JP5913533B1 - ガスケット及びガスケットの製造方法 - Google Patents

ガスケット及びガスケットの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5913533B1
JP5913533B1 JP2014230619A JP2014230619A JP5913533B1 JP 5913533 B1 JP5913533 B1 JP 5913533B1 JP 2014230619 A JP2014230619 A JP 2014230619A JP 2014230619 A JP2014230619 A JP 2014230619A JP 5913533 B1 JP5913533 B1 JP 5913533B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gasket
stainless steel
bead
steel plate
hardness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014230619A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016094978A (ja
Inventor
紀章 安田
紀章 安田
貴信 横山
貴信 横山
Original Assignee
石川ガスケット株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 石川ガスケット株式会社 filed Critical 石川ガスケット株式会社
Priority to JP2014230619A priority Critical patent/JP5913533B1/ja
Priority to KR1020150045882A priority patent/KR101675300B1/ko
Priority to US14/712,477 priority patent/US10125871B2/en
Priority to CN201510333974.6A priority patent/CN105604732B/zh
Priority to DE102015212982.9A priority patent/DE102015212982B4/de
Application granted granted Critical
Publication of JP5913533B1 publication Critical patent/JP5913533B1/ja
Publication of JP2016094978A publication Critical patent/JP2016094978A/ja
Priority to US15/630,487 priority patent/US10139002B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0806—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing characterised by material or surface treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • 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
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/102—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00—Arrangements of sealings in combustion engines 
    • F02F11/002—Arrangements of sealings in combustion engines  involving cylinder heads
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0837—Flat gaskets with an edge portion folded over a second plate or shim
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0856—Flat gaskets with a non-metallic coating or strip
    • 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
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0868—Aspects not related to the edges of the gasket

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)

Abstract

【課題】締結具による締結力が低い場合でも締結力不足に陥ることを回避しながら、シール性能を向上できるガスケット及びガスケットの製造方法を提供する。【解決手段】ガスケット２０を構成する金属板２１〜金属板２３及びリング状部材３３のうち少なくとも金属板２１、金属板２３及びリング状部材３３をマルテンサイト系のステンレス鋼板で構成すると共に、第一ボア用ビード３０の少なくとも一部と第二ボア用ビード３４の少なくとも一部とに、ステンレス鋼板の硬度よりも高い硬度の高硬度部３５を形成した。【選択図】図２

