(57)【要約】【課題】かじり現象を抑制しつつ十分な抜け強度を確保でき、バルブシートとシート装着孔の燃焼室側との間の隙間を無くして接触長を十分に確保することができるシリンダヘッドおよびシリンダヘッドの製造方法の提供。【解決手段】ヘッド本体１０の燃焼室４０を形成する天井面４０ｂを、バルブシート３４のシート装着孔３５への装着を案内する面取部３７ａが形成された突出部３７を除去することにより形成するようにした。突出部３７は、バルブシート３４のシート装着孔３５への装着後に除去されるので、ガイド径寸法およびガイド長寸法を任意に大きく設定でき、かじり現象を効果的に抑制しつつ十分な抜け強度を確保できる。また、バルブシート３４とシート装着孔３５の燃焼室４０側との間の隙間を無くすことができる。【選択図】図３
2008063946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに装着され前記シリンダブロックとともに燃焼室を形成する天井面を有し、前記燃焼室に連通するポートが形成される内燃機関用のシリンダヘッドであって、
前記ポートの前記燃焼室側の開口部に形成されるシート装着孔を有するヘッド本体と、
前記シート装着孔に圧入され、バルブが離着座するバルブシートとを有し、
前記シート装着孔に連なるテーパ孔が形成され前記燃焼室に突出して前記ヘッド本体に設けられた案内突出部を介して前記バルブシートを前記シート装着孔に圧入した後に、前記案内突出部を除去することにより前記天井面を形成することを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のシリンダヘッドにおいて、前記天井面を、前記案内突出部の除去とともに前記バルブシートにおける前記燃焼室側の端面を除去することにより形成することを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項３】
シリンダブロックに装着され前記シリンダブロックとともに燃焼室を形成する天井面を有し、前記燃焼室に連通するポートが形成される内燃機関用のシリンダヘッドを製造するシリンダヘッドの製造方法であって、
前記ポートと当該ポートの燃焼室側の開口部を形成する案内突出部とを備えるヘッド本体を形成する鋳造工程と、
前記ポートの燃焼室側の開口部にシート装着孔を形成し、前記案内突出部に前記シート装着孔に連なるテーパ孔を形成する切削工程と、
前記テーパ孔により案内させて前記シート装着孔に、バルブが離着座するバルブシートを圧入するシート圧入工程と、
前記案内突出部を除去することにより前記天井面を形成する天井面形成工程とを有することを特徴とするシリンダヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記天井面形成工程は、前記天井面を、前記案内突出部の除去とともに前記バルブシートにおける前記燃焼室側の端面を除去することにより形成することを特徴とするシリンダヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記天井面形成工程は、前記天井面の形成に加え、前記バルブシートのシート面の形成と前記バルブを支持するバルブガイドの支持面の形成とを行うことを特徴とするシリンダヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のシリンダヘッドに係り、特に、バルブによって開閉されるポートの燃焼室側の形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダブロックに装着されるシリンダヘッドには、吸気ポートおよび排気ポート（以下、単にポートと言う）が形成されており、このポートは、シリンダブロックおよびシリンダヘッドによって形成される燃焼室と連通するようになっている。ポートの燃焼室側の開口部にはシート装着孔が形成されており、このシート装着孔には、ポートを開閉する吸気バルブおよび排気バルブ（以下、単にバルブと言う）が離着座するバルブシートが圧入されている。
【０００３】
シート装着孔の直径寸法は、バルブシートの直径寸法よりも小径（例えば寸法差５０マイクロメートル）に設定されており、相互の軸芯を一致させた状態において、例えば、バルブシート圧入装置等の組立装置などを用いてバルブシートをシート装着孔に向けて所定荷重（例えば２トン）を負荷して圧入し装着するようにしている。
