JP7079698B2

JP7079698B2 - 内燃機関のシリンダヘッド

Info

Publication number: JP7079698B2
Application number: JP2018161734A
Authority: JP
Inventors: 康裕三戸
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2038-08-30
Also published as: JP2020033954A

Description

本願発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに関するものである。

内燃機関には、排気ガスを排出する排気ポートが各気筒に対応して形成されているが、近年、コンパクト化や熱効率向上等のために、シリンダヘッドの内部に排気集合部を形成して、排気側面には１つの排気出口穴が開口しただけの形態にすることが普及している。

シリンダヘッドの内部に排気集合部を形成すると、当該排気集合部が受ける熱量が高くなるため、冷却性も高くする必要がある。そこで、排気側のウォータジャケットを排気集合部（排気通路）の上と下とに形成している。

他方、シリンダヘッドには動弁機構やＶＶＴ装置などが配置されており、これらで使用したオイルは、シリンダヘッドの底部に集められてオイル落とし通路からオイルパンに戻されているが、オイルも昇温するため、できるだけ冷却するのが好ましい。

そこで、特許文献１には、オイル落とし通路及びヘッドボルト挿通穴が形成された肉部をウォータジャケットの近くに位置させることにより、オイルの冷却促進を図ることが開示されている。

特開２０１５－１２１１１６号公報

特許文献１では、オイル落とし通路及びヘッドボルト挿通穴が空いている肉部の一部が冷却水に晒されため、オイルの冷却性に貢献できるが、冷却水は、オイル落とし通路とヘッドボルト挿通穴とが形成されている肉部の一部にしか接触しないため、オイルの冷却性向上の面ではまだ改良の余地があった。

また、オイル落とし通路とヘッドボルト挿通穴とが形成されている肉部は冷却水によって不均一に冷却されるため、熱ひずみが発生しやすくなるおそれもある。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願発明のシリンダヘッドは、
「複数の気筒から排出された排気ガスを１つの排気出口穴に集める排気通路と、前記排気通路の下方に位置した排気側下ウォータジャケットと、前記排気通路の上方に位置した排気側上ウォータジャケットと、動弁装置その他の機構部で使用されたオイルを下方に流下させるオイル落とし通路とが形成されており、
前記排気側下ウォータジャケット及び排気側上ウォータジャケットの内部を、冷却水が概ねクランク軸線方向に流れるようになっており、かつ、前記オイル落とし通路は、前記排気通路を挟んだ上流側又は下流側のうち少なくとも片方に配置されている」
という基本構成である。

そして、請求項１の発明は、上記基本構成において、
「前記オイル落とし通路と排気側上下ウォータジャケットは、オイル落とし通路が排気側上ウォータジャケットを通過するが排気側下ウォータジャケットは通過しない関係になっており、
前記排気側上ウォータジャケットの箇所に、前記オイル落とし通路が形成されて周囲は冷却水に晒される柱状ボス部が形成されている」
という構成になっている。

請求項２の発明は、請求項１において、
「前記オイル落とし通路の下流側に、前記排気側上ウォータジャケットを通過した冷却水が流れ落ちる縦通路が形成されている」
という構成になっている。

請求項３の発明は請求項２の発明を具体化したものであり、
「前記縦通路の下方には、ＥＧＲガスを排気側面から吸気側面の方向に向けて流すＥＧＲ通路と、ＥＧＲパイプ用ブラケットを固定するために前記ＥＧＲ通路を挟んで前記排気通路の側に位置した第１タップ穴と、前記ブラケットを固定するために前記ＥＧＲ通路を挟んで前記排気通路と反対側に位置した第２タップ穴とが、第１タップ穴が最も高くてＥＧＲ通路、第２タップ穴と順次低くなるように形成されており、
このため、前記ＥＧＲ通路と両タップ穴との上に位置したＥＧＲ用ボス部は、前記縦通路の箇所において階段状の形態を成している」
という構成になっている。

請求項４の発明は、請求項１～３のうちのいずれかにおいて、
「前記排気側上ウォータジャケットの内周のうち排気側面の側でかつ前記柱状ボス部の近くの部位は、前記柱状ボス部を外側から囲うような曲面になっている」
という構成になっている。

