特許 7104373 シリンダヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-12

(45)【発行日】2022-07-21

(54)【発明の名称】シリンダヘッド

(51)【国際特許分類】

   F02F 1/36 20060101AFI20220713BHJP

   F02F 1/42 20060101ALI20220713BHJP

   F01N 13/10 20100101ALI20220713BHJP

【ＦＩ】

F02F1/36 C

F02F1/42 Z

F01N13/10

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018237728

(22)【出願日】2018-12-19

(65)【公開番号】P2020101089

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-03-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101236

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100166914

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】松本 浩一

(72)【発明者】

【氏名】吉原 昭

(72)【発明者】

【氏名】佐野 孝幸

【審査官】菅野 京一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１３７０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６６９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７０６２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｆ １／００－ １／４２

Ｆ０２Ｆ ７／００

Ｆ０１Ｎ １／００－ １／２４

Ｆ０１Ｎ ５／００－ ５／０４

Ｆ０１Ｎ １３／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの気筒に接続される排気ポートと、
前記排気ポートの周囲に設けられて冷却水が流通される冷却水通路と、を備えるシリンダヘッドであって、
前記排気ポート内を流れる排気ガスの流れ方向に対して交差する方向に沿って突出させた突条部が前記排気ポートの内壁に設けられ、
前記突条部は、前記排気ポートの上流側の第１の側面及び下流側の第２の側面が前記排気ポートの壁面に対して傾斜して設けられており、
前記第２の側面の傾斜角度が、前記第１の側面の傾斜角度よりも大きい
ことを特徴とするシリンダヘッド。

【請求項2】

請求項１に記載のシリンダヘッドであって、
前記突条部は、前記排気ポートを構成する第１の壁面と該第１の壁面に対向する第２の
壁面とのそれぞれに複数設けられ、複数の前記突条部が、前記排気ポート内を流れる排気
ガスの流れ方向で、前記第１の壁面と前記第２の壁面とに交互に配置されている
ことを特徴とするシリンダヘッド。

【請求項3】

請求項２に記載のシリンダヘッドであって、
前記突条部は、前記第１の側面が前記排気ポートの壁面に対して傾斜して設けられてお
り、
各突条部は、前記排気ポート内を流れる排気ガスの流れ方向において隣接する前記突条
部の前記第１の側面の延長線上に配置されている
ことを特徴とするシリンダヘッド。

【請求項4】

請求項１に記載のシリンダヘッドであって、
前記突条部が、前記排気ポート内を流れる排気ガスの流れ方向に沿って螺旋状に連続し
て設けられている
ことを特徴とするシリンダヘッド。

【請求項5】

請求項１から４の何れか一項に記載のシリンダヘッドであって、
複数の前記排気ポートと、複数の前記排気ポートが集合する排気集合部と、を含む集合
排気ポートを備えており、
前記突条部が、前記排気ポート及び前記排気集合部に設けられている
ことを特徴とするシリンダヘッド。

【請求項6】

請求項５に記載のシリンダヘッドであって、
複数の前記排気ポートのうち圧損の小さいものほど、前記突条部が密に設けられている
ことを特徴とするシリンダヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの気筒に接続される排気ポートと、排気ポートの周囲に設けられて冷却水が流通される冷却水通路と、を備えるシリンダヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、多気筒エンジンにおいては、シリンダヘッドに各気筒に対応する複数の排気ポートが形成されていた。シリンダヘッドには、各排気ポートに接続される複数の排気通路を備えた排気マニホールドが接続され、排気マニホールド内で排気通路を合流させていた。

【0003】

また、シリンダヘッド内に、各気筒に対応する複数の排気ポートを集合させる排気集合部を形成し、シリンダヘッドには単一の排気管を接続するようにした多気筒エンジンが開発されている。

【0004】

このようなシリンダヘッドは、内部を通過する排気ガスの影響により高温となる。このため、シリンダヘッドには、冷却水を循環させる冷却水通路（ウォータジャケット）が形成されている。特に、上記のように内部に排気集合部が形成されたシリンダヘッドは、排気ガスが内部で集合することもあり高温になりやすい。このため、排気集合部を備えるシリンダヘッドでは、冷却水通路（ウォータジャケット）による冷却性能の向上が図られている。

