内燃機関のウォータアウトレット構造
【課題】流路変更に伴う冷却水流の圧損を低減した内燃機関のウォータアウトレット構造を供する。
【解決手段】ウォータアウトレット(30)におけるシリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)が直線的に形成され、冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して鋭角度方向に水流(Wb)を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、バイパス通路(34w)の下流にサーモハウジング(35)が形成される内燃機関のウォータアウトレット構造。
【解決手段】ウォータアウトレット(30)におけるシリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)が直線的に形成され、冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して鋭角度方向に水流(Wb)を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、バイパス通路(34w)の下流にサーモハウジング(35)が形成される内燃機関のウォータアウトレット構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水冷式内燃機関のシリンダヘッドの冷却水出口に設けられるウォータアウトレットの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水冷式内燃機関のシリンダヘッドの冷却水出口に設けられるウォータアウトレットにサーモスタットが一体に組み込まれ、シリンダヘッドの冷却水出口からウォータアウトレットに流入した冷却水がサーモスタットによりラジエータへの流れとバイパス通路を通って直接ウォータポンプに至る流れとを選択的に形成するウォータアウトレット構造が、既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０４−００６７２５号公報
【０００４】
特許文献１では、シリンダヘッドの気筒列方向の端部に形成された冷却水出口にウォータアウトレットが取り付けられ、同ウォータアウトレットにはサーモスタットのサーモケース部（サーモハウジング）が一体に形成されている。
シリンダヘッドの冷却水出口端面に対して垂直方向に延出したウォータアウトレットの円筒部に対して垂直方向にバイパス通路が突出し、バイパス通路の延長にサーモケース部が形成されている。
【０００５】
サーモケース部にはウォータポンプへの出口が形成され、サーモケース部に被せられたサーモキャップ（サーモカバー）にラジエータからの冷却水の入口が形成されている。
ウォータアウトレットの円筒部の端部はラジエータへの出口となっている。
【０００６】
冷間時には、サーモスタットがラジエータからの冷却水の入口を閉じ、バイパス通路の出口を開くので、シリンダヘッドの冷却水出口からウォータアウトレットに流入した冷却水はラジエータへは循環せずバイパス通路を通って直接ウォータポンプに流れ、暖機を促進する。
【０００７】
熱間時には、サーモスタットがラジエータからの冷却水の入口を開き、バイパス通路の出口を閉じるので、ウォータアウトレットに流入した冷却水はラジエータを循環して、熱交換により冷却されて機関本体に供給されてシリンダブロックやシリンダヘッドの冷却に供される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のウォータアウトレット構造は、上記の特許文献１に開示されているように、ウォータアウトレットのラジエータへの出口に直線的に向かう円筒部に対して、バイパス通路が直角に屈曲して突出形成されているので、バイパス通路の開閉に伴い冷却水の流れが90度急激に変化して水流が大きく乱れ、冷却水流に大きな圧損を生じる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、流路変更に伴う冷却水流の圧損を低減した内燃機関のウォータアウトレット構造を供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
シリンダヘッド(4)の気筒列方向の端部の冷却水出口(4w)に取り付けられたウォータアウトレット(30)にサーモスタット(20)が一体に組み込まれた内燃機関のウォータアウトレット構造において、
ウォータアウトレット(30)における前記シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)が直線的に形成され、
前記冷却水流入部(32w)から前記ラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して鋭角度方向に水流(Wb)を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、
前記バイパス通路(34w)の下流にサーモハウジング(35)が形成されることを特徴とする内燃機関のウォータアウトレット構造である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の内燃機関のウォータアウトレット構造において、
前記サーモハウジング(35)は、内部の通路弁(25,26)が前記バイパス通路(34w)の指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、
請求項１または請求項２記載の内燃機関のウォータアウトレット構造において、
前記ウォータアウトレット(30)の冷却水流入部(32w)に水温センサ(40)が配設され、
前記水温センサ(40)の感温部(40s)が、直線的に形成された前記ラジエータ流出通路(33w)の上流側への延長上に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の内燃機関のウォータアウトレット構造によれば、シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して、鋭角度方向に水流(Wb)を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、その下流にサーモハウジング(35)が形成されるので、シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)から冷却水流入部(32w)に流入した冷却水は、サーモスタット(20)の駆動でバイパス通路(34w)が開くと冷却水流入部(32w)からバイパス通路(34w)を流れ、バイパス通路(34w)が閉じると冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)を流れ、バイパス通路(34w)の開閉により流路が変更するが、ラジエータ流出通路(33w)を流れる冷却水の主流(Wr)とバイパス通路(34w)を流れる冷却水の主流(Wb)の互いの流れ方向が鋭角度の斜め方向であるため、流路変更時に水流に乱れを生じさせることが抑制されて水流が滑らかに変更され、流路変更に伴う冷却水流の圧損が低減される。
【００１４】
請求項２記載の内燃機関のウォータアウトレット構造によれば、サーモハウジング(35)は、内部の通路弁(25,26)が前記バイパス通路(34w)の指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されているので、バイパス通路(34w)を流れる冷却水がサーモハウジング(35)内に入るまで直線的となり、バイパス通路(34w)を流れる冷却水の圧損を更に低減できるとともに、乱れの小さい偏りのない冷却水流によりサーモハウジング(35)の内部のワックス(28)の感温性を向上させることができる。
【００１５】
請求項３記載の内燃機関のウォータアウトレット構造によれば、ウォータアウトレット(30)の冷却水流入部(32w)に水温センサ(40)が配設され、同水温センサ(40)の感温部(40s)が、直線的に形成されたラジエータ流出通路(33w)の上流側への延長上に位置するので、冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)に滑らかに流れる冷却水の主流(Wr)に水温センサ(40)の感温部(40s)が位置して所要の冷却水温を正確に検出することができる。
【００１６】
