(57)【要約】シリンダヘッド１６にウオータポンプ１９を配置し、このウオータポンプ１９に形成されたポンプ側冷却水通路２８を、シリンダヘッド１６に形成されたヘッド側冷却水通路３２に直接接続するようにし、シリンダヘッド１６のヘッド側取付部３５にウオータポンプ１９のポンプ側取付部３４を取り付けることにより、ポンプ側冷却水通路２８のポンプ側開口部２８ｂとヘッド側冷却水通路３２のヘッド側開口部３２ａを接続するようにし、ウオータポンプからシリンダヘッドまでの配管を必要しないエンジンを提供する。
2005005803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドにウオータポンプを配置し、該ウオータポンプに形成されたポンプ側冷却水通路を、前記シリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水通路に接続したエンジンであり、
前記シリンダヘッドは、
前記ウオータポンプを取付可能なヘッド側取付部と、
該ヘッド側取付部に配置された前記ウオータポンプを駆動させる駆動部と、
前記ヘッド側取付部とは異なる位置に設けられた前記ヘッド側冷却水通路のヘッド側開口部とを有し、
前記ウオータポンプは、
前記ヘッド側取付部に取付可能なポンプ側取付部及び前記ポンプ側冷却水通路を有するハウジングと、
前記ポンプ側取付部に配置され、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記駆動部と接続可能なポンプ軸と、
前記ポンプ軸が駆動されることにより、前記ポンプ側冷却水通路を介して冷却水を圧送可能な送液部と、
前記ハウジングに設けられ、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記ヘッド側開口部に接続可能な前記ポンプ側冷却水通路のポンプ側開口部とを有することを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部と、前記ポンプ側開口部及び前記ヘッド側開口部とのうちの一方は、前記ポンプ軸の軸方向に沿って互いに嵌合可能な凹凸形状を有し、他方は、前記軸方向に対して垂直な方向に沿う取付面を有することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部は、互いに嵌合可能な前記凹凸形状を有することを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記シリンダヘッドに吸気ポートが設けられると共に、前記ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路に供給された前記冷却水の排出部となるサーモスタット取付部が設けられ、
前記サーモスタット取付部が前記吸気ポートの開口部と同一面又は平行となる位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項５】
前記シリンダヘッドのカムシャフトを境に一方側に吸気ポートが設けられると共に、他方側に排気ポートが設けられ、
前記排気ポート側に前記ヘッド側開口部が設けられ、該ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路の前記排気ポート近傍に前記冷却水が供給されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項６】
前記排気ポートの開口部は、前記ウオータポンプから離間する方向を向くようにカムシャフトの軸方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項５に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、シリンダヘッドにウオータポンプが装着され、このウオータポンプのポンプ側冷却水通路がシリンダヘッドのヘッド側冷却水通路に接続されたエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来から車両等に用いられているエンジンは、燃料を燃焼室で爆発させてそのエネルギーでピストンを駆動させてクランク軸から回転運動として駆動力を取り出すようにしている。【０００３】  この際には、燃料を爆発させることにより、エンジンの温度が上昇して行くため、エンジン内に冷却水を循環させることにより、エンジンの温度上昇を抑制するようにしている。【０００４】  冷却水の循環は、ラジエタ内の冷却水を冷却水ポンプにてシリンダブロック側に導いて、このシリンダブロック内からシリンダヘッド側に流入させてエンジンを冷却するようにしている（特許文献１，特許文献２参照）。【０００５】  また、冷却水をエンジンのシリンダヘッドに装着された冷却水ポンプによりシリンダヘッドに流入させるように構成されたエンジンも知られている。【０００６】  例えば、下記特許文献３では、排気カムシャフトにポンプを配設し、シリンダヘッドの排気バルブの流入路から冷媒を導入して、吸気バルブ側の流出路から排出して、シリンダヘッドを冷却している。【０００７】  また、下記特許文献４には、シリンダヘッドの側面にウオータポンプを配設し、カムシャフトの端部にポンプ軸が連結された構成が記載されている。ここでは、シリンダヘッドに連結された配管を経由して、冷却水がシリンダヘッドに循環されている。
