(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液流通量とシリンダヘッドのウォータージャケットに対する冷却液流通量とを制御可能な構成でかつ前記シリンダヘッドのウォータージャケットが上下２段に仕切られている構成のエンジンであって、
前記上段ウォータージャケットの上壁と上下２段のウォータージャケットを仕切る隔壁とには、動弁機構配置空間と上段ウォータージャケットとを連通しかつ上下２段のウォータージャケットを連通する抜け孔がそれぞれ設けられており、
前記上壁の抜け孔にはそれを閉塞するための閉塞部材が取り付けられており、この閉塞部材は、その外周面が前記上壁の抜け孔に嵌まるとともに前記上段ウォータージャケットの内部に突出するような取り付け状態にされていて、当該閉塞部材の底部が前記隔壁の抜け孔を閉塞するように当該抜け孔の開口の周縁に当接されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記各抜け孔は、シリンダヘッドの鋳造時に前記上下２段のウォータージャケットを得るための上下の砂中子を離隔して配置するように支えるための巾木によりそれぞれ転写形成されて残存されるものからなる、ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエンジンにおいて、
前記シリンダブロックのウォータージャケットおよびシリンダヘッドのウォータージャケットの各下流側と各上流側とを接続する外部通路と、
この外部通路において前記シリンダブロックのウォータージャケットおよびシリンダヘッドのウォータージャケットの各上流側寄りに配置されるウォーターポンプと、
前記シリンダブロックのウォータージャケットの下流側に配置される弁とをさらに備えている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
上下２段に仕切られるウォータージャケットを備えるシリンダヘッドであって、
前記上段ウォータージャケットの上壁と上下２段のウォータージャケットを仕切る隔壁とには、動弁機構配置空間と上段ウォータージャケットとを連通しかつ上下２段のウォータージャケットを連通する抜け孔がそれぞれ設けられており、
前記上壁の抜け孔にはそれを閉塞するための閉塞部材が取り付けられており、この閉塞部材は、その外周面が前記上壁の抜け孔に嵌まるとともに前記上段ウォータージャケットの内部に突出するような取り付け状態にされていて、当該閉塞部材の底部が前記隔壁の抜け孔を閉塞するように当該抜け孔の開口の周縁に当接されている、ことを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載のシリンダヘッドにおいて、
前記各抜け孔は、シリンダヘッドの鋳造時に前記上下２段のウォータージャケットを得るための上下の砂中子を離隔して配置するように支えるための巾木によりそれぞれ転写形成されて残存されるものからなる、ことを特徴とするシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液流通量とシリンダヘッドのウォータージャケットに対する冷却液流通量とを制御可能な構成でかつ前記シリンダヘッドのウォータージャケットが上下２段に仕切られている構成のエンジンに関する。
【０００２】
また、本発明は、上下２段に仕切られるウォータージャケットを備えるシリンダヘッドに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来から、シリンダブロックのウォータージャケットとシリンダヘッドのウォータージャケットとに冷却液を並列に供給できるようにしたものがある。
【０００４】
その場合、例えばエンジンをコールドスタートするときに、シリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液の供給を停止させて、シリンダヘッドのウォータージャケットに対して冷却液を供給させることにより、シリンダヘッドとシリンダブロックとの両方を速やかに昇温させることが可能になる。
【０００５】
ところで、シリンダヘッドのウォータージャケットについて、上下２段に仕切るようにした構造が考えられている（例えば特許文献１参照。）。
【０００６】
このような構造のシリンダヘッドでは、上段ウォータージャケットと下段ウォータージャケットとを仕切る隔壁に、巾木によるコアホール（抜け孔）が出来てしまうので、このコアホールにボルトを螺合装着することによりコアホールを閉塞するようにしている。
【０００７】
