JPS6357967A - 複合ガスケツト及びその製法 - Google Patents

複合ガスケツト及びその製法

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JPS6357967A
JPS6357967A JP62130068A JP13006887A JPS6357967A JP S6357967 A JPS6357967 A JP S6357967A JP 62130068 A JP62130068 A JP 62130068A JP 13006887 A JP13006887 A JP 13006887A JP S6357967 A JPS6357967 A JP S6357967A
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JP
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layer
aluminum
expanded graphite
composite gasket
aluminum layer
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JP62130068A
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ジエラム、ジー、ベルタ
ジエイムズ、エイチ、ラーセン
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Dana Inc
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Dana Inc
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • F16J15/122Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally parallel to the surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F2001/104Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using an open deck, i.e. the water jacket is open at the block top face
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49908Joining by deforming
    • Y10T29/49936Surface interlocking

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】 本発明は、一般にガスケット構造、ことに機械的に相互
に固着したエキスノξンド・ダラファイト(expan
ded 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。
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
j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
に作られた精籾な多重層製品が使われるようになってい
る。
少くとも自動車の分野内で多くの作動・ぞラメータのう
ちでこの変更を促進したノクラメータは、この用途だお
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、上昇した作動温度はどに有害な影
響を及ぼす他の作動・ぐラメータは1つもない。
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、エンノ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、各ガスケラト、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張係数
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。
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
くのエンソン部品が他の材料から作られるようになって
いるので、差動的熱膨張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。
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ノク
ンド・フオーム(expanded form)で利用
することが多い。又はグラフアイ)H同様に適当な強さ
及び耐久性を生ずるようにとくに早付けに先だって他の
材料を含浸させ又は混合してもよい。
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。
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。
本発明は、エキスi’eンド・グラファイト層(exp
anded graphite 1ayer )  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
アルミニウム上張すエキスノZンド・グラファイト複合
ガスケット(composite aluminum 
faced、 expandedgraphite g
asket)  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・ぞンド・グラファイトに
機械的に締付ケられる。エキス・ぐンド、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。
本発明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、エキスノクンド・グラファイ
トから成る中間配置の層を両アルミーニウム層からの出
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である。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かう。
すなわち、本発明の目的は、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。
さらに本発明の目的は、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。
なお本発明の目的は、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・ぐント・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。
なお本発明の目的は、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
、リエキスパンド・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。
以下本発明による複合ガスケット及びその製法の実施例
を添付図面について詳細に説明する。
第1図にはアルミニウム上張りエキス・ぞンド・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(1
0)を例示しである。最初に第1図に例示したガスケツ
)(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、第1図
のガスケツ)(10)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ツキブロッ
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ツ)(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力の穴
(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。
第2図及び第3図に示すように第1の実施例ではガスケ
ツ)(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)の厚すは約0.035 in
ないし帆θ501nl17)範囲にするのがよいが、ガ
スケツh (10) l’j−層厚い又は−層薄い厚す
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。エキスバンド・グラファ・fト
層(18)は初めにロール又は圧縮の複合作用によりた
わみ性シートとして作る。
本発明ではさらにエキス・ぞンド・グラファイト層(1
8)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
ケツ)fl、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 inにするのが好適であり又この厚さは0.
003 inないし0.009 inの範囲にするのが
よい。これ等の限度(1、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てよ
って定められる。
第2図に例示したようにアルミニウム層(20)は、約
0.1ないし0.2inの食い違い中心にソグザグの格
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、ぐターンを生成して、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である。アルミニ
ウム層(20)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、Jlンド・グラファイト層(18
)内に人込みやすくし又エキス・ぞンド・グラファイト
層(18)への締付は及び固着が容易になるような向き
でなければならない。
第3図は、中央に配置したエキス・ぞンド・グラファイ
ト層(18)に機械的に締付は固着した1対のアルミニ
ウム層(20)、(20)を持つ、アルミニウム上張り
エキスノぐンド・ダラファイト複合がスケツ)(10)
の第1の実施例を示す。このような機械的な締付は及び
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(1
8)、(20)はこの場合、これ等を各ローラを通過さ
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)、(20)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・ξ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である。
最後に各アルミニウム層(20)の外面には樹脂又はシ
リコーンのような密封材料から成る厚さ0.0002 
inないし0.0008 inの比較的柔らかい順応性
を持つ被覆(26)を−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。
?34図は、エキス・9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(2
4)を持つ単一のアルミニウム層(20)に機械的に、
締付は又は固着した本発明の第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実施例によるがスタット(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・ぐ
ノド・グラファイト層(18)とを組合せ、そしてロー
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・ぞノド・グラフアイ) fa
 (18)に押込むことにより、突起(24)を変形さ
せエキス・ぞノド・グラファイト層(18)をアルミニ
ウム層(20)に機械的πつかみ固着するよう罠するこ
とによって組合せる。密封材料から成る比較的柔らかい
順応性を持つ被覆(26)を次いでアルミニウム層(2
0)の露出面に当てかう。密封材料被覆(26) n厚
さ及び性能がすべての点で、第1実施例によるガスケツ
)(10)に関して前記した被覆(26)と同じである
すなわち本発明によるアルミニウム上張りエキスノぐノ
ド・グラファイト複合ガスケット(10)。
(30)と本発明方法とにより製造、取付は及び性能上
の幾つかの利点が得られるのは明らかである。
第1に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、従って容易に組合せて最終の複
合構造に圧縮することができる。
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ニジてより得ら几、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)の間の締付は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がスタット
の熱伝達が向上する。所望の輪郭及び穴を持つ与えられ
た平面形状へのがスタ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ーンの被
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j:頂応性を持つ
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。
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明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】
第1図は本発明による複合のアルミニウム上張りエキス
パンド・グラファイト複合がスケノドの1例の平面図、
第2図は穴及び突起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アル。第3図はエキスノぐノ
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ノぐノド・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、第4図はエキス・ξノド・グラファイト
層に機械的に締付けた単一のアルミニウム層を持つアル
ミララム上張りエキスパンド・グラファイト複合がスタ
ットの第2実施例の第1図3−3線に沿う断面図である
。 10.30・・・複合ガスケット、18・・・エキス/
ぐノド・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 手続補正書く方式) 昭和62年 9月21

