JP2011075031A - 弾性シール材の取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】シール材の不意の脱落を防止しつつ、シール材のシール性能の低下を防止することができる弾性シール材の取付構造を提供する。
【解決手段】オイルストレーナに形成された環状の取付溝5は、深さD3がOリング4の取付溝5への嵌入方向の厚さd3よりも小さく設定され、断面積S2がOリング4の断面積S1より大きく設定されている。取付溝5の互いに対向する内側面51と外側面52には、複数個の内側突出部51bと外側突出部とが周方向に間隔をあけて交互に位置するように各々の対向側面側に向かって突設されている。Oリング4を取付溝5に嵌入した状態で、内側突出部51bの先端がOリング4を外側面52側に押圧するとともに、外側突出部の先端がOリング4を内側面51側に押圧する。
【選択図】図4
【解決手段】オイルストレーナに形成された環状の取付溝5は、深さD3がOリング4の取付溝5への嵌入方向の厚さd3よりも小さく設定され、断面積S2がOリング4の断面積S1より大きく設定されている。取付溝5の互いに対向する内側面51と外側面52には、複数個の内側突出部51bと外側突出部とが周方向に間隔をあけて交互に位置するように各々の対向側面側に向かって突設されている。Oリング4を取付溝5に嵌入した状態で、内側突出部51bの先端がOリング4を外側面52側に押圧するとともに、外側突出部の先端がOリング4を内側面51側に押圧する。
【選択図】図4
Description
本発明は、例えば、オイルストレーナを内燃機関に組み付ける際に、オイルストレーナと内燃機関との間をシールするための弾性シール材をオイルストレーナに取り付ける取付構造に関する。
従来より、例えば、特許文献1では、内燃機関のシリンダヘッドと、該シリンダヘッドの上部にボルトを介して組み付けられるヘッドカバーとの間にゴム製のシール材を介在している。上記ヘッドカバーには、上記シール材が嵌入される取付溝が形成されており、該取付溝の断面は、シリンダヘッド側に開口する凹状をなしている。上記取付溝に取り付けられるシール材の厚さは、上記取付溝の深さより大きく設定され、シール材の幅は、上記取付溝の対向する側面の幅と同一かあるいは若干大きく設定されている。そして、上記取付溝にシール材を嵌入した後に、シール材の取付溝からはみ出ている部分をシリンダヘッドの上部に接触させ、ボルトでヘッドカバーをシリンダヘッドに組み付けることによりシール材が押圧され、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間がシールされるようになっている。
上記の特許文献1では、ヘッドカバーがシリンダヘッドに組み付けられるまでの間において、ヘッドカバーに対する衝撃等によりシール材がヘッドカバーから脱落しないように、上記取付溝の対向する側面には、上記シール材の側面を押圧する突出部が形成されている。これにより、上記取付溝にシール材を嵌入した後に不意にヘッドカバーに衝撃等が加わるとシール材がヘッドカバーから脱落してしまうといった不具合を防止している。
ところで、特許文献1では、シール材の厚さが取付溝の深さよりも大きく設定され、且つ、シール材の幅が取付溝の対向する側面の幅と同一かあるいは若干大きく設定されているので、シール材を取付溝に嵌入すると、取付溝とシール材との間にはほとんど空間がない状態となる。この状態において、ヘッドカバーとシリンダヘッドとの間でシール材が押圧されると、該シール材の取付溝内での逃げ場はほとんど無く、取付溝の側面から該シール材に大きな圧力がかかることとなる。このとき、取付溝内部に突出する突出部に対応する箇所には、局部的に大きな圧力がかかるため、シール材の破損を招き易く、シール性能の低下やオイル漏れの発生が懸念される。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シール材の不意の脱落を防止しつつ、シール材のシール性能の低下を防止することができる弾性シール材の取付構造を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、取付溝の形状に工夫を凝らしたことを特徴とする。
