JP2575807B2 - ４サイクルエンジンのシリンダヘッド冷却構造 - Google Patents

４サイクルエンジンのシリンダヘッド冷却構造

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動二輪車用水冷式４サイクルエン
ジンに採用されるシリンダヘッドの冷却構造に関し、特
にシリンダヘッド全体を均一に冷却できるようにすると
ともに、冷却効率の改善を図るようにした冷却水流入
口，流出口の配置構造に関する。
〔従来の技術〕
一般に水冷式エンジンでは、シリンダヘッドの燃焼室
及び排気通路の周囲を囲むように水冷ジャケットを形成
し、該部分に冷却水を導入することにより上記燃焼室付
近を適当な温度に冷却するように構成されている。この
冷却水の流通経路としては、従来、シリンダヘッドの排
気通路側の車幅方向略中央から流入させ、吸気通路側の
車幅方向略中央から流出させるのが一般的である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、最近では、吸気弁を複数設け、しかも各吸
気弁開口を１つの共用吸気通路に合流させて外方に導く
ようにした構造のエンジンがあり、このような場合に
は、冷却水の流通経路の設計の如何によっては、シリン
ダヘッド内の冷却水の流れが偏在して均一な冷却ができ
ず、あるいは冷却水のよどみができて冷却効率が低下す
る懸念がある。
そこで本発明は、上記従来の実情に鑑み、吸気弁開口
を複数有し、かつこれを１つの共用吸気通路でもって外
方に導いている場合の、冷却効率の改善及び均一冷却を
図ることのできる４サイクルエンジンのシリンダヘッド
冷却構造を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、複数の吸気弁開口を外方に導出する１つの
共用吸気通路をシリンダヘッドに形成した４サイクルエ
ンジンの、該シリンダヘッドを液体によって冷却するた
めの構造において、上記シリンダヘッドの共用吸気通路
に対向する位置に冷却液流入口を形成するとともに、上
記共用吸気通路の両側に冷却液流出口を形成したことを
特徴としている。
ここで本発明は、水冷エンジン以外に、油等の液体で
冷却するエンジンにも適用できる。そしてこの冷却液の
流入口は、共用吸気通路と対向する位置であればどこで
もよく、例えば排気通路が共用吸気通路と対向する位置
に２本形成されている場合はその間、あるいはさらにそ
の両側に形成すればよく、また排気通路が１本の場合は
該通路の両側に形成すればよい。
〔作用〕
本発明に係る冷却構造によれば、排気通路側の流入口
からシリンダヘッドの水冷ジャケット内に流入した冷却
液は、該水冷ジャケット内で拡がりながら共用吸気通路
側に流れ、該吸気通路壁に沿って左，右に分流し、しか
る後左，右の流出口から流出する。従って、従来の吸気
通路側の中央に流出口がある場合に比較して、水冷ジャ
ケット内全体を均一に流れ、冷却状態が偏ることはなく
均一性が向上する。また、左，右に分かれた後、該部分
から流出するので、左，右部分によどみができることは
ないので、冷却効率が向上する。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図ないし第４図は本発明の第１実施例による４サ
イクルエンジンの動弁装置を説明するための図である。
図において、１は本実施例装置が適用された４サイク
ルエンジンを搭載した自動二輪車であり、これの車体フ
レーム２の前端には、下端で前輪３を軸支する前フォー
ク４が軸支され、中央下端には、後端で後輪５を軸支す
る後アーム６が上下に揺動自在に枢支されており、さら
に後部には大型の燃料タンク７が、その上側にはシート
８がそれぞれ搭載されている。なお、62〜64,58はそれ
ぞれオイルタンク，ラジエータ，エアクリーナ，気化器
である。
そして上記車体フレーム２の前部には水冷式４サイク
ル単気筒のエンジンユニット９が搭載されている。この
エンジンユニット９は、シリンダ10,シリンダヘッド11,
及びヘッドカバー12をクランクケース14上に積層して構
成されている。また、ヘッドカバー12の上面中央部はブ
