JP2014173521A

JP2014173521A - エンジンヘッドカバーにおける燃料インジェクタ接続部よりエンジン内部へのほこり侵入防止構造

Info

Publication number: JP2014173521A
Application number: JP2013047831A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ozaki; 裕二尾崎
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-11
Also published as: JP6155710B2

Abstract

【課題】部品の組付作業の効率を向上させるとともに、エンジンヘッドカバー内に取り付けられる機器への異物の侵入を確実に防止する。
【解決手段】エンジンヘッドカバー１００は、外側カバー１１と内側カバー１２とによって内部空間１００ａが形成され、外側カバー１１には、内部空間１００ａに連通し外部から空気を導入する空気導入口１４と、内部空間１００ａに連通し外部に空気を放出するとともに燃料インジェクタ２２が貫通しうる空気放出口１８とが設けられ、空気導入口１４と内部空間１００ａとにより導風通路１６が構成され、導風通路１６にはエアフィルタ１５が設けられ、内部空間１００ａが空気放出口１８の外部に対して正圧状態にある。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンヘッドカバーの構成に係り、特にエンジンヘッドカバーに取り付けられた燃料インジェクタの接続部よりエンジン内部へのほこりの浸入を防止するための構造に関する。

自動車等の車両のシリンダヘッドには、燃料インジェクタやカムシャフト等の様々な機器が取り付けられている。一般的にシリンダヘッドには、これらの機器の保護や騒音防止を目的として、これらの機器を覆うシリンダヘッドカバーが取り付けられている。

特許文献１には、燃料インジェクタが取り付けられたエンジンヘッドカバーが開示されている。燃料インジェクタはエンジン本体に固定されており、燃料インジェクタに接続されるインジェクタパイプはエンジンヘッドカバーに設けられた開口を通って外部に延出している。ここで、特許文献１のエンジンヘッドカバーは外側のエンジンカバーと内側のシリンダヘッドカバーとを有する２重構造である。そして、エンジンカバーとシリンダヘッドカバーとの間には、防音を目的として、燃料インジェクタ及びインジェクタパイプを覆うように発泡形成体が設けられている。

特開２０１２−２０７５９３号公報

しかしながら、図６（ａ）、（ｂ）に示すような、外側のカバー１と内側のカバー２とを有する二重構造のエンジンヘッドカバー３００において、外側のカバー１に設けられた開口８とその開口８を通って外部に突出する燃料インジェクタ５２との間には隙間８ａが生じる。この隙間８ａから埃等の異物が外側のカバー１の内側に侵入し、内側のカバー２と燃料インジェクタ５２との間のシール部７に埃等が付着し、また、付着した埃等の異物がシール部７からエンジン内部に入り込んでしまうおそれがあった。

そこで、エンジンヘッドカバー３００への埃の侵入を防止するため、図６（ｂ）に示されるように、エンジンヘッドカバー３００の外側のカバー１において、隙間８ａを覆うようにインシュレータ３を取り付ける方法があった。

しかしながら、インシュレータ３はエンジンヘッドカバー３００とは別の部品であるため、組み付け作業に手間がかかり、コストも高くなる傾向にあった。
また、インシュレータ３は発泡形成のため、形状のばらつきが大きく、隙間８ａを塞ぐには限界があった。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、部品の組付作業の効率を向上させ、エンジンヘッドカバーやエンジンヘッドカバー内に配置される機器への異物の侵入を確実に防止することができるエンジンヘッドカバーを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係るエンジンヘッドカバーは、第１のヘッドカバーと第２のヘッドカバーとを備え、双方によって内部に空間が形成され、第２のヘッドカバーには、空間に連通し外部から空気を導入する空気導入口と、空間に連通し外部に空気を放出するとともに機器が貫通しうる空気放出口とが設けられ、空気導入口と空間とにより導風通路が構成され、導風通路には、エアフィルタが設けられ、空間が空気放出口の外部に対して正圧状態にある。
これによって、空気導入口から取り込まれた空気はエアフィルタを通ってエンジンフィルターの内部空間に流入した後、空気放出口から吹き出すように流出する。