【特許文献１】特開平０５−２５６１３４号公報
【特許文献２】特開平１１−５０８４４号公報
【特許文献３】特公昭６３−３９７６６号公報
【特許文献４】特許第３０８０３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかしながら、上記特許文献１及び２のような冷却系構造では、通常、冷たい水を下側から入れて暖かくなったものを上から取り出すことが一般に行われ、従来の構造にあっては、ウオータポンプからの水を、下側のシリンダブロック側に導いて、このシリンダブロック内から上側のシリンダヘッド側に流入させて冷却するようにしているため、上側のシリンダヘッド側に配置されたウオータポンプから、下側のシリンダブロックまでの配管が必要となり、部品点数及び組立工数が増加するという問題があった。【０００９】  また、上記特許文献３、４のような冷却系構造でも、ウオータポンプからシリンダヘッドまでの配管が必要となり、部品点数及び組立工数が多いという問題点があった。【００１０】  そこで、この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ウオータポンプからシリンダブロックまでの配管を減らして、部品点数を削減できるエンジンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  上記課題を解決する請求項１に記載の発明は、シリンダヘッドにウオータポンプを配置し、該ウオータポンプに形成されたポンプ側冷却水通路を、前記シリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水通路に接続したエンジンであり、前記シリンダヘッドは、前記ウオータポンプを取付可能なヘッド側取付部と、該ヘッド側取付部に配置された前記ウオータポンプを駆動させる駆動部と、前記ヘッド側取付部とは異なる位置に設けられた前記ヘッド側冷却水通路のヘッド側開口部とを有し、前記ウオータポンプは、前記ヘッド側取付部に取付可能なポンプ側取付部及び前記ポンプ側冷却水通路を有するハウジングと、前記ポンプ側取付部に配置され、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記駆動部と接続可能なポンプ軸と、前記ポンプ軸が駆動されることにより、前記ポンプ側冷却水通路を介して冷却水を圧送可能な送液部と、前記ハウジングに設けられ、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記ヘッド側開口部に接続可能な前記ポンプ側冷却水通路のポンプ側開口部とを有することを特徴とする。【００１２】  請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部と、前記ポンプ側開口部及び前記ヘッド側開口部のうちの一方は、前記ポンプ軸の軸方向に沿って互いに嵌合可能な凹凸形状を有し、他方は、軸方向に対して垂直な方向に沿う取付面を有することを特徴とする。【００１３】  請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加え、前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部が、互いに嵌合可能な前記凹凸形状を有することを特徴とする。【００１４】  請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記シリンダヘッドに吸気ポートが設けられると共に、前記ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路に供給された前記冷却水の排出部となるサーモスタット取付部が設けられ、前記サーモスタット取付部が前記吸気ポートの開口部と同一面又は平行となる位置に形成されていることを特徴とする。【００１５】  請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記シリンダヘッドのカムシャフトを境に一方側に吸気ポートが設けられると共に、他方側に排気ポートが設けられ、前記排気ポート側に前記ヘッド側開口部が設けられ、該ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路の前記排気ポート近傍に前記冷却水が供給されるように構成されたことを特徴とする。