JP2008144927A - シール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】液状ガスケットをより早期に硬化させることのできるシール構造を提供する。
【解決手段】このシール構造は、ボルトＢをオイルパン２０の貫通孔２２に挿通した状態で内燃機関１０のねじ穴１１に螺合することによってオイルパン２０が内燃機関１０に締結固定される部分に適用される。内燃機関１０およびオイルパン２０の対向面の間に液状ガスケットＧが塗布される。内燃機関１０の対向面に、ねじ穴１１から同対向面の外縁端まで延びる溝１２が形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、二つの部材間に液状ガスケットが塗布されてなるシール構造に関する。

内燃機関の下部には、潤滑オイルを貯留するためのオイルパンが設けられている。詳しくは、オイルパンに貫通孔が形成される一方、内燃機関にねじ穴が形成されて、ボルトを上記貫通孔に挿通した状態で上記ねじ穴に螺合することによってオイルパンが内燃機関の下部に締結固定されている。

こうした内燃機関では、内燃機関およびオイルパンの対向面の間に液状ガスケット（例えば常温硬化型のシリコーンシール剤）が塗布されている。この液状ガスケットは、その含有成分である架橋剤が空気中の湿気（水分）との接触を通じて反応することによって硬化する。そして、そのように硬化した液状ガスケットによって、内燃機関とオイルパンとの隙間を介した同内燃機関の内部から外部へのガスの漏れがシールされる。

ここで上記内燃機関では、内燃機関およびオイルパンの対向面の面圧がごく高いために、それら対向面の間に空気が侵入し難い。そのため、液状ガスケットに空気が接触し難く、同液状ガスケットが硬化しにくい構造であると云える。

そこで従来、特許文献１，２に記載のもののように、内燃機関およびオイルパンの対向面の間隔を、内燃機関の外部側の端部や内部側の端部において大きくすることが提案されている。こうしたシール構造では、液状ガスケットと空気との接触面積が大きくなるために、液状ガスケットが比較的早期に硬化するようになる。
特開平１０−１０３１５２号公報 特開平１１−１７３４２４号公報

ところで、上記内燃機関では、ボルト締結によってオイルパンが内燃機関に固定されるために、それらの対向面の中でもボルト配設部分（貫通孔やねじ穴）の近傍部分における面圧が他の部分の面圧と比較して高い。そのため、上述したシール構造では、ボルト配設部分の近傍部分に空気中の水分が到達し難く、同部分に塗布された液状ガスケットが他の部分のものと比較して硬化し難い。また、上記シール構造では、オイルパンの貫通孔や内燃機関のねじ穴にも液状ガスケットが侵入して硬化するが、それら貫通孔やねじ穴は特に空気中の水分が到達し難い部分であるために、同部分に侵入した液状ガスケットは特に硬化し難い。そして、このように液状ガスケットが硬化し難い部分があると、その分だけ液状ガスケットが十分に硬化するまでに要する時間が長くなるために好ましくない。

また液状ガスケットは、十分に硬化する前にその温度が高くなると、同液状ガスケット中の架橋剤が消失（蒸発）してしまい、硬化しなくなる。そのため、上記貫通孔やねじ穴の内部の液状ガスケットが所望の状態まで硬化する前に内燃機関の運転が開始される等して同内燃機関の温度が上昇すると、同液状ガスケットを所望の状態まで硬化させることができなくなってしまう。このように硬化しない分があると、これが液状ガスケットによるシール性能にばらつきを生じさせる一因となり、シール性能の設定が困難になるために好ましくない。

