JP4130862B2 - Seal structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの部材のシール構造に係り、詳しくは、エンジンのシリンダヘッドとロッカカバーのシール構造に関する。
【0002】
【関連する背景技術】
エンジンでは、シリンダヘッド上に動弁機構が設けられており、これを保護するために、シリンダヘッドにはロッカカバーが載置されている。
ところで、動弁機構には、カムシャフト等の各部品の潤滑を目的として、潤滑油が供給されており、ロッカカバーは、この潤滑油がカムシャフト等の各部品の高速作動により周囲に飛散するのを防止する機能も有している。
【0003】
さらに、ロッカカバー内側の空間(以下、ロッカ室という)には、一般に、シリンダとピストン間の隙間から漏洩するブローバイガスが導かれるようにされており、ロッカカバーは、このブローバイガスが周囲に漏れないようにする役割も有している。
このようなことから、潤滑油やブローバイガスのエンジン外部への漏洩を完全に防止する必要があり、ロッカ室を密閉状態にすべく、シリンダヘッドとロッカカバー間にはシール部材を介装するようにしている。例えば、シリンダヘッドと対向するロッカカバーの周縁フランジ部に断面矩形の溝を形成し、予め該溝に合うように成型した弾性を有する環状のシール部材(ガスケット)を当該溝に嵌合させ、ロッカカバーをシリンダヘッドに締結部材で締結しながら押圧することで該シール部材を圧縮してシリンダヘッドに密着させシールする方法が公知である。
【0004】
さらに、溝の断面形状を左右非対称とし、シール部材の一側に圧縮応力を集中させるようにしてシール性能を高めたシール構造が実開平64−14960号公報等に開示されている。
しかしながら、このように断面矩形の深溝に予め成型されたシール部材の突起を嵌合させて非対称の急傾斜二面にて圧縮変形させてシール性を得るようなシール構造では、溝とシール部材との合いが悪いような場合等において、ロッカカバーとシール部材間に隙間が発生し、ロッカ室を密閉状態に維持できないおそれがあり、また、圧縮変形により溝からはみ出したシール部材が溝の縁部によって破断されるおそれもあり好ましいことではない。さらに、シール性を良好とするには平面でシール部材を直角方向に押す平面押しが好ましいが、上記構造では押圧力が低下してシール性が悪化するおそれもある。
【0005】
そこで、ロッカカバーの周縁フランジ部を平面とし、該平面に塗布硬化形成ガスケット(CIPG;Cured In-Place Gasket)等を塗布して硬化させ、ロッカカバーをシリンダヘッドに締結部材で締結しながら押圧することで当該塗布硬化形成ガスケットを圧縮によりシリンダヘッド上面に密着させシールする方法が実用化されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロッカカバーの周縁フランジ部を平面として塗布硬化形成ガスケットを用いる方法では、ロッカカバー或いはシリンダヘッドと塗布硬化形成ガスケット間に隙間を発生させないようにできる一方、塗布硬化形成ガスケットが、ロッカカバー或いはシリンダヘッドの少なくとも一方に確実に接着されていないと、ロッカ室内の圧力の変化によって周縁フランジ部の適正位置からずれてしまうという問題がある。このように塗布硬化形成ガスケットがずれると、ロッカ室の気密性が損なわれ、潤滑油やブローバイガスが外部に漏洩してしまい好ましいことではない。
【0007】
そこで、これを防止するため、ロッカカバーの周縁フランジ部或いはこれと対向するシリンダヘッドのいずれか一方にプライマ塗料を塗布(プライマ処理)し、これにより塗布硬化形成ガスケットをロッカカバー或いはシリンダヘッドに確実に接着することがあるが、プライマ塗料を塗布することは材料費、作業工数の増加によるコストアップに繋がり、また接着性も該塗布形態に左右されて品質的に不安定要因が含まれることになり好ましいことではない。