バイパス通路(34w)は冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して鋭角度方向に水流(Wb)を形成するので、バイパス通路(34w)を冷却水が流れる場合も、そのときの冷却水の主流(Wb)の上流側のラジエータ流出通路(33w)の主流(Wr)と分岐する辺りに水温センサ(40)の感温部(40s)が位置して、冷却水温を適切に検出できるため、バイパス通路(34w)の開閉により流路が変更になっても水温センサ(40)は影響を受けずに常に安定した正確な冷却水温を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関の一部省略した全体斜視図である。
【図２】同内燃機関の冷却系統の模式図である。
【図３】シリンダヘッドの左側面図である。
【図４】ウォータアウトレットの斜視図である。
【図５】同ウォータアウトレットの左側面図である。
【図６】同ウォータアウトレットの裏面図（右側面図）である。
【図７】同ウォータアウトレットの上面図である。
【図８】同ウォータアウトレットの前面図である。
【図９】図８のIX-IX線断面図である。
【図１０】同ウォータアウトレットを取り付けたシリンダヘッドの左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１０に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関１は、図１を参照して、直列４気筒の４ストローク水冷式内燃機関であり、クランク軸８を左右方向に指向させて車両に横置きに搭載される。
本明細書中では、車両を基準に前後左右を決めることとする。
【００１９】
図１に示すように、内燃機関１の機関本体２は、シリンダが左右方向に配列されたシリンダブロック３の下にクランク軸８を挟むように軸支してロアケース５が接合され、シリンダブロック３の上にシリンダヘッド４が重ねられ、その上にシリンダヘッドカバー６が被せられ、ロアケース５の下にはオイルパン７が接合されて構成されている。
【００２０】
シリンダブロック３の前側面３ｆの右側寄りに水ポンプ10が取り付けられ、シリンダヘッド４の左側面４ｌの前側寄りにウォータアウトレット30が取り付けられる。
水ポンプ10により吐出した冷却水がシリンダブロック３内のウォータジャケットを循環し、シリンダヘッド４のウォータジャケットに移ってシリンダヘッド４内のウォータジャケットを循環したのちウォータアウトレット30に流出し、ウォータアウトレット30から各所要部に分配される。
【００２１】
この水ポンプ10の駆動により冷却水が循環する冷却系統の主要な循環経路を、図２の冷却系統の模式図に基づいて簡単に説明する。
ウォータアウトレット30にはサーモスタット20が一体に組み込まれていて、サーモスタット20に直接流入するバイパス通路33ｗが形成されている。
【００２２】
ウォータアウトレット30からは、冷却水をラジエータ15に循環させるラジエータ上流側通路15ａが配管され、ラジエータ15からはサーモスタット20に還流させるラジエータ下流側通路15ｂが配管されている。
【００２３】
また、ウォータアウトレット30からは、空調用のヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19のそれぞれに冷却水を供給する各上流側通路17ａ，18ａ，19ａが配管され、ヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19からはサーモスタット20に還流させる各下流側通路17ｂ，18ｂ，19ｂが配管されている。
そして、サーモスタット20からは、冷却水を水ポンプ10に還流するコネクティングパイプ11が配管される。
【００２４】
冷却系統の主要な循環経路は、以上のように構成されている。
冷間時には、サーモスタット20がラジエータ下流側通路15ｂを閉じバイパス通路33ｗを開くことで、冷却水は、ラジエータ15を循環することなくシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を流れ、暖機を促進する。
熱間時には、サーモスタット20がラジエータ下流側通路15ｂを開きバイパス通路33ｗを閉じることで、ラジエータ15を循環して熱を奪われた冷却水がシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を流れて両者を冷却することができる。
【００２５】
ヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19に流入する冷却水は、サーモスタット20を経て水ポンプ10に還流するが、サーモスタット20の駆動に関係なく、またサーモスタット20のワックス28に殆ど影響を与えずに、水ポンプ10に吸入されて、常時循環している。
【００２６】
シリンダヘッド４は、気筒列方向（左右方向）に長尺で、ウォータアウトレット30が取り付けられる左側面４ｌには、図３に示すように、前側に寄って冷却水流出口４ｗが前後横長に開口している。
前後横長の冷却水流出口４ｗは前部が若干上方に膨出している。
この冷却水流出口４ｗの周囲の取付部４Ｔは、若干左方に突出して、その鉛直な開口端面を取付面４Tsとしている。
【００２７】
取付部４Ｔの前端部が上方に延出して取付ボス部４taが形成され、前端部が下方に延出して取付ボス部４tbが形成され、取付部４Ｔの後端部がさらに後方に延出して取付ボス部４tcが形成されている。
３つの取付ボス部４ta，４tb，４tcには、それぞれ取付孔４thが穿設されている。
【００２８】
このようなシリンダヘッド４の左側面の取付部４Ｔに取り付けられるウォータアウトレット30について、以下、図４ないし図９に基づき詳細に説明する。
ウォータアウトレット30は、シリンダヘッド４の取付部４Ｔに対応する締結基部31が取付部４Ｔの取付面４Tsに当接する取付面31ｓを有して形成されており（図６参照）、この締結基部31から左方に膨出して冷却水流入ハウジング32が形成されている（図４参照）。
【００２９】
冷却水流入ハウジング32は、締結基部31の取付面31ｓにシリンダヘッド４の前後横長の冷却水流出口４ｗに対向する同形の前後水平方向に横長の開口を有して同開口から左方に凹出した冷却水流入凹部32ｗを形成している。
締結基部31の冷却水流入凹部32ｗの開口の周囲に、シリンダヘッド４の取付部４Ｔの３つの取付ボス部４ta，４tb，４tcにそれぞれ対応して締結部31ａ，31ｂ，31ｃが取付孔31ｈを有して形成されている（図６参照）。
【００３０】
ウォータアウトレット30において、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗの底面（左内側面）であって若干上方に膨出した前部から前方斜め左向きにラジエータ流出円筒部位33が突出形成されており、ラジエータ流出円筒部位33には同軸にラジエータ流出通路接続管33ｊが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからラジエータ15へ冷却水を流出するラジエータ流出通路33ｗが形成されている（図４，図７参照）。
【００３１】
本ラジエータ流出通路33ｗは冷却水流入凹部32ｗと略同じ高さにあって、ウォータアウトレット30の上面図である図７を参照して、上面視でラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´が締結基部31の取付面31ｓに対してなす角は約30度の鋭角度である。
【００３２】
そして、ウォータアウトレット30において、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗの前端部から前方斜め下向きにサーモ連結部位34を介してサーモスタット20のサーモハウジング35が延出形成されている。
サーモハウジング35は、前方斜め下向きに開口した略円筒状の容器であり、そのサーモハウジング内空間35ｗの底部と冷却水流入ハウジング32の冷却水流入凹部32ｗの前端部とをサーモ連結部位34のバイパス通路34ｗが連通している。
【００３３】
また、前方斜め下向きに円筒状に延出したサーモハウジング35の下側となる筒壁が斜め下方に膨出して右方に延出した冷却水流出通路部位36が形成されており、冷却水流出通路部位36は右方に流出開口端36ｊを有した冷却水流出通路36ｗを形成している（図６，図８，図９参照）。
冷却水流出通路36ｗはサーモハウジング内空間35ｗの下側の一部と重なって共通空間を構成している（図６，図９参照）。
【００３４】
