JP2009264476A - シール構造、チェーンケース及びシール構造形成方法 - Google Patents

シール構造、チェーンケース及びシール構造形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】チェーンケースなどの取り付け時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に流れるようにできるシール構造、チェーンケース及びシール構造形成方法。
【解決手段】ガスケット6を挟持しているシリンダブロック2及びシリンダヘッド4の間隙7に対向して配置されたチェーンケース8には、この間隙7に対向し、全周がシール面8bに囲まれている液状シール材誘導凹部16を備えている。シール構造の形成時に、チェーンケース8をシリンダブロック2及びシリンダヘッド4に締結作業をする際に間隙7内へ向かう多量の液状シール材12の流れが強力に生じ、間隙7の内奥まで液状シール材12が流れ込んで確実にガスケット6の端部に液状シール材12を到達させることができる。このようにして液状シール材12がシールを必要とする位置に十分に流れるようにでき、チェーンケース8から内部の潤滑油が漏出することを防止できる。
【選択図】図4

Description

本発明は、ガスケットを挟持した第1部材と第2部材との間隙を含んで、第1部材及び第2部材に対して第3部材を液状シール材を介して配置した部分のシール構造、このシール構造に利用可能なチェーンケース及びシール構造形成方法に関する。
2つの部材を合わせた間隙を含んで3つ目の部材を液状シール材を介して配置したシール構造、いわゆる三面合わせ部のシール構造として内燃機関のチェーンケース(チェーンカバーとも言われる)によるシール構造が知られている(例えば特許文献1,2参照)。チェーンケースは内燃機関側にボルト締結されると共に液状シール材(液体パッキン、液体ガスケットとも言われる)を介して内燃機関側の壁面との間がシールされる。
しかしこのようなシール構造では液状シール材が内燃機関側、ここで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ているガスケットの端部まで到達しなくてはならない。ガスケットの端部まで到達してシールしないと、チェーンケース内の潤滑油がシリンダヘッドとシリンダブロックとの間隙にてガスケット端部と液状シール材との隙間を通過して外部に漏れ出ることになる。
特許文献1では、チェーンケース内部からの潤滑油の漏出を防止するために、シリンダヘッドとシリンダブロックの角を面取りして液状シール材が充填される空間を形成し、この空間内にガスケットの端部を配置してガスケットと液状シール材との間に隙間が生じないようにしている。更にチェーンケース側にも溝を形成することにより、ガスケットの端部がチェーンケース側に突出していても液状シール材によるシールを可能としている。
特許文献2では、チェーンケース側にもシリンダヘッドとシリンダブロックとの間隙に沿った凹部を形成することで、凹部内部に入った液状シール材にチェーンケース締結時に圧力を付与して、前記特許文献1と同様に面取りして形成された空間に液状シール材を押し込むようにしている。このことによりガスケット端部と液状シール材との間に隙間が生じないようにしている。
特開2004−68672号公報(第6頁、図1−3,10) 特開2002−257241号公報(第4−5頁、図3)
しかし特許文献1,2のいずれにおいても、チェーンケースを内燃機関側に締結する際にチェーンケースと内燃機関との間で圧力を受けた液状シール材は、溝状の空間あるいは溝状の凹部が開放されている方向、すなわち水平左右方向(ガスケット配置間隙の幅方向)に流れてしまう。したがって液状シール材が十分にシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に入らないことから、シールが必要な位置へ液状シール材が十分に流れて行かないという問題が存在する。
本発明は、チェーンケースなどの第3部材の取り付け時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に流れるようにできるシール構造、チェーンケース及びシール構造形成方法の提供を目的とするものである。
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記載する。
請求項1に記載のシール構造は、ガスケットを挟持した第1部材と第2部材との間隙を含んで、前記第1部材及び前記第2部材に対して第3部材を液状シール材を介して配置した部分のシール構造であって、前記第3部材のシール面は、前記間隙に対向して全周がシール面に囲まれた液状シール材誘導凹部を備え、この液状シール材誘導凹部の内部領域には前記液状シール材が塗布された領域の一部を含むことを特徴とする。
ガスケットを挟持している第1部材及び第2部材に対して配置された第3部材には、前記間隙に対向する液状シール材誘導凹部を備えている。この液状シール材誘導凹部は、全周がシール面に囲まれているので、シール構造を形成するために第3部材を第1部材及び第2部材に配置する時には周囲から液状シール材が流れ込む。流れ込んだ液状シール材は、液状シール材誘導凹部内に直接流れ込んだあるいは既に存在した液状シール材と共に液状シール材誘導凹部内を満たすことになる。更に第1部材及び第2部材に対する第3部材の圧着が進行されたことにより、液状シール材誘導凹部内部の液状シール材は最終的に液状シール材誘導凹部の周囲が面接触状態となる過程で、逃げ場を失って圧力を上げる。
このことによりガスケットを挟持している狭い間隙内へ向かう多量の液状シール材の流れが強力に生じることになり、間隙の内奥まで液状シール材が流れ込んで確実にガスケットの端部に到達できる。
前記特許文献1,2に示した空間や凹部は間隙の幅方向に沿って溝状に形成されているので、空間や凹部の周囲が面接触状態となるまで液状シール材には十分な逃げ場が存在し、十分に圧力を上げることはできない。このため間隙の内奥まで液状シール材が流れ込むことは困難である。
このようにして本発明では第3部材の取り付け時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に流れるようにできるシール構造を提供できる。
請求項2に記載のシール構造では、請求項1において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域には前記間隙に対して前記液状シール材が塗布された領域の一部又は全部を含むことを特徴とする。
このように特に液状シール材誘導凹部の内部領域には前記間隙に対して液状シール材が塗布された領域の一部又は全部を含むように構成しても良い。このことにより効果的に間隙の内奥まで液状シール材を多量に流れ込ませて確実にガスケットの端部に到達させたシール構造とすることができる。
