説明

シール材及びシール構造

【課題】構造が簡単で部品点数を削減することができるとともに、組み付けを容易に行うことができるシール材及びシール構造を提供する。
【解決手段】シール材14には、メインシール部15とサブシール部21とを設ける。サブシール部21は、メインシール部15の一部から接続片20を延長することによって一体に形成する。接続片20に屈曲部23を設けて、サブシール部21をメインシール部15に対して高低差を有するように形成する。接続片20には長さ方向に沿って延長するようにリブ状部24を形成するとともに、接続片20の屈曲部23には厚肉部26を形成して、接続片20の剛性を高くする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えば車両用エンジンのシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に介在されるシール材、及びそのシール材を備えたシール構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のシール材を備えたシール構造としては、例えば特許文献1に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、シリンダヘッドカバーの開口周縁に溝部が形成され、この溝部に環状のシール材が嵌着されている。そして、シリンダヘッドカバーがシリンダヘッド上に装着された状態で、前記シール材がシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に介在されて、そのシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間がシールされる。
【特許文献1】特開2002−195096号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、この種の車両用エンジンにおいては、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間にオイル通路の接続部やカム角度検出センサが配置されることが多い。このような場合、前記オイル通路の接続部やカム角度検出センサの位置を正確に規定するために、それらの周辺部の剛性を向上させる必要がある。この剛性向上のために、例えばシリンダヘッドカバー側からシリンダヘッドに固定したカムキャップに対してボルトが螺合されて、締め付け力が付与される。そして、各ボルトが挿通される筒状部のシールを確保するために、シリンダヘッドカバーとカムキャップとの間には別のシールが介在される。
【0004】
しかしながら、前記のようにシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間の連結部と、シリンダヘッドカバーとカムキャップとの間の連結部とに、シールを別々に介在させた場合には、部品点数が多くなるとともに、組み付けが面倒になるという問題があった。
【0005】
このような問題に対処するため、例えばシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間の連結部に介在されるメインシール部の内側に接続片を延長させて、その接続部に介在されるサブシール部を一体に形成することも考えられる。つまり、このサブシール部は、ボルトが挿通される筒状部のシールを確保するために用いられる。
【0006】
ところが、このように構成した場合には、両シール部間の接続片が撓み易く、そのため、エンジンの振動等によってこの接続片がバタつくように連続変形して、劣化するおそれがある。特に、メインシール部とサブシール部との間に高低差が形成されて接続片が屈曲状に形成されている場合には、接続片が一層変形し易くなって、この問題が顕著に現れる。
【0007】
これを防止するためには、シリンダヘッドカバーの内側面等にピンを設けて、前記接続片に形成した孔をこのピンに嵌めて、接続片の変形を拘束することが考えられる。しかし、このように構成した場合は、前記孔をピンに嵌める作業が必要となり、工数が増える。しかも、エンジン振動等によって、孔がピンから外れるおそれがあり、これを防止するために、前記ピンはその先端に頭部を有する全体としてキノコ状に形成される必要がある。従って、孔をピンに嵌める作業の困難性が増すばかりでなく、ピンの部分の型抜きが容易になるように、成形型として、スライド型を設けた複雑な型構造を採用する必要がある。
【0008】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、構造が簡単で部品点数を削減することができるとともに、組み付けを容易に行うことができるシール及びシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために、シールに係る発明は、メインシール部と、そのメインシール部の一部から接続片を延長することにより形成されたサブシール部とを備え、前記接続片には剛性を高くするための剛性付与手段を設けたことを特徴としている。
