JPH05340477A - Manufacture of gasket made of metal - Google Patents

Manufacture of gasket made of metal

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JPH05340477A
JPH05340477A JP17153192A JP17153192A JPH05340477A JP H05340477 A JPH05340477 A JP H05340477A JP 17153192 A JP17153192 A JP 17153192A JP 17153192 A JP17153192 A JP 17153192A JP H05340477 A JPH05340477 A JP H05340477A
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elastic metal
metal plate
bead
cylinder bore
plate
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忠良 阿久津
Shun Matsuoka
駿 松岡
Kunitoshi Inoue
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Abstract

PURPOSE:To provide a manufacturing method for a gasket made of a metal which prevents the occurrence of crevices, cracks, and strains by processing and hardening a bent part by bending processing through which beads are formed in a resilient metallic sheet. CONSTITUTION:When bending processing is applied on a resilient metallic sheet 8 along a cylinder bore 9A to form beads 10, bending processing of the beads 10 is effected at temperature within a temperature range in which processing hardening is hard to occur at the re-crystal temperature or less of the material of the resilient metallic sheet 8. This prevents the occurrence of processing hardening to a bent part. Thus, the generation of a residual stress, i.e., a residual strain, is reduced at the bent part of the bead 10, a spring back amount is reduced to a minimum, and crevices are prevented from occurring to improve durability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、多気筒内燃機関にお
いて、シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向取付
面間をシールするため、或いは排気マニホルドの取付フ
ランジ端面と排気吐出口を開口したシリンダヘッド側面
との対向取付面間をシールするために使用される金属製
ガスケットの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine for sealing between opposing mounting surfaces of a cylinder head and a cylinder block, or a side surface of a cylinder head having an exhaust manifold end of a mounting flange and an exhaust outlet. The present invention relates to a method for manufacturing a metal gasket used for sealing between opposing mounting surfaces of and.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの間のような内燃機関の構造部材の対向取付面間を
シールするために金属材料から製作した金属製ガスケッ
トが使用されている。ところで、最近の内燃機関は、高
出力化と共に軽量化が求められ、その一環としてシリン
ダヘッド及びシリンダブロック等を従来の比重の大きい
鋼、鋳物に代えて比重の小さいアルミニウム合金材で製
作する傾向にある。アルミニウム材料は軽量である反
面、剛性が低いので、金属製ガスケットの締め付け時及
び内燃機関の運転時に不都合が生じることがある。即
ち、金属製ガスケットの締付けボルト位置が金属製ガス
ケットの外周部又は比較的に外周部に分散してシリンダ
ボア孔に対してはその周囲に必ずしも均等に分布してい
ないので、これら剛性が低下した構造材料間の対向取付
面を単板の金属製ガスケットを介して締付け用ボルトに
よって締め付けるときに、対向取付面が不整となり易
い。その結果、シリンダボア孔間の部分のような歪みの
大きい個所の対向取付面間に高温高圧の燃焼ガスが侵入
して、対向取付面間に介装されている金属製ガスケット
のビード部を腐食、汚損してシール効果を低下させる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a metal gasket made of a metal material has been used to seal between opposing mounting surfaces of a structural member of an internal combustion engine such as a cylinder head and a cylinder block. By the way, recent internal combustion engines are required to have a high output and a light weight, and as a part thereof, there is a tendency to manufacture a cylinder head, a cylinder block and the like from a conventional steel having a large specific gravity and an aluminum alloy material having a small specific gravity instead of a casting. is there. Although the aluminum material is lightweight, it has low rigidity, which may cause inconvenience when tightening the metal gasket and operating the internal combustion engine. That is, the tightening bolt positions of the metal gasket are dispersed in the outer peripheral portion or the relatively outer peripheral portion of the metal gasket and are not necessarily evenly distributed around the cylinder bore hole, so that the structure in which the rigidity is reduced When the opposing mounting surfaces between the materials are tightened with the tightening bolts through the single-plate metal gasket, the opposing mounting surfaces are likely to become irregular. As a result, high-temperature and high-pressure combustion gas penetrates between the opposing mounting surfaces at locations with large strain, such as between the cylinder bore holes, and corrodes the bead portion of the metal gasket interposed between the opposing mounting surfaces. Stain and reduce the sealing effect.

【0003】更に、これら構造材料の剛性が低下するた
めに、内燃機関の運転時には燃焼サイクルに応じてシリ
ンダブロックに対するシリンダヘッドの相対変位が大き
くなり、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間隔が
増減を繰り返し、また内燃機関の運転と停止と繰り返し
に応じて金属製ガスケットの温度変化が大きく変化する
ので、金属製ガスケットにも繰り返し応力即ちメカニカ
ルストレス及びサーマルストレスが作用する。この負荷
変動応力は、シリンダブロックやシリンダヘッドの剛性
の最も低い部位に大きな値として発生し、その結果、弾
性金属板に形成したビードにへたりが生じたり、亀裂が
発生してシール性能を劣化させることがある。
Further, since the rigidity of these structural materials decreases, the relative displacement of the cylinder head with respect to the cylinder block increases according to the combustion cycle during operation of the internal combustion engine, and the distance between the cylinder head and the cylinder block repeatedly increases and decreases. Also, since the temperature change of the metal gasket greatly changes depending on the operation and stop of the internal combustion engine, repeated stress, that is, mechanical stress and thermal stress also acts on the metal gasket. This load fluctuation stress occurs as a large value in the lowest rigidity part of the cylinder block or cylinder head, and as a result, the bead formed on the elastic metal plate is settled or cracked to deteriorate the sealing performance. There is something to do.

【0004】また、本出願人の出願に係わる特願平3−
214129号に開示した金属製ガスケットは、シリン
ダボア孔の周縁から半径方向外側に隔置して前記シリン
ダボア孔に沿って形成したビードと前記シリンダボア孔
の周囲を前記ビードの凸側で且つ前記ビードより内側に
位置する折返し部とを備えた第1弾性金属板と、該第1
弾性金属板の前記ビードに当接するビードとを備えた第
2弾性金属板とを積層したものである。
Further, Japanese Patent Application No. 3-
The metal gasket disclosed in No. 214129 is a bead formed along the cylinder bore hole and radially outwardly spaced from the peripheral edge of the cylinder bore hole, and the circumference of the cylinder bore hole is on the convex side of the bead and inside the bead. A first elastic metal plate having a folded portion located at
And a second elastic metal plate having a bead that contacts the bead of the elastic metal plate.

【0005】また、本出願人の出願に係わる特願平3−
232449号に開示した金属製ガスケットは、複数個
の互いに整合するシリンダボア孔の外側に沿って互いに
対向する凸部で構成したビードを有する一対の弾性金属
板、及び一対の前記第1弾性金属板の間で一方の前記弾
性金属板に積層され且つ前記シリンダボア孔と整合する
シリンダボア孔の周縁部を前記シリンダボア孔の半径方
向外向きに折り返した後に熱処理した折返し部を有する
中間弾性金属板を有するのである。
[0005] Further, Japanese Patent Application No. 3-
The metal gasket disclosed in No. 232449 has a pair of elastic metal plates having a bead formed of convex portions facing each other along the outside of a plurality of cylinder bore holes aligned with each other, and between the pair of first elastic metal plates. There is provided an intermediate elastic metal plate which is laminated on one of the elastic metal plates and has a folded-back portion which is formed by bending a peripheral portion of the cylinder bore hole aligned with the cylinder bore hole outward in the radial direction of the cylinder bore hole and then heat-treating the bent portion.

【0006】更に、特開平4−95668号公報には、
マニホルド用金属ガスケットが開示されている。該マニ
ホルド用金属ガスケットは、排気マニホルドの取付フラ
ンジ端面と排気吐出口を開口したシリンダヘッド側面と
の間に挟持され、平板又はビード部を有するビード板の
少なくとも2枚以上を非止着状態で積層した金属製薄板
から成り、前記ビード板の板厚tに対するビード部の曲
げアールRの比R/tを7〜15に設定したものであ
り、曲げアールRが 0.5mmの場合を基準としてビード
部に発生する応力及び面圧を解析すると、応力は基準値
よりも低くすることができ、面圧を基準値からの増加を
所定の範囲内に抑えることができるものである。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-95668,
A metal gasket for a manifold is disclosed. The metal gasket for manifold is sandwiched between an end face of a mounting flange of an exhaust manifold and a side face of a cylinder head having an exhaust outlet, and at least two bead plates each having a flat plate or a bead portion are laminated in a non-fixed state. The bead portion is made of a thin metal plate, and the ratio R / t of the bending radius R of the bead portion to the plate thickness t of the bead plate is set to 7 to 15. The bead portion is based on the case where the bending radius R is 0.5 mm. When the stress and the surface pressure generated in the are analyzed, the stress can be made lower than the reference value, and the increase of the surface pressure from the reference value can be suppressed within a predetermined range.

