JPH1037800A - エンジンのシリンダヘッド - Google Patents

エンジンのシリンダヘッド

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JPH1037800A
JPH1037800A JP21435896A JP21435896A JPH1037800A JP H1037800 A JPH1037800 A JP H1037800A JP 21435896 A JP21435896 A JP 21435896A JP 21435896 A JP21435896 A JP 21435896A JP H1037800 A JPH1037800 A JP H1037800A
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JP
Japan
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head
intake
exhaust
water jacket
side upper
Prior art date
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Pending
Application number
JP21435896A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeaki Hamada
茂明 浜田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
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Publication of JPH1037800A publication Critical patent/JPH1037800A/ja
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンのシリンダヘッドにおいて、複雑な
形状の中子を用いることなくウォータジャケットおよび
カム室を形成できるようにする。 【解決手段】 シリンダブロック3に結合するデッキ面
13、燃焼室17、吸気ポート18および排気ポート19を有す
るロワヘッド4に、凹部23を開口させる。ロワヘッド4
の吸気側アッパデッキ面14および排気側アッパデッキ15
に、それぞれ、カム軸48,49を有する吸気側アッパヘッ
ド5および排気側アッパヘッド6を結合させ、これらの
上部に形成されるカム室25から凹部23を区画して、ロワ
ヘッド4内にウォータジャケット23a を形成する。ロワ
ヘッド4は、ウォータジャケット23a となる凹部23を開
口させたので、複雑な中子を用いることなく容易に鋳造
することができる。よって、ウォータジャケット23a お
よびカム室25を有するシリンダヘッド1を容易に製造す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れるウォータジャケットを有する水冷式のエンジンのシ
リンダヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車に搭載される水冷式のエ
ンジンのシリンダヘッドは、例えば実公平1−3825
2号公報および実公平7−16002号公報に示される
ように、シリンダブロックとの結合面に形成された燃焼
室に隣接する冷却水を循環させるためのウォータジャケ
ットと、カム軸等の動弁機構を収容して潤滑油を循環さ
せるカム室とを有しており、鋳鉄、アルミニウム合金等
を鋳造して一体に形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の一体に形成されたシリンダヘッドでは、次のような
問題がある。鋳造時に、ウォータジャケットおよびカム
室を形成するために、複雑な形状の中子が必要となる
が、中子の複雑化は、中子造形上の制約により、均一な
肉厚のウォータジャケットが得にくく、冷却性能の低下
の原因となるとともに、駄肉の増加により重量増の原因
となる。また、鋳造後、中子を除去した後の砂落としに
手間がかかる。砂落としが充分でないと、ウォータジャ
ケット内に残留した砂が冷却水に混入して冷却系を循環
し、サーモスタットやウォータポンプ等の損傷の原因と
なる虞がある。
【0004】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、複雑な形状の中子を用いることなくウォータジ
ャケットおよびカム室を形成することができるエンジン
のシリンダヘッドを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に係るエンジンのシリンダヘッドは、シ
