JP2522419Y2 - 排気ガスシール装置 - Google Patents
排気ガスシール装置Info
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- JP2522419Y2 JP2522419Y2 JP1993067217U JP6721793U JP2522419Y2 JP 2522419 Y2 JP2522419 Y2 JP 2522419Y2 JP 1993067217 U JP1993067217 U JP 1993067217U JP 6721793 U JP6721793 U JP 6721793U JP 2522419 Y2 JP2522419 Y2 JP 2522419Y2
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- metal gasket
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- F16J15/00—Sealings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0818—Flat gaskets
- F16J15/0825—Flat gaskets laminated
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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- F16J15/0818—Flat gaskets
- F16J2015/0837—Flat gaskets with an edge portion folded over a second plate or shim
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関の排気ポート
と排気マニホールドとの接合部をシールする排気ガスシ
ール装置に関するものである。
と排気マニホールドとの接合部をシールする排気ガスシ
ール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の通常の排気マニホールド１を、図
５，６に示す４気筒内燃機関用のものについて説明す
る。図において、排気管（図示せず）に接続する集合管
２から分岐管３を分岐し、この分岐管３をシリンダボデ
ィ４の各排気ポート（図示せず）の接合面５（図５）に
接続する際のフランジ６を共通にして、取り付け作業を
容易にするようにしている。
５，６に示す４気筒内燃機関用のものについて説明す
る。図において、排気管（図示せず）に接続する集合管
２から分岐管３を分岐し、この分岐管３をシリンダボデ
ィ４の各排気ポート（図示せず）の接合面５（図５）に
接続する際のフランジ６を共通にして、取り付け作業を
容易にするようにしている。
【０００３】そして、排気ポートとフランジ６との間
に、フランジ６とほぼ同じ外形をした通常の金属ガスケ
ット７（図５）を介装している。したがって、フランジ
６及び金属ガスケット７は、一般に図６に示すように排
気ポートの配列方向に細長い形状をしている。
に、フランジ６とほぼ同じ外形をした通常の金属ガスケ
ット７（図５）を介装している。したがって、フランジ
６及び金属ガスケット７は、一般に図６に示すように排
気ポートの配列方向に細長い形状をしている。
【０００４】ところで、周知のように排気マニホールド
１のフランジ６は、内燃機関の運転中は排気ガスにより
高温となるため、長手方向に伸びる熱膨張を起こすと共
に、中央部が、図６に太矢で示す方向に反り出すように
変形する。これに対し、シリンダボディ４は冷却されて
いるため大きな熱膨張がない。したがって、金属ガスケ
ット７は、内燃機関の運転・停止の度に、排気ポート及
びフランジ６との間の位置ずれで接触面に損傷を受け、
シール性能が低下するという問題がある。
