JP3348694B2 - メタルガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、折返し部を有する
ガスケット構成板を備えたメタルガスケット及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのシリンダブロックとシリンダ
ヘッド間に介装されるメタルガスケットとして、シリン
ダ孔に対応させて開口部を形成し、この開口部の縁部に
折返し部を形成して、折返し部の板厚分の隙間をその外
周側に確保することで、折返し部の外周側に配置される
ビードの異常変形を規制するように構成した単板構成又
は複板構成のメタルガスケットが種々提案され実用化さ
れている。ところが、折返し部はシリンダヘッドとシリ
ンダブロック間に挟持される関係上、エンジン駆動時に
は折返し縁部に対してメタルガスケットの厚さ方向（以
下、圧縮方向と称する）への繰返し荷重が作用し、また
シリンダヘッドとシリンダブロックとの熱膨張率の差か
ら、エンジンの温度変化により折返し部に対してメタル
ガスケットの面方向（以下、剪断方向と称する）への繰
り返し荷重も作用するため、図１５に示すように、折返
し縁部１００にその内側からクラック１０１が入って、
折返し部１０２が破断するという問題があった。

【０００３】このため、従来はメタルガスケットを少な
くとも２枚以上の複板構成とし、第１のガスケット構成
板の開口縁を抱き込むように、第２のガスケット構成板
に折返し部を形成することで、折返し部の曲率半径を大
きくして、折返し縁部におけるクラックの発生を防止し
たものや、第１のガスケット構成板の素材として伸びは
少ないが引張強度が高くバネ性に優れた素材を用い、第
２のガスケット構成板の素材として引張強度は低いが伸
びの大きな素材を用い、第１のガスケットにビードを形
成することでビード性能を十分に確保し、第２のガスケ
ット構成板に折返し部を形成することで折返し縁部にお
けるクラックの発生を防止するように構成したものが主
流となっている。また、特開平５−６５９５９号公報に
記載のように、ガスケット構成板の素材としての弾性金
属板に対して折返し部を形成する前に、折返し縁部の内
面側に対応する位置に環状溝を形成して、折返し縁部の
曲率半径を大きく設定することで、折返し縁部における
クラックの発生を抑制するように構成したメタルガスケ
ットも提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のメタルガスケッ
トでは、基本的には、折返し縁部の曲率半径を大きく設
定する方法と、折返し部を形成するガスケット構成板の
素材として伸びの大きなものを用いる方法を採用するこ
とで折返し縁部におけるクラックの発生を防止するよう
に構成していたが、前者の方法では折返し縁部にけるク
ラックの発生を十分に低減することが困難であり、後者
の方法では、単板構成のメタルガスケットを製作するこ
とができず、しかも伸び特性の優れた高価な材料を用い
る必要があり製作コストが高くなるという問題がある。
本出願人は、折返し縁部におけるクラック発生のメカニ
ズムとして、弾性金属板を折返し加工すると、加工硬化
作用により折返し部付近の硬度が、例えばＳＵＳ４３０
２Ｂでは、図１６に示すような数値となり、折返し縁
部における硬度が、他の部分よりも高くなってクラック
が入り易くなっていることに着目し、折返し縁部付近の
みの硬度を下げてその伸びを十分に確保することで、折
返し縁部におけるクラックの発生を防止しつつ、その他
の部分のバネ特性を十分に確保できるという発想を得
た。

【０００５】本発明の目的は、折返し縁部におけるクラ
ックの発生を防止しつつ、折返し部以外におけるバネ特
性を十分に確保し得るガスケット構成板を備えたメタル
ガスケット及びその製造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るメタルガス
ケットは、シリンダ孔に対応させて開口部を形成し、開
口部の縁部に全周に亙って折返し部を形成した、圧延板
材からなるガスケット構成板を有する単板構成又は複板
構成のメタルガスケットであって、環状に形成される前
記折返し部の折返し縁部のうちの、周方向にて圧延板材
の圧延方向と直交方向へ延びる部分を中心とした一部に
のみ、焼鈍処理により局部的に硬度を低下させた硬度低
減領域を設けたものである。このよに構成してあるの
で、ガスケット構成板に対して折返し部を形成するとき
に、折返し縁部の硬度が加工硬化作用により上昇して
も、硬度低減領域においては局部的に硬度を低下させて
あるので、折返し縁部における硬度は実質的に低く抑え
られることになる。つまり、折返し縁部における素材の
伸びが十分に確保されて、折返し縁部におけるクラック
の発生が防止されることになる。特に、圧延板材からな
るガスケット構成板においては、圧延方向への伸びがそ
れと直交する方向への伸びよりも小さくなるので、圧延
により伸び難くなった部分、つまり環状に形成される前
記折返し部の折返し縁部のうちの、周方向にて圧延板材
の圧延方向と直交方向へ延びる部分を中心とした一部に
のみ、焼鈍処理により局部的に硬度を低下させた硬度低
減領域を形成するとで、折返し縁部の伸びが局部的に少
なくなることを防止して、折返し縁部におけるクラック
の発生を防止できることになる。また、硬度低減領域に
おいては局部的に硬度を低減させてあるので他の部分に
おけるバネ特性が低下することもない。

