JP2593649Y2 - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、内燃機関の冷却装
置、特にシリンダヘッド内をクロスフロー形式に流れた
冷却水をラジエータへ向けて案内する部分の通路構造の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッド内部を効率良く冷却する
ために、シリンダ列と直交する方向に沿って、つまりク
ロスフロー形式に冷却水を通流させるようにした冷却装
置が知られている（例えば実開昭６０−３６５４９号公
報参照）が、この種の冷却装置では、シリンダヘッドの
一方の側面例えば吸気側の側面に複数個の冷却水出口を
設け、それぞれから冷却水を取り出すようにする必要が
ある。ここで、各冷却水出口から出た冷却水は一本の流
路に集合され、ラジエータへ案内されることになるが、
複数個の冷却水出口を連通するための通路を、吸気マニ
ホルド内部あるいはシリンダヘッド内部に形成すること
は、鋳造の制約や吸気マニホルド等の小型化の上で困難
である。

【０００３】そのため、従来は、例えば図６に例示する
ように、吸気マニホルド４１のフランジ部４２内部に、
上下方向に沿った短い連通路を各冷却水出口毎に設け、
該連通路先端をフランジ部４２下面に開口させた上で、
それぞれを吸気マニホルド４１下部に配した外部配管４
３でもって互いに連通させた構成が多く採用されてい
る。図示例では、３カ所に冷却水出口が設けられている
ので、先端にフランジ４４ａを備えた３本の分岐管４４
が設けられ、これらが主排水管４５に合流している。
尚、分岐管４４の一部は、ゴムホース４６にて構成され
ている。また、主排水管４５の先端には、図外のラジエ
ータとホースを介して接続されるラジエータホース接続
部４７が設けられているが、その側面に、さらにバイパ
ス管４８が接続されている。このバイパス管４８は、図
外のサーモスタットが閉弁しているときのバイパス流路
を構成するもので、その通路の先端は、吸気マニホルド
４１のフランジ部４２に設けた開口部を通してシリンダ
ヘッド内部のバイパス通路に連通するようになっている

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷却装置では、バイパス管４８を含め非常に大型の
外部配管４３が用いられるので、吸気マニホルド４１下
部での占有スペースが大きくなり、他部品の部品レイア
ウトの制約となる。特に、バイパス管４８が外部配管４
３の一部として設けられているので、重量が嵩み、かつ
組み付け工程も複雑となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、この考案は、ラ
ジエータホース接続部を吸気マニホルド一端部に一体に
形成し、複数個の冷却水出口から出た冷却水の流路とバ
イパス用の流路とを、ラジエータホース接続部に内部通
路にて連通させることで、構成の簡略化を図った。すな
わち、この考案に係る内燃機関の冷却装置は、吸気側の
側面に複数個の冷却水出口が開口形成されるとともに、
該側面の一端部にバイパス用冷却水入口が開口形成され
てなるシリンダヘッドと、シリンダヘッド側面に取り付
けられるフランジ部内に、上記冷却水出口と該フランジ
部下面の冷却水取り出し口とを個々に連通する複数の連
通路が形成されるとともに、フランジ面一端部に、上記
バイパス用冷却水入口に対応するバイパス用冷却水導入
路が開口形成され、かつ該バイパス用冷却水導入路が上
記連通路の一つと内部で連通してなる吸気マニホルド
と、この吸気マニホルドの一端部に一体に形成され、か
つ上記バイパス用冷却水導入路と内部で連通したラジエ
ータホース接続部と、上記フランジ部下面にねじ止めさ
れ上記冷却水取り出し口と連通する開口部を有するコネ
クタ部および該コネクタ部を連結したパイプからなり、
かつ複数の冷却水取り出し口を互いに連通する連通管
と、を備えたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】シリンダヘッド内をクロスフロー形式に流れた
冷却水は、シリンダヘッドの吸気側の側面に位置する複
数個の冷却水出口から排出される。ここで、シリンダヘ
ッドの一端部に位置する冷却水出口は、ラジエータホー
ス接続部に吸気マニホルド内部で連通している。他の冷
却水出口は、フランジ部の連通路およびフランジ部下面
に取り付けられた連通管を通してラジエータホース接続
部に合流する。また、ラジエータホース接続部とバイパ
ス用冷却水導入路とが吸気マニホルド内部で連通してお
り、サーモスタットが閉じた状態では、該バイパス用冷
却水導入路を通してウォータポンプ吸入側へ冷却水が循
環する。

