説明

締結構造

【課題】 シリンダブロック、シリンダヘッドおよびチェーンケースの三面合わせ面に保持した液状シール剤の膜厚を確保してシール性を高める。
【解決手段】 シリンダブロック11およびシリンダヘッド12にチェーンケース23を締結する第1、第2ボルト25,26に挟まれた位置で、チェーンケース23の第3割り面23dに第1凹部23eを形成し、第1凹部23eの両端を第1、第2ボルト25,26の近傍まで延ばしたので、シリンダブロック11の第1割り面11cおよびシリンダヘッド12の第2割り面12c間に段差が存在しても、第1凹部23eで段差を吸収して液状シール剤28の膜厚を確保することができ、膜厚が薄くなる第1、第2ボルト25,26の座面の近傍では、第1、第2ボルト25,26の軸力によって液状シール剤28の変位が抑えられるため、その部分での液状シール剤28の摩耗や剥離が防止されて三面合わせ部でのシール性が向上する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、第1部材および第2部材を接合面で接合し、前記接合面に交差する平面に沿う前記第1部材の第1割り面および前記第2部材の第2割り面に液状シール剤を挟んで第3部材の第3割り面を当接し、前記第3部材を前記第1部材および前記第2部材にそれぞれ第1ボルトおよび第2ボルトで締結する締結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
オイルパンに液状シール剤を介してシリンダブロックおよびオイルポンプボディが接合される三面合わせ部のシール性を確保するために、前記三面合わせ部に臨むシリンダブロックの角部およびオイルポンプボディの角部にそれぞれ三角形状の面取りを形成したものが、下記特許文献1により公知である。
【0003】
また内燃機関のチェーンケース締結構造において、シリンダブロックの第1割り面およびシリンダヘッドの第2割り面に臨むチェーンケースに第3割り面に断面半月状の凹溝を形成し、第1、第2割り面と第3割り面との間に液状シール剤を充填するものが、下記特許文献1により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実公平5−26288号公報
【特許文献2】特開平8−151955号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1に記載されたものは、シリンダブロックの三角形状の面取りがオイルパンに接する端部や、オイルポンプボディの三角形状の面取りがオイルパンに接する端部に保持された液状シール剤が薄い楔状になるため、その部分の液状シール剤の膜厚が薄くなってしまい、液状シール剤が摩耗して振動や熱膨張に対するシール性が低下する可能性がある。またシリンダブロックおよびオイルポンプボディ間の段差によりオイルパンに発生する応力を低減すべく面取りを大きくすると、液状シール剤の膜厚が過剰になってシールとしての機能を維持できなくなるため、その面取りの大きさに制限が生じる問題がある。
【0006】
また上記特許文献2に記載されたものは、大きさの定義のない半月状の凹溝を設けているが、液状シール剤の膜厚が薄くなる凹溝の両端では、振動や熱膨張に伴う変位によって液状シール剤が摩耗あるいは剥離し、それを端緒して凹溝の部分のシール性が低下することが懸念される。
【0007】
更に、上記特許文献1、2に記載されたものは、チェーンケースをシリンダブロックおよびシリンダヘッドに締結するボルトと凹溝との位置関係について考慮しておらず、シリンダブロックとシリンダヘッド間に段差が発生する場合、ボルトの締結力により段差部分でチェーンケースが急激に曲げられ、その荷重により破損する懸念がある。
【0008】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、第1部材の第1割り面および第2部材の第2割り面に液状シール剤を挟んで第3部材の第3割り面を接合する際に、それらの部材の三面合わせ部に保持した液状シール剤の膜厚を確保してシール性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、第1部材および第2部材を接合面で接合し、前記接合面に交差する平面に沿う前記第1部材の第1割り面および前記第2部材の第2割り面に液状シール剤を挟んで第3部材の第3割り面を当接し、前記第3部材を前記第1部材および前記第2部材にそれぞれ第1ボルトおよび第2ボルトで締結する締結構造において、前記第1、第2ボルトに挟まれた位置で、前記第1、第2割り面および前記第3割り面の少なくとも一方に第1凹部を形成し、前記第1凹部の両端は前記第1、第2ボルトの近傍まで延びることを特徴とする締結構造が提案される。
【0010】
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記第1、第2ボルトの直径をdとしたとき、前記第1凹部の両端と前記第1、第2ボルトの軸線との距離は1.0dないし1.5dであることを特徴とする締結構造が提案される。
【0011】
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記第1凹部を前記第3部材だけに形成したことを特徴とする締結構造が提案される。
【0012】
