JPH0654962U - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】密封装置が取り付けられる相手部材の加工精度
を必要とすることなく、シール性能を向上させ、かつシ
ール部の耐久性を向上させる。 【構成】外表面１ａに対し傾斜したテーパ状の貫通孔３
を有するシリンダヘッドカバー１と貫通孔３に貫通され
て貫通孔の開口縁に対向する支持面９ａを有する燃料噴
射ノズル２ａおよびパイプユニオン２ｂとの間をシール
する密封装置である。貫通孔３の開口縁に対面する当接
面５ａと当接面５ａの反対側にパイプユニオン２ｂの支
持面９ａに当接可能な弾性突起部分８とを有する鍔部５
を備えている。鍔部５より筒状に突出して外周面に貫通
孔３と密接する凸状のゴム状弾性材製の第１のシール部
７と、内周面に燃料噴射ノズル２ａと密接するゴム状弾
性材製の第２のシール部１１とを有する挿通部６を備え
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、エンジンのシリンダヘッドカバーの貫通孔とこの貫通孔を 貫通する燃料管との間の部位に設けられる密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置は、主に、燃料タンクに収容された燃 料を圧送する燃料ポンプと、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射させる燃料噴射装置 と、これらを接続する燃料管から構成されている。

【０００３】 一般的な内燃機関は、図３に示すように、ピストン２１が往復移動するシリン ダ２２が形成されたシリンダブロック２３と、このシリンダブロック２３の頂部 に気密に取り付けられ、吸排気バルブ２４が設けられたシリンダヘッド２５と、 シリンダブロック２３の底部に気密に取り付けられ、潤滑油を収容するオイルパ ンと（不図示）を備えており、燃料噴射ノズル２６は、シリンダヘッド２５を被 覆するように取り付けられたシリンダヘッドカバー２７の内側でシリンダヘッド ２５に固定されており、パイプユニオン３０はシリンダヘッドカバー２７を貫通 して燃料噴射ノズル２６に接続されている。

【０００４】 図２は、このシリンダヘッドカバー２７とパイプユニオン３０との貫通部２８ の構造をさらに詳細に説明する断面図であり、燃料管２９はパイプユニオン３０ を介して燃料噴射ノズル２６に接続されている。

【０００５】 ここで、燃料噴射ノズル２６の先端がシリンダヘッド２５に固定されており、 一方燃料管２９がエンジン本体に固定されているため、燃料噴射ノズル２６とパ イプユニオン３０の螺合部分は、シリンダヘッドカバー２７に対して直接的には 取り付けられてはいないが、シリンダヘッドカバー２７の内部の気密性を維持す るために、貫通孔３１を密封する密封装置３２がシリンダヘッドカバー２７に設 けられている。

【０００６】 従来の密封装置３２は、補強環３３を埋設した鍔部３４と、燃料噴射ノズル２ ６とパイプユニオン３０との接続部を挿通する挿通部３５からなり、鍔部３４を シリンダヘッドカバー２７にボルト３６によって締め付け、鍔部３４に設けられ たシール用ビード３７をシリンダヘッドカバー２７に押し付けることによりシー ル材３２とシリンダヘッドカバー２７とのシール性を確保していた。

【０００７】 また、挿通部３５に燃料噴射ノズル２６とパイプユニオン３０との接続部を挿 入したのち、ガータスプリング３８によって挿通部３５の先端を締め付け、この 先端の内面に形成されたシール用ビード３９を燃料噴射ノズル２６に押し付ける ことにより、燃料噴射ノズル２６と挿通部３５とのシール性を確保していた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、この従来の密封装置３２は、図示するようにシリンダヘッドカバー ２７の外表面２７ａに対して傾斜している貫通孔３１に取付けられるので、シリ ンダヘッドカバー２７側を厚肉部にして取付座面４０，４１を形成する必要があ る。また、この取付座面４０，４１でシール性を保証しようとすると、精密な機 械加工面が必要である。

