JP2010138702A - ３部材の接合部のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】３部材の接合部へのオイルの飛散を抑制することができる技術を提供する。
【解決方法】エンジンでは、シリンダブロック２６とシリンダヘッド２４が接合しており、その２部材の接合部５２が露出しているシリンダブロック２６とシリンダヘッド２４の両側面に亘って２部材の接合部の一部を覆うようにチェーンカバー２８が接合している。これにより、３部材の接合部５０がＴ字を形成するとともに、３部材で囲まれたチェーンチャンバが形成されている。チェーンカバー２８には、シリンダブロック２６とシリンダヘッド２４の２部材の接合部５２に沿ってチェーンカバー２８の接合面と略面一なオイル防護壁７０がチェーンカバー２８の側面から延設されている。オイル防護壁７０が延設されることによって、３部材の接合部５０へオイルが直接的に飛散することが抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、シリンダブロックとシリンダヘッドとチェーンカバーが接合して形成される３部材の接合部のシール構造に関する。

多くのエンジンは、シリンダブロックとシリンダヘッドが接合しているとともに、それらの接合面が露出している面にチェーンカバーが接合している。シリンダブロックとシリンダヘッドとチェーンカバーによってチェーンチャンバが形成される。チェーンチャンバ内にはエンジンからの動力を伝えるチェーンが配置されている。チェーンカバーは、シリンダブロックとシリンダヘッドの接合面の一部を覆っているが、全部を覆っていない。即ちそのようなエンジンでは、シリンダブロックとシリンダヘッドとチェーンカバーの３部材がＴ字状に配置されているとともに、それら３部材の接合部が露出している。

ここで、「チェーンチャンバ」とは、エンジンからの出力に同期して回転するチェーンが収容される空間を意味しており、エンジンの側面部に形成されている。エンジンの回転に同期してチェーンが回転すると、エンジンに燃料や空気を送り込むバルブがチェーンに同期して作動する。これによって、エンジンに燃料や空気を送り込むバルブがエンジンの回転に併せて作動し、エンジンを効率よく回転させることができる。また、チェーンには、チェーンの錆を防ぐためにオイルが塗られているか、チェーンの一部がオイル（潤滑油）に浸されている。そのため、チェーンチャンバ内部は、チェーンの回転に伴ってチェーンから飛散するオイルに常に曝されている。

３部材の接合部がチェーンチャンバ内で露出していると、以下に述べるように、３部材の接合部からオイルが漏れ易い。特許文献１、２に、そのような３部材の接合部をシールする技術が開示されている。

特開２００５−３０４２９号公報 特開２０００−２２０７４４号公報

一般に、シリンダブロックやシリンダヘッドは、エンジン内部での燃料の爆発による圧力変化に耐える強度を確保するために鋳鉄製であるのに対し、チェーンカバーは、エンジン内部での圧力変化に接することがなく、アルミニウム製であることが多い。鋳鉄製のシリンダブロックやシリンダヘッドとアルミニウム製のチェーンカバーでは、熱膨張係数が異なる。そのため、冷間時（運転停止時）にシリンダブロックやシリンダヘッドの側面とチェーンカバーの側面が面一となるように設計されていても、運転に伴う加熱により各部材の形状が変化すると、シリンダブロックやシリンダヘッドの側面とチェーンカバーの側面がずれ、３部材の接合部に隙間が形成されてしまう虞がある。逆に、運転時にシリンダブロックやシリンダヘッドの側面とチェーンカバーの側面が面一となるように設計されていても、運転停止に伴う冷却により各部材の形状が変形すると、冷間時（運転停止時）にやはり３部材の接合部に隙間が形成されてしまう虞がある。３部材の接合部に隙間が形成された場合、運転時または運転開始時に、チェーンチャンバ内で回転するチェーンから飛散したオイルがこの隙間を通してエンジン外部へと染み出してしまう。
そのため、従来から３部材の接合部にシール剤が充填されている。３部材の接合部にシール剤を充填することで、チェーンチャンバを構成する各部材に温度変化に伴う形状変化が発生した場合でも、シール剤がその形状変化を補完するように変形することで、３部材の接合部に隙間が形成されることが抑制される。

