JPH1181954A - シリンダヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より冷却能力が優れたシリンダヘッドを得る
こと。 【解決手段】 シリンダヘッド２０は、動弁室１０内に
供給された潤滑オイルが動弁室１０から下方へ流れ落ち
るオイル通路５０を排気ポート２８の周辺領域に設け
た。これにより、潤滑オイルが動弁室１０から下方へ流
れ落ちる過程において、潤滑オイルにオイル通路５０周
辺の熱を吸収させ、シリンダヘッド２０の排気ポート周
辺領域４７をより積極的に冷却することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッドに
関し、特に燃焼室に連通する吸気ポートと排気ポートと
該吸気ポート及び排気ポートの上部位置に位置する動弁
室とを有するシリンダヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの冷却方法として
は、冷却水をエンジン内にて強制的に循環させることに
よって冷却する水冷式と、冷却用フィンをエンジン本体
より複数突出するように設けてより大きな表面積でもっ
て外気に触れさせることにより冷却する空冷式とに分類
することができる。

【０００３】水冷式エンジンは、ウォータージャケット
の大きさ及び位置を適切な位置に設定することによっ
て、熱の発生量が大きい箇所を積極的に冷却することが
できるが、ウォータージャケットをエンジンブロック内
に設けなければならないために、構造が複雑となりエン
ジンを製造するための工程数が多く、又、ラジエターや
ラジエターポンプ等の付帯機器を必要とすることからコ
スト高を招来していた。

【０００４】これに比して、空冷式エンジンは、エンジ
ン本体の構造が簡単で製造工程数が少なく、冷却用の付
帯機器も必要としないことから、コスト低減を図ること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空冷式
エンジンは、シリンダヘッドの冷却はシリンダヘッドか
ら外方に板状に突出した複数の冷却フィンで行うため
に、エンジンを車両等に設置する設置場所等の関係から
冷却フィンの大きさが制限されたり、冷却フィンが外気
と効率的に接することができない等の場合には、水冷式
エンジンのように局所的に高温となる箇所を適切に冷却
することは困難であった。特に排気ポート周辺は、排気
ポートが燃焼後の排気ガスで熱せられるために、吸気ポ
ート周辺よりも温度が高くなり、エンジンの熱的不具合
を生ずるおそれがあった。

【０００６】本発明は、上述した問題点を解決すべくな
されたものであり、その目的は、空冷式エンジンに用い
られる、より冷却能力が優れたシリンダヘッドを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記不具合を解決するた
めに、本発明の請求項１にかかるシリンダヘッドは、動
弁室内に供給された潤滑オイルが動弁室から下方へ流れ
落ちるオイル通路を排気ポートの周辺領域に設けた。こ
れにより、潤滑オイルが動弁室から下方へ流れ落ちる過
程において、潤滑オイルにオイル通路周辺の熱を吸収さ
せ、シリンダヘッドの排気ポート周辺領域を積極的に冷
却することができる。

【０００８】請求項２にかかるシリンダヘッドは、動弁
室の底部の排気ポート側位置にオイル通路の一端が開口
する開口部を穿設し、吸気ポートの上方に位置する動弁
室内壁面を下方へ移行するにしたがって漸次開口部に接
近するよう傾斜せしめた。これにより、吸気ポートの上
方に位置する動弁室内壁面上に付着した潤滑オイルを積
極的に排気ポート側へ誘導し、集合させることができ
る。したがって、潤滑オイルを動弁室の底部の排気ポー
ト側位置に開口した開口部へ導くことができ、開口部か
らオイル通路内を通過させて下方へ流れ落とすことがで
きる。

【０００９】請求項３にかかるシリンダヘッドは、動弁
室と燃焼室の間において、オイル通路と連通する所定の
室内空間を形成し、この室内空間を形成する内側面の一
部が排気ポートの外壁部を構成するオイル通過室を設け
た。これにより、潤滑オイルは、オイル通路を通過して
オイル通過室へと流れ込み、オイル通過室の内側面を伝
わって流れ落ちる。そして、その際に排気ポートの外壁
面上を流下することによって排気ポートの周辺領域を冷
却することができる。また、オイル通過室は、動弁室と
燃焼室の間に介在することによって、燃焼室から動弁室
への熱伝搬を抑制することができ、動弁室内の温度を低
下させることができる。

