(57)【要約】【課題】ヘッド部の組み付けを正確かつ容易に行えるガスケットを提供する。【解決手段】シリンダヘッド１の上面とヘッドカバー２の下面との合わせ面に、合成樹脂製のガスケット４を介在させている。ガスケット４は、左右の長手部４ａを有するループ部４ｂと、左右長手部４ａに繋がった連結部４ｃとから成っている。連結部４ｃには、オイルシャワー用の中継筒部３２を形成しており、中継筒部３２は、バッフルプレート３に設けた筒状のオイル導入筒部３１と接続されている。また、連結部４ｃには、カムキャップ締結用のボルト３６の頭との干渉を回避するための逃がし穴４２が空いている。連結部４ｃは両端支持の状態になっているため、ヘッド部の組み付け工程で下向きに倒れることはない。また、ボルト３６の頭に嵌まっているため、連結部４ｃは平坦な姿勢に保持されて、寸法精度を一層向上できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム軸がカムキャップ群を介して回転自在に保持されているシリンダヘッドとこれに重なったヘッドカバーとの間の合わせ面に配置されるガスケットであって、
前記カム軸の方向に延びる吸気側長手部及び排気側長手部とその両端に繋がった短手部とによって構成されたループ部と、前記吸気側長手部及び排気側長手部に一体に連続した連結部とを有しており、
前記連結部は、帯板状の形態であって前記カムキャップ群のうちの１つのカムキャップの上面に配置されており、前記連結部に、前記カムキャップを固定するボルトの頭に嵌る逃がし穴を形成している、
内燃機関のヘッド部用ガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間に介在させるヘッド部用ガスケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、ヘッド部はシリンダヘッドとヘッドカバーとを主要部材としているが、シリンダヘッドとヘッドカバーとの合わせ面にガスケットを介在させることは広く行われている。このヘッド部用ガスケットは単なるループ構造になっていることが多いが、特許文献１には、ガスケットに、１つのカムキャップの上面に沿って延びる枝状の連結部を設け、連結部の先端部にオイル通路用の補助シール部を設けて、補助シール部の近傍部をヘッドカバーと一緒にボルトでカムキャップに共締めすると共に、連結部のうち先端と基端との間の中途部に筒状ボスを設けて、この筒状ボスをバッフルプレートで上から押さえて、筒状ボスを、カムキャップを固定するボルトの頭に上から押さえ保持することが開示されている。
【０００３】
この特許文献１では、カムキャップに形成したオイル通路とバッフルプレートに設けたオイル通路とが連通しており、ヘッドカバーとバッフルプレートとの間に形成された空間にオイルを充満させ、バッフルプレートに形成した滴下穴からオイルを吐出させるようにしている。オイルは、カムに向けて吐出されていると推測される。
【０００４】
特許文献１は、シリンダヘッドとヘッドカバーとの合わせ面をシールするためのガスケットをオイル通路用ガスケットに兼用するにおいて、補助シール部を設けるための連結部が機関の振動によって劣化したり破断したりすることを防止すべく、連結部の中途部をバッフルプレートによってカムキャップ用ボルトの頭に押さえ固定したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の図面にも明示されているが、ガスケットのループ部はヘッドカバーの下面に形成されたシール溝に嵌め込まれており、内燃機関の組み立て手順としては、まずガスケットをヘッドカバーに装着し、それから、ヘッドカバーをシリンダヘッドの上面に重ねて、ボルトで固定することになる。
【０００７】
従って、ヘッドカバーをシリンダヘッドに重ねるに際しては、人が手で連結部を保持することも見ることもできないが、特許文献１では連結部は片持ち梁の状態になっているため、なんらかの対策を施さないと、連結部がフラフラと動いて正確に位置決めすることができなくなる。
【０００８】
そこで、特許文献１では、補助シール部に上向きの筒部を設けて、補助シール部の筒部を、バッフルプレートから下向き突出した接続筒に嵌め込んでおり、また、連結部の先端部に筒状のボスを設けて、このボスをヘッドカバーに下向き突設した筒体に嵌め込んで、筒体にボルトを挿通してヘッドカバーとボスとをカムキャップに共締めしている。
【０００９】
しかし、補助シール部に設けた筒部とバッフルプレートに設けた接続筒との嵌め合いが緩かったり、連結部のボスとヘッドカバーの筒体との間の嵌め合いが緩かったりすると、ヘッドカバーをシリンダヘッドに固定するために下向き開口の姿勢にしたときに、連結部とバッフルプレート及びヘッドカバーとの連結が解除されてしまって、連結部を位置決めできなくなってしまうおそれがある。