また、この発明に係るエンジンヘッドカバーの内部の空間には振動吸収部材が設けられ、振動吸収部材によって導風通路が形成されてもよい。
また、この発明に係るエンジンヘッドカバーは、振動吸収部材と導風通路とを仕切るリブが設けられてもよい。
さらに、空気導入口に空気を送り込むファンを備えてもよい。
またさらに、空気導入口が外部に向かって末広がりとなっていてもよい。

この発明に係るエンジンヘッドカバーによれば、部品の組付作業の効率を向上させ、コストを抑えることができるとともに、エンジンヘッドカバーやエンジンヘッドカバー内に配置される機器への異物の侵入を確実に防止することができる。

この発明の実施の形態１に係るエンジンヘッドカバーの模式的な一部側面図である。図１に記載のエンジンヘッドカバーをＩＩ−ＩＩに沿って切った断面図である。図１に記載のエンジンヘッドカバーをＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切った断面図である。この発明の実施の形態２に係るエンジンヘッドカバーの模式的な一部側面図である。図４に記載のエンジンヘッドカバーをＶ−Ｖに沿って切った断面図である。従来の例に係るエンジンヘッドカバーを示す図である。図６（ａ）は従来のエンジンヘッドカバーの模式的な一部側面図であり、図６（ｂ）はこのエンジンヘッドカバーをＢ−Ｂに沿って切った断面図である。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
本実施の形態１に係るエンジンヘッドカバー１００について、図１〜３を参照して説明する。
図２に示すように、エンジン本体（図示せず）の上に設けられる略凸形状のエンジンヘッドカバー１００は外側カバー１１及び外側カバー１１の内側に配置される内側カバー１２から構成される二重構造となっている。従って、外側カバー１１と内側カバー１２とに囲まれて形成された空間はエンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａを構成する。また、図３に示すように、外側カバー１１及び内側カバー１２には、エンジン本体に固定されている複数の燃料インジェクタ２２を貫通させるための開口が設けられている。内側カバー１２の開口には円環状のシール部材１７が取り付けられ、開口内に配置される燃料インジェクタ２２とのシールがなされている。そして、図１及び３に示すように、燃料インジェクタ２２には燃料パイプ２２ａが各々接続され、燃料パイプ２２ａは、外側カバー１１に設けられた開口である空気放出口１８を貫通して外部に延出する。空気放出口１８の径は、燃料インジェクタ２２の径より大きく設定され、燃料インジェクタ２２及び燃料パイプ２２ａを配置した状態でエンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａと外側カバー１１の外部とが隙間１８ａを介して連通している。また、燃料インジェクタ２２は、燃料パイプ２２ａを介して燃料が供給されるように構成されている。
ここで、内側カバー１２は第１のヘッドカバーを構成し、外側カバー１１は第２のヘッドカバーを構成する。また、それぞれの燃料インジェクタ２２及び燃料パイプ２２ａは、本実施の形態における機器に相当する。

外側カバー１１の前方部分には、外部から空気を導入する空気導入口１４が外部に向かって末広がりとなって突出して設けられている。空気導入口１４はエンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａに連通するとともに空気放出口１８に連通している。なお、空気導入口１４及び空気放出口１８は、エンジンヘッドカバー１００を前方から見た時に右側に位置するように配置されている。また、空気導入口１４にはエアフィルタ１５が設けられている。
ここで、前方とは車両の進行方向と同じ向きをいい、車両走行時の走行風Ｗ１の上流側であり、以下の説明に置いてＦと表す。また、前方の反対方向、すなわち走行風Ｗ１の下流側を後方とし、以下の説明においてＲと表す。

