Ｃおよび第２排気口６２Ａの中心６２Ｃよりも左方の一部において、上下に仕切られている。

中間流路３０は、ポート間流路３１と延長流路３２とを含んでいる。ポート間流路３１は、第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間に形成されている。ポート間流路３１は、シリンダ軸線ＣＡの下方に位置している。延長流路３２は、ポート間流路３１からシリンダ軸線ＣＡの上方の位置まで上方に延びている。ポート間流路３１および延長流路３２は、上方に向けて真っ直ぐに延びている。ポート間流路３１は、入口流路１３および第１右流路２１に接続されている。延長流路３２は、第２右流路２２および第３右流路２３に接続されている。

左流路４０は、第１排気ポート６１の中心６１Ｄよりも下方に位置する第１左流路４１と、第１排気ポート６１の中心６１Ｄよりも左方かつ上方に位置する第２左流路４２と、第１吸気ポート５１の中心５１Ｄよりも左方かつ下方に位置する第３左流路４３と、第１吸気ポート５１の中心５１Ｄよりも左方かつ上方に位置する第４左流路４４とを備えている。第１左流路４１は、入口流路１３およびポート間流路３１と接続されている。第２左流路４２は第１左流路４１に接続されている。第３左流路４３は第２左流路４２に接続されている。第４左流路４４は第３左流路４３および出口流路１４に接続されている。第２左流路４２は、第３左流路４３に向かって右方かつ上方に延びている。第３左流路４３は、第２左流路４２に向かって右方かつ下方に延びている。第１左流路４１には、冷却水の流れを絞る縮径部４６が設けられている。縮径部４６の流路断面積は、縮径部４６の上流側（図９の右側）および下流側（図９の左側）の流路断面積よりも小さくなっている。

図９に示すように、延長流路３２と第２左流路４２とは直接接続されていない。延長流路３２と第３左流路４３とは直接接続されていない。第１吸気ポート５１と第１排気ポート６１の間には、冷却水が通る流路は形成されていない。

本実施形態では、出口流路１４は、図示しないボルトが挿入される孔１８の周囲に設けられている。しかし、この孔１８は必ずしも必要ではない。出口流路１４は、第４右流路２４および第４左流路４４と流出口１２とを接続する流路であればよく、その形状は何ら限定されない。

図１０は、図８のＸ−Ｘ線断面における端面図である。すなわち、図１０は、第１排気口６１Ａの中心６１Ｃと第２排気口６２Ａの中心６２Ｃとを結ぶ直線と平行かつシリンダ軸線ＣＡと平行な所定の断面における端面図である。図１０に示すように、前記断面において、ポート間流路３１は縦長に形成されている。図１０において、Ｘ方向は、シリンダ軸線ＣＡと垂直な方向を表す。Ｙ方向は、シリンダ軸線ＣＡと平行な方向を表す。前記断面において、ポート間流路３１のＸ方向の寸法Ｌｘに対するＹ方向の寸法Ｌｙは１よりも大きい。Ｌｙ／Ｌｘ＞１である。Ｌｙ／Ｌｘの値は特に限定されないが、例えば、Ｌｙ／Ｌｘ＝２〜４である。

図１０に示すように、前記断面において、ポート間流路３１は実質的に長方形状に形成されている。前記断面において、ポート間流路３１はシリンダ軸線ＣＡと平行な辺３１ａを有している。ただし、図１０に示す形状は一例であり、ポート間流路３１の前記断面の形状は長方形状に限定されない。

図１０に示すように、前記断面において、第１右流路２１のＸ方向、Ｙ方向の寸法をそれぞれＬＲｘ、ＬＲｙとする。前記断面において、第１左流路４１のＸ方向、Ｙ方向の寸法をそれぞれＬＬｘ、ＬＬｙとする。すると、Ｌｙ／Ｌｘは、ＬＲｙ／ＬＲｘよりも大きく、かつ、ＬＬｙ／ＬＬｘよりも大きい。すなわち、前記断面において、ポート間流路３１に関するシリンダ軸線ＣＡと垂直な方向の寸法に対するシリンダ軸線ＣＡと平行な方向の寸法の比率は、第１右流路２１の前記比率よりも大きく、かつ、第１左流路４１の前記比率よりも大きい。前記断面において、ポート間流路３１は、第１右流路２１および第１左流路４１よりも縦長である。

