JP2000038911A - 内燃機関のシリンダヘッド - Google Patents

内燃機関のシリンダヘッド

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JP2000038911A
JP2000038911A JP11177448A JP17744899A JP2000038911A JP 2000038911 A JP2000038911 A JP 2000038911A JP 11177448 A JP11177448 A JP 11177448A JP 17744899 A JP17744899 A JP 17744899A JP 2000038911 A JP2000038911 A JP 2000038911A
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oil
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Roland Stromsky
ストロムスキー ローラント
Albrecht Reustle
ロイストレ アルブレヒト
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強い加速時／減速時もしくはカーブ走行時で
もシリンダヘッドの内室に集まる油を吸い込み、油貯蔵
容器に戻すことのできるシリンダヘッドを提供する。 【解決手段】 潤滑油を内室から戻すための装置を有す
る本発明によるシリンダヘッドが、それぞれシリンダヘ
ッドの長手方向に延びている２つの別個の集合管路を有
しており、その第１の集合管路がシリンダヘッドの前側
領域または後側領域で内室と接続されていて、第２の集
合管路がこのシリンダヘッドの対向する後側領域または
前側領域でのみ当該シリンダヘッドと接続されている。 【効果】 強い減速／加速時でも常に両集合管路のうち
その都度少なくとも１つの集合管路が、内室への接続部
の範囲で発生する油面高さの下方にあり、したがってあ
らゆる運転条件下でシリンダヘッドの油排出が確保され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油をシリンダ
ヘッドの内室から油貯蔵容器内に戻すための装置を有す
る内燃機関のシリンダヘッドであって、当該シリンダヘ
ッドの長手方向に延びている少なくとも１つの集合管路
を有しており、この集合管路がポンプの吸込接続部と接
続されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなシリンダヘッドは、たとえば
ドイツ連邦共和国特許第４００７９３９号明細書から公
知である。このシリンダヘッドの外側には別個の集合管
路が固定されており、この集合管路はシリンダヘッド内
に配置され長手方向延在長さにわたって分配された複数
の孔を介して内室と接続されている。シリンダヘッドの
内室に集まり種々異なる支承箇所から流出する潤滑油
は、これらの孔を介して集合管路に送られる。集合管路
はポンプおよび戻り管路を介して内燃機関の油貯蔵容器
と接続されている。このようなシリンダヘッドでは内燃
機関の組付け位置に応じて、シリンダヘッド内に集まる
油がすべての運転条件下で吸い込まれるとは限らない。
この場合、内燃機関の潤滑剤供給が場合によっては循環
路から十分な油量を得られない危険がある。このような
シリンダヘッドが、たとえば自動車の長手方向に組み付
けられると、加速時または減速時に油がシリンダヘッド
のポンプとは反対側に集まる。そうすることによって場
合によっては集合管路が油で完全には満たされず、シリ
ンダヘッドの内室との、ポンプに向けられた側の接続部
を介して空気が吸い込まれ、シリンダヘッド内にある油
は吸い込まれない。このようなシリンダヘッドが走行方
向に対して横方向に組み付けられると、たとえばカーブ
走行時に相応に空気が吸い込まれたり、もしくはシリン
ダヘッド内にある油が吸い込まれなかったりする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、潤滑
油をシリンダヘッドの内室から油貯蔵容器内に戻すため
の装置を有する内燃機関のシリンダヘッドを改良して、
強い加速時／減速時もしくはカーブ走行時でもシリンダ
ヘッドの内室に集まる油を吸い込み、油貯蔵容器に戻す
ことのできるシリンダヘッドを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、シリンダヘッドにそれぞれ当該シリン
