内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造
【課題】シリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる内燃機関のシリンダヘッド冷却水路構造の提供。
【解決手段】袋小路状冷却水路１１６内の残留空気は天井面１１６ａが冷却水出口１１４側を上方とする斜面であることにより容易に排出できる。空気を排出した後は袋小路状冷却水路１１６にて加熱された冷却水は軽くなって天井面１１６ａ側に上昇し天井面１１６ａの傾斜により冷却水出口１１４側に誘導される。したがって袋小路状冷却水路１１６内の冷却水の入れ替わりも促進される。冷却水流は、整流板１１４ａを迂回するので冷却水出口１１４には直接的に流れ込みにくく、主として袋小路状冷却水路１１６内に流れ込む。このため袋小路状冷却水路１１６内の冷却水撹拌流が強まり、空気及び加熱冷却水を冷却水出口１１４側に排出する作用が高まる。
【解決手段】袋小路状冷却水路１１６内の残留空気は天井面１１６ａが冷却水出口１１４側を上方とする斜面であることにより容易に排出できる。空気を排出した後は袋小路状冷却水路１１６にて加熱された冷却水は軽くなって天井面１１６ａ側に上昇し天井面１１６ａの傾斜により冷却水出口１１４側に誘導される。したがって袋小路状冷却水路１１６内の冷却水の入れ替わりも促進される。冷却水流は、整流板１１４ａを迂回するので冷却水出口１１４には直接的に流れ込みにくく、主として袋小路状冷却水路１１６内に流れ込む。このため袋小路状冷却水路１１６内の冷却水撹拌流が強まり、空気及び加熱冷却水を冷却水出口１１４側に排出する作用が高まる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドを冷却水にて冷却する場合、シリンダヘッド内に形成されているウォータジャケットに気筒配列方向の一端から他端へ向けて冷却水を流している。
この構成の冷却水路では、内部に空気が滞留するとエア溜まりにより冷却水路壁面が断熱されることで、冷却水による冷却効率低下を生じたり沸騰を引き起こしたりするおそれがある。
【０００３】
このような冷却水路内のエア溜まりを防止するために、冷却水路の天井を構成する上壁面を、冷却水の上流から下流に向かって次第に上方になるように全体を傾斜させたウォータジャケットが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
更に、出力軸が下方傾斜するように搭載された内燃機関の冷却水路を、その天井部分を階段状に構成することで、ウォータジャケット内におけるエア溜まりを防止しつつボルトボス部の剛性を高めたシリンダヘッド構造が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
更に、出力軸が下方傾斜するように搭載された内燃機関の冷却水路の上部側と、冷却水の供給口とを接続する連通管を設けて冷却水路に空気が溜まった場合に連絡管を介して空気を給水口より排出するエア抜き装置が知られている（例えば特許文献３参照）。この特許文献３では清水ポンプから空気を抜くためのキリ孔も設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平６−５３７４１号公報（第７頁、図１〜３）
【特許文献２】特開平８−３３８３００号公報（第６〜７頁、図１，４，６）
【特許文献３】特開２００３−２５４０６０号公報（第３〜４頁、図２〜４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シリンダヘッドにウォータジャケットを形成する場合、設計上の都合、例えばシリンダブロック側との関係から、冷却水の出口の位置が制約されて、気筒の配列方向の端部に出口を形成できず、中央よりになってしまう場合がある。このような制約は、特に、シリンダヘッドに複数の冷却水路を、気筒の配列方向に形成した場合に生じやすい。
【０００８】
このように出口が中央よりとなると、出口と冷却水路端部との間が袋小路状冷却水路となる。このような構成では入口と出口との間の冷却水路では十分な水流が得られるが、袋小路状冷却水路では水流を生じさることは困難である。このため袋小路状冷却水路に空気が入った場合には、抜けにくくなり、冷却効率が低下する。
【０００９】
前述した特許文献１〜３では、出口が冷却水路の中央よりに配置されたウォータジャケットについての対策は存在しない。
すなわち特許文献１，３のごとく天井面全体を一律に傾けても入口から出口までの空気は排出されるが、傾きの上方側にある袋小路状冷却水路に入った空気は、袋小路状冷却水路の内奥に入り込むのみである。このため冷却効率が更に低下してしまう。このことは天井を階段状にしている特許文献２についても、同様である。
【００１０】
袋小路状冷却水路が下方となるように冷却水路全体を傾斜すれば、袋小路状冷却水路内の空気は排出できるが、冷却水路設計の制約が大きい内燃機関では、シリンダヘッドの冷却水路全体を傾斜させること自体が困難である。しかも冷却水路全体を傾斜させると冷却水路内にて流速分布の差が大きくなり、シリンダヘッド全体を均一に冷却できなくなるおそれがある。
【００１１】
これらのことは、冷却水の入口が、気筒の配列方向の端部に形成できず、中央よりになってしまう場合も同様である。すなわち入口と冷却水路の端部との間が袋小路状冷却水路となってしまうことから同様な課題が生じる。
【００１２】
本発明は、シリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、前記冷却水出口は、前記冷却水路における冷却水流下流側端部から上流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水出口と前記冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水出口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、冷却水出口と冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面を、冷却水出口側を上方とする傾斜面としている。したがって冷却水路全体を傾斜させる必要がない。
【００１５】
袋小路状冷却水路に空気が入っても、空気は冷却水との比重の差により天井側に押される。この天井面は冷却水出口側を上方とする傾斜面であるので、冷却水との比重差により天井面に押しつけられた空気は冷却水出口側に移動する。そして冷却水出口の位置に到達すると、その位置では十分な冷却水流が存在していることから、空気は冷却水出口に吸い込まれて冷却水路から排出される。
【００１６】
更に空気を排出した後についても、内燃機関の運転中に袋小路状冷却水路にて加熱された冷却水は軽くなって天井側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面の傾斜により冷却水出口側に誘導される。したがって天井面の傾斜により袋小路状冷却水路内の冷却水の入れ替わりが促進されるという副次的効果を伴う。
