JPH0826940B2 - エンジンにおけるヘッドカバ−のシ−ル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動二輪車用のエンジンにおいて、そのシ
リンダヘッドとヘッドカバーとの間の液密を保つための
シール装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジンの軽量化対策の一つとして、従来、シリンダ
ヘッドに被せられるヘッドカバーを合成樹脂材料にて構
成したものが知られている。

このヘッドカバーをシリンダヘッドに締め付ける手段
として、従来、第８図に示すように、ヘッドカバー１の
周壁部1aに、シリンダヘッド２との合面３に開口される
複数のボルト挿通孔４を設け、これらボルト挿通孔４の
内側にカラー５を介してボルト６を挿通し、これらボル
ト６の挿通端をシリンダヘッド２の合面７にねじ込むこ
とで、ヘッドカバー１をシリンダヘッド２に重ね合わせ
て締め付け固定する、いわゆるサイドボルト方式が知ら
れている。

このサイドボルト方式では、ヘッドカバー１とシリン
ダヘッド２との合面3,7の間に、ゴム製のガスケット材
８が介在されている。ガスケット材８は、上記ボルト６
を締め付けることで合面3,7の間で圧縮されており、こ
のことによりガスケット材８に所定の面圧が作用し、上
記ヘッドカバー１とシリンダヘッド２との合面部分がシ
ールされるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このサイドボルト方式の場合、上記ボルト
６は合面3,7の周方向に間隔を存して配置されているた
め、これらボルト６の締め付け部分では、ガスケット材
８に加わる圧縮力が大きくなり、このガスケット材８の
弾性変形量が増大する傾向にある。

しかしながら、上記従来の構成によると、ボルト６が
挿通されるカラー５は、ガスケット材８に開けた連通孔
９を隙間なく貫通しているために、ガスケット材８に圧
縮力が加わった場合に、上記連通孔９の内面が径方向内
側に向けて変形しようとしても、上記カラー５が邪魔と
なってガスケット材８の変形が妨げられてしまう。その
ため、ガスケット材８は、連通孔９の径方向外側に向け
て変形せざるを得なくなり、このガスケット材８が合面
3,7の間から大きくはみ出してしまうことがある。

すると、第８図に示すように、ガスケット材８のはみ
出し部分がエッジ状に尖った合面３の外周角部に食い込
み、このガスケット材８に亀裂Ｋが生じることがあり、
シール性能に悪影響を及ぼす不具合がある。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、ガスケット材の破損を防止できるとともに、このガ
スケット材をヘッドカバーに簡単に取り付けることがで
き、しかも、ガスケット材が熱膨張した場合でも、この
ガスケット材の熱膨張を吸収することができ、長期間に
亘ってシール性能を良好に維持できるエンジンにおける
ヘッドカバーのシール装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、 平坦な被カバー面を有するシリンダヘッドと、 このシリンダヘッドの被カバー面に重ね合わされる平
坦な合面を含む周壁部を有し、この周壁部に上記合面に
開口する複数のボルト挿通孔が形成された合成樹脂製の
ヘッドカバーと、を備えており、 上記ヘッドカバーのボルト挿通孔に、中空円筒状をな
す金属製のカラーを挿通し、このカラーの内側に上記被
カバー面にねじ込まれるボルトを挿通させるとともに、 上記ヘッドカバーの合面と上記シリンダヘッドの被カ
バー面との間に、ゴム状弾性体にて構成されたガスケッ
ト材を介在させ、このガスケット材は、上記ボルトが挿
通されるとともに、上記カラーの一端部が入り込む連通
孔を有しており、 上記ボルトの挿通端を被カバー面にねじ込むことで、
この被カバー面と合面との間で上記ガスケット材を挾み
込んで圧縮させるようにしたエンジンにおけるヘッドカ
バーのシール装置を前提としている。

そして、上記ヘッドカバーの合面は、この合面に沿っ
て延びるとともに、上記ボルト挿通孔に連なる嵌合凹部
を有し、 また、上記ガスケット材は、上記被カバー面と上記合
面との間に介在される本体部と、この本体部に連なり、
上記嵌合凹部に嵌合される突部とを一体に有し、これら
本体部および突部を上記連通孔が連続して貫通されてい
るとともに、 この連通孔に入り込む上記カラーの一端部は、この連
通孔内径よりも小さな外径を有する小径部をなしてお
り、この小径部は、上記連通孔のうち上記ガスケット材
の突部に対応する位置まで延びていることを特徴として
いる。