【０００４】
ところで、シリンダヘッドのポートに形成されるシート装着孔の成形精度（軸芯の位置精度等）は、所定の加工公差の範囲内でばらつくため、組立装置等によるバルブシートのシート装着孔への圧入時において、バルブシートの軸芯とシート装着孔の軸芯とが芯ズレを起こし、バルブシートがシート装着孔をかじる場合がある。このような、所謂かじり現象が発生した場合には、バルブシートの圧入不良、つまり、バルブシートの嵌合強度（抜け強度）がばらつくといった問題が生じる。
【０００５】
そこで、このようなかじり現象の発生を抑制すべく、バルブシートの装着方向側に面取部を形成したものが、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されている。この特許文献１および特許文献２に記載された技術は、面取部をガイドとして機能させることでバルブシートとシート装着孔との芯ズレを補正してバルブシートを圧入し易くすることができるものである。
【０００６】
ここで、許容できる芯ズレの許容量は、ガイド径寸法、つまり、バルブシートとシート装着孔との対向側端面における直径寸法の差によって決まり、このガイド径寸法が大きければ許容できる芯ズレの許容量も大きくなる。一方、バルブシートの圧入のし易さは、入口角度を与える面取部によるガイド長寸法、つまり、面取部のバルブシートの装着方向への長さ寸法によって決まり、このガイド長寸法が長ければ長いほど圧入抵抗を低減して圧入し易くすることができる。すなわち、これらのガイド径寸法およびガイド長寸法の双方をできる限り確保することにより、かじり現象を効果的に抑制することが可能となる。
【０００７】
特許文献１に記載された技術は、バルブシートの装着方向側の外周に面取部を形成するとともに内周に切欠を形成しており、これにより、所定のガイド径寸法およびガイド長寸法を確保するとともにバルブシートの装着方向側の剛性を減少させ、バルブシートのシート装着孔への圧入荷重を小さくしてかじり現象を抑制するようにしている。
【０００８】
また、特許文献２に記載された技術は、バルブシートの圧入装置に改良を加えることによりバルブシートとバルブシート嵌合穴（シート装着孔）との芯ズレを抑制するもので、この圧入装置によって装着されるバルブシートの装着方向側の外周には特許文献１と同様の面取部を有するとともに、バルブシート嵌合穴の開口側の外周にも面取部を有している。これにより、相互の面取部をガイドとして機能させて、比較的大きなガイド径寸法を確保できるようにしている。
【特許文献１】特開２００６−０２９１５１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００４−１１６４１４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術によれば、バルブシートの装着方向側の剛性を減少させているのでバルブシートの抜け強度が小さく、例えば、バルブシートとシリンダヘッドとの熱膨張率の差によってバルブシートがシート装着孔に対して弛み、その結果、バルブシートががたつく等の問題が生じ得る。仮に、特許文献１に記載の技術において抜け強度を大きくすべく、バルブシートの装着方向側の内周における切欠を省略したとしても、ガイドとして機能する面取部はバルブシートの装着方向側における外周のみにあるため、十分なガイド径寸法およびガイド長寸法を確保できず、かじり現象を十分に抑制することができない。
【００１０】
また、特許文献２に記載された技術（本明細書の図６および図７の説明図参照）によれば、シート装着孔ａの開口側に面取部ｂを形成しているので、バルブシートｃの装着方向側における面取部ｄと協働して比較的大きなガイド径寸法およびガイド長寸法を得ることができ、したがって、十分なかじり現象の抑制が期待できる。しかし、圧入装置によってバルブシートｃを図中矢印に示すように移動させ、バルブシートｃをシート装着孔ａに装着した後、バルブシートｃとシート装着孔ａの燃焼室ｅ側との間に環状の隙間ｆ（図７中網掛部）が形成されるため、バルブシートｃのシート装着孔ａとの接触部分の長さ寸法（接触長）ｇが短くなる。この接触長ｇが短いと、バルブシートｃからシート装着孔ａへの熱伝導率が悪化してバルブシートｃの放熱性が低下し、気密性が要求されるバルブシートｃのシート面等が早期に磨耗するなどの問題が生じ得る。また、隙間ｆに未燃混合気が残留する等してエンジンの出力低下を招くばかりか、バルブシートｃのシート装着孔ａへの装着時に生じる削りカス（バリ）が隙間ｆに残留し、このバリがエンジンの動作中におけるピストン隙間に入り込むことによりシリンダライナ（図示せず）のピストン摺動面を傷付けるといった問題も生じ得る。
