(57)【要約】【課題】放射騒音の低減を図ることができる制振性を有するヘッドカバー構造を提供する。【解決手段】エンジンのシリンダヘッドに装着されるロッカカバー内におけるオイルの流れを整流するためのベンチレーションバッフルプレート１５は、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドに装着されるロッカカバー内におけるオイルの流れを整流するためのベンチレーションバッフルプレートが、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成されることを特徴とする制振性を有するエンジンのヘッドカバー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのヘッドカバーの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、提案されているヘッドカバー構造として、特開平０９−２０３３４７号公報等に記載されているようなものがある。図３はこの従来技術の縦断面図である。以下、図３を参照する。従来のヘッドカバーの構造は、アルミダイキャスト等で構成される略Ｈ型の縦断面形状を有するヘッドカバー３１とその天面の凹部をガスケット３２を介して被覆するバッフルプレート３３と、バッフルプレート３３とヘッドカバー１を係合するネジ３４と、ヘッドカバー３１側面の穴から圧入され、クランクケースからのブローバイガスを導くブローバイガスホースとヘッドカバー天面凹部の空間を接続するパイプ３５とから構成される。
【０００３】
ヘッドカバー３１の天面凹部内にはリブ３８が一体成形されており、ブローバスガスの迂回路を形成する仕切り板の役割を果たしている。ヘッドカバー３１はボルト３９によりヘッド４１に固定される。バッフルプレート３３は例えば耐熱性樹脂または薄手の鋼板といった低剛性の部材で構成されるものである。
【０００４】
ヘッドカバー３１の天面がカム４２、カムキャップ４３等の動弁機構とブローバイガス通路を隔てる遮蔽板の役割を果たしている。
【０００５】
このような従来技術のエンジンのヘッドカバー構造においては、バルブ、カムシャフト、ロッカーアーム等から構成される動弁機構の保護機能とブローバイガス還元機能を兼ね備えた内燃エンジンのヘッドカバー１において、ヘッドカバー１を高剛性部材で構成すると共に、ヘッドカバー１天面にブローバイガス通路を構成し、ブローバイガス通路を低剛性のバッフルプレート３で被覆し、バッフルプレート３にはリブ８を設けるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−２０３３４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、このような特許文献１に示されているヘッドカバー１の構造において、エンジンの軽量化のために、ヘッドカバー１がアルミニウム合金化されることが多い。このような場合、ヘッドカバー１の共振周波数が比較的高くなり、エンジン放射騒音を増大させる問題が発生する点である。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、放射騒音の低減を図ることができる制振性を有するヘッドカバー構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、エンジンのシリンダヘッドに装着されるロッカカバー内におけるオイルの流れを整流するためのベンチレーションバッフルプレートが、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成されることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
本発明は、このような構成を有するので、以下の作用を実現することができる。請求項１記載の発明の制振性を有するエンジンのヘッドカバー構造により、本発明に含まれる制振合金体は強磁性材料であるので、その主な振動減衰機構は、磁壁の非可逆移動に伴う磁気・機械的履歴損失によるものになる。これにより、本発明における振動の吸収のメカニズムは、外部から制振合金体に進入する振動の前記磁壁の非可逆移動に伴う磁気・機械的履歴損失による振動抑制作用によって実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のヘッドカバー構造は、ロッカカバー内におけるオイルの流れを整流するためのベンチレーションバッフルプレートが、それ自身制振作用を有する制振合金体によって形成されるので、サンドイッチ制振鋼板など複雑な構成を有する制振材を用いる必要が解消され、構成の簡略化と部品点数の削減とを図ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
エンジンのシリンダヘッドに装着されるロッカカバー内におけるオイルの流れを整流するためのベンチレーションバッフルプレートが、実質的に、Ａｌ：含有量６〜１０重量％と残部Ｆｅとを含んで構成される制振合金体を含んで構成されるようにする。
