(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転して流体に速度成分を付与するベーンと、
ベーンの外周端に対峙するポンプ室壁と、
ポンプ室壁面によって画成されるポンプ室と、
ベーンの背後でポンプ室壁に連接する第一シール面と、
液体ガスケットを介して第一シール面に接合する第二シール面と、
ポンプ室に面し、第一シール面に対して傾斜する第一面取り部と、
ポンプ室に面し、第二シール面に対して傾斜する第二面取り部と、
第一面取り部と第二面取り部の間に画成されて液体ガスケットが充填される外側シール溝と、
を備える液体ガスケットシール構造において、
第一シール面と第一面取り部の交点を第二シール面と第二面取り部の交点に対してベーンに近接する方向にオフセットし、
第一面取り部側の外側シール溝の容積が第二面取り部側の外側シール溝の容積に対して小さいことを特徴とする液体ガスケットシール構造。
【請求項２】
エンジンブロックの前面側にクランクシャフトの回転をウォータポンプに伝達するチェーンを備え、
エンジンブロックの前面にポンプ室を画成し、
前記ポンプ室とチェーンが循環するチェーン室とを仕切るチェーンケースリヤを備え、
エンジンブロックに前記第一シール面と第一面取り部をそれぞれ形成し、
チェーンケースリヤに前記第二シール面と第二面取り部をそれぞれ形成したことを特徴とする請求項１に記載の液体ガスケットシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体ガスケットシール構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンに備えられるウォータポンプ等にあっては、ポンプ室を画成する２つの部材を合成ゴム等からなる液体ガスケットを介して接合する液体ガスケットシール構造を備えるものがある。
【０００３】
この種の液体ガスケットシール構造は、液体ガスケットを介して互いに接合する各部材にシール面と、シール面に連接して傾斜する面取り部がそれぞれ形成され、各面取り部の間にはポンプ室に面して開口する外側シール溝が画成される。各面取り部は対称的に形成され、外側シール溝は三角形の断面をもっている。
【０００４】
各部材のシール面を液体ガスケットを介して接合する際、各シール面の間から液体ガスケットが押し出されるが、この各シール面の間から押し出される液体ガスケットが外側シール溝に充填される。これにより、液体ガスケットが各部材の接合部から大きくはみ出すことがなく、ウォータポンプのベーン等と干渉することが防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の液体ガスケットシール構造にあっては、外側シール溝に充填された液体ガスケットは、ポンプ室の水流にさらされるため、液体ガスケットが外側シール溝から剥がれる可能性がある。
【０００６】
これに対処して、液体ガスケットを外側シール溝から剥がれにくくするためには、三角形の断面をした外側シール溝の拡がり角度を小さく形成する必要がある。
【０００７】
しかしながら、自動車用エンジンに備えられるウォータポンプ等にあっては、外側シール溝の深さが制約されることにより、外側シール溝に所定容積を確保するためには、三角形の断面をした外側シール溝の拡がり角度を大きく設定する必要があり、液体ガスケットが外側シール溝から剥がれやすくなるという問題点が考えられる。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解消し、液体ガスケットが面取り部から剥がれにくいシール構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の液体ガスケットシール構造は、
回転して流体に速度成分を付与するベーンと、
ベーンの外周端に対峙するポンプ室壁と、
ポンプ室壁面によって画成されるポンプ室と、
ベーンの背後でポンプ室壁に連接する第一シール面と、
液体ガスケットを介して第一シール面に接合する第二シール面と、
ポンプ室に面し、第一シール面に対して傾斜する第一面取り部と、
ポンプ室に面し、第二シール面に対して傾斜する第二面取り部と、
第一面取り部と第二面取り部の間に画成されて液体ガスケットが充填される外側シール溝と、
を備える液体ガスケットシール構造において、
第一シール面と第一面取り部の交点を第二シール面と第二面取り部の交点に対してベーンに近接する方向にオフセットし、
