JPH0421050B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、略垂直方向に向くクランク軸と、略
水平方向に向くシリンダーとを備えているいわゆ
る縦軸型エンジンであつて、シリンダー周囲から
シリンダーヘツド内へ連通する水ジヤケツトを備
えた縦軸型液冷エンジンに関する。

（従来技術及びその課題） 縦軸型液冷エンジンの主なる従来技術は船外機
用エンジンであり、これに関しては特開昭60−
49120の第２図のような従来装置がある。

上記従来装置においては排気バルブを上側に、
吸気バルブを下側に配置しており、そのために次
のような不具合が生じる。

始動直後等のサーモスタツト閉弁時には、一般
に水ジヤケツト内の冷却水の対流で冷却水が暖め
られるが、排気バルブのような加熱部が上部に位
置していると、ジヤケツト内で上下の温度差が大
きくなり、吸気加熱が遅くなる。

また最も冷却を要する上方の排気弁や排気通路
の廻りには、下側の吸気通路等に邪魔されて水流
が円滑に供給されず、冷却効率がよくない。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、略垂直方
向に向くクランク軸と、略水平方向に向くシリン
ダーを備え、シリンダー周囲からシリンダーヘツ
ド内に連通する水ジヤケツトを備えた縦軸型液冷
エンジンにおいて、排気バルブを下側に、吸気バ
ルブを上側に配置し、水ポンプに接続する水ジヤ
ケツトへの冷却水入口を、シリンダー側ジヤケツ
トの下部でクランク軸寄り部分に設け、シリンダ
ーヘツド側ジヤケツトの吸気バルブ上方の近傍の
頂部にサーモスタツト室を設け、該サーモスタツ
ト室を上方のラジエターに接続し、サーモスタツ
ト室内には、所定温度以上になると開いてシリン
ダーヘツド側ジヤケツトをラジエターに連通する
サーモスタツトを備えていることを特徴としてい
る。

（実施例） 図面は本願発明を適用した縦軸型液冷エンジン
の縦断面図であり、図面において、略水平なシリ
ンダー１はクランクケース２と一体に形成されて
おり、クランクケース２の下面開放端にはクラン
クケースカバー３が固着され、クランクケース２
及びクランクケースカバー３には垂直なクランク
軸５が主軸受６を介して回転自在に支持されてい
る。４はオイルシールである。シリンダー１の右
端面にはシリンダーヘツドガスケツト１５を介し
てシリンダーヘツド８が固着され、シリンダーヘ
ツド８の右端面にはロツカーアームカバー９が固
着されている。シリンダーヘツド８には上側に吸
気バルブ１０が配置され、下側に排気バルブ１１
が配置されており、それに伴つて上側に吸気通路
１２、下側に排気通路１３が形成されている。排
気通路１３は下方に延びて下向きに開口し、吸気
通路１２は横向き（水平方向）に延びている。両
バルブ１０，１１はシリンダーヘツド８にバルブ
ガイドを介して水平に支持されると共に、ロツカ
ーアーム室に延出している。両バルブ１０，１１
はロツカーアーム１４に係合している。

シリンダー１の周囲には環状（円筒状）の冷却
水ジヤケツト１６が形成され、シリンダーヘツド
８には、排気バルブ１１、排気通路１３、吸気バ
ルブ１０及び吸気通路１２を取り囲む冷却水ジヤ
ケツト１７が形成されている。シリンダー側冷却
水ジヤケツト１６は上端部の断面積の方が下端部
の断面積よりも小さくなつている。ヘツドガスケ
ツト１５の下端部には両冷却水ジヤケツト１６，
１７の下端部同志を連通する連通孔１８が形成さ
れ、ヘツドガスケツト１２の上端部には両冷却水
ジヤケツト１６，１７の上端部間の冷却水流通量
を調整する径の小さな調節孔２４が形成されてい
る。

ヘツド側冷却水ジヤケツト１７の吸気バルブ上
方にはサーモスタツト室２５が形成され、サーモ
スタツト室２５にはサーモスタツト１９が配置さ
れている。サーモスタツト室２５の上端面には上
方突出状のサーモスタツトカバー２０が設けられ
ており、サーモスタツトカバー２０はゴムホース
２１を介して上方のラジエーター２２の下面入口
部に接続している。

