JPS6114452A - 排気マニホ−ルド用ガスケツト - 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】 〔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
ルドどの接合部に介装される排気マ二ボールド用ガスケ
ットに関する。

（従来の技（（’＋　（ｌＪよ０発明かｙＲ決しようと
Ｊる問題にλ〕 εｆｊ　７図は、　Ｊ、ＩＩ気ン−ボール１〜用刀スケ
ッ１−の装着状６ｍｌの一般的な例を示し、シリング・
ヘラ１−１のＪＪＩ気ボー１〜２の周囲の端部壁ど、１
ノ１気ンー小−ルｉ−３の一ノーノンジ部１との接合部
に、高揚の１１気ガスの創４′１ヲ防ぐノζめに排気マ
ニＩｊ＼−ルド用ガス／、ッｈ　５か介装される。

さＣ１近づ１、［ンジンはにδ１ｊう力化、高回転化の
傾向にあり、この傾向は、燃焼圧力の増大どどム１ご熱
負Ｔ・：ｊ　Ｕ）　ｊｉ’ｊ人をもたらしている。また
同＋１．’ｌに、ノ江）１、土ンジンは軽量化の傾向に
あり、この傾向ＬＪンリンク・ヘッド１の剛性の但１・
をｂノ、：らしでいる。

ぞしで、 （ａ）ｔｉ小のようにシリング・ヘラ１〜１１こかかる
熱負伺が増大していることにより、シリンダ・ヘッド１
に接合される排気マニホールド３し同口、１←ニ多人な
る熱負？Ｈｉを受りるようになっていること、（１）〉
シリング・ヘラｉ〜１にＪＩＪＩ気？二ホール１〜３を
結合するマニホールド締付ボルト６は、一般に比較的少
数とされること、 （ｃ　）　＋’＋ｉｔ記エンジジエンジン伴い、排気マ
ニホールド３の剛性も低くなっていること、等の理由に
より、排気マニホールド３の熱変形も極めて大きくなっ
ている（第１図の破線３′は排気マニホールド３の熱変
形、１］はその変形量をそれぞれ示す）。

ぞの−１−１このＪ、うな排気マニ小−ル１〜３の熱変
形に（よ、静的な成分のみならず、サイクリックな動さ
″をザる動的な成分も多く含まれている。このＩ（め、
シリンダ・ヘッド１と排気マニホールド３との接合部は
、ガス漏れが非常に生じやすい環境となっている。

しか−し、締イ」ボルト６の締（＝ｌ荷重を大きくし過
ぎ゛た場合には、それによって排気マニホールド３の熱
膨張を制限することとなり、剛性の低い排気マニホール
ド３に亀裂が発生し、なお一層のガス漏れへと発展する
危険性さえ生じている。

このような苛酷の環境下においては、次のような物理特
性がυ１気マニホールド用ガスケットに必要どされる。

（イ）ポル１−の締（−Ｊ力を小さくしても、ガス・シ
ールを維持づ−るに充分な有効締付圧を得ることがてき
ること。

（ロ）排気マニホールドのフランジ部の熱変形Ａ）　Ｊ
、び構造的変形（熱変形以外の変形）を吸収づる能力か
大きいこと。

（ハ）　ＩＪ＋気７ニホールドのフランジ部の熱変形（
１５Ｊ、び４ｉ４造的変形のサイクリックな動きを吸収
づる能力も大きいこと。

（ニ）へタリ（塑性変形〉等の特性劣化が少ないこと、
。

しかしイ「がら、次に説明するように、従来の一般的な
マユ１１＼−ルド用ガスケットでは、上述の心動物理ｖ
ｆ性を満足することはできず、もはや良好なガス・シー
ルを維持することは困難となっていＩこ　３、　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　へ・・第８
図は、従来量も多く使用されているタイプの１）１気マ
ニホールド用ガスケツトを示し、両面に爪７を立ら上け
られた鋼板８の両面に、石綿とゴムとの況合物からなる
厚いシー１〜材９を圧着したものを、Ｊｕｔ気マニホー
ルドのフランジ部の形状に打ち抜くことにより、本体１
０を構成するとともに、この本体１０のガス通過孔１１
の周囲に金属製のグロメット１２を装着したものである
。

このガスケラトは、グロメット１２装盾部で圧縮応力を
受け、本体１０の圧縮弾性を利用してガス・シールを行
なうものであるが、グロメット１２とシリンダ・ヘラ（
−および排気マニホールドのフランジ部どの接触が面接
触となるので、その接触面積が大きくなるため、小さな
ボルト締付力で充分な有効締付圧を得ることは困難であ
った。