【００１１】
本発明の目的は、かじり現象を抑制しつつ十分な抜け強度を確保でき、バルブシートとシート装着孔の燃焼室側との間の隙間を無くして接触長を十分に確保することができるシリンダヘッドおよびシリンダヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のシリンダヘッドは、シリンダブロックに装着され前記シリンダブロックとともに燃焼室を形成する天井面を有し、前記燃焼室に連通するポートが形成される内燃機関用のシリンダヘッドであって、前記ポートの前記燃焼室側の開口部に形成されるシート装着孔を有するヘッド本体と、前記シート装着孔に圧入され、バルブが離着座するバルブシートとを有し、前記シート装着孔に連なるテーパ孔が形成され前記燃焼室に突出して前記ヘッド本体に設けられた案内突出部を介して前記バルブシートを前記シート装着孔に圧入した後に、前記案内突出部を除去することにより前記天井面を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明のシリンダヘッドは、前記天井面を、前記案内突出部の除去とともに前記バルブシートにおける前記燃焼室側の端面を除去することにより形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明のシリンダヘッドの製造方法は、シリンダブロックに装着され前記シリンダブロックとともに燃焼室を形成する天井面を有し、前記燃焼室に連通するポートが形成される内燃機関用のシリンダヘッドを製造するシリンダヘッドの製造方法であって、前記ポートと当該ポートの燃焼室側の開口部を形成する案内突出部とを備えるヘッド本体を形成する鋳造工程と、前記ポートの燃焼室側の開口部にシート装着孔を形成し、前記案内突出部に前記シート装着孔に連なるテーパ孔を形成する切削工程と、前記テーパ孔により案内させて前記シート装着孔に、バルブが離着座するバルブシートを圧入するシート圧入工程と、前記案内突出部を除去することにより前記天井面を形成する天井面形成工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明のシリンダヘッドの製造方法は、前記天井面形成工程は、前記天井面を、前記案内突出部の除去とともに前記バルブシートにおける前記燃焼室側の端面を除去することにより形成することを特徴とする。
【００１６】
本発明のシリンダヘッドの製造方法は、前記天井面形成工程は、前記天井面の形成に加え、前記バルブシートのシート面の形成と前記バルブを支持するバルブガイドの支持面の形成とを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ヘッド本体の燃焼室側に形成される天井面を、バルブシートのシート装着孔への装着を案内するテーパ孔が形成された案内突出部を除去することにより形成するようにしたので、案内突出部におけるテーパ孔のガイド機能によってバルブシートのシート装着孔への装着作業をスムーズに行うことができる。案内突出部は、バルブシートのシート装着孔への装着後に除去するので、ガイド径寸法およびガイド長寸法を任意に大きく設定することができ、したがって、かじり現象を効果的に抑制しつつ十分な抜け強度を確保することができる。また、バルブシートのシート装着孔への装着後にテーパ孔が形成された案内突出部を除去するので、テーパ孔によるバルブシートとシート装着孔の燃焼室側との間の隙間を無くすことができる。したがって、バリや未燃混合気が燃焼室内に残留することを抑制することができるとともに、接触長を十分に確保することができる。
【００１８】
本発明によれば、天井面を、案内突出部の除去とともにバルブシートにおける燃焼室側の端面を除去することにより形成するので、天井面を凹凸の無い平滑な形状にすることができる。
【００１９】
