| 【発明の名称】 |
キャップ構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】中川 道久
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| 【要約】 |
【課題】Ｏ-リングを使用して開口部を密閉状に閉塞するキャップの鋳造品質改善による歩留まり向上を図り、また、エンジンのブリーザ装置に利用するのに有利なキャップ構造を提供する。
【解決手段】開口部２に嵌合する円輪状突起３をキャップ面に設け、キャップ１に固着した当板４の周縁部４ａを、突起先端から水平に突出させて突起回りに断面コ字状のＯ-リング嵌挿溝７を形成する。突起内側の当板で覆われた空間をブリーザ装置のブリーザ室２０に形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】キャップ面に、キャップで閉塞される開口部に嵌合する円輪状突起を設け、キャップに円盤状の当板を固着し、該当板周縁部を、突起先端から水平に突出させて突起回りに、突起外周面を底面とする断面コ字状のＯ-リング嵌挿溝を形成したことを特徴とするキャップ構造。
【請求項２】突起外周面に連接してキャップ面に、段差付きで僅かにキャップ面より高くしたＯ-リング嵌挿溝壁面を形成し、該Ｏ-リング嵌挿溝壁面と、これに対向する当板周縁部をほぼ同径にしたことを特徴とする請求項１記載のキャップ構造。
【請求項３】当板をプレス加工して当板周縁部と当板主部との間に円輪状段差部を設け、該段差部に突起先端に当接させ、当板主部を固定ねじでキャップに固着したことを特徴とする請求項１記載のキャップ構造。
【請求項４】当板で覆われた突起内側空間をブリーザ室にしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のキャップ構造。
【請求項５】キャップ面に、突起内側空間にガス通路を画成する隔壁と、当板を固着する固定ねじ取着座を設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のキャップ構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開口部内壁面にＯ-リングを圧着させて開口部を密閉状に閉塞するキャップ構造に関するものであり、更に詳しくは、車両用エンジン等において、シリンダヘッドの側面に開口させたカムシャフト設置空間の開口部等を密閉状に閉塞するキャップに好適するキャップ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、キャップで開口部を密閉状に閉塞するのに、キャップと開口部間にＯ-リングを介装して閉塞することが多い。例えば、車両等に搭載されるオーバヘッド・カムシャフト式のエンジンでは、シリンダヘッドに吸気弁及び排気弁を装着し、これらの弁をカムシャフトに形成したカムにより所定のタイミングで開閉するようにし、シリンダヘッドの側面に設けたカムシャフト設置空間の開口部をキャップで密閉状に閉塞し、キャップを取り外すことによってカムシャフト設置空間内の各部品等の保守点検を行い得るようにしている。
【０００３】ここで、使用されるキャップは、一般に、キャップ面に、開口部に嵌合する円輪状突起を設け、この突起回りに設けた断面コ字状のＯ-リング嵌挿溝にＯ-リングを嵌挿し、このＯ-リングを相対する開口部内壁面に圧着させて開口部を密閉状に閉塞するようにしている。
【０００４】また、４ストロークエンジンは、燃焼室内のガスがピストンの摺動面を通してクランク室へ吹き抜ける現象、すなわち、ブローバイガスを生じることがあり、クランク室内の圧力が上昇するので、ブローバイガスをクランク室から排出するブリーザ装置を設備することが一般的に行われている。この場合、ブローバイガスには、エンジンオイルがミスト状（油滴に近い）になって混在するので、ガス中に含まれるオイル分を分離するために、シリンダヘッドの側面に取着したキャップの内部空間をブリーザ室とした構成のものも提案されている。先行技術としては、例えば、特開昭６１−１３８８１１号公報がある。
