JP2004068672A - エンジンのシール構造 - Google Patents

Abstract

【解決手段】三面合せ部Ｘの間隙Ｇに液体パッキン７を充填することにより、シリンダヘッド３の角部３ｄとシリンダブロック２の角部ｃとフランジ部５Ａの端面５Ｂとの間のシールを維持するようにしている。上記角部３ｄおよび角部２ｃは、所定角度で面取りして面取部３ｅ、２ｄを形成している。そして、ガスケット４の端部４Ｂは面取部３ｅ、２ｄの内方側の縁部３ｅ’、２ｄ’よりも端面５Ｂ側へ突出させている。
これにより間隙Ｇ内に液体パッキン７を隙間無く確実に充填することができる。
【効果】従来と比較して三面合せ部Ｘのシール性を向上させることができる。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンのシール構造に関し、より詳しくは、シリンダブロックとシリンダヘッドおよびそれらの側面にわたって連結するチェーンカバーとを備えたエンジンにおいて、上記３部材の境界部分となる三面合せ部のシール構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリンダヘッドおよびシリンダブロックと、上記シリンダヘッドの下面と上記シリンダブロックの上面との間に挟持されてそれらの間のシールを維持するガスケットと、左右一対のフランジ部を有し、これらのフランジ部の端面を上記ガスケットの端部の隣接位置となる上記シリンダヘッドの下面の端部および上記シリンダブロックの上面の端部を覆って該シリンダヘッド及びシリンダブロックの側面に連結したチェーンカバーとを備えたエンジンは知られている。そしてさらに、上記シリンダヘッドの側面および上記シリンダブロックの側面と、これら両方の側面に当接する上記チェーンカバーのフランジ部の端面と、上記ガスケットを挟持したシリンダヘッドの下面の端部およびシリンダブロックの上面の端部とで構成される三面合せ部の間隙に液体パッキンを充填して、上記三面合せ部のシールを維持するように構成したエンジンは知られている（例えば、特開平１０−１８９０９号公報）。このように、従来では、上記三面合せ部の間隙内に液体パッキンを充填することにより、チェーンカバー内のオイルがシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に浸入するのを防止し、ひいてはチェーンカバー内のオイルが燃焼室側へ洩れないようにしている。
そして、図１１、図１２に示すように、従来のエンジンにおいては、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されるガスケットの端部（縁部）も上記三面合せ部の間隙に臨んでいるため、各部材を組み付けた際にガスケットの端部（縁部）がシリンダヘッドおよびシリンダブロックの側面からカバー側へ突出しないように構成している。このように構成することで、ガスケットの端部（縁部）がチェーンカバーの端面と当接することが無いので、間隙内に充填された液体パッキンがガスケットの端部によって水平方向に切断されないようにしている。さらに、図１３に示すように、従来では、上記三面合せ部となるシリンダヘッドの側面の角部およびシリンダブロックの側面の角部を面取りしている。このように構成することで、シリンダヘッドおよびシリンダブロックの側面よりも後退させたガスケットの端部の位置まで、液体パッキンが充填されやすいように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近のエンジンに用いられるガスケットの厚さは０．４ｍｍから１．０ｍｍが一般的となっている。そのため、上述したように、シリンダヘッドおよびシリンダブロックの角部を面取りしても、その面取部よりも内方側へ後退したガスケットの端部の位置まで液体パッキンを確実に充填させるのが困難であった。