【００１７】
冷却水入口から冷却水出口までの冷却水路については、特に傾斜を考慮しなくても空気は冷却水流により出口から排出される。
したがってシリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造を実現できる。
【００１８】
請求項２に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造では、請求項１に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記冷却水路は、前記冷却水出口の上流側に、水流方向を前記冷却水出口への直行を阻止して、前記袋小路状冷却水路へ向ける水流方向変更部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
このように水流方向変更部を設けることにより、冷却水路を流れる冷却水は、冷却水出口に直行せずに、冷却水流下流側端部に向かうので、袋小路状冷却水路内の冷却水撹拌流を強めて、空気及び加熱された冷却水を冷却水出口側に排出する作用を高める。
【００２０】
このことにより空気や加熱冷却水の排出をより効果的なものにできる。
請求項３に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、前記冷却水入口は、前記冷却水路における冷却水流上流側端部から下流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水入口と前記冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水入口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、冷却水入口と冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面を、冷却水入口側を上方とする傾斜面としている。したがって冷却水路全体を傾斜させる必要がない。
【００２２】
袋小路状冷却水路に空気が入っても、空気は冷却水との比重の差により天井側に押される。この天井面は冷却水入口側を上方とする傾斜面であるので、冷却水との比重差により天井面に押しつけられた空気は冷却水入口側に移動する。そして冷却水入口の位置に到達すると、その位置では十分な冷却水流が存在していることから、空気は冷却水入口の位置から下流の冷却水出口へと流されて、最終的に冷却水出口に吸い込まれて冷却水路から排出される。
【００２３】
更に空気を排出した後についても、内燃機関の運転中に袋小路状冷却水路にて加熱された冷却水は軽くなって天井側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面の傾斜により冷却水入口側に誘導される。したがって天井面の傾斜により袋小路状冷却水路内の冷却水の入れ替わりが促進されるという副次的効果を伴う。
【００２４】
冷却水入口から冷却水出口までの冷却水路に空気が存在しても、前述したごとく冷却水流により、特に傾斜を考慮しなくても空気は出口から排出される。
したがってシリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造を実現できる。
【００２５】
請求項４に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記内燃機関は車両走行駆動用であり、前記袋小路状冷却水路は、前記内燃機関が車両に搭載された状態で、前記傾斜面の状態が維持されている傾斜角度に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
特に車両に搭載した状態で、袋小路状冷却水路の天井面が、冷却水出口側を上方とする傾斜面の状態、あるいは冷却水入口側を上方とする傾斜面の状態を維持するように、傾斜角度が形成されていることにより、前述した作用及び効果を確実に生じさせることができる。
【００２７】
請求項５に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、内燃機関のシリンダヘッドには、シリンダヘッドの大部分を冷却するメインウォータジャケットとシリンダヘッドの一部を冷却するサブウォータジャケットとを備え、このサブウォータジャケットが、前記冷却水路に相当することを特徴とする。
【００２８】
シリンダヘッドがメインウォータジャケットとサブウォータジャケットとを備える場合には、メインウォータジャケット側に冷却水が主として供給されることで、サブウォータジャケット側では冷却水流が弱くなる傾向になる。
【００２９】
しかし袋小路状冷却水路からの空気排出は天井面の傾斜によるものであるので、このような冷却水流の強弱には関係なく十分に効果を発揮することができる。
したがってこのような複数の冷却水路を備える内燃機関のシリンダヘッドにおいて、そのサブウォータジャケットに本発明を適用することにより、顕著な空気排出効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１の内燃機関シリンダヘッドの水平断面構成説明図。
【図２】実施の形態１のサブウォータジャケットの垂直方向断面構成説明図。
【図３】（ａ），（ｂ）実施の形態２のサブウォータジャケットの構成説明図。
【図４】（ａ），（ｂ）実施の形態３のサブウォータジャケットの構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［実施の形態１］
〈構成〉図１は、上述した発明が適用された内燃機関のシリンダヘッド２であり、その水平断面構成を示している。シリンダヘッド２は、直列の複数気筒（本実施の形態においては直列４気筒）の燃焼室に対応するものであり、それぞれの燃焼室には、２つの吸気ポート４及び２つの排気ポート６が設けられている。そして各燃焼室の中心に相当する位置には点火プラグ取り付け用の孔８が形成されている。
【００３２】
シリンダヘッド２の内部には、複数のウォータジャケット１０，１２が設けられている。メインウォータジャケット１０は排気ポート６の湾曲内側の領域を除いて、シリンダヘッド２の全体に設けられている。このメインウォータジャケット１０は冷却水を、シリンダブロックや外部からの供給経路により、図示右側にＲで示すリア側に供給され、このリア側から図示左側にＦで示すフロント側へ流し、シリンダブロック側へ排出している。
【００３３】
サブウォータジャケット１２は、排気ポート６の湾曲内側の領域、すなわち排気ポート６とシリンダブロック接続面との間の領域に、リア側からフロント側に一続きに長く形成されている。このサブウォータジャケット１２にはメインウォータジャケット１０側に供給される冷却水が分配されることにより、リア側で冷却水が供給され、このリア側からフロント側へ流れ、冷却水出口１４からシリンダブロック側へ排出している。