【０００５】この公報に記載のものは、キャップの内部空間を内壁部材で覆い、この内壁部材面を内壁とし、キャップ面を外壁とし、両壁面から互い違いにリブを突出させて対向する内壁及び外壁間でブローバイガスを蛇行流動させるガス通路を画成し、内壁部材中央部に設けたガス導入口からブローバイガスを導入してガス通路を流動する間にガス中に含まれるオイル分を分離し、分離されたオイル分（ブリーザドレン）をブリーザ室下部に設けたオイル戻し孔からクランクケースのオイルパンに戻し、オイル分が分離された後のガス分だけをブリーザ室上部に設けたガス導出口からブリーザチューブ等を介してエアクリーナに送出するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記するように、エンジンのシリンダヘッドに設けたカムシャフト設置空間の開口部を密閉状に閉塞するような従来のダイカスト製のキャップでは、キャップを鋳造する段階で素材形状として突起回りにＯ-リング嵌挿溝を設けることが一般に行われているが、キャップ形状によっては突起回りに直接にＯ-リング嵌挿溝を鋳抜くことができないことがある。このような場合、ダイカスト材の肉厚部分にＯ-リング嵌挿溝を加工することになって加工代が増えるので、鋳巣が仕上げ面に露出して不良品とされる可能性が高くなる。これでは歩留まりが悪くなるし、加工した後に鋳巣が発見されるのでそこまでの加工工数が無駄になる。
【０００７】また、エンジンのブリーザ装置としてキャップの内部空間をブリーザ室に利用する上記公報に記載のものは、キャップ面（外壁）及び内壁部材面（内壁）から互い違いにリブを突出させる構成のために、キャップと、これに組み合わせる内壁部材はともにダイカスト製のものとなる。
【０００８】そこで、本発明の課題は、ダイカスト製のキャップと板材からなる当板とを組み合わせ、鋳造品質改善による歩留まり向上を図り、また、４ストロークエンジンのブリーザ装置に利用するのにも有利なキャップ構造を提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、キャップ面に、キャップで閉塞される開口部に嵌合する円輪状突起を設け、キャップに円盤状の当板を固着し、該当板周縁部を、突起先端から水平に突出させて突起回りに、突起外周面を底面とする断面コ字状のＯ-リング嵌挿溝を形成したことを特徴とする。
【００１０】本発明においては、Ｏ-リング嵌挿溝を、キャップの突起と、キャップに固着した当板の周縁部で形成するので、素材形状を最適化してＯ-リング嵌挿溝の加工代を減らすことができ、その結果、仕上げ面への鋳巣露出による歩留まり悪化を防ぐことができる。
【００１１】また、開口部にキャップを取着してＯ-リングを開口部内壁面に圧着させて気密性を保持する上で、請求項２記載の発明のように、突起外周面に連接してキャップ面に、段差付きで僅かにキャップ面より高くしたＯ-リング嵌挿溝壁面を形成し、該Ｏ-リング嵌挿溝壁面と、これに対向する当板周縁部をほぼ同径にするのが好ましい。
【００１２】このように構成すると、Ｏ-リングと、シリンダヘッドの開口部端面に当接するキャップ面との間に若干の位置的なずれができ、開口部に突起とともにＯ-リングが出入りする際に、開口部内壁面に対するＯ-リングの弾力的な当接摺動をし易くする。また、開口部をキャップで閉塞する際には、Ｏ-リングは、キャップ面とＯ-リング嵌挿溝壁面との段差分だけ開口部端縁より奥まった位置、つまり、シリンダヘッドの開口部端縁に対する面取り等の影響のないところの開口部内壁面に圧着するようになるので、長期間に亘り安定した気密性を保持できる。
【００１３】また、当板は、請求項３記載の発明のように、当板をプレス加工して当板周縁部と当板主部との間に円輪状段差部を設け、該段差部に突起先端に当接させ、当板主部を固定ねじでキャップに固着した構成とするのが好ましい。
【００１４】このように構成すると、キャップに当板を固着するのに、突起の内側空間に当板主部を入れるだけで段差部外側に突起先端が当接して自然に位置決めされ、そのままキャップは定位置にしっかり固着できる。また、当板面には円輪状の段差部が存在するので、当板の剛性が高まり、Ｏ-リング嵌挿溝の一方の壁面とされる当板周縁部の平面性を維持し、Ｏ-リング嵌挿溝の形態的精度を安定させる。
