JPH0220444Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はシリンダヘツドの構造に係り、詳しく
は、カムキヤツプ合わせ面とヘツドカバー合わせ
面とが同一面にあつて連続して形成されているシ
リンダヘツドに関するものである。

〔従来の技術〕

自動車などのエンジンにおいては、シリンダブ
ロツクにシリンダヘツドが取り付けられ、そのヘ
ツド上部に吸気バルブや排気バルブを開閉作動さ
せるカムシヤフトが設けられているものがある。
そのカムシヤフトはクランクシヤフトの回転が伝
達されて回転するようになつているので、シリン
ダヘツドに軸承されたその一端部はヘツド側方に
突出され、タイミングベルトを張架するプーリな
どが取り付けられている。このようなカムシヤフ
トはシリンダヘツドとヘツドカバーとに挟まれる
ような位置にあり、そのための軸受面は、ヘツド
カバー合わせ面から半円弧状に凹んだように形成
され、それぞれのカム軸受部においてカムキヤツ
プが被せられる。

カムシヤフトは上述したようにシリンダヘツド
側方に突出されるので、その突出個所近傍におけ
る軸受面の軸受荷重がどうしても大きくなり、カ
ムシヤフトを支える他の個所よりも重要な軸受部
であつて潤滑性の高いことが要求される。ところ
が、そのカム軸受部は、必然的にシリンダヘツド
とヘツドカバーとの合わせ面に近接するシリンダ
ヘツドの端部に位置する。しかも、ヘツドカバー
合わせ面に介装されるガスケツトは、カムシヤフ
トと交差する位置でそれを跨ぐようにアーチ状と
なり、そのアーチ状部の付け根部において、ガス
ケツト面圧が低くなる傾向にあるので、そのカム
軸受部からの潤滑油が面圧の低い部分の僅かな隙
間から漏れることなる。

例えば、実開昭59−58709号公報には、カム軸
受部のカムキヤツプ合わせ面がヘツドカバー合わ
せ面に隣接した構造が、記載されている。そのシ
リンダヘツドにおいては、カム軸受部の潤滑油が
ヘツド外に漏出しないように、半円弧状の軸受面
に連なり開口するガイド溝が設けられている。し
たがつて、軸受面の潤滑油が、そのガイド溝から
シリンダヘツドの戻し穴に導かれるようになつて
いる。

これは、カムシヤフトが一本のエンジンであつ
て、カム軸受部はシリンダヘツドの中央位置にあ
る。したがつて、そのカム軸受部の半円弧状凹み
を挟んで形成される両側で一対のカムキヤツプ合
わせ面の一方に着目すると、その合わせ面の周囲
四辺を形成するうち一辺がヘツドカバー合わせ面
に連なるが、他の三辺は端縁を有して不連続とな
る構成となつている。これは、カムキヤツプ合わ
せ面が中央位置にあつて、シリンダヘツドの上面
で前後に延びるヘツドカバー合わせ面と左右に延
びるヘツドカバー合わせ面とが交差するシリンダ
ヘツドの角部近くに設けられることがないからで
ある。すなわち、カムシヤフトに直交する方向へ
延びるヘツドカバー合わせ面のみに連なり、カム
シヤフトと平行に延びるヘツドカバー合わせ面と
は連続しない配置となることに基づく。

ところで、このようなカムキヤツプ合わせ面
に、後述する理由で液体シール材を塗布すると、
カムキヤツプを被せて液体シール材を押さえたと
き、液体シール材は必然的に抵抗の少ない方向へ
はみ出すように流出する。したがつて、不連続な
端縁に向かいかつその端縁からのはみ出し量が多
くなることから、ヘツドカバー合わせ面に連なる
辺に向かう流出量は、端縁に向かう流出量よりも
少なくなる傾向にある。

したがつて、このような液体シール材の挙動が
ある限り、ヘツドカバー合わせ面に取り付けられ
るガスケツトに液体シール材が進入する量は少な
くなり、液体シール材の進入でガスケツトのシー
ル機能が低下するというようなことは、上記構成
のカム軸受部では余り問題とならない。