【００３４】
サブウォータジャケット１２の垂直方向の断面構成を図２に示す。このサブウォータジャケット１２へは、メインウォータジャケット１０に供給される冷却水の一部が分配通路１２ａから分配されて供給される。分配通路１２ａはサブウォータジャケット１２のリア側の端部に設けられた冷却水入口１２ｂからサブウォータジャケット１２内に冷却水を導入している。
【００３５】
冷却水入口１２ｂから導入された冷却水は、実線の矢線にて示すごとく、一続きのサブウォータジャケット１２内をフロント側へ流れ、サブウォータジャケット１２の冷却水流下流側端部１２ｃに到達する手前に設けられた冷却水出口１４からシリンダブロック側に排出される。
【００３６】
ここで冷却水出口１４がサブウォータジャケット１２の冷却水流下流側端部１２ｃの位置に設けられていないのは、内燃機関の設計上の制約からである。
ただしこの冷却水流下流側端部１２ｃと冷却水出口１４との間の領域である袋小路状冷却水路１６では、その天井面１６ａは冷却水出口１４側を上方とする傾斜面を形成している。
【００３７】
ここで内燃機関は車両走行駆動用であり、内燃機関が車両に搭載された状態でも、天井面１６ａは冷却水出口１４側を上方とする傾斜面となるように形成されている。すなわち内燃機関がクランク軸を水平とするのではなく、フロント側をリア側よりも高くした搭載角にて車両に搭載された状態においても、冷却水出口１４側を上方とする１°の傾斜面が確保されるように天井面１６ａの傾きが設計されている。
〈作用〉上述のごとく構成した内燃機関において、そのシリンダヘッド２では冷却水入口１２ｂから冷却水出口１４に至るサブウォータジャケット１２の冷却水路では、実線の矢線にて示すごとくの水流により、内部に空気が残留していても冷却水出口１４から排出することができる。
【００３８】
しかし冷却水出口１４よりもフロント側に存在する袋小路状冷却水路１６では、冷却水流下流側端部１２ｃ側が行き止まりであるので、冷却水入口１２ｂからの水流に伴う冷却水の流れはほとんど生じない。したがって袋小路状冷却水路１６内に空気が残留したとしても、水流による排出は望めない。
【００３９】
ところが空気と水との比重の差から、袋小路状冷却水路１６内では、空気は天井面１６ａ側に押しつけられる。この天井面１６ａは冷却水出口１４側を上方として傾斜していることから、袋小路状冷却水路１６内の空気は天井面１６ａの傾斜に誘導されて、破線の矢線にて示すごとく冷却水出口１４側へ移動する。そして冷却水出口１４の上方の位置に至ると、冷却水入口１２ｂ側から冷却水出口１４へ流れ込む冷却水により冷却水出口１４内に誘導されて、サブウォータジャケット１２から排出される。
〈効果〉（１）上述したごとく袋小路状冷却水路１６内の残留空気は、天井面１６ａが冷却水出口１４側を上方とする斜面であることにより容易に排出できる。したがってサブウォータジャケット１２全体を傾斜させる必要がない。
【００４０】
更に空気を排出した後についても、袋小路状冷却水路１６にて加熱された冷却水は軽くなって天井面１６ａ側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面１６ａの傾斜により冷却水出口１４側に誘導される。したがって天井面１６ａの傾斜により袋小路状冷却水路１６内の冷却水の入れ替わりが促進される。
【００４１】
サブウォータジャケット１２のうちで、冷却水入口１２ｂから冷却水出口１４までの冷却水路については、その天井面の傾斜を考慮しなくても、すなわち水平状態であろうとも、内部に入った空気は冷却水流により冷却水出口１４から排出される。
【００４２】
このためサブウォータジャケット１２全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路１６に入った空気を容易に排出できる。
そして、このことによりサブウォータジャケット１２による冷却効果を十分に発揮できる。
【００４３】
（２）シリンダヘッド２はメインウォータジャケット１０とサブウォータジャケット１２との２つの冷却水路を備えているため、サブウォータジャケット１２側では冷却水流が弱くなる傾向になる。
【００４４】
しかし袋小路状冷却水路１６からの空気の排出は天井面１６ａの傾斜によるものであるため、冷却水流の強弱には関係なく、空気排出や加熱冷却水排出については十分に効果を発揮できる。
【００４５】
［実施の形態２］
〈構成〉本実施の形態では、図３の（ａ），（ｂ）に示すごとく、サブウォータジャケット１１２には、冷却水出口１１４の上流側に隣接して整流板１１４ａ（水流方向変更部に相当）を備えている。これ以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。尚、図３の（ａ）はシリンダヘッド１０２における水平断面の主要部構成を示し、（ｂ）は垂直方向の断面構成を示している。
【００４６】
このようにサブウォータジャケット１１２では整流板１１４ａの存在により、サブウォータジャケット１１２内に絞りが形成されることになる。したがって圧力損失過大を防止するために、この絞りの断面積は、サブウォータジャケット１１２の冷却系における最小断面積の１．２〜２倍の範囲に止めている。この程度の絞りであれば、圧力損失は過大とならず流量や流速が大きく低下することがない。したがってサブウォータジャケット１１２内に十分な流量及び流速で冷却水を流すことができる。
〈作用〉上述のごとく構成したシリンダヘッド１０２を備えた内燃機関において、そのシリンダヘッド１０２では冷却水入口１１２ｂから冷却水出口１１４に至るサブウォータジャケット１１２の冷却水路では、実線の矢線にて示すごとくの冷却水流が生じる。
【００４７】
ここで冷却水入口１１２ｂから整流板１１４ａの直前までは、ほぼ前記実施の形態１の図１，２に示したごとくの冷却水流である。しかし整流板１１４ａが冷却水出口１１４の上流側に隣接して存在するため、冷却水流は整流板１１４ａにより冷却水出口１１４への直行が阻止される。したがって冷却水流は整流板１１４ａの上側及び冷却水流方向から見て左側の隙間を迂回することになる。しかもサブウォータジャケット１１２は整流板１１４ａにより絞られているので、迂回する冷却水流の流速が高まる。
【００４８】
したがって整流板１１４ａを迂回して隙間から冷却水出口１１４側へ流れ出ても、その冷却水流は、冷却水出口１１４には直接的に流れ込みにくくなり、実線の矢線にて示すごとく、主として袋小路状冷却水路１１６内に流れ込むことになる。
【００４９】
このため前記実施の形態１にて説明した冷却水出口１１４側を上方とする傾斜面を形成している天井面１１６ａによる残留空気及び加熱冷却水の排出作用と共に、冷却水流下流側端部１１２ｃへ向かう冷却水流により、袋小路状冷却水路１１６内の冷却水撹拌流が強まり、空気及び加熱冷却水を冷却水出口１１４側に排出する作用が高まる。
