JP3775572B2 - 水冷式内燃機関 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の水冷式内燃機関として、特開２０００−２８２８６１号公報に開示された内燃機関が知られている。この多気筒内燃機関において、シリンダの配列方向でのシリンダヘッドの一端部には、冷却水ポンプから吐出された冷却水を冷却水ジャケットに導く連通路が設けられ、前記配列方向での他端部には、サーモスタット、バイパス通路およびシリンダブロックの冷却水ジャケットから流出した冷却水をラジエータに流出させる流出口が設けられる。そして、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの下流部に、前記配列方向と直交する方向でのシリンダヘッドの側部で接続される冷却水ホースと、シリンダブロックに形成された冷却水通路の下流部に接続される冷却水ホースとの途中に空調用のヒータコアが配置される。また、サーモスタットを覆うサーモスタットカバーには、ラジエータからの冷却水が流通するラジエータホースが接続される入口開口と、ラジエータに戻る冷却水が流通するラジエータホースが接続される出口開口とが一体成形される。
【０００３】
一方、燃焼室に渦を発生させて燃焼性を向上させる等の燃焼性改善技術により、吸気系に比較的多量の排気ガスを還流させたり、過剰の空気を供給して、希薄燃焼をさせることが行われている。そして、そのような希薄燃焼を行う内燃機関、あるいは排気量の小さい内燃機関では、燃焼熱の発生量が少なく、シリンダヘッドおよびシリンダブロックを冷却する冷却水の温度上昇が小さくなって、その冷却水の熱を利用する空調装置のヒータ性能が十分に得られないことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、ヒータ性能を向上させるために、空調装置のヒータコアに供給される冷却水の温度を高めるために、ヒータコアに通じる冷却水通路に補助加熱装置を設ける等の種々の技術が提案されているが、前記公報に開示された内燃機関では、ヒータコアに冷却水を供給する冷却水ホースは、単に、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの下流部に接続されているだけであり、ヒータコアに供給される冷却水の温度を上昇させるための考慮は特にされていない。
【０００５】
また、ヒータコアに接続される冷却水ホースは、シリンダヘッドの、サーモスタットカバーが取り付けられる前記他端部の側面とは別の側面で接続されるため、シリンダヘッドにおける冷却水の流出口が分散して位置することになって、ホースの接続作業が効率的に行われない難点があり、内燃機関の組立性の観点からは改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１，請求項２記載の発明は、冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関において、ヘッド側冷却水ジャケットにおける冷却水ポンプからの冷却水の流入口およびヒータコアへの冷却水の流出口の配置を工夫することにより、簡単な構造によりヒータコアに供給される冷却水の温度を上昇させて、ヒータ性能を向上させることを共通の目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、シリンダヘッドに設けられる冷却水の流入部および流出部への、ラジエータおよびヒータコアに接続されるホース等の冷却水通路形成部材の接続の作業性を向上させて、内燃機関の組立性を向上させると共に、部品点数の削減を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、シリンダとクランク軸とを備えた水冷式内燃機関であって、冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関において、前記冷却水ポンプから吐出された冷却水の前記ヘッド側冷却水ジャケットへの流入口が、シリンダヘッド中心線方向での前記シリンダヘッドの一端部の吸気側に設けられ、ヒータコアにヘッド側冷却水ジャケットの冷却水を流出させる第１流出口が、前記シリンダヘッド中心線方向での前記シリンダヘッドの他端部の排気側に設けられ、前記他端部の吸気側には、サーモスタットを収納すると共にラジエータで冷却された冷却水が流入する流入口を有する収納室が設けられ、前記ラジエータに前記ブロック側冷却水ジャケットからの冷却水を流出させる第２流出口が、前記第１流出口と前記収納室との間に形成される水冷式内燃機関である。
【０００８】
この請求項１記載の発明によれば、流入口は、シリンダヘッド中心軸線方向でのシリンダヘッドの一端部の吸気側に、第１流出口は、シリンダヘッド中心軸線方向でのシリンダヘッドの他端部の排気側にそれぞれ位置することから、流入口と第１流出口との間の距離を、冷却水ジャケットの形成範囲内で長くすることができるので、冷却水の受熱量が多くなって、ヒータコアに供給される冷却水の温度が高められ、ヒータ性能が向上する。しかも、ヒータコアへの冷却水の温度を上昇させるための構造は、シリンダヘッドでの流入口と流出口との配置であるため、その構造は簡単である。また、流入口がシリンダヘッドの吸気側に位置するので、シリンダヘッドに形成される吸気ポートは、流入口がシリンダヘッドの排気側で開口する場合に比べて、より低温の冷却水で冷却されることになって、充填効率が向上する。
【０００９】
シリンダヘッドの他端部において、第１流出口と収納室と間に、ヘッド側冷却水ジャケットを経ることで加熱され、さらにブロック側冷却水ジャケットで加熱されて高温となった冷却水が流通する第２流出口が介在するので、この第２流出口を流通する冷却水の熱が第１流出口を流通する冷却水に伝達されて、ヒータコアへ供給される冷却水の温度がさらに上昇し、ヒータ性能が向上する。
【００１０】
シリンダヘッドの他端部において、ヒータコアと第１流出口とを連通させるためのホース等の冷却水通路形成部材が配置される排気側に対して、スペースが形成されている吸気側にサーモスタットを収納する収納室が設けられるので、サーモスタットをラジエータとを連通させるためのホース等の冷却水通路形成部材を含め、シリンダヘッドの他端部での冷却水通路形成部材の配置をシリンダヘッド中心線方向でコンパクトにできて、内燃機関がコンパクトになる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の水冷式内燃機関において、前記サーモスタットを覆うサーモスタットカバーが前記他端部に設けられた取付面に取り付けられ、前記取付面には、吸気側に前記収納室、排気側に前記第１流出口、および前記第２流出口がそれぞれ開口し、前記サーモスタットカバーには、前記サーモスタットに前記ラジエータからの冷却水を流入させる流入通路と、前記第１流出口からの冷却水を前記ヒータコアに流出させる第１流出通路と、前記第２流出口からの冷却水を前記ラジエータに流出させる第２流出通路とが形成されるものである。
【００１２】
この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、シリンダヘッドの他端部の、サーモスタットカバーが取り付けられる取付面において、取付面に設けられる収納室、第１流出口および第２流出口とそれぞれ連通する流入通路、第１流出通路および第２流出通路が、単一の部材であるサーモスタットカバーに形成され、しかも流入通路、第１流出通路および第２流出通路が、シリンダヘッドの他端部に集中して配置されることから、流入通路、第１流出通路および第２流出通路と、ラジエータ、ヒータコアおよびラジエータとをそれぞれ連通させるための冷却水通路形成部材の接続が容易になり、その作業性が向上して、内燃機関の組立性が向上し、さらにヒータコアに冷却水を供給するために必要となる部材、例えば継手等を別途用意する必要がなくて部品点数が削減され、その結果該継手等に関連する組立工数が減少することで、この点でも内燃機関の組立性が向上する。
【００１３】
なお、この明細書において、「平面視」とは、シリンダボアの中心軸線方向から見ることを意味し、「吸気弁口側ポート壁部」および「排気弁口側ポート壁部」とは、平面視で、シリンダボアの範囲内に含まれる吸気ポート壁および排気ポート壁をそれぞれ意味する。また、「シリンダヘッド中心線」とは、シリンダボアの中心軸線を含むと共にクランク軸の回転軸線を含む仮想平面、またはシリンダボアの中心軸線を含むと共にクランク軸の回転軸線と平行な仮想平面をシリンダボアの中心軸線方向で見たときのシリンダヘッドにおける直線を意味する。また、「吸気側」および「排気側」とは、前記仮想平面に対して、吸気ポートのシリンダヘッド側面での入口が位置する側および排気ポートのシリンダヘッド側面での出口が位置する側を、それぞれ意味する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図８を参照して説明する。
先ず図１を参照すると、本発明に係るシリンダヘッドが適用される内燃機関Ｅは、クランク軸が左右方向を指向して車両に搭載される頭上カム軸型の水冷式４気筒４サイクル内燃機関である。
なお、この実施例において、「前後左右」は、車両を基準としたときの「前後左右」を意味する。
【００１５】
内燃機関Ｅは、ピストンが摺動自在に嵌合されるシリンダボア5a（図３参照）を有する第１〜第４シリンダ５１〜５４（図２参照）が直列に配列されたシリンダブロック１と、その上端部に結合されるシリンダヘッド２と、その上端部に結合されるヘッドカバー３と、シリンダブロック１の下端部に結合されるオイルパン４とを備え、これらシリンダブロック１、シリンダヘッド２、ヘッドカバー３およびオイルパン４により内燃機関Ｅの機関本体が構成される。
【００１６】
そして、シリンダヘッド２の吸気側の側面である前面2aには吸気マニホルド６が取り付けられ、該吸気マニホルド６は、ヘッドカバー３の真上に位置すると共にその左端部にスロットルボディ７が設けられる集合管6aと、該集合管6aから分岐してシリンダヘッド２の前面2aに接続される４本の分岐管6bとを有し、各分岐管6bは、シリンダヘッド２に形成される吸気ポート40（図３参照）を介して各シリンダ５１〜５４の燃焼室８１〜８４（図２参照）に連通する。なお、図示されない排気マニホルドは、シリンダヘッド２の排気側にある側面である後面2b（図３参照）に取り付けられる。
【００１７】
また、図示されないが、シリンダヘッド中心線方向A1でのシリンダブロック１およびシリンダヘッド２の一端部である右端部には、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより形成される動弁室Ｖ（図４参照）内に配置されてシリンダヘッド２に回転自在に支持されるカム軸（図示されず）を前記クランク軸の動力で回転駆動するための伝動機構が設けられ、シリンダブロック１およびシリンダヘッド２の右端面には、該伝動機構を覆う伝動カバーが取り付けられる。さらに、シリンダヘッド中心線方向A1（第１〜第４シリンダ５１〜５４の配列方向と一致し、実施例では左右方向と一致する。）でのシリンダヘッド２の他端部である左端部には、前記カム軸の軸方向での延長上に形成された円筒状の突出部９の開口部を覆うカムカバー10が取り付けられる。