【００１０】
さりとて、連結部とバッフルプレート及びヘッドカバーとの嵌合状態をきつくしておくと、連結部の取付けに手間がかかったり、嵌め込みが不完全なままになって、ヘッドカバーにひずみが発生したりするおそれがある。
【００１１】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明は、カム軸がカムキャップ群を介して回転自在に保持されているシリンダヘッドとこれに重なったヘッドカバーとの間の合わせ面に配置されるガスケットに係るもので、このガスケットは、
「前記カム軸の方向に延びる吸気側長手部及び排気側長手部とその両端に繋がった短手部とによって構成されたループ部と、前記吸気側長手部及び排気側長手部に一体に連続した連結部とを有しており、
前記連結部は、帯板状の形態であって前記カムキャップ群のうちの１つのカムキャップの上面に配置されており、前記連結部に、前記カムキャップを固定するボルトの頭に嵌る逃がし穴を形成している」
という構成である。
【００１３】
本願発明においても、ガスケットの連結部に、カム用オイルシャワーのためのオイル通路手段やシール部を設けることができる。また、カムキャップの上面の高さが一様でない場合、連結部に、カムキャップのうち高さが低い部分に載る下向き突部（足部）を形成することも可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、連結部はループ部の両長手部に繋がっており、連結部が両端支持の状態でループ部に繋がっているため、ループ部をヘッドカバーのシール溝に嵌め込むと、連結部は倒れ変形することなく所定の姿勢に保持される。
【００１５】
従って、連結部にオイル通路用のボス部やシール部などの嵌合部を形成していて、この嵌合部がバッフルプレート等に形成された部分又はカムキャップに形成された被嵌合部と嵌合するようになっていても、嵌合関係を過度に密にさせることなく、正確に組み付けることができる。従って、部材の変形や破損などの問題を生じることなく、ヘッドカバーをシリンダヘッドに正確に組み付けることができる。
【００１６】
また、例えば、ガスケットに設けたオイル通路とバッフルプレート等に設けたオイル通路とを単に当接させて接続させた状態であっても、両方のオイル通路を同心に位置決めして、正確な連通状態を保持することができる。
【００１７】
さて、カムキャップを固定するボルトの頭はカムキャップの上面に露出しているので、ボルトの頭と連結部とが当たってしまう場合がある。この場合、連結部をボルトから逃がす手段としては、例えば、ボルトの頭の部分を跨ぐ上向き突部を連結部に形成することも可能であるが、この場合は、連結部に外力がかかると、上向き突部が伸び変形するおそれがあり、すると、ガスケットの連結部にオイル通路用の嵌合部を設けている場合に、嵌合部の位置の寸法精度が悪くなるおそれがある。
【００１８】
これに対して、本願発明のように、ボルトの頭に嵌まる逃がし穴を形成すると、連結部は基本的に帯状のフラットな状態でよいため、伸び変形を無くして嵌合部の位置について高い精度を確保することができる。従って、前記した嵌合部と被嵌合部との嵌まり合いを確実化できることと相まって、ヘッド部の組み付けを精度良く容易に行うことができる。
【００１９】
既述のように、カムキャップの上面の高さが一様でない場合、低い部分に載る下向き突部（足部）を形成すると、この場合も、連結部はフラットな状態を維持できるため、伸び変形を防止して高い寸法精度を確保しつつ、連結部をバタ付きが抑制された安定した状態に保持できる。カムキャップに上向き突部を設けて、この上向き突部でガスケットの連結部を支持した場合も同様である。下向き突部と上向き突部との両方を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態を示す図で、（Ａ）は要部の縦断正面図で図７のI-I 視線での断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視部分断面図、（Ｃ）はカムキャップを下方から見た部分斜視図である。
【図２】ヘッドカバーとバッフルプレートとの分離斜視図である。
【図３】ヘッドカバーとガスケットとの分離斜視図である。
【図４】バッフルプレートが装着されたヘッドカバーを下方から見た斜視図である。
【図５】（Ａ）はカムの箇所での部分的な縦断正面図、（Ｂ）はバッフルプレートのうち図２のＶＢで指した部分の底面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ視断面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＤ−Ｄ視断面図である。
