WO2017038748A1 - シリンダヘッド - Google Patents

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oil
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綱記 早崎
淳一 和田
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いすゞ自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/06—Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00—Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/10—Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads

Definitions

  • the present disclosure relates to a cylinder head, and more particularly, to a cylinder head in which a plurality of boss portions are disposed adjacent to each other.
  • a cylinder head assembled on an upper part of a cylinder block of an engine has a complicated shape in which a plurality of oil passages for supplying oil to a lash adjuster, a cam journal, and the like are formed.
  • a cylinder head is provided with an accommodating portion that accommodates a lash adjuster, and the accommodating portion and a through hole provided in an outer wall of the lash adjuster are connected by an oil flow path, and the lash adjuster is accommodated.
  • a structure is disclosed in which air is allowed to escape through the oil flow path when inserted into the casing.
  • an engine cylinder head is manufactured by casting a metal such as an aluminum alloy using a core formed of cast sand or the like.
  • a metal such as an aluminum alloy
  • a cylinder head having such a fine oil flow path structure if the core is damaged due to thermal expansion due to high heat during casting, a step is formed in the oil passage, or an aluminum alloy or the like is formed in the damaged part. There is a problem that causes so-called veining, such as the oil flow-in and the oil flow path being blocked.
  • the purpose of the cylinder head of the present disclosure is to effectively prevent the occurrence of baining due to breakage of the core during casting.
  • the cylinder head according to the present disclosure is a cylinder head in which a plurality of boss portions are disposed adjacent to each other, and includes an oil passage formed between the plurality of adjacent boss portions, and at least a part of the boss portions. A notch that is formed by cutting out and extends the width of the oil passage.
  • the oil channel may be formed with a narrowest channel width at a predetermined position between the plurality of boss portions, and the notch may be formed in a portion where the channel width of the oil channel is the narrowest. preferable.
  • the plurality of boss portions are lash adjuster boss portions in which a housing portion for housing a lash adjuster is recessed, and the cutout portion is formed in the lash adjuster boss portion, and the housing portion and the oil flow path It may be a communication channel that communicates with each other.
  • the communication channel may be formed by branching from a bottom portion of the housing portion, and function as an air vent passage for escaping air in the housing portion to the outside when the lash adjuster is inserted into the housing portion.
  • the plurality of boss portions are arranged in series in the longitudinal direction of the engine, the oil passage extends between the plurality of boss portions in the short direction of the engine, and the communication passage is in the longitudinal direction of the engine. It may be extended.
  • the cylinder head of the present disclosure it is possible to effectively prevent the occurrence of baining due to breakage of the core during casting.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a cylinder head according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing the main part of the cylinder head according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a cylinder head according to the present embodiment.
  • a plurality of cylinders are arranged in series in the longitudinal direction (crankshaft direction) of the engine, and each cylinder has two intake valves 11 (one is not shown) and 2
  • the present invention is applied to a four-valve type multi-cylinder in-line engine provided with one exhaust valve 12 (one is not shown).
  • reference numeral 11A is an intake port
  • reference numeral 12A is an exhaust port
  • reference numeral 13 is an intake side lash adjuster
  • reference numeral 14 is an exhaust side lash adjuster
  • reference numeral 15 is an intake side camshaft
  • reference numeral 16 is an exhaust side camshaft.
  • Reference numeral 17 denotes an intake side rocker arm
  • reference numeral 18 denotes an exhaust side rocker arm
  • reference numeral 30 denotes an intake valve spring seat
  • reference numeral 31 denotes an exhaust valve spring seat.
