JP5183254B2 - シリンダヘッドカバー - Google Patents

Description

本発明は、ブローバイガス換気装置を備えた内燃機関のシリンダヘッドカバーに関する。

自動車等の内燃機関のブローバイガス換気装置には、クランク室に漏出したブローバイガスを吸気系へ戻すと共に、吸気系から新気を機関内に供給するように構成されたものがある。この種のブローバイガス換気装置を備えた内燃機関としては、従来、クランク室から導かれたブローバイガスが流れるブローバイガス通路と、吸気系から導入された新気が流れる新気通路とが、シリンダヘッドカバー内に形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図６は、上記内燃機関のシリンダヘッドカバーの周辺部を、新気通路に沿って示した長手方向の模式断面図である。図６に示すように、シリンダヘッド１０３の上端に固定されたシリンダヘッドカバー１０１内に、シリンダヘッドカバー１０１の天面と平行のプレート１１２が固定されている。このプレート１１２の上側面とシリンダヘッドカバー１０１の内側面との間の空間が、概ね長手方向に延びる隔壁で区画されて、新気通路１０８と図示しないガス通路とが形成されている。シリンダヘッドカバー１０１内部の前端部は、チェーン室１０４の上端に連なるチェーン上端室１０５となっている。なお、図６の左側が内燃機関の前側であり、図６の右側が内燃機関の後ろ側である。プレート１１２は、平面視においてシリンダヘッドカバー１０１内のチェーン上端室１０５を除く略全面を覆うように固定されていて、プレート１１２の前端がチェーン上端室１０５の後端に位置している。これにより、新気通路１０８の開口がチェーン上端室１０５の後端に位置している。新気通路１０８の開口の前側には、カムシャフト１２６の前端に固定されたカムスプロケット１２７が配置されている。カムスプロケット１２７には図示しないタイミングチェーンが巻き掛けられており、このタイミングチェーンはチェーン室１０４を通って下方のクランク室内に延びている。シリンダヘッドカバー１０１の後端部には新気入口１１５が設けられており、この新気入口１１５に吸気系から導入された新気が、新気通路１０８を前方向に流れて開口からチェーン上端室１０５に流出し、チェーン室１０４を下方向に流れてクランク室に供給されるようになっている。

ところで、シリンダヘッドカバー１０１の前端部にはオイルフィラー開口１１３が設けられており、このオイルフィラー開口１１３にオイルフィラーキャップ１１４が取り付けられている。オイルフィラー開口１１３は、カムスプロケット１２７の前側の近接した位置に配置されている。
実開平３−６１１１２号公報

上記従来の構成では、シリンダヘッドカバー１０１内部において次のような問題が発生する。すなわち、新気通路１０８の開口の前側にカムスプロケット１２７が配置されているので、新気通路１０８の開口から流出した新気の流れがカムスプロケット１２７で妨げられて、カムスプロケット１２７の前側に空気の澱みが生じる。このため、カムスプロケット１２７の動作によって生じるオイルのミストが、オイルフィラーキャップ１１４の内側面に付着する。このオイルフィラーキャップ１１４の内側面のオイルが、澱んだ空気中のブローバイガスの成分により劣化して、スラッジが生じるという不都合がある。

また、オイルフィラー開口１１３が設けられたシリンダヘッドカバー１０１の前端部は温度が上昇し難いので、内燃機関の他の部分よりも低温となる。これにより、カムスプロケット１２７の前側の澱んだ空気に含まれる水分が、オイルフィラーキャップ１１４の内側面に析出し、オイルフィラーキャップ１１４の内側面に付着したオイルが析出水を吸収して乳化する。乳化したオイルは劣化が進みやすく、スラッジの発生が促進されることとなる。

このようにして生じたスラッジは、内燃機関内を循環するオイルに混入すると、バルブ類の動作不良や、摺動部の磨耗や、オイルフィルタの目詰まり等を招くという問題がある。また、オイル交換の際、オイルフィラーキャップ１１４が取り外されると、オイルフィラーキャップ１１４の内側面のスラッジによる汚染が露呈し、ユーザに不快感を与えるという問題がある。さらに、内燃機関の動作時に、オイル注入のためにオイルフィラーキャップ１１４が取り外されると、カムスプロケット１２７の回転によってオイルがオイルフィラー開口１１３から外部に飛散するという問題がある。

