JPH0814100A - シリンダヘッド - Google Patents
シリンダヘッドInfo
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- JPH0814100A JPH0814100A JP14348594A JP14348594A JPH0814100A JP H0814100 A JPH0814100 A JP H0814100A JP 14348594 A JP14348594 A JP 14348594A JP 14348594 A JP14348594 A JP 14348594A JP H0814100 A JPH0814100 A JP H0814100A
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- Japan
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- passage
- cylinder head
- cooling water
- filler layer
- filler
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Classifications
-
- 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
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream
-
- 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
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄肉化を図った際の通路容積の増大を防ぎ、
且つ製造が容易なシリンダヘッドを提供する。 【構成】 内部に冷却水Ｌを流通させるための通路１０
が区画形成されたシリンダヘッドにおいて、上記通路１
０内の排気ポート４及び燃焼室周辺を除く位置に、樹脂
或いはゴム材料からなる充填材１１を部分的に充填して
充填材層１２を形成したものである。
且つ製造が容易なシリンダヘッドを提供する。 【構成】 内部に冷却水Ｌを流通させるための通路１０
が区画形成されたシリンダヘッドにおいて、上記通路１
０内の排気ポート４及び燃焼室周辺を除く位置に、樹脂
或いはゴム材料からなる充填材１１を部分的に充填して
充填材層１２を形成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水冷エンジンのシリン
ダヘッドに関するものである。
ダヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水冷エンジンのシリンダヘッド内部には
冷却水を流通させるための通路が区画形成されており、
この通路内には通常ＬＬＣ等の冷却水が流通されて冷却
が行われている。またシリンダヘッドはシリンダブロッ
クと接続されて燃焼室の頂部を区画形成すると共に、内
部には吸・排気ポートをも有する。特に燃焼室及び排気
ポート内には高温の排気ガスが存在するため、シリンダ
ヘッドは主にそれらからの受熱により高温にさらされ
る。よって上記通路は、冷却水がそれらからの熱を最も
効率よく吸収できるよう、またシリンダヘッド全体の温
度差をなくしてクラック等を生じさせぬよう、配置や形
状、容積等が十分考慮されている。
冷却水を流通させるための通路が区画形成されており、
この通路内には通常ＬＬＣ等の冷却水が流通されて冷却
が行われている。またシリンダヘッドはシリンダブロッ
クと接続されて燃焼室の頂部を区画形成すると共に、内
部には吸・排気ポートをも有する。特に燃焼室及び排気
ポート内には高温の排気ガスが存在するため、シリンダ
ヘッドは主にそれらからの受熱により高温にさらされ
る。よって上記通路は、冷却水がそれらからの熱を最も
効率よく吸収できるよう、またシリンダヘッド全体の温
度差をなくしてクラック等を生じさせぬよう、配置や形
状、容積等が十分考慮されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のエン
ジンは高出力・大排気量化の傾向にあり、これに伴って
シリンダヘッドは大形化され、吸・排気ポートも同様に
断面積が拡大されつつある。このシリンダヘッドの大形
化と共に重量増という問題があり、これに対しシリンダ
ヘッドを薄肉として軽量化を図ることが考えられる。
ジンは高出力・大排気量化の傾向にあり、これに伴って
シリンダヘッドは大形化され、吸・排気ポートも同様に
断面積が拡大されつつある。このシリンダヘッドの大形
