JP2001124211A - シール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価にして信頼性の高いシール構造を提供す
る。 【解決手段】 弾性を有するシール部材を介して締結さ
れる二つの部材の対向面の少なくとも一方に溝を形成
し、シール部材が該溝の内部に維持された状態で上記二
つの部材を締結するシール構造において、当該溝は断面
三角形をしており、最深部を一方に偏倚させるようにし
ている。つまり、溝を「へ」の字形状にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二つの部材のシー
ル構造に係り、詳しくは、エンジンのシリンダヘッドと
ロッカカバーのシール構造に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】エンジンでは、シリンダヘッド上
に動弁機構が設けられており、これを保護するために、
シリンダヘッドにはロッカカバーが載置されている。と
ころで、動弁機構には、カムシャフト等の各部品の潤滑
を目的として、潤滑油が供給されており、ロッカカバー
は、この潤滑油がカムシャフト等の各部品の高速作動に
より周囲に飛散するのを防止する機能も有している。

【０００３】さらに、ロッカカバー内側の空間（以下、
ロッカ室という）には、一般に、シリンダとピストン間
の隙間から漏洩するブローバイガスが導かれるようにさ
れており、ロッカカバーは、このブローバイガスが周囲
に漏れないようにする役割も有している。このようなこ
とから、潤滑油やブローバイガスのエンジン外部への漏
洩を完全に防止する必要があり、ロッカ室を密閉状態に
すべく、シリンダヘッドとロッカカバー間にはシール部
材を介装するようにしている。例えば、シリンダヘッド
と対向するロッカカバーの周縁フランジ部に断面矩形の
溝を形成し、予め該溝に合うように成型した弾性を有す
る環状のシール部材（ガスケット）を当該溝に嵌合さ
せ、ロッカカバーをシリンダヘッドに締結部材で締結し
ながら押圧することで該シール部材を圧縮してシリンダ
ヘッドに密着させシールする方法が公知である。

【０００４】さらに、溝の断面形状を左右非対称とし、
シール部材の一側に圧縮応力を集中させるようにしてシ
ール性能を高めたシール構造が実開平６４−１４９６０
号公報等に開示されている。しかしながら、このように
断面矩形の深溝に予め成型されたシール部材の突起を嵌
合させて非対称の急傾斜二面にて圧縮変形させてシール
性を得るようなシール構造では、溝とシール部材との合
いが悪いような場合等において、ロッカカバーとシール
部材間に隙間が発生し、ロッカ室を密閉状態に維持でき
ないおそれがあり、また、圧縮変形により溝からはみ出
したシール部材が溝の縁部によって破断されるおそれも
あり好ましいことではない。さらに、シール性を良好と
するには平面でシール部材を直角方向に押す平面押しが
好ましいが、上記構造では押圧力が低下してシール性が
悪化するおそれもある。

【０００５】そこで、ロッカカバーの周縁フランジ部を
平面とし、該平面に塗布硬化形成ガスケット（ＣＩＰ
Ｇ；Cured In-Place Gasket）等を塗布して硬化させ、
ロッカカバーをシリンダヘッドに締結部材で締結しなが
ら押圧することで当該塗布硬化形成ガスケットを圧縮に
よりシリンダヘッド上面に密着させシールする方法が実
用化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロッカカバ
ーの周縁フランジ部を平面として塗布硬化形成ガスケッ
トを用いる方法では、ロッカカバー或いはシリンダヘッ
ドと塗布硬化形成ガスケット間に隙間を発生させないよ
うにできる一方、塗布硬化形成ガスケットが、ロッカカ
バー或いはシリンダヘッドの少なくとも一方に確実に接
着されていないと、ロッカ室内の圧力の変化によって周
縁フランジ部の適正位置からずれてしまうという問題が
ある。このように塗布硬化形成ガスケットがずれると、
ロッカ室の気密性が損なわれ、潤滑油やブローバイガス
が外部に漏洩してしまい好ましいことではない。

【０００７】そこで、これを防止するため、ロッカカバ
ーの周縁フランジ部或いはこれと対向するシリンダヘッ
ドのいずれか一方にプライマ塗料を塗布（プライマ処
理）し、これにより塗布硬化形成ガスケットをロッカカ
バー或いはシリンダヘッドに確実に接着することがある
が、プライマ塗料を塗布することは材料費、作業工数の
増加によるコストアップに繋がり、また接着性も該塗布
形態に左右されて品質的に不安定要因が含まれることに
なり好ましいことではない。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、安価にし
て信頼性の高いシール構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明では、弾性を有するシール部材
を介して締結される二つの部材の対向面の少なくとも一
方に溝を形成し、シール部材が該溝の内部に維持された
状態で上記二つの部材を締結するシール構造において、
当該溝は断面三角形をしており、最深部を一方に偏倚さ
せるようにしている。つまり、溝を「へ」の字形状にし
ている。