そこで、本発明の課題は、ブローバイガス換気装置を備えた内燃機関に取り付けられ、オイルフィラー開口の周辺部におけるスラッジの発生を防止できるシリンダヘッドカバーを提供することにある。また、内燃機関の動作時に、オイルフィラー開口からのオイルの飛散を防止できるシリンダヘッドカバーを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のシリンダヘッドカバーは、カムスプロケットに巻き掛けられたタイミングチェーンを収容するチェーン室が長手方向の一端部に設けられた内燃機関のシリンダヘッドの上端に、チェーン室の上端を覆うように取り付けられたシリンダヘッドカバーであって、吸気系と連通する連通口と、この連通口から導入された新気を導く新気通路と、オイルフィラーキャップが取り付けられたオイルフィラー開口とを備えたシリンダヘッドカバーにおいて、連通口が、カムスプロケットよりも長手方向の他端側に配置され、新気通路が、長手方向の他端側からカムスプロケットを越えて一端側に延在すると共に、カムスプロケットよりも長手方向の一端側に開口を有し、オイルフィラー開口が、長手方向の一端部かつカムスプロケットの上方に配置され、前記新気通路は、シリンダヘッドカバーの天面と平行に延在されたプレートの上側面とシリンダヘッドカバーの内側面との間にのみ形成されていることを特徴としている。

上記構成によれば、内燃機関の吸気系からシリンダヘッドカバーの連通口に導入された新気が、新気経路を通ってシリンダヘッドカバーの長手方向の一端側に流れ、スプロケットよりも一端側の開口からシリンダヘッドカバーのチェーン室上部に流出してチェーン室に流れる。チェーン室に流入した新気は下方に流れ、チェーン室に連なるクランク室に流入する。

ここで、新気通路が、長手方向の他端側からカムスプロケットを越えて一端側に延在すると共に、カムスプロケットよりも長手方向の一端側に開口を有するので、この開口から流出する新気の流れは、カムスプロケットによって妨げられることがない。したがって、シリンダヘッドカバー内部のカムスプロケットよりも長手方向の一端側の部分を、新気により効果的に換気することができて、この部分に空気の澱みが発生することを効果的に防止できる。これにより、カムスプロケットの動作によって生じるオイルのミストが、シリンダヘッドカバー内側面のオイルフィラー開口の周辺部や、オイルフィラーキャップの内側面に付着することを防止できる。その結果、シリンダヘッドカバー内側面のオイルフィラー開口の周辺部や、オイルフィラーキャップの内側面に付着したオイルが劣化してスラッジが生じる不都合を防止できる。また、シリンダヘッドカバー内側面のオイルフィラー開口の周辺部やオイルフィラーキャップの内側面にオイルが付着しても、カムスプロケットに起因する空気の澱みが生じないので、澱んだ空気に含まれるブローバイガス成分によってオイルが劣化してスラッジが生じる不都合を防止できる。

また、シリンダヘッドカバーの長手方向の一端部の温度が他の部分の温度よりも低い場合においても、シリンダヘッドカバー内部のカムスプロケットよりも長手方向の一端側の部分が効果的に換気されるので、澱んだ空気に含まれる水分がシリンダヘッドカバー内側面のオイルフィラー開口の周辺部やオイルフィラーキャップの内側面に析出することを防止できる。したがって、シリンダヘッドカバー内側面のオイルフィラー開口の周辺部やオイルフィラーキャップの内側面にオイルが付着しても、このオイルが析出水を吸収して乳化することを防止できる。その結果、乳化したオイルが劣化してスラッジが生じる不都合を防止できる。

一実施形態のシリンダヘッドカバーは、新気通路の開口が、オイルフィラー開口の長手方向の他端側の縁部よりも一端側に位置している。

上記実施形態によれば、カムスプロケットとオイルフィラー開口との間が新気通路によって遮蔽されるので、内燃機関の動作時にオイルフィラーキャップが取り外されても、オイルフィラー開口からオイルが飛散することを防止できる。

