説明

樹脂成形品の液体注入口構造および樹脂製シリンダヘッドカバー

【課題】オイル注入口へオイル注入ノズルが必要以上に進入することを防止するプロテクタを他の部位と一体に成形可能とした樹脂製シリンダヘッドカバーを提供する。
【解決手段】内周側にオイル注入口4aが開口形成されたボス部4の内周面にオイルフィラーキャップを螺合するためのねじ山8を一巻だけ形成するとともに、そのねじ山8の円周方向中間部に形成した切欠部8bをもって当該ねじ山8を二分割する。そして、オイル注入口4aの軸心方向に直交する投影面上で、ボス部4の内周面のうちねじ山8の始終端部間に形成された間隙部8aに相当する部分と切欠部8bに相当する部分とを通ってオイル注入口4aを横切るようにノズルストッパ−9を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂成形品の液体注入口構造に関し、特に、液体注入口の奥部側に液体注入用ノズルの過度な進入を防止するプロテクタを形成した樹脂成形品の液体注入口構造および樹脂製シリンダヘッドカバーに関する。
【背景技術】
【0002】
この種の樹脂成形品として、自動車用エンジンのシリンダヘッドカバーが例えば特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のシリンダヘッドカバーは、その上面にエンジンオイルを注入するためのオイル注入口が開口形成されており、このオイル注入口の外周面にオイルフィラーキャップを螺合するためのねじ部が形成されている。また、シリンダヘッドカバーの内側には、オイル注入口をその奥部側から覆うオイルプロテクタが装着されており、このオイルプロテクタにより、オイル注入口にオイル注入用のノズルを挿入した際に、そのノズルがシリンダヘッドカバー内へ必要以上に進入してエンジンの動弁系部品を傷つけることを防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−293220号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、このようなシリンダヘッドカバーとしては、主に軽量化のために合成樹脂からなる射出成形品が広く用いられており、コスト面および生産性を考慮すると、シリンダヘッドカバーの各部を一体に成形することで部品点数を低減することが好ましい。しかしながら、特許文献1に記載のシリンダヘッドカバーでは、そのシリンダヘッドカバーに当該シリンダヘッドカバーとは別体のオイルプロテクタを装着する構造になっているため、部品点数の増加によってコスト的に不利となるほか、オイルプロテクタの組付作業が煩雑となる。
【0005】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、シリンダヘッドカバーに代表されるような液体注入口付きの樹脂成形品において、液体注入口に必要以上にノズルが進入することを防止するプロテクタを樹脂成形品の他の部位と一体に成形することにより、コストを低減した樹脂成形品の液体注入口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】
【0006】
請求項1に記載の発明は、内周側に液体注入口が開口形成されたボス部を有する樹脂成形品の液体注入口構造において、上記ボス部の内周面に、キャップを螺合するための一巻のねじ山が形成されているとともに、上記液体注入口の軸心方向に直交する投影面上で、上記ボス部の内周面のうち上記ねじ山の始終端部間の間隙部に相当する部分から上記ボス部の内周面のうち上記間隙部と対向する部分に向けて延びるプロテクタが上記ボス部と一体に形成されていることを特徴としている。
【0007】
この請求項1に記載の発明では、プロテクタを樹脂成形品の他の部位と一体に成形しているため、部品点数を削減できるようになる。その上、上記ねじ山とプロテクタとが液体注入口の軸心方向でオーバーラップしないようにしているため、樹脂成形品を成形するための金型を液体注入口の軸心方向で開閉するように設定することで、射出成形した樹脂成形品を金型から無理なく脱型できるようになるから、比較的簡単な構造の金型をもって成形できるメリットがある。
【0008】
この場合、好ましくは請求項2に記載の発明のように、上記ねじ山に形成された切欠部により、当該ねじ山がその円周方向で二分割されている一方、上記プロテクタが、上記液体注入口の軸心方向に直交する投影面上で、上記ボス部の内周面のうち上記間隙部に相当する部分と上記切欠部に相当する部分とにまたがって上記液体注入口を横切るように形成されていると、プロテクタをいわゆる両持ち支持の形態をもってボス部に対して支持できるようになり、そのプロテクタの剛性を高めることができる。
【0009】
具体的には、請求項3に記載の発明のように、上記ねじ山のうち上記間隙部と径方向で正対する位置に切欠部が形成されていると、樹脂成形品を成形するための金型構造をさらに簡素化できるようになる。
【0010】
また、請求項4に記載の発明は、上記プロテクタが、上記液体注入口の軸心方向に直交する投影面上で上記液体注入口を横切るブリッジ部と、そのブリッジ部の両端部と上記ボス部とを連結し、上記ブリッジ部を上記液体注入口の奥部側に保持する脚部と、を有する略アーチ状のものとして形成されていることを特徴としている。
