JP2011102542A

JP2011102542A - エンジン上部のオイルフィラー部構造

Info

Publication number: JP2011102542A
Application number: JP2009256898A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ueda; 順一上田; Kenya Ishii; 賢也石井; Takayuki Kamoyama; 剛之鴨山; Eiji Sakaguchi; 英司坂口; Jun Nakajima; 純中島
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-26

Abstract

【課題】エンジン上部のヘッドカバーに設けられるオイルフィラー部のキャップの閉め忘れによるオイルの流出を防止することを課題とする。
【解決手段】ヘッドカバーに設けられてその内外を連通させる筒部１１と、該筒部上端の開口部１１ａを閉塞するフィラーキャップ１２とを有するオイルフィラー部１０において、前記筒部１１の内周面１１ｂの周方向所定範囲に該筒部内方へ突出すると共に水平方向に対して傾斜して、下面がオイルを斜め上方へ誘導するオイル誘導面とされたオイル誘導壁部２１と、該オイル誘導壁部２１の上端に交わるように設けられ、前記オイル誘導面によるオイルの誘導をその上端で阻止する誘導阻止壁部２２と、前記オイル誘導壁部２１と誘導阻止壁部２２との交点の直下から下方に延び、上方への誘導を阻止したオイルを下方へ回収するオイル回収溝部２３とを設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン上部のヘッドカバーに設けられるオイルフィラー部の構造に関し、車両用等のエンジンの技術分野に属する。

一般に、車両用等のエンジンにおいては、シリンダヘッドの上部にカムシャフトを配設し、その上方をヘッドカバーで覆うことによりカム室を形成すると共に、このカム室にクランク室で発生したブローバイガスを導入し、これを該カム室内でオイル成分を除去した上で、吸気系に還流させるようになっている。

また、前記ヘッドカバーには、オイルフィラーと呼ばれる筒状のオイル注入口が設けられ、エンジンオイルが該オイルフィラーから前記カム室内を経由してエンジン下部のオイルパンに供給されるようになっている。

ところで、前記オイルフィラーは、通常はフィラーキャップによって開口部が閉じられるのであるが、オイル注入後に該キャップを閉め忘れることがあり、この状態でエンジンを作動させると、前記カム室内に導入されるブローバイガスが外気に放出されると共に、カム室内でカムシャフトやカムギヤの回転により飛散しているオイルも外部に飛び出すことになる。この場合、エンジンの外部をオイルの付着によって汚損することになり、また、近傍に排気管が配設されている場合には、オイルが排気管に付着し、その熱によりくすぶりを生じることもある。

このような問題に対し、特許文献１には、オイル注入口の内部に複数の垂直壁を平行に設け、該垂直壁にカム室内からオイル注入口を通って外部に飛び出そうとするオイルを衝突させることにより、その飛び出しを防止しようとしたものが開示されている。

実開平６−４９７０５号公報

しかし、フィラーキャップの閉め忘れ時に、カム室内のオイルがオイルフィラーから外部に排出される原因としては、該フィラーの内壁面に付着したオイルが、ブローバイガスが外気に放出される際の流れの勢いによってフィラー内壁面を伝わって上方へ流動し、開口部から外部に流出するという原因が大きく、特にクランク室の内圧が高く、ブローバイガスの流量が多くなるエンジンの運転状態で、このような原因によるオイルの流出が顕著となる。このような原因によるオイルの流出は、前記公報に開示された垂直板では効果的に防止することはできない。

