JP2007071065A - 多気筒内燃機関のシリンダヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 急加速時にアッパデッキ１６上の油が機関後部に溜まることを抑制・回避する。
【解決手段】 縦置式のＶ型多気筒内燃機関のシリンダヘッド１０において、バンク外側のヘッド側壁１４の近傍に、アッパデッキ１６上に開口する油落とし孔２４を、シリンダ列方向に沿って複数形成する。機関最前と最後尾の油落とし孔２４Ａ，２４Ｄを除く機関中央部の油落とし孔２４Ｂ，２４Ｃの後方に、シリンダヘッド幅方向に延びるリブ３４をアッパデッキ１６上に立設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、縦置式の多気筒内燃機関のシリンダヘッドに関する。

周知のように、自動車用の内燃機関では、多数の軸受部分や摺動部分が油（潤滑油）により潤滑されるようになっており、シリンダヘッドのアッパデッキ上には、油を下方へ落とすための油落とし孔が開口形成されている。例えば特許文献１に記載されているように、シリンダヘッドの側壁近傍に、複数の油落とし孔がシリンダと交互に複数形成されている。
特許第２６６１３１９号公報

シリンダ列方向が車両前後方向となる姿勢で車両のエンジンルーム内に搭載される縦置式の多気筒内燃機関では、急加速時等にアッパデッキ上の油が機関後方側へ勢い良く流れるために、機関前側から機関中央部にかけての油落とし孔から下方へ落ち難く、アッパデッキ上の機関後尾側に油が溜まり易く、機関内を循環する油量が一時的に不足するおそれがある。特に、一対のバンクが所定角度で傾斜するＶ型多気筒内燃機関にあっては、シリンダヘッドのアッパデッキが水平面に対して傾斜することとなるために、アッパデッキ上の中でも相対的に低いバンク外側のヘッド側壁の機関後部近傍に油が溜まり易い傾向にある。

また、ヘッド側壁の近傍には、上記の油落とし孔の他、シリンダヘッドとシリンダブロックを締結するためのヘッドボルトが挿通するヘッドボルトボス部や、バルブスプリングシートを受けるバルブスプリングシートボス部、排気通路に二次エアを供給するための二次エア通路等が密な状態で設けられているために、剛性・強度の低下や大型化を招くことなく、油落とし性を確保するために油落とし孔の開口面積を大きくしたり位置を変更することは非常に困難である。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、シリンダ列方向が車両前後方向に沿う姿勢で車両に搭載される縦置式の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、シリンダ列方向に沿うヘッド側壁の近傍に、アッパデッキ上に開口する油落とし孔が、シリンダ列方向に沿って複数形成されており、かつ、上記アッパデッキ上には、機関最後尾の油落とし孔を除く幾つかの油落とし孔の後方に、シリンダヘッド幅方向に延びるリブが立設されていることを特徴としている。

本発明によれば、急加速時等に、アッパデッキ上の油が機関後方側へ勢い良く流れようとしても、その一部をリブにより受け止めて、機関最後尾の油落とし孔を除く幾つかの油落とし孔へ良好に案内することができるため、油がアッパデッキ上の機関後部に溜まることを抑制し、これに起因する一時的な油量不足を抑制・回避することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。図１〜３は、本発明の一実施例に係るシリンダヘッド１０の要部を示す断面図である。このシリンダヘッド１０が適用される内燃機関は、シリンダ列方向が車両前後方向（図１の矢印Ｆｒに沿う方向）に沿う姿勢で車両に搭載される縦置式で、かつ、一対のバンクが所定角度で傾斜するＶ型の多気筒内燃機関であって、各バンク毎にシリンダヘッド１０が設けられている。また、この内燃機関は、各バンクに３つのシリンダ（気筒）＃１，＃３，＃５（又は＃２，＃４，＃６）を備える６気筒内燃機関で、バンク内側寄り（図１の右側寄り）が吸気弁側、バンク外側寄り（図１の左側寄り）が排気弁側となっている。

シリンダヘッド１０は、アルミ合金や鋳鉄により一体的に鋳造されるもので、前後のヘッド前壁１１及びヘッド後壁１２と、バンク内側の図外のヘッド側壁及びバンク外側のヘッド側壁１４と、により四方を囲われた略箱形をなし、かつ、ヘッド上部に吸気弁及び排気弁のバルブリフタ（バルブガイド）が嵌挿されるアッパデッキ１６が形成されている。また、シリンダヘッド１０には、点火プラグボス部１８と、ヘッドボルトボス部２０と、バルブスプリングシートボス部２２と、油落とし孔２４（２４Ａ〜２４Ｄ）と、等が形成され、これらはアッパデッキ１６上に開口している。点火プラグボス部１８は、各シリンダの軸方向に沿う円筒状をなし、各シリンダの中央上部に配置される点火プラグが嵌挿される。ヘッドボルトボス部２０は、シリンダと交互にヘッド側壁１４に沿って４箇所に設けられている。なお、図外のバンク内側のヘッド側壁にも同様にヘッドボルトボス部が４箇所に設けられ、合計８個のヘッドボルトボス部２０が設けられている。このヘッドボルトボス部２０を挿通するヘッドボルトによって、シリンダヘッド１０とシリンダブロックとがガスケットを介して共締め固定される。