【0005】

例えば、複数の排気導管を合流することによって形成される集合排気導管を一体的に設けたシリンダヘッドにおいて、排気導管の下方に配置される下側冷却ジャケットと、排気導管の上方に配置される上側冷却液ジャケットと、これら下側冷却ジャケットと上側ジャケットとを連通し冷却液の通路として機能する連通部とを備えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

このような特許文献１の構成によれば、従来のシリンダヘッドに比べると冷却性能を向上することはできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００８－３０９１５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上記特許文献１に記載の構造でもシリンダヘッドの冷却性能は必ずしも十分とは言えず、さらなる向上が望まれている。

【0009】

近年は、シリンダヘッドが、冷却水通路（冷却液通路）として、集合排気ポートの上方に設けられる上部通路と、この上部通路とは独立して集合排気ポートの下方に設けられる下部通路と、を備える構造も提案されている。このような構造のシリンダヘッドでは、上部通路と下部通路とに、別々に冷却水を供給することができるため、上部通路と下部通路とが一体的に形成された従来のシリンダヘッドに比べて冷却性能を高めることができる。

【0010】

また、このように上部通路と下部通路とを独立させた構造としても、シリンダヘッドの冷却性能はまだ十分とは言えず、さらなる向上が望まれている。

【0011】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、排気ポートを通過する排気ガスの温度を効率的に低下させることで、冷却性能の向上を図ったシリンダヘッドを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決する本発明の一つの態様は、エンジンの気筒に接続される排気ポートと、前記排気ポートの周囲に設けられて冷却水が流通される冷却水通路と、を備えるシリンダヘッドであって、前記排気ポート内を流れる排気ガスの流れ方向に対して交差する方向に沿って突出させた突条部が前記排気ポートの内壁に設けられ、前記突条部は、前記排気ポートの上流側の第１の側面及び下流側の第２の側面が前記排気ポートの壁面に対して傾斜して設けられており、前記第２の側面の傾斜角度が、前記第１の側面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とするシリンダヘッドにある。

【0014】

また前記突条部は、前記排気ポートを構成する第１の壁面と該第１の壁面に対向する第２の壁面とのそれぞれに複数設けられ、複数の前記突条部が、前記排気ポート内を流れる排気ガスの流れ方向で、前記第１の壁面と前記第２の壁面とに交互に配置されていることが好ましい。

【0015】

さらに前記突条部は、前記第１の側面が前記排気ポートの壁面に対して傾斜して設けられており、各突条部は、前記排気ポート内を流れる排気ガスの流れ方向において隣接する前記突条部の前記第１の側面の延長線上に配置されていることが好ましい。

【0016】

また前記突条部が、前記排気ポート内を流れる排気ガスの流れ方向に沿って螺旋状に連続して設けられていることが好ましい。

【0017】

また複数の前記排気ポートと、複数の前記排気ポートが集合する排気集合部と、を含む集合排気ポートを備えており、前記突条部が、前記排気ポート及び前記排気集合部に設けられていることが好ましい。

【0018】

さらに、複数の前記排気ポートのうち圧損の小さいものほど、前記突条部が密に設けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0019】

かかる本発明のシリンダヘッドによれば、排気ポートを通過する排気ガスの温度を効率的に低下させ、冷却性能の向上を図ることができる。詳しくは、排気ポートの周囲に設けられた冷却水通路を流れる冷却水によって排気ポートが冷却される。更に、排気ポートに突条部が設けられていることで、排気ポート内で排気ガスが流れる経路が長くなるため排気ガスの冷却時間が長くなるとともに突条部の下流側に渦流が形成されるため、排気ポートと排気ガスとの接触率が高くなる。

