(57)【要約】【課題】シリンダヘッドカバーの形状を変更することなく、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの接合面積を増大してシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間のシール性を向上できる内燃機関を提供すること。【解決手段】インジェクタ１３が挿入される挿入孔１２を有し、上面に接合面１４ａを有するインジェクタホールボス１４と、インジェクタホールボス１４の周囲に形成され、それぞれがバルブスプリング１６を保持する複数の座面１５とを有するシリンダヘッド４において、接合面１４ａと下端外周縁５ａとの間に、挿入孔１２に連通する連通孔２２ａを有するプレート２２が介在され、プレート２２の一部が、エンジン３の上下方向において複数の座面１５およびバルブスプリング１６のそれぞれの少なくとも一部と重なるように構成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタが挿入される挿入孔を有し、上面に第１の接合面を有するインジェクタホールボスと、前記インジェクタホールボスの周囲に形成され、それぞれがバルブスプリングを保持する複数の座面とを有するシリンダヘッドと、
前記挿入孔に連通する開口部と、前記開口部の下端外周縁によって構成され、前記第１の接合面に対向する第２の接合面とを有し、前記シリンダヘッドを覆うように前記シリンダヘッドの上部に設けられたシリンダヘッドカバーとを備え、
前記座面が、前記第１の接合面および前記第２の接合面に平行に形成される内燃機関であって、
前記第１の接合面と前記第２の接合面との間に、前記挿入孔に連通する連通孔を有するプレートを介在し、
前記プレートの一部が、前記内燃機関の上下方向において複数の前記座面のそれぞれの少なくとも一部と重なることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
インジェクタが挿入される挿入孔を有し、上面に第１の接合面を有するインジェクタホールボスと、前記インジェクタホールボスの周囲に設けられた複数のバルブスプリングとを有するシリンダヘッドと、
前記挿入孔に連通する開口部と、前記開口部の下端外周縁によって構成され、前記第１の接合面に対向する第２の接合面とを有し、前記シリンダヘッドを覆うように前記シリンダヘッドの上部に設けられたシリンダヘッドカバーとを備え、
前記バルブスプリングが、前記第１の接合面および前記第２の接合面に対して垂直に設置される内燃機関であって、
前記第１の接合面と前記第２の接合面との間に、前記挿入孔に連通する連通孔を有するプレートを介在し、
前記プレートの一部が、前記内燃機関の上下方向において複数の前記バルブスプリングそれぞれの少なくとも一部と重なることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
前記シリンダヘッドの上部に、吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトと、前記吸気カムシャフトを前記シリンダヘッドに回転自在に支持する少なくとも１つの吸気カムハウジングと、前記排気カムシャフトを前記シリンダヘッドに回転自在に支持する少なくとも１つの排気カムハウジングとが設けられ、
前記シリンダヘッドカバーが、前記吸気カムハウジングおよび前記排気カムハウジングと異なる素材から構成されることを特徴とする請求項１また請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記プレートが、前記吸気カムハウジングおよび前記排気カムハウジングの少なくとも一方に連結されることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記シリンダヘッドカバーが樹脂製であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、特に、インジェクタが挿入されるインジェクタホールボスの周囲にバルブスプリングが設けられる内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される内燃機関としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された内燃機関は、シリンダヘッドに、インジェクタが挿入される挿入孔を有し、上面に接合面を有するインジェクタホールボスが形成されている。
インジェクタホールボスの周囲には、複数のバルブスプリングが設置されるとともに、それぞれのバルブスプリングを保持する座面が形成されている。
【０００３】
シリンダヘッドは、シリンダヘッドカバーに覆われており、シリンダヘッドカバーには挿入孔に連通する孔部と、孔部の下端外周縁に形成され、インジェクタホールボスの接合面に接合される接合面とを有する固定部材が設けられ、固定部材にはカムハウジングが一体的に設けられている。
従来の内燃機関は、シリンダヘッドのインジェクタホールボスの接合面と固定部材の接合面とによってシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間のシール性を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０６９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の内燃機関にあっては、インジェクタホールボスの周囲に、複数のバルブスプリングが設置されるとともに、それぞれのバルブスプリングを保持する座面が形成されている。
【０００６】
これにより、バルブスプリングの設置スペースや座面のスペースをインジェクタホールボスの周囲に確保する必要があり、そのスペースが必要になる分だけインジェクタホールボスの接合面の面積が少なくなる。
