(57)【要約】【課題】カバー本体と樹脂板材との互いの合わせ面をＦＩＰＧにより強固に接着することができるカバーのシール構造を提供する。【解決手段】カバー本体１２の一部に樹脂板材１３を用いたタイミングチェーンケース１において、カバー本体１２と樹脂板材１３との互いの合わせ面１２１，１３１をＦＩＰＧによりシールするようにしたシール構造を前提とする。そして、樹脂板材１３を、そのカバー本体１２１との合わせ面１３１にプラズマ照射処理を施した状態で、ＦＩＰＧによりカバー本体１２の開口１１周縁に接着している。【選択図】図１
2010019308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバー本体の一部に樹脂部分を用いたカバーにおいて、上記カバー本体と上記樹脂部分との互いの合わせ面を弾性シール材によりシールするようにしたシール構造であって、
上記樹脂部分は、そのカバー本体との合わせ面にプラズマ照射が施された状態で上記弾性シール材により上記カバー本体に接着されていることを特徴とするカバーのシール構造。
【請求項２】
請求項１に記載のカバーのシール構造において、
上記弾性シール材としては、ＦＩＰＧが適用されていることを特徴とするカバーのシール構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカバーのシール構造において、
上記カバーとしては、自動車用エンジンにおけるタイミングチェーンケースが適用されていることを特徴とするカバーのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバー本体の一部に樹脂部分を用いたカバーのシール構造に関し、詳しくは、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面を弾性シール材によりシールするようにしたものに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車用エンジンのタイミング駆動部を覆うフロントカバーにあっては、金属材からなるフランジ部と、樹脂材からなるカバー部とで構成し、このカバー部をフランジ部側まで延設せしめてガスケットを一体化させ、そのガスケットを介してフランジ部をエンジンのブロック部に対しボルト締結することによって、カバー部をフランジ部に対し締着により固定するようにしたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。また、カバー部とフランジ部との互いの合わせ面を接着剤により固定することも行われている。
【特許文献１】実公平６−１２２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のものは、カバー本体の一部に用いられるカバー部としての樹脂部分をフランジ部としてのカバー本体に対し締着により固定しているため、カバー本体の裏面に沿って樹脂部分を延設したガスケットに対しその周方向において均一の面圧が必要となる。そのため、ボルトなどの締付具をガスケットの周方向所定間隔おきに多数要し、締め付け工数が嵩むといった不具合がある。
【０００４】
しかも、樹脂部分をカバー本体の締着部位まで延設してガスケットを形成しなければならないため、樹脂部分を設けるに当たって制約を受け、樹脂部分のレイアウトの自由度が制限されることになる。その上、ガスケットがカバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面での凹凸などによって複雑な三次元的形状となると、安定した面圧を得ることが困難となる。
【０００５】
一方、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面を接着剤により固定する場合には、接着剤の冷熱による膨縮を考慮して、接着剤としては弾性シール材が適用されている。このような弾性シール材が用いられていても、樹脂部分に対する接着力が弱く、容易に剥離してシール性を十分に確保することができないのが現状であった。これは、樹脂部分のカバー本体との合わせ面に、弾性シール材のヒドロキシル基に対し高い密度で水素結合させるに十分なヒドロキシル基が存在しないからである。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面を弾性シール材により強固に接着することができるカバーのシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、カバー本体の一部に樹脂部分を用いたカバー、例えば自動車用エンジンにおけるタイミングチェーンケースなどにおいて、上記カバー本体と上記樹脂部分との互いの合わせ面を弾性シール材によりシールするようにしたシール構造を前提とする。そして、上記樹脂部分を、そのカバー本体との合わせ面にプラズマ照射を施した状態で、ＦＩＰＧ（Ｆｏｒｍｅｄ  Ｉｎ  Ｐｌａｃｅ  Ｇａｓｋｅｔ）などの弾性シール材により上記カバー本体に接着している。
【０００８】
