JP5892076B2 - シリンダヘッド - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の気筒毎に排気ポートを備えるシリンダヘッドに関する。

近年の多気筒型内燃機関（エンジン）のシリンダヘッドには、排気ポートの排気流れ方向の上流部が２つに分かれていて、下流部が１つに集合されるようになったものがある。

このような排気ポートを有するシリンダヘッドは、例えば特許文献１に示されている。この特許文献１では、吸気ポートおよび排気ポートの各内壁面においてバルブステムより上流側に、それぞれリブを設けるようにしている。

なお、前記排気ポートのリブは、前記バルブステムより上流側のみに設けられている。また、この排気ポートのリブの下流端は、バルブステムの中心軸線の近傍に配置され、かつ当該リブの仮想延長線がバルブステムの中心軸線の位置を通過するような形態になっている。

特開平４−３３０３５２号公報（図１、図３、段落００１２参照）

上記特許文献１に示す排気ポートのリブは、段落００１３，００１５に記載されているように、バルブステムが排気の抵抗にならないようにして排気を滑らかに流すようにすることを目的として設けられたものである。

つまり、上記特許文献１に示す排気ポートのリブは、排ガスの熱を回収するために設けられたものではない。それゆえ、この特許文献１からは、特に内燃機関の高回転時における排気ポートでの排気ガスの熱回収効率を高めるというような技術思想を窺い知ることは不可能である。

ところで、本願出願人は、排気ポートの上流部が２つに分かれていて、下流部が１つに集合されるシリンダヘッドにおいて、この排気ポートの上流側から下流側に至るまでの領域に２つの突条部を設けた構成を提案している（特願２０１１−２８５９４１号）。

前記２つの突条部の上流端から下流端までが、シリンダヘッドの上方から見たときに、排気ポートの２つの上流部から下流部に至る中心軸線に沿って湾曲されている。このような形状では、特に内燃機関の高回転時に排気ガスが前記２つの上流部から下流部に流入する際に前記複数の突条部の表面に沿って流れる排気ガスが慣性により剥離しやすくなることを、本願発明者らは知見した。ちなみに、前記のような慣性剥離が発生すると、排気ガスの熱回収効率が低下することが懸念される。

よって、本発明は、排気ポートの上流部が複数に分かれていて、下流部が１つに集合されるシリンダヘッドにおいて、特に内燃機関の高回転時における排気ポートでの排気ガスの熱回収効率を可及的に高めることを目的としている。

本発明は、排気ポートの上流部が複数に分かれていて、下流部が１つに集合されるシリンダヘッドにおいて、前記複数の上流部から前記下流部までの内壁面に、前記上流部と同数の突条部が径方向内向きに突出するようにかつ排気流れ方向に延在するように設けられており、前記少なくともいずれか１つの上流部が前記下流部に対して湾曲した形状とされており、この湾曲している上流部から前記下流部への連接領域の中心軸線が、シリンダヘッドの上方から見たときに所定の曲率で湾曲されており、前記突条部において少なくとも前記連接領域に対応する領域は、前記連接領域の中心軸線の曲率よりも小さい曲率で湾曲されている、ことを特徴としている。

この構成では、仮に前記突条部において少なくとも前記連接領域に対応する領域をシリンダヘッド上方から見たときに直線形状にする場合に比べると、前記排気ポートの内壁面において湾曲している上流部と下流部との連接領域に対して前記曲率の小さい突条部が接近しすぎることが無くなる。言い換えると、前記排気ポートの内壁面の連接領域の外側輪郭部と前記曲率の小さい突条部との離隔間隔を可及的に大きくすることが可能になる。

これにより、特に内燃機関の高回転時のように排気ガス流量が増大する状況において前記離隔部分を通過する排気ガスの流量ならびに流速の低下が抑制される。

しかも、特に内燃機関の高回転時のように排気ガス流量が増大する状況において排気ガスが前記湾曲している上流部から下流部に流入する際に、前記曲率の小さい突条部の表面に沿って流れる排気ガスが慣性剥離しにくくなる。言い換えると、排気ガスが前記湾曲している上流部から下流部に流入する際に前記曲率の小さい突条部の表面に沿ってスムースに流れるようになる。