図２及び３に示すように、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａには、ウレタン１９が充填されている。このウレタン１９は外側カバー１１と一体的に成形されている。ここで、外側カバー１１の内側において、２本のリブ１１ａ，１１ｂが板状に突出して形成されている。図１における点線部で示すように、リブ１１ａ，１１ｂは空気導入口１４を挟んでリブ１１ａが上に、リブ１１ｂが下に位置するように配置されるとともに、前方Ｆから後方Ｒに向かって互いに平行に延びている。但し、リブ１１ｂの一部は、空気放出口１８の各々に対応する位置で、空気放出口１８の周囲を囲む円柱状の空間を画定しつつ曲線状に延びる円環部１１ｂ’を形成する。そして、ウレタン１９を外側カバー１１の内側に成形する際、リブ１１ａとリブ１１ｂとで囲まれた部分及び円環部１１ｂ’に囲まれた部分にはウレタン１９が充填されないようにして、それ以外の部分に充填する。その結果、ウレタン１９が充填されなかった部分には導風通路１６が形成される。導風通路１６は、空気導入口１４と、内部空間１００ａのうちウレタン１９が充填されてない部分から構成される。すなわち、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａにおいて、リブ１１ａ，１１ｂはウレタン１９と導風通路１６とを仕切っている。
なお、ウレタン１９は振動吸収部材を構成する。

エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａを通過する空気の流れについて、図１を参照して説明する。
まず、空気導入口１４の前方Ｆにはエンジン冷却用のファン３０が設けられているが、このファン３０の回転によって風Ｗ２が生成される。ファン３０が空気導入口１４の前方Ｆに設けられていることにより、ファン３０は風Ｗ２を空気導入口１４に送り込むことができる。この風Ｗ２は、エアフィルタ１５によって埃等の異物を除去されるとともに、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａに形成された導風通路１６に流れ込む。すなわち、ファン３０はエンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａに空気を送り込む。次に、導風通路１６を前方から後方に向かって流通する空気Ｗ３は空気放出口１８に向かって流れていく。そして、空気Ｗ３は、空気放出口１８と燃料パイプ２２ａとの隙間１８ａから風Ｗ４となってエンジンヘッドカバー１００の外部へ吹き出す（図３参照）。すなわち、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａは外部に対して正圧状態となる。ここで、正圧状態とは、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａの気圧が空気放出口１８の外部の気圧よりも大きく、内部空間１００ａの空気が空気放出口１８を介して外部に放出される状態をいう。
なお、車両の走行時の走行風Ｗ１が空気導入口１４に吹き付けた場合も同様に、走行風Ｗ１は空気導入口１４から導風通路１６に流入して、空気放出口１８と燃料パイプ２２ａとの隙間１８ａから外部に吹き出す。

以上より、空気導入口１４から空気放出口１８へ向かって空気が流通し、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａが正圧状態であることにより、空気放出口１８と燃料インジェクタ２２との隙間１８ａから空気が風Ｗ４となって吹き出す。そのため、空気放出口１８と燃料インジェクタ２２との隙間１８ａから埃等の異物が内部空間１００ａに侵入するという事態は防止される。その結果、シール部材１７に埃が付着したり、シール部材１７と内側カバー１２との間、または、燃料インジェクタ２２との間からエンジン内部へ異物が侵入したりすることが防止される。また、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａへの異物の侵入防止のために、インシュレータ等の別部品を取り付ける必要がないため、部品の組み付け作業の効率が向上し、製造コストも抑えることができる。
また、空気導入口１４にエアフィルタ１５が設けられることにより、内部空間１００ａに流入する空気（風Ｗ１，Ｗ２）からはあらかじめ異物が除去され、より確実に燃料インジェクタへの埃等の異物の侵入を防止することができる。

また、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａにウレタン１９が充填されることにより、燃料インジェクタ２２の作動音等によるエンジン放射音を低減することができる。さらに、ウレタン１９に導風通路１６を形成することにより、空気Ｗ３をより効率よく空気導入口１４から空気放出口１８まで流通させることができる。

