JP6885785B2 - ガスケット、及び、エンジン - Google Patents

Description

本発明は、液状ガスケットが併用されるガスケット、及び、この液状ガスケットが併用されるガスケットによってシールされるエンジンに関する。

従来から、自動車などのエンジンでは、オイルなどの漏れを防止するために、エンジンを構成する複数の部材間をシールするガスケットが用いられている。ガスケットは、例えば、ゴムなどの弾性材で成形され、２個の部材のうちの一方の部材に形成された溝に挿入され、他方の部材との間に介装される。このガスケットが２個の部材間で弾性変形して、各部材に対して反力が発生することで、２個の部材間をシールする。

ところで、例えば、シリンダヘッド及びチェーンカバーの上部にヘッドカバーが設けられる構成のエンジンの場合、３個の部材の各面が合わせられる箇所（以下では、この箇所を「３面合わせ部」と呼ぶ）がある。この３面合わせ部には、各部材の寸法誤差などにより、段差ができる場合がある。そのため、３個の部材間をゴム製のガスケットを用いてシールすると、この段差によりガスケットと部材との間に隙間が生じ、ガスケットが部材に対して反力が発生しない。この３面合わせ部でのシール性能を向上させるために、３面合わせ部を含む領域に液状ガスケット（例えば、ＦＩＰＧ（Ｆｏｒｍｅｄ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｇａｓｋｅｔ）を併用する方法が知られている。

例えば、特許文献１には、ヘッドカバーとチェーンカバー及びシリンダヘッドとの間をシールするガスケットが開示されている。このガスケットは、ヘッドカバーに設けられた溝に装着される胴体部と、胴体部の一端側に設けられる平板部と、平板部における胴体部とは反対側の面において３個の部材の境界部を含む領域に設けられる液状シール保持部と、を備えている。液状シール保持部は、複数の凸部と複数の凹部から構成され、複数の凸部がガスケットの長手方向に対して斜めに格子状に設けられることで網目状に形成されている。このような形状を有する液状シール保持部に、液状シール（液状ガスケット）が充填される。

特開２００７−２４２１０号公報

ところで、液状ガスケットが湿気硬化型の場合、空気中に含まれる水分により硬化する。しかしながら、特許文献１に開示の技術では、平板部の下面に形成された複数の凸部で囲まれた凹部に液状ガスケットが充填されるので、液状ガスケットが空気に触れ難い。特に、内部（中心部周辺）に充填されている液状ガスケットには、空気が届き難い。そのため、液状ガスケットの硬化が進み難く、硬化するまでに比較的長い時間を要するおそれがある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、液状ガスケットの硬化時間を短縮することが可能なガスケット及びエンジンを提供することを目的とする。

本発明に係るガスケットは、弾性材で成形され、被シール部材間に延在し、当該延在方向における少なくとも一部の領域に液状ガスケットが充填されるガスケットであって、被シール部材間に介在される本体部と、本体部における液状ガスケットが充填される側の端部に設けられ、充填された液状ガスケットを保持する液状ガスケット保持部と、一端部が液状ガスケット保持部に開口され、他端部が本体部の所定の箇所に開口され、本体部の内部に形成される貫通孔と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るガスケットでは、液状ガスケット保持部と本体部の所定の箇所とを繋ぐ貫通孔が形成されている。この貫通孔を介して、外部から空気が届き難い液状ガスケット保持部の内部に空気を供給することができる。この供給された空気中の水分により、液状ガスケット保持部に保持される液状ガスケットの硬化が進む。これにより、本発明に係るガスケットによれば、液状ガスケットの硬化時間を短縮することができる。

本発明に係るガスケットでは、本体部の一部分は、一方側の被シール部材に形成された溝に挿入され、貫通孔の他端部は、本体部における溝に挿入される部分の所定の箇所に開口されることが好ましい。このように構成することで、溝に挿入される本体部の所定の箇所から、貫通孔を介して液状ガスケット保持部に溝内の空気を供給することができる。

本発明に係るガスケットでは、本体部の側面に設けられ、本体部が溝に挿入された場合に溝の側面に接触するリブ部を備え、リブ部は、延在方向に互いに間隔をあけて複数設けられ、貫通孔の他端部は、本体部の側面におけるリブ部とリブ部との間に開口されることが好ましい。リブ部とリブ部との間には空間ができるので、貫通孔を介して液状ガスケット保持部に空気を供給することができる。