【0011】
この請求項4に記載の発明では、上記液体注入口へ液体注入用のノズルを挿入したときにそのノズルの進入量を制限することになるブリッジ部が、上記両脚部によって上記液体注入口の奥部側に保持されることになるから、液体注入用のノズルを上記液体注入口へより深く挿入することが可能となり、液体注入作業を容易に行えるようになる。
【0012】
さらに、例えば請求項5に記載の発明のように、請求項1〜4のいずれかに記載の液体注入口構造を樹脂製シリンダヘッドカバーのオイル注入口構造として適用した場合には、シリンダヘッドカバーの内部に収容されることになるエンジンの動弁系部品を上記プロテクタによって保護できるようになる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、プロテクタを樹脂成形品の他の部位と一体に成形しているため、部品点数を削減してコストを低減できるようになる。その上、樹脂成形品を成形するための金型の開閉方向を液体注入口の軸心方向に設定することで、射出成形した樹脂成形品を金型から無理なく脱型できるようになるから、簡単な構造の金型によって樹脂成形品を成形可能となり、金型コストを抑えてさらなるコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態としてシリンダヘッドカバーを示す斜視図。
【図2】図1に示すシリンダヘッドカバーの要部拡大図。
【図3】図2に示すオイル注入口をシリンダヘッドカバーの内側から見た斜視図。
【図4】図2に示すオイル注入口をシリンダヘッドカバーの外側から見た平面図。
【図5】図4のA−A断面図。
【図6】図4のB−B断面図。
【図7】図5のC−C断面図。
【図8】図1に示すシリンダヘッドカバーを成形するための金型を示す図。
【図9】図8のD−D断面図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1〜3は、本発明の好ましい実施の形態として、自動車用エンジンに装着されるシリンダヘッドカバー(以下、ヘッドカバーと略称する。)を示す図であって、そのうち図1はヘッドカバーの全体斜視図、図2は図1の要部拡大図、図3はヘッドカバーの要部を内面側から見た斜視図である。
【0016】
図1に示すように、ヘッドカバー1は、合成樹脂をもって各部一体に射出成形された平面視略矩形状の樹脂成形品であって、当該ヘッドカバー1の周縁部には、図示外のエンジンのシリンダヘッド上面に着座することになるフランジ部2が形成されているとともに、そのフランジ部2には複数のボルト孔2aが開口形成されている。そして、そのフランジ部2を図示外のシリンダヘッドの上面に着座させ、各ボルト孔2aから図示外のボルトを締め込むことで、ヘッドカバー1が上記シリンダヘッドに装着されるようになっている。なお、このようにしてシリンダヘッドに装着されたヘッドカバー1の内部には、カムシャフトに代表されるような図示外の動弁系部品が収容されることになる。
【0017】
ヘッドカバー1のうち短辺方向中央部には、当該ヘッドカバー1の長辺方向(気筒列方向)に延びる凹部3が形成されており、その凹部3の底壁に4つの点火プラグ挿入孔3aが開口形成されている。また、図1のほか図2,3に示すように、ヘッドカバー1のうち凹部3を挟んで一方側の膨出部の長辺方向一端部には略円筒状のボス部4が突設され、エンジンオイルを注入するための液体注入口たるオイル注入口4aがボス部4の内周側に開口形成されている。
【0018】
図4〜7は、オイル注入口4aの詳細を示す図であって、図4はオイル注入口4aをヘッドカバー1の外側から見た平面図、図5は図4のA−A断面図、図6は図4のB−B断面図、図7は図5のC−C断面図である。
【0019】
図4〜7に示すように、ボス部4は、外周壁部5および内周壁部7を有する二重円筒構造のものであって、外周壁部5および内周壁部7は互いに同軸の略円筒状のものとして形成されている。内周壁部7は、外周壁部5の先端から上壁部6を介して当該ボス部4の内側に折り返すように形成され、その内周壁部7と外周壁部5との間に略環状の溝部10が形成されている。なお、ボス部4の各部はヘッドカバー1の一般部と略同様な肉厚をもって構成されている。
【0020】
詳しくは、内周壁部7は、当該内周壁部7の根元側に形成された大径部7aと、当該内周壁部7の先端側に形成された小径部7bと、を有する段付き形状を呈しており、小径部7bの内周面にはねじ山8が所定のリード角をもって形成されている。そして、そのねじ山8に図示外のオイルフィラーキャップを螺合させることで、オイル注入口4aが閉蓋されるようになっている。
【0021】
ねじ山8は、小径部7bの内周面に沿って一巻だけ形成された三角ねじであって、そのねじ山8のうち始終端部同士の間には周方向で所定幅の間隙部8aが設けられている一方、ねじ山8のうち間隙部8aと径方向で正対する位置には切欠部8bが形成されている。言い換えると、ねじ山8は、切欠部8bをもってその連続性が途切れる不連続なものとして形成されている。さらに、切欠部8bの幅寸法B1は、間隙部8aの幅寸法B2と略同一に設定されている。
