JP3533706B2 - Cooling device for internal combustion engine - Google Patents

Cooling device for internal combustion engine

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    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
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    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バルブレイアウトの関
係上、シリンダヘッドのバルブ間に冷却水通路となるキ
リ穴を形成できない場合でも、その部分に向けて冷却水
を送り込めるようにした内燃機関の冷却装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine capable of sending cooling water toward a portion of a cylinder head, even if a drill hole serving as a cooling water passage cannot be formed due to the layout of the valve. The present invention relates to an engine cooling device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、内燃機関のシリンダヘッドまわり
の冷却は、ウォータポンプによって冷却水をシリンダヘ
ッドのウォータジャケットに循環させることによって行
っているが、図5〜図7に示すシリンダヘッド1のバル
ブ2間及び燃料噴射ノズル3の周辺については、特に熱
負荷が高いので、シリンダヘッド1に冷却キリ穴4をあ
けて、ここに冷却水を循環させ、冷却を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, cooling around a cylinder head of an internal combustion engine is carried out by circulating cooling water through a water jacket of the cylinder head by a water pump. However, the valve of the cylinder head 1 shown in FIGS. Between the two and around the fuel injection nozzle 3, since the heat load is particularly high, a cooling drill hole 4 is opened in the cylinder head 1 and cooling water is circulated there to cool the cylinder.

【0003】上記の如く冷却キリ穴4を形成するにあた
って、バルブ2の配置方向がシリンダヘッドに対して直
角である場合には問題ないのであるが、バルブレイアウ
トの関係上、図8に示すように、バルブ2の配置方向を
シリンダヘッドに対して捻る場合には、冷却キリ穴4を
あけることが不可能であることが多い。その場合には、
鋳抜きによってバルブ2や燃料噴射ノズル3の近傍にウ
ォータジャケット5を形成することになるが、冷却水を
バルブ2間隔に強制的に充たすことができず、バルブ2
間の冷却水は流動が緩慢となり、冷却水の循環による積
極的な冷却を行うことが困難である。
When forming the cooling drill hole 4 as described above, there is no problem if the valve 2 is arranged at a right angle to the cylinder head. However, due to the valve layout, as shown in FIG. When the arrangement direction of the valve 2 is twisted with respect to the cylinder head, it is often impossible to make the cooling drill hole 4. In that case,
Although the water jacket 5 is formed in the vicinity of the valve 2 and the fuel injection nozzle 3 by casting, the cooling water cannot be forcibly filled in the space between the valves 2 and the valve 2
The flow of the cooling water during that period becomes slow, and it is difficult to perform positive cooling by circulating the cooling water.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、図9に示すよ
うに、冷却水案内用の曲折パイプ6を、バルブ2や燃料
噴射ノズル3から若干離れたところに形成したキリ穴7
に圧入し、図10に示すように、この曲折パイプ6を利用
して冷却水をバルブ2間や燃料噴射ノズル3に向けて供
給したり、或いは、図11に示すように、ドリル8でシリ
ンダヘッド1にキリ穴7を開口し、図12及び図13に示す
ように、このキリ穴7に切欠孔9を形成したシーリング
カップ10を圧入して、冷却水の流れ方向を切欠孔9の方
向に変え、バルブ2間等の熱負荷の高い部分に送るよう
にしている。
Therefore, as shown in FIG. 9, a bent hole 6 is formed in the bent pipe 6 for guiding the cooling water at a position slightly separated from the valve 2 and the fuel injection nozzle 3.
As shown in FIG. 10, the bent pipe 6 is used to supply cooling water between the valves 2 and toward the fuel injection nozzle 3, or as shown in FIG. A drill hole 7 is opened in the head 1, and as shown in FIGS. 12 and 13, a sealing cup 10 having a cutout hole 9 is press-fitted into the cutout hole 7 so that the cooling water flows in the direction of the cutout hole 9. Instead, it is sent to a portion with a high heat load such as between the valves 2.

