JPS63105223A

JPS63105223A - 排気マニホ−ルド用ガスケツト

Info

Publication number: JPS63105223A
Application number: JP24752286A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Akita; 宏明秋田
Original assignee: YUUSAN GASKET KK
Current assignee: YUUSAN GASKET KK
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1988-05-10
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH0765499B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、内燃機関のシリンダヘッドと排気マニホール
ドとの接合面に介装される排気マニホールド用ガスケッ
トに関する。

〔従来の技術〕

第５図から７図までは、従来多用されていたこの種のガ
スケット１を示し、多数の爪（フック）２を両面に立て
られた薄いフック鋼板３の両面に、石綿等の耐熱性を有
する圧縮性繊維のシートを圧着し食い込ませることによ
り、フック鋼板３の両面に前記圧縮性繊維の層４を一体
化させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の排気マニホールド用ガ
スケットにおいては、（ａ）フック鋼板３を使用しているため、必然的にビー
ドのないフラットな形状とせざるを得ない。したがって
、ガスケットとシリンダヘッドおよび排気マニホールド
との接触が面接触となり、該接触面積が大きくなるため
、十分な面圧を得るには取付ボルトの締付力を大きくす
る必要がある。

ところが、そのように取付ボルトの締付力を大きくする
と、排気マニホールドの熱変形を必要以上に制限してし
まい、排気マニホールドに亀裂を生じさせる虞がある。

（ｂ）上述のようにビードのないフラットな形状とせざ
るを得ないので、排気マニホールドのシールドギャップ
充填のためにかなりの圧縮量が必要でおり、圧縮性繊維
層４をかなり厚くしなければならず、結果としてガスケ
ットのへたり、トルクダウンが助長され、ガス漏れに発
展しやすい。

（ｃ）１いフック鋼板３を使用しているため、機械的強
度が弱く、排気マニホールドの熱変形によってガスケッ
ト切れを生じやすい。

（ｄ）内燃機関の高負荷運転時に、シリンダヘッドは冷
却水により８０〜１００℃程度に温度上昇を抑えられる
が、排気マニホールドは８００〜９００℃もの高温にな
るので、シリンダヘッドと排気マニホールドとはそれぞ
れの熱膨張量の差だけ排気マニホールドの気筒列方向（
排気マニホールドの各気筒部分が並んでいる方向）に相
対移動しようとする。しかるに、第６図に示すように、
シリンダヘッド５と排気マニホールド６との間にガスケ
ット１を挟み、ボルト締めした時、シリンダヘッド５お
よび排気マニホールド６のフランジのエツジ部５ａ、５
ａがガスケット１に食い込み、ガスケット１、シリンダ
ヘッド５および排気マニホールド６が相対移動しにくい
状態になる。そして、この状態では、排気マニホールド
６の温度変化による気筒列方向（図では矢印六方向）へ
の膨張、収縮が抑制されるため、過大な力が排気マニホ
ールド６や取付ボルト７に作用し、甚だしい場合は排気
マニホールド６の亀裂、取付ボルト７の折損等を引き起
すことがある。

等の種々の欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
もので、取付ボルトの締付力を小さくしても良好なシー
ルを行うことができ、へたつが少なく、トルク保持力が
優れ、熱変形によるシーリングギャップの拡大がおって
も安定したシールを行うことができ、しかも機械的強度
が大であり、排気マニホールドの熱変形によるガスケッ
トの切断等の不都合を生ずることがなく、またシリンダ
ヘッドと排気マニホールドとの気筒列方向の相対移動を
吸収し、排気マニホールドや取付ボルトに過大な力が作
用しないようにすることができる排気マニホールド用ガ
スットを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による排気マニホールド用ガスケットは、中間金
属板と、一定範囲内において前記排気マニホールドの気
筒列方向へ互いに相対移動可能なように前記中間金属板
の両面にそれぞれ重ねられた２枚のガスケット材と、前
記中間金属板および前記２枚のガスケット材に設けられ
たガス通過孔と、前記ガスケット材のうちの前記ガス通
過孔の周囲にエンボス加工されたビードとを有してなり
、前記２枚のガスケット材はそれぞれさらに、金属板か
らなる芯材と、この芯材の両面にコーティングされた、
耐熱性を有する圧縮性繊維と無は充填材とゴム等のエラ
ストマーとを含有するコンパウンド層と、これらのコン
パウンド層の表面にコーティングされたグラフフィト等
の摩擦を小ざくする材料の層とを有してなるものである
。

