JP2018059440A - エンジンのヘッドボルト配置及びシリンダヘッドのウォータジャケットの中子 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダボア間の部分におけるガスシール性を向上させることができるエンジンのヘッドボルト配置を提供する。【解決手段】エンジンのヘッドボルト配置は、列状に配置された複数個のシリンダボア１１を有するシリンダブロック１０とシリンダブロックに複数本のヘッドボルトによって締結されたシリンダヘッド３０とを備えるエンジン１のヘッドボルト配置であって、複数本のヘッドボルトは、各々のシリンダボア１１の中心軸を含むように延在した仮想平面５０よりも仮想平面の法線方向で一方の側において、シリンダボアの配列方向に第１のピッチＰ１１，Ｐ１２で複数本配置された第１ヘッドボルト４０と、仮想平面よりも法線方向で他方の側において、シリンダボアの配列方向に第２のピッチＰ２０で複数本配置された第２ヘッドボルト４１とを備え、第１のピッチ及び第２のピッチの少なくとも一方は複数個のシリンダボアの平均直径よりも短い。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンのヘッドボルト配置及びシリンダヘッドのウォータジャケットの中子に関し、詳しくは、複数個のシリンダボアを有するシリンダブロックと、シリンダブロックに複数本のヘッドボルトによって締結されたシリンダヘッドとを備えるエンジンのヘッドボルト配置、及びシリンダヘッドのウォータジャケットの中子に関する。

従来、列状に配列された複数個のシリンダボアを有するシリンダブロックと、このシリンダブロックに複数本のヘッドボルトによって締結されたシリンダヘッドと、を備えるエンジンが知られている（例えば特許文献１参照）。また、このようなエンジンにおいて、複数本のヘッドボルトは、各々のシリンダボアの中心軸を含むように延在した仮想平面よりもこの仮想平面の法線方向で一方の側において、シリンダボアの配列方向に所定ピッチで複数本配置された第１ヘッドボルトと、上記仮想平面の反対側において、シリンダボアの配列方向に所定ピッチで複数本配置された第２ヘッドボルトとを備えている。そして、第１ヘッドボルトの所定ピッチ及び第２ヘッドボルトの所定ピッチは、両方とも複数個のシリンダボアの平均直径以上の値になっている。

特開平７−２１７４３７号公報

上述したように第１ヘッドボルトの所定ピッチ及び第２ヘッドボルトの所定ピッチが両方とも複数個のシリンダボアの平均直径以上の値になっている場合、シリンダボア間の部分（隣接するシリンダボアとシリンダボアとの間の部分）の締め付け力をこのシリンダボア間の部分に配置されている２本のヘッドボルトに頼ることになる。しかしながら、このような構造では、シリンダボア間の部分におけるガスシールに必要な圧力（線圧又は面圧）を確保することは難しく、この部分におけるガスシール性は十分に高いとはいえない。

また、上記のように第１ヘッドボルトの所定ピッチ及び第２ヘッドボルトの所定ピッチが両方とも複数個のシリンダボアの平均直径以上の値になっている場合、シリンダボア間の部分に第１ヘッドボルトが配置されてしまう。この場合、シリンダヘッドのウォータジャケットの中子は、このシリンダボア間に配置された第１ヘッドボルトを避けるように設ける必要があるところ、このシリンダボア間に配置された第１ヘッドボルトの周囲の領域は狭いので、この中子は、この狭い領域を通過させる必要が生じる。この場合、この中子に割れ等の不具合が生じる可能性がある。したがって、従来のシリンダヘッドのウォータジャケットの中子の製造性は良好であるとはいえなかった。