【0005】しかしながら、曲折パイプ6やシーリング
カップ10を圧入する手段では、曲折パイプ6又はシーリ
ングカップ10をシリンダヘッド1とは別に製造する必要
があり、しかも、それらを圧入等の方法により組み付け
る作業が必要となるため、工数が増加し、コストアップ
を招く等の問題がある。本発明は以上の問題点に鑑み
て、従来の設備で工数を増加すること無く、シリンダヘ
ッドの熱負荷の高い部分に、積極的に冷却水を供給する
ことができる内燃機関の冷却装置を提供することを目的
とするものである。
However, in the means for press-fitting the bent pipe 6 or the sealing cup 10, it is necessary to manufacture the bent pipe 6 or the sealing cup 10 separately from the cylinder head 1, and the work of assembling them by a method such as press-fitting is required. Since it is necessary, there is a problem that the number of steps increases and the cost increases. In view of the above problems, the present invention provides a cooling device for an internal combustion engine capable of positively supplying cooling water to a high heat load portion of a cylinder head without increasing man-hours in conventional equipment. The purpose is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の内燃機関の冷却装置は、シリンダヘッドの壁
面からウォータジャケット内に突出するボスをこのシリ
ンダヘッドに一体的に形成すると共に、前記壁面を貫通
してボスの一部を切り欠くキリ穴を、冷却水通路から前
記ウォータジャケットに連通するように形成した内燃機
関の冷却装置であって、このボスの頂部がキリ穴に干渉
し、且つこのキリ穴の輪郭とボスの輪郭が交差し、前記
キリ穴によってボスに形成される開口部が、前記シリン
ダヘッドの熱負荷の高い部分に向かって開口するように
配向したものである。
The cooling device for an internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object is formed integrally with a cylinder head having a boss projecting from a wall surface of the cylinder head into a water jacket. A cooling device for an internal combustion engine, wherein a drill hole penetrating the wall surface and notching a part of a boss is formed so as to communicate with a water jacket from a cooling water passage, and the top of the boss interferes with the drill hole. The contour of the drill hole and the contour of the boss intersect, and the opening formed in the boss by the drill hole is oriented so as to open toward the portion of the cylinder head where the heat load is high.

【0007】また、前記ボスは、少なくともガスケット
を介してシリンダブロックに対向する部分におけるウォ
ータジャケットに面するシリンダヘッドの壁面に形成す
ると好ましく、前記開口部は、少なくとも前記シリンダ
ヘッドのバルブ間及び燃料噴射ノズルに向かって開口す
るように配向すると好ましい。
Further, the boss is preferably formed on a wall surface of the cylinder head facing the water jacket in a portion facing the cylinder block through at least a gasket, and the openings are formed at least between valves of the cylinder head and fuel injection. It is preferable to orient so as to open toward the nozzle.

【0008】[0008]

【作 用】本発明は以上の構成を有しており、ボスを形
成した部分の壁面に、外側からキリ穴を開け、平面視で
このキリ穴の輪郭とボスの輪郭が交差するようにオフセ
ットし、キリ穴の一部をボスの位置から外して開口部を
形成し、且つ、平面視でこのボスの頂部をキリ穴に干渉
するように残しているので、冷却水通路から供給される
冷却水は、キリ穴を通過して開口部から出る際にその流
出方向を変えられ、前記開口部からシリンダヘッドの熱
負荷の高い部分に向かって流れるので、その部分におけ
る冷却水の循環を局部的に強めることができ、効率良く
冷却を行うことができる。
[Operation] The present invention has the above-described structure, and a perforation hole is opened from the outside on the wall surface of the portion where the boss is formed, and the contour of the perforation hole and the contour of the boss intersect in a plan view. However, a part of the drill hole is removed from the position of the boss to form an opening, and the top of the boss is left so as to interfere with the drill hole in a plan view. When the water passes through the drill hole and exits the opening, the direction of the outflow is changed, and the water flows from the opening toward the high heat load portion of the cylinder head. Therefore, the cooling can be performed efficiently.

