(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダが直列に並べられたエンジンのシリンダブロックのブロックデッキ面にシリンダヘッドを設け、このシリンダヘッドには前記各シリンダに対応してヘッド上面に開口するプラグホールを夫々設けるとともに一のプラグホールを挟んでクランク軸心方向に一のシリンダ当り２つの吸気ポートを前記ヘッド上面に開口して設け、前記プラグホール及び前記吸気ポートを境にして前記シリンダヘッドの一側に吸気側カム室と前記シリンダヘッドの他側に排気側カム室とを分離形成し、前記シリンダヘッドの長手方向の両端部位には前記吸気側カム室と前記排気側カム室とを連通する端側カム室連通路を夫々設け、前記吸気側カム室と前記排気側カム室とのいずれか一方のカム室にブローバイガス通路を形成するとともに他方のカム室にはオイル回収通路を設けたエンジンのシリンダヘッド構造において、隣接する一方のプラグホールと他方のプラグホールとの間で隣接する一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとを設け、前記クランク軸心方向で、前記一方のシリンダ側の吸気ポートを一方のプラグホール側に近接させて配設するとともに前記他方のシリンダ側の吸気ポートを他方のプラグホール側に近接させて配設し、前記一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとの間の部分を前記クランク軸心方向ですそ拡がりとなるように形成するとともにこのすそ拡がりの部分に前記吸気側カム室と前記排気側カム室とを連通する中央側カム室連通路を設けたことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。
【請求項２】
前記中央側カム室連通路は、前記一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとの間の部分にすそ拡がりの形状で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダヘッド構造。
【請求項３】
前記シリンダヘッドには、前記端側カム室連通路及び前記中央側カム室連通路に対応させてオイル回収通路を夫々設け、少なくとも前記中央側カム室連通路の連通路面積を該中央側カム室連通路に対応する前記オイル回収通路のオイル通路面積の半分以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダヘッド構造。
【請求項４】
前記吸気ポートは、隣接する一方のシリンダと他方のシリンダとの間で、前記中央側カム室連通路を確保させるように、非円断面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダヘッド構造。
【請求項５】
前記シリンダヘッドの前記カム室の底部の下側にウォータジャケットを設け、前記シリンダブロックの合せ面に対して前記ウォータジャケットの上面を排気側が吸気側より高くなるように傾斜させて配設するとともに排気側が低くなるように前記エンジンを傾斜させて搭載し、前記ウォータジャケットの上面に沿って形成される前記カム室の底部は、略水平又は排気側から吸気側に向って斜め下方に傾斜して配設されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダヘッド構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンのシリンダヘッド構造に係り、特に吸気ポートがシリンダヘッドのヘッド上面に開口する、いわゆるトップエントリポート（ＴＥＰ）を有するエンジンのシリンダヘッド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジンにおいては、シリンダヘッドのヘッド上面に開口する吸気ポートを形成した、いわゆるトップエントリーポート（ＴＥＰ）を有するシリンダヘッドを設けたものがある。
【０００３】
トップエントリーポートを有するシリンダヘッドにあっては、一のシリンダ当り吸気ポートを２つ設けた場合に、各吸気ポートがプラグホールを挟んで両側（クランク軸方向）に位置し、これら吸気ポートとプラグホールとは全て一体的に鋳造で形成されるものである。
【０００４】
即ち、図７〜９に示す如く、例えば、３気筒エンジンのトップエントリーポートを有するシリンダヘッド１０２において、クランク軸心Ｘ方向に直列に並べられたシリンダブロックのシリンダ（図示せず）に対応してヘッド上面１０４に開口するプラグホール１０６を夫々設けるとともに、一のプラグホール１０６を挟んでクランク軸心Ｘ方向に一のシリンダ当り２つの吸気ポート１０８、１０８をヘッド上面１０４に開口して設け、プラグホール１０６及び吸気ポート１０８を境にしてシリンダヘッド１０２の一側に吸気側カム室１１０とシリンダヘッド１０２の他側に排気側カム室１１２とを分離形成し、シリンダヘッド１０２の長手方向の両端部位には吸気側カム室１１０と排気側カム室１１２とを連通する端側カム室連通路１１４−１、１１４−２を夫々設け、吸気側カム室１１０に３つの吸気側オイル回収通路１１６を設け、排気側カム室１１２には１つの排気側オイル回収通路１１８及び２つのブローバイガス通路１２０を設けている。なお、図９において、符号１２２は燃焼室、１２４はウォータジャケットである。
