JP3696347B2

JP3696347B2 - エンジンにおけるシリンダヘッド構造

Info

Publication number: JP3696347B2
Application number: JP29535696A
Authority: JP
Inventors: 雅彦田代; 隆田口; 順司山野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: JPH10141131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に連なってコーナー部を形成する第１および第２の外壁を備えるシリンダヘッドに、マウントブラケットが締結されるエンジンにおいて、そのシリンダヘッドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クランク軸およびカム軸間に設けられる調時伝動手段を構成するタイミングチェーンのレイアウト内で、シリンダヘッドにマウントブラケットが締結される構造があり、そのような構造では、タイミングチェーンのレイアウトの自由度が狭くなるために、特開平５−２０３０１９号公報では、クランク軸およびカムフォロア軸間に設けられている調時伝動手段を覆うカバーに、マウント締結部が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平５−２０３０１９号公報で開示されたものでは、マウント締結部がカバーの中央部に一体に設けられており、マウント締結部の剛性を高めるためには、マウント締結部を比較的大きくかつ肉厚に形成する必要があり、エンジン本体の重量増大を招くことになる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、エンジン本体の重量増加を招くような構成を回避して剛性を高めた上で、シリンダヘッドにマウント締結部が一体に設けられるようにしたエンジンにおけるシリンダヘッド構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、相互に連なってコーナー部を形成する第１および第２の外壁を備えるシリンダヘッドに、マウントブラケットが締結されるエンジンにおいて、前記第１の外壁には、その外壁面から各々突出して前記マウントブラケットを締結せしめる複数のマウント締結部が一体に設けられ、前記第２の外壁には、排ガス再循環量を制御する制御弁が取付けられるべく周囲よりも肉厚に形成される弁取付座が一体に設けられ、前記複数のマウント締結部のうちの少なくとも１つのマウント締結部と、前記弁取付座の一部とが共に前記コーナー部に配置されることを特徴とする。このような請求項１記載の発明の構成によれば、シリンダヘッドの第１および第２の外壁で形成されるコーナー部は、元々剛性の高いものであり、その剛性の高いコーナー部に複数のマウント締結部の少なくとも１つが配置されることにより、エンジン本体の重量増加を招くような構造としなくともマウント締結部の少なくとも１つの剛性を高めることができ、しかも肉厚に形成されている弁取付座の一部が前記コーナー部に配置されることにより前記少なくとも１つのマウント締結部の剛性がより一層高められる。
【０００６】
また請求項２記載の発明によれば、シリンダヘッドにマウントブラケットが締結され、クランク軸およびカム軸間には調時伝動手段が設けられるエンジンにおいて、前記シリンダヘッドには、そのシリンダヘッドの第１の外壁と、その第１の外壁の両端にそれぞれ連なる第２及び第３の外壁とで構成されて前記調時伝動手段の一部を外側から覆うケース部が一体に設けられ、前記第１の外壁には、その外壁面から各々突出して前記マウントブラケットを締結せしめる複数のマウント締結部が一体に設けられ、前記複数のマウント締結部のうちの少なくとも１つのマウント締結部が、前記第１及び第２の外壁で形成されるコーナー部に配置されることを特徴とする。
【０００７】
この請求項２記載の発明の構成によれば、調時伝動手段のレイアウトに影響を及ぼすことなくシリンダヘッドの第１の外壁に複数のマウント締結部を配置することが可能であり、しかも調時伝動手段の一部を外側から覆うケース部を構成するシリンダヘッドの第１および第２の外壁で形成されるコーナー部は、元々剛性の高いものであり、その剛性の高いコーナー部に複数のマウント締結部の少なくとも１つが配置されることにより、エンジン本体の重量増加を招くような構造としなくともマウント締結部の少なくとも１つのマウント締結部の剛性を高めることができる。
