JP2009215920A - Cylinder head structure of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder head structure of an internal combustion engine sufficiently reduced in weight while securing the rigidity to withstand the expansive-contractive deformation of a cylinder head by a combustion pressure in a combustion chamber. <P>SOLUTION: A fuel injection valve insertion boss part 26 is formed by extending an insertion hole 26h through each combustion chamber of the cylinder head from the generally center upward. Head bolt boss parts 27 are formed on the head outer peripheral part of the cylinder head. A seal surface 22s for sealing the valve cam chamber 24 of the cylinder head stores the head bolt boss part 27 therein. The areas near the fuel injection valve insertion boss part 26 and the head bolt boss parts 27 are alternately connected to each other on the opposite side of a camshaft supporting side where a camshaft 51 is supported. The cylinder head structure is formed in a recessed and projecting shape when viewed from above. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のシリンダヘッド構造に関する。   The present invention relates to a cylinder head structure for an internal combustion engine.

一般に、内燃機関はシリンダブロックにシリンダヘッドをヘッドボルトによって締結しており、このヘッドボルトが気筒を取り囲むように気筒の周囲に配設され、シリンダヘッドの気筒の上方の燃焼室の頂面を構成するヘッド底壁の燃焼室の周囲をヘッドボルトが締結することにより、燃焼圧のかかる燃焼室の頂面が押さえ込まれている。
しかし、燃焼圧が高い場合には、シリンダヘッド自体が燃焼による膨張圧力(燃焼圧)により膨張変形を起こすので、このシリンダヘッドの膨張変形をできるだけ抑えるようにした例が、種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Generally, in an internal combustion engine, a cylinder head is fastened to a cylinder block with a head bolt, and the head bolt is disposed around the cylinder so as to surround the cylinder, and constitutes a top surface of a combustion chamber above the cylinder of the cylinder head. When the head bolt is fastened around the combustion chamber of the head bottom wall, the top surface of the combustion chamber where the combustion pressure is applied is pressed down.
However, when the combustion pressure is high, the cylinder head itself undergoes expansion deformation due to expansion pressure (combustion pressure) due to combustion, and various examples have been proposed in which expansion deformation of the cylinder head is suppressed as much as possible ( For example, see Patent Document 1).

特開2000−230456号公報JP 2000-230456 A

シリンダヘッドの燃焼室の頂面に作用する燃焼圧の圧力は、周囲のヘッドボルトの締結部の内側の燃焼室の頂面を構成する部分を放射方向に膨張させるように作用するので、燃焼圧が高い場合には、シリンダヘッドの特にヘッド底壁の肉厚を厚くすることが考えられるが、重量が増加するという問題がある。   The pressure of the combustion pressure acting on the top surface of the combustion chamber of the cylinder head acts to expand the portion constituting the top surface of the combustion chamber inside the fastening portion of the surrounding head bolt in the radial direction. Is high, it is conceivable to increase the thickness of the cylinder head, particularly the bottom wall of the head, but there is a problem that the weight increases.

そこで、特許文献1に開示されたシリンダヘッドでは、ヘッドボルトのボルト用ボス部(ヘッドボルトボス部)どうしをリブで連結するとともに、ボルト用ボス部とバルブガイド用ボス部およびバルブガイド用ボス部と燃料噴射弁の収容用ボス部とをそれぞれ連結するリブを設けることで、重量増大を回避して十分な剛性を確保しようとしている。   Therefore, in the cylinder head disclosed in Patent Document 1, the bolt bosses (head bolt bosses) of the head bolts are connected by ribs, and the bolt boss, the valve guide boss, and the valve guide boss. By providing ribs that connect the fuel injection valve housing bosses to each other, an attempt is made to avoid an increase in weight and ensure sufficient rigidity.

特許文献1に開示されたシリンダヘッドにおいて、ボス部どうしを連結するリブは、ヘッドカバーとの合わせ面であるシール面と同じシリンダヘッドの最上面を構成するものではなく、リブはシリンダヘッドの最上面より低い位置でボス部間を連結している。   In the cylinder head disclosed in Patent Document 1, the rib that connects the boss portions does not constitute the uppermost surface of the cylinder head that is the same as the sealing surface that is a mating surface with the head cover, and the rib is the uppermost surface of the cylinder head. The bosses are connected at a lower position.

シリンダヘッドの燃焼室の頂面に燃焼圧が作用すると、燃焼室を中心に放射方向にシリンダヘッドを膨張変形し、その後収縮変形をするため、その結果、燃焼室から離れたシリンダヘッドの上端部が最も大きく伸縮変形しようとする。
ところが、特許文献1のシリンダヘッドにおいて剛性を確保するために設けられるリブが、シリンダヘッドの上端部に形成されていないので、シリンダヘッドの膨張・収縮変形を効果的に抑える働きをしていない。
When the combustion pressure acts on the top surface of the combustion chamber of the cylinder head, the cylinder head expands and deforms in the radial direction around the combustion chamber, and then contracts and deforms. Tries to stretch and deform the largest.
However, since the rib provided to ensure rigidity in the cylinder head of Patent Document 1 is not formed at the upper end portion of the cylinder head, it does not function to effectively suppress expansion / contraction deformation of the cylinder head.

そこで、多くのリブを形成することで、シリンダヘッドの膨張・収縮変形に耐える剛性を確保するようにしている。
そのため、シリンダヘッドの必要な剛性を確保しながら重量を軽減することができない。
Therefore, by forming a large number of ribs, the rigidity to withstand the expansion / contraction deformation of the cylinder head is ensured.
Therefore, the weight cannot be reduced while ensuring the necessary rigidity of the cylinder head.

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、燃焼室の燃焼圧によるシリンダヘッドの膨張・収縮変形に耐える剛性を確保しながら重量を十分軽減することができる内燃機関のシリンダヘッド構造を供する点にある。   The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is an internal combustion engine capable of sufficiently reducing the weight while ensuring rigidity to withstand expansion / contraction deformation of the cylinder head due to the combustion pressure of the combustion chamber. The cylinder head structure is provided.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、複数の気筒が直列に配列され、各気筒のシリンダ軸線を含む平面に関して互いに反対側に吸気側と排気側が構成され、吸気側の吸気バルブと排気側の排気バルブを駆動するカム軸が吸気側と排気側のいずれか一方に偏って気筒配列方向に指向して配設され、各気筒上部の燃焼室の内部に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記燃料噴射弁を嵌挿する燃料噴射弁嵌挿ボス部が、該シリンダヘッドの各燃焼室の略中央位置から上方に嵌挿孔を貫通させて形成され、該シリンダヘッドをシリンダブロックに締結するヘッドボルトが貫通するヘッドボルトボス部が、該シリンダヘッドのヘッド外周部に複数形成され、該シリンダヘッドのヘッドカバーと合わされて内側の動弁カム室を密閉するシール面が、前記ヘッドボルトボス部を内側に収容し、吸気側と排気側のうち前記カム軸が支持されたカム軸支持側と反対側で、前記燃料噴射弁嵌挿ボス部と前記ヘッドボルトボス部近傍を交互に連結して上面視で凹凸形状に形成される内燃機関のシリンダヘッド構造とした。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a plurality of cylinders are arranged in series, and an intake side and an exhaust side are configured on opposite sides with respect to a plane including the cylinder axis of each cylinder, The camshaft that drives the valve and the exhaust valve on the exhaust side is arranged to be oriented in the cylinder arrangement direction so as to be biased to either the intake side or the exhaust side, and directly injects fuel into the combustion chamber at the top of each cylinder In a cylinder head structure of an internal combustion engine provided with a fuel injection valve, a fuel injection valve insertion boss for inserting the fuel injection valve penetrates an insertion hole upward from a substantially central position of each combustion chamber of the cylinder head. And a plurality of head bolt bosses through which a head bolt for fastening the cylinder head to the cylinder block passes are formed on the outer periphery of the head of the cylinder head. The sealing surface that is sealed together and seals the inner valve cam chamber accommodates the head bolt boss portion on the inner side, and is on the opposite side of the intake side and the exhaust side to the cam shaft support side on which the cam shaft is supported, The cylinder head structure of the internal combustion engine is formed by alternately connecting the fuel injection valve fitting boss portion and the vicinity of the head bolt boss portion to form an uneven shape in a top view.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記ヘッドボルトボス部が、ヘッド外周部の吸気側外側縁部と排気側外側縁部にそれぞれ各気筒を挟む間隔で直列に形成され、吸気側と排気側のうち前記カム軸が支持されたカム軸支持側のシール面が、前記直列に形成されたヘッドボルトボス部に沿って直線状に形成され、前記カム軸支持側と反対側のシール面が、前記燃料噴射弁嵌挿ボス部で動弁カム室側に凹出した凹出シール面部と、前記ヘッドボルトボス部に沿って外周を湾曲して外側に凸出した凸出シール面部とを繰り返して波形状に形成されることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the cylinder head structure of the internal combustion engine according to the first aspect, the head bolt boss portion sandwiches each cylinder between the intake side outer edge portion and the exhaust side outer edge portion of the head outer peripheral portion. The cam shaft support side seal surface on which the cam shaft is supported on the intake side and the exhaust side is formed in a straight line along the head bolt boss portion formed in series. The seal surface opposite to the shaft support side has a recessed seal surface portion recessed toward the valve operating cam chamber at the fuel injection valve insertion boss portion, and an outer periphery curved outward along the head bolt boss portion. It is characterized in that it is formed in a wave shape by repeatedly projecting the protruding seal surface portion.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記シール面を端面とする該シリンダヘッドのヘッド周壁は、そのカム軸支持側と反対側のヘッド側壁が、前記シール面の波形状に合わせて凹側壁と凸側壁が繰り返される波形状を形成することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the cylinder head structure of the internal combustion engine according to the second aspect, the head peripheral wall of the cylinder head having the sealing surface as an end surface is a head side wall opposite to the cam shaft support side. A wave shape in which the concave side wall and the convex side wall are repeated in accordance with the wave shape of the sealing surface is formed.

請求項4記載の発明は、請求項3記載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記ヘッドカバーを該シリンダヘッドに締結するヘッドカバー締結ボルトのヘッドカバー締結ボルトボス部が、前記ヘッド周壁の凹側壁に挟まれた前記動弁カム室の外側の凹出空間に外周囲を肉抜きされて突出形成されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the cylinder head structure of the internal combustion engine according to the third aspect, a head cover fastening bolt boss portion of a head cover fastening bolt for fastening the head cover to the cylinder head is sandwiched between the concave side walls of the head peripheral wall. The outer periphery of the valve cam chamber is protruded from the outer periphery.

