JPH0643448Y2 - シリンダヘッドにおけるオイル冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関の潤滑用オイルを、特別のオイルクー
ラ等を設けることなく、シリンダヘッド上のヘッドカバ
ー内で簡単に冷却することができるようにしたオイル冷
却装置に関する。

〔従来の技術〕

第10図に従来のオイルクーラを別設する内燃機関の一例
が示されている。１はシリンダブロック、２は図示しな
いオイル溜から汲上げられボイルポンプによって加圧さ
れたオイルをオイルフィルタ３の方へ送給する送油管、
４はオイルクーラで、シリンダブロック１の側面に装着
され、ナット５によって送油管２に取付けられる。その
後オイルフィルタ３がオイルクーラに螺着される。６及
び７はオイルクーラ４へ供給される冷却水の入口側及び
出口側のホースで、入口側ホース６はシリンダブロック
１に取付けられるホースユニオン８によって冷却水を受
入れ、オイルクーラ４内を通過した冷却水は、出口側ホ
ース７を通ってホースユニオン９からシリンダヘッド側
へ抜ける。潤滑オイルは、オイルフィルタ３で濾過され
る前又は後に、オイルクーラ４を通過することによっ
て、冷却水による冷却を受ける。

この例では、オイルクーラ４は機関のシリンダブロック
１に装着（外装）されているが、オイルクーラをシリン
ダブロックから離れたところに設ける場合もあり、その
ようなものではオイルや冷却水用のホースがシリンダブ
ロックとオイルクーラとを連絡する。オイルクーラは、
走行風やラジエータの冷却ファンの風が流れる場所を選
んで設けられることが多く、場合によっては冷却水によ
らずに主として通風だけで冷却されるオイルクーラもあ
る。

従来の内燃機関のシリンダヘッド上には、たとえば第９
図のようなロッカシャフト10がロッカサポート11によっ
て固定されており、ロッカシャフト10には揺動できるよ
うに多数のロッカアーム12が枢着される。13はロッカア
ーム12の軸方向移動を抑えるばねである。14はロッカア
ーム12上に開口するオイルリーク穴で、図示されないオ
イルポンプから圧送されるオイルは、ロッカサポート11
及びロッカシャフト10に設けられて互いに連通している
オイル通路を通って、ロッカアーム12の軸受面や、ロッ
カアーム12と図示されないカムとの摺動面などを潤滑す
るほか、少くともその一部はロッカアームのオイルリー
ク穴14から漏出し、流下する範囲を潤滑冷却する。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のようにオイルクーラを別設する場合、それをどこ
に設けるかということは、他の機器の配置や、冷却水及
びオイルのホースの配管の問題とも絡んで難しい問題で
あり、一般に部品点数や組立の工程数の増加によってコ
ストの上昇をもたらす。

また、従来の内燃機関におけるシリンダヘッドは、第９
図のようにロッカアームにオイルリーク穴14を有するも
のでも、潤滑オイルを積極的に冷却する作用はなく、見
方によっては、逆にオイルによってシリンダヘッドを追
加的に冷却していたともいえる。したがってシリンダヘ
ッドからオイルパンなどのオイル溜に戻るオイルは非常
に温度が高くなっているので、機関の運転条件によって
は、オイルが劣化して摺動部分に摩耗や焼き付きが生じ
る危険があり、オイルクーラを使用しないと高出力を発
生させることができない場合が多い。

そこで、本考案は、シリンダヘッド上のヘッドカバーの
内部に改良を加えることにより、該部分がオイルクーラ
としての機能を有するようにしたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のシリンダヘッドにおけるオイル冷却装置は、カ
ムシャフトやロッカシャフトを収容する内燃機関のシリ
ンダヘッド上のヘッドカバー内において、加圧された潤
滑オイルの一部をオイル通路から分流させて、例えばヘ
ッドカバー内面、吸気ポート付近、シリンダヘッド上面
に設けられたオイルクーラプレート等の、オイルよりも
低温の部分に向って噴射する噴口を設け、それによって
噴射されたオイルが熱を奪われて冷却されるようにした
ことを特徴とする。

〔作用〕

本考案は前記のような構成を有するから、加圧されてオ
イル通路により送給される潤滑用オイルは、シリンダヘ
ッド上においてカムシャフトをはじめとする動弁機構の
可動部分に供給されて本来の潤滑作用をするが、その一
部がオイル通路において分流し、特設された噴口から、
例えばヘッドカバー内面、吸気ポート付近、シリンダヘ
ッド上面に設けられたオイルクーラプレート等の、ヘッ
ドカバー内での低温部分（オイルよりも低温の部分）に
向って直接又は間接に衝突するように噴射されるので、
オイルは微粒状で低温部分に接触し、外気や吸気ポート
を流れる吸気流、あるいは冷却水に熱を与えて自身は冷
却し、集合してオイル溜に戻るので、冷却されないオイ
ルと混合しても全体としてオイル溜におけるオイルの温
度を低下させることができる。

