(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被締結部材（２）の結合面（２０）および樹脂製部材（２１）の結合面（２３）を板状の弾性シール部材（２４）を介してボルト（２８）で結合することにより、被締結部材（２）および樹脂製部材（２１）にそれぞれ形成した流体通路（６，２５）を前記弾性シール部材（２４）に形成した開口（２６）を介して相互に連通させる樹脂製部材のシール構造において、
樹脂製部材（２１）の結合面（２３）に、前記弾性シール部材（２４）の開口（２６）の外周部に圧接される環状のシール用ビード（２２1 ）を突設するとともに、樹脂製部材（２１）の結合面（２３）と反対側の面に、前記ボルト（２８）およびシール用ビード（２２1 ）の間に位置するように溝（２２2 ）を形成したことを特徴とする樹脂製部材のシール構造。
【請求項２】
前記溝（２２2 ）に対応する樹脂製部材（２１）の結合面（２３）に補強用ビード（２２3 ）を突設したことを特徴とする、請求項１に記載の樹脂製部材のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被締結部材および樹脂製部材を弾性シール部材を介してボルトで結合し、被締結部材の流体通路および樹脂製部材の流体通路を弾性シール部材の開口を介して相互に連通させる樹脂製部材のシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる樹脂製部材のシール構造は、特開平９−１８９２７０号公報により既に知られている。このものは、金属製のシリンダヘッドに樹脂製のインテークマニホールドをボルトで結合する際に、シリンダヘッドの結合面およびインテークマニホールドの結合面を貫通する吸気通路をシールすべく、前記両結合面に概略板状の弾性シール部材を挟持したものである。前記弾性シール部材の両面には吸気通路を外周部を囲むように一対の凸部が環状に突設されており、その一方の凸部をインテークマニホールドの結合面に形成した環状の凹部に嵌合させて圧縮するとともに、その他方の凸部をシリンダヘッドの結合面に当接させて圧縮することによりシール効果を発揮するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは、弾性シール部材の両面に環状の凸部を形成する必要があるために構造が複雑化するだけでなく、弾性シール部材の凸部の断面形状やインテークマニホールドの結合面の凹部の断面形状の設定が難しく、最適の形状を設定するのに多くの労力を必要とする問題がある。しかも樹脂製のインテークマニホールドの結合面には成形時の歪みにより微妙な波打ちが生じるため、前記結合面の弾性シール部材に対する接触面圧が不均一になってシール性が低下する可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、樹脂製部材を被締結部材に結合する際に、それらの結合面を貫通する流体通路を簡単な構造で確実にシールすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、被締結部材の結合面および樹脂製部材の結合面を板状の弾性シール部材を介してボルトで結合することにより、被締結部材および樹脂製部材にそれぞれ形成した流体通路を前記弾性シール部材に形成した開口を介して相互に連通させる樹脂製部材のシール構造において、樹脂製部材の結合面に、前記弾性シール部材の開口の外周部に圧接される環状のシール用ビードを突設するとともに、樹脂製部材の結合面と反対側の面に、前記ボルトおよびシール用ビードの間に位置するように溝を形成したことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、被締結部材の結合面および樹脂製部材の結合面を板状の弾性シール部材を介してボルトで結合すると、被締結部材の結合面に突設した環状のシール用ビードが弾性シール部材の開口の外周部に圧接されるので、樹脂製部材の結合面に多少の波打ちがあっても、前記開口の外周部に充分な面圧を発生させて被締結部材および樹脂製部材に形成した流体通路からの流体の漏れを防止することができる。また板状の弾性シール部材に特別の変更を施すことなく、樹脂性部材の結合面にシール用ビードを突設するだけの簡単な構造で済むため、極めて低コストである。
【０００７】