なお、上述した内燃機関へのオイルパンの取り付け部に適用されるシール構造に限らず、ボルト締結される二つの部材間に液状ガスケットが塗布されるシール構造にあっては、こうした実情は共通している。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液状ガスケットをより早期に硬化させることのできるシール構造を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、ボルトを第１部材の貫通孔に挿通した状態で第２部材のねじ穴に螺合することによって前記第１部材が前記第２部材に締結固定される部分に適用されて、それら第１部材および第２部材の対向面の間に液状ガスケットが塗布されてなるシール構造において、前記対向面に、前記貫通孔および前記ねじ穴の一方から前記対向面の外縁端まで延びる溝が形成されてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、上記溝（面圧の低い部分）を形成することにより、貫通孔やねじ穴の内部、上記対向面の間における貫通孔およびねじ穴に近い部分といった空気中の水分が到達し難い部分に対して同水分が到達し易い構造にすることができ、液状ガスケットを早期に硬化させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシール構造において、前記溝は、前記第２部材側の対向面に、前記ねじ穴から同対向面の外縁端まで延びる形状で形成されてなることをその要旨とする。

ボルト締結される二つの部材間に液状ガスケットが塗布されるシール構造にあっては、ねじ穴の内部が最も空気中の水分が到達し難い部分であるために、例えばボルトの先端部分とねじ穴の底部分との間など、ねじ穴の内部に侵入した液状ガスケットが最も硬化し難い。上記構成では、第１部材および第２部材の各対向面のうちのねじ穴が形成されている側の対向面（第２部材側の対向面）に上記溝が形成される。そのため上記構成によれば、液状ガスケットが最も硬化し難い部分に近い位置に上記溝を形成することができ、同部分の液状ガスケットを早期に硬化させることができる。

なお、請求項１または２に記載の発明は、請求項３によるように、第１部材が内燃機関の下部に設けられるオイルパンであり、第２部材が内燃機関であるシール構造において実現することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシール構造において、前記対向面の外縁端は、前記内燃機関の外部側の端部であることをその要旨とする。
上記構成によれば、溝の内部の液状ガスケットの硬化状態を容易に確認することができ、その硬化状態に基づいて貫通孔やねじ穴の内部の液状ガスケット、あるいはそれら貫通孔やねじ穴の近傍の液状ガスケットの硬化状態を把握することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態にかかるシール構造について説明する。
図１に、本実施の形態にかかるシール構造が適用される内燃機関の概略構成を示す。
同図１に示すように、内燃機関１０にはオイルパン２０が設けられている。このオイルパン２０は、潤滑用のオイルを貯留するためのものであり、内燃機関１０の下部を覆うように設けられている。またオイルパン２０はボルト締結によって内燃機関１０に固定されている。

図２に、ボルト配設部分の断面構造を拡大して示す。
同図２に示すように、オイルパン２０の上部には内燃機関１０の外部側に向けて延びるフランジ２１が形成されており、同フランジ２１には複数の貫通孔２２（一つのみを図示）が形成されている。また内燃機関１０の下面には、上記複数の貫通孔２２に対応する位置に、それぞれ内部に雌ねじが形成された穴（ねじ穴１１）が形成されている。そして、オイルパン２０の貫通孔２２にボルトＢが挿通された状態で同ボルトＢが内燃機関１０のねじ穴１１に螺合されることによって、オイルパン２０が内燃機関１０に締結固定される。

また、内燃機関１０およびオイルパン２０の対向面の間には、液状ガスケットＧが塗布されている。この液状ガスケットＧは、その含有成分である架橋剤が空気中の湿気（水分）との接触を通じて反応することによって硬化する。そして、そのように硬化した液状ガスケットＧによって、内燃機関１０とオイルパン２０との隙間を介した内燃機関１０の内部から外部へのガスの漏れがシールされる。なお図２にあっては、理解を容易にするために内燃機関１０およびオイルパン２０（詳しくは、後述する凸部２３）の対向面の間において硬化する液状ガスケットＧの厚さを誇張して示しており、同液状ガスケットＧの実際の厚さはごく薄い。

図３に、オイルパン２０を内燃機関１０側から見た構造を示す。
同図３に示すように、上記フランジ２１はオイルパン２０の周囲全周にわたって延びる形状に形成されている。このフランジ２１には、上記貫通孔２２が複数形成されている。またフランジ２１には、内燃機関１０側に向けて突出する凸部２３が、オイルパン２０の周囲全周にわたり延設されている。なお上記凸部２３は、貫通孔２２の形成部分では同貫通孔２２の周縁を含む形状に形成される。