一実施形態のシリンダヘッドカバーは、前記オイルフィラー開口は、前記新気通路を形成する前記プレートよりも上方に配置されている。

本発明のシリンダヘッドカバーによれば、シリンダヘッドカバー内部のカムスプロケットよりも長手方向の一端側の部分を、新気により効果的に換気することができて、この部分に空気の澱みが発生することを効果的に防止できるので、シリンダヘッドカバー内側面のオイルフィラー開口の周辺部やオイルフィラーキャップの内側面にオイルが付着してスラッジが生じる不都合を防止できる。その結果、内燃機関内を循環するオイルの性能を良好に維持し、バルブ類の動作不良や、摺動部の磨耗や、オイルフィルタの目詰まり等を効果的に防止すると共に、オイル交換時に視認されるオイルフィラーキャップ内側面を清浄に保ち、ユーザに清潔感を与えることができる。

以下、本発明をＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカムシャフト）型の直列４気筒４ストロークサイクル内燃機関のシリンダヘッドカバーに適用した例を説明する。図１は、内燃機関Ｅを示す斜視図であり、図２は内燃機関Ｅの平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。

この内燃機関Ｅは、ブローバイガス換気装置を備えたシリンダブロック２と、シリンダブロック２の上端に固定されたシリンダヘッド３と、シリンダブロック２の下端に固定されたクランクケース４と、シリンダヘッド３の上端を覆うシリンダヘッドカバー１を備える。この内燃機関Ｅはブローバイガス換気装置を備え、図示しない吸気系の負圧によって機関内部のブローバイガスを吸気系に戻すと共に、吸気系から新気を機関内部に供給するようになっている。

シリンダブロック２内には、ピストン２１を収容する４つのシリンダ室が長手方向に一列に形成されており、各ピストン２１にコンロッド２３を介して連結されたクランクシャフト４１が、クランクケース４に支持されている。クランクケース４の底部の一端部には、オイルを貯留するオイルパン４２と、このオイルパン４２内のオイルを吸引するストレーナ４３が設けられている。シリンダヘッド３内には、インテークバルブとエキゾーストバルブを動作させる動弁機構が収容されており、動弁機構の２つのカムシャフト３１，３１が長手方向に延びている。２つのカムシャフト３１，３１の一端にはカムスプロケット３２，３２が夫々固定されており、カムスプロケット３２，３２と、クランクシャフト４１の一端に固定されたクランクスプロケット４５とにタイミングチェーン３３が巻き掛けられている。カムスプロケット３２及びタイミングチェーン３３を収容するチェーン室５が、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３の長手方向の一端部に設けられている。なお、チェーン室５は、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３の一端に別体のチェーンケースを取り付け、このチェーンケースとシリンダブロック２及びシリンダヘッド３の一端の壁部との間に形成してもよい。

シリンダヘッドカバー１は平面視において略長方形状を有し、幅方向の両側に、カムシャフト３１のカム装着部の上方部分が膨出してなる側部膨出部１１，１２が形成されている。シリンダヘッドカバー１の側部膨出部１１，１２の間は、長手方向に延びる溝状部１３になっており、この溝状部１３に、各気筒に点火プラグを挿入するための４つのプラグ挿入孔が長手方向に配列されている。各プラグ挿入孔にはプラグキャップ２５が装着されている。シリンダヘッドカバー１の長手方向の一端部には、全幅に亘って膨出してなる端部膨出部１５が形成されており、側部膨出部１１，１２の内部の一端が端部膨出部１５の内部に連なっている。シリンダヘッドカバー１の端部膨出部１５の内部は、チェーン室５の上端に連なるチェーン上端室１６となっている。シリンダヘッドカバー１の一方の側部膨出部１１には、長手方向の他端に、吸気系のスロットルバルブの上流側と連通する第１の連通口１７が設けられている。また、シリンダヘッドカバー１の他方の側部膨出部１２には、長手方向の他端に、吸気系のスロットルバルブの下流側と連通する第２の連通口１８が設けられている。さらに、シリンダヘッドカバー１の端部膨出部１５に、長手方向の一端かつ幅方向の一方の端に、オイルフィラー開口１９が設けられている。オイルフィラー開口１９にはオイルフィラーキャップ２６が取り付けられている。

