JPH01200047A - エンジンの排気系用ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮栗上皇五凪分互 本発明は、自動車、トラック、船舶あるいはその他の各
種輸送手段のエンジンにおける排気系用のガスケットに
関する。

皿米互逍歪 従来から自動車エンジンの排気マニホールド用ガスケッ
トとして、アスベストベースのものが使用されているが
、アスベストは人体に吸入されると肺癌を発生する危険
があることが指摘されるに至って、現在アスベストフリ
ーのガスケットの開発が重要課題となっている。

ところで、エンジンの稼働中における排気ガスは６００
〜１０００℃にも達する高温度であるので、排気マニホ
ールドのガスケットとしてはこのような高温度に長時間
曝されても所要のシール性を保持し得る耐熱性のものが
要求される。このため、金属、黒鉛などの耐熱性の材料
からなるガスケットが提案されている。

しかしながら金属製ガスケットや黒鉛製ガスケットを使
用した場合、それらガスケットが熱絶縁性に乏しいので
下記の理由で排気マニホールド自体に亀裂が生じる問題
がある。

亀裂が生じる理由は、前記した通り排気ガスは極めて高
温度であること、エンジン本体はそれの運転中は常に水
冷されていて意外と低温度に保持されていること、およ
び排気管の前半部はエンジン本体から少し離れているた
めにその低温度の影響を受は難くて排気ガスの高温度に
より赤熱する程に加熱されていることに起因する。すな
わち、エンジンの運転中は、排気マニホールドの全体は
高温度の排気ガスにより加熱されるが、そのエンジン本
体に近い部分は、低温度のエンジン本体へ熱が伝わって
いくために比較的に低温度となり、一方排気管に近い部
分は該排気管の温度に近い高温度となる。この結果、排
気マニホールドのエンジン本体側と排気管側との間に大
きな温度差が生じてそれに亀裂が入ることとなる。

°を　すべき−占 以上の理由から、耐熱性、熱絶縁性、並びに高温度での
シール性に優れた排気マニホールド用などの排気系用の
ガスケットの開発が大きな問題点となっている。

シ　占を　°するための 本発明は、上記の問題点を解決するための手段として、
耐熱性のセラミック繊維、無Ｉ！質の結合剤、および膨
張したひる石とからなるセラミック繊維シート層、およ
び／または耐熱性のセラミック繊維、無機質の結合剤、
有機質の結合剤、および膨張したひる石とからなるセラ
ミック繊維シート層をフック鉄板の片面または両面に有
することを特徴とするエンジンの排気系用ガスケットを
提供しようとするものである。

光皿豊立里 本発明のガスケットは、断熱性の優れたセラミック繊維
シート層を有するために排気管と排気マニホールドとの
間を断熱する作用に優れている。

またさらにセラミック繊維シート層は、フック鉄板のフ
ックにより該鉄板と常態並びに高温度において強固に結
合して一体化するので機械的強度にも優れている。該セ
ラミック繊維シート層は、耐熱性のセラミック繊維と無
機質の結合剤および膨張したひる石などの耐熱性の優れ
た材料からなるものであるので６００℃以上の高温度に
も耐える耐熱性を有する。

なおセラミック繊維シート層が耐熱性のセラミック繊維
と無機質の結合剤のみで形成されている場合は、それが
高温度に加熱されたときに剛直なセラミック繊維結合物
が生成し易く、其の剛直性の故に長時間使用の場合はシ
ール性の劣化が生じることがあるが、本発明においては
膨張したひる石が配合されているので、これがクツシラ
ン作用をなしてセラミック繊維シート層の高温度での剛
直化を防止する。このために核層は長時間にわたって良
好なシール性を維持する。

また、セラミック繊維シート層に少量の有機質の結合剤
を含有せしめておくと、常態でのシートの機械的強度や
纏まり性が向上するので、それを上記の無機結合剤と併
用することも好ましい。