請求項５の発明は、上記基本構成において、
「前記排気通路の内面のうち排気側面に位置した部位は、前記排気出口穴から離れるに従って気筒列中心線に近づく曲面になっており、このため、排気側面のうち前記排気通路に対応した部位でかつ前記排気出口穴よりも下流側の部位の平断面視形状も、前記排気出口穴から離れるに従って気筒列中心線に近づく曲面になっている一方、
排気側面のうち前記排気出口穴よりも下流側の部位でかつ前記排気側下ウォータジャケット及び排気側上ウォータジャケットに対応した部位は、前記曲面の手前に張り出しており、このため、前記曲面の箇所は凹所になっており、前記凹所の近傍に前記オイル落とし通路が形成されている」
という構成になっている。

請求項１の発明によると、オイル落とし通路が形成されているボス部は、排気側上ウォータジャケットにおいて島状になっていて全周が冷却水に晒されているため、オイルの冷却性能を大きく向上できる。また、柱状ボス部は全体が均等に冷却されるため、熱ひずみの発生を防止して、動弁装置などの機器の滑らかな作動を確保することができる。

また、シリンダヘッドのうちオイル落とし通路周辺の部分の熱変形を抑制できるため、シリンダヘッドが部分的に大きく熱変形することを防止して、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のシール性を向上できる。更に、オイル落とし通路をウォータジャケットに全周が晒された柱状ボス部に形成することで、冷却水からの受熱によりオイルをエンジン始動時に早期に昇温させて、潤滑機能を早期に向上できる。従って、エンジンフリクションを低減できる。

また、請求項１では、オイル落とし通路を、排気側上ウォータジャケットの箇所において全周に冷却水が接触する柱状ボス部に形成しているため、オイルがオイル落とし通路に入るとすぐに冷却されてコーキング（焦げつき）の発生を防止できる。更に、冷却されたオイルは下方に流下するため、排気通路下流側にオイル落とし通路の全周を囲うウォータジャケットを設ける必要はないのであり、従って、ウォータジャケットの体積を過剰に広げる必要はない。従って、シリンダヘッドの強度低下を招来することなく、オイルの冷却性能を向上させることができる。

シリンダヘッドのウォータジャケットを通った冷却水は冷却水出口部に集められており、出口部からラジエータに送られたり、ラジエータに送られることなくウォータポンプに戻ったりするが、請求項２の構成を採用すると、柱状ボス部は縦通路においても冷却水に晒されるため、オイルの冷却性を更に向上できる。

近年の内燃機関は、排気ガスを吸気系に還流させるＥＧＲ装置を備えており、このＥＧＲ装置の一環として、シリンダヘッドに、排気側面と吸気側面とに貫通したＥＧＲ通路を形成することが行われており、このようにシリンダヘッドにＥＧＲ通路を形成すると、軽量化・コンパクト化できる利点がある。

そして、シリンダヘッドにＥＧＲ通路を形成した場合は、ＥＧＲパイプをＥＧＲ通路に接続する必要があり、そこで、ＥＧＲパイプの終端に固定されたブラケット（フランジ）をシリンダヘッドの排気側面にボルトで固定しているが、機関の運転と停止とによってボルトも熱膨張・熱収縮が繰り返されるため、長期にわたって使用しているうちにボルトが緩みやすくなるおそれがある。また、充填効率向上の点からは、ＥＧＲガスはできるだけ冷却するのが好ましい。

この点、本願請求項３の構成を採用すると、タップ穴及びＥＧＲ通路を形成するためのＥＧＲ用ボス部とが冷却水に晒されるため、ＥＧＲパイプのブラケットを固定するボルトをできるだけ冷却して、緩み防止を図ることができる。また、ＥＧＲ通路を形成する部分も冷却水に晒されるため、ＥＧＲガスの冷却性も向上できる。

更に、請求項３では、ＥＧＲ用ボス部を構成する３つの部分が下流側に向けて低くなるように階段状に並んでいるため、冷却水の流れに方向性を付与できる。従って、縦通路の箇所で乱流化することを防止して、冷却水を出口部にスムースに導くことができる。

請求項４の構成を採用すると、冷却水が排気側面の側から柱状ボス部を巻くようにして流れるため、柱状ボス部に対する冷却水の接触性を高めて、オイルの冷却性能を更に向上できる。

