JPH1081871A

JPH1081871A - 耐熱ガスケット材料およびガスケット

Info

Publication number: JPH1081871A
Application number: JP25558996A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyuki Nakano; 光行中野; Naoya Kusawa; 直也九澤
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】高温度においても、構成材料の消失や脱落が
少なく、耐振動性にも優れ、しかも差し込み型フランジ
構造のような円錐面状のシール面にも適用可能な耐熱ガ
スケット材料およびガスケットを提供することである。【解決手段】シリカアルミナ繊維とパルプを所定重量
比で混合してスライバー１が作られる。スライバー１は
金属線２を中心に撚わされてシリカアルミナ繊維のヤー
ンとなっており、この周囲に金属線３が袋編みされて耐
熱ガスケット材料が形成される。この材料を渦巻き状に
巻くか、円錐形状に加工してガスケットを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用排気系部
品などの高温部分に用いられる耐熱ガスケット材料およ
び耐熱ガスケットの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車などのエキゾーストマニホ
ールドや触媒コンバータやマフラーをつなぐための排気
管同士の接続には、通常排気管の端部にフランジを溶接
して、フランジとフランジの間にガスケットを挟み、ボ
ルトで締め付ける構造のものが多用されている。このよ
うなフランジ構造の排気管の接合部用のガスケットとし
ては、各種のメタルガスケットやセミメタリックガスケ
ットが使用部位や温度条件などに応じて使用されてい
る。

【０００３】このうち、セミメタリックガスケットとし
ては、石綿繊維などの無機繊維や鱗片構造の充填材を多
量の水と共にビーター（叩解機）中で湿式開綿し、その
スラリーに結合剤であるゴムラテックスおよび加硫剤な
どの添加剤を加えて均一に混合し、それを抄造機ですき
上げた後、乾燥、圧搾、加硫などの工程を経て製造され
るミルボードといわれる無機質材料が主体であるシート
と、爪立て加工された金属鋼板を積層させたガスケット
が使用されている。

【０００４】また、このミルボードの代わりに黒鉛原石
に薬品を浸透させ、これを加熱して薬品の急激な蒸発、
膨張力により黒鉛積層面を剥離し、これを均一に並べ、
ロール圧搾などの力を加えてシート状に成形する膨張黒
鉛を使用するタイプのものも、比較的温度の低い部位や
大気を遮断できるフランジ構造のところには用いられて
いる。

【０００５】さらに別のタイプのセミメタリックガスケ
ットとしては、テープ状の金属製波形薄板のフープ材
と、無機繊維や鱗片構造の充填材を主成分とするペーパ
ーをスリットしたフィラー材を重ね合わせて、渦巻き状
に成巻して構成する渦巻型ガスケットがあり、これが最
も多く使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近になっ
て自動車の高出力化、低燃費化に伴い、排気温度は年々
上昇する傾向にあり、また排気ガスの漏れに対する要求
も厳しくなってきており、ガスケットに関しても従来よ
り耐熱性の高い物が求められるようになってきた。

【０００７】従来使用されてきたガスケット材料は、セ
ラミックやガラスなどの短繊維や、バーミキュライト、
マイカなどの鱗片構造の充填材をバインダーで結合した
構造であるので、排気ガスにより高温に加熱されると有
機バインダーが消失し、結合が脆くなり繊維の脱落が見
られる。とくに排気管内側では繊維の脱落によりガスケ
ットの空洞化が進み、排気ガスの漏れにつながることが
多かった。

【０００８】また、自動車用排気管の継ぎ手には、軽量
化やコスト削減などの要求から、従来の排気管の端部に
フランジを溶接するフランジ構造に代わり、排気管その
ものをフレアー加工して円錐形状のフランジとし、クラ
ンプで締め付ける構造のいわゆる差し込み型フランジ構
造も提案されている。

【０００９】上記差し込み型のフランジ構造には、従来
のフランジを溶接する構造のようにシール面が管軸線に
直行する平面状ではなく、管軸線に対して傾斜する円錐
形状となるために、従来タイプの平面状ガスケット材で
は対応できない。また、前記差し込み型フランジは製作
の都合上、円錐形シール面の傾斜角度が多少ばらつくこ
とや、クランプの力だけで締め付けるため、挟持させる
ガスケット材には柔軟で圧縮量が大きく、追従性の良好
な特性を有する物が必要とされている。

