(57)【要約】【課題】工数及びコストの増加を抑制しつつ、液状ガスケットを硬化させ、接着力を発揮させることを課題とする。【解決手段】内燃機関は、内燃機関に装着される第１部材と、前記第１部材と対向させて前記第１部材に組み合わされる第２部材と、前記第１部材の前記第２部材との対向面に前記第２部材に向かって突出させて形成された第１部材側のボスと、前記第２部材の前記第１部材との対向面に前記第１部材に向かって突出させて形成された第２部材側のボスと、前記第１部材側のボスと前記第２部材側のボスとの間に介在させた液状ガスケットと、を備え、前記第１部材側のボスは螺子孔を備え、前記第２部材側のボスは前記第２部材の外壁面から前記液状ガスケットまで到達し、前記螺子孔に締め込まれる締結ボルトが挿通される連通孔を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に装着される第１部材と、
前記第１部材と対向させて前記第１部材に組み合わされる第２部材と、
前記第１部材の前記第２部材との対向面に前記第２部材に向かって突出させて形成された第１部材側のボスと、
前記第２部材の前記第１部材との対向面に前記第１部材に向かって突出させて形成された第２部材側のボスと、
前記第１部材側のボスと前記第２部材側のボスとの間に介在させた液状ガスケットと、を備え、
前記第１部材側のボスは螺子孔を備え、前記第２部材側のボスは前記第２部材の外壁面から前記液状ガスケットまで到達し、前記螺子孔に締め込まれる締結ボルトが挿通される連通孔を備えた内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の各部に液状ガスケットが用いられるようになっている。例えば、第１接合面を有する第１部材と、この第１接合面と対向する第２接合面を有する第２部材と、第１接合面と第２接合面との間に形成させる液状ガスケットの溜り部とを備えたシール構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。液状ガスケットは、水分が供給されると硬化し、接着力を発揮し易い。特許文献１に開示されたシール構造には、第１部材及び第２部材のうち、少なくとも一方の部材に、液状ガスケットの溜り部に連通する貫通孔が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−４４６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のシール構造は、液状ガスケットの溜り部に連通する貫通孔を設ける工程が必要となり、工数及びコストが増す可能性がある。
【０００５】
そこで、本明細書開示の内燃機関は、工数及びコストの増加を抑制しつつ、液状ガスケットを硬化させ、接着力を発揮させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示された内燃機関は、内燃機関に装着される第１部材と、前記第１部材と対向させて前記第１部材に組み合わされる第２部材と、前記第１部材の前記第２部材との対向面に前記第２部材に向かって突出させて形成された第１部材側のボスと、前記第２部材の前記第１部材との対向面に前記第１部材に向かって突出させて形成された第２部材側のボスと、前記第１部材側のボスと前記第２部材側のボスとの間に介在させた液状ガスケットと、を備え、前記第１部材側のボスは螺子孔を備え、前記第２部材側のボスは前記第２部材の外壁面から前記液状ガスケットまで到達し、前記螺子孔に締め込まれる締結ボルトが挿通される連通孔を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書開示の内燃機関によれば、工数及びコストの増加を抑制しつつ、液状ガスケットを硬化させ、接着力を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は実施形態の内燃機関を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は実施形態の内燃機関が備えるタイミングチェーン収納ケースに含まれる第１カバーが備える仕切り壁の内燃機関対向面側を示す説明図である。
【図３】図３は実施形態の内燃機関が備えるタイミングチェーン収納ケースに含まれる第１カバーが備える仕切り壁の第２カバー対向面側を示す説明図である。
【図４】図４は実施形態の内燃機関が備えるタイミングチェーン収納ケースに含まれる第２カバーの第１カバー対向面を示す説明図である。