図３〜図６に示すように、シリンダボディ３のウォータジャケット１０Ｂは、シリンダ６の周囲に形成されている。図７に示すように、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａには、シリンダボディ３のウォータジャケット１０Ｂに向けて開口した複数の孔４ａが形成されている。シリンダボディ３とシリンダヘッド４との間には、ガスケット９（図６参照）が介在している。ガスケット９にも、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａの孔４ａと同様の複数の孔（図示せず）が形成されている。本実施形態では、エンジン１の外部から冷却水を導入する流入口１１、および、エンジン１の外部に冷却水を導出する流出口１２は、いずれもシリンダヘッド４に設けられている。そのため、流入口１１から流入した冷却水の一部は、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａ、シリンダボディ３のウォータジャケット１０Ｂ、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａの順に流れ、流出口１２から流出する。詳しくは、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａの冷却水の一部は、上記複数の孔４ａのうちいずれか２つ以上の孔を通って、シリンダボディ３のウォータジャケット１０Ｂに流入する。シリンダボディ３のウォータジャケット１０Ｂの冷却水は、上記複数の孔４ａのうちの他の孔を通って、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａに流入する。

次に、図９を参照しながら、シリンダヘッド４のウォータジャケット１０Ａを流れる冷却水の流れについて説明する。流入口１１から入口流路１３に流入した冷却水は、第１右流路２１とポート間流路３１と第１左流路４１とに分流する。流入口１１は第２排気口６２Ａの右方かつ下方に位置しており、冷却水は入口流路１３において、左方かつ上方に向かって流れる傾向がある。そのため、冷却水が第１右流路２１に流れ過ぎることは避けられる。また、第１左流路４１には、冷却水の流れを絞る縮径部４６が設けられている。そのため、冷却水が第１左流路４１に流れ過ぎることは避けられる。したがって、ポート間流路３１に十分な量の冷却水が流れ込む。右流路２０を流れる冷却水と、中間流路３０を流れる冷却水と、左流路４０を流れる冷却水とは、比較的均等となる。

エンジン１において、第１排気ポート６１および第２排気ポート６２には高温の排ガスが流れる。シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分は、高温になりやすい。しかし、第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間には、ポート間流路３１が形成されている。第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分は、ポート間流路３１を流れる冷却水により、十分に冷却される。したがって、シリンダヘッド４の温度上昇を効果的に抑制することができる。

本実施形態では、中間流路３０は、ポート間流路３１から上方に延びる延長流路３２を含んでいる。ポート間流路３１を流れた冷却水は、延長流路３２において、そのまま真っ直ぐに流れ続けることができる。本実施形態では、ポート間流路３１を流れた冷却水を堰き止める壁は存在しない。すなわち、ウォータジャケット１０Ａには、シリンダ軸線ＣＡの近傍において左右に延びる壁は存在しない。したがって、ポート間流路３１の冷却水の流れを円滑化することができ、ポート間流路３１における冷却水の流速を高めることができる。これにより、シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分を効果的に冷却することができる。

第１右流路２１を流れた冷却水は、第２右流路２２を流れた後、中間流路３０の冷却水と合流する。合流後の冷却水は、第３右流路２３および第４右流路２４を流れる。第１左流路４１を流れた冷却水は、第２左流路４２、第３左流路４３、第４左流路４４を順に流れる。そして、第４右流路２４の冷却水と第４左流路４４の冷却水とは出口流路１４において合流し、流出口１２から流出する。

以上のように、本実施形態に係るエンジン１によれば、プラグホール５５をシリンダ軸線ＣＡから傾斜させることとしたので（図６参照）、シリンダヘッド４における第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の領域を大きくすることができる。よって、ポート間流路３１の大きさを確保することができる（図４参照）。また、プラグホール５５を第１吸気ポート５１と第１排気ポート６１との間に設けることとした（図８参照）。そのため、第１吸気ポート５１と第２吸気ポート５２の間に、流路を形成することのできる領域を確保することができる。そして、この領域に、ポート間流路３１から延びる延長流路３２を設けることとした（図４および図９参照）。これにより、冷却水は、ポート間流路３１を流れた後、延長流路３２において、そのまま真っ直ぐに流れ続けることができる。冷却水がポート間流路３１を出た直後に堰き止められることはない。よって、ポート間流路３１の冷却水の流れを円滑化することができる。本実施形態によれば、シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分を効果的に冷却することができる。

本実施形態によれば、第２右流路２２を流れた冷却水は、中間流路３０を経て、第３右流路２３に流れ込む。第２右流路２２と第３右流路２３とは、第２吸気口５２Ａの中心５２Ｃおよび第２排気口６２Ａの中心６２Ｃよりも左方の一部において、上下に仕切られている。そのため、第２右流路２２を流れた冷却水は、第２排気口６２Ａの中心６２Ｃよりも左方にまで流れた後、中間流路３０を流れる冷却水と合流する。これにより、ポート間流路３１および延長流路３２における冷却水の真っ直ぐな流れを大きく妨げることなく、第２右流路２２の冷却水と中間流路３０の冷却水とを合流させることができる。したがって、ポート間流路３１の冷却水の流れを更に円滑化することができる。また、第２排気ポート６２の周囲の部分を効果的に冷却することができる。

