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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024073022
(43)【公開日】2024-05-29
(54)【発明の名称】エンジン
(51)【国際特許分類】
   F02B 77/11 20060101AFI20240522BHJP
   F02F 1/42 20060101ALI20240522BHJP
【FI】
F02B77/11 D
F02F1/42 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022183997
(22)【出願日】2022-11-17
(71)【出願人】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】100087653
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 正二
(72)【発明者】
【氏名】井上 裕史
【テーマコード(参考)】
3G024
【Fターム(参考)】
3G024AA71
3G024BA03
3G024FA10
3G024FA14
(57)【要約】
【課題】遮熱カバー4の遮熱性が高く、かつ排気マニホルド3に対して遮熱カバー4を脱着する場合に、排気出口フランジ3bからスタッドボルト3cを取り外す必要がないエンジンを提供する。
【解決手段】上側遮熱板4aは、ヘッドフランジ間部分3dの上方で、上側遮熱板4aの一部を上側に打ち出し状に隆起させた上方隆起部4aaを備え、排気マニホルド3から反ヘッド側に遮熱カバー4を離脱させ、或いは、排気マニホルド3に反ヘッド側から遮熱カバー4を装着させる場合に、隆起状遮熱部4aaの上端壁4adを反ヘッド側に下り傾斜させた姿勢で、この傾斜の方向に沿って遮熱カバー4を横方向にスライドさせることにより、スタッドボルト3eの先端部3caが隆起状遮熱部4aaの内部空間4aeを通過するように構成されている。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
クランク軸(1)の架設方向を前後方向、前後方向と直交するエンジンの幅方向を横方向とし、シリンダヘッド(2)の横方向一側に配置された排気マニホルド(3)と、排気マニホルド(3)を覆う遮熱カバー(4)を備え、
横方向のうち、シリンダヘッド(2)の排気側壁(2a)から外向きに離れる側を反ヘッド側として、排気マニホルド(3)は、排気コレクタ部(3a)と、排気コレクタ部(3a)の反ヘッド側に設けられた排気出口フランジ(3b)を備え、
遮熱カバー(4)は、排気マニホルド(3)の上下側及び反ヘッド側を覆う、上下側遮熱板(4a)(4b)及び反ヘッド側遮熱板(4c)を備え、反ヘッド側遮熱板(4c)には、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)を反ヘッド側に露出させる反ヘッド側カバー開口部(4d)が設けられ、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)から反ヘッド側にスタッドボルト(3c)が突出し、
排気マニホルド(3)のうち、排気出口フランジ(3b)とシリンダヘッド(2)の間に挟まれた部分をヘッドフランジ間部分(3d)として、上側遮熱板(4a)は、ヘッドフランジ間部分(3d)の上方で、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上方隆起部(4aa)を備え、
排気マニホルド(3)から反ヘッド側に遮熱カバー(4)を離脱させ、或いは、排気マニホルド(3)に反ヘッド側から遮熱カバー(4)を装着させる場合に、上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)を反ヘッド側に下り傾斜させた姿勢で、この傾斜の方向に沿って遮熱カバー(4)を横方向にスライドさせることにより、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過するように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項2】
請求項1に記載されたエンジンにおいて、
反ヘッド側から見て、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)は上下端縁(3bb)(3bc)をいずれも水平にした方形状に形成され、端面(3ba)の4隅から、それぞれスタッドボルト(3c)が突設され、
