JP5988248B2 - 三面合せ部の密封構造 - Google Patents

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Description

本発明は、三部材接合部、例えば、自動車用エンジンにおける三部材接合部等における三面合せ部の密封構造に関する。
自動車用エンジンにおける前記のような三部材接合部としては、例えば、図1に示すような構成の自動車用エンジン1の場合には、次のような部位が挙げられる。ここに、図1は、本発明の三面合せ部の密封構造が採用される自動車エンジンの一例を示している。
a)締結合体されるシリンダヘッド3及びフロントカバー(チェーンカバー)4と、この合体方向に直交する方向より両者に跨るように締結合体されるシリンダヘッドカバー2との三部材が接合される部分。
b)締結合体されるシリンダヘッド3及びシリンダブロック5と、この合体方向に直交する方向より両者に跨るように締結合体されるフロントカバー4との三部材が接合される部分。
c)締結合体されるシリンダブロック5及びオイルパン6と、この合体方向に直交する方向より両者に跨るように締結合体されるフロントカバー4との三部材が接合される部分。
そして、図1に示す自動車用エンジン1において、シリンダヘッド3とエンジンブロック5との締結合体面間にはシリンダヘッドガスケット7が介在され、エンジンブロック5とオイルパン6との締結合体面間にはオイルパンガスケット8が介在される。また、縦方向(上下方向)に締結合体されるシリンダヘッド3、シリンダブロック5及びオイルパン6に対して、これら三部材の前側端面に前方側よりこれらに跨るように締結合体されるフロントカバー4との締結合体面間にはフロントカバーガスケット9が介在される。さらに、横方向に締結合体されるシリンダヘッド3及びフロントカバー4に対して、これら二部材の上側端面に上方側から跨るように締結合体されるシリンダヘッドカバー2との締結合体面間にはシリンダヘッドカバーガスケット10が介在される。
前記のような三部材接合部における三面合せ部の従来の構造について、図1におけるX部に対応する部分の部分破断拡大正面図である図10(a)(b)をも参照して説明する。フロントカバー4は、締結合体されたシリンダヘッド3、シリンダブロック5及びオイルパン6の前方側端面との間に、チェーンやギヤ等の駆動伝達部材の収容空間を確保するために装着される。この収容空間内には駆動伝達部材を円滑に作動させる為に潤滑オイルが供給される。その為、フロントカバー4の周縁部と、シリンダヘッド3、シリンダブロック5及びオイルパン6の側部周縁部とを相互の合体面とし、フロントカバー4は、この合体面間に、ゴムガスケット等からなるフロントカバーガスケット9を介して締結合体される。これによって、フロントカバー4と、シリンダヘッド3、シリンダブロック5及びオイルパン6との前記合体面間が密封状態とされる。
そして、フロントカバー4及びシリンダヘッド3の上側端面には、両者に跨るように前記シリンダヘッドカバー2がシリンダヘッドカバーガスケット10を介して締結合体される。従って、フロントカバーガスケット9の上端部9aは、前記シリンダヘッドカバーガスケット10に対して直交するような突合せ状態とされる。フロントカバー4のシリンダヘッド3等との合体面41に凹溝42が形成され、フロントカバーガスケット9は、この凹溝42に半埋没状態で収納され、当該フロントカバーガスケット9の上端部9aがシリンダヘッドカバーガスケット10に対峙するように設けられる。ところで、フロントカバーガスケット9は、有端のゴム製ガスケットからなる場合が多く、そのため、設計上の公差や、凹溝42に対する収納状態等によって、上端部9aが前記シリンダヘッドカバーガスケット10に対して所定の密接状態で対峙し得ない場合が生じる。さらに、近時、車体の軽量化(低燃費化)の観点から、フロントカバー4を合成樹脂の成型体によって構成する場合が多くなってきている。そのため、フロントカバー4とシリンダヘッド3との設計公差や、熱特性の違い等により、フロントカバー4及びシリンダヘッド3の上側端面(シリンダヘッドカバーガスケット10に対する対向面)43,32に位置ずれによる段差が生じたりすることがある。