【0022】
すなわち、ねじ山8は、小径部7bの内周面のうち全周にわたって形成されているものではなく、小径部7bの内周面のうち間隙部8aおよび切欠部8bに相当する部分を除いた周方向範囲に形成されているものであって、小径部7bの内周面のうち間隙部8aおよび切欠部8bに相当する周方向範囲は凹凸のない平坦面として形成されている。
【0023】
一方、オイル注入口4aの奥部側には、そのオイル注入口4aの軸心方向に直交する投影面上で当該オイル注入口4aを径方向に横切るノズルストッパー9がプロテクタとして形成されている。これにより、エンジンへオイルを補給すべく図示外のオイル注入ノズルをオイル注入口4aに挿入した際に、そのオイル注入ノズルがオイル注入口4aの奥部側へ過度に進入し、ヘッドカバー1内に収容された図示外の動弁系部品を傷つけることを防止するようになっている。
【0024】
ノズルストッパー9は、ボス部4からヘッドカバー1の内側へ向けて突出する一対の脚部9a,9bと、両脚部9a,9bの先端同士を連結するブリッジ部9cと、を備えており、全体として略アーチ状のものとして形成されている。このように、図示外のオイル注入ノズルの進入量を規制することになるブリッジ部9cを、両脚部9a,9bによって内周壁部7の先端よりもオイル注入口4aの奥部側へオフセットさせることで、所定のノズル進入量(ボス部4の上壁部6からブリッジ部9cまでの距離)を確保している。なお、ノズルストッパー9は、その断面が縦長形状のものであり、オイル注入口4aの軸心方向で上壁部6側へ向かって漸次厚肉となるテーパ状に形成されている。
【0025】
詳細には、両脚部9a,9bは、ボス部4のうち間隙部8aおよび切欠部8bに相当する周方向位置からそれぞれ突設されており、当該両脚部9a,9bのうち互いに向かい合う面が小径部7bの内周面と面一となるように形成されている。また、両脚部9a,9bの根元部は、溝部10の内部まで延長して形成されていて、それら両脚部9a,9bの根元部をもって溝部10が周方向で二分されている。
【0026】
一方、ブリッジ部9cは、オイル注入口4aの軸心方向でねじ山8とオーバーラップしないように、オイル注入口4aの軸心方向に直交する投影面上で、小径部7bの内周面のうち間隙部8aに相当する部位と切欠部8bに相当する部位とにまたがってオイル注入口4aを径方向で二分するように横切るストレート形状を呈している。なお、当然のことながら、ブリッジ部9cの最大幅寸法B3は、間隙部8aおよび切欠部8bの幅寸法B1,B2よりも小さくなるように設定してある。
【0027】
以上のように構成したヘッドカバー1では、図示外のエンジンに組み付けた状態で、そのエンジンにエンジンオイルを注入すべく図示外のオイル注入ノズルをオイル注入口4aへ挿入すると、オイル注入ノズルの先端がノズルストッパー9のブリッジ部9cに当接してそのノズル進入量が規制されることになる。このようにノズル進入量を規制することにより、上記オイル注入ノズルをヘッドカバー1内の動弁系部品に当接させることなく、オイル注入作業を適切に行うことができるようになっている。
【0028】
したがって、本実施の形態によれば、ノズルストッパー9をヘッドカバー1の他の部位と一体に成形しているため、部品点数を削減してコスト的に有利となるほか、従来のようなノズルストッパーの組付工程を省略して生産性を向上させることができる。
【0029】
その上、ノズルストッパー9をいわゆる両持ち支持の形態をもってボス部4に対して支持することにより、当該ノズルストッパー9を高剛性に形成しているため、そのノズルストッパー9の変形や折損を抑制できるメリットがある。
【0030】
さらに、両脚部9a,9bによってブリッジ部9cを内周壁部7の先端よりもオイル注入口4aの奥部側へオフセットさせることで、ノズル進入量を比較的大きく設定しているため、エンジンへのオイル注入作業を容易に行えるようになるメリットがある。
【0031】
図8,9はヘッドカバー1を成形するための金型を示す断面図であって、図8は金型のうち図4のA−A断面に相当する図、図9は図8のD−D断面図である。なお、図8,9では、型締め状態で成形材料である溶融樹脂を射出した後、型開き前の状態を図示している。
【0032】
ここで、以上のように構成したヘッドカバー1を成形するにあたっては、図8,9に示すような金型11をもって射出成形することが望ましい。金型11は、ヘッドカバー1の内面に相当する上向きの成形面12を有する下型13と、ヘッドカバー1の外面に相当する下向きの成形面16を有する上型17と、を有するいわゆる半割構造のものである。なお、金型11には、型締め状態で両成形面12,16間に隔成されるキャビティへ溶融樹脂を充填するための図示外の射出機が接続されている。
【0033】
