シリンダヘッドのオイル通路中子構造
【課題】シリンダヘッドの鋳型内での自立性と、形成したヘッド側冷却用オイル通路に良好な冷却性能が得られるシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【解決手段】シリンダヘッド13内に、シリンダヘッドの鋳造時においてヘッド側冷却用オイル通路７を形成するためのシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、オイル通路中子８は、オイル流入路71を形成する第１のボス81と、オイル流出路72を形成する第２のボス82と、点火プラグの周辺または排気ポートの周辺を流れてオイル流入路とオイル流出路とを連通する冷却通路73を形成する冷却通路部83とを有し、冷却通路部の中間部分において、第１のボスと第２のボスとを結ぶ第１の直線に対してオイル通路中子の重心ＣＧを挟んで側方にオフセットした位置に、冷却通路部からさらに側方に突出する側方突出部84が設けられ、側方突出部に第３のボス85が設けられたシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【解決手段】シリンダヘッド13内に、シリンダヘッドの鋳造時においてヘッド側冷却用オイル通路７を形成するためのシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、オイル通路中子８は、オイル流入路71を形成する第１のボス81と、オイル流出路72を形成する第２のボス82と、点火プラグの周辺または排気ポートの周辺を流れてオイル流入路とオイル流出路とを連通する冷却通路73を形成する冷却通路部83とを有し、冷却通路部の中間部分において、第１のボスと第２のボスとを結ぶ第１の直線に対してオイル通路中子の重心ＣＧを挟んで側方にオフセットした位置に、冷却通路部からさらに側方に突出する側方突出部84が設けられ、側方突出部に第３のボス85が設けられたシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型内での自立性と、形成するオイル通路の冷却性能とを兼ね備えたシリンダヘッドのオイル通路中子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
空油冷内燃機関において、シリンダヘッド内で気筒毎に独立した冷却用のオイル通路を備えたものが、例えば下記特許文献１に示されている。
特許文献１に示されるオイル通路は、吸気ポート側のオイル流入路と、排気ポートの二又部を通されるとともにシリンダ側に接続するオイル流出路を有し、オイル流出路の表面積をオイル流入路の表面積よりも大きくするとともにオイル流れに直交する方向の幅を大きくしてある。
そのようなオイル通路を形成するためのオイル通路中子は、シリンダヘッドの鋳造時に、オイル流入路を形成する部分と、直交方向の幅を大きくしたオイル流出路を形成する部分とを足として、鋳型の中で自立可能であるため、製造性に優れている。
【０００３】
一方、特許文献１に示される冷却用のオイル通路においては、排気ポートの二又部を通った後のオイルは、点火プラグ孔の座面周りや排気ポートの間を冷却したため温度が高まるが、オイル流出路では表面積が大きくなっているため、温度の高まったオイルは流速が落ち、熱伝達率が低下するため、その箇所の冷却効率が低下する。
【０００４】
そのために、オイル流出路の表面積を小さくして、オイルの流速を高く保つことで上記課題を解決しようとすると、オイル通路中子のオイル流出路を形成する部分の幅が小さくなり、鋳造時において、オイル通路中子がシリンダヘッドの鋳型内で自立できなくなる場合が出てくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９７６１１号公報（図３〜図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、空油冷内燃機関においてシリンダヘッドを冷却するヘッド側冷却用オイル通路を形成するオイル通路中子を、鋳型内での自立性と、形成したヘッド側冷却用オイル通路に良好な冷却性能を与えることとを兼ね備えたものとすることができる、シリンダヘッドのオイル通路中子構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、点火プラグならびに吸気ポートおよび排気ポートが形成されるシリンダヘッド内に、同シリンダヘッドの鋳造時においてヘッド側冷却用オイル通路を形成するためのシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、前記オイル通路中子は、オイル流入路を形成する第１のボスと、オイル流出路を形成する第２のボスと、前記点火プラグの周辺または前記排気ポートの周辺を流れて前記オイル流入路とオイル流出路とを連通する冷却通路を形成する冷却通路部とを有し、前記冷却通路部の中間部分において、前記第１のボスと第２のボスとを結ぶ第１の直線に対してオイル通路中子の重心を挟んで側方にオフセットした位置に、同冷却通路部からさらに側方に突出する側方突出部が設けられ、同側方突出部に第３のボスが設けられたことを特徴とするシリンダヘッドのオイル通路中子構造である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、前記冷却通路部は、前記点火プラグと前記排気ポートの周囲をそれぞれ囲み、前記点火プラグと前記排気ポートの中心部間を結ぶ第２の直線に対して前記第３のボス側に位置する第１通路部と、他側に位置する第２通路部とを有し、前記第２のボス部が前記第２の直線上に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、前記シリンダヘッドとシリンダとを締結する複数のスタッドボルトのスタッドボルト孔が、前記シリンダヘッドの燃焼室周壁を囲うように同シリンダヘッドにおいて配されるとともに、前記第２のボスと第３のボスは、前記燃焼室周壁と前記スタッドボルト孔との間に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明のシリンダヘッドのオイル通路中子構造によれば、オイル通路中子は、オイル流出路を形成する第２のボスの表面積を小さくしてその横幅が小さくなっても、第３のボスを備えているので、オイル通路中子の重心を囲むように第１のボス、第２のボス、第３のボスが配されるため、シリンダヘッド13の鋳型内で安定して自立可能である。
したがって、形成されたヘッド側冷却用オイル通路のオイル流出路では、冷却通路で冷却を行った後のオイルの流速を落とすことなくシリンダ側に流出させることができるので、熱伝達率を高くできるため、効率的に冷却を行うことができる。
また、第３のボスは、オイル通路中子の冷却通路部より側方に突出した側方突出部に設けられるので、ヘッド側冷却用オイル通路の冷却通路を流れるオイルの流れに与える影響を抑えることができる。
よって、本発明のシリンダヘッドのオイル通路中子構造は、製造性に優れ、形成されたヘッド側冷却用オイル通路が良好な冷却性能をもたらすものとなる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、オイル通路中子の冷却通路部の第１通路部と第２通路部が概ね均等な長さとなるので、形成されたヘッド側冷却用オイル通路の冷却通路の、排気ポートと点火プラグの周辺を囲む両側を概ね均等な長さとすることができ、燃焼室壁部の高温部分を均一に冷却することができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、シリンダヘッドの狭い金属部の領域に、第２のボスと第３のボスをコンパクトに配することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造により形成されたシリンダヘッドを備えた空油冷内燃機関を搭載した自動二輪車の左側面図である。
【図２】図１中、II-II矢視による、空油冷内燃機関の断面展開図である。
【図３】図２中、III-III矢視による、シリンダヘッドのみを取り出して示す平面図であり、内部上方に取り付けられ収容される動弁機構等は除かれた状態を示す。
【図４】図２および図３中、IV-IV矢視による、シリンダヘッドのみを取り出して示す左側面図である。
【図５】図３中に破線で、図９中に二点鎖線で示したヘッド側冷却用オイル通路を形成するための、オイル通路中子の平面図である。
【図６】図５中、VI-VI矢視による、オイル通路中子の後側面図である。
【図７】図５中、VII-VII矢視による、オイル通路中子の左側面図である。
【図８】図５中、VIII矢視による、オイル通路中子の上面斜視図である
【図９】図２中、IX-IX矢視による、シリンダのみを取り出して示す平面図である。
【図１０】図９中、Ｘ部の変形例の説明図である。
【図１１】図２中、IX-IX矢視に相当する、シリンダのみを取り出して示す上面斜視図である。
【図１２】本実施形態におけるバイパス通路を多気筒内燃機関に適用した場合の、別の変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１から図１２に基づき、本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドのオイル通路中子構造につき説明する。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係るシリンダヘッドのオイル通路中子構造により形成されたシリンダヘッドを備えた空油冷内燃機関を、小型車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。本実施形態において小型車両は自動二輪車である。
また、図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。
また、図中に添記した黒小矢印は、本実施形態における本発明に係る冷却用のオイルの流れを模式的に示すものであり、図５から図８では、オイル通路中子をオイル通路と看做して、オイルの流れを模式的に示した。
【００１５】
図１から図１２は、本発明の一実施形態に係るものであり、図１に、本実施形態の空油冷内燃機関（以下単に「内燃機関」という）１を、自動二輪車２に搭載された状態で示す。
本実施形態に係る内燃機関１は、そのクランクケース10内の後部に変速機４（図２参照）を一体に備えて、いわゆるパワーユニットを構成しており、そのクランク軸11を、自動二輪車２の車幅方向、すなわち左右方向に配向させて自動二輪車２に搭載された、空油冷単気筒の４ストロークサイクル内燃機関である。
【００１６】
図１に示されるように、本実施形態に係る内燃機関１を搭載した自動二輪車２の車体フレーム20は、ヘッドパイプ21から後方へ左右一対のメインフレーム22が、若干下向きに延出した後に、さらに下方に屈曲して急傾斜部22ａを形成して下端部に至っている。
また、ヘッドパイプ21から斜め急角度に下方へ左右一対のダウンフレーム23が、側面視でメインフレーム22の急傾斜部22ａに略平行に延出している。
【００１７】
メインフレーム22の急傾斜部22ａの上部からは、ガセット24を介してシートレール25が後方に延出し、シートレール25の中央部と急傾斜部22ａの下部とを連結したバックステー26が、シートレール25を支持している。
