JP6721387B2 - Engine member and internal combustion engine including the same - Google Patents
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Description
本発明は、締結ボルトによって第1部材に締結されるエンジン部材およびこれを備えるに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine member that is fastened to a first member by a fastening bolt and includes the same.
特開2000−230456号公報(特許文献1)には、ヘッド締結ボルトによってシリンダブロックに締結されるエンジン部材としてのシリンダヘッドが記載されている。当該シリンダヘッドでは、ヘッド締結ボルトが挿入されるボス部を燃焼室周りに配置し、当該ボス部同士をリブによって連結することによって、各ヘッド締結ボルトの締結力を燃焼室周りのシール面に有効に作用させ、燃焼室のシール性を確保している。 Japanese Patent Laying-Open No. 2000-230456 (Patent Document 1) describes a cylinder head as an engine member that is fastened to a cylinder block by a head fastening bolt. In the cylinder head, the boss portion into which the head fastening bolt is inserted is arranged around the combustion chamber, and by connecting the boss portions with the ribs, the fastening force of each head fastening bolt is effective on the sealing surface around the combustion chamber. To ensure the sealability of the combustion chamber.
ところで、一般的に、シリンダヘッドとシリンダブロックの合わせ面には、冷却水通路やオイル通路などを構成する開口が複数形成されており、当該開口のシール性もヘッド締結ボルトの締結力により確保される構成とされている。 By the way, generally, a plurality of openings forming cooling water passages and oil passages are formed on the mating surface of the cylinder head and the cylinder block, and the sealing property of the openings is also secured by the fastening force of the head fastening bolts. It is configured to.
しかしながら、ヘッド締結ボルトの締結力が有効に作用する領域には限界があり、当該複数の開口全てにヘッド締結ボルトの締結力を有効に作用させることが困難な場合がある。この場合、十分なシール性を確保することができない。ヘッド締結ボルトの数を増加すれば良いが、ボス部を増加する必要があり、シリンダヘッドやシリンダブロックが大型化して、重量増加や車載性の低下を招く。また、ヘッド締結ボルトの締結力を増加することも考えられるが、シリンダヘッドやシリンダブロックの変形量、特に、燃焼室やシリンダボアの変形量の増大に繋がる。上述した公報には当該開口のシール性に関しては何ら言及されておらず、この点において、なお改良の余地がある。 However, there is a limit to a region where the fastening force of the head fastening bolt effectively acts, and it may be difficult to effectively apply the fastening force of the head fastening bolt to all the plurality of openings. In this case, sufficient sealability cannot be secured. Although it is sufficient to increase the number of head fastening bolts, it is necessary to increase the boss portion, which increases the size of the cylinder head and the cylinder block, resulting in an increase in weight and a decrease in vehicle mountability. Although it is possible to increase the fastening force of the head fastening bolt, this leads to an increase in the deformation amount of the cylinder head and the cylinder block, particularly the deformation amount of the combustion chamber and the cylinder bore. The above-mentioned publication makes no mention of the sealing property of the opening, and there is still room for improvement in this respect.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、エンジン部材において、締結ボルトの締結力が作用し難い位置におけるシール性を簡易な構成で確保することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a technique capable of ensuring a sealability with a simple configuration in a position where the fastening force of a fastening bolt is hard to act in an engine member. ..
本発明のエンジン部材およびこれを備える内燃機関は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The engine member of the present invention and the internal combustion engine including the same adopt the following means in order to achieve the above-mentioned object.
本発明に係るエンジン部材の好ましい形態によれば、締結ボルトによって第1部材に締結されるエンジン部材が構成される。当該エンジン部材は、本体部と、フランジ部と、を備えている。本体部は、第1部材に当接される主シール面と、当該主シール面に開口されると共に締結ボルトを挿通可能に構成された第1および第2挿通孔と、を有している。第1および第2挿通孔は、互いに隣り合うように配置されている。フランジ部は、本体部から張り出すように構成されている。また、フランジ部は、主シール面に連続すると共に第1部材に当接されるフランジシール面を有している。さらに、フランジシール面は、第1フランジシール面と、第2フランジシール面と、を有している。第1フランジシール面は、第1挿通孔からの距離が第1距離よりも遠く、かつ、第2挿通孔からの距離が第2距離よりも遠い位置に配置されている。第2フランジシール面は、第1挿通孔からの距離が第1距離以下または第2挿通孔からの距離が第2距離以下の位置に配置されている。そして、フランジ部のうち第1フランジシール面を有する第1部分の厚さ方向寸法が、フランジ部のうち第2フランジシール面を有する第2部分の厚さ方向寸法よりも大きくなるように構成されていると共に、当該第1部分と当該第2部分とは傾斜部を介して接続されている。
According to the preferable mode of the engine member of the present invention, the engine member is fastened to the first member by the fastening bolt. The engine member includes a main body portion and a flange portion. The main body portion has a main seal surface that abuts on the first member, and first and second insertion holes that are opened in the main seal surface and configured to allow the fastening bolts to be inserted. The first and second insertion holes are arranged adjacent to each other. The flange portion is configured to project from the main body portion. Further, the flange portion has a flange sealing surface that is continuous with the main sealing surface and that is in contact with the first member. Further, the flange sealing surface has a first flange sealing surface and a second flange sealing surface. The first flange sealing surface is arranged at a position where the distance from the first insertion hole is longer than the first distance and the distance from the second insertion hole is longer than the second distance. The second flange sealing surface is arranged at a position where the distance from the first insertion hole is the first distance or less or the distance from the second insertion hole is the second distance or less. The dimension of the first portion of the flange portion having the first flange sealing surface in the thickness direction is larger than the dimension of the second portion of the flange portion having the second flange sealing surface in the thickness direction. In addition , the first portion and the second portion are connected via an inclined portion .
