JP2927453B2

JP2927453B2 - 水冷式エンジンの水ジャケット構造

Info

Publication number: JP2927453B2
Application number: JP1190146A
Authority: JP
Inventors: 順吉天野
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1989-07-21
Filing date: 1989-07-21
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH0354314A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、水冷式４サイクルエンジンにおける水冷
式エンジンの水ジャケット構造に関する。

（従来の技術）水冷式４サイクルエンジンには、従来、実公平１−18
814号公報で示されるものがある。

上記公報のものによれば、クランクケースから上方に
向ってシリンダが突出し、このシリンダの突出端にシリ
ンダヘッドが取り付けられ、かつ、このシリンダヘッド
の上面側を覆うシリンダヘッドカバーが設けられてこれ
らシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間がカム
室とされている。また、上記シリンダヘッドに水ジャケ
ットを形成すると共に、この水ジャケットを上記シリン
ダヘッドの外側方に連通させるようほぼ水平に延びる断
面円形の出口が上記シリンダヘッドの側壁に形成されて
いる。

そして、上記エンジンが作動するときには、上記シリ
ンダヘッドが高温になりがちとなるが、上記水ジャケッ
トに供給される冷却水によって冷却されるようになって
おり、その後、上記出口を通して一旦シリンダヘッドの
外部に排出され、ラジエータで冷却された後、再び、上
記水ジャケットに供給されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記従来の技術では、上記出口の孔心に沿
う視線でみた上記シリンダヘッドの側面視（上記公報の
特に第４図）で、上記水ジャケットの天井面は、その横
方向の各端部側で、一旦、ほぼ垂直上方に向って延出し
た後、ほぼ水平に延出し、次に、その各延出端が上記出
口の頂部側に向って延びている。

このため、上記天井面には横方向の各端部にそれぞれ
ほぼ90゜の隅部が形成されていることから、上記側面視
で、上記エンジンを鉛直線に対しある傾角で左右いずれ
かに傾けて静止側に取り付けたときには、上記両隅部の
少なくともいずれかの隅部に空気が滞留するおそれが生
じ、これにより、エンジンの冷却効果が低下させられる
おそれがある。

よって、上記従来の技術によれば、エンジンの取り付
け時の傾角には大きな制約が生じ、つまり、エンジンの
取り付けの自由度が狭いという問題がある。

そこで、上記隅部への空気の滞留を防止するため、例
えば、実開昭57−58748号公報や実開昭61−43930号公報
のように、上記各隅部をその上方のシリンダヘッドの外
部にまで連通させるパイプ材を設けてこのパイプ材の内
部を上記出口にさせることが考えられる。

しかし、上記両公報のものは２サイクルエンジンに係
るものであって、上記シリンダヘッドの上方にはカム室
が存在しないため、このカム室のカム軸などとの干渉に
留意することなく上記パイプ材を設けることができる
が、４サイクルエンジンでは、シリンダヘッドの上方に
カム室が存在するため、このカム室のカム軸と干渉が生
じ易いと共に、仮に、カム室に上記パイプ材を設けると
すると、上記シリンダヘッドの成形が極めて煩雑になる
おそれがある。

よって、上記４サイクルエンジンに、上記両公報のパ
イプ材を適用することは極めて困難である。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、４サイクルエンジンを静止側に取り付ける場合に
おいて、その傾角の選択が任意にできるようにし、つま
り、エンジンの取り付けの自由度を向上させることを目
的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、クランクケース９から上方に向ってシリンダ11を
突出させ、このシリンダ11の突出端にシリンダヘッド14
を取り付け、かつ、このシリンダヘッド14の上面側を覆
うシリンダヘッドカバー25を設けてこれらシリンダヘッ
ド14とシリンダヘッドカバー25との間をカム室26とし、
上記シリンダヘッド14に水ジャケット35を形成すると共
に、この水ジャケット35を上記シリンダヘッド14の外側
方に連通させるようほぼ水平に延びる断面円形の出口39
を上記シリンダヘッド14の側壁に形成した水冷式４サイ
クルエンジンにおいて、上記出口39の孔心に沿う視線でみた上記シリンダヘッ
ド14の側面視で、上記水ジャケット35の天井面49を、そ
の横方向における各端部側から中途部に向うに従いそれ
ぞれほぼ直線的に高くなる凸形状とし、この天井面49の
上端部が上記出口39の上縁部にこの出口39の接線方向で
交わるようにした点にある。