【００１８】
以上のような車体フレーム20において、ヘッドパイプ21にはフロントフォーク27が枢支され、その下端に前輪28が軸支されている。
メインフレーム22の急傾斜部22ａの下部に前端を支持されたリヤフォーク29が、後方へ延出し、その後端に後輪30が軸支され、リヤフォーク29と車体フレーム20のガセット24との間に、リヤクッション31が介装されている。
メインフレーム22の前部には、燃料タンク32が架設され、燃料タンク32の後方にシート33がシートレール25に支持されて設けられている。
【００１９】
メインフレーム22とダウンフレーム23に懸架される内燃機関１は、上述のように変速機４（図２参照）を一体に構成したもので、クランクケース10上にシリンダ軸線Ｃを若干前傾させて、シリンダ12、シリンダヘッド13、シリンダヘッドカバー14が起立した姿勢で懸架される。
【００２０】
内燃機関１のシリンダヘッド13からは後方に、その吸気ポート15に接続して吸気管35が延出し、スロットルボディ36を介してエアクリーナ37に至っている。
シリンダヘッド13から前方には、その排気ポート16に接続して排気管38が延出し、下方に屈曲して内燃機関１の下方を後方に延び、後輪30の右側のマフラー39に至っている。
【００２１】
図２に示されるように、内燃機関１のクランクケース10は、クランク軸11を軸支するとともにクランク軸11が配置されるクランク室17の後方に、変速機４を収容するミッション室40を構成している。
【００２２】
クランクケース10の前側のクランク室17の上には、１本のシリンダボア12ａを有するシリンダ12と、シリンダ12の上にガスケット18（図９参照）を介してシリンダヘッド13が重ねられ、スタッドボルト19によりシリンダヘッド13，シリンダ12がクランクケース10に一体に締結され、シリンダヘッド13の上方をシリンダヘッドカバー14が覆っている。
クランクケース10の前側部分の上に重ねられるシリンダ12，シリンダヘッド13およびシリンダヘッドカバー14は、クランクケース10から若干前傾した姿勢で上方に延出している（図１参照）。
【００２３】
シリンダ12のシリンダボア12ａ内にピストン50が往復摺動自在に嵌合され（図２参照）、ピストン50とクランク軸11がコンロッド51により連接されてクランク機構が構成されている。
シリンダヘッド13の下部には、シリンダボア12ａ中のピストン50に対向して、シリンダボア52ａと一致する燃焼室周壁52ａを画成して、燃焼室上壁53に覆われる燃焼室52が形成される。
燃焼室上壁53には、燃焼室52に開口して図示しない吸気弁により開閉される吸気ポート15（図１、図４参照）が後方へ延出し、図示しない排気弁により開閉される排気ポート16（図１、図４参照）が前方に延出し、さらに燃焼室52内に臨む点火プラグ55が装着される。
【００２４】
シリンダヘッド13には、図示されない吸、排気弁を開閉駆動する動弁カム軸61、被動カムチェーンスプロケット62、吸気ロッカアーム65、排気ロッカアーム66等およびそれらの支持部材67等の動弁系部品からなる動弁機構60が取り付けられ収容されている。
シリンダ12およびシリンダヘッド13の左側部（外側部）には、動弁機構60を駆動するカムチェーン64が収容されるカムチェーンチャンバ12ｂ、13ｂが設けられている。
【００２５】
動弁機構60の動弁カム軸61に嵌着された被動カムチェーンスプロケット62とクランク軸11に嵌着された駆動カムチェーンスプロケット63との間に、カムチェーンチャンバ12ｂ、13ｂを通してカムチェーン64が架渡され（図２参照）、クランク軸11の1/2の回転数で動弁カム軸61が回転され、吸気ロッカアーム65と排気ロッカアーム66を揺動して吸、排気弁をそれぞれ所要のタイミングで開閉駆動する。
【００２６】
クランク軸11のクランクケース10の左軸受壁10Ｌより左方に突出した部分には、駆動チェーンスプロケット63のほかＡＣジェネレータ56が取り付けられ、左ケースカバー57Ｌで覆われる。
他方、クランク軸11のクランクケース10の右軸受壁10Ｒより右方に突出した部分には、プライマリ駆動ギヤ58が嵌合され、その右方を右ケースカバー57Ｒで覆われる。
【００２７】
クランクケース10のミッション室40には、変速機４のメイン軸41とカウンタ軸42とが、クランク軸11の後方に左右方向に指向して互いに平行に左、右軸受壁10Ｌ、10Ｒ間にベアリング41ａ、42ａを介して回転自在に架設されており、メイン軸41に軸支されたメインギヤ群41ｇとカウンタ軸42に軸支されたカウンタギヤ群42ｇが常時噛み合って変速機４を構成している。
【００２８】
メイン軸41のクランクケース10の右軸受壁10Ｒより右方に突出した右側部には、多板摩擦式の変速クラッチ43が設けられている。
変速クラッチ43のクラッチアウタ43ａは、メイン軸41に回転自在に軸支されたプライマリ被動ギヤ44に緩衝部材を介して支持されており、メイン軸41に一体に嵌合されたクラッチインナ43ｂとの間に複数のクラッチ板が介装され、圧縮部材43ｃの駆動により断接を行う。
【００２９】
プライマリ被動ギヤ44は、クランク軸11に嵌着された前記プライマリ駆動ギヤ58と噛合しており、クランク軸11の回転動力は、クランク軸11側のプライマリ駆動ギヤ58、変速クラッチ43側のプライマリ被動ギヤ44を介して変速クラッチ43に伝達されるが、変速クラッチ43は、変速機４のギヤ切換え中にはクランク軸11の回転動力を変速機４に伝達せずにニュートラル状態とし、変速機４のギヤ切換えが終了するとともにクランク軸11の回転動力を変速機４のメイン軸41に伝達するように構成されている。
【００３０】
カウンタ軸42はクランクケース10の左軸受壁10Ｌを左方に貫通して外部に突出して、内燃機関１の最終の出力軸42となっており、突出部位に出力スプロケット45がスプライン嵌合されている。
出力スプロケット45に巻き掛けられる駆動チェーン46が、後輪30側の被動スプロケット47に架渡されてチェーン伝達機構が構成され後輪30（図１参照）に動力が伝達される。
【００３１】
上述のような本実施形態の内燃機関１においては、シリンダ12、及びシリンダヘッド13の冷却は、基本的にはそれぞれに形成された冷却フィン12ｃ、13ｃによる空冷が行われる。
しかし、シリンダヘッド12の燃焼室52を覆う燃焼室上壁53の点火プラグ55の装着部の周辺、排気ポート16の燃焼室側開口16ａの周辺は、奥まった燃焼室上壁53にあることから、冷却フィン13ｃを直接設けることが困難であり、内燃機関１の圧縮比等の仕様によっては、冷却フィンの放熱では冷却が不十分な場合がある。
【００３２】
そこで、本実施形態の内燃機関１では、燃焼室上壁53内にヘッド側冷却用オイル通路（以下、単に「冷却用オイル通路」という）７を設け、潤滑用のオイルの一部を冷却用のオイルとして流通させて、シリンダヘッド13の高温部の十分な冷却が行われるように構成されている。
【００３３】
図２に示されるスタッドボルト19は、シリンダボア12ａ、燃焼室52を囲むように、動弁機構60の支持部材67、シリンダヘッド13、シリンダ12のそれぞれに穿孔されたスタッドボルト孔68（図３参照）を、上方から下方へ挿通して、クランクケースに締結され、支持部材67、シリンダヘッド13、シリンダ12を共締めしている。
【００３４】
本実施形態においてスタッドボルト19は４本であるが、その４本のスタッドボルト孔68のうちの１本のスタッドボルト孔68Ａ（図３参照）は、その内面とスタッドボルト19の外面との間のボルト孔間隙部をオイル供給通路として、さらに図示しないオイル供給路を介してクランクケース10内の図示しないオイルポンプの吐出口まで連通している。
したがって、オイルポンプからのオイルの一部は、スタッドボルト孔68Ａを動弁機構60への潤滑用オイル通路として、シリンダヘッド13の上部に収容された動弁カム軸61、被動カムチェーンスプロケット62、吸気ロッカアーム65、排気ロッカアーム66等およびそれらの支持部材67等へ供給される。
【００３５】
一方、燃焼室52の燃焼室上壁53は、シリンダヘッド53の下部に形成されており、燃焼室上壁53内部に設けられた冷却用オイル通路７は、潤滑用オイル通路であるスタッドボルト孔68Ａから分岐するように連通している。
したがって、潤滑用オイル通路としてのスタッドボルト孔68Ａは、冷却用オイル通路７へのオイル供給通路を形成する
【００３６】
図３は、シリンダヘッド13の、動弁機構60を取り付ける上壁部13ｄを、動弁機構60を除いた状態で示している。燃焼室上壁53はその下方に位置し、冷却用オイル通路７は図３中に破線で示されるように、燃焼室上壁53内に設けられる（図２参照）。
また、点火プラグ55を取りつける点火プラグ装着孔55ａは、図３中に破線で示されるように燃焼室上壁53に開口するように形成され、吸気ポート15、排気ポート16の燃焼室側開口15ａ、16ａは燃焼室周壁52ａに内接するように、燃焼室上壁53に開口している（図３参照）。
【００３７】
冷却用オイル通路７は、潤滑用オイル通路としてのスタッドボルト孔68Ａからオイルが分流されるオイル流入路71と、シリンダ12側へオイルを流出させるオイル流出路をなす連通部72と、オイル流入路71と連通部72との間を連通し、点火プラグ55の周辺と排気ポート16の周辺を流れる冷却通路73からなる。
【００３８】
冷却通路73は、オイル流入路71に連なり、点火プラグ装着孔55ａに向かう上流路73ａと、それに連なり点火プラグ装着孔55ａと排気ポート16の周囲を巡る流路のうち、流れ方向右側を構成する第１通路73ｂと、流れ方向左側を構成する第２通路73ｃとからなり、第１通路73ｂと第２通路73ｃは合流して、連通部72に連なっている。
図４に示されるように、連通部72はその軸線Ｒをシリンダ軸線Ｃに平行に下方に延出し、シリンダヘッド13とシリンダ12との合わせ面70に達して開口し、シリンダ12側にオイルを流出させる。
【００３９】
図３、図４において、破線で囲んだハッチングで示すのは、シリンダヘッド13の燃焼室上壁53内部に設けられた冷却用オイル通路７であり、その形状はオイル流入通路71以外、シリンダヘッド13の鋳造時において冷却用オイル通路７を形成するための砂中子であるオイル通路中子８と同じである。
【００４０】
図５は、オイル通路中子８を、図３に示される冷却用オイル通路７と同じ方向で示す、オイル通路中子８の平面図である。図６は、図５中VI-VI矢視による、オイル通路中子８の後側面図、図７は、図５中VII-VII矢視による、オイル通路中子８の左側面図、図８は、図５中VIII矢視による、オイル通路中子８の上面斜視図である。
図５から図８においては参照のため、オイル通路中子８の各部符号に加え、それに対応する冷却用オイル通路７の各部符号を、カギカッコ内に添記し、形成された冷却用オイル通路７におけるオイルの流れを黒小矢印で添記する。
【００４１】
オイル通路中子８は、オイル流入路71を形成する第１のボス81と、オイル流出路としての連通部72を形成する第２のボス82と、点火プラグ55の周辺と排気ポート16の周辺を流れてオイル流入路71と連通部72とを連通する冷却通路73を形成する冷却通路部83とを有している。