本発明における「エンジン部材」は、典型的には、シリンダヘッドがこれに該当するが、シリンダブロックや、クランクケース、チェーンカバー、ロッカーカバー、インテークマニホールド、エキゾーストマニホールドなどを好適に包含する。また、本発明における「第1部材」は、典型的には、シリンダブロックがこれに該当するが、シリンダヘッドや、クランクケース、チェーンカバー、ロッカーカバー、インテークマニホールド、エキゾーストマニホールド、補機類、センサ類、ブラケット類などを好適に包含する。 The "engine member" in the present invention typically corresponds to a cylinder head, but preferably includes a cylinder block, a crankcase, a chain cover, a rocker cover, an intake manifold, an exhaust manifold, and the like. Further, the "first member" in the present invention typically corresponds to a cylinder block, but a cylinder head, a crankcase, a chain cover, a rocker cover, an intake manifold, an exhaust manifold, accessories, a sensor. And brackets are preferably included.
また、本発明における「主シール面に連続する」とは、典型的には、フランジシール面が面一状に主シール面に接続される態様がこれに該当するが、フランジシール面が段差を介して主シール面に接続される態様を好適に包含する。また、本発明における「第1距離」および「第2距離」は、締結ボルトの締結力がシール面に有効に作用する限界距離として規定される。なお、有効に作用するとは、締結ボルトの締結力が、第1部材とエンジン部材との接合面に作用する当該接合面を離隔させる方向の外力を上回っている状態がこれに該当する。さらに、本発明における「厚さ方向寸法」とは、フランジシール面に直交する方向の長さがこれに該当する。 Further, the term "continuous with the main seal surface" in the present invention typically corresponds to a mode in which the flange seal surface is connected to the main seal surface in a flush manner, but the flange seal surface has a step. It preferably includes a mode in which it is connected to the main sealing surface via. Further, the "first distance" and the "second distance" in the present invention are defined as the limit distances at which the fastening force of the fastening bolts effectively acts on the sealing surface. The term “effectively acting” corresponds to a state in which the fastening force of the fastening bolt exceeds the external force acting on the joint surface between the first member and the engine member in the direction of separating the joint surface. Furthermore, the “thickness direction dimension” in the present invention corresponds to the length in the direction orthogonal to the flange seal surface.
本発明によれば、本体部から張り出したフランジ部のうち締結ボルトの締結力が有効に作用し難い第1部分の少なくとも一部のフランジ厚さを、締結ボルトの締結力が有効に作用する第2部分のフランジ厚さよりも厚くする構成、即ち、第1部分の少なくとも一部の剛性を第2部分の剛性よりも大きくする構成であるため、締結ボルトの締結力が第1部分に伝達され易くなる。これにより、第1部分の第1シール面に作用する締結ボルトの締結力を増加することができる。この結果、第1部分のフランジ厚さを厚くするという簡易な構成でありながら、締結ボルトの締結力が作用し難い位置におけるシール性の向上を図ることができる。なお、第1部分のフランジ厚さを厚くするのみであるため、フランジ部全体のフランジ厚さを厚くする構成に比べて重量増加を抑制することができ合理的である。 According to the present invention, the flange thickness of at least a part of the first portion of the flange portion protruding from the main body portion where the fastening force of the fastening bolt is difficult to effectively act is determined by the fastening force of the fastening bolt. Since the flange is thicker than the two parts, that is, the rigidity of at least a part of the first part is larger than the rigidity of the second part, the fastening force of the fastening bolt is easily transmitted to the first part. Become. Thereby, the fastening force of the fastening bolt acting on the first sealing surface of the first portion can be increased. As a result, it is possible to improve the sealing performance at a position where the fastening force of the fastening bolt is hard to act even though the flange thickness of the first portion is made thicker. Since only the thickness of the flange of the first portion is increased, it is rational that an increase in weight can be suppressed as compared with the configuration in which the thickness of the flange of the entire flange portion is increased.
本発明に係るエンジン部材の更なる形態によれば、第1部分は、第1および第2挿通孔からの距離が大きくなるほど厚さ方向寸法が大きくなるように構成されている。 According to a further mode of the engine member of the present invention, the first portion is configured so that the dimension in the thickness direction increases as the distance from the first and second insertion holes increases.
本形態によれば、締結ボルトの締結力が作用し難い部分ほど剛性が高くなるようにフランジ厚さを厚くする構成であるため、重量増加を抑制しながらシール性の向上を図る構成を合理的に実現することができる。 According to the present embodiment, the flange thickness is made thicker so that the portion where the fastening force of the fastening bolt is less likely to act becomes more rigid. Therefore, it is possible to rationalize the configuration for improving the sealing performance while suppressing the increase in weight. Can be realized.
本発明に係るエンジン部材の更なる形態によれば、第1部材は、冷却水が流れるブロック側冷却水通路を有するシリンダブロックとして構成されている。また、エンジン部材は、ブロック側冷却水通路と連通するヘッド側冷却水通路を有するシリンダヘッドとして構成されている。そして、本体部は、燃焼室を構成する凹部を有している。主シール面は、凹部を囲むように構成されている。第1および第2挿通孔は、凹部の周方向に沿って配置されている。また、本体部およびフランジ部によってヘッド側冷却水通路をブロック側冷却水通路に接続する第1接続開口が構成されている。さらに、第1接続開口は、主シール面およびフランジシール面に囲まれるように構成されている。 According to the further form of the engine member concerning the present invention, the 1st member is constituted as a cylinder block which has a block side cooling water passage in which cooling water flows. Further, the engine member is configured as a cylinder head having a head side cooling water passage communicating with the block side cooling water passage. Then, the main body portion has a concave portion that constitutes the combustion chamber. The main sealing surface is configured to surround the recess. The first and second insertion holes are arranged along the circumferential direction of the recess. Further, the main body portion and the flange portion form a first connection opening that connects the head side cooling water passage to the block side cooling water passage. Further, the first connection opening is configured to be surrounded by the main sealing surface and the flange sealing surface.