また請求項4に記載された発明によれば、請求項3の構成に加えて、前記第3部材の縁部に沿ってフランジを突設し、前記フランジを横断するように前記第1凹部を形成したことを特徴とする締結構造が提案される。
【0013】
また請求項5に記載された発明によれば、請求項1〜請求項4の何れか1項の構成に加えて、前記第3部材の前記第3割り面と反対側の面に、前記第1、第2ボルトに挟まれた第2凹部を形成したことを特徴とする締結構造が提案される。
【0014】
また請求項6に記載された発明によれば、請求項5の構成に加えて、前記第2凹部は前記第3部材の縁部側が開放し、その反対側が閉塞することを特徴とする締結構造が提案される。
【0015】
尚、実施の形態のシリンダブロック11は本発明の第1部材に対応し、実施の形態のシリンダヘッド12は本発明の第2部材に対応し、実施の形態のチェーンケース23は本発明の第3部材に対応する。
【発明の効果】
【0016】
請求項1の構成によれば、第1部材および第2部材の接合面に交差する平面に沿う第1部材の第1割り面および第2部材の第2割り面に液状シール剤を挟んで第3部材の第3割り面を当接し、その第3部材を第1部材および第2部材にそれぞれ第1ボルトおよび第2ボルトで締結する。第1、第2ボルトに挟まれた位置で、第1、第2割り面または第3割り面に第1凹部を形成し、第1凹部の両端を第1、第2ボルトの近傍まで延ばしたので、第1部材の第1割り面および第2部材の第2割り面間に段差が存在しても、第1凹部で段差を吸収して液状シール剤の膜厚を確保するとともに、段差により第3部材に発生する応力を低減することができる。しかも膜厚が薄くなるボルトの座面の近傍では、ボルトの軸力によって液状シール剤の変位が抑えられるため、その部分での液状シール剤の摩耗や剥離が防止されて三面合わせ部でのシール性が向上する。
【0017】
また請求項2の構成によれば、第1、第2ボルトの直径をdとしたとき、第1凹部の両端と第1、第2ボルトの軸線との距離は1.0dないし1.5dであるので、第1、第2ボルトの軸力が強く作用する範囲で第3割り面を第1、第2割り面に強固に締結してシール性を確保しながら、第1、第2ボルトの軸力が弱まる範囲に第1凹部を形成して液状シール剤の膜厚を増加させることでシール性を確保することができる。
【0018】
また請求項3の構成によれば、第1凹部を第3部材だけに形成したので、第1部材および第2部材の二つの部材に跨がって第1凹部を形成する必要がなくなり、加工工数の削減によるコストダウンが可能になる。
【0019】
また請求項4の構成によれば、第3部材の縁部に沿って突出するフランジを横断するように第1凹部を形成したので、液状シール剤の充填量を増加させることができるだけでなく、フランジの幅方向で広く段差を吸収することができる。
【0020】
また請求項5の構成によれば、第3部材の第3割り面と反対側の面に、第1、第2ボルトに挟まれた第2凹部を形成したので、第2凹部によって第1、第2ボルトの近傍の第3部材の剛性を低下させ、第1部材の第1割り面および第2部材の第2割り面間の段差に第3部材をなじみ易くすることで、第3部材、第1部材および第2部材に作用する応力を低減することができる。
【0021】
また請求項6の構成によれば、第2凹部は第3部材の縁部側が開放し、その反対側が閉塞するので、第1、第2ボルトの締結力が作用する部分で第3部材の剛性を低下させながら、その他の部分で第3部材の強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】チェーンケースを分離した内燃機関の正面図。(第1の実施の形態)
【図2】図1の2−2線拡大断面図。(第1の実施の形態)
【図3】図2の3−3線断面図。(第1の実施の形態)
【図4】図2に対応する図。(第2の実施の形態)
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図1〜図3に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。
【0024】
図1に示すように、内燃機関はシリンダブロック11の上部に順次結合したシリンダヘッド12およびヘッドカバー13と、シリンダブロック11の下部に順次結合したクランクケース14およびオイルパン15とを備える。
【0025】
シリンダブロック11およびクランクケース14の合わせ面から突出するクランクシャフト16の軸端に設けた駆動プロケット17と、シリンダヘッド12から突出するカムシャフト18の軸端に設けた従動スプロケット19とにタイミングチェーン20が巻き掛けられており、タイミングチェーン20の緩み側の弦部にスプリング21で付勢されたテンショナプーリ22が弾発的に当接することで、タイミングチェーン20に所定の張力が付与される。クランクシャフト16の駆動力をカムシャフト18に伝達する駆動スプロケット17、従動スプロケット19、タイミングチェーン20およびテンショナプーリ22はチェーンケース23によって覆われる。
【0026】
シリンダブロック11およびシリンダヘッド12は複数本のボルト24…(図2参照)で締結される。チェーンケース23は外周に沿って肉厚を増したフランジ23aを有する皿状の部材であって、フランジ23aには複数のボルト孔23b…,23c…が形成される。チェーンケース23のボルト孔23b…を貫通した第1ボルト25…をシリンダブロック11のボルト孔11b…に螺合し、チェーンケース23のボルト孔23c…を貫通した第2ボルト26…をシリンダヘッド12のボルト孔12b…に螺合することで、チェーンケース23がシリンダブロック11およびシリンダヘッド12に締結される。
