JP3494335B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の内燃機関に関し、特に、そのシリンダヘッドの構造に
関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、車両に搭載される内燃機関すなわ
ちエンジンでは、性能の向上にともなう爆発圧力の増加
のために、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に
介装されるヘッドガスケットの使用環境が厳しくなって
いる。すなわち、ヘッドガスケットは、シリンダヘッド
とシリンダブロックとの間隙に介装されて、燃焼室の気
密性を維持するものである。通常、ヘッドガスケットの
シリンダブロックのシリンダ開口に対応する縁部には、
その縁部を包囲するようにグロメットが取り付けてあ
る。このようにグロメットで縁部を包囲すことにより、
シリンダブロックとシリンダヘッドとの気密性がさらに
高めてある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
気密性を高めても、爆発圧力に対応できなくなることが
あり、燃焼ガスがシリンダブロックの冷却水通路すなわ
ちウォータジャケットに吹き抜けることがある。特に、
いわゆるバスタブ型燃焼室と呼ばれる、シリンダヘッド
側に湯舟のようなくぼみを有した燃焼室を持つ内燃機関
にあっては、吸気及び排気バルブ等の配置の影響によ
り、頻繁に上記した吹き抜けが発生することがある。 【０００４】このような吹き抜けの不具合を防止するた
めには、シリンダヘッドの下面の肉厚を増加することが
考えられる。しかしながら、肉厚を増加すると、その分
シリンダヘッドの重量が増加することになり、新たな不
具合が生じる。また、熱伝導性能が変化し、シリンダヘ
ッドの冷却が不十分になり、燃焼室の壁温が上昇してエ
ンジン性能が低下することがある。 【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る内燃機関は、ヘッドガスケ
ットのグロメットにシリンダヘッドの固定部の締結力を
効率よく伝達するようなリブを、シリンダヘッドの所定
位置に設けるものである。このようなリブにより、固定
部での締結力が所定位置に作用し、その所定位置直下の
グロメットが強力に圧迫されるので、気密性をさらに高
くすることができる。そして、気密性が高くなることに
より、シリンダからの吹き抜けを防止することができ
る。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明は、シリンダを内設するシ
リンダブロックと、そのシリンダブロックのシリンダ開
口に対応する縁部を気密にするためにグロメットにより
その縁部を包囲したヘッドガスケットを介して固定部に
おいて締結することによりそのシリンダブロックに固定
されるシリンダヘッドとを備えてなる内燃機関におい
て、前記シリンダヘッドの前記グロメットの直上に対応
する位置に第１リブを形成し、この第１リブと前記固定
部とを連結する第２リブを設けたことを特徴とする内燃
機関である。 【０００８】 【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜８を参照
して説明する。図１において、内燃機関たるエンジン１
は、水冷式３気筒ガソリンエンジンで、バスタブ型燃焼
室２を有するものであり、ピストン３が往復作動するシ
リンダ４を内設するシリンダブロック５と、そのシリン
ダブロック５にヘッドガスケット６を介して固定される
シリンダヘッド７とを備える。 【０００９】シリンダブロック５は、シリンダ４の周壁
に形成される冷却水が流通するウォータジャケット５ａ
を有し、その上面にはシリンダヘッド７を固定するため
のヘッドボルト５ｂが、シリンダ４の上部の開口４ａを
取り囲むようにして、例えば１つのシリンダ４に対して
４本が機能するように締着してある。この実施例の場
合、シリンダ４間のヘッドボルト５ｂは隣接のシリンダ
４において兼用される。ウォータジャケット５ａは、シ
リンダヘッド７に設けられるウォータジャケット７ａと
連通している。シリンダブロック５自体は、当該分野で
良く知られたものを使用するものであってもよい。 【００１０】ヘッドガスケット６は、シリンダブロック
５の上面形状に合わせて形成してあり、シリンダ４の開
口４ａに対応する縁部６ａには、グロメット６ｂが縁部
６ａの切口面を巻くようにして取り付けてある。すなわ
ち、縁部６ａは、グロメット６ｂにより、その全周が包
囲されている。このグロメット６ｂは、ヘッドガスケッ
ト６の上面と下面とに折り返されて環状部分６ｂｂが形
成してあり、その環状部分６ｂｂは縁部６ａから所定の
幅ｗを有している。 【００１１】シリンダヘッド７は、吸気ポート７ｂ、排
気ポート７ｃ、吸気バルブ７ｄ及び排気バルブ７ｅを備
え、スパークプラグ９が取り付けられている。吸気ポー
ト７ｂと排気ポート７ｃとは、互いに反対方向に開口し
ており、シリンダヘッド７の長手方向の中央部に同一直
線上に配設される吸気バルブ７ｄと排気バルブ７ｅとの
それぞれの開口にそれぞれ対応して連通している。スパ
ークプラグ９は、それぞれのシリンダ４に対応して、吸
気ポート７ｂ側のバスタブ型燃焼室２の縁部近傍部位の
取付孔９ａに取り付けられる。また、ヘッドボルト５ｂ
に対応する位置には、ヘッドボルト５ｂが挿入される固
定部たるボルト貫通孔７ｆが設けられている。シリンダ
ヘッド７のウォータジャケット７ａは、部材温度が高く
なる排気ポート７ｃ及び排気バルブ７ｅ近傍を中心に配
設されている。そして、そのウォータジャケット７ａの
内部で、排気ポート７ｃ側には、一対の吸気バルブ７ｄ
と排気バルブ７ｅとの中間点を中心として、平面視略半
円形状の第１リブ１０が形成してある。 【００１２】この第１リブ１０は、シリンダヘッド７が
シリンダブロック５に固定された際に、シリンダブロッ
