JPH0144768Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンのシリンダヘツド、詳細には
冷却水通路の構造が改良されたエンジンのシリン
ダヘツドに関するものである。

（従来技術） 通常、水冷式の多気筒エンジンにおいては、複
数の気筒の燃焼室頂壁を構成する下壁と上壁との
間に冷却水通路が形成し、エンジン冷却水をこの
冷却水通路内において気筒の列方向に流通させて
シリンダヘツドを冷却している。このように形成
されるシリンダヘツド内の冷却水通路は従来、例
えば実開昭57−150223号公報に示されるように、
上流側から下流側に亘つて略均一な断面積（通路
面積）を有するように形成されていた。しかし、
この冷却水通路内を流通する冷却水の流れは、通
路内の絞り部や曲がり部等を通過して、通路内で
次第に圧力損失を生じ、したがつて下流側におい
ては上流側におけるよりも冷却水の流速が低下す
る。このように冷却水の流速が低下すると、その
部分においては燃焼室頂壁から冷却水への熱放出
が効率良く行なわれず、シリンダヘツドの温度上
昇を招く。

上記のようにシリンダヘツドが局部的に温度上
昇すると、該シリンダヘツドに温度勾配が生じて
熱変形が発生し、シリンダブロツクとの合せ面か
ら水洩れ、ガス洩れが生じたり、最悪の場合には
シリンダヘツドにクラツクが生じる、等の各種不
具合が発生する。

シリンダヘツドにおいて冷却され難い個所が有
る場合、実開昭54−171039号公報に示されるよう
にウオータポンプ下流の冷却水通路を２系統に分
け、一方をラジエータを介してシリンダヘツドの
冷却され難い個所に直接連通し他方はその他の個
所に連通して、冷却され難い個所の冷却効率を上
げることも考えられるが、このような装置を用い
れば当然エンジンの構造が複雑化する。

（考案の目的） 本考案は上記のような事情に鑑みてなされたも
のであり、複雑な付加装置を用いることなく、冷
却水によつて全体的に均等に冷却されうるエンジ
ンのシリンダヘツドを提供することを目的とする
ものである。

（考案の構成） 本考案のエンジンのシリンダヘツドは、前述し
たように複数の気筒の燃焼室頂壁を構成する下壁
と上壁との間に形成される冷却水通路を、上記上
壁の下面を冷却水通路上流側から下流側に向かつ
て次第に下壁に近付く形状とすることにより、通
路下流側の気筒の燃焼室頂壁と上壁との間の断面
積（通路面積）が、上流側の気筒の燃焼室頂壁と
上壁との間の断面積よりも小さくなるように形成
するとともに、上記上壁の下面に、冷却水通路に
沿つて略水平方向に延びるエア抜き通路を凹設し
たことを特徴とするものである。

（考案の効果） 上記のように上流側断面積よりも下流側断面積
が小さくなるように冷却水通路を形成すると、当
然冷却水通路下流側においては通路面積が減少し
たことによつて冷却水流速が上昇し、前述したよ
うな圧力損失による流速低下と相殺して冷却水流
速はシリンダヘツド内で均一化する。したがつて
シリンダヘツドは全体的に均等に冷却されるよう
になり、前述したような熱変形の発生が防止され
る。

そしてこの冷却水流速均一化を図るために、上
壁の下面を上述のような形状としているので、燃
焼室頂壁を構成する下壁の形状および厚さは各気
筒間で変える必要がなく、よつて、特に均一冷却
の要求が高い各気筒の燃焼室周りについてその要
求が実現され、シリンダヘツドの熱変形が確実に
防止される。

また、上記のようなエア抜き通路が設けられて
いるから、上壁が上述のようにして傾斜していて
も、冷却水通路内に存在する空気はこのエア抜き
通路を通つて冷却水通路下流側に排出され得る。
なおこのエア抜き通路は、冷却水通路に沿つて長
く延びるものであるが、上壁の下面に凹設される
ものであるから、上壁内に穿設するような場合と
異なり、容易に形成可能である。

（実施例） 以下、図面を参照して本考案の実施例について
詳細に説明する。

第１図は本考案の１実施例によるエンジンのシ
リンダヘツドを示す側断面図であり、第２図はそ
の−線断面図である。本実施例のシリンダヘ
ツド１は一例として４気筒エンジン用のものであ
り、４つのシリンダ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設
けられたシリンダブロツク３の上部にガスケツト
４を介して取り付けられている。シリンダブロツ
ク３にはシリンダ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを取り
囲む冷却水通路５が形成され、該冷却水通路５は
シリンダブロツク３の一端（第１図中左端）にお
いて該シリンダブロツク３に取り付けられたウオ
ータポンプ６の渦室７と連通されている。