請求項1記載の内燃機関のシリンダヘッド構造によれば、燃焼室から最も遠くにあって燃焼室内の燃焼圧によるシリンダヘッドの膨張変形で最も大きく変形するところのヘッドカバーと合わされて内側の動弁カム室を密閉するシール面が、カム軸支持側と反対側で、燃料噴射弁嵌挿ボス部とヘッドボルトボス部近傍を交互に連結して上面視で凹凸形状を形成するので、燃焼室の略中央の燃料噴射弁嵌挿ボス部から燃焼室周辺のヘッドボルトボス部近傍に向けてシール面が形成され、シリンダヘッドの膨張・収縮変形を効果的に抑えることができ、多くのリブを省略して重量を十分軽減しながら剛性の高い簡素なシリンダヘッド構造を実現することができる。
なお、シリンダヘッドのカム軸支持側は、カム軸受部位が形成されて剛性が高い。
According to the cylinder head structure of the internal combustion engine according to claim 1, the inner valve cam is combined with the head cover which is farthest from the combustion chamber and is deformed most greatly by expansion deformation of the cylinder head due to the combustion pressure in the combustion chamber. Since the seal surface that seals the chamber is on the side opposite to the camshaft support side, the fuel injection valve insertion boss portion and the head bolt boss portion are alternately connected to form an uneven shape in top view. A seal surface is formed from the central fuel injection valve insertion boss to the vicinity of the head bolt boss near the combustion chamber, effectively suppressing expansion and contraction of the cylinder head, eliminating many ribs. Thus, it is possible to realize a simple cylinder head structure with high rigidity while sufficiently reducing the weight.
In addition, the cam shaft support side of the cylinder head is formed with a cam bearing portion and has high rigidity.

請求項2記載の内燃機関のシリンダヘッド構造によれば、ヘッドボルトボス部が、ヘッド外周部の吸気側外側縁部と排気側外側縁部にそれぞれ各気筒を挟む間隔で直列に形成され、カム軸支持側と反対側のシール面が、燃料噴射弁嵌挿ボス部で動弁カム室側に凹出した凹出シール面部とヘッドボルトボス部に沿って外周を湾曲して外側に凸出した凸出シール面部とを繰り返して波形状に形成されるので、凹出シール面部と凸出シール面部の互いの連結シール面部分は上面視で燃焼室から放射状に延びており、シリンダヘッドの膨張・収縮変形に対して燃焼室から放射状に延びた連結シール面部分が効果的に働き、シリンダヘッドの膨張・収縮変形を抑えることができる。   According to the cylinder head structure of the internal combustion engine according to claim 2, the head bolt boss portion is formed in series at intervals that sandwich each cylinder between the intake side outer edge portion and the exhaust side outer edge portion of the outer peripheral portion of the head. The seal surface on the side opposite to the shaft support side protrudes outwardly by curving the outer periphery along the recessed seal surface portion and the head bolt boss portion which are recessed to the valve operating cam chamber side at the fuel injection valve insertion boss portion. Since the convex seal surface portion is repeatedly formed into a wave shape, the connecting seal surface portion of the concave seal surface portion and the convex seal surface portion extends radially from the combustion chamber in a top view, and the cylinder head expands and The joint seal surface portion extending radially from the combustion chamber effectively acts against the contraction deformation, and the expansion / contraction deformation of the cylinder head can be suppressed.

請求項3記載の内燃機関のシリンダヘッド構造によれば、シール面を端面とする該シリンダヘッドのヘッド周壁は、そのカム軸支持側と反対側のヘッド側壁が、シール面の波形状に合わせて凹側壁と凸側壁が繰り返される波形状を形成するので、凹側壁と凸側壁の互いの連結側壁部分が上面視で燃焼室から放射状に延出しており、少ない連結側壁部分で重量軽減をさらに図りながら、シリンダヘッドの膨張・収縮変形に対して燃焼室から放射状に延びた連結側壁部分が効果的に作用して、シリンダヘッドの膨張・収縮変形を抑えることができる。
また、ヘッド周壁の凹側壁に挟まれた動弁カム室の外側に形成される凹出空間のレイアウトの自由度を向上させることができる。
According to the cylinder head structure of the internal combustion engine according to claim 3, the head peripheral wall of the cylinder head having the seal surface as an end surface is arranged such that the head side wall opposite to the cam shaft support side matches the wave shape of the seal surface. Since the concave side wall and the convex side wall form a wave shape that repeats, the connecting side wall portion of the concave side wall and the convex side wall extends radially from the combustion chamber in a top view, and further weight reduction is achieved with a small number of connecting side wall portions. However, the connecting side wall portion extending radially from the combustion chamber effectively acts on the expansion / contraction deformation of the cylinder head, and the expansion / contraction deformation of the cylinder head can be suppressed.
In addition, the degree of freedom of the layout of the recessed space formed outside the valve cam chamber sandwiched between the recessed side walls of the head peripheral wall can be improved.

請求項4記載の内燃機関のシリンダヘッド構造によれば、ヘッドカバー締結ボルトボス部が、ヘッド周壁の凹側壁に挟まれた動弁カム室の外側の凹出空間に外周囲を肉抜きされて突出形成されるので、シリンダヘッドの重量を軽減するとともに、ヘッドカバー締結ボルトボス部を動弁カム室の外部にかかわらず、シリンダ軸線に近づけてシリンダヘッドおよびヘッドカバーの小型化を図ることができる。   According to the cylinder head structure of the internal combustion engine according to claim 4, the head cover fastening bolt boss part is formed by protruding the outer periphery into the recessed space outside the valve cam chamber sandwiched between the recessed side walls of the head peripheral wall. Thus, the weight of the cylinder head can be reduced, and the head cover fastening bolt boss portion can be brought close to the cylinder axis line regardless of the outside of the valve operating cam chamber, thereby reducing the size of the cylinder head and the head cover.

以下、本発明に係る一実施の形態について図1ないし図12に基づいて説明する。
本実施の形態の内燃機関1は、V型6気筒のディーゼル機関である。
内燃機関1はクランク軸2を車両前後方向に指向させる縦置き配置で車両に搭載され、3気筒ずつ左右に傾いた左バンクBと右バンクBがV字に構成されている(図1参照)。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The internal combustion engine 1 of the present embodiment is a V-type 6-cylinder diesel engine.
Internal combustion engine 1 is mounted on a vertical vehicle arranged to direct the crankshaft 2 in the longitudinal direction of the vehicle, 3 the left bank inclined in the left and right by the cylinder B L and the right bank B R is configured in a V-(Figure 1 reference).

図1を参照して、クランク軸2を回転自在に軸支して収納するクランクケース3は、左右にそれぞれ3気筒が直列に配列される左シリンダブロック4Lと右シリンダブロック4Rを前面視でV字をなすように斜め上方に延出形成している。   Referring to FIG. 1, a crankcase 3 that stores a crankshaft 2 rotatably supported therein includes a left cylinder block 4L and a right cylinder block 4R in which three cylinders are arranged in series on the left and right, respectively, as viewed from the front. It is formed to extend obliquely upward so as to form a character.

左右シリンダブロック4L,4Rには、左右シリンダヘッド5L,5Rがそれぞれ斜め上に重ねられてヘッドボルト8により締結され、同左右シリンダヘッド5L,5Rの上を左右ヘッドカバー6L,6Rがそれぞれヘッドカバー締結ボルト9により締結されて覆っている。
なお、クランクケース3の下方は、オイルパン7が覆っている。
The left and right cylinder heads 5L and 5R are diagonally superimposed on the left and right cylinder blocks 4L and 4R and fastened by the head bolts 8, and the left and right head covers 6L and 6R are respectively head cover fastening bolts on the left and right cylinder heads 5L and 5R. 9 is fastened and covered.
Note that an oil pan 7 covers the lower side of the crankcase 3.

左バンクBと右バンクBは、互いにほぼ左右対称の構造をしており、よって左右シリンダヘッド5L,5Rの構造もほぼ左右対称であるため、以下、主に左シリンダヘッド5Lをもとにして説明する。
そこで、左シリンダヘッド5Lをシリンダヘッド5と称して説明し、必要に応じて左シリンダヘッド5Lと称する。
Since the left bank BL and the right bank BR have a substantially bilaterally symmetric structure, the left and right cylinder heads 5L and 5R are also substantially bilaterally symmetric. I will explain.
Therefore, the left cylinder head 5L will be referred to as the cylinder head 5 and will be referred to as the left cylinder head 5L as necessary.

図1を参照して、シリンダヘッド5(5L)に設けられる動弁機構50は、SOHC型の動弁機構で1本のカム軸51により吸気バルブ52と排気バルブ53が駆動される。
左シリンダブロック4Lの3つのシリンダボア4bの3本の中心軸線(シリンダ軸線)Lcを含む平面に関して互いに反対側に吸気側Siと排気側Seが構成されている。
左バンクBと右バンクBの間のバンク内側が吸気側Siで外側が排気側Seである。
Referring to FIG. 1, a valve mechanism 50 provided in the cylinder head 5 (5L) is a SOHC type valve mechanism, and an intake valve 52 and an exhaust valve 53 are driven by a single cam shaft 51.
An intake side Si and an exhaust side Se are configured on opposite sides with respect to a plane including three central axis lines (cylinder axis lines) Lc of the three cylinder bores 4b of the left cylinder block 4L.
Bank inside between the left bank B L and the right bank B R is an outer intake side Si is an exhaust side Se.

シリンダヘッド5において、各気筒のシリンダボア4bの上部の燃焼室10に吸気側Siで開口した前後一対の吸気ポート11がバンク内側に向けて延出し、同燃焼室10に排気側Seで開口した前後一対の排気ポート12が、途中1つに集合して集合排気ポート13としてバンク外側に向けて延出している。   In the cylinder head 5, a pair of front and rear intake ports 11 opened to the combustion chamber 10 at the upper part of the cylinder bore 4b of each cylinder at the intake side Si extend toward the inside of the bank, and front and rear opened to the combustion chamber 10 at the exhaust side Se. A pair of exhaust ports 12 gathers together in the middle and extends toward the outside of the bank as a collective exhaust port 13.

吸気バルブ52および排気バルブ53は、シリンダヘッド5に嵌着されたバルブガイド52g,53gにそれぞれ摺動自在に支持され、吸気バルブ52は吸気ポート11の燃焼室10に臨む開口を開閉し、排気バルブ53は排気ポート12の燃焼室10に臨む開口を開閉する。   The intake valve 52 and the exhaust valve 53 are slidably supported by valve guides 52g and 53g fitted to the cylinder head 5, respectively, and the intake valve 52 opens and closes the opening of the intake port 11 facing the combustion chamber 10 to exhaust the exhaust. The valve 53 opens and closes an opening of the exhaust port 12 facing the combustion chamber 10.

