JP2009215923A

JP2009215923A - 内燃機関の油路シール構造

Info

Publication number: JP2009215923A
Application number: JP2008058518A
Authority: JP
Inventors: Aritoshi Imazato; 有利今里
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】２重のシール効果が確実に働いて外部へのオイル漏れ防止の信頼性を高め、かつ脱落したシール部材を容易に回収できる内燃機関の油路シール構造を供する。
【解決手段】機関側壁に大径開口部45が外部に開口して形成され、大径開口部45の奥側に小径開口部44が形成され、小径開口部44が内燃機関の潤滑部位にオイルを供給する高圧油路41と連通し、大径開口部45が潤滑部位からオイルパン７にオイルを戻す低圧油路47と連通し、小径開口部44が第１シール部材72により閉塞され、大径開口部45が第２シール部材73により閉塞され、大径開口部45は閉塞された第２シール部材73の内側に小径開口部44より大きい内径の低圧油路47が開口する空洞45ｃが形成される内燃機関の油路シール構造。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の油路シール構造に関する。

内燃機関の潤滑構造において、油路の外部への開口部を２重にシールして、油路を確実に閉塞しようとするシール構造が、既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−９３７１号公報

同特許文献１に開示された油路シール構造は、油路の開口部に外部に向かって漸次もしくは段階的に内径が大きくなるシール穴が形成され、シール穴の大径部と小径部にそれぞれ大小のシールボールを圧入して２重にシールする。
そして、シール穴の大径部と小径部との間にドレーン部へ通じる通路が設けられ、万一小径ボールが脱落しても、油路の油圧を通路を介してドレーン部へ抜くことで、大径ボールのシールは確保され、外部にオイルが漏れることを防止できるとするものである。

しかるに、油圧をドレーン部へ抜く通路の開口は、小径ボールより小さいので、特許文献１の構成では小径ボールが脱落した場合、大径部に流入してくる油量はドレーン部へ流出する油量より多いため、大径ボールにかかる油圧が急激に増大して大径ボールの脱落を招き、結果オイルが外部に噴出してしまう危険性を確実に防止できるものではない。
また、小径ボールが脱落するときは、脱落した小径ボールはドレーン部へ通じる通路を抜けることなく、場合によっては、脱落した小径ボールが大径ボールに直接衝突し、大径ボールを脱落させる可能性があり、２重シールの効果が万全とはいえない。

また、シール穴の小径部から脱落した小径ボールは、ドレーン部へ通じる通路を抜けないでシール穴の大径部に残り、ドレーン部には脱落しないので、小径ボールの回収が面倒である。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、２重のシール効果が確実に働いて外部へのオイル漏れ防止の信頼性を高め、かつ脱落したシール部材を容易に回収できる内燃機関の油路シール構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、機関側壁に大径開口部が外部に開口して形成され、前記大径開口部の奥側に小径開口部が形成され、前記小径開口部が内燃機関の潤滑部位にオイルを供給する高圧油路と連通し、前記大径開口部が前記潤滑部位からオイルパンにオイルを戻す低圧油路と連通し、前記小径開口部が第１シール部材により閉塞され、前記大径開口部が第２シール部材により閉塞され、前記大径開口部は閉塞された前記第２シール部材の内側に前記小径開口部より大きい内径の低圧油路が開口する空洞が形成される内燃機関の油路シール構造とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の油路シール構造において、前記大径開口部と前記小径開口部は同軸水平方向に連続して形成され、前記低圧油路の開口は前記大径開口部の空洞の下側に形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の内燃機関の油路シール構造において、前記第１シール部材は前記小径開口部に圧入されるシールボールであり、前記第２シール部材は前記大径開口部に螺着または嵌着されるシールプラグまたはシールキャップであることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の内燃機関の油路シール構造において、前記高圧油路が、動弁機構の潤滑部位にオイルを供給する高圧オイル通路であることを特徴とする。

請求項１記載の内燃機関の油路シール構造によれば、低圧油路に連通する大径開口部が第２シール部材により閉塞され、該大径開口部の奥側の高圧油路に連通する小径開口部が第１シール部材により閉塞され、大径開口部は閉塞された第２シール部材の内側に小径開口部より大きい内径の低圧油路が開口する空洞が形成される構造であるので、高圧油路を閉塞する第１シール部材が脱落するような場合でも、高圧油路が低圧油路と連通して油圧を下げ、第２シール部材による閉塞は確保され、オイルが外部に漏れ出ることは防止される。

そして、小径開口部から大径開口部の空洞に脱落した第１シール部材は、空洞に開口した小径開口部より大きい内径の低圧油路に抜けてオイルパンに落下し、脱落した第１シール部材を容易に回収することができる。
小径開口部から脱落した第１シール部材は、小径開口部より大きい内径の低圧油路に抜ける動きをするので、第２シール部材に直接衝突することは避けられ、第２シール部材が脱落する可能性は低く、２重のシール効果がほぼ確実に働き、信頼性を向上させることができる。

