JP4495225B2 - シリンダヘッドカバー - Google Patents

Description

この発明は、エンジンのシリンダヘッド上に装着されるシリンダヘッドカバーに係り、特にエンジンのバルブ機構等に対する作動オイルの供給を制御するためのオイルコントロールバルブを組み付けたシリンダヘッドカバーに関するものである。

従来、この種のシリンダヘッドカバーとしては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、図８に示すように、合成樹脂よりなるシリンダヘッドカバー３１の外殻部３１ａに、金属よりなる筒状のバルブケース３２が一体にモールドされている。バルブケース３２内にはオイルコントロールバルブのバルブ本体３３が、そのバルブケース３２の一端の開口部３２ａから挿入することにより組み付けられている。バルブケース３２の開口部３２ａの近傍において、バルブケース３２の内周面とバルブ本体３３の外周面との間に介在されるように、バルブ本体３３の外周にはシールリング３４が取り付けられている。

合成樹脂よりなるシリンダヘッドカバー３１の外殻部３１ａと、金属よりなる筒状のバルブケース３２とはそれらの熱膨張係数が相違する。このため、例えば、エンジンルーム内が高温になったりした場合等において、外殻部３１ａとバルブケース３２との境界部３５に隙間が生じて、オイル漏れが発生されやすいという問題があった。

このような問題に対処するため、例えば次のような方法も従来から提案されている。
（１） バルブケース３２の外周面に接着剤を塗布した状態で、そのバルブケース３２の外周にシリンダヘッドカバー３１の外殻部３１ａをモールドすることにより、外殻部３１ａとバルブケース３２との境界部３５が接着剤にて接着固定されるようにする。

（２） 図９に示すように、バルブケース３２の外周面に環状の凹溝３６を形成し、外殻部３１ａのモールドにともない、凹溝３６内に合成樹脂が一体に充填形成されるようにする。

（３） 同じく図９に示すように、バルブケース３２の外周面に弾性発泡材よりなるシールリング３７を装着した状態で、シリンダヘッドカバー３１の外殻部３１ａをモールドすることにより、外殻部３１ａとバルブケース３２との間の境界部３５が圧縮されたシールリング３７にてシールされるようにする。

（４） 図１０に示すように、バルブケース３２の外周面に環状の凹溝３６を形成し、その凹溝３６内にゲル状のシール材４０を注入するとともに、発泡させ、外殻部３１ａのモールドにともない、凹溝３６内に合成樹脂が一体に充填形成され、前記境界部３５が圧縮されたシールリング３７にてシールされるようにする。
特開２００６−１７０８５号公報

しかしながら、前記（１）に記載の接着剤を使用する方法では、成形型内にバルブケース３２をセットした状態で、合成樹脂の充填により外殻部３１ａをモールドした際に、モールドされる樹脂の圧力によりバルブケース３２の外周面から接着剤が押し流されやすい。このため、外殻部３１ａとバルブケース３２との境界部３５の接着効果を期待し得なかった。しかも、押し出された接着剤がバルブケース３２の外端面に残留して、外観が損なわれるばかりでなく、その接着剤が不純物として外殻部３１ａ中に残留すると、その部分よりオイルが漏れるおそれがある。

また、前記（２）に記載の凹溝３６を形成する方法では、外殻部３１ａとバルブケース３２とをアンカー効果により位置ずれしないように固定することはできる。しかし、バルブケースと３２と外殻部３１ａとの間に隙間が生じることを防止できず、境界部３５のシール効果を期待することはできなかった。

さらに、前記（３），（４）に記載のシールリング３７を装着する方法では、成形型内にバルブケース３２をセットして、合成樹脂の充填により外殻部３１ａをモールドする際に、合成樹脂の充填圧力を適切に設定しないと、シールリング３７による境界部３５のシール効果を期待することができなかった。すなわち、充填圧力を充分に高くしないとシールリング３７が適度に圧縮されず、シールのための反発力を期待し得ない。逆に、充填圧力が高すぎると、合成樹脂が成形型のパーティングラインから大量にはみ出して、製品のバリとなり、そのバリを除去するために、成形後の処理に手間がかかることになる。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、合成樹脂製の外殻部と金属製のバルブケースとの境界部から外部へオイル漏れが生じるおそれを防止することができるシリンダヘッドカバーを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、合成樹脂よりなるシリンダヘッドカバーの外殻部に金属よりなる筒状のバルブケースをモールドして前記外郭部の内周に前記バルブケースを配設し、そのバルブケースの一端の開口部からそのバルブケース内に、オイル孔の形成されたオイルコントロールバルブのバルブ本体を挿入して組み付けたシリンダヘッドカバーにおいて、前記外殻部には前記バルブケースの開口部の端面側に突出する環状の突出部を設け、その突出部と前記バルブ本体との間にはシールリングを設けたことを特徴としている。

