JP2005188533A - オイルパン及びオイルパン用ガスケットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組付け性やシール性がより向上するとともに、耐久性の改善も可能となるオイルパン、並びにオイルパン用ガスケットの製造方法を提供する。
【解決手段】シリンダブロックの開放端を閉塞するように装着されるオイルパン２において、開放端を形成する環状縁部に対向する環状フランジ部４Ａを有したオイルパン本体４と、これと環状縁部との間に位置するように装備されるゴム材製で環状のガスケット５とを有し、ガスケット５は、環状フランジ部４Ａに、これとほぼ同じ平面視形状に形成されて載置された未加硫ガスケット材５’を、成形型６と環状フランジ部４Ａとで挟み込んでの型成形により、所定の断面形状に形成し、かつ、加硫処理して環状フランジ部４Ａに一体化させたものである。未加硫ガスケット材５’は、線状芯材７を内部に含む状態で押し出し成形された未加硫ゴムの棒状体で構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車用エンジンのシリンダブロックや、ミッションケース等の潤滑油を伴って作動する動力機構が内装されるケーシングに装備されるオイルパン、並びにそれに使用されるオイルパン用ガスケットの製造方法に関するものである。

従来技術として、ケーシングの一例であるエンジンブロックで説明する。一般に、エンジンのシリンダブロックは、その下部が開放されており、その開放端を閉塞するように深皿状等のオイルパンをボルトを用いて締付け固定してある。オイルパン内には、シリンダヘッドやピストン等のエンジンの各部に給油するために、所定量のエンジンオイル（潤滑油）を溜めるようになっている。

オイルパンは、圧延鋼板による板金材、合成樹脂材による板状部材、或いは、鍛造や鋳造による金属材から形成されているのが一般的であるり、オイル漏れを防止すべく、シール部材であるガスケットを介在させてシリンダブロックの開放端に締付け固定されている。このような技術としては、特許文献１や特許文献２、或いは特許文献３において開示されたものが知られている。
実開昭６０−１５９５４号公報 実開平１−１０８３５０号公報 特開平４−９３２２７号公報

前記特許文献１や２のものにおいては、板金製オイルパンを、ガスケットを介してシリンダブロックの開放端にボルトを用いて締付け固定する構造としてあるので、オイルパンのシリンダブロックへの組付けの際には、それらの間に別部材であるガスケットを所定位置にセットする専用の操作を必要としていた。

ガスケットは、一般にゴム等の弾性材料を用いて環状に形成されていて、それ自身では環状フランジ部に適合した所定の形状を維持する機能、即ち、保形性には乏しいので、組付け時には、ガスケットを環状フランジ部に正しくセットする慎重さも必要である。そのため、オイルパンを組付ける操作には手間が掛かるものであり、組付け性はあまり芳しいものではなかった。

そして、従来のガスケットは、加硫済みのゴムシートを打抜き、プレス成形によりフランジ形状に形成し、ビード部も形成してオイルパン用のものとしていたが、環状のものを作るときは材料の無駄が多かった。その為、二つ割りに形成して、これらを後で繋ぐことで環状のガスケットにする、という煩わしい作業が必要とされることもあった。

また、ガスケットによるシール機能を向上すべく、ガスケットの断面形状を、オイルパンの環状フランジ部の表面形状や、シリンダブロックの環状縁部の表面形状に合致させる手段を採ることがあるが、このような場合は、予めガスケットの断面を所定形状のものとして作成しておく必要がある。故に、環状縁部等を後から形状変更する必要が生じたような場合には、ガスケットの断面形状も変更しなければならず、金型等の設備変更によるコストアップや開発期間の増大といった不利が生ずる。

さらに、単にガスケットを介装させる手段では、オイルパンをシリンダブロックに締付け固定することの圧縮応力により、ガスケットが圧潰して横に食み出るといった、所謂「横流れ現象」が生じ、所期した高い面圧が得られず、シール性が向上し難いという課題もあり、オイルパン、特にそのシール構造には改善の余地が残されているものであった。

特許文献３のものは、液状ゴムを成形型に注入するものであるから、型は勿論、注入専用のノズル状の用具も必要であり、工程が複雑化するとともに設備コストも高く付くものであった。