【図６】ガスケットの全体平面図である。
【図７】ガスケットの部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
(1).内燃機関の概要
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用の内燃機関に適用している。以下では、方向を特定するため前後・上下・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線の方向（カム軸の方向）、上下方向は特に断らない限りシリンダボア軸線の方向、左右方向はクランク軸線及びシリンダボア軸線と直交した方向として定義している。従って、スラント型やＶ型の内燃機関の場合は、シリンダボアの傾斜角度によっては、上下方向と鉛直方向とが相違する場合もある。
【００２２】
(1).機関上部の概要
図１のとおり、機関のヘッド部は、従来と同様に、主要部材としてシリンダヘッド１とヘッドカバー２とを備えており、ヘッドカバー２の内部にはバッフルプレート３が配置されて、シリンダヘッド１とヘッドカバー２との合わせ面には、合成樹脂製のガスケット４が介在している。ガスケット４は、吸気側及び排気側の左右の長手部４ａを前後の短手部で繋いだループ部４ｂを有しており、左右の長手部４ａは、左右横長の１本の連結部４ｃで繋がっている。
【００２３】
本実施形態のヘッドカバー２は金属製（例えばアルミのダイキャスト品又は鋳造品）であり（合成樹脂製でもよい）、図１〜３に示すように、ヘッドカバー２は天板５と周壁６とを有しているが、浅いタイプであり、その内部にバッフルプレート３が配置されて、ビス７（図４参照）で固定されている。バッフルプレート３は、金属製（例えばアルミのダイキャスト品）であるが、合成樹脂製とすることも可能である。
【００２４】
ヘッドカバー２は、クランク軸線方向に長い略長方形であり、例えば図４に示すように、天板５のうち長手中心線に沿った箇所に、イグニッション装置（図示せず）を装着するプラグ穴８が等間隔で４つ形成されている。従って、本実施形態の内燃機関は４気筒である。
【００２５】
図１〜３に示すように、ヘッドカバー２の天板５の一部を上向きに突出させて凹所を形成し、この凹所をバッフルプレート３で塞ぐことにより、ブローバイガス通路（気液分離室）９と新気通路１０とが形成されている。図２，３から容易に理解できるように、ブローバイガス通路９と新気通路１０とは前後方向に長い形態であり、プラグ穴８の列を挟んだ両側に位置している。正確には、ブローバイガス通路９が吸気側に位置して、新気通路１０が排気側に位置している。
【００２６】
(2).バッフルプレート
図２に示すように、バッフルプレート３は、吸気側部分１１と排気側部分１２と、両者を繋ぐジョイント部１３から成っている。吸気側部分１１はブローバイガス通路９に対応しており、排気側部分１２は新気通路１０に対応している。吸気側部分１１と排気側部分１２とは、オイル通路用リブ１４，１５と補助リブ１６とで全周が囲われている。
【００２７】
吸気側部分１１に形成したオイル通路用リブ１４と、排気側部分１２に形成したオイル通路用リブ１５とは、ジョイント部１３に設けたオイル通路用リブ１７によって繋がっている。図２では、オイル通路用リブ１４，１５，１７に平行斜線を施して表示しているが、これは、形態の把握を容易にするためのものであり、断面の表示ではない。
【００２８】
吸気側及び排気側のオイル通路用リブ１４，１５は、吸気弁用カム及び排気弁用カム１９にオイルシャワーを噴出させるオイルを流すものであり、従って、吸気側部分１１のオイル通路用リブ１４は吸気弁用カム軸２０（図１参照）の方向に長い形態で、排気側部分１２のオイル通路用リブ１５は、排気弁用カム軸２１（図１，５参照）の方向に長い形態である。図１では２本のカム軸２０，２１を左右を同じ高さに表示しているが、本実施形態の内燃機関は、実際には、図５（Ａ）に示すように、シリンダヘッド１の上面が鉛直線に近い姿勢となるように（シリンダボア軸線が水平に近くなるように）、大きくスラントしている。
【００２９】
図５（Ａ）（Ｄ）に明示するように、オイル通路用リブ１４，１５，１７の頂面には、台形の溝条２２が形成されており、溝条２２をヘッドカバー２の天板５で塞ぐことによってオイル通路が形成されている。溝条２２を流れてきたオイルは、バッフルプレート３に設けたオイル噴出穴２３からカム１９に向けて噴出する。また、各オイル噴出穴２３の箇所には、当該オイル噴出穴２３を排気側から囲うような形態の樋状のオイルガイド２４を下向きに突設している。本実施形態では、カム１９によってロッカーアーム２５を押す弁制御方式であるが、ロッカーアーム２５は回動軸を持たないフリータイプになっている。
