(57)【要約】【課題】ヘッドカバーの簡単な形状変更だけで、ヘッドカバー上方に配置される機関吸気系の吸気集合室の形状変更や容積増加に対応しながらブリーザ室の容積を確保し、ＮＶＨ性能も満たすこと。【解決手段】ヘッドカバー１０の天井壁１４のうち吸気集合室５１に対向する部分を吸気集合室５１に対して凹面を成す凹面天井壁２０として形成され、凹面天井壁２０に更にヘッドカバー内面側に窪んだ凹溝２１を形成する。【選択図】図１
2008286046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドを覆うヘッドカバーの天井壁の外面側に機関吸気系の吸気集合室が配置され、前記ヘッドカバーの天井壁の内面側にブローバイガスのブリーザ室が形成される内燃機関のヘッドカバーであって、
前記天井壁のうち前記吸気集合室に対向する部分が前記吸気集合室に対して凹面を成す凹面天井壁として形成され、当該凹面天井壁に更にヘッドカバー内面側に窪んだ凹部が形成されることを特徴とするヘッドカバー。
【請求項２】
前記凹面天井壁の凹面形状は、当該凹面天井壁と対向する前記吸気集合室の外面形状に略沿う形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドカバー。
【請求項３】
前記凹部は前記凹面天井壁の凹面の最下部位に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドカバー。
【請求項４】
前記凹部は内燃機関のクランク軸方向に沿う方向に延びる少なくとも一つの凹溝であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のヘッドカバー。
【請求項５】
前記天井壁には、オイル供給口を構成すると共にオイルフィラーキャップが着脱可能に取り付けられるボス部と、前記ボス部を取り囲み一部にオイル排出用開放部を有する油溜部とが形成されており、前記凹溝が一端にて前記油溜部に連通開口していることを特徴とする請求項４に記載のヘッドカバー。
【請求項６】
前記凹面天井壁の内面側に格子状のリブが形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のヘッドカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のヘッドカバーに関し、特に、天井壁内面側にブローバイガスのブリーザ室を附設されたヘッドカバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられて機関動弁部分を覆うヘッドカバーとして、ヘッドカバーの内側に、ブローバイガス中に含まれるオイルミストをブローバイガスより分離（気液分離）するために、ブローバイガスが流れるブリーザ室（ブリーザ通路）が形成されたものがある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−１５５４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内燃機関のコンパクトな吸気系アレンジのため、吸気マニホールドの吸気集合室やサージタンクがヘッドカバーの上方部に接近して配置されることがある。このような場合、吸気集合室の形状変更や容積増加の要請に応じるためには、ヘッドカバーの高さを低く、換言すれば、ヘッドカバーの内側に設けられるブリーザ室の通路高さを低くしなければならない。
【０００４】
このことに対して、ブリーザ室の容積が不足すると、ブリーザ室におけるオイルミストの除去機能が低下と云う不具合が生じるから、吸気集合室の形状変更や容積増加に対する対応とオイルミスト除去機能とを両立するためには、ブリーザ室の通路高さを低く維持したまま、ブリーザ室の内容積を確保する必要が生じる。このため、ヘッドカバーのブリーザ室を横幅方向（縦置き機関のクランク軸方向に直交する水平方向）に拡大する必要が生じる。
【０００５】
