JP2000045860A

JP2000045860A - 頭上弁式エンジンのシリンダヘッド冷却装置

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Publication number: JP2000045860A
Application number: JP10216671A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Isojima; 宏明磯島
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2000-02-15
Anticipated expiration: 2018-07-31
Also published as: JP3445744B2

Abstract

(57)【要約】【課題】シリンダヘッド上に支持した動弁装置を強力
に冷却する。【解決手段】頭上弁式エンジン(１)のシリンダヘッド
(２)内に中央冷却風通路(７)を設ける。吸排気弁(35)(3
6)を開閉駆動する動弁装置(30)のロッカーアーム軸(14)
を、シリンダヘッド(２)上に取り付けたロッカーアーム
ブラケット(15)によって支持する。そして、上記冷却風
通路(７)の通路天井面(11)であってロッカーアームブラ
ケット(15)の下側となる箇所に冷却用フィン(16)を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、頭上弁式エンジン
のシリンダヘッドに設けた冷却装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】本発明にかかる頭上弁式エンジンは、例
えば、次のように構成してある。即ち、上記エンジンの
シリンダヘッドには、吸排気ポート及び吸排気弁を設け
てあり、また、上記シリンダヘッド上には、上記吸排気
弁を開閉駆動する動弁装置を設けてある。

【０００３】その動弁装置は、例えば、次のように構成
してある。つまり、上記動弁装置は、上記吸排気弁を、
ロッカーアームとプッシュロッドとを介してクランク室
内の動弁カムに連動連結するように構成してある。そし
て、上記動弁カムによってプッシュロッドが上下駆動さ
れ、そのプッシュロッドによって上記ロッカーアームが
上下揺動されることにより、上記吸排気弁が開閉駆動さ
れる。

【０００４】ところで、上記ロッカーアームは、シリン
ダヘッドの上側に配置されたロッカーアーム軸に揺動可
能に支持されており、そのロッカーアーム軸は、上記シ
リンダヘッド上に取り付けられたロッカーアームブラケ
ットに支持されている。そして、ロッカーアームとロッ
カーアーム軸との間を潤滑油によって潤滑することによ
り、ロッカーアームの揺動を適正に行わせて上記吸排気
弁のスムーズな開閉を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の頭上
弁式エンジンにあっては、上記ロッカーアーム軸が高温
になり過ぎると、上述のロッカーアームとロッカーアー
ム軸との間の潤滑性能が低下し、ロッカーアームの適正
な揺動を維持できなくなる。従って、ロッカーアーム軸
を冷却して、上記潤滑性能を維持させる必要がある。一
方、上記シリンダヘッドは、冷却風あるいは冷却水など
の冷却媒体によって冷却されており、ロッカーアーム軸
の熱がシリンダヘッドに伝わることでロッカーアーム軸
を冷却することができる。

【０００６】ところが、ロッカーアーム軸は、上述のよ
うにロッカーアームブラケットを介してシリンダヘッド
に取り付けられているため、上記ロッカーアーム軸の熱
は、ロッカーアームブラケットを介してシリンダヘッド
に伝わることになり、その分だけ、ロッカーアーム軸が
冷却されにくいといった問題がある。本発明は、シリン
ダヘッド上に支持した動弁装置を強力に冷却できるよう
にすることを目的とする。さらには、シリンダヘッドと
動弁装置との双方をより強力に冷却できるようにするこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】[請求項１の発明]請求項
１の発明は、上記の目的を達成するために、例えば図１
と図２とに示すように、次のように構成したものであ
る。頭上弁式エンジン(１)のシリンダヘッド(２)内に冷
却通路(７)を設け、吸排気弁(35)(36)を開閉駆動する動
弁装置(30)を、シリンダヘッド(２)上に設けた支持部(1
5)によって支持する頭上弁式エンジンのシリンダヘッド
冷却装置において、冷却通路(７)の通路天井面(11)であ
って上記支持部(15)の下側となる箇所に冷却用フィン(1
6)を設けたものである。

【０００８】[請求項２の発明]また、請求項２の発明
は、上記請求項１の発明の構成において、さらに次のよ
うに構成したものである。冷却用フィン(16)が、冷却通
路(７)の通路方向に沿って延びるように配置されたもの
である。

【０００９】[請求項３の発明]さらに、請求項３の発明
は、上記請求項１又は２の発明の構成において、さらに
次のように構成したものである。冷却通路(７)の通路天
井面(11)を、吸気弁(35)及び排気弁(36)が位置する天井
面両側部(12)から天井面中央部(13)に近づくほど高くな
る中高状に形成したものである。