この特定事項により、樹脂部分は、そのカバー本体との合わせ面にプラズマ照射を施した状態、つまりプラズマ照射によりカバー本体との合わせ面でのヒドロキシル基を増加させた状態で、ＦＩＰＧなどの弾性シール材によりカバー本体の合わせ面（樹脂部分との合わせ面）に接着されている。これにより、樹脂部分のカバー本体との合わせ面においてヒドロキシル基が増加しているために弾性シール材のヒドロキシル基との水素結合が高い密度で行われ、樹脂部分のカバー本体との合わせ面に対する弾性シール材の接着力が強くなって、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面を弾性シール材により強固に接着することが可能となり、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面でのシール性を十分に確保することが可能となる。
【０００９】
しかも、樹脂部分をカバー本体の締着部位まで延設したガスケットをカバー本体に対し締着により固定していたもののように、ボルトなどの締付具を多数必要とせず、弾性シール材によりカバー本体および樹脂部分の合わせ面同士が強固に接着されて、締め付け工数を廃止または削減して作業効率を図ることが可能となる上、樹脂部分をカバー本体の締着部位まで延設する必要がなくなって樹脂部分のレイアウトの自由度を拡大することが可能となる。更に、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面が凹凸などによって複雑な三次元的形状となっていても、樹脂部分の合わせ面に対しプラズマがもれなく照射され、弾性シール材との水素結合が高い密度で行われ、安定した接着力を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、要するに、樹脂部分を、そのカバー本体との合わせ面にプラズマ照射を施した状態で、ＦＩＰＧなどの弾性シール材によりカバー本体に接着することで、樹脂部分のカバー本体との合わせ面に対し増加したヒドロキシル基と、弾性シール材のヒドロキシル基とを互いに高い密度で水素結合させ、カバー本体と樹脂部分とを強固に接着して、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面でのシール性を十分に確保することができる。しかも、樹脂部分をカバー本体に取り付けるに当たり、ボルトなどの締付具を多数必要とせず、弾性シール材によりカバー本体および樹脂部分の合わせ面同士を強固に接着して、作業効率を図ることができる上、樹脂部分のレイアウトの自由度を拡大することができる。更に、カバー本体と樹脂部分との互いの合わせ面の形状に拘わらず、樹脂部分の合わせ面に対しプラズマをもれなく照射して弾性シール材との水素結合を高い密度で行え、安定した接着力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は車両用エンジンの前面に取り付けられるタイミングチェーンケース（カバー）の斜視図であって、このタイミングチェーンケース１は、その左右両側を上下方向に延びるフランジ部１０，１０を有し、この各フランジ１０に設けられたボルト孔１００，１００，…（図１では左側のフランジ１０のもののみ示す）を介して挿通されるボルト（図示せず）によってシリンダブロックの前面に対し取り付けられている。そして、タイミングチェーンケース１は、上部中央に開口１１を有する金属製のカバー本体１２と、このカバー本体１２の開口を閉塞する樹脂部分としての平板状の樹脂板材１３とを備えている。なお、タイミングチェーンケース１の下部中央の開口は、クランクシャフト（図示せず）が挿通される挿通孔１４である。
【００１３】
樹脂板材１３は、カバー本体１２の開口１１よりも若干大きく形成されており、そのカバー本体１２との合わせ面１３１（樹脂板材１３の周囲）と、カバー本体１２の合わせ面１２１（開口１１の周縁）とが弾性シール材としてのＦＩＰＧ２（図２に表れる）によりシールされている。
【００１４】
ところで、樹脂板材１３のカバー本体１２との合わせ面１３１（樹脂板材１３の合わせ面１３１）と、カバー本体１２の合わせ面１２１とをＦＩＰＧ２により接着する場合、カバー本体１２の合わせ面１２１に対するＦＩＰＧ２の接着力は問題ないものの、樹脂板材１３の合わせ面１３１に対するＦＩＰＧ２の接着力は弱いものとなる。これは、樹脂板材１３の合わせ面１３１に、ＦＩＰＧ２を水素結合させるに十分なヒドロキシル基が存在しないからである。
【００１５】
そのため、本実施形態では、図２に示すように、樹脂板材１３のカバー本体１２との合わせ面１３１を、ＦＩＰＧ２による接着前に噴射ノズル３を用いたプラズマ照射処理により予め表面改質することによって処理している。
【００１６】
具体的には、図３に示すように、プラズマ照射処理により表面改質する前の樹脂板材１３のカバー本体１２との合わせ面１３１には、ＦＩＰＧ２を水素結合させるに十分なヒドロキシル基が存在しないことが判る。
【００１７】