Description

本発明は、ガスケット及びガスケットの製造方法に関し、より詳細には、締結具による締結力が低い場合でも締結力不足に陥ることを回避しながら、シール性能を向上できるガスケット及びガスケットの製造方法に関する。
フェライト系ステンレス鋼板に、環状に形成されたシールビードの一部にのみ、局部的に硬度を低下させた硬度低減領域を設けたガスケットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このガスケットは硬度低減領域以外の部分を高硬度に保持してバネ特性を確保し、且つシールビードの硬度低減領域における伸びを確保して、シールビードの縁部に生じるクラックの発生を防止している。なお、このガスケットを構成する金属板はＪＩＳ規格で規定するＳＵＳ３０１−ＣＳＰＨ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰＨに代表されるオーステナイト系のステンレス鋼板、又はＳＵＳ４３０で代表されるフェライト系のステンレス鋼板であり、その硬度がビッカース硬さにおいて４００ＨＶ〜５５０ＨＶに設定されている。また、硬度低減領域の硬度がビッカース硬さにおいて１７０ＨＶ〜４４５ＨＶに設定されている。
近年のエンジンは燃費向上のためにシリンダヘッド及びシリンダブロックを薄肉化して軽量化及び低剛性化が図られている。そのため、このシリンダヘッド及びシリンダブロックの薄肉化に伴ってガスケットのボルト締結力が低減している。
このようにボルト締結力が低減した場合に、特許文献１に記載のガスケットにおいてはシール性能の強化を必要としない部分も高硬度となるため、シリンダヘッド及びシリンダブロックを締結した際に、ガスケットが締結力不足に陥ってシール性能が悪化する。
特開２０００−０２７９９９号公報
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、締結具による締結力が低い場合でも締結力不足に陥ることを回避しながら、シール性能を向上できるガスケット及びガスケットの製造方法を提供することである。
上記の課題を解決するための本発明のガスケットは、締結具により締結される二つの部材の間に挟持される一枚の金属板又は二枚以上を積層した金属板で構成され、該二つの部材の少なくとも一方に設けられたシール対象孔に対応させた開口部と、該金属板の平面から該二つの部材の一方に向けて突出して該開口部を環状に囲うシールビードと、該締結具が挿通される挿通孔とを備えたガスケットにおいて、前記金属板の少なくとも一枚をマルテンサイト系のステンレス鋼板で構成すると共に、該ステンレス鋼板に形成された前記シールビードの少なくとも一部に、該ステンレス鋼板の硬度よりも高い硬度を有する高硬度部を形成したことを特徴とするものである。
また、上記の課題を解決するための本発明のガスケットの製造方法は、締結具により締
結される二つの部材の間に挟持されるガスケットの製造方法であって、一枚の金属板又は二枚以上を積層した金属板のうちの少なくとも一枚のマルテンサイト系のステンレス鋼板に、前記二つの部材の少なくとも一方に設けられたシール対象孔に対応させた開口部と、該ステンレス鋼板の平面から前記二つの部材の一方に向けて突出して該開口部を環状に囲うシールビードと、前記締結具が挿通される挿通孔とを形成する工程を行った後に、前記シールビードの少なくとも一部にレーザーを照射する焼入れ加工を施して、前記ステンレス鋼板の硬度よりも高い硬度の高硬度部を形成する工程を行うことを特徴とする方法である。
本発明のガスケット及びガスケットの製造方法によれば、ガスケットを構成する金属板の少なくとも一枚をマルテンサイト系のステンレス鋼板で構成し、そのステンレス鋼板に形成されたシールビードの一部に周囲よりも高硬度化した高硬度部を形成する。これにより、ガスケットの全体の硬度が低くなることで、締結具による締結力が低い場合でも締結力不足を回避できると共に、高硬度部によりシール性能が必要な部位の硬度を高くしてシール性能を向上できる。
例えば、ガスケットが締結具により締結された際に、シールビードの低面圧となる部位に高硬度部を形成してその部位を補強したり、シールビードの周方向に硬度の抑揚を設けてシール性能を均一化したりできる。
本発明のガスケットの実施形態を例示する斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図１の高硬度部を例示する拡大図であり、図３（ａ）は高硬度部の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ横断面図である。 図１のシリンダボアとボア用ビード部を例示する平面図である。 図１の水油孔と水油孔用ビード部を例示する平面図である。 図１の高硬度部の他の例を示す横断面図である。 本発明のガスケットの他の実施形態を例示する断面図である。 本発明のガスケットの他の実施形態を例示する図であり、図８（ａ）はガスケットの平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ横断面図である。
以下、本発明のガスケット及びガスケットの製造方法の実施形態について説明する。なお、図１〜図８は、構成が分かり易いように寸法を変化させており、シリンダボアや水油孔の大きさ、ビードの厚さ、形状などの寸法を必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。また、図中の点線は平面視における山折り、一点鎖線は谷折りを示している。
図１は、本発明の実施形態からなるガスケット２０の構成を示す。このガスケット２０は、エンジン１０の締結具であるボルト１１により締結されるシリンダヘッド１２とシリンダブロック１３との間に挟持されるものである。
シリンダヘッド１２には、図示しないインジェクタや吸排気バルブが組付けられており、挿通孔１４が上下方向に貫通している。シリンダブロック１３には、シール対象孔として四つのシリンダボア１５が形成され、そのシリンダボア１５内に図示しないピストンが上下方向に往復自在に組付けられている。また、シリンダブロック１３には、シール対象孔として、シリンダボア１５の外周に形成されたウォータジャケット用の水孔や潤滑油用の油孔などの水油孔１６が形成されている。加えて、シリンダボア１５の外周に、一つのシリンダボア１５に対して四つのボルト孔１７が形成されている。なお、エンジン１０はクローズドデッキ式のものに限らずに、オープンデッキ式のものでもよい。