第一面取り部側の外側シール溝の容積が第二面取り部側の外側シール溝の容積に対して小さくする。
【００１１】
請求項２に記載の液体ガスケットシール構造は、請求項１に記載の発明において、
エンジンブロックの前面側にクランクシャフトの回転をウォータポンプに伝達するチェーンを備え、
エンジンブロックの前面にポンプ室を画成し、
前記ポンプ室とチェーンが循環するチェーン室とを仕切るチェーンケースリヤを備え、
エンジンブロックに前記第一シール面と第一面取り部をそれぞれ形成し、
チェーンケースリヤに前記第二シール面と第二面取り部をそれぞれ形成する。
【００１２】
【作用】
請求項１に記載の液体ガスケットシール構造において、第一シール面と第二シール面を液体ガスケットを介して接合する際、各シール面の間から液体ガスケットが押し出されるが、この各シール面の間から押し出される液体ガスケットが外側シール溝に充填される。これにより、液体ガスケットが各部材の接合部から大きくはみ出すことがなく、例えばウォータポンプのベーン等と干渉することが防止される。
【００１３】
第一シール面と第一面取り部の交点を第二シール面と第二面取り部の交点に対してオフセットすることにより、外側シール溝の断面は２つの三角形を合成した楔形となる。
【００１４】
したがって、本発明による外側シール溝は、その拡がり角度が単純な三角形の断面をもつ従来の外側シール溝に比べて小さくなり、液体ガスケットが外側シール溝から剥がれにくくなる。
【００１５】
請求項２に記載の液体ガスケットシール構造において、外側シール溝に充填される液体ガスケットのうち第一面取り部に付着する部位は、ベーンに近接して比較的強い流体圧を受ける。
【００１６】
これに対処して、第一面取り部が第二面取り部に対してベーンに近接する方向にオフセットされることにより、ベーンに生起される流れの勢力が比較的強い領域に面する液体ガスケットの容積を削減し、液体ガスケットが外側シール溝から剥がれることを防止できる。
【００１７】
請求項３に記載の液体ガスケットシール構造において、エンジンブロックの第一シール面とチェーンケースリヤの第二シール面の間に介装された液体ガスケットによりポンプ室とチェーン室の密封がはかられる。
【００１８】
第一シール面と第一面取り部の交点を第二シール面と第二面取り部の交点に対してオフセットすることにより、外側シール溝の深さを小さくしつつ、液体ガスケットが外側シール溝から剥がれにくくし、ウォータポンプまわりのコンパクト化がはかれる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜図３は、本発明に係るウォータポンプ１を備えたエンジンの前部の断面図である。
【００２１】
シリンダブロック（エンジンブロック）２の前面を覆うようにチェーンケースリヤ４が取付けられる。チェーンケースリヤ４の前面を覆うようにフロントカバー５が取付けられ、両者の間にチェーン室６が画成される。
【００２２】
ウォータポンプ１は、シリンダブロック２の前面に形成されたポンプ室３１と、このポンプ室３１に収装されるウォータポンプユニット３２から構成される。
【００２３】
ウォータポンプユニット３２は、チェーンケースリヤ４に取付けられるポンプハウジング４４と、駆動軸２０を回転自在に支持する軸受４５と、駆動軸２０の先端に取付けられたベーン４６と、駆動軸２０の基端に取付けられたポンプスプロケット２１を主体としている。
【００２４】
図示しないカムスプロケットとクランクスプロケットの間に掛け回されるチェーン１２は、ポンプスプロケット２１に噛合う。これにより、クランシャフトの回転がチェーン１２およびポンプスプロケット２１を介してウォータポンプ１の駆動軸２０に伝達される。
【００２５】
ウォータポンプ１は、そのベーン４６が回転することにより、エンジンの図示しないウォータジャケットを循環する冷却水をシリンダブロック２に円形に開口したポンプ入口３５から吸い込み、ポンプ室３１から図示しない冷却水通路を通ってラジエータ等に圧送するようになっている。
【００２６】
ポンプハウジング４４とベーン４６の間にはメカニカルシール４８が介装される。
【００２７】
チェーンケースリヤ４には、ポンプ室３１につながる円筒面状をしたポンプ取付部３６が開口し、その周縁にポンプハウジング４４に対するフランジ部３７が形成されている。
【００２８】
