(57)【要約】【課題】シリンダヘッドの側面に外付け部材が横差し状態で接続されている内燃機関において、外付け部材の抜き外しを容易化することにより、シリンダヘッドの取り外しの手間を軽減する。【解決手段】シリンダヘッド３は、ヘッドボルト挿通穴１８に挿通したヘッドボルトによってシリンダブロック１に固定されている。シリンダヘッド３とシリンダブロック１とは、前後に離れた第１位置決めピン１９と第２位置決めピン２０とによって位置決めされている。第１位置決めピン１９は中実状又はパイプ状である一方、第２位置決めピン２０は、略クランク軸線方向に開口した隙間２１を有するＣリング状に形成されている。シリンダヘッド３の後端部をクランク軸線方向と直交した水平方向に押すと、第２位置決めピン２０が窄まり変形して、シリンダヘッド３を回動させることができる。このため、外付け部材（冷却水パイプ）７を容易に抜き外して、シリンダヘッド３の取り外しの手間を軽減できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロック及びこれに重なったシリンダヘッドと、シリンダボアの軸心と平行な姿勢で前記シリンダヘッドとシリンダブロックとの相互間に挿通された２本の位置決めピンと、前記シリンダヘッドとシリンダブロックとの相互間又はシリンダヘッドとオイルパンとの相互間に接続された外付け部材とを備えており、
前記外付け部材の上端が、前記シリンダヘッドの一側面に、シリンダボアの軸心と直交した横方向から嵌まっている構成であって、
前記２本の位置決めピンは、窄まり変形しない中実状又はパイプ状の第１位置決めピンと、窄まり変形可能なＣリング状の第２位置決めピンとから成っていて、これら第１位置決めピンと第２位置決めピンとは、前記シリンダヘッドに対する前記外付け部材の嵌まり方向から見て、第１位置決めピンが前記外付け部材の上端から遠くに位置するように離して配置されている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとが複数本の位置決めピンで位置決めされている内燃機関に関するものであり、特に、車両用の内燃機関を好適な対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、これに重なったシリンダヘッドとを基幹要素としており、内燃機関の下面にはオイルパンを固定して、シリンダヘッドの上面にはヘッドカバーを固定している。
【０００３】
シリンダヘッドは複数本のヘッドボルトでシリンダブロックに固定されているが、組み付けに際しては、クランク軸線方向を向いて前後に離れた複数本（２本）の１位置決めピンで位置決めしていることがある。
【０００４】
他方、特許文献１には、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介在させたガスケットの位置決め手段として、シリンダブロック又はシリンダヘッドに突起を形成して、ガスケットには、前記突起に嵌まる穴を空けることが記載されている。この特許文献１では、シリンダヘッドとシリンダブロックも突起によって位置決めされていると推測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−７５００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、例えば車両に搭載している内燃機関の場合、修理や部品交換等のために、車両に搭載した状態でシリンダヘッドを取り外すことがある。 この場合の手順としては、おおまかには、ヘッドカバーを取り外してからヘッドボルトを抜き外し、それから、シリンダヘッドを上に持ち上げて取り外すことになる。この場合、シリンダヘッドは、位置決めピンにガイドされて上向き移動することになる。
【０００７】
他方、シリンダヘッドとシリンダブロックとの相互間、又は、シリンダヘッドとオイルパンとの相互間に、冷却水パイプのような細長い外付け部材が接続されていることがあり、この場合、外付け部材の上端がシリンダヘッドの側面に横から嵌め込まれていると、シリンダヘッドを取り外す前に、外付け部材の上端をシリンダヘッドから抜き外しておく必要がある。ところが、外付け部材とシリンダヘッドとの嵌合深さや外付け部材の剛性などの関係により、外付け部材の上端をシリンダヘッドから抜き外しにくい場合があり、このため、シリンダヘッドの取り外しに手間取ることがあった。
【０００８】
本願発明は、このような現状を改善すべくなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は、