本発明によれば、バルブシートの装着を案内する案内突出部を備えるヘッド本体を形成する鋳造工程と、シート装着孔とこれに連なるテーパ孔を形成する切削工程と、バルブシートをテーパ孔に案内させてシート装着孔に圧入するシート圧入工程と、案内突出部を除去して燃焼室の天井面を形成する天井面形成工程とを経ることによって、かじり現象を効果的に抑制しつつ十分な抜け強度を確保したシリンダヘッドを製造することができる。また、バルブシートとシート装着孔との間に隙間が無く、かつ、相互の接触長を十分に確保したシリンダヘッドを製造することができる。
【００２０】
本発明によれば、天井面形成工程は、天井面を、案内突出部の除去とともにバルブシートにおける燃焼室側の端面を除去することにより形成するので、凹凸の無い平滑な形状の天井面を形成することができる。
【００２１】
本発明によれば、天井面形成工程は、天井面の形成に加え、バルブシートのシート面の形成とバルブを支持するバルブガイドの支持面の形成とを行うので、天井面形成工程中において、バルブの摺動性能や気密性能を確保するために行う仕上げ作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明における完成品のシリンダヘッドを示す断面図を、図２は図１の素材状態のシリンダヘッドを示す断面図を、図３（ａ）〜（ｄ）は図２のシリンダヘッドのポートの加工手順を説明する加工説明図を、図４はバルブシートのシート装着孔への装着例を説明する説明図を、図５は図３の破線円Ｂ部分の部分拡大断面図をそれぞれ示している。
【００２３】
図１に示すように、ヘッド本体（シリンダヘッド）１０は、シリンダライナ（図示せず）を介してピストン（図示せず）が上下方向に往復動するシリンダブロック１１上に配置して固定され、このヘッド本体１０は、例えば、アルミニウム材料等の金属材料によって形成されている。ヘッド本体１０とシリンダブロック１１とは、図示しないガスケットを介して相互に気密的に装着されており、ヘッド本体１０とシリンダブロック１１とによって燃焼室４０を形成している。
【００２４】
ヘッド本体１０には、燃料とエアとを所定の比率で混合して生成される混合気が流通する断面が略Ｌ字形状の吸気ポート２０と、排気ガスが流通する断面が略Ｌ字形状の排気ポート３０とが形成されている。吸気ポート２０と排気ポート３０とはそれぞれ燃焼室４０に連通しており、吸気ポート２０における燃焼室４０側および排気ポート３０における燃焼室４０側には、燃焼室４０を形成する天井面４０ａ，４０ｂが設けられている。なお、図１および図２における符号Ｓ１，Ｓ２およびＳ３は、図示しないウォータポンプから送出される冷却水が流通するウォータジャケットである。
【００２５】
吸気ポート２０および排気ポート３０の図中上方側には、相互に所定角度（例えば４５°）をもって形成されるガイド孔２１，３１が設けられており、これらのガイド孔２１，３１には、筒状のバルブガイド２２，３２が装着されている。このバルブガイド２２，３２は、図中二点鎖線で示す吸気バルブ２３および排気バルブ３３のバルブステム２３ａ，３３ａを、略抵抗無く摺動自在に案内するようになっている。
【００２６】
吸気ポート２０および排気ポート３０の燃焼室４０側には、環状のバルブシート２４，３４が圧入される筒状のシート装着孔２５，３５が形成されており、シート装着孔２５，３５の直径寸法は、バルブシート２４，３４の直径寸法よりも、例えば、約５０マイクロメートルの寸法差となるように小径となっている。これにより、バルブシート２４，３４をシート装着孔２５，３５に対して、例えば、約２トンの荷重を負荷して圧入することで、バルブシート２４，３４は十分な抜け強度が確保された状態でシート装着孔２５，３５に強固に固定される。したがって、エンジンの冷間時から暖機完了運転状態時に亘る大きな温度差が生じる状態のもとであっても、熱膨張率の差によってバルブシート２４，３４がシート装着孔２５，３５から脱落することが無い。
【００２７】
バルブシート２４，３４の径方向内周側には、所定の角度で傾斜する環状のシート面２４ａ，３４ａが形成されており、これらのシート面２４ａ，３４ａには、吸気バルブ２３および排気バルブ３３のバルブ部２３ｂ，３３ｂにおける環状の接触面２３ｃ，３３ｃが離着座するようになっている。そして、シート面２４ａ，３４ａに対して接触面２３ｃ，３３ｃが離着座することにより、バルブ２３，３３の閉弁時における気密性が確保されるようになっている。
【００２８】
シート面２４ａ，３４ａの図中上方側には、当該シート面２４ａ，３４ａに連なって環状の傾斜面２４ｂ，３４ｂが設けられており、これらの傾斜面２４ｂ，３４ｂは、シート面２４ａ，３４ａの傾斜角度よりも緩やかになっている。傾斜面２４ｂ，３４ｂは、吸気ポート２０から燃焼室４０への混合気の流入や燃焼室４０から排気ポート３０への排気ガスの流出を、略抵抗無く行えるようにする役割を果たしている。
