WO2014119053A1 - 三面合せ部の密封構造 - Google Patents

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WO2014119053A1
WO2014119053A1 PCT/JP2013/077735 JP2013077735W WO2014119053A1 WO 2014119053 A1 WO2014119053 A1 WO 2014119053A1 JP 2013077735 W JP2013077735 W JP 2013077735W WO 2014119053 A1 WO2014119053 A1 WO 2014119053A1
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gasket
sealing structure
cylinder head
front cover
sealing
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PCT/JP2013/077735
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Inventor
安信 寛昭
誠三 渡辺
Original Assignee
内山工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00Arrangements of sealings in combustion engines 

Definitions

  • the present invention relates to a three-member joint, for example, a sealing structure for a three-sided joint in a three-member joint in an automobile engine.
  • FIG. 1 shows an example of an automobile engine in which the sealing structure of the three-surface mating portion of the present invention is adopted. a) A portion where three members of a cylinder head 3 and a front cover (chain cover) 4 to be fastened and joined and a cylinder head cover 2 to be fastened and joined so as to straddle both from a direction orthogonal to the direction of joining are joined. b) A portion where three members of the cylinder head 3 and cylinder block 5 to be tightened and joined and the front cover 4 to be fastened and joined so as to straddle both from the direction orthogonal to the direction of the joining are joined.
  • a front cover gasket 9 is interposed between the tightened joint surfaces. Further, with respect to the cylinder head 3 and the front cover 4 which are tightened in the lateral direction, the cylinder head cover is disposed between the surfaces of the cylinder head cover 2 and the cylinder head cover 2 which is tightened so as to straddle the upper end surfaces of these two members from above. A gasket 10 is interposed.
  • FIGS. 10A and 10B are partially broken enlarged front views of a portion corresponding to the portion X in FIG. .
  • the front cover 4 is mounted between the cylinder head 3, the cylinder block 5 and the front end face of the oil pan 6 that are tightly coupled to secure a space for accommodating a drive transmission member such as a chain or gear. Lubricating oil is supplied into the housing space in order to smoothly operate the drive transmission member. Therefore, the peripheral edge portion of the front cover 4 and the peripheral edge portions of the cylinder head 3, the cylinder block 5 and the oil pan 6 are combined with each other, and the front cover 4 is formed from a rubber gasket or the like between the combined surfaces. The front cover gasket 9 is tightened and joined. Thereby, the space between the combined surfaces of the front cover 4, the cylinder head 3, the cylinder block 5, and the oil pan 6 is sealed.
  • the cylinder head cover 2 is fastened to the upper end surfaces of the front cover 4 and the cylinder head 3 via a cylinder head cover gasket 10 so as to straddle both. Accordingly, the upper end portion 9 a of the front cover gasket 9 is brought into a butt state so as to be orthogonal to the cylinder head cover gasket 10.
  • a concave groove 42 is formed in the combined surface 41 of the front cover 4 with the cylinder head 3 and the like, and the front cover gasket 9 is housed in the concave groove 42 in a semi-buried state, and the upper end portion 9a of the front cover gasket 9 is a cylinder. It is provided so as to face the head cover gasket 10.
  • the front cover gasket 9 is often made of a rubber gasket with an end, and therefore, the upper end portion 9a is predetermined with respect to the cylinder head cover gasket 10 depending on design tolerances, a storage state in the concave groove 42, and the like. There may be cases where it is impossible to confront each other.
  • the front cover 4 is often formed of a synthetic resin molding. For this reason, due to design tolerances between the front cover 4 and the cylinder head 3, differences in thermal characteristics, etc., there are steps due to misalignment on the upper end surfaces (opposite surfaces to the cylinder head cover gasket 10) 43, 32 of the front cover 4 and the cylinder head 3. May occur.
  • the upper end 9 a of the front cover gasket 9 is in a position recessed from the upper end face 43 of the front cover 4, and the upper end face 43 is lower than the upper end face 32 of the cylinder head 3. It shows that a step h is generated between the upper end faces 43 and 32.
  • the cylinder head cover 2 is fastened with the cylinder head cover gasket 10 interposed between the cylinder head 3 and the front cover 4, the cylinder head cover gasket 10 and the upper end portion 9a of the front cover gasket 9 are connected. There is a gap between them. Therefore, it is necessary to fill this gap with a liquid (body) gasket. Further, in the example shown in FIG.
