特許 7559872 ヘッドカバー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】ヘッドカバー

(51)【国際特許分類】

   F02F 7/00 20060101AFI20240925BHJP

   F01M 11/00 20060101ALI20240925BHJP

   F02B 77/13 20060101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

F02F7/00 P

F01M11/00 Z

F02B77/13 D

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023084372

(22)【出願日】2023-05-23

【審査請求日】2023-05-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(74)【代理人】

【識別番号】100167793

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 学

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 一成

(72)【発明者】

【氏名】宝 龍馬

(72)【発明者】

【氏名】上平 和季

(72)【発明者】

【氏名】葛西 歩

(72)【発明者】

【氏名】北村 和大

【審査官】吉村 俊厚

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０９４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１０２６４９４７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０００－２２０５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－１４６８４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－００２２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０６００１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０４２５２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｆ １／００－ ４２／００

７／００

Ｆ０１Ｍ １１／００－ １３／０６

Ｆ０２Ｂ ６１／００－ ７９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンのシリンダーヘッドを覆うヘッドカバーであって、
平板であるカバー本体の上面から前記カバー本体の厚さよりも大きく突出しており、突出面にて重量物を支持する円筒形状の支持部と、
前記上面において前記支持部の外周面から互いに直交するように放射状に延出しており、前記支持部の外周面及び前記上面の両方に接している複数の上面リブと、
を備える、ヘッドカバー。

【請求項2】

前記上面リブは、前記支持部から離れるほど高さが低くなるように、傾斜している、
請求項１に記載のヘッドカバー。

【請求項3】

前記上面リブは、
前記ヘッドカバーの長手方向に平行に前記支持部から延出している２つのリブと、
前記長手方向に直交する直交方向に平行に前記支持部から延出している２つのリブと、を含む、
請求項１に記載のヘッドカバー。

【請求項4】

前記上面の反対側の裏面に所定間隔で形成された複数の裏面リブを更に備える、
請求項１に記載のヘッドカバー。

【請求項5】

前記裏面リブは、長手方向において所定間隔で形成された複数の第１裏面リブを含む、
請求項４に記載のヘッドカバー。

【請求項6】

前記裏面リブは、前記長手方向と直交する直交方向に所定間隔で形成された複数の第２裏面リブを含む、
請求項５に記載のヘッドカバー。

【請求項7】

前記第１裏面リブの高さは、前記直交方向の中央部で低く、かつ前記直交方向の端部で高くなっている、
請求項６に記載のヘッドカバー。

【請求項8】

前記裏面リブは、前記ヘッドカバーを平面視した際に前記上面リブと同じ位置に形成されている、
請求項４に記載のヘッドカバー。

【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に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンには、シリンダーヘッドの上面を覆っているヘッドカバーが設けられている。特許文献１では、振動発生を抑制すべく、ヘッドカバーの上面部に設けられた２つの凸部の間を連結するリブが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－５４９１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、エンジンの動作を円滑に行うための部品等の重量物を、ヘッドカバーの上面に載置することが提案されている。この場合には、ヘッドカバーが重量物を支持する必要があるため、ヘッドカバーの剛性を高くすることが望ましい。しかし、特許文献１に開示された構造では、重量物を適切に支持することが困難である。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、重量物を支持するヘッドカバーの高剛性を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一の態様においては、エンジンのシリンダーヘッドを覆うヘッドカバーであって、カバー本体の上面に設けられ、重量物を支持する支持部と、前記上面において前記支持部から放射状に延出している複数の上面リブと、を備える、ヘッドカバーを提供する。

【0007】

また、前記支持部は、前記上面から突出しており、前記上面リブは、前記支持部から離れるほど高さが低くなるように、傾斜していることとしてもよい。

【0008】

また、前記上面リブは、前記ヘッドカバーの長手方向に平行に前記支持部から延出している２つのリブと、前記長手方向に直交する直交方向に平行に前記支持部から延出している２つのリブと、を含むこととしてもよい。

