JPH0513942Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、シリンダヘツドに関するものでり、
更に詳細には、シリンダヘツドとシリンダヘツド
カバーとの間に介在するパツキングの冷却装置を
備えたシリンダヘツドに関するものである。

〔従来技術〕

エンジンのシリンダヘツドには、インレツトマ
ニホルド、エキゾーストマニホルド、吸排気をコ
ントロールするバルブ機構、その他、例えばデイ
ーゼルエンジンにあつては燃料噴射ノズル等が組
み付けられていることは周知のとおりである。

又、シリンダヘツドの上面には、バルブ機構を
保護し、且つこれらの可動部分を潤滑するオイル
の流出を防ぐためにヘツドカバーが取り付けられ
ている。このヘツドカバーは、前記バルブ機構等
の整備ないし修理に便とするために着脱自在して
いるために、前記シリンダヘツドとヘツドカバー
との接触面には通常ゴムのパツキングでシールし
て油密を保つようにしている。

このパツキングの従来の方法は、例えば実開昭
59−128994号公報に示されているようにシリンダ
ヘツドカバーの下面にパツキング溝を設け、そこ
にゴムパツキングを嵌合させたものを、シリンダ
ヘツドの頂面を平滑に加工したシール面に当て
て、前記ヘツドカバーをシリンダヘツドに螺着し
たときに生じる面圧により油密が得られるように
している。

ところで、このような従来の方法の問題点を第
５図に基づいて説明する。第５図は、シリンダヘ
ツド１とシリンダヘツドカバー２との前記シール
部分の内、排気ポート３に近い部分の断面による
説明図である。なお、図中３′は排気マニホルド
である。

シリンダヘツド１とシリンダヘツドカバー２と
の間をシールするゴム製のパツキング４は、パツ
キング溝５に嵌入されて、シリンダヘツド１の頂
面に設けたシール面６に圧接されている。したが
つて、シリンダヘツド１の排気ポート３に近い部
分はシリンダヘツド１の鋳鉄部分を伝つて高温の
排気ガスの熱によつて加熱される。なお、図中細
い矢印は前記の熱伝達の様子を、又、太い矢印は
排気ガスの流れ方向を示したものである。

シリンダヘツド１には通常冷却水循環用の水路
が設けられているが、エンジンの高負荷時には前
記排気ガスは数百度という高温となるために冷却
水による冷却だけでは前記シール面６の温度が使
用するパツキング４の耐熱温度以上となることを
防止できずこの部分のパツキング４を熱劣化させ
る。この温度上昇は、単に材料面からの改善では
コスト、シール性能など総合的に充分対応できな
いという問題がある。

そこで、シリンダヘツドとシリンダヘツドカバ
ーとの間に設けるパツキングを、エンジンオイル
で冷却することによつて、パツキングの熱劣化を
可及的に抑制しようとする装置が実開昭61−
137831号公報に提案されている。

しかしながら、この装置によると、オイルポン
プの作動中、即ちエンジンの始動直後から、エン
ジンを停止するまでの間は、常にパツキングの冷
却のためにエンジンオイルを冷却用の油路に循環
させているため、特に、エンジン始動直後のエン
ジンオイルの粘性が高い時に、低負荷運転をする
と、オイルポンプの出力が低いために、まだ冷却
を必要としていない低温のパツキングを冷却する
ためにオイルポンプの出力が無駄に使われて、本
来潤滑を必要としている摺動部分には充分にエン
ジンオイルが供給され難くなつて、磨耗が進み耐
久性が低下するという問題があつた。また、摺動
部分に対して充分な量のエンジンオイルを循環さ
せようとすると、高出力の大型のオイルポンプを
使用しなければならず、エンジンの重量増加を招
くという問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案は以上の問題点に鑑みて、パツキングが
排気ガスの熱によつて劣化するような温度環境に
置かれる状態になつた場合のみ、パツキングの冷
却のためにエンジンオイルを循環させ、エンジン
の始動直後や、低負荷運転時などのように、パツ
キングの熱劣化がさほど問題とならない場合に
は、前記循環を停止することによつて、比較的に
小型のオイルポンプを使用しても、潤滑を必要と
する摺動部分に対して充分な量のエンジンオイル
を供給することができるシリンダヘツドを提供す
ることを目的とする。

