JPH089977B2 - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPH089977B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、クランクケースと、このクランクケースに
ボルトによって結合される軽金属製のシリンダヘッドと
が備えられた内燃機関に関する。
従来の技術 この種の公知の内燃機関にあっては、クランクケース
へのシリンダヘッドの固定は六角ボルトによるか、ある
いはクランクケースの中へねじ込まれた植込ボルトのい
ずれかによって行われ、ボルト頭部またはナットはワッ
シャを介してシリンダヘッドの平面に密着する。
たとえばドイツ特許出願公告第2733445号において
は、ワッシャを非対称形状たとえばセグメント状に側方
を平らにした円環の形で構成し、ボルトあるいはナット
をねじ込むときにワッシャの回転をリブによって妨げて
いる。このリブはワッシャの下側に設けられ、シリンダ
ヘッドの軟らかい材料の中へ押し込まれる。
発明が解決しようとする問題点 通常の軽金属合金では面圧が約150N/mm2を越えないよ
うにワッシャの寸法が選択されなければならない。この
ためには、ワッシャの外径をボルトの頭部またはナット
の外径よりはるかに大きくなければならない。しかし、
このようなワッシャは、特にシリンダあたり2個以上の
弁を有するシリンダヘッドでは、場所が狭いという関係
から収容することができないという問題点があった。
前述のドイツ特許出願公告第2733445号は場所が狭い
ということの対策となるものであるが、接触面の場所が
変わることだけが得られ、接触面の大きさは許容面圧に
よって決定されるために、変わることがない。しかし、
このような大きい接触面は、前述の理由により、実現で
きないことが多い。
本発明の目的は、著しく狭い場所しか存在しない場所
であっても、軽金属製のシリンダヘッドにおけるねじ力
を確実に吸収するための充分な接触面が得られる。
問題点を解決するための手段 このような問題点を解決するため本発明は、クランク
ケースと、このクランクケースにボルトによって結合さ
れる軽金属製のシリンダヘッドとが備えられ、このボル
トはそれぞれ、シリンダヘッドに設けられた穿孔部を通
ってクランクケースに設けられたねじ穴の中へねじ込ま
れ、このボルトの頭部またはナットがシリンダヘッドに
摩擦結合される内燃機関において、シリンダヘッドの穿
孔部にねじ部が備えられ、このねじ部にシリンダヘッド
より硬い材料からなるねじスリーブがねじ込まれて、こ
のねじスリーブの一端面が、前記ボルトの頭部またはナ
ットと接触するための接触面として形成されているよう
に構成したもである。
作用 このような構成であると、ねじ力を吸収するための面
積はねじスリーブのねじ山の側面によって決定され、し
たがってねじ溝の条数を適切に選択することにより、ね
じ力の吸収に充分な面積が提供されて、面圧を許容限界
以下に保ち、しかもこのために必要な場所を、ボルトの
頭部またはナットに必要な場所より大きくする必要がな
い。
とりわけ、ねじスリーブのねじの方向をボルトのねじ
の方向と異なるようにすること、すなわちボルトのねじ
が通常右ねじであるならば、ねじスリーブのねじを左ね
じで構成すると有利である。このことによって、ボルト
を締めるときに、ねじスリーブが共回りしてさらにねじ
込まれることが防止される。むしろねじスリーブが穿孔
部のねじ部で固定される。この固定は、ねじスリーブの
一端面を円錐面を有した凹形状とし、この一端面に作用
するボルトの頭部またはナットの端面をこの形状に沿う
ように形成すれば、一層強化される。この形状によりね
じスリーブの外周が伸ばされ、同時にねじ軸方向にねじ
スリーブが変形しようとするのが防止される。
シリンダヘッドの穿孔部には肩部を設けることがで
き、ねじスリーブがねじ込まれた状態でその他端面と肩
部が密接するように構成できる。この肩部の上に、シリ
ンダヘッドの材料より硬い材料からなるワッシャを配置
することができ、ねじスリーブをねじ込んだときに、こ
の肩部の変形を防ぐことができる。
実施例 本発明の一実施例を、図面に基づいてより詳細に説明
する。
第1図において、1は内燃機関における軽金属製のシ
リンダヘッドであり、2はクランクケースを示す。この
実施例においてシリンダヘッド1は、各シリンダに二つ
の吸気弁と二つの排気弁とを備えており、そのうち1個
の吸気弁3だけが破線で示されている。この吸気弁3は
カップ形のタペット4を備え、このタペット4は上部の
カム軸6のカム5によって作動される。第2図では両吸
気弁のカップ形のタペットのための穿孔部7,8が示され
ている。
シリンダヘッド1はクランクケース2とボルト9によ
ってねじ連結されており、そのうちの一部だけが描かれ
ている。各ボルト9を吸収するために、シリンダヘッド
1には穿孔部10が設けられており、クランクケース2に
はねじ穴11が設けられている。ボルト9は多角形の頭部
12とフランジ13とを備えている。シリンダヘッド1の穿
孔部10にはねじ14が形成されており、その中に鋼鉄製の
ねじスリーブ15がねじ込まれている。ねじ14およびこれ
にねじ合わせされるねじスリーブ15の雄ねじは、ボルト
9のねじ16およびこれにねじ合わされるねじ穴11のねじ
とは異なるねじ方向である。ねじ16が通常のように右ね
じであるならば、ねじ14は左ねじである。ねじスリーブ
15の一端面17はボルト9のフランジ13のための接触面を
形成している。ねじスリーブ15の他端面18は、ワッシャ
19を介して穿孔部10に設けられている肩部20に密接して
いる。ねじスリーブ15の下端のくりぬき部21は、ねじス
リーブ15をねじ込むための工具を使用するために用いら
れる。
第2図から明らかな通り、隣接するカップ形のタペッ
トのための穿孔部7,8の間には、ボルト9を収容するた
めの極めて僅かな場所しかない。このため、ボルト9の
頭部12または植込みボルトを使用する場合のナットと、
シリンダヘッド1の接触面との間に、ボルト9またはナ
ットを締めたときに許容面圧を越えないような大きさの
ワッシャを設けるには、この場所は決して充分ではな
