JPS59131746A - シリンダ−ヘツドの締結構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高い駆動圧力を生ずるエンジンのシリンダーに
用いるシリンダーヘッドの締結構造体に関する。

一般にシリンダーヘッドは、シリンダーヘッド内の孔を
介してシリンダー周囲のエンジンのケーシング壁に螺合
されているボルトによって固定されている。然しながら
特に流体モータの場合には、２００乃至６００バールの
オーダの非常に高い圧力がシリンダー内に生じる。更に
かかるモータ、特にオランダ特許出願第８０．００１１
５号に開示されている様な所謂高トルクモータの場合に
は、比較的大きなシリンダー径が使用される。例えば２
５ｃｌＩＬという非常に大きなシリンダー径及び約２１
０パールの駆動圧力の場合には、シリンダーヘッドにか
かる負荷は約１００ｔである。更に小さいシリンダー径
を用いた場合には、シリンダーヘッドには高荷重が負荷
する。例えば１０儒のシリンダー径を用いた場合には、
約１６ｔもの高い荷重となる。

然しなから本発明の構造体は如何なるタイプのシリシダ
ーヘッドにも好適に使用し得る。

このシリンダーヘッドにかかる荷重は、これに使用する
シリンダーヘッドボルト及び鋳鋼等のモータケース材に
設けられたねじ山によって吸収されなければならない。

上述した様な高いオーダの荷重が負荷する場合には、非
較的多数の太いボルト、例えばシリンダー当り１２個の
Ｍ４２ボルトがシリンダーヘッドを安全に固着するのく
必要である。

このことは８個のシリンダーを備えた通常のエンジン構
造の場合には、９６個の非常に太いボルトが必要であり
、しかもエンジンのケーシング壁に設ゆられた９乙の孔
中にねじ山を切り込まなければならないのである。これ
が非常に手がかかり、しかも高コストの機械加工が必要
であることは勿論のことである。更に、ねじ山の切り込
み及びボルトの嵌合に際して、これらのねじ山の何れか
を損なう機会が増大する。この様な場合には、この様な
場合には、このエンジンケーシングは最早使用に不適当
となる。

更に他の問題は、大径のねじ孔を設けることが必須であ
るために、ねじ孔を設ける部分のケーシング壁を比較的
肉厚とすることが必要であり、これによりエンジン構造
体はかなり効率のよくないものとなり、また非常に多量
の材料が必要となる。

更に、ボルトのベッドがシリンダーヘッド上に突出して
おり、しかもこの部分においてシリンダーヘッドは肉厚
となっている場合が多いために、エンジンを所望のコン
パクトなものとすることができないのである。

本発明の目的は、上述した欠点を解消することにある。

本発明によれば、モータのケーシング内に形成され或い
は位置し、高い動作圧力が生ずるシリンダーヘッド締結
構造体において、シリンダーヘッド６の軸Ｈに対して横
方向のモータケーシング８に形成される環状溝９，２２
内に一部が位置する様にセグメント状に連なったリング
１３．２１を設け、該リングの他の部分は前記溝９，２
２から突出しシリンダ−ヘッド６０周縁部分７上に載置
されているとともに、シリンダーヘッド６の上方に突出
した部分１８の周囲に、シリンダーヘッド３に固定され
且つシリンダ−ヘッド３０周縁部分７の方向に前記リン
グを構成する各セグメントを押圧し、更に同時（径方向
内側に該セグメントが移動するのを防止するための把持
リング１５を設け、前記セグメントは抑圧部材１４．１
４’によって把持リング１５に接触する様に押圧されて
いることを特徴とする締結構造体が提供される。

シリンダーカバーを固定するための構造体において、該
カバー内には（さび形状の断面形状を有する複数のセグ
メントから組み立てられるリングがシリンダー簡の・溝
内に延びており、このシリンダーカバー自体、シリンダ
ーカバーを通って延びているピストンロンドを備えた流
体シリンダーに使用する構造体は知られている。