【０００９】 つまり、従来の密封装置は、取付座面４０に鍔部３４をボルトにより取り付け 、取付座面４１とシール用ビード３７との圧接によるものであった。したがって 、シール用ビード３７は長期的に面圧低下を誘起し、特に、シール用ビード３７ がシリンダヘッドカバー２７から伝わる熱影響を受けたり、あるいはシリンダヘ ッドから飛散する油等の影響を受けて面圧低下や劣化を促進し、シール能力が低 下するという問題があった。

【００１０】 しかも、機械加工を施す取付座面４０，４１を設けるには、シリンダヘッドカ バー２７の貫通孔３１の近傍を外表面２７ａに対して厚肉部に鋳造する必要があ るので、内部に巣が発生し、加えて、従来の構造ではボルト３６を用いているの で、取付に必要な部品点数が増加するばかりでなく、ボルト３６のネジ孔加工を も必要とした。 さらに、密封装置３２の成形についても、構造上鍔部３４を挿通部３５に対し て傾斜して成形する必要があるため、金型の抜き方向に制約が発生し、単純な上 下２型の金型に加えてスライド型などを付加する必要があり、大きな問題点とな っていた。

【００１１】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、密封装 置が取り付けられる相手部材の加工精度を必要とすることなく、シール性能を向 上させ、かつシール部の耐久性を向上させることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の密封装置は、外表面に対し傾斜したテー パ状の貫通孔を有する被貫通物と前記貫通孔に貫通されて前記貫通孔の開口縁に 対向する支持面を有する貫通物との間をシールする密封装置であって、 前記貫通孔の開口縁に対面する当接面と前記当接面の反対側に前記貫通物の支 持面に当接可能な弾性突起部分とを有する鍔部および 前記鍔部より筒状に突出して外周面に前記貫通孔と密接する凸状のゴム状弾性 材製の第１のシール部と、内周面に前記貫通物と密接するゴム状弾性材製の第２ のシール部とを有する挿通部を、備えたことを特徴としている。

【００１３】

【作用】

本考案の密封装置は、挿通部を貫通孔に挿入して鍔部を貫通孔の開口縁に対面 させる。このとき、挿通部の外面に形成した第１のシール部が貫通孔の内面に密 接することになる。 そして、鍔部に形成した弾性突起部分が貫通物の支持面に当接することにより 密封装置は貫通物の軸方向に押圧され、これにより挿通部は貫通孔のテーパ面に 対して常に楔状に圧接することになり、第１のシール部が熱や油等の影響を受け て面圧低下したとしても、密封装置と貫通孔とのシール能力が保持できる。また 、第２のシール部によって密封装置と挿通物との間のシール能力が確保できる。

【００１４】 しかも、弾性突起部分は貫通物の組付誤差を吸収することができるため、貫通 物の組付状態に多少のバラツキがあっても、第１のシール部を常に貫通孔の内面 に対して押圧することができる。 加えて、本考案の密封装置は、弾性突起部分、第１のシール部および第２のシ ール部という弾性材の３点支持であることから、貫通物と被貫通物との軸心が偏 心していたとしても、これに対応することができる。

【００１５】

【実施例】

本考案の密封装置を、好ましい一実施例により、図面に基づいて具体的に説明 する。図１は本考案の一実施例を示す要部断面図であり、例えば図３に示す内燃 機関のシリンダヘッドカバーの貫通部に適用することができる。 本実施例では、燃料噴射ノズル２ａがシリンダヘッドカバー１の内部側ＩＮに 設けられ、一方、燃料管２９（図３参照）に接続されるパイプユニオン２ｂがシ リンダヘッドカバー１の外部側ＯＵに設けられている。 これら挿通物２は、燃料噴射ノズル２ａの基端に形成されたオスネジとパイプ ユニオン２ｂの先端に形成されたメスネジとを螺合することにより結合されてい る。

