JPH08210150A - 吸気マニホルド一体型ロッカカバー付内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロッカカバー１６と一体に形成したコレクタ
部２０が排気マニホルド２４に近接することに伴う吸気
温度の上昇を抑制する。 【構成】 ロッカカバー１６は、動弁室１８を隔成する
カバー部１７と、複数のブランチ部１９と、コレクタ部
２０とが一体となった形に鋳造されている。ブランチ部
１９の吸気側先端１９ａは、シリンダヘッド１の吸気ポ
ート３に接続されている。コレクタ部２０は、シリンダ
ヘッド１側面から排気マニホルド２４上方へオーバハン
グした状態に配置されている。コレクタ部２０の下面を
覆うように、シリンダヘッド１の側壁１ａから側方へひ
さし部２８が延設されており、排気マニホルド２４から
の輻射熱を遮るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シリンダヘッド上面
を覆うロッカカバーに吸気マニホルドが一体に形成され
てなる吸気マニホルド一体型ロッカカバーを備えた内燃
機関の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッド上面を覆うロ
ッカカバーに、吸気マニホルドの一部もしくは全体を一
体に形成してなる吸気マニホルド一体型ロッカカバーが
従来から知られている。図７は、一例として特開平１−
２１１６５７号公報に記載された吸気マニホルド一体型
ロッカカバーを備えた内燃機関の要部を示している。

【０００３】この例では、図示せぬシリンダブロックの
上面に載置固定されるシリンダヘッド５１は、一対のカ
ムシャフト５３の中心を通る分割平面５２に沿って、下
部５１Ａと上部５１Ｂとに分割されている。シリンダヘ
ッド５１の主要部をなす下部５１Ａには、吸気ポート５
４と排気ポート５５とがクロスフロー形式に形成されて
いる。そして、この下部５１Ａの上面に上部５１Ｂが複
数本のボルト５９にて固定され、両者間でカムシャフト
５３を支持している。

【０００４】上記シリンダヘッド５１の上面を覆うロッ
カカバー５６には、吸気マニホルドとなる複数本のブラ
ンチ部５７とコレクタ部５８とが一体に形成されてい
る。上記ブランチ部５７は、シリンダヘッド５１の吸気
側から排気側へ横断するようにロッカカバー５６の幅方
向に沿って形成されている。シリンダヘッド５１の吸気
側へ延びたブランチ部５７の一端は、側方へ突出し、か
つ下方へ向かって湾曲している。このブランチ部５７の
先端は、吸気管６１を介してシリンダヘッド５１の吸気
ポート５４に接続されている。また、ブランチ部５７の
他端は、上記コレクタ部５８にそれぞれ接続されてい
る。上記コレクタ部５８は、シリンダヘッド５１の側面
から側方へオーバハングした状態に形成されており、図
示せぬ排気マニホルドの上方に位置している。このよう
にブランチ部５７とコレクタ部５８とを一体に備えたロ
ッカカバー５６は、複数本のボルト６０を介してシリン
ダヘッド５１に固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにロッカカ
バー５６に吸気マニホルドを一体化する場合には、内燃
機関の全高が高くなることを回避するため、比較的大き
な通路断面積が必要なコレクタ部５８を、シリンダヘッ
ド５１の側方へオーバハングした状態に配置した構成が
一般的である。

【０００６】しかしながら、吸気ポート５４と排気ポー
ト５５とがクロスフロー形式で形成されたシリンダヘッ
ド５１の場合には、必然的にコレクタ部５８が排気マニ
ホルドの上面に近接した配置となることから、コレクタ
部５８内の吸気温度を測定すると、シリンダヘッドを挟
んで吸気マニホルドと排気マニホルドとがそれぞれ反対
側に位置する吸気マニホルド別体型の一般的な構成に比
較して、コレクタ部５８内の吸気温度がかなり高温とな
ってしまうことが判明した。このようにコレクタ部５８
内の吸気温度が上昇すると、全開時の出力確保の上で好
ましくない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る吸気マニ
ホルド一体型ロッカカバー付内燃機関は、クロスフロー
形式に吸気ポートと排気ポートとが形成されたシリンダ
ヘッドと、このシリンダヘッドの上面に取り付けられる
とともに、上記シリンダヘッドの吸気側から排気側へ横
断する複数本のブランチ部が上部に一体に形成され、か
つ該ブランチ部の一端部に、シリンダヘッド側面から排
気マニホルド上方へオーバハングした状態にコレクタ部
が一体に形成されてなるロッカカバーと、を備えてなる
内燃機関において、上記コレクタ部の下面を覆うように
上記シリンダヘッドの排気側の側壁から側方へひさし部
が延設されていることを特徴としている。

