JP2021143604A - Head cover seal structure - Google Patents
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Abstract
Description
本開示はヘッドカバーのシール構造に係り、特に、複数の気筒が直列に配置された気筒群のヘッドカバーのシール構造に関する。 The present disclosure relates to a seal structure of a head cover, and more particularly to a seal structure of a head cover of a group of cylinders in which a plurality of cylinders are arranged in series.
例えば直列多気筒直噴式内燃機関においては、各気筒の燃料噴射用インジェクタがシリンダヘッドに固定され、シリンダヘッド上にヘッドカバーが取り付けられる。ヘッドカバーには、各気筒のインジェクタを挿通させる挿通孔が気筒毎に設けられる。挿通孔とインジェクタの隙間をシールするシールリングがヘッドカバーに気筒毎に設けられる。 For example, in an in-line multi-cylinder direct injection internal combustion engine, a fuel injection injector for each cylinder is fixed to a cylinder head, and a head cover is mounted on the cylinder head. The head cover is provided with an insertion hole for each cylinder through which an injector of each cylinder is inserted. A seal ring is provided on the head cover for each cylinder to seal the gap between the insertion hole and the injector.
ところで、内燃機関の整備等に際してヘッドカバーがシリンダヘッドから取り外されることがある。このとき、気筒列方向に長いヘッドカバーの長手方向一端部を把持しつつ、他端部を支点として手で押さえ、回転させるようにしてヘッドカバーを持ち上げて取り外すことがある。 By the way, the head cover may be removed from the cylinder head when servicing an internal combustion engine or the like. At this time, the head cover may be lifted and removed by holding the one end in the longitudinal direction of the head cover, which is long in the cylinder row direction, and holding the other end by hand as a fulcrum and rotating the head cover.
こうした場合、シールリングのインジェクタへの締め付けがきついと、取り外しが困難となる。整備後等に、ヘッドカバーを同様に回転させるようにして取り付ける場合にも、同様の問題が生じる。 In such a case, if the seal ring is tightly tightened to the injector, it becomes difficult to remove it. The same problem occurs when the head cover is attached by rotating it in the same manner after maintenance or the like.
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ヘッドカバーの着脱性を向上することができるヘッドカバーのシール構造を提供することにある。 Therefore, the present disclosure was conceived in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a seal structure for a head cover capable of improving the detachability of the head cover.
本開示の一の態様によれば、
複数の気筒が直列に配置された気筒群のヘッドカバーのシール構造であって、
前記ヘッドカバーに気筒毎に設けられ、各気筒のインジェクタを挿通させる挿通孔と、
前記ヘッドカバーにおける前記挿通孔の周囲に気筒毎に設けられ、前記挿通孔と前記インジェクタの隙間をシールするシールリングと、
を備え、
気筒列方向の一端側に位置する気筒の前記シールリングの締め代は、気筒列方向の他端側に位置する気筒の前記シールリングの締め代よりも小さい
ことを特徴とするヘッドカバーのシール構造が提供される。
According to one aspect of the present disclosure
It is a seal structure of the head cover of a group of cylinders in which multiple cylinders are arranged in series.
An insertion hole provided in the head cover for each cylinder and for inserting an injector of each cylinder,
A seal ring provided for each cylinder around the insertion hole in the head cover and seals the gap between the insertion hole and the injector.
With
The seal structure of the head cover is characterized in that the tightening allowance of the seal ring of the cylinder located on one end side in the cylinder row direction is smaller than the tightening allowance of the seal ring of the cylinder located on the other end side of the cylinder row direction. Provided.
好ましくは、各気筒の前記シールリングの締め代は、気筒列方向の一端側から他端側に向かうにつれ順次増大される。 Preferably, the tightening allowance of the seal ring of each cylinder is sequentially increased from one end side to the other end side in the cylinder row direction.