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダボア間の部分におけるガスシール性を向上させることができるエンジンのヘッドボルト配置、及びシリンダヘッドのウォータジャケットの中子の製造性を向上させることができるシリンダヘッドのウォータジャケットの中子を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係るエンジンのヘッドボルト配置は、列状に配列さ
れた複数個のシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに複数本のヘッドボルトによって締結されたシリンダヘッドと、を備えるエンジンのヘッドボルト配置であって、複数本の前記ヘッドボルトは、各々の前記シリンダボアの中心軸を含むように延在した仮想平面よりも前記仮想平面の法線方向で一方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第１のピッチで複数本配置された第１ヘッドボルトと、前記仮想平面よりも前記法線方向で他方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第２のピッチで複数本配置された第２ヘッドボルトと、を備え、前記第１のピッチ及び前記第２のピッチの少なくとも一方は、複数個の前記シリンダボアの平均直径よりも短いことを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明に係るシリンダヘッドのウォータジャケットの中子は、列状に配列された複数個のシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに複数本のヘッドボルトによって締結されたシリンダヘッドと、を備えるエンジンの前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケット用の中子であって、複数本の前記ヘッドボルトは、各々の前記シリンダボアの中心軸を含むように延在した仮想平面よりも前記仮想平面の法線方向で一方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第１のピッチで複数本配置された第１ヘッドボルトと、前記仮想平面よりも前記法線方向で他方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第２のピッチで複数本配置された第２ヘッドボルトと、を備え、前記第１のピッチ及び前記第２のピッチの少なくとも一方は、複数個の前記シリンダボアの平均直径よりも短く、前記シリンダヘッドは、前記仮想平面よりも前記一方の側に、各々の前記シリンダボアに対応した第１吸気ポート及び第２吸気ポートを有し、前記第１のピッチが複数個の前記シリンダボアの平均直径よりも短くなっており、前記第１ヘッドボルトが前記第１吸気ポート及び前記第２吸気ポートの下流側端部の前記一方の側にそれぞれ１本ずつ配置されており、シリンダボア間の前記一方の側には配置されておらず、前記中子は、少なくとも前記シリンダヘッドにおける前記シリンダボア間の前記一方の側の部分に前記ウォータジャケットが形成されるように、構成されていることを特徴とする。

従来のように、第１のピッチ及び第２のピッチが共に複数個のシリンダボアの平均直径以上の場合、シリンダボア間の部分の締め付け力をシリンダボア間の部分に配置されている２本のヘッドボルトに頼っていたところ、本発明に係るエンジンのヘッドボルト配置によれば、上記構成を備えているので、第１のピッチ及び第２のピッチが共に複数個のシリンダボアの平均直径以上の場合に比較して、シリンダボア間の部分に近い箇所に多くのヘッドボルトが存在することができる。これにより、ヘッドボルトによるシリンダボア間の部分の締め付け力を向上させることができるので、シリンダボア間の部分におけるガスシール性を向上させることができる。

また、本発明に係るシリンダヘッドのウォータジャケットの中子によれば、第１ヘッドボルトが第１吸気ポート及び第２吸気ポートの下流側端部の一方の側にそれぞれ１本ずつ配置されており、シリンダボア間の一方の側には配置されていないので、このシリンダボア間の一方の側の領域を広く確保することができる。これにより、この領域を通過するこの中子の幅を広くすることができるので、この中子に割れ等の不具合が生じることを抑制することができる。これにより、この中子の製造性を向上させることができる。

実施形態に係るエンジンの構成の一部を模式的に示す断面図である。 実施形態に係るエンジンのヘッドボルト、吸気ポート及び排気ポートの構成を説明するための模式図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は比較例に係るエンジンを説明するための模式図である。 シリンダヘッドのウォータジャケットの中子を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施形態に係るエンジン１のヘッドボルト配置、及びシリンダヘッドのウォータジャケットの中子１００（以下、中子１００と略称する）について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係るエンジン１の構成の一部を模式的に示す断面図である。なお、図１にはＸ−Ｙ−Ｚの直交座標が図示されており、このうちＹ軸の正方向（すなわちＹ方向）は紙面手前から奥側へ向かう方向である。このエンジン１の種類は特に限定されるものではなく、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等を用いることができる。本実施形態においては、エンジン１の一例としてディーゼルエンジンを用いている。

エンジン１は、シリンダブロック１０と、ガスシール部材２０と、シリンダヘッド３０と、ピストン６０とを備えている。シリンダブロック１０には、Ｘ方向（Ｘ軸の正方向）に列状に配列された複数個のシリンダボア１１（具体的には、＃１のシリンダボア１１及び＃２のシリンダボア１１）が形成されている。すなわち、本実施形態に係るエンジン１は多気筒のエンジンである。なお、シリンダボア１１の個数は２個に限定されるものではなく、３個以上であってもよい。ピストン６０は、各々のシリンダボア１１に配置されており、シリンダボア１１内をＺ軸の方向に摺動する。