これらのことから、排気ガスの熱を排気ポートに効率良く移動（伝達）させることが可能になる。したがって、特に内燃機関の高回転時において排気ガスの熱回収が効率良く行われるようになるなど、排気ガスの冷却性能が向上するようになる。

好ましくは、前記排気ポートの上流部は、シリンダヘッドの側方から見たときにシリンダブロックの気筒から当該気筒の中心軸線に対して傾斜する方向に延在するように前記気筒毎に複数設けられる排気ガス流路であり、前記排気ポートの下流部は、シリンダヘッドの側方から見たときに前記複数の上流部が排気流れ方向の下流側で集合する排気ガス流路であり、前記複数の突条部は、前記上流部から前記下流部までの内壁面において前記気筒の中心軸線方向の上死点側の領域に、径方向内向きに突出するように設けられる。

ここでは、要するに、特に内燃機関の高回転時に排気ポートに排気ガスが流入したときに、当該排気ガスが排気ポートの内壁面において衝突しやすい領域に複数の突条部を配置するように特定している。これにより、排気ガスが前記複数の突条部に触れやすくなる。

好ましくは、前記複数の突条部の各上流端は、前記排気ポートの上流部に設けられるバルブステムガイドに向けて延び、かつ当該各上流端が前記バルブステムガイドの中心よりも前記上流部の並び方向の外側にオフセット配置される。

ここでは、要するに、前記複数の突条部の各上流端と前記バルブステムガイドとの相対的な位置関係を特定することにより、仮にオフセット配置しない場合に比べると、前記複数の突条部の各上流端間の対向間隔が大きくなる。

これにより、特に内燃機関の高回転時のように排気ガス流量が増大する状況でも前記複数の突条部の対向間に排気ガスが流入しやすくなるので、排気ガスが排気ポートの上流から下流へ流れる過程で流速が低下しにくくなる。言い換えると、排気ポートにおいて前記複数の突条部の対向間を流れる排気ガスの流速が上流から下流に至るまで速い流速のまま維持されてスムースに流れるようになる。

そのため、排気ポートを流れる排気ガスの熱を複数の突条部に効率良く移動（伝達）させることが可能になる。したがって、特に内燃機関の高回転時において排気ポートでの排気ガスの熱回収が効率良く行われるようになるなど、排気ガスの冷却性能が向上するようになる。

本発明は、排気ポートの上流部が複数に分かれていて、下流部が１つに集合されるシリンダヘッドにおいて、特に内燃機関の高回転時における排気ガスの慣性剥離を抑制することが可能になるから、排気ポートでの排気ガスの熱回収効率を可及的に高めることが可能になり、排気ガスの冷却性能の向上に貢献できるようになる。

本発明に係るシリンダヘッドの一実施形態において排気ポートをシリンダヘッド上方から見た平面図であり、排気ポートを主体に記載している。 図１の（２）−（２）線断面の矢視図である。 図１の排気ポートをシリンダヘッドの背面から見た図である。 本発明に係るシリンダヘッドの他実施形態において排気ポートをシリンダヘッド上方から見た平面図であり、排気ポートを主体に記載している。 図４の（５）−（５）線断面の矢視図である。 図４の排気ポートをシリンダヘッドの背面から見た図である。 本発明に係るシリンダヘッドのさらに他実施形態において排気ポートをシリンダヘッド上方から見た平面図であり、排気ポートを主体に記載している。

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１から図３に、本発明の一実施形態を示している。図中、１は内燃機関（エンジン）のシリンダヘッドの全体を示している。この実施形態に例示するシリンダヘッドを用いる内燃機関については、１つの気筒２毎に２つの吸気バルブと２つの排気バルブとを用いるタイプとされている。図２には１つの吸気バルブ７と１つの排気バルブ８とが記載されている。

シリンダヘッド１の下面において図示していないシリンダブロックの気筒２に対応する位置には、気筒２とピストン３と協力して燃焼室４を作るための凹部１ａが設けられている。この凹部１ａには、吸気ポート５と排気ポート６とが連通連結されている。