【００１０】請求項４にかかるシリンダヘッドは、オイ
ル通路が吸気ポートと排気ポートとの間に介在してい
る。これにより、排気ポートから吸気ポートへの熱伝搬
を抑制することができる。したがって、吸気ポートの温
度上昇を抑制することができ、燃焼室内に吸気温度が低
く高密度の吸入空気を吸入することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形
態における正面説明図、図２は、図１を側方視した断面
説明図、図３は、図１の上面説明図である。尚、本実施
の形態におけるシリンダヘッドは、空冷式のオーバヘッ
ドカム（ＯＨＣ）型エンジンに適用されている。

【００１２】本実施の形態におけるシリンダヘッド２０
は、図２に示したように、下面２１にペントルーフ型に
凹陥形成された燃焼室２２の天井部２４を備えており、
ピストンが嵌挿されるシリンダ部（図示せず）の上面に
載置される。

【００１３】天井部２４の一方傾斜面２４ａには、シリ
ンダヘッド２０の一方側壁面側（以下、ＩＮ側という）
に開口した吸気ポート２６の他端部が吸気弁座２６ａを
介して開口している。また、他方傾斜面２４ｂには、シ
リンダヘッド１０の他方側壁面側（以下、ＥＸ側とい
う）に開口した排気ポート２８の他端部が排気弁座２８
ａを介して開口している。

【００１４】これら吸気ポート２６及び排気ポート２８
の燃焼室２２側には、吸気バルブ、及び排気バルブ（図
示せず）が設けられており、付勢手段によって常に吸気
弁座２６ａ及び排気弁座２８ａに着座する方向に付勢さ
れている。

【００１５】そして、吸気ポート２６及び排気ポート２
８の上部には、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動す
るためのカム軸やロッカーアーム等（図示せず）の動弁
機構を備える動弁室１０が形成されている。動弁室１０
は、図２に示したように、排気ポート２８の上方位置に
おいて下面２１に対しほぼ垂直な壁面を形成する排気ポ
ート側内壁面１２と、吸気ポート２６の上方位置におい
て上方から下方に移行するにしたがって漸次排気ポート
２８側へ接近する所定の角度で傾斜した壁面を形成する
吸気ポート側内壁面１４とを有している。

【００１６】また、図１に示したように、シリンダヘッ
ド２０の左側側壁２０ａ側には、シリンダヘッド２０を
上下方向に貫通し、内部にクランク軸（図示せず）と動
弁室１０内のカム軸との間を動力伝達するタイミングチ
ェーン（図示せず）が挿通されるチェーンハウジング室
３０が形成されている。

【００１７】チェーンハウジング室３０の平面形状は、
図３に示したように、シリンダヘッド２０内にて吸気Ｉ
Ｎ側から排気ＥＸ（以下、単に「前後方向」という）側
に亘る略長方形状をなしている。そして、チェーンハウ
ジング室３０の燃焼室２２側の側面３１には、上下方向
に伸長しかつ所定長さだけチェーンハウジング室３０の
室内空間に突出する冷却リブ３２が前後方向に所定間隔
をおいて複数対峙して設けられている。

【００１８】このチェーンハウジング室３０は、エンジ
ン組立状態において、エンジン下方のクランクケース
（図示せず）内部と連通する。

【００１９】そして、図１に示したように、動弁室１０
と燃焼室２２との間には、所定の室内空間を形成するオ
イル通過室３４が設けられており、オイル通過室３４の
左側側壁２０ａ側は、チェーンハウジング室３０と開放
口４０を介して連通している。

【００２０】オイル通過室３４の天井面３６は、左側側
壁２０ａ側から右側側壁２０ｂ側へ移行するしたがっ
て、漸次下がる右下がりの傾斜をなしており、オイル通
過室３４の床面３８は、右側側壁２０ｂ側から左側側壁
２０ａ側へ移行するにしたがって、漸次下がる左下がり
の傾斜をなしている。

【００２１】したがって、オイル通過室３４の縦断面形
状は、左側側壁２０ａ側から右側側壁２０ｂ側へ移行す
るしたがって、天井面３６と床面３８との間隔が漸次狭
くなる略テーパ形状をなしている。

【００２２】オイル通過室３４の横断面形状は、図３に
おいてハッチングで示したように、チェーンハウジング
室３０側に位置する大空間部３４ａと、大空間部３４ｂ
と連続して吸気ポート２６及び排気ポート２８との間に
介在する小空間部３４ｂと、により形成されている。