【００１８】
次に、図２を主に参照して、内燃機関Ｅの冷却系統について説明する。ブロック側の冷却水ジャケット11が形成されるシリンダブロック１には、その右端部の前部に一体に形成されるポンプボディ13a（図１参照）を有する冷却水ポンプ13が設けられ、ヘッド側の冷却水ジャケット12が形成されるシリンダヘッド２には、その左端部に形成される収納室14に収納されるサーモスタット15が設けられ、さらに両冷却水ジャケット11，12は、シリンダヘッド２に形成された多数の連通路16を介して連通される。
【００１９】
シリンダヘッド２の一側面である左端面には、流入通路20および２つの流出通路21，22が形成されるサーモスタットカバーＣが取り付けられる。そして、サーモスタット15は、流入通路20およびラジエータホース23を介してラジエータ25に連通し、シリンダヘッド２に形成される通路26は、流出通路21およびラジエータホース24を介してラジエータ25に連通し、冷却水ジャケット12は、流出通路22およびホース27を介して空調用のヒータコア29と連通すると共に、流出通路22およびホース30を介してスロットルボディ７に設けられた冷却水通路に連通する。また、シリンダヘッド２に形成される戻り口32および後述するパイプ38に設けられる開口部33が、それぞれホース28およびホース31を介してヒータコア29およびスロットルボディ７の前記冷却水通路に接続される。ここで、各ホース23，24，27，28，30，31は、冷却水通路形成部材である。
【００２０】
そして、冷却水ポンプ13から吐出された冷却水は、シリンダブロック１に形成される吐出通路34を経て、シリンダヘッド２に形成される流入口35から冷却水ジャケット12に流入する。内燃機関Ｅの冷間時には、サーモスタット15がラジエータホース23と収納室14との連通を遮断するため、図中破線で示されるように、連通路16を通って冷却水ジャケット11に流入する冷却水は殆どなく、冷却水ジャケット12の冷却水は、シリンダヘッド２に形成されるバイパス通路36を通って、収納室14に流入する一方で、その一部は、ホース27を流れてヒータコア29に供給され、車室内の暖房をするための空気と熱交換し、熱交換後の冷却水がホース28および戻り口32を経て収納室14に戻り、さらに冷却水ジャケット12の冷却水の別の一部が、ホース30を流れてスロットルボディ７に供給されて、低温時にスロットルボディ７を加熱した後、ホース31を流れてパイプ38に流入する。また、収納室14の冷却水は、シリンダヘッド２に形成されて収納室14に開口する流出口37に接続されるパイプ38を経て冷却水ポンプ13に吸引されるため、冷間時には、冷却水が、ラジエータ25を流れることなく、冷却水ジャケット12を流通する。
【００２１】
また、内燃機関Ｅの熱間時には、サーモスタット15が、ラジエータホース23と収納室14とを連通させると同時にバイパス通路36を閉じるため、冷却水ジャケット12の冷却水は、バイパス通路36を通って収納室14に流入することなく、図中実線で示されるように、連通路16を通って冷却水ジャケット11に流入してシリンダブロック１を冷却し、その後シリンダブロック１に形成された通路39を経てシリンダヘッド２の通路26、流出通路21およびラジエータホース24を通ってラジエータ25に流入し、ラジエータ25で放熱して低温となった後、ラジエータホース23を通って流入通路20およびサーモスタット15を経て収納室14に流入する。このとき、冷却水ジャケット12の冷却水の一部は、冷間時と同様に、ホース27を通ってヒータコア29に供給され、熱交換後の冷却水がホース28を通って収納室14に戻る。また、スロットルボディ７へ供給される冷却水は、スロットルボディ７の過熱を防止するための制御弁（図示されず）により、その流量が制御される。そして、収納室14の冷却水は、流出口37およびパイプ38を経て冷却水ポンプ13に吸引されて、熱間時には、ラジエータ25を通った冷却水が両冷却水ジャケット11，12を流通する。
【００２２】
次に、図３，図４を参照して、シリンダヘッド２の構造についてさらに説明する。なお、図３では、第３シリンダ５３の吸気ポート40および排気ポート41については、それらの一部が、残りのシリンダ５１，５２，５４とは異なって、燃焼室８３により近い位置での断面になっている。
【００２３】
シリンダヘッド２には、シリンダブロック１の第１〜第４シリンダ５１〜５４にそれぞれ対応して燃焼室８１〜８４（図２，図４参照）が形成され、燃焼室８１〜８４毎に、該燃焼室８１〜８４に連通する１つの吸気ポート40および１つの排気ポート41が形成される。各吸気ポート40は、燃焼室８１〜８４に開口して吸気弁（図示されず）により開閉される吸気弁口40aと、シリンダヘッド２の前面2aに開口して吸気マニホルド６の分岐管6bが接続される入口40bとを有する。一方、各排気ポート41は、燃焼室８１〜８４に開口して排気弁42（図４参照）により開閉される排気弁口41aと、シリンダヘッド２の後面2bに開口して前記排気マニホルドが結合される出口41bとを有する。
【００２４】
さらに、シリンダヘッド２には、各燃焼室８１〜８４に臨む２つの点火栓（図示されず）がそれぞれ挿入される挿入孔43a，44aをそれぞれ有する２つ装着部43，44が、吸気ポート40および排気ポート41にそれぞれ隣接して形成される。そして、図３に示されるように、燃焼室８１〜８４毎に、シリンダヘッド２の吸気側で、シリンダヘッド中心線方向A1でのシリンダヘッド２の他端部である右端部（図３においては左側になる。）から、装着部43および吸気ポート40がこの順で配置され、シリンダヘッド２の排気側で、その右端部から、排気ポート41および装着部44がこの順で配置される。
【００２５】
図４を併せて参照すると、冷却水ジャケット12は、燃焼室８１〜８４の室壁を形成する底壁45と、前記カム軸等から構成されて前記吸気弁および排気弁42を駆動する動弁機構（図示されず）が収納される動弁室Ｖの室壁を形成する上壁46と、吸気ポート40を形成するポート壁47と、排気ポート41を形成するポート壁48と、２つの点火栓の装着部43，44の壁43b，44bとを含むシリンダヘッド２の壁により形成される。そして、冷却水ジャケット12は、シリンダヘッド２の吸気側に位置して、各燃焼室８１〜８４よりも吸気ポート40の入口40b寄りでシリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる吸気側ジャケット部12aと、シリンダヘッド２の排気側に位置して、各燃焼室８１〜８４よりも排気ポート41の出口41b寄りでシリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる排気側ジャケット部12bと、各燃焼室８１〜８４の真上でシリンダヘッド中心線L1上をシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる中央ジャケット部12cとを備え、中央ジャケット部12cと、吸気側および排気側ジャケット部12a，12bとは、平面視で、隣接する燃焼室８１，８２；８２，８３；８３，８４の間で相互に連通され、さらにシリンダヘッド２の右端部では、連絡部12dを介して吸気側ジャケット部12aと、排気側および中央ジャケット部12b，12cとが相互に連通される。
【００２６】
そして、図４に示されるように、吸気側ジャケット部12aは、各吸気ポート40の底壁45側に形成されて、上壁46側には形成されないのに対して、排気側ジャケット部12bは、各排気ポート41に対して底壁45側、上壁46側および隣接する排気ポート41間で、排気ポート41の周囲を囲むように形成される。
【００２７】
また、図３に示されるように、シリンダヘッド２の右端部の吸気側において、底壁45には、シリンダブロック１との結合面にて吐出通路34（図２参照）と連通する流入口35が、吸気側ジャケット部12aの前端部でかつ右端部およびその付近で、吸気側ジャケット部12aに開放して形成される。また、シリンダヘッド２の左端部の吸気側において、サーモスタット15の収納室14が、バイパス通路36を介して吸気側ジャケット部12aに連通し、ヒータコア29に接続されるホース27に連通する流出口52が、排気側ジャケット部12bの後端部でかつ左端部で、排気側ジャケット部12bにシリンダヘッド中心線方向A1に開放して形成され、さらに通路39，26を介して冷却水ジャケット11に連通すると共に、ラジエータホース24を介してラジエータ25に連通する流出口51が、平面視で、シリンダヘッド中心線方向A1と直交する方向（以下、「直交方向」という。）で、収納室14と流出口52との間に形成される。そして、シリンダヘッド２の左端部において、前面2aには、冷却水ポンプ13に連通するパイプ38が接続される流出口37が開口し、後面2bには、ヒータコア29に接続されるホース28が接続される戻り口32が収納室14に連通する。さらに、底壁45には、シリンダブロック１との結合面にて冷却水ジャケット11に連通して、冷却水ポンプ13から吐出された冷却水を冷却水ジャケット12を経て冷却水ジャケット11へ供給するための多数の連通路16が、各燃焼室８１〜８４の周囲に周方向の間隔をおいて設けられる。
【００２８】
ここで、図３を中心に、図５を併せて参照すると、燃焼室８１〜８４のうち、流入口35からシリンダヘッド中心線方向A1で最も離れた左端の燃焼室８４を除いて、流入口35から冷却水の水流の下流に向かって順に位置する燃焼室８１；８２；８３にそれぞれ連通する吸気ポート40を形成するポート壁47の吸気弁口側ポート壁部47aにおいて、冷却水の下流側で隣接する燃焼室８２；８３；８４寄りの部分には、板状の偏向リブ53，54がシリンダヘッド２と一体に形成される。
【００２９】
シリンダヘッド中心線方向A1で隣接する燃焼室８１，８２；８２，８３；８３，８４において、冷却水の水流の上流側の燃焼室８１；８２；８３の吸気弁口側ポート壁部47aと、該燃焼室８１；８２；８３よりも水流の下流に位置する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aとの間に設けられるこれら偏向リブ53，54のうち、２つの燃焼室８１；８２の偏向リブ53は、底壁45から上方に突出して設けられると共に、下流側で隣接する燃焼室８２；８３の排気ポート41を形成するポート壁48の排気弁口側ポート壁部48aに向かって湾曲して延びており、吸気弁口側ポート壁部47aに接続する部分である基部53aと、排気弁口側ポート壁部48aと対向する端部である先端部53bと、底壁45に接続する部分である下部53cと、上壁46と対向する端部である上端部53dとを有する。
