JP7239422B2 - シール構造 - Google Patents

Description

本発明は、部材間の隙間を密封するシール構造に関する。

内燃機関を構成する３つの部材間に介装されるシール構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。カムキャリアとシリンダヘッドとの間の隙間を液体ガスケットでシールし、カムキャリアとヘッドカバーとの間の隙間をゴムガスケットでシールする構造が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００７－２７６６号公報 特開２００４－６８６７２号公報 特開２０１７－４４１８８号公報

ゴムガスケットは一方の部材に形成された溝に嵌められて、部材間で圧縮されて、部材間の隙間をシールする。ゴムガスケットの端部はシールが難しいため、ゴムガスケットの端部に液状ガスケットを塗布することがある。

しかしながら、ゴムガスケットの端部に液状ガスケットを塗付しただけでは、ゴムガスケットの端部に液状ガスケットを常に一定量を保持することは難しく、溝とゴムガスケットとの隙間に液状ガスケットが流れ込んでしまい、ゴムガスケットの端部のシール性能が安定しないという問題がある。また、溝内に流れ込んだ液状ガスケットが、溝内のガスケット全体の充填量を上げすぎてしまい、ガスケット全体が圧壊するおそれがある。

本発明は、上記を鑑みなされたものであって、安定したシール性能を確保することができるシール構造を提供することを目的とする。

本発明に係るシール構造は、部材間の隙間を密封するシール構造であって、一方の部材に形成された溝と、前記溝に嵌め込まれ、両端に複数の突起が前記溝の内周に当接するように設けられているゴムガスケットと、前記溝と前記ゴムガスケットとにより形成された空間のうち、前記溝の内周及び前記複数の突起により形成された第１の空間に充填され、前記第１の空間と異なる第２の空間に充填されない液状ガスケットとを備えることを特徴とする。

上述した本発明のシール構造によれば、安定したシール性能を確保することができる。

（Ａ）は、互いに締結される２つの部材の構造を概略的に示すブロック図である。（Ｂ）は、一方の部材の一部の構造を示す斜視図である。 （Ａ）は、溝及びゴムガスケットの端部の拡大図である。（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ－Ａ線の断面図である。（Ｃ）は、ゴムガスケットの変形例を示す図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、本実施の形態に係るシール構造の適用例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１（Ａ）は、互いに締結される２つの部材の構造を概略的に示すブロック図である。図１（Ｂ）は、一方の部材の一部の構造を示す斜視図である。本実施の形態では、例えば、車両の内燃機関を構成する複数の部材間の隙間を密封するシール構造を説明する。しかし、水やオイルなどの液体の漏れを防ぐためのシール構造であれば、本実施の形態のシール構造は車両や内燃機関に適用されるシール構造に限定されるものではない。

図１（Ａ）において、部材１と部材１０とは不図示のボルトなどで互いに締結される。部材１は、例えば、シリンダーブロックであり、部材１０は、例えば、チェーンカバーである。尚、部材１がチェーンカバーで、部材１０がシリンダーブロックでもよい。また、部材１及び部材１０の組み合わせは、カムキャリア及びシリンダヘッドの組み合わせでもよいし、又はヘッドカバー及びシリンダヘッドの組み合わせでもよい。

部材１は、部材１０と対向する平面２及び曲面３を有する。部材１０は、部材１と対向する平面１１及び曲面１２を有する。部材１０の平面１１及び曲面１２には、溝１３が形成されている。溝１３の内部には、ゴムガスケット１４が嵌められている。本実施の形態では、ゴムガスケット１４が使用されるが、ゴムガスケット１４の素材は、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム又はパーフロロゴム等である。また、ゴムガスケット１４には、例えば、ゴムの他にも繊維又は樹脂などの材料が含まれていてもよい。また、ゴムガスケット１４の素材は、液密性を担保でき、所定の弾性力を有する素材であればよく、ゴムに限定されるものではない。溝１３及びゴムガスケット１４の両端部は、平面１１上に配置されており、溝１３及びゴムガスケット１４の中央部は、曲面１２上に配置されている。

平面２と平面１１との間の隙間は液状ガスケット１５でシールされる。液状ガスケット１５は塗布される段階では液状であるが、一定時間乾燥されると、弾性且つ粘着性の被膜を形成する（つまり固化する）。一般に、平面同士の接合には、シール部材として液状ガスケットが使用される。一方、曲面同士の接合には、両曲面を同一の曲率を有する曲面に形成することが困難であるため、シール部材としてゴムガスケットが使用される。本実施の形態では、部材１，１０がそれぞれ曲面３、１２を有するが、部材１，１０は必ずしも曲面を備えていてなくてもよい。つまり、部材１，１０の接合面が平面だけで構成されていてもよく、ゴムガスケット１４は平面間の隙間をシールするために使用されてもよい。

図１（Ｂ）は、部材１０の一部の構造を示し、例えば、部材１０の内部及び外部が図１（Ｂ）に示すように設定されているものとし、水やオイルなどの液体が部材１０の内部に貯蔵されているものとする。部材１と部材１０とが締結され、部材１と部材１０との隙間がシールされている場合、部材１０の内部に貯蔵されている水やオイルなどの液体は、図１（Ｂ）の矢印Ａに示すように、溝１３とゴムガスケット１４との隙間に沿って部材１０の内部から外部へ漏れるおそれがある。以下、水やオイルなどの液体の漏れを防ぐ構造について説明する。

