JP5124343B2 - シリンダヘッドカバー - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された、内燃機関のシリンダクランクケースをカバーするためのシリンダヘッドカバーに関する。

ＤＥ４３２３０７３Ａ１に基づいて公知の、往復動ピストン式内燃機関をカバーするためのシリンダヘッドカバーでは、カム軸軸受の軸受カバーがシリンダヘッドカバーに一体成形されている。

ＤＥ１０２００５０２８３３２Ａ１に基づいて公知の、カム軸軸受の軸受上側部分が一体に組み込まれたシリンダヘッドカバーでは、軸受上側部分が緩衝材料を介してシリンダヘッドカバーと結合されていて、軸受上側部分はねじを用いてシリンダヘッドに固定されている。

ＤＥ２０１２０９１２Ｕ１に基づいて公知の、シリンダヘッド用のシリンダヘッドカバーでは、カム軸のすべてのカム軸軸受のために第１の軸受半部がシリンダヘッドカバーと一体的に形成されている。そして第２の軸受半部は別体の部材として形成されていて、第１の軸受半部にねじ結合されており、この場合シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間における分割平面は、カム軸軸受の分割平面から間隔をおいて形成されている。

またＤＥ１９８５３５３７Ａ１に基づいて公知のシリンダヘッドカバーでは、このシリンダヘッドカバーに同様にカム軸軸受用の軸受上側部分が一体に組み込まれている。
ＤＥ４３２３０７３Ａ１ ＤＥ１０２００５０２８３３２Ａ１ ＤＥ２０１２０９１２Ｕ１ ＤＥ１９８５３５３７Ａ１

本発明の課題は、内燃機関のシリンダクランクケースをカバーするためのシリンダヘッドカバーを改良して、カム軸におけるシリンダヘッドカバーの取付けを簡単にすることができ、かつ同時にカム軸の確実な支承を保証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である。

この課題を解決するために本発明の構成では、内燃機関のシリンダクランクケースをカバーするためのシリンダヘッドカバーにおいて、カム軸のための少なくとも１つの軸受上側部分が、少なくとも１つの貫通孔を有しており、該貫通孔が、一方では軸受下側部分におけるねじ込み兼貫通孔及び／又はシリンダクランクケースにおけるねじ込み孔と整合し、かつ他方では、シリンダヘッドカバーにおけるねじ込み孔と整合していて、これによってシリンダクランクケースにおけるシリンダヘッドカバー及び軸受上側部分の固定が、共通の１つの固定ねじによって可能であり、シリンダヘッドカバーが、少なくとも１つの軸受上側部分とは別の材料特性を有する材料から製造されている。

本発明によるシリンダヘッドカバーの別の有利な構成は、従属請求項に記載されている。

本発明は次のような一般的な考え、すなわちシリンダクランクケースをカバーするためのシリンダヘッドカバーでは、シリンダヘッドカバーと、カム軸のための少なくとも１つの軸受上側部分とは互いに調整もしくは合わせられていて、シリンダヘッドカバーと軸受上側部分とを共通の１つの固定ねじによってシリンダクランクケースに固定することができる、という一般的な考えに基づいている。そして本発明では有利に、軸受上側部分が、シリンダヘッドカバーとは別の材料特性、特に良好な支承特性を有する材料から製造されている。本発明ではさらに、少なくとも１つの軸受上側部分が、一方では軸受下側部分におけるねじ込み孔又は貫通孔及び／又はシリンダクランクケースにおけるねじ込み孔と整合し、かつ他方では、シリンダヘッドカバーにおける貫通孔と整合していて、これによってシリンダクランクケースにおけるシリンダヘッドカバー及び軸受上側部分の固定が、共通の１つの固定ねじによって可能である。少なくとも１つの軸受上側部分とシリンダヘッドカバーとの材料特性を異ならせることによって、軸受上側部分を、支承されるカム軸のために特に良好な支承特性を有するように構成することができ、そしてこのような特性をシリンダヘッドカバーは有する必要がないので、シリンダヘッドカバーのためには、その使用目的のために最適化された他の材料を選択することができる。本発明によるシリンダヘッドカバーはこれによって一方では、軸受上側部分と一緒に固定することができることに基づいて、カム軸におけるシリンダヘッドカバーの簡単な取付けを可能にし、かつ他方では、軸受上側部分のために、特に良好な支承特性を有する特殊な材料が使用されるので、軸受特性を改善することができる。