図１に示すように、排気ポート６は、複数（この実施形態では２つ）の上流部６ａ，６ｂと、１つの下流部６ｃとを備えている。

２つの上流部６ａ，６ｂは、気筒２から当該気筒２の中心軸線２００に対して傾斜する方向に延在するように前記気筒２毎に複数設けられる排気ガス流路である。下流部６ｃは、複数の上流部６ａ，６ｂが集合する排気ガス流路である。前記集合起点（または分岐起点）に符号６ｄを付している。

排気ポート６の第１上流部６ａおよび第２上流部６ｂの各上流端は、内燃機関の燃焼室４に連通連結されている。一方、排気ポート６の１つの下流部６ｃの下流端は、シリンダヘッド１の背面１ｂに開口されている。

一般に、排気ポート６の下流部６ｃの下流端には、図示していないが、排気管などの排気通路が取り付けられ、この排気通路には排気ガス浄化用の触媒が設置されている。この排気管と触媒とを含んで排気系と言う。

図１を参照して、排気ポート６をシリンダヘッド１の上方から見た形状を説明する。まず、排気ポート６の第１上流部６ａと第２上流部６ｂとをそれらの中央から左右対称に配置していないものを例に挙げている。具体的には、第１上流部６ａの上流端から下流部６ｃの下流端に至る領域はほぼ直線形状になっているが、第２上流部６ｂの上流端から集合起点６ｄに至る領域は第１上流部６ａに近づくように湾曲した形状になっている。このような左右非対称形状の排気ポートとしては、例えば多数の気筒が直列に配列されるシリンダヘッドにおける気筒配列方向の端に位置しているものが挙げられる。

図２を参照して、排気ポート６をシリンダヘッドの側方から見た形状を説明する。第１上流部６ａ（第２上流部６ｂ）において上流開口の中心と集合起点６ｄの中心とを結ぶ直線１０１（１０２）が、気筒２の中心軸線２００に対して所定角度α傾斜されている。また、下流部６ｃにおいて集合起点６ｄの中心と下流開口の中心とを結ぶ直線３００が、気筒２の中心軸線２００に対して所定角度β傾斜されている。そして、傾斜角度βは、傾斜角度αより小さく設定されている。

この実施形態において、第１、第２上流部６ａ，６ｂから下流部６ｃまでの内壁面において気筒２の中心軸線２００方向の上死点側の領域（以下、単に上側領域と言う）には、２つの突条部１１，１２が径方向内向き（この場合は気筒２の中心軸線２００方向の下死点側に向く方向）に突出するように設けられている。

さらに、第１、第２上流部６ａ，６ｂから下流部６ｃまでの内壁面において気筒２の中心軸線２００方向の下死点側の領域（以下、単に下側領域と言う）には、３つの突条部２１，２２，２３が径方向内向き（この場合は気筒２の中心軸線２００方向の上死点側に向く方向）に突出するように設けられている。

以下、前記上側領域の２つの突条部１１，１２は、「第１上側突条部１１、第２上側突条部１２」と言うことにし、前記下側領域の３つの突条部２１，２２，２３は、「第１下側突条部２１、第２下側突条部２２、第３下側突条部２３」と言うことにする。

まず、第１、第２上側突条部１１，１２の形状について説明する。

第１、第２上側突条部１１，１２は、バルブステムガイド９の近傍から下流部６ｃの下流端までの領域に連続して延びるように設けられており、それらの突出形状および突出寸法はほぼ同じに設定されている。

第１上側突条部１１は、図１に示すようにシリンダヘッド１の上方から見た状態で、排気ポート６の内壁面において第１上流部６ａから下流部６ｃに至るまでの領域の中心軸線３０１（一点鎖線参照）に沿うような姿勢で設けられている。この中心軸線３０１は、第１上流部６ａから下流部６ｃに至るまでの領域の外側輪郭線とほぼ平行とされている。この外側輪郭線はシリンダヘッド１の上方から見た状態においてほぼ直線になっているので、第１上側突条部１１はほぼ直線形状になっている。