また、従来のエンジンのガスケットは、その表面を薄いゴムコートで被覆している場合が多い。このようにゴムコートで被覆したガスケットにおいては、シリンダヘッドの下面およびシリンダブロックの上面とそれらの間に挟持したガスケットが、燃焼室の燃焼ガスの熱によってガスケットとヘッドブロックの伸びに差が発生することにより僅かに相対移動される。そして、この相対移動に伴って、ガスケットのゴムコートのゴムがガスケットの端部の位置から上記間隙内の液体パッキンに向けて押し出されることになる。これに伴い、ガスケットの端部と液体パッキンとの間に隙間が生じるようになり、それによって三面合せ部のシール性が悪くなるという欠点があった。
さらに、従来のガスケットは、上記チェーンカバー内のオイルがガスケットとシリンダヘッド及びシリンダブロックの当接面との間から燃焼室側へ洩れるのを防止するために、ガスケットにおける一方の三面合せ部の位置から他方の三面合せ部の位置まで、チェーンカバーの幅方向に沿ってシール手段としてのビード部を形成している（図１２参照）。しかしながら、このビード部の両端は、チェーンカバー側のフランジ部の端面に対向させて配置している。そのため、図１２に示すように、従来のビード部においては、三面合せ部となるフランジ部の端面の幅に対して、その幅方向の３分の１程度チェーンカバーの内方側に位置しており、このビード部の端部の位置までチェーンカバー内のオイルが浸入していたものである。つまり、従来一般のチェーンカバーのフランジ部は、その幅の約３分の２程度だけしか有効なシール領域として利用できないという欠点が指摘されていたものである。この点も従来の三面合せ部のシール性が低下する原因となっていたものである。
そこで、本発明の目的は、従来と比べて三面合せ部のシール性が良好なシール構造を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、シリンダヘッドおよびシリンダブロックと、上記シリンダヘッドの下面と上記シリンダブロックの上面との間に挟持されてそれらの間のシールを維持するガスケットと、左右一対のフランジ部を有し、これらのフランジ部の端面を上記ガスケットの端部の隣接位置となる上記シリンダヘッドの下面の端部および上記シリンダブロックの上面の端部を覆って該シリンダヘッド及びシリンダブロックの側面に連結したチェーンカバーとを備え、さらに、上記シリンダヘッドの側面および上記シリンダブロックの側面と、これら両方の側面に当接する上記チェーンカバーのフランジ部の端面と、上記ガスケットを挟持したシリンダヘッドの下面の端部およびシリンダブロックの上面の端部とで構成される三面合せ部の間隙に液体パッキンを充填して、上記三面合せ部のシールを維持するように構成したエンジンにおいて、
上記シリンダヘッドの下面の端部およびシリンダブロックの上面の端部をそれぞれ所定角度で面取りしてそこに面取部を形成し、上記ガスケットの端部を上記両面取部における内方側の縁部よりも上記チェーンカバーのフランジ部の端面側へ突出させるとともに、上記両面取部とそれらに隣接する上記フランジ部の端面との間に形成される間隙内に位置させ、さらに上記間隙内に上記液体パッキンを充填して三面合せ部のシールを維持するように構成したものである。
このような構成によれば、ガスケットの端部は上記間隙内に位置しているので、該間隙内の全域に液体パッキンを隙間なく確実に充填することができる。そのため、上記従来のシール構造と比較して三面合せ部のシール性を向上させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図３において１は自動車用のエンジンである。このエンジン１は、アルミ合金製のシリンダブロック２およびシリンダヘッド３と、上記シリンダブロック２の上面２ａとシリンダヘッド３の下面３ａとの間に挟持した薄板状のガスケット４とを備えており、このガスケット４により上記シリンダブロック２の上面２ａとシリンダヘッド３の下面３ａとの間のシールを維持している。ガスケット４はＳＵＳ板を用いて製造している。また、エンジン１は、上記上面２ａ、下面３ａおよびガスケット４と直交するように上記シリンダヘッド３の側面３ｂおよびシリンダブロック２の側面２ｂとにわたって組み付けた断面略Ｕ字形のチェーンカバー５を備えている。