【0007】ところで、弾性金属板を曲げ加工する場合
に冷間加工すると、次のような現象が生じる。冷間加工
した金属を加熱すると、結晶中に生じていた過剰の点欠
陥の消滅や転位の再配列などの変化が起こる。この回復
過程では、金属合金の密度や電気抵抗も変化し、残留応
力は除去されるが、強度の低下は少ない。金属の低温焼
なましは、この回復過程を制御することである。加熱温
度を更に高くすると、再結晶し、冷間加工材の性質はも
との軟化状態に戻ってしまう。再結晶の完了した後、更
に焼なましを続けると、結晶粒がしだいに大きくなって
いき、多結晶材料の機械的性質は結晶粒径によって敏感
に影響される。
By the way, if the elastic metal plate is cold-worked, the following phenomenon occurs. When a cold-worked metal is heated, changes such as disappearance of excessive point defects and rearrangement of dislocations that occur in the crystal occur. In this recovery process, the density and electric resistance of the metal alloy also change and residual stress is removed, but the decrease in strength is small. Low temperature annealing of metals is to control this recovery process. When the heating temperature is further increased, recrystallization occurs and the properties of the cold-worked material return to the original softened state. When the annealing is further continued after the completion of the recrystallization, the crystal grains gradually increase in size, and the mechanical properties of the polycrystalline material are sensitively influenced by the crystal grain size.

【0008】多結晶材料は、圧延とか引抜きとかの冷間
加工を強く行うと、特定の優先方位をとるようになる。
これは、変形集合組織で、このような加工材を高温で焼
なますと、再結晶集合組織を持つことになる。集合組織
は、金属の種類、純度、加工の方法、加工度あるいは焼
なまし条件によってそれぞれ異なっている。特定の結晶
方位をとる結晶粒が優先していると、機械的あるいは物
理的性質に異方性をもたらす。再結晶は速度過程である
から、加熱時間を長くすると、再結晶する温度は低くな
る。通常、再結晶の完了する加熱温度を再結晶温度とし
ている。加工を与える温度、加工度、不純物の量、種類
などにも関係するが、純金属の再結晶温度TR は、絶対
温度で表した金属の融点TM に比例し、TR ≒(0.3
〜0.5)TM で、TR と(0.3〜0.5)TM とは
ほぼ等しい即ちニアリイコールの関係で示される。
[0008] Polycrystalline materials take a specific preferential orientation when strongly subjected to cold working such as rolling or drawing.
This is a deformed texture, and when such a processed material is annealed at a high temperature, it has a recrystallized texture. The texture differs depending on the type of metal, the purity, the method of processing, the degree of processing, or the annealing conditions. When crystal grains having a specific crystal orientation are given priority, anisotropy is brought about in mechanical or physical properties. Since recrystallization is a rate process, the longer the heating time, the lower the recrystallization temperature. Usually, the heating temperature at which recrystallization is completed is the recrystallization temperature. The recrystallization temperature T R of the pure metal is proportional to the melting point T M of the metal expressed in absolute temperature, and T R ≈ (0. Three
In to 0.5) T M, represented by the approximately equal That Niari equal relationship between T R and (0.3~0.5) T M.

【0009】一般に、金属の再結晶については、冷間加
工等で塑性歪を受けた結晶が加熱される時、内部応力が
減少する過程に続いて、歪が残っている元の結晶粒から
内部歪のない新しい結晶の核が発生し、その数を増すと
共に、各々の核は次第に成長して元の結晶粒と置き換わ
っていく現象、再結晶を起こす温度を再結晶温度とい
う。この温度は、金属及び合金の純度又は組成、結晶内
の塑性歪の程度、加熱の時間によって著しい影響を受け
る。また、結晶粒粗大化について、多結晶材を高温に加
熱することにより、結晶粒が大きくなる現象をいう。
Generally, regarding recrystallization of metal, when a crystal that has been plastically strained by cold working or the like is heated, the internal stress is reduced from the original crystal grains following the process of reducing the internal stress. A new crystal nucleus without strain is generated, and as the number increases, each nucleus gradually grows and replaces the original crystal grain. The recrystallization temperature is the temperature at which recrystallization occurs. This temperature is significantly affected by the purity or composition of metals and alloys, the degree of plastic strain within the crystal, and the time of heating. Further, regarding the crystal grain coarsening, it means a phenomenon in which the crystal grain becomes large by heating the polycrystalline material to a high temperature.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金属製ガスケットについては、ビードの成形加工を金型
を使用して該金型の上下に負荷をかけ、弾性金属板のス
プリングバックを少なくするため、弾性金属板に対する
加圧保持時間を与えて加工している。そのため、弾性金
属板に対するビードの成形加工の加工時間が長くなり、
生産性の低下或いはコストアップの要因になっている。
また、弾性金属板に発生するスプリングバック量は、材
料の硬さのばらつきにより変化するため、弾性金属板に
形成するビードの形状にばらつきが発生する。弾性金属
板に形成するビードの形状のばらつきはシール性能を低
下させる。そこで、弾性金属板に発生するスプリングバ
ックを考慮した金型を作製する必要があり、コスト高に
なる要因となる。
However, in the conventional metal gasket, in order to reduce the spring back of the elastic metal plate, the bead is formed and the load is applied to the upper and lower sides of the mold by using the mold. , The elastic metal plate is pressed and held for processing. Therefore, the processing time of the bead forming process for the elastic metal plate becomes long,
This is a factor of reduced productivity or increased cost.
In addition, the amount of springback generated in the elastic metal plate changes due to variations in the hardness of the material, so the shapes of the beads formed on the elastic metal plate also vary. The variation in the shape of the beads formed on the elastic metal plate reduces the sealing performance. Therefore, it is necessary to manufacture a mold in consideration of springback generated in the elastic metal plate, which causes a cost increase.

【0011】また、硬い材料から成る弾性金属板にビー
ド成形加工する場合に、ビード形成の加工度の高い部分
に残留歪或いは残留応力が発生する。弾性金属板に発生
している残留応力は、金属製ガスケットの長時間の使用
で、へたり、亀裂等が発生し、金属製ガスケットの耐久
性に悪影響を及ぼす。
Further, when a bead is formed on an elastic metal plate made of a hard material, residual strain or residual stress is generated in a portion having a high degree of bead formation. The residual stress generated in the elastic metal plate causes fatigue, cracks, and the like when the metal gasket is used for a long time, which adversely affects the durability of the metal gasket.

【0012】また、上記の金属製ガスケットは、基本的
に完成シリンダボア孔又はガス流通孔に沿って凸部とな
るビードを有する弾性金属板であるが、このような弾性
金属板は、ビードの加工時において厳しい応力変化を受
けるので、ビード形成部分に加工硬化等が発生し、該ビ
ード形成部分に亀裂や割れ等の損傷を生じたり、或いは
熱処理を施すとはいえ対向取付面間に締め付け後には燃
焼サイクルに応じた繰り返し応力に長時間晒されること
になり、シリンダボア孔或いはガス流通孔に沿って形成
されたビード形成部分に亀裂、割れ等の損傷が生じ易く
なっている。
Further, the above-mentioned metal gasket is basically an elastic metal plate having a bead that becomes a convex portion along the completed cylinder bore hole or the gas flow hole. Such an elastic metal plate is used for processing the bead. Since it undergoes severe stress changes at times, work hardening etc. occurs in the bead forming part and damage such as cracks and cracks occurs in the bead forming part, or even though heat treatment is applied, after tightening between the opposing mounting surfaces Since it is exposed to repeated stress corresponding to the combustion cycle for a long time, damage such as cracks and cracks is likely to occur in the bead forming portion formed along the cylinder bore hole or the gas flow hole.

