JPS62157263A - 内燃機関のシリンダヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レシプロ式内燃機関のシリンダヘッドに関す
る。

従来の技術 レシプロ式内燃機関の気筒あたりの排気量は、シリンダ
ブロックに設けるシリンダのボア面積と、そのシリンダ
を往復するピストンのストローク長の積によって決まる
。

一般に、この種のレシプロ式内燃機関では、シリンダの
ボア径を増減することにより、複数のエンジンユニット
の気筒あたりの排気量を変更し、排気量にバラエティを
持たせている。

ところで、エンジンユニットに装着するシリンダヘッド
は、吸・排気弁案内孔や吸・排気通路等が複雑に入り組
んだ構造となっている。したがって、従来では、そのよ
うな点を考慮して、排気量が異なるエンジンユニ・ノド
ごとにＫｌ；ｉ、ｆｔ、＝にソリンダヘッド用の鋳型を
用いて、シリンダへ、ド材を別々に鋳造するようにして
いた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来のように排気量が異なるごとにシリ
ンダヘッドを別々に設計したのでは、鋳造用の鋳型も別
々に製作しなければならず、製作コス１−が高（なると
いう問題点があった。

問題点を解決するための手段 本発明は、このような問題点を解消するための技術手段
として、気筒あたりの排気量が異なった複数のエンジン
ユニット（Ｉａ）　　（ｌｂ）のシリンダブロック（３
〉に装着するシリンダヘッド材（２８ａ）（２８ｂ）に
、それら複数のエンジンユニット（，１ａ）　　（ｌｂ
）に共通するように、吸・排気弁案内孔（１０）　　（
２２）や吸・排気通路（８）　　（２０）等を形成する
とともに、そのシリンダヘッド材（２８ａ）（２８ｂ）
のシリンダブロック側壁面（６）に隣接して燃焼室（７
）を形成するようにしたことを特徴とする。

作　　　用 シリンダヘッド材（２８ａ）（２８ｂ）に、ボア径の異
なる複数のエンジンユニット（ｌａ）　　（ｌｂ）　ニ
共通するように吸・排気弁案内孔（１０）　　（２２）
や吸・排気通路（８）　　（２０）を形成したことによ
り、シリンダヘッド（４）の本体部分を形成するための
鋳造用鋳型（２９）を兼用することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、（１ａ）は、ボア径がφ１のシリンダ
（２ａ）を設けたエンジンユニットを示している。この
エンジンユニット（１ａ）は、上記シリンダ（２ａ）を
上下方向に配設したシリンダブロック（３）の上部に、
そのシリンダブロック（３）と別体に形成した本発明に
係るシリンダヘッド（４）が固定された構造となってい
る。上記シリンダ（２ａ）には、ピストン（５ａ）を上
下摺動自在に内挿しである。

一方、前記シリンダヘッド（４）の、前記シリンダブロ
ック（３）に面したシリンダブロック側壁面（６）には
、そのシリンダブロック側壁面（６）に隣接して燃焼室
（７）を形成しである。

次に、（８）は、上記シリンダヘッド（４）内部に形成
した排気通路を示している。この排気通路（８）と前記
燃焼室（７）とは、その燃焼室（７）に面して環状に開
口した排気弁用のバルブシート孔（９）を介して互いに
連通している。そのバルブシート孔（９）の垂直上方に
は、上下方向に延びる排気弁案内孔（１０）を設けであ
る。この排気弁案内孔（１０）に嵌挿した筒状スリーブ
（１１）には、排気弁（１２）のバルブステム部（１３
）を」二下（Ｒ動自在に挿入しである。そのバルブステ
ム部（１３）の上端部分は、排気弁案内孔（１ｏ）を貫
通して、シリンダヘッド（４）上部に設けた弁腕室（１
４）内に突出している。（１５）は、その弁腕室（１４
）底面と上記バルブステム部（１３）先端に設けた弁ば
ね受け（１６）との間に介装した弁ばねを示している。

一方、バルブステム部（１３）の下端部分に設けた傘状
のパルプヘッド部（１７）は、前記バルブシート孔（９
）を貫通して燃焼室（７）内に突出しており、そのバル
ブヘッド部（１７）外周縁に形成したパルプフェイス（
１８）は、前記バルブシート孔（９）に嵌め込んだバル
ブシート（１９）に当接するようになっている。なお、
このバルブフェイス（１８）は、前記弁ばね（１５）の
付勢力によってバルブシート（１９）に常時密着してい
る。

