(57)【要約】【課題】耐燃料性及び耐熱性を備える水素化ニトリル系のゴムを使用しつつ、多環芳香族成分を有する環境下においても耐久性を有するエンジン吸気系用シール部品及び、エンジン吸気系のシール構造を提供すること。【解決手段】エンジンのシリンダーヘッド３とインテークマニホールド２との直接連結部のシール（符号１の部材）に好適に用いられるものであり、結合アクリロニトリル量が質量基準で１５％〜２０．５％の範囲内で、かつ、水素化率が９３％以上の水素化ニトリルゴムと、少なくともポリマー分１００質量部に対して配合量が１２５質量部以上の無機系充填材と、を含み、硬度が６３〜７７度の範囲に調整されているエンジン吸気系用シール部品及び、それを用いたエンジン吸気系のシール構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合アクリロニトリル量が質量基準で１５％〜２０．５％の範囲内で、かつ、水素化率が９３％以上の水素化ニトリルゴムと、少なくともポリマー分１００質量部に対して配合量が１２５質量部以上の無機系充填材と、を含み、硬度が６３〜７７度の範囲に調整されていることを特徴とするエンジン吸気系用シール部品。
【請求項２】
過酸化物加硫またはアミン加硫されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン吸気系用シール部品。
【請求項３】
結合アクリロニトリル量が質量基準で２０％以上のニトリルゴムを水素化ニトリルゴムに対して３０質量％以内で配合されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン吸気系用シール部品。
【請求項４】
エンジンのシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシールに用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン吸気系用シール部品。
【請求項５】
エンジンのシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシール構造であって、
前記インテークマニホールドがシール装着溝を有し、
請求項４に記載のエンジン吸気系用シール部品が、前記シール装着溝に一部が突出した状態で装着されるとともに、当該突出した端部が、前記シリンダーヘッドにおける前記インテークマニホールドとの直接連結部となる面で押圧され、
前記シール装着溝の断面において、当該シール装着溝の両側面に前記エンジン吸気系用シール部品が接触した状態となり、かつ、前記シリンダーヘッドと前記シール装着溝及びその両側面の延長とで囲まれる矩形のシール空間の断面積（ｘ）に対する、前記エンジン吸気系用シール部品の断面の存在面積（ｙ）の比（ｙ／ｘ）が、０．７５〜０．９０の範囲内であることを特徴とするエンジン吸気系のシール構造。
【請求項６】
前記インテークマニホールドが、樹脂製であることを特徴とする請求項５に記載のエンジン吸気系のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン吸気系用シール部品、及び、エンジン吸気系のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン吸気系のシール部品には、耐燃料性（耐油性）と耐熱性の観点より、水素化ニトリルゴムが使われてきた。
一方、燃費向上への要求に伴う燃料の直噴化やバルブタイミングの複雑化等により、燃焼室から吸気系へ吹き返される吹き返し燃料が多くなる傾向にある。
【０００３】
この吹き返し燃料中には、燃焼室内で副次的に生成される多環芳香族成分が混ざっており、当該多環芳香族成分が、水素化ニトリルゴム製のシール部品に付着し、含侵する。多環芳香族成分は、水素化ニトリルゴム中で水素化ニトリルゴム自身の結晶化の核剤として作用し、結晶化させ硬化させる。結果として、圧縮された状態の水素化ニトリルゴム製のシール部品は、ゴム弾性を失いシール機能に支障を来す。
【０００４】
この問題を改善するため、多環芳香族成分の影響を受けることがないフッ素ゴムやフロロシリコンゴムをシール部品の材料として用いることが一般的ではあるが、水素化ニトリルゴムを使用する場合に比べて、大幅にコストアップしてしまう。
【０００５】