上方から見て、上方隆起部(4aa)は、横長長方形状に形成され、排気マニホルド(3)に対する遮熱カバー(4)の脱着時に、上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)に、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)の上側の隅から突出された前後一対のスタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が通過するように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項3】
請求項2に記載されたエンジンにおいて、
上側遮熱板(4a)は、上方隆起部(4aa)の後側または前側に、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上側追加隆起部(4af)を備え、上側追加隆起部(4af)は、上側から見て横長長方形状に形成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項4】
請求項3に記載されたエンジンにおいて、
上側追加隆起部(4af)の前後幅は、上方隆起部(4aa)の前後幅よりも短く形成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項5】
請求項4に記載されたエンジンにおいて、
上側遮熱板(4a)は、上方隆起部(4aa)及び上側追加隆起部(4af)の他、平坦部(4ag)を備え、遮熱カバー(4)は、上側追加隆起部(4af)と平坦部(4ag)をそれぞれ上側から押圧する締結具(5)で排気マニホルド(3)に固定されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項6】
請求項5に記載されたエンジンにおいて、
排気マニホルド(3)は、複数の気筒から排気を導出する前後方向に並ぶ複数の排気枝管(3e)を備え、排気コレクタ部(3a)のうち、各排気枝管(3e)の反ヘッド側に隣接する部分を反ヘッド側コレクタ部分(3ab)として、各締結具(5)が、各排気枝管(3e)または各排気枝管(3e)の反ヘッド側コレクタ部分(3ab)のいずれかにそれぞれ固定されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
下側遮熱板(4b)は、下側遮熱板(4b)の一部を下側に打ち出し状に隆起させた下側隆起部(4ba)を備え、下側隆起部(4ba)は、下側から見て横長長方形状に形成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項8】
請求項1から請求項6のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
上方隆起部(4aa)は、その内部空間(4ae)を前後側及び反ヘッド側から取り囲む立壁(4ab)と、その内部空間(4ae)をシリンダヘッド(2)側に開放するヘッド側開口部(4ac)を備えている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンに関し、詳しくは、遮熱カバーの遮熱性が高く、かつ排気マニホルドに対して遮熱カバーを脱着する場合に、排気出口フランジからスタッドボルトを取り外す必要がないエンジンに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、排気マニホルドと、排気マニホルドを覆う遮熱カバーを備えたエンジンがある(例えば、特許文献1参照)。
このエンジンでは、排気マニホルドのうち、排気出口フランジとシリンダヘッドに挟まれたヘッドフランジ間部分が遮熱カバーの上方に露出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013-199880号公報(図1参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
《問題点》 遮熱カバーの遮熱性が低い。
特許文献1のエンジンは、排気マニホルドのヘッドフランジ間部分が遮熱カバーの上方に露出しているため、遮熱カバーの遮熱性が低い。
【0005】
《本発明に先立つエンジンの試作例》
上記問題点を解決するため、本発明の発明者は、本発明に先立ち、図14図17に示すエンジンを試作した。
この試作例のエンジンでは、遮熱カバー(4)は、排気マニホルド(3)を上下側及び反ヘッド側から覆う、上下側遮熱板(4a)(4b)及び反ヘッド側遮熱板(4c)を備え、反ヘッド側遮熱板(4c)に、反ヘッド側に排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)を露出させる反ヘッド側カバー開口部(4d)が設けられ、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)から反ヘッド側にスタッドボルト(3c)が突出している。
【0006】