サーモハウジング35の前方斜め下向きに向いた開口は、サーモカバー21が覆い閉塞する。
サーモカバー21は中央のドーム部21ｄの周囲にフランジ部21ｆが形成されていて、サーモハウジング35の開口端面に当接してフランジ部21ｆの３つの締結部を取付ボルト23でサーモハウジング35に締結する。
サーモカバー21のドーム部21ｄからはラジエータ流入通路接続管22が延出している。
【００３５】
図９を参照して、サーモスタット20は、サーモハウジング35のサーモハウジング内空間35ｗとその底部から延出するバイパス通路34ｗとを開閉自在に仕切るバイパス通路弁25およびサーモハウジング内部空間35ｗとサーモカバー21の内部のサーモカバー内空間21ｗとを開閉自在に仕切るラジエータ通路弁26を有し、バイパス通路弁25とラジエータ通路弁26とは互いに連結されて一体に移動し、一方が閉じると他方が開き、一方が開くと他方が閉じる関係にある。
【００３６】
バイパス通路弁25とラジエータ通路弁26とはスプリング27によりバイパス通路弁25を開きラジエータ通路弁26を閉じる方向（斜め下方）に付勢されており、サーモハウジング内空間35ｗ内に配設されたワックス28が冷却水温度の上昇により熱膨張すると、スプリング27に抗してバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26を斜め上方に移動して、バイパス通路弁25を閉じ、ラジエータ通路弁26を開く。
【００３７】
ウォータアウトレット30において前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗに対して前方斜め下方にバイパス通路34ｗが延出して、同バイパス通路34ｗの下流に延長してサーモハウジング35が形成されて、サーモハウジング内空間35ｗのバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26はバイパス通路34ｗが指向する方向に移動して弁を開閉する。
【００３８】
ウォータアウトレット30の斜視図である図４を参照して、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗに対して前方斜め下方に延出するバイパス通路34ｗは、その中心軸Ｂ−Ｂ´が、前記ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´と鋭角度をなしている。
本ウォータアウトレット30については、ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´とバイパス通路34ｗの中心軸Ｂ−Ｂ´とは、左側面視（図５）で約45度の鋭角度をなし、上面視（図７）で約30度の鋭角度をなしている。
【００３９】
ウォータアウトレット30には、その他に、図４を参照して、冷却水流入ハウジング32の左側面の後部から斜め後方にヒータコア流出円筒部位37ａが突出形成され、ヒータコア流出円筒部位37ａには同軸にヒータコア流出通路接続管37ajが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからヒータコア17に冷却水を流出する通路が形成されている。
【００４０】
また、冷却水流入ハウジング32の左側面の前記ラジエータ流出円筒部位33とヒータコア流出円筒部位37ａとの間から左方にオイルクーラ流出円筒部位38ａが突出形成され、オイルクーラ流出円筒部位38ａには同軸にオイルクーラ流出通路接続管38ajが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからオイルクーラ18に冷却水を流出する通路が形成されている。
【００４１】
さらに、冷却水流入ハウジング32の後面からは後方にスロットルボディ流出円筒部位39ａが突出形成され、スロットルボディ流出円筒部位39ａには同軸にスロットルボディ流出通路接続管39ajが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからスロットルボディ19に冷却水を流出する通路が形成されている（図５参照）。
【００４２】
一方、ウォータアウトレット30におけるサーモハウジング35の下部に膨出した冷却水流出通路部位36から後方にヒータコア流入通路接続管37bjが延出している（図５参照）。
ヒータコア流入通路接続管37bjは冷却水流出通路部位36から斜め左上に屈曲して後方に長尺に延びており、ヒータコア17から冷却水流出通路部位36に冷却水を流入する通路が形成されている。
【００４３】
また、サーモハウジング35の下部に膨出した冷却水流出通路部位36の上部から左方にオイルクーラ流入円筒部位38ｂが突出形成され（図５参照）、オイルクーラ流入円筒部位38ｂには同軸にオイルクーラ流入通路接続管38bjが嵌入されて、オイルクーラ18から冷却水流出通路部位36に冷却水を流入する通路が形成されている。
【００４４】
さらに、冷却水流出通路部位36の上部から上方にスロットルボディ流入円筒部39ｂが突出形成され、スロットルボディ流入円筒部39ｂには同軸にスロットルボディ流入通路接続管39bjが嵌入されて、スロットルボディ19から冷却水流出通路部位36に冷却水を流入する通路が形成されている（図６参照）。
【００４５】
なお、本ウォータアウトレット30には、冷却水流入ハウジング32に水温センサ40が取り付けられる。
図４に示すように、水温センサ40は、冷却水流入ハウジング32の後側上部に形成された取付ボス部32ｂに外側から嵌挿されて、先端の感温部40ｓが冷却水流入凹部32ｗの後部上方に挿入されている（図６参照）。
水温センサ40の感温部40ｓは、前記ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´の軸線上に概ね位置している（図４，図７参照）。
【００４６】
以上のように構成されたウォータアウトレット30が、シリンダヘッド４の取付部４Ｔに取り付けられる。
シリンダヘッド４の取付部４Ｔの冷却水流出口４ｗが開口した取付面31ｓに、ウォータアウトレット30の締結基部31の冷却水流入凹部32ｗが開口した取付面31ｓが当接し、３本の取付ボルト45を締結基部31の３つの締結部31ａ，31ｂ，31ｃの各取付孔31ｈに貫通し、シリンダヘッド４の３つの取付ボス部４ta，４tb，４tcの各取付孔４thに螺着して緊締することで、シリンダヘッド４の左側面にウォータアウトレット30を取り付ける（図１および図１０参照）。
【００４７】
シリンダヘッド４の冷却水流出口４ｗとウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗが連通してシリンダヘッド４を循環した冷却水が冷却水流出口４ｗからウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入する。
【００４８】
ウォータアウトレット30におけるサーモハウジング35の下部の冷却水流出通路部位36に形成された流出開口端36ｊに水ポンプ10と連結するコネクティングパイプ11が接続され、サーモハウジング内空間35ｗと連通する冷却水流出通路36ｗから流出する冷却水がコネクティングパイプ11を介して水ポンプ10に還流する。
【００４９】
ウォータアウトレット30から突出するラジエータ流出通路接続管33ｊにはラジエータ上流側通路15ａが接続され、ラジエータ流入通路接続管22にはラジエータ下流側通路15ｂが接続されて、冷却水がラジエータ15を循環する経路が構成される。
【００５０】
ヒータコア流出通路接続管37ajにはヒータコア17の上流側通路17ａが接続され、ヒータコア流入通路接続管37bjにはヒータコア17の下流側通路17ｂが接続されて、冷却水がヒータコア17を経由する経路が構成される。
オイルクーラ流出通路接続管38ajにはオイルクーラ18の上流側通路18ａが接続され、オイルクーラ流入通路接続管38bjにはオイルクーラ18の下流側通路18ｂが接続されて、冷却水がオイルクーラ18を経由する経路が構成される。
スロットルボディ流出通路接続管39ajにはスロットルボディ19の上流側通路19ａが接続され、スロットルボディ流入通路接続管39bjにはスロットルボディ19の下流側通路19ｂが接続されて、冷却水がスロットルボディ19を経由する経路が構成される。
【００５１】
以上のようにして冷却水が循環する冷却系統の循環経路が構成される。
ヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19を経由する冷却水は、ウォータアウトレット30のサーモハウジング内空間35ｗと一部重なる冷却水流出通路部位36の冷却水流出通路36ｗに戻るので、サーモスタット20の駆動に関係なく、またサーモハウジング内空間35ｗ内のワックス28に殆ど影響を与えずに、水ポンプ10に吸入されて、常時循環している。
【００５２】
冷間時には、サーモスタット20はバイパス通路弁25を開きラジエータ通路弁26を閉じるので、シリンダブロック３やシリンダヘッド４を循環してウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入した冷却水は、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗを前方に流れ、冷却水流入凹部32ｗの前端から前方斜め下向きに延出したバイパス通路弁25の開いたバイパス通路34ｗを通過してサーモハウジング内空間35ｗに入り（図４，図７に１点鎖線で示した矢印参照）、冷却水流出通路36ｗを経て流出開口端36ｊからコネクティングパイプ11を介して水ポンプ10に還流する。
このように冷間時は、冷却水がラジエータ15を経由することなくバイパス通路30ｉを通ってシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を循環し水ポンプ10に還流するので、暖機が促進される。
【００５３】
他方、熱間時には、サーモスタット20はワックス28の熱膨張によりバイパス通路弁25を閉じラジエータ通路弁26を開くので、シリンダブロック３やシリンダヘッド４を循環してウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入した冷却水は、冷却水流入凹部32ｗをラジエータ流出円筒部位33のラジエータ流出通路33ｗに向かって前方斜め左方に流れ（図４，図７に２点鎖線で示した矢印参照）、ラジエータ上流側通路15ａを経てラジエータ15を循環してラジエータ下流側通路15ｂを経てサーモスタット20のサーモカバー内空間21ｗに戻り、開いたラジエータ通路弁26を通過してサーモハウジング内空間35ｗに入り、冷却水流出通路36ｗを経て流出開口端36ｊからコネクティングパイプ11を介して水ポンプ10に還流する。
このように熱間時は、冷却水がラジエータ15を経由してシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を循環することで、機関本体２が冷却される。
【００５４】
以上のように、ウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗ内の冷却水の流れについて考察してみると、図４および図７を参照して、冷間時のバイパス通路34ｗを通る冷却水の主流Ｗｂは１点鎖線の矢印で示すように、バイパス通路34ｗの中心軸Ｂ−Ｂ´に沿った水流となり、熱間時のラジエータ流出通路33ｗを通る冷却水の主流Ｗｒは２点鎖線の矢印で示すように、ラジエータ流出通路33ｗ（ラジエータ流出円筒部位33）の中心軸Ｒ−Ｒ´に沿った水流となる。
【００５５】
バイパス通路34ｗの中心軸Ｂ−Ｂ´とラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´は鋭角度をなしているので、冷間時の冷却水の主流Ｗｂと熱間時の冷却水の主流Ｗｒとは互いに鋭角度に分岐するような流れ方向の水流を構成する。
【００５６】
したがって、サーモスタット20が作動してバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26が開閉すると、シリンダヘッド４からウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入した冷却水は、ラジエータ流出通路33ｗを流れる流路とバイパス通路34ｗを流れる流路の一方から他方に流路を変更して流れるが、ラジエータ流出通路33ｗの水流（熱間時の冷却水の主流Ｗｒ）とバイパス通路34ｗの水流（冷間時の冷却水の主流Ｗｂ）の互いの流れ方向が鋭角度の斜め方向であるため、流路変更時に水流に乱れを生じさせることが抑制されて水流が滑らかに変更され、流路変更に伴う冷却水流の圧損が低減される。
【００５７】
サーモハウジング35は、内部のバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26がバイパス通路34ｗの指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されているので、バイパス通路34ｗを流れる冷却水がサーモハウジング35内に入るまで直線的となり、バイパス通路34ｗを流れる冷却水の圧損を更に低減できるとともに、乱れの小さい偏りのない冷却水流によりサーモハウジング35の内部のワックス28の感温性を向上させることができる。
【００５８】
ウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗの後部に配設された水温センサ40の感温部40ｓは、ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´の軸線上に概ね位置する。
すなわち、水温センサ40の感温部40ｓは、直線的に形成されたラジエータ流出通路33ｗの冷却水流入凹部32ｗ側への延長上に位置するので、冷却水流入凹部32ｗからラジエータ流出通路33ｗに滑らかに流れる冷却水の主流Ｗｒに水温センサ40の感温部40ｓが位置して所要の冷却水温を正確に検出することができる。
【００５９】
バイパス通路34ｗは冷却水流入凹部32ｗからラジエータ流出通路33ｗの水流に対して鋭角度方向に水流を形成するので、バイパス通路34ｗを冷却水が流れる場合も、そのときの冷却水の主流Ｗｂの上流側のラジエータ流出通路33ｗの主流Ｗｒと分岐する辺りに水温センサ40の感温部40ｓが位置して、冷却水温を適切に検出できるため、バイパス通路34ｗの開閉により流路が変更になっても水温センサ40は影響を受けずに常に安定した正確な冷却水温を検出することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…内燃機関、２…機関本体、３…シリンダブロック、３ｆ…前側面、４…シリンダヘッド、４ｗ…冷却水出口、４Ｔ…取付部、４Ts…取付面、５…ロアケース、６…シリンダヘッドカバー、７…オイルパン、８…クランク軸、
10…水ポンプ、11…コネクティングパイプ、15…ラジエータ、16…、17…ヒータコア、18…オイルクーラ、19…スロットルボディ、
20…サーモスタット、21…サーモカバー、21ｗ…サーモカバー内空間、22…ラジエータ流入通路接続管、23…取付ボルト、25…バイパス通路弁、26…ラジエータ通路弁、27…スプリング、28…ワックス、
30…ウォータアウトレット、31…締結基部、31ｓ…取付面、32…冷却水流入ハウジング、32ｗ…冷却水流入凹部、33…ラジエータ流出円筒部位、33ｊ…ラジエータ流出通路接続管、33ｗ…ラジエータ流出通路、34…サーモ連結部位、34ｗ…バイパス通路、35…サーモハウジング、35ｗ…サーモハウジング内空間、36…冷却水流出通路部位、36ｗ…冷却水流出通路、36ｊ…流出開口端、37ａ…ヒータコア流出円筒部位、37aj…ヒータコア流出通路接続管、37bj…ヒータコア流入通路接続管、38ａ…オイルクーラ流出円筒部位、38aj…オイルクーラ流出通路接続管、38ｂ…オイルクーラ流入円筒部位、38bj…オイルクーラ流入通路接続管、39ａ…スロットルボディ流出円筒部位、39aj…スロットルボディ流出通路接続管、39ｂ…スロットルボディ流入円筒部、39bj…スロットルボディ流入通路接続管、
40…水温センサ、40ｓ…感温部、45…取付ボルト。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水冷式内燃機関のシリンダヘッドの冷却水出口に設けられるウォータアウトレットの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水冷式内燃機関のシリンダヘッドの冷却水出口に設けられるウォータアウトレットにサーモスタットが一体に組み込まれ、シリンダヘッドの冷却水出口からウォータアウトレットに流入した冷却水がサーモスタットによりラジエータへの流れとバイパス通路を通って直接ウォータポンプに至る流れとを選択的に形成するウォータアウトレット構造が、既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０４−００６７２５号公報
【０００４】