ラケット61を介して車体フレーム２のテンションパイプ
2aに懸架されている。
上記シリンダ10は水冷ジャケット10aが形成されたシ
リンダ本体10b内に円筒状のシリンダライナ10cを圧入し
て構成されており、該シリンダライナ10c内にはピスト
ン14が摺動自在に挿入されている。
また、上記シリンダヘッド11の下面の略中央には上記
ピストン14の上面とで燃焼室15を形成する燃焼室凹部16
が凹設されている。この燃焼室凹部16の周縁に沿う略円
周上に、３つの吸気弁開口17〜19及び２つの排気弁開口
20,21が形成されている。また、この燃焼室凹部16の中
央にはプラグ孔22が形成されており、このプラグ孔22は
プラグ挿入孔29によって外方に導出されている。このプ
ラグ挿入孔29は周壁で囲まれた筒状をなしており、シリ
ンダヘッド11,ヘッドカバー12に直線状に形成されたヘ
ッド側挿入孔29a,カバー側挿入孔29bで構成されてい
る。また上記プラグ孔22には点火プラグ30が装着されて
いる。
上記３つの吸気弁開口17〜19はこのシリンダヘッド11
に形成された１つ共用吸気通路31に合流した後、車両前
後方向後側に導出されており、この共用吸気通路31には
キャブジョイント57を介して２つの気化器58,59が接続
されている。このジョイント57は隔壁57aによって２つ
の吸気通路57b,57cに画成されている。
また、上記２つの排気弁開口20,21はそれぞれ別個の
排気通路32,33によって前側に導出されており、図示し
ていないが、この各排気通路32,33には排気装置の排気
管が接続されている。
上記吸気弁開口17〜19及び排気弁開口20,21には、こ
れを開閉する吸気弁23〜25及び排気弁26,27の弁板が配
置されている。この各吸，排気弁23〜27の弁ステムは吸
気，排気通路31〜33の天井壁部を貫通してこのシリンダ
ヘッド11の上側に突出している。この突出部の上端に取
り付けられたバネストッパ34とシリンダヘッド11に装着
されたばね座11aとの間には付勢ばね35が配設されてお
り、これにより各弁23〜27は各弁開口17〜21を閉じるよ
うに付勢されている。
そして上記燃焼室15の中央上方にはカム軸36がこれを
横切るように配設されている。このカム軸36の左，右両
端及び中央はそれぞれ左，右軸受部及び中央軸受部で支
持されており、この左，右軸受部及び中央軸受部は、シ
リンダヘッド11側に形成された下半部とヘッドカバー12
側に形成された上半部とからなる２分割構造になってい
る。また、このカム軸36の一端はチェン室11b内に突出
しており、該突出部に固着されたスプロケット，チェン
を介してクランク軸に連結されている。
そして上記シリンダヘッド11の、上記燃焼室凹部16を
構成する天井壁部16aと、カム軸36等が収容されたカム
室との境界壁16bと、周壁とで囲まれた空間は、ヘッド
側水冷ジャケット19になっている。この水冷ジャケット
19の略中央に上述の筒状のプラグ挿入孔29が位置してい
る。そしてこのヘッド側水冷ジャケット19は、上記両排
気通路32,33間部分に形成された中央流入口53a,及び該
両通路32,33の左，右外側に形成された左，右流入口53
b,53cによって上記シリンダ側水冷ジャケット10aに連通
している。この各流入口53a〜53cは上記共用吸気通路31
と対向している。
また、上記共用吸気通路31の左，右両側位置には、該
ヘッド側水冷ジャケット19を外方に連通させる左，右流
出口54a,54bが貫通形成されており、またこの流出口54
a,54bの外側に締結ボルト60が位置している。また上記
両流出口54a,54bの外部開口部は、それぞれに装着され
た接続ジョイント55a,55bを介してジョイントパイプ56a
で連結されている。このジョイントパイプ56aは上記キ
ャブジョイント57の上側に、つまりシリンダヘッド11と
気化器58,59との間に配索されており、さらに該ジョイ
ントパイプ56aは冷却水リターンパイプ56bによって該シ
リンダヘッド11の左側を通ってラジエータに接続されて
いる。
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例の冷却構造を備えたエンジンユニットにおい