シリンダヘッド３０は、シリンダブロック１０との間にガスシール部材２０を挟持するようにして、シリンダブロック１０のＺ方向（Ｚ軸の正方向であり、図１では上方向）に配置されている。

ガスシール部材２０は、シリンダブロック１０とシリンダヘッド３０との間に配置されており、燃焼室（ピストン６０の頂面とピストンリング６１とシリンダブロック１０とガスシール部材２０とシリンダヘッド３０とによって区画された空間）からのガス漏洩を抑制している。本実施形態に係るガスシール部材２０は、シリンダブロック１０のシリンダヘッド３０に対向する面に全体的に配置されており、これにより、シリンダボア１１や燃焼室からのガス漏洩を効果的に抑制している。

シリンダヘッド３０は、後述する複数本のヘッドボルト（図２で説明する第１ヘッドボルト４０及び第２ヘッドボルト４１）によってシリンダブロック１０に締結されている。具体的には本実施形態に係るシリンダヘッド３０は、シリンダヘッド３０とシリンダブロック１０との間にガスシール部材２０を挟持するようにして、ヘッドボルトによってシリンダブロック１０に締結されている。なお図１において、このヘッドボルトの図示は省略されている。また、シリンダブロック１０のシリンダボア１１の周辺部には、シリンダブロック１０を冷却する冷媒（具体的には冷却水）が通過するウォータジャケット（すなわち冷媒通路）が形成されており、シリンダヘッド３０における燃焼室、吸気ポート及び排気ポートの周辺部にはシリンダヘッド３０を冷却する冷媒が通過するウォータジャケットが形成されている。図１では、これらのウォータジャケットの図示も省略されている。

図２は、エンジン１のヘッドボルト、吸気ポート及び排気ポートの構成を説明するための模式図である。具体的には図２は、ヘッドボルト、吸気ポート及び排気ポートの構成（特に配置箇所や形状等）が分かるように、これらの部材を上側から視認した様子を模式的に示している。ここで、図２に示されている仮想平面５０は、各々のシリンダボア１１（＃１のシリンダボア１１及び＃２のシリンダボア１１）の中心軸を含むように延在した仮想的な平面である。なお、図２では、この仮想平面５０を上側から視認しているので、図２の仮想平面５０は、各々のシリンダボア１１の中心点を通過するとともにシリンダボア
１１の配列方向（Ｘ方向）に延在した線によって図示されている。また、仮想平面５０の法線方向はＹ軸の方向になっている。

シリンダヘッド３０は、仮想平面５０の法線方向で仮想平面５０よりも一方の側（図２ではＹ方向の側）に、各々のシリンダボア１１に対応した第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３を備えている。また、シリンダヘッド３０は、仮想平面５０よりも仮想平面５０の法線方向で他方の側（図２では−Ｙ方向の側）に、各々のシリンダボア１１に対応した第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５を備えている。

＃１のシリンダボア１１に対応した第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３は、吸気（Ｇａ）の流動方向で下流側の端部が＃１のシリンダボア１１に対応した燃焼室に接続している。同様に、＃２のシリンダボア１１に対応した第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３は、吸気（Ｇａ）の流動方向で下流側の端部が＃２のシリンダボア１１に対応した燃焼室に接続している。また、第２吸気ポート３３の下流側端部は、第１吸気ポート３２の下流側端部のＸ方向側に位置している。また、第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３の上流側端部は、吸気マニホールド（図示せず）に合流している。

＃１のシリンダボア１１に対応した第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５は、排気の流動方向で上流側の端部が＃１のシリンダボア１１に対応した燃焼室に接続している。同様に、＃２のシリンダボア１１に対応した第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５は、排気の流動方向で上流側の端部が＃２のシリンダボア１１に対応した燃焼室に接続している。また、第２排気ポート３５の上流側端部は、第１排気ポート３４の上流側端部のＸ方向側に位置している。また、第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５は、下流側に向かう途中部分で合流して、この合流した部分の下流側端部は排気マニホールド（図示せず）に接続している。

なお、図２において第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５は下流側に向かう途中部分で合流しているが、第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５の構成はこれに限定されるものではなく、途中部分で合流しない構成であってもよい。

