JPH0540268Y2 - - 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冷却水取出部構造に関する
ものである。

（従来技術） 一般に自動車用エンジンにおいては、エンジン
のシリンダヘツド内に形成される冷却水通路とラ
ジエータとを結ぶ通路中に感温弁を取付け、冷却
水温が所定温度より高い場合には該感温弁が開い
てエンジン側の冷却水通路からラジエータ側に冷
却水が流され、水温が所定温度より低い場合には
該感温弁が閉じて冷却水のラジエータ側への流れ
を阻止する如く冷却水の流通を水温に応じて制御
するようにしている。

また一方、自動車用エンジンにおいては、冷却
水の一部を車内暖房用ヒータ側に取り出してこれ
を暖房用熱源として利用することも一般的に行な
われており、この場合、暖房性能（特に暖房の即
効性）という観点から、エンジンの冷却水通路を
エンジン内でも特に高温となる排気ポート側にで
きるだけ偏らせて形成するとともに、該冷却水通
路の出口端、即ち、上記感温弁が配置された近傍
位置からヒータ側への冷却水取出口を設けるのが
通例である。

ところが、このようにシリンダヘツド内に形成
される冷却水通路を排気ポート側に偏らせて形成
するとともに、その出口側の端部に感温弁とヒー
タへの冷却水取出口とを形成した場合には、感温
弁の水温による開閉制御が適正に行なわれない
と、後述する如く冷却水の過上昇を招来すること
も考えられる。

即ち、シリンダヘツド内に設けられる冷却水通
路を排気ポート側に偏らせて形成した場合には、
全体として高温の冷却水が得られるところからこ
の冷却水を熱源とするヒータの暖房性能という面
では好都合であるが、その反面、該冷却水通路を
シリンダヘツドの中央部に形成した場合に比し
て、吸気による冷却水の冷却作用が少なくなると
ともに排気熱による冷却水の昇温作用が高くなる
ことから、冷却水通路内の排気ポート寄りを流れ
る冷却水と吸気ポート寄りを流れる冷却水との間
の温度差が大きい。また、この冷却水通路の出口
端における流れ方向は、感温弁の作動状態により
変化するものであつて、該感温弁が開いてラジエ
ータ側へも冷却水が流れている場合（即ち、エン
ジン高温時）には、感温弁側とヒータ取出口側の
両方へ冷却水の流れが分かれるが、感温弁が閉じ
ている場合（即ち、エンジン低温時）にはヒータ
取出口側へ向かう流れが主流となる。

このため、エンジンの信頼性の確保という観点
からは、感温弁の開閉状態に応じて変化する冷却
水の流れ状態の如何にかかわらず、常に高温の冷
却水、即ち、排気ポート寄りを流れる冷却水を積
極的に感温弁側へ流す必要があり、もしこれが実
現できない場合（即ち、吸気ポート寄りを流れる
低温の冷却水、あるいは排気ポート寄りを流れる
高温の冷却水と吸気ポート寄りを流れる低温の冷
却水との混合冷却水が感温弁側に流れる場合）に
は、高温部位の冷却水がエンジンの信頼性上から
許容される温度以上となつているにもかかわらず
依然としてラジエータ側への冷却水還流が阻止し
続けられて冷却水温の過上昇という事態に至るこ
とが考えられるものである。

しかるに、従来はこのような不具合に対して何
等有効な対策が講じられておらず、この点からし
て、エンジンの信頼性という面において改善の余
地がある。

（考案の目的） 本考案は上記従来技術の項で指摘した問題点を
解決しようとするもので、シリンダヘツド内に冷
却水通路を形成するとともに、該冷却水通路から
取り出される冷却水の一部を暖房用ヒータの熱源
として利用するようにしたエンジンにおいて、冷
却水による吸気の緩め過ぎを防止することでエン
ジンの出力性能の維持を図るとともに、シリンダ
ヘツド内の冷却水温の異常上昇を招くことなく高
水準の暖房性能が得られるようにしたエンジンの
冷却水取出部構造を提案することを目的としてな
されたものである。

（目的を達成するための手段） 本考案では、上記の目的を達成するための手段
として、シリンダヘツド内に気筒配列方向に延び
る冷却水通路を主として排気ポート形成側部分に
偏つて形成する一方、冷却水通路の一端部には該
冷却水通路に連通する冷却水取出室を形成し、さ
らに該冷却水取出室のうち排気ポート寄り位置に
は感温弁を備えるラジエータ側冷却水取出を、ま
た吸気ポート寄り位置にはヒータ側冷却水取出部
をそれぞれ設けるとともに、上記冷却水取出室内
には上記冷却水通路の排気ポート側位置から該冷
却水取出室側に流入する冷却水を上記感温弁の感
温部に向けて偏向せしめるリブを形成したもので
ある。