また、特許文献１では、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単量体単位、ジエン系単量体単位、α，β−エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体単位およびそれ以外のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体単位を有し、α，β−エチレン性不飽和ニトリル単量体単位含量が２１．０〜２３．０重量％で、ヨウ素価が１２０以下であるポリアミン加硫性高飽和ニトリルゴム１００質量部当り、４〜３１質量部のポリアルキレングリコールの脂肪族カルボン酸ジエステル化合物を配合してなり、多環芳香族化合物含有燃料油中に浸漬した後の耐寒性にすぐれたポリアミン加硫性高飽和ニトリルゴム組成物が開示されている。しかし、本組成では、多環芳香族成分がより多く含まれる吹き返し燃料では、低温シール特性の改善効果が低く、十分ではない。
【０００６】
特に、エンジンのシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシールについては、エンジン燃焼室からの距離も近く、多環芳香族成分の含有量がより多い吹き返し燃料に晒されやすく、多環芳香族成分に対する耐性ができるだけ高いシール構造が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１７５８７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は、耐燃料性及び耐熱性を備える水素化ニトリル系のゴムを使用しつつ、多環芳香族成分を有する環境下においても耐久性を有するエンジン吸気系用シール部品を提供することを目的とする。
また、本発明は、多環芳香族成分に対する耐性ができるだけ高いエンジン吸気系のシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、エンジン吸気系用シール部品にかかる本発明の一態様によれば、
結合アクリロニトリル量が質量基準で１５％〜２０．５％の範囲内で、かつ、水素化率が９３％以上の水素化ニトリルゴムと、少なくともポリマー分１００質量部に対して配合量が１２５質量部以上の無機系充填材と、を含み、
硬度が６３〜７７度の範囲に調整されていることを特徴とするエンジン吸気系用シール部品が提供される。
【００１０】
以上のエンジン吸気系用シール部品にかかる本発明の一態様によれば、多環芳香族成分の影響を受けやすい結合アクリロニトリル量を大きく低減させて、多環芳香族成分による結晶化を抑えつつも、耐熱性や耐燃料性、耐久性等の他の性能を確保することができるので、多環芳香族成分に対するより高い耐性を有するエンジン吸気系用シール部品を提供することができる。
【００１１】
本発明の一態様においては、過酸化物加硫またはアミン加硫されていることが望ましい。これら加硫方法により得られたエンジン吸気系用シール部品によれば、圧縮永久歪みに対する耐性、即ちクリープ性（ヘタリ性）を改善することができる。
【００１２】
本発明の一態様においては、結合アクリロニトリル量が質量基準で２０％以上のニトリルゴムを水素化ニトリルゴムに対して３０質量％以内で配合されていることが好ましい。多環芳香族成分の影響を受け難い水素化していないニトリルゴム成分を、耐熱性への影響が生じ難い範囲内で混合させることで、多環芳香族成分に対する耐性をより高めることができる。
【００１３】
本発明の一態様にかかるエンジン吸気系用シール部品は、特に、エンジンのシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシールに好適に用いることができる。当該箇所は、多環芳香族成分を含有する吹き返し燃料に晒されやすいため、多環芳香族成分に対する耐性の高い本発明の一態様にかかるエンジン吸気系用シール部品を用いることで、耐久性が向上する。
【００１４】
一方、エンジン吸気系のシール構造にかかる本発明の一態様によれば、
エンジンのシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシール構造であって、
前記インテークマニホールドがシール装着溝を有し、
本発明の一態様にかかるエンジン吸気系用シール部品が、前記シール装着溝に一部が突出した状態で装着されるとともに、当該突出した端部が、前記シリンダーヘッドにおける前記インテークマニホールドとの直接連結部となる面で押圧され、
前記シール装着溝の断面において、当該シール装着溝の両側面に前記エンジン吸気系用シール部品が接触した状態となり、かつ、前記シリンダーヘッドと前記シール装着溝及びその両側面の延長とで囲まれる矩形のシール空間（以下、「矩形シール空間」と称する場合がある。）の断面積（ｘ）に対する、前記エンジン吸気系用シール部品の断面の存在面積（ｙ）の比（ｙ／ｘ）が、０．７５〜０．９０の範囲内であることを特徴とするエンジン吸気系のシール構造が提供される。
【００１５】