【0008】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、安価にして信頼性の高いシール構造を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項1の発明では、弾性を有するシール部材を介して締結されるシリンダヘッド及びロッカカバーの各対向面のうち該ロッカカバーの対向面に溝を形成し、シール部材が該溝の内部に維持された状態で上記シリンダヘッドとロッカカバーとを締結するシール構造において、当該溝は断面三角形をしており、最深部を上記対向面に沿う方向で上記ロッカカバーの内方側に偏倚させるようにしている。つまり、溝を「へ」の字形状にしている。
【0010】
従って、弾性を有するシール部材をロッカカバーの対向面に形成した断面三角形の溝の最深部に沿わせるように付することで溝内に良好にシール部材が保持されることになるとともに、溝の断面三角形の最深部を対向面に沿う方向で一方のロッカカバーの内方側に偏倚させることで、断面三角形の他方に傾斜の緩やかな面を形成でき、当該溝を形成したロッカカバーのシール部材に対する有効な押圧面を増やすようにして、最も押圧力の高い平面押しとほぼ同様の押圧力を得ることができ、高いシール性が得られる。
【0011】
さらに、シール部材はその弾性から上記傾斜が緩やかな面の作用により最深部側へ向かう内向力を伴った押圧力を発生しており、当該押圧力中の内向力は最深部及び偏倚させたロッカカバーの内方側の傾斜が急な面で確実に受け止められるので、シール部材は溝内にずれないよう矯正されて保持される。
また、この内向力を伴った押圧力は、最深部側からの漏洩物のシール部面浸透を押し返す作用をも有している。即ち、最深部側からの圧力が加わるとシール部材がシリンダヘッドとロッカカバー間で変形してくさびのように機能することになり、さらにシール性が向上し、ロッカ室内の圧力上昇にも拘わらず、潤滑油やブローバイガスの外部への漏洩が確実に防止される。
【0012】
これにより、簡単な構造でありながらもプライマ処理を施すことなく安価にして信頼性の高いシール構造が実現される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図1を参照すると、本発明に係るシール構造が適用されるエンジン1が示されている。
このエンジン1は、例えばOHC(オーバヘッドカム)型のガソリンエンジンであり、シリンダブロック2には、シリンダヘッド4が載置され締結されており、該シリンダヘッド4には、点火プラグや吸排気バルブ、ロッカアーム、カムシャフト等の動弁機構が設けられている。そして、同図に示すように、シリンダヘッド4には、これら点火プラグや動弁機構を保護するべくロッカカバー6が載置されており、当該ロッカカバー6はボルト等によりシリンダヘッド4に締結されている。尚、ロッカカバー6は、例えば成形自在なアルミ鋳造合金製である。
【0016】
ところで、上記動弁機構には、エンジン1内に設けられた油路を通って潤滑油が供給されており、当該潤滑油はカムシャフトの高速回転によって周囲に飛散する。従って、ロッカカバー6は当該飛散する潤滑油を外部に漏らさないようにする機能も有している。さらに、ロッカカバー6内方側の空間、即ちロッカ室12にはシリンダとピストン間の隙間から漏れるブローバイガスが吸気系に送られる前に一時的に貯留されるようにされており、ロッカカバー6は当該ブローバイガスを外部に漏らさない役割も有している。
【0017】
このようなことから、ロッカ室12は密閉されている必要があり、シリンダヘッド4とロッカカバー6との間にはガスケット10(シール部材)が介装されている。これにより、シリンダヘッド4とロッカカバー6間の隙間がシールされ、ロッカ室12の気密性が確保されている。以下、本発明に係るシリンダヘッド4とロッカカバー6間のシール構造について詳しく説明する。
【0018】
図2を参照すると、図1のA−A線に沿う断面が示されている。同図に示すように、シリンダヘッド4上面と対向するロッカカバー6の周縁には、フランジ7が外方向に延びて形成されており、当該フランジ7のシリンダヘッド4上面と対向する面7aには、断面三角形の溝8がフランジ7の全周に亘って形成されている。
【0019】
同図に示すように、溝8の深さaは、それほど深いものではなく、例えば、溝8の幅bとの比(a/b)は、0.1〜0.17程度である。
そして、溝8の最深部8aはロッカカバー6の内方側、即ちロッカ室12側に偏倚している。つまり、溝8は、最深部8aをロッカカバー6の内方側に位置させて「へ」の字形状に形成されている。
【0020】