  • the cylinder head 1 has a plurality of lash adjuster boss portions 22 and 23 in which receiving portions 20 and 21 for receiving lash adjusters 13 and 14 (shown in FIG. 1) are recessed. Is formed.
  • the plurality of lash adjuster boss portions 22 and 23 are formed with hydraulic oil passages 24 and 25 (see FIG. 1) for supplying hydraulic oil to the lash adjusters 13 and 14 accommodated in the accommodating portions 20 and 21.
  • hydraulic oil passages 24 and 25 are extended between the lash adjuster boss portions 22 and 23 and extend in the longitudinal direction of the engine.
  • a first intake side oil passage 34 extending in the longitudinal direction of the engine is formed between the intake side outer wall of the cylinder head 1 and the lash adjuster boss portion 22.
  • a second intake-side oil passage 35 extending in the longitudinal direction of the engine is formed between the lash adjuster boss portion 22 and the intake valve spring seat 30.
  • each lash adjuster boss portion 22 a lower portion than the hydraulic oil passage 24 (see FIG. 1) extends in the short direction of the engine, and the first intake-side oil passage 34 and the second intake-side oil are extended.
  • a third intake-side oil flow path 36 that communicates with the flow path 35 is formed.
  • an intake side communication channel 50 (see FIG. 2) that connects the accommodating portion 20 and the third intake side oil channel 36 is formed.
  • the intake-side communication channel 50 corresponds to a notch portion of the present disclosure. Details of the intake side communication channel 50 will be described later.
  • a first exhaust side oil passage 37 extending in the longitudinal direction of the engine is formed between the exhaust side outer wall of the cylinder head 1 and the lash adjuster boss portion 23.
  • a second exhaust-side oil passage 38 extending in the longitudinal direction of the engine is formed between the lash adjuster boss portion 23 and the exhaust valve spring seat 31.
  • each lash adjuster boss portion 23 a lower portion than the hydraulic oil passage 25 (see FIG. 1) extends in the short direction of the engine, and the first exhaust side oil passage 37 and the second exhaust side oil are extended.
  • a third exhaust-side oil flow path 39 that connects the flow path 38 is formed.
  • an exhaust side communication channel 60 (see FIG. 2) for communicating the accommodating portion 21 and the third exhaust side oil channel 39 is formed.
  • the exhaust-side communication channel 60 corresponds to a notch portion of the present disclosure. Details of the exhaust side communication channel 60 will be described later.
  • the intake-side communication flow path 50 is formed by cutting out the inside of the lash adjuster boss portion 22 so that the housing portion 20 and the third intake-side oil flow path 36 are communicated with each other. More specifically, the intake-side communication flow path 50 branches from the bottom of the housing portion 20 toward the longitudinal direction of the engine, and the third intake-side oil flow path 36 has a narrowest flow width (for example, an operation). Below the oil flow path 24, the adjacent lash adjuster boss portions 22 are formed so as to merge with each other).
  • the intake-side communication channel 50 is not limited to an air vent channel that allows the accommodating portion 20 and the third intake-side oil channel 36 to communicate with each other, and the third intake air can be secured while ensuring the thickness around the accommodating portion 20. It may be formed so as to effectively expand the flow path width of the third intake-side oil flow path 36 by notching a portion where the flow path width of the side oil flow path 36 becomes narrow.
  • the communication passages 50 and 60 that connect the accommodating portions 20 and 21 and the third oil passages 36 and 39 are provided as the third oil passage 36 and the third oil passage 36.
  • the flow path widths of the third oil flow paths 36 and 39 are configured to be expanded by merging with the narrowest flow path width of 39.
  • the air in the housing portions 20 and 21 is discharged to the third oil passages 36 and 39 via the communication passages 50 and 60.
  • the communication channels 50 and 60 function as air vent channels, and the assembling property of the lash adjusters 13 and 14 can be reliably improved.
  • the lash adjusters 13 and 14 have been described as being provided on the intake side and the exhaust side, respectively, but may be provided only on either the intake side or the exhaust side.
  • the cylinder head according to the present disclosure has an effect of effectively preventing the occurrence of baining due to breakage of the core during casting, and reduces the cost of the engine by improving the yield when manufacturing the cylinder head. This is useful in that it can contribute.