【0010】
従って、この発明によれば、メインシール部とサブシール部とが接続片によって接続されているため、複数のシールを用意する必要がなく、構造が簡単で部品点数を削減することができる。また、メインシール部とサブシール部との間の接続片の剛性が高められているため、その接続片に撓みが生じることを抑制することができる。
【0011】
前記のシールにおいて、前記サブシール部は、前記接続片に屈曲部を設けることにより、メインシール部に対して高低差を有するように形成するとよい。このように構成した場合には、サブシール部とメインシール部との間に高低差が存在していても、接続片に撓みが生じることを防止することができて、サブシール部を所定の高さ位置に保持することができる。
【0012】
前記のシールにおいて、前記剛性付与手段は、接続片の長さ方向に沿って延長するように形成されたリブ状部から構成するとよい。このように構成した場合には、接続片が長さ方向において撓曲するおそれを抑制することができる。
【0013】
前記のシールにおいて、前記剛性付与手段は、接続片の屈曲部に形成された厚肉部から構成するとよい。このように構成した場合には、接続片が屈曲部において撓曲するおそれを抑制することができる。
【0014】
また、シール構造に係る発明は、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に、前記のような構成のシールを介在させたことを特徴としている。
従って、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間のシール構造を簡略化することができるとともに、その組み付けを容易に行うことができる。
【0015】
前記の構成において、前記メインシール部がシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間の連結部に介在され、前記サブシール部がシリンダヘッド上のカムキャップとシリンダヘッドカバーとの間の連結部に介在されるように構成するとよい。このように構成した場合には、1つのシールを用いることにより、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの連結部、及びシリンダヘッド上のカムキャップとシリンダヘッドカバーとの連結部を同時にシールすることができる。
【発明の効果】
【0016】
以上のように、この発明によれば、構造が簡単で部品点数を削減することができるとともに、組み付けを容易に行うことができるという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、車両用エンジンのシリンダヘッド11上には、カムキャップ12が図示しない複数のスタッドボルトにより固定されている。このカムキャップ12は、その下面の凹部12aにおいてエンジンのカム軸(図示しない)上の動弁カム(図示しない)を覆うように配置されている。
【0018】
シリンダヘッド11上にはシリンダヘッドカバー13がその周壁部において複数のボルト(図示しない)により固定されている。シリンダヘッド11とシリンダヘッドカバー13との間の連結部、すなわち外周部間には、アクリルゴム,フッ素ゴム,シリコンゴム等の耐熱弾性材料よりなるシール材14の四角枠状をなすメインシール部15が介在されている。
【0019】
シリンダヘッドカバー13には、同シリンダヘッドカバー13の内部を上下に区画するための区画板48が固定されている。この区画板48の上側に潤滑油通路(図示しない)が形成されていて、この潤滑油通路に供給された潤滑油が区画板48に形成された複数の小孔(図示しない)から、前記カム軸の軸受部や動弁カムに対して滴下される。
【0020】
図1及び図2に示すように、前記メインシール部15の上面には、突条部16が一体形成されている。メインシール部15の外周には複数の取付座部17が突出形成され、各取付座部17には前記ボルトを挿通するための挿通孔18が形成されている。この挿通孔18は、前記シリンダヘッド11に形成したネジ孔(図示しない)及びシリンダヘッドカバー13に形成したネジ挿通孔(図示しない)に対応している。そして、図6に示すように、シリンダヘッドカバー13の周壁下面に形成された溝部19にメインシール部15上の突条部16が嵌合されることにより、シール材14のメインシール部15がシリンダヘッドカバー13に取り付けられる。
【0021】
