WO2017068731A1 - シリンダヘッドのウオータジャケット構造 - Google Patents

Abstract

シリンダヘッド（１３）の下部ウオータジャケット（１５）内の気泡を上部ウオータジャケット（１５）に排出するエア抜き孔（１３ｆ）が、下部ウオータジャケット（１５）の排気側であって排気集合部（２８）を挟んで連通部（１３ｇ，１３ｈ）よりも冷却水の流れ方向上流側に設けられ、下部ウオータジャケット（１５）の排気側には、エア抜き孔（１３ｆ）が設けられた部分から排気集合部（２８）の下方に向かって急激に下降する冷却水の流路が形成されるので、下部ウオータジャケット（１５）を流れる冷却水に含まれる気泡を冷却水の流路の下降部分で遮ってエア抜き孔（１３ｆ）の近傍に滞留させ、下部ウオータジャケット（１５）からエア抜き孔（１３ｆ）を通して上部ウオータジャケット（１６）にスムーズに排出することができる。

Description

シリンダヘッドのウオータジャケット構造

　本発明は、シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成され、前記下部ウオータジャケットの吸気側に供給された冷却水が排気側に向かって流れた後に、前記下部ウオータジャケットの排気側から連通孔を通過して前記上部ウオータジャケットに供給されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造に関する。

　シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造が、下記特許文献１により公知である。

日本特開２０１４－８４７３６号公報

　ところで、シリンダヘッドの内部に下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットを形成すると、冷却水に含まれる気泡が下部ウオータジャケットに滞留してしまい、下部ウオータジャケットから連通部を通って上部ウオータジャケットに排出され難くなる可能性がある。そこで、前記連通部をショートカットして下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットを連通させるエア抜き孔を設け、冷却水に含まれる気泡を下部ウオータジャケットから上部ウオータジャケットにエア抜き孔を通して排出することが考えられるが、その場合にも冷却水に含まれる気泡がエア抜き孔を効率的に通過できるように考慮することが必要である。

　本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、シリンダヘッドの下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットを繋ぐエア抜き孔を冷却水に含まれる気泡が通過し易くすることを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明によれば、シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成され、前記下部ウオータジャケットの吸気側に供給された冷却水が排気側に向かって流れた後に、前記下部ウオータジャケットの排気側から連通部を通過して前記上部ウオータジャケットに供給されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造であって、前記下部ウオータジャケット内の気泡を前記上部ウオータジャケットに排出するエア抜き孔が、前記下部ウオータジャケットの排気側であって前記排気集合部を挟んで前記連通部よりも冷却水の流れ方向上流側に設けられ、前記下部ウオータジャケットの排気側には、前記エア抜き孔が設けられた部分から前記排気集合部の下方に向かって急激に下降する冷却水の流路が形成されることを第１の特徴とするシリンダヘッドのウオータジャケット構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記下部ウオータジャケットの排気側には、前記エア抜き孔が設けられた部分と前記排気集合部の下方との間に、流路断面積が縮小する絞り部が形成されることを第２の特徴とするシリンダヘッドのウオータジャケット構造が提案される。

　また本発明によれば、前記第１または第２の特徴に加えて、前記エア抜き孔は、前記下部ウオータジャケットおよび前記上部ウオータジャケットを水平方向に繋ぐ孔であって、前記シリンダヘッドの側面に形成されてプラグで閉塞される開口部の延長線上に位置することを第３の特徴とするシリンダヘッドのウオータジャケット構造が提案される。

　本発明の第１の特徴によれば、シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成される、下部ウオータジャケットの吸気側に供給された冷却水は排気側に向かって流れた後に、下部ウオータジャケットの排気側から連通部を通過して上部ウオータジャケットに供給される。下部ウオータジャケット内の気泡を上部ウオータジャケットに排出するエア抜き孔が、下部ウオータジャケットの排気側であって排気集合部を挟んで連通部よりも冷却水の流れ方向上流側に設けられ、下部ウオータジャケットの排気側には、エア抜き孔が設けられた部分から排気集合部の下方に向かって急激に下降する冷却水の流路が形成されるので、下部ウオータジャケットを流れる冷却水に含まれる気泡を冷却水の流路の下降部分で遮ってエア抜き孔の近傍に滞留させ、下部ウオータジャケットからエア抜き孔を通して上部ウオータジャケットにスムーズに排出することができる。