請求項５の構成を採用すると、排気側面のうち排気側上ウォータジャケットを構成する上壁部と、排気側面のうち排気側下ウォータジャケットを構成する下壁部との間の部位が大きく抉られた状態になるため、上壁部と下壁部との露出面積が格段に向上して放熱性が高くなる。その結果、空冷効果によって冷却水の昇温抑制にも貢献できる。また、オイル落とし通路は凹所の近くにあるため、オイルの冷却性も向上できる。更に、上壁部と下壁部とのリブ効果により、シリンダヘッドの強度アップにも貢献できる。

実施形態のシリンダヘッドを排気側面の側から見た斜視図である。シリンダヘッドの底面図である。図１のIII-III 視平断面図（排気側下ウォータジャケットを表示した平断面図）である。図１の IV-IV視平断面図（排気通路を表示した平断面図）である。図１ V-V視平断面図（排気側上ウォータジャケットを表示した平断面図）である。図１のVI-VI 視断面図である。（Ａ）はシリンダヘッドのうち後部の斜視図、（Ｂ）はシリンダヘッドの後半部の側面図である。シリンダヘッドを側方から見た斜視図である。シリンダヘッドを側部下方から見た斜視図である。

(1).概要
次に、本願発明を自動車用内燃機関のシリンダヘッドに適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。まず、概要を説明する。図１から理解できるように、本実施形態のシリンダヘッドは３気筒内燃機関のものであり、周壁１で囲われた内部に、クランク軸線方向に沿って３つの中心筒２が形成されている。

本実施形態では、方向を特定するため前後・左右の文言をするが、前後方向はクランク軸線方向（カム軸の軸線方向）であり、左右方向は、クランク軸線及び気筒軸線と直交した方向である。前と後ろは、一般的な呼び方に基づき、タイミングチェーンが配置されている側を前、ミッションケースが配置されている側を後ろとしている。念のため、図１，２に方向を明示している。

図１に示すように、シリンダヘッドの内部には、イグニッション装置が挿入される中心筒２がクランク軸線方向に３つ並んでおり、かつ、内部は、中心筒２に繋がった仕切り壁３によって前後に仕切られている。各仕切り壁３と前壁１ａとには、カム軸の下半部が嵌まる半円状の軸受け部４を形成している。

シリンダヘッドの後部には、冷却水分配部５を設けており、冷却水分配部５には、ラジエータ送りポート６ａやラジエータ戻りポート６ｂなどのポートが開口している。また、シリンダヘッドの排気側面７ａのうち前後中間部の中心筒２に対応した部位に、左右横長の小判形の１つの排気出口穴８が開口している。排気出口穴８は、周壁１から突出したランド部９に形成されている。

また、シリンダヘッドの排気側面７ａのうち後端部でかつ下部には、ＥＧＲ通路１０と、その前後両側に位置した第１及び第２のタップ穴１１，１２が開口している。両タップ穴１１，１2 とＥＧＲ通路１０との高さ関係は、排気出口穴８に近い第１タップ穴１１が最も高くて、ＥＧＲ通路１０、第２タップ穴１２の順で低くなっている。

図２に示すように、シリンダヘッドの下面には、３つの燃焼室１３が形成されており、燃焼室１３には、２つずつの吸気ポート１４と排気ポート１５とが開口している。また、、シリンダヘッドの下面のうち前部には、シリンダブロックのウォータジャケットを経由した冷却水が流入する３つの流入穴１６が、気筒の周りに並んだ状態で開口している。３つの流入穴１６は、シリンダヘッドの下部に設けた１つの分配空間に連通している。

図２に示すように、シリンダヘッドのうち気筒列を挟んだ左右両側に、シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するためのヘッドボルト挿通穴１７が空いている。ヘッドボルト挿通穴１７は、燃焼室１３を囲うように全部で８つ形成されている。

また、シリンダヘッドのうち排気側面７ａの側でかつ後ろ側には、端部のヘッドボルト挿通穴１７に寄せた状態でオイル落とし通路１８が上下に貫通している。オイル落とし通路１８は、後端に位置した１つのヘッドボルト挿通穴１７よりも少し前側でかつ少し排気側面７ａの側に配置している。従って、オイル落とし通路１８と１つのヘッドボルト挿通穴１７とは、いわば、燃焼室１３の周囲に形成されている。

