(57)【要約】【課題】弾性シール部材が２つの部材の連続する合わせ面の中間部に端部を有する場合であっても、シール長手方向の全長にわたってシール性を確保する。【解決手段】シリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２との接合部に、連続する合わせ面の中間部に端部を有する弾性シール部材１１を介在させてシールするシール構造であって、シリンダヘッドカバー２に形成するシール溝１６を、シール長手方向の一端においてシール幅方向に拡幅する拡幅溝端部１８を有するものとし、弾性シール部材１１を、側面に対して間隙２０をおいて拡幅溝端部１８に装着されるとともにシール幅方向に拡幅する拡幅シール部１３と、拡幅シール部１３におけるシール長手方向の一端側の側面から突出し、シリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２とが接合された状態で拡幅溝端部１８の側面に圧接する第１突起部１４とを有するものとする。【選択図】図３
2012219916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合される第１部材と第２部材との接合部に弾性シール部材を介在させてシールするシール構造であって、
前記弾性シール部材は、前記第１部材と前記第２部材との連続する合わせ面の中間部に端部を有し、
前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方には、前記弾性シール部材を装着し、シール長手方向の一端においてシール幅方向に拡幅する拡幅溝端部を有するシール溝が形成され、
前記弾性シール部材は、前記拡幅溝端部の側面に対して間隙をおいて前記拡幅溝端部に装着されるとともに、シール幅方向に拡幅する拡幅シール部と、当該拡幅シール部におけるシール長手方向の一端側の側面から突出し、少なくとも前記第１部材と前記第２部材とが接合された状態で前記拡幅溝端部の側面に圧接する第１突起部とを有することを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記弾性シール部材は、前記拡幅シール部におけるシール長手方向の他端側の側面から突出し、少なくとも前記第１部材と前記第２部材とが接合された状態で前記拡幅溝端部の前記他端側の側面に当接する第２突起部をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記拡幅溝端部と前記拡幅シール部との間隙に液状シール材が充填されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のシール構造。
【請求項４】
前記拡幅溝端部には、前記第１突起部を挟む位置に前記液状シール材の溜り部が形成されたことを特徴とする、請求項３に記載のシール構造。
【請求項５】
前記弾性シール部材によりシールされる第１シール領域と、
液状シール材によりシールされ、前記第１シール領域とオーバーラップする第２シール領域とを有し、
前記拡幅溝端部が、前記第１シール領域と前記第２シール領域とのオーバーラップ部に位置することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項６】
前記第１部材が内燃機関本体であり、前記第２部材が前記内燃機関本体に締結されるカバー部材であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項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、互いに接合される第１部材と第２部材とを接合部に弾性シール部材を介在させてシールするシール構造に係り、より詳しくは、弾性シール部材が第１部材と第２部材との連続する合わせ面の中間部に端部を有するシール構造に関し、内燃機関本体と内燃機関本体に締結されるカバー部材との接合に好適である。
【背景技術】
【０００２】
ガスケットを介して２つの部材を互いに接合する場合、一方の部材に環状溝を形成するとともにこの環状溝に環状の弾性シール部材を装着し、弾性シール部材を両部材間に介在させてガスケットとして用いることが知られている（例えば特許文献１参照）。ところで、シリンダブロックとその下面に接合されるラダーフレームとの接合部などに用いるガスケットとしては、環状の弾性シール部材を用いることができないため、直線状の弾性シール部材を２つの部材間に介在させてシールすることがある。このような場合には弾性シール部材のシール長手方向の位置決めが必要になるため、弾性シール部材およびシール溝の各両端に、中間部よりも大径の大径部を形成したシール構造が知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
