JP7040645B2 - シリンダヘッド - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッドに関する。

一般的なエンジンのシリンダヘッドは、例えばアルミニウムやアルミニウム合金を用いた鋳造によって成型されており、熱伝導率が比較的高い。そのため、燃焼室へと繋がる吸気ポートは、燃焼室から伝わる熱によって加熱され、吸気ポートを流通する吸気の温度上昇を招く。吸気の温度が上昇すると吸入空気量が減少するとともにノッキングが発生しやすくなり、エンジン性能を低下させる可能性がある。このような課題に対し、例えば特許文献１には、吸気ポート内に樹脂製の断熱部材を配置して、吸気の温度上昇を抑制するようにしたエンジンの吸気通路構造が開示されている。

特開２０１８－３６００号公報

上記の特許文献１のように、アルミニウム等の材料（素材）で成型されたシリンダヘッドの吸気ポート内に配置される断熱部材は、樹脂の射出成型により形成されている。このように断熱材としての樹脂部を射出成型により形成する場合、シリンダヘッドの吸気ポート内には、樹脂部となる溶融樹脂を注入するための空間（注入空間）が形成されるとともに、溶融樹脂の漏れを防ぐためのシール面が確保される。しかしながら、注入空間のシール面を確保すると、漏れを防止できる一方で、注入空間の圧力が高まり、吸気ポートを形成する壁部にひびや割れが生じるおそれがある。

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、樹脂の射出成型により断熱部材を配置する際のひびや割れを防止しながら、吸気の温度上昇を抑制することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）ここで開示するシリンダヘッドは、シリンダブロックと接合されるシリンダヘッド下面から立設された吸気側壁部と、エンジンの燃焼室に連通する吸気ポートが内部に形成され、内面に沿って配置された樹脂部を有するポート周壁部と、前記ポート周壁部における前記シリンダヘッド下面側の外面から突設されるとともに、前記吸気側壁部から離隔する方向へ前記吸気ポート内を流れる吸気の流通方向に沿って延設された外側縦リブと、前記外側縦リブの一端部分において前記吸気側壁部から膨出形成されるとともに、前記樹脂部の射出成型の際に前記吸気ポート内のガスを排出するための孔部が形成されたボス部と、を備えている。

（２）前記シリンダヘッドは、一つの前記吸気ポートに対して二つの前記外側縦リブが設けられており、前記ボス部は、少なくとも一方の前記外側縦リブの前記一端部分に配置されていることが好ましい。
（３）前記シリンダヘッドは、前記ポート周壁部における前記シリンダヘッド下面側の内面から突設され、前記二つの外側縦リブの間において前記流通方向に沿って延設された内側縦リブを備えていることが好ましい。

（４）前記シリンダヘッドは、前記ポート周壁部の内面から突設されるとともに前記内側縦リブの両側において前記流通方向に沿って延設され、前記内側縦リブよりも突出量の小さい二つの内側補助リブを備えていることが好ましい。
（５）前記シリンダヘッドは、前記ポート周壁部の内面から突設されるとともに前記流通方向と交差する方向に沿って延設され、前記内側縦リブよりも突出量の小さい内側横リブを備えていることが好ましい。

（６）前記エンジンが多気筒エンジンであって、前記シリンダヘッドには複数の前記吸気ポートが並設されており、前記シリンダヘッドが、隣接する前記吸気ポートの前記ポート周壁部間に架設された外側横リブを備えていることが好ましい。
（７）前記ポート周壁部における前記シリンダヘッド下面側の内面が、前記吸気ポートの内側に向って凸となるようにアーチ状に湾曲形成されていることが好ましい。

開示のシリンダヘッドによれば、外側縦リブによってポート周壁部を補強できる。また、この外側縦リブは、一端部分に配置されたボス部によって補強されていることから、ポート周壁部の補強機能をより高めることができる。これらにより、樹脂の射出成型により断熱部材としての樹脂部を配置する際のひびや割れを防止できる。また、樹脂部によって吸気の温度上昇を抑制できるため、吸入空気量の減少とノッキングの発生とを抑制でき、エンジン性能の向上を図ることができる。