【実施例１】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１及び図２を参照して、本発明の実施の一形態を説明する。図１はエンジン１の縦断面図であり、図２は本実施例の作用を説明するグラフである。
【００１４】
図１において、例として、自動車などのエンジン１のシリンダヘッド２を含んで構成される燃焼室に、点火プラグ３、吸気バルブ４、及び図示しない排気バルブが臨んで配置されている。また、シリンダヘッド２の頂面にはロッカカバー５が装着され、ロッカ室６が形成されている。
【００１５】
このロッカ室６には、ロッカシャフト７に支持されるロッカアーム８が収納され、このロッカアーム８の両端部に、プッシュロッド９の先端部と、吸気バルブ４のステムエンドとが当接されている。プッシュロッド９は、ロッカ室６とクランク室（図示せず）とを連通するオイル通路１０に挿通され、図示しないカムにより前後進駆動される。
【００１６】
ロッカシャフト７、ロッカアーム８、プッシュロッド９は、それぞれ、吸気及び排気用に２組備えられており、吸気用及び排気用のプッシュロッド９、９に対応して２つのオイル通路１０が形成されている。また、両プッシュロッド９、９をガイドするガイドプレート１１がロッカシャフト７、７を固定するナット１２、１２により、シリンダヘッド２の上端面より若干低い位置で締結・固定されている。
【００１７】
ロッカ室６は、主としてオイル通路１０やクランク室とロッカ室６とを連通するバイパス通路（図示せず）等からロッカ室６に流入するブローバイガスとオイルとを気液分離するための気液分離室を兼用しており、シリンダヘッド２の上端面とロッカカバー５の下端面との間には、シリンダヘッド２側から順に、ガスケット１４及びオイル通路１０やバイパス通路等からのオイルの流れを遮るために配置され、後述される制振合金体から形成されるバッフルプレート１５、更にガスケット１６が挟持されている。
【００１８】
一方、ロッカカバー５の上部周縁面には、ガスケット２０を介してブリーザカバー２１が装着されており、ロッカカバー５上部とブリーザカバー２１とでブリーザ室２２が形成されている。ロッカ室６とブリーザ室２２とは、ロッカカバー５の上面に開口されるブローバイガス通路２３によって連通され、このブローバイガス通路２３のブリーザ室２２側に、ロッカ室６とブリーザ室２２との圧力差の変化によってブローバイガス通路２３を開閉するリードバルブ２４が介装されている。また、ブリーザカバー２１には、図示しない吐出ポートが形成されており、この吐出ポートからブローバイガスが吸気系に還流される。
【００１９】
本実施例において、前記バッフルプレート１５は、前述した制振合金体から各種プレス加工などを経て形成される。ここで、制振合金体は、Ａｌ含有率が６〜１０重量％であり、その他、Ｆｅおよび不可避的不純物（Ｓｉ０．１重量％以下；Ｍｎ０．１重量％以下；その他Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ｏなど併せて０．１重量％以下）を含んで構成される。また、制振合金体１９の結晶の平均粒径は３００〜７００μｍの範囲内にあるように製造される。
【００２０】
このような制振合金体は強磁性材料であるので、外部から加えられた振動により、磁壁の非可逆移動に伴う磁気・機械的履歴損失によって振動減衰機構を実現することができる。
【００２１】
前記制振合金体は、以下のようにして製造することができる。まず、製造後の合金中のＡｌ含有量が所定値となる割合に予め調整したＡｌとＦｅ素材とを、窒素および酸<DP N="0003"><TXF LY="0300" LX="0200" WI="080" HE="180" FR="0001">素の侵入を防止するために、０．１〜０．０１ｐＡ程度の減圧下で溶融した後、鋳型に流し込んで、Ａｌ―Ｆｅ合金鋳塊を得る。次いで、得られた合金鋳塊を圧延、鍛造などの塑性加工と機械加工により、所定の製品形状の塑性加工材に仕上げる。
【００２２】
次いで、得られた塑性加工材を７００〜１０００℃程度の温度に３０分〜２時間程度保持して、焼き鈍し処理する。焼き鈍し処理時の温度および時間は、合金の組成、製品形状と関連する塑性加工条件などを考慮して、上記の範囲から適宜選択する。
【００２３】
次いで、得られた焼き鈍し材を、所定の保持温度から６００度までの温度域における冷却速度を、一例として２０度／分以下（好ましくは１０度／分以下、さらに好ましくは１〜５度／分程度）として、徐冷する。６００度未満の温度域では、自然冷却（放冷）を行えば良い。
【００２４】
このようにして、制振合金体の塑性加工による内部歪みが除去され、結晶の平均粒径が３００〜７００μｍであるＡｌ―Ｆｅ合金材料が得られる。結晶の平均粒径は、合金組成に応じて、焼き鈍し処理時の温度および時間、徐冷速度などにより、制御することができる。
【００２５】
例えば、前記塑性加工材を８５０度で１時間保持した後、８５０〜６００度の温度域での冷却速度を５度／分として徐冷することにより、結晶粒径５００〜７００μｍ程度の材料が得られる。この様な材料は、内部摩擦が大きいので、その制振性能はより一層改善される。
