特開 2024-59192 密封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024059192

(43)【公開日】2024-05-01

(54)【発明の名称】密封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/10 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

F16J15/10 N

F16J15/10 U

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022166718

(22)【出願日】2022-10-18

(71)【出願人】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179970

【弁理士】

【氏名又は名称】桐山 大

(74)【代理人】

【識別番号】100071205

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 陽一

(72)【発明者】

【氏名】目黒 直樹

【テーマコード（参考）】

3J040

【Ｆターム（参考）】

3J040BA03

3J040EA02

3J040EA16

3J040FA05

3J040HA03

3J040HA09

3J040HA16

(57)【要約】

【課題】リップ部に対して、プラグチューブやインジェクションパイプなどの筒状体をカウンター方向から進入させる場合であっても、リップ部が裏返らないようにする。
【解決手段】密封装置１１は、一方向の挿入方向ＩＤからの筒状体ＣＹの挿入を受け入れるエンジン側の開口部に取付板３１を介して取り付けられる基部５２と、挿入方向ＩＤと反対の挿入逆方向ＲＤに向けて延びるリップ部５４とを備え、基部５２とリップ部５４とを湾曲部５３で連結して一体に成形した弾性体５１を備えている。リップ部５４は、先端部５４ａから挿入方向ＩＤに向けて内径を縮小する導入面５６を有し、内径が最小になる最小内径部分５４ｂ、筒状体ＣＹの外径Ｄ１よりも小径のシールリップ５５を形成している。導入面５６は、進入してくる筒状体ＣＹが接触したとき、挿入方向ＩＤに沿う軸Ａ方向の力よりも、軸Ａ方向と直交する方向の力の方が大きくなるようにしている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

点火プラグを配置するプラグチューブを一方向の挿入方向から挿入させる開口を設けたエンジン側の開口部に取り付けられる基部と、
前記基部から前記挿入方向に向けて延びてから反転し、前記挿入方向と反対の挿入逆方向に向けて湾曲する湾曲部と、
前記湾曲部から前記挿入逆方向に向けて延び、前記プラグチューブに接触するリップ部と、
を一体に備える環状の弾性体によって成形された密封装置であって、
前記リップ部は、先端部から前記挿入方向に向けて内径を縮小し、最小内径部分を前記プラグチューブの外径よりも小径のシールリップとする導入面を内周面に有し、
前記導入面は、挿入された前記プラグチューブが接触したときに加わる力のうち、前記挿入方向に沿う軸方向の成分の力よりも、前記軸方向と直交する方向の成分の力の方を大きくする、
密封装置。

【請求項2】

インジェクタを配置するインジェクションパイプを一方向の挿入方向から挿入させる開口を設けたエンジン側の開口部に取り付けられる基部と、
前記基部から前記挿入方向に向けて延びてから反転し、前記挿入方向と反対の挿入逆方向に向けて湾曲する湾曲部と、
前記湾曲部から前記挿入逆方向に向けて延び、前記インジェクションパイプに接触するリップ部と、
を一体に備える環状の弾性体によって成形された密封装置であって、
前記リップ部は、先端部から前記挿入方向に向けて内径を縮小し、最小内径部分を前記インジェクションパイプの外径よりも小径のシールリップとする導入面を内周面に有し、
前記導入面は、挿入された前記インジェクションパイプが接触したときに加わる力のうち、前記挿入方向に沿う軸方向の成分の力よりも、前記軸方向と直交する方向の成分の力の方を大きくする、
密封装置。

【請求項3】

前記導入面は、テーパ形状を有している、
請求項１又は２に記載の密封装置。

【請求項4】

前記導入面は、前記リップ部の軸に対して鋭角に傾斜している、
請求項３に記載の密封装置。

【請求項5】

前記導入面における前記リップ部の最大内径部分は、前記プラグチューブよりも大径である、
請求項１に記載の密封装置。

【請求項6】

前記導入面における前記リップ部の最大内径部分は、前記インジェクションパイプよりも大径である、
請求項２に記載の密封装置。

【請求項7】

前記最大内径部分は、前記リップ部の先端部に設けられ、
前記リップ部の先端部は、前記最大内径部分と同一の内径のままストレートに延びる縁部を有している、
請求項５又は６に記載の密封装置。