〔考案の構成〕

前記目的を達成するための本考案に係るシリン
ダヘツドは、シリンダヘツド本体とシリンダヘツ
ドカバーとの間に介在するパツキングに沿つて、
シリンダヘツド本体に冷却用の油路を形成したシ
リンダヘツドにおいて、この油路にオイルを供給
するオイルパイプに、開閉自在に弁を設けると共
に、この弁を排気ガスの温度に応じて開閉制御す
るための温度センサーを、排気マニホールドに設
けたことを特徴とする構成である。

本考案の前記冷却用の油路は、前記パツキング
を冷却するためにシリンダヘツドに設けるもので
あつて、実施するに際し前記冷却用の油路は、こ
こを流れるオイルが直接パツキングに接つするよ
うに溝状のものでもよい。更に、パツキング内に
も油路を設け直接冷却することもできる。又、前
記シリンダヘツドの油路を暗渠状としてもよい。

本考案の前記油路は、パツキングの温度上昇を
防止するものであるから、本考案を実施するに際
し、パツキングを熱劣化させる温度上昇部分にの
み設けてもよく、又、パツキング部分の全面に設
けてもよい。

〔実施例〕

以下に、図面と対照させて一実施例により本考
案を具体的に説明する。

第１図はシリンダヘツド頂部の平面図であり、
又、第２図〜第４図はその部分断面図であつて、
本実施例によるシリンダヘツドの構成及び冷却用
オイルの制御の概要を説明するためのものであ
る。なお、前記各図において、前記第５図に示し
ものと同様に部材には同じ番号を付し説明を省略
した。

本実施例は、パツキンク４に従来から使用され
ている通常のゴムパツキングを使用して実施した
もので、シリンダヘツド１とシリンダヘツドカバ
ー２との間に介在するオイルシール用のパツキン
グ４の全面に冷却用の油路７を設けて実施してい
る。その油路７は、図に示すとおり、シリンダヘ
ツド１の頂部のパツキング４が当接する部分に設
けた溝７₁と、パツキング４に設けた溝７₂とによ
つて構成されている。

そしてシリンダヘツド１側の溝７₁には冷却用
オイルの流入オリフイス８及び排出オリフイス９
が設けられている。これら流入オリフイス８の径
φd₁と、排出オリフイス９の径φd₂は、所定の油
圧の下に所定の流量でこの油路内にオイルが充満
されるように適宜の値、且つφd₁＞φd₂とするこ
とが好ましい。なお、図中の矢印はオイルの流れ
方向を示したものである。

前記冷却用の油路７に供給される冷却用オイル
は、図示されていないエンジン用オイルポンプか
ら第１図に示すオイルパイプＰを通じて供給され
る。そして本実施例に使用した前記流入オリフイ
ス８の構造は第１図及びその部分の拡大断面図
（第３図）に示すとおり、シリンダヘツド１に設
けられた溝７₁から流入オリフイス８は、アイボ
ルト１０の取付け用に窄設したボルト孔１１に連
通している。このアイボルト１０は、オイルパイ
プＰとの接続部材１２を保持してシリンダヘツド
１に螺合されており、その内部に窄設された連通
孔１３によつてオイルパイプＰと流入オリフイス
８とを連通させる構造となつている。なお、パツ
キング１４は前記接続部材１２を油密とするため
のものである。

前記排出オリフイス９は、第１図に示すように
シリンダヘツドの頂部に設けられた戻りオイル受
け用オイルパン１５に開口しており、ここに排出
されたのち図示されていないエンジンオイルパン
に流下する。

本実施例では、冷却用の油路７に供給するオイ
ルを排気ガスの温度によつて流量制御するように
構成した。これは、前記排気ガスが特に高温とな
り当該パツキング４が耐熱温度以上となるのはエ
ンジンの高負荷時であり、それ以外のときは冷却
する必要がない。しかもこれらのエンジンの低負
荷時には回転数も低く、したがつてオイルポンプ
の吐出量も低下するので潤滑部分の潤滑油量を確
保するためのものであり、以下にその構成を第１
図及び第２図によつて説明する。

即ち、第１図に示すように、排気マニホルド
３′には温度スイツチ１６を、又、前記オイルパ
イプＰには電磁弁１７をそれぞれ設け、エンジン
用のバツテリ１８と電気的に接続し、温度スイツ
チ１６がオフとなると電磁弁１７が閉止するよう
に構成し、排気ガス温度が高温（本実施例では
400℃以上）になると温度スイツチ１６が作動す
るように構成した。なお、第１図及び第２図の記
号イは、互いに電気的に接続されていることを示
している。

