JP5998024B2 - シリンダヘッドカバー - Google Patents

Description

本発明は、自動車用エンジンに用いられるシリンダヘッドカバーに関し、特に、オイル注入部の構造に関する。

周知のように、エンジンのシリンダヘッドカバーは、合成樹脂材料を用いて一体成形されるものが一般的である。シリンダヘッドカバーにはオイル注入口が一体に成形されており、このオイル注入口にオイルフィラーキャップが着脱可能に取り付けられている。そして、オイルを注入する際には、オイルフィラーキャップを取り外し、オイル注入口を通してオイルがエンジン内に注入される。

ナット等の異物の落下を防止するため、オイル注入口の下方に異物混入防止部材を設けたものが、例えば、特許文献１に開示されている。この異物混入防止部材には、十分な強度を確保し得る範囲で円形の開口が複数形成されており、これにより、オイルの通流を許容しつつ、異物の落下を防止している。さらに、オイル注入口と異物混入防止部材との間に空間部を設け、この空間部の内径をオイル注入口の内径よりも大きくし、空間部の容積が従来よりも大きくなるようにして、オイル注入時にオイルが注入口から溢れ出るのを防止し、オイルの注入作業時間を短縮できるようにしている。

特開２０１２−１７２５９３号公報

しかし、特許文献１では、異物混入防止部材に設けられたオイル通流孔が円形であり、かつチェーンガイドの一部が矩形の開口部内に配置されているため、総開口面積が比較的小さく、オイル注入時に大きな通路抵抗となっている。このため、オイルの注入作業が円滑に行えないものとなっており、なお改善の余地があった。

また、オイルが溢れ出ないように空間部をより大きなものとすれば、オイル注入の作業時間を短縮することができるが、空間部の大型化によりシリンダヘッドカバーが不必要に大きくなってしまうため望ましくない。

本発明は、シリンダヘッドの上部に取り付けられ、エンジン内にオイルを注入するためのオイル注入部を備えたシリンダヘッドカバーであって、
オイル注入部は、シリンダヘッドカバーと一体に成形されたベース部と、別体として成形されベース部に取付けられた、オイルフィラーキャップを取り付けるためのオイルフィラーキャップ取付部と、からなる。

オイルフィラーキャップ取付部は、オイル注入口を構成する円筒部を有し、ベース部は、複数のオイル通流孔を有する底壁を有しており、オイル注入口と底壁との間には所定の容積を有する空間部が画定されている。

前記円筒部がほぼ垂直となる車両搭載姿勢において、前記底壁は水平面に対して傾斜しており、この傾斜方向に沿って前記オイル通流孔が長孔となっている。

このような構成では、傾斜方向に沿ってオイルがオイル通流孔から円滑に流れ落ちるようになる。また、オイル通流孔が円形である場合に比べて、オイル通流孔の総開口面積をより大きく確保することが可能となる。

本発明の好ましい一態様では、前記オイルフィラーキャップ取付部は、前記円筒部の外周面から半径方向外側に突出するとともに前記円筒部の全周に亘って延びているフランジ部を有し、ベース部は、前記フランジ部が接合される取付面を有している。ベース部の底壁及び取付面は、前記フランジ部に対してほぼ平行をなしており、このフランジ部に対して前記円筒部が傾斜している。

このような構成とすることにより、ベース部を傾けて成形する必要がなく、全体としての金型成形が容易になる。また、振動溶着による接合が容易となる。

さらに本発明の好ましい一態様では、キャップ取付部の円筒部とベース部のフランジ部の内周面との間には、前記空間部へ向かって、周方向に延びる凹部が設けられている。

このような構成とすることにより、外形寸法に対して空間部の実質的な容積が大きくなる。

本発明によれば、オイル注入時にオイル通流孔を通してオイルをより円滑に通流させることができるため、オイルがオイル注入口から溢れ出るのを防止することができ、ひいては、オイル注入の作業時間を短縮することが可能となる。

シリンダヘッドカバーの上面図。 図１のＡ−Ａ線に沿ったシリンダヘッドカバーの長手方向断面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿ったシリンダヘッドカバーの断面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿ったオイル注入部の断面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿ったベース部の断面図。 ベース部の上面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿ったオイルフィラーキャップ取付部の断面図。 オイルフィラーキャップ取付部の底面図。 車両搭載姿勢にある図４のオイル注入部の断面図。