３部材の接合部に充填されたシール剤は、その一端がチェーンチャンバ内のチェーンから飛散するオイルに曝されている。オイルがシール剤に飛散し、シール剤とシリンダブロックの間に浸透した場合、シール剤とシリンダブロックの間の接着力が弱まる。同様に、オイルがシール剤とシリンダヘッドの間に浸透した場合、シール剤とシリンダヘッドの間の接着力が弱まる。オイルがシール剤とチェーンカバーの間に浸透した場合、シール剤とチェーンカバーの間の接着力が弱まる。シール剤と各部材の間の接着力が弱まると、オイルが漏れ易くなってしまう。シール剤のシール能力を維持する技術が望まれている。

本発明は、チェーンカバーの形状を工夫し、３部材の接合部へのオイルの飛散を抑制し、シール材のシール性能の維持を図る。本発明は、エンジンにおけるシリンダブロックとシリンダヘッドとチェーンカバーとの３部材の接合部のシール構造に関する。シリンダブロックとシリンダヘッドはお互いに接合されている。チェーンカバーが、その２部材の接合部が露出しているシリンダブロックとシリンダヘッドの両側面に亘って２部材の接合部の一部を覆うように接合されている。これによって、シリンダブロックとシリンダヘッドとチェーンカバーの３部材の接合部にＴ字が形成されるとともに、それら３部材で囲まれたチェーンチャンバが形成される。

本発明では、シリンダブロックとシリンダヘッドの２部材の接合部を覆うようにオイル防護壁が３部材の接合部のチェーンカバー側面から延設されている。そのため、シリンダブロックとシリンダヘッドの２部材の接合部のうちのチェーンカバーと接合する部分、つまりシリンダブロックとシリンダヘッドとチェーンカバーの３部材の接合部がオイル防護壁で覆われ、チェーンから飛散するオイルが３部材の接合部に直接飛散することが防止される。これによって、３部材の接合部に充填されているシール剤とチェーンチャンバを構成する各部材の間にオイルが浸透することが抑制される。シール剤と各部材との接着力が弱まることが抑制され、シール剤のシール能力を維持することができる。

本発明によれば、３部材の接合部へ直接オイルが飛散することを抑制し、シール剤のシール能力を維持することができる。

以下に説明する実施例の主要な特徴を最初に整理する。
（特徴１）オイル防護壁は、シリンダブロックとシリンダヘッドの両側面から隙間を隔てて延設されている。

図１〜図４を参照して、本発明に係る３部材の接合部のシール構造を説明する。
図１は、エンジン１０の模式図を示すものである。図１に示すように、エンジン１０はヘッドカバー２２、シリンダヘッド２４、シリンダブロック２６、チェーンカバー２８、オイルパン３０を備えている。
シリンダブロック２６は、内部に複数の燃焼室を備えており、燃焼室内ではシリンダが往復運動する。シリンダヘッド２４が、シリンダブロック２６の上面に接合されている。シリンダヘッド２４には、シリンダブロック２６の燃焼室への吸気と排気をコントロールする動弁装置が設けられている。チェーンカバー２８が、シリンダブロック２６とシリンダヘッド２４の両側面に亘って接合されている。チェーンカバー２８の内部には、チェーンを収容するための空間であるチェーンチャンバ４０が設けられている。チェーンチャンバ４０は、シリンダブロック２６とシリンダヘッド２４とチェーンカバー２８によって形成されている。チェーンチャンバ４０は、シリンダブロック２６とシリンダヘッド２４の側面によって、燃焼室から隔離されている。チェーンチャンバ４０内では、チェーンがシリンダに同期して回転し、また、シリンダヘッド２４内では、動弁装置がチェーンの回転に同期して弁を開閉する。シリンダと動弁装置が同期して作動し、シリンダの作動に同期して燃焼室への吸気と排気が行われ、エンジンが連続的に作動する。シリンダヘッド２４とチェーンカバー２８の上面には、ヘッドカバー２２が接合されている。
オイルパン３０は、シリンダブロック２６とチェーンカバー２８の下面に取り付けられている。オイルパン３０は、燃焼室やチェーンチャンバ４０に飛び散ったり、循環した後のエンジンオイルを回収し貯めておくためのタンクである。チェーンチャンバ４０内のチェーンは、その一部がオイルパン３０に貯められたオイルに浸されている。チェーンがシリンダに同期して回転すると、チェーンの全長がオイルに浸され、チェーンの酸化が防止される。それと同時に、チェーンが回転することによって、チェーンに付着したオイルがチェーンチャンバ４０の内壁へと飛散する。そのため、チェーンチャンバ４０の内壁は、常にオイルに曝された状態となっている。

