JPH051066U - コーテイング層を有するガスケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬・軟コーティング材の組み合わせにより、
温度・圧力が極端に高くないシール穴を、長期間シール
性能を維持できるガスケットを提供する。 【構成】 構成板６の少なくとも一方の側の開口Hwの周
りに、硬いコーティング層８を形成し、該硬いコーティ
ング層８の上に、軟らかいコーティング層10を積層し
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コーティング層を有するガスケットに関するものである。

【従来の技術】

例えば、配管の継ぎ手部分など、流体が二部材間を流通する接合面には、ガス ケットを介装し、流体が流通する開口の周囲を密封していることは周知である。 かかるガスケットのうち、内燃機関に使用するガスケットは、複数の開口が設け られており、しかも、高い温度の熱変動や振動に曝されるために、開口の周囲に 設ける密封部が、熱的、機械的の損傷を受けやすく、流体の漏洩が起こりやすい という問題があり、従来から多くの方法が提案されている。

【０００２】 その一つの方法は、ガスケット表面の開口の周りに、所定の幅に柔軟なコーテ ィング層を設け、ガスケット表面を接合面に密着させるようにするものである。 しかしながら、かかる手段は、大きな圧力変動や、高い温度変化による膨張収縮 などが繰り返し作用すると、前記柔軟層が破壊されるという問題がある。 かかる欠点を改善するために、米国特許第4,778,189 号公報には、密封する穴 の周りにシリコーンゴムなどの弾性シール材を線状に複数条設けたガスケットが 開示されており、また、同第4,828,275 号公報には、前記複数条の線状のシール 材層が、密封する穴から遠ざかるほど軟らかい材質のものを使用したガスケット を開示している。これらの密封する穴の周囲に線状に形成したシール材層は、加 えられる圧縮力を、各線状のシール材層が分散して受け、一か所に圧縮力が集中 することを防止し、更に、多段状にシールすることによって密封力の向上を計っ たものである。しかしながら、この場合にも、締め付け圧が高い場合には、密封 部が破壊されたり、密封材料がフローを起こすという問題がある。

【０００３】 即ち、柔軟なシール材は、一般に、高温・高圧に対する強度が低く、高温に曝 されると軟らかいコーティング層が熱劣化して弾力性を失い、また、クリープや 、材料が圧縮力の低い方へ流れる、いわゆるフローを起こすなどの欠点がある。 したがって、密封性能を向上させるために、柔軟なコーティング層を厚く形成す ると、クリープやフローを起こし、ガスケットの面圧を徐々に低下させるので、 コーティング層を厚く形成することには限界がある。

【０００４】 一方、硬いコーティング材は、一般に、耐熱性、耐圧性に優れたものが多く、 また、永久歪みとして変形を吸収する性質がある。したがって、かかる硬いコー ティング材を、ゴムで有機又は無機繊維を固めた圧縮性板など、機械的強度が比 較的低いガスケットの表面全面にコーティングして、表面強度を向上させる場合 に使用される。

【０００５】 しかしながら、硬いコーティング材は、接合面の微細な傷を埋めることができ ないので、硬いコーティング層を設けた場合には、その上に軟らかいコーティン グ層を設けて密封性を向上させる場合がある。また、硬いコーティング層を設け る別の目的として、軟らかいコーティング層がガスケットの構成板に付着しにく い場合にも、硬いコーティング層をプライマーとして使用することもある。しか しながら、以上のようにガスケット全面に硬・軟コーティング層を有するガスケ ットも、前記した積層方法では、十分なシール性能を得るに至っていない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、周知のように、シール手段としてビードを使用する金属ガスケット は、アルミニウム合金製のシリンダヘッドやシリンダボディに使用すると、ビー ドによる圧痕を生じる場合があるという問題がある。その点、前記硬・軟コーテ ィング層は、いずれも、このような欠点がなく使用できるので、比較的軟質の接 合面で、しかも、温度・圧力が極端に高くない対象の密封手段に適している。

【０００７】 そこで、本考案は、硬・軟コーティング層を組み合わせて形成する手段を工夫 し、硬・軟コーティング材それぞれの特徴を効果的に生かすことにより、シール 性能を向上させ、温度・圧力が極端に高くないシール穴を、長期間にわたりシー ル性能を維持することがてきるガスケットを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

以上に記載した本考案のコーティング層を有するガスケットの構成は、ガスケ ットの構成板に、少なくとも一つの貫通穴から成る開口を設け、該構成板の少な くとも一方の側の前記開口の周りに、硬いコーティング層を形成し、該硬いコー ティング層の上に、軟らかいコーティング層を積層したものである。