この吸気バルブ52と排気バルブ53を、開閉駆動する1本のカム軸51が、シリンダヘッド5のバンク外側である排気側Seに偏って気筒配列方向(前後方向)に指向して配設されている。
カム軸51は、シリンダヘッド5(5L)の左ヘッドカバー6Lとの合せ面と同一面に、カム軸受壁28とカムホルダ55に挟まれて回転自在に軸支される。
One camshaft 51 that opens and closes the intake valve 52 and the exhaust valve 53 is disposed in the cylinder arrangement direction (front-rear direction) so as to be biased toward the exhaust side Se outside the bank of the cylinder head 5. Yes.
The cam shaft 51 is rotatably supported by being sandwiched between the cam bearing wall 28 and the cam holder 55 on the same surface as the mating surface of the cylinder head 5 (5L) with the left head cover 6L.

このカム軸51の吸気側Siに寄った斜め下方に、ロッカアーム支軸56により基端が軸支された吸気ロッカアーム57が揺動自在に配設され、同吸気ロッカアーム57の基端より上方に膨出した端部にカム軸51の吸気カムが接し、同吸気ロッカアーム57の先端が吸気バルブ52のバルブステム上端に接している。   An intake rocker arm 57 whose base end is pivotally supported by a rocker arm support shaft 56 is swingably disposed below the camshaft 51 near the intake side Si, and swells upward from the base end of the intake rocker arm 57. The intake cam of the cam shaft 51 is in contact with the protruding end, and the tip of the intake rocker arm 57 is in contact with the upper end of the valve stem of the intake valve 52.

また、カム軸51の下方には、排気ロッカアーム58が配設されており、同排気ロッカアーム58は基端をシリンダヘッド5に嵌着されたロッカアーム支点部材59の頭部に球面接触し、中央部にカム軸51の排気カムが接し、先端が排気バルブ53のバルブステム上端に接している。   An exhaust rocker arm 58 is disposed below the cam shaft 51. The exhaust rocker arm 58 is spherically contacted with the head of the rocker arm fulcrum member 59 fitted to the cylinder head 5 at the base end, The exhaust cam of the camshaft 51 is in contact with the tip of the camshaft 51 and the tip of the camshaft 51 is in contact with the upper end of the valve stem of the exhaust valve 53.

カム軸51は、クランク軸2の回転が図示されないカムチェーン伝達機構を介して伝達されてクランク軸2の2分の1の回転速度で回転し、このカム軸51の回転により吸気ロッカアーム57を介して吸気バルブ52が所要のタイミングで開閉駆動するとともに、排気ロッカアーム58を介して排気バルブ53が所要のタイミングで開閉駆動する。   The rotation of the crankshaft 2 is transmitted through a cam chain transmission mechanism (not shown), and the camshaft 51 rotates at half the rotational speed of the crankshaft 2, and the camshaft 51 rotates through the intake rocker arm 57. Thus, the intake valve 52 is driven to open and close at a required timing, and the exhaust valve 53 is driven to open and close via the exhaust rocker arm 58 at a required timing.

バンク内側に延出した吸気ポート11は、湾曲して上方に向き左右バンクB,Bに共通に構成された吸気マニホールド15に連結され、バンク外側に延出した排気ポート12の集合排気ポート13は斜め下方に向き排気マニホールド16に連結される。 An intake port 11 extending in the bank inside the curved orientation left and right banks B upward L, is connected to an intake manifold 15 that is configured in common to B R, merged exhaust port of the exhaust port 12 which extends to the bank outside 13 is directed obliquely downward and connected to the exhaust manifold 16.

上記動弁機構50を備えるシリンダヘッド5は、アルミニウム製であり、その構造を、以下図2ないし図8に基づき説明する。
シリンダヘッド5は、概ね前後に長尺の長方形状のヘッド底壁21を矩形枠状のヘッド周壁22が囲む外形をなし、ヘッド周壁22の内部が略中央高さ位置に設けられたカム室底壁23により仕切られて上側の空間が前記動弁機構50が配設される動弁カム室24として構成されている。
The cylinder head 5 provided with the valve operating mechanism 50 is made of aluminum, and the structure thereof will be described below with reference to FIGS.
The cylinder head 5 has an outer shape in which a rectangular frame-shaped head peripheral wall 22 surrounds a rectangular head bottom wall 21 that is long in the front-rear direction, and the inside of the head peripheral wall 22 is provided at a substantially central height position. The upper space partitioned by the wall 23 is configured as a valve operating cam chamber 24 in which the valve operating mechanism 50 is disposed.

カム室底壁23の下側には前記吸気ポート11と排気ポート12および集合排気ポート13が形成され、吸気マニホールド15に連結される合せ面である吸気ポート11の上流側開口端面11aがヘッド周壁22の右側壁下部から斜め上方へ膨出した端部に形成され、排気マニホールド16に連結される合せ面である集合排気ポート13の下流側開口端面13aがヘッド周壁22の左側壁22lの下部に形成されている。   The intake port 11, the exhaust port 12, and the collective exhaust port 13 are formed below the cam chamber bottom wall 23, and the upstream opening end surface 11a of the intake port 11 which is a mating surface connected to the intake manifold 15 is a head peripheral wall. The downstream opening end surface 13a of the collective exhaust port 13 which is a mating surface connected to the exhaust manifold 16 is formed at the lower portion of the left side wall 22l of the head peripheral wall 22 and is formed at an end portion that swells obliquely upward from the lower portion of the right side wall. Is formed.

燃焼室10の天井面を構成するヘッド底壁21の上側でカム室底壁23の下側は、上記吸気ポート11と排気ポート12および集合排気ポート13以外に主に冷却水通路空間25が形成されている。   A cooling water passage space 25 is mainly formed in addition to the intake port 11, the exhaust port 12, and the collective exhaust port 13 above the head bottom wall 21 constituting the ceiling surface of the combustion chamber 10 and below the cam chamber bottom wall 23. Has been.

また、ヘッド底壁21の燃焼室10の天井面中央から上方にシリンダ軸線Lcに沿って嵌挿孔を貫通させて燃料噴射弁70を嵌挿する燃料噴射弁嵌挿ボス部26が、動弁カム室24に3本カム軸方向に並んで突出して形成されている。
本内燃機関1は、燃料噴射弁70により燃焼室10の内部に直接燃料を噴射する直噴内燃機関である。
Further, a fuel injection valve insertion boss portion 26 for inserting the fuel injection valve 70 through the insertion hole along the cylinder axis Lc upward from the center of the ceiling surface of the combustion chamber 10 of the head bottom wall 21 Three cam chambers 24 are formed so as to protrude side by side in the cam shaft direction.
The internal combustion engine 1 is a direct injection internal combustion engine in which fuel is directly injected into the combustion chamber 10 by a fuel injection valve 70.

各燃料噴射弁嵌挿ボス部26の周囲に吸気バルブ52のバルブガイド52gと排気バルブ53のバルブガイド53gがそれぞれ吸気側Siと排気側Seに一対ずつ嵌着されており、さらにその外周囲すなわち燃焼室10の外周囲に前記ヘッドボルト8が貫通するボルト孔27hを有するヘッドボルトボス部27が、4本、ヘッド周壁22の内周面に沿って形成されている。
燃焼室10の外周囲を4本のヘッドボルト8でシリンダヘッド5がシリンダブロック4Lに締結される。
A pair of valve guides 52g of the intake valve 52 and valve guides 53g of the exhaust valve 53 are fitted to the intake side Si and the exhaust side Se, respectively, around each fuel injection valve insertion boss portion 26, and the outer periphery, that is, Four head bolt boss portions 27 having bolt holes 27 h through which the head bolt 8 passes are formed along the inner peripheral surface of the head peripheral wall 22 around the outer periphery of the combustion chamber 10.
The cylinder head 5 is fastened to the cylinder block 4L with four head bolts 8 around the outer periphery of the combustion chamber 10.

なお、隣り合う燃焼室10間に共通のヘッドボルトボス部27が形成されるので、3つの燃焼室10に対してヘッドボルトボス部27は、ヘッド外周部の吸気側Siと排気側Seの各外側縁部にそれぞれ4本のヘッドボルトボス部27がカム軸方向に各気筒を挟む間隔で直列に配列され、全てのヘッドボルトボス部27はヘッド周壁22の内側の動弁カム室24内にある。   Since the common head bolt boss portion 27 is formed between the adjacent combustion chambers 10, the head bolt boss portion 27 for each of the three combustion chambers 10 is provided on each of the intake side Si and the exhaust side Se on the outer periphery of the head. Four head bolt boss portions 27 are arranged in series on the outer edge portion at intervals that sandwich each cylinder in the cam shaft direction, and all the head bolt boss portions 27 are placed in the valve cam chamber 24 inside the head peripheral wall 22. is there.

ヘッド周壁22の上端面は、ヘッドカバー6Lとシール部材18を介して合わされて内側の動弁カム室24を密閉するシール面22sをなす。
前記燃料噴射弁嵌挿ボス部26の上端面は、このシール面22sと同一面をなし、ヘッドボルトボス部27の上端面は動弁カム室24内にあってシール面22sより低い位置にあり、バルブガイド52g,53gはさらに低い位置にあるカム室底壁23の上面から上方に突出している。
The upper end surface of the head peripheral wall 22 forms a seal surface 22s that is sealed together with the head cover 6L and the seal member 18 to seal the inner valve cam chamber 24.
The upper end surface of the fuel injection valve insertion boss portion 26 is flush with the seal surface 22s, and the upper end surface of the head bolt boss portion 27 is in the valve cam chamber 24 and is lower than the seal surface 22s. The valve guides 52g and 53g protrude upward from the upper surface of the cam chamber bottom wall 23 at a lower position.

カム室底壁23より上側の概ね前後左右の側壁からなるヘッド周壁22のうち排気側Seの左側壁22lは、排気側Seに直列に配列された4本のヘッドボルトボス部27に沿って直線状に形成されており、同左側壁22lと燃料噴射弁嵌挿ボス部26とを連結してカム軸受壁28がカム軸方向(前後方向)と直交して形成されている。   The left side wall 22l on the exhaust side Se of the head peripheral wall 22 composed of the front, rear, left and right side walls above the cam chamber bottom wall 23 is straight along the four head bolt boss portions 27 arranged in series on the exhaust side Se. The cam bearing wall 28 is formed perpendicular to the cam shaft direction (front-rear direction) by connecting the left side wall 22l and the fuel injection valve fitting insertion boss portion 26 to each other.