【００１０】

【作用】［請求項１］上記請求項１の発明は、例えば図
１と図２とに示すように、次のように作用する。即ち、
シリンダヘッド(２)内の冷却通路(７)内を流れている冷
却風などの冷却媒体によって、冷却用フィン(16)を介し
て動弁装置(30)を支持する支持部(15)が強力に冷却され
る。これにより、その支持部(15)を介して動弁装置(30)
が強力に冷却される。

【００１１】［請求項２］上記請求項２の発明は、上記
請求項１の発明の作用に加え、さらに次のように作用す
る。即ち、冷却用フィン(16)が冷却通路(７)の通路方向
に沿って延びていることにより、冷却媒体は、冷却用フ
ィン(16)に沿って冷却通路(７)の通路方向へスムーズに
流れることができる。

【００１２】［請求項３］上記請求項３の発明は、上記
請求項１又は２の発明の作用に加え、さらに次のように
作用する。即ち、冷却通路(７)が中高状になった分だ
け、冷却通路(７)の通路断面積が大きくなる。これによ
り、冷却通路(７)内を流れる冷却媒体の流量が増加す
る。

【００１３】

【発明の効果】［請求項１］上記請求項１の発明は、上
記のように構成され作用することから次の効果を奏す
る。シリンダヘッド内の冷却通路の通路天井面であっ
て、動弁装置を支持する支持部の下側となる箇所に冷却
用フィンを設けたので、その冷却用フィンを設けた分だ
け、その冷却用フィンの上側に位置する上記支持部を強
力に冷却することができる。これにより、その支持部を
介して動弁装置が強力に冷却され、その動弁装置の高温
化を確実に防止できる。従って、上記高温化による動弁
装置での潤滑性能の低下を防止でき、動弁装置を適正に
作動させて吸排気弁の適正な開閉作動を確実に得ること
ができる。しかも、冷却用フィンを設けたことによって
冷却通路の通路天井面の強度を増すことができ、シリン
ダヘッドの剛性を高く維持できる。

【００１４】［請求項２］上記請求項２の発明は、上記
のように構成され作用することから、上記請求項１の発
明の効果に加え、さらに次の効果を奏する。冷却用フィ
ンが冷却通路の通路方向に沿って延びているので、冷却
媒体は、冷却用フィンに沿って冷却通路の通路方向へス
ムーズに流れる。従って、冷却通路内に冷却用フィンを
設けたことによる冷却通路での流路抵抗の増加を低減で
き、冷却通路内を流れる冷却媒体の流量の低下を低減で
きる。これにより、シリンダヘッドと動弁装置との双方
をより強力に冷却できる。

【００１５】［請求項３］上記請求項３の発明は、上記
のように構成され作用することから、上記請求項１又は
２の発明の効果に加え、さらに次の効果を奏する。冷却
通路が中高状になった分だけ、冷却通路の通路断面積が
大きくなるので、冷却通路内を流れる冷却媒体の流量が
増加し、これにより、シリンダヘッドと動弁装置との双
方をより一層強力に冷却できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる頭上弁式エ
ンジンのシリンダヘッド冷却装置の実施の一形態につい
て図１から図３を用いて説明する。図１は上記エンジン
のシリンダヘッドを主に示す縦断面図、図２(Ａ)は、図
１中のII−II線矢視断面図、図２(Ｂ)は、図２(Ａ)のＢ
−Ｂ線矢視断面図、図３は上記エンジンの全体を示す縦
断面図である。なお、この実施の形態では、強制空冷傾
斜型であってペントルーフ燃焼室を備えた２弁の頭上弁
式ガソリンエンジンを例にして説明している。

【００１７】上記エンジン(１)のクランクケース(21)に
はシリンダブロック(22)を一体に設けてあり、そのシリ
ンダブロック(22)の上側にはシリンダヘッド(２)及びヘ
ッドカバー(23)を固定してある。上記シリンダブロック
(22)内にはピストン(24)を配置してあり、そのピストン
(24)をコンロッド(25)を介してクランク軸(26)に連結し
てある。そのクランク軸(26)に設けたクランクギヤ(27)
には、ガバナギヤ(28)及び動弁カムギヤ(29)を連動連結
してある。また、上記シリンダヘッド(２)には、吸気弁
(35)及び排気弁(36)をそれぞれ設けてあり、そのシリン
ダヘッド(２)の肉壁内には、吸気ポート(３)及び排気ポ
ート(５)を設けてある。そして、上記吸気ポート(３)を
上記吸気弁(35)に連通させ、上記排気ポート(５)を上記
排気弁(36)に連通させてある。