そして、排気マニホルド(3)のうち、排気出口フランジ(3b)とシリンダヘッド(2)に挟まれた部分をヘッドフランジ間部分(3d)として、ヘッドフランジ間部分(3d)は、上側遮熱板(4a)の平坦部(4ag)で上方から覆われている。
【0007】
この試作例のエンジンでは、排気マニホルド(3)のヘッドフランジ間部分(3d)は、上方に露出せず、遮熱カバー(4)の遮熱性が高い。
図13(A)~(F)は試作例のエンジンで用いた遮熱カバー(4)の説明図である。
【0008】
《試作例の新たな問題点》 排気マニホルド(3)に対し遮熱カバー(4)を脱着する場合に、排気出口フランジ(3b)からスタッドボルト(3c)を取り外す必要がある。
この試作例のエンジンでは、図12(A)に示すように、ヘッドフランジ間部分(3d)の反ヘッド側カバー開口部(4d)からの露出を抑制するために、上下側遮熱板(4a)(4b)をヘッドフランジ間部分(3d)に接近させると、新たな問題が発生する。
すなわち、図12(A)~(D)に示すように、排気マニホルド(3)から反ヘッド側に遮熱カバー(4)を離脱させ、或いは、排気マニホルド(3)に反ヘッド側から遮熱カバー(4)を装着させる場合に、図12(B)~(D)に示すように、上側遮熱板(4a)の平坦部(4ag)を反ヘッド側に下り傾斜させた姿勢で、この傾斜に沿って遮熱カバー(4)を横方向にスライドさせると、下側遮熱板(4b)は排気出口フランジ(3b)と干渉しないが、上側遮熱板(4a)の平坦部(4ag)がスタッドボルト(3c)の先端部(3ca)と干渉する。
このため、排気マニホルド(3)に対し遮熱カバー(4)を脱着する場合に、排気出口フランジ(3b)からスタッドボルト(3c)を取り外す必要がある。
図12(E)~(H)は図12(A)~(D)を反ヘッド側から見た側面図である。
【0009】
本発明の課題は、遮熱カバーの遮熱性が高く、かつ、排気マニホルドに対して遮熱カバー脱着する場合に、排気フランジからスタッドボルトの取り外す必要がないエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願発明の主要な構成は、次の通りである。
図3,図4に例示するように、排気マニホルド(3)のうち、排気出口フランジ(3b)とシリンダヘッド(2)の間に挟まれた部分をヘッドフランジ間部分(3d)として、図3図5に例示するように、上側遮熱板(4a)は、ヘッドフランジ間部分(3d)の上方で、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上方隆起部(4aa)を備え、
図1(A)~(D)に例示するように、排気マニホルド(3)から反ヘッド側に遮熱カバー(4)を離脱させ、或いは、排気マニホルド(3)に反ヘッド側から遮熱カバー(4)を装着させる場合に、図1(B)~(D)に例示するように、上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)を反ヘッド側に下り傾斜させた姿勢で、この傾斜の方向に沿って遮熱カバー(4)を横方向にスライドさせることにより、図1(C)(D)に例示するように、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過するように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の効果】
【0011】
本願発明は、次の効果を奏する。
《効果1》 遮熱カバー(4)の遮熱性が高い。
図4図5に例示するように、このエンジンでは、排気マニホルド(3)のヘッドフランジ間部分(3d)は、上方隆起部(4aa)により上側遮熱板(4a)の上方に露出せず、遮熱カバー(4)の遮熱性が高い。
【0012】
《効果2》 排気マニホルド(3)に対して遮熱カバー(4)を着脱する場合に、排気出口フランジ(3b)からスタッドボルト(3c)を取り外す必要がない。
図1(A)に例示するように、このエンジンでは、ヘッドフランジ間部分(3d)の反ヘッド側カバー開口部(4d)からの露出を抑制するために、上下側遮熱板(4a)(4b)をヘッドフランジ間部分(3d)に接近させても、図1(A)~(D)に例示するように、排気マニホルド(3)に対して遮熱カバー(4)を脱着する場合に、図1(C)(D)に例示するように、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過するため、排気出口フランジ(3b)からスタッドボルト(3c)を取り外す必要がない。
【0013】
《効果3》 遮熱カバー(4)の剛性が高い。
