(57)【要約】【課題】接合面側の分岐した部分と分岐された部分との形状変化に伴い、ガスケット側でもその分岐した部分と分岐された部分とで断面形状が異なる場合に、当該形状変化部でのシールを確実に行えるようにする。【解決手段】ガスケット３は、一般部接合面をシールするメインシール部３Ａと、一般部接合面に対し分岐・合流したループ状接合面をシールするサブシール部３Ｂとを備える。メインシール部３Ａでは、ガスケット溝に嵌合する基部９と二部材間に挟み込まれるリップ部１０とを有している。サブシール部３Ｂのうちメインシール部３Ａとの直近位置ではメインシール部３Ａ側と同じ高さの徐変形状の基部１４を有しているとともに、リップ部１５の両側には壁部を両側から挟み込むサイドリップ部１８を起立形成してある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二部材間にガスケットを圧締保持して、一方の部材のうち溝部が形成された一般部接合面に対して分岐または合流する幅狭の枝状接合面を上記一般部接合面とともにシールするようにした構造であって、
上記枝状接合面では、一般部接合面側と連続した溝部が当該一般部接合面の近傍にてその溝深さが漸次浅くなるように徐変しながら消失している一方、
上記ガスケットは、枝状接合面を含んだ一般部接合面の平面形状とほぼ同一形状であって、且つ一般部接合面のシールを司るメインシール部と上記枝状接合面のシールを司るサブシール部とを備えているとともに、
上記メインシール部では、溝部に嵌合する基部と双方の部材の接合面間に挟み込まれるリップ部とを有していて、
上記サブシール部のうちメインシール部との直近位置では当該メインシール部側と同じ高さの基部を有しているとともに、上記溝深さの徐変形状に対応してメインシール部から遠ざかるにしたがってその基部の高さ寸法が漸次小さくなるように徐変しつつ消失していて、さらにサブシール部におけるリップ部の両側には上記枝状接合面が形成された壁部を両側から挟み込むサイドリップ部が起立形成されていることを特徴とするガスケットによるシール構造。
【請求項２】
上記枝状接合面は、一方の部材のうち溝部が形成された一般部接合面から分岐した上で合流するループ状接合面として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスケットによるシール構造。
【請求項３】
上記基部とリップ部とを有したメインシール部は、長手方向では略変形Ｔ字状の均一断面形状のものとして形成されている一方、
上記サブシール部のうちメインシール部との直近位置では当該メインシール部と同一断面形状をなしているとともに、上記溝深さの徐変形状に対応してメインシール部から遠ざかるにしたがって基部の高さ寸法が漸次小さくなるように徐変しつつサブシール部側のリップ部における極小高さのシールビード部として収束していることを特徴とする請求項２に記載のガスケットによるシール構造。
【請求項４】
上記枝状接合面では、その幅寸法が一般部接合面の近傍では当該一般部接合面側とほぼ同じ幅寸法となっている一方で、それ以外の部分では一般部接合面側よりも小さな幅寸法となっていて、
さらに上記枝状接合面のシールを司るサブシール部では、そのリップ部の幅寸法が枝状接合面の幅寸法とほぼ同等の大きさに設定されていることを特徴する請求項３に記載のガスケットによるシール構造。
【請求項５】
上記ガスケットは、一方の部材の溝部に対する基部の嵌合をもってその一方の部材に予め嵌合保持されるようになっていることを特徴とする請求項４に記載のガスケットによるシール構造。
【請求項６】
一方の部材が内燃機関における樹脂製のヘッドカバーであり、他方の部材がシリンダヘッドであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガスケットによるシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスケットによるシール構造に関し、例えば内燃機関のシリンダヘッドとヘッドカバーとの関係のように二部材間にガスケットを圧締保持して当該部位を密封するようにしたシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のように、二部材間の接合面に分岐部や合流部が存在する場合、その二部材間に圧締保持されるガスケットもまた分岐部や合流部を有していることになり、例えばガスケットのうち分岐した部分と分岐された部分とでは共に同一断面形状のものとなっているのが一般的である。