以上のエンジン吸気系のシール構造にかかる本発明の一態様によれば、エンジンのシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部における前記矩形シール空間の面積に対する、前記エンジン吸気系用シール部品の存在面積の比（以下、「充填比」と称する場合がある。）を、余裕を確保しつつもなるべく高くすることで、前記エンジン吸気系用シール部品の圧縮変形を抑えつつ、適正なシール性を確保することができる。
【００１６】
本発明の一態様にかかるエンジン吸気系のシール構造においては、前記インテークマニホールドが、樹脂製であることが好ましい。
樹脂製のインテークマニホールドとすることで、複雑なシール溝形状およびレイアウトを一度の成形プロセスで、短時間かつ精度よく製造することができる。そのため、結果として、低コストで高いシール性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明のエンジン吸気系用シール部品によれば、多環芳香族成分に対するより高い耐性を有するものとすることができる。
また、本発明のエンジン吸気系のシール構造によれば、多環芳香族成分に対する耐性ができるだけ高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかる実施形態のエンジン吸気系用シール部品がシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシールに適用された状態を示す、エンジンのシリンダーヘッド近傍の部分断面図である。
【図２】シリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部の拡大断面図である。
【図３】図２の直接連結部におけるエンジン吸気系用シール部品近傍のさらなる拡大断面図である。
【図４】実施例で製造したエンジン吸気系用シール部品の拡大断面図である。
【図５】実施例で評価試験に用いたアルミニウム製冶具の使用状態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、まず、本発明のエンジン吸気系用シール部品について、詳細に説明し、その用途について説明する中で、本発明のエンジン吸気系のシール構造について、好ましい実施形態を挙げて説明する。
【００２０】
［配合成分］
本発明のエンジン吸気系用シール部品（以下、単に「本発明のシール部品」と称する場合がある。）は、ポリマーとしての水素化ニトリルゴムと、無機系充填材と、を必須成分として含み、目的や要求に応じて、その他の成分を含む。
【００２１】
＜ポリマー＞
本発明のシール部品は、主成分ポリマーとして、水素化ニトリルゴムを含み、特に、結合アクリロニトリル量が質量基準で１５％〜２０．５％の範囲内で、かつ、水素化率が９３％以上の水素化ニトリルゴムを主成分として含む。
【００２２】
本発明のシール部品において、用いる水素化ニトリルゴムの結合アクリロニトリル量が質量基準で１５％〜２０．５％の範囲内であるが、好ましくは１５％〜１８％の範囲内である。結合アクリロニトリル量が多過ぎると、多環芳香族成分に対する耐性が不十分となりやすく、結合アクリロニトリル量が少な過ぎると、耐燃料性等のシール部品としての基本性能が不十分になる懸念がある。
【００２３】
用いる水素化ニトリルゴムの水素化率が９３％以上であるが、好ましくは９５％以上である。水素化率を高めることで、エンジン吸気系用としての耐燃料性及び耐熱性を高めることができる。なお、結合アクリロニトリル量が質量基準で１５％〜２０．５％の範囲内で、水素化率が９３％以上の水素化ニトリルゴムとしては、単一の構造のものを用いてもよいが、複数種類の構造のものを併用しても構わない。
【００２４】
ポリマーには、水素化されていないニトリルゴム（以下、単に「ニトリルゴム」と云うときは、水素化されていないものを指す。）を併用しても構わない。多環芳香族成分の影響を受けにくいニトリルゴムを併用することで、多環芳香族成分に対する耐性の向上効果が期待できる。
【００２５】
このとき用いるニトリルゴムとしては、結合アクリロニトリル量が２０質量％以上であることが好ましく、２５質量％以上４２質量％以下であることがより好ましい。用いるニトリルゴム中の結合アクリロニトリル量が少な過ぎると、耐燃料性が不十分となる場合があり、多過ぎると、耐低温性の悪化や水素化ニトリルゴムとの分散不良による機械物性の低下を招く恐れがある。
【００２６】
また、併用するニトリルゴムの配合量としては、水素化ニトリルゴムに対して３０質量％以内とすることが好ましく、１５質量％以上３０質量％以内とすることがより好ましい。ニトリルゴムの配合量が多過ぎると、耐燃料性及び耐熱性が不十分となる場合があり、少な過ぎると、併用することによる、多環芳香族成分に対する耐性の向上効果が期待できなくなる。