【0013】加工マルテンサイトの発生メカニズムにつ
いては、準安定オーステナイト系ステンレス鋼であるS
US301、SUS304の鋼種は加工中即ち塑性加工
中に、マルテンサイトを析出する相変態を起こす。これ
らの材料は、Ms点よりも上の温度で加工を受けた場合
に上記マルテンサイトを析出する。この目安になるのが
Md30点である。これは30%の歪を受けた時に、マ
ルテンサイトが50%析出する温度を示しており、Ms
点よりもMd30点の方が高温側に存在する。従って、
Md30点からMs点の間ではマルテンサイトが析出す
る。Md30点は化学成分に係数をかけた数式から簡易
的にもとまり、SUS301,304を比較した場合、
SUS301の方がSUS304に比べてMd30点が
高く、マルテンサイトがでやすい鋼種となっている。言
い換えれば、SUS301の方がSUS304に比べて
加工硬化し易いことを示している。マルテンサイト変態
は、一種の剪断変形によって起こるので、外部から与え
られる剪断応力によって力学的駆動力が働くために変態
が助長されるためと考えられる。
Regarding the mechanism of generation of processed martensite, S which is a metastable austenitic stainless steel.
The steel types of US301 and SUS304 cause a phase transformation that precipitates martensite during processing, that is, during plastic working. These materials precipitate the martensite when subjected to processing at temperatures above the Ms point. The guideline for this is Md of 30 points. This indicates the temperature at which 50% of martensite precipitates when subjected to a strain of 30%.
The Md30 point is on the higher temperature side than the point. Therefore,
Martensite precipitates between the Md point 30 and the Ms point. The Md30 point is simply obtained from a mathematical formula by multiplying a chemical component by a coefficient, and when SUS301 and 304 are compared,
SUS301 has a higher Md30 point than SUS304 and is a steel type that is more prone to martensite. In other words, it indicates that SUS301 is easier to work and harden than SUS304. The martensitic transformation is caused by a kind of shear deformation, and it is considered that the transformation is promoted because a mechanical driving force works due to external shear stress.

【0014】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、弾性金属板の曲げ加工でビードを
形成する場合に、弾性金属板の材質、材料の加工履歴に
より決定した温度範囲の温間にし、弾性金属板にビード
の曲げ加工を行うことにより、前記弾性金属板のビード
形成部分に亀裂、割れ、歪等が生じることを防止し、弾
性金属板の板厚、硬さ及び伸び特性上の材料に関する制
約を緩和し、ビード形成部分に亀裂、割れ、歪等の発生
を防止し、安定したシール性を確保し、品質良く且つ安
価で、強度を向上させた信頼性の高い金属製ガスケット
の製造方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and when a bead is formed by bending an elastic metal plate, the temperature range determined by the material of the elastic metal plate and the processing history of the material. While warming, by performing a bead bending process on the elastic metal plate, to prevent cracks, cracks, strain, etc. from occurring in the bead forming portion of the elastic metal plate, and the plate thickness, hardness and hardness of the elastic metal plate. Relaxing restrictions on materials on elongation characteristics, preventing the occurrence of cracks, cracks, strains, etc. at the bead forming part, ensuring stable sealing properties, high quality and low cost, improved strength and high reliability A method of manufacturing a metal gasket is provided.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ちこ
の発明は、複数個のシリンダボア孔、該シリンダボア孔
の周囲に沿って凸部と凹部で構成したビードを有する弾
性金属板を作製する金属製ガスケットの製造方法におい
て、前記弾性金属板のシリンダボア孔の周囲部分に前記
ビードを形成する曲げ加工を前記弾性金属板の材料の再
結晶温度以下で加工硬化が発生し難い温度範囲の温間で
行うことを特徴とする金属製ガスケットの製造方法に関
する。ここでいう「温間」とは、熱間と冷間との間の中
間の温度であり、再結晶温度以下で且つ常温以上を意味
するものである。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the present invention provides a method of manufacturing a metal gasket, which comprises manufacturing an elastic metal plate having a plurality of cylinder bore holes and a bead formed of a convex portion and a concave portion along the circumference of the cylinder bore holes, wherein the cylinder bore hole of the elastic metal plate is The method for producing a metal gasket is characterized in that the bending process for forming the bead in the peripheral portion is performed at a temperature within a temperature range in which work hardening is less likely to occur at a recrystallization temperature of the material of the elastic metal plate or less. The term "warm" as used herein means an intermediate temperature between hot and cold and means a temperature not higher than the recrystallization temperature and not lower than room temperature.

【0016】また、この金属製ガスケットの製造方法に
おいて、前記弾性金属板の前記シリンダボア孔に整合す
るシリンダボア孔、該シリンダボア孔に沿って折り曲げ
部を折り曲げ加工した折返し部及び該折返し部の外側に
沿って前記折返し部側に突出するビードを有する別の弾
性金属板を、前記弾性金属板に前記各ビードの凸部同士
が当接する状態に積層したものである。
Further, in this method of manufacturing a metal gasket, a cylinder bore hole which is aligned with the cylinder bore hole of the elastic metal plate, a bent portion formed by bending a bent portion along the cylinder bore hole, and an outer side of the bent portion. And another elastic metal plate having a bead protruding toward the folded-back portion is laminated on the elastic metal plate so that the convex portions of the beads are in contact with each other.

【0017】また、この金属製ガスケットの製造方法に
おいて、前記弾性金属板と前記別の弾性金属板との間に
中間板を介在させたものである。
Further, in this method for manufacturing a metal gasket, an intermediate plate is interposed between the elastic metal plate and the another elastic metal plate.

【0018】また、この金属製ガスケットの製造方法に
おいて、前記中間板はシリンダボア孔に沿って折り曲げ
部を折り曲げ加工した折返し部を形成した第1中間板と
該折返し部から離れる方向に向かって前記折返し部の第
1中間板の板厚以下の段差を形成した第2中間板から構
成したものである。
Further, in this method for manufacturing a metal gasket, the intermediate plate is a first intermediate plate having a folded portion formed by bending a bent portion along a cylinder bore hole, and the folded back portion in a direction away from the folded portion. The second intermediate plate is formed with a step having a thickness equal to or less than the thickness of the first intermediate plate of the section.

【0019】また、この金属製ガスケットの製造方法に
おいて、前記弾性金属板に整合するシリンダボア孔と該
シリンダボア孔に沿って形成したビードを備えた他の弾
性金属板を、前記弾性金属板の前記ビードの前記凹部に
前記他の弾性金属板の前記ビードの凸部が接触する状態
に配置したものである。
Further, in this method for manufacturing a metal gasket, another elastic metal plate having a cylinder bore hole aligned with the elastic metal plate and a bead formed along the cylinder bore hole may be used. The convex portion of the bead of the other elastic metal plate is arranged in contact with the concave portion of the above.

【0020】或いは、この発明は、ガス流入口を開口し
た排気マニホルドとガス流出口を開口したシリンダヘッ
ドとの間に挟持され、ガス流通口及びビードを形成した
弾性金属板の少なくとも2枚以上を積層した金属製ガス
ケットの製造方法において、前記弾性金属板の前記ガス
流通孔の周囲部分に前記ビードを形成する曲げ加工を前
記弾性金属板の材料の再結晶温度以下で加工硬化が発生
し難い温度範囲の温間で行うことを特徴とする金属製ガ
スケットの製造方法に関する。
Alternatively, according to the present invention, at least two elastic metal plates sandwiched between an exhaust manifold having a gas inlet opening and a cylinder head having a gas outlet opening to form a gas passage opening and a bead are provided. In the method for manufacturing a laminated metal gasket, a temperature at which work hardening is less likely to occur at a bending process for forming the bead in the peripheral portion of the gas flow hole of the elastic metal plate at a recrystallization temperature of the material of the elastic metal plate or less. The present invention relates to a method for producing a metal gasket, which is performed at a temperature within the range.

【0021】[0021]

【作用】この発明による金属製ガスケットの製造方法
は、以上のように構成されており、次のように作用す
る。即ち、この金属製ガスケットの製造方法は、弾性金
属板に形成したシリンダボア孔或いはガス流通口に沿っ
て形成するビードの曲げ加工を、前記弾性金属板の材料
の再結晶温度以下で加工硬化が発生し難い温度範囲の温
間で行うので、亀裂、割れ、歪等を発生させることな
く、容易にビード加工を行うことができる。従って、弾
性金属板自体が温間状態を維持してプレス加工されるた
め、加工後に従来発生していたようなスプリングバッ
ク、残留応力を極力低減することができ、しかも材料の
強度に悪影響を及ぼすことがない。
The method of manufacturing a metal gasket according to the present invention is constructed as described above and operates as follows. That is, in the method for manufacturing the metal gasket, the bead bending formed along the cylinder bore hole or the gas flow port formed in the elastic metal plate causes work hardening at the recrystallization temperature of the material of the elastic metal plate or less. Since it is performed in a warm temperature range that is difficult to perform, beading can be easily performed without causing cracks, cracks, strains, and the like. Therefore, since the elastic metal plate itself is pressed while maintaining a warm state, it is possible to reduce the springback and residual stress that have been conventionally generated after the processing as much as possible, and also adversely affect the strength of the material. Never.