〔考案が解決しようとする課題〕

一方、上述した重要性の高いカム軸受部におい
ては、潤滑油の漏出をできるだけ抑制する必要が
ある。しかし、カムキヤツプ合わせ面とヘツドカ
バー合わせ面が同一面となつている場合であつ
て、シリンダヘツドの上部に二本のカムシヤフト
が平行に装着された構造であると、カム軸受部の
半円弧状凹みを挟んだカムキヤツプ合わせ面のう
ちの、カムシヤフトと平行なヘツドカバー合わせ
面に近い方の合わせ面は、どうしても、前後およ
び左右のヘツドカバー合わせ面の交差部に接近し
て設けられることになる。すなわち、カムキヤツ
プ合わせ面がシリンダヘツドの四個所の角部の近
傍となつて、カムシヤフトに直交するヘツドカバ
ー合わせ面とカムシヤフトに平行となるヘツドカ
バー合わせ面との両方に連続することになる。

このような場合でも、カムキヤツプ合わせ面か
ら滲み出した潤滑油は、ヘツドカバー合わせ面の
ガスケツト面圧の低い部分からヘツド外に漏出し
ようとするので、これを防止するためにカムキヤ
ツプ合わせ面での潤滑油のシール性を向上させる
必要があり、その面に液体シール材を塗布するこ
とが多い。

その際、カムキヤツプを固定すると余乗の液体
シール材が大なり小なりはみ出るが、それが同一
面になるヘツドカバー合わせ面のガスケツトへも
進出しようとする。これは、カムキヤツプ合わせ
面がヘツドカバー合わせ面の交差部の近傍に位置
して、その周囲に形成される流出しやすい端縁が
前記した構造の場合よりも少ないことに基づいて
いる。このような理由で、液体シール材がガスケ
ツトの方向へも流出するが、ヘツドカバー合わせ
面で完全に密着されている面圧の高いガスケツト
に向かうよりも、前述したアーチ状部の付け根部
における面圧の低いガスケツトに向かう量の方が
多くなる。

したがつて、その部分のガスケツトが変形され
てシール効果が低下し、シリンダヘツド内の潤滑
油がヘツドカバー外に漏出するのを助長させてし
まうことになる。これによつて潤滑油が消耗さ
れ、また、上述したタイミングベルトにその潤滑
油が付着するなどして、カムシヤフトの回転が阻
害されるといつた問題が生じる。

本考案は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、カムキヤツプ合わせ面からはみ出した
液体シール材がヘツドカバー合わせ面に進入しよ
うとするとき、その手前で溜め込むかまたは他所
に向けて流出させることができるようにするこ
と、すなわち、キヤツプ合わせ面がヘツドカバー
合わせ面の交差部の近傍に位置しても、そのカム
キヤツプ合わせ面の周囲に存在する流出しやすい
端縁を実質的に多くすることによつて、流出の容
易な個所を増加させることができるようにするこ
とである。これによつて、液体シール材がガスケ
ツト面圧の低いアーチ状部の付け根部にまで進出
するのを抑制し、そのガスケツトのシール性を確
保すると共に、ヘツドカバー内壁面に掻き揚げら
れた潤滑油を、ヘツドカバー合わせ面に進入させ
ることなくヘツドカバー内のオイル溜りに戻して
潤滑油の外部漏れを防止し、シリンダヘツドの信
頼性を向上させることができるシリンダヘツドの
構造を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、吸気バルブや排気バルブを開閉させ
るためにシリンダヘツドの上部に二本のカムシヤ
フトが平行に装着され、そのカムシヤフトのベル
トカバーに最も近接する側のカム軸受部のカムキ
ヤツプ合わせ面が、シリンダヘツドの上部周囲に
おける前記カムシヤフトと直交する方向へ延びる
ヘツドカバー合わせ面ならびにカムシヤフトに平
行する方向に延びるヘツドカバー合わせ面に近接
しかつ同一高さで連続して形成され、そのカムキ
ヤツプ合わせ面に液体シール材が塗布されるシリ
ンダヘツドに適用される。