【００２９】
シート装着孔２５，３５の燃焼室４０側には、燃焼室４０を形成する環状の天井面４０ａ，４０ｂが形成されており、天井面４０ａ，４０ｂは、その表面が平滑化されるように図示しない加工機等により、切削加工や研磨加工を施すことにより形成される。天井面４０ａ，４０ｂは、バルブ２３，３３の接触面２３ｃ，３３ｃが、シート面２４ａ，３４ａにそれぞれ当接（閉弁）することにより形成されるポート２０，３０側と燃焼室４０側との間の境界線上に配置されている。
【００３０】
ガイド孔２１，３１に装着されるバルブガイド２２，３２は、ガイド孔２１，３１の軸方向寸法よりも長い軸方向寸法に設定されており、バルブガイド２２，３２は、その軸方向全体でバルブステム２３ａ，３３ａを案内するようになっている。ガイド孔２１，３１の内周側に形成される支持面２２ａ，３２ａには、バルブステム２３ａ，３３ａが円滑に摺動できるように所定の表面粗さとなるように、図示しない加工機等によって切削加工や研磨加工が施されている。
【００３１】
図２は、ヘッド本体１０を構成するバルブシート等の装着部品を装着する前の素材状態（加工前状態）を示している。ここで、ヘッド本体１０の素材状態とは、例えば、溶融したアルミニウム材料を低圧鋳造等の鋳造加工によって成形したままの状態であって、シート装着孔２５，３５の切削加工等を何も施していない状態のことを言う。
【００３２】
図２に示すように、ヘッド本体１０の吸気ポート２０および排気ポート３０の燃焼室４０側の開口部２６，３６（後にシート装着孔２５，３５が形成される）には、図中二点鎖線で示す天井面４０ａ，４０ｂよりも燃焼室４０側に所定量突出するようにして、案内突出部としての環状の突出部２７，３７が形成されている。
【００３３】
突出部２７，３７は、断面が略半円形状となっており、突出部２７，３７の内周側には、開口部２６，３６を所定形状に切削加工することにより形成されるシート装着孔２５，３５へのバルブシート２４，３４（図１参照）の装着を案内する、テーパ孔としての面取部が形成されるようになっている。また、突出部２７，３７は、図１に示すように、シート装着孔２５，３５に対するバルブシート２４，３４の装着後に、切削加工を施すことにより除去されるようになっている。
【００３４】
次に、以上のように構成した本発明におけるシリンダヘッドの製造方法について、図面に基づき詳細に説明する。なお、吸気ポート２０と排気ポート３０とは同一の構成を有するため、図３に基づく説明以降については、排気ポート３０のみについて説明することとし吸気ポート２０側の説明は省略する。
【００３５】
まず、図２に示す吸気ポート２０，排気ポート３０，ガイド孔２１，３１およびウォータジャケットＳ１〜Ｓ３（図２参照）となる中子を有する所定形状の鋳型に対して、溶融したアルミニウム材料を流し込んで低圧鋳造加工を施す。これにより、図２に示す素材状態、つまり、燃焼室４０や突出部２７，３７を有するヘッド本体１０を形成する（鋳造工程）。
【００３６】
次いで、図３（ａ）に示すように、ヘッド本体１０における排気ポート３０の開口部３６に対して、図中二点鎖線の形状となるように、中ぐりバイト等の切削工具を用いて中ぐり加工を施す。これにより、図３（ｂ）に示すように、バルブシート３４が装着されるシート装着孔３５と、このシート装着孔３５に連なる面取部３７ａとが形成される（切削工程）。ここで、面取部３７ａの燃焼室４０側の直径寸法は、バルブシート３４の直径寸法よりも大きく設定されており、従来の技術に比して十分なガイド径寸法を有している。また、面取部３７ａのガイド長寸法についても、突出部３７に面取部３７ａを形成した分、従来の技術に比して十分に長くなっている。
【００３７】
その後、図４に示すように、切削工程を終えたヘッド本体１０のガイド孔３１に対してバルブガイド３２を装着するとともに、図示しないバルブシート圧入装置等に配設された治具の上にヘッド本体１０をセットする。そして、バルブシート圧入装置の圧入ヘッドＰにバルブシート３４をセットして、バルブシート圧入装置の駆動機構（図示せず）を駆動して、図４中矢印方向にバルブシート３４を臨ませる。
【００３８】