【0022】また、弾性金属板は温間状態でビード加工
されるので、ビード加工では当然小さな押圧力でビード
加工ができ、プレス後の変形量が少ないことから、ビー
ド形状を高精度に形成することができる。更に、弾性金
属板のビード加工で残留歪が少なくなることにより、長
時間の使用に対してヘタリ量が少なく、高いシール性能
を維持することができる。
Further, since the elastic metal plate is beaded in a warm state, the beading can be performed with a small pressing force, and the amount of deformation after pressing is small, so that the bead shape is formed with high accuracy. be able to. Furthermore, since the residual strain is reduced by beading the elastic metal plate, the amount of settling is small even after long-term use, and high sealing performance can be maintained.

【0023】この製造方法で作製した金属製ガスケット
は、シリンダボア孔或いはガス流通口の開口部周囲に沿
ってビードが良好に形成されるので、この金属製ガスケ
ットが締め付け押圧された場合に、ビードの機能によっ
て金属製ガスケットの押圧状態で環状シール部を形成
し、シール性を向上させることができる。
In the metal gasket manufactured by this manufacturing method, the beads are well formed along the periphery of the opening of the cylinder bore hole or the gas flow port. Therefore, when the metal gasket is tightened and pressed, the bead Depending on the function, an annular seal portion can be formed in the pressed state of the metal gasket to improve the sealing property.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による金属
製ガスケットの製造方法の一実施例を説明する。図1は
この発明による金属製ガスケットの製造方法で作製した
金属製ガスケットの一実施例を示す平面図、図2は図1
のシリンダボア孔間の領域における金属製ガスケットの
拡大図、図3はこの発明による製造方法で作製した弾性
金属板の一実施例を説明する断面図、図4はこの発明に
よる製造方法で作製した弾性金属板のビードの凸部を当
接させた別の実施例を説明する断面図、図5は図1の線
A−Aにおける断面図、及び図6は図1の線B−Bにお
ける断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a plan view showing an embodiment of a metal gasket manufactured by the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention, and FIG.
3 is an enlarged view of the metal gasket in the region between the cylinder bore holes of FIG. 3, FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the elastic metal plate manufactured by the manufacturing method according to the present invention, and FIG. 4 is an elastic metal manufactured by the manufacturing method according to the present invention. Sectional drawing explaining another Example which abutted the convex part of the bead of a metal plate, FIG. 5 is sectional drawing in the line AA of FIG. 1, and FIG. 6 is sectional drawing in the line BB of FIG. Is.

【0025】この発明による金属製ガスケットの製造方
法は、図3及び図4に示すような弾性金属板8に対して
ビード10を形成するのに特徴を有するものであり、複
数個のシリンダボア孔9A,9B(以下、符号9で示
す)を有する弾性金属板8に該シリンダボア孔9の周囲
に沿って凸部と凹部で構成したビード10をビード加工
即ち曲げ加工して弾性金属板8を作製するものであり、
特に、弾性金属板8にシリンダボア孔9の周囲部分にビ
ード10を形成する曲げ加工を、弾性金属板8の材料の
再結晶温度以下で加工硬化が発生し難い温度範囲の温間
で行うことを特徴とするものである。
The method of manufacturing a metal gasket according to the present invention is characterized in that the bead 10 is formed on the elastic metal plate 8 as shown in FIGS. 3 and 4, and a plurality of cylinder bore holes 9A are formed. , 9B (hereinafter referred to as reference numeral 9), a bead 10 formed of a convex portion and a concave portion along the circumference of the cylinder bore hole 9 is beaded or bent to produce the elastic metallic plate 8. Is something
Particularly, the bending process for forming the bead 10 on the peripheral portion of the cylinder bore hole 9 on the elastic metal plate 8 is performed at a temperature within a temperature range in which work hardening is less likely to occur below the recrystallization temperature of the material of the elastic metal plate 8. It is a feature.

【0026】この金属製ガスケットの製造方法におい
て、温間加工とは、弾性金属板8の再結晶温度以下で加
工硬化が起き難い温度範囲で加工を行うことであり、こ
の温間加工では、曲げ加工される弾性金属板8がその温
度に達していることが必要であり、曲げ加工が終わって
からその温度になっても意味がないものである。従っ
て、弾性金属板8を温間加工するためには、例えば、金
型で曲げ加工を行う場合には、金型で弾性金属板8を挟
み込み、金型及び弾性金属板を加熱して弾性金属板8の
温度が温間の温度範囲まで上昇してから、弾性金属板8
のビード10の曲げ加工を行う必要がある。
In this method of manufacturing a metal gasket, warm working means working in a temperature range in which work hardening is less likely to occur below the recrystallization temperature of the elastic metal plate 8. In this warm working, bending is performed. It is necessary that the elastic metal plate 8 to be processed reaches that temperature, and it does not make sense to reach that temperature after the bending process is completed. Therefore, in order to warm work the elastic metal plate 8, for example, when bending is performed with a mold, the elastic metal plate 8 is sandwiched between the molds, and the mold and the elastic metal plate are heated to heat the elastic metal plate. After the temperature of the plate 8 rises to a warm temperature range, the elastic metal plate 8
It is necessary to bend the beads 10.

【0027】この金属製ガスケットの製造方法について
は、弾性金属板8を適切な温度範囲の温間で曲げ加工す
ることによって弾性金属板8が加工硬化することがな
く、折り曲げ加工が容易に行え、しかも、比較的に硬い
材料でも曲げ加工ができ、亀裂、割れ、クラック、歪等
の発生がなく、耐久性に富む金属製ガスケットを作製す
ることができる。
In the method of manufacturing the metal gasket, the elastic metal plate 8 is bent at a warm temperature within an appropriate temperature range so that the elastic metal plate 8 is not work-hardened and can be easily bent. In addition, even a relatively hard material can be bent, and a metal gasket having excellent durability can be produced without causing cracks, breaks, cracks, distortions, and the like.

【0028】金属製ガスケットにおける弾性金属板8の
材料としては、曲げ加工を行う場合には、比較的に硬度
の高い材料、硬さHv300以上の材料に効果的であ
り、例えば、マルテンサイトを析出して硬化する材料と
しては、冷間圧延ステンレス鋼板ではオーステナイト系
の材料のうちで、SUS301、SUS304等であ
る。また、インコネル718、インコネル625、ヘロ
ンズアロイ214等にも適用できが、これらの材料はマ
ルテンサイトは析出しないものである。
As the material of the elastic metal plate 8 in the metal gasket, when bending is performed, a material having a relatively high hardness and a material having a hardness of Hv300 or more are effective. For example, martensite is precipitated. As a material that is hardened by hardening, among cold-rolled stainless steel sheets, SUS301, SUS304 and the like among austenitic materials. Further, it can be applied to Inconel 718, Inconel 625, Herons alloy 214, etc., but these materials do not precipitate martensite.

【0029】この金属製ガスケットの製造方法では、曲
げ加工を行う時の温間の温度範囲のベースとしては、温
間加工温度域の下限温度を材料のマルテンサイト析出が
発生する高温点より50℃程度の高い温度域(Md +5
0℃)に設定し、上限温度は材料の組織、強度に影響を
与えない温度域の上限温度より10%程度の低い温度域
に設定することが好ましい。
In this method for manufacturing a metal gasket, the lower limit temperature of the warm working temperature range is set to 50 ° C. from the high temperature point where the martensite precipitation of the material occurs, as the base of the warm temperature range during bending. High temperature range (M d +5
It is preferable that the temperature is set to 0 ° C.) and the upper limit temperature is set to a temperature range that is about 10% lower than the upper limit temperature of the temperature range that does not affect the structure and strength of the material.