【０００７】ここで、請求項２記載のように、硬度低減
領域の硬度を他の部分の硬度以下に設定することが好ま
しい。このように設定すると、折返し縁部における伸び
が十分に確保され、折返し縁部におけるクラックの発生
が効果的に防止されることになる。

【０００８】請求項３記載のように、折返し部の外周側
に環状ビードを形成し、環状ビードよりも内周側の部分
の全周又は一部に硬度低減領域を設けてもよい。この場
合には、折返し縁部におけるクラックの発生が防止され
るとともに、環状ビードのバネ特性が十分に確保される
ことになる。

【０００９】請求項４記載のように、折返し部を形成し
たガスケット構成板の素材として、ＪＩＳ規格で規定す
るＳＵＳ３０１−ＣＳＰ Ｈ又はＳＵＳ３０４−ＣＳＰ
Ｈ或いはＳＵＳ４３０で代表されるフェライト系のス
テンレス鋼板を用いることが、硬度低減領域以外の部分
におけるバネ特性を十分に確保し、且つ折返し縁部の硬
度低減領域における伸びを十分に確保する上で好まし
い。具体的な硬度としては、請求項５記載のように、硬
度低減領域の硬度をビッカース硬さＨｖにおいて１７０
〜４４５に設定することが好ましい。また、請求項６記
載のように、硬度低減領域と他の領域における硬さの差
をビッカース硬さＨｖにおいて０〜２６０に設定するこ
とで、極端な硬度差によるクラックの発生等を未然に防
止できることになる。

【００１０】また、請求項７記載のように、少なくとも
折返し縁部の全周又は一部を他の部分よりも薄肉に構成
してもよく、このように構成すると折返し部の曲率半径
を大きく設定できるとともに、折返し部を形成するとき
における折返し縁部の伸び量を少なくして、折返し縁部
におけるクラックの発生を一層効果的に防止できること
になる。

【００１１】請求項８に係るメタルガスケットの製造方
法は、請求項１〜７のいずれか１項記載のメタルガスケ
ットの製造方法であって、前記メタルガスケットのガス
ケット構成板の素材としての弾性金属板にシリンダ孔に
対応させて要求サイズの開口部を形成する工程と、弾性
金属板のうちのガスケット構成板における硬度低減領域
に対応する部分に対して焼鈍処理を施す工程と、開口部
付近を折返して折返し部を形成する工程とを備えたもの
である。この製造方法においては、弾性金属板に折返し
部を形成することで、折返し縁部の硬度は加工硬化作用
により高くなるが、折返し縁部に対応するクラックの発
生し易い部分、つまりガスケット構成板の硬度低減領域
に対応する部分は、折返し前に施した焼鈍処理によりそ
の硬度が大幅に低くなっているので、折返しにより硬度
が高くなったとしても、見掛け上の硬度は低く抑えられ
ることになる。つまり、このようにして製作したガスケ
ット構成板では、折返し縁部の硬度が低く抑えられ、折
返し縁部における伸びが十分に確保されて、クラックの
発生が防止されることになる。