しかし、ヘッドカバーのブリーザ室を横幅方向に拡大すると、ヘッドカバーの天井壁に大きな平滑な面ができてしまい、天井壁の面剛性の低下によって、天井壁が動弁機構等による機関本体側からの振動によって膜面共振し易くなり、振動・騒音現象に対する性能（ＮＶＨ性能）が悪化するという問題が生じる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ヘッドカバーの簡単な形状変更だけで、ヘッドカバー上方に配置される機関吸気系の吸気集合室の形状変更や容積増加に対応しながらブリーザ室の容積を確保し、ＮＶＨ性能も満たすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による内燃機関のヘッドカバーは、シリンダヘッドを覆うヘッドカバーの天井壁の外面側に機関吸気系の吸気集合室が配置され、前記ヘッドカバーの天井壁の内面側にブローバイガスのブリーザ室が形成される内燃機関のヘッドカバーであって、前記天井壁のうち前記吸気集合室に対向する部分が前記吸気集合室に対して凹面を成す凹面天井壁として形成され、当該凹面天井壁に更にヘッドカバー内面側に窪んだ凹部が形成されることを特徴としている。
【０００８】
本発明による内燃機関のヘッドカバーは、好ましくは、前記凹面天井壁の凹面形状が、当該凹面天井壁と対向する前記吸気集合室の外面形状に略沿う形状に形成されている。
【０００９】
本発明による内燃機関のヘッドカバーは、好ましくは、前記凹部は前記凹面天井壁の凹面の最下部位に形成されている。
【００１０】
本発明による内燃機関のヘッドカバーは、好ましくは、前記凹部は内燃機関のクランク軸方向に沿う方向に延びる少なくとも一つの凹溝である。
【００１１】
本発明による内燃機関のヘッドカバーは、好ましくは、更に、前記天井壁には、オイル供給口を構成すると共にオイルフィラーキャップが着脱可能に取り付けられるボス部と、前記ボス部を取り囲み一部にオイル排出用開放部を有する油溜部とが形成されており、前記凹溝が一端にて前記油溜部に連通開口している。
【００１２】
本発明による内燃機関のヘッドカバーは、好ましくは、更に、前記凹面天井壁の内面側に格子状のリブが形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による内燃機関のヘッドカバーは、天井壁のうち吸気集合室に対向する部分が吸気集合室に対して凹面を成す凹面天井壁として形成されているから、ヘッドカバーの高さを吸気集合室と干渉しない高さに抑えながら、ヘッドカバーに附設されるブリーザ室の必要内容積を確保できる。さらに、凹面天井壁にはヘッドカバー内面側に更に窪んだ凹部が形成されているので、凹面天井壁の面剛性が向上し、ＮＶＨ性能の低下が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明によるヘッドカバーの一つの実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態のヘッドカバー１０は、直列４気筒エンジンに用いられ、気筒配列方向に長い蓋状のものであり、全体をガラス繊維強化ポリアミド樹脂等による樹脂成形品で構成されている。ヘッドカバー１０は、外周縁部の複数箇所に形成されたボルトボス部１１のボルト通し孔１２の各々に通された締結ボルト１３によってシリンダヘッド５０の上面部に締結固定されている。
【００１６】
ヘッドカバー１０の天井壁１４の外面側には、機関吸気系の吸気集合室（サージタンク）５１が接近して配置されている。ここで云う機関吸気系の吸気集合室５１は、吸気マニホールドの吸気集合室、サージタンクである。なお、図１において、符号５２は、吸気集合室５１より吸気を内燃機関の図示されていない各気筒に分配する吸気枝管である。
【００１７】
ヘッドカバー１０の天井壁１４には、詳細には、気筒配列方向の一方の端部近傍には、オイル供給口３１を構成すると共に図示されていないオイルフィラーキャップが着脱可能に取り付けられるボス部３２と、ボス部３２を取り囲む油溜部３３とが形成されている。油溜部３３の外郭は天井壁１４より起立成形されたオイル流出防止壁３４によって画定されている。オイル流出防止壁３４には一部欠損の形態でオイル排出用開放部３５が形成されている。このオイル排出用開放部３５は、機関前方部に配置される伝動ベルトにオイルが掛からないよう、気筒配列方向の一側方側（図１で見て右側）に開放されている。
【００１８】
ヘッドカバー１０の天井壁１４の内面側（詳細には、後述する凹面天井壁２０の内面側）にはブリーザ室仕切プレート１５が取り付けられている。ヘッドカバー１０は天井壁１４とブリーザ室仕切プレート１５との間にブリーザ室１６を形成している。ブリーザ室１６は、オイルセパレータ室とも云われる通路空間を画定しており、当該ブリーザ室１６の通路高さ（室内高さ）を低く維持したまま、当該ブリーザ室１６の内容積を確保するために、横幅方向（図１で見て左右方向）に広い横長矩形断面の形状になっている。
【００１９】