〔作用〕

このような構成によれば、ガスケット材が圧縮される
以前の段階では、このガスケット材の連通孔とカラーの
小径部との間には、周方向に連続するような隙間が存在
する。そして、ボルトを締め付けると、ガスケット材は
主にその本体部が圧縮される。この圧縮により、ガスケ
ット材は、上記連通孔のうち本体部に対応した部分の内
面が隙間に入り込むように変形する。したがって、連通
孔の径方向外側に張り出すようなガスケット材の変形が
抑えら、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間からのガ
スケット材のはみ出しを防止することができる。

また、カラーの小径部は、連通孔のうちガスケット材
の突部に対応する位置まで達しているので、上記のよう
にガスケット材が圧縮された状態でも、この小径部と連
通孔の内面の一部との間には隙間が残る。そのため、シ
リンダヘッドの熱影響を受けてガスケット材が熱膨張し
た場合には、突部が隙間に入り込むように変形し、この
ガスケット材の熱膨張を連通孔の内側で吸収することが
できる。

その上、上記構成によると、カラーに小径部を設けた
ことにより、ガスケット材の突部を合面上の嵌合凹部に
嵌め込む際に、カラーの外周面と嵌合凹部の内周面との
間隔が広がる。そのため、上記凸部を嵌合凹部に嵌め込
む際に、カラーが邪魔となることはなく、この突部の嵌
め込み作業を容易に行なうことができる。それととも
に、カラーの小径部は、合面から突出しているので、こ
の小径部をガスケット材を合面に取り付ける際のガイド
として利用することができる。したがって、柔軟なガス
ケット材を簡単に合面に取り付けることができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を、第１図ないし第７図にもと
づいて説明する。

第７図は、自動二輪車用の４サイクル多気筒エンジン
を示し、図中符号11はシリンダブロック、12はシリンダ
ヘッドである。シリンダヘッド12は、吸気用カム軸13お
よび排気用カム軸14の外周囲を取り囲む突き合わせ壁部
15を有している。この突き合わせ壁部15の上端面は、平
坦な被カバー面15aをなしており、この被カバー面15aに
は、突き合わせ壁部15の周方向に連続する嵌合凹部30が
形成されている。そして、このシリンダヘッド12の被カ
バー面15aには、合成樹脂製のヘッドカバー16が重ね合
わされている。

第５図に示すように、ヘッドカバー16は、カム軸13,1
4を覆う細長い一対のカムカバー部17,17と、カム軸駆動
用の図示しないギヤやタイミングチェーンを覆うチェー
ンカバー部18とを一体に備えており、上記シリンダヘッ
ド12の被カバー面15aに取り外し可能に締め付け固定さ
れている。

このヘッドカバー16の締め付け構造について、第１図
ないし第４図を加えて説明する。ヘッドカバー16は、被
カバー面15aに重ね合わされる周壁部19と、この周壁部1
9の上端縁に連続してシリンダヘッド12の上端面と向か
い合う対面壁部20とを一体に備えている。この周壁部19
は、シリンダヘッド12の被カバー面15aに重ね合わされ
る平坦な合面19aを有している。そして、周壁部19に
は、複数の肉厚なボス部21が周方向に間隔を存して形成
されており、夫々のボス部21には、合面19aに開口する
ボルト挿通孔22が形成されている。

ボルト挿通孔22内には、中空円筒状をなした金属製の
カラー23が嵌挿されている。このカラー23は、ヘッドカ
バー16の合面19aから被カバー面15aに向けて突出された
一端部23aを有している。このカラー23の内側には、ボ
ルト24が挿通されており、このボルト24の挿通端は、被
カバー面15aに開けたねじ孔25にねじ込まれている。

被カバー面15aと合面19aとの間には、例えばアクリル
ゴム（ACR）製の弾性変形が可能なガスケット材26が介
在されている。ガスケット材26は、被カバー面15aと合
面19aとの間に介在される本体部26aと、この本体部26a
の上面に一体に突設され、上記被カバー面15aの嵌合凹
部30に嵌まり込む突部29とを有し、上記被カバー面15a
および合面19aを形取る無端状に型成形されている。そ
して、本体部26aは、上記ヘッドカバー16のボス部21に
対応する位置に、ボルト挿通孔22の口径よりも大きなフ
ランジ部27を有している。フランジ部27には、ボルト挿
通孔22に連なる連通孔28が形成され、この連通孔28にカ
ラー23の一端部23aが入り込んでいるとともに、上記ボ
ルト24が貫通されている。