（作用）上記構成による作用は次の如くである。

シリンダヘッド14の側面視（第1,4図）で、水ジャケ
ット35の天井面49を、その横方向における各端部側から
中途部に向うに従いそれぞれほぼ直線的に高くなる凸形
状としてある。

このため、エンジン８をある程度の傾角θで車体（静
止側）１に取り付けたときでも、水ジャケット35の天井
面49は出口39に向ってほぼ直線的に高くさせることがで
きる。

よって、上記水ジャケット35に入った空気は天井面49
を伝って出口39を通し外部に円滑に排出されることか
ら、水ジャケット35内に空気が滞留することが防止され
て、エンジン８の冷却効果の低下が防止される。

しかも、上記天井面49の上端部が上記出口39の上縁部
にこの出口の接線方向で交わるようにしたため、上記天
井面49の上端部を上記出口39の上下方向の中途部の側縁
部に交差させるようにした場合に比べて、上記天井面49
の上端部がより高く位置することとなり、この天井面49
の仰角をより大きくさせることができる。

よって、上記仰角をより大きくできる分、エンジン８
を取り付ける際の傾角をより大きい範囲で選択できるこ
ととなる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、１は自動車の車体で、図中矢印Frは
その前方を示している。なお、説明の便宜上、これを前
方として以下説明する。

上記車体１はその前部にエンジンルーム２を有してい
る。このエンジンルーム２の上面開口はフード３で開閉
自在に閉じられ、上記エンジンルーム２と車室４とはダ
ッシュパネル５で仕切られている。また、６は前輪であ
る。

上記エンジンルーム２の右側（車体１の進行方向に向
っての方向をいい、以下同じとする）寄りに、エンジン
８が設けられ、このエンジン８は静止側たる上記車体１
側に取り付けられている。

第１図から第４図において、上記エンジン８は並列４
気筒の４サイクルエンジンであって、水冷式であり、そ
のクランクケース９内にはクランク軸10が回転自在に支
承されている。このクランク軸10は車幅方向に延び、つ
まり、エンジン８は車体１に対し横置式となっている。

上記クランクケース９から上方に向って四つのシリン
ダ11が一体的に突出し、これらシリンダ11は上記クラン
ク軸10に沿って左右に並設され、同上クランクケース９
の下面にはオイルパン12が取り付けられている。また、
上記シリンダ11の突出端にはボルト13によりシリンダヘ
ッド14がねじ止めにより取り付けられている。上記シリ
ンダ11にはピストン15が上下摺動自在に嵌入され、この
ピストン15は連設棒により上記クランク軸10に連結され
ている。そして、上記シリンダヘッド14、およびピスト
ン15で囲まれた空間が燃焼室16となっている。

上記燃焼室16に通じる吸気ポート18がシリンダヘッド
14に形成されている。そして、この吸気ポート18を開閉
自在とする左右一対の吸気弁19,19が設けられ、この各
吸気弁19は上記吸気ポート18を閉じる方向にばね20で付
勢されている。また、同上燃焼室16に通じる排気ポート
22が同上シリンダヘッド14に形成されている。そして、
この各排気ポート22を開閉自在とする左右一対の排気弁
23,23が設けられ、この各排気弁23は上記排気ポート22
を閉じる方向にばね24で付勢されている。

上記シリンダヘッド14の上面側はシリンダヘッドカバ
ー25で覆われており、これらシリンダヘッド14とピスト
ン15との間の空間がカム室26となっている。そして、上
記各吸気弁19や排気弁23に対応して車幅方向に延びる吸
気カム軸27と排気カム軸28とが上記カム室26内に設けら
れ、いずれも軸受29により回転自在に支承されている。