  • the upper end portion 9 a of the front cover gasket 9 is more than the upper end surface 43 of the front cover 4 and the upper end surface 32 of the cylinder head 3. It indicates that it protrudes upward (see the solid line part). In such a state, when the cylinder head cover 2 is tightened and joined with the cylinder head cover gasket 10 interposed as described above, the space between the cylinder head cover gasket 10 and the upper end portion 9a of the front cover gasket 9 is strongly compressed.
  • the upper end portion 9a of the front cover gasket 9 is elastically deformed so as to extend in a direction (tightened body direction) L orthogonal to the combined surfaces 31, 41 of the cylinder head 3 and the front cover 4 as shown by a two-dot chain line portion.
  • the elastically deformed portion is pressed against the upper end corner portions 33 and 44 of the cylinder head 3 and the front cover 4, and cracks may occur in this portion over time, resulting in a decrease in sealing performance.
  • Such a problem also arises in the other three-surface mating portions described above.
  • Patent Documents 1 to 4 disclose a seal structure (sealing structure) that solves the above-described problems in the three-surface mating portion.
  • Patent Document 1 describes a seal structure in which one of the gaskets abutted in an orthogonal relationship is a metal gasket, and one of the butted portions is provided with irregularities that bite into the other gasket. Further, in Patent Document 2, a cut portion is provided at a connecting portion between a cylinder head side portion of the cylinder head gasket and a chain case (front cover) side portion, and the tip of the chain case gasket is bitten into the cut portion. A sealed structure is described.
  • Patent Document 3 describes a seal structure in which a through hole is provided in a three-sided portion of a cylinder head gasket, a rubber gasket is communicated with the through hole, the cylinder head side of the rubber gasket is reduced, and the opposite side is increased.
  • Patent Document 4 discloses a seal structure in which a butted portion of a cylinder head gasket with respect to a front cover gasket is recessed, and a convex portion that can be fitted into the recessed portion is provided in the three-sided portion of the front cover gasket. Are listed.
  • the other gasket against which the metal gasket is abutted is composed of a soft gasket such as cork or asbestos, or a liquid gasket. Configured to bite into. Therefore, it is expected that the durability of the other gasket will be reduced by biting. Further, in the technique disclosed in Patent Document 2, it is configured such that the tip portion of the chain case gasket is bitten into the cut portion, but there is a step h as shown in FIGS. If so, this encroachment may not be as designed. Furthermore, in the technology disclosed in Patent Document 3, it is necessary to provide a through hole in the cylinder head gasket and to provide a rubber gasket communicated with the through hole as described above separately from the cylinder head gasket.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple structure, but a sealing line is reliably ensured, and a good sealing property of the three-surface mating portion in the three-member joint is obtained. Its purpose is to provide a structure.
  • the sealing structure of the three-surface mating portion includes a first and second sealing target members that are tightened and joined via the first gasket, and a direction orthogonal to the uniting direction of the first and second sealing target members. Further, the three-face alignment at the three-member joint portion with the third seal target member that is tightened and joined via the second gasket so as to straddle both the side end portions of the first and second seal target members in the tightened joint state The first gasket is abutted in an orthogonal state with respect to the sealing surface of the second gasket at the side ends of the first and second sealing target members.
  • the cross-sectional shape of the end portion of the first gasket in a plane parallel to the combined surface of the first and second sealing target members is a chevron shape, and the top portion of the chevron shape is the first and second parts.
  • the side end of the member to be sealed Is also present at a position protruding toward the third seal target member, and the chevron-shaped skirt is more than the side end of the first and second seal target members than the third seal target. It exists in the position dented to the opposite side to the member side, It is characterized by the above-mentioned.
  • a third seal target member extends across both side end portions of the first and second seal target members in the tightened joined state from a direction orthogonal to the uniting direction of the first and second seal target members. Are joined together via the second gasket, and the combined portion of the third sealing target member, the first sealing target member, and the second sealing target member is sealed by the second gasket. Along with this, the three-surface joining portion in the three-member joint portion of the first seal target member, the second seal target member, and the third seal target member is sealed.
  • the top of the chevron is less likely to be elastically deformed by being compressed in the direction perpendicular to the combined surface, and the protruding portion is pressed against the corner of the side end of the first and second sealing target members.