このような状況に鑑みて本発明は、主にガスケットによるシール構造を見直すことにより、組付け性やシール性がより向上するとともに、耐久性の改善も可能となるオイルパン、並びにオイルパン用ガスケットの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の構成は、潤滑油を伴って作動する動力機構が内装されるケーシングの開放端に、この開放端を閉塞するように装着されるオイルパンにおいて、
前記開放端を形成する環状縁部に対向する環状フランジ部を有したオイルパン本体と、前記環状フランジ部と前記環状縁部との間に位置するように装備されるゴム材製で環状のガスケットとを有するとともに、
前記ガスケットは、線状芯材を内部に含む状態で押し出し成形された未加硫ゴムの棒状体を、前記環状フランジ部に、これとほぼ同じ平面視形状になるよう載置し、かつ、所定の断面形状にした状態で加硫処理して前記環状フランジ部に一体化させたものであることを特徴とする。

請求項２の構成は、請求項１において、
前記未加硫ガスケット材は、成形型と前記環状フランジ部とで挟み込んでの型成形により、所定の断面形状に形成されるものであることを特徴とする。

請求項３の方法は、
潤滑油を伴って作動する動力機構が内装されるケーシングの開放端と、この開放端を閉塞するように前記開放端に装着されるオイルパンと、の間に介装される環状でゴム製のオイルパン用ガスケットの製造方法であって、
前記開放端を形成する環状縁部に対向するように前記オイルパンに環状フランジ部を形成し、線状芯材を内部に含む状態で押し出し成形された未加硫ゴムの棒状体を、前記環状フランジ部に、これとほぼ同じ平面視形状になるよう載置し、前記環状フランジ部に載置された未加硫ガスケット材を、所定の断面形状に形成し、かつ、加硫処理して前記環状フランジ部に一体化させることを特徴とする。

請求項４の方法は、請求項３において、
前記未加硫ガスケット材を、成形型と前記環状フランジ部とで挟み込んで型成形することにより、所定の断面形状に形成することを特徴とする。

請求項１の構成においては、ガスケットは、環状フランジ部に、これとほぼ同じ平面視形状に形成されて載置された未加硫ガスケット材を、所定の断面形状に形成し、かつ、加硫処理して環状フランジ部に一体化させたものであるから、ガスケットは、環状フランジ部上での加硫処理によってその環状フランジ部に加硫接着されて一体化されるので、ガスケットとして完成した時点で、オイルパン本体に分離不能にセットされた状態になる。

故に、オイルパンのケーシングへの組付け時に、別部材のガスケットをオイルパン本体にセットする操作が不要になるとともに、不確実にセットされることがなく、ガスケットをオイルパン本体とケーシングとの間に所期する位置状態で正しく介装することができる。そして、ガスケットはオイルパン本体に一体化されているので、オイルパンを環状縁部に締付け固定してガスケットが圧縮されても、殆ど横流れ変形しないようになり、ガスケットと環状縁部とは十分な反発力によって密着されることとなり、良好なシール性を得ることができ、それによって耐久性も向上可能となる優れたオイルパンを提供できる。

また、ガスケットは、予めその断面を所定形状のものとして作成しておく必要がないので、環状縁部等を後から形状変更する必要が生じたような場合でも、未加硫ガスケット材の断面形状の変更は不要であり、金型等の設備変更によるコストアップや開発期間の増大が生じないという利点もある。

そして、未加硫ガスケット材を、線状の芯材を内部に含む状態での押し出し加工によって形成された未加硫の成形ゴムで構成してあるので、品質の安定化と低コスト化が可能になり、生産性も向上する。加えて、ゴムシートから環状の形状のものを打抜く場合のような材料の無駄が生じないので、歩留まりが向上し、この点からも生産性が改善されるようになる。また、芯材の存在により、不定形な未加硫ゴムのフランジ部の形状に沿った曲げ加工がし易く、その後の加硫処理により、フランジ部上に正しく固定化されるようになる。加えて、ガスケットの強度を効率良く向上させることができ、オイルパンの耐久性向上に寄与可能になるとともに、環状フランジ部の形状に沿ってベンディング加工した後の形状保持特性も良好であり、環状フランジ部に対する組付け性が向上する利点もある。

請求項２の構成においては、未加硫ガスケット材は、成形型と環状フランジ部とで挟み込んでの型成形により、所定の断面形状に形成されるものであるから、ベンディング加工等を行うという、１回の型成形工程で所定形状に加工でき、生産性に優れるようになる。また、オイルパン本体が一方の成形型を兼ねるようになるので、別途必要になるの成形型は成形型のみで良く、型部品の削減やそれによるコストダウンが可能になる。

請求項３の方法は、請求項１の構成を方法化したものである。即ち、ガスケットを、オイルパン本体の環状フランジ部上で直接に形状成形して加硫させる方法であり、請求項１の構成による効果と同等の効果が得られるオイルパン用ガスケットの製造方法を提供することができる。