請求項3に記載のシール構造では、ガスケットを挟持した第1部材と第2部材との間隙を含んで、前記第1部材及び前記第2部材に対して第3部材を液状シール材を介して配置したシール構造において、前記第1部材と前記第2部材とのいずれか一方又は両方におけるシール面は、全周が前記間隙とシール面とに囲まれた液状シール材誘導凹部を備え、この液状シール材誘導凹部の内部領域には前記液状シール材が塗布された領域の一部を含むことを特徴とする。
このように液状シール材誘導凹部は第1部材と第2部材とのいずれか一方又は両方に形成しても良い。液状シール材誘導凹部は、全周が第1部材と第2部材との間隙とシール面とに囲まれているので、シール構造を形成するために第1部材及び第2部材に第3部材が配置される時には周囲から液状シール材が流れ込む。流れ込んだ液状シール材は、液状シール材誘導凹部内に直接流れ込んだあるいは既に存在した液状シール材と共に液状シール材誘導凹部内を満たすことになる。更に第1部材及び第2部材に対する第3部材の圧着が進行することにより、液状シール材誘導凹部内部の液状シール材は、最終的に液状シール材誘導凹部の周囲が面接触状態となる過程で、逃げ場を失って圧力を上げる。
このことによりガスケットを挟持している狭い間隙内へ向かう多量の液状シール材の流れが強力に生じることになり、間隙の内奥まで液状シール材が流れ込んで確実にガスケットの端部に到達できる。
前記特許文献1,2に示した空間や凹部は間隙の幅方向に沿って溝状に形成されているので、空間や凹部の周囲が面接触状態となるまで液状シール材には十分な逃げ場が存在し、十分に圧力を上げることはできない。このため間隙の内奥まで液状シール材が流れ込むことは困難である。
このようにして本発明では第3部材の取り付け時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に流れるようにできるシール構造を提供できる。
請求項4に記載のシール構造では、請求項1〜3のいずれか一項において、前記ガスケットはシール面側に一端が存在するビード部を有すると共に、前記液状シール材誘導凹部は前記間隙の幅方向において前記ビード部の位置及びこの位置の両側に隣接する領域を内部領域に含むことを特徴とする。
特にガスケットがビード部を有している場合に、単にガスケットの端部に液状シール材が接触したのみではシールが不十分となるおそれがある。このため間隙の幅方向においてビード部の位置及び両側に隣接する領域を内部領域に含むように液状シール材誘導凹部を形成することにより、ビード部の端部とその両側に液状シール材を確実に接触させることができ、シールを完全にすることができる。
請求項5に記載のシール構造では、請求項4において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域は、前記間隙の幅方向において、前記液状シール材が塗布される側よりも前記ビード部側の方が、前記間隙の厚さ方向で狭くされていることを特徴とする。
このように間隙の厚さ方向での内部領域の大きさが設定されていることにより、シール構造形成時に、第3部材が第1部材及び第2部材に近づくと、内部領域の内で間隙の厚さ方向が大きい側にて、液状シール材誘導凹部周辺から液状シール材が液状シール材誘導凹部内に流れ込む。そして更に第3部材と第1部材及び第2部材との間の距離が縮まると、液状シール材誘導凹部内の液状シール材は、液状シール材誘導凹部内にて間隙の厚さ方向が狭いビード部側へ集中するように移動する。
このことにより液状シール材はビード部側の内部領域にも行き渡り、この状態で、前記請求項1にて説明したごとく、液状シール材誘導凹部内の液状シール材は、最終的には液状シール材誘導凹部周囲が面接触状態となる過程で逃げ場を失って圧力を上げ、ガスケットを挟持している間隙内への多量の液状シール材の流れが強力に生じる。このことにより間隙の内奥まで液状シール材が流れ込み、確実にガスケットの端部、特にビード部周辺に液状シール材は確実に到達する。
このように第3部材の取り付け時に液状シール材がシールを必要とする位置、ここではシールを確実にできるビード部の周辺に十分に流れるようにできるシール構造を提供できる。
請求項6に記載のシール構造では、請求項4又は5において、前記液状シール材誘導凹部は、前記間隙の幅方向において、前記液状シール材が塗布される側よりも前記ビード部側の方が深くされていることを特徴とする。
このことにより第3部材と第1部材及び第2部材との間の距離が縮まる際に、液状シール材誘導凹部内の液状シール材がビード部側へ確実に流れるようにすることができる。
請求項7に記載のシール構造では、請求項4又は5において、前記液状シール材誘導凹部は、前記間隙の幅方向において、前記液状シール材が塗布される側よりも前記ビード部側の方が浅くされていることを特徴とする。
このことにより第3部材と第1部材及び第2部材との間の距離が縮まる際に、液状シール材誘導凹部内の液状シール材がビード部側へ流れると共に、急速に圧力を増加して間隙の内奥まで十分に液状シール材が流れ込んで確実にガスケットの端部に到達できる。
請求項8に記載のシール構造では、請求項1〜7のいずれか一項において、前記第1部材は内燃機関のシリンダヘッド、前記第2部材は内燃機関のシリンダブロック、前記第3部材は内燃機関のチェーンケースであることを特徴とする。
このような内燃機関の部材において、前述した液状シール材誘導凹部を形成することにより、チェーンケースの締結時に液状シール材がシールを必要とするシリンダヘッドとシリンダブロックとの間隙に挟持されたガスケットに十分に流れるようにできるシール構造を提供でき、チェーンケース内部の潤滑油が漏出することを確実に防止できる。
請求項9に記載のシール構造では、請求項1〜8のいずれか一項において、前記第1部材及び前記第2部材は、前記ガスケットを挟持している面とは直交する端面をシール面として、前記第3部材のシール面が取り付けられていることを特徴とする。
シール構造としては、このような三者の面関係にて構成されたものを挙げることができ、このような構成において、第3部材の取り付け時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に流れるようにできるシール構造を提供できる。
請求項10に記載のチェーンケースは、ガスケットを挟持した内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの間隙を含んで前記シリンダヘッド及び前記シリンダブロックに対して、液状シール材を介してフランジ部を配置することで取り付けられるチェーンケースであって、前記フランジ部のシール面は、前記ガスケットを挟持している間隙に対向して全周がシール面に囲まれた液状シール材誘導凹部を備え、この液状シール材誘導凹部の内部領域には前記液状シール材が塗布される領域の一部を含むことを特徴とする。
