(57)【要約】      （修正有）【課題】締結固定される２つの部材の合わせ面が、金属面以外の合わせ面や油分が付着した合わせ面であっても、合わせ面を確実にシールする。【解決手段】金属製のケースの側壁２には、その上端面に溝部７ａが形成されている。樹脂製のカバー４のフランジ部８は、その下端面で側壁２の上端面と当接する。フランジ部８の下端面には、溝部７ａと対向する位置に、溝部７ｂが形成されている。カバー４がケースに締結固定された状態では、溝部７ａと溝部７ｂとにより、溝部７が形成される。フランジ部８には、外部と溝部７とを連通するシール材充填用の連通孔１１、１２が形成されている。発泡性シール材は、液状態で連通孔１１から圧入されて溝部７及び連通孔１２に充填され、硬化過程で発泡して体積膨張し、この膨張圧力により、ケースの側壁２の上端面と、カバー４のフランジ部８の下端面との間をシールする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに締結固定された２つの部材の合わせ面をシールするシール構造であって、
前記２つの部材のうちの少なくとも一方の前記合わせ面に形成され、発泡性シール材が充填される溝部と、
前記２つの部材のうちの少なくとも一方に形成され、外部と前記溝部とを連通するシール材充填用の連通孔と、を備え、
前記発泡性シール材は、前記２つの部材が締結固定された状態で、前記溝部に液状態で充填された後に、硬化過程で発泡して体積膨張し、この膨張圧力により前記合わせ面をシールすることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記溝部は、前記２つの部材のうちの一方の前記合わせ面に形成された第１の溝部と、前記２つの部材のうちの他方の前記合わせ面に形成され、かつ、前記第１の溝部に対向する第２の溝部と、を備えることを特徴とする請求項１記載のシール構造。
【請求項３】
前記第１の溝部及び第２の溝部は、各々の断面形状が、同径の半円状であることを特徴とする請求項２記載のシール構造。
【請求項４】
前記シール材充填用の連通孔は、外部より前記発泡性シール材が圧入される第１の連通孔と、前記溝部内に充填された後の余剰の前記発泡性シール材が充填される第２の連通孔と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のシール構造。
【請求項５】
前記第２の連通孔の断面積は、前記第１の連通孔の断面積に比べて大きいことを特徴とする請求項４記載のシール構造。
【請求項６】
前記発泡性シール材は、発泡シリコーンであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のシール構造。
【請求項７】
前記２つの部材のうちの一方は、外部に露出する部品が取付けられた本体であり、前記２つの部材のうちの他方は、前記部品を包覆しつつ前記本体に締結固定されるカバーであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のシール構造。
【請求項８】
前記２つの部材のうちの一方は金属部材であり、前記２つの部材のうちの他方は樹脂部材であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに締結固定された２つの部材の合わせ面をシールするシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、エンジンの吸気弁及び排気弁開閉用のカム軸を駆動するタイミングギヤ等の伝動部材を収容する鋳造タイミングギヤケースを、クランクケース前端のフロントプレートに装着する場合に、まず、タイミングギヤケースの側壁後端の当接面とフロントプレートとの間に液状ガスケットを塗布し、次に、タイミングギヤケースをフロントプレートにボルト締結して、両者を油密に圧接固着することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−５００４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、互いに締結固定される２つの部材の合わせ面をシールする方法としては、合わせ面にＦＩＰＧ（Formed In Place Gasket）等の液状ガスケットを塗布してから２つの部材を締結固定し、この液状ガスケットの接着力により、合わせ面でのシール性を確保することが考えられる。
【０００５】
ここで、合わせ面が金属面である場合には、液状ガスケットが金属面の水酸基と化学結合（共有結合）することにより、液状ガスケットの接着力が確保される。
【０００６】
しかしながら、合わせ面が樹脂面である場合には、樹脂面に水酸基が存在しないことにより、液状ガスケットの接着力を確保することができないので、合わせ面にて洩れが生じる可能性がある。