こうしたオイルパン２０の取り付けは以下のように行われる。
図４に示すように、先ず、オイルパン２０の凸部２３の上面に液状ガスケットＧが塗布される。なお、上記凸部２３における貫通孔２２の周縁部分にあっては、図５に示すように、貫通孔２２の周囲全周に液状ガスケットＧが塗布される。

次に、オイルパン２０が内燃機関１０にボルト締結により固定される。これに伴って液状ガスケットＧが、上記オイルパン２０のフランジ２１と内燃機関１０の下面とが対向している部分の全体にわたって広がる（図２参照）。また、このとき液状ガスケットＧが内燃機関１０のねじ穴１１やオイルパン２０の貫通孔２２に侵入する。

このようにして、内燃機関１０の下部とオイルパン２０とが対向する部分に液状ガスケットＧが設けられる。
ここで、内燃機関１０およびオイルパン２０（詳しくは、凸部２３）の対向面の中でもボルト配設部分（貫通孔２２やねじ穴１１）の近傍部分における面圧が他の部分の面圧と比較して高いために、ボルト配設部分の近傍部分に空気中の水分が到達し難く、同部分に塗布された液状ガスケットＧが他の部分のものと比較して硬化し難い。また、内燃機関１０のねじ穴１１やオイルパン２０の貫通孔２２の内部は特に空気中の水分が到達し難く、それら貫通孔２２やねじ穴１１の内部に侵入した液状ガスケットＧは特に硬化し難い。

この点をふまえて、本実施の形態では、図６に示すように、内燃機関１０の下面に溝１２を形成するようにしている。この溝１２としては、各ねじ穴１１に対応して一本ずつ、ねじ穴１１から内燃機関１０の外部側の外縁端まで延びる形状のものが形成されている（図２および図５参照）。なお上記溝１２の内部には、内燃機関１０へのオイルパン２０の取り付けに際して液状ガスケットＧが侵入して満たされる。

以下、上記溝１２を設けることによる作用について説明する。
本実施の形態にかかるシール構造では、内燃機関１０の下面とオイルパン２０の凸部２３の上面とが対向する部分に、上記溝１２を形成することによって、面圧の低い部分、すなわち空気中の水分が比較的容易に通過する部分が設定されるようになる。そのため、上述した空気中の水分が到達し難い部分（具体的には、貫通孔２２やねじ穴１１の内部、内燃機関１０およびオイルパン２０の対向面における貫通孔２２およびねじ穴１１に近い部分）に対して、同水分が到達し易い構造となり、液状ガスケットＧが早期に硬化するようになる。

また、上記シール構造では、例えばボルトＢの先端部分とねじ穴１１の底部分との間など、同ねじ穴１１の内部が最も空気中の水分が到達し難い部分であるために、ねじ穴１１の内部に侵入した液状ガスケットＧが最も空気中の水分に当接し難く、硬化しにくい。

本実施の形態では、内燃機関１０およびオイルパン２０の対向面のうちの上記ねじ穴１１が形成されている側の対向面（具体的には、内燃機関１０の下面）に上記溝１２が形成される。これにより、オイルパン２０側の対向面に溝が形成される構成と比較して、液状ガスケットＧが最も硬化し難い部分に近い位置に上記溝１２が形成されて、同部分の液状ガスケットＧが早期に硬化するようになる。

なお前述したように、液状ガスケットＧは十分に硬化する前にその温度が高くなると硬化しなくなるために、貫通孔２２やねじ穴１１の内部の液状ガスケットＧが所望の状態まで硬化する前に内燃機関１０の運転が開始される等して同内燃機関１０の温度が上昇すると、同液状ガスケットＧを所望の状態まで硬化させることができなくなる。上記シール構造では、液状ガスケットＧが早期に硬化するようになるために、そうした液状ガスケットＧの未硬化分の発生が抑えられるようになる。