（作用） 本考案では上記の手段により次のような作用が
得られる。

(1) シリンダヘツド内に形成される冷却水通路が
排気ポート側に偏つて存在しているため、吸気
ポート側に積極的に冷却水通路を形成する場合
に比して、吸気ポート内を流通する吸気ポート
が冷却水通路内を流通する高温の冷却水によつ
て昇温される割合が少なく、それだけ吸気温が
低温に保持され、高水準の吸気充填効率が実現
される。

(2) 冷却水通路が排気ポート側に偏つて形成され
るとともに、その一端部に形成される冷却水取
出室の吸気ポート寄りにヒータ側冷却水取出部
が、排気ポート寄りに感温弁を備えたラジエー
タ側冷却水取出部が、それぞれ形成されている
ため、該感温弁が開弁し冷却水がヒータ側取出
部とラジエータ側取出部の双方に分流されるエ
ンジン高温時には例え吸気ポート側の冷却水が
ヒータ側取出部に積極的に流れても冷却水温度
そのものが全体的に高いため良好な暖房作用が
期待でき、またエンジン温度が低く感温弁が閉
弁して排気ポート寄りを流れる高温の冷却水が
ラジエータ側取出部の近傍を迂回してヒータ側
取出部側に集中的に流れる時にはこの迂回して
ヒータ側取出部に流れ込む高温冷却水によつて
吸気ポート寄りを流れる低温冷却水の流入が抑
制され高温冷却水が積極的にヒータ側取出部に
導入されるため良好な暖房作用が期待できるも
のである。

(3) 冷却水取出室の吸気ポート寄りにヒータ側冷
却水取出部が、排気ポート寄りに感温弁を備え
たラジエータ側冷却水取出部が、それぞれ形成
されるとともに、上記冷却水取出室内に、排気
ポート側から該冷却水取出室側に流入する冷却
水を上記感温弁の感温部側に偏向せしめるリブ
が設けられているため、感温弁が開弁して冷却
水が該開弁弁側とヒータ側取出部側とに分流す
る時には排気ポート寄りに位置する上記感温弁
側に排気ポート側を流れる高温の冷却水が流入
し、また上記感温弁が閉弁して冷却水の主流が
ラジエータ側取出部の近傍を迂回してヒータ側
取出部側に向かう時には、この迂回する排気ポ
ート寄りの高温冷却水がリブによつて積極的に
感温弁側に偏向されるとともにヒータ側取出部
に向かう流れによつて吸気ポート寄りの低温冷
却水の感温弁側への移動が抑制されることの相
乗作用として該感温弁側には高温冷却水が流入
し、結果的に、該感温弁の開閉状態の如何に拘
わらず該感温弁には高温冷却水が積極的に流入
し、該感温弁は常時この高温冷却水の温度に基
づいて作動することとなる。

（考案の効果） 従つて、本考案のエンジンの冷却水取出部構造
によれば次のような効果が得られる。

(a) 冷却水通路を排気ポ−ト側に偏らせて形成す
ることで冷却水による吸気温の昇温作用を抑制
しもつて吸気充填効率を高めるようにしている
ことから、エンジンの出力性能の向上が図られ
る。

(b) 冷却水温が相対的に高く感温弁が開示してい
る様態においては吸気ポート寄りを流れる冷却
水がヒータ側冷却水取出部に、また冷却水温比
較的低く感温弁が閉じている状態においては排
気ポート寄りを流れる最も高温の冷却水がヒー
タ側冷却水取出部に、それぞれ流入することか
ら、ヒータ側には常時高温冷却水が供給される
こととなり、それだけ暖房性能が向上せしめら
れる。

(c) ラジエータ側冷却水取出部に設けられた感温
弁には、リブによる偏向作用も手伝つて該感温
弁の開閉状態の如何に拘わらず常時高温冷却水
が供給され、該感温弁はこの高温冷却水に基づ
いて作動することから、例えば、該感温弁が低
温冷却水に基づいて作動した場合のような冷却
水の過上昇という事態の発生が未然に且つ確実
に防止され、それだけエンジンの信頼性が向上
するものである。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照して本考案の好
適な実施例を説明する。