１のフランジ６は、内燃機関の運転中は排気ガスにより
高温となるため、長手方向に伸びる熱膨張を起こすと共
に、中央部が、図６に太矢で示す方向に反り出すように
変形する。これに対し、シリンダボディ４は冷却されて
いるため大きな熱膨張がない。したがって、金属ガスケ
ット７は、内燃機関の運転・停止の度に、排気ポート及
びフランジ６との間の位置ずれで接触面に損傷を受け、
シール性能が低下するという問題がある。
【０００５】この問題を解消するために、例えば実開昭
５９−１１０４７１号公報は、多気筒内燃機関の排気ポ
ートと排気マニホールドのフランジとの間に、外側の排
気ポートをシールするビードの上から押圧するスペーサ
を積層した金属ガスケットを取り付けることを提案して
いる。この金属ガスケットは、排気マニホールドのフ ラ
ンジが熱膨張によって中央部が排気ポート側に迫り出す
ように反った場合に、ビードが伸縮して前記変形を吸収
する余地を前記スペーサが与えるようにして、シール性
能の低下を防止しようとするものである。
５９−１１０４７１号公報は、多気筒内燃機関の排気ポ
ートと排気マニホールドのフランジとの間に、外側の排
気ポートをシールするビードの上から押圧するスペーサ
を積層した金属ガスケットを取り付けることを提案して
いる。この金属ガスケットは、排気マニホールドのフ ラ
ンジが熱膨張によって中央部が排気ポート側に迫り出す
ように反った場合に、ビードが伸縮して前記変形を吸収
する余地を前記スペーサが与えるようにして、シール性
能の低下を防止しようとするものである。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】ところで前記公報に記
載の先行技術は、外側の排気ポートをシールするビード
が前記スペーサで押圧されるため、中央側のビードより
も高い押圧力を受け、熱歪みが大きくなり、長期間の使
用に対してシール性能を十分に保つことができないとい
う問題がある。
載の先行技術は、外側の排気ポートをシールするビード
が前記スペーサで押圧されるため、中央側のビードより
も高い押圧力を受け、熱歪みが大きくなり、長期間の使
用に対してシール性能を十分に保つことができないとい
う問題がある。
【０００７】本考案は、前記問題に着目してなされたも
のであり、多気筒内燃機関の運転・停止の繰り返しによ
り排気マニホールドのフランジが熱変形を起こすことに
より、排気ポートと排気マニホールドとの間に介装する
金属ガスケットのシール性能の低下を防止する排気ガス
シール装置を提供することを目的としている。
のであり、多気筒内燃機関の運転・停止の繰り返しによ
り排気マニホールドのフランジが熱変形を起こすことに
より、排気ポートと排気マニホールドとの間に介装する
金属ガスケットのシール性能の低下を防止する排気ガス
シール装置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】以上の目的を達成するた
めの本考案の排気ガスシール装置の第１の手段は、金属
ガスケットを介して多気筒内燃機関の排気ポートと排気
マニホールドとを接続した排気ガスシール装置であっ
て、前記排気ポートは１列に配置されており、前記排気
マニホールドの分岐管は、一体的に形成したフランジに
開口させ、前記１列に配置された排気ポートの両外側の
排気ポートの接合面、及び、前記外側の排気ポートに対
応する排気マニホールドの分岐管の接合面の、少なくと
もいずれか一方の接合面に、前記金属ガスケットのシー
ル用ビードの周囲を囲み、ビードの圧縮高さを調整する
スペーサを設け、このスペーサを設けた側の前記接合面
に、前記ビード部分が直接当接するように金属ガスケッ
トを形成したものである。
めの本考案の排気ガスシール装置の第１の手段は、金属
ガスケットを介して多気筒内燃機関の排気ポートと排気
マニホールドとを接続した排気ガスシール装置であっ
て、前記排気ポートは１列に配置されており、前記排気
マニホールドの分岐管は、一体的に形成したフランジに