具体的には、本発明では、被取付体と取付体との間で押圧されて上記被取付体と取付体との間をシールする環状の弾性シール材を上記取付体に形成された取付溝に取り付ける取付構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、第1の発明では、被取付体と取付体との間で押圧されて上記被取付体と取付体との間をシールする環状の弾性シール材を上記取付体に形成された環状の取付溝に嵌入して取付体に取り付ける取付構造であって、上記取付溝は、深さが上記弾性シール材の取付溝への嵌入方向の厚さよりも小さく設定され、且つ、上記取付溝の幅方向の断面積が上記弾性シール材の幅方向の断面積より大きく設定され、上記取付溝の互いに対向する内側面と外側面には、複数個の突出部が周方向に間隔をあけて交互に位置するように各々の対向側面側に向かって突設され、上記弾性シール材を取付溝に嵌入した状態で、上記内側面の突出部先端が弾性シール材を外側面側に押圧するとともに、上記外側面の突出部先端が弾性シール材を内側面側に押圧している構成とした。
第2の発明では、第1の発明において、上記内側面及び外側面の突出部先端は、上記弾性シール材に周方向に所定の長さに亘って圧接するように湾曲している構成とした。
第1の発明によれば、取付溝に弾性シール材を嵌入すると該取付溝の開放側から弾性シール材がはみ出るようになり、取付体を被取付体に組み付けたときに、上記取付溝からはみ出している弾性シール材が、被取付体と取付溝との間で弾性変形し、被取付体との間で隙間無く接触するようになる。したがって、取付体と被取付体との間をしっかりとシールすることができる。
また、取付体を被取付体に組み付けたときに、被取付体に押されて取付溝内で弾性変形した弾性シール材と取付溝との間には必ず空間が生じるようになる。したがって、取付溝内で弾性変形した弾性シール材には特許文献1の如き突出部によって局部的に大きな圧力が加わることがなく、弾性シール材が破損してシール性能が低下してしまうといったことを防止できる。
さらに、弾性シール材は、取付溝の互いに対向する内側面と外側面とに形成された複数の突出部によって、内周側と外周側とから挟み込まれてしっかりと固定されるようになる。したがって、不意に取付体に衝撃等が加わっても弾性シール材が取付体から脱落するのを防止することができる。
第2の発明によれば、突出部先端と弾性シール材との接触面が周方向に亘って広くなる。したがって、突出部から弾性シール材に加わる圧接力が分散されるようになり、さらに弾性シール材の破損を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
図1は、本発明の実施形態に係るオイルストレーナ(取付体)1である。該オイルストレーナ1は、樹脂成形品であり、自動車のエンジン(被取付体)E(図8乃至図10に仮想線で示す)のオイルパン内(図示せず)に配置され、エンジンEの潤滑経路の一部に使われるものである。上記オイルストレーナ1は、水平に長く延びる略直方体形状をなしており、該オイルストレーナ1の一側上端には、エンジンEのポンプに接続される流出口2を有する接続部1aが設けられ、該オイルストレーナ1の他側下端には、オイルを吸い込む吸込口3を有する略円筒状のオイル吸込部1bが設けられている。そして、図示しないが、上記オイルストレーナ1の内部は中空でフィルタが備えられており、オイルパン内に貯留するオイルを吸込口3から吸い込んでフィルタで濾過した後、流出口2からエンジンEの潤滑経路の下流側へ供給するようになっている。
図2に示すように、接続部1aは、上記オイルストレーナ1の長手方向一側のL字状に曲がった部分であり、図8乃至図10に示すように、エンジンEの所定の位置に接続されるようになっている。上記接続部1aは、オイルをエンジンEの潤滑経路へと供給する流出口2と、該流出口2の周縁において、エンジンEにオイルストレーナ1を組み付けたときに、エンジンEとオイルストレーナ1との間をシールするOリング(弾性シール材)4を嵌入する取付溝5と、該取付溝5の外方に位置し、エンジンEにオイルストレーナ1を組み付けるためのフランジ部6とを備えている。
図2及び図3に示すように、Oリング4は、ゴム製で略円形状の環状部材である。図7に示すように、Oリング4の断面形状は略円形状をなし、取付溝5への嵌入方向の厚さd3は該取付溝5の深さD3より厚くなっている。また、上記取付溝5に嵌入する前のOリング4の内周縁の内径及び外周縁の外径はそれぞれd1とd2である。