【００１６】  請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加え、排気ポートの開口部は、前記ウオータポンプから離間する方向を向くようにカムシャフトの軸方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】  請求項１に記載の発明によれば、シリンダヘッドにヘッド側取付部及びヘッド側開口部を有すると共に、ウオータポンプのハウジングにポンプ側取付部及びポンプ側開口部を有し、ポンプ側取付部をヘッド側取付部に取付けることにより、ポンプ側開口部をヘッド側開口部に接続可能に構成したので、シリンダヘッドのヘッド側取付部及びヘッド側開口部と、ウオータポンプのハウジングのポンプ側取付部及びポンプ側開口部とが、それぞれ同じ向きに形成されている。そのため、シリンダヘッドのヘッド側取付部及びヘッド側開口部と、ウオータポンプのハウジングのポンプ側取付部及びポンプ側開口部とを、それぞれ同じ側から加工することができ、シリンダヘッドとウオータポンプのハウジングとの加工が容易である。【００１８】  しかも、ヘッド側取付部とポンプ側取付部とを接合するだけで、駆動部とポンプ軸とを接続できると共に、ヘッド側開口部とポンプ側開口部とを接続して、ポンプ側冷却水通路とヘッド側冷却水通路とを連通させることができるため、ウオータポンプとシリンダヘッドとの間の冷却水の配管を減らすことができ、部品点数及び組立工数を削減できると共に、エンジンの冷却系構造の外観をシンプルに形成することができる。【００１９】  請求項２に記載の発明によれば、ポンプ側取付部及びヘッド側取付部と、ポンプ側開口部及びヘッド側開口部とのうちの一方の凹凸形状を軸方向に沿って嵌合させたとき、他方の位置関係が多少ずれたとしても、軸方向に対して垂直な方向に沿う取付面を有するので、位置関係のずれを吸収することができ、シリンダヘッドとウオータポンプとを容易に接合することができる。【００２０】  請求項３に記載の発明によれば、ポンプ側取付部及びヘッド側取付部を嵌合させることにより、ポンプ側取付部に配置されたポンプ軸と、ヘッド側開口部に配置された駆動部とを精度良く位置合わせして接続することが可能である。【００２１】  請求項４に記載の発明によれば、シリンダヘッドの加工時に吸気ポートとサーモスタット取付面とを同じ方向から加工することができ、シリンダヘッドの加工が容易である。【００２２】  請求項５に記載の発明によれば、ウオータポンプから供給された直後の冷却水で、シリンダヘッド排気バルブ側を冷却することができ、シリンダヘッドを効率良く冷却することが可能である。【００２３】  請求項６に記載の発明によれば、カムシャフトより排気ポート側にヘッド側開口部が設けられることにより、排気ポート側の配置に制約が生じても、排気バルブから排気ポートまでの距離をより短くでき、排気バルブから排気ポートまでの間の伝熱面積を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態に係るエンジンの概略図である。
【図２】同実施の形態に係るウオータポンプを断面してシリンダヘッド等を上方から見た図である。
【図３】同実施の形態に係るウオータポンプをシリンダヘッドに装着した状態の正面図である。
【図４】同実施の形態に係るシリンダヘッドのウオータポンプを装着する側から見た正面図である。
【図５】同実施の形態に係るシリンダヘッドの平面図である。
【図６】同実施の形態に係るシリンダヘッドの底面図である。
【図７】同実施の形態に係るシリンダヘッドの側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】  以下、この発明の実施の形態について説明する。【００２６】  図１及び図２には、この発明の実施の形態を示す。【００２７】  まず構成を説明すると、図１中符号１１は、鞍乗り型車両としての自動二輪車に配設された単気筒４サイクル、４バルブのエンジンで、このエンジン１１にはクランク軸１２が設けられ、このクランク軸１２にコンロッド１３を介してピストン１４が連結されている。【００２８】  このピストン１４がシリンダブロック１５内を上下動することにより、コンロッド１３を介してクランク軸１２が回転されるように構成されている。【００２９】  そのシリンダブロック１５の上側には、シリンダヘッド１６が固定されている。シリンダヘッド１６には、カムシャフト２０が回転自在に配設され、このカムシャフト２０とクランク軸１２とがカムチェーン２１を介して連結され、クランク軸１２が回転されることにより、カムチェーン２１を介してカムシャフト２０が回転されるようになっている。そして、このカムシャフト２０が回転されることにより、吸気及び排気用の各バルブ２２，２３が所定のタイミングで開閉されるように構成されている。【００３０】  そして、このエンジン１１には、図２及び図３に示すように、シリンダヘッド１６のカムシャフト２０の一端部２０ａ側の側面に、ウオータポンプ１９が取付けられている。【００３１】  まず、シリンダヘッド１６には、図２及び図４に示すように、ウオータポンプ１９が装着されるヘッド側取付部３５がカムシャフト２０の一端部２０ａ側の側面に設けられている。