【００３０】
そして、先端部53bは前記仮想平面にほぼ達すると共に、シリンダボア5aの中心軸線L2の方向である中心軸線方向A2で所定高さ、この実施例では上端部53dが中央ジャケット部12cの中心軸線方向A2での中央位置よりもやや低い位置となる高さを有する。
【００３１】
各偏向リブ53は、先端部53bと排気弁口側ポート壁部48aとの間に、中央ジャケット部12cを流れる冷却水が底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面を流れるようにする間隙55を残して形成される。さらに、上端部53dと上壁46との間にも間隙56が形成される。
【００３２】
第３シリンダ５３に対応する燃焼室８３の吸気弁口側ポート壁部47aから延びる偏向リブ54は、その形状が平板状である点、および排気弁口側ポート壁部48aに向かって延びる長さが短い点等で、偏向リブ53とは相違する。この相違は、この偏向リブ54が冷却水ジャケット12の下流側での端部に近い位置にある吸気弁口側ポート壁部47aに設けられることに起因して、中央ジャケット部12cを流れる冷却水のシリンダヘッド中心線方向A1での流速が、偏向リブ54の付近では上流に位置する偏向リブ53の付近での流速に比べて小さいことによるものであり、排気弁口側ポート壁部48aに対する冷却効果は、偏向リブ53とほぼ同様である。
【００３３】
このように、偏向リブ53，54の形状や形成位置等は、冷却水の流れを排気弁口側ポート壁部48aに向けて偏向させて、排気弁口側ポート壁部48aの冷却効果の向上を図ることを主たる観点として、適宜設定される。
【００３４】
それゆえ、各偏向リブ53，54は、中央ジャケット部12cにおいて各燃焼室８１〜８４の吸気弁口側ポート壁部47aと排気弁口側ポート壁部48aとの間を、シリンダヘッド中心線方向A1に流れる冷却水のうちの底壁45寄りおよび吸気弁口側ポート壁部47a寄りを流れる冷却水を、下流側で隣接する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aに向ける一方で、中央ジャケット部12cの上壁46寄りを流れる冷却水は、間隙56を通じて、シリンダヘッド中心線方向A1に流れるようにする。
【００３５】
また、前記仮想平面上（平面視では、シリンダヘッド中心線L1上）で、前記仮想平面に沿って冷却水ジャケット12の左端部と右端部との間で直線状に連続して延びる中央リブ57が、底壁45から偏向リブ53，54よりも低い高さで突出して形成される。そして、偏向リブ53，54の先端部53b，54bが中央リブ57と連結される。
【００３６】
さらに、シリンダヘッド２の右端部の流入口35に最も近い燃焼室８１の排気弁口側ポート壁部48aの、連絡部12d寄りの部分には、装着部43に向かって前記直交方向に延びて、前記仮想平面に達すると共に、中心軸線方向A2での高さが偏向リブ53，54とほぼ等しいリブ58が形成される。そして、流入口35から中央ジャケット部12cに向かって流れる冷却水の一部が、このリブ58により偏向されて排気側ジャケット部12bに向かって流れる。
【００３７】
なお、シリンダヘッド２の右端部に最も近い燃焼室８１の排気ポート41には、内燃機関Ｅの吸気系に排気ガスを還流する排気ガス還流装置の排気取出通路59が開口し、該排気取出通路59は、冷却水ジャケット12の連絡部12dに沿ってかつ流入口35の上方を通って前記仮想平面と直交する方向に延びて、前面2aに開口し、さらに吸気系への還流量を制御する還流制御弁（図示されず）に連通する。
【００３８】
次に、図６〜図８を参照して、シリンダヘッド２の左端部に取り付けられるサーモスタットカバーＣについて説明する。
図６，図７を参照すると、サーモスタットカバーＣが取り付けられる取付面60がシリンダヘッド２の左端面に形成される。シリンダヘッド２の左端部に形成される凹部からなる収納室14は、シリンダヘッド２の吸気側であって、前記カム軸の軸方向での延長上に位置する突出部９よりも下方かつ前側に位置し、取付面60で開口する収納室14の開口部でもある流入口61を有する。流入口61の周縁部には、サーモスタット15の円環状の保持部15aが載置される段部62が形成され、サーモスタット15は、保持部15aが段部62とサーモスタットカバーＣとの間で挟持されることで、シリンダヘッド２に固定される。それゆえ、サーモスタット15および収納室14は、前記機関本体に対して、シリンダブロック１の吸気側に設けられる冷却水ポンプ13と同じ側となるシリンダヘッド２の吸気側に設けられる。
【００３９】
そして、段部62の外周側には、段部62よりも浅い段部63が形成され、該段部63と保持部15aとで形成される円環状の溝64に、例えばＯリング等の合成ゴムや合成樹脂からなる円環状の弾性材製パッキン65が装着される。
【００４０】
収納室14よりも後側に仕切壁66を介して位置する通路26は、取付面60で開口する流出口51を有する。取付面60において、流出口51のさらに後側には、冷却水ジャケット12と通路26との間で中心軸線方向A2に延びる仕切壁67の、取付面60の一部である仕切面60aを間に挟んで、冷却水ジャケット12の流出口52が開口する。なお、流出口52での冷却水の温度を検出する水温センサを取り付けるための取付孔68が、シリンダヘッド２の後面2bから流出口52に開放して形成される。
【００４１】
さらに、取付面60において、仕切面60aを除く両流出口51，52の周縁部には、例えばＦＩＰＧ用シール材であるシリコン材料からなる液体パッキン69が非円形の環状の塗布領域に塗布される。
【００４２】
一方、図１，図７，図８を参照すると、取付面60に取り付けられるサーモスタットカバーＣは、サーモスタット15の一部を収納する収納室71を形成してサーモスタット15および流入口を覆う第１カバー部C1と、２つの流出口51，52を覆う第２カバー部C2とを有し、アルミニウム合金の一体鋳造により成形される。さらに、４本のボルトＢ（図１参照）によりサーモスタットカバーＣをシリンダヘッド２に締結するために、取付面60に形成されたねじ孔H1〜H4（図６参照）に整合する位置に、それらボルトＢが挿通される４つの挿通孔H5〜H8が形成される。
【００４３】
そして、第１カバー部C1には、ラジエータホース23（図２参照）が接続される接続部70と、該ラジエータホース23に連通してラジエータ25で冷却された冷却水を、サーモスタットの一部を収納する収納室71に、さらには流入口61に流入させる流入通路20と、ラジエータファンの作動を冷却水の温度に応じて制御するために、ラジエータ25からの冷却水の温度を検出する温度スイッチ72（図１参照）が取り付けられる取付孔73とが形成される。
【００４４】
一方、第２カバー部C2には、第１カバー部C1寄りに位置してラジエータホース24が接続される接続部74と、接続部74よりも後側に位置してホース27（図２参照）が接続される接続部75およびホース30（図２参照）が接続される接続部76とが形成されると共に、流出口51にほぼ整合する入口21aを有すると共にラジエータホース24（図２参照）に連通して流出口51からの冷却水をラジエータ25に流出させる流出通路21と、流出口52にほぼ整合する入口22aを有すると共に両ホース27，30に連通して流出口52からの冷却水をヒータコア29およびスロットルボディ７にそれぞれ流出させる流出通路22とが、仕切壁77により区画されて形成される。
【００４５】
さらに、サーモスタットカバーＣの、シリンダヘッド２の取付面60と当接して合わせられる取付面79を有すると共に第１，第２カバー部C1，C2の一部でもあるフランジ部78は、その上端であって両カバー部C1，C2の間に、突出部９の下部の外周面の形状に対応した湾曲した凹部78aを有し、該凹部78aに突出部９の下部を収容することで、前記カム軸とサーモスタット15および両流出口51，52とを、中心軸線方向A2で極力近接して配置することができるようにしている。
【００４６】
次に、前述のように構成された第１実施例の作用および効果について説明する。
図３に示されるように、冷却水ジャケット12の前端部でかつ右端部およびその付近に位置する流入口35から流入した冷却水は、吸気側ジャケット部12aを流れる一方、連絡部12dを流れて中央ジャケット部12cおよび排気側ジャケット部12bに向かう。そのうち、中央ジャケット部12cに向かう冷却水の一部は、リブ58により偏向されて排気側ジャケット部12bに向かうので、より多くの冷却水が排気側ジャケット部12bを流れるようにしている。このようにして、冷却水は、各ジャケット部12a，12b，12cにおいてシリンダヘッド２の左端部に向かって流れると共に、熱間時には、その一部が、連通路16からシリンダブロック１の冷却水ジャケット12に流入する。
【００４７】
そして、中央ジャケット部12cで底壁45寄りおよび吸気弁口側ポート壁部47a寄りを流れる冷却水は、偏向リブ53，54により、燃焼室８１；８２；８３の下流側で隣接する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aに向けてその水流が偏向され、偏向された水流が排気弁口側ポート壁部48aに当たり、その後排気側ジャケット部12bの冷却水に合流する。
【００４８】
排気側ジャケット部12bでは、冷却水が、各排気ポート41に対して底壁45側および上壁46側、さらに隣接する排気ポート41壁の間を、シリンダヘッド２の左端部に向かって流れる。そして、冷却水ジャケット12の後端部でかつ左端部に位置する流出口52から、ヒータコア29およびスロットルボディ７に向けて流出する。
【００４９】
このとき、図４，図５に示されるように、水流の上流側の燃焼室８１；８２；８３の吸気弁口側ポート壁部47aと、該燃焼室８１；８２；８３よりも水流の下流に位置する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aとの間に設けられて、底壁45から上方に突出する偏向リブ53，54は、排気弁口側ポート壁部48aとの間において、冷却水が、中央リブ57を含む底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面を流れるようにする間隙55を残して形成されるので、この間隙55の部分では、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面上で冷却水が淀むことがない。
【００５０】