【0009】

また、前記上面の反対側の裏面に所定間隔で形成された複数の裏面リブを更に備えることとしてもよい。

【0010】

また、前記裏面リブは、長手方向において所定間隔で形成された複数の第１裏面リブを含むこととしてもよい。

【0011】

また、前記裏面リブは、前記長手方向と直交する直交方向に所定間隔で形成された複数の第２裏面リブを含むこととしてもよい。

【0012】

また、前記第２裏面リブの高さは、前記直交方向の中央部で低く、かつ前記直交方向の端部で高くなっていることとしてもよい。

【0013】

また、前記裏面リブは、前記ヘッドカバーを平面視した際に前記上面リブと同じ位置に形成されていることとしてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、重量物を支持するヘッドカバーの高剛性を実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ヘッドカバー１の構成を示す模式図である。

【図2】ヘッドカバー１の平面図である。

【図3】ヘッドカバー１の底面図である。

【図4】図２のＡ－Ａ矢視図である。

【図5】図２のＢ－Ｂ矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜ヘッドカバーの構成＞
本実施形態に係るヘッドカバーの構成について、図１～図５を参照しながら説明する。

【0017】

図１は、ヘッドカバー１の構成を示す模式図である。図２は、ヘッドカバー１の平面図である。図３は、ヘッドカバー１の底面図である。図４は、図２のＡ－Ａ矢視図である。図５は、図２のＢ－Ｂ矢視図である。

【0018】

ヘッドカバー１は、車両等のエンジンに設けられている。ヘッドカバー１は、複数の気筒を有するエンジンのシリンダーヘッドを覆う。具体的には、ヘッドカバー１は、シリンダーヘッドに設けられた動弁機構（吸気バルブと排気バルブを開閉させる機構）を覆っている。ヘッドカバー１は、エンジン内のピストンの動作音と燃焼室での燃焼音とを低減する機能を有する。

【0019】

ヘッドカバー１には、図１に示すように、重量物５０が載置可能となっている。重量物５０は、一例としてオイルセパレータである。オイルセパレータは、エンジンの潤滑油中に混入した気体（空気やガス）を分離する装置である。本実施形態のヘッドカバー１は、詳細は後述するが、重量物５０が載置されるヘッドカバー１の高剛性を実現できる構造を有している。

【0020】

ヘッドカバー１は、図１及び図２に示すように、カバー本体１０と、支持部２０と、上面リブ３１～３４を有する。

【0021】

カバー本体１０は、ヘッドカバー１の本体を成す部分であり、ここでは矩形の平板状に形成されている。カバー本体１０は、ここでは鋳物である。カバー本体１０の上面１２に、重量物５０が載置される。上面１２の反対側の裏面１４が、シリンダーヘッドを覆う。裏面１４は、図３に示すように、側壁１６ａ～１６ｄによって囲まれている。側壁１６ａ～１６ｄは、裏面１４の法線方向に突出するように形成されている。

【0022】

支持部２０は、重量物５０が載置される台座であり、重量物５０を支持する。支持部２０は、図１に示すように、カバー本体１０の上面１２に設けられている。具体的には、支持部２０は、図２に示すように、上面１２において短手方向の中央に位置している。支持部２０は、ここでは円筒状に形成されており、上面１２から突出している。支持部２０の高さは、カバー本体１０の厚さよりも大きい。支持部２０は、カバー本体１０と一体で形成されている。

【0023】

上面リブ３１～３４は、図２に示すように、上面１２において支持部２０から放射状に延出しているリブである。すなわち、上面リブ３１～３４は、上面１２と支持部２０の外周面２１とに接するように、形成されている。上面リブ３１～３４は、平板状に形成されている。

【0024】

上面リブ３１、３２は、図２に示すように、ヘッドカバー１の長手方向に平行に支持部２０から延出している。上面リブ３１は、支持部２０から上面１２の長手方向の一端部に亘って形成されている。上面リブ３２は、支持部２０から上面１２の長手方向の他端部に亘って形成されている。