しかもボルトの締結力で前記溝の部分が撓むことにより該ボルトの周縁部に局所的な締結力が作用するのを防止し、樹脂製部材の結合面の全域に均一な締結力を作用させてシール性を高めることができるだけでなく、樹脂製部材の結合面の歪みをボルトの締結力で修正する際に、その締結力によって流体通路が変形するのを防止することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記溝に対応する樹脂製部材の結合面に補強用ビードを突設したことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、補強用ビードを弾性シール部材に圧接してシール性を高めることができるだけでなく、溝を形成したことにより低下した樹脂性部材の剛性を補強用ビードで補うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の第１実施例を示すもので、図１はエンジンの要部断面図、図２は図１の２−２線矢視図、図３は図２の３−３線拡大断面図である。
【００１１】
図１に示すように、直列４気筒のエンジンＥは一体に結合されたシリンダブロック１およびシリンダヘッド２を備える。シリンダブロック１には４個のシリンダ３…が形成されており、各々のシリンダ３にピストン４が摺動自在に嵌合する。シリンダヘッド２には燃焼室５に連なる吸気ポート６および排気ポート７が形成されており、吸気ポート６を燃焼室５に接続する吸気口８が吸気弁９により開閉されるとともに、排気ポート７を燃焼室５に接続する排気口１０が排気弁１１により開閉される。シリンダヘッド２の上部とヘッドカバー１２とによって区画された動弁室１３の内部に、カムシャフト１４と、ロッカーシャフト１５と、ロッカーシャフト１５に枢支されて吸気カム１６により駆動される吸気ロッカーアーム１７と、ロッカーシャフト１５に枢支されて排気カム１８により駆動される排気ロッカーアーム１９とが収納される。
【００１２】
図２および図３を併せて参照すると明らかなように、アルミニューム合金製のシリンダヘッド２の結合面２０に、樹脂製のインテークマニホールド２１の取付フランジ２２に形成した結合面２３が、ゴムあるいは発泡ゴムで形成した板状の弾性シール部材２４を介して結合される。インテークマニホールド２１には４個のシリンダ３…に対応して４個の吸気通路２５…が形成されており、各吸気通路２５は弾性シール部材２４に形成した開口２６を介して前記結合面２０に開口する吸気ポート６に連通する。
【００１３】
インテークマニホールド２１の取付フランジ２２の両端下部と中央上部とに、合計３個の金属カラー２７…が埋設されており、これら金属カラー２７…および弾性シール部材２４を貫通する３本のボルト２８…をシリンダヘッド２に形成した３個のネジ孔２1 …に締結することにより、弾性シール部材２４をそれぞれの結合面２０，２３間に挟持した状態でシリンダヘッド２およびインテークマニホールド２１が一体に結合される。前記金属カラー２７…でボルト２８…の締結力を支持することにより、その締結力が樹脂製の取付フランジ２２に直接作用して該取付フランジ２２が損傷するのを防止することができる。
【００１４】
インテークマニホールド２１の取付フランジ２２の結合面２３に、４個の吸気通路２５…の外周を囲むように環状のシール用ビード２２1 …が突設される。各シール用ビード２２1 は山形の断面を有しており、その高さは弾性シール部材２４の厚さの略２分の１程度とされる。
【００１５】
インテークマニホールド２１の取付フランジ２２の表面、即ち結合面２３と反対側の面には、３個の金属カラー２７…の外周をそれぞれ円弧状に囲むように３個の溝２２2 …が形成される。溝２２2 …の底部は角のない円弧状に形成されており、この形状により、該溝２２2 …を形成したことによる取付フランジ２２の強度低下が最小限に抑えられる。
【００１６】
尚、シリンダヘッド２は本発明の被締結部材を構成し、インテークマニホールド２１は本発明の樹脂製部材を構成し、吸気ポート６および吸気通路２５は本発明の流体通路を構成する。
【００１７】
而して、３本のボルト２８…でインテークマニホールド２１の取付フランジ２２をシリンダヘッド２に結合すると、シリンダヘッド２の結合面２０と取付フランジ２２の結合面２３とに弾性シール部材２４の両面が挟持され、その弾性シール部材２４の開口２６…を介してシリンダヘッド２の吸気ポート６…とインテークマニホールド２１の吸気通路２５…とが相互に連通する。
【００１８】
このとき、アルミニューム合金製のシリンダヘッド２の結合面２０は精度の高い平面であるが、樹脂製の取付フランジ２２の結合面２３は、インテークマニホールド２１の射出成形に伴って発生するヒケ等により平面度が低下しており、若干の波打ちが発生することが避けられない。このように、インテークマニホールド２１の取付フランジ２２の結合面２３の平面度が低下すると、その結合面２３が弾性シール部材２４を圧縮する面圧が不均一になってシール性が低下する可能性があるが、前記結合面２３に設けたシール用ビード２２1 …を弾性シール部材２４に食い込ませることにより、その部分の面圧を高めて充分なシール性を確保することができる。シール用ビード２２1 …は弾性シール部材２４の開口２６…の外周部を囲むように環状に形成されているため、前記開口２６…の全周を確実にシールすることができる。
【００１９】
