JP2004084533A - ヘッドカバー - Google Patents

Abstract

【課題】基本的な性能を満たしつつ、更なる軽量化を行うことができるヘッドカバーを提供すること。
【解決手段】本発明のヘッドカバー１は、シリンダヘッド側に配置されるインナーカバー１２と、該インナーカバー１２の外側に配置されるアウターカバー１３と、該アウターカバー１３の表面に形成された液密層１４とを備えており、インナーカバー１２及びアウターカバー１３が発泡金属材又は発泡樹脂材によって形成され、インナーカバー１２の空孔率とアウターカバー１３の空孔率とが異なっていることを特徴としている。このため、本発明のヘッドカバー１によれば、遮音性などのヘッドカバーに求められる基本的な性能を満たしつつ、更なる軽量化を行うことができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッド上部に取り付けられるヘッドカバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のシリンダヘッド上部には、ヘッドカバーが取り付けられる。ヘッドカバーは、カムカバーやロッカーカバーなどと呼ばれることもある。ヘッドカバーは、シリンダヘッド内のカムシャフトなどのバルブ機構が露出しないように保護すると共に、バルブ機構の潤滑のために使用されるオイルを封止する役目もある。さらに、エンジンの燃焼音やバルブ機構の動作音を低減するという役目もある（特開平４−３２７０９３号公報・実開平４−１０００４０号公報など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、環境に対するより一層の配慮が必要であることが提唱されるようになり、より一層の燃費向上などが要望されている。燃費向上の一手段として、車両軽量化がある。なお、軽量化は、車両の慣性重量を減らすことにもあるので、車両の運動性能向上の観点からも重要である。このような軽量化の考えは、ヘッドカバーにも要望される。発泡樹脂製のヘッドカバーなどは、実開昭６３−３４３４４号公報などに記載されている。しかし、単に軽くすれば良いというものではなく、上述したようにヘッドカバーとして要求される性能は確実に満たしておかなければならない。
【０００４】
従って、本発明の目的は、ヘッドカバーに求められる基本的な性能を満たしつつ、更なる軽量化を可能とするヘッドカバーを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のヘッドカバーは、シリンダヘッド側に配置されるインナーカバーと、該インナーカバーの外側に配置されるアウターカバーと、該アウターカバーの表面に形成された液密層とを備えており、インナーカバー及びアウターカバーが発泡金属材又は発泡樹脂材によって形成され、インナーカバーの空孔率とアウターカバーの空孔率とが異なっていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヘッドカバーにおいて、インナーカバーの空孔率がアウターカバーの空孔率よりも大であることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のヘッドカバーにおいて、液密層がシリンダヘッドとの接合面にまで回り込んで形成されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のヘッドカバーの実施形態について、図面を参照しつつ以下に説明する。第一実施形態を図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す。図１（ａ）はヘッドカバー１の平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＩ−Ｉ線にて切断した端面図である。
【０００９】
ヘッドカバー１の外形自体は、従来のものと変わりはない。図１（ａ）に示すヘッドカバー１は、直列四気筒の内燃機関のものである。その中央には、点火プラグ挿入用のプラグ孔１０が四つ一列に穿孔されている。ヘッドカバー１は、その周囲に形成された複数のボルト孔１１においてシリンダヘッドに対して固定される。そして、ヘッドカバー１の構造は、図１（ｂ）に示されるように、内部側からインナーカバー１２、アウターカバー１３、及び、液密層１４とからなっている。インナーカバー１２は、アウターカバー１３のフランジ部１３ａを除く内面全体を覆うように形成されている。液密層１４は、ゴム材をアウターカバー１３の外表面全体に密着させることで形成されている。
【００１０】
液密層１４の下端は、アウターカバー１３のフランジ部１３ａを回り込み、その端縁がインナーカバー１２とアウターカバー１３とで挟まれて固定されている。このため、フランジ部１３ａの下面（シリンダヘッドとの接合面Ｘ）においては、液密層１４がガスケットとして機能し、ヘッドカバー１とシリンダヘッドとの間のシールが確実になされるようになっている。また、ガスケットがヘッドカバー１に一体化されるので、ヘッドカバーの取付時などに組み付けが行いやすい。また、液密層１４の端縁が全周にわたって挟み込まれているため、液密層１４がまくれてしまうことがない。
【００１１】
本実施形態におけるインナーカバー１２及びアウターカバー１３は、発泡アルミニウムによって形成されている。発泡アルミニウムの一例としては、特開２０００−１３２５３３号公報に記載のものなどがある。そして、ここでは、インナーカバー１２の空孔率とアウターカバー１３の空孔率とが異ならせてあり、インナーカバー１２の空孔率の方がアウターカバー１３の空孔率よりも大きい。
【００１２】
インナーカバー１２及びアウターカバー１３を発泡アルミニウム（発泡材）で形成することで、軽量化を行うことが可能となる。また、ここで、インナーカバー１２の空孔率とアウターカバー１３の空孔率とが異ならせることで、ヘッドカバー１の内部から外部への音の透過をより一層抑止することが可能となる。これは、空孔率が異なることで透過が抑止される音の周波数ピークがことなり、インナーカバー１２及びアウターカバー１３とで、透過を抑止する音の周波数範囲が拡大するものと思われる。