【００１５】４ストロークエンジンにおいて、カムシャフト設置空間の開口部に取着されるキャップの場合は、請求項４記載の発明のように、当板で覆われた突起内側空間をブリーザ室にすることができる。
【００１６】この場合に、ブリーザ室におけるオイル分の分離性をよくするために、請求項５記載の発明のように、キャップ面に、突起内側空間にガス通路を画成する円弧状隔壁と、当板を固着する固定ねじ取着座を設けた構成とするのが好ましい。
【００１７】ここで、分割構成で径の異なる複数の円弧状隔壁と複数個の固定ねじ取着座を適切に配置し、当板をこれら隔壁先端及び固定ねじ取着座先端に当接させて周方向に蛇行するガス通路を画成する。
【００１８】このように構成すると、ガス通路の始端に連通するガス導入口と、ブリーザ室からオイルを排出するオイル戻し孔は、当板に打ち抜き加工で簡単に設けることができる。また、当板に対してはガス通路を画成する上から特別な加工を必要としないので、当板は、板材からの打ち抜き加工及び簡単なプレス加工で作ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】図１は本発明の実施の形態を示すキャップ構造の縦断面図、図２は本発明の実施の形態を示すキャップの一部拡大断面図、図３は本発明の実施の形態を示す当板の一部拡大断面図である。
【００２１】図１において、キャップ１は、ダイカスト製のもので、キャップ面１ａに、キャップ１で閉塞される開口部２に嵌合する円輪状突起３を設け、板材から打ち抜き加工で得られた円盤状の当板４を、キャップ１に設けた固定ねじ取着座５に固定ねじ６を使用して固着し、当板周縁部４ａを突起先端から水平に突出させて突起回りに、突起外周面７ａを底面とする断面コ字状のＯ-リング嵌挿溝７を形成し、このＯ-リング嵌挿溝７にＯ-リング８を嵌挿している。
【００２２】キャップ１は仕上げる段階で、突起外周面７ａやシリンダヘッドの開口部端面２ｂに当接するキャップ面１ａを仕上げるとともに、図２に示すように、突起外周面７ａに連接するＯ-リング嵌挿溝壁面１ｂを、段差ｔを付けて僅かにキャップ面１ａより高くし、このＯ-リング嵌挿溝壁面１ｂと、これに対向する当板周縁部４ａをほぼ同径にしている。こうして、キャップ面１ａとＯ-リング８間に若干の位置的ずれを生じさせ、開口部２に突起３とともにＯ-リング８が出入りする際に、開口部内壁面２ａに対するＯ-リング８の弾力的な当接摺動をし易くし、また、段差ｔ分だけＯ-リング８が開口部端縁より奥まった位置で開口部内壁面２ａ（図１参照）に圧着して気密性を安定させるようにしている。
【００２３】当板４はプレス加工により、図３に示すように、その当板周縁部４ａと当板主部４ｂとの間に円輪状段差部４ｃを設けている。これにより、キャップ１に当板４を固着するのに、突起３の内側に当板主部４ｂを入れると、段差部４ｃ外側に突起先端が当接して自然に当板４が位置決めされ、そのまま定位置にしっかり固着できる。また、当板４には段差部４ｃが存在するので当板４の剛性を高め、当板周縁部４ａの全周的な平面性を維持し、Ｏ-リング嵌挿溝７の形態的精度を安定させる。
【００２４】図４は本発明をエンジンに適用したエンジンの概略要部の断面図、図５は本発明をエンジンに適用した実施の形態を示すキャップの正面図、図６は本発明をエンジンに適用した実施の形態を示す当板の正面図である。
【００２５】図４において、本発明を適用した４ストロークエンジンが示されている。同エンジンは、クランクケース９上にシリンダ１０が結合され、このシリンダ１０内に摺嵌したピストン１１をコンロッド１２を介してクランクケース９のクランク室９ａに軸支したクランクシャフト１３と連結している。なお、図中９ｂはクランクケース９の底部に形成したオイルパンである。
【００２６】シリンダ１０に結合したシリンダヘッド１４には、カムシャフト設置空間１５を形成し、この空間１５にカムシャフト１６を軸支し、このカムシャフト１６をチェーンスプロケット伝導機構１７を介してクランクシャフト１３と連結している。このチェーンスプロケット伝導機構１７を構成するチェーン１７ａは、シリンダ１０及びシリンダヘッド１４内に形成されたチェーントンネル１８に通されている。また、このチェーントンネル１８によって前記カムシャフト設置空間１５とクランク室９ａは連通されている。