【特許文献１】特開２００７−４２５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
その一方、シール面として機能する接合面の分岐した部分と分岐された部分とに着目した場合に双方の接合面の形状が異なることがあり、その接合面の形状の違いに応じてガスケットの断面形状も双方で異ならせると、当該形状変化部でのシール性が不安定となりやすい。特に分岐した部分のガスケットの断面形状が分岐された部分の断面形状よりも小さくなるような場合には、当該部分での圧縮代を分岐された部分より小さく設定せざるを得ないため、シール性の低下を招きやすい。
【０００４】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、例えば接合面側の分岐した部分と分岐された部分との形状変化に伴いガスケット側でもその分岐した部分と分岐された部分とで断面形状が異なる場合であっても、当該形状変化部でのシールを確実に行えるようにしたシール構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、二部材間にガスケットを圧締保持して、一方の部材のうち溝部が形成された一般部接合面に対して分岐または合流する幅狭の枝状接合面を上記一般部接合面とともにシールするようにした構造を前提としている。その上で、上記枝状接合面では、一般部接合面側と連続した溝部が当該一般部接合面の近傍にてその溝深さが漸次浅くなるように徐変しながら消失している一方、上記ガスケットは、枝状接合面を含んだ一般部接合面の平面形状とほぼ同一形状であって、且つ一般部接合面のシールを司るメインシール部と上記枝状接合面のシールを司るサブシール部とを備えているとともに、上記メインシール部では、溝部に嵌合する基部と双方の部材の接合面間に挟み込まれるリップ部とを有している。そして、上記サブシール部のうちメインシール部との直近位置では当該メインシール部側と同じ高さの基部を有しているとともに、上記溝深さの徐変形状に対応してメインシール部から遠ざかるにしたがってその基部の高さ寸法が漸次小さくなるように徐変しつつ消失していて、さらにサブシール部におけるリップ部の両側には上記枝状接合面が形成された壁部を両側から挟み込むサイドリップ部が起立形成されていることを特徴とする。
【０００６】
ここでは、例えば請求項６に記載のように、一方の部材が内燃機関における樹脂製のヘッドカバーであり、他方の部材がシリンダヘッドである場合を想定している。
【０００７】
上記枝状接合面は、請求項２に記載のように、一方の部材のうち溝部が形成された一般部接合面から分岐した上で合流するループ状接合面として形成されていても良い。
【０００８】
また、請求項３に記載のように、上記基部とリップ部とを有したメインシール部は、長手方向では略変形Ｔ字状の均一断面形状のものとして形成されている一方、上記サブシール部のうちメインシール部との直近位置では当該メインシール部と同一断面形状をなしているとともに、上記溝深さの徐変形状に対応してメインシール部から遠ざかるにしたがって基部の高さ寸法が漸次小さくなるように徐変しつつサブシール部側のリップ部における極小高さのシールビード部として収束していても良い。
【０００９】
同様に、請求項４に記載のように、上記枝状接合面では、その幅寸法が一般部接合面の近傍では当該一般部接合面側とほぼ同じ幅寸法となっている一方で、それ以外の部分では一般部接合面側よりも小さな幅寸法となっていて、さらに上記枝状接合面のシールを司るサブシール部では、そのリップ部の幅寸法が枝状接合面の幅寸法とほぼ同等の大きさに設定されていても良い。
【００１０】
さらに、請求項５に記載のように、上記ガスケットは、一方の部材の溝部に対する基部の嵌合をもってその一方の部材に予め嵌合保持されるようになっていても良い。
【００１１】
したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、ガスケット側のメインシール部とサブシール部との接続部に着目した場合に、上記サブシール部のうちメインシール部との直近位置では当該メインシール部側と同じ高さの基部を有しているとともに、相手側となる溝深さの徐変形状に対応してメインシール部から遠ざかるにしたがってその基部の高さ寸法が漸次小さくなるように徐変しつつ消失していることから、メインシール部とサブシール部との接続部での極端な形状変化がなくなり、当該部位を確実にシールすることができるようになる。