なお、前記巾木によるコアホールは、シリンダヘッドを鋳造するときに不可避的に出来てしまう。つまり、シリンダヘッド鋳造時には、上段ウォータージャケットを得るための砂中子と下段ウォータージャケットを得るための砂中子とを上下に離隔して配置するようにして支えるために、巾木を用いる。この巾木は、シリンダヘッドの気筒配列方向の数箇所に配置される。その関係より、巾木によるコアホールは、シリンダヘッドの鋳造後においてシリンダヘッドの気筒配列方向の数箇所に出来てしまうのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−６８４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に係る従来例では、シリンダヘッドの上段ウォータージャケット内の冷却液流通量と、シリンダヘッドの下段ウォータージャケット内の冷却液流通量とが略同じになっている場合、シリンダヘッドにおいて燃焼室の近傍が冷却不足になって昇温しやすくなる一方、シリンダヘッドにおいて動弁機構の近傍が過冷却されて昇温しにくくなるおそれがある。
【００１０】
このようなことから、例えばエンジンのコールドスタート時において、シリンダヘッドの温度分布が不均一になりやすいことが懸念される。その結果、暖機運転が長引くなど、燃費の悪化が懸念される。ここに改良の余地がある。
【００１１】
このような事情に鑑み、本発明は、シリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液流通量とシリンダヘッドのウォータージャケットに対する冷却液流通量とを制御可能な構成でかつ前記シリンダヘッドのウォータージャケットが上下２段に仕切られている構成のエンジンにおいて、比較的簡易な構成でありながら、エンジンを均一な温度分布で温度調整できるようにすることを目的としている。
【００１２】
また、本発明は、上下２段に仕切られるウォータージャケットを備えるシリンダヘッドにおいて、比較的簡易な構成でありながら、シリンダヘッドを均一な温度分布で温度調整できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、シリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液流通量とシリンダヘッドのウォータージャケットに対する冷却液流通量とを制御可能な構成でかつ前記シリンダヘッドのウォータージャケットが上下２段に仕切られている構成のエンジンであって、前記上段ウォータージャケットの上壁と上下２段のウォータージャケットを仕切る隔壁とには、動弁機構配置空間と上段ウォータージャケットとを連通しかつ上下２段のウォータージャケットを連通する抜け孔がそれぞれ設けられており、前記上壁の抜け孔にはそれを閉塞するための閉塞部材が取り付けられており、この閉塞部材は、その外周面が前記上壁の抜け孔に嵌まるとともに前記上段ウォータージャケットの内部に突出するような取り付け状態にされていて、当該閉塞部材の底部が前記隔壁の抜け孔を閉塞するように当該抜け孔の開口の周縁に当接されている、ことを特徴としている。
【００１４】
この構成では、上段ウォータージャケット内への閉塞部材の突出量が大きいほど、上段ウォータージャケット内を流れる冷却液の流通抵抗が大きくなって、冷却液の流通量が制限されることになる。
【００１５】
つまり、この閉塞部材の突出量を調整することによって、上下２段のウォータージャケットに対する冷却液流通量を制御することが可能になる。そのため、シリンダヘッド全体の温度分布を均一とするように、上段ウォータージャケットに対する冷却液流通量つまり冷却効率と下段ウォータージャケットに対する冷却液流通量つまり冷却効率とを適宜に制御することが可能になる。
【００１６】
このように、閉塞部材の突出量を管理するだけの比較的簡易な構成で、シリンダヘッドを均一な温度分布となるように温度調整することが可能になる。
【００１７】
また、この構成では、例えばエンジンのコールドスタート時に、シリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液流通量をゼロ（または微小）にしてシリンダヘッドのウォータージャケットに対する冷却液流通量を最大（または略最大）にするように制御すると、シリンダブロックとシリンダヘッドとを可及的に温度差が生じないようにしたうえで速やかに昇温させることが可能になる。この制御と、前述したように閉塞部材によってシリンダヘッド全体の温度分布を均一にさせるための構造との相乗作用でもって、特にエンジンのコールドスタート時に、エンジン全体の温度分布を均一にさせるように昇温させることが可能になる。
【００１９】
さらに、上述しているように、単一の閉塞部材で上壁の抜け孔と隔壁の抜け孔の両方を閉塞するようにしている。これにより、前記両方の抜け孔に別々の閉塞部材を取り付ける場合に比べると、部品点数ならびに取り付け作業を少なくすることが可能になるので、設備コストを低減するうえで有利になる。
【００２０】