【０００８】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、シリンダブロック側で調時伝動手段を覆うカバーを締結せしめる複数のカバー締結部が、複数のマウント締結部と交互に配置されて第１の外壁に一体に設けられることにより、各カバー締結部および各マウント締結部を最少限の範囲で一体に連ねた形状とすることを可能とし、各カバー締結部および各マウント締結部の剛性をさらに高めてカバーをケース部に強固に結合することが可能となる。
【０００９】
さらに請求項４記載の発明によれば、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、前記第２の外壁には、排ガス再循環量を制御する制御弁が取付けられるべく周囲よりも肉厚に形成される弁取付座が一体に設けられ、この弁取付座の一部が前記コーナー部に配置されることにより、コーナー部に配置されている少なくとも１つのマウント締結部の剛性がより一層高められる。
【００１０】
本発明において、「一体に設けられ」とは、図面の記載からも明らかなように「一体に形成され」という意味で用いられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
図１ないし図１１は本発明の一実施例を示すものであり、図１はエンジンの一部破断正面図、図２は図１の２−２線方向から見たエンジンの一部破断側面図、図３はシリンダヘッドの底面図、図４は図３の４−４線に沿うシリンダヘッドの断面図、図５は図４の５矢視方向から見たシリンダヘッドの側面図、図６は図５の６−６線拡大断面図、図７は図６の７−７線断面図、図８は図５の８−８線断面図、図９は図３の９矢視方向から見たエンジン本体の一部側面図、図１０は図９の１０−１０線断面図、図１１はシリンダヘッドの要部平面図である。
【００１２】
先ず図１および図２において、直列４気筒エンジンＥのエンジン本体Ｅは、シリンダブロック１２と、該シリンダブロック１２の上面にガスケットを介して結合されるシリンダヘッド１３と、前記シリンダブロック１２の下面にガスケットを介して結合されるオイルパン１４とで構成される。
【００１３】
シリンダブロック１２には、直列に並ぶ第１〜第４シリンダボア１５₁〜１５₄が設けられており、それらのシリンダボア１５₁〜１５₄にピストン１６…がそれぞれ摺動自在に嵌合される。またシリンダブロック１２と、オイルパン１４に一体に設けられたベアリングキャップ１７との間にクランク軸１８が回転自在に支持されており、前記各ピストン１６…は、コンロッド１９…を介してクランク軸１８に連結される。
【００１４】
シリンダヘッド１３には、クランク軸１８と平行な軸線を有するカム軸２０が回転自在に支持されており、このカム軸２０の一端部と、前記クランク軸１８の一端部との間には、クランク軸１８に固定された駆動スプロケット２１と、カム軸２０に固定された従動スプロケット２２と、両スプロケット２１，２２に巻掛けられる無端状のチェーン２３とで構成される調時伝動手段２４が設けられ、クランク軸１８の回転は該調時伝動手段２４により１／２の減速比でカム軸２０に伝達される。またオイルパン１４内に収納、配置されるオイルポンプ２５と、前記クランク軸１８の一端部との間には、クランク軸１８に固定される駆動スプロケット２６と、オイルポンプ２５の入力軸に固定される従動スプロケット２７と、両スプロケット２６，２７に巻きかけられる無端状のチェーン２８とから成る動力伝達手段２９が設けられ、クランク軸１８の回転動力が該動力伝達手段２９を介してオイルポンプ２５に伝達される。
【００１５】
図３ないし図８を併せて参照して、シリンダヘッド１３の下面には、シリンダブロック１２の各シリンダボア１５₁〜１５₄にそれぞれ対応して４つの凹部３２…が設けられ、これらの凹部３２…と、各シリンダボア１５₁〜１５₄にそれぞれ摺動自在に嵌合されるピストン１６…の頂部との間に燃焼室３１…がそれぞれ形成される。またシリンダヘッド１３には、各燃焼室３１…にそれぞれ対応した吸気ポート３３…および排気ポート３４…が設けられており、シリンダヘッド１３の一方の側面には各吸気ポート３３…に連なる吸気マニホールド３５が接続され、シリンダヘッド１３の他方の側面には各排気ポート３４…に連なる排気マニホールド３６が接続される。
【００１６】
各燃焼室３１…の天井面すなわち凹部３２…に一対ずつ開口する吸気弁口３７，３７が各吸気ポート３３…に通じるようにしてシリンダヘッド１３に設けられ、凹部３２…に一対ずつ開口する排気弁口３８，３８が各排気ポート３４…に通じるようにしてシリンダヘッド１３に設けられる。さらにシリンダヘッド１３には、図示しない点火プラグを挿入、装着せしめるための点火プラグ取付け孔２２…が前記凹部３２…に開口するようにして設けられる。
【００１７】
また各シリンダボア１５₁〜１５₄毎に一対ずつの吸気弁口３７，３７を開閉する吸気弁４１…、ならびに各シリンダボア１５₁〜１５₄毎に一対ずつの排気弁口３８，３８を開閉する排気弁４２…と、前記カム軸２０との間には、従来公知の動弁機構４３が設けられており、該動弁機構４３を覆うようにしてシリンダヘッド１３の上面にヘッドカバー４４が結合される。