本発明の有利な構成では、シリンダヘッドカバーに、該シリンダヘッドカバーにおける少なくとも１つの軸受上側部分の係止を可能にする係止エレメントもしくは係止湾曲部材が配置されている。このような係止湾曲部材は特に、シリンダヘッドカバーとは別の部材として形成された軸受上側部分において、役立つ。このような構成では、少なくとも１つの軸受上側部分は、シリンダヘッドカバーに設けられた係止湾曲部材と簡単に係止されることができ、ひいては問題なく、シリンダヘッドカバーと一緒にシリンダクランクケースに載設及びねじ結合されることができる。この場合、まず初めに軸受上側部分がシリンダクランクケースとねじ結合され、次いでシリンダヘッドカバーがまずは、係止湾曲部材を介して、少なくとも１つの軸受上側部分と形成され、これによってシリンダヘッドカバーは、最終取付けのために予め規定されたポジションを既に占めることができる。通常、軸受上側部分はそれぞれ１つの固定ねじを有することができ、この固定ねじは、もっぱら、軸受上側部分をシリンダクランクケースに固定するか又は軸受上側部分をシリンダヘッドカバーと一緒にシリンダクランクケースに固定する。

本発明の有利な構成では、シリンダヘッドカバーが熱可塑性プラスチックから形成されていて、軸受上側部分が熱硬化性プラスチックから形成されている。熱可塑性プラスチックは、特定の温度範囲において簡単に、つまり熱可塑性に変形することができるプラスチックである。この場合工程は逆でもよい。これによって、射出成形法によるシリンダヘッドカバーの製造が可能になる。これに対して、熱硬化性プラスチックは、その硬化後には再び変形することが不可能なプラスチックである。従って熱硬化性プラスチックは高温時においても形状安定性があり、このことは特に軸受上側部分を形成するために、特に有利である。さらに、異なった特性、特に高い化学的耐性を有する熱硬化性プラスチックを形成することも可能であり、これによって攻撃性のあるエンジンオイルが供給されるカム軸室における使用が可能になる。

本発明の別の有利な構成では、カム軸のための軸受下側部分が熱硬化性プラスチックから形成されていて、軸受下側部分と軸受上側部分とが互いに別体の部材として形成されているか又は一体的に形成されている。特に軸受下側部分と軸受上側部分とが一体的に形成されている場合には、軸受下側部分と軸受上側部分とを１回の射出工程でカム軸を取り囲むように射出成形することができ、これによって特に良好な軸受特性を得ることができる。しかしながらまた、両方の軸受部分を、上に述べたように、別体の部材として形成することも可能であり、この場合には両方の軸受部分は、それぞれの製造後に、共通の１つの固定ねじを介してシリンダヘッドカバーと一緒にシリンダクランクケースに固定されることができる。

本発明の別の有利な構成は、従属請求項、図面及び対応する記載において開示されている。

もちろん、以下において述べる特徴は、記載された組合せにおいてのみ使用可能なのではなく、本発明の枠を逸脱することなしに、その他の組合せ又は単独でも使用可能である。

次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

なお、以下の図面において同一部材又は類似の部材又は同じ機能を有する部材に対しては、同一符号が使用される。

図１〜図６に示されているように、シリンダヘッド１は、シリンダクランクケース１４に支承されたカム軸２を有しており、このカム軸２は上側を、少なくとも１つの軸受上側部分３を介して支承されている。シリンダクランクケース１４はシリンダヘッドカバー４を介して覆われている。

本発明によれば、カム軸２のための少なくとも１つの軸受上側部分３は、少なくとも１つの貫通孔５を有しており、このもしくはこれらの貫通孔５は、一方では軸受下側部分６におけるねじ込み孔又は貫通孔５ａ（図６参照）及び／又はシリンダクランクケース１４におけるねじ込み孔５ｂと整合し、かつ他方では、シリンダヘッドカバー４における貫通孔５ｃと整合している。これによってシリンダヘッドカバー４及び軸受上側部分３は、共通の１つの固定ねじ７を介してシリンダクランクケース１４に固定することができる。

図１に示されているようにこの場合軸受上側部分３は付加的に固定ねじ７′を用いて、シリンダクランクケース１４もしくは軸受下側部分６に固定されることができ、この固定ねじ７′は同時にシリンダヘッドカバー４を固定するためには働かない。

さらにまた軸受上側部分３の材料特性をカム軸２の支承に対して最適に合わせることができるようにするために、軸受上側部分３は、シリンダカバー４とは異なる材料特性を有する材料から製造されている。