本形態によれば、レイアウトの制約上、ヘッド側冷却水通路とブロック側冷却水通路との接続部を本体部に設けることができず、当該接続部を本体部に張り出し状に設ける必要があるシリンダヘッドにおいて、本発明の効果をより顕著なものとすることができる。 According to this embodiment, due to the layout restrictions, the connection portion between the head-side cooling water passage and the block-side cooling water passage cannot be provided in the main body portion, and the connection portion needs to be provided in the main body portion in a protruding shape. In the cylinder head, the effect of the present invention can be made more remarkable.
本発明に係るエンジン部材の更なる形態によれば、冷却水を送給するためのウォータポンプがブロック側冷却水通路に設置可能に構成されている。そして、第1接続開口は、ウォータポンプが吐出した冷却水をヘッド側冷却水通路に取り込むための入口として構成されている。 According to the further form of the engine member concerning the present invention, the water pump for sending cooling water is constituted so that it can be installed in the block side cooling water passage. The first connection opening is configured as an inlet for taking the cooling water discharged by the water pump into the head-side cooling water passage.
本形態によれば、特にウォータポンプがシリンダブロックに張り出し状に設けられることによって、当該ウォータポンプの吐出口とヘッド側冷却水通路との接続部をフランジ部に設ける必要があるシリンダヘッドにおいて、本発明の効果をより一層顕著なものとすることができる。 According to the present embodiment, particularly in the cylinder head in which the connection portion between the discharge port of the water pump and the head-side cooling water passage is required to be provided in the flange portion by providing the water pump in the cylinder block in an overhanging manner, The effect of the invention can be made more remarkable.
本発明に係るエンジン部材の更なる形態によれば、第1部材は、潤滑油が流れるブロック側潤滑油通路を有するシリンダブロックとして構成されている。また、エンジン部材は、ブロック側潤滑油通路に連通するヘッド側潤滑油通路を有するシリンダヘッドとして構成されている。そして、本体部は、燃焼室を構成する凹部を有している。主シール面は、凹部を囲むように構成されている。第1および第2挿通孔は、凹部の周方向に沿って配置されている。また、本体部およびフランジ部によってヘッド側潤滑油通路をブロック側潤滑油通路に接続するための第2接続開口が構成されている。さらに、第2接続開口は、主シール面およびフランジシール面に囲まれるように構成されている。 According to the further form of the engine member concerning the present invention, the 1st member is constituted as a cylinder block which has a block side lubricating oil passage through which lubricating oil flows. Further, the engine member is configured as a cylinder head having a head side lubricating oil passage communicating with the block side lubricating oil passage. Then, the main body portion has a concave portion that constitutes the combustion chamber. The main sealing surface is configured to surround the recess. The first and second insertion holes are arranged along the circumferential direction of the recess. Further, the main body portion and the flange portion constitute a second connection opening for connecting the head side lubricating oil passage to the block side lubricating oil passage. Further, the second connection opening is configured to be surrounded by the main sealing surface and the flange sealing surface.
本形態によれば、レイアウトの制約上、ヘッド側潤滑油通路とブロック側潤滑油通路との接続部を本体部に設けることができず、当該接続部を本体部に張り出し状に設ける必要があるシリンダヘッドにおいて、本発明の効果をより顕著なものとすることができる。 According to the present embodiment, due to the layout constraint, the connecting portion between the head-side lubricating oil passage and the block-side lubricating oil passage cannot be provided in the main body portion, and the connecting portion needs to be provided in an overhanging shape in the main body portion. In the cylinder head, the effect of the present invention can be made more remarkable.
本発明に係るエンジン部材の更なる形態によれば、本体部は、動弁機構室を有している。さらに、ヘッド側潤滑油通路は、動弁機構室に接続されている。そして、第2接続開口は、動弁機構室を流れる潤滑油をヘッド側潤滑油通路を介してブロック側潤滑油通路に導入するための導入口として構成されている。 According to the further form of the engine member concerning the present invention, the main part has a valve mechanism room. Further, the head-side lubricating oil passage is connected to the valve mechanism chamber. The second connection opening is configured as an introduction port for introducing the lubricating oil flowing in the valve mechanism chamber into the block side lubricating oil passage via the head side lubricating oil passage.
本形態によれば、ヘッド側潤滑油通路と、ブロック側潤滑油通路と、の接続部をフランジ部に設ける必要があるシリンダヘッドにおいて、本発明の効果をより顕著なものとすることができる。 According to this aspect, the effect of the present invention can be made more prominent in the cylinder head in which the connection portion between the head-side lubricating oil passage and the block-side lubricating oil passage needs to be provided in the flange portion.
本発明に係る内燃機関の好ましい形態によれば、上述したいずれかの態様の本発明に係るエンジン部材を備えている。 According to a preferable mode of an internal combustion engine of the present invention, the engine member of any one of the above-described modes of the present invention is provided.
本発明によれば、上述したいずれかの態様の本発明に係るエンジン部材を備えるから、本発明のエンジン部材が奏する効果と同様の効果、例えば、締結ボルトの締結力が作用し難い位置におけるシール性を簡易な構成で確保することができる効果などを奏することができる。 According to the present invention, since the engine member according to the present invention of any one of the above-described aspects is provided, an effect similar to the effect exhibited by the engine member of the present invention, for example, a seal at a position where the fastening force of the fastening bolt is hard to act. It is possible to obtain the effect of ensuring the property with a simple configuration.
本発明によれば、エンジン部材において、締結ボルトの締結力が作用し難い位置におけるシール性を簡易な構成で確保することができる。 According to the present invention, in the engine member, it is possible to secure the sealability at a position where the fastening force of the fastening bolt is hard to act with a simple configuration.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using embodiments.