好ましくは、各気筒の前記シールリングは、前記インジェクタに接触する円形の内周面を有し、気筒列方向の一端側から他端側に向かうほど、各気筒の前記シールリングの内径は縮小される。 Preferably, the seal ring of each cylinder has a circular inner peripheral surface that contacts the injector, and the inner diameter of the seal ring of each cylinder is reduced from one end side to the other end side in the cylinder row direction. NS.
本開示によれば、ヘッドカバーの着脱性を向上することができる。 According to the present disclosure, the detachability of the head cover can be improved.
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present disclosure is not limited to the following embodiments.
図１は、本実施形態に係るヘッドカバーのシール構造を示す概略図である。かかるシール構造は、直列多気筒直噴式内燃機関Ｅにおいて、ヘッドカバー１と燃料噴射用インジェクタ２の間の隙間をシールするためのものである。本実施形態の内燃機関（エンジンともいう）Ｅは車両用ディーゼルエンジンであるが、その種類、用途等に特に限定はなく、例えばエンジンはガソリンエンジンまたは天然ガスエンジンであってもよい。
FIG. 1 is a schematic view showing a seal structure of a head cover according to the present embodiment. Such a seal structure is for sealing the gap between the
便宜上、前後左右上下の各方向を図示する通り定義する。但しこれら各方向が説明の便宜上定められたものに過ぎない点に留意されたい。前後方向は気筒列方向またはクランク軸方向に一致する。上下方向はシリンダ軸方向に一致する。 For convenience, each direction of front, back, left, right, up and down is defined as shown in the figure. However, it should be noted that each of these directions is only defined for convenience of explanation. The front-rear direction coincides with the cylinder row direction or the crankshaft direction. The vertical direction coincides with the cylinder axial direction.
本実施形態のエンジンＥは直列４気筒エンジンであり、前側から順に＃１，＃２，＃３，＃４の各気筒を有する。これら４つの気筒で気筒群が形成される。なお気筒数は２以上の任意の数とすることができる。 The engine E of the present embodiment is an in-line 4-cylinder engine, and has # 1, # 2, # 3, and # 4 cylinders in order from the front side. A cylinder group is formed by these four cylinders. The number of cylinders can be any number of 2 or more.
エンジンＥおよびヘッドカバー１は、前後方向の長さが左右方向の幅より大きい。前後方向は、エンジンＥおよびヘッドカバー１の長手方向を意味する。
The length of the engine E and the
エンジンＥにおいて、シリンダブロック３上にシリンダヘッド４が複数のボルト（図示せず）により着脱可能に取り付けられ、シリンダヘッド４上にヘッドカバー１が複数のボルト（図示せず）により着脱可能に取り付けられる。
In the engine E, the
インジェクタ２は、図示しないクランプ部材等によりシリンダヘッド４に固定される。インジェクタ２は、その中心軸が上下方向に延びるよう配置されている。インジェクタ２の下端の噴孔からシリンダ内に燃料が直接噴射される。
The
各気筒において、ヘッドカバー１の挿通穴（後述）と、インジェクタ２との隙間をシールするためのシールリング５が設けられる。以下、このシール部の詳細を説明する。
In each cylinder, a
図２には、図１のＩＩ部詳細、すなわちシールリング５の部分断面と、その周辺のヘッドカバー１およびインジェクタ２とを示す。
