JP6770474B2 - 内燃機関の副室構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の副室構造に関する。

主燃焼室及び副室に区画された燃焼室を有する副室式内燃機関が公知である。副室式内燃機関は、副室において混合気を点火し、副室から連通孔を介して主燃焼室に噴出するトーチ状の火炎によって主燃焼室内の混合気を点火させる。副室は、燃焼室壁面に形成された孔に有底筒形に形成された隔壁部材を挿入し、固定することによって形成される（例えば、特許文献１及び２）。

特開２０１０−９６０８９号公報 特開平７−６３０５８号公報

隔壁部材の内部で混合気が燃焼し、火炎が連通孔を通過するため、隔壁部材は主燃焼室を形成する壁面よりも高温になり易い。隔壁部材が高温になることによって、混合気の着火性が向上するが、過度に高温になるとプレイグニッションの起点になり得る。そのため、隔壁部材の温度上昇を抑制することが好ましい。

本発明は、以上の背景を鑑み、隔壁部材の温度上昇を抑制し得る内燃機関の副室構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、シリンダヘッド（３）の下面に形成され、ピストン（１１）と協働して主燃焼室（１２）を形成する燃焼室壁面（７）と、前記燃焼室壁面に凹設された受容孔（２０）と、前記受容孔に挿入され、前記受容孔と協働して副室（２４）を形成する隔壁部材（２３）と、前記シリンダヘッドを貫通し、前記受容孔における前記隔壁部材との当接面（２０Ｃ）に開口したボルト孔（２７）と、前記隔壁部材に形成され、前記ボルト孔と接続した有底の雌ねじ孔（２６）と、前記ボルト孔に前記受容孔と相反する側から挿入され、先端において前記雌ねじ孔に螺合し、前記隔壁部材を前記シリンダヘッドに締結するボルト（３０）と、前記ボルトの外周面、又は前記ボルト孔及び前記雌ねじ孔の内周面に凹設され、前記ボルトの軸線方向に延びて前記雌ねじ孔の底部（３２）に接続した複数の冷却水溝（３０Ｄ）とを有することを特徴とする内燃機関の副室構造を提供する。

この態様によれば、隔壁部材はボルトによって吊り下げられた態様でシリンダヘッドに締結される。ボルトの外周面と、ボルト孔及び雌ねじ孔の内周面との間には冷却水溝によって画定された冷却水が通過する通路が形成され、冷却水が雌ねじ孔の底部に供給される。冷却水溝が複数設けられているため、冷却水溝の少なくとも１つが雌ねじ孔の底部に冷却水を供給する供給通路となり、冷却水溝の少なくとも他の１つが雌ねじ孔の底部から冷却水を排出する戻り通路となり、冷却水が雌ねじ孔の底部を流れる。これにより、隔壁部材が冷却水によって冷却され、プレイグニッションが抑制される。

また、上記の態様において、前記ボルト孔の側部に接続した冷却水入口通路（５３）及び冷却水出口通路（５４）を更に有し、前記冷却水溝は、前記ボルトの外周面に形成され、前記ボルトの先端に到達し、前記冷却水溝の少なくとも１つは前記冷却水入口通路に接続し、他の少なくとも１つは前記冷却水出口通路に接続しているとよい。

この態様によれば、冷却水溝がボルトに形成されているため、比較的小さな部材である隔壁部材に冷却水溝を形成するためのスペースを確保する必要がない。また、ボルトに冷却水溝を設ける場合には、外周面に冷却水溝を形成するため、加工が容易である。

また、上記の態様において、前記冷却水入口通路の前記ボルト孔への開口端（５３Ａ）、及び前記冷却水出口通路の前記ボルト孔への開口端（５４Ａ）のそれぞれの前記ボルトを中心とした角度幅（θ１、θ２）のうち小さい値は、前記冷却水溝間の周方向における角度（α１、α２、・・・、αｎ）のうちで最も大きい値よりも大きく設定されているとよい。

この態様によれば、ボルトの回転位相に関わらず、冷却水溝の少なくとも１つと冷却水入口通路とが接続し、かつ冷却水溝の少なくとも他の１つと冷却水出口通路とが接続する。そのため、隔壁部材の締結作業時にボルトの回転位相を合わせる必要がなく、締結作業が容易になる。