「シリンダブロック及びこれに重なったシリンダヘッドと、シリンダボアの軸心と平行な姿勢で前記シリンダヘッドとシリンダブロックとの相互間に挿通された２本の位置決めピンと、前記シリンダヘッドとシリンダブロックとの相互間又はシリンダヘッドとオイルパンとの相互間に接続された外付け部材とを備えており、前記外付け部材の上端が、前記シリンダヘッドの一側面に、シリンダボアの軸心と直交した横方向から嵌まっている」
という基本構成である。
【００１０】
そして、上記基本構成において、前記２本の位置決めピンは、窄まり変形しない中実状又はパイプ状の第１位置決めピンと、窄まり変形可能なＣリング状の第２位置決めピンとから成っていて、これら第１位置決めピンと第２位置決めピンとは、前記シリンダヘッドに対する前記外付け部材の嵌まり方向から見て、第１位置決めピンが前記外付け部材の上端から遠くに位置するように離して配置されている。
【００１１】
なお、外付け部材とシリンダヘッドとの嵌まり合いの態様は、シリンダヘッドに形成した穴に外付け部材の横向き上端部が挿入されている場合と、シリンダヘッドに突設したボスに外付け部材の横向き上端部が被嵌している場合とがある。外付け部材としては、冷却水パイプや潤滑油パイプ、ＥＧＲパイプ、ブローバイガスパイプなどのパイプ類や、エンジンマウントブラケットなど、種々のものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明では、ヘッドボルトを抜き外してから、シリンダヘッドのうち第１位置決めピンから離れた部位を水平方向に押すことにより、第２位置決めピンの窄まり変形を利用して、シリンダヘッドを、第１位置決めピンを支点にして僅かながら水平回動させることができる。従って、シリンダヘッドの回動方向を、シリンダヘッドに対する外付け部材の上端部の嵌まり合い方向に合わせておくことにより、外付け部材の上端部の抜き外し代を若干ながら確保することができる。これにより、外付け部材の上端部をシリンダヘッドから容易に離脱させて、シリンダヘッドの抜き外し作業の手間を軽減できる。
【００１３】
そして、第１位置決めピンは窄まり変形しない中実状又はパイプ状であるため、シリンダヘッドは、第１位置決めピンの箇所でずれ不能に保持されている。従って、シリンダヘッドの位置決め機能が低下することはなくて、安定した品質を保持できる。
【００１４】
内燃機関では、シリンダブロック及びシリンダヘッドの前面に、タイミングチェーンを覆うフロントカバーが固定されているが、第１位置決めピンをフロントカバーの側に寄せて配置すると、シリンダブロックとガスケットとシリンダヘッドとをフロントカバーの側で正確に位置決めできるため、高い組み付け精度を確保して、シリンダヘッド及びガスケット並びにシリンダブロックの三者とフロントカバーとの合わせ面の箇所（三面合わせ箇所）のシール性を確実化できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】シリンダヘッドを模式的に表示した概略斜視図である。
【図２】内燃機関の模式的な斜視図である。
【図３】（Ａ）はシリンダヘッドの概略平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ視箇所の平断面図、（Ｃ）の（Ａ）のＣ視箇所の平断面図である。
【図４】（Ａ）は図３（Ａ）の IV-IV視断面図、（Ｂ）はフロントカバーが重なった部位の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
(1).基本構成
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。内燃機関は車両用であり、シリンダブロック１と、これにガスケット２を介して重なったシリンダヘッド３とを備えている。本実施形態の内燃機関は３気筒であり、従って、シリンダブロック１には、クランク軸線方向に３つのシリンダボア４が並んでいる。シリンダブロック１の下面にはオイルパンが固定されているが、図示は省略している。
【００１７】
本実施形態では、シリンダブロック１及びシリンダヘッド３の一端面には、タイミングチェーン（図示せず）を覆うフロントカバー５が固定されている。本実施形態では、方向に関しては、フロントカバー５を前として、クランク軸線方向Ｏを前後方向としている。念のため、図１〜３で方向を明示している。シリンダブロック１及びシリンダヘッド３は、右側が排気側で左側が吸気側になっている。シリンダブロック１の前面には、上下に長い凹所６が形成されている。シリンダブロック１の左右長手側面には、多数のリブやボスなどが形成されている。
【００１８】