その結果、冷却水の一部が、冷却水ジャケット12を形成するシリンダヘッド２の壁のうちで熱負荷が高い排気弁口側ポート壁部48aに向けて偏向されて流れるので、排気弁口側ポート壁部48aの冷却効果が向上すると共に、間隙55を流れる冷却水により、前記従来技術の連続するリブとは異なり、間隙55が形成される部分で、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面上に冷却水の淀みは発生せず、さらに間隙55から冷却水の一部が偏向リブ53，54の背面に回り込むことにより、さらに底壁45の壁面上での冷却水の淀みの発生領域が減少するので、偏向リブ53，54による冷却水の淀みの発生領域が減少して、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aでの冷却効果が向上して、熱負荷が高い部分が効果的に冷却される。そして、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aが効果的に冷却されることにより、冷却水の受熱量が増加して、温度が高められた冷却水がヒータコア29に供給されるのでヒータ性能が向上する。
【００５１】
シリンダヘッド２の底壁45には、底壁45から上方に突出すると共にシリンダヘッド中心線方向A1にシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる中央リブ57が設けられるので、シリンダヘッド２の吸気弁口側ポート壁部47aと排気弁口側ポート壁部48aとの間を流れる冷却水が、シリンダヘッド中心線L1に沿って整流されつつ下流側に流れ、この水流により、底壁45により形成される燃焼室８１〜８４の室壁、吸気弁口側ポート壁部47aおよび排気弁口側ポート壁部48aをほぼ同様に冷却することができる。また、この中央リブ57および中央リブ57に連結される偏向リブ53，54は、シリンダヘッド２全体の高剛性化に寄与し、さらに、中央リブ57と偏向リブ53とが隣接する燃焼室８１，８２；８２，８３に渡って設けられるので、この燃焼室８１，８２；８２，８３間でのシリンダヘッド２の高剛性化にも寄与している。
【００５２】
そして、各ジャケット部12a,12b，12cはシリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びて形成され、しかも流入口35は、シリンダヘッド２の右端部の吸気側において、冷却水ジャケット12の前端部でかつ右端部およびその付近に位置し、流出口52は、シリンダヘッド２の左端部の排気側において、冷却水ジャケット12の後端部でかつ左端部に位置することから、流入口35と流出口52との間の距離を、冷却水ジャケット12の形成範囲内で長くすることができるので、冷却水の受熱量が多くなって、ヒータコア29に供給される冷却水の温度が高められ、ヒータ性能が向上する。しかも、ヒータコア29への冷却水の温度を上昇させるための構造は、シリンダヘッド２の冷却水ジャケット12での流入口35と流出口52との配置であるため、その構造は簡単である。
【００５３】
また、流入口35がシリンダヘッド２の吸気側に位置するので、シリンダヘッド２に形成される吸気ポート40は、冷却水ポンプ13から吐出される冷却水の流入口がシリンダヘッド２の排気側で開口する場合に比べて、より低温の冷却水で冷却されることになって、充填効率が向上する。
【００５４】
さらに、流出口52が、熱負荷の高い排気ポート41を囲んで流れる排気側ジャケット部12bに開放し、しかもバイパス通路36は吸気側ジャケット部12aに開放しているので、吸気側ジャケット部12aの冷却水が排気側ジャケット部12bの冷却水の温度を低下させることを抑制できて、流出口52から流出する冷却水の温度を高く保つことが可能となり、この点でもヒータ性能が向上する。また、シリンダヘッド２の左端部において、流出口52と収納室14と間に、冷却水ジャケット12を経ることで加熱され、さらに冷却水ジャケット11で加熱されて高温となった冷却水が流通する通路26に連なる流出口51が介在するので、この流出口51を流通する冷却水の熱が、仕切壁67を経て流出口52を流通する冷却水に伝達されて、ヒータコア29へ供給される冷却水の温度がさらに上昇し、ヒータ性能が向上する。
【００５５】
さらに、流出口52が排気側ジャケット部12bにシリンダヘッド中心線方向A1に開放して形成されているので、シリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿って形成される排気側ジャケット部12bを流れる冷却水は、冷却水ジャケット12内での淀みの発生が抑制されて、スムーズに流出口52に向かって流れるので、シリンダヘッド２の冷却効果、特に熱負荷が高い排気側での冷却効果が向上する。
【００５６】
また、シリンダヘッド２の左端部において、ラジエータ25およびヒータコア29と流出口51および流出口52とをそれぞれ連通させるためのホース24，27が配置されている排気側に対して、スペースが形成されている吸気側にサーモスタット15を収納する収納室14が設けられるので、サーモスタット15をラジエータ25とを連通させるためのラジエータホース23を含め、シリンダヘッド２の左端部でのホースの配置をシリンダヘッド中心線方向A1でコンパクトにできて、内燃機関Ｅがコンパクトになる。
【００５７】
前記カム軸を回転駆動するための前記伝動機構が設けられるシリンダヘッド２の右端部に対して、サーモスタット15は、シリンダヘッド２の左端部に設けられるので、サーモスタット15に対して冷却水を流出入させるためのラジエータホース23の取り回しに対する周囲に配置される部材からの制約が少なく、内燃機関Ｅをコンパクトにすることができる。しかも、サーモスタット15および収納室14がシリンダブロック１の吸気側に設けられ、冷却水ポンプ13がシリンダヘッド２の吸気側に設けられることから、サーモスタット15および冷却水ポンプ13が前記機関本体に対して同じ側に設けられるので、サーモスタット15から冷却水ポンプ13に至る冷却水通路の長さを短くすることができて、内燃機関Ｅをコンパクトにすることができる。
【００５８】
第１，第２カバー部C1，C2が一体成形されるサーモスタットカバーＣの第１カバー部C1には、接続部70にラジエータホース23が接続されて、サーモスタット15が配置された流入口61にラジエータ25からの冷却水を流入させる流入通路20が形成され、第２カバー部C2には、接続部74にラジエータホース24が接続されて、流出口51からの冷却水をラジエータ25に流出させる流出通路21と、接続部75，76にそれぞれホース27，30が接続されて、流出口52からの冷却水をヒータコア29およびスロットルボディ７に流出させる流出通路22とが形成されるので、取付面60において、該取付面60に設けられる流入口61および両流出口51，52と、ラジエータ25、ヒータコア29およびスロットルボディ７とをそれぞれ連通させるためのホース23，24，27，30が接続される接続部70，74，75，76が、単一の部材であるサーモスタットカバーＣに形成され、しかもシリンダヘッド２の左端部に集中して配置されることから、冷却水が流通する各ホース23，24，27，30の接続が容易になり、その作業性が向上して、内燃機関Ｅの組立性が向上し、さらにヒータコア29およびスロットルボディ７に冷却水を供給するために必要となる部材、例えば継手等を別途用意する必要がなくて部品点数が削減され、その結果該継手等に関連する組立工数が減少することで、この点でも内燃機関Ｅの組立性が向上する。
【００５９】
さらに、サーモスタットカバーＣのフランジ部78には、シリンダヘッド２の左端面から突出する突出部９の下部を収容する凹部78aが形成されるので、前記カム軸とサーモスタット15および流出口51，52とを中心軸線方向A2で極力近接して配置することができて、シリンダヘッド中心線方向A1での寸法、ひいては中心軸線方向A2での内燃機関Ｅの寸法を小さくすることができる。その結果、内燃機関Ｅの全高を低くすることができる。
【００６０】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記実施例では、内燃機関に、燃焼室８１〜８４毎に１つの吸気弁および１つの排気弁が設けられたが、燃焼室毎に１対の吸気弁および１対の排気弁が設けられる内燃機関であってもよい。内燃機関は、前記実施例では４気筒内燃機関であったが、その他の多気筒内燃機関であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である内燃機関の概略斜視図である。
【図２】図１の内燃機関の冷却系統の模式図である。
【図３】図１の内燃機関のシリンダヘッドの平断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線での断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線での断面図である。
【図６】図１の内燃機関のシリンダヘッドの左側面図である。
【図７】図１の内燃機関に、サーモスタットカバーが取り付けられたときのシリンダヘッドの左端部の要部平断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、４…オイルパン、５１〜５４…シリンダ、６…吸気マニホルド、７…スロットルボディ、８１〜８４…燃焼室、９…突出部、10…カムカバー、11，12…冷却水ジャケット、12a…吸気側ジャケット部、12b…排気側ジャケット部、12c…中央ジャケット部、13…冷却水ポンプ、14…収納室、15…サーモスタット、16…連通路、
20…流入通路、21，22…流出通路、23，24…ラジエータホース、25…ラジエータ、26…通路、27，28…ホース、29…ヒータコア、30，31…ホース、32…戻り口、33…開口部、34…吐出通路、35…流入口、36…バイパス通路、37…流出口、38…パイプ、
40…吸気ポート、41…排気ポート、42…排気弁、43，44…装着部、45…底壁、46…上壁、47，48…ポート壁、47a…吸気弁口側ポート壁部、48a…排気弁口側ポート壁部、
51，52…流出口、53，54…偏向リブ、55，56…間隙、57…中央リブ、58…リブ、59…排気取出通路、60…取付面、61…流入口、62，63…段部、64…溝、65…弾性材製パッキン、66…仕切壁、67…仕切壁、68…取付孔、69…液体パッキン、70…接続部、71…収納室、72…温度スイッチ、73…取付孔、74，75，76…接続部、77…仕切壁、78…フランジ部、79…取付面、
Ｅ…内燃機関、A1…シリンダヘッド中心線方向、A2…中心軸線方向、Ｖ…動弁室、Ｃ…サーモスタットカバー、Ｂ…ボルト、H1〜H4…ねじ孔、H5〜H8…挿通孔。
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の水冷式内燃機関として、特開２０００−２８２８６１号公報に開示された内燃機関が知られている。この多気筒内燃機関において、シリンダの配列方向でのシリンダヘッドの一端部には、冷却水ポンプから吐出された冷却水を冷却水ジャケットに導く連通路が設けられ、前記配列方向での他端部には、サーモスタット、バイパス通路およびシリンダブロックの冷却水ジャケットから流出した冷却水をラジエータに流出させる流出口が設けられる。そして、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの下流部に、前記配列方向と直交する方向でのシリンダヘッドの側部で接続される冷却水ホースと、シリンダブロックに形成された冷却水通路の下流部に接続される冷却水ホースとの途中に空調用のヒータコアが配置される。また、サーモスタットを覆うサーモスタットカバーには、ラジエータからの冷却水が流通するラジエータホースが接続される入口開口と、ラジエータに戻る冷却水が流通するラジエータホースが接続される出口開口とが一体成形される。