【００１０】従って、弾性を有するシール部材を断面三
角形の溝の最深部に沿わせるように付することで溝内に
良好にシール部材が保持されることになるとともに、溝
の断面三角形の最深部を一方に偏倚させることで、断面
三角形の他方に傾斜の緩やかな面を形成でき、当該溝を
形成した部材のシール部材に対する有効な押圧面を増や
すようにして、最も押圧力の高い平面押しとほぼ同様の
押圧力を得ることができ、高いシール性が得られる。

【００１１】さらに、シール部材はその弾性から上記傾
斜が緩やかな面の作用により最深部側へ向かう内向力を
伴った押圧力を発生しており、当該押圧力中の内向力は
最深部及び偏倚させた一方の側の傾斜が急な面で確実に
受け止められるので、シール部材は溝内にずれないよう
矯正されて保持される。また、この内向力を伴った押圧
力は、最深部側からの漏洩物のシール部面浸透を押し返
す作用をも有している。即ち、最深部側からの圧力が加
わるとシール部材が二つの部材間で変形してくさびのよ
うに機能することになり、さらにシール性が向上する。

【００１２】これにより、簡単な構造でありながらもプ
ライマ処理を施すことなく安価にして信頼性の高いシー
ル構造が実現される。例えば、当該シール構造をエンジ
ンのロッカカバーとシリンダヘッド間に適用するように
し、ロッカカバー側に溝を設け、且つロッカカバー内方
側、即ちロッカ室寄りに断面三角形の溝の最深部を偏倚
させるようにすれば、当該溝の断面三角形の他方の緩い
傾斜部分でシール部材を押圧することでシール性が確保
されるとともに、押圧力中の内向力が傾斜の急な面によ
り確実に受け止められてシール部材がロッカカバーとシ
リンダヘッド間に安定して保持され、特にシール部材が
ロッカ室内にずれ落ちるようなことが確実に防止され
る。

【００１３】また、ロッカ室側寄りに断面三角形の溝の
最深部が偏倚していると、ロッカ室内の圧力が上昇した
場合にシール部材が溝の傾斜の緩いロッカカバー外側に
ずれようとすることになるが、このとき、シール部材を
ロッカ室側に押し戻すような押圧力が発生してシール性
が向上することになり、ロッカ室内の圧力上昇にも拘わ
らず、潤滑油やブローバイガスの外部への漏洩が確実に
防止される。

【００１４】これにより安価にして信頼性の高いロッカ
カバーのシール構造が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づき説明する。図１を参照すると、本発明に係る
シール構造が適用されるエンジン１が示されている。こ
のエンジン１は、例えばＯＨＣ（オーバヘッドカム）型
のガソリンエンジンであり、シリンダブロック２には、
シリンダヘッド４が載置され締結されており、該シリン
ダヘッド４には、点火プラグや吸排気バルブ、ロッカア
ーム、カムシャフト等の動弁機構が設けられている。そ
して、同図に示すように、シリンダヘッド４には、これ
ら点火プラグや動弁機構を保護するべくロッカカバー６
が載置されており、当該ロッカカバー６はボルト等によ
りシリンダヘッド４に締結されている。尚、ロッカカバ
ー６は、例えば成形自在なアルミ鋳造合金製である。

【００１６】ところで、上記動弁機構には、エンジン1
内に設けられた油路を通って潤滑油が供給されており、
当該潤滑油はカムシャフトの高速回転によって周囲に飛
散する。従って、ロッカカバー６は当該飛散する潤滑油
を外部に漏らさないようにする機能も有している。さら
に、ロッカカバー６内方側の空間、即ちロッカ室１２に
はシリンダとピストン間の隙間から漏れるブローバイガ
スが吸気系に送られる前に一時的に貯留されるようにさ
れており、ロッカカバー６は当該ブローバイガスを外部
に漏らさない役割も有している。

【００１７】このようなことから、ロッカ室１２は密閉
されている必要があり、シリンダヘッド４とロッカカバ
ー６との間にはガスケット１０（シール部材）が介装さ
れている。これにより、シリンダヘッド４とロッカカバ
ー６間の隙間がシールされ、ロッカ室１２の気密性が確
保されている。以下、本発明に係るシリンダヘッド４と
ロッカカバー６間のシール構造について詳しく説明す
る。

【００１８】図２を参照すると、図１のＡ−Ａ線に沿う
断面が示されている。同図に示すように、シリンダヘッ
ド４上面と対向するロッカカバー６の周縁には、フラン
ジ７が外方向に延びて形成されており、当該フランジ７
のシリンダヘッド４上面と対向する面７ａには、断面三
角形の溝８がフランジ７の全周に亘って形成されてい
る。