化と共に重量増という問題があり、これに対しシリンダ
ヘッドを薄肉として軽量化を図ることが考えられる。
【０００４】しかしながら、そうすると必然的に内部空
間である冷却水通路の容積が増大し、そうなれば冷却水
の注入量も増大してしまい、コールドスタート時の水温
上昇に時間がかかり暖気時間の増大を招いてしまう欠点
がある。
間である冷却水通路の容積が増大し、そうなれば冷却水
の注入量も増大してしまい、コールドスタート時の水温
上昇に時間がかかり暖気時間の増大を招いてしまう欠点
がある。
【０００５】この解決策として、例えば実開昭57-58747
号公報で報告されたように、通路内を適当に仕切って冷
却水を流通させない空洞部を形成し、通路容積を実質的
に減少して冷却水量を減少することが考えられる。しか
しこれによれば、仕切壁がシリンダヘッド鋳造時に同時
に形成されるため、それが金属であることからその分だ
け重量が増すと共に、鋳造時の中子が通路と空洞部との
ための二層となり鋳造が困難、また鋳込んだ後の砂落し
が困難等の問題がある。
号公報で報告されたように、通路内を適当に仕切って冷
却水を流通させない空洞部を形成し、通路容積を実質的
に減少して冷却水量を減少することが考えられる。しか
しこれによれば、仕切壁がシリンダヘッド鋳造時に同時
に形成されるため、それが金属であることからその分だ
け重量が増すと共に、鋳造時の中子が通路と空洞部との
ための二層となり鋳造が困難、また鋳込んだ後の砂落し
が困難等の問題がある。
【０００６】そこで、上記事情を十分鑑みて本発明は創
案されたものであり、その目的は、薄肉化を図った際の
通路容積の増大を防ぎ、且つ製造が容易なシリンダヘッ
ドを提供することにある。
案されたものであり、その目的は、薄肉化を図った際の
通路容積の増大を防ぎ、且つ製造が容易なシリンダヘッ
ドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内部に冷却水を流通させるための通路が区
画形成されたシリンダヘッドにおいて、上記通路内の排
気ポート及び燃焼室周辺を除く位置に、樹脂或いはゴム
材料からなる充填材を部分的に充填して充填材層を形成
したものである。
に本発明は、内部に冷却水を流通させるための通路が区
画形成されたシリンダヘッドにおいて、上記通路内の排
気ポート及び燃焼室周辺を除く位置に、樹脂或いはゴム
材料からなる充填材を部分的に充填して充填材層を形成
したものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、薄肉化を行って通路容積が
増大した場合でも、その通路内に充填材層を形成するこ
とで通路容積を実質的に減少することができる。よって
冷却水量の増大を防ぎ、暖気時間の増大を防ぐことがで
きる。また通路内の比較的高温な排気ポート及び燃焼室
周辺には冷却水が流通され、よって効率的に冷却を行う
ことができる。この充填材層はシリンダヘッド鋳造後に
充填材を充填するのみによって形成され、よって製造は
非常に容易である。
増大した場合でも、その通路内に充填材層を形成するこ
とで通路容積を実質的に減少することができる。よって
冷却水量の増大を防ぎ、暖気時間の増大を防ぐことがで
きる。また通路内の比較的高温な排気ポート及び燃焼室
周辺には冷却水が流通され、よって効率的に冷却を行う
ことができる。この充填材層はシリンダヘッド鋳造後に
充填材を充填するのみによって形成され、よって製造は
非常に容易である。
【０００９】
【実施例】以下本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１０】図１は本発明に係るシリンダヘッドを示
し、特に排気ポートの位置で切断した様子を示す側断面
図である。
し、特に排気ポートの位置で切断した様子を示す側断面
図である。
【００１１】図示するように、シリンダヘッド１はアル
ミ軽合金或いは鋳鉄等からなる一体の鋳造品で、それは
エンジンの気筒数に応じて長手方向に伸長されている。
またシリンダヘッド１はシリンダブロック（図示せず）
の頂部に接続され、その周縁部底面がシリンダブロック
との接続面２となり、その中央底部は燃焼室頂部３を区
画形成する。燃焼室頂部３には排気ポート４，４の入口
端が開口され、つまりこの例では二つの排気ポート４が
設けられ、これら排気ポート４は側方に曲がりながら集
合されてシリンダヘッド１側壁の排気口５に連通され
る。燃焼室頂部３には排気バルブ（図示せず）のための
弁座６が形成され、また弁座６の上方には排気バルブの
シャフト室７がシリンダ軸方向に穿設されている。また
８はブリッジガイド挿入穴、９は排気マニホールドを取
り付けるためのボルト穴をそれぞれ示す。図では示され