実施形態に係るシリンダヘッドの吸気側部分をエンジンの前側から見た模式的な正面図である。 図１のシリンダヘッドを吸気側から見た模式的な側面図（図１のＡ方向矢視図）である。 図１のシリンダヘッドの下面図である。 図１のシリンダヘッドの吸気ポート内を示す断面図（図１のＢ－Ｂ矢視断面図）である。 図１のシリンダヘッドの吸気ポート周辺の構成から樹脂部を省略して示す断面図（図２のＣ－Ｃ矢視断面図）である。 図１のシリンダヘッドのポート周壁部の内面構造を説明するための断面図（図５のＥ－Ｅ矢視断面図）である。 図１のシリンダヘッドのポート周壁部の内面構造を説明するための断面図（図５のＦ－Ｆ矢視断面図）である。

図面を参照して、実施形態としてのシリンダヘッドについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．シリンダヘッドの構造］
図１は、本実施形態に係るシリンダヘッド１の吸気側部分をエンジンの前側から見た模式的な正面図であり、図２はシリンダヘッド１の側面図（図１のＡ方向矢視図）である。シリンダヘッド１は、例えば車両に搭載されるエンジンを構成する部品である。本実施形態では、四つの気筒が一列に並設され、一つの気筒に二つの吸気弁と二つの排気弁とが設けられるエンジンのシリンダヘッド１を例示する。また、本実施形態のエンジンには、燃焼室２（図３参照）に直接的に燃料を噴射する筒内噴射弁（図示略）と、吸気ポート３に燃料を噴射するポート噴射弁（図示略）とが装備される。

以下、シリンダヘッド１に対してシリンダブロック（図示略）が固定される側を「下側」とし、この逆側を「上側」としてシリンダヘッド１の上下方向を定める。シリンダヘッド１の上下方向は、エンジンが車両等に搭載されたときの上下方向（鉛直方向）と必ずしも一致していなくてよい。以下、単に「上下方向」という場合には、シリンダヘッド１の上下方向を意味する。なお、図３はシリンダヘッド１の下面図（シリンダヘッド１をその下面１ｂ側から見た図）であり、図４は吸気ポート３の内部を示す断面図（図１のＢ－Ｂ矢視断面図）である。

図２に示すように、シリンダヘッド１は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金を用いた鋳造によって成型されたシリンダヘッド本体１０と、吸気ポート３内に配置された樹脂部２０とを有する。シリンダヘッド本体１０は、シリンダヘッド１の本体部を構成するものである。シリンダヘッド１のうち、樹脂部２０以外の構成（上記の吸気ポート３や後述する取付孔５，６及び固定用ボス７等）は、シリンダヘッド本体１０に設けられる。なお、図２及び図４ではわかりやすいように、樹脂部２０にドットを付して示す。

図２及び図３に示すように、シリンダヘッド１の下面１ｂ（以下、「シリンダヘッド下面１ｂ」ともいう）は、上下方向と直交する平面状に加工されており、シリンダブロックとの接合面となる。シリンダヘッド下面１ｂには、シリンダの上部を形成する燃焼室２が凹設されている。シリンダヘッド１は、シリンダヘッド下面１ｂとシリンダブロックの上面との間にガスケット（図示略）が介装された状態で、シリンダブロックと結合される。すなわち、すなわち、シリンダヘッド下面１ｂとシリンダブロックとは接合される。

シリンダヘッド１には、燃焼室２に連通する吸気ポート３と、ポート噴射弁が取り付けられる取付孔５と、筒内噴射弁が取り付けられる取付孔６と、筒内噴射弁に接続されるデリバリーパイプが固定される固定用ボス７とが、吸気ポート３ごとに形成されている。吸気ポート３及び各取付孔５，６はいずれも、シリンダヘッド１の外部に開口している。なお、吸気ポート３の開口３ｅ（上流端）は長円形状に形成されており、吸気ポート３のフランジ面３ｆには図示しないインテークマニホールドが接続される。

具体的には、図２に示すように、吸気ポート３の開口３ｅの上方にポート噴射弁の取付孔５の開口５ａが位置し、開口３ｅの下方に筒内噴射弁の取付孔６の開口６ａが位置する。すなわち、図５に示すように、吸気ポート３の上方にポート噴射弁の取付孔５が位置し、吸気ポート３の下方に筒内噴射弁の取付孔６が位置する。なお、図５はシリンダヘッド１の吸気ポート３周辺の構成から樹脂部２０を省略した断面図（すなわちシリンダヘッド本体１０の断面図）であり、図２のＣ－Ｃ矢視断面図に相当する。