【００２７】シリンダヘッド１４の一方の側面にカムシャフト設置空間１５の開口部１５ａを設け、この開口部１５ａにキャップ１９を取着して密閉状に閉塞している。本実施の形態では、このキャップ１９にブリーザ装置のブリーザ室２０を形成している。このブリーザ室２０は、キャップ１９のキャップ面に設けた円輪状突起２１の内側空間を当板２２で覆って形成される。
【００２８】なお、本実施の形態、すなわち、本発明をエンジンに適用した実施の形態のものも、前述の図１〜３に示す実施の形態において、ダイカスト製のキャップ１に板材からなる当板４を組み合わせ、キャップ１に当板４を固定ねじ６を使用して固着し、突起回りにＯ-リング嵌挿溝７を形成し、このＯ-リング嵌挿溝７に嵌挿したＯ-リング８を開口部内壁面に圧着させて開口部を密閉状に閉塞するようにしたキャップの基本構成では共通する。
【００２９】本実施の形態では、図５に示すように、突起２１の内側のキャップ面に、適切に配置された分割構成で径の異なる複数の円弧状隔壁２３を突設する他に、当板２２を固着するための複数の固定ねじ取着座２４等を一体に設け、当板２２をこれら円弧状隔壁２３及び固定ねじ取着座２４の上端に気密的に当接（図４参照）させて周方向に蛇行するガス通路２５を画成し、このガス通路２５の終端に連通してキャップ上部を貫通してオイル分の分離されたガス分を外部に排出するガス導出口２６を設けている。
【００３０】また、ブローバイガスをブリーザ室２０に導入するガス導入口２７は、図６に示すように、当板２２の上部に設け、ブリーザ室２０で分離されたオイル分を外部に排出するオイル戻し孔２８を当板２２の下部に設けている。
【００３１】上記構成において、図４におけるクランク室９ａからのブローバイガスがチェーントンネル１８を経て当板上部のガス導入口２７（図６参照）からブリーザ室２０に導入されると、ガス通路２５（図５参照）を蛇行流動する間にオイル分が分離され、このオイル分は、ブリーザ室２０を構成する各面に付着して自然流下して当板下部に達してオイル戻し孔２８（図６参照）から排出されてオイルパン９ａに戻される。オイル分が分離されたガス分は、ガス通路終端に達してガス導出口２６（図５参照）からブリーザチューブ等を介してエアクリーナ（図示せず）などへ送給される。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実施され、本発明によれば、開口部内壁面にＯ-リングを圧着させて開口部を密閉状に閉塞するキャップ構造として、そのＯ-リング嵌挿溝を、ダイカスト製のキャップと板材から打ち抜き加工した当板とを組み合わせて形成するから、従来のように、製品形態により素材にＯ-リング嵌挿溝を形成することができず、そのため止むを得ずダイカスト材の厚肉部分にＯ-リング嵌挿溝を加工する形式のキャップに比べ、素材形状を最適化してＯ-リング嵌挿溝の加工代を減らすことができ、その結果、仕上げ面への鋳巣露出による歩留まり悪化を防ぐことができる。また、車両用エンジン等において、シリンダヘッドのカムシャフト設置空間の開口部を閉塞するキャップとしては、Ｏ-リング嵌挿溝を構成する突起の内部空間を有効利用してブリーザ室を形成するので、ブリーザ装置をコンパクト化できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００９７４
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１６日（１９９８．９．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６５８６８
【弁理士】
【氏名又は名称】角田 嘉宏 （外５名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８１０６（Ｐ２０００−８８１０６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２６１８００ |
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