JPS593505Y2 - 内燃機関の点火栓取付装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はセラミックス製シリンダヘッドを使用した火花
点火機関における点火栓の取付装置に関する。

従来、内燃機関のシリンダヘッドはアルミ合金、鋳鉄等
の金属材料で成形されており、火花点火機関では点火栓
取付用のねし孔の機械加工は容易に行なえる（昭和４５
年株式会社山海堂発行「内燃機関」９月号臨時増刊内燃
機関設計・構造図集抜粋参照）。

しかしながら、かかる金属製のシリンダヘッドでは燃焼
室からの高熱負荷による強度低下、熱膨張に対処するた
め、水冷又は空冷によって冷却を行なう必要があるが、
冷却に伴なって燃焼室内の熱量がシリンダヘッドを通し
て外部に奪われ熱効率の低下即ち機関性能の低下を来た
していた。

このため逗子においては熱伝導率が小さく耐高熱負荷性
に優れたセラミックス材料（例えばＳｉ３Ｎ４．ＳｉＣ
等）で成形したシリンダヘッドを用いてシリンダヘッド
の断熱効果を高めて機関熱効率の向上を図ることが考え
られている。

しかし、セラミックス材料は金属材料に較べて硬度が大
きくかつ脆性が大きいため機械加工が難しく、シリンダ
ヘッドとして用いる場合、点火栓取付用のねし孔と加工
時にねし山が破損したり、点火栓の取付時ねし山に締付
力による応力集中を生じて破損に至る危険性が極めて大
きいこと等のため実用化に至っていないのが現状である
。

本考案はセラミックス製シリンダヘッド本体に金属製と
シリンダヘッドカバーを重合してシリンダヘッドを形成
し、点火栓を金属製シリンダヘッドカバーに形成したね
し孔に螺合して取り付け、セラミックス製シリンダヘッ
ド本体には挿通孔を穿設して点火栓端部を挿通させる構
成とすることにより前記従来の欠点を解消したシリンダ
ヘッドを提供するものである。

以下に本考案を第１図〜第３図に示した実施例に基づい
て詳細に説明する。

第１図に示す実施例において、シリンダヘッドは、セラ
ミックス製シリンダヘッド本体１と金属製シリンダヘッ
ドカバー２とで形成され、シリンダブロック３の頂壁に
緩衝部材（シリンダへラドガスケット）４を介してセラ
ミックス製シリンダヘッド本体１を重合し、該本体１の
上面に緩衝部材５を介してシリンダヘッドカバー２を重
合した後、シリンダヘッド本体１とシリンダヘッドカバ
ー２とに相重合して形成された挿通孔１ａ、２ａに通し
ボルト６を通してシリンダブロック３に一体に締結され
る。

第２図は上記シリンダベッドの点火栓取付部の拡大図を
示し、点火栓７は点火栓７を嵌挿保持するプラグホルダ
８の外周面に形成されたおわしを金属製シリンダヘッド
カバー２のフランジ部内周面に形成しためねじに螺合し
て締結され、点火栓７の下端部はセラミック製シリンダ
ヘッド本体１に形成された挿通孔１ａにすきまが可及的
に小さくなるようにすきま嵌めされている。

又、点火栓７の段付面７ａとシリンダヘッド本体１上面
との間にはリング状のガスシール部材９が介装されてお
り、燃焼ガスの燃焼室外への漏洩が防止される。

尚、プラグホルダ８の螺合時には点火栓７を把持して回
り止めし、プラグホルダ８と点火栓７との接触面相互を
滑らせ、ガスシール部材９と点火栓７及びシリンダヘッ
ド本体１との接触面の滑りを防止してガスシール部材９
の摩耗を防止しシール機能を高めるのがよい。

第３図に示す実施例ではプラグホルダを省略し、点火栓
７の外周面に形成したおねじをヘッドカバー２に形成し
ためねじに直接螺合して締結しである。

又、点火栓７周辺部のヘッドカバー２にフィン２ｂを設
けである。

即ち、セラミックス製シリンダヘッド本体１の断熱効果
により燃焼室内温度が上昇し、これに伴なって点火栓７
の温度も上昇するためヘッドカバー２のフィン２ｂを介
して放熱性を良くシ、点火栓７の温度上昇を抑制する。

このように点火栓７を集中的に冷却しても燃焼室内全表
面積に占る点火栓７の表面積の割合は僅がであるから燃
焼室の断熱性には殆んど影響を与えることはない。

尚、以上の実施例は側弁式機関に適用したものを示した
が本考案は頭上弁式機関にも適用できることはいうまで
もない。

以上説明したように、本考案によれば、セラミックス製
のシリンダヘッド本体を覆う金属製のヘッドカバーを設
け、該ヘッドカバーに点火栓取付用のねし孔を形成した
から、セラミックス製ノシリンダヘッド本体には点火栓
挿通用の挿通孔を形成すればよく、機械加工が困難でか
つ加工時及び点火栓取付後に破損を生じ易いセラミック
ス材へのねし孔の形状が不要となるためセラミックス製
シノンダヘッドの採用が可能となる。

この結果セラミックス製シリンダヘッドの有する断熱機
能により燃焼室の熱損失を抑制でき、金属製シリンダヘ
ッドに比べて燃焼室内温度を上昇させることができ、機
関熱効率を著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る点火栓取付装置を備えた内燃機関
の縦断面図、第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図は本
考案の別の実施例を示す要部拡大断面図である。 １・・・・・・セラミックス製シリンダヘッド本体、２
・・・・・・金属製シリンダヘッドカバー、３・・・・
・・シリンダブロック、７・・・・・・点火栓、８・・
・・・・プラグホルダ、９・・・・・・ガスシール部材
。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）セラミック製シリンダヘッド本体と該シリンダヘ
   ッド本体を覆う金属製シリンダヘッドカバーとを相重合
   してシリンダブロックに固定取付し、シリンダヘッドカ
   バーに形成したねし孔に螺合して取り付けた点火栓の端
   部を、シリンダヘッド本体に形成した挿通孔にすきま嵌
   めして燃焼室内に臨設させ、かつ、点火栓とシリンダヘ
   ッド本体との間にガスシール部材を介装したことを特徴
   とする内燃機関の点火栓取付装置。
2. （２）シリンダヘッドカバーは点火栓取付部近傍に冷却
   フィンを有してなる実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の内燃機関の点火栓取付装置。