【請求項8】

前記シールリップは、前記弾性体の復元力のみによって前記プラグチューブに対する接触圧を確保している、
請求項１に記載の密封装置。

【請求項9】

前記シールリップは、前記弾性体の復元力のみによって前記インジェクションパイプに対する接触圧を確保している、
請求項２に記載の密封装置。

【請求項10】

前記基部は、前記開口部に固定される取付板に設けられた環状孔に接着され、前記取付板を介して前記開口部に取り付けられる、
請求項１又は２に記載の密封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、密封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車のエンジンでは、補器類用の密封装置として、プラグチューブシールやインジェクションパイプシールなどが用いられる。

【0003】

プラグチューブシールは、エンジンの燃焼室に先端部を導くように点火プラグを配置するプラグチューブを相手部材として、シリンダヘッドのヘッドカバーに設けられた開口に挿入されたプラグチューブと開口との間の間隙に取り付けられ、シリンダヘッドの内部空間を外部空間から密封する。

【0004】

インジェクションパイプシールは、インテークポートや燃焼室に混合気を噴射するインジェクタに接続するインジェクションパイプを相手部材として、シリンダヘッドに設けられた開口に挿入されたインジェクションパイプと開口との間の間隙に取り付けられ、シリンダヘッドの内部空間を外部空間から密封する。

【0005】

これらのプラグチューブシール及びインジェクションパイプシールは、ともにチューブ状あるいはパイプ状の部材を相手部材とすることから、構造に共通性がみられる。

【0006】

例えば特許文献１には、エンジンのヘッドカバー（６１）に設けたカバー開口（６２）にインジェクションパイプ（７１）を配置し、カバー開口（６２）の内周面に取り付けたゴム状弾性体からなる密封装置（１）のシールリップ（２１）をインジェクションパイプ（７１）に接触させるようにしたシール構造が開示されている（特許文献１の段落［００２３］－［００２４］、図１参照）。

【0007】

特許文献２には、エンジン側のハウジング（１００）に設けた開口部（１０１）を貫通する配管部（１０２）と開口部（１０１）との間に、金属材料や樹脂材料などを用いた環状板（２）にゴム材料からなるシール体（３）を取り付けた密封装置（１）を介在させるようにしたシール構造が開示されている（特許文献２の段落［００２５］、［００２８］－［００３４］、図１～図５参照）。特許文献２に明記はないが、その明細書全体の記載内容から、配管部（１０２）は、プラグチューブ又はインジェクションパイプであると理解することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１５－１５２０４２号公報

【特許文献2】特開２０２２－０５２３９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１に記載された密封装置では、ヘッドカバー（６１）のカバー開口（６２）に取り付けた密封装置（１）のシールリップ（２１）をエンジンの内部側に延ばしている。特許文献２に記載された密封装置（１）も同様で、エンジンのハウジング（１００）に設けた開口部（１０１）に取り付けたシール体（３）のリップ部（７）をエンジンの内部側に延ばしている。

【0010】

このためプラグチューブやインジェクションパイプ（文献１の符号７１、文献２の符号１０２）などの筒状体をエンジンの内部側から開口（文献１の符号６２、文献２の符号１０１）に挿通する場合、つまりリップ部（文献１の符号２１、文献２の符号７）の延びる方向に対して筒状体の挿入方向がカウンター方向になる場合、リップ部は筒状体に押し込まれ、反転するように裏返ってしまう可能性がある。

【0011】

この点特許文献１では、エンジンの外部側からインジェクションパイプ（７１）を開口（符号６２）に挿入して装着するため、リップ部（符号２１）が裏返るという現象は生じない。しかしながらエンジンの外部側からインジェクションパイプ（７１）を挿入して装着するように用いる場合、リップ部の裏返り現象を生じさせてしまう可能性がある。