【００２３】オイル通過室３４の吸気ＩＮ側に位置する
後内側面４２は、大空間部３４ａの開放口４０から右側
側壁２０ｂ側へ移行するように形成されている。そし
て、小空間部３４ｂにて吸気ポート２６の外周を回り込
むようにしてシリンダヘッド２０の中心側へ移行して、
吸気ポート２６の外壁の一部を構成する吸気ポート外壁
面４３を形成し、さらに右側側壁２０ｂ側へと連続す
る。そして、排気ポート２８の右側側壁２０ｂ側とほぼ
同一位置まで伸長し、開放口４０と対向する所定高さを
有した右内側面４４と連続している。

【００２４】又、排気ＥＸ側の前内側面４６は、大空間
部３４ａの開放口４０から右側側壁２０ｂ側へ移行する
ように形成されている。そして、小空間部３４ｂにて排
気ポート２８の外周を回り込むようにしてシリンダヘッ
ド２０の中心側へ移行して、排気ポート２８の外壁の一
部を構成する排気ポート外壁面４７を形成し、右内側面
４４へと連続している。

【００２５】吸気ポート２６と排気ポート２８との間に
おける小空間部３４ｂの縦断面形状は、図２に示したよ
うに、吸気ポート外壁面４３と排気ポート外壁面４７が
下方に移行するにしたがって漸次互いの間隔が狭くなる
対向した傾斜面をなす逆三角形状を形成している。

【００２６】動弁室１０とオイル通過室３４との間に
は、図１に示したように、両者を連通する２つのオイル
通路、すなわち第１オイル通路５０及び第２オイル通路
５２が設けられている。そして、図３に示したように、
第１オイル通路５０は、動弁室１０の底面１６にて吸気
ポート２６及び排気ポート２８との間に所定の径でもっ
て開口する第１開口部５４を有しており、第２オイル通
路５２は、排気ポート２８の周辺領域である左側壁面２
０ａ側位置に第１オイル通路５０よりも小径でもって開
口する第２開口部５６を有している。

【００２７】そして、第１オイル通路５０のオイル通過
室３４側は、図２に示したように、第１オイル通路５０
の下方位置にて吸気ポート外壁部４３及び排気ポート外
壁部４７と垂直方向になだらかに連続するように形成さ
れている。また、第２オイル通路５２のオイル通過室３
４側は、第２オイル通路５２の下方位置にて排気ポート
外壁部４７と垂直方向に連続するように形成されてい
る。

【００２８】次に、上記構成を有するシリンダヘッド２
０における潤滑オイルの流れについて以下に説明する。
まず最初に、オイルポンプ（図示せず）によって動弁室
１０内に供給された潤滑オイルは、カム軸等の摺動部分
の潤滑を行う。そして、潤滑後、自重により動弁室１０
の下方へ落下し、底面１６上に貯留する。

【００２９】その際に、吸気ポート側内壁面１４に付着
した潤滑オイルは、その傾斜面上を滑り落ちることによ
って底面１６上の排気ＥＸ側へ移動し、第１開口部５４
及び第２開口部５６の付近に積極的に集合する。すなわ
ち、吸気ポート側内壁面１４は、その傾斜によって動弁
室内１０の潤滑オイルを第１オイル通路５０及び第２オ
イル通路５２へ集合させる作用を有する。

【００３０】そして、第１開口部５４から第１オイル通
路５０内へと流れ込んだ潤滑オイルは、第１オイル通路
５０の下方位置に連続的に設けられているオイル通過室
３４の排気ポート外壁部４７を伝わって流れる。又、第
２開口部５６から第２オイル通路５０内へと流れ込んだ
潤滑オイルは、第２オイル通路５２の下方位置に連続的
に設けられている排気ポート外壁部４７を伝わって流れ
る。これにより、排気ポート外壁部４７の熱を、流れ落
ちる潤滑オイルに吸収させる。

【００３１】そして、潤滑オイルは、左下がりに傾斜し
た床面３８によって、チェーンハウジング室３０側へ移
動し、開放口４０からチェーンハウジング室３０へと流
れ込み、チェーンハウジング室３０の壁面３１を伝わっ
てエンジン下方に位置するオイルパンへと戻される。

【００３２】したがって、排気ポート外壁部４７上に潤
滑オイルを流し、これにより、動弁室１０からオイルパ
ンに戻される潤滑オイルを利用して排気ポート２８の周
辺領域を積極的に冷却することができる。その結果、シ
リンダヘッド１０全体の温度を低下させることができ、
シリンダヘッド１０の熱的不具合を防止することができ
る。