シリンダヘッドの下面には、燃焼室１３を囲うように多数のダミー穴１９が開口しているが、これらは、シリンダヘッドを鋳造するにおいて、後述する排気側下ウォータジャケットを形成するための中子を砂型内に保持するための足の名残であり、ダミー穴１９とシリンダブロックのウォータジャケットとは、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に配置されたガスケットによって分断されている。

図２に示すように、各燃焼室１３の中心部には、点火プラグを取り付ける中心穴２０が開口している。また、シリンダヘッドの下面のうち吸気側面７ｂの側でかつ前側には、冷却水をシリンダブロックに戻す前後長手の冷却水還流穴２１が空いている。

(2).排気通路とその関連部位
次に、シリンダヘッドの内部構造を説明する。まず、排気部を説明する。図４に示すように、１つの気筒に対応して２つずつの排気ポート１５が形成されており、一対の排気ポート１５は１つの枝集合部１５ａに集合し、更に、３つの枝集合部１５ａが１つの排気出口穴８に集合している。従って、排気ポート１５や枝集合部１５ａの群などにより、排気通路（排気空洞部）２２が形成されている。

そして、平断面視で見た排気通路２２の輪郭は、気筒列中心線２３に向いた側では櫛歯状になっていて、排気側面７ａの側に位置した外側では、気筒列中心線２３から徐々に遠ざかりながら排気出口穴８に向かう緩い曲面２２ａ，２２ｂになっている。逆に述べると、排気通路２２の内面のうち排気側面７ａの側に位置した外側部分は、排気出口穴８から遠ざかるに従って気筒列中心線２３に近づく緩い曲面２２ａ，２２ｂになっている。また、排気通路２２は、排気出口穴８を挟んで前後対称の形状になっている。

シリンダヘッドの内部のうち排気通路２２の高さ位置には、気筒列中心線２３を挟んだ対称状のセンタージャケット２４と、吸気ポート１４の群の外側に位置した吸気側ジャケット２５とが形成されており、両者は互いに連通している。また、吸気側ジャケット２５を通った冷却水は、冷却水分配部５の内部に形成された冷却水出口部２７に流れ込む。既述のラジエータ送りポート６ａは、冷却水出口部２７に開口している。

オイル落とし通路１８とその近傍に位置した１つのヘッドボルト挿通穴１７とは、ボス部２８に形成されているが、排気通路２２の箇所では、ボス部２８は、排気通路２２における後ろの曲面２２ｂを形成する排気通路部後部外壁２９と、冷却水出口部２７の側面を形成する出口部外壁３０とに繋がっている。従って、排気通路２２の高さ位置では、ボス部２８の一部は冷却水によって冷却されている。

(3).排気側下ウォータジャケットとその関連部位
図３に示すように、シリンダヘッドの排気通路２２の下方部のうち、気筒列中心線２３を挟んで排気側面７ａの側には排気側下ウォータジャケット３３が形成されて、気筒列中心線２３を挟んで吸気側面７ｂの側に吸気側ジャケット２５が形成されている。既述のとおり、排気側下ウォータジャケット３３の上流端部（始端部）に３つの流入穴１６が連通している。

排気側下ウォータジャケット３３のうち前後両端の間部位は、前後方向に長い隔壁３５によって左右に分離している。隔壁３５は強度を確保するためのものであり、中間部の２つのヘッドボルト挿通穴１７は隔壁３５に形成されている。

既述のＥＧＲ通路１０は下ウォータジャケット３３の箇所に位置しており、排気側下ウォータジャケット３３及びＥＧＲ通路１０の高さ位置では、オイル落とし通路１８及びヘッドボルト挿通穴１７が形成されたボス部２８は、その一部が排気側下ウォータジャケット３３に露出しているだけで、他の部分はシリンダヘッドの肉と一体化している。従って、オイル落とし通路１８は、排気側下ウォータジャケット３３の外側に外れた状態に配置されている。すなわち、オイル落とし通路１８は排気側下ウォータジャケット３３の内部には配置されていない。

なお、ＥＧＲ通路１０の終端には上下長手のＥＧＲ縦長通路１０ｂが連通しており、ＥＧＲ縦長通路１０ｂの上端にＥＧＲバルブ（図示せず）が接続されている。また、シリンダヘッドのうち吸気側面７ｂに寄った部位に、前後長手の冷却水還流通路３６が空いていて、冷却水還流通路３６の前部に、既述の冷却水還流穴２１が連通している（この点は、詳述する。）
(4).排気側上ウォータジャケットとその関連部位
図５，６に示すように、排気通路２２の上方には、排気側上ウォータジャケット３８が、吸気側ジャケット２５と一体に連通した状態に形成されている。すなわち、排気通路２２の上方では、吸気側ジャケット２５と排気側上ウォータジャケット３８とが一体化に繋がって一部屋状態になっている。従って、左右３つの流入穴１６から流入した冷却水は、吸気側ジャケット２５と排気側下ウォータジャケット３３とに向けて流出する。

