JP2512492B2 - Cylinder head cooling structure - Google Patents

Cylinder head cooling structure

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンにおけるシリンダヘッドの冷却構
造に関するもので、詳しくは、エンジンの潤滑油を冷却
媒体とするシリンダヘッドの冷却構造に関する。
The present invention relates to a cooling structure for a cylinder head in an engine, and more particularly to a cooling structure for a cylinder head using engine lubricating oil as a cooling medium.

〔従来技術〕[Prior art]

シリンダヘッドの冷却方式には、外気を媒体とする空
冷方式や、冷却水を媒体とする水冷方式の他に、エンジ
ンの潤滑油を媒体とする油冷方式がある。この油冷方式
による冷却構造では、シリンダヘッドにおける燃焼室の
上方に凹部を形成するとともに、この凹部にオイルパン
の潤滑油を供給し、シリンダヘッドにおける燃焼室の周
縁部の熱をこの潤滑油に吸収させるようにしている。
The cylinder head cooling system includes an air cooling system using outside air as a medium, a water cooling system using cooling water as a medium, and an oil cooling system using engine lubricating oil as a medium. In the cooling structure based on this oil cooling system, a recess is formed above the combustion chamber in the cylinder head, and lubricating oil for the oil pan is supplied to this recess so that heat from the peripheral portion of the combustion chamber in the cylinder head is transferred to this lubricating oil. I try to absorb it.

一方、エンジンのシリンダヘッドは、燃焼室の周縁部
の他に、排気ガスが通過するエキゾーストポートの周縁
部やエキゾーストバルブガイドの周縁部などが高温状態
となる。従来では、これらの高温部分も併せて冷却する
ため、シリンダヘッドのエキゾーストポート側に上記凹
部に連通する複数の排出通路を設け、凹部に供給された
潤滑油をこれら排出通路を介してオイルパンに返却し、
エキゾーストポートの周縁部およびバルブガイドの周縁
部等の熱もこの潤滑油に吸収させるようにしていた。
On the other hand, in the cylinder head of the engine, in addition to the peripheral portion of the combustion chamber, the peripheral portion of the exhaust port through which exhaust gas passes, the peripheral portion of the exhaust valve guide, and the like are in a high temperature state. Conventionally, in order to cool these high-temperature parts as well, a plurality of discharge passages communicating with the recesses are provided on the exhaust port side of the cylinder head, and the lubricating oil supplied to the recesses is sent to the oil pan through these discharge passages. Returned
The lubricating oil also absorbs heat from the peripheral portion of the exhaust port and the peripheral portion of the valve guide.

ところで上記のような冷却構造では、それぞれの排出
通路の長さの差異等の要因によって、あるいは、それぞ
れの排出通路へ排出される潤滑油の流量の差異によって
これら排出通路によるシリンダヘッドの冷却が一様でな
くなり、その効果が十分発揮されない虞れがある。
By the way, in the cooling structure as described above, the cylinder head is cooled by these discharge passages due to factors such as the difference in the length of the discharge passages or due to the difference in the flow rate of the lubricating oil discharged to the discharge passages. There is a risk that the effect will not be fully exerted.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、その目
的は、冷却効果を向上させることのできるシリンダヘッ
ドの冷却構造を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cooling structure for a cylinder head capable of improving a cooling effect.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

本発明に係るシリンダヘッドの冷却構造では、シリン
ダヘッドにおける燃焼室の上方に潤滑油を貯留する凹部
を備えるとともに、該凹部に複数の排出通路を連通さ
せ、前記凹部へ供給された潤滑油を前記複数の排出通路
を介して排出するようにしたシリンダヘッドの冷却構造
において、前記凹部における潤滑油の前記排出通路への
通過域に邪魔板を設け、前記複数の排出通路へ排出され
るそれぞれの潤滑油の流量を前記邪魔板によって分配制
御するようにしている。
In the cylinder head cooling structure according to the present invention, a recess for storing lubricating oil is provided above the combustion chamber in the cylinder head, a plurality of discharge passages are communicated with the recess, and the lubricating oil supplied to the recess is In a cooling structure of a cylinder head configured to discharge through a plurality of discharge passages, a baffle plate is provided in a passage area of the lubricating oil to the discharge passages in the recesses, and each of the lubrication is discharged to the plurality of discharge passages. The flow rate of oil is distributed and controlled by the baffle plate.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の具体的な構成を、実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。
Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment.

