(57)【要約】【課題】多気筒一体型のエンジンにおいて、冷却水出口に遠い位置に設けられている燃料噴射ノズルや吸排気バルブを確実に冷却でき、冷却効率を向上させたエンジンの冷却装置を提供する。【解決手段】多気筒型エンジンのシリンダヘッド２の一側側面に冷却水ポンプ５を設け、シリンダヘッド２の他側に冷却水出口を設ける構成において、冷却水ポンプ５の圧縮工程途中に分岐路６１を形成し、該分岐路６１をシリンダヘッド２内と連通した。前記分岐路６１に所定の大きさの空間を形成し、蓄圧室６３とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒型エンジンのシリンダヘッドの一側側面に冷却水ポンプを設け、シリンダヘッドの他側に冷却水出口を設ける構成において、
冷却水ポンプの圧縮工程途中に分岐路を形成し、該分岐路をシリンダヘッド内と連通したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記分岐路に所定の大きさの空間を形成して蓄圧室としたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項３】
前記分岐路とシリンダヘッド内を冷却水吐水管で連通したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項４】
前記冷却水吐水管の吐出方向を燃料噴射ノズルに設定したことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項５】
前記冷却水吐水管を、シリンダヘッド成形時に設ける把持部に配置したことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射ノズルや吸排気バルブ等を設けたシリンダヘッドを略均一に冷却できるエンジンの冷却装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多気筒一体型のエンジンの冷却装置において、従来からシリンダヘッドに設ける燃料噴射ノズルや吸排気バルブの取付部や弁腕の支持部や排気通路等を冷却するために、シリンダヘッド内に冷却水路（ウオータージャケット）を形成して、冷却水を流すことが行われている（例えば、特許文献１）。
冷却水は、図４（ｂ）に示すように、冷却水ポンプ１０５から燃焼室を囲むシリンダブロック１０１に供給され、シリンダブロック１０１を冷却した後、シリンダヘッド１０２の冷却水路に供給されていた。具体的には、該シリンダヘッド１０２の底部には、シリンダブロック１０１から冷却水を流入させるための、冷却水取込孔が形成されており、該冷却水取込孔からシリンダヘッド１０２内の冷却水路に冷却水を流入していた。また、該冷却水取込孔は、気筒毎に数箇所設けられており、各気筒に設けられている燃料噴射ノズルや吸排気バルブの周囲を冷却するようにしている。
そして、燃料噴射ノズルや吸排気バルブを冷却した後の冷却水は、シリンダヘッド１０２の一側に設けられた冷却水出口から、排気マニホールドを冷却する冷却水路やラジエータ等を経て再び冷却水ポンプ１０５の吸込口に戻されていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６１１３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、多気筒一体型のエンジンは、シリンダブロックの冷却水路とシリンダヘッドの冷却水路は各気筒とも略同じ形状としているため、冷却水はシリンダブロック一側から各気筒に入り、シリンダヘッドの冷却水出口で集合して他側から出るので、冷却水の量が、冷却水路内で均一にならないという不具合があった。
つまり、シリンダヘッドの冷却水出口に近い冷却水取込孔は、流れ易くなるため、シリンダブロックから流入する冷却水の量が多くなり、冷却水の流量が多く冷却効率が高くなっていた。一方、冷却水出口に遠い冷却水取込孔からは、シリンダブロックから流入する冷却水の量が少なくなり、冷却水の流量が少なく冷却効率が悪くなっていた。