【０００３】
一方、燃焼室に渦を発生させて燃焼性を向上させる等の燃焼性改善技術により、吸気系に比較的多量の排気ガスを還流させたり、過剰の空気を供給して、希薄燃焼をさせることが行われている。そして、そのような希薄燃焼を行う内燃機関、あるいは排気量の小さい内燃機関では、燃焼熱の発生量が少なく、シリンダヘッドおよびシリンダブロックを冷却する冷却水の温度上昇が小さくなって、その冷却水の熱を利用する空調装置のヒータ性能が十分に得られないことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、ヒータ性能を向上させるために、空調装置のヒータコアに供給される冷却水の温度を高めるために、ヒータコアに通じる冷却水通路に補助加熱装置を設ける等の種々の技術が提案されているが、前記公報に開示された内燃機関では、ヒータコアに冷却水を供給する冷却水ホースは、単に、シリンダヘッドの冷却水ジャケットの下流部に接続されているだけであり、ヒータコアに供給される冷却水の温度を上昇させるための考慮は特にされていない。
【０００５】
また、ヒータコアに接続される冷却水ホースは、シリンダヘッドの、サーモスタットカバーが取り付けられる前記他端部の側面とは別の側面で接続されるため、シリンダヘッドにおける冷却水の流出口が分散して位置することになって、ホースの接続作業が効率的に行われない難点があり、内燃機関の組立性の観点からは改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１，請求項２記載の発明は、冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関において、ヘッド側冷却水ジャケットにおける冷却水ポンプからの冷却水の流入口およびヒータコアへの冷却水の流出口の配置を工夫することにより、簡単な構造によりヒータコアに供給される冷却水の温度を上昇させて、ヒータ性能を向上させることを共通の目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、シリンダヘッドに設けられる冷却水の流入部および流出部への、ラジエータおよびヒータコアに接続されるホース等の冷却水通路形成部材の接続の作業性を向上させて、内燃機関の組立性を向上させると共に、部品点数の削減を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、シリンダとクランク軸とを備えた水冷式内燃機関であって、冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関において、前記冷却水ポンプから吐出された冷却水の前記ヘッド側冷却水ジャケットへの流入口が、シリンダヘッド中心線方向での前記シリンダヘッドの一端部の吸気側に設けられ、ヒータコアにヘッド側冷却水ジャケットの冷却水を流出させる第１流出口が、前記シリンダヘッド中心線方向での前記シリンダヘッドの他端部の排気側に設けられ、前記他端部の吸気側には、サーモスタットを収納すると共にラジエータで冷却された冷却水が流入する流入口を有する収納室が設けられ、前記ラジエータに前記ブロック側冷却水ジャケットからの冷却水を流出させる第２流出口が、前記第１流出口と前記収納室との間に形成される水冷式内燃機関である。
【０００８】
この請求項１記載の発明によれば、流入口は、シリンダヘッド中心軸線方向でのシリンダヘッドの一端部の吸気側に、第１流出口は、シリンダヘッド中心軸線方向でのシリンダヘッドの他端部の排気側にそれぞれ位置することから、流入口と第１流出口との間の距離を、冷却水ジャケットの形成範囲内で長くすることができるので、冷却水の受熱量が多くなって、ヒータコアに供給される冷却水の温度が高められ、ヒータ性能が向上する。しかも、ヒータコアへの冷却水の温度を上昇させるための構造は、シリンダヘッドでの流入口と流出口との配置であるため、その構造は簡単である。また、流入口がシリンダヘッドの吸気側に位置するので、シリンダヘッドに形成される吸気ポートは、流入口がシリンダヘッドの排気側で開口する場合に比べて、より低温の冷却水で冷却されることになって、充填効率が向上する。
【０００９】
シリンダヘッドの他端部において、第１流出口と収納室と間に、ヘッド側冷却水ジャケットを経ることで加熱され、さらにブロック側冷却水ジャケットで加熱されて高温となった冷却水が流通する第２流出口が介在するので、この第２流出口を流通する冷却水の熱が第１流出口を流通する冷却水に伝達されて、ヒータコアへ供給される冷却水の温度がさらに上昇し、ヒータ性能が向上する。
【００１０】
シリンダヘッドの他端部において、ヒータコアと第１流出口とを連通させるためのホース等の冷却水通路形成部材が配置される排気側に対して、スペースが形成されている吸気側にサーモスタットを収納する収納室が設けられるので、サーモスタットをラジエータとを連通させるためのホース等の冷却水通路形成部材を含め、シリンダヘッドの他端部での冷却水通路形成部材の配置をシリンダヘッド中心線方向でコンパクトにできて、内燃機関がコンパクトになる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の水冷式内燃機関において、前記サーモスタットを覆うサーモスタットカバーが前記他端部に設けられた取付面に取り付けられ、前記取付面には、吸気側に前記収納室、排気側に前記第１流出口、および前記第２流出口がそれぞれ開口し、前記サーモスタットカバーには、前記サーモスタットに前記ラジエータからの冷却水を流入させる流入通路と、前記第１流出口からの冷却水を前記ヒータコアに流出させる第１流出通路と、前記第２流出口からの冷却水を前記ラジエータに流出させる第２流出通路とが形成されるものである。
【００１２】
この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、シリンダヘッドの他端部の、サーモスタットカバーが取り付けられる取付面において、取付面に設けられる収納室、第１流出口および第２流出口とそれぞれ連通する流入通路、第１流出通路および第２流出通路が、単一の部材であるサーモスタットカバーに形成され、しかも流入通路、第１流出通路および第２流出通路が、シリンダヘッドの他端部に集中して配置されることから、流入通路、第１流出通路および第２流出通路と、ラジエータ、ヒータコアおよびラジエータとをそれぞれ連通させるための冷却水通路形成部材の接続が容易になり、その作業性が向上して、内燃機関の組立性が向上し、さらにヒータコアに冷却水を供給するために必要となる部材、例えば継手等を別途用意する必要がなくて部品点数が削減され、その結果該継手等に関連する組立工数が減少することで、この点でも内燃機関の組立性が向上する。
【００１３】
なお、この明細書において、「平面視」とは、シリンダボアの中心軸線方向から見ることを意味し、「吸気弁口側ポート壁部」および「排気弁口側ポート壁部」とは、平面視で、シリンダボアの範囲内に含まれる吸気ポート壁および排気ポート壁をそれぞれ意味する。また、「シリンダヘッド中心線」とは、シリンダボアの中心軸線を含むと共にクランク軸の回転軸線を含む仮想平面、またはシリンダボアの中心軸線を含むと共にクランク軸の回転軸線と平行な仮想平面をシリンダボアの中心軸線方向で見たときのシリンダヘッドにおける直線を意味する。また、「吸気側」および「排気側」とは、前記仮想平面に対して、吸気ポートのシリンダヘッド側面での入口が位置する側および排気ポートのシリンダヘッド側面での出口が位置する側を、それぞれ意味する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図８を参照して説明する。
先ず図１を参照すると、本発明に係るシリンダヘッドが適用される内燃機関Ｅは、クランク軸が左右方向を指向して車両に搭載される頭上カム軸型の水冷式４気筒４サイクル内燃機関である。
なお、この実施例において、「前後左右」は、車両を基準としたときの「前後左右」を意味する。
【００１５】
内燃機関Ｅは、ピストンが摺動自在に嵌合されるシリンダボア5a（図３参照）を有する第１〜第４シリンダ５１〜５４（図２参照）が直列に配列されたシリンダブロック１と、その上端部に結合されるシリンダヘッド２と、その上端部に結合されるヘッドカバー３と、シリンダブロック１の下端部に結合されるオイルパン４とを備え、これらシリンダブロック１、シリンダヘッド２、ヘッドカバー３およびオイルパン４により内燃機関Ｅの機関本体が構成される。
【００１６】
そして、シリンダヘッド２の吸気側の側面である前面2aには吸気マニホルド６が取り付けられ、該吸気マニホルド６は、ヘッドカバー３の真上に位置すると共にその左端部にスロットルボディ７が設けられる集合管6aと、該集合管6aから分岐してシリンダヘッド２の前面2aに接続される４本の分岐管6bとを有し、各分岐管6bは、シリンダヘッド２に形成される吸気ポート40（図３参照）を介して各シリンダ５１〜５４の燃焼室８１〜８４（図２参照）に連通する。なお、図示されない排気マニホルドは、シリンダヘッド２の排気側にある側面である後面2b（図３参照）に取り付けられる。
【００１７】
また、図示されないが、シリンダヘッド中心線方向A1でのシリンダブロック１およびシリンダヘッド２の一端部である右端部には、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより形成される動弁室Ｖ（図４参照）内に配置されてシリンダヘッド２に回転自在に支持されるカム軸（図示されず）を前記クランク軸の動力で回転駆動するための伝動機構が設けられ、シリンダブロック１およびシリンダヘッド２の右端面には、該伝動機構を覆う伝動カバーが取り付けられる。さらに、シリンダヘッド中心線方向A1（第１〜第４シリンダ５１〜５４の配列方向と一致し、実施例では左右方向と一致する。）でのシリンダヘッド２の他端部である左端部には、前記カム軸の軸方向での延長上に形成された円筒状の突出部９の開口部を覆うカムカバー10が取り付けられる。
【００１８】
次に、図２を主に参照して、内燃機関Ｅの冷却系統について説明する。ブロック側の冷却水ジャケット11が形成されるシリンダブロック１には、その右端部の前部に一体に形成されるポンプボディ13a（図１参照）を有する冷却水ポンプ13が設けられ、ヘッド側の冷却水ジャケット12が形成されるシリンダヘッド２には、その左端部に形成される収納室14に収納されるサーモスタット15が設けられ、さらに両冷却水ジャケット11，12は、シリンダヘッド２に形成された多数の連通路16を介して連通される。
