JP2022150885A - Sealing structure of three-face mating part - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関の三面合わせ部の密封構造に関する。 The present disclosure relates to a sealing structure for a three-face joint of an internal combustion engine.
特許文献1には、内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとチェーンカバーとの三面合わせ部の密封構造が開示されている。この三面合わせ部には、ゴム製の弾性受部を含むチェーンカバーガスケットが配置されている。
特許文献1に記載の三面合わせ部の密封構造では、シリンダヘッドとシリンダブロックとの温度差に起因する段差がシリンダヘッド側のシール面とシリンダブロック側のシール面との間で生じた際に、上述の弾性受部の劣化が進行することが懸念される。このような問題を避けるために、次のような密封構造(例えば、後述の比較例2)を採用することも考えられる。
In the sealing structure of the three-face mating portion described in
すなわち、三面合わせ部が生じないようにシリンダヘッドとシリンダブロックとに跨る空間を備える。当該空間を覆う(塞ぐ)第1チェーンカバーを備える。そして、第1チェーンカバーとの間にタイミングチェーンの付属部品を収容しつつ第1チェーンカバーを覆う第2チェーンカバーを備える。しかしながら、このような密封構造を採用すると、シリンダヘッド及びシリンダブロックと第1チェーンカバーとの間、及び、第1チェーンカバーと第2チェーンカバーとの間にシール面を設けることが必要となる。その結果、チェーンカバーが1つの例と比べて、シール面が増加してしまう。 That is, a space extending over the cylinder head and the cylinder block is provided so as not to produce a three-sided joint. A first chain cover that covers (closes) the space is provided. A second chain cover is provided to cover the first chain cover while accommodating accessories of the timing chain between the first chain cover and the second chain cover. However, if such a sealing structure is adopted, it is necessary to provide sealing surfaces between the cylinder head/cylinder block and the first chain cover and between the first chain cover and the second chain cover. As a result, the sealing surface is increased compared to the case where there is only one chain cover.
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、シール面の増加を抑制しつつ三面合わせ部のシール性を向上できるようにした三面合わせ部の密封構造を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the problems described above, and an object of the present disclosure is to provide a sealing structure for three-surface mating portions that is capable of improving the sealing performance of the three-surface mating portions while suppressing an increase in the number of sealing surfaces. and
本開示に係る三面合わせ部の密封構造は、内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとチェーンカバーとの三面合わせ部の密封構造であって、構造体を備える。
構造体は、チェーンカバーの内部に収容されるタイミングチェーンの付属部品を保持し、シリンダヘッド及びシリンダブロックとチェーンカバーとの間に介在し、シリンダヘッドとシリンダブロックとに跨るように配置されている。
そして、構造体は、壁部と、弾性部とを含む。壁部は、チェーンカバーガスケットを介してチェーンカバーとの間でシールを行うシール面を有する。弾性部は、シール面の反対側において壁部に形成された凹部内に配置され、三面合わせ部をシールする。
A sealing structure for a three-faced joint according to the present disclosure is a sealing structure for a three-faced joint between a cylinder head, a cylinder block, and a chain cover of an internal combustion engine, and includes a structure.
The structure holds attachments of the timing chain housed inside the chain cover, is interposed between the cylinder head and the cylinder block and the chain cover, and is arranged to straddle the cylinder head and the cylinder block. .
The structure includes a wall portion and an elastic portion. The wall has a sealing surface that seals with the chain cover via a chain cover gasket. A resilient portion is disposed in a recess formed in the wall opposite the sealing surface to seal the three-sided joint.
本開示に係る三面合わせ部の密封構造によれば、1枚のチェーンカバーで済むため、2枚のチェーンカバーを用いる例と比べて、シリンダヘッド及びシリンダブロックとチェーンカバーとの間のシール面の増加を抑制できる。また、三面合わせ部は、構造体の弾性部によってシールされる。ここで、シリンダヘッド及びシリンダブロックとチェーンカバーとの隙間にチェーンカバーガスケットが配置される一般的な例における当該チェーンカバーガスケットと比べ、壁部に形成された凹部内に配置される弾性部は厚みを確保し易い。このため、弾性部によれば、シリンダヘッドとシリンダブロックとの温度差に起因して生じる三面合わせ部の段差を良好に吸収できるので、三面合わせ部のシール性を向上できる。 According to the sealing structure of the three-faced joint according to the present disclosure, only one chain cover is required. You can control the increase. Also, the three-sided mating portion is sealed by the elastic portion of the structure. Here, compared to the chain cover gasket in a general example in which the chain cover gasket is arranged in the gap between the cylinder head/cylinder block and the chain cover, the elastic portion arranged in the recess formed in the wall portion has a thickness. easy to secure. Therefore, according to the elastic portion, it is possible to satisfactorily absorb the step at the three-faced portion caused by the temperature difference between the cylinder head and the cylinder block, so that the sealing performance of the three-faced portion can be improved.