図3図5に例示するように、このエンジンでは、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上方隆起部(4aa)は上側遮熱板(4a)の補強リブとしても機能するため、遮熱カバー(4)が熱変形し難い。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の実施形態に係るエンジンにおいて、排気マニホルドに対して遮熱カバーを脱着する手順を説明する図で、図1(A)は遮熱カバーの装着状態の正面図、図1(B)は遮熱カバーの離脱開始または装着終了直前の正面図、図1(C)は遮熱カバーの脱着途中の正面図、図1(D)は遮熱カバーの離脱終了直前または装着開始直後の正面図、図1(E)~(H)は図1(A)~(D)を反ヘッド側から見た側面図で、いずれの分図も、上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)とスタッドボルト(3c)の先端部(3ca)との関係が分かるように、板金製の遮熱カバー(4)は外形線を除き、透明にしてある。
図2】本発明の実施形態に係るエンジンで用いる遮熱カバーの説明図で、図2(A)は反ヘッド側から見た側面図、図2(B)は図2(A)のB方向矢視図、図2(C)は図2(A)のC方向矢視図、図2(D)は図2(A)のD方向矢視図、図2(E)は図2(A)のE方向矢視図、図2(F)は図2(D)のF方向矢視図である。
図3】本発明の実施形態に係るエンジンを反ヘッド側の前側から斜め下に見下ろした斜視図で、排気マニホルドから遮熱カバーを離脱させた分解図である。
図4図3の排気マニホルドに遮熱カバーを装着したエンジンの斜視図で、板金製の遮熱カバーは外形線を除き、透明にしてある。
図5図4に対応するエンジンの斜視図で、板金製の遮熱カバーは不透明なままにしてある。
図6】本発明の実施形態に係るエンジンを反ヘッド側の前側から斜め上に見上げた斜視図である。
図7】本発明の実施形態に係るエンジンの平面図である。
図8図7のエンジンの排気側の側面図ある。
図9図7のエンジンの正面図である。
図10図7のエンジンの吸気側の側面図である。
図11図7のエンジンの背面図である。
【0015】
図12】本発明に先立つ試作例のエンジンにおいて、排気マニホルドに対して遮熱カバーを脱着する手順を説明する図で、図12(A)は遮熱カバーの装着状態の正面図、図12(B)は遮熱カバーの離脱開始または装着終了直前の正面図、図12(C)は遮熱カバーの脱着途中の正面図、図12(D)は遮熱カバーの離脱終了直前または装着開始直後の正面図、図12(E)~(H)は図12(A)~図1(D)を反ヘッド側から見た側面図で、いずれの分図も、上側遮熱板(4a)の平坦部(4ag)とスタッドボルト(3c)の先端部(3ca)との関係が分かるように、板金製の遮熱カバー(4)は外形線を除き、透明にしてある。
図13】本発明に先立つ試作例のエンジンで用いる遮熱カバーの説明図で、図13(A)は反ヘッド側から見た側面図、図13(B)は図13(A)のB方向矢視図、図13(C)は図13(A)のC方向矢視図、図13(D)は図13(A)のD方向矢視図、図13(E)は図13(A)のE方向矢視図、図13(F)は図13(D)のF方向矢視図である。
図14】本発明に先立つ試作例のエンジンを反ヘッド側の前側から斜め下に見下ろした斜視図で、排気マニホルドから遮熱カバーを離脱させた分解図である。
図15図14の排気マニホルドに遮熱カバーを装着したエンジンの斜視図で、板金製の遮熱カバーは外形線を除き、透明にしてある。
図16図15に対応するエンジンの斜視図で、板金製の遮熱カバーは不透明なままにしてある。
図17】本発明に先立つ試作例のエンジンを反ヘッド側の前側から斜め上に見上げた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1図11は本発明の実施形態に係るエンジンを説明する図で、この実施形態では、立形水冷式で、直列多気筒の4サイクル火花点火式エンジンについて説明する。
【0017】
このエンジンは、デュアルフューエルエンジンで、図5に示すように、シリンダブロック(9)と、シリンダブロック(9)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(2)と、シリンダヘッド(2)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(17)と、シリンダブロック(9)の前部に組み付けられたギヤケース(18)と、シリンダブロック(9)の下部に組み付けられたオイルパン(19)を備えている。 シリンダブロック(9)は、上半部のシリンダ部(9b)と、下半部のクランクケース(9a)を備えている。クランクケース(9a)には、クランク軸(1)が収容されている。
このエンジンは、吸気装置と、燃料供給装置と、点火装置と、エンジン冷却装置と、排気装置を備えている。
【0018】
吸気装置の構成は、次の通りである。
図3図11に示すように、クランク軸(1)の架設方向を前後方向とし、前後方向の一方を前、他方を後ろ、前後方向と直交するエンジンの幅方向を横方向とする。
図7図10に示すように、吸気装置は、シリンダヘッド(2)の横一側(右側)に配置された吸気マニホルド(20)と、吸気マニホルド(20)の前部に組み付けられた電子スロットル(21)を備え、電子スロットル(21)のスロットル開度は、図10に示す電子制御装置(22)で制御される。