共通の固定ねじ７によって、シリンダクランクケース１４にシリンダヘッドカバー４を固定するために別体の複数の固定ねじを省くことができる。

図１では、少なくとも１つの軸受上側部分３はシリンダヘッドカバー４とは別体の部材として形成されており、この場合シリンダヘッドカバー４には、係止エレメント、特に係止湾曲部材（Rastbuegel）８が配置されており、この係止湾曲部材８は、シリンダヘッドカバー４における少なくとも１つの軸受上側部分３の係止を可能にする。これによって、軸受上側部分３をまず初めに係止湾曲部材８を介してシリンダヘッドカバー４と係止され、次いで両方を一緒にシリンダクランクケース１４もしくは軸受下側部分６に載設することが可能になる。この場合また、図２に示されているように、軸受上側部分３をまず初めにねじ７′によって軸受下側部分６もしくはシリンダクランクケース１４とねじ結合し、次いでシリンダヘッドカバー４を係止湾曲部材８によって軸受上側部分３と係止することも可能であり、このような場合には、次に固定ねじ７を、シリンダヘッドカバー４及び軸受上側部分３を貫いて、軸受下側部分６もしくはシリンダクランクケース１４にねじ込むことができる。

図１及び図２に示されているように、固定ねじ７カラー付ねじとして形成されていて、シリンダヘッドカバー４と軸受上側部分３との間に設けられたカラー９を有している。この場合シリンダヘッドカバー４は、シリンダクランクケース１４に対して、フランジに沿って延びるシール部材１０を介して、かつねじ頭とシリンダヘッドカバー４との間に配置されたシール部材１０′を介してシールされている。

図３に示されているように、少なくとも１つの軸受上側部分３は、シリンダヘッドカバー４における貫通孔５ｃと整合する少なくとも１つのスリーブ延長部１１を有しており、このスリーブ延長部１１はシリンダヘッドカバー４の取付け時にシリンダヘッドカバー４の貫通孔５ｃに係合し、固定ねじ７のねじ頭のためのストッパを形成する。これによって、固定ねじ７の引き締め作用は、シリンダヘッドカバー４を介して間接的に軸受上側部分３に作用するのではなく、スリーブ延長部１１を介して直接的に軸受上側部分３に対して作用することができる。図３に示された実施例では、図２の実施例とは異なり、シリンダヘッドカバー４と軸受上側部分３との両方を貫通する２つの固定ねじ７が設けられている。図２及び図３に示されている係止湾曲部材８は、シリンダヘッドカバー４に例えば射出成形されていることができる。

図４に示された本発明によるシリンダヘッド１の別の実施例では、軸受上側部分３が軸受フレームとして形成されている。この場合には軸受上側部分３とシリンダクランクケース１４との間にもシール部材１０′′が設けられている。

図５に示されているように軸受上側部分３は、シリンダヘッドカバー４と一体的に形成されており、この場合シリンダヘッドカバー４が熱可塑性プラスチックから形成されていて、軸受上側部分３は熱硬化性プラスチックから形成されている。異なった種類のプラスチックを使用することの特別な利点は、既に明細書導入部に記載されている。この場合、軸受上側部分３がシリンダヘッドカバー４に射出成形されていて、さらに軸受上側部分３に挿入された軸受シェル１２、特にアルミニウム製の軸受シェル１２が設けられていると有利である。

図５の実施例とは異なり、図６の実施例では軸受下側部分６もプラスチック、特に熱硬化性プラスチックから形成されており、軸受下側部分６と軸受上側部分３とは別体の部材として形成されていても、又は一体的に形成されていてもよい。両方の軸受部分３，６が一体的に形成されている場合には、これによってカム軸２は完全に取り囲んで成形される。両方の軸受部分３，６から成る軸受は、この場合シリンダヘッドカバー４とは別体に形成されていても、又はシリンダヘッドカバー４と一体的に、特にシリンダヘッドカバー４に射出成形されて形成されていてもよい。この場合軸受下側部分６がカム軸支承部に潤滑剤を供給するためのオイル供給通路１３を有していると有利である。図５に示された実施例は、それ以前の図に示された実施例と比べて、著しく多くのシール部材１０を必要とする。

図５及び図６では従って、シリンダヘッドカバー４もしくは所属の軸受上側部分３及び／又は軸受下側部分６は、ハイブリッド構成部材として少なくとも２つの異なった材料から構成されている。特に図６に示された軸受、つまり関連した軸受下側部分６と所属の軸受上側部分３とから成る軸受には、カム軸２を完全に取り囲んで射出成形してカム軸軸受の加工を完全に省けるという大きな利点がある。

