JP2872381B2 - エンジンのシリンダヘッド - Google Patents

エンジンのシリンダヘッド

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JP2872381B2
JP2872381B2 JP2264226A JP26422690A JP2872381B2 JP 2872381 B2 JP2872381 B2 JP 2872381B2 JP 2264226 A JP2264226 A JP 2264226A JP 26422690 A JP26422690 A JP 26422690A JP 2872381 B2 JP2872381 B2 JP 2872381B2
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Japan
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cylinder head
hole
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camshafts
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裕二 林
英史 藤本
久幸 山根
友巳 渡辺
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18DOHC [Double overhead camshaft]

Landscapes

  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、DOHC型エンジンにおいて1対のカ
ムシャフトを保持するシリンダヘッドに係り、詳しく
は、1対のカムシャフト間の間隔を狭めてバルブの狭角
化を図るようにしたエンジンのシリンダヘッドに関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来より、エンジンのシリンダヘッドには、点火プラ
グの着脱等に利用される案内管としてホールパイプが設
けられたものがある。例えば、ホールパイプを有する構
成として特開平2−95755号公報に開示されているもの
は、ホールパイプが、下端部でシリンダヘッド本体に接
続されるとともに、上端部でシリンダヘッドカバーの案
内支持する構造をなしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、DOHC型のエンジンでは、近年、圧縮効率の
向上等を目的としてバルブの狭角化が進められており、
そのためにシリンダヘッド本体の上部に設けられる1対
のカムシャフト間の間隔を狭めることが重要となってい
る。一般に、DOHC型のエンジンにおいては、1対のカム
シャフト間にホールパイプを設ける一方、シリンダヘッ
ドで上下部が別体に形成された軸受部によりカムシャフ
トを挟むように保持する構造がよく採用されるが、軸受
部の上部を下部に固定するために、軸受部におけるカム
シャフトとホールパイプとの間の部位に固定用のボルト
を挿通させるようになっていることから、カムシャフト
間の間隔を狭めることには限界があった。
そこで、本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもの
であって、従来の固定用のボルトの代わりに、上記ホー
ルパイプすなわち案内管に軸受部の上部を下部に固定す
る機能を兼ね備えさせることにより、両カムシャフト間
の間隔をより狭めてバルブの狭角化を図ることを主な目
的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るエンジンのシリンダヘッドは、上記の課
題を解決するために、シリンダヘッド本体と、このシリ
ンダヘッド本体上に設けられ、互いに平行に配される1
対のカムシャフトを別体に形成された上部と下部とで挟
むようにして回転自在に保持する軸受部とを有し、上記
シリンダヘッド本体内部に点火プラグを装着するプラグ
装着穴が設けられる一方、上記1対のカムシャフト間に
有する貫通穴に点火プラグを着脱する案内通路となる案
内管が挿通され、この案内管が下端部で上記プラグ装着
穴と接続されている構造をなすエンジンのシリンダヘッ
ドにおいて、以下の手段を講じていることを特徴として
いる。
すなわち、本発明の請求項第1項に係るエンジンのシ
リンダヘッドは、上記案内管が、下端部で上記プラグ装
着穴に螺嵌結合されるとともに、この結合力により、上
記軸受部における上端面を上記貫通穴の径より大きな径
の押圧部で押圧するように取り付けられている。
また、本発明の請求項第2項に係るエンジンのシリン
ダヘッドは、上記請求項第1項に係るエンジンのシリン
ダヘッドにおいて、上記軸受部における上部が吸気側と
排気側とで一体に形成されている。
〔作 用〕
請求項第1項に係る発明の構成によれば、案内管の押
圧部が、案内管下端部がプラグ装着穴に螺嵌結合される
結合力により、軸受部における上端面を押圧するように
なっているので、この押圧による力が軸受部の上部を軸
受部の下部に固定するように作用する。それゆえ、従来
軸受部の上部の固定用に軸受部におけるカムシャフトと
案内管との間の部位に挿通されていた固定用のボルトを
省いて、カムシャフトをより内側に配置させることがで
きる。これによって、両カムシャフト間の間隔を狭め
て、バルブの狭角化を図ることが可能となる。
また、従来のシリンダヘッドでは、軸受部の上部が吸
気側と排気側とで別体に形成される構造となっている
が、このような構造に上記の構成を適用した場合、案内
管の締め付けにより吸気側と排気側との間に位置ずれを
生じるおそれがある。ところが、請求項第2項に係る発
明の構成によれば、軸受部上部が吸気側と排気側とで一
体に形成されているので、上記のような位置ずれが生じ
なくなる。そして、軸受部上部を高精度に軸受部下部に
組み付ける際には、通常位置決めピンが必要となるが、
軸受部上部を上記の構造にすることにより、位置決めピ
ンを吸気側および排気側に応じて設ける必要がなくな
り、位置決めピンを削減することができる。さらに、軸
受部上部を上記の構造にすることにより、軸受部全体の
剛性を向上させることもできる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図および第2図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。
本実施例に係るエンジンのシリンダヘッドは、第1図
に示すように、図示しないシリンダブロック上端に設け
られるシリンダヘッド本体1と、このシリンダヘッド本
体1の上端に固定されて1対のカムシャフト2・2を回
転自在に保持する軸受部3と、軸受部3の上端面を被う
シリンダヘッドカバー4とからなっている。
シリンダヘッド本体1は、下端面に燃焼室を形成する
断面が三角形状の凹部5が設けられ、この凹部5の頂上
部から上方に向けてねじ穴6が形成されている。このね
じ穴6からさらに上方に向けて点火プラグ7を装着する
プラグ装着穴としてのプラグホール8が設けられてお
り、このプラグホール8には、上部周面に後述するホー
ルパイプ18が螺嵌結合される雌ねじ部8aが形成されてい
る。一方、点火プラグ7は、上記頂上部から凹部5内に
先端の電極を突出させた状態で下部がねじ穴6に螺着さ
れ、上部がプラグホール8内に現れるように取り付けら
れている。そして、シリンダヘッド本体1には、下部に
冷却水を流通させるウォータージャケットを形成する空
洞9や通路10が形成される一方、上部の外周部に軸受部
3を固定する後述のボルト15…が締着され、さらに、上
記外周部の内側に大きな空洞11が形成されている。