【0012】

プラグチューブやインジェクションパイプの挿入に際して、リップ部が反転し、裏返ってしまうという現象を抑制したい。

【課題を解決するための手段】

【0013】

点火プラグを配置するプラグチューブを一方向の挿入方向から挿入させる開口を設けたエンジン側の開口部に取り付けられる基部と、前記基部から前記挿入方向に向けて延びてから反転し、前記挿入方向と反対の挿入逆方向に向けて湾曲する湾曲部と、前記湾曲部から前記挿入逆方向に向けて延び、前記プラグチューブに接触するリップ部と、を一体に備える環状の弾性体によって成形された密封装置の一態様であって、前記リップ部は、先端部から前記挿入方向に向けて内径を縮小し、最小内径部分を前記プラグチューブの外径よりも小径のシールリップとする導入面を内周面に有し、前記導入面は、挿入された前記プラグチューブが接触したときに加わる力のうち、前記挿入方向に沿う軸方向の成分の力よりも、前記軸方向と直交する方向の成分の力の方を大きくする。

【0014】

インジェクタを配置するインジェクションパイプを一方向の挿入方向から挿入させる開口を設けたエンジン側の開口部に取り付けられる基部と、前記基部から前記挿入方向に向けて延びてから反転し、前記挿入方向と反対の挿入逆方向に向けて湾曲する湾曲部と、前記湾曲部から前記挿入逆方向に向けて延び、前記インジェクションパイプに接触するリップ部と、を一体に備える環状の弾性体によって成形された密封装置の一態様であって、前記リップ部は、先端部から前記挿入方向に向けて内径を縮小し、最小内径部分を前記インジェクションパイプの外径よりも小径のシールリップとする導入面を内周面に有し、前記導入面は、挿入された前記インジェクションパイプが接触したときに加わる力のうち、前記挿入方向に沿う軸方向の成分の力よりも、前記軸方向と直交する方向の成分の力の方を大きくする。

【発明の効果】

【0015】

プラグチューブやインジェクションパイプの挿入に際して、リップ部が反転し、裏返ってしまうという現象を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】エンジンの概略構造を示す模式図。

【図2】実施の形態として、筒状体（プラグチューブ、インジェクションパイプ）が装着直前の状態にある密封装置の一例を示す垂直側面図。

【図3】導入面に加わる力とシールリップの角度との関係を説明するための模式図。

【図4】導入面に加わる力の各成分とシールリップの角度との関係を説明するための模式図。

【図5】筒状体が装着直前の状態にある比較例の密封装置の一例を示す垂直側面図。

【図6】筒状体が装着された状態にある比較例の密封装置を示す垂直断面図。

【図7】筒状体が装着されている状態の密封装置を示す垂直断面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、後述するプラグチューブ１３９（図１参照）用の密封装置１１（１１Ａ）、及びインジェクションパイプ３０２（図１参照）用の密封装置１１（１１Ｂ）である。つぎの項目に沿って説明する。

【0018】

１．構成
（１）エンジンの概要
（２）密封装置
（２－１）共通する構造
（２－２）取付板
（２－３）弾性体
（ａ）基部
（ｂ）湾曲部
（ｃ）リップ部
２．作用効果
３．変形例

【0019】

１．構成
（１）エンジンの概要
図１は、エンジンの概略構造を示す模式図である。このエンジン１０１は、ＤＯＨＣ型のレシプロエンジンであり、ピストン１０２を往復動自在に保持するシリンダブロック１１１の上部に、シリンダヘッド１３１を固定している。

【0020】

シリンダヘッド１３１は、ピストン１０２との間に燃焼室１０３を形成し、燃焼室１０３に連絡するように、インテークポート１３２とエキゾーストポート１３３とを設けている。シリンダヘッド１３１には、燃焼室１０３に連絡するインテークポート１３２及びエキゾーストポート１３３の開口部分を開閉するように、複数のバルブ１３４が往復動自在に取り付けられている。これらのバルブ１３４は、バルブスプリング１３５、カムシャフト１３６などの動弁機構１３７によって駆動され、インテークポート１３２及びエキゾーストポート１３３を開閉する。