また、ブリーザ室１６の通路高さは、ブリーザ室１６の横幅方向中央部より横幅方向に移動するほど高くなるので、フリーザ室１６の内容積を十分に確保できると共に、ブローバイガスの流通抵抗を低く抑えることができる。
【００２０】
ブリーザ室仕切プレート１５には、図５に示されているように、シリンダヘッド５０に搭載される動弁機構（図示省略）との干渉を避けるための逃げ部１５Ｂが気筒数に対応して設けられている。逃げ部１５Ｂは、上記動弁機構と対向するブリーザ室仕切プレート１５の所定位置を、ブリーザ室１６側に窪ませた形状に形成されている。このため、ブリーザ室１６内に逃げ部１５Ｂが出っ張ることになる。このことに対して、ヘッドカバー１０の天井壁１４には、逃げ部１５Ｂとの干渉を避ける逃げ部２０Ａが、逃げ部１５Ｂの各々に対向する箇所に設けられている。逃げ部１５Ｂは、略半球状に形成され、天井面１４の内面側、つまり、
ブリーザ室１６の側で見て凹形状、天井面１４の外面側で見て凸形状になっている。
【００２１】
ブリーザ室仕切プレート１５がオイル供給口３１と対応する部分には、多数のオイル通し小孔２３が明けられている。
【００２２】
ブリーザ室１６にはヘッドカバー１０の内側に開口しているブローバイガス入口部１７Ａ、１７Ｂよりブローバイガスが入り、ブローバイガスはブリーザ室１６を流れてヘッドカバー１０に形成されたブローバイガス出口ポート１８よりブリーザ室１６外へ流出する。ブローバイガスは、ブリーザ室１６を流れる過程で、ブローバイガス中に含まれているオイルミスト等の油分を分離される。ブリーザ室１６で分離された油分は、オイルドレイン１７Ｃ、ブローバイガス入口部１７Ａよりシリンダヘッド５０側に落下し、回収される。ここに、ブローバイガス入口部１７Ａは、ブローバイガスの入口とオイルドレインと兼ねている。
【００２３】
なお、オイル供給口３１とオイル通し小孔２３との間の空間とブリーザ室１６とは、隔壁２０Ｃによって互いに分離された空間になっている。
【００２４】
ブリーザ室１６におけるオイルミスト分離効果を増すために、ヘッドカバー１０の天井壁１４の内面側には複数個の邪魔壁１９が交互に形成されている。邪魔壁１９は、二重壁構造で、二重壁間にブリーザ室仕切プレート１５の側に向けて開口した凹溝１９Ａを有する。
ブリーザ室仕切プレート１５が各邪魔壁１９に対向する位置には、邪魔壁１５Ａが突出形成されている。邪魔壁１５Ａは、凹溝１９Ａに挿入され、邪魔壁１９と共働して、ブリーザ室１６内に、迷路画定の邪魔壁構造体を完成している。
【００２５】
なお、逃げ部２０Ａと対向する邪魔壁１５Ａは逃げ部１５Ｂ上に形成され、逃げ部１５Ｂと対向する邪魔壁１９は逃げ部２０Ａ上に形成され、逃げ部２０Ａ上に形成される邪魔壁１９は、逃げ部１５Ｂとの干渉を避ける形状に形成されている（図５参照）。
【００２６】
上述した邪魔壁１９、１５Ａにより、ブリーザ室１６内のブローバイガス通路が迷路状になり、ブリーザ室１６内のブローバイガスの流路長が長くなる。これにより、ブリーザ室１６におけるオイルミスト分離効果が向上する。
【００２７】
ヘッドカバー１０の天井壁１４のうち、吸気集合室５１に対向する部分の内面側は、ブリーザ室１６になっており、この部分は、前述したように、ブリーザ室１６の通路高さを低く維持したまま、ブリーザ室１６の内容積を確保するために、横幅方向（図１で見て左右方向）に広い形状になっている。当該部分は、つまり、ヘッドカバー１０の天井壁１４のうち吸気集合室５１に対向する部分は、横幅方向（図１で見て左右方向）に広い。
【００２８】
この吸気集合室５１に対向する部分の天井壁１４は、吸気集合室５１に対して凹面を成す凹面天井壁２０として形成されている。凹面天井壁２０の凹面形状は、凹面天井壁２０と対向する吸気集合室５１の外面形状に略沿う形状に形成されている。本実施形態では、吸気集合室５１の外面形状（横断面形状）が円筒状であるから、凹面天井壁２０の凹面形状は、吸気集合室５１の円筒状の外面形状に略沿う円弧面になっている。
【００２９】
吸気集合室５１の外面形状（横断面形状）が円筒状であることにより、吸気集合室５１自体の剛性が高くなる。換言すると、本実施形態のヘッドカバー１０は、凹面天井壁２０であることにより、外面形状が円筒状の高剛性仕様の吸気集合室５１に、難なく対応できる。なお、吸気集合室５１の横断面形状は、円形に限られることはなく、例えば、楕円や長円のような略円弧面状に湾曲した面を備えた形状であってよい。略円弧面状に湾曲した面を備えた場合も、吸気集合室５１は高剛性仕様のものになり、本発明によるヘッドカバーは、このような形状の吸気集合室５１のものにも、難なく対応できる。
