JPH0519541Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、エンジンの冷却装置、特にエンジン
燃焼室の周囲に少なくとも２系統のエンジン冷却
系を配備したエンジン冷却装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジン燃焼室の温度はこれが高過ぎるとノツ
クが多発し、しかも吸気の充填効率が下がり出力
低下を招く。一方、シリンダヘツド内の動弁系は
摩擦熱を発生するため、燃焼室の上側は、概し
て、比較的低温に保つての冷却を行なうことが望
ましいとされている。他方、燃焼室の側部や下部
のエンジンシリンダ側は、概して、高温に保つて
の冷却を行なうことが望ましいとされている。こ
れは、燃焼室内壁面とピストンとの摺動面や、ク
ランク軸の軸受部の摺動面等ではそれぞれの嵌合
状態や油膜の形成状態に基づき摩擦熱を発生する
が、これら部分を比較的高温に保ち、摩擦抵抗を
低減させて出力低下を抑えることが得策と見なさ
れるためである。

そこで、シリンダヘツド側とシリンダブロツク
側の冷却を比較的低温の冷却水と比較的高温の冷
却水で別途行なうようにしたものが知られてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、冷却水は通常ほぼ100℃近くで沸騰
を始め、気泡を発生するため、このような冷却水
によりシリンダブロツクの側部を比較的高温に保
つといつても、その温度には限界がある。

本考案は、このような問題を解決するためにな
されたもので、油を用いることによりエンジン燃
焼室の側部周壁を比較的高温に保つて冷却するこ
とができるようにするとともに、この油とともに
混入した気泡による冷却能力の低下を防止できる
ようにした、エンジン冷却装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案のエンジン冷却装置は、シリ
ンダヘツドと同シリンダヘツドに重合するシリン
ダブロツクと同シリンダブロツクのエンジンシリ
ンダ内で摺動するピストンとにより形成されたエ
ンジン燃焼室の冷却を、上記のシリンダヘツド側
とシリンダブロツク側とで分離して行なうべく、
上記シリンダヘツド側を冷却する上部冷却系と、
上記シリンダブロツク側を冷却する下部油循環系
とが分離して設けられ、同下部油循環系に、上記
エンジンシリンダの周囲に形成され冷却用油を保
持するオイルジヤケツトをそなえ、同オイルジヤ
ケツトの下部にオイル入口を設け、同オイル入口
を設けた入口側オイルジヤケツト内に留まる気泡
を１箇所に集めて排出させるべく、上記入口側オ
イルジヤケツトがエンジン長手方向に沿い傾斜し
た頂面をそなえて形成されるとともに、上記の傾
斜した頂面に沿い案内されてきた気泡を上記シリ
ンダブロツクの下部に接続されたオイルパン側へ
排出する気泡排出通路が、上記オイルジヤケツト
の上部部分と上記オイルパンに連通する部分との
間に介装されていることを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案のエンジン冷却装置では、オイル
ジヤケツト内の冷却用油により、エンジンシリン
ダが比較的高温に保たれた状態で冷却される。ま
た、オイルジヤケツト内の冷却用オイルに混入し
た気泡を入口側オイルジヤケツトで分離、排出し
ているので、その後の入口側オイルジヤケツトか
ら出口側オイルジヤケツトを経由して排出される
冷却用油の流れに気泡が存在せず、冷却効果が低
下しないという作用が達せられる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としてのエ
ンジン冷却装置について説明すると、第１図はそ
のカバーを取り外した状態でオイルジヤケツトお
よびオイルギヤラリの部分を見た模式図、第２図
はその断面図、第３図はその主要部分の分解斜視
図、第４図はその３分割冷却系の説明図、第５図
はその変形例を第１図に対応させて示す模式図で
あり、第６図はその他の変形例を第２図に対応さ
せて示す模式図である。

さて、この実施例は４サイクルDOHC方式の
直列４気筒エンジンについての冷却装置に関する
ものであるが、第２図および第３図に示すよう
に、このエンジンの本体部は、シリンダブロツク
１、その上側のシリンダヘツド２、その上側のシ
リンダヘツドアツパ３、その上側のシリンダヘツ
ドカバー４、シリンダブロツク１の下側のクラン
クカバー５およびオイルパン６で構成される。

シリンダブロツク１の下部中央にはエンジン長
手方向（第２図の紙面垂直方向）に長いクランク
軸７が収容されるようになつており、このためこ
の部分にクランク軸７を枢支するための複数のク
ランク軸受８が設けられ、そのアツパ部８ａがシ
リンダブロツク１の底部に一体に形成されてい
る。