本発明の実施の形態に係る内燃機関1は、図1に示すように、本発明の実施の形態に係るシリンダヘッド2と、シリンダヘッド2の上部に取り付けられたロッカーカバー4と、シリンダヘッド2の下部に取り付けられたシリンダブロック6と、シリンダブロック6の下部に取り付けられたアッパーオイルパン8と、アッパーオイルパン8の下部に取り付けられたロアオイルパン10と、シリンダヘッド2に接続されたインテークマニホールド12と、チェーンカバー14と、シリンダブロック6に取り付けられたウォータポンプ16と、を備えている。内燃機関1は、4つの気筒が直列に配置された直列4気筒エンジンとして構成されており、後述する燃焼室で生じる燃焼圧力によって図示しないピストンを往復運動させ、当該ピストンの往復運動を図示しないクランクシャフトの回転運動に変換することにより動力を出力する。なお、本実施の形態では、便宜上、ロッカーカバー4側、即ち、図1中の紙面上方を、「上側」ないし「上方側」として規定し、ロアオイルパン10側、即ち、図1中紙面下方を、「下側」ないし「下方側」として規定する。
As shown in FIG. 1, an
シリンダヘッド2は、図2に示すように、前壁部26aと、後壁部26bと、前壁部26aおよび後壁部26bを接続する側壁部28a,28bと、を備えている。シリンダヘッド2は、本発明における「エンジン部材」に対応する実施構成の一例である。
As shown in FIG. 2, the
前壁部26aには、チェーンカバー14が締結され、前壁部26aとチェーンカバー14との間にチェーン室が構成される。側壁部28a,28bは、燃焼室配列方向に沿うように延在している。側壁部28aは、インテークマニホールド12を取り付けるための取付部2aを有している。また、側壁部28bは、図示しないエキゾーストマニホールドを取り付けるための取付部(図示せず)を有している。
The
また、シリンダヘッド2は、図4および図5に示すように、アッパーデッキ部22およびロアデッキ部24を備えている。アッパーデッキ部22およびロアデッキ部24は、前壁部26a、後壁部26bおよび側壁部28a,28bに接続されている。アッパーデッキ部22とロアデッキ部24との間には、図5に示すように、ヘッド用ウォータジャケットHWJが形成されている。
Further, the
ヘッド用ウォータジャケットHWJは、冷却水が流れる冷却水通路として構成されており、ヘッド用ウォータジャケットHWJを流れる冷却水によって、シリンダヘッド2、特に、後述する燃焼室構成凹部44周りが冷却される。ヘッド用ウォータジャケットHWJは、本発明における「ヘッド側冷却水通路」に対応する実施構成の一例である。
The head water jacket HWJ is configured as a cooling water passage through which cooling water flows, and the cooling water flowing through the head water jacket HWJ cools the
さらに、シリンダヘッド2には、図2に示すように、ヘッド締結ボルト(図示せず)を挿通するための複数の挿通孔32およびアッパーデッキ部22上を流れる潤滑油をロアオイルパン10に戻すための複数のオイル戻し孔34,35が形成されている。挿通孔32およびオイル戻し孔34,35は、アッパーデッキ部22からロアデッキ部24まで貫通している。シリンダヘッド2は、ヘッド締結ボルト(図示せず)によってシリンダブロック6に締結固定される。
Further, as shown in FIG. 2, the
挿通孔32は、図3に示すように、後述する燃焼室構成凹部44の周方向に沿うようにほぼ等間隔(90度の間隔)に四つ配置されている。なお、各燃焼室構成凹部44間に対応する位置に配置される挿通孔32は、隣接する燃焼室構成凹部44同士で共有となっている。挿通孔32は、本発明における「第1および第2挿通孔」に対応する実施構成の一例である。
As shown in FIG. 3, four
オイル戻し孔34は、図3に示すように、側壁部28b寄りの位置であって各燃焼室構成凹部44の間に対応する位置に配置されている。より具体的には、各オイル戻し孔34は、各燃焼室構成凹部44の間に対応する位置に配置された挿通孔32のうち側壁部28b寄りに配置された三つの挿通孔32に関して燃焼室構成凹部44とは反対側に対応する位置に配置されている。
As shown in FIG. 3, the
また、オイル戻し孔35は、図3に示すように、側壁部28a寄りの位置であって後壁部26b寄りに配置された二つの燃焼室構成凹部44の間に対応する位置に配置されている。より具体的には、オイル戻し孔35は、後壁部26b寄りに配置された二つの燃焼室構成凹部44の間に対応する位置に配置された挿通孔32のうち側壁部28a寄りに配置された挿通孔32に関して燃焼室構成凹部44とは反対側の位置に配置されている。燃焼室構成凹部44は、本発明における「凹部」に対応する実施構成の一例である。
Further, as shown in FIG. 3, the
シリンダヘッド2にロッカーカバー4が取り付けられることにより動弁機構室VMCが構成される。
The
ロアデッキ部24は、図3に示すように、平面視略長方形状に構成された本体部24a(図に示す二点鎖線に囲まれた領域)と、当該本体部24aに対して張り出し状に構成されたフランジ部24b,24c,24dと、を備えている。フランジ部24b,24c,24dは、挿通孔32のうち側壁部28a寄りに配置された各挿通孔32の中心同士を結ぶ仮想連結線VLを挟んで本体部24aとは反対側(図3の上側)に向かって張り出すように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
フランジ部24bは、図3に示すように、側壁部28aのうち前壁部26aに最も近い位置に配置された燃焼室構成凹部44(図3の最も左側に配置された燃焼室構成凹部44)に対応する位置に設けられている。フランジ部24bは、前壁部26aから燃焼室配列方向に沿って延在している。フランジ部24bは、前壁部26aから二つの挿通孔32(前壁部26aに最も近い位置に配置された燃焼室構成凹部44の側壁部28a寄りに設けられた二つの挿通孔32)のほぼ中間に対応する位置まで達する長さに構成されている。フランジ部24bは、平面視において延在方向に長辺を有する略長方形状に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