図10(a)に示す例は、フロントカバーガスケット9の上端部9aが、フロントカバー4の上側端面43より窪んだ位置にあり、しかも、当該上側端面43がシリンダヘッド3の上側端面32より低く両上側端面43,32間に段差hが生じていることを示している。このような状態で、シリンダヘッド3及びフロントカバー4に跨るように、シリンダヘッドカバーガスケット10を介在させてシリンダヘッドカバー2を締結合体させると、シリンダヘッドカバーガスケット10とフロントカバーガスケット9の上端部9aとの間に隙間が生じる。そのため、この隙間部分に液状(体)ガスケットを充填する必要が生じる。
また、図10(b)に示す例は、段差hが生じていることに加え、前記フロントカバーガスケット9の上端部9aが、前記フロントカバー4の上側端面43及びシリンダヘッド3の上側端面32より上方に突出している(実線部参照)ことを示している。このような状態で、前記と同様にシリンダヘッドカバーガスケット10を介在させてシリンダヘッドカバー2を締結合体させると、シリンダヘッドカバーガスケット10とフロントカバーガスケット9の上端部9aとの間が強く圧縮される。そのため、フロントカバーガスケット9の上端部9aが、2点鎖線部に示すようにシリンダヘッド3及びフロントカバー4の合体面31,41に直交する方向(締結合体方向)Lにも広がるように弾性変形する。その結果、弾性変形した部分が、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の上端角部33,44に押し付けられ、経時的にこの部分で亀裂が生じ、シール性が低下したりすることがある。このような問題点は、前記した他の三面合せ部でも生じる。
特許文献1〜4には、前記のような三面合せ部における問題点を解消するシール構造(密封構造)が開示されている。特許文献1には、直交関係で突き当てられるガスケットの内の一方のガスケットを金属ガスケットとし、この突合せ部の一方に他方のガスケットに食込む凹凸を設けたシール構造が記載されている。また、特許文献2には、シリンダヘッドガスケットのシリンダヘッド側部とチェーンケース(フロントカバー)側部とのつなぎ部に切込み部を設け、チェーンケースガスケットの先端をこの切込み部に食込ませるようにしたシール構造が記載されている。特許文献3には、シリンダヘッドガスケットの三面合せ部に、貫通孔を設け、この貫通孔にゴムガスケットを連通させ、このゴムガスケットのシリンダヘッド側を小さく、その反対側を大きくしたシール構造が記載されている。特許文献4には、シリンダヘッドガスケットのフロントカバーガスケットに対する突合せ部を奥まらせ、フロントカバーガスケットの当該三面合せ部にこの奥まらせた部位に嵌り込み得る凸部を設けたシール構造が記載されている。
実開平2−145357号公報 特開平9−177605号公報 特開平11−37295号公報 特許第3572201号公報
ところで、特許文献1に開示された技術においては、前記金属ガスケットが突き当てられる他方のガスケットが、コルク、石綿等のソフトガスケット、或いは液体ガスケットからなるが、金属ガスケットの鋸歯状凹凸を他方のガスケットに食込むように構成される。そのため、食込みによって他方のガスケットの耐久性が低下することが予想される。また、特許文献2に開示された技術においては、前記切込み部に、チェーンケースガスケットの先端部を食込ませるように構成されるが、図10(a)(b)に示すような段差hが生じる場合には、この食込ませが設計通りにならない可能性がある。さらに、特許文献3に開示された技術においては、シリンダヘッドガスケットに貫通孔を設けること、及びこの貫通孔に前記のように連通されるゴムガスケットをシリンダヘッドガスケットとは別に設ける必要があること、等の点で実用的にはなお改良の余地があった。さらにまた、特許文献4に開示された技術においては、前記のように奥まらせた部分を設計通りの深さにすることが難しく、また、図10(a)(b)に示すような段差hが生じる場合には、凸部が前記奥まらせ部分に整合した状態で嵌り込み得ないことが生じる。従って、シリンダヘッドカバーガスケットの適正なシールラインが確保されず、三面合せ部におけるシール機能が充分に得られなくなる事態も生じる懸念がある。
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、簡単な構造でありながら、シールラインが確実に確保され、三部材接合部における三面合せ部の良好な密封性が得られる三面合せ部の密封構造を提供することを目的としている。
