JP2566268B2 - エンジンのシリンダヘッド構造 - Google Patents

エンジンのシリンダヘッド構造

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JP2566268B2
JP2566268B2 JP2077688A JP2077688A JP2566268B2 JP 2566268 B2 JP2566268 B2 JP 2566268B2 JP 2077688 A JP2077688 A JP 2077688A JP 2077688 A JP2077688 A JP 2077688A JP 2566268 B2 JP2566268 B2 JP 2566268B2
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幸一 寺岡
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジンのシリンダヘッド構造に関し、特に
シリンダヘッドの剛性を向上させるようにしたものに関
する。
(従来の技術) 従来、エンジンのシリンダヘッド構造として、例えば
第5図に示すように、トップデッキbとボトムデッキc
との間にウォータジャケットdを形成し該ウォータジャ
ケットdに吸気ポートeおよび排気ポート(図示せず)
を配して該各ポートeをその一端が上記ボトムデッキc
下面に開口しかつ他端がシリンダヘッドaの一方の側壁
(図示せず)に共に開口するように設けて、いわゆるセ
イムフロータイプのエンジンを構成するとともに該各ポ
ート壁とトップデッキbとをバルブが嵌挿されるバルブ
ガイドfで接続したものが知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、このようなシリンダヘッド構造では、各ポ
ートeが開口しない側壁a2ではトップデッキbとボトム
デッキcとの間にポート壁等がないので、ボトムデッキ
cの下方から燃焼圧力がかかるとボトムデッキcの吸気
ポートe開口部の周辺部がトップデッキb側に浮き上が
り、該開口部のウォータジャケットd側Aに引張り応力
が作用してクラックが入るおそれがある。
そこで、従来、この各ポートeが開口しない側壁a2
ボトムデッキcと各ポート壁とを連結するリブを設けて
上記ポートe開口部の周辺部を補強するようにしたもの
がある(例えば実開昭60−124550号公報参照)。しか
し、このものは単にボトムデッキcの剛性を強化したも
のに過ぎずシリンダヘッド全体の構造でもって補強する
ものではないので、十分な補強効果は期待できないもの
である。しかも、ボトムデッキc上にリブを形成してい
るので、ウォータジャケットd内の冷却水の流れが妨げ
られるという問題も有している。
一方、実開昭60−155749号公報には、各ポートeが開
口しない側壁a2においてシリンダ間に設けられたシリン
ダヘッドボルトのボス部とボトムデッキcと各ポート壁
とを三角形のリブで連結したものがある。しかし、この
ものはシリンダ間にシリンダヘッドボルトを設けている
ので、ポートe開口部の周辺部を補強するためには不向
きである。しかも、上記のものと同様にウォータジャケ
ットd内の冷却水の流れが妨げられる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、セイムフロータイプのエンジンに
おいて、ボトムデッキ上にリブを設けることなく上記シ
リンダヘッドボルトの軸力をボトムデッキのポート開口
部に伝達してこれに圧縮応力を付与し、該ポート開口部
に作用する引張り応力を緩和することにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明では、吸気ポートお
よび排気ポートが開口しないシリンダヘッド側壁にシリ
ンダヘッドボルトのボス部を設け、シリンダヘッドボル
トの軸力を該ボス部からリブを介して各ポートのボトム
デッキ側開口部に伝達することである。
具体的に、本発明の講じた解決手段は、トップデッキ
とボトムデッキとの間にウォータジャケットを形成し該
ウォータジャケットに吸気ポートおよび排気ポートを配
して該各ポートをその一端が上記ボトムデッキ下面に開
口しかつ他端がシリンダヘッドの一方の側壁に共に開口
するように設けるとともに該各ポート壁とトップデッキ
とをバルブが嵌挿されるバルブガイドで接続する一方、
シリンダヘッドの他方の側壁にシリンダヘッドボルトの
ボス部を設けるとともに、該ボス部の座面を上記トップ
デッキよりも高く設け、かつ該ボス部と上記各ポートの
ボトムデッキ側開口部とを結ぶ線に沿って上記トップデ
ッキの上面とボス部とを連結するリブを設ける構成とし
たものである。
また、上記ボス部と上記各ポートのボトムデッキ側開
