JP2017061962A - シール機構 - Google Patents

Abstract

【課題】液状ガスケットにおいて硬化されない部分を低減する。【解決手段】第１のシール面（チェーンカバーシール面１１０ａ）と、第２のシール面（シリンダブロックシール面１２０ａ）とをシールするシール機構１５０は、第１のシール面および第２のシール面のうち、少なくとも一方のシール面に設けられ、液状ガスケットＦが導かれる溝部１５２と、溝部に設けられ、複数の連続気泡を有するとともに、少なくとも連続気泡に液状ガスケットの硬化を促進する物質を保持する多孔質体１５４と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、液状ガスケットを用いたシール機構に関する。

液状ガスケット（ＦＩＰＧ：Formed in Place Gasket）は、塗布前は液状であり、塗布後に硬化して固形物に変化するものであり、例えば、水分と接触させることで硬化する湿気硬化性の液状ガスケットが知られている。このような液状ガスケットを一方のシール面に塗布した状態で他方のシール面を圧接して所定時間空気に曝すと、空気中の水分によって液状ガスケットが固形物に変化し、シール面同士がシール（封止）されることとなる。

液状ガスケットは、様々な分野で利用されている。例えば、特許文献１には、液状ガスケットを用いて、エンジンを構成するシリンダブロックにオイルパンを取り付ける技術が開示されている。

特開平１０−１０３１５２号公報

上記したように、液状ガスケットは、空気中の水分等によって硬化されるため、空気（水分）に接触しない箇所については、硬化させることができない。したがって、液状ガスケットの塗布態様によっては、空気に接触しない箇所が生じ、硬化されない部分が生じてしまうという課題があった。

そこで、本発明は、液状ガスケットにおいて硬化されない部分を低減することが可能なシール機構を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のシール機構は、第１のシール面と、第２のシール面とをシールするシール機構であって、前記第１のシール面および前記第２のシール面のうち、少なくとも一方のシール面に設けられ、液状ガスケットが導かれる溝部と、前記溝部に設けられ、複数の連続気泡を有するとともに、少なくとも該連続気泡に前記液状ガスケットの硬化を促進する物質を保持する多孔質体と、を備えたことを特徴とする。

また、前記溝部には、対象部材が配され、前記多孔質体は、前記対象部材と前記液状ガスケットとの間に位置するとしてもよい。

また、前記対象部材は、Ｏリングであり、前記Ｏリングの内側には、流体が通過する流路が形成されるとしてもよい。

また、前記多孔質体は、圧縮可能に設けられており、前記多孔質体の高さは、前記溝部の深さよりも高いとしてもよい。

また、前記液状ガスケットは、前記第１のシール面および第２のシール面のうち、少なくともいずれかのシール面に塗布され、前記第１のシール面と前記第２のシール面とを近接する方向に移動させると、両シール面によって前記液状ガスケットが押し潰されて前記溝部に導かれ、前記多孔質体は、前記溝部に導かれた前記液状ガスケットが該多孔質体に接触するまでに、前記両シール面に当接するように構成されているとしてもよい。

本発明によれば、液状ガスケットにおいて硬化されない部分を低減することが可能となる。

シール機構によってシールされるチェーンカバーおよびシリンダブロックの一部を示す図である。 実施形態にかかるシール機構を説明するための図である。 従来のシール機構を説明するための図である。 変形例のシール機構を説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

本実施形態では、シール機構が、チェーンカバーとシリンダブロックとをシールする構成を例に挙げて説明する。図１は、シール機構１５０によってシールされるチェーンカバー１１０およびシリンダブロック１２０の一部を示す図であり、図１（ａ）はチェーンカバー１１０の平面図を、図１（ｂ）はシリンダブロック１２０の平面図を示す。

図１（ａ）に示すように、チェーンカバー１１０には突出部１１２が設けられており、突出部１１２には、貫通路１１４が形成されている。また、チェーンカバー１１０における突出部１１２と異なる位置には、不図示のボルトが挿通される挿通孔１１６が形成されている。チェーンカバー１１０における突出部１１２が設けられている面と反対側の面が、シリンダブロック１２０とのシール面（以下、「チェーンカバーシール面」と称する）１１０ａとなる。