【０００５】
一般的には、図１０に示す如く、エンジン２０２においては、クランク軸２０４の回転を考慮し、吸気側にブローバイガス通路２０６を形成する一方、排気側にはオイル回収通路２０８を形成している。
【０００６】
また、このようなシリンダヘッド構造としては、例えば、特許第２５０２２９０号公報、特開平７−７１３１１号公報、特公平７−５４０９０号公報に開示されている。特許第２５０２２９０号公報に記載のものは、ＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッド構造において、一対のオイルギャラリ形成部分を連結するギャラリ間補強壁と、各オイルギャラリ形成部分からそれぞれ上方に突出して各気筒のロッカーアーム支持部を連結する縦方向補強壁と、両縦方向補強壁を連結する横方向補強壁とにより、比較的剛性の高いオイルギャラリ形成部分を基礎としたボックス構造の補強体を形成し、これにプラグホール周壁および軸受部を連結し、点火プラグの周辺に通路を形成したものである。特開平７−７１３１１号公報に記載のものは、エンジンのシリンダブロックに形成したブロック連絡通路に連通するヘッド連絡通路と、潤滑必要部分にオイルを導くヘッドオイル通路とを設けたシリンダヘッド構造において、ヘッドオイル通路をクランク軸と略平行に指向させるとともにヘッド連絡通路の略真上に位置させてシリンダヘッドのヘッド外壁部に設け、エンジンの一側にブローバイガス通路を設けるとともに、エンジンの他側にオイル落し通路を設けたものである。特公平７−５４０９０号公報に記載のものは、シリンダヘッドの燃焼室上方に位置する部分にオイル貯溜室を形成し、このオイル貯溜室内に滞留するオイルによりシリンダヘッドの冷却を図るとともに、オイル貯溜室内に、先端噴射口を該貯溜室の底壁に向け開口させたオイル噴射ノズルを没入配置し、このオイル噴射口からオイル貯溜室の底壁へ向けて潤滑オイルを噴射させるようにすることにより、冷却面となるオイル貯留室底壁に噴射オイルを勢いよく届けさせ、よって、噴射されたオイルが直接冷却面に当たって冷却効率を向上させるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、トップエントリーポートを有するシリンダヘッドにあっては、吸気側カム室にブローバイガス通路を設けるとともに、排気側カム室にオイル回収通路を設け、そして、シリンダヘッドの長手方向の両端部位に端側カム室連通路を夫々設けた場合に、吸気側カム室のオイルが端側カム室連通路からのみ排気側カム室に流れるだけだったり、あるいは、排気側カム室のオイルが端側カム室連通路からのみ吸気側カム室に流れるだけなので、オイルの流れが悪く、また、吸気側カム室内又は排気側カム室内にオイルが溜まり易いこと等から、ブローバイガスの流れも不円滑になるという不都合があった。
【０００８】
また、一側にオイル回収通路とブローバイガス通路が混在するシリンダヘッドに、既存のベースエンジンとの兼ね合いで、一側と他側とに個別にオイル回収通路とブローバイガス通路とを分けて設けたシリンダブロックを共用した場合に、ブローバイガス通路とオイル回収通路との位置変更が必要になり、不便になるという不都合があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、複数のシリンダが直列に並べられたエンジンのシリンダブロックのブロックデッキ面にシリンダヘッドを設け、このシリンダヘッドには前記各シリンダに対応してヘッド上面に開口するプラグホールを夫々設けるとともに一のプラグホールを挟んでクランク軸心方向に一のシリンダ当り２つの吸気ポートを前記ヘッド上面に開口して設け、前記プラグホール及び前記吸気ポートを境にして前記シリンダヘッドの一側に吸気側カム室と前記シリンダヘッドの他側に排気側カム室とを分離形成し、前記シリンダヘッドの長手方向の両端部位には前記吸気側カム室と前記排気側カム室とを連通する端側カム室連通路を夫々設け、前記吸気側カム室と前記排気側カム室とのいずれか一方のカム室にブローバイガス通路を形成するとともに他方のカム室にはオイル回収通路を設けたエンジンのシリンダヘッド構造において、隣接する一方のプラグホールと他方のプラグホールとの間で隣接する一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとを設け、前記クランク軸心方向で、前記一方のシリンダ側の吸気ポートを一方のプラグホール側に近接させて配設するとともに前記他方のシリンダ側の吸気ポートを他方のプラグホール側に近