カム軸受壁28の上端面は合せ面28sをなし、同合せ面28sを半円弧状に切欠くようにカム軸51を軸支する軸受円弧面28aが形成され、軸受円弧面28aの左右両側の合せ面28sにカムホルダ55を固定するためのボルト孔が穿孔されている。
ヘッド周壁22の前側壁22fと後側壁22rにも、カム軸51を軸支する軸受円弧面22fa,22raとボルト孔22fb,22rbが形成されている。
The upper end surface of the cam bearing wall 28 forms a mating surface 28s, and a bearing arc surface 28a that supports the cam shaft 51 is formed so as to cut out the mating surface 28s into a semicircular arc shape. Bolt holes for fixing the cam holder 55 are formed in the mating surface 28s.
Bearing arc surfaces 22fa and 22ra and bolt holes 22fb and 22rb for supporting the camshaft 51 are also formed in the front side wall 22f and the rear side wall 22r of the head peripheral wall 22.

したがって、カム軸51は、シリンダ軸線Lcより排気側Seにおいて、カム軸受壁28の軸受円弧面28aおよび前側壁22fと後側壁22rの各軸受円弧面22fa,22raに支持され、カムホルダ55の上側軸受円弧面および左ヘッドカバー6Lの前後側壁の上側軸受円弧面に挟まれて回転自在に保持される。
また、左側壁22lからは少なくともカム軸受壁28の前後位置において外側に膨出して左ヘッドカバー6Lを締結するヘッドカバー締結ボルト9の雌ねじ孔を有するヘッドカバー締結ボルトボス部29lが形成されている。
Therefore, the cam shaft 51 is supported by the bearing arc surface 28a of the cam bearing wall 28 and the bearing arc surfaces 22fa and 22ra of the front side wall 22f and the rear side wall 22r on the exhaust side Se from the cylinder axis Lc. It is sandwiched between the arc surface and the upper bearing arc surface of the front and rear side walls of the left head cover 6L and is held rotatably.
A head cover fastening bolt boss portion 29l having a female screw hole of a head cover fastening bolt 9 that bulges outward at least at the front and rear positions of the cam bearing wall 28 and fastens the left head cover 6L is formed from the left side wall 22l.

ヘッド周壁22のうちカム軸51が支持される排気側Seとは反対の吸気側Siの右側壁は、ヘッドボルトボス部27の近傍の外周部と燃料噴射弁嵌挿ボス部26とを交互に連結して上面視で凹凸形状に形成されている。
すなわち、ヘッド周壁22の右側壁は、ヘッドボルトボス部27に沿って外周を湾曲して動弁カム室24の外側に凸出した凸側壁22rpと、隣り合うヘッドボルトボス部27,27間で燃料噴射弁嵌挿ボス部26に向かって動弁カム室24の内側に凹出した凹側壁22rqとが交互に形成されて、凸側壁22rpと凹側壁22rqが連続して繰り返される波形状を形成している。
The right side wall of the intake side Si opposite to the exhaust side Se on which the cam shaft 51 is supported in the head peripheral wall 22 alternately has an outer peripheral portion in the vicinity of the head bolt boss portion 27 and a fuel injection valve insertion boss portion 26. They are connected to form an uneven shape when viewed from above.
That is, the right side wall of the head peripheral wall 22 is between the adjacent head bolt boss portions 27 and 27 and the convex side wall 22rp that is curved on the outer periphery along the head bolt boss portion 27 and protrudes to the outside of the valve operating cam chamber 24. The concave side walls 22rq that are recessed inside the valve operating cam chamber 24 toward the fuel injection valve insertion boss portion 26 are alternately formed to form a wave shape in which the convex side wall 22rp and the concave side wall 22rq are continuously repeated. is doing.

ヘッド周壁22は、以上のように形成されており、したがって、その端面であるシール面22sは、排気側Seが排気側Seの4本のヘッドボルトボス部27に沿って直線状をなし、吸気側Siが吸気側Siのヘッドボルトボス部27の近傍の外周部と燃料噴射弁嵌挿ボス部26とを交互に連結して凹凸形状をなす。
すなわち、ヘッド周壁22の右側壁に対応してシール面22sの吸気側Siは、ヘッドボルトボス部27に沿って外周を湾曲して外側に凸出した凸出シール面部22spと燃料噴射弁嵌挿ボス部26で動弁カム室24側に凹出した凹出シール面部22sqとを繰り返して波形状に形成されている。
The head peripheral wall 22 is formed as described above, and therefore, the seal surface 22s, which is the end surface thereof, is linear along the four head bolt boss portions 27 of which the exhaust side Se is the exhaust side Se. Side Si is alternately connected to the outer peripheral portion in the vicinity of the head bolt boss portion 27 of the intake side Si and the fuel injection valve fitting boss portion 26 to form an uneven shape.
In other words, the intake side Si of the seal surface 22s corresponding to the right side wall of the head peripheral wall 22 has a protruding seal surface portion 22sp that protrudes outwardly by curving the outer periphery along the head bolt boss portion 27 and the fuel injection valve insertion. The boss portion 26 is formed into a wave shape by repeating the recessed seal surface portion 22sq that is recessed toward the valve operating cam chamber 24 side.

したがって、図3に示すように、ヘッド周壁22における凹側壁22rqの端面の凹出シール面部22sqと凸側壁22rpの端面の凸出シール面部22spとの互いの連結シール面部分22scが、上面視で燃料噴射弁嵌挿ボス部26すなわち燃焼室10から放射方向に直線的に延出している。
この吸気側のシール面22sに対応して右側壁は、凹側壁22rqと凸側壁22rpの互いの連結側壁部分22rcが燃焼室10から放射状に延出している。
Therefore, as shown in FIG. 3, the joint seal surface portion 22sc of the concave seal surface portion 22sq on the end surface of the concave side wall 22rq and the convex seal surface portion 22sp on the end surface of the convex side wall 22rp in the head peripheral wall 22 is viewed from above. The fuel injection valve insertion boss 26 extends linearly from the combustion chamber 10 in the radial direction.
Corresponding to the intake-side seal surface 22s, the connecting side wall portion 22rc of the concave side wall 22rq and the convex side wall 22rp extends radially from the combustion chamber 10 on the right side wall.

また、燃料噴射弁嵌挿ボス部26から排気側Seにはカム軸受壁28が延出するとともに、カム軸受壁28の端面(カムホルダ55との合せ面28s)がシール面22sと同一面をなして延出している。
すなわち、シリンダヘッド5は、燃焼室10の中央に位置する燃料噴射弁嵌挿ボス部26から放射方向に2辺の連結側壁部分22rcと1辺のカム軸受壁28が延出しており、同時にシリンダヘッド5の上端面において燃料噴射弁嵌挿ボス部26から放射方向に2本の連結シール面部分22scと1本のカムホルダ55との合せ面28sが延設されている。
A cam bearing wall 28 extends from the fuel injection valve insertion boss portion 26 to the exhaust side Se, and the end surface of the cam bearing wall 28 (the mating surface 28s with the cam holder 55) is flush with the seal surface 22s. It extends.
That is, in the cylinder head 5, a connecting side wall portion 22rc on one side and a cam bearing wall 28 on one side extend in a radial direction from a fuel injection valve fitting boss portion 26 located in the center of the combustion chamber 10. On the upper end surface of the head 5, a mating surface 28 s of two connecting seal surface portions 22 sc and one cam holder 55 extends from the fuel injection valve insertion boss portion 26 in the radial direction.

ヘッド周壁22の吸気側Siの凹側壁22rqの2辺の連結側壁部分22rcの間に挟まれた動弁カム室24の外側の凹出空間22vに、ヘッドカバー6Lを締結するカバー締結ボルト9を螺合する雌ねじ孔29rhを有するヘッドカバー締結ボルトボス部29rが、外周囲を肉抜きされて上方に突出して形成されている。
このヘッドカバー締結ボルトボス部29rの上端面は、ヘッド周壁22のシール面22sと同一の高さ位置にある。
A cover fastening bolt 9 for fastening the head cover 6L is screwed into a recessed space 22v outside the valve cam chamber 24 sandwiched between two side walls 22rc of the intake side Si concave side wall 22rq of the head peripheral wall 22. A head cover fastening bolt boss portion 29r having a mating female screw hole 29rh is formed so that the outer periphery is thinned and protrudes upward.
The upper end surface of the head cover fastening bolt boss portion 29 r is at the same height as the seal surface 22 s of the head peripheral wall 22.

なお、ヘッドカバー締結ボルトボス部29rが突出する動弁カム室24の外側の凹出空間22vに臨んで最も奥まった位置に後記するクランプ取付けボルト82のクランプボルト孔30が穿設されている。
クランプボルト孔30は、カバー締結ボルトボス部29rと燃料噴射弁嵌挿ボス部26の間の略中間位置にある。
A clamp bolt hole 30 of a clamp mounting bolt 82, which will be described later, is formed at the deepest position facing the recessed space 22v outside the valve cam chamber 24 from which the head cover fastening bolt boss 29r protrudes.
The clamp bolt hole 30 is at a substantially intermediate position between the cover fastening bolt boss portion 29r and the fuel injection valve fitting insertion boss portion 26.

図3の燃料噴射弁嵌挿ボス部26を通るIV−IV線で切断した断面を示す斜視図である図4を参照して、燃焼室10の中央から燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26hが上方に貫通しており、この嵌挿孔26hの上部最大内径部にアルミニウムよりヤング率の高い鉄鋼製の補強円筒部材31が下半部を圧入されて突設される。   Referring to FIG. 4 which is a perspective view showing a cross section taken along the line IV-IV passing through the fuel injection valve insertion boss portion 26 of FIG. 3, the fuel injection valve insertion boss portion 26 is fitted from the center of the combustion chamber 10. An insertion hole 26h penetrates upward, and a steel reinforcing cylindrical member 31 having a Young's modulus higher than aluminum is press-fitted into the upper maximum inner diameter portion of the fitting insertion hole 26h and protruded.

シリンダヘッド5の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の存在する前後位置(クランク軸方向位置)において、燃料噴射弁嵌挿ボス部26より排気側Se(図4では右方)で、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と左側壁22lとの間はカム軸51と直交するカム軸受壁28が連結しており、このカム軸受壁28とその下方のカム室底壁23との間を補強リブ32が連結している(図4,図6,図7参照)。
補強リブ32の燃料噴射弁嵌挿ボス部26寄りには動弁カム室24の下部を連通するオイル連通孔24gが開口している。
At the front-rear position (crank shaft direction position) where the fuel injection valve insertion boss portion 26 of the cylinder head 5 exists, the fuel injection valve insertion is performed on the exhaust side Se (right side in FIG. 4) from the fuel injection valve insertion boss portion 26. A cam bearing wall 28 orthogonal to the cam shaft 51 is connected between the insertion boss portion 26 and the left side wall 22l, and a reinforcing rib 32 is provided between the cam bearing wall 28 and the cam chamber bottom wall 23 below the cam bearing wall 28. They are connected (see FIGS. 4, 6 and 7).
An oil communication hole 24g communicating with the lower portion of the valve cam chamber 24 is opened near the fuel injection valve fitting boss portion 26 of the reinforcing rib 32.