特許文献１では、シリンダヘッドの気筒列方向の端部に形成された冷却水出口にウォータアウトレットが取り付けられ、同ウォータアウトレットにはサーモスタットのサーモケース部（サーモハウジング）が一体に形成されている。
シリンダヘッドの冷却水出口端面に対して垂直方向に延出したウォータアウトレットの円筒部に対して垂直方向にバイパス通路が突出し、バイパス通路の延長にサーモケース部が形成されている。
【０００５】
サーモケース部にはウォータポンプへの出口が形成され、サーモケース部に被せられたサーモキャップ（サーモカバー）にラジエータからの冷却水の入口が形成されている。
ウォータアウトレットの円筒部の端部はラジエータへの出口となっている。
【０００６】
冷間時には、サーモスタットがラジエータからの冷却水の入口を閉じ、バイパス通路の出口を開くので、シリンダヘッドの冷却水出口からウォータアウトレットに流入した冷却水はラジエータへは循環せずバイパス通路を通って直接ウォータポンプに流れ、暖機を促進する。
【０００７】
熱間時には、サーモスタットがラジエータからの冷却水の入口を開き、バイパス通路の出口を閉じるので、ウォータアウトレットに流入した冷却水はラジエータを循環して、熱交換により冷却されて機関本体に供給されてシリンダブロックやシリンダヘッドの冷却に供される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のウォータアウトレット構造は、上記の特許文献１に開示されているように、ウォータアウトレットのラジエータへの出口に直線的に向かう円筒部に対して、バイパス通路が直角に屈曲して突出形成されているので、バイパス通路の開閉に伴い冷却水の流れが90度急激に変化して水流が大きく乱れ、冷却水流に大きな圧損を生じる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、流路変更に伴う冷却水流の圧損を低減した内燃機関のウォータアウトレット構造を供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
シリンダヘッド(4)の気筒列方向の端部の冷却水出口(4w)に取り付けられたウォータアウトレット(30)にサーモスタット(20)が一体に組み込まれた内燃機関のウォータアウトレット構造において、
ウォータアウトレット(30)における前記シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)が直線的に形成され、
前記冷却水流入部(32w)から前記ラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して鋭角度方向に水流(Wb)を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、
前記バイパス通路(34w)の下流にサーモハウジング(35)が形成されることを特徴とする内燃機関のウォータアウトレット構造である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の内燃機関のウォータアウトレット構造において、
前記サーモハウジング(35)は、内部の通路弁(25,26)が前記バイパス通路(34w)の指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、
請求項１または請求項２記載の内燃機関のウォータアウトレット構造において、
前記ウォータアウトレット(30)の冷却水流入部(32w)に水温センサ(40)が配設され、
前記水温センサ(40)の感温部(40s)が、直線的に形成された前記ラジエータ流出通路(33w)の上流側への延長上に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の内燃機関のウォータアウトレット構造によれば、シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して、鋭角度方向に水流(Wb)を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、その下流にサーモハウジング(35)が形成されるので、シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)から冷却水流入部(32w)に流入した冷却水は、サーモスタット(20)の駆動でバイパス通路(34w)が開くと冷却水流入部(32w)からバイパス通路(34w)を流れ、バイパス通路(34w)が閉じると冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)を流れ、バイパス通路(34w)の開閉により流路が変更するが、ラジエータ流出通路(33w)を流れる冷却水の主流(Wr)とバイパス通路(34w)を流れる冷却水の主流(Wb)の互いの流れ方向が鋭角度の斜め方向であるため、流路変更時に水流に乱れを生じさせることが抑制されて水流が滑らかに変更され、流路変更に伴う冷却水流の圧損が低減される。
【００１４】
請求項２記載の内燃機関のウォータアウトレット構造によれば、サーモハウジング(35)は、内部の通路弁(25,26)が前記バイパス通路(34w)の指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されているので、バイパス通路(34w)を流れる冷却水がサーモハウジング(35)内に入るまで直線的となり、バイパス通路(34w)を流れる冷却水の圧損を更に低減できるとともに、乱れの小さい偏りのない冷却水流によりサーモハウジング(35)の内部のワックス(28)の感温性を向上させることができる。
【００１５】
請求項３記載の内燃機関のウォータアウトレット構造によれば、ウォータアウトレット(30)の冷却水流入部(32w)に水温センサ(40)が配設され、同水温センサ(40)の感温部(40s)が、直線的に形成されたラジエータ流出通路(33w)の上流側への延長上に位置するので、冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)に滑らかに流れる冷却水の主流(Wr)に水温センサ(40)の感温部(40s)が位置して所要の冷却水温を正確に検出することができる。
【００１６】
バイパス通路(34w)は冷却水流入部(32w)からラジエータ流出通路(33w)の水流(Wr)に対して鋭角度方向に水流(Wb)を形成するので、バイパス通路(34w)を冷却水が流れる場合も、そのときの冷却水の主流(Wb)の上流側のラジエータ流出通路(33w)の主流(Wr)と分岐する辺りに水温センサ(40)の感温部(40s)が位置して、冷却水温を適切に検出できるため、バイパス通路(34w)の開閉により流路が変更になっても水温センサ(40)は影響を受けずに常に安定した正確な冷却水温を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関の一部省略した全体斜視図である。
【図２】同内燃機関の冷却系統の模式図である。
【図３】シリンダヘッドの左側面図である。
【図４】ウォータアウトレットの斜視図である。
【図５】同ウォータアウトレットの左側面図である。
【図６】同ウォータアウトレットの裏面図（右側面図）である。
【図７】同ウォータアウトレットの上面図である。
【図８】同ウォータアウトレットの前面図である。
【図９】図８のIX-IX線断面図である。
【図１０】同ウォータアウトレットを取り付けたシリンダヘッドの左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１０に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関１は、図１を参照して、直列４気筒の４ストローク水冷式内燃機関であり、クランク軸８を左右方向に指向させて車両に横置きに搭載される。
本明細書中では、車両を基準に前後左右を決めることとする。
【００１９】
図１に示すように、内燃機関１の機関本体２は、シリンダが左右方向に配列されたシリンダブロック３の下にクランク軸８を挟むように軸支してロアケース５が接合され、シリンダブロック３の上にシリンダヘッド４が重ねられ、その上にシリンダヘッドカバー６が被せられ、ロアケース５の下にはオイルパン７が接合されて構成されている。
【００２０】
シリンダブロック３の前側面３ｆの右側寄りに水ポンプ10が取り付けられ、シリンダヘッド４の左側面４ｌの前側寄りにウォータアウトレット30が取り付けられる。