このため、ガスケット材26は、ヘッドカバー16に支持
されており、上記ボルト24をねじ孔25にねじ込むことに
より、被カバー面15aと合面19aとの間で圧縮され、これ
ら両面15a,19aに所定の面圧で接するようになってい
る。

なお、上記ガスケット材26の突部29は、連通孔28の開
口部分では、その開口周縁部に沿って設けられていると
ともに、嵌合凹部30もガスケット材26と同様にボルト挿
通孔22の開口周縁部に沿って設けられている。そのた
め、ガスケット材26は、このガスケット材26に加わるボ
ルト24の締め付け力が大きくなる部分においても、ガス
ケット材26が合面19aから離れないような対策が施され
ている。

ところで、上記カラー23の一端部23aは、その外径L1
がボルト挿通孔22を貫通する部分の外径L2よりも小さく
定められた小径部31をなしている。この小径部31は、第
２図に示すように、ガスケット材26の連通孔28の内側に
位置されている。そして、小径部31は、連通孔28のう
ち、上記ガスケット材26の本体部26aに対応する位置か
ら突部29に対応する位置に亘っている。このため、ガス
ケット材26が圧縮される以前では、このガスケット材26
の連通孔28の内周面と小径部31の外周面との間には、周
方向に連続する隙間32が形成されている。

このような構成において、ヘッドカバー16をシリンダ
ヘッド15の被カバー面15aに被せた後、ヘッドカバー16
のカラー23にボルト24を挿通し、このボルト24の挿通端
をねじ孔25にねじ込んでいくと、ヘッドカバー16に支持
されているガスケット材26が被カバー面15aと合面19aと
の間で挾み込まれ、主にその本体部26aが被カバー面15a
と合面19aとの間で圧縮される。

この際、ガスケット材26が圧縮される以前の段階で
は、このガスケット材26と内側のカラー23との間には隙
間32が存在するので、上記のようにボルト24のねじ込み
によりガスケット材26を圧縮させた際には、その連通孔
28のうち主に本体部26aに対応した部分の内周面が隙間3
2に入り込むように径方向内側に張り出すように弾性変
形する。このため、ガスケット材26は、ボルト24の挿通
部分において、連通孔28の径方向内側および外側の両方
に弾性変形されるから、従来に比べて径方向外側への膨
らみが少なく抑えられ、全周に亘って一様に弾性変形さ
れることになる。

このことから、被カバー面15aと合面19aとの間からの
ガスケット材26のはみ出しを防止することができ、ヘッ
ドカバー20の合わせ部分の外観を良好に保てるのは勿
論、ガスケット材26がエッジ状に尖った合面19aの外周
角部に食い込むのを未然に防止することができる。よっ
て、ガスケット材26に亀裂が生じたり、この亀裂の部分
からガスケット材26が破断するといった不具合を解消す
ることができ、シール性能を長期に亘り良好に維持する
ことができる。

また、カラー23の小径部31は、連通孔28の内側におい
て、その本体部26aに対応する位置から突部29に対応す
る位置までの範囲に亘って連続して延びているから、第
３図に示すように本体部26aが圧縮された状態において
も、連通孔28のうち突部29に対応した部分には、隙間32
がそのまま残存する。そのため、エンジンの運転中、ガ
スケット材26がシリンダヘッド15の熱影響を受けて膨張
した場合には、突部29が上記隙間32に入り込むように変
形することになり、このガスケット材26の熱膨張を連通
孔28の内側で吸収することができる。したがって、圧縮
状態にあるガスケット材26に無理な力が加わらずに済
み、このガスケット材26の損傷を防止することができ
る。

しかも、上記構成によると、カラー23の小径部31は、
合面19aに連なる嵌合凹部30の内面と対向し合うので、
ガスケット材26の突部29を嵌合凹部30に嵌め込む際に、
カラー23の外周面と嵌合凹部30の内面との間の間隔が広
くなる。そのため、ガスケット材26の突部29を嵌合凹部
30に嵌め込む際に、カラー23が邪魔となることはなく、
この突部29の嵌め込み作業を容易に行なうことができ
る。

それとともに、カラー23の小径部31は、ヘッドカバー
16の合面19aから突出しているので、ガスケット材26を
合面19aに取り付ける際に、このガスケット材26の連通
孔28を小径部31の突出部分に引っ掛けることができる。

このため、カラー23の小径部31を、ガスケット材26を
合面19aに取り付ける際のガイドとして利用することが
でき、上記カラー23の外周面と嵌合凹部30の内面との間
の間隔が広がることと合わせて、柔軟なガスケット材26
を合面19aに簡単に取り付けることができ、その分、作
業性が向上するといった利点がある。

