JP5148377B2 - シリンダヘッドカバーの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、ボルトによってシリンダヘッドに取り付けられるシリンダヘッドカバーの取付構造に関する。

特許文献１には、ヘッドカバーの裏側に中仕切板を溶着し、このヘッドカバーと中仕切板との間にブローバイガス中のオイルミストを分離するための分離室が形成された構成が開示されている。この特許文献１においては、ヘッドカバーの下端がガスケットを介してシリンダヘッドに取り付けられていると共に、中仕切板に設けられ、プラグホールを形成する円筒の下端がガスケットを介してシリンダヘッドに密着する構成となっている。
特開２００３−２９３８５３号公報

しかしながら、この特許文献１に開示される構成においては、ヘッドカバーと中仕切板との接合時の溶け代がばらつくことにより、中仕切板の円筒下端とシリンダヘッドとの間に介装されたガスケットの潰し代が小さくなり、中仕切板とシリンダヘッドとの間のシール性能が低下してしまう虞がある。

そこで、本発明の請求項１におけるシリンダヘッドカバーの取付構造は、樹脂製のシリンダヘッドカバーと、前記シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドとの間に位置し、前記シリンダヘッドカバーに接合されて前記シリンダヘッドカバーとの間にブローバイガスの流れる空間を形成する樹脂製の仕切部材と、を貫通する取付ボルトにより、前記仕切部材がガスケットを介して前記シリンダヘッドに対して取り付けられたものであって、前記取付ボルトは、前記仕切部材を貫通する金属製で円筒状のカラー部材を貫通することによって該仕切部材を貫通するものであって、前記取付ボルトの座面は、前記仕切部材のうち前記シリンダヘッドカバーに形成された取付ボルト挿入穴の内周側に位置する部分とその内周側に位置する前記カラー部材の一端とによって形成され、前記カラー部材は他端がシリンダヘッドに接触し、前記取付ボルトの円筒部周囲が前記取付ボルトの座面から前記シリンダヘッドに至るまで前記カラー部材によって覆われ、かつ前記シリンダヘッドのネジ穴に螺合する前記取付ボルト先端の周囲が前記ガスケットによって全周に亙ってシールされていることを特徴としている。

これによって、仕切部材は取付ボルトにより直接シリンダヘッドに取り付けられることになり、仕切部材とシリンダヘッドカバーとの接合代（溶け代）のばらつきによって、取付ボルトの締結時にガスケットと密着する仕切部材のシール面からシリンダヘッドまでの距離のばらつきが大きくなることはない。

また、本発明の請求項１をより具体化した請求項２は、前記仕切部材が、前記シリンダヘッドカバーとの間にオイルセパレータを構成するバッフルプレートであることを特徴としている。

本発明によれば、シリンダヘッドカバーと仕切部材とを接合させる際の接合代のばらつきに関わらず、仕切部材とシリンダヘッドとの間に介装されたガスケットの所期の潰し代を安定して確保することができ、実使用時のガスケット及び仕切部材等の樹脂材料の劣化及び変形を回避しガスケットによるシール性能を安定して確保することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図４は、３気筒の内燃機関に本発明を適用した実施形態を示しており、図１はシリンダヘッドカバー１の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態について説明する。

図１及び図２に示すように、シリンダヘッドカバー１は、略箱形状を呈し、周縁のフランジ部２がガスケット３を介してシリンダヘッド４に取り付けられるものである。このフランジ部２には、シリンダヘッド４に取り付けるためのボルト（図示せず）が挿入される８つのボルト挿入穴５が形成されている。シリンダヘッドカバー１の頂部６には、気筒列方向に沿って３つの点火プラグ挿入穴７が形成されていると共に、ブローバイガス出口穴８ａ、８ｂ（詳細は後述）及びオイルフィラーキャップ（図示せず）の取付部９が形成されている。そして、このシリンダヘッドカバー１の中央には、中央の点火プラグ挿入穴７に隣接して、シリンダヘッドカバー１とバッフルプレート１０（後述）とを貫通する取付ボルト１１（後述）が挿入される取付ボルト挿入穴１２が形成されている。この取付ボルト挿入穴１２は、その内径が取付ボルト１１のボルト頭部の外径よりもよりも大きくなるよう形成されている。