〈効果〉（１）前記実施の形態１の効果に加えて、整流板１１４ａにより更に袋小路状冷却水路１１６内の空気排出効果や加熱冷却水排出効果が高くなる。
【００５０】
したがってサブウォータジャケット１１２による冷却効果をより高めることができる。
［実施の形態３］
〈構成〉本実施の形態の主要部構成は、図４の（ａ）あるいは（ｂ）に示すごとくである。図４の（ａ）の構成例では、サブウォータジャケット２１２において冷却水出口２１４はサブウォータジャケット２１２の冷却水流下流側端部に存在する。このため冷却水流下流側端部には袋小路状冷却水路は存在しない。この代わりに冷却水入口２１８が冷却水流上流側端部２１２ａよりも中央よりであるので、冷却水入口２１８と冷却水流上流側端部２１２ａとの間に袋小路状冷却水路２１６が形成されている。この袋小路状冷却水路２１６の天井面２１６ａは、冷却水入口２１８側を上方とする傾斜面を形成している。
【００５１】
図４の（ｂ）の構成例では、サブウォータジャケット３１２において冷却水出口３１４はサブウォータジャケット３１２の冷却水流下流側端部３１２ｂから中央よりに形成されている。したがって前記実施の形態１と同様に冷却水出口３１４と冷却水流下流側端部３１２ｂとの間に袋小路状冷却水路３１６が存在する。そしてこの袋小路状冷却水路３１６の天井面３１６ａは冷却水出口３１４側を上方とする傾斜面を形成している。
【００５２】
更に図４の（ｂ）の構成では冷却水入口３１８についても冷却水流上流側端部３１２ａよりも中央よりであるので、冷却水入口３１８と冷却水流上流側端部３１２ａとの間に袋小路状冷却水路３２０が形成されている。この袋小路状冷却水路３２０の天井面３２０ａは冷却水入口３１８側を上方とする傾斜面を形成している。
【００５３】
図４の（ａ）あるいは（ｂ）のいずれの例においても他の構成は前記実施の形態１と同じである。
〈作用〉冷却水入口２１８，３１８より上流側の袋小路状冷却水路２１６，３２０は、冷却水入口２１８，３１８から導入される冷却水流は流れ込まない。このため冷却水流による残留空気の排出はなされない。しかし袋小路状冷却水路２１６，３２０に空気が入っても、空気は冷却水との比重の差により袋小路状冷却水路２１６，３２０の天井面２１６ａ，３２０ａ側に押しつけられる。この天井面２１６ａ，３２０ａは冷却水入口２１８，３１８側を上方とする傾斜面であるので、冷却水との比重差により天井面２１６ａ，３２０ａに押しつけられた空気は冷却水入口２１８，３１８側へ移動する。そして冷却水入口２１８，３１８の位置に到達する。この冷却水入口２１８，３１８の位置から冷却水出口２１４，３１４までは冷却水流が存在している。このことから空気はサブウォータジャケット２１２，３１２内を流れて最終的に冷却水出口２１４，３１４に吸い込まれてサブウォータジャケット２１２，３１２から排出される。
【００５４】
更に空気を排出した後についても、袋小路状冷却水路２１６，３２０にて加熱された冷却水は軽くなって天井面２１６ａ，３２０ａ側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面２１６ａ，３２０ａの傾斜により冷却水入口２１８，３１８側に誘導される。そして冷却水入口２１８，３１８の位置に到達すれば、冷却水流によりサブウォータジャケット２１２，３１２内を流れて冷却水出口２１４，３１４からシリンダブロック側へ排出される。
【００５５】
このように天井面２１６ａ，３２０ａの傾斜により袋小路状冷却水路２１６，３２０内の冷却水の入れ替わりが促進される。
図４の（ｂ）に示した冷却水出口３１４よりも冷却水流下流側に存在する袋小路状冷却水路３１６における空気排出や加熱冷却水排出については前記実施の形態１にて説明したごとくである。
〈効果〉（１）冷却水入口２１８，３１８よりも冷却水上流側に存在する袋小路状冷却水路２１６，３２０についても、天井面２１６ａ，３２０ａの傾斜により、サブウォータジャケット２１２，３１２全体の傾斜に影響を与えることなく、袋小路状冷却水路２１６，３２０に入った空気を容易に排出できる。更に加熱冷却水も容易に排出できる。
【００５６】
このことによりサブウォータジャケット２１２，３１２による冷却効果を十分に発揮できる。
（２）図４の（ｂ）の例については、更に前記実施の形態１と同様な効果を生じる。
【００５７】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態３に示した図４の（ｂ）において冷却水出口３１４の上流側に前記実施の形態２に示した整流板を設けても良い。
【００５８】
・前記内燃機関はガソリンエンジンの例であったが、ディーゼルエンジンにも適用できる。
【符号の説明】
【００５９】
２…シリンダヘッド、４…吸気ポート、６…排気ポート、８…点火プラグ取り付け用の孔、１０…メインウォータジャケット、１２…サブウォータジャケット、１２ａ…分配通路、１２ｂ…冷却水入口、１２ｃ…冷却水流下流側端部、１４…冷却水出口、１６…袋小路状冷却水路、１６ａ…天井面、１０２…シリンダヘッド、１１２…サブウォータジャケット、１１２ｂ…冷却水入口、１１２ｃ…冷却水流下流側端部、１１４…冷却水出口、１１４ａ…整流板、１１６…袋小路状冷却水路、１１６ａ…天井面、２１２…サブウォータジャケット、２１２ａ…冷却水流上流側端部、２１４…冷却水出口、２１６…袋小路状冷却水路、２１６ａ…天井面、２１８…冷却水入口、３１２…サブウォータジャケット、３１２ａ…冷却水流上流側端部、３１２ｂ…冷却水流下流側端部、３１４…冷却水出口、３１６…袋小路状冷却水路、３１６ａ…天井面、３１８…冷却水入口、３２０…袋小路状冷却水路、３２０ａ…天井面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドを冷却水にて冷却する場合、シリンダヘッド内に形成されているウォータジャケットに気筒配列方向の一端から他端へ向けて冷却水を流している。
この構成の冷却水路では、内部に空気が滞留するとエア溜まりにより冷却水路壁面が断熱されることで、冷却水による冷却効率低下を生じたり沸騰を引き起こしたりするおそれがある。
【０００３】
このような冷却水路内のエア溜まりを防止するために、冷却水路の天井を構成する上壁面を、冷却水の上流から下流に向かって次第に上方になるように全体を傾斜させたウォータジャケットが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
更に、出力軸が下方傾斜するように搭載された内燃機関の冷却水路を、その天井部分を階段状に構成することで、ウォータジャケット内におけるエア溜まりを防止しつつボルトボス部の剛性を高めたシリンダヘッド構造が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
更に、出力軸が下方傾斜するように搭載された内燃機関の冷却水路の上部側と、冷却水の供給口とを接続する連通管を設けて冷却水路に空気が溜まった場合に連絡管を介して空気を給水口より排出するエア抜き装置が知られている（例えば特許文献３参照）。この特許文献３では清水ポンプから空気を抜くためのキリ孔も設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平６−５３７４１号公報（第７頁、図１〜３）
