JP3629020B2 - シリンダライナ密封構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（エンジン）のシリンダライナにおける密封構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内燃機関（エンジン）のシリンダライナとシリンダブロックの間の冷却水を密封する（シリンダヘッド側の）密封構造としては、ＦＫＭゴム製のＯリングが使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１５９５１７号公報（図２，図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、船舶用エンジンの高出力化・高効率化を図るために、エンジンの冷却水温度を上昇させて、高温に設定するようになってきた。
上述のＦＫＭゴム製Ｏリングを高温の冷却水が水蒸気となって、破壊する問題が生じるようになった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、シリンダライナとシリンダブロックの間の冷却水を密封するシリンダライナ密封構造に於て、同一寸法の第１シール本体と第２シール本体を有する２重シールとすると共に、冷却水側の第１シール本体をＥＰゴムとし、シリンダヘッド側の第２シール本体をＦＫＭゴムとした。
また、第１シール本体と第２シール本体を色違いとする。そして、シリンダライナとシリンダブロックの内のいずれか一方に単数本のシール溝を凹設し、単数本の該シール溝内に、第１シール本体と第２シール本体を、装着する。
また、軸心方向厚み寸法よりも径方向幅寸法を大に設定した、横断面扁平Ｄ型のＤリングをもって、第１シール本体及び第２シール本体の各々を構成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１，図２，図３に示す本発明の実施の一形態に於て、図２は使用の状態を示す要部断面図であり、図１は要部拡大分解断面図であり、図３は使用の状態を示す要部拡大説明図である。
【０００７】
この図２に於て、１はシリンダライナ、２はシリンダブロックであり、シリンダライナ１とシリンダブロック２の間に冷却水Ｗを流す通路（ウォータ・ジャケット）３が形成されている。図示省略のシリンダヘッドが、図２の上方から施蓋状に固着され、燃焼室４が、シリンダライナ１によって形成される。
【０００８】
図２と図３に於て、シリンダライナ１の上端寄りの外周に単数本のシール溝５を凹設し、このシール溝５内に、第１シール本体１１と第２シール本体１２を、重ね合わせて、装着する。
【０００９】
図１〜図３に示す如く、第１シール本体１１と第２シール本体１２とは、同一寸法（同一サイズ）であって、冷却水Ｗ側───ウォータ・ジャケット３側───にＥＰゴム（ＥＰＭ）製の第１シール本体１１を配設し、シリンダヘッド側にＦＫＭゴム製の第２シール本体１２を配設し、１本の上記シール溝５内に、下と上と重ね合わせて、装着した２重シールから成る。
【００１０】
同一サイズ（同一寸法）の第１シール本体１１と第２シール本体１２は、軸心方向厚み寸法Ｔよりも径方向寸法Ｂを（十分に）大に設定した、横断面扁平Ｄ型のＤリングをもって、構成している。そして、 １．５×Ｔ≦Ｂ≦ ２．８×Ｔのように、上記ＴとＢの寸法を設定する。
【００１１】
径方向寸法Ｂが下限値未満であると、シール溝５内で姿勢が安定しにくく、相互に捩れを生ずる等の問題が発生しはじめる。逆に、径方向寸法Ｂが上限値を越すと、扁平となりすぎて、シール溝５内へ２重シールとして安定した正常な形状で装備することが難しくなる。そして、上式の範囲とすることで、既設の（従来の）Ｏリング溝に対し、そのまま、この２重シールを装着できるという利点がある。
【００１２】
そして、第１シール本体１１の色を紫とし、第２シール本体１２を黒等として、色違いとして、上下の装着ミスを防止するのが望ましい。なお、色を着けるには、着色剤をゴム内へ混入するだけでよいが、ゴム補強材としての特性を持ち、かつ着色剤としての効果も発揮する有色補強材を一般のカーボンブラック（一般のゴム補強材）と遜色ない特性にする必要がある。なお、色彩を相違する場合、及び、明度を相違する場合、若しくは、色彩のある色と無彩色とを組み合わせる場合のいずれの場合も、本発明では「色違い」と呼ぶものとする。
【００１３】
図３に示すように、２重に重ね合わせてＤリングの第１シール本体１１と第２シール本体１２の弯曲アール面１１ａ，１２ａは、所定の圧縮代Ｃをもって、シリンダブロック２の内面に弾性的に圧縮されて、密に圧接する。
【００１４】