開口させ、前記１列に配置された排気ポートの両外側の
排気ポートの接合面、及び、前記外側の排気ポートに対
応する排気マニホールドの分岐管の接合面の、少なくと
もいずれか一方の接合面に、前記金属ガスケットのシー
ル用ビードの周囲を囲み、ビードの圧縮高さを調整する
スペーサを設け、このスペーサを設けた側の前記接合面
に、前記ビード部分が直接当接するように金属ガスケッ
トを形成したものである。
【０００９】前記スペーサは、フランジ及び（又は）排
気ポートの接合面に単に取り付けるだけでもよく、これ
らと一体的に形成することもできる。前記排気ガスシー
ル装置は、シリンダボディ及び（又は）排気マニホール
ドを 改善してシール性能の低下を防止するものである
が、本発明は、金属ガスケットを改善して同様の目的を
達成することができる。
気ポートの接合面に単に取り付けるだけでもよく、これ
らと一体的に形成することもできる。前記排気ガスシー
ル装置は、シリンダボディ及び（又は）排気マニホール
ドを 改善してシール性能の低下を防止するものである
が、本発明は、金属ガスケットを改善して同様の目的を
達成することができる。
【００１０】即ち本考案の第２の手段は、金属ガスケッ
トを介して多気筒内燃機関の排気ポートと排気マニホー
ルドとを接続した排気ガスシール装置であって、前記排
気ポードは１列に配置されており、前記排気マニホール
ドの分岐管は、一体的に形成したフランジに開口させ、
前記金属ガスケットに、前記排気ポートに対応する排気
ガス穴を形成し、その両外側の排気ガス穴の周囲に形成
したビードの圧縮高さを調節するスペーサを、前記両外
側のビードの周囲を囲み、且つビードと重ならないよう
に配置したものである。
トを介して多気筒内燃機関の排気ポートと排気マニホー
ルドとを接続した排気ガスシール装置であって、前記排
気ポードは１列に配置されており、前記排気マニホール
ドの分岐管は、一体的に形成したフランジに開口させ、
前記金属ガスケットに、前記排気ポートに対応する排気
ガス穴を形成し、その両外側の排気ガス穴の周囲に形成
したビードの圧縮高さを調節するスペーサを、前記両外
側のビードの周囲を囲み、且つビードと重ならないよう
に配置したものである。
【００１１】第２の構成に使用する金属ガスケットは、
ビードの上に表面板など他の金属板を配置したものを使
用することができる。前記金属ガスケットの中間のビー
ドは、フランジの接合面が浮いた状態で締め付けを完了
させなければならない。したがって、ボルトを締め付け
る回し工具は、トルクで管理するものを使用することが
好ましい。
ビードの上に表面板など他の金属板を配置したものを使
用することができる。前記金属ガスケットの中間のビー
ドは、フランジの接合面が浮いた状態で締め付けを完了
させなければならない。したがって、ボルトを締め付け
る回し工具は、トルクで管理するものを使用することが
好ましい。
【００１２】
【作用】 多気筒内燃機関の排気ポートの接合面、及び
（又は）排気マニホールドのフランジの接合面に形成す
る前記スペーサは、金属ガスケットの両外側に配置する
ビードの圧縮高さを調節すると共に、前記フランジをシ
リンダボディに強く圧接する。したがって、排気マニホ
ールドが熱膨張した場合には、排気マニホールドのフラ
ンジは、長手方向に伸び出すよりも、中間部が排気ポー
ト側に反り出す変形がより大きくなる。
（又は）排気マニホールドのフランジの接合面に形成す
る前記スペーサは、金属ガスケットの両外側に配置する
ビードの圧縮高さを調節すると共に、前記フランジをシ
リンダボディに強く圧接する。したがって、排気マニホ
ールドが熱膨張した場合には、排気マニホールドのフラ
ンジは、長手方向に伸び出すよりも、中間部が排気ポー
ト側に反り出す変形がより大きくなる。
【００１３】これに対し、金属ガスケットの両外側に配
置されたビードは、前記のとおり完全に圧縮されないた
め、圧縮性と復元力とが共に保持されると共に、中間に
配置されたビードは、更に圧縮可能である。したがっ