クランク軸受８のロア部８ｂはシリンダブロツ
ク１側のアツパ部８ａに対して下方より重合する
クランクカバー５内に一体形成される。クランク
カバー５は左右のスカート部５ａ，５ｂとこれら
の間に縦列配置される複数のクランク軸受８のロ
ア部８ｂとからなる梯子形をしており（第３図参
照）、このクランクカバー５はシリンダブロツク
１に対してその周縁部を複数のボルト９により締
付けられ、且つ、アツパ部８ａおよびロア部８ｂ
の両部材からなるクランク軸受８はそれぞれ複数
の通しボルト１０により締付けられる。

また、クランクカバー５の下向開口はオイルパ
ン６により閉鎖され、オイルパン６の一部にはオ
イルパン６内の潤滑油をエンジン各部に供給する
ためのオイルポンプ１１が収容される。なお、こ
のオイルポンプ１１はチエーン等を介してクラン
ク軸７によつて駆動される。

シリンダブロツク１の側部周壁には上下に摺動
するピストン１２を収容した内周壁部材としての
ライナ部１３が４つ縦列状態で形成されるととも
に、これらのライナ部１３を覆うように別体で形
成された外周壁部材としての板状のカバー１４
Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが取り付けられ、こ
れらライナ部１３とカバー１４Ａ〜１４Ｄとでそ
の間に密封されたオイルジヤケツト１５を構成し
ている。すなわち、このライナ部１３は、第３図
に示すように、四隅に柱部１６をそなえ、これら
４本の柱部１６と上下の各フランジ部１３ａとに
図示しないパツキンを介し前後左右の４つの板状
のカバー１４Ａ〜１４Ｄがボルト止めされる。こ
のようにしてライナ部１３とカバー１４Ａ〜１４
Ｄとの間の環状スペースがオイルジヤケツト１５
として形成される。

第２図において左側の側部周壁をなすライナ部
１３の下端にはエンジン長手方向に長い横向きの
突条１３ｂが形成され、この突条１３ｂの先端は
カバー１４Ａの内壁面に密接するようになつてお
り、この突条１３ｂにより、その上側にオイルジ
ヤケツト１５が下側にオイルギヤラリ１７が区分
されて形成される。これらオイルジヤケツト１５
やオイルギヤラリ１７は下部油循環系４３内にあ
り（第４図参照）、オイルギヤラリ１７はシリン
ダブロツク１の下部壁に形成した高圧油路１８、
シリンダブロツク１の下部外側に取り付けられる
オイルクリーナ１９、高圧油パイプ２０等を介し
オイルポンプ１１の吐出口に接続される。また、
このオイルギヤラリ１７の上壁となる突条１３ｂ
の所定位置には圧力調整手段としてのチエツクバ
ルブ２２が形成されており、このチエツクバルブ
２２は、オイルギヤラリ１７の高圧油の油圧を所
定量低下させるとともに、これをオイルジヤケツ
ト１５内の低圧油内に流入させ、且つ、エンジン
長手方向に長いオイルジヤケツト１５内に流入さ
せる、というオイル入口としての機能をそなえて
いる。

ところで、油流入側のオイルジヤケツト部分１
５Ａの頂面１５Ａ−１は、第１図に示すごとく、
エンジン長手方向に沿い傾斜した頂面として構成
されている。この場合チエツクバルブ２２の配設
部分上方の頂面が最も低く、チエツクバルブ２２
の配設部分から遠ざかるにつれて頂面が昇傾斜し
ている。これによりチエツクバルブ２２を通じて
オイルジヤケツト部分１５Ａへ油が流入すると、
この油に含まれている空気（気泡）がオイルジヤ
ケツト部分１５Ａの上方へ集められ、オイルジヤ
ケツト部分１５Ａの頂面１５Ａ−１に沿つて斜め
上方へ移動し、最も高い位置のところに集中せし
められる。

そして、このように気泡が１箇所に集められる
部分には、カバー１４Ａ付きのニツプル等を介し
て気泡排出通路としての戻し管１００の一端部が
開口しており、この戻し管１００の他端部はシリ
ンダブロツク１の底部を貫通してクランク室２５
側に連通している。ここで戻し管１００の内径は
オイルジヤケツト１５内の圧力とクランク室側の
圧力（ほぼ大気圧）との間に、所要差が生じるよ
うな値に設定されている。もちろん戻し管１００
の途中に適宜オリフイスを設けてもよい。