その特徴とするところは、カムシヤフトに平行
する方向へ延びるヘツドカバー合わせ面とカムキ
ヤツプ合わせ面との境界部位に、前記カムシヤフ
トと平行でシリンダヘツドの内方に向けて延び、
シリンダヘツド内の空間に連通する開口凹溝が形
成されていることである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、カムキヤツプ合わせ面がカム
シヤフトに直交する方向へ延びるヘツドカバー合
わせ面とカムシヤフトに平行したヘツドカバー合
わせ面とに連続して、同一の面状をなしいるが、
カムキヤツプ合わせ面と平行に延びるヘツドカバ
ー合わせ面との間に開口凹溝を形成し、カムキヤ
ツプ合わせ面の周囲に液体シール材が流出しやす
い端縁に相当するものを設けるようにしたので、
カムキヤツプ合わせ面に塗布された液体シール材
の余剰分がヘツドカバー合わせ面に向かつて進入
するものの、差し当たつてはもつとも抵抗の少な
い、すなわち、ガスケツトが近接しない方向へ移
動するので、面圧が低いといえどもガスケツトの
存在するアーチ状部の付け根部へ向かう液体シー
ル材は少なくなる。それ故に、液体シール材がヘ
ツドカバー合わせ面に進入するのが防止され、ガ
スケツトによるヘツドカバーとシリンダヘツドと
のシール性が確保される。また、ヘツドカバーの
内壁に掻き上げられた潤滑油を、開口凹溝によつ
てシリンダヘツド内に逃がすことができ、潤滑油
のヘツド外部が防止される。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例に基づいて詳細に説
明する。第２図は本考案のシリンダヘツド構造が
適用されたシリンダヘツド１の平面図で、４つの
シリンダボア２が図の左右方向に一列に配置され
ている。そして、一つのボアごとに設けられた図
示しない吸気バルブと排気バルブとを開閉するた
めのカムシヤフトが二本取り付けられるようにな
つていて、それぞれのために半円弧状のカム軸受
部３，４がヘツドカバー合わせ面１１から凹んだ
ように形成されている。そして、その個々のカム
軸受部３，４を挟んで、カムシヤフトのカムヘツ
ドによつて上下動されるタペツトが装入されるタ
ペツト嵌挿孔５が形成されている。このように二
本のカムシヤフトが配置されるエンジンにあつて
は、各シリンダのための点火プラグを取り付ける
プラグボス部６が、各シリンダボア２のほぼ中心
部に配置される。

上述したカムシヤフトはクランクシヤフトの回
転が伝動されて回転するものであり、その一端部
は第１図のヘツド側方の仮想線で示すベルトカバ
ー７に向けて突出され、タイミングベルトを張架
するプーリなどが取り付けられる。その結果、ベ
ルトカバー７に最も近いカム軸受部３Ａ，４Ａで
は軸受荷重が大きくなり、その個所の潤滑はカム
シヤフトの他の個所におけるカム軸受部３Ｂ，４
Ｂなどよりも重要となる。いずれのカム軸受部
３，４においても第３図の仮想線で示すカムキヤ
ツプ８が被せられるが、上述の軸受部３Ａにおい
てカムキヤツプ８が取り付けられる合わせ面９Ａ
は、シリンダヘツド１とベルトカバー１０との合
わせ面１１と同一面にあつて、両合わせ面９Ａ，
１１は、第１図に示すように極めて近接した配置
となつている。すなわち、そのカムシヤフトのベ
ルトカバー７に最も近接する側のカム軸受部３Ａ
のカムキヤツプ合わせ面９Ａが、シリンダヘツド
１の上部周囲におけるカムシヤフトと直交する方
向へ延びるヘツドカバー合わせ面１１Ａならびに
カムシヤフトに平行する方向へ延びるヘツドカバ
ー合わせ面１１Ｂに近接しかつ同一高さで連続し
て形成されている。このように、二本のカムシヤ
フトを備えたエンジンでは、カムキヤツプ合わせ
面９のうち上記したカム軸受部３Ａ，４Ａにおけ
るカムキヤツプ合わせ面９Ａは、シリンダヘツド
１上面の四個所のいずれかの角部の近傍とならざ
るを得ないことが多い。

