JP2000205041A - シリンダヘッドの配管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主配管とシリンダヘッドとを接続する際、ボ
ルト締めや、枝管と接続開口穴とを位置決めしながらの
シリンダヘッドの取付けが必要となって、配管接続の作
業性が悪かった。 【解決手段】 シリンダヘッドの配管装置４５におい
て、主配管２５に一端が接続されて他端が開口する収容
管３１と、収容管３１の内周に基端が所定の深さで挿入
されるとともに収容管３１から引き出されることで基端
が収容管３１に挿入されたままの状態でシリンダヘッド
２３の接続開口穴３９に先端が挿嵌される枝管３５と、
先端が接続開口穴３９に挿嵌された状態の枝管３５の外
周に装着され収容管３１へ挿入される方向の枝管３５の
移動を規制するストッパー４３とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等のシリ
ンダヘッドと、このシリンダヘッドに沿って配設された
主配管とを接続するシリンダヘッドの配管装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】複数の独立したシリンダヘッドを有する
例えば多気筒の往復動式内燃機関においては、各種の主
配管を各シリンダヘッド毎に接続しなければならない場
合がある。図５は多気筒ディーゼルエンジンの正面図、
図６は枝管の接続されたシリンダヘッドの要部拡大図で
ある。ハウジング１の内部には不図示のシリンダが図５
の紙面に垂直方向に複数並設され、シリンダの上端はハ
ウジング１の上部で開口する。ハウジング１の上部には
独立した複数のシリンダヘッド３が取り付けられ、シリ
ンダヘッド３はシリンダの上端を閉鎖して燃焼室を画成
している。

【０００３】シリンダヘッド３の外部近傍には、このシ
リンダヘッド３の並設方向に沿って始動空気主管５が配
設されている。始動空気主管５にはそれぞれのシリンダ
ヘッド３に対応して分岐フランジ７が取り付けられてい
る。また、それぞれのシリンダヘッド３には、始動空気
を導入するための接続開口部９が設けられている。始動
空気主管５の分岐フランジ７と、シリンダヘッド３の接
続開口部９とは、枝管１１によって接続される。枝管１
１の両端には、フランジ１３ａ、１３ｂが固着される。
枝管１１は、一端のフランジ１３ａを分岐フランジ７に
ボルト固定するとともに、他端のフランジ１３ｂを接続
開口部９にボルト固定することで、始動空気主管５をシ
リンダヘッド３に接続している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シリンダヘッドの配管構造は、枝管両端のフランジを、
始動空気主管及びシリンダヘッドにボルト固定しなけれ
ばならなかったため、作業性の悪い問題があった。ま
た、鋼製の枝管が始動空気主管又はシリンダヘッドのい
ずれかに取り付けられている状態で、吊持したシリンダ
ヘッドを降下させてハウジングへ取り付けるため、例え
ば接続開口穴と枝管とを位置決めしながらシリンダヘッ
ドを取り付ける必要があり、シリンダヘッド取り付け作
業が迅速に行えない問題があった。更に、鋼製の枝管両
端をボルト固定するため、位置合わせの自由度が低く、
位置ずれを吸収することができなかった。一方、可撓性
を有するフレキシブルチューブを用いて始動空気主管と
シリンダヘッドとを接続する構造も考えられるが、この
場合には、位置合わせの自由度は向上するものの、３０
ｋｇｆ／ｃｍ² 以上の高圧空気が供給されると、その瞬
間にチューブが揺れ、他部品と干渉して磨耗等を生じさ
せる問題があった。本発明は上記状況に鑑みてなされた
もので、ボルト締めを行う必要がないとともに、枝管と
接続開口穴とを位置決めしながらシリンダヘッドの取り
付けを行う必要がなく、しかも、ある程度の位置ずれの
吸収も可能になるシリンダヘッドの配管装置を提供し、
配管接続の作業性向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施形態に対応する図を用いて説明
すると、請求項１記載のシリンダヘッドの配管装置４５
は、シリンダヘッド２３と、該シリンダヘッド２３に沿
って配設された主配管（始動空気主管２５）とを接続す
るシリンダヘッドの配管装置４５であって、前記主配管
２５に一端が接続されて他端が開口する収容管（フラン
ジボス３１）と、該収容管３１の内周に基端が所定の深
さで挿入されるとともに該収容管３１から引き出される
ことで前記基端が該収容管３１に挿入されたままの状態
で前記シリンダヘッド２３の接続開口穴３９に先端が挿
嵌される枝管３５と、先端が前記接続開口穴３９に挿嵌
された状態の該枝管３５の外周に装着され前記収容管３
１へ挿入される方向の該枝管３５の移動を規制するスト
ッパー（ばねクリップ４３）とを具備したことを特徴と
する。