【００１２】請求項９に係るメタルガスケットの製造方
法は、請求項１〜７のいずれか１項記載のメタルガスケ
ットの製造方法であって、前記メタルガスケットのガス
ケット構成板の素材としての弾性金属板にシリンダ孔に
対応させて要求サイズよりも多少小径の開口部を形成す
る工程と、弾性金属板のうちのガスケット構成板におけ
る硬度低減領域に対応する部分及びその内周側の部分に
焼鈍処理を施す工程と、開口部を要求サイズに打抜き加
工する工程と、要求サイズの開口部付近を折返して折返
し部を形成する工程とを備えたものである。この製造方
法においては、請求項８と同様の作用が得られるととも
に、予め要求サイズよりも多少小径の開口部を形成し、
焼鈍処理した後打抜き加工を施して要求サイズに成形す
るので、焼鈍処理により開口部の寸法が変動しても、焼
鈍処理後における打抜き加工により寸法の変動した部分
が除去されて、適正な寸法の開口部が形成されることに
なる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。本実施例は、直列４気筒エ
ンジンのメタルガスケットに本発明を適用した場合のも
のである。図１に示すように、エンジン１のシリンダブ
ロック２には図示外の複数のヘッド固定用ボルトを介し
てシリンダヘッド３が固定され、シリンダブロック２と
シリンダヘッド３間には両者の合わせ面をシールするた
めのメタルガスケット１０が介装されている。シリンダ
ブロック２には４つのシリンダ孔４が形成され、シリン
ダ孔４内にはピストン５が上下移動自在に略気密状に組
付けられ、ピストン５の上側においてシリンダ孔４内に
は燃焼室６が形成されている。シリンダヘッド３には燃
焼室６に開口する図示外の吸気ポート及び排気ポートが
形成され、これらのポートはシリンダヘッド３に組付け
られた動弁機構により所定のタイミングで開閉操作され
るように構成されている。

【００１４】メタルガスケット１０には、シリンダ孔４
に対応させて設けた４つの開口部１１と、ヘッド固定用
ボルトが挿通する複数のボルト孔１２と、シリンダブロ
ック２とシリンダヘッド３間において冷却水や潤滑油を
流通させるための水孔（図示略）や油孔１３などが形成
されている。メタルガスケット１０は、図１〜図４に示
すように、弾性金属板からなるガスケット構成板１５の
上下両面にＮＢＲゴムやフッ素ゴムなどからなる図示外
のゴムコーティング層を形成した単板構成のメタルガス
ケット１０であり、開口部１１の外周側にはシリンダブ
ロック２側へ突出する環状ビード１６が開口部１１を取
り囲んで形成され、この環状ビード１６により燃焼室６
が気密状にシールされるように構成されている。また、
隣接する環状ビード１６は、シリンダ孔４間距離を極力
小さくしてエンジン１を小型に構成するため、最接近位
置付近において合流されている。ガスケット構成板１５
の外周部にはシリンダブロック２側へ突出した外周ビー
ド１７が連続的に形成され、ボルト孔１２及び油孔１３
の外周部には外周ビード１７の一部を環状に分岐させた
孔ビード１８が形成され、外周ビード１７及び孔ビード
１８により冷却水や潤滑油がシールされるように構成さ
れている。

【００１５】ガスケット構成板１５の開口部１１の縁部
にはシリンダブロック２側へ折返した折返し部２０が形
成され、この折返し部２０の厚さ分の隙間が環状ビード
１６付近に形成されることで、ヘッド固定用ボルトを締
結したときにおけるビード１６〜１８の異常変形が防止
されている。但し、メタルガスケット１０のビード１６
〜１８の突出方向や断面形状やレイアウト、折返し部２
０の折返し方向等に関しては、エンジン１の構成等に応
じて適宜に設定することになる。例えば、環状ビード１
６として合流部分を有しない独立の環状ビードを設けた
り、外周ビード１７と孔ビード１８とを独立のビードで
構成したり、外周ビードとして単に段差を形成しただけ
のステップビードを採用したりすることが可能で、基本
的には、折返し部２０を有するメタルガスケットであれ
ば図例以外の構成のメタルガスケットに対しても本発明
を同様に適用できる。