【0020】

これにより、冷却水通路を流通する冷却水によって排気ガスの温度を効率的に低下させることができる。その結果、シリンダヘッドの温度上昇も抑制される。すなわち、冷却水通路内を流通する冷却水によって、各気筒（燃焼室）の周囲等を良好に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドの上面図及び側面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドの断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る集合排気ポートを模式的に示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るウォータジャケットを模式的に示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るアッパジャケットを説明する図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るロアジャケットを説明する図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドの断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る突条部の拡大断面図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る集合排気ポートの変形例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、シリンダヘッドの上面（シリンダブロックへの取付け面とは反対側の面）及びシリンダヘッドのフロント側の側面を示す図である。図２は、シリンダヘッドのＡ－Ａ′線断面図である。また図３は、集合排気ポートの形状を、砂中子の形状として模式的に示す図である。図４は、ウォータジャケットの形状を、砂中子の形状として模式的に示す図である。図５は、ウォータジャケットの形状を示す上面図であり、図６は、ウォータジャケットの形状を示す底面図である。また図７及び図８は、突条部を説明する図であり、図７は図３のＢ－Ｂ′線に相当するシリンダヘッドの断面図であり、図８は、突条部の拡大図である。また図９は、突条部の変形例を示す図であり、集合排気ポートの形状を模式的に示す図である。

【0023】

図１に示す本実施形態に係るシリンダヘッド１０は、フロント側（車両前方側）から直列（一列）に配置された４つの気筒（シリンダ）を備える空冷式の直列４気筒エンジンを構成するものであり、シリンダヘッド１０の下面１０ａには、第１～第４の気筒（シリンダ）１１（１１ａ～１１ｄ）が形成されたシリンダブロック（図示なし）が取付けられる。

【0024】

一方、シリンダヘッド１０の上面１０ｂには動弁室１２が形成されている。図示は省略するが、この動弁室１２内には吸気弁や排気弁を駆動する動弁機構が収容され、シリンダヘッド１０の上面には、この動弁室１２を覆うリンダカバーが取付けられる。

【0025】

本願発明は、このような水冷式の多気筒エンジンを構成するシリンダヘッド１０の内部構造に特徴がある。以下では、シリンダヘッド１０の内部構造について詳細に説明する。

【0026】

図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１０には、各気筒１１に対応する２つの吸気バルブ孔１３（１３ａ，１３ｂ）と、２つの排気バルブ孔１４（１４ａ，１４ｂ）とが設けられている。つまりシリンダヘッド１０には、８つの吸気バルブ孔１３及び排気バルブ孔１４が設けられている。

【0027】

またシリンダヘッド１０には、各気筒１１に対応する４つの吸気ポート１５が設けられている。各吸気ポート１５の一端側は、各気筒１１に対応する２つの吸気バルブ孔１３に接続されている。これらの吸気ポート１５は、互い集合することなく独立して設けられ、シリンダヘッド１０の一方の側面１０ｃにそれぞれ開口している。つまりシリンダヘッド１０の側面１０ｃには、各気筒１１にそれぞれに繋がる４つの吸気口１６が形成されている（図１参照）。

【0028】

またシリンダヘッド１０には、各気筒１１のぞれぞれに接続される集合排気ポート１７が設けられている。集合排気ポート１７は、各気筒１１に接続される４つの排気ポート１８（１８ａ～１８ｄ）と、これらの排気ポート１８（１８ａ～１８ｄ）が集合する排気集合部１９と、を含んで構成されている。

【0029】

各排気ポート１８の一端側は、各気筒１１に対応する２つの排気バルブ孔１４ａ，１４ｂに接続され、各排気ポート１８の他端側は、排気集合部１９で集合している。

【0030】

より詳しくは、図３の模式図に示すように、各排気ポート１８は、各排気バルブ孔１４ａ，１４ｂに接続される一対の枝通路部１８１，１８２と、これらの枝通路部１８１，１８２が合流する幹通路部１８３とで構成されている。そして第１～第４の排気ポート１８（１８ａ～１８ｄ）の幹通路部１８３が排気集合部１９にて集合している。

【0031】

排気集合部１９は、気筒１１の列設方向（シリンダヘッド１０の前後方向）の中央部に位置し、シリンダヘッド１０の吸気口１６が開口する側面１０ｃとは反対側の側面１０ｄに開口している。つまりシリンダヘッド１０の側面１０ｄには、排気集合部１９にて集合された排気ガスが流出する１つの排気口２０が、気筒１１の列設方向（シリンダヘッド１０の前後方向）の中央部に形成されている。

【0032】

各排気ポート１８（幹通路部１８３）間は、第１の仕切壁２１（２１ａ～２１ｃ）によって仕切られている。すなわち、隣接する一対の排気ポート１８は、第１の仕切壁２１の先端部（排気集合部１９側の端部）にて合流している。