ク５とシリンダヘッド７との間に介装されるヘッドガス
ケット６のシリンダ４の開口４ａに対応する縁部６ａを
気密にするために設けられるグロメット６ｂの真上の位
置に形成される。この場合、第１リブ１０は、その幅Ｗ
がグロメット６ｂの幅ｗより大きく設定してあり、また
断面形状が略逆Ｕ字形に形成してあり、上面が凸面形状
をしている。この第１リブ１０に対して、ボルト貫通孔
７ｆから第２リブ１１が形成してある。 【００１３】第２リブ１１は、第１リブ１０に略直交す
るようにしてボルト貫通孔７ｆから第１リブ１０に連続
して形成されている。すなわち、第２リブ１１は、ボル
ト貫通孔７と第１リブ１０とを連結しており、ボルト貫
通孔７におけるヘッドボルト５ｂの締結力が第１リブ１
０に十分に伝達されるように形成してある。このため
に、第２リブ１１は、第１リブ１０の上面から略４５°
上方に向いて形成されるもので、その一方端は第１リブ
１０の上面に連続し、他方端はボルト貫通孔７の外壁の
第１リブ１０上面より高い位置に連続する。この第２リ
ブ１１もまた、その断面形状を略Ｕ字形に形成してあ
る。 【００１４】このような構成において、シリンダヘッド
７は、グロメット６ｂを取り付けたヘッドガスケット６
を介して、シリンダブロック５の上面にボルト貫通孔７
ｆにヘッドボルト５ｂを挿通してナット１２により締結
して固定する。これにより、グロメット６ｂの幅ｗより
大きい幅Ｗを有する第１リブ１０がグロメット６ｂの環
状部分６ｂｂに重ね合わされる。この時、ヘッドボルト
５ｂの締結力は、第２リブ１１を介して第１リブ１０に
作用する。第１リブ１０は、シリンダヘッド７の排気バ
ルブ７ｅ側を補強していることになるので、グロメット
６ｂに重なり合う状態において排気バルブ７ｅ側のグロ
メット部分の面圧が大きくなり、シリンダヘッド７とグ
ロメット６ｂとの密着度が向上する。 【００１５】この結果、爆発圧力が高くとも、排気バル
ブ７ｅ側のグロメット部分で吹き抜けが発生するのを防
止することができる。また、第１及び第２リブ１０、１
１によりグロメット６ｂの直上部分を補強しているの
で、シリンダヘッド７の全体に亘って肉厚を増加させる
必要がなくなり、肉厚の増加による熱伝導率の低下から
燃焼室壁温度の上昇に至り、そのためにエンジン性能が
低下するといった不具合を防止することができる。 【００１６】なお、本発明は以上に説明した実施例に限
定されるものではない。上記実施例にあっては、水冷式
の３気筒エンジンを説明したが、空冷式のエンジンであ
ってもよく、また気筒数も３気筒に限定されるものでは
ない。さらに、燃料の供給方式についても、燃料噴射弁
を備えた電子制御燃料噴射式のもの、あるいはキャブレ
タ式のもののいずれのものであってもよい。 【００１７】また、例えば、第２リブ１１は、上記実施
例においては、第１リブ１０に略直交するように形成す
るものを説明したが、それぞれの中心線間の角度が９０
°以上に開く、つまり第２リブ１１が第１リブ１０の凸
状湾曲方向の外側方向に開くように形成されるものであ
ってもよい。あるいは、一方の第２リブ１１が第１リブ
１０に略直交し、他方の第２リブ１１は中心線間の角度
を大きくする方向に開いて形成されるものであってもよ
い。このように、第２リブ１１の平面視における第１リ
ブ１０に対する形成角度を調整することにより、さらに
適切にグロメット部分に接触するシリンダヘッド７の面
圧を大きくすることができる。 【００１８】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。 【００１９】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１リ
ブ及び第２リブにより吹き抜けの発生しやすいシリンダ
ヘッド部分のグロメットに対する面圧を増加させること
ができるので、燃焼ガスの吹き抜けを防止することがで
きる。また、シリンダヘッドの全体に亘る肉厚の増加を
回避することができるので、燃焼室壁の温度上昇により
性能が低下することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例のエンジンを排気ポートの中
心線上に沿った断面形状で示す断面図。 【図２】同実施例の吸気ポートの中心線上に沿った断面
形状で示す断面図。 【図３】同実施例のヘッドガスケットの取付状態を拡大
して示す要部断面図。 【図４】同実施例のシリンダヘッドの上側部分を削除し
た状態の一部断面を含む平面図。 【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面の要部を拡大して
示す断面図。 【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面の要部を拡大して
示す断面図。 【図７】同実施例のヘッドガスケットの平面図。 【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿った断面の要部を拡大して
示す断面図。 【符号の説明】 １…エンジン ４…シリンダ ４ａ…開口 ５…シリンダブロック ６…ヘッドガスケット ６ａ…縁部 ６ｂ…グロメット ７…シリンダヘッド ７ｆ…ボルト貫通孔 １０…第１リブ １１…第２リブ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】シリンダを内設するシリンダブロックと、
   そのシリンダブロックのシリンダ開口に対応する縁部を
   気密にするためにグロメットによりその縁部を包囲した
   ヘッドガスケットを介して固定部において締結すること
   によりそのシリンダブロックに固定されるシリンダヘッ
   ドとを備えてなる内燃機関において、前記シリンダヘッ
   ドの前記グロメットの直上に対応する位置に第１リブを
   形成し、この第１リブと前記固定部とを連結する第２リ
   ブを設けたことを特徴とする内燃機関。