ところで、シリンダヘッド４において、第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の寸法は比較的小さい。しかし、本実施形態によれば、図１０に示す断面において、ポート間流路３１のシリンダ軸線ＣＡと垂直な方向の寸法Ｌｘに対するシリンダ軸線ＣＡと平行な方向の寸法Ｌｙの比率Ｌｙ／Ｌｘは、１よりも大きい。すなわち、前記断面において、ポート間流路３１のシリンダ軸線ＣＡと平行な方向の寸法Ｌｙは、シリンダ軸線ＣＡと垂直な方向の寸法Ｌｘ（すなわち、第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の寸法）よりも大きい。そのため、シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の寸法は小さいが、ポート間流路３１の流路断面積を確保することができる。したがって、シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分を効果的に冷却することができる。

図１０に示す前記断面には、第１右流路２１、ポート間流路３１、および第１左流路４１が存在する。本実施形態によれば、それらの流路２１，３１，４１のうち、シリンダ軸線ＣＡと垂直な方向の寸法に対するシリンダ軸線ＣＡと平行な方向の寸法の比率は、ポート間流路３１が最も大きい。ポート間流路３１は他の流路２１，４１に比べて縦長であるので、ポート間流路３１の流路断面積を大きく確保することができる。したがって、シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分を効果的に冷却することができる。

また、図１０に示す前記断面において、ポート間流路３１はシリンダ軸線ＣＡと平行な辺３１ａを有している。これにより、シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分を効果的に冷却することができる。

本実施形態によれば、図９に示すようにウォータジャケット１０Ａは、第１左流路４１、第２左流路４２、および第３左流路４３を有している。これにより、第１排気ポート６１の左方の部分を効果的に冷却することができる。

また、第２左流路４２は第３左流路４３に向かって右方かつ上方に延び、第３左流路４３は第２左流路４２に向かって右方かつ下方に延びている。これにより、第１排気ポート６１の周囲の部分を効果的に冷却することができる。

ところで、延長流路３２と第２左流路４２または第３左流路４３とが直接接続されていると、第２右流路２２または第３右流路２３から第２左流路４２または第３左流路４３に至る左右に延びる流路が形成されることになる。当該流路はポート間流路３１と実質的に直交することになる。その場合、ポート間流路３１を流れる冷却水の流れは、上記流路を流れる冷却水によって乱されやすい。その結果、冷却水はポート間流路３１を円滑に流れにくくなるおそれがある。しかし、本実施形態によれば、延長流路３２は第２左流路４２および第３左流路４３のいずれとも直接接続されていない。よって、ポート間流路３１を流れる冷却水が乱されることを防止することができる。したがって、シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分を効果的に冷却することができる。

本実施形態では、流入口１１は、第２排気口６２Ａよりも右方かつ下方に設けられている。流入口１１から流入した冷却水は、左方かつ上方に向かって流れる傾向がある。本実施形態によれば、第１左流路４１には、冷却水の流れを絞る縮径部４６が設けられている。そのため、冷却水が第１左流路４１に流れ込み過ぎることは避けられる。したがって、ポート間流路３１に十分な量の冷却水が流れ込む。シリンダヘッド４の第１排気ポート６１と第２排気ポート６２との間の部分を効果的に冷却することができる。

ところで、図６に示すように、プラグホール５５はシリンダ軸線ＣＡに対して傾斜しているので、シリンダヘッド４を大型化しなくても、シリンダ軸線ＣＡと交差しかつ左右に延びるカム軸５７を配置するスペースを確保することができる。したがって、本実施形態によれば、シリンダヘッド４の小型化が可能となる。

シリンダヘッド４の製造方法は特に限定されないが、本実施形態では鋳造である。シリンダヘッド４は鋳造品である。そのため、前述の構成を備えたウォータジャケット１０Ａを比較的容易に形成することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限らず、他にも種々の形態にて実施することができる。

前記第１吸気口５１Ａの中心５１Ｃがシリンダ軸線ＣＡの左方かつ上方に位置するようにシリンダ軸線ＣＡに沿って見たときに、流入口１１は必ずしも第２排気口６２Ａの中心６２Ｃの右方かつ下方に配置されていなくてもよく、流出口１２は必ずしも第１吸気口５１Ａの中心５１Ｃの左方かつ上方に配置されていなくてもよい。