第１図及び第２図には本考案の実施例に係る冷
却水取出部構造を備えた自動車用エンジンのシリ
ンダヘツド１の一部（エンジン後端側の２気筒部
分）が示されている。このシリンダヘツド１は、
１気筒当たり吸・排気弁をそれぞれ２個づつ備え
た４弁式多気筒エンジンに適用されるものであつ
て、各気筒の燃焼室１０，１０…に対応する位置
にそれぞれ２個の吸気弁取付ボス部１６，１６と
２個の排気弁取付ボス部１５，１５と１個の点火
プラグ取付部１７とを形成している。また、この
シリンダヘツド１の内部には、気筒配列方向に延
びる冷却水通路４が形成されている。そして、こ
の冷却水通路４のシリンダヘツド１内における平
面的な配置は、本考案を適用して、第１図に示す
如く主として排気マニホールド取付面２側（即
ち、排気ポート形成側）に偏つた配置とされてい
る。尚、吸気マニホールド取付面３側には冷却水
通路４が全く形成されていないというのではな
く、吸気ポート（図示省略）の下方側には若干冷
却水通路４が形成されている。又、第１図におい
て符号１８はロツカー軸取付基部である。

又、このシリンダヘツド１は、そのエンジン前
端部（図示省略）にシリンダブロツク（図示省
略）側からこの冷却水通路４内に冷却水を導入す
るための冷却水導入口（図示省略）を設ける一
方、そのエンジン後端部１ａには、本考案を適用
して、該冷却水通路４の後端部に連通する冷却水
取出室５を一体的に形成している。従つて、シリ
ンダブロツク側からシリンダヘツド１の冷却水通
路４内に流入した冷却水は、該冷却水通路４内を
その前端部側から後端部の冷却水取出室５側に向
つて流通する。

さらに、この冷却水取出室５には、大径のラジ
エータ側冷却水取出部５１と小径のヒータ側冷却
水取出部５２とバイパスポート（図示省略）が形
成されている。そして、このラジエータ側冷却水
取出部５１とヒータ側冷却水取出部５２の冷却水
取出室５内における平面的配置は、本考案を適用
して、ラジエータ側冷却水取出部５１が排気ポー
ト側（即ち、排気マニホールド取付面２側）に、
ヒータ側冷却水取出部５２が吸気ポート側（即
ち、吸気マニホールド取付面３側）に位置するよ
うに設置されている。

また、このラジエータ側冷却水取出部５１とヒ
ータ側冷却水取出部５２のうち、該ラジエータ側
冷却水取出部５１にはその一端がラジエータ（図
示省略）に連通するラジエータ接続管８が、また
ヒータ側冷却水取出部５２にはその一端が車室暖
房用ヒータコア（図示省略）に連通するヒータ接
続管９がそれぞれ設けられている。さらに、上記
ラジエータ側冷却水取出部５１のラジエータ接続
管８との接合部には、ワツクスタイプの感温部７
を備えた感温弁６が取付けられている。

さらに、この実施例では、本考案を適用して、
上記冷却水取出室５の上面と下面にそれぞれ気筒
配列方向に延びる上下一対のリブ１２，１３を該
冷却水取出室５内に突出させた状態で形成し、こ
の上側リブ１２と下側リブ１３のガイド作用によ
り冷却水通路４の排気ポート側を通つて冷却水取
出室５側に流入する冷却水を積極的に感温弁６の
感温部７側へ偏向させるようにしている。尚、特
にこの実施例においては、上記上側リブ１２と下
側リブ１３の一端部を、それぞれ感温弁６の外周
に形成した嵌合溝２１，２２に嵌入させることに
より、冷却水取出室５にた対して感温弁６を所定
の回動位置に位置決めした状態で取付けられるよ
うにしている（即ち、上側リブ１２と下側リブ１
３が感温弁６の該取付け防止部材として機能す
る）。

このように構成した場合における冷却水の流れ
状態に及びこれらに関連した暖房性能及び感温弁
６による冷却水の流路制御に付いて説明する。先
ず、冷却水温が所定温度以下である場合は、感温
弁６が閉じられるため、冷却水通路４から冷却水
取出室５側に流入する冷却水は、その大部分が冷
却水取出室５からラジエータ側に流入することな
くバイパスポート（図示省略）から直接シリロダ
ブロツクの冷却水通路側に環流されるとともに、
その一部分は感温弁６の近傍をそのまま迂回して
ヒータ側冷却水取出部５２側へ流れることにな
る。この場合、ラジエータ側冷却水取出部５１と
ヒータ側冷却水取出部５２とにおける冷却水の流
れに着目すると、冷却水通路４から冷却水取出室
５に流れる冷却水は、該冷却水通路４の排気ポー
ト側寄りを流れて上記感温弁６の前方を通過して
ヒータ側冷却水取出部５２側に向かう流れと、吸
気ポート側寄りを流れてそのままヒータ側冷却水
取出部５２側に向かう流れとになる。