　また本発明の第２の特徴によれば、下部ウオータジャケットの排気側には、エア抜き孔が設けられた部分と排気集合部の下方との間に、流路断面積が縮小する絞り部が形成されるので、排気集合部の近傍における冷却水の流速を絞り部により増加させることで、高温になる排気集合部の冷却効果を高めることができる。

　また本発明の第３の特徴によれば、エア抜き孔は、下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットを水平方向に繋ぐ孔であって、シリンダヘッドの側面に形成されてプラグで閉塞される開口部の延長線上に位置するので、シリンダヘッドの側面の開口部を通してエア抜き孔を容易に機械加工することができる。

　なお、実施の形態の第１連通部１３ｇおよび第２連通部１３ｈは本発明の連通部に対応し、実施の形態のシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５は本発明の下部ウオータジャケットに対応し、実施の形態のシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６は本発明の上部ウオータジャケットに対応し、実施の形態の幅木部２２は本発明の開口部に対応する

図１はシリンダブロックおよびシリンダヘッドのウオータジャケット（中子）の形状および冷却水の流れを示す図である。（第１の実施の形態） 図２はシリンダブロックの頂面、ガスケットおよびシリンダヘッドの下面を示す図（図１の２Ａ方向、２Ｂ方向および２Ｃ方向矢視図）である。（第１の実施の形態） 図３はシリンダヘッドのウオータジャケットを排気側から見た図（図１の３方向矢視図）である。（第１の実施の形態） 図４はシリンダヘッドのウオータジャケットの上面図（図３の４方向矢視図）である。（第１の実施の形態） 図５はシリンダヘッドのウオータジャケットの上面図（図３の５方向矢視図）である。（第１の実施の形態） 図６はシリンダヘッド側下部ウオータジャケットの上面およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケットの下面を示す図である。（第１の実施の形態） 図７はシリンダブロックの排気側の側面図（図１の７方向矢視図）である。（第１の実施の形態） 図８は図７の８－８線断面図である。（第１の実施の形態） 図９は図７の９－９線断面図である。（第１の実施の形態） 図１０は図７の１０－１０線断面図である。（第１の実施の形態）

１３　　　　シリンダヘッド
１３ｆ　　　エア抜き孔
１３ｇ　　　第１連通部（連通部）
１３ｈ　　　第２連通部（連通部）
１５　　　　シリンダヘッド側下部ウオータジャケット（下部ウオータジャケット）
１５ｃ　　　絞り部
１６　　　　シリンダヘッド側上部ウオータジャケット（上部ウオータジャケット）
２２　　　　幅木部（開口部）
２７　　　　プラグ
２８　　　　排気集合部

　以下、図１～図１０に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書における上下方向とは、エンジンの搭載姿勢に関係なく、シリンダ軸線方向であってシリンダブロック側を下方とし、シリンダ軸線方向であってシリンダヘッド側を上方として定義される。

第１の実施の形態

　図１および図２に示すように、水冷式の直列３気筒エンジンは、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の頂面にガスケット１２を挟んで底面を結合されるシリンダヘッド１３とを備える。シリンダブロック１１は、シリンダ列線に沿って直列に配置された３個のシリンダボアの周囲を取り囲むシリンダブロック側ウオータジャケット１４を備え、またシリンダヘッド１３は、排気マニホールド（不図示）を挟んで上下に重ね合わされたシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６を備える。図１の左上側部分には、シリンダヘッド１３の内部にシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５だけを描いた状態と、シリンダヘッド１３の内部にシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６だけを描いた状態とが別個に示される。なお、各図面におけるウオータジャケットの形状は、そのウオータジャケットを鋳造により形成するための中子の形状でもある。

