JPS596289Y2 - ストリツプ付プラグラバ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関のシリンダヘッド内にカムシャフト用
軸受加工等のためにシリンダヘッド側壁上端部に形戊さ
れるような総体的に半円形体の凹所を実質的に封鎖する
ためのプラグラバーに関する。

周知の如く、内燃機関のシリンダヘッドの側壁上端部に
はその内部を加工するために総体的に半円形体の上端開
放凹所が形或されており、それ故、組立て時には、シリ
ンダヘッドの上側にバルブまたはロッカーアームカバー
ガスケット （以下、これを「バルブ力バーガスケット
」と称する。

）を介在させてバノレブまたはロッカーアーム力バー（
以下、これを「バルブ力バー」と称する。

）が装着されることにより画定される半円形開口部が残
存されていた。

この開口部は、シリンダヘッド上側に組込まれる、主と
して、バルブ機構を保護しかつ円滑な作動を保持するた
めのバルブ力バーの機能を無効にするものであり、それ
故、該開口部にはニトリルゴムやフッ素ゴム等の弾性パ
ッキン部材により形或されたプラグラバーを補填してそ
の内部を密閉していた。

しかしながら、従来のプラグラバーによる封鎖は、昨今
の排気ガス浄化や高出力化等に起因する内燃機関の過酷
な周期的熱的負荷等により、プラグラバーと開口部との
接合面間からのオイル洩れを生起するものであった。

従って、本考案の目的は、上述の如きオイル洩れを長期
的かつ過酷な動的負荷条件下においても防止し得るプラ
グラバーを提供することにある。

本考案の別の目的は製造単価を高騰させるような特殊な
部材を使用することなしに上述のオイル洩れを防止でき
るプラグラバーを提供することにある。

更に本発明の別の目的は従来のプラグラバーと同様にし
て組込み可能でありかつ上述のオイル洩れ防止を確実に
遂行し得るプラグラバーを提供することにある。

以下、本考案による実施例について図面と共に説明する
。

これまでのプラグラバーＰにおけるオイル洩れは、第１
図に示されるように、シリンダヘッド１の側壁上端部に
その内部加工のために設けられる総体的に半円形体の凹
所２と、シリンダヘッド１の上側にバルブ力バー３によ
り両者間に締着されるバルブ力バーガスケット４とによ
り画定される総体的に半円形体の開口部５との周縁接合
面の、主として、プラグラバーＰとシリンダヘッド１と
バルブ力バーガスケット４の王者が相互に隣接する位置
関係となる、上端平坦部両側端部位Ａ近辺に集中され、
二次的には開口部５の彎曲底部最下方部位Ｂ付近に生じ
ることが統計的解析により判明した。

この欠点を除去するために、本考案の実施例によるプラ
グラバーＰは、第２および３図に示されるように、開口
部５を密閉するよう、開口部５と実質的に同様または僅
少大きい寸法形体を有し、周知の弾性パッキン部材によ
り形或されるシール部６と、シール部６の上端平坦部７
のシリンダヘッド１の側壁方向となる総体的に長手方向
またはシール方向に伸延しかつ該長手方向と直交する方
向となる短手方向の中央または中間部位に配設される少
なくとも１つのストリップ８とにより構或される。

ストリップ８はシール部６と同様な部材によりシール部
６に一体或形や貼着等の手段により実質的に一体化され
るのが好ましい。

またストリップ８の長手方向の長さｌ１は、後述から明
らかとなる理由により、シール部６の上端平坦部７の長
手方向長さｌ２を越えて適当に両外方へ突出するよう選
定され、短手方向長さｔ１は、プラグラバーを開口部に
締着するための応力を実質的に伝達するシリンダヘッド
１および／またはバルブ力バー３の側壁上端部または下
端部の厚さｔ２の約３０〜７０％となるよう寸法づけら
れる。

一方、シール部６から上方へ突出する方向となる縦方向
におけるストリップ８の突出形体は、第２図に示される
ような、均一な高さを有する形体でも良いが、後述から
明らかとなる理由により、第４図に示されるように、本
質的にその中央部位が最も高く、対向周縁端において「
０」または最も低い高さとなるよう選定されるのが好ま
しい。

シール部６は、その開口部５への組込み作業を至便にす
るために、シール部６の彎曲底部の外周縁部にシリンダ
ヘッド１の凹所２の周辺側壁部を扶持するよう相互に離
間された一対の脚部９を備え、これにより、プラグラバ
ーＰは、シリンダヘッド上へのバルブ力バーの装着まで
の間、脚部９により凹所２内へ所定位置関係で保持され
ることとなる。