【００１８】上記ヘッドカバー(23)内には、上記吸排気
弁(35)(36)を開閉駆動する動弁装置(30)を配置してあ
る。その動弁装置(30)は、タペット(32)・プッシュロッ
ド(33)・ロッカーアーム(34)を順に介して、動弁カム軸
(31)の動弁カムと上記吸排気弁(35)(36)とを連動連結す
ることで構成してある。また、上記動弁装置(30)のロッ
カーアーム(34)は、シリンダヘッド(２)の上側に配置さ
れたロッカーアーム軸(14)に揺動可能に支持してあり、
その動弁装置(30)のロッカーアーム軸(14)は、シリンダ
ヘッド(２)上に取り付けられたロッカーアームブラケッ
ト[支持部](15)に支持してある。

【００１９】そして、動弁カム軸(31)の動弁カムによっ
てタペット(32)を介してプッシュロッド(33)が上下動さ
れ、その上下動がロッカーアーム(34)の入力部に伝達さ
れることでロッカーアーム(34)が揺動し、そのロッカー
アーム(34)の出力部によって吸排気弁(35)(36)の上端部
が押動されて、吸排気弁(35)(36)が開閉作動する。な
お、吸気弁ボス(４)は吸気弁(35)を支持するためのもの
であり、排気弁ボス(６)は排気弁(36)を支持するための
ものである。

【００２０】一方、クランクケース(21)の前側には、ク
ランク軸(26)の前端部に連結したフライホイルファン(3
7)を設けてあり、そのフライホイルファン(37)で起こさ
れた冷却風を、ファンケース(38)及び導風カバー(39)で
案内してシリンダブロック(22)及びシリンダヘッド(２)
の外周に沿って流すことで、シリンダブロック(22)及び
シリンダヘッド(２)を冷却するようにしてある。また、
上記シリンダヘッド(２)の吸排気ポート(３)(５)の両側
には、前後方向[図２(Ｂ)中では上下方向]へ延びる冷却
風通路(41)(42)をそれぞれ設けてあり、また、それらの
冷却風通路(41)(42)同士を連通させる中央冷却風通路
(７)を設けてある。その中央冷却風通路(７)は、上記吸
排気ポート(３)(５)の間を通るように設けてある。

【００２１】さらに、上記中央冷却風通路(７)は、図１
に示すように、その通路天井面(11)が吸気弁ボス(４)及
び排気弁ボス(６)が位置する天井面両側部(12)から天井
面中央部(13)に近づくほど高くなる、ほぼ三角形の中高
状に形成してある。また、上記中央冷却風通路(７)の通
路天井面(11)であってロッカーアームブラケット(15)の
下側には、２枚の冷却用フィン(16)を設けてある。それ
らの冷却用フィン(16)は、図２(Ａ)に示すように、上記
中央冷却風通路(７)の通路方向に沿って延びるように配
置してある。

【００２２】一方、上記中央冷却風通路(７)の一端側
[図２(Ａ)中では左側]には、その中央冷却風通路(７)の
上部を塞ぐように仕切り壁(18)を設けてある。そして、
上記冷却用フィン(16)は、中央冷却風通路(７)の他端側
から一端側へ向かうに従って下方へ広がる三角形状に形
成してあるとともに、その冷却用フィン(16)の一端側を
上記仕切り壁(18)に接続してある。

【００２３】上記フライホイルファン(37)からの冷却風
は、シリンダヘッド(２)では次のように流れる。即ち、
上記冷却風は、上記冷却風通路(41)(42)を後向き[図２
(Ｂ)中では上方向]に流れる一方で、フライホイルファ
ン(37)の回転方向に応じて中央冷却風通路(７)を実線矢
印あるいは破線矢印で示す方向[図２(Ｂ)中では左右方
向]へ流れる。そして、上記中央冷却風通路(７)を流れ
る冷却風によって、冷却用フィン(16)を介してロッカー
アームブラケット(15)が冷却され、そのロッカーアーム
ブラケット(15)を介してロッカーアーム軸(14)が冷却さ
れる。なお、上記中央冷却風通路(７)を流れる冷却風に
よって、点火栓ボス孔(８)に取り付けた点火栓(９)のプ
ラグハウジング(10)が冷却される。