請求項２記載の内燃機関の油路シール構造によれば、大径開口部と小径開口部は同軸水平方向に連続して形成されるので、加工作業が容易にできる。
また、低圧油路の開口は大径開口部の空洞の下側に形成されているので、小径開口部から大径開口部の空洞に脱落した第１シール部材は低圧油路の開口に入って抜け易い。

請求項３記載の内燃機関の油路シール構造によれば、小径開口部はシールボールが圧入されて閉塞されるので、小スペース構造で、かつ低コストである。
大径開口部はシールプラグまたはシールキャップが螺着または嵌着されて閉塞されるので、脱落したシールボールが衝突したとしてもシールプラグまたはシールキャップの脱落は確実に回避され、２重のシール効果が確実に働き、信頼性を一層向上させることができる。

請求項４記載の内燃機関の油路シール構造によれば、高圧油路が動弁機構の潤滑部位にオイルを供給する高圧オイル通路であるので、第１シール部材が小径開口部から脱落すると、動弁機構の潤滑部位にオイルを供給していた高圧油路の油圧が低下し、そのため動弁機構に異音が生じることから、ユーザが早期に第１シール部材の脱落に気付くことができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１２に基づいて説明する。
本実施の形態の内燃機関１は、Ｖ型６気筒のディーゼル機関である。
内燃機関１はクランク軸２を車両前後方向に指向させる縦置き配置で車両に搭載され、３気筒ずつ左右に傾いた左バンクＢ_Ｌと右バンクＢ_ＲがＶ字に構成されている（図１参照）。

図１を参照して、クランク軸２を回転自在に軸支して収納するクランクケース３は、左右にそれぞれ３気筒が直列に配列される左シリンダブロック４Ｌと右シリンダブロック４Ｒを前面視でＶ字をなすように斜め上方に延出形成している。

左右シリンダブロック４Ｌ，４Ｒには、左右シリンダヘッド５Ｌ，５Ｒがそれぞれ斜め上に重ねられてヘッドボルト８により締結され、同左右シリンダヘッド５Ｌ，５Ｒの上を左右ヘッドカバー６Ｌ，６Ｒがそれぞれヘッドカバー締結ボルト９により締結されて覆っている。
なお、クランクケース３の下方は、オイルパン７が覆っている。

左バンクＢ_Ｌと右バンクＢ_Ｒは、互いにほぼ左右対称の構造をしており、よって左右シリンダヘッド５Ｌ，５Ｒの構造もほぼ左右対称であるため、以下、主に左シリンダヘッド５Ｌをもとにして説明する。
そこで、左シリンダヘッド５Ｌをシリンダヘッド５と称して説明し、必要に応じて左シリンダヘッド５Ｌと称する。

図１を参照して、シリンダヘッド５（５Ｌ）に設けられる動弁機構50は、SOHC型の動弁機構で１本のカム軸51により吸気バルブ52と排気バルブ53が駆動される。
左シリンダブロック４Ｌの３つのシリンダボア４ｂの３本の中心軸線（シリンダ軸線）Ｌｃを含む平面に関して互いに反対側に吸気側Ｓｉと排気側Ｓｅが構成されている。
左バンクＢ_Ｌと右バンクＢ_Ｒの間のバンク内側が吸気側Ｓｉで外側が排気側Ｓｅである。

シリンダヘッド５において、各気筒のシリンダボア４ｂの上部の燃焼室10に吸気側Ｓｉで開口した前後一対の吸気ポート11がバンク内側に向けて延出し、同燃焼室10に排気側Ｓｅで開口した前後一対の排気ポート12が、途中１つに集合して集合排気ポート13としてバンク外側に向けて延出している。

吸気バルブ52および排気バルブ53は、シリンダヘッド５に嵌着されたバルブガイド52ｇ，53ｇにそれぞれ摺動自在に支持され、吸気バルブ52は吸気ポート11の燃焼室10に臨む開口を開閉し、排気バルブ53は排気ポート12の燃焼室10に臨む開口を開閉する。

この吸気バルブ52と排気バルブ53を、開閉駆動する１本のカム軸51が、シリンダヘッド５のバンク外側である排気側Ｓｅに偏って気筒配列方向（前後方向）に指向して配設されている。
カム軸51は、シリンダヘッド５（５Ｌ）の左ヘッドカバー６Ｌとの合せ面と同一面に、カム軸受壁28とカムホルダ55に挟まれて回転自在に軸支される。

このカム軸51の吸気側Ｓｉに寄った斜め下方に、ロッカアーム支軸56により基端が軸支された吸気ロッカアーム57が揺動自在に配設され、同吸気ロッカアーム57の基端より上方に膨出した端部にカム軸51の吸気カムが接し、同吸気ロッカアーム57の先端が吸気バルブ52のバルブステム上端に接している。

また、カム軸51の下方には、排気ロッカアーム58が配設されており、同排気ロッカアーム58は基端をシリンダヘッド５に嵌着されたロッカアーム支点部材59の頭部に球面接触し、中央部にカム軸51の排気カムが接し、先端が排気バルブ53のバルブステム上端に接している。

