JPH09554U - 複合ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着剤を使用しないことにより、接着剤層の
温度に関連する破壊の問題に基づく損傷が防止され、ガ
スケットの熱伝達を向上させることにある。 【解決手段】 エキスパンド・グラファイト材料層１８
の外側にアルミニウム層２０を設け、アルミニウム層の
外側に被覆材料から成る層２６を設ける。アルミニウム
層に突起２４を設け、この突起によりエキスパンド・グ
ラファイト材料層とアルミニウム層とを機械的に固定す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一般にガスケット構造、ことに機械的に相互に固着したエキスパン ド・グラファイト（ｅｘｐａｎｄｅｄ ｇｒａｐｈｉｔｅ）及びアルミニウムか ら成る多重層又は複合のガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

互いに並置した２つの部片間の区域及び通路を密封する順応性を持つ交換ので きる部片として先ずガスケットを一般的に定義すると、ガスケットの構成及び製 造はますます複雑になり特殊の用途を持つようになっている。従来の一般的なコ ルクガスケットの代りに、特殊用途用に作られた精巧な多重層製品が使われるよ うになっている。

【０００３】 少くとも自動車の分野内で多くの作動パラメータのうちでこの変更を促進した パラメータは、この用途における内燃機関の増加した作動温度である。性能及び 伸長した使用寿命に対し、上昇した作動温度ほどに有害な影響を及ぼす他の作動 パラメータは１つもない。

【０００４】 その他の障害はこのような高い作動温度に関連する。これ等の障害は、エンジ ンの各仕事サイクルに伴う温度サイクリングとこのような作動温度及び温度サイ クリングから生ずるガスケット使用表面の寸法的伸縮とである。別の問題は、各 ガスケット、ガスケット施し部片及び協働する締付部片の各材料間の互いに異な る温度膨脹係数によって変化するガスケットの圧縮である。これ等の部品の組成 に従って、温度の上昇に伴いガスケットの圧縮が増す。この圧縮は、適正に回復 しないと、温度が一層低下した場合にゆるみを生じ場合により漏れを伴う。この 問題は逆の場合にももちろん起り高い温度で漏れを生ずる。理想的にはガスケッ トは、このような温度／圧縮サイクルに関係なく密封作用を保持するのに十分な 弾性を持つのがよい。

【０００５】 一般的に利用されている材料は鋼である。このようなガスケットは多くの用途 に有効である。しかしますます多くのエンジン部品が他の材料から作られるよう になっているので、差動的熱膨脹係数によりガスケットの性能に満足の得られな いことが多い。

【０００６】 他の一般に使われるガスケット材料はグラファイトである。グラファイトは、 適当な強さを生ずるように他の材料から成る内部支持用のマトリックスを持つエ キスパンド・フォーム（ｅｘｐａｎｄｅｄ ｆｏｒｍ）で利用することが多い。 又はグラファイトは同様に適当な強さ及び耐久性を生ずるようにとくに取付けに 先だって他の材料を包浸させ又は混合してもよい。

【０００７】 とくにむずかしいことが分っているガスケットの応用例はスロットルボディ燃 料噴射ハウジングに関連する。これ等のハウジングは、停止後数分間でピーク温 度に上昇する高い温度で作動し、多くのガスケット材料に有害な燃料／空気混合 気を生成し、エンジン吸気マニホルドに対しガスケットを設けなければならない 。

【０００８】 現用のガスケット構造を考えると製法及び製品性能の改良が共に望ましくかつ 可能であることが分る。

【０００９】 本考案は、エキスパンド・グラファイト層（ｅｘｐａｎｄｅｄ ｇｒａｐｈｉ ｔｅ ｌａｙｅｒ）に機械的に固着した少くとも１つのアルミニウム層を持つア ルミニウム上張りエキスパンド・グラファイト複合ガスケット（ｃｏｍｐｏｓｉ ｔｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｆａｃｅｄ，ｅｘｐａｎｄｅｄ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｇａｓｋｅｔ）に係わる。アルミニウム層の一方の表面には、これにせん孔し得 られる穴の縁部をほぼ直交する突起に曲げることにより複数の小さな突起又は出 張りを形成する。アルミニウム層及び伸長出張りは、これ等を圧縮することによ りエキスパンド・グラファイトに機械的に締付けられる。エキスパンド・グラフ ァイト層の反対側のアルミニウム層の面は、密封性の樹脂、シリコーン又は類似 物のような弾性を持つ順応性材料から成る表面被覆を備えている。