また、補強リブ32の左側壁22l寄りには高圧オイル通路41がカム軸方向に指向して穿孔されている。
なお、高圧オイル通路41からはカム軸受壁28を斜めに貫通して軸受円弧面28aに開口する軸受給油路42が形成されている。
Further, a high pressure oil passage 41 is bored in the cam shaft direction near the left side wall 22l of the reinforcing rib 32.
A bearing oil supply passage 42 is formed from the high pressure oil passage 41 so as to pass through the cam bearing wall 28 obliquely and open to the bearing arc surface 28a.

また、図4を参照して、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と同一クランク軸方向位置(前後位置)において、カム室底壁23とヘッド底壁21との間を連結壁33が連結して形成されている。
連結壁33の燃料噴射弁嵌挿ボス部26寄りには冷却水通路空間25の一部が必要最小限開口しており、左側壁22l寄りには集合排気ポート13が形成されている。
この集合排気ポート13の上流側の一対の排気ポート12,12が交わる辺りに燃料噴射弁嵌挿ボス部26と同一クランク軸方向位置に整流壁34が連結壁33の延長として形成されている。
Referring to FIG. 4, the connecting wall 33 is connected between the cam chamber bottom wall 23 and the head bottom wall 21 at the same crankshaft direction position (front-rear position) as the fuel injection valve insertion boss portion 26. Is formed.
A part of the cooling water passage space 25 is opened to the connection wall 33 near the fuel injection valve insertion boss 26, and a collective exhaust port 13 is formed near the left side wall 22l.
A rectifying wall 34 is formed as an extension of the connecting wall 33 at a position in the same crankshaft direction as the fuel injection valve fitting insertion boss portion 26 around the pair of exhaust ports 12, 12 on the upstream side of the collective exhaust port 13.

なお、集合排気ポート13の上方のカム室底壁23および下方のヘッド底壁21の各々に、排気マニホールド16を取り付けるためのスタッド雌ねじ孔36,36が集合排気ポート13の下流側開口端面13aに開口して右方(図4で左方)に向かって穿孔されている。   A stud female thread hole 36 for attaching the exhaust manifold 16 is formed in each of the cam chamber bottom wall 23 and the lower head bottom wall 21 above the collective exhaust port 13 in the downstream opening end face 13a of the collective exhaust port 13. Opened and drilled toward the right (left in FIG. 4).

他方、燃料噴射弁嵌挿ボス部26より吸気側Si(図4で左方)においては、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と同一クランク軸方向位置で冷却水通路空間25を仕切るように仕切壁35が一部冷却水通路空間25を連通する開口を必要最小限残して形成されている。
この仕切壁35には、前記クランプボルト孔30が穿孔されるとともに、燃焼室10から左方斜め上向きにシールドプラグ(予熱栓)71が嵌挿されるプラグ孔37が穿孔されている。
On the other hand, on the intake side Si (leftward in FIG. 4) from the fuel injection valve insertion boss 26, a partition wall is formed so as to partition the coolant passage space 25 at the same crankshaft direction position as the fuel injection valve insertion boss 26. 35 is formed with a necessary minimum opening for communicating with the coolant passage space 25.
The partition wall 35 is provided with the clamp bolt hole 30 and a plug hole 37 into which a shield plug (preheating plug) 71 is inserted obliquely upward to the left from the combustion chamber 10.

以上のように、本シリンダヘッド5は、燃料噴射弁嵌挿ボス部26が存在する前後位置には、吸気側Siで仕切壁35が存在するとともに、排気側Seでカム軸受壁28,補強リブ32,連結壁33,整流壁34が、カム室底壁23,ヘッド底壁21に連結して必要最小限の冷却水通路空間25等を除いて一連の連続壁を形成している。   As described above, the cylinder head 5 includes the partition wall 35 on the intake side Si and the cam bearing wall 28 and the reinforcing rib on the exhaust side Se at the front and rear positions where the fuel injection valve insertion boss portion 26 exists. 32, the connecting wall 33, and the rectifying wall 34 are connected to the cam chamber bottom wall 23 and the head bottom wall 21 to form a series of continuous walls excluding the minimum required cooling water passage space 25 and the like.

本シリンダヘッド5の潤滑系について簡単に説明すると、カム軸51の斜め下方にカム軸51と平行に穿設された前記高圧オイル通路41は、動弁機構50の潤滑部位にオイルを供給する高圧油路であり、途中からカム軸51の軸受部に給油する前記軸受給油路42が分岐するとともに、吸気ロッカアーム57の摺動部位に給油する吸気ロッカアーム給油路43iが吸気側Siに向けて分岐し、排気ロッカアーム58の摺動部位に給油する排気ロッカアーム給油路43eが高圧オイル通路41に沿って上下方向に向いて分岐している(図3,図6参照)。
なお、排気ロッカアーム給油路43eは前記ロッカアーム支点部材59が嵌挿され、ロッカアーム支点部材59内を経由してオイルが排気ロッカアーム58との球面接触部位に供給される。
The lubrication system of the cylinder head 5 will be briefly described. The high-pressure oil passage 41 drilled in parallel with the camshaft 51 diagonally below the camshaft 51 is a high-pressure that supplies oil to the lubrication part of the valve mechanism 50. The bearing oil supply passage 42 for supplying oil to the bearing portion of the camshaft 51 is branched from the middle, and the intake rocker arm oil supply passage 43i for supplying oil to the sliding portion of the intake rocker arm 57 is branched toward the intake side Si. An exhaust rocker arm oil supply passage 43e for supplying oil to the sliding portion of the exhaust rocker arm 58 branches in the vertical direction along the high pressure oil passage 41 (see FIGS. 3 and 6).
The rocker arm fulcrum member 59 is fitted into the exhaust rocker arm oil supply passage 43e, and oil is supplied to the spherical contact portion with the exhaust rocker arm 58 via the rocker arm fulcrum member 59.

図5および図6を参照して、高圧オイル通路41の吸気ロッカアーム給油路43iと反対側(排気側Se)に小径開口部44を経て大径開口部45がシリンダヘッド5の左側壁22lに突出形成されている。
すなわち、シリンダヘッド5の左側壁22lの側面に開口する大径開口部45の奥側に小径開口部44が高圧オイル通路41に連通して形成されている。
Referring to FIGS. 5 and 6, the large-diameter opening 45 protrudes from the left side wall 22 l of the cylinder head 5 through the small-diameter opening 44 on the opposite side (exhaust side Se) of the high-pressure oil passage 41 to the intake rocker arm oil supply passage 43 i. Is formed.
That is, a small-diameter opening 44 is formed in communication with the high-pressure oil passage 41 on the back side of the large-diameter opening 45 that opens on the side surface of the left side wall 22 l of the cylinder head 5.

小径開口部44には第1シール部材であるシールボール72が圧入されて高圧オイル通路41を大径開口部45から遮断閉塞し、大径開口部45には第2シール部材であるシールキャップ73が嵌着されて、大径開口部45の内部を外部から遮断閉塞する。
なお、第2シール部材としては、シールキャップのように脱落が略確実に防止されるものであればよく、例えばシールプラグのように螺合して固着されるものでもよい。
A seal ball 72, which is a first seal member, is press-fitted into the small-diameter opening portion 44 to block and close the high-pressure oil passage 41 from the large-diameter opening portion 45. The large-diameter opening portion 45 has a seal cap 73 as a second seal member. Is inserted to block and close the inside of the large-diameter opening 45 from the outside.
The second seal member may be any member as long as it can be prevented from falling off, such as a seal cap, and may be screwed and fixed, for example, like a seal plug.

図5および図6に示すように、大径開口部45の嵌着されたシールキャップ73の内側には、シールボール72との間に空洞45cが形成され、空洞45cには低圧油路であるオイル戻し通路47の開口47aが斜め後方の下側に形成されている。
このオイル戻し通路47の開口47aは、内径が小径開口部44の内径より大きい。
オイル戻し通路47の開口47aの上方には、カム室底壁23を貫通したオイル戻し口46が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, a cavity 45c is formed inside the seal cap 73 fitted with the large-diameter opening 45 between the seal ball 72 and a low-pressure oil passage in the cavity 45c. An opening 47a of the oil return passage 47 is formed obliquely below and below.
The opening 47 a of the oil return passage 47 has an inner diameter larger than the inner diameter of the small-diameter opening 44.
An oil return port 46 penetrating the cam chamber bottom wall 23 is formed above the opening 47 a of the oil return passage 47.

図1の左バンクBと同じ構造の右バンクBの右シリンダヘッド5R、右シリンダブロック4R、クランクケース3を参照して、右シリンダヘッド5Rの大径開口部45におけるシールボール72とシールキャップ73の間の空洞45cに開口するオイル戻し通路47は、シリンダ軸線Lcに平行に排気側の側壁面に沿って下方に延出し、右シリンダブロック4Rおよびクランクケース3のオイル戻し通路48に連通しており、オイル戻し通路48からオイルパン7にオイルが戻される。 Right cylinder head 5R of the right bank B R of the same structure as the left bank B L in Fig. 1, right cylinder block 4R, with reference to the crankcase 3, the sealing ball 72 in the large diameter opening 45 of the right cylinder head 5R and the seal The oil return passage 47 opened in the cavity 45c between the caps 73 extends downward along the side wall surface on the exhaust side parallel to the cylinder axis Lc, and communicates with the oil return passage 48 of the right cylinder block 4R and the crankcase 3. The oil is returned to the oil pan 7 from the oil return passage 48.

したがって、動弁カム室24内で動弁機構50の潤滑部位を潤滑したオイルは、カム室底壁23に集まり、排気側Seが低く傾斜したカム室底壁23を排気側Seに流れてオイル戻し口46に流入し、オイル戻し通路47,48を流下してオイルパン7に貯留される。
また、高圧オイル通路41が何らかの原因で必要以上の高圧となり、シールボール72が小径開口部44から脱落するようなことがあると、小径開口部44から漏れたオイルは、大径開口部45の空洞45cからオイル戻し通路47に流入してオイルパン7に戻される。
Therefore, the oil that has lubricated the lubrication part of the valve mechanism 50 in the valve cam chamber 24 gathers on the cam chamber bottom wall 23 and flows to the exhaust side Se through the cam chamber bottom wall 23 whose exhaust side Se is inclined low. The oil flows into the return port 46, flows down the oil return passages 47 and 48, and is stored in the oil pan 7.
Also, if the high pressure oil passage 41 has an unnecessarily high pressure for some reason and the seal ball 72 may fall off from the small diameter opening 44, the oil leaking from the small diameter opening 44 The oil flows into the oil return passage 47 from the cavity 45 c and is returned to the oil pan 7.