この様な構造体は、オランダ特許出願箱６８゜０６３９
５号等に開示されている。この従来の構造体は、外側に
傾斜し且つ同様に外側に傾斜しているシリンダー壁に形
成されている溝の上面と共働する様に位置する上面を備
えたセグメントリングを使用している。更にこ（１）−
ｋｆｙ４ントリングは、シリンダーカバーにボルト締め
されている抑圧リングの対応テーパー状外側面と共働す
る様に配置されたテーパー状内側面を有している。ボル
トを締めることによって外側リングのセグメントはシリ
ンダー壁の溝内に賦勢される。この操作に際して、該セ
グメントの底部は固定されたシリンダーカバー上の頂部
に一部が常時位置することとなり、か（してこのカバー
はシリンダー内に賦勢されてシリンダー内下方に位置す
る肩部と接触する。また密封リングは該肩部とシリンダ
ーカバーの環状面の対応部分との間に設けられる。

この従来の構造体の欠点は、適当な締結乃至シール機構
を用いることができないために、各要素に非常に小さな
公差が生ずることにある。またこれは抑圧リングの内側
面用の案内部材が存在しないことＫもよる。

更に、外側リングの各セグメントは簡単に取り外すしす
ることができない。

米国特許第３，８４７，４０４号には流体シリンダーの
カバーに関して同様な構造体が開示されている。然しな
から、このシリンダーは公差について鋭敏ではない。何
故ならば、外側リングを構成する各セグメントは、シリ
ンダーのカラーを通って径方向内側に延びているボルト
によってシリンダーの溝内に引張られているからである
。然しなから、エンジンブロック内に配置乃至は形成さ
れるシリンダーには、この様なボルトを使用することは
不可能である。

本発明を以下添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説
明する。

本発明の締結構造体の一態様の一部側断面を示す第１図
において、シリンダーにはシリンダーヘッド３の下方に
動作空間乃至孔２が形成されており、このシリンダ一孔
２内においてピストン（図示せず）が上下動を行なう。

このシリンダーヘッド６は部分４において一部がシリン
ダ一孔２内に延びており、該孔２内でぴったりとフィツ
トしている。シリンダーの内壁１とシリンダ一孔２内に
延びているシリンダーヘッド６の一部分４との間にある
適当な溝内に密封リング５が設けられている。

更に、シリンダーヘッド３はシリンダー壁１の上方縁上
に位置する７ランジ６を有している。尚、非分離型のシ
リンダー筒を使用する場合には、シリンダ一孔２はケー
シング８内に直接形成されるので、この７ランジ６は適
当な位置に設けられるケーシング８の肩部上に位置する
。

またシリンダー壁１の上方縁或いは該上方縁に対応する
モータケーシングの肩部と反対側の部分７において、シ
リンダーヘッド６のフ２ンジ６は真直な面となっており
、平坦な環状縁を形成している。

ケーシング８には、この平坦な環状縁のレベルで横方向
の環状溝９が形成されている。この環状溝９は、第１図
の態様においては、シリンダーヘッド６の中央部から見
てテーパー状となっている。

図示する通り、この溝９の下方面はシリンダーヘッド６
の平坦な環状縁と略同−の水平面となっている。また、
この溝９の上方面１０は下方面と鋭角、例えば１５°の
角度をなしている。

シリンダーヘッド６の平坦な環状縁は径方向内側に位置
する直立面１２迄延びており、かくしてテーパー状の溝
９の上方に位置するケーシング材と直立面１２の間に環
状空間が形成される。そしてこの環状空間にはセグメン
ト状に連なったリング１３が載置される。

このリング１３はテーパー状の溝９の断面形状に対応す
るテーパー状の断面を有している。更にこのリング１６
を構成する各セグメントは、これらが互いに接触して連
なった場合に、直立面１２とテーパー状の溝９どの間の
環状空間内に丁度載置され得る様な大きさを有している
。

次に、これらセグメントを大体第１図に示す様な位置と
なるまで径方向外側のテーパー状の溝９内に移動せしめ
る。

このテーパー状のセグメント状に連なったリング１６を
常時第１図に示す様な位置となる様にするために、この
リング１３はボルト（図示せず）によって７ランジ乙に
固定される。

然るに、テーパー状のリング１６０周状内側縁１６とシ
リンダーヘッド３の直立面１２との間の空間に把持リン
グ１５を設ゆることが好ましい。

適当な把持作用を確保するために、内周端縁１６の面は
、シリンダーヘッド３の軸Ｈと鋭角、例えば１５°の角
度をなしている。

把持リング１５の外周面は、上記内周端縁１６の面と係
合してテーパー状のリング１６をテーパー状の溝９内に
しっかりと押圧する様な形状を有している。

また、この把持リング１５は２〜乙のボルトによりシリ
ンダーヘッド３に固定される。

把持リング１５をシリンダーヘッド乙に固定するために
は、第１図に示す様に、シリンダーヘッド６の軸Ｉを指
向する７ランジ１７を把持リング１５に形成せしめるこ
とが好適である。この７ランジ１７はシリンダ−ヘッド
３０対面する部分１８上に載置されているとともに複数
の孔が設けられており、該孔をｍしてボルト１９が挿入
され、シリンダーヘッド′６の対応ねじ孔に螺合される
。把持リング１５とテーパー状のリング１６は共に複数
のセグメントから形成され、これにより組み立て及び解
体作業が簡便なものとなる。