〔実施例〕

第１の実施例を第１図及び第２図に示す。第９図につい
て説明した従来のものと同様に、機関のシリンダヘッド
上のヘッドカバー内において、10はロッカシャフト、11
はロッカサポート、13はばね、14はロッカアーム上のオ
イルリーク穴を示すと共に、ロッカサポート、ロッカシ
ャフト、ロッカアームには、互いに連通するオイル通路
が設けられている点も同様である。その一つとして、第
２図にはロッカシャフト10の軸方向に穿孔されたオイル
通路15が示されている。

第１実施例の特徴として、ロッカシャフト10には、それ
がロッカアーム12やロッカサポート11によって覆われて
いない部分において、オイルの噴口16が前記オイル通路
15に連通するように、直径1.5mm程度の細径の孔として
穿設されており、噴口16の方向（角度Ｂ）は、吸気を燃
焼室の吸気弁へ導びく吸気ポート付近のヘッドカバー
（図示していない）内面に向っている。つまり、噴口16
から噴射される潤滑オイルの噴流が、ヘッドカバーに反
射してヘッドカバー内で最も低温となる部分になるべく
広く当るように、噴口16の方向や孔径が設定されている
訳である。

第１実施例のものでは、加圧された潤滑オイルはロッカ
サポート11、ロッカシャフト10、ロッカアーム12の各オ
イル通路及びオイルリーク穴14を順に流れる間に、動弁
機構の各所を潤滑あるいは冷却してシリンダヘッド上面
に流下し、集合してオイル落し穴からシリンダブロック
下部のオイルパン等のオイル溜へ戻るが、この実施例で
は特に、ロッカシャフト10のオイル通路15からオイルの
一部が噴口16によって噴流となって噴射され、ヘッドカ
バー内面で反射されて最も低温となっている吸気ポート
付近に当るので、ヘッドカバー内面及び吸気ポート付近
の低温部によってオイルの方が冷却されて温度が低下す
る。一部でも冷却されることによって、オイル溜のオイ
ル温度も低下し、劣化が防止されるので、機関は高速回
転に耐え得るようになり、安全に高出力を発生すること
ができる。第３図は機関の運転開始後のオイル溜におけ
るオイルの温度の変化を、本考案のものと従来のものに
ついて比較して示した（機関の回転数、軸トルクを一定
に保持した場合）ものであり、本考案のものでは従来の
ものにくらべて低い値で一定の温度を保つことができ
る。

第４図及び第５図は第２の実施例を示したもので、第４
図において、17はシリンダヘッド、18は吸気ポート又は
排気ポート、19はバルブシート、20は冷却水通路を示
す。この実施例の特徴の一つはシリンダヘッド17の一部
に嵌め込み、或いは埋め込みの形でオイルクーラプレー
ト21を設けている点にあり、このオイルクーラプレート
21はアルミニウムのような熱伝導の良い材質からなる浅
い皿状をしていて、第５図に示すようなフィン或いはリ
ブ22を適数個有していてもよい。オイルクーラプレート
21の上面はシリンダヘッド17上のヘッドカバー内に面し
ていると共に、その下面は冷却水通路20に面していて常
に冷却水に接している。ポート18が吸気ポートであれ
ば、効果が非常に顕著となる。

そして、オイルクーラプレート21に対してオイルを噴射
することができるように、第１図及び第２図で説明した
ようなロッカシャフト10の噴口16が設けられているの
で、ロッカシャフト10のオイル通路15を流れるオイルの
一部は、噴口16からオイルクーラプレート15に向って噴
射され、プレート21の裏面を流れる冷却水通路20の冷却
水により強く冷却される。そして冷却されたオイルがオ
イル溜に流下することによって、オイル全体の温度が低
下する。