以下、図１〜図９に基づいて、本発明の一実施例について詳細に説明する。

図１は、シリンダヘッドカバーの上面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿ったシリンダヘッドカバーの長手方向断面図である。

図１，２に示すように、シリンダヘッドカバー１は、シリンダヘッド（図示せず）の上部に設置されたカムシャフト等の動弁系部品を覆う部材であり、合成樹脂材料を用いて一体成形されている。合成樹脂材料は、例えば、ガラス繊維を含むナイロン（登録商標）樹脂である。なお、本発明のシリンダヘッドカバー１が用いられる自動車用エンジンは、横置きに車両に搭載されるものであり、エンジン上部が相対的に後方寄りとなるような傾斜姿勢でもって車両に搭載されている。

シリンダヘッドカバー１の上面には、長手方向に整列する４つの点火プラグ挿入孔２が開口形成されている。さらに、シリンダヘッドカバー１の車両前方寄りとなる１つの角部にはシリンダヘッドカバー１の上面から上方に突出した略円筒状のオイル注入部５が設けられている。また、シリンダヘッドカバー１の周縁部には、複数のボルト孔が開口形成されたフランジ３が形成されている。そして、フランジ３をシリンダヘッドの取付面（図示せず）に配置してボルト孔を通してボルトを締め込むことによりシリンダヘッドカバー１がシリンダヘッドに装着される。

次に、図３，４を参照して、オイル注入部５について説明する。

図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿ったシリンダヘッドカバーの幅方向の断面図であり、図４は、オイル注入部５の拡大断面図である。

オイル注入部５は、シリンダヘッドカバー１と一体成形されたベース部１０と、ベース部１０の上方に位置するオイルフィラーキャップ取付部２０（以下、キャップ取付部という）とからなる。キャップ取付部２０は、シリンダヘッドカバー１と同一の合成樹脂材料
を用いてシリンダヘッドカバー１と別体に成形されたものであって、振動溶着によってベース部１０に取り付けられている。

図５，６は、溶着前のベース部１０の構成を示しており、図５は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図６は上面図である。

図５，６に示すように、ベース部１０は、全体として有底円筒状をなしており、シリンダヘッドカバー１のフランジ３の接合面とほぼ平行をなす底壁１１と、底壁１１に対して直交してほぼ垂直方向に延びる円筒形の側壁１３とを有し、これらの底壁１１及び側壁１３によって空間部１４が画定されている。空間部１４は、オイル注入時に注入されたオイルを受けるように、シリンダヘッドカバー１の上面から底壁１１へと下方に向けて凹んでいる。側壁１３の高さは、オイル注入時にオイルが溢れ出ないように、空間部１４に十分な容積を確保し得るような高さとなっている。図６に示すように、側壁１３は平面視で略円形をなしているが、円周の一部は他の部材との干渉を避けるため直線状をなしている。

ベース部１０は、キャップ取付部２０との接合面となる取付面１５を有する。この取付面１５は、図３に示すように、シリンダヘッドカバー１の上面と同一平面上にあり、シリンダヘッドカバー１の下縁のフランジ３の取付面と平行となっている。取付面１５の上面には、上方に突出し周方向に延びる溶着リブ１５ａが設けられている。この溶着リブ１５ａは、図５，６に示すように、空間部１４の開口面を囲むように全周に沿って連続している。

底壁１１は、取付面１５及びシリンダヘッドカバー１の上面とほぼ平行をなしている。また、図２及び図５に示すように、底壁１１の一部は、他の部材との干渉を避けるべく上方に向かって突出しており、この突出部分の上面１１ａは、底壁１１に対して所定の角度で傾斜している。

図６に示すように、底壁１１には、その中心部分に１つの円形のオイル通流孔１２ａが開口形成されており、その周囲に長孔である複数のオイル通流孔１２ｂが開口形成されている。また、前記突出部分の上面１１ａにも長孔のオイル通流孔１２ｂが開口形成されている。長孔のオイル通流孔１２ｂの各々は、図１及び図６に示すように、シリンダヘッドカバー１の幅方向つまり車両の前後方向に長く延びており、かつ互いに平行に配置されている。オイル通流孔１２ａの径及び各オイル通流孔１２ｂの幅寸法は、対象とするボルトやナット等の異物が該オイル通流孔１２ａ，１２ｂを通ってエンジン内へと落下しないようなものとなっている。例えば、オイル通流孔１２ａ，１２ｂの径及び幅は、５ｍｍ以下である。また、長孔のオイル通流孔１２ｂの長さは、十分な強度を確保し得る範囲内でより円滑なオイルの通流を許容するように設定されている。