敢えて述べるまでもないが、シリンダヘッド３の吸気側面には吸気ポートが開口して、排気側面には排気ポートが開口している。図示していないが、内燃機関は、排気ターボ過給機を備えている。排気ターボ過給機は、タービン翼が内蔵されたタービンハウジングと、コンプレッサ翼が内蔵されたコンプッサハウジングと、両者の間に介在したセンターハウジングとを有している（これら３つのハウジングはそれぞれ別体に構成してもよいし、タービンハウジングとセンターハウジングとを一体に形成してもよい。）。
【００１９】
そして、例えば、タービンハウジングに冷却水通路を設けることにより、排気ターボ過給機を水冷式としており、冷却水を排気ターボ過給機に送る冷却水通路の一部を構成する過給機冷却用第１冷却水パイプ７が、機関の吸気側に配置されている。過給機冷却用第１冷却水パイプ７は外付け部材の一例であり、シリンダブロック１における吸気側の側面に設けた送水ポート１０から冷却水が流入して、流入した冷却水は、シリンダヘッド３における吸気側の側面の後部に形成された中間通路１１に流れるようになっている。
【００２０】
従って、過給機冷却用第１冷却水パイプ７には、クランク軸線方向から見て左右方向に向いた横向き下端部８と横向き上端部９とが形成されており、横向き下端部８は送水ポート１０に接続されて、横向き上端部９の先端部は、シリンダヘッド３の中間通路１１に差し込まれている。図２（Ｂ）（Ｃ）に明示するように、横向き上端部９には、シリンダヘッド３の外面に当接するブラケット板１２が溶接で固定されており、ブラケット板１２は、ボルト１３でシリンダヘッド３に固定されている。また、横向き上端部９のうち中間通路１１に入り込む部位には、シール材の一例としてＯリング１４が取付けられている。
【００２１】
シリンダブロック１の送水ポート１０は手前側（フロントカバー５の側）に寄っている一方、中間通路１１は後部に寄っているため、過給機冷却用第１冷却水パイプ７は、前後方向（クランク軸線方向）に長い形態になっている。図では、過給機冷却用第１冷却水パイプ７は、その中途部が水平状になるように曲がっているが、全体的に傾斜させてもよい。
【００２２】
中間通路１１の出口は、シリンダヘッド３における排気側の側面に開口しており、中間通路１１の出口と排気ターボ過給機の冷気水通路入口とが、図３（Ａ）に簡略的に表示した過給機冷却用第２第１冷却水パイプ１５によって接続されている。
【００２３】
シリンダヘッド３は上向きに開口しており、長手中心線に沿った箇所に、３つのシリンダボア４に対応して３つの点火プラグ挿入穴１６が形成されている。また、点火プラグ挿入穴１６の列を挟んだ両側に、カム軸の軸受け部１７の列が並んでいる。シリンダヘッド３は、複数本（８本）のヘッドボルトでシリンダブロック１に固定されている。そこで、シリンダヘッド３には、ヘッドボルト挿通穴１８が並んで形成されている。
【００２４】
(2).位置決め機構
シリンダヘッド３とシリンダブロック１とは、前端部に位置した第１位置決めピン１９と、後端部に位置した第２位置決めピン２０とにより、位置決めがされている。両位置決めピン１９，２０は、シリンダボアの軸心と平行に配置されている。図示の例では、両位置決めピン１９，ピン２０とも排気側に寄せて配置している。なお、両位置決めピン１９，２０は金属製である。
【００２５】
図３に明示するように、第１位置決めピン１９は中実の丸棒状であり（パイプ構造であってもよい。）、他方、第２位置決めピン２０は、非ループのＣリング状に形成されている。より正確に述べると、第２位置決めピン２０は、シリンダヘッド３及びシリンダブロック１に挿通した状態で、対向した長手側縁２０ａ，２０ｂの間に若干の間隔の隙間２１が空いている。かつ、隙間２１は、略クランク軸線方向Ｏに向いて開口している。
【００２６】
図４に第１位置決めピン１９を取り上げて明示するように、両位置決めピン１９，２０は、シリンダヘッド３を上下に貫通しておらず、シリンダヘッド３のピン穴２２は下方のみに開口している。もとより、ピン穴２２をシリンダヘッド３の上下に開口させることは可能である。
【００２７】
例えば、修理等のためにシリンダヘッド３を取り外す場合、フロントカバー５の取り外しやカム軸の取り外し、ヘッドボルトの抜き取りなどを経てから、最後にシリンダヘッド３を上向き向きに引き上げて、シリンダヘッド３を位置決めピン１９，２０から抜き外すことになるが、過給機冷却用第１冷却水パイプ７の横向き上端部９が中間通路１１に挿通したままであると、シリンダヘッド３を抜き外すことができない。
【００２８】
