(57)【要約】【課題】クランクケースとシリンダブロックとシリンダヘッドとを備え、クランクケース内のオイルポンプからシリンダヘッド内の構造物へ潤滑油を供給する潤滑用オイル通路が設けられている内燃機関の冷却構造において、簡単かつ軽量な冷却構造を提供する。【解決手段】シリンダブロックとシリンダヘッドの合せ面にシリンダヘッドを冷却する冷却用オイル通路溝を、排気ポートおよび点火プラグの取付け孔の近傍を通過し、かつ断面積を変化させて形成し、始端を上記潤滑用オイル通路に接続した。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースとシリンダブロックとシリンダヘッドとを備え、
クランクケース内のオイルポンプからシリンダヘッド内の構造物へ潤滑油を供給する潤滑用オイル通路が設けられている内燃機関の冷却構造において、
シリンダブロックとシリンダヘッドの合せ面に、シリンダヘッドを冷却する冷却用オイル通路溝が、断面積を変化させて形成され、同冷却用オイル通路溝を上記潤滑用オイル通路に接続してオイルの一部を流通させることを特徴とする内燃機関の冷却構造。
【請求項２】
上記内燃機関は４サイクル内燃機関であり、シリンダヘッドに吸気ポートと排気ポートが形成され、上記冷却用オイル通路溝が排気ポート側の合せ面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却構造。
【請求項３】
上記シリンダヘッドには点火プラグが設けられ、同点火プラグの取付け孔はシリンダ中心線から離れた周側に位置しており、上記合せ面に形成されている冷却用オイル通路溝は上記点火プラグの取付け孔の近傍を通過するよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却構造。
【請求項４】
上記冷却用オイル通路溝の断面積は、排気ポート近傍および点火プラグ近傍、またはそのいずれかで増大するように形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関の冷却構造。
【請求項５】
上記内燃機関は、クランク軸の駆動力をシリンダヘッド内に配置される動弁系に伝達する動弁系駆動機構と、上記動弁系駆動機構を収容する動弁系駆動機構室を備え、上記冷却用オイル通路溝の下流端は、上記動弁系駆動機構室内に開口していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、点火プラグ取付部の周辺に冷却用オイルジャケットを形成し、同オイルジャケットに潤滑用オイル通路を接続して潤滑用オイルの一部を供給して、このオイルによって点火プラグ取付部の冷却を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−３２５１２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、機械加工によって冷却用オイル通路を形成しており、任意形状のオイル通路を形成することが困難であるため、オイル通路の形状を工夫することによって、シリンダヘッドの温度の均一化を図ることは望めなかった。また冷却用オイル通路形成のために構造部を形成しなければならないので、製作コストが大となり、また構造部形成によって重量が増加するので、好ましくなかった。本発明は簡単かつ軽量な冷却構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、クランクケースとシリンダブロックとシリンダヘッドとを備え、クランクケース内のオイルポンプからシリンダヘッド内の構造物へ潤滑油を供給する潤滑用オイル通路が設けられている内燃機関の冷却構造において、シリンダブロックとシリンダヘッドの合せ面に、シリンダヘッドを冷却する冷却用オイル通路溝が、断面積を変化させて形成され、同冷却用オイル通路溝を上記潤滑用オイル通路に接続してオイルの一部を流通させることを特徴とする内燃機関の冷却構造に関するものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の冷却構造において、上記内燃機関は４サイクル内燃機関であり、シリンダヘッドに吸気ポートと排気ポートが形成され、上記冷却用オイル通路溝が排気ポート側の合せ面に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の冷却構造において、上記シリンダヘッドには点火プラグが設けられ、同点火プラグの取付け孔はシリンダ中心線から離れた周側に位置しており、上記合せ面に形成されている冷却用オイル通路溝は上記点火プラグの取付け孔の近傍を通過するよう形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の内燃機関の冷却構造において、上記冷却用オイル通路溝の断面積は、排気ポート近傍および点火プラグ近傍、またはそのいずれかで増大するように形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の冷却構造において、上記内燃機関は、クランク軸の駆動力をシリンダヘッド内に配置される動弁系に伝達する動弁系駆動機構と、上記動弁系駆動機構を収容する動弁系駆動機構室を備え、上記冷却用オイル通路溝の下流端は、上記動弁系駆動機構室内に開口していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の冷却用オイル通路は潤滑用オイル通路に接続され、潤滑用オイルの一部を冷却用オイルとして利用するので、オイルポンプから冷却箇所へオイルを導くためだけの専用通路を形成する必要がない。