また、上記のように直線状の弾性シール部材を用いる際に、長手方向の端部に断面形状が円形の大径部を形成すると、接合時の圧縮によって弾性変形する大径部は径方向への逃げ場を失って接合（シール）の妨げとなることがあるため、シール溝および弾性シール部材の各中間部と各大径部との間にテーパー部をそれぞれ設けるとともに、弾性シール部材の大径部を、シール溝との間に弾性変形のための逃げし代を形成する断面面形状としたシール構造が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭５８−８３６５２号公報
【特許文献２】実公昭５６−８３６５２号公報
【特許文献３】登録実用新案第２５９７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、弾性シール部材が２つの部材の連続する合わせ面の中間部に端部を有する場合、例えば特許第３７７７３４４号に開示されるようなシール構造の場合、特許文献２や特許文献３のシール構造では、シール長手方向の最端部をシールことが困難である。また、このような位置に弾性シール部材の端部が配置されるシール構造では、両部材の接合時の圧縮により弾性変形する分の逃げ代が必要であるが、逃げ代の設定が難しく、シール性の確保が困難であった。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、弾性シール部材が２つの部材の連続する合わせ面の中間部に端部を有する場合であっても、シール長手方向の全長にわたってシール性を確保することのできるシール構造を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、互いに接合される第１部材（１）と第２部材（２）との接合部に弾性シール部材（１１）を介在させてシールするシール構造であって、前記弾性シール部材は、前記第１部材と前記第２部材との連続する合わせ面の中間部に端部を有し、前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方には、前記弾性シール部材を装着し、シール長手方向の一端においてシール幅方向に拡幅する拡幅溝端部（１８）を有するシール溝（１６）が形成され、前記弾性シール部材は、前記拡幅溝端部の側面に対して間隙（２０）をおいて前記拡幅溝端部に装着されるとともに、シール幅方向に拡幅する拡幅シール部（１３）と、当該拡幅シール部におけるシール長手方向の一端側の側面から突出し、少なくとも前記第１部材と前記第２部材とが接合された状態で前記拡幅溝端部の側面に圧接する第１突起部（１４）とを有するものとする。
【０００８】
この構成によれば、第１突起部により弾性シール部材の長手方向の最端部とシール溝の端面とを確実に圧接させつつ、拡幅溝端部の側面と拡幅シール部との間に間隙を形成することができるため、第１部材と第２部材とを接合した際に圧縮される弾性シール部材の逃げ代を確保しつつシール長手方向の全長にわたってシール性を確保することができる。
【０００９】
また、本発明の一側面によれば、前記弾性シール部材は、前記拡幅シール部におけるシール長手方向の他端側の側面から突出し、少なくとも前記第１部材と前記第２部材とが接合された状態で前記拡幅溝端部の前記他端側の側面に当接する第２突起部（１５）をさらに有する構成とすることができる。この構成によれば、拡幅シール部に、シール長手方向の一端側に位置する第１突起部と、シール長手方向の他端側に位置する第２突起部とを形成することで、拡幅シール部と拡幅溝端部の側面との間に適切に間隙を形成しつつ、第２突起部が係止手段として機能することにより拡幅シール部が拡幅溝端部から脱落することを防止できる。
【００１０】
また、本発明の一側面によれば、前記拡幅溝端部と前記拡幅シール部との間隙に液状シール材（２２）が充填される構成とすることができる。この構成によれば、拡幅シール部と拡幅溝端部との間をシールして一層確実かつ良好なシール性を確保することができる。
【００１１】
また、本発明の一側面によれば、前記拡幅溝端部には、前記第１突起部を挟む位置に前記液状シール材の溜り部（１９）が形成された構成とすることができる。この構成によれば、溜り部により液状シール材の充填量を確保し、弾性シール部材の第１突起部と拡幅溝端部の側面とのシール性を良好にすることができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、前記弾性シール部材によりシールされる第１シール領域（５）と、液状シール材（２２）によりシールされ、前記第１シール領域とオーバーラップする第２シール領域（６）とを有し、前記拡幅溝端部が、前記第１シール領域と前記第２シール領域とのオーバーラップ部（７）に位置する構成とすることができる。この構成によれば、液状シール材と弾性シール部材とのオーバーラップ部に拡幅溝端部を配置することで、弾性シール部材と液状シール材とが単にオーバーラップするだけでなく、液状シール材が弾性シール部材の拡幅シール部と拡幅溝端部の側面との間に確実に充填されるため、液状シール材と弾性シール部材との接続部におけるシール性を良好にすることができる。