従って、外殻部の内周面とバルブケースの外周面との境界部の端縁が環状の突出部により被覆されるとともに、突出部とバルブ本体との間がシールリングによりシールされた状態にある。このため、合成樹脂製の外殻部と金属製のバルブケースとの熱膨張係数の相違により、外殻部とバルブケースとの境界部に隙間が発生したとしても、バルブ本体と外殻部とのあいだのシール性を維持できる。よって、オイル漏れが生じるおそれを防止することができる。

また、前記の構成において、前記突出部には、バルブケースの内周側においてそのバルブケースの軸方向に進入する進入部を設けて、バルブケースの端部を前記進入部と外殻部との間において挟持し、前記シールリングを進入部とバルブ本体との間に設けるとよい。このように構成した場合には、環状の突出部の部分が浮上するようにして変形することを防止できる。よって、外殻部とバルブケースとの境界部との間に隙間が生じることを防止できて、オイル漏れが生じるおそれを一層効果的に防止することができる。

さらに、前記の構成において、前記バルブケースの内周側における前記突出部とバルブケースと境界部において、突出部とバルブケースとの間に高低差を設けることにより、バルブケースに非モールド面を設けるとよい。このように構成した場合には、外殻部の前記境界部に形成された成形バリが、バルブケースの円弧面上で留められて、内周面側に延びないようにされる。従って、成形バリによる噛み込み等の悪影響を防止できる。

さらに、前記の構成において、前記突出部の開口内周縁に円弧部を形成したり、前記バルブケースの開口部側の内周縁に円弧部を形成したりするとよい。
このようにすれば、バルブケース内へのバルブ本体の挿入組み付けを、シールリングに傷つくおそれなく行うことができる。

加えて、前記の構成において、前記シールリングとして複数のリップ部を形成したものを用いるとよい。このように構成した場合には、合成樹脂製の突出部に対するシールリングの面圧を高めることなく、突出部とバルブ本体との間のシール性を向上させることができる。

以上のように、この発明によれば、合成樹脂製の外殻部と金属製のバルブケースとの境界部から外部へオイル漏れが生じるおそれを防止することができるという効果を発揮する。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すように、エンジン１０のシリンダブロック（シリンダヘッドを含む）の上部にはシリンダヘッドカバー１１が固定されている。図２に示すように、シリンダヘッドカバー１１の外殻部１１ａは、耐熱性を有する合成樹脂により一体に成形されている。この外殻部１１ａには、金属よりなる円筒状のバルブケース１２がモールドされている。バルブケース１２の外周には凹溝１３が形成され、外殻部１１ａの成形時にこの凹溝１３内に合成樹脂が充填されることにより、外殻部１１ａとバルブケース１２とが位置ずれしないように固定されている。

前記バルブケース１２の外端（図２の左端）開口部１２ａの内周には、円環状の凹部１４が形成されている。シリンダヘッドカバー１１の外殻部１１ａには、バルブケース１２の開口部１２ａの外端側に突出する円環状の突出部１５が形成されている。突出部１５の内端縁には、バルブケース１２の内周側において凹部１４内へ軸方向に進入する円筒状の進入部１５ａが形成されている。そして、この進入部１５ａと外殻部１１ａとの間において、バルブケース１２の開口部１２ａ側の端部が内外から挟持されている。

前記バルブケース１２内にはオイルコントロールバルブのバルブ本体１６が、そのバルブケース１２の開口部１２ａ側から挿入することにより組み付けられている。バルブケース１２の開口部１２ａ側おいて、突出部１５の進入部１５ａの内周面とバルブ本体１６の外周面との間に介在されるように、バルブ本体１６の外周にはシールリング１７が取り付けられている。バルブ本体１６の外周面には、オイル孔１８ａを有する複数のオイル溝１８が形成されている。そして、バルブケース１２に対するバルブ本体１６の組み付け状態において、突出部１５の進入部１５ａの内方端部が、最外側に位置するオイル溝１８よりも外側に配置されるように構成されている。