圧入ヘッドＰによるバルブシート３４の移動を継続して行い、これにより、まず、バルブシート３４のシート装着孔３５側が、突出部３７に形成した面取部３７ａに接触する。さらにバルブシート３４の移動を継続すると、この移動に伴い、バルブシート３４の軸芯が、面取部３７ａの自動求心機能（ガイド機能）によってシート装着孔３５の軸芯に対して徐々に一致していく。その後、相互の軸芯が一致しつつ、さらに圧入ヘッドＰによるバルブシート３４の移動を継続することにより、図３（ｃ）に示すように、バルブシート３４がシート装着孔３５に対する所定位置に装着される（シート圧入工程）。このとき、面取部３７ａの自動求心機能および十分なガイド長寸法によって、バルブシート３４によるシート装着孔３５に対するかじり現象が抑制されてバリ等の発生が抑制される。
【００３９】
次いで、シート圧入工程を終えたヘッド本体１０を、バルブシート圧入装置の治具から取り出し、図示しない切削工具等を用いて図３（ｃ）の二点鎖線に示す形状となるように切削加工を施す。この切削加工においては、突出部３７（面取部３７ａ）の全体とバルブシート３４の燃焼室４０側の端面との双方を除去するようにする。これにより、図５に示すようにバルブシート３４とシート装着孔３５との間には、従来の技術で示したような隙間（図７の符号ｆ参照）が形成されない。したがって、バルブシート３４のシート装着孔３５との接触長が従来の技術に比して長くなる。
【００４０】
このように、切削加工を施すことにより、図３（ｄ）に示すようなバルブシート３４とシート装着孔３５との間に隙間が無く、かつ、平滑化された燃焼室４０の天井面４０ｂが形成される（天井面形成工程）。
【００４１】
なお、この天井面形成工程中において、天井面４０ｂの形成と同時に、バルブシート３４のシート面３４ａ，傾斜面３４ｂおよびバルブガイド３２の支持面３２ａ（図４参照）を、切削加工や研磨加工によって形成するようにしている。したがって、天井面４０ｂ，シート面３４ａ，傾斜面３４ｂおよび支持面３２ａの軸芯は、それぞれ精度良く一致された状態に仕上げられる。
【００４２】
その後、天井面形成工程を終えたヘッド本体１０に対して、排気バルブ３３（図１参照）をバルブガイド３２に装着するとともに、図示しない他の構成部品を装着することによって、ヘッド本体１０が完成する。
【００４３】
以上詳述したように、本発明におけるシリンダヘッドによれば、ヘッド本体１０の燃焼室４０側に形成される天井面４０ｂを、バルブシート３４のシート装着孔３５への装着を案内する面取部３７ａが形成された突出部３７を除去することにより形成するようにしたので、突出部３７における面取部３７ａのガイド機能によってバルブシート３４のシート装着孔３５への装着作業をスムーズに行うことができる。このとき、突出部３７は、バルブシート３４のシート装着孔３５への装着後に除去するので、ガイド径寸法およびガイド長寸法を任意に大きく設定することができ、したがって、かじり現象を効果的に抑制しつつ十分な抜け強度を確保することができる。
【００４４】
また、バルブシート３４のシート装着孔３５への装着後に面取部３７ａが形成された突出部３７を除去するので、面取部３７ａによるバルブシート３４とシート装着孔３５の燃焼室４０側との間の隙間を無くすことができる。したがって、バリや未燃混合気が燃焼室内に残留することを抑制することができ、シリンダライナのピストン摺動面を傷付けたりエンジンの出力が低下したりすることを抑制できる。
【００４５】
さらに、バルブシート３４のシート装着孔３５との接触長を十分に確保することができるので、バルブシート３４からシート装着孔３５への熱伝導率が向上してバルブシート３４の放熱性を向上させることができる。したがって、バルブシート３４の熱による早期磨耗等を抑制して、長期に亘り気密性を保持することができるようになる。
【００４６】
また、本実施の形態におけるシリンダヘッドによれば、燃焼室４０の天井面４０ｂを、突出部３７の除去とともにバルブシート３４における燃焼室４０側の端面を除去することにより形成するので、天井面４０ｂを凹凸の無い平滑な形状にすることができる。したがって、燃焼室４０の容積を小さくして圧縮比を向上させることができるので、エンジンの出力向上を図ることが可能となる。特に、ディーゼルエンジン等の圧縮比が大きな内燃機関に対して有効である。
【００４７】