【０００７】
また、合わせ面が金属面であっても、合わせ面に油分が付着している場合には、油分の介在により液状ガスケットの接着強度が大幅に低下するので、合わせ面にて洩れが生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑み、金属面以外の合わせ面や油分が付着した合わせ面であっても、合わせ面を確実にシールすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため本発明では、互いに締結固定された２つの部材の合わせ面をシールするシール構造として、２つの部材のうちの少なくとも一方の合わせ面に形成され、発泡性シール材が充填される溝部と、２つの部材のうちの少なくとも一方に形成され、外部と溝部とを連通するシール材充填用の連通孔と、を備える。また、発泡性シール材は、２つの部材が締結固定された状態で、溝部に液状態で充填された後に、硬化過程で発泡して体積膨張し、この膨張圧力により合わせ面をシールする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、合わせ面の溝部に充填された発泡性シール材の膨張圧力により合わせ面をシールするので、合わせ面の材質や油分付着状況に関係なく、発泡性シール材の膨張圧力により確実に合わせ面をシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における、互いに締結固定されたケース及びカバーの合わせ面でのシール構造を示す概略平面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面における部分断面図
【図３】本発明の第２の実施形態におけるエンジンの概略側面図
【図４】同上エンジンの概略正面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態における、互いに締結固定されたケース及びカバーの合わせ面でのシール構造の概略構成を示す。尚、図１及び図２に示すシール構造は簡易モデルであって、互いに締結固定されたケース及びカバーの材質や形状を限定するものではない。
【００１４】
金属製のケース１は、上面開放の箱状であり、その側壁２には、ケース１の内方に向かって突出する複数のボス部３が形成されている。ボス部３の上端部には、後述するカバー４取付け用の雌ねじ部５が形成されている。
【００１５】
側壁２の上端面６には、その全周にわたって、断面形状が半円状の溝部（第１の溝部）７ａが形成されている。尚、溝部７ａは、ボス部３近傍では、雌ねじ部５より内側の上端面６に形成されている。
【００１６】
ケース１の上面開放部を覆うように設けられる樹脂製のカバー４は矩形形状であり、その周縁にフランジ部８を備え、フランジ部８の下端面９でケース１の側壁２の上端面６と当接する。ここで、ケース１の側壁２の上端面６と、カバー４のフランジ部８の下端面９とは、本発明における「２つの部材の合わせ面」に対応している。
【００１７】
フランジ部８には、雌ねじ部５と対応する位置に、ボルト挿入孔１０が貫通形成されている。カバー４は、図示しないボルトにより、ボルト挿入孔１０及び雌ねじ部５を介して、ケース１に締結固定されている。
【００１８】
フランジ部８の下端面９には、その全周にわたって、溝部７ａと対向する位置に、溝部（第２の溝部）７ｂが形成されている。ここで、溝部７ｂは、ボルト挿入孔１０近傍では、ボルト挿入孔１０より内側の下端面９に形成されている。また、溝部７ｂは、溝部７ａと同径の半円状の断面形状である。従って、カバー４がケース１に締結固定された状態では、溝部７ａと溝部７ｂとにより、断面形状が円形状の溝部７が形成される。
【００１９】
フランジ部８には、外部と溝部７とを連通する２つの連通孔１１、１２が形成されている。
【００２０】
連通孔（第１の連通孔）１１は、フランジ部８の一側に形成され、後述する発泡性シール材が外部から圧入される。
【００２１】
連通孔（第２の連通孔）１２は、フランジ部８の他側に形成され、溝部７に充填された後の余剰の発泡性シール材が充填される。ここで、連通孔１１の断面積に比べて、連通孔１２の断面積を大きくしている。これは、連通孔１２の断面積を大きくすることにより、発泡性シール材が連通孔１２に充填される際の圧力損失を抑制して、発泡性シール材が確実に連通孔１２に充填されるようにするためである。
【００２２】
発泡性シール材は、液状態で、外部から連通孔１１を介して溝部７及び連通孔１２に充填される。そして、溝部７及び連通孔１２に充填された発泡性シール材は、硬化過程で発泡して体積膨張し、この膨張圧力により、ケース１の側壁２の上端面６と、カバー４のフランジ部８の下端面９との間（すなわち、互いに締結固定されたケース１とカバー４との合わせ面）をシールする。
【００２３】
