(57)【要約】【課題】ヘッドカバーをシリンダヘッドに正確に位置決めして固定するための位置決め突起及び位置決め穴を有効利用して、内燃機関の構造を簡単化する。【解決手段】シリンダヘッド１のうち外周寄り部位の一部に位置決め穴２１が形成されている一方、ヘッドカバー９には、位置決め穴２１に密嵌する位置決め突起２３が突設されている。位置決め突起２３は、上下に開口した中空穴２４を有する筒状になっている一方、シリンダヘッド１の第２位置決め穴２１には、オイルパンに向けて開口したオイルレベルゲージ挿通穴２８が空いている。ヘッドカバー９の位置決め突起２３が、オイルレベルゲージ２７の取付け部として使用される。従って、ヘッドカバー９及びシリンダヘッド１の構造を簡単化して、コストダウンに貢献できる。【選択図】図４
2020101171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドとその頂面にボルトで固定されるヘッドカバーとを備えており、
前記シリンダヘッド又はこれに固定された付属部材に、前記ヘッドカバーに向けて開口した位置決め穴を開口させている一方、前記ヘッドカバーには、前記位置決め穴に密嵌する位置決め突起を突設している構成であって、
前記位置決め突起には、オイルレベルゲージを挿脱できる中空穴が上下に開口するように形成されている一方、前記シリンダヘッド又は付属部材に、前記位置決め穴に連通したオイルレベルゲージ挿通穴が、オイルパンの方向に向けて開口するように形成されている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、シリンダヘッドにヘッドカバーがボルトで固定されている内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のヘッドカバーは、その外周部に配置した多数本のボルトでシリンダヘッドに固定されているが、正確に位置を設定するため、複数箇所（一般には２箇所）に位置決め突起を設けて、この位置決め突起をシリンダヘッドに設けた位置決め穴に密嵌させている。
【０００３】
そして、特許文献１には、位置決め突起を有効利用すべく、位置決め突起に上向き開口の凹所を形成して、この凹所を、ヘッドカバーを自動ボルト締結機を使用して締結するに際して、各締結ボルトの位置を基準として利用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００９−２４３３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、位置決め突起を有効利用してヘッドカバーの組み付け能率を向上できるが、ヘッドカバーを組み付けた後には、位置決め突起は特段の用途は持っていない。そこで、位置決め突起を更に有効利用することが要請されていた。
【０００６】
本願発明は、このような要請に応えようとするものである。                        
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、
「シリンダヘッドとその頂面にボルトで固定されるヘッドカバーとを備えており、
前記シリンダヘッド又はこれに固定された付属部材に、前記ヘッドカバーに向けて開口した位置決め穴を開口させている一方、前記ヘッドカバーには、前記位置決め穴に密嵌する位置決め突起を突設している」
という基本構成において、
「前記位置決め突起には、オイルレベルゲージを挿脱できる中空穴が上下に開口するように形成されている一方、前記シリンダヘッド又は付属部材に、前記位置決め穴に連通したオイルレベルゲージ挿通穴が、オイルパンの方向に向けて開口するように形成されている」
という特徴を有している。
【発明の効果】
【０００８】
オイルレベルゲージは内燃機関の必需品であると共に、ヘッドカバーを位置決めするための位置決め突起及び位置決め穴も必要な要素であり、従来は、オイルレベルゲージの取付け部は、ヘッドカバーの位置決め手段とは関係なく別の場所に設けていたが、本願発明では、ヘッドカバーの位置決め突起及び位置決め穴がオイルレベルゲージの取付け部に利用されているため、他の部位にオイルレベルゲージの取付け部を形成する必要はない。
【０００９】