さらに、本実施の形態におけるシリンダヘッドの製造方法によれば、バルブシート３４の装着を案内する突出部３７を備えるヘッド本体１０を形成する鋳造工程と、シート装着孔３５とこれに連なる面取部３７ａを形成する切削工程と、バルブシート３４を面取部３７ａに案内させてシート装着孔３５に圧入するシート圧入工程と、突出部３７を除去して燃焼室４０の天井面４０ｂを形成する天井面形成工程とを経ることによって、かじり現象を効果的に抑制しつつ十分な抜け強度を確保したシリンダヘッドを製造することができる。また、バルブシート３４とシート装着孔３５との間に隙間が無く、かつ、相互の接触長を十分に確保したシリンダヘッドを製造することができる。
【００４８】
また、本実施の形態におけるシリンダヘッドの製造方法によれば、天井面形成工程は、天井面４０ｂを、突出部３７の除去とともにバルブシート３４における燃焼室４０側の端面を除去することにより形成するので、凹凸の無い平滑な形状の天井面４０ｂを形成することができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態におけるシリンダヘッドの製造方法によれば、天井面形成工程は、天井面４０ｂの形成に加え、バルブシート３４のシート面３４ａの形成とバルブ３３を支持するバルブガイド３２の支持面３２ａの形成とを行うので、天井面形成工程中において、バルブ３３の摺動性能や気密性能を確保するために行う仕上げ作業を行うことができる。したがって、シリンダヘッドの製造工程を簡素化することができるとともに、バルブ３３の軸芯上に配置されるシリンダヘッドの構成部品におけるそれぞれの軸芯を精度良く一致させ、信頼性を向上させることができる。
【００５０】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態においては、突出部３７とバルブシート３４の燃焼室４０側の端面との双方を除去するようにしたものを示したが、本発明はこれに限らず、突出部３７のみをバルブシート３４の端面と同一面となるように除去するようにしても構わない。また突出部３７の一部を残すように突出部３７の除去量を調整するようにしても良い。
【００５１】
さらに、上記実施の形態においては、吸気側と排気側とで同様に構成したものを示したが、本発明はこれに限らず、エンジンの特性等に応じていずれか一方側のみに本発明を適用しても構わない。
【００５２】
また、上記実施の形態においては、燃焼室４０の天井面４０ｂの形成と同時に、バルブシート３４のシート面３４ａの形成およびバルブガイド３２の支持面３２ａの形成を行うものを示したが、本発明はこれに限らず、同一の工程でなくとも別の工程で行うようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明における完成品のシリンダヘッドを示す断面図である。
【図２】図１の素材状態のシリンダヘッドを示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図２のシリンダヘッドのポートの加工手順を説明する加工説明図である。
【図４】バルブシートのシート装着孔への装着例を説明する説明図である。
【図５】図３の破線円Ｂ部分の部分拡大断面図である。
【図６】従来の技術におけるシリンダヘッドのシート装着孔の構造を説明する断面図である。
【図７】図６における破線円Ａ部分の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０    ヘッド本体（シリンダヘッド）
１１    シリンダブロック
２０    吸気ポート（ポート）
２３    吸気バルブ（バルブ）
２４，３４    バルブシート
２４ａ，３４ａ    シート面
２５，３５    シート装着孔
２６，３６    開口部
２７，３７    突出部（案内突出部）
３７ａ    面取部（テーパ孔）
３０    排気ポート（ポート）
３３    排気バルブ（バルブ）
４０    燃焼室
４０ａ，４０ｂ    天井面
【図１】
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【図２】
2008063946.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008063946.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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