次に、上述の如き本考案によるプラグラバーＰと従来の
プラグラバーＰについて比較実験したところ、次の通り
であった。

実験例 １ 均等な突出高の形体のストリップ８の短手方向長さｔ１
をシリンダヘッド１の厚さｔ２の５０％の長さとなるよ
う選定し、ストリップ８の長手方向長さｅ１をシール部
６の長手方向長さｌ２の８０％、１００％、１２０％、
１５０％および２００％の長さを有するようそれぞれ形
威されたものと、従来のストリップなしのものとを各２
０個作威し、第５図に示されるように、開口部５に０．
８ ｋｇ−ｍの締付トルクで締着したのち、シリンダヘ
ッド１とバノレフ゛カバ−３により画定される内部空間
に、第６図に示されるような、１０分間のｌｋｇ／ｃｍ
”の圧力の蒸気の注入、■５秒間の休止、１０分間の１
ｋｇ／−の圧力の水の注入、そして１５秒間の休止か
らなる１サイクルを繰返し負荷するヒートサイクル試験
を行い、洩れ発生までのサイクル数を計数した。

このとき、プラグラバーの温度は、蒸気注入時では約８
０〜９５℃、水注入時では約４５〜６０℃であった。

ここにおいて、 最大値としてカツコ内に示す数 ？ｒ３５０．は測定終了時における負荷サイクル数を意
味するもので、この３５０サイクルの負荷終了時におい
て、Ｑ１／ｌ２の比率が１２０％の場合は全体の５５％
、１５０％の場合は全体の６０％、そして２００％の場
合では全体の３５％のプラグラバーが洩れを生じていな
かったことに注目されたい。

この結果から明らかな如く、ｌ／４の比率が１００％を
越えた寸法関係を有するプラグラバーが効果的ではある
が、２００％のものに示されるように、ストリップが過
大に外方へ伸延することは、組込み時におけるストリッ
プ自体の偏位および変形を生じ易く、シール特性を悪化
させる一因となることに留意されたい。

またＩｌ１／ｌ２の比率が１００％以下の場合には、両
側端部位Ａ間の面圧とその両側の面圧との差を増大する
傾向となり・、ときにより、従来のストリップのないプ
ラグラバーより劣ったシール特性となるものである。

実験例 ２ ストリップ８の長手方向長さｌ１をシール部６の長手方
向長さｅ２の１３０％に選定し、ストリップ８の短手方
向長さｔ１をシリンダヘッド１の厚さｔ２に対して１０
％、３０％、５０％、７０％および１００％の比率でそ
れぞれ２０個作威したものについて実験例１と同様にし
て測定した。

ここにおいて、最大値のカツコ内の数字は実験例１と同
様に試験終了時のサイクル数で、ｔ１／ｔ２の比率が３
０％、５０％および７０％のものの、未漏洩の件数は、
それぞれ全体の５０％、６５％、６０％であることに注
目されたい。

また、ｔ１／ｔ２の比率が１０％のように過小な場合に
はストリップ自体の変形等により通り抜け現象を生じ易
く、一方、１００％のように過大な場合にはストリップ
の伸延端部位における面圧変化が急峻となり、洩れを生
じ易いもので゛あることにも注目されたい。

この面圧の急峻な変化を解消する目的のために次のよう
な実験を行った。

実験例 ３ 第４図に示されるように、ストリップ８の長さｌ１をシ
ール部の長さ忍２の１３０％に設定し、ストリップ８の
長手方向中央部位の高さを最大に、そして長手方向両端
部位で「０」となるよう漸次にその高さを減少するよう
テーパ付けられ、ストリップの長さｔ１をシリンダヘッ
ドの厚さｔ２に対して５０％と１００％となるよう形威
されたものと、第７図に示されるように、ストリップの
長さｔ１がその短手方向中央部に前記長手方向テーパ面
を最大の高さ領域としてその３０％を残存させかつシリ
ンダヘッドの短手方向両端相応部位において「０」とな
るよう短手方向にもまたテーパ付けられた両方向テーパ
付ストリップを有するもの（これは全体的にはｔ１／ｔ
２の比率が１００％のストリップであるが、実質的には
ストリップの短手方向中央部の３０％が接面領域となる
ことに留意されたい。

）を各２０個作威し前記実験例と同様にして試験した。

二二において、最大負荷サイクル数であるｒ４００．サ
イクルの負荷後における５０％テーパ付、１００％テー
パ付および１００％両方向テーパ付のものの未漏洩分は
それぞれ全体の７０％、５５％および６５％であった。