ガスケット２０は複数枚の金属板２１、金属板２２及び金属板２３を上から順に積層して形成されている。
このガスケット２０には、シリンダボア１５に対応させて配置された四つのボア用開口部２４と、水油孔１６に対応させて配置された複数の水油孔用開口部２５と、ボルト孔１７に対応させて上下方向に貫通させた挿通孔２６とが形成されている。また、ガスケット２０には、ボア用開口部２４の周縁部に配置されたボア用ビード部２７と、水油孔用開口部２５の周縁部に配置された水油孔用ビード部２８と、挿通孔２６の周縁部に配置された挿通孔用ビード部２９とがそれぞれ形成されている。ボア用ビード部２７、水油孔用ビード部２８及び挿通孔用ビード部２９のそれぞれにはシールビードが形成されている。
図２に示すように、ボア用ビード部２７には、シールビードとして金属板２１の平面から下方に向けて突出してボア用開口部２４を環状に囲う第一ボア用ビード３０と、金属板２１のボア用開口部２４側の端部３１を下方に折り返した折り返し部３２とが形成されている。
また、折り返し部３２の内側にボア用開口部２４を環状に囲うリング状部材３３が配置されている。そのリング状部材３３には、シールビードとしてその平面から上方に向けて突出してボア用開口部２４を環状に囲う第二ボア用ビード３４が形成されている。このリング状部材３３は金属板２１の端部３１よりもボア用開口部２４側に配置されて、金属板２１と金属板２３とに挟持されている。
このようなガスケット２０において、金属板２１、金属板２３及びリング状部材３３をマルテンサイト系のステンレス鋼板で構成すると共に、第一ボア用ビード３０の少なくとも一部と第二ボア用ビード３４の少なくとも一部とに、金属板２１の硬度及びリング状部材３３の硬度よりも高い硬度の高硬度部３５を形成している。
マルテンサイト系のステンレス鋼板としては、例えば、ＪＩＳ規格で規定するＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４２０Ｊ１などを例示できる。また、このステンレス鋼板の硬度は、ビッカース硬さ１００ＨＶ以上、２３４ＨＶ以下に設定されている。
金属板２１、金属板２３及びリング状部材３３にビッカース硬さ１００ＨＶ以上、２３４ＨＶ以下のマルテンサイト系のステンレス鋼板を用いることで、より好ましくはビッカース硬さ１５０ＨＶ以上、１９０ＨＶ以下のマルテンサイト系のステンレス鋼板を用いることで、ガスケット２０の全体の硬度が低くなり、ボルト１１の締結力が低い場合の締結力不足の解消に有利となる。
なお、金属板２１、金属板２３及びリング状部材３３の各硬度をそれぞれ別々の硬度としてもよい。また、金属板２２もマルテンサイト系のステンレス鋼板で構成することもできるが、金属板２２は金属板２１及び金属板２３の硬度よりも高い硬度として、バネ材としての特性を有することが好ましい。
高硬度部３５は、ボルト１１によりシリンダヘッド１２及びシリンダブロック１３が締結された際に、第一ボア用ビード３０の周方向における面圧が低い部位と、第二ボア用ビード３４の周方向における面圧が低い部位に形成されている。
なお、高硬度部３５は少なくともボルト１１により締結された場合に最も面圧が掛かる
第一ボア用ビード３０が突出する側の面２１ａ及び第二ボア用ビード３４が突出する側の面３３ａに形成されればよい。但し、高硬度部３５がこの実施形態のように断面視における第一ボア用ビード３０の全域（面２１ａやその反対側の面も含む）や第二ボア用ビード３４の全域に形成されると、よりシール性能の向上には有利となる。
この高硬度部３５の硬度は、ビッカース硬さ２００ＨＶ以上、５００ＨＶ以下が好ましく、ボア用ビード部２７に形成される場合には、ビッカース硬さ２５０ＨＶ以上、３５０ＨＶ以下がより好ましい。高硬度部３５の硬度をステンレス鋼板の硬度以上とすることで、ボア用ビード部２７の低面圧となる部位の硬度が高くなるため、シール性能の向上には有利となる。
上記のガスケット２０によれば、ガスケット２０を構成する部材のうちの少なくとも金属板２１、金属板２３及びリング状部材３３をマルテンサイト系のステンレス鋼板で構成することで、ガスケット２０の全体の硬度を低くしてボルト１１による締結力が低い場合でも締結力不足を回避できる。
また、ガスケット２０のボア用ビード部２７の低面圧となる部位に周囲よりも高硬度化した高硬度部３５を形成することで、このガスケット２０がシリンダヘッド１２とシリンダブロック１３との間に挟持されてボルト１１により締結された際に、低面圧となる部位を補強できる。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記のガスケット２０において、高硬度部３５が、平面視における第一ボア用ビード３０に隣接する部位３６まで拡大して形成されることが望ましい。このように高硬度部３５が、平面視における第一ボア用ビード３０に隣接する部位３６を含むことで、第一ボア用ビード３０の屈曲部位の外側の部位も含むことになり、その屈曲部位でのクラックの発生を回避できる。なお、第二ボア用ビード３４に形成された高硬度部３５についても同様である。
また、図４に示すように、上記のガスケット２０において、高硬度部３５とステンレス鋼板の硬度の低硬度部３７とが第一ボア用ビード３０に沿って第一ボア用ビード３０の周方向に交互に配置されると共に、低硬度部３７が高硬度部３５よりも挿通孔２６に近接して配置されることが望ましい。なお、図示しない第二ボア用ビード３４についても、同様に構成されている。
ボルト１１によりシリンダヘッド１２とシリンダブロック１３とを締結した際に、ガスケット２０の挿通孔２６の近傍には締結応力が集中している。ボア用ビード部２７においては、ボア用開口部２４の中心Ｏと挿通孔２６の中心Ｐとを結ぶボルト軸線Ｌ１に平行な挿通孔２６の接線Ｌ２の間の部位にその締結応力が集中している。従って、第一ボア用ビード３０と第二ボア用ビード３４とには、締結された際に締結応力が集中して高面圧、高シール性能となる部位と、低面圧、低シール性能となる部位とが周方向に交互に存在している。