エンジン１は、シリンダヘッド３０をシリンダブロック１０に締結するためのヘッドボルトとして、複数本の第１ヘッドボルト４０と、複数本の第２ヘッドボルト４１とを備えている。具体的には第１ヘッドボルト４０は、仮想平面５０よりもその法線方向で一方の側（図２ではＹ方向の側であり、吸気側でもある）において、シリンダボア１１の配列方向（Ｘ方向）に第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）で複数本、配置されている。すなわち、複数本の第１ヘッドボルト４０は、第１ヘッドボルト４０の中心軸とこれに隣接する第１ヘッドボルト４０の中心軸との間のＸ方向の長さがＰ_１１，Ｐ_１２になるように、Ｘ方向に配列している。

具体的には、各々のシリンダボア１１のＹ方向側に配置された複数本（２本）の第１ヘッドボルト４０のピッチはＰ_１１であり、隣接する一方のシリンダボア１１（＃１）に対応する第１ヘッドボルト４０と他方のシリンダボア１１（＃２）に対応する第１ヘッドボルト４０とのピッチがＰ_１２になっている。すなわち、Ｐ_１１のピッチで配置された２本の第１ヘッドボルト４０がＰ_１２のピッチでＸ方向に２組配列している。なお、Ｐ_１１とＰ_１２の値は等しくてもよく、実際、図２に例示する本実施形態においては、Ｐ_１１とＰ_１２の値は等しい。

また第２ヘッドボルト４１は、仮想平面５０よりもその法線方向で他方の側（図２では−Ｙ方向の側であり、排気側でもある）において、シリンダボア１１の配列方向に第２のピッチ（Ｐ_２０）で複数本、配置されている。すなわち、複数本の第２ヘッドボルト４１
は、第２ヘッドボルト４１の中心軸とこれに隣接する第２ヘッドボルト４１の中心軸との間のＸ方向の長さがＰ_２０になるように、Ｘ方向に配列している。

また、第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）及び第２のピッチ（Ｐ_２０）の少なくとも一方は、複数個のシリンダボア１１の平均直径よりも短くなっている。具体的には、図２に例示するエンジン１においては、第１のピッチであるＰ_１１及びＰ_１２の両方がシリンダボア１１の平均直径よりも短くなっており、第２のピッチ（Ｐ_２０）はシリンダボア１１の平均直径よりも長くなっている。なお、本実施形態においては、複数個のシリンダボア１１の直径は同一である。そのため、複数個のシリンダボア１１の平均直径は、１つのシリンダボア１１の直径と同じである。

また、本実施形態に係る複数本の第１ヘッドボルト４０は、＃１のシリンダボア１１のＹ方向側に２本配置され、＃２のシリンダボア１１のＹ方向側にも２本配置されている。さらに、複数本の第１ヘッドボルト４０は、第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３の下流側端部のＹ方向側（すなわち、一方の側）に１本ずつ配置されている。具体的には複数本の第１ヘッドボルト４０は、＃１のシリンダボア１１に対応した第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３の下流側端部のＹ方向側にそれぞれ１本配置され、＃２のシリンダボア１１に対応した第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３の下流側端部のＹ方向側にそれぞれ１本配置されている。

一方、本実施形態に係る複数本の第２ヘッドボルト４１は、＃１のシリンダボア１１に対応した第１排気ポート３４の−Ｘ方向側に１本配置され、＃１のシリンダボア１１に対応した第２排気ポート３５のＸ方向側であり且つ＃２のシリンダボア１１に対応した第１排気ポート３４の−Ｘ方向側に１本配置され、＃２のシリンダボア１１に対応した第２排気ポート３５のＸ方向側に１本配置されている。

また、本実施形態に係る第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３は、それぞれタンジェンシャル吸気ポートになっている。さらに、第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３は、第１吸気ポート３２を通過した吸気の旋回方向と第２吸気ポート３３を通過した吸気の旋回方向とが同一の旋回方向となるように、その形状等が設定されている。なお、タンジェンシャル吸気ポートとは、吸気を燃焼室やシリンダボア１１の接線方向に供給する吸気ポートをいう。このタンジェンシャル吸気ポートを通過した吸気（すなわち、タンジェンシャル吸気ポートから排出された吸気）は、燃焼室やシリンダボア１１において、相対的に大きなスワールを形成することができる。また、タンジェンシャル吸気ポートは、燃焼室に多くの空気を送り込むことが可能である。そのため、タンジェンシャル吸気ポートは、特にスワールを必要とするディーゼルエンジンにおいて好ましく用いられる吸気ポート（効果的な吸気ポート）である。

