JP2007132197A - シール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】状ガスケットと液体シール剤が相互に影響し合うことなく、各シール特性を十分生かすことができ、メンテナンス作業性の面でも好ましいシール構造を提供する。
【解決手段】相互に当接する接合面２ａ，３ａ，４ａ間に板状ガスケット６が設けられた一対の重積部材２，３，４と、これら両重積部材２，３又は３，４の端部に当接する当接面５ａを有し、当接面５ａが接合面２ａ，３ａ，４ａと交差する位置に配置される第３の部材５と、両重積部材２，３又は３，４と第３の部材５が寄り集まる３面合わせ部Ａ又はＢに液体シール剤７を塗布してなるシール構造であって、３面合わせ部Ａ又はＢに位置する板状ガスケット６の端部を、重積部材２，３，４の端縁より内方に位置するように構成し、液体シール剤７を板状ガスケット６の端部に接触しないように塗布したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、板状ガスケットと液体シール剤とを使用するエンジンのシール構造に関する。

一般に、エンジンは、シリンダヘッドとシリンダブロックが板状ガスケットを介して積み重ねられ、これらの端部にチェーンケースが取り付けられている。したがって、エンジンには、これら３者が寄り集まる部分があるが、この部分は、一般に、３面合わせ部と称され、シール性の面で問題視されている。

一般に、３面合わせ部においては、板状ガスケットの製造誤差、組み付け誤差、熱的影響あるいは冷熱サイクルによる伸縮などを考慮して板状ガスケットがチェーンケースに当接しないように僅かに隙間を設けてあり、この隙間を液体シール剤により塞ぎ、内部からガスや潤滑オイルなどが漏れ出さないシール構造としている。

このような３面合わせ部におけるシールに関する提案は、従来から種々なされている。例えば、下記特許文献１は、前記３面合わせ部に対応するチェーンケースに、板状ガスケットの端部が入り込むような溝部を設け、この溝部に板状ガスケットの端部を挿入し、液体シール剤を溝部に注入することによりシリンダヘッド、シリンダブロック及びチェーンケース間を塞ぎシールするものである。

また、下記特許文献２は、シリンダヘッド下面の端部及びシリンダブロック上面の端部を面取りし、板状ガスケットの端部をシリンダヘッド及びシリンダブロックよりチェーンケースのシール面側に突出させ、面取り部分に液体シール剤を充填することによってシリンダヘッド、シリンダブロック、チェーンケース及び板状ガスケット間を塞ぎシールするものである。
特開２００３−４９７１２号公報（要約及び図３，５参照） 特開２００４−６８６７２号公報（要約及び図３参照）

しかし、これら特許文献に開示されたシール構造は、いずれも液体シール剤を隙間に充填し塞ぐことによりシール性を高めているので、板状ガスケットと液体シール剤とは相互に強固に接合されている状態となる。このようなシール部分において、エンジン作動や停止に伴う加熱や冷却が繰り返し加わると、この冷熱サイクルによる板状ガスケットの伸縮や、外部から加わる振動などにより板状ガスケットと液体シール剤との接合が剥れ易く、場合によっては、液体シール剤が剪断力により破断される虞もあり、オイル漏れなどが生じシール性が低下する虞がある。

また、板状ガスケットは、エンジン組立て時に大きな加圧力が加わっており、経年変化によりシール性が低下するが、これを交換する場合に液体シール剤と接していると、交換しにくく、メンテナンス時の作業性の面でも好ましくない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、板状ガスケットと液体シール剤が相互に影響し合うことなく、各シール特性を十分生かすことができ、メンテナンス作業性の面でも好ましいシール構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、相互に当接する接合面間に板状ガスケットが設けられた一対の重積部材と、これら両重積部材の端部に当接する当接面を有し、当該当接面が前記接合面と交差する位置に配置される第３の部材と、前記両重積部材と第３の部材が寄り集まる３面合わせ部に液体シール剤を塗布してなるシール構造であって、前記３面合わせ部に位置する前記板状ガスケットの端部を、前記重積部材の端縁より内方に位置するように構成し、前記液体シール剤を前記板状ガスケットの端部に接触しないように塗布したことを特徴とするシール構造である。

請求項１の発明では、液体シール剤が板状ガスケットの端部に接触しないように塗布されるので、板状ガスケットが冷熱サイクルによる影響を受けても液体シール剤に伝わることはなく、板状ガスケットと液体シール剤がそれぞれ独立にシール機能を発揮し、シール性の低下を確実に防止できる。また、板状ガスケットが経年変化などによりシール性が低下し、交換する作業時にも液体シール剤とは独立に交換できメンテナンス作業の面でも好ましいものとなる。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１はエンジンの３面合わせ部を示す側面図、図２は本発明の第１の実施形態に係るシール構造を示し、図１の２−２線に沿う概略断面図、図３は図２の要部拡大斜視図である。