シリンダヘッドカバー１の頂部６の内側（裏側）には、図２及び図３に示すように、別に型成型された樹脂材料からなる仕切部材としてのバッフルプレート１０が振動溶着等により接合され、このバッフルプレート１０とシリンダヘッドカバー１との間にオイルセパレータ１３が形成されている。

本実施形態においては、バッフルプレート１０とシリンダヘッドカバー１との間に、ブローバイガス入口部１４ａとブローバイガス出口穴８ａとが点火プラグ挿入穴７を挟んで反対側に位置して、内部に形成されるブローバイガス通路が略Ｌ字形に連続した状態の第１オイルセパレータ１３ａと、ブローバイガス入口部１４ｂとブローバイガス出口穴８ｂとが点火プラグ挿入穴７に対して同じ側に位置して内部に形成されるブローバイガス通路が直線状の連続した状態の第２オイルセパレータ１３ｂとが形成されている。

図３に示す第１オイルセパレータ１３ａは、その一端部がバッフルプレート１０に形成されたブローバイガス入口部１４ａを介してシリンダヘッド４の上部空間に連通し、その他端部がシリンダヘッドカバー１に形成されたブローバイガス出口穴８ａを介して内燃機関の吸気系と連通している。また、バッフルプレート１０の上面には、ブローバイガスからオイル成分を分離するために、図３に示すように、ブローバイガスの流れを遮るように突出する壁部１５が一体に形成されている。また、シリンダヘッドカバー１にも、ブローバイガスの流れを遮るように突出するオイル成分分離用の複数の壁部１６が一体に形成されている。第１オイルセパレータ１３ａ内でブローバイガスから分離されたオイル成分は、バッフルプレート１０に形成されたオイル落とし穴１７ａ、１７ｂからシリンダヘッド４上部の空間に排出される。

尚、第２オイルセパレータ１３ｂも、第１オイルセパレータ１３ａと同様に、ブローバイガス入口部１４ｂを介してシリンダヘッド４上部の空間に連通し、ブローバイガス出口穴８ｂを介して内燃機関の吸気系と連通している。また、第２オイルセパレータ１３ｂ内でブローバイガスから分離されたオイル成分は、バッフルプレート１０に形成されたオイル落とし穴（図示せず）からシリンダヘッド４上部の空間に排出される。

バッフルプレート１０は、図２〜図４に示すように、シリンダヘッドカバー１との接合部１８がシリンダヘッドカバー１側（上方）に向かって開口する断面略コ字形に形成され、このコ字形断面の底面となる接合部１８の底面１９に、シリンダヘッドカバー１の頂部６の内側（裏側）からシリンダヘッド４側（下方）に向かって延びる脚部２０の下端側が接合されている。

そして、バッフルプレート１０は、図４に示すように、取付ボルト１１により、ガスケット２１を介してシリンダヘッド４に対して取り付けられている。このガスケット２１は、取付ボルト１１の周囲を全周に亙ってシールするものである。

取付ボルト１１は、シリンダヘッドカバー１及びバッフルプレート１０を貫通するものであって、その先端がシリンダヘッド４に形成されたネジ穴に螺合することで、シリンダヘッドカバー１及びシリンダヘッドカバー１に接合されたバッフルプレート１０がシリンダヘッド４に取り付けられている。

詳述すると、取付ボルト１１は、シリンダヘッドカバー１に形成された取付ボルト挿入穴１２と、インサート成形によりバッフルプレート１０と一体化された金属材料からなる円筒状のカラー部材２２とを貫通している。つまり、バッフルプレート１０は、カラー部材２２を有してなるものであり、カラー部材２２はバッフルプレート１０の一部である。

このカラー部材２２の外周は、このカラー部材２２の長手方向に沿って延びるバッフルプレート１０のカラー部材外周部２３によって覆われている。

この第１実施形態においては、カラー部材２２の一端が取付ボルト挿入穴１２の内周側に位置し、カラー部材２２の他端がシリンダヘッド４に接触している。

さらに、カラー部材２２の一端の外周面が全周に亙って、カラー部材外周部２３の一端によって覆われている。

そして、カラー部材外周部２３の一端側端面２４とカラー部材２２の一端面２５とが同一平面上に位置するようにバッフルプレート１０は形成され、カラー部材外周部２３の一端側端面２４とカラー部材２２の一端面２５とによって、取付ボルト１１の座面が構成されている。つまり、取付ボルト１１の座面がバッフルプレート１０側にのみ形成され、シリンダヘッドカバー１に対して取付ボルト１１が直接接触しないよう構成されている。