フランジ部24bは、図6および図7に示すように、延在方向(図6および図7の左右方向)のほぼ中央位置を挟んで前壁部26a側のフランジ厚さよりも当該中央位置を挟んで後壁部26b側のフランジ厚さの方が厚くなるように構成されている。なお、フランジ部24bのフランジ厚さが薄い部分と厚い部分とは、断面変化が急激に起こらないように傾斜部を介して接続されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
なお、フランジ部24bの延在方向のほぼ中央位置を挟んで後壁部26b側のフランジ厚さが当該中央位置を挟んで前壁部26a側のフランジ厚さよりも厚くする態様は、本発明における「フランジ部のうち第1フランジシール面を有する第1部分の少なくとも一部の厚さ方向寸法が、フランジ部のうち第2フランジシール面を有する第2部分の厚さ方向寸法よりも大きくなるよう構成」する態様に対応する実施構成の一例である。
In addition, the aspect in which the flange thickness on the
フランジ部24cは、図3に示すように、側壁部28aのうち後壁部26b寄りに配置された二つの燃焼室構成凹部44に対応する位置に設けられている。フランジ部24cは、後壁部26b寄りに配置された二つの燃焼室構成凹部44間に対応する位置から前壁部26a側に向かって燃焼室配列方向に沿って延在している。フランジ部24cは、後壁部26bから二つ目に配置された燃焼室構成凹部44の側壁部28a寄りに設けた二つの挿通孔32のほぼ中間に対応する位置まで達する長さに構成されている。フランジ部24cは、平面視において延在方向に長辺を有する略長方形状に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
フランジ部24dは、図3に示すように、側壁部28aのうち後壁部26bと側壁部28aとの接続部である角部に設けられている。フランジ部24dは、平面視略正方形状に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
本体部24aおよびフランジ部24b,24c,24dは、図3に示すように、シリンダブロック6に当接される当接面42a,42b,42c,42dを有している。当接面42a,42b,42c,42dは、面一状に構成されている。当接面42aは、本発明における「主シール面」に対応し、当接面42b,42cは、本発明における「フランジシール面」に対応する実施構成の一例である。
As shown in FIG. 3, the
当接面42aには、図3に示すように、複数の挿通孔32およびオイル戻し孔34が開口している。また、当接面42aには、燃焼室の一部を構成する燃焼室構成凹部44と、ヘッド用ウォータジャケットHWJに連通する複数の連通開口46と、が形成されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of insertion holes 32 and oil return holes 34 are opened in the
燃焼室構成凹部44は、図3に示すように、直列に4つ配置されている。なお、燃焼室は、燃焼室構成凹部44と、シリンダブロック6に形成された後述するシリンダボア66aと、シリンダボア66a内に収容される図示しないピストンの上面と、によって構成される。
As shown in FIG. 3, four combustion
連通開口46は、図3に示すように、燃焼室構成凹部44を囲むように当該燃焼室構成凹部44の周方向に沿って配置されている。なお、連通開口46は、挿通孔32よりも径方向において内側となる位置に配置されている。
As shown in FIG. 3, the
ロアデッキ部24のフランジ部24bに対応する位置には、図3に示すように、当接面42bおよび当該当接面42bに隣接する当接面42aにかけて、ヘッド用ウォータジャケットHWJに連通する連通開口47が形成されている。連通開口47は、フランジ部24bの外形に沿った形状、即ち、平面視略長方形状に形成されている。連通開口47は、本発明における「第1接続開口」に対応する実施構成の一例である。
As shown in FIG. 3, at a position corresponding to the
ロアデッキ部24のフランジ部24cに対応する位置には、図3に示すように、当接面42cおよび当該当接面42cに隣接する当接面42aにかけて、フランジ部24cの外形に沿った形状、即ち、平面視略長方形状の凹部48が形成されている。当該凹部48にオイル戻し孔35が開口する。
At a position corresponding to the
ロアデッキ部24のフランジ部24dに対応する位置には、詳細な説明は省略するが、当接面42dおよび当該当接面42dに隣接する当接面42aにかけて、冷却水をウォータポンプ16に戻すためのリターン通路の一部を構成する通路開口49が形成されている。通路開口49は、フランジ部24dの外形に沿った形状、即ち、平面視略正方形状に形成されている。
Although detailed description is omitted at a position corresponding to the
シリンダブロック6は、図8および図9に示すように、前壁部62aと、後壁部62bと、前壁部62aおよび後壁部62bに接続された側壁部64a,64bと、シリンダボア66aを有するシリンダ壁部66と、を備えている。前壁部62a、後壁部62b、側壁部64a,64bおよびシリンダ壁部66の上端面は、面一状に形成されており、シリンダヘッド2に当接される当接面60として構成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
前壁部62aには、チェーンカバー14が締結され、前壁部62aとチェーンカバー14との間にチェーン室が構成される。側壁部64a,64bは、シリンダボア配列方向(図9の左右方向)に沿うように延在している。側壁部64aは、図8に示すように、ウォータポンプ16を取り付けるためのウォータポンプハウジング部72と、当該ウォータポンプハウジング部72に冷却水を導くサクション通路部74と、を備えている。
The
前壁部62a,後壁部62bおよび側壁部64a,64bと、シリンダ壁部66との間には、ブロック用ウォータジャケットBWJが形成されている。ブロック用ウォータジャケットBWJは、冷却水が流れる冷却水通路として構成されており、ブロック用ウォータジャケットBWJを流れる冷却水によって、シリンダブロック6、特に、シリンダ壁部66周りが冷却される。ブロック用ウォータジャケットBWJは、当接面60において開口している。
A block water jacket BWJ is formed between the