従って、シリンダヘッド３の取り外しに先立って、横向き上端部９を中間通路１１から抜き外しておく必要があるが、例えば、横向き下端部９ａが送水ポート１０に強制嵌合で固定されている場合など、過給機冷却用第１冷却水パイプ７を弾性変形させても横向き上端部９を抜き取りにくい場合がある（過給機冷却用第１冷却水パイプ７を変形させると、横向き上端部９の姿勢が変化して抜き取り抵抗が大きくなるため、単に過給機冷却用第１冷却水パイプ７を弾性変形させただけでは抜き取りにくいことが多い。）。
【００２９】
これに対して本実施形態では、第２位置決めピン２０はＣリング状であって、長手側縁２０ａ，２０ｂ間にクランク軸線方向に開口した隙間２１が存在しているため、シリンダヘッド３の後部を吸気側から押すと、第２位置決めピン２０が窄まり変形することにより、図２（Ｃ）や図３（Ａ）に一点鎖線で示すように、シリンダヘッド３を、第１位置決めピン１９を中心にして、過給機冷却用第１冷却水パイプ７の横向き上端部９から逃げる方向に回動させることができる（なお、図２の一点鎖線はやや誇張して表示している。）。
【００３０】
シリンダヘッド３の回動角度は僅かであるが、シリンダヘッド３の逃がし回動によって過給機冷却用第１冷却水パイプ７の抜き外しがアシストされるため、過給機冷却用第１冷却水パイプ７の横向き上端部９を、シリンダヘッド３から容易に抜き外すことができる。従って、シリンダヘッド３の取り外しの手間を軽減できる。特に、内燃機関が排気側を前向きにして車両のエンジンルームに搭載されている場合、過給機冷却用第１冷却水パイプ７は機関の裏側に位置するため扱いにくいが、本実施形態のように構成すると、第１冷却水パイプ７が裏側に位置していても抜き取りしやすいため、特に有益であるといえる。
【００３１】
なお、取り外したシリンダヘッド３を再び取付けるに当たって、シリンダヘッド３を第２位置決めピン２０の弾性に抗して回動させると、横向き上端部９の姿勢は、中間通路１１と同心になる姿勢に向かうため、嵌め込みも容易になる。
【００３２】
第１位置決めピン１９は窄まり変形しないため、第１位置決めピン１９の箇所でシリンダヘッド３は水平動不能に保持されている。また、第１位置決めピン１９は、フロントカバー５に寄った前部に配置されているため、第２位置決めピン２０が弾性変形しても、シリンダヘッド３とガスケット２とシリンダブロック１との三者は、その前面が同一面となるように正確に位置決めされている。従って、図４（Ｂ）に示すように、これら三者１，２，３とフロントカバー５とを隙間なく重ねることができ、その結果、三面合わせ部２３の箇所で高いシール性を確保できる。
【００３３】
従って、第１位置決めピン１９は、シリンダブロック１及びシリンダヘッド３の前部に配置することが好ましい。左右位置については、理論的には、左右中間部に配置するのが好ましいといえるが、他の部材との緩衝を回避して適当な部位を選択したらよい。第２位置決めピン２０についても同様である。第１位置決めピン１９と第２位置決めピン２０とは、平面視で対角位置に配置することも可能である。
【００３４】
シリンダヘッド３の回動を許容するためには、第１位置決めピン１９は１本だけになるが、第２位置決めピン２０は複数本設けることが可能である（各第２位置決めピン２０を、同じ方向に変形するように配置したらよい。）。また、第２位置決めピン２０は、長手側縁２０ａ，２０ｂがストレートのタイプの他に、長手側縁２０ａ，２０ｂが互いに噛み合う凹凸形状になっているものも使用できる。なお、第１位置決めピン１９をパイプで構成すると、第２位置決めピン２０がＣリング状であることと相まって、軽量化によって燃費の向上に貢献できる。
【００３５】
実施形態では、過給機冷却用第１冷却水パイプが外付け部材になっているが、既に述べたように、外付け部材は他の部材であってもよい。複数の外付け部材が配置されていてもよい。また、パイプ等の外付け部材は、オイルパンとシリンダヘッド３とに接続されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本願発明は、内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  シリンダブロック
２  ガスケット
３  シリンダヘッド
５  フロントカバー
７  外付け部材の一例としての過給機冷却用第１冷却水パイプ
８  横向き下端部
９  横向き上端部
１０  送水ポート
１１  冷却水が流れる中間通路
１９  第１位置決めピン
２０  第２位置決めピン
２０ａ，２０ｂ  第２位置決めピンの長手側縁
２１  隙間
２２  位置決めピンが嵌まるピン穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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