第２右流路２２と第３右流路２３とは、第２吸気口５２Ａの中心５２Ｃおよび第２排気口６２Ａの中心６２Ｃよりも左方の一部において、上下に仕切られていなくてもよい。第２右流路２２および第３右流路２３は、第２吸気口５２Ａの中心５２Ｃおよび第２排気口６２Ａの中心６２Ｃよりも右方において、中間流路３０と接続されていてもよい。

第１排気口６１Ａの中心６１Ｃと第２排気口６２Ａの中心６２Ｃとを結ぶ直線と平行かつシリンダ軸線ＣＡと平行な所定の断面（図１０参照）において、ポート間流路３１の形状は長方形状に限定されない。ポート間流路３１の断面形状は特に限定されるものではない。

前記実施形態では、図９に示すように、第２左流路４２は第３左流路４３に向かって右方かつ上方に延び、第３左流路４３は第２左流路４２に向かって右方かつ下方に延びている。しかし、第２左流路４２は第３左流路４３に向かって右方に延びていなくてもよい。また、第３左流路４３は第２左流路４２に向かって右方に延びていなくてもよい。

前記実施形態では、第１左流路４１に、冷却水の流れを絞る縮径部４６が設けられている。しかし、縮径部４６は第１左流路４１に設けられていなくてもよい。縮径部４６は、第２左流路４２、第３左流路４３、または第４左流路４４に設けられていてもよい。また、左流路４０のいずれにも縮径部４６が設けられていなくてもよい。右流路２０および中間流路３０の一方または両方の一部に縮径部４６が設けられていてもよい。

エンジン１の外部から冷却水を導入する流入口１１は、シリンダボディ３に形成されていてもよい。エンジン１の外部に冷却水を導出する流出口１２は、シリンダボディ３に形成されていてもよい。

前記実施形態では、シリンダヘッド４には、シリンダ軸線ＣＡと交差する１本のカム軸５７が設けられている（図４参照）。エンジン１は、ＳＯＨＣ（Single OverHead Camshaft）式の内燃機関である。しかし、特に限定される訳ではない。シリンダヘッド４に、吸気弁５３，５４の上方に配置された吸気カム軸と、排気弁６３，６４の上方に配置された排気カム軸とが設けられていてもよい。エンジン１は、ＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）式の内燃機関であってもよい。

ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。

１…内燃機関、３…シリンダボディ、４…シリンダヘッド、６…シリンダ、８…燃焼室、１０Ａ…シリンダヘッドのウォータジャケット、１１…流入口、１２…流出口、２１…第１右流路、２２…第２右流路、２３…第３右流路、３０…中間流路、３１…ポート間流路、３２…延長流路、４１…第１左流路、４２…第２左流路、４３…第３左流路、４６…縮径部、５０…点火プラグ、５１…第１吸気ポート、５１Ａ…第１吸気口、５２…第２吸気ポート、５２Ａ…第２吸気口、５５…プラグホール、５５Ａ…点火口、５５Ｃ…プラグホールの軸線、５７…カム軸、５７Ｃ…カム軸の軸線、６１…第１排気ポート、６１Ａ…第１排気口、６２…第２排気ポート、６２Ａ…第２排気口、ＣＡ…シリンダ軸線、１００…自動二輪車（鞍乗型車両）

Claims (15)

