(57)【要約】【課題】内燃機関のシリンダヘッドの冷却水通路を大きく確保できるようにして、冷却効率を向上させること。【解決手段】シリンダ軸線上に点火プラグを取付けるプラグホールが設けられるとともに、上記シリンダ軸線を挟んで両側に吸気ポートと排気ポート３５がそれぞれ設けられ、上記吸気ポートを開閉する吸気弁と上記排気ポートを開閉する排気弁を備えた内燃機関のシリンダヘッド２２において、上記排気ポート３５の出口の流路断面形状が水平方向に長い長円形であり、かつ上記プラグホールの水抜き孔４２が上記排気ポート３５の下方に設けられたことを特徴とする。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ軸線上に点火プラグを取付けるプラグホールが設けられるとともに、上記シリンダ軸線を挟んで両側に吸気ポートと排気ポートがそれぞれ設けられ、上記吸気ポートを開閉する吸気弁と上記排気ポートを開閉する排気弁を備えた内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
上記排気ポートの出口の流路断面形状が水平方向に長い長円形であり、かつ上記プラグホールの水抜き孔が上記排気ポートの下方に設けられたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項２】
シリンダ軸線上に点火プラグを取付けるプラグホール４１が設けられるとともに、上記シリンダ軸線を挟んで両側に吸気ポートと排気ポートがそれぞれ設けられ、上記吸気ポートを開閉する吸気弁と上記排気ポートを開閉する排気弁を備えた内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
上記排気ポートの出口の流路断面形状が円形の下部を平坦にした形状であり、かつ上記プラグホールの水抜き孔が上記排気ポートの下方に設けられたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項３】
上記排気ポートの出口の下方に近接して、上記プラグホールの水抜き孔の出口が開口していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項４】
上記排気ポートの出口に設けられるガスケットの外周に外接する円の内部に、上記プラグホールの水抜き孔の出口が開口していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関のシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ポート出口の流路断面形状と点火プラグを取付けるプラグホールの水抜き孔の出口位置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダ軸線上に点火プラグを取付けるプラグホールが設けられるとともに、上記軸線を挟んで両側に吸気ポートと排気ポートがそれぞれ設けられ、かつ上記排気ポートの出口の下方に上記プラグホールの水抜き孔の出口が開口する内燃機関のシリンダヘッドは、従来から開示されている（例えば、特許文献１あるいは特許文献２参照。）。
【０００３】
図９はそのような従来の内燃機関のシリンダヘッドの一例を示す縦断面図、図１０は図９のシリンダヘッドの排気ポート出口形状を示す図である。
【０００４】
まず図９において、シリンダヘッド０２２のシリンダ軸線０２５上には、図示しない点火プラグを取付けるプラグホール０４１が設けられている。またこのプラグホール０４１を挟んで両側に吸気ポート０３４と排気ポート０３５がそれぞれ設けられている。０３３は燃焼室、０３６は吸気弁軸線、０３７は排気弁軸線である。また０４２はプラグホール０４１の水抜き孔である。これらを避けながら、シリンダヘッド０２２には冷却水通路０４３が設けられている。
【０００５】
排気ポート０３５の出口流路断面形状は、図１０に示されるようにほぼ円形である。そしてその排気ポート０３５出口の下方に前記プラグホール０４１の水抜き孔０４２出口が開口している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２５９６４１号公報（図３）
【特許文献２】
特開２００２−２１３３３４号公報（図５）
【０００７】
【解決しようとする課題】
前記従来の内燃機関のシリンダヘッド０２２においては、排気ポート０３５の出口流路断面形状がほぼ円形であり、その排気ポート０３５出口の下方にプラグホール０４１の水抜き孔０４２出口が開口しているので、水抜き孔０４２はどうしてもシリンダヘッド０２２中の低い位置に設けざるを得ない。したがって水抜き孔０４２の下方の冷却水通路０４３ａを大きくすることができないから、冷却水を十分に流すことができず、シリンダヘッド０２２の冷却効率が悪かった。