次に、図４と図５は夫々他の実施の形態を示し、図４では横断面長円形（乃至楕円形）の第１シール本体１１と第２シール本体１２を、もって２重シールとしている。また、図５では横断面扁平矩形状であって、角部を面取りした形状の第１シール本体１１と第２シール本体１２を、もって２重シールを構成している。
【００１５】
なお、図１〜図５の各実施例に於て、シール溝５を、（シリンダライナ１ではなく）シリンダブロック２側に形成しても、自由である。このとき、図１〜図３の弯曲アール面１１ａ，１２ａは、内径側を向くようにする。
【００１６】
次に、図７は別の実施の形態を示し、シリンダライナ１（又はシリンダブロック２）に、２本の独立したシール溝５，５を凹設し、一方のシール溝５には第１シール本体１１を、他方のシール溝５には第２シール本体１２を、装着する。そして、冷却水側の第１シール本体１１をＥＰゴム（ＥＰＭ）とすると共に、他方側（シリンダヘッド側）の第２シール本体１２をＦＫＭゴムとする。
【００１７】
また、第１シール本体１１と第２シール本体１２を色違いとすることで、装着位置のミスを未然に防止する。このように、２重（又は２段）シール構造とするも好ましい。図３では、第１シール本体１１と第２シール本体１２は、Ｏリングとしている場合を示す。
なお、図７の各シール溝５，５の各シール本体１１， １２の断面形状は、Ｄ型や角型等とするも好ましい（図示省略）。
【００１８】
図８は比較例であり、単数のシール溝５内に２個のＯリング２１， ２２を装着した場合を示し、このとき、矢印Ｋ，ＭのようにＯリング２１， ２２がシール溝５内で、装着時や受圧時に、移動し、これに伴って、２本のＯリング２１， ２２が捩れて水漏れを発生したり、少なくとも、シール部分が安定せず、水漏れの原因となる。
これに対し、図７の実施の形態の如く、独立した２重（２段）シール構造とすれば、Ｏリングであっても、確実に密封性能を十分発揮する。
【００１９】
上述のように本発明に係るシリンダライナ密封構造は、一つの流体（水）を２つのシール本体１１， １２にて密封するという独自の構成である。自動車のエンジンでは、特に図１〜図３のような２重シール構造とすれば、エンジンのコンパクト化に寄与できる発明である。勿論、船舶エンジン用としても優れた発明である。
【００２０】
なお、本発明に於て、ＥＰゴムとは、エチレン・プロピレンゴムを意味し、ＥＰＭ（又はＥＰＤＭ）と表示され、耐熱性と耐久性に優れており、高温水蒸気中においても十分に耐える。また、ＦＫＭとは、フッ素ゴムを意味し、空気中での耐熱性に優れている。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような著大な効果を奏する。
（請求項１によれば、）冷却水Ｗ側とその反対側（シリンダヘッド側）を、異なる材質の２重シールとしたことで、十分なシール性（密封性）と高温蒸気に対する耐久性を、発揮できる。
（請求項２によれば、）シール装着時及び組立時に、第１シール本体１１と第２シール本体１２の混同を回避できる。
（請求項３によれば、）シール溝５の軸方向寸法を減少できて、エンジンの小型化に貢献できる。
（請求項４によれば、）第１・第２シール本体１１， １２が、シール溝５内で安定姿勢を保ちつつ、かつ、図８に例示したようなＯリング２１， ２２の移動や捩れを発生せず、常に安定した密封性能（シール性能）を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す要部拡大分解断面図である。
【図２】使用状態の一例を示す要部断面図である。
【図３】使用状態の要部拡大説明図である。
【図４】他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図５】別の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】さらに他の実施の形態を示す使用状態の要部断面図である。
【図７】要部拡大説明図である。
【図８】比較例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ シリンダライナ
２ シリンダブロック
５ シール溝
１１ 第１シール本体
１２ 第２シール本体
Ｂ 径方向寸法
Ｔ 軸心方向厚み寸法
Ｗ 冷却水
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（エンジン）のシリンダライナにおける密封構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内燃機関（エンジン）のシリンダライナとシリンダブロックの間の冷却水を密封する（シリンダヘッド側の）密封構造としては、ＦＫＭゴム製のＯリングが使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１５９５１７号公報（図２，図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、船舶用エンジンの高出力化・高効率化を図るために、エンジンの冷却水温度を上昇させて、高温に設定するようになってきた。