軸受上側部分３をシリンダクランクケース１４又は軸受下側部分６に固定するのみならず、同時にシリンダヘッドカバー４をも固定する固定ねじ７によって、幾つかの固定ねじ７′を節約することができ、これによって一方では、部材の多様性を減じることができ、かつ他方ではコスト及び重量を節減もしくは低減することができる。

本発明によるシリンダヘッドカバーの第１実施例を示す図である。 図１に示された実施例の変化実施例を示す図であって、シリンダヘッドカバーに係止湾曲部材が成形されている実施例を示す図である。 本発明によるシリンダヘッドカバーの別の実施例を示す図である。 軸受フレームとして形成された軸受上側部分を備えたシリンダヘッドカバーの実施例を示す図である。 一体的に射出成形された軸受上側部分を備えたシリンダヘッドカバーの実施例を示す図である。 カム軸のためにシリンダクランクケースとは別体に製造された軸受上側部分を備えたシリンダヘッドカバーの実施例を示す図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド、 ２ カム軸、 ３ 軸受上側部分、 ４ シリンダヘッドカバー、 ５ 貫通孔、 ５ａ ねじ込み孔又は貫通孔、 ５ｂ ねじ込み孔、 ５ｃ 貫通孔、 ６ 軸受下側部分、 ７ 固定ねじ、 ７′ 固定ねじ、 ８ 係止湾曲部材、 ９ カラー、 １０，１０′ シール部材、 １１ スリーブ延長部、 １２ 軸受シェル、 １３ オイル供給通路、 １４ シリンダクランクケース

Claims (9)

1. 内燃機関のシリンダヘッドカバー（４）であって、
   カム軸（２）のための少なくとも１つの軸受上側部分（３）が、少なくとも１つの貫通孔（５）を有しており、該貫通孔（５）が、一方では軸受下側部分（６）におけるねじ込み孔（５ａ）と整合するか、あるいは軸受下側部分（６）における貫通孔（５ａ）及びシリンダクランクケース（１４）におけるねじ込み孔（５ｂ）と整合し、かつ他方では、シリンダヘッドカバー（４）における貫通孔（５ｃ）と整合していて、これによってシリンダヘッドカバー（４）及び軸受上側部分（３）の固定が、共通の１つの固定ねじ（７）によって可能であり、
   シリンダヘッドカバー（４）が、少なくとも１つの軸受上側部分（３）とは別の材料特性を有する材料から製造されており、
   少なくとも１つの軸受上側部分（３）が、シリンダヘッドカバー（４）とは別体の部材として形成されており、
   シリンダヘッドカバー（４）に、該シリンダヘッドカバー（４）における少なくとも１つの軸受上側部分（３）の係止を可能にする係止エレメント（８）が配置されており、
   前記係止エレメントが、前記固定ねじによるシリンダヘッドカバー（４）の固定に先立って軸受上側部分（３）に係止可能である係止湾曲部材であることを特徴とするシリンダヘッドカバー。
2. 前記係止湾曲部材（８）は、シリンダヘッドカバー（４）に射出成形されている、請求項１記載のシリンダヘッドカバー。
3. 少なくとも１つの軸受上側部分（３）が、シリンダヘッドカバー（４）における貫通孔（５ｃ）と整合する少なくとも１つのスリーブ延長部（１１）を有していて、該スリーブ延長部（１１）がシリンダヘッドカバー（４）の取付け時に該シリンダヘッドカバー（４）の貫通孔（５ｃ）に係合し、固定ねじ（７）のねじ頭のためのストッパを形成する、請求項１又は２項記載のシリンダヘッドカバー。
4. 少なくとも１つの軸受上側部分（３）が、軸受フレームとして形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のシリンダヘッドカバー。
5. シリンダヘッドカバー（４）が熱可塑性プラスチックから形成されていて、軸受上側部分（３）が熱硬化性プラスチックから形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のシリンダヘッドカバー。
6. 軸受下側部分（６）が熱硬化性プラスチックから形成されていて、軸受下側部分（６）と軸受上側部分（３）とが互いに別体の部材として形成されているか又は一体的に形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のシリンダヘッドカバー。
7. 軸受下側部分（６）にオイル通路（１３）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のシリンダヘッドカバー。
8. 前記オイル通路（１３）が射出成形によって形成されている、請求項７記載のシリンダヘッドカバー。
9. 請求項１から８までのいずれか１項記載のシリンダヘッドカバー（４）を備えた内燃機関。

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