また、側壁部64aのうち前壁部62aに最も近い位置に配置されたシリンダボア66aに対応する位置には、図9に示すように、ブロック用ウォータジャケットBWJに連通接続された冷却水導入通路69が設けられている。冷却水導入通路69は、図12に示すように、ウォータポンプハウジング部72が有する冷却水吐出通路72aに連通接続されている。サクション通路部74、ブロック用ウォータジャケットBWJおよび冷却水導入通路69は、本発明における「ブロック側冷却水通路」に対応する実施構成の一例である。
Further, as shown in FIG. 9, at the position corresponding to the cylinder bore 66a arranged at the position closest to the
さらに、側壁部64aと後壁部62bとの接続部である角部には、図9に示すように、冷却水をウォータポンプ16に戻すためのリターン通路の一部を構成する冷却水戻し通路70が形成されている。
Further, as shown in FIG. 9, at a corner portion that is a connection portion between the
シリンダ壁部66は、図8および図9に示すように、4つのシリンダボア66aが直列に配置されるように構成されている。各シリンダ壁部66は、互いに連結されている。なお、シリンダボア66a内には、図示しないピストンが摺動する。ブロック用ウォータジャケットBWJは、図8および図9に示すように、各シリンダ壁部66を囲むように各シリンダ壁部66に同心状に構成されている。
The
また、シリンダブロック6には、図9に示すように、ヘッド締結ボルトをネジ係合するための複数のネジ穴76および複数のオイル戻し通路78,79,80が形成されている。ネジ穴76は、ブロック用ウォータジャケットBWJの周方向に沿うように配置されている。ネジ穴76は、ブロック用ウォータジャケットBWJの周方向にほぼ等間隔(90度の間隔)に四つ配置されている。なお、シリンダボア66a間に対応する位置に配置されるネジ穴76は、隣接するシリンダボア66a同士で共有となっている。
Further, in the
オイル戻し通路78は、図9に示すように、側壁部64b寄りの位置であって前壁部62aから二つ目のシリンダボア66aに対応する位置に配置されている。オイル戻し通路78の当接面60側の開口は、シリンダボア66aの直径にほぼ等しい長さを有している。オイル戻し通路79は、図9に示すように、、側壁部64b寄りの位置であって後壁部62b寄りに配置された二つのシリンダボア66aの間に対応する位置に配置されている。なお、シリンダヘッド2がシリンダブロック6に締結された際には、シリンダヘッド2の二つのオイル戻し孔34(前壁部26aから数えて一番目および二番目のオイル戻し孔34)がオイル戻し通路78の当接面60側の開口に連通接続される。
As shown in FIG. 9, the
また、オイル戻し通路80は、図9に示すように、後壁部62b寄りに配置された二つのシリンダボア66aの間に対応する位置であって側壁部64a寄りの位置に配置されている。オイル戻し通路80は、後壁部62b寄りに配置された二つのシリンダボア66a間に対応する位置から前壁部62a側に向かってシリンダボア配列方向に沿って延在するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 9, the
オイル戻し通路80は、後壁部62bから二つ目に配置されたシリンダボア66aの側壁部64a寄りに設けた二つのネジ穴76のほぼ中間に対応する位置まで達する長さに構成されている。なお、シリンダヘッド2がシリンダブロック6に締結された際には、シリンダヘッド2のオイル戻し孔35が凹部48を介してオイル戻し通路80に連通接続される。オイル戻し通路80は、本発明における「ブロック側潤滑油通路」に対応する実施構成の一例である。
The
ウォータポンプハウジング部72は、図8および図10に示すように、側壁部64aのうち前壁部62a寄りの部分(前壁部62a側端部)に一体に形成されている。ウォータポンプハウジング部72の前壁部62a側を向く端面にウォータポンプ16が取り付けられる。
As shown in FIGS. 8 and 10, the water
サクション通路部74は、図10に示すように、側壁部64aの上方部(図10の上方側)において、シリンダボア配列方向(図10の左右方向)に沿って延在している。サクション通路部74の一端部はウォータポンプハウジング部72に接続されており、サクション通路部74の他端部は後壁部62bに接続されている。サクション通路部74内部には冷却水が流れる冷却水通路が形成されている。当該冷却水通路の一端は、ウォータポンプハウジング部72内に形成された吸入通路に連通されており、当該冷却水通路の他端は、冷却水戻し通路70に連通されている。
As shown in FIG. 10, the
こうして構成されたシリンダブロック6にシリンダヘッド2がヘッド締結ボルトによって締結されると(図11)、当該ヘッド締結ボルトの締結力によって、シリンダヘッド2の当接面42a,42b,42c,42dおよびシリンダブロック6の当接面60が互いに当接した状態で接合される。
When the
ここで、ヘッド締結ボルトの締結力は、内燃機関1の稼働に伴って発生するピストンの上下振動や燃焼室の燃焼圧力などの当接面42a,42b,42c,42dおよび当接面60の接合を離隔する方向に作用する外力の大きさや、ヘッド締結ボルトの締結力によって生じるシリンダヘッド2およびシリンダブロック6の変形、特に、燃焼室構成凹部44およびシリンダ壁部66の変形の大きさなどを考慮して設定される。
Here, the fastening force of the head fastening bolt is obtained by joining the contact surfaces 42a, 42b, 42c, 42d and the
なお、当接面42a,42b,42c,42d,60に作用するヘッド締結ボルトの締結力は、シリンダヘッド2の挿通孔32(シリンダブロック6のネジ穴76)の中心からの距離が同じ場所においては同じ大きさとなり、当該挿通孔32(ネジ穴76)の中心からの距離が大きくなるほど(挿通孔32(ネジ穴76)から遠い場所ほど)当該締結力は小さくなる。
The fastening force of the head fastening bolt acting on the contact surfaces 42a, 42b, 42c, 42d, 60 is at the same distance from the center of the
