JPH0134660Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、副室式デイーゼルエンジンのシリン
ダヘツド内に形成される副室の構造に関し、特
に、副室を形成するセラミツク製チヤンバ部材が
上下に分割されてインサートリング内に焼嵌めに
よりシリンダヘツド下面の凹部に嵌合固定されて
いるものにおいて、外力によるチヤンバ部材とイ
ンサートリングとの位置ずれを防止する対策に関
する。

（従来の技術） 一般に、副室式デイーゼルエンジンにおいて、
燃料噴射ノズルないしグロープラグを配設する副
室をシリンダヘツド内に形成する場合には、シリ
ンダブロツクの各シリンダと対応するシリンダヘ
ツド下面に凹部を形成し、該凹部に貫通状の噴口
を有する金属製のチヤンバ部材を圧入嵌合するこ
とにより、該チヤンバ部材と凹部との間に、又は
チヤンバ部材自体の内部に上記噴口を介してシリ
ンダ内の主室と連通する副室を形成するようにし
た構造が広く採用されている。

しかし、上記の構造では、副室を形成するチヤ
ンバ部材が熱伝導性の高い金属材料で構成されて
いるため、副室の壁温が低下し易い。このことに
より主室側から噴口を介して流入する高温の空気
が上記低温の副室の壁部によつて冷やされ、燃料
の霧化が阻害されて着火性が低下し、燃料の不完
全燃焼によつて白煙の発生やエンジン出力の低下
等を招くという問題がある。

そのため、従来、上記の副室の一部又は全部を
形成するチヤンバ部材をセラミツク材で構成する
ことにより、該セラミツク材の断熱性、保温性を
利用して燃料の霧化を促進し、燃料の着化性を高
めて白煙の発生やエンジン出力の低下等を防止す
るようにしたものが知られている。そして、この
ようなセラミツク製のチヤンバ部材をシリンダヘ
ツド下面の凹部に嵌合固定する場合の構造とし
て、従来、例えば特開昭57−10723号公報等に開
示されているように、セラミツク製チヤンバ部材
を筒状の金属製インサートリング内に焼嵌めによ
り嵌合し、上記インサートリングをシリンダヘツ
ドの凹部に圧入嵌合することにより、セラミツク
材の靭性不足によるチヤンバ部材の破損を防止す
るようにしたものが提案されている。

（考案が解決しようとする課題） しかし、この提案のものの構造では、セラミツ
ク製のチヤンバ部材をインサートリング内に単に
焼嵌めにより嵌合しているだけである。このた
め、上記チヤンバ部材が、上面に凹陥部を有する
セラミツク材よりなる下側チヤンバ部材と、該下
側チヤンバ部材の上面に密接するように配置さ
れ、下面に凹陥部を有するセラミツク材よりなる
上側チヤンバ部材とで構成されている場合、特に
上側チヤンバ部材が燃焼ガス圧を受けて上方（主
室と反対側方向）に位置ずれすることが生じる。
そして、この位置ずれの結果、上下チヤンバ部材
の衝合面部分に隙間が生じ、セラミツク材による
断熱効果も相俟つて、高温の燃焼ガスが上記隙間
を通してインサートリングに達し、該インサート
リングの熱疲労による保持性能の低下を招き、或
いは繰返し受けるガス圧により上下チヤンバ部材
が離間及び当接を繰り返して両者の衝合面が叩か
れ、その衝合面、特に副室内側の角部の信頼性が
低下する等の問題が生じる。尚、下側チヤンバ部
材は、副室のみならず主室からも燃焼ガス圧を受
けるので、上記上側チヤンバ部材ほどには位置ず
れせず、さほど問題は生じない。

本考案の目的は、上記のように、インサートリ
ング内に焼嵌め等により嵌合されているセラミツ
ク製の上下チヤンバ部材のうち、特に上側チヤン
バ部材がエンジンの爆発膨張行程における燃焼ガ
スのガス圧によつてインサートリングに対し位置
ずれするのをチヤンバ部材に対する応力集中を招
くことなく確実に防止することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的の達成のため、本考案の解決手段は、
セラミツク製の上下チヤンバ部材のうち、少なく
とも上側チヤンバ部材とインサートリングとの嵌
合面をシリンダ内の主室側に拡開するテーパ面に
形成する。