【００１６】 このとき、燃料噴射ノズルの先端は、例えばシリンダヘッド２５に固定して取 り付けられ、一方、燃料管は例えばエンジン本体などに固定して取り付けられて いるので、燃料噴射ノズル２ａとパイプユニオン２ｂとの接続部をあらためてシ リンダヘッドカバー１に固定することはない。

【００１７】 この燃料噴射ノズル２ａとパイプユニオン２ｂとの接続部がシリンダヘッドカ バー１を貫通する部位には、貫通孔３が開設されており、本実施例に係る貫通孔 ３の外部側ＯＵの開口縁３ａは筒状に隆起するように形成され、その先端には座 面４が形成されている。

【００１８】 この座面４は、密封装置の軸方向Ｄに対して面直に形成されており、密封装置 の鍔部５の当接面５ａに対面し、パイプユニオン２ｂに形成された鍔部９の支持 面９ａが後述する弾性突起部分８を押圧したときであっても、僅かな隙間が残る ようになっている。

【００１９】 これは、パイプユニオン２ｂの支持面９ａによって密封装置をＤ方向に押圧す ることにより、挿通部に設けられた第１のシール部７が貫通孔３のテーパ面３ｂ に対して楔状に押圧されるように作用し、これによって、仮にシリンダヘッドカ バー１から密封装置の第１のシール部７に熱が伝達されて熱劣化を引き起こした り、あるいは、シリンダヘッドから飛散した油などが第１シール部７に付着して シール能力に悪影響を与えた場合であっても、シール能力を維持することができ る。なお、座面４と当接面５ａとの間は、間隙を有するように両部材を配置する 。

【００２０】 なお、シリンダヘッドカバー１は、例えば鋳造により形成されているが、貫通 孔３の開口縁３ａの隆起した領域は、特に厚肉に形成する必要はない。これは、 従来の密封装置３２のように、これを固定するための座面４０，４１やボルト孔 などを形成する必要がないからである。

【００２１】 本実施例の密封装置は、貫通物２である燃料噴射ノズル２ａおよびパイプユニ オン２ｂの軸方向Ｄに沿って伸延する挿通部６と、この挿通部６の一端に略面直 に形成された円盤状の鍔部５とを有しており、これらは例えばアクリルゴム材料 を成形することにより得られる。 また、シリンダヘッドカバー１の座面４とパイプユニオン２ｂの鍔部９との間 で挟持する際の剛性を高めるために、密封装置の鍔部５から挿通部６の一部に至 る補強環１０をインサート成形しておくことが好ましい。

【００２２】 密封装置の挿通部６の先端の内面には第２のシール部１１が形成されており、 この第２のシール部１１の外面をスプリング１２によって締め付けることにより 、挿通物２である燃料噴射ノズル２ａと挿通部６との間のシール能力を維持する ことができる。 なお、挿通物２と密封装置との間のシール能力は、図１に示す手法にのみ限定 されることなく他の手法を用いてもよい。

【００２３】 密封装置と貫通孔３との間は、以下のような構成でシール能力を高めるように している。まず、挿通部６の外面に貫通孔３のテーパ面３ｂに接触する複数の第 １のシール部７を形成し、貫通孔３と第１のシール部７との接触によりシール能 力を維持する。ちなみに、挿通部６の外面も貫通孔３のテーパ面３ｂに応じて適 宜テーパ状に形成してもよい。 この第１のシール部７は、図１（Ａ）に示すように、挿通部６と一体的に成形 してもよいし、図１（Ｂ）に示すように、Ｏリングなどを挿通部に嵌挿すること により第１のシール部７を構成してもよい。この場合、耐性に応じてＯリングを 構成する材料として、樹脂、シリコンゴムおよびニトリルゴムなど適切な材料選 択することができる。