第１のボス81の下部には、鋳型内に設定時に姿勢を決める脚部81ａが設けられるが（図６、図８参照）、オイル流入路71が接続するオイル供給通路としてのスタッドボルト孔68Ａとオーバーラップする位置にあり、鋳造後の脚部81ａの部分はスタッドボルト孔68Ａの一部となる（図４参照）。
【００４２】
冷却通路部83の中間部分において、第１のボス81と第２のボス82とを結ぶ第１の直線Ｌ1に対してオイル通路中子(８)の重心(ＣＧ)を挟んで側方にオフセットした位置に（図５参照）、冷却通路部83からさらに側方に突出する側方突出部84が設けられ、側方突出部84には下方に向け突出する第３のボス85が設けられている。
すなわち、重心ＣＧは、直線Ｌ1に対して一方側（ここでは流れ方向右側）にオフセットした位置にあり、第３のボス85は、直線Ｌ1に対して重心ＣＧ側であって、重心よりもさらにオフセットした位置に配される。そのため、オイル通路中子８の重心ＣＧを囲むように第１のボス81、第２のボス82、第３のボス85が配されるので、オイル通路中子８は、鋳造時においてシリンダヘッド13の鋳型内で安定して自立可能である。
第３のボス85は、鋳型内に設定時に姿勢を決める脚部となるものだが、シリンダヘッド13の鋳造後において、冷却用通路73における突出部75を形成する。
また、突出部75は、シリンダヘッド13がシリンダ12に締結されたとき、それらの合わせ面70まで延在する
【００４３】
そのような本実施形態のオイル通路中子８は、連通部72を形成する第２のボス82の表面積を小さくしてその横幅が小さくなっても、第３のボス85を備えているので、鋳造時にシリンダヘッド13の鋳型内で、第１〜第３のボス81、82、85によって自立可能である。
したがって、形成された冷却用オイル通路７の連通部72では表面積を小さくでき、冷却通路73で冷却を行った後のオイルの流速を落とすことなくシリンダ12側に流出させることができるので、熱伝達率を高くできるため、効率的に冷却を行うことができる。
【００４４】
また、第３のボス85は、冷却通路部83のより側方に突出した側方突出部84に設けられるので、形成された冷却用オイル通路７の突出部75も冷却通路73の側方に突出して位置するので、冷却通路73を流れるオイルの流れに与える影響を抑えることができる。
よって、本実施形態のオイル通路中子８の構造は、製造性に優れ、形成された冷却用オイル通路７が良好な冷却性能をもたらすものとなる。
【００４５】
また、冷却通路部83は、点火プラグ55の点火プラグ装着孔55ａと排気ポート16の周囲をそれぞれ囲み、点火プラグ55の点火プラグ装着孔55ａと排気ポート16の中心部55ｃ、16ｃ間を結ぶ第２の直線Ｌ2に対して、第３のボス85側に位置する第１通路部83ｂと、他側に位置する第２通路部83ｃと、第１通路部83ｂと第２通路部83ｃを、第１のボス81に連結する上流路部83ａを有し、第２のボス部82が第２の直線Ｌ2上に設けられている。
【００４６】
そのため、オイル通路中子８の冷却通路部83の第１通路部83ｂと第２通路部83ｃが概ね均等な長さとなるので、形成された冷却用オイル通路７の冷却通路73の、排気ポート16と点火プラグ55の周辺を囲む両側の、第１通路73ｂと第２通路73ｃを概ね均等な長さとすることができ、燃焼室上部壁53や燃焼室周壁52ａの高温部分を均一に冷却することができる。
【００４７】
なお、第１通路部83ｂには、排気ポート16周辺で側方に突出する側方突出部84にオイル通路中子８を鋳造時に自立させる第３のボスが設けられるが、形成された冷却用オイル通路７の第１通路73ｂのオイルの流れへの影響が抑制されることは、上述の通りである。
【００４８】
また、図３に示されるように、本実施形態では、シリンダヘッド13とシリンダ12とを締結する複数のスタッドボルト19のスタッドボルト孔68が、シリンダヘッド13の燃焼室周壁52ａを囲うようにシリンダヘッド13において配され、オイル通路中子８は第２のボス82と第３のボス85は、燃焼室周壁52ａとスタッドボルト孔68との間に配置されるように構成されているので、シリンダヘッド13の狭い金属部の領域に、第２のボス82と第３のボス85をコンパクトに配することができる。
【００４９】
すなわち、スタッドボルト19が、シリンダヘッド13の燃焼室周壁52ａを囲うようにシリンダヘッド13において配され、冷却用オイル通路７の連通部72は、燃焼室周壁52ａとスタッドボルト19との間に配置されるので、シリンダヘッド13の狭い金属部の領域に、冷却用オイル通路７をコンパクトに配することができる。
【００５０】
上記のような冷却用オイル通路７が設けられたシリンダヘッド13の下方には、シリンダ12がスタッドボルト19によって締結されている。
図９に示されるように、シリンダ12には、冷却用オイル通路７からのオイルをクランクケース10内に導くオイル戻し通路９が設けられている。
【００５１】
図９には、シリンダ12に締結された状態のシリンダヘッド13における冷却用オイル通路７の位置が２点鎖線で示されている。
冷却用オイル通路７のオイル流入路71は、オイル供給通路となるスタッドボルト孔68Ａに接続するとともに、連通部72は、シリンダ12とシリンダヘッド13との接合面70において連通部72と一致する形状でシリンダ12側に凹設されたオイル受け部90と連通している。
【００５２】
一方、図９、図１１に示されるように、合わせ面70にはシリンダ12に穿孔されたオイル戻し孔９が開口するが、オイル戻し孔９は、シリンダボア12ａと隣接するカムチェーンチャンバ12ｂの空間部を挟んで、シリンダボア12ａと反対側のシリンダ12の左側部に設けられている。
そして、オイル受け部90とオイル戻し孔９との間には、シリンダ12側の合わせ面70に設けられた溝91が、カムチェーンチャンバ12ｂを廻り込むように接続して設けられている。 シリンダ12とシリンダヘッド13が締結された状態で、オイル受け部90と溝91は、冷却用オイル通路７の連通部72から受けたオイルを、連通部72と離間した位置に設けられたオイル戻し孔９へと流すシリンダ側オイル通路92となる。
【００５３】
前述のように連通部72はシリンダ軸線Ｃに平行に延出して合せ面70に達するので、連通部72の構造が簡素になるという製造上の利点に加え、シリンダヘッド13での冷却作用を済ませたオイルは、速やかにシリンダ12側に送り込まれる。
そして、オイルは、シリンダヘッド13より温度が低いシリンダ側オイル通路92を流れ、燃焼室52やシリンダボア12ａとはカムチェーンチャンバ12ｂの空間部を挟んで、シリンダ12のなかでも最も温度の低いカムチェーンチャンバ12ｂの外方に、連通部72と離間して設けられたオイル戻し孔９へと流されるので、オイルは不要な加熱を受けることが抑制され、相対的に冷却をうけることができるため、オイルの温度上昇を抑制できる。
【００５４】
また、そのようにオイル戻し孔９を、冷却用オイル通路７の連通部72と離間して設けていても、合わせ面70に形成された溝状のシリンダ側オイル通路92でその間を接続できたので、シリンダヘッド13やシリンダ12の鋳型製造を複雑にすることなく、オイル戻し通路９に至る流路が得られ、製造コストの低減が可能となる。
特に、凹部状のオイル受け部90と溝91は、シリンダ12の鋳造時、鋳抜きでも形成できるので、形成が容易であり、コスト低減が可能である。
また、オイル受け部90は、連通部72と同じ形状に形成され、連通部72と一体の流路を形成するので、オイルの連通する流れがスムーズになる。
【００５５】
なお、図１１に２点差線で示すように溝91′を、シリンダ12の後方側でカムチェーンチャンバ12ｂを廻りこむようにしてシリンダ側オイル通路92′を形成してもよい。
その場合、リンダ12の前方側でカムチェーンチャンバ12ｂを廻りこむようにした前述のシリンダ側オイル通路92と比べ、シリンダ側オイル通路92′を長く設定でき、比較的低温の吸気ポート15側（図３参照）を通ることとなるので、オイルの加熱防止ないし冷却上の利点が得られる。
【００５６】
また、図１０に変形例を示すように、オイル戻し孔９′を、円形断面孔ではなく、波丈側面を有する縦孔としてもよく、その場合、カムチェーンチャンバ12ｂやシリンダ12の外側面の冷却フィン12ｃへの熱伝達が高まり、オイルの冷却を強化することができる。
なお、図９、図１０において合わせ面70上に、冷却用オイル通路７以外に２点差線で示したものは、合わせ面70のガスケット18である。
【００５７】
上述のように、冷却用オイル通路７を形成するための砂中子である本実施形態のオイル通路中子８には、シリンダヘッド13の鋳造時に鋳型内で自立できるように、冷却通路部83のより側方に突出した側方突出部84に設けられた第３のボス85を備える。
そのため、図５、図６、図８に示されるように、形成された冷却用オイル通路７は、第３のボス85によって、その冷却通路73の第１通路73ｂの中間部から下方に分岐する突出部75を有するものとなる。突出部75は、シリンダヘッド13がシリンダ12に締結されたとき、それらの合わせ面70まで延在する。
【００５８】
突出部75は、冷却通路73の第１通路73ｂから分岐して下方に突出しているので、冷却用オイル通路のオイル流れに影響を与えることは抑制されるが、オイルの滞留が起き易く、滞留したオイルの温度が高まるおそれがある。
【００５９】
そこで、本実施形態においては、図９、図１１に示されるように、シリンダヘッド13とシリンダ12との合わせ面70におけるシリンダ12側に、シリンダヘッド13とシリンダ12が締結されたときに突出部75の下端部と一致する形状のバイパスオイル受け部95が凹設されている。
【００６０】
また、合わせ面70におけるシリンダ12側には、バイパスオイル受け部95とオイル受け部90とを接続するバイパス溝96が形成されており、バイパスオイル受け部95とバイパス溝96はバイパスオイル受け部95を上流端とするバイパス通路97を形成する。
バイパス通路97を形成するバイパス溝96による流路断面積は、冷却用オイル通路７の流路断面積より小さく設定されている。
なお、バイパス溝96は、合わせ面70のシリンダヘッド13側に形成されてもよい。
【００６１】
したがって、冷却用オイル通路７の突出部75内のオイルは、その端部からバイパス通路97に流入し、冷却用オイル通路７の下流側の連通部72と一体の流路を形成するオイル受け部90まで送られるので、突出部75でのオイルの滞留が防止され、オイルの温度の上昇が抑制される。
【００６２】
また、バイパス通路97は流路断面積が冷却用オイル通路７の流路断面積より小さく設定されるので、バイパス流れが冷却用オイル通路７の冷却用のオイルの流れを阻害することを避けることができる。
そして、バイパス通路97はその上流端部が、突出部75の下端部と一致する形状のバイパスオイル受け部95として形成されているので、突出部75とバイパスオイル受け部95が一体の流路を形成し、バイパスオイル受け部95のバイパスオイルの流れがスムーズである。
【００６３】
また、バイパス流路97は、合わせ面70における簡易な構成であり、鋳抜き等で形成できるので、製造コストが低減されたものとなる。
【００６４】
図１２には、本実施形態のバイパス通路97を、空油冷多気筒内燃機関（以下、単に「多気筒内燃機関」という）1′に適用した場合の変形例が示される。