【０００８】また請求項２の発明では、上記コレクタ部
に脚部が設けられており、該脚部が上記ひさし部に固定
されている。

【０００９】また請求項３の発明では、上記コレクタ部
と近接する上記ひさし部上面中央部分に、凹部が形成さ
れている。

【００１０】

【作用】排気マニホルドから上方のコレクタ部へ輻射さ
れる排気熱がシリンダヘッドと一体のひさし部によって
遮られ、コレクタ部の温度上昇が抑制される。

【００１１】また請求項２の構成では、オーバハングし
た状態のコレクタ部がシリンダヘッドと一体のひさし部
によって下方から支持される。

【００１２】また請求項３の構成では、ひさし部の上面
中央部分に凹部を形成することにより、コレクタ部下面
表面との間の間隙を大きく確保でき、コレクタ部が振動
した際などにおける両者の接触が回避される。

【００１３】

【実施例】以下この発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１４】図１は、この発明に係る吸気マニホルド一
体型ロッカカバー付内燃機関の要部を示している。図に
おいて、１は、図示せぬシリンダブロックの上面に載置
固定されるシリンダヘッドを示している。このシリンダ
ヘッド１は、例えばアルミニウム合金等により一体に鋳
造されているものであって、吸気弁２により開閉される
吸気ポート３と、排気弁４により開閉される排気ポート
５とが、クロスフロー形式に形成されている。尚、吸気
弁２および排気弁４は、それぞれ１気筒あたり２個づつ
設けられており、これに対応して吸気ポート３および排
気ポート５はそれぞれ先端部が二股状に分岐した形状に
形成されている。

【００１５】吸気ポート３の上流側部分は上方へ湾曲し
つつ立ち上がった形状をなしており、その先端開口部３
ａは、シリンダヘッド１上端のフランジ面６と同一平面
に開口している。尚、上記フランジ面６は、吸気側カム
シャフト８，排気側カムシャフト９の中心を通り、かつ
シリンダヘッド１の下面１ｂと平行に形成されている。
また上方に湾曲した吸気ポート３の外側に、燃料噴射弁
７がそれぞれ配設されている。この燃料噴射弁７は、吸
気弁２により開閉される吸気ポート３下流側部分へ向け
て燃料を噴射するように取り付けられている。

【００１６】シリンダヘッド１上面の気筒間部分には、
シリンダヘッド１幅方向に沿った隔壁状のカム軸受部１
２がそれぞれ形成されており、このカム軸受部１２とカ
ムブラケット１３との間で吸気側，排気側カムシャフト
８，９が支持されている。上記カムブラケット１３は、
それぞれ一対のボルト１４によってシリンダヘッド１に
固定されている。また、各吸気弁２，排気弁４は、シリ
ンダヘッド１のガイド孔１５に摺動可能に嵌合したタペ
ット１０およびシム１１を介して各カムシャフト８，９
に従動するようになっている。

【００１７】また上記排気ポート５は、シリンダヘッド
１の側面に開口しており、ここに排気マニホルド２４が
接続されている。この排気マニホルド２４の上面側部分
には、金属板からなる遮熱板２５が取り付けられてい
る。

【００１８】尚、２６はシリンダヘッド１内部に形成さ
れたウォータジャケットを示している。

【００１９】上記シリンダヘッド１の上面に取り付けら
れるロッカカバー１６は、シリンダヘッド１の上面開口
を覆って動弁室１８を隔成するカバー部１７と、吸気マ
ニホルドを構成する複数本のブランチ部１９と、同じく
吸気マニホルドの一部となるコレクタ部２０とが、互い
に一体に形成されている。例えば、アルミニウム合金等
を用いて、全体が一体に鋳造されている。上記カバー部
１７は、四辺に側壁１７ａを有する浅い箱型をなしてお
り、その側壁１７ａ先端のフランジ面２２が上記シリン
ダヘッド１外周のフランジ面６とガスケット２１を介し
て密接するようになっている。