1. シリンダ軸線に沿って延びかつ燃焼室の一部を区画するシリンダが形成されたシリンダボディと、
   前記シリンダボディに固定されたシリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドに形成され、前記燃焼室に向けて開口する第１吸気口を有し、前記燃焼室に吸入される吸気が流れる第１吸気ポートと、
   前記シリンダヘッドに形成され、前記燃焼室に向けて開口する第２吸気口を有し、前記燃焼室に吸入される吸気が流れる第２吸気ポートと、
   前記シリンダヘッドに形成され、前記燃焼室に向けて開口する第１排気口を有し、前記燃焼室から排出される排気が流れる第１排気ポートと、
   前記シリンダヘッドに形成され、前記燃焼室に向けて開口する第２排気口を有し、前記燃焼室から排出される排気が流れる第２排気ポートと、
   前記シリンダヘッドに形成され、前記燃焼室に向けて開口する点火口を有し、点火プラグが収容されるプラグホールと、
   前記シリンダヘッドに形成され、冷却水が流れるウォータジャケットと、を備え、
   前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、
   前記第２吸気口の中心は前記シリンダ軸線の右方かつ上方に位置し、前記第１排気口の中心は前記シリンダ軸線の左方かつ下方に位置し、前記第２排気口の中心は前記シリンダ軸線の右方かつ下方に位置し、
   前記プラグホールの軸線は、前記シリンダ軸線に沿って前記点火口から離れるほど前記シリンダ軸線の左方に向かうように前記シリンダ軸線に対して傾斜しており、
   前記プラグホールは、前記第１吸気ポートと前記第１排気ポートとの間に位置し、
   前記ウォータジャケットは、前記第１排気ポートと前記第２排気ポートとの間であってかつ前記シリンダ軸線の下方に位置するポート間流路と、前記ポート間流路から前記シリンダ軸線の上方の位置まで上方に延びる延長流路と、を含んだ中間流路を有している、内燃機関。
2. 前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、
   前記ウォータジャケットは、前記第２排気ポートの中心よりも右方かつ下方に位置する第１右流路と、前記第２排気ポートの中心よりも上方に位置し、前記第１右流路および前記中間流路に接続された第２右流路と、前記第２右流路よりも上方かつ前記第２吸気ポートの中心よりも下方に位置し、前記中間流路に接続された第３右流路と、を有し、
   前記第２右流路と前記第３右流路とは、前記第２吸気口の中心および前記第２排気口の中心よりも左方の一部において、上下に仕切られている、請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記第１排気口の中心と前記第２排気口の中心とを結ぶ直線と平行かつ前記シリンダ軸線と平行な所定の断面において、前記ポート間流路の前記シリンダ軸線と垂直な方向の寸法に対する前記シリンダ軸線と平行な方向の寸法の比率は、１よりも大きい、請求項１または２に記載の内燃機関。
4. 前記所定の断面において、前記ポート間流路は前記シリンダ軸線と平行な辺を有している、請求項３に記載の内燃機関。
5. 前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、
   前記ウォータジャケットは、前記第１排気ポートの中心よりも下方に位置する第１左流路と、前記第１排気ポートの中心よりも左方かつ上方に位置し、前記第１左流路に接続された第２左流路と、前記第１吸気ポートの中心よりも左方かつ下方に位置し、前記第２左流路に接続された第３左流路と、を有している、請求項１〜４のいずれか一つに記載の内燃機関。
6. 前記延長流路と前記第２左流路とは直接接続されておらず、前記延長流路と前記第３左流路とは直接接続されていない、請求項５に記載の内燃機関。
7. 前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、
   前記第２左流路は、前記第３左流路に向かって右方かつ上方に延び、
   前記第３左流路は、前記第２左流路に向かって右方かつ下方に延びている、請求項５または６に記載の内燃機関。
8. 前記第１排気口の中心と前記第２排気口の中心とを結ぶ直線と平行かつ前記シリンダ軸線と平行な所定の断面において、前記ポート間流路の前記シリンダ軸線と垂直な方向の寸法に対する前記シリンダ軸線と平行な方向の寸法の比率は、前記第１右流路の前記比率よりも大きく、かつ、前記第１左流路の前記比率よりも大きい、請求項５〜７のいずれか一つに記載の内燃機関。
9. 前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、
   前記ウォータジャケットは、冷却水が流入し、前記第２排気口よりも右方かつ下方に位置する流入口を有し、
   前記第１左流路に、冷却水の流れを絞る縮径部が設けられている、請求項５〜８のいずれか一つに記載の内燃機関。
10. 前記第１吸気口の中心が前記シリンダ軸線の左方かつ上方に位置するように前記シリンダ軸線に沿って見たときに、
    前記ウォータジャケットは、冷却水が流入し、前記第２排気口よりも右方かつ下方に位置する流入口を有している、請求項１〜８のいずれか一つに記載の内燃機関。
11. 前記内燃機関の外部から冷却水を導入する流入口を有し、
    前記流入口は、前記シリンダヘッドに形成されている、請求項１〜８のいずれか一つに記載の内燃機関。
12. 前記内燃機関の外部から冷却水を導入する流入口と、前記内燃機関の外部に冷却水を導出する流出口と、を有し、
    前記流入口および前記流出口は、前記シリンダヘッドに形成されている、請求項１〜８のいずれか一つに記載の内燃機関。
13. 前記シリンダヘッドに回転可能に支持され、前記シリンダ軸線と交差するカム軸を備え、
    前記カム軸の軸線は、前記第１吸気口の中心と前記第１排気口の中心との間に位置し、かつ、前記第２吸気口の中心と前記第２排気口の中心との間に位置している、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の内燃機関。
14. 前記シリンダヘッドは鋳造品である、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の内燃機関。
15. 請求項１〜１４のいずれか一つに記載の内燃機関を備えた鞍乗型車両。

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