そこで、低硬度部３７が高面圧、高シール性能となる部位に形成され、高硬度部３５が低面圧、低シール性能となる部位に形成されることによって、ボア用ビード部２７の周方向に剛性の抑揚を設けることができる。これにより、ボア用ビード部２７の周方向のシール性能を均一化して、シール性能を向上できる。
また、図５に示すように、上記のガスケット２０において、水油孔用ビード部２８の少なくとも一部に、ステンレス鋼板の硬度よりも高い硬度の高硬度部３５を形成することが望ましい。
この高硬度部３５は水油孔用ビード部２８のボルト１１の締結力が伝わり難い部位に形成されている。水油孔用ビード部２８のボルト１１の締結力が伝わり難い部位とは、挿通孔２６から遠隔に配置された部位や挿通孔２６との間にボア用開口部２４や水油孔用開口部２５がある部位のことである。
また、この水油孔用ビード部２８に形成された高硬度部３５の硬度は、ビッカース硬さ３００ＨＶ以上、４５０ＨＶ以下が好ましい。特に、平面視で挿通孔２６よりも外側に位置する水油孔用ビード部２８は、ボルト１１の締結力が伝わり難いため、ボア用ビード部２７に形成された高硬度部３５よりもその硬度を硬くすることが好ましい。
このように、ボルト１１の締結力が伝わり難い水油孔用ビード部２８に高硬度部３５を形成することで、オーバーハングが大きくなる、あるいはエンジン１０の運転時に口開きが大きくなりシール性能が確保できない水油孔用ビード部２８の剛性を向上して、シール性能を確保することができる。
次に、ガスケット２０の製造方法について説明する。まず、金属板２１〜金属板２３とリング状部材３３とを形成する。次いで、金属板２１〜金属板２３にボア用開口部２４、水油孔用開口部２５及び挿通孔２６を形成する。次いで、金属板２１にボア用ビード部２７、水油孔用ビード部２８及び挿通孔用ビード部２９を形成すると共に、リング状部材３３に第二ボア用ビード３４を形成する。
次いで、金属板２１の第一ボア用ビード３０の突出した面２１ａ側から第一ボア用ビード３０に向って、及びリング状部材３３の第二ボア用ビード３４の突出した面３３ａ側から第二ボア用ビード３４に向ってレーザーを照射し、図示しない冷却装置により照射部位を冷却する。このレーザーによる焼入れ加工によって高硬度部３５を形成する。また、水油孔用ビード部２８のシールビードにも同様にレーザーを照射し、冷却して高硬度部３５を形成する。なお、高硬度部３５の硬度は、レーザー照射時間及び突出した側の面２１ａからの焼入れ深さ、並びに冷却装置による冷却時間のいずれかを変化させることで調節可能となる。
次いで、リング状部材３３を折り返し部３２の内部に配置するように、折り返し部３２を折り返して、金属板２１〜金属板２３及びリング状部材３３を積層してガスケット２０の製造を完了する。
この製造方法によれば、レーザー焼入れ加工によって、必要な部位にのみ高硬度部３５を容易に且つ短時間で形成できる。また、レーザーの照射時間や焼入れ深さを変化させることで高硬度部３５の硬度を変化させる場合に有利となる。
図６に示すように、高硬度部３５は、レーザー照射時間及び突出した側の面２１ａからの焼入れ深さ、並びに冷却装置による冷却時間の少なくとも一つを変化させて、その硬度が高硬度部３５以外の部位との境界に向って徐々に低くされている。ここでは、焼き入れ深さｄ１が第一ボア用ビード３０の幅方向に向って徐々に浅くなっており、高硬度部３５の硬度が第一ボア用ビード３０の幅方向に向って滑らかに低くなっている。これにより、高硬度部３５の境界部位でのクラックの発生を回避して破損を防止できる。なお、第一ボア用ビード３０の縦断面においても同様に、高硬度部３５以外の部位との境界に向って徐々に低くされていることが望ましい。
図１〜図６に示すガスケット２０によれば、シリンダヘッド１２及びシリンダブロック１３の肉厚を薄くすることに伴って、ボルト１１による締結力が低くなっても、締結力不
足を回避できると共に充分なシール性を確保できるので、エンジン１０の軽量化及び低剛性化に有利となる。これにより、エンジン１０の燃費を向上できる。
なお、上記の実施形態では、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３との間に挟持されるガスケット２０を例にしたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図７に示すように、ガスケット２０を複数枚の金属板２１〜金属板２３及びリング状部材３３を積層させずに、一枚の金属板２１のみで構成してもよい。
また、図８の（ａ）に示すように、吸排気系のマニホールドガスケット４０にも適用できる。このマニホールドガスケット４０は一枚のマルテンサイト系のステンレス鋼板の金属板４１で構成される。金属板４１には、マニホールドに対応させて配置されたマニホールド用開口部４２と、締結用のボルト孔に対応させて貫通させた挿通孔４３とが形成されている。また、マニホールド用開口部４２の周縁部に配置されたマニホールド用ビード部４４と、挿通孔４３の周縁部に配置された挿通孔用ビード部４５とがそれぞれ形成されている。
図８の（ｂ）に示すように、マニホールド用ビード部４４には、シールビードとして金属板４１の平面から上方に向けて突出してマニホールド用開口部４２を環状に囲うマニホールド用ビード４６が形成されている。
このようなマニホールドガスケット４０において、マニホールド用ビード４６の少なくとも一部に、金属板４１の硬度よりも高い硬度の高硬度部３５を形成している。
このマニホールドガスケット４０によれば、前述したガスケット２０と同様に締結力が低くなっても、締結力不足を回避できると共に充分なシール性を確保できる。
また、上記の実施形態では、ガスケット２０の隅に形成された水油孔用ビード部２８に高硬度部３５を形成した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ボア用開口部２４の周囲に形成される水油孔用ビード部２８でもよい。
また、高硬度部３５は、ボア用ビード部２７や水油孔用ビード部２８の全周に渡って形成することもできる。
１０ エンジン
１１ ボルト
１２ シリンダヘッド
１３ シリンダブロック
１５ シリンダボア
１６ 水油孔
１７ ボルト孔
２０ ガスケット
２１、２２、２３ 金属板
２１ａ 面
２４ ボア用開口部
２５ 水油孔用開口部
２６ 挿通孔
２７ ボア用ビード部
２８ 水油孔用ビード部
２９ 挿通孔用ビード部
３０ 第一ボア用ビード
３５ 高硬度部
３７ 低硬度部