【００１９】同図に示すように、溝８の深さａは、それ
ほど深いものではなく、例えば、溝８の幅ｂとの比（ａ
／ｂ）は、０．１〜０．１７程度である。そして、溝８
の最深部８ａはロッカカバー６の内方側、即ちロッカ室
１２側に偏倚している。つまり、溝８は、最深部８ａを
ロッカカバー６の内方側に位置させて「へ」の字形状に
形成されている。

【００２０】そして、溝８の最深部８ａに沿うようにし
て上記ガスケット１０がフランジ７とシリンダヘッド４
上面との間に圧縮された状態で介装されている。ここ
に、ガスケット１０は、例えば上述した塗布硬化形成ガ
スケット（ＣＩＰＧ等）、即ち、塗布時には接着性を有
したゲル状である一方、空気中である程度時間が経過す
ると弾性を有するラバー状に変化する性質を備えたガス
ケットとされている。

【００２１】従って、実際には、予めロッカカバー６側
に、フランジ７の溝８の最深部８ａに沿い材料断面積が
所定値で一定となるようにして当該ガスケット１０を塗
布しておき、当該ガスケット１０がラバー状になった時
点でロッカカバー６をシリンダヘッド４上面に載置す
る。これにより、ガスケット１０が図示のようにフラン
ジ７とシリンダヘッド４上面との間に介装された状態と
される。

【００２２】ところで、同図に示すように、フランジ７
には所定の間隔で且つガスケット１０と干渉しないよう
にして所定高さの複数の突起９が突設されており、当該
突起９は、ロッカカバー６がシリンダヘッド４上面に載
置されたときにシリンダヘッド４上面と当接するように
されている。ここで、所定高さはガスケット１０の材料
径よりも十分に小さい値に設定されている。これによ
り、ロッカカバー６がボルト等によりシリンダヘッド４
に締結されても、ガスケット１０が過度に圧縮されて材
料割れや破断等を起こすことが防止される。

【００２３】尚、図４に示すように、突起９を特に設け
ず、溝８の外周側平面及び内周側平面によってロッカカ
バー６とシリンダヘッド４とが当接するような構成であ
ってもよい。以下、このように構成された当該シール構
造の作用効果について説明する。上述したように、ガス
ケット１０は、ロッカカバー６に形成されたフランジ７
の溝８の最深部８ａに沿うようにしてロッカカバー６と
シリンダヘッド４間に介装されている。

【００２４】つまり、ガスケット１０は、ロッカカバー
６側においては、最深部８ａからロッカカバー６内方
側、即ちロッカ室１２側に延びる急斜面８ｂ及びロッカ
カバー６外方側に延びる緩斜面８ｃと当接している。こ
のようにガスケット１０が急斜面８ｂと緩斜面８ｃとに
当接していると、硬化したガスケット１０は、緩斜面８
ｃにより発生する内向力によってロッカ室１２側に押さ
れるものの急斜面８ｂによって確実に阻止され、ロッカ
室１２側には移動できず、最深部８ａ位置に矯正され安
定して保持される。ロッカ室１２内の圧力が大気圧より
も小さくなり、ガスケット１０が大気圧によってロッカ
室１２側に押された場合にも、ガスケット１０は、溝８
の最深部８ａ位置に良好に保持され、ロッカ室１２側に
脱落してしまうことが好適に防止される。

【００２５】また、ガスケット１０が緩斜面８ｃと当接
しているので、フランジ７に溝８の無いフラットな面の
場合と略同様に、フランジ７がガスケット１０を押圧す
る押圧面が十分に確保されている。つまり、ロッカカバ
ー６がボルト等によってシリンダヘッド４に締結される
と、フランジ７がガスケット１０を押圧するのである
が、このようにフランジ７のガスケット１０に対する有
効な押圧面が十分に確保されていると、最も押圧力の高
い平面押しとほぼ同様の押圧力が得られ、ガスケット１
０が良好に圧縮されて当該ガスケット１０の弾性力によ
り十分な圧着力が発生し、ロッカカバー６とガスケット
１０間及びシリンダヘッド４とガスケット１０間におい
て高いシール性が得られる。

【００２６】また、図３を参照すると、ロッカ室１２内
の圧力が大気圧よりも高くなってガスケット１０がロッ
カカバー６外方側に押された場合の状況が示されてい
る。同図に示すように、ロッカ室１２内の圧力が大気圧
よりも高くなるような場合には、ガスケット１０は緩斜
面８ｃに沿ってロッカカバー６外方側に移動しようと
し、ガスケット１０がフランジ７から剥離しているよう
な場合には、ガスケット１０は緩斜面８ｃに沿ってロッ
カカバー６外方側に僅かながら移動する。