好ましくは、前記各抜け孔は、シリンダヘッドの鋳造時に前記上下２段のウォータージャケットを得るための上下の砂中子を離隔して配置するように支えるための巾木によりそれぞれ転写形成されて残存されるものからなる。
【００２１】
好ましくは、前記エンジンは、前記シリンダブロックのウォータージャケットおよびシリンダヘッドのウォータージャケットの各下流側と各上流側とを接続する外部通路と、この外部通路において前記シリンダブロックのウォータージャケットおよびシリンダヘッドのウォータージャケットの各上流側寄りに配置されるウォーターポンプと、前記シリンダブロックのウォータージャケットの下流側に配置される弁とをさらに備える、構成にすることができる。
【００２２】
ここでは、エンジンの各ウォータージャケットに冷却液を循環させるための構成を特定しているとともに、シリンダブロックのウォータージャケットとシリンダヘッドのウォータージャケットとに対する各冷却液流通量を制御する構成を特定している。これにより、シリンダブロックのウォータージャケットとシリンダヘッドのウォータージャケットとに対する各冷却液流通量を制御する構成が比較的簡易になっていることが明らかになる。
【００２３】
また、本発明は、上下２段に仕切られるウォータージャケットを備えるシリンダヘッドであって、前記上段ウォータージャケットの上壁と上下２段のウォータージャケットを仕切る隔壁とには、動弁機構配置空間と上段ウォータージャケットとを連通しかつ上下２段のウォータージャケットを連通する抜け孔がそれぞれ設けられており、前記上壁の抜け孔にはそれを閉塞するための閉塞部材が取り付けられており、この閉塞部材は、その外周面が前記上壁の抜け孔に嵌まるとともに前記上段ウォータージャケットの内部に突出するような取り付け状態にされていて、当該閉塞部材の底部が前記隔壁の抜け孔を閉塞するように当該抜け孔の開口の周縁に当接されている、ことを特徴としている。
【００２４】
この構成では、上段ウォータージャケット内への閉塞部材の突出量が大きいほど、上段ウォータージャケット内を流れる冷却液の流通抵抗が大きくなって、冷却液の流通量が制限されることになる。
【００２５】
つまり、この閉塞部材の突出量を調整することによって、上下２段のウォータージャケットに対する冷却液流通量を制御することが可能になる。そのため、シリンダヘッド全体の温度分布を均一とするように、上段ウォータージャケットに対する冷却液流通量つまり冷却効率と下段ウォータージャケットに対する冷却液流通量つまり冷却効率とを適宜に制御することが可能になる。
【００２６】
このように、閉塞部材の突出量を管理するだけの比較的簡易な構成で、シリンダヘッド全体の温度分布を均一にすることが可能になる。
【００２８】
さらに、上述しているように、単一の閉塞部材で上壁の抜け孔と隔壁の抜け孔の両方を閉塞するようにしている。これにより、前記両方の抜け孔に別々の閉塞部材を取り付ける場合に比べると、部品点数ならびに取り付け作業を少なくすることが可能になるので、設備コストを低減するうえで有利になる。
【００２９】
好ましくは、前記各抜け孔は、シリンダヘッドの鋳造時に前記上下２段のウォータージャケットを得るための上下の砂中子を離隔して配置するように支えるための巾木によりそれぞれ転写形成されて残存されるものからなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、シリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液流通量とシリンダヘッドのウォータージャケットに対する冷却液流通量とを制御可能な構成でかつ前記シリンダヘッドのウォータージャケットが上下２段に仕切られている構成のエンジンにおいて、比較的簡易な構成でありながら、エンジンを均一な温度分布で温度調整することが可能になる。
【００３１】
また、本発明は、上下２段に仕切られるウォータージャケットを備えるシリンダヘッドにおいて、比較的簡易な構成でありながら、シリンダヘッドを均一な温度分布で温度調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るエンジンの一実施形態で、その冷却系の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１のシリンダヘッドの断面図である。
【図３】図２において閉塞部材を取り付ける前の状態を示す断面図である。
【図４】図２および図３の閉塞部材の斜視図である。
【図５】図２および図３のシリンダヘッドを鋳造するときの様子を示す図であり、各部の形状については簡略化して示している。
【図６】本発明に係るエンジンの他実施形態で、シリンダヘッドの断面図である。
【図７】図６において閉塞部材を取り付ける前の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