このチェーンケースを取り付けた内燃機関においては、前記請求項1にて説明したごとく、周辺から流れ込んだ液状シール材は、液状シール材誘導凹部内に直接流れ込んだあるいは既に存在した液状シール材と共に、最終的に液状シール材誘導凹部周囲が面接触状態となる過程で逃げ場を失って圧力を上げ、ガスケットを挟持する間隙内への多量の液状シール材の流れが強力に生じる。このことにより間隙の内奥まで液状シール材が流れ込み、確実にガスケットの端部に到達できる。
したがって本発明のチェーンケースを用いることで、チェーンケースの締結時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に流れるようにできるシール構造が実現でき、チェーンケース内部の潤滑油が漏出することを防止できる。
請求項11に記載のチェーンケースでは、請求項10において、液状シール材誘導凹部の内部領域には前記間隙に対応して前記液状シール材が塗布される領域の一部又は全部を含むことを特徴とする。
このように特に液状シール材誘導凹部の内部領域は、前記間隙に対応して液状シール材が塗布される領域の一部又は全部を含むように構成しても良い。このことにより効果的に間隙の内奥まで液状シール材を多量に流れ込ませて確実にガスケットの端部に到達した構成を実現できるチェーンケースとすることができる。
請求項12に記載のチェーンケースでは、請求項10又は11において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域は前記間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が前記間隙の厚さ方向で狭くされていることを特徴とする。
このように液状シール材誘導凹部は間隙の厚さ方向での内部領域の大きさが設定されていることにより、シール構造形成時に、液状シール材がチェーンケース内側に偏って塗布されている場合でも、チェーンケースがシリンダヘッド及びシリンダブロックに近づくと、まず間隙の厚さ方向で液状シール材が液状シール材誘導凹部内に取り込まれ、周辺からも流れ込む。そして更にチェーンケースとシリンダヘッド及びシリンダブロックとの間の距離が縮まると、液状シール材誘導凹部内の液状シール材は、液状シール材誘導凹部内にて間隙の厚さ方向での内部領域の大きさが小さくされているチェーンケース外側へ集中するように移動する。
このことにより液状シール材は、間隙に対して幅方向にて広く行き渡る。この状態で、前記請求項1にて説明したごとく、液状シール材誘導凹部内の液状シール材は、最終的には液状シール材誘導凹部周囲が面接触状態となる過程で逃げ場を失って圧力を上げ、ガスケットを挟持する間隙内への多量で幅広い液状シール材の流れが強力に生じる。このことにより間隙の内奥まで幅広く液状シール材が流れ込み、確実にガスケットの端部に対して広い範囲で到達できる。
したがってチェーンケースの締結時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に幅広く流れるようにできるシール構造が実現でき、チェーンケース内部の潤滑油が漏出することを確実に防止できる。
請求項13に記載のチェーンケースでは、請求項10〜12のいずれか一項において、前記液状シール材誘導凹部は前記間隙の幅方向において、チェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が深くされていることを特徴とする。
このことによりチェーンケースとシリンダヘッド及びシリンダブロックとの間の距離が縮まる際に、外側に液状シール材が移動し、液状シール材誘導凹部内の液状シール材がシールを必要とする位置に十分に幅広く流れるようにできる。
請求項14に記載のチェーンケースでは、請求項10〜12のいずれか一項において、前記液状シール材誘導凹部は前記間隙の幅方向において、チェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が浅くされていることを特徴とする。
このことによりチェーンケースとシリンダヘッド及びシリンダブロックとの間の距離が縮まる際に、外側に液状シール材が移動すると共に、急速に圧力を増加して間隙の内奥まで液状シール材が十分に流れ込んで確実にガスケットの端部に到達できる。
請求項15に記載のシール構造形成方法は、第1部材及び第2部材にてガスケットを挟持した構成に対して、前記第1部材及び前記第2部材に対して、液状シール材を塗布した第3部材を合わせることによりシール構造を形成する方法であって、全周がシール面に囲まれた液状シール材誘導凹部をシール面に設けた前記第3部材に対して前記液状シール材誘導凹部を塗布経路に含んで液状シール材を塗布した後、前記液状シール材誘導凹部が前記ガスケットを挟持した前記第1部材と前記第2部材との間隙に配置されるように、前記第3部材を前記第1部材及び前記第2部材に合わせてから、前記第3部材を前記第1部材及び前記第2部材に締結することを特徴とする。
このように第3部材を第1部材及び第2部材に締結することで、前記請求項1にて示したごとく既に直接液状シール材誘導凹部内に塗布された液状シール材と液状シール材誘導凹部内に流れ込んだ液状シール材とは、最終的に液状シール材誘導凹部周囲が面接触状態となる過程で逃げ場を失って圧力を上げる。このことでガスケットを挟持している間隙内へ多量の液状シール材の流れが強力に生じるので、間隙の内奥まで液状シール材が流れ込み、確実にガスケットの端部に到達できる。
このように第3部材の締結時に液状シール材がシールを必要とする位置に十分に流れるようにでき、確実にシールされているシール構造を実現できる。
請求項16に記載のシール構造形成方法では、請求項15において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域は前記第1部材と前記第2部材との間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が前記間隙の厚さ方向で狭くされており、前記第3部材に対する前記液状シール材の塗布経路は前記液状シール材誘導凹部の内部領域にて前記間隙の厚さ方向で広い方を通過することを特徴とする。
このように液状シール材の塗布経路は、液状シール材誘導凹部の内部領域にて間隙の厚さ方向で広い方を通過することにより、液状シール材誘導凹部内に多量に液状シール材を塗布でき、第3部材の取り付け時に流れ込んだ液状シール材と共に、ガスケットを挟持している間隙の幅方向に広く行き渡らせられる。そして間隙内への多量の液状シール材の流れを強力に生じさせることができる。このことにより間隙の広い範囲にて内奥まで液状シール材が流れ込み、確実にガスケットの端部に到達できる。