〔作用〕

本発明におい−では、ガス通過孔の周囲にビードが形成
されているので、ガスケットとシリンダヘッドおよび排
気マニホールドとの接触が線接触となり、該接触面積が
制限されるため、取付ボルトの締付力を小さくしても、
良好にシールを行うことができる。したがって、従来の
ように取付ボルトの締付力を大きくする必要がなく、大
きな締付力によって排気マニホールドの熱変形を必要以
上に制限し、排気マニホールドに亀裂を生じさせたりす
るような不都合を防止できる。

また、熱変形によるシーリングギャップの拡大があって
も、ビードの有する圧縮弾性により、極めて安定したシ
ールが可能でおる。

また、ガスケット材にコーティングされたコンパウンド
層は薄いため、高いトルク保持力を有し、これにより必
要以上の熱変形を防止し、シーリングギャップの拡大を
防止できる。

また、ガスケット材を構成する芯材が爪を設けられてい
ないフラットな金属板であるので、機械的強度が大とな
るため、排気マニホールドの熱変形によってガスケット
が切断する等の不都合を生じない。

さらに、中間金属板およびガスケット材が互いに排気マ
ニホールドの気筒列方向に相対移動可能なように結合さ
れ゛ており、しかもガスケット材の表面にグラフフィト
層が設けられていて、ガスケット材、中間金属板および
ガスケット材相互間の摩擦係数が小さくされているので
、排気マニホールドの気筒列方向への熱変形に対し中間
金属板およびガスケット材間の相対移動が容易でおるた
め、シリンダヘッドと排気マニホールドとの気筒列方向
の相対移動を吸収し、過大な力が排気マニホールドや取
付ボルトに作用しないようにすることができる。

さらに、前記グラフフィト層は、シリンダヘッド、排気
マニホールドおよび中間金属板に対するガスケット材の
粘着を防止する機能をも果す。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図から４図までは本発明の一実施例を示す。

本実施例のガスケットは、基本的には、５ｐｃｃ鋼板（
冷間圧延鋼板）等からなるフラットな中間金属板１１の
両面に、ガスケット材’１２．１３を積層することによ
り構成されている。

前記ガスケット材１２．１３は、それぞれ、５ＰＣＣＪ
ｌ板あるいはステンレス鋼板等の金属板からなる芯材１
２ａ、１３ａの両面に耐熱性接着剤１４を塗布した後、
その両面に耐熱性圧縮繊維と、無機充填材と、少量のゴ
ム材と、ゴム薬品とよりなるコンパウンド層１２ｂ、１
３ｂを薄くコーティングし、ざらにそれらのコンパウン
ド層１２ｂ。

１３ｂの表面にグラフフィト層１５をコーティングし、
しかる後に所定時間加熱炉内で適当温度に加熱すること
により製作されている。

なお、前記加熱処理は、前記ゴム材およびゴム薬品や、
グラフフィト層１５に混入されている合成樹脂（この合
成樹脂は、グラファイト単独の層をコンパウンド層１２
ｂ、１３ｂに定着させることが不可能なので、グラフフ
ィト層１５に混入されているものである）等を反応させ
て架橋させるために行うものである。

ガスケットのへたりおよび附随して発生するトルクダウ
ンを最大限防止するため、前記コンパウンド層１２ｂ、
１３ｂの厚みは片面で５０〜２００μとするのが好まし
い。特に、２００μ以上とすると、後述するビード２０
〜２４を成型する際、コンパウンド層１２ｂ、１３ｂに
金型の凸部が吸収され、それらのビード成型が困難とな
る。また、前記グラフフィト層１５は２〜３μ程度とさ
れる。

前記コンパウンド層１２ｂ、１３ｂを構成する圧縮性繊
維としては、例えば、（ｉ＞アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、ポリア
ミド系繊維、ポリオレフィン系！１ｉＰｌ、ポリエステ
ル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニルア
ルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ尿素系繊
維、ポリウレタン系繊維、ポリフルオロカーボン系繊維
、フェノール繊維、セルロース系繊維等の有機繊維や、（１１）ガラス繊維、セラミック繊維、岩綿、鉱滓綿、
溶融石英繊維、化学処理高シワ力繊維、溶融硅酸アルミ
ナ繊維、アルミナ連続繊維、安定化ジルコニア繊維、窒
化ホウ素繊維、チタン酸アルカリ繊維、ウィスカー、ボ
ロン繊維、炭素繊維、金属繊維、石綿等の無機繊維を、単独で、または複数種類組み合わせて用いることができ
る。