こうして設定された締結力によってヘッド締結ボルトを締め付けた場合、ヘッド締結ボルトの締結力が当接面42a,42b,42c,42dおよび当接面60に有効に作用し難い部分が発生する。本実施の形態では、図13および図14に示すように、フランジ部24bの当接面42bの一部P(フランジ部24bの張り出し端の角部のうち前壁部26aとは反対側の角部の当接面42b)および図示はしないが当該当接面42bに当接するシリンダブロック6の当接面60が、ヘッド締結ボルトの締結力が有効に作用する円領域CAから外れるため、ヘッド締結ボルトの締結力が有効に作用し難い。
When the head fastening bolt is tightened by the fastening force set in this way, the fastening force of the head fastening bolt is difficult to effectively act on the contact surfaces 42a, 42b, 42c, 42d and the
ここで、円領域CAから外れたフランジ部24bは、本発明における「第1部分」に対応し、フランジ部24bの当接面42bの一部P(フランジ部24bの張り出し端の角部のうち前壁部26aとは反対側の角部の当接面42b)は、本発明における「第1フランジシール面」に対応する実施構成の一例である。また、円領域CA内のフランジ部24bは、本発明における「第2部分」に対応し、円領域CA内のフランジ部24bの当接面42bは、本発明における「第2フランジシール面」に対応する実施構成の一例である
Here, the
なお、ヘッド締結ボルトの締結力が有効に作用するとは、当該ヘッド締結ボルトの締結力が、内燃機関1の稼働に伴って当接面42a,42b,42c,42dおよび当接面60の接合を離隔する方向に作用する外力(例えば、ピストンの上下振動や燃焼室の燃焼圧力など)の大きさよりも大きい状態として規定される。
It should be noted that the fact that the fastening force of the head fastening bolt acts effectively means that the fastening force of the head fastening bolt causes the contact surfaces 42a, 42b, 42c, 42d and the
ここで、本実施の形態では、シリンダヘッド2のフランジ部24bの張り出し端の角部のうち前壁部26aとは反対側の角部を含むフランジ部24bの延在方向(図7の左右方向)の後壁部26b側のフランジ厚さが、フランジ部24bの延在方向(図7の左右方向)の前壁部26a側におけるフランジ厚さよりも厚くなるように構成されているため、当該フランジ部24bの後側部分の剛性が向上されてヘッド締結ボルトの締結力が伝達され易くなっている。
Here, in the present embodiment, the extending direction of the
これにより、ヘッド締結ボルトの締め付け力を増加することなく、フランジ部24bの張り出し端の角部のうち前壁部26aとは反対側の角部においてもヘッド締結ボルトの締結力を有効に作用させることができる。しかも、フランジ部24bの一部のフランジ厚さを厚くするのみであるため、重量が増加することを良好に抑制できる。
Accordingly, without increasing the tightening force of the head fastening bolt, the tightening force of the head fastening bolt is effectively applied to the corner of the projecting end of the
なお、シリンダブロック6にシリンダヘッド2が締結されることにより、ブロック用ウォータジャケットBWJが複数の連通開口46を介してヘッド用ウォータジャケットHWJに連通接続され、冷却水導入通路69が連通開口47を介してヘッド用ウォータジャケットHWJに連通接続され、オイル戻し通路78,79,80がオイル戻し孔34,35を介して動弁機構室VMCに連通接続される。また、冷却水戻し通路70が通路開口49に接続される。
When the
本実施の形態では、フランジ部24bの延在方向(図7の左右方向)のほぼ中央位置を挟んで後壁部26b側の全フランジ厚さを増加する構成としたが、これに限らない。ヘッド締結ボルトの締結力が作用し難い場所、例えば、フランジ部24bの張り出し角部(フランジ部24bの張り出し端の角部のうち前壁部26aとは反対側の角部)のフランジ厚さのみを増加する構成としても良い。
In the present embodiment, the overall flange thickness on the
本実施の形態では、フランジ部24bの延在方向(図7の左右方向)のほぼ中央位置を挟んで後壁部26b側のフランジ厚さを一様にする構成としたが、これに限らない。例えば、挿通孔32の中心からの距離に応じてフランジ厚さを変更する構成としても良い。この場合、挿通孔32の中心から遠い部分ほどフランジ厚さが厚くなるように構成すれば良い。
In the present embodiment, the flange thickness on the
本実施の形態では、フランジ部24bの一部のフランジ厚さを厚くする構成としたが、これに限らない。ヘッド締結ボルトの締結力が作用し難い部分であれば、いずれの場所においても適用可能である。例えば、フランジ部24b同様、本体部24aに対して張り出し状に構成されたフランジ部24c,24dなどにも適用可能である。フランジ部24cのうちヘッド締結ボルトの締結力が作用し難い部分のフランジ厚さを厚くする態様の場合には、オイル戻し孔35が、本発明における「ヘッド側潤滑油通路」に対応し、凹部48が、本発明における「第2接続開口」に対応し、オイル戻し通路80が、本発明における「ブロック側潤滑油通路」に対応する実施構成の一例である。
In the present embodiment, the flange thickness of a part of the
本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。 The present embodiment shows an example of a mode for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the configuration of this embodiment.
