JPH1047155A - 内燃機関のシリンダヘッド装置 - Google Patents

内燃機関のシリンダヘッド装置

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JPH1047155A
JPH1047155A JP9117148A JP11714897A JPH1047155A JP H1047155 A JPH1047155 A JP H1047155A JP 9117148 A JP9117148 A JP 9117148A JP 11714897 A JP11714897 A JP 11714897A JP H1047155 A JPH1047155 A JP H1047155A
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head device
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valve
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JP9117148A
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Dietmar Schwarzenthal
デイートマール・シユヴアルツエンタール
Hanns-Ulrich Hautsch
ウルリッヒ・ハウツシユ ハンス−
Tito Herre
テイト・ヘルレ
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Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダヘッド装置内でオイルの案内が改善
され、多数の消費部にオイルを供給することができ、同
時に簡単に製作できるように、シリンダヘッド装置を改
良する。 【解決手段】 内燃機関のシリンダヘッド装置は少なく
とも２つのケース部分２，３，４を備え、このケース部
分は共通の一つのフランジ平面１９で積み上げらえてい
る。このフランジ平面内で各々のフランジ面に凹部が形
成されている。両フランジ面はフランジ平面内でその間
に配置されたガスケット２０によって互いに分離され、
それによってシリンダヘッド装置へのオイルの供給のた
めに利用される、少なくとも２つの互いに分離された通
路区間が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２つの
ケース部分を備え、このケース部分が共通の一つのフラ
ンジ平面を有し、このフランジ平面内に少なくとも一つ
のオイル供給通路が形成されている、内燃機関のシリン
ダヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】基礎ケースがシリンダブロックに載置さ
れ、このシリンダブロックにボルト止めされているこの
ようなシリンダヘッド装置はドイツ連邦共和国特許第４
４２１０５７号明細書に記載されている。基礎ケースは
上方へ延びる外壁を有し、この外壁にフード状のカバー
が載置されている。このカバーは同時にカム軸軸受のた
めの上側の軸受半部を収容している。基礎ケースの外壁
内でバルブリフタケースが基礎ケース内に挿入されてい
る。この基礎ケースはガス交換弁のバルブリフタを収容
および案内する働きをする。バルブリフタケースと基礎
ケースの共通のフランジ平面内に、オイル案内通路が形
成されている。このオイル案内通路はバルブリフタへの
オイルの案内および供給のために役立つ。その際、場合
によって設けられる油圧式弁隙間調整要素の潤滑および
付勢のためにバルブリフタにオイルを供給することがで
きる。
【０００３】内燃機関の出力増大の要求、少ない燃料消
費および改善された排気特性の観点から、シリンダヘッ
ド形状の要求が益々複雑になってきている。そのため、
重量、大きさ、製作作業および製作コストが悪化する。
特に出力改善および排気特性改善のために、シリンダヘ
ッドはシリンダ当たり４個または５個の弁を備えてい
る。従って、潤滑剤を供給する摩擦面の数が増える。同
時に、出力や排気特性を改善するために可変の弁制御装
置が使用され、この弁制御装置によって例えば弁開閉時
間およびまたは弁ストロークの位相位置が変更可能であ
るかまたは切換え可能である。その際、いろいろな装置
が使用され、この装置は少なくとも油圧で制御可能であ
り、従って内燃機関またはシリンダヘッドのオイル回路