また、上記の態様において、前記隔壁部材は、前記主燃焼室と相反する側に向けて開口し、前記副室の一部を形成する凹部（２３Ａ）を有する本体部（２３Ｂ）と、前記本体部から側方に突出した耳部（２３Ｃ）とを有し、前記雌ねじ孔は、前記耳部に形成されているとよい。

この態様によれば、本体部を大きくすることなく、隔壁部材に雌ねじ孔を形成するためのスペースを確保することができる。

また、上記の態様において、前記受容孔は、前記本体部及び前記耳部が回転不能に嵌合する形状に形成されているとよい。

この態様によれば、ボルトによる締結作業時に受容孔に対する隔壁部材の位置決めが容易になる。

また、上記の態様において、前記受容孔は、前記燃焼室壁面の中央に設けられ、前記耳部は、前記本体部からクランク軸線と平行な方向に突出しているとよい。また、前記燃焼室壁面には、２つの吸気ポート（１４）と２つの排気ポート（１６）とが開口し、前記耳部は、隣り合う前記吸気ポート及び前記排気ポートの間に配置されているとよい。

この態様によれば、耳部は、燃焼室壁面に設けられる吸気ポート及び排気ポートを避けて配置される。

また、上記の態様において、前記耳部は、一対設けられ、前記本体部からクランク軸線と平行に、かつ互いに相反する方向に突出し、前記雌ねじ孔は、前記耳部のそれぞれに形成され、前記ボルト孔及び前記冷却水溝が設けられた前記ボルトが、前記雌ねじ孔のそれぞれに対して設けられているとよい。

この態様によれば、隔壁部材が互いに相反する両側部に設けられた耳部において締結されるため、隔壁部材がシリンダヘッドに確実に締結される。また、隔壁部材は両側部において冷却され、温度上昇が抑制される。

また、上記の態様において、発火部が前記副室に配置された点火プラグ（４２）を更に有し、前記クランク軸線に直交し、かつ前記燃焼室壁面の中央を通過する面上に前記点火プラグの軸線が配置されているとよい。

この態様によれば、吸気ポート及び排気ポートを避けて点火プラグを配置することができる。

また、上記の態様において、噴孔が前記副室に配置されたインジェクタ（４１）を更に有し、前記クランク軸線に直交し、かつ前記燃焼室壁面の中央を通過する面上に前記インジェクタの軸線が配置されているとよい。

この態様によれば、吸気ポート及び排気ポートを避けてインジェクタを配置することができる。

以上の構成によれば、隔壁部材の温度上昇を抑制し得る内燃機関の副室構造を提供することができる。

実施形態に係る内燃機関の断面図（図４のI−I断面図） 実施形態に係る内燃機関の断面図（図４のII−II断面図） ボルトの周囲を拡大して示すシリンダヘッドの断面図（図２のIII部拡大図） 燃焼室壁面を示すシリンダヘッドの底面図 ボルト、冷却水入口通路、及び冷却水出口通路の位置関係を示す断面図

以下、図面を参照して、本発明を内燃機関に適用した実施形態について説明する。

内燃機関１は、４ストローク機関であり、図１及び図２に示すように、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上端面に締結されたシリンダヘッド３とを含むエンジン本体４を有する。シリンダブロック２には、シリンダブロック２の上端面に開口する断面円形のシリンダ５が形成されている。シリンダ５の軸線をシリンダ軸線Ａとする。シリンダヘッド３の下端面においてシリンダ５の上端と対向する部分は、上方に向けて凹み、シリンダ５の上端をなす燃焼室壁面７を形成している。燃焼室壁面７は、いわゆるペントルーフ形に形成されている。

シリンダ５には、ピストン１１がシリンダ軸線Ａに沿って往復動可能に受容されている。燃焼室壁面７と、ピストン１１の冠面とは協働して主燃焼室１２を形成する。ピストン１１は、コンロッドを介してクランクシャフト（不図示）に接続されている。クランクシャフトの延在方向をクランク軸線方向とする。

図１及び図４に示すように、燃焼室壁面７には、２つの吸気ポート１５と、２つの排気ポート１６とが開口している。クランク軸線及びシリンダ軸線Ａに直交する方向を吸排気方向とすると、燃焼室壁面７において、吸排気方向の一側である吸気側に２つの吸気ポート１５が配置され、他側である排気側に２つの排気ポート１６が配置されている。吸気ポート１５及び排気ポート１６の燃焼室壁面７側の開口端は、ポペットバルブである吸気バルブ１７及び排気バルブ１８によって開閉される。