【０００７】
このため、固定部材にカムハウジングを一体的に設け、インジェクタホールボスの接合面に対する固定部材の接合面の面積をカムハウジングによって確保する必要がある。
したがって、従来の内燃機関は、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間のシール性を確保するために、シリンダヘッドカバーの形状を変更する必要がある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、シリンダヘッドカバーの形状を変更することなく、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの接合面積を増大してシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間のシール性を向上できる内燃機関を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、インジェクタが挿入される挿入孔を有し、上面に第１の接合面を有するインジェクタホールボスと、インジェクタホールボスの周囲に形成され、それぞれがバルブスプリングを保持する複数の座面とを有するシリンダヘッドと、挿入孔に連通する開口部と、開口部の下端外周縁に形成され、第１の接合面に接合される第２の接合面とを有し、シリンダヘッドを覆うようにシリンダヘッドの上部に設けられたシリンダヘッドカバーとを備え、座面が、第１の接合面および第２の接合面に平行に形成される内燃機関であって、第１の接合面と第２の接合面との間に、挿入孔に連通する連通孔を有するプレートを介在し、プレートの一部が、内燃機関の上下方向において複数の座面のそれぞれの少なくとも一部と重なるものから構成される。
【００１０】
また、本発明の第２の態様は、インジェクタが挿入される挿入孔を有し、上面に第１の接合面を有するインジェクタホールボスと、インジェクタホールボスの周囲に設けられた複数のバルブスプリングとを有するシリンダヘッドと、挿入孔に連通する開口部と、開口部の下端外周縁に形成され、第１の接合面に接合される第２の接合面とを有し、シリンダヘッドを覆うようにシリンダヘッドの上部に設けられたシリンダヘッドカバーとを備え、バルブスプリングが、第１の接合面および第２の接合面に対して垂直に設置される内燃機関であって、第１の接合面と第２の接合面との間に、挿入孔に連通する連通孔を有するプレートを介在し、プレートの一部が、内燃機関の上下方向において複数のバルブスプリングそれぞれの少なくとも一部と重なるものから構成される。
【発明の効果】
【００１１】
このように上記の第１の態様によれば、インジェクタホールボスの第１の接合面と開口部の第２の接合面との間に、インジェクタホールボスの挿入孔に連通する連通孔を有するプレートを介在させ、プレートの一部を、内燃機関の上下方向において複数の座面のそれぞれの少なくとも一部と重なるようにした。
【００１２】
これにより、インジェクタホールボスの周囲の座面の上方をプレートによって覆うことができ、インジェクタホールボスの第１の接合面の面積をプレートによって拡大することができる。
【００１３】
このため、シリンダヘッドカバーの形状を変更することなく、インジェクタホールボスの第１の接合面と開口部の第２の接合面との接合面積を増大できる。したがって、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの接合面積を増大でき、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間のシール性を向上できる。
【００１４】
また、上記の第２の態様によれば、インジェクタホールボスの第１の接合面と開口部の第２の接合面との間に、インジェクタホールボスの挿入孔に連通する連通孔を有するプレートを介在させ、プレートの一部を、内燃機関の上下方向において複数のバルブスプリングのそれぞれの少なくとも一部と重なるようにした。
【００１５】
これにより、インジェクタホールボスの周囲のバルブスプリングの上方をプレートによって覆うことができ、インジェクタホールボスの第１の接合面の面積をプレートによって拡大することができる。
【００１６】
このため、シリンダヘッドカバーの形状を変更することなく、インジェクタホールボスの第１の接合面と開口部の第２の接合面との接合面積を増大できる。したがって、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの接合面積を増大でき、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間のシール性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、プレートを取り外した状態のシリンダヘッドの上面図である。
【図２】図２は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、プレートを取付けた状態のシリンダヘッドの上面図である。
【図３】図３は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、エンジンの上面図である。
【図４】図４は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、図３のIＶ−IＶ方向矢視断面図である。