図１２に示されるように、多気筒内燃機関１′は、気筒列方向に右側から順に第一気筒Ｃ１〜第四気筒Ｃ４が直列に並ぶ４気筒を有しており、シリンダヘッドにおいて、各気筒毎に燃焼室が形成され、その燃焼室上壁53′の頂部に点火プラグ55を装着させるための点火プラグ装着孔55ａが設けられる。
また、各気筒の燃焼室上壁53′には、一対の吸気ポート燃焼室側開口15ａ′と、一対の排気ポート燃焼室側開口16ａ′が設けられる。
【００６５】
第二気筒Ｃ２と第三気筒Ｃ３の燃焼室上壁53′内部には、気筒後方側から、すなわち吸気ポート燃焼室側開口15ａ′の間から、点火プラグ装着孔55ａの周囲を通り、気筒前方側、すなわち排気ポート燃焼室側開口16ａ′の間を抜けるように、それぞれ第１冷却オイル通路77Ａ、77Ｂが設けられている。
【００６６】
第二気筒Ｃ２と第三気筒Ｃ３の第１冷却オイル通路77Ａ、77Ｂは、それぞれ気筒後方側でオイル供給通路76Ａ、76Ｂに接続され、オイル供給通路76Ａ、76Ｂはその上流側で合流し、図示しないオイルポンプの吐出口に接続している。
【００６７】
第一気筒Ｃ１と第四気筒Ｃ４の燃焼室上壁53′内部には、気筒前方側から、すなわち排気ポート燃焼室側開口16ａ′の間から、点火プラグ装着孔55ａの周囲を通り、気筒外側方
へ抜けるように、それぞれ第３冷却オイル通路79Ａ、79Ｂが設けられている。
【００６８】
第一気筒Ｃ１と第四気筒Ｃ４の第３冷却オイル通路79Ａ、79Ｂは、それぞれ右、左の気筒側方側でオイル戻し通路９Ａ、９Ｂに接続され、オイル戻し通路９Ａ、９Ｂはその下流側で合流し、図示しないクランクケース内のオイル戻し系統に接続している。
【００６９】
また、第二気筒Ｃ２の第１冷却オイル通路77Ａの気筒前方側の下流端部77Ａａと、第一気筒Ｃ１の第３冷却オイル通路79Ａの気筒前方側の上流端部79Ａａとは、第２冷却オイル通路78Ａによって接続されている。
第三気筒Ｃ３の第１冷却オイル通路77Ｂの気筒前方側の下流端部77Ｂａと、第四気筒Ｃ４の第３冷却オイル通路79Ｂの気筒前方側の上流端部79Ｂａとは、第２冷却オイル通路78Ｂによって接続されている。
【００７０】
したがって、図１２の多気筒内燃機関１′において、第２気筒Ｃ２の第１冷却オイル通路77Ａ、第２冷却オイル通路78Ａ、第１気筒Ｃ１の第３冷却オイル通路79Ａは、シリンダヘッドにおいて、一連のヘッド側冷却用オイル通路（以下、単に「冷却用オイル通路」という）７Ａを形成する。
また、第三気筒Ｃ３の第１冷却オイル通路77Ｂ、第２冷却オイル通路78Ｂ、第四気筒Ｃ４の第３冷却オイル通路79Ｂは、シリンダヘッドにおいて、一連の冷却用オイル通路７Ｂを形成する。
【００７１】
冷却用オイル通路７Ａ、冷却用オイル通路７Ｂはともに、砂中子による図示しないオイル通路中子によって形成されるが、シリンダヘッドの鋳造時に鋳型内に自立するために、オイル通路中子は、図５から図８において説明したと同様に形成する通路の上流端部、下流端部および中間部にボスを備える。
特に、中間部のボスは、前述のオイル通路中子８の場合と同様に、冷却用オイル通路７Ａおよび冷却用オイル通路７Ｂの中間部に、各気筒毎に、冷却用オイル通路７Ａから分岐する突出部75Ａ1、75Ａ2、および冷却用オイル通路７Ｂから分岐する突出部75Ｂ3、75Ｂ4を形成するので、各突出部において、オイルの滞留、オイルの温度上昇のおそれを生じる。
【００７２】
そこで、本実施形態の変形例においては、第一気筒Ｃ１の突出部75Ａ1の下端部から冷却用オイル通路７Ａの下流部７Ａａに連通され、且つ、第一気筒Ｃ１の突出部75Ａ1の下端部と第二気筒Ｃ２の突出部75Ａ2の下端部とを連通する突出部連通路98Ａを備えたバイパス通路97Ａが備えられている。
また、第四気筒Ｃ４の突出部75Ｂ4の下端部から冷却用オイル通路７Ｂの下流部７Ｂａに連通され、且つ、第四気筒Ｃ４の突出部75Ｂ4の下端部と第三気筒Ｃ３の突出部75Ｂ3の下端部とを連通する突出部連通路98Ｂを備えたバイパス通路97Ｂが備えられている。
各バイパス通路97Ａ、97Ｂの流路断面積は、それぞれ冷却用オイル通路７Ａ、７Ｂの流路断面積より小さく設定されており、バイパスオイルの流れが、冷却用オイル通路７Ａ、７Ｂのオイルの流れを阻害することが防止されている。
【００７３】
したがって、第一気筒Ｃ１、第二気筒Ｃ２において、バイパス通路97Ａにより、突出部75Ａ２のオイルは突出部連通路98Ａ経由、突出部75Ａ1に流れ、さらに冷却用オイル通路７Ａの下流部７Ａａに流されるので、各突出部75Ａ1、75Ａ2でのオイルの滞留によるオイル温度の上昇が抑制される。
また、突出部連通路98Ａによって、各突出部75Ａ1、75Ａ2毎に冷却用オイル通路７Ａの下流部７Ａａに連通するバイパス通路を設ける必要がなく、構造の簡素化とコスト低減が図られる。
そのことは、第三気筒Ｃ３、第四気筒Ｃ４において、同様である。
【００７４】
以下に、本発明に係る上述の本実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造の特徴を纏めて説明する。
すなわち、点火プラグ55ならびに吸気ポート15および排気ポート16が形成されるシリンダヘッド13内に、シリンダヘッド13の鋳造時において冷却用オイル通路７を形成するためのシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、オイル通路中子８は、オイル流入路71を形成する第１のボス81と、オイル流出路となる連通部72を形成する第２のボス82と、点火プラグ55の周辺および排気ポート16の周辺を流れてオイル流入路71と連通部72とを連通する冷却通路73を形成する冷却通路部83とを有し、冷却通路部83の中間部分において、第１のボス81と第２のボス82とを結ぶ第１の直線Ｌ1に対してオイル通路中子８の重心ＣＧを挟んで側方にオフセットした位置に、冷却通路部83からさらに側方に突出する側方突出部84が設けられ、側方突出部84に第３のボス85が設けられている。
【００７５】
そのため、オイル通路中子８は、連通部72を形成する第２のボス82の表面積を小さくしてその横幅が小さくなっても、第３のボス85を備えているので、オイル通路中子８の重心ＣＧを囲むように第１のボス81、第２のボス82、第３のボス85が配されるため、シリンダヘッド13の鋳型内で安定して自立可能である。
したがって、形成された冷却用オイル通路７の連通部72では、冷却通路73で冷却を行った後のオイルの流速を落とすことなくシリンダ側に流出させることができるので、熱伝達率を高くできるため、効率的に冷却を行うことができる。
また、第３のボス85は、オイル通路中子８の冷却通路部83より側方に突出した側方突出部84に設けられるので、冷却用オイル通路７の冷却通路73を流れるオイルの流れに与える影響を抑えることができる。
よって、本実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造は、製造性に優れ、形成された冷却用オイル通路７が良好な冷却性能をもたらすものとなる。
【００７６】
また、冷却通路部83は、点火プラグ55と排気ポート16の周囲をそれぞれ囲み、点火プラグ55と排気ポート16の中心部55ｃ、16ｃ間を結ぶ第２の直線Ｌ2に対して第３のボス85側に位置する第１通路部83ｂと、他側に位置する第２通路部83ｃとを有し、第２のボス82が第２の直線Ｌ2上に設けられたので、オイル通路中子８の冷却通路部83の第１通路部83ｂと第２通路部83ｃが概ね均等な長さとなるため、形成された冷却用オイル通路７の冷却通路73の、排気ポート16と点火プラグ55の周辺を囲む両側を概ね均等な長さとすることができ、燃焼室周壁52ａ、燃焼室上壁53の高温部分を均一に冷却することができる。
【００７７】
また、シリンダヘッド13とシリンダ12とを締結する複数のスタッドボルト19のスタッドボルト孔68が、シリンダヘッド13の燃焼室周壁52ａを囲うようにシリンダヘッド13において配されるとともに、第２のボス82と第３のボス85は、燃焼室周壁52ａとスタッドボルト孔68との間に配置されたので、シリンダヘッド13の狭い金属部の領域に、第２のボス82と第３のボス85をコンパクトに配することができる。
【００７８】
以上、本発明の一実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造につき述べたが、本発明は各請求項の要旨の範囲内で、上記実施形態と異なる態様を含むことは勿論であり、適宜変更可能である。
本発明のシリンダヘッドのオイル通路中子構造により形成されたシリンダヘッドを備える空油冷内燃機関を搭載する小型車両は、自動二輪車に限定されず、シリンダが垂直より前傾する度合いも気筒数も図示のものに限定するものではなく、種々の態様の空油冷内燃機関において、シリンダヘッド形成時に用いるシリンダヘッドのオイル通路中子構造として適用し、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…空油冷内燃機関（内燃機関）、７…冷却用オイル通路（ヘッド側冷却用オイル通路）、８…オイル通路中子、10…クランクケース、12…シリンダ、12ａ…シリンダボア、12ｂ…カムチェーンチャンバ、13…シリンダヘッド、13ｂ…カムチェーンチャンバ、15…吸気ポート、15ａ…燃焼室側開口、16…排気ポート、16ａ…燃焼室側開口、16ｃ…中心部、19…スタッドボルト、52…燃焼室、52ａ…燃焼室周壁、53…燃焼室上壁、55…点火プラグ、55ａ…点火プラグ装着孔、55ｃ…中心部、68…スタッドボルト孔、68Ａ…（潤滑用オイル通路であり、オイル供給通路となる）スタッドボルト孔、70…合わせ面、71…オイル流入路、72…連通部（オイル流出路）、73…冷却通路、75…突出部、81…第１のボス、82…第２のボス、83…冷却通路部、83ｂ…第１通路部、83ｃ…第２通路部、84…側方突出部、85…第３のボス、ＣＧ…重心、Ｌ1…第１の直線、Ｌ2…第２の直線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型内での自立性と、形成するオイル通路の冷却性能とを兼ね備えたシリンダヘッドのオイル通路中子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
空油冷内燃機関において、シリンダヘッド内で気筒毎に独立した冷却用のオイル通路を備えたものが、例えば下記特許文献１に示されている。
特許文献１に示されるオイル通路は、吸気ポート側のオイル流入路と、排気ポートの二又部を通されるとともにシリンダ側に接続するオイル流出路を有し、オイル流出路の表面積をオイル流入路の表面積よりも大きくするとともにオイル流れに直交する方向の幅を大きくしてある。
そのようなオイル通路を形成するためのオイル通路中子は、シリンダヘッドの鋳造時に、オイル流入路を形成する部分と、直交方向の幅を大きくしたオイル流出路を形成する部分とを足として、鋳型の中で自立可能であるため、製造性に優れている。
【０００３】
一方、特許文献１に示される冷却用のオイル通路においては、排気ポートの二又部を通った後のオイルは、点火プラグ孔の座面周りや排気ポートの間を冷却したため温度が高まるが、オイル流出路では表面積が大きくなっているため、温度の高まったオイルは流速が落ち、熱伝達率が低下するため、その箇所の冷却効率が低下する。
【０００４】