【０００６】このシリンダヘッドの配管装置では、シリ
ンダヘッドが取り付けられた後に、収容管から枝管が引
き出され、枝管先端が接続開口穴に挿嵌される。接続開
口穴に挿嵌された枝管は、外周にストッパーが装着さ
れ、軸方向の移動が規制されて、シリンダヘッドと主配
管とを接続する。従って、ボルト締めを不要にしてシリ
ンダヘッドと主配管との接続が可能になる。

【０００７】請求項２記載のシリンダヘッドの配管装置
４５は、前記主配管２５の内部に連通する開口部２９ａ
を接続面２９ｂに開口させたフランジ座２９を有し、前
記収容管３１の一端が、該フランジ座接続面２９ｂの所
定範囲で移動可能となって該所定範囲の任意位置で固定
されることを特徴とする。

【０００８】このシリンダヘッドの配管装置では、シリ
ンダヘッドが取り付けられた後に、収容管がフランジ座
接続面の所定位置に移動され、枝管と接続開口穴とが位
置合わせされる。従って、枝管と接続開口穴とを位置決
めしながらシリンダヘッドを取り付ける必要がなくな
る。

【０００９】請求項３記載のシリンダヘッドの配管装置
４５は、枝管３５一端の外周と前記収容管３１の内周と
の間、及び枝管３５他端の外周と前記接続開口穴３９の
内周との間に、環状弾性シール体（Ｏリング３７）が介
装されることを特徴とする。

【００１０】このシリンダヘッドの配管装置では、枝管
一端と収容管との間、及び枝管他端と接続開口穴との間
が環状弾性シール体によってシールされ、軸方向に移動
可能な枝管の両端と、収容管及び接続開口穴とが高気密
にシールされる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリンダヘッ
ドの配管装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明に係るシリンダヘッドの配管
装置を示す要部拡大断面図、図２は本発明に係る配管装
置の備えられた内燃機関の平面図、図３は図２のＡ矢視
図、図４は図３のＢ部拡大図である。

【００１２】図２に示すように、クランクケース２１の
内部には不図示のシリンダライナーが図２の左右方向に
複数並設され、シリンダライナーの上端はクランクケー
ス２１の上部で開口している。図２及び図３に示すよう
に、クランクケース２１の上部には独立した複数のシリ
ンダヘッド２３が取り付けられ、シリンダヘッド２３は
シリンダの上端を閉鎖して不図示の燃焼室を画成してい
る。

【００１３】図２に示すように、シリンダヘッド２３の
外部近傍には、このシリンダヘッド２３の並設方向に沿
って、主配管である始動空気主管２５が配設されてい
る。図２及び図３に示すように、始動空気主管２５は、
基端が屈曲管２７を介して不図示の始動空気供給装置に
接続されている。始動空気主管２５にはそれぞれのシリ
ンダヘッド２３に対応してフランジ座２９が取り付けら
れている。図４に示すように、フランジ座２９とシリン
ダヘッド２３とは、後述の枝管３５によって接続され
る。

【００１４】図１に示すように、フランジ座２９は、始
動空気主管２５の内部に連通する開口部２９ａを接続面
２９ｂに開口させている。このフランジ座２９には両端
の開口した収容管（フランジボス）３１の一端がガスケ
ット３３を介して接続されている。フランジボス３１
は、一端が、フランジ座２９の接続面２９ｂの所定範囲
内で移動可能となっている。この移動可能な構造として
は、フランジ座２９とフランジボス３１とを螺着するボ
ルトのボルト穴にクリアランス（ボルトとボルト穴とが
相対可動可能な余裕空間）を設ける等が考えられる。つ
まり、フランジボス３１は、接続面２９ｂの所定範囲の
任意位置でフランジ座２９にボルト固定されるようにな
っている。

【００１５】フランジボス３１の他端には枝管３５が所
定の深さで挿入されている。枝管３５は、例えば全長の
１／３程度がフランジボス３１の内周に挿入される。つ
まり、枝管３５は、先端側がフランジボス３１から引出
し可能となっている。枝管３５の基端外周には周溝が形
成され、この周溝には環状弾性シール体であるＯリング
３７が外嵌されている。このＯリング３７は、枝管３５
の外周とフランジボス３１の内周とを、軸線方向に摺動
自在に気密シールしている。