【0033】

各排気ポート１８を構成する枝通路部１８１，１８２間は、第２の仕切壁２２（２２ａ～２２ｄ）によって仕切られている。すなわち、各排気ポート１８の枝通路部１８１，１８２は、この第２の仕切壁２２の先端部にて合流している。

【0034】

また、このような構造のシリンダヘッド１０には、気筒１１の列設方向に冷却水を流通させるウォータジャケット（冷却水通路）３０が一体的に形成されている。本実施形態では、ウォータジャケット３０に、シリンダヘッド１０のフロント側からリア側に向かって冷却水を流通させることで、排気熱による各気筒（燃焼室）１１付近や集合排気ポート１７付近の温度上昇を抑制している。

【0035】

本実施形態に係るウォータジャケット３０は、図４に示すように、集合排気ポート１７の上方に設けられるアッパジャケット（第１の通路）３１と、集合排気ポート１７の下方に設けられるロアジャケット（第２の通路）３２と、を備えている。

【0036】

アッパジャケット（第１の通路）３１は、図４及び図５に示すように、各気筒１１の上方に設けられる気筒通路部３３と、集合排気ポート１７の上方に集合排気ポート１７の上部を覆うように設けられるポート通路部３４と、で構成されている。すなわちアッパジャケット３１には、冷却水の主な流れとして、気筒通路部３３及びポート通路部３４を流れる２つ流れが形成される。

【0037】

なおこれら気筒通路部３３とポート通路部３４とは、第１の気筒１１ａに対応する排気バルブ孔１４ａの外側及び第４の気筒１１ｄに対応する排気バルブ孔１４ｂの外側と、隣接する排気バルブ孔１４の間でそれぞれ連通している。

【0038】

一方、ロアジャケット（第２の通路）３２は、図４及び図６に示すように、各気筒１１に対応する部分には設けられておらず、集合排気ポート１７の下方に、集合排気ポート１７の下部を覆うように設けられるポート通路部３５によって構成されている。

【0039】

ここで、アッパジャケット３１とロアジャケット３２とは独立して設けられている。すなわちアッパジャケット３１及びロアジャケット３２には、別々の経路から冷却水が供給されるように形成されている。

【0040】

アッパジャケット３１は、シリンダヘッド１０のフロント側に、冷却水が供給される１つのアッパ入口通路部３６を有し、シリンダヘッド１０のリア側にアッパ出口通路部３７を有する。すなわちアッパジャケット３１内には、アッパ入口通路部３６から冷却水が供給され、供給された冷却水は、気筒通路部３３及びポート通路部３４を通過した後に、アッパ出口通路部３７から外部に排出されるようになっている。なおアッパ出口通路部３７は必ずしも一つでなくてもよく、複数設けられていてもよい。

【0041】

一方、ロアジャケット３２は、シリンダヘッド１０のフロント側に、アッパ入口通路部３６とは独立するロア入口通路部３８を有しており、ロアジャケット３２内には、このロア入口通路部３８から冷却水が供給されるようになっている。またロアジャケット３２は、シリンダヘッド１０のリア側（冷却水の流れ方向の下流側）で、アッパジャケット３１に接続されている。すなわちロアジャケット３２内に供給された冷却水は、ポート通路部３５を通過した後に、アッパジャケット３１のアッパ出口通路部３７を介して外部に排出されるようになっている。

【0042】

具体的には、ロアジャケット３２は、ポート通路部３５の下流側の端部近傍から気筒１１の列設方向に沿って延在するサブ通路部３９を備えている。一方、アッパジャケット３１は、アッパ出口通路部３７から分岐してサブ通路部３９に向かって延設される分岐通路部４０を有している。そして、ロアジャケット３２のサブ通路部３９は、この分岐通路部４０に接続されている。本実施形態では、サブ通路部３９は、ポート通路部３５との接続部分の直径よりも大径の大径部３９ａを有しており、この大径部３９ａにおいてアッパジャケット３１の分岐通路部４０に接続されている。

【0043】

つまり本実施形態に係るシリンダヘッド１０においては、ロアジャケット３２内に供給された冷却水は、ポート通路部３５及びサブ通路部３９を通過した後、アッパジャケット３１の分岐通路部４０を介してアッパ出口通路部３７から外部に排出されるようになっている。

