JP3804215B2

JP3804215B2 - Ｏｈｃエンジン

Info

Publication number: JP3804215B2
Application number: JP26381097A
Authority: JP
Inventors: 正一大井
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2017-09-29
Also published as: JPH11101112A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＨＣエンジンに関し、シリンダボアと、シリンダボアの側方に設けられエンジン回転力をシリンダボア上部の動弁室内の動弁開閉機構に伝達する動力伝達手段が収容される動力伝達手段収容室と、を有するシリンダブロックを備えたＯＨＣエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの冷却方法としては、冷却水をエンジン内にて強制的に循環させることによって冷却する水冷式と、冷却用フィンをエンジン本体より複数突出するように設けてより大きな表面積でもって外気に触れさせることにより冷却する空冷式とに分類することができる。
【０００３】
水冷式エンジンは、ウォータージャケットの大きさ及び位置を適切な位置に設定することによって、熱の発生量が大きい箇所を積極的に冷却することができるが、ウォータージャケットをエンジンブロック内に設けなければならないために、構造が複雑となりエンジンを製造するための工程数が多く、又、ラジエターやラジエターポンプ等の付帯機器を必要とすることからコスト高を招来していた。
【０００４】
これに比して、空冷式エンジンは、エンジン本体の構造が簡単で製造工程数が少なく、冷却用の付帯機器も必要としないことから、コスト低減を図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、シリンダヘッドに動弁室を有するオーバーヘッドカム（ＯＨＣ）型エンジンの場合は、シリンダヘッドの動弁室内に設けられた動弁開閉機構のカム軸を回転動作させるために、カム軸とシリンダブロックの下方に位置するクランク軸とをタイミングチェーン等によって連結して、クランク軸の回転力をカム軸に伝達しなければならない。
【０００６】
したがって、タイミングチェーンを収容するためのチェーンハウジング室をシリンダボアの側方位置に設ける必要があり、この結果、シリンダボアとシリンダブロックの外壁部との間にはチェーンハウジング室が介在することとなる。
【０００７】
これにより、空冷式のエンジンの場合、シリンダボアのチェーンハウジング室側近傍位置には冷却フィンを設けることができず、シリンダボアのチェーンハウジング室側の冷却能力が不足がちとなる。この結果、シリンダボアの周辺領域において、チェーンハウジング室側が局所的に高温となり、シリンダボアの周方向における温度分布が不均一となるという状態が生じていた。
【０００８】
このような周方向における温度分布の不均一は、シリンダブロックが熱膨張した際にシリンダボアの均等な膨張変形を阻害し、不均一な変形を増進させ、ピストンとのクリアランスに微妙な影響を与え、最悪の場合にはエンジン出力の低下や、潤滑オイルの消費が増大する等の問題を誘発するおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上述した不具合を解決すべくなされたものであり、その目的は、シリンダボアのチェーンハウジング室側の冷却能力を向上させ、シリンダボアの周方向の温度分布を均一にすることができるＯＨＣエンジンを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記不具合を解決するために、本発明の請求項１に記載のＯＨＣエンジンは、シリンダボアと動力伝達手段収容室との間を仕切る仕切壁部の動力伝達手段収容室側面上に、動弁室内に供給された潤滑オイルが流下するオイル流下部を設け、このオイル流下部に所定高さ突出しかつ前記潤滑オイルの流下方向に所定長さ延在する冷却フィンを設けた。
【００１１】