本発明に係る三面合せ部の密封構造は、第一ガスケットを介して締結合体される第一及び第二のシール対象部材と、該第一及び第二のシール対象部材の合体方向に直交する方向より、締結合体状態の該第一及び第二のシール対象部材の両側端部に跨るよう第二ガスケットを介して締結合体される第三のシール対象部材との三部材接合部における三面合せ部の密封構造であって、前記第一ガスケットは、前記第一及び第二のシール対象部材の前記側端部において、前記第二ガスケットのシール面に対して端部が直交状態で突き当てられ、当該第一ガスケットの端部における前記第一及び第二のシール対象部材の合体面に平行な面での断面形状が山形形状とされ、当該山形形状の頂部が、前記第一及び第二のシール対象部材の前記側端部よりも、前記第三のシール対象部材側へ突出した位置に存在し、前記山形形状の裾部が、前記第一及び第二のシール対象部材の前記側端部よりも、前記第三のシール対象部材側とは反対側へ窪んだ位置に存在することを特徴とする。
これによれば、第一及び第二のシール対象部材は、第一ガスケットを介して締結合体されるから、当該第一及び第二のシール対象部材の合体部は第一ガスケットによって密封される。また、該第一及び第二のシール対象部材の合体方向に直交する方向より、締結合体状態の該第一及び第二のシール対象部材の両側端部に跨るよう第三のシール対象部材が第二ガスケットを介して締結合体されるから、第三のシール対象部材と第一のシール対象部材及び第二のシール対象部材との合体部は第二ガスケットによって密封される。これに伴い、第一のシール対象部材、第二のシール対象部材及び第三のシール対象部材の三部材接合部における三面合せ部が密封される。即ち、前記第一ガスケットは、前記第一及び第二のシール対象部材の側端部において、前記第二ガスケットのシール面に対して端部が直交状態で突き当てられているから、この突き当て部分を含む三面合せ部が密封される。そして、当該第一ガスケットの端部における前記第一及び第二のシール対象部材の合体面に平行な面での断面形状が山形形状とされているから、この山形形状が、前記両側端部より突出していても、第二ガスケットと圧縮された時には、前記合体面と平行な方向に倒れ易くなる。従って、この山形形状の頂部が、前記合体面に直交する方向に圧縮されて弾性変形することが少なく、前記第一及び第二のシール対象部材の側端部の角部にこの突出部分が押し付けられることによる亀裂の発生が少なくなる。しかも、当該山形形状の頂部及び裾部が、前記第一及び第二のシール対象部材の前記側端部に対して前記のような位置関係になるよう設定されているから、山形形状部の前記変形に伴い、第二ガスケットが前記第一のシール対象部材及び第二のシール対象部材のいずれに対しても、シールポイントを確保することになる。これによって、第二ガスケットと前記第一のシール対象部材及び第二のシール対象部材の両側端部との間に、一連の適正なシールラインが形成され、前記三部材の接合部における三面合せ部の密封が、液状ガスケットを用いなくとも的確になされる。
本発明において、前記第一及び第二のシール対象部材の両側端部間に段差が生じており、前記山形形状の高さは、前記段差の幅より大とされ、且つ、当該山形形状の頂部が前記段差の上段側の側端部より突出すると共に、当該山形形状の裾部が前記段差の下段側の側端部より低くなるよう形成されているものとしても良い。
これによれば、前記第一及び第二のシール対象部材の両側端部間に段差が生じている場合でも、この段差との関係で前記山形形状が前記のように設定されていることにより、山形形状部の圧縮弾性変形に伴い、第二ガスケットが前記第一のシール対象部材及び第二のシール対象部材のいずれに対しても、シールポイントが確保される。従って、前記と同様にシールラインが適正に形成され、前記三部材の接合部における三面合せ部の密封が的確になされる。
本発明において、前記山形形状の頂部が、前記第一ガスケットの前記合体面に平行な幅方向のいずれか一方側にずれた位置に形成されているものとしても良い。これによれば、前記圧縮時の山形形状部の倒れが、頂部のずれた側により生じ易く、従って、前記合体面に直交する方向に圧縮弾性変形することがより少なくなり、前記のような亀裂の発生が一層少なくなる。
本発明において、前記山形形状を、三角形状としてもよい。これによれば、山形形状の断面幅が裾部から頂部にかけて連続的に小さくなるから、この三角形状が、前記両側端部より突出していても、第二ガスケットと共に圧縮された時には、前記合体面と平行な方向に、より倒れ易くなる。従って、この三角形状の頂部が、前記合体面に直交する方向に圧縮弾性変形することが少なく、前記第一及び第二のシール対象部材の側端部の角部にこの突出部分が押し付けられることによる亀裂の発生が少なくなる。