第２上側突条部１２は、図１に示すようにシリンダヘッド１の上方から見た状態で、排気ポート６の内壁面において第２上流部６ｂから下流部６ｃに至るまでの領域の中心軸線３０２（一点鎖線参照）に沿うような姿勢で設けられている。この中心軸線３０２は、第２上流部６ｂから下流部６ｃに至るまでの領域の外側輪郭線とほぼ平行とされている。この外側輪郭線はシリンダヘッド１の上方から見た状態において湾曲した形状になっているので、第２上側突条部１２はシリンダヘッド１の上方から見た状態において湾曲した形状になっている。

但し、この湾曲している第２上側突条部１２において第２上流部６ｂと下流部６ｃとの連接領域に対応する領域（中間領域と言う）の曲率は、中心軸線３０２における前記連接領域の曲率よりも小さく設定されている。言い換えると、第２上側突条部１２における前記中間領域の曲率半径Ｒ１は、中心軸線３０２における前記連接領域の曲率半径Ｒ０よりも大きく設定されている。この実施形態では、第２上側突条部１２において前記中間領域よりも上流側領域ならびに下流側領域の各曲率が、前記中間領域の曲率と同一となるように設定されており、これにより、第２上側突条部１２において上流端から下流端までの全域が単一の曲率にされている。前記中間領域は、任意に設定されるが、例えば図１において二点鎖線７０１，７０２で挟む領域とされる。

そして、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａは、共に、バルブステムガイド９の近傍に配置され、かつバルブステムガイド９の中心４００よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側にオフセット配置されている。

このオフセット配置とは、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａの仮想延長線５００が、バルブステムガイド９の中心４００よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側を通過するようになっていることを意味している。

次に、第１〜第３下側突条部２１〜２３の形状について説明する。

第１、第２下側突条部２１，２２は、バルブステムガイド９の近傍から下流部６ｃの下流端までの領域に連続して延びるように設けられており、それらの突出形状および突出寸法はほぼ同じに設定されている。

第３下側突条部２３は、下流部６ｃにおいて集合起点（または分岐起点）６ｄの位置から下流端までの領域に設けられている。これにより、第３下側突条部２３は、第１、第２下側突条部２１，２２より短くなっている。なお、中央に位置する第３下側突条部２３の突出寸法は、図３に示すように、両側に位置する第１、第２下側突条部２１，２２の突出寸法よりも大きく設定されている。

さらに、第１下側突条部２１は、図１に示すようにシリンダヘッド１の上方から見た状態で、排気ポート６の内壁面において第１上流部６ａから下流部６ｃに至るまでの領域の中心軸線３０１に沿うような姿勢で設けられている。そのため、この第１下側突条部２１はほぼ直線形状になっている。

第２下側突条部２２は、図１に示すようにシリンダヘッド１の上方から見た状態で、排気ポート６の内壁面において第２上流部６ｂから下流部６ｃに至るまでの領域の中心軸線３０２に沿うような姿勢で設けられている。

但し、この湾曲している第２下側突条部２２において第２上流部６ｂと下流部６ｃとの連接領域に対応する領域（中間領域と言う）の曲率は、中心軸線３０２における前記連接領域の曲率よりも小さく設定されている。言い換えると、第２下側突条部２２における前記中間領域の曲率半径Ｒ２は、中心軸線３０２における前記連接領域の曲率半径Ｒ０よりも大きく設定されている。なお、この実施形態では、第２下側突条部２２において前記中間領域よりも上流側領域ならびに下流側領域の各曲率が、前記中間領域の曲率と同一となるように設定されており、これにより、第２下側突条部２２において上流端から下流端までの全域が単一の曲率にされている。

そして、第１、第２下側突条部２１、２２の各上流端２１ａ，２２ａは、共に、バルブステムガイド９の近傍に配置され、かつバルブステムガイド９の中心４００よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側にオフセット配置されている。

このオフセット配置とは、第１、第２下側突条部２１、２２の各上流端２１ａ，２２ａの仮想延長線６００が、バルブステムガイド９の中心４００よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側を通過するようになっていることを意味している。

なお、第１、第２下側突条部２１、２２の各上流端２１ａ，２２ａは、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａよりもさらに外側に配置されている。

そして、図３に示すように、第１、第２上側突条部１１，１２は、第１〜第３下側突条部２１〜２３の各間に位置させられることにより、それらが並び方向に齟齬状にずらされている。