【００３３】また、オイル通過室３４の小空間部３４ｂ
が排気ポート２８と吸気ポート２６との間に介在してい
ることから、排気ポート２８の吸気ポート２６側への熱
伝搬を抑制することができ、吸気ポート２６の高温状態
を防止することができる。したがって、吸気ポート２６
から燃焼室２２内に燃焼に最適な空気密度の高い吸入空
気を流入させることができ、エンジンの出力を向上させ
ることができる。

【００３４】さらに、燃焼室２２と動弁室１０との間に
オイル通過室３４を設けたことによって、燃焼室２２か
ら動弁室１０への熱伝搬を抑制することができ、動弁室
１０の過熱を抑制することができる。

【００３５】また、動弁室１０から第１オイル通路５０
及び第２オイル通路５２に流れ込まずにチェーンハウジ
ング室３０側へと流れ出た潤滑オイルは、開放口４０か
らオイル通過室３４内に流れ込み、右下がりに傾斜した
天井面３６を伝わって右側側面２０ｂ側へ流れる。これ
により、排気ポート外壁部４７を伝わるように流すこと
ができる。

【００３６】そして、床面３８上を移動して開放口４０
から流れ出た潤滑オイルは、側面３１から冷却リブ３２
の表面上を伝わってチェーンハウジング室３０内を下方
へ流れ落ちる。したがって、潤滑オイルが流れることに
よる冷却リブ３２の放熱作用を得ることができる。これ
により、外気によって冷却することが困難である燃焼室
２２のチェーンハウジング室３０側をも効果的に冷却す
ることができる。

【００３７】尚、本発明は、上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨内にて種々の変更が可
能である。例えば、本実施の形態では、動弁室１０とオ
イル通過室３４との間に２つの大小のオイル通路を設け
て排気ポート２８の周辺領域の冷却を行っている場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、要
は、動弁室１０内に貯留された潤滑オイルが、オイル通
路５０及びオイル通過室３４を通過する際に、排気ポー
ト外壁部４７上を流れさせることができれば良い。

【００３８】したがって、複数のオイル通路が排気ポー
ト２８の周辺領域を通過するものであっても良く、ま
た、１つのオイル通路が排気ポート外壁部を包囲する長
穴形状に湾曲した空間形状をなしていても本発明と同様
の作用効果を得ることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るシリ
ンダヘッドによれば、潤滑オイルが動弁室から下方へ流
れ落ちる過程において、積極的に排気ポート周辺領域を
通過させることができ、その際に、潤滑オイルにオイル
通路周辺の熱を吸収させることができる。これにより、
シリンダヘッドの排気ポート周辺領域を冷却することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における正面説明図である。

【図２】図１を側方視した断面説明図である。

【図３】図１の上面説明図である。

【符号の説明】 １０ 動弁室 ２０ シリンダヘッド ２２ 燃焼室 ２６ 吸気ポート ２８ 排気ポート ３４ オイル通過室 ４７ 排気ポート外壁部（排気ポート周辺領域） ５０ 第１オイル通路 ５２ 第２オイル通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室に連通する吸気ポートと排気ポー
   トと、該吸気ポート及び排気ポートの上部位置に位置す
   る動弁室と、を有するシリンダヘッドにおいて、 前記動弁室内に供給された潤滑オイルが前記動弁室から
   下方へ流れ落ちるオイル通路を前記排気ポートの周辺領
   域に設けたことを特徴とするシリンダヘッド。
2. 【請求項２】 前記動弁室の底部の排気ポート側位置に
   前記オイル通路の一端が開口する開口部を穿設し、 前記吸気ポートの上方に位置する動弁室内壁面を下方へ
   移行するにしたがって漸次前記開口部に接近するよう傾
   斜せしめたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ
   ヘッド。
3. 【請求項３】 前記動弁室と燃焼室の間において、前記
   オイル通路と連通する所定の室内空間を形成し、該室内
   空間を形成する内側面の一部が前記排気ポートの外壁部
   を構成するオイル通過室を設けたことを特徴とする請求
   項１又は２に記載のシリンダヘッド。
4. 【請求項４】 前記オイル通路は、 前記吸気ポートと排気ポートとの間に介在していること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリンダ
   ヘッド。