図１から図５に、本発明の一実施形態を示している。この実施形態では直列多気筒型のエンジンを例に挙げて説明する。図１に示すエンジン１は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とを少なくとも備えている。
【００３５】
シリンダブロック１１内にはウォータージャケット１３が設けられている。また、シリンダヘッド１２内には、図１および図２に示すように、上下２段に仕切られたウォータージャケット１４，１５が設けられている。これらブロック側ウォータージャケット１３およびヘッド側ウォータージャケット１４，１５が冷却液（ロングライフクーラントＬＬＣと呼ばれる不凍液など）の内部通路となる。
【００３６】
なお、この実施形態でのシリンダブロック１１はクローズドデッキタイプと呼ばれるものであって、ブロック側ウォータージャケット１３とヘッド側ウォータージャケット１４，１５とを連通させていない。
【００３７】
ブロック側ウォータージャケット１３の冷却液流通方向の上流側は、シリンダブロック１１において気筒配列方向の一端（例えば前端）面の下方に、冷却液導入口１６として設けられている。また、ブロック側ウォータージャケット１３の冷却液流通方向の下流側は、シリンダヘッド１２において気筒配列方向の他端（例えば後端）面に、第１冷却液排出口１７として設けられている。
【００３８】
ヘッド側上段ウォータージャケット１４およびヘッド側下段ウォータージャケット１５の冷却液流通方向の上流側は、合流された状態でブロック側ウォータージャケット１３の冷却液導入口１６寄りに連通連結されている。
【００３９】
ヘッド側上段ウォータージャケット１４およびヘッド側下段ウォータージャケット１５の冷却液流通方向の下流側は、合流された状態でシリンダヘッド１２において気筒配列方向の他端（例えば後端）面に第２冷却液排出口１８として設けられている。
【００４０】
シリンダヘッド１２の第２冷却液排出口１８とシリンダブロック１１の冷却液導入口１６とには、ラジエータ通路２が接続されている。
【００４１】
このラジエータ通路２において第２冷却液排出口１８寄りには、第１冷却液排出口１７が中継路３を経て連通連結されている。これにより、上下２段のヘッド側ウォータージャケット１４，１５の下流側合流部分にブロック側ウォータージャケット１３の下流側が連通連結されるようになっている。
【００４２】
このラジエータ通路２にはウォーターポンプ４およびラジエータ５が設けられている。ウォーターポンプ４はラジエータ通路２において冷却液導入口１６寄りに設けられている。ラジエータ５は冷却液の熱を発散させるための熱交換器であり、ラジエータ通路２においてウォーターポンプ４よりも冷却液流通方向の上流側に設けられている。
【００４３】
また、ラジエータ通路２においてラジエータ５の上流側と下流側とには、ラジエータ５をバイパスするためのバイパス通路６が接続されている。このバイパス通路６においてラジエータ通路２との上流側接続部分寄りにはヒータコア７が設けられている。このヒータコア７は車両室内を暖房するための熱交換器である。
【００４４】
このようにエンジン１の内部通路（ウォータージャケット１３〜１５）と外部通路（ラジエータ通路２、バイパス通路６、中継路３）とによって閉ループの冷却液循環路が作られるようになっている。
【００４５】
そして、中継路３および、ラジエータ通路２とバイパス通路６との下流側合流部分には、それぞれサーモスタット８，９が設けられている。なお、以下では中継路３のサーモスタット８を上流側サーモスタットと言い、ラジエータ通路２とバイパス通路６との下流側合流部分のサーモスタット９を下流側サーモスタットと言うことにする。
【００４６】
上流側サーモスタット８については、その近傍での冷却液温度が暖機完了温度未満である場合に弁体（図示省略）が自動的に閉弁することにより中継路３を閉塞する一方、前記冷却液温度が暖機完了温度以上である場合に弁体（図示省略）が自動的に開弁することにより中継路３を開放する。
【００４７】
下流側サーモスタット９については、その近傍の冷却液の温度が暖機完了温度未満である場合に、弁体（図示省略）が自動的に閉弁することによりラジエータ通路２を閉塞する一方、前記冷却液温度が暖機完了温度以上である場合に弁体（図示省略）が自動的に開弁することによりラジエータ通路２を開放するが、この弁体の開閉状態に関係無くバイパス通路６は常に開放したままになる。
【００４８】
このような２つのサーモスタット８，９は、詳細に図示していないが、例えば中継路３やラジエータ通路２内の冷却液温度の高低変化に反応してサーモワックスが溶融膨張または凝固収縮することによって可動部材が作動し、当該可動部材に固定された弁体でもって中継路３やラジエータ通路２を開閉するようになっている。なお、サーモスタットとは、自動車関連業界において温度感知型自動作動弁のことを意味している。