【００２７】
本発明において、水素化ニトリルゴム及びニトリルゴム以外のポリマーとして、本発明のシール部品としての機能を損なわない範囲内で、他のポリマーを混合することもできる。混合可能なポリマーとしては、塩化ビニル樹脂、エチレンピロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、エピクロル  ヒドリンゴム  アクリルゴム等を挙げることができる。
【００２８】
＜無機系充填材＞
本発明のシール部品には、無機系充填材が配合される。ここで、「無機系充填材」とは、ゴム成分内に配合することにより量を増量させるとともに、当該ゴム成分に対して化学的な作用（単なる静電気的な影響を除く。）をほとんど及ぼさない無機系の固形物を云う。
【００２９】
本発明で用いられる無機系充填材としては、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシム、カオリン、タルク、マイカ、ワラストナイト、モンモリロナイト、セリサイト、ろう石、アルミナ等を好適なものとして例示することができる。これらの中でも、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、カオリンが特に好ましい。
【００３０】
無機系充填材の配合量は、ポリマー分１００質量部に対して１２５質量部以上であり、１２５質量部以上２００質量部以下の範囲内であることが好ましく、１３５質量部以上１９０質量部以下の範囲内であることがより好ましい。無機系充填材を所定量以上配合することで、多環芳香族成分の影響を抑制し、耐性を向上させることができる。一方、無機系充填材の配合割合が大き過ぎると、シール材として適切な硬度や柔軟性及び圧縮永久歪が確保し辛くなる。
【００３１】
＜その他の成分＞
本発明のシール部品には、以上説明した必須成分乃至主要成分の他、公知の各種添加剤等のその他の成分を配合することができる。配合可能なその他の成分としては、例えば、従来公知の可塑剤、老化防止剤、加工助剤、受酸剤、カップリング剤、顔料等を挙げることができる。
【００３２】
また、水素化ニトリルゴム及びニトリルゴムを加硫させるために、加硫剤や加硫促進剤を添加することもできる。本発明において、水素化ニトリルゴム及びニトリルゴムの加硫には、過酸化物加硫またはアミン加硫を行うことが好ましい。硫黄による一般的な加硫では、圧縮永久歪みに対する耐性、即ちクリープ性（ヘタリ性）に課題を生ずる懸念があるが、過酸化物加硫またはアミン加硫を行うことでかかる課題を改善することができる。
【００３３】
過酸化物加硫を行う際の加硫剤としては、ジ−クミルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン等を挙げることができる。また、過酸化物加硫を行う際の加硫促進剤としては、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、トリメチロールプロパントリメタクレート（ＴＭＰＴ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）等を挙げることができる。
【００３４】
アミン加硫を行う際の加硫剤としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、ヘキサメチレンベンゾエート等の多価アミン類を挙げることができる。また、アミン加硫を行う際の加硫促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン７（ＤＢＵ）, １,５−ジアザビシクロ［４，３，０］ノネン５（ＤＢＮ）等の塩基性加硫促進剤を挙げることができる。
【００３５】
［硬度］
本発明のシール部品は、以上の配合で製造されるほか、製造後の硬度が６３〜７７度の範囲になるように調整される。当該硬度は、６５〜７５度の範囲になるように調整されることが好ましく、６７〜７３度の範囲になるように調整されることがより好ましい。硬度を適切な範囲とすることで、シール部品としての柔軟性確保と、長期使用時におけるクリープの抑制とを実現し、実用性を兼ね備えたシール部品とすることができる。
なお、ここで云う「硬度」とは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメーター硬さ」で規定される硬度である。
【００３６】
本発明のシール部品の製造後の硬度を調整する方法としては、例えば、各種配合成分（特に、無機系充填材や可塑剤）の割合や種類を適宜選択することによって調整したり、加硫剤や加硫促進剤の割合や種類を適宜選択することで架橋密度を調整したり、等の方法を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