【0030】例えば、SUS301は、硬度がHv30
0〜500材であり、加工温度範囲が100〜200℃
である。SUS304は、硬度がHv300〜450材
であり、加工温度範囲が100〜200℃である。ま
た、SUS631は、硬度がHv300〜500材であ
り、加工温度範囲が100〜260℃である。また、イ
ンコネル718及びインコネル625は、硬度がHv3
00〜450材であり、加工温度範囲が100〜600
℃である。更に、ヘロンズアロイ214は、硬度がHv
300〜450材であり、加工温度範囲が100〜70
0℃である。
For example, SUS301 has a hardness of Hv30.
0-500 materials, processing temperature range 100-200 ℃
Is. SUS304 has a hardness of Hv300 to 450 and a processing temperature range of 100 to 200 ° C. Further, SUS631 has a hardness of Hv300 to 500 and a processing temperature range of 100 to 260 ° C. The hardness of Inconel 718 and Inconel 625 is Hv3.
00-450 material, processing temperature range is 100-600
℃. Furthermore, Herons Alloy 214 has a hardness of Hv.
300-450 materials, processing temperature range is 100-70
It is 0 ° C.

【0031】図1及び図5に示す金属製ガスケットは、
単板の第1弾性金属板と第2弾性金属板とから成り、例
えば、六気筒エンジンにおけるシリンダヘッドとシリン
ダブロックとの対向取付面をシールするために使用され
る。例えば、シリンダブロック側に位置する第1弾性金
属板を下ビード板1とし、シリンダヘッド側に位置する
第2弾性金属板を上ビード板8として説明するが、各弾
性金属板は該配置に限定されるものではなく、逆の配置
もできるものである。
The metal gaskets shown in FIGS. 1 and 5 are
The first elastic metal plate and the second elastic metal plate are single plates, and are used, for example, to seal opposing mounting surfaces of a cylinder head and a cylinder block in a six-cylinder engine. For example, the first elastic metal plate located on the cylinder block side will be described as the lower bead plate 1, and the second elastic metal plate located on the cylinder head side will be described as the upper bead plate 8. However, each elastic metal plate is limited to this arrangement. However, the reverse arrangement is also possible.

【0032】この金属製ガスケットにおける弾性金属板
1及び弾性金属板8には、多気筒、即ち、シリンダブロ
ックに形成されたシリンダボアに対応してシリンダボア
孔2A,2B,2C・・及び9A,9B,9C・・が形
成されている(シリンダボア孔は符号2,9で総称)。
シリンダボア孔2と9とは同じ位置に同じ大きさで形成
されている。更に、弾性金属板1及び弾性金属板8に
は、冷却水を通す水穴3、オイルを通すオイル穴やオイ
ル戻り穴、ノック孔、リベット穴等がそれぞれ複数個穿
設されている。
The elastic metal plate 1 and the elastic metal plate 8 in this metal gasket are provided with cylinder bore holes 2A, 2B, 2C ... and 9A, 9B, corresponding to the cylinder bores formed in the multi-cylinder, that is, the cylinder block. 9C are formed (the cylinder bore holes are collectively referred to by reference numerals 2 and 9).
The cylinder bore holes 2 and 9 are formed at the same position and with the same size. Further, the elastic metal plate 1 and the elastic metal plate 8 are respectively provided with a plurality of water holes 3 for passing cooling water, oil holes for passing oil, oil return holes, knock holes, rivet holes and the like.

【0033】図示の例では、シリンダボア孔の直径は8
5mmであり、シリンダボア孔間の最小距離は6mm程
度である。弾性金属板1及び弾性金属板8の厚さtは
0.12mmであるが、0.1mm〜0.20mmの範
囲内の値であれば好ましい。また、図示していないが、
金属製ガスケットの表裏両面、即ち弾性金属板1の折返
し部内部を除く全ての面と弾性金属板8の全面とに対し
て、耐熱性及び耐油性を有するゴム(例えば、フッ素ゴ
ム)、樹脂等の非金属材料で、厚さが、例えば、10μ
〜50μ程度(好ましくは25μ)のコーティングを施
すことによって、シリンダヘッド及びシリンダブロック
に対して金属対金属の接触状態を回避し、ガスケットと
しての耐腐食性や耐久性及び強度を確保することができ
る。また、金属製ガスケットの機械加工面に凹凸が存在
していても、上記非金属材料が凹凸をカバーして充分な
シール機能を果たすことができる。
In the illustrated example, the diameter of the cylinder bore is 8
It is 5 mm, and the minimum distance between the cylinder bore holes is about 6 mm. The thickness t of the elastic metal plate 1 and the elastic metal plate 8 is 0.12 mm, but it is preferable that the thickness t is a value within the range of 0.1 mm to 0.20 mm. Also, although not shown,
Rubber (for example, fluororubber), resin, etc. having heat resistance and oil resistance to both front and back surfaces of the metal gasket, that is, all surfaces of the elastic metal plate 1 excluding the inside of the folded portion and the entire surface of the elastic metal plate 8. Non-metallic material with a thickness of, for example, 10μ
By applying a coating of approximately 50 μm (preferably 25 μm), it is possible to avoid the metal-to-metal contact state with the cylinder head and the cylinder block, and to secure the corrosion resistance, durability and strength as a gasket. .. Further, even if the machined surface of the metal gasket has irregularities, the non-metallic material can cover the irregularities and perform a sufficient sealing function.

【0034】図5には、それぞれ隣接するシリンダボア
孔2A,2B及び9A,9Bの境界部分を、そのシリン
ダボア孔2A,2B及び9A,9Bの中心を結ぶ線で切
断した金属製ガスケットの断面、即ち、シリンダボア孔
2及び9間での断面が示されているが、他の隣接するシ
リンダボア孔2及び9の境界部分においても同様の断面
構造をしているのは勿論である。また、図6において、
シリンダボア孔2A及び9Aと金属製ガスケットの端部
即ち縁部分とを結ぶ線で切断した金属製ガスケットの断
面が示されているが、反対位置にあるシリンダボア孔2
B及び9Bについても縁部分との間で同様の断面構造を
有し、また、これらに限らずシリンダボア孔2及び9間
以外のシリンダボア孔2及び9の回りでも同様の断面構
造を有しているのは勿論である。
FIG. 5 is a cross section of a metal gasket obtained by cutting the boundary between adjacent cylinder bore holes 2A, 2B and 9A, 9B by a line connecting the centers of the cylinder bore holes 2A, 2B and 9A, 9B. , A cross section between the cylinder bore holes 2 and 9 is shown, but it goes without saying that a similar cross-sectional structure is also provided at the boundary portion between the other adjacent cylinder bore holes 2 and 9. In addition, in FIG.
The cross section of the metal gasket cut along the line connecting the cylinder bore holes 2A and 9A and the end or edge of the metal gasket is shown, but the cylinder bore hole 2 at the opposite position is shown.
B and 9B also have the same cross-sectional structure with the edge portion, and are not limited to these and also have the similar cross-sectional structure around the cylinder bore holes 2 and 9 other than between the cylinder bore holes 2 and 9. Of course.

【0035】これらの図面から理解されるように、金属
製ガスケットの弾性金属板1のシリンダボア孔2の近傍
周囲部分をシリンダボア孔2と同心に且つ環状に取り巻
く断面山形のビード4が形成されている(符号4はビー
ドの総称)。図示の例では、隣接するシリンダボア孔2
間の距離L1 は、例えば、約6.00mmである。シリ
ンダボア孔2Aの周囲のビード4と、隣接するシリンダ
ボア孔2Bの周囲のビード4とは、シリンダボア孔2
A,2Bの接近部分において重なっている。即ち、ビー
ド4はシリンダボア孔間の領域で会合して一本のビード
となっている。しかしながら、隣接するビード4同士を
重ねることなく、わずかの間隙をおいて互いに配置して
もよい。ビード4の半径方向で見た幅L2 は約2.5m
mを有し、その中心領域である幅1.0mmの領域は凸
部頂部が実質的に平坦に形成されている。ビード4の高
さは0.27mmである。また、弾性金属板1に形成し
たシリンダボア孔2の周縁には、ビード4の凸側で且つ
ビード4の半径方向内側においてビード4と重なること
のないように折返し部5A,5Bが形成されている(符
号5は折返し部の総称)。折返し部5の幅L4 は、例え
ば、約1.2mmである。
As can be seen from these drawings, a bead 4 having a chevron cross section is formed so as to surround a peripheral portion of the elastic metal plate 1 of the metal gasket in the vicinity of the cylinder bore hole 2 concentrically with the cylinder bore hole 2 and in an annular shape. (Numeral 4 is a general term for beads). In the illustrated example, the adjacent cylinder bore holes 2
The distance L 1 therebetween is, for example, about 6.00 mm. The bead 4 around the cylinder bore hole 2A and the bead 4 around the adjacent cylinder bore hole 2B are the cylinder bore hole 2
They overlap at the approaching points of A and 2B. That is, the beads 4 meet in the area between the cylinder bores to form one bead. However, the beads 4 adjacent to each other may be arranged with a slight gap therebetween without overlapping each other. The width L 2 of the bead 4 when viewed in the radial direction is about 2.5 m.
In a region having a width of 1.0 mm and having a width of 1.0 mm, which is the center region, the tops of the convex portions are formed substantially flat. The height of the bead 4 is 0.27 mm. In addition, folded portions 5A and 5B are formed on the peripheral edge of the cylinder bore hole 2 formed in the elastic metal plate 1 so as not to overlap the bead 4 on the convex side of the bead 4 and on the radially inner side of the bead 4. (Reference numeral 5 is a general term for the folded portion). The width L 4 of the folded-back portion 5 is, for example, about 1.2 mm.