に接続しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、シリンダヘッド装置内でオイルの案内が改善さ
れ、多数の消費部にオイルを供給することができ、同時
に簡単に製作できるように、冒頭に述べたシリンダヘッ
ド装置を改良することである。その際、加工が面倒でコ
ストのかかる穴をできるだけ省略すべきである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、共通のフランジ平面内に少なくとも２つの別個の通
路が形成され、この通路がその間に配置されたガスケッ
トによって互いに分離され、第１の通路がガスケットと
第１のケース部分の間に形成され、第２の通路がガスケ
ットと第２のケース部分の間に設けられていることによ
って解決される。
【０００６】このようなシリンダヘッド装置において２
つのケーシング部分の共通のフランジ平面内に別個の２
つの通路が形成され、この通路がその間に配置されたガ
スケットによって互いに分離されていると、付加的な穴
なしに、シリンダヘッド装置内のいろいろな消費部に圧
力媒体または潤滑剤を供給することができる。その際、
オイル案内部のこのような分離によって、異なる圧力お
よびまたは量のオイルを消費部に供給することができ
る。シリンダヘッドのオイル供給部のこの通路は、ケー
ス部分の鋳造技術的な製作時にフランジ面に適当な凹部
を鋳込むことにより、きわめて有利にかつ多くのコスト
をかけずに鋳造技術で形成可能である。
【０００７】その際、ガスケットに貫通口が形成され、
この貫通口によって個々の通路が互いに接続され、オイ
ル流れが部分的に異なるケース部分に案内されると、フ
ランジ面内で非常に複雑で交叉しない通路案内が可能で
ある。ケース部分の一つがガス交換通路と弁ガイドを有
し内燃機関のシリンダブロックに載置される基礎ケース
であると、このようなオイル案内部はきわめて簡単に製
作可能であり、内燃機関全体の潤滑オイル供給部に接続
可能である。その際、内燃機関のオイル供給はそれ自体
公知のごとく、内燃機関のオイルポンプに接続されたシ
リンダブロック内の立上り穴によって行われる。フラン
ジ平面を基礎ケースに設けることにより、シリンダブロ
ックからこのフランジ平面およびその中に形成された通
路区間への短くて比較的に直接的な接続が可能である。
【０００８】本発明の他の効果および有利な実施形は従
属請求項と次の記載から明らかである。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、図に基づいて本発明の実施
の形態を詳しく説明する。内燃機関はシリンダブロック
１に載置されたシリンダヘッド装置を備えている。この
シリンダヘッド装置のケースは３つのケース部分、すな
わち基礎ケース２と、バルブリフタケース３と、シリン
ダヘッドカバー４とからなっている。本実施の形態では
内燃機関は、シリンダ当たり各々４個の弁を備え、上側
に２本のカム軸を備えた６気筒水平対向エンジンの一方
のシリンダバンクの形として示してある。従って、内燃
機関は各々のシリンダバンクに３つのシリンダボア５を
有する。各々のシリンダボア５は弁ガイド６内を案内さ
れた図示していない４個のガス交換弁（２個の吸気弁と
２個の排気弁）とガス交換通路７を介してガス交換され
る。ガス交換通路７と弁ガイド６は基礎ケース２の基礎
ブロック８に一体化されている。この基礎ブロックの端
面側にはチェーンケース９が接続している。このチェー
ンケースはカム軸のための図示していない駆動手段を収
容する働きをする。ケース２の基礎ブロック８から外壁
１０，１１，１２が延びている。この外壁は共通の分離
面１３まで上方へ延びている。チェーンケース９は外壁
１４によって取り囲まれている。この外壁１４も同様
に、この分離面１３まで達している。
【００１０】基礎ケース２の基礎ブロック８内には３つ
の竪穴１５が形成されている。この竪穴はそれぞれフラ
ンジ面１６から延び、３つのシリンダボア５のそれぞれ
に開口している。この３つの竪穴１５は点火プラグ、噴
射弁またはグロープラグを収容する働きをする。基礎ケ
ース２内には更に、図示していない各カム軸または各弁
列につき、４個の下側の軸受台半部１７が形成されてい
る。この軸受台半部は対をなして対向している。
【００１１】外壁１０〜１２とチェーンケース９によっ
て画成された基礎ケース２の内室にはバルブリフタケー
ス３が挿入されている。このバルブリフタケースのフラ