そして、溝8の最深部8aに沿うようにして上記ガスケット10がフランジ7とシリンダヘッド4上面との間に圧縮された状態で介装されている。
ここに、ガスケット10は、例えば上述した塗布硬化形成ガスケット(CIPG等)、即ち、塗布時には接着性を有したゲル状である一方、空気中である程度時間が経過すると弾性を有するラバー状に変化する性質を備えたガスケットとされている。
【0021】
従って、実際には、予めロッカカバー6側に、フランジ7の溝8の最深部8aに沿い材料断面積が所定値で一定となるようにして当該ガスケット10を塗布しておき、当該ガスケット10がラバー状になった時点でロッカカバー6をシリンダヘッド4上面に載置する。これにより、ガスケット10が図示のようにフランジ7とシリンダヘッド4上面との間に介装された状態とされる。
【0022】
ところで、同図に示すように、フランジ7には所定の間隔で且つガスケット10と干渉しないようにして所定高さの複数の突起9が突設されており、当該突起9は、ロッカカバー6がシリンダヘッド4上面に載置されたときにシリンダヘッド4上面と当接するようにされている。ここで、所定高さはガスケット10の材料径よりも十分に小さい値に設定されている。これにより、ロッカカバー6がボルト等によりシリンダヘッド4に締結されても、ガスケット10が過度に圧縮されて材料割れや破断等を起こすことが防止される。
【0023】
尚、図4に示すように、突起9を特に設けず、溝8の外周側平面及び内周側平面によってロッカカバー6とシリンダヘッド4とが当接するような構成であってもよい。
以下、このように構成された当該シール構造の作用効果について説明する。
上述したように、ガスケット10は、ロッカカバー6に形成されたフランジ7の溝8の最深部8aに沿うようにしてロッカカバー6とシリンダヘッド4間に介装されている。
【0024】
つまり、ガスケット10は、ロッカカバー6側においては、最深部8aからロッカカバー6内方側、即ちロッカ室12側に延びる急斜面8b及びロッカカバー6外方側に延びる緩斜面8cと当接している。
このようにガスケット10が急斜面8bと緩斜面8cとに当接していると、硬化したガスケット10は、緩斜面8cにより発生する内向力によってロッカ室12側に押されるものの急斜面8bによって確実に阻止され、ロッカ室12側には移動できず、最深部8a位置に矯正され安定して保持される。ロッカ室12内の圧力が大気圧よりも小さくなり、ガスケット10が大気圧によってロッカ室12側に押された場合にも、ガスケット10は、溝8の最深部8a位置に良好に保持され、ロッカ室12側に脱落してしまうことが好適に防止される。
【0025】
また、ガスケット10が緩斜面8cと当接しているので、フランジ7に溝8の無いフラットな面の場合と略同様に、フランジ7がガスケット10を押圧する押圧面が十分に確保されている。つまり、ロッカカバー6がボルト等によってシリンダヘッド4に締結されると、フランジ7がガスケット10を押圧するのであるが、このようにフランジ7のガスケット10に対する有効な押圧面が十分に確保されていると、最も押圧力の高い平面押しとほぼ同様の押圧力が得られ、ガスケット10が良好に圧縮されて当該ガスケット10の弾性力により十分な圧着力が発生し、ロッカカバー6とガスケット10間及びシリンダヘッド4とガスケット10間において高いシール性が得られる。
【0026】
また、図3を参照すると、ロッカ室12内の圧力が大気圧よりも高くなってガスケット10がロッカカバー6外方側に押された場合の状況が示されている。
同図に示すように、ロッカ室12内の圧力が大気圧よりも高くなるような場合には、ガスケット10は緩斜面8cに沿ってロッカカバー6外方側に移動しようとし、ガスケット10がフランジ7から剥離しているような場合には、ガスケット10は緩斜面8cに沿ってロッカカバー6外方側に僅かながら移動する。
【0027】