【０００９】 本考案のコーティング層を有するガスケットは、前記硬いコーティング層を帯 状に形成し、その上に軟らかいコーティング層を積層して実施することができる 。 前記軟らかいコーティング層の好ましい硬度は、鉛筆硬度Ｆより軟らかく、そ のコーティング層の好ましい厚さは、５〜１００ミクロン、更に好ましくは５〜 ３０ミクロンである。使用しうる軟らかいコーティング材としては、例えば、Ｎ ＢＲゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどであるが、本考案はこれに限定され ない。

【００１０】 また、前記硬いコーティング層は、該部分に、所定のシール面圧を発生させる ものであり、該硬いコーティング層の好ましい硬度は、鉛筆硬度Ｈより硬く、好 ましい厚さは、通常、２〜１００ミクロンとすることが好ましい。使用しうる硬 いコーティング材としては、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂 などであるが、本考案はこれに限定されない。

【００１１】 前記軟らかいコーティング層は、ツールマーク、カッタートレースなどの細か な傷を埋めるに十分であれば、薄い層とすることが好ましい。即ち、薄い層とす れば、クリープやフローを実質上起こすおそれが無くなり、長期間にわたり密封 圧を維持するように作用させるものである。また、密封部に形成した硬いコーテ ィング層は、前記のとおりシール面圧を確保し、好ましい圧力で薄く形成した軟 らかいコーティング層を、接合面に押し付けるように作用する。

【００１２】 そして、ガスケット構成板に金属板を使用した場合には、硬いコーティング層 は、硬度差が大きい金属と軟らかいコーティング層との間の緩衝材として作用し 、ガスケット構成板にゴムで固めた繊維製板など、比較的軟らかい板を使用した 場合には、硬いコーティング層は、圧縮されて発生する面圧を均一にするように 作用する。なお、コーティング層は、使用材料により耐熱性、耐圧性に限度があ るので、高温、高圧部には自ずと限度がある。但し、主密封部を耐熱・耐圧性の 密封手段で行い、その周囲に補助的に設ける密封手段として、本考案の密封手段 を効果的に適用することができる。

【００１３】 ガスケットの構成板を形成する材料は、有機又は無機繊維をゴムなどのバイン ダーで固めた複合材、バネ鋼などの硬質金属、銅、アルミニウムなどの塑性金属 などを適宜使用することができる。また、該構成板は、単枚としてもよく、また 、積層して使用してもよい。前記複合材を使用した場合には、コーティング材を 介装し、積層板間をシールすることが好ましい。この場合、コーティング材を接 着材として使用し、積層体を一体とすることもできる。

【００１４】

【実施例】

以下添付の図を対照して実施例により本考案を具体的に説明する。 図１〜図３に示す第１実施例はコーティング層を有するガスケット（以下単に ガスケットという）１は、シリンダヘッドガスケットによって実施したものであ り、それぞれ複数のシリンダ穴Hc、水穴Hw、オイル穴Ho、ボルト穴Hb及びプッシ ュロッド穴Hpから成る開口を設け、ボルト穴Hb及びプッシュロッド穴Hpを除く他 の開口の周りに、実施例による密封部２，４を形成している。

【００１５】 ガスケット１の構成板６（図２，図３）は、繊維材をゴム弾性体で固めた複合 材で形成しており、高温・高圧となるシリンダ穴Hcの周りの密封は、従来と同様 のシール手段で行い、水穴Hw、オイル穴Hoの周囲に設ける密封部４に、本考案の シール手段をを適用している。 図２に示す密封部２は、水穴Hwの周囲に設けたものである。即ち、密封部４は 、構成板６の両表面に、水穴Hwの周りをリングを成す帯状に硬いコーティング層 ８を形成し、その上から構成板６の表面全面に軟らかいコーティング層10を形成 した。なお、コーティング層8,10は、スクリーン印刷により形成したが、粘度の 低い材料の場合には、スプレー、塗布などの手段を用いてコーティングしてもよ い。

【００１６】 また、図３に示す密封部４は、水穴Hwとオイル穴Hoとに共通して形成したもの である。即ち、硬いコーティング層８を、図１の破線で示す領域全体に形成し、 その上から軟らかいコーティング層10を形成したものである。したがって、図２ と図３とのコーティング層10は、連続した層を形成している。そして、図３に示 すよ密封部４は、シールする穴Hw,Ho 側に、軟らかいコーティング層８と硬いコ ーティング層10とが層を成して露出させた。