【図５】図５は実施形態の内燃機関が備えるタイミングチェーン収納ケースに含まれる第２カバーの外壁面を示す説明図である。
【図６】図６は液状ガスケットの施工部を図５に示すＸ−Ｘ線に相当する位置で断面とした断面図である。
【図７】図７は液状ガスケットの硬化速度を示すグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。なお、以下、内燃機関のフロント側とリア側を図１に示すように設定して説明する。
【００１０】
先ず、図１を参照して、本実施形態の内燃機関１の概略構成について説明する。内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上側に装着されているシリンダヘッド３を備える。シリンダブロック２には、クランクシャフト４が装着されている。クランクシャフト４は、内燃機関１のフロント側からリア側に向かって延びている。クランクシャフト４のフロント側には、スプロケット４ａが装着されている。シリンダヘッド３には、二本のカムシャフト５が装着されている。カムシャフト５は、内燃機関のフロント側からリア側に向かって延びている。それぞれのカムシャフト５のフロント側には、スプロケット５ａが装着されている。二本のカムシャフト５のうち、一方は、吸気弁を開閉駆動し、他方は、排気弁を開閉駆動する。
【００１１】
内燃機関１は、クランクシャフト４の回転を各カムシャフト５に伝達するためのタイミングチェーン６を備えている。タイミングチェーン６は、内燃機関１のフロント側端面に装着されるタイミングチェーン収納ケース（以下、単に「収納ケース」という）７内に収納される。なお、本実施形態では、クランクシャフト４の回転を各カムシャフト５に伝達するための動力伝達機構として無端伝動部材の一例であるタイミングチェーン６を採用しているが、例えば、タイミングベルト等の無端伝動部材を採用してもよい。また、タイミング歯車を採用することもできる。タイミングベルトや、タイミング歯車が採用される場合にも、収納ケース７と同様のケースが採用される。
【００１２】
収納ケース７は、ボルト締結によってシリンダブロック２及びシリンダヘッド３に取り付けられる。収納ケース７には、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３に固定されている第１カバー１０が含まれる。また、収納ケース７には、第１カバー１０と対向させて第１カバー１０に組み合わされ、第１カバー１０を挟んでシリンダブロック２及びシリンダヘッド３とは反対側に配置されている第２カバー３０とが含まれる。
【００１３】
タイミングチェーン６は、図１に示すように第１カバー１０と第２カバー３０とによって区画された空間Ｓ内に収納されている。第１カバー１０は、第１部材に相当し、第２カバー３０は、第２部材に相当する。
【００１４】
空間Ｓには、クランクシャフト４に設けられているスプロケット４ａと、各カムシャフト５に設けられている各スプロケット５ａとが配置されている。そして、各スプロケット４ａ、５ａに、タイミングチェーン６が掛けられている。これにより、クランクシャフト４の回転が、タイミングチェーン６を介して各カムシャフト５に伝達される。空間Ｓ内には、オイルが供給される。
【００１５】
ここで、図２及び図３を参照して、第１カバー１０について説明する。図２は、第１カバー１０が備える仕切り壁１１の内燃機関対向面１１１側を示し、図３は第１カバー１０の第２カバー対向面１１２側を示している。第１カバー１０の仕切り壁１１には、その上部に各カムシャフト５との接触を避けるように設けられた切り欠き１２が設けられ、下部にクランクシャフト４が挿通する挿通孔１３が設けられている。
【００１６】
仕切り壁１１の内燃機関対向面１１１のうち、シリンダブロック２に対向する部位であるブロック対向部位１１Ｌには、シリンダブロック２に向かって突出するとともに、クランクシャフト４を包囲する環状の第１フランジ１４が設けられている。そして、この第１フランジ１４のシリンダブロック２との対向面１４ａは、シリンダブロック２に押し付けられる。このような第１フランジ１４に囲まれた領域には、オイルが供給される。第１フランジ１４がシリンダブロック２に押し付けられるとき、対向面１４ａとシリンダブロック２との間には液状ガスケットが塗布され、シリンダブロック２と第１カバー１０との間のシール性が確保される。
【００１７】