【００１０】 本考案ガスケットは又内方に向いた突起を持つ２つのアルミニウム層から作ら れ、エキスパンド・グラファイトから成る中間配置の層を両アルミニウム層から の出張り又は突起により締付け、これ等の３層を機械的に相互に固着するように してある。この構造では弾性を持つ順応性の被覆を両アルミニウム層の外面に当 てがう。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

すなわち、本考案の目的は、エキスパンド・グラファイト層をアルミニウム層 に機械的に固着したアルミニウム上張りエキスパンド・グラファイト複合ガスケ ットを提供しようとするにある。

【００１２】 さらに本考案の目的は、アルミニウム層の複数の穴とこのアルミニウム層にエ キスパンド・グラファイト層を機械的に固着する複数の突起又は出張りとを持つ 、アルミニウム上張りエキスパンド・グラファイト複合ガスケットを提供しよう とするにある。

【００１３】 なお本考案の目的は、中央に配置したエキスパンド・グラファイト層に機械的 に固着した１対のアルミニウム層を持つ、アルミニウム上張りエキスパンド・グ ラファイト複合ガスケットを提供しようとするにある。

【００１４】 なお本考案の目的は、アルミニウム層の少くとも一方の外面に順応性を持つ弾 性被覆を設けたアルミニウム上張りエキスパンド・グラファイト複合ガスケット を提供しようとするにある。

【００１５】

【実施例】

以下本考案による複合ガスケットの実施例を添付図面について詳細に説明する 。

【００１６】 図１にはアルミニウム上張りエキスパンド・グラファイト複合ガスケット（以 下単にガスケットと呼ぶ（１０）を例示してある。最初に図１に例示したガスケ ット（１０）がスロットルボディ燃料噴射ハウジング及びエンジン吸気マニホル ドの間に取付けるようにした単に代表的な形状であるのはもちろんである。ここ に述べるガスケットの用途はこのような制限はないから、図１のガスケット（１ ０）の形状は単に例示しただけであり、実際上エンジンヘッドガスケット又は開 デッキブロック構造を持つエンジンの場合のような２例の任意特殊な用途に対す る任意のガスケット構造は以下の説明により作ったシート材料から打抜く。図示 のようにガスケット（１０）は、ねじ締付部片（図示してない）のような固着部 片を受入れる小さい方の穴（１２）と、流体が流通し又はピストンやその他のエ ンジン部品（図示してない）用の開口を囲む穴（１４）のような大きい方の穴と を備えている。

【００１７】 図２及び図３に示すように第１の実施例ではガスケット（１０）は、中央に配 置したエキスパンド・グラファイトの心又は層（１８）を備えている。エキスパ ンド・グラファイト層（１８）の厚さは約０．０３５インチないし０．０５０イ ンチの範囲にするのがよいが、ガスケット（１０）は一層厚い又は一層薄い厚さ のエキスパンド・グラファイト層（１８）で作ってもよいのはもちろんである。 エキスパンド・グラファイト層（１８）は初めにロ−ル又は圧縮の複合作用によ りたわみ性シ−トとして作る。

【００１８】 本考案ではさらにエキスパンド・グラファイト層（１８）に機械的に締付けた 少くとも１つのアルミニウム層（２０）を設ける。このようにして形成した複合 のガスケットは、良好な機械的強さと、たわみ性と、密封性と、複雑な形状への 打抜き、切断及び穴あけに対する適合性とを示す。アルミニウム層（２０）は、 厚さを約０．００６インチにするのが好適であり又この厚さは０．００３インチ ないし０．００９インチの範囲にするのがよい。これ等の限度は、前記したより も薄い層の不十分な強さと前記したよりも厚い層の不十分な利点とによって定め られる。