【００１７】 以上のように密封部2,4 を構成したので、圧縮に対して形状安定性を有する硬 いコーティング層８が、均一なシール面圧が発生するように支え、軟らかいコー ティング層10を接合面（図示せず）に密着させるようにしたので、比較的低い圧 縮圧でも、また、軟らかいコーティング該層10の厚さを薄くしても、クリープや フローの発生を防止して、長期間にわたり高い密封性能を維持することができる 。

【００１８】 第２実施例は、図４に示すように、金属板からなる構成板６_1,６_2,６₃ を軟ら かいコーティング層12を介装してガスケット本体を構成し、その表面に形成した 密封部２は、図２で説明したものと同様に形成した。硬いコーティング層８は、 第１実施例と同様に、該部分に圧縮力を集中させると共に、金属板から成る構成 板６_1,６₃ と軟らかいコーティング層12との硬度差を緩衝し、軟らかいコーティ ング層12に過度の圧縮力が作用することを防止するように作用する。まか、軟ら かいコーティング層12は、積層板間に水やオイルが侵入することを防止する働き がある。第２実施例のガスケット１も、第１実施例のガスケット１と同様に、優 れた密封性能を発揮することがてきる。

【００１９】 図５に示す第３実施例のガスケット１は、繊維材をゴム弾性体で固めた複合材 で形成した構成板６_1,６_2,６₃ を３層重ね、構成板６₁ に形成した水穴Hwの周囲 に、第１実施例と同様に、リングを成す帯状に硬いコーティング層10を、構成板 ６₁ の両面に形成し、その上に軟らかいコーティング層８を形成した。そして、 その両面に、それぞれ表面に軟らかいコーティング層12を設けた構成板６_2,６₃ を配置したものである。即ち、第３実施例の硬いコーティング層10は、軟らかい コーティング層８による、構成板６_1,６₂ 間、及び構成板６_1,６₃ 間それぞれの シール面圧と、図示しない接合面に接する軟らかいコーティング層12のシール面 圧とを発生させるようにしたものである。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のコーティング層を有するガスケットを構成した ので、硬いコーティング層が安定したシール面圧を発生させ、その上に、軟らか いコーティング層を設けて接合面の粗さを吸収させ、且つ、該軟らかいコーティ ング層を薄く形成してクリープやフローの発生を防止するようにしたので、長期 間安定して高い密封性能を維持することができる。したがって、接合面をアルミ ニウム合金など比較的軟質とした場合でも、ビードのような圧痕を発生させるこ となく、シールする穴の密封を効果的に行うことができる。また、高温高圧のシ ール穴の２次的密封手段としても有利に適用することができる。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例によるコーティング層を有
するガスケットの部分平面図である。

【図２】II−II線で破断した図１の部分矢視図である。

【図３】図１のIII-III 線断面図である。

【図４】本考案の第２実施例によるコーティング層を有
するガスケットの要部断面図である。

【図５】本考案の第３実施例によるコーティング層を有
するガスケットの要部断面図である。

【符号の説明】

１ ガスケット（コーティング層を有するガスケット） ２ 密封部 ４ 密封部 ６ 構成板 ６₁ 構成板 ６₂ 構成板 ６₃ 構成板 ８ 硬いコーティング層 10 軟らかいコー
ティング層 12 軟らかいコーティング層

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスケットの構成板に、少なくとも一つ
   の貫通穴から成る開口を設け、該構成板の少なくとも一
   方の側の前記開口の周りに、硬いコーティング層を形成
   し、該硬いコーティング層の上に、軟らかいコーティン
   グ層を積層したコーティング層を有するガスケット。
2. 【請求項２】 硬いコーティング層を帯状に形成し、そ
   の上に軟らかいコーティング層を積層した請求項１のコ
   ーティング層を有するガスケット。
3. 【請求項３】 軟らかいコーティング層を、硬度が鉛筆
   硬度Ｆより軟らかい材料を、５〜１００ミクロンの範囲
   の厚さに形成した請求項１又は２のコーティング層を有
   するガスケット。
4. 【請求項４】 硬いコーティング層を、硬度が鉛筆硬度
   Ｈより硬い材料を、２〜１００ミクロンの厚さに形成し
   た請求項１又は２ののコーティング層を有するガスケッ
   ト。
5. 【請求項５】 構成板が積層板から成り、積層板間に軟
   らかいコーティング層を介在させた請求項１、２、３又
   は４のコーティング層を有するガスケット。