この場合、前記三角形状が非二等辺三角形状であり、当該非二等辺三角形状の頂部が、前記第一ガスケットの前記合体面に平行な幅方向のいずれか一方側にずれた位置に形成されているものとしても良い。これによれば、前記圧縮時の三角形状部の倒れが、頂部のずれた側に、より生じ易く、従って、前記合体面に直交する方向に圧縮弾性変形することがより少なくなり、前記のような亀裂の発生が一層少なくなる。
また、本発明において、前記山形形状が、前記合体面に平行な断面に沿って複数形成されているものとしても良い。これによれば、山形形状の頂部が複数存在し、複数の頂部が第二ガスケットによって圧縮されるから、複数個所による両者の密着により、この間の密封がより確実になされる。また、山形形状部の圧縮弾性変形に伴い、第二ガスケットが前記第一のシール対象部材及び第二のシール対象部材に対して、それぞれ複数個所のシールポイントが確保されるから、複数のシールラインが適正に形成され、前記三部材の接合部における三面合せ部の密封が的確になされる。
さらに、本発明において、前記第一ガスケットは、前記第一のシール対象部材における第二のシール対象部材との合体面に形成された凹溝に半埋設状態で収納されているものとしても良い。これによれば、第1ガスケットが、前記凹溝に収納されることにより、凹溝の幅方向、即ち、前記合体面に平行な方向での位置が確定し、前記圧縮時に第一ガスケットの前記山形形状部が位置ずれせず、当該山形形状部の前記作用が効果的に発揮される。
本発明の三面合せ部の密封構造によれば、簡単な構造でありながら、シールラインが確実に確保され、三部材接合部における三面合せ部の良好な密封性が得られる。
本発明に係る三面合せ部の密封構造が適用されるエンジンの一例を示す概略的外観正面図である。 本発明の一実施形態に係る三面合せ部の密封構造を示す図1におけるX部の拡大分解斜視図である。 図2におけるY−Y線矢視断面図である。 同実施形態に係る三面合せ部の密封構造を示す図1におけるX部の部分破断拡大正面図である。 本発明の別の実施形態に係る三面合せ部の密封構造を示す図3と同様図である。 図5の例の変形例を示す図3と同様図である。 (a)(b)(c)は、前記各実施形態の密封構造の変形例を示す図3と同様図である。 (a)(b)は、同密封構造の別の変形例を示す図3と同様図である。 (a)(b)は、同密封構造のさらに別の変形例を示す図3と同様図である。 (a)(b)は、従来の三面合せ部の構造を説明する図であって、図1におけるX部に対応する部分の部分破断拡大正面図である。
以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1のエンジン1は、シリンダヘッドカバー2と、シリンダヘッド3と、シリンダブロック5と、オイルパン6と、フロントカバー4とから構成される。そして、縦方向に締結合体されるシリンダヘッド3、シリンダブロック5及びオイルパン6の前側端面(側端部)に、これらの合体方向と直交する方向よりこれらに跨るようにフロントカバー4が締結合体されている。さらに、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の上側端面(側端部)に、これらの合体方向と直交する方向よりこれらに跨るようにシリンダヘッドカバー2が締結合体されている。以下において、図1の紙面における上側を上、下側を下とし、左側を前とする。また、以下では、第一及び第二のシール対象部材をシリンダヘッド3及びフロントカバー4とし、第三のシール対象部材をシリンダヘッドカバー2として、この三部材の接合部における三面合せ部の密封構造について説明する。