また、冷却用オイル通路をシリンダブロックとシリンダヘッドの合せ面に形成するので、シリンダブロックまたはシリンダヘッドを鋳造する時に鋳抜きによって冷却用オイル通路を形成できるので、機械加工が不要となると共に、断面積を複雑に変化させることが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明によって、冷却用オイル通路を排気ポート側に形成するので、高温となる排気ポート側の冷却が促進され、シリンダヘッド全体の温度分布が均衡する。
【００１２】
請求項３の発明によって、この点火プラグの近傍に冷却用オイル通路を形成することによって、点火プラグとその周辺の熱負荷を低減することが出来る。
【００１３】
請求項４の発明によって、熱負荷の高い場所でオイル通路断面積を増大させるので、オイルの受熱量を大きくすることができ、一層冷却効果が高まる。
【００１４】
請求項５の発明によって、専用のオイル戻し通路を必要としないと共に、同時に動弁系駆動機構の潤滑を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明のシリンダヘッド冷却構造の第１実施形態に係る自動二輪車用空冷４サイクル１気筒内燃機関のシリンダヘッド１の底面図である。この内燃機関はシリンダ軸線をほぼ水平とし、若干前方上向きの姿勢で車両に搭載されるものであり、図には上下方向が矢印で示してある。このシリンダヘッド１には、周囲に冷却用フィン２が設けてある。中央部に燃焼室３が設けてあり、吸気ポート４と排気ポート５が開口している。上記両ポートの右側に点火プラグ取付け孔６が開口している。燃焼室３の左側にカムチェーン室が設けてある。燃焼室の周囲４箇所と、カムチェーン室７の左側に、スタッドボルト挿通孔８Ａ〜８Ｆが設けてある。これらの挿通孔に挿通されるスタッドボルトは、クランクケースとシリンダブロックとシリンダヘッドとヘッドカバーとを結合するボルトである。
【００１６】
スタッドボルト挿通孔８Ａ〜８Ｆのうち、挿通孔８Ａはシリンダヘッド１に設けられているカム軸の軸受等を潤滑するための潤滑用オイル通路を兼ねている。クランクケース内に設けられたオイルポンプから送り出されたオイルは、スタッドボルト挿通孔８Ａの内面とスタッドボルトの外面との間の隙間を通ってカム軸の軸受等へ供給される。
【００１７】
図において、シリンダヘッドの底面、即ちシリンダブロックとシリンダヘッドとの合せ面のシリンダヘッド側に、一端が上記スタッドボルト挿通孔８Ａに連なり、点火プラグ取付け孔６と排気ポート開口５の近傍を通り、燃焼室の周囲をほぼ半周して、終端10がカムチェーン室７に開口する冷却用オイル通路溝９が形成してある。
【００１８】
図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面展開図である。この断面の前後方向が矢印で示してある。図は、点火プラグ取付け孔６の近傍と排気ポート５の近傍では、上記オイル通路溝の深さが深くしてあることを示している。
【００１９】
上記第１実施形態の冷却構造において、４サイクル内燃機関が始動すると、オイルパン内の潤滑用オイルはオイルポンプによって吸引され、スタッドボルト挿通孔兼潤滑用オイル通路８Ａを介してシリンダヘッド１に圧送される。上記スタッドボルト挿通孔８Ａにはシリンダヘッド１の底面でオイル通路溝９が連通しているので、潤滑用オイルの一部は矢印に沿って冷却用オイル通路溝９を流れる。この流れの過程で、点火プラグ取付け孔６の近傍と排気ポート５の近傍の熱を吸収し、カムチェーン室７に排出される。冷却に供されたオイルは、カムチェーン室７ではカムチェーンや、カムチェーンが係合されるスプロケット等の潤滑に供され、カムチェーン室の壁の傾斜に沿ってオイルパンへ戻る。点火プラグ取付け孔６の近傍と排気ポート５の近傍は特に高温となる部分であるので、この付近のオイル通路溝９は他の部分より深く形成してある。この付近では、オイル通路溝９の表面積が大きいことと、オイル通路溝９内のオイルの量が多いことによって、効果的に熱の吸収が行われる。カムチェーン室７に連なるオイル通路溝９の終端10は、車両搭載時の上下方向位置において、オイル通路溝９の始端（スタッドボルト挿通孔８Ａの位置）より低い位置に形成されているので、オイルはオイル通路溝９内でスムーズに流れる。