なお、上記ベース部１０は、シリンダヘッドカバー１を金型成形する際に上型と下型との間で成形される。

図７は、溶着前のキャップ取付部２０の断面図であり、図８は、キャップ取付部２０の底面図である。

キャップ取付部２０は、オイル注入口２１を構成する円筒部２４と、周方向に延びるフランジ部２５とからなる。円筒部２４は、フランジ部２５に対して所定の角度で傾斜しており、上面２２及び底面２３を有している。上面２２及び底面２３は、円筒部２４の中心軸線（図示せず）に対して直交している。円筒部２４の内周面にはオイルフィラーキャップ（図示せず）を螺合するねじ山が形成されている。

フランジ部２５は、円筒部２４の外周面から半径方向外側に突出しており、円筒部２４の全周に亘って延びている。上記のように円筒部２４が傾斜していることに伴って、フランジ部２５は、図７の左側部分では、円筒部２４の外周面のほぼ中間部分に位置しており、図７の右側部分では、円筒部２４の外周面の下端部の近傍に位置している。図８に示すように、フランジ部２５は、略円形をなしているが、その一部は、治具に取り付けるため直線状をなしている。

フランジ部２５は、フランジ部２５の底面から下方に突出した１つの溶着リブ２５ａと、溶着リブ２５ａの半径方向内側及び外側にそれぞれ位置する２つの装飾リブ２５ｂとを有する。図７及び図８に示すように、溶着リブ２５ａは、ベース部１０の溶着リブ１５ａに対応した形状をなしており、溶着リブ１５ａとともに１つの平面に沿って形成されている。

上記のように構成されたキャップ取付部２０は、前述のベース部１０の取付面１５上に組み合わされ、振動溶着される。このとき、溶着リブ２５ａは、溶着リブ１５ａに対向して配され、装飾リブ２５ｂは、ベース部１０の取付面１５に対向して配される。溶着時には、溶着リブ１５ａ、２５ａは溶融して互いに溶着し、両側の一対の装飾リブ２５ｂは、溶着リブ１５ａ，２５ａのばりの露出を防ぐように作用する。

図４は、溶着後のキャップ取付部２０及びベース部１０の状態を示している。

キャップ取付部２０のフランジ部２５は、ベース部１０の取付面１５に対して溶着されており、溶着状態では、図示のように、キャップ取付部２０のフランジ部２５に設けられた内周側の装飾リブ２５ｂの内周面と、ベース部１０の側壁１３の内周面は、互いに合致している。キャップ取付部２０のフランジ部２５、ベース部１０の取付面１５及び底壁１１は、互いにほぼ平行をなしている。キャップ取付部２０の円筒部２４は、ベース部１０に対して所定の角度で傾斜している。具体的には、上面２２及び底面２３が底壁１１に対して図示するように傾斜している。このように、キャップ取付部２０がベース部１０に対して傾斜しているため、キャップ取付部２０の底面２３の一部は、図４の左側部分において、ベース部１０の取付面１５に沿った平面よりも下方に位置しており、図４の右側部分においては、底面２３は上記平面よりも上方に位置している。

図４に示すように、ベース部１０の空間部１４及びオイル通流孔１２ａ，１２ｂは、キャップ取付部２０のオイル注入口２１の直下に位置している。ベース部１０の底壁１１の径は、キャップ取付部２０のオイル注入口２１の径よりも大きくなっている。

また、図示例では、キャップ取付部２０の円筒部２４とフランジ部２５の内周面との間には空間部へ向かって周方向に延びる凹部２７が設けられている。凹部２７は、円筒部２４の傾斜に伴って周方向で深さが異なり、図４の右側部分に向かって深さが徐々に浅くなる。つまり、凹部２７の深さは、図左側で最も深く、図右側で最も浅くなっている。凹部２７は、底面２３の外周側端部から円筒部２４におけるフランジ部２５の付け根近傍まで上方に凹んでいる。

オイル注入口２１、空間部１４及びオイル通流孔１２ａ，１２ｂは、流体連通関係にあり、したがって、オイル注入時に、オイルはオイル注入口２１から注入され、空間部１４及びオイル通流孔１２ａ，１２ｂを通ってエンジン内に注入される。