【0009】また、上記のように冷却水の流れを任意の
方向に変えるために、従来の如く曲折パイプや切欠孔を
設けたシーリングカップを使用する必要が無くなったの
で、それらの部品を製造する必要も、組み付ける必要も
無くなり、従来の設備をそのまま使用して、容易に低コ
ストで実施することが可能となる。
Further, since it is no longer necessary to use a bent pipe or a sealing cup provided with a cutout hole in order to change the flow of cooling water in an arbitrary direction as described above, those parts are manufactured. There is no need or need for assembling, and the conventional equipment can be used as it is and can be easily implemented at low cost.

【0010】[0010]

【実施例】次に図面を参照して、本発明の内燃機関の冷
却装置の一実施例を説明する。本実施例では、図1に示
すようにバルブ11のレイアウトをシリンダヘッド12に対
して捻っており、バルブ11間のシリンダヘッド12に冷却
キリ穴を形成できない場合に対応して、このバルブ11間
に向かって開口部13を有する冷却水案内部材14を設けて
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a cooling device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the layout of the valves 11 is twisted with respect to the cylinder heads 12, and when the cooling drill holes cannot be formed in the cylinder heads 12 between the valves 11, this valve 11 A cooling water guide member 14 having an opening 13 is provided toward the side.

【0011】この冷却水案内部材14を形成する場合に
は、図2に示す如く、冷却水の流出側(冷却水通路)15
と流入側(ウォータジャケット)16とを区画するシリン
ダヘッド12の壁面17に、流入側16に突出するボス18を鋳
造時に突設しておき、流出側15からこのボス18の背面に
向かってドリル19でキリ穴20を開口する。この時、図3
に示すように、ボス18の中心線18Cに対してキリ穴20の
中心線20Cをオフセットすると共に、ボス18の直径より
も小径で、且つ、ボス18の頂部18aに突き抜けない長さ
のキリ穴20とする。尚、図番21はガスケットを、22はシ
リンダブロックをそれぞれ示している。
When the cooling water guide member 14 is formed, as shown in FIG. 2, the cooling water outflow side (cooling water passage) 15 is formed.
A boss 18 projecting toward the inflow side 16 is provided on the wall surface 17 of the cylinder head 12 that separates the inflow side (water jacket) 16 from the outflow side 15 toward the back surface of the boss 18. A drill hole 20 is opened at 19. At this time,
As shown in, the center line 20C of the drill hole 20 is offset with respect to the center line 18C of the boss 18, and the drill hole has a diameter smaller than the diameter of the boss 18 and does not penetrate the top 18a of the boss 18. 20. Note that the reference numeral 21 indicates a gasket, and the reference numeral 22 indicates a cylinder block.

【0012】また、オフセット量Lは、冷却水を流出さ
せるべき方向に向かって開口する程度に、キリ穴20の一
部がボス18から外れるようにする。これは、ボス18の径
に対して、キリ穴20の径が充分に小さく、オフセット量
Lも小さい場合には、ボス18の側面に開口部13が形成さ
れず、冷却水の流出方向をコントロールするという目的
を達成できないからである。
Further, the offset amount L is such that a part of the drill hole 20 is disengaged from the boss 18 to the extent that it is opened in the direction in which the cooling water should flow out. This is because when the diameter of the drill hole 20 is sufficiently smaller than the diameter of the boss 18 and the offset amount L is also small, the opening 13 is not formed on the side surface of the boss 18 and the outflow direction of the cooling water is controlled. This is because the purpose of doing is not achieved.

【0013】更に、オフセット量Lが大き過ぎる場合に
は、開口部13の大半がシリンダヘッド12の壁面17そのも
のに開いてしまい、冷却水の流れ方向を適切な方向に変
えることができなくなるので、キリ穴20の中心線20Cが
ボス18の輪郭から外れないようにする。また、キリ穴20
が長過ぎる場合には、ボス18の頂部18aを突き抜けてし
まい、前記同様に冷却水の流れ方向を適切な方向に変え
ることができなくなるので、キリ穴20の先端はボス18の
高さよりも必ず低くなるようにする。
Further, when the offset amount L is too large, most of the openings 13 are opened to the wall surface 17 of the cylinder head 12, and the flow direction of the cooling water cannot be changed to an appropriate direction. Make sure that the center line 20C of the drill hole 20 does not deviate from the contour of the boss 18. Also, drill holes 20
If it is too long, it will penetrate the top 18a of the boss 18 and it will not be possible to change the flow direction of the cooling water to an appropriate direction as described above, so the tip of the drill hole 20 must be greater than the height of the boss 18. Try to lower it.