従って、内燃機関全体として構造を簡単化してコストダウンに貢献できる。また、他の部位にオイルレベルゲージの取付け部を設ける必要はないため、ヘッドカバーやシリンダヘッドの設計の自由性も向上できる。
【００１０】
また、位置決め突起には特許文献１と同様に中空穴が空いているため、自動ボルト締結機を使用してヘッドカバーをシリンダヘッドに組み付けるにおいて、位置決め突起の中空穴を基準穴として検知して、これを基準にして（原点にして）、ボルトのねじ込み位置を正確に設定することができる。従って、特許文献１と同じ効果も発揮する。
【００１１】
さて、ヘッドカバーの位置決め突起は、その性質上、ヘッドカバーの外周よりも内側に位置している。従って、オイルレベルゲージの取り付け部を設けるためにヘッドカバーやシリンダヘッドにフランジ部やブラケット部を張り出すように形成する必要はない。これにより、機関のコンパクト化や軽量化を促進して燃費の向上に貢献可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るシリンダヘッドの平面図である。
【図２】実施形態に係るヘッドカバーの平面図である。
【図３】実施形態に係るヘッドカバーの底面図である。
【図４】（Ａ）はヘッドカバーの要部拡大平面図、（Ｂ）はヘッドカバーをシリンダヘッドに組み付けた状態の要部平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ視断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＤ−Ｄ視断面図である。
【図５】各分図とも変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向であり、前はタイミングチェーンを配置している側で、後ろはミッションが配置されている側である。左右の方向は、クランク軸線と気筒軸線とに直交した方向である。念のため、図１に方向を明示している。
【００１４】
(1).基本構造
本実施形態は、自動車用の３気筒内燃機関に適用している。従って、シリンダヘッド１には、図１に示すように、３つのイグニッション装置挿入穴２がクランク軸線方向に並んで形成されており、各イグニッション装置挿入穴２を挟んだ両側に、弁軸配置穴３が一対ずつ形成されている。吸気弁用カム軸４及び排気弁用カム軸５は、中心線のみを表示している。
【００１５】
なお、内燃機関は、クランク軸を車体の幅方向に延びる姿勢で自動車のエンジンルームに配置されており、かつ、排気側を自動車の前進方向に向いた姿勢で配置されている。したがって、内燃機関は、横置き前排気方式になっている。
【００１６】
カム軸４，５には、シリンダヘッド１の手前に配置されたスプロケット６，７がＶＶＴ装置（図示せず）を介して取付けられている。当然ながら、スプロケット６，７にはタイミングチェーン（図示せず）が巻き掛けられている。
【００１７】
シリンダヘッド１の前面には、図１に一点鎖線で示すように、タイミングチェーン及びＶＶＴ装置を覆うフロントカバー８が固定されており、シリンダヘッド１の上面とフロントカバー８との上面に跨がった状態で、図２，３に示すヘッドカバー９が重ね配置されている。
【００１８】
ヘッドカバー９は合成樹脂製又はアルミ製であり、図４（Ｃ）（Ｄ）に示す周壁９ａと図２，３に示す天板９ｂとを有して下向きに開口したトレー状の形態をおり、周壁９ａの下端部に厚肉化のためのフランジ部１０を形成して、フランジ部１０が、多数本のボルト１１（図４（Ｂ）（Ｃ）参照）によってシリンダヘッド１及びフロントカバー８に固定されている。シリンダヘッド１及びフロントカバー８並びにヘッドカバー９においてボルト１１を設けている部分には、外向きに突出したボス部１２，１３が形成されている。ヘッドカバー９のボルト挿通穴を符号１４（図２，３参照）で示し、シリンダヘッド１に設けたタップ穴を符号１５（図１参照）で示している。
【００１９】
また、図４（Ｃ）（Ｄ）に示すように、ヘッドカバー９の下面には、シール材１６を装着した溝１７が全周に亙って形成されている。図２には、本来なら溝１７が現れるべきであるが、これは省略している。なお、溝１７をシリンダヘッド１及びフロントカバー８の上面に形成することも可能であるし、シール材１６として液状のものを使用することも可能である。