しかしながら、この際、同図に示すように、フランジ7とシリンダヘッド4間の隙間は緩斜面8cの存在によりロッカカバー6外方側にいくにつれて小さくなっており、ガスケット10はシリンダヘッド4上面に沿う方向に延びて幅が広がることとなる。このようにガスケット10の幅が広がるよう変形することは、つまり、フランジ7がガスケット10を押圧する有効な押圧面が増大するとともに、ガスケット10の弾性力によってガスケット10のフランジ7やシリンダヘッド4との圧着力が増強されることを意味する。即ち、ロッカ室12内の圧力が大気圧よりも高くなりガスケット10がロッカカバー6外方側に押されると、ガスケット10がフランジ7とシリンダヘッド4上面との間でくさびのように機能して潤滑油やブローバイガスのシール部面浸透を押し返す働きをすることになり、シール性が向上するのである。これにより、ロッカ室12内の圧力の上昇に拘わらず、潤滑油やブローバイガスの外部への漏洩が確実に防止される。
【0028】
以上のように、本発明のシール構造では、最深部8aをロッカカバー6の内方側に位置させて「へ」の字形状に形成された断面三角形の溝8をフランジ7の全周に亘って形成するようにしており、これにより常に高いシール性を確保するとともにロッカ室内の圧力変化に拘わらずガスケット10を溝8にずれなく良好に保持可能である。従って、本発明によれば、プライマ処理を施すことなく安価にして信頼性の高いロッカカバー6及びシリンダヘッド4間のシール構造を得ることができることになる。
【0029】
つまり、本発明に係るシール構造をエンジンのロッカカバーとシリンダヘッド間に適用するようにし、ロッカカバー側に溝を設け、且つロッカカバー内側寄りに断面三角形の溝の最深部を偏倚させることにより、当該溝の断面三角形の他方の緩い傾斜部分でシール部材を良好に押圧してシール性を確保できるとともに、押圧力中の内向力を傾斜の急な面で確実に受け止めてシール部材をロッカカバーとシリンダヘッド間に安定して保持でき、さらに、ロッカ室内の圧力が上昇しシール部材が溝の傾斜の緩いロッカカバー外側にずれようとするときにおいてシール部材をロッカ室側に押し戻すような押圧力を発生させてさらにシール性を高めることが可能となり、ロッカ室内の圧力上昇にも拘わらず、潤滑油やブローバイガスの外部への漏洩を確実に防止することができる。これにより安価にして信頼性の高いロッカカバーのシール構造を得ることができることになる。
【0030】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項1のシール構造によれば、弾性を有するシール部材を介して締結されるシリンダヘッド及びロッカカバーの各対向面のうち該ロッカカバーの対向面に断面三角形であって最深部を上記対向面に沿う方向で一方のロッカカバーの内方側に偏倚させた「へ」の字形状の溝を形成したので、溝の断面三角形の他方の側に傾斜の緩やかな面を形成でき、当該溝を形成したロッカカバーのシール部材に対する有効な押圧面を増やすようにして最も押圧力の高い平面押しとほぼ同様の押圧力を得ることができ、高いシール性を得ることができるとともに、押圧力中の内向力を最深部及び偏倚させたロッカカバーの内方側の傾斜の急な面で確実に受け止めることができ、シール部材を溝内にずれないよう矯正して保持することができる。また、最深部側からの圧力が上昇すると、シール部材がシリンダヘッドとロッカカバー間で変形し、くさびのように機能して最深部側からの漏洩物のシール部面浸透を押し返す働きをすることになり、極めて高いシール性を確保することができる。これにより、簡単な構造でありながらもプライマ処理を施すことなく安価にして信頼性の高いシール構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシール構造が適用されるエンジンを示す図である。
【図2】図1のA−A線に沿う断面を示し、本発明に係るシール構造の詳細を示す図である。
【図3】ロッカ室内の圧力上昇によりガスケットがロッカカバー外方側に押された場合の状況を示す図である。
【図4】図2に対して突起を設けないようにした場合のシール構造の詳細を示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン
4 シリンダヘッド
6 ロッカカバー
8 溝
8a 最深部
8b 急斜面
8c 緩斜面
10 ガスケット(シール部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seal structure of two members, and more particularly to a seal structure of an engine cylinder head and a rocker cover.