第1図および第2図は、本発明に係る冷却構造を適用
したエンジンのシリンダヘッド部を概念的に示したもの
である。ここで例示するシリンダヘッド1は、S・O・
H・C(シングル・オーバー・ヘッド・カム軸)式4バ
ルブ単気筒エンジンのもので、第1図に示すように、そ
の中央部上方にカム軸受2,3,4を備えている。カム軸受
2,3,4は、インレットバルブガイド5,5とエキゾーストバ
ルブガイド6,6との間に設けられており、図中の左右方
向に一列に並設されている。
1 and 2 conceptually show a cylinder head portion of an engine to which a cooling structure according to the present invention is applied. The cylinder head 1 illustrated here is an S / O /
It is an HC (single over head camshaft) type 4-valve single cylinder engine, and as shown in FIG. 1, has cam bearings 2, 3 and 4 above its central portion. Cam bearing
2, 3, 4 are provided between the inlet valve guides 5, 5 and the exhaust valve guides 6, 6 and are arranged in a line in the left-right direction in the figure.

一方、シリンダヘッド1は、インレットバルブガイド
5,5とエキゾーストバルブガイド6,6との間に凹部7を有
している。凹部7は、第2図に示すように、燃焼室8の
上方に位置されており、図中の左右方向に長く形成され
ている。凹部7は、その両端部がそれぞれカム軸受3,4
の下方まで延設されており、該カム軸受3,4間に開口し
ている。この開口7aの中央部に位置する凹部7の底面に
は、円柱状のボス9が立設され、そこには蓋体10が締結
されている。蓋体10は、断面が略U字状を成しており、
凹部7の開口7aを覆っている。また、凹部7の両端部に
は、それぞれ排出通路11,12の一端が開口している。排
出通路11,12は、シリンダヘッド1のエキゾーストポー
ト側(矢印A)に延設されており、エキゾーストバルブ
ガイド6,6の近傍を通過し、さらにそれらの他端は、ス
タッドボルト挿通孔13a,13bに開口している。なお、こ
れらの凹部7および排出通路11,12は、それぞれシリン
ダヘッド1の成形時に中子によって一体成形されてい
る。
On the other hand, the cylinder head 1 is an inlet valve guide.
There is a recess 7 between the 5, 5 and the exhaust valve guide 6, 6. As shown in FIG. 2, the recess 7 is located above the combustion chamber 8 and is formed long in the left-right direction in the drawing. The recess 7 has cam bearings 3 and 4 at both ends thereof.
Of the cam bearings 3 and 4 are opened to the lower part of the cam bearing. A cylindrical boss 9 is erected on the bottom surface of the recess 7 located at the center of the opening 7a, and a lid 10 is fastened thereto. The lid 10 has a substantially U-shaped cross section,
It covers the opening 7a of the recess 7. Further, one end of each of the discharge passages 11 and 12 is open at both ends of the recess 7. The discharge passages 11 and 12 are extended to the exhaust port side (arrow A) of the cylinder head 1, pass near the exhaust valve guides 6, 6, and the other ends thereof are provided with stud bolt insertion holes 13a, It opens at 13b. The recess 7 and the discharge passages 11 and 12 are integrally formed by a core when the cylinder head 1 is formed.