【０００６】
図２に示すように、チェーンカバー５は、左右両側に横方向に張り出した一対のフランジ部５Ａを備えており、これら各フランジ部５Ａの端面５Ｂ（当接面）を上記シリンダヘッド３の側面３ｂおよびシリンダブロック２の側面２ｂに当接させてあり、その状態で両フランジ部５Ａを上記シリンダヘッド３の側面３ｂおよびシリンダブロック２の側面２ｂに連結している。
また、図１に示すように、チェーンカバー５の上面５Ｃとシリンダヘッド３の上面３ｃとにわたってシリンダヘッドカバー６を取り付けてあり、このシリンダヘッドカバー６により、チェーンカバー５の上面５Ｃとシリンダヘッド３の上面３ｃの全域を覆っている。上記チェーンカバー６の内部には、図示しないカムシャフトを駆動するためのチェーンを収容している。
【０００７】
上記ガスケット４におけるチェーンカバー５側の端部４Ｂ（縁部）と、その上下位置となるシリンダヘッド３の角部３ｄおよびシリンダブロック２の角部２ｃ、さらにこれらの角部３ｄ、２ｃの側面と当接するフランジ部５Ａの端面５Ｂの箇所は、一般に三面合せ部Ｘと称されており、この三面合せ部Ｘに生じる微小な間隙Ｇ内にシール部材としての液体パッキン７を充填している。
このように間隙Ｇ内に液体パッキン７を充填することで、三面合せ部Ｘのシールを維持するように構成してあり、それによって、チェーンカバー５内のオイルが上記間隙Ｇ内に浸入することを防止するようにしている。
【０００８】
また、図２および図６に示すように、上記ガスケット４には、上記端部４Ｂにおける一方のフランジ部５Ａの位置から他方のフランジ部５Ａの位置にわたって、かつチェーンカバー５の幅方向に沿ってビード部４Ａを形成している。このビード部４Ａは、上方側に向けて膨出させて断面を略台形状に形成している。このビード部４Ａによって、チェーンカバー５内のオイルが、上下の角部３ｄ、２ｃの間からガスケット４と下面３ａおよび上面２ａとの間に浸入したとしても、そのビード部４Ａの位置でオイルが燃焼室側へ浸入するのを阻止できるようにしている。また、図６に示すように、ガスケット４の表面および裏面の全域は、全域に薄いゴムコート８によって被覆している。
【０００９】
以上の構成は、従来公知のエンジンのものと変わるところはない。
しかして、本実施例は、上述した構成を前提とした上で、上記三面合せ部Ｘのシール構造を次のように改良することで、この三面合せ部Ｘのシール性を向上させたものである。
すなわち、図３、図４に示すように、上記シリンダヘッド３の角部３ｄは、フランジ部５Ａの端面５Ｂと対向する領域において、すなわち三面合せ部Ｘとなる領域を３０度ないし６０度の角度で面取りして、面取部３ｅを形成している。また、これと同様の角度でシリンダブロック２の角部２ｃも面取りして面取部２ｄを形成している。そして、面取部３ｅ、２ｄにおける内方側の縁部３ｅ’、２ｄ’が側面２ｂ、３ｂから内方側（左方側）へ後退する後退量は、同じ寸法（約１ｍｍ）に設定している。
また、シリンダヘッド３の面取部３ｅにおける内方側の縁部３ｅ’を断面円弧状に形成するとともに、シリンダブロック２側の面取部２ｄにおける内方側の縁部２ｄ’も断面円弧状に形成している。
【００１０】
さらに、本実施例においては、ガスケット４の端部４Ｂを面取部３ｅ、２ｄにおける内方側の縁部３ｅ’、２ｄ’よりもフランジ部５Ａの端面５Ｂ側へ突出させて間隙Ｇ内に位置させるとともに、この端部４Ｂが側面２ｂ、３ｂから内方側（左方側）へ０．５ｍｍ以上後退するような上記面取部２ｄ、３ｅの面取り角度と面取り量に設定している。つまり、端部４Ｂがフランジ部５Ａの端面５Ｂから常に０．５ｍｍ以上離隔するように構成している。
そして、このように、ガスケット４の端部４Ｂが面取部３ｅ、２ｄの内方側の縁部３ｅ’、２ｄ’よりも間隙Ｇ内に突出し、かつ側面２ｂ、３ｂから内方側（左方側）へ０．５ｍｍ以上後退した状態において、間隙Ｇ内に液体パッキン７を充填している。これにより、本実施例においては、エンジン１を構成する各部材の寸法誤差、組み付け誤差、熱膨張、収縮の影響があったとしても、ガスケット４の端部４Ｂは間隙Ｇ内に位置するようになっている。