図１に示すように、エンジン１は、シリンダヘッド２と、シリンダブロック３と、オイルパン４と、チェーンケース５とを有している。シリンダヘッド２とシリンダブロック３や、シリンダブロック３とオイルパン４は、相互に当接する接合面２ａ，３ａ，４ａ間に板状ガスケット６が設けられた重積されている重積部材であり、チェーンケース５は、これら重積部材の端部に当接する当接面５ａを有する第３の部材である。

このような一対の重積部材の端部に第３の部材が添着されると、これら３者が寄り集まった部分は、いわゆる３面合わせ部となるが、このような部位は、シール性が問題となる。

なお、シリンダヘッド２及びシリンダブロック３と、チェーンケース５が寄り集まる部分を上部３面合わせ部Ａ、シリンダブロック３及びオイルパン４と、チェーンケース５が寄り集まる部分を下部３面合わせ部Ｂと略称する。

このような３面合わせ部においては、チェーンケース５の当接面５ａとシリンダヘッド２やシリンダブロック３の端部との間には、図２に示すように、液体シール剤７（図中砂目表示している）が塗布され、チェーンケース５内からオイルなどが外部に漏れないようにシール性を確保している。

なお、チェーンケース５は、内部にエンジンにより回動されるチェーンが設けられるので、図２に示すように断面が扁平なＵ字状をしているが、このような構造からシリンダヘッド２などと当接する当接面５ａは、左右の２箇所あり、これら２箇所の当接面５ａに液体シール剤７が塗布されている。なお、チェーンケース５の当接面５ａに塗布される液体シール剤７の厚さｔ１は、数μｍ〜数十μｍ程度の薄いものである。

特に、本実施形態では、例えば、上部３面合わせ部Ａにおいては、図２，３に示すように、シリンダブロック３の側端角部において、板状ガスケット６の端部がチェーンケース５の当接面５ａと当接しないように、板状ガスケット６の側端角部をＬ字状に切除し、板状ガスケット６の端部をシリンダブロック３の端縁より内方に位置させている。

このようにすれば、シリンダブロック３の両側端縁には、液体シール剤７を塗布するスペースが確保される。したがって、本実施形態では、ここに板状ガスケット６に接触しないように液体シール剤７を塗布している。なお、シリンダブロック３の接合面３ａに塗布される液体シール剤７の塗布厚ｔ２は、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度である。

この結果、板状ガスケット６が冷熱サイクルによる影響を受け伸びても、液体シール剤７と板状ガスケット６と間に存在する空間部Ｇにより液体シール剤７に伝わらず、板状ガスケット６と液体シール剤７とは、相互に影響し合うことなく、それぞれ独立にシール機能を発揮することになり、シール性の低下が防止される。しかも、板状ガスケット６の周囲に沿って液体シール剤７が塗布されているので、外部との連通が完全に遮断され、シール性がより完全なものとなる。さらに、板状ガスケット６の交換するメンテナンス時にも液体シール剤７の存在が邪魔にならず、作業性の面でも好ましいものとなる。

なお、前述した上部３面合わせ部Ａのみでなく、下部３面合わせ部Ｂも同様に構成すれば、シール性の低下を防止することができる。

＜第２の実施形態＞
図４は本発明の第２の実施形態に係るシール構造の要部を示す、図２と同様の概略断面図である。なお、図１〜３に示す部材と共通する部材には同一符号を使用し、説明は省略する。

第１の実施形態では、板状ガスケット６の側端角部をＬ字状に切除し、板状ガスケット６の端部がチェーンケース５の当接面５ａと当接しないようにしているが、単にＬ字状に切除するのみでは、シール性が不十分な場合も生じるので、本実施形態では、図４に示すように、板状ガスケット６の端部に突出片部６ａを形成し、これを取り囲み空間部Ｇが生じるように液体シール剤７を塗布している。

このようにすれば、液体シール剤７の塗布領域が、コ字状をしたものとなり、３面合わせ部において、２重３重に板状ガスケット６と液体シール剤７が存在することになり、外部との連通が確実に遮断されることにあり、シール性がより向上することになる。なお、突出片部６ａの形状は、図示のようなＬ字状突片に限定されるものではなく、液体シール剤７が取り囲むように塗布できるものであれば、どのような形状であってもよい。

＜第３の実施形態＞
図５は本発明の第３の実施形態に係るシール構造を示す要部概略斜視図である。なお、前述した部材と共通する部材には同一符号を使用し、説明は省略する。