ポンプハウジング４４はチェーンケースリヤ４のポンプ取付部３６に２本のＯリング５３を介してに嵌合する。ポンプハウジング４４のフランジ部４４ａは、チェーンケースリヤ４のフランジ部３７に接合し、チェーンケースリヤ４に螺合する複数のボルト４７を介して締結される。
【００２９】
チェーンケースリヤ４はシリンダブロック２の前面に図示しない複数のボルトによって締結され、第一、第二シール面１８，２３の接合部にはポンプ室３１の周囲に位置して液体ガスケットが塗布される。
【００３０】
図２、図３に示すように、チェーンケースリヤ４の第二シール面２３には、第一シール面１８に面して環状に窪む内側シール溝２２が形成される。内側シール溝２２と第一シール面１８の間に液体ガスケット７が充填される。
【００３１】
図３にも示すように、シリンダブロック２とチェーンケースリヤ４の接合部にはポンプ室３１に面して第一、第二面取り部１４，１７がそれぞれ形成される。第一、第二面取り部１４，１７の間に画成される環状をした外側シール溝９が画成される。
【００３２】
第一シール面１８と第二シール面２３の接合時に、両者の間から押し出される液体ガスケット７が外側シール溝９に充填される。これにより、液体ガスケット７がポンプ室３１に大きくはみ出すことがなく、ウォータポンプのベーン４６と干渉することが防止される。
【００３３】
円錐面状をした第一面取り部１４は、シリンダブロック２のチェーンケースリヤ４に対峙する平面状をしたシール面延長部１３と、シリンダブロック２のポンプ室３１を画成する円筒面状をしたポンプ室壁面１０とを結ぶ。
【００３４】
円錐面状をした第二面取り部１７は、チェーンケースリヤ４のシリンダブロック２に対する平面状をした第二シール面２３と、チェーンケースリヤ４のポンプハウジング４４の周囲にひろがる平面状をした内周端面１９とを結ぶ。
【００３５】
そして本発明の要旨とするところであるが、チェーンケースリヤ４の第二面取り部１７の第二シール面２３との交点である内周端は、シリンダブロック２の第一面取り部１４の第一シール面１８（シール面延長部１３）との交点である内周端に対してオフセットして形成される。
【００３６】
ベーン４６から近接する第一面取り部１４は、第二面取り部１７に対してベーン４６に近接する内周側にオフセットして、ベーン４６に生起される水流の勢力が比較的強い領域に面する液体ガスケット７の容積を削減する。
【００３７】
このようにして、液体ガスケット７が充填される外側シール溝９は、シリンダブロック２の第一面取り部１４およびシール面延長部１３と、チェーンケースリヤ４の内周端面１９と第二面取り部１７の間に曲折した楔状の断面形をもって形成される。
【００３８】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００３９】
ウォータポンプ１のベーン４６が回転し、エンジンのウォータジャケットを循環する冷却水がポンプ入口３５からポンプ室３１に吸い込まれ、ポンプ室３１から冷却水通路へと吐出される。
【００４０】
ポンプ室３１は、チェーンケースリヤ４とシリンダブロック２の接合部において、第一、第二シール面１８，２３の間に塗布された液体ガスケット７によって密封される。内側シール溝２２に充填される液体ガスケット７は、ポンプ室３１を密封し、ポンプ室３１からエンジン冷却水がもれ出すことを確実に防止できる。
【００４１】
第一シール面１８と第二シール面２３の接合時に、両者の間から押し出される液体ガスケット７が外側シール溝９に充填されることにより、液体ガスケット７がポンプ室３１に大きくはみ出すことがなく、ウォータポンプ１のベーン４６と干渉することが防止される。
【００４２】
しかし、外側シール溝９に充填される液体ガスケット７は、ポンプ室３１の水流にさらされるため、液体ガスケット７が外側シール溝９から剥がれることを防止する必要がある。
【００４３】
図４に破線で示すように、第一、第二面取り部１４，１７を互いにオフセットされず、外側シール溝９の断面形を二等辺三角形に形成した従来構造の場合、外側シール溝９に所定容積を確保するためには、外側シール溝９の深さがＡ０点で制約されることにより、外側シール溝９の拡がり角度α０が大きくなり、液体ガスケット７が外側シール溝９から剥がれやすくなる。
【００４４】