このシール材14の取り付け状態で、シリンダヘッドカバー13がシリンダヘッド11上に配置され、シリンダヘッドカバー13上から同シリンダヘッドカバー13の前記ネジ挿通孔及びメインシール部15の挿通孔18を介して、シリンダヘッド11上のネジ孔にボルトが螺合される。この螺合により、シリンダヘッドカバー13がシリンダヘッド11に組み付けられるとともに、シール材14のメインシール部15がシリンダヘッド11とシリンダヘッドカバー13との間の連結部に介在される。
【0022】
図2及び図3に示すように、前記シール材14におけるメインシール部15の内周面の一部には、帯状の接続片20が一体に延長されることによって、円環状の第1サブシール部21が一体に形成されている。第1サブシール部21の上面には、筒状部22が突出形成されている。接続片20には2つの屈曲部23が形成され、この屈曲部23によって、第1サブシール部21がメインシール部15に対して高低差を有するように、すなわちメインシール部15よりも上方に位置するように形成されている。
【0023】
図2、図3及び図5に示すように、前記メインシール部15と第1サブシール部21との間の接続片20には、剛性付与手段としての半円筒状のリブ状部24が接続片20の長さ方向に沿って延長するように形成されている。接続片20上の各屈曲部23の外コーナ部には、剛性付与手段としての厚肉部26が形成されている。そして、このリブ状部24及び厚肉部26により接続片20の剛性が高められて、接続片20に撓みが生じることが抑制されている。
【0024】
図2及び図3に示すように、前記区画板48及びシリンダヘッド11には、相互に接続されるオイル圧送口27が形成されている。このオイル圧送口27の近傍において、シリンダヘッドカバー13の内面にはボス部28が突出形成されている。ボス部28内には金属製のボルト挿通筒29が固定され、このボルト挿通筒29とボス部28との下端部間には環状の溝部30が形成されている。そして、図6に示すように、シリンダヘッドカバー13の下端の溝部19にメインシール部15上の突条部16が嵌合されるとき、第1サブシール部21上の筒状部22がボス部28の下端の溝部30に嵌合される。この嵌合により、メインシール部15がシリンダヘッドカバー13の下端外周縁に取り付けられると同時に、第1サブシール部21がボス部28の下端に取り付けられる。
【0025】
この状態で、図3に示すように、シリンダヘッドカバー13上からボルト挿通筒29及び第1サブシール部21を介して、カムキャップ12上のネジ孔32にボルト33が螺合される。この螺合により、両オイル圧送口27の近傍部分が締め付けられて、その部分の剛性が向上してオイル両圧送口27の位置が規定され、両オイル圧送口27が位置ずれなく接続される。そして、このシリンダヘッドカバー13のボス部28とカムキャップ12との間の連結部に第1サブシール部21が介在されて、この連結部がシールされる。
【0026】
図1、図2及び図4に示すように、前記シール材14におけるメインシール部15の内周面の一部には、平面T字状の接続片34が一体に延長されることによって、一対の円環状の第2サブシール部35が一体に形成されている。各第2サブシール部35の上面には、筒状部36が突出形成されている。接続片34の基端付近には2つの屈曲部37が形成され、この屈曲部37によって、各第2サブシール部35がメインシール部15に対して高低差を有するように、すなわちメインシール部15よりも上方に位置するように形成されている。
【0027】
図2及び図4に示すように、前記メインシール部15と第2サブシール部35との間の接続片34には、前記第1サブシール部21の接続片20と同様に、剛性付与手段としての半円筒状のリブ状部38が接続片34の長さ方向に沿って平面ほぼT字状に延長するように形成されている。接続片34上の各屈曲部37の外コーナ部には、剛性付与手段としての厚肉部40が形成されている。そして、このリブ状部38及び厚肉部40により接続片34の剛性が高められて、接続片34に撓みが生じるのが抑制されている。
【0028】
図2及び図4に示すように、前記シリンダヘッドカバー13には、一対のセンサ取付け口41が形成されている。各センサ取付け口41の近傍において、シリンダヘッドカバー13の内面には一対のボス部42が突出形成されている。各ボス部42内には金属製のボルト挿通筒43が固定され、このボルト挿通筒43とボス部42との下端部間には環状の溝部44が形成されている。
【0029】
そして、シリンダヘッドカバー13の下端の溝部19にメインシール部15上の突条部16が嵌合されるとき、各第2サブシール部35上の筒状部36がボス部42の下端の溝部44に嵌合される。この嵌合により、メインシール部15がシリンダヘッドカバー13の下端外周縁に取り付けられると同時に、各第2サブシール部35がボス部42の下端に取り付けられる。
【0030】