【0036】弾性金属板1に形成された折返し部5の厚
さを調節するため、折返し部5に所定の圧縮力を付与し
て予め設定された厚さ2t1 (=2t−α)に成形す
る。そして、シリンダボア孔2間を除くシリンダボア孔
回りにおいては、αよりも大きな値であるβだけ板厚を
減少している2t2 (=2t−β)。即ち、シリンダヘ
ッドはシリンダブロックに比べて剛性が低く、多気筒エ
ンジンにおいては、隣接するシリンダボア孔2間の部分
が内燃機関の爆発行程及び膨張行程の燃焼サイクルにお
ける負荷変動により最も大きな歪みを生じ易いところで
ある。従って、この部分が金属製ガスケットによるシー
ル機能が最も低下し易いところであるので、折返し部5
の構造を、図5に示すようなシリンダボア孔2間に位置
する部分の厚さ2t1 が、図6に示すようなシリンダボ
ア孔2間以外の部分の厚さ2t2 (但し、α<β)より
も厚い形状になるような構造としている。
In order to adjust the thickness of the folded-back portion 5 formed on the elastic metal plate 1, a predetermined compressive force is applied to the folded-back portion 5 to form the preset thickness 2t 1 (= 2t-α). To do. Then, around the cylinder bore holes except between the cylinder bore holes 2, the plate thickness is reduced by β, which is a value larger than α, 2t 2 (= 2t−β). That is, the cylinder head has a lower rigidity than the cylinder block, and in a multi-cylinder engine, a portion between adjacent cylinder bores 2 is likely to be most distorted due to load fluctuations in the combustion cycle of the internal combustion engine during the explosion stroke and expansion stroke. By the way. Therefore, since the sealing function of the metal gasket is most likely to deteriorate in this portion, the folded portion 5
5, the thickness 2t 1 of the portion located between the cylinder bore holes 2 as shown in FIG. 5 is the thickness 2t 2 of the portion other than between the cylinder bore holes 2 as shown in FIG. 6 (where α <β) The structure is such that the shape is thicker than that.

【0037】この金属製ガスケットにおいて、弾性金属
板1は、弾性金属板8のシリンダボア孔9に整合するシ
リンダボア孔2、該シリンダボア孔2に沿って折り曲げ
部を折り曲げ加工した折返し部5及び該折返し部5の外
側に沿って折返し部5側に突出するビード4を有してい
る。図5に示す弾性金属板1と弾性金属板8とは、各ビ
ード4,10の凸部同士が当接する状態に積層されてい
る。
In this metal gasket, the elastic metal plate 1 includes a cylinder bore hole 2 aligned with the cylinder bore hole 9 of the elastic metal plate 8, a bent portion 5 formed by bending a bent portion along the cylinder bore hole 2, and the bent portion. It has a bead 4 which projects along the outside of 5 toward the folded-back portion 5. The elastic metal plate 1 and the elastic metal plate 8 shown in FIG. 5 are laminated so that the convex portions of the beads 4 and 10 are in contact with each other.

【0038】この発明による金属製ガスケットの製造方
法で作製した別の金属製ガスケットを、図7に示してい
る。この実施例における部品について、図6に示す実施
例の部品と同一の部品には同一の符号を付し、重複する
説明は省略する。この金属製ガスケットでは、弾性金属
板1と別の弾性金属板8との間に中間板6,16を介在
させたものであり、中間板6,16はシリンダボア孔2
に沿って折り曲げ部を折り曲げ加工した折返し部5を形
成した第1中間板16と該折返し部5Aから離れる方向
に向かって折返し部5Aの第1中間板16の板厚以下の
段差7を形成した第2中間板6から構成したものであ
る。この金属製ガスケットにおいて、調整板である第1
中間板16は、ビード部を備えていないので、折返し部
5Aは第2中間板6に隙間なく積層している。従って、
弾性金属板8と第1中間板16の折返し部5Aとの間に
は隙間Sが形成されている。
Another metal gasket manufactured by the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention is shown in FIG. With regard to the parts in this embodiment, the same parts as those of the embodiment shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. In this metal gasket, intermediate plates 6 and 16 are interposed between an elastic metal plate 1 and another elastic metal plate 8, and the intermediate plates 6 and 16 are the cylinder bore holes 2
A first intermediate plate 16 having a folded-back portion 5 formed by bending the bent portion along the direction and a step 7 having a thickness equal to or less than the plate thickness of the first intermediate plate 16 of the folded-back portion 5A are formed in a direction away from the folded-back portion 5A. It is composed of the second intermediate plate 6. In this metal gasket, the first adjustment plate
Since the intermediate plate 16 does not have a bead portion, the folded-back portion 5A is laminated on the second intermediate plate 6 without any gap. Therefore,
A gap S is formed between the elastic metal plate 8 and the folded portion 5A of the first intermediate plate 16.

【0039】この発明による金属製ガスケットの製造方
法で作製した別の金属製ガスケットを、図8に示してい
る。この実施例における部品について、図6に示す実施
例の部品と同一の部品には同一の符号を付し、重複する
説明は省略する。この金属製ガスケットは、弾性金属板
1に整合するシリンダボア孔14と該シリンダボア孔1
4に沿って形成したビード12を備えた弾性金属板11
を、弾性金属板1のビード2Aの凹部に弾性金属板11
のビード12の凸部が接触する状態に隙間なく積層され
ている。弾性金属板1は、弾性金属板10に対してビー
ド形状を合わせた状態に形成されている。弾性金属板1
の折返し部5Aは、弾性金属板10に対する補強作用が
期待できると共に、折返し部5Aに対するビード完全圧
縮防止と締め付け時の対向取付面の不整吸収作用につい
ては、上記各実施例と同様である。
Another metal gasket manufactured by the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention is shown in FIG. With regard to the parts in this embodiment, the same parts as those of the embodiment shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. This metal gasket includes a cylinder bore hole 14 aligned with the elastic metal plate 1 and the cylinder bore hole 1
Elastic metal plate 11 with beads 12 formed along
The elastic metal plate 11 in the concave portion of the bead 2A of the elastic metal plate 1.
The beads 12 are stacked with no gap in contact with each other. The elastic metal plate 1 is formed in a state in which the elastic metal plate 10 has a bead shape. Elastic metal plate 1
The folded portion 5A can be expected to have a reinforcing effect on the elastic metal plate 10, and the bead complete compression prevention on the folded portion 5A and the irregular absorption effect of the opposing mounting surface at the time of tightening are the same as those in the above-mentioned respective embodiments.

【0040】次に、この発明による金属製ガスケットの
製造方法の更に別の実施例を、図9及び図10を参照し
て説明する。図9はこの発明による金属製ガスケットの
製造方法で作製したマニホルド用金属ガスケットの一実
施例を示す平面図、及び図10は図9における線C−C
についての断面図である。この金属製ガスケットの製造
方法は、図1に示す金属製ガスケットの製造方法と比較
して使用する対象が相違する以外は、全く同一の構成及
び機能であるので、相違する金属製ガスケットの構造の
点のみを以下に説明する。
Next, still another embodiment of the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 is a plan view showing an embodiment of a metal gasket for manifold manufactured by the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention, and FIG. 10 is a line CC in FIG.
FIG. This metal gasket manufacturing method has exactly the same configuration and function except that the object to be used is different from that of the metal gasket manufacturing method shown in FIG. Only the points will be described below.