【００１８】
シリンダブロック１２およびオイルパン１４には、前記調時伝動手段２４の大部分および動力伝達手段２９の全てを覆うカバー４５が結合されており、このカバー４５の上端部は、調時伝動手段２４の一部を覆うようにしてシリンダヘッド１３に一体に設けられているケース部４６に締結される。
【００１９】
シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３の合わせ面には、相互に対応した溝４７，４８が設けられており、それらの溝４７，４８は共働して排ガス流通路４９を形成する。この排ガス流通路４９は、各シリンダボア１５₁〜１５₄の配列方向にほぼ沿って延びるように形成され、シリンダヘッド１３には、排ガス流通路４９を各燃焼室３１…に対応した吸気ポート３３…にそれぞれ連通させる複数たとえば４つの連通路５０₁〜５０₄が設けられる。
【００２０】
各シリンダボア１５₁〜１５₄の配列方向に沿って第１シリンダボア１５₁よりも外方側でのシリンダヘッド１３の幅方向一側の側面において、排ガス流通路４９に比較的近い位置には、周囲よりも肉厚に形成される弁取付座５１が設けられており、この弁取付座５１には複数のボルト５２，５２により制御弁５３が取付けられる。
【００２１】
シリンダヘッド１３には、排ガス流通路４９の一端に連通する通路５４と、一端を弁取付座５１に開口せしめるとともに他端を前記通路５４に連通させる出口孔５５とが、たとえば略Ｌ字状の縦断面形状をなすように設けられる。またシリンダヘッド１３には、弁取付座５１に一端を開口させる入口孔５６と、各シリンダボア１５₁〜１５₄の配列方向に沿って延びて中間部を前記入口孔５６の他端に連通させる通路５７と、該通路５７の内端に中間部を連通させるとともに内端部を第１シリンダボア１５₁における排気ポート３４および一方の排気弁口３８間に連通せしめた通路５８とが設けられる。しかも各シリンダボア１５₁〜１５₄の配列方向に沿うシリンダヘッド１３の端部において前記通路５７の外端はキャップ５９で閉塞され、シリンダヘッド１３の幅方向一側の側面において前記通路５８の外端はキャップ６０で閉塞される。したがって各排気ポート３４…の１つに通路５８，５７を介して通じる入口孔５６と、通路５４を介して排ガス流通路４９に通じる出口孔５５との間に制御弁５３が設けられることになり、この制御弁５３の作動により、排気ポート３４…の１つから導出された排ガスの一部が流量を調節されて排ガス流通路４９に導かれ、該排ガス流通路４９から各連通路５０₁〜５０₄を介して各吸気ポート３３…にそれぞれ導かれることになる。
【００２２】
図９ないし図１１を併せて参照して、シリンダヘッド１３に一体に設けられるケース部４６は、カム軸２０の軸線にほぼ直交する第１の外壁６１と、各吸気ポート３３…が開口されるシリンダヘッド１３の一側面から延設されて第１の外壁６１の幅方向一端にほぼ直角に連なる第２の外壁６２と、各排気ポート３４…が開口されるシリンダヘッド１３の他側面から延設されて第１の外壁６１の幅方向他端にほぼ直角に連なる第３の外壁６３とで構成されるものであり、第１および第２の外壁６１，６２によりコーナー部６４が形成され、第１および第３の外壁６１，６３によりコーナー部６５が形成される。
【００２３】
而して周囲よりも肉厚に形成される弁取付座５１は、第２の外壁６２に一体に設けられるものであり、この弁取付座５１の一部は、第１および第２の外壁６１，６２で形成されるコーナー部６４に配置される。
【００２４】
シリンダヘッド１３は、車体に設けられた支持部６６にエンジンマウント６７を介して支持されるものであり、エンジンマウント６７のマウントブラケット６８を締結せしめるための複数たとえば一対のマウント締結部６９，７０が、それらのマウント締結部６９，７０の少なくとも１つ、この実施例では一方のマウント締結部６９をコーナー部６４に配置するようにして、第１の外壁６１に一体に設けられる。而してマウントブラケット６８は、ボルト７１，７１によりマウント締結部６９，７０に締結される。
【００２５】
また調時伝動手段２４の大部分および動力伝達手段２９の全てを覆うカバー４５の上端部はケース部４６に締結されるものであり、ケース部４６における第１の外壁６１には、カバー４５を締結せしめる複数たとえば一対のカバー締結部７２，７３が一体に設けられる。しかも一方のカバー締結部７２は、マウント締結部６９，７０間を連結するようにして第１の外壁６１に一体に設けられ、他方のカバー締結部７３は、マウント締結部７０に関してカバー締結部７２とは反対側でマウント締結部７０に連なるようにして第１の外壁６１に一体に設けられる。すなわち両マウント締結部６９，７０と交互に配置されるようにして両カバー締結部７２，７３が第１の外壁６１に一体に設けられ、カバー４５がボルト７４，７４によりカバー締結部７２，７３に締結される。