【００１９】
シリンダヘッド２の一側面である左端面には、流入通路20および２つの流出通路21，22が形成されるサーモスタットカバーＣが取り付けられる。そして、サーモスタット15は、流入通路20およびラジエータホース23を介してラジエータ25に連通し、シリンダヘッド２に形成される通路26は、流出通路21およびラジエータホース24を介してラジエータ25に連通し、冷却水ジャケット12は、流出通路22およびホース27を介して空調用のヒータコア29と連通すると共に、流出通路22およびホース30を介してスロットルボディ７に設けられた冷却水通路に連通する。また、シリンダヘッド２に形成される戻り口32および後述するパイプ38に設けられる開口部33が、それぞれホース28およびホース31を介してヒータコア29およびスロットルボディ７の前記冷却水通路に接続される。ここで、各ホース23，24，27，28，30，31は、冷却水通路形成部材である。
【００２０】
そして、冷却水ポンプ13から吐出された冷却水は、シリンダブロック１に形成される吐出通路34を経て、シリンダヘッド２に形成される流入口35から冷却水ジャケット12に流入する。内燃機関Ｅの冷間時には、サーモスタット15がラジエータホース23と収納室14との連通を遮断するため、図中破線で示されるように、連通路16を通って冷却水ジャケット11に流入する冷却水は殆どなく、冷却水ジャケット12の冷却水は、シリンダヘッド２に形成されるバイパス通路36を通って、収納室14に流入する一方で、その一部は、ホース27を流れてヒータコア29に供給され、車室内の暖房をするための空気と熱交換し、熱交換後の冷却水がホース28および戻り口32を経て収納室14に戻り、さらに冷却水ジャケット12の冷却水の別の一部が、ホース30を流れてスロットルボディ７に供給されて、低温時にスロットルボディ７を加熱した後、ホース31を流れてパイプ38に流入する。また、収納室14の冷却水は、シリンダヘッド２に形成されて収納室14に開口する流出口37に接続されるパイプ38を経て冷却水ポンプ13に吸引されるため、冷間時には、冷却水が、ラジエータ25を流れることなく、冷却水ジャケット12を流通する。
【００２１】
また、内燃機関Ｅの熱間時には、サーモスタット15が、ラジエータホース23と収納室14とを連通させると同時にバイパス通路36を閉じるため、冷却水ジャケット12の冷却水は、バイパス通路36を通って収納室14に流入することなく、図中実線で示されるように、連通路16を通って冷却水ジャケット11に流入してシリンダブロック１を冷却し、その後シリンダブロック１に形成された通路39を経てシリンダヘッド２の通路26、流出通路21およびラジエータホース24を通ってラジエータ25に流入し、ラジエータ25で放熱して低温となった後、ラジエータホース23を通って流入通路20およびサーモスタット15を経て収納室14に流入する。このとき、冷却水ジャケット12の冷却水の一部は、冷間時と同様に、ホース27を通ってヒータコア29に供給され、熱交換後の冷却水がホース28を通って収納室14に戻る。また、スロットルボディ７へ供給される冷却水は、スロットルボディ７の過熱を防止するための制御弁（図示されず）により、その流量が制御される。そして、収納室14の冷却水は、流出口37およびパイプ38を経て冷却水ポンプ13に吸引されて、熱間時には、ラジエータ25を通った冷却水が両冷却水ジャケット11，12を流通する。
【００２２】
次に、図３，図４を参照して、シリンダヘッド２の構造についてさらに説明する。なお、図３では、第３シリンダ５３の吸気ポート40および排気ポート41については、それらの一部が、残りのシリンダ５１，５２，５４とは異なって、燃焼室８３により近い位置での断面になっている。
【００２３】
シリンダヘッド２には、シリンダブロック１の第１〜第４シリンダ５１〜５４にそれぞれ対応して燃焼室８１〜８４（図２，図４参照）が形成され、燃焼室８１〜８４毎に、該燃焼室８１〜８４に連通する１つの吸気ポート40および１つの排気ポート41が形成される。各吸気ポート40は、燃焼室８１〜８４に開口して吸気弁（図示されず）により開閉される吸気弁口40aと、シリンダヘッド２の前面2aに開口して吸気マニホルド６の分岐管6bが接続される入口40bとを有する。一方、各排気ポート41は、燃焼室８１〜８４に開口して排気弁42（図４参照）により開閉される排気弁口41aと、シリンダヘッド２の後面2bに開口して前記排気マニホルドが結合される出口41bとを有する。
【００２４】
さらに、シリンダヘッド２には、各燃焼室８１〜８４に臨む２つの点火栓（図示されず）がそれぞれ挿入される挿入孔43a，44aをそれぞれ有する２つ装着部43，44が、吸気ポート40および排気ポート41にそれぞれ隣接して形成される。そして、図３に示されるように、燃焼室８１〜８４毎に、シリンダヘッド２の吸気側で、シリンダヘッド中心線方向A1でのシリンダヘッド２の他端部である右端部（図３においては左側になる。）から、装着部43および吸気ポート40がこの順で配置され、シリンダヘッド２の排気側で、その右端部から、排気ポート41および装着部44がこの順で配置される。
【００２５】
図４を併せて参照すると、冷却水ジャケット12は、燃焼室８１〜８４の室壁を形成する底壁45と、前記カム軸等から構成されて前記吸気弁および排気弁42を駆動する動弁機構（図示されず）が収納される動弁室Ｖの室壁を形成する上壁46と、吸気ポート40を形成するポート壁47と、排気ポート41を形成するポート壁48と、２つの点火栓の装着部43，44の壁43b，44bとを含むシリンダヘッド２の壁により形成される。そして、冷却水ジャケット12は、シリンダヘッド２の吸気側に位置して、各燃焼室８１〜８４よりも吸気ポート40の入口40b寄りでシリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる吸気側ジャケット部12aと、シリンダヘッド２の排気側に位置して、各燃焼室８１〜８４よりも排気ポート41の出口41b寄りでシリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる排気側ジャケット部12bと、各燃焼室８１〜８４の真上でシリンダヘッド中心線L1上をシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる中央ジャケット部12cとを備え、中央ジャケット部12cと、吸気側および排気側ジャケット部12a，12bとは、平面視で、隣接する燃焼室８１，８２；８２，８３；８３，８４の間で相互に連通され、さらにシリンダヘッド２の右端部では、連絡部12dを介して吸気側ジャケット部12aと、排気側および中央ジャケット部12b，12cとが相互に連通される。
【００２６】
そして、図４に示されるように、吸気側ジャケット部12aは、各吸気ポート40の底壁45側に形成されて、上壁46側には形成されないのに対して、排気側ジャケット部12bは、各排気ポート41に対して底壁45側、上壁46側および隣接する排気ポート41間で、排気ポート41の周囲を囲むように形成される。
【００２７】
また、図３に示されるように、シリンダヘッド２の右端部の吸気側において、底壁45には、シリンダブロック１との結合面にて吐出通路34（図２参照）と連通する流入口35が、吸気側ジャケット部12aの前端部でかつ右端部およびその付近で、吸気側ジャケット部12aに開放して形成される。また、シリンダヘッド２の左端部の吸気側において、サーモスタット15の収納室14が、バイパス通路36を介して吸気側ジャケット部12aに連通し、ヒータコア29に接続されるホース27に連通する流出口52が、排気側ジャケット部12bの後端部でかつ左端部で、排気側ジャケット部12bにシリンダヘッド中心線方向A1に開放して形成され、さらに通路39，26を介して冷却水ジャケット11に連通すると共に、ラジエータホース24を介してラジエータ25に連通する流出口51が、平面視で、シリンダヘッド中心線方向A1と直交する方向（以下、「直交方向」という。）で、収納室14と流出口52との間に形成される。そして、シリンダヘッド２の左端部において、前面2aには、冷却水ポンプ13に連通するパイプ38が接続される流出口37が開口し、後面2bには、ヒータコア29に接続されるホース28が接続される戻り口32が収納室14に連通する。さらに、底壁45には、シリンダブロック１との結合面にて冷却水ジャケット11に連通して、冷却水ポンプ13から吐出された冷却水を冷却水ジャケット12を経て冷却水ジャケット11へ供給するための多数の連通路16が、各燃焼室８１〜８４の周囲に周方向の間隔をおいて設けられる。
【００２８】
ここで、図３を中心に、図５を併せて参照すると、燃焼室８１〜８４のうち、流入口35からシリンダヘッド中心線方向A1で最も離れた左端の燃焼室８４を除いて、流入口35から冷却水の水流の下流に向かって順に位置する燃焼室８１；８２；８３にそれぞれ連通する吸気ポート40を形成するポート壁47の吸気弁口側ポート壁部47aにおいて、冷却水の下流側で隣接する燃焼室８２；８３；８４寄りの部分には、板状の偏向リブ53，54がシリンダヘッド２と一体に形成される。
【００２９】
シリンダヘッド中心線方向A1で隣接する燃焼室８１，８２；８２，８３；８３，８４において、冷却水の水流の上流側の燃焼室８１；８２；８３の吸気弁口側ポート壁部47aと、該燃焼室８１；８２；８３よりも水流の下流に位置する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aとの間に設けられるこれら偏向リブ53，54のうち、２つの燃焼室８１；８２の偏向リブ53は、底壁45から上方に突出して設けられると共に、下流側で隣接する燃焼室８２；８３の排気ポート41を形成するポート壁48の排気弁口側ポート壁部48aに向かって湾曲して延びており、吸気弁口側ポート壁部47aに接続する部分である基部53aと、排気弁口側ポート壁部48aと対向する端部である先端部53bと、底壁45に接続する部分である下部53cと、上壁46と対向する端部である上端部53dとを有する。
【００３０】
そして、先端部53bは前記仮想平面にほぼ達すると共に、シリンダボア5aの中心軸線L2の方向である中心軸線方向A2で所定高さ、この実施例では上端部53dが中央ジャケット部12cの中心軸線方向A2での中央位置よりもやや低い位置となる高さを有する。
【００３１】
各偏向リブ53は、先端部53bと排気弁口側ポート壁部48aとの間に、中央ジャケット部12cを流れる冷却水が底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面を流れるようにする間隙55を残して形成される。さらに、上端部53dと上壁46との間にも間隙56が形成される。
【００３２】
