JPH06159132A - エンジンブロック構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッド一体型エンジンブロック構造の生産性
を高める。 【構成】 ピストンを収装するシリンダ部２と、ピスト
ンとの間で燃焼室を画成する下ヘッド部３とを一体的に
形成し、下ヘッド部３に形成されたウォータジャケット
１４を閉塞する上ヘッド部２２を分割して形成し、下ヘ
ッド部３に吸・排気弁が進退自在なバルブガイド孔１８
を形成する一方、カムシャフトに従動して吸・排気弁を
開閉するロッカアームを備え、上ヘッド部２２にカムシ
ャフトの軸受部２５とロッカアームの支持部としてロッ
カシャフト嵌合穴３９を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンブロック構造
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ピストンを収装するシリンダ部と、ピス
トンとの間で燃焼室を画成するヘッド部とを一体的に形
成するヘッド一体型エンジンブロック構造は、シリンダ
部とヘッド部との間にガススケット等を介装する必要が
ないので、両者に形成されるウォータジャケットの連通
路を十分に大きくして、エンジン冷却性を高められる。

【０００３】この種のエンジンブロック構造として、従
来例えば図１０に示すものがある(実開昭６０−８４４
５号公報、参照)。

【０００４】これについて説明すると、ピストン７３を
収装するシリンダ部７１と、ピストン７３との間で燃焼
室を画成する下ヘッド部７２とを一体的に形成し、下ヘ
ッド部７２に形成されたウォータジャケット７５を閉塞
する上ヘッド部７６を分割して形成している。

【０００５】上ヘッド部７６を下ヘッド部７２から分割
して形成することにより、ウォータジャケット７５の開
口部７５Ａを下ヘッド部７２の上部に形成することを可
能とし、鋳造時に中子砂に破損が生じたかどうかを容易
に確認をするとともに、鋳造後に中子砂を容易に抜くこ
とができる。

【０００６】各カムシャフト７７に従動して吸・排気弁
７８，７９を開閉するリフタ８０を備え、下ヘッド部７
２に吸・排気弁が進退自在なバルブガイド孔８１を形成
する一方、上ヘッド部７６にリフタ８０が進退自在なリ
フタガイド孔８２を形成している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バルブ
ガイド孔８１とリフタガイド孔８２は両者間の同軸度が
要求されるため、下ヘッド部７２に上ヘッド部７６を締
結した状態で共加工する必要があり、生産性が悪化する
という問題点があった。

【０００８】本発明は上記の問題点に着目し、ヘッド一
体型エンジンブロック構造の生産性を高めることを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ピストンを収
装するシリンダ部と、ピストンとの間で燃焼室を画成す
る下ヘッド部とを一体的に形成し、下ヘッド部に形成さ
れたウォータジャケットを閉塞する上ヘッド部を下ヘッ
ド部から分割して形成し、下ヘッド部に吸・排気弁が進
退自在なバルブガイド孔を形成する一方、カムシャフト
に従動して吸・排気弁を開閉するロッカアームを備え、
上ヘッド部にカムシャフトの軸受部とロッカアームの支
持部を形成する。

【００１０】

【作用】上ヘッド部の上部にカムシャフトに従動して吸
・排気弁を開閉するロッカアームを備えることにより、
前記従来装置のように上ヘッド部に吸・排気弁が進退自
在なバルブガイド孔を形成するために、下ヘッド部に上
ヘッド部を締結した状態で共加工する必要がなく、生産
性を高められる。

【００１１】カムシャフトの軸受部とロッカアームの支
持部は両者間の位置精度が要求されるが、両者共に上ヘ
ッド部に形成されることにより、両者間の位置精度を容
易に確保できる。

【００１２】上ヘッド部を下ヘッド部から分割して形成
することにより、ウォータジャケットを上ヘッド部の上
部に開口させることを可能とし、鋳造時に中子砂に破損
が生じたかどうかを容易に確認をするとともに、鋳造後
に中子砂を抜くことが容易にできる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１４】図１に示すように、直列４気筒エンジンに
備えられるエンジンブロック１は４つのシリンダボアを
備えるシリンダ部２と、このシリンダ部２の上方に位置
し、かつ燃焼室を画成する下ヘッド部３とが、例えばア
ルミ合金にて一体に鋳造される。

【００１５】シリンダ部２の下部に、スカート部４およ
びバルクヘッド５等が一体に形成される。バルクヘッド
５には、クランクシャフトを支持する主軸受部９Ａおよ
びベアリングキャップ９Ｂが一対のキャップボルト１０
にて締結される。

【００１６】シリンダ部２において、円筒状をなすシリ
ンダウォール１１の内側に鋳鉄製ライナ１６が鋳込まれ
る。各シリンダウォール１１の外側を囲むように、ウォ
ータジャケットウォール１２が形成されており、両者間
にシリンダ部分を冷却するためのウォータジャケット１
３が画成されている。ウォータジャケットウォール１２
の下端はシリンダ下端のロアデッキ１５部分まで達せ
ず、これよりも上方の中間位置でシリンダウォール１１
に接続されている。