【0021】

シリンダヘッド１３１には、点火プラグ２０１が着脱自在に取り付けられている。点火プラグ２０１は、ギャップ部２０２が燃焼室１０３内に露出するように、シリンダヘッド１３１にねじ止めされている。シリンダヘッド１３１は、インテーク側のバルブ１３４とエキゾースト側のバルブ１３４との間に、点火プラグ２０１とねじ結合するプラグ孔１３８を備えている。プラグ孔１３８にねじ込まれた点火プラグ２０１は、燃焼室１０３にギャップ部２０２が露出するように固定される。

【0022】

シリンダベッド１３１は、点火プラグ２０１を配置するためのプラグチューブ１３９を内蔵している。プラグチューブ１３９は、点火プラグ２０１を収納する筒状体ＣＹ（図２～図５参照）であり、プラグ孔１３８から上方に向けて延びるように配置されてシリンダベッド１３１の内部に固定されている。

【0023】

シリンダベッド１３１の上部には、動弁機構１３７を被うヘッドカバー１５１が取り付けられている。ヘッドカバー１５１は、シリンダヘッド１３１に設けられたインテーク側とエキゾースト側との二本のカムシャフト１３６を収納するための二つのバルジ１５２を平行に備え、これらのバルジ１５２の間に、点火プラグ２０１を差し込むための開口ＡＰ（ＡＰ１）を備えた開口部ＯＰ（ＯＰ１）を設けている。点火プラグ２０１を配置するプラグチューブ１３９は、開口ＡＰを貫通して外部空間Ｏに露出している。これによって外部空間Ｏから、点火プラグ２０１の交換が可能になる。

【0024】

ヘッドカバー１５１の開口部ＯＰ（ＯＰ１）には、プラグチューブ１３９用の密封装置１１（１１Ａ）が設けられている。密封装置１１Ａは、プラグチューブ１３９を相手部材として、その外周面にシール機能を有するリップ部５４（図２～図５参照）を接触させ、シリンダベッド１３１の内部空間を外部空間Ｏから密封する。密封装置１１Ａの詳細については後述する。

【0025】

シリンダヘッド１３１のインテークポート１３２には、インジェクタ３０１が設けられている。インジェクタ３０１は、インテークポート１３２に混合気を噴射し得るように、混合気の噴射口をインテークポート１３２に向けた状態でシリンダヘッド１３１に保持されている。

【0026】

インジェクタ３０１には、インジェクションパイプ３０２が接続されている。インジェクションパイプ３０２は、燃料をインジェクタ３０１に供給したり、インジェクタ３０１の電気的配線を外部空間Ｏに引き出したりするパイプ状のものであり、このような役割り上、外部空間Ｏに引き出されなければならない。そこでエンジン１０１は、ヘッドカバー１５１に開口ＡＰ（ＡＰ２）を有する開口部ＯＰ（ＯＰ２）を設け、開口ＡＰ（ＡＰ２）からインジェクションパイプ３０２を外部空間Ｏに引き出している。

【0027】

シリンダヘッド１３１の開口部ＯＰ（ＯＰ２）には、インジェクションパイプ３０２用の密封装置１１（１１Ｂ）が設けられている。密封装置１１Ｂは、インジェクションパイプ３０２を相手部材として、その外周面にリップ部５４（図２～図５参照）を接触させ、シリンダベッド１３１の内部を外部空間Ｏから密封する。密封装置１１Ｂの詳細は後述する。