また、図１（ｂ）に示すように、シリンダブロック１２０には突出部１２２が設けられており、突出部１２２には、貫通路１２４が形成されている。また、シリンダブロック１２０には、段部１２６が設けられており、段部１２６から縁部１２８に亘ってチェーンカバー１１０とのシール面（以下、「シリンダブロックシール面」と称する）１２０ａが形成されている。シリンダブロックシール面１２０ａには、不図示のボルトが螺合するネジ溝１３０が形成されている。なお、本実施形態では、突出部１２２の上面１２２ａと、シリンダブロックシール面１２０ａとが、実質的に等しい高さに形成されている。

また、シリンダブロック１２０には、シール機構１５０が設けられている。シール機構１５０は、段部１２６から突出部１２２に亘って延在する溝部１５２（チャンファー）と、溝部１５２に設けられた多孔質体１５４とを含んで構成される。

溝部１５２は、シリンダブロックシール面１２０ａより低く（深く）構成されている。また、溝部１５２における突出部１２２の周囲には、弾性部材で構成されるＯリング１３２（対象部材）が配されている。Ｏリング１３２の内径は、突出部１２２の外径よりわずかに小さく形成されており、Ｏリング１３２を伸長させて突出部１２２に挿入することにより、Ｏリング１３２が突出部１２２に密着することとなる。また、Ｏリング１３２の高さは、突出部１２２、シリンダブロックシール面１２０ａより高く構成される。

多孔質体１５４は、溝部１５２における段部１２６とＯリング１３２との間に配される。多孔質体１５４は、圧縮可能な部材で構成されており、例えば、樹脂等が発泡成形されたものである。また、多孔質体１５４は、複数の連続気泡を有するとともに、少なくとも連続気泡に空気を保持している。

そして、詳しくは後述するように、シリンダブロック１２０のシリンダブロックシール面１２０ａに液状ガスケット（ＦＩＰＧ）を塗布した後、チェーンカバー１１０の挿通孔１１６に挿通されたボルトが、シリンダブロック１２０のネジ溝１３０に螺合される。これにより、チェーンカバー１１０がシリンダブロック１２０に対して固定されるとともに、貫通路１１４、１２４が連通して流体が通過する流路が形成されることとなる。

図２は、本実施形態にかかるシール機構１５０を説明するための図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面を示す。また、図２（ａ）はシールする前を示し、図２（ｂ）はシールした後を示す。

図２（ａ）に示すように、液状ガスケットＦは、シリンダブロック１２０におけるシリンダブロックシール面１２０ａに塗布される。シリンダブロック１２０に液状ガスケットＦが塗布された後、シリンダブロック１２０に対してチェーンカバー１１０がボルトにより固定されると、図２（ｂ）に示すように、液状ガスケットＦがチェーンカバー１１０のチェーンカバーシール面１１０ａとシリンダブロック１２０のシリンダブロックシール面１２０ａとの間で潰されて、溝部１５２側に流れ込む。そして、液状ガスケットＦが弾性を有する固形物に変化することで、チェーンカバー１１０のチェーンカバーシール面１１０ａと、シリンダブロック１２０のシリンダブロックシール面１２０ａとの間に生じた隙間がシールされることとなる。

ここで、液状ガスケットの性状について説明すると、液状ガスケットは、空気中の水分等によって硬化される性質を有する。このため、空気（水分）に接触しない箇所については、硬化させることができない。

図３は、従来のシール機構１０を説明するための図である。従来のシール機構は、多孔質体１５４を備えていない。したがって、溝部１５２に流れ込んだ液状ガスケットＦがＯリング１３２に接触したり、Ｏリング１３２を乗り越えて貫通路１１４、１２４に流出してしまったりするおそれがあった。液状ガスケットＦがＯリング１３２に接触すると、Ｏリング１３２のシール機能が損なわれる可能性がある。また、液状ガスケットＦが、貫通路１１４、１２４に流出すると、貫通路１１４、１２４を含んで構成される流路を閉塞したり、流路の下流側に配される機器に影響を及ぼしたりするおそれがある。そこで、従来のシール機構１０は、Ｏリング１３２の外周側にリブ１２を形成しておき、液状ガスケットＦとＯリング１３２との接触を抑制していた。