［製造方法］
本発明のシール部品は、以下のようにして製造することができる。即ち、加硫剤及び加硫促進剤を除く上記成分を混合し、ニーダーあるいはバンバリーミキサー等の混練機でＡ練りコンパウンドを作製する。その後、加硫剤（必要に応じてさらに加硫促進剤）を添加し、Ｂ練りを実施して、練り生地を仕上げる。得られた練り生地を、シール形状の型に入れ、プレス成型加硫、インジェクション成形加硫、あるいは押出成形後＋電気炉あるいは蒸気加硫を実施すればよい。
さらに２次加硫を実施することで、架橋密度（状態）を安定させることが好ましい。
【００３８】
［本発明のエンジン吸気系用シール部品の用途］
本発明のシール部品は、エンジン吸気系に用いられるものである。特に、エンジンのシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシールに用いられることが、好ましい。
【００３９】
図１に、本発明にかかる実施形態のシール部品がシリンダーヘッドとインテークマニホールドとの直接連結部のシールに適用された状態を示す、エンジンのシリンダーヘッド近傍の部分断面図である。エンジンの各シリンダー６は、内部にピストン７を有し、当該ピストン７が昇降することで、燃焼室８内の燃料と空気の混合気の吸入、圧縮、膨張及び排出が為されるようになっている。
【００４０】
なお、以下の例では、ガソリンを燃料とする４ストローク（４サイクル）エンジンを例に挙げているが、２ストローク（２サイクル）エンジンにも、点火プラグを有しないディーゼルエンジンにも、本発明にかかる実施形態のシール部品は、問題なく適用可能である。
【００４１】
シリンダー６の上部にはシリンダーヘッド３が設けられている。当該シリンダーヘッド３には、吸排気経路Ａ，Ｂが設けられ、吸気経路Ａが吸気バルブ５ａ、排気経路Ｂが排気バルブ５ｂにより、原則封止状態にされている。吸気経路Ａは、インテークマニホールド２と連通しており、途中に燃料噴射装置４が設けられている。
【００４２】
インテークマニホールド２からシリンダーヘッド３に外気が送り込まれ、これに燃料噴射装置４によって燃料が噴射混合されることで混合気が生成される。生成した混合気は、燃焼室８に対して突出状態となって開放された吸気バルブ５ａから燃焼室８内に供給される。このとき、ピストン７は、上端から下端に向けて下降し、混合気を燃焼室８内に吸い込むように作用する（吸気行程）。
【００４３】
燃料の吸気が終わると、吸気バルブ５ａが閉じ、ピストン７が反転して上昇して、燃焼室８内の混合気を圧縮する（圧縮行程）。圧縮工程の終了時、即ち、ピストン７が上端に達した時、あるいはその前後に、不図示の点火プラグによって燃焼室８内の混合気に点火し、当該混合気が爆発する。すると、その際の混合気の爆発的な膨張力によって、混合機８内が膨張し、ピストン７が押し下げられる（膨張行程）。
【００４４】
ピストン７が下端まで行くと、排気バルブ５ｂが、燃焼室８に対して突出状態となって開放され、ピストン７の上昇とともに燃焼室８内の燃焼後の混合気（燃焼ガス）が排気経路Ｂに押し出される（排気行程）。ピストン７が上端に達し、燃焼室８内の燃焼ガスが押し出されると、排気バルブ５ｂが閉じて、次の吸気行程から始まるサイクルに進む。
【００４５】
排気行程の際に、燃焼室８内に残った燃焼ガスには、不完全燃焼成分が含まれている。様々な構造上乃至駆動上の条件によって、この不完全燃焼成分が、吸気行程開始早々の吸気バルブ５ａの開放時に、吸気経路Ａに吹き返される。これを「吹き返し燃料」と云う。この吹き返し燃料中には、燃焼室内で副次的に生成される多環芳香族成分が混ざっている。
【００４６】
吹き返し燃料は、シリンダーヘッド３とインテークマニホールド２との直接連結部にまで達する場合がある。この直接連結部のシールに、本実施形態にかかるシール部品（エンジン吸気系用シール部品）１が、好適に用いられる（本発明にかかるエンジン吸気系のシール構造の実施形態）。
【００４７】
図２に、シリンダーヘッド３とインテークマニホールド２との直接連結部の拡大断面図を示す。インテークマニホールド２の先端開口の周囲には、当該先端開口を取り囲むように、シリンダーヘッド３に溝の開口が向いた、シール装着溝２１が形成されている。このシール装着溝２１に、環状のシール部品１を一部が溝の開口から突出した状態で嵌め込まれる。そして、突出したシール部品１を、相手部材であるシリンダーヘッド３における直接連結部となる面で押圧された状態となって、シリンダーヘッド３とインテークマニホールド２との直接連結部がシールされる。
【００４８】