【００１２】
その上、上記のように基部が消失するのに代えて、サブシール部におけるリップ部の両側には上記枝状接合面が形成された壁部を両側から挟み込むサイドリップ部が起立形成されているので、サブシール部の着座安定性も良好なものとなる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、ガスケットのうちメインシール部に対するサブシール部の分岐部または合流部において極端な形状変化がないので、そのシール性が安定化し、当該部位を確実にシールすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜７は本発明に係るシール構造のより具体的な実施の形態を示す図であり、特に図１，２に示すように内燃機関におけるシリンダヘッド１と接合される樹脂製のヘッドカバー２側の接合面２ａに予め閉ループ状に嵌合保持されるガスケット３をもって双方の接合面１ａ，２ａ間のシールを行う場合の例を示している。そして、図１のＡ−Ａ断面が図２のａ部に対応している。
【００１５】
図１，２に示すように、ヘッドカバー２側の接合面２ａの周縁部にはボルト穴４等を迂回するようにしてその全周に溝部たるガスケット溝５が形成されていて、このガスケット溝５に対してゴム製で且つ紐状のガスケット３が閉ループ状に嵌合保持される。ヘッドカバー２の一部にはブローバイガスの通路等として機能する筒状部６が一体に形成されている。この筒状部６の開口端面６ａは接合面２ａと同一平面をなしていて、開口端面６ａについても接合面２ａとともにガスケット３にてシールするようになっている。
【００１６】
ここで、筒状部６以外の接合面２ａを便宜上一般部接合面と称し、他方、筒状部６の開口端面６ａにのみ着目した場合には、筒状部６の開口端面６ａは一般部接合面２ａから一旦枝状に分岐した上で再度一般部接合面２ａに合流するループ状のものであることから、一般部接合面２ａとの関係としてそれに対する分岐または合流の少なくともいずれか一方に着目した場合には筒状部６の開口端面６ａを便宜上枝状接合面と称し、また分岐および合流の双方の併存を前提とした場合には筒状部６の開口端面６ａを便宜上ループ状接合面と称するものとする。
【００１７】
上記ループ状接合面６ａの幅寸法Ｅ２は一般部接合面２ａの幅寸法Ｅ１よりも小さくなっているものの、一般部接合面２ａに対するループ状接合面６ａの分岐部および合流部たる根元部７であって且つ一般部接合面２ａとの直近位置ではその一般部接合面２ａと同等の幅寸法を有していて、その一般部接合面２ａから遠ざかるほど幅寸法が漸次小さくなるようにいわゆる徐変していて、最終的には上記幅寸法の変化は最小の幅寸法Ｅ２で収束している。
【００１８】
また、上記ループ状接合面６ａの根元部７には一般部接合面２ａ側のガスケット溝部５に連続する溝部８が形成されていて、この溝部８の幅寸法および深さは図１に示すように根元部７自体の幅寸法と同様にその一般部接合面２ａから遠ざかるほど漸次小さくなるようにいわゆる徐変していて、最終的にはループ状接合面６ａが最小幅寸法Ｅ２となる位置の直前で消失している。
【００１９】
上記一般部接合面２ａおよびループ状接合面６ａのシールを司るガスケット３は、図３，４に示すように上記一般部接合面２ａに対応したメインシール部３Ａのほか、ループ状接合面６ａに対応したサブシール部３Ｂとを備えていて、サブシール部３Ｂはループ状接合面６ａと同様にメインシール部３Ａから一旦枝状に分岐した上で再度メインシール部３Ａに合流するループ状のものとなっている。
【００２０】
メインシール部３Ａでは、ガスケット溝５に嵌合する凸状の基部９と、その基部９と一体であって且つシリンダヘッド１とヘッドカバー２の双方の接合面１ａ，２ａ間に介在することになるフラットなリップ部１０と、を備えていて、図５にも示すようにメインシール部３Ａの長手方向全体を通して断面略変形Ｔ字状の均一断面形状のものとして形成されている。そして、リップ部１０の裏面、すなわち相手側の接合面１ａと接する部分には、長手方向に沿って二条のシールビード部１１が形成されているとともに、基部９にはビード部１２とともに所定のピッチでリブ１３が形成されている。ビード部１２は、ガスケット圧締時のガスケット溝５内での圧縮安定性を確保するものであり、リブ１３は、図２に示すようにヘッドカバー２のガスケット溝５に予めガスケット３を嵌合保持させた際の脱落を防止する役目をする。
【００２１】