Claims (7)

  1. 締結具により締結される二つの部材の間に挟持される一枚の金属板又は二枚以上を積層した金属板で構成され、該二つの部材の少なくとも一方に設けられたシール対象孔に対応させた開口部と、該金属板の平面から該二つの部材の一方に向けて突出して該開口部を環状に囲うシールビードと、該締結具が挿通される挿通孔とを備えたガスケットにおいて、
    前記金属板の少なくとも一枚をマルテンサイト系のステンレス鋼板で構成すると共に、該ステンレス鋼板に形成された前記シールビードの少なくとも一部に、該ステンレス鋼板の硬度よりも高い硬度を有する高硬度部を形成したことを特徴とするガスケット。
  2. 前記締結具により前記二つの部材が締結された際に、前記ステンレス鋼板に形成された前記シールビードの周方向における面圧が低い部位の少なくとも該シールビードが突出する側の面に前記高硬度部を形成した請求項１に記載のガスケット。
  3. 前記高硬度部を平面視における前記シールビードに隣接する部位まで拡大して形成した請求項１又は２に記載のガスケット。
  4. 前記高硬度部と前記ステンレス鋼板の硬度の低硬度部とを前記シールビードの周方向に交互に配置すると共に、前記低硬度部を前記高硬度部よりも前記挿通孔に近接して配置した請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスケット。
  5. 前記高硬度部の硬度が、その高硬度部に隣接する部位との境界に向って徐々に低くなる請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスケット。
  6. 前記二つの部材のうちの一方としてシリンダブロックを、他方としてシリンダヘッドを用いた請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスケット。
  7. 締結具により締結される二つの部材の間に挟持されるガスケットの製造方法であって、
    一枚の金属板又は二枚以上を積層した金属板のうちの少なくとも一枚のマルテンサイト系のステンレス鋼板に、前記二つの部材の少なくとも一方に設けられたシール対象孔に対応させた開口部と、該ステンレス鋼板の平面から前記二つの部材の一方に向けて突出して該開口部を環状に囲うシールビードと、前記締結具が挿通される挿通孔とを形成する工程
    を行った後に、
    前記シールビードの少なくとも一部にレーザーを照射する焼入れ加工を施して、前記ステンレス鋼板の硬度よりも高い硬度の高硬度部を形成する工程を行うことを特徴とするガスケットの製造方法。
JP2014230619A 2014-11-13 2014-11-13 ガスケット及びガスケットの製造方法 Active JP5913533B1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014230619A JP5913533B1 (ja) 2014-11-13 2014-11-13 ガスケット及びガスケットの製造方法
KR1020150045882A KR101675300B1 (ko) 2014-11-13 2015-04-01 개스킷 및 개스킷의 제조방법
US14/712,477 US10125871B2 (en) 2014-11-13 2015-05-14 Gasket
CN201510333974.6A CN105604732B (zh) 2014-11-13 2015-06-16 密封垫以及密封垫的制造方法
DE102015212982.9A DE102015212982B4 (de) 2014-11-13 2015-07-10 Dichtung und Verfahren zum Herstellen der Dichtung
US15/630,487 US10139002B1 (en) 2014-11-13 2017-06-22 Gasket equipped with bead with different hardness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014230619A JP5913533B1 (ja) 2014-11-13 2014-11-13 ガスケット及びガスケットの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5913533B1 true JP5913533B1 (ja) 2016-04-27
JP2016094978A JP2016094978A (ja) 2016-05-26