これにより、冷却フィンが設けられて表面積が拡張されたオイル流下部を潤滑オイルが流下する際に、潤滑オイルに仕切壁の熱をより多く吸収させ、仕切壁部を積極的に冷却させ、仕切壁部の放熱を促進させる。その結果、シリンダボアの動力伝達手段収容室側の冷却能力の向上を図ることができ、シリンダボアの周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１のＯＨＣエンジンにおいて、前記冷却フィンを潤滑オイルの流下方向と交差する方向に亘って所定間隔毎に複数設けた。これにより、オイル流下部を各冷却フィンによって複数に分割し、各冷却ファンの間に潤滑オイルを流下させる。そして、オイル流下部を広範囲に亘って流下する潤滑オイルによって仕切壁部の放熱を促進させる。したがって、シリンダボアの動力伝達手段収容室側の冷却能力の向上をさらに図り、シリンダボアの周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のＯＨＣエンジンにおいて、前記シリンダブロックの仕切壁部におけるシリンダボアと動力伝達手段収容室との中間位置に、シリンダブロックを貫通する走行風通過穴を穿設した。これにより、ＯＨＣエンジンを搭載した車両等が所定速度で走行した際に生じる走行風を走行風通過穴に導入、通過させて走行風により仕切壁部を冷却する。したがって、シリンダボアの動力伝達手段収容室側の冷却能力の向上を図ることができ、シリンダボアの周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３のＯＨＣエンジンにおいて、前記走行風通過穴に、所定高さ突出しかつ前記貫通する方向に延伸する冷却フィンを複数設けた。これにより、走行風通過穴の外表面を冷却フィンにより拡張し、走行風をより多く接触させ、仕切壁部の放熱を更に促進させる。したがって、シリンダボアの動力伝達手段収容室側の冷却能力の向上をより図ることができ、シリンダボアの周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４のＯＨＣエンジンにおいて、前記走行風通過穴を、リンダボアと同軸方向に所定間隔毎に複数設けた。これにより、走行風通過穴をシリンダボアと同軸方向に亘って通過させ、仕切壁部全体を冷却させる。または、複数設けたことにより個々の外表面をそれぞれ拡張し、走行風をより多く接触させ、仕切壁部の放熱を更に促進させる。したがって、シリンダボアの動力伝達手段収容室側の冷却能力の向上をより図ることができ、シリンダボアの周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態におけるＯＨＣエンジンの使用状態の一例を示す概略説明図である。本実施の形態において、ＯＨＣエンジン１０は空冷式単気筒型のエンジンであり、図１に示したように、いわゆる４輪バギー車の原動機として用いられている。そして、車両１の前輪２と後輪３との間にて若干前傾倒した状態で搭載されている。
【００１８】
ＯＨＣエンジン１０は、シリンダブロック２０とその上方に載置されるシリンダヘッド１１と、下方に配置されるクランクケース１２とにより構成されている。シリンダヘッド１１は、動弁の開閉動作機構を備えた動弁室（図示せず）を有しており、クランクケース１２は車両１の左右方向に伸長するクランク軸を回転可能に支承したクランク室（図示せず）を備えている。
【００１９】
また、ＯＨＣエンジン１０内には、エンジン内部の摺動及び冷却を行うために、潤滑オイルが循環する潤滑オイル流路が設けられており、潤滑オイル流路は、シリンダヘッドの動弁室からクランク室１２へと流下する経路を備えている。
【００２０】
尚、本明細書中において、車両１及び車両１に搭載された状態のＯＨＣエンジン１０を車両前方から見た場合の右側をＯＨＣエンジン１０の「右側」、左側をＯＨＣエンジン１０の「左側」という。
【００２１】
図２は、本実施の形態におけるシリンダブロック２０の上面説明図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面により示した正面説明図である。シリンダブロック２０は、アルミニウム合金材料により形成され、図２に示したように、そのほぼ中心を所定径で貫通するシリンダ部３０と、シリンダ部３０の左側側方にシリンダ部３０と同軸方向に設けられたチェーンハウジング室４０とを備えている。
【００２２】
また、シリンダブロック２０の外壁面２１には、外壁面から外方へ所定高さ突出しかつ相互に所定間隔を有するように複数の空冷用冷却フィン２２が設けられている。シリンダブロック２０の前方外壁面２１ａ、及び後方外壁面２１ｂに設けられた空冷用冷却フィン２２ａ、２２ｂは、上下方向に延在し、シリンダブロック２０の左側外壁面２１ｃ、及び右側外壁面２１ｄに設けられた空冷用冷却フィン２２ｃ、２２ｄは、シリンダブロック２０の前後方向に延在するように設けられている。