【００３０】
凹面天井壁２０には、更に、ヘッドカバー１０の内面側に窪んだ凹部として凹溝２１が形成されている。凹溝２１は、凹面天井壁２０の凹面の最下部位（凹面天井壁２０を横幅方向に二分する位置）にあって内燃機関のクランク軸方向（図２、図３で見て左右方向）、換言すると、気筒配列方向に沿う方向に延びた細長い一つの凹溝である。凹溝２１は、気筒配列方向の一端２１Ａにて油溜部３３に連通開口している。なお、オイル流出防止壁３４は、油溜部３３が凹溝２１に対応する部分においても欠損しており、このことにより、凹溝２１が油溜部３３に連通接続されている。
【００３１】
さらに、凹面天井壁２０の内面側にはそのほぼ全域に亘って格子状のリブ２２が一体成形（形成）されている。
【００３２】
上述したように、ヘッドカバー１０の天井壁１４のうち、吸気集合室５１に対向する部分が円弧面による凹面天井壁２０になっているから、この部分の天井壁１４、つまり凹面天井壁２０は、円管に近い剛性を示し、動弁機構等による機関本体側からの振動に起因する膜面共振を起こし難くなる。
【００３３】
更に、凹面天井壁２０の凹面の最下部位に、気筒配列方向に沿って細長い凹溝２１が形成されていることにより、凹面天井壁２０の膜面振動面としての面積が縮小すること、凹溝２１の溝側壁２１Ｂ、２１Ｃが補強リブとして機能することにより、凹面天井壁２０が膜面共振を更に起こし難くなる。
【００３４】
更に、凹面天井壁２０の内面側のほぼ全域に亘って格子状のリブ２２が形成されていることにより、凹面天井壁２０の膜面振動面としての面積が更に縮小し、凹面天井壁２０が、より一層、膜面共振を起こし難くなる。
【００３５】
さらに、凹面天井壁２０には略半球状の逃げ部２０Ａが、ヘッドカバー１０の長手方向に複数個（本実施形態では機関気筒数に対応して４個）形成されていることによっても、凹面天井壁２０の面剛性が向上し、このことによっても、凹面天井壁２０が膜面共振を起こし難くなる。さらに、逃げ部２０Ａは、ブリーザ室１６においては凹部をなし、ブリーザ室１６の内容積を確保する効果も奏する。
【００３６】
これらのことにより、ヘッドカバー１０の天井壁１４の面剛性が向上し、ヘッドカバー上方に配置される機関吸気系の吸気集合室５１の形状変更や容積増加に対応しながらブリーザ室１６の容積を確保し、ＮＶＨ性能も満たすことができる。
【００３７】
凹溝２１は、オイル供給口３１のボス部３２の周囲に形成した油溜部３３に連通しているから、凹溝２１に集まった雨水や泥水は、油溜部３３へ流れ、オイル排出用開放部３５よりヘッドカバー１０外に速やかに排出される。これにより、凹溝２１に雨水や泥水が溜まることがなく、これらに含まれる化学成分等によって樹脂製のヘッドカバー１０が劣化することが回避される。
【００３８】
本実施形態の効果を要約すると、以下の通りである。
【００３９】
（１）ブリーザ室１６の天井壁を成す部分であって、吸気集合室５１に対応する部分が凹面天井壁２０になっているので、ヘッドカバー１０の高さを吸気集合室５１と干渉しない高さに抑えながら、ブリーザ室１６の必要容積を確保できる。さらに、凹面天井壁２０にはヘッドカバー１０の内側に向かって更に窪んだ凹溝２１が形成されているので、凹面天井壁２０の面剛性が向上し、ＮＶＨ性能の低下を防ぐことができる。
【００４０】
ヘッドカバー１０の天井壁形状が、図１に仮想線Ｐにより示されているようであると、その形状からして、天井壁部の面剛性が高いが、干渉を避けるべく、吸気集合室５１は、図１に仮想線Ｄにより示されているように、小さくしなくてはならないが、本実施形態によれば、上述したようなヘッドカバー１０の簡単な形状変更だけで、ヘッドカバー上方に配置される吸気集合室５１の形状変更や容積増加に対応しながら、ブリーザ室１６の容積を確保し、ＮＶＨ性能も満たすことができる。
【００４１】
（２）凹面天井壁２０の凹面形状を、凹面天井壁２０と対向する吸気集合室５１の外面の形状に略沿う形に形成することで、吸気集合室５１との干渉を回避しつつ十分なブリーザ室容積を確保することができる。
【００４２】
（３）凹溝２１を凹面天井壁２０の最下部位に形成することで、天井面（振動面）の面積を凹溝２１によってより均等に縮小でき、耐振動・騒音性能が向上する。
【００４３】
（４）凹溝２１が略クランク軸方向に沿って延びる凹溝であることで、ヘッドカバー１０の長手方向となるクランク軸方向に沿って天井面が分断され、結果として振動面の面積を大幅に縮小でき、耐振動・騒音，性能が向上する。