すなわち、本考案の構成は、噴口によつて主室
に連通する副室が、上面に凹陥部を有するセラミ
ツク材よりなる下側チヤンバ部材と、該下側チヤ
ンバ部材の上面に密接するように配置され、下面
に凹陥部を有するセラミツク材よりなる上側チヤ
ンバ部材とにより形成され、該両チヤンバ部材の
外周に嵌合され、かつシリンダヘツド下面に形成
した凹部に固定されるインサートリングを備えた
エンジンの副室構造において、上記両チヤンバ部
材のうち少なくとも上側チヤンバ部材の外周と上
記インサートリングとの嵌合面を上記主室側に向
つて拡開するテーパ面に形成したことを特徴とす
るものである。

（作用） 上記の構成により、本考案では、セラミツク製
の上下チヤンバ部材のうち、少なくとも上側チヤ
ンバ部材とインサートリングとの嵌合面をシリン
ダ内の主室側に拡開するテーパ面に形成されてい
るので、該上側チヤンバ部材がインサートリング
に対し相対的に上方（主室と反対側方向）に移動
するときの抵抗は極めて大となる。このため、副
室内の燃焼ガス圧が作用しても、上側チヤンバ部
材が上方に位置ずれするのをテーパ面によつて有
効に抑制することができ、上下チヤンバ部材の衝
合面にガス圧によつて隙間が生じるのを確実に防
止することができることとなる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図において、１は副室式（渦室式）デイー
ゼルエンジンのシリンダブロツク（図示せず）の
上面にガスケツト２を介して気密接合されたシリ
ンダヘツドであつて、該シリンダヘツド１の下面
には円柱状の凹部３がその開口部の略半部をシリ
ンダブロツクのシリンダと重合せしめるように形
成され、該凹部３の下端開口縁には他の部分より
大径の圧入嵌合部３ａが形成されている。

上記凹部３内にはセラミツク製のチヤンバ部材
４が配設されている。該チヤンバ部材４は、上面
に凹陥部５ａを有するセラミツク材よりなる下側
チヤンバ部材５と、該下側チヤンバ部材５の上面
に密接するように配置され、下面に上記凹陥部５
ａとの間で副室７を形成するドーム部６ａを有す
るセラミツク材よりなる上側チヤンバ部材６とで
構成されている。上記下側チヤンバ部材５の中央
部には上記副室７をシリンダ内の主室に連通する
噴口８が形成されている。また、上記上側チヤン
バ部材６にはグロープラグ嵌挿孔９及び燃料導入
穴１０がそれぞれシリンダヘツド１に形成したグ
ロープラグ取付孔１１及び燃料噴射ノズル取付孔
１２と連続するように設けられている。

そして、上記上側チヤンバ部材６及び下側チヤ
ンバ部材５の各外周面すなわちチヤンバ部材４の
外周面には上下に開放された円筒状の金属製イン
サートリング１３が外嵌合されている。該インサ
ートリング１３はその下端外周に他の部分より大
径の鍔部１３ａを有し、該鍔部１３ａを上記シリ
ンダヘツド凹部３の圧入嵌合部３ａに圧入嵌合す
ることにより該凹部３に固定される。よつて、チ
ヤンバ部材４はその外周面とインサートリング１
３内周面との焼嵌め及び該インサートリング１３
の鍔部１３ａと凹部３の圧入嵌合部３ａとの嵌合
によつてシリンダヘツド１に固定支持されてい
る。尚、１４は上記シリンダヘツド１のグロープ
ラグ取付孔１１に取付けられたグロープラグで、
その先端の赤熱部１４ａは上記チヤンバ部材４の
グロープラグ嵌挿孔９を通して副室７内に突出し
ている。また、１５は上記燃料噴射ノズル取付孔
１２に取り付けられた燃料噴射ノズルで、その先
端の燃料噴射口１５ａはチヤンバ部材４の燃料導
入孔１０を介して副室７と連通している。

さらに、本考案の特徴として、上記チヤンバ部
材４の外径及びインサートリング１３の内径はチ
ヤンバ部材４及びインサートリング１３の上端か
ら下方に向うに従つて連続的に増大変化してお
り、よつてチヤンバ部材４とインサートリング１
３との嵌合面（チヤンバ部材４の外周面及びイン
サートリング１３の内周面）は下方の主室側に向
つて拡開するテーパ面１６に形成されている。

