JP2012137166A - 孔のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のケーシング部材の合わせ面に跨って形成された複雑な形状の孔を良好な組付性にてシールすること。
【解決手段】孔７１に挿入された栓１は、挿入手前側の端部が閉塞された円筒状の本体部２と、本体部の外周より軸方向に間隔をおいて径方向に延出された複数の円環状部２と、本体部の挿入手前側の端部外周より径方向に延出され、ケーシング外部壁面５１に係止された係止部４と、を備える弾性体からなる。栓の円環状部２は、外径側ほど薄肉に形成され、かつ、無負荷状態において、挿入奥側の面が外径側ほど挿入手前側に後退した部分を有しており、栓の円環状部２が孔の内壁面５２に密着し、かつ、少なくとも１つの円環状部がケーシング５，６の孔７１を貫通して内部壁面５２，６２に係合している。
【選択図】図７

Description

本発明は、複数のケーシング部材の合わせ面に跨って形成された孔に栓を挿入することで前記孔をシールする、孔のシール構造に関する。

自動車のトランスミッション、エンジン等のケーシングに設けられた孔から騒音の漏れを防止したり、孔内へのダスト侵入を防止するために、孔に栓を挿入することが従来より行われている。

例えば特許文献１には、コネクタハウジングの端子収納室の端子挿入孔に防水用コネクタ用ゴム栓を挿入してダスト、水等の浸入を防止している。このゴム栓は、前記端子挿入孔の内壁面に密着可能なシール用突条部を備えている。

図１０および図１１は、従来より実施されている自動車のトランスミッションケース５とエンジン１０を側方または底から視た図である。エンジン１０とトランスミッションケース５とは連結されており、エンジンオイルを貯留するオイルパン６が、エンジン１０の下部にボルト８１，８２にて締結されている。図示する例では、オイルパン６をエンジン１０下部に締結するボルト８１，８２の多くは露出しているが、一部のボルト８１が、トランスミッションケース５内に隠れている。この隠れたボルト８１を着脱するには、トランスミッションケース５およびオイルパン６の境界底部に設けられたボルト挿通用孔７１，７２から長手タイプのソケットレンチを挿入し、奥まった場所にあるボルト８１に装着しなければならない。

上記ボルト挿通用孔７１，７２は、トランスミッションケース５の内外空間を連通しており、そのままでは、同ケース５内で発生する騒音がボルト挿通用孔７１，７２を通じて外に放射されるため、普段は、ボルト挿通用孔７１，７２に、騒音漏れ、異物侵入等を防止するためのゴム製の栓が挿入されている。

特開平１０−２２３３０７号公報

ところで、トランスミッションケース５とオイルパン６との間に設けられたボルト挿通用孔７１，７２は、図５に示すように、真円を形成しておらず、長軸ｄ１と短軸ｄ２の長さが異なる非円形孔や、異なる半径ｒ１、ｒ２からなる円弧で構成される孔（以下「異径孔」ともいう。）である場合がある。

騒音漏れや異物侵入を確実に防止するためには、ボルト挿通用孔７１，７２をできるだけ隙間なく塞ぐことが重要となる。そのために、従来は、上記非円形孔や異径孔に合致する形状の栓を使用してボルト挿通用孔７１，７２を塞いでいた。

ところが、非円形孔や異径孔に合致する形状の栓を使用してボルト挿通用孔７１，７２を塞ぐ際に、栓に方向性ができ、組付時に栓の向きを確認する必要が生じるため、組付性が悪化していた。また、孔の内壁面全体に対して均等な締め代（つぶし代）ができるため、栓を孔に挿入する際の抵抗が大きくなり、組付性が悪化するという問題もあった。

特許文献１に開示されている栓は、一部材で構成された真円状の孔をシールするためのものであり、複数の部材の合わせ面に跨って形成された非円形孔、異径孔等の複雑な形状の孔をシールするのに適していない。