そこで、本発明は、フィラーキャップの閉め忘れ時におけるオイルフィラー部からのオイルの流出を効果的に防止することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンの上部を覆うヘッドカバーに設けられ、上下方向に延びて該カバーの内外を連通させる筒部と、該筒部上端の開口部を閉塞するフィラーキャップとを有するオイルフィラー部構造であって、前記筒部の内周面の周方向所定範囲に該筒部内方へ突出させて設けられ、該筒部に直交する方向に対して傾斜して下面がオイルを斜め上方へ誘導するオイル誘導面とされたオイル誘導壁部と、該オイル誘導壁部の上端に交わるように設けられ、前記オイル誘導面によるオイルの誘導を該オイル誘導面の上端で阻止する誘導阻止壁部と、前記筒部の内周面に該筒部の半径方向外方に向けて掘設され、前記オイル誘導壁部と誘導阻止壁部との交点の直下から下方に延びるオイル回収溝部とを有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１のオイルフィラー部構造において、前記オイル誘導壁部は、その上端を交わらせて左右対称的に一対設けられ、互いに一方のオイル誘導壁部の上部が他方のオイル誘導壁部についての誘導阻止壁部を構成していることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載のオイルフィラー部構造において、前記筒部の内周面の上部に、フィラーキャップの係合溝に係合して該キャップを閉止する一対の係合突起部が前記内周面の周方向に間隔をおいて突設されており、前記オイル誘導壁部と誘導阻止壁部とオイル回収溝部とでなるオイル流出抑制構造が、前記内周面における前記一対の係合突起部より下方に位置し、かつ筒部の軸線方向視で前記一対の係合突起部の両側の周方向中間位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のオイルフィラー部構造において、前記オイル誘導壁部の下面のオイル誘導面が、該誘導壁部の基部から頂部に向けて下方に傾斜していることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明すると、まず、請求項１に記載の発明によれば、フィラーキャップの閉め忘れ時、オイルフィラー部の筒部内周面に付着していたオイルが、ブローバイガスが外気に放出される際の流れの勢いにより、該筒部内周面を伝わって開口部に向けて上方に流動することになるが、このとき、オイルは前記筒部内周面から突出するオイル誘導壁部の下面のオイル誘導面に当接することにより、上方への流動が阻止されると共に、該誘導面の傾斜に沿って斜め上方に誘導されることになる。

そして、その誘導による斜め上方への流れがオイル誘導壁部の上端部で、該誘導壁部に交わる誘導阻止壁部によって阻止されると共に、該オイル誘導壁部と誘導阻止壁部との交点から下方に延びるオイル回収溝部に導入されることになる。その場合に、該オイル回収溝部は、筒部の内周面から半径方向の外方に向けて掘設されているので、該溝部内に導入されたオイルは、ブローバイガスが放出される流れの影響を受けることが少なく、自重により流下して、下方のヘッドカバー内の空間に確実に回収されることになる。

これにより、フィラーキャップの閉め忘れ時に、オイルフィラー部の筒部内周面を伝わって上方に流動するオイルの外部への流出が抑制されることになる。

また、請求項２に記載の発明によれば、オイル誘導壁部が上端を交わらせて左右対称的に一対設けられ、互いに一方のオイル誘導壁部の上部が他方のオイル誘導壁部についての誘導阻止壁部を構成しているので、筒部内周面の周方向の限られた範囲内において、該内周面に沿って上方に流動するオイルを効果的に捕捉して回収することが可能となり、フィラーキャップ閉め忘れ時のオイルの流出が一層効果的に抑制される。

また、請求項３に記載の発明によれば、筒部の内周面にフィラーキャップ閉止用の一対の係合突起部と、一対のオイル流出抑制構造とが周方向に重合することなく配置されることになるので、当該ヘッドカバーを前記筒部の軸方向に直行する方向の分割面を有する一対の型で成形する場合に、前記係合突起部とオイル流出抑制構造のために分割型等を必要とすることなく、前記筒部の軸方向に開閉される一対の型で成形することが可能となる。したがって、ヘッドカバーの製造コストが抑制されることになる。

そして、請求項４に記載の発明によれば、前記オイル誘導壁部下面のオイル誘導面が該壁部の基部から頂部に向けて下方に傾斜しているので、オイル誘導面に捕捉されたオイルがその傾斜に沿って斜め上方に誘導されるときに、筒部の半径方向の外方側、即ち、オイル誘導面の筒部内周面側へ寄せられることになる。したがって、オイル誘導面に捕捉されたオイルがオイル誘導壁部を乗り越えてその上方側へ流動し、筒部上端の開口部から外部へ流出することが一層効果的に抑制されることになる。

本発明の実施の形態に係るヘッドカバーの斜視図である。同ヘッドカバーにおけるオイルフィラー部の平面図である。図２のＡ−Ａ線による断面図である。図３のＢ−Ｂ線による断面図である。フィラーキャップの単体側面図である。オイル流出抑制機構の拡大図である。図６のＣ−Ｃ線による断面図である。他の実施形態に係る図３と同様の断面図である。

以下、本発明に係るオイルフィラー部構造の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るヘッドカバー１を示すもので、このヘッドカバー１は、図示しないが、吸気カム及び排気カムが配設されたシリンダヘッドの上部を覆ってカム室を形成するもので、長手方向の両側部に吸気カム収容部２と排気カム収容部３とが平行に設けられていると共に、排気カム収容部３の長手方向の一端部にはブローバイガス排出口４が突設され、該排出口４に接続されるホースにより、排気カム収容部３内に設けられたオイルセパレータを介してカム室内のブローバイガスを吸気系に還流させるようになっている。