電子制御装置(22)は、エンジンECU(22a)である。EUCは電子制御装置の略称である。
図10に示すように、吸気マニホルド(20)は、前後方向に長い直方体の吸気コレクタ(20a)と、吸気コレクタ(20a)から分岐される4本の吸気枝管(20b)を備え、吸気コレクタ(20a)の前部に電子スロットル(21)が組み付けられている。
図示しないが、シリンダヘッド(2)内の吸気ポートの弁口を開閉する吸気弁は、動弁カム軸のカムで開閉駆動される。
【0019】
燃料供給装置の構成は、次の通りである。
図7図10に示すように、燃料供給装置は、電子スロットル(21)の前部に組み付けられたガスミキサ(24)と、図9図11に示すように、吸気側で、前後方向に架設されたデリバリーパイプ(25)に、前後方向に所定間隔を保持して、分岐状に取り付けられた複数の燃料インジェクタ(26)を備え、切替操作により、ガスミキサ(24)へのガス燃料の供給と、デリバリーパイプ(25)への液体燃料の供給を選択できるようになっている。
ガスミキサ(24)に供給されたガス燃料は、空気とミキシングされ、混合気となって吸気マニホルド(20)から各気筒に供給され、デリバリーパイプ(25)に供給された液体燃料は燃料インジェクタ(26)から各気筒の吸気ポートを経て各気筒に供給され、各気筒内で混合気となる。
燃料ガスには、LNG(液化天然ガス)やLPG(液化石油ガス)等を用いることができる。
液体燃料には、ガソリン等を用いることができる。
【0020】
点火装置の構成は、次の通りである。
図7図11に示すように、点火装置は、各気筒に対応する複数のコイルオンプラグ(27)を備え、コイルオンプラグ(27)で発生させた火花で、各気筒の混合気に点火が行われる。
ガスミキサ(24)へのガス燃料の供給量、燃料インジェクタ(26)からの燃料噴射タイミング、燃料噴射量、コイルオンプラグ(27)の点火時期は、エンジン回転速度やエンジン負荷に応じて、エンジンECU(22a)で制御される。
燃料インジェクタ(26)からの噴射タイミングや、コイルオンプラグ(27)の点火時期は、クランク角に基づいて設定される。
エンジン回転速度やクランク角は、図9に示す回転検出センサ(10)によるクランク軸(1)の回転状態の検出によりエンジンECU(22a)で演算される。
回転検出センサ(10)は、ギヤケース(18)に差し込まれたセンサ本体(10a)と、センサ本体(10a)に接続されたコネクタ(10b)を備え、コネクタ(10b)から導出されたケーブル(8)は、エンジンECU(22a)に電気的に接続されている。
【0021】
エンジン冷却装置の構成は、次の通りである。
図7図8に示すように、エンジン冷却装置は、エンジンの前部に配置されたエンジン冷却ファン(7)を備え、エンジン冷却ファン(7)でエンジン前方に配置したラジエータ(図示せず)に後ろ向きに冷却風を通過させ、ラジエータを通過するエンジン冷却数の放熱を行うと共に、ラジエータを通過した冷却風をエンジン冷却風としてエンジンを空冷する。
エンジン冷却ファン(7)は、クランクプーリ(1a)からファンベルト(12)を介して駆動される。
ファンベルト(12)は、ベルトテンショナ(13)を兼用する発電機で、張力を付与されている。
【0022】
排気装置の構成は、次の通りである。
図7図8図11に示すように、排気装置は、シリンダヘッド(2)の横一側の吸気マニホルド(20)とは左右逆側の横他側(左側)に配置された排気マニホルド(3)と、排気マニホルド(3)を覆う遮熱カバー(4)を備えている。
図3図6に示すように、横方向のうち、シリンダヘッド(2)の排気側壁(2a)から外向きに離れる側を反ヘッド側として、排気マニホルド(3)は、排気コレクタ部(3a)と、排気コレクタ部(3a)の反ヘッド側に設けられた排気出口フランジ(3b)を備えている。
【0023】
図3図6に示すように、遮熱カバー(4)は、排気マニホルド(3)を上下側及び反ヘッド側から覆う、上下側遮熱板(4a)(4b)及び反ヘッド側遮熱板(4c)を備え、反ヘッド側遮熱板(4c)には、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)を反ヘッド側に露出させる反ヘッド側カバー開口部(4d)が設けられている。
図4図6に示すように、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)から反ヘッド側にスタッドボルト(3c)が突出している。
【0024】
図3図4に示すように、排気マニホルド(3)のうち、排気出口フランジ(3b)とシリンダヘッド(2)の間に挟まれた部分をヘッドフランジ間部分(3d)として、図3図5に示すように、上側遮熱板(4a)は、ヘッドフランジ間部分(3d)の上方で、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上方隆起部(4aa)を備えている。