このようにすれば、排気ポート６に流入した排気ガスが第１、第２上側突条部１１，１２の対向間（以下、上側対向間と言う）３０に流入して、この上側領域から下向きに反射された排気ガスが第１〜第３下側突条部２１〜２３の各対向間（以下、第１、第２下側対向間と言う）４０，５０に流入しやすくなり、好ましい。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。

まず、第２上側突条部１２および第２下側突条部２２において少なくとも前記中間領域の曲率を中心軸線３０２の曲率よりも小さくしている場合には、仮に当該第２上側突条部１２および第２下側突条部２２をシリンダヘッド１上方から見たときに直線形状にする場合に比べると、排気ポート６の内壁面において第２上流部６ｂと下流部６ｃとの連接領域に対して第２上側突条部１２および第２下側突条部２２が接近しすぎることが無くなる。言い換えると、排気ポート６の内壁面において前記連接領域の外側輪郭部（図１の符号６ｅ参照）と第２上側突条部１２および第２下側突条部２２の中間領域との離隔間隔を可及的に大きくすることが可能になる。

これにより、特に内燃機関の高回転時のように排気ガス流量が増大する状況において前記離隔部分を通過する排気ガスの流量ならびに流速の低下が抑制される。

しかも、特に内燃機関の高回転時のように排気ガス流量が増大する状況において排気ガスが前記湾曲している第２上流部６ｂから下流部６ｃに流入する際に、第２上側突条部１２および第２下側突条部２２の表面に沿って流れる排気ガスが慣性剥離しにくくなる。言い換えると、排気ガスが前記湾曲している第２上流部６ｂから下流部６ｃに流入する際に第２上側突条部１２および第２下側突条部２２の表面に沿ってスムースに流れるようになる。

また、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａおよび第１、第２下側突条部２１、２２の各上流端２１ａ，２２ａをオフセット配置している場合には、仮にオフセット配置しない場合に比べると、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａの対向間隔ならびに第１、第２下側突条部２１、２２の各上流端２１ａ，２２ａの対向間隔が大きくなる。これにより、特に内燃機関の高回転時のように排気ガスの流量が増大する状況では、上側対向間３０に排気ガスが流入しやすくなるので、排気ガスが上流から下流へ移動する過程で排気ガスの流速が低下しにくくなる。

言い換えると、排気ポート６の第１、第２上流部６ａ，６ｂから下流部６ｃの最下流に至る過程において排気ガスが速い流速のまま維持されてスムースに流れるようになる。

これらのことから、排気ガスの熱を排気ポート６に効率良く移動（伝達）させることが可能になる。したがって、特に内燃機関の高回転時において排気ガスの熱回収が効率良く行われるようになるなど、排気ガスの冷却性能が向上するようになる。

一般に、排気ガスから突条部（第１、第２上側突条部１１，１２、第１〜第３下側突条部２１〜２３）に伝わる移動熱量（Ｑ）は、前記突条部の熱伝達率（α）と、前記突条部の表面積（Ｓ）と、前記突条部と排気ガスとの間の温度差（ΔＴ）との積により求められる（Ｑ＝α×Ｓ×ΔＴ）。

ここでは、排気ポート６全体での移動熱量として説明せずに、前記突条部のみの移動熱量（Ｑ）として説明している。前記熱伝達率（α）は、排気ガスの流速に比例する。

つまり、前記したように、特に内燃機関の高回転時において第１、第２上側突条部１１，１２の上側対向間３０への排気ガスの流入量が可及的に多くなることに加えて、排気ガスの慣性剥離を抑制できるようになれば、前記熱伝達率（α）が小さくならずに済むのである。

以上説明したように本発明を適用した実施形態では、第１、第２上側突条部１１，１２の形状を工夫することにより、特に内燃機関の高回転時において排気ポート６の上流から下流に排気ガスが流れる過程で排気ガスの熱を排気ポート６に効率良く回収することが可能になる。

したがって、特に内燃機関の高回転時において排気ガスの冷却性能が向上するようになるので、排気ポート６に接続される触媒（図示省略）の過剰昇温を抑制または防止することが可能になるなど、前記触媒の機能低下ならびに耐久性低下を長期にわたって抑制できるようになる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。