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Abstract

複数のボス部２２，２３が隣接して配設されたシリンダヘッド１であって、隣接する複数のボス部２２，２３間に形成されたオイル流路３６，３９と、ボス部２２，２３の少なくとも一部を切り欠いて形成されて、オイル流路３６，３９の流路幅を拡張する切り欠き部５０，６０とを備える。

Description

シリンダヘッド
　本開示は、シリンダヘッドに関し、特に、複数のボス部が隣接して配設されたシリンダヘッドに関する。
　一般的に、エンジンのシリンダブロック上部に組み付けられるシリンダヘッドは、ラッシュアジャスタやカムジャーナル等にオイルを供給するための複数のオイル流路が形成された複雑な形状になっている。
　例えば、特許文献１には、シリンダヘッドにラッシュアジャスタを収容する収容部を設けると共に、当該収容部とラッシュアジャスタの外壁に設けられた貫通孔とをオイル流路で接続し、ラッシュアジャスタを収容部に挿入する際には、空気がオイル流路を介して抜けるようにした構造が開示されている。
日本国特開２０１０－２７５９６０号公報
　一般的に、エンジンのシリンダヘッドは、鋳砂等で形成された中子(core)を利用してアルミニウム合金等の金属を鋳造することで製造される。特に、エンジンのダウンサイジングを行う場合には、シリンダヘッドに複雑且つ細密なオイル流路を形成する必要がある。このような細密なオイル流路構造を備えたシリンダヘッドにおいては、鋳造時の高熱で中子が熱膨張により破損すると、オイル通路に段差が生じたり、或は、破損した部分にアルミニウム合金等が流れ込んでオイル流路が閉塞される等の所謂ベイニング(veining)を引き起こす課題がある。
　本開示のシリンダヘッドは、鋳造時の中子の破損によるベイニングの発生を効果的に防止することを目的とする。
　本開示のシリンダヘッドは、複数のボス部が隣接して配設されたシリンダヘッドであって、隣接する前記複数のボス部間に形成されたオイル流路と、前記ボス部の少なくとも一部を切り欠いて形成されて、前記オイル流路の流路幅を拡張する切り欠き部と、を備える。
　前記オイル流路は、前記複数のボス部間の所定位置で流路幅が最も狭く形成され、前記切り欠き部は、前記オイル流路の流路幅が最も狭くなる部分に形成されることが好ましい。
　前記複数のボス部が、ラッシュアジャスタを収容する収容部が凹設されたラッシュアジャスタボス部であり、前記切り欠き部が、前記ラッシュアジャスタボス部内に形成されて、前記収容部と前記オイル流路とを連通させる連通流路であってもよい。
　前記連通流路が、前記収容部の底部から分岐して形成されて、前記ラッシュアジャスタを前記収容部に挿入する際に当該収容部内の空気を外部に逃がす空気抜き通路として機能するものでもよい。
　前記複数のボス部が前記エンジンの長手方向に直列に配置され、前記オイル流路が前記複数のボス部間を前記エンジンの短手方向に延設され、前記連通流路が前記エンジンの長手方向に延設されてもよい。
　本開示のシリンダヘッドによれば、鋳造時の中子の破損によるベイニングの発生を効果的に防止することができる。
図１は、本開示の一実施形態に係るシリンダヘッドを示す模式的な縦断面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。 図３は、本実施形態に係るシリンダヘッドの要部を示す模式的な縦断面図である。
　以下、添付図面に基づいて、本開示の一実施形態に係るシリンダヘッドを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
　図１は、本実施形態に係るシリンダヘッドを示す模式的な縦断面図である。本実施形態のシリンダヘッド１は、好ましくは、複数の気筒がエンジンの長手方向（クランク軸方向）に直列に配置され、各気筒に２本の吸気バルブ１１（１本は図示省略）及び、２本の排気バルブ１２（１本は図示省略）が設けられた４バルブタイプの多気筒直列エンジンに適用される。
　なお、図１中において、符号１１Ａは吸気ポート、符号１２Ａは排気ポート、符号１３は吸気側ラッシュアジャスタ、符号１４は排気側ラッシュアジャスタ、符号１５は吸気側カムシャフト、符号１６は排気側カムシャフト、符号１７は吸気側ロッカーアーム、符号１８は排気側ロッカーアーム、符号３０は吸気バルブスプリング座、符号３１は排気バルブスプリング座をそれぞれ示している。
　図１，２に示すように、シリンダヘッド１には、ラッシュアジャスタ１３，１４（図１に示す）をそれぞれ収容する収容部２０，２１が凹設された複数のラッシュアジャスタボス部２２，２３が形成されている。これら複数のラッシュアジャスタボス部２２，２３には、収容部２０，２１内に収容されたラッシュアジャスタ１３，１４に作動油を供給するための作動油流路２４，２５（図１参照）が形成されている。本実施形態において、これら作動油流路２４，２５は、各ラッシュアジャスタボス部２２，２３間に架け渡されて、エンジンの長手方向に延設されている。
　吸気側のラッシュアジャスタボス部２２の近傍には、シリンダヘッド１の吸気側外壁とラッシュアジャスタボス部２２との間をエンジンの長手方向に延びる第１吸気側オイル流路３４が形成されている。また、ラッシュアジャスタボス部２２と吸気バルブスプリング座３０との間には、エンジンの長手方向に延びる第２吸気側オイル流路３５が形成されている。