【0044】

なお、ロアジャケット３２が備えるサブ通路部３９は、シリンダヘッド１０を鋳造する際に、ポート通路部３５を形成するための中子を支持する幅木によって形成される空間である。このため、サブ通路部３９の先端部（下流側端部）は開口しているが、このサブ通路部３９の開口は、図示しない封止部材（エキスパンションプラグ）によって封止されている。

【0045】

このようにロアジャケット３２を構成するポート通路部３５が、ポート通路部３５の下流側の端部近傍から延在するサブ通路部３９を介してアッパジャケット３１の分岐通路部４０に連通されていることで、ロアジャケット３２内のポート通路部３５の冷却水の流れを阻害することなく、ロアジャケット３２内に冷却水を良好に流通させることができる。

【0046】

またサブ通路部３９が、アッパジャケット３１の気筒通路部３３及びポート通路部３４よりも下流側の分岐通路部４０に接続されているため、アッパジャケット３１の気筒通路部３３及びポート通路部３４の流れが阻害されることもなく、アッパジャケット３１内にも冷却水を良好に流通させることができる。

【0047】

つまり、アッパジャケット３１とロアジャケット３２のそれぞれに冷却水を良好に流通させることができるため、シリンダヘッド１０の冷却性能を向上することができる。

【0048】

さらにアッパジャケット３１とロアジャケット３２とは独立して設けられているため、アッパジャケット３１とロアジャケット３２とを接続するには、シリンダヘッド１０を鋳造後に加工する必要がある。すなわち鋳造時には、サブ通路部３９と分岐通路部４０とは分離されているため、その後にシリンダヘッド１０を加工して、サブ通路部３９と分岐通路部４０とを連通させる必要がある。

【0049】

本実施形態では、ロアジャケット３２のサブ通路部３９が、中子を支持する幅木によって形成された空間であり、その先端部は開口した状態であるため、サブ通路部３９と分岐通路部４０とを連通させるための加工を比較的容易に行うことができる。

【0050】

ところで、集合排気ポート１７を構成する少なくとも各排気ポート１８には、図３、図７及び図８に示すように、その内壁の一部を突出させた突条部５０が設けられている。本実施形態では、各排気ポート１８及び排気集合部１９に複数の突条部５０が設けられている。複数の突条部５０は、それぞれ独立して設けられており、複数の各突条部５０は、各排気ポート１８を構成する枝通路部１８１，１８２及び幹通路部１８３と、排気集合部１９とに、各排気ポート１８の長さ方向（排気ガスの流れ方向）に沿って所定間隔で配置されている。

【0051】

具体的には、各突条部５０は、集合排気ポート１７を構成する第１の壁面である上壁面１７ａと、上壁面１７ａに対向する第２の壁面である下壁面１７ｂと、のそれぞれに複数設けられている。これら複数の各突条部５０は、排気ガスの流れ方向（各排気ポート１８の長さ方向）で、上壁面１７ａと下壁面１７ｂとに交互に配置されている（図７参照）。例えば、図７に示す例では、各突条部５０は、集合排気ポート１７の上流側（排気バルブ孔１４側）から上壁面１７ａ、下壁面１７ｂの順で交互に配置されている。

【0052】

これらの各突条部５０は、排気ガスの流れ方向（排気ポート１８の長さ方向）に対して交差する方向に沿って延在しており、排気ガスの流れ方向に対して略直交する方向に延在していることが好ましい。

【0053】

このような突条部５０が、集合排気ポート１７の内壁に設けられていることで、シリンダヘッド１０の冷却性能の向上を図ることができる。

【0054】

まずは、上述のように集合排気ポート１７の周囲にはウォータジャケット３０が設けられており、集合排気ポート１７は、このウォータジャケット３０を流れる冷却水によって冷却される。冷却水によって冷却された集合排気ポート１７の壁面（内面）に排気ガスが接触することで、排気ガスの温度が効率的に低下する。

【0055】

さらに、集合排気ポート１７を流れる排気ガスが各突条部５０に衝突することで、排気ガスの流れの向きが変化するため、集合排気ポート１７内で排気ガスが流れる経路が長くなる。これにより、冷却水により冷却された集合排気ポート１７の排気ガスとの接触面が大きくなる。すなわち、冷却水により冷却された集合排気ポート１７の壁面に対する排気ガスの接触時間が長くなる。また集合排気ポート１７内を流れる排気ガスが複数の各突条部５０に衝突した後（突条部の頂点を越えた後）に渦流が形成されることで、排気ガスの上壁面１７ａ及び下壁面１７ｂとの接触率が高まり排気ガスが冷却されやすくなる。