請求項17に記載のシール構造形成方法では、請求項15又は16において、前記液状シール材誘導凹部は前記第1部材と前記第2部材との間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が深くされており、前記第3部材に対する前記液状シール材の塗布経路は前記液状シール材誘導凹部の浅い方を通過することを特徴とする。
このように液状シール材の塗布経路は、液状シール材誘導凹部の浅い方を通過することにより、第3部材の取り付け時に、直接塗布された液状シール材と流れ込んだ液状シール材とをガスケットを挟持している間隙の幅方向に広く行き渡らせられる。そして更に間隙内への多量の液状シール材の流れを強力に生じさせることができる。このことにより間隙の広い範囲に内奥まで液状シール材が流れ込み、確実にガスケットの端部に到達できる。
請求項18に記載のシール構造形成方法では、請求項15又は16において、前記液状シール材誘導凹部は前記第1部材と前記第2部材との間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が浅くされており、前記第3部材に対する前記液状シール材の塗布経路は前記液状シール材誘導凹部の深い方を通過することを特徴とする。
このように液状シール材の塗布経路は、液状シール材誘導凹部の深い方を通過することにより、第3部材の取り付け時に、直接塗布された液状シール材と流れ込んだ液状シール材とを外側へ行き渡らせると共に、急速に圧力を増加して間隙内への多量の液状シール材の流れを強力に生じさせることができる。このことにより間隙の広い範囲に内奥まで液状シール材が十分に流れ込み、確実にガスケットの端部に到達できる。
請求項19に記載のシール構造形成方法では、請求項15〜18のいずれか一項において、前記液状シール材誘導凹部では、他の領域よりも前記液状シール材を多量に塗布することを特徴とする。
第3部材において液状シール材誘導凹部の内部領域では、他の領域よりも液状シール材が多量に塗布されることより、第1部材及び第2部材に対して第3部材を合わせる際に液状シール材誘導凹部内の圧力を早期かつ確実に上昇させることができ、液状シール材誘導凹部から間隙内への液状シール材の流れを更に多量かつ強力なものとすることができる。このことにより間隙の内奥まで液状シール材が多量に流れ込み、確実にガスケットの端部に到達できる。
請求項20に記載のシール構造形成方法では、請求項15〜19のいずれか一項において、前記第1部材は内燃機関のシリンダヘッド、前記第2部材は内燃機関のシリンダブロック、前記第3部材は内燃機関のチェーンケースであることを特徴とする。
内燃機関のシール構造形成に際して、前述した液状シール材誘導凹部を形成したチェーンケースを用いることにより、液状シール材がシールを必要とするシリンダヘッドとシリンダブロックとの間のガスケットに十分に流れるようにでき、確実にシールされたシール構造を形成できる。そして、このことによりチェーンケース内部の潤滑油が漏出することを確実に防止できる。
[実施の形態1]
図1は上述した発明が適用された内燃機関のシール構造を表す要部構成図である。図1の(A)は破断斜視図、(B)は破断状態での平面図である。シリンダブロック2にはシリンダヘッド4がガスケット6を介してボルト締結されている。この締結状態のシリンダブロック2の端面及びシリンダヘッド4の端面に対して、ガスケット6が挟持されている間隙7を覆うようにして、チェーンケース8が締結されている。
チェーンケース8は、そのフランジ部8a部分で、ボルト10にてシリンダブロック2及びシリンダヘッド4側に締結されている。このチェーンケース8のフランジ部8aと、シリンダブロック2及びシリンダヘッド4の各端面との間には、間隙7を含めて締結前に予め液状シール材12が塗布されている。この液状シール材12は、ボルト10による締結時に、フランジ部8aと、シリンダブロック2及びシリンダヘッド4との間で圧力を受けて流れ、その一部がチェーンケース8にて囲まれた内部空間14側に押し出されている。この押し出された状態にて液状シール材12は柔軟ではあるが形状を保持できる状態に硬化している。この液状シール材12は、一般的に、液状パッキン、液状ガスケット、FIPGなどと称されているものである。
図2はシリンダブロック2に対してガスケット6を介してシリンダヘッド4をボルト締結する直前の状態を示す分解斜視図である。ここでガスケット6には屈曲状のビード部6aが形成されている。このビード部6aは、チェーンケース8の内部空間14(図1)側から、タイミングスプロケットとタイミングチェーンとを潤滑する潤滑油が、シリンダブロック2とガスケット6との間、及びシリンダヘッド4とガスケット6との間から、燃焼室側及び外部に漏出しないようにする部分である。ガスケット6は、複数枚、ここでは3枚の金属板がそれぞれ全体にゴム層に覆われたものが積層状に一体化されたものであり、各金属板の屈曲した部分をビード部6aとして一体化されている。この屈曲状のビード部6aがシリンダブロック2の締結面2aとシリンダヘッド4の締結面4aとにより挟持されることで、チェーンケース8の内部空間14を囲むように両方の締結面2a,4aを油密状態にしている。
図3,4,5に、ガスケット6を挟持したシリンダブロック2とシリンダヘッド4とに対してチェーンケース8をボルト締結する直前の状態を示す。このチェーンケース8の取り付け時には、チェーンケース8のフランジ部8aには、シリンダブロック2及びシリンダヘッド4の各端面である平面状のシール面2b,4bに対向するシール面8bが平面状に形成されている。このシール面8bには、チェーンケース8のボルト締結直前に、チェーンケース8の内部空間14全体を囲むように環状に液状シール材12が、液状シール材吐出機から紐状に吐出されて塗布されている。尚、図では全体が環状に形成されたフランジ部8aの一部を示しており、同様に全体が環状に塗布された液状シール材12の一部を示している。尚、シリンダブロック2及びシリンダヘッド4のシール面2b,4bは、ガスケット6を挟持して間隙7を形成している面とは直交している面として形成されている。
ここでフランジ部8aのシール面8bには、図6に示すごとく、間隙7に対向して液状シール材誘導凹部16が形成されている。図6の(A)は破断斜視図、(B)は要部正面図である。
この液状シール材誘導凹部16の内部領域は、後述する図7に示すごとく、液状シール材12が塗布される領域の一部を含んでいる。特に本実施の形態では、間隙7に対応して液状シール材12が塗布される領域の一部を、液状シール材誘導凹部16の内部領域に含んでいる。
