JP2021025630A

JP2021025630A - Seal structure

Info

Publication number: JP2021025630A
Application number: JP2019146267A
Authority: JP
Inventors: 元高川; Hajime Takagawa; 啓太山本; Keita Yamamoto
Original assignee: Uchiyama Manufacturing Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Uchiyama Manufacturing Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: JP7239422B2

Abstract

To provide a seal structure which can secure stable seal performance.SOLUTION: A seal structure for sealing a clearance between a member and a member comprises: a groove 13 formed at one member; a rubber gasket 14 which is fit into the groove, and in which a plurality of protrusions 18 are formed at both ends so as to abut on an internal periphery of the groove; and a liquid gasket 15 charged into a space 31 which is formed of the internal periphery of the groove and the plurality of protrusions. Since the liquid gasket is charged into the space which is formed of the internal periphery of the groove and the plurality of protrusions, and solidified, stable seal performance can be secured.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、部材間の隙間を密封するシール構造に関する。 The present invention relates to a seal structure that seals a gap between members.

内燃機関を構成する３つの部材間に介装されるシール構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。カムキャリアとシリンダヘッドとの間の隙間を液体ガスケットでシールし、カムキャリアとヘッドカバーとの間の隙間をゴムガスケットでシールする構造が知られている（例えば、特許文献３参照）。 A seal structure interposed between three members constituting an internal combustion engine is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). A structure is known in which the gap between the cam carrier and the cylinder head is sealed with a liquid gasket, and the gap between the cam carrier and the head cover is sealed with a rubber gasket (see, for example, Patent Document 3).

特開２００７−２７６６号公報JP-A-2007-2766 特開２００４−６８６７２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-68672 特開２０１７−４４１８８号公報JP-A-2017-44188

ゴムガスケットは一方の部材に形成された溝に嵌められて、部材間で圧縮されて、部材間の隙間をシールする。ゴムガスケットの端部はシールが難しいため、ゴムガスケットの端部に液状ガスケットを塗布することがある。 The rubber gasket is fitted into a groove formed in one member and compressed between the members to seal the gap between the members. Since it is difficult to seal the end of the rubber gasket, a liquid gasket may be applied to the end of the rubber gasket.

しかしながら、ゴムガスケットの端部に液状ガスケットを塗付しただけでは、ゴムガスケットの端部に液状ガスケットを常に一定量を保持することは難しく、溝とゴムガスケットとの隙間に液状ガスケットが流れ込んでしまい、ゴムガスケットの端部のシール性能が安定しないという問題がある。また、溝内に流れ込んだ液状ガスケットが、溝内のガスケット全体の充填量を上げすぎてしまい、ガスケット全体が圧壊するおそれがある。 However, it is difficult to always hold a constant amount of the liquid gasket at the end of the rubber gasket just by applying the liquid gasket to the end of the rubber gasket, and the liquid gasket flows into the gap between the groove and the rubber gasket. , There is a problem that the sealing performance at the end of the rubber gasket is not stable. In addition, the liquid gasket that has flowed into the groove may increase the filling amount of the entire gasket in the groove too much, and the entire gasket may be crushed.

本発明は、上記を鑑みなされたものであって、安定したシール性能を確保することができるシール構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a sealing structure capable of ensuring stable sealing performance.

本発明に係るシール構造は、部材間の隙間を密封するシール構造であって、一方の部材に形成された溝と、前記溝に嵌め込まれ、両端に複数の突起が前記溝の内周に当接するように設けられているゴムガスケットと、前記溝の内周及び前記複数の突起により形成された空間に充填される液状ガスケットとを備えることを特徴とする。 The seal structure according to the present invention is a seal structure that seals a gap between members, and is fitted into a groove formed in one member and the groove, and a plurality of protrusions at both ends hit the inner circumference of the groove. It is characterized by including a rubber gasket provided so as to be in contact with the groove, and a liquid gasket that fills the inner circumference of the groove and the space formed by the plurality of protrusions.

上述した本発明のシール構造によれば、安定したシール性能を確保することができる。 According to the seal structure of the present invention described above, stable sealing performance can be ensured.