ては、冷却水はシリンダ10のシリンダ側水冷ジャケット
10aの下部に供給され、該ジャケット10aから、排気側に
流入口53a〜53cを通ってヘッド側水冷ジャケット19内に
供給される。そしてこの冷却水は、このヘッド側水冷ジ
ャケット19内を、プラグ挿入孔29の両側を通って、かつ
カム軸36の中央軸受部39の下方を通って一様に吸気通路
31側に流れる。そして該通路31の壁面に沿って左，右に
別れ、左，右の流入孔54a,54bから流出し、ジョイント
パイプ56a,リターンパイプ56bを通ってラジエータに導
かれる。
このように本実施例の冷却構造では、冷却水は排気側
の３箇所から流入し、吸気側の左，右２箇所から流出す
るので、各部に冷却水が淀むことがなく、シリンダヘッ
ド11の燃焼室15近辺及び排気通路32,33廻りを均一に冷
却できる。またプラグ挿入孔29の周壁に沿って、かつ中
央軸受部下方を冷却水が確実に流れるので、点火プラグ
30の周囲及び中央軸受39への伝熱を効果的に防止でき、
冷却効率を向上できる。
また、左，右流出口54a,54bを連結するジョイントパ
イプ56aを、気化器58,59とシリンダヘッド11との間の隙
間に配置したので、デッドスペースを有効利用でき、必
要な配管スペースを確保できる。
上記実施例では、水冷ジャケット19の中央に１つのプ
ラグ挿入孔29が形成されていたが、このプラグ挿入孔を
２つ設けた場合にも勿論本発明を適用できる。
第５図及び第６図は、点火プラグを左，右側部に２本
配置した場合の冷却構造の例であり、第５図は水冷ジャ
ケット部分の断面底面図である。図において第１図と同
一符号は同一又は相当部分を示し、29c,29dはヘッド側
水冷ジャケット19の左，右両側に配設されたプラグ挿入
孔である。
本実施例の冷却構造では、排気通路32,33側に形成さ
れた冷却水流入口53a〜53cから流入した冷却水は、カム
軸36の中央軸受部の下面をより確実に冷却し、また左，
右の点火プラグ30a,30bを均等に冷却した後、左，右の
流出口54a,54bから外方に流出することとなる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明に係る４サイクルエンジンのシリ
ンダヘッド冷却構造によれば、シリンダヘッドの、共用
吸気通路と対向する位置に冷却液の流入口を形成すると
ともに、上記共用吸気通路の両側に冷却液の流出口を形
成したので、冷却水がヘッド側水冷ジャケット内を均一
に、かつよどむことなく流れ、均一な冷却が図れるとと
もに、冷却効率を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第４図は本発明の第１実施例によるシリン
ダヘッド冷却構造を説明するための図であり、第１図は
その水冷ジャケット部分の第２図のＩ−Ｉ線断面底面
図、第２図はその断面側面図、第３図はシリンダヘッド
の断面平面図、第４図は本実施例装置が適用された自動
二輪車の左側面図、第５図，第６図は点火プラグが２本
の場合の冷却構造を説明するための図で、第５図は第６
図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は断面側面図である。 図において、９はエンジンユニット、11はシリンダヘッ
ド、17は吸気弁開口、31は共用吸気通路、53a〜53cは冷
却水流入口、54a,54bは冷却流出口である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の吸気弁開口に連通する１つの共用吸
    気通路をシリンダヘッドに形成した４サイクルエンジン
    の、該シリンダヘッドを液体によって冷却するための構
    造において、上記シリンダヘッドの共用吸気通路に対向
    する位置に冷却液流入口を形成するとともに、上記共用
    吸気通路の両側に冷却液流出口を形成したことを特徴と
    する４サイクルエンジンのシリンダヘッド冷却構造。
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