更に液状シール材誘導凹部16における、チェーンケース8の内側での限界位置は、図4,5に示したごとく、シール面8bにて液状シール材12が塗布される位置であってガスケット6のビード部6aよりも内側の位置である。そして、この位置から、チェーンケース8の外側に向かって略矩形状に一定深さの窪みとして形成されている。この液状シール材誘導凹部16における、チェーンケース8の外側での限界位置は、図5に示したごとく、ガスケット6のビード部6aの位置から外側へ十分に越えた位置である。すなわち液状シール材誘導凹部16は、図6の(B)に矢線Yで示す間隙7の厚さ方向ばかりか、矢線Xで示す間隙7の幅方向についてもシール面8bに囲まれ、このことにより液状シール材誘導凹部16は全周がシール面8bにて囲まれている。そして液状シール材誘導凹部16の内部領域は、間隙7の幅方向ではガスケット6のビード部6aの位置及びその両側に隣接する領域を含んでいる。
したがって内燃機関へのチェーンケース8の取り付け時に、液状シール材12が塗布されたフランジ部8aのシール面8bを、シリンダブロック2及びシリンダヘッド4のシール面2b,4bに押しつけてボルト10にて締結する場合、次のように硬化前の液状シール材12が流れることになる。
まず図7の(A)に示すごとく、フランジ部8aのシール面8b上の液状シール材12が相手側のシール面2b,4bにより押しつぶされ始める。この時、ボルト挿通孔8c,8d側への液状シール材12の浸入を避けるために、液状シール材12はボルト挿通孔8c,8dの位置より十分にチェーンケース8の内側(内部空間14側)に塗布されている。したがって液状シール材誘導凹部16が存在する部分以外では、ボルト10の締結による圧力分布はチェーンケース8の外側が大きい。このことから液状シール材12は外側にはほとんど広がらずに、ボルト締結時の圧力により押しつぶされることにより図示矢印のごとくチェーンケース8の内側に向かって広がる。
しかし液状シール材誘導凹部16の周りでは、シール面2b,4b,8b間が圧締される際の圧力が強まると、既に液状シール材誘導凹部16内には液状シール材12が存在するが、更に液状シール材誘導凹部16周りの液状シール材12が液状シール材誘導凹部16内へ流れ込む。したがって液状シール材誘導凹部16内では、内部を埋めるように液状シール材12は図示矢印のごとく外側に流れることになる。このことにより図7の(B)に示すごとくの状態となる。そして更に図7の(C)に示すごとく液状シール材誘導凹部16内が液状シール材12で満たされる。
このように或る程度、チェーンケース8の締結が進んだ状態では、シール面2b,4b,8b間の間隙が小さくなり、液状シール材誘導凹部16の周囲は閉塞状態に近づき、液状シール材誘導凹部16内に広がった液状シール材12は高圧化する。そして高圧化した液状シール材12は今度は、液状シール材誘導凹部16内から、ガスケット6が配置されているシリンダブロック2とシリンダヘッド4との間隙7に流れ込む。図7の(C)では、液状シール材誘導凹部16からは紙面に垂直な方向に向かって液状シール材12が間隙7内に流れることになる。
前述したごとく液状シール材誘導凹部16は、その内部領域を、矢線Xで示す内外方向(間隙7の幅方向)では、ガスケット6のビード部6aの位置とこの位置の両側に隣接した領域に渡って形成している。このことから液状シール材誘導凹部16内の液状シール材12は、ガスケット6のビード部6aの内外両側にて、十分な幅にて、シリンダブロック2とシリンダヘッド4との間隙7に流れ込む。更にこの液状シール材誘導凹部16内の液状シール材12は高圧化されているので、間隙7が狭くても十分に内奥まで流れ込み、ガスケット6の端部6b及びその周辺に到達して十分に接着できる。
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
(イ).ガスケット6を挟持しているシリンダブロック2及びシリンダヘッド4の間隙7に対向して配置されたチェーンケース8には、この間隙7に対向し、全周がシール面8bに囲まれている液状シール材誘導凹部16を備えている。このことから図7にて説明したごとく、シール構造の形成時に、チェーンケース8をシリンダブロック2及びシリンダヘッド4に締結作業をする際に、ガスケット6を挟持している狭い間隙7内へ向かう多量の液状シール材12の流れが強力に生じる。このことにより、間隙7の内奥まで液状シール材12が流れ込んで、確実にガスケット6の端部6bに液状シール材12を到達させることができる。
このようにしてチェーンケース8の取り付け時に液状シール材12がシールを必要とする位置に十分に流れるようにできるシール構造を提供でき、チェーンケース8から内部の潤滑油が漏出することを防止できる。
(ロ).特に本実施の形態ではガスケット6がビード部6aを有しており、単にガスケット6の端部6bに液状シール材12が接触したのみではシールが不十分となるおそれがある。このため本実施の形態では、間隙7の幅方向においてビード部6aの位置及び両側に隣接する領域を液状シール材誘導凹部16の内部領域に含むように、液状シール材誘導凹部16を形成していることにより、ビード部6aの端部及びその両側に液状シール材12を確実に接触させることができ、シールを完全にすることができる。
[実施の形態2]
本実施の形態では、図8に示すごとく、液状シール材誘導凹部116は略三角形状の凹部として形成されている点が前記実施の形態1とは異な、他の構成は前記実施の形態1と同じである。図8の(A)は破断斜視図、(B)は要部正面図である。
液状シール材誘導凹部116の内部領域は、図9に示すごとくシリンダブロック102とシリンダヘッド104との間隙107の幅方向(図8に示すX方向)において、液状シール材112が塗布される側(内側)よりもガスケット106のビード部側の方が、間隙107の厚さ方向(図8に示すY方向)で狭くされている。
したがって内燃機関へのチェーンケース108の取り付け時に、フランジ部108aのシール面108bを、シリンダブロック102及びシリンダヘッド104のシール面に押しつけて、ボルト110にて締結する場合、次のように硬化前の液状シール材112が流れることになる。
まず図10の(A)に示すごとく、フランジ部108aのシール面108b上の液状シール材112が相手側のシール面により押しつぶされ始める。前記実施の形態1にて述べたごとく、ボルト挿通孔108c,108dでのボルト110の締結による圧力分布はチェーンケース108の外側が大きいことから、液状シール材112は外側にはほとんど広がらずに、ボルト締結時の圧力にて押しつぶされることにより図示矢印のごとくチェーンケース108の内側に向かって広がる。
