(57)【要約】【課題】従来のシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造では、弾性部材の圧縮度合いにバラツキが生じ、シール性が不安定になっていた。【解決手段】シリンダヘッド１とロッカーカバー２とを当接する当接部と、シリンダヘッド１とロッカーカバー２との間に密封部材３を挟む密封部９とを設け、該密封部９をロッカーカバー２の内側または外側に開放させる構造により、シリンダヘッド１とロッカーカバー２との間の密封を行った。【選択図】　　　　図１
2004138196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、シリンダヘッドとロッカーカバーとを当接する当接部と、シリンダヘッドとロッカーカバーとの間に密封部材を挟む密封部とを設け、該密封部をロッカーカバーの内側または外側に開放したことを特徴とするロッカーカバーの密封構造。
【請求項２】
前記ロッカーカバーの密封部材取付部に凸部を設けて密封部材への接当部を構成したことを特徴とする請求項１記載のロッカーカバーの密封構造。
【請求項３】
エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部に凹部を設けたことを特徴とするロッカーカバーの密封構造。
【請求項４】
エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部に凸部を設けたことを特徴とするロッカーカバーの密封構造。
【請求項５】
エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部の一部に凹部を設け、該凹部と対向する部分に凸部を設けたことを特徴とするロッカーカバーの密封構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンにおいては、シリンダヘッドの上面に配設されるロッカーカバーにより弁腕室が構成され、該弁腕室内に、弁腕や、吸・排気弁の上端部や、プッシュロッドの上端部等が収納されていた。ロッカーカバーは、ボルト部材により締結されてシリンダヘッドに取り付けられており、該ロッカーカバーとシリンダヘッドとの間には、ゴム等の弾性部材を介装して、両者の接合面をシールするとともに、シリンダヘッドからの振動がロッカーカバーに伝達されることを防止していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１３３０４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造では、ロッカーカバーとシリンダヘッドとが当接する面の全面にわたってシールされていたため、ボルト部材を締め付けて、ロッカーカバーをシリンダヘッドに取り付ける際に、弾性部材の圧縮代（圧縮度合い）にバラツキが生じ、シール性が不安定になるという不具合があった。
また、ロッカーカバーの下端面の全周にシール嵌入溝を形成し、該嵌入溝内全周にわたってシールを嵌入すると、全周がストッパーとなってシールの位置やシール代は完全に規定されるが、シールが閉じ込められ、ロッカーカバーとシリンダヘッドが下面全面が当接するため、防音効果が発揮できないという不具合があった。
【０００５】
さらに、吸気マニホールドとロッカーカバーを一体的に取り付けた場合には、次のような問題があった。
かかる場合には、吸気マニホールドと弁腕室とがロッカーカバーの壁部を挟んで両側に配置される構造のため、該壁部の下端部とシリンダヘッドとの間の狭いスペースにおいて、吸気マニホールドの空気に対するシールと、弁腕室の油に対するシールを考慮する必要があった。
しかし、空気に対するシールと油に対するシールとを独立して行うこととすると、二本のシールラインを確保する必要があるため、広いスペースが必要となるという問題があった。
一方、空気に対するシールと油に対するシールとを一本のシールラインだけで行うこととすると、シール性が不安定となるため、吸気部へ油が侵入することにより、オイルハンマー等が発生するという不具合があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、シリンダヘッドとロッカーカバーとを当接する当接部と、シリンダヘッドとロッカーカバーとの間に密封部材を挟む密封部とを設け、該密封部をロッカーカバーの内側または外側に開放したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記ロッカーカバーの密封部材取付部に凸部を設けて密封部材への接当部を構成したものである。
