(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷式内燃機関において、そのシリンダブロックの上面に締結したシリンダヘッドに、冷却水ポンプからの冷却水が前記シリンダブロックにおける冷却水ジャケットを経て流入する通常の冷却水ジャケットと、吸気ポート側を気筒列の方向に延びるジャケット通路とを設けると共に、前記シリンダヘッドの冷却水ジャケットからラジエータへの冷却水アウトレットと、前記ジャケット通路の一端へのラジエータからの冷却水入口と、前記シリンダヘッドの冷却水ジャケットと前記ジャケット通路の一端とを連通する連通孔と、前記ジャケット通路の他端から前記冷却水ポンプへの第１冷却水出口とを各々設け、前記冷却水入口と前記連通孔との間に、冷却水の温度が低いとき冷却水入口を閉じて連通孔を開き冷却水の温度が高くなると連通孔を閉じて冷却水入口を開くように作動するサーモスタット弁を着脱自在に設け、前記ジャケット通路の他端からの第２冷却水出口を設けて成り、
前記第２冷却水出口を閉塞することによって、前記ラジエータにて冷却された冷却水を、前記ジャケット通路から前記冷却水ポンプにて前記シリンダブロックの冷却水ジャケットを経て前記シリンダヘッドにおける通常の冷却水ジャケットに導入し、次いで、前記通常の冷却水ジャケットから前記冷却水アウトレットを経て前記ラジエータに戻す吸気先行冷却方式と、
前記第２冷却水出口を前記ラジエータに接続する一方、前記冷却水アウトレット、前記第１冷却水出口及び前記冷却水入口を閉塞し、前記サーモスタット弁を取り外し、そして、前記冷却水ポンプの吸い込み側に前記ラジエータからの戻り管路を接続することによって、前記ラジエータにて冷却された冷却水を、前記冷却水ポンプにて前記シリンダブロックの冷却水ジャケットから前記シリンダヘッドにおける通常の冷却水ジャケット内に導入し、次いで、前記通常の冷却水ジャケットから前記ジャケット通路を経て前記ラジエータに戻す通常の冷却方式と、
を選択的に変更できるように構成したことを特徴とする水冷式内燃機関におけるシリンダヘッドの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷式の内燃機関において、内部に冷却水ジャケットを備えたシリンダヘッドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水冷式の内燃機関は、ラジエータで冷却した冷却水を、先ず、冷却水ポンプにてシリンダブロックにおける冷却水ジャケット内に供給してシリンダブロックを冷却し、次いで、このシリンダブロックにおける冷却水ジャケットからシリンダヘッドにおける冷却水ジャケットに導入してシリンダヘッドを冷却したのち、シリンダヘッドにおける冷却水アウトレットから前記ラジエータに戻るという循環を行うように構成するのが極く一般的であった。
【０００３】
しかし、最近では、吸気の温度を低くしてノッキングを抑制することで高圧縮比化を図るために、前記シリンダヘッド内に、当該シリンダヘッド内に設けられている通常の冷却水ジャケットとは別のジャケット通路を、吸気ポート側を気筒列の方向に延びるように設け、ラジエータで冷却した冷却水を、前記ジャケット通路の一端に供給し、このジャケット通路の他端から冷却水ポンプにてシリンダブロックにおける冷却水ジャケットに送ってシリンダブロックを冷却し、次いで、このシリンダブロックにおける冷却水ジャケットからシリンダヘッドにおける通常の冷却水ジャケットに導入してシリンダヘッドを冷却したのち、シリンダヘッドにおける冷却水アウトレットから前記ラジエータに戻るという循環を行うように構成することが提案されており、このものは、シリンダヘッドのうち吸気ポート側を先行して冷却することから、いわゆる吸気先行冷却方式と称されている。
【０００４】
そして、この後者の吸気先行冷却方式は、主として、内燃機関を車両におけるフロントエンジンルームに搭載する場合に適用されており、また、キャブオーバ型の車両にクランク軸線を水平面に対して傾斜して搭載するスラント型内燃機関には、主として、前者の通常の冷却方式が適用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記吸気先行冷却方式による内燃機関におけるそのシリンダヘッドは、その内部に、当該シリンダヘッド内に設けられている通常の冷却水ジャケットとは別のジャケット通路を、吸気ポート側を気筒列の方向に延びるように設けるという構成である一方、通常の冷却方式による内燃機関におけるシリンダヘッドは、その内部に通常の冷却水ジャケットのみを設けるという構成であることにより、前記吸気先行冷却方式によるシリンダヘッドを、前記通常の冷却方式によるシリンダヘッドとして使用することはできず、逆に、前記通常の冷却方式によるシリンダヘッドを、前記吸気先行冷却方式によるシリンダヘッドとして使用することはできないから、吸気先行冷却方式による内燃機関と、通常の冷却方式による内燃機関とが、例え同じ排気量であっても、その各々にシリンダヘッドは別々に製作しなければならないのであった。
【０００６】