また、三つの開口３ｅ，５ａ，６ａはいずれも、シリンダヘッド下面１ｂから直交方向に立設された吸気側壁部１ａよりも、吸排気方向における外側（図２中の紙面手前側）に位置する。ここでいう「吸排気方向」とは、上記の上下方向とシリンダ列方向（気筒が並ぶ方向）との両方に直交する方向（エンジンの左右方向）である。なお、図２～図４では、四つの気筒のそれぞれに同様に設けられる要素（吸気ポート３，取付孔５，６，固定用ボス７）の符号を、一つの気筒にのみ付す。

本実施形態のシリンダヘッド１には、四つの吸気ポート３が一列に並設されている。以下、四つの吸気ポート３が並ぶ方向Ｄ１を「ポート並設方向Ｄ１」という。また、四つの吸気ポート３を互いに区別する場合は、四つの吸気ポート３をエンジンの前側から順に、第一吸気ポート３Ａ，第二吸気ポート３Ｂ，第三吸気ポート３Ｃ，第四吸気ポート３Ｄという。ポート並設方向Ｄ１は、エンジンの前後方向及びシリンダ列方向のそれぞれと一致するとともに、上下方向及び吸排気方向と直交する。図４に示すように、本実施形態では、各吸気ポート３が二つの吸気バルブ孔３ｇを介して燃焼室２と連通する二股形状に形成されている。各吸気ポート３において、吸気は開口３ｅから吸気バルブ孔３ｇへ向かって流れる。以下、この吸気の流通する方向を「流通方向Ｄ２」という。

図２に示すように、本実施形態のシリンダヘッド１は、上記の吸気側壁部１ａと、吸気ポート３が内部に形成され、内面に沿って配置される樹脂部２０と有するポート周壁部４と、筒内噴射弁の取付孔６が内部に形成された取付周壁部６ｂとを有する。さらに、本実施形態のシリンダヘッド１は、ポート周壁部４の外面に設けられた外側縦リブ１４と、この外側縦リブ１４の根元部分（一端部分）に配置されたボス部１３，１３′と、隣接するポート周壁部４間に架設された外側横リブ１５とを有する。

ポート周壁部４は、図２及び図３に示すように、吸気側壁部１ａから離隔する方向へ延設された筒状の部位であり、図５に示すように内部の空間が吸気ポート３となる。図２及び図３に示すように、四つのポート周壁部４は、略同一形状に形成されるとともに、ポート並設方向Ｄ１に略等間隔に配置される。本実施形態の吸気ポート３の開口３ｅは長円形状であることから、ポート周壁部４の上流部における下面４ｂ（シリンダヘッド下面１ｂ側の面４ｂ）の一部は略平坦となっている。

取付周壁部６ｂは、吸気側壁部１ａから離隔する方向へ延設された筒状の部位であり、図５に示すように内部の空間が取付孔６となる。取付周壁部６ｂは、吸気側壁部１ａからポート周壁部４の延設方向と同方向（すなわち流通方向Ｄ２）に延設される。図２及び図３に示すように、四つの取付周壁部６ｂは、略同一形状に形成されるとともに、四つのポート周壁部４のそれぞれの下側（ポート周壁部４におけるシリンダヘッド下面１ｂ側）に設けられる。取付周壁部６ｂは、その一部がポート周壁部４と共通化されている。具体的には、図５に示すように、ポート周壁部４の下面部分と取付周壁部６ｂの上面部分とが同一部分で構成されている。取付周壁部６ｂは、筒内噴射弁が取り付けられる機能に加え、ポート周壁部４を補強する機能を持つ。

なお、本実施形態の取付周壁部６ｂは、図３に示すように、吸気側壁部１ａからポート周壁部４における流通方向Ｄ２の中途まで延設されており、図５に示すように、ポート周壁部４の下方に開口６ａが位置する。また、図３及び図５に示すように、取付周壁部６ｂは、シリンダヘッド下面１ｂ側を貫設して形成された水抜き孔６ｃを有する。水抜き孔６ｃは、上下方向に延びるように取付周壁部６ｂに形成された貫通孔であり、空気中の水分が取付孔６内で水滴となった場合に取付孔６内に溜まらないよう、外部へ排出する機能を持つ。