【００１６】それぞれのシリンダヘッド２３には、フラ
ンジボス３１に対応して接続開口穴３９が形成されてい
る。接続開口穴３９は、クランクケース２１内の不図示
の燃焼室へ連通している。この接続開口穴３９の内径
は、枝管３５の外径と略同一に形成され、枝管３５の他
端（先端）を挿入可能としている。接続開口穴３９と、
枝管３５の先端との距離は、枝管３５のフランジボス３
１への差し込み長さより短く設定されている。

【００１７】つまり、枝管３５は、フランジボス３１か
ら引き出されることで、基端がフランジボス３１に挿入
されたままの状態でシリンダヘッド２３の接続開口穴３
９に挿嵌されるようになっている。また、枝管３５の先
端外周には周溝が形成され、この周溝には上述同様のＯ
リング３７が外嵌される。このＯリング３７は、枝管３
５の外周と接続開口穴３９の内周とを、軸線方向に摺動
自在に気密シールする。

【００１８】枝管３５のＯリング３７を装着するための
周溝同士の間には、これよりも幅広の周溝４１が形成さ
れている。この周溝４１は、枝管３５がフランジボス３
１から引き出された際、フランジボス３１の外部で露出
するようになっている。この周溝４１には、ストッパー
（ばねクリップ）４３が装着される。ばねクリップ４３
は、例えばばね鋼材からなる帯板を環状に曲げて円周方
向の一部を分断して開放したＣ字形状に形成されてい
る。従って、この分断部を広げて周溝４１に嵌着するこ
とで、内径側が周溝４１に嵌着するようになっている。

【００１９】これにより、先端が接続開口穴３９に挿嵌
された状態の枝管３５は、周溝４１にばねクリップ４３
が装着されることで、フランジボス３１へ挿入される方
向の移動が規制され、接続開口穴３９からの離脱が阻止
されるようになっている。

【００２０】フランジ座２９、フランジボス３１、枝管
３５、接続開口穴３９、Ｏリング３７を主な部材として
本実施形態に係るシリンダヘッドの配管装置４５が構成
されている。

【００２１】次に、このように構成される配管装置４５
の作用を説明する。配管装置４５を用いて始動空気主管
２５とシリンダヘッド２３とを接続するには、先ず、始
動空気主管２５に取り付けられたフランジ座２９に、フ
ランジボス３１を取付け、このフランジボス３１に枝管
３５を挿入しておく。

【００２２】次いで、クランクケース２１にシリンダヘ
ッド２３を取り付ける。シリンダヘッド２３の固定が完
了したなら、枝管３５をフランジボス３１から引出し、
シリンダヘッド２３の接続開口穴３９に挿入する。枝管
３５が接続開口穴３９に挿入されたなら、枝管３５の周
溝４１にばねクリップ４３を装着し、枝管３５の軸線方
向の移動を規制して、接続開口穴３９からの離脱を阻止
し、始動空気主管２５とシリンダヘッド２３との接続を
完了させる。

【００２３】この際、クランクケース２１とシリンダヘ
ッド２３、或いはクランクケース２１と始動空気主管２
５との位置ずれ等により、枝管３５と接続開口穴３９と
の位置が一致しない場合には、フランジ座２９とフラン
ジボス３１とを螺着するボルトを緩め、フランジ座２９
に対してフランジボス３１を移動して、枝管３５の先端
と接続開口穴３９とを一致させ、枝管３５を接続開口穴
３９に挿入する。その後、ボルトによりフランジ座２９
とフランジボス３１とを螺着する。

【００２４】また、シリンダヘッド２３の分解等の場合
には、ばねクリップ４３を枝管３５から脱着することに
より、接続開口穴３９から枝管３５をフランジボス３１
内に引き込み、枝管３５とシリンダヘッド２３との接続
が容易に解除されることになる。

【００２５】上述の配管装置４５では、ボルト締めを不
要にしてシリンダヘッド２３と始動空気主管２５との接
続が可能になる。また、シリンダヘッド２３が取り付け
られた後に、枝管３５と接続開口穴３９との位置合わせ
が可能になる。従って、枝管３５と接続開口穴３９とを
位置決めしながらシリンダヘッド２３を取り付ける必要
がなくなる。更に、枝管３５と、フランジボス３１及び
接続開口穴３９とがＯリング３７によってシールされ、
軸方向に移動可能な枝管３５が高気密にシールされる。