図３に、シール部品１近傍のさらなる拡大断面図を示す。インテークマニホールド２の先端開口を取り囲むよう設けられたシール装着溝２１に、断面が楕円形状で環状のシール部品１が装着された様子が描かれている。このとき、シール部品１は、シール装着溝２１から突出した端部が、シリンダーヘッド３における前記面で押圧されている。また、シール装着溝２１の断面において、当該シール装着溝２１の両側面２２にシール部品１が接触した状態となっている。
【００４９】
このとき、シリンダーヘッド３とシール装着溝２１及びその両側面２２の延長（シリンダーヘッド３とインテークマニホールド２との間の破線）とで囲まれる矩形のシール空間１１の断面積（ｘ）に対する、シール部品１の断面（ｙ）の存在面積の比（充填比＝ｙ／ｘ）が、０．７５〜０．９０の範囲内であることが好ましく、０．７８〜０．８７の範囲内であることがより好ましい。充填比が適切な範囲内であるようにすることで、シール部品１の圧縮変形を抑えつつ、適正なシール性を確保することができる。
【００５０】
一般的に、エンジンのシリンダーヘッド３は、耐熱性、剛性寸法精度などの品質要求から、アルミニウムまたは鉄の鋳造により製造される。一方、インテークマニホールド２は、吸気系の部品であるため、シリンダーヘッド３ほどの高い耐熱性や剛性は求められないことから、近年、樹脂製の採用が増えている。インテークマニホールド２を樹脂製にすることで、製造適性が高く、エンジンの軽量化にも寄与するとともに、複雑なシール溝設計も可能となり、低コストで高いシール性を確保することができる。インテークマニホールド２に使用可能な具体的な樹脂としては、ポリアミド６６、ポリアミド６、芳香族ポリアミド、ポリプロピレン等を挙げることができる。何れの樹脂を用いた場合であっても、その機械的強度を向上させるため、ガラス繊維やカーボン繊維で強化した樹脂であることが好ましい。
【００５１】
以上、本発明のエンジン吸気系用シール部品、及び、エンジン吸気系のシール構造について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明のエンジン吸気系用シール部品、及び、エンジン吸気系のシール構造は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、シール部品の断面形状が楕円形である例を挙げたが、本発明はこれに限定されず、各種断面形状のものを適用することができる。例えば、後述する実施例において試験用に製造した、図４に示す断面形状のシール部品１０であっても何ら問題ない。それ以外のあらゆる形状の断面積のものを採用することができ、シール性が確保できる形状であれば問題なく、シール性が良好な形状の物を好適に採用することができる。
【００５２】
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のエンジン吸気系用シール部品、及び、エンジン吸気系のシール構造を適宜改変することができる。このような改変によってもなお、本発明のエンジン吸気系用シール部品、及び、エンジン吸気系のシール構造の構成を備えている限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
まず、使用する原料として、以下のものを用意した。
・水素化ニトリルゴム （日本ゼオン株式会社製「Ｚｅｔｐｏｌ １５８Ｔ」、結合アクリロニトリル量（質量基準）１６．４％、水素化率９５．２％）：  １００質量部
・シリカ（東ソー・シリカ株式会社製「Ｎｉｓｐｉｌ  ＥＲ」）：  ５５質量部
・炭酸カルシウム（白石カルシウム株式会社製「白艶華ＣＣ」）：  ５５質量部
・クレー  カオリンクレー（白石カルシウム株式会社製「ＫＡＯＦＩＮＥ」）：  ５０質量部
・可塑剤  トリメリット酸トリス（２−エチルヘキシル）（三菱ケミカル株式会社製）：  ３５質量部
・老化防止剤  ４，４‘−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン（大内新興化学工業株式会社製「ノクラックＣＤ」）：  １．５質量部
加硫剤  ヘキサメチレンジアミンカルバメート（デュポン株式会社製「Ｄｉａｋ ＃１」）：  ２．１質量部
・加硫促進剤（ランクセス株式会社製「レグノランＸＬＡ−６０」）：  ４．０質量部
【００５５】
ゴム硬度が７０度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３による）になるようにシリカ、炭酸カルシウム、クレーおよび可塑剤の各配合量を、無機系充填材の合計配合量を変えずに微調整して、加硫剤および加硫促進剤を除く配合成分を１リットルニーダーに投入し混錬することで、Ａ練りコンパウンドを作製した。その後、加硫剤および加硫促進剤を配合し、６インチロールにてＢ練りをして、ゴムコンパウンドを調製した。
【００５６】