このヘッド側取付部３５は円形穴形状の嵌合凹部３５ａを有し、カムシャフト２０の一端部２０ａに設けられたウオータポンプ１９の駆動部としての軸方向接続溝２０ｂを囲んで、カムシャフト２０の軸方向に沿って形成されている。【００３２】  また、内部にはヘッド側冷却水通路３２が設けられており、ヘッド側冷却水通路３２の一方の端部のヘッド側開口部３２ａが、ヘッド側取付部３５と同側の側面のヘッド側取付部３５とは異なる位置に設けられている。ここでは、ヘッド側開口部３２ａの取付面としての端面３２ｃと、嵌合凹部３５ａの周囲の端面３５ｂとは、カムシャフト２０の軸方向に対して垂直な方向に沿って形成されている。【００３３】  さらに、このシリンダヘッド１６には、図５及び図６に示すように、カムシャフト２０を境に、吸気バルブ２２が配置された一方側に吸気ポート４１が設けられ、排気バルブ２３が配置された他方側に排気ポート４２が設けらている。そして、シリンダヘッド１６の吸気ポート４１の開口部４１ａが設けられた側にヘッド側冷却水通路３２の排出部となるサーモスタット３６の取付部３６ａが設けられている。このサーモスタット取付部３６ａは、吸気ポート４１の開口部４１ａの端面と、同一面又は平行となる面の離間した位置に設けられている。【００３４】  また、図２及び図４に示すように、カムシャフト２０より排気ポート４２側にヘッド側開口部３２ａが配置されており、図６に示すように、このヘッド側開口部３２ａが設けられている側から離間する方向に向けて排気ポート４２が形成され、排気ポート４２の開口部４２ａの端面が、ウオータポンプ１９から離間する方向を向く���うに傾斜している。【００３５】  一方、ウオータポンプ１９は、図２及び図３に示すように、ポンプ側冷却水通路２８が一体に形成されると共に、シリンダヘッド１６のヘッド側取付部３５に取付可能なポンプ側取付部３４が設けられたポンプハウジング２９を備えている。ポンプ側取付部３４は、ヘッド側取付部３５の嵌合凹部３５ａに嵌合可能な嵌合凸部３４ａを有している。【００３６】  このポンプハウジング２９のポンプ側冷却水通路２８は、一方の端部にポンプハウジング２９から突出した導入口２８ａを有し、他方の端部にヘッド側開口部３２ａに対応する位置に形成されたポンプ側開口部２８ｂを有している。【００３７】  ポンプ側開口部２８ｂは、シリンダヘッド１６のヘッド側開口部３２ａに対向するように成されており、その周囲の取付面としての端面２８ｃがポンプ軸２５の軸方向に対して垂直な方向に沿って形成されている。【００３８】  また、ポンプハウジング２９のポンプ側冷却水通路２８の途中には、ポンプ室２７が一体成形され、内部に送液部としてのインペラ２６がポンプ軸２５により回転可能な状態で収容されている。このインペラ２６に連結しているポンプ軸２５の端部には、カムシャフト２０の軸方向接続溝２０ｂと接続可能な軸方向接続部２５ａが、ポンプ軸２５の軸方向に突設されており、この軸方向接続部２５ａが、ポンプ側取付部３４に配置されている。【００３９】  このようなウオーターポンプ１９をシリンダヘッド１６に装着するには、まず、シリンダヘッド１６のカムシャフト２０の一端部２０ａ側の側面に形成されたヘッド側取付部３５の嵌合凹部３５ａに、ポンプ側取付部３４の嵌合凸部３４ａを、ポンプ軸２５の軸方向に沿って嵌合させる。このとき、嵌合凸部３４ａが嵌合凹部３５ａに嵌合されることにより、ポンプ軸２５の軸方向接続部２５ａがカムシャフト２０の軸方向接続溝２０ｂに接続され、ポンプ軸２５とカムシャフト２０とが同軸上に配置された状態で連結される。それと共に、ポンプ側開口部２８ｂがヘッド側開口部３２ａに、互いに対応した状態でガスケットを介して直接接続される。【００４０】  そして、ウオータポンプ１９の導入口２８ａとシリンダヘッド１６のサーモスタット取付部３６ａとの間を、それぞれ図示しないラジエターに接続することにより、冷却水の循環路を構成して、ウオータポンプ１９のシリンダヘッド１６への装着が完了する。【００４１】  このようなウオーターポンプ１９が装着されたエンジン１１では、エンジン１１が駆動されてクランク軸１２が回転すると、カムチェーン２１を介してカムシャフト２０が回転され、このカムシャフト２０に連結されたポンプ軸２５が回転する。【００４２】  そのカムシャフト２０の回転により、吸気及び排気用の各バルブ２２，２３が所定のタイミングで開閉される一方、ポンプ軸２５が回転され、ポンプ室２７内のインペラ２６が回転される。【００４３】  すると、このインペラ２６の回転により、ラジエター側からの冷却水が導入口２８ａからポンプ室２７内に吸い込まれ、このポンプ室２７からポンプ側冷却水通路２８を経由して、ポンプ側開口部２８ｂから圧送される。そして、シリンダヘッド１６のヘッド側開口部３２ａから、この冷却水がヘッド側���却水通路３２に直接供給され、ヘッド側冷却水通路３２内を流動してシリンダヘッド１６を冷却し、サーモスタット３６の取付部３６ａから排出され、再び、ラジエタ側に環流される。