【手続補正書】
【提出日】平成20年8月11日(2008.8.11)
【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】
気筒毎に複数の排気弁を有するとともに各気筒の燃焼室の頂部近傍に点火プラグが配置される多気筒内燃機関のシリンダヘッドに適用され、そのシリンダヘッドにおける冷却水の通路を、気筒毎の吸気ポートの下側を気筒配列方向に延びる吸気側通路と、排気側通路とに分離して設けたシリンダヘッドの冷却構造において、
前記排気側通路が、
前記シリンダヘッド内の隣り合う気筒間に対応する箇所に設けられた隔壁により互いに分離され、かつ気筒毎の排気ポート近傍の流入口から流入した冷却水を、燃焼室の頂部近傍を経由して吸気ポート側へ導く気筒毎の排気側横流し通路と、
気筒配列方向に延び、かつ前記気筒毎の前記排気側横流し通路の下流端がそれぞれ接続された排気側縦流し通路と
を備え、前記気筒毎の前記排気ポートの近傍から前記吸気ポート側へ延びて、前記各排気側横流し通路と、前記排気側縦流し通路の少なくとも前記点火プラグよりも前記排気ポート側の部分とを上下に仕切る仕切り壁が設けられ、前記各排気側横流し通路が前記点火プラグよりも前記吸気ポート側で前記排気側縦流し通路に連通されていることを特徴とするシリンダヘッドの冷却構造。
【請求項２】
前記吸気側通路にはラジエータからの冷却水が導入される請求項１に記載のシリンダヘッドの冷却構造。
【請求項３】
前記気筒毎の複数の前記排気ポートは前記シリンダヘッド内で合流しており、前記各排気側横流し通路の前記流入口は、前記排気ポートの合流部分の下方近傍で開口されている請求項１又は２に記載のシリンダヘッドの冷却構造。
【請求項４】
前記排気側縦流し通路は、前記各排気側横流し通路の上側であって、前記点火プラグを取り囲んだ状態で設けられている請求項１〜３のいずれか１つに記載のシリンダヘッドの冷却構造。
【請求項５】
前記シリンダヘッドは鋳造により形成されるものであって、前記各排気側横流し通路及び前記排気側縦流し通路は、前記シリンダヘッドの鋳造時に鋳型内に中子を配設することにより一体形成されるものである請求項１〜４のいずれか１つに記載のシリンダヘッドの冷却構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、気筒毎に複数の排気弁を有するとともに各気筒の燃焼室の頂部近傍に点火プラグが配置される多気筒内燃機関のシリンダヘッドに適用され、そのシリンダヘッドにおける冷却水の通路を、気筒毎の吸気ポートの下側を気筒配列方向に延びる吸気側通路と、排気側通路とに分離して設けたシリンダヘッドの冷却構造において、前記排気側通路が、前記シリンダヘッド内の隣り合う気筒間に対応する箇所に設けられた隔壁により互いに分離され、かつ気筒毎の排気ポート近傍の流入口から流入した冷却水を、燃焼室の頂部近傍を経由して吸気ポート側へ導く気筒毎の排気側横流し通路と、気筒配列方向に延び、かつ前記気筒毎の前記排気側横流し通路の下流端がそれぞれ接続された排気側縦流し通路とを備え、前記気筒毎の前記排気ポートの近傍から前記吸気ポート側へ延びて、前記各排気側横流し通路と、前記排気側縦流し通路の少なくとも前記点火プラグよりも前記排気ポート側の部分とを上下に仕切る仕切り壁が設けられ、前記各排気側横流し通路が前記点火プラグよりも前記吸気ポート側で前記排気側縦流し通路に連通されているものであるとする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
そして、各排気側横流し通路を流れた後の冷却水は排気側縦流し通路に流入し、同通路によって気筒配列方向へ流れ方向が変えられる。この気筒配列方向へ流れる冷却水により燃焼室の頂部近傍が冷却される。燃焼室の頂部に点火プラグが配置されている場合には、その点火プラグも冷却される。このように、請求項１に記載の発明によれば、冷却水の通路を吸気側通路及び排気側通路に分離したことの利点を生かしつつ、燃焼室の頂部近傍の高温となる箇所を確実に冷却することができる。
また、請求項１に記載の構成によれば、冷却水が、気筒毎の排気ポート近傍の流入口から、排気側横流し通路に流入すると、その冷却水の流れが上記隔壁に加え仕切り壁によっても規制される。これらの規制により、冷却水は吸気ポート側へ流れ、その途中で点火プラグの周りを通る。冷却水は、仕切り壁を越えて点火プラグよりも吸気ポート側に至ると、排気側横流し通路及び排気側縦流し通路間の連通部分を通り、排気側縦流し通路に流入する。この冷却水の一部は、点火プラグの近傍を通りながら気筒配列方向へ向きを変える。また、排気側横流し通路に流入した冷却水の他の一部は、前記排気側横流し通路での流れ方向とは逆方向に向きを変え、仕切り壁に沿いながら排気ポート側へ流れる。この際、点火プラグの周りを流れる冷却水もある。冷却水はその後に、流れの方向を気筒配列方向に変える。
ここで、仕切り壁により各排気側横流し通路及び排気側縦流し通路を上下に仕切ることにより、そうでない場合に比べ各排気側横流し通路において気筒配列方向に沿う面での断面積が小さくなる。そのため、排気側横流し通路での冷却水の流速が高くなり、点火プラグや燃焼室周りの冷却効率が向上する。
さらに、点火プラグよりも吸気ポート側にのみ排気側縦流し通路を設けたり、点火プラグよりも排気ポート側にのみ排気側縦流し通路を設けたりした場合に比べ、排気側縦流し通路において気筒配列方向に直交する面での断面積が大きくなり、冷却水の流通に伴い生ずる圧力損失が小さくなる。
【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】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記排気側縦流し通路は、前記各排気側横流し通路の上側であって、前記点火プラグを取り囲んだ状態で設けられているとする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、排気側縦流し通路において点火プラグよりも排気ポート側の部分を冷却水が流れることで、排気ポート及びその近傍部分が冷却され、冷却効率が高まる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【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】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記シリンダヘッドは鋳造により形成されるものであって、前記各排気側横流し通路及び前記排気側縦流し通路は、前記シリンダヘッドの鋳造時に鋳型内に中子を配設することにより一体形成されるものであるとする。
【手続補正１０】
【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】
この点、請求項５に記載の発明では、シリンダヘッドの鋳造時に鋳型内に中子を配設することで、複雑な形状である各排気側横流し通路及び排気側縦流し通路が一体に形成される。そのため、新たな設備の増設が不要となり、また鋳造時に排気側横流し通路及び排気側縦流し通路が形成されるため、それらの形成のための時間が短くてすみ、製造コストを低減するうえで有利である。また、中子の表面に対応する排気側横流し通路の壁面や排気側縦流し通路の壁面には、互いにつながった状態の鋳巣が生じにくく、上述した冷却水の漏れが起こりにくい。