【0041】この発明による金属製ガスケットの製造方
法の実施例は、ガス流入口を開口した排気マニホルドと
ガス流出口を開口したシリンダヘッドとの間に挟持さ
れ、ガス流通口20及びビード25を形成した弾性金属
板21の少なくとも2枚以上を積層するマニホルド用金
属ガスケット(以下、金属製ガスケットという)を作製
するものであり、弾性金属板21のガス流通孔20の周
囲部分にビード25を形成する曲げ加工を弾性金属板2
1の材料の再結晶温度以下で加工硬化が発生し難い温度
範囲の温間で行うことを特徴とするものである。
In the embodiment of the method for manufacturing the metal gasket according to the present invention, the metal gasket is sandwiched between the exhaust manifold having the gas inlet opening and the cylinder head having the gas outlet opening to form the gas circulation port 20 and the bead 25. A metal gasket for a manifold (hereinafter, referred to as a metal gasket) in which at least two elastic metal plates 21 are laminated is manufactured, and a bead 25 is formed in a peripheral portion of the gas flow hole 20 of the elastic metal plate 21. Bending process for elastic metal plate 2
It is characterized in that it is carried out at a temperature within the temperature range in which work hardening is less likely to occur at the recrystallization temperature of the material No. 1 or less.

【0042】この金属ガスケットは、排気マニホルドの
取付フランジ端面と排気吐出口を開口したシリンダヘッ
ド側面との間に挟持されて締付けボルト等で締付けて配
設されるものである。このマニホルド用金属ガスケット
は、種々のタイプが使用されており、排気吐出口を開口
した多気筒エンジンのシリンダヘッドの側面と、前記排
気吐出口の数と同数の分岐管を有する排気マニホルドの
取付けフランジ端面との間に挟持して締付け固定される
ものであり、図示のように、三つ排気吐出口の周りにお
いてシリンダヘッドの側面と排気マニホルドの端面との
当接面の気密性を保持して排気ガスを漏洩しないように
シールするものである。
The metal gasket is sandwiched between the end face of the mounting flange of the exhaust manifold and the side face of the cylinder head where the exhaust discharge port is opened, and is tightened with a tightening bolt or the like. Various types of metal gaskets for manifolds are used, and a mounting flange for an exhaust manifold having a side surface of a cylinder head of a multi-cylinder engine having an exhaust discharge opening and branch pipes having the same number as the exhaust discharge openings. It is clamped and fixed between the end surface and the end surface, and as shown in the figure, the airtightness of the contact surface between the side surface of the cylinder head and the end surface of the exhaust manifold is maintained around the three exhaust discharge ports. The exhaust gas is sealed so as not to leak.

【0043】この金属ガスケットは、排気マニホルドの
取付フランジ端面と排気吐出口を開口したシリンダヘッ
ド側面との間に挟持され、平板23及び少なくとも2枚
以上のビード25を有する弾性金属板21を非止着状態
で積層したものである。更に、この金属製ガスケット
は、両外側の弾性金属板21とその間に挟まれた内側の
金属薄板即ち中板23とから構成されている。両外側の
弾性金属板21と中板23とは、多気筒エンジンのシリ
ンダヘッドに形成された排気吐出口と同数のガス流通孔
20,27を有している。両外側の弾性金属板21は、
その締付け前の自由状態では、ガス流通孔20の周囲に
おいて、その一部が図8に図示されているように、気体
流通孔に向かうにつれて中板23から次第に離れていく
テーパ部24と、テーパ部24に続いて中板23と平行
なビード25とを有する。中板23から離れていく部
分、即ち弾性金属板21の主たる平坦部分からテーパ部
24に移行する部分及びテーパ部24から中板23と平
行なビード25に移行する部分とは、アールRによる曲
げ加工により形成されている。弾性金属板21は、排気
マニホルドの取付けフランジにおける大きな熱変形等の
変形を吸収するためにばね機能を有する状態即ち弾性変
形可能に形成されている。
This metal gasket is sandwiched between the mounting flange end face of the exhaust manifold and the cylinder head side face where the exhaust discharge port is opened, and the elastic metal plate 21 having the flat plate 23 and at least two or more beads 25 is not stopped. It is laminated in a worn state. Further, this metal gasket is composed of elastic metal plates 21 on both outer sides and an inner metal thin plate, that is, an intermediate plate 23 sandwiched between them. The elastic metal plates 21 and the intermediate plate 23 on both outer sides have the same number of gas circulation holes 20 and 27 as the exhaust gas discharge ports formed in the cylinder head of the multi-cylinder engine. The elastic metal plates 21 on both outer sides are
In the free state before tightening, as shown in FIG. 8, around the gas flow hole 20, a part thereof is gradually separated from the intermediate plate 23 toward the gas flow hole, and a taper portion 24. Following the part 24, there is a bead 25 parallel to the intermediate plate 23. The part that moves away from the intermediate plate 23, that is, the part that transitions from the main flat part of the elastic metal plate 21 to the tapered part 24 and the part that transitions from the tapered part 24 to the bead 25 parallel to the intermediate plate 23 is bent by the radius R. It is formed by processing. The elastic metal plate 21 is formed in a state having a spring function, that is, elastically deformable in order to absorb deformation such as large thermal deformation in the mounting flange of the exhaust manifold.

【0044】この金属製ガスケットは、シリンダヘッド
と排気マニホルドとの間に挟持して取付け孔22にボル
ト等の締付け具をねじ込むことでシリンダヘッドと排気
マニホルドとを締付けた時には、両者の間に挟まれた弾
性金属板21の両側のビード25はそのビード25がシ
リンダヘッドと排気マニホルドの当接面に当接してシー
ル部を形成してガス流通孔20,27の周縁における燃
焼ガスの漏洩を防止することができる。
This metal gasket is sandwiched between the cylinder head and the exhaust manifold, and when the cylinder head and the exhaust manifold are tightened by screwing a tightening tool such as a bolt into the mounting hole 22, the metal gasket is sandwiched between the two. The beads 25 on both sides of the elastic metal plate 21 contact the contact surfaces of the cylinder head and the exhaust manifold to form a seal portion to prevent leakage of combustion gas at the periphery of the gas flow holes 20, 27. can do.

【0045】[0045]

【発明の効果】この発明による金属製ガスケットの製造
方法は、以上のように構成されているので、次に記載の
効果を有する。即ち、この金属製ガスケットの製造方法
は、弾性金属板のシリンダボア孔又はガス流通孔の周囲
部分にビードを形成する曲げ加工を前記弾性金属板の材
料の再結晶温度以下で加工硬化が発生し難い温度範囲の
温間で行うので、前記弾性金属板の曲げ部の曲げ加工で
前記曲げ部の加工硬化の影響を除去することができ、亀
裂、割れ、歪等を発生させることなく、容易に且つ小さ
い曲げ力でビード曲げ加工を行うことができる。
The method of manufacturing a metal gasket according to the present invention has the following effects because it is configured as described above. That is, in the method for manufacturing the metal gasket, the bending work for forming a bead in the peripheral portion of the cylinder bore hole or the gas flow hole of the elastic metal plate is less likely to cause work hardening at the recrystallization temperature of the material of the elastic metal plate or less. Since it is carried out in a warm temperature range, it is possible to remove the influence of work hardening of the bending portion by bending the bending portion of the elastic metal plate, without causing cracks, cracks, strains, etc., and easily. Bead bending can be performed with a small bending force.

【0046】また、使用する弾性金属板の材料について
硬さに関しては、曲げ加工を温間加工で行うので、硬さ
の制約が緩和され、硬度の高い材料であっても曲げ加工
が可能であり、この点でも採用できる弾性金属板の硬さ
に制約が緩和され、使用できる金属材料の選択の幅が広
がる。また、Hv450〜Hv500の高い硬度になる
と、亀裂等が発生し易くなる。
Regarding the hardness of the material of the elastic metal plate to be used, since the bending process is performed by warm working, the constraint of hardness is relaxed, and even a material having high hardness can be bent. Also in this respect, the restriction on the hardness of the elastic metal plate that can be adopted is relaxed, and the range of choices of usable metal materials is expanded. Further, when the hardness is Hv450 to Hv500, a crack or the like is likely to occur.

【0047】特に、SUS301、SUS304の材料
のように、冷間加工ではマルテンサイトを析出するよう
な材料に対して有効であり、該材料を温間加工を行うと
マルテンサイトの析出が防止でき、加工硬化の発生を避
けることができる。また、前記弾性金属板のビード曲げ
部を曲げ加工する場合には、曲げ加工時のスプリングバ
ック量を低減でき、曲げ部即ちビードの形状が高精度に
形成できる。
Particularly, it is effective for a material such as SUS301 and SUS304 which precipitates martensite in cold working. When the material is warm worked, precipitation of martensite can be prevented. Occurrence of work hardening can be avoided. Further, when the bead bending portion of the elastic metal plate is bent, the springback amount at the time of bending can be reduced, and the shape of the bending portion, that is, the bead can be formed with high accuracy.