FIG. 2 shows the details of Part II of FIG. 1, that is, a partial cross section of the
図示するように、ヘッドカバー１には、各気筒のインジェクタ２を挿通させる挿通孔６が気筒毎に設けられる。この挿通孔６とインジェクタ２の隙間をシールするシールリング５が、ヘッドカバー１における挿通孔６の周囲に気筒毎に設けられる。
As shown in the figure, the
挿通孔６は、上下方向に延びる中心軸Ｃ１（図１参照）を有し、上面視で円形である。挿通孔６の周囲には、その孔径を拡径させてなるリング挿入孔７が設けられる。リング挿入孔７は、その下端と内周側が開放される一方、その上端と外周側が閉止されている。このリング挿入孔７にシールリング５が下方から着脱可能に挿入され、具体的には圧入される。リング挿入孔７の内周面７Ａは、挿通孔６と同軸のフラットな円筒状である。
The
シールリング５は、全体として円形リング状とされると共に、上側が開いた概ねＵ字状もしくはＶ字状の断面形状を有し、ゴム等の弾性材料により一体に形成される。シールリング５は、外周側の挿入筒部８と、内周側の接触部９と、これら挿入筒部８および接触部９を連結するＵ字状もしくはＶ字状の連結部１０とを一体的に有する。
The
リング挿入孔７に挿入されたとき、シールリング５は挿通孔６と同軸に配置される。すなわちシールリング５の中心軸Ｃ２（図１参照）と挿通孔６の中心軸Ｃ１は一致する。
When inserted into the ring insertion hole 7, the
挿入筒部８は、リング挿入孔７に実質的に挿入される部分である。リング挿入孔７に対する挿入筒部８の圧入強度および密着性を高めるため、挿入筒部８の外径ｄ１はリング挿入孔７の内径Ｄ１より大きくされ、かつ、挿入筒部８の外周面には凹凸１１が設けられている。さらに挿入筒部８には金属製の芯金１２が内蔵され、挿入筒部８の剛性が高められている。芯金１２は、シールリング５の中心軸Ｃ２に同軸な平板リング状とされる。
The
接触部９は、インジェクタ２の外周面２Ａに接触される部分である。インジェクタ挿入前すなわち自然状態の接触部９の内径Ｄ２は、インジェクタ２の外周面２Ａの外径ｄ２より小さくされる。これによりインジェクタ２は接触部９に圧入され、このとき同時に連結部１０が閉じるように弾性変形され、接触部９は拡径方向に弾性変形される。そして接触部９はインジェクタ外周面２Ａに密着される。
The contact portion 9 is a portion that comes into contact with the outer peripheral surface 2A of the
インジェクタ挿入後の接触部９の面圧を高めるため、接触部９の内周面には、内周側に突出する断面略三角状の突起１３が設けられている。なお接触部９の内径Ｄ２、すなわちシールリング５の内径Ｄ２は、突起１３の最大突出位置の内径によって規定される。
In order to increase the surface pressure of the contact portion 9 after the injector is inserted, a
接触部９にも金属製の芯金１４が内蔵され、接触部９の剛性が高められている。芯金１４は、シールリング５の中心軸Ｃ２に同軸な平板リング状とされる。
A
インジェクタ２の外径ｄ２の半分すなわち外半径ｄ２／２と、シールリング５の内径Ｄ２の半分すなわち内半径Ｄ２／２との差（ｄ２／２−Ｄ２／２）が、シールリング５の締め代Ｓを規定する（Ｓ＝ｄ２／２−Ｄ２／２）。この締め代が大きくなるほど、インジェクタ２に対するシールリング５の締め付けもしくは嵌め合いはきつくなり、シール性は高まるものの、シールリング５がインジェクタ２から着脱し難くなる。
The difference (d2 / 2-D2 / 2) between half of the outer diameter d2 of the
さて、本実施形態では図１に示すように、エンジンＥの整備等に際してヘッドカバー１をシリンダヘッド４から取り外すとき、最初に、ヘッドカバー１を固定していたボルトを取り外す。そして前後方向に長いヘッドカバー１の前端部を把持しつつ、後端部を支点として手で押さえ、矢印ａで示す如く回転させるようにしてヘッドカバー１を持ち上げて取り外す。
By the way, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the
一方、シールリング５の締め代が大きいと、シール性は良好だが、ヘッドカバー１は取り外し難くなる。特に、ヘッドカバー１の回転時におけるシールリング５の前後方向の移動量が、前後方向の前側において、後側より大きくなる。支点である後端部からの距離が長いためである。このため、前側において引っ掛かり感が強くなると共に、シールリング５がインジェクタ２から抜け難くなり、これによりヘッドカバー１の取り外しが難しくなる。