1 内燃機関(内燃機関)
2 シリンダヘッド(エンジン部材、シリンダヘッド)
2a 取付部
4 ロッカーカバー
6 シリンダブロック(第1部材)
8 アッパーオイルパン
10 ロアオイルパン
12 インテークマニホールド
14 チェーンカバー
16 ウォータポンプ(ウォータポンプ)
22 アッパーデッキ部
24 ロアデッキ部
24a 本体部(本体部)
24b フランジ部(フランジ部)
24c フランジ部
24d フランジ部
26a 前壁部
26b 後壁部
28a 側壁部
28b 側壁部
32 挿通孔(第1挿通孔、第2挿通孔)
34 オイル戻し孔
35 オイル戻し孔(ヘッド側潤滑油通路)
42a 当接面(主シール面)
42b 当接面(フランジシール面)
42c 当接面(フランジシール面)
42d 当接面
44 燃焼室構成凹部(凹部)
46 連通開口
47 連通開口(第1接続開口)
48 凹部(第2接続開口)
49 通路開口
60 当接面
62a 前壁部
62b 後壁部
64a 側壁部
64b 側壁部
66 シリンダ壁部
66a シリンダボア
69 冷却水導入通路
70 冷却水戻し通路
72 ウォータポンプハウジング部
72a 冷却水吐出通路
74 サクション通路部(ブロック側冷却水通路)
76 ネジ穴
78 オイル戻し通路
79 オイル戻し通路
80 オイル戻し通路(ブロック側潤滑油通路)
HWJ ヘッド用ウォータジャケット(ヘッド側冷却水通路)
BWJ ブロック用ウォータジャケット(ブロック側冷却水通路)
VMC 動弁機構室
CC 燃焼室
CA 円領域
VL 仮想連結線
P 当接面42bの一部
1 Internal combustion engine (internal combustion engine)
2 Cylinder head (engine member, cylinder head)
8
22
24b Flange part (flange part)
34
42a Contact surface (main seal surface)
42b Contact surface (flange seal surface)
42c Contact surface (flange sealing surface)
46
48 recesses (second connection opening)
49
76
HWJ head water jacket (head side cooling water passage)
Water jacket for BWJ block (block side cooling water passage)
VMC valve mechanism room CC combustion chamber CA circle area VL virtual connecting line P part of
Claims (7)
前記第1部材に当接される主シール面と、該主シール面に開口されると共に前記締結ボルトを挿通可能に構成された第1および第2挿通孔と、を有する本体部と、
前記本体部から張り出すよう構成されたフランジ部と、
を備え、
前記第1および第2挿通孔は、互いに隣り合うよう配置されており、
前記フランジ部は、前記主シール面に連続すると共に前記第1部材に当接されるフランジシール面を有しており、
前記フランジシール面は、前記第1挿通孔の中心からの距離が第1距離よりも遠く、かつ、前記第2挿通孔の中心からの距離が第2距離よりも遠い位置に配置された第1フランジシール面と、前記第1挿通孔の中心からの距離が前記第1距離以下または前記第2挿通孔からの距離が前記第2距離以下の位置に配置された第2フランジシール面と、を有しており、
前記フランジ部のうち前記第1フランジシール面を有する第1部分の厚さ方向寸法が、前記フランジ部のうち前記第2フランジシール面を有する第2部分の厚さ方向寸法よりも大きくなるよう構成されていると共に、該第1部分と該第2部分とは傾斜部を介して接続されている
エンジン部材。
An engine member fastened to the first member by a fastening bolt,
A main body portion having a main seal surface that is in contact with the first member, and first and second insertion holes that are opened in the main seal surface and that are configured to allow the fastening bolts to be inserted therethrough;
A flange portion configured to project from the main body portion,
Equipped with
The first and second insertion holes are arranged adjacent to each other,
The flange portion has a flange sealing surface that is continuous with the main sealing surface and is in contact with the first member,
The flange sealing surface is arranged at a position where the distance from the center of the first insertion hole is longer than the first distance and the distance from the center of the second insertion hole is longer than the second distance. A flange sealing surface and a second flange sealing surface arranged at a position where the distance from the center of the first insertion hole is the first distance or less or the distance from the second insertion hole is the second distance or less. Have,
The thickness direction dimension of the first portion of the flange portion having the first flange sealing surface is larger than the thickness dimension dimension of the second portion of the flange portion having the second flange sealing surface. And an engine member in which the first portion and the second portion are connected via an inclined portion .
前記本体部は、燃焼室を構成する凹部を有しており、
前記主シール面は、前記凹部を囲むよう構成されており、
前記第1および第2挿通孔は、前記凹部の周方向に沿って配置されており、
前記本体部および前記フランジ部によって前記ヘッド側冷却水通路を前記ブロック側冷却水通路に接続する第1接続開口が構成されており、
前記第1接続開口は、前記主シール面および前記フランジシール面に囲まれるよう構成されている
エンジン部材。 The first member is configured as a cylinder block having a block side cooling water passage through which cooling water flows, and the engine member is configured as a cylinder head having a head side cooling water passage communicating with the block side cooling water passage. The engine member according to claim 1 or 2, wherein:
The main body portion has a concave portion that constitutes a combustion chamber,
The main sealing surface is configured to surround the recess,
The first and second insertion holes are arranged along the circumferential direction of the recess,
A first connection opening that connects the head-side cooling water passage to the block-side cooling water passage is configured by the main body portion and the flange portion,
The engine member configured such that the first connection opening is surrounded by the main sealing surface and the flange sealing surface.
前記第1接続開口は、前記ウォータポンプが吐出した冷却水を前記ヘッド側冷却水通路に取り込むための入口として構成されている
エンジン部材。 The engine member according to claim 3, wherein a water pump for supplying cooling water can be installed in the block side cooling water passage.
The first connection opening is an engine member configured as an inlet for taking the cooling water discharged by the water pump into the head-side cooling water passage.
前記本体部は、燃焼室を構成する凹部を有しており、
前記主シール面は、前記凹部を囲むように構成されており、
前記第1および第2挿通孔は、前記凹部の周方向に沿って配置されており、
前記本体部および前記フランジ部によって前記ヘッド側潤滑油通路を前記ブロック側潤滑油通路に接続するための第2接続開口が構成されており、
前記第2接続開口は、前記主シール面および前記フランジシール面に囲まれるよう構成されている
エンジン部材。 The first member is configured as a cylinder block having a block side lubricating oil passage through which lubricating oil flows, and the engine member is configured as a cylinder head having a head side lubricating oil passage communicating with the block side lubricating oil passage. The engine member according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The main body portion has a concave portion that constitutes a combustion chamber,
The main sealing surface is configured to surround the recess,
The first and second insertion holes are arranged along the circumferential direction of the recess,
A second connection opening for connecting the head-side lubricating oil passage to the block-side lubricating oil passage is formed by the body portion and the flange portion,
The engine member configured such that the second connection opening is surrounded by the main sealing surface and the flange sealing surface.
前記ヘッド側潤滑油通路は、前記動弁機構室に接続されており、
前記第2接続開口は、前記動弁機構室を流れる潤滑油を前記ヘッド側潤滑油通路を介して前記ブロック側潤滑油通路に導入するための導入口として構成されている
請求項5に記載のエンジン部材。 The main body has a valve mechanism chamber,
The head-side lubricating oil passage is connected to the valve mechanism chamber,
The second connection opening is configured as an introduction port for introducing the lubricating oil flowing through the valve mechanism chamber into the block-side lubricating oil passage via the head-side lubricating oil passage. Engine parts.
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