従って、冷却水出口に近い位置に設けられている燃料噴射ノズルや吸排気バルブは十分冷却されるが、冷却水出口に遠い位置に設けられている燃料噴射ノズルや吸排気バルブが冷却されにくく、冷却効率が悪くなり部品の寿命等にも影響与えるという不具合があった。
また、各気筒を独立させて構成している独立ヘッド型のエンジンの場合は、冷却水の流れの偏りは少ないが、エンジンの全長が長くなるとともに重量が重くなるという問題があり、また、部品点数増加によるコストアップという不具合もあった。
そこで、本発明では、多気筒一体型のエンジンにおいて、冷却水出口に遠い位置に設けられている燃料噴射ノズルや吸排気バルブを確実に冷却でき、冷却効率を向上させたエンジンの冷却装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、多気筒型エンジンのシリンダヘッドの一側側面に冷却水ポンプを設け、シリンダヘッドの他側に冷却水出口を設ける構成において、冷却水ポンプの圧縮工程途中に分岐路を形成し、該分岐路をシリンダヘッド内と連通したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記分岐路に所定の大きさの空間を形成して蓄圧室としたものである。
【０００８】
請求項３においては、前記分岐路とシリンダヘッド内を冷却水吐水管で連通したものである。
【０００９】
請求項４においては、前記冷却水吐水管の吐出方向を燃料噴射ノズルに設定したものである。
【００１０】
請求項５においては、前記冷却水吐水管を、シリンダヘッド成形時に設ける把持部に配置したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の冷却装置を備えるエンジンのシリンダヘッドを示す一部平面断面図、図２は同じく側面図、図３はエンジンの概略斜視図、図４は（ａ）は本発明の冷却装置の冷却水の流れを示す図、（ｂ）は従来の冷却装置の冷却水の流れを示す図、図５は冷却水吐水管の位置を示す斜視図である。
【００１２】
本発明のエンジンの冷却装置について、図１乃至図５を用いて説明する。
図１、図２、図５に示すように、本実施例のエンジンは、各気筒毎に吸気バルブ及び排気バルブがそれぞれ２弁ずつ設けられる、４弁式のエンジンに構成されており、エンジンのシリンダヘッド２には、各気筒に吸気バルブが嵌装される吸気バルブ挿入孔３・３、及び排気バルブが嵌装される排気バルブ挿入孔４・４が形成されている。また、シリンダヘッド２の長手方向に対して傾斜して配置される吸気バルブ挿入孔３・３及び排気バルブ挿入孔４・４で囲まれるシリンダの略中心位置には燃料噴射ノズルが挿通される噴射ノズル用孔６が形成されている。
【００１３】
シリンダヘッド２には冷却水路が形成されており、該冷却水路に冷却水を送水して燃料噴射ノズルや吸排気バルブの支持部やその周囲の冷却を行っている。
シリンダヘッド２の底部には、冷却水取込孔７・７・・・が複数形成されており、該冷却水取込孔７・７・・・からシリンダブロック１内の冷却水を前記冷却水路に送水させている。
該冷却水取込孔７・７・・・は、気筒毎に数箇所設けられており、本実施例では、冷却水取込孔７・７・・・は、吸気バルブ挿入孔３・３、排気バルブ挿入孔４・４の外側方に気筒毎に４箇所設けられている。
また、冷却水路の冷却水出口２１（図３）は、シリンダヘッド２の側端に設けられており、シリンダヘッド２を冷却した冷却水が、該冷却水出口２１から流出して、図４（ａ）に示すように、排気マニホールドを冷却する冷却水路やラジエータ等を経て再び導入管５１から冷却水ポンプ５に戻される。
【００１４】
また、シリンダヘッド２の長手方向の一側方には、冷却水ポンプ５が取り付けられている。該冷却水ポンプ５は、前記シリンダヘッド２の冷却水出口２１と反対側に配置されており、パッキン８を介してシリンダヘッド２側方に装着されている。