ポート周壁部４は、シリンダヘッド下面１ｂ側であって取付周壁部６ｂの延設方向の端部よりも上流側（すなわち、取付周壁部６ｂが存在しない上流側）において、ポート周壁部４の外面から突設された突起部４ａを有する。突起部４ａは、ポート周壁部４の下側の外面に流通方向Ｄ２に沿って延設されている。本実施形態のシリンダヘッド１では、二つの平行な突起部４ａが吸気ポート３ごとに形成されている。各突起部４ａは、ポート周壁部４における平坦な外面から下方に向けて突設されており、補強用リブとしての機能を持つ。

図２及び図３に示すように、外側縦リブ１４は、ポート周壁部４におけるシリンダヘッド下面１ｂ側の外面から下方に向けて突設されるとともに、吸気側壁部１ａから離隔する方向へ流通方向Ｄ２に沿って延設されている。本実施形態のシリンダヘッド１では、一つの吸気ポート３に対して二つの外側縦リブ１４が設けられており、二つの外側縦リブ１４が一つの取付周壁部６ｂをポート並設方向Ｄ１から挟むように配置されている。外側縦リブ１４は、ポート周壁部４を補強する機能を持つ。

本実施形態のシリンダヘッド１では、最前に位置する第一吸気ポート３Ａを除き、取付周壁部６ｂの前側（図中左側）の外側縦リブ１４が吸気側壁部１ａからフランジ面３ｆまで延設されている。なお、図２及び図３では、代表して、第四吸気ポート３Ｄに設けられている前側の外側縦リブに符号１４を付す。また、第一吸気ポート３Ａにおける取付周壁部６ｂの前側の外側縦リブ１４は、スペースの関係上、上記した他の外側縦リブ１４よりもやや短くなっている。

また、本実施形態のシリンダヘッド１では、取付周壁部６ｂの後側（図中右側）の外側縦リブ１４が吸気側壁部１ａからポート周壁部４における流通方向Ｄ２の中途まで延設されている。なお、図２及び図３では、前側の外側縦リブ１４と同様、代表して、第四吸気ポート３Ｄに設けられている後側の外側縦リブに符号１４を付す。本実施形態では、後側の外側縦リブ１４の端部（吸排気方向の外側端部）には、上記の固定用ボス７が一体形成されている。

ボス部１３，１３′は、各外側縦リブ１４の根元部分において吸気側壁部１ａから膨出形成されている。ボス部１３，１３′は、その下端面がシリンダヘッド下面１ｂと面一に形成されており、シリンダヘッド下面１ｂから立設された部位であるともいえる。ボス部１３，１３′の吸排気方向の外側を向く面には外側縦リブ１４の根元部分が接続されている。言い換えると、外側縦リブ１４は、ボス部１３，１３′から流通方向Ｄ２に沿って延設されている。なお、図２及び図３では、代表して、第四吸気ポート３Ｄに設けられているボス部に符号１３，１３′を付す。

図３に示すように、ボス部１３には、樹脂部２０の射出成型の際に吸気ポート３内のガスを排出するためのガス抜き孔１３ａ（孔部）が形成されている。一方、ボス部１３′にも孔部が形成されているが、このボス部１３′はダミーのボスである。すなわち、本実施形態のシリンダヘッド１では、一方の外側縦リブ１４の根元部分に、ガス抜き孔１３ａを有するボス部１３が配置され、他方の外側縦リブ１４の根元部分に、ダミーのボス部１３′が配置されている。

外側横リブ１５は、ポート並設方向Ｄ１に延びて隣接するポート周壁部４の間を繋ぐように設けられる。本実施形態のシリンダヘッド１には三つの外側横リブ１５が設けられる。各外側横リブ１５は、近接する外側縦リブ１４同士を連結しており、外側縦リブ１４を補強することで間接的にポート周壁部４を補強する機能を持つ。

本実施形態のシリンダヘッド１は、ポート周壁部４の外面側に設けられる二種類のリブ１４，１５に加え、ポート周壁部４の下側の内面（すなわち下面４ｂ）側に設けられる三種類のリブ１６，１７，１８を有する。図６に示すように、シリンダヘッド１のシリンダヘッド本体１０には、ポート周壁部４の下面１ｃから上方に向けて突設されて流通方向Ｄ２に沿って延設された一つの内側縦リブ１６と、内側縦リブ１６の両側において流通方向Ｄ２に沿って延設された二つの内側補助リブ１７と、流通方向Ｄ２と交差する方向に沿って延設された内側横リブ１８とが設けられる。