そして、平断面視において、排気側上ウォータジャケット３８とオイル落とし通路１８とは重なっており、オイル落とし通路１８とヘッドボルト挿通穴１７とが形成されたボス部２８は、島状に独立した柱状ボス部２８ａになって排気側上ウォータジャケット３８に配置されている。従って、柱状ボス部２８ａは、その全周が冷却水に晒されている。また、排気側上ウォータジャケット３８のうち排気出口穴８よりも下流側において排気側面７ａの側の内面を形成する後部上壁３９は、基本的に前後方向に長い形態であるが、柱状ボス部２８ａの箇所において、柱状ボス部２８ａを囲うような湾曲部３９ａになっている。

そして、オイル落とし通路１８が形成されている柱状ボス部２８ａは、排気側上ウォータジャケット３８の箇所において全周が冷却水に晒されているため、オイルはオイル落とし通路１８に入るとすぐに冷却されてコーキングの発生を防止できる。更に、冷却されたオイルは下方に流下するため、排気側下ウォータジャケット３３に柱状ボス部２８ａを設ける必要はないのであり、従って、ウォータジャケットの体積を過剰に広げる必要はない。従って、シリンダヘッドの強度低下を招来することなく、オイルの冷却性能を向上させることができる。

更に、後部上壁３９のうち柱状ボス部２８ａの外側の部位が、柱状ボス部２８ａを囲う湾曲部３９ａになっているため、冷却水は柱状ボス部２８ａを外側から舐めるようにして流れることになりその結果、柱状ボス部２８ａの冷却性を更に向上できる。

図５に示すように、シリンダヘッドの後端部には、冷却水出口部２７と左右隣り合わせの状態で冷却水還流空所４０が形成されており、この冷却水還流空所４０に、ラジエータ戻りポート６ｂが開口している。冷却水還流空所４０は冷却水出口部２７よりも吸気側面７ｂの側に位置しており、シリンダヘッドには、冷却水還流空所４０と連通した既述の冷却水還流通路３６が前後に長く形成されている。そして、冷却水還流通路３６の前端寄り部位が、冷却水還流穴２１と連通している。

本実施形態を適用した内燃機関では、ウォータポンプはシリンダブロックに設けており、冷却水は、シリンダブロックを冷却してから流入穴１６を経由してシリンダヘッドのジャケット２５，３３，３８に流入し、次いで、ラジエータを経由して（又は経由することなく）、冷却水還流空所４０、冷却水還流通路３６、冷却水還流穴２１の順で流れてシリンダブロックに設けた戻り通路に流入し、ウォータポンプに吸引される。

図５に示すように、シリンダヘッドのうち冷却水還流空所４０と吸気側ジャケット２５とを区分する隔壁４２には、冷却水還流空所４０と吸気側ジャケット２５とを連通させる連通穴４３が空いている。この連通穴４３は、シリンダヘッド内での冷却水の圧力が所定圧より高くなったときに冷却水を冷却水還流空所４０に逃がすためのものであり、逆止弁によって開閉される。

なお、ラジエータ戻りポート６ｂはサーモ弁によって開閉される。ラジエータ戻りポート６ｂが閉じている状態では、冷却水は連通穴４３から冷却水還流空所４０に流入して、冷却水還流通路３６を経由してウォータポンプに吸引される。なお、図６は、図１を吸気側に低くなる傾斜した平面で切断している。このため、図６には吸気ポート１４が現れている。排気側上ウォータジャケット３８と排気側下ウォータジャケット３３とは、上流端と下流端との間の部位に設けた１つ又は複数の連通路によって連通させてもよい。

(5).縦通路及びその関連部位
図７（Ａ）に示すように、排気側上ウォータジャケット３８の後端部は、当該排気側上ウォータジャケット３８から段落ちした冷却水出口部２７と連通している。すなわち、冷却水出口部２７は、排気側上ウォータジャケット３８を通過した冷却水が流れ落ちる縦通路になっている。図４との対比から理解できるように、吸気側ジャケット２５の出口部は、冷却水出口部２７の底部と同じ程度の高さになっている。