本発明は既述の問題に鑑みて創案されたものであり、複数のケーシング部材の合わせ面に跨って形成された複雑な形状の孔を良好な組付性にてシールすることが可能な孔のシール構造を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための手段として、本発明の孔のシール構造は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明の孔のシール構造は、それぞれ所定の厚さを有する複数のケーシング部材の合わせ面に跨って形成された孔に栓が挿入されてなるものを前提としており、前記栓は、円柱状又は挿入手前側の端部が閉塞された円筒状の本体部と、前記本体部の外周より軸方向に間隔をおいて径方向に延出された複数の円環状部と、前記本体部の挿入手前側の端部外周より径方向に延出され、ケーシング外部壁面に係止された係止部と、を備える弾性体からなる。そして、前記栓の円環状部は、外径側ほど薄肉に形成され、かつ、無負荷状態において、挿入奥側の面が外径側ほど挿入手前側に後退した部分を有している。また、前記栓の前記円環状部が前記孔の内壁面に密着し、かつ、少なくとも１つの前記円環状部が前記ケーシングの前記孔を貫通して前記複数のケーシングの内部壁面に係合している。

かかる構成を備える孔のシール構造では、孔に挿入される栓に、本体部の外周より軸方向に間隔をおいて径方向に延出された円環状部が設けられており、この円環状部が外径側ほど薄肉に形成され、かつ、無負荷状態において、挿入奥側の面が外径側ほど挿入手前側に後退した部分を有することにより、その剛性が低減されている。この結果、円環状部は、複雑な孔形状に対応して柔軟に変形し易く、孔形状が複雑であってもほぼ隙間無くシールすることが可能となる。また、円環状部が上記形状部分を有することで、栓を孔へ挿入する際の抵抗の低減、抜け防止も図られ、良好な組付性と確実な組付状態の維持が期待できる。また、少なくとも１つの円環状部がケーシングの孔を貫通して内部壁面に係合していることによっても栓の抜け防止が図られている。

本発明の孔のシール構造によれば、孔形状が複雑であってもほぼ隙間無くシールすることが可能となる。また、栓を孔へ挿入する際の抵抗の低減、抜け防止が図られ、良好な組付性と確実な組付状態の維持が期待できる。

本発明の実施の形態に係る栓を示す図である。（ａ）は栓の平面図であり、（ｂ）は栓の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 トランスミッションケースのエンジンオイルパンに対する合わせ面等を示す図である。合わせ面にはハッチングを施している。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 図４のＣ矢視図である。 図３において、ボルト挿通用孔に栓が挿入された状態を示す図である。図３と同様に合わせ面にはハッチングを施している。 図４において、ボルト挿通用孔に栓が挿入された状態を示す図である。 図７のＤ−Ｄ断面図である。図中でドットを付した部分は円環状部を示している。 厚さの異なる３つのケーシングに跨って形成された、それぞれ半径の異なる円弧等からなる孔の例を示す図である。 トランスミッションケース、エンジン、エンジンオイルパン等の外形を示す概略側面図である。 トランスミッションケース、エンジン、エンジンオイルパン等の外形を示す概略底面図である。

以下、本発明の実施形態に係る孔のシール構造について図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態では、トランスミッションケース（ケーシング部材）とエンジンオイルパン（ケーシング部材）との合わせ面に跨って形成されたオイルパン締結用ボルトの挿通用孔に栓が挿入されたものを例に挙げて説明する。本明細書では、栓が挿入される方向に向かって、奥側を「挿入奥側」といい、同方向に向かって手前側を「挿入手前側」という。

図１および図２に示すように、孔に挿入される栓１は、本体部２と、本体部２の外周に形成された複数の円環状部３と、係止部４とを備える弾性体で構成されている。弾性体としてゴム、樹脂等が挙げられる。

本体部２は、図２に示すように、一端部が閉塞した有底円筒状に形成されている。前記一端部は挿入手前側となり、他端部は挿入奥側となる。なお、本体部２の内部を中空状とすることで、本体部２等の剛性を下げているが、本体部２の径を小さくして剛性を下げれば、本体部２として円柱状のものを採用することも可能である。