メインシール部３Ａと一体のサブシール部３Ｂは、上記溝部８を含むループ状接合面６ａの形状を反転転写したような形状をなしていて、メインシール部３Ａに対するサブシール部３Ｂの分岐部および合流部たる根元部にはメインシール部３Ａ側の基部９に連続する徐変形状の基部１４を有しているほか、ループ状接合面６ａの幅寸法Ｅ２とほぼ同等幅のリップ部１５を有している。そして、図６にも示すように、リップ部１５には基部１４と同方向に突出する単一且つ極小のシールビード部１６が形成されているほか、リップ部１５の裏面、すなわち相手側の接合面１ａと接する部分には、メインシール部３Ａ側と同様に長手方向に沿って二条のシールビード部１７が形成されている。さらに、サブシール部３Ｂのうちループ状接合面６ａの最小の幅寸法Ｅ２の部位に対応する位置には、その両側にサイドリップ部１８が直立または起立形成されていて、後述するようにシールビード部１６が相手側となるループ状接合面６ａに着座したならば、同時にそのループ状接合面６ａが形成されている筒状部６の周壁６ｂをサイドリップ部１８にて両側から挟み込むようになっている。
【００２２】
図３，５のほか図７に示すように、上記サブシール部３Ｂの基部１４はメインシール部３Ａ側の直近位置では当該メインシール部３Ａ側の基部９と同じ断面形状を有してはいても、ループ状接合面６ａの溝部８の変化と同様にして、メインシール部３Ａの基部９から遠ざかるほどその幅寸法と高さ寸法が漸次小さくなるように断面形状がいわゆる徐変していて、最終的には上記基部１４の断面形状の変化は単一のシールビード部１６として収束している。
【００２３】
したがって、このようなガスケット３によるシール構造によれば、図１，３に示すようにメインシール部３Ａにおける凸状の基部９をヘッドカバー２側の一般部接合面２ａのガスケット溝５に嵌合させて、予めガスケット３をヘッドカバー２側に付帯させておく。この場合、サブシール部３Ｂにおける徐変形状の基部１４もまたループ状接合面６ａ側の溝部８に嵌合・合致するとともに、そのサブシール部３Ｂは双方のサイドリップ部１８間にループ状接合面６ａとともにそのループ状接合面６ａが形成されている筒状部６の周壁６ｂを受容するかたちとなる。そして、基部９に形成されているリブ１３がガスケット溝５との弾接によって適度に弾性変形することで、ガスケット３はヘッドカバー２から容易に脱落することがないように保持される。
【００２４】
そして、図２のようにガスケット３が嵌合保持されたヘッドカバー２を相手側となるシリンダヘッド１と接合した上で、周知のようにボルト穴４に挿入される図示外のボルトをもって締め付けて、シリンダヘッド１とヘッドカバー２との間にガスケット３を圧締保持する。
【００２５】
この場合、ガスケット３のメインシール部３Ａでは、ガスケット溝５に嵌合している基部９が圧縮変形しながら、フラットなリップ部１０がシリンダヘッド１とヘッドカバー２との間に介在される。また、サブシール部３Ｂでは、徐変形状の基部１４がメインシール部３Ａ側の基部９と同様に圧縮変形しながら、フラットなリップ部１５がシリンダヘッド１とヘッドカバー２との間に圧締保持される。同時に、サブシール部３Ｂにおけるリップ部１５の両側にはサイドリップ部１８が起立形成されていることから、それらのサイドリップ部１８はループ状接合面６ａが形成された筒状部６の周壁６ｂを両側から挟み込むかたちとなる。これにより、シリンダヘッド１とヘッドカバー２の双方の接合面１ａ，２ａ間がガスケット３にてシールされることになる。
【００２６】
その結果、一般部接合面２ａとループ状接合面６ａとの接続部に対応することになるガスケット３側のメインシール部３Ａとサブシール部３Ｂとの接続部では、双方の形状が急変することなく、サブシール部３Ｂ側ではメインシール部３Ａ側の基部９と同一断面形状の基部１４が徐変しつつリップ部１５側のシールビード部１６に滑らかに連続するように収束しているので、基部９，１４側でのシール線が不連続になることもなければ、当該部分でのシール性が不安定になることがなく、必要十分なシール性を確保することができるようになる。
【００２７】
また、上記ループ状接合面６ａ側では、途中で溝部８が消失してはいても、代わって当該ループ状接合面６ａでは両側にサイドリップ部１８が形成されていて、これらのサイドリップ部１８にてループ状接合面６ａが形成された筒状部６側の周壁６ｂを挟み込んでいるので、当該サイドリップ部１８でのリップ部１５の着座安定性が悪化することもなく、これによってもまた必要十分なシール性を確保することができる。