バルブスプリングシートボス部２２は、各シリンダ毎に設けられる一対の吸気弁及び一対の排気弁に対応して、各シリンダの点火プラグボス部１８の周囲の４箇所（図では排気側の２つのみを図示している）に設けられる。略筒状をなすバルブスプリングシートボス部２２の内側には、バルブステムを昇降可能にガイドする略筒状のバルブステムガイド２６が形成されており、バルブスプリングシートボス部２２とバルブステムガイド２６との間の環状凹部２８上に、バルブスプリングの一端を受けるバルブスプリングシートが配置される。

油落とし孔２４は、ヘッド側壁１４の直ぐ内側に配置されており、上記のヘッドボルトボス部２０と同様、バンク外側のヘッド側壁１４に沿ってシリンダと交互に４箇所（２４Ａ〜２４Ｄ）に設けられている。

ヘッド側壁１４には、排気通路へ二次エア（空気）を供給するための主二次エア通路３０及び副二次エア通路３２が形成されている。主二次エア通路３０は、アッパデッキ１６よりもヘッド上方位置で、シリンダ列方向に沿って延びている。図３にも示すように、ヘッド側壁１４は、主二次エア通路３０が形成される部分３０Ａが側方へ部分的に張り出す形となっている。アッパデッキ１６の下方には、各シリンダ毎に一対の排気ポートが形成されている。副二次エア通路３２は、主二次エア通路３０と各排気ポートとを連通するもので、各シリンダ毎に２本設けられている。

次に、本実施例に係る特徴的な技術思想及びその作用効果について列記する。

（１）アッパデッキ１６上には、機関最後尾の油落とし孔２４Ｄを除く幾つかの油落とし孔２４Ｂ，２４Ｃの後方に、シリンダヘッド幅方向（図１の左右方向）に延びるリブ３４が立設されている。詳しくは、ヘッド側壁１４に沿って機関前方Ｆｒ側より順に配列される４つの油落とし孔２４Ａ〜２４Ｄの中で、機関最前と機関最後尾の油落とし孔２４Ａ，２４Ｄを除く機関中央部の２つの油落とし孔２４Ｂ，２４Ｃの後方にリブ３４が設定されている。

これにより、急加速時等にアッパデッキ１６上の油が機関後方側へ勢い良く流れようとしても、その一部をリブ３４により堰き止めて、リブ３４の直ぐ前方にある油落とし孔２４Ｂ，２４Ｃへ効果的に案内することができる。従って、急加速時等にアッパデッキ１６上の油が機関最後尾の油落とし孔２４Ｄの近傍に過度に溜まることを効果的に回避・低減することができ、急加速時等にも安定した油量を確保することができる。

（２）仮に油落とし孔（２４）がヘッドボルトボス部（２０）の斜め後方に配置されていると、急加速時等に油落とし孔の斜め前方に位置するヘッドボルトボス部（２０）が障害物となって、油落とし孔（２４）へ油が流れ難くなる。そこで本実施例では、油落とし孔２４を、ヘッドボルトボス部２０の真横であって、ヘッドボルトボス部２０とヘッド側壁１４との間に配置している。これにより、ヘッドボルトボス部２０の外周面とヘッド側壁１４との間に、油落とし孔２４へ向かう案内部３６（図１参照）が形成されるかたちとなり、急加速時等のようにアッパデッキ１６上の油が機関後方側へ流れようとする際に、より一層油落とし孔２４Ｂ，２４Ｃへ油を効果的に案内することができる。

（３）リブ３４が、ヘッドボルトボス部２０の後端部とヘッド側壁１４とに架け渡されている。従って、油落とし孔２４Ｂ，２４Ｃの近傍へ流れ込んできた油を、ヘッドボルトボス部２０の後端部とヘッド側壁１４とに架け渡されるリブ３４により確実に受け止めて、その多くを油落とし孔２４Ｂ，２４Ｃへ良好に導くことができる。また、本来的に剛性が高いヘッドボルトボス部２０とヘッド側壁１４とがリブ３４により接続されるために、より一層、ヘッド剛性・強度が向上するとともに、鋳造時の材料流れ性（湯流れ性）性を向上することができる。