上述のＦＫＭゴム製Ｏリングを高温の冷却水が水蒸気となって、破壊する問題が生じるようになった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、シリンダライナとシリンダブロックの間の冷却水を密封するシリンダライナ密封構造に於て、同一寸法の第１シール本体と第２シール本体を有する２重シールとすると共に、冷却水側の第１シール本体をＥＰゴムとし、シリンダヘッド側の第２シール本体をＦＫＭゴムとした。
また、第１シール本体と第２シール本体を色違いとする。そして、シリンダライナとシリンダブロックの内のいずれか一方に単数本のシール溝を凹設し、単数本の該シール溝内に、第１シール本体と第２シール本体を、装着する。
また、軸心方向厚み寸法よりも径方向幅寸法を大に設定した、横断面扁平Ｄ型のＤリングをもって、第１シール本体及び第２シール本体の各々を構成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１，図２，図３に示す本発明の実施の一形態に於て、図２は使用の状態を示す要部断面図であり、図１は要部拡大分解断面図であり、図３は使用の状態を示す要部拡大説明図である。
【０００７】
この図２に於て、１はシリンダライナ、２はシリンダブロックであり、シリンダライナ１とシリンダブロック２の間に冷却水Ｗを流す通路（ウォータ・ジャケット）３が形成されている。図示省略のシリンダヘッドが、図２の上方から施蓋状に固着され、燃焼室４が、シリンダライナ１によって形成される。
【０００８】
図２と図３に於て、シリンダライナ１の上端寄りの外周に単数本のシール溝５を凹設し、このシール溝５内に、第１シール本体１１と第２シール本体１２を、重ね合わせて、装着する。
【０００９】
図１〜図３に示す如く、第１シール本体１１と第２シール本体１２とは、同一寸法（同一サイズ）であって、冷却水Ｗ側───ウォータ・ジャケット３側───にＥＰゴム（ＥＰＭ）製の第１シール本体１１を配設し、シリンダヘッド側にＦＫＭゴム製の第２シール本体１２を配設し、１本の上記シール溝５内に、下と上と重ね合わせて、装着した２重シールから成る。
【００１０】
同一サイズ（同一寸法）の第１シール本体１１と第２シール本体１２は、軸心方向厚み寸法Ｔよりも径方向寸法Ｂを（十分に）大に設定した、横断面扁平Ｄ型のＤリングをもって、構成している。そして、 １．５×Ｔ≦Ｂ≦ ２．８×Ｔのように、上記ＴとＢの寸法を設定する。
【００１１】
径方向寸法Ｂが下限値未満であると、シール溝５内で姿勢が安定しにくく、相互に捩れを生ずる等の問題が発生しはじめる。逆に、径方向寸法Ｂが上限値を越すと、扁平となりすぎて、シール溝５内へ２重シールとして安定した正常な形状で装備することが難しくなる。そして、上式の範囲とすることで、既設の（従来の）Ｏリング溝に対し、そのまま、この２重シールを装着できるという利点がある。
【００１２】
そして、第１シール本体１１の色を紫とし、第２シール本体１２を黒等として、色違いとして、上下の装着ミスを防止するのが望ましい。なお、色を着けるには、着色剤をゴム内へ混入するだけでよいが、ゴム補強材としての特性を持ち、かつ着色剤としての効果も発揮する有色補強材を一般のカーボンブラック（一般のゴム補強材）と遜色ない特性にする必要がある。なお、色彩を相違する場合、及び、明度を相違する場合、若しくは、色彩のある色と無彩色とを組み合わせる場合のいずれの場合も、本発明では「色違い」と呼ぶものとする。
【００１３】
図３に示すように、２重に重ね合わせてＤリングの第１シール本体１１と第２シール本体１２の弯曲アール面１１ａ，１２ａは、所定の圧縮代Ｃをもって、シリンダブロック２の内面に弾性的に圧縮されて、密に圧接する。
【００１４】
次に、図４と図５は夫々他の実施の形態を示し、図４では横断面長円形（乃至楕円形）の第１シール本体１１と第２シール本体１２を、もって２重シールとしている。また、図５では横断面扁平矩形状であって、角部を面取りした形状の第１シール本体１１と第２シール本体１２を、もって２重シールを構成している。
【００１５】
なお、図１〜図５の各実施例に於て、シール溝５を、（シリンダライナ１ではなく）シリンダブロック２側に形成しても、自由である。このとき、図１〜図３の弯曲アール面１１ａ，１２ａは、内径側を向くようにする。