て、前記フランジに変形が起こっても、両外側のビード
の復元力と中間のビードの圧縮余地とによって、前記フ
ランジの変形を吸収し、所期のシール性能を保持するよ
うに作用する。
置されたビードは、前記のとおり完全に圧縮されないた
め、圧縮性と復元力とが共に保持されると共に、中間に
配置されたビードは、更に圧縮可能である。したがっ
て、前記フランジに変形が起こっても、両外側のビード
の復元力と中間のビードの圧縮余地とによって、前記フ
ランジの変形を吸収し、所期のシール性能を保持するよ
うに作用する。
【００１４】
【実施例】以下添付の図面を参照して実施例により本考
案を具体的に説明する。図１，２（中央から半分のみ示
し、図に向かって右側がフランジ６の長手方向外側であ
る）に示す実施例１の排気ガスシール装置は、４気筒内
燃機関（図示せず）に適用したものであり、図１，２に
おいて、符号１２−１は外側の排気ポート、１２−１は
中側の排気ポートであり、図５，６に示した同様の部材
には同じ符号を付した。
案を具体的に説明する。図１，２（中央から半分のみ示
し、図に向かって右側がフランジ６の長手方向外側であ
る）に示す実施例１の排気ガスシール装置は、４気筒内
燃機関（図示せず）に適用したものであり、図１，２に
おいて、符号１２−１は外側の排気ポート、１２−１は
中側の排気ポートであり、図５，６に示した同様の部材
には同じ符号を付した。
【００１５】また、前記のとおり、外側の分岐管に対応
する各部材には枝番「−１」を付し、また中側の分岐管
に対応する各部材には枝番「−２」を付し、総称すると
きは、枝番を付けないで表示する。
する各部材には枝番「−１」を付し、また中側の分岐管
に対応する各部材には枝番「−２」を付し、総称すると
きは、枝番を付けないで表示する。
【００１６】実施例１に使用する金属ガスケット１は、
単板ガスケットであり、外側排気ポート１２−１及び中
側排気ポート１２−２のそれぞれに整合する外側排気ガ
ス穴１３−１及び中側排気ガス穴１３−２を形成し、各
排気ガス穴１３−１，１３−２を囲むビード１１−１，
１１−２をそれぞれに形成した。
単板ガスケットであり、外側排気ポート１２−１及び中
側排気ポート１２−２のそれぞれに整合する外側排気ガ
ス穴１３−１及び中側排気ガス穴１３−２を形成し、各
排気ガス穴１３−１，１３−２を囲むビード１１−１，
１１−２をそれぞれに形成した。
【００１７】そして、フランジ６に取り付けた排気マニ
ホールド１の外側の分岐管の開口１４−１側に、スペー
サ９を取り付けた。スペーサ９は、前記開口１４−１の
周囲を締め付けるボルト穴２０と、前記ビード１１−２
を挿通する開口２１とを設け、厚さｈ（ビード１１−
１，１１−２の高さ＞ｈ）の板によって形成した。
ホールド１の外側の分岐管の開口１４−１側に、スペー
サ９を取り付けた。スペーサ９は、前記開口１４−１の
周囲を締め付けるボルト穴２０と、前記ビード１１−２
を挿通する開口２１とを設け、厚さｈ（ビード１１−
１，１１−２の高さ＞ｈ）の板によって形成した。
【００１８】したがって、金属ガスケット７をシリンダ
ボディ４と排気マニホールド１とで締め付けると、ビー
ド１１−１，１１−２の締め付け高さは、スペーサ９の
板厚ｈ以下には圧縮されず、フランジ６の接合面８と金
属ガスケット７との間には、スペーサ９の板厚ｈと同じ
値の隙間ｈが形成される。
ボディ４と排気マニホールド１とで締め付けると、ビー
ド１１−１，１１−２の締め付け高さは、スペーサ９の
板厚ｈ以下には圧縮されず、フランジ６の接合面８と金
属ガスケット７との間には、スペーサ９の板厚ｈと同じ
値の隙間ｈが形成される。
【００１９】内燃機関が運転を開始し排気ガスが排出さ
れると、排気マニホールド１が加熱 され、フランジ６は
熱膨張する。この場合、前記説明のとおりフランジ６
は、図１に白抜き矢印で示した方向に中間板がそるよう
に変形する。しかしながら、本実施例の場合には、フラ
ンジ６は、金属ガスケット７から隙間ｈだけ離れて取り
付けられており、しかもビード１１は更に圧縮可能であ