【特許文献２】特開平８−３３８３００号公報（第６〜７頁、図１，４，６）
【特許文献３】特開２００３−２５４０６０号公報（第３〜４頁、図２〜４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シリンダヘッドにウォータジャケットを形成する場合、設計上の都合、例えばシリンダブロック側との関係から、冷却水の出口の位置が制約されて、気筒の配列方向の端部に出口を形成できず、中央よりになってしまう場合がある。このような制約は、特に、シリンダヘッドに複数の冷却水路を、気筒の配列方向に形成した場合に生じやすい。
【０００８】
このように出口が中央よりとなると、出口と冷却水路端部との間が袋小路状冷却水路となる。このような構成では入口と出口との間の冷却水路では十分な水流が得られるが、袋小路状冷却水路では水流を生じさることは困難である。このため袋小路状冷却水路に空気が入った場合には、抜けにくくなり、冷却効率が低下する。
【０００９】
前述した特許文献１〜３では、出口が冷却水路の中央よりに配置されたウォータジャケットについての対策は存在しない。
すなわち特許文献１，３のごとく天井面全体を一律に傾けても入口から出口までの空気は排出されるが、傾きの上方側にある袋小路状冷却水路に入った空気は、袋小路状冷却水路の内奥に入り込むのみである。このため冷却効率が更に低下してしまう。このことは天井を階段状にしている特許文献２についても、同様である。
【００１０】
袋小路状冷却水路が下方となるように冷却水路全体を傾斜すれば、袋小路状冷却水路内の空気は排出できるが、冷却水路設計の制約が大きい内燃機関では、シリンダヘッドの冷却水路全体を傾斜させること自体が困難である。しかも冷却水路全体を傾斜させると冷却水路内にて流速分布の差が大きくなり、シリンダヘッド全体を均一に冷却できなくなるおそれがある。
【００１１】
これらのことは、冷却水の入口が、気筒の配列方向の端部に形成できず、中央よりになってしまう場合も同様である。すなわち入口と冷却水路の端部との間が袋小路状冷却水路となってしまうことから同様な課題が生じる。
【００１２】
本発明は、シリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、前記冷却水出口は、前記冷却水路における冷却水流下流側端部から上流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水出口と前記冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水出口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、冷却水出口と冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面を、冷却水出口側を上方とする傾斜面としている。したがって冷却水路全体を傾斜させる必要がない。
【００１５】
袋小路状冷却水路に空気が入っても、空気は冷却水との比重の差により天井側に押される。この天井面は冷却水出口側を上方とする傾斜面であるので、冷却水との比重差により天井面に押しつけられた空気は冷却水出口側に移動する。そして冷却水出口の位置に到達すると、その位置では十分な冷却水流が存在していることから、空気は冷却水出口に吸い込まれて冷却水路から排出される。
【００１６】
更に空気を排出した後についても、内燃機関の運転中に袋小路状冷却水路にて加熱された冷却水は軽くなって天井側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面の傾斜により冷却水出口側に誘導される。したがって天井面の傾斜により袋小路状冷却水路内の冷却水の入れ替わりが促進されるという副次的効果を伴う。
【００１７】
冷却水入口から冷却水出口までの冷却水路については、特に傾斜を考慮しなくても空気は冷却水流により出口から排出される。
したがってシリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造を実現できる。
【００１８】
請求項２に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造では、請求項１に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記冷却水路は、前記冷却水出口の上流側に、水流方向を前記冷却水出口への直行を阻止して、前記袋小路状冷却水路へ向ける水流方向変更部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
このように水流方向変更部を設けることにより、冷却水路を流れる冷却水は、冷却水出口に直行せずに、冷却水流下流側端部に向かうので、袋小路状冷却水路内の冷却水撹拌流を強めて、空気及び加熱された冷却水を冷却水出口側に排出する作用を高める。
【００２０】
このことにより空気や加熱冷却水の排出をより効果的なものにできる。
請求項３に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、前記冷却水入口は、前記冷却水路における冷却水流上流側端部から下流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水入口と前記冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水入口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、冷却水入口と冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面を、冷却水入口側を上方とする傾斜面としている。したがって冷却水路全体を傾斜させる必要がない。
【００２２】
袋小路状冷却水路に空気が入っても、空気は冷却水との比重の差により天井側に押される。この天井面は冷却水入口側を上方とする傾斜面であるので、冷却水との比重差により天井面に押しつけられた空気は冷却水入口側に移動する。そして冷却水入口の位置に到達すると、その位置では十分な冷却水流が存在していることから、空気は冷却水入口の位置から下流の冷却水出口へと流されて、最終的に冷却水出口に吸い込まれて冷却水路から排出される。
【００２３】
更に空気を排出した後についても、内燃機関の運転中に袋小路状冷却水路にて加熱された冷却水は軽くなって天井側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面の傾斜により冷却水入口側に誘導される。したがって天井面の傾斜により袋小路状冷却水路内の冷却水の入れ替わりが促進されるという副次的効果を伴う。