ンジ面１８は基礎ケース２のフランジ面１６に載ってい
る。両フランジ面１６，１８は共通のフランジ平面１９
を形成し、その間に配置されたガスケット２０によって
互いに分離されている。バルブリフタケース３は一体に
形成され、フランジ面１８を有する中央ウェブ２１を備
えている。この中央ウェブには各シリンダボア５につき
４個のバルブリフタガイド２２ａ〜２２ｄが連結されて
いる。このバルブリフタガイドはそれぞれ対をなしてま
とめられている。中央ウェブ２１には３つの穴２３が形
成されている。この穴は基礎ケース２の竪穴１５と一直
線に並んでいる。
【００１２】シリンダヘッド装置はシリンダヘッドカバ
ー４によって閉鎖されている。このシリンダヘッドカバ
ーは外壁１０〜１２と１４に載っている。このシリンダ
ヘッドカバー４には上側の軸受台半部２４が形成されて
いる。この軸受台半部は基礎ケース２に形成された下側
の軸受台半部１７と共に、図示していないカム軸を軸承
する。
【００１３】基礎ケースのフランジ面１６には破線で示
した圧力通路２５が開口している。この圧力通路は図示
していない方法で、シリンダブロック１へのオイル供給
の立上り管路に接続されている。この圧力通路２５か
ら、フランジ面１６に鋳込まれた短い凹部２６が延びて
いる。この凹部はガスケット２０の開口２７を介してバ
ルブリフタケース３の中央ウェブ２１の盲穴２８に接続
している。この盲穴２８は環状通路２９を介して、中央
ウェブ２１に挿入された制御弁３０の入口側に接続して
いる（図５）。図６に概略的に示したこの制御弁３０は
その出口が逆止弁３１を介してシリンダヘッド装置の内
室に接続している。端面側で制御弁３０の第２の出口が
穴３２を介してバルブリフタケース３のフランジ面１９
に鋳込まれた凹部３３に接続している。この凹部３３は
他方では、ガスケット２０の開口穴３４を介して基礎ケ
ースのフランジ面１６の他の凹部３５に接続している。
凹部３５の他端は他の開口３６を介してフランジ面１９
の凹部３７に接続している。この凹部３７はガスケット
２０の貫通口３８を介してフランジ面１６の凹部３９に
接続している。凹部３３は穴３２とガスケット２０の開
口４０を介して更にフランジ面１６の凹部４１に接続し
ている。フランジ面１９の凹部３３，３７とフランジ面
１６の凹部３５，３９，４１は、両フランジ面の間に挟
まれたガスケット２０によって互いに分離されている。
圧力媒体の移動は開口２７，３４，３６，３８，４０の
範囲においてのみ可能である。
【００１４】それによって、凹部３３，３７と凹部３
５，３９，４１はガスケット２０および開口２７，３
４，３６，３８，４０と共に、通路４２を形成する。こ
の通路は制御弁３０の制御ポートに接続されている。こ
の通路４２はそれぞれのシリンダのバルブリフタガイド
２２ｂの範囲において、中央ウェブ２１内の通路４３ｂ
とそれから延びる斜めの穴４４ｂを介してそれぞれのバ
ルブリフタ２２ｂに接続され、図６に概略的に示したバ
ルブリフタ４５ｂに圧力媒体および潤滑剤を供給するた
めに役立つ。このバルブリフタはそれ自体公知の慣用の
バルブリフタとしてあるいは同様に公知の停止可能また
は切換え可能なバルブリフタとして形成可能である。こ
の停止可能なバルブリフタは、付設のガス交換弁の弁ス
トローク運動を完全に実施または停止するバルブリフタ
であると理解される。切換え可能なバルブリフタは、付
設のガス交換弁の弁ストロークを少なくとも２段階で変
更可能であるバルブリフタであると理解される。
【００１５】基礎ケース２のフランジ面１６には、シリ
ンダブロック１へのオイル供給部に接続された第２の圧
力通路４６が開口している。この圧力通路は短い凹部４
７とガスケット２０の開口４８と盲穴４９を介して、中
央ウェブ２１に挿入された第２の制御弁５０の圧力ポー
トに接続されている。図６に概略的に示したこの第２の
制御弁５０は第１の制御弁３０と同様に、逆止弁５１を
介してシリンダヘッド装置の内室に接続されている。制
御ポートは第１の制御弁と同様に穴５２を介してフラン
ジ面１９の凹部５３に接続されている。この凹部５３は
フランジ面のほぼ全長にわたって延びている。３つのシ
リンダボア５または穴２３の各々の範囲においてこの凹
部５３にはそれぞれ３つの通路４３ａ，４３ｃ，４３ｄ
が開口している。中央ウェブ２１のこの通路からそれぞ
れ斜めの穴４４ａ，４４ｃ，４４ｄが延びている。この
斜めの穴は付設のバルブリフタガイド２２ａ，２２ｃ，