【００２０】
(2).ヘッドカバーの位置決め手段
本実施形態では、ヘッドカバー９は、その前部でかつ左右２か所の部位においてシリンダヘッド１に位置決めされている。
【００２１】
すなわち、図１のとおり、シリンダヘッド１のうち吸気側の前端部に第１位置決め穴２０を形成して、シリンダヘッド１のうち排気側の前端寄り部位に第２位置決め穴２１を形成している一方、ヘッドカバー９には、第１及び第２の位置決め穴２０，２１に対応して、吸気側に位置した第１位置決め突起２２と、排気側に位置した第２位置決め突起２３とを形成しており、両位置決め突起２２，２３をそれぞれ位置決め穴２０，２１に密嵌することにより、ヘッドカバー９を所定の位置・姿勢にずれ不能に保持している。
【００２２】
そして、第１位置決め突起２２は中実のピン状に形成されていて、第１位置決め穴２０は、第１位置決め突起２２が嵌入する深さになっているのに対して、第２位置決め突起２３は、図４（Ｄ）に示すように、上下に開口した中空穴２４を有する筒状に形成されている。第１位置決め突起２２は外向きはみ出し部２５の箇所に形成されており、この外向きはみ出し部２５は、ボルト１１で締結するための１つのフランジ部１０と一体に繋がっている。
【００２３】
他方、第２位置決め突起２３は内向き張り出し部２６に形成されている。従って、第２位置決め突起２３は、シール材１６が装填された環状の溝１７よりも内側に配置されている。
【００２４】
第２位置決め突起２３の外周は、若干の角度で下窄まりになったテーパに形成されており、これに対応して、第２位置決め穴２１も下方に向けて窄まったテーパ穴に形成されている。従って、嵌め込みを容易にしつつ、第２位置決め突起２３を第２位置決め穴２１に密嵌できる。第１位置決め突起２２及び第１位置決め穴２０は、テーパ状に形成してもよいしストレートに形成してもよい。当然ながら、第２位置決め突起２３及び第２位置決め穴２１をストレートに形成することは可能である。
【００２５】
第２位置決め突起２３は、オイルレベルゲージ２７の取付け部に利用している。従って、シリンダヘッド１には、第２位置決め穴２１に連通した状態で、オイルレベルゲージ挿通穴２８が空いている。また、図示は省略するが、シリンダブロックにもオイルレベルゲージ挿通穴が空いており、シリンダブロックのオイルレベルゲージ挿通穴はオイルパンに向けて開口している。
【００２６】
本実施形態では、オイルレベルゲージ２７は、基本的には丸棒の形態を成しており、オイルに漬かる先端部は偏平に潰されている。また、オイルレベルゲージ２７は、第２位置決め穴２１に嵌入するボス部２７ａと、ヘッドカバー９における外向きはみ出し部２５の外面に重なるフランジ２７ｂと、フランジ２７ｂから上方に露出した摘み部２７ｃとを有しており、ボス部２７ａには２本のＯリング２９を装着している。図示は省略しているが、摘み部２７ｃには、人が指先を挿入できるリングが形成されている。
【００２７】
第２位置決め突起２３の中空穴２４と第２位置決め穴２１、及びシリンダヘッド１のオイルレベルゲージ挿通穴２８は、動弁室には開口していない。従って、動弁室に浮遊しているオイルミストがオイルレベルゲージ２７に付着したり、動弁室の底に流下したオイルがオイルレベルゲージ２７に付着するようなことはない。また、シリンダブロックに形成したオイルレベルゲージ挿通穴も、クランク室には開口していない。
【００２８】
従って、オイルレベルゲージ２７に付着するのはオイルパンに溜まったオイルのみであり、その結果、オイルレベルを正確に視認することができる。
【００２９】
以上の構成において、ヘッドカバー９をシリンダヘッド１に組み付けるに当たっては、ヘッドカバー９は、２本の位置決め突起２２，２３と２つの位置決め穴２０，２１によって正確に位置決めされる。そして、第２位置決め突起２３と第２位置決め穴２１とをオイルレベルゲージ２７の取付けに利用するものであるため、別にオイルレベルゲージ２７の取付け部を設けることは不要であり、それだけシリンダヘッド１やヘッドカバー９の構造を簡単化してコスト抑制に貢献できる。
【００３０】