（Ａ）は、互いに締結される２つの部材の構造を概略的に示すブロック図である。（Ｂ）は、一方の部材の一部の構造を示す斜視図である。(A) is a block diagram schematically showing the structure of two members fastened to each other. (B) is a perspective view showing a part structure of one member. （Ａ）は、溝及びゴムガスケットの端部の拡大図である。（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。（Ｃ）は、ゴムガスケットの変形例を示す図である。(A) is an enlarged view of a groove and an end portion of a rubber gasket. (B) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 (A). (C) is a figure which shows the modification of the rubber gasket. （Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態に係るシール構造の適用例を示す図である。(A) to (C) are diagrams showing an application example of the seal structure according to the present embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１（Ａ）は、互いに締結される２つの部材の構造を概略的に示すブロック図である。図１（Ｂ）は、一方の部材の一部の構造を示す斜視図である。本実施の形態では、例えば、車両の内燃機関を構成する複数の部材間の隙間を密封するシール構造を説明する。しかし、水やオイルなどの液体の漏れを防ぐためのシール構造であれば、本実施の形態のシール構造は車両や内燃機関に適用されるシール構造に限定されるものではない。 FIG. 1A is a block diagram schematically showing the structure of two members fastened to each other. FIG. 1B is a perspective view showing a part of the structure of one member. In the present embodiment, for example, a seal structure for sealing a gap between a plurality of members constituting an internal combustion engine of a vehicle will be described. However, the seal structure of the present embodiment is not limited to the seal structure applied to the vehicle or the internal combustion engine as long as it is a seal structure for preventing leakage of a liquid such as water or oil.

図１（Ａ）において、部材１と部材１０とは不図示のボルトなどで互いに締結される。部材１は、例えば、シリンダーブロックであり、部材１０は、例えば、チェーンカバーである。尚、部材１がチェーンカバーで、部材１０がシリンダーブロックでもよい。また、部材１及び部材１０の組み合わせは、カムキャリア及びシリンダヘッドの組み合わせでもよいし、又はヘッドカバー及びシリンダヘッドの組み合わせでもよい。 In FIG. 1A, the member 1 and the member 10 are fastened to each other with bolts (not shown) or the like. The member 1 is, for example, a cylinder block, and the member 10 is, for example, a chain cover. The member 1 may be a chain cover and the member 10 may be a cylinder block. Further, the combination of the member 1 and the member 10 may be a combination of a cam carrier and a cylinder head, or a combination of a head cover and a cylinder head.

部材１は、部材１０と対向する平面２及び曲面３を有する。部材１０は、部材１と対向する平面１１及び曲面１２を有する。部材１０の平面１１及び曲面１２には、溝１３が形成されている。溝１３の内部には、ゴムガスケット１４が嵌められている。本実施の形態では、ゴムガスケット１４が使用されるが、ゴムガスケット１４の素材は、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム又はパーフロロゴム等である。また、ゴムガスケット１４には、例えば、ゴムの他にも繊維又は樹脂などの材料が含まれていてもよい。また、ゴムガスケット１４の素材は、液密性を担保でき、所定の弾性力を有する素材であればよく、ゴムに限定されるものではない。溝１３及びゴムガスケット１４の両端部は、平面１１上に配置されており、溝１３及びゴムガスケット１４の中央部は、曲面１２上に配置されている。 The member 1 has a flat surface 2 and a curved surface 3 facing the member 10. The member 10 has a flat surface 11 and a curved surface 12 facing the member 1. A groove 13 is formed on the flat surface 11 and the curved surface 12 of the member 10. A rubber gasket 14 is fitted inside the groove 13. In the present embodiment, the rubber gasket 14 is used, and the material of the rubber gasket 14 is natural rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber, silicone rubber, fluororubber, perfluoro rubber, or the like. Further, the rubber gasket 14 may contain a material such as fiber or resin in addition to rubber, for example. Further, the material of the rubber gasket 14 may be any material that can ensure liquidtightness and has a predetermined elastic force, and is not limited to rubber. Both ends of the groove 13 and the rubber gasket 14 are arranged on the flat surface 11, and the central portion of the groove 13 and the rubber gasket 14 is arranged on the curved surface 12.