そこで、所定の圧力（低気圧または大気圧）のガスに対し直流または交流電界により放電を発生せしめ、高度に電離したガス状態のプラズマを噴射ノズル３からジェット状に噴射して、樹脂板材１３のカバー本体１２との合わせ面１３１（図２に一点鎖線で示すＦＩＰＧ２の塗布ライン）に照射し、プラズマ照射処理による樹脂板材１３の合わせ面１３１の表面改質を行う。このとき、プラズマ照射処理の放電条件は、特に限定はないが、圧力が１０Ｔｏｒｒ以下であることが好ましい。また、電源のプラズマ励磁電界周波数は、直流、５０Ｈｚなどの定周波交流、１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の交流、１３．５６ＭＨｚなどのラジオ波、２．４５ＧＨｚなどのマイクロ波などが利用できるが、そのうち、１３．５６ＭＨｚなどのラジオ波が好ましい。また、ガスとしては、特に限定されるものではなく、アルゴンガス、酸素、空気、窒素、ヘリウムガス、フッ素系ガス、アンモニアなどのうちのいずれかが用いられるが、そのうち、アンモニア、酸素、アルゴンガス、窒素を用いるのが好ましい。更に、プラズマ照射としては、ＩＣＰ高密度プラズマ照射、ＲＩＥ汎用プラズマ照射、大気圧プラズマ照射などが好適である。
【００１８】
このプラズマ照射処理により、図４に示すように、樹脂板材１３のカバー本体１２との合わせ面１３１が表面改質され、樹脂板材１３の合わせ面１３１には、ヒドロキシル基が増加していることが判る。
【００１９】
そして、プラズマ照射処理により表面改質された樹脂板材１３の合わせ面１３１に、塗布ラインに沿ってＦＩＰＧ２を塗布すると、図５に示すように、樹脂板材１３の合わせ面１３１において増加している大量のヒドロキシル基とＦＩＰＧ２のヒドロキシル基とが互いに高い密度で水素結合し、樹脂板材１３の合わせ面１３１とＦＩＰＧ２とが強固に接着していることが判る。
【００２０】
また、カバー本体１２の合わせ面１２１および樹脂板材１３の合わせ面１３１には、それぞれ複数のボルト挿通孔１２２，１３２が設けられ、ＦＩＰＧ２によるカバー本体１２および樹脂板材１３の合わせ面１２１，１３１同士の接着を位置ズレすることなく行う上で、各ボルト挿通孔１２２，１３２のうちの適宜箇所、例えば２〜３箇所へのボルトによる仮固定が行われるようになっている。
【００２１】
したがって、上記実施形態では、樹脂板材１３は、そのカバー本体１２との合わせ面１３１にプラズマ照射処理が施された状態、つまりプラズマ照射処理によりカバー本体１２との合わせ面１３１でのヒドロキシル基を増加させた状態で、ＦＩＰＧ２によりカバー本体１２の合わせ面１２１（樹脂板材１３との合わせ面１２１）に接着されている。これにより、樹脂板材１３のカバー本体１２との合わせ面１３１においてヒドロキシル基が増加しているためにＦＩＰＧ２のヒドロキシル基との水素結合が高い密度で行われ、樹脂板材１３のカバー本体１２との合わせ面１３１に対するＦＩＰＧ２の接着力が強くなって、カバー本体１２と樹脂板材１３との互いの合わせ面１２１，１３１をＦＩＰＧ２により強固に接着することができ、カバー本体１２と樹脂板材１３との互いの合わせ面１２１，１３１でのシール性を十分に確保することができる。
【００２２】
しかも、樹脂板材（樹脂部分）をカバー本体の締着部位まで延設したガスケットをカバー本体に対し締着により固定していたもののように、ボルトなどの締付具を多数必要とせず、ＦＩＰＧ２によるカバー本体１２および樹脂板材１３の合わせ面１２１，１３１同士の接着に位置ズレが危惧される場合のみ適宜箇所へのボルトによる仮固定するに止められ、締め付け工数を廃止または削減して作業効率を図ることができる上、樹脂板材をカバー本体の締着部位まで延設する必要がなくなって樹脂板材のレイアウトの自由度を拡大することができる。更に、カバー本体１２と樹脂板材１３との互いの合わせ面１２１，１３１が凹凸などによって複雑な三次元的形状となっていても、噴射ノズル３からジェット状に噴射されたプラズマが樹脂板材１３の合わせ面１３１に対しもれなく照射され、ＦＩＰＧ２との水素結合が高い密度で行われ、安定した接着力を確保することができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、タイミングチェーンケース１に適用した場合について述べたが、オイルパンやヘッドカバーにも適用できるのはもちろんである。
【００２４】
また、上記実施形態では、弾性シール材としてＦＩＰＧ２を適用したが、これに限定されるものではなく、冷熱による膨縮を考慮して弾性を有しかつヒドロキシル基同士が水素結合される接着剤であればなんでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るタイミングチェーンケースの分解斜視図である。
【図２】樹脂板材をカバー本体側から見た背面図である。
【図３】プラズマ照射処理前の合わせ面に存在するヒドロキシル基の状態を示す樹脂板材の断面図である。
【図４】プラズマ照射処理後の合わせ面において増加したヒドロキシル基の状態を示す樹脂板材の断面図である。
【図５】プラズマ照射処理後の合わせ面において増加したヒドロキシル基とＦＩＰＧのヒドロキシル基との水素結合状態を示す樹脂板材の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１２      カバー本体
１２１    合わせ面
１        タイミングチェーンケース（カバー）
１３      樹脂板材（樹脂部分）
１３１    合わせ面
２        ＦＩＰＧ（弾性シール材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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