説明

ヘッドカバーガスケットの位置決め構造

【課題】極めて精度よく位置決めができ、しかもヘッドカバーの締付固定時にガスケットの倒れ等を生じない新規且つ簡単なゴム製ヘッドカバーガスケットの位置決め構造を提供することを目的とする。
【解決手段】ヘッドカバー4の被シール面4dは、シリンダヘッド2の構造に対応した凹曲部4a及び/若しくは凸曲部と、上記ヘッドカバーガスケット7を半嵌装させる為その全周に亘り凹設されたガスケット溝6と、上記凹曲部4a及び/若しくは凸曲部の曲成基部近傍のガスケット溝壁に形成された切欠部6aとを備え、一方、ヘッドカバーガスケット7は、上記ガスケット溝6に沿って環状に形成されると共に上記切欠部6aに対応する部位には側方に突出し該切欠部6aに係合し得る位置決突起7bを備え、該切欠部6aのガスケット溝6の周方向幅及び/若しくは位置決突起のガスケット溝6の周方向厚みは、ガスケット溝の深さ方向に向かって漸次狭小となるよう形成されていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車用エンジン等におけるシリンダヘッドと、ヘッドカバーとの間に介在させて両者をシールするゴム製ヘッドカバーガスケットの位置決め構造であって、更に詳しくは、シリンダヘッド上に横設される給排気バルブ駆動用カムシャフトを抱持し得るカムアーチ部或いはプラグセミサーキュラー部を備えたヘッドカバーと、シリンダヘッドとの間に介在されるゴム製ヘッドカバーガスケットの位置決め構造に関する。
【背景技術】
【0002】
上記のようなシリンダヘッド及びヘッドカバー間のシール構造において、ヘッドカバーの被シール面は、前記カムアーチ部或いはプラグセミサーキュラー部に相当する凹曲部或いは凸曲部と、ヘッドカバーガスケットを半嵌装させる為その全周に亘り凹設されたガスケット溝とを備えている。ヘッドカバーをシリンダヘッドに締付組立てる際は、ヘッドカバーをその被シール面を上向きにし、ガスケット溝にヘッドカバーガスケットを半嵌装させた上でヘッドカバーを天地反転させてシリンダヘッド上に被せ、ヘッドカバーガスケットの弾性圧縮を伴いながらボルト等によりヘッドカバーをシリンダヘッドに締付固定する。この場合、反転させた時にヘッドカバーガスケットが落下しないように、ヘッドカバーガスケットの要所、要所に厚肉部を設け、ガスケット溝に弾装保持させるようになされているものもある。
【0003】
上記のように、ヘッドカバーをシリンダヘッドに被せ、位置合わせをしながら締付固定する場合、特に、凹曲部或いは凸曲部においてはヘッドカバーガスケットが位置ずれやねじれを生じ易く、そのまま締付けてしまうとシリンダヘッドとヘッドカバーとの十分な密封性が得られなくなることがある。特許文献1には、前記のようなカムアーチ部のガスケット溝壁に複数の切欠を隔設し、ヘッドカバーガスケットの同部分には突起を設け、ヘッドカバーガスケットをガスケット溝に装着させる際は、切欠に突起を係合させて上記位置ずれやねじれを生じさせないようにしたガスケットが開示されている。また、特許文献2には、カムアーチ部(円弧状起伏部)の連接部分(立上り部)におけるガスケット溝壁に傾斜した切欠きを形成し、一方、ガスケットの同部分には傾斜した受圧面を有する受圧突起部を形成し、ヘッドカバーの締付固定時に、この切欠きと受圧突起部との分力作用によって、連接部分のガスケットにたるみを生じさせることなくシャフト(カムシャフト)の外周面に押圧するようにしたパッキン(ガスケット)が開示されている。
【特許文献1】特開2003−120817号公報
【特許文献2】実公昭52−54698号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1に開示されたガスケットでは、カムアーチ部(高さ方向に湾曲する部分)において複数の切欠きと突起とを係合させるようにしているが、この湾曲部分でこれらを1固ずつ係合させる作業は少なからず煩わしさを伴うことは否めなかった。また、組付け性から切欠きと突起とには遊隙が確保されているが、この遊隙分の為に高度な位置決め精度が得られず、更に、ヘッドカバーの締付時に切欠き内でガスケットを構成するゴム材の横流れが発生し、ガスケット倒れが生じる懸念もあった。そして、特許文献1では、カムアーチ部の立上り部での位置決めについては特に考慮されていないが、この部分の位置決め精度がガスケット全体の位置決め精度に大きく影響することが、その後の本発明者等の研究で明らかになった。