【0028】

（２）密封装置
本実施の形態の密封装置１１（１１Ａ、１１Ｂ）について説明する。

【0029】

（２－１）共通する構造
プラグチューブ１３９用の密封装置１１Ａは、円筒状の筒状体ＣＹ（図２～図５参照）である。インジェクションパイプ３０２も同様に円筒状の筒状体ＣＹ（図２～図５参照）であり、両者は共通する形状を有している。開口部ＯＰ（ＯＰ１、ＯＰ２）に設けられた開口ＡＰ（ＡＰ１、ＡＰ２）に挿入された筒状体ＣＹにリップ部５４を接触させ、開口ＡＰ（ＡＰ１、ＡＰ２）と筒状体ＣＹとの間の間隙Ｇ（図１参照）を封止するという密封構造についても、二種類の密封装置１１Ａ、１１Ｂは共通している（図２～図５参照）。これらの二種類の密封装置１１Ａ、１１Ｂは、プラグチューブ１３９とインジェクションパイプ３０２との径の違い、外周面の摺動抵抗の違いといった個々の属性を除けば、基本的には同じ構造を有している。そこで本実施の形態では、二種類の密封装置１１Ａ、１１Ｂから共通の基本構造を抽出し、単一の密封装置１１として紹介する。

【0030】

図２に示すように、密封装置１１は、取付板３１に、リップ部５４を有する弾性体５１を固定した構造を備えている。

【0031】

（２－２）取付板
取付板３１は、ステンレス、鉄鋼、アルミニウムなどの金属材料、各種の樹脂材料などを用いて製造された平板状部材である。取付板３１の役割りは、弾性体５１を保持し、開口部ＯＰ（ＯＰ１、ＯＰ２）に装着されることによって、保持した弾性体５１を開口部ＯＰに取り付けることにある。そこで取付板３１は、個々の開口部ＯＰ（ＯＰ１、ＯＰ２）に設けられた開口ＡＰ（ＡＰ１、ＡＰ２）の形状に合わせた外形形状を有している。例えば開口ＡＰが円環形状であれば、取付板３１の外形形状も円環形状に、開口ＡＰが矩形形状であれば、取付板３１の外形形状も矩形形状に定められる。

【0032】

取付板３１は、密封装置１１を取り付けるための環状孔３２を有している。環状孔３２は、円筒状の筒状体ＣＹにリップ部５４を接触させるという構造上、円環形状に定められた弾性体５１の全体形状に合わせて、円環形状に形成されている。

【0033】

（２－３）弾性体
密封装置１１の主体をなす弾性体５１について説明するに先立ち、用語の定義づけをする。図２中、矢印ＩＤは、開口ＡＰに対する筒状体ＣＹの挿入方向を示し、矢印ＲＤは、開口ＡＰに対する筒状体ＣＹの挿入方向と反対の挿入逆方向を示している。図２及び図３中の符号Ａは、開口ＡＰ及び密封装置１１の中心軸を示している。挿入方向ＩＤ及び挿入逆方向ＲＤは、開口ＡＰ及び密封装置１１の軸Ａの方向に沿うことになる。

【0034】

弾性体５１は、合成ゴムなどの弾性材料を用い、基部５２と湾曲部５３とリップ部５４とを一体に成形した環状部材であり、真円の環状形状を有している。基部５２、湾曲部５３、及びリップ部５４の中心軸は、密封装置１１の軸Ａに一致している。
（ａ）基部

【0035】

基部５２は、取付板３１に設けられた環状孔３２の縁部と嵌め合いをなす取付溝５２ａを外周面に備えている。取付溝５２ａに縁部を嵌め込ませた状態で、基部５２は取付板３１に接着されて固定されている。接着手法としては、基部５２が金属製である場合には、架橋接着又は接着剤による接着が可能であり、基部５２が樹脂製である場合には、接着剤による接着が可能である。

【0036】

（ｂ）湾曲部
湾曲部５３は、基部５２から挿入方向ＩＤに向けて内外径を縮小するように延びてから反転し、挿入逆方向ＲＤに向けて湾曲した形状を有している。

【0037】

（ｃ）リップ部
リップ部５４は、湾曲部５３から挿入逆方向ＲＤに向けてそのまま延び、内外径を縮小している。ただしリップ部５４の先端領域は、外径については、最先端の先端部５４ａに至るまで径を縮小するのに対して、内径については、最小内径になった最小内径部分５４ｂまでは径を縮小するものの、最小内径部分５４ｂから先端部５４ａに向けて再び径を拡大する。