しかし前記実施の形態1の場合と同じく、液状シール材誘導凹部116が存在する位置では、その周りでシール面108bの圧締圧力が強まると、既に液状シール材誘導凹部116内には液状シール材112が存在するが、更に液状シール材誘導凹部116周りの液状シール材112が液状シール材誘導凹部116内へ流れ込む。したがって液状シール材誘導凹部116内では液状シール材112は図示矢印のごとく外側に流れることになる。この時、外側に向けて液状シール材誘導凹部116は、間隙107の厚さ方向を狭めているので、図10の(A)に示したごとく、液状シール材誘導凹部116の左側にある先端部116aに集中するように流れる。このことにより図10の(B)に示すごとく急速に液状シール材112は先端部116aへ移動し、図10の(C)に示すごとく早期に液状シール材誘導凹部116内が液状シール材112で満たされることになる。
このように或る程度、チェーンケース108の締結が進んだ状態では、シリンダブロック102及びシリンダヘッド104のシール面とチェーンケース108のシール面108bとの間の間隙が小さくなり、液状シール材誘導凹部116の周囲は閉塞状態に近くなる。このことから液状シール材誘導凹部116内に広がった液状シール材112は高圧化する。そして高圧化した液状シール材112は今度は、液状シール材誘導凹部116内から、ガスケット106が配置されている間隙107に流れ込む。図10の(C)では、液状シール材誘導凹部116からは紙面に垂直な方向に向かって液状シール材112が間隙107内に流れることになる。この流れは、特に先端部116aに液状シール材112が集中したことから、効率的に間隙107内に流れ込むことになる。
液状シール材誘導凹部116は、その内部領域を、矢線X(図8)で示す内外方向(間隙107の幅方向)では、ガスケット106のビード部の位置とこの位置の両側に隣接した領域に渡って形成している。したがって前記実施の形態1にて示したごとくガスケット106のビード部の内外両側にて十分な幅にて、液状シール材112はシリンダブロック102とシリンダヘッド104との間隙107に流れ込む。更にこの液状シール材誘導凹部116内の液状シール材112は高圧化され、前述したごとく液状シール材112は先端部116aに集中するので間隙107が狭くても十分に内奥まで流れ込み、ガスケット106の端部に到達して十分に接着できる。
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じると共に、間隙107の厚さ方向での液状シール材誘導凹部116の内部領域の大きさが前述したごとく設定されていることにより次の効果を生じる。すなわち、シール構造形成時に、チェーンケース108がシリンダブロック102及びシリンダヘッド104に近づくと、液状シール材誘導凹部116の内部領域の内で、間隙107の厚さ方向が大きい側にて液状シール材誘導凹部116周辺から液状シール材112が液状シール材誘導凹部116内に流れ込む。そして更にチェーンケース108がシリンダブロック102及びシリンダヘッド104との間の距離を縮めると、液状シール材誘導凹部116内の液状シール材112は、液状シール材誘導凹部116内にて間隙107の厚さ方向が狭いビード部側へ集中するように移動する。更にビード部の位置を越えて先端部116a側へ集中して流れる。このことにより液状シール材112はビード部の位置とその両側の隣接領域に十分行き渡る。この状態で、液状シール材誘導凹部116内に流れ込んだ液状シール材112は、最終的には液状シール材誘導凹部116周囲が面接触状態となる過程で逃げ場を失って圧力を上げる。このことによりガスケット106を挟持している間隙107内への多量の液状シール材112の流れが強力に生じ、間隙107の内奥まで液状シール材112が流れ込み、確実にガスケット106の端部、特にビード部周辺に液状シール材112は確実に到達する。
このようにチェーンケース108の取り付け時に液状シール材112がシールを必要とする位置、ここではシールを確実にできるビード部の周辺に十分に流れるようにできるシール構造が実現でき、チェーンケース108から内部の潤滑油が漏出することを確実に防止できる。
[実施の形態3]
本実施の形態では、図11に示すごとく、液状シール材誘導凹部216,266はチェーンケース208,258の外側に向かって深さを変化させている。図11の(A)では液状シール材誘導凹部216は外側に向かって深くされ、ここでは液状シール材212の塗布位置は浅い側となり、この塗布位置からガスケットのビード部に向けて液状シール材誘導凹部216が深くされている関係にある。図11の(B)では液状シール材誘導凹部266は外側に向かって浅くされ、ここでは液状シール材262の塗布位置は深い側となり、この塗布位置からガスケットのビード部に向けて液状シール材誘導凹部266は浅くされている関係にある。他の構成は前記実施の形態1と同じである。
以上説明した本実施の形態3によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1に記載した効果を生じると共に、図11の(A)の場合は、更に、チェーンケース208の取り付け時に、前記実施の形態1の場合よりも迅速に液状シール材誘導凹部216内を液状シール材212がチェーンケース208の外側に向かって流れる。このことによりガスケットのビード部の位置とこれに隣接する領域に、早期に十分に液状シール材212を配置でき、最終的にガスケットの端部に幅広い範囲で接着することにより、シールを更に完全なものとすることができる。
図11の(B)の場合は、更に、チェーンケース258の取り付け時に、液状シール材誘導凹部266内を液状シール材262がチェーンケース258の外側に向かって流れ、ガスケットのビード部の位置とこれに隣接する領域に十分に液状シール材262を配置できると共に急速に圧力を増加する。このことによりガスケットを挟持している間隙内への多量の液状シール材262の流れが強力に生じ、シールを更に完全なものとすることができる。
[実施の形態4]
本実施の形態では、図12に示すごとく、液状シール材誘導凹部320はチェーンケース308のフランジ部308a側には設けられておらず、シリンダブロック302のシール面302b及びシリンダヘッド304のシール面304bの両者に渡って形成されている。ここではシリンダブロック302のシール面302bに半分の液状シール材誘導凹部320aが形成され、シリンダヘッド304のシール面304bに残りの半分の液状シール材誘導凹部320bが形成されている。すなわち液状シール材誘導凹部320a,320bは、いずれも全周が、シリンダブロック302とシリンダヘッド304との間隙307とシール面302b,304bとに囲まれた凹部である。他の構成は前記実施の形態1と同じである。
液状シール材312はチェーンケース308のフランジ部308a側に吐出される。したがって、このチェーンケース308を、ボルト310によりシリンダブロック302及びシリンダヘッド304に締結する際には次のように液状シール材312が流れる。