なお、ヘッドカバーの形状は上記実施例に制約され
ず、例えばカム軸が一本のエンジンでは、端なる細長い
箱状に形成しても良い。

〔発明の効果〕 以上詳述した本発明によれば、シリンダヘッドとヘッ
ドカバーとの合わせ部分からのガスケット材のはみ出し
を防止することができ、ヘッドカバーの重ね合わせ部分
の外観を良好に保てるのは勿論のこと、ガスケット材が
合面の外周角部に食い込むのを防止できる。このため、
ガスケットに亀裂が生じたり、破断するといった従来の
不具合を解消することができ、シール性能を良好に維持
することができる。

しかも、ガスケット材の本体部が圧縮された状態にお
いても、連通孔のうち突部に対応した部分には隙間がそ
のまま残存するので、ガスケット材がシリンダヘッドの
熱影響を受けて膨張した場合には、突部が上記隙間に入
り込むように変形することになり、このガスケット材の
熱膨張を連通孔の内側で吸収することができる。したが
って、圧縮状態にあるガスケット材に無理な力が加わら
ずに済み、このガスケット材の損傷を防止することがで
きる。

しかも、上記構成によると、カラーの外周面と嵌合凹
部の内面との間の間隔が広がるので、ガスケット材の突
部を嵌合凹部に嵌め込む際に、カラーが邪魔となること
はなく、この突部の嵌め込み作業を容易に行なうことが
できる。それとともに、ガスケット材を合面に取り付け
る際に、このガスケット材の連通孔を小径部の突出部分
に引っ掛けることができる。したがって、柔軟なガスケ
ット材を合面に簡単に取り付けることができ、エンジン
の組み立て作業性が向上するといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示し、 第１図は、ヘッドカバーをボルトで締め付けた部分の断
面図、 第２図は、ガスケット材を締め付ける以前の状態を示す
断面図、 第３図は、ガスケット材を締め付けた状態を示す断面
図、 第４図は、ヘッドカバーを重ね合わせた部分の断面図、 第５図は、ヘッドカバーを合面側から見た平面図、 第６図は、第５図中VI−VI線に沿う断面図、 第７図は、シリンダヘッド回りを断面したエンジンの側
面図、 第８図は、従来のヘッドカバーの締め付け部分の断面図
である。 12…シリンダヘッド、15a…被カバー面、16…ヘッドカ
バー、19…周壁部、19a…合面、22…ボルト挿通孔、23
…カラー、24…ボルト、26…ガスケット材、26a…本体
部、28…連通孔、29…突部、30…嵌合凹部、31…小径
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平坦な被カバー面を有するシリンダヘッド
   と、 このシリンダヘッドの被カバー面に重ね合わされる平坦
   な合面を含む周壁部を有し、この周壁部に上記合面に開
   口する複数のボルト挿通孔が形成された合成樹脂製のヘ
   ッドカバーと、を備えており、 上記ヘッドカバーのボルト挿通孔に、中空円筒状をなす
   金属製のカラーを挿通し、このカラーの内側に上記被カ
   バー面にねじ込まれるボルトを挿通させるとともに、 上記ヘッドカバーの合面と上記シリンダヘッドの被カバ
   ー面との間に、ゴム状弾性体にて構成されたガスケット
   材を介在させ、このガスケット材は、上記ボルトが挿通
   されるとともに、上記カラーの一端部が入り込む連通孔
   を有しており、 上記ボルトの挿通端を被カバー面にねじ込むことで、こ
   の被カバー面と合面との間で上記ガスケット材を挾み込
   んで圧縮させるようにしたエンジンにおけるヘッドカバ
   ーのシール装置において、 上記ヘッドカバーの合面は、この合面に沿って延びると
   ともに、上記ボルト挿通孔に連なる嵌合凹部を有し、 また、上記ガスケット材は、上記被カバー面と上記合面
   との間に介在される本体部と、この本体部に連なり、上
   記嵌合凹部に嵌合される突部とを一体に有し、これら本
   体部および突部を上記連通孔が連続して貫通されている
   とともに、 この連通孔に入り込む上記カラーの一端部は、上記連通
   孔の内径よりも小さな外径を有する小径部をなしてお
   り、この小径部は、上記連通孔のうち上記ガスケット材
   の突部に対応する位置まで延びていることを特徴とする
   エンジンにおけるヘッドカバーのシール装置。