カム軸51は、クランク軸２の回転が図示されないカムチェーン伝達機構を介して伝達されてクランク軸２の２分の１の回転速度で回転し、このカム軸51の回転により吸気ロッカアーム57を介して吸気バルブ52が所要のタイミングで開閉駆動するとともに、排気ロッカアーム58を介して排気バルブ53が所要のタイミングで開閉駆動する。

バンク内側に延出した吸気ポート11は、湾曲して上方に向き左右バンクＢ_Ｌ，Ｂ_Ｒに共通に構成された吸気マニホールド15に連結され、バンク外側に延出した排気ポート12の集合排気ポート13は斜め下方に向き排気マニホールド16に連結される。

上記動弁機構50を備えるシリンダヘッド５は、アルミニウム製であり、その構造を、以下図２ないし図８に基づき説明する。
シリンダヘッド５は、概ね前後に長尺の長方形状のヘッド底壁21を矩形枠状のヘッド周壁22が囲む外形をなし、ヘッド周壁22の内部が略中央高さ位置に設けられたカム室底壁23により仕切られて上側の空間が前記動弁機構50が配設される動弁カム室24として構成されている。

カム室底壁23の下側には前記吸気ポート11と排気ポート12および集合排気ポート13が形成され、吸気マニホールド15に連結される合せ面である吸気ポート11の上流側開口端面11ａがヘッド周壁22の右側壁下部から斜め上方へ膨出した端部に形成され、排気マニホールド16に連結される合せ面である集合排気ポート13の下流側開口端面13ａがヘッド周壁22の左側壁22ｌの下部に形成されている。

燃焼室10の天井面を構成するヘッド底壁21の上側でカム室底壁23の下側は、上記吸気ポート11と排気ポート12および集合排気ポート13以外に主に冷却水通路空間25が形成されている。

また、ヘッド底壁21の燃焼室10の天井面中央から上方にシリンダ軸線Ｌｃに沿って嵌挿孔を貫通させて燃料噴射弁70を嵌挿する燃料噴射弁嵌挿ボス部26が、動弁カム室24に３本カム軸方向に並んで突出して形成されている。
本内燃機関１は、燃料噴射弁70により燃焼室10の内部に直接燃料を噴射する直噴内燃機関である。

各燃料噴射弁嵌挿ボス部26の周囲に吸気バルブ52のバルブガイド52ｇと排気バルブ53のバルブガイド53ｇがそれぞれ吸気側Ｓｉと排気側Ｓｅに一対ずつ嵌着されており、さらにその外周囲すなわち燃焼室10の外周囲に前記ヘッドボルト８が貫通するボルト孔27ｈを有するヘッドボルトボス部27が、４本、ヘッド周壁22の内周面に沿って形成されている。
燃焼室10の外周囲を４本のヘッドボルト８でシリンダヘッド５がシリンダブロック４Ｌに締結される。

なお、隣り合う燃焼室10間に共通のヘッドボルトボス部27が形成されるので、３つの燃焼室10に対してヘッドボルトボス部27は、ヘッド外周部の吸気側Ｓｉと排気側Ｓｅの各外側縁部にそれぞれ４本のヘッドボルトボス部27がカム軸方向に各気筒を挟む間隔で直列に配列され、全てのヘッドボルトボス部27はヘッド周壁22の内側の動弁カム室24内にある。

ヘッド周壁22の上端面は、ヘッドカバー６Ｌとシール部材18を介して合わされて内側の動弁カム室24を密閉するシール面22ｓをなす。
前記燃料噴射弁嵌挿ボス部26の上端面は、このシール面22ｓと同一面をなし、ヘッドボルトボス部27の上端面は動弁カム室24内にあってシール面22ｓより低い位置にあり、バルブガイド52ｇ，53ｇはさらに低い位置にあるカム室底壁23の上面から上方に突出している。

カム室底壁23より上側の概ね前後左右の側壁からなるヘッド周壁22のうち排気側Ｓｅの左側壁22ｌは、排気側Ｓｅに直列に配列された４本のヘッドボルトボス部27に沿って直線状に形成されており、同左側壁22ｌと燃料噴射弁嵌挿ボス部26とを連結してカム軸受壁28がカム軸方向（前後方向）と直交して形成されている。

カム軸受壁28の上端面は合せ面28ｓをなし、同合せ面28ｓを半円弧状に切欠くようにカム軸51を軸支する軸受円弧面28ａが形成され、軸受円弧面28ａの左右両側の合せ面28ｓにカムホルダ55を固定するためのボルト孔が穿孔されている。
ヘッド周壁22の前側壁22ｆと後側壁22ｒにも、カム軸51を軸支する軸受円弧面22fa，22raとボルト孔22fb，22rbが形成されている。

