JPH077537Y2 - 水冷縦型多気筒エンジンのヘッド冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、水冷多気筒縦型エンジンにおけるシリンダヘ
ッドの冷却装置に関する。

《従来技術》 水冷多気筒縦型エンジンでは、シリンダブロックに形成
したシリンダジャケットとシリンダヘッドに形成したヘ
ッドジャケットとを、シリンダヘッドの下壁部分に形成
した冷却水入口孔で連通し、シリンダジャケットにウオ
ータポンプの吐出口を連通させるとともに、ヘッドジャ
ケットにラジエータへの冷却水出口を開口させ、ウオー
タポンプからシリンダジャケット内に送り込まれた冷却
水をシリンダジャケット、ヘッドジャケットを介してラ
ジエータに循環させることにより、エンジンを冷却する
ようにしていた。

《解決しようとする課題》 ところが多気筒エンジンのシリンダヘッドは、吸・排気
弁の動弁機構との関係でシリンダ列の一側が他側よりも
広く形成してあり、シリンダヘッド内に形成したヘッド
ジャケットも一側の水路が他側の水路に較べて広く形成
してあるのであるが、従来のヘッド冷却装置では、シリ
ンダヘッドの前端壁に開口している冷却水出口は、そこ
に接続されるサーモスタット弁とウオータポンプとの連
結の関係でシリンダ列の中心部分に形成されている。

このため、冷却水出口はヘッドジャケットに対して偏っ
た位置に開口することになり、エンジンが左右に傾斜し
た姿勢、とくに水路が広い側が上になる傾斜姿勢で長時
間運転し続けた場合に、傾斜により高くなった部分に蒸
気溜まりが発生し、この蒸気溜まり部では冷却水による
冷却が行えなくなって、部分的に過熱し、ヘッドの歪み
やヘッド割れが生じるという問題があった。

本考案は上述の問題点を解消して、傾斜姿勢のまま運転
を継続しても、シリンダヘッドを良好に冷却できるヘッ
ド冷却装置を提供することを目的とする。

《課題を解決するための手段》 請求項１の考案は、上記の目的を達成するために、水冷
縦型多気筒エンジンのシリンダヘッド７における前端壁
に冷却水出口11を開口し、シリンダヘッド７内のヘッド
ジャケット８の冷却水を冷却水出口11を介してラジエー
タ２の温水入口に導出するように構成した水冷縦型多気
筒エンジンのヘッド冷却装置において、冷却水出口11に
流量調整弁13を左右方向へ移動可能に設けて、冷却水出
口11の右側出口部分での開量と左側出口部分での開量と
を増減可能に構成し、流量調節弁13に弁操作手段15を連
結し、弁操作手段15は、ヘッドジャケット８内の左右に
それぞれ支持された一対の感温作動器16と、これらの感
温作動器16の温度に応じた作動量を流量調節弁13へ伝達
して左右方向へ移動させる伝達手段17とを備え、弁操作
手段15は、シリンダヘッド７の左側部が右側部より高温
になる状態では流量調節弁13を右側に移動させて上記左
側出口部分の開量を大きくしながら上記右側出口部分の
開量を小さくし、これに対し、シリンダヘッド７の右側
部が左側部より高温になる状態では流量調節弁13を左側
に移動させて上記右側出口部分の開量を大きくしながら
上記左側出口部分の開量を小さくするように構成したも
のである。

また、請求項２の考案は、水冷縦型多気筒エンジンのシ
リンダヘッド７における前端壁に冷却水出口11を開口
し、シリンダヘッド７内のヘッドジャケット８の冷却水
を冷却水出口11を介してラジエータ２の温水入口に導出
するように構成した水冷縦型多気筒エンジンのヘッド冷
却装置において、冷却水出口11に流量調整弁13を左右方
向へ移動可能に設けて、冷却水出口11の右側出口部分で
の開量と左側出口部分での開量とを増減可能に構成し、
流量調節弁13の下部に重錘部21を設け、シリンダヘッド
７の左側が右側より高くなる状態では重錘部21の重量に
よって流量調節弁13を右側に移動させて上記左側出口部
分の開量を大きくしながら上記右側出口部分の開量を小
さくし、これに対し、シリンダヘッド７の右側が左側よ
り高くなる状態では重錘部21の重量によって流量調節弁
13を左側に移動させて上記右側出口部分の開量を大きく
しながら上記左側出口部分の開量を小さくするように構
成したものである。