カムシャフト2・2は、第2図に示すように、対をな
してエンジンの図示しないクランクシャフトの軸方向に
沿って互いに平行に配されて、軸受部3により回転自在
に保持されており、それぞれの周囲に1気筒当たり2個
ずつのカム12・12が近接して設けられている。これらカ
ム12…は、カムシャフト2・2の回転に伴って図示しな
いバルブを軸方向に駆動するようになっている。
軸受部3は、第1図および第2図に示すように、軸受
部3の下部となるカムキャリア13と、軸受部3の上部と
なるカムキャップ14とからなっており、それぞれ吸気側
と排気側とが一体に形成されて、カムシャフト2・2の
外側側方でボルト15…によりシリンダヘッド本体1上に
固定されている。これらカムキャリア13およびカムキャ
ップ14におけるカムシャフト2・2間の点火プラグ7装
着位置上方には、後述するホールパイプ18を挿通させる
ための貫通穴13a・14aが上下方向に設けられている。上
記カムキャリア13およびカムキャップ14は、各気筒に対
応して前記のように設けられる2個のカム12・12間の領
域が肉厚に形成されてなる保持部13b・14bを有してお
り、保持部13b・14bの互いに当接する端面にそれぞれ半
円形の保持溝13c・14cが設けられて、これら保持溝13c
・14cにより上下で挟むようにしてカムシャフト2・2
を保持している。
シリンダヘッドカバー4は、カムキャップ14の上端面
両側部にボルト16…により締結されて取り付けられ、カ
ムキャップ14の上面を被っている。このシリンダヘッド
カバー4は、点火プラグ7装着位置上方にあたる部位に
ホールパイプ18を嵌挿させる貫通穴4aが上下方向に設け
られている。また、貫通穴4aの周面に設けられる環状溝
4bには、貫通穴4aの周面と後述する立上壁18cの外周面
との間をシールするOリング17が内設されている。
ホールパイプ18は、点火プラグ7の着脱を行う案内管
として用いられ、下端部外周に前記雌ねじ部8aと螺合す
る雄ねじ部18aが形成されている。このホールパイプ18
は、雄ねじ部18aが雌ねじ部8aに螺嵌されることにより
上記プラグホール8に結合されている。また、上記ホー
ルパイプ18の上端部には、貫通穴14aの開口部の径より
大きい径の縁部18bが設けられるとともに、この縁部18b
の外周端から上方に立上壁18cが設けられており、これ
ら縁部18bおよび立上壁18cにより点火コイル19を保持す
る点火コイル保持部20が形成されている。点火コイル保
持部20には、立上壁18cの内側に六角形状の六角穴20aが
形成されており、この六角穴20aに六角レンチの先端を
嵌合させてホールパイプ18をねじ込むようになってい
る。
このように構成されるホールパイプ18は、貫通穴13a
・14aに挿通されるとともに、上端部に設けられる点火
コイル保持部20が貫通穴4aに嵌挿されてシリンダヘッド
カバー4の上面に現出している。また、ホールパイプ18
は、雄ねじ部18aがプラグホール8に螺嵌結合されるこ
とにより、縁部18bの下端面がカムキャップ14の上端面
における貫通穴14aの開口部周囲に当接して下方に押圧
し、ホールパイプ18の両側部でカムキャップ14をカムキ
ャリア13に固定するようになっており、縁部18bが押圧
部としての機能を果たしている。
ホールパイプ18の内部には、点火コイル19が発生する
高電圧を点火プラグ7に印加するための給電線を保持す
るカプラ21が遊挿されている。このカプラ21は、下端部
に点火プラグ7の上部を保持する一方、上端に点火コイ
ル19が点火コイル保持部20に保持された状態で取り付け
られている。
上記の構成では、ホールパイプ18の縁部18bの下端面
が、カムキャップ14を下方に押圧してカムキャリア13に
固定する構造になっているので、従来のように、軸受部
3におけるカムシャフト2とホールパイプ18との間の部
位に固定用のボルトを挿通させる必要がなくなる。これ
よって、カムシャフト2・2をより内側に配置させてバ
ルブの狭角化を図ることができ、特に、カム12…がバル
ブを直接駆動するタイプのエンジンに好適である。ま
た、カムキャップ14が吸気側と排気側とで一体に形成さ
れているので、吸気側と排気側とが別体に形成されたも
ののように、縁部18bが締め付けられることによってカ
ムキャップ14が吸気側と排気側とで位置ずれを生じるお
それがなくなるだけでなく、カムキャップ14をカムキャ
リア13に高精度に組み付けるための位置決めピンの数を
減らす一方、軸受部3の剛性を向上させることもでき
る。
なお、本実施例では、カムキャリア13がシリンダヘッ
ド本体1と別体に形成される構造について説明したが、
両者が一体に形成される構造であってもよい。また、本
実施例では、カムキャリア14が吸気側と排気側とで一体
に形成されているものについて説明したが、本発明は、
これに限定されることはなく、例えば、カムキャップ14
が吸気側と排気側とで別体に形成されているものであっ
ても上記と同様バルブの狭角化を図ることができる。さ
らに、点火コイル保持部20を形成する穴は、六角穴20a
に限らず、締付工具の先端部の形状に応じた形状のもの
であればよい。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明の請求項第1項に係るエンジン
のシリンダヘッドは、1対のカムシャフト間に設けられ
た貫通穴に挿通される案内管が、下端部でシリンダヘッ
ド本体内部に設けられるプラグ装着穴に螺嵌結合される
とともに、この結合力により、上記軸受部における上端
面を上記貫通穴の径詠より大きな径を押圧部で押圧する
ように取り付けられている構成である。
これにより、案内部の押圧部が軸受部における上端面
を押圧するので、この押圧による力で軸受部の上部が軸
受部の下部に固定される。従って、従来軸受部の上部の
固定用に軸受部におけるカムシャフトと案内管との間の
部位に挿通されていたボルトを省くことができ、両カム
シャフト間の間隔を狭めてバルブの狭角化を容易に図る
ことができるという効果を奏する。
また、本発明の請求項第2項に係るエンジンのシリン
ダヘッドは、上記請求項第1項に係るエンジンのシリン
ダヘッドにおいて、上記軸受部における上部が吸気側と
排気側とで一体に形成されている構成である。
これにより、上記請求項第1項に係るエンジンのシリ
ンダヘッドが奏する効果に加え、軸受部上部が吸気側と
排気側とで別体に形成されたもののように、案内管を締
め付ける力で吸気側と排気側とが位置ずれを生じるおそ
れがなくなるだけでなく、軸受部上部を高精度に軸受部
下部に組み付けるための位置決めピンを削減することが
でき、さらに、軸受部全体の剛性を向上させることもで
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第1図はシリンダヘッドの構造を示す縦断面図である。 第2図はシリンダヘッドの上部の構造を示す平面図であ
る。 1はシリンダヘッド本体、2はカムシャフト、3は軸受
部、7は点火プラグ、8はプラグホール(プラグ装着
穴)、8aは雌ねじ部、13はカムキャリア(下部)、13a
は貫通穴、14はカムキャップ(上部)、14aは貫通穴、1
8はホールパイプ(案内管)、18aは雄ねじ部、18bは縁
部(押圧部)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 友巳 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−30964(JP,A) 実開 昭63−108551(JP,U) 実開 平1−158540(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02F 1/24 F01L 1/04 F01L 1/12 F02P 13/00 301