内側縦リブ１６は、ポート周壁部４の外面に設けられた二つの外側縦リブ１４の間に配置されている。すなわち、ポート周壁部４を上下方向から透視して見たときに、二つの外側縦リブ１４の間に内側縦リブ１６が配置される。なお、本実施形態の内側縦リブ１６は、吸気ポート３の二股に分かれる分岐点を通り流通方向Ｄ２に延びる仮想的な直線Ｘ（図６参照）上に配置されている。

内側補助リブ１７は、ポート周壁部４の下面４ｂから上方に向けて突設されており、その突出量が内側縦リブ１６よりも小さく設定される。本実施形態のシリンダヘッド１では、図７に示すように、二つの内側補助リブ１７が内側縦リブ１６を挟んで対称に配置されており、三つの縦リブ１６，１７が略平行に設けられる。なお、ポート周壁部４を上下方向から透視して見たときに、二つの外側縦リブ１４と二つの内側補助リブ１７とがずれていることが好ましい。これにより、ポート周壁部４の肉厚が部分的に小さくなることがなく、ポート周壁部４が全体的に補強される。

また、ポート周壁部４の下面４ｂは、上（吸気ポート３の内側）に凸となるようにアーチ状に湾曲していることが好ましい。このような構成とすることで、ポート周壁部４のポート並設方向Ｄ１における中央部分の肉厚が拡大され、ポート周壁部４の剛性が高まる。

図６に示すように、内側横リブ１８は、ポート周壁部４の下面４ｂから上方に向けて突設されており、その突出量が内側縦リブ１６よりも小さく設定される。なお、内側横リブ１８の突出量は、内側補助リブ１７の突出量よりも小さいことが好ましい。本実施形態のシリンダヘッド１では、内側縦リブ１６と左右の内側補助リブ１７とを繋ぐ内側横リブ１８が流通方向Ｄ２に二組並んでおり、合計で四つの内側横リブ１８が設けられている。本実施形態の内側横リブ１８は、流通方向Ｄ２と直交する方向に延設されている。

本実施形態のシリンダヘッド１は、上記のように、吸気ポート３内に配置される樹脂部２０を有する。この樹脂部２０は、樹脂の射出成型によって形成されることから、シリンダヘッド本体１０は、樹脂部２０となる溶融樹脂を注入するための部位を有する。具体的には、図２及び図３に示すように、シリンダヘッド本体１０は、溶融樹脂を注入する注入口１１ａが形成された略円筒状の台座部１１を有する。本実施形態の台座部１１は、第一吸気ポート３Ａ及び第二吸気ポート３Ｂの間と、第三吸気ポート３Ｃ及び第四吸気ポート３Ｄの間との二箇所に設けられる。

各台座部１１は、隣接する二つの吸気ポート３Ａ及び３Ｂ，３Ｃ及び３Ｄの各ポート周壁部４の上流部分同士を繋ぐ連結部４ｃから、吸気側壁部１ａに沿って下方へ延設され、下方に向けて開口している。この開口が注入口１１ａである。注入口１１ａが形成されている台座部１１の下端面は、シリンダヘッド下面１ｂと平行に設けられる。注入口１１ａは、溶融樹脂を射出する射出機（図示略）の先端が挿入されて溶融樹脂が供給（注入）される供給口である。

なお、図３に示すように、シリンダヘッド下面１ｂには、上記のガス抜き孔１３ａが開口している。本実施形態のシリンダヘッド１では、二つの吸気ポート３に対し一つの注入口１１ａが設けられ、一つの吸気ポート３に対し一つのガス抜き孔１３ａが設けられる。ガス抜き孔１３ａは、ポート並設方向Ｄ１において注入口１１ａから離れた位置に配置される。

図５に示すように、本実施形態のシリンダヘッド本体１０には、注入口１１ａから注入された溶融樹脂が吸気ポート３に向かって流れる空間（以下「樹脂通路１２」という）が設けられる。樹脂通路１２は、注入口１１ａからその両側の二つの吸気ポート３のそれぞれまで延設されている。言い換えると、樹脂通路１２は、注入口１１ａとその両側の各吸気ポート３とを連通している。本実施形態のシリンダヘッド本体１０では、吸気ポート３に開口した樹脂通路１２の開口１２ａが長円形状に形成されている。

図４に示すように、樹脂部２０は、シリンダヘッド本体１０の熱が吸気へ伝わるのを抑制する断熱部材である。樹脂部２０は、シリンダヘッド本体１０の材質よりも熱伝導率の低い樹脂で形成されており、より好ましくは耐熱性の高い樹脂で形成される。樹脂部２０は、吸気ポート３の全長のうち、吸気バルブ孔３ｇ側の部分（下流部）を除いた部分の内面に沿って配置されている。