また、仕切り壁１１のうち、第１フランジ１４から切り欠き１２側に離れた位置であり、シリンダヘッド３に対向する部位であるヘッド対向部位１１Ｈには、シリンダヘッド３に向かって突出するとともに、各カムシャフト５を包囲する第２フランジ１５が設けられている。第２フランジ１５は、切り欠き１２の縁に沿って延びている。そして、この第２フランジ１５のシリンダヘッド３との対向面１５ａは、シリンダヘッド３に押し付けられる。このような第２フランジ１５に囲まれた領域には、オイルが供給される。第２フランジ１５がシリンダヘッド３に押し付けられるとき、第１フランジ１４の対向面１４ａとシリンダブロック２との間と同様に、第２フランジ１５の対向面１５ａとシリンダヘッド３との間にも液状ガスケットが塗布される。これにより、シリンダヘッド３と第１カバー１０との間のシール性及び切り欠き１２を介して連通する空間Ｓのシール性が確保される。
【００１８】
仕切り壁１１の内燃機関対向面１１１のうち、第１フランジ１４と第２フランジ１５との間に位置する中間部位１１Ｍにはシリンダブロック２に向かって突出するカバー側リブ１６ａ、１６ｂが設けられている。本実施形態では、２つのカバー側リブ１６ａ、１６ｂが、カムシャフト５の並ぶ方向（図２の左右方向）に並んで設けられている。カバー側リブ１６ａ、１６ｂには、図２に示すように、液状ガスケット１６ａ１、１６ｂ１が塗布され、シリンダブロック２に固定される。液状ガスケット１６ａ１、１６ｂ１は、接着作用を発揮することができるため、第１カバー１０をシリンダブロック２に接着固定することができる。
【００１９】
また、仕切り壁１１には、図２においてカバー側リブ１６ａ、１６ｂの左側の位置に、収納ケース７をシリンダブロック２に固定する締結ボルトが挿通されるボルトボス１７が設けられている。
【００２０】
図３を参照すると、仕切り壁１１の第２カバー対向面１１２には、第２カバー３０に向かって突出するとともに、概ね仕切り壁１１の外縁に沿うように第３フランジ１８が設けられている。この第３フランジ１８の第２カバー３０との対向面１８ａは、液状ガスケットを介して後に説明する第２カバー３０に設けられた第４フランジ３５と接合される。これにより、シリンダヘッド３と第１カバー１０との間のシール性及び切り欠き１２を介して連通する空間Ｓのシール性が確保される。
【００２１】
図３を参照すると、第１カバー１０は、第１ボス１９、第２ボス２０、第３ボス２１、第４ボス２２及び第５ボス２３を備える。これらの第１ボス１９〜第５ボス２３は、それぞれ、第２カバー３０に向かって突出させて形成されている。第１ボス１９〜第５ボス２３は、第１部材側ボスの一例である。
【００２２】
第１ボス１９は、液状ガスケットが塗布される対向面１９ａを備える。また、第１ボス１９は、内周面に螺子が形成された螺子孔１９ｂを備える。螺子孔１９ｂは、有底であり、その底部１９ｃは、図２に示す内燃機関対向面１１１側に表れている。第２ボス２０、第３ボス２１及び第４ボス２２も、それぞれ、対向面２０ａ、２１ａ、２２ａを備え、また、螺子孔２０ｂ、２１ｂ、２２ｂを備える。また、それぞれの螺子孔２０ｂ、２１ｂ、２２ｂは、底部２０ｃ、２１ｃ、２２ｃを備える。第５ボス２３は、他のボスと同様に対向面２３ａと螺子孔２３ｂを備えるが、螺子孔２３ｂは、他のボスと異なり、貫通孔となっており、底部を備えていない。
【００２３】
第１ボス１９〜第５ボス２３は、後に説明する第２カバー３０に設けられている第６ボス３６〜第１０ボス４０とそれぞれ突き合わされた状態とされ、液状ガスケットによって接着されるとともにボルト締めされる。この接着、ボルト締めについても後に説明する。
【００２４】
つぎに、図４及び図５を参照して、第２カバー３０について説明する。図４は第２カバー３０が備えるカバー側壁３１の第１カバー対向面３１１を示し、図５は第２カバー３０が備えるカバー側壁３１の外壁面３１２を示している。
【００２５】
第２カバー３０のカバー側壁３１には、クランクシャフト３２の端部が挿し込まれ、支持する挿通孔３３が設けられている。また、カバー側壁３１には、それぞれカムシャフト５の端部を支持する挿通孔３３、３４が設けられている。
【００２６】
第２カバー３０は、第１カバー対向面３１１に、第６ボス３６〜第１０ボス４０を備える。これらの第６ボス３６〜第１０ボス４０は、それぞれ、第１カバー１０に向かって突出させて形成されている。第６ボス３６〜第１０ボス４０は、第２部材側ボスの一例である。
【００２７】
第６ボス３６〜第１０ボス４０は、第１ボス１９〜第５ボス２３とそれぞれ突き合わされた状態とされ、液状ガスケットによって接着されるとともに、ボルト締めされる。これにより、機関運転に伴う振動に起因する第２カバー３０の振動、騒音の発生が抑制される。
【００２８】