水ポンプ10により吐出した冷却水がシリンダブロック３内のウォータジャケットを循環し、シリンダヘッド４のウォータジャケットに移ってシリンダヘッド４内のウォータジャケットを循環したのちウォータアウトレット30に流出し、ウォータアウトレット30から各所要部に分配される。
【００２１】
この水ポンプ10の駆動により冷却水が循環する冷却系統の主要な循環経路を、図２の冷却系統の模式図に基づいて簡単に説明する。
ウォータアウトレット30にはサーモスタット20が一体に組み込まれていて、サーモスタット20に直接流入するバイパス通路33ｗが形成されている。
【００２２】
ウォータアウトレット30からは、冷却水をラジエータ15に循環させるラジエータ上流側通路15ａが配管され、ラジエータ15からはサーモスタット20に還流させるラジエータ下流側通路15ｂが配管されている。
【００２３】
また、ウォータアウトレット30からは、空調用のヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19のそれぞれに冷却水を供給する各上流側通路17ａ，18ａ，19ａが配管され、ヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19からはサーモスタット20に還流させる各下流側通路17ｂ，18ｂ，19ｂが配管されている。
そして、サーモスタット20からは、冷却水を水ポンプ10に還流するコネクティングパイプ11が配管される。
【００２４】
冷却系統の主要な循環経路は、以上のように構成されている。
冷間時には、サーモスタット20がラジエータ下流側通路15ｂを閉じバイパス通路33ｗを開くことで、冷却水は、ラジエータ15を循環することなくシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を流れ、暖機を促進する。
熱間時には、サーモスタット20がラジエータ下流側通路15ｂを開きバイパス通路33ｗを閉じることで、ラジエータ15を循環して熱を奪われた冷却水がシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を流れて両者を冷却することができる。
【００２５】
ヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19に流入する冷却水は、サーモスタット20を経て水ポンプ10に還流するが、サーモスタット20の駆動に関係なく、またサーモスタット20のワックス28に殆ど影響を与えずに、水ポンプ10に吸入されて、常時循環している。
【００２６】
シリンダヘッド４は、気筒列方向（左右方向）に長尺で、ウォータアウトレット30が取り付けられる左側面４ｌには、図３に示すように、前側に寄って冷却水流出口４ｗが前後横長に開口している。
前後横長の冷却水流出口４ｗは前部が若干上方に膨出している。
この冷却水流出口４ｗの周囲の取付部４Ｔは、若干左方に突出して、その鉛直な開口端面を取付面４Tsとしている。
【００２７】
取付部４Ｔの前端部が上方に延出して取付ボス部４taが形成され、前端部が下方に延出して取付ボス部４tbが形成され、取付部４Ｔの後端部がさらに後方に延出して取付ボス部４tcが形成されている。
３つの取付ボス部４ta，４tb，４tcには、それぞれ取付孔４thが穿設されている。
【００２８】
このようなシリンダヘッド４の左側面の取付部４Ｔに取り付けられるウォータアウトレット30について、以下、図４ないし図９に基づき詳細に説明する。
ウォータアウトレット30は、シリンダヘッド４の取付部４Ｔに対応する締結基部31が取付部４Ｔの取付面４Tsに当接する取付面31ｓを有して形成されており（図６参照）、この締結基部31から左方に膨出して冷却水流入ハウジング32が形成されている（図４参照）。
【００２９】
冷却水流入ハウジング32は、締結基部31の取付面31ｓにシリンダヘッド４の前後横長の冷却水流出口４ｗに対向する同形の前後水平方向に横長の開口を有して同開口から左方に凹出した冷却水流入凹部32ｗを形成している。
締結基部31の冷却水流入凹部32ｗの開口の周囲に、シリンダヘッド４の取付部４Ｔの３つの取付ボス部４ta，４tb，４tcにそれぞれ対応して締結部31ａ，31ｂ，31ｃが取付孔31ｈを有して形成されている（図６参照）。
【００３０】
ウォータアウトレット30において、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗの底面（左内側面）であって若干上方に膨出した前部から前方斜め左向きにラジエータ流出円筒部位33が突出形成されており、ラジエータ流出円筒部位33には同軸にラジエータ流出通路接続管33ｊが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからラジエータ15へ冷却水を流出するラジエータ流出通路33ｗが形成されている（図４，図７参照）。
【００３１】
本ラジエータ流出通路33ｗは冷却水流入凹部32ｗと略同じ高さにあって、ウォータアウトレット30の上面図である図７を参照して、上面視でラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´が締結基部31の取付面31ｓに対してなす角は約30度の鋭角度である。
【００３２】
そして、ウォータアウトレット30において、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗの前端部から前方斜め下向きにサーモ連結部位34を介してサーモスタット20のサーモハウジング35が延出形成されている。
サーモハウジング35は、前方斜め下向きに開口した略円筒状の容器であり、そのサーモハウジング内空間35ｗの底部と冷却水流入ハウジング32の冷却水流入凹部32ｗの前端部とをサーモ連結部位34のバイパス通路34ｗが連通している。
【００３３】
また、前方斜め下向きに円筒状に延出したサーモハウジング35の下側となる筒壁が斜め下方に膨出して右方に延出した冷却水流出通路部位36が形成されており、冷却水流出通路部位36は右方に流出開口端36ｊを有した冷却水流出通路36ｗを形成している（図６，図８，図９参照）。
冷却水流出通路36ｗはサーモハウジング内空間35ｗの下側の一部と重なって共通空間を構成している（図６，図９参照）。
【００３４】
サーモハウジング35の前方斜め下向きに向いた開口は、サーモカバー21が覆い閉塞する。
サーモカバー21は中央のドーム部21ｄの周囲にフランジ部21ｆが形成されていて、サーモハウジング35の開口端面に当接してフランジ部21ｆの３つの締結部を取付ボルト23でサーモハウジング35に締結する。
サーモカバー21のドーム部21ｄからはラジエータ流入通路接続管22が延出している。
【００３５】
図９を参照して、サーモスタット20は、サーモハウジング35のサーモハウジング内空間35ｗとその底部から延出するバイパス通路34ｗとを開閉自在に仕切るバイパス通路弁25およびサーモハウジング内部空間35ｗとサーモカバー21の内部のサーモカバー内空間21ｗとを開閉自在に仕切るラジエータ通路弁26を有し、バイパス通路弁25とラジエータ通路弁26とは互いに連結されて一体に移動し、一方が閉じると他方が開き、一方が開くと他方が閉じる関係にある。
【００３６】
バイパス通路弁25とラジエータ通路弁26とはスプリング27によりバイパス通路弁25を開きラジエータ通路弁26を閉じる方向（斜め下方）に付勢されており、サーモハウジング内空間35ｗ内に配設されたワックス28が冷却水温度の上昇により熱膨張すると、スプリング27に抗してバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26を斜め上方に移動して、バイパス通路弁25を閉じ、ラジエータ通路弁26を開く。
【００３７】
ウォータアウトレット30において前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗに対して前方斜め下方にバイパス通路34ｗが延出して、同バイパス通路34ｗの下流に延長してサーモハウジング35が形成されて、サーモハウジング内空間35ｗのバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26はバイパス通路34ｗが指向する方向に移動して弁を開閉する。
【００３８】
ウォータアウトレット30の斜視図である図４を参照して、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗに対して前方斜め下方に延出するバイパス通路34ｗは、その中心軸Ｂ−Ｂ´が、前記ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´と鋭角度をなしている。
