(57)【要約】【課題】エンジンの損傷を抑制することのできるシリンダヘッドの提供。【解決手段】冷却流路（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３１、Ｗ３２）を備えたシリンダヘッド（１０１、１０２、１０３）である。冷却流路（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３１、Ｗ３２）の内側に柱状体（１、１１、２１、３１、４１、４２）を備えている。柱状体（１、１１、２１、３１、４１、４２）は、柱状体（１、１１、２１、３１、４１、４２）が破損する起点となる脆弱部（１ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ）を一部に備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却流路を備えたシリンダヘッドであって、
前記冷却流路の内側に柱状体を備えており、
前記柱状体は、前記柱状体が破損する起点となる脆弱部を一部に備える、
エンジンのシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのシリンダヘッドに関し、特に、流路を備えるエンジンのシリンダヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるシリンダヘッドの流路の内側には、突起が形成されている。当該突起は、流路を流れる流体の流れ方向に対して斜め方向に延びる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０８４６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者等は、以下の課題を発見した。
このようなシリンダヘッドが組み込まれたエンジンが有る。このようなエンジンに衝撃を与えると、突起が破損することが有る。これによって異物が発生する等、不測の事態がおき、エンジンそのものが損傷するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、エンジンの損傷を抑制するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るエンジンのシリンダヘッドは、
冷却流路を備えたシリンダヘッドであって、
前記冷却流路の内側に柱状体を備えており、
前記柱状体は、前記柱状体が破損する起点となる脆弱部を一部に備える。
このような構成によれば、エンジンが衝撃を受けて、脆弱部に応力が集中し、脆弱部が破損することに留まる。脆弱部は折れるのみで、異物となりにくい。そのため、異物によるエンジンの損傷を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、エンジンの損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るシリンダヘッドの流路を示す模式断面図である。
【図２】実施の形態１に係るシリンダヘッドの一構成例の流路を示す模式断面図である。
【図３】実施の形態１に係るシリンダヘッドの一構成例の流路内部を示す模式拡大図である。
【図４】実施の形態１に係るシリンダヘッドの一変形例の流路内部を示す模式拡大図である。
【図５】実施の形態１に係るシリンダヘッドの他の一変形例の流路内部を示す模式拡大図である。
【図６】実施の形態１に係るシリンダヘッドの一具体例の流路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
（実施の形態１）
図１を参照して実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１に係るシリンダヘッドの流路を示す模式断面図である。
【００１１】
図１に示すように、シリンダヘッド１０１は、冷却流路Ｗ１と、サポート１とを備える。冷却流路Ｗ１は、例えば、ウォータジャケットである。冷却流路Ｗ１は、曲線に沿って連通する部位を少なくとも備える。サポート１は、冷却流路Ｗ１の内側に位置する。
【００１２】