【００２８】
図８は本発明に係るシール構造の第２の実施の形態を示し、先の第１の実施の形態における図６と同じ位置の断面図を示している。
【００２９】
この第２の実施の形態では、サブシール部３Ｂのリップ部１５から直立形成したサイドリップ部１８の内周に長手方向にそって複数の微細な突状部１８ａを形成したものである。
【００３０】
この第２の実施の形態によれば、筒状部６の周壁６ｂからのサブシール部３Ｂの抜け方向に対して突状部１８ａが引っ掛かることになるので、例えばヘッドカバー２をシリンダヘッド１に組み付ける際や輸送時のサブシール部３Ｂの脱落をより確実に防止できる利点がある。
【００３１】
図９，１０は本発明に係るシール構造の第３，４の実施の形態を示し、先の第１の実施の形態における図７と同じ位置を示している。
【００３２】
図７では、メインシール部３Ａ側の基部９とサブシール部３Ｂ側のいわゆる徐変形状の基部１４の断面形状がほぼ同一または相似形状であるのに対して、図９，１０の第３，４の実施の形態では、メインシール部３Ａ側の基部９の断面形状に対してサブシール部３Ｂ側の基部１４Ａまたは１４Ｂの断面形状を異ならしめたものである。なお、当然ではあるが、ループ状接合面６ａ側の溝部８は上記各基部１４Ａまたは１４Ｂの形状に対応した形状ものとして形成される。
【００３３】
この第３，４の実施の形態においては、サブシール部３Ｂ側の基部１４Ａまたは１４Ｂが徐変形状であることには変わりはないので、先の第１の実施の形態と同様の作用効果が得られることになる。
【００３４】
図１１，１２は本発明に係るシール構造の第５の実施の形態を示し、図１１は図３と同じ部位を、図１２は図４と同じ部位をそれぞれ示している。
この第５の実施の形態では、ガスケット３でシールすべき筒状部６が図１のものと異なりいわゆる小判状のものであることを前提とした上で、ガスケット３のうち図１１，１２の半円状の上半部までもメインシール部３０Ａとし、同図の半円状の下半部をサブシール部３０Ｂとしたものである。
【００３５】
この第５の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の作用効果が得られることになる。
【００３６】
なお、上記各実施の形態におけるヘッドカバー２はいずれも樹脂製のものを例示しているが、樹脂製のものの他に、金属製、例えばアルミニウム製のヘッドカバーにも本発明を適用することが可能であり、この場合にも各実施の形態と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るシール構造が適用される内燃機関のヘッドカバーを内側から見た要部斜視図。
【図２】本発明に係るシール構造の第１の実施の形態を示す図で、予めガスケットが装着されたヘッドカバーの断面説明図。
【図３】図１，２のヘッドカバーに装着されるガスケットの要部斜視図。
【図４】図３に示したガスケットを裏面側から見た図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。
【図６】図３のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図。
【図７】図３の要部拡大斜視図。
【図８】本発明に係るシール構造の第２の実施の形態を示す図で、図６と同等部位の断面説明図。
【図９】本発明に係るシール構造の第３の実施の形態を示す図で、図７と同等部位の要部斜視図。
【図１０】本発明に係るシール構造の第４の実施の形態を示す図で、図７と同等部位の要部斜視図。
【図１１】本発明に係るシール構造の第５の実施の形態を示す図で、図３と同等部位の要部斜視図。
【図１２】図１１に示したガスケットを裏面側から見た図。
【符号の説明】
【００３８】
１…シリンダヘッド
１ａ…接合面
２…ヘッドカバー
２ａ…一般部接合面
３…ガスケット
３Ａ…メインシール部
３Ｂ…サブシール部
５…ガスケット溝（溝部）
６…筒状部
６ａ…ループ状接合面（枝状接合面）
６ｂ…周壁（壁部）
８…溝部
９…基部
１０…リップ部
１１…シールビード部
１４…基部
１４Ａ…基部
１４Ｂ…基部
１５…リップ部
１６…シールビード部
１７…シールビード部
１８…サイドリップ部
３０Ａ…メインシール部
３０Ｂ…サブシール部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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