い。図示した実施例の場合、ねじ力を吸収するための面
積はねじスリーブ15のねじ山の側面によって決定され、
したがってねじ山の数を適切に選択することによってね
じ力を吸収するのに充分な面積を得ることができ、面圧
を許容限界以下に抑えることができて、このために必要
な場所をボルト9のフランジ13に必要な場所より大きく
する必要がない。このことは第3図から明らかになる通
りである。
ねじスリーブ15のねじが、ボルト9のねじと異なる方
向であることによって、ボルト9を締めるときに、共回
りしてさらにねじスリーブ15がねじ込まれることが避け
られる。むしろねじ14のねじ溝によって、ねじスリーブ
15のねじ溝の固定が行われる。このことにより、比較的
軟らかい材料で形成されたシリンダヘッド1がすべての
ねじ溝にて支持されることとなって、ねじ力を吸収する
ための充分に大きい面積が得られる。
第3図から明らかなように、ねじスリーブ15の一端面
17が円錐面を有した凹形状とされ、この端面に接触する
ボルト9のフランジ13の端面22がこの形状に沿った形状
とされることによって、この固定をさらに強化すること
ができる。すなわち、ボルト9を締めると、斜面17,22
は相互作用をするために、ねじスリーブ15の外周での伸
びが得られる。さらにねじスリーブ15は通常、硬化する
プラスチック材により回転しないようにガードされてい
る。
本発明は図示した実施例には限定されない。したがっ
て多角形状の頭部12およびフランジ13を有した図示した
ボルト9の代わりに、通常余分に空間を必要とはする
が、ナットと植込ボルトを使用することもできる。
発明の効果 本発明は、ボルトによってクランクケースに結合され
る軽金属製のシリンダヘッドに、このシリンダヘッドよ
り硬い材料よりなるねじスリーブをねじ込んで、このね
じスリーブの中を前記ボルトが通るようにするととも
に、ねじ力を吸収するのに充分なねじスリーブのねじの
条数を選択して、ねじスリーブの一端面に、ボルトの頭
部またはナットのための接触面を形成させることによっ
て、接触面が著しく狭い面積しかない場合にその面圧を
許容限界以下に保持できるとともに、ボルトの頭部また
はナットに必要な場所よりもこの接触面を大きくする必
要がないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による内燃機関のシリンダヘッドなら
びにクランクケースおよびこれらに隣接する領域を示す
部分断面図、第2図は、第1図におけるシリンダヘッド
のII−II線の断面図、第3図は、第1図におけるIII−I
II線の部分拡大断面図である。 1……シリンダヘッド、2……クランクケース、9……
ボルト、10……穿孔部、11……ねじ穴、12……頭部、14
……ねじ、15……ねじスリーブ、17……一端面(斜
面)、20……肩部、22……端面(斜面)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−3153(JP,A) 特開 昭60−60313(JP,A) 特開 昭56−18111(JP,A) 実開 昭55−59804(JP,U) 実開 昭62−110552(JP,U)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クランクケース(2)と、このクランケー
    スにボルト(9)によって結合される軽金属製のシリン
    ダヘッド(1)とが備えられ、このボルト(9)はそれ
    ぞれ、シリンダヘッド(1)に設けられた穿孔部(10)
    を通ってクランクケース(2)に設けられたねじ穴(1
    1)の中へねじ込まれ、このボルト(9)の頭部(12)
    またはナットがシリンダヘッド(1)に摩擦結合される
    内燃機関であって、シリンダヘッド(1)の穿孔部(1
    0)にねじ部(14)が備えられ、このねじ部(14)にシ
    リンダヘッド(1)より硬い材料からなるねじスリーブ
    (15)がねじ込まれて、このねじスリーブ(15)の一端
    面(17)が、前記ボルト(9)の頭部(12)またはナッ
    トと接触すための接触面として形成されていることを特
    徴とする内燃機関。
  2. 【請求項2】ねじスリーブ(15)のねじの方向が、ボル
    ト(9)のねじの方向と異なるように構成されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の内燃機
    関。
  3. 【請求項3】ねじスリーブ(15)の外径が、ボルト
    (9)の頭部(12)またはナットの外径にほぼ等しいよ
    うに構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項または第2項に記載の内燃機関。
  4. 【請求項4】ねじスリーブ(15)の端面(17)が円錐面
    を有した凹形状に形成さており、この端面(17)に作用
    するボルト9の頭部(12)またはナットがこの形状に沿
    うように形成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項から第3項までのいずれかに記載の内燃機関。
  5. 【請求項5】シリンダヘッド(1)の穿孔部(10)に肩
    部(20)が設けられて、ねじスリーブ(15)がねじ込ま
    れたときに、このねじスリーブ(15)の端面(18)が前
    記肩部(20)に密接するように構成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれ
    かに記載の内燃機関。
  6. 【請求項6】肩部(20)に、シリンダヘッド(1)の材
    料より硬い材料からなるワッシャ(19)が備えられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載の内燃
    機関。
JP62119972A 1986-05-16 1987-05-15 内燃機関 Expired - Fee Related JPH089977B2 (ja)

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