（１）上記実施形態では、多気筒型内燃機関に用いるシリンダヘッド１を例に挙げているが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば図示していないが、単気筒型内燃機関に用いるシリンダヘッドにも本発明を適用することが可能である。その場合も、排気ポート６については上記実施形態と同様の構成とされる。

（２）上記実施形態では、排気ポート６の上側領域に２つの突条部１１，１２を設置し、下側領域に３つの突条部２１〜２３を設置した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば図４から図６に示すように、排気ポート６の上側領域のみに２つの突条部１１，１２を設置したものも本発明の実施形態として含まれる。その場合も、上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。

（３）上記実施形態では、排気ポート６の第１上流部６ａと第２上流部６ｂとをそれらの中央から左右対称に配置していない場合の例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば図７に示すように、排気ポート６の第１上流部６ａと第２上流部６ｂとをそれらの中央から左右対称に配置している場合にも本発明を適用できる。このような排気ポート６としては、例えば多数の気筒が直列に配列されるシリンダヘッド１における気筒配列方向の中間に位置しているものが挙げられる。

図７には、排気ポート６の上側領域に第１、第２上側突条部１１，１２を、また下側領域に第１〜第３下側突条部２１〜２３を設けている場合を例示している。

そして、第１、第２上側突条部１１，１２の曲率半径Ｒ１'，Ｒ１が、上記実施形態と同様にシリンダヘッド１の上方から見たときに中心軸線３０１，３０２の曲率半径Ｒ０’，Ｒ０より大きく設定され、かつ、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａがバルブステムガイド９の中心４００の位置よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側にオフセット配置されている。

このオフセット配置とは、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａの仮想延長線５００が、バルブステムガイド９の中心４００よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側を通過するようになっていることを意味している。

また、第１、第２下側突条部２１，２２の曲率半径Ｒ２'，Ｒ２が、上記実施形態と同様にシリンダヘッド１の上方から見たときに中心軸線３０１，３０２の曲率半径Ｒ０’，Ｒ０より大きく設定され、かつ、第１、第２下側突条部２１，２２の各上流端２１ａ，２２ａがバルブステムガイド９の中心４００の位置よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側にオフセット配置されている。

このオフセット配置とは、第１、第２下側突条部２１、２２の各上流端２１ａ，２２ａの仮想延長線６００が、バルブステムガイド９の中心４００よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側を通過するようになっていることを意味している。

第３下側突条部２３は、シリンダヘッド１の上方から見たときに下流部６ｃの中心軸線（図示省略）に沿ってほぼ直線形状とされている。

そして、第１、第２下側突条部２１、２２の各上流端２１ａ，２２ａは、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａよりもさらに外側に配置されている。

この他、図７において、下側領域に第１〜第３下側突条部２１〜２３を設けないようにしたものも本発明の実施形態として含まれる。

いずれの構成の場合にも、上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。

（４）上記実施形態では、第１、第２上側突条部１１，１２および第１、第２下側突条部２１，２２において上流端から下流端までの全域を単一の曲率に設定した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図示していないが、要するに、第１、第２上側突条部１１，１２および第１、第２下側突条部２１，２２において少なくとも第１、第２上流部６ａ，６ｂと下流部６ｃとの連接領域に対応する領域（中間領域と言う）を、中心軸線３０１，３０２の連接領域の曲率よりも小さい曲率で湾曲させるようにすればよく、第１、第２上側突条部１１，１２および第１、第２下側突条部２１，２２において前記中間領域よりも上流側領域ならびに下流側領域の各曲率については、前記中間領域の曲率よりも小さく設定するか、あるいは大きく設定することが可能である。

（５）上記実施形態では、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａと、第１、第２下側突条部２１，２２の各上流端２１ａ，２２ａとを異なるオフセット量にした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図示していないが、例えば第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａと、第１、第２下側突条部２１，２２の各上流端２１ａ，２２ａとのオフセット量を同じにすることにより、当該各上流端１１ａ，１２ａと各上流端２１ａ，２２ａとを同じ位置に配置することが可能である。

（６）上記実施形態では、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａ側を、バルブステムガイド９の中心４００の位置よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側にオフセット配置した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、オフセット無しとすることが可能である。

