JP2007009905A - 内燃機関シリンダヘッド用シリンダヘッドカバー - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な方策でもってシリンダヘッドカバーとシリンダヘッドに固定し、長期の稼動期間に亘って十分に高い機密性を確保する。
【解決手段】シール部材１５には少なくとも一方側、つまりシリンダヘッド側あるいはシリンダヘッドカバー側に負圧室１６が囲むようにもうけられている。該負圧室に負圧を掛けることにより、シール部材は負圧室が対面している構造部材に吸い付けられる。これにより、シリンダヘッドカバー１２とシリンダヘッド１０間のシールがなされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１に記載の上位概念による内燃機関のシリンダヘッド用のシリンダヘッドカバーに関する。

公知のシリンダヘッドカバーは内燃機関のシリンダヘッドの上に装着され、締結ねじ部材でシリンダヘッドに固定される。前記締結ねじは通常シリンダヘッドカバーに設けられた締結穴に案内されてカバーの下にあるシリンダヘッドに確実にねじ込まれる。カバーを気密に連結するために、シリンダヘッドカバーとシリンダヘッド間の取付け域に広がるシール部材が置かれ、該シール部材は前記締結穴を介してシリンダヘッドカバーに合わされて締結ねじにより固定方向に押し付けられる。この従来の方式では、シリンダヘッドカバーとシリンダヘッド間の気密性は、シール部材を前記ねじ部材によって生じる固定力の方向に押付けることにより保証される。シール部材に掛かるシール力の作用方向は締結ねじ部材により生じる固定力の作用方向に一致する。

シール部材が固定力の方向へ押付けられるために圧縮されたシール部材からシリンダヘッドカバーに掛かる高い反力が生じ、特に高温では通常プラスチック材製のシリンダヘッドカバーに応力緩和が生じることがある。漏洩のもとになるこのような応力緩和が生じるのを防止するためには、シリンダヘッドカバーからシリンダヘッドへの押付け力を低減する必要があり、そうすると気密性が低下する危険がある。

前記応力緩和は、締結ねじ部材の数を増加することにより面圧を均等に近づけることができて低減することができる。そのほか、リブを追加することによりシリンダヘッドカバーを補強することもできる。これらの両対策は、しかしながらシリンダヘッドカバーの重量増加およびコスト上昇をもたらす。

結局考慮すべきことは、プラスチック製のシリンダヘッドカバーと通常アルミニューム材で製作されるシリンダヘッドの線膨張係数の違いにより、シール部材は余分の押し力及びせん断力を追加的に受けるということである。

本発明の課題は、簡単な方策でもってシリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに固定し、長期の稼動期間に亘って十分に高い気密性を確保することである。

この課題は、本発明の独立請求項１に記載の特徴により解決される。

本発明の利点は、負圧によってシリンダヘッドとシリンダヘッドカバー間の気密が保持されるようにシールが形成されることにある。そのため、シール部材には少なくとも一方側、つまりシリンダヘッド側あるいはシリンダヘッドカバー側に負圧室が囲繞するように設けられている。該負圧室が負圧にされると、シール部材は負圧室が対面している構造部材側に吸い付けられる。これにより、確実なシールが保証される。内燃機関の場合は、負圧は外部の負圧発生源から得られる。自動車の場合、負圧は吸入負圧から供給するかあるいは貯蔵するのが普通である。内燃機関の運転中には、この利用することができる負圧をこの原理に使用することができる。内燃機関が運転状態ではなくて負圧が低下すると、シール部材の負圧室の負圧も弱くなる。この場合でもシリンダヘッドとシリンダヘッドカバー間の接触は保証されるので、これは欠点にはならない。

別の実施形態では、シール部材は負圧室をシールするための少なくとも一つのリップ〈唇弁〉状のシール部を有している。このリップ状シール部は非常に確実に働き若干平坦さに欠ける面でもなじむことができる。

本発明のさらに他の実施形態では、シリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに固定するための固定用部材が設けられる。内燃機関の停止中で負圧がないか、あるいは少しだけしかない場合、前記固定用部材がシリンダヘッドカバーを確実にシリンダヘッド上に位置させるように働く。シール部材を受けるためにシリンダヘッドあるいはシリンダヘッドカバーには隆起帯が設けられ、該隆起帯は少なくとも部分的にシール部材の負圧室に嵌り込む。該隆起帯と前記負圧室を互いに適合する形状に形成することにより確実なシールがなされるので、シリンダヘッドカバーの取付けは簡単容易になる。

本発明のさらに他の実施例では、負圧室は負圧がシリンダヘッドとともにシリンダヘッドカバーにも作用するように形成される。これにより、シール部材がシリンダヘッドカバーあるいはシリンダヘッドのうちの一方に外れないように固定される。