すなわち、まずチェーンケース308のフランジ部308aに吐出により塗布された状態の液状シール材312が、図示のごとくシリンダブロック302及びシリンダヘッド304のシール面302b,304bに対して、破線で示す位置に押しつけられる。その後、チェーンケース308のフランジ部308aがシリンダブロック302及びシリンダヘッド304側に近づくに従い、圧力を受けたほとんどの液状シール材312はチェーンケース308の内側に向かうが、液状シール材誘導凹部320周辺の液状シール材312は液状シール材誘導凹部320内に流入する。そして既に液状シール材誘導凹部320内に入っていた液状シール材312と共に、液状シール材誘導凹部320内を満たすようにチェーンケース308の外側に向かって流れる。最終的に液状シール材誘導凹部320内に満ちた液状シール材312は逃げ場を失って、ガスケット306が挟持されている間隙307内に幅広くかつ強い流れとなって流入することになる。
以上説明した本実施の形態4によれば、以下の効果が得られる。
(イ).液状シール材誘導凹部320をチェーンケース308側でなく、シリンダブロック302及びシリンダヘッド304に設けても、前記実施の形態1に記載した効果を生じさせることができる。
[その他の実施の形態]
(a).前記実施の形態4においては、図12に示したごとくシリンダブロック302のシール面302b及びシリンダヘッド304のシール面304bの両者に渡って液状シール材誘導凹部320(320a,320b)が形成されていた。このように両者に設けるのではなく、シリンダブロック302のシール面302bのみに液状シール材誘導凹部320aを設けても良いし、シリンダヘッド304のシール面304bのみに液状シール材誘導凹部320bを設けても良い。
又、このようにシリンダブロック及びシリンダヘッドのシール面のいずれか一方、あるいは両方に設ける場合も、前記実施の形態2や前記実施の形態3に示した液状シール材誘導凹部の形状を採用しても良く、同様な効果を得ることができる。
又、シリンダブロック及びシリンダヘッドのシール面のいずれか一方又は両方と共に、チェーンケースのシール面との両方に液状シール材誘導凹部を形成しても良い。
又、液状シール材312の塗布はシリンダブロック302及びシリンダヘッド304側に吐出することにより行っても良い。
(b).前記実施の形態1〜3において、液状シール材の塗布はシリンダブロック及びシリンダヘッド側に吐出することにより行っても良い。
(c).前記実施の形態2に示した略三角形状の液状シール材誘導凹部の深さを、前記実施の形態3のごとくに変化させても良い。
(d).前記各実施の形態においては、第1部材としてのシリンダブロック及び第2部材としてのシリンダヘッドにおいてガスケットを挟持している面とは直交する端面をシール面として、第3部材としてのチェーンケースのシール面が取り付けられていたが、図13に示すごとくのシール構造としても良い。
図13の(A)では、ガスケット406はシリンダブロック402とシリンダヘッド404との間に配置されているが、シリンダヘッド404はチェーンケース408を上から覆っている。
したがってシリンダブロック402についてはガスケット406を挟持している面と直交する面がシール面402bであるが、シリンダヘッド404についてはガスケット406を挟持している面に直交する面でなく、挟持している面と同一面がシール面404bとされている。このためチェーンケース408については、図13の(B)に示すごとく、シール面408bがガスケット406を挟持している間隙に対向する位置にて直交状態に折り曲げられている。
したがって液状シール材誘導凹部416はこの直交状態に折り曲げられた位置に形成され、液状シール材412は破線で示すごとく塗布される。尚、液状シール材誘導凹部416の形状は、実施の形態1〜3のいずれの形状としても良い。
又、前記実施の形態4にて述べたごとくシリンダブロック402及びシリンダヘッド404のシール面402b,404bのいずれか一方あるいは両方に、液状シール材誘導凹部を形成しても良い。
このようなシール構造においても前記実施の形態1〜4と同様な効果を生じさせることができる。
実施の形態1のシール構造の要部構成図。 実施の形態1においてシリンダブロックに対してガスケットを介してシリンダヘッドをボルト締結する直前の状態を示す分解斜視図。 実施の形態1におけるチェーンケースのボルト締結を説明する斜視図。 同じくチェーンケースのボルト締結を説明する斜視図。 同じくチェーンケースのボルト締結を説明する水平断面図。 実施の形態1のチェーンケースにおけるシール面の構成説明図。 実施の形態1の液状シール材流動の説明図。 実施の形態2のチェーンケースにおけるシール面の構成説明図。 実施の形態2におけるチェーンケースのボルト締結を説明する斜視図。 実施の形態2の液状シール材流動の説明図。 実施の形態3のチェーンケースにおけるシール面の構成説明図。 実施の形態4におけるチェーンケースのボルト締結を説明する斜視図。 他の実施の形態のシール構造の説明図。
符号の説明
2…シリンダブロック、2a…締結面、2b…シール面、4…シリンダヘッド、4a…締結面、4b…シール面、6…ガスケット、6a…ビード部、6b…端部、7…間隙、8…チェーンケース、8a…フランジ部、8b…シール面、8c,8d…ボルト挿通孔、10…ボルト、12…液状シール材、14…内部空間、16…液状シール材誘導凹部、102…シリンダブロック、104…シリンダヘッド、106…ガスケット、107…間隙、108…チェーンケース、108a…フランジ部、108b…シール面、108c,108d…ボルト挿通孔、110…ボルト、112…液状シール材、116…液状シール材誘導凹部、116a…先端部、208…チェーンケース、212…液状シール材、216…液状シール材誘導凹部、258…チェーンケース、262…液状シール材、266…液状シール材誘導凹部、302…シリンダブロック、302b…シール面、304…シリンダヘッド、304b…シール面、306…ガスケット、307…間隙、308…チェーンケース、308a…フランジ部、310…ボルト、312…液状シール材、320…液状シール材誘導凹部、320a,320b…半分の液状シール材誘導凹部、402…シリンダブロック、402b…シール面、404…シリンダヘッド、404b…シール面、406…ガスケット、408…チェーンケース、408b…シール面、412…液状シール材、416…液状シール材誘導凹部。

Claims (20)

  1. ガスケットを挟持した第1部材と第2部材との間隙を含んで、前記第1部材及び前記第2部材に対して第3部材を液状シール材を介して配置した部分のシール構造であって、