  • the occurrence of cracks due to being formed is reduced.
  • the top and skirt of the chevron shape are set so as to have the above positional relationship with respect to the side end portions of the first and second sealing target members, the chevron-shaped part With the deformation, the second gasket secures a seal point for both the first seal target member and the second seal target member.
  • a step is generated between the side end portions of the first and second sealing target members, and the height of the chevron is larger than the width of the step, and the chevron
  • the top of the shape may protrude from the side edge on the upper side of the step, and the bottom of the mountain shape may be formed to be lower than the side edge on the lower side of the step.
  • the angle shape is set as described above in relation to the step.
  • the second gasket secures a seal point for both the first seal target member and the second seal target member. Accordingly, the seal line is appropriately formed in the same manner as described above, and the three-surface mating portion in the joint portion of the three members is accurately sealed.
  • the top portion of the chevron shape may be formed at a position shifted to one side in the width direction parallel to the combined surface of the first gasket. According to this, the collapse of the chevron-shaped portion at the time of compression is more likely to occur due to the shifted side of the top portion, and therefore, it is less likely to be elastically deformed in a direction perpendicular to the combined surface, and the crack as described above. The occurrence of is further reduced.
  • the mountain shape may be a triangle shape. According to this, since the cross-sectional width of the chevron shape is continuously reduced from the skirt to the top, even when this triangular shape protrudes from both of the side end portions, when compressed with the second gasket, It becomes easier to fall down in the direction parallel to the combined surface. Therefore, the triangular top is less likely to be elastically deformed in a direction perpendicular to the combined surface, and the protruding portion is pressed against the corner of the side end of the first and second sealing target members. The occurrence of cracks due to is reduced.
  • the triangular shape is a non-isosceles triangle shape, and the top portion of the non-isosceles triangle shape is formed at a position shifted to one side in the width direction parallel to the merged surface of the first gasket. It may be good. According to this, the fall of the triangular portion at the time of compression is more likely to occur on the side where the top portion is displaced, and therefore, the elastic deformation is less likely to occur in the direction perpendicular to the combined surface, as described above. Generation of cracks is further reduced.
  • a plurality of the chevron shapes may be formed along a cross section parallel to the combined surface. According to this, there are a plurality of mountain-shaped top portions, and the plurality of top portions are compressed by the second gasket, so that the seal between them is more surely achieved by the close contact between the two portions. Further, since the second gasket has a plurality of seal points for the first seal target member and the second seal target member in accordance with the compression elastic deformation of the chevron-shaped portion, a plurality of seal lines are provided. Is properly formed, and the three-surface mating portion in the joint portion of the three members is properly sealed.
  • the first gasket may be accommodated in a semi-embedded state in a concave groove formed on a surface of the first member to be sealed with the second member to be sealed. According to this, when the first gasket is housed in the concave groove, the position in the width direction of the concave groove, that is, the direction parallel to the combined surface is determined, and the first gasket is compressed during the compression. The chevron-shaped portion is not displaced, and the function of the chevron-shaped portion is effectively exhibited.
  • the seal line is surely secured while having a simple structure, and a good sealing property of the three-surface mating portion in the three-member joint is obtained.
  • FIG. 1 is a schematic external front view showing an example of an engine to which a sealing structure for a three-surface mating portion according to the present invention is applied. It is an expansion disassembled perspective view of the X section in FIG. 1 which shows the sealing structure of the three-surface joining part which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a partially broken enlarged front view of a portion X in FIG. 1 illustrating a sealing structure of a three-surface mating portion according to the same embodiment. It is the same figure as FIG. 3 which shows the sealing structure of the three-surface joining part which concerns on another embodiment of this invention.
  • FIG. 3 shows the sealing structure of the three-surface joining part which concerns on another embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is a view similar to FIG. 3 showing a modification of the example of FIG. 5.
  • (A) (b) (c) is the same figure as FIG. 3 which shows the modification of the sealing structure of each said embodiment.
  • (A) (b) is a figure similar to FIG. 3 which shows another modification of the sealing structure.
  • (A) (b) is a figure similar to FIG. 3 which shows another modification of the sealing structure.
  • (A) (b) is a figure explaining the structure of the conventional three-surface joining part, Comprising: It is the partial fracture
  • the engine 1 in FIG. 1 includes a cylinder head cover 2, a cylinder head 3, a cylinder block 5, an oil pan 6, and a front cover 4.