Family

ID=55808185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014230619A Active JP5913533B1 (ja) 2014-11-13 2014-11-13 ガスケット及びガスケットの製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10125871B2 (ja)
JP (1) JP5913533B1 (ja)
KR (1) KR101675300B1 (ja)
CN (1) CN105604732B (ja)
DE (1) DE102015212982B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019100510A (ja) * 2017-12-07 2019-06-24 株式会社小松製作所 機械部品

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6408659B1 (ja) * 2017-07-18 2018-10-17 石川ガスケット株式会社 ガスケット
CN110360022B (zh) * 2018-04-11 2021-08-13 石川密封垫板有限责任公司 密封垫
US11774187B2 (en) * 2018-04-19 2023-10-03 Kyungdong Navien Co., Ltd. Heat transfer fin of fin-tube type heat exchanger
JP7499057B2 (ja) * 2020-04-16 2024-06-13 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 シリンダアッセンブリ、内燃機関、及びシリンダアッセンブリの製造方法
US11773978B2 (en) * 2021-03-11 2023-10-03 Dana Automotive Systems Group, Llc Wire ring combustion seal for automotive engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027999A (ja) * 1999-05-27 2000-01-25 Kokusan Buhin Kogyo Kk メタルガスケット及びその製造方法
JP2006207640A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Ishikawa Gasket Co Ltd 金属ガスケット
JP2007147052A (ja) * 2005-10-24 2007-06-14 Japan Metal Gasket Co Ltd ガスケット