【図５】図５は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、プレートの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る内燃機関の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明に係る一実施形態の内燃機関を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１、図２において、自動車等の車両１にはエンジンルーム２が設けられており、エンジンルーム２には内燃機関としてのディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）３が搭載されている。
【００１９】
エンジン３は、図示しないシリンダブロックの上部に取付けられたシリンダヘッド４と、シリンダヘッド４を覆うようにしてシリンダヘッド４の上部に取付けられたシリンダヘッドカバー５（図３、図４参照）とを備えている。
シリンダブロックは、図示しない気筒および気筒に移動自在に設けられた図示しないピストン等を備えている。
【００２０】
シリンダヘッド４には吸気カムシャフト６が設けられており、吸気カムシャフト６は、軸線方向に複数の吸気カム６ａを備えている。シリンダヘッド４には吸気カムシャフト６と平行に排気カムシャフト７が設けられており、排気カムシャフト７は、軸線方向に複数の排気カム７ａを備えている。
【００２１】
図１、図４においてシリンダヘッド４の上部にはロアカムハウジング８Ａ、８Ｂが形成されており、ロアカムハウジング８Ａ、８Ｂには吸気カムシャフト６および排気カムシャフト７が回転自在に載置される。
【００２２】
図２において、ロアカムハウジング８Ａ、８Ｂにはボルト１０によってアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂが取付けられており、アッパカムハウジング９Ａ、９Ｂは、ロアカムハウジング８Ａ、８Ｂと共に吸気カムシャフト６および排気カムシャフト７を回転自在に挟持している。
【００２３】
ここで、アッパカムハウジング９Ａは、本発明の吸気カムハウジングを構成し、アッパカムハウジング９Ｂは、本発明の排気カムハウジングを構成する。また、本実施形態のシリンダヘッド４およびアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂは、例えば、アルミニウムや鋳鉄等の金属から構成される。また、シリンダヘッドカバー５は、樹脂から構成される。
【００２４】
図１において、シリンダヘッド４は、吸気カムシャフト６および排気カムシャフト７と平行に延びる中壁１１を備えている。中壁１１には挿入孔１２が形成されており、挿入孔１２にはインジェクタ１３が挿入されている（図３参照）。
【００２５】
インジェクタ１３の先端に図示しない燃料噴射孔が形成されており、燃料噴射孔は、シリンダヘッド４の底面、ピストンの頂面および気筒の内壁によって囲まれる図示しない燃焼室に望んでいる。したがって、インジェクタ１３は、燃焼室に直接、燃料を噴射する。
【００２６】
図１、図４において、中壁１１の一部は、インジェクタホールボス１４を構成しており、インジェクタホールボス１４が挿入孔１２を有する。インジェクタホールボス１４の上面には接合面１４ａが形成されており、この接合面１４ａは、挿入孔１２の上端のインジェクタホールボス１４の周囲によって構成される。なお、接合面１４ａは、本発明の第１の接合面を構成する。
【００２７】
図１、図４において、シリンダヘッド４には座面１５が形成されており、座面１５は、インジェクタホールボス１４の周囲に４つ一組で形成されている。図４において、座面１５は、バルブスプリング１６を保持しており、バルブスプリング１６は、吸気バルブ１７と排気バルブ１８とをそれぞれ上方に付勢している。ここで、付勢とは、勢いを増すことを意味する。
【００２８】
図４において、シリンダヘッド４には座面１５に連通する連通孔１９が形成されており、吸気バルブ１７および排気バルブ１８は、バルブガイド２０を介して連通孔１９に挿入されている。吸気バルブ１７および排気バルブ１８の上端にはスプリングリテーナ２１が取付けられており、バルブスプリング１６は、スプリングリテーナ２１と座面１５との間に介在される。
【００２９】
吸気バルブ１７および排気バルブ１８の上端にはロッカアーム２３が接触している（図１、図２参照）。ロッカアーム２３は、吸気カム６ａおよび排気カム７ａの回転に伴い、バルブスプリング１６のばね力に抗して吸気バルブ１７および排気バルブ１８を下方に押し付ける。これにより、シリンダヘッド４に形成される図示しない吸気ポートおよび排気ポートと燃焼室とが連通する。
【００３０】
図４において、シリンダヘッドカバー５には開口部５Ａが形成されている。開口部５Ａは、シリンダヘッド４の挿入孔１２に連通しており、インジェクタ１３は、開口部５Ａを通して挿入孔１２に挿入される。
【００３１】
開口部５Ａの下端外周縁５ａは、インジェクタホールボス１４の接合面１４ａに対向しており、下端外周縁５ａは、本発明の第２の接合面を構成する。また、本実施形態の座面１５は、下端外周縁５ａ、１４ａに平行に形成されており、バルブスプリング１６は、下端外周縁５ａ、１４ａに対して垂直に設置されている。
【００３２】
シリンダヘッド４にはプレート２２が設けられており、プレート２２は、アルミニウムや鋳鉄等の金属から構成される。プレート２２は、図５に示すように、インジェクタホールボス１４の挿入孔１２に連通する連通孔２２ａを有し、図４に示すように、プレート２２にはアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂが連結されている。ここで、プレート２２にはアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂのいずれか一方が連結されてもよい。
【００３３】
図４において、プレート２２は、下端外周縁５ａと接合面１４ａとの間に介在されており、図２、図４に示すように、プレート２２は、接合面１４ａから左右方向に突出してエンジン３の上下方向において複数の座面１５およびバルブスプリング１６のそれぞれの一部と重なっている。