本発明に係るガスケットでは、貫通孔の一端部は、液状ガスケット保持部における延在方向に直交する幅方向の略中心部に開口されることが好ましい。このように構成することにより、貫通孔を介して、外部から空気が最も届き難い液状ガスケット保持部の中心部周辺に空気を供給することができる。

本発明に係るガスケットでは、液状ガスケットが充填される領域は、３個の被シール部材が合わせられる箇所を含むことが好ましい。この３個の被シール部材の３面合わせ部に段差が生じる場合でも、液状ガスケットにより、この３面合わせ部を含む領域をシールすることができる。

本発明に係るエンジンは、液状ガスケットが併用されるガスケットによって３個の被シール部材間がシールされるエンジンであって、ガスケットは、上述した構成を有するガスケットであり、液状ガスケットは、液状ガスケット保持部に保持されていることを特徴とする。

本発明に係るエンジンによれば、上述した構成を有する液状ガスケットが併用されるガスケットを用いることにより、３個の被シール部材の３面合わせ部に段差が生じる場合でも液状ガスケットによりこの３面合わせ部を含む領域をシールすることができる。

本発明によれば、液状ガスケットの硬化時間を短縮することが可能となる。

実施形態に係るガスケットとエンジンの３個の被シール部材を模式的に示す側面図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 実施形態に係るガスケットの液状ガスケット保持部周辺の底面図である。 図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 実施形態に係るガスケットの液状ガスケット保持部周辺の側面図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１〜図５を参照して、実施形態に係るガスケット１について説明する。図１は、実施形態に係るガスケット１とエンジン３の３個の被シール部材４，５，６を模式的に示す側面図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、実施形態に係るガスケット１の液状ガスケット保持部１２周辺の底面図である。図４は、図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、実施形態に係るガスケット１の液状ガスケット保持部１２周辺の側面図である。なお、図２〜図５では、液状ガスケット２をドットパターンで示している。

ガスケット１は、自動車のエンジン３で用いられ、エンジン３の３個の被シール部材間に設けられる。ガスケット１は、例えば、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５とヘッドカバー６との間に装着され、ヘッドカバー６の周壁の下端部（シリンダヘッド４及びチェーンカバー５の上端部）に沿って延在する。図５等に示すように、このガスケット１が延在する方向Ｄ１における一部の領域には、液状ガスケット２が充填される。液状ガスケット２は、例えば、シリンダヘッド４、チェーンカバー５及びヘッドカバー６が合わせられる３面合わせ部７を含む領域（２箇所）に充填される。

なお、チェーンカバー５は、シリンダヘッド４の側部にボルト締結などにより固定される。ヘッドカバー６は、チェーンカバー５及びシリンダヘッド４の上部に、ボルト締結などにより固定される。図２に示すように、ヘッドカバー６の周壁の下面６ａには、ガスケット１を装着するために、溝６ｂが形成されている。

ガスケット１は、弾性材により成形され、例えば、ゴムにより成形される。ガスケット１は、ヘッドカバー６の周壁の下端部（チェーンカバー５及びシリンダヘッド４の周壁の上端部）の形状に対応して、環状に形成されている。ガスケット１は、本体部１０と、一対の平板部１１と、液状ガスケット保持部１２と、複数のリブ部１３と、貫通孔１４と、を備えている。

本体部１０は、弾性変形して、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５とヘッドカバー６との間をシールする部分である。本体部１０は、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５とヘッドカバー６との間に介在され、大部分がヘッドカバー６の溝６ｂに挿入される。本体部１０は、環状に形成されている。本体部１０の断面形状は、図２に示すように、上端部（溝６ｂに挿入される側の端部）が略半円形状であり、その下方側が略長方形状である。本体部１０の高さは、ヘッドカバー６の溝６ｂの深さよりも所定量高い。本体部１０の幅は、ヘッドカバー６の溝６ｂの幅よりも少し狭い。