【００１６】
次に、図７は別の実施の形態を示し、シリンダライナ１（又はシリンダブロック２）に、２本の独立したシール溝５，５を凹設し、一方のシール溝５には第１シール本体１１を、他方のシール溝５には第２シール本体１２を、装着する。そして、冷却水側の第１シール本体１１をＥＰゴム（ＥＰＭ）とすると共に、他方側（シリンダヘッド側）の第２シール本体１２をＦＫＭゴムとする。
【００１７】
また、第１シール本体１１と第２シール本体１２を色違いとすることで、装着位置のミスを未然に防止する。このように、２重（又は２段）シール構造とするも好ましい。図３では、第１シール本体１１と第２シール本体１２は、Ｏリングとしている場合を示す。
なお、図７の各シール溝５，５の各シール本体１１， １２の断面形状は、Ｄ型や角型等とするも好ましい（図示省略）。
【００１８】
図８は比較例であり、単数のシール溝５内に２個のＯリング２１， ２２を装着した場合を示し、このとき、矢印Ｋ，ＭのようにＯリング２１， ２２がシール溝５内で、装着時や受圧時に、移動し、これに伴って、２本のＯリング２１， ２２が捩れて水漏れを発生したり、少なくとも、シール部分が安定せず、水漏れの原因となる。
これに対し、図７の実施の形態の如く、独立した２重（２段）シール構造とすれば、Ｏリングであっても、確実に密封性能を十分発揮する。
【００１９】
上述のように本発明に係るシリンダライナ密封構造は、一つの流体（水）を２つのシール本体１１， １２にて密封するという独自の構成である。自動車のエンジンでは、特に図１〜図３のような２重シール構造とすれば、エンジンのコンパクト化に寄与できる発明である。勿論、船舶エンジン用としても優れた発明である。
【００２０】
なお、本発明に於て、ＥＰゴムとは、エチレン・プロピレンゴムを意味し、ＥＰＭ（又はＥＰＤＭ）と表示され、耐熱性と耐久性に優れており、高温水蒸気中においても十分に耐える。また、ＦＫＭとは、フッ素ゴムを意味し、空気中での耐熱性に優れている。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような著大な効果を奏する。
（請求項１によれば、）冷却水Ｗ側とその反対側（シリンダヘッド側）を、異なる材質の２重シールとしたことで、十分なシール性（密封性）と高温蒸気に対する耐久性を、発揮できる。
（請求項２によれば、）シール装着時及び組立時に、第１シール本体１１と第２シール本体１２の混同を回避できる。
（請求項３によれば、）シール溝５の軸方向寸法を減少できて、エンジンの小型化に貢献できる。
（請求項４によれば、）第１・第２シール本体１１， １２が、シール溝５内で安定姿勢を保ちつつ、かつ、図８に例示したようなＯリング２１， ２２の移動や捩れを発生せず、常に安定した密封性能（シール性能）を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す要部拡大分解断面図である。
【図２】使用状態の一例を示す要部断面図である。
【図３】使用状態の要部拡大説明図である。
【図４】他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図５】別の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】さらに他の実施の形態を示す使用状態の要部断面図である。
【図７】要部拡大説明図である。
【図８】比較例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ シリンダライナ
２ シリンダブロック
５ シール溝
１１ 第１シール本体
１２ 第２シール本体
Ｂ 径方向寸法
Ｔ 軸心方向厚み寸法
Ｗ 冷却水
Claims (4)
- シリンダライナとシリンダブロックの間の冷却水を密封するシリンダライナ密封構造に於て、同一寸法の第１シール本体と第２シール本体を有する２重シールとすると共に、冷却水側の第１シール本体をＥＰゴムとし、シリンダヘッド側の第２シール本体をＦＫＭゴムとしたことを特徴とするシリンダライナ密封構造。
- 第１シール本体と第２シール本体を色違いとした請求項１記載のシリンダライナ密封構造。
- シリンダライナとシリンダブロックの内のいずれか一方に単数本のシール溝を凹設し、単数本の該シール溝内に、第１シール本体と第２シール本体を、装着した請求項１又は２記載のシリンダライナ密封構造。