得られたゴムコンパウンドを、図４に示すシール部品１０の断面形状を有する型（図５に示す、後述する試験用の冶具２０，３０の矩形シール空間に対する充填比８３％）に充填し、１７０℃２０分間のプレス加硫した後、更に電気炉中で１７０℃２時間の２次加硫を行い、実施例１のシール部品を得た。
【００５７】
（実施例２）
水素化ニトリルゴムとして、日本ゼオン株式会社製「Ｚｅｔｐｏｌ １５８Ｔ」に代えて、日本ゼオン株式会社製「Ｚｅｔｐｏｌ ３６１０」（結合アクリロニトリル量（質量基準）２０．５％、水素化率９５．２％）を用いたこと、及び、ゴム硬度が７０度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３による）になるように、シリカ、炭酸カルシウム、カオリンクレーおよび可塑剤の各配合量を、無機系充填材の合計配合量を変えずに適宜調整したこと、を除き、実施例１と同様にして、実施例２のシール部品を得た。
【００５８】
（実施例３）
シリカ（東ソー・シリカ株式会社製「Ｎｉｓｐｉｌ  ＥＲ」）の配合量を５５質量部、炭酸カルシウム（白石カルシウム株式会社製「白艶華ＣＣ」）の配合量を３５質量部、クレー  カオリンクレー（白石カルシウム株式会社製「ＫＡＯＦＩＮＥ」）の配合量を３５質量部とし、無機系充填材の合計配合量が１２５質量％になるようにしたことを除き、実施例１と同様にして、実施例３のシール部品を得た。
【００５９】
（実施例４）
ポリマーとして、ニトリルゴム（日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ  ＤＮ２８５０」、結合アクリロニトリル量（質量基準）２８％）を３０質量部追加で加えたこと、及び、ゴム硬度が７０度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３による）になるように、シリカ、炭酸カルシウム、カオリンクレーおよび可塑剤の各配合量を、無機系充填材の合計配合量を変えずに適宜調整したこと、を除き、実施例１と同様にして、実施例４のシール部品を得た。
【００６０】
（実施例５）
後述する図５に示す冶具２０のシール装着溝２３の底（図５において、見かけ上、シール装着溝２３の天面。実施例７において同じ。）に厚さ０．１ｍｍのステンレス製スペーサを配置してシール装着溝２３を底上げし、試験用の冶具２０，３０の矩形シール空間に対する充填比が９０％になるように圧縮シールしたことを除き、実施例１と同様にして、実施例５のシール部品を得た。
【００６１】
（実施例６）
ポリマーとして、ニトリルゴム（日本ゼオン株式会社製「Ｚｅｔｐｏｌ  ＤＮ２８５０」、結合アクリロニトリル量（質量基準）２８％）を５０質量部追加で加えたこと、及び、ゴム硬度が７０度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３による）になるように、シリカ、炭酸カルシウム、カオリンクレーおよび可塑剤の各配合量を、無機系充填材の合計配合量を変えずに適宜調整したこと、を除き、実施例１と同様にして、実施例６のシール部品を得た。
【００６２】
（実施例７）
後述する図５に示す冶具２０のシール装着溝２３の底に厚さ０．５ｍｍのステンレス製スペーサを配置してシール装着溝２３をより底上げし、試験用の冶具２０，３０の矩形シール空間に対する充填比が９３％になるように圧縮シールしたことを除き、実施例１と同様にして、実施例５のシール部品を得た。
【００６３】
（比較例１）
水素化ニトリルゴムとして、日本ゼオン株式会社製「Ｚｅｔｐｏｌ １５８Ｔ」に代えて、日本ゼオン株式会社製「Ｚｅｔｐｏｌ  ３７１０」（結合アクリロニトリル量（質量基準）２３．４％、水素化率９５．２％）を用いたこと、及び、ゴム硬度が７０度（ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３による）になるように、シリカ、炭酸カルシウム、カオリンクレーおよび可塑剤の各配合量を、無機系充填材の合計配合量を変えずに適宜調整したこと、を除き、実施例１と同様にして、比較例１のシール部品を得た。
【００６４】
（比較例２）
シリカ（東ソー・シリカ株式会社製「Ｎｉｓｐｉｌ  ＥＲ」）の配合量を５５質量部、炭酸カルシウム（白石カルシウム株式会社製「白艶華ＣＣ」）の配合量を２０質量部、カオリンクレー（白石カルシウム株式会社製「ＫＡＯＦＩＮＥ」）の配合量を２０質量部とし、無機系充填材の合計配合量が９５質量％になるようにしたことを除き、実施例１と同様にして、比較例２のシール部品を得た。
【００６５】
なお、実施例１〜７及び比較例１〜２のシール部品の製造条件を下記表１にまとめて示す。
【００６６】
【表１】
2020128737.tif 000003
