阅读说明：本技术 内燃机的密封构造 (Sealing structure for internal combustion engine ) 是由 岩佐隆史 泉善雄 久野年生 加藤秀明 岩田幸久 山下贤治 于 2017-12-28 设计创作，主要内容包括：本发明的内燃机的密封构造在构成内燃机主体的一部分并相互邻接而结合的第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间夹装有垫圈,其中,垫圈(44)是使由相互不同的材料组成的多个密封部(45、46)通过接合部(47)接合并相连成环状而形成的,垫圈(44)的包括接合部(47)在内的整个外周夹在第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间。由此,能够由避免成本增大的小型垫圈来满足仅通过主体构成部件之间的一对环状密封部的一部分所必需的功能。(A seal structure for an internal combustion engine, wherein a gasket is interposed between a 1 st body component and a 2 nd body component that constitute a part of an engine body and are joined to each other in an adjacent manner, wherein the gasket (44) is formed by joining a plurality of seal portions (45, 46) made of different materials to each other via a joint portion (47) and joining the seal portions in a ring shape, and the entire outer periphery of the gasket (44) including the joint portion (47) is sandwiched between the 1 st body component and the 2 nd body component. Thus, the function required to pass only a part of the pair of annular seal portions between the main body component members can be satisfied by a small-sized gasket that avoids an increase in cost.)

内燃机的密封构造

技术领域

本发明涉及内燃机的密封构造，其在构成内燃机主体的多个主体构成部件中的相互邻接而结合的第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间夹装有垫圈。

背景技术

由专利文献1已知一种内燃机的密封构造，构成内燃机的多个部件中的相互结合的一对部件之间所夹装的垫圈由第1环状密封部、与第1环状密封部邻接的第2环状密封部以及第3环状密封部、和将第1环状密封部分别与第2环状密封部以及第3环状密封部连结的连结部构成，第1环状密封部、第2环状密封部以及第3环状密封部由相互不同的材料形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－190096号公报

发明内容

上述专利文献1所公开的密封构造的垫圈构成为，在为了将邻接的两部件间密封而需要的环状密封部的基础上，还需要连结部，不仅导致垫圈的大型化，而且在环状密封部的整个外周中的仅一部分需要高耐热性的情况下，需要由具有高耐热性的材料来形成环状密封部的整个外周，导致成本的增大。

本发明是鉴于上述情况作出的，目的为提供一种内燃机的密封构造，其能够由避免成本增大的小型垫圈来满足仅通过主体构成部件之间的一对环状密封部的一部分所必需的功能。

为了实现上述目的，本发明的内燃机的密封构造在构成内燃机主体的一部分并相互邻接而结合的第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间夹装有垫圈，该内燃机的密封构造的第1特征在于，所述垫圈是使由相互不同的材料组成的多个密封部通过接合部接合并相连成环状而形成的，该垫圈的包括所述接合部在内的整个外周夹在所述第1主体构成部件以及所述第2主体构成部件之间。

另外，本发明在第1特征的基础上，第2特征在于，所述第1主体构成部件是具有排气端口的气缸头，在作为所述第2主体构成部件的气缸头盖与所述气缸头之间，夹装有使由耐热性不同的材料组成的一对所述密封部接合而成的所述垫圈，一对所述密封部中的由耐热性高的材料组成的一个密封部的至少一部分配置为，在向与气缸轴线正交的平面投影的投影图上与所述排气端口重叠。

本发明在第2特征的基础上，第3特征在于，在所述排气端口连接着具有催化剂转化器的排气装置，所述一个密封部的至少一部分在向与所述气缸轴线正交的平面投影的投影图上面对所述催化剂转化器侧地配置。

本发明在第1～第3特征中任一项的基础上，第4特征在于，所述接合部形成为相互邻接的一对所述密封部的端部相互嵌合的凹凸形状。

本发明在第2或第3特征的基础上，第5特征在于，所述接合部是使面对所述气缸头盖侧并形成于所述一个密封部的第1倾斜面、和面对所述气缸头侧并形成于另一个的所述密封部的第2倾斜面相互接合而成的。

而且，本发明在第2～第5特征中任一项的基础上，第6特征在于，一对所述密封部中的反力较大的一方与反力较小的一方相比形成得薄。

发明效果

根据本发明的第1特征，垫圈是使由相互不同的材料组成的多个密封部通过接合部接合并相连成环状而形成的，该垫圈的包括所述接合部在内的整个外周夹在相互邻接而结合的第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间，因此，能够由小型垫圈来满足仅通过第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间的环状密封部的一部分所必需的功能而避免成本增大。