【0038】

図３に示すように、リップ部５４は、最小内径部分５４ｂにシールリップ５５を設けており、先端部５４ａから最小内径部分５４ｂに至る間の領域の内周面を導入面５６としている。

【0039】

シールリップ５５は、筒状体ＣＹの外周面に予め決められた接触圧をもって接触し、シリンダヘッド１３１の内部を外部空間Ｏ（図１参照）から密封する。そこで図２に示すように、筒状体ＣＹの外径をＤ１、シールリップ５５の内径をＤ２としたとき、

Ｄ１＞Ｄ２ ・・・（１）

の関係、つまりシールリップ５５の内径Ｄ２は、筒状体ＣＹの外径Ｄ１より小径に定められている。

【0040】

導入面５６は、密封装置１１に挿入されてくる筒状体ＣＹを導入するためのテーパ形状を有する面である。

【0041】

図３に示すように、リップ部５４は、導入面５６中、先端部５４ａの部分を内径が最も大きい最大内径部分５４ｃとしている。リップ部５４の先端部５４ａには、最大内径部分５４ｃと同一の内径のままストレートに延びる縁部５７が設けられている。縁部５７は、リング状の形態をなす。

【0042】

図２に示すように、筒状体ＣＹの外径は前述したとおりＤ１であり、最大内径部分５４ｃの内径をＤ３としたとき、

Ｄ１＜Ｄ３ ・・・（２）

の関係、つまり最大内径部分５４ｃの内径Ｄ３は、筒状体ＣＹの外径Ｄ１よりも大径に定められている。その結果上記（１）（２）式より、最筒状体ＣＹの外径Ｄ１と、最小内径部分５４ｂに位置するシールリップ５５の内径Ｄ２と、最大内径部分５４ｃの内径Ｄ３とは、

Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３ ・・・（３）

の関係になる。

【0043】

導入面５６について詳しく説明する。

【0044】

図３、図４に示すように、導入面５６には、挿入された筒状体ＣＹ（プラグチューブ１３９、インジェクションパイプ３０２）が接触した際、力Ｆ（Ｆｙ、Ｆｘ）が加わる。それぞれ、
Ｆ ：導入面５６に加わる力
Ｆｙ：力ＦのＹ方向成分
Ｆｘ：力ＦのＸ方向成分
である。

【0045】

Ｙ方向は、挿入方向ＩＤに沿う軸Ａの方向、つまり軸方向である。したがって力ＦのＹ方向成分は、力Ｆの軸方向の成分と同義になる。

【0046】

Ｘ方向は、軸方向と直交する方向である。したがって力ＦのＸ方向成分は、力Ｆの軸方向と直交する方向の成分と同義になる。

【0047】

本実施の形態において、導入面５６は、

Ｆｙ＜Ｆｘ ・・・（４）

の関係、つまり筒状体ＣＹが接触したとき、力ＦのＹ方向成分ＦｙよりもＸ方向成分Ｆｘの方が大きくなるように形成されている。

【0048】

上記（４）式を成立させるための手法として、本実施の形態では、導入面５６をテーパ形状にし、密封装置１１（リップ部５４）の軸Ａに対する導入面５６の角度θを鋭角に設定するという方策を採用している。その理由は、つぎの通りである。

【0049】

図３に示すように、筒状体ＣＹ（プラグチューブ１３９、インジェクションパイプ３０２）がシールリップ５５の導入面５６に接触した際、導入面５６に加わる力Ｆは、導入面５６に対して９０度をなす方向に作用する。そこで力ＦのＹ方向成分である力Ｆｙと、Ｘ方向成分である力Ｆｘとの大きさは、それぞれ図４に示すような関係に定められる。

【0050】

このとき力Ｆと力Ｆｘとがなす角度は、密封装置１１の軸Ａに対する導入面５６の角度θに一致する。そこで上記（４）式を満足するように、力ＦのＹ方向成分ＦｙよりもＸ方向成分Ｆｘの方を大きくするには、角度θを鋭角にすればよいことがわかる。