また、排気マニホールド接合部の温度は６００〜７００
　’Ｃ程度となるＩＣめ、シート月９の熱的特性劣化が
大きく、本体１０がベタリ現象を呈し、これに伴い、ポ
ル１〜のトルク・タウンか生じ、結果的にガス漏れに結
びつくことが多かった。

第９図は、従来の排気マニホールド用ガスクットの他の
例を示し、ガスケット本体１３は鋼板のみｌ）１１らな
り、この本体１３には、該本体１３に設（Ｊられたガス
通過孔１４を取り回心ようにしてじ一ド部１５が設けら
れている。また、前記本体１３のうちのガス通過孔１４
の周囲には、ビード部１５）を覆うようにして金属製の
グロメット１７が装着されている。

この種の従来のガスケットでは、ビード部１５の（ｊ在
ににす、クロメツト１７とシリンダ・ヘラＦ　ａ３よび
ＪＪＩ気マニホールドのフランジ部との接触を線１ａ触
どし、モの接触面積を小さくすることができるのＣ１ポ
ル］−の締伺力が小さくしても、十分を丁有効締イー１
圧を得ることができる。

また、本体１３が金属のみにより構成されているため、
前記第８図のガスケットの場合のように、本体１３が熱
的特性劣化により、ヘタリ現象を呈することもない。

しかし・ながら、このガスケットの応力−歪曲線は第１
０図の曲線Ａで示され、これから明らかなように、圧縮
応力を受けたときの圧縮量が少なく、排気マニホールド
の熱変形および構造的変形を吸収りる能力に乏しいとい
う欠点があった。

また、近年、ｊＪｌ気マニホールド用がスケッ１〜と吸
気マニホールド用刀スグッ１〜とを一体化したガスケツ
ｌ−が増加して来ているが、仮にこの第９図の従来のノ
ｊスグッ１〜によって」−）ボのような排気マニホール
ド用兼吸気マニボールド用ガスケツｌ−を）１４成しよ
うどＪ−るど、本体１３か金属のみにより４Ｆ１＋Ｊ成
されているため、吸気マニホールドとの接合部を十分シ
ールできづ゛、混合気の漏れを生じてしまうという欠点
もあった（＝般に、坪発性を有する混合気に対、７Ｉ−
るシールの場合のｈが、Ｊｌｌ気ガスに対するシールの
場合Ｊ：りも高いシール力が要求される）。

〔発明の目的］ 本発明は、前記従来の問題点を解決１ｊるためになされ
たもので、前述の必要物理特性をづべて十分に満足し、
しかも」ノ１気マニホールド用兼吸気ンニホールド用ガ
スケツ１−に適用覆れば、吸気マニホールドとシリンダ
・ヘッドとの接合部をも良好にシールすることができる
排気マニホールド用ガス′ｌツ１−を１ｉｉｉ　（Ｊじ
りることを１：１１１勺ど覆−る。

〔問題点を解決Ｊるための手段〕

本発明にＪ、る排気７ニホールド用がスヶットは、金属
板に、圧縮性繊維どエクス１−マーとの牝合物の薄い層
を被覆しで４Ｔるガスノ４ツ１へ本体と、このガスケツ
１一本体に、該ガスケツ１一本体に設けられＩ、ｍ　１
．、ＩＩ気ノＪス通過孔を取り囲むようにして段（プら
れｌζじ一ド部と、少なくとも前記ビート部の凸側の面
を覆−うように前記ガスケット本体の前記１）１気ガス
通過孔の周囲に装着された金属製のグロメッ１〜どをイ
］　シ１．’　ｌ、Ｉるｂのである。

〔作用〕

本発明によるＩＪ＋気マニアｊ＼−ル１〜用ガスヶッ１
〜で（、し、前記ビード部の存在により、ガスクツ１−
とシリンダ・ヘッドＪ−３よひＩＩ気マニ小−ル１への
フランジ部どの接触が線接触となり、その接触面積が小
さり４するので゛、ポル１〜の締付力を小さくしても、
十分な有効締イ」圧を得ることができる。

また、本体か圧縮性繊維エラストマーとの混合物のａ９
い層をイコしているので、圧縮応力を受（プたどさ−の
圧縮行）か比較的に大きいため、］］ｊ１気マニ小−ル
トのフランジ部の熱変形および構造的変形を吸収り−る
［ｊヒカか人さ゛く、しかも反光引１性が人さ−いので
、フランジ部の熱変形Ｊ５よび４ｊ／ｊ　造的変形のリ
イクリック４ｉｉＦＩＩさを吸収りる能力し人さい。

また、前記混合物は薄い層であるので、ガスケラ１〜全
体どしては、熱的特性劣化によるベタリ現象が少イ蒙い
。

さらに、本体の表面に前記混合物の層が設けられている
ので、吸気マニホールド側のシールも極めて良好に行わ
れる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示刀゛実施例に基づいてさらに説
明づる。