【００４４】  なお、ヘッド側冷却水通路３２は、図１に示すように、上端面側が開放されたブロック側冷却水通路３３に接続されているため、ヘッド側冷却水通路３２に流入した冷却水の一部はブロック側冷却水通路３３に流入してシリンダブロック１５を冷却し、再度、ヘッド側冷却水通路３２に流入して、サーモスタット３６の取付部３６ａから排出される。【００４５】  ここでは、ブロック側冷却水通路３３は、シリンダブロック１５の上端面から下方に向けて所定長さ形成されている。このブロック側冷却水通路３３の下端３３ａは、燃焼圧の発生する範囲で、ピストン１４が最も下降した位置にこでは、上死点後４０°〜５０°）におけるピストン１４の上面の高さに設定されている。そのため、ヘッド側冷却水通路３２からシリンダブロック１５の上部側に形成されたブロック側冷却水通路３３に冷却水が供給されることにより燃焼室の周囲が冷却される。【００４６】  以上のような冷却系構造を備えたエンジン１１では、シリンダヘッド１６のヘッド側取付部３５の嵌合凹部３５ａに、ウオータポンプ１９のポンプ側取付部３４の嵌合凸部３４ａを嵌合させるだけで、カムシャフト２０の軸方向接続溝２０ｂにポンプ軸２５の軸方向接続部２５ａを接続でき、同時に、ヘッド側取付部３５及びポンプ側取付部３４とは異なる位置に設けられたヘッド側開口部３２ａとポンプ側開口部２８ｂとを接続して、ポンプ側冷却水通路２８とヘッド側冷却水通路３２とを直接接続して連通させることができる。そのため、シリンダヘッド１６にウオータポンプ１９を容易に装着することができる。また、従来のようにウオータポンプ１９からシリンダブロック１５までの配管が必要ないため、部品点数の削減、ウオータポンプ１９の軽量化、水抵抗の減少、組立て工数の簡略化が図られる。さらに、冷却水の配管を少なくできるため、エンジンの冷却系構造の外観を簡単にすることができる。【００４７】  また、冷却水通路２８，３２，３３を全体として短くできるため、ラジエタを小さくできると共に、冷却水温度を比較的上げることができて、燃焼性能（燃焼効率）を向上させることができる。【００４８】  さらに、ここではシリンダブロック１５の上部側にブロック側冷却水通路３３を形成し、シリンダヘッド１６のヘッド側冷却水通路３２から流れてきた水を、そのシリンダブロック１５の上部側に導入して冷却するようにしている。【００４９】  このようにシリンダヘッド１６とシリンダブロック１５の上部とを冷却することにより、シリンダブロック１５が必要以上に冷却されることがないため、燃費を向上させることができる。【００５０】  すなわち、従来では、シリンダブロック１５の下部側まで冷却しているが、シリンダブロック１５の上部側は燃焼圧の発生する範囲であるため高温となり、下方に向かうに従って徐々に温度が低下して行く。従って、シリンダブロック１５の下部側まで冷却すると、シリンダ室の内壁に付着しているオイルが冷却されて粘度が高くなり、このオイルにより摺動抵抗が大きくなる。���の結果、燃費が低下することとなる。【００５１】  これに対して、この実施の形態では、シリンダブロック１５の温度が高い、燃焼圧の発生する範囲のみを冷却しているため、オイルの粘度が高くなることなく、摺動抵抗が大きくならず、燃費を向上させることができる。【００５２】  なお、シリンダの軸が略水平方向に沿う水平エンジンでは、冷却水の入り口がシリンダヘッドの前側に設定されていると、ラジエタを上に配置することで、冷却水の流れを自然にできると共に、配管がエンジンの下側に配策されていないため、最低地上高を確保することができる。【００５３】  また、このようなエンジン１１では、シリンダヘッド１６のウオータポンプ１９が装着される側に、ヘッド側取付部３５とヘッド側冷却水通路３２のヘッド側開口部３２ａとを有し、ポンプ側取付部３４をヘッド側取付部３５に取付けることにより、ポンプ側開口部２８ｂをヘッド側開口部３２ａに接続できるように構成されているので、シリンダヘッド１６のヘッド側取付部３５及びヘッド側開口部３２ａと、ウオータポンプ１９のポンプハウジング２９のポンプ側取付部３４及びポンプ側開口部２８ｂとが、それぞれ同じ向きに形成されている。そのため、各取付部３４、３５と各開口部２８ｂ、３２ａとを同じ側から加工することができ、シリンダヘッド１６とウオータポンプ１９のポンプハウジング２９との加工が容易である。【００５４】  さらに、ポンプ側取付部３４及びヘッド側取付部３５が、ポンプ軸２５及びカムシャフト２０の軸方向に沿って互いに嵌合可能な嵌合凸部３４ａ及び嵌合凹部３５ａを有し、ポンプ側開口部２８ｂ及びヘッド側開口部３２ａがポンプ軸２５及びカムシャフト２０の軸方向に対して垂直な方向に沿う端面２８ｃ、３２ｃを有しているので、ポンプ側取付部３４及びヘッド側取付部３５を嵌合させたとき、ポンプ側開口部２８ｂとヘッド側開口部３２ａとの位置関係が多少ずれていても、位置ずれを吸収して端部２８ｃ、３２ｃ同士を、ガスケットを介在させて容易に液密に接合することができる。