また、前記両カム収容部２、３の間には、気筒数と同数の点火プラグ用コードの挿通孔５…５が設けられていると共に、ヘッドカバー１の長手方向の一端部には、カムギヤを収納する膨出部６が設けられている。そして、この膨出部６の背部の幅方向の中央部に、可変バルブタイミング機構の制御弁取付孔７に隣接させて、本発明に係るオイルフィラー部１０が設けられている。

次に、このオイルフィラー部１０の構成を説明すると、図２〜図４に示すように、該オイルフィラー部１０は、ヘッドカバー１の前記膨出部６の背部に立設されて該ヘッドカバー１の内外を連通させる筒部１１と、該筒部１１の上端の開口部１１aを閉塞するフィラーキャップ１２とを有する。

該キャップ１２は、図５に示すように、上部が大径の回動操作部１２ａ、下部が前記筒部１１の上端部への嵌入部１２ｂとされ、該嵌入部１２ｂの上部にオーリング１２ｃが装着されていると共に、該嵌入部１２ｂの下部の外周面には、下端から上方へ延びた後、周方向に延びて略Ｌ字状とされた係合溝１２ｄ、１２ｄが、周方向に間隔をおいて一対設けられている。

一方、前記筒部１１の内周面１１ｂの上部には、該内周面の周方向に間隔をおいて一対の係合突起部１１ｃ、１１ｃが設けられており、該係合突起部１１ｃ、１１ｃを前記フィラーキャップ１２の係合溝１２ｄ、１２ｄに係合させながら、該キャップ１２の嵌入部１２ｂを筒部１１に押し込むと共に、回動操作部１２ａを把持して所定方向に回動させることにより、前記係合突起部１１ｃ、１１ｃが係合溝１２ｄ、１２ｄの周方向の奥部まで嵌まり込み、これにより、該フィラーキャップ１２が筒部上端の開口部１１ａを閉塞した状態で止着されるようになっている。

また、前記筒部１１の内周面１１ｂにおける前記一対の係合突起部１１ｃ、１１ｃが設けられた部位の下方には、筒部１１の軸線方向視で、該係合突起部１１ｃ、１１ｃの両側の周方向の中間位置に一対のオイル流出抑制機構２０、２０が設けられている。

各オイル流出抑制機構２０は、図６に示すように、前記筒部１１の内周面１１ｂの周方向所定範囲に設けられて該筒部１１の内方へ突出するオイル誘導壁部２１と、同じく筒部１１の内周面１１ｂに設けられて該筒部１１の内方へ突出する誘導阻止壁部２２と、筒部１１の外周面に設けられた上下方向に延びるリブ状の突出部１１ｄ（図２、図４参照）に対応位置させて、該筒部１１の内周面１１ｂに掘設されたオイル回収溝部２３とで構成されている。

前記オイル誘導壁部２１は、筒部１１に直交する方向、即ち水平方向に対して傾斜して設けられている。また、前記誘導阻止壁部２２は、オイル誘導壁部２１の上端部に連続するように設けられ、該誘導壁部２１との交点から斜め下方に延びている。そして、前記オイル回収溝２３は、前記オイル誘導壁部２１と誘導阻止壁部２２との交点から下方に延び、図３に示すように、筒部１１の下端に達している。

ここで、この実施形態では、前記オイル誘導壁部２１は、その上端を交わらせて、オイル回収溝２３を中心として左右対称的に一対設けられ、一方のオイル誘導壁部２１_１に対する誘導阻止壁部２２_１を他方のオイル誘導壁部２１_２の上部によって構成し、他方のオイル誘導壁部２１_２に対する誘導阻止壁部２２_２を前記一方のオイル誘導壁部２１_１の上部によって構成している。

また、図７に拡大して示すように、オイル誘導壁部２１の下面のオイル誘導面２１ａは、筒部１１の半径方向の内方に向けて、即ち、該誘導壁部２１の基部から頂部に向けて、角度θだけ下方に傾斜するように設けられている。

次に、この実施形態の作用を説明すると、通常は、図１〜図４に示すように、ヘッドカバー１のオイルフィラー部１０における筒部１１の上端の開口部１１aはフィラーキャップ１２によって閉塞されており、エンジンのクランク室で発生したブローバイガスはヘッドカバー１によって覆われたカム室に導入された後、オイル成分を除去された上で、該カバー１１に設けられた排出口４から図示しないホースを介して吸気系に還流される。

