JPH01203760A - 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】 皮果よ東机朋分国 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。

且米■辣玉 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
びエンジン本体の低温度の影響を受は難い排気管の前半
部は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
が入ることになる。

”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のガスケットの開
発が大きな問題点となっている。

μ　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、無機質の結合剤、および少量
の有機高分子の繊維とからなるセラミック繊維シート層
、あるい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、および有機高分子の繊維とからなるセ
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。

光肌■豊里 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、有機高分子の繊維を含有して
はいるが、該繊維の含有量は、後記する通り、少量であ
って主たる構成材は耐熱性のセラミック繊維と無機質の
結合剤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。

該セラミック繊維シート層に含有される有機高分子の繊
維は、上記の高温度に遭遇すると熱分解して消失するも
のではあるが、セラミック繊維中に混合すると常態にお
けるセラミック繊維シートの纏まり性が極めて良好とな
り、この結果該シートの製造が容易となって厚さや機械
的特性が均一であり、表面の耐剥離脱落性、機械的強度
などに優れたものが製造し易くなる。さらに得られたセ
ラミック繊維シートの纏まり性並びに機械的強度が優れ
ているために、取扱性が良くてフック鉄板との結合作業
が容易となり、ひいては品質の安定したガスケットが得
られることにつながる。

寒施班 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、１はフック鉄板であり、
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ｌ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
、無機質の結合剤、および有機高分子の繊維とからなる
。

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、各種組
成のガラスの繊維、ロックウールなど少な（とも６００
℃以上の耐熱性を有するものの１種または２種以上が用
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０．１〜５０ＩＩ１１、特に１
〜３０μ謡、長さは１〜１５０龍、特に５〜１００ｍｍ
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Ａ
Ｙ４９−２０８など）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１００Ｎ量部あ
たり２０〜３００重量部、好ましくは５０〜２００ｆｆ
ｉｌｆｔ部程度である。

有機高分子の繊維としては、ポリアミド、芳香族ポリア
ミド、ポリエステル、フェノール樹脂あるいはその他の
熱可塑性有機高分子や熱硬化性有機高分子の繊維および
クラフトパルプなどの天然有ｍ繊維を使用することがで
きる。市販品では、デュポン社製の商品名ケブラー、日
本カイノール社製の商品名カイノールなどが例示される
。有機高分子繊維の太さは０．１”１１００１ｔ、特に
１〜５０μｍ、長さは１〜３００鶏、特に２〜５０１ｓ
程度が好ましい。

有機高分子繊維の使用量は、セラミック繊維１００重量
部あたり３〜３０重量部程度が適当であり、好ましくは
５〜２０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、および有機高分子繊維とを予め均一に混合し
た組成物、あるいは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有機高分子繊維とのみでシート
を作製し、ついで該シートに無機結合剤を塗布、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層中に含有されるセラミック繊維
の坪量は、３００〜２０００ｇ／ｍ”、特に４００〜１
５００ｇ／ｍ”程度が好ましい。

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（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エマルジッン、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、
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。

又１Ω四果 本発明のガスケットは、製造が容易であり、しかも断熱
性並びに耐熱性に優れている。

エンジンの排気マニホールド用ガスケットとして提案さ
れている金属製ガスケットや黒鉛製ガスケット代わって
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して前記した排気マニホールドの亀
裂発生の問題が効果的に防止される。

以下、実施例および比較例により本発明を一層詳細に説
明する。

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輪、平均長さ＝７０鰭、イビデン■社製の
商品名イピウール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）を固形分にして８０重量部、および有機
高分子繊維として芳族ポリアミド繊維（デュポン社製の
商品名ケブラー、太さ：１２μｍ、長さ：５Ｎ）を１０
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０．２ｍ）の両面にセラミンク繊維シ
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１．５謹麿）を得た。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０．８ｍｍ、坪量９１
０ｇ／ｍ”ｉ？あった。

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）を固形分にして１００！
ｆｉｔ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糟、平均長さニア０龍、イビデン側社製の
商品名イビウールＪ）７０重量％とガラス繊維（太さ＝
１１μｍ、平均長さ：１３龍、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、また有機高分子繊維としてクラフトパルプ（太
さ：約５０μ糊、平均長さ１．Ｏｎ）を１１重量部使用
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
イプのガスケットを得た。

実施例４ 片面のみにフックを有するフック鉄板（厚さ０．２ｍｍ
）の２枚の間に実施例３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．
４Ｎ、１５００ｇ／ｍ”）を設けたパワーベストタイプ
のガスケット（厚さ１．５龍）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、有機高分子繊維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。− 比較例２ 実施例３とは、有機高分子繊維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の各ガスゲットは、比較例１〜２のそれら
と比較して、それらのセラミック繊維シート層は、含有
される有機高分子繊維の作用により常態における該繊維
シートの纏まり性が良好で厚さや機械的特性が均一であ
り、表面の耐剥離脱落性、機械的強度などが優れていた
。また得られたセラミック繊維シートの纏まり性並びに
機械的強度が優れているために、取扱性が良くてフック
鉄板との結合作業が頗る容易であった。

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１００時間加熱し、その後下記の条件
でシール性の比較試験を行った。

その結果を下表に示す。

シール性試験法：外径９０龍φ、内径７４ｆｌφのドー
ナツツ状サンプルを各シートより打抜き、ＬＯＯｋｇ／
ａ！の圧力で両側からステンレスフランチで締付は内部
に空気を送込み、０．５ｋｉｒ／ｃｄ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
カニ潅注でる。

【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。 第１図および第２図において、■はフック鉄板であり、
２はセラミック繊維シート層である。 第１図 第２図

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
   有機高分子の繊維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、および有機高分子の繊維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。