  • the front cover 4 is fastened to the cylinder head 3, the cylinder block 5, and the oil pan 6 which are fastened in the vertical direction so as to straddle the front end surfaces (side end portions) from the direction orthogonal to the direction of the union.
  • the cylinder head cover 2 is fastened to the upper end surfaces (side end portions) of the cylinder head 3 and the front cover 4 so as to straddle them from a direction orthogonal to the combined direction.
  • the upper side in FIG. 1 is the upper side
  • the lower side is the lower side
  • the left side is the front side.
  • the first and second sealing target members are the cylinder head 3 and the front cover 4, and the third sealing target member is the cylinder head cover 2. explain.
  • an end cover front gasket (first gasket) 9 made of a molded body such as rubber is interposed between the combined surfaces 31 and 41 of the cylinder head 3 and the front cover 4 in the tightened combined state.
  • the cylinder head 3 and the front cover 4 are fastened together by bolts 4a from the front cover 4 side with the front cover gasket 9 interposed.
  • a metal gasket (cylinder head gasket) 7 is interposed on the combined surface of the cylinder head 3 and the cylinder block 5, and these tightened joints are formed by bolts 3 a from the cylinder head 3 side.
  • An oil pan gasket 8 made of a molded body such as rubber is interposed between the combined surfaces of the cylinder block 5 and the oil pan 6, and these tightened joints are formed by bolts 6 a from the oil pan 6 side.
  • a front cover gasket 9 is interposed between the front end face (side end portion) of the cylinder block 5, the cylinder head 3 and the oil pan 6 and the front cover 4, and these fastenings are from the front cover 4 side. It is made by bolts 4a.
  • a cylinder head cover gasket (second gasket) 10 made of rubber or the like is interposed between the upper end surfaces (side end portions) 32, 43 of the cylinder head 3 and the front cover 4 and the cylinder head cover 2, and fastening them.
  • the uniting is performed by bolts 2a from the cylinder head cover 2 side.
  • the bolts 2a, 3a, 4a, and 6a are fastened to the mating members by using flange portions 2b, 3b, 4b, and 6b formed on the outer peripheral edge portions of the cylinder head cover 2, the cylinder head 3, the front cover 4, and the oil pan 6, respectively. Made through.
  • the front cover 4 is made of a synthetic resin molded body, and a concave groove 42 is formed in the combined surface 41 of the front cover 4 with the cylinder head 3 and the like, and the front cover gasket 9 is accommodated in the concave groove 42 in a semi-buried state.
  • the front cover gasket 9 has an upper end portion (end portion) 90 having an angled shape with respect to the seal surface 10a of the cylinder head cover gasket 10 on the upper end surfaces 32 and 43 of the cylinder head 3 and the front cover 4 in an orthogonal state. Configured to be abutted.
  • the upper end 90 has a mountain shape in which the cross-sectional shape of the cylinder head 3 and the front cover 4 in a plane parallel to the combined surfaces 31 and 41 forms a triangular shape.
  • a step h is formed between the cylinder head 3 in the illustrated example and the upper end surfaces 32 and 43 of the front cover 4. As described above, the step h is inevitably caused by the design tolerance between the front cover 4 and the cylinder head 3 and the difference in thermal characteristics.
  • the height of the chevron shape of the upper end portion 90 is larger than the width (height) of the step h, and the triangular top portion 90a protrudes from the upper end surface 32 of the cylinder head 3 and the triangular shape.
  • the bottom part 90 b of the shape is formed to be lower than the upper end face 43 of the front cover 4.
  • the triangular shape of the upper end portion 90 is a non-isosceles triangle (right triangle in the illustrated example), and the top portion 90a of the non-isosceles triangle shape is one of the width directions parallel to the merged surfaces 31 and 41 of the front cover gasket 9. It is formed at a position shifted to the side (the outer peripheral edge side of the front cover 4).
  • the top portion 90 a of the triangular upper end portion 90 protrudes from the upper end surface 32 of the cylinder head 3, and the skirt portion 90 b has the upper end surface 43 of the front cover 4. It is stored in the concave groove 42 so as to be lower.
  • a step h is generated between the cylinder head 3 and the upper end surfaces 32 and 43 of the front cover 4.