図４は、本実施形態に係る中子１００を説明するための模式図である。具体的には図４は、本実施形態に係る中子１００の一部を上方側から視認した様子を模式的に図示している。なお、第１吸気ポート３２等と中子１００との位置関係を理解し易くするために、図４では、第１吸気ポート３２、第２吸気ポート３３、第１排気ポート３４、第２排気ポート３５、第１ヘッドボルト４０、第２ヘッドボルト４１も想像線で図示されている。

本実施形態に係る中子１００は、エンジン１のシリンダヘッド３０の製造時に用いられる中子１００であり、具体的には、シリンダヘッド３０にウォータジャケットを成形する際に用いられる鋳造用の中子である。すなわち、本実施形態に係る中子１００はエンジン１のウォータジャケット用の中子である。この中子１００は、この中子１００によって形成されるウォータジャケットが、少なくともシリンダヘッド３０におけるシリンダボア１１間のＹ方向側の部分（一方の側の部分）に形成されるように、構成されている。

具体的には本実施形態に係る中子１００は、ウォータジャケットがシリンダヘッド３０における第１ヘッドボルト４０及び第２ヘッドボルト４１の周辺部に形成されないようにしつつ、ウォータジャケットがシリンダヘッド３０におけるシリンダボア１１間のＹ方向側の部分のみならず、シリンダボア１１、第１吸気ポート３２、第２吸気ポート３３、第１排気ポート３４、及び第２排気ポート３５の周囲の部分にも形成されるように、構成されている。

続いて、本実施形態に係るエンジン１のヘッドボルト配置の作用効果について、比較例に係るエンジン１ａ，１ｂと比較しつつ説明する。図３（ａ）は比較例に係るエンジン１ａを説明するための模式図であり、図３（ｂ）は比較例に係るエンジン１ｂを説明するための模式図である。具体的には図３（ａ）及び図３（ｂ）はそれぞれ、比較例に係るエンジン１ａ及びエンジン１ｂについて、図２と同様の箇所を視認した模式図となっている。

図３（ａ）に示すように、比較例に係るエンジン１ａは、第１ヘッドボルト４０に代えて第１ヘッドボルト４０ａを有する点と、第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３に代えてそれぞれ第１吸気ポート３２ａ及び第２吸気ポート３３ａを有する点とにおいて、図２に示すエンジン１と異なっている。エンジン１ａの他の構成はエンジン１と同様である。

第１ヘッドボルト４０ａは、Ｘ方向の配列ピッチ（第１のピッチ）が複数個のシリンダボア１１の平均直径よりも短くなっておらず、複数個のシリンダボア１１の平均直径以上になっている点において、本実施形態に係る第１ヘッドボルト４０と異なっている。具体的には第１ヘッドボルト４０ａの第１のピッチは、第２ヘッドボルト４１の第２のピッチと同じになっている。

第１吸気ポート３２ａはヘリカル吸気ポートになっている点において、本実施形態に係る第１吸気ポート３２と異なっている。なお、ヘリカル吸気ポートとは、吸気を吸気ポート内で螺旋状に旋回させた後に吸気ポートから排出する吸気ポートをいう。このため、一般に、ヘリカル吸気ポートの場合、吸気ポート内でのエネルギーの損失が大きく、燃焼室へ送り込める空気量が少なくなっている。

第２吸気ポート３３ａは、タンジェンシャル吸気ポートであるが、その吸気の旋回力が本実施形態に係る第２吸気ポート３３よりも弱い点において、第２吸気ポート３３と異なっている。

図３（ｂ）に示すように、比較例に係るエンジン１ｂは、第３ヘッドボルト４２ｂをさらに有する点と、第１ヘッドボルト４０ａに代えて第１ヘッドボルト４０ｂを有する点と、第１吸気ポート３２ａ及び第２吸気ポート３３ａに代えて第１吸気ポート３２ｂ及び第２吸気ポート３３ｂをそれぞれ有する点と、第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５に代えて第１排気ポート３４ｂ及び第２排気ポート３５ｂをそれぞれ有する点とにおいて、図３（ａ）に示す比較例に係るエンジン１ａと異なっている。