（４）リブ３４が、アッパデッキ１６上に設けられたバルブスプリングシートボス部２２にも接続部３８（図３参照）を介して滑らかに接続している。従って、この部分のヘッド剛性・強度をより一層向上することができるとともに、鋳造時の材料流れ性（湯流れ性）性を向上することができる。

（５）ヘッド側壁１４には、シリンダ列方向に延びる主二次エア通路３０が設けられており、この主二次エア通路３０のヘッド下方、より具体的には真下に油落とし孔２４が配置されている。つまり、ヘッド側方へ張り出した主二次エア通路３０の下方のスペースを有効に利用して、ヘッドボルトボス部２０の真横に配置される油落とし孔２４が設けられている。これにより、図３に示すように、主二次エア通路３０から油落とし孔２４にわたって、ヘッド側壁１４の壁面１４Ａを一直線上に設定することができ、実質的にシリンダヘッド１０の幅方向寸法の増加を伴うことなく、上述したレイアウトを実現できる。

（６）また、ヘッド側壁１４に、主二次エア通路３０と各シリンダの一対の排気ポートとを接続する複数の副二次エア通路３２が形成されている。そして、ヘッド側壁１４の中で、各シリンダ毎に一対の副二次エア通路３２を形成する部分１４Ｂを厚肉化し、この厚肉部１４Ｂ以外の部分を薄肉化し、この薄肉化した部分１４Ｃの直ぐ内側の、ヘッドボルトボス部２０との間のスペースを利用して油落とし孔２４を設けている。上記のリブ３４は、薄肉部１４Ｃの後部に接続する厚肉部１４Ｂからヘッド内側へ張り出す形となっている。言い換えると、厚肉部１４Ｂの前壁部分が、油落とし孔へ油を導く上記のリブ３４の一部を兼用する形となっている。

（７）一対のバンクが所定角度で傾斜するＶ型多気筒内燃機関にあっては、シリンダヘッド１０のアッパデッキ１６が全体としてバンク外側が低くなるように水平面に対して傾斜することとなるために、バンク外側のヘッド側壁１４の近傍に油が溜まり易い傾向にある。そこで、好ましくは上記実施例のように、シリンダヘッド幅方向で外側、つまりバンク外側寄りのヘッド側壁１４に対して、上記のリブ３４を設定する。

（８）更に、機関最後尾の油落とし孔２４Ｄは、残る３つの油落とし孔２４Ａ〜２４Ｃよりも開口面積が大きく設定されている。従って、急加速時等にアッパデッキ１６上の油が機関後部に溜まることをより確実に回避することができる。

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、本発明のシリンダヘッドが適用される内燃機関は、縦置式のものであれば、上記実施例のようなＶ型６気筒に限られず、直列多気筒内燃機関等であっても良い。

本発明の一実施例に係るＶ型内燃機関のシリンダヘッドを示す横断面図。 上記シリンダヘッドをアッパデッキ上で破断した斜視対応図。 上記シリンダヘッドの要部を示す断面図。

符号の説明

１０…シリンダヘッド
１４…ヘッド側壁
１６…アッパデッキ
２０…ヘッドボルトボス部
２２…バルブスプリングシートボス部
２４…油落とし孔
３０…主二次エア通路
３２…副二次エア通路
３４…リブ

Claims (7)

1. シリンダ列方向が車両前後方向に沿う姿勢で車両に搭載される縦置式の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
   シリンダ列方向に沿うヘッド側壁の近傍に、アッパデッキ上に開口する油落とし孔が、シリンダ列方向に沿って複数形成されており、
   かつ、上記アッパデッキ上には、機関最後尾の油落とし孔を除く幾つかの油落とし孔の後方に、シリンダヘッド幅方向に延びるリブが立設されていることを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
2. 上記アッパデッキ上に複数のヘッドボルトボス部がシリンダ列方向でシリンダと交互に設けられており、
   上記油落とし孔が、ヘッドボルトボス部の真横であって、このヘッドボルトボス部とヘッド側壁との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
3. 上記リブが、ヘッドボルトボス部の後端部とヘッド側壁とに架け渡されていることを特徴とする請求項２に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
4. 上記リブが、アッパデッキ上に設けられたバルブスプリングシートボス部に滑らかに接続していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
5. 上記ヘッド側壁には、シリンダ列方向に延びる主二次エア通路が設けられており、この主二次エア通路の機関下方に上記油落とし孔が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
6. 上記ヘッド側壁に、上記主二次エア通路と各シリンダの一対の排気ポートとを接続する複数の副二次エア通路が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
7. 上記内燃機関が、所定角度で互いに傾斜する一対のバンクを備えるＶ型内燃機関であって、
   上記ヘッド側壁が、バンク外側寄りのヘッド側壁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
   

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