【００１３】
また、本発明の一側面によれば、前記第１部材が内燃機関本体（１）であり、前記第２部材が前記内燃機関本体に締結されるカバー部材（２）である構成とすることができる。この構成によれば、弾性シール部材と液状シール材との接合部のシールが確実に行われているため、内燃機関本体からの振動や熱の影響を受けてもオイルやブローバイガスの漏れを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、弾性シール部材が２つの部材の連続する合わせ面の中間部に端部を有する場合であっても、シール長手方向の全長にわたってシール性を確保することのできるシール構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るシール構造が適用されるシリンダヘッドカバーの接合前の状態を接合面側から示す斜視図
【図２】図１中のII−II線に沿う断面の接合状態を示す図
【図３】図１に示す弾性シール部材の端部を示す底面図
【図４】図１に示す弾性シール部材の斜視図
【図５】図３中のＶ−Ｖ断面図
【図６】図３中のVI−VI断面図
【図７】図３中のVII−VII断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るシール構造の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明に係るシール構造は、内燃機関のシリンダヘッド１とその上面１ａに接合されるシリンダヘッドカバー２との接合部に適用される。
【００１７】
図１に示すようにシリンダヘッドカバー２は、ＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft）型の直列４気筒エンジンのシリンダヘッド１（図２参照）の上面１ａに接合されるものであり、カムホルダ３や、図示しないバキュームポンプ、カムエンドキャップを一体化したものであり、内部に空間部１０を形成している。シリンダヘッドカバー２の外周部の適所には、ボルト挿通孔２ｂが複数形成されており、このボルト挿通孔２ｂにボルト８を挿通してシリンダヘッド１の図示しないボルト孔に所定のトルクで締結することにより、シリンダヘッドカバー２がシリンダヘッド１に接合される。
【００１８】
シリンダヘッドカバー２のシリンダヘッド１に対する接合面（合わせ面）となる下面２ａには、シリンダ列方向に沿って互いに平行に延在し、弾性シール部材１１によりシールされる一対の第１シール領域５と、第１シール領域５の端部にオーバーラップ部７をもってオーバーラップするように連続し、ＦＩＰＧ（Formed In Pale Gasket）２１（図５〜７参照）によりシールされる第２シール領域６とが形成されている。
【００１９】
なお、シリンダ列方向一端側（図１の右上側）に配置される第２シール領域６は、端部に配置されたカムホルダ３の下面に当たり、第１シール領域５とのオーバーラップ部７を始端および終端としてシリンダ列直角方向に延在するとともに、２本のカムシャフトの軸受け部４により３分割とされている。また、シリンダ列方向他端側（図１の左下側）に配置される第２シール領域６は、シリンダ列直角方向に延在することなく、第１シール領域５とのオーバーラップ部７をそれぞれ始端とし、図示しないチェーンカバーなどが接合されるシリンダヘッドカバー２の側端面２ｃとの接続部へ至っている。
【００２０】
したがって、第１シール領域５と第２シール領域６とのオーバーラップ部７は、それぞれシリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２との連続する合わせ面の中間部に位置している。
【００２１】
第１シール領域５には、図２に併せて示すように、弾性シール部材１１を装着すべく断面が略矩形を呈するシール溝１６がシール長手方向に沿って形成されている。シリンダヘッドカバー２は、第１シール領域５のオーバーラップ部７を除いた範囲において、その下面２ａがシリンダヘッド１の上面１ａとの間に間隙を形成した状態でシリンダヘッド１に接合されるものである。そして、シリンダヘッドカバー２は、弾性シール部材１１の下面１１ａがシリンダヘッド１の上面１ａに当接し且つ弾性シール部材１１の上面１１ｂがシリンダヘッドカバー２（シール溝１６の底面１６ａ）に当接した状態からさらにボルト８が締め付けられることにより、弾性シール部材１１が弾性変形してその下面１１ａおよび上面１１ｂがそれぞれシリンダヘッド１およびシリンダヘッドカバー２に圧接した状態でシリンダヘッド１に接合される。