上記円環状部３は、本体部２の外周より軸方向に間隔をおいて径方向に延出している。以下、円環状部３を挿入奥側から挿入手前側に向かって順に「第１円環状部３ａ」、「第２円環状部３ｂ」、・・・、「第５円環状部３ｅ」という。これらの円環状部３は、外径側ほど薄肉に形成され、かつ、無負荷状態（栓１が孔に挿入される前の状態）において、挿入奥側の面が外径側ほど挿入手前側に後退している。このように円環状部３が形成されていることにより、栓１の孔への挿入時の抵抗低減、孔からの抜け防止、円環状部３の低剛性化が図られている。円環状部３の剛性を低下させることにより、栓１が複雑な形状の孔に挿入される際に、円環状部３が当該孔形状に対応して柔軟に変形し、孔の内壁面に対して隙間なく密着し易くなる。なお、円環状部３の外径は、当然に、シールすべき孔の最大径部より大きい値とされる。

図１および図２に例示する円環状部３では、内径側から外径側全体に亘って肉厚が変化しているが、内径側の肉厚を一定にし、外径側の肉厚のみを上記のように変化させてもよい。

上記係止部４は、挿入手前側の端部外周から径方向に延出している。この係止部４は、栓１を挿入する孔の内径より大径のものとされ、栓１が孔に対して所定位置まで挿入されるとケーシングの外部壁面に係止するように設けられている。

図３〜図５は、トランスミッションケース５とエンジンオイルパン６の合わせ面に跨って形成されたボルト挿通用孔７１，７２を示している。これらのボルト挿通用孔７１，７２は、図１０，図１１に基づき技術背景の欄で説明したように、トランスミッションケース５内に隠れているエンジンオイルパン６を締結するためのボルト８１およびその工具をケーシングの底から挿通するための孔である。

図３に示すように、ボルト挿通用孔７１，７２では、孔の内壁面７１ａ，７２ａの部位によって深さが異なっている。具体的には、孔７１，７２は何れも図３中左側部分が浅く図３中右側部分が深くなっている。また、図４に示すように孔７１は、エンジンオイルパン６側で孔深さが深くなっており、トランスミッションケース５側で孔深さが浅くなっている。孔７２については図示しないが、同様に、エンジンオイルパン６側で孔深さが深くなっており、トランスミッションケース５側で孔深さが浅くなっている。図５に示すように、これらのボルト挿通用孔７１，７２は、長軸ｄ１と短軸ｄ２の長さが異なり（非円形孔）、また、半径ｒ１で形成されたトランスミッションケース５側の円弧と半径ｒ２で形成されたエンジンオイルパン６側の円弧とで構成される孔（異径孔）となっている。

上記ボルト挿通用孔７１，７２にそれぞれ前記栓１を挿入すると、各円環状部３が挿入手前側に屈曲（弾性変形）して、内壁面７１ａ，７２ａ内を摺動し、円環状部３が孔７１，７２を貫通する際に屈曲状態から元の形状に復帰する。このとき、栓１を挿入している作業者は節度感を得られる。したがって、栓１の挿入完了位置で、何れかの円環状部３が孔７１，７２を貫通するとともに、屈曲状態から元の形状に復帰するように設計しておくことで、作業者は、栓１の挿入完了を感覚的に把握することができる。

図６および図７に示すように、係止部４がトランスミッションケース５の外部壁面５１又はエンジンオイルパン６の外部壁面６１に係るまで栓１が挿入されると、栓１の円環状部３の少なくとも１つがボルト挿通用孔７１，７２を貫通してケーシング（トランスミッションケース５又はエンジンオイルパン６）の内部壁面５２，６２に係合する。

一方のボルト挿通用孔７１に挿入された栓１は、その係止部４がトランスミッションケース５の外部壁面５１およびエンジンオイルパン６の外部壁面６１に係合しており、第１および第２円環状部３ａ，３ｂがボルト挿通用孔７１を貫通し、第２円環状部３ｂがトランスミッションケース５の内部壁面５２とエンジンオイルパン６の内部壁面６１に係合している。また、栓１の第４〜第５円環状部３ｃ〜３ｅがボルト挿通用孔７１の内壁面７１ａに密着している。