図１〜図４に示すように、燃焼室壁面７の中央には、上方に向けて凹んだ受容孔２０が凹設されている。受容孔２０は、シリンダ軸線Ａと同軸に形成された円孔部２０Ａと、円孔部２０Ａの外周面から径方向外方に凹んだ一対の係止溝部２０Ｂとを有する。一対の係止溝部２０Ｂは、円孔部２０Ａに対してクランク軸線方向における一側及び他側に配置されている。また、一対の係止溝部２０Ｂのそれぞれは、互いに隣り合う吸気ポート１５及び排気ポート１６の間に配置されている。受容孔２０の底面２０Ｃは、円孔部２０Ａ及び一対の係止溝部２０Ｂの上端面によって形成され、シリンダ軸線Ａに直交する連続した平面に形成されている。

受容孔２０には隔壁部材２３が受容されている。隔壁部材２３は受容孔２０と協働して副室２４を形成する。隔壁部材２３は、上方に向けて開口し、副室２４の一部を形成する凹部２３Ａを有する本体部２３Ｂと、本体部２３Ｂから側方に突出した一対の耳部２３Ｃとを有する。本体部２３Ｂは、軸線が上下に延びた断面円形の筒部２３Ｄと、筒部２３Ｄの下端を閉塞する下壁部２３Ｅとを有する。各耳部２３Ｃは、本体部２３Ｂの外周部から径方向外方であって、かつ互いに相反する方向に突出している。

図４に示すように、シリンダ軸線Ａに沿った方向から見て、本体部２３Ｂ及び一対の耳部２３Ｃによって形成される隔壁部材２３の外形は、円孔部２０Ａ及び一対の係止溝部２０Ｂによって形成される受容孔２０の外形と相補的な形状に形成されている。これにより、隔壁部材２３が下方から受容孔２０に挿入されることによって、本体部２３Ｂは円孔部２０Ａに嵌合し、各耳部２３Ｃは対応する係止溝部２０Ｂに嵌合する。一対の耳部２３Ｃが対応する係止溝部２０Ｂに係止されることによって、隔壁部材２３は受容孔２０に回転不能に嵌合する。

図１及び図２に示すように、隔壁部材２３の本体部２３Ｂ及び各耳部２３Ｃの上端には、連続した平面状の上端面２３Ｆが形成されている。隔壁部材２３は、上端面２３Ｆにおいて受容孔２０の底面２０Ｃに当接している。図２及び図３に示すように、各耳部２３Ｃには、上端面２３Ｆに開口した有底の雌ねじ孔２６が形成されている。各雌ねじ孔２６は、シリンダ軸線Ａと平行に延びている。

シリンダヘッド３には、各雌ねじ孔２６と対応する部分に上下に貫通する断面円形のボルト孔２７がそれぞれ形成されている。各ボルト孔２７の下端は受容孔２０の底面２０Ｃに開口し、上端はシリンダヘッド３の上面に開口している。シリンダヘッド３の上面における各ボルト孔２７の周囲には座ぐり２８が形成されている。互いに対応するボルト孔２７と雌ねじ孔２６とは、同軸に接続し、シリンダ軸線Ａと平行に直線状に延びている。

互いに接続したボルト孔２７及び雌ねじ孔２６には、ボルト３０が挿通されている。ボルト３０は、円柱状の軸部３０Ａと、軸部３０Ａの基端に設けられた頭部３０Ｂと、軸部３０Ａの先端外周面に設けられた雄ねじ３０Ｃとを有する。また、軸部３０Ａの外周面には、複数の冷却水溝３０Ｄが凹設されている。各冷却水溝３０Ｄは、軸部３０Ａの軸線方向に直線状に延び、雄ねじ３０Ｃを横断して軸部３０Ａの先端に到達している。

各ボルト３０は、ボルト孔２７に受容孔２０と相反する側の端部（上端）から挿入され、先端が雌ねじ孔２６内に突入し、先端の雄ねじ３０Ｃにおいて雌ねじ孔２６と螺合している。ボルト３０の頭部３０Ｂは、シール部材を介してシリンダヘッド３の上面に当接している。このようにして、隔壁部材２３は、各ボルト３０によってシリンダヘッド３に締結されている。換言すると、隔壁部材２３は各ボルト３０によって受容孔２０内に吊り下げられている