他方、シリンダヘッド1は、供給通路14と主排出通路
15とを備えている。供給通路14は、第1図に示すよう
に、一端がシリンダヘッド1の側面に開口し、かつ他端
が閉塞されており、その中央部は上記凹部7に臨んでい
る。この供給通路14は、シリンダヘッド1に形成された
ドリル加工穴にパイプ14aを嵌入することによって構成
されている。パイプ14aは、周面に噴射口14b,14cと潤滑
口14d,14dとを備えており、上記ドリル加工穴に嵌入し
た際に、噴射口14b,14cは上記凹部7に、潤滑口14d,14d
は上記カム軸受3,4にそれぞれ位置される。なお、パイ
プ14aは、先端に切欠14eを有しており、この切欠14eを
ドリル加工穴の位置決めピン14fに係合させることによ
り、上記噴射口14b,14cおよび潤滑口14d,14dは、それぞ
れ所要の向きに位置決めされる。また、図には示してい
ないが、供給通路14の開口端は、オイルクーラーおよび
オイルポンプを介してオイルパンへ接続されている。一
方、主排出通路15は、図示せぬエキゾーストポートの下
方に配設されている。主排出通路15は、供給通路14と平
行に設けられており、上記2つのスタッドボルト挿通孔
13a,13bを互いに連通させ、かつその両端は閉塞されて
いる。また、スタッドボルト挿通孔13b側の主排出通路1
5端部には、下方に延びるドレン穴16が連通されてお
り、主排出通路15は、このドレン穴16を介して図示せぬ
オイルパンに接続されている。
On the other hand, the cylinder head 1 has a supply passage 14 and a main discharge passage.
15 and. As shown in FIG. 1, one end of the supply passage 14 is open to the side surface of the cylinder head 1 and the other end is closed, and the central portion thereof faces the recess 7. The supply passage 14 is formed by fitting a pipe 14a into a drilled hole formed in the cylinder head 1. The pipe 14a is provided with injection ports 14b, 14c and lubrication ports 14d, 14d on its peripheral surface, and when the pipe 14a is fitted into the drilled hole, the injection ports 14b, 14c are provided in the recess 7 and the lubrication ports 14d, 14d.
Are located in the cam bearings 3 and 4, respectively. The pipe 14a has a notch 14e at its tip, and by engaging the notch 14e with a positioning pin 14f of a drilled hole, the injection ports 14b, 14c and the lubricating ports 14d, 14d are respectively required. Is positioned in the direction of. Although not shown in the figure, the open end of the supply passage 14 is connected to an oil pan via an oil cooler and an oil pump. On the other hand, the main discharge passage 15 is arranged below an exhaust port (not shown). The main discharge passage 15 is provided in parallel with the supply passage 14, and has the two stud bolt insertion holes.
13a and 13b are communicated with each other, and both ends thereof are closed. In addition, the main discharge passage 1 on the stud bolt insertion hole 13b side
A drain hole 16 extending downward is communicated with the end portion 5 and the main discharge passage 15 is connected to an oil pan (not shown) through the drain hole 16.

さらに、シリンダヘッド1は、上記凹部7内に邪魔板
部材17を備えている。邪魔板部材17は、第2図に示すよ
うに、基片17aと、この基片17aの一端に、該基片17aに
直交する向きに設けられた邪魔板17bとから構成されて
おり、上記ボス9と蓋体10との間に締着されている。な
お本実施例では、邪魔板部材17の邪魔板17bを、供給通
路14の噴射口14cと排出通路12の開口との間に位置さ
せ、噴射口14cから排出通路12への通過域を狭めるよう
にしている。
Further, the cylinder head 1 includes a baffle plate member 17 in the recess 7. As shown in FIG. 2, the baffle plate member 17 is composed of a base piece 17a and a baffle board 17b provided at one end of the base piece 17a in a direction orthogonal to the base piece 17a. It is fastened between the boss 9 and the lid 10. In this embodiment, the baffle plate 17b of the baffle plate member 17 is positioned between the injection port 14c of the supply passage 14 and the opening of the discharge passage 12 so that the passage area from the injection port 14c to the discharge passage 12 is narrowed. I have to.

なお、図中符号18はカムチェーン室であり、図示せぬ
オイルパンに連通されている。
Reference numeral 18 in the drawing denotes a cam chain chamber, which is connected to an oil pan (not shown).