また、空気導入口１４の前方Ｆに、空気導入口１４に空気を送りこむファン３０が配置されることにより、走行風がない場合であっても、ファン３０の回転によってエンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａに空気を送り込むことができる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るエンジンヘッドカバー２００について、図４及び５を用いて説明する。
図４に示すように、エンジンヘッドカバー２００の外側カバー４１の前方には空気導入口４４が設けられている。空気導入口４４は、実施の形態１の空気導入口１４のように突出して取り付けられてはおらず、外側カバー１１に直接、開口として設けられている。また、図５に示すように、外側カバー４１には実施の形態１のようなリブは設けられていない状態で、ウレタン１９に導風通路１６が形成されている。このエンジンヘッドカバー２００においても、図４及び５に示すように、外部から空気導入口４４に吹き付けた風Ｗ１，Ｗ２は、エンジンヘッドカバー１００の内部空間１００ａの導風通路１６を通過し（空気Ｗ３）、空気放出口１８と燃料インジェクタ２２との隙間１８ａから風Ｗ４として外部に吹き出す。
また、エンジンヘッドカバー２００のその他の構成については、図１〜３に示されるエンジンヘッドカバー１００と同様であるので、以下詳細な説明は省略する。

以上のように、エンジンヘッドカバー２００の外側カバー４１に空気導入口４４を開口として設け、外側カバー４１の内側にリブが形成されていないことにより、より外側カバー４１の構造を簡易にすることができる。また、その上で実施の形態１と同様に、燃料インジェクタ２２と内側カバー１２との間からエンジン内部への埃等の異物の侵入を確実に防止することができる。

なお、実施の形態１及び２において、空気放出口１８は外側カバー１１又は４１に複数ではなく、ひとつ設けられてもよい。
また、エアフィルタ１５の設けられる位置は空気導入口１４又は４４に限定されず、機器のある位置よりも空気導入口１４又は４４側であれば、導風通路１６の途中すなわち内部空間１００ａに設けられてもよい。
また、導風通路１６は、エンジンヘッドカバー１００又は２００に取り付けられる機器の数や空気放出口１８の数に応じて、複数形成されてもよい。
またさらに、振動吸収部材はウレタン１９に限定されず、他の材料であってもよい。
さらに、外側カバー１１又は４１を貫通してエンジンヘッドカバー１００又は２００に取り付けられる機器は燃料インジェクタ２２に限定されず、他の機器であってもよい。

１１，４１外側カバー（第２のカバー）、１２内側カバー（第１のカバー）、１４，４４空気導入口、１５エアフィルタ、１６導風通路、１８空気放出口、１９ウレタン（振動吸収部材）、２２燃料インジェクタ（機器）、２２ａ燃料パイプ（機器）、３０ファン、１００，２００エンジンヘッドカバー、１００ａ内部空間（空間）。

Claims

第１のヘッドカバーと第２のヘッドカバーとを備え、前記双方によって内部に空間が形成されるエンジンヘッドカバーであって、
前記第２のヘッドカバーには、前記空間に連通し外部から空気を導入する空気導入口と、前記空間に連通し外部に空気を放出するとともに機器が貫通しうる空気放出口とが設けられ、
前記空気導入口と前記空間とにより導風通路が構成され、
前記導風通路には、エアフィルタが設けられ、
前記空間が前記空気放出口の外部に対して正圧状態にあるエンジンヘッドカバー。
前記空間には振動吸収部材が設けられ、
前記振動吸収部材によって前記導風通路が形成される請求項１に記載のエンジンヘッドカバー。
前記振動吸収部材と前記導風通路とを仕切るリブが設けられる請求項２に記載のエンジンヘッドカバー。
前記空気導入口に空気を送り込むファンを備える請求項１〜３のいずれか記載のエンジンヘッドカバー。
前記空気導入口が外部に向かって末広がりとなっている請求項１〜４のいずれか記載のエンジンヘッドカバー。