また、前記コンパウンド層１２ｂ、１３ｂを構成するゴ
ム材としては、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレ
ンブタジェンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲＥ
、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ＞
、ブチルゴム（ＩＩＲ＞、エチレン−プロピレンゴム（
ＥＰＭ）、フッ素ゴム（ＦＰＭ）　、シリコーンゴム（
Ｓｉｎ、クロロスルフォン化ポリエチレン（Ｃ３Ｍ＞　
、エチレン酢ビゴム（ＥＶＡ）　、塩化ポリエチレン（
ＣＰＥ）、塩化ブチルゴム（ＣＩＲ）、エピクロルヒド
リンゴム（ＥＣＯ）、ニトリルイソプレンゴム（ＮＩＲ
＞、天然ゴム（ＮＲ）等を用いることができ、ゴム以外
のエラストマーを用いることもできる。

また、前記コンパウンド層１２ｂ、１３ｂを構成するゴ
ム薬品としては、例えば硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシ
ウム、過酸化物、ジニトロリベンゼン等の加硫剤、およ
びチアゾール系化合物、ポリアミン系化合物、スルフェ
ンアミド系化合物、ジチオカルバメート系化合物、アル
デヒドアミン系化合物、グアニジン系化合物、チオ尿素
系化合物、キサンテート系化合物等の加硫促進剤を用い
ることができる。

ざらに、前記コンパウンド層１２ｂ、１３ｂを構成する
充填材としては、例えばクレー、タルク、硫酸バリウム
、重炭醒ナトリウム、グラフフィト、硫酸鉛、トリポリ
石、ウオラストナイト等を用いることができる。

本実施例は、２気筒分のガスケットが一体化された構造
となっており、各気筒部においてシリンダヘッド（図示
せず）と排気マニホールド（図示せず）との接合面に介
装される２つの主体部１６と、この２つの主体部１６間
を連続させる接続部１７とを有している。前記接続部１
７においては、中間金属板１１およびガスケット材１２
はそれぞれ排気マニホールドの気筒列方向（矢印六方向
）に沿って帯状とされている。また、前記接続部１５に
おいては、ガスケット材１３も実質的には帯状とされて
いるが、その一部に折り返し部１８を両側に突出して設
けられており、かつこの折り返し部１８は第３図および
第４図に示されるようにガスケット材１２側に折り返さ
れて、該折り返し部１８とガスケット材１３の他の部分
との間に中間金属板１１およびガスケット材１２を挟み
込んおり、これにより中間金属板１１およびガスケット
材１２．１３は一定範囲内において排気マニホールドの
気筒列方向に相対移動可能な状態で結合されている。

前記各主体部１６の中央部には、ガス通過孔１９がそれ
ぞれ貫通されている。また各主体部１６においてガスケ
ット材１２には、ガス通過孔１９を取り囲むようにして
、２本のビード２０．２１がエンボス加工されている（
第３図においては、これらのビード２０．２１および後
述するビード２２．２３．２５は、便宜上それぞれ１本
の一点鎖線で示されている）。これらのビード２０，２
１は、第１図に示されるように横断面円弧状の形状をな
しており、ガスケットの外側方向に突出している。同様
にしてガスケット材１３にも、前記ビード２０．２１の
裏側の対応する位置において、ビード２２．２３がガス
通過孔１９を取り囲むようにしてエンボス加工されてい
る。

また、各主体部１６において、中間金属板１１およびガ
スケット材１２．１３には取付ボルト（図示せず）を挿
通するためのボルト孔２４が設けられている。そして、
ガスケット材１２．１３には、前記ボルト孔２４付近に
ビード２５がエンボス加工されている。

このガスケットでは、ガス通過孔１９の周囲にビード２
０〜２３が形成されているので、ガスケットとシリンダ
ヘッドおよび排気マニホールドとの接触が線接触となり
、該接触面積が制限されるため、取付ボルトの締付力を
小さくしても、良好にシールを行うことができる。した
がって、従来のように取付ボルトの締付力を大きくする
必要がなく、大きな締付力により排気マニホールドの熱
変形を必要以上に制限し、排気マニホールドに亀裂を生
じさせたりするような不都合を防止できる。

また、熱変形によるシーリングギャップの拡大がおって
も、ビード２０〜２３の有する圧縮弾性により、極めて
安定したシールが可能である。

また、ガスケット材１２．１３にコーティングされたコ
ンパウンド層１２ｂ、１３ｂは薄いため、高いトルク保
持力を有し、それにより必要以上の熱変形を防止し、シ
ーリングギャップの拡大を防止できる。