【０００８】
請求項３においては、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部に凹部を設けたものである。
【０００９】
請求項４においては、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部に凸部を設けたものである。
【００１０】
請求項５においては、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部の一部に凹部を設け、該凹部と対向する部分に凸部を設けたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
図１は本発明に係るロッカーカバーの構造を示すエンジン上部の側面断面図、図２は同じく正面断面図、図３は第一実施例におけるロッカーカバーの取付前後の状態を示す断面図、図４（ａ）はロッカーカバーとシリンダヘッドのシール面を示す平面断面図、図４（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図、図５は第一実施例において別構造のロッカーカバーを用いた場合を示す断面図、図６は第二実施例におけるエンジン上部の側面断面図、図７は第二実施例におけるロッカーカバーの取付前後の状態を示す断面図、図８はロッカーカバー内の油の逃がし構造についての実施例を示す説明図である。
【００１２】
まず、本発明の一実施例を適用したエンジンの上部の構造について、図１、図２を用いて説明する。
図１、図２に示すように、シリンダヘッド１の上面にロッカーカバー２が配設され、該シリンダヘッド１の上面とロッカーカバー２の下面とが当接する当接部が形成されている。また、ロッカーカバー２内に弁腕室５が形成されている。
本実施例においては、エンジンは４弁式に構成され、エンジン上部の弁腕室５に、各気筒毎に２つの吸気弁１６ａ・１６ａおよび２つの排気弁１６ｂ・１６ｂが備えられている。
ただし、図１においては、２つの吸気弁１６ａ・１６ａと２つの排気弁１６ｂ・１６ｂとが重複して配置されており、手前側にある吸気弁１６ａ・１６ａのみが示されている。
【００１３】
また、エンジンはＯＨＶ式に構成され、弁腕室５内には、前記吸気弁１６ａ・１６ａおよび排気弁１６ｂ・１６ｂの上端部、プッシュロッド１３の上端部、弁腕１４、および燃料噴射弁１７等が配設されている。弁腕１４は弁腕室５内に設けられる弁腕軸１１により揺動自在に支持されている。
各気筒毎に設けられる燃料噴射弁１７は、ロッカーカバー２の外部に配置され、ロッカーカバー２により覆われていない部分のシリンダヘッド１上面から該シリンダヘッド１内に挿入されている。
【００１４】
弁腕１４は、吸気弁１６ａ・１６ａ毎、および排気弁１６ｂ・１６ｂ毎に１つ設けられ、上下摺動するプッシュロッド１３により弁腕１４が揺動して、吸気弁１６ａ・１６ａおよび排気弁１６ｂ・１６ｂを、それぞれ開閉するように構成されている。
【００１５】
吸気弁１６ａ・１６ａおよび排気弁１６ｂ・１６ｂの配置位置の略中央には燃料噴射弁１７が配設されており、該燃料噴射弁１７は、燃料噴射弁押え１５により上方から押さえられて、その上下方向の配設位置を固定されている。
燃料噴射弁押え１５は、ボルトによりシリンダヘッド１に固定され、吸気弁１６ａ・１６ａ用の弁腕１４と排気弁１６ｂ・１６ｂ用の弁腕１４との間に配置されている。
燃料噴射弁１７には、外部から燃料配管２１が接続され、高圧燃料が供給されている。
【００１６】
また、弁腕軸１１を支持する弁腕軸支持部材７には、上方からボルト部材３１が螺挿されており、該ボルト部材３１の上部は弁腕軸支持部材７の上方に突出している。弁腕軸支持部材７は、例えば、各気筒間毎に配置されている。
前記ロッカーカバー２における、弁腕軸支持部材７の配設位置に対応する箇所には固定用孔２ａが形成され、該固定用孔２ａにはロッカーカバーの上方から固定用ナット３２が挿入されている。該固定用ナット３２は前記ボルト部材３１の上部に螺挿されている。
【００１７】