２２ｄまたはバルブリフタ４５ａ，４５ｃ，４５ｄに供
給するために役立つ。このバルブリフタガイドには同様
に、切換え可能または停止可能あるいは切換え不能なそ
れ自体公知のバルブリフタ要素を挿入可能である。その
際、例えば付設された各々の吸気弁が停止可能または切
換え可能なバルブリフタ要素を備え、付設の排気弁が切
換え不能なバルブリフタ要素を備えていると有利であ
る。
【００１６】それによって、凹部５３はガスケット２０
と共に通路５４を形成する。この通路は第２の制御弁５
０の制御ポートに接続されている。この通路５４は通路
４３ａ，４３ｃ，４３ｄおよび斜めの穴４４ａ，４４
ｃ，４４ｄと共に、圧力媒体および潤滑媒体をバルブリ
フタガイド２２ａ，２２ｃ，２２ｄまたはバルブリフタ
４５ａ，４５ｃ，４５ｄに供給するために役立つ。
【００１７】第１の制御弁３０の環状通路２９は穴５５
を介してフランジ面１９の短い凹部５６に接続されてい
る。この凹部５６はガスケット２０の穴５７を介してフ
ランジ面の凹部５８に接続されている。この凹部はチェ
ーンケース９の範囲まで達している。ガスケット２０と
共にこの凹部５８によって形成された第３の通路５９を
経て、本実施の形態でチェーンケースの範囲に設けた端
面側の要素へのオイルの供給が可能である。これは例え
ばタイミング装置の油圧で付勢されるチェーンテンショ
ナーである。更に、この通路区間を経て、カム軸の位相
位置を変更するための装置（カム軸位相調節体）にオイ
ルを供給することができる。
【００１８】シリンダヘッド装置へのオイルの供給は、
２個のシリンダの各々４個のバルグリフタ４５ａ〜４５
ｄ（ストローク伝達要素）について図６に概略的に示し
てある。その際、バルブリフタ４５ａ，４５ｂはそれぞ
れ切換え可能な要素として形成されている（ストローク
切換えまたはストローク停止）。排気弁に付設されたバ
ルブリフタ４５ｃ，４５ｄはこの実施の形態では切換え
不能である。内燃機関のオイルポンプ６０は内燃機関の
オイルパン６１からシリンダブロック１内の立上り管６
２を経てシリンダヘッド装置にオイルを運ぶ。シリンダ
ヘッドでは前述のように両切換え弁３０，５０の入口側
が圧力で付勢される。両切換え弁の場合、切換えられな
い状態で、入口側が逆止弁３１または５１に接続してい
る。逆止弁は所定の圧力を越えたときに初めて開放する
ように形成されている。この開放圧力はバルブリフタま
たは回路内に設けられた切換え要素の切換え圧力よりも
小さい。それによって、立上り管６２と通路４２または
５４との間の各々１本の絞り管路６３または６４と共
に、シリンダヘッド装置内の潤滑のために必要な圧力を
下回ることがなくなる。両切換え弁３０，５０の場合、
切り換えられた状態で、入口側は制御ポートまたは穴３
２または５２に接続されている。それによって、切換え
られた状態で、それぞれ通路４２または５４がオイルポ
ンプ６０の送出圧力によって付勢される。それによっ
て、付設された切換え可能なバルブリフタ（ストローク
伝達要素）の切換えが可能である。
【００１９】図示した実施の形態と異なり、フランジ平
面１９に形成された独立した通路区間または通路を経
て、その都度の実施形のバルブリフタ要素だけでなく、
シリンダヘッド装置内の他の消費部にも、圧力媒体また
は潤滑剤を供給することができる。これは例えば弁駆動
装置の範囲のすべての潤滑個所である。更に、個々の通
路または通路区間の分離によって、異なる消費部に圧力
媒体または潤滑剤を供給することができる。これは特
に、例えばカム従動子、ロッカーアーム等のような切換
え可能な弁ストローク伝達要素である。更に、弁位相調
節要素への圧力供給をこの通路または通路区間の一つを
経て代替的にまたは補足的に行うことができる。全体と
して、異なる通路および通路区間をフランジ平面内また
はガスケットによって互いに分離されたフランジ面内に
配置することにより、異なる消費部に互いに独立して潤
滑剤または圧力媒体を供給することができる。その際、
図示した実施の形態と異なり、切換え可能な消費部（例
えば切換え可能な弁ストローク伝達要素）の潤滑オイル
供給と圧力制御を、別個の通路または管路を経て別々に
付勢することによって互いに独立して行うことができ
る。この第１の管路を経て例えば油圧式弁隙間調整要素
を付勢することができる。第２の管路を経て、切換え要
素の圧力制御を行うことができる。この管路は例えばそ
れぞれ１つの通路に接続されているので、圧力と流量は