シリンダー側冷却水ジヤケツト１６の下端の最
もクランク軸５寄りの端部（左端部）に冷却水入
口２６が形成されている。冷却水入口２６の近傍
のクランクケースカバー下面部分には水ポンプ２
７の本体２８が固着されており、本体２８の下面
にはポンプカバー２９が固着されている。ポンプ
本体２８には垂直なポンプ軸３０が軸受３１を介
して回転自在に支持されており、ポンプ軸３０の
上端はクランクケース２内に延び出してポンプ駆
動ギヤー３２を一体的に備え、ポンプ軸３０の下
端部にはポンプ羽根３３が固着されている。ポン
プ駆動ギヤー３２はカム軸ギヤー３８を介してク
ランク軸５のギヤー３９に噛合つている。水ポン
プ２７の下端部の吸込み口３４はパイプ等を介し
てラジエーター２２の冷却水出口部に接続し、水
ポンプ２７の吐出口３５はクランクケースカバー
３の水路３７を介して冷却水入口２６に連通して
いる。

（作用） エンジン始動時、即ち暖機運転中にはサーモス
タツト１９は閉じており、冷却水の流れは殆んど
ないが冷却水ジヤケツト１６，１７内の冷却水の
対流により冷却が行なわれる。その場合には最加
熱部である排気バルブ１１が下側に配置されてい
るので、上記対流が促進され、ジヤケツト１６，
１７内では均一な温度分布が得られ、冷却水の利
用効率がよくなる。しかもそれにより始動直後の
吸気加熱が速やかに行なわれるようになる。

サーモスタツト室２５の冷却水温度が所定温度
以上になると、サーモスタツト１９は開く。その
場合、水ポンプ２７から冷却水入口２６を通つて
シリンダー側冷却水ジヤケツト１６の下端部に流
入する冷却水は、シリンダー１の周囲を巡つてシ
リンダー側冷却水ジヤケツト１６の上端部にまで
至ると共に、ヘツドガスケツト１５の下端の連通
孔１８を通つてヘツド側冷却水ジヤケツト１７の
下端部に入る。ヘツド側冷却水ジヤケツト１７に
入つた冷却水は最加熱部である排気通路１３及び
排気バルブ１１を冷却した後、上方の吸気通路１
２及び吸気バルブ１０の周囲を通つて上端のサー
モスタツト室２５に至り、さらにサーモスタツト
１９、カバー２０及びホース２１を通つてラジエ
ーター２２に戻る。

またシリンダー側冷却水ジヤケツト１６の上端
部に流入する一部の冷却水は、ヘツドガスケツト
１５の調節孔２４を通つてサーモスタツト室２５
内に入る。

（別の実施例） (1) 図面ではシリンダーヘツド側に吸、排気バル
ブを備えたエンジンに適用したた冷却装置を示
しているが、本発明の冷却装置は吸、排気バル
ブがシリンダー側に備えられる側バルブ式のエ
ンジンにも適用できる。

(2) 図面では排気通路１３を下方向に延ばしてい
るが、本発明のように排気バルブ１１を吸気バ
ルブ１０より下側に配置している装置では、排
気通路１３を水平方向に延びるように設けるこ
ともできる。

（発明の効果） 以上説明したように本願発明は、略垂直方向に
向くクランク軸と、略水平方向に向くシリンダー
を備え、シリンダー周囲からシリンダーヘツド内
に連通する水ジヤケツトを備えた縦軸型液冷エン
ジンにおいて、排気バルブを下側に、吸気バルブ
を上側に配置しているので、次のような利点があ
る。

(1) 最加熱部である排気バルブを下側に配置して
いるので、サーモスタツト閉バルブ時、例えば
エンジン始動時の暖機運転のように冷却水の流
れが殆んどないような状態の時にも、冷却水ジ
ヤケツト内の対流を促進できることにより、冷
却水ジヤケツト内で均一な温度分布が得られ、
冷却水の利用効率がよくなる。

それにより暖機運転時の吸気加熱を速やかに
行うことができ、しかも排気通路周囲の冷却も
向上する。

(2) 暖機運転時に排気バルブが冷却水流の上流側
となるので、排気通路を下方向あるいは水平方
向のいずれにも形成することができ、排気系の
設計の自由度が増加する。

また水ポンプに接続する水ジヤケツトへの冷
却水入口を、シリンダー側ジヤケツトの下部で
クランク軸寄り部分に設け、シリンダーヘツド
側ジヤケツトの吸気バルブ上方の近傍の頂部に
サーモスタツト室を設け、該サーモスタツト室
を上方のラジエターに接続し、サーモスタツト
室内には、所定温度以上になると開いてシリン
ダーヘツド側ジヤケツトをラジエターに連通す
るサーモスタツトを備えているで： (1) 冷却水がクランク軸寄りの下端部からシリン
ダーヘツド側の上端部まで、冷却水ジヤケツト
の全体を効率よく横断する構造となり、冷却水
をきわめて有効に利用できる。