　各ラッシュアジャスタボス部２２の間には、作動油流路２４（図１参照）よりも下方をエンジンの短手方向に延設されて、第１吸気側オイル流路３４と第２吸気側オイル流路３５とを連通させる第３吸気側オイル流路３６が形成されている。また、各ラッシュアジャスタボス部２２の内部には、収容部２０と第３吸気側オイル流路３６とを連通させる吸気側連通流路５０（図２参照）が形成されている。吸気側連通流路５０は、本開示の切り欠き部に相当する。吸気側連通流路５０の詳細については後述する。
　排気側のラッシュアジャスタボス部２３の近傍には、シリンダヘッド１の排気側外壁とラッシュアジャスタボス部２３との間をエンジンの長手方向に延びる第１排気側オイル流路３７が形成されている。また、ラッシュアジャスタボス部２３と排気バルブスプリング座３１との間には、エンジンの長手方向に延びる第２排気側オイル流路３８が形成されている。
　各ラッシュアジャスタボス部２３の間には、作動油流路２５（図１参照）よりも下方をエンジンの短手方向に延設されて、第１排気側オイル流路３７と第２排気側オイル流路３８とを接続する第３排気側オイル流路３９が形成されている。また、各ラッシュアジャスタボス部２３の内部には、収容部２１と第３排気側オイル流路３９とを連通させる排気側連通流路６０（図２参照）が形成されている。排気側連通流路６０は、本開示の切り欠き部に相当する。排気側連通流路６０の詳細については後述する。
　次に、図３に基づいて、吸気側連通流路５０及び排気側連通流路６０の詳細について説明する。これら吸気側及び排気側連通流路５０，６０は略同様に構成されるため、以下、吸気側連通流路５０のみを説明し、排気側連通流路６０については説明を省略する。
　吸気側連通流路５０は、ラッシュアジャスタボス部２２内を切り欠いて形成されて、収容部２０と第３吸気側オイル流路３６とを連通させる。より詳しくは、吸気側連通流路５０は、収容部２０の底部からエンジンの長手方向に向かって分岐すると共に、第３吸気側オイル流路３６の流路幅が最も狭くなる部分（例えば、作動油流路２４の下方において、隣接する各ラッシュアジャスタボス部２２が互いに最も近接する部分）に合流するように形成されている。
　このように、収容部２０と第３吸気側オイル流路３６とを吸気側連通流路５０によって連通させることで、組み付け時にラッシュアジャスタ１３を収容部２０に挿入する際は、収容部２０内の空気が吸気側連通流路５０を介して第３吸気側オイル流路３６に排出され、吸気側連通流路５０が空気抜き流路として機能するようになっている。また、吸気側連通流路５０を第３吸気側オイル流路３６の流路幅が最も狭くなる部分に合流させることで、第３吸気側オイル流路３６の流路幅が効果的に拡張されるようになっている。
　なお、吸気側連通流路５０は、収容部２０と第３吸気側オイル流路３６とを連通させる空気抜き流路に限定されず、収容部２０の周囲の肉厚を確保しつつ、第３吸気側オイル流路３６の流路幅が狭くなる部分を切り欠くことで、第３吸気側オイル流路３６の流路幅を効果的に拡張するように形成されてもよい。
　以上詳述したように、本実施形態のシリンダヘッド１によれば、収容部２０，２１と第３オイル流路３６，３９とを連通する連通流路５０，６０を第３オイル流路３６，３９の流路幅が最も狭くなる部分に合流させたことで、第３オイル流路３６，３９の流路幅が拡張されるように構成されている。これにより、細密な第３オイル流路３６，３９の形成に必要な中子の断面積を大きく確保することが可能となり、鋳造時の熱膨張による中子の破損を効果的に抑止しつつ、ベイニングの発生を確実に防止することができる。
　また、組み付け時にラッシュアジャスタ１３，１４を収容部２０，２１に挿入する際は、収容部２０，２１内の空気が連通流路５０，６０を介して第３オイル流路３６，３９に排出されることで、連通流路５０，６０が空気抜き流路として機能するようになり、ラッシュアジャスタ１３，１４の組み付け性を確実に向上することができる。
　なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
　例えば、ラッシュアジャスタ１３，１４は、吸気側及び排気側にそれぞれ設けられるものとして説明したが、吸気側又は排気側のいずれか一方にのみ設けられるものであってもよい。
　本出願は、2015年09月02日付で出願された日本国特許出願（特願2015-173080）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示に係るシリンダヘッドは、鋳造時の中子の破損によるベイニングの発生を効果的に防止することができるという効果を奏し、シリンダヘッド製造時の歩留まり向上を図ることでエンジンの低コスト化に寄与することができるという点において有用である。
　１　シリンダヘッド
　１１　吸気バルブ
　１１Ａ　吸気ポート
　１２　排気バルブ
　１２Ａ　排気ポート
　１３　吸気側ラッシュアジャスタ
　１４　排気側ラッシュアジャスタ
　１５　吸気側カムシャフト
　１６　排気側カムシャフト
　１７　吸気側ロッカーアーム
　１８　排気側ロッカーアーム
　１９　インジェクタ
　２０，２１　収容部
　２２，２３　ラッシュアジャスタボス部
　２４，２５　作動油流路
　３０　吸気バルブスプリング座
　３１　排気バルブスプリング座
　３２　インジェクタボス部　
　３４　第１吸気側オイル流路
　３５　第２吸気側オイル流路
　３６　第３吸気側オイル流路
　３７　第１排気側オイル流路
　３８　第２排気側オイル流路
　３９　第３排気側オイル流路
　５０　吸気側連通流路
　６０　排気側連通流路