【0051】

ただし現実には、導入面５６と筒状体ＣＹとの間の摩擦係数の大小の影響で、軸Ａに対する導入面５６の角度θに変動が生ずる可能性がある。そこで角度θの決定に際しては、導入面５６と筒状体ＣＹとの間の摩擦係数の大小を考慮し、実運用時にも角度θが鋭角に維持されるように導入面５６のテーパ角度を設定する必要がある。総じて言えば、軸Ａに対する導入面５６の角度θは、極力鋭角であることが望ましい。

【0052】

本実施の形態では、導入面５６と筒状体ＣＹとの間の摩擦係数をより小さくするための工夫として、筒状体ＣＹ、つまりプラグチューブ１３９やインジェクションパイプ３０２の先端縁部を曲面形状に形成し、この部分に曲率をもたせている。これによって導入面５６と筒状体ＣＹとの間の摩擦係数が相対的に低下し、筒状体ＣＹの突き当てによる角度θの増大を抑制することができる。

【0053】

本実施の形態のリップ部５４は、筒状体ＣＹの外周面に対するシールリップ５５の緊迫力を増大させるガータスプリングを設けていない。つまりシールリップ５５は、弾性体５１の復元力のみによって筒状体ＣＹに対する接触圧を確保している。

【0054】

２．作用効果

【0055】

本実施の形態のように、リップ部５４の延びる方向が筒状体ＣＹ（プラグチューブ１３９、インジェクションパイプ３０２）の挿入方向ＩＤとカウンター方向になる場合、リップ部５４は筒状体ＣＹに押し込まれ、反転するように裏返ってしまう可能性がある。本実施の形態の密封装置１１（１１Ａ、１１Ｂ）は、上記（４）式を満足することによって、筒状体ＣＹの挿入に際し、リップ部５４が反転して裏返るという現象を抑制する。

【0056】

リップ部５４が反転して裏返る現象が生ずる原因の一つとして考えられるのは、リップ部５４の座屈である。筒状体ＣＹに押し込まれることでリップ部５４は座屈し、この状態でさらに押し込まれることで反転するものと推測される。もう一つの原因として考えられるのは、リップ部５４の根元の湾曲部５３を中心に弾性体５１が回転し、これによってリップ部５４が反転してしまう可能性である。

【0057】

いずれの原因の場合であっても、リップ部５４が反転して裏返る現象に影響を及ぼしているのは、リップ部５４を押し込む力、つまり導入面５６に加わる力Ｆのうち、Ｙ方向成分の力Ｆｙである。Ｙ方向成分の力Ｆｙが小さく、その分Ｘ方向成分の力Ｆｘが大きいときには、筒状体ＣＹの挿入によってリップ部５４を押し込む力が相対的に弱くなり、リップ部５４の座屈や湾曲部５３の回転による変形は生じにくい。このため上記（４）式が満たされれば、リップ部５４が反転して裏返るという現象が抑制されるものと推測される。

【0058】

図５及び図６は、比較例の密封装置１１Ｃを示している。

【0059】

図５に示すように、比較例の密封装置１１Ｃは、軸Ａに対する導入面５６の角度θを鋭角にしており、一見すると、上記した式（４）の条件を満足しているように見える。しかしながら最大内径部分５４ｃの内径Ｄ３は、筒状体ＣＹの外径Ｄ１よりも小径になっているので、式（２）の条件を満たさない。このため導入面５６に対して筒状体ＣＹが進入すると、導入面５６は筒状体ＣＹに押されて変形し、一見鋭角に見えた角度θは、鈍角へと変化してしまう。