またインテークマニホールド２１の取付フランジ２２に３本のボルト２８…を囲むように溝２２2 …を形成したので、それらボルト２８…の周縁部だけに局所的な締結力が作用するのを防止し、結合面２３の全体に均一な締結力を作用させてシール性を一層高めることができる。しかも、樹脂製のインテークマニホールド２１の取付フランジ２２に歪みがある場合に、ボルト２８…の締結力で前記歪みを修正することができるが、その際にボルト２８…の締結力によって吸気通路２５が変形するのを防止することができる。
【００２０】
以上のように、弾性シール部材２４に特別の変更を施すことなく、取付フランジ２２の結合面２３にシール用ビード２２1 …を形成するだけの簡単な構成で、弾性シール部材２４の開口２６…の全周を確実にシールすることができる。
【００２１】
図４は本発明の第２実施例を示すものである。第２実施例はインテークマニホールド２１の取付フランジ２２の締結面２３に、その締結面２３と反対側の表面に形成した前記溝２２2 …と対応するように補強用ビード２２3 …が形成される。この補強用ビード２２3 …は弾性シール部材２４に食い込んでシール性の向上に寄与するのは勿論のこと、溝２２2 …を形成したことによる剛性低下を補って取付フランジ２２の剛性を高めることができる。
【００２２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２３】
例えば、実施例ではシリンダヘッド２およびインテークマニホールド２１間のシール部を例示したが、本発明はそれ以外の場所のシール部にも適用することができる。また実施例では各開口２６に対応してシール用ビード２２1 を１本だけ形成しているが、２本以上のシール用ビード２２1 …を多重に形成することもできる。また弾性シール部材２４は、金属や樹脂のプレートの両面に板状のゴムや発泡ゴムを重ね合わせたものでも良い。またシール用ビード２２1 の断面形状は適宜変更可能であり、弾性シール部材２４が柔らかい場合にシール用ビード２２1 の先端を丸くすれば、弾性シール部材２４の切れを防止することができ、逆に弾性シール部材２４が硬い場合にシール用ビード２２1 の先端を鋭くすれば、シール用ビード２２1 を弾性シール部材２４に容易に食い込ませることができる。またシール用ビード２２1 の高さも一定である必要はなく、ボルト２８…に近いために大きな締結力が作用する部分でシール用ビード２２1 の高さを低くし、ボルト２８…に遠いために小さな締結力が作用する部分でシール用ビード２２1 の高さを高くすれば、シール用ビード２２1 の各部において均一な締結力を発生させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、被締結部材の結合面および樹脂製部材の結合面を板状の弾性シール部材を介してボルトで結合すると、被締結部材の結合面に突設した環状のシール用ビードが弾性シール部材の開口の外周部に圧接されるので、樹脂製部材の結合面に多少の波打ちがあっても、前記開口の外周部に充分な面圧を発生させて被締結部材および樹脂製部材に形成した流体通路からの流体の漏れを防止することができる。また板状の弾性シール部材に特別の変更を施すことなく、樹脂製部材の結合面にシール用ビードを突設するだけの簡単な構造で済むため、極めて低コストである。
【００２５】
しかもボルトの締結力で前記溝の部分が撓むことにより該ボルトの周縁部に局所的な締結力が作用するのを防止し、樹脂製部材の結合面の全域に均一な締結力を作用させてシール性を高めることができるだけでなく、樹脂製部材の結合面の歪みをボルトの締結力で修正する際に、その締結力によって流体通路が変形するのを防止することができる。
【００２６】
また請求項２に記載された発明によれば、補強用ビードを弾性シール部材に圧接してシール性を高めることができるだけでなく、溝を形成したことにより低下した樹脂性部材の剛性を補強用ビードで補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エンジンの要部断面図
【図２】  図１の２−２線矢視図
【図３】  図２の３−３線拡大断面図
【図４】  本発明の第２実施例に係る、前記図３に対応する図
【符号の説明】
２          シリンダヘッド（被締結部材）
６          吸気ポート（流体通路）
２０        結合面
２１        インテークマニホールド（樹脂製部材）
２２1       シール用ビード
２２2       溝
２２3       補強用ビード
２３        結合面
２４        弾性シール部材
２５        吸気通路（流体通路）
２６        開口
２８        ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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