【００２６】
また、本実施例において、バッフルプレート１５の振動モードの最低次の固有振動数が、バッフルプレート１５の共振周波数と合致する場合でも、バッフルプレート１５の振動が格段に抑制されるので、バッフルプレート１５の共振によって、バッフルプレート１５に高い応力が発生する事態が防止され、バッフルプレート１５における疲労破壊を防止することができる。
【００２７】
また、本発明の他の実施例として、バッフルプレート１５を構成する制振合金体の片面または両面に、液状ゴム材をコーティング、加硫してゴム粘弾性層を形成する構成例も含まれる。液状ゴムを構成するゴム材料は、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴムなどのゴム材料から適宜選択される。
【００２８】
本件発明者は、典型的な対比例としてスチール板及び前記制振合金体の２件に関して、振動の減衰能になる減衰係数をそれぞれ計測した。その結果が、図２のラインＬ１、Ｌ２に示されている。図２から明らかなように、本発明の制振合金体を用いるバッフルプレート１５に関して、従来のスチール版を持ちる場合よりも制振性が格段に向上されていることが確認された。
【００２９】
以上の構成によるエンジン１では、エンジン稼働時、図示しないオイルパンに貯留されている潤滑オイルが掻き上げられ飛沫とされて、各摺動部が潤滑されると共に、エンジン１の激しい振動により、クランク室内で多量の飛沫オイルが発生してクランク室内に充満する。
【００３０】
このクランク室に充満した飛沫オイル及びブローバイガスは、ピストンの往復運動に伴うクランク室の圧力変動によりオイル通路１０を経てロッカ室６方向に上昇する。このロッカ室６方向に上昇する多量のオイルは、その大部分の量がロッカ室６の下端に配設されたバッフルプレート１５により遮られ、クランク室内に戻される。
【００３１】
すなわち、一般に、エンジン１が搭載された自動車などは、走行に伴って、若干の傾斜を持つ場合が多く、クランク室内の大量の飛沫オイルは、その大部分がオイル通路１０等の壁面に衝突して液状化し、壁面に沿ってロッカ室６方向に上昇する。従って、この壁面に沿って上昇するオイル及び壁面近傍を上昇する飛沫オイルを阻止することで、ロッカ室６内に大量の飛沫オイルが流入することを防止する。
【００３２】
図１に示すように、バッフルプレート１５は、シリンダヘッド２上端の開口部周縁の内壁よりも内側に開口しており、激しい振動により、オイル通路１０等の壁面に沿ったオイルや壁面近傍の飛沫オイルが上昇しても、この上昇するオイルがバッフルプレート１５の下面に衝突し、液滴オイルとなってクランク室内に落下する。
【００３３】
また、オイル通路１０を通って上昇する飛沫オイルは、一旦、ガイドプレート１１に衝突して拡散され、更に、バッフルプレート１５に衝突することになり、バッフルプレート１５の開口部１５ａから略ミスト状のオイル及びブローバイガスのみをロッカ室６内に導くことができる。
【００３４】
ロッカ室６内は、圧力がめまぐるしく変化しており、この圧力変化によって、ブローバイガス及びミスト状オイルは、互いの衝突及びロッカ室６壁面への衝突を繰り返し、ブローバイガスよりも粒径の大きなミスト状オイルはそのほとんどが液滴とされ、微量のミスト状オイルしかブリーザ室２２に流入しない。
【００３５】
ロッカ室６で液滴とされたオイルは、ロッカシャフト７、ロッカアーム８、吸気バルブ４及び排気バルブ、プッシュロッド９等の各摺動部を潤滑し、その後、オイル通路１０等を通って速やかにクランク室に滴下される。この場合、ロッカ室６は、予めバッフルプレート１５によってロッカ室６への大量の飛沫オイルの侵入が阻止されるため、気液分離室としての容積を必要最小限に抑えることができる。
【００３６】
以上のように、本実施例におけるバッフルプレート１５は、ロッカカバー５内におけるオイルの流れを整流するためのベンチレーションバッフルプレート１５が、それ自身制振作用を有する制振合金体によって形成されるので、サンドイッチ制振鋼板など複雑な構成を有する制振材を用いる必要が解消され、構成の簡略化と部品点数の削減とを図ることができるという利点がある。
【００３７】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な変形例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例に従うエンジン１の縦断面図である。
【図２】本実施例の作用を説明するグラフである。
【図３】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  エンジン
２  シリンダヘッド
５  ロッカカバー
６  ロッカ室
１５  バッフルプレート
２１  ブリーザカバー
【図１】
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【図２】
2005113822.tif 000004
【図３】
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