【0025】
図1(A)~(D)に示すように、排気マニホルド(3)から反ヘッド側に遮熱カバー(4)を離脱させ、或いは、排気マニホルド(3)に反ヘッド側から遮熱カバー(4)を装着させる場合に、図1(B)~(D)に示すように、上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)を反ヘッド側に下り傾斜させた姿勢で、この傾斜の方向に沿って遮熱カバー(4)を横方向にスライドさせることにより、図1(C)(D)に示すように、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過するように構成されている。
【0026】
図4図5に示すように、このエンジンでは、排気マニホルド(3)のヘッドフランジ間部分(3d)は、上方隆起部(4aa)により上側遮熱板(4a)の上方に露出せず、遮熱カバー(4)の遮熱性が高い。
【0027】
図1(A)に示すように、このエンジンでは、ヘッドフランジ間部分(3d)の反ヘッド側カバー開口部(4d)からの露出を抑制するために、上下側遮熱板(4a)(4b)をヘッドフランジ間部分(3d)に接近させても、図1(A)~(D)に示すように、排気マニホルド(3)に対して遮熱カバー(4)を脱着する場合に、図1(C)(D)に示すように、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過するため、排気出口フランジ(3b)からスタッドボルト(3c)を取り外す必要がない。
【0028】
図3図5に示すように、このエンジンでは、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上方隆起部(4aa)は上側遮熱板(4a)の補強リブとしても機能するため、遮熱カバー(4)が熱変形し難い。
【0029】
排気マニホルド(3)に対する遮熱カバー(4)の離脱手順は、次の通りである。
図1(A)に示す遮熱カバー(4)を排気マニホルド(3)から離脱させるには、水平な姿勢の上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)を、図1(B)に示すように、反ヘッド側に下り傾斜させた姿勢とし、図1(C)に示すように、上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)の傾斜に沿って遮熱カバー(4)を横方向の反ヘッド側にスライドさせることにより、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過するようにし、図1(D)に示すように、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過し終わると、遮熱カバー(4)を排気マニホルド(3)から反ヘッド側に離脱させる。
【0030】
排気マニホルド(3)に対する遮熱カバー(4)の装着手順は、次の通りである。
遮熱カバー(4)を排気マニホルド(3)に装着するには、図1(D)に示すように、上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)を反ヘッド側に下り傾斜させた姿勢で、反ヘッド側から遮熱カバー(4)を排気マニホルド(3)に近づけ、上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)にヘッド側からスタッドボルト(3c)の先端部(3ca)を進入させ、図1(C)に示すように、上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)の傾斜の方向に沿って、遮熱カバー(4)を横方向のヘッド側にスライドさせることにより、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過するようにし、図1(B)に示すように、スタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)を通過し終わると、傾斜した上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)を、図1(A)に示すように、水平な姿勢にして、遮熱カバー(4)を排気マニホルド(3)に装着する。
【0031】
図1(E)に示すように、反ヘッド側から見て、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)は上下端縁(3bb)(3bc)をいずれも水平にした方形状に形成され、端面(3ba)の4隅から、それぞれスタッドボルト(3c)が突設されている。