この状態で、図4に示すように、シリンダヘッドカバー13上から各ボルト挿通筒43及び各第2サブシール部35を介して、カムキャップ12上のネジ孔46にボルト47が螺合される。この螺合により、各センサ取付け口41の近傍に締め付け力が付与されて、その部分の剛性が向上し、従って、センサ取付け口41の位置が規定される。このため、このセンサ取付け口41にカム角度検出センサ(図示しない)を正確な位置決め状態で装着できる。そして、この状態ではシリンダヘッドカバー13とカムキャップ12との間の連結部に第2サブシール部35が介在される。
【0031】
次に、前記のように構成されたシール構造の組み付け方法について説明する。
さて、シリンダヘッド11上にシリンダヘッドカバー13を組み付ける際には、その組み付けに先立って、シリンダヘッドカバー13の下端にシール材14を取り付ける。すなわち、図6に示すように、シリンダヘッドカバー13の下端の溝部19にシール材14のメインシール部15上の突条部16を嵌合させると、メインシール部15がシリンダヘッドカバー13の下端外周縁に取り付けられる。
【0032】
このとき、メインシール部15の内側に接続片20,34を介して一体に延長形成された第1サブシール部21及び第2サブシール部35が、シリンダヘッドカバー13の内面に突設されたボス部28,42の下端に対向配置される。このため、各サブシール部21,35上の筒状部22,36をボス部28,42の下端の溝部30,44に嵌合させると、シリンダヘッドカバー13の下端に対するメインシール部15の取り付けと同時に、各サブシール部21,35がボス部28,42の下端に取り付けられる。
【0033】
この場合、メインシール部15と各サブシール部21,35との間の接続片20,34にリブ状部24,38及び厚肉部26,40が形成されて、接続片20,34の剛性が高められている。このため、接続片20,34の撓みによる各サブシール部21,35のバタつき等の妄動を抑制できる。
【0034】
その後、シリンダヘッドカバー13をシリンダヘッド11上に配置して、シリンダヘッドカバー13のネジ挿通孔からシール材14のメインシール部15の各挿通孔18を介して、シリンダヘッド11上の図示しないネジ孔にボルトを螺合させる。このようにすると、シリンダヘッドカバー13がシリンダヘッド11に組み付けられて、そのシリンダヘッド11とシリンダヘッドカバー13との間の連結部にシール材14のメインシール部15介在される。
【0035】
また、図3及び図4に示すように、シリンダヘッドカバー13上からボルト挿通筒29,43及び各サブシール部21,35を介して、カムキャップ12上のネジ孔32,46にボルト33,47を螺合する。この螺合により、オイル圧送口27及びセンサ取付け口41の近傍の部分の剛性が向上されて、その部分の位置が規定される。そして、このシリンダヘッドカバー13のボス部28,42とカムキャップ12との間の連結部に、第1サブシール部21及び第2サブシール部35が介在される。
【0036】
このため、この実施形態のシール構造においては、以下の効果を得ることができる。
(1) シール材14にメインシール部15とサブシール部21,35とが、接続片20,34を介して一体に形成されている。よって、複数のシールを用意する必要がなく、構造が簡単で部品点数を削減することができる。
【0037】
(2) メインシール部15とサブシール部21,35との間の接続片20,34の剛性が高められているため、その接続片20,34に撓みが生じることを抑制することができる。よって、接続片20,34の妄動を抑制できて、接続片20,34の劣化を遅らせることができる。
【0038】
(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態を第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図7〜図9に示すように、この第2実施形態においては、ボス部28,42に隣接するように、区画板48の下面には位置決めピン31,45が突出形成されている。そして、接続片20,34の長さ方向の中間部に位置決め孔25,39が形成され、前記位置決めピン31,45がこれらの位置決め孔25,39に係合される。なお、位置決めピン31,45は、シリンダヘッドカバー13の下面に形成されてもよく、この場合、位置決めピン31,45は、区画板48の透孔を通って接続片20,34側に突出されるようにする。
【0039】
また、この第2実施形態においては、厚肉部26,40が屈曲部23,37の内コーナ部に形成されている。
そして、この第2実施形態においては、このサブシール部21,35の取り付け状態において、位置決めピン31,45が各接続片20,34上の位置決め孔25,39に係合されて、接続片20,34が定位置に位置決め保持される。
【0040】
従って、この第2実施形態においては、以下の効果がある。
(3) 接続片20,34が位置決めピン31,45により位置決め保持されるため、接続片20,34の妄動をより確実に防止できる。