(2) 冷却水入口を冷却水ジヤケツトの下部に設け
ているので、サーモスタツトが開いている通常
運転時でも排気バルブは冷却水流の上流側にく
ることになり、排気バルブの冷却性能がよい。

即ち通常運転時及び暖機運転時のいずれの状
態の時でも、排気バルブ及び排気通路は良好に
冷却される。

(3) 冷却水入口がクランク軸寄り（水ポンプのポ
ンプ軸寄り）に設けられているため、水ポンプ
の駆動機構や配水用水路を簡単かつコンパクト
にすることができる。

(4) サーモスタツト室をシリンダーヘツド側冷却
水ジヤケツトの上端部に設けているので、空気
の滞留を防止でき、冷却水の循環性能を良好に
保つことができる。

(5) 水ポンプが冷却水路系の最も低い位置に配置
されることになるので、ポンプ羽根付近の静水
圧が高くなり、キヤビテーシヨンの発生を少な
くすることができる。

(6) 吸気通路は通常水平に引出されるので、吸気
通路の背部（上部）にできる水ジヤケツトの広
い空間をサーモスタツト室として利用でき、エ
ンジンの大型化を防止できる。

(7) シリンダー側ジヤケツトの下部でクランク軸
寄り部分から、シリンダーヘツド側ジヤケツト
の吸気バルブ上方の頂部へと冷却水が流れるよ
うに冷却水ジヤケツトを構成しているので、シ
リンダーヘツドガスケツトの冷却水通過孔の大
きさやシリンダーヘツド側冷却水ジヤケツト入
口の大きさを調整することにより、容易に冷却
水の流れをコントロールできる。

(8) エンジンの出力性能安定のためには、吸気系
の温度を暖機時、冷機時にかかわらず一定に
し、混合ガスの充填効率を一定に保つ必要があ
る。本発明のように吸気バルブの上方の頂部に
サーモスタツト室を設けていることは、上記の
ように吸気系温度を安定させるためには最も適
した配置である。

詳しく説明すると、サーモスタツトはそれ自体
に接している冷却水温を感知して開閉することに
より温度調節を行なつているので、サーモスタツ
ト近傍の冷却水温度が冷却水ジヤケツトの中で最
も安定していることになる。

一方吸気温度を安定させるには、シリンダーヘ
ツド内の吸気通路を構成する隔壁の外周部分の特
に吸気バルブ近くの冷却水温度を安定させる必要
がある。

これによつて結局吸気温度を安定させるために
は、吸気バルブ近傍の冷却水中にサーモスタツト
を配置するのが望ましいが、特に上方は対流の影
響で最も早く吸気バルブ近くの温度がサーモスタ
ツトに伝わるので、吸気系温度の安定に最大の効
果がある。

従つて本発明のように吸気バルブを上側に、排
気バルブを下側に配置することに加え、サーモス
タツト室を吸気バルブの上方の近傍の頂部に配置
することによつてのみ、早期かつ安定した暖機が
得られるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本願発明を適用した縦軸型液冷エンジン
の縦断面図である。１…シリンダー、５…クラン
ク軸、８…シリンダーヘツド、１０…吸気バル
ブ、１１…排気バルブ、１６，１７…冷却水ジヤ
ケツト、２５…サーモスタツト室、２６…冷却水
入口、２７…水ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略垂直方向に向くクランク軸と、略水平方向
   に向くシリンダーを備え、シリンダー周囲からシ
   リンダーヘツド内に連通する水ジヤケツトを備え
   た縦軸型液冷エンジンにおいて、排気バルブを下
   側に、吸気バルブを上側に配置し、水ポンプに接
   続する水ジヤケツトへの冷却水入口を、シリンダ
   ー側ジヤケツトの下部でクランク軸寄り部分に設
   け、シリンダーヘツド側ジヤケツトの吸気バルブ
   上方の近傍の頂部にサーモスタツト室を設け、該
   サーモスタツト室を上方のラジエターに接続し、
   サーモスタツト室内には、所定温度以上になると
   開いてシリンダーヘツド側ジヤケツトをラジエタ
   ーに連通するサーモスタツトを備えていることを
   特徴とする縦軸型液冷エンジン。