- 軸心方向厚み寸法よりも径方向幅寸法を大に設定した、横断面扁平Ｄ型のＤリングをもって、第１シール本体及び第２シール本体の各々を構成した請求項１，２又は３記載のシリンダライナ密封構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002277399A JP3629020B2 (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | シリンダライナ密封構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002277399A JP3629020B2 (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | シリンダライナ密封構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004116312A JP2004116312A (ja) | 2004-04-15 |
| JP3629020B2 true JP3629020B2 (ja) | 2005-03-16 |
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ID=32273006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002277399A Expired - Fee Related JP3629020B2 (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | シリンダライナ密封構造 |
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| CN114857378A (zh) * | 2021-02-04 | 2022-08-05 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 管接头密封结构、涡轮、燃气涡轮发动机以及管接头 |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5852343Y2 (ja) * | 1979-04-04 | 1983-11-29 | ヤンマーディーゼル株式会社 | シリンダライナ−上部插入部のスキマ腐蝕防止構造 |
| DE3108412A1 (de) * | 1981-03-06 | 1982-09-23 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Abdichtung fuer nasse zylinderlaufbuechsen |
| JPH0484863U (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-23 | ||
| JP3295467B2 (ja) * | 1992-11-25 | 2002-06-24 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 内燃機関の燃焼ガスシール構造 |
| JP3490533B2 (ja) * | 1995-03-16 | 2004-01-26 | 日本リークレス工業株式会社 | インテークマニホルド用ガスケット |
| JPH09273629A (ja) * | 1996-04-03 | 1997-10-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | パッキング調整装置付シリンダ装置 |
| JPH10273645A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Nichias Corp | ジョイントシートおよびその製造方法 |
| JP2001004251A (ja) * | 1999-04-22 | 2001-01-12 | Denso Corp | 冷凍機用漏洩防止装置 |
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| JP2002156042A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-05-31 | Nok Corp | 密封装置 |
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2002
- 2002-09-24 JP JP2002277399A patent/JP3629020B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2004116312A (ja) | 2004-04-15 |
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