以上のように構成したために、本実施例のシリ
ンダヘツド１は、排気ガスが前記400℃を越える
と温度スイツチ１６が作動して電磁弁１７が開き
油路７内にオイルが供給される。したがつて、排
気ポート３からシリンダヘツド１の鋳鉄部分を伝
つてパツキング４に伝達される高熱は、ここに供
給されるオイルによつて冷却され、パツキング４
は熱劣化温度まで熱つせられることがない。而
も、この冷却オイルは、昇温するに従い粘度が低
下するので低温側の油路７′よりも流れ易くなる
のでより冷却に有利に作用する。なお、シリンダ
ヘツド１の各要部には冷却水が供給されているの
で、特にパツキング４の熱劣化上危険な温度とな
らない部分には油路７を設けなくてもよい。

以上の構成のシリンダヘツド１の動作について
以下に説明する。まず、エンジンを始動させる。
エンジンの回転が低く排気ガス温度も低い間は電
磁弁１７が閉止されているので油路７にはオイル
が供給されない。次いで、エンジンの負荷が高く
なり排気ガスが高温となると、温度スイツチ１６
が所定の温度（例えば400℃）で作動して電磁弁
１７が開くと油路７にオイルが供給され、パツキ
ング４部分が冷却される。

以上のとおり、エンジンの負荷が低く排気ガス
の温度が低いときは、電磁弁１７は閉止されるの
で、エンジン回転数の低下によるオイル供給量低
下があつても、潤滑部分へのオイルの供給量を確
保することができる。したがつて、パツキング４
の熱劣化を防止し、しかも必要とする潤滑能力を
低下させる心配がない。

本考案は、以上の実施例を種々変形して実施す
ることができる。例えば使用するパツキングの種
類によつて、冷却溝をパツキング全面に設けず熱
劣化を起す危険のある部分のみに設けてもよく、
又、冷却溝を直接パツキングに接触しないように
暗渠状に設けることもできる。但し、後者の場合
は冷却溝の設計に当り冷却効率が低下しないよう
にオイル流量、溝の形状等充分注意する必要があ
る。

〔考案の効果〕

本考案に係るシリンダヘツドは、シリンダヘツ
ド本体とシリンダヘツドカバーとの間に介在する
パツキングに沿つて、シリンダヘツド本体に冷却
用の油路を形成したシリンダヘツドにおいて、こ
の油路にオイルを供給するオイルパイプに、開閉
自在に弁を設けると共に、この弁を排気ガスの温
度に応じて開閉制御するための温度センサーを、
排気マニホールドに設けたことを特徴とするの
で、以下の効果を奏することができる。

排気マニホールドに排気ガスの温度を検出する
温度センサーを設け、更に、この温度センサーに
よつて、前記油路にオイルを供給するオイルパイ
プに設けた弁を開閉制御するように構成している
ため、パツキングが排気ガスの熱によつて劣化す
るような温度環境に置かれる状態になつた場合の
み、パツキングの冷却のためにエンジンオイルを
循環させることができる。

また、エンジンの始動直後や、低負荷運転時な
どのように、パツキングの熱劣化がさほど問題と
ならない場合には、前記循環を停止することによ
つて、比較的に小型のオイルポンプを使用して
も、潤滑を必要とする摺動部分に対して充分な量
のエンジンオイルを供給することができる。

従つて、前記パツキングの材料として、特に高
価な耐熱性材料を使用しなくても、長期間に渡つ
て充分なシール性能を発揮することができ、しか
も、比較的に小型のオイルポンプを使用すること
ができるので、エンジンの軽量化に寄与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるシリンダヘツ
ドの平面図、第２図は第１図の部分断面図、第３
図は第１図の−線断面図、第４図はＹ−Ｙ線
断面図、第５図は従来のシリンダヘツド及びシリ
ンダヘツドカバーの部分断面図である。 １……シリンダヘツド、２……シリンダヘツド
カバー、３′……排気マニホールド、４……パツ
キング、７……油路、７₁……溝、７₂……溝、１
６……温度センサー（温度スイツチ）、１７……
弁（電磁弁）、Ｐ……オイルパイプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツド本体とシリンダヘツドカバーと
   の間に介在するパツキングに沿つて、シリンダヘ
   ツド本体に冷却用の油路を形成したシリンダヘツ
   ドにおいて、この油路にオイルを供給するオイル
   パイプに、開閉自在に弁を設けると共に、この弁
   を排気ガスの温度に応じて開閉制御するための温
   度センサーを、排気マニホールドに設けたことを
   特徴とするシリンダヘツド。