ダヘッドの長手方向に延びそれぞれ内室と接続されてい
る２つの別個の集合管路が配置されており、第１の集合
管路がシリンダヘッドの前側領域または後側領域で当該
シリンダヘッドの内室と接続されていて、第２の集合管
路がシリンダヘッドの対向する後側領域または前側領域
でのみ当該シリンダヘッドの内室と接続されているよう
にした。
【０００５】
【発明の効果】第２の集合管路をシリンダヘッドに配置
し、この第２の集合管路が第１の集合管路とは別個に形
成されており、一方の集合管路がシリンダヘッドの前側
領域または後側領域で当該シリンダヘッドの内室と接続
されていて、他方の集合管路はシリンダヘッドの対向す
る後側領域または前側領域でのみ当該シリンダヘッドの
内室と接続されていることによって、強い加速時でもシ
リンダヘッドの端部領域に集まる油がほぼ完全に吸い込
まれ得る。なぜならば、常に両集合管路のうち常に少な
くとも一方の集合管路内に、空気を吸い込むことなく、
オイルポンプによって吸い込まれ得る油面高さが生じる
からである。シリンダヘッドをこのように形成すること
によって、加速またはカーブ走行に基づき油面高さが変
動するにもかかわらず、内室に集まる油を確実に吸い取
ることが可能であり、しかもこのために可動構成部材、
たとえば弁、逆止め弁、その他類似の構成要素は必要な
い。
【０００６】両集合管路がシリンダヘッドの同じ長手方
向側に配置されていると、集合管路からオイルポンプの
それぞれの吸込接続部に至る単純な管路案内が保証され
るので有利である。
【０００７】両集合管路がそれらの吸込箇所とは反対側
の端部で互いに接続されていると、特に確実な油の吸い
込みが保証されるので有利である。このようなシリンダ
ヘッドにおいて加速に基づきシリンダヘッド内にある油
がほぼこの接続箇所の領域に集まると、第１の集合管路
内にある油も両集合管路の接続部を介して吸い込むこと
ができる。
【０００８】集合管路がシリンダヘッドの鋳造された構
成部材内に一緒に鋳込まれて、外部管路や相応のシーリ
ング問題を伴うねじ結合部も、相応の製作コストを要す
る長い孔も必要とならなければ、集合管路は特に有利に
かつ低コストで形成できる。
【０００９】第１の集合管路がシリンダヘッドの中央領
域でも当該シリンダヘッドの内室と接続されていると、
ほぼ一定の走行運転においてシリンダヘッド軸線が走行
方向で水平に配置されている場合でも確実な油の吸い込
みが保証される。
【００１０】さらに、両集合管路がシリンダヘッドの種
々異なる構成部材内に形成されており、両集合管路を共
通フランジ面を介して特に単純に接続できると、非常に
有利である。
【００１１】本発明のその他の利点および有利な構成
が、請求項２以下に記載されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。
【００１３】図１〜図５に示されたシリンダヘッドは、
この実施例に限定されることなく、自動車の長手方向に
組み付けられている水平対向６気筒エンジン(6-Zylinde
r Boxermotor)の両シリンダヘッドの１つである。この
シリンダヘッドは３つのハウジング構成部材、すなわち
シリンダヘッド底部ハウジング１、カムシャフトハウジ
ング２およびシリンダヘッドカバー３から組み立てられ
ている。このシリンダヘッド底部ハウジング１は、シリ
ンダブロック（図示しない）もしくはクランクハウジン
グに取り付けるために働く下側フランジ面４を有してい
る。シリンダヘッド底部ハウジング１の上側フランジ面
５はシリンダヘッドを組み付けた状態でカムシャフトハ
ウジングの下側フランジ面６と結合されている。カムシ
ャフトハウジングの上側フランジ面７はシリンダヘッド
カバー３のフランジ面８に結合されている。カムシャフ
トハウジング２はガス交換弁を操作するためのカップ形
タペット（詳しく図示しない）を収容する働きをし、同
時に両カムシャフト（同様に図示しない）を収容するた
めの下側軸受カバーを含んでいる。カムシャフトハウジ
ング２とシリンダヘッドカバー３とは内室９を取り囲ん
でいる。この内室９中で上述したカムシャフトが回転
し、内燃機関の運転時にカムシャフトおよびカップ形タ
ペットの支承箇所から流出する潤滑油が集まる。この内
室９は２つの長手方向壁１０および１１により、組付け
位置で上側部分室１２と下側部分室１３とに分離されて
いる。これらの上側部分室１２および下側部分室１３は