另外根据本发明的第2特征，夹装在气缸头以及气缸头盖之间的垫圈中的由耐热性高的材料组成的密封部的至少一部分在向与气缸轴线正交的平面投影的投影图上与排气端口重叠，因此，确保在热影响大的排气端口附近的耐热性，且同时通过由耐热性高的材料组成的密封部和由耐热性低的材料组成的密封部来构成垫圈，由此不会使垫圈整体成为品质过剩，能够谋求垫圈的成本降低。

根据本发明的第3特征，由耐热性高的材料组成的密封部的至少一部分在向与气缸轴线正交的平面投影的投影图上面对催化剂转化器侧而配置，因此，通过在热影响大的催化剂转化器侧配置由耐热性高的材料组成的密封部，能够确保耐热性，不会使垫圈整体成为品质过剩，谋求垫圈的成本降低。

根据本发明的第4特征，接合部形成为使一对密封部的端部相互嵌合的凹凸形状，因此能够提高接合部的接合强度而将一对密封部牢固地接合。

根据本发明的第5特征，接合部是使形成于由耐热性高的材料组成的一个密封部并面对气缸头盖侧的第1倾斜面、和形成于另一个密封部并面对气缸头侧的第2倾斜面相互接合而成的，因此，密封部使接合部中面对热影响大的气缸头侧的范围由耐热性高的材料组成，该密封部侧变大，能够扩大接合面积而提高接合强度，并且扩大由耐热性高的材料组成的密封部对气缸头的接触面积，确保耐热性。

而且根据本发明的第6特征，通过使一对密封部中的反力较大的一方与反力较小一方相比变薄，能够使第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间的密封性均匀。

附图说明

图1是第1实施方式的二轮摩托车的右侧视图。(第1实施方式)

图2是内燃机的放大右侧视图。(第1实施方式)

图3是省略了气缸头盖的状态下的图2的3向视图。(第1实施方式)

图4是图3的4向视图。(第1实施方式)

图5是垫圈的俯视图。(第1实施方式)

图6是用于表示垫圈的接合部的变形例(a)、(b)、(c)的沿着图5的6－6线的垫圈以及气缸头的剖视图。(第1实施方式)

图7是第2实施方式的垫圈的俯视图。(第2实施方式)

图8是第3实施方式的二轮摩托车的右侧视图。(第3实施方式)

图9是省略了气缸头盖的状态下的图8的9向视图。(第3实施方式)

附图标记说明

23、65···作为第1主体构成部件的气缸头

24、66···作为第2主体构成部件的气缸头盖

33、68···排气端口

34、69···排气装置

36、71···催化剂转化器

44、50、80···垫圈

45、46、51、52、81、82···密封部

45c···第1倾斜面

46c···第2倾斜面

47、53、83···接合部

CA、CB···气缸轴线

EA、EB···内燃机

具体实施方式

边参照添加的附图边说明本发明的实施方式。此外在以下说明中，上下、左右以及前后是从乘驾于二轮摩托车的乘员观察的方向。

第1实施方式

若参照图1～图6来说明本发明的第1实施方式，首先在图1中，踏板型的二轮摩托车的车身架FA在前端部具有将前轮WFA轴支承的前叉11和能够转向地将与该前叉11连结的转向把手12支承的头管13，发挥出驱动后轮WRA的动力的内燃机EA能够上下摆动地支承于上述车身架FA。

上述内燃机EA的内燃机主体14配置于上述后轮WRA的前方并能够摆动地支承于上述车身架FA。该内燃机EA的输出经由与上述内燃机主体14连设并向后轮WRA的左侧方延伸的传动装置(未图示)而向上述后轮WRA传递，在与上述内燃机主体14连设并配置于上述后轮WRA的右侧方的支承臂15的后端部与上述传动装置的后端部之间轴支承有上述后轮WRA，在上述传动装置以及上述车身架FA的后部之间设有后缓冲单元16。

上述车身架FA、和上述内燃机EA的一部分由车身罩17覆盖，该车身罩17具有供乘员的脚放置的左右一对落脚部18并支承于上述车身架FA。另外，配置于上述落脚部18的后方的纵列型的乘车用座椅19配设于上述车身罩17上。

图2～图4中，上述内燃机EA为空冷式，其内燃机主体14具有：将具有沿车宽方向延伸的轴线的曲柄轴20旋转自如地支承的曲轴箱21；与曲轴箱21结合的气缸体22；与气缸体22结合的气缸头23；和与气缸头23结合的气缸头盖24，该内燃机主体14的气缸轴线CA以接近大致水平的方式稍微向前上倾斜。而且上述内燃机主体14的上述气缸体22以及上述气缸头23由覆盖件(shroud)25覆盖。