これにより上記の差圧によつてオイルジヤケツ
ト１５内の空気はオイルジヤケツト１５内の油と
ともに戻し管１００を通つてクランク室側へ戻さ
れるため、オイルジヤケツト１５の上部に浮上し
１箇所に集められた気泡はこの部分にほとんどと
どまらず戻し管１００を通じて除去される。

また、第２図において右側に描かれているオイ
ルジヤケツト部分１５Ｂの外側壁を形成するカバ
ー１４Ｂの一部には上下に長いリターン路２３が
一体に形成されている。そして、このリターン路
２３はオイルジヤケツト１５の上端縁に向け開口
するオーバーフロー孔２４とクランク室２５上部
の戻り口２６とを連通する。また、クランク室２
５内にはその戻り口２６の下方に弯曲板２７が配
置され、戻り口２６からの油を下方のオイルパン
６にスムーズに流下させるようになつている。し
たがつて、油はオイルギヤラリ１７からオイルジ
ヤケツト１５内に供給された分から戻し管１００
を通じて空気とともにクランク室２５側へ戻され
る分を差し引いた分だけオーバーフロー孔２４か
ら溢れてオイルパン６内に戻され、オイルジヤケ
ツト１５内には油が循環しながら常に所定量の油
が保持されている。

さらに、シリンダブロツク１の上端縁には、シ
リンダヘツド２、シリンダブロツク１、ピストン
１２により形成されるエンジン燃焼室２８の周囲
を環状に取り巻く二重の環状溝２９ａ，３０ａが
形成されており、このうち、内側の環状溝２９ａ
は上端から下方に向かつて延出量Ｈだけ延出形成
されている。

一方、燃焼室２８の上部側周壁を形成するシリ
ンダヘツド２は、各燃焼室２８の吸気ポート３１
を吸気マニホールド３２に、排気ポート３３を排
気マニホールド３４にそれぞれ連通させるととも
に、吸・排気弁３５，３６を収容する。また、そ
の下端部には下向きに開口する下向環状溝２９
ｂ，３０ｂを形成され、これらはシリンダブロツ
ク１側の二重の上向環状溝２９ａ，３０ａと対向
することでウオータジヤケツト２９とその外側の
ウオータギヤラリ３０とを構成する。なお、ウオ
ータジヤケツト２９は吸気ポート３１および排気
ポート３３の周囲を包むよう上方に延出形成され
ている。

ここでウオータギヤラリ３０やウオータジヤケ
ツト２９はともに冷却水循環系４４内にあり（第
３図参照）、図示しないウオータポンプの吐出す
る冷却水を受けたウオータギヤラリ３０はこれを
ウオータジヤケツト２９側へ偏よりなく均等に供
給する。すなわち、ウオータギヤラリ３０とウオ
ータジヤケツト２９とは複数箇所でそれぞれ内径
の異なる連通孔３７を介して連通している。ま
た、ウオータジヤケツト２９の所定位置には流出
口（図示せず）が形成され、この流出口から排出
される冷却水は図示しない冷却水パイプを介しウ
オータポンプ（図示せず）に戻されるようになつ
ている。

シリンダヘツド２の上側に重合されるシリンダ
ヘツドアツパ３は広義におけるシリンダヘツドの
上部であり、動弁系をなす吸気カム軸３８、排気
カム軸３９、吸気弁ばね４０、排気弁ばね４１等
を収容する。また、このシリンダヘツドアツパ３
の底壁には複数の通しボルト１０の貫通孔が形成
され、これら通しボルト１０がシリンダヘツドア
ツパ３、シリンダヘツド２、シリンダブロツク
１、クランクカバー５を一体結合している。ここ
で、各通しボルト１０におけるオイルジヤケツト
１５を貫通する部分には、第３図に示すような筒
状ガイド柱１０２が設けられており、各通しボル
ト１０は各筒状ガイド柱１０２内を貫通してい
る。

また、シリンダヘツドアツパ３とシリンダヘツ
ドカバー４とで囲まれたカム軸室４２内の動弁系
はクランク室２５側とは別途の上部油循環系４５
（第４図参照）により潤滑され、冷却される。す
なわち、ここでは図示しないオイルポンプを吸気
カム軸３８の端部に取り付けており、これがカム
軸室４２の底壁上のオイルを動弁系内の摺動面に
供給するよう作動する。