るので、フランジ６は、シリンダブロック４側に反り出
すことができ、シール性能を犠牲にすることなくフラン
ジ６は熱膨張することができる。
れると、排気マニホールド１が加熱 され、フランジ６は
熱膨張する。この場合、前記説明のとおりフランジ６
は、図１に白抜き矢印で示した方向に中間板がそるよう
に変形する。しかしながら、本実施例の場合には、フラ
ンジ６は、金属ガスケット７から隙間ｈだけ離れて取り
付けられており、しかもビード１１は更に圧縮可能であ
るので、フランジ６は、シリンダブロック４側に反り出
すことができ、シール性能を犠牲にすることなくフラン
ジ６は熱膨張することができる。
【００２０】次いで内燃機関が停止すると、フランジ６
及びビード１１は図１に示す状態に復帰することがで
き、排気ポート１２の接合面５、金属ガスケット７の接
合面５及びフランジ６の接合面８の熱膨張率の相違によ
るズレが発生しない。したがって、金属ガスケット７の
表面の損傷を防止することができる。
及びビード１１は図１に示す状態に復帰することがで
き、排気ポート１２の接合面５、金属ガスケット７の接
合面５及びフランジ６の接合面８の熱膨張率の相違によ
るズレが発生しない。したがって、金属ガスケット７の
表面の損傷を防止することができる。
【００２１】図３，４に示す実施例２の排気ガスシール
装置は、金属ガスケット７にスペーサ９を取り付けて実
施した。実施例２に使用した内燃機関及び排気マニホー
ルドは実施例１と同じものを使用し、図を省略する。
装置は、金属ガスケット７にスペーサ９を取り付けて実
施した。実施例２に使用した内燃機関及び排気マニホー
ルドは実施例１と同じものを使用し、図を省略する。
【００２２】図３，４において、金属ガスケット７は、
ビード板１５、表面板１６，１７及びスペーサ９の４枚
構成の金属積層形ガスケットによって形成し、外側排気
ガス穴１３−１及び中側排気ガス穴１３−２は、それぞ
れ外側排気ポート１２−１及び排気マニホールド１の外
側開口１４−１、ならびに、中側排気ポート１２−２及
び排気マニホールド１の中側開口１４−２に整合する大
きさに形成した。
ビード板１５、表面板１６，１７及びスペーサ９の４枚
構成の金属積層形ガスケットによって形成し、外側排気
ガス穴１３−１及び中側排気ガス穴１３−２は、それぞ
れ外側排気ポート１２−１及び排気マニホールド１の外
側開口１４−１、ならびに、中側排気ポート１２−２及
び排気マニホールド１の中側開口１４−２に整合する大
きさに形成した。
【００２３】また、表面板１７を、外側排気ガス穴１３
−１及び中側排気ガス穴１３−２の周縁で表面板１６の
上に折り返して縁部１９を形成し、ビード板１５に排気
ガスが直接接触しないようにした。実施例２において
も、スペーサ９と前記縁部１９との厚さの差ｈが接合面
５，８との間に間隙を形成するので、実施例１と同様に
熱膨張率の相違によるズレの発生、シール性能の低下を
防止することができる。
−１及び中側排気ガス穴１３−２の周縁で表面板１６の
上に折り返して縁部１９を形成し、ビード板１５に排気
ガスが直接接触しないようにした。実施例２において
も、スペーサ９と前記縁部１９との厚さの差ｈが接合面
５，８との間に間隙を形成するので、実施例１と同様に
熱膨張率の相違によるズレの発生、シール性能の低下を
防止することができる。
【００２４】
【考案の効果】以上説明したように本考案の排気ガスシ
ール装置は、スペーサを、機関本体側又は排気マニホー
ルドのフランジのいずれか、または金属ガスケットに、
取り付けることにより、排気マニホールドに取り付けた
フランジの中間部を浮かせて機関に取り付けるようにし
たので、高温の排気ガスによってフランジの中央部が反
る熱変形が可能になり、しかも金属ガスケットの外側の
ビードは、スペーサによって一定の圧縮高さに維持さ
れ、また中側のビードは、フランジが熱変形した場合の
み、変形に応じて伸縮されるため、ビードの弾性の低下
が抑制される。