【００３４】
次に、作用を説明する。
本実施形態のシリンダヘッド４において、インジェクタホールボス１４の周囲に複数の座面１５が形成され、この座面１５に複数のバルブスプリング１６が設置されている。また、本実施形態のシリンダヘッド４において、座面１５が下端外周縁５ａ、１４ａに平行に形成されるとともに、バルブスプリング１６が下端外周縁５ａ、１４ａに対して垂直に設置されている。
【００３５】
これにより、バルブスプリング１６の設置スペースや座面１５のスペースをインジェクタホールボス１４の周囲に確保する必要があり、そのスペースが必要になる分だけインジェクタホールボス１４の接合面１４ａの面積が少なくなる。
【００３６】
そこで、本実施形態のシリンダヘッド４において、接合面１４ａと下端外周縁５ａとの間に、挿入孔１２に連通する連通孔２２ａを有するプレート２２を介在し、プレート２２の一部が、エンジン３の上下方向において複数の座面１５およびバルブスプリング１６のそれぞれの少なくとも一部と重なるように構成した。
【００３７】
これにより、インジェクタホールボス１４の周囲の座面１５およびバルブスプリング１６の上方をプレート２２によって覆うことができ、インジェクタホールボス１４の接合面１４ａの面積をプレート２２によって増大できる。
【００３８】
このため、シリンダヘッドカバー５の形状を変更することなく、プレート２２によってインジェクタホールボス１４の接合面１４ａと開口部５Ａの下端外周縁５ａとの接合面積を増大できる。したがって、シリンダヘッド４とシリンダヘッドカバー５との接合面積を増大でき、シリンダヘッド４とシリンダヘッドカバー５との間のシール性を向上できる。
【００３９】
また、本実施形態のシリンダヘッド４によれば、シリンダヘッド４の上部に、吸気カムシャフト６および排気カムシャフト７と、吸気カムシャフト６をシリンダヘッド４に回転自在に支持する複数のアッパカムハウジング９Ａと、排気カムシャフト７をシリンダヘッド４に回転自在に支持する複数のアッパカムハウジング９Ｂとを設け、シリンダヘッドカバー５を、アッパカムハウジング９Ａ、９Ｂとを異なる素材から構成した。
【００４０】
ここで、エンジン３において、シリンダヘッドカバー５の製造を容易に行うためにはシリンダヘッドカバー５とアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂとを一体成形することが好ましい。ところが、吸気カムシャフト６および排気カムシャフト７を回転自在に支持するアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂは、剛性を確保する必要があるため、シリンダヘッドカバー５も剛性を有する素材から構成しなければならない。
【００４１】
これに対して、本実施形態のシリンダヘッド４は、シリンダヘッドカバー５と別体のプレート２２を設け、このプレート２２によってインジェクタホールボス１４の接合面１４ａの接合面の面積を増大できる。
【００４２】
これにより、本実施形態のシリンダヘッド４は、シリンダヘッドカバー５とアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂとを一体的に形成する必要がなく、異なる素材から構成することができる。
【００４３】
したがって、本実施形態のシリンダヘッドカバー５を樹脂材料から構成することができる。この結果、シリンダヘッドカバー５の軽量化を図ることができ、エンジン３の軽量化を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態のシリンダヘッド４によれば、プレート２２をアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂに連結している。
【００４５】
これにより、アッパカムハウジング９Ａ、９Ｂを利用してプレート２２を大型化することができ、インジェクタホールボス１４の接合面１４ａの面積が小さい場合であっても、接合面１４ａの面積をプレート２２とアッパカムハウジング９Ａ、９Ｂの面積の分だけより効果的に大きくできる。したがって、シリンダヘッド４とシリンダヘッドカバー５との接合面積をより効果的に増大できる。
【００４６】
なお、本実施形態のエンジン３は、ディーゼルエンジンから構成されているが、ガソリンエンジン等から構成されてもよい。また、挿入孔１２にはインジェクタ１３に代えて点火プラグが挿入されてもよい。
【００４７】
また、本実施形態のエンジン３は、プレート２２の一部が、エンジン３の上下方向において複数の座面１５およびバルブスプリング１６のそれぞれの少なくとも一部と重なるように構成している。
【００４８】
しかしながら、このような構成に限定されるものではなく、プレート２２の一部が、エンジン３の上下方向において複数の座面１５およびバルブスプリング１６の全部と重なるようにしてもよい。
【００４９】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００５０】
３…エンジン（内燃機関）、４…シリンダヘッド、５…シリンダヘッドカバー、５Ａ…開口部、５ａ…下端外周縁、５ａ…接合面（第２の接合面）、６…吸気カムシャフト、７…排気カムシャフト、９Ａ…アッパカムハウジング（吸気カムハウジング）、９Ｂ…アッパカムハウジング（排気カムハウジング）、１２…挿入孔（インジェクタホールボスの挿入孔）、１３…インジェクタ、１４…インジェクタホールボス、１４ａ…接合面（第１の接合面）、１５…座面、１６…バルブスプリング、２２ａ…連通孔（プレートの連通孔）
【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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