JPH0140216B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンのシリンダヘツド、特に吸気
ポートと排気ポートとが異なる側面に開口し、且
つ上部にカムシヤフトが備えられるシリンダヘツ
ドの構造に関する。

（従来技術） 複数のヘツドボルトによりガスケツトを介して
シリンダブロツク上に締付けられるシリンダヘツ
ドは、高圧の燃焼ガスに対するシール性を確保す
るためにシリンダブロツクに十分な面圧で締付け
られることが必要であるが、特に隣接ボア間にお
いては、両側からガス圧が作用し、しかもシール
幅が狭くなつているので、上記面圧が不十分であ
ると所謂ガス抜けが生じることになる。

シリンダヘツドに関する上記のような問題に対
しては、例えば実開昭53−123307号公報に開示さ
れた考案がある。この考案は、第５図に示すよう
にシリンダヘツド１をアルミ合金で作る式のもの
において、該ヘツド１内の相隣る燃焼室空間２，
２を区画する隔壁部（ボア間）３内に、ガスケツ
ト面４に略沿わせてアルミ合金に比して熱伝導度
の低い鉄等の断熱部材５を埋設したことを特徴と
するシリンダヘツドの補強構造に関するものであ
る。これによれば、シリンダヘツド１のボア間３
の剛性が向上し、該ボア間３におけるシリンダブ
ロツクに対する面圧の向上が期待できる。しか
し、シリンダヘツド１の鋳造時に断熱部材５を鋳
込むことは極めて面倒で、生産性の低下やコスト
上昇を招くことになる。

そこで、シリンダヘツドにおける上記ボア間の
剛性を高め、或いはヘツドボルトの締付力を該ボ
ア間に効果的に伝達して、該ボア間における面圧
を高くするように、シリンダヘツド内にリブを設
けることが考えられる。しかし、シリンダヘツド
内にはウオータージヤケツトが設けられているの
で、リブを設けることによつて該ジヤケツト内を
通過する冷却水の流動性が悪くなつて冷却性が悪
化したり、或いはシリンダヘツドの上部にカムシ
ヤフトの軸受が形成される場合に、リブに作用す
る力によつて該軸受が変形する等の弊害が生じな
いようにすることが必要で、どのようにリブを設
ければよいか、という問題がある。

（発明の目的） 本発明はエンジンのシリンダヘツドに関する上
記のような実情に対処するもので、該シリンダヘ
ツドにおけるウオータージヤケツト内の冷却水に
よる該ヘツドに対する冷却性を悪化させることな
く、且つ上部に設けられたカムシヤフトの軸受を
変形させることなく、該シリンダヘツド内におけ
るボア間にリブを形成し、これにより上記のよう
な弊害を生じることなく、該ボア間のシリンダブ
ロツクに対する面圧を高め、該部におけるシール
性を向上させることを目的とする。

（発明の構成） 即ち、本発明は、吸気ポートと排気ポートとが
異なる側面に開口し、且つ上部にカムシヤフトの
軸受が設けられたシリンダヘツドにおいて、隣接
ボア間における上記軸受の中心線より吸気ポート
の開口側にオフセツトした位置に、アツパデツキ
とロアデツキとを連結する柱状リブを設けたこと
を特徴とする。この柱状リブは、ボア間における
剛性を高めると共に、ヘツドボルトの締付力をア
ツパデツキからロアデツキに伝達する作用を有
し、これによりボア間におけるシリンダブロツク
に対する面圧が高くなる。その場合に、該リブは
カムシヤフトの軸受の中心に対してオフセツトさ
れているから、ヘツドボルトの締付け反力が該リ
ブを介して軸受に作用する時に、最も変形し易い
中心方向への作用が回避される。また、該リブは
吸気ポートの開口側にオフセツトされているの
で、排気ガスにより高温に熱せられる排気ポート
側については十分なウオータージヤケツトの断面
積が確保されることになる。