図3乃至図7に示すように、取付溝5は、流出口2の開口周縁において、断面凹状に窪むとともに上記流出口2の開口周縁に沿って略円形状に延びており、互いに対向する内側面51と外側面52を備えている。
図7に示すように、取付溝5の深さD3は、Oリング4の上記取付溝5への嵌入方向の厚さd3よりも小さく設定されている。これにより、取付溝5にOリング4を嵌入すると図4乃至図6に示すように、取付溝5の開放側からOリング4がはみ出るようになり、オイルストレーナ1をエンジンEに組み付けたときに、取付溝5からはみ出しているOリング4が弾性変形し、必ずエンジンEと接触するようになっている。したがって、オイルストレーナ1とエンジンEとの間においてシール性能を確保することができる。また、図7に示すように、取付溝5の幅方向の断面積S2は、二点鎖線で囲った内側の部分であり、上記Oリング4の幅方向の断面積S1よりも大きく設定されている。これにより、図8乃至10に示すように、オイルストレーナ1をエンジンEに組み付けたときに、エンジンEに押されて取付溝5内で弾性変形したOリング4と該取付溝5における内側面51及び外側面52の少なくとも一方との間には必ず空間Spが生じるようになる。したがって、取付溝5内で弾性変形したOリング4には、取付溝5の内側面51及び外側面52から大きな圧力が加わらないようになっている。
上記内側面51には、複数の内側突出部51bが周方向に間隔をあけて外側面52側に向かって突設されている。図3に示すように、該内側突出部51bは矩形状をなしており、オイルストレーナ1の長手方向において、流出口2を挟んで180°反対側に一対形成され、オイルストレーナ1の幅方向において、流出口2を挟んで180°反対側に二対形成されている。一方、上記外側面52には、複数の外側突出部52bが周方向に間隔をあけて内側面51側に向かって突設されている。上記外側突出部52bは矩形状をなしており、オイルストレーナ1の長手方向において、流出口2を挟んで180°反対側に二対形成され、オイルストレーナ1の幅方向において、流出口2を挟んで180°反対側に一対形成されている。そして、上記内側突出部51bと外側突出部52bとは取付溝5の周方向に間隔をあけて交互に位置するようになっている。
図4及び図7に示すように、一対の内側突出部51bの先端から先端までの距離D1が、Oリング4の内径d1より若干大きく形成されているので、Oリング4を取付溝5に嵌入した状態で、内側突出部51bの先端がOリング4を外側面52側に押圧するようになっている。一方、図5及び図7に示すように、一対の外側突出部52bの先端から先端までの距離D2は、Oリング4の外径d2より若干小さく形成されているので、Oリング4を取付溝5に嵌入した状態で、外側突出部52bの先端がOリング4を内側面51側に押圧するようになっている。したがって、Oリング4は、取付溝5内で内側突出部51bと外側突出部52bとによって内周側と外周側とから挟み込まれてしっかりと固定されるようになる。
フランジ部6は、流出口2を挟んで180°反対側に一対形成され、オイルストレーナ1の幅方向に突出する板状をなすとともに該流出口2の中心軸方向に見て略菱形状をなしている。上記フランジ部6の突出した部分の略中央には流出口2の中心軸と平行となる貫通孔61、61が形成されており、該貫通孔61、61の内方には、金属ブッシュ62、62が圧入されている。そして、上記金属ブッシュ62、62に締結用ボルト(図示せず)を挿通できるようになっている。
次に、エンジンEへのオイルストレーナ1の組み付けについて説明する。まず、オイルストレーナ1にOリング4を取り付ける。オイルストレーナ1の取付溝5の開放側からOリング4を該取付溝5に嵌入する。このとき、図7に示すように、取付溝5の深さD3は、Oリング4の取付溝5への嵌入方向の厚さd3よりも小さく設定されているので、図4乃至図6に示すように、取付溝5にOリング4を嵌入すると取付溝5の開放側からOリング4がはみ出ている。また、内側突出部51bの先端がOリング4を外側面52側に押圧し、外側突出部52bの先端がOリング4を内側面51側に押圧するので、Oリング4は、取付溝5内でしっかりと固定され、衝撃等が加わっても不意にOリング4がオイルストレーナ1から脱落するといったことを防止することができる。