【0005】
特許文献2に開示されたガスケットは、ヘッドカバーの締付固定時に立上り部でガスケットのたるみを生じさせずシャフトの外周面に押圧するようにしたことで特筆されるものであるが、ガスケットをヘッドカバーに装着する際の位置決めについて意図するものではなく、従って、ヘッドカバーをシリンダヘッドに被せて位置合わせをする際、ガスケットの位置ずれを生じることが予想されるところであった。
【0006】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、極めて精度よく位置決めができ、しかもヘッドカバーの締付固定時にガスケットの倒れ等を生じない新規且つ簡単なゴム製ヘッドカバーガスケットの位置決め構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明に係るヘッドカバーガスケットの位置決構造は、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間に介在させて両者をシールするゴム製ヘッドカバーガスケットの位置決構造であって、ヘッドカバーの被シール面は、シリンダヘッドの構造に対応した凹曲部及び/若しくは凸曲部と、上記ヘッドカバーガスケットを半嵌装させる為その全周に亘り凹設されたガスケット溝と、上記凹曲部及び/若しくは凸曲部の曲成基部近傍のガスケット溝壁に形成された切欠部とを備え、一方、ヘッドカバーガスケットは、上記ガスケット溝に沿って環状に形成されると共に上記切欠部に対応する部位には側方に突出し該切欠部に係合し得る位置決突起を備え、該切欠部のガスケット溝の周方向幅及び/若しくは位置決突起のガスケット溝の周方向厚みは、ガスケット溝の深さ方向に向かって漸次狭小となるよう形成されていることを特徴とする。
【0008】
本発明においては、請求項2の発明のように、前記凹曲部が、カムシャフトを抱持するカムアーチ部とすることができる。また、請求項3の発明のように、前記切欠部のガスケット溝の周方向幅が、ガスケット溝の深さ方向に向かって漸次狭小とされると共にガスケット溝の深さ方向先側の上記幅が、位置決突起のガスケット溝の深さ方向先側の厚みと同等若しくはやや大とされていること、更には、請求項4の発明のように、前記位置決突起の前記深さ方向に沿った高さが、ヘッドカバーをシリンダヘッドに締付固定した際にヘッドカバーガスケット自体が圧縮変形した状態の締付高さより大とされていることが望ましい。
【発明の効果】
【0009】
請求項1或いは請求項2の発明に係るヘッドカバーガスケットの位置決構造においては、ガスケット溝にヘッドカバーガスケットを半嵌装させる際、凹曲部及び/若しくは凸曲部(請求項2の発明では、凹曲部がカムアーチ部)の曲成基部近傍のガスケット溝壁に形成された切欠部と、ヘッドカバーガスケットに形成された位置決突起とが係合されるから、凹曲部及び/若しくは凸曲部の両側近傍で位置決めされることになる。従って、凹曲部及び/若しくは凸曲部でのヘッドカバーガスケットは、煩わしい作業を伴うことなく、所定の位置に安定的に保持され、ヘッドカバーガスケット全体のガスケット溝への位置決め嵌装が的確になされる。また、切欠部のガスケット溝の周方向幅及び/若しくは位置決突起のガスケット溝の周方向厚みは、ガスケット溝の深さ方向に向かって漸次狭小となるよう形成されているから、切欠部への位置決突起の係合初期の組付作業性が良い上に、その形状的特性から相互のガイド的作用によって適正な位置に両者が緊合するよう位置決めされ、ヘッドカバーの締付固定時に位置決突起のゴムが横流れしたり倒れたりすることもない。
【0010】
特に、請求項3の発明のように、前記切欠部のガスケット溝の周方向幅が、ガスケット溝の深さ方向に向かって漸次狭小とされると共にガスケット溝の深さ方向先側の上記幅が、位置決突起のガスケット溝の深さ方向先側の厚みと同等若しくはやや大とされているようにすれば、切欠部と位置決突起との係合初期では簡易に両者の位置合わせができ、係合完了後は両者が緊合状態に維持されることになる。