図３（ｂ）の第１ヘッドボルト４０ｂは図３（ａ）の第１ヘッドボルト４０ａの符号（４０ａ）を４０ｂに変更したものであり、第１ヘッドボルト４０ａと同じ構成となっている。

図３（ｂ）の第３ヘッドボルト４２ｂは、仮想平面５０よりもＹ方向側及び−Ｙ方向側に、それぞれ２本ずつ、シリンダボア１１の配列方向（Ｘ方向）に列状に配置されている。また、Ｙ方向側にある２本の第３ヘッドボルト４２ｂは、互いに隣接する２本の第１ヘ
ッドボルト４０ｂの間の部分であり、且つ、仮想平面５０からの距離が第１ヘッドボルト４０ｂよりも長い箇所に配置されている。同様に、−Ｙ方向側にある２本の第３ヘッドボルト４２ｂは、互いに隣接する２本の第２ヘッドボルト４１の間の部分であり、且つ仮想平面５０からの距離が第２ヘッドボルト４１よりも長い箇所に配置されている。なお、この第３ヘッドボルト４２ｂのシリンダボア配列方向（Ｘ方向）におけるピッチは、複数個のシリンダボア１１の平均直径以上である。すなわち、エンジン１ｂにおいても、エンジン１ａと同様に、シリンダボア配列方向に配列した各々のヘッドボルト（第１、第２、第３のヘッドボルト）のシリンダボア配列方向のピッチは、複数個のシリンダボア１１の平均直径以上になっている。

図３（ｂ）の第１吸気ポート３２ｂはヘリカル吸気ポートであり、第２吸気ポート３３ｂはタンジェンシャル吸気ポートである点において、図３（ａ）の第１吸気ポート３２ａ及び第２吸気ポート３３ａと同様であるが、第３ヘッドボルト４２ｂと干渉しないように屈曲した形状になっている点において、図３（ａ）の第１吸気ポート３２ａ及び第２吸気ポート３３ａと異なっている。また、図３（ｂ）の第１排気ポート３４ｂ及び第２排気ポート３５ｂは、第３ヘッドボルト４２ｂと干渉しないように屈曲した形状になっている点において、図３（ａ）の第１排気ポート３４及び第２排気ポート３５と異なっている。

比較例に係るエンジン１ａ，１ｂにおいては、第１ヘッドボルト４０ａ，４０ｂの第１のピッチ及び第２ヘッドボルト４１の第２のピッチの両方とも、複数個のシリンダボア１１の平均直径以上であるので、シリンダボア間に近い部分に多くのヘッドボルトを配置することが困難な構成になっている。そのため、シリンダボア間の部分におけるガスシールに必要な圧力（線圧又は面圧）を確保することは難しい。したがって、エンジン１ａ，１ｂにおけるシリンダボア間の部分におけるガスシール性は十分に高いとはいえない。

これに対して、本実施形態に係るエンジン１のヘッドボルト配置によれば、図２で前述したように、第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）及び第２のピッチ（Ｐ_２０）の少なくとも一方が複数個のシリンダボア１１の平均直径よりも短くなっており、具体的には図２においては、第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）がシリンダボア１１の平均直径よりも短くなっている。これにより、比較例に係るエンジン１ａ，１ｂに比較して、シリンダボア間により近い部分に多くのヘッドボルト（本実施形態では第１ヘッドボルト４０）が存在することができるので、シリンダボア間の部分のヘッドボルトによる締め付け力を向上させることができる。この結果、シリンダボア間の部分におけるガスシール性を向上させることができる。

具体例を挙げると、例えば図３に示す比較例の場合、シリンダボア間の近傍には、第１ヘッドボルト４０ａ，４０ｂと第２ヘッドボルト４１の合計２本のヘッドボルトが配置されており、この２本のヘッドボルトの締め付け力でエンジン１ａ，１ｂにおけるシリンダボア間の部分が締め付けられている。これに対して、図２に示す本実施形態に係るエンジン１の場合、シリンダボア間の近傍には２本の第１ヘッドボルト４０と１本の第２ヘッドボルト４１の合計３本のヘッドボルトが配置されており、この３本のヘッドボルトによってエンジン１におけるシリンダボア間の部分を締め付けることができる。この結果、本実施形態によれば、シリンダボア間の部分のヘッドボルトによる締め付け力を向上できるので、シリンダボア間の部分におけるガスシール性を向上させることができる。