【００２４】 ここで、挿通部６を挿通物２の軸方向、すなわち、図１のＤ方向に押し込むと 、第１のシール部７と貫通孔３のテーパ面３ｂとの接触面における面圧が高まり 、これにより密封装置と貫通孔との間のシール能力もさらに向上する。かかる観 点から、本実施例では、密封装置の挿通部６をＤ方向に押し込む外力として、パ イプユニオン２ｂの固定力を利用している。

【００２５】 ただし、パイプユニオン２ｂおよび燃料噴射ノズル２ａの取付精度や、貫通孔 ３のテーパ面３ｂと挿通部６の第１のシール部７の成形精度は、さほど期待され ないので、密封装置の鍔部５にパイプユニオン２ｂの鍔部９の支持面９ａに当接 する弾性突起部分８を形成している。

【００２６】 この弾性突起部分８は、その他の部分と一体的に形成されているので、例えば ゴム状弾性材が有する弾性を備えていることになる。したがって、パイプユニオ ン２ｂや燃料噴射ノズル２ａの取付誤差や、貫通孔３のテーパ面３ｂと挿通部６ の第１のシール部７の成形誤差によって、密封装置の鍔部５とパイプユニオン２ ｂの鍔部９の支持面９ａとの隙間寸法Ｓが多少相違しても、その誤差を吸収しな がらパイプユニオン２ｂの鍔部９の支持面９ａに当接し、これにより挿通部６を 適切な力でＤ方向に押し込む作用を奏することになる。なお、この弾性突起部分 ８はゴム状弾性材製でなく、ばね手段でも同様の効果を奏する。

【００２７】 また、上述した実施例においては、弾性突起部分８をパイプユニオン２ｂの鍔 部９の支持面９ａに当接させるように構成したが、本考案の弾性突起部分８は、 図示する実施例にのみ限定されることなく、パイプユニオン２ｂと燃料噴射ノズ ル２ａとの接合構造によっては、他の挿通物２に当接させてもよい。

【００２８】 次に作用を説明する。 まず、密封装置の挿通部６を貫通孔３に挿入して鍔部５を貫通孔３の座面４に 対面させる。このとき、挿通部６の外面に形成した第１のシール部７が貫通孔３ の内面、すなわちテーパ面３ｂに密接することになる。そして、鍔部５に形成し た弾性突起部分８がパイプユニオン２ｂの鍔部９の支持面９ａに当接することに より、貫通物２の軸方向Ｄに押圧され、これにより挿通部６の外面と貫通孔３の 内面とのシール能力が高まる。

【００２９】 この作用は、特に内燃機関など、熱伝達や油等の不純物がシール面７，３ｂに 影響を及ぼす場合に効果的である。仮に、このような外的影響によって第１のシ ール部７が面圧低下を誘起したとしても、弾性突起部分８の弾性押圧力が第１の シール部７の密封効果を常に発揮するように作用するからである。 しかも、弾性突起部分８は、貫通物２の組付誤差を吸収することができるため 、貫通物２の組付状態に多少のバラツキがあっても挿通部６を常に貫通孔３の内 面３ｂに対して押圧することができる。

【００３０】 なお、以上説明した実施例は、本考案の理解を容易にするために記載されたも のであって、本考案を限定するために記載されたものではない。したがって、上 記の実施例に開示された各要素は、本考案の技術的範囲に属する全ての設計変更 や均等物をも含む趣旨である。

【００３１】 例えば、上述した実施例では内燃機関に適用した具体例を挙げて説明したが、 本考案の密封装置は内燃機関にのみ限定されることはなく、本考案の要旨を越え ない限りにおいて、種々の装置に適用することができる。

【００３２】

【考案の効果】

本考案の密封装置は、貫通孔の開口縁に対面する当接面と当接面の反対側に貫 通物の支持面に当接可能な弾性突起部分とを有する鍔部、および、鍔部より筒状 に突出して外周面に貫通孔と密接する凸状のゴム状弾性材製の第１のシール部と 、内周面に前記貫通物と密接するゴム状弾性材製の第２のシール部とを有する挿 通部を備えている。