各冷却水溝３０Ｄの横断面積は、雄ねじ３０Ｃの外周面と雌ねじ孔２６の内周面との隙間の横断面積、及び軸部３０Ａの外周面とボルト孔２７の内周面との隙間の横断面積のそれぞれに対して十分に大きく形成されている。

ボルト３０によってシリンダヘッド３及び隔壁部材２３が互いに締結された状態で、軸部３０Ａの先端と雌ねじ底部との間には空間３２が形成される。各冷却水溝３０Ｄの一端は、空間３２に接続している。

図１及び図２に示すように、隔壁部材２３の下壁部２３Ｅは、下方に向けて凸となる略半球形に形成され、燃焼室壁面７から下方に突出している。下壁部２３Ｅの主燃焼室１２側を向く面（下面）は、燃焼室壁面７と滑らかに繋がる平面に形成されている。副室２４を形成する隔壁部材２３の凹部２３Ａは、略球形に形成されている。下壁部２３Ｅには、厚み方向に貫通し、主燃焼室１２と副室２４とを連通する複数の連通孔３４が形成されている。各連通孔３４は、直線状に延び、それぞれの軸線が副室２４内における１つの交点において互いに交差している。すなわち、各連通孔３４は、交点を中心とした放射状に延びている。各連通孔３４は、隔壁部材２３の軸線を中心として回転対称形に形成され、それぞれの交点はシリンダ軸線Ａと一致する隔壁部材２３の軸線上に位置している。本実施形態では、連通孔３４は６つ設けられ、隔壁部材２３の軸線を中心として周方向に等間隔に配置されている。主燃焼室１２と副室２４とは、複数の連通孔３４のみによって互いに連通し、流体の流通が可能になっている。主燃焼室１２と副室２４とは、連通孔３４を除く他の部分においては互いに分離され、流体の流通が遮断されている。

シリンダヘッド３には、受容孔２０の底面２０Ｃの中央から上方に延びる接続通路３５と、接続通路３５に接続したインジェクタ孔３６及び点火プラグ孔３７とが形成されている。接続通路３５は、下端において隔壁部材２３の凹部２３Ａと接続し、副室２４の一部を形成する。インジェクタ孔３６及び点火プラグ孔３７は、上端においてシリンダヘッド３の上面に開口しており、下端において接続通路３５の上端に接続している。インジェクタ孔３６は、クランク軸線と直交する平面上に配置され、上方に向けて吸気側に傾斜している。シリンダ軸線Ａに沿った方向から見てインジェクタ孔３６は、隣り合う吸気ポート１５の間に配置されている。点火プラグ孔３７は、クランク軸線と直交する平面上に配置され、上方に向けて排気側に傾斜している。シリンダ軸線Ａに沿った方向から見てインジェクタ孔３６は、隣り合う排気ポート１６の間に配置されている。

インジェクタ孔３６にはインジェクタ４１が挿入されている。インジェクタ４１は、液体燃料又は気体燃料を噴射する手段である。インジェクタ４１は、先端に燃料を噴射する噴孔を備えたノズル４１Ａを有する。インジェクタは、噴孔を備えたノズル４１Ａの先端が接続通路３５に位置するように配置されている。

点火プラグ孔３７には、スパークプラグである点火プラグ４２が挿入されている。点火プラグ４２は、軸状に延びる本体部４２Ａと、本体部４２Ａの先端中央に設けられた中心電極４２Ｂと、本体部４２Ａの先端周縁から突出した接地電極４２Ｃとを有する。本体部４２Ａの外周面には、雄ねじが形成されており、点火プラグ孔３７の下部に形成された雌ねじに螺合している。中心電極４２Ｂと接地電極４２Ｃの先端部との間は、発火部となり、点火時に中心電極４２Ｂに電圧が印加されることによって火花が発生する。中心電極４２Ｂ及び接地電極４２Ｃは、接続通路３５に配置されている。