しかし、Ｏリング１３２によるシール機能を発揮させるためには、リブ１２の高さをＯリング１３２より高くすることはできず、液状ガスケットＦとＯリング１３２との接触や、液状ガスケットＦの流路への流出を確実に防止することは困難であった。

そこで、本実施形態のシール機構１５０は、図２に戻って説明すると、溝部１５２におけるＯリング１３２と段部１２６との間に多孔質体１５４を備えることで、リブ１２を備えずとも、液状ガスケットＦとＯリング１３２との接触を抑制することができる。これにより、シリンダブロック１２０を容易に加工することができ、さらに、シリンダブロック１２０の軽量化を図ることが可能となる。

また、本実施形態の多孔質体１５４は、圧縮可能な部材で構成され、高さＨが、溝部１５２の深さＤおよびＯリング１３２の高さよりも大きく構成されている。これにより、チェーンカバー１１０とシリンダブロック１２０とを近接する方向に移動させた際に、チェーンカバーシール面１１０ａがＯリング１３２に接触するよりも前に、チェーンカバーシール面１１０ａを多孔質体１５４に接触させることができる。また、液状ガスケットＦが溝部１５２に導かれて多孔質体１５４に接触するまでには、多孔質体１５４がチェーンカバーシール面１１０ａに接触しているように多孔質体１５４が構成されている。したがって、液状ガスケットＦとＯリング１３２との接触を確実に防止することができ、また、液状ガスケットＦの貫通路１１４、１２４への流出を防止することが可能となる。

また、上記したように液状ガスケットＦは、空気に曝されることで、空気中の水分と反応して硬化することとなる。したがって、空気に曝されない箇所、すなわち、シリンダブロックシール面１２０ａから離隔した箇所（例えば、Ｏリング１３２の近傍）においては、十分に硬化されないおそれがある。

しかし、本実施形態のシール機構１５０は、連続気泡に空気を保持した多孔質体１５４を備える構成により、液状ガスケットＦは両側から空気に曝されることとなるため、液状ガスケットＦにおける空気に曝されない箇所を低減することができ、液状ガスケットＦが硬化されない箇所を削減することが可能となる。

（変形例）
上記実施形態では、溝部１５２にＯリング１３２が配される構成を例に挙げて説明した。しかし、Ｏリング１３２は、必須の構成ではない。

図４は、変形例のシール機構２５０を説明するための図である。図４に示すように、第１のシール面２１０ａを有する第１の部材２１０と、第２のシール面２２０ａを有する第２の部材２２０をシールするシール機構２５０では、第２のシール面２２０ａに設けられた溝部２５２に、少なくとも多孔質体２５４が設けられていればよい。このシール機構２５０であっても、液状ガスケットＦは両側から空気に曝されることとなるため、液状ガスケットＦにおける空気に曝されない箇所を低減することができる。なお、変形例においても、多孔質体２５４は圧縮可能な部材で構成されており、高さＨが、溝部２５２の深さＤよりも大きく構成されているとよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において、シール機構１５０がエンジンを構成するチェーンカバー１１０のチェーンカバーシール面１１０ａと、シリンダブロック１２０のシリンダブロックシール面１２０ａとをシールする場合を例に挙げて説明した。しかし、液状ガスケットを用いて第１のシール面と、第２のシール面とをシールすることができれば、部材に限定はない。また、第１のシール面と、第２のシール面とが同一の部材に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、シリンダブロック１２０のシリンダブロックシール面１２０ａに溝部１５２および多孔質体１５４が設けられる構成を例に挙げて説明した。しかし、チェーンカバー１１０のチェーンカバーシール面１１０ａに溝部および多孔質体が設けられていてもよいし、チェーンカバーシール面１１０ａおよびシリンダブロックシール面１２０ａに溝部および多孔質体が設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、多孔質体１５４によって、液状ガスケットＦとの接触が防止される対象部材としてＯリング１３２を例に挙げて説明した。しかし、対象部材はＯリング１３２に限定されない。