去豊斑 以下、実施例により本発明を一層詳細に説明する。第１
図は本発明の１実施例の断面図であり、第２図は本発明
の他の実施例の断面図である。

第１図および第２図において、ｌはフック鉄板、２はセ
ラミック繊維シート層である。第１図に示す実施例は、
所謂スチールベストタイプのものであって、両面にフッ
クを有するフック鉄板１の両面にセラミック繊維シート
層２が設けられている。

第２図に示す実施例は、所謂パワーベストタイプのもの
であって、片面のみにフックを有するフック鉄板１の２
枚の間にセラミック繊維シート層２が設けられている。

フック鉄板１としては、スチールベストやパワーベスト
用として従来から周知のものを使用することができる。

セラミック繊維シート層２は、耐熱性のセラミック繊維
と無機質の結合剤と膨張したひる石とからなる。しかし
て該耐熱性のセラミック繊維としては、アルミナシリカ
繊維、ジルコニヤ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、各
種のガラスの繊維、ロックウールなど、少なくとも６０
０℃以上の耐熱性を有するものの１種または２種以上の
混合物が用いられる。特に好ましくはアルミナシリカ繊
維、ジルコニヤ繊維、ガラス繊維などである。

セラミック繊維の太さは０．１〜５０μ翔、特に１〜３
０μ鋼、長さは１〜１５０富ｍ、特に５〜１００ｆｌ程
度が好ましい。

無機質の結合剤としては、未硬化状態あるいは半硬化状
態において無機質であるものは勿論のこと、それらの状
態でたとえ有機質であっても結合剤として実質的に作用
する状態においては本質的に無機質であるものが用いら
れる。

しかして本発明において用いられる無機結合剤としては
、各種のセラミック化性シリコン（たとえば、関西ペイ
ント■社製ＣＥＬＡ４００や、トーレ・シリコーン■社
製ＡＹ４９−２０８など）が例示される。無機結合剤の
使用量は、セラミック繊維１００重量部あたり２０〜３
００重量部、−好ましくは５０〜２００重量部程度であ
る。

セラミック繊維シート層に少量の有機質の結合剤を含有
せしめておくと、常態でのシートの機械的強度や纏まり
性が向上するので、必要に応じてそれを上記の無機結合
剤と併用してもよい、有機質の結合剤としては、たとえ
ばＮＢＲエマルジジン、アクリルエマルジョン、ポリビ
ニルアルコール水溶液などが例示され、その使用量は、
固形分量にしてセラミック繊維１００重量部あたり３〜
３０重量部、特に５〜２０重量部程度が適当である。

ひる石とは、バーミキュライト、膨張性雲母、真珠石な
ど、高温度に加熱されると膨張する性質を示すものであ
って、本発明においては、それの少な（とも１種が予め
熱膨張した状態で使用される。膨張したひる石としては
、平均粒径が０．０５〜２．Ｑｎ、特に０．１〜１．０
鶴程度のものが好ましい、膨張したひる石の使用量は、
セラミック繊維１００重量部あたり１０〜１００重量部
程度が適当であり、好ましくは１５〜６０重量部である
。

セラミック繊維シートは、上記したセラミック繊維、無
機結合剤、および膨張したひる石とを予め均一に混合し
た組成物やその粥状物、またはセラミック繊維、無機結
合剤、を機結合剤および膨張したひる石とを予め均一に
混合した組成物やその粥状物を用いて製造してもよく、
また先にセラミック繊維と膨張したひる石とのみでシー
トを作製し、ついで該シートに無機結合剤または無機結
合剤と有機結合剤を塗布、含浸などして添加するように
してもよい。

セラミック繊維シートの坪量は、３００〜２０００ｇ／
ｍ”、特には４００〜１５００ｇ／ｍ２程度が好ましい
。

又皿■塾来 本発明のガスケットは、断熱性、耐熱性、並びに高温度
での長時間にわたるシール性において優れており、既提
案の伝熱性ガスケットに代わって本発明のガスケットを
使用すると排気管の高温度が排気マニホールドに伝熱す
ることが効果的に防止される。また第２発明のように少
量の有機質の結合剤を無機結合剤と併用すると常態での
シートの機械的強度や纏まり性が向上し、ガスケットの
取扱が容易となる。