シリンダヘッドカバー１の内部には、側部膨出部１１，１２の天面と平行に延在するプレート６が固定されている。図５は、シリンダヘッドカバー１内のプレート６と、このプレート６の下側に位置するカムシャフト３１及びカムスプロケット３２を示す斜視図である。プレート６は、平面視においてシリンダヘッドカバー１の概ね端部膨出部１５以外の部分を覆う略矩形のプレート本体６１と、このプレート本体６１の幅方向の一方の側かつ長手方向の一端からチェーン上端室１６内に長手方向に延出する延出部６２とを有する。プレート本体６１には、シリンダヘッドカバー１の他端側から一端側の３つのプラグ挿入孔に連なる３つのプラグ貫通孔６３と、シリンダヘッドカバー１の一端側のプラグ挿入孔の縁に沿う円弧状の切欠き部６４とが形成されている。プレート本体６１の幅方向の他方の側かつ長手方向の中央には、クランクケース４内からブローバイガスが導かれるブローバイガス開口６５が設けられている。ブローバイガス開口６５には、シリンダブロック２とリンダヘッド３に形成された図示しないブローバイガス管が接続されている。プレート６の延出部６２は、プレート本体６１との接続部が傾斜段部となっており、接続部よりも一端側の部分がカムスプロケット３２の上方に延在している。これにより、図２に示すように、シリンダヘッドカバー１の長手方向において、プレート６の延出部６２の一端縁６２ａがカムスプロケット３２よりも一端側に位置している。これと共に、プレート６の延出部６２の一端縁６２ａが、シリンダヘッドカバー１の長手方向において、オイルフィラー開口１９の他端側の縁部１９ａよりも一端側に位置している。また、プレート６の延出部６２は、シリンダヘッドカバー１の幅方向中央側の側縁６２ｂが、カムスプロケット３２の中心軸の略直上を他端側から一端側に延びている。

プレート６は、プレート本体６１の上側面の幅方向中央部がシリンダヘッドカバー１の溝状部１３の内側面に接するようにシリンダヘッドカバー１内に固定されている。これにより、一方の側部膨出部１１及び端部膨出部１５の内側面と、プレート本体６１及び延出部６２の上側面との間に、新気通路７が形成されている。また、他方の側部膨出部１２の内側面とプレート本体６１の上側面との間にブローバイガス通路９が形成されている。

新気通路７は、シリンダヘッドカバー１の第１の連通口１７が設けられた他端から一端側に延び、カムスプロケット３２を他端側から一端側に越えて延在している。新気通路７の長手方向の一端部には、シリンダヘッドカバー１の端部膨出部１５の内側面とプレート６の延出部６２の縁との間に開口が形成されている。この開口は、プレート６の延出部６２の一端縁６２ａを下端縁とする端部開口と、プレート６の延出部６２の側縁６２ｂを下端縁とする側部開口とで形成されている。端部開口は、シリンダヘッドカバー１の長手方向において、カムスプロケット３２よりも他端側に位置している。この新気通路７の開口から、新気をチェーン上端室１６に供給するようになっている。なお、新気通路７の開口は、側部開口が隔壁等で閉鎖されていてもよく、カムスプロケット３２よりも他端側の端部開口を有していればよい。

上記構成のシリンダヘッドカバー１を備えた内燃機関Ｅは、低負荷及び普通負荷運転時において、クランクケース室内に漏出したブローバイガスを吸気系に吸入すると共に、機関本体内に吸気系から新気を供給する。すなわち、クランクケース室内に漏出したブローバイガスが、ブローバイガス管を通ってブローバイガス開口６５からブローバイガス通路９に流入し、第２の連通口１８からシリンダヘッドカバー１外部に排出され、吸気系のスロットルバルブ下流側に流入する。これと共に、吸気系のスロットルバルブ上流側からの新気が、第１の連通口１７からシリンダヘッドカバー１内部に導入され、新気通路７を通ってチェーン上端室１６に供給される。チェーン上端室１６に供給された新気は、チェーン室５を通ってクランク室に流入する。

ここで、新気通路７が、長手方向の他端側からカムスプロケット３２を越えて一端側に延在すると共に、カムスプロケット３２よりも長手方向の一端側に開口を有するので、この開口から流出する新気の流れは、カムスプロケット３２によって妨げられることがない。したがって、シリンダヘッドカバー１内部のカムスプロケット３２よりも長手方向の一端側の部分を、新気により効果的に換気することができて、この部分に空気の澱みが発生することを効果的に防止できる。これにより、カムスプロケット３２の動作によって生じるオイルのミストが、シリンダヘッドカバー１内側面のオイルフィラー開口１９の周辺部や、オイルフィラーキャップ２６の内側面に付着することを防止できる。その結果、シリンダヘッドカバー１内側面のオイルフィラー開口１９の周辺部や、オイルフィラーキャップ２６の内側面に付着したオイルが劣化してスラッジが生じる不都合を防止できる。また、シリンダヘッドカバー１内側面のオイルフィラー開口１９の周辺部やオイルフィラーキャップ２６の内側面にオイルが付着しても、空気の澱みが生じないので、澱んだ空気に含まれるブローバイガス成分によってオイルが劣化してスラッジが生じる不都合を防止できる。