本実施形態では、四つの吸気ポート３内に配置される樹脂部２０のうち、互いに隣接する二つの樹脂部２０が、その相互間に設けられた樹脂部分２１によって連結されている。以下、互いに隣接する二つの樹脂部２０の間に設けられた樹脂部分２１を「連結樹脂部２１」という。連結樹脂部２１は、樹脂通路１２内で溶融樹脂が固化することで形成される。本実施形態の連結樹脂部２１は、第一吸気ポート３Ａ及び第二吸気ポート３Ｂに配置される二つの樹脂部２０の間と、第三吸気ポート３Ｃ及び第四吸気ポート３Ｄに配置される二つの樹脂部２０の間とのそれぞれに設けられている。

［２．シリンダヘッドの製造方法］
ここで、シリンダヘッド本体１０の吸気ポート３内に樹脂部２０を配置することでシリンダヘッド１を製造する方法について説明する。上述したように、樹脂部２０は、射出成型により形成される。具体的には、まずシリンダヘッド本体１０の吸気ポート３内に図示しないスライド型を配置し、溶融樹脂を供給する空間（以下「注入空間」という）をポート周壁部４の内面とスライド型の外面とで区画する。このとき、注入空間から溶融樹脂が漏れないように、注入空間の端部（吸気ポート３の上流端部及び下流端部）を、例えば、図示しないシール部材を配置したりシール面を機械加工したりすることでシールする。

次いで、射出機の先端を注入口１１ａに挿入し、射出機から樹脂通路１２内に溶融樹脂を注入する。樹脂通路１２に注入された溶融樹脂は、樹脂通路１２を通じて二つの吸気ポート３へと供給される。この溶融樹脂は、ポート周壁部４の内面に沿って流れ、注入空間に広がっていく。これに伴い、吸気ポート３内のガスは排出口からシリンダヘッド１の外部へ排出される。なお、溶融樹脂の供給が進むに連れて注入空間の圧力は高まるが、本実施形態のシリンダヘッド本体１０は、ポート周壁部４が補強されていることから、ポート周壁部４にひびや割れが生じるおそれが回避される。注入空間が溶融樹脂で充填されたら、注入口１１ａへの溶融樹脂の注入を停止する。そして、溶融樹脂が固化すると、吸気ポート３内に樹脂部２０が形成される。その後、吸気ポート３内に配置していたスライド型を取り去れば、シリンダヘッド１が完成する。

［３．作用，効果］
（１）上述したシリンダヘッド１によれば、外側縦リブ１４によってポート周壁部４を補強できる。また、この外側縦リブ１４は、一端部分である根元部分に配置されたボス部１３，１３′によって補強されていることから、ポート周壁部４の補強機能をより高めることができる。したがって、上述したシリンダヘッド１によれば、樹脂の射出成型により断熱部材としての樹脂部２０を配置する際のひびや割れを防止できる。

また、シリンダヘッド１の吸気側壁部１ａには、燃料噴射弁（筒内噴射弁，ポート噴射弁）を取付けるための取付孔５，６や、燃料噴射弁に燃料を供給するためのデリバリーパイプを取り付けるための固定用ボス７が形成されており、スペースが狭いという課題がある。これに対し、上述したシリンダヘッド１では、ガス抜き用の孔部１３ａが形成されたボス部１３を利用して外側縦リブ１４が補強されているため、狭いスペースを効率よく利用でき、シリンダヘッド１の大型化を回避できる。

また、上述したシリンダヘッド１では、吸気ポート３内に樹脂部２０が配置されるため、ポート周壁部４の内面と吸気ポート３内を流れる吸気との間で樹脂部２０が断熱材として機能する。これにより、ポート周壁部４の内面から吸気に伝わる熱が低減されるため、吸気の温度上昇を抑制できる。よって、吸入空気量の減少とノッキングの発生とを抑制でき、エンジン性能の向上を図ることができる。

（２）上述したシリンダヘッド１によれば、一つの吸気ポート３に対して二つの外側縦リブ１４が設けられていることから、ポート周壁部４をより補強でき、射出成型時のひびや割れを防止できる。さらに、少なくとも一方の外側縦リブ１４の根元部分にはボス部１３が配置されていることから、狭いスペースを効率よく利用でき、シリンダヘッド１の大型化を回避できる。