そのために、オイル流出路の表面積を小さくして、オイルの流速を高く保つことで上記課題を解決しようとすると、オイル通路中子のオイル流出路を形成する部分の幅が小さくなり、鋳造時において、オイル通路中子がシリンダヘッドの鋳型内で自立できなくなる場合が出てくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９７６１１号公報（図３〜図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、空油冷内燃機関においてシリンダヘッドを冷却するヘッド側冷却用オイル通路を形成するオイル通路中子を、鋳型内での自立性と、形成したヘッド側冷却用オイル通路に良好な冷却性能を与えることとを兼ね備えたものとすることができる、シリンダヘッドのオイル通路中子構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、点火プラグならびに吸気ポートおよび排気ポートが形成されるシリンダヘッド内に、同シリンダヘッドの鋳造時においてヘッド側冷却用オイル通路を形成するためのシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、前記オイル通路中子は、オイル流入路を形成する第１のボスと、オイル流出路を形成する第２のボスと、前記点火プラグの周辺または前記排気ポートの周辺を流れて前記オイル流入路とオイル流出路とを連通する冷却通路を形成する冷却通路部とを有し、前記冷却通路部の中間部分において、前記第１のボスと第２のボスとを結ぶ第１の直線に対してオイル通路中子の重心を挟んで側方にオフセットした位置に、同冷却通路部からさらに側方に突出する側方突出部が設けられ、同側方突出部に第３のボスが設けられたことを特徴とするシリンダヘッドのオイル通路中子構造である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、前記冷却通路部は、前記点火プラグと前記排気ポートの周囲をそれぞれ囲み、前記点火プラグと前記排気ポートの中心部間を結ぶ第２の直線に対して前記第３のボス側に位置する第１通路部と、他側に位置する第２通路部とを有し、前記第２のボス部が前記第２の直線上に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、前記シリンダヘッドとシリンダとを締結する複数のスタッドボルトのスタッドボルト孔が、前記シリンダヘッドの燃焼室周壁を囲うように同シリンダヘッドにおいて配されるとともに、前記第２のボスと第３のボスは、前記燃焼室周壁と前記スタッドボルト孔との間に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明のシリンダヘッドのオイル通路中子構造によれば、オイル通路中子は、オイル流出路を形成する第２のボスの表面積を小さくしてその横幅が小さくなっても、第３のボスを備えているので、オイル通路中子の重心を囲むように第１のボス、第２のボス、第３のボスが配されるため、シリンダヘッド13の鋳型内で安定して自立可能である。
したがって、形成されたヘッド側冷却用オイル通路のオイル流出路では、冷却通路で冷却を行った後のオイルの流速を落とすことなくシリンダ側に流出させることができるので、熱伝達率を高くできるため、効率的に冷却を行うことができる。
また、第３のボスは、オイル通路中子の冷却通路部より側方に突出した側方突出部に設けられるので、ヘッド側冷却用オイル通路の冷却通路を流れるオイルの流れに与える影響を抑えることができる。
よって、本発明のシリンダヘッドのオイル通路中子構造は、製造性に優れ、形成されたヘッド側冷却用オイル通路が良好な冷却性能をもたらすものとなる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、オイル通路中子の冷却通路部の第１通路部と第２通路部が概ね均等な長さとなるので、形成されたヘッド側冷却用オイル通路の冷却通路の、排気ポートと点火プラグの周辺を囲む両側を概ね均等な長さとすることができ、燃焼室壁部の高温部分を均一に冷却することができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、シリンダヘッドの狭い金属部の領域に、第２のボスと第３のボスをコンパクトに配することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造により形成されたシリンダヘッドを備えた空油冷内燃機関を搭載した自動二輪車の左側面図である。
【図２】図１中、II-II矢視による、空油冷内燃機関の断面展開図である。
【図３】図２中、III-III矢視による、シリンダヘッドのみを取り出して示す平面図であり、内部上方に取り付けられ収容される動弁機構等は除かれた状態を示す。
【図４】図２および図３中、IV-IV矢視による、シリンダヘッドのみを取り出して示す左側面図である。
【図５】図３中に破線で、図９中に二点鎖線で示したヘッド側冷却用オイル通路を形成するための、オイル通路中子の平面図である。
【図６】図５中、VI-VI矢視による、オイル通路中子の後側面図である。
【図７】図５中、VII-VII矢視による、オイル通路中子の左側面図である。
【図８】図５中、VIII矢視による、オイル通路中子の上面斜視図である
【図９】図２中、IX-IX矢視による、シリンダのみを取り出して示す平面図である。
【図１０】図９中、Ｘ部の変形例の説明図である。
【図１１】図２中、IX-IX矢視に相当する、シリンダのみを取り出して示す上面斜視図である。
【図１２】本実施形態におけるバイパス通路を多気筒内燃機関に適用した場合の、別の変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１から図１２に基づき、本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドのオイル通路中子構造につき説明する。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係るシリンダヘッドのオイル通路中子構造により形成されたシリンダヘッドを備えた空油冷内燃機関を、小型車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。本実施形態において小型車両は自動二輪車である。
また、図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。
また、図中に添記した黒小矢印は、本実施形態における本発明に係る冷却用のオイルの流れを模式的に示すものであり、図５から図８では、オイル通路中子をオイル通路と看做して、オイルの流れを模式的に示した。
【００１５】
図１から図１２は、本発明の一実施形態に係るものであり、図１に、本実施形態の空油冷内燃機関（以下単に「内燃機関」という）１を、自動二輪車２に搭載された状態で示す。
本実施形態に係る内燃機関１は、そのクランクケース10内の後部に変速機４（図２参照）を一体に備えて、いわゆるパワーユニットを構成しており、そのクランク軸11を、自動二輪車２の車幅方向、すなわち左右方向に配向させて自動二輪車２に搭載された、空油冷単気筒の４ストロークサイクル内燃機関である。
【００１６】
図１に示されるように、本実施形態に係る内燃機関１を搭載した自動二輪車２の車体フレーム20は、ヘッドパイプ21から後方へ左右一対のメインフレーム22が、若干下向きに延出した後に、さらに下方に屈曲して急傾斜部22ａを形成して下端部に至っている。
また、ヘッドパイプ21から斜め急角度に下方へ左右一対のダウンフレーム23が、側面視でメインフレーム22の急傾斜部22ａに略平行に延出している。
【００１７】
メインフレーム22の急傾斜部22ａの上部からは、ガセット24を介してシートレール25が後方に延出し、シートレール25の中央部と急傾斜部22ａの下部とを連結したバックステー26が、シートレール25を支持している。
【００１８】
以上のような車体フレーム20において、ヘッドパイプ21にはフロントフォーク27が枢支され、その下端に前輪28が軸支されている。
メインフレーム22の急傾斜部22ａの下部に前端を支持されたリヤフォーク29が、後方へ延出し、その後端に後輪30が軸支され、リヤフォーク29と車体フレーム20のガセット24との間に、リヤクッション31が介装されている。
メインフレーム22の前部には、燃料タンク32が架設され、燃料タンク32の後方にシート33がシートレール25に支持されて設けられている。
【００１９】
メインフレーム22とダウンフレーム23に懸架される内燃機関１は、上述のように変速機４（図２参照）を一体に構成したもので、クランクケース10上にシリンダ軸線Ｃを若干前傾させて、シリンダ12、シリンダヘッド13、シリンダヘッドカバー14が起立した姿勢で懸架される。
【００２０】
内燃機関１のシリンダヘッド13からは後方に、その吸気ポート15に接続して吸気管35が延出し、スロットルボディ36を介してエアクリーナ37に至っている。
シリンダヘッド13から前方には、その排気ポート16に接続して排気管38が延出し、下方に屈曲して内燃機関１の下方を後方に延び、後輪30の右側のマフラー39に至っている。
【００２１】
図２に示されるように、内燃機関１のクランクケース10は、クランク軸11を軸支するとともにクランク軸11が配置されるクランク室17の後方に、変速機４を収容するミッション室40を構成している。
【００２２】
クランクケース10の前側のクランク室17の上には、１本のシリンダボア12ａを有するシリンダ12と、シリンダ12の上にガスケット18（図９参照）を介してシリンダヘッド13が重ねられ、スタッドボルト19によりシリンダヘッド13，シリンダ12がクランクケース10に一体に締結され、シリンダヘッド13の上方をシリンダヘッドカバー14が覆っている。
クランクケース10の前側部分の上に重ねられるシリンダ12，シリンダヘッド13およびシリンダヘッドカバー14は、クランクケース10から若干前傾した姿勢で上方に延出している（図１参照）。
【００２３】
シリンダ12のシリンダボア12ａ内にピストン50が往復摺動自在に嵌合され（図２参照）、ピストン50とクランク軸11がコンロッド51により連接されてクランク機構が構成されている。
シリンダヘッド13の下部には、シリンダボア12ａ中のピストン50に対向して、シリンダボア52ａと一致する燃焼室周壁52ａを画成して、燃焼室上壁53に覆われる燃焼室52が形成される。
燃焼室上壁53には、燃焼室52に開口して図示しない吸気弁により開閉される吸気ポート15（図１、図４参照）が後方へ延出し、図示しない排気弁により開閉される排気ポート16（図１、図４参照）が前方に延出し、さらに燃焼室52内に臨む点火プラグ55が装着される。
【００２４】
シリンダヘッド13には、図示されない吸、排気弁を開閉駆動する動弁カム軸61、被動カムチェーンスプロケット62、吸気ロッカアーム65、排気ロッカアーム66等およびそれらの支持部材67等の動弁系部品からなる動弁機構60が取り付けられ収容されている。
シリンダ12およびシリンダヘッド13の左側部（外側部）には、動弁機構60を駆動するカムチェーン64が収容されるカムチェーンチャンバ12ｂ、13ｂが設けられている。
【００２５】