また、図２に示すように、本実施例においては、両フランジ部５Ａにおけるチェーンカバー５の内方側となる角部は所要寸法だけ面取りして、面取部５Ｆを形成している。これによって、三面合せ部Ｘの間隙Ｇ内にガスケット４の表面のゴムコート８の一部が押し出されてきた場合において、そのゴムコートの一部を上記面取部５Ｆの位置の間隙内に収容できるようになっている。
さらに、図２、図５および図６に示すように、ガスケット４には、上記ビード部４Ａよりもさらにチェーンカバー５の内方側の位置にサブビード部４Ｃを形成している。図６に示すように、このサブビード部４Ｃは、端部４Ｂ側が捲れあがるように傾斜させて形成している。また、図２に示すように、サブビード部４Ｃは、その両端部を三面合せ部Ｘにおける各フランジ部５Ａの上記面取部５Ｆよりも外方側の端面５Ｂと対向する位置に位置させている。また、上述したように、サブビード部４Ｃは、ビード部４Ａに沿って、かつそれよりもチェーンカバー５に近い端部５Ｂ側に形成している。
このように、本実施例のガスケット４は、ビード部４Ａとサブビード部４Ｂを備えており、それらの二重のシール手段によって、チェーンカバー５内のオイルがガスケット４の上下の微小な間隙を介して燃焼室側へ浸入しないように構成している。
【００１１】
以上のように、本実施例のエンジン１においては、上記三面合わせ部Ｘにおける角部２ｃ、３ｄに面取部２ｄ、３ｅを形成し、かつガスケット４の端部４Ｂが面取部２ｄ、３ｅの内方側の縁部２ｄ’、３ｅ’よりも間隙Ｇ内に位置するように構成して、その状態で間隙Ｇに液体パッキン７を充填している。
そのため、ガスケット４の厚さが０．４ｍｍから１．０ｍｍと薄い場合であっても、上記間隙Ｇの全域内に隙間無く液体パッキン７を充填することができる。これにより、三面合せ部Ｘのシール性を従来よりも向上させることができる。
また、エンジン１を構成する各部材の寸法誤差、組み付け誤差、燃焼ガスの影響があったとしても、ガスケット４の端部４Ｂは間隙Ｇ内に位置することになる。そのため、図４に示すように、エンジン１の構成部材を組み付けた際に、面取部３ｅ、２ｄの内方側の縁部３ｅ’、２ｄ’よりも間隙Ｇと反対側へ退没しない。そのため、ガスケット４の端部の表面のゴムコート８が熱の影響によって液体パッキン７に向けて押し出されることが無く、したがって、間隙Ｇ内に充填した液体パッキン７によって三面合せ部Ｘのシールを確実に維持して、そのシール性を向上させることができる。また、ガスケット４の端部４Ｂがフランジ部５Ａの端面５Ｂに当接することは無いので、間隙Ｇ内の液体パッキン７がガスケット４の端部４Ｂによって切断されることは無く、したがって、三面合せ部Ｘのシール性が低下することを防止できる。
【００１２】
さらに、本実施例のガスケット４は、ビード部４Ａとサブビード部４Ｃとによる二重構造のシール手段を備えているので、ビード部４Ａだけを備えていた従来のガスケット（図１２参照）と比較して、シリンダヘッド３の下面３ａとシリンダブロック２の上面２ａとの間のシールを確実に維持することができる。そのため、チェーンカバー５内のオイルが、シリンダヘッド３の下面３ａとシリンダブロック２の上面２ａとの間を介して燃焼室側へ浸入することを確実に防止できる。
また、サブビード部４Ｃの両端部は、フランジ部５Ａの端面５Ｂにおけるチェーンカバー５の内方側に位置している。つまり、ビード部４Ａのみの場合においては、このビード部４Ａの端部は、フランジ部５Ａの端面５Ｂの幅方向中央側に位置していた（図１２参照）。そのため、この端部の位置までチェーンカバー５内のオイルが浸入することになり、三面合せ部Ｘとなる端面の幅方向の寸法（シール領域）が小さくなっていたものである。これに対して、本実施例においては、サブビード部４Ｃを設けて、その端部をチェーンカバー５の内方側に近い位置に位置させている。そのため、サブビード部４Ｃの位置でオイルの浸入を防止できることになり、それにより、三面合せ部Ｘとなる端面５Ｂの幅方向の寸法（シール領域）を大きくすることができる。この点からも本実施例においては、三面合せ部Ｘのシール性を従来よりも向上させることができる。