【００１６】ガスケット構成板１５の環状ビード１６よ
りも内側において少なくとも折返し縁部２１付近には、
後述のように折返し前に焼鈍処理を行うことで他の部分
の硬度と同等或いはそれ以下の硬度に設定した図２にハ
ッチングで示す硬度低減領域２３が形成されている。ガ
スケット構成板１５の素材としては、伸び率が小さくバ
ネ特性に優れた素材で且つ焼鈍処理により伸び率が格段
に大きくなるステンレス鋼板やバネ鋼板などを用いるこ
とが好ましい。つまり、ガスケット構成板１５のビード
１６〜１８においては、シール性能を高めるため優れた
バネ特性が得られ、焼鈍処理される硬度低減領域２３に
おいては、伸び率が大きくなって折返し縁部２１におけ
るクラックの発生が防止されるような素材を用いること
になる。ガスケット構成板１５は圧延板材で構成され、
硬度低減領域２３は、図２にハッチングで示すように、
環状に配置される折返し縁部２１のうちの周方向にて圧
延方向と直交方向へ延びる特定部を中心とした一定角度
αの範囲内に形成され、折返し縁部２１には２つの硬度
低減領域とそうでない２つの領域とが周方向に交互に形
成されている。つまり、圧延板材において折返し縁部２
１は、特定部に接近するにしたがって折返し方向に伸び
難くなるので、特定部を中心とした一部にのみ硬度低減
領域を形成することで、特定部付近を折返し方向へ伸び
やすくし、硬度低減領域２３の形成範囲を極力小さくし
つつ、折返し縁部２１が局部的に伸び難くなることによ
るクラックの発生を未然に防止できることになる。

【００１７】硬度低減領域２３以外の部分の硬度は、ビ
ード１６〜１８におけるバネ特性を高めるため、ビッカ
ース硬さＨｖにおいて４００〜５５０に設定することが
好ましい。また、硬度低減領域２３の硬度は、硬度低減
領域２３以外の部分の硬度と同等或いはそれ以下の硬度
に設定されるとともに、折返し縁部２１におけるクラッ
クの発生を防止するため、ビッカース硬さＨｖにおいて
１７０〜４４５に設定することが好ましい。更に硬度低
減領域２３と他の領域における硬さの差が大きくなる
と、硬さの急激な変化によりクラック等が発生すること
も考えられるので、硬度低減領域２３と他の領域におけ
る硬さの差はビッカース硬さＨｖにおいて０〜２６０に
設定することが好ましい。具体的な素材としては、表１
に示すような組成及び表２に示すような機械的性質を有
する、ＪＩＳ規格で規定されるＳＵＳ３０１−ＣＳＰ
Ｈ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ、ＳＵＳ４３０ ２Ｂで
代表されるフェライト系のステンレス鋼板、或いはＳ−
４Ｈ（日本金属工業株式会社製）を用いることが好まし
い。但し、前述のような特性を備えた素材であれば、Ｓ
ＵＳ３０１−ＣＳＰ Ｈ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ、
ＳＵＳ４３０ ２Ｂ、Ｓ−４Ｈ以外の素材も用いること
も可能である。尚、表２では、固溶化処理材を焼鈍後、
ハード材を焼鈍前として取扱い、それぞれの機械的性質
を記載した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】そして、このように折返し縁部２１の伸び
が十分に確保されることで、エンジン１駆動時における
メタルガスケット１０の厚さ方向（以下、圧縮方向と称
する）への繰返し荷重や、シリンダブロック２とシリン
ダヘッド３の熱膨張率の差により発生するメタルガスケ
ット１０の面方向（以下、剪断方向と称する）への繰返
し荷重が効果的に吸収され、折返し縁部２１におけるク
ラックの発生が未然に防止されることになる。また、硬
度低減領域２３以外の部分、つまりビード部分に対して
は焼鈍処理が施されず、バネ特性が十分に確保されるの
で、燃焼室６や潤滑油通路や冷却水通路を効果的にシー
ルすることが可能となる。つまり、メタルガスケット１
０においては、安価な素材を用い且つ単板構成とするこ
とで、その製作コストを大幅に低減し、しかもシール性
能を十分に確保し且つ折返し縁部２１におけるクラック
の発生を防止できるといった優れた特性を有する単板構
成のメタルガスケット１０を実現できるのである。尚、
図１に示すように、開口部１１の内径Ｄ１をシリンダ孔
４の内径Ｄ２よりも多少小さく設定して、折返し縁部２
１がシリンダブロック２とシリンダヘッド３間に挟持さ
れないようにし、エンジン１駆動時における圧縮方向へ
の荷重が折返し縁部２１に直接的に作用しないように構
成してもよい。