第１図から第３図まで゛は、本発明を排気マニｉｊ＼−
ルド用、−１ｆｆ吸気マニボールト用ガスケッ［−・に
適用した実施例を承り。この実施例においで、ガスケン
１へ本体１８は、鋼板等の金属板１９の両面に石綿とゴ
ｌ＼との混合物からなる薄い層（以下、被覆材層という
）２０を被覆してなる。

ここぐ、＋）：＋記被覆祠ｌｉ′；′ｉ２０の厚ざは、
例えば、片面−（：５０−３００　μ程度どされる。ま
／ζ、前記被覆材層２０を（ｔ「１成りる一丁ムど６綿
どの混合比率は、例えば、ゴム′１車呈部に対して石綿
５〜１３ΦＩｒ１部程磨と・」ることが好ましい。

前記本体１８には、排気ガス通過孔２１、混合気通過孔
２２　Ｊ５　Ｊ、：びポルＩ〜孔２３が設けられている
３、前記本体′１８のうちの排気ガス通過孔２１の周囲
の部分には、全体として環状で横断面円弧状の２本のヒ
〜ｌ・部２４．，２５がプレス加工により同心円状に形
成されてＪ３す、こｈらのヒート部２４．２５はＩＪＩ
気ガス通過孔２１を取り凹／Ｖている。

９１〕２、前記Ａ体１ε３のうらのυ１気ガス通過孔２
１の周囲の部分に（ま、熱が直接本体１８に作用しなイ
ヨウニシて本体１Ｂの熱的劣化を防止刀るべく、スーノ
ンレン鋼等の金属製のグロメッＬ−２６が芸もされ（ｉ
ｌｌウリＪのグ１−」メツ１〜２（５はビード部２／ｌ
。

２ｊうの凸側の而２４ａ、２５ａを覆っている。

前記本イホ１Ｂのうちの２個ずつ並へられた混合気通過
孔２２の周囲の部分に（は、横［す１而円弧状の２本の
ビード部２７．２８がプレス加工により形成されており
、これらのビード部２７．２８は混合気通過孔２２をま
とめて２個す゛つの取り囲んでいる。

このガスグツ１−Ｃは、ビード部２４．２５の存在によ
り、ガスラットとシリンダ・ヘッドおよびＪＪＩ気マニ
ホールドのフランジ部との接触が線接触となり、その接
触面積が小さくなるので、ボルトの締付力を小さくして
−し、十分な有効締イリ圧盆ｊがることができる。

また、本体１８は、圧縮性繊維である石綿とゴムとの混
合物からなる被覆材層２０＠有しているので、第１０図
の曲線Ｂに示されるように、圧縮応力を受（Ｊたときの
圧縮量が比較的に大きいため、排気マニホールＩ・のフ
ランジ部の熱変形ａ３よひ構造的変形を吸収する能力が
大きく、しかも反発弾性が大ぎいので、フランジ部の熱
変形および構造的変形のサイクリックな動きを吸収する
能力も大ぎい。

また、被＠材層２０は薄い層であるので、ガスケット全
体どし“Ｃは、然的特慴劣化によるヘタリ現象が少イｒ
い。

さらに、このガスケットＣは、本体１８の表面にＢ二縮
性繊紐である石綿どゴムとの混合物からなる被覆月８４
２０が設りられているので、吸気マニホールド側のシー
ルも良好に行われる。特に、本実施例Ｃ゛は、ヒート部
２７．２８の存在により、ガスグツ！−とシリンダ・ヘ
ッドおよび吸気マニホールドのフランジ部どの接触が線
接触となり、ぞの接触面積が小さくなるので、ポル１へ
の締付力を小さくし−Ｃも、充分イエ有効締付圧を得る
ことができるため、一層良好に吸気マニホールド側のシ
ールがイｊわれる。

第１図は本発明の他の実施例を示ず。なお、この第１図
以下の実施例において、前記実施例の場合と同一の部品
または相当する部品は同一符号を７°°０示１Ｔ：ある
・・　　　　　　　　　　　　　　　　〜前記第１図か
ら３図までに示された実施例では、グ［１メツ１−２６
はビード部２４．２５の凸部側のｒｒｉ１２　／ｌａ、
２５　ａのみを覆ッＴ　＃　リ、ヒＦ部２４．２５の凹
部側の面２４ｂ、２５ｂは覆っていないが、この第４図
の実施例では、グロメツｉ〜２６は凹部側の面２４ｂ、
２５ｂをも覆っている。

他の構成は前記実施例と同様である。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示り”１．この実
施例において畦、本体１８のうちの排気ガス通過孔２１
の周囲に、ビード部２つが１つのみ設けられており、グ
ロメット２６はこのビード部２９の凸部側の面２９ａお
よび凹部側の面２９ｂを覆っている。他の構成は前記第
１図から３図までに示された実施例と同様である。