上記およびその他の本発明の好ましい実施例の特徴が、請求項のほか、明細書及び図面から読み取れ、それらの特徴が個々にあるいは幾つかが組み合わされて本発明の実施形態に実施され、および他の分野で適用されて有利かつそれ自身保護され得る実施形態を具現することができ、それらに対して茲に保護を要請する。

本発明は以下実施例を参照してより詳細に説明される。図１の密封構造にはシリンダヘッド１０が示されており、その上方を向いた面１１は基本的に平面に形成されている。該面上に直接にシリンダヘッドカバー１２が載置されている。該シリンダヘッドカバー１２は弁駆動装置並びにシリンダヘッドの上部に配置された制御要素を密封する役目を果たす。シリンダヘッドカバー１２はその周囲を囲繞するとともに囲繞溝を具えた強化周縁１３を有する。シール部材１５は、前記溝１４内に延びる隆起帯１５aとともに囲繞する負圧室１６を有する。該負圧室は、同様に囲繞して該負圧室をシリンダヘッド１０の表面１１に対して閉鎖する２つのシールリップ１７、１８によって囲まれている。前記シール部材１５は、例えば前記シリンダヘッドカバーの強化周縁１３に接着されるが、シリンダヘッドカバー１２が熱可塑性プラスチック材からなる場合には該シール部材１５は２要素射出成形法により間接にシリンダヘッドカバーに熱可塑性エラストマーを射出して形成することも可能である。前記負圧室は図示しない負圧発生器に接続される。該負圧室内が負圧になるとシリンダヘッドカバー１２はシリンダヘッド１０に固定されることになる。該負圧は０．１〜０．５バールの範囲で十分である。負圧室で覆われる面積全体が有効であるので、シリンダヘッドカバーを固定するための大きな固定力が生じる。

図２はシリンダヘッドカバー１２のシリンダヘッド側から見た平面図を示す。同じ部品には同じ符号が付してある。囲繞する状態で示されているシール部材１５は、シリンダヘッドカバーの対応する溝１４内に嵌め込まれている。シール部材の囲繞形状は任意に形成することができることは明らかである。負圧はシールプロフィール全体に沿って均等に分布するので、押付け圧力分布が不均等になってシリンダヘッドカバーが反り漏洩箇所が生じるような危険は生じない。

図３は密封構造の他の例を示し、シリンダヘッドカバー１２をシール部材１５とともに断面図で示す。該シール部材はＸ部の拡大断面として図４にさらに明瞭に示してある。ここでは、シール囲繞形状に沿って設けられている開口２１によりシリンダヘッド側に開いている負圧室２０を備えた真空シールについて述べる。該真空シールは、ここではシリンダヘッドに向うリップ２５をも有している。さらに、前記負圧室２０は上方にも開いていて囲繞するスリットが形成され、該スリットにはシリンダヘッドカバー１２の囲繞隆起帯２３を挿入することができる。該隆起帯２３の右側には断面が４角形の切り通し２４がある。シール部材１５が、該シール部材１５に形成された留め爪２６（固定用部材）を介して前記きり通し部でシリンダヘッドカバー１２に止められ、これにより確実な装着が保証される。

密封構造の断面図である。 シリンダヘッドカバーの平面図である。 他の実施例のシール部材の詳細を示す図である。 図３のＸ部の拡大図である。

Claims (6)

1. シリンダヘッドカバーとシリンダヘッド間にシール部材を具えた内燃機関のシリンダヘッドカバーであって、前記シール部材はシール領域に設けられるとともに負圧室を有し、該負圧室は少なくとも片側に開いており、この少なくとも片側がシリンダヘッドあるいはシリンダヘッドカバーの面に向いていることを特徴とするシリンダヘッドカバー。
2. 前記シール部材はその取付け面で前記負圧室をシールするための少なくとも一つのリップ（唇弁）状のシール部を有することを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドカバー。
3. 前記シリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに固定するための少なくとも一つの固定用部材が設けられていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のシリンダヘッドカバー。
4. 前記シール部材はシリンダヘッドあるいはシリンダヘッドカバーのうちの一方の部材に保持され、前記負圧室とともに他方の部材に密着することを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載のシリンダヘッドカバー。
5. 前記シール部材を取り付けるために前記シリンダヘッドカバーは少なくとも部分的に前記シール部材の負圧室に嵌まり込む囲繞隆起帯を有することを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載のシリンダヘッドカバー。
6. 前記負圧室は前記隆起帯に向って開いているとともに前記シリンダヘッドのシール面に向っても開いていることを特徴とする請求項５記載のシリンダヘッドカバー。
   

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