《作用》 請求項１の考案では、例えば第１図に示すように、次の
ように作用する。

通常姿勢での運転の場合のように、ヘッドジャケット８
内を流れる冷却水の水温が左右で均一の場合には、冷却
水出口11の右左の出口部分の開量が初期設定の状態にな
っており、シリンダヘッド７の左右が均等に冷却され
る。

一方、左右方向に傾斜した姿勢での長時間運転等の場合
のように、例えばシリンダヘッド７の左側部が過熱気味
となってシリンダヘッド７の右側部より高温になると、
その温度差に応じて弁操作手段15の感温作動器16が作動
し、伝達手段17を介して流量調節弁13を右側へ移動させ
る。これによって、冷却水出口11の左側出口部分の開量
が大きくなるとともに右側出口部分の開量が小さくな
る。つまり、ヘッドジャケット８の左側に多量の冷却水
が流れるようにヘッドジャケット８の左右を流れる冷却
水の分流割合が調節され、この結果、過熱気味のシリン
ダヘッド７の左側部が強力に冷却される。

また、シリンダヘッド７の右側部が過熱気味となる場合
には、弁操作手段15の感温作動器16によって流量調節弁
13を左側へ移動させることにより、冷却水出口11の右側
出口部分の開量が大きくなるとともに左側出口部分の開
量が小さくなる。つまり、ヘッドジャケット８の右側に
多量の冷却水が流れるようにヘッドジャケット８の左右
を流れる冷却水の分流割合が調節され、過熱気味のシリ
ンダヘッド７の右側部が強力に冷却される。

また、請求項２の考案では、例えば第４図に示すよう
に、次のように作用する。

通常姿勢での運転の場合のように、左右の高さが等しい
場合には、重錘部21の重量によって左右の出口部分の開
量が初期設定の状態になっており、シリンダヘッド７の
左右が均等に冷却される。

一方、例えばエンジンの左側が高くなるような傾斜した
姿勢での運転の場合には、高くなったヘッドジャケット
８の左側部に蒸気溜まりが発生してヘッドジャケット８
の左側部の冷却水量が減少し、シリンダヘッド７の左側
が過熱するおそれがあるが、この傾斜の際には、重錘部
21の重量によって流量調節弁13が冷却水出口11の右側へ
移動する。すると、冷却水出口11の左側出口部分の開量
が大きくなるとともに右側出口部分の開量が小さくな
る。つまり、ヘッドジャケット８の左側に多量の冷却水
が流れるようにヘッドジャケット８の左右を流れる冷却
水の分流割合が調節され、この結果、過熱のおそれがあ
るシリンダヘッド７の左側部が強力に冷却される。

また、シリンダヘッド７の右側が高くなる場合には、重
錘部21の重量によって流量調節弁13が冷却水出口11の左
側へ移動し、冷却水出口11の右側出口部分の開量が大き
くなるとともに左側出口部分の開量が小さくなる。つま
り、ヘッドジャケット８の右側に多量の冷却水が流れる
ようにヘッドジャケット８の左右を流れる冷却水の分流
割合が調節され、過熱のおそれがあるシリンダヘッド７
の右側部が強力に冷却される。