該冷却水ポンプ５の駆動軸５５は、シリンダヘッド２の長手方向と平行に設けられ、ポンプケースより突出した部分にプーリー５２が固設されており、該プーリー５２は、図示しないベルトを介してクランク軸上に設けたプーリーと連動されており、クランク軸からの動力により冷却水ポンプ５を駆動している。
また、前記ポンプケース内の駆動軸５５上には歯車状のポンプ体５９が設けられ、冷却水ポンプを形成している。
【００１５】
前記冷却水ポンプ５の上部には冷却水吸込口が設けられており、該冷却水吸込口に筒状の導入管５１が取り付けられている。該導入管５１は冷却水ポンプ５の上部から上側方に向けて突出し、ホース等を介してラジエータ等で冷却された後の冷却水を吸入できるようにしている。
また、冷却水ポンプ５の側部には冷却水吐出口が設けられており、該冷却水吐出口に筒状の吐出管５６が取り付けられている。該吐出管５６にホースまたは配管を介してシリンダブロック１の冷却水路と連通している。
そして、前記駆動軸５５が回転駆動されることにより、導入管５１から冷却水が吸入され、ポンプ体５９により圧縮され、該吐出管５６からシリンダブロック１の冷却水路に送水するようにしている。
【００１６】
本実施例の冷却水ポンプ５は、トロコイド式ポンプを使用しており、前記ポンプ体５９はインナーロータ５３とアウターロータ５４との二つのロータからなり、前記駆動軸５５上にインナーロータ５３を固設して、インナーロータ５３とアウターロータ５４を噛合させて、冷却水は二つのロータ５３・５４の歯の間で冷却水を圧縮して、吐出管５６に圧送される構成としている。
【００１７】
前記冷却水ポンプ５のポンプケースには分岐路６１と蓄圧室６３が冷却水吐出口側の吐出管５６と反対側に設けられている。該分岐路６１は、圧縮工程途中の冷却水を分岐して、シリンダブロック１に形成した冷却水路を介さずに直接シリンダヘッド２に供給するためのものである。
該分岐路６１は、冷却水ポンプ５の側部に配置しており、前記ポンプ体５９から側方に向けて形成されている。該分岐路６１の出口側には所定の大きさの空間を設けて蓄圧室６３が形成されている。ここで所定の大きさとは、蓄圧室６３内の冷却水を、後述する冷却水吐水管６２から安定した圧力でシリンダヘッド２に供給できるぐらいの大きさをいう。
該蓄圧室６３は、ポンプケースのシリンダヘッド側を開放した凹部に構成し、パッキン８を介してシリンダヘッド２の側面に固設することにより閉じた空間として蓄圧室６３を形成している。
このように、前記分岐路６１の出口側に所定の大きさの空間に形成し、蓄圧室とすることで、冷却水ポンプ５からシリンダヘッド２に直接供給する冷却水を、安定した圧力、つまり、脈流を殆どなくして供給することができる。
【００１８】
前記蓄圧室６３とシリンダヘッド２の冷却水路とは、冷却水吐水管６２により連通している。
該冷却水吐水管６２は、蓄圧室６３からシリンダヘッド２に向けて配置しており、蓄圧室６３内の冷却水を冷却水吐水管６２を介してシリンダヘッド２内に直接供給できるようにしている。
該冷却水吐水管６２は、平面視において「く」字状に形成されており、シリンダヘッド２内に配置している。
該冷却水吐水管６２は、一側を前記パッキン８に挿通して配置しており、端部を蓄圧室６３に挿入している。また、冷却水吐水管６２の他側は、冷却水ポンプ５に最も近い位置にある燃料噴射ノズルに向けて延設されている。つまり、冷却水吐水管６２の吐水方向を燃料噴射ノズルに設定している。
このように、前記分岐路６１とシリンダヘッド内を冷却水吐水管６２で連通することで、冷却水を高圧でシリンダヘッド２内に吐出でき、また、冷却水吐水管６２の吐水方向を燃料噴射ノズルに設定することで、シリンダヘッド２内の最も高温になる部分を集中的に冷却できる。
【００１９】
また、前記冷却水吐水管６２は、シリンダヘッド２の成形時に必要な把持部に配置している。
シリンダヘッド２は鋳型により作製されており、シリンダヘッド２を成形する際に中子により把持部を形成して作製されるため、シリンダヘッド２の端部に空間Ｓが必ず形成されてしまう。