以上のように構成されたシリンダヘッドカバー１１においては、外殻部１１ａの進入部１５ａとシールリング１７との係合により、バルブケース１２とバルブ本体１６との間のシール性が保持される。このため、バルブケース１２と外殻部１１ａとの間に隙間が生じたとしても、その隙間が外部と連通することを防止できる。

従って、この第１実施形態においては、以下の効果がある。
（１） このシリンダヘッドカバー１１においては、外殻部１１ａに円環状の突出部１５が形成され、その突出部１５により外殻部１１ａの内周面とバルブケース１２の外周面との境界部１９が被覆されている。また、バルブ本体１６の外周に取り付けられたシールリング１７により、突出部１５の内周面とバルブ本体１６の外周面との間がシールされている。このため、合成樹脂製の外殻部１１ａと金属製のバルブケース１２との境界部１９から外部へオイル漏れが生じるおそれを防止することができる。

（２） このシリンダヘッドカバー１１においては、突出部１５の内端縁にバルブケース１２の端部内面の凹部１４内へ進入する進入部１５ａが形成され、この進入部１５ａと外殻部１１ａとの間において、バルブケース１２の開口部１２ａ側の端部が挟持されている。このため、合成樹脂製の外殻部１１ａと金属製のバルブケース１２との熱膨張係数の相違等により、円環状の突出部１５がバルブケース１２の開口部１２ａの端面から浮上するように変形するおそれはない。よって、外殻部１１ａの変形による動きが拘束されて、前記隙間が生じることを防止でき、シールリング１７と突出部１５との接合部からオイル漏れが生じるおそれを効果的に防止することができる。

（３） このシリンダヘッドカバー１１においては、前記オイル漏れを防止できるため、外殻部１１ａとバルブケース１２との間の接着剤が不要となり、押し流された接着剤に起因する外観の低下等を防止できる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第２実施形態では、図４に示すように、前記第１実施形態におけるバルブケース１２の端部内周の凹部１４と、突出部１５の内周縁の進入部１５ａとが省略されている。そして、突出部１５の内周面がバルブケース１２の開口部１２ａの内周面とほぼ同一面上に位置するように形成され、その突出部１５の内周面とバルブ本体１６の外周面との間にシールリング１７が介在されている。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。この第２実施形態においては、進入部１５ａが形成されていないため、前記第１実施形態と比較して、外殻部１１ａとバルブケース１２との間に隙間が形成されやすいが、仮に形成されたとしても、シールリング１７と外殻部１１ａの突出部１５との係合により、オイルの漏洩を防止できる。

（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第３実施形態においては、図５に示すように、前記第１実施形態と同様に、外殻部１１ａに円環状の突出部１５が形成されるともに、その突出部１５の内端縁に円筒状の進入部１５ａが形成されている。そして、突出部１５の進入部１５ａの内周面２４とバルブケース１２の内周面２２との間に高低差Ｈが形成されるように、進入部１５ａの内周面２４がバルブケース１２の内周面２２よりも半径方向の外側に後退したところに位置するように形成されている。このため、前記進入部１５ａの内周面２４と、バルブケース１２の内周面２２との境界部において、進入部１５ａの内周面２４側が後退する段差が形成されている。従って、前記段差により前記境界部においてバルブケース１２の端部には非モールド面が形成されている。なお、前記高低差Ｈはシールリング１７の変形量より小さく、そのシールリング１７のシール性に影響を与えない範囲内に形成されている。

進入部１５ａの内周面とバルブケース１２の内周面との境界部におけるバルブケース１２には端部には円弧面２１が形成されている。また、進入部１５ａの内周面２４の開口端縁には、円弧面２３が形成されている。

従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様な効果を得ることができる。また、この第３実施形態においては、以下の効果がある。
（４） 前記進入部１５ａと、バルブケース１２との境界部において、進入部１５ａの内周面２４側が後退する段差が形成されているため、外殻部１１ａのモールド成形時に、前記外殻部１１ａの前記境界部に形成された成形バリが、その段差上で留められて、バルブケース１２の内周面２２側に突出しないようになっている。従って、バルブケース１２内へのバルブ本体１６の挿入組み付けともない、バルブ本体１６とバルブケース１２との間に成形バリが噛み込まれたり、あるいはその成形バリが千切れてシリンダヘッドカバー１１内に脱落したりすることを防止できる。

（５） 進入部１５ａ及びバルブケース１２の端面にそれぞれ円弧面２３，２１が形成されているため、バルブケース１２内へのバルブ本体１６の挿入組み付けを、シールリング１７に傷つくおそれなくスムーズに行うことができる。