実施例１ 耐熱性のセラミック繊維としてアルミナシリカ繊維（太
さ：１．９μ曙、平均長さ＝７０ｆｌ、イビデン■社製
の商品名イビウールＪ）を１００重量部、無機結合剤と
してシリカエマルジョン（横浜ゴム−社製の商品名ハマ
セラコン３８４）を固形分として８０重量部、および膨
張したひる石としてヒルイシ化学工業−社製ヒルコンＳ
＃８０（平均粒径：約０．５ｍ）を４０重量部とからな
る組成物を用いて両面にフックを有するフック鉄板（厚
さ；０．２鰭）の両面にセラミック繊維シート層を形成
して、スチールベストタイプのガスケット（厚さ：１．
（Ｂｓ）を得た０両面の各セラミック繊維シート層は、
常態において平均厚さ０．１ｍ、坪量９１０ｇ／ｍ”で
あツタ。

実施例２ 無機結合剤としてシリカ溶液（朝日化学工業−社製の商
品名スミセラムＰＮ２０１０）を固形分として８０重量
部使用した点においてのみ実施例１と異なるスチールベ
ストタイプのガスケットを得た。

実施例３ 耐熱性のセラミック繊維としてアルミナシリカ繊維（太
さ：１，９μ−１平均長さニア０ｆｌ、イビデン■社製
の商品名イビウールＪ）７０重量％とガラス繊維（太さ
８１１８ｍ、平均長さ：１３１、富士ファイバーグラス
■社製の商品名ＦＥＳ−１３）３０重量％との混合繊維
を使用した点においてのみ実施例２と異なるスチールベ
ストタイプのガスゲットを得た。

実施例４ 片面のみにフックを有するフック鉄板（厚さ：０．２ｍ
）の２枚の間に実施例１で使用したセラミック繊維シー
ト層（常態における平均厚さおよび坪量はそれぞれ１．
４鶴、１４００ｇ／ｍ”）を設けたパワーベストタイプ
のガスケット（厚さ：１．５１）を得た。

実施例５ ＮＢＲエマルジョンをその固形分量にしてアルミナシリ
カ繊維１００重量部あたり８重量部さらに加えた点にお
いてのみ実施例１と異なるスチールベストタイプのガス
ケットを得た。

比較例１ 実施例１とは、膨張したひる石を使用していない点にお
いてのみ異なるスチールベストタイプのガスケントを得
た。

比較例２ 実施例２とは、膨張したひる石を使用していない点にお
いてのみ異なるスチールベストタイプのガスケットを得
た。

実施例１〜５および比較例１〜２の各ガスケットを対象
として６００℃で１００ｈｒｓ加熱し、その後、下記の
シール性試験を行った。その結果は下表の通りであった
。

シール性試験法：外径９０龍φ、内径１４ｍφのドーナ
ツ状サンプルを各シートより打抜き、１００ｋｇ／−の
圧力で両側からステンレス製フランジで締付け、内部に
空気を送り込み、０．５瞳／ｉステツプで内圧を上昇さ
せ、もれ始める圧力を測定した。もれの判定法はカニ泡
沫である。

なお、無機の結合剤のほかに有機結合剤たるＮＢＲエマ
ルジョンをも使用した実施例５のガスゲットは、常態で
のシートの機械的強度や纏まり性が良好であって、他の
実施例と比較して特に取扱性に優れていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の断面図であり、第２図は本
発明の他の実施例の断面図である。 １・・・フック鉄板、 ２・・・セラミック繊維シート層。 特許出願人　　三菱電線工業株式会社 日本ラインツ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐熱性のセラミック繊維、無機質の結合剤、および
   膨張したひる石とからなるセラミック繊維シート層をフ
   ック鉄板の片面または両面に有することを特徴とするエ
   ンジンの排気系用ガスケット。 ２、耐熱性のセラミック繊維、無機質の結合剤、有機質
   の結合剤、および膨張したひる石とからなるセラミック
   繊維シート層をフック鉄板の片面または両面に有するこ
   とを特徴とするエンジンの排気系用ガスケット。