【0060】

その結果図６に示すように、密封装置１１Ｃのリップ部５４は、筒状体ＣＹによってそのまま挿入方向ＩＤに押され、いずれ湾曲部５３が反転して裏返ってしまう。

【0061】

これに対して本実施の形態の密封装置１１は、上記式（２）（４）の条件を満足している。このため図７に示すように、挿入された筒状体ＣＹがリップ部５４の導入面５６に接触したとき、リップ部５４は、挿入方向ＩＤに進行する筒状体ＣＹに押されて径を拡大する方向に変形し、筒状体ＣＹを受け入れる。このとき弾性体５１は、もっぱら径を拡大する方向にのみ変形し、筒状体ＣＹに押されて湾曲部５３を反転させてしまうようなことがない。したがって本実施の形態の密封装置１１によれば、リップ部５４に対してプラグチューブ１３９やインジェクションパイプ３０２をカウンター方向から進入させる場合であっても、リップ部５４が反転して裏返ってしまうという現象を抑制することができる。

【0062】

本実施の形態によれば、導入面５６はテーパ形状を有しており、密封装置１１（リップ部５４）の軸Ａに対して鋭角に傾斜している。この構成によって、式（４）の関係を実現することができる。このときリップ部５４の最大内径部分５４ｃは、筒状体ＣＹよりも大径であることから、実運用時にも式（４）の関係を維持することができる。

【0063】

本実施の形態によれば、最大内径部分５４ｃは、リップ部５４の先端部５４ａに設けられ、リップ部５４の先端部５４ａは、最大内径部分５４ｃと同一の内径のままストレートに延びる縁部５７を有している。こうして縁部５７を設けたことで、筒状体ＣＹを挿入する際のリップ部５４の損傷を抑制することができ、耐久性を向上することができる。

【0064】

本実施の形態によれば、シールリップ５５は、弾性体５１の復元力のみによって筒状体ＣＹに対する接触圧を確保し、ガータスプリングを不要としているので、ガータスプリングによって式（４）の関係が崩れてしまうことを回避することができる。

【0065】

３．変形例
実施に際しては、各種の変形や変更が可能である。

【0066】

例えばリップ部５４の先端部５４ａに設けられた導入面５６は、本実施の形態のようなテーパ面ではなく、所定の曲率をもった断面曲面状の面であってもよい。

【0067】

先端部５４ａに設けた縁部５７は、必ずしも必須の構成というわけではなく、縁部５７を設けない構成であってもよい。あるいは縁部５７はストレート形状でなくてもよく、テーパ形状であってもよい。

【0068】

密封装置１１の取付板３１は、ヘッドカバー１５１などに設けた開口部ＯＰの開口ＡＰと弾性体５１との間に介在する部材の一例にすぎない。実施に際しては、取付板３１のような平板状ではない部材を介して、リップ部５４を備えた弾性体５１を開口部ＯＰに取り付けるようにしてもよい。あるいは弾性体５１を開口部ＯＰに直接取り付けるようにしてもよい。

【0069】

その他あらゆる変形や変更が許容される。

【符号の説明】

【0070】

１１ 密封装置
１１Ａ 密封装置（プラグチューブ用）
１１Ｂ 密封装置（インジェクションパイプ用）
１１Ｃ 密封装置（比較例）
３１ 取付板
３２ 環状孔
５１ 弾性体
５２ 基部
５２ａ 取付溝
５３ 湾曲部
５４ リップ部
５４ａ 先端部
５４ｂ 最小内径部分
５４ｃ 最大内径部分
５５ シールリップ
５６ 導入面
５７ 縁部
１０１ エンジン
１０２ ピストン
１０３ 燃焼室
１１１ シリンダブロック
１３１ シリンダヘッド
１３２ インテークポート
１３３ エキゾーストポート
１３４ バルブ
１３５ バルブスプリング
１３６ カムシャフト
１３７ 動弁機構
１３８ プラグ孔
１３９ プラグチューブ
１５１ ヘッドカバー
１５２ バルジ
１５３ 開口
１５４ 開口部
２０１ 点火プラグ
２０２ ギャップ部
３０１ インジェクタ
３０２ インジェクションパイプ
Ａ 軸
ＡＰ、ＡＰ１、ＡＰ２ 開口
ＣＹ 筒状体
ＯＰ、ＯＰ１、ＯＰ２ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】