【００２６】このように、上述の配管装置４５によれ
ば、ボルト締めを廃止して配管接続の作業性を向上させ
ることができる。また、迅速なシリンダヘッド取り付け
作業を行うことができる。更に、フランジボス３１がフ
ランジ座２９に対して移動可能なので、位置合わせの自
由度を高めることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る請求項１記載のシリンダヘッドの配管装置は、主配管
に収容管が接続され、この収容管に枝管の基端が所定の
深さで挿入されるので、シリンダヘッドが取り付けられ
た後に、枝管を引き出して接続開口穴に挿嵌し、枝管の
外周にストッパーを装着することで、枝管の軸方向の移
動を規制してシリンダヘッドと主配管とを接続すること
ができる。この結果、枝管のボルト締めを行うことなく
シリンダヘッドと主配管とを接続することができ、配管
接続の作業性を向上させることができる。また、ストッ
パーを脱着するのみで枝管が収容管内に収容されるの
で、分解作業性も向上させることができる。

【００２８】請求項２記載のシリンダヘッドの配管装置
は、収容管の一端が、フランジ座接続面の所定範囲で移
動可能となって固定されるので、シリンダヘッドを取り
付けた後に、収容管を所定の位置でフランジ座接続面に
固定し、枝管をシリンダヘッドの接続開口穴に一致させ
ることができる。この結果、枝管と接続開口穴とを位置
決めしながらシリンダヘッドを取り付ける必要がなく、
迅速なシリンダヘッド取り付け作業を行うことができ
る。また、収容管の一端が、フランジ座接続面の所定範
囲で移動可能となるので、位置合わせの自由度が高ま
り、短時間での位置合わせを可能にすることができる。

【００２９】請求項３記載のシリンダヘッドの配管装置
は、枝管一端と収容管との間、及び枝管他端と接続開口
穴との間に、環状弾性シール体が介装されるので、軸方
向に移動する枝管と、収容管及び接続開口穴とを高気密
にシールして、主配管とシリンダヘッドとの間での流体
漏れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシリンダヘッドの配管装置を示す
要部拡大断面図である。

【図２】本発明に係る配管装置の備えられた内燃機関の
平面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】図３のＢ部拡大図である。

【図５】従来の多気筒ディーゼルエンジンの正面図であ
る。

【図６】従来の枝管の接続されたシリンダヘッドの要部
拡大図である。

【符号の説明】

２３ シリンダヘッド ２５ 始動空気主管（主配管） ２９ フランジ座 ２９ａ 開口部 ２９ｂ 接続面 ３１ フランジボス（収容管） ３５ 枝管 ３７ Ｏリング（環状弾性シール体） ３９ 接続開口穴 ４３ ばねクリップ（ストッパー） ４５ シリンダヘッドの配管装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗木 淳 新潟県新潟市岡山1300番地 株式会社新潟 鉄工所原動機事業部新潟内燃機工場内 (72)発明者 佐藤 長幸 新潟県新潟市岡山1300番地 株式会社新潟 鉄工所原動機事業部新潟内燃機工場内 Ｆターム(参考） 3G024 AA01 BA00 BA18 BA20 FA08 FA14 GA26 GA35 GA40

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドと、該シリンダヘッドに
   沿って配設された主配管とを接続するシリンダヘッドの
   配管装置であって、 前記主配管に一端が接続されて他端が開口する収容管
   と、 該収容管の内周に基端が所定の深さで挿入されるととも
   に該収容管から引き出されることで前記基端が該収容管
   に挿入されたままの状態で前記シリンダヘッドの接続開
   口穴に先端が挿嵌される枝管と、 先端が前記接続開口穴に挿嵌された状態の該枝管の外周
   に装着され前記収容管へ挿入される方向の該枝管の移動
   を規制するストッパーとを具備したことを特徴とするシ
   リンダヘッドの配管装置。
2. 【請求項２】 前記主配管の内部に連通する開口部を接
   続面に開口させたフランジ座を有し、 前記収容管の一端が、該フランジ座接続面の所定範囲で
   移動可能となって該所定範囲の任意位置で固定されるこ
   とを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドの配管装
   置。
3. 【請求項３】 枝管一端の外周と前記収容管の内周との
   間、及び枝管他端の外周と前記接続開口穴の内周との間
   に、環状弾性シール体が介装されることを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載のシリンダヘッドの配管装置。