《実施例》 図面は本考案の実施例を示し、第１図は要部の取出し断
面図、第２図は水冷縦型四気筒エンジンの冷却系を示す
概略構成図、第３図は要部の拡大図である。

このエンジンの冷却系は、エンジン本体（１）の前側に
ラジエータ（２）を配置し、ラジエータ（２）のロアタ
ンク（３）をエンジン本体（１）のシリンダブロツク
（４）の前側壁に配置したウオータポンプ（５）に連通
させ、ウオータ本ポンプ（５）とシリンダブロツク
（４）内のシリンダジャケット（６）に連通連結し、シ
リンダジャケット（６）とシリンダヘッド（７）内に形
成したヘッドジャケット（８）とをシリンダブロック
（７）の下壁に透設した冷却水入口孔（10）を介して連
通し、シリンダヘッド（７）の前側壁に開口している冷
却水出口（11）を介してヘッドジャケット（８）とラジ
エータ（２）のアッパータンク（12）とを連通すること
により構成されている。

冷却水出口（11）部にはヘッドジャケット（８）の右側
部分を流れる冷却水量と左側部分を流れる冷却水量のバ
ランスを取るための流量調節弁（13）が冷却水出口（1
1）を覆う状態で配置してある。この流量調節弁（13）
は頂角が鋭角の扇形に形成した弁板（14）を頂角部分が
下に位置する状態で、冷却水出口（11）の周壁上面に左
右揺動可能に支持させ、弁板（14）を弁操作手段（15）
に連動連結させてある。

弁操作手段（15）はヘッドジャケット（８）内でシリン
ダヘッド（７）に支持された一対の感温作動器（16）
と、各感温作動器（16）の温度変化による作動量を弁板
（14）にそれぞれ伝達するロッド（17）、及びロツド
（17）と感温作動器（16）との間のがたつきを防止する
弾性材（18）とからなっており、弁操作手段（15）のロ
ッド（17）は弁板（14）に左右から接当している。感温
作動器（16）はサーモワックス等の熱膨張率の大きな材
質や形状記憶合金で形成されており、冷却水温を検出し
て作動するようになっている。

エンジン冷却系をこのように形成すると、ヘッドジャケ
ット（８）内とラジエータ（２）のアッパータンク（1
2）とは弁板（14）の左右に形成される通水口（19）（2
0）を介して連通されることになる。そして、通常姿勢
での運転中のようにヘッドジャケット（８）内を流れる
冷却水の水温が均一である場合には、左右に位置してい
る感温作動器（16）の出力には差がないから、左右の通
水口（19）（20）の開量は初期設定のようになってお
り、ヘッドブロツク（７）は均等に冷却される。一方左
右方向に傾斜した姿勢で運転すると、ヘッドジャケット
（８）内の通水路の内、傾斜上方となる通水路を流れる
冷却水温と、傾斜下方となる通水路を流れる冷却水温と
では傾斜上方となる通水路を流れる冷却水温が高温とな
り、過熱気味となる。このため、感温作動器（16）の出
力に差が生じ、弁板（14）を過熱気味になっている側の
通水口の開量が他方の通水口の開量よりも大きくなるよ
うに揺動させる。従って、ヘツドジャケット（８）内で
は過熱気味となっている側に多量の冷却水が流れること
になるから、ヘツドジャケット（８）内を均等に冷却す
る。

第４図は、本考案の別実施例を示す要部の取出し断面図
であり、これは扇形に形成した弁板（14）を頂角が下に
なる状態で冷却水出口（11）の上壁に左右揺動可能に支
持させ、弁板（14）の下部に重錘部（21）を形成して重
力により、冷却水出口（11）の左右通水口（19）（20）
の開量を調節するようにしたものである。この場合には
重錘（21）が弁操作手段（15）となる。

《効果》 本考案では、上記のように構成され作用することから次
の効果を奏する。

左右方向に傾斜した姿勢での運転等の場合のように、シ
リンダヘッドの左右の一方に過熱が生じるおそれがある
ときには、その過熱が生じるおそれがある側の冷却水出
口の出口部分の開量を大きくするとともに他方側の出口
部分の開量を小さくし、過熱が生じるおそれがある側の
ヘッドジャケットに多量の冷却水が流れるようにヘッド
ジャケットの左右を流れる冷却水の分流割合が調節され
るので、過熱が生じるおそれがある側のシリンダヘッド
が強力に冷却され、過熱を未然に防止することができ
る。