【００１７】下ヘッド部３には、燃焼室や吸気ポート６
および排気ポート７等を囲むウォータジャケット１４が
中子にて形成される。シリンダ部２側のウォータジャケ
ット１３との間にはシリンダヘッドガスケットが介在し
ないので、ウォータジャケット１３の上端部の全体で両
ウォータジャケット１３と１４が連通している。

【００１８】下ヘッド部３には、バルブガイド孔１８が
一体的に形成される。各バルブガイド孔１８には吸・排
気弁を摺動自在に支持する筒状のバルブガイドが嵌挿さ
れる。

【００１９】下ヘッド部３には、点火栓を収装するボス
穴２９が一体に形成される。点火栓は図２において排気
弁３４と交差するように配置され、この点火栓ボス穴２
９は下ヘッド部３の側部に開口する。

【００２０】下ヘッド部３の上面には鋳造後にウォータ
ジャケット１４の中子砂を抜くために４つの開口部１４
Ａが各気筒上に位置して形成される。

【００２１】下ヘッド部３の上部には上ヘッド部２２が
下ヘッド部３から分割して形成され、この上ヘッド部２
２によって各ウォータジャケット開口部１４Ａが閉塞さ
れる。

【００２２】上ヘッド部２２にはアッパデッキ２１の上
面に接合する中央梁部３８が一体形成され、この中央梁
部３８によってウォータジャケット１４の各開口部１４
Ａが閉塞される。

【００２３】図２に示すように、上ヘッド部２２上には
その中央部に１本のカムシャフト３１が設けられ、カム
シャフト３１の左右にはこれに従動する各ロッカアーム
３３が各ロッカシャフト３２を介して揺動可能に支持さ
れる。各ロッカアーム３３は、その一端をカムシャフト
３１のカム３１Ａに摺接させ、他端をアジャストスクリ
ュタ３５を介して吸・排気弁３４のステム頂部に摺接さ
せ、カムシャフト３１の回転に伴って揺動することによ
り、吸・排気弁３４をそれぞれ所定のタイミングで開閉
駆動するようになっている。

【００２４】上ヘッド部２２には、図３、図４にも示す
ように、カムシャフト３１を支承する５つの軸受部２５
と、各軸受部２５から左右方向に延設される横梁部２７
と、各横梁部２７を梯子状に結ぶ左右の縦梁部２６とが
一体形成される。

【００２５】各軸受部２５の上方にはカムブラケット
（ベアリングキャップ）２３がそれぞれ設けられ、カム
シャフト３１は両者間に回転自在に支持される。

【００２６】各ロッカアーム３３の支持部として、図５
にも示すように、各横梁部２７には各ロッカシャフト３
２を嵌挿させる穴３９が形成される。

【００２７】上ヘッド部２２は下ヘッド部３に対してカ
ムブラケット２３と共に１０本のボルト２４により締結
されるとともに、縦梁部２６の内側ボス部２８を貫通す
る８本のボルト３６により締結される。

【００２８】上ヘッド部２２の上部には図示しないロッ
カカバーが接合される。上ヘッド部２２にはロッカカバ
ーを締結するためのボルトを螺合させる１０個のネジ孔
３７が形成されている。

【００２９】次に、作用について説明する。

【００３０】上ヘッド部２２を下ヘッド部３から分割し
て形成し、上ヘッド部２２の中央梁部３８によってウォ
ータジャケット１４の各開口部１４Ａを閉塞することに
より、各開口部１４Ａの開口面積を大きくすることが可
能となり、エンジンブロック１の鋳造時に中子砂に破損
が生じたかどうかを容易に確認するとともに、鋳造後に
中子砂を容易に抜くことができる。

【００３１】上ヘッド部２２上にカムシャフト３１に従
動して吸・排気弁３４を開閉する各ロッカアーム３３を
備えることにより、前記従来装置のように上ヘッド部に
吸・排気弁が進退自在なガイド孔を形成するのに、下ヘ
ッド部に上ヘッド部を締結した状態で共加工する必要が
なく、生産性を高められる。

【００３２】吸・排気弁３４に所期のリフト特性を確保
する必要から、カムシャフト軸受部２５とロッカシャフ
ト嵌合穴３９は両者間の位置精度が要求されるが、両者
共に上ヘッド部２２に形成されることにより、両者間の
位置精度を容易に確保できる。また、上ヘッド部２２は
下ヘッド部３と分割して形成されることにより、形状の
簡素化がはかれ、中子等を不要としたダイキャスト工法
による製作が可能となり、生産性を高められる。

【００３３】次に、図６に示した他の実施例は、上ヘッ
ド部２２の上部に２本のカムシャフト４１を備え、各カ
ムシャフト４１の下方には吸・排気弁４３との間にロッ
カアーム４５を備え、各カムシャフト４１の間に点火栓
４６および点火装置４７を備えるものである。なお、図
１との対応部分には同一符号を付して示すことにする。