【０００７】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

【０００８】図１は、この考案に係る冷却装置の要部で
ある吸気マニホルド１周辺の分解斜視図、図２は、吸気
マニホルド１を下方から見た平面図である。

【０００９】この実施例は、ＤＯＨＣ型直列６気筒内燃
機関に適用した例を示しており、シリンダヘッド２の一
方の側面に吸気マニホルド１が取り付けられ、かつ他方
の側面に図示せぬ排気マニホルドが取り付けられるよう
になっている。そして、図１には示されていないが、吸
気側の側面に、各気筒毎に計６個の吸気ポートが開口し
ているとともに、一対の吸気ポート間に、それぞれ冷却
水出口が開口形成されている。つまり、この例では、３
個の冷却水出口が設けられており、シリンダブロック側
のウォータジャケットから排気側に沿って上昇してきた
冷却水がシリンダヘッド２内のウォータジャケットをク
ロスフロー形式に流れ、各冷却水出口から排出されるこ
とになる。さらに、吸気側の側面の一端部には、バイパ
ス用冷却水入口が開口形成されている。このバイパス用
冷却水入口に連なるバイパス通路は、シリンダヘッド２
およびシリンダブロックに跨がって形成され、先端がシ
リンダブロック前面のウォータポンプの吸入ポートに連
通している。尚、図１において、３は排気ポート、４は
カムシャフト軸受部を示している。

【００１０】吸気マニホルド１は、略９０°湾曲した６
本のブランチ部５を主体とするもので、各ブランチ部５
の基端がコレクタ側フランジ部６に接続されて一体化さ
れているとともに、各ブランチ部５の先端には、一対の
ブランチ部５毎に独立した３つのヘッド側フランジ部７
ａ，７ｂ，７ｃが形成されており、該ヘッド側フランジ
部７ａ，７ｂ，７ｃが図示せぬガスケットを介してシリ
ンダヘッド２側面に夫々固定されるようになっている。

【００１１】ここで、各ヘッド側フランジ部７ａ，７
ｂ，７ｃには、図示するように、一対の吸気通路８ａ〜
８ｆが開口しており、かつその間に、連通路９ａ，９
ｂ，９ｃ一端の冷却水取り入れ口９１ａ，９１ｂ，９１
ｃが開口形成されている。この冷却水取り入れ口９１
ａ，９１ｂ，９１ｃは、上述したシリンダヘッド２側面
の冷却水出口に対応する位置にあり、かつ該冷却水出口
と略等しい矩形状をなしている。連通路９ａ，９ｂ，９
ｃは、各ヘッド側フランジ部７内部に独立して設けられ
ているもので、連通路９ｂ，９ｃは、それぞれ上下方向
に沿って略Ｌ字形（図面と垂直方向に曲がっている）を
なすように形成されている。尚、図５では、連通路９ｃ
の部分まで図示していないが連通路９ｂと同様に上下方
向に沿って略Ｌ字形をなすように形成されている。連通
路９ｂ，９ｃの下端は、冷却水取り出し口１０ｂ，１０
ｃ（図４，図５参照、但し１０ｃは図５に示されていな
い）としてヘッド側フランジ部７下面に開口している。
この冷却水取り出し口１０ｂ，１０ｃもやはり略矩形状
に開口している。連通路９ａは、後述する通路１１ａと
連通している。

【００１２】また、吸気マニホルド１の一端部には、ラ
ジエータへ冷却水を流す筒状をなすラジエータホース接
続部１１が斜めに突出した状態で一体に鋳造されてい
る。尚、１１ｂは、ラジエータホース接続部１１に圧入
した接続パイプである（図４では図示していない）。そ
して、このラジエータホース接続部１１に近接した位置
にあるヘッド側フランジ部７の一端部に、バイパス用冷
却水導入路１２が開口形成されている。このバイパス用
冷却水導入路１２は、上述したシリンダヘッド２側面の
バイパス用冷却水入口に対応する位置にある。このバイ
パス用冷却水導入路１２は、図４に示すように、ラジエ
ータホース接続部１１内部の通路１１ａと連通してい
る。さらに、同図に示すように、隣接する連通路９ａと
も内部で連通している。また、連通路９ａ近傍において
ヘッド側フランジ部７の下端に冷却水集合取り入れ口１
０ａが開口している。該冷却水集合取り入れ口１０ａ
は、通路１１ａと連通している。

【００１３】一方、吸気マニホルド１下面に開口する２
個の冷却水取り出し口１０ｂ，１０ｃと冷却水集合取り
入れ口１０ａ同士は、吸気マニホルド１とは別部材とな
った連通管１３によって互いに連通されている。この連
通管１３は、図３にも詳示するように、冷却水取り出し
口１０ｂ，１０ｃと冷却水集合取り入れ口１０ａを覆う
３個のアルミニウム合金製コネクタ部１４と、該コネク
タ部１４の間を連結した金属パイプ１５とからなり、金
属パイプ１５がコネクタ部１４に圧入されることにより
予め一体化されている。そして、この連結管１３は、各
コネクタ部１４がヘッド側フランジ部７にねじ止めされ
ることによって図２に示すように固定されている。これ
により、冷却水取り出し口１０ｂ，１０ｃと冷却水集合
取り入れ口１０ａとが夫々連通する構成となる。また、
連結管１３の中央に位置するコネクタ部１４の側面に
は、ボス部１６が形成されており、該ボス部１６に、機
関温度に応じた吸入空気量（補助空気量）の補正を行う
エアレギュレータバルブ１７が取り付けられている。こ
のエアレギュレータバルブ１７は、その取付用ボス部１
６を介した熱伝導により機関からの熱を受けて加熱され
るようになっている。