そのため、ウオーターポンプ１９をシリンダヘッド１６に更に容易に接合することが可能である。【００５５】  また、ポンプ側取付部３４及びヘッド側取付部３５が、ポンプ軸２５の軸方向に沿って互いに嵌合可能な形状を有しているので、ポンプ側取付部３４に配置されたポンプ軸２５と、ヘッド側取付部３５内に配置されたカムシャフト２０の一端部２０ａとを、精度良く位置合わせして接続することができる。【００５６】  しかも、カムシャフト２０の一端部２０ａに軸方向接続溝２０ｂが設けられると共に、ポンプ軸２５に軸方向接続部２５ａが設けられ、これらを接続することにより、カムシャフト２０とポンプ軸２５とを同軸上に配置して連結することができるので、ウオータポンプ１９の駆動部の構造を簡単にでき、ヘッドシリンダ１６のコンパクト化を図り易いと共に、カムシャフト２０に対してポンプ軸２５を精度良く同軸上に配置することにより、駆動時にカムシャフト２０及びポンプ軸２５の焼き付きなどを防止し易い。【００５７】  更に、吸気ポート４１側にヘッド側冷却水通路３２の排出部となるサーモスタット取付部３６ａが設けられ、サーモスタット取付部３６ａと吸��ポート４１の開口部４１ａとが同一平面又は平行となる位置に形成されているので、シリンダヘッド１６の吸気ポート４１の開口部４１ａの端面と、サーモスタット３６の取付部３６ａとを同じ方向から加工することができる。そのため、ヘッド側取付部３５、ヘッド側開口部３２、吸気ポート４１、及びサーモスタット取付部３６ａをシリンダヘッド１６の２方向だけで加工することができる。そのため、シリンダヘッド１６の加工が容易である。【００５８】  また、シリンダヘッド１６のカムシャフト２０を境に一方側に吸気ポート４１が設けられると共に、他方側に排気ポート４２が設けられ、更に、排気ポート４２側にヘッド側開口部３２ａが設けられ  このヘッド側開口部３２ａからヘッド側冷却水通路３２に冷却水が供給されるように構成されているので、ウオータポンプ１９から供給された直後の冷却水により、吸気ポート４１側に比べて高温の排気ガスが接する排気ポート４２側を冷却することができ、シリンダヘッド１６を効率良く冷却することが可能である。【００５９】  しかも、排気ポート４２の開口部４１ａが、ウオータポンプ１９から離間する方向を向くようにカムシャフト２０の軸方向に対して傾斜しているので、カムシャフト２０より排気ポート４２側にヘッド側開口部３２ａが設けられることにより、ヘッド側開口部３２ａ及びヘッド側冷却水通路３２の配置に起因して、排気ポート４２側の配置に制約が生じても、排気バルブ２３から排気ポート４２の開口部４２ａまでの距離をより短くでき、排気ポートの伝熱面積を小さく抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】  この発明によれば、鞍乗り型車両等の各種の車両用のエンジン、発電機等の各種の装置用のエンジンなど、シリンダヘッドにウオータポンプが装着される各種のエンジンに利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】  １１  エンジン
１５  シリンダブロック
１６  シリンダヘッド
１９  ウオータポンプ
２０  カムシャフト
２０ｂ  軸方向接続溝
２５  ポンプ軸
２５ａ  軸方向接続部
２６  インペラ
２７  ポンプ室
２８  ポンプ側冷却水通路
２８ｂ  ポンプ側開口部
２９  ポンプハウジング
３２  ヘッド側冷却水通路
３２ａ  ヘッド側開口部
３３  ブロック側冷却水通路
３４  ポンプ側取付部
３４ａ  嵌合凸部
３５  ヘッド側取付部
３５ａ  嵌合凹部
３６ａ  サーモスタット取付部
４１  吸気ポート
４２  排気ポート
【図１】
2005005803.tif 000003
【図２】
2005005803.tif 000004
【図３】
2005005803.tif 000005
【図４】
2005005803.tif 000006
【図５】
2005005803.tif 000007
【図６】
2005005803.tif 000008
【図７】
2005005803.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月7日(2005.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドにウオータポンプを配置し、該ウオータポンプに形成されたポンプ側冷却水通路を、前記シリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水通路に接続したエンジンであり、
前記シリンダヘッドは、
前記ウオータポンプを取付可能なヘッド側取付部と、
該ヘッド側取付部に配置された前記ウオータポンプを駆動させる駆動部と、
前記ヘッド側取付部とは異なる位置に設けられた前記ヘッド側冷却水通路のヘッド側開口部とを有し、
前記ウオータポンプは、
前記ヘッド側取付部に取付可能なポンプ側取付部及び前記ポンプ側冷却水通路を有するハウジングと、