動弁機構60の動弁カム軸61に嵌着された被動カムチェーンスプロケット62とクランク軸11に嵌着された駆動カムチェーンスプロケット63との間に、カムチェーンチャンバ12ｂ、13ｂを通してカムチェーン64が架渡され（図２参照）、クランク軸11の1/2の回転数で動弁カム軸61が回転され、吸気ロッカアーム65と排気ロッカアーム66を揺動して吸、排気弁をそれぞれ所要のタイミングで開閉駆動する。
【００２６】
クランク軸11のクランクケース10の左軸受壁10Ｌより左方に突出した部分には、駆動チェーンスプロケット63のほかＡＣジェネレータ56が取り付けられ、左ケースカバー57Ｌで覆われる。
他方、クランク軸11のクランクケース10の右軸受壁10Ｒより右方に突出した部分には、プライマリ駆動ギヤ58が嵌合され、その右方を右ケースカバー57Ｒで覆われる。
【００２７】
クランクケース10のミッション室40には、変速機４のメイン軸41とカウンタ軸42とが、クランク軸11の後方に左右方向に指向して互いに平行に左、右軸受壁10Ｌ、10Ｒ間にベアリング41ａ、42ａを介して回転自在に架設されており、メイン軸41に軸支されたメインギヤ群41ｇとカウンタ軸42に軸支されたカウンタギヤ群42ｇが常時噛み合って変速機４を構成している。
【００２８】
メイン軸41のクランクケース10の右軸受壁10Ｒより右方に突出した右側部には、多板摩擦式の変速クラッチ43が設けられている。
変速クラッチ43のクラッチアウタ43ａは、メイン軸41に回転自在に軸支されたプライマリ被動ギヤ44に緩衝部材を介して支持されており、メイン軸41に一体に嵌合されたクラッチインナ43ｂとの間に複数のクラッチ板が介装され、圧縮部材43ｃの駆動により断接を行う。
【００２９】
プライマリ被動ギヤ44は、クランク軸11に嵌着された前記プライマリ駆動ギヤ58と噛合しており、クランク軸11の回転動力は、クランク軸11側のプライマリ駆動ギヤ58、変速クラッチ43側のプライマリ被動ギヤ44を介して変速クラッチ43に伝達されるが、変速クラッチ43は、変速機４のギヤ切換え中にはクランク軸11の回転動力を変速機４に伝達せずにニュートラル状態とし、変速機４のギヤ切換えが終了するとともにクランク軸11の回転動力を変速機４のメイン軸41に伝達するように構成されている。
【００３０】
カウンタ軸42はクランクケース10の左軸受壁10Ｌを左方に貫通して外部に突出して、内燃機関１の最終の出力軸42となっており、突出部位に出力スプロケット45がスプライン嵌合されている。
出力スプロケット45に巻き掛けられる駆動チェーン46が、後輪30側の被動スプロケット47に架渡されてチェーン伝達機構が構成され後輪30（図１参照）に動力が伝達される。
【００３１】
上述のような本実施形態の内燃機関１においては、シリンダ12、及びシリンダヘッド13の冷却は、基本的にはそれぞれに形成された冷却フィン12ｃ、13ｃによる空冷が行われる。
しかし、シリンダヘッド12の燃焼室52を覆う燃焼室上壁53の点火プラグ55の装着部の周辺、排気ポート16の燃焼室側開口16ａの周辺は、奥まった燃焼室上壁53にあることから、冷却フィン13ｃを直接設けることが困難であり、内燃機関１の圧縮比等の仕様によっては、冷却フィンの放熱では冷却が不十分な場合がある。
【００３２】
そこで、本実施形態の内燃機関１では、燃焼室上壁53内にヘッド側冷却用オイル通路（以下、単に「冷却用オイル通路」という）７を設け、潤滑用のオイルの一部を冷却用のオイルとして流通させて、シリンダヘッド13の高温部の十分な冷却が行われるように構成されている。
【００３３】
図２に示されるスタッドボルト19は、シリンダボア12ａ、燃焼室52を囲むように、動弁機構60の支持部材67、シリンダヘッド13、シリンダ12のそれぞれに穿孔されたスタッドボルト孔68（図３参照）を、上方から下方へ挿通して、クランクケースに締結され、支持部材67、シリンダヘッド13、シリンダ12を共締めしている。
【００３４】
本実施形態においてスタッドボルト19は４本であるが、その４本のスタッドボルト孔68のうちの１本のスタッドボルト孔68Ａ（図３参照）は、その内面とスタッドボルト19の外面との間のボルト孔間隙部をオイル供給通路として、さらに図示しないオイル供給路を介してクランクケース10内の図示しないオイルポンプの吐出口まで連通している。
したがって、オイルポンプからのオイルの一部は、スタッドボルト孔68Ａを動弁機構60への潤滑用オイル通路として、シリンダヘッド13の上部に収容された動弁カム軸61、被動カムチェーンスプロケット62、吸気ロッカアーム65、排気ロッカアーム66等およびそれらの支持部材67等へ供給される。
【００３５】
一方、燃焼室52の燃焼室上壁53は、シリンダヘッド53の下部に形成されており、燃焼室上壁53内部に設けられた冷却用オイル通路７は、潤滑用オイル通路であるスタッドボルト孔68Ａから分岐するように連通している。
したがって、潤滑用オイル通路としてのスタッドボルト孔68Ａは、冷却用オイル通路７へのオイル供給通路を形成する
【００３６】
図３は、シリンダヘッド13の、動弁機構60を取り付ける上壁部13ｄを、動弁機構60を除いた状態で示している。燃焼室上壁53はその下方に位置し、冷却用オイル通路７は図３中に破線で示されるように、燃焼室上壁53内に設けられる（図２参照）。
また、点火プラグ55を取りつける点火プラグ装着孔55ａは、図３中に破線で示されるように燃焼室上壁53に開口するように形成され、吸気ポート15、排気ポート16の燃焼室側開口15ａ、16ａは燃焼室周壁52ａに内接するように、燃焼室上壁53に開口している（図３参照）。
【００３７】
冷却用オイル通路７は、潤滑用オイル通路としてのスタッドボルト孔68Ａからオイルが分流されるオイル流入路71と、シリンダ12側へオイルを流出させるオイル流出路をなす連通部72と、オイル流入路71と連通部72との間を連通し、点火プラグ55の周辺と排気ポート16の周辺を流れる冷却通路73からなる。
【００３８】
冷却通路73は、オイル流入路71に連なり、点火プラグ装着孔55ａに向かう上流路73ａと、それに連なり点火プラグ装着孔55ａと排気ポート16の周囲を巡る流路のうち、流れ方向右側を構成する第１通路73ｂと、流れ方向左側を構成する第２通路73ｃとからなり、第１通路73ｂと第２通路73ｃは合流して、連通部72に連なっている。
図４に示されるように、連通部72はその軸線Ｒをシリンダ軸線Ｃに平行に下方に延出し、シリンダヘッド13とシリンダ12との合わせ面70に達して開口し、シリンダ12側にオイルを流出させる。
【００３９】
図３、図４において、破線で囲んだハッチングで示すのは、シリンダヘッド13の燃焼室上壁53内部に設けられた冷却用オイル通路７であり、その形状はオイル流入通路71以外、シリンダヘッド13の鋳造時において冷却用オイル通路７を形成するための砂中子であるオイル通路中子８と同じである。
【００４０】
図５は、オイル通路中子８を、図３に示される冷却用オイル通路７と同じ方向で示す、オイル通路中子８の平面図である。図６は、図５中VI-VI矢視による、オイル通路中子８の後側面図、図７は、図５中VII-VII矢視による、オイル通路中子８の左側面図、図８は、図５中VIII矢視による、オイル通路中子８の上面斜視図である。
図５から図８においては参照のため、オイル通路中子８の各部符号に加え、それに対応する冷却用オイル通路７の各部符号を、カギカッコ内に添記し、形成された冷却用オイル通路７におけるオイルの流れを黒小矢印で添記する。
【００４１】
オイル通路中子８は、オイル流入路71を形成する第１のボス81と、オイル流出路としての連通部72を形成する第２のボス82と、点火プラグ55の周辺と排気ポート16の周辺を流れてオイル流入路71と連通部72とを連通する冷却通路73を形成する冷却通路部83とを有している。
第１のボス81の下部には、鋳型内に設定時に姿勢を決める脚部81ａが設けられるが（図６、図８参照）、オイル流入路71が接続するオイル供給通路としてのスタッドボルト孔68Ａとオーバーラップする位置にあり、鋳造後の脚部81ａの部分はスタッドボルト孔68Ａの一部となる（図４参照）。
【００４２】
冷却通路部83の中間部分において、第１のボス81と第２のボス82とを結ぶ第１の直線Ｌ1に対してオイル通路中子(８)の重心(ＣＧ)を挟んで側方にオフセットした位置に（図５参照）、冷却通路部83からさらに側方に突出する側方突出部84が設けられ、側方突出部84には下方に向け突出する第３のボス85が設けられている。
すなわち、重心ＣＧは、直線Ｌ1に対して一方側（ここでは流れ方向右側）にオフセットした位置にあり、第３のボス85は、直線Ｌ1に対して重心ＣＧ側であって、重心よりもさらにオフセットした位置に配される。そのため、オイル通路中子８の重心ＣＧを囲むように第１のボス81、第２のボス82、第３のボス85が配されるので、オイル通路中子８は、鋳造時においてシリンダヘッド13の鋳型内で安定して自立可能である。
第３のボス85は、鋳型内に設定時に姿勢を決める脚部となるものだが、シリンダヘッド13の鋳造後において、冷却用通路73における突出部75を形成する。
また、突出部75は、シリンダヘッド13がシリンダ12に締結されたとき、それらの合わせ面70まで延在する
【００４３】
そのような本実施形態のオイル通路中子８は、連通部72を形成する第２のボス82の表面積を小さくしてその横幅が小さくなっても、第３のボス85を備えているので、鋳造時にシリンダヘッド13の鋳型内で、第１〜第３のボス81、82、85によって自立可能である。
したがって、形成された冷却用オイル通路７の連通部72では表面積を小さくでき、冷却通路73で冷却を行った後のオイルの流速を落とすことなくシリンダ12側に流出させることができるので、熱伝達率を高くできるため、効率的に冷却を行うことができる。
【００４４】
また、第３のボス85は、冷却通路部83のより側方に突出した側方突出部84に設けられるので、形成された冷却用オイル通路７の突出部75も冷却通路73の側方に突出して位置するので、冷却通路73を流れるオイルの流れに与える影響を抑えることができる。
よって、本実施形態のオイル通路中子８の構造は、製造性に優れ、形成された冷却用オイル通路７が良好な冷却性能をもたらすものとなる。
【００４５】
また、冷却通路部83は、点火プラグ55の点火プラグ装着孔55ａと排気ポート16の周囲をそれぞれ囲み、点火プラグ55の点火プラグ装着孔55ａと排気ポート16の中心部55ｃ、16ｃ間を結ぶ第２の直線Ｌ2に対して、第３のボス85側に位置する第１通路部83ｂと、他側に位置する第２通路部83ｃと、第１通路部83ｂと第２通路部83ｃを、第１のボス81に連結する上流路部83ａを有し、第２のボス部82が第２の直線Ｌ2上に設けられている。
【００４６】
そのため、オイル通路中子８の冷却通路部83の第１通路部83ｂと第２通路部83ｃが概ね均等な長さとなるので、形成された冷却用オイル通路７の冷却通路73の、排気ポート16と点火プラグ55の周辺を囲む両側の、第１通路73ｂと第２通路73ｃを概ね均等な長さとすることができ、燃焼室上部壁53や燃焼室周壁52ａの高温部分を均一に冷却することができる。
【００４７】
なお、第１通路部83ｂには、排気ポート16周辺で側方に突出する側方突出部84にオイル通路中子８を鋳造時に自立させる第３のボスが設けられるが、形成された冷却用オイル通路７の第１通路73ｂのオイルの流れへの影響が抑制されることは、上述の通りである。