【００２４】
冷却水入口から冷却水出口までの冷却水路に空気が存在しても、前述したごとく冷却水流により、特に傾斜を考慮しなくても空気は出口から排出される。
したがってシリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造を実現できる。
【００２５】
請求項４に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記内燃機関は車両走行駆動用であり、前記袋小路状冷却水路は、前記内燃機関が車両に搭載された状態で、前記傾斜面の状態が維持されている傾斜角度に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
特に車両に搭載した状態で、袋小路状冷却水路の天井面が、冷却水出口側を上方とする傾斜面の状態、あるいは冷却水入口側を上方とする傾斜面の状態を維持するように、傾斜角度が形成されていることにより、前述した作用及び効果を確実に生じさせることができる。
【００２７】
請求項５に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、内燃機関のシリンダヘッドには、シリンダヘッドの大部分を冷却するメインウォータジャケットとシリンダヘッドの一部を冷却するサブウォータジャケットとを備え、このサブウォータジャケットが、前記冷却水路に相当することを特徴とする。
【００２８】
シリンダヘッドがメインウォータジャケットとサブウォータジャケットとを備える場合には、メインウォータジャケット側に冷却水が主として供給されることで、サブウォータジャケット側では冷却水流が弱くなる傾向になる。
【００２９】
しかし袋小路状冷却水路からの空気排出は天井面の傾斜によるものであるので、このような冷却水流の強弱には関係なく十分に効果を発揮することができる。
したがってこのような複数の冷却水路を備える内燃機関のシリンダヘッドにおいて、そのサブウォータジャケットに本発明を適用することにより、顕著な空気排出効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１の内燃機関シリンダヘッドの水平断面構成説明図。
【図２】実施の形態１のサブウォータジャケットの垂直方向断面構成説明図。
【図３】（ａ），（ｂ）実施の形態２のサブウォータジャケットの構成説明図。
【図４】（ａ），（ｂ）実施の形態３のサブウォータジャケットの構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［実施の形態１］
〈構成〉図１は、上述した発明が適用された内燃機関のシリンダヘッド２であり、その水平断面構成を示している。シリンダヘッド２は、直列の複数気筒（本実施の形態においては直列４気筒）の燃焼室に対応するものであり、それぞれの燃焼室には、２つの吸気ポート４及び２つの排気ポート６が設けられている。そして各燃焼室の中心に相当する位置には点火プラグ取り付け用の孔８が形成されている。
【００３２】
シリンダヘッド２の内部には、複数のウォータジャケット１０，１２が設けられている。メインウォータジャケット１０は排気ポート６の湾曲内側の領域を除いて、シリンダヘッド２の全体に設けられている。このメインウォータジャケット１０は冷却水を、シリンダブロックや外部からの供給経路により、図示右側にＲで示すリア側に供給され、このリア側から図示左側にＦで示すフロント側へ流し、シリンダブロック側へ排出している。
【００３３】
サブウォータジャケット１２は、排気ポート６の湾曲内側の領域、すなわち排気ポート６とシリンダブロック接続面との間の領域に、リア側からフロント側に一続きに長く形成されている。このサブウォータジャケット１２にはメインウォータジャケット１０側に供給される冷却水が分配されることにより、リア側で冷却水が供給され、このリア側からフロント側へ流れ、冷却水出口１４からシリンダブロック側へ排出している。
【００３４】
サブウォータジャケット１２の垂直方向の断面構成を図２に示す。このサブウォータジャケット１２へは、メインウォータジャケット１０に供給される冷却水の一部が分配通路１２ａから分配されて供給される。分配通路１２ａはサブウォータジャケット１２のリア側の端部に設けられた冷却水入口１２ｂからサブウォータジャケット１２内に冷却水を導入している。
【００３５】
冷却水入口１２ｂから導入された冷却水は、実線の矢線にて示すごとく、一続きのサブウォータジャケット１２内をフロント側へ流れ、サブウォータジャケット１２の冷却水流下流側端部１２ｃに到達する手前に設けられた冷却水出口１４からシリンダブロック側に排出される。
【００３６】
ここで冷却水出口１４がサブウォータジャケット１２の冷却水流下流側端部１２ｃの位置に設けられていないのは、内燃機関の設計上の制約からである。
ただしこの冷却水流下流側端部１２ｃと冷却水出口１４との間の領域である袋小路状冷却水路１６では、その天井面１６ａは冷却水出口１４側を上方とする傾斜面を形成している。
【００３７】
ここで内燃機関は車両走行駆動用であり、内燃機関が車両に搭載された状態でも、天井面１６ａは冷却水出口１４側を上方とする傾斜面となるように形成されている。すなわち内燃機関がクランク軸を水平とするのではなく、フロント側をリア側よりも高くした搭載角にて車両に搭載された状態においても、冷却水出口１４側を上方とする１°の傾斜面が確保されるように天井面１６ａの傾きが設計されている。
〈作用〉上述のごとく構成した内燃機関において、そのシリンダヘッド２では冷却水入口１２ｂから冷却水出口１４に至るサブウォータジャケット１２の冷却水路では、実線の矢線にて示すごとくの水流により、内部に空気が残留していても冷却水出口１４から排出することができる。
【００３８】
しかし冷却水出口１４よりもフロント側に存在する袋小路状冷却水路１６では、冷却水流下流側端部１２ｃ側が行き止まりであるので、冷却水入口１２ｂからの水流に伴う冷却水の流れはほとんど生じない。したがって袋小路状冷却水路１６内に空気が残留したとしても、水流による排出は望めない。
【００３９】
ところが空気と水との比重の差から、袋小路状冷却水路１６内では、空気は天井面１６ａ側に押しつけられる。この天井面１６ａは冷却水出口１４側を上方として傾斜していることから、袋小路状冷却水路１６内の空気は天井面１６ａの傾斜に誘導されて、破線の矢線にて示すごとく冷却水出口１４側へ移動する。そして冷却水出口１４の上方の位置に至ると、冷却水入口１２ｂ側から冷却水出口１４へ流れ込む冷却水により冷却水出口１４内に誘導されて、サブウォータジャケット１２から排出される。
〈効果〉（１）上述したごとく袋小路状冷却水路１６内の残留空気は、天井面１６ａが冷却水出口１４側を上方とする斜面であることにより容易に排出できる。したがってサブウォータジャケット１２全体を傾斜させる必要がない。
【００４０】