接させて配設し、前記一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとの間の部分を前記クランク軸心方向ですそ拡がりとなるように形成するとともにこのすそ拡がりの部分に前記吸気側カム室と前記排気側カム室とを連通する中央側カム室連通路を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明は、隣接する一方のプラグホールと他方のプラグホールとの間で隣接する一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとを設け、クランク軸心方向で、一方のシリンダ側の吸気ポートを一方のプラグホール側に近接させて配設するとともに他方のシリンダ側の吸気ポートを他方のプラグホール側に近接させて配設し、一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとの間の部分をクランク軸心方向ですそ拡がりとなるように形成するとともにこのすそ拡がりの部分に吸気側カム室と排気側カム室とを連通する中央側カム室連通路を設けているので、トップエントリーポートとしての吸気ポートを形成しても、吸気側カム室と排気側カム室との間でオイルの流れを良好とし、また、ブローバイガスの流れも円滑に行なわせることができる。
【００１１】
また、既存のベースエンジンとの兼ね合いで、シリンダブロックを共用しても、ブローバイガス通路とオイル回収通路との位置変更が不要となり、便利である。
【００１２】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜５は、この発明の実施例を示すものである。図３〜５において、２は車両（図示せず）に搭載される３気筒のエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はシリンダヘッドカバーである。シリンダブロック４には、３つのシリンダ１０がクランク軸心Ｘ方向に直列に並べて形成され、また、シリンダ１０にピストン１２が往復動可能に設けられている。このピストン１２には、コンロッド１４が連結している。また、シリンダブロック４には、シリンダライナ１６と、シリンダバレル１８と、ブロック側ウォータジャケット２０とが設けられている。
【００１３】
エンジン２は、図３に示す如く、シリンダブロック４のブロックデッキ面４ｄにシリンダヘッド６を載置して、ヘッドボルト孔２２に挿通してブロックボルト穴２４に螺着した固定ボルト２６（図示略）で締結して構成され、垂直線Ｖに対してシリンダ軸心１０Ｃが角度αで傾斜して車両に搭載される。
【００１４】
シリンダヘッド６には、各シリンダ１０に対応してヘッド上面６ｄに開口する第１〜３プラグホール２８−１〜２８−３が夫々設けられる。
【００１５】
また、シリンダヘッド６には、一のプラグホール２８を挟んでクランク軸心Ｘ方向に一のシリンダ当り２つの吸気ポート３０、３０がヘッド上面６ｄに開口して設けられる。つまり、シリンダヘッド６は、吸気ポート３０をヘッド上面６ｄに開口して形成した、いわゆるトップシントリーポート（ＴＥＰ）を有するものである。
【００１６】
即ち、シリンダヘッド６には、クランク軸心Ｘ方向において、ヘッド上面６ｄに開口して、第１プラグホール２８−１を挟んで両側に第１吸気ポート３０−１ａ、３０−１ｂが形成され、第２プラグホール２８−２を挟んで両側に第２吸気ポート３０−２ａ、３０−２ｂが形成され、第３プラグホール２８−３を挟んで両側に第３吸気ポート３０−３ａ、３０−３ｂが形成されている。
【００１７】
これにより、シリンダヘッド６には、クランク軸心Ｘ方向に配設されたプラグホール２８及び吸気ポート３０を境にして、一側に吸気側カム室３２と他側に排気側カム室３４とが分離形成される。これにより、シリンダヘッド６においては、吸気側と排気側とに分離される。
【００１８】
また、シリンダヘッド６には、吸気側カム室３２と排気側カム室３４とを連通するように、長手方向の両端部位に、一端側の第１端側カム室連通路３６−１と他端側の第２端側カム室連通路３６−２とが形成される。
【００１９】
更に、シリンダヘッド６には、吸気側カム室３２と排気側カム室３４とを連通するように、隣接する第１プラグホール２８−１と第２プラグホール２８−２との間で、第１のシリンダ１０（＃１）側の第１吸気ポート３０−１ｂと第２のシリンダ１０（＃２）側の第２吸気ポート３０−２ａ間に、第１中央側カム室連通路３８−１が形成され、また、隣接する第２プラグホール２８−２と第３プラグホール２８−３との間で、第２のシリンダ１０（＃２）側の第２吸気ポート３０−１ｂと第３のシリンダ１０（＃３）側の第３吸気ポート３０−３ａ間に、第２中央側カム室連通路３８−２が形成される。このとき、第１、第２中央側カム室連通路３２−１、３２−２を確保させるために、第１、第２プラグホール２８−１、２８−２間で、第１、第２吸気ポート３０−１ｂ、３０−２ａを第１、第２プラグホール２８−１、２８−２側に夫々近接させて設け、また、第２、第３プラグホール２８−２、２８−３間で、第２、第３吸気ポート３０−２ｂ、３０−３ａを第１、第２プラグホール２８−１、２８−３側に夫々近接させて設ける。