一方、エンジンオイルの注入時には、前記オイルフィラー部１０のフィラーキャップ１２を取り外した上で、筒部１１の開口部１１ａから前記カム室内にオイルを注入し、注入が終了すれば、前記フィラーキャップ１２を装着して、筒部１１の開口部１１aを閉塞することになるが、この場合に、フィラーキャップ１２を閉め忘れることがある。

そして、この状態でエンジンを作動させると、クランク室からカム室に導入さるブローバイガスが、オイルフィラー部１０の筒部１１から外気に放出されることになるが、このとき、前記筒部１１の内周面１１ｂにオイルが付着していると、このオイルは、ブローバイガスが放出される際の流れの勢いにより、該筒部内周面１１ｂを伝わって開口部１１ａ側に向けて上方へ流動することになる。その場合に、このオイルの流動を妨げるものが存在しないと、該オイルは筒部上端の開口部１１ａから外部に流出する。

しかし、前記筒部１１の内周面１１ｂには、該内周面１１ｂの周方向の反対側の二箇所にオイル流出抑制機構２０、２０が設けられているので、ブローバイガスが排出される際の流れの勢いによってオイルが外部に排出されることが抑制される。

この作用を、図６、７を用い、一方のオイル流出抑制機構２０について説明すると、筒部１１の内周面１１ｂには、周方向の所定範囲にわたって該内周面１１ｂから筒部１１の内方へ突出するオイル誘導壁部２１、２１が左右対称的に設けられているので、前記ブローバイガスの流れの勢いにより、矢印ａで示すように、筒部内周面１１ｂ上を上方へ流動するオイルは、該オイル誘導壁部２１、２１の下面のオイル誘導面２１ａ、２１ａに当接することになる。

その場合に、このオイル誘導壁部２１、２１ないしオイル誘導面２１ａ、２１ａは水平方向に対して傾斜しているから、オイルは、矢印ｂで示すように、その傾斜に沿って斜め上方に誘導されることになる。

そして、左右対称のオイル誘導壁部２１、２１は上端部で交わっているから、一方のオイル誘導壁部２１_１の下面に沿って誘導壁部２１の上端まで誘導されたオイルは、他方のオイル誘導壁部２１_２の上部が該オイルに対する誘導阻止壁部２２_１として作用することにより、さらに斜め上方へ誘導されることが阻止される。また、他方のオイル誘導壁部２１_２の下面に沿って誘導壁部２１_２の上端まで誘導されたオイルも、前記一方のオイル誘導壁部２１_１の上部が該オイルに対する誘導阻止壁部２２_２として作用することにより、さらに斜め上方へ誘導されることが阻止される。

その結果、両誘導壁部２１、２１の交点でオイルの上方への流れが停止されることになるが、筒部１１の内周面１１ｂには、両オイル誘導壁部２１、２１の交点から下方へ延びるオイル回収溝部２３が掘設されているから、斜め上方への流れが阻止されたオイルは、この溝部２３内に導入されることになる。

その場合に、このオイル回収溝部２３は、筒部内周面１１ｂから半径方向外方へ掘り下げられているので、前記ブローバイガスが外気に放出される際の流れの影響を受けることが少なく、したがって、該回収溝部２３に導入されたオイルは、矢印ｃで示すように、自重により下方へ流れ、該溝部２３の下端からカム室内へ落下する。

これにより、フィラーキャップ１２の閉め忘れ時に、オイルフィラー部１０の筒部内周面１１ｂを伝わって上方に流動するオイルの外部への流出が抑制されることになる。

そして、この実施形態では、図７に示すように、前記オイル誘導壁部２１の下面のオイル誘導面２１ａが、該誘導壁部２１の基部から頂部に向けて角度θだけ下方に傾斜するように設けられているので、オイル誘導面２１ａに捕捉されたオイルがその傾斜に沿って斜め上方に誘導されるときに、矢印ｄで示すように、該オイル誘導面２１ａの筒部内周面１１ｂ側へ寄せられることになる。

したがって、オイル誘導面２１ａに捕捉されたオイルがオイル誘導壁部２１を乗り越えて、その上方側へ流動し、ひいては筒部１１の上端の開口部１１ａから外部へ流出することが防止さる。これにより、フィラーキャップ１２の閉め忘れ時におけるオイルの外部への流出が一層効果的に抑制されることになる。

また、前記オイル誘導壁部２１は水平方向に対して傾斜しており、誘導阻止壁部２２は前記オイル誘導壁部２１の上端に連続して斜め下方に延びているから、筒部１１の上端の開口部１１ａからオイルを該筒部１１内に注入するときに、オイルが前記オイル誘導壁部２１や誘導阻止壁部２２の上面に注がれても筒部１１の下方への流入を妨げることがなく、良好に注入されることになる。