本ウォータアウトレット30については、ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´とバイパス通路34ｗの中心軸Ｂ−Ｂ´とは、左側面視（図５）で約45度の鋭角度をなし、上面視（図７）で約30度の鋭角度をなしている。
【００３９】
ウォータアウトレット30には、その他に、図４を参照して、冷却水流入ハウジング32の左側面の後部から斜め後方にヒータコア流出円筒部位37ａが突出形成され、ヒータコア流出円筒部位37ａには同軸にヒータコア流出通路接続管37ajが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからヒータコア17に冷却水を流出する通路が形成されている。
【００４０】
また、冷却水流入ハウジング32の左側面の前記ラジエータ流出円筒部位33とヒータコア流出円筒部位37ａとの間から左方にオイルクーラ流出円筒部位38ａが突出形成され、オイルクーラ流出円筒部位38ａには同軸にオイルクーラ流出通路接続管38ajが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからオイルクーラ18に冷却水を流出する通路が形成されている。
【００４１】
さらに、冷却水流入ハウジング32の後面からは後方にスロットルボディ流出円筒部位39ａが突出形成され、スロットルボディ流出円筒部位39ａには同軸にスロットルボディ流出通路接続管39ajが嵌入されて、冷却水流入凹部32ｗからスロットルボディ19に冷却水を流出する通路が形成されている（図５参照）。
【００４２】
一方、ウォータアウトレット30におけるサーモハウジング35の下部に膨出した冷却水流出通路部位36から後方にヒータコア流入通路接続管37bjが延出している（図５参照）。
ヒータコア流入通路接続管37bjは冷却水流出通路部位36から斜め左上に屈曲して後方に長尺に延びており、ヒータコア17から冷却水流出通路部位36に冷却水を流入する通路が形成されている。
【００４３】
また、サーモハウジング35の下部に膨出した冷却水流出通路部位36の上部から左方にオイルクーラ流入円筒部位38ｂが突出形成され（図５参照）、オイルクーラ流入円筒部位38ｂには同軸にオイルクーラ流入通路接続管38bjが嵌入されて、オイルクーラ18から冷却水流出通路部位36に冷却水を流入する通路が形成されている。
【００４４】
さらに、冷却水流出通路部位36の上部から上方にスロットルボディ流入円筒部39ｂが突出形成され、スロットルボディ流入円筒部39ｂには同軸にスロットルボディ流入通路接続管39bjが嵌入されて、スロットルボディ19から冷却水流出通路部位36に冷却水を流入する通路が形成されている（図６参照）。
【００４５】
なお、本ウォータアウトレット30には、冷却水流入ハウジング32に水温センサ40が取り付けられる。
図４に示すように、水温センサ40は、冷却水流入ハウジング32の後側上部に形成された取付ボス部32ｂに外側から嵌挿されて、先端の感温部40ｓが冷却水流入凹部32ｗの後部上方に挿入されている（図６参照）。
水温センサ40の感温部40ｓは、前記ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´の軸線上に概ね位置している（図４，図７参照）。
【００４６】
以上のように構成されたウォータアウトレット30が、シリンダヘッド４の取付部４Ｔに取り付けられる。
シリンダヘッド４の取付部４Ｔの冷却水流出口４ｗが開口した取付面31ｓに、ウォータアウトレット30の締結基部31の冷却水流入凹部32ｗが開口した取付面31ｓが当接し、３本の取付ボルト45を締結基部31の３つの締結部31ａ，31ｂ，31ｃの各取付孔31ｈに貫通し、シリンダヘッド４の３つの取付ボス部４ta，４tb，４tcの各取付孔４thに螺着して緊締することで、シリンダヘッド４の左側面にウォータアウトレット30を取り付ける（図１および図１０参照）。
【００４７】
シリンダヘッド４の冷却水流出口４ｗとウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗが連通してシリンダヘッド４を循環した冷却水が冷却水流出口４ｗからウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入する。
【００４８】
ウォータアウトレット30におけるサーモハウジング35の下部の冷却水流出通路部位36に形成された流出開口端36ｊに水ポンプ10と連結するコネクティングパイプ11が接続され、サーモハウジング内空間35ｗと連通する冷却水流出通路36ｗから流出する冷却水がコネクティングパイプ11を介して水ポンプ10に還流する。
【００４９】
ウォータアウトレット30から突出するラジエータ流出通路接続管33ｊにはラジエータ上流側通路15ａが接続され、ラジエータ流入通路接続管22にはラジエータ下流側通路15ｂが接続されて、冷却水がラジエータ15を循環する経路が構成される。
【００５０】
ヒータコア流出通路接続管37ajにはヒータコア17の上流側通路17ａが接続され、ヒータコア流入通路接続管37bjにはヒータコア17の下流側通路17ｂが接続されて、冷却水がヒータコア17を経由する経路が構成される。
オイルクーラ流出通路接続管38ajにはオイルクーラ18の上流側通路18ａが接続され、オイルクーラ流入通路接続管38bjにはオイルクーラ18の下流側通路18ｂが接続されて、冷却水がオイルクーラ18を経由する経路が構成される。
スロットルボディ流出通路接続管39ajにはスロットルボディ19の上流側通路19ａが接続され、スロットルボディ流入通路接続管39bjにはスロットルボディ19の下流側通路19ｂが接続されて、冷却水がスロットルボディ19を経由する経路が構成される。
【００５１】
以上のようにして冷却水が循環する冷却系統の循環経路が構成される。
ヒータコア17，オイルクーラ18，スロットルボディ19を経由する冷却水は、ウォータアウトレット30のサーモハウジング内空間35ｗと一部重なる冷却水流出通路部位36の冷却水流出通路36ｗに戻るので、サーモスタット20の駆動に関係なく、またサーモハウジング内空間35ｗ内のワックス28に殆ど影響を与えずに、水ポンプ10に吸入されて、常時循環している。
【００５２】
冷間時には、サーモスタット20はバイパス通路弁25を開きラジエータ通路弁26を閉じるので、シリンダブロック３やシリンダヘッド４を循環してウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入した冷却水は、前後水平方向に長尺の冷却水流入凹部32ｗを前方に流れ、冷却水流入凹部32ｗの前端から前方斜め下向きに延出したバイパス通路弁25の開いたバイパス通路34ｗを通過してサーモハウジング内空間35ｗに入り（図４，図７に１点鎖線で示した矢印参照）、冷却水流出通路36ｗを経て流出開口端36ｊからコネクティングパイプ11を介して水ポンプ10に還流する。
このように冷間時は、冷却水がラジエータ15を経由することなくバイパス通路30ｉを通ってシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を循環し水ポンプ10に還流するので、暖機が促進される。
【００５３】
他方、熱間時には、サーモスタット20はワックス28の熱膨張によりバイパス通路弁25を閉じラジエータ通路弁26を開くので、シリンダブロック３やシリンダヘッド４を循環してウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入した冷却水は、冷却水流入凹部32ｗをラジエータ流出円筒部位33のラジエータ流出通路33ｗに向かって前方斜め左方に流れ（図４，図７に２点鎖線で示した矢印参照）、ラジエータ上流側通路15ａを経てラジエータ15を循環してラジエータ下流側通路15ｂを経てサーモスタット20のサーモカバー内空間21ｗに戻り、開いたラジエータ通路弁26を通過してサーモハウジング内空間35ｗに入り、冷却水流出通路36ｗを経て流出開口端36ｊからコネクティングパイプ11を介して水ポンプ10に還流する。
このように熱間時は、冷却水がラジエータ15を経由してシリンダブロック３およびシリンダヘッド４を循環することで、機関本体２が冷却される。
【００５４】