　シリンダブロック１１の吸気側には、シリンダ列線方向に延びるサブウオータジャケット１７が形成されており、その一端側（♯１シリンダ側）に冷却水ポンプ１８から冷却水が供給される冷却水導入口１１ａが形成される。シリンダブロック側ウオータジャケット１５は、♯２シリンダのシリンダボアの吸気側に冷却水入口１１ｂを備えており、その冷却水入口１１ｂとサブウオータジャケット１７とがサーモバルブ１９を介して接続される。サーモバルブ１９は冷却水の温度により自動的に開閉するもので、低温時に閉弁してシリンダブロック側ウオータジャケット１５への冷却水の供給を遮断することでエンジンの暖機を促進し、高温時に開弁してシリンダブロック側ウオータジャケット１５への冷却水の供給を許可することでエンジンの冷却を促進する。

　シリンダブロック側ウオータジャケット１４は、その他端側（♯３シリンダ側）にシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に向けて冷却水を排出する冷却水出口１１ｃを備える。したがって、シリンダブロック側ウオータジャケット１４の冷却水入口１１ｂに供給された冷却水が冷却水出口１１ｃに向かって流れる冷却水の流路には、図２（Ａ）においてシリンダブロック側ウオータジャケット１４の吸気側部分の半分を反時計まわりに流れて冷却水出口１１ｃに達する短い流路と、シリンダブロック側ウオータジャケット１４の吸気側部分の他の半分および排気側部分の全部を時計まわりに流れて冷却水出口１１ｃに達する長い流路とが存在する。そして短い方の流路には、シリンダブロック側ウオータジャケット１４の一部を仕切って冷却水の流れを抑制する仕切り部材２０が装着される。

　このように、シリンダブロック側ウオータジャケット１４からシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に冷却水を供給する冷却水出口１１ｃが１個だけ設けられているので、冷却水入口１１ｂからシリンダブロック側ウオータジャケット１４に供給された冷却水は、冷却水出口１１ｃを経由せずにシリンダブロック側ウオータジャケット１４の全ての場所に達することが可能となり、シリンダブロック１１全体を効果的に冷却することができる。

　また仕切り部材２０が存在しないと仮定すると、冷却水入口１１ｂからシリンダブロック側ウオータジャケット１４に供給された冷却水の大部分が短い方の流路を流れて冷却水出口１１ｃに達してしまうため、長い方の流路を流れる冷却水の流量が小さくなり、高温となるシリンダブロック１１の排気側を充分に冷却できなくなる可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、短い方の流路に仕切り部材２０を装着して冷却水の流量を制限するので、長い方の流路を流れる冷却水の流量を増加させ、高温となるシリンダブロック１１の排気側の冷却を促進することができる。

　シリンダブロック１１の頂面には、３個のシリンダボアの間を横切る方向に延びる２本の溝状の冷却水通路１１ｄ，１１ｄが形成される。冷却水通路１１ｄ，１１ｄの入口側はシリンダブロック側ウオータジャケット１４の排気側に連通し、冷却水通路１１ｄ，１１ｄの出口側はシリンダブロック側ウオータジャケット１４の吸気側の近傍で行き止まりになっている。

　ガスケット１２には、３個の第１連通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、１個の第２連通孔１２ｄと、２個の第３連通孔１２ｅ，１２ｅとが形成される。またシリンダヘッド１３の底面には、それぞれシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に連通する３個の第１冷却水入口１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、１個の第２冷却水入口１３ｄと、２個の第３冷却水入口１３ｅ，１３ｅとが形成される。

　シリンダブロック１１のサブウオータジャケット１７は、ガスケット１２の３個の第１連通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の３個の第１冷却水入口１３ａ，１３ｂ，１３ｃに連通する。このとき、ガスケット１２の３個の第１連通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、サブウオータジャケット１７の冷却水導入口１１ａに最も近い第１連通孔１２ａが最も小さい開口面積を備え、サブウオータジャケット１７の冷却水導入口１１ａから最も遠い１連通孔１２ｃが最も大きい開口面積を備え、サブウオータジャケット１７の冷却水導入口１１ａからの距離が中ぐらいである第１連通孔１２ｂが中ぐらいの開口面積を備えている。