上述の構成により、このようなエンジンの冷却
装置が作動する場合、燃焼室２８の上部周壁シリ
ンダヘツド２と、シリンダブロツク１のその上端
より下方への延出量Ｈまでの部分はウオータジヤ
ケツト２９内に循環する冷却水により冷却され
る。同時に、燃焼室２８の側部周壁であるエンジ
ンシリンダの主要部分（上端より延出量Ｈまでの
上端を除いた部分）と、クランク室２５側とは、
オイルジヤケツト１５やオイルパン６内を含む下
部油循環系４３内の冷却用の油により冷却され、
あるいは潤滑される。さらに、動弁系側は上部冷
却系４５内の油により冷却され、潤滑される。

このように第２図のエンジン本体が駆動する際
には３分割されてなるエンジン冷却系がそれぞれ
独立して作動し、燃焼室２８の上部周壁を比較的
低温に保つことによりノツクの発生を抑え、吸気
の膨張を抑えて充填効率を向上させ、しかも、ラ
イナ部１３とピストン１２間やクランク軸受８の
各摺接面を比較的高温に保つた状態で油膜形成を
行なわせることとなり、これらの部分の摩擦抵抗
を大幅に低減させることができ、出力向上をはか
ることができる。特にオイルジヤケツト１５内の
オイルは水と比べて高温でも気泡の発生を抑える
ことができ、ライナ部１３の冷却むらを生じるこ
とが少なくなる。

また、オイルジヤケツト部分１５Ａへ油が導入
される際に気泡が生じて、この気泡がオイルジヤ
ケツト部分１５Ａの上部に溜まつても、オイルジ
ヤケツト部分１５Ａの頂面１５Ａ−１が、第１図
に示すごとく、エンジン長手方向に沿い傾斜する
ように形成されているので、この気泡が１箇所に
集中せしめられ、更には、この集められた気泡が
オイルジヤケツト部分１５Ａ内の油とともに戻し
管１００を通じてクランク室２５側ひいてはオイ
ルパン６側へ戻されるので、気泡がオイルジヤケ
ツト部分１５Ａの上部に溜まることがなく、この
気泡による冷却性能の低下を防止することができ
る。これにより十分な冷却性能が得られる。

さらに、オイルジヤケツト１５の油はこのオイ
ルジヤケツト１５内で最も高位置となる部分のオ
ーバーフロー孔２４よりオーバーフローしてオイ
ルパン６側に戻ることにより、例えばオイルジヤ
ケツト１５内に気泡が生じても、戻し管１００で
効果的に除去されるほか、更にはこのオーバーフ
ロー孔２４によつてもこれを速やかにオイルジヤ
ケツト１５内より流出させることができる。

また、オイルジヤケツト１５は十分な容積を保
つことにより、オイルパン６側には必要最小限の
油を収容すればよく、これによりオイルパン６を
小型化することに伴いエンジン本体の全高さ量を
低減できるという利点もある。

なお、オイルジヤケツト部分１５Ｂの実質的に
下端部にオイルパン６と連通する油抜孔を設け、
この油抜孔をドレンプラグにより開閉自在に塞い
でもよく、この場合は、油交換時において、オイ
ルジヤケツト１５内に溜まつた油をドレンプラグ
を抜くことで油抜孔からオイルパン６内へ速やか
に排出することができる。

また、オイルジヤケツト部分１５Ａにおける頂
面１５Ａ−１は、本実施例のものでは、第１図に
示すように、エンジン長手方向の全長に亘り傾斜
して形成されているが、第５図に示すごとく、エ
ンジン長手方向の中央部が１番高くなるよう両側
がエンジン長手方向に沿い降傾斜および昇傾斜す
るような頂面として形成してもよく、この場合は
気泡を所望の場所一箇所に集めることができ、ニ
ツプル等の取付が容易になるものである。

さらに、第６図に示すごとく、戻し管１００を
カバー１４Ａ内に組み込んだビルトインタイプに
してもよい。この場合は戻し管１００が外部から
見えず、コンパクトでしかも美観の点でも好まし
い。

また、ウオータジヤケツト１５Ａの頂面を更に
外方へも傾斜させてもよく、このようにすれば気
泡を、エンジンシリンダから遠ざけながら、１箇
所に集めることができ、更にエンジン冷却性能の
向上をもたらすことができる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案のエンジン冷却装
置によれば、次のような効果ないし利点が得られ
る。