【００６７】
＜評価試験＞
得られた実施例１〜７及び比較例１〜２のシール部品を用いて、以下の各評価試験を行った。結果を下記表２にまとめて示す。
【００６８】
[耐多環芳香族成分性試験]
図５に示すアルミニウム製冶具２０，３０を用意した。アルミニウム製冶具３０は、エンジンのシリンダーヘッド側を模したものであり、アルミニウム製冶具２０は、インテークマニホールド側を模したものである。アルミニウム製冶具２０は、長軸３７ｍｍ、短軸２５ｍｍの楕円形状で、高さ１５ｍｍの液体収容部を有し、開口縁より５ｍｍ外側に幅３．５ｍｍ、深さ５ｍｍのシール装着溝２３が設けられている。
【００６９】
アルミニウム製冶具２０に設けられたシール装着溝２３に、実施例５及び７についてのみ既述のステンレス製スペーサを配した上で、実施例１〜７及び比較例１〜３のシール部品１０をそれぞれ装着し、アルミニウム製冶具３０をシール部品１０に押し付けて、圧縮代１．５ｍｍ（アルミニウム製冶具３０とアルミニウム製冶具２０との間隙０．２ｍｍ）でシール部品１０を圧縮した。
【００７０】
アルミニウム製冶具２０，３０間に形成され、シール部品１０でシールされた空間（以下、「収容空間」と称する。）に、模擬多環芳香族含有燃料油（以下、「模擬油」と称する。）を８ｍｌ封入し、６０℃の防爆型恒温槽内で６０℃に保持して、７２時間放置した。
尚、模擬油は、イソオクタン５０容量％＋トルエン５０容量％の混合溶媒（燃料油Ｃ）８０質量％に、フェナントレン２０質量％を混合させたものである。
【００７１】
その後、収容空間から模擬油を抜き取り、シール部品１０をアルミニウム製冶具２０にセットした状態のまま、１１０℃で２４時間、熱処理を実施した。
熱処理の後、アルミニウム製冶具２０にセットした状態で、−３０℃の環境で４時間放置後、気密試験を実施した。
気密試験は、−９０ｋＰａから１０ｋＰａ刻みで１２０ｋＰａまで昇圧し、気密漏れが発生した圧力を記録した。
【００７２】
評価基準は、以下の通りとした。
◎：１２０ｋＰａ以上
〇：５０ｋＰａ以上１２０ｋＰａ未満
×：５０ｋＰａ未満
【００７３】
[耐燃料油性]
耐多環芳香族成分性試験で用いた図５に示すアルミニウム製冶具２０，３０を、耐燃料油性試験においても用いた。当該冶具の収容空間に、イソオクタン５０容量％＋トルエン５０容量％の混合溶媒（燃料油Ｃ）を８ｍｌ封入し、６０℃の防爆型恒温槽内で６０℃に保持して、７２時間放置した。
【００７４】
その後、燃料油Ｃを収容空間から抜き取り、シール部品１０をアルミニウム製冶具２０にセットした状態のまま、−３０℃環境で４時間放置した後、気密試験を実施した。
気密試験は、−９０ｋＰａより１０ｋＰａ刻みで１２０ｋＰａまで昇圧し、気密漏れが発生した圧力を記録した。
【００７５】
評価基準は、以下の通りとした。
◎：１２０ｋＰａ以上
〇：５０ｋＰａ以上１２０ｋＰａ未満
△：３０ｋＰａ以上５０ｋＰａ未満
×：３０ｋＰａ未満
【００７６】
[圧縮永久歪み性]
耐多環芳香族成分性試験で用いた図５に示すアルミニウム製冶具２０，３０を、圧縮永久歪み性においても用いた。当該冶具の収容空間には何も収容せず、恒温槽内において１５０℃で５００時間の熱老化試験を実施した。
【００７７】
その後、恒温槽からアルミニウム製冶具２０，３０を取り出し、３０分間室温で放置後、シール部品１０をアルミニウム製冶具２０から取り外して開放し、シール部品１０の高さ（当初６．７ｍｍ）を測定し、以下の式より圧縮永久歪みを求めた。
圧縮永久歪み（％）＝（ｈｉ−ｈａ）／１．５×１００
（上記式中、ｈｉは 初期シール高さ、ｈａは 熱老化後のシール高さを表す。）
【００７８】
評価基準は、以下の通りとした。
◎：５０％未満
〇：５０％以上７０％未満
△：７０％以上８０％未満
×：圧縮永久歪みが８０％以上
【００７９】
【表２】
2020128737.tif 000004
【符号の説明】
【００８０】
１：シール部品（エンジン吸気系用シール部品）
２：インテークマニホールド
３：シリンダーヘッド
４：燃料噴射装置
５ａ：吸気バルブ
５ｂ：排気バルブ
６：シリンダー
７：ピストン
１０：試験用のシール部品（エンジン吸気系用シール部品）
１１： シール空間
２０：アルミニウム製冶具（インテークマニホールド側）
２１，２３：シール装着溝
２２：両側面
３０：アルミニウム製冶具（シリンダーヘッド側）
【図１】
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【図２】
2020128737.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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