なお、本実施形態において、第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）ではなく、第２のピッチ（Ｐ_２０）が複数個のシリンダボア１１の平均直径よりも短い構成とすることもできる。この場合においても、ヘッドボルトによるシリンダボア間の部分の締め付け力を向上できるので、シリンダボア間の部分におけるガスシール性を向上させることができる。また、エンジン１において、第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）及び第２のピッチ（Ｐ_２０）の両
方が複数個のシリンダボア１１の平均直径よりも短い構成とすることもできる。この場合には、より効果的にシリンダボア間の部分におけるガスシール性を向上させることができる。

また、図３に示す比較例に係るエンジン１ａ，１ｂの場合、第１吸気ポート３２ａ，３２ｂ及び第２吸気ポート３３ａ，３３ｂを、第１ヘッドボルト４０ａ，４０ｂや第３ヘッドボルト４２ｂと干渉しないように配置する必要があるため、第１吸気ポート３２ａ，３２ｂ及び第２吸気ポート３３ａ，３３ｂを、同一の旋回方向を有するタンジェンシャル吸気ポートにすることは容易とはいえない。

これに対して、本実施形態によれば、図２に示すように、第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）が複数個のシリンダボア１１の平均直径よりも短くなっており、且つ第１ヘッドボルト４０が第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３の下流側端部のＹ方向側（すなわち仮想平面５０の法線方向で一方の側）にそれぞれ１本ずつ配置されているので、第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３が第１ヘッドボルト４０と干渉することを回避しつつ、第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３を容易にタンジェンシャル吸気ポートにできるとともに、この２つのタンジェンシャル吸気ポートを吸気の旋回方向が同一の旋回方向となるように容易に構成できる。

実際、図２で前述したように、本実施形態に係る第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３はそれぞれタンジェンシャル吸気ポートであり、且つ、第１吸気ポート３２の吸気の旋回方向と第２吸気ポート３３の吸気の旋回方向とは同一の旋回方向になっている。

この本実施形態に係るエンジン１によれば、第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３がそれぞれタンジェンシャル吸気ポートであるので、第１吸気ポート及び第２吸気ポートのうち一方がヘリカル吸気ポートであり他方がタンジェンシャル吸気ポートである比較例に係るエンジン１ａ，１ｂに比較して、吸気ポート内における吸気の流動抵抗を小さくすることができる。すなわち、燃焼室に多くの空気を送り込むことができる。これにより、エンジン１は吸気を効率的に吸入することができる。

また、本実施形態によれば、第１吸気ポート３２の吸気の旋回方向と第２吸気ポート３３の吸気の旋回方向とが同一の旋回方向であるので、第１吸気ポート３２を通過した吸気の旋回流と第２吸気ポート３３を通過した吸気の旋回流とが互いに強め合うことができる。これにより、吸気の旋回強さ（スワールの強さ）を向上させることができる。

また、図３に示す比較例に係るエンジン１ａ，１ｂの場合、シリンダボア間におけるＹ方向側の部分に第１ヘッドボルト４０ａ，４０ｂが配置されているので、このシリンダボア間のＹ方向側の部分に配置された第１ヘッドボルト４０ａ，４０ｂと、＃２のシリンダボア１１に対応した第１吸気ポート３２ａ，３２ｂと、＃１のシリンダボア１１に対応した第２吸気ポート３３ａ，３３ｂとの間の領域が狭くなってしまう。そのため、ウォータジャケットの鋳造製造時において、この狭い領域にウォータジャケット用の中子を設けようとした場合、この中子の幅が狭くなってしまい、この結果、この中子に割れ等の不具合が生じるおそれがある。したがって、比較例に係るエンジン１ａ，１ｂの場合、中子の製造性は良好とはいえない。