一対の平板部１１は、ガスケット１が装着されているか否かを外部から確認するための部分である。平板部１１は、本体部１０が溝６ｂに挿入されると、シリンダヘッド４の周壁の上面４ａ及びチェーンカバー５の周壁の上面５ａとヘッドカバー６の周壁の下面６ａとの間に介在される。平板部１１は、ガスケット１の延在方向Ｄ１に沿って、本体部１０の各側面１０ａ，１０ａにそれぞれ設けられる。平板部１１は、側面１０ａに対して略垂直に設けられ、側面１０ａから突出している。平板部１１は、所定の厚みを有する平板状に形成されている。平板部１１は、本体部１０の側面１０ａにおいて、本体部１０が溝６ｂから出る部分の所定の箇所（特に、本体部１０の下端部１０ｂから所定間隔をあけた箇所）に配置される。平板部１１の幅は、例えば、図２に示すように、本体部１０の側面１０ａからヘッドカバー６の周壁の外周面６ｄまでの長さと略同じである。なお、平板部１１は、本体部１０の下端部１０ｂに設けられてもよい。

液状ガスケット保持部１２は、液状ガスケット２を保持する部分である。液状ガスケット保持部１２は、ガスケット１の延在方向Ｄ１において液状ガスケット２が充填される領域（３面合わせ部７を含む領域）に配置される。液状ガスケット保持部１２は、本体部１０の下端部１０ｂ（底面）に設けられる。液状ガスケット保持部１２は、例えば、図３に示すように、複数の凸部１２ａによって構成され、各凸部１２ａが略×状に形成され、複数の凸部が延在方向Ｄ１及び延在方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２に沿ってそれぞれ配置される。隣り合う凸部１２ａと凸部１２ａとの間には、略凹部状のため部１２ｂが形成される。このため部１２ｂなどに液状ガスケット２が充填され、液状ガスケット２が保持される。液状ガスケット保持部１２は、３面合わせ部７を略中心にして延在方向Ｄに広がる所定の領域に配置され、例えば、延在方向Ｄにおいて数ｃｍ程度の領域に配置される。例えば、この領域の長さなどに応じて、凸部１２ａの個数、凸部１２ａ間の間隔などが適宜決められる。

リブ部１３は、ヘッドカバー６の溝６ｂからの本体部１０の抜け防止や本体部１０の倒れ防止などのために設けられる部分である。リブ部１３は、本体部１０が溝６ｂに挿入されると、ヘッドカバー６の溝６ｂの側面６ｃに接する。リブ部１３は、本体部１０の各側面１０ａ，１０ａにそれぞれ複数設けられる。各側面１０ａに設けられる複数のリブ部１３は、図４に示すように、ガスケット１の延在方向Ｄ１に沿って、互いに所定間隔をあけて配置される。リブ部１３は、例えば、本体部１０の側面１０ａに凸状に形成され、本体部１０の高さ方向に沿って延在する。リブ部１３は、例えば、図２に示すように、本体部１０の高さ方向に沿って、上述した本体部１０の断面が長方形状部分における上部から平板部１１までの範囲に設けられる。リブ部１３の幅は、例えば、ヘッドカバー６の溝６ｂの幅と本体部１０の幅との差の略二分の一である。なお、図４に示すように、延在方向Ｄ１に隣り合うリブ部１３とリブ部１３との間には、空間Ｓができる。

貫通孔１４は、液状ガスケット保持部１２（液状ガスケット保持部１２に保持される液状ガスケット２）に空気を供給する通気路である。貫通孔１４は、本体部１０の内部に形成される。貫通孔１４の一端部１４ａは、本体部１０の下端部１０ｂに設けられる液状ガスケット保持部１２に開口される。特に、一端部１４ａは、例えば、液状ガスケット保持部１２における幅方向Ｄ２の略中心部に配置される。貫通孔１４の他端部１４ｂは、本体部１０における溝６ｂに挿入される部分の所定の箇所に開口される。特に、他端部１４ｂは、図４に示すように、本体部１０の側面１０ａにおけるリブ部１３とリブ部１３との間の所定の箇所に配置される。また、他端部１４ｂは、本体部１０の側面１０ａ，１０ａのうちエンジン３の内部側の側面１０ａに配置される。貫通孔１４は、この一端部１４ａと他端部１４ｂとを繋ぐように、本体部１０の内部に形成される。

貫通孔１４の個数は、１個でもよいし、あるいは、複数個でもよい。１個設ける場合、貫通孔１４の一端部１４ａが、液状ガスケット保持部１２における延在方向Ｄ１の略中心部かつ幅方向Ｄ２の略中心部に配置されると好ましい。複数個設ける場合、複数個の貫通孔１４の一端部１４ａが、例えば、図３に示すように、液状ガスケット保持部１２における幅方向Ｄ２の略中心部に配置され、延在方向Ｄ１に互いに所定間隔をあけて配置される。例えば、貫通孔１４を１個設ける場合には貫通孔１４の径を大きくし、貫通孔１４を複数個設ける場合には貫通孔１４の径を小さくする。この貫通孔１４の径は、例えば、液状ガスケット保持部１２の大きななどに応じて適宜決められる。