前記ポンプ側取付部に配置され、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記駆動部と接続可能なポンプ軸と、
前記ポンプ軸が駆動されることにより、前記ポンプ側冷却水通路を介して冷却水を圧送可能な送液部と、
前記ハウジングに設けられ、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記ヘッド側開口部に接続可能な前記ポンプ側冷却水通路のポンプ側開口部とを有することを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部と、前記ポンプ側開口部及び前記ヘッド側開口部とのうちの一方は、前記ポンプ軸の軸方向に沿って互いに嵌合可能な凹凸形状を有し、他方は、前記軸方向に対して垂直な方向に沿う取付面を有することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部は、互いに嵌合可能な前記凹凸形状を有することを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記シリンダヘッドに吸気ポートが設けられると共に、前記ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路に供給された前記冷却水の排出部となるサーモスタット取付部が設けられ、
前記サーモスタット取付部が前記吸気ポートの開口部と同一面又は平行となる位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項５】
前記シリンダヘッドのカムシャフトを境に一方側に吸気ポートが設けられると共に、他方側に排気ポートが設けられ、
前記排気ポート側に前記ヘッド側開口部が設けられ、該ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路の前記排気ポート近傍に前記冷却水が供給されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項６】
前記排気ポートの開口部は、前記ウオータポンプから離間する方向を向くようにカムシャフトの軸方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
前記シリンダヘッドは、カムチェーンに連結されたカムシャフトと、前記カムシャフトが回転されることにより開閉される吸気及び排気用のバルブとを有し、
前記ヘッド側取付部は、前記カムシャフトにおける前記カムチェーンを挟んで前記バルブ側と反対側の一端部側に設けられ、
前記ポンプ側開口部及び前記ヘッド側開口部は、前記カムシャフトの軸方向から見て、前記カムチェーンと重ならない位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決する本発明は、シリンダヘッドにウオータポンプを配置し、該ウオータポンプに形成されたポンプ側冷却水通路を、前記シリンダヘッドに形成されたヘッド側冷却水通路に接続したエンジンであり、前記シリンダヘッドは、前記ウオータポンプを取付可能なヘッド側取付部と、該ヘッド側取付部に配置された前記ウオータポンプを駆動させる駆動部と、前記ヘッド側取付部とは異なる位置に設けられた前記ヘッド側冷却水通路のヘッド側開口部とを有し、前記ウオータポンプは、前記ヘッド側取付部に取付可能なポンプ側取付部及び前記ポンプ側冷却水通路を有するハウジングと、前記ポンプ側取付部に配置され、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記駆動部と接続可能なポンプ軸と、前記ポンプ軸が駆動されることにより、前記ポンプ側冷却水通路を介して冷却水を圧送可能な送液部と、前記ハウジングに設けられ、前記ポンプ側取付部を前記ヘッド側取付部に取付けることにより、前記ヘッド側開口部に接続可能な前記ポンプ側冷却水通路のポンプ側開口部とを有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の一の態様は、上記記載の構成に加え、前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部と、前記ポンプ側開口部及び前記ヘッド側開口部のうちの一方は、前記ポンプ軸の軸方向に沿って互いに嵌合可能な凹凸形状を有し、他方は、軸方向に対して垂直な方向に沿う取付面を有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の一の態様は、上記記載の構成に加え、前記ポンプ側取付部及び前記ヘッド側取付部が、互いに嵌合可能な前記凹凸形状を有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一の態様は、上記記載の構成に加え、前記シリンダヘッドに吸気ポートが設けられると共に、前記ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