口部とを結ぶ線に沿って上記トップデッキの下面とバル
ブガイドと各ポート壁とを連結するリブを設ける構成と
したものである。
(作用) 上記の構成により、本発明では、シリンダヘッドボル
トの軸力はボス部からリブを介してトップデッキに伝達
され、さらにバルブガイドを介して各ポートのボトムデ
ッキ側開口部に伝達される。このことにより、ボトムデ
ッキにおけるポート開口部周辺部の上記他方の側壁側に
圧縮応力が作用して該部分に作用する引張り応力が緩和
されることになる。
その場合、ボトムデッキ上にはリブを形成しないの
で、ウォータジャケットのボトムデッキ側における冷却
水の流れが阻害されない。しかも、簡単な構成であるの
で、シリンダヘッドが軽量化される。
また、シリンダヘッドボルトの軸力はボス部からトッ
プデッキへ、さらにリブを介してバルブガイドから各ポ
ート壁を介して各ポートのボトムデッキ側開口部に伝達
される。このことにより、ボトムデッキにおけるポート
開口部周辺部の上記他方の側壁側に圧縮応力が作用して
該部分に作用する引張り応力が緩和されることになる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図〜第3図は本発明の実施例に係るセイムフロー
タイプのエンジンのシリンダヘッド構造を示す。該シリ
ンダヘッドHはシリンダブロックBの上側に配置されて
いて、該シリンダヘッドHとシリンダブロックBとの間
にシリンダL,L…が形成されている。
また、上記シリンダヘッドHにおいて、1は該シリン
ダヘッドHの上壁を形成するトップデッキ、2は底壁を
形成するボトムデッキであって、該トップデッキ1とボ
トムデッキ2との間には冷却水を流通せしめるウォータ
ジャケット3が形成されている。該ウォータジャケット
3には上記各シリンダLに吸気を供給するための吸気ポ
ート8と各シリンダLから排気を排出するための排気ポ
ート9とが配設されている。
上記各吸気ポート8および排気ポート9は、その一端
が各シリンダLに連通するように上記ボトムデッキ2の
下面に開口しかつ他端がシリンダヘッドHの右側壁4に
共に開口するように設けられている。また、各吸気ポー
ト8のポート壁11とトップデッキ1との間および各排気
ポート9のポート壁12とトップデッキ1との間はバルブ
ガイド15でそれぞれ接続されており、該各バルブガイド
15にバルブ(図示せず)がそれぞれ嵌挿されている。
さらに、シリンダL間におけるシリンダヘッドHの左
側壁5にはシリンダヘッドボルト用ボス部18,18…が形
成されており、該各ボス部18にはシリンダヘッドボルト
17がそれぞれ嵌挿されシリンダブロックBに締結されて
いる。また、該ボス部18の座面19は上記トップデッキ1
よりも高く設けられている。
そして、第1図および第2図に示すように、上記ボス
部18と上記各吸・排気ポート8,9のボトムデッキ側開口
部とを結ぶ線に沿って上記トップデッキ1の上面とボス
部18とを連結する第1リブ21,21…が形成されている。
また、第1図および第3図に示すように、上記ボス部
18と上記各吸・排気ポート8,9のボトムデッキ側開口部
とを結ぶ線に沿って上記トップデッキ1の下面とバルブ
ガイト15と各ポート壁11,12とを連結する第2リブ22,22
…がこのバルブガイド15に沿うように形成されている。
したがって、上記実施例においては、シリンダヘッド
ボルト17のボス部18と各吸・排気ポート8,9のボトムデ
ッキ側開口部とを結ぶ線に沿ってトップデッキ1の上面
とボス部18とを連結する第1リブ21,21…を形成したの
で、第4図に示すように、シリンダヘッドボルト17の軸
力がボス部18から各第1リブ21を介してトップデッキ1
に伝達され、さらに各バルブガイド15を介して各ポート
8,9のボトムデッキ側開口部に伝達される。このことに
より、ボトムデッキ2におけるポート開口部周辺部の左
側壁側25に圧縮応力が作用して該部分25に作用する引張
り応力を緩和かることができる。
その場合、ボトムデッキ2上にはリブを形成しないの
で、ウォータジャケット3のボトムデッキ側における冷
却水の流れが阻害されない。しかも、簡単な構成である
ので、シリンダヘッドHが軽量化される。
また、上記ボス部18と上記各吸・排気ポート8,9のボ
トムデッキ側開口部とを結ぶ線に沿って上記トップデッ
キ1の下面とバルブガイト15と各ポート壁11,12とを連
結する第2リブ22,22…をバルブガイド15に沿うように
形成したので、シリンダヘッドボルト17の軸力がボス部
18からトップデッキ1へ、さらに各第2リブ22を介して
各バルブガイド15から各ポート壁11,12を介して各ポー
ト8,9のボトムデッキ側開口部に伝達される。このこと
によってもボトムデッキ2におけるポート開口部周辺部