【００４８】
また、図３に示されるように、本実施形態では、シリンダヘッド13とシリンダ12とを締結する複数のスタッドボルト19のスタッドボルト孔68が、シリンダヘッド13の燃焼室周壁52ａを囲うようにシリンダヘッド13において配され、オイル通路中子８は第２のボス82と第３のボス85は、燃焼室周壁52ａとスタッドボルト孔68との間に配置されるように構成されているので、シリンダヘッド13の狭い金属部の領域に、第２のボス82と第３のボス85をコンパクトに配することができる。
【００４９】
すなわち、スタッドボルト19が、シリンダヘッド13の燃焼室周壁52ａを囲うようにシリンダヘッド13において配され、冷却用オイル通路７の連通部72は、燃焼室周壁52ａとスタッドボルト19との間に配置されるので、シリンダヘッド13の狭い金属部の領域に、冷却用オイル通路７をコンパクトに配することができる。
【００５０】
上記のような冷却用オイル通路７が設けられたシリンダヘッド13の下方には、シリンダ12がスタッドボルト19によって締結されている。
図９に示されるように、シリンダ12には、冷却用オイル通路７からのオイルをクランクケース10内に導くオイル戻し通路９が設けられている。
【００５１】
図９には、シリンダ12に締結された状態のシリンダヘッド13における冷却用オイル通路７の位置が２点鎖線で示されている。
冷却用オイル通路７のオイル流入路71は、オイル供給通路となるスタッドボルト孔68Ａに接続するとともに、連通部72は、シリンダ12とシリンダヘッド13との接合面70において連通部72と一致する形状でシリンダ12側に凹設されたオイル受け部90と連通している。
【００５２】
一方、図９、図１１に示されるように、合わせ面70にはシリンダ12に穿孔されたオイル戻し孔９が開口するが、オイル戻し孔９は、シリンダボア12ａと隣接するカムチェーンチャンバ12ｂの空間部を挟んで、シリンダボア12ａと反対側のシリンダ12の左側部に設けられている。
そして、オイル受け部90とオイル戻し孔９との間には、シリンダ12側の合わせ面70に設けられた溝91が、カムチェーンチャンバ12ｂを廻り込むように接続して設けられている。 シリンダ12とシリンダヘッド13が締結された状態で、オイル受け部90と溝91は、冷却用オイル通路７の連通部72から受けたオイルを、連通部72と離間した位置に設けられたオイル戻し孔９へと流すシリンダ側オイル通路92となる。
【００５３】
前述のように連通部72はシリンダ軸線Ｃに平行に延出して合せ面70に達するので、連通部72の構造が簡素になるという製造上の利点に加え、シリンダヘッド13での冷却作用を済ませたオイルは、速やかにシリンダ12側に送り込まれる。
そして、オイルは、シリンダヘッド13より温度が低いシリンダ側オイル通路92を流れ、燃焼室52やシリンダボア12ａとはカムチェーンチャンバ12ｂの空間部を挟んで、シリンダ12のなかでも最も温度の低いカムチェーンチャンバ12ｂの外方に、連通部72と離間して設けられたオイル戻し孔９へと流されるので、オイルは不要な加熱を受けることが抑制され、相対的に冷却をうけることができるため、オイルの温度上昇を抑制できる。
【００５４】
また、そのようにオイル戻し孔９を、冷却用オイル通路７の連通部72と離間して設けていても、合わせ面70に形成された溝状のシリンダ側オイル通路92でその間を接続できたので、シリンダヘッド13やシリンダ12の鋳型製造を複雑にすることなく、オイル戻し通路９に至る流路が得られ、製造コストの低減が可能となる。
特に、凹部状のオイル受け部90と溝91は、シリンダ12の鋳造時、鋳抜きでも形成できるので、形成が容易であり、コスト低減が可能である。
また、オイル受け部90は、連通部72と同じ形状に形成され、連通部72と一体の流路を形成するので、オイルの連通する流れがスムーズになる。
【００５５】
なお、図１１に２点差線で示すように溝91′を、シリンダ12の後方側でカムチェーンチャンバ12ｂを廻りこむようにしてシリンダ側オイル通路92′を形成してもよい。
その場合、リンダ12の前方側でカムチェーンチャンバ12ｂを廻りこむようにした前述のシリンダ側オイル通路92と比べ、シリンダ側オイル通路92′を長く設定でき、比較的低温の吸気ポート15側（図３参照）を通ることとなるので、オイルの加熱防止ないし冷却上の利点が得られる。
【００５６】
また、図１０に変形例を示すように、オイル戻し孔９′を、円形断面孔ではなく、波丈側面を有する縦孔としてもよく、その場合、カムチェーンチャンバ12ｂやシリンダ12の外側面の冷却フィン12ｃへの熱伝達が高まり、オイルの冷却を強化することができる。
なお、図９、図１０において合わせ面70上に、冷却用オイル通路７以外に２点差線で示したものは、合わせ面70のガスケット18である。
【００５７】
上述のように、冷却用オイル通路７を形成するための砂中子である本実施形態のオイル通路中子８には、シリンダヘッド13の鋳造時に鋳型内で自立できるように、冷却通路部83のより側方に突出した側方突出部84に設けられた第３のボス85を備える。
そのため、図５、図６、図８に示されるように、形成された冷却用オイル通路７は、第３のボス85によって、その冷却通路73の第１通路73ｂの中間部から下方に分岐する突出部75を有するものとなる。突出部75は、シリンダヘッド13がシリンダ12に締結されたとき、それらの合わせ面70まで延在する。
【００５８】
突出部75は、冷却通路73の第１通路73ｂから分岐して下方に突出しているので、冷却用オイル通路のオイル流れに影響を与えることは抑制されるが、オイルの滞留が起き易く、滞留したオイルの温度が高まるおそれがある。
【００５９】
そこで、本実施形態においては、図９、図１１に示されるように、シリンダヘッド13とシリンダ12との合わせ面70におけるシリンダ12側に、シリンダヘッド13とシリンダ12が締結されたときに突出部75の下端部と一致する形状のバイパスオイル受け部95が凹設されている。
【００６０】
また、合わせ面70におけるシリンダ12側には、バイパスオイル受け部95とオイル受け部90とを接続するバイパス溝96が形成されており、バイパスオイル受け部95とバイパス溝96はバイパスオイル受け部95を上流端とするバイパス通路97を形成する。
バイパス通路97を形成するバイパス溝96による流路断面積は、冷却用オイル通路７の流路断面積より小さく設定されている。
なお、バイパス溝96は、合わせ面70のシリンダヘッド13側に形成されてもよい。
【００６１】
したがって、冷却用オイル通路７の突出部75内のオイルは、その端部からバイパス通路97に流入し、冷却用オイル通路７の下流側の連通部72と一体の流路を形成するオイル受け部90まで送られるので、突出部75でのオイルの滞留が防止され、オイルの温度の上昇が抑制される。
【００６２】
また、バイパス通路97は流路断面積が冷却用オイル通路７の流路断面積より小さく設定されるので、バイパス流れが冷却用オイル通路７の冷却用のオイルの流れを阻害することを避けることができる。
そして、バイパス通路97はその上流端部が、突出部75の下端部と一致する形状のバイパスオイル受け部95として形成されているので、突出部75とバイパスオイル受け部95が一体の流路を形成し、バイパスオイル受け部95のバイパスオイルの流れがスムーズである。
【００６３】
また、バイパス流路97は、合わせ面70における簡易な構成であり、鋳抜き等で形成できるので、製造コストが低減されたものとなる。
【００６４】
図１２には、本実施形態のバイパス通路97を、空油冷多気筒内燃機関（以下、単に「多気筒内燃機関」という）1′に適用した場合の変形例が示される。
図１２に示されるように、多気筒内燃機関１′は、気筒列方向に右側から順に第一気筒Ｃ１〜第四気筒Ｃ４が直列に並ぶ４気筒を有しており、シリンダヘッドにおいて、各気筒毎に燃焼室が形成され、その燃焼室上壁53′の頂部に点火プラグ55を装着させるための点火プラグ装着孔55ａが設けられる。
また、各気筒の燃焼室上壁53′には、一対の吸気ポート燃焼室側開口15ａ′と、一対の排気ポート燃焼室側開口16ａ′が設けられる。
【００６５】
第二気筒Ｃ２と第三気筒Ｃ３の燃焼室上壁53′内部には、気筒後方側から、すなわち吸気ポート燃焼室側開口15ａ′の間から、点火プラグ装着孔55ａの周囲を通り、気筒前方側、すなわち排気ポート燃焼室側開口16ａ′の間を抜けるように、それぞれ第１冷却オイル通路77Ａ、77Ｂが設けられている。
【００６６】
第二気筒Ｃ２と第三気筒Ｃ３の第１冷却オイル通路77Ａ、77Ｂは、それぞれ気筒後方側でオイル供給通路76Ａ、76Ｂに接続され、オイル供給通路76Ａ、76Ｂはその上流側で合流し、図示しないオイルポンプの吐出口に接続している。
【００６７】
第一気筒Ｃ１と第四気筒Ｃ４の燃焼室上壁53′内部には、気筒前方側から、すなわち排気ポート燃焼室側開口16ａ′の間から、点火プラグ装着孔55ａの周囲を通り、気筒外側方
へ抜けるように、それぞれ第３冷却オイル通路79Ａ、79Ｂが設けられている。
【００６８】
第一気筒Ｃ１と第四気筒Ｃ４の第３冷却オイル通路79Ａ、79Ｂは、それぞれ右、左の気筒側方側でオイル戻し通路９Ａ、９Ｂに接続され、オイル戻し通路９Ａ、９Ｂはその下流側で合流し、図示しないクランクケース内のオイル戻し系統に接続している。
【００６９】
また、第二気筒Ｃ２の第１冷却オイル通路77Ａの気筒前方側の下流端部77Ａａと、第一気筒Ｃ１の第３冷却オイル通路79Ａの気筒前方側の上流端部79Ａａとは、第２冷却オイル通路78Ａによって接続されている。
第三気筒Ｃ３の第１冷却オイル通路77Ｂの気筒前方側の下流端部77Ｂａと、第四気筒Ｃ４の第３冷却オイル通路79Ｂの気筒前方側の上流端部79Ｂａとは、第２冷却オイル通路78Ｂによって接続されている。
【００７０】
したがって、図１２の多気筒内燃機関１′において、第２気筒Ｃ２の第１冷却オイル通路77Ａ、第２冷却オイル通路78Ａ、第１気筒Ｃ１の第３冷却オイル通路79Ａは、シリンダヘッドにおいて、一連のヘッド側冷却用オイル通路（以下、単に「冷却用オイル通路」という）７Ａを形成する。
また、第三気筒Ｃ３の第１冷却オイル通路77Ｂ、第２冷却オイル通路78Ｂ、第四気筒Ｃ４の第３冷却オイル通路79Ｂは、シリンダヘッドにおいて、一連の冷却用オイル通路７Ｂを形成する。
【００７１】
冷却用オイル通路７Ａ、冷却用オイル通路７Ｂはともに、砂中子による図示しないオイル通路中子によって形成されるが、シリンダヘッドの鋳造時に鋳型内に自立するために、オイル通路中子は、図５から図８において説明したと同様に形成する通路の上流端部、下流端部および中間部にボスを備える。
特に、中間部のボスは、前述のオイル通路中子８の場合と同様に、冷却用オイル通路７Ａおよび冷却用オイル通路７Ｂの中間部に、各気筒毎に、冷却用オイル通路７Ａから分岐する突出部75Ａ1、75Ａ2、および冷却用オイル通路７Ｂから分岐する突出部75Ｂ3、75Ｂ4を形成するので、各突出部において、オイルの滞留、オイルの温度上昇のおそれを生じる。
【００７２】
そこで、本実施形態の変形例においては、第一気筒Ｃ１の突出部75Ａ1の下端部から冷却用オイル通路７Ａの下流部７Ａａに連通され、且つ、第一気筒Ｃ１の突出部75Ａ1の下端部と第二気筒Ｃ２の突出部75Ａ2の下端部とを連通する突出部連通路98Ａを備えたバイパス通路97Ａが備えられている。