路に供給された前記冷却水の排出部となるサーモスタット取付部が設けられ、前記サーモスタット取付部が前記吸気ポートの開口部と同一面又は平行となる位置に形成されていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の一の態様は、上記記載の構成に加え、前記シリンダヘッドのカムシャフトを境に一方側に吸気ポートが設けられると共に、他方側に排気ポートが設けられ、前記排気ポート側に前記ヘッド側開口部が設けられ、該ヘッド側開口部から前記ヘッド側冷却水通路の前記排気ポート近傍に前記冷却水が供給されるように構成されたことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の一の態様は、上記記載の構成に加え、排気ポートの開口部は、前記ウオータポンプから離間する方向を向くようにカムシャフトの軸方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明によれば、シリンダヘッドにヘッド側取付部及びヘッド側開口部を有すると共に、ウオータポンプのハウジングにポンプ側取付部及びポンプ側開口部を有し、ポンプ側取付部をヘッド側取付部に取付けることにより、ポンプ側開口部をヘッド側開口部に接続可能に構成したので、シリンダヘッドのヘッド側取付部及びヘッド側開口部と、ウオータポンプのハウジングのポンプ側取付部及びポンプ側開口部とが、それぞれ同じ向きに形成されている。そのため、シリンダヘッドのヘッド側取付部及びヘッド側開口部と、ウオータポンプのハウジングのポンプ側取付部及びポンプ側開口部とを、それぞれ同じ側から加工することができ、シリンダヘッドとウオータポンプのハウジングとの加工が容易である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の一の態様によれば、ポンプ側取付部及びヘッド側取付部と、ポンプ側開口部及びヘッド側開口部とのうちの一方の凹凸形状を軸方向に沿って嵌合させたとき、他方の位置関係が多少ずれたとしても、軸方向に対して垂直な方向に沿う取付面を有するので、位置関係のずれを吸収することができ、シリンダヘッドとウオータポンプとを容易に接合することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の一の態様によれば、ポンプ側取付部及びヘッド側取付部を嵌合させることにより、ポンプ側取付部に配置されたポンプ軸と、ヘッド側開口部に配置された駆動部とを精度良く位置合わせして接続することが可能である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の一の態様によれば、シリンダヘッドの加工時に吸気ポートとサーモスタット取付面とを同じ方向から加工することができ、シリンダヘッドの加工が容易である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の一の態様によれば、ウオータポンプから供給された直後の冷却水で、シリンダヘッド排気バルブ側を冷却することができ、シリンダヘッドを効率良く冷却することが可能である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の一の態様によれば、カムシャフトより排気ポート側にヘッド側開口部が設けられることにより、排気ポート側の配置に制約が生じても、排気バルブから排気ポートまでの距離をより短くでき、排気バルブから排気ポートまでの間の伝熱面積を小さく抑えることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
さらに、このシリンダヘッド１６には、図５及び図６に示すように、カムシャフト２０を境に、吸気バルブ２２が配置された一方側に吸気ポート４１が設けられ、排気バルブ２３が配置された他方側に排気ポート４２が設けられている。そして、シリンダヘッド１６の吸気ポート４１の開口部４１ａが設けられた側にヘッド側冷却水通路３２の排出部となるサーモスタット３６の取付部３６ａが設けられている。このサーモスタット取付部３６ａは、吸気ポート４１の開口部４１ａの端面と、同一面又は平行となる面の離間した位置に設けられている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005005803.tif 000010
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005005803.tif 000011
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005005803.tif 000012
【国際調査報告】
2005005803.tif 000013
2005005803.tif 000014
2005005803.tif 000015
2005005803.tif 000016