本発明においては、排気ガス通過孔の周囲に設けるビー
ドの本数は任意であり、この第５図の実施例のように１
つの排気ガス通過孔につきそれぞれビード部を１本ずつ
設けてもよい。ただし、前記第１図〜３図、４図、およ
び後述する第６図の実施例のように、１つのガス通過孔
につきそれぞれ２本のビード部を設ければ、荷重部が２
箇所になるので、ボルトの締付力が小さく、排気マニホ
ールドのフランジ部の剛性が低く、かつ多大な熱負荷が
作用Ｊ゛る苛酷な環境下でも、排気マニホールドＪ３よ
びガスケットの熱変形および構造的変形をより効果的に
防寸することができる。

第６図は本発明のざらに別の実施例を示す。この実施例
は、本発明を、吸気マニホールド用ガスクツ１−を一体
化されていない、排気マニホールド用のみのガスケット
に適用した例であり、本体１８の一プＪの而（じ−ド部
２４，２５が凸となる側の而）はグ［Ｊノット２６ａに
より、また、本体１８の能力の面（ビード部２４．２５
が凹となる面）はグ「１メツト２６ｂにより、それぞれ
全面的に覆われＣいる。これにより本体１８の両面全体
が、グロメンｔ−２６ａ、２６ｂによって熱的劣化を防
止される。

なａ３、前記各実施例では、被覆材層を石綿とゴムとの
混合物により構成しているが、本発明では、’１ｊｊｌ
　ｊｊ［＋石綿の代わりにこれと同等の機能を宋ｌこす
アラミド繊維等の他の種の圧縮性繊維を、また、前記ゴ
ムの代わりに、これと同等の機能を果たす他の種のエラ
ストマーをそれぞれ用いることも可能である。

〔発明の効果〕

以上のＪ、うに本発明による排気？−ボールＩ−用ガス
グツ１〜は、 （イ）ボルトの紬イ」力を小さくしても、十分な有効締
付斤を智ることができる。

（ロ）圧縮路ノＪを受けたときの圧縮量が大きく、排気
マニボール１〜のフランジ部の熱変形Ｊ５Ｊ、ひ構造的
変形を吸収Ｊる能力が人である。

（ハ）反発弾性が大きく、排気マニボール１へのフラン
ジ部の熱変形Ｊ３よび構造的変形のリーイクリックな動
きを吸収する能力も人である。

（ニ）へタリ等の特性劣化が少なく、長期間安定してガ
ス・シールを紐Ｐ」てさ゛る。

（ホ）排気マニホールＩ−用兼吸気マニホールＩ〜用ガ
スクツ［−に適用すれば、吸気マニホールドとシリンダ
・ヘッドどの接合部をも良好にシール刀ることができる
。

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Ｌｊ第２図のＩ　−Ｉ線にお【）る断面図、第２
図（ま本発明による排気マニホールド用ガスケツ１−の
一実施例を示す平面図、第３図は第２図の■−ＩＩＩ線
にＪ−３りる断面図、第４図（ま本発明の他の実部例を
承りＩｖｉ面図、第５図は本発明のさらに伯の実施例を
示づ一断面図、第６図は本発明のさらに別の実施例を承
り断面図、第７図は排気マニホールド用ガスグッ１−の
装着状況の一例を示づ断面図、第ε３図はを来の排気マ
ニホールド川ガス／７ツＩ〜の例を示−）　ｌｉ面Ｍ、
第９図は従来の排気マニ小−ル］へ用ガスケットの他の
例を示Ｊ断面図、第１０図はｎＦｆ記第９図の従来のガ
スケットおよび前記第１図・〜３図の実施例のがスケッ
１〜にＡ３１ノる圧縮応カー千線図Ｃある３゜ ＋　Ｅ３・・・ガスケット本体、１９・・・金属機、２
０・・・被覆＋２層、２１・・・排気ガス通過孔、２／
ｌ、２ｂ・・・に−ド部、２Ｇ・・・グロメッ１〜．２
７，２８．２Ｑ・・ビード部。 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関のシリンダ・ヘッドと排気マニホールドとの接
   合部に介装される排気マニホールド用ガスケットにおい
   て、金属板に、圧縮性繊維とエラストマーとの混合物の
   薄い層を被覆してなるガスケット本体と、このガスケッ
   ト本体に、該ガスケット本体に設けられた排気ガス通過
   孔を取り囲むようにして設けられたビード部と、少なく
   とも前記ビード部の凸側の面を覆うように前記ガスケッ
   ト本体の前記排気ガス通過孔の周囲に装着された金属製
   のグロメットとを有してなる排気マニホールド用ガスケ
   ット。