　もしもガスケット１２の３個の第１連通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃの開口面積が同じであると仮定すると、サブウオータジャケット１７の冷却水導入口１１ａに最も近い第１連通孔１２ａを通過する冷却水の流量が多くなり、サブウオータジャケット１７の冷却水導入口１１ａから最も遠い第１連通孔１２ｃを通過する冷却水の流量が少なくなるが、３個の第１連通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃの開口面積をサブウオータジャケット１７の冷却水導入口１１ａからの距離に応じて変化させることで、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の３個の第１冷却水入口１３ａ，１３ｂ，１３ｃに冷却水を均等に供給することができる。

　シリンダブロック側ウオータジャケット１４の冷却水出口１１ｃは、ガスケット１２の第２連通孔１２ｄを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の第２冷却水入口１３ｄに連通する。そしてシリンダブロック１１の頂面に形成された２本の冷却水通路１１ｄ，１１ｄの行き止まりになった吸気側の端部は、ガスケット１２の第３連通孔１２ｅ，１２ｅを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の２個の第３冷却水入口１３ｅ，１３ｅに連通する。なお、サーモバルブ１９が開弁しているとき、サブウオータジャケット１７からシリンダブロック側ウオータジャケット１４を経由せずに直接シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に供給される冷却水の流量は全流量の約７０％であり、サブウオータジャケット１７からシリンダブロック側ウオータジャケット１４を経由してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に供給される冷却水の流量は全流量の約３０％である。

　次に、図３～図１０に基づいて、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６の構造を説明する。

　シリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６はシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の約半分の大きさであり、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の排気側の上方に配置される。

　シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６は、その外側に向かって突出する６個の幅木部２１～２６を備える。幅木部２１～２６は、シリンダヘッド１３を鋳造する際にシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６を鋳抜くための砂製の中子を金型の内部に保持するための突起であり、鋳造後に中子を排出すると幅木部２１～２６はシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６の一部を構成する開口部となる。幅木部２１～２６の先端はシリンダヘッド１３の表面に開口するため、その部分から冷却水が漏れるのを防止するためにプラグ２７…（図７～図１０参照）により閉塞される。

　図７および図８に示すように、幅木部２２の内部で、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６がエア抜き孔１３ｆにより連通する。エア抜き孔１３ｆは、空間である幅木部２３の開口部から水平方向にドリルを挿入して加工される。このように、幅木部２２を利用してエア抜き孔１３ｆをドリル加工することで、シリンダヘッド１３に不要なドリル孔が形成されるのを防止し、そのドリル孔を塞ぐための工程が不用になってエア抜き孔１３ｆの加工が容易になる。

　図４および図９に示すように、幅木部２３の内部で、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６が第１連通部１３ｇを介して連通する。また図４および図１０に示すように、幅木部２４の内部で、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６が第２連通部１３ｈを介して連通する。

　何れも排気側から見た図である図３および図７を照らし合わせると明らかなように、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の排気側の上面の凹部１５ａと、シリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６の排気側の下面の凹部１６ａとの間から、排気マニホールドの排気集合部２８が外部に延出する。排気集合部２８に対してシリンダ列線方向の♯３シリンダ側にエア抜き孔１３ｆが形成された幅木部２２が隣接して位置し、排気集合部２８に対してシリンダ列線方向の♯１シリンダ側に第１連通部１３ｇが形成された幅木部２３が隣接して位置し、更に幅木部２３に対してシリンダ列線方向の♯１シリンダ側に第２連通部１３ｈが形成された幅木部２４が隣接して位置している。

　シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の凹部１５ａに対して、その凹部１５ａの両側に位置する幅木部２２（エア抜き孔１３ｆ）および幅木部２３（第１連通部１３ｇ）は高い位置にあるため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の排気側の冷却水の流路は、エア抜き孔１３ｆに向かって上昇した後に凹部１５ａの下方に向かって下降し、更に凹部１５ａの下方から第１連通部１３ｇに向かって再度上昇するように屈曲することになる。

　幅木部２３に隣接するシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６には、外側に向けて三角形状に膨出する容積拡大部１５ｂ，１６ｂ（図３～図５参照）が形成される。またシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５のエア抜き孔１３ｆが設けられた位置から凹部１５ａの下方に向かって冷却水の流路が急激に下降する部分には、流路断面積が狭くなるように絞られた絞り部１５ｃ（図３参照）が形成される。