【００２６】
ところで、シリンダヘッド１３の一側面において、シリンダブロック１２側の部分には、溝４８すなわち排ガス流通路４９を形成するために外側方に膨出した膨出部７５が設けられるのであるが、この膨出部７５とマウント締結部６９との間を結ぶようにしてリブ７６が第２の外壁６２に一体に設けられる。
【００２７】
次にこの実施例の作用について説明すると、調時伝動手段２４の一部を覆うようにしてシリンダヘッド１３に一体に設けられるケース部４６は、第１の外壁６１と、第１の外壁６１の両端に連なる第２および第３の外壁６２，６３とで構成されるものであり、マウントブラケット６８を締結せしめる一対のマウント締結部６９，７０が、両マウント締結部６９，７０の一方６９を第１および第２の外壁６１，６２で形成されるコーナー部６４に配置して、第１の外壁６１に一体に設けられている。したがって、調時伝動手段２４のレイアウトに影響を及ぼすことなくマウント締結部６９，７０を配置することが可能であるとともに、元々剛性の高いコーナー部６４にマウント締結部６９が配置されることにより、エンジン本体Ｅの重量増加を招くことなく、マウント締結部６９の剛性を高めることができる。
【００２８】
しかも排ガス再循環量を制御する制御弁５３が取付けられる弁取付座５１が周囲よりも肉厚にして第２の外壁６２に一体に設けられ、弁取付座５１の一部がコーナー部６４に配置されていることにより、コーナー部６４に配置されているマウント締結部６９の剛性がより一層高められる。また排ガス流通路４９を形成すべくシリンダヘッド１３に設けられている膨出部７５とマウント締結部６９との間を結ぶようにしてリブ７６が第２の外壁６２に一体に設けられることにより、マウント締結部６９の剛性がさらに高められることになる。
【００２９】
シリンダブロック１２側のカバー４５の上端部を締結せしめるための一対のカバー締結部７２，７３が第１の外壁６１に一体に設けられるが、それらのカバー締結部７２，７３は、マウント締結部６９，７０と交互に配置されるようにして第１の外壁６１に一体に設けられている。したがって、両カバー締結部７２，７３および各マウント締結部６９，７０を最少限の範囲で一体に連ねた形状とすることを可能とし、各カバー締結部７２，７３および各マウント締結部６９，７０の剛性をさらに高め、カバー４５をケース部４６に強固に結合することが可能となる。
【００３０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例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を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００３１】
たとえば、上記実施例ではケース部４６を一体に備えるシリンダヘッド１３について説明したが、一体のケース部４６を有しないシリンダヘッドについても本発明を適用可能であり、第１および第２の外壁に形成されるコーナー部に少なくとも１つを配置して複数のマウント締結部が第１の外壁に一体に設けられればよい。またクランク軸１８およびカム軸２０間に設けられる調時伝動手段が、ベルト伝達式のもの、もしくはギヤ噛合式のものであっても本発明を適用可能である。さらにマウント締結部の個数は一対に限定されるものではなく、複数個のマウント締結部の少なくとも１つがコーナー部に配置されればよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、シリンダヘッドの第１の外壁には、その外壁面から各々突出してマウントブラケットを締結せしめる複数のマウント締結部が一体に設けられ、同シリンダヘッドの第２の外壁には、排ガス再循環量を制御する制御弁が取付けられるべく周囲よりも肉厚に形成される弁取付座が一体に設けられ、前記複数のマウント締結部のうちの少なくとも１つのマウント締結部と、弁取付座の一部とが共に、両外壁間のコーナー部に配置されるので、シリンダヘッドの第１及び第２の外壁で形成されて元々剛性の高いコーナー部に、複数のマウント締結部の少なくとも１つが配置されることにより、エンジン本体の重量増加を招くような構造にすることを不要として、マウント締結部の少なくとも１つの剛性を高めることが可能であり、その上、周囲よりも肉厚である弁取付座の一部が前記コーナー部に配置されることによって前記少なくとも１つのマウント締結部の剛性をより一層高めることができる。
【００３３】