【００１０】そこで、前記差し込み型フランジ構造用ガ
スケットとして種々のガスケット材料が提案されてお
り、たとえば、金属網と膨張黒鉛を組み合わせて所定形
状に加圧成形した物があるが、このような構成のガスケ
ットの場合も高温の酸化雰囲気では膨張黒鉛の消失が心
配されることや、コストが高くなるなどの問題がある。

【００１１】本発明の目的は以上のような問題点を解決
するため、高い温度の排気系などにおいても構成材料の
消失や脱落が少なく、耐振動性に優れ、差し込み型のフ
ランジ構造のような円錐面状のシール面にも適用可能な
耐熱ガスケット材料およびガスケットを提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の耐熱ガスケット材料は、シリカア
ルミナ繊維を主成分として混紡したヤーンの周囲を、金
属線で袋編みして紐状としたことを要旨とする。

【００１３】請求項２の発明の耐熱ガスケット材料は、
請求項１の発明において、前記ヤーンはシリカアルミナ
繊維とパルプを所定重量比で混合してなるスライバーを
金属線を中心に撚り合わせて形成したことを要旨とす
る。

【００１４】請求項３の発明の耐熱ガスケットは、シリ
カアルミナ繊維を主成分として混紡したヤーンの周囲
を、金属線で袋編みして紐状としてから、渦巻き状に巻
いた後、内周側と外周側にグロメットをかけたことを要
旨とする。

【００１５】請求項４の発明の耐熱ガスケットは、シリ
カアルミナ繊維を主成分として混紡したヤーンの周囲
を、金属線で袋編みして紐状としてから、差し込み方式
の排気管接合部に適合するように円錐形状に加工したこ
とを要旨とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としては、例
えば、図１に示すように、ニチアス製シリカアルミナ繊
維（商品名ファインフレックス）とパルプを重量比で１
０：１の比率で混合して作製したスライバー１を繊維径
０．０８mmのＳＵＳ３０４製金属線２を中心に精紡機を
用いて撚り合わせ、シリカアルミナ繊維のヤーンを作製
し、この周囲に繊維径０．０８mmのＳＵＳ３０４製金属
線３を１６本用いて１８メッシュの密度で袋編みし、耐
熱ガスケット構成材料４とした。なお、今回芯線および
袋編み線の材質はステンレス線を使用したが、使用する
温度によってインコネル線等の各種金属線から選択する
ことができる。

【００１７】本発明者らは従来の耐熱材料について鋭意
検討を行った結果、劣化の主原因となる有機バインダー
を使用している限り、高温における構成材料の消失や脱
落から逃れることはできないことが判った。本発明の耐
熱ガスケット材料はバインダーを一切使用せず、シリカ
アルミナ繊維を金属線で袋編みすることにより弾性を保
持しているため熱による劣化が少なく、バインダーを使
用していないため応力緩和にも優れ、６００℃以上の高
温用ガスケット材料として十分使用できるものである。

【００１８】シール性に不安のある場合は、編み込み時
の金属線の張力の調整により密度を自在に変えること
や、さらに編み込み後シリカゾルなどを含浸してシール
性を上げることもできる。また、排気ガスの接触が激し
い部位には外周部の金属線の網み目の大きさを小さくす
ることによって対応することができ、引張強さは中心に
補強繊維を使用することや外周部の金属線の編み方で向
上させることができる。なお、製法上、シリカアルミナ
繊維に若干の有機繊維を混ぜ合わせているが、これは高
温で消失してしまい量も少ないため性能上問題となるよ
うなことはない。

【００１９】また、本発明の耐熱ガスケット構成材料
は、ガスケット用途以外にも例えばマフラー内部の吸音
材の周囲に巻き付けて吸音材の保護および保持など高温
耐熱材料として他の用途に使用できることは言うまでも
ない。