これに対して本実施形態によれば、第１のピッチ（Ｐ_１１，Ｐ_１２）が複数個のシリンダボア１１の平均直径よりも短くなっており、且つ第１ヘッドボルト４０が第１吸気ポート３２及び第２吸気ポート３３の下流側端部のＹ方向側（すなわち仮想平面５０の法線方向で一方の側）にそれぞれ１本ずつ配置されており、シリンダボア間のＹ方向側の部分には第１ヘッドボルト４０が配置されていないので、比較例に比較して、シリンダボア間の
Ｙ方向側の部分の領域を広く確保することが容易にできる。これにより、本実施形態に係る中子１００によれば、シリンダボア間のＹ方向側の部分の領域を通過する中子１００の幅を広くすることが容易にできるので（図４参照）、中子１００に割れ等の不具合が生じることを抑制することができる。この結果、中子１００の製造性を向上させることができる。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ エンジン
１０ シリンダブロック
１１ シリンダボア
２０ ガスシール部材
３０ シリンダヘッド
３２ 第１吸気ポート
３３ 第２吸気ポート
４０ 第１ヘッドボルト
４１ 第２ヘッドボルト
４２ｂ 第３ヘッドボルト
５０ 仮想平面
６０ ピストン
６１ ピストンリング
１００ シリンダヘッドのウォータジャケットの中子
Ｐ_１１，Ｐ_１２ 第１のピッチ
Ｐ_２０ 第２のピッチ

Claims (5)

1. 列状に配列された複数個のシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに複数本のヘッドボルトによって締結されたシリンダヘッドと、を備えるエンジンのヘッドボルト配置であって、
   複数本の前記ヘッドボルトは、各々の前記シリンダボアの中心軸を含むように延在した仮想平面よりも前記仮想平面の法線方向で一方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第１のピッチで複数本配置された第１ヘッドボルトと、前記仮想平面よりも前記法線方向で他方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第２のピッチで複数本配置された第２ヘッドボルトと、を備え、
   前記第１のピッチ及び前記第２のピッチの少なくとも一方は、複数個の前記シリンダボアの平均直径よりも短いことを特徴とするエンジンのヘッドボルト配置。
2. 前記シリンダヘッドは、前記仮想平面よりも前記一方の側に、各々の前記シリンダボアに対応した第１吸気ポート及び第２吸気ポートを有し、
   前記第１のピッチが複数個の前記シリンダボアの平均直径よりも短くなっており、
   前記第１ヘッドボルトが前記第１吸気ポート及び前記第２吸気ポートの下流側端部の前記一方の側にそれぞれ１本ずつ配置されていることを特徴とする請求項１記載のエンジンのヘッドボルト配置。
3. 各々の前記シリンダボアに対応した前記第１吸気ポート及び前記第２吸気ポートは、それぞれタンジェンシャル吸気ポートであることを特徴とする請求項２記載のエンジンのヘッドボルト配置。
4. 各々の前記シリンダボアに対応した前記第１吸気ポート及び前記第２吸気ポートは、前記第１吸気ポートを通過した吸気の旋回方向と前記第２吸気ポートを通過した吸気の旋回方向とが同一の旋回方向となるように構成されていることを特徴とする請求項３記載のエンジンのヘッドボルト配置。
5. 列状に配列された複数個のシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに複数本のヘッドボルトによって締結されたシリンダヘッドと、を備えるエンジンの前記シリンダヘッドに形成されたウォータジャケット用の中子であって、
   複数本の前記ヘッドボルトは、各々の前記シリンダボアの中心軸を含むように延在した仮想平面よりも前記仮想平面の法線方向で一方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第１のピッチで複数本配置された第１ヘッドボルトと、前記仮想平面よりも前記法線方向で他方の側において、前記シリンダボアの配列方向に第２のピッチで複数本配置された第２ヘッドボルトと、を備え、
   前記第１のピッチ及び前記第２のピッチの少なくとも一方は、複数個の前記シリンダボアの平均直径よりも短く、
   前記シリンダヘッドは、前記仮想平面よりも前記一方の側に、各々の前記シリンダボアに対応した第１吸気ポート及び第２吸気ポートを有し、
   前記第１のピッチが複数個の前記シリンダボアの平均直径よりも短くなっており、
   前記第１ヘッドボルトが前記第１吸気ポート及び前記第２吸気ポートの下流側端部の前記一方の側にそれぞれ１本ずつ配置されており、シリンダボア間の前記一方の側には配置されておらず、
   前記中子は、少なくとも前記シリンダヘッドにおける前記シリンダボア間の前記一方の側の部分に前記ウォータジャケットが形成されるように、構成されていることを特徴とするシリンダヘッドのウォータジャケットの中子。

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