【０００８】
【課題を解決するための手段および効果】
前記従来の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、シリンダ軸線上に点火プラグを取付けるプラグホールが設けられるとともに、上記シリンダ軸線を挟んで両側に吸気ポートと排気ポートがそれぞれ設けられ、上記吸気ポートを開閉する吸気弁と上記排気ポートを開閉する排気弁を備えた内燃機関のシリンダヘッドにおいて、上記排気ポートの出口の流路断面形状が水平方向に長い長円形であり、かつ上記プラグホールの水抜き孔が上記排気ポートの下方に設けられたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１記載の発明は上記のとおり構成されているので、点火プラグを取付けるプラグホールの水抜き孔出口をシリンダヘッドの高い位置に開口させることができる。したがって、従来のシリンダヘッドと比較して高い位置に水抜き孔を設けることができるから、水抜き孔の下方の冷却水通路を充分大きくでき、大量の冷却水を流すことができて、シリンダヘッドの冷却効率が向上する。
【００１０】
次に請求項２記載の発明は、シリンダ軸線上に点火プラグを取付けるプラグホールが設けられるとともに、上記シリンダ軸線を挟んで両側に吸気ポートと排気ポートがそれぞれ設けられ、上記吸気ポートを開閉する吸気弁と上記排気ポートを開閉する排気弁を備えた内燃機関のシリンダヘッドにおいて、上記排気ポートの出口の流路断面形状が円形の下部を平坦にした形状であり、かつ上記プラグホールの水抜き孔が上記排気ポートの下方に設けられたことを特徴とするものである。
【００１１】
したがって請求項２記載の発明においても、点火プラグを取付けるプラグホールの水抜き孔出口をシリンダヘッドの高い位置に開口させることができる。したがって、従来のシリンダヘッドと比較して高い位置に水抜き孔を設けることができるから、水抜き孔の下方の冷却水通路を充分大きくでき、大量の冷却水を流すことができて、シリンダヘッドの冷却効率が向上する。
【００１２】
また請求項３記載の発明は、前記請求項１または請求項２記載の発明において、上記排気ポートの出口の下方に近接して、上記プラグホールの水抜き孔の出口が開口していることを特徴とするものである。このように請求項３記載の発明においては、排気ポートの出口の下方に近接してプラグホールの水抜き孔が開口しているので、従来のシリンダヘッドと比較して高い位置に水抜き孔を設けることができるから、水抜き孔の下方の冷却水通路を充分大きくでき、大量の冷却水を流すことができて、シリンダヘッドの冷却効率が向上する。
【００１３】
更に請求項４記載の発明は、前記請求項１または請求項２記載の発明において、上記排気ポートの出口に設けられるガスケットの外周に外接する円の内部に、上記プラグホールの水抜き孔の出口が開口していることを特徴とするものである。したがって請求項４記載の発明においても、従来のシリンダヘッドと比較して高い位置に水抜き孔を設けることができるから、水抜き孔の下方の冷却水通路を充分大きくでき、大量の冷却水を流すことができて、シリンダヘッドの冷却効率が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を適用した水冷式直列４気筒内燃機関が搭載された自動二輪車１の側面図であって、部分的に断面で示されている。この自動二輪車１のヘッドパイプ２に連なる車体フレーム３に、燃焼装置部４ａと変速機部４ｂとを一体化した内燃機関４が懸架されている。車体フレーム３は複数の部材から構成されている。ヘッドパイプ２にはフロントフォーク７が回動可能に支持されていて、その上端には操縦用ハンドル８が装着され、また下端には前輪９が軸支されている。
【００１５】
車体フレーム３の後部には、リヤフォーク１０がその前端を枢支され、上下方向に揺動可能になっている。リヤフォーク１０の中央下部に三角形リンク部材５がその一つの角部で枢支され、その三角形リンク部材５の他の角部に棒状リンク部材６が枢支され、その棒状リンク部材６の他端は車体フレーム３の下部に枢支されている。車体フレーム３と上記三角形リンク部材５の第３の角部との間には、リヤクッション１１が介装されている。リヤフォーク１０の後端には後輪１２が軸支されている。この後輪１２は内燃機関４の変速機部４ｂのカウンタ軸軸端に装着されている駆動スプロケットと後輪の軸に装着された従動スプロケット１３とに巻掛けられたチェーン１４によって駆動される。
【００１６】