リンダブロックに結合するデッキ面と、燃焼室と、吸気
ポートおよび排気ポートとを有し、ウォータジャケット
となる凹部が開口されたロワヘッドの前記凹部の開口部
に、カム軸を支持するカム軸受を有するアッパヘッドを
結合させて、前記カム軸が配置されるカム室と前記ウォ
ータジャケットとを区画するようにしたことを特徴とす
る。
【0006】このように構成したことにより、ウォータ
ジャケットとなる凹部を開口させたロワヘッドにアッパ
ヘッドを結合させてウォータジャケットを形成するよう
にしたので、複雑な形状の中子を用いることなくウォー
タジャケットを形成することができ、シリンダヘッドを
容易に製造することができる。
【0007】請求項2のシリンダヘッドは、上記請求項
1の構成において、アッパヘッドは、吸気側のカム軸受
を有する吸気側アッパヘッドと、排気側のカム軸受を有
する排気側アッパヘッドとからなることを特徴とする。
【0008】このように構成したことにより、ロワヘッ
ドに、吸気側アッパヘッドおよび排気側アッパヘッドを
結合させることによって、ウォータジャケットを有する
シリンダヘッドを形成することができる。
【0009】また、請求項3のシリンダヘッドは、上記
請求項1または2の構成に加えて、アッパヘッドと吸気
マニホールドとを一体成形したことを特徴とする。
【0010】このように構成したことにより、シリンダ
ヘッドと吸気マニホールドとを結合させるためのフラン
ジおよびボルトが不要となるので、スペース効率を向上
させることができる。また、シリンダヘッドと吸気マニ
ホールドとの結合剛性を高めることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
【0012】本発明の第1実施形態について図1ないし
図4を用いて説明する。図1に本実施形態のシリンダヘ
ッド1を装着したエンジン本体2の概略構成を示す。図
1ないし図4に示すように、シリンダヘッド1は、シリ
ンダブロック3の上に結合されるロワヘッド4と、ロワ
ヘッド4の上に結合される吸気側アッパヘッド5および
排気側アッパヘッド6とから概略構成されている。な
お、図1中、7はシリンダライナ、8はウォータジャケ
ット、9はピストン、10はコンロッド、11はクランク
軸、12はオイルパンである。
【0013】ロワヘッド4の下端面には、シリンダブロ
ック3に結合するロワデッキ面13が形成され、上端面に
は、吸気側アッパヘッド5および排気側アッパヘッド6
がそれぞれ結合される吸気側アッパデッキ面14および排
気側アッパデッキ面15が形成されている。ロワデッキ面
13には、シリンダブロック3の各シリンダボア16に対向
させて複数(図4に3つのみ図示する)の燃焼室17が形
成されている。各燃焼室17には、2つの吸気ポート18お
よび2つの排気ポート19の一端が連通されており、吸気
ポート18の他端は、吸気側デッキ面14に開口され、排気
ポート19の他端は、ロワヘッド4の側面部に開口されて
いる。
【0014】ロワヘッド4には、燃焼室17の中央部に点
火プラグ20の取付孔21が設けられており、また、取付孔
21に取付けられた点火プラグ20を収容する円筒状のプラ
グ穴22が形成されている(図2および図4参照)。
【0015】また、ロワヘッド4には、燃焼室17、吸気
ポート18、排気ポート19およびプラグ穴22に隣接する凹
部23が形成されている。凹部23は、吸気側アッパデッキ
面14および排気側アッパデッキ面15に開口されている。
また、凹部23は、ロワデッキ面13に開口された通路24を
介してシリンダブロック3のウォータジャケット8に連
通されるようになっている。
【0016】吸気側アッパヘッド5および排気側アッパ
ヘッド6は、互いに結合されてこれらの上部にカム室25
を形成しており、また、それぞれロワヘッド4の吸気側
アッパデッキ面14および排気側アッパデッキ面15に結合
され、凹部23の開口部を閉塞してロワヘッド4内にウォ
ータジャケット23a を形成し、このウォータジャケット
23a とカム室25とを区画している。
【0017】吸気側アッパヘッド5および排気側アッパ
ヘッド6は、それぞれ、吸気側アッパデッキ面14および
排気側アッパデッキ面15の周囲に沿って配置されたボル
ト26によって、ガスケット27,28を介して吸気側アッパ
デッキ面14および排気側アッパデッキ面15に結合される
とともに、シリンダヘッドボルト29によってロワヘッド
4とともにシリンダブロック3に結合されるようになっ
ている。吸気側アッパヘッド5には、ロワヘッド4の吸
気ポート18に連通する吸気通路30が設けられている。な
お、ロワデッキ4とシリンダブロック3との間にはガス
ケット31が介装されている。
【0018】ロワヘッド4の吸、排気ポート18,19に
は、それぞれ吸、排気バルブ32,33が設けられており、