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582415A (en) * 1993-08-31 1996-12-10 Kokusan Parts Industry Co., Ltd. Metal gasket
JP3642588B2 (ja) * 1994-08-04 2005-04-27 日本ガスケット株式会社 金属製ガスケット
US6257591B1 (en) * 1996-12-16 2001-07-10 Kokusan Parts Industry Co., Ltd. Metal gasket and process for manufacturing the same
DE19708970B4 (de) 1997-03-05 2009-09-24 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Flachdichtung
US5906376A (en) * 1997-04-24 1999-05-25 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Metal gasket with locally heated-treating bead
DE19902394A1 (de) 1999-01-22 2000-08-17 Federal Mogul Sealing Sys Spa Metallische Flachdichtung
JP2001280502A (ja) * 2000-03-29 2001-10-10 Nippon Gasket Co Ltd 単層金属製ガスケット
US7059609B1 (en) * 2000-06-13 2006-06-13 Federal-Mogul World Wide, Inc. Metal gasket with cold formed stopper
JP2003035202A (ja) * 2001-07-19 2003-02-07 Ishikawa Gasket Co Ltd ヘッドガスケット
US7354047B2 (en) * 2002-09-13 2008-04-08 Nichias Corporation Gasket material
DE102005003017B4 (de) * 2004-01-23 2019-10-24 Koichi Hatamura Metalldichtung
US20060192347A1 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 Popielas Frank W Nitrided material for MLS active layers
JP4329910B2 (ja) * 2007-02-22 2009-09-09 石川ガスケット株式会社 シリンダヘッドガスケット
CN201170140Y (zh) * 2008-02-04 2008-12-24 潍柴动力股份有限公司 一种柴油机气缸盖垫片
WO2010007911A1 (ja) * 2008-07-17 2010-01-21 日本ガスケット株式会社 シリンダヘッドガスケット
JP2014230619A (ja) 2013-05-29 2014-12-11 株式会社東芝 Ｘ線撮影システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027999A (ja) * 1999-05-27 2000-01-25 Kokusan Buhin Kogyo Kk メタルガスケット及びその製造方法
JP2006207640A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Ishikawa Gasket Co Ltd 金属ガスケット
JP2007147052A (ja) * 2005-10-24 2007-06-14 Japan Metal Gasket Co Ltd ガスケット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019100510A (ja) * 2017-12-07 2019-06-24 株式会社小松製作所 機械部品
JP7122820B2 (ja) 2017-12-07 2022-08-22 株式会社小松製作所 機械部品

Also Published As

Publication number Publication date
CN105604732A (zh) 2016-05-25
US10125871B2 (en) 2018-11-13
DE102015212982B4 (de) 2020-02-06
US10139002B1 (en) 2018-11-27
KR20160057286A (ko) 2016-05-23
DE102015212982A1 (de) 2016-05-19
JP2016094978A (ja) 2016-05-26
US20160138717A1 (en) 2016-05-19
US20180340613A1 (en) 2018-11-29
CN105604732B (zh) 2018-02-23
KR101675300B1 (ko) 2016-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5913533B1 (ja) ガスケット及びガスケットの製造方法
JP4875356B2 (ja) ガスケット
JP4945568B2 (ja) 金属板の結合構造
KR101702893B1 (ko) 실링 비드와 양각 세공부를 포함하는 평 시일 및 이의 생산 방법
KR100877085B1 (ko) 가스켓
JP5468673B1 (ja) ガスケットとシリンダヘッドガスケット
EP2541031B1 (en) Method for manufacturing metallic gasket for cylinder head, and metallic gasket for cylinder head
JP3946223B2 (ja) 金属ガスケット
KR102066897B1 (ko) 가스켓
JP4914792B2 (ja) 金属製ガスケット
US20100225068A1 (en) Metal laminate gasket
US9243584B2 (en) Cylinder head gasket with compression control features
JP2007247631A (ja) シリンダヘッドガスケット
US20130106065A1 (en) Multi-Layer Inserts for Gaskets
KR100692513B1 (ko) 실린더 헤드 개스킷
CN102108913B (zh) 用于衬垫的具有模制插入件的压缩限制器
JP6369675B2 (ja) ガスケット
JP2017190834A (ja) ガスケット
JP5023102B2 (ja) 金属製ガスケット及びその製造方法
JP2015197171A (ja) シリンダヘッドガスケット
JP6398147B2 (ja) シリンダヘッドガスケット
JP2006161915A (ja) メタルガスケット
JP2010249206A (ja) 金属製ガスケット及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5913533

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250