ていないが、排気ポート４の隣りには吸気ポートも設け
られている。
ミ軽合金或いは鋳鉄等からなる一体の鋳造品で、それは
エンジンの気筒数に応じて長手方向に伸長されている。
またシリンダヘッド１はシリンダブロック（図示せず）
の頂部に接続され、その周縁部底面がシリンダブロック
との接続面２となり、その中央底部は燃焼室頂部３を区
画形成する。燃焼室頂部３には排気ポート４，４の入口
端が開口され、つまりこの例では二つの排気ポート４が
設けられ、これら排気ポート４は側方に曲がりながら集
合されてシリンダヘッド１側壁の排気口５に連通され
る。燃焼室頂部３には排気バルブ（図示せず）のための
弁座６が形成され、また弁座６の上方には排気バルブの
シャフト室７がシリンダ軸方向に穿設されている。また
８はブリッジガイド挿入穴、９は排気マニホールドを取
り付けるためのボルト穴をそれぞれ示す。図では示され
ていないが、排気ポート４の隣りには吸気ポートも設け
られている。
【００１２】シリンダヘッド１内部には、ＬＬＣ等の冷
却水Ｌを流通させるための通路１０が区画形成されてい
る。通路１０は、排気口５の対向側に形成された比較的
大容積の対向側通路１０ａと、排気ポート４，４入口間
に形成された小通路１０ｂと、排気ポート集合部４ａの
上方及び下方に形成された上部通路１０ｃ及び下部通路
１０ｄとから主に構成される。もっとも通路１０はシリ
ンダヘッド１全体に複雑な形状をもって行き渡ってお
り、図がその一断面を示すに過ぎないことは明らかであ
ろう。それら通路１０ａ〜１０ｄはシリンダヘッド１内
部の適当な箇所で全て連通されており、よって冷却水Ｌ
もそれら通路１０ａ〜１０ｄ内を循環されることにな
る。
却水Ｌを流通させるための通路１０が区画形成されてい
る。通路１０は、排気口５の対向側に形成された比較的
大容積の対向側通路１０ａと、排気ポート４，４入口間
に形成された小通路１０ｂと、排気ポート集合部４ａの
上方及び下方に形成された上部通路１０ｃ及び下部通路
１０ｄとから主に構成される。もっとも通路１０はシリ
ンダヘッド１全体に複雑な形状をもって行き渡ってお
り、図がその一断面を示すに過ぎないことは明らかであ
ろう。それら通路１０ａ〜１０ｄはシリンダヘッド１内
部の適当な箇所で全て連通されており、よって冷却水Ｌ
もそれら通路１０ａ〜１０ｄ内を循環されることにな
る。
【００１３】そして特に、対向側通路１０ａ及び上部通
路１０ｃ内には、合成樹脂或いはゴム材料からなる充填
材１１が部分的に充填されてこれにより充填材層１２が
形成されている。充填材層１２は具体的には、図２に示
すように、鋳造後のシリンダヘッド１を上下反転すると
共に、接続面２を水平面Ｈに対して角度θだけ傾け、そ
の状態で液状又はゲル状の充填材１１を流し込み固着さ
せることにより、対向側通路１０ａ内の上部と、上部通
路１０ｃ内の上部及び通路１０ａ側とに斜めに傾斜した
恰好で形成されることになる。そして上部通路１０ｃ内
の底壁には充填材層１２が全く形成されない。このよう
に充填材層１２が固着すると、その比重は冷却水Ｌの比
重よりも小さくなり、逆に言えばそうなるような充填材
１１がここでは選択されている。そして当然ながら、シ
リンダヘッド１や冷却水Ｌの高温に十分耐え得るものと
されている。
路１０ｃ内には、合成樹脂或いはゴム材料からなる充填
材１１が部分的に充填されてこれにより充填材層１２が
形成されている。充填材層１２は具体的には、図２に示
すように、鋳造後のシリンダヘッド１を上下反転すると
共に、接続面２を水平面Ｈに対して角度θだけ傾け、そ
の状態で液状又はゲル状の充填材１１を流し込み固着さ
せることにより、対向側通路１０ａ内の上部と、上部通
路１０ｃ内の上部及び通路１０ａ側とに斜めに傾斜した
恰好で形成されることになる。そして上部通路１０ｃ内
の底壁には充填材層１２が全く形成されない。このよう
に充填材層１２が固着すると、その比重は冷却水Ｌの比
重よりも小さくなり、逆に言えばそうなるような充填材
１１がここでは選択されている。そして当然ながら、シ
リンダヘッド１や冷却水Ｌの高温に十分耐え得るものと
されている。
【００１４】ここで充填材１１の流し込み或いは注入
は、図３に示すように、シリンダヘッド１に形成された
鋳砂落し孔１３，１４（１４はシーリングカップ１５で
盲とされる）や、冷却水Ｌの出口孔１６等の多数の孔を
用いて行われれる。なお孔１３は冷却水Ｌの出口として
も用いられ、また注入は一箇所の孔から行って通路１０
ａ，１０ｃ間の連通部を通じて行き渡らせても、或いは
数箇所の孔から少量ずつ行ってもよい。
は、図３に示すように、シリンダヘッド１に形成された
鋳砂落し孔１３，１４（１４はシーリングカップ１５で