与面对上述气缸头23上方的上部侧壁23a上所设的吸气端口(未图示)连接的吸气装置27具有：配置于上述后轮WRA的前侧上部左侧方的空气滤清器28；配置于该空气滤清器28以及上述气缸头23之间的节气门体29；将上述空气滤清器28以及上述节气门体29之间连结的连结管30；将上述节气门体29以及上述吸气端口之间连结的吸气管31，燃料喷射阀32安装于上述吸气管31的上部。

在面对上述气缸头23下方的下部侧壁23b上设有排气端口33。与该排气端口33连接的排气装置34具有：与上述排气端口33相连并与上述气缸头23的下部侧壁23b连接的上游侧排气管35；收纳催化剂39并与上述上游侧排气管35的下游端连接的催化剂转化器36；与催化剂转化器36的下游端相连并向后方延伸的下游侧排气管37；和与下游侧排气管37的下游端连接的排气消声器38。

上述催化剂转化器36以将其上游端配置于车宽方向左侧并在上述内燃机主体14中的上述气缸体22的下方几乎沿着车宽方向的方式配设。另外，上述上游侧排气管35由从上述排气端口33向下方延伸的下方延长部分35a、和将该下方延长部分35a的下游端与上述催化剂转化器36的上游端之间连结并几乎在水平面内以大致J字状弯曲的弯曲部分35b构成，上述下游侧排气管37在上述曲轴箱21的右侧下部前方与上述催化剂转化器36的下游端连接，并穿过上述曲轴箱21的右侧下部侧方而向后方延伸。而且上述排气消声器38配置于上述后轮WRA的右侧方并与上述下游侧排气管37的下游端连接，该排气消声器38的上部由隔热罩40覆盖。

在上述内燃机主体14中的面对上述气缸头23的车宽方向右侧的右侧壁23c上，安装有点火塞41，并且安装有用于检测从上述排气端口33向上述排气装置34流动的废气的性状的废气传感器42。

然而，在构成上述内燃机主体14的上述曲轴箱21、上述气缸体22、上述气缸头23以及上述气缸头盖24中的相互邻接而结合并构成上述内燃机主体14的一部分的第1主体构成部件以及第2主体构成部件之间夹装有本发明的垫圈44，在该实施方式中，上述第1主体构成部件为气缸头23，上述第2主体构成部件为气缸头盖24。

同时参照图5，上述垫圈44形成为使由相互不同的材料组成的多个密封部通过接合部接合并相连成环状的形状，在该第1实施方式中，上述垫圈44是使由耐热性不同的材料组成的一对密封部、即第1密封部45以及第2密封部46通过接合部47接合且具有大致矩形状并相连成环状而成的，该垫圈44的包括上述接合部47在内的整个外周夹在上述气缸头23以及上述气缸头盖24之间。

形成上述第1密封部45的材料是耐热性高的材料，例如是FKM，形成上述第2密封部46的材料是耐热性比形成上述第1密封部45的材料低的材料，例如是ACM或AEM。

在此，上述FKM是氟素浓度(质量％)由50～80％组成的高分子化合物，通过以下(a)～(e)的化合物的组合来分类。(a)将偏氟乙烯(以下表示为VDF)以及六氟丙烯(以下表示为HFP)共聚合的共聚合物。(b)将VDF、HFP以及四氟乙烯(以下表示为TFE)共聚合的共聚物。(c)将VDF、全氟甲基乙烯基醚(以下表示为PMVE)以及TFE共聚合的共聚物。(d)将VDF、TFE以及丙烯共聚合的共聚物。(e)将VDF、HFP、TFE、PMVE以及乙烯共聚合的共聚物。

另外，上述ACM是主成分由丙烯酸酯构成的特殊合成橡胶，是针对由单独或两种以上组合而使用了丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲氧基乙酯等骨架单体，共聚合百分之几的环氧型、(活性)卤素型或羧乙烯基(卤素)型的交联单体而成的。

另外，上述AEM是主成分由丙烯酸酯和乙烯构成的特殊合成橡胶，是针对甲基丙基酸酯以及乙烯等的骨架单体共聚合羧酸基等交联单体而成的。

而且，如图4所示，夹装在上述气缸头23以及上述气缸头盖24之间的上述垫圈44以使该垫圈44中的由耐热性高的材料组成的第1密封部45的至少一部分在向与气缸轴线CA正交的平面投影的投影图上与上述排气端口33重叠的方式配置。