そして、ボルト部材３１に螺挿される固定用ナット３２を締め付けることで、固定用孔２ａの周縁部に係止する該固定用ナット３２の鍔部３２ａが、ロッカーカバー２を下方に押圧し、これにより、該ロッカーカバー２がシリンダヘッド１に取付固定される。このとき、ロッカーカバー２の下端部外周に縁部２ｂを突設して、該下端部を厚く形成することにより、シリンダヘッド１上端面と当接する面積を大きくして、前記当接部における安定性を確保している。
つまり、弁腕軸支持部材７に螺挿されるボルト部材３１に固定用ナット３２を締結することで、該固定用ナット３２により下方に押圧されるロッカーカバー２が、シリンダヘッド１に取付固定されている。但し、締め付け構成は限定するものではなく、ボルトで締め付けることも可能である。
【００１８】
次に、ロッカーカバー２とシリンダヘッド１との間の密封構造についての第一実施例について、図３を用いて説明する。
図３、図４に示すように、ロッカーカバー２の下端部は縁部２ｂが外側に張り出して形成され、該縁部２ｂの下面２ｈ外周に沿って断面視略長方形に切り欠いて、密封部材取付部となる溝部２ｃが形成されている。そして、該溝部２ｃとシリンダヘッド１との間にゴム等の弾性体からなる密封部材（シール部材）３が挟持されて、または、溝部２ｃに密封部材３が嵌め込まれて、密封部９が構成されている。つまり、ロッカーカバー２の下端部には、直接シリンダヘッド１の上面と当接する下面（当接面）２ｈと、密封部材４が介装される密封部９とが形成され、密封部材４を装着しない状態では、外側が開放されて当接しない構造としている。
【００１９】
前記溝部２ｃはロッカーカバー２の下端部外側の全周にわたり形成されるが、ロッカーカバー２の形状に合わせて適当な間隔で、例えば、下端部の四隅等の複数箇所に下面２ｈ側から溝部２ｃ側に張り出す凸部２ｊ・２ｊ・・・が形成される構造としている。この密封部材３の取付部に凸部２ｊ・２ｊ・・・を溝部２ｃに形成することにより、ロッカーカバー２の下端部において、密封部材４を溝部２ｃに嵌合したときに、凸部２ｊが密封部材３への接当部となり、密封部材４との摩擦を大きくして、密封部材４のズレを防止することができて、密封部材４の圧縮代が規定されて、シリンダヘッド１上に取り付けたときに、安定してシールすることができる。
【００２０】
ロッカーカバー２をシリンダヘッド１に取り付ける前においては、溝部２ｃに密封部材４を嵌合したとき、ロッカーカバー２下端から高さＨ１外側に出ている。圧縮されていない密封部材３の厚さはＨ２とし、Ｈ２＞Ｈ１としている。
前記固定用ナット３２を締め付けることにより、ロッカーカバー２をシリンダヘッド１に取付固定することができ、溝部２ｃとシリンダヘッド１との間に挟まれた密封部材３が圧縮される。
そして、ロッカーカバー２下端面がシリンダヘッド１上端面に当接するまで、固定用ナット３２を締め付けて両者を固定する。
つまり、密封部材３が、ロッカーカバー２の溝部２ｃの高さＨ１と等しい厚さとなるまで、圧縮される。
【００２１】
このように、溝部２ｃの高さＨ１によって、密封部材３の圧縮代（圧縮度合い）が規定され、この圧縮代は圧縮前の密封部材３の厚さＨ２と凸部の高さＨ１との差となる。
これにより、密封部材３の圧縮代を容易に設定でき、シール性が安定する構造としている。また、密封部材３によりロッカーカバー２とシリンダヘッド１の振動を低減して防音性も向上させる構造としている。
【００２２】
なお、以上においては、図３に示すように、溝部２ｃをロッカーカバー２の下端部の外側に形成して、ロッカーカバー２の下端部が外側に開放される構造としたが、図５に示すように、溝部２ｃを内側に形成することにより、ロッカーカバー２の下端部において、外側の下端面がシリンダヘッド１の上端面と当接するようにし、内側が開放されて当接しない構造としてもよい。また、ロッカーカバー２の下端部に縁部２ｂを設けない構造としてもよい。
【００２３】
次に、ロッカーカバー２とシリンダヘッド１との間の密封構造についての第二実施例について、図６、図７を用いて説明する。
図６に示すように、本実施例では、吸気マニホールド１９とロッカーカバー２が一体的に形成して並設され、シリンダヘッド１上に取り付ける構造としている。
シリンダヘッド１にロッカーカバー２を取り付けると、シリンダヘッド１の吸気ポート１８ａの上に吸気マニホールド１９が取り付けられるが、略同じ材質で構成でき、配置位置も近接していることから、該吸気マニホールド１９と弁腕室５との間に壁部２ｄを設けることで、壁部２ｄの両側に、吸気マニホールド１９と弁腕室５とを配設することができる。なお、１８ｂは排気ポートである。
【００２４】