この場合、冷却水通路４が排気ポート側に偏つ
て形成されていることから、排気ポート寄りを流
れる冷却水流量が吸気ポート寄りを流れる冷却水
流量よりも多く、従つて、排気ポート寄りからヒ
ータ側冷却水取出部５２に向かう流れが主流とな
り、吸気ポート寄りの冷却水のヒータ側冷却水取
出部５２への流入そのものが抑制され、結果的に
該ヒータ側冷却水取出部５２へは高温冷却水が積
極的に導入されることとなり、冷却水温度そのも
のが比較的低温であるエンジン冷間時であるにも
かかわらず、高い暖房性能が確保されることとな
る。

また、この場合、排気ポート寄りを流れる冷却
水が感温弁６の前方位置を通過してヒータ側冷却
水取出部５２側へ流れることから、何等の手段を
講じないと、該感温弁６の近傍は冷却水の溜り部
となるが、この実施例のものにおいては本考案を
適用してこの部分にリブ１２，１３を形成してい
ることから、ヒータ側冷却水取出部５２側へ流れ
る冷却水の一部が該リブ１２，１３によつて感温
弁６側に偏向せしめられることとなり、結果的に
該感温弁６は排気ポート寄りを流れる高温冷却水
の温度に基づいて作動することとなる。

一方、冷却水温度が所定温度以上である場合に
は、感温弁６が開弁することから、冷却水通路４
から冷却水取出室５側に流れる冷却水はヒータ側
冷却水取出部５２とラジエータ側冷却水取出部５
１の両方へ分流することとなる。この場合、ラジ
エータ側冷却水取出部５１が排気ポート寄りに、
ヒータ側冷却水取出部５２が吸気ポート寄りにそ
れぞれ形成されていることから、冷却水のうち、
排気ポート寄りを流れる高温冷却水はラジエータ
側冷却水取出部５１側に積極的に流れ、吸気ポー
ト寄りを流れる低温冷却水はヒータ側冷却水取出
部５２側へ積極的に流れることとなる。

ところが、この運転状態においては冷却水温度
そのものがエンジン冷間時のそれに比して高くな
つていることから、ヒータ側冷却水取出部５２側
へ吸気ポート寄りを流れる冷却水が導入されると
しても、高い暖房性能が確保されるものである。
また、感温弁６側には排気ポート寄りを流れる高
温冷却水が積極的に導入されることから、該感温
弁６はこの高温冷却水に基づいて作動されること
となる。

このように、この実施例のものにおいては、エ
ンジン温度の如何にかかわらず常時高温冷却水が
ヒータ側冷却水取出部５２側へ導入されることで
高い暖房性能が確保されるものである。また、感
温弁６の作動についても、該感温弁６を常時高温
冷却水に基づいて作動させることができることか
ら、例えば、加勢感温弁６が低温冷却水に基づい
て作動する場合のように冷却水温度が過上昇する
というようなことがなく、エンジンの高い信頼性
が確保されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る冷却水取出部構
造を備えたエンジンのシリンダヘツドの要部横断
面図、第２図は第１図の−要部縦断面図であ
る。 １……シリンダヘツド、２……排気マニホール
ド取付面、３……吸気マニホールド取付面、４…
…冷却水通路、５……冷却水取出室、６……感温
弁、７……感温部、８……ラジエータ接続管、９
……ヒータ接続管、１０……燃焼室、１２……上
側リブ、１３……下側リブ、５１……ラジエータ
側冷却水取出部、５２……ヒータ側冷却水取出
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツド内に気筒配列方向に延びる冷却
   水通路が主として排気ポート形成側部分に偏つて
   形成される一方、冷却水通路の一端部には該冷却
   水通路に連通する冷却水取出室が形成されるとと
   もに、該冷却水取出室のうち排気ポート寄り位置
   には感温弁を備えるラジエータ側冷却水取出が、
   また吸気ポート寄り位置にはヒータ側冷却水取出
   部がそれぞれ設けられており、しかも上記冷却水
   取出室内には上記冷却水通路の排気ポート側位置
   から該冷却水取出室側に流入する冷却水を上記感
   温弁の感温部に向けて偏向せしめるリブが形成さ
   れていることを特徴とするエンジンの冷却水取出
   部構造。