  • An allowable value is set for the step h, and this allowable value is determined during the assembly process of the engine 1. If it is found that the value exceeds the value, it is removed from the assembly process as a defective product.
  • the upper end portion 90 of the front cover gasket 9 is abutted so as to be orthogonal to the cylinder head cover gasket 10, and this abutting portion
  • the cylinder head cover gasket 10 is compressed and elastically deformed.
  • the upper end portion 90 of the front cover gasket 9 has an angled cross section in a plane parallel to the combined surfaces 31 and 41 of the cylinder head 3 and the front cover 4. 3 is easy to fall in the L1 direction (width direction of the groove 42) shown in FIG. 3, and rarely falls in the coalescing direction L (see also FIG. 8) orthogonal to the L1 direction.
  • an upper end portion 90 indicated by a two-dot chain line indicates a state of being elastically deformed by compression
  • an upper end portion 90 indicated by a two-dot chain line in FIG. 4 indicates an original shape (a shape before being compressed).
  • the triangular shape of the upper end portion 90 is a non-isosceles triangle, and the top portion 90 a of the non-isosceles triangular shape is formed at a position shifted toward the outer peripheral edge side of the front cover 4. As shown in the figure, it becomes easier to fall down toward the outer peripheral edge side of the front cover 4 along the L1 direction.
  • the elastically deformed portion is less likely to be pressed against the upper end corner portions 33 and 44 of the cylinder head 3 and the front cover 4 and corresponds to this portion over time. It is also possible to prevent cracks from occurring at the parts where they occur.
  • the front cover gasket 9 is configured such that the top 90 a of the triangular upper end 90 protrudes from the upper end surface 32 of the cylinder head 3 and the skirt 90 b is lower than the upper end surface 43 of the front cover 4. ing. Therefore, even if there is a step h between the upper end surfaces 32 and 43 of the cylinder head 3 and the front cover 4, the sealing point P1 of the cylinder head cover gasket 10 with respect to the cylinder head 3 and the seal point P2 with respect to the front cover 4 of the cylinder head cover gasket 10 are Secured surely. Thereby, the seal line along the circumferential direction of the cylinder head cover gasket 10 including the seal points P1 and P2 is continuously and uniformly formed without interruption.
  • the cylinder head cover 2 including the three-sided portion and the tightened joint body of the cylinder head 3 and the front cover 4 are achieved with excellent sealing performance. Therefore, it is not necessary to use a liquid gasket for the three-sided joint portion, and the assembly efficiency of the engine 1 can be improved.
  • FIG. 5 shows a sealing structure of a three-surface mating portion according to another embodiment of the present invention.
  • the cross-sectional shape of the upper end portion 90 of the front cover gasket 9 is a mountain shape that forms a triangular shape, but in this example, it is not a triangular shape but a mountain shape formed by a curved portion. Is shown.
  • the chevron shape of this example is a symmetrical shape in which the top portion 90a is located in the center in the width direction, and is shaped so as to reach the inner wall surface of the groove 42 through the gentle skirt portion 90b. .
  • FIG. 6 shows a modification of the example of FIG.
  • the non-triangular peak 90a shown in FIG. 5 is shifted to one side in the width direction parallel to the combined surfaces 31 and 41 (in the illustrated example, the outer peripheral edge side of the front cover 4). It is formed in the position.
  • the skirt portion 90b is flat, and the upper end 90 having a mountain shape rises from the flat skirt portion 90b so as to provide a gap between the inner wall surface of the concave groove 42.
  • the effect similar to the example shown in FIGS. 2 to 4 can be obtained by the formation mode of the top 90a.
  • the cross-sectional shape of the upper end portion 90 of the front cover gasket 9 has the same triangular shape as the examples shown in FIGS. 2 to 4, but the cross-sectional shape of the top portion 90a has an arc shape.
  • the cross-sectional shape of the upper end 90 has a triangular shape similar to the example shown in FIGS. 2 to 4, but the top 90a is formed flat along the L1 direction.
  • the cross-sectional shape of the upper end portion 90 is a non-isosceles triangle that is not a right triangle as in the above example, and the apex portion 90a has an arc shape. Also in these examples, the sealing structure of the three-surface mating portion having excellent sealing performance as described above can be obtained.
  • the other configurations are the same as those in the example shown in FIGS. 2 to 4, and thus the same reference numerals are given to the common parts and the description thereof is omitted.