サポート１は、例えば、積層造形法を用いてシリンダヘッド１０１を形成するときに利用される。具体的には、粉末を積層しシリンダヘッド１０１の冷却流路Ｗ１の底部を形成した後、サポート１を冷却流路Ｗ１の底部に配置する。さらに、粉末をサポート１の周辺及び上側に積層することによって、その冷却流路Ｗ１の側壁及び天井部を形成する。引き続き粉末を積層してシリンダヘッド１０１を造形する。冷却流路Ｗ１が曲線上に沿う場合、サポート１が除去できないまま、冷却流路Ｗ１に残存する。
【００１３】
サポート１の両端は、冷却流路Ｗ１の内側の構成を支持している。サポート１は、柱状体である。サポート１は、柱状に延びる形状を有するサポート本体１ａを備える。サポート本体１ａは、脆弱部１ｂを一部に備え、図１に示すサポート本体１ａの一例では、脆弱部１ｂは、サポート本体１ａの中央近傍に設けられている。脆弱部１ｂは、サポート本体１ａと比較して、機械的に脆弱であればよく、サポート１が破損する起点に成り易いとよい。例えば、脆弱部１ｂは、サポート本体１ａと比較して、細い、又は断面積が小さい。
【００１４】
このような構成によれば、エンジンが衝撃を受けて、脆弱部１ｂに応力が集中し、脆弱部１ｂが破損することに留まる。脆弱部１ｂが折れるだけなので、サポート１の一部がサポート１から分離しにくい。よって、サポート１の一部が、エンジンの冷却流路Ｗ１の下流に流れないので、異物が発生し難い。そのため、異物によるエンジンの損傷を抑制することができる。
【００１５】
（一構成例）
次に、図２及び図３を参照して、実施の形態１に係るシリンダヘッドの一構成例について説明する。図２は、実施の形態１に係るシリンダヘッドの一構成例の流路を示す模式断面図である。図３は、実施の形態１に係るシリンダヘッドの一構成例の流路内部を示す模式拡大図である。
【００１６】
図２に示すように、シリンダヘッド１０２は、冷却流路Ｗ２を備える。冷却流路Ｗ２は、水などの冷却流体を上流側Ｗ２ｕから下流側Ｗ２ｄへ導く。冷却流路Ｗ２は、上流側Ｗ２ｕから下流側Ｗ２ｄへ向かって、曲がっている。図２に示す冷却流路Ｗ２は、殆ど直角に曲がっている。冷却流路Ｗ２には、構成要素Ｗ２ａ、Ｗ２ｂが少なくとも１つ設けられている。構成要素Ｗ２ａ、Ｗ２ｂは、シリンダヘッドの各構成要素であり、その構成要素の具体例は、吸排気ポート、点火プラグ等である。
【００１７】
サポート１１は、例えば、シリンダヘッド１０２を金属積層造形法を用いて形成するときに利用される。図３に示すように、サポート１１は、構成要素Ｗ２ａと構成要素Ｗ２ｂとの間に設けられている。サポート１１の両端は、構成要素Ｗ２ａと構成要素Ｗ２ｂとを支持している。サポート１１は、柱状に延びるサポート本体１１ａを備える。サポート本体１１ａは、脆弱部１１ｂを一部に備え、脆弱部１１ｂは、サポート本体１１ａの中央又はその近傍に設けられている。脆弱部１１ｂは、サポート本体１１ａと比較して、細い、又は断面積が小さい。脆弱部１１ｂは、サポート本体１１ａと比較して、機械的に脆弱であればよく、サポート１１が破損する起点となり易い。
【００１８】
このような構成によれば、エンジンが衝撃を受けて、脆弱部１１ｂに応力が集中し、脆弱部１１ｂが破損することに留まる。脆弱部１１ｂが折れるだけなので、サポート１１の一部がサポート１１から分離しにくい。よって、サポート１１の一部が、エンジンの冷却流路Ｗ２の下流側Ｗ２ｄに流れないので、異物が発生し難い。そのため、異物によるエンジンの損傷を抑制することができる。
【００１９】
（変形例）
次に、図４を参照して、実施の形態１に係るシリンダヘッドの一変形例について説明する。実施の形態１に係るシリンダヘッドの一変形例は、サポート２１を除いて、シリンダヘッド１０２と同じ構成を備える。シリンダヘッド１０２と異なる構成についてのみ説明する。図４は、実施の形態１に係るシリンダヘッドの一変形例の流路内部を示す模式拡大図である。
【００２０】
図４に示すように、サポート２１は、例えば、シリンダヘッド１０２を金属積層造形法を用いて形成するときに利用される。サポート２１は、構成要素Ｗ２ａと構成要素Ｗ２ｂとの間に設けられている。サポート２１の両端は、構成要素Ｗ２ａと構成要素Ｗ２ｂとを支持している。サポート２１は、柱状に延びるサポート本体２１ａを備える。サポート本体２１ａは、脆弱部２１ｂを一部に備え、脆弱部２１ｂは、サポート本体２１ａにおける構成要素Ｗ２ａ側の一端に設けられている。サポート本体２１ａは、構成要素Ｗ２ｂ側から構成要素Ｗ２ａ側へ徐々に細くなる、又は断面積が小さくなる。脆弱部２１ｂは、サポート２１の構成において、最も細い、又は断面積が小さい。よって、脆弱部２１ｂは、サポート本体２１ａと比較して、機械的に脆弱であればよく、サポート２１が破損する起点となり易い。