【0025】

上面リブ３３、３４は、図２に示すように、長手方向に直交する短手方向（直交方向）に平行に支持部２０から延出している。上面リブ３３は、支持部２０から上面１２の短手方向の一端部に亘って形成されている。上面リブ３４は、支持部２０から上面１２の短手方向の他端部に亘って形成されている。このため、４つの上面リブ３１～３４は、支持部２０の周方向において９０度間隔で設けられている。

【0026】

上記のように、支持部２０から延出する上面リブ３１～３４を設けることで、カバー本体１０の剛性を高めることができる。このため、支持部２０に重量物５０が載置されても、重量物５０からの荷重によってカバー本体１０が変形することを抑制できる。また、上面リブ３３、３４が支持部２０から上面１２の端部まで形成していることで、カバー本体１０の剛性を広範囲に亘って高めることができる。

【0027】

上面リブ３１～３４は、支持部２０の近い位置ほど高さが大きいように、形成されている。具体的には、上面リブ３１～３４は、支持部２０から離れるほど高さが低くなるように、傾斜している。上面リブ３１～３４は、ここでは、一定の角度で高さが低くなるように傾斜していてもよい。すなわち、上面リブ３１～３４は、図１に示すように三角形状を成している。

【0028】

通常、カバー本体１０においては、重量物５０に近い位置ほどエンジンの振動による重量物５０の慣性力を受けて、カバー本体１０を変形させようとする曲げモーメントが大きくなる。そこで、上面リブ３１～３４が上述した三角形状を成すことによって、カバー本体１０において曲げモーメントが大きい部位の剛性を高めることができる。この結果、重量物５０によるカバー本体１０の変形を抑制できる。

【0029】

なお、上記では、上面リブ３１～３４の高さが、支持部２０から離れるほど低くなることとしたが、これに限定されない。例えば、上面リブ３１～３４の高さは、一定であってもよい。また、上記では、４つの上面リブ３１～３４が上面１２に設けられているが、これに限定されない。例えば、３つの上面リブ又は５つ以上の上面リブが、上面１２に設けられていてもよい。また、上記では、４つの上面リブ３１～３４（複数の上面リブ）が周方向において等間隔で設けられているが、これに限定されない。例えば、複数の上面リブが不等間隔で設けられていてもよい。

【0030】

本実施形態においては、上面リブ３１～３４に加えて、上面１２の反対側の裏面１４にも裏面リブが設けられている。裏面リブは、裏面１４に所定間隔で形成されている。裏面リブとして、図３に示すように、第１裏面リブ４２ａ～４２ｄと第２裏面リブ４４ａ～４４ｄが設けられている。

【0031】

第１裏面リブ４２ａ～４２ｄは、図３に示すように、長手方向において所定間隔で形成されている。第１裏面リブ４２ａ～４２ｄは、短手方向に平行なリブである。第１裏面リブ４２ａ～４２ｄは、裏面１４の短手方向の一端から他端に亘って形成されている。具体的には、第１裏面リブ４２ａ～４２ｄは、短手方向の一端側の側壁１６ａと他端側の側壁１６ｂとを繋ぐように形成されている。４つの第１裏面リブ４２ａ～４２ｄのうちの第１裏面リブ４２ｃは、短手方向において支持部２０を通過する位置に形成されている。
第１裏面リブ４２ａ～４２ｄは、シミュレーション結果から、カバー本体１０が変形しやすい箇所に設けられている。

【0032】

第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、図３に示すように、短手方向において所定間隔で形成されている。第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、長手方向に平行なリブである。第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、裏面１４の長手方向の一端から他端に亘って形成されている。具体的には、第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、長手方向の一端側の側壁１６ｃと他端側の側壁１６ｄとを繋ぐように形成されている。４つの第２裏面リブ４４ａ～４４ｄのうちの第２裏面リブ４４ｂ、４４ｃは、長手方向において支持部２０を通過する位置に形成されている。

【0033】

第１裏面リブ４２ａ～４２ｄと第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、図３に示すように、互いに交差している。具体的には、第１裏面リブ４２ａ～４２ｄと第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、裏面１４を格子状に分割するように、互いに直交している。裏面１４を格子状に分割することで、裏面１４を細分化できる（細かい領域に分割できる）。この結果、仮にヘッドカバー１が振動して燃焼音等を増幅する際に、細分化された領域単位で振動するため、騒音を低減できたり、騒音の周波数を調節できる。