【0027】
図2および図3に示すように、シリンダブロック11およびシリンダヘッド12は、それらの接合面11a,12a間にガスケット27を挟んだ状態でボルト24…により締結される。シリンダブロック11およびシリンダヘッド12は、前記接合面11a,12aに直交する第1割り面11cおよび第2割り面12cを備えており、略同一平面上に整列する第1、第2割り面11c,12cに、チェーンケース23のフランジ23aに形成した第3割り面23dが、液状シール剤28を挟んで結合される。即ち、シリンダブロック11の第1割り面11c、シリンダヘッド12の第2割り面12cおよびチェーンケース23の第3割り面23dに液状シール剤28を液体の状態で塗布し、チェーンケース23をシリンダブロック11およびシリンダヘッド12に締結すると、液状シール剤28が硬化することでシール機能を発揮する。
【0028】
シリンダブロック11の第1割り面11cおよびシリンダヘッド12の第2割り面12cは本来同一平面の筈であるが、シリンダヘッド12およびシリンダブロック11の熱膨張量の差や、製造上の寸法誤差等によって微小な段差αが発生することが避けられず、この段差αによってシリンダブロック11の第1割り面11cおよびシリンダヘッド12の第2割り面12cと、チェーンケース23の第3割り面23dとの間の隙間が不均一になり、隙間が狭くなった部分で液状シール剤28の膜厚が小さくなってシール性を低下する可能性がある。
【0029】
このような問題を解決するために、シリンダブロック11およびシリンダヘッド12の接合面11a,12aに最も近い第1ボルト25および第2ボルト26に挟まれたチェーンケース23の第3割り面23dに、フランジ23aを横断するように溝状の第1凹部23eが形成される。第1凹部23eの幅方向の両端は、チェーンケース23をシリンダブロック11およびシリンダヘッド12に締結するための第1、第2ボルト25,26の近傍に達している。より具体的には、第1、第2ボルト25,26の直径をdとすると、第1凹部23eの幅方向の両端と第1、第2ボルト25,26の軸線との距離は1.0〜1.5dに設定される。また第1凹部23eの深さeは、0.3〜1.0mmであることが望ましい。
【0030】
更に、チェーンケース23の第3割り面23dと反対側の面、つまりチェーンケース23の表面側には、第1凹部23eと向かい合うように第2凹部23f(図1参照)が形成される。チェーンケース23の表面側にはフランジ23aが存在しないため、その一端側はチェーンケース23の縁部に開口しているが、その他端側は閉塞している。
【0031】
次に、上記構成を備えた本発明の第1の実施の形態の作用を説明する。
【0032】
シリンダブロック11の第1割り面11cおよびシリンダヘッド12の第2割り面12cとの間に段差αが存在する状態で、第1、第2割り面11c,12cにチェーンケース23の第3割り面23dを液状シール剤28を挟んで当接し、チェーンケース23のボルト孔23bを貫通する第1ボルト25をシリンダブロック11のボルト孔11bに螺合し、チェーンケース23のボルト孔23cを貫通する第2ボルト26をシリンダヘッド12のボルト孔12bに螺合することで、チェーンケース23をシリンダブロック11およびシリンダヘッド12に締結する。
【0033】
このとき、前記段差αが存在するために第3割り面23dは第1、第2割り面11c,12cに密着することができないが、第1、第2ボルト25,26の締結力でチェーンケース23が第1凹部23eおよび第2凹部23fの位置で撓むことで、第1、第2ボルト25,26のボルト孔11b,12b,23b,23cの周囲の座面が密着する。その結果、座面の周囲の液状シール剤28の膜厚が薄くなっても、第1、第2ボルト25,26の軸力によって液状シール剤28の変位が抑えられるため、その部分での液状シール剤28の摩耗や剥離が防止されて三面合わせ部でのシール性が向上する。しかもシリンダブロック11、シリンダヘッド12およびチェーンケース23の間に隙間が発生する第1凹部23eの部分では、液状シール剤28の膜厚が大きくなることで充分なシール性を確保することができる。
【0034】
特に、第1、第2ボルト25,26の直径dに対し、第1凹部23eの両端と第1、第2ボルト25,26の軸線との距離を1.0dないし1.5dとしたので、第1、第2ボルト25,26の軸力が強く作用する範囲で第3割り面23dを第1、第2割り面11c,12cに強固に締結してシール性を確保しながら、第1、第2ボルト25,26の軸力が弱まる範囲に第1凹部23eを形成して液状シール剤28の膜厚を増加することでシール性を確保することができる。
【0035】
また第1凹部23eをチェーンケース23側に形成したので、シリンダブロック11およびシリンダヘッド12の二つの部材に跨がって第1凹部を形成する必要がなくなり、加工工数の削減によるコストダウンが可能になる。しかもチェーンケース23の縁部に沿って突出するフランジ23aを横断するように第1凹部23eを形成し、かつチェーンケース23の表面側にも第2凹部23fを形成したので、フランジ23aによって増加したチェーンケース23の剛性を第1凹部23eおよび第2凹部23fによって効果的に低下させることができる。しかもフランジ23aを横断する第1凹部23eによって液状シール剤の充填量28を増加させることができるだけでなく、フランジ23aの幅方向で広く段差を吸収することができる。