このような構成のエンジン1において、締結合体状態のシリンダヘッド3とフロントカバー4との合体面31,41にはゴム等の成型体からなる有端のフロントカバーガスケット(第一ガスケット)9が介在されている。シリンダヘッド3とフロントカバー4は、このフロントカバーガスケット9を介在させた状態で、フロントカバー4側からボルト4a…によって締結合体される。シリンダヘッド3とシリンダブロック5との合体面にはメタルガスケット(シリンダヘッドガスケット)7が介在され、これらの締結合体は、シリンダヘッド3側からのボルト3a…によってなされる。シリンダブロック5とオイルパン6との合体面には、ゴム等の成型体からなるオイルパンガスケット8が介在され、これらの締結合体はオイルパン6側からのボルト6a…によってなされる。また、シリンダブロック5、シリンダヘッド3及びオイルパン6の前側端面(側端部)とフロントカバー4との合体面には、フロントカバーガスケット9が介在され、これらの締結はフロントカバー4側からのボルト4a…によってなされる。さらに、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の上側端面(側端部)32,43とシリンダヘッドカバー2との合体面にはゴム等からなるシリンダヘッドカバーガスケット(第二ガスケット)10が介在され、これらの締結合体はシリンダヘッドカバー2側からのボルト2a…によってなされる。ボルト2a,3a,4a,6aによる相手部材に対する締結は、シリンダヘッドカバー2、シリンダヘッド3、フロントカバー4及びオイルパン6のそれぞれの外周縁部に形成されたフランジ部2b,3b,4b,6bを介してなされる。
以下、シリンダヘッド3及びフロントカバー4と、シリンダヘッドカバー2との三部材の接合部における三面合せ部(図1のX部に相当する部分)の密封構造の一実施形態について、図2〜図4をも参照して説明する。フロントカバー4は合成樹脂の成型体からなり、フロントカバー4のシリンダヘッド3等との合体面41に凹溝42が形成され、フロントカバーガスケット9は、この凹溝42に半埋没状態で収納される。この凹溝42に収納された状態で、凹溝42より突出する部分がシリンダヘッド3の合体面31に対峙するよう位置付けられる。また、フロントカバーガスケット9は、前記シリンダヘッド3及びフロントカバー4の上側端面32,43において、シリンダヘッドカバーガスケット10のシール面10aに対して山形形状をなす上端部(端部)90が直交状態で突き当てられるよう構成される。上端部90は、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の合体面31,41に平行な面での断面形状が三角形状をなす山形形状とされている。図例のシリンダヘッド3とフロントカバー4の上側端面32,43間には、段差hが生じている。この段差hは、前記のようにフロントカバー4とシリンダヘッド3との設計公差や、熱特性の違い等により不可避的に生じる。そして、上端部90の前記山形形状の高さは、段差hの幅(高さ)より大とされ、且つ、当該三角形状の頂部90aがシリンダヘッド3の上側端面32より突出すると共に、当該三角形状の裾部90bがフロントカバー4の上側端面43より低くなるよう形成されている。上端部90の三角形状は、非二等辺三角形(図例では直角三角形)であり、当該非二等辺三角形状の頂部90aが、フロントカバーガスケット9の合体面31,41に平行な幅方向の一方側(フロントカバー4の外周縁部側)にずれた位置に形成されている。
前記のように構成される各部材を用いて図1に示すようなエンジン1を組立てる要領について説明する。先ず、オイルパン6、シリンダブロック5及びシリンダヘッド3を、オイルパンガスケット8及びシリンダヘッドガスケット7をそれぞれの所定の合体面間に介在させて、図1に示す上下方向の位置関係となるよう締結合体させる。次いで、フロントカバー4の凹溝42にフロントカバーガスケット9を半埋設状態で収納させた上で、フロントカバー4を、オイルパン6、シリンダブロック5及びシリンダヘッド3の前側端面に締結合体させる。このとき、前記のように、フロントカバーガスケット9は、前記三角形状の上端部90の頂部90aが、シリンダヘッド3の上側端面32より突出すると共に、裾部90bが前記フロントカバー4の上側端面43より低くなるよう、凹溝42に収納される。図例では、シリンダヘッド3とフロントカバー4の上側端面32,43間に段差hが生じているが、この段差hには、許容値が定められており、エンジン1の組立過程でこの許容値を超えることが判明した場合には、不良品として組立工程から外される。フロントカバーガスケット9の全体寸法及び上端部90の三角形状の寸法等は、この段差hの許容値を基準にして設定されるので、頂部90a及び裾部90bの上側端面32,43に対する前記のような位置関係は常に確保される。