発泡性シール材の一例としては、発泡シリコーンを挙げることができる。特に、２成分型の発泡シリコーンを用いる場合には、発泡シリコーンを構成する２液を混合して反応を開始させた直後に、この混合液を外部から連通孔１１を介して溝部７及び連通孔１２に充填する。溝部７及び連通孔１２に充填された混合液は、その硬化過程で発泡して体積膨張し、この膨張圧力により、ケース１の側壁２の上端面６と、カバー４のフランジ部８の下端面９との間をシールする。
【００２４】
従って、ケース１とカバー４との合わせ面をシールする手順としては、まず、溝部７ａと溝部７ｂとを対向させつつ、ケース１の側壁２の上端面６と、カバー４のフランジ部８の下端面９とを重ね合わせて、両者をボルトで締結固定する。次に、発泡性シール材を、液状態で、液状パッキンとして、外部から連通孔１１を介して溝部７及び連通孔１２に充填する。充填された発泡性シール材は、硬化過程で発泡して体積膨張し、この膨張圧力により、ケース１の側壁２の上端面６と、カバー４のフランジ部８の下端面９との間をシールする。
【００２５】
尚、前述のシール構造において、溝部７は、ケース１とカバー４との合わせ面の全周にわたって形成されているが、この他、溝部７は、合わせ面の形状に応じて、任意に形成することが可能である。
【００２６】
本実施形態によれば、互いに締結固定されたケース１とカバー４との合わせ面の溝部７に充填された発泡性シール材の膨張圧力により合わせ面をシールするので、合わせ面の材質に関係なく、発泡性シール材の膨張圧力により確実に合わせ面をシールすることができる。
【００２７】
また本実施形態によれば、溝部７は、ケース１の側壁２の上端面６に形成された溝部７ａと、カバー４のフランジ部８の下端面９に形成され、かつ、溝部７ａに対向する溝部７ｂと、を備え、溝部７ａ、７ｂは、各々の断面形状が、同径の半円状である。これにより、カバー４がケース１に締結固定された状態では、溝部７の断面形状が円形状になるので、溝部７に充填された発泡性シール材の膨張圧力を、溝部７の径方向内側から径方向外側に向けて均等にかけることができる。尚、本実施形態では、カバー４がケース１に締結固定される前に予め形成された溝部７ａ、７ｂを重ね合わせて溝部７を形成しているが、この他、カバー４がケース１に締結固定される前に、ケース１及びカバー４のいずれか一方の合わせ面のみに溝部７を予め形成してもよい。
【００２８】
また本実施形態によれば、外部と溝部７とを連通するシール材充填用の連通孔として、外部より発泡性シール材が圧入される連通孔１１と、溝部７内に充填された後の余剰の発泡性シール材が充填される連通孔１２と、を備え、連通孔１２の断面積は、連通孔１１の断面積に比べて大きく形成されている。これにより、発泡性シール材が連通孔１２に充填される際の圧力損失を抑制することができるので、発泡性シール材をスムーズに連通孔１２に導くことができる。尚、本実施形態では、連通孔１１、１２を、カバー４に形成しているが、この他、連通孔１１、１２を、ケース１に形成してもよい。
【００２９】
尚、本実施形態にて示したシール構造の原理を、エンジンの本体に締結固定されるチェーンカバーのシール構造に適用することが可能である。
【００３０】
この適用例を本発明の第２の実施形態として、以下、図３及び図４を用いて説明する。
【００３１】
図３及び図４は、本発明の第２の実施形態におけるエンジンの概略構成を示す。
【００３２】
エンジンの本体は、複数のシリンダボアが列設される金属製のシリンダブロック２１と、シリンダブロック２１の上面にガスケットを介して締結される金属製のシリンダヘッド２２と、シリンダブロック２１の下方にガスケットを介して取付けられる金属製のオイルパン２３と、を含んで構成される。
【００３３】
シリンダブロック２１の下部には、エンジンの各気筒の燃焼圧力によるピストンの往復運動を回転運動に変換するクランク軸２４が枢支され、シリンダヘッド２２の上部には、エンジンの吸気弁及び排気弁をそれぞれ開閉するカム軸２５、２６が枢支されている。
【００３４】
そして、シリンダブロック２１及びシリンダヘッド２２の前面２１ａ、２２ａ側で、シリンダブロック２１の前面２１ａより突出しているクランク軸２４の端部に小径のクランクスプロケット２７を取付け、シリンダヘッド２２の前面２２ａより突出しているカム軸２５、２６の端部に大径のスプロケット２８、２９を取付け、これらのスプロケット２７、２８、２９にチェーン３０を巻掛けて、クランク軸２４により、その１／２の速度で、カム軸２５、２６を駆動している。尚、チェーン３０には、クランクスプロケット２７とカムスプロケット２８、２９との間で、テンショナー及びチェーンガイドを作用させているが、図示していない。また、スプロケット２７、２８、２９及びチェーン３０は、本発明における「外部に露出する部品」に対応している。
【００３５】