（実施例） 以下、図に示す本発明の実施例について説明す
る。

第１図に示すように、エンジン１０の燃焼室１
１は、複数のボア（シリンダ）１２が列状に設け
られたシリンダブロツク１３と、該ブロツク１３
上にガスケツト１４を介して設置されたシリンダ
ヘツド１５とで構成されていると共に、該シリン
ダヘツド１５には、両側面１５ａ，１５ｂに一端
が夫々開口する吸気ポート１６及び排気ポート１
７が設けられ、両ポート１６，１７が吸、排気弁
１８，１９を介して上記燃焼室１１に連通されて
いる。また、シリンダヘツド１５の上部における
上記ボア１２の直上位置にはシリンダ列方向に延
びるカムシヤフト２０が軸装され、該シヤフト２
０の回転によりロツカーアーム２１，２２を介し
て上記吸、排気弁１８，１９がスプリング２３，
２４に抗して所定のタイミングで開動されるよう
になつている。

次に、第２〜４図により上記シリンダヘツド１
５の構造を説明すると、該ヘツド１５には、第２
図に示すように各ボア１２毎に上記の吸気ポート
１６（図例では２個）及び排気ポート１７と、点
火プラグ取付孔２５とが設けられていると共に、
該ヘツド１５の両側部における隣接するボア１
２，１２に挟まれたボア間２６には、該ヘツド１
５をシリンダブロツク１３に固着するためのヘツ
ドボルト２７…２７（第４図参照）の挿通孔２８
…２８が設けられている。また、該シリンダヘツ
ド１５は、第３，４図に示すように上面を形成す
るアツパデツキ２９と底面を形成するロアデツキ
３０とを有し、両デツキ２９，３０間における上
記吸，排気ポート１６，１７のポート壁の周囲が
中空状のウオータージヤケツト３２とされている
と共に、ボア間２６におけるロアデツキ３０にシ
リンダブロツク１３側から該ジヤケツト３２内に
冷却水を導入するための冷却水導入口３３が形成
されている。

更に、このシリンダヘツド１５の上部、即ちア
ツパデツキ２９の上方には、各ボア間２６…２６
に対応位置させて仕切壁３４…３４が平行に立設
され、該仕切壁３４…３４に上記カムシヤフト２
０のジヤーナル部を軸承する円形の軸受孔３５…
３５が形成されている。

上記の構成に加えて、このシリンダヘツド１５
の各ボア間２６には、ウオータージヤケツト３２
内に立設してアツパデツキ２９とロアデツキ３０
とを連結する柱状リブ３６が設けられている。こ
の柱状リブ３６は、ボア間２６に設けられている
ので、当該シリンダヘツド１５の長手方向に対し
てはアツパデツキ２９の上方の上記軸受孔３５の
直下に位置することになるが、該シリンダヘツド
１５の幅方向に対しては、第４図に示すように上
記軸受孔３５の中心より吸気ポート１６が開口す
る側面１５ａ側に所定量ａだけオフセツトさせて
設けられている。また、この実施例では、該柱状
リブ３６は断面形状がシリンダ列方向に長い長円
形とされていると共に、この柱状リブ３６の下部
とその両側に位置する上記ボルト挿通孔２８，２
８のボス部３７の下部とを結ぶように、ロアデツ
キ３０の上面に補強リブ３８…３８が形成されて
いる。

上記の構成によれば、シリンダヘツド１５にお
けるボア間２６のアツパデツキ２９とロアデツキ
３０とが柱状リブ３６によつて連結されているこ
とにより、該ボア間２６における剛性が高くな
る。また、該ヘツド１５をヘツドボルト２７…２
７によりシリンダブロツク１３の上面に締付けた
時、この締付力がボルト挿通孔２８のボス部３７
を介して直接該ヘツド１５の下面に伝達されると
共に、第４図に矢印Ｆで示すようにトツプデツキ
２９から上記柱状リブ３６を介してロアデツキ３
０の中央部にも締付力が伝達されることになる。
これにより、ポア間２６におけるシリンダヘツド
１５とシリンダブロツク１３との間の面圧が高く
なり、該ボア間２６を挾んだ両側のボア１２，１
２間におけるシール性が向上する。更に、第４図
に示すように上記柱状リブ３６の下方には上記ガ
スケツト１４のボア開口部周囲に装着されたグロ
メツト１４ａ（第１図参照）が位置し、該グロメ
ツト１４ａを介して柱状リブ３６からの押圧力が
ボア開口部周囲に伝達されることにより、ボア間
２６におけるシール性が一層向上されることにな
る。また、この実施例においては、上記ボス部３
７の下部と柱状リブ３６の下部との間の補強リブ
３８…３８によつて、ボス部３７の下端に作用す
る締付力がボア間２６の中央部に向けて分散さ
れ、これによつても該ボア間２６の面圧が向上す
る。