平面２と平面１１との間の隙間は液状ガスケット１５でシールされる。液状ガスケット１５は塗布される段階では液状であるが、一定時間乾燥されると、弾性且つ粘着性の被膜を形成する（つまり固化する）。一般に、平面同士の接合には、シール部材として液状ガスケットが使用される。一方、曲面同士の接合には、両曲面を同一の曲率を有する曲面に形成することが困難であるため、シール部材としてゴムガスケットが使用される。本実施の形態では、部材１，１０がそれぞれ曲面３、１２を有するが、部材１，１０は必ずしも曲面を備えていてなくてもよい。つまり、部材１，１０の接合面が平面だけで構成されていてもよく、ゴムガスケット１４は平面間の隙間をシールするために使用されてもよい。 The gap between the flat surface 2 and the flat surface 11 is sealed with the liquid gasket 15. The liquid gasket 15 is liquid at the stage of application, but when it is dried for a certain period of time, it forms an elastic and adhesive film (that is, solidifies). Generally, a liquid gasket is used as a sealing member for joining flat surfaces. On the other hand, for joining curved surfaces, it is difficult to form both curved surfaces into curved surfaces having the same curvature, so a rubber gasket is used as a sealing member. In the present embodiment, the members 1 and 10 have curved surfaces 3 and 12, respectively, but the members 1 and 10 do not necessarily have to have curved surfaces. That is, the joint surfaces of the members 1 and 10 may be composed of only flat surfaces, and the rubber gasket 14 may be used to seal the gap between the flat surfaces.

図１（Ｂ）は、部材１０の一部の構造を示し、例えば、部材１０の内部及び外部が図１（Ｂ）に示すように設定されているものとし、水やオイルなどの液体が部材１０の内部に貯蔵されているものとする。部材１と部材１０とが締結され、部材１と部材１０との隙間がシールされている場合、部材１０の内部に貯蔵されている水やオイルなどの液体は、図１（Ｂ）の矢印Ａに示すように、溝１３とゴムガスケット１４との隙間に沿って部材１０の内部から外部へ漏れるおそれがある。以下、水やオイルなどの液体の漏れを防ぐ構造について説明する。 FIG. 1B shows a part of the structure of the member 10, for example, it is assumed that the inside and the outside of the member 10 are set as shown in FIG. 1B, and a liquid such as water or oil is a member. It is assumed that it is stored inside 10. When the member 1 and the member 10 are fastened and the gap between the member 1 and the member 10 is sealed, the liquid such as water or oil stored inside the member 10 is the arrow A in FIG. 1 (B). As shown in the above, there is a risk of leakage from the inside of the member 10 to the outside along the gap between the groove 13 and the rubber gasket 14. The structure for preventing leakage of liquids such as water and oil will be described below.

図２（Ａ）は、溝１３及びゴムガスケット１４の端部の拡大図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。図２（Ｃ）は、ゴムガスケット１４の変形例を示す図である。図２（Ａ）では、溝１３及びゴムガスケット１４の一端しか示されていないが、他端も同様に構成されている。 FIG. 2A is an enlarged view of the end portions of the groove 13 and the rubber gasket 14. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2A. FIG. 2C is a diagram showing a modified example of the rubber gasket 14. In FIG. 2A, only one end of the groove 13 and the rubber gasket 14 is shown, but the other end is similarly configured.

ゴムガスケット１４は、ゴムガスケット１４の位置ズレを防止するための位置決め突起１６と、溝１３の内周に当接する突起１７と、ゴムガスケット１４の端部に形成され、溝１３の端部の内周と当接する二股の突起１８とを備えている。溝１３の端部の内周はＵ字状である。位置決め突起１６は溝１３の位置決め穴１３Ａに嵌めこまれる。これにより、ゴムガスケット１４の長手方向の移動が抑制される。また、突起１７は、ゴムガスケット１４の短手方向に突出し溝１３の内周に当接することで、ゴムガスケット１４の溝１３からの脱落を防止する。 The rubber gasket 14 is formed at the end of the rubber gasket 14, the positioning protrusion 16 for preventing the position shift of the rubber gasket 14, the protrusion 17 that abuts on the inner circumference of the groove 13, and the inside of the end of the groove 13. It is provided with a bifurcated protrusion 18 that comes into contact with the circumference. The inner circumference of the end of the groove 13 is U-shaped. The positioning protrusion 16 is fitted into the positioning hole 13A of the groove 13. As a result, the movement of the rubber gasket 14 in the longitudinal direction is suppressed. Further, the protrusion 17 projects in the lateral direction of the rubber gasket 14 and abuts on the inner circumference of the groove 13 to prevent the rubber gasket 14 from falling out of the groove 13.