【００１９】 図２に例示したようにアルミニウム層（２０）は、約０．１ないし０．２イン チの食い違い中心にジグザグの格子状に穴（２２）を形成するようにせん孔する 。このせん孔によりほぼＨ字形のパタ−ンを生成して、せん孔作業により形成し た互いに対向する対の舌状片を、アルミニウム層（２０）の平面にほぼ直交して 延びる出張り又は突起（２４）に形成するようにしてある。アルミニウム層（２ ０）の平面に対する出張り又は突起（２４）の向きは重要ではないが、なお詳し く後述するように突起（２４）をエキスパンド・グラファイト層（１８）内に入 込みやすくし又エキスパンド・グラファイト層（１８）への締付け及び固着が容 易になるような向きでなければならない。

【００２０】 図３は、中央に配置したエキスパンド・グラファイト層（１８）に機械的に締 付け固定した１対のアルミニウム層（２０），（２０）を持つ、アルミニウム上 張りエキスパンド・グラファイト複合ガスケット（１０）の第１の実施例を示す 。このような機械的な締付け及び固着は、アルミニウム層（２０）をその突起（ ２４）がエキスパンド・グラファイト層（１８）に向き接触するようにして位置 決めすることによってできる。各層（１８），（２０）はこの場合、これ等を各 ロ−ラを通過させることにより又は並置した同寸法の各層（１８），（２０）に 他の適当な手段を介して圧力を加えることにより圧縮する。各層（１８），（２ ０）は、各出張り又は各突起（２４）がせん孔して衝合しこのような衝合により 第３図に例示したような大体斜めの向きに曲げられるのに十分なだけ圧縮して、 アルミニウム層（２０）ととくに突起（２４）とが中央に配置したエキスパンド ・グラファイト層（１８）を確実に機械的につかむことにより一体の複合構造を 生ずるようにしてある。

【００２１】 最後に各アルミニウム層（２０）の外面には樹脂又はシリコ−ンのような密封 材料から成る厚さ０．０００２インチないし０．０００８インチの比較的柔らか い順応性を持つ被覆（２６）を一様に配置するのがよい。密封材料から成る被覆 （２６）は順応性の高い被覆として作用し、ガスケット（１０）を間に挿入した 各機械的部片の間の確実な漏れ止めの密封作用を生ずる。

【００２２】 図４は、エキスパンド・グラファイト層（１８）を、同様に配置した穴（２２ ）及び出張り又は突起（２４）を持つ単一のアルミニウム層（２０）に機械的に 締付け又は固着した本考案の第２の実施例によるガスケット（３０）を示す。図 示のようにこの実施例と第３図に例示した第１の実施例との間の唯一のただし重 要な違いは単一のアルミニウム層（２０）を設けたことである。この第２実施例 によるガスケット（３０）は、同様にしてすなわち、穴（２２）及び突起（２４ ）を形成するようにせん孔したアルミニウム層（２０）とエキスパンド・グラフ ァイト層（１８）とを組合わせ、そしてロ−ラ又はその他の適当な圧縮手段によ り一様な圧力を加えて突起（２４）をエキスパンド・グラファイト層（１８）に 押込むことにより、突起（２４）を変形させエキスパンド・グラファイト層（１ ８）をアルミニウム層（２０）に機械的につかみ固着するようにすることによっ て組合わせる。密封材料から成る比較的柔らかい順応生を持つ被覆（２６）を次 いでアルミニウム層（２０）の露出面にあてがう。密封材料被覆（２６）が厚さ 及び性能がすべての点で、第１実施例によるガスケット（１０）に関して前記し た被覆（２６）と同じである。

【００２３】 すなわち本考案によるアルミニウム上張りエキスパンド・クラファイト複合ガ スケット（１０）、（３０）により製造、取付け及び性能上の幾つかの利点が得 られるのは明らかである。第１の利用材料とくにアルミニウム層（２０）及びエ キスパンド・グラファイト層（１８）は普通の材料であり容易に入手できる。こ れ等の層はその平面形状では取扱いが比較的容易であり、従って容易に組合わせ て最終の複合構造に圧縮することができる。