さらに、本実施の形態では上記溝１２が、内燃機関１０の外部側の外縁端まで延びる形状に形成される。そのため、見た目や感触などによって、溝１２の内部に侵入した液状ガスケットＧの硬化状態を容易に確認することができる。そして、この硬化状態をもとに、貫通孔２２やねじ穴１１の内部の液状ガスケットＧ、あるいはそれら貫通孔２２やねじ穴１１の近傍の液状ガスケットＧの硬化状態を把握することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）内燃機関１０の下面に、ねじ穴１１から同下面の外縁端まで延びる溝１２を形成するようにした。そのため、内燃機関１０のねじ穴１１やオイルパン２０の貫通孔２２の内部、内燃機関１０およびオイルパン２０の対向面の間におけるねじ穴１１および貫通孔２２に近い部分といった空気中の水分が到達し難い部分に対して、同水分が到達し易い構造にすることができ、液状ガスケットＧを早期に硬化させることができる。

（２）上記溝１２を内燃機関１０の下面に形成するようにしたために、液状ガスケットＧが最も硬化し難い部分に近い位置に上記溝１２を形成することができ、同部分の液状ガスケットＧを早期に硬化させることができる。

（３）上記溝１２を内燃機関１０の外部側の外縁端まで延びる形状に形成するようにしたために、ねじ穴１１や貫通孔２２の内部の液状ガスケットＧ、あるいはそれらねじ穴１１や貫通孔２２の近傍の液状ガスケットＧの硬化状態を把握することができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・一つのねじ穴１１に対して複数の溝１２を形成するようにしてもよい。
・溝１２に代えて、あるいは加えて、内燃機関１０の下面に上記ねじ穴１１から同内燃機関１０の内部側の外縁端まで延びる形状の溝を形成するようにしてもよい。

・内燃機関１０の下面に溝を形成することに代えて、あるいは加えて、オイルパン２０のフランジ２１の凸部２３の上面に、貫通孔２２から同上面の外縁端まで延びる溝を形成するようにしてもよい。

・オイルパン２０に代えて、フランジ２１に凸部２３が形成されないオイルパン、言い換えれば、フランジの上記内燃機関１０側の面の略全体が平面形状に形成されるオイルパンを用いることができる。

・本発明は、ボルト締結される二つの部材間に液状ガスケットが塗布されるシール構造であれば、例えば内燃機関に連結された変速機と同変速機の下部に設けられたオイルパンとの対向面の間に適用されるシール構造や、分割構造のオイルパンにおける各分割部材の対向面の間に適用されるシール構造などにも適用することができる。

本発明を具体化した一実施の形態にかかるシール構造が適用される内燃機関の概略構成を示す略図。 ボルト配設部分の断面構造を拡大して示す断面図。 オイルパンを内燃機関側から見た平面構造を示す平面図。 内燃機関へのオイルパンの取り付け作業の手順を示す略図。 内燃機関へのオイルパンの取り付け作業の手順を示す略図。 内燃機関のねじ穴周辺の底面構造を拡大して示す底面図。

符号の説明

Ｂ…ボルト、Ｇ…液状ガスケット、１０…内燃機関、１１…ねじ穴、１２…溝、２０…オイルパン、２１…フランジ、２２…貫通孔、２３…凸部。

Claims (4)

1. ボルトを第１部材の貫通孔に挿通した状態で第２部材のねじ穴に螺合することによって前記第１部材が前記第２部材に締結固定される部分に適用されて、それら第１部材および第２部材の対向面の間に液状ガスケットが塗布されてなるシール構造において、
   前記対向面に、前記貫通孔および前記ねじ穴の一方から前記対向面の外縁端まで延びる溝が形成されてなる
   ことを特徴とするシール構造。
2. 請求項１に記載のシール構造において、
   前記溝は、前記第２部材側の対向面に、前記ねじ穴から同対向面の外縁端まで延びる形状で形成されてなる
   ことを特徴とするシール構造。
3. 請求項１または２に記載のシール構造において、
   前記第１部材は内燃機関の下部に設けられるオイルパンであり、
   前記第２部材は前記内燃機関である
   ことを特徴とするシール構造。
4. 請求項３に記載のシール構造において、
   前記対向面の外縁端は、前記内燃機関の外部側の端部である
   ことを特徴とするシール構造。

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