また、上記実施形態では、シールする前において、溝部１５２に対象部材（Ｏリング１３２）が配される構成を例に挙げて説明した。しかし、対象部材は、少なくとも一方のシール面の溝部に導かれた液状ガスケットと、他方のシール面とが接触した場合に溝部に配されていればよく、シールする前においては、対象部材が溝部１５２に配されていなくてもよい。例えば、対象部材と溝部１５２とが対向していてもよい。

また、上記実施形態および変形例において、多孔質体１５４、２５４が圧縮可能な部材で構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、多孔質体１５４、２５４は、複数の連続気泡を有するとともに、少なくとも連続気泡に液状ガスケットの硬化を促進する物質を保持することができれば、圧縮可能でなくてもよい。したがって、多孔質体１５４、２５４は、例えば、セラミック、金属等で構成されてもよい。

また、上記実施形態および変形例において、液状ガスケットが空気中の水分で硬化する構成を例に挙げて説明した。しかし、液状ガスケットの種類に限定はなく、水分以外の物質（例えば、酸素）で硬化するものであってもよい。

また、上記実施形態および変形例において、多孔質体１５４、２５４が空気を保持している構成を例に挙げて説明したが、空気以外の水分を含むガスや、水の含有率を増加させた空気、液体の水、固体の水（氷）を保持していてもよい。いずれにせよ、多孔質体１５４、２５４は、液状ガスケットの硬化を促進する物質を保持していればよい。

また、上記実施形態において、多孔質体１５４の高さＨが、溝部１５２の深さＤよりも高い構成を例に挙げて説明した。しかし、多孔質体１５４は、溝部１５２に導かれた液状ガスケットＦが多孔質体１５４に接触するまでに、チェーンカバーシール面１１０ａおよびシリンダブロックシール面１２０ａに当接するように構成されていればよい。また、多孔質体１５４、２５４の大きさや、数、形状は、溝部１５２、２５２の形状や、溝部１５２、２５２に導かれる液状ガスケットＦの量によって適宜設計するとよい。

また、上記実施形態において、液状ガスケットＦが、溝部１５２が形成されたシリンダブロックシール面１２０ａに塗布される構成を例に挙げて説明した。しかし、液状ガスケットＦは、第１のシール面と第２のシール面とを近接する方向に移動させると、両シール面によって液状ガスケットが押し潰されて溝部に導かれればよく、溝部１５２が形成されていないチェーンカバーシール面１１０ａに塗布されていてもよい。

本発明は、液状ガスケットを用いたシール機構に利用できる。

Ｆ 液状ガスケット
１１０ａ チェーンカバーシール面（シール面）
１１４ 貫通路（流路）
１２０ａ シリンダブロックシール面（シール面）
１２４ 貫通路（流路）
１３２ Ｏリング（対象部材）
１５０、２５０ シール機構
１５２、２５２ 溝部
１５４、２５４ 多孔質体

Claims (5)

1. 第１のシール面と、第２のシール面とをシールするシール機構であって、
   前記第１のシール面および前記第２のシール面のうち、少なくとも一方のシール面に設けられ、液状ガスケットが導かれる溝部と、
   前記溝部に設けられ、複数の連続気泡を有するとともに、少なくとも該連続気泡に前記液状ガスケットの硬化を促進する物質を保持する多孔質体と、
   を備えたことを特徴とするシール機構。
2. 前記溝部には、対象部材が配され、
   前記多孔質体は、前記対象部材と前記液状ガスケットとの間に位置することを特徴とする請求項１に記載のシール機構。
3. 前記対象部材は、Ｏリングであり、
   前記Ｏリングの内側には、流体が通過する流路が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のシール機構。
4. 前記多孔質体は、圧縮可能に設けられており、
   前記多孔質体の高さは、前記溝部の深さよりも高いことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシール機構。
5. 前記液状ガスケットは、前記第１のシール面および第２のシール面のうち、少なくともいずれかのシール面に塗布され、
   前記第１のシール面と前記第２のシール面とを近接する方向に移動させると、両シール面によって前記液状ガスケットが押し潰されて前記溝部に導かれ、
   前記多孔質体は、前記溝部に導かれた前記液状ガスケットが該多孔質体に接触するまでに、前記両シール面に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシール機構。

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