また、ヘッドカバー９の組み付けに際して、自動ボルト締結機を使用して各ボルト１１をねじ込むに当たっては、第２位置決め突起２３の中空穴２４を認識マークとして利用し、この中空穴２４を、光学式等のセンサで検知したりカメラで読み取って画像処理したりすることにより、ねじ込みヘッドの移動原点位置を規定できるため、特許文献１と同様に、他に認識手段を設ける必要はない。従って、それだけコストを抑制できる。
【００３１】
実施形態のように、第２位置決め突起２３の中空穴２４や第２位置決め穴２１、シリンダヘッド１のオイルレベルゲージ挿通穴２８を動弁室から遮断すると、既述のとおり、オイルレベルゲージ２７のうち先端部以外の部位がオイルで濡れることはないため、オイルレベルの視認性を確保できて好適である。
【００３２】
また、本実施形態では、第２位置決め穴２１は、ヘッドカバー９のシール材１６及び溝１７よりも内側に位置しているため、オイルレベルゲージ２７の取付けのためにシリンダヘッド１の外周からはみ出た部分を形成する必要はない。従って、シリンダヘッド１の大型化や重量増大はない。このため、燃費の向上に貢献できる。
【００３３】
第１位置決め穴２０及び第１位置決め突起２２の箇所をオイルレベルゲージ２７の取付け部に利用することも可能であるが、本実施形態のように、内燃機関が前排気方式で自動車のエンジンルームに配置されている場合は、実施形態のように排気側に位置した第２位置決め穴２１及び第２位置決め突起２３の箇所をオイルレベルゲージ２７の取り付け部に使用すると、オイルレベルゲージ２７の挿脱を容易に行えるので好適である。
【００３４】
(3).変形例・その他
さて、第２位置決め突起２３の中空穴２４とシリンダヘッド１のオイルレベルゲージ挿通穴２８の内径とが加工誤差によって芯ずれしていると、オイルレベルゲージ２７を挿入するとき、その先端がオイルレベルゲージ挿通穴２８の開口縁に当たることが有り得る。
【００３５】
この点に対する対応策として、図５（Ａ）では、オイルレベルゲージ挿通穴２８の内径を、第２位置決め突起２３における中空穴２４の内径よりも若干大径に設定している。このように設定すると、中空穴２４とオイルレベルゲージ挿通穴２８とが多少は芯ずれしていても、オイルレベルゲージ２７を、オイルレベルゲージ挿通穴２８の開口縁に当てることなく挿入できる。
【００３６】
図５（Ａ）の例では、オイルレベルゲージ挿通穴２８は、全長に亙って同径に形成しているが、図５（Ｂ）に示す例では、オイルレベルゲージ挿通穴２８のうち入口部分のみを上広がりのテーパ部２８ａに形成して、テーパ部２８ａの最大径（開口縁の内径）を中空穴２４の内径よりも少し大径に設定している。
【００３７】
また、図５（Ｃ）の例では、第２位置決め突起２３における中空穴２４のうち、オイルレベルゲージ２７のボス部２７ａが嵌まる部位よりも下方の下端部を小径部２４ａと成して、ボス部２７ａが嵌まっている部分と小径部２４ａとを、テーパ部２４ｂを介して繋げている。この例でも、オイルレベルゲージ２７は、引っ掛かり現象を招来することなくスムースに挿入できる。
【００３８】
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、位置決め穴は、カムキャップのようなシリンダヘッドの付属物に設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本願発明は、内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  シリンダヘッド
４，５  カム軸（の軸心）
８  フロントカバー
９  ヘッドカバー
１０  ヘッドカバーのフランジ部
１１  ボルト
１６  シール材
１７  溝
２０  第１位置決め穴
２１  第２位置決め穴（請求項の位置決め穴）
２２  第１位置決め突起
２３  第２位置決め突起（請求項の位置決め突起）
２４  第２位置決め突起の中空穴
２７  オイルレベルゲージ
２７ａ  ボス部
２７ｂ  フランジ
２７ｃ  摘み部
２８  オイルレベルゲージ挿通穴
２９  Ｏリング
【図１】
2020101171.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020101171.tif 000006
【図５】
2020101171.tif 000007