【００２０】
図３は、本発明のシリンダヘッド冷却構造の第２実施形態に係る自動二輪車用空冷４サイクル４気筒内燃機関のシリンダヘッド20の底面図である。この内燃機関はシリンダ軸線をほぼ鉛直にし、若干前傾姿勢で車両に搭載されるものであり、図には前後方向が矢印で示してある。このシリンダヘッド20には、周囲に冷却用フィン21が設けてある。シリンダヘッド底面の左右に２個づつ、合計４個の燃焼室22が設けてあり、中央にカムチェーン室23が設けてある。それぞれの燃焼室22には、吸気ポート24が２個、排気ポート25が２個開口している。各燃焼室22の中央に点火プラグ取付け孔26が開口している。このシリンダヘッド20にはスタッドボルト挿通孔27が１２個設けてある。オイルポンプからシリンダヘッド内のカム軸軸受け等へ潤滑用オイルを圧送するために、スタッドボルト挿通孔27とは別に左右２箇所の潤滑用オイル通路孔28が設けてある。
【００２１】
図において、シリンダヘッド20の底面、即ちシリンダブロックとシリンダヘッドとの合せ面のシリンダヘッド側に、一端が上記潤滑用オイル通路孔に連なり、排気ポート25の近傍を通り、終端がカムチェーン室23に開口する冷却用オイル通路溝29が、左右にそれぞれ形成してある。
【００２２】
図４は図３のＩＶ−ＩＶ断面展開図である。この断面の上下方向が矢印で示してある。図は、排気ポート25の近傍で、上記冷却用オイル通路溝29の深さが深くしてあることを示している。
【００２３】
上記第２実施形態の冷却構造において、４サイクル内燃機関が始動すると、オイルパン内の潤滑用オイルはオイルポンプによって吸引され、潤滑用オイル通路孔28を介してシリンダヘッドに送られる。シリンダヘッド20の底面で冷却用オイル通路溝29が上記潤滑用オイル通路孔28に連通しているので、潤滑用オイルの一部は矢印に沿って冷却用オイル通路溝29の中を流れる。この流れの過程で、排気ポートの近傍の熱を吸収し、その後カムチェーン室23に排出され、カムチェーンや、カムチェーンが係合されるスプロケット等の潤滑に供された後、カムチェーン室の壁に沿ってオイルパンへ戻る。排気ポート25の近傍は特に高温となる部分であり、この付近の冷却用オイル通路溝29は深く形成してある。この付近では、冷却用オイル通路溝29の表面積が大きいことと、冷却用オイル通路溝内のオイルの量が多いことによって、効果的に熱の吸収が行われる。
【００２４】
以上に詳述したように、上記実施形態ではつぎの効果がもたらされる。
（１）冷却用オイル通路が、潤滑用オイル通路に接続され、潤滑用オイルの一部を冷却用オイルとして利用するので、オイルポンプから冷却箇所へオイルを導くためだけの専用通路を形成する必要がない。また、冷却用オイル通路をシリンダブロックとシリンダヘッドの合せ面に形成するので、シリンダブロックまたはシリンダヘッドを鋳造する時に鋳抜きによって冷却用オイル通路を形成できるので、機械加工が不要となると共に、断面積を複雑に変化させることが可能となる。
（２）冷却用オイル通路を排気ポート側に形成するので、高温となる排気ポート側の冷却が促進され、シリンダヘッド全体の温度分布が均衡する。
（３）第１実施形態では、点火プラグの近傍に冷却用オイル通路を形成しているので、点火プラグとその周辺の熱負荷を低減することが出来る。
（４）熱負荷の高い場所でオイル通路断面積を増大させるので、オイルの受熱量を大きくすることができ、一層冷却効果が高まる。
（５）カムチェーン室を利用してオイルをオイルパンに戻すので、専用のオイル戻し通路を必要としないと共に、同時に動弁系駆動機構の潤滑を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関のシリンダヘッドの底面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面展開図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る内燃機関のシリンダヘッドの底面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面展開図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…シリンダヘッド、３…燃焼室、４…吸気ポート、５…排気ポート、６…点火プラグ取付け孔、７…カムチェーン室、８Ａ〜８Ｆ…スタッドボルト挿通孔、８Ａ…スタッドボルト挿通孔、兼潤滑用オイル通路、９…冷却用オイル通路溝、10…冷却用オイル通路溝の終端、20…シリンダヘッド、22…燃焼室、23…カムチェーン室、24…吸気ポート、25…排気ポート、26…点火プラグ取付け孔、27…スタッドボルト挿通孔、28…潤滑用オイル通路孔、29…冷却用オイル通路溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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