  • the cross-sectional shape of the upper end portion 90 of the front cover gasket 9 is formed by two chevron shapes, and the two chevron shapes are formed by right-angled triangles facing each other. Accordingly, the two triangular top portions 90a, 90a are formed at positions shifted to the outer peripheral edge side and the inner peripheral edge side of the front cover 4. 2A, the two top portions 90a of the upper end portion 90 are sharply formed as in the examples of FIGS. 2 to 4. However, in the example of FIG. a) Like the example of (c), it is formed in an arc shape.
  • the elastic deformation accompanying the compression of the upper end portion 90 is caused to fall to the outer peripheral edge side and the inner peripheral edge side of the front cover 4, and the cylinder head 3 and the front cover at the upper end portion 90.
  • Two seal points P1 and P2 are secured for 4 respectively. Therefore, also in these examples, the sealing structure of the three-sided joint portion having excellent sealing performance as described above can be obtained.
  • Other configurations are the same as those in the examples shown in FIGS. 2 to 4, and thus common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted here.
  • FIGS. 9A and 9B show still another modification of the embodiment.
  • A The example of a figure has shown that the cross-sectional shape of the upper end part 90 of the front cover gasket 9 is an isosceles triangle.
  • the compression force due to fastening acts on the entire triangular shape, it depends on how the pressure is applied at that time in which the upper end portion 90 accompanying the compression occurs in the L1 direction (see FIG. 3).
  • the L direction (see FIG. 3) perpendicular to this is not easily tilted, and therefore the occurrence of cracks over time as described above is also suppressed.
  • two seal points P1 and P2 are secured at the upper end portion 90, respectively.
  • the sealing structure of the three-surface mating portion having excellent sealing performance as described above can be obtained.
  • the cross-sectional shape of the upper end portion 90 of the front cover gasket 9 is such that the example of (a) and the example of FIG. 8 (a) are combined. Therefore, the actions and effects in both cases are expressed in combination.
  • Other configurations in FIGS. 9A and 9B are the same as those in the examples shown in FIGS. 2 to 4, and thus the same reference numerals are given to common portions, and description thereof is omitted here.
  • the sealing structure of the three-surface mating portion of the present invention is applied to the three-member joint portion of the cylinder head 3, the front cover 4, and the cylinder head cover 2 has been described.
  • the same effect can be obtained if the present invention is applied to a three-member joint between the cylinder block 5 and the front cover 4 or a three-member joint between the cylinder block 5 and the oil pan 6 and the front cover 4.
  • the sealing structure of the three-surface mating portion of the present invention can be applied to a similar three-member joint portion other than the engine.
  • the cross-sectional shape of the upper end portion 90 of the front cover 4 is not limited to that shown in the figure, and other chevron shapes can also be adopted, and the top portion 90a as shown in FIGS. Of course, the shape can be replaced with other sharp shapes.
  • the present invention can be similarly applied to an engine having a specification in which the oil pan 6 is tightly coupled so as to straddle the cylinder block 5 and the lower end portion of the front cover 4.
  • the front cover gasket 9 and the cylinder head cover gasket 10 are both formed of a rubber molded body has been described, but it is also possible to configure these gaskets with a soft synthetic resin.

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Abstract

第一ガスケット9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3,4と、第一及び第二のシール対象部材3,4の合体方向Lに直交する方向より、締結合体状態の第一及び第二のシール対象部材3,4の両方の側端部32,43に跨るよう第二ガスケット10を介して締結合体される第三のシール対象部材2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、第一ガスケット9は、第一及び第二のシール対象部材3,4の側端部32,43において、第二ガスケット10のシール面10aに対して端部90が直交状態で突き当てられ、第一ガスケット9の端部における第一及び第二のシール対象部材3,4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、当該山形形状の頂部90aが、第一及び第二のシール対象部材3,4の側端部32,43よりも、第三のシール対象部材2側へ突出した位置に存在し、山形形状の裾部90bが、第一及び第二のシール対象部材3,4の前記側端部32,43よりも、第三のシール対象部材2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。

Description

三面合せ部の密封構造
 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側端部の両方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側端部の両方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、前記側端部の両方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側端部の両方との間に、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方の側端部の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方の側端部の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、前記側端部の両方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、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突き当てられ、この突き当て部分でシリンダ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側端部の両方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方の側端部の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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