図2(D)に示すように、上方から見て、上方隆起部(4aa)は、横長長方形状に形成され、図1(C)(D)(G)(H)に示すように、排気マニホルド(3)に対する遮熱カバー(4)の脱着時に、上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)に、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)の上側の隅から突出された前後一対の上側隅角部(3bc)から突出された前後一対のスタッドボルト(3c)の先端部(3ca)が通過するように構成されている。
【0032】
図1(E)に示すように、このエンジンでは、反ヘッド側から見て、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)が方形状で、端面(3ba)の4隅から、それぞれスタッドボルト(3c)が突設されているため、排気出口フランジ(3b)に垂直または水平な排気導出路(図示せず)を接続する場合、反ヘッド側から見て、スタッドボルト(3c)が排気導出路の配管の背後に隠れることがなく、排気出口フランジ(3b)への排気導出路の取り付けが容易になる。
【0033】
また、図1(E)に示すように、このエンジンでは、排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)が方形状であるため、これが円形状である場合に比べ、上下の高さ寸法を短くでき、その分だけ、反ヘッド側カバー開口部(4d)の高さ寸法、ひいては上下側遮熱板(4a)(4b)の離間距離を短くできると共に、水平な上下端縁(3bb)(3bc)は、排気マニホルド(3)に対する遮熱カバー(4)の脱着時に、上方隆起部(4aa)の上端壁(4ad)や下側遮熱板(4)と干渉し難いため、遮熱カバー(4)をコンパクト化することができる。
【0034】
図1(E)(H),図2(A)(D)~(F)に示すように、上側遮熱板(4a)は、上方隆起部(4aa)の後側に、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上側追加隆起部(4af)を備え、上側追加隆起部(4af)は、上側から見て、横長長方形状に形成されている。上側追加隆起部(4af)は、上方隆起部(4aa)の前側に配置されていてもよい。
【0035】
図1(E)(H),図2(A)(D)~(F)に示すように、このエンジンでは、上側遮熱板(4a)の一部を上側に打ち出し状に隆起させた上側追加隆起部(4af)は上側遮熱板(4a)の補強リブとして機能するため、遮熱カバー(4)の剛性が高く、その熱変形が起こり難い。
【0036】
図2(D)に示すように、上側追加隆起部(4af)の前後幅は、上方隆起部(4aa)の前後幅よりも短く形成されている。
このエンジンでは、上側追加隆起部(4af)が補強リブとして機能するため、遮熱カバー(4)の剛性が高く、その熱変形が起こり難い。
【0037】
図3図5に示すように、上側遮熱板(4a)は、上方隆起部(4aa)及び上側追加隆起部(4af)の他に、平坦部(4ag)を備え、遮熱カバー(4)は、上側追加隆起部(4af)と平坦部(4ag)をそれぞれ上側から押圧する締結具(5)で排気マニホルド(3)に固定されている。
【0038】
図3図5に示すように、このエンジンでは、上側からの押圧力で変形し難い上側遮熱板(4a)の平坦部(4ag)と前後幅の短い上側追加隆起部(4af)で締結具(5)の上側からの押圧を受け止めるので、締結具(5)が緩み難い。
【0039】
図3に示すように、排気マニホルド(3)は、複数の気筒から排気を導出する前後方向に並ぶ複数の排気枝管(3e)を備え、排気コレクタ部(3a)のうち、各排気枝管(3e)の反ヘッド側に隣接する部分を反ヘッド側コレクタ部分(3ab)として、図3図5に示すように、各締結具(5)が、各排気枝管(3e)または反ヘッド側コレクタ部分(3ab)にそれぞれ固定されている。
【0040】
図3に示すように、このエンジンでは、各排気枝管(3e)または反ヘッド側コレクタ部分(3ab)の配置に応じた前後方向に均等な離間距離で遮熱カバー(4)が各締結具(5)で押圧されるため、各締結具(5)から受ける遮熱カバー(4)の圧力分布が均等になり、締結具(5)の押圧力による遮熱カバー(4)の歪が抑制される。
【0041】
図2(A)~(C)(E)(F),図6に示すように、下側遮熱板(4b)は、下側遮熱板(4b)の一部を下側に打ち出し状に隆起させた下側隆起部(4ba)を備え、下側隆起部(4ba)は、下側から見て横長長方形状に形成されている。
【0042】
図2(A)~(C)(E)(F),図6に示すように、このエンジンでは、下側遮熱板(4b)の一部を下側に打ち出し状に隆起させた下側隆起部(4ba)は下側遮熱板(4b)の補強リブとして機能するため、遮熱カバー(4)の剛性が高く、その熱変形が起こり難い。
【0043】