それぞれ軸受ブロック１４により長手方向で区分されて
いる。上側部分室１２と下側部分室１３とは鋳込まれた
横方向通路１５を介して互いに接続されているので、上
側部分室１２に集まる油は横方向通路１５を介して下側
部分室１３内に流入できる。この下側部分室１３は再び
横方向通路１６を介してカムシャフトハウジングの長手
方向に延びている、油のための集合管路１７と接続され
ている。この場合、２つの横方向通路１６は、それぞれ
軸受ブロック１４の範囲に配置されており、それらの内
室９もしくは下側部分室１３内への開口範囲は軸受ブロ
ック１４の全幅にわたって両長手方向に延びている。別
の横方向通路１６はそれぞれシリンダの中央領域で下側
部分室１３を集合管路１７と接続している。
【００１４】下側の長手方向壁には別の集合管路１９が
形成されており、これも鋳造されたシリンダヘッドカバ
ーに鋳込まれている。この集合管路１９は、両端面壁２
１の１つに配置された吸込接続部２０を有している。こ
こで説明する実施例では、この端面壁２１の範囲に制御
伝動装置（図示しない）を収容もしくはカバーする働き
をするチェーンボックス２２が形成されている。対向す
る端面壁２３の範囲には、フランジ面８を起点として集
合管路１９の内部に開口している孔２５が配置されてい
る。この孔２５は整合合致する孔２６と接続されてい
る。孔２６はカムシャフトハウジング２の上側フランジ
面７を起点として集合管路１７内に開口している。この
集合管路１７も同様にチェーンボックス２２の範囲に配
置されている吸込接続部２７を備えている。
【００１５】両吸込接続部２０および２７は、それ自体
公知のオイルポンプ（図示しない）の吸込側とそれぞれ
接続されている。オイルポンプは吸い込まれた油を内燃
機関の油貯蔵容器（同様に図示しない）に送り込む。こ
の場合吸い込みは、たとえば別個のオイルポンプを介し
て行うことができるが、しかし、２つの別個の吸込接続
部を有する１つのポンプを介して油の吸い取りを行うこ
とも可能である。
【００１６】内燃機関の運転時にはカムシャフトもしく
はタペットの支承箇所で流出する油が上側部分室１２も
しくは下側部分室１３内に集まる。上側部分室１２内に
集まる油は、重力の作用の結果として横方向通路１５を
介して下側部分室１３内に達する。下側部分室１３はま
た横方向通路１６を介して集合管路１７と接続されてい
る。集合管路１７は同様に重力の作用の結果として内室
に集まる油で満たされる。この場合、同様に孔２５およ
び２６を介して集合管路１９が満たされる。
【００１７】内燃機関の運転時には強い加速過程もしく
は減速過程に基づき、内室中にある油の主要部分が端面
壁２３の範囲に集まると、集合管路１７を介して油が吸
い取られないか、少量の油しか吸い取られない。なぜな
らば、相応の油面高さに基づきチェーンボックス２２に
向けられた横方向通路１６の範囲で内室から空気を吸い
込むことができ、対向する範囲にある油の吸い取りは可
能ではないからである。しかし、この油は集合管路１９
を介して吸い取られる。なぜならば、集合管路１９は端
面壁２３の範囲でのみ内室もしくは他の集合管路と接続
されていて、それらの開口部は絶えず油面高さの下方に
位置しているからである。
【００１８】反対方向に向けられた加速過程もしくは減
速過程で内室中にある油がほぼチェーンボックスの範囲
に集まると、場合によっては孔２５、２６および相応の
集合管路１９を介して空気が吸い込まれる。しかし、チ
ェーンボックス２２の範囲に配置されている横方向通路
１６を介して油が吸い取られるので、シリンダヘッドか
らの排出を行うことができる。
【００１９】集合管路をこのように配置し、内室への接
続部をずらして配置することによって、シリンダヘッド
の内室の油面高さが著しく変動しても常に両集合管路の
少なくとも一方がその対応する横方向接続部で内室と接
続されていて、それぞれの横方向接続部が常に油面高さ
の下方にあることが保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリンダヘッドカバーに向けられたカムシャフ
トハウジングのフランジ面の平面図である。
【図２】シリンダヘッドカバーのフランジ面の平面図で
ある。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったシリンダヘッ
ドカバーの断面図である。
【図４】図１の線ＩＶ−ＩＶに沿ったカムシャフトハウ
ジングの断面図である。