下型13は、内周壁部7の内周面のうちねじ山8よりも先端側の部位の成形を司る略円柱状の突起部14を有していて、その突起部14の外周面14aと先端面14bとのなすコーナー部のうちボス部4側のねじ山8に相当する周方向範囲には、ねじ山8の一側面を成形するための傾斜面14cが形成されている。一方、上型17は、内周壁部7の内周面のうちねじ山8よりも根元側の部位の成形を司る略円柱状の突起部18を有していて、その突起部18の外周面18aと先端面18bとのなすコーナー部のうちボス部4側のねじ山8に相当する周方向範囲には、ねじ山8の他側面を成形するための傾斜面18cが形成されている。このように、ボス部4の内周面のうちねじ山8が形成された周方向範囲においては、ねじ山8の頂部に沿って金型11のパーティングラインを設定している。
【0034】
また、下型13の突起部14には、その突起部14を径方向で二分するスリット15が、当該突起部14のうち間隙部8aに相当する部分と切欠部8bに相当する部分とにまたがって凹設されている。一方、上型17の突起部18には、型締め状態で下型13側のスリット15に嵌合する凸部19が形成されており、この凸部19と下型13側のスリット15とをもってノズルストッパー9が成形されるようになっている。
【0035】
以上のように構成した金型11では、型締め状態で下型13と上型17との間に形成されるキャビティに図示外の射出機から溶融樹脂を射出・充填し、その溶融樹脂を冷却固化することでヘッドカバー1が成形される。
【0036】
このようにヘッドカバー1を成形したならば、図示外の駆動手段により、上型17を図8,9に示す矢印E方向、すなわちオイル注入口4aの軸心方向に駆動して金型11を型開きした上で、図示外のエジェクタによってヘッドカバー1を脱型することになる。このとき、間隙部8aおよび切欠部8bにより、ねじ山8とノズルストッパー9とが金型11の型開き方向でオーバーラップしないようになっているため、ねじ山8が金型11に対してアンダーカットの関係となることはなく、ヘッドカバー1を金型9から無理なく脱型できる。そして、このように脱型されたヘッドカバー1は、例えば自動取り出し装置によって金型11から取り出されることになる。
【0037】
したがって、以上のように構成した金型11を用いてヘッドカバー1を成形することにより、いわゆるスライドコア構造のような複雑な構造の金型を用いることなく、比較的簡単な構造をもってノズルストッパー9をヘッドカバー1の他の部位と一体に成形できるため、金型コストを低減してコスト的にさらに有利となるメリットがある。
【符号の説明】
【0038】
1…シリンダヘッドカバー(樹脂成形品)
4…ボス部
4a…オイル注入口(液体注入口)
8…ねじ山
8a…間隙部
8b…切欠部
9…ノズルストッパー(プロテクタ)
9a…脚部
9b…脚部
9c…ブリッジ部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内周側に液体注入口が開口形成されたボス部を有する樹脂成形品の液体注入口構造において、
上記ボス部の内周面に、キャップを螺合するための一巻のねじ山が形成されているとともに、上記液体注入口の軸心方向に直交する投影面上で、上記ボス部の内周面のうち上記ねじ山の始終端部間の間隙部に相当する部分から上記ボス部の内周面のうち上記間隙部と対向する部分に向けて延びるプロテクタが上記ボス部と一体に形成されていることを特徴とする樹脂成形品の液体注入口構造。
【請求項2】
上記ねじ山に形成された切欠部により、当該ねじ山がその円周方向で二分割されている一方、上記プロテクタが、上記液体注入口の軸心方向に直交する投影面上で、上記ボス部の内周面のうち上記間隙部に相当する部分と上記切欠部に相当する部分とにまたがって上記液体注入口を横切るように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品の液体注入口構造。
【請求項3】
上記ねじ山のうち上記間隙部と径方向で正対する位置に切欠部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の樹脂成形品の液体注入口構造。
【請求項4】
上記プロテクタは、上記液体注入口の軸心方向に直交する投影面上で上記液体注入口を横切るブリッジ部と、そのブリッジ部の両端部と上記ボス部とを連結し、上記ブリッジ部を上記液体注入口の奥部側に保持する脚部と、を有する略アーチ状のものとして形成されていることを特徴とする請求項2または3に記載の樹脂成形品の液体注入口構造。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかに記載の液体注入口構造をオイル注入口構造として有していることを特徴とする樹脂製シリンダヘッドカバー。

【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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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−174631(P2010−174631A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−14932(P2009−14932)
【出願日】平成21年1月27日(2009.1.27)
【出願人】(000151209)株式会社マーレ フィルターシステムズ (159)
【Fターム(参考)】