以下、添付図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る技術思想に必ずしも必須のものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings. When referring to numbers such as the number, quantity, amount, range, etc. of each element in the embodiments shown below, unless otherwise specified or clearly specified in principle, the number referred to However, the technical idea according to the present disclosure is not limited to this. In addition, the structures and the like described in the embodiments shown below are not necessarily essential to the technical idea according to the present disclosure, unless otherwise specified or clearly specified in principle.
1.三面合わせ部の密封構造
図1は、実施の形態に係る三面合わせ部の密封構造が適用された内燃機関10の構成の一例を概略的に示す図である。内燃機関10は、シリンダヘッド12と、シリンダブロック14と、チェーンカバー16とを含む。シリンダヘッド12は、ヘッドガスケット18を介してシリンダブロック14の上部に取り付けられている。
1. 1. Sealing Structure for Three-Facing Joint FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of an
シリンダヘッド12の上部には、カムシャフト(図示省略)を支持するカムキャリア20が取り付けられている。カムキャリア20の上部及びチェーンカバー16の上部には、ヘッドカバー22が取り付けられている。また、シリンダブロック14の下部には、クランクケース24が取り付けられている。そして、クランクケース24の下部には、オイルパン26が取り付けられている。なお、カムキャリア20はシリンダヘッド12と一体的に形成されていてもよい。また、クランクケース24はシリンダブロック14と一体的に形成されていてもよい。
A
チェーンカバー16は、チェーンカバーガスケット28を介して、シリンダヘッド12、シリンダブロック14、カムキャリア20、及びクランクケース24に取り付けられている。より詳細には、チェーンカバー16は、これらのシリンダヘッド12等のそれぞれにボルト(図示省略)を用いて締結されている。チェーンカバーガスケット28は、図1中に破線によって表されている。チェーンカバーガスケット28は、一例として、FIPG(Formed In Place Gasket)である。また、チェーンカバーガスケット28は、FIPG以外の液状ガスケットであってもよいし、あるいは、例えばゴム製のガスケットであってもよい。
そのうえで、本実施形態の三面合わせ部の密封構造が適用された内燃機関10は、構造体30を備えている。
In addition, the
具体的には、構造体30は、チェーンカバー16の内部に収容されるタイミングチェーン(図示省略)の付属部品を保持している。より詳細には、付属部品は、例えば、ボルト(図示省略)によって構造体30に取り付けられている。ここでいう付属部品は、例えば、後述の図2に示されるチェーンテンショナ34及びチェーンダンパ36である。チェーンテンショナ34は、タイミングチェーンの張力を調整する。チェーンダンパ36は、タイミングチェーンをガイドする。また、構造体30によって保持される付属部品は、チェーンテンショナ34及びチェーンダンパ36の一方であってもよいし、他の付属部品を含んでもいてもよい。
Specifically, the
構造体30は、図1に示すように、シリンダヘッド12及びシリンダブロック14とチェーンカバー16との間に介在し、かつ、シリンダヘッド12とシリンダブロック14とに跨るように配置されている。換言すると、構造体30は、シリンダヘッド12とシリンダブロック14とチェーンカバー16との三面合わせ部1に配置されている。構造体30の具体的な構成例は、図2を参照して後述される。
As shown in FIG. 1 , the
なお、図1に示されるシリンダヘッド12及びカムキャリア20とチェーンカバー16との隙間32は、図示上は大きく表されているが実際には極めて微小な空間である。隙間32は、内燃機関10の冷間時に現れ、温間時にはシリンダヘッド12とシリンダブロック14との温度差に起因する熱膨張量の差によって無くなるように設計されたものである。
Although the
図2は、図1に示す構造体30の構成を説明するための図である。図2(A)は、図1中の矢印Aで示す方向(チェーンカバー16の側からのクランク軸方向)から構造体30を見た図である。図2(B)及び図2(C)は、それぞれ、図2(A)に示す構造体30を紙面の上方向及び右方向から見た図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of
構造体30は、板状の基部30aと、一対の端部30b及び30cとを備えている。基部30aは、端部30bと端部30cとの間をつないでいる。より詳細には、一対の端部30b及び30cは、シリンダヘッド12とシリンダブロック14との合わせ面に平行な方向B(紙面左右方向)における構造体30の両端にそれぞれ設けられている。構造体30は、基部30aに形成されたボルト孔30a1及び30a2を利用して、図示省略されるボルトによってシリンダヘッド12及びシリンダブロック14の双方に締結されている。より詳細には、ボルト孔30a1(一例として2つ)は、シリンダヘッド12への締結用であり、ボルト孔30a2(一例として2つ)は、シリンダブロック14への締結用である。
The
構造体30の両端部30b及び30cは、それぞれ、壁部38と弾性部40とによって構成されている。
Both ends 30b and 30c of the