従来、この空間Ｓは使用されていなかったため、無駄なスペースとなっていたが、本発明では、この空間Ｓに前記冷却水吐水管６２を配置させている。
よって、シリンダヘッド成形時に発生する空間Ｓを有効に利用することができる。また、従来と同じシリンダヘッド２を使用して冷却水吐水管６２を配置することができるので、外部配管を必要とせず、部品点数を削減でき、従来と同様の組み立て工数で冷却水吐水管６２を取り付けることができる。
【００２０】
以上のような構成することで、冷却水ポンプ５からの冷却水は、シリンダブロック１に送水されるとともに、前記分岐路６１を介してシリンダヘッド２にも直接送水される。
シリンダブロック１に供給された冷却水は、シリンダブロック１の燃焼室等を冷却して、前記冷却水取込孔７・７・・・からシリンダヘッド２の冷却水路に供給される。
一方、分岐路６１を介してシリンダヘッド２に供給される冷却水は、シリンダヘッド２の冷却水出口２１と反対側に配置されている燃料噴射ノズル等を冷却する。
つまり、冷却水出口２１から遠い位置にある冷却水取込孔７・７・・・は、シリンダブロック１からの冷却水の流量が少なく流れが遅いため、この位置にある燃料噴射ノズルや吸排気バルブ等が冷却されにくいが、その冷却されにくい部分に、冷却水ポンプ５から直接冷却水を送水し、燃料噴射ノズル等を冷却している。
よって、シリンダヘッド２内の最も高温となる部分を確実に冷却でき、冷却効率を向上させることができる。
また、冷却水ポンプ５を、冷却水出口２１と反対側のシリンダヘッド２の側方に配置し、冷却水ポンプ５の圧縮工程途中に分岐路６１を形成して、該分岐路６１をシリンダヘッド２内と連通しているので、冷却水出口２１と反対側のシリンダヘッド２内の流れの遅い部分に冷却水を直接送水でき、また、配管を短くすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２２】
即ち、請求項１に示す如く、多気筒型エンジンのシリンダヘッドの一側側面に冷却水ポンプを設け、シリンダヘッドの他側に冷却水出口を設ける構成において、冷却水ポンプの圧縮工程途中に分岐路を形成し、該分岐路をシリンダヘッド内と連通したので、
出口と反対側のシリンダヘッド内の流れの遅い部分に冷却水を送水できて、配管を短くできる。また、全体的に均一な冷却ができるようになり、冷却効率を向上させることもできる。
【００２３】
請求項２に示す如く、前記分岐路に所定の大きさの空間を形成して蓄圧室としたので、
分岐路からの冷却水を安定した圧力でシリンダヘッド内に供給できる。
【００２４】
請求項３に示す如く、前記分岐路とシリンダヘッド内を冷却水吐水管で連通したので、
冷却水を高圧でシリンダヘッド内に吐出でき、冷却水を集中して所望の位置に吐出することができる。
【００２５】
請求項４に示す如く、前記冷却水吐水管の吐出方向を燃料噴射ノズルに設定したので、
シリンダヘッド内の最も高温となる部分を確実に冷却できる。
【００２６】
請求項５に示す如く、前記冷却水吐水管を、シリンダヘッド成形時に設ける把持部に配置したので、
シリンダブロック成形時に発生する空間を有効利用でき、新たに、冷却吐水管を収納するための空間を形成する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷却装置を備えるエンジンのシリンダヘッドを示す一部平面断面図。
【図２】同じく側面図。
【図３】エンジンの概略斜視図。
【図４】（ａ）は本発明の冷却装置の冷却水の流れを示す図、（ｂ）は従来の冷却装置の冷却水の流れを示す図。
【図５】冷却水吐水管の位置を示す斜視図。
【符号の説明】
２  シリンダヘッド
５  冷却水ポンプ
６１  分岐路
６２  冷却水吐水管
６３  蓄圧室
【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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