【0036】
次に、図4に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。
【0037】
第1の実施の形態ではチェーンケース23の第3割り面23dに第1凹部23eを形成しているが、第2の実施の形態ではシリンダブロック11およびシリンダヘッド12の第1、第2割り面11c,12cに跨がるように第1凹部11d,12dを形成している。第2の実施の形態のシリンダブロック11およびシリンダヘッド12の第1凹部11d,12dの形状は、第1の実施の形態のチェーンケース23の第1凹部23eの形状と面対称であり、その両端はチェーンケース23のフランジ23aを横断する位置に達している。
【0038】
この第2の実施の形態によれば、チェーンケース23に第1、第2ボルト25,26の締結力が作用したときに、シリンダブロック11の第1割り面11cおよびシリンダヘッド12の第2割り面12c間の段差αが第1凹部11d,12dによって緩和され、チェーンケース23が僅かに湾曲するだけで第1、第2ボルト25,26のボルト孔11b,12b,23b,23cの周囲の座面が密着することが可能となり、第1の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【0039】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、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。
【0040】
例えば、本発明の第1〜第3部材は、実施の形態のシリンダブロック11、シリンダヘッド12およびチェーンケース23に限定されるものではなく、本発明はエンジンのオイルパンの締結部等にも適用することができる。
【0041】
また第1の実施の形態ではチェーンケース23の第3割り面23dに第1凹部23eを形成し、第2の実施の形態ではシリンダブロック11およびシリンダヘッド12の第1、第2割り面11c,12cに第1凹部11d,12dを形成しているが、それら両方の第1凹部23e,11d,12dを形成しても良い。
【0042】
またチェーンケース23の第2凹部23fは必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。
【符号の説明】
【0043】
11 シリンダブロック(第1部材)
11a 接合面
11c 第1割り面
11d 第1凹部
12 シリンダヘッド(第2部材)
12a 接合面
12c 第2割り面
12d 第1凹部
23 チェーンケース(第3部材)
23a フランジ
23d 第3割り面
23e 第1凹部
23f 第2凹部
25 第1ボルト
26 第2ボルト
28 液状シール剤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1部材(11)および第2部材(12)を接合面(11a,12a)で接合し、前記接合面(11a,12a)に交差する平面に沿う前記第1部材(11)の第1割り面(11c)および前記第2部材(12)の第2割り面(12c)に液状シール剤(28)を挟んで第3部材(23)の第3割り面(23d)を当接し、前記第3部材(23)を前記第1部材(11)および前記第2部材(12)にそれぞれ第1ボルト(25)および第2ボルト(26)で締結する締結構造において、
前記第1、第2ボルト(25,26)に挟まれた位置で、前記第1、第2割り面(11c,12c)および前記第3割り面(23d)の少なくとも一方に第1凹部(23e,11d,12d)を形成し、前記第1凹部(23e,11d,12d)の両端は前記第1、第2ボルト(25,26)の近傍まで延びることを特徴とする締結構造。
【請求項2】
前記第1、第2ボルト(25,26)の直径をdとしたとき、前記第1凹部(23e,11d,12d)の両端と前記第1、第2ボルト(25,26)の軸線との距離は1.0dないし1.5dであることを特徴とする、請求項1に記載の締結構造。
【請求項3】
前記第1凹部(23e)を前記第3部材(23)だけに形成したことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の締結構造。
【請求項4】
前記第3部材(23)の縁部に沿ってフランジ(23a)を突設し、前記フランジを横断するように前記第1凹部(23e)を形成したことを特徴とする、請求項3に記載の締結構造。
【請求項5】
前記第3部材(23)の前記第3割り面(23d)と反対側の面に、前記第1、第2ボルト(25,26)に挟まれた第2凹部(23f)を形成したことを特徴とする、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の締結構造。
【請求項6】
前記第2凹部(23f)は前記第3部材(23)の縁部側が開放し、その反対側が閉塞することを特徴とする、請求項5に記載の締結構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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