【００２０】また複数のブランチ部１９は、ロッカカバ
ー１６の幅方向（クランクシャフト軸方向と直交する方
向）にほぼ沿ってシリンダヘッド１の吸気側から排気側
へと横断するように形成されている。このブランチ部１
９は、その下面側の一部が、カバー部１７の壁部を共用
した形となっている。また隣接する各気筒のブランチ部
１９同士は分離した形に鋳造されており、外側から見た
場合に、各ブランチ部１９の間には凹部が形成されてい
る（図４参照）。各ブランチ部１９の吸気側の先端１９
ａは、カバー部１７の側壁１７ａに沿った形で下方へ向
けてほぼ９０度湾曲しており、カバー部１７と同一のフ
ランジ面２２に開口している。そして、この吸気側先端
１９ａの開口部がシリンダヘッド１側の吸気ポート３先
端開口部３ａにそれぞれ接続されている。尚、この接続
部の周囲は、カバー部１７側と連続したガスケット２１
によって同様にシールされている。上記コレクタ部２０
は、カバー部１７の前後方向（クランクシャフト軸方
向）に沿って細長い通路状をなしており、カバー部１７
のほぼ全長に亙って形成されている。このコレクタ部２
０は、カバー部１７の排気側の側壁１７ａと壁部を一部
共用した形で構成されている。そして、このコレクタ部
２０の側面に、各ブランチ部１９の排気側先端１９ｂが
それぞれ接続されている。また上記コレクタ部２０は、
カバー部１７の排気側の側壁１７ａよりも外側に形成さ
れており、従って、シリンダヘッド１の排気側の側壁１
ａから排気マニホルド２４上方へオーバハングした状態
となっている。尚、上記コレクタ部２０の通路断面の中
心は、ブランチ部１９の通路中心線よりも下方に設定さ
れており、コレクタ部２０の上面とブランチ部１９の上
面とが、ほぼ同一の高さに位置している。

【００２１】上記のようにコレクタ部２０は排気マニホ
ルド２４の上方にオーバハングした状態となっている
が、この露出したコレクタ部２０下面を覆うように、シ
リンダヘッド１と一体にひさし部２８が形成されてい
る。このひさし部２８はシリンダヘッド１の排気側の側
壁１ａから側方へ直線状に延びており、コレクタ部２０
の下面全体を覆っている。この実施例では、上記ひさし
部２８は、シリンダヘッド１上端のフランジ面６に沿っ
て形成されている。また、このひさし部２８が十分な剛
性を有するように、十分な肉厚を有しているとともに、
該ひさし部２８下面とシリンダヘッド１側壁との間に略
三角形をなすリブ２９が形成されている。尚、上記ひさ
し部２８及びリブ２９は、シリンダヘッド１の一部とし
て一体に鋳造されている。

【００２２】上記コレクタ部２０の下面側の外表面は、
カバー部１７のフランジ面２２よりも僅かに上方に位置
するように形成されている。

【００２３】尚、上記ロッカカバー１６は、図示せぬ複
数本のボルトによってシリンダヘッド１に固定されてい
る。

【００２４】上記実施例の構成においては、ロッカカバ
ー１６に一体に形成されたコレクタ部２０が排気マニホ
ルド２４の上方に近接して位置しているが、シリンダヘ
ッド１から側方へ延設したひさし部２８がコレクタ部２
０下面を覆うように両者間に位置しているので、排気マ
ニホルド２４からの輻射熱が遮られ、コレクタ部２０に
伝達される熱量が低減する。そのため、コレクタ部２０
内の吸気温度の上昇を抑制できる。

【００２５】図５及び図６はそれぞれ内燃機関のアイド
ル時および全負荷時における吸気温度を実測したもの
で、破線イは吸気マニホルドをロッカカバーとは別体と
し、排気マニホルドと反対側に配置した場合の温度特性
を示し、実線ロは、図１と同様にコレクタ部２０を排気
マニホルド２４上方に配置し、かつひさし部２８を具備
していない場合の温度特性を示す。そして、一点斜線ハ
が、ひさし部２８を設けた上記実施例の温度特性を示し
ている。これらの図５，図６に示すように、ひさし部２
８を設けることにより、コレクタ部２０内の吸気温度を
低く保つことができる。特に、アイドル時においては、
コレクタ部２０をロッカカバー１６に一体化した場合に
特性ロに示すように別体構造の特性イに比較して２０℃
程度吸気温度が上昇してしまうのに対し、ひさし部２８
を設けることにより、特性ハに示すように１０℃程度の
温度上昇に抑制することができる。従って、内燃機関の
出力に及ぼす悪影響を非常に小さくすることができる。
また、上記のように、吸気温度の上昇を回避できること
により、コレクタ部２０を図１のように十分に下方に偏
らせて配置することが可能となり、内燃機関の全高を抑
制できる。