また、カラー部材外周部２３の他端側端面２７には、ガスケット２１が収容される凹溝２６が形成されている。詳述すると、凹溝２６は、取付ボルト１１の周囲全周に亙って連続するよう形成された円環状で断面略コ字形状の内周側凹溝２６ａと、内周側凹溝２６ａの外側に位置し、取付ボルト１１周囲の一部に形成された円弧状で断面略コ字形状の外周側凹溝２６ｂとから構成されている。つまり、ガスケット２１は、内周側凹溝２６ａに対応する円環状の部分と、外周側凹溝２６ｂに対応する円弧状の部分とが連結された形状となっており、取付ボルト１１の半径方向のシール幅が、取付ボルト１１の周方向で異なっている。

ここで、図４における２８はカラー部材２２の他端面である。また、２９は取付ボルト１１の締結時にガスケット２１と密着するカラー部材外周部２３のシール面である。尚、本実施形態におけるシール面２９は、具体的には、凹溝２６の内壁面やカラー部材外周部２３の他端側端面２７によって構成されている。

図５は、上述した本実施形態の比較例を示すものであり、上述した本実施形態と略同一構成となっている。尚、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

この比較例においては、樹脂製のシリンダヘッドカバー１と、オイルセパレータを形成すべくこのシリンダヘッドカバー１に接合された樹脂製のバッフルプレート１０と、を貫通してシリンダヘッドカバー１及びバッフルプレート１０をシリンダヘッド４に取り付ける取付ボルト１１の座面がシリンダヘッドカバー１側にも設定されたものである。

この図５に示す比較例のように、取付ボルト１１の座面がシリンダヘッドカバー１に設定されていると、シリンダヘッドカバー１の脚部２０の接合代（溶け代）がばらつくことにより、取付ボルト１１の締結時にガスケット２１と密着するカラー部材外周部２３のシール面２９からシリンダヘッド４までの距離のばらつきが大きくなり、このガスケット２１の潰し代が所期の潰し代よりも小さくなると、このガスケット２１によるシール性能が低下してしまうことになる。

それに対して、上述した本実施形態の取付構造においては、シリンダヘッドカバー１及びバッフルプレート１０を貫通する取付ボルト１１の座面が、バッフルプレート１０側にのみ形成されているので、バッフルプレート１０は取付ボルト１１により直接シリンダヘッド４に取り付けられることになり、バッフルプレート１０に対するシリンダヘッドカバー１の脚部２０の接合代（溶け代）のばらつきによって、取付ボルト１１締結時にガスケット２１と密着するカラー部材外周部２３のシール面２９からシリンダヘッド４までの距離のばらつきが大きくなることはない。

そのため、シリンダヘッドカバー１とバッフルプレート１０とを接合させる際の接合の精度に関わらず、バッフルプレート１０とシリンダヘッド４との間に介装されたガスケット２１の所期の潰し代を取付ボルト１１の周囲全周に対し均等にしかも安定して確保することができ、ガスケット２１によるシール性能を安定して確保することができる。

また、実使用時のガスケット２１及びバッフルプレート１０等の樹脂材料の劣化及び変形を回避し、ガスケット２１によるシール性能を安定して確保することができる。

次に、本発明の第２比較例について説明するが、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第２比較例は、上述した第１実施形態と略同一構成となっているが、図６に示すように、シリンダヘッドカバー１とバッフルプレート３１とを貫通する取付ボルト３２が段付きボルトとなっており、上述した第１実施形態におけるカラー部材２２が省略された構成となっている。

詳述すると、バッフルプレート３１には、取付ボルト３２の円筒部３３の周囲を覆う筒状部３４が形成されている。この筒状部３４は、第１実施形態におけるカラー部材外周部２３及びカラー部材２２に相当するものであり、筒状部３４の一端が取付ボルト挿入穴１２の内周側に位置し、筒状部３４の他端がシリンダヘッド４に対して接触しないように形成されている。そして、筒状部３４の一端面３５によって、取付ボルト３２の座面が構成されている。つまり、この第２比較例においても、取付ボルト３２の座面がバッフルプレート３１側にのみ形成され、シリンダヘッドカバー１に対して取付ボルト３２が直接接触しないよう構成されている。尚、この第２比較例においては、筒状部３４の他端面３６に、円環状で断面略コ字形状の内周側凹溝２６ａと、円弧状で断面略コ字形状の外周側凹溝２６ｂとから構成された凹溝２６が形成されている。