另外，如图4所示，与上述排气端口33连接的上述排气装置34在其中间部具有上述催化剂转化器36，上述第1密封部45的至少一部分在向与上述气缸轴线CA正交的平面投影的投影图上，面对上述催化剂转化器36侧而配置。

也就是说，如图4所示，上述第1密封部45以占据范围WA并呈大致U字状的方式形成，该范围WA包括具有大致矩形状并相连为环状的上述垫圈44的下部以及左右两侧的下部。

然而，如图5所示，上述接合部47也可以构成为，第1密封部45以及第2密封部46的端部成为与这些密封部45、46的长边方向正交的平面，因此也可以如图6的(a)～(c)所示的变形例那样地构成接合部47。

在图6的(a)所示的变形例中，上述接合部47形成为相互邻接的第1密封部45以及第2密封部46的端部相互嵌合的凹凸形状，更具体地形成为，在第2密封部46侧使第1密封部45的端部的一部分突出的形状的突部分45a突入至在第1密封部45侧使第2密封部46的端部的一部分凹入的形状的凹部分46a内的凹凸形状，另外，在图6的(b)所示的变形例中，形成为，在第2密封部46侧使第1密封部45的端部整体以三角形状突出的形状的突部分45b突入至在第1密封部45侧使第2密封部46的端部整体以三角形状凹入的形状的凹部分46b内的凹凸形状。若由这种凹凸形状来构成接合部47，则能够提高接合部47的接合强度而将第1密封部45以及第2密封部46牢固地接合。

另外，在图6的(c)所示的变形例中，上述接合部47是面对上述气缸头盖24侧并形成于上述第1密封部45的第1倾斜面45c、和面对上述气缸头23侧并形成于上述第2密封部46的第2倾斜面46c相互接合而成的，根据这样的接合部47的构成，第1密封部45使接合部47中面对热影响大的气缸头23侧的范围由耐热性高的材料组成，该第1密封部45侧变大，能够扩大接合面积而提高接合强度，并且扩大由耐热性高的材料组成的第1密封部45对气缸头23的接触面积，确保耐热性。

而且也可以设定为，在第1密封部45以及第2密封部46的反力中产生了差，在该情况下，反力较大一方与反力较小一方相比形成得薄。也就是说，在第1密封部45的反力比第2密封部46的反力大的情况下，上述第1密封部45的厚度d1与上述第2密封部46的厚度d2相比设定得薄。另外，第1密封部45以及第2密封部46的反力能够分别恰当变更，也能够将上述第1密封部45的反力设定得比上述第2密封部46的反力小，在该情况下，上述第2密封部46的厚度d2与上述第1密封部45的厚度d1相比设定得薄。

接下来，若说明该第1实施方式的作用，则垫圈44夹装在构成内燃机主体14的一部分并相互邻接而结合的气缸头23以及气缸头盖24之间，且垫圈44形成为使由相互不同的材料组成的第1密封部45以及第2密封部46通过接合部47接合并相连成环状的形状，该垫圈44的包括上述接合部47在内的整个外周夹在上述气缸头23以及上述气缸头盖24之间，因此，能够由小型的垫圈44来满足仅通过上述气缸头23以及上述气缸头盖24之间的环状密封部的一部分所必需功能而避免成本增大。

另外，上述垫圈44以使该垫圈44中的由耐热性高的材料组成的第1密封部45的至少一部分在向与气缸轴线CA正交的平面投影的投影图上与气缸头23的排气端口33重叠的方式配置，因此，确保在热影响大的排气端口33附近的耐热性，且同时通过由耐热性低的材料组成的第2密封部46、和第1密封部45来构成垫圈，由此不会使垫圈44整体成为品质过剩，能够谋求垫圈44的成本降低。

另外，与上述排气端口33连接的上述排气装置34在其中间部具有上述催化剂转化器36，上述第1密封部45的至少一部分在向与上述气缸轴线CA正交的平面投影的投影图上，面对上述催化剂转化器36侧而配置，因此，通过在热影响大的催化剂转化器36侧配置由耐热性高的材料组成的第1密封部45，能够确保耐热性，不会使垫圈44整体成为品质过剩，谋求垫圈44的成本降低。

而且，也可以设定为，在第1密封部45以及第2密封部46的反力中产生了差，在该情况下，反力较大一方与反力较小一方相比形成得薄，因此，能够使上述气缸头23以及上述气缸头盖24之间的密封性均匀。

第2实施方式

图7表示本发明的第2实施方式的垫圈50，该垫圈50是使由耐热性不同的材料组成的第1密封部51以及第2密封部52通过接合部53接合且具有大致矩形状并相连成环状而成的，上述接合部53由将形成第1密封部51的材料和形成第2密封部52的材料混合后的材料形成。