【００２０】
また、シリンダヘッド６には、吸気側カム室３２に、シリンダブロック４に形成したブロック側ブローバイガス通路４０と連通するように、第１、第２中央側カム室連通路３８−１、３８−２に対応した第１、第２ヘッド側ブローバイガス通路４２−１、４２−２が形成されるとともに、排気側カム室３４に、シリンダブロック４に形成したブロック側オイル回収通路４４と連通するように、第１、第２中央側カム室連通路３８−１、３８−４に対応する第１、第２中央ヘッド側オイル回収通路４６−１、４６−２と、第２端側カム室連通路３６−２に対応した端側オイル回収通路４８とが形成されている。なお、第１端側カム室連通路３６−１は、チェーンケース用オイル通路５０に対応している。
【００２１】
吸気ポート３０は、図１、４に示す如く、中央側カム室連通路３８を形成することから、非円断面に形成される。このように、吸気ポート２４を非円断面に形成するのには、第１に、吸気ポート３０をシリンダ１０の中心１０Ｃに寄せて点火プラグガイド筒５２との干渉部位を窪ませたり、第２に、吸気ポート３０をシリンダ１０の中心１０Ｃに寄せるか否かに拘らず、カム室連通路３８と干渉する部位の吸気ポート３０を窪ませて行う。
【００２２】
また、中央側カム室連通路３８の連通路面積は、吸気側カム室３２内にオイルが必要以上に溜まらないように、中央ヘッド側オイル回収通路４６のオイル通路面積の半分以上に設定されている。これにより、吸気側カム室３２のヘッド側ブローバイガス通路４２の高い開口部位が滞留したオイルの液面よりも低くなって、オイルが流れ込むのを防止することができる。また、中央側カム室連通路３８は、オイルだけでなく、新気を含んだブローバイガスも流動させた方がよいので、ある程度高さがある方が良く、特に、オイルが流れるのは下方位置であるので、図２に示す如く、すそ拡がりの部分にすそ拡がりの形状で形成されている。
【００２３】
更に、図３に示す如く、吸気側、排気側カム室３２、３４の底部５４の下側にヘッド側ウォータジャケット５６が設けられ、このヘッド側ウォータジャケット５６の天井部位は、排気側が低くなるようにしたエンジン２の搭載状態において、水平線Ｈ上に位置し、略水平に位置して設置される。つまり、シリンダヘッド６の排気ポート５８の上側ウォータジャケットの上下方向の副員を大きく採るようにし、ウォータジャケットの上面を、シリンダブロック４との合せ面に対して排気ポート５８側を上方に、つまり、排気側が吸気側よりも高くなるように傾斜させた。これにより、ヘッド側ウォータジャケット５６内の冷却水を吸気側と排気側とで自然に且つ自由に流れるようにするとともに、吸気側カム室３２からのオイルを排気側カム室３４に円滑に流すものである。
【００２４】
また、シリンダヘッド６のヘッド上面６ｄには、吸気側で、吸気側ジャーナル受面６０に吸気カム軸６２が軸支して設けられているとともに、排気側（前方）で、排気ジャーナル受面６４に排気カム軸６６が軸支して設けられている。吸気カム軸６２、排気カム軸６４は、吸気側タペット６８、排気側タペット７０を介して吸気弁７２、排気弁７４を開閉動作する。この吸気弁７２、排気弁７４は、往復動して吸気ポート３０、排気ポート５８を燃焼室７６に連通・非連通するものである。
【００２５】
シリンダヘッド６のヘッド上面６ｄには、吸気通路７８を形成した吸気マニホルド８０が取付けられる。また、シリンダヘッド６のプラグホール２８には、点火プラグ８２が取付けられる。
【００２６】
シリンダヘッド６には、ヘッドボルト座８４が形成され、このヘッドボルト座８４の周辺にオイルが流れるオイル流通路８６が形成されている。なお、符号８８は補強リブ、９０はタペットガイドボス、９２はタペット用逃げ切欠部、９４はボルト用逃げ切欠部、９６はボルトワッシャ、９８は排気ボルト用ボス、１００はオイル供給通路である。
【００２７】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２８】
エンジン２のクランクケース（図示せず）に発生したブローバイガスは、ブロック側ブローバイガス通路４０、ヘッド側ブローバイガス通路４２及び吸気側カム室３２を通って上昇し、シリンダヘッドカバー８内のブリーザ室（図示せず）に導入される。また、動弁系を潤滑して吸気側カム室３２に滞留したオイルと排気側カム室３４に滞留したオイルは、共に、オイル回収通路４６、４８からブロック側オイル回収通路４４を経てクランクケース内に回収される。
【００２９】
そして、この実施例にあっては、吸気側カム室３２に滞留したオイルは、第１端側カム室連通路３６−１を通ってチェーンケースに導かれ、また、第１中央側カム室連通路３８−１を通って第１中央側ヘッドオイル回収通路４６−１に導かれ、更に、第２中央側カム室連通路３８−２を通って第２中央側ヘッドオイル回収通路４６−２に導かれ、更にまた、第２端側カム室連通路３６−２を通って端側オイル回収通路４８に導かれる。