以上のように、ウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗ内の冷却水の流れについて考察してみると、図４および図７を参照して、冷間時のバイパス通路34ｗを通る冷却水の主流Ｗｂは１点鎖線の矢印で示すように、バイパス通路34ｗの中心軸Ｂ−Ｂ´に沿った水流となり、熱間時のラジエータ流出通路33ｗを通る冷却水の主流Ｗｒは２点鎖線の矢印で示すように、ラジエータ流出通路33ｗ（ラジエータ流出円筒部位33）の中心軸Ｒ−Ｒ´に沿った水流となる。
【００５５】
バイパス通路34ｗの中心軸Ｂ−Ｂ´とラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´は鋭角度をなしているので、冷間時の冷却水の主流Ｗｂと熱間時の冷却水の主流Ｗｒとは互いに鋭角度に分岐するような流れ方向の水流を構成する。
【００５６】
したがって、サーモスタット20が作動してバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26が開閉すると、シリンダヘッド４からウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗに流入した冷却水は、ラジエータ流出通路33ｗを流れる流路とバイパス通路34ｗを流れる流路の一方から他方に流路を変更して流れるが、ラジエータ流出通路33ｗの水流（熱間時の冷却水の主流Ｗｒ）とバイパス通路34ｗの水流（冷間時の冷却水の主流Ｗｂ）の互いの流れ方向が鋭角度の斜め方向であるため、流路変更時に水流に乱れを生じさせることが抑制されて水流が滑らかに変更され、流路変更に伴う冷却水流の圧損が低減される。
【００５７】
サーモハウジング35は、内部のバイパス通路弁25とラジエータ通路弁26がバイパス通路34ｗの指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されているので、バイパス通路34ｗを流れる冷却水がサーモハウジング35内に入るまで直線的となり、バイパス通路34ｗを流れる冷却水の圧損を更に低減できるとともに、乱れの小さい偏りのない冷却水流によりサーモハウジング35の内部のワックス28の感温性を向上させることができる。
【００５８】
ウォータアウトレット30の冷却水流入凹部32ｗの後部に配設された水温センサ40の感温部40ｓは、ラジエータ流出円筒部位33の中心軸Ｒ−Ｒ´の軸線上に概ね位置する。
すなわち、水温センサ40の感温部40ｓは、直線的に形成されたラジエータ流出通路33ｗの冷却水流入凹部32ｗ側への延長上に位置するので、冷却水流入凹部32ｗからラジエータ流出通路33ｗに滑らかに流れる冷却水の主流Ｗｒに水温センサ40の感温部40ｓが位置して所要の冷却水温を正確に検出することができる。
【００５９】
バイパス通路34ｗは冷却水流入凹部32ｗからラジエータ流出通路33ｗの水流に対して鋭角度方向に水流を形成するので、バイパス通路34ｗを冷却水が流れる場合も、そのときの冷却水の主流Ｗｂの上流側のラジエータ流出通路33ｗの主流Ｗｒと分岐する辺りに水温センサ40の感温部40ｓが位置して、冷却水温を適切に検出できるため、バイパス通路34ｗの開閉により流路が変更になっても水温センサ40は影響を受けずに常に安定した正確な冷却水温を検出することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…内燃機関、２…機関本体、３…シリンダブロック、３ｆ…前側面、４…シリンダヘッド、４ｗ…冷却水出口、４Ｔ…取付部、４Ts…取付面、５…ロアケース、６…シリンダヘッドカバー、７…オイルパン、８…クランク軸、
10…水ポンプ、11…コネクティングパイプ、15…ラジエータ、16…、17…ヒータコア、18…オイルクーラ、19…スロットルボディ、
20…サーモスタット、21…サーモカバー、21ｗ…サーモカバー内空間、22…ラジエータ流入通路接続管、23…取付ボルト、25…バイパス通路弁、26…ラジエータ通路弁、27…スプリング、28…ワックス、
30…ウォータアウトレット、31…締結基部、31ｓ…取付面、32…冷却水流入ハウジング、32ｗ…冷却水流入凹部、33…ラジエータ流出円筒部位、33ｊ…ラジエータ流出通路接続管、33ｗ…ラジエータ流出通路、34…サーモ連結部位、34ｗ…バイパス通路、35…サーモハウジング、35ｗ…サーモハウジング内空間、36…冷却水流出通路部位、36ｗ…冷却水流出通路、36ｊ…流出開口端、37ａ…ヒータコア流出円筒部位、37aj…ヒータコア流出通路接続管、37bj…ヒータコア流入通路接続管、38ａ…オイルクーラ流出円筒部位、38aj…オイルクーラ流出通路接続管、38ｂ…オイルクーラ流入円筒部位、38bj…オイルクーラ流入通路接続管、39ａ…スロットルボディ流出円筒部位、39aj…スロットルボディ流出通路接続管、39ｂ…スロットルボディ流入円筒部、39bj…スロットルボディ流入通路接続管、
40…水温センサ、40ｓ…感温部、45…取付ボルト。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド(4)の気筒列方向の端部の冷却水出口(4w)に取り付けられたウォータアウトレット(30)にサーモスタット(20)が一体に組み込まれた内燃機関のウォータアウトレット構造において、
ウォータアウトレット(30)における前記シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)が直線的に形成され、
前記冷却水流入部(32w)から前記ラジエータ流出通路(33w)の水流に対して鋭角度方向に水流を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、
前記バイパス通路(34w)の下流にサーモハウジング(35)が形成されることを特徴とする内燃機関のウォータアウトレット構造。
【請求項２】
前記サーモハウジング(35)は、内部の通路弁(25,26)が前記バイパス通路(34w)の指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のウォータアウトレット構造。
【請求項３】
前記ウォータアウトレット(30)の冷却水流入部(32w)に水温センサ(40)が配設され、
前記水温センサ(40)の感温部(40s)が、直線的に形成された前記ラジエータ流出通路(33w)の上流側への延長上に位置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関のウォータアウトレット構造。
【請求項１】
シリンダヘッド(4)の気筒列方向の端部の冷却水出口(4w)に取り付けられたウォータアウトレット(30)にサーモスタット(20)が一体に組み込まれた内燃機関のウォータアウトレット構造において、
ウォータアウトレット(30)における前記シリンダヘッド(4)の冷却水出口(4w)に対向する冷却水流入部(32w)からラジエータ(15)に冷却水が流出するラジエータ流出通路(33w)が直線的に形成され、
前記冷却水流入部(32w)から前記ラジエータ流出通路(33w)の水流に対して鋭角度方向に水流を形成するように斜めにバイパス通路(34w)が直線的に形成され、
前記バイパス通路(34w)の下流にサーモハウジング(35)が形成されることを特徴とする内燃機関のウォータアウトレット構造。
【請求項２】
前記サーモハウジング(35)は、内部の通路弁(25,26)が前記バイパス通路(34w)の指向する方向に移動して弁の開閉をするように形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のウォータアウトレット構造。
【請求項３】
前記ウォータアウトレット(30)の冷却水流入部(32w)に水温センサ(40)が配設され、
前記水温センサ(40)の感温部(40s)が、直線的に形成された前記ラジエータ流出通路(33w)の上流側への延長上に位置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関のウォータアウトレット構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０８４２９（Ｐ２０１３−１０８４２９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３５２１（Ｐ２０１１−２５３５２１）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
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