【００２１】次に、前記メタルガスケット１０の製造方
法について説明する。先ず、図５（ａ）に示すように、
ガスケット構成板１５の素材としての弾性金属板１５’
に対して、折返し部２０の径方向の長さ分だけ開口径を
小さく設定した開口部１１Ａを打抜き加工により形成す
る。但し、このとき、図示していないが、水孔や油孔１
３も開口部１１Ａとともに弾性金属板１５’に対して形
成することもある。

【００２２】次に、図５（ｂ）に示すように、弾性金属
板１５’を脱脂処理した後、開口部１１Ａに誘導コイル
３０を挿入して、ガスケット構成板１５の硬度低減領域
２３に対応するハッチングで示す領域２３’を固溶化温
度或いは固溶化温度付近まで加熱し、その後空冷又は徐
冷することで領域２３’に対して焼鈍処理を施す。尚、
このとき環状ビード１６が形成される部分まで加熱され
ないようにするため、領域２３’以外の部分の上下両面
に絶縁材からなるマスキング板を積層状に配置させた状
態で加熱してもよい。また、加熱方法としては、局部加
熱が可能な、例えばレーザー加熱手段を用いることも可
能である。尚、前記弾性金属板１５’に形成する開口部
１１Ａの直径を前述よりも多少小径に構成し、領域２
３’に対して焼鈍処理を施した後、要求サイズに打抜き
加工を施してもよい。この場合には、焼鈍処理により熱
収縮した部分を除去して適正な寸法の開口部１１Ａを形
成することが可能となる。

【００２３】次に、図５（ｃ）〜（ｄ）に示すように、
開口部１１Ａに対してバーリング加工とカーリング加工
とフラットニング加工を順次施し、領域２３’を半径方
向の途中部で折返すことで、弾性金属板１５’の開口縁
部に折返し部２０を形成する。但し、前述の焼鈍処理を
省略し、バーリング加工或いはカーリング加工した状態
で、開口部１１Ａに誘導コイル３０を挿入して焼鈍処理
を施してもよい。この場合には、図５（ｃ）、（ｄ）に
示すように、バーリング加工或いはカーリング加工によ
り開口部１１Ａにより形成された立起部３１の基端部に
誘導加熱が集中するので、折返し縁部２１付近の極限ら
れ範囲に対して焼鈍処理を施すことが可能となる。次
に、プレス加工により弾性金属板１５’に対してビード
１６〜１８を形成してガスケット構成板１５を製作し、
このガスケット構成板１５の上下両面にゴムコーティン
グ層を形成して、メタルガスケット１０を得ることにな
る。

【００２４】このような製造方法では、焼鈍処理を行う
ための工程を新設する必要はあるが、温間状態で折返し
加工等を行う訳ではないので、既存の製造ラインを殆ど
変更することなく、メタルガスケット１０を製作するこ
とが可能となる。また、このようにして製作したガスケ
ット構成板１５の折返し部２０付近の硬度分布は、ＳＵ
Ｓ３０１Ｈ ＣＳＰを用いたガスケット構成板１５では
図６（ａ）のような分布になり、ＳＵＳ３０４Ｈ ＣＳ
Ｐを用いたガスケット構成板１５では、図６（ｂ）のよ
うな分布となり、Ｓ−４Ｈを用いたガスケット構成板１
５では、図６（ｃ）のような分布となっており、いずれ
の素材を用いた場合でも、折返し縁部２１における硬度
は他の部分における硬度と同等或いはそれ以下になり、
折返し縁部２１におけるクラックの発生が防止されてい
ることが判る。

【００２５】次に、前記実施例と同じ構成の折返し部２
０を備えた複板構成のメタルガスケットについて簡単に
説明する。尚、前記実施例と同一部材には同一符号を付
してその詳細な説明を省略する。図７に示すメタルガス
ケット１０Ａは、開口部１１の外周側に環状ビード１６
を形成したビード板４０と、開口縁部に折返し部２０を
形成したストッパー板４１とを上下に積層状に配した、
２枚のガスケット構成板からなるメタルガスケットであ
る。このメタルガスケット１０Ａにおけるストッパー板
４１は、前記実施例におけるガスケット構成板１５と同
様の素材からなり、折返し縁部２１を含むクロスハッチ
ングで示す部分に焼鈍処理が施され、前記実施例と同様
に焼鈍処理により折返し縁部２１における伸びが十分に
確保されてクラックの発生が防止されている。尚、符号
４２は、ストッパー板４１の反りを防止するため、折返
し部２０の外周側に形成した段差部である。