吸、排気バルブ32,33のステム34,35は、吸、排気側ア
ッパデッキ面14,15を貫通するように設けられたバルブ
ガイド36,37に挿通されてカム室25の内部へ延ばされて
いる。ステム33,35の先端部には、それぞれバルブスプ
リング38,39を受けるスプリングシート40,41およびバ
ルブリフタ42,43が装着されている。
【0019】吸、排気側アッパヘッド5,6には、それ
ぞれバルブリフタ42,43を案内するリフタガイド44,45
および吸、排気側カム軸46,47を支持するカム軸受48,
49が設けられている。吸、排気側カム軸46,47は、カム
軸受48,49と、カム軸受48およびカム軸49にボルト50に
よって取付けられた吸、排気側一体の軸受ハウジング51
によって回転可能に支持されており、カム54,55の回転
によってバルブリフタ42,43を押圧して吸、排気バルブ
32,33を開閉するようになっている。
【0020】吸気側アッパヘッド5および排気側アッパ
ヘッド6の上部には、カム室25を覆うシリンダヘッドカ
バー56がガスケット57を介してボルト(図示せず)によ
って結合されている。ロワヘッド4のプラグ穴22には、
プラグパイプ58の一端部が圧入され、プラグパイプ58の
他端部がシリンダヘッドカバーに挿通されて外部に開口
されており、プラグパイプ58によってプラグ穴22とカム
室25とが区画されている。
【0021】以上のように構成した第1実施形態の作用
について次に説明する。
【0022】凹部23を有するロワヘッド4に、吸気側ア
ッパヘッド5および排気側アッパヘッド6を結合させる
ことにより、吸気側アッパヘッド5および排気側アッパ
ヘッド6の上部に形成されるカム室25から凹部23が区画
されてロワヘッド4内にウォータジャケット23a が形成
される。吸気側アッパヘッド5および排気側アッパヘッ
ド6は、シリンダヘッドボルト29によってロアヘッド4
とともにシリンダブロック3に締結されるので、ロワヘ
ッド4との結合剛性を充分に確保することができる。そ
して、ウォータジャケット23a には、冷却水が循環さ
れ、カム室25には、カム軸46,47、バルブスプリング3
8,39およびバルブリフタ42,43等の動弁機構が収容さ
れ潤滑油が循環される。
【0023】凹部23を開口させたロワヘッド4は、複雑
な形状の中子を用いることなく容易に鋳造することがで
きるので、シリンダヘッド1を容易に製造することがで
きる。そして、簡単な形状の中子を用いることができる
ので、均一な肉厚のウォータジャケット23a を得ること
ができ、シリンダヘッド1の冷却性能を向上させて耐ノ
ッキング性等のエンジン性能を向上させることができ
る。また、凹部23が開口されているので、鋳造後の砂落
としを容易に行うことができ、ウォータジャケット23a
内の砂の残留による不具合の発生を防止することができ
る。さらに、シリンダヘッド1をロワヘッド4、吸気側
アッパヘッド5および排気側アッパヘッド6に分割する
ことにより、それぞれを簡単な形状として鋳造不良を低
減することができ、生産性を向上させることができる。
【0024】次に、本発明の第2実施形態について、図
5ないし図8を参照して説明する。なお、第2実施形態
は、上記第1実施形態に対して、吸気側アッパヘッドが
異なる以外は同様の構造であるから、第1実施形態と同
様の部分には同一の符号を付して異なる部分についての
み詳細に説明する。
【0025】図5ないし図8に示すように、第2実施形
態のシリンダヘッド59では、吸気側アッパヘッド60に、
吸気マニホールド61が一体に形成されており、吸気ポー
ト18に連通する各吸気通路30が吸気マニホールド61の吸
気管62にそれぞれ連通されている。吸気マニホールド61
の吸気管62の集合部には、サージタンク63が一体に形成
されている。なお、図1中、64は、排気ポート19に接続
された排気マニホールドである。
【0026】このように構成したことにより、シリンダ
ヘッド59と吸気マニホールド61とを結合させるためのフ
ランジおよびボルトが不要となるので、軽量化を図るこ
とができるとともに、シリンダヘッド59と吸気マニホー
ルド61との結合部付近のスペース効率を向上させること
ができ、吸気管61および吸気管62に装着される燃料イン
ジェクタ(図示せず)のレイアウトの自由度を高めるこ
とができる。また、シリンダヘッド59と吸気マニホール
ド61との結合剛性を高めることができ、エンジンの振
動、騒音を低減することができる。
【0027】なお、上記第1および第2実施形態では、
ロワヘッド4の吸気側デッキ面14および排気側デッキ面
15は、それぞれ吸気バルブ32および排気バルブ33のステ
ム34,35と直交するように、互いに角度をもって形成さ
れており、また、これらに結合される吸気側アッパヘッ