第３シリンダ５３に対応する燃焼室８３の吸気弁口側ポート壁部47aから延びる偏向リブ54は、その形状が平板状である点、および排気弁口側ポート壁部48aに向かって延びる長さが短い点等で、偏向リブ53とは相違する。この相違は、この偏向リブ54が冷却水ジャケット12の下流側での端部に近い位置にある吸気弁口側ポート壁部47aに設けられることに起因して、中央ジャケット部12cを流れる冷却水のシリンダヘッド中心線方向A1での流速が、偏向リブ54の付近では上流に位置する偏向リブ53の付近での流速に比べて小さいことによるものであり、排気弁口側ポート壁部48aに対する冷却効果は、偏向リブ53とほぼ同様である。
【００３３】
このように、偏向リブ53，54の形状や形成位置等は、冷却水の流れを排気弁口側ポート壁部48aに向けて偏向させて、排気弁口側ポート壁部48aの冷却効果の向上を図ることを主たる観点として、適宜設定される。
【００３４】
それゆえ、各偏向リブ53，54は、中央ジャケット部12cにおいて各燃焼室８１〜８４の吸気弁口側ポート壁部47aと排気弁口側ポート壁部48aとの間を、シリンダヘッド中心線方向A1に流れる冷却水のうちの底壁45寄りおよび吸気弁口側ポート壁部47a寄りを流れる冷却水を、下流側で隣接する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aに向ける一方で、中央ジャケット部12cの上壁46寄りを流れる冷却水は、間隙56を通じて、シリンダヘッド中心線方向A1に流れるようにする。
【００３５】
また、前記仮想平面上（平面視では、シリンダヘッド中心線L1上）で、前記仮想平面に沿って冷却水ジャケット12の左端部と右端部との間で直線状に連続して延びる中央リブ57が、底壁45から偏向リブ53，54よりも低い高さで突出して形成される。そして、偏向リブ53，54の先端部53b，54bが中央リブ57と連結される。
【００３６】
さらに、シリンダヘッド２の右端部の流入口35に最も近い燃焼室８１の排気弁口側ポート壁部48aの、連絡部12d寄りの部分には、装着部43に向かって前記直交方向に延びて、前記仮想平面に達すると共に、中心軸線方向A2での高さが偏向リブ53，54とほぼ等しいリブ58が形成される。そして、流入口35から中央ジャケット部12cに向かって流れる冷却水の一部が、このリブ58により偏向されて排気側ジャケット部12bに向かって流れる。
【００３７】
なお、シリンダヘッド２の右端部に最も近い燃焼室８１の排気ポート41には、内燃機関Ｅの吸気系に排気ガスを還流する排気ガス還流装置の排気取出通路59が開口し、該排気取出通路59は、冷却水ジャケット12の連絡部12dに沿ってかつ流入口35の上方を通って前記仮想平面と直交する方向に延びて、前面2aに開口し、さらに吸気系への還流量を制御する還流制御弁（図示されず）に連通する。
【００３８】
次に、図６〜図８を参照して、シリンダヘッド２の左端部に取り付けられるサーモスタットカバーＣについて説明する。
図６，図７を参照すると、サーモスタットカバーＣが取り付けられる取付面60がシリンダヘッド２の左端面に形成される。シリンダヘッド２の左端部に形成される凹部からなる収納室14は、シリンダヘッド２の吸気側であって、前記カム軸の軸方向での延長上に位置する突出部９よりも下方かつ前側に位置し、取付面60で開口する収納室14の開口部でもある流入口61を有する。流入口61の周縁部には、サーモスタット15の円環状の保持部15aが載置される段部62が形成され、サーモスタット15は、保持部15aが段部62とサーモスタットカバーＣとの間で挟持されることで、シリンダヘッド２に固定される。それゆえ、サーモスタット15および収納室14は、前記機関本体に対して、シリンダブロック１の吸気側に設けられる冷却水ポンプ13と同じ側となるシリンダヘッド２の吸気側に設けられる。
【００３９】
そして、段部62の外周側には、段部62よりも浅い段部63が形成され、該段部63と保持部15aとで形成される円環状の溝64に、例えばＯリング等の合成ゴムや合成樹脂からなる円環状の弾性材製パッキン65が装着される。
【００４０】
収納室14よりも後側に仕切壁66を介して位置する通路26は、取付面60で開口する流出口51を有する。取付面60において、流出口51のさらに後側には、冷却水ジャケット12と通路26との間で中心軸線方向A2に延びる仕切壁67の、取付面60の一部である仕切面60aを間に挟んで、冷却水ジャケット12の流出口52が開口する。なお、流出口52での冷却水の温度を検出する水温センサを取り付けるための取付孔68が、シリンダヘッド２の後面2bから流出口52に開放して形成される。
【００４１】
さらに、取付面60において、仕切面60aを除く両流出口51，52の周縁部には、例えばＦＩＰＧ用シール材であるシリコン材料からなる液体パッキン69が非円形の環状の塗布領域に塗布される。
【００４２】
一方、図１，図７，図８を参照すると、取付面60に取り付けられるサーモスタットカバーＣは、サーモスタット15の一部を収納する収納室71を形成してサーモスタット15および流入口を覆う第１カバー部C1と、２つの流出口51，52を覆う第２カバー部C2とを有し、アルミニウム合金の一体鋳造により成形される。さらに、４本のボルトＢ（図１参照）によりサーモスタットカバーＣをシリンダヘッド２に締結するために、取付面60に形成されたねじ孔H1〜H4（図６参照）に整合する位置に、それらボルトＢが挿通される４つの挿通孔H5〜H8が形成される。
【００４３】
そして、第１カバー部C1には、ラジエータホース23（図２参照）が接続される接続部70と、該ラジエータホース23に連通してラジエータ25で冷却された冷却水を、サーモスタットの一部を収納する収納室71に、さらには流入口61に流入させる流入通路20と、ラジエータファンの作動を冷却水の温度に応じて制御するために、ラジエータ25からの冷却水の温度を検出する温度スイッチ72（図１参照）が取り付けられる取付孔73とが形成される。
【００４４】
一方、第２カバー部C2には、第１カバー部C1寄りに位置してラジエータホース24が接続される接続部74と、接続部74よりも後側に位置してホース27（図２参照）が接続される接続部75およびホース30（図２参照）が接続される接続部76とが形成されると共に、流出口51にほぼ整合する入口21aを有すると共にラジエータホース24（図２参照）に連通して流出口51からの冷却水をラジエータ25に流出させる流出通路21と、流出口52にほぼ整合する入口22aを有すると共に両ホース27，30に連通して流出口52からの冷却水をヒータコア29およびスロットルボディ７にそれぞれ流出させる流出通路22とが、仕切壁77により区画されて形成される。
【００４５】
さらに、サーモスタットカバーＣの、シリンダヘッド２の取付面60と当接して合わせられる取付面79を有すると共に第１，第２カバー部C1，C2の一部でもあるフランジ部78は、その上端であって両カバー部C1，C2の間に、突出部９の下部の外周面の形状に対応した湾曲した凹部78aを有し、該凹部78aに突出部９の下部を収容することで、前記カム軸とサーモスタット15および両流出口51，52とを、中心軸線方向A2で極力近接して配置することができるようにしている。
【００４６】
次に、前述のように構成された第１実施例の作用および効果について説明する。
図３に示されるように、冷却水ジャケット12の前端部でかつ右端部およびその付近に位置する流入口35から流入した冷却水は、吸気側ジャケット部12aを流れる一方、連絡部12dを流れて中央ジャケット部12cおよび排気側ジャケット部12bに向かう。そのうち、中央ジャケット部12cに向かう冷却水の一部は、リブ58により偏向されて排気側ジャケット部12bに向かうので、より多くの冷却水が排気側ジャケット部12bを流れるようにしている。このようにして、冷却水は、各ジャケット部12a，12b，12cにおいてシリンダヘッド２の左端部に向かって流れると共に、熱間時には、その一部が、連通路16からシリンダブロック１の冷却水ジャケット12に流入する。
【００４７】
そして、中央ジャケット部12cで底壁45寄りおよび吸気弁口側ポート壁部47a寄りを流れる冷却水は、偏向リブ53，54により、燃焼室８１；８２；８３の下流側で隣接する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aに向けてその水流が偏向され、偏向された水流が排気弁口側ポート壁部48aに当たり、その後排気側ジャケット部12bの冷却水に合流する。
【００４８】
排気側ジャケット部12bでは、冷却水が、各排気ポート41に対して底壁45側および上壁46側、さらに隣接する排気ポート41壁の間を、シリンダヘッド２の左端部に向かって流れる。そして、冷却水ジャケット12の後端部でかつ左端部に位置する流出口52から、ヒータコア29およびスロットルボディ７に向けて流出する。
【００４９】
このとき、図４，図５に示されるように、水流の上流側の燃焼室８１；８２；８３の吸気弁口側ポート壁部47aと、該燃焼室８１；８２；８３よりも水流の下流に位置する燃焼室８２；８３；８４の排気弁口側ポート壁部48aとの間に設けられて、底壁45から上方に突出する偏向リブ53，54は、排気弁口側ポート壁部48aとの間において、冷却水が、中央リブ57を含む底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面を流れるようにする間隙55を残して形成されるので、この間隙55の部分では、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面上で冷却水が淀むことがない。
【００５０】
その結果、冷却水の一部が、冷却水ジャケット12を形成するシリンダヘッド２の壁のうちで熱負荷が高い排気弁口側ポート壁部48aに向けて偏向されて流れるので、排気弁口側ポート壁部48aの冷却効果が向上すると共に、間隙55を流れる冷却水により、前記従来技術の連続するリブとは異なり、間隙55が形成される部分で、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aの各壁面上に冷却水の淀みは発生せず、さらに間隙55から冷却水の一部が偏向リブ53，54の背面に回り込むことにより、さらに底壁45の壁面上での冷却水の淀みの発生領域が減少するので、偏向リブ53，54による冷却水の淀みの発生領域が減少して、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aでの冷却効果が向上して、熱負荷が高い部分が効果的に冷却される。そして、底壁45および排気弁口側ポート壁部48aが効果的に冷却されることにより、冷却水の受熱量が増加して、温度が高められた冷却水がヒータコア29に供給されるのでヒータ性能が向上する。
【００５１】