【0056】

これにより、集合排気ポート１７の上方及び下方に設けられたウォータジャケット３０を流通する冷却水によって、集合排気ポート１７を流れる排気ガスの温度を効率的に低下させることができる。その結果、シリンダヘッド１０の温度上昇も抑制される。すなわち、ウォータジャケット３０内を流通する冷却水によって、各気筒（燃焼室）１１の周囲や集合排気ポート１７の周囲を良好に冷却することができる。

【0057】

ここで、各突条部５０は、図８に示すように、突条部５０の排気ポート１８の上流側の第１の側面５１及び下流側の第２の側面５２が集合排気ポート１７の上壁面１７ａ又は下壁面１７ｂの表面に対して傾斜して設けられており、第２の側面５２の傾斜角度θ２（第２の側面５２と排気ポート壁面とで形成される外角）は、第１の側面５１の傾斜角度θ１（第１の側面５１と排気ポートの壁面とで形成される外角）よりも大きくなっていることが好ましい。これにより、第１の側面５１を越えた直後（突条部の頂点を越えた後）に渦流を更に形成しやすくなり、排気ガスが冷却されやすくなる。

【0058】

なお第１の側面５１及び第２の側面５２は、集合排気ポート１７の外側を凸とする曲面で形成されていてもよい。この場合、第１の側面５１となる曲面の半径は、第２の側面５２となると曲面の半径よりも大きいことが好ましい。このような構成としても、各突条部５０に衝突した排気ガス（上壁面１７ａ又は下壁面１７ｂに付着した排気ガス）の直後（突条部５０の頂点を越えた後）に渦流形成し易くなる。

【0059】

また、突条部５０の第１の側面５１が傾斜して設けられている場合、複数の各突条部５０は、排気ガスの流れ方向において隣接する突条部５０の第１の側面５１の延長線上に配置されていることが好ましい。これにより、排気ガスを各突条部５０に向けることができるため排気ガスを各突条部に衝突させ易くなることで、また各突条部５０に衝突した排気ガス（上壁面１７ａ又は下壁面１７ｂに付着した排気ガス）の直後（突条部５０の頂点を越えた後）に渦流を形成しやすくなる。

【0060】

したがって、各突条部５０をこのような形状、配置とすることで、集合排気ポート１７内の排気ガスの流れをより適切に制御することができる。

【0061】

なお本実施形態では、上述のように集合排気ポート１７の上壁面１７ａ及び下壁面１７ｂに突条部５０が設けられているが、さらに、集合排気ポート１７の上壁面１７ａと下壁面１７ｂとを繋ぐ側壁面に突条部５０を設けるようにしてもよい。本実施形態においても、第２の気筒１１ｂに対応する第２の排気ポート１８ｂと第３の気筒１１ｃに対応する第３の排気ポート１８ｃとの間を仕切る第１の仕切壁２１ｂの表面（集合排気ポート１７の側壁面）には、その一部を突出させた突条部５０Ａが設けられている（図２参照）。この突条部５０Ａは、第１の仕切壁２１ｂの高さ方向に亘って連続的に設けられている。

【0062】

このように集合排気ポート１７の側壁面に設けられた突条部５０Ａも、上壁面１７ａ及び下壁面１７ｂに設けられた突条部５０と同様の機能を発揮する。したがって、シリンダヘッド１０の冷却性能を向上することができる。

【0063】

また、このように第１の仕切壁２１ｂの表面に突条部５０Ａを設けた場合、第１の仕切壁２１ｂの各突条部５０Ａに対応する部分に、動弁室１２とオイルパン（図示なし）とを繋ぐオイル孔６０が設けられていることが好ましい。このオイル孔６０を介して動弁室１２からオイルパンに流れ落ちるオイルの温度は、排気ガスの温度よりも低い。したがって、第１の仕切壁２１ｂにオイル孔６０を設けておくことで、排気ガスの温度をさらに低下させ易くなる。