シールボール72が小径開口部44から脱落してもシールキャップ73に高圧は作用せず、シールキャップ73による閉塞は確保され、オイルが外部に漏れ出ることは確実に防止される。
なお、小径開口部44から脱落したシールボール72も空洞45cから下側に形成された小径開口部44より内径の大きい開口47aに導かれて落下しオイル戻し通路47,48を通ってオイルパン7に達するので、回収が容易にできる。
Even if the seal ball 72 falls off from the small-diameter opening 44, the high pressure does not act on the seal cap 73, the blockage by the seal cap 73 is ensured, and the oil is surely prevented from leaking to the outside.
Note that the seal ball 72 dropped from the small-diameter opening 44 is also guided from the cavity 45c to the opening 47a having a larger inner diameter than the small-diameter opening 44 formed on the lower side, falls, passes through the oil return passages 47 and 48, and passes through the oil pan 7 Therefore, it can be easily collected.

概ね以上のようなシリンダヘッド5(5L)がクランクケース3と一体の左シリンダブロック4Lに重ねられて、燃焼室10の外周囲のヘッドボルトボス部27のボルト孔27hを貫通したヘッドボルト8が左シリンダブロック4Lに螺合されることによりシリンダヘッド5(5L)が左シリンダブロック4Lに締結される。   The cylinder head 5 (5L) generally as described above is superimposed on the left cylinder block 4L integrated with the crankcase 3, and the head bolt 8 penetrating the bolt hole 27h of the head bolt boss portion 27 on the outer periphery of the combustion chamber 10 is formed. The cylinder head 5 (5L) is fastened to the left cylinder block 4L by being screwed into the left cylinder block 4L.

ヘッドボルトボス部27の上端面は、湾曲した凸側壁22rpのシール面22spより低い位置にあって、動弁カム室24内にあるので、ヘッドボルト8が締結されるヘッドボルトボス部27の上端面は完全に外気と遮断されて、シリンダヘッド5の膨張・収縮変形があってもヘッドボルト8による締結の耐久性を向上させることができる。   Since the upper end surface of the head bolt boss portion 27 is at a position lower than the sealing surface 22sp of the curved convex side wall 22rp and is in the valve operating cam chamber 24, the upper surface of the head bolt boss portion 27 is above the head bolt boss portion 27 to which the head bolt 8 is fastened. The end face is completely cut off from the outside air, and the durability of fastening by the head bolt 8 can be improved even if the cylinder head 5 is expanded or contracted.

シリンダヘッド5(5L)の上に被せられる左ヘッドカバー6Lは、図9に図示されるような構造をしている。
左ヘッドカバー6Lは、概略シリンダヘッド5のシール面22sに対向したシール面6sを有する前後長尺の概ね矩形のカバー枠部62の内側が上方に膨出してカバー上壁61を形成している。
The left head cover 6L placed on the cylinder head 5 (5L) has a structure as shown in FIG.
The left head cover 6 </ b> L has a cover upper wall 61 formed by bulging upward the inside of a longitudinal rectangular cover frame portion 62 having a seal surface 6 s facing the seal surface 22 s of the cylinder head 5.

カバー枠部62の排気側Seは、シリンダヘッド5の左側壁22lと同様直線状の左側壁62lが形成され、同直線状の左側壁62lからカバー締結ボルトボス部29lに対応してボルトボス部63lが膨出している。
他方、カバー枠部62の吸気側Siは、シリンダヘッド5の凸側壁22rpに対応した大凸壁62pとカバー締結ボルトボス部29rを覆うように小さく膨出した小凸壁62qとが交互に連続する凹凸形状を形成している。
The exhaust side Se of the cover frame portion 62 is formed with a straight left side wall 62l similar to the left side wall 22l of the cylinder head 5, and a bolt boss portion 63l corresponding to the cover fastening bolt boss portion 29l from the straight left side wall 62l. Bulges.
On the other hand, on the intake side Si of the cover frame portion 62, the large convex wall 62p corresponding to the convex side wall 22rp of the cylinder head 5 and the small convex wall 62q bulging small so as to cover the cover fastening bolt boss portion 29r are alternately continued. An uneven shape is formed.

シリンダヘッド5のカバー締結ボルトボス部29rに対応して小凸壁62qに沿ってボルトボス部63rが形成されている。
カバー上壁61には、シリンダヘッド5の燃料噴射弁嵌挿ボス部26に対応して燃料噴射弁貫通ボス部64が燃料噴射弁貫通孔64hを有して形成されており、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と前記ボルトボス部63rとの間に開口空洞部65が形成されている。
なお、ボルトボス部63rの近傍前方にも小さい開口空洞部66が形成されている。
A bolt boss portion 63r is formed along the small convex wall 62q corresponding to the cover fastening bolt boss portion 29r of the cylinder head 5.
A fuel injection valve through boss portion 64 is formed on the cover upper wall 61 corresponding to the fuel injection valve insertion boss portion 26 of the cylinder head 5 with a fuel injection valve through hole 64h. An open cavity 65 is formed between the insertion boss 26 and the bolt boss 63r.
A small opening cavity 66 is also formed in front of the vicinity of the bolt boss 63r.

これら開口空洞部65,66は、シリンダヘッド5の凹側壁22rqに挟まれた動弁カム室24の外側の凹出空間22vに対応しており、特に開口空洞部65は、クランプボルト孔30と重なる位置に形成されている。   These open cavities 65 and 66 correspond to the recessed space 22v outside the valve cam chamber 24 sandwiched between the concave side walls 22rq of the cylinder head 5. In particular, the open cavities 65 are connected to the clamp bolt holes 30. It is formed at the overlapping position.

動弁機構50等の一部を省略して左シリンダヘッド5Lおよびその周辺の一部切断した分解斜視図を図10に示し、その組付けた状態の斜視図を図11に図示する。   FIG. 10 shows an exploded perspective view of the left cylinder head 5L and a part of the periphery thereof with a part of the valve mechanism 50 omitted, and FIG. 11 shows a perspective view of the assembled state.

シリンダヘッド5(5L)の排気側Seにおいて、集合排気ポート13の下流側開口端面13aに形成されたスタッド雌ねじ孔36にスタッドボルト76を螺着して突出させておき、この下流側開口端面13aに排気マニホールド16の取付基板16fを当接し、そのとき突出したスタッドボルト76は取付基板16fの取付孔16fbに貫通させる。
そして、取付基板16fの取付孔16fbを貫通したスタッドボルト76にナット77を螺合し緊締してシリンダヘッド5に排気マニホールド16を取り付けて集合排気ポート13を排気マニホールド16の排気管に連結させる。
On the exhaust side Se of the cylinder head 5 (5L), a stud bolt 76 is screwed and protruded into a stud female screw hole 36 formed in the downstream opening end surface 13a of the collective exhaust port 13, and this downstream opening end surface 13a. The mounting board 16f of the exhaust manifold 16 is brought into contact with the stud bolt 76 that protrudes at that time, and is passed through the mounting hole 16fb of the mounting board 16f.
Then, a nut 77 is screwed and tightened to a stud bolt 76 penetrating the mounting hole 16fb of the mounting substrate 16f, and the exhaust manifold 16 is attached to the cylinder head 5 to connect the collective exhaust port 13 to the exhaust pipe of the exhaust manifold 16.

一方、シリンダヘッド5(5L)の上側において、燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26hの上部に鉄鋼製の補強円筒部材31の下半部を圧入して上半部を突出させた状態とし、動弁機構50を組み込み、カム軸51は補強円筒部材31より排気側Seのカム軸受壁28の軸受円弧面28aに載せられ、ボルト75によるカムホルダ55のカム軸受壁28への固着によりカム軸51は回転自在に挟まれて保持される。   On the other hand, on the upper side of the cylinder head 5 (5L), the lower half portion of the steel reinforcing cylindrical member 31 is press-fitted into the upper portion of the insertion hole 26h of the fuel injection valve insertion boss portion 26 so that the upper half portion protrudes. The camshaft 51 is mounted on the bearing arc surface 28a of the cam bearing wall 28 on the exhaust side Se from the reinforcing cylindrical member 31, and the cam holder 55 is fixed to the cam bearing wall 28 by the bolt 75. The cam shaft 51 is sandwiched and held rotatably.

そして、ヘッドカバー6Lのシール面6sにシール部材18を添着して、シリンダヘッド5の燃料噴射弁嵌挿ボス部26から突出した3本の補強円筒部材31に、該ヘッドカバー6Lの3つの燃料噴射弁貫通孔64hを合せて嵌入するようにしてシリンダヘッド5の上にシール部材18を介してヘッドカバー6Lを重ね合わせ、カバー締結ボルト9をヘッドカバー6Lの周縁のボルトボス部63l,63rに貫通しシリンダヘッド5のカバー締結ボルトボス部29l,29rの雌ねじ孔29lh,29rhに螺合して締結する。   The seal member 18 is attached to the seal surface 6s of the head cover 6L, and the three fuel injection valves of the head cover 6L are attached to the three reinforcing cylindrical members 31 protruding from the fuel injection valve insertion boss portion 26 of the cylinder head 5. The head cover 6L is overlaid on the cylinder head 5 via the seal member 18 so as to fit the through hole 64h, and the cover fastening bolt 9 is passed through the bolt boss portions 63l and 63r on the periphery of the head cover 6L. Are fastened by screwing into the female screw holes 29lh and 29rh of the cover fastening bolt boss portions 29l and 29r.

次に、燃料噴射弁70をヘッドカバー6Lの燃料噴射弁貫通孔64hに貫通させて、シリンダヘッド5の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26hに嵌挿させる。
その際に、燃料噴射弁70のクランプ機構80も一緒に組み付ける。
Next, the fuel injection valve 70 is passed through the fuel injection valve through hole 64h of the head cover 6L and is inserted into the insertion hole 26h of the fuel injection valve insertion boss portion 26 of the cylinder head 5.
At that time, the clamp mechanism 80 of the fuel injection valve 70 is also assembled together.