具体的には、壁部38は、チェーンカバーガスケット28を介してチェーンカバー16のシール面16aとの間でシールを行うシール面38aを有する。より詳細には、図2(A)に示すように、シール面38aは、両端部30b及び30cの双方において、内燃機関10の気筒軸と平行な方向C(紙面上下方向)に延びるように設けられている。なお、構造体30において、壁部38と基部30aとは、アルミニウム等の金属材料を用いて一体的に又は別体で形成されている。
Specifically, the
付け加えると、図1中に破線で示されているように、チェーンカバーガスケット28は、チェーンカバー16におけるヘッドカバー22側の部位を除き、チェーンカバー16側のシール面16aと、カムキャリア20、シリンダヘッド12、構造体30、シリンダブロック14、及びクランクケース24のそれぞれのシール面(シール面38aを含む)との間を全体的にシールしている。その結果、チェーンカバー16の内部には、タイミングチェーン及びその付属部品(チェーンテンショナ34等)などの収容部品を配置する密封空間が形成されている。
In addition, as indicated by broken lines in FIG. 1, the
弾性部40は、図2(C)に示すように、シール面38aの反対側において壁部38に形成された凹部38b内に配置され、三面合わせ部1をシールしている。これにより、チェーンカバーガスケット28自体が三面合わせ部1をシールしないようにすることができる。弾性部40は、例えば、ゴム材料を用いて構成されているが、ゴム以外の弾性変形可能な部材が用いられてもよい。弾性部40は、壁部38と一体成型されてもよいし、あるいは、壁部38と別体で成型されてもよい。
As shown in FIG. 2(C), the
より詳細には、各弾性部40は、三面合わせ部1と対向している。構造体30がシリンダヘッド12及びシリンダブロック14に締結されることによって、各弾性部40は、シリンダヘッド12及びシリンダブロック14に押し当てられ、三面合わせ部1をシールする。
More specifically, each
また、図1及び図2(C)に示すように(より詳細には、クランク軸と気筒軸とを含む平面の法線方向から見て)、シール面38aを備える壁部38は、一例として、チェーンカバー16の側に向けて凸となる台形形状を有する。すなわち、シール面38aは斜面を伴って形成されている。そして、チェーンカバー16は、台形形状を有する壁部38に沿った形状を有している。このように、シール面38aが上記法線方向から見て四角形形状ではなく斜面を伴う台形形状を有することにより、チェーンカバー16を取り付ける際に、シール面38aの全体を利用して、シール面16aとシール面38aとによってチェーンカバーガスケット28を均等に押し潰すことが可能となる。ただし、このような効果を得るためのシール面38aは、平坦な傾斜面に代えて、例えば、任意の曲率のアール形状を利用していてもよい。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2C (more specifically, when viewed from the normal direction of a plane including the crankshaft and the cylinder , has a trapezoidal shape that is convex toward the
2.効果
以下、比較例1及び2を参照しつつ、本実施形態に係る三面合わせ部1の密封構造の効果について説明する。
2. Effect Hereinafter, the effect of the sealing structure of the three-faced
図3は、比較例1に係る内燃機関100の構成を概略的に示す図である。比較例1に係る内燃機関100は、チェーンカバー16と構造体30の代わりにチェーンカバー102を備える点において、本実施形態の内燃機関10と相違している。この内燃機関100における三面合わせ部2は、チェーンカバーガスケット104(例えば、FIPG)によってシールされている。このような構成によれば、シリンダヘッド12とシリンダブロック14との温度差に起因する段差がシリンダヘッド12側のシール面とシリンダブロック14側のシール面との間で生じた際に、チェーンカバーガスケット104の劣化が進行することが懸念される。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of an
図4は、比較例2に係る内燃機関200の構成を概略的に示す図である。比較例2に係る内燃機関200は、以下の点において、本実施形態の内燃機関10と相違している。すなわち、内燃機関200は、第1及び第2チェーンカバー202及び204を備えている。また、シリンダヘッド206とシリンダブロック208とは、第1チェーンカバー202と対向する側の端に、シリンダヘッド206及びシリンダブロック208に跨るように形成された空間210を有する。この空間210は、シリンダヘッド206とシリンダブロック208と第1チェーンカバー202との三面合わせ部を廃止するために形成されている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of an
第1チェーンカバー202は、上記空間210を覆う壁部202aを有し、かつ、シリンダヘッド206、シリンダブロック208、カムキャリア20、及びクランクケース24と第1チェーンカバーガスケット212を介して重ね合わされている。第1チェーンカバー202におけるシリンダヘッド206等の側の反対側には、タイミングチェーン及びその付属部品(例えば、チェーンテンショナ及びチェーンダンパ)などの収容部品(図示省略)が配置されている。第2チェーンカバー204は、当該収容部品を収容しつつ第1チェーンカバー202を覆い、かつ、第2チェーンカバーガスケット214を介して第1チェーンカバー202と重ね合わされている。
The first chain cover 202 has a
上述した比較例2によれば、三面合わせ部の廃止により、比較例1が抱えるチェーンカバーガスケット104の劣化の問題を避けることはできる。しかしながら、第1チェーンカバー202の壁部202aを利用して空間210を塞ぐ必要がある。このため、タイミングチェーン等の上記収容部品を第1チェーンカバー202の外側(すなわち、空間210の反対側)に配置し、かつ、当該収容部品を覆うための第2チェーンカバー204が必要となる。その結果、チェーンカバー全体としてのシール面が増加してしまう。また、このことは、コストの増加につながる。