請求項４の方法においては、請求項２の構成を方法化したものであり、請求項２の構成による効果と同等の効果を奏することができる。

以下に、本発明によるオイルパン、及びオイルパン用ガスケットの製造方法の実施形態を、自動車用エンジンのシリンダブロック（潤滑油を伴って作動する動力機構が内装されるケーシングの一例）に適用されるものとして、図面に基づいて説明する。尚、「潤滑油を伴って作動する動力機構が内装されるケーシング」としては、内部にギヤ減速機構やトルクコンバータが内装されるミッションケース（オートマチックトランスミッションケース等）でも良く、その他のものでも可能である。

図１は、自動車用エンジンにおけるシリンダブロックとオイルパンとの上方から見た分解斜視図である。図２は、図１のものを下方から見た斜視図であり、オイルパン２に一体装備されているガスケット５を、構造理解をし易くするため、意図的に分解した状態にして描いてある。これら図１、図２において、１は鋳鉄製のシリンダブロックであり、このシリンダブロック１の下端である開放端１Ａには、この開放端１Ａを閉塞するようにオイルパン２が複数のボルト３を用いて締付け固定されている。

オイルパン２は、開放端１Ａを形成する環状縁部１ａに対向する環状フランジ部４Ａを有した断面が略深皿状で板金材製のオイルパン本体４と、これと環状縁部１ａとの間に位置するように装備されるゴム製で環状のガスケット５とを有して構成されている。８はボルト３の挿通孔である。

ガスケット５は、図７に示すように、断面形状が略台形で、かつ、鋼製のワイヤーによる芯材７がインサートされており、オイルパン２のシリンダブロック１への組付け時には、環状フランジ部４Ａと環状縁部１ａとの間に介装されて圧縮変形され、それによってこれら両者２，１間を良好にシールする。ガスケット５は、環状フランジ部４Ａに、これとほぼ同じ平面視形状に形成されて載置された未加硫ガスケット材５’（図４参照）を、成形金型６（図５参照）と環状フランジ部４Ａとで挟み込んで型成形することにより、所定の断面形状に形成し、かつ、加硫処理して環状フランジ部４Ａに一体化される。

このガスケット（オイルパン用ガスケット）５の製造方法は次のようである。先ず、図３に示すように、芯材７がインサートされての押し出し加工（線状の芯材７を内部に含む状態での押し出し加工）により、断面形状が円形で未加硫の成形ゴム、即ち棒状体の未加硫ガスケット材５’を作成する。次いで、図４に示すように、断面円形の未加硫ガスケット材５’を曲げ変形させ、かつ、オイルパン本体４の環状フランジ部４Ａ上に載置する。つまり、平面視形状が環状フランジ部４Ａとほぼ同形状の未加硫ガスケット材５’を形成する。

尚、この場合の未加硫ガスケット材５’は、挿通孔８の内側を通す形状に加工されているが、外側を通す形状としても良い。また、未加硫ガスケット材５’は、半加硫されたものであっても良く、以後、未加硫と半加硫とを総称して「未加硫」と定義する。

そして、図５に示すように、環状フランジ部４Ａに載置された未加硫ガスケット材５’を、所定の断面形状に掘り込み形成された型溝部６ａを有した成形金型６と、環状フランジ部４Ａとで挟み込んで加圧する型成形を行うことにより、図６に示すように、所定の断面形状である略台形に形成する。このとき、同時に加熱処理も行い、未加硫ガスケット材５’を、図７に示すように、加硫処理されたガスケット５に仕上るのである。

尚、未加硫ガスケット材５’を所定の断面形状に形成する方法としては、へら等を用いての人為作業でも良く、治具を用いて単に上下方向や左右方向に圧縮する、という方法も可能である。又、未加硫ガスケット材５’の押し出し加工時に、予め図７に示すような、略台形の断面形状としておくという方法でも良い。

このように、未加硫ガスケット材５’を、組付け時のセット対象となる環状フランジ部４Ａに載せた状態で成形及び加硫処理するので、オイルパン本体４が下側の成形型を兼ねており、別途必要になるの成形型は、上側の成形金型６のみで良く、金型部品の削減やそれによるコストダウンが可能になる。加えて、未加硫ガスケット材５’は、環状フランジ部４Ａ上において加硫処理される（型成形時の加熱によって加硫される）ので、それによってガスケット５が環状フランジ部４Ａに加硫接着され、接着等の専用の一体化工程を必要とすることなく、ガスケット５をオイルパン本体４に強固に一体化することができる利点もある。