一方シリンダヘツド１は、各気筒の燃焼室８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの頂壁９ａ，９ｂ，９ｃ，
９ｄを構成する下壁９と、この下壁９から上方に
離れた上壁１０とを有し、これら下壁９と上壁１
０との間に冷却水通路１１が形成されている。こ
の冷却水通路１１は、シリンダブロツク３の上壁
（図示せず）に設けられた開口を通して該シリン
ダブロツク３の冷却水通路５と連通している。ウ
オータポンプ６のインペラ１２を固定する回転軸
１３が、プーリ１４、ベルト１５を介してエンジ
ンのクランクシヤフト（図示せず）によつて回転
駆動されると、冷却水は該ウオータポンプ６の渦
室７から、シリンダブロツク３の冷却水通路５お
よびシリンダヘツド１の冷却水通路１１に圧送さ
れ、これら冷却水通路５，１１内を第１図におい
て左方から右方に向かつて流れ、該冷却水によつ
てシリンダブロツク３およびシリンダヘツド１が
冷却される。この冷却水はシリンダヘツド１の冷
却水出口１６からラジエータ、あるいはウオータ
ポンプ６に送られる。

上述の通りシリンダヘツド１の冷却水通路１１
は、第１図中左方が上流側、右方が下流側となる
が、第１図に明確に示されているように該冷却水
通路１１を画成するシリンダヘツド１の上壁１０
は、通路上流側から下流側に向かつて次第に下壁
９に近づくような形状に形成されている。したが
つて各気筒の燃焼室８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの頂
壁９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄと上壁１０との間の冷
却水通路１１の断面積（通路面積）は、通路下流
側に行くにしたがつて次第に小さくなつている。
なお燃焼室８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの頂壁９ａ，
９ｂ，９ｃ，９ｄは、中央部が上方に突出してい
るので、部分的には冷却水通路１１の断面積が上
流側よりも下流側において大きくなつている個所
も有るが、各気筒単位で頂壁９ａ，９ｂ，９ｃ，
９ｄと上壁１０との間の冷却水通路断面積を比較
すれば、冷却水通路下流側の通路断面積が冷却水
通路上流側の通路断面積よりも小さくなつてい
る。

前述した通り、冷却水通路１１内を流れる冷却
水の流れは次第に圧力損失を生じて、下流側に行
くほど流速が低下しやすくなつている。しかし、
上記のように冷却水通路１１の断面積を設定して
おくと、冷却水通路１１の断面積が減少している
ことにより冷却水は下流側に行くほど流速が上昇
し、上記圧力損失による流速低下と相殺して冷却
水流速は上流部から下流部に亘つて略均一とな
る。したがつてシリンダヘツド１はこの冷却水に
よつて全体的に均等に冷却されるようになり、部
分的に高温の個所が生じることがなくなつて該シ
リンダヘツド１の熱変形が防止される。

なお本実施例においては、上壁１０の最高レベ
ル（当然ながら冷却水通路１１の最上流部におい
て形成される）を通路底壁レベルとして上壁１０
の最下流部まで延びるエア抜き通路１７が、一例
として２本設けられている。このようなエア抜き
通路１７を設けておくと、エンジン組立時等に新
たに冷却水が冷却水通路１１内に供給されるとき
に、冷却水通路１１内に存在していた空気はこの
エア抜き通路１７を通り、冷却水出口１６の近傍
に設けられたジグルピン１８から容易に冷却水通
路１１外に排出されうる。

以上説明した実施例においては、冷却水通路１
１の断面積は上流側から下流側に向かつて漸減す
るようになつているが、この断面積を段階的に減
少させてもよい。しかし上記実施例のようにすれ
ば、冷却水の流れの圧力損失はより小さく抑えら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す側断面図、第
２図は第１図の−線断面図である。 １……シリンダヘツド、２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ……シリンダ、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ……燃
焼室、９……シリンダヘツドの下壁、９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄ……燃焼室頂壁、１０……シリン
ダヘツドの上壁、１１……冷却水通路、１７……
エア抜き通路、１９……冷却水通路の側壁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の気筒の燃焼室頂壁を構成する下壁と上壁
   との間に冷却水通路が形成され、この冷却水通路
   内において冷却水を上記複数の気筒の列方向に流
   通させるようにしたエンジンのシリンダヘツドに
   おいて、 上記上壁の下面を冷却水通路上流側から下流側
   に向かつて次第に下壁に近付く形状として、冷却
   水通路上流側に位置する気筒の燃焼室頂壁と上壁
   との間の冷却水通路の断面積よりも、冷却水通路
   下流側に位置する気筒の燃焼室頂壁と上壁との間
   の冷却水通路の断面積を小さくするとともに、 該上壁の下面に、冷却水通路に沿つて略水平方
   向に延びるエア抜き通路を凹設したことを特徴と
   するエンジンのシリンダヘツド。