【００４９】
具体的に、例えばエンジン１をコールドスタートさせた場合、つまり、２つのサーモスタット８，９近傍の冷却液の温度が暖機完了温度未満である状態でエンジン１を始動させた場合には、２つのサーモスタット８，９が共に閉弁しているので、図１の実線で示すように、ウォーターポンプ４の作動に伴いヘッド側ウォータージャケット１４，１５内の冷却液がシリンダヘッド１２の第２冷却液排出口１８からラジエータ通路２に排出されることになり、この冷却液がラジエータ５を通過せずにバイパス通路６を経てシリンダブロック１１の冷却液導入口１６に戻される。
【００５０】
この場合、ヘッド側ウォータージャケット１４，１５とバイパス通路６とによって形成される閉ループを冷却液が循環するようになる。これにより、ヘッド側ウォータージャケット１４，１５を冷却液が繰り返し流通する際に冷却液がシリンダヘッド１２の特に燃焼室近傍の熱を吸収して昇温が促進されるようになる。
【００５１】
そして、２つのサーモスタット８，９近傍の冷却液の温度が暖機完了温度以上になることによって当該２つのサーモスタット８，９が開弁すると、図１の二点鎖線で示すように、ブロック側ウォータージャケット１３およびヘッド側ウォータージャケット１４，１５内の冷却液がシリンダヘッド１２の第１、第２冷却液排出口１７，１８からラジエータ通路２に排出されることになって、この冷却液がラジエータ５を通過することによって冷却されてからシリンダブロック１１の冷却液導入口１６に戻される。その一方で、シリンダヘッド１２の第１、第２冷却液排出口１７，１８からラジエータ通路２に排出される冷却液はさらにバイパス通路６を経てシリンダブロック１１の冷却液導入口１６に戻されるようにもなる。
【００５２】
この場合、ブロック側ウォータージャケット１３およびヘッド側ウォータージャケット１４，１５と、ラジエータ通路２と、バイパス通路６と、中継路３とによって形成される閉ループを冷却液が循環するようになる。これにより、シリンダヘッド１１およびシリンダブロック１２の熱を冷却液で回収してラジエータ５で大気に発散させるようになるから、冷却液およびエンジン１の温度が一定範囲内に調整されることになる。
【００５３】
このように、エンジン１のコールドスタート時において、ブロック側ウォータージャケット１３に対する冷却液流通量をゼロにしてヘッド側ウォータージャケット１４，１５に対する冷却液流通量を最大にすると、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とを可及的に温度差が生じないようにしたうえで速やかに昇温させることが可能になる。
【００５４】
次に、図２から図５を参照して、シリンダヘッド１２およびヘッド側ウォータージャケット１４，１５についてさらに詳しく説明する。
【００５５】
そもそも、ヘッド側ウォータージャケット１４，１５を上下２段にしている理由は、１段の場合だとシリンダヘッド１２の下側領域（燃焼室寄りの領域）の形状が複雑になる関係より冷却液が流通しにくくなってシリンダヘッド１２の下側領域が上側領域よりも高温になりやすい。このことから上下２段にすると上下両方のウォータージャケット１４，１５に冷却液を個別に流通させることが可能になる。しかしながら、その場合も、下段ウォータージャケット１５のほうが燃焼室周りの形状によって冷却液が流通しにくくなることに変わりない。そこで、上下のウォータージャケット１４，１５に対する冷却液の供給量を制御することが考えられるが、それは難しい。この点を考慮して、上下２段のウォータージャケット１４，１５での冷却液の流通量を簡易に制御可能とするように工夫しているので、説明する。
【００５６】
シリンダヘッド１２には、上段ウォータージャケット１４の上壁２１と、上下２段のウォータージャケット１４，１５を仕切る隔壁２２とが設けられている。この上壁２１および隔壁２２には、シリンダヘッド１２の鋳造時に用いる巾木７１，７２により転写形成される抜け孔２５，２６がそれぞれ残存するようになっている。
【００５７】
この巾木７１，７２の抜け孔２５，２６が出来る理由について説明する。シリンダヘッド１２の鋳造時に、例えば図５に示すように、下金型５１と上金型５２とで作るキャビィティ５３内に、上下２段のウォータージャケット１４，１５を得るための砂中子６１，６２と、シリンダヘッド１２の動弁機構配置空間１９（図２、図３参照）を得るための砂中子６３とをそれぞれ浮かせた状態で離隔配置する必要がある。
【００５８】