シリンダヘッド３には、冷却水が流通するヘッド側ウォータジャケット５０が形成されている。ヘッド側ウォータジャケット５０は、主に燃焼室壁面７及び排気ポート１６の周囲に形成されている。ヘッド側ウォータジャケット５０は、シリンダヘッド３の下端面に開口したヘッド側冷却水入口５０Ａと、シリンダヘッド３のクランク軸線方向における一側の端面に開口したヘッド側冷却水出口（不図示）とを有する。

シリンダブロック２のシリンダ５の周囲には、ブロック側ウォータジャケット５１が形成されている。ブロック側ウォータジャケット５１は、シリンダブロック２の側面に開口しブロック側冷却水入口（不図示）と、シリンダブロック２の上端面に開口したブロック側冷却水出口５１Ａとを有する。

ヘッド側冷却水入口５０Ａとブロック側冷却水出口５１Ａとは互いに接続され、ブロック側冷却水入口とヘッド側冷却水出口とはウォータポンプを備えた冷却水通路に接続されている。冷却水は、ウォータポンプによって、ブロック側ウォータジャケット５１、ヘッド側ウォータジャケット５０を順に通過して循環する。

図２及び図３に示すように、シリンダヘッド３には、ヘッド側ウォータジャケット５０とボルト孔２７とを接続する冷却水入口通路５３と冷却水出口通路５４とが形成されている。冷却水入口通路５３は、ヘッド側ウォータジャケット５０において冷却水出口通路５４が接続した部分よりも冷却水の圧力が高い部分に接続されている。例えば、冷却水入口通路５３は、ヘッド側ウォータジャケット５０において冷却水出口通路５４が接続した部分よりもヘッド側冷却水入口５０Ａ側の部分に接続されている。

冷却水入口通路５３及び冷却水出口通路５４は、ボルト孔２７の側部に接続している。ボルト孔２７の軸線に沿った方向から見て、冷却水入口通路５３のボルト孔２７側の開口端５３Ａ（接続端）と冷却水出口通路５４のボルト孔２７側の開口端５４Ａ（接続端）とは、互いに重ならないように周方向にオフセットして配置されている。冷却水入口通路５３は冷却水溝３０Ｄの少なくとも１つと接続し、冷却水出口通路５４は冷却水溝３０Ｄのうちの冷却水入口通路５３と接続したものを除く他の少なくとも１つと接続している。

図５に示すように、ボルト孔２７の軸線を中心として、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａの角度幅をθ１、冷却水出口通路５４の開口端５４Ａの角度幅をθ２、各冷却水溝３０Ｄ間の周方向における角度（間隔）をα１、α２、・・・αｎとした場合に、以下の関係式（１）を満たすことが好ましい。
ｍａｘ（α１，α２，・・・，αｎ）＜ｍｉｎ（θ１，θ２）・・・（１）
すなわち、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａの角度幅θ１と冷却水出口通路５４の開口端５４Ａの角度幅θ２とのうちで小さい方の値が、冷却水溝３０Ｄ間の周方向における角度のうちで最も大きい値よりも大きく設定されているとよい。この関係式（１）を満たすことによって、ボルト３０の回転角に関わらず、冷却水入口通路５３は少なくとも１つの冷却水溝３０Ｄと接続し、冷却水出口通路５４は冷却水溝３０Ｄのうちの冷却水入口通路５３と接続したものを除く他の少なくとも１つと接続する。これにより、ボルト３０による締結作業が容易になる。

また、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａと冷却水出口通路５４の開口端５４Ａとは互いに接続してはいけないため、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａの角度幅θ１と冷却水出口通路５４の開口端５４Ａの角度幅θ２とのうちで小さい方の値は必ず１８０°より小さい値に設定される。この場合、冷却水溝３０Ｄの数は必ず３個以上になる。

また、各冷却水溝３０Ｄのボルト孔２７の軸線を中心とした角度幅をβ１、β２、・・・βｎとすると、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａと冷却水出口通路５４の開口端５４Ａとの間隔の角度は、各冷却水溝３０Ｄの角度幅（β１、β２、・・・βｎ）のうちで最も大きい値より大きく設定されている。これにより、１つの冷却水溝３０Ｄが冷却水入口通路５３及び冷却水出口通路５４の両方に接続することが避けられる。各冷却水溝３０Ｄの角度幅の合計は、必ず３６０°より小さい値に設定される。