また、上記吸気カム軸27や排気カム軸28は前記クラン
ク軸10に対しベルト巻掛手段31で連動連結され、このベ
ルト巻掛手段31は歯付きのタイミングベルトを備えてい
る。そして、エンジン８の作動時に、クランク軸10に連
動する吸気カム軸27が各吸気弁19とカム係合してこれら
を適宜開閉弁させ、一方、排気カム軸28は各排気弁23と
カム係合してこれらを適宜開閉弁させる。32はアイドル
プーリーである。

第１図、第２図、第４図、および第５図において、上
記エンジン８には、冷却装置が備えられている。

即ち、上記シリンダ11にはピストン15の周りに水ジャ
ケット34が形成されている。また、シリンダヘッド14に
も他の水ジャケット35が形成され、これら水ジャケット
34,35は互いに連通している。

一方、上記シリンダ11の右側面にはブラケット36が突
設され、このブラケット36に水ポンプ37が取り付けられ
ている。また、この水ポンプ37は前記ベルト巻掛手段31
を介しクランク軸10により駆動されるようになってい
る。そして、この水ポンプ37の吐出口はシリンダ11の右
側面に形成された入口38を通して水ジャケット34に連通
している。また、上記シリンダ11の左側の側壁には、上
記水ジャケット34を上記シリンダヘッド14の左側の外側
方に連通させるようほぼ水平に延びる断面円形の出口39
が形成されている。

特に、第５図において、上記出口39には分岐管たるア
ウトレット41がボルト42によってねじ止めされている。
43も分岐管たるインレットで、上記アウトレット41がこ
のインレット43に連結パイプ44により連結され、また、
上記インレット43は前記水ポンプ37の吸入口に対し戻り
パイプ45により連結されている。更に、上記アウトレッ
ト41とインレット43との間にはラジエータ46が介設さ
れ、かつ、インレット43にはサーモスタット47が内有さ
れている。

そして、エンジン８が作動すれば、水ポンプ37から吐
出された冷却水が、同上第５図中の実線と破線の矢印で
示すように各水ジャケット34,35に送り込まれ、これに
より、シリンダ11やシリンダヘッド14が冷却される。

上記の場合、シリンダ11やシリンダヘッド14を冷却し
た後の冷却水の温度が低ければ、サーモスタット47の働
きにより、冷却水は連結パイプ44や、戻りパイプ45を通
り水ポンプ37に直接的に戻され、ここから再び各水ジャ
ケット34,35に送り込まれる。一方、シリンダ11やシリ
ンダヘッド14を冷却した後の冷却水の温度が高くなる
と、同上サーモスタット47の働きにより、連結パイプ44
が閉じられて同上第５図中の仮想線の矢印で示すよう
に、冷却水は一旦ラジエータ46に送られ、ここで、走行
風により冷却された後、水ポンプ37に戻されるようにな
っている。

第１図と第４図において、前記したように各水ジャケ
ット34,35は互いに連通していることから、その天井面4
9はシリンダヘッド14に形成された水ジャケット35の天
井面に一致している。上記出口39の孔心に沿う視線でみ
た上記シリンダヘッド14の側面視（第1,4図）で、上記
水ジャケット35の天井面49は、その横方向（前後方向）
における各端部側から中途部に向うに従いそれぞれほぼ
直線的に高くなる凸形状とされ、この天井面49の上端部
は上記出口39の上縁部にこの出口39の接線方向で交わる
こととされている。

このため、第６図で示すように、エンジン８を鉛直線
に対しある程度の傾角θで前傾させて、車体１に取り付
けたときでも、水ジャケット34,35の天井面49は出口39
に向ってほぼ直線的に高くさせることができる。

よって、水ジャケット34,35に入った空気は、同上第
６図中矢印で示すように天井面49を伝って上記出口39を
通し外部に排出されるのであり、水ジャケット34,35内
に空気が滞留することは防止される。

なお、エンジン８を後傾させたときも、天井面49を凸
形状にしたことにより、上記と同じ作用が得られる。

その他、第２図において、52はパワーステアリング用
の油圧ポンプ、53は空調用のエアコンプレッサで、これ
らはいずれもベルト巻掛手段54によりクランク軸10に連
動連結されている。