また請求項２記載の発明によれば、シリンダヘッドには、そのシリンダヘッドの第１の外壁と、その第１の外壁の両端にそれぞれ連なる第２及び第３の外壁とで構成されて調時伝動手段の一部を外側から覆うケース部が一体に設けられ、前記第１の外壁には、その外壁面から各々突出してマウントブラケットを締結せしめる複数のマウント締結部が一体に設けられ、その少なくとも１つのマウント締結部が、第１及び第２の外壁で形成されるコーナー部に配置されるので、調時伝動手段のレイアウトに影響を及ぼすことなくシリンダヘッドの第１の外壁に複数のマウント締結部を配置することが可能であり、しかも調時伝動手段の一部を外側から覆うケース部を構成するシリンダヘッドの第１および第２の外壁で形成されるコーナー部は、元々剛性の高いものであり、その剛性の高いコーナー部に複数のマウント締結部の少なくとも１つが配置されることにより、エンジン本体の重量増加を招くような構造にすることを不要として少なくとも１つのマウント締結部の剛性を高めることができる。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、各カバー締結部および各マウント締結部を最少限の範囲で一体に連ねた形状とすることを可能とし、各カバー締結部および各マウント締結部の剛性をより一層高めてケースをケース部に強固に結合することが可能となる。
【００３５】
さらに請求項４記載の発明によれば、周囲よりも肉厚である弁取付座の一部がコーナー部に配置されることにより、コーナー部に配置されている少なくとも１つのマウント締結部の剛性がより一層高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの一部破断正面図である。
【図２】図１の２−２線方向から見たエンジンの一部破断側面図である。
【図３】シリンダヘッドの底面図である。
【図４】図３の４−４線に沿うシリンダヘッドの断面図である。
【図５】図４の５矢視方向から見たシリンダヘッドの側面図である。
【図６】図５の６−６線拡大断面図である。
【図７】図６の７−７線断面図である。
【図８】図５の８−８線断面図である。
【図９】図３の９矢視方向から見たエンジン本体の一部側面図である。
【図１０】図９の１０−１０線断面図である。
【図１１】シリンダヘッドの要部平面図である。
【符号の説明】
１２・・・シリンダブロック
１３・・・シリンダヘッド
１８・・・クランク軸
２０・・・カム軸
２４・・・調時伝動手段
４５・・・カバー
４６・・・ケース部
５１・・・弁取付座
５３・・・制御弁
６１・・・第１の外壁
６２・・・第２の外壁
６３・・・第３の外壁
６４・・・コーナー部
６８・・・マウントブラケット
６９，７０・・・マウント締結部
７２，７３・・・カバー締結部

Claims

相互に連なってコーナー部（６４）を形成する第１および第２の外壁（６１，６２）を備えるシリンダヘッド（１３）に、マウントブラケット（６８）が締結されるエンジンにおいて、
前記第１の外壁（６１）には、その外壁面から各々突出して前記マウントブラケット（６８）を締結せしめる複数のマウント締結部（６９，７０）が一体に設けられ、
前記第２の外壁（６２）には、排ガス再循環量を制御する制御弁（５３）が取付けられるべく周囲よりも肉厚に形成される弁取付座（５１）が一体に設けられ、
前記複数のマウント締結部（６９，７０）のうちの少なくとも１つのマウント締結部（６９）と、前記弁取付座（５１）の一部とが共に前記コーナー部（６４）に配置されることを特徴とする、エンジンにおけるシリンダヘッド構造。
シリンダヘッド（１３）にマウントブラケット（６８）が締結され、クランク軸（１８）およびカム軸（２０）間には調時伝動手段（２４）が設けられるエンジンにおいて、
前記シリンダヘッド（１３）には、そのシリンダヘッド（１３）の第１の外壁（６１）と、その第１の外壁（６１）の両端にそれぞれ連なる第２及び第３の外壁（６２，６３）とで構成されて前記調時伝動手段（２４）の一部を外側から覆うケース部（４６）が一体に設けられ、
前記第１の外壁（６１）には、その外壁面から各々突出して前記マウントブラケット（６８）を締結せしめる複数のマウント締結部（６９，７０）が一体に設けられ、
前記複数のマウント締結部（６９，７０）のうちの少なくとも１つのマウント締結部（６９）が、前記第１及び第２の外壁（６１，６２）で形成されるコーナー部（６４）に配置されることを特徴とする、エンジンにおけるシリンダヘッド構造。
シリンダブロック（１２）側で調時伝動手段（２４）を覆うカバー（４５）を締結せしめる複数のカバー締結部（７２，７３）が、複数のマウント締結部（６９，７０）と交互に配置されて第１の外壁（６１）に一体に設けられることを特徴とする、請求項２記載のエンジンにおけるシリンダヘッド構造。
前記第２の外壁（６２）には、排ガス再循環量を制御する制御弁（５３）が取付けられるべく周囲よりも肉厚に形成される弁取付座（５１）が一体に設けられ、この弁取付座（５１）の一部が前記コーナー部（６４）に配置されることを特徴とする、請求項２記載のエンジンにおけるシリンダヘッド構造。