[0002]
[Related background]
In the engine, a valve mechanism is provided on the cylinder head, and a rocker cover is placed on the cylinder head in order to protect it.
By the way, the lubricating oil is supplied to the valve operating mechanism for the purpose of lubricating each part such as the camshaft, and the rocker cover scatters the lubricating oil around by the high speed operation of each part such as the camshaft. It also has a function to prevent this.
[0003]
Furthermore, blowby gas leaking from the gap between the cylinder and the piston is generally guided into the space inside the rocker cover (hereinafter referred to as the rocker chamber). The rocker cover leaks this blowby gas to the surroundings. It also has a role to prevent it.
For this reason, it is necessary to completely prevent leakage of lubricating oil and blow-by gas to the outside of the engine, and a seal member is interposed between the cylinder head and the rocker cover in order to seal the rocker chamber. I have to. For example, a groove having a rectangular cross section is formed in the peripheral flange portion of the rocker cover facing the cylinder head, and an annular seal member (gasket) having elasticity molded in advance so as to fit the groove is fitted into the groove. A method is known in which a cover is pressed against a cylinder head while being fastened with a fastening member so that the seal member is compressed and brought into close contact with the cylinder head for sealing.
[0004]
Furthermore, Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-14960 discloses a seal structure in which the cross-sectional shape of the groove is asymmetrical and the compressive stress is concentrated on one side of the seal member to improve the seal performance.
However, in such a sealing structure in which a projection of a sealing member molded in advance in a deep groove having a rectangular cross section is fitted and compressed and deformed on two asymmetric steeply inclined surfaces to obtain a sealing property, the groove and the sealing member In such a case, there is a possibility that a gap is generated between the rocker cover and the seal member, and the rocker chamber cannot be maintained in a sealed state. It is not preferable because there is a risk of breaking. Furthermore, in order to improve the sealing performance, planar pressing that pushes the sealing member in a perpendicular direction on a flat surface is preferable. However, in the above structure, the pressing force may decrease and the sealing performance may deteriorate.
[0005]
Therefore, the peripheral flange portion of the rocker cover is a flat surface, and a coating hardening molding gasket (CIPG; Cured In-Place Gasket) is applied and cured on the flat surface, and the rocker cover is pressed while being fastened to the cylinder head with a fastening member. Thus, a method of bringing the coating / curing gasket into close contact with the upper surface of the cylinder head by compression has been put into practical use.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the method using the coating and hardening formed gasket with the peripheral flange portion of the rocker cover as a flat surface, no gap is generated between the rocker cover or the cylinder head and the coating and hardening formed gasket. If it is not securely bonded to at least one of the cylinder heads, there is a problem that the peripheral flange portion is displaced from an appropriate position due to a change in pressure in the rocker chamber. If the coating / curing gasket is displaced in this manner, the airtightness of the rocker chamber is impaired, and lubricating oil and blow-by gas leak to the outside, which is not preferable.
[0007]
Therefore, in order to prevent this, primer paint is applied (primer treatment) to either the peripheral flange portion of the rocker cover or the cylinder head facing the rocker cover, thereby ensuring that the coating and curing gasket is applied to the rocker cover or cylinder head. However, application of primer paint leads to cost increase due to increase in material cost and work man-hours, and adhesiveness depends on the application form and includes quality instability factors. It is not preferable.