また、56はオルタネータで、これもベルト巻掛手段57
により同上クランク軸10に連動連結されている。

なお、以上は図示の例によるが、天井面49の上端部は
この天井面49の前後のいずれかに偏位していてもよい。
また、エンジン８は車体１に対し縦置式としてもよい。

（発明の効果）この発明によれば、クランクケースから上方に向って
シリンダを突出させ、このシリンダの突出端にシリンダ
ヘッドを取り付け、かつ、このシリンダヘッドの上面側
を覆うシリンダヘッドカバーを設けてこれらシリンダヘ
ッドとシリンダヘッドカバーとの間をカム室とし、上記
シリンダヘッドに水ジャケットを形成すると共に、この
水ジャケットを上記シリンダヘッドの外側方に連通させ
るようほぼ水平に延びる断面円形の出口を上記シリンダ
ヘッドの側壁に形成した水冷式４サイクルエンジンにお
いて、上記出口の孔心に沿う視線でみた上記シリンダヘッド
の側面視で、上記水ジャケットの天井面を、その横方向
における各端部側から中途部に向うに従いそれぞれほぼ
直線的に高くなる凸形状としてある。

このため、エンジンをある程度の傾角で静止側に取り
付けたときでも、水ジャケットの天井面は出口に向って
ほぼ直線的に高くさせることができ、もって、上記水ジ
ャケットに入った空気は天井面を伝って出口を通し外部
に円滑に排出されることから、水ジャケット内に空気が
滞留することは防止されて、エンジンの冷却効果の低下
は防止される。

即ち、４サイクルエンジンを静止側に取り付ける場合
において、エンジンの冷却効果を低下させることなく、
その傾角を任意に選択できる分、エンジンの取り付けの
自由度の向上が達成される。

しかも、上記天井面の上端部が上記出口の上縁部にこ
の出口の接線方向で交わるようにしたため、上記天井面
の上端部を上記出口の上下方向の中途部の側縁部に交差
させるようにした場合に比べて、上記天井面の上端部が
より高く位置することとなり、この天井面の仰角をより
大きくさせることができる。

よって、上記仰角をより大きくできる分、エンジンを
取り付ける際の傾角をより大きい範囲で選択できて、こ
のエンジンの取り付けの自由度が更に向上することとな
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第３図のＩ−Ｉ
線矢視断面図、第２図は自動車前部の概略側面図、第３
図は第２図のIII−III線矢視部分破断図、第４図は第３
図のIV−IV線矢視断面図、第５図はエンジン用冷却装置
の概略平面図、第６図は作用を説明する図で、第１図に
相当する図である。１……車体（静止側）、８……エンジン、10……クラン
ク軸、11……シリンダ、14……シリンダヘッド、25……
シリンダヘッドカバー、26……カム室、34……水ジャケ
ット、35……水ジャケット、39……出口、49……天井
面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01P 3/02 F01P 11/00 F02F 1/36 F02F 1/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】クランクケースから上方に向ってシリンダ
を突出させ、このシリンダの突出端にシリンダヘッドを
取り付け、かつ、このシリンダヘッドの上面側を覆うシ
リンダヘッドカバーを設けてこれらシリンダヘッドとシ
リンダヘッドカバーとの間をカム室とし、上記シリンダ
ヘッドに水ジャケットを形成すると共に、この水ジャケ
ットを上記シリンダヘッドの外側方に連通させるようほ
ぼ水平に延びる断面円形の出口を上記シリンダヘッドの
側壁に形成した水冷式４サイクルエンジンにおいて、上記出口の孔心に沿う視線でみた上記シリンダヘッドの
側面視で、上記水ジャケットの天井面を、その横方向に
おける各端部側から中途部に向うに従いそれぞれほぼ直
線的に高くなる凸形状とし、この天井面の上端部が上記
出口の上縁部にこの出口の接線方向で交わるようにした
水冷式エンジンの水ジャケット構造。