したがつて、上記実施例においては、チヤンバ
部材４とインサートリング１３との嵌合面が主室
側（下方）に向つて拡開するテーパ面１６に形成
されているため、該チヤンバ部材４がインサート
リング１３に対し相対的に上方に移動するときの
抵抗は極めて大となつている。それ故、チヤンバ
部材４及びインサートリング１３のそれぞれの材
料の違いによる熱膨張差により両者の嵌合力が低
下した場合、エンジンの爆発膨張行程において、
副室７内の燃焼ガスのガス圧によりチヤンバ部材
４の上側チヤンバ部材６が上方に押圧されても、
あるいは副室７内の燃焼ガスのガス圧の下側チヤ
ンバ部材５への押圧に伴うシリンダブロツクから
の反力により該下側チヤンバ部材５及び上側チヤ
ンバ部材６が上方向に押圧されてもチヤンバ部材
４がインサートリング１３に対し位置ずれするこ
とはなく、よつてチヤンバ部材４をインサートリ
ング１３に強固に固定して、その上側チヤンバ部
材６上面のシリンダヘツド１の凹部３壁面との圧
接によるチヤンバ部材４の破損を確実に防止する
ことができる。

また、このように上下チヤンバ部材６，５が位
置ずれすることなくインサートリング１３に固定
される結果、上下チヤンバ部材６，５の衝合面に
隙間が生じるのを確実に阻止することができる。
そのため、インサートリング１３が上下チヤンバ
部材６，５の衝合面の隙間から洩れた燃焼ガスと
接触してその熱疲労によりチヤンバ部材４に対す
る保持性能が低下したり、或いは上下チヤンバ部
材６，５の衝合面間の衝突の繰返しにより衝合面
の信頼性が低下したりするのを確実に防ぐことが
できる。

さらに、チヤンバ部材４とインサートリング１
３との嵌合面がテーパ面１６であるため、上記チ
ヤンバ部材４への押圧力の作用時にチヤンバ部材
４に対する応力が均等に分散されるので、チヤン
バ部材４にクラツクが発生することはない。

尚、上記実施例では、チヤンバ部材４とインサ
ートリング１３との嵌合面の全体をテーパ面１６
に形成したが、第２図及び第３図に示すように部
分的に形成してもよい。

すなわち、第２図及び第３図は変形例を示し、
インサートリング１３の内周面上部及び該内周面
上部に対応するチヤンバ部材４の上側チヤンバ部
材６の外周面上部を限定的に主室側に向つて拡開
するテーパ面１６′としたものである。

したがつて、この変形例では、上側チヤンバ部
材６はその外周とインサートリング１３との間に
形成されたテーパ面１６′により上方への位置ず
れが有効に阻止される。これに対し、下側チヤン
バ部材５は副室７側及び主室側の双方からガス圧
を受けるので大きく位置ずれせず、その結果、上
下チヤンバ部材６，５の衝合面に隙間が発生する
のが抑制され、よつて上記実施例と同様の作用効
果を奏することができる。

（考案の効果） 以上の如く、本考案によれば、インサートリン
グ内に焼嵌めにより嵌合され、上下に分割された
セラミツク製チヤンバ部材のうち、少なくとも上
側チヤンバ部材外周とインサートリングとの嵌合
面がシリンダ内の主室側に向つて拡開するテーパ
面に形成されているので、エンジンの爆発膨張行
程での燃焼ガスの圧力による上側チヤンバ部材の
インサートリングに対する位置ずれをチヤンバ部
材に応力集中を与えることなく確実に阻止して、
上下チヤンバ部材の衝合面での隙間の発生を確実
に防止することができ、よつてエンジンにおける
セラミツク製チヤンバ部材の持つ効果を安定して
発揮させて信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
シリンダヘツドの要部縦断面図、第２図は変形例
を示す第１図相当図、第３図は第２図の鎖線円Ａ
で囲んだ部分の拡大図である。 １……シリンダヘツド、３……凹部、４……チ
ヤンバ部材、５……下側チヤンバ部材、６……上
側チヤンバ部材、７……副室、８……噴口、１３
……インサートリング、１６，１６′……テーパ
面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 噴口によつて主室に連通する副室を、上面に凹
   陥部を有するセラミツク材よりなる下側チヤンバ
   部材と、該下側チヤンバ部材の上面に密接するよ
   うに配置され、下面に凹陥部を有するセラミツク
   材よりなる上側チヤンバ部材とにより形成し、該
   両チヤンバ部材の外周に嵌合され、かつシリンダ
   ヘツド下面に形成した凹部に固定されるインサー
   トリングを備えたエンジンの副室構造において、
   上記両チヤンバ部材のうち少なくとも上側チヤン
   バ部材の外周と上記インサートリングとの嵌合面
   が上記主室側に向つて拡開するテーパ面に形成さ
   れていることを特徴とするエンジンの副室構造。