前記壁部２ｄの下端には、図７に示すように、その長手方向に凹溝２ｅが形成されており、また、壁部２ｄの下端面は、シリンダヘッド１の上端面と直接、当接せず、壁部２ｄとシリンダヘッド１との間には、ゴム等の弾性体からなる密封部材４が介装されている。
つまり、壁部２ｄとシリンダヘッド１との間に密封部材４が挟持されて、密封部１２が構成されている。
密封部材４は断面視で、凹凸を有する形状とされ、後述するように、密封部１２において、その一部に凸部と凹部とを上下に対向させて、設けている。
【００２５】
密封部材４の下部には、前記壁部２ｄの凹溝２ｅと平行な方向に窪み（凹部）４ｂが形成されて、中央部４ｃが両端部４ｄより窪んだ形状となっている。
密封部材４の下端面のうち、窪み４ｂが形成された部分は、シリンダヘッド１の上端面と当接せず、該窪み４ｂとシリンダヘッド１との間に間隙が設けられている。
また、密封部材４の上部には、前記壁部２ｄの凹溝２ｅと対向する部分に凸部４ａが形成されて、中央部４ｃが両端部４ｄより盛り上がった形状となっている。
凸部４ａはロッカーカバー２の壁部２ｄに形成された凹溝２ｅよりも小さく形成されており、ロッカーカバー２をシリンダヘッド１に取り付けたとき、前記凸部４ａが凹溝２ｅ内に収納されるようにしている。
【００２６】
前記固定用ナット３２を締め付けることにより、シリンダヘッド１とロッカーカバー２とを取付固定するとき、壁部２ｄとシリンダヘッド１との間に挟まれた密封部材４が圧縮される。
このとき、圧縮されるのは密封部材４の両端部４ｄ、つまり、密封部材４の下端部のうち、シリンダヘッド１と当接する部分であり、当接しない中央部４ｃは、上下方向にはほとんど圧縮しない。
【００２７】
これにより、密封部材４に圧縮される「密」の部分と、圧縮されない「疎」の部分とが生ずることとなる。本実施例では、密封部材４の両端部４ｄが「密」の部分となり、中央部４ｃが「疎」の部分となる。つまり、密封部材４において、「疎」の部分の両側に「密」の部分が存在することにより、二本のシールラインが形成されている。
そして、「疎」となる密封部材４の両端部４ｄにより、空気に接する部分と油に接する部分とにおける影響を吸収する。また、「密」となる密封部材４の中央部４ｃにより、空気と油との影響を遮断する。
【００２８】
このように、密封部材４を形成して、二本のシールラインを形成することにより、一つの密封部材４にて、吸気マニホールド１９の空気シールと弁腕室５の油シールとを独立させて行うことができ、シール性が安定し、吸気部へ油が侵入することにより発生するオイルハンマーを防止することができる。また、狭いスペースでも独立シールが可能となり、省スペース化が図れる。さらに、組立工数、コスト削減も図れる。
【００２９】
次に、ロッカーカバー２内の油の逃がし構造の実施例について、図８を用いて説明する。
図８に示すように、ブリーザ８をロッカーカバー２の上部に配設して、ブローバイガスを還元通路から吸気部へ還元するようにしている。
本実施例では、ロッカーカバー２の側面に逃し孔２ｆを穿設している。また、ロッカーカバー２の逃し孔２ｆが穿設された側には、壁部２ｇが設けられて、該壁部２ｇとロッカーカバー２の側面（逃し孔２ｆ側の側面）とにより形成される空間にちょうど納まる大きさの底面を有するフロート部材６が介装されている。
【００３０】
フロート部材６は、断面視略「Ｕ」字状で、その底面が平らとなるように形成され、その高さが前記逃し孔２ｆの高さＨ３よりも高くなるように形成されている。また、フロート部材６は、その比重は油の比重よりも小さい樹脂等の部材により形成されて、弁腕室５に油が溜まった場合には、その油上に浮かぶようにしている。
【００３１】
エンジンに異常が発生していない通常時においては、フロート部材６はシリンダヘッド１上にあり、フロート部材６の底面がシリンダヘッド１の上端面と当接している。また、ロッカーカバー２の逃し孔２ｆはフロート部材６の側面により塞がれており、弁腕室５内の密封性を保っている。
【００３２】
エンジンにブローバイ異常や横転等の異常が発生すると、弁腕室５内に多量に油が溜まるという不具合が起こる。このような異常時に、そのまま運転を続けた場合には、ブローバイガスの還元通路から油が燃焼室へ移行し、オイルハンマーを引き起こし、エンジンが破損してしまう虞があった。
従来の構造では、ブローバイガスの還元通路に逆止弁等を配設することにより、油の燃焼室への移行を防止していたが、その構造は複雑なものとなっていたのである。また、スペース的に不利であり、コストがかかるという不具合があったのである。