【0014】上記した条件を満たす範囲内においては、
図4に示すようにオフセット量Lが多少増加しても、冷
却水の流れをバルブ11間や燃料噴射ノズル23の方向に変
える作用が生じるため、ある程度の加工上の誤差は許容
される。このようなキリ穴20を形成したボス18を、熱負
荷の高いバルブ11間や燃料噴射ノズル23に前記開口部13
を向けて配設することにより、バルブレイアウトの関係
からバルブ11間に冷却水の循環する冷却キリ穴を形成で
きない場合であっても、ウォータジャケット16内の冷却
水の流れの方向を変えて、バルブ11間や燃料噴射ノズル
23の方向に向けることが可能となる。また、従来のよう
に、曲折パイプや切欠孔を形成したシーリングカップを
キリ穴に圧入する必要もなく、単にドリルによる穴開け
加工のみで実施することができるので、低コストで、且
つ工数を増やすことなく製造することができる。
Within the range satisfying the above conditions,
As shown in FIG. 4, even if the offset amount L is slightly increased, the flow of the cooling water is changed between the valves 11 and the direction of the fuel injection nozzle 23. The boss 18 having the drilled hole 20 is formed between the valves 11 having a high heat load and the opening 13 in the fuel injection nozzle 23.
By arranging toward, even if it is not possible to form a cooling drill hole for circulating the cooling water between the valves 11 due to the relationship of the valve layout, by changing the flow direction of the cooling water in the water jacket 16, Between valves 11 and fuel injection nozzle
It is possible to turn in 23 directions. Further, unlike the conventional case, it is not necessary to press fit a bent pipe or a sealing cup having a notched hole into a drill hole, and it can be performed simply by drilling, so that the cost is low and the number of steps is increased. Can be manufactured without.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の内燃機関の冷却装置は、シリン
ダヘッドの壁面からウォータジャケット内に突出するボ
スをこのシリンダヘッドに一体的に形成すると共に、前
記壁面を貫通してボスの一部を切り欠くキリ穴を、冷却
水通路から前記ウォータジャケットに連通するように形
成した内燃機関の冷却装置であって、このボスの頂部が
キリ穴に干渉し、且つこのキリ穴の輪郭とボスの輪郭が
交差し、前記キリ穴によってボスに形成される開口部
が、前記シリンダヘッドの熱負荷の高い部分に向かって
開口するように配向したので、冷却水通路から供給され
る冷却水の流れ方向を変えて、前記キリ穴によってボス
に形成される開口部から、シリンダヘッドの熱負荷の高
い部分に向かって供給することができるので、バルブレ
イアウトの関係でバルブ間に冷却水用のキリ穴を形成で
きない場合であっても、効率良くシリンダヘッドの冷却
を行うことができる。
According to the cooling device for an internal combustion engine of the present invention, a boss projecting from the wall surface of the cylinder head into the water jacket is formed integrally with the cylinder head, and a part of the boss is penetrated through the wall surface. A cooling device for an internal combustion engine, wherein a cutout hole is formed so as to communicate with a water jacket from a cooling water passage, the top of the boss interferes with the hole, and the outline of the hole and the outline of the boss. Intersect, and the opening formed in the boss by the drill hole is oriented so as to open toward the portion of the cylinder head where the heat load is high, so that the flow direction of the cooling water supplied from the cooling water passage can be changed. Instead, it is possible to supply the heat from the opening formed in the boss by the drilled hole toward the portion of the cylinder head where the heat load is high. Even if it is not possible to form a drilled hole for the cooling water between the blanking, it can be cooled efficiently cylinder head.