このような第２比較例においても、シリンダヘッドカバー１及びバッフルプレート３１を貫通する取付ボルト３２の座面が、バッフルプレート３１側にのみ形成されているので、上述した第１実施形態と同様に、シリンダヘッドカバー１とバッフルプレート３１とを接合させる際の接合の精度に関わらず、バッフルプレート３１とシリンダヘッド４との間に介装されたガスケット２１の所期の潰し代を取付ボルト３２の周囲全周に対し均等にしかも安定して確保することができ、ガスケット２１によるシール性能を安定して確保することができると共に、実使用時のガスケット２１及びバッフルプレート３１等の樹脂材料の劣化及び変形を回避し、ガスケット２１によるシール性能を安定して確保することができる。

次に、本発明の第３比較例について説明するが、上述した第１実施形態及び第２比較例と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。この第３比較例は、上述した第２比較例と略同一構成となっているが、図７に示すように、バッフルプレート４１とシリンダヘッド４との間に介装されるガスケット４２の断面形状が、取付ボルト３２の周囲全周に亙って略同一断面形状となっている。詳述すると、ガスケット４２は、取付ボルト３２の周囲全周に亙って連続する円環状を呈し、取付ボルト３２の周囲全周に亙って取付ボルト３２の半径方向のシール幅が略一定となるように形成されている。

そして、筒状部３４の他端面３６に形成された凹溝４３は、断面略コ字形状を呈し、全体として取付ボルト３２の周囲全周に亙って連続する環状に形成されている。

このような第３比較例においても、上述した第１実施形態及び第２比較例と同様に、シリンダヘッドカバー１とバッフルプレート４１とを接合させる際の接合の精度に関わらず、バッフルプレート４１とシリンダヘッド４との間に介装されたガスケット４２の所期の潰し代を取付ボルト３２の周囲全周に対し均等にしかも安定して確保することができ、ガスケット４２によるシール性能を安定して確保することができると共に、実使用時のガスケット４２及びバッフルプレート４１等の樹脂材料の劣化及び変形を回避し、ガスケット４２によるシール性能を安定して確保することができる。

本発明に係る取付構造が適用されたシリンダヘッドカバーの平面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。 図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図。 本発明の比較例に関する断面図であって、図１のＡ−Ａ線に沿った位置に相当する断面図。 本発明の第２比較例における要部の断面図であって、図１のＡ−Ａ線に沿った位置に相当する断面図。 本発明の第３比較例における要部の断面図であって、図１のＡ−Ａ線に沿った位置に相当する断面図。

符号の説明

１…シリンダヘッドカバー
４…シリンダヘッド
１０…バッフルプレート
１１…取付ボルト
１２…取付ボルト挿入穴
１８…接合部
１９…底面
２０…脚部
２１…ガスケット
２２…カラー部材
２３…カラー部材外周部
２４…一端側端面
２５…一端面
２９…シール面

Claims (2)

1. 樹脂製のシリンダヘッドカバーと、前記シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドとの間に位置し、前記シリンダヘッドカバーに接合されて前記シリンダヘッドカバーとの間にブローバイガスの流れる空間を形成する樹脂製の仕切部材と、を貫通する取付ボルトにより、前記仕切部材がガスケットを介して前記シリンダヘッドに対して取り付けられるシリンダヘッドカバーの取付構造において、
   前記取付ボルトは、前記仕切部材を貫通する金属製で円筒状のカラー部材を貫通することによって該仕切部材を貫通するものであって、
   前記取付ボルトの座面は、前記仕切部材のうち前記シリンダヘッドカバーに形成された取付ボルト挿入穴の内周側に位置する部分とその内周側に位置する前記カラー部材の一端とによって形成され、
   前記カラー部材は他端がシリンダヘッドに接触し、
   前記取付ボルトの円筒部周囲が前記取付ボルトの座面から前記シリンダヘッドに至るまで前記カラー部材によって覆われ、かつ前記シリンダヘッドのネジ穴に螺合する前記取付ボルト先端の周囲が前記ガスケットによって全周に亙ってシールされていることを特徴とするシリンダヘッドカバーの取付構造。
2. 前記仕切部材は、前記シリンダヘッドカバーとの間にオイルセパレータを構成するバッフルプレートであることを特徴とする請求項１に記載のシリンダヘッドカバーの取付構造。

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