（３）上述したシリンダヘッド１によれば、ポート周壁部４の下側の内面（下面４ｂ）にも流通方向Ｄ２に沿って延びる内側縦リブ１６が設けられていることから、ポート周壁部４をさらに補強でき、射出成型時のひびや割れをより防止できる。
（４）上述したシリンダヘッド１によれば、内側縦リブ１６の両側に内側補助リブ１７が設けられていることから、ポート周壁部４をさらに補強でき、射出成型時のひびや割れをより防止できる。さらに、この内側補助リブ１７の突出量は内側縦リブ１６よりも小さいため、溶融樹脂の流れの妨げとなりにくく、樹脂部２０の肉厚を確保できる。

（５）上述したシリンダヘッド１によれば、ポート周壁部４の下面４ｂに流通方向Ｄ２と交差する方向に沿って延びる内側横リブ１８が設けられているため、ポート周壁部４をより効果的に補強でき、射出成型時のひびや割れをより防止できる。さらに、この内側横リブ１８の突出量は内側縦リブ１６よりも小さいため、溶融樹脂の流れの妨げとなりにくく、樹脂部２０の肉厚を確保できる。

（６）上述したシリンダヘッド１によれば、隣接する吸気ポート３のポート周壁部４間に外側横リブ１５が架設されていることから、吸気ポート３間をも補強でき、樹脂部２０を射出成型する際のひびや割れを防止できる。
（７）なお、ポート周壁部４の下面４ｂが上に凸となるようなアーチ状に湾曲形成されている場合には、ポート周壁部４のポート並設方向Ｄ１における中央部分の肉厚を大きくすることができ、射出成型時のひびや割れをより防止できる。

（８）上記のシリンダヘッド１では、吸気ポート３内に配置される樹脂部２０に加えて、二つの吸気ポート３間に配置される連結樹脂部２１が設けられる。このため、吸気ポート３間における断熱効果をも高めることができ、吸気の温度上昇をより抑制できる。これにより、吸入空気量の減少とノッキングの発生とを抑制でき、エンジン性能の向上を図ることができる。

上記のシリンダヘッド１では、台座部１１の下端面がシリンダヘッド下面１ｂと平行に設けられており、この下端面に溶融樹脂を注入する注入口１１ａが開口している。このため、溶融樹脂を注入する際に、シリンダヘッド下面１ｂを水平に配置すれば下端面も水平に配置されることから、射出機を鉛直方向からセットできる。つまり、樹脂部２０を成型する際に、シリンダヘッド本体１０の姿勢を保持しやすくできるとともに、溶融樹脂の注入方向を鉛直方向とすることができ、溶融樹脂を注入しやすくすることができる。

［４．変形例］
上述したシリンダヘッド１の構成は一例であって、上述したものに限られない。例えば、直列四気筒エンジンのシリンダヘッドでなくてもよいし、筒内噴射弁及びポート噴射弁の両方を備えたエンジンのシリンダヘッドでなくてもよい。なお、吸気ポート３の形状は、上述したような二股形状に限定されないし、固定用ボス７が省略されてもよい。

また、上述したシリンダヘッド１には、５種類のリブ１４～１８が設けられているが、これらのリブ１４～１８の個数，形状，配置はいずれも一例であって、上述したものに限られない。
例えば、一つの外側縦リブ１４が、ポート周壁部４のうちの最も薄肉になりやすい部分（例えば中央部分）に配置されてもよいし、三つ以上の外側縦リブ１４が配置されていてもよい。また、一つの吸気ポート３に対して複数の外側縦リブ１４が設けられる場合に、これらの外側縦リブ１４の形状が全て同一であってもよいし、異なる形状であってもよい。さらに、多気筒エンジンの場合に、各吸気ポート３に設けられる外側縦リブ１４の構成が全て同一であってもよいし、異なっていてもよい。

また、例えば、外側横リブ１５が、近接する外側縦リブ１４同士ではなくポート周壁部４同士を直接的に連結していてもよい。なお、外側横リブ１５が全てのポート周壁部４間に配置されていなくてもよいし、外側横リブ１５を省略してもよい。また、一つの吸気ポート３に対して複数の内側縦リブ１６が設けられてもよいし、一つの吸気ポート３に対して一つ又は三つ以上の内側補助リブ１７が設けられてもよい。また、内側縦リブ１６，内側補助リブ１７及び内側横リブ１８の位置や突出量は、ポート周壁部４の補強性能と溶融樹脂の流れやすさ及び樹脂部２０の肉厚とを考慮して設定されることが好ましい。なお、これら内側のリブ１６，１７，１８は必須ではなく、省略可能である。