また、もう一方のボルト挿通用孔７２に挿入された栓１については、その係止部４がトランスミッションケース５の外部壁面５１に係合し、第１および第２円環状部３ａの全体および第３円環状部３ｃの一部（図中左側）がボルト挿通用孔７２貫通している。また、第３円環状部３ｃの一部がトランスミッションケース５の内部壁面５２に係合し、栓１の第４および第５円環状部３ｄ，３ｅがボルト挿通用孔７２の内壁面７２ａに密着している。

図８は、図７のＤ−Ｄ断面図である。この図に示すように、ボルト挿通用孔７１が複雑な形状をした孔であっても、栓１の円環状部３の剛性が低くなっていることから、円環状部３がボルト挿通用孔７１の形状に対応して変形し、ボルト挿通孔７１の内壁面７１ａとの隙間を概ね塞ぐことができる。

以上に説明した本実施形態に係る孔のシール構造によれば、既述したように、栓１の円環状部３の低剛性化が図られており、孔形状に対応して柔軟に変形し易くなっていることから複雑な形状孔でもシールすることができる。

また、既述したように、栓１の円環状部３は、ボルト挿通用孔７１，７２への挿入時の抵抗の低減、抜け防止を図る形状とされているので、良好な組付性や確実な組付状態の維持が期待できる。

また、少なくとも２つ以上の円環状部３がボルト挿通用孔７１，７２の内壁面７１ａ，７１ｂに密着していることにより、栓１の組付時の倒れを防止でき、これにより良好な組付性が確保される。

また、円環状部３が軸方向に間隔をおいて複数設けられ、既述したように円環状部３の低剛性化が図られていることで、１つの栓１によって様々な形状およびサイズの孔をシールすることが可能である。

既述の実施形態では、それぞれ所定の厚さを有する２つのケーシング部材（トランスミッションケース５とエンジンオイルパン６）の合わせ面に跨って形成されたボルト挿通孔７１，７２に栓１を挿入して、これらの孔７１，７２をシールする構造について説明したが、シールすべき孔が３つ以上のケーシング部材の合わせ面に跨って形成されたものであっても本発明を適用することができ、既述と同様の作用効果を得ることができる。例えば図９に示すように、孔９４が、それぞれ厚さの異なる３つのケーシング９１，９２，９３に跨って形成され、それぞれ半径の異なる円弧等からなるものであっても上記栓１を挿入することで概ね隙間無くシールすることが可能である。

本発明は、例えば、自動車のトランスミッションとエンジンのケーシングとの境界に設けられた孔をシールするためのシール構造として適用することが可能である。

１ 栓
２ 本体部
３ 円環状部
４ 係止部
５ トランスミッションケース（ケーシング部材）
６ エンジンオイルパン（ケーシング部材）
５１ 外部壁面
６１ 外部壁面
５２ 内部壁面
６２ 内部壁面
７１ ボルト挿通用孔（ケーシング部材の合わせ面に跨って形成された孔）
７１ａ 内壁面
７２ａ 内壁面

Claims (1)

1. それぞれ所定の厚さを有する複数のケーシング部材の合わせ面に跨って形成された孔に栓が挿入されてなる、孔のシール構造であって、
   前記栓は、円柱状又は挿入手前側の端部が閉塞された円筒状の本体部と、前記本体部の外周より軸方向に間隔をおいて径方向に延出された複数の円環状部と、前記本体部の挿入手前側の端部外周より径方向に延出され、ケーシング外部壁面に係止された係止部と、を備える弾性体からなり、
   前記栓の円環状部は、外径側ほど薄肉に形成され、かつ、無負荷状態において、挿入奥側の面が外径側ほど挿入手前側に後退した部分を有しており、
   前記栓の前記円環状部が前記孔の内壁面に密着し、かつ、少なくとも１つの前記円環状部が前記ケーシングの前記孔を貫通して前記複数のケーシングの内部壁面に係合した、ことを特徴とする孔のシール構造