【００２２】
弾性シール部材１１は、上部の幅ａが下部の幅ｂよりも小さい段付き断面形状とされるとともに、上端および下端の隅部が面取りされた断面形状とされている。
【００２３】
図３に示すように、シール溝１６は、シール長手方向の各端部においてシール幅方向に拡幅する拡幅溝端部１８を有している。拡幅溝端部１８は、第１シール領域５と第２シール領域６とのオーバーラップ部７に位置し、合わせ面の直角方向視において、その直径ｄ１がシール溝１６の他の部分（以下、一般溝部１７と称する。）の幅ｗ１よりも大きな円形状とされており、一般溝部１７の深さｄ１（図６参照）と同一寸法の高さを有し且つ軸心が合わせ面に直交する略円柱形状を呈している。
【００２４】
一方、図４に併せて示すように、弾性シール部材１１は、一般シール部１２と、一般シール部１２の端部に連結してシール幅方向に拡幅する拡幅シール部１３と、拡幅シール部１３におけるシール長手方向の先端側の側面から突出する第１突起部１４と、拡幅シール部１３におけるシール長手方向の基端側（一般シール部１２側）の両側面から突出する一対の第２突起部１５とを有している。
【００２５】
拡幅シール部１３は、シール溝１６への装着状態（図３に示す締結前の状態）において、合わせ面の直角方向視において、上部および下部ともにその直径ｄ３が一般シール部１２の幅ｗ２よりも大きな円形状とされており、一般シール部１２の高さｈ１と同一の高さを有し且つ軸心が合わせ面に直交する段付きの略円柱形状を呈している。
【００２６】
また、図５に併せて示すように、拡幅シール部１３は、その直径ｄ３が拡幅溝端部１８の直径ｄ１よりも小さく設定されており、拡幅溝端部１８の側面に対して所定寸法の間隙２０をおいて拡幅溝端部１８に装着され得る大きさとなっている。なお、図５〜図７においてはシリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２との間のＦＩＰＧ２１の厚さを誇張して示している。また、図３に示されるように、拡幅シール部１３の最大部の直径ｄ３は、シール溝１６の一般溝部１７の幅ｗ１よりも大きくなっており、一般溝部１７へ拡幅シール部１３が入ることが防止されている。
【００２７】
第１突起部１４は、図３、４および６に示すように、合わせ面に直交する方向に延在する突状であり、その上面（シール溝１６の底面１６ａ側の面）は、拡幅シール部１３の上面と面一の平面とされ、その下面（シリンダヘッド１側の面）は、ボルト８の締め付けによって弾性変形したときに拡幅溝端部１８からはみ出してシリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２との間に噛み込まれることがないように、面取りされた傾斜面とされている。そして、第１突起部１４は、ここではシール溝１６への装着状態において拡幅溝端部１８の側面に当接するようにされており、少なくともシリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２とが接合された状態で拡幅溝端部１８におけるシール長手方向の先端側の側面に圧接するようになっている。
【００２８】
図３、４および７に示すように、第２突起部１５も、合わせ面に直交する方向に延在する突状であり、第１突起部１４と同様の理由により、下面が面取りされた傾斜面とされるとともに、拡幅シール部１３とシール溝１６の底面１６ａとの圧接の妨げとならないように、上面も面取りされた傾斜面とされている。そして、第２突起部１５は、少なくともシリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２とが接合された状態で拡幅溝端部１８における一般溝部１７側の側面に圧接するようになっており、接合前の状態において第１突起部１４と協働して拡幅シール部１３の位置決めを行って拡幅シール部１３の周囲に間隙２０を形成するとともに、接合前および接合状態において拡幅シール部１３の一般シール部１２側への位置ずれを規制する。
【００２９】
そして、シリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２とを接合する際には、図３に想像線で示すように、シリンダヘッドカバー２の下面２ａの第１シール領域５とのオーバーラップ部７を含む第２シール領域６に、シール長手方向に沿って液状シール材２２をビード状に塗布し、液状シール材２２が硬化する前にボルト８で締結することにより、シリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２との第２シール領域６にＦＩＰＧ２１が形成される。