さらに、本実施例では、両フランジ部５Ａの内方側の角部に面取部５Ｆを形成しているので、三面合せ部Ｘの間隙Ｇ内にガスケット４の表面のゴムコート８の一部が押し出されてきた場合において、そのゴムコートの一部を上記面取部５Ｆの位置の間隙内に収容できるようになっている。
また、上記面取部３ｅ、２ｄの内方側の縁部３ｅ’、２ｄ’は断面円弧状に形成しているので、ガスケット４が熱膨張して縁部３ｅ’、２ｄ’と相対移動してもガスケット４の表面に付したゴムコート８が損傷するのを防止することができる。
【００１３】
−−−−−−−−−−−−（第２実施例）
次に、図７及び図８は、本発明の第２実施例を示したものである。この第２実施例は、上記第１実施例におけるガスケット４のサブビード部を省略して、その代わりにガスケット４の端部４Ｂの幅方向に沿って薄板状のゴム製の補助シール部材１１を取り付けたものである。この補助シール部材１１は、端部４Ｂの表面及び裏面と縁部を覆って取り付けている。
この他の構成は、上記第１実施例と同じである。このような構成の第２実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用、効果を得ることができる。なお、補助シール部材１１としてゴムの代わりに接着剤を塗布するようにしても良い。この場合には、ガスケット４の端部４Ｂと液体パッキン７とをより一層強固に接着することができる。
【００１４】
−−−−−−−−−−−−−−（第３実施例）
次に、図９及び図１０は、本発明の第３実施例を示したものである。この第３実施例は、ガスケット４として、上記第２実施例のものと同じガスケット４を用いるとともに、上記ガスケット４の端部４Ｂと対向するフランジ部５Ａの端面５Ｂに断面が略Ｖ字形の直線状の溝１２を形成したものである。そして、この溝１２の幅（開口部の上下方向寸法）は、実質的に両面取部３ｅ、２ｄの外方側の縁部が隔てた上下方向寸法と同じに設定してあり、したがって、溝１２とそれに対向した状態の面取部３ｅ、２ｄとによって間隙Ｇが形成されており、この間隙Ｇ内にガスケット４の端部４Ｂが位置している。この他の構成は上記第１実施例のものと同じである。
第３実施例においては、上記フランジ部５Ａの端面５Ｂに溝１２を設けたことにより、図１０に示すように、ガスケット４の端部４Ｂが側面２ｂ、３ｂよりもフランジ部５Ａの端面５Ｂ側へ突出していたとしても、その端部４Ｂが溝１２内に収容されるようになっている。これにより、側面２ｂ、３ｂとフランジ部５Ａの端面５Ｂとが隙間無く当接することができ、三面合せ部Ｘの間隙Ｇ内に液体パッキン７を隙間無く充填することができる。
このような構成の第３実施例であっても、上記各実施例と同様の作用、効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来と比較して三面合せ部のシール性を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すエンジン１の正面図。
【図２】図１のＩＩ―ＩＩに沿う要部の断面図。
【図３】図１のＩＩＩ―ＩＩＩに沿う要部の断面図。
【図４】図３の要部の拡大図。
【図５】図１に示したガスケットの平面図。
【図６】図５のＶＩ―ＶＩ線に沿う要部の断面図。
【図７】本発明の第２実施例におけるガスケットを示す平面図。
【図８】図７のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿う断面図。
【図９】本発明の第４実施例を示す要部の断面図。
【図１０】図９のＹ−Ｙ線に沿う断面図。
【図１１】従来技術であるエンジンの正面図。
【図１２】図１１のＸＩＩ―ＸＩＩ線に沿う要部の断面図。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ―ＸＩＩＩ線に沿う要部の断面図。