これにより、エンジンの運転姿勢等に拘わらずシリンダ
ヘッドを適正に冷却することができ、過熱によるシリン
ダヘッドの歪みやヘッド割れが発生することを確実に防
止することができる。

尚、請求項１の考案では、シリンダヘッドの左右の温度
差に応じて流量調節弁が左右方向に移動し、請求項２の
考案では、シリンダヘッドの左右方向の傾斜に応じて流
量調節弁が左右方向に移動するようになっている。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は要部の取出し断
面図、第２図は水冷縦型四気筒エンジンの冷却系を示す
概略構成図、第３図は要部の拡大図、第４図は別実施例
の第１図相当図である。 ２……ラジエータ、７……シリンダヘッド、８……ヘッ
ドジャケット、11……冷却水出口、13……流量調節弁、
15……弁操作手段、16……感温作動器、17……ロッド
（伝達手段）、21……重錘部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水冷縦型多気筒エンジンのシリンダヘッド
   （７）における前端壁に冷却水出口（11）を開口し、上
   記シリンダヘッド（７）内のヘッドジャケット（８）の
   冷却水を上記冷却水出口（11）を介してラジエータ
   （２）の温水入口に導出するように構成した水冷縦型多
   気筒エンジンのヘッド冷却装置において、 上記冷却水出口（11）に流量調整弁（13）を左右方向へ
   移動可能に設けて、上記冷却水出口（11）の右側出口部
   分での開量と左側出口部分での開量とを増減可能に構成
   し、 上記流量調節弁（13）に弁操作手段（15）を連結し、 この弁操作手段（15）は、上記ヘッドジャケット（８）
   内の左右にそれぞれ支持された一対の感温作動器（16）
   と、これらの感温作動器（16）の温度に応じた作動量を
   上記流量調節弁（13）へ伝達して左右方向へ移動させる
   伝達手段（17）とを備え、 上記弁操作手段（15）は、上記シリンダヘッド（７）の
   左側部が右側部より高温になる状態では上記流量調節弁
   （13）を右側に移動させて上記左側出口部分の開量を大
   きくしながら上記右側出口部分の開量を小さくし、これ
   に対し、上記シリンダヘッド（７）の右側部が左側部よ
   り高温になる状態では上記流量調節弁（13）を左側に移
   動させて上記右側出口部分の開量を大きくしながら上記
   左側出口部分の開量を小さくするように構成したことを
   特徴とする水冷縦型多気筒エンジンのヘッド冷却装置。
2. 【請求項２】水冷縦型多気筒エンジンのシリンダヘッド
   （７）における前端壁に冷却水出口（11）を開口し、上
   記シリンダヘッド（７）内のヘッドジャケット（８）の
   冷却水を上記冷却水出口（11）を介してラジエータ
   （２）の温水入口に導出するように構成した水冷縦型多
   気筒エンジンのヘッド冷却装置において、 上記冷却水出口（11）に流量調整弁（13）を左右方向へ
   移動可能に設けて、上記冷却水出口（11）の右側出口部
   分での開量と左側出口部分での開量とを増減可能に構成
   し、 上記流量調節弁（13）の下部に重錘部（21）を設け、 上記シリンダヘッド（７）の左側が右側より高くなる状
   態では上記重錘部（21）の重量によって上記流量調節弁
   （13）を右側に移動させて上記左側出口部分の開量を大
   きくしながら上記右側出口部分の開量を小さくし、これ
   に対し、上記シリンダヘッド（７）の右側が左側より高
   くなる状態では上記重錘部（21）の重量によって上記流
   量調節弁（13）を左側に移動させて上記右側出口部分の
   開量を大きくしながら上記左側出口部分の開量を小さく
   するように構成したことを特徴とする水冷縦型多気筒エ
   ンジンのヘッド冷却装置。