そして、フロントカバー4を、前記のようにフロントカバーガスケット9を介してシリンダヘッド3等に締結合体させた状態で、図2に示すように、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の上側端面32,43の上にシリンダヘッドカバーガスケット10を位置付ける。即ち、上側端面32,43は、シリンダヘッドカバーガスケット10に対する対向面とされる。さらに、シリンダヘッドカバーガスケット10の上にシリンダヘッドカバー2を位置付ける。この状態で、シリンダヘッドカバー2を、シリンダヘッドカバーガスケット10を介在させた状態で、ボルト2a…によって、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の上側端面32,43に、これらに跨るように締結合体させる。図3の2点鎖線及び図4は、シリンダヘッドカバー2がこのようにシリンダヘッド3及びフロントカバー4の上に締結合体された状態を示している。
シリンダヘッドカバー2がシリンダヘッド3及びフロントカバー4の上に締結合体された状態においては、フロントカバーガスケット9の上端部90が、ヘッドカバーガスケット10に対して直交するよう突き当てられ、この突き当て部分でヘッドカバーガスケット10と共に圧縮されて弾性変形する。フロントカバーガスケット9の上端部90は、前記シリンダヘッド3及びフロントカバー4の合体面31,41に平行な面での断面形状が山形形状とされているから、この上端部90は、圧縮の際、図3に示すL1方向(凹溝42の幅方向)に倒れ易く、L1方向に直交する合体方向L(図8も参照)に倒れることは少ない。図3において2点鎖線で示す上端部90は圧縮によって弾性変形した状態を示し、図4において2点鎖線で示す上端部90はその原形状(圧縮される前の形状)を示している。しかも、上端部90の三角形状は、非二等辺三角形であり、当該非二等辺三角形状の頂部90aが、フロントカバー4の外周縁部側にずれた位置に形成されているから、上端部90は、図示のようにL1方向に沿ってフロントカバー4の外周縁部側に、より倒れ易くなる。従って、合体方向Lへの広がりを伴った弾性変形が少ないから、弾性変形した部分がシリンダヘッド3及びフロントカバー4の上端角部33,44に押し付けられることが少なく、経時的にこの部分に相当する部分での亀裂が生じることも抑制される。
さらに、フロントカバーガスケット9は、前記三角形状の上端部90の頂部90aが、シリンダヘッド3の上側端面32より突出すると共に、裾部90bがフロントカバー4の上側端面43より低くなるように構成されている。従って、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の上側端面32,43間に段差hが生じていても、締結圧縮により、シリンダヘッドカバーガスケット10のシリンダヘッド3に対するシールポイントP1及びフロントカバー4に対するシールポイントP2が確実に確保される。これによって、このシールポイントP1,P2を含むシリンダヘッドカバーガスケット10のその周方向に沿ったシールラインが途切れることなく連続且つ均等に形成される。即ち、三面合せ部を含むシリンダヘッドカバー2と、シリンダヘッド3及びフロントカバー4の締結合体が優れた密封性を以って達成される。従って、この三面合せ部に、液状ガスケットを使用する必要がなく、エンジン1の組立の効率化が図られる。
図5は、本発明の別の実施形態に係る三面合せ部の密封構造を示している。前記の例では、フロントカバーガスケット9の上端部90の断面形状が、三角形状をなす山形形状とされているが、この例では、三角形状ではなく、曲線部で形成された山形形状であることを示している。さらに、この例の山形形状は、その頂部90aが幅方向の中央に位置する左右対称な形状とされ、なだらかな裾部90bを経て、凹溝42の内壁面に達するような形状とされている。この場合、締結による圧縮力は山形形状の全体に作用するから、圧縮に伴う上端部90の前記倒れがL1方向のいずれに生じるかは、その時の圧力のかかり方に左右される。しかしこれに直交するL方向には倒れが生じ難く、従って、前記と同様の経時的な亀裂の発生も抑制される。また、この上端部90においてそれぞれ2つのシールポイントP1,P2が確保される。従って、この例においても、前記と同様に優れた密封性を備えた三面合せ部の密封構造が得られる。
その他の構成は前記の例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。