図１に示すように、エンジン１０では、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６とチェーンカバー２８の３部材がお互いに突き合わされて接合されており、円４２で囲んで示すように、３部材の接合部５０が形成されている。図２に、図１のII−II断面におけるエンジン１０の断面図を示す。図２の視点からでは、シリンダヘッド２４の後にシリンダブロック２６が位置する。チェーンカバー２８の内部に、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６とチェーンカバー２８で囲まれたチェーンチャンバ４０が形成されている。チェーンカバー２８のチェーンチャンバ４０側の側面のうち、３部材の接合部５０に相対する位置には、オイル防護壁７０が延設されている。オイル防護壁７０は、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６の側面から隙間を隔てて、それらの側面に平行に伸びている。図３は、３部材の接合部５０を図２の矢印IIIの方向から見た部分拡大図を示す。図４は、３部材の接合部５０を図２の矢印IVの方向から見た部分拡大図を示す。図３、４では、図面を理解し易くするために、実際には接合している３部材を、隙間を隔てて描いてある。

図３、図４に示すように、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６は、ヘッドガスケット６０を挟んで接合している。シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６の２部材の接合部５２を含む側面に、チェーンカバー２８が接合している。チェーンカバー２８は、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６の２部材の接合部５２を覆っている。３部材の接合部５０では、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６とチェーンカバー２８がＴ字状に接合している。
３部材の接合部５０では、シリンダヘッド２４の角部２４ａは、面取りされている。図４に示すように、３部材の接合部５０でなく、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６の２部材のみが接合している部分では、面取りされていない。３部材の接合部５０では、チェーンカバー２８との干渉を防止するために、角部２４ａが大きく面取りされている。シリンダブロック２６の角部２６ａも同様に面取りされている。面取りされている角部２４ａと２６ａ、及びそれらの角部に面しているチェーンカバー２８で形成される隙間に、ＦＩＰＧ６２（シール材の一種）が充填されている。ＦＩＰＧ６２は、接着性も有している。ＦＩＰＧ６２が充填されることで、３部材の接合部５０に位置する角部２４ａ、２６ａとチェーンカバー２８の間の隙間が塞がれる。これによって、チェーンチャンバ４０内のチェーンから飛散するオイルが、３部材の接合部５０を通してエンジン１０の外部に漏れ出すことが抑制される。

本実施例のエンジン１０では、チェーンカバー２８の３部材の接合部５０に相対する位置からオイル防護壁７０が延設されている。図４に示すように、オイル防護壁７０は、チェーンカバー２８のチェーンチャンバ４０に面する内壁に形成されている。また、オイル防護壁７０は、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６の２部材の接合部５２に沿って形成されている。そのため、チェーンの存在するチェーンチャンバ４０の中心から３部材の接合部５０を眺めると、３部材の接合部５０がオイル防護壁７０によって覆われた状態が実現されている。

オイル防護壁７０は、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６の側面と隙間を隔てて平行に伸びている。隙間を隔てているので、熱変形してもオイル防護壁７０がシリンダヘッド２４とシリンダブロック２６と干渉することはない。

本実施例のエンジン１０では、チェーンチャンバ４０内において、ＦＩＰＧ６２が充填されている３部材の接合部５０を覆うようにオイル防護壁７０が形成されている。そのため、チェーンから飛散したオイルが直接３部材の接合部５０のＦＩＰＧ６２に飛散することがない。