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (2)前記アルミニウム層の厚さを約0.003in.
    ないし0.009in.にした特許請求の範囲第(1)
    項記載の複合ガスケット。
  3. (3)前記アルミニウム層の厚さを約0.006in.
    にした特許請求の範囲第(1)項記載の複合ガスケット
  4. (4)前記被覆材料から成る層として、約0.0002
    in.ないし0.0008in.の厚さを持つ樹脂を使
    つた特許請求の範囲第(1)項記載の複合ガスケット。
  5. (5)前記被覆材料から成る層として、約0.0002
    in.ないし0.0008in.の厚さを持つシリコー
    ンを使つた特許請求の範囲第(1)項記載の複合ガスケ
    ット。
  6. (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
    備えた特許請求の範囲第(1)項記載の複合ガスケット
  7. (7)前記第1及び第2のアルミニウム層の厚さを約0
    .003in.ないし0.009in.とし、前記被覆
    材料層の厚さを約0.0002inないし0.0008
    in.にした特許請求の範囲第(6)項記載の複合ガス
    ケット。
  8. (8)並置したエンジン部品間を密封するアルミニウム
    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)複数の穴と、これ等の各穴の縁部から延び
    る複数の成形突起とを持ち、これ等の突起が前記エキス
    パンド・グラファイト材料層内に延び、このエキスパン
    ド・グラファイト層と共に相互に機械的に締付けられる
    ようにした少くとも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弾性被覆材料から成
    る層とを包含する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。
  9. (9)前記アルミニウム層の厚さを約0.006in.
    とした特許請求の範囲第(8)項記載の複合ガスケット
  10. (10)前記弾性被覆材料から成る層として、0.00
    02in.ないみ0.0008in.の厚さを持つ樹脂
    を使つた特許請求の範囲第(8)項記載の複合ガスケッ
    ト。
  11. (11)前記弾性被覆材料から成る層として、0.00
    02in.ないし0.0008in.の厚さを持つシリ
    コーンを使つた特許請求の範囲第(8)項記載の複合ガ
    スケット。
  12. (12)複数の穴とこれ等の各穴の縁部から延びる複数
    の突起とを持ちこれ等の突起により、前記第1のアルミ
    ニウム層及びエキスパンド・グラファイト材料から成る
    層と共に相互に機械的に締付けられるアルミニウムから
    成る第2の層を備えた特許請求の範囲第(8)項記載の
    複合ガスケット。
  13. (13)前記各突起をガスケット平面に対し或る角度を
    挾んで配置した特許請求の範囲第(8)項記載の複合ガ
    スケット。
  14. (14)前記各穴に、その縁部から延びる1対の突起を
    設けた特許請求の範囲第(8)項記載の複合ガスケット
  15. (15)(イ)少くとも1つのアルミニウ層を用意する
    段階と、(ロ)このアルミニウム層にせん孔して、穴縁
    部から延びる少くとも1つの突起を持つ穴を形成する段
    階と、(ハ)エキスパンド・グラファイト材料から成る
    層を用意する段階と、(ニ)このエキスパンド・グラフ
    ァイト材料から成る層に前記アルミニウム層を、その前
    記突起を前記エキスパンド・グラファイト材料から成る
    層に隣接させて位置させる段階と、(ホ)前記アルミニ
    ウム層及びエキスパンド・グラファイト材料から成る層
    を互いに圧縮してこれ等の層を機械的に相互に固着する
    段階と、(ヘ)前記アルミニウム層の露出した表面に弾
    性被覆材料を被覆する段階とから成る、複合ガスケット
    の製法。
  16. (16)(i)第2のアルミニウム層を用意する段階と
    、(ii)この第2アルミニウム層にせん孔して穴縁部
    から延びる少くとも1つの突起を持つ穴を形成する段階
    と、(iii)前記エキスパンド・グラファイト材料か
    ら成る層の互いに対向する面に前記第1及び第2の各ア
    ルミニウム層を、その各突起を前記エキスパンド・グラ
    ファイト材料がら成る層に隣接させて位置させる段階と
    、(ニ)前記各層を圧縮してこれ等の層を相互に機械的
    に固着する段階とをさらに包含する特許請求の範囲第(
    15)項記載の、複合ガスケットの製法。
  17. (17)前記各突起を初めに、前記アルミニウム層の平
    面にほぼ直交して形成する特許請求の範囲第(15)項
    記載の製法。
  18. (18)前記圧縮する段階を、ローラを経て前記各層を
    通すことにより行なう特許請求の範囲第(15)項記載
    の製法。
JP62130068A 1986-06-04 1987-05-28 複合ガスケツト及びその製法 Pending JPS6357967A (ja)

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US870509 1997-06-06

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MX (1) MX165420B (ja)

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