更にテーパー状のリング１３には頂部にリブ２゜が設け
られており、解体作業に際しては、把持リング１５を取
り外ずした後、このリプ２ｏに力を加え、テーパー状リ
ング１６を構成′する各セグメントをテーパー状の溝９
がら移動せしめるのである。

上述した締結構造体の種々の変更は当業者にとっては容
易であろう。例えば、シリンダーヘッド３の直立面１２
及び対応する把持リング１５０面にねじ孔を設げ、把持
リング１５をシリンダーヘッド６上にねじ止めすること
によりテーパー状リング１６を締結することも可能であ
る。この場合には７ランダ１７及びボルト１９は不要で
ある。

かかる変更が本発明の範囲内において考えられる。

本発明においては、リング１３を構成する各セグメント
を溝９内に配置する前に、先づプラスチック製乃至ゴム
製のＯ−リング１４を溝９内に設ける。このθ−リング
１４の大きさは、各セグメントな把持リング１５に押し
つげる様に選択される。

また、第１図において１４′で示す様にリプ２０の周囲
にＯ−リングを設けてもよい。この場合にも、リング１
３を構成する各セグメントは常圧把持リング１５に押し
つげられる様に維持される。

この場合、把持リング１５はシリンダーヘッド６の直立
面１２によって位置固定されているので、リング１６を
構成する各セグメントも径方向に位置固定されることと
なる。

かかる構造体は大きさの偏差は許容し得る。例えば各セ
グメントのテーパー状表面と溝９、或いはシリンダ−ヘ
ッド６０頂面７と各セグメントの底面との間に、組本立
て状態において幾らかの遊びがある場合には、シリンダ
ー内罠非常に高い圧力が発生する（常にこの様な状態で
動作する）と、各セグメントの頂面が溝９０頂面に押し
つけられる様になるまで、シリンダーヘッド６は直ちに
上昇する。この状態でシリンダーヘッド６は安定するも
のであり、継続してこの位置が保たれる。この間、密封
性はリング５により十分維持されるの０−リングの代わ
りに、スプリングリング等の他の部材を使用して、リン
グ１３を構成する各セグメントな把持リング１５に押し
つける様にすることも可能である。

また前述した溝９のテーパー形状及びこれと共働するリ
ング１６を構成するセグメントのテーパー形状は必須不
可欠のものではない。

本発明の他の態様の一部断面を示す第２図において、こ
れに使用する溝及びリングを構成するセグメントの形状
は実質的に長方形となっている。

即ち第１図においてテーパー状のセグメント状に連なっ
たリング１６０代わりに、第２図の態様では、セグメン
ト状に連なったリング２１を使用している。このリング
２１は第１図の溝９に相当する溝２２内を移動し得る様
に設計されており、長方形の断面形状を有している。即
ちこの態様では、溝２２の頂面と底面とは平行となって
おり、更に端部壁は曲線形状となっている。

また、リング２１の各セグメントに形成されるリプ２０
と溝２２の上方のケーシング材との間Ｋ、第１図のリン
グ１４′に対応するＱ　−ＩＪソング６が設けられてい
る。

リプ２０は一定間隔で断続的に形成されており、解体に
際してＯ−リング２６を容易に除去できる様になってい
る。通常このリプは、第１図の態様においても一定間隔
で断続的に形成されている。

また第１図と同様に第２図の態様においてもリング１４
に相当するリングを溝２２内に設けることが可能である
。

第１図におけるリング１６に関して示したのと同様の方
法によって、リング２１が把持リング１５により締結（
Ｌｏｃｋ　）　　されるならば、このリング２１の内側
面も第１図く如く傾斜し、把持リング１５の対応面と共
働する。また把持リング１５に水平面を形成せしめ、リ
ング２１の水平面を押圧する様にすることも可能である
。