若这样地构成接合部53，则形成接合部53的材料针对形成第1密封部51以及第2密封部52的材料的融合性更佳，能够提高上述接合部53的接合强度。

第3实施方式

若参照图8以及图9来说明本发明的第3实施方式，则首先在图8中，该二轮摩托车的车身架FB在前端具有轴支承前轮WFB的前叉55和能够转向地将与该前叉55连结的转向把手56支承的头管57，发挥出驱动后轮WRB的动力的内燃机EB搭载于车身架FB。

上述内燃机EB的内燃机主体58配置于上述后轮WRB的前方并支承于上述车身架FB。该内燃机EB的输出经由未图示的传动装置(未图示)向上述后轮WRB传递，在能够摆动地支承于上述车身架FB的摆臂60的后端部，轴支承有上述后轮WRB，在上述摆臂60的后端部以及上述车身架FB的后部之间设有后缓冲单元61。

上述内燃机主体58具有：将具有沿车宽方向延伸的轴线的曲柄轴62旋转自如地支承的曲轴箱63；与曲轴箱63结合的气缸体64；与气缸体64结合的气缸头65；和与气缸头65结合的气缸头盖66，该内燃机主体58的气缸轴线CB向前上倾斜。

同时参照图9，在面对上述气缸头65后方的后部侧壁65a连接有吸气装置67。另外，上述气缸头65中的面对前方的前部侧壁65b与面对车宽方向右侧的右侧壁65c之间的连设部，设有排气端口68，与该排气端口68连接的排气装置69具有：与上述排气端口68相连并与上述气缸头65的前部侧壁65b以及右侧壁65c连接的上游侧排气管70；与该上游侧排气管70的下游端连接的催化剂转化器71；与该催化剂转化器71的下游端相连并向后方延伸的下游侧排气管72；和与该下游侧排气管72的下游端连接的排气消声器73。

上述催化剂转化器71以将其上游端作为上端并在上述曲轴箱63的右侧前端部的前方几乎沿着上下方向的方式配设。另外，上述上游侧排气管70从上述排气端口68向下方延伸并与上述催化剂转化器71的上游端连接，上述下游侧排气管72在上述曲轴箱63的右侧下部前方与上述催化剂转化器71的下游端连接，穿过上述曲轴箱63的右侧下部侧方并向后方延伸。而且，上述排气消声器73配置于上述后轮WRB的右侧方并与上述下游侧排气管72的下游端连接，该排气消声器73的上部由隔热罩74覆盖。另外，在上述内燃机主体58中的上述气缸头65的上述右侧壁65c，安装有点火塞75。

然而，在构成上述内燃机主体58的一部分并相互邻接而结合的第1主体构成部件以及第2主体构成部件、即上述气缸头65以及上述气缸头盖66之间夹装有本发明的垫圈80。

该垫圈80形成为使由相互不同的材料组成的多个密封部通过接合部接合并相连为环状的形状，在该第2实施方式中，上述垫圈80是使由耐热性不同的材料组成的第1密封部81以及第2密封部82通过接合部83接合且具有大致矩形状并相连成环状而成的，该垫圈80的包括上述接合部83在内的整个外周夹在上述气缸头65以及上述气缸头盖66之间。

另外，形成上述第1密封部81的材料是耐热性高的材料，例如是偏氟乙烯类的氟素(FKM)，形成上述第2密封部82的材料是耐热性比形成上述第1密封部81的材料低的材料，例如是丙烯酸酯橡胶(ACM)或乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)。

而且，如图9所示，夹装在上述气缸头65以及上述气缸头盖66之间的上述垫圈80以使该垫圈80中的由耐热性高的材料组成的第1密封部81的至少一部分在向与气缸轴线CB正交的平面投影的投影图上与上述排气端口68重叠的方式配置。

另外，与上述排气端口68连接的上述排气装置69在其中间部所具有上述催化剂转化器71，上述第1密封部81的至少一部分在向与上述气缸轴线CB正交的平面投影的投影图上，面对上述催化剂转化器71侧而配置。

也就是说，如图9所示，上述第1密封部81以占据范围WB并呈大致U字状的方式形成，该范围WB包括具有大致矩形状并相连为环状的上述垫圈80的左右两侧的下部以及垫圈80的下部。

通过该第3实施方式，也能够起到与上述第1实施方式同样的效果。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，能够不脱离其主旨地进行各种设计变更。

例如在上述的实施方式中，说明了与搭载于二轮摩托车的内燃机相关联的密封构造，但并不限定于二轮摩托车，也能够作为搭载于车辆的内燃机的密封构造来广泛实施本发明。