燃料噴射弁70は、太径のノズルボディ部70aの先端に細径のノズル部70bが突出しており、ノズルボディ部70aの基端側の所定箇所にフランジ70cが突出形成されている。
一方、シリンダヘッド5の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26hには、燃焼室側に燃料噴射弁70のノズル部70bが嵌挿される小径部26hbが形成され、小径部26hbから段部26hdを介して大径部26haが形成されている(図4参照)。
In the fuel injection valve 70, a small-diameter nozzle portion 70b projects from the tip of a large-diameter nozzle body portion 70a, and a flange 70c projects from a predetermined location on the base end side of the nozzle body portion 70a.
On the other hand, a small diameter portion 26hb into which the nozzle portion 70b of the fuel injection valve 70 is inserted is formed in the insertion hole 26h of the fuel injection valve insertion boss portion 26 of the cylinder head 5, and the step is started from the small diameter portion 26hb. A large diameter portion 26ha is formed via the portion 26hd (see FIG. 4).

したがって、燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26hに嵌挿された燃料噴射弁70は、小径部26hbにノズル部70bを挿入して段部26hdにノズルボディ部70aの先端面を当接することで、燃料噴射弁70の軸方向の位置決めがなされる。
こうして軸方向の位置決めがなされた燃料噴射弁70は、鉄鋼製の補強円筒部材31にノズルボディ部70aを保持されて、ヘッドカバー6Lの燃料噴射弁貫通孔64hを貫通して上部を外部に突出させている。
Therefore, the fuel injection valve 70 inserted into the insertion hole 26h of the fuel injection valve insertion boss 26 inserts the nozzle portion 70b into the small diameter portion 26hb and contacts the tip end surface of the nozzle body portion 70a with the step portion 26hd. By contacting, the fuel injection valve 70 is positioned in the axial direction.
The fuel injection valve 70 thus positioned in the axial direction has the nozzle body portion 70a held by the steel reinforcing cylindrical member 31, and passes through the fuel injection valve through hole 64h of the head cover 6L so that the upper portion protrudes to the outside. ing.

この燃料噴射弁70をノズルボディ部70aの基端側で押さえるクランプ部材81は、図10ないし図12を参照して、その略中央部にクランプ取付けボルト82が貫通する貫通孔81hが穿孔され、この貫通孔81hが形成された中央部を挟んで互いに反対方向に押えフォーク部81aと支持アーム部81bとが延びている。   A clamp member 81 that holds the fuel injection valve 70 on the proximal end side of the nozzle body portion 70a is formed with a through hole 81h through which a clamp mounting bolt 82 passes at a substantially central portion with reference to FIGS. A pressing fork portion 81a and a support arm portion 81b extend in directions opposite to each other across the central portion where the through hole 81h is formed.

押えフォーク部81aは、中央部からフォーク状に2股に分かれて延びており、燃料噴射弁70のノズルボディ部70aの基端側(上部)でフランジ70cの上側を挟むように係合し、フランジ70cに中心部の両側から均等に軸方向荷重を作用させる。
一方、支持アーム部81bは、その先端部が吸気側Siのヘッドカバー締付ボルト9の頭部に上方から当接する。
The presser fork portion 81a extends in a fork-like manner from the center portion, and is engaged so as to sandwich the upper side of the flange 70c on the base end side (upper portion) of the nozzle body portion 70a of the fuel injection valve 70, An axial load is equally applied to the flange 70c from both sides of the center portion.
On the other hand, the tip of the support arm 81b comes into contact with the head of the head cover tightening bolt 9 on the intake side Si from above.

クランプ部材81の中央部の貫通孔81hを貫通するクランプ取付けボルト82は、貫通孔81hを上方から貫通して上端の拡径した頭部82aが貫通孔81hの開口上端面に当接し、シリンダヘッド5のクランプボルト孔30に挿入されて下部のねじ部82bにより螺着される。   The clamp mounting bolt 82 that passes through the through hole 81h in the center of the clamp member 81 has a head 82a that extends through the through hole 81h from above and has an enlarged diameter at the upper end in contact with the upper end surface of the through hole 81h. 5 is inserted into the clamp bolt hole 30 and is screwed by the lower screw portion 82b.

燃料噴射弁70をシリンダヘッド5の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26hに嵌挿させる際に、上記クランプ機構80が一緒に組み付けられる。
すなわち、図10を参照して、クランプ部材81の押えフォーク部81aを燃料噴射弁70のノズルボディ部70aの上部でフランジ70cの直上に係合し、クランプ部材81の中央部の貫通孔81hにクランプ取付けボルト82を貫通させた状態で、ヘッドカバー6Lの上方から燃料噴射弁70を左ヘッドカバー6Lの燃料噴射弁貫通孔64hに貫通させてシリンダヘッド5の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26hに嵌挿すると同時に、クランプ取付けボルト82を左ヘッドカバー6Lに形成された開口空洞部65に貫通させてシリンダヘッド5のクランプボルト孔30に螺入する。
When the fuel injection valve 70 is inserted into the insertion hole 26h of the fuel injection valve insertion boss portion 26 of the cylinder head 5, the clamp mechanism 80 is assembled together.
That is, referring to FIG. 10, the presser fork portion 81 a of the clamp member 81 is engaged with the upper portion of the nozzle body portion 70 a of the fuel injection valve 70 directly above the flange 70 c and is inserted into the through hole 81 h in the center portion of the clamp member 81. With the clamp mounting bolt 82 penetrated, the fuel injection valve 70 is passed through the fuel injection valve through hole 64h of the left head cover 6L from above the head cover 6L, and the fuel injection valve insertion boss portion 26 of the cylinder head 5 is inserted. Simultaneously with the insertion into the hole 26h, the clamp mounting bolt 82 is passed through the opening cavity 65 formed in the left head cover 6L and screwed into the clamp bolt hole 30 of the cylinder head 5.

すると、クランプ部材81は、押えフォーク部81aが燃料噴射弁70のノズルボディ部70aのフランジ70cを軸方向下方に押さえ、支持アーム部81bの先端部が吸気側Siのヘッドカバー締付ボルト9の頭部に上方から当接する。   Then, in the clamp member 81, the presser fork 81a presses the flange 70c of the nozzle body 70a of the fuel injection valve 70 downward in the axial direction, and the tip of the support arm 81b is the head of the head cover tightening bolt 9 of the intake side Si. It abuts on the part from above.

クランプ取付けボルト82がクランプボルト孔30に所定深さまで螺入して剛性の高いシリンダヘッド5に固着されると、クランプ部材81は、中央部がクランプ取付けボルト82により固定され、支持アーム部81bの先端部がやはりシリンダヘッド5に締結されたヘッドカバー締結ボルト9に当接して支持されて、反対側の押えフォーク部81aがフランジ70cを押圧するようにして燃料噴射弁70を押え固定するので、支持剛性が高く、燃料噴射弁70を確固として固定することができる(図11、図12参照)。   When the clamp mounting bolt 82 is screwed into the clamp bolt hole 30 to a predetermined depth and fixed to the highly rigid cylinder head 5, the clamp member 81 is fixed at the center by the clamp mounting bolt 82, and the support arm portion 81b The tip end portion is also supported in contact with the head cover fastening bolt 9 fastened to the cylinder head 5, and the fuel injection valve 70 is pressed and fixed so that the presser fork portion 81a on the opposite side presses the flange 70c. The rigidity is high and the fuel injection valve 70 can be firmly fixed (see FIGS. 11 and 12).

また、メンテナンス等で燃料噴射弁70を外すときも、ヘッドカバー6Lをシリンダヘッド5に締結した状態のままで、クランプ取付けボルト82を弛めクランプ機構80とともに燃料噴射弁70を取り外すことができる。   Further, when the fuel injection valve 70 is removed for maintenance or the like, the fuel injection valve 70 can be removed together with the clamp mechanism 80 by loosening the clamp mounting bolt 82 while keeping the head cover 6L fastened to the cylinder head 5.

以上のようなディーゼル機関としての内燃機関1において、気筒上部の燃焼室10における大きな燃焼圧は、シリンダヘッド5の燃焼室10の頂面を構成する部分を中心に放射方向に膨張させ、燃焼圧が弱まり吸入行程では収縮させるように作用するので、燃焼室10から最も遠くにあるヘッドカバー6Lと合わされて内側の動弁カム室24を密閉するシール面が最も大きく膨張・収縮変形しようとする。   In the internal combustion engine 1 as a diesel engine as described above, the large combustion pressure in the combustion chamber 10 at the upper part of the cylinder is expanded in the radial direction around the portion constituting the top surface of the combustion chamber 10 of the cylinder head 5, and the combustion pressure is increased. Therefore, the seal surface that is combined with the head cover 6L farthest from the combustion chamber 10 and seals the inner valve cam chamber 24 tends to expand and contract most greatly.

そこで、本シリンダヘッド5は、カム軸51が支持される排気側Seと反対側の吸気側Siのシール面22sが、上面視で凹凸形状すなわち凹出シール面部22sqと凸出シール面部22spを繰り返して波形状に形成され、凹出シール面部22sqと凸出シール面部22spの互いの連結シール面部分22scを燃焼室10から放射方向に直線的に延出させているため、シリンダヘッドの膨張・収縮変形を効果的に抑えることができ、多くのリブを省略して重量を十分軽減しながら剛性の高い簡素なシリンダヘッド構造を実現することができる。   Therefore, in the cylinder head 5, the suction surface Si of the intake side Si opposite to the exhaust side Se on which the camshaft 51 is supported has a concavo-convex shape, that is, a concave seal surface portion 22sq and a convex seal surface portion 22sp. Since the connecting seal surface portion 22sc of the concave seal surface portion 22sq and the convex seal surface portion 22sp extends linearly from the combustion chamber 10 in the radial direction, the cylinder head expands and contracts. Deformation can be effectively suppressed, and a simple cylinder head structure with high rigidity can be realized while sufficiently reducing weight by omitting many ribs.

なお、シリンダヘッド5のカム軸支持側(排気側Se)は、カム軸受部壁28とともに同カム軸受部壁28の端面である合せ面28aが連結シール面部分22scと同一面をなして放射方向に延出形成されており、剛性が高くシリンダヘッドの膨張・収縮変形を効果的に抑えることができる。   Note that the cam shaft support side (exhaust side Se) of the cylinder head 5 has a radial direction in which the mating surface 28a, which is the end surface of the cam bearing portion wall 28, is flush with the connecting seal surface portion 22sc together with the cam bearing portion wall 28. The cylinder head has high rigidity and can effectively suppress expansion / contraction deformation of the cylinder head.