【００２３】
シリンダ部３０は、図３に示したように、シリンダブロック２０に穿設された貫通孔内にシリンダライナ３１を圧入することによって形成されている。シリンダライナ３１は、耐摩耗性に優れた鋳鉄製材料によって構成され、内方にピストンを往復動可能に嵌挿できるシリンダボアを有した略円筒形状に形成されている。
【００２４】
チェーンハウジング室４０は、シリンダ部３０の左側側方位置に設けられており、上部はシリンダヘッド１１（図１参照）の動弁室と、下部はクランクケース１２（図１参照）のクランク室とを連通し、クランク室内のクランク軸と動弁室内のカム軸とを連結する動力伝達手段であるタイミングチェーン（いずれも図示せず）が収容される動力伝達手段収容室を形成している。
【００２５】
チェーンハウジング室４０とシリンダ部３０との間には、両者間を仕切る仕切壁部４１が形成されている。仕切壁部４１のチェーンハウジング室４０の側面、すなわちチェーンハウジング室４０のシリンダ部３０側の側面（以下、単に「シリンダ部側側壁面」という）４５は、潤滑オイル流路によって動弁室から流下してきた潤滑オイルがその面上に沿って流下するオイル流下部４６を備えている。
【００２６】
すなわち、オイル流下部４６は、潤滑オイルが動弁室からクランク室へ流下する潤滑オイル流路の一部を構成しており、動弁室から流下した潤滑オイルは、チェーンハウジング室４０の仕切壁部４１の上方位置に流出する。
【００２７】
オイル流下部４６は、上半部分４２がシリンダ部３０側に凹陥するように形成され、下半部分４３が上半部分４２よりもシリンダ部３０と離間した位置に位置するように配置されており、オイル流下部４６の縦断面形状は、図３に示したように、略クランク形状を形成している。
【００２８】
上半部分４２には、所定高さ突出しかつ潤滑オイルが流下する方向（以下、単に「流下方向」という）に所定長さ延在する油冷用冷却フィン４４が前後方向に亘って所定間隔毎に複数対峙して設けられている。この油冷用冷却フィン４４によって、上半部分４２はその表面積をより大きく拡大している。
【００２９】
また、下半部分４３とシリンダ部３０との中間位置には、シリンダブロック２０を前後方向に貫通する走行風通過穴５０が複数列設されている。
【００３０】
そして、図２に示したように、走行風通過穴５０のチェーンハウジング室４０側の側壁面５２は前後方向にほぼ直線的に形成され、シリンダ部３０側の側壁面５３は、シリンダ部３０の周囲を包囲するように断面略円弧形状に形成されている。
【００３１】
次に、上記構成を有するシリンダブロック２０のチェーンハウジング室４０側の冷却方法について以下に説明する。本実施の形態におけるシリンダブロック２０の冷却は、車両１が走行した際に生ずる走行風を用いたものと、動弁室を潤滑した後にエンジン下方へ流下する潤滑オイルを用いたものとの２つを併用している。
【００３２】
まず最初に、走行風を用いたシリンダブロック２０の冷却について説明する。例えば、車両１が所定以上の速度で走行した場合、シリンダブロック２０の前方外壁面２１ａは走行により生じた走行風を受ける。そして、この走行風は、シリンダブロック２０を前後方向に貫通した走行風通過穴５０を通り抜け、その際に、仕切壁部４１を冷却する。また、走行風通過穴５０は複数設けられていることから拡大された外表面によって、その放熱効果を更に向上させることができる。
【００３３】
そして、側壁面５３が断面略円弧形状をなしていることから、走行風をシリンダ部３０の外周面領域全体に受けることができ、シリンダ部３０を均一に冷却することができる。
【００３４】
更に、シリンダ部３０側の側壁面５３は、シリンダブロック２０の中心へ移行するにしたがってチェーンハウジング室４０側の側壁面５４と漸次近接する形状をなすことから、より多くの走行風を走行風通過穴５０内に導入することができ、また、走行風通過穴５０内における走行風の流速を速めることができる。
【００３５】
したがって、シリンダ部３０のチェーンハウジング室４０側の冷却能力を向上させることができ、シリンダ部３０の他の部分と同等に冷却することができることから、シリンダ部３０の周方向の温度分布を均一化することができる。
【００３６】
次に、潤滑オイルによるシリンダブロック２０の冷却について説明する。本実施の形態では、シリンダブロック２０の上面にシリンダヘッド１１を固定するためのボルト穴２５が穿設されているために、上半部分４２にシリンダブロック２０の前後方向に貫通する貫通孔を設けることができない。そこで、上半部分４２の冷却は、エンジン内を循環する潤滑オイルを用いて行う。