このオフセット無しとは、図示していないが、例えば第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａの仮想延長線５００がバルブステムガイド９の中心４００を通過するような形態のことである。その場合も、上記実施形態と遜色のない作用、効果が得られる。

（７）上記実施形態では、第１、第２下側突条部２１，２２の各上流端２１ａ，２２ａ側を、バルブステムガイド９の中心４００の位置よりも第１、第２上流部６ａ，６ｂの並び方向外側にオフセット配置した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、オフセット無しとすることが可能である。

このオフセット無しとは、図示していないが、例えば第１、第２下側突条部２１，２２の各上流端２１ａ，２２ａの仮想延長線６００がバルブステムガイド９の中心４００を通過するような形態のことである。その場合も、上記実施形態と遜色のない作用、効果が得られる。

ところで、排気ポート６の上側領域に第１、第２上側突条部１１，１２を、また下側領域に第１〜第３下側突条部２１〜２３を設ける構成において、上記（６）、（７）の記載を考慮すると、第１、第２上側突条部１１，１２の各上流端１１ａ，１２ａと、第１、第２下側突条部２１，２２の各上流端２１ａ，２２ａとの両方をオフセット無しとする場合には、それらが同じ位置に配置されるようになり、また、前記いずれか一方をオフセット有りとして他方をオフセット無しとする場合には、それらが異なる位置に配置されるようになる。

本発明は、排気ポートの上流部が複数に分かれていて、下流部が１つに集合されるシリンダヘッドに好適に利用することが可能である。

１ シリンダヘッド
２ 気筒
６ 排気ポート
６ａ 排気ポートの第１上流部
６ｂ 排気ポートの第２上流部
６ｃ 排気ポートの下流部
６ｄ 集合起点（または分岐起点）
９ バルブステムガイド
１１ 第１上側突条部
１１ａ 第１上側突条部の上流端
１２ 第２上側突条部
１２ａ 第２上側突条部の上流端
２１ 第１下側突条部
２２ 第２下側突条部
２３ 第３下側突条部
３０ 上側対向間
４０ 第１下側対向間
５０ 第２下側対向間
２００ 気筒の中心軸線
３０１ 第１上流部から下流部までの領域の中心軸線
３０２ 第２上流部から下流部までの領域の中心軸線
４００ バルブステムガイドの中心
５００ 第１、第２上側突条部の各上流端の仮想延長線

Claims (3)

1. 排気ポートの上流部が複数に分かれていて、下流部が１つに集合されるシリンダヘッドにおいて、
   前記複数の上流部から前記下流部までの内壁面に、前記上流部と同数の突条部が径方向内向きに突出するようにかつ排気流れ方向に延在するように設けられており、
   前記少なくともいずれか１つの上流部が前記下流部に対して湾曲した形状とされており、
   この湾曲している上流部と前記下流部との連接領域の中心軸線が、シリンダヘッドの上方から見たときに所定の曲率で湾曲されており、
   前記突条部において少なくとも前記連接領域に対応する領域は、前記連接領域の中心軸線の曲率よりも小さい曲率で湾曲されている、ことを特徴とするシリンダヘッド。
2. 請求項１に記載のシリンダヘッドにおいて、
   前記排気ポートの上流部は、シリンダヘッドの側方から見たときにシリンダブロックの気筒から当該気筒の中心軸線に対して傾斜する方向に延在するように前記気筒毎に複数設けられる排気ガス流路であり、
   前記排気ポートの下流部は、シリンダヘッドの側方から見たときに前記複数の上流部が排気流れ方向の下流側で集合する排気ガス流路であり、
   前記複数の突条部は、前記上流部から前記下流部までの内壁面において前記気筒の中心軸線方向の上死点側の領域に、径方向内向きに突出するように設けられる、ことを特徴とするシリンダヘッド。
3. 請求項１または２に記載のシリンダヘッドにおいて、
   前記複数の突条部の各上流端は、前記排気ポートの上流部に設けられるバルブステムガイドに向けて延び、かつ当該各上流端が前記バルブステムガイドの中心よりも前記上流部の並び方向の外側にオフセット配置される、ことを特徴とするシリンダヘッド。

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