本実施形態では、冷却水溝３０Ｄは周方向に等間隔に４つ設けられているため、冷却水溝３０Ｄ間の角度α１〜α４はいずれも９０°である。そのため、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａの角度幅θ１、及び冷却水出口通路５４の開口端５４Ａの角度幅θ２はそれぞれ９０°より大きくかつ１８０°より小さい値に設定されるとよい。

以下、本実施形態に係る内燃機関１の効果について説明する。ヘッド側ウォータジャケット５０を流れる冷却水は、冷却水入口通路５３と冷却水出口通路５４との圧力差によって、冷却水入口通路５３、冷却水入口通路５３に接続した少なくとも１つの冷却水溝３０Ｄ、雌ねじ孔２６の底部に設けられた空間３２、冷却水出口通路５４に接続した少なくとも１つの冷却水溝３０Ｄ、冷却水出口通路５４を順に通過してヘッド側ウォータジャケット５０に戻る。隔壁部材２３内部の空間３２を通過する冷却水によって、隔壁部材２３が冷却され、隔壁部材２３を起点としたプレイグニッションが抑制される。

各冷却水溝３０Ｄの横断面積が、雄ねじ３０Ｃの外周面と雌ねじ孔２６の内周面との隙間の横断面積、及び軸部３０Ａの外周面とボルト孔２７の内周面との隙間の横断面積のそれぞれに対して十分に大きく形成されているため、冷却水は冷却水溝３０Ｄを通過して流れる。

複数の冷却水溝３０Ｄによって、雌ねじ孔２６の底部に形成された空間３２に冷却水を供給する供給路と、空間３２から冷却水を排出する排出通路との両方が形成されるため、冷却水が空間３２を通過して流れることができる。

冷却水溝３０Ｄがボルト３０に形成されているため、比較的小さな部材である隔壁部材２３に冷却水溝３０Ｄを形成するためのスペースを確保する必要がない。また、ボルト３０に冷却水溝３０Ｄを設ける場合には、外周面に冷却水溝３０Ｄを形成するため、加工が容易である。また、シリンダヘッド３のボルト孔２７、隔壁部材２３の雌ねじ孔２６の２つに冷却水溝３０Ｄを加工する場合に比べて、ボルト３０に冷却水溝３０Ｄを加工する場合の方が加工対象となる部材が少なく作業負荷が軽減される。

隔壁部材２３は、受容孔２０に回転不能に嵌合する構成であるため、シリンダヘッド３に対する位置決めが容易である。また、隔壁部材２３は、シリンダヘッド３を貫通するボルト３０によってシリンダヘッド３に締結されるため、主燃焼室１２内に脱落する虞が低い。また、ボルト３０は主燃焼室１２に露出しておらず、燃焼ガスに曝されることがないため、劣化が抑制され、隔壁部材２３を確実に支持することができる。また、ボルト３０は冷却水溝３０Ｄを通過する冷却水によって冷却されるため、内燃機関１の運転時及び停止時の温度変化に伴う熱膨張及び復元が抑制され、締結部に弛みが生じ難くなる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、冷却水溝３０Ｄは、ボルト３０の軸部３０Ａの外周面の代わりに、ボルト孔２７及び雌ねじ孔２６の内周面に形成してもよい。

インジェクタ孔３６及び点火プラグ孔３７の一方は、シリンダ軸線と同軸に配置されてもよい。また、他の実施形態では、インジェクタ孔３６は接続通路３５の代わりに、燃焼室壁面７や吸気ポート１５の壁面に接続する構成としてもよい。この場合、インジェクタ４１は、副室２４ではなく、主燃焼室１２又は吸気ポート１５に向けて燃料を噴射する。

ボルト孔２７の軸線方向において、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａと、冷却水出口通路５４の開口端５４Ａとの相対位置は、互いに一致していてもよく、オフセットしていてもよい。

ボルト孔２７の内周面に雌ねじを設け、ボルト３０の軸部３０Ａにボルト孔２７の内周面の雌ねじに螺合する雄ねじを設けてもよい。この場合、冷却水入口通路５３の開口端５３Ａと、冷却水出口通路５４の開口端５４Ａとは、ボルト孔２７の内周面の雌ねじが設けられた部分に配置されるとよい。