【００３０】
吸気側部分１１のオイル通路用リブ１４のうち図２のＶＡで示す後部１４ａは、ヘッドカバー２の天板５と重なっておらず、溝条２２を形成できない。そこで、図５（Ｂ）に示すように、後端からドリル２８を通すことにより、溝条２２に連通したトンネル穴２９を形成してその開口端をプラグ（図示せず）で塞ぎ、更に、図５（Ｃ）に示すように、トンネル穴２９に連通した状態でオイル噴出穴２３を空けている。
【００３１】
(3).バッフルプレートへのオイル供給手段
吸気側のオイル通路用リブ１４と排気側のオイル通路用リブ１５とはジョイント側のオイル通路用リブ１７で繋がっているが、ジョイント側のオイル通路用リブ１７の右端は、排気側のオイル通路用リブ１５のうち手前寄りの部位に連通し、ジョイント側のオイル通路用リブ１７の左端は、吸気側のオイル通路用リブ１４の前端に連通している。
【００３２】
従って、排気側のオイル通路用リブ１５とジョイント側のオイル通路用リブ１７とは三叉路の接続状態になっており、この三叉路部分に、図１に示すオイル導入筒部３１が下向きに突設されている。オイル導入筒部３１は、ガスケット４の連結部４ｃに形成した上下開口の中継筒部３２と接続されており、中継筒部３２には、シリンダヘッド１とカムキャップ３４との間の合わせ面に形成された横長枝通路３５から、オイルが供給されている。この点を更に説明する。
【００３３】
本実施形態では、シリンダヘッド１は上部分１ａと下部分１ｂとの積層構造になっており、上部分１ａに、カム軸２０，２１を回転自在に保持するカムキャップ３４が複数本のボルト３６で固定されているが、まず、下部分１ｂの左右両側部に、カム軸２０，２１と平行な縦長枝通路３７を形成して、次いで、縦長枝通路３７から各カムキャップ３４に向けて上向き枝通路３８を形成している。
【００３４】
更に、各上向き枝通路３８から、各カムキャップ３４と上部分１ａとの合わせ面に形成された横長枝通路３５を分岐させて、手前から１番目と２番目とのカム群１９の間に位置したカムキャップ３４に、横長枝通路３５から分岐した上向き通路３９を形成し、上向き通路３９とオイル導入筒部３１とを、ガスケット４に設けた中継筒部３２を介して連通させている。
【００３５】
図３，６，７に示すように、中継筒部３２は、連結部４ｃから後ろ向きにはみ出た状態で形成されている。このため、カムキャップ３４にも後ろ向きにはみ出た部分を形成して、この部分に上向き通路３９を形成している。図１（Ｃ）に示すように、上向き通路３９は、横長枝通路３５から分岐した枝通路に連通させている。
【００３６】
バッフルプレート３のオイル導入筒部３１とガスケット４の中継筒部３２とは、継手筒４０を介して接続されている。従って、本実施形態では、中継筒部３２が嵌合部になって、オイル導入筒部３１が被嵌合部になっている。なお、継手筒４０を使用せずに、例えば、バッフルプレート３に、中継筒部３２が嵌まる環状溝を形成したり、或いは逆に、連結部４ｃに、オイル導入筒部３１が嵌まる環状溝を形成するなどしてもよい。すなわち、一方には凹部を下方には凸部を設けて、こられを嵌め合わせてもよい。或いは、シール材を介して当接させただけでもよい。更に、中継筒部３２とカムキャップ３４との合わせ面にシールリングを介在させてもよい。
【００３７】
(4).ガスケット
ガスケット４は、ヘッドカバー２の下面に重なるループ部４ｂを必須の部分としており、図１（Ａ）のとおり、ループ部４ｂは、ヘッドカバー２の下面に形成したシール溝４１に嵌まっている。そして、単なるシール機能のみならこのループ部３ｂのみで足りるが、本実施形態では、ガスケット４に、１つのカムキャップ３４の上に配置される帯板状の連結部４ｃを設けて、この連結部４ｃに中継筒部３２を形成している。
【００３８】
オイル導入筒部３１がカムキャップ３４の真上に位置している場合は、ガスケット４に連結部４ｃを設けることなく、オイル導入筒部３１をカムキャップ３４の上面に当接させたらよいが、本実施形態のように、オイル導入筒部３１がカムキャップ３４から外れたり僅かしか重複していない場合は、ガスケット４の連結部４ｃに形成した中継筒部３２を利用して、カムキャップ３４からオイルシャワー用のオイルをバッフルプレート３に供給できる。従って、バッフルプレート３の設計の自由性が高くなる。
【００３９】
図１に示すように、カムキャップ３４の上面の高さは一様ではなく、ガスケット４の中継筒部３２が重なる部分は最も高くなって、ボルト３６の頭は、中継筒部３２が重なった部分よりも少し高くなっている。そこで、ガスケット４の連結部４ｃに、吸気側の１本のボルト３６を除いた３本のボルト３６の頭が嵌まる逃がし穴４２を形成している。逃がし穴４２を設けた部分（すなわち、逃がし穴部）を、連結部４ｃの基準幅よりも大きい外径のリング状に形成することにより、連結部４ｃの幅をできるだけ小さくしつつ、ボルト３６の頭との干渉を回避している。逃がし穴４２は、ボルト３６の頭が余裕を持って嵌まる（遊嵌する）大きさに設定している。