【００２６】尚、図８に示すメタルガスケット１０Ｂの
ように、メタルガスケット１０Ａのストッパー板４１の
下側に環状ビード１６を有する別のビード板４３を積層
した、３枚のガスケット構成板からなるメタルガスケッ
トを製作することも可能である。また、図９に示すメタ
ルガスケット１０Ｃのように、ガスケット構成板１５の
下側にスペーサ板４４とビード板４３とを積層して、３
枚のガスケット構成板からなるメタルガスケットを製作
することも可能である。また、図１０に示すメタルガス
ケット１０Ｄのように、２枚のビード板４０、４３間に
スペーサ板４４とストッパー板４１とを上下に積層状に
設け、４枚のガスケット構成板からなるメタルガスケッ
トを製作することも可能である。

【００２７】図１１に示すメタルガスケット１０Ｅは、
上下１対のビード板４０、４３間にストッパー板４５と
スペーサ板４４とを上下に配し、スペーサ板４４の開口
縁部を抱き込むようにストッパー板４５の開口縁部に折
返し部２０Ｅを形成した、４枚のガスケット構成板から
なるメタルガスケットである。このメタルガスケット１
０Ｅでは、クロスハッチングで示す折返し縁部２１Ｅに
焼鈍処理を施すことにより、折返し縁部２１Ｅの伸びが
大きなり、しかも折返し縁部２１Ｅの曲率半径が大きく
設定されているので、折返し縁部２１Ｅにおけるクラッ
クの発生が一層効果的に防止されることになる。尚、こ
れらメタルガスケット１０Ａ〜１０Ｅにおいてそれを構
成する複数のガスケット構成板は、図示していないが、
リベットやハトメなどを介して或いはカーリングやメカ
ニカルクリンチや溶接などにより積層状に結合されてい
る。また、これらメタルガスケット１０Ａ〜１０Ｅを構
成するガスケット構成板の対向面の少なくとも一方とシ
リンダブロック２及びシリンダヘッド３の対向面にゴム
コーティング層を形成してもよい。

【００２８】次に、折返し部２０の構成を部分的に変更
した他の実施例について説明する。 （１） 図１２（ａ）に示すように、ガスケット構成板
１５或いはストッパー板４１の素材としての弾性金属板
１５’に、折返し縁部２１の内側に沿ってその全周又は
一部に予め凹溝４６を形成し、これを（ｂ）示すように
折返して折返し部２０を形成してもよい。この場合に
は、折返し縁部２１の内側に隙間が形成されて折返し縁
部２１の内面側の曲率半径が大きくなるので、折返し縁
部２１におけるクラックの発生が一層効果的に防止され
ることになる。また、凹溝４６は硬度低減領域２３に対
応させて形成してもよい。但し、折返し縁部２１におけ
る厚さを薄くすると、折返し部２０の成形時における伸
び量（加工量）が少なくなり、折返し縁部２１における
伸び可能な量が大きくなってクラックの発生が防止され
るので、折返し縁部２１の外面側に凹溝を形成してもよ
い。