【００３４】下ヘッド部３には、バルブガイド孔１８が
一体に形成される。各バルブガイド孔１８には吸・排気
弁４３を摺動自在に支持する筒状のバルブガイド４８が
嵌挿される。

【００３５】下ヘッド部３の上部には上ヘッド部２２が
分割して形成され、この上ヘッド部２２によって各ウォ
ータジャケット開口部１４Ａが閉塞される。各ウォータ
ジャケット開口部１４Ａは各気筒間に位置して下ヘッド
部３の上面に開口している。

【００３６】上ヘッド部２２には、図７、図９にも示す
ように、各カムシャフト４１を支承する５つの軸受部５
１，５２と、各軸受部５１，５２の間を結んでウォータ
ジャケット１４の開口部を閉塞する中央梁部５３と、各
軸受部５１，５２の端部を梯子状に結ぶ左右の縦梁部５
４が一体形成される。

【００３７】上ヘッド部２２の中央梁部５３には、図８
にも示すように、点火栓４６を挿入させるボス５０が一
体に形成される。

【００３８】各軸受部５１，５２の上方にはカムブラケ
ット（ベアリングキャップ）２３がそれぞれ設けられ、
各カムシャフト４１がそれぞれ回転自在に支持される。

【００３９】各ロッカアーム４１の支持部として、上ヘ
ッド部２２には各ロッカシャフト３２を嵌挿させる穴
（図示せず）が形成される。

【００４０】上ヘッド部２２は下ヘッド部３に対してカ
ムブラケット２３と共に２０本のボルト２４により締結
されるとともに、縦梁部２６と各軸受部５１，５２の間
に配設された１０本のボルト５６と、中央梁部５３の各
穴５７を貫通する４本のボルト５８により締結される。

【００４１】上ヘッド部２２の上部には図示しないロッ
カカバー６１が設けられる。このロッカカバー６１は複
数のボルト６２により上ヘッド部２２に締結される。

【００４２】ロッカカバー６１の上部にはカバー６３が
装着され、両者の間に点火装置４７が収装される。

【００４３】各カムシャフト４１には低速カム４１Ａ
と、低速カム４１Ａよりプロフィールが大きい高速カム
４１Ｂがそれぞれ形成される。ロッカアーム４５はロー
ラフォロワ６５を介して低速カム４１Ａに従動するか、
サブロッカアーム６６を介して高速カム４１Ｂに従動す
るようになっている。

【００４４】ロッカシャフト３２から所定の距離だけ離
れた揺動部位においてロッカシャフト３２と平行な方向
には、作動油圧に応動するプランジャ６７が嵌合穴に嵌
まりあるいは嵌合穴から抜けることでロッカアーム４５
とサブロッカアーム６６が連結されたりその連結が解か
れるようになっている。これにより、エンジン運転条件
に応じて低速カム４１Ａと高速カム４１Ｂが選択的に吸
・排気弁４３の開閉に携わるようになっている。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ピストン
を収装するシリンダ部と、ピストンとの間で燃焼室を画
成する下ヘッド部とを一体的に形成し、下ヘッド部に形
成されたウォータジャケットを閉塞する上ヘッド部を備
え、下ヘッド部に吸・排気弁が進退自在なバルブガイド
孔を形成する一方、カムシャフトに従動して吸・排気弁
を開閉するロッカアームを備え、上ヘッド部にカムシャ
フトの軸受部とロッカアームの支持部を形成したため、
上ヘッド部を下ヘッド部から分割することにより鋳造に
より製作させる下ヘッド部の品質を高められる一方で、
上ヘッド部に吸・排気弁を開閉するロッカアームを備え
ることにより、前記従来装置のようにバルブガイド孔を
下ヘッド部と上ヘッド部に渡って共加工する必要がな
く、生産性を高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すエンジンの縦断面図であ
る。

【図２】同じくエンジンの縦断面図である。

【図３】同じく上ヘッド部の平面図である。

【図４】同じく図３のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。

【図５】同じく図３のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【図６】他の実施例を示すエンジンの縦断面図である。

【図７】同じく上ヘッド部の平面図である。

【図８】同じく図７のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。

【図９】同じく図７のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【図１０】従来例を示すエンジンの縦断面図である。

【符号の説明】

１ エンジンブロック ２ シリンダ部 ３ 下ヘッド部 １４ ウォータジャケット １４Ａ ウォータジャケット開口部 １８ バルブガイド孔 ２２ 上ヘッド部 ２５ カムシャフト軸受部 ３９ ロッカシャフト嵌合穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンを収装するシリンダ部と、ピス
   トンとの間で燃焼室を画成する下ヘッド部とを一体的に
   形成し、下ヘッド部に形成されたウォータジャケットを
   閉塞する上ヘッド部を下ヘッド部から分割して形成し、
   下ヘッド部に吸気弁および排気弁が進退自在なバルブガ
   イド孔を形成する一方、カムシャフトに従動して吸気弁
   および排気弁を開閉するロッカアームを備え、上ヘッド
   部にロッカアームの支持部とカムシャフトの軸受部を形
   成したことを特徴とするエンジンブロック構造。