第６ボス３６は、第１カバー１０と第２カバー３０とが組み合わされたときに、第１ボス１９の対向面１９ａと対向する対向面３６ａを有する。同様に、第７ボス３７は、第２ボス２０の対向面２０ａと対向する対向面３７ａを有し、第８ボス３８は、第３ボス２１の対向面２１ａと対向する対向面３８ａを有する。さらに、第９ボス３９は、第４ボス２２の対向面２２ａと対向する対向面３９ａを有し、第１０ボス４０は、第５ボス２３の対向面２３ａと対向する対向面４０ａを有する。
【００２９】
第６ボス３６には、連通孔３６ｂが設けられている。ここで、図６及び図７を参照して、連通孔３６ｂについて説明する。なお、第７ボス３７〜第１０ボス４０にも、それぞれ、連通孔３７ｂ、３８ｂ、３９ｂ、４０ｂが設けられているが、これらの基本的な構造は、連通孔３６ｂと共通するので、以下、代表して連通孔３６ｂについて説明する。
【００３０】
図６を参照すると、第６ボス３６は、その対向面３６ａと、第１ボス１９の対向面１９ａとを対向させた状態で、配置されている。対向面１９ａと対向面３６ａとの間には、液状ガスケット４２が介在している。ここで、液状ガスケット４２として、一般的に公知である、例えば、ＦＩＰＧ（Formed In Place Gasket）を用いることができる。ここでのＦＩＰＧは、例えば、シリコンゴム系で接着成分を有するもの、例えば、株式会社スリーボンド製のＴＢ１２８０ＥやＴＢ１２８０Ｄ等が好適に用いられる。
【００３１】
図７を参照すると、液状ガスケットは、湿度が高い環境に置かれると、その硬化の速度が速くなることが分かる。第１ボス１９と第６ボス３６との間に介在している液状ガスケット４２は、オイルが供給される空間Ｓ内に配置される。このため、何らの対策も取られない場合、液状ガスケット４２は、湿度が低い環境に置かれることになり、液状ガスケット４２の硬化、接着速度が低下することが考えられる。液状ガスケット４２の硬化、接着が進行しないと、第２カバー３０が適切に第１カバー１０に固定されず、第２カバー３０における振動、騒音の発生が抑制され難くなる。
【００３２】
そこで、本実施形態では、連通孔３６ｂを備えることで、液状ガスケット４２が大気と触れ合うことができるようにしている。連通孔３６ｂは、第２カバー３０の外壁面３１２側から液状ガスケット４２まで到達している。連通孔３６ｂには、第６ボス３６を第１ボス１９にボルト締めするための締結ボルト４１の軸部４１ｂが挿通されるが、連通孔３６ｂの内壁と締結ボルト４１の軸部４１ｂと間には、大気が入り込みことができるため、液状ガスケット４２は、大気と触れることができる。この結果、液状ガスケット４２は、硬化し、接着力を発揮することができる。
【００３３】
締結ボルト４１のボルト頭部４１ａは、第２カバー３０に押し付けられるが、ボルト頭部４１ａと第２カバー３０との間には、ガスケット等は設けられておらず、大気は、ボルト頭部４１ａと第２カバー３０との間を通過できる。従って、大気は連通孔３６ｂ内に入り込むことができる。
【００３４】
締結ボルト４１は、連通孔３６ｂに差し込まれ、液状ガスケット４２の層を貫通し、第１ボス１９の螺子孔１９ｂに螺合する。これにより、第２カバー３０が第１カバー１０に固定される。
【００３５】
このように、液状ガスケットの硬化、接着力の発揮には、水分が必要とされるが、本実施形態では、オイルが供給される環境下に配置される液状ガスケットに対し、ボルトを挿通させる貫通孔を利用して水分を供給する。従って、液状ガスケットに水分を供給するためだけの孔を設ける必要がない。この結果、工数及びコストの増加を抑制しつつ、液状ガスケットを硬化させ、接着力を発揮させることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、第１ボス１９と第６ボス３６との間に介在させた液状ガスケット４２以外にも多くの箇所に液状ガスケットを用いている。例えば、図２に示すように、カバー側リブ１６ａ、１６ｂにも液状ガスケット１６ａ１、１６ｂ１が塗布される。しかしながら、カバー側リブ１６ａ、１６ｂは、大気と触れ合うことができる位置に設けられている。このため、液状ガスケット１６ａ１、１６ｂ１は、大気中の水分によって硬化し、接着力を発揮することができる。また、第１フランジ１４及び第２フランジ１５に塗布された液状ガスケット、第３フランジ１８と第４フランジ３５との間に塗布された液状ガスケットも、大気と触れ合うことができ、大気中の水分によって硬化し、接着することができる。
【００３７】