したがって、カム軸51は、シリンダ軸線Ｌｃより排気側Ｓｅにおいて、カム軸受壁28の軸受円弧面28ａおよび前側壁22ｆと後側壁22ｒの各軸受円弧面22fa，22raに支持され、カムホルダ55の上側軸受円弧面および左ヘッドカバー６Ｌの前後側壁の上側軸受円弧面に挟まれて回転自在に保持される。
また、左側壁22ｌからは少なくともカム軸受壁28の前後位置において外側に膨出して左ヘッドカバー６Ｌを締結するヘッドカバー締結ボルト９の雌ねじ孔を有するヘッドカバー締結ボルトボス部29ｌが形成されている。

ヘッド周壁22のうちカム軸51が支持される排気側Ｓｅとは反対の吸気側Ｓｉの右側壁は、ヘッドボルトボス部27の近傍の外周部と燃料噴射弁嵌挿ボス部26とを交互に連結して上面視で凹凸形状に形成されている。
すなわち、ヘッド周壁22の右側壁は、ヘッドボルトボス部27に沿って外周を湾曲して動弁カム室24の外側に凸出した凸側壁22rpと、隣り合うヘッドボルトボス部27，27間で燃料噴射弁嵌挿ボス部26に向かって動弁カム室24の内側に凹出した凹側壁22rqとが交互に形成されて、凸側壁22rpと凹側壁22rqが連続して繰り返される波形状を形成している。

ヘッド周壁22は、以上のように形成されており、したがって、その端面であるシール面22ｓは、排気側Ｓｅが排気側Ｓｅの４本のヘッドボルトボス部27に沿って直線状をなし、吸気側Ｓｉが吸気側Ｓｉのヘッドボルトボス部27の近傍の外周部と燃料噴射弁嵌挿ボス部26とを交互に連結して凹凸形状をなす。
すなわち、ヘッド周壁22の右側壁に対応してシール面22ｓの吸気側Ｓｉは、ヘッドボルトボス部27に沿って外周を湾曲して外側に凸出した凸出シール面部22spと燃料噴射弁嵌挿ボス部26で動弁カム室24側に凹出した凹出シール面部22sqとを繰り返して波形状に形成されている。

したがって、図３に示すように、ヘッド周壁22における凹側壁22rqの端面の凹出シール面部22sqと凸側壁22rpの端面の凸出シール面部22spとの互いの連結シール面部分22scが、上面視で燃料噴射弁嵌挿ボス部26すなわち燃焼室10から放射方向に直線的に延出している。
この吸気側のシール面22ｓに対応して右側壁は、凹側壁22rqと凸側壁22rpの互いの連結側壁部分22rcが燃焼室10から放射状に延出している。

また、燃料噴射弁嵌挿ボス部26から排気側Ｓｅにはカム軸受壁28が延出するとともに、カム軸受壁28の端面（カムホルダ55との合せ面28ｓ）がシール面22ｓと同一面をなして延出している。
すなわち、シリンダヘッド５は、燃焼室10の中央に位置する燃料噴射弁嵌挿ボス部26から放射方向に２辺の連結側壁部分22rcと１辺のカム軸受壁28が延出しており、同時にシリンダヘッド５の上端面において燃料噴射弁嵌挿ボス部26から放射方向に２本の連結シール面部分22scと１本のカムホルダ55との合せ面28ｓが延設されている。

ヘッド周壁22の吸気側Ｓｉの凹側壁22rqの２辺の連結側壁部分22rcの間に挟まれた動弁カム室24の外側の凹出空間22ｖに、ヘッドカバー６Ｌを締結するカバー締結ボルト９を螺合する雌ねじ孔29rhを有するヘッドカバー締結ボルトボス部29ｒが、外周囲を肉抜きされて上方に突出して形成されている。
このヘッドカバー締結ボルトボス部29ｒの上端面は、ヘッド周壁22のシール面22ｓと同一の高さ位置にある。

なお、ヘッドカバー締結ボルトボス部29ｒが突出する動弁カム室24の外側の凹出空間22ｖに臨んで最も奥まった位置に後記するクランプ取付けボルト82のクランプボルト孔30が穿設されている。
クランプボルト孔30は、カバー締結ボルトボス部29ｒと燃料噴射弁嵌挿ボス部26の間の略中間位置にある。

図３の燃料噴射弁嵌挿ボス部26を通るIV−IV線で切断した断面を示す斜視図である図４を参照して、燃焼室10の中央から燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26ｈが上方に貫通しており、この嵌挿孔26ｈの上部最大内径部にアルミニウムよりヤング率の高い鉄鋼製の補強円筒部材31が下半部を圧入されて突設される。

シリンダヘッド５の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の存在する前後位置（クランク軸方向位置）において、燃料噴射弁嵌挿ボス部26より排気側Ｓｅ（図４では右方）で、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と左側壁22ｌとの間はカム軸51と直交するカム軸受壁28が連結しており、このカム軸受壁28とその下方のカム室底壁23との間を補強リブ32が連結している（図４，図６，図７参照）。
補強リブ32の燃料噴射弁嵌挿ボス部26寄りには動弁カム室24の下部を連通するオイル連通孔24ｇが開口している。