On the other hand, if the tightening allowance of the
整備後等に、ヘッドカバー１を同様に回転させて取り付ける場合にも、同様の問題が生じる。
The same problem occurs when the
そこで本実施形態では、ヘッドカバー１の着脱性を向上させるため、シールリング５の構造を以下のように改善している。
Therefore, in the present embodiment, the structure of the
図３に、各気筒のシールリング５を上面視により簡略化して示す。また符号２Ａは、シールリング５が接触されるところのインジェクタ２の外周面を示す。符号Ｓ１〜Ｓ４は、各気筒＃１〜＃４の締め代を示す（総じて符号Ｓで表す）。各気筒のシールリング５の違いを強調するため図はデフォルメされている。
FIG. 3 shows the
図示するように、前後方向の一端側すなわち前側に位置する気筒のシールリング５の締め代Ｓは、前後方向の他端側すなわち後側に位置する気筒のシールリング５の締め代Ｓよりも小さくされる。
As shown in the figure, the tightening allowance S of the
すなわち、各気筒のシールリング５の締め代Ｓ１〜Ｓ４は、前側から後側に向かうにつれ順次増大される。Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４である。
That is, the tightening margins S1 to S4 of the
各気筒のシールリング５は、インジェクタ外周面２Ａに接触する、上面視で円形の内周面１５を有する。本実施形態の場合、図２に示すように、突起１３の最大突出部の表面によって当該内周面１５が形成される。
The
そして、上記のような締め代Ｓ１〜Ｓ４を実現するため、各気筒のシールリング５の内径Ｄ２は、前側から後側に向かうほど縮小される。＃１〜４気筒のシールリングの内周面の内径をＤ２1〜Ｄ２4とした場合、Ｄ２1＞Ｄ２2＞Ｄ２3＞Ｄ２4である。
Then, in order to realize the tightening margins S1 to S4 as described above, the inner diameter D2 of the
こうして、各気筒のシールリング５は同一外径ｄ１だが内径Ｄ２が気筒毎に異なり、その内径Ｄ２は後側に向かって順次縮小される。
In this way, the
本実施形態によれば、前側の締め代Ｓを後側の締め代Ｓより小さくしたので、上記の如く、ヘッドカバー１の前端部を持ち上げて回転させることによりヘッドカバー１を取り外すとき、取り外しを容易にすることができる。すなわち、ヘッドカバー１の回転時において前後方向の移動量が多い前側において、後側よりも締め代Ｓを小さくしたので、その分、前側においてシールリング５を抜け易くし、引っ掛かり感も弱めることができる。これにより、ヘッドカバー１の着脱性を向上させることができる。
According to the present embodiment, the tightening allowance S on the front side is made smaller than the tightening allowance S on the rear side. Therefore, when the
また、ヘッドカバー１を取り外すとき、ヘッドカバー回転時のシールリング５の前後方向移動量が、後側ほど小さくなるが、本実施形態によれば、この特性に合わせて各気筒の締め代Ｓ１〜Ｓ４を後側ほど増大させている。これにより、各気筒の締め代Ｓ１〜Ｓ４を、着脱性とシール性を両立する最適な大きさに設定することができる。
Further, when the
以上の点は、ヘッドカバー１を回転させて取り付ける場合にも同様である。
The above points are the same when the
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present disclosure may also include the following other embodiments.
（１）例えば、エンジンはＶ型エンジンであってもよい。この場合、各バンクの気筒群に対して本開示を適用することが可能である。例えば、Ｖ型６気筒エンジンにおいて、３つの気筒からなる片バンクの気筒群に対し、本開示を適用することができる。 (1) For example, the engine may be a V-type engine. In this case, the present disclosure can be applied to the cylinder group of each bank. For example, in a V6 engine, the present disclosure can be applied to a single bank cylinder group consisting of three cylinders.