エンジンが始動すると、図示せぬオイルポンプによっ
てオイルパンから吸引された潤滑油は、図示せぬオイル
クーラーを介して冷却され、供給通路14へ圧送される。
圧送された潤滑油は、供給通路14内で順次分岐され、一
方は潤滑口14d,14dを介してカム軸受3,4へ、他方は噴射
口14b,14cを介して凹部7へそれぞれ供給される。カム
軸受3,4へ供給された潤滑油は、図示せぬカム軸の潤滑
を図った後、そこから漏洩してシリンダヘッド1の上面
を案内され、カムチェーン室18を介して図示せぬオイル
パンへ返却される。
When the engine is started, the lubricating oil sucked from the oil pan by the oil pump (not shown) is cooled via the oil cooler (not shown) and is pressure-fed to the supply passage 14.
The pumped lubricating oil is sequentially branched in the supply passage 14, one of which is supplied to the cam bearings 3 and 4 through the lubricating ports 14d and 14d, and the other of which is supplied to the recess 7 through the injection ports 14b and 14c. . The lubricating oil supplied to the cam bearings 3 and 4 leaks from the lubricating oil after lubricating the cam shaft (not shown), is guided to the upper surface of the cylinder head 1, and is passed through the cam chain chamber 18 to cause the oil (not shown). Returned to bread.

一方、噴射口14b,14cを介して凹部7へ噴射された潤
滑油は、そこで一時滞留し、燃焼室8上方の熱を吸収し
た後に排出通路11,12を介して凹部7から排出される。
排出通路11,12から排出された潤滑油は、エキゾースト
バルブガイド6,6の周縁部の熱を吸収した後にスタッド
ボルト挿通孔13a,13bを介して一旦下方に導かれ、主排
出通路15およびドレン穴16を介して図示せぬオイルパン
へ返却される。その際、凹部7内における排出通路12へ
の潤滑油の通過域は、邪魔板部材17の邪魔板17bによっ
て狭められているため、排出通路11を介して排出される
潤滑油の流量が、排出通路12から排出されるそれよりも
多くなる。またこの時、排出通路11を介して排出される
多量の潤滑油は、主排出通路15を通過する際に、図示せ
ぬエキゾーストポートの周縁部の熱も併せて吸収してい
る。
On the other hand, the lubricating oil injected into the recess 7 through the injection ports 14b and 14c temporarily stays there, absorbs the heat above the combustion chamber 8, and is then discharged from the recess 7 through the discharge passages 11 and 12.
The lubricating oil discharged from the discharge passages 11 and 12 absorbs heat at the peripheral portions of the exhaust valve guides 6 and then is once guided downward through the stud bolt insertion holes 13a and 13b, and then the main discharge passage 15 and the drain. It is returned to the oil pan (not shown) through the hole 16. At that time, since the passage area of the lubricating oil to the discharge passage 12 in the recess 7 is narrowed by the baffle plate 17b of the baffle plate member 17, the flow rate of the lubricating oil discharged through the discharge passage 11 is More than that discharged from passage 12. At this time, a large amount of the lubricating oil discharged through the discharge passage 11 also absorbs the heat of the peripheral portion of the exhaust port (not shown) when passing through the main discharge passage 15.

なお、上記実施例では、邪魔板17bをシリンダヘッド
1とは別体に設けているので、邪魔板17bの位置を変え
ることによってそれぞれの排出通路11,12へ流入する潤
滑油の量を適宜変化させることができるが、本発明で
は、邪魔板17bは、シリンダヘッド1と一体に成形して
も構わない。また、邪魔板17bは、排出通路12への潤滑
油の流量を抑制してそれぞれの流量が異なるようにして
いるが、本発明に係るシリンダヘッドの冷却構造では、
これらに限定されない。例えば、邪魔板によって複数の
排出通路への潤滑油の流量がそれぞれ等しくなるように
してもよいし、排出通路への潤滑油の排出を促進させる
ように邪魔板を設けてもよい。
In the above embodiment, the baffle plate 17b is provided separately from the cylinder head 1. Therefore, by changing the position of the baffle plate 17b, the amount of the lubricating oil flowing into the respective discharge passages 11 and 12 can be changed appropriately. However, in the present invention, the baffle plate 17b may be formed integrally with the cylinder head 1. Further, the baffle 17b suppresses the flow rate of the lubricating oil to the discharge passage 12 so that the respective flow rates are different, but in the cylinder head cooling structure according to the present invention,
It is not limited to these. For example, the flow rate of the lubricating oil to the plurality of discharge passages may be equalized by the baffle plate, or the baffle plate may be provided to accelerate the discharge of the lubricating oil to the discharge passage.