の左側壁側25に圧縮応力が作用して該部分25に作用する
引張り応力を緩和することができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のエンジンのシリンダヘ
ッド構造によれば、トップデッキとボトムデッキとの間
にウォータジャケットを形成し該ウォータジャケットに
吸気ポートおよび排気ポートを配して該各ポートをその
一端が上記ボトムデッキ下面に開口しかつ他端がシリン
ダヘッドの一方の側壁に共に開口するように設けるとと
もに該各ポート壁とトップデッキとをバルブが嵌挿され
るバルブガイドで接続する一方、シリンダヘッドの他方
の側壁にシリンダヘッドボルトのボス部を設けるととも
に、該ボス部の座面を上記トップデッキよりも高く設
け、かつ該ボス部と上記各ポートのボトムデッキ側開口
部とを結ぶ線に沿って上記トップデッキの上面とボス部
とを連結するリブを設けたので、上記ウォータジャケッ
トのボトムデッキ側における冷却水の流れを阻害するこ
となくシリンダヘッドボルトの軸力をボス部からリブを
介してトップデッキへ、さらにバルブガイドを介して各
ポートのボトムデッキ側開口部に伝達して、ボトムデッ
キにおけるポート開口部周辺部の上記他方の側壁側の引
張り応力を緩和することができる。その場合、簡単な構
成であるので、シリンダヘッドの軽量化を図ることがで
きる。
また、上記ボス部と上記各ポートのボトムデッキ側開
口部とを結ぶ線に沿って上記トップデッキの下面とバル
ブガイドと各ポート壁とを連結するリブを設けたので、
シリンダヘッドボルトの軸力をボス部からトップデッキ
へ、さらにリブを介してバルブガイドから各ポート壁を
介して各ポートのボトムデッキ側開口部に伝達してボト
ムデッキにおけるポート開口部周辺部の上記他方の側壁
側の引張り応力を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の実施例を例示し、第1図はシ
リンダヘッドの部分縦断側面図、第2図はシリンダヘッ
ドの部分平面図、第3図はウォータジャケットにおける
シリンダヘッドの部分横断面図、第4図はリブに作用す
る力の経路を示す説明図である。第5図は従来例の要部
を示す断面図である。 H…シリンダヘッド、1…トップデッキ、2…ボトムデ
ッキ、3…ウォータジャケット、4…右側壁、5…左側
壁、8…吸気ポート、9…排気ポート、11…吸気ポート
壁、12…排気ポート壁、15…バルブガイド、17…シリン
ダヘッドボルト、18…ボス部、19…座面、21…第1リ
ブ、22…第2リブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 紀明 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 実開 昭59−99151(JP,U) 実開 昭59−99150(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トップデッキとボトムデッキとの間にウォ
    ータジャケットを形成し該ウォータジャケットに吸気ポ
    ートおよび排気ポートを配して該各ポートをその一端が
    上記ボトムデッキ下面に開口しかつ他端がシリンダヘッ
    ドの一方の側壁に共に開口するように設けるとともに該
    各ポート壁とトップデッキとをバルブが嵌挿されるバル
    ブガイドで接続する一方、シリンダヘッドの他方の側壁
    にシリンダヘッドボルトのボス部を設けるとともに、該
    ボス部の座面を上記トップデッキよりも高く設け、かつ
    該ボス部と上記各ポートのボトムデッキ側開口部とを結
    ぶ線に沿って上記トップデッキの上面とボス部とを連結
    するリブを設けたことを特徴とするエンジンのシリンダ
    ヘッド構造。
  2. 【請求項2】トップデッキとボトムデッキとの間にウォ
    ータジャケットを形成し該ウォータジャケットに吸気ポ
    ートおよび排気ポートを配して該各ポートをその一端が
    上記ボトムデッキ下面に開口しかつ他端がシリンダヘッ
    ドの一方の側壁に共に開口するように設けるとともに該
    各ポート壁とトップデッキとをバルブが嵌挿されるバル
    ブガイドで接続する一方、シリンダヘッドの他方の側壁
    にシリンダヘッドボルトのボス部を設けるとともに、該
    ボス部と上記各ポートのボトムデッキ側開口部とを結ぶ
    線に沿って上記トップデッキの下面とバルブガイドと各
    ポート壁とを連結するリブを設けたことを特徴とするエ
    ンジンのシリンダヘッド構造。
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