According to Comparative Example 2 described above, it is possible to avoid the problem of deterioration of the
これに対し、本実施形態の三面合わせ部1の密封構造によれば、1枚のチェーンカバー16で済むため、比較例2と比べて、シリンダヘッド12及びシリンダブロック14とチェーンカバー16との間のシール面の増加を抑制できる。また、三面合わせ部1は、構造体30の弾性部40によってシールされている。比較例1においてシリンダヘッド12及びシリンダブロック14とチェーンカバー102との隙間に配置されるチェーンカバーガスケット104と比べ、壁部38に形成された凹部38b内に配置される弾性部40は厚みを確保し易い。このため、弾性部40によれば、シリンダヘッド12とシリンダブロック14との温度差に起因して生じる三面合わせ部1の段差を良好に吸収できるので、三面合わせ部1のシール性を向上できる。付け加えると、シール性を損なうことなく、チェーンカバーのコストを低減できる。
On the other hand, according to the sealing structure of the three-faced
また、タイミングチェーンの付属部品(例えば、チェーンテンショナ34及びチェーンダンパ36)を保持する構造体30は、一対の端部30b及び30cにおいて、弾性部40を介してシリンダヘッド12及びシリンダブロック14と接している。これにより、タイミングチェーン及びその付属部品からの振動減衰による振動騒音の低減効果を期待できる。
Also, the
3.参考例
本開示に関連する参考例に係る三面合わせ部の密封構造では、タイミングチェーンの付属部品を保持する構造体は、図1に示す構造体30とは異なり、弾性部を有していなくてもよい。そして、当該構造体と、シリンダヘッド及びシリンダブロックとの間は、FIPGなどの液状ガスケットによってシールされていてもよい。このような参考例においても、上述の比較例2と比べて、チェーンカバー及び構造体とシリンダヘッド及びシリンダブロックとの間のシール面を少なくすることができる。このため、シール面の管理コストを削減できる。
3. REFERENCE EXAMPLE In the sealing structure of the three-sided portion according to the reference example related to the present disclosure, the structure for holding the attachment parts of the timing chain does not have an elastic portion, unlike the
1 三面合わせ部
10 内燃機関
12 シリンダヘッド
14 シリンダブロック
16 チェーンカバー
16a チェーンカバーのシール面
20 カムキャリア
22 ヘッドカバー
24 クランクケース
26 オイルパン
28 チェーンカバーガスケット
30 構造体
32 隙間
34 チェーンテンショナ
36 チェーンダンパ
38 構造体の壁部
38a 構造体の壁部のシール面
38b 構造体の壁部の凹部
40 構造体の弾性部
1 Three-
Claims (1)
前記密封構造は、前記チェーンカバーの内部に収容されるタイミングチェーンの付属部品を保持し、前記シリンダヘッド及び前記シリンダブロックと前記チェーンカバーとの間に介在し、前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックとに跨るように配置された構造体を備え、
前記構造体は、
チェーンカバーガスケットを介して前記チェーンカバーとの間でシールを行うシール面を有する壁部と、
前記シール面の反対側において前記壁部に形成された凹部内に配置され、前記三面合わせ部をシールする弾性部と、を含む
ことを特徴とする三面合わせ部の密封構造。 A sealing structure for a three-sided joint between a cylinder head, a cylinder block and a chain cover of an internal combustion engine,
The sealing structure holds a timing chain accessory housed inside the chain cover, is interposed between the cylinder head and the cylinder block and the chain cover, and is between the cylinder head and the cylinder block. With a structure arranged to straddle,
The structure is
a wall portion having a sealing surface that seals with the chain cover via a chain cover gasket;
and an elastic portion arranged in a recess formed in the wall portion on the opposite side of the sealing surface to seal the three-faced portion.
Priority Applications (1)
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JP2021053682A JP2022150885A (en) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Sealing structure of three-face mating part |
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