前述した実施形態では、液体シール剤７は、シリンダブロック３の上面に平面的に塗布されているため、冷熱サイクルなどの影響による板状ガスケット６の伸び量や、空間部Ｇの大きさあるいは形状などによっては、悪影響を受ける虞がある。

したがって、本実施形態では、板状ガスケット６の端部との間に空間部Ｇを介して塗布厚ｔ２で液体シール剤７を塗布するとともにシリンダブロック３の上面の当接面３ａに凹部９を形成し、凹部９内に液体シール剤７を充填している。このようにすれば、多量の液体シール剤７によりエンジンの振動を吸収することができるのみでなく、冷熱サイクルにより板状ガスケット６が大きく伸びても、液体シール剤７の変形量が増大し液体シール剤７の耐久性が向上することになる。

（変形例１）
図６は第３の実施形態の変形例１に係るシール構造を示す要部概略斜視図、図７は図６の７−７線に沿う断面図である。ここにおいても、前述した部材と共通する部材には同一符号を使用し、説明は省略する。

前述の第３の実施形態の凹部９は、内側面９ａが直立に形成されているため、冷熱サイクルなどの影響により液体シール剤７に外力が加わると、この力の方向によっては液体シール剤７に剪断力が作用し、液体シール剤７が容易に剥離したり破断する虞がある。このため、本変形例では、図６，７に示すように、凹部９の底面９ｂを平坦にし、内側面９ａを傾斜面としている。なお、内側面９ａは、全てのものを傾斜させることが好ましいが、場合によってはいずれか１つであってもよい。

このように内側面９ａを傾斜させると、所定の応力に対してはこれを分散させることができ、液体シール剤７の剥離や破断を防止し、耐久性が向上する。

内側面９ａの傾斜は、剪断力などの外力を逃がすように形成することが好ましく、図７に示すようにシリンダブロック３の当接面３ａより下り傾斜するように形成することが望ましい。実験によれば、傾斜角θとしては、２０°〜４５°程度が好ましいことが判明している。２０°より小さいと、平坦に塗布したものと差異がなく、４５°より大きいと、剥離や破断を生じやすい。

なお、第３の実施形態では、凹部９の形状は、略Ｌ字状をしているが、これのみでなく矩形状あるいは円形状、台形状など種々の形状のものであってもよい。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。例えば、上述した実施形態は、板状ガスケット６の側端角部の切除部８、凹部９などは、上部３面合わせ部Ａに形成しているが、下部３面合わせ部Ｂであってもよく、両者に適用してもよいことはいうまでもない。

エンジンの概略側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るシール構造を示し、図１の２−２線に沿う概略断面図である。 図２の要部拡大斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るシール構造を示し、図２と同様の概略断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るシール構造を示す要部概略斜視図である。 第３の実施形態の変形例１に係るシール構造を示す要部概略斜視図である。 図６の７−７線に沿う断面図である。

符号の説明

１…エンジン、
２…シリンダヘッド（重積部材）、
２ａ…シリンダヘッドの接合面、
３…シリンダブロック（重積部材）、
３ａ…シリンダブロックの接合面、
４…オイルパン（重積部材）、
４ａ…オイルパンの接合面、
５…チェーンケース（第３の部材）、
５ａ…チェーンケースの当接面、
６…板状ガスケット、
６ａ…板状ガスケットの突出片部、
７…液体シール剤、
９…凹部、
９ａ…凹部の内側面、
Ａ，Ｂ…３面合わせ部、
Ｇ…空間部、
ｔ１，ｔ２…液体シール剤の塗布厚。

Claims (5)

1. 相互に当接する接合面間に板状ガスケットが設けられた一対の重積部材と、これら両重積部材の端部に当接する当接面を有し、当該当接面が前記接合面と交差する位置に配置される第３の部材と、前記両重積部材と第３の部材が寄り集まる３面合わせ部に液体シール剤を塗布してなるシール構造であって、
   前記３面合わせ部に位置する前記板状ガスケットの端部を、前記重積部材の端縁より内方に位置するように構成し、前記液体シール剤を前記板状ガスケットの端部に接触しないように塗布したことを特徴とするシール構造。
2. 前記液体シール剤は、前記板状ガスケットの端部の外周に沿って塗布することを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
3. 前記両重積部材は、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックであり、前記第３の部材は、チェーンケースであって、これら３部品の前記当接面又は接合面の少なくとも１つに凹部を形成し、当該凹部に前記液体シール剤を充填したことを特徴とする請求項１又は２に記載のシール構造。
4. 前記凹部は、前記当接面又は接合面に対し少なくとも１つの内側面を傾斜させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシール構造。
5. 前記内側面の傾斜角は、前記当接面又は接合面に対し２０°〜４５°としたことを特徴とする請求項４に記載のシール構造。

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