また、（２０）は、同じくシリンダヘッド（４）の内部
に設けた吸気通路を示している。この吸気゛通路（２０
）と前記燃焼室（７）とも、その燃焼室（７）に面して
環状に開口した吸気弁用のバルブシート孔（２１）を介
して互いに連通している。そして、そのバルブシート孔
（２１）の上方にも、上下方向に延びる吸気弁案内孔（
２２）を配設してあリ、その吸気弁案内孔（２２）にも
吸気弁（２３）のバルブステム部（２４）を上下摺動自
在に挿入しである。この場合においても、バルブステム
部（２４）の下端部分に設けたバルブヘッド部（２５）
はバルブシート孔（２１）を貫通して燃焼室（７）内に
突出しており、そのバルブヘッド部（２５）外周縁のバ
ルブフェイス（２６）は、上記バルブシート孔（２１）
に嵌め込んだパルプシー１−　（２７）に当Ｉ妾するよ
うになっている。

次に、第１図実施例のエンジンユニット（１ａ）に装着
するシリンダヘッド材（２８ａ）の製造方法について説
明する。吸・排気通路（８）　　（２０）や吸・排気弁
案内孔（２２）　　（１０）に相当する空洞部分を残す
ように成形したシリンダヘッド用鋳型（２９）と、シリ
ンダブロック側壁面（６）に隣接する燃焼室（７）やバ
ルブシート孔（９）　　（２１）に相当する空洞部分を
残すように成形した燃焼室用鋳型（３０）とを、第２図
に示すように、シリンダヘッド材（２７ａ）の一方の側
に形成されるシリンダブロック側壁面（６）を境として
分離できるように別々に成形する。そして、それらシリ
ンダヘッド用鋳型（２９）と燃焼室用鋳型（３０）とを
組み合わせて湯を流し込み、第１図実施例のエンジンユ
ニット（１ａ）用のシリンダヘッド材（２８ａ）を鋳造
するようになっている。

一方、第３図のように、ボア径がφ２のシリンダ（２ｂ
）を備えたエンジンユニット（１ｂ　）　ニ装着するシ
リンダへノド材（２８ｂ）を得る場合には、第２図に示
すシリンダヘッド用鋳型（２９）をそのまま使用して、
燃焼室用鋳型（３０）を、第２図の２点鎖線のように、
第１図実施例のものよりも燃焼室（７）のボア径及びバ
ルブシート孔（１９）　　（。

２１）の内径がやや小さくなるようにしたものに交換し
て鋳造する。

そして、そのようにして燃焼室（７）のボア径が小さく
なるように鋳造したシリンダヘッド材（２８ｂ）を、第
３図のように、ボア径が小さいエンジンユニット（１ｂ
）のシリンダブロック（３）に装着するのである。

次に、第３図実施例について説明する。この第３図実施
例では、上述したようにボア径がφ２のシリンダ（２ｂ
〉をシリンダブロック（３）に設けである。そのシリン
ダ（２ｂ）には、第１図実施例と同様にピストン（５ｂ
）を摺動自在に内挿しである。一方、シリンダへノド（
４）には、第１図実施例よりも内径を小さくしたバルブ
シート孔（９）　　（２１）にバルブシート（１９）　
　（２７）をそれぞれ嵌着しである。そして、バルブシ
ート孔（１９）　　（２１）の上方にそれぞれ配設した
排気弁案内孔（１０）及び吸気弁案内孔（２２）には、
排気弁（３１）のバルブステム部（３２）及び吸気弁（
３３）のバルブステム部（３４）をそれぞれ上下摺動自
在にｌｉ大しである。なお、バルブステム部（３２）　
　（３４）の下端部分には、それぞれ第１図実施例より
も傘部分の外径をやや小さくしたバルブヘッド部（３５
）　　（３６）を設けである。