本発明は、前記吸気先行冷却方式による内燃機関におけるシリンダヘッドを、通常の冷却方式による内燃機関におけるシリンダヘッドにも使用できるようにすることを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は、
「水冷式内燃機関において、シリンダブロックの上面に締結したシリンダヘッドに、冷却水ポンプからの冷却水が前記シリンダブロックにおける冷却水ジャケットを経て流入する通常の冷却水ジャケットと、吸気ポート側を気筒列の方向に延びるジャケット通路とを設けると共に、前記シリンダヘッドの冷却水ジャケットからラジエータへの冷却水アウトレットと、前記ジャケット通路の一端へのラジエータからの冷却水入口と、前記シリンダヘッドの冷却水ジャケットと前記ジャケット通路の一端とを連通する連通孔と、前記ジャケット通路の他端から前記冷却水ポンプへの第１冷却水出口とを各々設け、前記冷却水入口と前記連通孔との間に、冷却水の温度が低いとき冷却水入口を閉じて連通孔を開き冷却水の温度が高くなると連通孔を閉じて冷却水入口を開くように作動するサーモスタット弁を着脱自在に設け、前記ジャケット通路の他端からの第２冷却水出口を設けて成り、前記第２冷却水出口を閉塞することによって、前記ラジエータにて冷却された冷却水を、前記ジャケット通路から前記冷却水ポンプにて前記シリンダブロックの冷却水ジャケットを経て前記シリンダヘッドにおける通常の冷却水ジャケットに導入し、次いで、前記通常の冷却水ジャケットから前記冷却水アウトレットを経て前記ラジエータに戻す吸気先行冷却方式と、前記第２冷却水出口を前記ラジエータに接続する一方、前記冷却水アウトレット、前記第１冷却水出口及び前記冷却水入口を閉塞し、前記サーモスタット弁を取り外し、そして、前記冷却水ポンプの吸い込み側に前記ラジエータからの戻り管路を接続することによって、前記ラジエータにて冷却された冷却水を、前記冷却水ポンプにて前記シリンダブロックの冷却水ジャケットから前記シリンダヘッドにおける通常の冷却水ジャケット内に導入し、次いで、前記通常の冷却水ジャケットから前記ジャケット通路を経て前記ラジエータに戻す通常の冷却方式と、を選択的に変更できるように構成する。」
という構成にした。
【０００８】
【発明の作用・効果】
この構成において、ジャケット通路の他端からの第２冷却水出口を閉塞することにより、ラジエータにて冷却された冷却水は、当該冷却水が所定の温度まで高くなった状態において、前記ジャケット通路の一端に、サーモスタット弁にて開いている冷却水入口から供給され、このジャケット通路内を流れたのち、その他端における第１冷却水出口から冷却水ポンプにてシリンダブロックの冷却水ジャケットを経てシリンダヘッドにおける通常の冷却水ジャケットに導入され、次いで、シリンダヘッドにおける冷却水アウトレットから前記ラジエータに戻るという循環を行うことになるから、吸気先行冷却方式になる。
【０００９】
また、前記ジャケット通路の他端からの第２冷却水出口を閉塞することなく、この第２冷却水出口をラジエータに接続する一方、前記冷却水アウトレット及び第１冷却水出口を閉塞し、更に、前記サーモスタット弁を取り外して、冷却水入口を閉塞し、そして、冷却水ポンプの吸い込み側にラジエータからの戻り管路を接続することにより、ラジエータにて冷却された冷却水は、冷却水ポンプにてシリンダブロックの冷却水ジャケットを経てシリンダヘッドにおける通常の冷却水ジャケット内に流入し、次いで、この冷却水ジャケットから連通孔を介してジャケット通路の一端内に流入し、このジャケット通路内を流れたのち、このジャケット通路の他端における第２冷却水出口からラジエータに戻るという循環を行うことになるから、通常の冷却方式になる。
【００１０】
従って、本発明によると、前記構成による一つのシリンダヘッドを、吸気先行冷却方式と、通常の冷却方式との両方に共通して使用することができるという効果を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図４の図面について説明する。
【００１３】
図１及び図２は、第１の実施の形態を示す。
【００１４】
この第１の実施の形態は、内燃機関１を、車両におけるフロントエンジンルーム内に、シリンダ軸線２を略鉛直にして搭載した場合を示すもので、この内燃機関１は、冷却水ジャケット４を有するシリンダブロック３の上面に、シリンダヘッド５を、その間にシール用のガスケット６を挟んで締結したものに構成されている。
【００１５】
前記シリンダヘッド５には、各気筒への吸気弁付き吸気ポート７が、シリンダヘッドにおける一方の長手側面５ａに開口するように形成されていると共に、各気筒からの排気弁付き排気ポート８が他方の長手側面５ｂに開口するように形成されている。
【００１６】
前記シリンダヘッド５の内部には、前記シリンダブロック３における冷却水ジャケッ４に各気筒の箇所において連通する冷却水ジャケット９が形成されていると共に、当該シリンダヘッド５のうち前記吸気ポート７側の部分に、ジャケット通路１０が気筒列の方向に延びるように形成されている。
【００１７】