　次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

　冷却水ポンプ１８からシリンダブロック１１のサブウオータジャケット１７に供給された冷却水は、サブウオータジャケット１７からサーモバルブ１９を通過してシリンダブロック側ウオータジャケット１４の吸気側の冷却水入口１１ｂに供給され、冷却水入口１１ｂにおいて二方向に分岐した冷却水はシリンダブロック側ウオータジャケット１４の内部を時計方向および反時計方向に流れて冷却水出口１１ｃにおいて合流した後に、ガスケット１２の第２連通孔１２ｄを通過してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の♯３シリンダ側に供給される。

　またサブウオータジャケット１７の内部を♯１シリンダ側から♯３シリンダ側に流れる冷却水は、ガスケット１２の第１連通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよびシリンダヘッド１３の第１冷却水入口１３ａ，１３ｂ，１３ｃを通過してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の吸気側に供給され、そこからシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の内部を排気側に向かって流れる。

　シリンダブロック側ウオータジャケット１４の排気側に入口端が連通する２本の冷却水通路１１ｄ，１１ｄの行き止まりの出口端が、ガスケット１２の第３連通孔１２ｅ，１２ｅおよびシリンダヘッド１３の第３冷却水入口１３ｅ，１３ｅを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に連通しており、かつシリンダヘッド１３の第３冷却水入口１３ｅ，１３ｅはシリンダヘッド１３の第１冷却水入口１３ａ，１３ｂ，１３ｃから見て冷却水の流れ方向のすぐ下流に位置しているため、第３冷却水入口１３ｅ，１３ｅの上を冷却水が速い流速で通過して大きな負圧が発生する。

　その結果、第３冷却水入口１３ｅ，１３ｅに発生する負圧により、シリンダブロック側ウオータジャケット１４の排気側の高温の冷却水が２本の冷却水通路１１ｄ，１１ｄを通ってシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に吸い上げられ、シリンダブロック側ウオータジャケット１４の排気側における冷却水の滞留が解消されることで、シリンダブロック１１の吸気側に比べて高温になるシリンダブロック１１の排気側を効果的に冷却することができる。

　サブウオータジャケット１７からシリンダブロック側ウオータジャケット１４を経由せずに、直接シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の３個の第１冷却水入口１３ａ，１３ｂ，１３ｃに流入した冷却水は、それぞれ燃焼室の周囲を迂回するように二股に分岐して吸気側から排気側に流れる。一方、シリンダブロック側ウオータジャケット１４の♯３シリンダ側に位置する冷却水出口１１ｃからシリンダヘッド１３の第２冷却水入口１３ｄに供給された冷却水は♯１シリンダ側に流れ、サブウオータジャケット１７から直接シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に流入した冷却水と合流しながら、第１連通部１３ｇおよび第２連通部１３ｈに向かってシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の排気側を♯１シリンダ側に流れる。そしてシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５から第１連通部１３ｇおよび第２連通部１３ｈを通過してシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６の流入した冷却水は、シリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６を♯１シリンダ側から♯３シリンダ側に流れた後に、不図示のラジエータに向かってシリンダヘッド１３の冷却水排出口１３ｉから排出される。

　シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６を短絡するようにエア抜き孔１３ｆが設けられているため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５を流れる冷却水に含まれる気泡はエア抜き孔１３ｆを通過してシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６に排出され、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５に気泡が滞留するのを防止することができる。

　図３から明らかなように、エア抜き孔１３ｆはシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の最も高い位置に設けられており、かつエア抜き孔１３ｆの冷却水の流れ方向下流側にはシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の凹部１５ａが位置するため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の排気側を♯３シリンダ側から♯１シリンダ側に流れる冷却水の流路は、エア抜き孔１３ｆに向かって急激に上昇した後に急激に下降し、その後に再び急激に上昇することになる。その結果、エア抜き孔１３ｆの下方に気泡が集まり易くなり、滞留した気泡はエア抜き孔１３ｆを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５からシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６にスムーズに排出される。

　またシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の排気側には、エア抜き孔１３ｆが設けられた部分と排気集合部２８の下方との間に、流路断面積が縮小する絞り部１５ｃ（図３参照）が形成されるので、排気集合部２８の近傍における冷却水の流速を絞り部により増加させることで、高温になる排気集合部２８の冷却効果を高めることができる。

　凹部１５ａの下方を通過した冷却水は、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５から第１連通部１３ｇおよび第２連通部１３ｈを通過してシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６に供給されるが、冷却水の流れ方向上流側の第１連通部１３ｇは、冷却水の流れ方向下流側の第２連通部１３ｈに比べて、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の多数の流路からの冷却水を集めるため、第１連通部１３ｇの近傍で冷却水の流れが滞ってしまい、第１連通部１３ｇの上流側の流路の冷却水の流速が第２連通部１３ｈの上流側の流路の冷却水の流速よりも遅くなる可能性がある。

　しかしながら、本実施の形態によれば、上流側の第１連通部１３ｇの近傍に冷却水の流路の容積が拡大する容積拡大部１５ｂ，１６ｂ（図３～図５参照）を設けたので、この容積拡大部１５ｂ，１６ｂにより第１連通部１３ｇの近傍における冷却水の流れの滞りが解消され、充分な量の冷却水が第１連通部１３ｇを通過することが可能になる。その結果、第１連通部１３ｇの上流側の流路の冷却水の流速の低下が防止され、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の各流路を流れる冷却水の流速が均一化されて冷却性能が向上する。

　またシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の凹部１５ａの下方では冷却水の流路が一旦急激に下降した後に急激に上昇するため、冷却水のスムーズな流れが阻害される虞があるが、凹部１５ａの冷却水の流れ方向下流側に流路の容積が拡大する容積拡大部１５ｂ，１６ｂが形成されるため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５の凹部１５ａの下方を冷却水がスムーズに通過することが可能となり、高温の排気集合部２８を効果的に冷却することができる。

　以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

　例えば、実施の形態のエンジンは直列３気筒エンジンであるが、エンジンの気筒の数や配列は実施の形態に限定されるものではない。

　また実施の形態ではシリンダヘッド側下部ウオータジャケット１５およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット１６を連通させる連通部が第１連通部１３ｇおよび第２連通部１３ｈの２個であるが、連通部の数は実施の形態に限定されるものではない。

　またエア抜き孔１３ｆを機械加工するための開口部は実施の形態の幅木部２２に限定されず、プラグ２７により閉塞される既存の開口部であれば良い。

Claims (3)

1. 　シリンダヘッド（１３）の内部に排気集合部（２８）を挟んで下部ウオータジャケット（１５）および上部ウオータジャケット（１６）が形成され、前記下部ウオータジャケット（１５）の吸気側に供給された冷却水が排気側に向かって流れた後に、前記下部ウオータジャケット（１５）の排気側から連通部（１３ｇ，１３ｈ）を通過して前記上部ウオータジャケット（１６）に供給されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造であって、　前記下部ウオータジャケット（１５）内の気泡を前記上部ウオータジャケット（１６）に排出するエア抜き孔（１３ｆ）が、前記下部ウオータジャケット（１５）の排気側であって前記排気集合部（２８）を挟んで前記連通部（１３ｇ，１３ｈ）よりも冷却水の流れ方向上流側に設けられ、前記下部ウオータジャケット（１５）の排気側には、前記エア抜き孔（１３ｆ）が設けられた部分から前記排気集合部（２８）の下方に向かって急激に下降する冷却水の流路が形成されることを特徴とするシリンダヘッドのウオータジャケット構造。
2. 　前記下部ウオータジャケット（１５）の排気側には、前記エア抜き孔（１３ｆ）が設けられた部分と前記排気集合部（２８）の下方との間に、流路断面積が縮小する絞り部（１５ｃ）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のシリンダヘッドのウオータジャケット構造。
3. 　前記エア抜き孔（１３ｆ）は、前記下部ウオータジャケット（１５）および前記上部ウオータジャケット（１６）を水平方向に繋ぐ孔であって、前記シリンダヘッド（１３）の側面に形成されてプラグ（２７）で閉塞される開口部（２２）の延長線上に位置することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のシリンダヘッドのウオータジャケット構造。

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