【図５】シリンダヘッド底部ハウジングの断面図であ
る。
【符号の説明】
１ シリンダヘッド底部ハウジング、 ２ カムシャフ
トハウジング、 ３シリンダヘッドカバー、 ４ フラ
ンジ面、 ５ 上側フランジ面、 ６ 下側フランジ
面、 ７ 上側フランジ面、 ８ フランジ面、 ９
内室、 １０長手方向壁、 １１ 長手方向壁、 １２
上側部分室、 １３ 下側部分室、１４ 軸受ブロッ
ク、 １５ 横方向通路、 １６ 横方向通路、 １７
集合管路、 １９ 集合管路、 ２０ 吸込接続部、
２２ チェーンボックス、２３ 端面壁、 ２５，２
６ 孔、 ２７ 吸込接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｆ 7/00 Ｆ０２Ｆ 7/00 Ｌ (72)発明者 ローラント ストロムスキー ドイツ連邦共和国 フライベルク ミュー ルシュトラーセ 17 ベー (72)発明者 アルブレヒト ロイストレ ドイツ連邦共和国 ヴァールハイム レル ヒェンヴェーク 21

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 潤滑油をシリンダヘッドの内室（９）か
    ら油貯蔵容器内に戻すための装置を有する内燃機関のシ
    リンダヘッド（１、２、３）であって、当該シリンダヘ
    ッドの長手方向に延びている少なくとも１つの集合管路
    （１７、１９）を有しており、この集合管路（１７、１
    ９）がポンプの吸込接続部（２０、２７）と接続されて
    いる形式のものにおいて、 シリンダヘッド（１、２、３）にそれぞれ当該シリンダ
    ヘッドの長手方向に延びそれぞれ内室（９）と接続され
    ている２つの別個の集合管路（１７、１９）が配置され
    ており、第１の集合管路（１７）がシリンダヘッドの前
    側領域または後側領域で当該シリンダヘッドの内室
    （９）と接続されていて、第２の集合管路（１９）がこ
    のシリンダヘッドの対向する後側領域または前側領域で
    のみ当該シリンダヘッドの内室（９）と接続されている
    ことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
  2. 【請求項２】 両集合管路（１７、１９）がシリンダヘ
    ッド（１、２、３）の同じ長手方向側に配置されてい
    る、請求項１記載の内燃機関のシリンダヘッド。
  3. 【請求項３】 両集合管路（１７、１９）がそれらの吸
    込接続部（２０、２７）とは反対側の端部で互いに接続
    されている、請求項１または２記載の内燃機関のシリン
    ダヘッド。
  4. 【請求項４】 それぞれの集合管路（１７、１９）を収
    容している、シリンダヘッドの構成部材（２、３）が鋳
    造されており、これに集合管路が鋳込まれている、請求
    項１から３までのいずれか１項記載の内燃機関のシリン
    ダヘッド。
  5. 【請求項５】 第１の集合管路（１７）がシリンダヘッ
    ドの少なくとも前側領域または後側領域および中央領域
    で当該シリンダヘッドの内室（９）と接続されている、
    請求項１から４までのいずれか１項記載の内燃機関のシ
    リンダヘッド。
  6. 【請求項６】 シリンダヘッド（１、２、３）が複数の
    構成部材から組み立てられており、両集合管路（１７、
    １９）が種々異なる構成部材（２、３）内に形成されて
    いる、請求項１から５までのいずれか１項記載の内燃機
    関のシリンダヘッド。
  7. 【請求項７】 集合管路（１９）がシリンダヘッドカバ
    ー（３）内に形成されている、請求項１から６までのい
    ずれか１項記載の内燃機関のシリンダヘッド。
  8. 【請求項８】 集合管路（１７）がカムシャフトハウジ
    ング（２）内に形成されている、請求項１から７までの
    いずれか１項記載の内燃機関のシリンダヘッド。
JP11177448A 1998-06-25 1999-06-23 内燃機関のシリンダヘッド Withdrawn JP2000038911A (ja)

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DE19828307.5 1998-06-25

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