【００２６】次に、図２は、シリンダヘッド１から側方
へオーバハングした状態となるコレクタ部２０を上記ひ
さし部２８により支持するようにした実施例を示してい
る。すなわち、上記コレクタ部２０の下部側方に、断面
略Ｌ字形をなす脚部３１が一体に形成されており、この
脚部３１が上記ひさし部２８の先端部に載置されるとと
もにボルト３０によって固定されている。尚、上記脚部
３１は、コレクタ部２０の前後方向の数箇所に設けられ
ている。

【００２７】この実施例の構成によれば、質量の大きな
コレクタ部２０が、シリンダヘッド１と一体となった剛
性の高いひさし部２８によって堅固に支持されることに
なり、コレクタ部２０の振動を効果的に抑制できる。特
に、別体のブラケットを追加することなく、コレクタ部
２０の支持剛性を高めることができる。

【００２８】次に、図３に示す実施例は、コレクタ部２
０を脚部３１を介してひさし部２８に固定するととも
に、コレクタ部２０下面と近接するひさし部２８の上面
中央部分に、凹部３３を形成した実施例を示している。
この凹部３３は、図４に示すように、ひさし部２８の長
手方向に沿って広く設けられている。尚、リブ２９によ
り下方から支持されている前後両端部には、凹部３３は
設けられていない。

【００２９】上記のように凹部３３を設けることによ
り、ひさし部２８とコレクタ部２０下面との間のクリア
ランスを十分に確保することができ、コレクタ部２０の
鋳造時の寸法誤差やコレクタ部２０の振動等に伴うコレ
クタ部２０とひさし部２８表面との接触ひいては異音の
発生を防止できる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る吸気マニホルド一体型ロッカカバー付内燃機関に
おいては、ロッカカバーと一体となったコレクタ部が排
気マニホルドに近接して配置されることに伴うコレクタ
部内吸気温度の上昇を効果的に抑制できる。特に、ひさ
し部をシリンダヘッドと一体に形成することにより、部
品点数の増加や組み付け工数の増加を伴うことがない。

【００３１】また、請求項２のようにコレクタ部をシリ
ンダヘッドの一部となるひさし部に固定することによ
り、コレクタ部の振動を抑制できる。

【００３２】また請求項３の構成によれば、コレクタ部
とひさし部との接触に伴う異音の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る内燃機関の要部を示す断面図。

【図２】この発明の異なる実施例を示す内燃機関要部の
断面図。

【図３】この発明の更に異なる実施例を示す内燃機関要
部の断面図。

【図４】この実施例の分解斜視図。

【図５】アイドル時における吸気温度を示す特性図。

【図６】全負荷時における吸気温度を示す特性図。

【図７】従来の吸気マニホルド一体型ロッカカバー付内
燃機関の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１…シリンダヘッド １６…ロッカカバー １７…カバー部 １９…ブランチ部 ２０…コレクタ部 ２８…ひさし部 ３１…脚部 ３３…凹部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロスフロー形式に吸気ポートと排気ポ
   ートとが形成されたシリンダヘッドと、 このシリンダヘッドの上面に取り付けられるとともに、
   上記シリンダヘッドの吸気側から排気側へ横断する複数
   本のブランチ部が上部に一体に形成され、かつ該ブラン
   チ部の一端部に、シリンダヘッド側面から排気マニホル
   ド上方へオーバハングした状態にコレクタ部が一体に形
   成されてなるロッカカバーと、 を備えてなる内燃機関において、 上記コレクタ部の下面を覆うように上記シリンダヘッド
   の排気側の側壁から側方へひさし部が延設されているこ
   とを特徴とする吸気マニホルド一体型ロッカカバー付内
   燃機関。
2. 【請求項２】 上記コレクタ部に脚部が設けられてお
   り、該脚部が上記ひさし部に固定されていることを特徴
   とする請求項１記載の吸気マニホルド一体型ロッカカバ
   ー付内燃機関。
3. 【請求項３】 上記コレクタ部と近接する上記ひさし部
   の上面中央部分に、凹部が形成されていることを特徴と
   する請求項２記載の吸気マニホルド一体型ロッカカバー
   付内燃機関。