【００３７】
潤滑オイル流路によって動弁室から仕切壁部４１の上方位置に流出した潤滑オイルは、オイル流下部４６に沿って下方へ流下し（図３中、矢印Ｂ）、その際に、上半部分４２の熱を吸収しながら流下する。
【００３８】
これにより、仕切壁部４１を冷却してその放熱を促進させることができ、上述の走行風を用いた冷却作用と相まってシリンダ部３０のチェーンハウジング室４０側の冷却能力を向上することができる。
【００３９】
したがって、シリンダ部３０のチェーンハウジング室４０側の冷却が不十分なことに起因するシリンダブロック２０の局所的な高温状態を防止することができる。すなわち、シリンダブロック２０のチェーンハウジング室４０側も他の部分と同様に冷却することができ、シリンダ部３０の周方向における温度分布を均一化することができる。
【００４０】
これにより、シリンダ部３０は、高温状態においても円周方向に均一に熱膨張することができ、シリンダ部３０の局所的な変形を抑制することができ、これに起因した出力低下やオイル消費増大等の不具合を防止することができる。
【００４１】
尚、本発明は、上述の本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨内にて種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態において、走行風通過穴５０をシリンダ部３０と同軸方向に複数設けたが、これに限定されるものではなく、シリンダ部３０と同軸方向に長穴状の開口形状を有するように設け、これに突出した複数の冷却フィンを設けた場合でも複数の走行風通過穴５０と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＯＨＣエンジンによれば、潤滑オイルがオイル流下部を流下する過程において、潤滑オイルに仕切壁部の熱を吸収させ、仕切壁部を積極的に冷却させ、仕切壁部の放熱を促進させることができる。また、ＯＨＣエンジンを搭載した車両等が所定速度で走行した際に生じる走行風を用いて仕切壁部を冷却することができる。
【００４３】
この結果、シリンダボアのチェーンハウジング側の冷却能力の向上を図ることができ、シリンダボアの周方向の温度分布を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるＯＨＣエンジンの使用状態の一例を示す概略説明図である。
【図２】本実施の形態におけるシリンダブロックの上面説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面により示した正面説明図である。
【符号の説明】
１０ＯＨＣエンジン
２０シリンダブロック
２２空冷用冷却フィン
３０シリンダ部（シリンダボア）
４０チェーンハウジング室（動力伝達手段収容室）
４１仕切壁部
４４油冷却用フィン
４５シリンダ部側側壁面（動力伝達手段収容室側面）
４６オイル流下部
５０走行風通過穴

Claims

シリンダボア及び該シリンダボアの側方に設けられエンジン回転力を前記シリンダボア上部の動弁室内の動弁開閉機構に伝達する動力伝達手段が収容される動力伝達手段収容室を有するシリンダブロックと、
前記シリンダボアと前記動力伝達手段収容室との間を仕切る仕切壁部の前記動力伝達手段収容室側面上に設けられ、前記動弁室内に供給された潤滑オイルが流下するオイル流下部と、を備えるＯＨＣエンジンにおいて、
前記動力伝達手段収容室内に所定高さ突出しかつ前記潤滑オイルの流下方向に所定長さ延在する冷却フィンが、前記オイル流下部に設けられていることを特徴とするＯＨＣエンジン。
前記冷却フィンは、
前記潤滑オイル流下方向と交差する方向に亘って所定間隔毎に複数設けられたことを特徴とする請求項１に記載のＯＨＣエンジン。
前記シリンダブロックの前記仕切壁部における前記シリンダボアと前記動力伝達手段収容室との中間位置には、前記シリンダブロックを貫通する走行風通過穴が穿設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＯＨＣエンジン。
前記走行風通過穴には、所定高さ突出しかつ前記貫通する方向に延伸する冷却フィンが複数設けられていることを特徴とする請求項３に記載のＯＨＣエンジン。
前記走行風通過穴は、前記シリンダボアと同軸方向に所定間隔毎に複数設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載のＯＨＣエンジン。