【0011】
また、請求項4の発明のように、前記位置決突起の前記深さ方向に沿った高さが、ヘッドカバーをシリンダヘッドに締付固定した際にヘッドカバーガスケット自体が圧縮変形した状態の締付高さより大としておけば、ヘッドカバーの締付固定時に位置決突起が上記深さ方向に圧縮され、切欠部内に弾装されることになるから、位置決突起のゴムが横流れしたり、倒れたりすることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1は本発明の位置決め構造に採用されるヘッドカバーガスケットの一例を示す部分切欠斜視図、図2は本発明の同ヘッドカバーガスケットを用いて組立てられたエンジンの部分切欠正面図、図3は図2におけるX部の拡大図、図4は図3におけるY−Y線矢視図、図5は図3におけるZ−Z線断面図、図6は別実施形態の図3と同様図、図7は更に別の実施形態の図3と同様図である。
【実施例1】
【0013】
図2において、1はエンジンのシリンダブロックであり、このシリンダブロック1の上面にはシリンダヘッドガスケット2aを介してシリンダヘッド2が締付一体とされている。このシリンダヘッド2上には2本の給排気バルブ駆動用カムシャフト3、3が横設され、このカムシャフト3、3の駆動伝達側一端部は、シリンダヘッド2の外側(紙面手前側)に延出されている。この延出部分は、不図示のクランクシャフトとチェーン連結され、クランクシャフトの回転動力が伝達され、夫々が軸回転するようメタル3a、3aを介しシリンダヘッド2上に保持される。
【0014】
ヘッドカバー4は、上記カムシャフト3、3の保持部も抱持するようシリンダヘッド2の上面に締付覆蓋されるものであり、その一端側部には、カムシャフト3、3の駆動伝達側をシリンダヘッド2の上面との間で貫装状態で抱持し得るカムアーチ部分(凹曲部)4aが刳り抜くように形成されている。このカムアーチ部分4aを含むヘッドカバー4の周縁部分にはフランジ部4bが形成されている。カムアーチ部分4aとシリンダヘッド2上のカムシャフト3、3の保持部との間には、アルミニウム等の金属材からなるカムアーチブラケット5が介在し、このカムアーチブラケット5も一括してヘッドカバー4が、フランジ部4bをしてシリンダヘッド2上にボルト4cにより締付一体とされる。
【0015】
上記フランジ部4bの下面であって、シリンダヘッド2上面の被シール面(カムアーチブラケット5の上辺部も含む)2bに対合する被シール面4dには、平面視して略方形の環状のガスケット溝6が掘設されている。このガスケット溝6には、該ガスケット溝6の形状に沿うよう成形されたゴム製のヘッドカバーガスケット7が半嵌装状態で装着され、ヘッドカバー4をシリンダヘッド2にボルト4cにて締付一体とした時には、締付圧縮に伴うヘッドカバーガスケット7の弾性変形(特に、環状溝6から突出する部分の弾性変形)により、上記両被シール面2b、4dが完全にシールされる。図3の想像線(2点鎖線)で示すシリンダヘッド2における被シール面2bの位置は、ヘッドカバーガスケット7が締付圧縮により弾性変形した下端位置を示すことになる。
【0016】
ヘッドカバーガスケット7は、図1に示すように、ヘッドカバー4の被シール面4dに形成されたガスケット溝6の全体形状に合致した略方形のゴム製環状体からなる。ヘッドカバーガスケット7の断面形状は、ガスケット溝6に半嵌装し得る形状であって、図5では、方形とされているが、これに限定されず逆T字形、その他の形状も採用可能である。また、ヘッドカバー4のカムアーチ部分4aに対応する部分は、上方に立ち上がるアーチ形状部(山形部分)7aとされ、このアーチ形状部7aの立上がり部(カムアーチ部分4aの曲成基部に対応する)近傍には、その外側に突出する位置決突起7bが形成されている。この位置決突起7bの上記ガスケット溝6の周方向に沿った厚み(ヘッドカバーガスケット7の環状方向に沿った厚み)は、ガスケット溝6の深さ方向(ヘッドカバーガスケット7の高さ方向)に向かって漸次狭小(側面視テーパー形状)となるよう形成されている。
【0017】