【0034】

第１裏面リブ４２ａ～４２ｄと第２裏面リブ４４ａ～４４ｄのうちの一部のリブは、ヘッドカバー１を平面視した際に上面リブ３１～３４と同じ位置に形成されている。具体的には、第１裏面リブ４２ｃは、上面リブ３３、３４と同じ位置に形成されている。また、第２裏面リブ４４ｃは、上面リブ３１、３２と同じ位置に形成されている。そして、第１裏面リブ４２ｃが上面リブ３３、３４と連結しており、第２裏面リブ４４ｃが上面リブ３１、３２を連結している。これにより、第１裏面リブ４２ｃと上面リブ３３、３４による断面二次モーメントと、第２裏面リブ４４ｃと上面リブ３１、３２による断面二次モーメントとを大きくすることができる。この結果、カバー本体１０の曲げを効果的に抑制できる。

【0035】

本実施形態において、第２裏面リブ４４ａ～４４ｄの高さは一定であるが、第１裏面リブ４２ａ～４２ｄの高さは一定ではない。第１裏面リブ４２ａ～４２ｄの高さは、短手方向の中央部で低く、かつ短手方向の端部で高くなっている。具体的には、第１裏面リブ４２ａ～４２ｄは、図４及び図５に示すようにアーチ状に形成されている。第１裏面リブ４２ａ～４２ｄをアーチ状に形成することによって、シリンダーヘッドに設けられた動弁機構等に第１裏面リブ４２ａ～４２ｄが干渉することを防止できる。

【0036】

また、第１裏面リブ４２ａ～４２ｄをアーチ状に形成することで、以下のような効果が奏される。
第１裏面リブ４２ａ～４２ｄが、本実施形態とは異なり高さが一定である場合には、カバー本体１０が重量物５０から受ける上下方向の荷重は、曲げモーメントの荷重として第１裏面リブ４２ａ～４２ｄに伝達される。これにより、カバー本体１０の撓み変形を誘発し、カバー本体１０が騒音の発生源となる。
これに対して、本実施形態のように第１裏面リブ４２ａ～４２ｄがアーチ状である場合には、カバー本体１０が重量物５０から受ける上下方向の荷重は、カバー本体１０の長手方向の圧縮力（又は引っ張り力）に変換される。この結果、騒音の原因となるカバー本体１０の撓み変形を抑制できる。別言すれば、カバー本体１０の撓み変形に起因する騒音を抑制できる。

【0037】

第１裏面リブ４２ａ～４２ｄ及び第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、カバー本体１０と一体で形成されているが、これに限定されない。例えば、第１裏面リブ４２ａ～４２ｄ及び第２裏面リブ４４ａ～４４ｄは、カバー本体１０とは別部材から成り、カバー本体１０に固定されていてもよい。

【0038】

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態のヘッドカバー１は、カバー本体１０の上面１２に設けられ重量物５０を支持する支持部２０と、上面１２において支持部２０から放射状に延出している複数の上面リブ３１～３４とを備える。
支持部２０から放射状に延出する上面リブ３１～３４を設けることで、カバー本体１０の剛性を高めることができる。このため、支持部２０に重量物５０に載置されても、カバー本体１０の強度が高いため、重量物５０からの荷重によってカバー本体１０が変形することを抑制できる。

【0039】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0040】

１ ヘッドカバー
１０ カバー本体
１２ 上面
１４ 裏面
２０ 支持部
３１～３４ 上面リブ
４２ａ～４２ｄ 第１裏面リブ
４４ａ～４４ｄ 第２裏面リブ
５０ 重量物

【要約】

【課題】重量物を支持するヘッドカバーの高剛性を実現する。
【解決手段】エンジンのシリンダーヘッドを覆うヘッドカバー１は、カバー本体１０の上面１２に設けられ、重量物５０を支持する支持部２０と、上面１２において支持部２０から放射状に延出している複数の上面リブ３１～３４とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】