このようなカム軸受部３ａには、その軸受面に
おける潤滑油の漏れを抑制するために、そのカム
キヤツプ合わせ面９Ａに液体シール材が塗布され
る。そして、カムシヤフトに平行する方向へ延び
るヘツドカバー合わせ面１１Ｂとカムキヤツプ合
わせ面９Ａとの境界部位に、カムシヤフトと平行
でシリンダヘツド１の内方に向けて延び、シリン
ダヘツド１内の空間に連通する開口凹溝１２が形
成されている。その結果、カムキヤツプ合わせ面
９Ａの周囲に存在する端縁を実質的に多くするこ
とによつて流出の容易な個所を増加させることが
できる。これは、端縁を有しない個所では液体シ
ール材の流出は緩慢となるが、端縁の存在する個
所では堰き止め作用をするものがなく、液体シー
ル材の流出が促進されるからである。したがつ
て、開口凹溝１２は、カムキヤツプ合わせ面９Ａ
からはみ出た余剰の液体シール材をヘツドカバー
合わせ面１１Ａ，１１Ｂに進入しないように溜め
込むように機能する。

この開口凹溝１２は第３図に示すように、合わ
せ面９Ａの端部の直ぐ横に位置しているが、開口
凹溝１２自体その合わせ面９Ａの面内に一部重な
るようになつていても差し支えない〔第３図中の
破線で示した１２参照〕。いずれにしても、その
開口凹溝１２の大きさは合わせ面９Ａからはみ出
す液体シール材を溜めることができる程度のもの
であり、それを溜めた状態においてもなお余裕が
あるように配慮されている。なお、ヘツドカバー
１０はシリンダヘツド１に被せられ、その合わせ
面１１にはガスケツト１３が介装される。そのガ
スケツト１３はカムシヤフトと交差する位置で、
第４図に示すようにカムシヤフトの上面を跨ぐよ
うにアーチ状となつている。

そのアーチ状部１３ａの付け根部１３ｂにおい
てはガスケツト１３を押圧する面圧が低くなりや
すく、上述したカム軸受部３Ａからの潤滑油が、
他の個所に比べ漏れ出しやすい状態にある。しか
し、付け根部１３ｂにおける面圧が低いといえど
も、液体シール材はガスケツト１３の存在しない
個所よりは進入しにくいので、液体シール材は第
１図中に矢印Ｐ，Ｑで示した方向を辿り、破線矢
印Ｒのようなガスケツト１３の存在する部分を避
けるようにして流出する。

流出しやすい矢印Ｑ方向には、上述した開口凹
溝１２が接近して設けられているので、液体シー
ル材がヘツドカバー合わせ面１１Ｂの方向へ進出
してもその開口凹溝１２に溜められ、それ以上の
進出が阻止される。液体シール材がこの流出しや
すい開口凹溝１２に入ると、ベルトカバー合わせ
面１１Ａに向かう流れも著しく少なくなる。な
お、第３図中の１４，１５はカム軸受部３Ａを潤
滑した潤滑油をシリンダヘツド１の油溜めに導く
油孔とそのための通路、１６はカムキヤツプ８を
カムキヤツプ合わせ面９において固定するための
ボルト孔である。

このような構成の実施例によれば、開口凹溝１
２を利用して液体シール材の広がりが防止され、
ガスケツト１３のシール性は高く確保される。

まず、図示しないカムシヤフトをシリンダヘツ
ド１の各カム軸受部３に嵌め込み、カムキヤツプ
８を被せた後ボルトを用いてシリンダヘツド１に
固定する。その際、カム軸受部３Ａにおけるカム
キヤツプ合わせ面９Ａに液体シール材が塗布さ
れ、他のカム軸受部３Ｂなどにおいても必要に応
じて同様に塗布される。そのカムキヤツプ８をシ
リンダヘツド１に固定する際、例えばカム軸受部
３Ａにおけるカムキヤツプ合わせ面９Ａから液体
シール材の余剰分がはみ出る。

カムシヤフトが二本設けられたエンジンの場
合、一方のカムキヤツプ合わせ面９Ａに着目して
述べれば、その合わせ面９Ａの周囲には端縁を有
して不連続な個所が比較的少なく、ベルトカバー
合わせ面１１Ａ，１１Ｂに連続する個所は広くな
る。しかし、開口凹溝１２の存在により液体シー
ル材が流出しやすい個所は、開口凹溝１２を設け
ない場合に比べると、多くなる。カムキヤツプ合
わせ面９Ａに塗布された液体シール材は、一般的
にその全周に広がろうとするが、この場合には、
主として、第１図中に矢印Ｐ，Ｑで示したような
方向に流出しようとする。もちろん、破線矢印Ｒ
方向へも進出しようとするが、そこには面圧が低
いといえどもガスケツト１３があるので、ガスケ
ツト１３の存在しない抵抗の少ない方向へ流出し
ようとすることになるからである。