[0008]
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive and highly reliable seal structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention of
[0010]
Therefore, by attaching an elastic seal member so as to be along the deepest part of the groove having a triangular cross section formed on the opposite surface of the rocker cover , the seal member can be satisfactorily held in the groove, and the groove A rocker cover seal member in which a groove with a gentle slope can be formed on the other side of the cross-sectional triangle by biasing the deepest part of the cross-sectional triangle toward the inner side of one rocker cover in a direction along the opposing surface. By increasing the effective pressing surface against the above, it is possible to obtain a pressing force substantially the same as the flat pressing with the highest pressing force, and a high sealing performance can be obtained.
[0011]
Furthermore, the seal member generates a pressing force with an inward force toward the deepest portion due to the action of the surface having the gentle slope due to its elasticity, and the inward force in the pressing force is the rocker that is biased to the deepest portion. Since the inward inclination of the cover is reliably received by a steep surface, the seal member is corrected and held so as not to be displaced in the groove.
Further, the pressing force accompanied with the inward force has an action of pushing back the penetration of the leakage from the deepest portion into the seal portion surface. That is, when pressure from the deepest part is applied, the seal member deforms between the cylinder head and the rocker cover and functions like a rust, further improving the sealing performance , despite the increased pressure in the rocker chamber. Leakage of lubricating oil and blow-by gas is reliably prevented.
[0012]
As a result, it is possible to realize a low-cost and highly reliable seal structure without applying a primer treatment, although it is a simple structure .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIG. 1, an
The
[0016]
By the way, lubricating oil is supplied to the valve operating mechanism through an oil passage provided in the
[0017]
For this reason, the
[0018]
Referring to FIG. 2, a cross section taken along line AA in FIG. 1 is shown. As shown in the figure, a
[0019]
As shown in the figure, the depth a of the
The
[0020]
The
Here, the
[0021]
Therefore, in practice, the
[0022]
By the way, as shown in the figure, the
[0023]
As shown in FIG. 4, the
Hereinafter, the effect of the seal structure configured as described above will be described.
As described above, the
[0024]
That is, on the
Thus, when the
[0025]
Further, since the
[0026]
FIG. 3 shows a situation where the pressure in the
As shown in the figure, when the pressure in the
[0027]
However, at this time, as shown in the figure, the gap between the
[0028]
As described above, in the seal structure of the present invention, the
[0029]
That is, by applying the seal structure according to the present invention between the rocker cover and the cylinder head of the engine, providing a groove on the rocker cover side, and biasing the deepest part of the groove having a triangular cross section toward the inside of the rocker cover, The seal member can be pressed well at the other gently inclined portion of the cross-sectional triangle of the groove to ensure the sealing performance, and the inward force during the pressing force is reliably received on the steeply inclined surface so that the seal member can be It can be held stably between the cylinder heads, and when the pressure in the rocker chamber rises and the seal member tries to shift to the outside of the rocker cover where the groove is slanted, a pressure is applied to push the seal member back to the rocker chamber side. It is possible to further improve the sealing performance and prevent leakage of lubricating oil and blow-by gas to the outside despite the pressure rise in the rocker chamber. It is possible to really prevent. This makes it possible to obtain a rocker cover sealing structure that is inexpensive and highly reliable.
[0030]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the seal structure of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an engine to which a seal structure according to the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and is a view showing details of a seal structure according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a situation when a gasket is pushed outward from the rocker cover due to an increase in pressure in the rocker chamber.
4 is a diagram showing details of a seal structure when no protrusion is provided with respect to FIG. 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1
Claims (1)
前記溝は断面三角形であり、最深部が前記対向面に沿う方向で前記ロッカカバーの内方側に偏倚していることを特徴とするシール構造。Said cylinder in a state in which a groove is formed in opposing surfaces of the Uchi該rocker cover of the opposing surfaces of the cylinder head and the rocker cover, the sealing member is maintained in the interior of the groove which is fastened via a sealing member having elasticity A seal structure for fastening the head and the rocker cover ;
The groove structure has a triangular cross section, and the deepest portion is biased inward of the rocker cover in a direction along the facing surface.
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