これに対して本発明は、図４に実線で示すように、第一面取り部１４の外周端を上記従来構造と同じＢ０点とし、第二面取り部１７の内周端を上記従来構造と同じＡ０点とする一方、第一、第二面取り部１４，１７の内周端を互いにｘ１だけオフセットするとともに、第二面取り部１７の外周端を点Ｃ０から点Ｃ１へと移行させて、外側シール溝９の断面形を二つの三角形を合成した楔形に形成している。
【００４５】
図のように、本発明による外側シール溝９で増加する容積をＶ１とし、削減される容積をＶ２として、Ｖ１とＶ２を一致させるためには、次式を満たせばよい。
【００４６】
ｘ１＝ｘ（ｙ２−ｙ１）／ｙ１  …（１）
ただし、ｙ１はシール面延長点Ｄと第一面取り部１４の外周端の点Ｂ０との距離であり、ｙ２はシール面延長点Ｄと第二面取り部１７の外周端の点Ｃ１との距離である。
【００４７】
これにより、従来構造における外側シール溝９の拡がり角度α０に対して、本発明における外側シール溝９の拡がり角度α１が大幅に小さくなり、液体ガスケット７が外側シール溝９から剥がれにくくなる。
【００４８】
また、本発明は、図５に実線で示すように、第二面取り部１７の外周端を上記従来構造と同じＣ０点とし、第二面取り部１７の内周端を上記従来構造と同じＡ０点とする一方、第一、第二面取り部１４，１７の内周端を互いにｘ１だけオフセットするとともに、第一面取り部１４の外周端を点Ｂ０から点Ｂ１へと移行させて、外側シール溝９の断面形を二つの三角形を合成した楔形に形成することも考えられる。
【００４９】
この場合、本発明による外側シール溝９で増加する容積をＶ１と、削減される容積をＶ２とを一致させるためには、次式を満たせばよい。
【００５０】
ｘ１＝ｘ（ｙ２−ｙ１）／ｙ２  …（２）
ただし、ｙ１はシール面延長点Ｄと点Ｂ０との距離であり、ｙ２はシール面延長点Ｄと第二面取り部１７の外周端の点Ｂ１との距離である。
【００５１】
これにより、従来構造における外側シール溝９の拡がり角度α０に対して、本発明における外側シール溝９の拡がり角度α２が大幅に小さくなり、液体ガスケット７が外側シール溝９から剥がれにくくなる。
【００５２】
図６に示すように、液体ガスケット７のうち第一面取り部１４に付着した部位は、ベーン４６の径方向に位置して比較的強い水流の勢力を受ける。これに対処して、第一面取り部１４が第二面取り部１７に対して内周側にオフセットされることにより、ベーン４６に生起される水流の勢力が比較的強い領域に面する液体ガスケット７の容積を削減し、液体ガスケット７が外側シール溝９から剥がれることを防止できる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１に記載の液体ガスケットシール構造は、第一面取り部が第二面取り部に対してベーンに近接する方向にオフセットされ、第一面取り部側の外側シール溝の容積が第二面取り部側の外側シール溝の容積に対して小さいことにより、ベーンに生起される流れの勢力が比較的強い領域に面する液体ガスケットの容積を削減し、液体ガスケットが外側シール溝から剥がれることを防止できる。
【００５５】
請求項２に記載の液体ガスケットシール構造は、エンジンブロックの第一シール面とチェーンケースリアの第二シール面の間に介装された液体ガスケットによりポンプ室とチェーン室の密封がはかられ、外側シール溝の深さを小さくしつつ、液体ガスケットが外側シール溝から剥がれにくくし、エンジンにおけるウォータポンプまわりのコンパクト化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すエンジンの断面図。
【図２】同じく図１のＦ部を拡大した断面図。
【図３】同じく図２のＥ部を拡大した断面図。
【図４】同じく外側シール溝の模式図。
【図５】同じく外側シール溝の模式図。
【図６】同じく作用を示す説明図。
【符号の説明】
１  ウォータポンプ
２  シリンダブロック
４  チェーンケースリヤ
７  液体ガスケット
９  外側シール溝
１３  シール面延長部
１４  第一面取り部
１７  第二面取り部
１８  第一シール面
２３  第二シール面
３１  ポンプ室
４４  ポンプハウジング
４６  ベーン
【図１】
0003644722.tif 000002
【図２】
0003644722.tif 000003
【図３】
0003644722.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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