また、補強リブ32の左側壁22ｌ寄りには高圧オイル通路41がカム軸方向に指向して穿孔されている。
なお、高圧オイル通路41からはカム軸受壁28を斜めに貫通して軸受円弧面28ａに開口する軸受給油路42が形成されている。

また、図４を参照して、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と同一クランク軸方向位置（前後位置）において、カム室底壁23とヘッド底壁21との間を連結壁33が連結して形成されている。
連結壁33の燃料噴射弁嵌挿ボス部26寄りには冷却水通路空間25の一部が必要最小限開口しており、左側壁22ｌ寄りには集合排気ポート13が形成されている。
この集合排気ポート13の上流側の一対の排気ポート12，12が交わる辺りに燃料噴射弁嵌挿ボス部26と同一クランク軸方向位置に整流壁34が連結壁33の延長として形成されている。

なお、集合排気ポート13の上方のカム室底壁23および下方のヘッド底壁21の各々に、排気マニホールド16を取り付けるためのスタッド雌ねじ孔36，36が集合排気ポート13の下流側開口端面13ａに開口して右方（図４で左方）に向かって穿孔されている。

他方、燃料噴射弁嵌挿ボス部26より吸気側Ｓｉ（図４で左方）においては、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と同一クランク軸方向位置で冷却水通路空間25を仕切るように仕切壁35が一部冷却水通路空間25を連通する開口を必要最小限残して形成されている。
この仕切壁35には、前記クランプボルト孔30が穿孔されるとともに、燃焼室10から左方斜め上向きにシールドプラグ（予熱栓）71が嵌挿されるプラグ孔37が穿孔されている。

以上のように、本シリンダヘッド５は、燃料噴射弁嵌挿ボス部26が存在する前後位置には、吸気側Ｓｉで仕切壁35が存在するとともに、排気側Ｓｅでカム軸受壁28，補強リブ32，連結壁33，整流壁34が、カム室底壁23，ヘッド底壁21に連結して必要最小限の冷却水通路空間25等を除いて一連の連続壁を形成している。

本シリンダヘッド５の潤滑系について簡単に説明すると、カム軸51の斜め下方にカム軸51と平行に穿設された前記高圧オイル通路41は、動弁機構50の潤滑部位にオイルを供給する高圧油路であり、途中からカム軸51の軸受部に給油する前記軸受給油路42が分岐するとともに、吸気ロッカアーム57の摺動部位に給油する吸気ロッカアーム給油路43ｉが吸気側Ｓｉに向けて分岐し、排気ロッカアーム58の摺動部位に給油する排気ロッカアーム給油路43ｅが高圧オイル通路41に沿って上下方向に向いて分岐している（図３，図６参照）。
なお、排気ロッカアーム給油路43ｅは前記ロッカアーム支点部材59が嵌挿され、ロッカアーム支点部材59内を経由してオイルが排気ロッカアーム58との球面接触部位に供給される。

図５および図６を参照して、高圧オイル通路41の吸気ロッカアーム給油路43ｉと反対側（排気側Ｓｅ）に小径開口部44を経て大径開口部45がシリンダヘッド５の左側壁22ｌに突出形成されている。
すなわち、シリンダヘッド５の左側壁22ｌの側面に開口する大径開口部45の奥側に小径開口部44が高圧オイル通路41に連通して形成されている。

小径開口部44には第１シール部材であるシールボール72が圧入されて高圧オイル通路41を大径開口部45から遮断閉塞し、大径開口部45には第２シール部材であるシールキャップ73が嵌着されて、大径開口部45の内部を外部から遮断閉塞する。
なお、第２シール部材としては、シールキャップのように脱落が略確実に防止されるものであればよく、例えばシールプラグのように螺合して固着されるものでもよい。

図５および図６に示すように、大径開口部45の嵌着されたシールキャップ73の内側には、シールボール72との間に空洞45ｃが形成され、空洞45ｃには低圧油路であるオイル戻し通路47の開口47ａが斜め後方の下側に形成されている。
このオイル戻し通路47の開口47ａは、内径が小径開口部44の内径より大きい。
オイル戻し通路47の開口47ａの上方には、カム室底壁23を貫通したオイル戻し口46が形成されている。

図１の左バンクＢ_Ｌと同じ構造の右バンクＢ_Ｒの右シリンダヘッド５Ｒ、右シリンダブロック４Ｒ、クランクケース３を参照して、右シリンダヘッド５Ｒの大径開口部45におけるシールボール72とシールキャップ73の間の空洞45ｃに開口するオイル戻し通路47は、シリンダ軸線Ｌｃに平行に排気側の側壁面に沿って下方に延出し、右シリンダブロック４Ｒおよびクランクケース３のオイル戻し通路48に連通しており、オイル戻し通路48からオイルパン７にオイルが戻される。