したがつて、その液体シール材はカムキヤツプ
合わせ面９Ａの直ぐ横に設けられた開口凹溝１２
に流れ込み、そのカムキヤツプ合わせ面９Ａと同
一面になつているヘツドカバー合わせ面１１Ａ，
１１Ｂに進出することが防止される。もし、液体
シール材がベルトカバー合わせ面１１Ａのガスケ
ツト１３に進出してそれを変形させるなどする
と、その個所でのガスケツト１３によるシール性
が著しく損なわれることになるが、そのような事
態が回避される。もちろん、上述したようにカム
シヤフトがヘツド外に突出している個所における
ガスケツト１３のアーチ状の付け根部１３ｂでは
面圧が高く確保されにくい傾向にあるが、開口凹
溝１２によつてその個所への液体シール材の進出
が回避されるので、それ以上にシール性の低下を
招くことはない。したがつて、潤滑油が無用にに
消耗するといつたことも起こらなくなる。

ところで、ヘツドカバー１０内においては、カ
ムシヤフトのカムヘツドによりシリンダヘツド１
内の潤滑油が掻き上げられるなどして、カムシヤ
フトなどの潤滑が図られる。その際、掻き上げら
れた潤滑油がヘツドカバー１０の内壁に付着し、
それが壁に伝つてヘツドカバー合わせ面１１Ａ，
１１Ｂに垂れ下がる。潤滑油はエンジンの熱でそ
の粘性が低くなつてガスケツトの僅かな隙間に侵
入しやすい状態となつているが、上述したアーチ
状の付け根部１３ｂにおいては、その潤滑油は開
口凹溝１２を伝つて、シリンダヘツド１の内部方
向に案内される。したがつて、その付け根部１３
ｂからの油漏れは抑制される。

このアーチ状部１３ａの外部には、クランクシ
ヤフトからの回転をカムシヤフトに伝動する機構
が設置され、そこでの露結やダストの侵入を防止
するためのベルトカバー７が設けられてる。上述
した潤滑油がそのベルトカバー７内に侵入する
と、タイミングベルトの寿命が著しく短くなるこ
とになるが、上述したように潤滑油の漏出も開口
凹溝１２の存在により防止されるので、そのよう
な弊害も回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のシリンダヘツド構造の一実施
例における要部平面図で、第２図のＭ部拡大図、
第２図は本考案が適用されたシリンダヘツドの全
体平面図、第３図は第１図の−線矢視断面
図、第４図はガスケツトのアーチ状部を示す斜視
図である。 １…シリンダヘツド、３Ａ，４Ａ…カム軸受
部、７…ベルトカバー、９Ａ…カムキヤツプ合わ
せ面、１１…ヘツドカバー合わせ面、１１Ａ…カ
ムシヤフトと直交する方向へ延びるヘツドカバー
合わせ面、１１Ｂ…カムシヤフトに平行する方向
へ延びるヘツドカバー合わせ面、１２…開口凹
溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸気バルブや排気バルブを開閉させるためにシ
   リンダヘツドの上部に二本のカムシヤフトが平行
   に装着され、そのカムシヤフトのベルトカバーに
   最も近接する側のカム軸受部のカムキヤツプ合わ
   せ面が、シリンダヘツドの上部周囲における前記
   カムシヤフトと直交する方向へ延びるヘツドカバ
   ー合わせ面ならびにカムシヤフトに平行する方向
   へ延びるヘツドカバー合わせ面に近接しかつ同一
   高さで連続して形成され、そのカムキヤツプ合わ
   せ面に液体シール材が塗布されるシリンダヘツド
   において、 上記のカムシヤフトに平行する方向へ延びるヘ
   ツドカバー合わせ面とカムキヤツプ合わせ面との
   境界部位に、前記カムシヤフトと平行でシリンダ
   ヘツドの内方に向けて延び、シリンダヘツド内の
   空間に連通する開口凹溝が形成されていることを
   特徴とするシリンダヘツド構造。