【0041】
(4) 接続片20,34がリブ状部24,38や厚肉部26,40により高剛性を付与されているため、位置決めピン31,45を、先端が太くなったキノコ状に形成する必要はなく、複雑な型構造を採用する必要がない。
【0042】
(5) 厚肉部26,40が屈曲部23,37の内コーナ部に形成されているため、その厚肉部26,40が接続片20,34の上面や下面から突出することを防止でき、接続片20,34全体の上下寸法を小さくすることができる。
【0043】
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記第1,第2実施形態において、接続片20,34の剛性付与手段として、リブ状部24,38及び厚肉部26,40の一方のみを設けること。
【0044】
・ 前記第1,第2実施形態において、接続片20,34の剛性付与手段として、接続片20,34内にグラスファイバ等の補強材を埋設すること。
・ 前記実施形態の車両用エンジンにおけるシリンダヘッド11とシリンダヘッドカバー13との連結部とは異なった部材間のシール材,例えば、シリンダブロックとオイルパンとの間の介在されるシール材にこの発明を具体化すること。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】第1実施形態のシールを備えたシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとのシール構造を示す部分断面図。
【図2】図1のシール構造におけるシール材を示す平面図。
【図3】図2の3−3線におけるシール構造の部分拡大断面図。
【図4】図2の4−4線におけるシール構造の部分拡大断面図。
【図5】図2の5−5線におけるシールの部分拡大断面図。
【図6】シリンダヘッドカバーに対するシールの取付方法を説明する要部分解断面図。
【図7】第2実施形態のシール構造におけるシール材を示す平面図。
【図8】図3と対応する部分における部分拡大断面図。
【図9】図4と対応する部分における部分拡大断面図。
【符号の説明】
【0046】
11…シリンダヘッド、12…カムキャップ、13…シリンダヘッドカバー、14…シール材、15…メインシール部、20…接続片、21…第1サブシール部、23…屈曲部、24…剛性付与手段としてのリブ状部、26…剛性付与手段としての厚肉部、28…ボス部、32…ネジ孔、33…ボルト、34…接続片、35…第2サブシール部、37…屈曲部、38…剛性付与手段としてのリブ状部、40…剛性付与手段としての厚肉部、42…ボス部、46…ネジ孔、47…ボルト。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
メインシール部と、そのメインシール部の一部から接続片を延長することにより形成されたサブシール部とを備え、
前記接続片には剛性を高くするための剛性付与手段を設けたことを特徴とするシール材。
【請求項2】
前記サブシール部は、前記接続片に屈曲部を設けることにより、メインシール部に対して高低差を有するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のシール材。
【請求項3】
前記剛性付与手段は、接続片の長さ方向に沿って延長するように形成されたリブ状部であることを特徴とする請求項1または2に記載のシール材。
【請求項4】
前記剛性付与手段は、接続片の屈曲部に形成された厚肉部であることを特徴とする請求項2または3に記載のシール材。
【請求項5】
シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載のシール材を介在させたことを特徴とするシール構造。
【請求項6】
前記メインシール部がシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間の連結部に介在され、前記サブシール部がシリンダヘッド上のカムキャップとシリンダヘッドカバーとの間の連結部に介在されたことを特徴とする請求項5に記載のシール構造。

【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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【公開番号】特開2009−97483(P2009−97483A)
【公開日】平成21年5月7日(2009.5.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−272454(P2007−272454)
【出願日】平成19年10月19日(2007.10.19)
【出願人】(000241500)トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Fターム(参考)】