そして、スプロケット２７、２８、２９及びチェーン３０を包覆するように、樹脂製のチェーンカバー３１を設け、このチェーンカバー３１の周縁フランジ部３１ａをシリンダヘッド２２、シリンダブロック２１及びオイルパン２３の前面２２ａ、２１ａ及び２３ａ側の周縁フランジ部にボルトで締結固定する。
【００３６】
一方、オイルパン２３は、潤滑用のオイルが貯留されており、このオイルを図示しないオイルポンプにより吸入・吐出して、エンジン各部を潤滑するようにしており、一部のオイルは、シリンダヘッド２２上部の動弁機構（カム軸２５、２６を含む）に供給されて、その潤滑に用いられる。
【００３７】
シリンダヘッド２２側の動弁機構の潤滑に用いられたオイルは、シリンダヘッド２２側のオイル回収通路３２に集められた後、シリンダブロック２１に形成されたオイル落とし通路３３に導かれる。
【００３８】
オイル落とし通路３３は、一端がシリンダブロック２１の上面に開口し、この開口部から下方に向かった後、気筒列方向に前面側に向かい、他端がシリンダブロック２１の前面２１ａに開口している。
【００３９】
シリンダヘッド２２からシリンダブロック２１のオイル落とし通路３３を落ちてきたオイルは、シリンダブロック前面２１ａの開口部から、チェーンカバー３１内に供給され、チェーンカバー３１内を流下して、オイルパン２３に戻される。
【００４０】
ここで、本実施形態と、前述の第１の実施形態との対応関係を説明する。
【００４１】
本実施形態におけるシリンダヘッド２２、シリンダブロック２１及びオイルパン２３の前面２２ａ、２１ａ及び２３ａ側の周縁フランジ部は、前述の第１の実施形態におけるケース１の側壁２に対応する。また、本実施形態におけるチェーンカバー３１の周縁フランジ部３１ａは、前述の第１の実施形態におけるカバー４のフランジ部８に対応する。
【００４２】
これらの対応関係に基づいて、シリンダヘッド２２、シリンダブロック２１及びオイルパン２３の前面２２ａ、２１ａ及び２３ａ側の周縁フランジ部と、チェーンカバー３１の周縁フランジ部３１ａとの合わせ面に、前述の溝部７ａ、７ｂを、周縁フランジ部の締結固定前に予め形成すると共に、チェーンカバー３１に、前述の連通孔１１、１２を、周縁フランジ部の締結固定前に予め形成する。
【００４３】
そして、周縁フランジ部の締結固定後に、発泡性シール材を、液状態で、外部から連通孔１１を介して溝部７及び連通孔１２に充填する。溝部７及び連通孔１２内の発泡性シール材は、硬化過程で発泡して体積膨張し、この膨張圧力により、シリンダヘッド２２、シリンダブロック２１及びオイルパン２３の前面２２ａ、２１ａ及び２３ａ側の周縁フランジ部と、チェーンカバー３１の周縁フランジ部３１ａとの合わせ面をシールする。
【００４４】
特に本実施形態によれば、外部に露出する部品（スプロケット２７、２８、２９及びチェーン３０）が取付けられたエンジンの本体と、樹脂製のチェーンカバー３１との合わせ面に溝部７を形成し、この溝部７に充填された発泡性シール材の膨張圧力により合わせ面をシールするので、合わせ面の油分付着状況に関係なく、発泡性シール材の膨張圧力により確実に合わせ面をシールすることができる。
【００４５】
尚、本発明の実施の形態では、金属部材と樹脂部材とが締結固定される前に予め形成された溝部７ａ、７ｂを重ね合わせて溝部７を形成しているが、この他、金属部材と樹脂部材とが締結固定される前に、金属部材及び樹脂部材のいずれか一方の合わせ面のみに溝部７を予め形成してもよい。
【００４６】
また、本発明の実施の形態では、互いに締結固定される金属部材及び樹脂部材のうち、樹脂部材に連通孔１１、１２を形成しているが、この他、連通孔１１、１２を、金属部材に形成してもよい。
【００４７】
また、本発明の実施の形態では、金属部材と樹脂部材との合わせ面に溝部７が形成されているが、この他、樹脂部材同士の合わせ面に溝部７が形成されてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  ケース
２  側壁
３  ボス部
４  カバー
５  雌ねじ部
６  上端面（合わせ面）
７  溝部
７ａ  溝部（第１の溝部）
７ｂ  溝部（第２の溝部）
８  フランジ部
９  下端面（合わせ面）
１０  ボルト挿入孔
１１  連通孔（第１の連通孔）
１２  連通孔（第２の連通孔）
２１  シリンダブロック
２２  シリンダヘッド
２３  オイルパン
２４  クランク軸
２５、２６  カム軸
２７  クランクスプロケット
２８、２９  カムスプロケット
３０  チェーン
３１  チェーンカバー
３２  オイル回収通路
３３  オイル落とし通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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