また、第四気筒Ｃ４の突出部75Ｂ4の下端部から冷却用オイル通路７Ｂの下流部７Ｂａに連通され、且つ、第四気筒Ｃ４の突出部75Ｂ4の下端部と第三気筒Ｃ３の突出部75Ｂ3の下端部とを連通する突出部連通路98Ｂを備えたバイパス通路97Ｂが備えられている。
各バイパス通路97Ａ、97Ｂの流路断面積は、それぞれ冷却用オイル通路７Ａ、７Ｂの流路断面積より小さく設定されており、バイパスオイルの流れが、冷却用オイル通路７Ａ、７Ｂのオイルの流れを阻害することが防止されている。
【００７３】
したがって、第一気筒Ｃ１、第二気筒Ｃ２において、バイパス通路97Ａにより、突出部75Ａ２のオイルは突出部連通路98Ａ経由、突出部75Ａ1に流れ、さらに冷却用オイル通路７Ａの下流部７Ａａに流されるので、各突出部75Ａ1、75Ａ2でのオイルの滞留によるオイル温度の上昇が抑制される。
また、突出部連通路98Ａによって、各突出部75Ａ1、75Ａ2毎に冷却用オイル通路７Ａの下流部７Ａａに連通するバイパス通路を設ける必要がなく、構造の簡素化とコスト低減が図られる。
そのことは、第三気筒Ｃ３、第四気筒Ｃ４において、同様である。
【００７４】
以下に、本発明に係る上述の本実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造の特徴を纏めて説明する。
すなわち、点火プラグ55ならびに吸気ポート15および排気ポート16が形成されるシリンダヘッド13内に、シリンダヘッド13の鋳造時において冷却用オイル通路７を形成するためのシリンダヘッドのオイル通路中子構造において、オイル通路中子８は、オイル流入路71を形成する第１のボス81と、オイル流出路となる連通部72を形成する第２のボス82と、点火プラグ55の周辺および排気ポート16の周辺を流れてオイル流入路71と連通部72とを連通する冷却通路73を形成する冷却通路部83とを有し、冷却通路部83の中間部分において、第１のボス81と第２のボス82とを結ぶ第１の直線Ｌ1に対してオイル通路中子８の重心ＣＧを挟んで側方にオフセットした位置に、冷却通路部83からさらに側方に突出する側方突出部84が設けられ、側方突出部84に第３のボス85が設けられている。
【００７５】
そのため、オイル通路中子８は、連通部72を形成する第２のボス82の表面積を小さくしてその横幅が小さくなっても、第３のボス85を備えているので、オイル通路中子８の重心ＣＧを囲むように第１のボス81、第２のボス82、第３のボス85が配されるため、シリンダヘッド13の鋳型内で安定して自立可能である。
したがって、形成された冷却用オイル通路７の連通部72では、冷却通路73で冷却を行った後のオイルの流速を落とすことなくシリンダ側に流出させることができるので、熱伝達率を高くできるため、効率的に冷却を行うことができる。
また、第３のボス85は、オイル通路中子８の冷却通路部83より側方に突出した側方突出部84に設けられるので、冷却用オイル通路７の冷却通路73を流れるオイルの流れに与える影響を抑えることができる。
よって、本実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造は、製造性に優れ、形成された冷却用オイル通路７が良好な冷却性能をもたらすものとなる。
【００７６】
また、冷却通路部83は、点火プラグ55と排気ポート16の周囲をそれぞれ囲み、点火プラグ55と排気ポート16の中心部55ｃ、16ｃ間を結ぶ第２の直線Ｌ2に対して第３のボス85側に位置する第１通路部83ｂと、他側に位置する第２通路部83ｃとを有し、第２のボス82が第２の直線Ｌ2上に設けられたので、オイル通路中子８の冷却通路部83の第１通路部83ｂと第２通路部83ｃが概ね均等な長さとなるため、形成された冷却用オイル通路７の冷却通路73の、排気ポート16と点火プラグ55の周辺を囲む両側を概ね均等な長さとすることができ、燃焼室周壁52ａ、燃焼室上壁53の高温部分を均一に冷却することができる。
【００７７】
また、シリンダヘッド13とシリンダ12とを締結する複数のスタッドボルト19のスタッドボルト孔68が、シリンダヘッド13の燃焼室周壁52ａを囲うようにシリンダヘッド13において配されるとともに、第２のボス82と第３のボス85は、燃焼室周壁52ａとスタッドボルト孔68との間に配置されたので、シリンダヘッド13の狭い金属部の領域に、第２のボス82と第３のボス85をコンパクトに配することができる。
【００７８】
以上、本発明の一実施形態のシリンダヘッドのオイル通路中子構造につき述べたが、本発明は各請求項の要旨の範囲内で、上記実施形態と異なる態様を含むことは勿論であり、適宜変更可能である。
本発明のシリンダヘッドのオイル通路中子構造により形成されたシリンダヘッドを備える空油冷内燃機関を搭載する小型車両は、自動二輪車に限定されず、シリンダが垂直より前傾する度合いも気筒数も図示のものに限定するものではなく、種々の態様の空油冷内燃機関において、シリンダヘッド形成時に用いるシリンダヘッドのオイル通路中子構造として適用し、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…空油冷内燃機関（内燃機関）、７…冷却用オイル通路（ヘッド側冷却用オイル通路）、８…オイル通路中子、10…クランクケース、12…シリンダ、12ａ…シリンダボア、12ｂ…カムチェーンチャンバ、13…シリンダヘッド、13ｂ…カムチェーンチャンバ、15…吸気ポート、15ａ…燃焼室側開口、16…排気ポート、16ａ…燃焼室側開口、16ｃ…中心部、19…スタッドボルト、52…燃焼室、52ａ…燃焼室周壁、53…燃焼室上壁、55…点火プラグ、55ａ…点火プラグ装着孔、55ｃ…中心部、68…スタッドボルト孔、68Ａ…（潤滑用オイル通路であり、オイル供給通路となる）スタッドボルト孔、70…合わせ面、71…オイル流入路、72…連通部（オイル流出路）、73…冷却通路、75…突出部、81…第１のボス、82…第２のボス、83…冷却通路部、83ｂ…第１通路部、83ｃ…第２通路部、84…側方突出部、85…第３のボス、ＣＧ…重心、Ｌ1…第１の直線、Ｌ2…第２の直線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火プラグ(55)ならびに吸気ポート(15)および排気ポート(16)が形成されるシリンダヘッド(13)内に、同シリンダヘッド(13)の鋳造時においてヘッド側冷却用オイル通路(７)を形成するためのシリンダヘッド(13)のオイル通路中子構造において、
前記オイル通路中子(８)は、オイル流入路(71)を形成する第１のボス(81)と、オイル流出路(72)を形成する第２のボス(82)と、前記点火プラグ(55)の周辺または前記排気ポート(16)の周辺を流れて前記オイル流入路(71)とオイル流出路(72)とを連通する冷却通路(73)を形成する冷却通路部(83)とを有し、
前記冷却通路部(83)の中間部分において、前記第１のボス(81)と第２のボス(82)とを結ぶ第１の直線(Ｌ1)に対してオイル通路中子(８)の重心(ＣＧ)を挟んで側方にオフセットした位置に、同冷却通路部(83)からさらに側方に突出する側方突出部(84)が設けられ、
同側方突出部(84)に第３のボス(85)が設けられたことを特徴とするシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【請求項２】
前記冷却通路部(83)は、前記点火プラグ(55)と前記排気ポート(16)の周囲をそれぞれ囲み、前記点火プラグ(55)と前記排気ポート(16)の中心部(55ｃ,16ｃ)間を結ぶ第２の直線(Ｌ2)に対して前記第３のボス(85)側に位置する第１通路部(83ｂ)と、他側に位置する第２通路部(83ｃ)とを有し、
前記第２のボス(82)が前記第２の直線(Ｌ2)上に設けられたことを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【請求項３】
前記シリンダヘッド(13)とシリンダ(12)とを締結する複数のスタッドボルト(19)のスタッドボルト孔(68)が、前記シリンダヘッド(13)の燃焼室周壁(52ａ)を囲うように同シリンダヘッド(13)において配されるとともに、
前記第２のボス(82)と第３のボス(85)は、前記燃焼室周壁(52ａ)と前記スタッドボルト孔(68)との間に配置されたことを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【請求項１】
点火プラグ(55)ならびに吸気ポート(15)および排気ポート(16)が形成されるシリンダヘッド(13)内に、同シリンダヘッド(13)の鋳造時においてヘッド側冷却用オイル通路(７)を形成するためのシリンダヘッド(13)のオイル通路中子構造において、
前記オイル通路中子(８)は、オイル流入路(71)を形成する第１のボス(81)と、オイル流出路(72)を形成する第２のボス(82)と、前記点火プラグ(55)の周辺または前記排気ポート(16)の周辺を流れて前記オイル流入路(71)とオイル流出路(72)とを連通する冷却通路(73)を形成する冷却通路部(83)とを有し、
前記冷却通路部(83)の中間部分において、前記第１のボス(81)と第２のボス(82)とを結ぶ第１の直線(Ｌ1)に対してオイル通路中子(８)の重心(ＣＧ)を挟んで側方にオフセットした位置に、同冷却通路部(83)からさらに側方に突出する側方突出部(84)が設けられ、
同側方突出部(84)に第３のボス(85)が設けられたことを特徴とするシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【請求項２】
前記冷却通路部(83)は、前記点火プラグ(55)と前記排気ポート(16)の周囲をそれぞれ囲み、前記点火プラグ(55)と前記排気ポート(16)の中心部(55ｃ,16ｃ)間を結ぶ第２の直線(Ｌ2)に対して前記第３のボス(85)側に位置する第１通路部(83ｂ)と、他側に位置する第２通路部(83ｃ)とを有し、
前記第２のボス(82)が前記第２の直線(Ｌ2)上に設けられたことを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【請求項３】
前記シリンダヘッド(13)とシリンダ(12)とを締結する複数のスタッドボルト(19)のスタッドボルト孔(68)が、前記シリンダヘッド(13)の燃焼室周壁(52ａ)を囲うように同シリンダヘッド(13)において配されるとともに、
前記第２のボス(82)と第３のボス(85)は、前記燃焼室周壁(52ａ)と前記スタッドボルト孔(68)との間に配置されたことを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドのオイル通路中子構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７２３５４（Ｐ２０１３−７２３５４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１８９４（Ｐ２０１１−２１１８９４）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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