ガスケット溝6における上記カムアーチ部分4aの曲成基部近傍であって、上記位置決突起7bに対応する位置のガスケット溝壁には、外側に開口する切欠部6aが形成されている。該切欠部6aの上記ガスケット溝6の周方向に沿った開口幅は、ガスケット溝6の深さ方向に向かって漸次狭小(側面視テーパー形状)となるよう形成されている。該切欠部6aの下端開口幅は、上記位置決突起7bの厚みより大とされ、また、上記深さ方向先側の開口幅が、位置決突起7bのガスケット溝の深さ方向(高さ方向)先側の厚みと同等若しくはやや大とされている。
【0018】
従って、ヘッドカバーガスケット7をガスケット溝6に装着させる際、切欠部6aに位置決突起7bを係合させて位置決めすることにより、ヘッドカバーガスケット7のアーチ形状部7aが、カムアーチ部分4aのガスケット溝6に的確に合致するよう装着される。しかも、切欠部6aの上記開口幅形状と位置決突起7bの上記厚み形状との上記関係により、係合初期においてはその相互のガイド的作用によって係合組付け性が極めて良好であり且つ係合が確実になされる。また、係合完了時には切欠部6aに対して位置決突起7bが緊合する状態となるから、安定した位置決め状態が得られる。
【0019】
また、図3及び図5に示すように、位置決突起7bの前記深さ方向に沿った高さHが、ヘッドカバー4をシリンダヘッド2に締付固定した際にヘッドカバーガスケット7自体が圧縮変形した状態の締付高さhより大とされている。従って、ヘッドカバー4の締付固定時に位置決突起7bが上記深さ方向に圧縮され、切欠部6a内に弾装されることになるから、位置決突起7bが切欠部6a内で緊合しゴムが横流れしたり、倒れたりすることがない。尚、切欠部6a及び位置決突起7bは、双方共がテーパー形状とされている例を示したが、これらは少なくともどちらか一方がテーパー形状とされ、上記のように係合初期においてはその相互のガイド的作用が機能し、係合完了時には相互が緊合するような形状とされておれば良い。また、切欠部6a及び位置決突起7bはヘッドカバー4の外側に向くよう形成されているが、内側に向くものであっても良い。
【実施例2】
【0020】
図6に示す例は、ガスケット溝6におけるカムアーチ部4aの立上がり部(曲成基部)に略合致する位置に傾斜した扇形状の切欠部6aが形成され、ヘッドカバーガスケット7の切欠部6aに対応する位置の側面には、図のように切欠部6aに対して係合し得る形状の位置決突起7bが形成されている。切欠部6a及び位置決突起7bの前記周方向に沿った開口幅及び厚みは、上記同様漸次狭小とされ、係合初期においてはその相互のガイド的作用が機能し、係合完了時には相互が緊合するような形状とされている。また、この例の場合においても、位置決突起7bの前記深さ方向に沿った高さHが、ヘッドカバー4をシリンダヘッド2に締付固定した際にヘッドカバーガスケット7自体が圧縮変形する締付高さhより大とされ、従って、上記同様位置決突起7bが切欠部6a内で緊合しゴムが横流れしたり、倒れたりすることがない。その他の構成は、上記と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、ここではその説明を割愛アする。
【実施例3】
【0021】
図7に示す例では、切欠部6aの前記ガスケット溝6の周方向に沿った開口幅は、深さ方向に関してAで一定とされ、また、位置決突起7bの同方向に沿った厚みは、深さ方向に関して所定部位までCで略一定とされ、更に深さ方向に向かい段差状に漸次狭小とされ、その深さ方向先側ではBで略一定とされている。この場合、CはAと略同じかやや小とされ、CからBに移行する段差部Dは、位置決突起7bを切欠部6aに係合した際に、切欠部6aの深さ方向途中に位置するよう形成されている。従って、上記AとBとの大小関係により、位置決突起7bの切欠部6aに対する係合挿入がし易く、また、AとCとの大小関係により、両者の緊合状態が維持される。その他の構成は上記と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。
【0022】