    前記第3部材のシール面は、前記間隙に対向して全周がシール面に囲まれた液状シール材誘導凹部を備え、この液状シール材誘導凹部の内部領域には前記液状シール材が塗布された領域の一部を含むことを特徴とするシール構造。
  2. 請求項1において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域には前記間隙に対して前記液状シール材が塗布された領域の一部又は全部を含むことを特徴とするシール構造。
  3. ガスケットを挟持した第1部材と第2部材との間隙を含んで、前記第1部材及び前記第2部材に対して第3部材を液状シール材を介して配置したシール構造において、
    前記第1部材と前記第2部材とのいずれか一方又は両方におけるシール面は、全周が前記間隙とシール面とに囲まれた液状シール材誘導凹部を備え、この液状シール材誘導凹部の内部領域には前記液状シール材が塗布された領域の一部を含むことを特徴とするシール構造。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項において、前記ガスケットはシール面側に一端が存在するビード部を有すると共に、前記液状シール材誘導凹部は前記間隙の幅方向において前記ビード部の位置及びこの位置の両側に隣接する領域を内部領域に含むことを特徴とするシール構造。
  5. 請求項4において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域は、前記間隙の幅方向において、前記液状シール材が塗布される側よりも前記ビード部側の方が、前記間隙の厚さ方向で狭くされていることを特徴とするシール構造。
  6. 請求項4又は5において、前記液状シール材誘導凹部は、前記間隙の幅方向において、前記液状シール材が塗布される側よりも前記ビード部側の方が深くされていることを特徴とするシール構造。
  7. 請求項4又は5において、前記液状シール材誘導凹部は、前記間隙の幅方向において、前記液状シール材が塗布される側よりも前記ビード部側の方が浅くされていることを特徴とするシール構造。
  8. 請求項1〜7のいずれか一項において、前記第1部材は内燃機関のシリンダヘッド、前記第2部材は内燃機関のシリンダブロック、前記第3部材は内燃機関のチェーンケースであることを特徴とするシール構造。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項において、前記第1部材及び前記第2部材は、前記ガスケットを挟持している面とは直交する端面をシール面として、前記第3部材のシール面が取り付けられていることを特徴とするシール構造。
  10. ガスケットを挟持した内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの間隙を含んで前記シリンダヘッド及び前記シリンダブロックに対して、液状シール材を介してフランジ部を配置することで取り付けられるチェーンケースであって、
    前記フランジ部のシール面は、前記ガスケットを挟持している間隙に対向して全周がシール面に囲まれた液状シール材誘導凹部を備え、この液状シール材誘導凹部の内部領域には前記液状シール材が塗布される領域の一部を含むことを特徴とするチェーンケース。
  11. 請求項10において、液状シール材誘導凹部の内部領域には前記間隙に対応して前記液状シール材が塗布される領域の一部又は全部を含むことを特徴とするチェーンケース。
  12. 請求項10又は11において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域は前記間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が前記間隙の厚さ方向で狭くされていることを特徴とするチェーンケース。
  13. 請求項10〜12のいずれか一項において、前記液状シール材誘導凹部は前記間隙の幅方向において、チェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が深くされていることを特徴とするチェーンケース。
  14. 請求項10〜12のいずれか一項において、前記液状シール材誘導凹部は前記間隙の幅方向において、チェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が浅くされていることを特徴とするチェーンケース。
  15. 第1部材及び第2部材にてガスケットを挟持した構成に対して、前記第1部材及び前記第2部材に対して、液状シール材を塗布した第3部材を合わせることによりシール構造を形成する方法であって、
    全周がシール面に囲まれた液状シール材誘導凹部をシール面に設けた前記第3部材に対して前記液状シール材誘導凹部を塗布経路に含んで液状シール材を塗布した後、前記液状シール材誘導凹部が前記ガスケットを挟持した前記第1部材と前記第2部材との間隙に配置されるように、前記第3部材を前記第1部材及び前記第2部材に合わせてから、前記第3部材を前記第1部材及び前記第2部材に締結することを特徴とするシール構造形成方法。
  16. 請求項15において、前記液状シール材誘導凹部の内部領域は前記第1部材と前記第2部材との間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が前記間隙の厚さ方向で狭くされており、前記第3部材に対する前記液状シール材の塗布経路は前記液状シール材誘導凹部の内部領域にて前記間隙の厚さ方向で広い方を通過することを特徴とするシール構造形成方法。
  17. 請求項15又は16において、前記液状シール材誘導凹部は前記第1部材と前記第2部材との間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が深くされており、前記第3部材に対する前記液状シール材の塗布経路は前記液状シール材誘導凹部の浅い方を通過することを特徴とするシール構造形成方法。
  18. 請求項15又は16において、前記液状シール材誘導凹部は前記第1部材と前記第2部材との間隙の幅方向においてチェーンケース内側よりもチェーンケース外側の方が浅くされており、前記第3部材に対する前記液状シール材の塗布経路は前記液状シール材誘導凹部の深い方を通過することを特徴とするシール構造形成方法。
  19. 請求項15〜18のいずれか一項において、前記液状シール材誘導凹部では、他の領域よりも前記液状シール材を多量に塗布することを特徴とするシール構造形成方法。
  20. 請求項15〜19のいずれか一項において、前記第1部材は内燃機関のシリンダヘッド、前記第2部材は内燃機関のシリンダブロック、前記第3部材は内燃機関のチェーンケースであることを特徴とするシール構造形成方法。
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