ところで、内燃機関Ｅの車両への配置位置等に起因して、シリンダヘッドカバー１の長手方向の一端部の温度が上昇し難くなり、内燃機関Ｅの他の部分よりも低温となる場合がある。この場合においても、シリンダヘッドカバー１内部のカムスプロケット３２よりも長手方向の一端側の部分が効果的に換気されるので、澱んだ空気に含まれる水分がシリンダヘッドカバー１内側面のオイルフィラー開口１９の周辺部や、オイルフィラーキャップ２６の内側面に析出することを防止できる。したがって、シリンダヘッドカバー１内側面のオイルフィラー開口１９の周辺部やオイルフィラーキャップ２６の内側面にオイルが付着しても、このオイルが析出水を吸収して乳化することを防止できる。その結果、乳化したオイルが劣化してスラッジが生じる不都合を防止できる。

このように、本発明のシリンダヘッドカバー１を備えた内燃機関Ｅは、オイルのスラッジの発生を効果的に防止できるので、内燃機関Ｅ内を循環するオイルの性能を良好に維持し、バルブ類の動作不良や、摺動部の磨耗や、オイルフィルタの目詰まり等を効果的に防止することができる。また、オイル交換時に視認されるオイルフィラーキャップ２６内側面を清浄に保ち、ユーザに清潔感を与えることができる。

また、カムスプロケット３２とオイルフィラー開口１９との間が、プレート６の延出部６２（すなわち新気通路７）により遮蔽されているので、内燃機関Ｅの動作時にオイルフィラーキャップ２６が取り外されても、オイルフィラー開口１９からオイルが飛散する不都合を防止できる。

上記実施形態のシリンダヘッドカバー１において、プレート６をプレート本体６１と延出部６２とで構成したが、プレートの形状はこれに限定されず、シリンダヘッドカバー１の長手方向においてプレートの一端部がカムスプロケット３２を他端側から一端側に越えて延在していればよい。

内燃機関を示す斜視図である。 内燃機関の平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。 シリンダヘッドカバー内のプレートと、このプレートの下側に位置するカムシャフト及びカムスプロケットを示す斜視図である。 従来のシリンダヘッドカバーの周辺部を示す模式断面図である。

符号の説明

Ｅ 内燃機関
１ シリンダヘッドカバー
３ シリンダヘッド
５ チェーン室
７ 新気通路
１７ 連通口
１９ オイルフィラー開口
２６ オイルフィラーキャップ
３２ カムスプロケット

Claims (3)

1. カムスプロケットに巻き掛けられたタイミングチェーンを収容するチェーン室が長手方向の一端部に設けられた内燃機関のシリンダヘッドの上端に、チェーン室の上端を覆うように取り付けられたシリンダヘッドカバーであって、吸気系と連通する連通口と、この連通口から導入された新気を導く新気通路と、オイルフィラーキャップが取り付けられたオイルフィラー開口とを備えたシリンダヘッドカバーにおいて、
   連通口が、カムスプロケットよりも長手方向の他端側に配置され、
   新気通路が、長手方向の他端側からカムスプロケットを越えて一端側に延在すると共に、カムスプロケットよりも長手方向の一端側に開口を有し、
   オイルフィラー開口が、長手方向の一端部かつカムスプロケットの上方に配置され、
   前記新気通路は、シリンダヘッドカバーの天面と平行に延在されたプレートの上側面とシリンダヘッドカバーの内側面との間にのみ形成されていることを特徴とするシリンダヘッドカバー。
2. 請求項１に記載のシリンダヘッドカバーにおいて、
   新気通路の開口が、オイルフィラー開口の長手方向の他端側の縁部よりも一端側に位置していることを特徴とするシリンダヘッドカバー。
3. 請求項１に記載のシリンダヘッドカバーにおいて、
   前記オイルフィラー開口は、前記新気通路を形成する前記プレートよりも上方に配置されていることを特徴とするシリンダヘッドカバー。

Images