ール装置は、スペーサを、機関本体側又は排気マニホー
ルドのフランジのいずれか、または金属ガスケットに、
取り付けることにより、排気マニホールドに取り付けた
フランジの中間部を浮かせて機関に取り付けるようにし
たので、高温の排気ガスによってフランジの中央部が反
る熱変形が可能になり、しかも金属ガスケットの外側の
ビードは、スペーサによって一定の圧縮高さに維持さ
れ、また中側のビードは、フランジが熱変形した場合の
み、変形に応じて伸縮されるため、ビードの弾性の低下
が抑制される。
【００２５】以上のように、排気マニホールドのフラン
ジが排気ガスに熱せられて生じる熱変形を吸収すること
ができ、しかもその変形にビードが追随して圧縮状態を
変化させるのでシール性能が低下するおそれがなく、ま
た、互いに接触する各部材の熱膨張率の差によるズレの
発生を防止し、機関本体、排気マニホールドのフランジ
及び金属ガスケット相互の接触面に摩擦による傷が生じ
ることを防止することができる。
ジが排気ガスに熱せられて生じる熱変形を吸収すること
ができ、しかもその変形にビードが追随して圧縮状態を
変化させるのでシール性能が低下するおそれがなく、ま
た、互いに接触する各部材の熱膨張率の差によるズレの
発生を防止し、機関本体、排気マニホールドのフランジ
及び金属ガスケット相互の接触面に摩擦による傷が生じ
ることを防止することができる。
【図１】本考案の実施例１の排気ガスシール装置の半断
面図である。
面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】本考案の実施例２に使用した金属ガスケットの
半平面図である。
半平面図である。
【図４】図３のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】従来例による排気ガスシール装置の側面図であ
る。
る。
【図６】図５に示す排気マニホールドの斜視図である。
１ 排気マニホールド ３ 分岐管 ４ シリンダボディ ５ 接合面 ６ フランジ ７ 金属ガスケ
ット ８ 接合面 ９ スペーサ １１−１ 外側ビード １１−２ 中
側ビード １２−１ 外側排気ポート １２−２ 中
側排気ポート １３−１ 外側排気ガス穴 １３−２ 中
側排気ガス穴 １４−１ 外側開口 １４−２ 中
側開口 １５ ビード板
ット ８ 接合面 ９ スペーサ １１−１ 外側ビード １１−２ 中
側ビード １２−１ 外側排気ポート １２−２ 中
側排気ポート １３−１ 外側排気ガス穴 １３−２ 中
側排気ガス穴 １４−１ 外側開口 １４−２ 中
側開口 １５ ビード板
Claims (2)
- 【請求項１】 金属ガスケットを介して多気筒内燃機関
の排気ポートと排気マニホールドとを接続した排気ガス
シール装置であって、前記排気ポートは１列に配置され
ており、前記排気マニホールドの分岐管は、一体的に形
成したフランジに開口させ、前記１列に配置された排気
ポートの両外側の排気ポートの接合面、及び、前記外側
の排気ポートに対応する排気マニホールドの分岐管の接
合面の、少なくともいずれか一方の接合面に、前記金属
ガスケットのシール用ビードの周囲を囲み、ビードの圧
縮高さを調整するスペーサを設け、このスペーサを設け
た側の前記接合面に、前記ビード部分が直接当接するよ
うに金属ガスケットを形成した排気ガスシール装置。 - 【請求項２】 金属ガスケットを介して多気筒内燃機関
の排気ポートと排気マニホールドとを接続した排気ガス
シール装置であって、前記排気ポードは１列に配置され
ており、前記排気マニホールドの分岐管は、一体的に形
成したフランジに開口させ、前記金属ガスケットに、前
記排気ポートに対応する排気ガス穴を形成し、その両外
側の排気ガス穴の周囲に形成したビードの圧縮高さを調
節するスペーサを、前記両外側のビードの周囲を囲み、
且つビードと重ならないように配置した排気ガスシール
装置。
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