これにより明らかな如く、プラグラバー長手方向ヘテー
パ付けられたストリップの適用は該方向における面圧分
布の実質的均一化を遂行できるものではあるが、ｔ１／
ｔ２の比率が十分に小さく選定されることによりシリン
ダヘッドとバノレブ力バーの間の締着応力がプラグラバ
ーの短手方向中央または中間部位への面圧の実質的集中
を生起することとなり、より有効にンール特性の向上を
遂行できることは重要な利点である。

第８図は本考案の別の実施例によるプラグラバーＰ１を
示す図で、前記実施例と同様なストリップ８を備えたシ
ール部６内に内包されるようシール部６と相似的平面形
体を有し、鉄板やステンレス板等の金属製板状体あるい
は合或樹脂製板状体等のような適当な剛性を有する板状
体からなる芯部１０を備える。

この芯部１０は単一の平板状体のものに限定されるもの
ではなく、合わせ板、網状板、エンボス板、フック付き
板等の種々の形体を取り得るものである。

実験例 ４ 上述の如く、シール部６に芯部１０を内包し、ストリッ
プ８の形体が、ｌ１／ｅ２の比率を１３０％に選定し、
ｔ１／ｔ２の比率が５０％のものと、ｔ１／ｔ２の比率
が５０％でありかつ長手方向への両テーパ面を有するも
のと、ｔ１／ｔ２の比率は１００％であるが短手方向中
央部分に３０％の平坦部分を有し該両外方部分にテーパ
付けされかつ長手方向に両方向へのテーパ面を有するも
のを各２０個作威し、前記実験例と同様にしてヒートサ
イクル試験を行った。

ここにおいて、最大値としての「４５０サイクル」は、
前記実験例と同様に、実験終了時における負荷サイクル
数であり、その各残存数はそれぞれ、全体の７０％、７
０％および７５％であった。

これらの実験において注目されるべき現象は、各実験に
おいて洩れを生じたプラグラバーの発生部位別の比率が
次表の如く変化されることである。

すなわち、これにより明らかな如く、細板状のストリッ
プ８を備えた場合（実験例１および２）では、部位Ａか
らの洩れ発生率は部位Ｂの約５分の１に減少されること
となり、ストリップ８を有することは、少なくとも部位
Ａにおける洩れ発生を有効に防止で゛きることに注目さ
れたい。

また、ストリップ８にテーパ付けを行った場合（実験例
３）や芯部１０を有する場合（実験例４）では、同等な
洩れの比率であり、ストリップ８へのテーパ付けおよび
芯部１０の内包は両部位での洩れ発生を防止できること
にも注意されたい。

【図面の簡単な説明】

第１はプラグラバーの使用形体を示す図、第２図は本考
案の実施例によるプラグラバーの平面形体を示す図、第
３図は第２図に示すプラグラバーの上端側から見た図、
第４図は第２および３図に示すプラグラバーの変形例を
示す第２図と同様な図、第５図は実験のための装着形体
を示す第１図と同様な図、第６図はヒートサイクル試験
を説明する図、第７図は第４図に示すプラグラバーの変
形例における中央縦断側面図、第８図は本考案の別の実
施例を示す図である。 １・・・シリンダヘッド、３・・・バノレブ力バー ４
・・・バルブ力バーガスケット、５・・・開口部、６・
・・シール部、８・・・ストリップ、１０・・・芯部、
Ｐ１，Ｐ１・・・プラグラバー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘッド１に内部加工のために設けられる凹所２
   と、バルブ力バーガスケット４を介在して装着されるバ
   ルブ力バー３とにより画定される半円形体の開口部５を
   封鎖するためのプラグラバーＰであって、開口部５を実
   質的に封鎖するよう弾性パッキン部材で形或されるシー
   ル部６と、シール部６の上端平坦部７の短手方向の中央
   位置に突出して長手方向に伸延するようシール部６と一
   体に形或されるストリップ８とから構威され、ストリッ
   プ８は上端平坦部７の短手方向中間位置に上端平坦部の
   短手方向長さｔ２の実質的に約３０〜７０％の短手方向
   長さｔ１で形威されかつ上端平坦部７の長手方向両端か
   らそれぞれ外方へ適当に伸延するよう上端平坦部７の長
   手方向長さ１よりも長い長手方向長さｌ１を有し、そし
   てストリップ８の長手方向における上端平坦部７からの
   突出形体は長手方向中央位置において最も高く、長手方
   向両端に近づくに従い漸次高さを減少するようテーパ付
   けられていることを特徴とするストリップ付プラグラバ
   ー