したがって、動弁カム室24内で動弁機構50の潤滑部位を潤滑したオイルは、カム室底壁23に集まり、排気側Ｓｅが低く傾斜したカム室底壁23を排気側Ｓｅに流れてオイル戻し口46に流入し、オイル戻し通路47，48を流下してオイルパン７に貯留される。
また、高圧オイル通路41が何らかの原因で必要以上の高圧となり、シールボール72が小径開口部44から脱落するようなことがあると、小径開口部44から漏れたオイルは、大径開口部45の空洞45ｃからオイル戻し通路47に流入してオイルパン７に戻される。

シールボール72が小径開口部44から脱落してもシールキャップ73に高圧は作用せず、シールキャップ73による閉塞は確保され、オイルが外部に漏れ出ることは確実に防止される。
なお、小径開口部44から脱落したシールボール72も空洞45ｃから下側に形成された小径開口部44より内径の大きい開口47ａに導かれて落下しオイル戻し通路47，48を通ってオイルパン７に達するので、回収が容易にできる。

概ね以上のようなシリンダヘッド５（５Ｌ）がクランクケース３と一体の左シリンダブロック４Ｌに重ねられて、燃焼室10の外周囲のヘッドボルトボス部27のボルト孔27ｈを貫通したヘッドボルト８が左シリンダブロック４Ｌに螺合されることによりシリンダヘッド５（５Ｌ）が左シリンダブロック４Ｌに締結される。

ヘッドボルトボス部27の上端面は、湾曲した凸側壁22rpのシール面22spより低い位置にあって、動弁カム室24内にあるので、ヘッドボルト８が締結されるヘッドボルトボス部27の上端面は完全に外気と遮断されて、シリンダヘッド５の膨張・収縮変形があってもヘッドボルト８による締結の耐久性を向上させることができる。

シリンダヘッド５（５Ｌ）の上に被せられる左ヘッドカバー６Ｌは、図９に図示されるような構造をしている。
左ヘッドカバー６Ｌは、概略シリンダヘッド５のシール面22ｓに対向したシール面６ｓを有する前後長尺の概ね矩形のカバー枠部62の内側が上方に膨出してカバー上壁61を形成している。

カバー枠部62の排気側Ｓｅは、シリンダヘッド５の左側壁22ｌと同様直線状の左側壁62ｌが形成され、同直線状の左側壁62ｌからカバー締結ボルトボス部29ｌに対応してボルトボス部63ｌが膨出している。
他方、カバー枠部62の吸気側Ｓｉは、シリンダヘッド５の凸側壁22rpに対応した大凸壁62ｐとカバー締結ボルトボス部29ｒを覆うように小さく膨出した小凸壁62ｑとが交互に連続する凹凸形状を形成している。

シリンダヘッド５のカバー締結ボルトボス部29ｒに対応して小凸壁62ｑに沿ってボルトボス部63ｒが形成されている。
カバー上壁61には、シリンダヘッド５の燃料噴射弁嵌挿ボス部26に対応して燃料噴射弁貫通ボス部64が燃料噴射弁貫通孔64ｈを有して形成されており、燃料噴射弁嵌挿ボス部26と前記ボルトボス部63ｒとの間に開口空洞部65が形成されている。
なお、ボルトボス部63ｒの近傍前方にも小さい開口空洞部66が形成されている。

これら開口空洞部65，66は、シリンダヘッド５の凹側壁22rqに挟まれた動弁カム室24の外側の凹出空間22ｖに対応しており、特に開口空洞部65は、クランプボルト孔30と重なる位置に形成されている。

動弁機構50等の一部を省略して左シリンダヘッド５Ｌおよびその周辺の一部切断した分解斜視図を図１０に示し、その組付けた状態の斜視図を図１１に図示する。

シリンダヘッド５（５Ｌ）の排気側Ｓｅにおいて、集合排気ポート13の下流側開口端面13ａに形成されたスタッド雌ねじ孔36にスタッドボルト76を螺着して突出させておき、この下流側開口端面13ａに排気マニホールド16の取付基板16ｆを当接し、そのとき突出したスタッドボルト76は取付基板16ｆの取付孔16fbに貫通させる。
そして、取付基板16ｆの取付孔16fbを貫通したスタッドボルト76にナット77を螺合し緊締してシリンダヘッド５に排気マニホールド16を取り付けて集合排気ポート13を排気マニホールド16の排気管に連結させる。

一方、シリンダヘッド５（５Ｌ）の上側において、燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26ｈの上部に鉄鋼製の補強円筒部材31の下半部を圧入して上半部を突出させた状態とし、動弁機構50を組み込み、カム軸51は補強円筒部材31より排気側Ｓｅのカム軸受壁28の軸受円弧面28ａに載せられ、ボルト75によるカムホルダ55のカム軸受壁28への固着によりカム軸51は回転自在に挟まれて保持される。