上述したシリンダヘッド１では、外側縦リブ１４の根元部分に二種類のボス部１３，１３′が配置されているが、外側縦リブ１４が一つである場合にはダミーのボス部１３′を不要である。また、外側縦リブ１４が複数設けられている場合に、ダミーのボス部１３′を省略してもよい。なお、上述したボス部１３，１３′の形状や配置は一例であって、上述したものに限られない。

上述した取付周壁部６ｂの構成も一例である。例えば、取付周壁部が、吸気側壁部１ａからポート周壁部４に沿ってフランジ面３ｆまで延設されていてもよい。この場合、上記の突起部４ａは省略可能である。また、筒内噴射弁を取り付けるための取付孔５を有するボスが、吸気側壁部１ａに直接的に設けられてもよい。

上述した樹脂部２０を吸気ポート３内に配置するための構成は一例である。例えば、台座部１１（注入口１１ａ）が各吸気ポート３に設けられていてもよい。この場合、上記の樹脂通路１２は不要となり、連結樹脂部２１は形成されない。また、台座部１１の下端面がシリンダヘッド下面１ｂと平行でなくてもよい。なお、取付孔６内の水滴を外部に排出するための構成は、上記の水抜き孔６ｃに限られない。

１ シリンダヘッド
１ａ 吸気側壁部
１ｂ シリンダヘッド下面
２ 燃焼室
３ 吸気ポート
４ ポート周壁部
４ｂ 下面（下側の内面）
６ 筒内噴射弁の取付孔
６ｂ 取付周壁部
１０ シリンダヘッド本体
１１ 台座部
１１ａ 注入口
１２ 樹脂通路
１２ａ 開口
１３，１３′ ボス部
１３ａ ガス抜き孔（孔部）
１４ 外側縦リブ
１５ 外側横リブ
１６ 内側縦リブ
１７ 内側補助リブ
１８ 内側横リブ
２０ 樹脂部

Claims (7)

1. シリンダブロックと接合されるシリンダヘッド下面から立設された吸気側壁部と、
   エンジンの燃焼室に連通する吸気ポートが内部に形成され、内面に沿って配置された樹脂部を有するポート周壁部と、
   前記ポート周壁部における前記シリンダヘッド下面側の外面から突設されるとともに、前記吸気側壁部から離隔する方向へ前記吸気ポート内を流れる吸気の流通方向に沿って延設された外側縦リブと、
   前記外側縦リブの一端部分において前記吸気側壁部から膨出形成されるとともに、前記樹脂部の射出成型の際に前記吸気ポート内のガスを排出するための孔部が形成されたボス部と、を備えた
   ことを特徴とする、シリンダヘッド。
2. 一つの前記吸気ポートに対して二つの前記外側縦リブが設けられており、
   前記ボス部は、少なくとも一方の前記外側縦リブの前記一端部分に配置されている
   ことを特徴とする、請求項１記載のシリンダヘッド。
3. 前記ポート周壁部における前記シリンダヘッド下面側の内面から突設され、前記二つの外側縦リブの間において前記流通方向に沿って延設された内側縦リブを備えた
   ことを特徴とする、請求項２記載のシリンダヘッド。
4. 前記ポート周壁部の内面から突設されるとともに前記内側縦リブの両側において前記流通方向に沿って延設され、前記内側縦リブよりも突出量の小さい二つの内側補助リブを備えた
   ことを特徴とする、請求項３記載のシリンダヘッド。
5. 前記ポート周壁部の内面から突設されるとともに前記流通方向と交差する方向に沿って延設され、前記内側縦リブよりも突出量の小さい内側横リブを備えた
   ことを特徴とする、請求項３又は４記載のシリンダヘッド。
6. 前記エンジンが多気筒エンジンであって、前記シリンダヘッドには複数の前記吸気ポートが並設されており、
   隣接する前記吸気ポートの前記ポート周壁部間に架設された外側横リブを備えた
   ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のシリンダヘッド。
7. 前記ポート周壁部における前記シリンダヘッド下面側の内面が、前記吸気ポートの内側に向って凸となるようにアーチ状に湾曲形成されている
   ことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のシリンダヘッド。
   

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