更に空気を排出した後についても、袋小路状冷却水路１６にて加熱された冷却水は軽くなって天井面１６ａ側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面１６ａの傾斜により冷却水出口１４側に誘導される。したがって天井面１６ａの傾斜により袋小路状冷却水路１６内の冷却水の入れ替わりが促進される。
【００４１】
サブウォータジャケット１２のうちで、冷却水入口１２ｂから冷却水出口１４までの冷却水路については、その天井面の傾斜を考慮しなくても、すなわち水平状態であろうとも、内部に入った空気は冷却水流により冷却水出口１４から排出される。
【００４２】
このためサブウォータジャケット１２全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路１６に入った空気を容易に排出できる。
そして、このことによりサブウォータジャケット１２による冷却効果を十分に発揮できる。
【００４３】
（２）シリンダヘッド２はメインウォータジャケット１０とサブウォータジャケット１２との２つの冷却水路を備えているため、サブウォータジャケット１２側では冷却水流が弱くなる傾向になる。
【００４４】
しかし袋小路状冷却水路１６からの空気の排出は天井面１６ａの傾斜によるものであるため、冷却水流の強弱には関係なく、空気排出や加熱冷却水排出については十分に効果を発揮できる。
【００４５】
［実施の形態２］
〈構成〉本実施の形態では、図３の（ａ），（ｂ）に示すごとく、サブウォータジャケット１１２には、冷却水出口１１４の上流側に隣接して整流板１１４ａ（水流方向変更部に相当）を備えている。これ以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。尚、図３の（ａ）はシリンダヘッド１０２における水平断面の主要部構成を示し、（ｂ）は垂直方向の断面構成を示している。
【００４６】
このようにサブウォータジャケット１１２では整流板１１４ａの存在により、サブウォータジャケット１１２内に絞りが形成されることになる。したがって圧力損失過大を防止するために、この絞りの断面積は、サブウォータジャケット１１２の冷却系における最小断面積の１．２〜２倍の範囲に止めている。この程度の絞りであれば、圧力損失は過大とならず流量や流速が大きく低下することがない。したがってサブウォータジャケット１１２内に十分な流量及び流速で冷却水を流すことができる。
〈作用〉上述のごとく構成したシリンダヘッド１０２を備えた内燃機関において、そのシリンダヘッド１０２では冷却水入口１１２ｂから冷却水出口１１４に至るサブウォータジャケット１１２の冷却水路では、実線の矢線にて示すごとくの冷却水流が生じる。
【００４７】
ここで冷却水入口１１２ｂから整流板１１４ａの直前までは、ほぼ前記実施の形態１の図１，２に示したごとくの冷却水流である。しかし整流板１１４ａが冷却水出口１１４の上流側に隣接して存在するため、冷却水流は整流板１１４ａにより冷却水出口１１４への直行が阻止される。したがって冷却水流は整流板１１４ａの上側及び冷却水流方向から見て左側の隙間を迂回することになる。しかもサブウォータジャケット１１２は整流板１１４ａにより絞られているので、迂回する冷却水流の流速が高まる。
【００４８】
したがって整流板１１４ａを迂回して隙間から冷却水出口１１４側へ流れ出ても、その冷却水流は、冷却水出口１１４には直接的に流れ込みにくくなり、実線の矢線にて示すごとく、主として袋小路状冷却水路１１６内に流れ込むことになる。
【００４９】
このため前記実施の形態１にて説明した冷却水出口１１４側を上方とする傾斜面を形成している天井面１１６ａによる残留空気及び加熱冷却水の排出作用と共に、冷却水流下流側端部１１２ｃへ向かう冷却水流により、袋小路状冷却水路１１６内の冷却水撹拌流が強まり、空気及び加熱冷却水を冷却水出口１１４側に排出する作用が高まる。
〈効果〉（１）前記実施の形態１の効果に加えて、整流板１１４ａにより更に袋小路状冷却水路１１６内の空気排出効果や加熱冷却水排出効果が高くなる。
【００５０】
したがってサブウォータジャケット１１２による冷却効果をより高めることができる。
［実施の形態３］
〈構成〉本実施の形態の主要部構成は、図４の（ａ）あるいは（ｂ）に示すごとくである。図４の（ａ）の構成例では、サブウォータジャケット２１２において冷却水出口２１４はサブウォータジャケット２１２の冷却水流下流側端部に存在する。このため冷却水流下流側端部には袋小路状冷却水路は存在しない。この代わりに冷却水入口２１８が冷却水流上流側端部２１２ａよりも中央よりであるので、冷却水入口２１８と冷却水流上流側端部２１２ａとの間に袋小路状冷却水路２１６が形成されている。この袋小路状冷却水路２１６の天井面２１６ａは、冷却水入口２１８側を上方とする傾斜面を形成している。
【００５１】
図４の（ｂ）の構成例では、サブウォータジャケット３１２において冷却水出口３１４はサブウォータジャケット３１２の冷却水流下流側端部３１２ｂから中央よりに形成されている。したがって前記実施の形態１と同様に冷却水出口３１４と冷却水流下流側端部３１２ｂとの間に袋小路状冷却水路３１６が存在する。そしてこの袋小路状冷却水路３１６の天井面３１６ａは冷却水出口３１４側を上方とする傾斜面を形成している。
【００５２】
更に図４の（ｂ）の構成では冷却水入口３１８についても冷却水流上流側端部３１２ａよりも中央よりであるので、冷却水入口３１８と冷却水流上流側端部３１２ａとの間に袋小路状冷却水路３２０が形成されている。この袋小路状冷却水路３２０の天井面３２０ａは冷却水入口３１８側を上方とする傾斜面を形成している。
【００５３】
図４の（ａ）あるいは（ｂ）のいずれの例においても他の構成は前記実施の形態１と同じである。
〈作用〉冷却水入口２１８，３１８より上流側の袋小路状冷却水路２１６，３２０は、冷却水入口２１８，３１８から導入される冷却水流は流れ込まない。このため冷却水流による残留空気の排出はなされない。しかし袋小路状冷却水路２１６，３２０に空気が入っても、空気は冷却水との比重の差により袋小路状冷却水路２１６，３２０の天井面２１６ａ，３２０ａ側に押しつけられる。この天井面２１６ａ，３２０ａは冷却水入口２１８，３１８側を上方とする傾斜面であるので、冷却水との比重差により天井面２１６ａ，３２０ａに押しつけられた空気は冷却水入口２１８，３１８側へ移動する。そして冷却水入口２１８，３１８の位置に到達する。この冷却水入口２１８，３１８の位置から冷却水出口２１４，３１４までは冷却水流が存在している。このことから空気はサブウォータジャケット２１２，３１２内を流れて最終的に冷却水出口２１４，３１４に吸い込まれてサブウォータジャケット２１２，３１２から排出される。
【００５４】
更に空気を排出した後についても、袋小路状冷却水路２１６，３２０にて加熱された冷却水は軽くなって天井面２１６ａ，３２０ａ側に上昇する。このため加熱された冷却水も天井面２１６ａ，３２０ａの傾斜により冷却水入口２１８，３１８側に誘導される。そして冷却水入口２１８，３１８の位置に到達すれば、冷却水流によりサブウォータジャケット２１２，３１２内を流れて冷却水出口２１４，３１４からシリンダブロック側へ排出される。