そのようにするために、上中下と３つの砂中子６１，６２，６３の間にそれらを離隔配置させるための巾木７１，７２を配置している。なお、上下の巾木７１，７２を一直線上に配置しているので、抜け孔２５，２６が同軸上に配置されるようになっている。また、抜け孔２５，２６は円形とされている。さらに、この実施形態では、下段ウォータージャケット１５についてその両側に枝分かれ部１５ａ，１５ｂを設ける形態にしているので、下段ウォータージャケット１５を得るための砂中子６２については前記枝分かれ部１５ａ，１５ｂに対応する部分６２ａ，６２ｂが一体に形成されている。このような形状の砂中子６２を下金型５１上に浮かせた状態で離隔配置させるために、この砂中子６２と下金型５１との間に巾木７３，７４を配置している。
【００５９】
このような形態でシリンダヘッド１２を鋳造する関係より、その鋳造後において巾木７１，７２，７３，７４の抜け孔２５，２６，２７，２８が不可避的に出来るのである。
【００６０】
図５に示すように、巾木７１の抜け孔２５は上段ウォータージャケット１４の上壁２１に設けられる。巾木７２の抜け孔２６は上下２段のウォータージャケット１４，１５を仕切る隔壁２２に設けられる。巾木７３，７４の抜け孔２７，２８は下段ウォータージャケット１５の下壁２３にシリンダヘッド１２の下側デッキ面に向けて開口される。
【００６１】
ところで、巾木７３，７４の抜け孔２７，２８はシリンダヘッド１２をシリンダブロック１１に取り付けるとシリンダブロック１１の上側デッキ面によって閉じられるようになる。しかしながら、シリンダヘッド１２をシリンダブロック１１に取り付けても、巾木７１の抜け孔２５は動弁機構配置空間１９と上段ウォータージャケット１４とを連通するように開いたままになり、また、巾木７２の抜け孔２６は上段ウォータージャケット１４と下段ウォータージャケット１５とを連通するように開いたままになる。
【００６２】
そこで、巾木７１，７２の抜け孔２５，２６については、閉塞部材３０を取り付けることにより閉塞するようにしている。
【００６３】
この閉塞部材３０は、上壁２１の抜け孔２５に、上段ウォータージャケット１４の内部に突出するような状態で取り付けられている。但し、この実施形態では、閉塞部材３０を隔壁２２の抜け孔２４をも閉塞するような状態で取り付けるようにしている。
【００６４】
つまり、この実施形態では単一の閉塞部材３０で上壁２１の抜け孔２５と隔壁２２の抜け孔２６の両方を閉塞するようにしている。このようにすれば、両方の抜け孔２５，２６に例えば別々の閉塞部材を取り付ける場合に比べると、部品点数ならびに取り付け作業を少なくすることが可能になるので、設備コストを低減するうえで有利になる。
【００６５】
具体的に、閉塞部材３０は、例えば耐蝕性金属あるいは合成樹脂などにより有底円筒形に形成されている。また、上壁２１の抜け孔２５の下側には下向きに膨出する円筒形張り出し部２５ａが設けられており、さらに、隔壁２２の抜け孔２６の上側には上向きに膨出する円筒形張り出し部２６ａが設けられている。
【００６６】
このような閉塞部材３０の円筒外周部が、上壁２１の抜け孔２５および円筒形張り出し部２５ａ内に例えば圧入などにより取り付けられていて、この閉塞部材３０の底部が隔壁２２の抜け孔２６および円筒形張り出し部２６ａの上方開口を閉塞するように圧接されている。この閉塞部材３０の底部の直径寸法は隔壁２２の抜け孔２６および円筒形張り出し部２６ａの内径寸法よりも大きく設定されている。
【００６７】
但し、前記圧入による嵌め合い面や圧接による突合せ面は、冷却液の漏れを完全に防止するような密閉状態にする必要はなく、わずかな漏れを許容するような状態とすることが可能である。これにより、前記各面を作る際の加工精度は比較的低くてよいので、製造コストを抑制するうえで有利になる。
【００６８】
そして、この実施形態の場合には、閉塞部材３０が上段ウォータージャケット１４内において上壁２１から隔壁２２にまで延びる柱のような存在になっている。そのため、上段ウォータージャケット１４内に存在している閉塞部材３０の外形形状などを大きくするほど、上段ウォータージャケット１４内を流れる冷却液の流通抵抗が大きくなって、冷却液の流通量が制限されることになる。
【００６９】
つまり、冷却液の流通方向から閉塞部材３０を見たときの正面面積を調整することによって、上下２段のウォータージャケット１４，１５に対する冷却液流通量を制御することが可能になる。
【００７０】
そこで、シリンダヘッド１２全体の温度分布を均一とするように、上段ウォータージャケット１４に対する冷却液流通量つまり冷却効率と下段ウォータージャケット１５に対する冷却液流通量つまり冷却効率とを適宜に制御することが可能になる。
【００７１】
このように、上段ウォータージャケット１４に対する閉塞部材３０の突出量と外形寸法を管理するだけの比較的簡易な構成でもって、上段ウォータージャケット１４内での冷却液の流通抵抗を制御することによりシリンダヘッド１２全体の温度分布を均一にさせるようにしている。
【００７２】