互いに独立して異なる要求に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリンダヘッド装置の開放した基礎ケースの平
面図である。
【図２】バルブリフタケースの、基礎ケース寄りのフラ
ンジ面を示す図である。
【図３】図１のシリンダヘッド装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線
に沿った横断面図である。
【図４】ガスケットの平面図である。
【図５】図１のシリンダヘッド装置のＶ−Ｖ線に沿った
横断面図である。
【図６】シリンダヘッドのオイル供給を概略的に示す図
である。
【符号の説明】
１ シリンダブロック ２，３，４ ケース部分 ６ 弁ガイド ７ ガス交換通路 １９ フランジ平面 ２０ ガスケット ２７，３４，３６，３８，４０ 貫通口 ２６，３３，３５，３７，３９，４１，４７，５６
凹部 ３０，５０ 制御弁 ４２，５４，５９ オイル供給通路 ４５ａ〜４５ｄ 消費部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス− ウルリッヒ・ハウツシユ ドイツ連邦共和国、75449 ヴルムベルク、 シースマウエルストラーセ、５ (72)発明者 テイト・ヘルレ ドイツ連邦共和国、74372 ゼルスハイム、 シユトリッヒ− カペル− ストラーセ、 ２

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２つのケース部分（２，３，
    ４）を備え、このケース部分が共通の一つのフランジ平
    面（１９）を有し、このフランジ平面内に少なくとも一
    つのオイル供給通路（４２，５４，５９）が形成されて
    いる、内燃機関のシリンダヘッド装置において、共通の
    フランジ平面内に少なくとも２つの別個の通路（４２，
    ５４，５９）が形成され、この通路がその間に配置され
    たガスケット（２０）によって互いに分離され、第１の
    通路（４２）がガスケット（２０）と第１のケース部分
    （３）の間に形成され、第２の通路（５４，５９）がガ
    スケットと第２のケース部分（２）の間に設けられてい
    ることを特徴とするシリンダヘッド装置。
  2. 【請求項２】 ガスケット（２０）に少なくとも１つの
    貫通口（２７，３４，３８，４０）が形成され、この貫
    通口によって少なくとも一つの通路（４２）の個々の区
    間（３３，３５，３７，３９，４０）が互いに接続され
    ていることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッド
    装置。
  3. 【請求項３】 ケース部分の一つが基礎ケースであり、
    この基礎ケースがガス交換通路（７）と弁ガイド（６）
    を備え、かつシリンダヘッド（１）に載置されているこ
    とを特徴とする請求項１または２記載のシリンダヘッド
    装置。
  4. 【請求項４】 通路（４２，５４，５９）の少なくとも
    一部が、それぞれのケース部分のフランジ面に鋳込まれ
    た凹部（２６，３３，３５，３７，３９，４１，４７，
    ５６）によって形成されていることを特徴とする請求項
    １〜３のいずれか一つに記載のシリンダヘッド装置。
  5. 【請求項５】 シリンダヘッド装置内で通路（４２，５
    ４，５９）を経て少なくとも２つの消費部（４５ａ〜４
    ５ｄ）に互いに独立してオイルが供給されることを特徴
    とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のシリンダヘ
    ッド装置。
  6. 【請求項６】 少なくとも一つの通路（４２，５４）が
    制御弁（３０，５０）に接続され、この制御弁を介し
    て、シリンダヘッド装置内のそれぞれ少なくとも１個の
    制御可能な消費部（４５ａ，４５ｂ）にオイルが供給さ
    れることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記
    載のシリンダヘッド装置。
  7. 【請求項７】 制御可能な消費部が弁ストロークを変え
    るための油圧制御可能な要素であることを特徴とする請
    求項１〜６のいずれか一つに記載のシリンダヘッド装
    置。
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