【００５５】
このように天井面２１６ａ，３２０ａの傾斜により袋小路状冷却水路２１６，３２０内の冷却水の入れ替わりが促進される。
図４の（ｂ）に示した冷却水出口３１４よりも冷却水流下流側に存在する袋小路状冷却水路３１６における空気排出や加熱冷却水排出については前記実施の形態１にて説明したごとくである。
〈効果〉（１）冷却水入口２１８，３１８よりも冷却水上流側に存在する袋小路状冷却水路２１６，３２０についても、天井面２１６ａ，３２０ａの傾斜により、サブウォータジャケット２１２，３１２全体の傾斜に影響を与えることなく、袋小路状冷却水路２１６，３２０に入った空気を容易に排出できる。更に加熱冷却水も容易に排出できる。
【００５６】
このことによりサブウォータジャケット２１２，３１２による冷却効果を十分に発揮できる。
（２）図４の（ｂ）の例については、更に前記実施の形態１と同様な効果を生じる。
【００５７】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態３に示した図４の（ｂ）において冷却水出口３１４の上流側に前記実施の形態２に示した整流板を設けても良い。
【００５８】
・前記内燃機関はガソリンエンジンの例であったが、ディーゼルエンジンにも適用できる。
【符号の説明】
【００５９】
２…シリンダヘッド、４…吸気ポート、６…排気ポート、８…点火プラグ取り付け用の孔、１０…メインウォータジャケット、１２…サブウォータジャケット、１２ａ…分配通路、１２ｂ…冷却水入口、１２ｃ…冷却水流下流側端部、１４…冷却水出口、１６…袋小路状冷却水路、１６ａ…天井面、１０２…シリンダヘッド、１１２…サブウォータジャケット、１１２ｂ…冷却水入口、１１２ｃ…冷却水流下流側端部、１１４…冷却水出口、１１４ａ…整流板、１１６…袋小路状冷却水路、１１６ａ…天井面、２１２…サブウォータジャケット、２１２ａ…冷却水流上流側端部、２１４…冷却水出口、２１６…袋小路状冷却水路、２１６ａ…天井面、２１８…冷却水入口、３１２…サブウォータジャケット、３１２ａ…冷却水流上流側端部、３１２ｂ…冷却水流下流側端部、３１４…冷却水出口、３１６…袋小路状冷却水路、３１６ａ…天井面、３１８…冷却水入口、３２０…袋小路状冷却水路、３２０ａ…天井面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、
前記冷却水出口は、前記冷却水路における冷却水流下流側端部から上流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水出口と前記冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水出口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記冷却水路は、前記冷却水出口の上流側に、水流方向を前記冷却水出口への直行を阻止して、前記袋小路状冷却水路へ向ける水流方向変更部を備えていることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項３】
内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、
前記冷却水入口は、前記冷却水路における冷却水流上流側端部から下流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水入口と前記冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水入口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記内燃機関は車両走行駆動用であり、前記袋小路状冷却水路は、前記内燃機関が車両に搭載された状態で、前記傾斜面の状態が維持されている傾斜角度に形成されていることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、内燃機関のシリンダヘッドには、シリンダヘッドの大部分を冷却するメインウォータジャケットとシリンダヘッドの一部を冷却するサブウォータジャケットとを備え、このサブウォータジャケットが、前記冷却水路に相当することを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、
前記冷却水出口は、前記冷却水路における冷却水流下流側端部から上流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水出口と前記冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水出口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記冷却水路は、前記冷却水出口の上流側に、水流方向を前記冷却水出口への直行を阻止して、前記袋小路状冷却水路へ向ける水流方向変更部を備えていることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項３】
内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、
前記冷却水入口は、前記冷却水路における冷却水流上流側端部から下流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水入口と前記冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水入口側を上方とする傾斜面を形成していることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記内燃機関は車両走行駆動用であり、前記袋小路状冷却水路は、前記内燃機関が車両に搭載された状態で、前記傾斜面の状態が維持されている傾斜角度に形成されていることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、内燃機関のシリンダヘッドには、シリンダヘッドの大部分を冷却するメインウォータジャケットとシリンダヘッドの一部を冷却するサブウォータジャケットとを備え、このサブウォータジャケットが、前記冷却水路に相当することを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２２５２７０（Ｐ２０１２−２２５２７０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９４０８３（Ｐ２０１１−９４０８３）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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