Claims (5)

  1. 　複数のボス部が隣接して配設されたシリンダヘッドであって、
    　隣接する前記複数のボス部間に形成されたオイル流路と、
    　前記ボス部の少なくとも一部を切り欠いて形成されて、前記オイル流路の流路幅を拡張する切り欠き部と、を備える
    　シリンダヘッド。
  2. 　前記オイル流路は、前記複数のボス部間の所定位置で流路幅が最も狭く形成され、
    　前記切り欠き部は、前記オイル流路の流路幅が最も狭くなる部分に形成される
    　請求項１に記載のシリンダヘッド。
  3. 　前記複数のボス部が、ラッシュアジャスタを収容する収容部が凹設されたラッシュアジャスタボス部であり、
    　前記切り欠き部が、前記ラッシュアジャスタボス部内に形成されて、前記収容部と前記オイル流路とを連通させる連通流路である
    　請求項１又は２に記載のシリンダヘッド。
  4. 　前記連通流路が、前記収容部の底部から分岐して形成されて、前記ラッシュアジャスタを前記収容部に挿入する際に当該収容部内の空気を外部に逃がす空気抜き通路として機能する
    　請求項３に記載のシリンダヘッド。
  5. 　前記複数のボス部が前記エンジンの長手方向に直列に配置され、前記オイル流路が前記複数のボス部間を前記エンジンの短手方向に延設され、前記連通流路が前記エンジンの長手方向に延設された
    　請求項１から４の何れか一項に記載のシリンダヘッド。
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