また、上記実施例では、供給通路14をパイプ14aによ
ってシリンダヘッド1に設けているが、本発明では必ず
しもパイプである必要はないし、またシリンダヘッド1
に設ける必要もない。
Further, in the above embodiment, the supply passage 14 is provided in the cylinder head 1 by the pipe 14a, but in the present invention, it is not necessarily a pipe, and the cylinder head 1 is not necessarily required.
There is no need to set it in.

さらに、凹部7および排出通路11,12を中子によって
一体成形するようにしているが、他の加工法によって行
なっていてもよいことはいうまでもない。また凹部7
は、蓋体10によって覆われているが、蓋体10は必ずしも
必要でない。
Further, although the recess 7 and the discharge passages 11 and 12 are integrally formed by the core, it goes without saying that they may be formed by another processing method. Also, the recess 7
Is covered by the lid 10, but the lid 10 is not always necessary.

またさらに、上記実施例では、S・O・H・C式4バ
ルブ単気筒エンジンのシリンダヘッド冷却構造について
示したが、勿論本発明は他の型式のエンジンにも適用で
きることはいうまでもない。
Furthermore, although the cylinder head cooling structure of the S / O / H / C type four-valve single-cylinder engine has been shown in the above embodiment, it goes without saying that the present invention can also be applied to other types of engines.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上記したように、本発明に係るシリンダヘッドの冷却
構造によれば、凹部における潤滑油の排出通路への通過
域に邪魔板を設け、この邪魔板によって複数の排出通路
へ排出されるそれぞれの潤滑油の流量を分配制御するよ
うにしているので、簡単な構造で、それら複数の排出通
路へそれぞれ最適量の潤滑油を供給することができる。
したがって、上記複数の排出通路によるシリンダヘッド
の冷却効果を一様にすることができ、その効果を向上さ
せることができる。
As described above, according to the cylinder head cooling structure of the present invention, the baffle plate is provided in the passage area of the lubricating oil to the discharge passage in the concave portion, and the lubricating plates are discharged to the plurality of discharge passages by the baffle plate. Since the flow rate of the oil is distributed and controlled, it is possible to supply the optimum amount of lubricating oil to each of the plurality of discharge passages with a simple structure.
Therefore, the effect of cooling the cylinder head by the plurality of discharge passages can be made uniform, and the effect can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明に係る冷却構造を適用したシリンダヘ
ッドの概念的な平面図、第2図は、第1図におけるII−
II線断面図である。 1……シリンダヘッド、7……凹部、8……燃焼室、1
1,12……排出通路、17b……邪魔板。
FIG. 1 is a conceptual plan view of a cylinder head to which a cooling structure according to the present invention is applied, and FIG. 2 is II- in FIG.
It is a II sectional view. 1 ... Cylinder head, 7 ... Recess, 8 ... Combustion chamber, 1
1,12 …… Discharge passage, 17b …… Baffle plate.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シリンダヘッドにおける燃焼室の上方に潤
滑油を貯留する凹部を備えるとともに、該凹部に複数の
排出通路を連通させ、前記凹部へ供給された潤滑油を前
記複数の排出通路を介して排出するようにしたシリンダ
ヘッドの冷却構造において、前記凹部における潤滑油の
前記排出通路への通過域に邪魔板を設け、前記複数の排
出通路へ排出されるそれぞれの潤滑油の流量を前記邪魔
板によって分配制御するようにしたことを特徴とするシ
リンダヘッドの冷却構造。
1. A cylinder head is provided with a recess for storing lubricating oil above a combustion chamber, a plurality of discharge passages are communicated with the recess, and the lubricant supplied to the recess is passed through the plurality of discharge passages. In the cooling structure of the cylinder head configured to be discharged by means of the above-mentioned method, a baffle plate is provided in a passage area of the lubricating oil to the discharge passage in the recess, and the flow rate of each lubricating oil discharged to the plurality of discharge passages is blocked. A cooling structure for a cylinder head, characterized in that distribution control is performed by a plate.
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