尚、前記加硫処理は、環状フランジ部４Ａ上での型成形後に、高周波加熱やオーブンによって行うようにしても良く、或いは、押し出し成形時に所定形成された未加硫ガスケット材５’を環状フランジ部４Ａ上に載置した状態で行っても良い。

ガスケット５は、オイルパン本体４の環状フランジ部４Ａに、広い面積でもって加硫接着されて一体化されているので、オイルパン２をシリンダブロック１の環状縁部１ａに締付け固定することで、ガスケット５が圧縮されても、殆ど横流れ変形しないようになる。従って、ガスケット５と環状縁部１ａの表面とは十分な反発力によって密着されることとなり、良好なシール性を得ることができるとともに、経時変化等によってゴム材が劣化しても、環状フランジ部４Ａに一体化されたガスケット５は容易には崩れ難くなり、耐久性も向上するようになる。

尚、シリンダブロック１の環状縁部１ａの表面形状としては、図７の左側に仮想線で示すような平な面９であっても、図７の右側に仮想線で示すような溝付面１０であっても良い。溝付面１０とした場合には、ボルト３によって締付け固定時に、溝付面１０の溝以外の部分が環状フランジ部４Ａに当接してのストッパーになり、ゴム製ガスケット５の不測の過圧縮が未然に防止可能となる利点がある。

ガスケット５の断面形状は、図８に示すように、幅方向で中間部が陥没した段差形状の環状フランジ部４Ａに合せて、内外の環状薄肉片部５ａ，５ｂ、環状下方突出部５ｃを有した異型形状に設定しても良い。この場合でも芯材７をインサートしておけば、強度や耐久性の点で好ましい。

ガスケット５の断面形状は、図９に示すように、上下にギザギザ状の鋸歯部５ｄ，５ｅを有した幅広で、かつ、芯材７を有したものでも良い。このように、極く小さなビード部の複数を並設すれば、ケーシングのガスケット５との面圧を有効に増すことができ、シール性を向上させることができる。

自動車用シリンダブロックの分解斜視図 ガスケットを分離した状態として、図１を下方から見上げた斜視図 未加硫ガスケット材の形状を示す一部切欠きの斜視図 未加硫ガスケット材の環状フランジ部へのセット操作を示す作用図 未加硫ガスケット材の型成形前のオイルパンの断面図 未加硫ガスケットの型成形状況を示す断面図 型成形後のオイルパンの断面図（実施例１） ガスケットの他の断面形状を示す断面図（実施例２） ガスケットの他の断面形状を示す断面図（実施例３）

符号の説明

１ シリンダブロック
１Ａ 開放端
１ａ 環状縁部
２ オイルパン
４ オイルパン本体
４Ａ 環状フランジ部
５’ 未加硫ガスケット材
５ ガスケット
６ 成形型
７ 芯材

Claims (4)

1. 潤滑油を伴って作動する動力機構が内装されるケーシングの開放端に、この開放端を閉塞するように装着されるオイルパンであって、
   前記開放端を形成する環状縁部に対向する環状フランジ部を有したオイルパン本体と、前記環状フランジ部と前記環状縁部との間に位置するように装備されるゴム材製で環状のガスケットとを有するとともに、
   前記ガスケットは、線状芯材を内部に含む状態で押し出し成形された未加硫ゴムの棒状体を、前記環状フランジ部に、これとほぼ同じ平面視形状になるよう載置し、かつ、所定の断面形状にした状態で加硫処理して前記環状フランジ部に一体化させたものであるオイルパン。
2. 請求項１において、
   前記未加硫ガスケット材は、成形型と前記環状フランジ部とで挟み込んでの型成形により、所定の断面形状に形成されるものであるオイルパン。
3. 潤滑油を伴って作動する動力機構が内装されるケーシングの開放端と、この開放端を閉塞するように前記開放端に装着されるオイルパンと、の間に介装される環状でゴム製のオイルパン用ガスケットの製造方法であって、
   前記開放端を形成する環状縁部に対向するように前記オイルパンに環状フランジ部を形成し、線状芯材を内部に含む状態で押し出し成形された未加硫ゴムの棒状体を、前記環状フランジ部に、これとほぼ同じ平面視形状になるよう載置し、前記環状フランジ部に載置された未加硫ガスケット材を、所定の断面形状に形成し、かつ、加硫処理して前記環状フランジ部に一体化させるオイルパン用ガスケットの製造方法。
4. 請求項３において、
   前記未加硫ガスケット材を、成形型と前記環状フランジ部とで挟み込んで型成形することにより、所定の断面形状に形成するオイルパン用ガスケットの製造方法。
   

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