【００２４】このように、ロッカーアームブラケット(1
5)の下側に冷却用フィン(16)を設けたので、ロッカーア
ームブラケット(15)が、冷却用フィン(16)を介してシリ
ンダヘッド(２)の中央冷却風通路(７)を流れる冷却風に
よって強力に冷却される。従って、そのロッカーアーム
ブラケット(15)に支持されたロッカーアーム軸(14)が強
力に冷却され、そのロッカーアーム軸(14)の高温化を防
止できる。これによって、ロッカーアーム軸(14)の高温
化によるロッカーアーム(34)とロッカーアーム軸(14)と
の間の潤滑性能の低下を防止でき、ロッカーアーム(34)
の確実な揺動を確保できる。

【００２５】また、冷却用フィン(16)の一端側を上記仕
切り壁(18)に接続してあるので、シリンダヘッド(２)の
鋳造の際に冷却用フィン(16)の一端側にバリが生じるこ
とを防止できる。従って、シリンダヘッド(２)の製造の
際でのバリ処理の手間を低減できる。しかも、冷却用フ
ィン(16)を設けたことにより、中央冷却風通路(７)の通
路天井面(11)の強度を増すことができる。

【００２６】なお、上記説明では、冷却用フィン(16)を
中央冷却風通路(７)の通路方向に沿って配置したが、こ
れに限られるものではなく、例えば、冷却用フィンを中
央冷却風通路(７)の通路方向に対して直角方向に配置し
てもよい。また、上記説明では、冷却風を用いてロッカ
ーアーム軸(14)を冷却したが、これに限られるものでは
なく、例えば、シリンダヘッド(２)内での吸気ポート
(３)と排気ポート(５)との間にウオータージャケットあ
るいはオイルジャケットを配置し、そのウオータージャ
ケットあるいはオイルジャケットの通路天井面に冷却用
フィンを設けてもよい。その場合、ロッカーアームブラ
ケット(15)は、ウオータージャケットあるいはオイルジ
ャケットを流れる冷却水あるいはオイルよって冷却され
る。

【００２７】さらに、上記説明では、動弁カム軸(31)を
クランクケース(21)内に配置し、シリンダヘッド(２)上
にロッカーアーム(34)のロッカーアーム軸(14)を配置し
てあるが、本発明は、例えば、動弁カム軸をシリンダヘ
ッド(２)の上側に配置したＯＨＣエンジンであっても適
用可能である。その場合、冷却用フィンは、中央冷却風
通路(７)の通路天井面(11)であって、上記動弁カム軸を
支持する軸受部の下側となる箇所に設けることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる頭上弁式エンジンのシリンダヘ
ッド冷却装置の実施の一形態を示すものであり、上記エ
ンジンのシリンダヘッドを主に示す縦断面図である。

【図２】図２(Ａ)は、図１中のII−II線矢視断面図、図
２(Ｂ)は、図２(Ａ)のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

【図３】上記エンジンの全体を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…頭上弁式エンジン、２…シリンダヘッド、７…中央
冷却風通路[冷却通路]、11…中央冷却風通路の通路天井
面、12…中央冷却風通路の天井面両側部、13…中央冷却
風通路の天井面中央部、15…ロッカーアームブラケット
[支持部]、16…冷却用フィン、30…動弁装置、35…吸気
弁、36…排気弁。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頭上弁式エンジン(１)のシリンダヘッド
(２)内に冷却通路(７)を設け、吸排気弁(35)(36)を開閉駆動する動弁装置(30)を、上記
シリンダヘッド(２)上に設けた支持部(15)によって支持
する頭上弁式エンジンのシリンダヘッド冷却装置におい
て、上記冷却通路(７)の通路天井面(11)であって上記支持部
(15)の下側となる箇所に冷却用フィン(16)を設けた、ことを特徴とする頭上弁式エンジンのシリンダヘッド冷
却装置。
【請求項２】請求項１に記載の頭上弁式エンジンのシ
リンダヘッド冷却装置において、前記冷却用フィン(16)が、前記冷却通路(７)の通路方向
に沿って延びるように配置された、ことを特徴とする頭上弁式エンジンのシリンダヘッド冷
却装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の頭上弁式エンジ
ンのシリンダヘッド冷却装置において、前記冷却通路(７)の通路天井面(11)を、前記吸気弁(35)
及び前記排気弁(36)が位置する天井面両側部(12)から天
井面中央部(13)に近づくほど高くなる中高状に形成し
た、ことを特徴とする頭上弁式エンジンのシリンダヘッド冷
却装置。