【0064】

また本実施形態では、シリンダヘッド１０が備える各排気ポート１８のそれぞれに突条部５０を設けるようにしたが、各排気ポート１８に設けられる突条部５０の数は特に限定されるものではなく、各排気ポート１８において、突条部５０の数が一致している必要はない。また突条部５０は、必ずしも全ての排気ポート１８に設けられていなくてもよく、一部の排気ポート１８のみに設けられていてもよい。

【0065】

このような場合、複数の排気ポート１８のうち圧損（圧力損失）の小さいものほど、突条部５０が密に設けられていることが好ましい。すなわち、複数の排気ポート１８のうち圧損（圧力損失）の小さいものほど、突条部５０の数が相対的に多く形成されていることが好ましい。

【0066】

例えば、本実施形態に係る集合排気ポート１７の場合、第２の排気ポート１８ｂ及び第３の排気ポート１８ｃの長さは、第１の排気ポート１８ａ及び第４の排気ポート１８ｄよりも短い。このため、第２の排気ポート１８ｂ及び第３の排気ポート１８ｃの圧損は、第１の排気ポート１８ａ及び第４の排気ポート１８ｄよりも小さい。

【0067】

このため、第２の排気ポート１８ｂ及び第３の排気ポート１８ｃには、第１の排気ポート１８ａ及び第４の排気ポート１８ｄよりも、突条部５０が密に形成されていることが好ましい。あるいは、第２の排気ポート１８ｂ及び第３の排気ポート１８ｃのみに突条部５０が設けられていることが好ましい。

【0068】

これにより、シリンダヘッド１０の冷却性能を高めると共に、各排気ポート１８の圧損の均一化を図ることができる。

【0069】

また本実施形態では、各突条部５０は、それぞれ独立して設けられているが、図９に示すように、各排気ポート１８の内壁面に、その長さ方向（排気ガスの流れ方向）に沿って螺旋状に連続する突条部５５（５５ａ～５５ｄ）を設けるようにしてもよい。

【0070】

また螺旋状の突条部５５を設ける場合、各排気ポート１８に設けられる突条部５５（５５ａ～５５ｄ）はそれぞれ独立して設けられていてもよいが、隣接する排気ポート１８に設けられる突条部５５同士を連結するようにしてもよい。例えば、図９に示す例では、第１の排気ポート１８ａに設けられる突条部５５ａと、第２の排気ポート１８ｂに設けられる突条部５５ｂとが、排気集合部１９にて連結されており、第３の排気ポート１８ｃに設けられる突条部５５ｃと第４の排気ポート１８ｄに設けられる突条部５５ｄとが排気集合部１９にて連結されている。

【0071】

このような螺旋形状の突条部５５を設けた場合でも、排気ガスが集合排気ポート１７内を流れる経路は長くなるため、排気ガスの温度を効率的に低下させることができ、ひいてはシリンダヘッド１０の冷却性能を向上することができる。

【0072】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。

【0073】

例えば、上述の実施形態では、集合排気ポートの上壁面及び下壁面に突条部を交互に配置した構成を例示したが、これらの突条部の配置は特に限定されるものではない。また上述の実施形態では、集合排気ポートを備えるシリンダヘッドを一例として本発明を説明したが、本発明は、各排気ポートを独立して備えるシリンダヘッドにも適用することができる。

【0074】

また上述の実施形態では、エンジンとして直列４気筒のエンジンを例示して本発明を説明したが、勿論、本発明に係るシリンダヘッドは、直列４気筒のエンジン以外のエンジンを構成するシリンダヘッドにも適用可能なものである。

【符号の説明】

【0075】

１０ シリンダヘッド
１１ 気筒
１２ 動弁室
１３ 吸気バルブ孔
１４ 排気バルブ孔
１５ 吸気ポート
１６ 吸気口
１７ 集合排気ポート
１８ 排気ポート
１９ 排気集合部
２０ 排気口
２１ 第１の仕切壁
２２ 第２の仕切壁
３０ ウォータジャケット
３１ アッパジャケット
３２ ロアジャケット
３３ 気筒通路部
３４，３５ ポート通路部
３６ アッパ入口通路部
３７ アッパ出口通路部
３８ ロア入口通路部
３９ サブ通路部
４０ 分岐通路部
５０，５５ 突条部
５１ 第１の側面
５２ 第２の側面
６０ オイル孔
１８１，１８２ 枝通路部
１８３ 幹通路部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】