【００４４】
（５）凹溝２１をオイル供給口ボス部３２の周囲に形成した油溜部３３に連通接続することで、凹溝２１の水などをオイル排出用開放部３５よりヘッドカバー１０外に速やかに排出でき、樹脂製のヘッドカバー１０の早期劣化を防止できる。
【００４５】
（６）凹面天井壁２０の内面側に格子状のリブ２２を形成することで、リブ２２と凹溝２１により、振動面としての凹面天井壁２０が分断され、結果として、振動面の面積を縮小でき、耐振動・騒音性能が向上する。
【００４６】
なお、凹溝２１は、クランク軸方向に沿う必要は必ずしもなく、クランク軸方向と交差する方向に延びてもよい。また、クランク軸方向に連続した凹溝２１とせずに、複数の凹部を不連続に設けてもよい。さらには、凹部や凹溝は凹面天井壁２０の最下位置に設ける必要は必ずしもなく、凹部や凹溝を凹面天井壁２０に複数形成してもよい。また、凹面天井壁２０の凹面形状は、円弧面に限られることはなく、Ｖ字状の傾斜面であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による内燃機関のヘッドカバーの一つの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明による内燃機関のヘッドカバーの一つの実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明による内燃機関のヘッドカバーの一つの実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明による内燃機関のヘッドカバーの一つの実施形態を示す底面図である。
【図５】本発明による内燃機関のヘッドカバーの図３の線Ｖ−Ｖによる拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ヘッドカバー
１１  ボルトボス部
１２  ボルト通し孔
１３  締結ボルト
１４  天井壁
１５  ブリーザ室仕切プレート
１６  ブリーザ室
１７  ブローバイガス入口部
１８  ブローバイガス出口ポート
１９  邪魔壁
２０  凹面天井壁
２１  凹溝
２２  リブ
２３  オイル通し小孔
３１  オイル供給口
３２  ボス部
３３  油溜部
３４  オイル流出防止壁
３５  オイル排出用開放部
５０  シリンダヘッド
５１  吸気集合室
５２  吸気枝管
【図１】
2008286046.tif 000003
【図２】
2008286046.tif 000004
【図３】
2008286046.tif 000005
【図４】
2008286046.tif 000006
【図５】
2008286046.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月14日(2008.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
ブリーザ室仕切プレート１５には、図５に示されているように、シリンダヘッド５０に搭載される動弁機構（図示省略）との干渉を避けるための逃げ部１５Ｂが気筒数に対応して設けられている。逃げ部１５Ｂは、上記動弁機構と対向するブリーザ室仕切プレート１５の所定位置を、ブリーザ室１６側に窪ませた形状に形成されている。このため、ブリーザ室１６内に逃げ部１５Ｂが出っ張ることになる。このことに対して、ヘッドカバー１０の天井壁１４には、逃げ部１５Ｂとの干渉を避ける逃げ部２０Ａが、逃げ部１５Ｂの各々に対向する箇所に設けられている。逃げ部２０Ａは、略半球状に形成され、天井面１４の内面側、つまり、ブリーザ室１６の側で見て凹形状、天井面１４の外面側で見て凸形状になっている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ブリーザ室１６にはヘッドカバー１０の内側に開口しているブローバイガス入口部１７Ａ、１７Ｂよりブローバイガスが入り、ブローバイガスはブリーザ室１６を流れてヘッドカバー１０に形成されたブローバイガス出口ポート１８よりブリーザ室１６外へ流出する。ブローバイガスは、ブリーザ室１６を流れる過程で、ブローバイガス中に含まれているオイルミスト等の油分を分離される。ブリーザ室１６で分離された油分は、オイルドレイン１７Ｃ、ブローバイガス入口部１７Ａよりシリンダヘッド５０側に落下し、回収される。ここに、ブローバイガス入口部１７Ａは、ブローバイガスの入口とオイルドレインとを兼ねている。