JP2007085463A - シール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産コストの上昇を招くことなくシール性を高くする。
【解決手段】 ボルト６で締め付け固定される一対の部材１、３のシール面２、４間に挟持されるシール部材５を、一方の部材１のシール面２上に当接保持される本体部５ａと、該本体部５ａから他方の部材３のシール面４に向って突出する補助部５ｂとで構成する。前記本体部５ａの高さを全域に亘ってほぼ同一高さに構成する一方、前記補助部５ｂの突出高さを前記ボルト６の取り付け位置から離間するにつれて次第に高くしたことにより、シール面４のそりによるシール面圧の不均一を解消するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明はシール装置に係り、特に、ダイキャスト製品の取り付け部分の密封機能に優れたシール装置に関するものである。

エンジンのシリンダヘッドとヘッドカバーの取り付け部をシールするために、従来ではシリンダヘッドとヘッドカバーとの対向面にそれぞれシール面を形成し、ダイキャスト製品で構成されるヘッドカバーのシール面の周囲に剛性の高いフランジを設けることにより、このフランジをシリンダヘッドの上面にボルトで締め付け固定してシリンダヘッドおよびヘッドカバーのシール面と、それらの間に挟み込んだシール材の間に所定の面圧を与えて両者の接合部を密閉させるようにしていた。

このように用いられる従来のシール装置にあっては、全長に亘ってほぼ同一断面の成型品で構成することが多かったために、締め付けボルトの取り付け間隔を小さくしてヘッドカバーの生産時に発生するシール面のそりにともなうシール面圧の不足を解消し、あるいは、フランジの剛性を高くして面圧の不均一を回避するようにしていたが、フランジの剛性を高くするにも限界があり、特に、ヘッドカバーがダイキャスト製品である場合は、シール面のそりを完全になくすることは至難の業で生産コストの上昇につながっていた。
なお、このような事態を回避するために、特許文献１にみられるようにガスケットとシール面の隙間を補填するような形状に成型した弾性体を併用するようにしたものもある。

ところが、上記特許文献１に記載されたように、弾性部材の成型品を併用してガスケットを取り付けるようにした場合は、部品点数が増加して生産コストが上昇してしまうという不具合があった。
実用新案登録第０３７１９５号公報

解決しようとする問題点は、生産コストの上昇を招くことなくシール性を高くすることができない点である。

本発明は、ボルトで締め付け固定される一対の部材のシール面間に挟持されるシール部材を、一方の部材のシール面上に当接保持される本体部と、該本体部から他方の部材のシール面に向って突出する補助部とで構成している。そして、前記本体部の高さを全域に亘ってほぼ同一高さに構成する一方、前記補助部の突出高さを前記ボルトの取り付け位置から離間するにつれて次第に高くしたことを最も主要な特徴としている。

なお、具体的には、一方の部材のシール面上に当接保持される本体部の断面形状を全域に亘ってほぼ同一の円形状に構成する一方、該本体部の径より肉厚の薄い板状体で補助部を構成したものであり、特に、エンジンのシリンダヘッドとダイキャスト製品で構成されたヘッドカバーの接合部を密閉するヘッドカバーガスケットとして用いることでエンジンの生産コストの上昇を抑制することができる。

本発明のシール装置によれば、シール部材の高さが締め付けボルトから離間するにつれた次第に高くなっているために、シール部材の高さの変化をボルトの締め付けあるいは製造過程で発生するシール面のそりに対応させることで均一なシール面圧を得ることが可能となり、締め付けボルトの取り付け間隔を大きくし、あるいは、シール面の変形を回避するフランジの剛性を低下させても所期の密閉作用を行わせることができる、という利点がある。

図１は本発明に係るシール装置の一例をエンジンのシリンダヘッドカバーのシール装置に適用した正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。これらの図において、エンジンのシリンダヘッド１に形成したシール面２と、アルミダイキャスト製品で構成されたヘッドカバー３に形成したシール面４の間に挟設されるシール部材５は、全長に亘ってほぼ同一断面の本体部５ａと、該本体部５ａの径より薄肉の板状をなす補助部５ｂで構成され、本体部５ａの下面をシリンダヘッド１のシール面２に当接させつつ、補助部５ｂの先端をヘッドカバー３のシール面４に当接させることにより、シリンダヘッド１とヘッドカバー３の接合部を密閉するようにしている。なお、ヘッドカバー３のシール面４には、シール部材５の補助部５ｂの先端部を受容するシール溝４ａを形成することにより、シール部材５のズレを予防するようにしている。