この場合に、吸気弁案内孔（２２）及び排気弁案内孔（
１０）は、シリンダブロック（３）に対して第１図実施
例と同じ位置に配置することになるから、燃焼室（７）
のボア径を小さくしたことにより、燃焼室壁面（３７）
が第４図のように、吸気弁（３３）のバルブヘッド部（
３６）及び排気弁（３１）のバルブヘッド部（３５）の
傘部分に近（なる。しかしながら、バルブヘッド部（３
５）　　（３６）の傘部分の外径を小さくしすぎると、
吸・排気効率が低下する低下するから、余り小さくする
ことができない。したがって、シリンダへノド材（２８
ｂ　）をそのままシリンダブロック（３）に装着すると
燃焼室壁面（３７）にバルブヘッド部（３５）　　（３
６）が接触するおそれがある。

そこで、この第３図実施例では、次のようにしてバルブ
ヘッド部（３５）　　（３６）が燃焼室壁面（３７〉に
接触するのを防止している。

すなわち、一方の排気弁（３１）のバルブヘッド部（３
５）に隣接した燃焼室壁面（３７）には、その排気弁（
３５）のバルブステム部（３２）の軸心Ｏ１を中心とし
て、バルブへノド部（３５）の最大半径よりもｄｌだけ
大きな半径ｒ１の円が、第４図の２点鎖線のように、シ
リンダヘッド材（２８ｂ　）のオリジナルの燃焼室壁面
（３８）と交わるαの範囲にわたって凹入させた排気弁
用の緩衝隙間（３９）を設けである。また、他方の吸気
弁（３３）のバルブヘッド部（３６）に隣接した燃焼室
壁面（３７）にも、その吸気弁（３３）のバルブステム
部（３３）の軸心０２を中心として、バルブへ、ド部（
３６）の最大半径よりもｄｌだけ大きな半径ｒ２の円が
、同じくオリジナルの燃焼室壁面（３日）と交わるβの
範囲にわたって凹入させた吸気弁用の緩衝隙間（４０）
を形成しである。このように、バルブへ・７ド部（３５
）　　（３６）と燃焼室壁面（３７）との間に緩ｆＥＦ
Ｊ間（３９）　　（４０）を形成することにより、バル
ブヘッド部（３５）　　（３６）が燃焼室壁面（３７）
に接触するのを防止することができるとともに、バルブ
ヘッド部（３５）　　（３６）の傘部分の外径を大きく
して、吸・排気効率の低下を防止している。

発明の効果 本発明は、以上のように、気筒あたりの排気量が異なっ
た複数のエンジンユニットのシリンタフロックに装着す
るシリンダヘッド材に、それら複数のエンジンユニット
に共通するように吸・排気通路や吸・排気弁案内孔を形
成するとともに、そのシリンダヘッドのシリンダブロッ
ク側壁面に隣接して燃焼室を形成するようにしたことに
より、シリンダヘッド鋳造用の鋳型を、複数のエンジン
ユニットに兼用することができ、製造コストを低減する
ことができるという利点がある。

しかも、第３図実施例のように、燃焼室壁面を凹入させ
て、バルブヘッド部との間にｂｔｆＥ隙間を形成するよ
うにすれば、傘部分の大きなバルブヘッド部を有する吸
・排気弁を装着することができ、吸・排気効率の低下を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図
は、同じくシリンダヘッドの製造方法を示す概略図、第
３図は、本発明の他の実施例を示す要部断面図、第４図
は、第３図実施例のシリンダヘッドの概略底面図である
。 （ｌａ）　　（ｌｂ）・・・エンジンユニット、（３）
・・・シリンダブロック、 （４）・・・シリンダへノド、 （６）・・・シリンダブロック側壁面、（７）・・・燃
焼室、（８）・・・排気通路、（１０）・・・排気弁案
内孔、（２０）・・・吸気通路、（２２）・・・吸気弁
案内孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気筒あたりの排気量が異なった複数のエンジンユニ
   ットのシリンダブロックに装着するシリンダヘッド材に
   、それら複数のエンジンユニットに共通するように、吸
   ・排気弁案内孔や吸・排気通路等を形成するとともに、
   そのシリンダヘッド材のシリンダブロック側壁面に隣接
   して燃焼室を形成するようにしたことを特徴とする内燃
   機関のシリンダヘッド。 ２、燃焼室の壁面部分を凹入させて、その燃焼室壁面と
   吸・排気弁との接触を防止する緩衝隙間を形成した特許
   請求の範囲第１項記載の内燃機関のシリンダヘッド。