なお、この実施形態では、前記オイル誘導壁部２１等でなる一対のオイル流出抑制構造２０、２０が、筒部１１の内周面１１ｂの上部に周方向に間隔をおいて設けられたフィラーキャップ閉止用の一対の係合突起部１１ｃ、１１ｃの両側の筒部１１の軸線方向視で周方向中間位置にそれぞれ設けられて、各一対の係合突起部１１ｃ、１１ｃとオイル流出抑制構造２０、２０とが周方向に重合することなく配置されているので、ヘッドカバー１を前記筒部１１の軸方向に直行する方向の分割面を有する一対の型で成形する場合に、該筒部１１の軸方向に開閉する一対の型で成形することが可能となる。

したがって、前記係合突起部１１ｃ、１１ｃとオイル流出抑制構造２０、２０とが筒部内周面１１ｂの周方向に重合するために分割型等を必要とする場合に比較して、ヘッドカバー１を合成樹脂で成形する場合の製造コストが抑制されることになる。

なお、以上の実施形態では、各オイル流出抑制機構２０において、上端で交わる左右対称的に設けられた一対のオイル誘導壁部２１_１、２１_２を備え、その一方のオイル誘導壁部２１_１に対する誘導阻止壁部２２_１を他方のオイル誘導壁部２１_２の上部によって構成し、他方のオイル誘導壁部２１_２に対する誘導阻止壁部２２_２を前記一方のオイル誘導壁部２１_１の上部によって構成したが、オイル誘導壁部と誘導阻止壁部とを専用に構成してもよい。

即ち、図８に示すように、各オイル流出抑制機構２０’において、筒部１１’の内周面１１ｂ’の周方向所定範囲に単一のオイル誘導壁部２１’を設けると共に、その上端に交わり、下方に延びる単一の誘導阻止壁部２２’を設け、該オイル誘導壁部２１’と誘導阻止壁部２２’との交点の直下から下方に延びるオイル回収溝部２３’を設けた構成としてもよく、この場合も、筒部１１’の内周面１１ｂ’を伝わって上方に流動するオイルの外部への流出を抑制することができる。

以上のように、本発明に係るエンジン上部のオイルフィラー部構造によれば、フィラーキャップの閉め忘れ時にもオイルの流出を効果的に抑制することができ、車両用等のエンジンの製造産業の分野において、好適に利用できる可能性がある。

１ヘッドカバー
１０オイルフィラー部
１１筒部
１１ｂ内周面
１１ｃ係合突起部
１２フィラーキャップ
１２ｄ係合溝
２０オイル流出抑制機構
２１オイル誘導壁部
２１ａオイル誘導面
２２誘導阻止壁部
２３オイル回収溝部

Claims

エンジンの上部を覆うヘッドカバーに設けられ、上下方向に延びて該カバーの内外を連通させる筒部と、該筒部上端の開口部を閉塞するフィラーキャップとを有するオイルフィラー部構造であって、前記筒部の内周面の周方向所定範囲に該筒部内方へ突出させて設けられ、該筒部に直交する方向に対して傾斜して下面がオイルを斜め上方へ誘導するオイル誘導面とされたオイル誘導壁部と、該オイル誘導壁部の上端に交わるように設けられ、前記オイル誘導面によるオイルの誘導を該オイル誘導面の上端で阻止する誘導阻止壁部と、前記筒部の内周面に該筒部の半径方向外方に向けて掘設され、前記オイル誘導壁部と誘導阻止壁部との交点の直下から下方に延びるオイル回収溝部とを有することを特徴とするエンジン上部のオイルフィラー部構造。
前記オイル誘導壁部は、その上端を交わらせて左右対称的に一対設けられ、互いに一方のオイル誘導壁部の上部が他方のオイル誘導壁部についての誘導阻止壁部を構成していることを特徴とする請求項１に記載のエンジン上部のオイルフィラー部構造。
前記筒部の内周面の上部に、フィラーキャップの係合溝に係合して該キャップを閉止する一対の係合突起部が前記内周面の周方向に間隔をおいて突設されており、前記オイル誘導壁部と誘導阻止壁部とオイル回収溝部とでなるオイル流出抑制構造が、前記内周面における前記一対の係合突起部より下方に位置し、かつ筒部の軸線方向視で前記一対の係合突起部の両側の周方向中間位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジン上部のオイルフィラー部構造。
前記オイル誘導壁部の下面のオイル誘導面が、該誘導壁部の基部から頂部に向けて下方に傾斜していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンジン上部のオイルフィラー部構造。