【００３０】
第２シール領域６においては、図５および図７に示すように、拡幅溝端部１８の側面と拡幅シール部１３の外周面との間の間隙２０に液状シール材２２が流入し、ＦＩＰＧ２１が充填された状態となっており、これにより、拡幅シール部１３の移動が一層確実に防止される。
【００３１】
また、図３および図７に示すように、拡幅溝端部１８には、第１突起部１４を挟む先端側の位置に、合わせ面に向けて拡開するＦＩＰＧ２１の溜り部１９が形成されており、これにより、液状シール材２２が間隙２０へ充填され易くなるとともに、第１突起部１４の両側近傍における液状シール材２２の充填量が他の部分に比べて多くなっている。
【００３２】
このように構成されたシール構造によれば、第１突起部１４により弾性シール部材１１の長手方向の最端部とシール溝１６の端面との圧接を確実にしつつ、拡幅溝端部１８の側面と拡幅シール部１３との間に形成される間隙２０によって、シリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２とを接合した際に圧縮される弾性シール部材１１の逃げ代が確保され、第１シール領域５のシール長手方向の全長にわたってシール性が確保される。
【００３３】
また、弾性シール部材１１が第２突起部１５を有することにより、拡幅シール部１３と拡幅溝端部１８の側面との間に適切に間隙２０が形成され、第２突起部１５が係止手段として機能することで、拡幅シール部１３が拡幅溝端部１８から脱落することが防止される。そして、拡幅溝端部１８と拡幅シール部１３との間隙２０にＦＩＰＧ２１が充填されることにより、拡幅シール部１３と拡幅溝端部１８との間がシールされて一層確実かつ良好なシール性が確保される。さらに、ＦＩＰＧ２１の溜り部１９が第１突起部１４を挟む位置に形成されたことにより、溜り部１９によって第１突起部１４近傍のＦＩＰＧ２１の充填量が確保され、弾性シール部材１１の第１突起部１４と拡幅溝端部１８の側面とのシール性が向上する。
【００３４】
また、ＦＩＰＧ２１と弾性シール部材１１とのオーバーラップ部７に拡幅溝端部１８が配置されることで、弾性シール部材１１とＦＩＰＧ２１とが単にオーバーラップするだけでなく、ＦＩＰＧ２１が弾性シール部材１１の拡幅シール部１３と拡幅溝端部１８の側面との間に確実に充填されるため、ＦＩＰＧ２１と弾性シール部材１１との接続部におけるシール性が向上する。
【００３５】
このようにして弾性シール部材１１とＦＩＰＧ２１との接合部のシールが確実に行われるため、接合部がシリンダヘッド１からの振動や熱の影響を受けてもオイルやブローバイガスの漏れが確実に防止される。
【００３６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、本発明に係るシール構造をシリンダヘッド１とシリンダヘッドカバー２との接合部に適用しているが、２つの部材の接合部であれば、例えばクランクケースとオイルパンとの接合部や、トランスミッション部材同士の接合部などのオイル漏れ防止を必要とする部材同士の接合部や、オイル以外の流体の漏れ防止を必要とする部材同士の接合部に適用してもよい。また、上記実施形態ではシール溝１６をシリンダヘッドカバー２に形成しているが、シリンダヘッド１に形成する形態や、シリンダヘッドカバー２とシリンダヘッド１との両方に形成する形態であってもよい。さらに、上記実施形態では拡幅シール部１３および拡幅溝端部１８を、合わせ面の直角方向視で円形としているが、楕円形や四角形などの多角形としてもよい。その他、弾性シール部材１１やシール溝１６などの具体的構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１      シリンダヘッド（第１部材）
２      シリンダヘッドカバー（第２部材）
５      第１シール領域
６      第２シール領域
７      オーバーラップ部
１１    弾性シール部材
１２    一般シール部
１３    拡幅シール部
１４    第１突起部
１５    第２突起部
１６    シール溝
１７    一般溝部
１８    拡幅溝端部
１９    溜り部
２０    間隙
２１    ＦＩＰＧ
２２    液状シール材
【図１】
2012219916.tif 000003
【図２】
2012219916.tif 000004
【図３】
2012219916.tif 000005
【図４】
2012219916.tif 000006
【図５】
2012219916.tif 000007
【図６】
2012219916.tif 000008
【図７】
2012219916.tif 000009