JPH0247251Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は金属製のシリンダヘツドに対するセラ
ミツクス製のヘツドライナの位置決め構造に関す
るものである。

［従来の技術］ ピストン冠部、シリンダライナ、シリンダヘツ
ド、フアイヤデツキなどの燃焼ガスに晒される壁
部にチツ化ケイ素、炭化ケイ素などのセラミツク
スを使用し、これらをピストン本体、シリンダ本
体、シリンダヘツドなどの金属構造体の内壁に結
合した断熱内燃機関は、例えば特開昭59−122765
号公報に開示されている。第４図に示すように、
上述の断熱内燃機関は通常の金属からなるシリン
ダヘツド１に円筒部１ｂが形成され、円筒部１ｂ
の内部にセラミツクスからなるカツプ形のヘツド
ライナ３がガスケツト１６を介して嵌合され、ヘ
ツドライナ３の下端面がガスケツト３５を介して
シリンダ本体２に嵌合したシリンダライナ４の上
端面に突き合される。そして、シリンダヘツド１
から挿通した複数のボルト（図示せず）をシリン
ダ本体２へ螺合して、シリンダヘツド１とヘツド
ライナ３がシリンダ本体２へ結合される。

シリンダヘツド１の吸・排気ポートに連なる弁
座９，２９がヘツドライナ３の上壁に形成され、
セラミツクスをコーテイングされた吸・排気弁
７，２７により開閉される。

燃焼室はセラミツクスからなるカツプ形のヘツ
ドライナ３とセラミツクスからなるピストン冠部
８とにより区画され、燃焼室の主要部から離れた
部分で、前述のようにヘツドライナ３が好ましく
はセラミツクスからなるシリンダライナ４と突き
合される。

ピストンはセラミツクスからなるピストン冠部
８を、普通の金属からなるスカート部ないしピス
トン本体６に重ね合せ、上から挿通したボルト３
２にデイスタントスリーブ１７を介してナツト３
３を締め付けて結合される。ピストン冠部８の上
面に燃料と空気の混合を促すくぼみ３７が設けら
れ、下面中央に円筒部３４が設けられる。ピスト
ン本体６は外周面のリング溝４１にピストンリン
グが装着される一方、上面中央に柱１０が形成さ
れる。柱１０にピストン冠部８が重ね合され、柱
１０と円筒部３４との間に空部２１が形成され
る。

ところで、多気筒内燃機関の場合、熱膨張率の
異なる金属からなるシリンダヘツド１と、セラミ
ツクスからなり各気筒ごとに別個に構成されるヘ
ツドライナ３とを位置決めするために、ヘツドラ
イナ３の外径部で位置決めを行うと当然異動が生
じ、セラミツクスからなるヘツドライナ３に局部
的に大きな応力が掛り破損する恐れがある。

そこで、シリンダヘツド１に対するヘツドライ
ナ３の位置決めを行うために、金属からなるシリ
ンダヘツド１の下面１ａに、吸気通路１１と連通
する円筒部１８と、排気通路３１と連通する円筒
部３８とを突出させて一体に形成し、第５図に示
すように、各円筒部１８，３８をセラミツクスか
らなるヘツドライナ３の上面３ａに設けた穴１
９，３９に嵌合し、吸気通路１１が吸気ポート１
１ａと、排気通路３１が排気ポート３１ａとそれ
ぞれ連通するように構成される。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、この場合にはシリンダヘツド１の下面
１ａの平坦度と円筒部１８，３８の外径の寸法精
度を得るのに手数が掛り、コストの低減が困難で
あつた。

本考案の目的は上述の問題に鑑み、シリンダヘ
ツドの下面の平坦加工が容易で、ヘツドライナと
の位置決めが簡単かつ正確に得られる、シリンダ
ヘツドとヘツドライナとの位置決め構造を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の構成は金
属製のシリンダヘツドとセラミツクス製のヘツド
ライナとの重なり部を、吸気通路と排気通路の一
方を接続するスリーブと位置決めピンとにより位
置決めし、位置決めピンは吸気通路の接続部の中
心と排気通路の接続部の中心とを結ぶ線に対して
鋭角に交差する線の方向に細長い長穴に嵌合した
ものである。