本実施形態の第１カバー１０は、第１フランジ１４と第２フランジ１５とが互いに離間している。このため、第１カバー１０のうち、第１フランジ１４と第２フランジ１５との間に位置する部位である中間部位１１Ｍは、シリンダブロック２やシリンダヘッド３に接する面積が小さい。そのため、第１カバー１０の中で、中間部位１１Ｍは、第１フランジ１４の周辺部位や第２フランジ１５の周辺部位よりも剛性が低い部位となっている。
【００３８】
ところで、内燃機関１での熱の発生によってシリンダヘッド３及びシリンダブロック２が熱膨張したり、機関停止に伴う内燃機関１の冷却などによってシリンダブロック２及びシリンダヘッド３が収縮したりすることがある。このとき、シリンダブロック２の変形量とシリンダヘッド３の変形量とが互いに相異していると、第１フランジ１４が対向している部分と、第２フランジ１５が対向している部分との位置関係がずれることが想定される。
【００３９】
本実施形態では、中間部位１１Ｍが変形することで、内燃機関１における第１フランジ１４が対向している部分と、第２フランジ１５が対向している部分との位置関係のずれに対応し易い。この結果、第１フランジ１４がシリンダヘッド３から離れたり、第２フランジ１５がシリンダブロック２から離れたりすることを抑制し、シール性を確保することができる。
【００４０】
その一方で、何らの対策も取ることなく、機関運転に伴う振動が第１カバー１０に伝わると、第１フランジ１４の周辺や第２フランジ１５の周辺よりも剛性が低い中間部位１１Ｍが振動し、騒音が発生する可能性がある。
【００４１】
この点、本実施形態では、中間部位１１Ｍにカバー側リブ１６ａ、１６ｂを設けることにより、中間部位１１Ｍの剛性を高くしている。そのため、シリンダブロック２やシリンダヘッド３からの振動が第１フランジ１４、第２フランジ１５を介して第１カバー１０に伝達されたとしても、中間部位１１Ｍの振動を抑制することができる。これにより、内燃機関１での騒音の発生を抑制することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、カバー側リブ１６ａとシリンダブロック２との間に、液状ガスケット１６ａ１を介在させ、カバー側リブ１６ｂとシリンダブロック２との間にも液状ガスケット１６ｂ１を介在させている。このため、第１カバー１０の中間部位１１Ｍの振動を液状ガスケット１６ａ１、１６ｂ１の弾性変形によって減衰させることができるため、中間部位１１Ｍの振動に起因する騒音の発生を抑制する効果を高めることができる。
【００４３】
また、第２カバー３０も第１カバー１０に対し、液状ガスケットによって接着されるとともに、ボルト締めされる。このとき、液状ガスケットは、オイルが供給される環境下に配置されるが、締結ボルトが挿通される連通孔を用いて液状ガスケットに大気中の水分を供給する。これにより、第１カバー１０と第２カバー３０の組み立て後、速やかに液状ガスケットを硬化し、接着力を得る。これにより、第２カバー３０の振動、騒音の発生を抑制することができる。
【００４４】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００４５】
１  内燃機関
２  シリンダブロック
３  シリンダヘッド
６  タイミングチェーン
７  タイミングチェーン収納ケース
１０  第１カバー
１４  第１フランジ
１５  第２フランジ
１６ａ、１６ｂ  カバー側リブ
１８  第３フランジ
１９  第１ボス
１９ｂ、２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ  螺子孔
２０  第２ボス
２１  第３ボス
２２  第４ボス
２３  第５ボス
３０  第２カバー
３１  カバー側壁
３１１  第１カバー対向面
３１２  外壁面
３５  第４フランジ
３６  第６ボス
３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ、３９ｂ、４０ｂ  連通孔
３７  第７ボス
３８  第８ボス
３９  第９ボス
４０  第１０ボス
４１  ボルト
４１ａ  ボルト頭部
４１ｂ  ボルト軸部
４２  液状ガスケット
【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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【図６】
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【図７】
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