取付溝5内にOリング4を嵌入した後、オイルストレーナ1をエンジンEの下方に配置する。そして、接続部1aのフランジ部6の金属ブッシュ62、62に締結用ボルト(図示せず)を挿通させて、締結用工具(図示せず)で締結用ボルトをエンジンE側の螺子孔に螺合させることによりオイルストレーナ1をエンジンEに取り付ける。このとき、取付溝5からはみ出ているOリング4が、エンジンEと取付溝5との間で弾性変形し、エンジンEとの間で隙間無く接触するようになる。したがって、オイルストレーナ1とエンジンEとの間をしっかりとシールすることができる。また、図7に示すように、取付溝5の幅方向の断面積S2は、二点鎖線で囲った内側の部分であり、Oリング4の幅方向の断面積S1より大きいので、図8乃至図10に示すように、オイルストレーナ1をエンジンEに組み付けたときに、エンジンEに押されて取付溝5内で弾性変形したOリング4と、取付溝5における内側面51及び外側面52の少なくとも一方との間には必ず空間Spが生じるようになる。したがって、取付溝5内で弾性変形したOリング4には特許文献1の如き内側突出部51b及び外側突出部52bによって局部的に大きな圧力が加わることがなく、Oリング4が破損してシール性能が低下してしまうといったことを防止できる。
また、図11に示す実施形態の変形例1のように、内側突出部51b及び外側突出部52bの個数を増やしてもよい。すなわち、変形例1の取付溝5には、内側突出部51bと外側突出部52bとがそれぞれ8個ずつ設けられた構成となっている。
上記内側突出部51bは、上記内側面51の周方向において等間隔に突設されている。一方、オイルストレーナ1の長手方向一側及び他側の外側面52には、それぞれ1つの内側突出部51bを挟むように2つの外側突出部52bが該内側突出部51bに近接する位置に突設され、オイルストレーナ1の幅方向一側及び他側の外側面52には、それぞれ1つの内側突出部51bを挟むように2つの外側突出部52bが該内側突出部51bに近接する位置に突設されている。図11に示すように、近接する1つの内側突出部51bと2つの外側突出部52bとの間において取付溝5の幅が狭くなる溝幅T1、T2は、内側突出部51bの先端から外側面52までの溝幅T0より広く形成されている。したがって内側突出部51bと外側突出部52bとが近接する部分でもOリング4の取付溝5の幅方向の断面積S2はOリング4の幅方向の断面積S1より十分大きくなるように構成されている。
また、隣り合う内側突出部51bの突出部先端同士を結んだ合計長さL1と、Oリング4の内周縁の長さL0との関係はL1≧L0となっている。好ましくは、L1>L0となる関係がよい。これにより、Oリング4を取付溝5に嵌入すると、Oリング4は、周方向に等間隔に突設された内側突出部51bによって径方向外側に押圧されるので、取付溝5内にしっかりと固定される。また、Oリング4は外側突出部52bによっても径方向内側に押圧されるので、該Oリング4は、取付溝5内にさらにしっかりと固定される。
また、図12に示す実施形態の変形例2のように、内側突出部51b及び外側突出部52bの個数を少なくしてもよい。すなわち、変形例2の取付溝5には、1つの内側突出部51bと2つの外側突出部52bとが設けられた構成となっている。
上記内側突出部51bは、オイルストレーナ1の長手方向一側において1つ形成されている。一方、外側突出部52bは、オイルストレーナ1の長手方向一側において上記内側突出部51bを挟むように2つ形成されている。
図12に示すように、Oリング4を取付溝5に嵌入すると、内側突出部51bの先端がOリング4を外側面52側に押圧し、外側突出部52bの先端がOリング4を内側面51側に押圧する。このとき、Oリング4は、内側突出部51bによって押圧されることにより、オイルストレーナ1の長手方向他側において、Oリング4の内周縁が取付溝5の内側面51に接触するようになっている。したがって、Oリング4は1つの内側突出部51bと2つの外側突出部52bとによって取付溝5から脱落しないようになっている。
尚、変形例2では、内側突出部51bを1つ形成し、外側突出部52bを2つ形成するようにしたが、外側突出部52bを1つ形成し、該外側突出部52bを挟んで内側突出部51bを2つ形成するようにしてもよい。
また、内側突出部51b及び外側突出部52bは、それぞれが少なくとも1つ以上形成されていればよい。好ましくは、合計で3つ以上あればよい。