変速機部のカウンタ軸はクランク軸などと平行で、車体の左右方向に向けて配置されている。内燃機関４の前側に設けられている排気ポートに連なる排気管１５は内燃機関の下部側方を回って車体後部に至り、排気消音器１６に接続されている。車体フレーム３の上部には、燃料タンク１７が装着され、その後方にシート１８が装備されている。この内燃機関は水冷式であり、シリンダやオイルを冷却する過程で昇温した水は、ラジエータ１９で冷却される。
【００１７】
図２は上記水冷４気筒内燃機関４の縦断面図である。この内燃機関４は燃焼装置部４ａと変速機部４ｂとが一体化されている。矢印ｆは前方を指している。内燃機関４の外殻は、下部クランクケース２０、上部クランクケース２１、シリンダヘッド２２、シリンダヘッドカバー２３および最下部のオイルパン２４から成っている。シリンダ２５は上部クランクケース２１と一体になっている。下部クランクケース２０と上部クランクケース２１との間の軸受に、クランク軸２６および変速機のメイン軸２７が回転可能に支持されている。メイン軸２７の下方には変速機のカウンタ軸２８が回転可能に支持され、メイン軸２７の後方にはシフトドラム２９が回動可能に支持されている。シリンダ２５内にはピストン３０が摺動可能に収容されている。そのピストン３０とクランク軸２６のクランクピン３１との間はコンロッド３２で接続されている。
【００１８】
シリンダヘッド２２の下部の、ピストン３０の上面に対向する部分に燃焼室３３が形成されている。この燃焼室３３には吸気ポート３４の出口端と排気ポート３５の入口端が開口している。吸気ポート３４の入口端には、図示していないが、吸気マニホールド、キャブレター、エアクリーナ等が接続されている。排気ポート３５の出口端には、図１に示された排気管１５、排気消音器１６が接続されている。燃焼室３３に臨んで、吸気ポート３４と排気ポート３５をそれぞれ開閉する吸気弁３６と排気弁３７が設けられている。シリンダヘッド２２の上部とシリンダヘッドカバー２３の内部に動弁機構３８が設けられている。
【００１９】
次に図３は上記内燃機関４のシリンダヘッド２２を示す縦断面図、図４は上記シリンダヘッド２２の排気ポート３５出口形状を示す図（図３のＩＶ−ＩＶ矢視図）である。
【００２０】
このシリンダヘッド２２のシリンダ軸線２５ａ上には図示しない点火プラグを取付けるプラグホール４１が設けられている。またこのプラグホール４１を挟んで両側に吸気ポート３４と排気ポート３５がそれぞれ設けられている。３３は燃焼室、３６ａは吸気弁軸線、３７ａは排気弁軸線である。また４２はプラグホール４１の水抜き孔である。これらを避けながら、シリンダヘッド２２には冷却水通路４３が設けられている。
【００２１】
本実施例では排気ポート３５の出口流路断面形状が、図４に示されるように、水平方向に長い長円形（小判形）になっている。この排気ポート出口を囲んで、同様に水平方向に長い長円形のガスケット４７が取付けられる。そのガスケット４７のすぐ下、すなわちガスケット４７の外周に外接する外接円４７ａの内部に前記水抜き孔４２の出口が開口している。これら全体を囲むように、突出縁４５がシリンダヘッド２２と一体に形成されている。また突出縁４５の一部分は、各排気ポート出口につき２箇所で更に突出して、ボス４６を形成し、このボス４６にめねじ４６ａが設けられている。
【００２２】
次に図５は上記排気ポート３５の出口と排気管１５との接続部に用いられるマウスカラーを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｃ）のＤ−Ｄ矢視図である。このマウスカラー４８は前記ガスケット４７の形状・寸法に相応する長円形断面の筒状部４８ａと、その端部に形成されたフランジ部４８ｂと、それら筒状部４８ａとフランジ部４８ｂを補強する補強部４８ｃとから成る。
【００２３】
次に図６は、上記マウスカラー４８と共働して前記排気ポート３５の出口と排気管１５との接続に用いられる排気管ジョイントを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。この排気管ジョイント４９は、長円形のリング状を呈し、内周４９ａは上記マウスカラー４８の筒状部４８ａを囲むことができる寸法になっている。また前記ボス４６のめねじ４６ａに相応する２箇所に、ボルト孔４９ｂが設けられている。
【００２４】
図７は、上記シリンダヘッド２２に排気管１５を接続した状態を示す縦断面図である。この図には、プラグホール４１内に点火プラグ４０も描かれている。排気管１５の入口部断面は排気ポート３５の出口部と同様に長円形を呈していて、この入口部にマウスカラー４８の筒状部４８ａがあらかじめ嵌合され、溶接固定される。そして排気ポート３５の出口部にガスケット４７、マウスカラー４８、排気管ジョイント４９を、この順序で重ね合わせ、排気管ジョイント４９のボルト孔４９ｂにボルト５０を挿入、ボス４６のめねじ４６ａ（図３、図４参照）にねじ込むことによって、排気管１５がシリンダヘッド２２の排気ポート３５出口部に固定される。