【0048】また、弾性金属板は温間状態でビード加工
されるので、ビード加工では当然小さな押圧力でビード
加工ができ、プレス後の変形量が少ないことから、ビー
ド形状を高精度に形成することができる。更に、弾性金
属板のビード加工で残留歪が少なくなることにより、長
時間の使用に対してヘタリ量が少なく、耐久性に富んだ
金属製ガスケットを提供でき、高いシール性能を長期に
わたって保持することができる。この製造方法で作製し
た金属製ガスケットは、シリンダボア孔或いはガス流通
口の開口部周囲に沿って残留応力即ち残留歪が無い良好
なビードが形成されるので、この金属製ガスケットを締
め付け押圧した場合に、ビードの機能によって金属製ガ
スケットの押圧状態で良好な環状シール部を形成し、シ
ール性を大幅に向上させることができる。
Further, since the elastic metal plate is beaded in a warm state, the beading can be performed with a small pressing force, and the amount of deformation after pressing is small, so that the bead shape is formed with high accuracy. be able to. Furthermore, the beading of the elastic metal plate reduces residual strain, which makes it possible to provide a highly durable metal gasket with a small amount of fatigue for long-term use, and to maintain high sealing performance for a long period of time. You can The metal gasket produced by this production method forms a good bead without residual stress, that is, residual strain, along the circumference of the cylinder bore hole or the opening of the gas flow port, so when this metal gasket is tightened and pressed, By the function of the bead, a good annular seal portion can be formed in the pressed state of the metal gasket, and the sealability can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による金属製ガスケットの製造方法で
作製した金属製ガスケットの一実施例を示す部分平面図
である。
FIG. 1 is a partial plan view showing an embodiment of a metal gasket manufactured by a method for manufacturing a metal gasket according to the present invention.

【図2】図1のシリンダボア孔間を拡大した平面図であ
る。
2 is an enlarged plan view of the space between the cylinder bore holes in FIG. 1. FIG.

【図3】この発明による金属製ガスケットの製造方法で
作製した弾性金属板の一実施例を説明する断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of an elastic metal plate manufactured by the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention.

【図4】この発明による金属製ガスケットの製造方法で
作製した弾性金属板の別の実施例を説明する断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the elastic metal plate manufactured by the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention.

【図5】図1の線A−Aにおける金属製ガスケットの一
実施例を示す断面図である。
5 is a cross-sectional view showing an example of the metal gasket taken along the line AA in FIG.

【図6】図1の線B−Bにおける金属製ガスケットの一
実施例を示す断面図である。
6 is a cross-sectional view showing an example of the metal gasket taken along the line BB in FIG.

【図7】図1の線B−Bに相当する部分の金属製ガスケ
ットの別の実施例を示す断面図である。
7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the metal gasket of a portion corresponding to the line BB of FIG.

【図8】図1の線B−Bに相当する部分の金属製ガスケ
ットの他の実施例を示す断面図である。
8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the metal gasket of a portion corresponding to the line BB in FIG.

【図9】この発明による金属製ガスケットの製造方法で
作製したマニホルド用金属ガスケットの一実施例を示す
平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing an example of a manifold metal gasket manufactured by the method for manufacturing a metal gasket according to the present invention.

【図10】図9における線C−Cについての断面図であ
る。
10 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.

【符号の説明】 1,6,8,11,16 弾性金属板 2,9,14,15 シリンダボア孔 4,10,12 ビード 5 折返し部 7 段差 13 折返し縁部 20,27 ガス流通口 21 弾性金属板 25 ビード[Explanation of reference numerals] 1, 6, 8, 11, 16 Elastic metal plate 2, 9, 14, 15 Cylinder bore hole 4, 10, 12 Bead 5 Folded portion 7 Step 13 Folded edge portion 20, 27 Gas flow port 21 Elastic metal Board 25 beads

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個のシリンダボア孔、該シリンダボ
ア孔の周囲に沿って凸部と凹部で構成したビードを有す
る弾性金属板を作製する金属製ガスケットの製造方法に
おいて、前記弾性金属板のシリンダボア孔の周囲部分に
前記ビードを形成する曲げ加工を前記弾性金属板の材料
の再結晶温度以下で加工硬化が発生し難い温度範囲の温
間で行うことを特徴とする金属製ガスケットの製造方
法。
1. A method of manufacturing a metal gasket, comprising: a plurality of cylinder bore holes; and an elastic metal plate having a bead formed of a convex portion and a concave portion along the circumference of the cylinder bore hole. A method of manufacturing a metal gasket, wherein the bending process for forming the bead in the peripheral portion is performed at a temperature within a temperature range in which work hardening is less likely to occur at a recrystallization temperature of the material of the elastic metal plate or less.
【請求項2】 前記弾性金属板の前記シリンダボア孔に
整合するシリンダボア孔、該シリンダボア孔に沿って折
り曲げ部を折り曲げ加工した折返し部及び該折返し部の
外側に沿って前記折返し部側に突出するビードを有する
別の弾性金属板を、前記弾性金属板に前記各ビードの凸
部同士が当接する状態に積層したことを特徴とする請求
項1に記載の金属製ガスケットの製造方法。
2. A cylinder bore hole which is aligned with the cylinder bore hole of the elastic metal plate, a fold portion formed by bending a fold portion along the cylinder bore hole, and a bead protruding toward the fold portion side along the outside of the fold portion. 2. The method for manufacturing a metal gasket according to claim 1, wherein another elastic metal plate having the above is laminated in a state in which the convex portions of the beads are in contact with each other on the elastic metal plate.
【請求項3】 前記弾性金属板と前記別の弾性金属板と
の間に中間板を介在させたことを特徴とする請求項2に
記載の金属製ガスケットの製造方法。
3. The method of manufacturing a metal gasket according to claim 2, wherein an intermediate plate is interposed between the elastic metal plate and the another elastic metal plate.
【請求項4】 前記中間板はシリンダボア孔に沿って折
り曲げ部を折り曲げ加工した折返し部を形成した第1中
間板と該折返し部から離れる方向に向かって前記折返し
部の第1中間板の板厚以下の段差を形成した第2中間板
から構成したことを特徴とする請求項3に記載の金属製
ガスケットの製造方法。
4. The intermediate plate is a first intermediate plate having a folded-back portion formed by bending a bent portion along a cylinder bore hole, and a plate thickness of the first intermediate plate of the folded-back portion in a direction away from the folded-back portion. The method for manufacturing a metal gasket according to claim 3, wherein the second intermediate plate has the following steps.
【請求項5】 前記弾性金属板に整合するシリンダボア
孔と該シリンダボア孔に沿って形成したビードを備えた
他の弾性金属板を、前記弾性金属板の前記ビードの前記
凹部に前記他の弾性金属板の前記ビードの凸部が接触す
る状態に配置したことを特徴とする請求項1に記載の金
属製ガスケットの製造方法。
5. Another elastic metal plate having a cylinder bore hole aligned with the elastic metal plate and a bead formed along the cylinder bore hole is provided in the recess of the bead of the elastic metal plate. The method for producing a metal gasket according to claim 1, wherein the plate is arranged in a state where the convex portions of the beads are in contact with each other.
【請求項6】 ガス流入口を開口した排気マニホルドと
ガス流出口を開口したシリンダヘッドとの間に挟持さ
れ、ガス流通口及びビードを形成した弾性金属板の少な
くとも2枚以上を積層した金属製ガスケットの製造方法
において、前記弾性金属板の前記ガス流通孔の周囲部分
に前記ビードを形成する曲げ加工を前記弾性金属板の材
料の再結晶温度以下で加工硬化が発生し難い温度範囲の
温間で行うことを特徴とする金属製ガスケットの製造方
法。
6. A metal body in which at least two elastic metal plates sandwiched between an exhaust manifold having a gas inlet opening and a cylinder head having a gas outlet opening are laminated to form a gas passage opening and a bead. In the method for manufacturing a gasket, a bending process for forming the bead in the peripheral portion of the gas flow hole of the elastic metal plate is performed in a temperature range in which work hardening is less likely to occur at a recrystallization temperature of the material of the elastic metal plate or less. A method for producing a metal gasket, which is characterized in that
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