【００３０】
このとき、少なくとも中央側カム室連通路３８の連通路面積が中央側ヘッドオイル通路４６のオイル通路面積の半分以上に設定されているので、吸気側カム室３２にオイルが必要以上に滞留するのを防止することができる。
【００３１】
よって、トップエントリーポートとしての吸気ポート３０を形成したシリンダヘッド６においても、ブローバイガスの流れとオイルの流れとが円滑になる。
【００３２】
また、既存のベースエンジンとの兼ね合いで、シリンダブロック４を共用しても、ヘッドブローバイガス通路４２とオイル回収通路４６との位置を変更する必要がなくなり、便利である。
【００３３】
また、各連通路に対応させてオイル回収通路を夫々配設するとともに、少なくとも中央側カム室連通路の連通路面積を中央側ヘッドオイル通路のオイル通路面積の半分以上に設定したので、吸気側カム室３２のオイルと排気側カム室３４のオイルとが同じオイル回収通路に導かれ、連通路の面積をオイル回収通路の面積の半分位にすればよく、よって、連通路の面積を小さくして、スペース的に有利とすることができる。
【００３４】
更に、吸気ポート３０を非円断面に形成したことにより、隣接するシリンダ１０の中心１０Ｃ間ののボアピッチが狭いエンジンにおいても、吸気ポート３０の形状を変更させ、中央側カム室連通路３８を確保することができる。
【００３５】
更にまた、吸気側、排気側カム室３２、３４の底部５４を、エンジンの搭載状態において、水平に位置させたので、吸気側カム室３２のオイルが排気側カム室３４に円滑に流れるとともに、ヘッド側ウォータジャケット５６内の冷却水が吸気側と排気側とで自然に自由に流動することができる。
【００３６】
なお、この実施例にあっては、図６に示す如く、カム室３２、３４の底部５４を、水平線Ｈから角度θの斜線５４ａまで、排気側に向って斜め下方に傾斜して設けることもできる。これにより、ヘッド側ウォータジャケット５６内の冷却水が、排気側から吸気側に流れるようにするとともに、カム室のオイルが吸気側から排気側に円滑に流れる。
【００３７】
また、ヘッド側ウォータジャケット５６の上面部位を、排気側で低くなるように設定することも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、隣接する一方のプラグホールと他方のプラグホールとの間で隣接する一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとを設け、クランク軸心方向で、一方のシリンダ側の吸気ポートを一方のプラグホール側に近接させて配設するとともに他方のシリンダ側の吸気ポートを他方のプラグホール側に近接させて配設し、一方のシリンダ側の吸気ポートと他方のシリンダ側の吸気ポートとの間の部分をクランク軸心方向ですそ拡がりとなるように形成するとともにこのすそ拡がりの部分に吸気側カム室と排気側カム室とを連通する中央側カム室連通路を設けたことにより、トップエントリーポートとしての吸気ポートを形成しても、ブローバイガスの流れとオイルの流れとを円滑に行わせ得る。
【００３９】
また、既存のベースエンジンとの兼ね合いで、シリンダブロックを共用しても、ブローバイガス通路とオイル回収通路との変更が不要となり、便利とし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリンダヘッドの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。
【図５】エンジンの断面図である。
【図６】この実施例の変形例を示すエンジンの断面図である。
【図７】従来のシリンダヘッドの平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線による断面図である。
【図１０】従来のエンジンの構成図である。
【符号の説明】
２  エンジン
４  シリンダブロック
６  シリンダヘッド
１０  シリンダ
２８  プラグホール
３０  吸気ポート
３２  吸気側カム室
３４  排気側カム室
３６  端側カム室連通路
３８  中央側カム室連通路
４６  中央側ヘッドオイル回収通路
４８  端側ヘッドオイル回収通路
５４  底部
【図１】
0003627474.tif 000002
【図２】
0003627474.tif 000003
【図３】
0003627474.tif 000004
【図４】
0003627474.tif 000005
【図５】
0003627474.tif 000006
【図６】
0003627474.tif 000007
【図７】
0003627474.tif 000008
【図８】
0003627474.tif 000009
【図９】
0003627474.tif 000010
【図１０】
0003627474.tif 000011