また、前記シリンダヘッド５における長手方向の一端部には、前記冷却水ジャケット９から内燃機関１に対して車両の進行方向の前方の部位に配設されているラジエータ１１への冷却水アウトレット１２と、前記ラジエータ１１から前記ジャケット通路１０の一端への冷却水入口１３とが穿設され、且つ、シリンダヘッド５の内部には、前記冷却水ジャケット９と前記ジャケット通路１０の一端とを連通する連通孔１４が、前記冷却水入口１３に対向する部位に穿設され、この連通孔１４と前記冷却水入口１３との間に形成したサーモスタット弁室１５内には、冷却水の温度が低いとき冷却水入口１３を閉じて連通孔１４を開き冷却水の温度が高くなると連通孔１４を閉じて冷却水入口１３を開くように作動するサーモスタット弁１６が着脱自在に設けられている。
【００１８】
更にまた、前記シリンダヘッド５における長手方向の他端部には、前記ジャケット通路１０の他端からの第１冷却水出口１７と、第２冷却水出口１８とが穿設され、一方の第１冷却水出口１７は、シリンダブロック３に対するシリンダヘッド５の締結と同時に、前記シリンダブロック３側に設けられている冷却水ポンプ１９の吸い込み側に連通するように構成されている一方、前記第２冷却水出口１８は、着脱自在なプラグ２０にて閉塞されている。
【００１９】
この構成において、ラジエータ１１にて冷却された冷却水は、当該冷却水が所定の温度まで高くなった状態において、前記ジャケット通路１０の一端に、サーモスタット弁１６にて開いている冷却水入口１３から供給され、このジャケット通路１０内を流れたのち、その他端における冷却水出口１７から冷却水ポンプ１９にてシリンダブロック３の冷却水ジャケット４を経てシリンダヘッド５における通常の冷却水ジャケット９に導入され、次いで、シリンダヘッド５における冷却水アウトレット１２から前記ラジエータ１１に戻るという循環を行うことになるから、吸気先行冷却方式になる。
【００２０】
次に、図３及び図４は、第２の実施の形態を示す。
【００２１】
この第２の実施の形態は、前記した構成の内燃機関１を、キャブオーバ型の車両に対してそのシリンダ軸線２を水平面２１に対して適宜角度θだけ傾斜（スラント）して搭載する場合を示す。
【００２２】
このスラント型の場合には、前記ジャケット通路１０の他端からの第２冷却水出口１８をプラグ２０にて閉塞することなく、この第２冷却水出口１８に、ラジエータ１１への循環管路１１ａを接続する一方、前記冷却水アウトレット１２を、これに着脱自在に装填したプラグ２２にて、前記第１冷却水出口１７をガスケット６にて閉塞し、更に、前記サーモスタット弁１６を取り外して、冷却水入口１３を着脱自在な蓋体２３にて閉塞し、そして、冷却水ポンプ１９の吸い込み側にラジエータ１１からの戻り管路１１ｂを、ボトムバイパス式のサーモスタット弁２４を介して接続する。
【００２３】
これにより、ラジエータ１１にて冷却された冷却水は、冷却水ポンプ１９にてシリンダブロック３の冷却水ジャケット４を経てシリンダヘッド５における通常の冷却水ジャケット９内に流入し、次いで、この冷却水ジャケット９から連通孔１４を介してジャケット通路１０の一端内に流入し、このジャケット通路１０内を流れたのち、このジャケット通路１０の他端における第２冷却水出口１８からラジエータ１１に戻るという循環を行うことになるから、通常の冷却方式になる。
【００２４】
つまり、前記構成による一つのシリンダヘッド５を、吸気先行冷却方式と、通常の冷却方式との両方に共通して使用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図２】  図１のII−II視平断面図である。
【図３】  本発明の第２の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図４】  図３のIV−IV視平断面図である。
【符号の説明】
１                          内燃機関
２                          シリンダ軸線
３                          シリンダブロック
４                          シリンダブロックの冷却水ジャケット
５                          シリンダヘッド
７                          吸気ポート
８                          排気ポート
９                          シリンダヘッドの冷却水ジャケット
１０                        ジャケット通路
１１                        ラジエータ
１２                        冷却水アウトレット
１３                        冷却水入口
１４                        連通孔
１６                        サーモスタット弁
１７                        第１冷却水出口
１８                        第２冷却水出口
１９                        冷却水ポンプ
【図１】
0004067248.tif 000002
【図２】
0004067248.tif 000003
【図３】
0004067248.tif 000004
【図４】
0004067248.tif 000005