【００２０】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。（実施例１）図２に示すように、図１に示すような耐熱
ガスケット構成材料４を渦巻き状に巻いた後、その内周
側と外周側にグロメット５，６をかけて耐熱ガスケット
を作製した。（実施例２）図３に示すように、図１に示すような本発
明の耐熱ガスケット構成材料４を差し込み方式の排気管
接合部に適合するよう円錐形状に加工した後シリカゾル
を含浸させ、差し込みタイプのガスケットを作製した。
このガスケットを差し込み方式のフランジにセットし、
外側からクランプで締め付け、実験に供した。

【００２１】（比較例１）パルプ１０％、ガラス繊維１
０％、セラミック繊維２０％、有機バインダー５％、ク
レー５５％からなるスラリーを作製し、抄造方式にてシ
ートを作製した物を打ち抜き加工してガスケット材料を
作製した。（比較例２）爪立て加工した鋼板の両面に比較例１の材
料を張り合わせたシートを作製し、この材料を打ち抜き
加工してガスケットを作製した。（比較例３）金属製波形薄板のフープ材と細幅にスリッ
トした比較例１のシートを重ね合わせ渦巻き状に成巻し
てガスケットを作製した。（比較例４）差し込み方式のフランジに膨張黒鉛シート
を形状に合わせて成形し、フランジにセットし外側から
クランプで締め付け、実験に供した。

【００２２】実施例１および比較例１、比較例２、比較
例３のガスケットを内径６０mm、外径８０mmの排気管フ
ランジにセットし、面圧１００kgf／cm²になるようボル
トで締め付ける。

【００２３】表１は上記フランジの片側を塞いだ後電気
炉中で８００℃に加熱し、反対側から１．０kgf／cm²の
圧力で空気を送り、漏れ量をフローメーターで測定した
ものを示す。その後、２４時間８００℃で加熱した後の
ガスケットの形状についても確認した。

【００２４】表２は実施例２および比較例４の試験フラ
ンジを電気炉中で６００℃に加熱し、外部から０．５kg
f／cm²の圧力で空気を送り、漏れ量をフローメーターで
測定したものを示す。その後、２４時間６００℃で加熱
した後のガスケットの形状についても確認した。

【００２５】

【表１】

【表２】

【００２６】表１，２から明らかなように各実施例は金
属線で袋編みされているためバインダーの劣化による繊
維の脱落が見られず試験後もその形状を保持しているこ
とが確認された。

【００２７】これに対し比較例はいずれも排気ガスの接
触や振動によりバインダーがほとんど消失し繊維および
クレーの脱落が見られ漏れにつながっているものも多
い。また、差し込み形状のフランジのように従来の平板
のシートではフィットできないような形状のフランジで
も、本発明では紐状のガスケットを巻き付けることによ
り自由な形状を作ることができる。膨張黒鉛製のシート
と比較しても初期のシール性ではやや劣るものの耐久性
に優れ、一度分解しても再使用が可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の耐熱ガス
ケット材料および耐熱ガスケットは有機バインダーを含
まないために、熱による劣化が少なく、圧縮性や応力緩
和特性に優れ、６００℃以上の高温用ガスケット材料お
よびガスケットとして十分使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐熱ガスケット材料の一実施例を示す
概略構成図である。

【図２】本発明の耐熱ガスケットの一実施例を示す概略
図である。

【図３】本発明の耐熱ガスケットの他の実施例を示す概
略図である。

【符号の説明】

１スライバー２中心金属線３金属線４耐熱ガスケット構成材料５グロメット６グロメット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリカアルミナ繊維を主成分として混紡
したヤーンの周囲を、金属線で袋編みして紐状としたこ
とを特徴とする耐熱ガスケット材料。
【請求項２】前記ヤーンはシリカアルミナ繊維とパル
プを所定重量比で混合してなるスライバーを金属線を中
心に撚り合わせて形成したことを特徴とする請求項１記
載の耐熱ガスケット材料。
【請求項３】シリカアルミナ繊維を主成分として混紡
したヤーンの周囲を、金属線で袋編みして紐状としてか
ら、渦巻き状に巻いた後、内周側と外周側にグロメット
をかけたことを特徴とする耐熱ガスケット。
【請求項４】シリカアルミナ繊維を主成分として混紡
したヤーンの周囲を、金属線で袋編みして紐状としてか
ら、差し込み方式の排気管接合部に適合するように円錐
形状に加工したことを特徴とする耐熱ガスケット。