【００２４】 突起（２４）を持つ穴あきのアルミニウム層（２０）も又特殊な利点を持つ。 第１に出張り又は突起（２４）の形成はアルミニウムの常温加工により得られ、 アルミニウム層（２０）にその他の加工の際よりも一層強い初期強度を与える。 第２に突起（２４）により生ずる機械的締付作用により、このようなガスケット 部品の固着に従来使われている接着剤を使用しなくてもよい。この場合接着剤層 の温度に関連する破壊の問題に基づく損傷がなくなる。アルミニウム層（２０） 及びエキスパンド・グラファイト層（１８）の間の締付け固着により又ガスケッ トに一層高い剛性を与える。接着剤層がなければ又ガスケットの熱伝達が向上す る。所望の輪郭及び穴を持つ与えられた平面形状へのガスケット材料の穴あけ及 び打抜き作業も又、アルミニウム層がこの複合ガスケットに与える安定性によっ て向上する。最後に樹脂又はシリコ−ンの被覆（２６）から成る薄い層は、低い 圧縮準位で完全な密封状態を得て保持するのに役立つ高い順応性を持つ表面を形 成する。他のガスケット材料をおかすことが知られている環境でも多くの作動環 境で、他の材料も又著しい密封特性を生じ保持する。

【００２５】 以上本考案をその実施例について詳細に説明したが本考案はなおその精神を逸 脱しないで種種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による複合のアルミニウム上張りエキス
パンド・グラファイト複合ガスケットの１例の平面図で
ある。

【図２】穴及び時を形成するようにせん孔したアルミニ
ウム層の部分横断面図である。

【図３】エキスパンド・グラファイト心に機械的に締付
けた２つのアルミニウム層を持つアルミニウム上張りエ
キスパンド・グラファイト複合ガスケットの第１実施例
の第１図３−３線に沿う断面図である。

【図４】エキスパンド・グラファイト層に締付けた単一
のアルミニウム層を持つアルミニウム上張りエキスパン
ド・グラファイト複合ガスケットの第２実施例の第１図
３−３線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１０、３０ … 複合ガスケット １８ … エキスパンド・グラファイト材料層 ２０ … アルミニウム層 ２２ … 穴 ２４ … 突起 ２６ … 被覆

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 並置したエンジン部品を密封する複合ガ
   スケットにおいて、（イ）エキスパンド・グラファイト
   材料から成る層と、（ロ）このエキスパンド・グラファ
   イト材料層内に延び、このエキスパンド・グラファイト
   材料層と共に相互に機械的に固着する複数の突起を持つ
   少くとも１つのアルミニウム層と、（ハ）このアルミニ
   ウム層の外面に配置した被覆材料から成る層とを包含す
   る複合ガスケット。
2. 【請求項２】 前記アルミニウム層の厚さを約０．００
   ３インチないし０．００９インチにした請求項１記載の
   複合ガスケット。
3. 【請求項３】 前記アルミニウム層の厚さを約０．００
   ６インチにした請求項１記載の複合ガスケット。
4. 【請求項４】 前記被覆材料から成る層として、約０．
   ０００２インチないし０．０００８インチの厚さを持つ
   樹脂を使った請求項１記載の複合ガスケット。
5. 【請求項５】 前記被覆材料から成る層として、約０．
   ０００２インチないし０．０００８インチの厚さを持つ
   シリコーンを使った請求項１記載の複合ガスケット。
6. 【請求項６】 前記エキスパンド・グラファイト材料か
   ら成る層内に延び、第１の前記アルミニウム層及び前記
   エキスパンド・グラファイト材料から成る層と共に相互
   に機械的に固着される複数の突起を持つ第２のアルミニ
   ウム層を備えた請求項１記載の複合ガスケット。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２のアルミニウム層の厚
   さを約０．００３インチないし０．００９インチとし、
   前記被覆材料層の厚さを約０．０００２インチないし
   ０．０００８インチにした請求項１記載の複合ガスケッ
   ト。