このように、排気側上ウォータジャケット３８を流れた冷却水は、重力によっても縦通路たる冷却水出口部２７に流れ込むため、冷却水の流れをスムース化して圧損を低減できる。また、図７（Ａ）に示すように、ボス部２８の後ろ半分程度は冷却水出口部２７の内部に位置しているため、ボス部２８は、冷却水出口部２７の箇所においても後半部が冷却水に晒されている。このため、ボス部２８の冷却性を更に向上できる。

図４に示すように、冷却水出口部２７は排気通路２２を設けた高さ位置まで下がっている。このため、ボス部２８の一部が排気通路２２の排気ガスに晒されても、ボス部２８を強く冷却して、オイルの冷却性を向上できる。

図７（Ｂ）に示すように、ＥＧＲ通路１０及び第１及び第２のタップ穴１１，１２の上面は、それぞれＥＧＲ用ボス部１０ａ，１１ａ，１２ａによって形成されており、ＥＧＲ用ボス部１０ａ，１１ａ，１２ａは冷却水出口部２７に露出している。そして、タップ穴１１，１２とＥＧＲ通路１０の高さ関係を反映して、第１タップ穴１１の箇所のＥＧＲ用ボス部１１ａが最も高くて、ＥＧＲ通路１０の箇所のＥＧＲ用ボス部１０ａ，第２タップ穴１２の箇所のＥＧＲ用ボス部１２ａの順に低くなっている。

従って、３つのＥＧＲ用ボス部１１ａ，１０ａ，１２ａは階段状の形態を成しており、このため、排気側上ウォータジャケット３８を通過して冷却水出口部２７に流下した冷却水は、乱流や渦流を発生させることなく、ラジエータ送りポート６ａに向けスムースに流れていく。また、各ＥＧＲ用ボス部１１ａ，１０ａ，１２ａも冷却されるため、ＥＧＲガスの冷却性も向上できる。

(6).排気側面の凹所・その他
図４を参照して説明したように、排気通路２２の内面のうち排気側面７ａの側に位置した部分は曲面２２ａ，２２ｂになっているが、後部曲面２２ｂを形成する排気通路部後部外壁２９は略等厚であることから、排気通路部後部外壁２９も、排気出口穴８から離れるに従って気筒列中心線２３に近づくように湾曲している。

他方、図３のとおり、排気側下ウォータジャケット３３のうち排気側面７ａの側でかつ排気出口穴８よりも下流側の部位を構成する後部下壁４５は、前後方向に長い形態であり、また、図５を参照して説明したように、排気側上ウォータジャケット３８のうち排気出口穴８よりも下流側の部分を形成する後部上壁３９は、基本的に前後方向に長い形態である。このため、例えば図９から理解できるように、排気通路部後部外壁２９の箇所は、後部上壁３９と後部下壁４５との間で奥まった凹所４６になっている。

この場合、後部上壁３９は後部下壁４５よりも張り出し寸法及び前後長さとも大きくなっており、後部上壁３９に対しては排気通路部後部外壁２９の全体が凹んで、後部下壁４５に対しては、排気通路部後部外壁２９の一部が凹んでいる。

いずれにしても、各壁４５，２９，３９が同一面を成している場合に比べて、後部上壁３９及び後部下壁４５の露出面積が増大するため、放熱性を高めて冷却性能を向上できる。また、排気通路部後部外壁２９から後部上壁３９及び後部下壁４５への伝熱性も高くなるため、排気通路部後部外壁２９が過剰に昇温することも防止又は抑制できる。更に、排気側面７ａは各壁４５，２９，３９の箇所で凹凸形状になるため、リブ効果によってシリンダヘッドの強度を向上できる利点もある。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、実施形態では、共通したボス部にオイル落とし通路とヘッドボルト挿通穴とを形成しているが、ボス部にオイル落とし通路のみを形成することも可能である。