次に、図９を参照して、車両搭載姿勢のオイル注入部５について説明する。

前述したように、本発明のシリンダヘッドカバー１が用いられる自動車用エンジンは、エンジン上部が相対的に後方寄りとなるような傾斜姿勢でもって車両に搭載されている。このような車両搭載姿勢では、キャップ取付部２０の上面２２及び底面２３は、水平面に沿っている。つまり、オイル注入口２１は、実質的に垂直な姿勢となっている。これに対し、ベース部１０では、取付面１５及び底壁１１は、キャップ取付部２０の上面２２及び底面２３に対して所定の角度で傾斜している。つまり、ベース部１０の取付面１５及び底壁１１は、車両搭載時におけるシリンダヘッドカバー１の幅方向前方から後方に向かって下降している。

このような状態でオイルがオイル注入口２１から注入される。このとき長孔のオイル通流孔１２ｂは傾斜に沿って細長い長孔形状であるため、オイル通流孔１２ｂを通ってオイルがすみやかに流れ得る。しかも、オイル通流孔１２ｂを長孔としたことにより、底壁１１の面積の中で大きな総開口面積を確保することができる。

さらに、複数のオイル通流孔１２ａ，１２ｂが開口する底壁１１を設けたことにより、エンジンの組み立て時及びオイル注入時にナット等の異物の侵入を阻止することができる。また、車両搭載時にベース部１０の底壁１１が傾斜しているため、ナット等の異物が傾斜方向下側に集まり易くなり、異物を取り出しやすくなる。

加えて、キャップ取付部２０をベース部１０及びシリンダヘッドカバー１と別体として成形することにより、キャップ取付部２０のオイル注入口２１の内径よりも大きな内径を有するベース部１０を容易に金型成形することができる。また、フランジ部２５に対してキャップ取付部２０の円筒部２４を傾けたため、ベース部１０を傾けることなく、全体としての金型成形並びに振動溶着が容易になる。

また、オイル注入口２１に対して空間部１４を大きく確保することができるため、ある一定の流量でオイルをオイル注入口２１から注入したときにオイルが注入口２１から溢れ出ることを防止することができる。しかも、キャップ取付部２０に凹部２７を設けたため、外形寸法に対して空間部１４の実質的な容積を大きく確保することができる。

以上、この発明の一実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限られず、種々の変更が可能である。

本実施例では、キャップ取付部２０とベース部１０とを振動溶着によって溶着しているが、タッピング、ボルト・ナット、スナップフィット等の他の方法を用いてキャップ取付部２０とベース部１０とを接合してもよい。この場合、ガスケット、シール材、接着材等を用いて接合面をシールするようにしてもよい。

１ シリンダヘッドカバー
５ オイル注入部
１０ ベース部
１２ａ，１２ｂ オイル通流孔
１４ 空間部
２０ オイルフィラーキャップ取付部
２１ オイル注入口

Claims (3)

1. シリンダヘッドの上部に取り付けられ、エンジン内にオイルを注入するためのオイル注入部を備えたシリンダヘッドカバーであって、
   オイル注入部は、シリンダヘッドカバーと一体に成形されたベース部と、別体として成形されベース部に取付けられた、オイルフィラーキャップを取り付けるためのオイルフィラーキャップ取付部と、からなり、
   オイルフィラーキャップ取付部は、オイル注入口を構成する円筒部を有し、
   ベース部は、複数のオイル通流孔を有する底壁を有し、オイル注入口と底壁との間には所定の容積を有する空間部が画定されており、
   前記円筒部がほぼ垂直となる車両搭載姿勢において、前記底壁は水平面に対して傾斜しており、この傾斜方向に沿って前記オイル通流孔が長孔となっていることを特徴とするシリンダヘッドカバー。
2. 前記オイルフィラーキャップ取付部は、前記円筒部の外周面から半径方向外側に突出するとともに前記円筒部の全周に亘って延びているフランジ部を有し、
   ベース部は、前記フランジ部が接合される取付面を有し、
   ベース部の底壁及び取付面は、前記フランジ部に対してほぼ平行をなしており、このフランジ部に対して前記円筒部が傾斜してい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。
3. 前記オイルフィラーキャップ取付部の円筒部とフランジ部の内周面との間には、前記空間部へ向かって周方向に延びる凹部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシリンダヘッドカバー。

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