以上説明したように本発明を適用した実施形態では、シリンダヘッド１２を均一な温度分布として温度調整できるようにした構造と、シリンダブロック１１のウォータージャケット１３に対して冷却液を流通させないようにしてシリンダヘッド１２の上下２段のウォータージャケット１４，１５のみに冷却液を流通させることによりシリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とに温度差を生じさせずに昇温させるようにした制御とを含んだ構成になっている。
【００７３】
このような構成つまり前記構造と制御とを組み合わせることの相乗作用でもって、エンジン１全体を均一な温度分布となるように温度調整することが可能になる。これにより、例えばエンジン１のコールドスタート時に、エンジン１全体を均一な温度分布となるように速やかに昇温させることが可能になるので、暖機運転を速やかに完了することが可能になって、燃費を改善することが可能になる。
【００７４】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
【００７５】
（１）図６および図７に本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、閉塞部材３０の形状やシリンダヘッド１２の上壁２１の抜け孔２５に対する閉塞部材３０の取り付けの形態が上記実施形態で説明したものと異なる。その他の構成は上記実施形態と基本的に同じになっている。
【００７６】
この実施形態の閉塞部材３０は、シリンダヘッド１２の上壁２１の抜け孔２５に螺子の噛み合いによって取り付けられるようになっている。具体的には、この閉塞部材３０は中実に形成されていて、その円筒形外周部に雄ねじが設けられている。また、シリンダヘッド１２の上壁２１の抜け孔２５の内周面には雌ねじが設けられている。
【００７７】
さらに閉塞部材３０の上端面には、当該閉塞部材３０を上壁２１の抜け孔２５にねじ込み操作するときの工具を係合するための工具装着部３１が設けられている。この工具装着部３１は工具の種類に応じて六角孔、直線溝状、十字溝状などとされる。この実施形態の場合も上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【００７８】
この他、シリンダヘッド１２の隔壁２２の抜け孔２６の上側に、円筒形張り出し部２６ａを設けないようにした構造にすることも可能である。その場合、隔壁２２の抜け孔２６の内径寸法を閉塞部材３０の底部の直径寸法よりも小さく設定していれば、閉塞部材３０の底部で隔壁２２の抜け孔２６を閉塞させることができる。この実施形態の場合も上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【００７９】
（２）上記実施形態では、ブロック側ウォータージャケット１３と上下２段のヘッド側ウォータージャケット１４，１５とに冷却液を並列に供給するような構成に本発明を適用した例を挙げている。しかしながら、図示していないが、ブロック側ウォータージャケット１３からヘッド側ウォータージャケット１４，１５に直列に冷却液を流通させるような構成であっても本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、例えばシリンダブロックのウォータージャケットに対する冷却液流通量とシリンダヘッドのウォータージャケットに対する冷却液流通量とを制御可能な構成でかつ前記シリンダヘッドのウォータージャケットが上下２段に仕切られている構成のエンジンに適用することが可能である。また、本発明は、上下２段に仕切られるウォータージャケットを備えるシリンダヘッドに適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１      エンジン
１１      シリンダブロック
１２      シリンダヘッド
１３      ブロック側ウォータージャケット
１４      ヘッド側上段ウォータージャケット
１５      ヘッド側下段ウォータージャケット
１６      シリンダブロックの冷却液導入口
１７      シリンダヘッドの第１冷却液排出口
１８      シリンダヘッドの第２冷却液排出口
２      ラジエータ通路
３      中継路
４      ウォーターポンプ
５      ラジエータ
６      バイパス通路
８      上流側サーモスタット
９      下流側サーモスタット
２１      上壁
２２      隔壁
２５      上壁の抜け孔
２６      隔壁の抜け孔
３０      閉塞部材
５１      下金型
５２      上金型
６１〜６３      砂中子
７１〜７４      巾木
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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