本実施例では、弁腕室５内に油が溜まった場合には、その油上にフロート部材６が浮かぶことにより、上方へ摺動させ、ロッカーカバー２の油逃し孔２ｆから油を外部へ排出できるようにしている。つまり、弁腕室５内に溜まった油量の高さが逃し孔２ｆの高さＨ３を超えた場合には、フロート部材６による逃し孔２ｆのシールが解除されて、逃し孔２ｆから油を放出できるのである。このように、異常時に油を外部へ逃がすことにより、油が燃焼室へ入ることを防止して、エンジンの破損を防止する構造としている。
また、還元通路に逆止弁等を配設するスペースが不要となるため、省スペース化を図る構造としている。
なお、フロート部材６の形状は、その高さが前記逃し孔２ｆの高さＨ３より高く、通常時に弁腕室５の密封性を保持できる形状であれば、上述した形状に限定されない。例えば、ロッカーカバー２に形成される前記空間の形状に合わせて、円筒状や角柱状に形成できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、請求項１に示す如く、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、シリンダヘッドとロッカーカバーとを当接する当接部と、シリンダヘッドとロッカーカバーとの間に密封部材を挟む密封部とを設け、該密封部をロッカーカバーの内側または外側に開放したので、密封部材の圧縮度合いを容易に設定でき、密封性を安定させることができる。また、シリンダヘッドとカバーとが当接する部位を減少でき、防音性を向上させることができる。
【００３４】
請求項２に示す如く、前記ロッカーカバーの密封部材取付部に凸部を設けて密封部材への接当部を構成したので、密封部材のズレを防止できて、ロッカーカバーの重量を軽減でき、密封部材により吸収すべきエネルギー量を軽減し、防音性を向上できる。
【００３５】
請求項３に示す如く、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部に凹部を設けたので、密封部材の装着時に、密封部材に「疎」の部分を設け、この「疎」の部分により、空気に接する部位と油に接する部位とにおける影響を吸収できる。
【００３６】
請求項４に示す如く、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部に凸部を設けたので、密封部材の装着時に、密封部材に「密」の部分を設け、この「密」の部分により、空気と油の影響を遮断できる。
【００３７】
請求項５に示す如く、エンジンのシリンダヘッドとロッカーカバーとの間の密封構造であって、ロッカーカバーと吸気マニホールドの間に壁部を設けて一体的に構成し、該壁部下端とシリンダヘッドとの間で、密封部材を挟む密封部の一部に凹部を設け、該凹部と対向する部分に凸部を設けたので、密封部材の装着時に、密封部材に「疎・密」の部分を設け、この部分により、空気と油との影響を吸収および遮断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロッカーカバーの構造を示すエンジン上部の側面断面図。
【図２】同じく正面断面図。
【図３】第一実施例におけるロッカーカバーの取付前後の状態を示す断面図。
【図４】（ａ）はロッカーカバーとシリンダヘッドのシール面を示す平面断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図。
【図５】第一実施例において別構造のロッカーカバーを用いた場合を示す断面図。
【図６】第二実施例におけるエンジン上部の側面断面図。
【図７】第二実施例におけるロッカーカバーの取付前後の状態を示す断面図。
【図８】ロッカーカバー内の油の逃がし構造についての実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１　　シリンダヘッド
２　　ロッカーカバー
３　　密封部材
９　　密封部
【図１】
2004138196.tif 000003
【図２】
2004138196.tif 000004
【図３】
2004138196.tif 000005
【図４】
2004138196.tif 000006
【図５】
2004138196.tif 000007
【図６】
2004138196.tif 000008
【図７】
2004138196.tif 000009
【図８】
2004138196.tif 000010