１ ：内燃機関
３ ：シリンダヘッド
７ ：燃焼室壁面
１２ ：主燃焼室
１５ ：吸気ポート
１６ ：排気ポート
２０ ：受容孔
２０Ｃ ：底面
２３ ：隔壁部材
２３Ａ ：凹部
２３Ｂ ：本体部
２３Ｃ ：耳部
２３Ｆ ：上端面
２４ ：副室
２６ ：雌ねじ孔
２７ ：ボルト孔
３０ ：ボルト
３０Ａ ：軸部
３０Ｂ ：頭部
３０Ｃ ：雄ねじ
３０Ｄ ：冷却水溝
３２ ：空間
３４ ：連通孔
３５ ：接続通路
３６ ：インジェクタ孔
３７ ：点火プラグ孔
４１ ：インジェクタ
４２ ：点火プラグ
５０ ：ヘッド側ウォータジャケット
５３ ：冷却水入口通路
５３Ａ ：開口端
５４ ：冷却水出口通路
５４Ａ ：開口端
Ａ ：シリンダ軸線

Claims (10)

1. シリンダヘッドの下面に形成され、ピストンと協働して主燃焼室を形成する燃焼室壁面と、
   前記燃焼室壁面に凹設された受容孔と、
   前記受容孔に挿入され、前記受容孔と協働して副室を形成する隔壁部材と、
   前記シリンダヘッドを貫通し、前記受容孔における前記隔壁部材との当接面に開口したボルト孔と、
   前記隔壁部材に形成され、前記ボルト孔と接続した有底の雌ねじ孔と、
   前記ボルト孔に前記受容孔と相反する側から挿入され、先端において前記雌ねじ孔に螺合し、前記隔壁部材を前記シリンダヘッドに締結するボルトと、
   前記ボルトの外周面、又は前記ボルト孔及び前記雌ねじ孔の内周面に凹設され、前記ボルトの軸線方向に延びて前記雌ねじ孔の底部に接続した複数の冷却水溝とを有することを特徴とする内燃機関の副室構造。
2. 前記ボルト孔の側部に接続した冷却水入口通路及び冷却水出口通路を更に有し、
   前記冷却水溝は、前記ボルトの外周面に形成され、前記ボルトの先端に到達し、
   前記冷却水溝の少なくとも１つは前記冷却水入口通路に接続し、他の少なくとも１つは前記冷却水出口通路に接続していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の副室構造。
3. 前記冷却水入口通路の前記ボルト孔への開口端、及び前記冷却水出口通路の前記ボルト孔への開口端のそれぞれの前記ボルトを中心とした角度幅のうち小さい値は、前記冷却水溝間の周方向における角度のうちで最も大きい値よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の副室構造。
4. 前記隔壁部材は、前記主燃焼室と相反する側に向けて開口し、前記副室の一部を形成する凹部を有する本体部と、前記本体部から側方に突出した耳部とを有し、
   前記雌ねじ孔は、前記耳部に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の内燃機関の副室構造。
5. 前記受容孔は、前記本体部及び前記耳部が回転不能に嵌合する形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の副室構造。
6. 前記受容孔は、前記燃焼室壁面の中央に設けられ、
   前記耳部は、前記本体部からクランク軸線と平行な方向に突出していることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の内燃機関の副室構造。
7. 前記燃焼室壁面には、２つの吸気ポートと２つの排気ポートとが開口し、
   前記耳部は、隣り合う前記吸気ポート及び前記排気ポートの間に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の副室構造。
8. 前記耳部は、一対設けられ、前記本体部からクランク軸線と平行に、かつ互いに相反する方向に突出し、
   前記雌ねじ孔は、前記耳部のそれぞれに形成され、
   前記ボルト孔及び前記冷却水溝が設けられた前記ボルトが、前記雌ねじ孔のそれぞれに対して設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の内燃機関の副室構造。
9. 発火部が前記副室に配置された点火プラグを更に有し、
   前記クランク軸線に直交し、かつ前記燃焼室壁面の中央を通過する面上に前記点火プラグの軸線が配置されていることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１つの項に記載の内燃機関の副室構造。
10. 噴孔が前記副室に配置されたインジェクタを更に有し、
    前記クランク軸線に直交し、かつ前記燃焼室壁面の中央を通過する面上に前記インジェクタの軸線が配置されていることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか１つの項に記載の内燃機関の副室構造。

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