シリンダヘッド２の底壁45には、底壁45から上方に突出すると共にシリンダヘッド中心線方向A1にシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びる中央リブ57が設けられるので、シリンダヘッド２の吸気弁口側ポート壁部47aと排気弁口側ポート壁部48aとの間を流れる冷却水が、シリンダヘッド中心線L1に沿って整流されつつ下流側に流れ、この水流により、底壁45により形成される燃焼室８１〜８４の室壁、吸気弁口側ポート壁部47aおよび排気弁口側ポート壁部48aをほぼ同様に冷却することができる。また、この中央リブ57および中央リブ57に連結される偏向リブ53，54は、シリンダヘッド２全体の高剛性化に寄与し、さらに、中央リブ57と偏向リブ53とが隣接する燃焼室８１，８２；８２，８３に渡って設けられるので、この燃焼室８１，８２；８２，８３間でのシリンダヘッド２の高剛性化にも寄与している。
【００５２】
そして、各ジャケット部12a,12b，12cはシリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿ってシリンダヘッド２の左右の両端部間で延びて形成され、しかも流入口35は、シリンダヘッド２の右端部の吸気側において、冷却水ジャケット12の前端部でかつ右端部およびその付近に位置し、流出口52は、シリンダヘッド２の左端部の排気側において、冷却水ジャケット12の後端部でかつ左端部に位置することから、流入口35と流出口52との間の距離を、冷却水ジャケット12の形成範囲内で長くすることができるので、冷却水の受熱量が多くなって、ヒータコア29に供給される冷却水の温度が高められ、ヒータ性能が向上する。しかも、ヒータコア29への冷却水の温度を上昇させるための構造は、シリンダヘッド２の冷却水ジャケット12での流入口35と流出口52との配置であるため、その構造は簡単である。
【００５３】
また、流入口35がシリンダヘッド２の吸気側に位置するので、シリンダヘッド２に形成される吸気ポート40は、冷却水ポンプ13から吐出される冷却水の流入口がシリンダヘッド２の排気側で開口する場合に比べて、より低温の冷却水で冷却されることになって、充填効率が向上する。
【００５４】
さらに、流出口52が、熱負荷の高い排気ポート41を囲んで流れる排気側ジャケット部12bに開放し、しかもバイパス通路36は吸気側ジャケット部12aに開放しているので、吸気側ジャケット部12aの冷却水が排気側ジャケット部12bの冷却水の温度を低下させることを抑制できて、流出口52から流出する冷却水の温度を高く保つことが可能となり、この点でもヒータ性能が向上する。また、シリンダヘッド２の左端部において、流出口52と収納室14と間に、冷却水ジャケット12を経ることで加熱され、さらに冷却水ジャケット11で加熱されて高温となった冷却水が流通する通路26に連なる流出口51が介在するので、この流出口51を流通する冷却水の熱が、仕切壁67を経て流出口52を流通する冷却水に伝達されて、ヒータコア29へ供給される冷却水の温度がさらに上昇し、ヒータ性能が向上する。
【００５５】
さらに、流出口52が排気側ジャケット部12bにシリンダヘッド中心線方向A1に開放して形成されているので、シリンダヘッド中心線方向A1にほぼ沿って形成される排気側ジャケット部12bを流れる冷却水は、冷却水ジャケット12内での淀みの発生が抑制されて、スムーズに流出口52に向かって流れるので、シリンダヘッド２の冷却効果、特に熱負荷が高い排気側での冷却効果が向上する。
【００５６】
また、シリンダヘッド２の左端部において、ラジエータ25およびヒータコア29と流出口51および流出口52とをそれぞれ連通させるためのホース24，27が配置されている排気側に対して、スペースが形成されている吸気側にサーモスタット15を収納する収納室14が設けられるので、サーモスタット15をラジエータ25とを連通させるためのラジエータホース23を含め、シリンダヘッド２の左端部でのホースの配置をシリンダヘッド中心線方向A1でコンパクトにできて、内燃機関Ｅがコンパクトになる。
【００５７】
前記カム軸を回転駆動するための前記伝動機構が設けられるシリンダヘッド２の右端部に対して、サーモスタット15は、シリンダヘッド２の左端部に設けられるので、サーモスタット15に対して冷却水を流出入させるためのラジエータホース23の取り回しに対する周囲に配置される部材からの制約が少なく、内燃機関Ｅをコンパクトにすることができる。しかも、サーモスタット15および収納室14がシリンダブロック１の吸気側に設けられ、冷却水ポンプ13がシリンダヘッド２の吸気側に設けられることから、サーモスタット15および冷却水ポンプ13が前記機関本体に対して同じ側に設けられるので、サーモスタット15から冷却水ポンプ13に至る冷却水通路の長さを短くすることができて、内燃機関Ｅをコンパクトにすることができる。
【００５８】
第１，第２カバー部C1，C2が一体成形されるサーモスタットカバーＣの第１カバー部C1には、接続部70にラジエータホース23が接続されて、サーモスタット15が配置された流入口61にラジエータ25からの冷却水を流入させる流入通路20が形成され、第２カバー部C2には、接続部74にラジエータホース24が接続されて、流出口51からの冷却水をラジエータ25に流出させる流出通路21と、接続部75，76にそれぞれホース27，30が接続されて、流出口52からの冷却水をヒータコア29およびスロットルボディ７に流出させる流出通路22とが形成されるので、取付面60において、該取付面60に設けられる流入口61および両流出口51，52と、ラジエータ25、ヒータコア29およびスロットルボディ７とをそれぞれ連通させるためのホース23，24，27，30が接続される接続部70，74，75，76が、単一の部材であるサーモスタットカバーＣに形成され、しかもシリンダヘッド２の左端部に集中して配置されることから、冷却水が流通する各ホース23，24，27，30の接続が容易になり、その作業性が向上して、内燃機関Ｅの組立性が向上し、さらにヒータコア29およびスロットルボディ７に冷却水を供給するために必要となる部材、例えば継手等を別途用意する必要がなくて部品点数が削減され、その結果該継手等に関連する組立工数が減少することで、この点でも内燃機関Ｅの組立性が向上する。
【００５９】
さらに、サーモスタットカバーＣのフランジ部78には、シリンダヘッド２の左端面から突出する突出部９の下部を収容する凹部78aが形成されるので、前記カム軸とサーモスタット15および流出口51，52とを中心軸線方向A2で極力近接して配置することができて、シリンダヘッド中心線方向A1での寸法、ひいては中心軸線方向A2での内燃機関Ｅの寸法を小さくすることができる。その結果、内燃機関Ｅの全高を低くすることができる。
【００６０】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記実施例では、内燃機関に、燃焼室８１〜８４毎に１つの吸気弁および１つの排気弁が設けられたが、燃焼室毎に１対の吸気弁および１対の排気弁が設けられる内燃機関であってもよい。内燃機関は、前記実施例では４気筒内燃機関であったが、その他の多気筒内燃機関であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である内燃機関の概略斜視図である。
【図２】図１の内燃機関の冷却系統の模式図である。
【図３】図１の内燃機関のシリンダヘッドの平断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線での断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線での断面図である。
【図６】図１の内燃機関のシリンダヘッドの左側面図である。
【図７】図１の内燃機関に、サーモスタットカバーが取り付けられたときのシリンダヘッドの左端部の要部平断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、４…オイルパン、５１〜５４…シリンダ、６…吸気マニホルド、７…スロットルボディ、８１〜８４…燃焼室、９…突出部、10…カムカバー、11，12…冷却水ジャケット、12a…吸気側ジャケット部、12b…排気側ジャケット部、12c…中央ジャケット部、13…冷却水ポンプ、14…収納室、15…サーモスタット、16…連通路、
20…流入通路、21，22…流出通路、23，24…ラジエータホース、25…ラジエータ、26…通路、27，28…ホース、29…ヒータコア、30，31…ホース、32…戻り口、33…開口部、34…吐出通路、35…流入口、36…バイパス通路、37…流出口、38…パイプ、
40…吸気ポート、41…排気ポート、42…排気弁、43，44…装着部、45…底壁、46…上壁、47，48…ポート壁、47a…吸気弁口側ポート壁部、48a…排気弁口側ポート壁部、
51，52…流出口、53，54…偏向リブ、55，56…間隙、57…中央リブ、58…リブ、59…排気取出通路、60…取付面、61…流入口、62，63…段部、64…溝、65…弾性材製パッキン、66…仕切壁、67…仕切壁、68…取付孔、69…液体パッキン、70…接続部、71…収納室、72…温度スイッチ、73…取付孔、74，75，76…接続部、77…仕切壁、78…フランジ部、79…取付面、
Ｅ…内燃機関、A1…シリンダヘッド中心線方向、A2…中心軸線方向、Ｖ…動弁室、Ｃ…サーモスタットカバー、Ｂ…ボルト、H1〜H4…ねじ孔、H5〜H8…挿通孔。
Claims (2)
- シリンダとクランク軸とを備えた水冷式内燃機関であって、冷却水ポンプから吐出された冷却水がシリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水ジャケットを経てシリンダブロックに形成されたブロック側冷却水ジャケットに供給される水冷式内燃機関において、
前記冷却水ポンプから吐出された冷却水の前記ヘッド側冷却水ジャケットへの流入口が、シリンダヘッド中心線方向での前記シリンダヘッドの一端部の吸気側に設けられ、ヒータコアに前記ヘッド側冷却水ジャケットの冷却水を流出させる第１流出口が、前記シリンダヘッド中心線方向での前記シリンダヘッドの他端部の排気側に設けられ、前記他端部の吸気側には、サーモスタットを収納すると共にラジエータで冷却された冷却水が流入する流入口を有する収納室が設けられ、前記ラジエータに前記ブロック側冷却水ジャケットからの冷却水を流出させる第２流出口が、前記第１流出口と前記収納室との間に形成されることを特徴とする水冷式内燃機関。 - 前記サーモスタットを覆うサーモスタットカバーが前記他端部に設けられた取付面に取り付けられ、前記取付面には、吸気側に前記収納室、排気側に前記第１流出口、および前記第２流出口がそれぞれ開口し、前記サーモスタットカバーには、前記サーモスタットに前記ラジエータからの冷却水を流入させる流入通路と、前記第１流出口からの冷却水を前記ヒータコアに流出させる第１流出通路と、前記第２流出口からの冷却水を前記ラジエータに流出させる第２流出通路とが形成されることを特徴とする請求項１記載の水冷式内燃機関。
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