第６図は第２実施例の変型ともいうべき第３の実施例を
示したものである。一般にシリンダヘッド17を鋳造する
ときには、冷却水通路を形成するために挿入される中子
の鋳砂を抜くために、砂抜き穴23が鋳造品上に適数個形
成され、鋳造後にこの穴23をタイトプラグ24によって塞
ぐのが普通である。第３実施例ではこのタイトプラグ24
をアルミニウム等の熱伝導の良い材質で製作することに
より、それを第２実施例におけるオイルクーラプレート
21と同様に使用する（タイトプラグ24にオイルを噴射す
る）ものである。タイトプラグ24の下面が冷却水に接し
ていることは言うまでもないから、これの上面に矢印で
示すようにオイルを噴射すればオイルの方が冷却される
ことになり、第２実施例と同様な効果が得られる。

第７図は第１図のようなロッカシャフト10を有しない機
関に本考案を適用するための第４の実施例を示す。25は
シリンダヘッドで、その上面に突出して形成された軸受
部26にはカムシャフト27が支承されている。28はシリン
ダヘッド25の長手方向に設けられたオイル通路で、ポン
プからオイルの圧送を受け、カムシャフト27の軸受部26
等へ分岐管29等によりオイルを分配する。30はシリンダ
ヘッド25の上面に開口するオイルの噴口で、ヘッドカバ
ー内面又はヘッドカバー内の前述のような低温部分に向
ってオイルを噴射することができるような方向に設けら
れている。

第８図は第５の実施例を示す、この例も第７図と同じく
ロッカシャフトを有しない機関のためのもので、ポンプ
に通じるオイル通路31はカムシャフト27の中に設けられ
たオイル通路32と連通して、オイルをカムシャフトの軸
受部26やカム33,34とカム従動体（図示しない）との摺
動面などに供給する。35は主としてカムの摺動面等にオ
イルを噴射（ヘッドカバーやカム従動体等に噴射された
オイルが当って、反射して潤滑すべき面に供給されるこ
ともある。）するためにカムシャフト27に穿孔された噴
口であるが、回転しながらオイルを噴射する先が低温の
個所であって、結果としてオイルが冷却されるのであれ
ば、本考案の特徴とするオイル冷却用の噴口の一つとし
て使用し得る。36は軸受部26の一部に設けられたオイル
の噴口で低温の吸気ポート付近にオイルを噴射すること
ができるように、吸気ポートの上部のヘッドカバー内面
などに指向している。

第４及び第５の実施例（第７図及び第８図）の場合、オ
イル冷却のための噴口30,36等が第１ないし第３の実施
例のようにロッカシャフトに設けられていなくても、そ
れに代わるシリンダヘッド上面やカムシャフトの軸受部
などに設けられているので、オイルの噴射される先がヘ
ッドカバー内の低温部分である限り、略同様な作用効果
を奏する。

〔考案の効果〕

本考案は前記のような構成及び手段によって、オイルク
ーラを別設しなくても、シリンダヘッド上のヘッドカバ
ー内の低温部分をオイルクーラとして利用することがで
きるようにしたものであるから、ヘッドカバー内に簡単
な改良を加えるだけで、特別のオイルクーラを使用しな
くても潤滑オイルの温度の過昇を防ぎ、オイルの劣化を
防止して内燃機関の高出力運転を可能とする。

このような改良によっても、特に部品点数や工程数が増
加しないので、コストアップは僅かであり、他の機器に
影響を及ぼすような心配もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の平面図、第２図は第１図の一部の
II-II断面を示す断面図、第３図は本考案と従来のもの
の効果を比較して示す線図、第４図は第２実施例の縦断
面図、第５図は第４図の要部の斜視図、第６図は第３実
施例の横断平面図、第７図は第４実施例の断面図、第８
図は第５実施例の断面図、第９図は従来例の平面図、第
10図は同じく従来例を示す斜視図である。 １……シリンダブロック、４……オイルクーラ、 6,7……冷却水ホース、 10……ロッカシャフト、 11……ロッカサポート、12……ロッカアーム、 14……オイルリーク孔、15……オイル通路、 16……オイル噴口、 17……シリンダヘッド、20……冷却水通路、 21……オイルクーラプレート、 21……フィン（リブ）、23……砂抜き穴、 24……タイトプラグ、 25……シリンダヘッド、26……軸受部、 27……カムシャフト、30,36……オイル噴口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カムシャフトやロッカシャフトを収容する
   内燃機関のシリンダヘッド上のヘッドカバー内におい
   て、加圧された潤滑オイルの一部をオイル通路から分流
   させて、例えばヘッドカバー内面、吸気ポート付近、シ
   リンダヘッド上面に設けられたオイルクーラプレート等
   の、オイルよりも低温の部分に向って噴射する噴口を設
   け、それによって噴射されたオイルが熱を奪われて冷却
   されるようにしたことを特徴とするシリンダヘッドにお
   けるオイル冷却装置。