（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を、前記第３実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第４実施形態においては、図６に示すように、進入部１５ａの内周面２４がその奥側が後退するように傾斜されている。

従って、この実施形態においては、以下の効果がある。
（６） 奥側が後退するように、進入部１５ａの内周面２４が形成されているため、シールリング１７と内周面２４との係合状態において、シールリング１７に対してバルブ内方への力が作用する。従って、バルブ本体１６の装着状態を安定させることができる。

（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第５実施形態においては、図７に示すように、バルブ本体１６上のシールリング１７として、複数のリップ部１７ａを形成したリップシールが用いられている。そして、このシールリング１７の各リップ部１７ａが突出部１５の内周面に当接されている。

従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。また、この第４実施形態においては、以下の効果がある。
（７） 複数のリップ部１７ａを有するシールリング１７を用いているため、合成樹脂よりなる突出部１５に対するシールリング１７の面圧を高めることなく、突出部１５とバルブ本体１６との間のシール性を高めることができる。

（８） シールリング１７の面圧が低くても、シール性を確保できるため、外殻部１１ａの突出部１５に対して作用する外径方向への力を小さくできる。このため、外殻部１１ａがバルブケース１２から離隔する方向への変形が抑制され、それらの間に隙間が形成されることを抑えることができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記第１実施形態のように、突出部１５の内端縁に進入部１５ａを形成した構成において、第５実施形態のようにシールリング１７として複数のリップ部１７ａを有するリップシールを用いること。

・ 前記第２実施形態のように、突出部１５の内端縁から進入部１５ａを省略した構成において、第３実施形態のように突出部１５の内周面とバルブケース１２の内周面との間に段差部を形成する高低差Ｈを設けたり、バルブケース１２や突出部１５の外端内周縁に円弧部を形成したりすること。

・ 進入部１５ａの内周面２４を前記第３実施形態とは逆方向に傾斜させること。すなわち、前記内周面２４を外端側に後退するように傾斜させること。
・ 突出部１５または進入部１５ａの内周面に環状溝を形成し、その環状溝内に、バルブ本体１６の外周面に係合するシールリングを嵌入すること。

実施形態のシリンダヘッドカバーを備えたエンジンを示す簡略図。 第１実施形態のシリンダヘッドカバーを示す部分断面図。 図２のシリンダヘッドカバーを分解して示す部分断面図。 第２実施形態のシリンダヘッドカバーを示す部分断面図。 第３実施形態のシリンダヘッドカバーを示す部分断面図。 第４実施形態のシリンダヘッドカバーを示す部分断面図。 第５実施形態のシリンダヘッドカバーを示す部分断面図。 従来のシリンダヘッドカバーを示す部分断面図。 従来のシリンダヘッドカバーの別の構成を示す部分断面図。 従来のシリンダヘッドカバーのさらに別の構成を示す部分断面図。

符号の説明

１１…シリンダヘッドカバー、１１ａ…外殻部、１２…バルブケース、１２ａ…開口部、１５…突出部、１５ａ…進入部、１６…バルブ本体、１７…シールリング、１７ａ…リップ部、１９…境界部、Ｈ…高低差。

Claims (6)

1. 合成樹脂よりなるシリンダヘッドカバーの外殻部に金属よりなる筒状のバルブケースをモールドして前記外郭部の内周に前記バルブケースを配設し、そのバルブケースの一端の開口部からそのバルブケース内に、オイル孔の形成されたオイルコントロールバルブのバルブ本体を挿入して組み付けたシリンダヘッドカバーにおいて、
   前記外殻部には前記バルブケースの開口部の端面側に突出する環状の突出部を設け、その突出部と前記バルブ本体との間にはシールリングを設けたことを特徴とするシリンダヘッドカバー。
2. 前記突出部には、バルブケースの内周側においてそのバルブケースの軸方向に進入する進入部を設けて、バルブケースの端部を前記進入部と外殻部との間において挟持し、前記シールリングを進入部とバルブ本体との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダヘッドカバー。
3. 前記バルブケースの内周側における前記突出部とバルブケースと境界部において、突出部とバルブケースとの間に高低差を設けることにより、バルブケースに非モールド面を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダヘッドカバー。
4. 前記突出部の開口内周縁に円弧部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のシリンダヘッドカバー。
5. 前記バルブケースの開口部側の内周縁に円弧部を形成したことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のシリンダヘッドカバー。
6. 前記シールリングとして複数のリップ部を形成したものを用いたことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のシリンダヘッドカバー。

Images