【００４０】
また、連結部４ｃのうち隣り合ったボルト３６の間の箇所には、カムキャップ３４の上面に載る下向き突部（足部）４３を形成している。従って、逃がし穴４２と下向き突部４３とは、連結部４ｃの長手方向に間隔を空けた状態で（すなわち飛び飛びで）並んでいる。下向き突部４３の存在により、連結部４ｃは、振動によるバタ付きを生じることなく安定的に保持されている。
【００４１】
実施形態ではガスケット４の連結部４ｃに下向き突部４３を設けたが、カムキャップ３４に、連結部４ｃを支える上向き突部を設けてもよい。
【００４２】
連結部４ｃのうち吸気側に寄った端部には、ブローバイガスが通る連通ボス部４４が形成されている。連通ボス部４４は筒状の形態を成しており、バッフルプレート３に形成したブローバイガス入口４５と連通している。また、連通ボス部４４は、バッフルプレート３によってカムキャップ３４の上面に押さえ保持されている。シリンダヘッド１及びカムキャップ３４には、連通ボス部４４に連通したブローバイガス排出穴４６が形成されている。
【００４３】
ガスケット４の連結部４ｃは、基本的にフラットであるが、吸気側の近傍部が段上がり部４７になっており、この段上がり部４７に連通ボス部４４を形成している。段上がり部４７を形成したのは、カムキャップ３４のうちブローバイガス排出穴４６の箇所が少し高くなっているためである。段上がり部４７は吸気側の端に位置したボルト３６の頭の上に位置しているので、この場所には逃がし穴４２は形成していない。ガスケット４の連結部４ｃが全長に亙って同じ高さになっている場合は、全てのボルト３６の箇所に逃がし穴４２を形成することになる。
【００４４】
(5).まとめ
以上のとおり、本実施形態では、ガスケット４の連結部４ｃは左右の長手部４ａに繋がって両端支持の状態になっているため、ループ部４ｂをヘッドカバー２のシール溝４１に嵌め込むと、ヘッドカバー２を鉛直方向の下向き開口した姿勢にしても、連結部４ｃが下方に倒れることはない。従って、継手筒４０と中継筒部３２との嵌まり合いが緩い状態であっても、その嵌まり合いを保持できる。その結果、部材の加工誤差に関係なく、連結部４ｃを所定の状態に確実に保持して、ヘッド部の組み付けを正確かつ容易に行える。
【００４５】
また、連結部４ｃは一部に段上がり部４７があるものの、逃がし穴４２の存在によって平坦な帯板の状態を確保できるため、外力が掛かっても長手方向に伸び変形することはない。従って、高い寸法精度を確保できると共に、振動による変形・バタ付きも大幅に抑制できる。
【００４６】
下向き突部４３によって安定性が高くなることは、既に述べたとおりである。なお、下向き突部４３の配置位置や個数は任意に設定できる。隣り合ったボルト３６の間に複数個形成することも可能であるし、逃がし穴４２の箇所に近接して形成することも可能である。或いは、逃がし穴４２を筒部で構成して、筒部がカムキャップ３４の上面に載るように設定すること（逃がし穴４２と下向き突部４３とを一体化した態様）も可能である。
【００４７】
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、ガスケットの連結部にオイルシャワー用のオイル通路を形成する場合、例えば、吸気側と排気側とに別々に設けることも可能である。また、本願発明はスラント型でない縦型の内燃機関やＶ型の内燃機関にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本願発明は、実際に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】
【００４９】
１  シリンダヘッド
２  ヘッドカバー
３  バッフルプレート
４  ガスケット
４ａ  長手部
４ｂ  ループ部
４ｃ  連結部
９  ブローバイガス通路
１０  新気通路
１４，１５，１７  オイル通路用リブ
１６  補助リブ
２２  オイル通路を構成する溝条
２３  オイル噴出穴
３１  バッフルプレートに設けたオイル導入筒部
３２  ガスケットの連結部に設けた中継筒部
４２  逃がし穴
４３  下向き突部
４４  ブローバイガスが通る連通ボス部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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