【符号の説明】
１…エンジン　　　　　　　２…シリンダブロック
２ａ…上面　　　　　　　　２ｄ…面取部
３…シリンダヘッド　　　　３ａ…下面
３ｅ…面取部　　　　　　　４…ガスケット
４Ｂ…端部　　　　　　　　５…チェーンカバー
７…液体パッキン　　　　　Ｇ…間隙
Ｘ…三面合せ部

Claims (7)

1. シリンダヘッドおよびシリンダブロックと、上記シリンダヘッドの下面と上記シリンダブロックの上面との間に挟持されてそれらの間のシールを維持するガスケットと、左右一対のフランジ部を有し、これらのフランジ部の端面を上記ガスケットの端部の隣接位置となる上記シリンダヘッドの下面の端部および上記シリンダブロックの上面の端部を覆って該シリンダヘッド及びシリンダブロックの側面に連結したチェーンカバーとを備え、
   さらに、上記シリンダヘッドの側面および上記シリンダブロックの側面と、これら両方の側面に当接する上記チェーンカバーのフランジ部の端面と、上記ガスケットを挟持したシリンダヘッドの下面の端部およびシリンダブロックの上面の端部とで構成される三面合せ部の間隙に液体パッキンを充填して、上記三面合せ部のシールを維持するように構成したエンジンにおいて、
   上記シリンダヘッドの下面の端部およびシリンダブロックの上面の端部をそれぞれ所定角度で面取りしてそこに面取部を形成し、上記ガスケットの端部を上記両面取部における内方側の縁部よりも上記チェーンカバーのフランジ部の端面側へ突出させるとともに、上記両面取部とそれらに隣接する上記フランジ部の端面との間に形成される間隙内に位置させ、さらに上記間隙内に上記液体パッキンを充填して三面合せ部のシールを維持するように構成したことを特徴とするエンジンのシール構造。
2. 上記ガスケットには、上記左右の一方のフランジ部における端面の位置から他方のフランジ部における端面の位置まで上記チェーンカバーの幅方向に沿って形成されるシール手段を設けてあり、このシール手段は、上方側へ膨出させて形成したビード部と、このビード部に沿ってそれよりもチェーンカバーに近接する位置に形成したサブビード部とからなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシール構造。
3. 上記ガスケットには、上記左右の一方のフランジ部における端面の位置から他方のフランジ部における端面の位置まで上記チェーンカバーの幅方向に沿って形成されるシール手段を設けてあり、このシール手段は、上方側へ膨出させて形成したビード部と、ガスケットの端部における幅方向の全域にわたって取り付けたシール部材とからなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシール構造。
4. 上記ガスケットの端部と対向するフランジ部の端面には、ガスケットの端部の幅方向に沿って直線状の凹部を形成してあり、ガスケットの端部は、上記シリンダヘッドの側面およびシリンダブロックの側面を越えて、上記凹部内に収容できるように構成されていることを特徴とする請求項１および請求項３に記載のエンジンのシール構造。
5. 上記各フランジ部における内方側の角部は面取りを施した面取部として形成してあり、上記サブビード部の端部は、これら両フランジ部における面取部よりも外方位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジンのシール構造。
6. 上記シリンダヘッドの下面の端部およびシリンダブロックの上面の端部は、３０度から６０度の角度で面取りされていることを特徴とする請求項１から請求項５のそれぞれに記載のエンジンのシール構造。
7. 上記シリンダヘッドの面取部及びシリンダブロックの面取部における内方側の縁部は、ともに断面円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のそれぞれに記載のエンジンのシール構造。

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