盲とされる）や、冷却水Ｌの出口孔１６等の多数の孔を
用いて行われれる。なお孔１３は冷却水Ｌの出口として
も用いられ、また注入は一箇所の孔から行って通路１０
ａ，１０ｃ間の連通部を通じて行き渡らせても、或いは
数箇所の孔から少量ずつ行ってもよい。
【００１５】こうして充填材層１１は、結果的に通路１
０内の排気ポート４及び燃焼室周辺を除く位置に形成さ
れることになり、よってそれら周辺には冷却水Ｌが流通
或いは循環されることになる。
０内の排気ポート４及び燃焼室周辺を除く位置に形成さ
れることになり、よってそれら周辺には冷却水Ｌが流通
或いは循環されることになる。
【００１６】次に上記実施例の作用について説明する。
【００１７】シリンダヘッド１の大形化に伴ってそれを
薄肉とした場合、必然的に内部空間である通路１０の容
積が増大するが、上記実施例の如く通路１０内に充填材
層１２を形成すれば通路容積を実質的に減少でき、これ
によって冷却水量延いては暖気時間の増大を防ぐことが
できる。特にシリンダヘッド１を大形化する場合、ボア
ピッチ等により幅と長さが決まっているため高さ方向へ
の延長が著しいが、これに伴いシリンダヘッド１の上部
にて通路１０の拡大が行われても、この拡大部分に充填
材層１２を形成することで通路容積の増大を防ぐことが
できる。
薄肉とした場合、必然的に内部空間である通路１０の容
積が増大するが、上記実施例の如く通路１０内に充填材
層１２を形成すれば通路容積を実質的に減少でき、これ
によって冷却水量延いては暖気時間の増大を防ぐことが
できる。特にシリンダヘッド１を大形化する場合、ボア
ピッチ等により幅と長さが決まっているため高さ方向へ
の延長が著しいが、これに伴いシリンダヘッド１の上部
にて通路１０の拡大が行われても、この拡大部分に充填
材層１２を形成することで通路容積の増大を防ぐことが
できる。
【００１８】また充填材層１１を排気ポート４及び燃焼
室周辺を除く位置に形成し、比較的高温なそれら周辺に
冷却水Ｌを流通或いは循環させる構成としたので、それ
らからの熱を確実に吸収して効率的に冷却を行うことが
でき、同時にシリンダヘッド１全体の温度差をなくして
クラック等の発生を防止できる。
室周辺を除く位置に形成し、比較的高温なそれら周辺に
冷却水Ｌを流通或いは循環させる構成としたので、それ
らからの熱を確実に吸収して効率的に冷却を行うことが
でき、同時にシリンダヘッド１全体の温度差をなくして
クラック等の発生を防止できる。
【００１９】さらに充填材層１２はその比重が冷却水Ｌ
の比重よりも小さく、シリンダヘッド１を構成するアル
ミ軽合金或いは鋳鉄等よりさらに小さいので、充填材層
１２による重量増は無視し得る程度となり軽量化を達成
できる。また仮に充填材層１２の固着が外れた場合で
も、それが冷却水Ｌに沈まず浮上するので、下方の燃焼
室や排気ポート４からの冷却水Ｌへの熱伝達を妨げるこ
とはない。
の比重よりも小さく、シリンダヘッド１を構成するアル
ミ軽合金或いは鋳鉄等よりさらに小さいので、充填材層
１２による重量増は無視し得る程度となり軽量化を達成
できる。また仮に充填材層１２の固着が外れた場合で
も、それが冷却水Ｌに沈まず浮上するので、下方の燃焼
室や排気ポート４からの冷却水Ｌへの熱伝達を妨げるこ
とはない。
【００２０】加えて充填材層１２は、シリンダヘッド１
鋳造後に上記の方法で充填材１１を注入或いは充填する
のみによって形成され、よって製造は非常に容易であ
る。尚、充填材１１の注入を、シリンダヘッド１を長手
方向に傾斜させて行うことも可能である。
鋳造後に上記の方法で充填材１１を注入或いは充填する
のみによって形成され、よって製造は非常に容易であ
る。尚、充填材１１の注入を、シリンダヘッド１を長手
方向に傾斜させて行うことも可能である。
【００２１】また充填材層１２に制振効果を期待するこ
ともでき、これによりシリンダヘッド１からの放射音を
減少することも考えられる。
ともでき、これによりシリンダヘッド１からの放射音を
減少することも考えられる。
【００２２】さらに変形として、図１に示すように、通
路１０ａ，１０ｃ内壁の充填材層１２が形成される箇所
に複数の突出部１７を形成してもよい。こうすると充填
材１１が固着して充填材層１２となったとき、これを強
固に固定することができ耐久性、信頼性が高まる。また
突出部１７の形状は図示のような山形の他に角形、Ｉ形
等さまざま考えられ、或いは中子の表面を故意に荒くし
て凹凸を設けるようにしてもよい。
路１０ａ，１０ｃ内壁の充填材層１２が形成される箇所
に複数の突出部１７を形成してもよい。こうすると充填
材１１が固着して充填材層１２となったとき、これを強
固に固定することができ耐久性、信頼性が高まる。また
突出部１７の形状は図示のような山形の他に角形、Ｉ形