そして、ヘッドカバー６Ｌのシール面６ｓにシール部材18を添着して、シリンダヘッド５の燃料噴射弁嵌挿ボス部26から突出した３本の補強円筒部材31に、該ヘッドカバー６Ｌの３つの燃料噴射弁貫通孔64ｈを合せて嵌入するようにしてシリンダヘッド５の上にシール部材18を介してヘッドカバー６Ｌを重ね合わせ、カバー締結ボルト９をヘッドカバー６Ｌの周縁のボルトボス部63ｌ，63ｒに貫通しシリンダヘッド５のカバー締結ボルトボス部29ｌ，29ｒの雌ねじ孔29lh，29rhに螺合して締結する。

次に、燃料噴射弁70をヘッドカバー６Ｌの燃料噴射弁貫通孔64ｈに貫通させて、シリンダヘッド５の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26ｈに嵌挿させる。
その際に、燃料噴射弁70のクランプ機構80も一緒に組み付ける。

燃料噴射弁70は、太径のノズルボディ部70ａの先端に細径のノズル部70ｂが突出しており、ノズルボディ部70ａの基端側の所定箇所にフランジ70ｃが突出形成されている。
一方、シリンダヘッド５の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26ｈには、燃焼室側に燃料噴射弁70のノズル部70ｂが嵌挿される小径部26hbが形成され、小径部26hbから段部26hdを介して大径部26haが形成されている（図４参照）。

したがって、燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26ｈに嵌挿された燃料噴射弁70は、小径部26hbにノズル部70ｂを挿入して段部26hdにノズルボディ部70ａの先端面を当接することで、燃料噴射弁70の軸方向の位置決めがなされる。
こうして軸方向の位置決めがなされた燃料噴射弁70は、鉄鋼製の補強円筒部材31にノズルボディ部70ａを保持されて、ヘッドカバー６Ｌの燃料噴射弁貫通孔64ｈを貫通して上部を外部に突出させている。

この燃料噴射弁70をノズルボディ部70ａの基端側で押さえるクランプ部材81は、図１０ないし図１２を参照して、その略中央部にクランプ取付けボルト82が貫通する貫通孔81ｈが穿孔され、この貫通孔81ｈが形成された中央部を挟んで互いに反対方向に押えフォーク部81ａと支持アーム部81ｂとが延びている。

押えフォーク部81ａは、中央部からフォーク状に２股に分かれて延びており、燃料噴射弁70のノズルボディ部70ａの基端側（上部）でフランジ70ｃの上側を挟むように係合し、フランジ70ｃに中心部の両側から均等に軸方向荷重を作用させる。
一方、支持アーム部81ｂは、その先端部が吸気側Ｓｉのヘッドカバー締付ボルト９の頭部に上方から当接する。

クランプ部材81の中央部の貫通孔81ｈを貫通するクランプ取付けボルト82は、貫通孔81ｈを上方から貫通して上端の拡径した頭部82ａが貫通孔81ｈの開口上端面に当接し、シリンダヘッド５のクランプボルト孔30に挿入されて下部のねじ部82ｂにより螺着される。

燃料噴射弁70をシリンダヘッド５の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26ｈに嵌挿させる際に、上記クランプ機構80が一緒に組み付けられる。
すなわち、図１０を参照して、クランプ部材81の押えフォーク部81ａを燃料噴射弁70のノズルボディ部70ａの上部でフランジ70ｃの直上に係合し、クランプ部材81の中央部の貫通孔81ｈにクランプ取付けボルト82を貫通させた状態で、ヘッドカバー６Ｌの上方から燃料噴射弁70を左ヘッドカバー６Ｌの燃料噴射弁貫通孔64ｈに貫通させてシリンダヘッド５の燃料噴射弁嵌挿ボス部26の嵌挿孔26ｈに嵌挿すると同時に、クランプ取付けボルト82を左ヘッドカバー６Ｌに形成された開口空洞部65に貫通させてシリンダヘッド５のクランプボルト孔30に螺入する。

すると、クランプ部材81は、押えフォーク部81ａが燃料噴射弁70のノズルボディ部70ａのフランジ70ｃを軸方向下方に押さえ、支持アーム部81ｂの先端部が吸気側Ｓｉのヘッドカバー締付ボルト９の頭部に上方から当接する。

クランプ取付けボルト82がクランプボルト孔30に所定深さまで螺入して剛性の高いシリンダヘッド５に固着されると、クランプ部材81は、中央部がクランプ取付けボルト82により固定され、支持アーム部81ｂの先端部がやはりシリンダヘッド５に締結されたヘッドカバー締結ボルト９に当接して支持されて、反対側の押えフォーク部81ａがフランジ70ｃを押圧するようにして燃料噴射弁70を押え固定するので、支持剛性が高く、燃料噴射弁70を確固として固定することができる（図１１、図１２参照）。

また、メンテナンス等で燃料噴射弁70を外すときも、ヘッドカバー６Ｌをシリンダヘッド５に締結した状態のままで、クランプ取付けボルト82を弛めクランプ機構80とともに燃料噴射弁70を取り外すことができる。