【００１４】上記構成においては、図示せぬウォータポ
ンプによりシリンダブロック側ウォータジャケット内に
圧送された冷却水がシリンダヘッド側ウォータジャケッ
ト内に排気側から流入し、該シリンダヘッド側ウォータ
ジャケット内を吸気側の冷却水出口へ向けてクロスフロ
ー形式に流れる。シリンダヘッド２側面の冷却水出口か
ら出た冷却水は、一つは冷却水取り入れ口９１ｂ，９１
ｃを介して吸気マニホルド１の連通路９ｂ，９ｃを通っ
て下面の冷却水取り出し口１０ｂ，１０ｃへ至り、かつ
開口部１４ａより流入することで、連通管１３を介して
吸気マニホルド１一端部の内部通路１１ａに集合する。
また一つは、冷却水取り入れ口９１ａを介して取り入れ
られた冷却水は連通路９ａを介して内部通路１１ａへ集
合する。そして、図示せぬサーモスタットが開いている
状態では、ラジエータホース接続部１１から図示せぬラ
ジエータへと冷却水が循環する。また、サーモスタット
が閉じている冷間時には、内部通路１１ａからバイパス
用冷却水導入路１２およびシリンダヘッド２側面のバイ
パス用冷却水入口を通してシリンダブロック一端部のウ
ォータポンプの吸入ポートへ直接冷却水が循環する。

【００１５】また、連通管１３内を流れる冷却水によっ
て該連通管１３のコネクタ部１４が加熱されるため、こ
の熱がエアレギュレータバルブ１７に伝達されて加熱さ
れるので、バルブの固着が防止される。

【００１６】このように上記構成によれば、シリンダヘ
ッド２の複数個の冷却水出口から取り出された冷却水が
連通管１３を介して吸気マニホルド１の内部通路１１ａ
に集められ、ここから直接バイパス用冷却水入口へと分
岐されるので、外部配管の構成が非常に簡素化され、か
つ小型軽量化できる。従って、吸気マニホルド１下方に
おける占有スペースが小さくなり、部品レイアウトが容
易になる。

【００１７】また、エアレギュレータバルブ１７を連通
管１３に取り付け、該連通管１３から直接熱伝導を行う
ようにしたので、エアレギュレータバルブ１７を吸気マ
ニホルド１下方の空間に効率良く収容できるとともに、
エアレギュレータバルブ１７への温水通路が不要とな
り、構成が一層簡素化される。

【００１８】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、この考案
に係る内燃機関の冷却装置によれば、シリンダヘッドに
複数個の冷却水出口を設けた場合に問題となる外部配管
の複雑化を回避でき、外部配管による占有スペースを小
さくして、吸気マニホルド周辺の部品レイアウトの簡素
化ひいては機関の小型軽量化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る冷却装置の要部を示す分解斜視
図。

【図２】吸気マニホルドを下方から見た平面図。

【図３】連通管の平面図。

【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った要部の断面図。

【図５】図１の矢視Ｂから見た冷却装置の要部を示す部
分側面図。

【図６】従来の冷却装置の要部を示す吸気マニホルドを
下方から見た平面図。

【符号の説明】

１…吸気マニホルド ２…シリンダヘッド ７ａ，７ｂ，７ｃ…ヘッド側フランジ部 ９ａ，９ｂ，９ｃ…連通路 １１…ラジエータホース接続部 １２…バイパス用冷却水導入路 １３…連通管 １７…エアレギュレータバルブ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気側の側面に複数個の冷却水出口が開
   口形成されるとともに、該側面の一端部にバイパス用冷
   却水入口が開口形成されてなるシリンダヘッドと、シリ
   ンダヘッド側面に取り付けられるフランジ部内に、上記
   冷却水出口と該フランジ部下面の冷却水取り出し口とを
   個々に連通する複数の連通路が形成されるとともに、フ
   ランジ面一端部に、上記バイパス用冷却水入口に対応す
   るバイパス用冷却水導入路が開口形成され、かつ該バイ
   パス用冷却水導入路が上記連通路の一つと内部で連通し
   てなる吸気マニホルドと、この吸気マニホルドの一端部
   に一体に形成され、かつ上記バイパス用冷却水導入路と
   内部で連通したラジエータホース接続部と、上記フラン
   ジ部下面にねじ止めされ上記冷却水取り出し口と連通す
   る開口部を有するコネクタ部および該コネクタ部を連結
   したパイプからなり、かつ複数の冷却水取り出し口を互
   いに連通する連通管と、を備えたことを特徴とする内燃
   機関の冷却装置。