【0016】また、上記のように冷却水の流れを任意の
方向に変えるために、従来の如く曲折パイプやシーリン
グカップを圧入する必要が無くなったので、それらの部
品を製造する必要も、組み付ける必要も無くなり、従来
の設備をそのまま使用して、容易に低コストで実施する
ことができる。
Further, since it is no longer necessary to press fit the bent pipe and the sealing cup in order to change the flow of the cooling water in any direction as described above, it is necessary to manufacture these parts and also to assemble them. Therefore, the conventional equipment can be used as it is, and it can be easily implemented at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における内燃機関の冷却装置
の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a cooling device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す内燃機関の冷却装置のボス部分のキ
リ穴加工中における要部断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part of a cooling device for an internal combustion engine shown in FIG. 1 during drilling a boss portion.

【図3】図1に示す内燃機関の冷却装置の冷却水案内部
材の要部断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a cooling water guide member of the cooling device for an internal combustion engine shown in FIG.

【図4】図1に示す内燃機関の冷却装置の別の冷却水案
内部材の要部断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts of another cooling water guide member of the cooling device for the internal combustion engine shown in FIG. 1.

【図5】従来の内燃機関の冷却装置の要部断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view of a main part of a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図6】従来の内燃機関の冷却装置の要部断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view of a main part of a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図7】従来の内燃機関の冷却装置の要部断面図であ
る。
FIG. 7 is a sectional view of a main part of a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図8】従来の内燃機関の冷却装置の要部平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view of a main part of a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図9】従来の内燃機関の冷却装置の要部断面図であ
る。
FIG. 9 is a sectional view of a main part of a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図10】従来の内燃機関の冷却装置の要部平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view of a main part of a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図11】従来の内燃機関の冷却装置の製造過程におけ
る要部断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図12】従来の内燃機関の冷却装置の製造過程におけ
る要部断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【図13】従来の内燃機関の冷却装置の要部断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part of a conventional cooling device for an internal combustion engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 バルブ 12 シリンダヘ
ッド 13 開口部 15 冷却水通路 16 ウォータジャケット 17 壁面 18 ボス 18a 頂部 20 キリ穴 21 ガスケット 22 シリンダブロック
11 Valve 12 Cylinder head 13 Opening 15 Cooling water passage 16 Water jacket 17 Wall surface 18 Boss 18a Top 20 Drill hole 21 Gasket 22 Cylinder block

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02F 1/00 - 7/00 F01P 3/02 B23B 35/00 B23B 41/00 - 41/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02F 1/00-7/00 F01P 3/02 B23B 35/00 B23B 41/00-41/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリンダヘッドの壁面からウォータジャ
ケット内に突出するボスをこのシリンダヘッドに一体的
に形成すると共に、前記壁面を貫通してボスの一部を切
り欠くキリ穴を、冷却水通路から前記ウォータジャケッ
トに連通するように形成した内燃機関の冷却装置であっ
て、このボスの頂部がキリ穴に干渉し、且つこのキリ穴
の輪郭とボスの輪郭が交差し、前記キリ穴によってボス
に形成される開口部が、前記シリンダヘッドの熱負荷の
高い部分に向かって開口するように配向した内燃機関の
冷却装置。
1. A boss projecting from a wall surface of a cylinder head into a water jacket is integrally formed with the cylinder head, and a drill hole penetrating the wall surface to cut out a part of the boss is formed from a cooling water passage. A cooling device for an internal combustion engine formed so as to communicate with the water jacket, wherein the top of the boss interferes with the drill hole, and the contour of the drill hole intersects the contour of the boss, and the drill hole forms a boss on the boss. The cooling device for an internal combustion engine, wherein the opening formed is oriented so as to open toward a portion of the cylinder head where the heat load is high.
【請求項2】 前記ボスを形成したシリンダヘッドの壁
面が、少なくともガスケットを介してシリンダブロック
に対向する部分における、ウォータジャケットに面する
壁面であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関
の冷却装置。
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the wall surface of the cylinder head having the boss is a wall surface facing the water jacket at least at a portion facing the cylinder block through the gasket. Cooling system.
【請求項3】 前記ボスに形成した開口部が、少なくと
も前記シリンダヘッドのバルブ間に向かって開口するよ
うに配向したことを特徴とする請求項1に記載の内燃機
関の冷却装置。
3. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the opening formed in the boss is oriented so as to open at least between the valves of the cylinder head.
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