図1(A)(D),図2(A)(B)(D)~(F)に示すように、上方隆起部(4aa)は、その内部空間(4ae)を前後側及び反ヘッド側から取り囲む立壁(4ab)と、その内部空間(4ae)シリンダヘッド(2)側に開放するヘッド側開口部(4ac)を備えている。
このエンジンでは、上方隆起部(4aa)の内部空間(4ae)内の熱は、ヘッド側開口部(4ac)からシリンダヘッド(2)側に逃げるため、上方隆起部(4aa)の熱変形が起こり難い。
【0044】
図3図5に示すように、このエンジンは、4気筒エンジンで、ヘッドフランジ間部分(3d)には、排気コレクタ部(3a)の一部と、第1気筒と第2気筒用の各排気枝管(3e)の一部と、第1気筒と第2気筒用の各排気枝管(3e)の間の空間が含まれる。
ヘッドフランジ間部分(3d)は、第2気筒と第3気筒の各排気枝管(3e)の相互間、または、第2気筒と第3気筒の各排気枝管(3e)の相互間にあってもよい。
このエンジンでは、最も前が第1気筒で最も後が第4気筒である。
【0045】
図1(A),図2(A)(B)に示すように、反ヘッド側カバー開口部(4d)の上開口縁(4da)は上側遮熱板(4a)の平坦部(4ag)と同じ高さに配置され、反ヘッド側カバー開口部(4d)の下開口縁(4db)は下側遮熱板(4b)の平坦部(4bb)と同じ高さに配置されている。
【0046】
図1(E)に示すように、反ヘッド側から見て、排気出口フランジ(3b)は、前後方向に僅かに長い長方形状に形成され、上端縁(3bb)は排気コレクタ部(3a)の上端と同じに沿う高さとされ、下端縁(3bc)は下側遮熱板(4b)の平坦部(4bb)よりも低い高さに配置されている。
排気出口フランジ(3b)の端面(3ba)の4隅のうち、上側の前後一対に上凸の半円弧状の上突起が、下側の前後一対に下凸の半円弧状の下突起がそれぞれ設けられ、これらの上下突起に設けられたメネジ孔にスタッドボルト(3c)がネジ嵌合されている。
【0047】
図7図8に示すように、遮熱カバー(4)は、排気マニホルド(3)を前後側から覆う、前後側遮熱板(4e)(4f)を備えている。
図7に示すように、前側遮熱板(4e)は、後側程、シリンダヘッド(2)から反ヘッド側に離れる傾斜状に形成され、ベルトテンショナ(13)とシリンダヘッド(2)の間を通過したエンジン冷却風は、前側遮熱板(4e)の傾斜で、排気出口フランジ(3b)に接続された排気導出路(図示せず)に案内される。
図7に示すように、後側遮熱板(4f)は、後側程、シリンダヘッド(2)に近づく傾斜状に形成され、最後尾には後側開口部(4fa)が開口され、遮熱カバー(4)内の熱は、後側開口部(4fa)から後側に放出される。
【0048】
図9に示すように、エンジン冷却ファン(7)は、軸流式で、上寄り配置と下寄り配置の2種類の配置を選択可能である。
上寄り配置の場合には、前側から見て、上寄りファン回転軌跡(7a)の内側に位置するエンジン冷却ファン(7)の投影領域に、クランク軸センサ(10)のコネクタ(10b)の一部が重なるように配置されている。
下寄り配置の場合には、前側から見て、下寄りファン回転軌跡(7b)の内側に位置するエンジン冷却ファン(7)の投影領域に、クランク軸センサ(10)のセンサ本体(10a)の露出部分とコネクタ(10b)の全部が重なるように配置されている。
このエンジンでは、クランク軸センサ(10)が後ろ向きのエンジン冷却風で冷却され、エンジンの発熱によるクランク軸センサ(10)の過熱が抑制されるため、クランク軸(1)の回転状態の検出精度が高い。
【0049】
図9に示すように、エンジンの前側から見て、コネクタ(10b)から導出されたケーブル(8)は、エンジン冷却ファン(7)のファンベルト(12)のベルトテンショナ(13)と、シリンダヘッド(2)の排気側壁(2a)とのヘッド排気側隙間(2b)に導入され、このヘッド排気側隙間(2b)から、図8に示す遮熱カバー(4)の前側と、図7に示すエンジンの上側を経てエンジンの吸気側に導出されている。
このエンジンでは、ケーブル(8)が遮熱カバー(4)や排気マニホルド(3)の排気出口フランジ(3b)に接続される排気導出管(図示せず)に接触せず、ケーブル(8)が熱損傷し難い。
【符号の説明】
【0050】
(1)…クランク軸、(2)…シリンダヘッド、(3)…排気マニホルド、(3a)…排気コレクタ部、(3ab)…反ヘッド側コレクタ部分、(3b)…排気出口フランジ、(3ba)…端面、(3bb)…上端縁、(3bc)…下端縁、(3c)…スタッドボルト、(3ca)…先端部、(3d)…ヘッドフランジ間部分、(3e)…排気枝管、(4)…遮熱カバー、(4a)…上側遮熱板、(4aa)…上方隆起部、(4ab)…立壁、(4ac)…ヘッド側開口部、(4ad)…上端壁、(4ae)…内部空間、(4af)…上側追加隆起部、(4b)…下側遮熱板、(4ba)…下側隆起部、(4c)…反ヘッド側遮熱板、(4d)…反ヘッド側カバー開口部、(5)…締結具。
図1
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