部材１０が部材１と締結されると、ゴムガスケット１４は部材１により圧縮され、長手方向に延びる。このとき、ゴムガスケット１４の端部に形成された二股の突起１８が溝１３の端部の内周と当接し圧縮され、溝１３の端部の内周及び二股の突起１８により液状ガスケット１５を保持する空間３１が形成される。この空間３１に液状ガスケット１５が充填され、一定時間経過すると液状ガスケット１５が固化されるので、溝１３とゴムガスケット１４との隙間に液状ガスケット１５が流れ込んでしまうことがなく、安定したシール性能を確保することができる。また、この液状ガスケット１５が充填された領域が、水やオイルなどの液体が部材１０の外部へ漏れることを防止する。 When the member 10 is fastened to the member 1, the rubber gasket 14 is compressed by the member 1 and extends in the longitudinal direction. At this time, the bifurcated protrusion 18 formed at the end of the rubber gasket 14 comes into contact with the inner circumference of the end of the groove 13 and is compressed, and the liquid gasket 15 is formed by the inner circumference of the end of the groove 13 and the bifurcated protrusion 18. The holding space 31 is formed. Since the liquid gasket 15 is filled in this space 31 and the liquid gasket 15 is solidified after a certain period of time, the liquid gasket 15 does not flow into the gap between the groove 13 and the rubber gasket 14, and stable sealing performance is achieved. Can be secured. Further, the region filled with the liquid gasket 15 prevents liquids such as water and oil from leaking to the outside of the member 10.

また、図２（Ｂ）に示すように、溝１３の底面は平面である。ゴムガスケット１４は底面が平面であり、Ｄ字形の断面形状を有する。従って、ゴムガスケット１４が部材１により圧縮されたときに、ゴムガスケット１４の底面は溝１３の底面に密着するので、水やオイルなどの液体がゴムガスケット１４の底面と溝１３の底面との間の隙間を通って漏れることを防止できる。 Further, as shown in FIG. 2B, the bottom surface of the groove 13 is a flat surface. The rubber gasket 14 has a flat bottom surface and has a D-shaped cross section. Therefore, when the rubber gasket 14 is compressed by the member 1, the bottom surface of the rubber gasket 14 is in close contact with the bottom surface of the groove 13, so that a liquid such as water or oil is between the bottom surface of the rubber gasket 14 and the bottom surface of the groove 13. It is possible to prevent leakage through the gap of.

ゴムガスケット１４の端部には、図２（Ｃ）に示すように、多股の突起１８が形成されてもよい。この場合、液状ガスケット１５が充填された領域が複数形成されるので、安定したシール性能を確保することができると共に、水やオイルなどの液体が部材１０の外部へ漏れることをより確実に防止できる。 As shown in FIG. 2C, a multi-pronged protrusion 18 may be formed at the end of the rubber gasket 14. In this case, since a plurality of regions filled with the liquid gasket 15 are formed, stable sealing performance can be ensured, and liquids such as water and oil can be more reliably prevented from leaking to the outside of the member 10. ..

図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態に係るシール構造の適用例を示す図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）では、便宜上、液状ガスケット１５が省略されているが、溝１３の端部の内周及び二股の突起１８により形成される空間に液状ガスケット１５が充填されているものとする。 3 (A) to 3 (C) are views showing an application example of the seal structure according to the present embodiment. In FIGS. 3A to 3C, the liquid gasket 15 is omitted for convenience, but the liquid gasket 15 is filled in the space formed by the inner circumference of the end portion of the groove 13 and the bifurcated protrusion 18. It shall be.

例えば、フロントカバーやチェーンカバーなどで図３（Ａ）に示すように３辺が接続できない場合や、樹脂ヘッドカバーなどでシールライン上に軸シールが配置されて連続でシールできない場合には、複数の線状のゴムガスケット１４を組み合わせて使用してもよい。図３（Ａ）の隙間４１，４２は、液状ガスケット１５でシールされてもよいし、又はこれらの隙間にオイルシールなどが配置されていてもよい。 For example, if three sides cannot be connected with a front cover or chain cover as shown in FIG. 3 (A), or if a shaft seal is arranged on a seal line with a resin head cover and cannot be continuously sealed, a plurality of seals are used. The linear rubber gasket 14 may be used in combination. The gaps 41 and 42 in FIG. 3A may be sealed with a liquid gasket 15, or an oil seal or the like may be arranged in these gaps.