【００２１】
このような構成によれば、エンジンが衝撃を受けて、脆弱部２１ｂに応力が集中し、脆弱部２１ｂが破損することに留まる。脆弱部２１ｂが折れるだけなので、サポート２１の一部がサポート２１から分離しにくい。よって、サポート２１の一部が、エンジンの冷却流路Ｗ２の下流側Ｗ２ｄに流れないので、異物が発生し難い。そのため、異物によるエンジンの損傷を抑制することができる。
【００２２】
（他の変形例）
次に、図５を参照して、実施の形態１に係るシリンダヘッドの他の一変形例について説明する。実施の形態１に係るシリンダヘッドの他の一変形例は、サポート３１を除いて、シリンダヘッド１０２と同じ構成を備える。シリンダヘッド１０２と異なる構成についてのみ説明する。図５は、実施の形態１に係るシリンダヘッドの他の一変形例の流路内部を示す模式拡大図である。
【００２３】
図５に示すように、サポート３１は、例えば、シリンダヘッド１０２を金属積層造形法を用いて形成するときに利用される。サポート３１は、構成要素Ｗ２ａと構成要素Ｗ２ｂとの間に設けられている。サポート３１の両端は、構成要素Ｗ２ａと構成要素Ｗ２ｂとを支持している。サポート３１は、柱状に延びるサポート本体３１ａを備える。サポート本体３１ａは、脆弱部３１ｂを一部に備え、脆弱部３１ｂは、サポート本体３１ａの中央又はその近傍に設けられている。脆弱部３１ｂは、サポート本体３１ａと比較して、密度が小さい。サポート本体３１ａの密度の一例は、９８％であり、脆弱部３１ｂの密度の一例は、９０％であり、サポート本体３１ａの密度の一例よりも小さい。よって、脆弱部３１ｂは、サポート本体３１ａと比較して、機械的に脆弱であればよく、サポート３１が破損する起点となり易い。
【００２４】
このような構成によれば、エンジンが衝撃を受けて、脆弱部３１ｂに応力が集中し、脆弱部３１ｂが破損することに留まる。脆弱部３１ｂが折れるだけなので、サポート３１の一部がサポート３１から分離しにくい。よって、サポート３１の一部が、エンジンの冷却流路Ｗ２の下流側Ｗ２ｄに流れないので、異物が発生し難い。そのため、エンジンの損傷を抑制することができる。
【００２５】
図６に示すシリンダヘッド１０３がある。図６は、実施の形態１に係るシリンダヘッドの一具体例の流路を示す模式図である。シリンダヘッド１０３は、図２及び図３に示すシリンダヘッド１０２の一具体例である。シリンダヘッド１０３は、冷却流路Ｗ３１、冷却流路Ｗ３２を備える。冷却流路Ｗ３１の内側に、サポート４１が設けられている。また、冷却流路Ｗ３２の内側に、サポート４２が設けられている。サポート４１、４２は、サポート１の一具体例である。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１に係るシリンダヘッド１０１では、サポート１を冷却流路Ｗ１の内側に設けたが、サポート１等を潤滑油路の内側に設けてもよい。例えば、シリンダヘッド１０１では、サポート１を冷却流路Ｗ１の内側に設けたが、柱状体を設けてもよい。当該柱状体は、積層造形法で用いるサポートに限定されず、多種多様な構造材、例えば、シリンダヘッド１０１の成形方法に用いる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０１、１０２、１０３  シリンダヘッド
１、１１、２１、３１、４１、４２  サポート
１ａ、１１ａ、２１ａ、３１ａ  サポート本体
１ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ  脆弱部
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３１、Ｗ３２  冷却流路
Ｗ２ａ、Ｗ２ｂ  構成要素
Ｗ２ｄ  下流側                          Ｗ２ｕ  上流側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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