然して、上記のようにヘツドボルト２７の締付
力がトツプデツキ２９から柱状リブ３６を介して
ロアデツキ３０に伝達される時、この力Ｆの反力
Ｒが該柱状リブ３６からトツプデツキ２９を押し
上げるように作用する。そして、この反力Ｒは、
該トツプデツキ２９を介して柱状リブ３６の上方
に位置する軸受孔３５を第４図に鎖線で示すよう
に偏平に変形させるように作用する。しかし、上
記柱状リブ３６は軸受孔３５の中心に対して所定
量ａだけ側方にオフセツトされているから、上記
反力Ｒは矢印R′で示すように軸受孔３５の周囲
に沿つて仕切壁３４の側部に逃がされることにな
り、これにより反力Ｒによる第４図に鎖線で示す
ような軸受孔３５の変形が防止される。

また、この柱状リブ３６は、第４図に示すよう
にボア間２６においてウオータージヤケツト３２
を両側の部分３２ａ，３２ｂに仕切ることになる
が、該リブ３６は吸気ポート１６側にオフセツト
されているから、ジヤケツト３２の排気ポート側
の部分３２ｂには大きな流路断面積が確保される
ことになり、これにより排気ガスの熱により高温
に熱せられる該シリンダヘツド１５の排気ポート
１７側が十分に冷却され、該ポート１７のポート
壁等の過熱が防止される。また、この実施例にお
いては、柱状リブ３６の断面形状がシリンダ列方
向、即ち冷却水の流動方向に長い長円形とされて
いるから、該柱状リブ３６が冷却水の流動抵抗と
なることが少なく、冷却性が悪化することがな
い。

尚、以上の構成に加えて、第２図に鎖線で示す
ような補助リブ３９…３９を設けてもよい。この
補助リブ３９…３９はロアデツキ３０における柱
状リブ３６の下部から両側のボア１２，１２の周
囲に沿うように設けられたもので、上記ガスケツ
ト１４の開口部周囲に装着されたグロメツト１４
ａに十分な面圧を作用させることによりボア間２
６におけるシール性を一層向上させる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、吸、排気ポート
が異なる側面に開口され且つ上部にカムシヤフト
の軸受が設けられたシリンダヘツドにおいて、上
記軸受を変形させることなく、且つ該ヘツドに対
する冷却性、特に高温に熱せられる排気ポート側
に対する冷却性を阻害することなく、ボア間の剛
性を高めて該ボア間にシリンダブロツクに対する
大きな面圧を作用させることが可能となる。これ
により、上記の如く弊害を伴うことなく、ボア間
のシール性が向上されることになる。

尚、本発明は、上記実施例のように上部に完全
円形の軸受孔が設けられたシリンダヘツドに限ら
ず、シリンダヘツドに半円形の軸受を形成して軸
受キヤツプを装着する形式のものにも同様に適用
されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の実施例を示すもので、第
１図はシリンダヘツド及びその周辺の縦断面図、
第２図はシリンダヘツド単体の横断面図、第３，
４図は夫々第２図−線、−線で切断した
縦断面図である。第５図は従来例を示すシリンダ
ヘツドの縦断面図である。 １５……シリンダヘツド、１６……吸気ポー
ト、１７……排気ポート、２６……ボア間、２９
……アツパデツキ、３０……ロアデツキ、３６…
…柱状リブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気ポートと排気ポートとが異なる側面に開
   口し且つ上部にカムシヤフトの軸受が設けられた
   シリンダヘツドであつて、隣接ボア間にアツパデ
   ツキとロアデツキとを連結する柱状リブが設けら
   れていると共に、このリブが上記軸受の中心線よ
   り吸気ポートの開口側にオフセツトされているこ
   とを特徴とするエンジンのシリンダヘツド構造。