また、図３（Ｂ）に示すように、複数のゴムガスケット１４を組み合わせて、閉じたシール領域３５を形成してもよい。図３（Ｂ）の隙間４３，４４は、例えば液状ガスケット１５でシールされる。ゴムガスケット１４は、図３（Ｂ）に示すように、略Ｕ字状に配置することも可能である。 Further, as shown in FIG. 3B, a plurality of rubber gaskets 14 may be combined to form a closed seal region 35. The gaps 43 and 44 in FIG. 3B are sealed with, for example, a liquid gasket 15. As shown in FIG. 3B, the rubber gasket 14 can also be arranged in a substantially U shape.

また、図３（Ｃ）に示すように、閉じたシール領域３６を２つに分割する場合に、閉じたシール領域３６の内部に溝１３及びゴムガスケット１４を配置してもよい。隙間４５，４６には、例えば、不図示の壁や突起物などが配置されていてもよいし、又は液状ガスケット１５でシールされていてもよい。 Further, as shown in FIG. 3C, when the closed seal region 36 is divided into two, the groove 13 and the rubber gasket 14 may be arranged inside the closed seal region 36. For example, a wall or a protrusion (not shown) may be arranged in the gaps 45 and 46, or may be sealed with a liquid gasket 15.

尚、位置決め突起１６及び突起１７の個数は、図３（Ａ）〜（Ｃ）の例に限定されるものではない。例えば、ゴムガスケット１４の長さに応じて、位置決め突起１６及び突起１７の個数を増減してもよい。 The number of positioning protrusions 16 and 17 is not limited to the examples of FIGS. 3A to 3C. For example, the number of positioning protrusions 16 and 17 may be increased or decreased according to the length of the rubber gasket 14.

以上説明したように、本実施の形態によれば、部材１，１０間の隙間を密封するシール構造は、一方の部材１０に形成された溝１３と、溝１３に嵌め込まれ、両端に複数の突起１８が溝１３の内周に当接するように設けられているゴムガスケット１４と、溝１３の内周及び複数の突起１８により形成された空間に充填される液状ガスケット１５とを備える。溝１３の内周及び複数の突起１８により形成された空間に液状ガスケット１５が充填され、固化されるので、溝１３とゴムガスケット１４との隙間に液状ガスケット１５が流れ込んでしまうことがなく、安定したシール性能を確保することができる。また、水やオイルなどの液体が部材１０の外部へ漏れることを防止できる。 As described above, according to the present embodiment, the seal structure for sealing the gap between the members 1 and 10 is fitted into the groove 13 formed in one member 10 and the groove 13, and a plurality of seal structures are fitted at both ends. It includes a rubber gasket 14 provided so that the protrusion 18 abuts on the inner circumference of the groove 13, and a liquid gasket 15 that fills the space formed by the inner circumference of the groove 13 and the plurality of protrusions 18. Since the liquid gasket 15 is filled and solidified in the inner circumference of the groove 13 and the space formed by the plurality of protrusions 18, the liquid gasket 15 does not flow into the gap between the groove 13 and the rubber gasket 14 and is stable. It is possible to secure the sealed performance. In addition, it is possible to prevent liquids such as water and oil from leaking to the outside of the member 10.

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

１，１０部材、２，１１平面、３，１２曲面、１３溝、１４ゴムガスケット、１５液状ガスケット、１６位置決め突起、１７，１８突起 1,10 members, 2,11 flat surfaces, 3,12 curved surfaces, 13 grooves, 14 rubber gaskets, 15 liquid gaskets, 16 positioning protrusions, 17,18 protrusions

Claims

It has a seal structure that seals the gap between the members.
A groove formed in one member and
A rubber gasket that is fitted into the groove and is provided at both ends so that a plurality of protrusions abut on the inner circumference of the groove.
A seal structure including a liquid gasket that fills the inner circumference of the groove and the space formed by the plurality of protrusions.