シール面22sを端面とする該シリンダヘッド5のヘッド周壁22は、そのカム軸支持側と反対側(吸気側Si)のヘッド側壁が、シール面22sの波形状に合わせて凹側壁22rqと凸側壁22rpが繰り返される波形状を形成するので、凹側壁22rqと凸側壁22rpの互いの連結側壁部分22rcが上面視で燃焼室から放射状に2辺延出しており、少ない連結側壁部分22rcで重量軽減をさらに図りながら、シリンダヘッド5の膨張・収縮変形に対して燃焼室10から放射状に延びた連結側壁部分22rcが効果的に作用して、シリンダヘッド5の膨張・収縮変形を抑える。
また、ヘッド周壁22の凹側壁22rqの2辺の連結側壁部分22rcの間に挟まれた動弁カム室24の外側に形成される凹出空間22vのレイアウトの自由度を向上させることができる。
The head peripheral wall 22 of the cylinder head 5 having the seal surface 22s as an end surface has a head side wall opposite to the cam shaft support side (intake side Si), a concave side wall 22rq and a convex side wall according to the wave shape of the seal surface 22s. Since the wave shape is repeated 22rp, the connecting side wall portion 22rc of the concave side wall 22rq and the convex side wall 22rp extends radially from the combustion chamber in the top view, and the weight is reduced by the small connecting side wall portion 22rc. Further, the connecting side wall portion 22rc extending radially from the combustion chamber 10 effectively acts on the expansion / contraction deformation of the cylinder head 5 to suppress the expansion / contraction deformation of the cylinder head 5.
Further, it is possible to improve the degree of freedom of the layout of the recessed space 22v formed outside the valve cam chamber 24 sandwiched between the two connected side wall portions 22rc of the concave side wall 22rq of the head peripheral wall 22.

ヘッドカバー締結ボルトボス部29rが、この凹出空間22vに外周囲を肉抜きされて突出形成されるので、シリンダヘッド5の重量を軽減するとともに、ヘッドカバー締結ボルトボス部29rを動弁カム室24の外部にかかわらず、シリンダ軸線Lcに近づけてシリンダヘッド5およびヘッドカバー6Lの小型化を図ることができる。   Since the head cover fastening bolt boss portion 29r is formed by protruding the outer periphery of the recessed space 22v so as to reduce the weight of the cylinder head 5, the head cover fastening bolt boss portion 29r is placed outside the valve cam chamber 24. Regardless, the cylinder head 5 and the head cover 6L can be downsized close to the cylinder axis Lc.

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の断面図である。1 is a cross-sectional view of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. シリンダヘッドの斜視図である。It is a perspective view of a cylinder head. 同シリンダヘッドの上面図である。It is a top view of the cylinder head. 図3のIV−IV線で切断した同シリンダヘッドの斜視図である。It is the perspective view of the cylinder head cut | disconnected by the IV-IV line | wire of FIG. 図3のV−V線で切断した同シリンダヘッドの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the cylinder head cut along line VV in FIG. 3. 図4のVI−VI線で切断した同シリンダヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the cylinder head cut | disconnected by the VI-VI line of FIG. 図4のVII−VII線で切断した同シリンダヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the cylinder head cut | disconnected by the VII-VII line of FIG. 図4のVIII−VIII線で切断した同シリンダヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the cylinder head cut | disconnected by the VIII-VIII line of FIG. ヘッドカバーの上面図である。It is a top view of a head cover. 一部を省略して左シリンダヘッドおよびその周辺の一部切断した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which abbreviate | omitted one part and cut | disconnects the left cylinder head and its periphery partially. 左シリンダヘッドおよびその周辺の組付けた状態の一部切断した斜視図である。FIG. 3 is a partially cut perspective view of the left cylinder head and its surrounding assembled state. 同断面図である。FIG.

符号の説明Explanation of symbols

Si…吸気側、Se…排気側、1…内燃機関、2…クランク軸、3…クランクケース、4L…左シリンダブロック、4R…右シリンダブロック、5(5L)…左シリンダヘッド、5R…右シリンダヘッド、6L…左ヘッドカバー、6R…右ヘッドカバー、8…ヘッドボルト、9…ヘッドカバー締結ボルト、10…燃焼室、
21…ヘッド底壁、22…ヘッド周壁、22s…シール面、22sp…凸出シール面部、22sq…凹出シール面部、22sc…連結シール面部分、22rp…凸側壁、22rq…凹側壁、22rc…連結側壁部分、23…カム室底壁、24…動弁カム室、26…燃料噴射弁嵌挿ボス部、27…ヘッドボルトボス部、28…カム軸受壁、29l,29r…ヘッドカバー締結ボルトボス部、31…補強円筒部材、70…燃料噴射弁。
Si ... intake side, Se ... exhaust side, 1 ... internal combustion engine, 2 ... crankshaft, 3 ... crankcase, 4L ... left cylinder block, 4R ... right cylinder block, 5 (5L) ... left cylinder head, 5R ... right cylinder Head, 6L ... Left head cover, 6R ... Right head cover, 8 ... Head bolt, 9 ... Head cover fastening bolt, 10 ... Combustion chamber,
21 ... Head bottom wall, 22 ... Head peripheral wall, 22s ... Seal surface, 22sp ... Convex seal surface portion, 22sq ... Concave seal surface portion, 22sc ... Concatenation seal surface portion, 22rp ... Convex side wall, 22rq ... Concave side wall, 22rc ... Concatenation Side wall portion, 23 ... bottom wall of cam chamber, 24 ... valve operating cam chamber, 26 ... fuel injection valve insertion boss, 27 ... head bolt boss, 28 ... cam bearing wall, 29l, 29r ... head cover fastening bolt boss, 31 ... reinforcing cylindrical member, 70 ... fuel injection valve.

Claims (4)

複数の気筒が直列に配列され、各気筒のシリンダ軸線を含む平面に関して互いに反対側に吸気側と排気側が構成され、吸気側の吸気バルブと排気側の排気バルブを駆動するカム軸が吸気側と排気側のいずれか一方に偏って気筒配列方向に指向して配設され、各気筒上部の燃焼室の内部に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた内燃機関のシリンダヘッド構造において、
前記燃料噴射弁を嵌挿する燃料噴射弁嵌挿ボス部が、該シリンダヘッドの各燃焼室の略中央位置から上方に嵌挿孔を貫通させて形成され、
該シリンダヘッドをシリンダブロックに締結するヘッドボルトが貫通するヘッドボルトボス部が、該シリンダヘッドのヘッド外周部に複数形成され、
該シリンダヘッドのヘッドカバーと合わされて内側の動弁カム室を密閉するシール面が、前記ヘッドボルトボス部を内側に収容し、吸気側と排気側のうち前記カム軸が支持されたカム軸支持側と反対側で、前記燃料噴射弁嵌挿ボス部と前記ヘッドボルトボス部近傍を交互に連結して上面視で凹凸形状に形成されることを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド構造。
A plurality of cylinders are arranged in series, an intake side and an exhaust side are configured on opposite sides with respect to a plane including the cylinder axis of each cylinder, and an intake side intake valve and an exhaust side exhaust valve drive camshaft are connected to the intake side. In a cylinder head structure of an internal combustion engine provided with a fuel injection valve that is arranged in the direction of cylinder arrangement and is biased toward either one of the exhaust side, and that directly injects fuel into the combustion chamber at the top of each cylinder.
A fuel injection valve insertion boss portion for inserting the fuel injection valve is formed by penetrating the insertion hole upward from a substantially central position of each combustion chamber of the cylinder head,
A plurality of head bolt boss portions through which a head bolt for fastening the cylinder head to the cylinder block passes are formed on the outer periphery of the head of the cylinder head,
A seal surface which is combined with the head cover of the cylinder head and seals the inner valve cam chamber accommodates the head bolt boss portion on the inner side, and the cam shaft support side on which the cam shaft is supported on the intake side and the exhaust side A cylinder head structure for an internal combustion engine, wherein the fuel injection valve insertion boss part and the vicinity of the head bolt boss part are alternately connected to each other on the opposite side to form an uneven shape in a top view.
前記ヘッドボルトボス部が、ヘッド外周部の吸気側外側縁部と排気側外側縁部にそれぞれ各気筒を挟む間隔で直列に形成され、
吸気側と排気側のうち前記カム軸が支持されたカム軸支持側のシール面が、前記直列に形成されたヘッドボルトボス部に沿って直線状に形成され、
前記カム軸支持側と反対側のシール面が、前記燃料噴射弁嵌挿ボス部で動弁カム室側に凹出した凹出シール面部と、前記ヘッドボルトボス部に沿って外周を湾曲して外側に凸出した凸出シール面部とを繰り返して波形状に形成されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関のシリンダヘッド構造。
The head bolt boss portion is formed in series at intervals that sandwich each cylinder between the intake side outer edge portion and the exhaust side outer edge portion of the outer periphery of the head,
A seal surface on the camshaft support side where the camshaft is supported on the intake side and the exhaust side is formed linearly along the head bolt boss portion formed in series,
The seal surface opposite to the camshaft support side is curved at the outer periphery along the recessed seal surface portion that is recessed toward the valve operating cam chamber by the fuel injection valve insertion boss portion, and the head bolt boss portion. 2. The cylinder head structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the protruding seal surface portion protruding outward is formed into a wave shape.
前記シール面を端面とする該シリンダヘッドのヘッド周壁は、そのカム軸支持側と反対側のヘッド側壁が、前記シール面の波形状に合わせて凹側壁と凸側壁が繰り返される波形状を形成することを特徴とする請求項2記載の内燃機関のシリンダヘッド構造。   The head peripheral wall of the cylinder head having the sealing surface as an end surface forms a wave shape in which the head side wall opposite to the cam shaft support side has a wave shape in which the concave and convex side walls are repeated in accordance with the wave shape of the sealing surface. 3. A cylinder head structure for an internal combustion engine according to claim 2, wherein: 前記ヘッドカバーを該シリンダヘッドに締結するヘッドカバー締結ボルトのヘッドカバー締結ボルトボス部が、前記ヘッド周壁の凹側壁に挟まれた前記動弁カム室の外側の凹出空間に外周囲を肉抜きされて突出形成されることを特徴とする請求項3記載の内燃機関のシリンダヘッド構造。   A head cover fastening bolt boss portion of a head cover fastening bolt for fastening the head cover to the cylinder head is formed by protruding the outer periphery into a recessed space outside the valve cam chamber sandwiched between the concave side walls of the head peripheral wall. The cylinder head structure for an internal combustion engine according to claim 3, wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013052415A (en) * 2011-09-05 2013-03-21 Honda Motor Co Ltd Mold device for casting
CN109356741A (en) * 2018-11-27 2019-02-19 义乌吉利发动机有限公司 A kind of cylinder head of automobile engine

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