液状ガスケット２は、ガスケット１における液状ガスケット保持部１２に充填される。液状ガスケット２は、例えば、ＦＩＰＧである。液状ガスケット２は、湿気硬化型の液状ガスケットである。液状ガスケット２は、空気中の水分により硬化する。

上述した構成を有するガスケット１の組み付け及び作用について説明する。ガスケット１の本体部１０が、ヘッドカバー６の溝６ｂに挿入される。この際、本体部１０の上端部１０ｃが溝６ｂの底面６ｅに接するまで挿入される。本体部１０が挿入されると、複数のリブ部１３が溝６ｂの各側面６ｃ，６ｃにそれぞれ密着する。この複数のリブ部１３により、本体部１０の各側面１０ａと溝６ｂの各側面６ｃとは接触しない。これにより、リブ部１３とリブ部１３との間には、上述したように空間Ｓができる。本体部１０の下端部１０ｂ側の一部（特に、一対の平板部１１及び液状ガスケット保持部１２が設けられている部分）は、溝６ｂから出ている。平板部１１とヘッドカバー６の周壁の下面６ａとの間には隙間がある。

液状ガスケット２が、ガスケット１の液状ガスケット保持部１２に充填される。この充填される液状ガスケット２の量は、例えば、液状ガスケット保持部１２全体に十分に行き渡る量である。そして、ガスケット１が取り付けられた状態のヘッドカバー６が、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５の上に配置され、ボルト締結によりシリンダヘッド４及びチェーンカバー５に固定される。これにより、ヘッドカバー６が、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５に組み付けられる。

この組み付けにより、ガスケット１が、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５とヘッドカバー６との間に装着される。これにより、本体部１０の上端部１０ｃが溝６ｂの底面６ｅに密着すると共に、本体部１０の下端部１０ｂがシリンダヘッド４の上面４ａ及びチェーンカバー５の上面５ａに密着する。また、液状ガスケット２が、ガスケット１の液状ガスケット保持部１２に充填され、保持されている。

液状ガスケット保持部１２には、外部（本体部１０の各側面１０ａ，１０ａの外側）から空気が供給される。液状ガスケット保持部１２に保持される（特に、幅方向Ｄ２における外側に保持される）液状ガスケット２が、この外部から供給される空気中の水分を吸収する。さらに、液状ガスケット保持部１２には、貫通孔１４を介して、溝６ｂ内の空気が供給される。液状ガスケット保持部１２に保持される（特に、外部からの空気が届き難い幅方向Ｓ２における内部（中心部周辺）に保持される）液状ガスケット２が、この貫通孔１４を介して供給される空気中の水分を吸収する。これにより、液状ガスケット２の硬化が促進され、液状ガスケット２が短時間で硬化する。液状ガスケット２が硬化することで、液状ガスケット２のシリンダヘッド４、チェーンカバー５及びガスケット１に対する密着性が向上し、シール耐力が向上する。

ガスケット１が装着されると、本体部１０は、ヘッドカバー６の溝６ｂの底面６ｅとシリンダヘッド４の上面４ａ及びチェーンカバー５の上面５ａとの間に挟まり、弾性変形する。この弾性変形により、本体部１０には、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５に対して反力が発生すると共に、ヘッドカバー６に対して反力が発生する。この本体部１０により、シリンダヘッド４及びチェーンカバー５とヘッドカバー６との間がシールされる。

ところで、図５に示すように、３面合わせ部７（特に、シリンダヘッド４とチェーンカバー５との間）に段差７ａがあると、ガスケット１とシリンダヘッド４又はチェーンカバー５との間に隙間Ｃができる。ガスケット１には３面合わせ部７に対応して液状ガスケット保持部１２が設けられているので、このような隙間Ｃにも液状ガスケット２が充填されている。この液状ガスケット保持部１２に充填されて、硬化した液状ガスケット２により、３面合わせ部７を含む領域（特に、隙間Ｃ）がシールされる。