第２図の態様においてはまた、リング２１を構成する各
セグメントを覆う様な７ランジ２５が把持リング１５に
形成されている。これによりモーターの外面はスムーズ
なものとなり、また汚れの付着も有効に防止される。

更に第２図においては、リング２１と接触する把持リン
グ１５０面に形成された溝内に第２のＯ−リングが設ゆ
られている。かかる０−リング２４は′、組み立ての間
、把持リング１５を金属間接触することなしに所定位置
に配置するに際して案内部材として使用するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の締結構造体の好適態様の一部を示す断
面図、 第２図は、本発明の他の態様の一部を示す断面図である
。 引照数字６はシリンダーヘッド、１３はセグメント状に
連なったリング、１５は把持リング、２０はリプ、２１
はセグメント状に連なったリングを示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータのケーシング内に形成され或いは位置し、
   高い動作圧力が生ずるシリンダー用のシリンダーヘッド
   締結構造体において、シリンダーヘッド６の軸Ｈに対し
   て横方向のモータ・ケーシング８に形成される環状溝９
   ．２２内に一部が位置する様にセグメント状に連なった
   リング１３．２１を設け、該リングの他の部分は前記溝
   ９，２２から突出しシリンダーヘッド６の周縁部分７上
   （載置されているとともに、 シリンダーヘッド６の上方に突出した部分１８の周囲Ｋ
   、シリンダーヘッド６に固定され且つシリンダーヘッド
   ６の周縁部分７の方向に前記リングを構成する各セグメ
   ントを押圧し、更に同時に径方向内側に該セグメントが
   移動するのを防止するための把持リング１５を設け、 前記セグメントは押圧部材１４，１４’によって把持リ
   ング１５に接触する様に押圧されていることを特徴とす
   る締結構造体。
2. （２）ケーシング８ｒｃ設げられた環状溝９はテーパー
   状の断面形状を有しており、且つ該溝９内を延びている
   リング１６の少なくとも一部が溝９と係合し得る形状を
   有している特許請求の範囲第１項記載の構造体。
3. （３）ケーシング８に設けられた環状溝２２が長方形の
   断面形状を有しており、更に該溝２２内を延びているリ
   ング２１の少なくとも一部が溝２２と係合し得る形状を
   有している特許請求の範囲第１項記載の構造体。
4. （４）前記抑圧部材１４が環状溝９，２２内に設けられ
   たＱ、−リングである特許請求の範囲第１項記載の構造
   体。
5. （５）前記リング１３．２１は、組み立て状態において
   溝９，２２０外側に位置する範囲で部分７０反対側罠リ
   プ２０を有している特許請求の範囲第１項記載の構造体
   。
6. （６）前記押圧部材１４′は、セグメント状に連なった
   リング１３，２１のリブの周囲に設けられたＯ−リング
   である特許請求の範囲第５項記載の構造体。
7. （７）把持リング１５は複数の孔を有しており、該孔を
   通してボルトがシリンダーヘッド６内の対応ねじ孔にね
   じ込みされる特許請求の範囲第１項記載の構造体。
8. （８）把持リング１５に設けられた孔がシリンダーヘッ
   ド６の軸Ｈに向かって延びており、且つシリンダーヘッ
   ド３の直立面１２と隣接する部分上に位置する７ランジ
   内に設けられている特許請求の範囲第７項記載の構造体
   。
9. （９）把持リング１５が複数のセグメントに分割されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の構造体。 Ｑｌ　　把持リング１５の内側にねじ山が設けられ、。 直立面１２の外側に設けられたねじ山と共働する特許請
   求の範囲第１項記載の構造体。 αυ　リプ２０は断続して形成されている特許請求の範
   囲第５項記載の構造体。 圓　把持リング１５は、シリンダーヘッド６の軸Ｈと鋭
   角をなし且つ７ランジ６の頂面７の内側方向に延びてい
   る外周面を有し、リングｆ３，２Ｍの外周面は把持リン
   グ１５の外周面と係合し得る形状をしている特許請求の
   範囲第１項記載の構造体。 Ｑ３）　　！ｊング１３，２１の外周面と共働する把持
   リング１５の外周面に溝を設け、該溝内にＯ−リング２
   ４を設けた特許請求の範囲第１２項記載の構造体。 α沿　把持リング１５には、少なくとも一部がセグメン
   ト状に連なったリング１３．２１上に位置する周状７ラ
   ンジを有する特許請求の範囲第１項記載の構造体。