オイル防護壁７０の効果を説明する。オイル防護壁７０が設けられていない従来のエンジンでは、チェーンから飛散したオイルが３部材の接合部５０に直接飛散する。そうすると、オイルが３部材の接合部５０に充填されているＦＩＰＧ６２へと浸み込む量が増大する。ＦＩＰＧ６２へと浸み込むオイルの量が増大すると、ＦＩＰＧ６２の接着力が弱まる。
他方、エンジン１０では、燃焼室における急激な圧力変化に耐えることができるように、燃焼室に面するシリンダヘッド２４とシリンダブロック２６は鋳鉄製である。それに対し、燃焼室に面しないチェーンカバー２８はアルミニウム製である。鋳鉄製のシリンダヘッド２４やシリンダブロック２６とアルミニウム製のチェーンカバー２８では、熱膨張係数が異なる。そのため、運転停止時と運転時の温度変化により、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６とチェーンカバー２８の形状が変化すると、その熱膨張係数の違いから、３部材の接合部５０に隙間が生じる。チェーンチャンバ４０温度変化による形状変化が発生した場合でも、３部材の接合部５０の隙間を防いでおくためには、ＦＩＰＧ６２と各部材の接着力を維持し、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６とチェーンカバー２８の形状変化を補うようにＦＩＰＧ６２が変形する必要がある。しかし前述したように従来のエンジンではＦＩＰＧ６２にオイルが飛散することによってＦＩＰＧ６２の接着力が時間の経過とともに弱まってしまう。ＦＩＰＧ６２の接着力が弱まるにつれて、シリンダヘッド２４等の部材の形状変化によってそれらの間に隙間が生じ、オイルが漏れ易くなってしまう。

本実施例のエンジン１０では、オイル防護壁７０を設けることで、チェーンから飛散したオイルが３部材の接合部５０に直接飛散することが防止される。そのため、３部材の接合部５０にオイルが浸み込む量が減少し、ＦＩＰＧ６２と各部材の接着力が維持される。これによって、チェーンチャンバ４０を構成する各部材に温度変化による形状変化が発生した場合でも、３部材の接合部５０に隙間が形成されることが抑制される。３部材の接合部５０を通してオイルがエンジン１０の外部に漏れ出すことを効率よく防止することができる。即ち、オイル防護壁７０を設けることによって、シール能力を維持することができる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
オイル防護壁７０は、チェーンチャンバ４０内において３部材の接合部５０を覆うように形成されていればよく、その形状は限定されない。
しかし、図４に示すように、３部材の接合部５０の近接において、シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６の大きく面取りされている角部２４ａ、２６ａがチェーンチャンバ４０側にまで伸びて形成されている場合には、それら面取りされている角部２４ａ、２６ａを覆うのに十分な長さで延設されていることが好ましい。これにより、面取りされている角部２４ａ、２６ａを伝ってオイルが３部材の接合部５０に流れ込むことが抑制される。そのため、３部材の接合部５０にオイルが浸み込み、ＦＩＰＧ６２と各部材の接着力が弱まることが抑制され、シール性能が維持される。

また、オイル防護壁の断面形状も特定されない。図５に、変形例のオイル防護壁１７０を示す。図５に示すように、３部材の接合部５０から離れるにつれて、シリンダブロック２６とシリンダヘッド２４に近接する方向に反って形成されていてもよい。オイル防護壁１７０が上記のように反って形成されていることで、３部材の接合部５０の周辺部に飛散したオイルがチェーンカバー２８を伝って流れる際に、矢印８０に示すようにオイルが３部材の接合部５０へと流れ込むことが抑制される。そのため、３部材の接合部５０にオイルが浸み込み、ＦＩＰＧ６２と各部材の接着力が弱まることが抑制され、シール能力が維持される。

３部材の接合部５０にオイルが浸み込むことをさらに効果的に防止するために、面取りされた角部２４ａ、２６ａに沿って、チェーンチャンバ内でヘッドガスケットを覆うビードを追加することも好適である。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

エンジンの模式図である。 エンジンの断面を示す模式図である。 ３部材の接合部の部分拡大図である。 別の視点からみたときの３部材の接合部の部分拡大図である。 オイル防護壁の別の形状を示す図である。

符号の説明

１０：エンジン
２２：ヘッドカバー
２４：シリンダヘッド
２６：シリンダブロック
２８：チェーンカバー
３０：オイルパン
４０：チェーンチャンバ
５０：３部材の接合部
５２：２部材の接合部
６０：ヘッドガスケット
６２：ＦＩＰＧ
７０、１７０：オイル防護壁

Claims (1)

1. シリンダブロックとシリンダヘッドが接合しており、その２部材の接合部が露出しているシリンダブロックとシリンダヘッドの両側面に亘って２部材の接合部の一部を覆うようにチェーンカバーが接合してそれら３部材の接合部がＴ字を形成するとともに、それら３部材で囲まれたチェーンチャンバが形成されているエンジンの３部材の接合部のシール構造であって、
   シリンダブロックとシリンダヘッドの２部材の接合部を覆うようにオイル防護壁が３部材の接合部のチェーンカバー側面から延設されていることを特徴とするシール構造。

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