等さまざま考えられ、或いは中子の表面を故意に荒くし
て凹凸を設けるようにしてもよい。
【００２３】以上述べたように、冷却の必要な箇所には
冷却水を流通させ、その必要のない箇所には充填材層を
形成したので、冷却性能を損なうことなく軽量化を達成
でき、同時に暖気時間の増大を未然に防止できる。なお
上記においては排気ポートの周辺部のみについて説明が
なされたが、吸気ポート周辺部の冷却水通路にも同様の
構成が可能である。
冷却水を流通させ、その必要のない箇所には充填材層を
形成したので、冷却性能を損なうことなく軽量化を達成
でき、同時に暖気時間の増大を未然に防止できる。なお
上記においては排気ポートの周辺部のみについて説明が
なされたが、吸気ポート周辺部の冷却水通路にも同様の
構成が可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００２５】（１）通路容積を実質的に減少でき、これ
によって冷却水量及び暖気時間の増大を防ぐことができ
る。
によって冷却水量及び暖気時間の増大を防ぐことができ
る。
【００２６】（２）冷却性能を損なうことなく軽量化を
達成できる。
達成できる。
【００２７】（３）製造が容易である。
【図１】本発明に係るシリンダヘッドの一実施例を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図２】充填材の充填方法を示す側断面図である。
【図３】シリンダヘッドを示す斜視図である。
４ 排気ポート １０ 通路 １１ 充填材 １２ 充填材層 １７ 突出部 Ｌ 冷却水
Claims (3)
- 【請求項１】 内部に冷却水を流通させるための通路が
区画形成されたシリンダヘッドにおいて、上記通路内の
排気ポート及び燃焼室周辺を除く位置に、樹脂或いはゴ
ム材料からなる充填材を部分的に充填して充填材層を形
成したことを特徴とするシリンダヘッド。 - 【請求項２】 上記充填材層が、上記通路内に流通され
る冷却水よりも小さい比重を有する請求項１記載のシリ
ンダヘッド。 - 【請求項３】 上記通路の内壁に上記充填材層を固定す
るための突出部が形成された請求項１記載のシリンダヘ
ッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14348594A JPH0814100A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | シリンダヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14348594A JPH0814100A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | シリンダヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814100A true JPH0814100A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15339807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14348594A Pending JPH0814100A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | シリンダヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814100A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010116862A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Nissan Motor Co Ltd | 液冷式内燃機関 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP14348594A patent/JPH0814100A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010116862A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Nissan Motor Co Ltd | 液冷式内燃機関 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040305 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040727 |