【００２９】（２） 図１３（ａ）に示すように、ガス
ケット構成板１５又はストッパー板４１の素材としての
弾性金属板１５’の折返し縁部２１に対応する位置から
開口縁部までの部分に、薄肉部４７を開口縁に沿ってそ
の全周又は一部に形成し、（ｂ）に示すように、薄肉部
４７の外周部付近を中心に開口縁部を折り返して折返し
部２０を形成することで、折返し部２０の肉厚を微妙に
調整して、折返し部２０の面圧が開口縁前周に亙って略
同じになるように設定してもよい。また、図１４（ａ）
に示すように、折返し部２０及びそれに対面する部分に
対応する弾性金属板１５’の部分に薄肉部４８を全周又
は一部に形成して、（ｂ）のように、薄肉部４８の径方
向の途中部を中心に開口縁部を折返して折返し部２０を
形成してもよい。尚、薄肉部４７、４８は硬度低減領域
２３に対応させて形成してもよい。尚、本実施例では４
気筒直列エンジンのメタルガスケットに本発明を適用し
たが、４気筒以外の多気筒エンジンや単気筒エンジン或
いはＶ型エンジンのメタルガスケットに対しても本発明
を同様に適用できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係るメタルガスケットによれ
ば、折返し縁部に局部的に硬度を低下させた硬度低減領
域を設けるという簡単な構成で、メタルガスケットの素
材として一般的に用いられている安価な素材を使用しつ
つ、折返し縁部における素材の伸びを十分に大きく設定
して、折返し縁部におけるクラックの発生を確実に防止
することが可能となる。特に、圧延板材からなるガスケ
ット構成板においては、圧延方向への伸びがそれと直交
する方向への伸びよりも小さくなるので、圧延により伸
び難くなった部分、つまり環状に形成される前記折返し
部の折返し縁部のうちの、周方向にて圧延板材の圧延方
向と直交方向へ延びる部分を中心とした一部にのみ、焼
鈍処理により局部的に硬度を低下させた硬度低減領域を
形成するとで、折返し縁部の伸びが局部的に少なくなる
ことを防止して、折返し縁部におけるクラックの発生を
防止できることになる。しかも、硬度低減領域以外の部
分におけるバネ特性は低下しないので、１枚のガスケッ
ト構成板にビードと折返し部とを形成した場合でも、ビ
ードのバネ特性を十分に確保してシール性能を高めつ
つ、折返し部の縁部におけるクラックの発生を防止で
き、品質の良い単板構成や複板構成のメタルガスケット
を実現することが可能となる。

【００３１】請求項２記載のように構成すると、折返し
縁部におけるクラックの発生を略確実に防止することが
可能となる。請求項３記載のように構成すると、折返し
部の外周側に配置される環状ビードのバネ特性を十分に
確保することが可能となる。

【００３２】請求項４記載のようにガスケット構成板の
素材として、ＪＩＳ規格で規定するＳＵＳ３０１−ＣＳ
Ｐ Ｈ又はＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ或いはＳＵＳ４３
０で代表されるフェライト系のステンレス鋼板を用いる
と、硬度低減領域以外の部分におけるガスケット構成板
のバネ特性を十分に確保し、且つ折返し縁部の硬度低減
領域における伸びを十分に確保することが可能となり、
ガスケット構成板によるシール性能を向上しつつ折返し
縁部におけるクラックの発生を防止できる。

【００３３】請求項５記載のように、硬度低減領域の硬
度を適正に設定することで、折返し縁部におけるクラッ
クの発生を確実に防止することが可能となる。請求項６
記載のように、硬度低減領域と他の領域における硬さの
差を適正に設定することで、急激な硬度変化を防止し
て、硬度の差によるクラックの発生を未然に防止するこ
とが可能となる。請求項７記載のように構成すると折返
し部の曲率半径を大きく設定して、折返し加工時におけ
る折返し縁部の伸び量を少なくすることで、折返し縁部
におけるクラックの発生を一層効果的に防止できる。

【００３４】請求項８に係るメタルガスケットの製造方
法によれば、硬度低減領域に対して焼鈍処理を施して折
返し縁部におけるクラックの発生を防止するので、焼鈍
処理を行うための工程を新設する必要はあるが、温間状
態で折返し加工等を行う訳ではないので、既存の製造ラ
インを殆ど変更することなく、請求項１〜７記載のメタ
ルガスケットを製作することが可能となる。請求項９に
係るメタルガスケットの製造方法によれば、請求項８と
同様の効果が得られるとともに、開口部の寸法精度を向
上して品質の良いガスケット構成板を製作することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のメタルガスケットを装着したエンジ
ンの要部縦断面図