図6は、図5の例の変形例を示している。この例では、図5に示す三角形状ではない山形形状の頂部90aが、合体面31,41に平行な幅方向のいずれか一方側(図例では、フロントカバー4の外周縁部側)にずれた位置に形成されている。また、裾部90bは平坦で、この平坦な裾部90bから、山形形状の上端部90が、凹溝42の内壁面との間に隙間を設けるようにして立ち上がっている。このような頂部90aの形成態様によって、図2〜図4に示す例と同様の効果が得られる。そして、フロントカバーガスケット9の上端部90と、凹溝42の壁面との間に隙間を設けることにより、シリンダヘッドカバー2の締結時に上端部90が2点鎖線のように倒れる。これによって、上端部90がフロントカバー4の上端角部45に接触することがないので、上端部90がフロントカバー4の上端角部45に押し当てられることによる亀裂などの損傷の発生を防止することができる。この効果は、図5、後記する図7(c)及び図9(a)に示す例でも同様に得られる。
その他の構成は図5の例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。
図7(a)(b)(c)は、前記実施形態の変形例を示す。(a)図の例は、フロントカバーガスケット9の上端部90の断面形状が図2〜4に示す例と同様の三角形状をなすが、頂部90aの断面形状が円弧形状をなしている。(b)図の例は、上端部90の断面形状が図2〜4に示す例と同様の三角形状をなすが、頂部90aがL1方向に沿って平坦に形成されている。(c)図の例は、上端部90の断面形状が前記の例のような直角三角形ではない非二等辺三角形であり、頂部90aが円弧形状をなしている。これらの例においても、前記と同様に優れた密封性を備えた三面合せ部の密封構造が得られる。その他の構成は図2〜4に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。
図8(a)(b)は、前記実施形態の別の変形例を示す。(a)(b)図の例は、フロントカバーガスケット9の上端部90の断面形状が2個の山形形状からなり、これら2つの山形形状が互いに向き合う直角三角形からなる。従って、この三角形状の2個の頂部90a,90aは、フロントカバー4の外周縁部側及び内周縁部側にずれた位置に形成されている。(a)図の例では、上端部90の2個の頂部90aが図2〜図4の例と同様に鋭利に形成されているが、(b)図の例では、頂部90aが図7(a)(c)の例と同様に円弧状に形成されている。これらの例においては、上端部90の圧縮に伴う弾性変形は、フロントカバー4の外周縁部側及び内周縁部側に倒れるようになされ、また、この上端部90において、シリンダヘッド3及びフロントカバー4に対してそれぞれ2つのシールポイントP1,P2が確保される。従って、これらの例においても、前記と同様に優れた密封性を備えた三面合せ部の密封構造が得られる。その他の構成は図2〜4に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、ここでもその説明を省略する。
図9(a)(b)は、前記実施形態のさらに別の変形例を示す。(a)図の例は、フロントカバーガスケット9の上端部90の断面形状が二等辺三角形であることを示している。この場合、締結による圧縮力は三角形状の全体に作用するから、圧縮に伴う上端部90の前記倒れがL1方向(図3参照)のいずれに生じるかは、その時の圧力のかかり方に左右される。しかしこれに直交するL方向(図3参照)には倒れが生じ難く、従って、前記と同様の経時的な亀裂の発生も抑制される。また、この上端部90においてそれぞれ2つのシールポイントP1,P2が確保される。従って、この例においても、前記と同様に優れた密封性を備えた三面合せ部の密封構造が得られる。
(b)図の例は、フロントカバーガスケット9の上端部90の断面形状が(a)図の例と図8(a)の例とが複合したような形状とされている。従って、両例における作用・効果が複合して発現される。
図9(a)(b)におけるその他の構成は、図2〜4に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、ここでもその説明を省略する。