ド5,60と排気側アッパヘッド6とを別体としている
が、本発明はこれに限らず、吸気側デッキ面14および排
気側デッキ面15を同一平面上に形成することもでき、さ
らに、吸気側アッパヘッド5,60と排気側アッパヘッド
6とを一体に形成することもできる。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1のシリン
ダヘッドは、ウォータジャケットとなる凹部を開口させ
たロワヘッドにアッパヘッドを結合させてウォータジャ
ケットを形成するようにしたので、複雑な形状の中子を
用いることなくウォータジャケットを形成することがで
き、容易に製造することができる。そして、簡単な形状
の中子を用いることができるので、均一な肉厚のウォー
タジャケットを得ることができ、冷却性能を向上させて
耐ノッキング性等のエンジン性能を向上させることがで
きる。また、ロワヘッドの凹部が開口されているので、
鋳造後の砂落としを容易に行うことができ、ウォータジ
ャケット内の砂の残留による不具合の発生を防止するこ
とができる。さらに、シリンダヘッドをロワヘッドとア
ッパヘッドとに分割することにより、それぞれを簡単な
形状として鋳造不良を低減することができ、生産性を向
上させることができる。
【0029】請求項2のシリンダヘッドによれば、ロワ
ヘッドに、吸気側アッパヘッドおよび排気側アッパヘッ
ドを結合させることによって、ウォータジャケットを有
するシリンダヘッドを形成することができる。
【0030】また、請求項3のシリンダヘッドは、アッ
パヘッドと吸気マニホールドとを一体成形したことによ
り、シリンダヘッドと吸気マニホールドとを結合させる
ためのフランジおよびボルトが不要となるので、軽量化
を図ることができるとともに、シリンダヘッドと吸気マ
ニホールドとの結合部付近のスペース効率を向上させる
ことができ、吸気管および燃料インジェクタのレイアウ
トの自由度を高めることができる。さらに、シリンダヘ
ッドと吸気マニホールドとの結合剛性を高めることがで
き、エンジンの振動、騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のシリンダヘッドを装着
したエンジン本体の縦断面図である。
【図2】図1のシリンダヘッドの図4におけるB−B線
による縦断面図である。
【図3】図1のシリンダヘッドの図4におけるC−C線
による縦断面図である。
【図4】図1のシリンダヘッドの図1におけるA−A線
による縦断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態のシリンダヘッドを装着
したエンジン本体の縦断面図である。
【図6】図5のシリンダヘッドの図8におけるE−E線
による縦断面図である。
【図7】図5のシリンダヘッドの図8におけるF−F線
による縦断面図である。
【図8】図5のシリンダヘッドの図5におけるD−D線
による縦断面図である。
【符号の説明】
1,59 シリンダヘッド 3 シリンダブロック 4 ロワヘッド 5,60 吸気側アッパヘッド 6 排気側アッパヘッド 13 ロワデッキ面 17 燃焼室 18 吸気ポート 19 排気ポート 23 凹部 23a ウォータジャケット 25 カム室 46,47 カム軸 48,49 カム軸受 61 吸気マニホールド

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダブロックに結合するデッキ面
    と、燃焼室と、吸気ポートおよび排気ポートとを有し、
    ウォータジャケットとなる凹部が開口されたロワヘッド
    の前記凹部の開口部に、カム軸を支持するカム軸受を有
    するアッパヘッドを結合させて、前記カム軸が配置され
    るカム室と前記ウォータジャケットとを区画するように
    したことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド。
  2. 【請求項2】 アッパヘッドは、吸気側のカム軸受を有
    する吸気側アッパヘッドと、排気側のカム軸受を有する
    排気側アッパヘッドとからなることを特徴とする請求項
    1に記載のエンジンのシリンダヘッド。
  3. 【請求項3】 アッパヘッドと吸気マニホールドとを一
    体成形したことを特徴とする請求項1または2に記載の
    エンジンのシリンダヘッド。
JP21435896A 1996-07-25 1996-07-25 エンジンのシリンダヘッド Pending JPH1037800A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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