【００２５】
本実施例では、排気ポート３５の出口流路断面形状が水平方向に長い長円形になっており、ガスケット４７も同様に水平方向に長い長円形なので、そのすぐ下、すなわちガスケット４７の外周に外接する外接円４７ａの内部にプラグホール４１の水抜き孔４２の出口を開口させることができる。したがって、従来のシリンダヘッドと比較して高い位置に水抜き孔４２を設けることができる。その結果水抜き孔４２の下方の冷却水通路４３ａを充分大きくできるから、大量の冷却水を流すことができ、シリンダヘッド２２の冷却効率が向上する。
【００２６】
次に図８は本発明の第２の実施例におけるシリンダヘッド５２の排気ポート出口形状を示す図である。本実施例では、排気ポート６５の出口流路断面形状が、円形の下部を平坦にした形状になっている。この排気ポート６５出口を囲んで、同様に円形の下部を平坦にした形状のガスケット７７が取付けられる。そのガスケット７７のすぐ下、すなわちガスケット７７の外周に外接する外接円７７ａの内部に、プラグホールの水抜き孔７２の出口が開口している。これら全体を囲むように、前記第１の実施例と同様、突出縁７５がシリンダヘッド５２と一体に形成されており、まためねじ７６ａを設けるボス７６も形成されている。
【００２７】
上記シリンダヘッド５２にも、前記第一実施例と同様、ガスケット７７と図示しないマウスカラー、排気管ジョイント、ボルトを介して排気管が接続される。
【００２８】
本実施例においても、従来のシリンダヘッドと比較して高い位置に水抜き孔７２を設けることができ、したがって水抜き孔７２の下方の冷却水通路を充分大きくできるからシリンダヘッド５２の冷却効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例を適用した内燃機関が搭載された自動二輪車の側面図であって、部分的に断面で示されている。
【図２】図２は上記内燃機関の縦断面図である。
【図３】図３は上記内燃機関のシリンダヘッドを示す縦断面図である。
【図４】図４は上記シリンダヘッドの排気ポート出口形状を示す図（図３のＩＶ−ＩＶ矢視図）である。
【図５】図５は上記排気ポート出口と排気管との接続部に用いられるマウスカラーを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は（ｃ）のＤ−Ｄ矢視図である。
【図６】図６は同じく上記排気ポート出口と排気管との接続部に用いられる排気管ジョイントを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】図７は上記シリンダヘッドに排気管を接続した状態を示す縦断面図である。
【図８】図８は本発明の第２の実施例におけるシリンダヘッドの排気ポート出口形状を示す図である。
【図９】図９は従来の内燃機関のシリンダヘッドの一例を示す縦断面図である。
【図１０】図１０は図９のシリンダヘッドの排気ポート出口形状を示す図である。
【符号の説明】
１…自動二輪車、２…ヘッドパイプ、３…車体フレーム、４…内燃機関、４ａ…燃焼装置部、４ｂ…変速機部、５…三角形リンク部材、６…棒状リンク部材、７…フロントフォーク、８…操縦用ハンドル、９…前輪、１０…リヤフォーク、１１…リヤクッション、１２…後輪、１３…従動スプロケット、１４…チェーン、１５…排気管、１６…排気消音器、１７…燃料タンク、１８…シート、１９…ラジエータ、２０…下部クランクケース、２１…上部クランクケース、２２…シリンダヘッド、２３…シリンダヘッドカバー、２４…オイルパン、２５…シリンダ、２５ａ…シリンダ軸線、２６…クランク軸、２７…メイン軸、２８…カウンタ軸、２９…シフトドラム、３０…ピストン、３１…クランクピン、３２…コンロッド、３３…燃焼室、３４…吸気ポート、３５…排気ポート、３６…吸気弁、３６ａ…吸気弁軸線、３７…排気弁、３７ａ…排気弁軸線、３８…動弁機構、４０…点火プラグ、４１…プラグホール、４２…水抜き孔、４３、４３ａ…冷却水通路、４５…突出縁、４６…ボス、４６ａ…めねじ、４７…ガスケット、４７ａ…外接円、４８…マウスカラー、４８ａ…筒状部、４８ｂ…フランジ部、４８ｃ…補強部、４９…排気管ジョイント、４９ａ…内周、４９ｂ…ボルト孔、５０…ボルト、６５…排気ポート、７２…水抜き孔、７６…ボス、７６ａ…めねじ、７７…ガスケット、７７ａ…外接円。
【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】
2004270457.tif 000009
【図８】
2004270457.tif 000010
【図９】
2004270457.tif 000011
【図１０】
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