尚、上記各実施形態では、本発明の三面合せ部の密封構造を、シリンダヘッド3及びフロントカバー4と、シリンダヘッドカバー2との三部材接合部に適用した例を示したが、シリンダヘッド3及びシリンダブロック5と、フロントカバー4との三部材接合部、或は、シリンダブロック5及びオイルパン6とフロントカバー4との三部材接合部にも適用すれば、同様の効果を奏する。また、エンジン以外の同様の三部材接合部にも本発明の三面合せ部の密封構造を適用することができる。さらに、フロントカバー4の上端部90の断面形状は図例のものに限定されず、他の山形形状も採用可能であり、また、図7(a)及び(b)に示すような頂部90aの形状も、他の鋭利な形状のものと代替し得ることは当然である。加えて、オイルパン6が、シリンダブロック5とフロントカバー4の下側端部に跨るように締結合体される仕様のエンジンでも、本発明を同様に適用することができる。また、フロントカバーガスケット9及びシリンダヘッドカバーガスケット10を共にゴムの成形体からなる例について述べたが、軟質の合成樹脂によってこれらのガスケットを構成することも可能である。
1 エンジン
2 シリンダヘッドカバー(第三のシール対象部材)
3 シリンダヘッド(第一のシール対象部材)
31 合体面
32 上側端面(側端部)
4 フロントカバー(第二のシール対象部材)
41 合体面
43 上側端面(側端部)
9 フロントカバーガスケット(第一ガスケット)
90 上端部(端部)
90a 頂部
90b 裾部
10 シリンダヘッドカバーガスケット(第二ガスケット)
10a シール面
L 合体方向
h 段差

Claims (7)

  1. 第一ガスケットを介して締結合体される第一及び第二のシール対象部材と、該第一及び第二のシール対象部材の合体方向に直交する方向より、締結合体状態の該第一及び第二のシール対象部材の両側端部に跨るよう第二ガスケットを介して締結合体される第三のシール対象部材との三部材接合部における三面合せ部の密封構造であって、
    前記第一ガスケットは、前記第一及び第二のシール対象部材の前記側端部において、前記第二ガスケットのシール面に対して端部が直交状態で突き当てられ、
    当該第一ガスケットの端部における前記第一及び第二のシール対象部材の合体面に平行な面での断面形状が山形形状とされ、
    当該山形形状の頂部が、前記第一及び第二のシール対象部材の前記側端部よりも、前記第三のシール対象部材側へ突出した位置に存在し、前記山形形状の裾部が、前記第一及び第二のシール対象部材の前記側端部よりも、前記第三のシール対象部材側とは反対側へ窪んだ位置に存在することを特徴とする三面合せ部の密封構造。
  2. 請求項1に記載の三面合せ部の密封構造において、
    前記第一及び第二のシール対象部材の両側端部間に段差が生じており、前記山形形状の高さは、前記段差の幅より大とされ、且つ、当該山形形状の頂部が前記段差の上段側の側端部より突出すると共に、当該山形形状の裾部が前記段差の下段側の側端部より低くなるよう形成されていることを特徴とする三面合せ部の密封構造。
  3. 請求項1又は2に記載の三面合せ部の密封構造において、
    前記山形形状の頂部が、前記第一ガスケットの前記合体面に平行な幅方向のいずれか一方側にずれた位置に形成されていることを特徴とする三面合せ部の密封構造。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の三面合せ部の密封構造において、
    前記山形形状が、三角形状であることを特徴とする三面合せ部の密封構造。
  5. 請求項4に記載の三面合せ部の密封構造において、
    前記三角形状が非二等辺三角形状であり、当該非二等辺三角形状の頂部が、前記第一ガスケットの前記合体面に平行な幅方向のいずれか一方側にずれた位置に形成されていることを特徴とする三面合せ部の密封構造。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の三面合せ部の密封構造において、
    前記山形形状が、前記合体面に平行な断面に沿って複数形成されていることを特徴とする三面合せ部の密封構造。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の三面合せ部の密封構造において、
    前記第一ガスケットは、前記第一のシール対象部材における第二のシール対象部材との合体面に形成された凹溝に半埋設状態で収納されていることを特徴とする三面合せ部の密封構造。
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