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダヘッド本体と、このシリンダヘッ
    ド本体上に設けられ、互いに平行に配される1対のカム
    シャフトを別体に形成された上部と下部とで挟むように
    して回転自在に保持する軸受部とを有し、上記シリンダ
    ヘッド本体内部に点火プラグを装着するプラグ装着穴が
    設けられる一方、上記1対のカムシャフト間に有する貫
    通穴に点火プラグを着脱する案内通路となる案内管が挿
    通され、この案内管が下端部で上記プラグ装着穴と接続
    されている構造をなすエンジンのシリンダヘッドにおい
    て、 上記案内管が、下端部で上記プラグ装着穴に螺嵌結合さ
    れるとともに、この結合力により、上記軸受部における
    上端面を上記貫通穴の径より大きな径の押圧部で押圧す
    るように取り付けられていることを特徴とするエンジン
    のシリンダヘッド。
  2. 【請求項2】上記軸受部における上部が吸気側と排気側
    とで一体に形成されていることを特徴とする請求項第1
    項に記載のエンジンのシリンダヘッド。
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US6295964B1 (en) 2000-08-10 2001-10-02 Ford Global Technologies, Inc. End-feed variable cam timing oil supply and control module
JP4968228B2 (ja) * 2007-11-07 2012-07-04 マツダ株式会社 エンジンの上部構造
US7997250B2 (en) * 2007-11-07 2011-08-16 Mazda Motor Corporation Upper structure of engine

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