また、前記シール部材５に設けた補助部５ｂの突出高さをボルト６の取り付け位置から離間するにつれて次第に高くしたうえで、両端に配したボルト６によりヘッドカバー３をシリンダヘッド１に締め付け固定して前記両シール面２、４とシール部材５との接触面に所定のシール面圧を与えるようにしている。

また、ヘッドカバー３が例えばアルミダイキャスト製品である場合は、その生産段階でのひけなどを原因とするシール面４のそりを完全に廃することがきわめて困難であり、このひけはシール面４の長さ方向中央部に至るほど大きくなる傾向がある。従って、機械加工されるシリンダヘッド１のシール面２とヘッドカバー３のシール面４は必ずしも平行と成らず、ヘッドカバー３のシール面４は、僅かではあるがその長さ方向中央部に至るにつれて凹入するように湾曲するそりが発生する傾向があり、この部分において両シール面２、４の間隔が大きくなることを避けることは至難であるとされている。

しかしながら、両シール面２、４の間に挟み込まれるシール部材５の高さを、ボルト６の取り付け位置から離間するにつれて次第に高くしているために、ヘッドカバー３のシール面４のそりがシール材５に設けた補助部５ｂの突出高さの違いによって補償される。

従って、従来のように必要以上に剛性が高いフランジを付設し、あるいは、ボルトの取り付け間隔を小さくして上記そりによるシール面圧の不足を回避する必要性がなく、長さ方向両端に配したボルト６を用いるのみで全域に亘ってほぼ均一なシール面圧を得ることができる。

ところで、シール部材５の本体部５ａを断面円形状に形成したうえで、補助部５ｂを本体部５ａの径より薄肉の板状体で構成した場合は、生産性を損なうことなく本体部５に対比して補助部５ｂの剛性を小さくすることができるために、シール面４のそりに対する順応性が高くなるために、そりの形状と補助部５ｂの先端形状を必ずしも一致させる必要性がなく、生産段階でのばらつきなどにともなうそりの程度が異なるシール面に対しても同一形状のシール部材で所期の密閉効果を得ることができる。

さらに、実施形態に示したように本発明をエンジンのヘッドカバーガスケットに適用した場合は、生産段階でのひけなどを原因とするそりなどを気にすることなく生産性に優れたアルミダイキャスト製品でヘッドカバーを構成することができるために、シール装置の簡略化による組立工数の低減とエンジンの軽量化を図りつつ、シール性の低下を回避することができると言う利点がある。

本発明に係るシール装置の一例をエンジンのシリンダヘッドカバーのシール装置に適用した正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ シール面
３ ヘッドカバー
４ シール面
４ａ シール溝
５ シール部材
５ａ 本体部
５ｂ 補助部
６ ボルト

Claims (3)

1. ボルト（６）で締め付け固定される一対の部材（１）（３）のシール面（２）（４）間に挟持されるシール部材（５）を、一方の部材（１）のシール面（２）上に当接保持される本体部（５ａ）と、該本体部（５ａ）から他方の部材（３）のシール面（４）に向って突出する補助部（５ｂ）とで構成し、前記本体部（５ａ）の高さを全域に亘ってほぼ同一高さに構成する一方、前記補助部（５ｂ）の突出高さを前記ボルト（６）の取り付け位置から離間するにつれて次第に高くしたことを特徴とするシール装置。
2. 一方の部材（１）のシール面（２）上に当接保持される本体部（５ａ）を全域に亘ってほぼ同一の円形状断面に構成する一方、該本体部（５ａ）の径より肉厚の薄い板状体で前記補助部（５ｂ）を構成したことを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
3. シール部材が、エンジンのシリンダヘッドとダイキャスト製品で構成されたヘッドカバーの接合部を密閉するヘッドカバーガスケットであることを特徴とする請求項１または２に記載のシール装置。
   

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