(1) エンジン燃焼室の冷却をシリンダヘツド側と
シリンダブロツク側とで分離して行なうので、
オイルジヤケツト内の冷却用油によりエンジン
シリンダを比較的高温に保つた状態で冷却する
ことができ、これにより出力の向上に寄与す
る。

(2) オイルジヤケツト下部に設けられたオイル入
口から供給された冷却用油に混入した気泡が、
流れにのつてオイルジヤケツト上部に設けられ
た気泡排出通路からスムーズに排出される。

(3) オイルジヤケツト内の冷却用オイルに混入し
た気泡を入口側オイルジヤケツトで分離、排出
しているので、その後入口側オイルジヤケツト
から出口側オイルジヤケツトを経由して排出さ
れる冷却用油の流れに気泡が存在せず、冷却効
果が低下しない。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例としてのエンジン冷却装
置を示すもので、第１図はそのカバーを取り外し
た状態でオイルジヤケツトおよびオイルギヤラリ
の部分を見た模式図、第２図はその断面図、第３
図はその主要部分の分解斜視図、第４図はその３
分割冷却系の説明図、第５図はその変形例を第１
図に対応させて示す模式図であり、第６図はその
他の変形例を第２図に対応させて示す模式図であ
る。 １……シリンダブロツク、２……シリンダヘツ
ド、３……シリンダヘツドアツパ、４……シリン
ダヘツドカバー、５……クランクカバー、６……
オイルパン、７……クランク軸、８……クランク
軸受、８ａ……クランク軸受のアツパ部、８ｂ…
…クランク軸受のロア部、９……ボルト、１０…
…通しボルト、１１……オイルポンプ、１２……
ピストン、１３……ライナ部、１３ａ……フラン
ジ部、１３ｂ……突条、１４Ａ〜１４Ｄ……カバ
ー、１５……オイルジヤケツト、１５Ａ，１５Ｂ
……オイルジヤケツト部分、１５Ａ−１……オイ
ルジヤケツト部分の頂面、１５ａ……油抜孔、１
６……柱部、１７……オイルギヤラリ、１８……
高圧油路、１９……オイルクリーナ、２０……高
圧油パイプ、２１……ドレンプラグ、２２……チ
エツクバルブ、２３……リターン路、２４……オ
ーバーフロー孔、２５……クランク室、２６……
戻り口、２７……弯曲板、２８……エンジン燃焼
室、２９……ウオータジヤケツト、２９ａ，２９
ｂ……環状溝、３０……ウオータギヤラリ、３０
ａ，３０ｂ……環状溝、３１……吸気ポート、３
２……吸気マニホールド、３３……排気ポート、
３４……排気マニホールド、３５……吸気弁、３
６……排気弁、３７……連通孔、３８……吸気カ
ム軸、３９……排気カム軸、４０……吸気弁ば
ね、４１……排気弁ばね、４２……カム軸室、４
３……下部油循環系、４４……冷却水循環系、４
５……上部冷却系、１００……気泡排出通路とし
ての戻し管、１０２……筒状ガイド柱。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツドと同シリンダヘツドに重合する
   シリンダブロツクと同シリンダブロツクのエンジ
   ンシリンダ内で摺動するピストンとにより形成さ
   れたエンジン燃焼室の冷却を、上記のシリンダヘ
   ツド側とシリンダブロツク側とで分離して行なう
   べく、上記シリンダヘツド側を冷却する上部冷却
   系と、上記シリンダブロツク側を冷却する下部油
   循環系とが分離して設けられ、同下部油循環系
   に、上記エンジンシリンダの周囲に形成され冷却
   用油を保持するオイルジヤケツトをそなえ、同オ
   イルジヤケツトの下部にオイル入口を設け、同オ
   イル入口を設けた入口側オイルジヤケツト内に留
   まる気泡を１箇所に集めて排出させるべく、上記
   入口側オイルジヤケツトがエンジン長手方向に沿
   い傾斜した頂面をそなえて形成されるとともに、
   上記の傾斜した頂面に沿い案内されてきた気泡を
   上記シリンダブロツク下部に接続されたオイルパ
   ン側へ排出する気泡排出通路が、上記入口側オイ
   ルジヤケツトの上部部分と上記オイルパンに連通
   する部分との間に介装されていることを特徴とす
   る、エンジン冷却装置。