実施形態に係るガスケット１によれば、本体部１０に形成される貫通孔１４から供給される空気により、液状ガスケット保持部１２の内部からも液状ガスケット２の硬化を進めることができ、液状ガスケット２の硬化時間を短縮することができる。例えば、自動車のエンジンの組立ラインにおいて、エンジンの組み立て完了後にエンジンの完成検査が行われる場合でも、検査でエンジン３が稼動される前に、液状ガスケットを硬化させることができる。

実施形態に係るガスケット１によれば、貫通孔１４の他端部１４ｂを本体部１０の側面１０ａにおけるリブ部１３とリブ部１３との間に開口させることにより、そのリブ部１３，１３間の空間Ｓから貫通孔１３を介して液状ガスケット保持部１２に空気を確実に供給することができる。また、実施形態に係るガスケット１によれば、貫通孔１４の一端部１４ａを液状ガスケット保持部１２における幅方向Ｄ２の略中心部に開口させることにより、貫通孔１４を介して外部から空気が最も届き難い液状ガスケット保持部１２の中心部周辺に空気を供給することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態では液状ガスケット２を併用するガスケット１を自動車のエンジン３のシリンダヘッド４及びチェーンカバー５とヘッドカバー６との間のシールに適用する例を示したが、シールが必要な箇所であれば、自動車の他の３個の部材間に適用してもよいし、また、自動車以外にも適用してもよい。特に、３個の部材の各面が合わせられる３面合わせ部に段差ができるようなものに適している。

上記実施形態ではガスケット１の本体部１０の側面１０ａに複数のリブ部１３が設けられ、貫通孔１４の他端部１４ｂが本体部１０の側面１０ａにおけるリブ部１３とリブ部１３との間に開口される構成としたが、リブ部が無いガスケットに適用してもよく、リブ部が無いガスケットに適用する場合、例えば、ガスケットの本体部の上端側の溝に接しない部分（例えば、断面が略半円形状の部分）に貫通孔の他端部が開口される構成とする。

上記実施形態では液状ガスケット保持部１２の一例として複数の略×状の凸部１２ａが各方向Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ配列されるものを示したが、液状ガスケット保持部としては他の形状のものでもよく、例えば、本体部の底面に凸部をメッシュ状に形成したものでもよいし、あるいは、本体部の底面に複数の凹部を形成したものでもよい。

１ ガスケット
２ 液状ガスケット
３ エンジン
４ シリンダヘッド
５ チェーンカバー
６ ヘッドカバー
７ ３面合わせ部
１０ 本体部
１０ａ 側面
１０ｂ 下端部
１１ 平板部
１２ 液状ガスケット保持部
１３ リブ部
１４ 貫通孔
１４ａ 一端部
１４ｂ 他端部

Claims (5)

1. 弾性材で成形され、被シール部材間に延在し、当該延在方向における少なくとも一部の領域に液状ガスケットが充填されるガスケットであって、
   被シール部材間に介在される本体部と、
   前記本体部における前記液状ガスケットが充填される側の端部に設けられ、充填された前記液状ガスケットを保持する液状ガスケット保持部と、
   一端部が前記液状ガスケット保持部に開口され、他端部が前記本体部の所定の箇所に開口され、前記本体部の内部に形成される貫通孔と、
   を備え、
   前記本体部の一部分は、一方側の前記被シール部材に形成された溝に挿入され、
   前記貫通孔の前記他端部は、前記本体部における前記溝に挿入される部分の所定の箇所に開口されることを特徴とするガスケット。
2. 前記本体部の側面に設けられ、前記本体部が前記溝に挿入された場合に前記溝の側面に接触するリブ部を備え、
   前記リブ部は、前記延在方向に互いに間隔をあけて複数設けられ、
   前記貫通孔の前記他端部は、前記本体部の側面における前記リブ部と前記リブ部との間に開口されることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
3. 前記貫通孔の前記一端部は、前記液状ガスケット保持部における前記延在方向に直交する幅方向の略中心部に開口されることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスケット。
4. 前記液状ガスケットが充填される領域は、３個の前記被シール部材が合わせられる箇所を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のガスケット。
5. 液状ガスケットが併用されるガスケットによって３個の被シール部材間がシールされるエンジンであって、
   前記ガスケットは、請求項４に記載のガスケットであり、
   前記液状ガスケットは、前記液状ガスケット保持部に保持されていることを特徴とするエンジン。

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