前記したように、本シリンダヘッド５の潤滑系において、低圧油路であるオイル戻し通路47に連通する大径開口部45がシールキャップ73により閉塞され、該大径開口部45の奥側の高圧オイル通路41に連通する小径開口部44がシールボール72により閉塞され、大径開口部45は閉塞されたシールキャップ73の内側に小径開口部44より大きい内径のオイル戻し通路47が開口する空洞45ｃが形成される構造であるので、高圧オイル通路41を閉塞するシールボール72が脱落するような場合でも、高圧オイル通路41がオイル戻し通路47と連通して油圧を下げ、シールキャップ73による閉塞は確保され、オイルが外部に漏れ出ることは防止される。

そして、小径開口部44から大径開口部45の空洞45ｃに脱落したシールボール72は、空洞45ｃに開口した小径開口部44より大きい内径の開口47ａからオイル戻し通路47に抜けてオイルパン７に落下し、脱落したシールボール72を容易に回収することができる。
小径開口部44から脱落したシールボール72は、小径開口部44より大きい内径のオイル戻し通路47に抜ける動きをするので、シールキャップ73に直接衝突することは避けられ、シールキャップ73が脱落する可能性は低く、２重のシール効果がほぼ確実に働き、信頼性を向上させることができる。

大径開口部45と小径開口部44は同軸水平方向に連続して形成されるので、加工作業が容易にできる。
また、大径開口部45の空洞45ｃに臨むオイル戻し通路47の開口47ａは下方に向いて形成されているので、小径開口部44から大径開口部45の空洞45ｃに脱落したシールボール72はオイル戻し通路47の開口47ａに入って抜け易い。

小径開口部44はシールボール72が圧入されて閉塞されるので、小スペース構造で、かつ低コストである。
大径開口部45はシールキャップ73が嵌着されて閉塞されるので、脱落したシールボール72が衝突したとしてもシールキャップ73の脱落は確実に回避され、２重のシール効果が確実に働き、信頼性を一層向上させることができる。

高圧油路が動弁機構50の潤滑部位にオイルを供給する高圧オイル通路41であるので、シールボール72が小径開口部44から脱落すると、動弁機構50の潤滑部位にオイルを供給していた高圧オイル通路41の油圧が低下し、そのため動弁機構50に異音が生じることから、ユーザが早期に第１シール部材の脱落に気付くことができる。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の断面図である。シリンダヘッドの斜視図である。同シリンダヘッドの上面図である。図３のIV−IV線で切断した同シリンダヘッドの斜視図である。図３のＶ−Ｖ線で切断した同シリンダヘッドの斜視図である。図４のVI−VI線で切断した同シリンダヘッドの断面図である。図４のVII−VII線で切断した同シリンダヘッドの断面図である。図４のVIII−VIII線で切断した同シリンダヘッドの断面図である。ヘッドカバーの上面図である。一部を省略して左シリンダヘッドおよびその周辺の一部切断した分解斜視図である。左シリンダヘッドおよびその周辺の組付けた状態の一部切断した斜視図である。同断面図である。

符号の説明

１…内燃機関、２…クランク軸、３…クランクケース、４Ｌ…左シリンダブロック、４Ｒ…右シリンダブロック、５（５Ｌ）…左シリンダヘッド、５Ｒ…右シリンダヘッド、６Ｌ…左ヘッドカバー、６Ｒ…右ヘッドカバー、７…オイルパン、21…ヘッド底壁、22…ヘッド周壁、22ｌ…左側壁、
41…高圧オイル通路、42…軸受給油路、43ｉ…吸気ロッカアーム給油路、43ｅ…排気ロッカアーム給油路、44…小径開口部、45…大径開口部、46…オイル戻し口、47…オイル戻し通路、48…オイル戻し通路、
50…動弁機構、70…燃料噴射弁、71…シールドプラグ、72…シールボール、73…シールキャップ、

Claims

機関側壁に大径開口部が外部に開口して形成され、
前記大径開口部の奥側に小径開口部が形成され、
前記小径開口部が内燃機関の潤滑部位にオイルを供給する高圧油路と連通し、
前記大径開口部が前記潤滑部位からオイルパンにオイルを戻す低圧油路と連通し、
前記小径開口部が第１シール部材により閉塞され、
前記大径開口部が第２シール部材により閉塞され、
前記大径開口部は閉塞された前記第２シール部材の内側に前記小径開口部より大きい内径の低圧油路が開口する空洞が形成されることを特徴とする内燃機関の油路シール構造。
前記大径開口部と前記小径開口部は同軸水平方向に連続して形成され、
前記低圧油路の開口は前記大径開口部の空洞の下側に形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の油路シール構造。
前記第１シール部材は前記小径開口部に圧入されるシールボールであり、
前記第２シール部材は前記大径開口部に螺着または嵌着されるシールプラグまたはシールキャップであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の油路シール構造。
前記高圧油路が、動弁機構の潤滑部位にオイルを供給する高圧オイル通路であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の内燃機関の油路シール構造。