また、ガスケット材１２．１３を構成する芯材１２ａ、
１３ａが爪を設けられていないフラットな金属板でおる
ので、機械的強度が大となるため、排気マニホールドの
熱変形によってガスケットが切断する等の不都合を生じ
ない。

さらに、中間金属板１１およびガスケット材１２．１３
が互いに排気マニホールドの気筒列方向に相対移動可能
なように結合されており、しがもガスケット材１２．１
３の表面にグラフ１イト層１５が設けられていて、ガス
ケット材１２、中間金属板１１およびガスケット材１３
相互間の摩擦係数が小ざくされているので、排気マニホ
ールドの気筒列方向への熱変形に対し中間金属板１１お
よびガスケット材１２．１３間の相対移動が容易である
ため、シリンダヘッドと排気マニホールドとの気筒列方
向の相対移動を吸収し、過大な力が排気マニホールドや
取付ボルトに作用しないようにすることができる。

ざらに、前記グラファイト層１５は、シリンダヘッド、
排気マニホールドおよび中間金属板１１に対するガスケ
ット材１２．１３の粘着を防止する殿能をも果す。

なお、本発明においては、中間金属板およびガスケット
材を結合する構造は、それらの部材間の気筒列方向の相
対移動を妨げないような＠造でおれば、前記実施例のよ
うな構造に限られず、他の構造であってもよい。

また、前記実施例では、２気筒分のガスケットが一体化
された構造となっているが、本発明においては３気筒分
以上のガスケットを一体化してもよいし、１気筒分ずつ
ガスケットを独立させてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明による排気マニホールド用ガスケッ
トは、（イ）取付ボルトの締付力を小ざくしでも良好なシール
を行うことができる。

（ロ）熱変形によるシーリングギャップの拡大があって
も、ビードの有する圧縮弾性により、極めて安定したシ
ールが可能である。

（ハ）へたつが少なく、トルク保持力が優れ、熱変形に
よるシーリングギャップの拡大があっても安定したシー
ルを行うことができる。

（ニ）機械的強度が大であり、排気マニホールドの熱変
形によるガスケットの切断等の不都合を生ずることがな
い。

（ホ）シリンダヘッドと排気マニホールドとの気筒列方
向の相対移動を吸収し、排気マニホールドや取付ボルト
に過大な力が作用しないようにすることができる。

等の優れた効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による排気マニホールド用ガスケットの
一実施例の一部を示す断面図（断面位置は第３図のＩ−
Ｉ線に相当する）、第２図は前記実施例の他の部分を示
す断面図（断面位置は第３図の■−■線に相当する）、
第３図は前記実施例を示す平面図、第４図は第３図のＩ
Ｖ　−ＩＶ線における断面図、第５図は従来の排気マニ
ホールドガスケットを示す断面図、第６図は前記従来の
ガスケットをシリンダヘッドおよび排気マニホールドと
共に示す斜視図、第７図はシリンダヘッドと排気マニホ
ールドとの間に介装された状態にあける前記従来のガス
ケットを示す断面図である。１１・・・中間金属板、１２．１３・・・ガスケット材
、１２ａ、１３ａ・・・芯材、１２　ｂ、　’ｌ　３　
ｂ・：］ンパウンド層、１５・・・グラファイト層、１
８・・・折り返し部、１９・・・ガス通過孔、２０〜２
３．２５・・・ビード。特許出願人　ニーサンガスケット株式会社代理人　　弁
理士　　大　森　　泉第１図第５図　　　　　第７図第６図

Claims

【特許請求の範囲】内燃機関のシリンダヘッドと排気マニホールドとの接合
面に介装される排気マニホールド用ガスケットにおいて
、中間金属板と、一定範囲内において前記排気マニホール
ドの気筒列方向へ互いに相対移動可能なように前記中間
金属板の両面にそれぞれ重ねられた２枚のガスケット材
と、前記中間金属板および前記２枚のガスケット材に設
けられたガス通過孔と、前記ガスケット材のうちの前記
ガス通過孔の周囲にエンボス加工されたビードとを有し
てなり、前記２枚のガスケット材はそれぞれさらに、金
属板からなる芯材と、この芯材の両面にコーティングさ
れた、耐熱性を有する圧縮性繊維と充填材とエラストマ
ーとを含有するコンパウンド層と、これらのコンパウン
ド層の表面にコーティングされた摩擦を小さくする材料
の層とを有してなる排気マニホールド用ガスケット。