（２）上記実施形態では、全気筒の締め代Ｓを異ならせたが、一部気筒で締め代Ｓを同じとしてもよい。例えば、最前端の＃１気筒の締め代Ｓ１のみを、残りの＃２〜＃４気筒の締め代Ｓ２〜Ｓ４よりも小さくし、＃２〜＃４気筒の締め代Ｓ２〜Ｓ４を同じとすることができる。あるいは、＃１，２気筒の締め代Ｓ１，２を同じとし、＃３，４気筒の締め代Ｓ３，４を同じとし、締め代Ｓ１，２を締め代Ｓ３，４より小さくしてもよい。
(2) In the above embodiment, the tightening allowance S of all cylinders is different, but the tightening allowance S may be the same for some cylinders. For example, only the tightening allowance S1 of the
（３）シールリング５の形状および構造は任意であり、上記実施形態のものに限られない。例えば芯金がないもの、あるいは芯金の数が違うものなどを用いてもよい。
(3) The shape and structure of the
本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described embodiments, and all modifications, applications, and equivalents included in the ideas of the present disclosure defined by the claims are included in the present disclosure. Therefore, this disclosure should not be construed in a limited way and may be applied to any other technique that falls within the scope of the ideas of this disclosure.
１ ヘッドカバー
２ インジェクタ
５ シールリング
６ 挿通孔
１５ 内周面
1
Claims (3)
前記ヘッドカバーに気筒毎に設けられ、各気筒のインジェクタを挿通させる挿通孔と、
前記ヘッドカバーにおける前記挿通孔の周囲に気筒毎に設けられ、前記挿通孔と前記インジェクタの隙間をシールするシールリングと、
を備え、
気筒列方向の一端側に位置する気筒の前記シールリングの締め代は、気筒列方向の他端側に位置する気筒の前記シールリングの締め代よりも小さい
ことを特徴とするヘッドカバーのシール構造。 It is a seal structure of the head cover of a group of cylinders in which multiple cylinders are arranged in series.
An insertion hole provided in the head cover for each cylinder and for inserting an injector of each cylinder,
A seal ring provided for each cylinder around the insertion hole in the head cover and seals the gap between the insertion hole and the injector.
With
A head cover seal structure characterized in that the tightening allowance of the seal ring of a cylinder located on one end side in the cylinder row direction is smaller than the tightening allowance of the seal ring of a cylinder located on the other end side of the cylinder row direction.
請求項１に記載のヘッドカバーのシール構造。 The seal structure for a head cover according to claim 1, wherein the tightening allowance of the seal ring of each cylinder is sequentially increased from one end side to the other end side in the cylinder row direction.
請求項１または２に記載のヘッドカバーのシール構造。 The seal ring of each cylinder has a circular inner peripheral surface in contact with the injector, and the inner diameter of the seal ring of each cylinder is reduced from one end side to the other end side in the cylinder row direction. The seal structure of the head cover according to 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020041104A JP2021143604A (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Head cover seal structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020041104A JP2021143604A (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Head cover seal structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021143604A true JP2021143604A (en) | 2021-09-24 |
Family
ID=77766744
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2020041104A Pending JP2021143604A (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Head cover seal structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021143604A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2620755A (en) * | 2022-07-20 | 2024-01-24 | Jcb Res | Fuel injector seal |
| US12049859B2 (en) | 2022-07-20 | 2024-07-30 | JCB Research | Fuel injector seal |
-
2020
- 2020-03-10 JP JP2020041104A patent/JP2021143604A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2620755A (en) * | 2022-07-20 | 2024-01-24 | Jcb Res | Fuel injector seal |
| US12049859B2 (en) | 2022-07-20 | 2024-07-30 | JCB Research | Fuel injector seal |
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