【００３３】 その結果、弾性突起部分が挿通部の第１のシール部を貫通孔のテーパ面に対し 常に楔状に圧接させているので、たとえ、第１のシール部が相手接触部材から温 度に関する悪影響あるいは油等による悪影響などの外的影響を受け、面圧低下を 誘起したとしても、弾性突起部分の弾性押圧力が第１のシール部の密封効果を常 に発揮するように作用することが期待できる。

【００３４】 また、弾性突起部分は弾性的に接触することから、この相手支持面の加工精度 は必要とせず、しかも、第１のシール部はテーパ状の貫通孔と楔状に弾性接合す るので、この面の加工精度も必要としない。極端にいえば、鋳肌のままでも差し 支えない。したがって、本考案の密封装置は、取り付ける相手側部材の加工精度 を必要とせず、さらには取付がきわめて容易である。

【００３５】 加えて、本考案の密封装置の取付は、弾性突起部分、第１のシール部および第 ２のシール部の３点の弾性材製部分により支持された構成であるから、貫通物と 被貫通物との軸心が偏心していても、この間隙の密封効果を発揮することができ る。

【００３６】 さらに、他の効果として、従来例の如く鍔部と挿通部が傾斜した構造では密封 装置の成形がきわめて困難であると共に、コスト的にも不利である。しかしなが ら、本考案のように取付相手側部材の外表面と貫通孔が傾斜した構成であったと しても、密封装置は第１および第２のシール部と弾性突起部分の３点弾性支持で あることから、鍔部と挿通部とをほぼ直交するように構成することができる。 この構成は、分割型による成形の点からみると、シール部等の成形をきわめて 容易にすると共に、密封装置を安価に製造することが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本考案の一実施例を示す要部断面図、
（Ｂ）は本考案の他の実施例を示す要部断面図である。

【図２】従来の密封装置を示す要部断面図である。

【図３】密封装置を備えた従来の内燃機関を示す断面図
である。

【符号の説明】

１，２７…シリンダヘッドカバー（被貫通物） １ａ…被貫通物の外表面 ２…貫通物 ２ａ，２６…燃料噴射ノズル ２ｂ，３０…パイプユニオン ３，３１…貫通孔 ３ａ…開口縁 ３ｂ…テーパ面 ４…座面 ５，３４…密封装置の鍔部 ５ａ…当接面 ６，３５…挿通部 ６ａ…外面 ７…第１のシール部 ８…弾性突起部分 ９…パイプユニオンの鍔部 ９ａ…支持面 １０…環材 １１…第２のシール部 １２，３８…スプリング ３９…環状ビード Ｄ…貫通物の軸方向 ＩＮ…内部側 ＯＵ…外部側 Ｓ…隙間 ２１…ピストン ２２…シリンダ ２３…シリンダブロック ２４…吸排気バルブ ２５…シリンダヘッド ２８…貫通部 ２９…燃料管 ３２…密封装置 ３３…補強環 ３６…ボルト ３７…シール用ビード ４０，４１…取付座面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外表面（１ａ）に対し傾斜したテーパ状の
   貫通孔（３）を有する被貫通物（１）と前記貫通孔
   （３）に貫通されて前記貫通孔（３）の開口縁に対向す
   る支持面（９ａ）を有する貫通物（２）との間をシール
   する密封装置であって、 前記貫通孔（３）の開口縁に対面する当接面（５ａ）と
   前記当接面（５ａ）の反対側に前記貫通物（２）の支持
   面（９ａ）に当接可能な弾性突起部分（８）とを有する
   鍔部（５）および前記鍔部（５）より筒状に突出して外
   周面に前記貫通孔（３）と密接する凸状のゴム状弾性材
   製の第１のシール部（７）と、内周面に前記貫通物
   （２）と密接するゴム状弾性材製の第２のシール部（１
   １）とを有する挿通部（６）を、備えたことを特徴とす
   る密封装置。