図２（Ａ）は、溝１３及びゴムガスケット１４の端部の拡大図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ－Ａ線の断面図である。図２（Ｃ）は、ゴムガスケット１４の変形例を示す図である。図２（Ａ）では、溝１３及びゴムガスケット１４の一端しか示されていないが、他端も同様に構成されている。

ゴムガスケット１４は、ゴムガスケット１４の位置ズレを防止するための位置決め突起１６と、溝１３の内周に当接する突起１７と、ゴムガスケット１４の端部に形成され、溝１３の端部の内周と当接する二股の突起１８とを備えている。溝１３の端部の内周はＵ字状である。位置決め突起１６は溝１３の位置決め穴１３Ａに嵌めこまれる。これにより、ゴムガスケット１４の長手方向の移動が抑制される。また、突起１７は、ゴムガスケット１４の短手方向に突出し溝１３の内周に当接することで、ゴムガスケット１４の溝１３からの脱落を防止する。

部材１０が部材１と締結されると、ゴムガスケット１４は部材１により圧縮され、長手方向に延びる。このとき、ゴムガスケット１４の端部に形成された二股の突起１８が溝１３の端部の内周と当接し圧縮され、溝１３の端部の内周及び二股の突起１８により液状ガスケット１５を保持する空間３１が形成される。この空間３１に液状ガスケット１５が充填され、一定時間経過すると液状ガスケット１５が固化されるので、溝１３とゴムガスケット１４との隙間に液状ガスケット１５が流れ込んでしまうことがなく、安定したシール性能を確保することができる。また、この液状ガスケット１５が充填された領域が、水やオイルなどの液体が部材１０の外部へ漏れることを防止する。

また、図２（Ｂ）に示すように、溝１３の底面は平面である。ゴムガスケット１４は底面が平面であり、Ｄ字形の断面形状を有する。従って、ゴムガスケット１４が部材１により圧縮されたときに、ゴムガスケット１４の底面は溝１３の底面に密着するので、水やオイルなどの液体がゴムガスケット１４の底面と溝１３の底面との間の隙間を通って漏れることを防止できる。

ゴムガスケット１４の端部には、図２（Ｃ）に示すように、多股の突起１８が形成されてもよい。この場合、液状ガスケット１５が充填された領域が複数形成されるので、安定したシール性能を確保することができると共に、水やオイルなどの液体が部材１０の外部へ漏れることをより確実に防止できる。

図３（Ａ）～（Ｃ）は、本実施の形態に係るシール構造の適用例を示す図である。図３（Ａ）～（Ｃ）では、便宜上、液状ガスケット１５が省略されているが、溝１３の端部の内周及び二股の突起１８により形成される空間に液状ガスケット１５が充填されているものとする。

例えば、フロントカバーやチェーンカバーなどで図３（Ａ）に示すように３辺が接続できない場合や、樹脂ヘッドカバーなどでシールライン上に軸シールが配置されて連続でシールできない場合には、複数の線状のゴムガスケット１４を組み合わせて使用してもよい。図３（Ａ）の隙間４１，４２は、液状ガスケット１５でシールされてもよいし、又はこれらの隙間にオイルシールなどが配置されていてもよい。

また、図３（Ｂ）に示すように、複数のゴムガスケット１４を組み合わせて、閉じたシール領域３５を形成してもよい。図３（Ｂ）の隙間４３，４４は、例えば液状ガスケット１５でシールされる。ゴムガスケット１４は、図３（Ｂ）に示すように、略Ｕ字状に配置することも可能である。

また、図３（Ｃ）に示すように、閉じたシール領域３６を２つに分割する場合に、閉じたシール領域３６の内部に溝１３及びゴムガスケット１４を配置してもよい。隙間４５，４６には、例えば、不図示の壁や突起物などが配置されていてもよいし、又は液状ガスケット１５でシールされていてもよい。

尚、位置決め突起１６及び突起１７の個数は、図３（Ａ）～（Ｃ）の例に限定されるものではない。例えば、ゴムガスケット１４の長さに応じて、位置決め突起１６及び突起１７の個数を増減してもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、部材１，１０間の隙間を密封するシール構造は、一方の部材１０に形成された溝１３と、溝１３に嵌め込まれ、両端に複数の突起１８が溝１３の内周に当接するように設けられているゴムガスケット１４と、溝１３の内周及び複数の突起１８により形成された空間に充填される液状ガスケット１５とを備える。溝１３の内周及び複数の突起１８により形成された空間に液状ガスケット１５が充填され、固化されるので、溝１３とゴムガスケット１４との隙間に液状ガスケット１５が流れ込んでしまうことがなく、安定したシール性能を確保することができる。また、水やオイルなどの液体が部材１０の外部へ漏れることを防止できる。

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。

１，１０ 部材、２，１１ 平面、３，１２ 曲面、１３ 溝、１４ ゴムガスケット、１５ 液状ガスケット、１６ 位置決め突起、１７，１８ 突起

Claims (2)

1. 部材間の隙間を密封するシール構造であって、
   一方の部材に形成された溝と、
   前記溝に嵌め込まれ、両端に複数の突起が前記溝の内周に当接するように設けられているゴムガスケットと、
   前記溝と前記ゴムガスケットとにより形成された空間のうち、前記溝の内周及び前記複数の突起により形成された第１の空間に充填され、前記第１の空間と異なる第２の空間に充填されない液状ガスケットとを備えることを特徴とするシール構造。
2. 前記第１の空間は、前記溝の端部に位置することを特徴とする請求項１に記載のシール構造。

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