【００２７】しかしながら、この際、同図に示すよう
に、フランジ７とシリンダヘッド４間の隙間は緩斜面８
ｃの存在によりロッカカバー６外方側にいくにつれて小
さくなっており、ガスケット１０はシリンダヘッド４上
面に沿う方向に延びて幅が広がることとなる。このよう
にガスケット１０の幅が広がるよう変形することは、つ
まり、フランジ７がガスケット１０を押圧する有効な押
圧面が増大するとともに、ガスケット１０の弾性力によ
ってガスケット１０のフランジ７やシリンダヘッド４と
の圧着力が増強されることを意味する。即ち、ロッカ室
１２内の圧力が大気圧よりも高くなりガスケット１０が
ロッカカバー６外方側に押されると、ガスケット１０が
フランジ７とシリンダヘッド４上面との間でくさびのよ
うに機能して潤滑油やブローバイガスのシール部面浸透
を押し返す働きをすることになり、シール性が向上する
のである。これにより、ロッカ室１２内の圧力の上昇に
拘わらず、潤滑油やブローバイガスの外部への漏洩が確
実に防止される。

【００２８】以上のように、本発明のシール構造では、
最深部８ａをロッカカバー６の内方側に位置させて
「へ」の字形状に形成された断面三角形の溝８をフラン
ジ７の全周に亘って形成するようにしており、これによ
り常に高いシール性を確保するとともにロッカ室内の圧
力変化に拘わらずガスケット１０を溝８にずれなく良好
に保持可能である。従って、本発明によれば、プライマ
処理を施すことなく安価にして信頼性の高いロッカカバ
ー６及びシリンダヘッド４間のシール構造を得ることが
できることになる。

【００２９】つまり、本発明に係るシール構造をエンジ
ンのロッカカバーとシリンダヘッド間に適用するように
し、ロッカカバー側に溝を設け、且つロッカカバー内側
寄りに断面三角形の溝の最深部を偏倚させることによ
り、当該溝の断面三角形の他方の緩い傾斜部分でシール
部材を良好に押圧してシール性を確保できるとともに、
押圧力中の内向力を傾斜の急な面で確実に受け止めてシ
ール部材をロッカカバーとシリンダヘッド間に安定して
保持でき、さらに、ロッカ室内の圧力が上昇しシール部
材が溝の傾斜の緩いロッカカバー外側にずれようとする
ときにおいてシール部材をロッカ室側に押し戻すような
押圧力を発生させてさらにシール性を高めることが可能
となり、ロッカ室内の圧力上昇にも拘わらず、潤滑油や
ブローバイガスの外部への漏洩を確実に防止することが
できる。これにより安価にして信頼性の高いロッカカバ
ーのシール構造を得ることができることになる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１のシール構造によれば、弾性を有するシール部材
を介して締結される二つの部材の対向面の少なくとも一
方に断面三角形であって最深部を一方に偏倚させた
「へ」の字形状の溝を形成したので、溝の断面三角形の
他方の側に傾斜の緩やかな面を形成でき、当該溝を形成
した部材のシール部材に対する有効な押圧面を増やすよ
うにして最も押圧力の高い平面押しとほぼ同様の押圧力
を得ることができ、高いシール性を得ることができると
ともに、押圧力中の内向力を最深部及び偏倚させた一方
の側の傾斜の急な面で確実に受け止めることができ、シ
ール部材を溝内にずれないよう矯正して保持することが
できる。また、最深部側からの圧力が上昇すると、シー
ル部材が二つの部材間で変形し、くさびのように機能し
て最深部側からの漏洩物のシール部面浸透を押し返す働
きをすることになり、極めて高いシール性を確保するこ
とができる。これにより、簡単な構造でありながらもプ
ライマ処理を施すことなく安価にして信頼性の高いシー
ル構造を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシール構造が適用されるエンジン
を示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示し、本発明に係
るシール構造の詳細を示す図である。

【図３】ロッカ室内の圧力上昇によりガスケットがロッ
カカバー外方側に押された場合の状況を示す図である。

【図４】図２に対して突起を設けないようにした場合の
シール構造の詳細を示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ４ シリンダヘッド ６ ロッカカバー ８ 溝 ８ａ 最深部 ８ｂ 急斜面 ８ｃ 緩斜面 １０ ガスケット（シール部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性を有するシール部材を介して締結さ
   れる二つの部材の対向面の少なくとも一方に溝を形成
   し、前記シール部材が該溝の内部に維持された状態で前
   記二つの部材を締結するシール構造であって、 前記溝は断面三角形であり、最深部が一方に偏倚してい
   ることを特徴とするシール構造。