【００１３】
インナーカバー１２の空孔率の方がアウターカバー１３の空孔率よりも大きく（アウターカバー１３の空孔率の方がインナーカバー１２の空孔率よりも小さくされている）。このようにすることで、ヘッドカバー１の外側の強度・剛性を高くでき、シリンダヘッドに組み付けたときのヘッドカバー１の損傷をより確実に防止できる。また、アウターカバー１３のフランジ部１３ａにおいてシリンダヘッドとボルト締めするので、アウターカバー１３の強度・剛性が高い方がヘッドカバー１とシリンダヘッドとの固定の際に都合がよい。
【００１４】
また、インナーカバー１２の方が空孔率が大きくされており、ヘッドカバー１の内表面側での潤滑オイルの吸収保持されやすい（空孔内にオイルが溜まりやすい）。吸収保持されたオイルは、上方からバルブ機構上に常時滴下するようになり、潤滑の観点から都合がよい。特に、本実施形態においては、確実に潤滑を行いたい箇所（カムシャフトのカム部分やロッカーアームのローラー部分など）の上方に、図１（ｂ）中に示されるような突起１２ａをインナーカバー１２の内面に形成させてある。このような突起１２ａを設けることで、突起１２ａの先端からの潤滑オイルの滴下が起こりやすくなり、潤滑させたい箇所に確実にオイルを供給することができる。
【００１５】
突起１２ａは、円錐状のような形状とされても良いし、長さを持った突条として形成されても良い。本実施形態では、突条として形成させてあり、潤滑させたい箇所の上方部分以外にも形成されている。これらの突条状の突起１２ａは、インナーカバー１２の内面に直交するように配置されている。この突起１２ａは、バルブ機構が発する音を分散反射させ、外部への音の放射を抑止する効果も有している。
【００１６】
なお、インナーカバー１２及びアウターカバー１３が発泡材であるため、内部にの潤滑オイルがインナーカバー１２及びアウターカバー１３内部の無数の空孔部を伝ってヘッドカバー１の外表面側に染み出す可能性があるが、アウターカバー１３の外表面には上述した液密層１４が形成されているため、潤滑オイルはヘッドカバー１の内部に留められる。液密層１４によって、内部の潤滑オイルは確実にヘッドカバー１内に留められる
【００１７】
図２に、第二実施形態を示す。図２は図１（ｂ）相当図である。本実施形態のヘッドカバー１００も、上述した第一実施液体のヘッドカバー１とほぼ同様の構成を有しているので、同一又は同等の構成部分には、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。以下には、第一実施形態と異なる部分について特に詳しく説明する。
【００１８】
本実施形態では、インナーカバー１２とアウターカバー１３との間に隙間が形成されており、インナーカバー１２がバッフルプレートとしても機能し得るようになっている。また、このように、インナーカバー１２とアウターカバー１３との間に空間が形成されるが、この空間でバルブ機構などが発する音をより一層減衰させることも可能となる。また、この空間に潤滑オイルが貯留され、これがインナーカバー１２を透過して滴下することで、オイル切れなく確実な潤滑を行うことができる。
【００１９】
本発明のヘッドカバーは、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、インナーカバー及びアウターカバーは発泡アルミニウムによって形成されたが、発泡樹脂によって形成されても良い。また、発泡アルミニウムに用いられる材料は純粋なアルミニウムでなく、アルミニウム合金であっても良い。ただし、遮音性を考慮すれば、空孔部以外での密度の高いアルミニウム又は金属材を発泡させたものの方が好ましい。また、インナーカバー及びアウターカバーの製造は、成形型を用いるのが生産性が良く最も好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のヘッドカバーは、インナーカバーとアウターカバーと液密層とによって構築され、インナーカバー及びアウターカバーが、それぞれ異なる空孔率を有する発泡金属材又は発泡樹脂材によって形成されていることを特徴としている。このため、本発明のヘッドカバーによれば、遮音性などのヘッドカバーに求められる基本的な性能を満たしつつ、更なる軽量化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘッドカバーの第一実施形態を示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩ−Ｉ線を切断面とする端面図である。
【図２】本発明のヘッドカバーの第二実施形態の図１（ｂ）相当図である。
【符号の説明】
１，１００…ヘッドカバー、１０…プラグ孔、１１…ボルト孔、１２…インナーカバー、１２ａ…突起、１３…アウターカバー、１３ａ…フランジ部、１４…液密層、Ｘ…接合面。

Claims (3)

1. 内燃機関のシリンダヘッド上部に取り付けられるヘッドカバーにおいて、
   前記シリンダヘッド側に配置されるインナーカバーと、該インナーカバーの外側に配置されるアウターカバーと、該アウターカバーの表面に形成された液密層とを備えており、
   前記インナーカバー及び前記アウターカバーが発泡金属材又は発泡樹脂材によって形成され、前記インナーカバーの空孔率と前記アウターカバーの空孔率とが異なっていることを特徴とするヘッドカバー。
2. 前記インナーカバーの空孔率が前記アウターカバーの空孔率よりも大であることを特徴とする請求項１に記載のヘッドカバー。
3. 前記液密層が前記シリンダヘッドとの接合面にまで回り込んで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドカバー。

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