［作用］ ヘツドライナの上面に吸気ポートと同心に設け
た穴と、吸気ポートの中心と排気ポートの中心と
を結ぶ線に対して傾きをもつ線の上に設けた長穴
とに、シリンダヘツドの下面において吸気通路の
端部に嵌合したスリーブと、同下面に固定した位
置決めピンとをそれぞれ嵌合して位置決めされ
る。

シリンダヘツドの下面とヘツドライナとの間の
隙間の部分で、吸気通路と吸気ポートとはスリー
ブにより接続される。また、排気通路と排気ポー
トとの接続部はシールリングにより封止される。

［考案の実施例］ 第２図に示すように、ヘツドライナ３に吸気ポ
ート１１ａと排気ポート３１ａが設けられる。吸
気ポート１１ａと排気ポート３１ａの各中心を結
ぶ線に対して90゜以内の角度で交差する線ａ上に
長穴１３が設けられる。

第１図に示すように、シリンダヘツド１の下面
１ａは平坦とされ、下面１ａにおいて吸気通路１
１に穴１９ａが設けられ、前述した長穴１３に対
応する位置に位置決めピン１２が嵌合固定され
る。

シリンダヘツド１にヘツドライナ３を組み合せ
るには、セラミツクスからなるスリーブ１５を穴
１９ａと穴１９にそれぞれ嵌合し、位置決めピン
１２を長穴１３に係合する。このように組み合せ
れば、多気筒内燃機関の場合でも自動的に吸気通
路１１に対する吸気ポート１１ａの位置と、排気
通路３１に対する排気ポート３１ａの位置とが決
定される。そして、排気通路３１と排気ポート３
１ａとの間は、シリンダヘツド１の下面１ａとヘ
ツドライナ３の上面３ａとの間に介装したシール
リング１４により封止される。

なお、上述の実施例において、吸気通路１１の
代りに、排気通路３１と排気ポート３１ａとをス
リーブ１５により接続するようにしても、全く同
様の効果が得られる。

［考案の効果］ 本考案は上述のように、金属製のシリンダヘツ
ドとセラミツクス製のヘツドライナとの重なり部
を、吸気通路と排気通路の一方を接続するスリー
ブと位置決めピンとにより位置決めし、位置決め
ピンは吸気通路の接続部の中心と排気通路の接続
部の中心とを結ぶ線に対して鋭角に交差する線の
方向に細長い長穴に嵌合したものであり、熱膨張
率の異なるシリンダヘツドとヘツドライナとの結
合位置が、スリーブと位置決めピンにより設定さ
れるから、従来例に比べてシリンダヘツドの下面
が平坦となり、その機械加工が非常に簡単にな
り、組立も簡単になり、コストの削減が可能とな
る。

位置決めピンはヘツドライナの長穴に沿つて移
動可能に嵌合され、排気通路と排気ポートとの接
続部はシールリングにより封止されるから、シリ
ンダヘツドに対してヘツドライナは僅かに相対移
動が可能であり、これにより熱応力の集中が回避
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシリンダヘツドとヘツド
ライナとの位置決め構造を示す第２図の線−
による側面断面図、第２図は同位置決め構造にお
けるヘツドライナの平面図、第３図は第２図の線
−による正面断面図、第４図は従来の断熱内
燃機関の正面断面図、第５図は同要部を拡大して
示す正面断面図である。 １：シリンダヘツド、３：ヘツドライナ、１
１：吸気通路、１１ａ：吸気ポート、１２：位置
決めピン、１３：長穴、１４：シールリング、１
５：スリーブ、１９，１９ａ：穴、３１：排気通
路、３１ａ：排気ポート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属製のシリンダヘツドとセラミツクス製のヘ
   ツドライナとの重なり部を、吸気通路と排気通路
   の一方を接続するスリーブと位置決めピンとによ
   り位置決めし、位置決めピンは吸気通路の接続部
   の中心と排気通路の接続部の中心とを結ぶ線に対
   して鋭角に交差する線の方向に細長い長穴に嵌合
   した、シリンダヘツドとヘツドライナとの位置決
   め構造。