本願発明は、内燃機関のシリンダヘッドに具体化できる。従って、産業上利用できる。

６ａラジエータ送りポート
６ｂラジエータ戻りポート
７ａ排気側面
７ｂ吸気側面
８排気出口穴
１０ＥＧＲ通路
１０ａＥＧＲ通路を囲うＥＧＲ用ボス部
１１第１タップ穴
１１ａ第１タップ穴を囲うＥＧＲ用ボス部
１２第２タップ穴
１２ａ第２タップ穴を囲うＥＧＲ用ボス部
１６ヘッドボルト挿通穴
１７オイル落とし通路
２２排気通路
２３気筒列中心線
２７縦通路としての冷却水出口部
２８オイル落とし通路が形成されているボス部
２８ａ排気側上ウォータジャケットに位置した柱状ボス部
２９排気通路部後部外壁
３３排気側下ウォータジャケット
３８排気側上ウォータジャケット
３９排気側上ウォータジャケットを形成する後部上壁
３９ａ湾曲部
４５後部下壁
４６凹所

Claims

複数の気筒から排出された排気ガスを１つの排気出口穴に集める排気通路と、前記排気通路の下方に位置した排気側下ウォータジャケットと、前記排気通路の上方に位置した排気側上ウォータジャケットと、動弁装置その他の機構部で使用されたオイルを下方に流下させるオイル落とし通路とが形成されており、
前記排気側下ウォータジャケット及び排気側上ウォータジャケットの内部を、冷却水が概ねクランク軸線方向に流れるようになっており、かつ、前記オイル落とし通路は、前記排気通路を挟んだ上流側又は下流側のうち少なくとも片方に配置されている構成であって、
前記オイル落とし通路と排気側上下ウォータジャケットは、オイル落とし通路が排気側上ウォータジャケットを通過するが排気側下ウォータジャケットは通過しない関係になっており、
前記排気側上ウォータジャケットの箇所に、前記オイル落とし通路が形成されて周囲は冷却水に晒される柱状ボス部が形成されている、
内燃機関のシリンダヘッド。
前記オイル落とし通路の下流側に、前記排気側上ウォータジャケットを通過した冷却水が流れ落ちる縦通路が形成されている、
請求項１に記載した内燃機関のシリンダヘッド。
前記縦通路の下方には、ＥＧＲガスを排気側面から吸気側面の方向に向けて流すＥＧＲ通路と、ＥＧＲパイプ用ブラケットを固定するために前記ＥＧＲ通路を挟んで前記排気通路の側に位置した第１タップ穴と、前記ブラケットを固定するために前記ＥＧＲ通路を挟んで前記排気通路と反対側に位置した第２タップ穴とが、第１タップ穴が最も高くてＥＧＲ通路、第２タップ穴と順次低くなるように形成されており、
このため、前記ＥＧＲ通路と両タップ穴との上に位置したＥＧＲ用ボス部は、前記縦通路の箇所において階段状の形態を成している、
請求項２に記載した内燃機関のシリンダヘッド。
前記排気側上ウォータジャケットの内周のうち排気側面の側でかつ前記柱状ボス部の近くの部位は、前記柱状ボス部を外側から囲うような曲面になっている、
請求項１～３のうちのいずれかに記載した内燃機関のシリンダヘッド。
複数の気筒から排出された排気ガスを１つの排気出口穴に集める排気通路と、前記排気通路の下方に位置した排気側下ウォータジャケットと、前記排気通路の上方に位置した排気側上ウォータジャケットと、動弁装置その他の機構部で使用されたオイルを下方に流下させるオイル落とし通路とが形成されており、
前記排気側下ウォータジャケット及び排気側上ウォータジャケットの内部を、冷却水が概ねクランク軸線方向に流れるようになっており、かつ、前記オイル落とし通路は、前記排気通路を挟んだ上流側又は下流側のうち少なくとも片方に配置されている構成であって、
前記排気通路の内面のうち排気側面に位置した部位は、前記排気出口穴から離れるに従って気筒列中心線に近づく曲面になっており、このため、排気側面のうち前記排気通路に対応した部位でかつ前記排気出口穴よりも下流側の部位の平断面視形状も、前記排気出口穴から離れるに従って気筒列中心線に近づく曲面になっている一方、
排気側面のうち前記排気出口穴よりも下流側の部位でかつ前記排気側下ウォータジャケット及び排気側上ウォータジャケットに対応した部位は、前記曲面の手前に張り出しており、このため、前記曲面の箇所は凹所になっており、前記凹所の近傍に前記オイル落とし通路が形成されている、
内燃機関のシリンダヘッド。