JPS6033310Y2 - 内燃機関のシリンダヘツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 近年内燃機関は、軽量、高出力化の傾向にあり、シリン
ダヘッドも軽量で、しかも耐久性に富んだものという相
反する品質のものが要求されるようになった。

内燃機関用シリンダヘッドは、燃焼ガスをその下面で直
接受けるものであり、熱的、応力的に非常にシビアーな
状態で、しかも耐久性を要求される部品である。

従来のシリンダヘッドには第１，２図の様に、燃料弁挿
入部の燃料弁スリーブ１２がシリンダヘッドと一体のも
の「ドライ形式ヨと称す）と、第３，４図の様に、燃料
弁スリーブ１３がシリンダヘッドと別体の構造（ｒウェ
ット形式ヨと称す）ものがある。

前者のドライ形式のものは、燃焼による爆発圧力をシリ
ンダヘッドが受けた場合の機械的応力には強いが、欠点
として、燃料弁１４の冷却が悪く燃料弁の耐久性が劣る
。

また、吸気ポート７、排気ポート３、燃料弁スリーブ１
２が、各々、シリンダ中心に接近した構造であるので、
冷却水の通路１６がせまく冷却が十分でないために、熱
応力が増大して、耐久性が低下する。

また、シリンダヘッドの鋳造も非常に困難である。

また後者のウェット形式のシリンダヘッドは、熱負荷、
熱応力に対しては強いが、欠点として、燃料弁１４をシ
リンダヘッドに装着するためにボルト１５で締付けた場
合や、シリンダヘッドを機関本体（シリンダブロック）
にボルトで締付けた場合や、機関運転中の爆発圧力をシ
リンダヘッドが受けることによって、吸気ポート７と排
気ポート３の機械的応力が増大し、耐久性の面で好まし
くない。

その応力を低減するために、シリンダヘッド各部の、例
えば燃焼面側壁４の肉厚ｔを増すと、吸排気弁間の熱応
力が増大し、燃料弁１４の温度が上昇し、耐久性が低下
するという欠点がある。

なお、図中符号５はシリンダヘッド上面壁９は排気弁中
心、１０は吸気弁中心、１７はシリンダヘッド締付は用
のボルト穴を示す。

本考案はこのような欠点を解消した内燃機関のシリンダ
ヘッドの提供を目的とするもので、本考案は、吸気ポー
トと排気ポートがクランク軸中心線に対してそれぞれ反
対方向に配置されているいわゆるクロスフロー形式の機
関において、排気ポート近くの場所における、燃焼面側
壁と上面壁と排気ポートとを連結するリブを設け、さら
に、燃焼面側壁の冷却水ジャケット側に、前述のリブと
吸気ポートとを連結する第２のリブを設け、そして、吸
気ポート、排気ポート、リブ、第２のリブの４者によっ
て囲まれた場所に、燃料弁取付部又は、シリンダヘッド
とは別体の燃焼室の取付部を設けた点を特長とするもの
である。

次に本考案の実施例を第５〜７図により説明する。

符号１はリブで、該リブ１は燃焼面側壁４と上面壁５と
排気ポート３を連結するように設けられていて、排気ポ
ート３の応力を低減する役目をもつ。

ところが、リブ１のみを有する構造の場合は、排気ポー
ト３の応力は低下するが、それに代って、吸気ポート７
の応力が逆に増大することになる。

したがって、応力のバランスをとる手段を設ける必要が
ある。

そのため、第２のリブ２を設ける。

該リブ２は、リブ１と吸気ポート７を連結する構造にし
である。

そして、排気弁中心９と吸気弁中心１０とリブ１、第２
のリブ２によって囲まれた中に燃料弁取付部１１を設け
た構造とすることにより、前述の各種荷重によって生ず
るシリンダヘッドの応力が平均化され、低減されて、し
かも、熱負荷、熱応力に対しても有利なシリンダヘッド
をうろことができる。

なお８は弁間槽で該弁間槽８は、冷却水の流れ方を良好
にする役目の他に、吸気ポート７と排気ポート３の連結
をより強くするものであるので、リブ１、第２のりブ２
と併用するときは構造的にもシリンダヘッドの応力低減
に効果的である。

以上の構造は、第７図の第２実施例における吸気ポート
と排気ポートが逆に配置されたものの場合も同様である
。

また、吸排気弁数が２弁、３弁、４弁式の場合において
も同様の構造の採用により同様の効果を奏するものであ
ることは容易に理解できるものと信する。

このように、本考案によれば、燃料弁スリーブがシリン
ダヘッドと別体の構造のシリンダヘッドにおいて、軽量
でしかも強度の大なシリンダヘッドをうろことができ、
その実用上の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は従来例を示し、第１図は燃料弁スリーブが
シリンダヘッドと一体構造のシリンダヘッドの平面断面
図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図、第３図は燃料弁
スリーブがシリンダヘッドと別体のシリンダヘッドの平
面断面図、第４図は第３図の■−■線断面図、第５〜７
図は本考案の実施例を示すもので、第５図はシリンダヘ
ッドの平面断面図、第６図は第５図の■−■線断面図、
第７図は他の実施例のシリンダヘッドの平面断面図であ
る。 １・・・・・・リブ、２・・・・・・第２のリブ、３・
・・・・・排気ポート、４・・・・・・シリンダヘッド
燃焼室側壁、５・・・・・・シリンダヘッド上面壁、７
・・・・・・吸気ポート、９・・・・・・排気弁中心、
１０・・・・・・吸気弁中心、１１・・・・・・燃料弁
取付部、１４・・・・・・燃料弁、１６・・・・・・冷
却水通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気ポートと排気ポートとがクランク軸中心線に対して
   それぞれ反対方向に配置されている機関において、排気
   ポート近くの場所における燃焼面側壁と上面壁と排気ポ
   ートの三者を連結するリブを設け、燃焼面側壁の冷却水
   ジャケット側に前述のリブと吸気ポートとを連結する第
   ２のリブを設け、吸気ポートと排気ポートとリブと第２
   のリブの囲者により囲まれる個所に、燃料弁取付部また
   はシリンダヘッドとは別体の燃焼室の取付部を設けた内
   燃機関のシリンダヘッド。