尚、上記実施例では、ヘッドカバー4が、カムアーチ部4aのような凹曲部を備えた例について述べたが、プラグセミサーキュラー部のような凸曲部を備えている場合にも本発明が適用され得ることは言うまでもない。また、切欠部6a及び位置決突起7bの形状も図例のものに限定されず、本発明を逸脱しない限り他の形状とすることも可能である。更に、図では省略したが、ヘッドカバーガスケット7の側部に適宜間隔毎に厚肉部を設け、ガスケット溝6にヘッドカバーガスケット7を装着した後、ヘッドカバー4を反転してシリンダヘッド2に被せるようにする場合でも、その弾性保持力をしてヘッドカバーガスケット7が落下しないようになすことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の位置決め構造に採用されるヘッドカバーガスケットの一例を示す部分切欠斜視図である。
【図2】同ヘッドカバーガスケットを用いて組立てられたエンジンの部分切欠正面図である。
【図3】図2におけるX部の拡大図である。
【図4】図3におけるY−Y線矢視図である。
【図5】図3におけるZ−Z線断面図である。
【図6】別実施形態の図3と同様図である。
【図7】更に別の実施形態の図3と同様図である。
【符号の説明】
【0024】
2 シリンダヘッド
3 カムシャフト
4 ヘッドカバー
4a カムアーチ部(凹曲部)
4d 被シール面
6 ガスケット溝
6a 切欠部
7 ヘッドカバーガスケット
7b 位置決突起
H 位置決突起の高さ
h 位置決突起の締付高さ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダヘッドとヘッドカバーとの間に介在させて両者をシールするゴム製ヘッドカバーガスケットの位置決め構造であって、
ヘッドカバーの被シール面は、シリンダヘッドの構造に対応した凹曲部及び/若しくは凸曲部と、上記ヘッドカバーガスケットを半嵌装させる為その全周に亘り凹設されたガスケット溝と、上記凹曲部及び/若しくは凸曲部の曲成基部近傍のガスケット溝壁に形成された切欠部とを備え、一方、ヘッドカバーガスケットは、上記ガスケット溝に沿って環状に形成されると共に上記切欠部に対応する部位には側方に突出し該切欠部に係合し得る位置決突起を備え、該切欠部のガスケット溝の周方向幅及び/若しくは位置決突起のガスケット溝の周方向厚みは、ガスケット溝の深さ方向に向かって漸次狭小となるよう形成されていることを特徴とするヘッドカバーガスケットの位置決め構造。
【請求項2】
請求項1に記載のヘッドカバーガスケットの位置決め構造において、
前記凹曲部が、カムシャフトを抱持するカムアーチ部であることを特徴とするヘッドカバーガスケットの位置決め構造。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のヘッドカバーガスケットの位置決め構造において、
前記切欠部のガスケット溝の周方向幅が、ガスケット溝の深さ方向に向かって漸次狭小とされると共にガスケット溝の深さ方向先側の上記幅が、位置決突起のガスケット溝の深さ方向先側の厚みと同等若しくはやや大とされていることを特徴とするヘッドカバーガスケットの位置決め構造。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれかに記載のヘッドカバーガスケットの位置決め構造において、
前記位置決突起の前記深さ方向に沿った高さが、ヘッドカバーをシリンダヘッドに締付固定した際にヘッドカバーガスケット自体が圧縮変形した状態の締付高さより大とされていることを特徴とするヘッドカバーガスケットの位置決め構造。

【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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【公開番号】特開2006−322481(P2006−322481A)
【公開日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−144512(P2005−144512)
【出願日】平成17年5月17日(2005.5.17)
【出願人】(000225359)内山工業株式会社 (204)
【出願人】(505142872)ダイキョーニシカワ株式会社 (79)
【Fターム(参考)】