また、図13に示す実施形態の変形例3のように、取付溝5が周方向に蛇行するような形状としてもよい。変形例3における取付溝5の外側面52には、4つの外側突出部52cが周方向に等しい間隔をあけて内側面51に向かって突設されている。上記外側突出部52cの先端は、Oリング4が取付溝5に嵌入した状態で、Oリング4に周方向に所定の長さに亘って圧接するように湾曲しており、オイルストレーナ1の長手方向において、流出口2を挟んで180°反対側に一対形成され、オイルストレーナ1の幅方向において、流出口2を挟んで180°反対側に一対形成されている。外側面52における上記外側突出部52cの間には、内側面51とは反対方向に向かって窪む外側凹部52dが形成されている。該外側凹部52dは、後述する内側突出部51cに対応して、周方向に所定の長さに亘って湾曲している。
内側面51には、4つの内側突出部51cが周方向において等間隔で外側面52側に向かって突設されている。該内側突出部51cは、上記外側凹部52dに対応するように位置しており、該内側突出部51cの先端は、Oリング4が取付溝5に嵌入した状態で、Oリング4に周方向に所定の長さに亘って圧接するように湾曲している。また、内側面51における上記内側突出部51cの間には、外側面52とは反対方向に向かって窪む内側凹部51dが形成されている。該内側凹部51dは、上記外側突出部52cに対応して、周方向に所定の長さに亘って湾曲している。したがって、上記外側突出部52c、外側凹部52d、内側突出部51c及び内側凹部51dで取付溝5が周方向に蛇行する形状となっている。
以上より、この変形例3によれば、内側突出部51c及び外側突出部52cの先端は、Oリング4に周方向に所定の長さに亘って圧接するように湾曲しているので、内側突出部51c及び外側突出部52cとOリング4との接触面が周方向に亘って広くなる。したがって、内側突出部51c及び外側突出部52cからOリング4に加わる圧接力が分散されるようになり、さらにOリング4の破損を抑制することができる。
尚、本実施形態のオイルストレーナ1は、樹脂製だけでなく、鉄やアルミ等で製作してもよい。
また、本実施形態では、オイルストレーナ1とエンジンEとの間をシールするのに環状で円形状のOリング4を用いたが、環状であれば円形状でなくてもよい。
また、本発明は、オイルストレーナ1とエンジンEとの間だけでなく、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間等にも用いることができる。
本発明は、例えば、オイルストレーナを内燃機関に組み付ける際に、オイルストレーナと内燃機関との間をシールするための弾性シール材をオイルストレーナに取り付ける取付構造に適している。
1 オイルストレーナ(取付体)
4 Oリング(弾性シール材)
5 取付溝
51 内側面
51b 内側突出部
51c 内側突出部
52 外側面
52b 外側突出部
52c 外側突出部
S1 断面積
S2 断面積
E エンジン(被取付体)
4 Oリング(弾性シール材)
5 取付溝
51 内側面
51b 内側突出部
51c 内側突出部
52 外側面
52b 外側突出部
52c 外側突出部
S1 断面積
S2 断面積
E エンジン(被取付体)
Claims (2)
- 被取付体と取付体との間で押圧されて上記被取付体と取付体との間をシールする環状の弾性シール材を上記取付体に形成された環状の取付溝に嵌入して取付体に取り付ける取付構造であって、
上記取付溝は、深さが上記弾性シール材の取付溝への嵌入方向の厚さよりも小さく設定され、且つ、上記取付溝の幅方向の断面積が上記弾性シール材の幅方向の断面積より大きく設定され、
上記取付溝の互いに対向する内側面と外側面には、複数個の突出部が周方向に間隔をあけて交互に位置するように各々の対向側面側に向かって突設され、
上記弾性シール材を取付溝に嵌入した状態で、上記内側面の突出部先端が弾性シール材を外側面側に押圧するとともに、上記外側面の突出部先端が弾性シール材を内側面側に押圧していることを特徴とする弾性シール材の取付構造。 - 請求項1に記載の弾性シール材の取付構造であって、
上記内側面及び外側面の突出部先端は、上記弾性シール材に周方向に所定の長さに亘って圧接するように湾曲していることを特徴とする弾性シール材の取付構造。
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