【図２】 同メタルガスケットの底面図

【図３】 図２のIII-III 線断面図

【図４】 図２のIV−IV線断面図

【図５】 同メタルガスケットの製造方法の説明図

【図６】 同メタルガスケットの折返し縁部付近におけ
る硬度分布の説明図

【図７】 複板構成のメタルガスケットの開口部付近の
縦断面図

【図８】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部付
近の縦断面図

【図９】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部付
近の縦断面図

【図１０】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部
付近の縦断面図

【図１１】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部
付近の縦断面図

【図１２】 他の構成の折返し部付近の（ａ）は折返し
前、（ｂ）は折返し後の縦断面図

【図１３】 他の構成の折返し部付近の（ａ）は折返し
前、（ｂ）は折返し後の縦断面図

【図１４】 他の構成の折返し部付近の（ａ）は折返し
前、（ｂ）は折返し後の縦断面図

【図１５】 折返し部におけるクラックの発生し易い箇
所の説明図

【図１６】 従来のガスケット構成板における折返し縁
部付近における硬度分布の説明図

【符号の説明】

１ エンジン ２ シリンダブロッ
ク ３ シリンダヘッド ４ シリンダ孔 ５ ピストン ６ 燃焼室 １０ メタルガスケット １１ 開口部 １２ ボルト孔 １３ 油孔 １５ ガスケット構成板 １６ 環状ビード １７ 外周ビード １８ 孔ビード ２０ 折返し部 ２１ 折返し縁部 ２３ 硬度低減領域 １５’ 弾性金属板 ２３’ 領域 １１Ａ 開口部 ３０ 誘導コイル ３１ 立起部 １０Ａ メタルガスケット ４０ ビード板 ４１ ストッパー板 ４２ 段差部 １０Ｂ メタルガスケット ４３ ビード板 １０Ｃ メタルガスケット ４４ スペーサ板 １０Ｄ メタルガスケット １０Ｅ メタルガスケット ４５ ストッパー板 ２０Ｅ 折返し部 ２１Ｅ 折返し縁部 ４６ 凹溝 ４７ 薄肉部 ４８ 薄肉部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−86360（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−170730（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−50434（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−52267（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16J 15/08 F02F 11/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ孔に対応させて開口部を形成
   し、開口部の縁部に全周に亙って折返し部を形成した、
   圧延板材からなるガスケット構成板を有する単板構成又
   は複板構成のメタルガスケットであって、 環状に形成される前記折返し部の折返し縁部のうちの、
   周方向にて圧延板材の圧延方向と直交方向へ延びる部分
   を中心とした一部にのみ、焼鈍処理により局部的に硬度
   を低下させた硬度低減領域を設けたメタルガスケット。
2. 【請求項２】 硬度低減領域の硬度を他の部分の硬度以
   下に設定した請求項１記載のメタルガスケット。
3. 【請求項３】 折返し部の外周側に環状ビードを形成
   し、環状ビードよりも内周側の部分に硬度低減領域を設
   けた請求項１又は２記載のメタルガスケット。
4. 【請求項４】 折返し部を形成したガスケット構成板の
   素材として、ＪＩＳ規格で規定するＳＵＳ３０１−ＣＳ
   Ｐ Ｈ又はＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ或いはＳＵＳ４３
   ０で代表されるフェライト系のステンレス鋼板を用いた
   請求項１〜３のいずれか１項記載のメタルガスケット。
5. 【請求項５】 硬度低減領域の硬度をビッカース硬さＨ
   ｖにおいて１７０〜４４５に設定した請求項１〜４のい
   ずれか１項記載のメタルガスケット。
6. 【請求項６】 硬度低減領域と他の領域における硬さの
   差をビッカース硬さＨｖにおいて０〜２６０に設定した
   請求項１〜５のいずれか１項記載のメタルガスケット。
7. 【請求項７】 少なくとも折返し縁部の全周又は一部を
   他の部分よりも薄肉に構成した請求項１〜６のいずれか
   １項記載のメタルガスケット。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項記載のメタ
   ルガスケットの製造方法であって、 前記メタルガスケットの ガスケット構成板の素材として
   の弾性金属板にシリンダ孔に対応させて要求サイズの開
   口部を形成する工程と、 弾性金属板のうちのガスケット構成板における硬度低減
   領域に対応する部分に対して焼鈍処理を施す工程と、 開口部付近を折返して折返し部を形成する工程と、 を備えたメタルガスケットの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれか１項記載のメタ
   ルガスケットの製造方法であって、 前記メタルガスケットの ガスケット構成板の素材として
   の弾性金属板にシリンダ孔に対応させて要求サイズより
   も多少小径の開口部を形成する工程と、 弾性金属板のうちのガスケット構成板における硬度低減
   領域に対応する部分及びその内周側の部分に焼鈍処理を
   施す工程と、 開口部を要求サイズに打抜き加工する工程と、 要求サイズの開口部付近を折返して折返し部を形成する
   工程と、 を備えたメタルガスケットの製造方法。