JPH07110392B2 - 金属ガスケットの製造方法 - Google Patents
金属ガスケットの製造方法Info
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- JPH07110392B2 JPH07110392B2 JP63071789A JP7178988A JPH07110392B2 JP H07110392 B2 JPH07110392 B2 JP H07110392B2 JP 63071789 A JP63071789 A JP 63071789A JP 7178988 A JP7178988 A JP 7178988A JP H07110392 B2 JPH07110392 B2 JP H07110392B2
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- F16J15/00—Sealings
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- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
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- F16J15/0818—Flat gaskets
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- 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
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、エンジンのシリンダブロックとシ
リンダヘッドとの間等をシールするため、両者間に配置
される金属ガスケットの製造方法に関する。
リンダヘッドとの間等をシールするため、両者間に配置
される金属ガスケットの製造方法に関する。
従来、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドと
の間に配置するガスケットについては、一般的に、薄板
金属ばね材に波形状のビード部を設け、該ビード部によ
る弾性と、金属薄板の表裏面に塗布したフッ素ゴム等の
耐熱性表面処理機能材の密着性との作用で高温、高圧の
燃焼ガスシール機能を維持させている。
の間に配置するガスケットについては、一般的に、薄板
金属ばね材に波形状のビード部を設け、該ビード部によ
る弾性と、金属薄板の表裏面に塗布したフッ素ゴム等の
耐熱性表面処理機能材の密着性との作用で高温、高圧の
燃焼ガスシール機能を維持させている。
しかし、近年の高性能エンジンでは、ターボ仕様、DOHC
（double overhead camshaft）化、爆発圧の増大、エン
ジンの小型軽量化等で、ガスケットが晒される燃焼室等
の環境はますます厳しくなってきており、その結果、ガ
スケットを長時間使用するうちに、金属ガスケットがへ
たりを起こしたり、ガスケットのシール機能が低下する
という問題が発生している。
（double overhead camshaft）化、爆発圧の増大、エン
ジンの小型軽量化等で、ガスケットが晒される燃焼室等
の環境はますます厳しくなってきており、その結果、ガ
スケットを長時間使用するうちに、金属ガスケットがへ
たりを起こしたり、ガスケットのシール機能が低下する
という問題が発生している。
上記従来の金属ガスケットとしては、実公昭57−19486
号公報に記載された金属基板の表面に軟質皮膜を固着又
は塗着した金属ガスケットが開示されているが、これは
軟質皮膜と、ボルトの取付位置でビード角及びビード幅
によってシール性の向上を図ったものである。
号公報に記載された金属基板の表面に軟質皮膜を固着又
は塗着した金属ガスケットが開示されているが、これは
軟質皮膜と、ボルトの取付位置でビード角及びビード幅
によってシール性の向上を図ったものである。
また、金属ガスケットのビード高さの寸法のバラツキを
均一にし、シール性を向上させた金属ガスケットの製造
方法として、特開昭62−93573公報に開示されたものが
ある。この方法によれば、金属薄板の孔の周囲に全周に
わたり突条を形成した金属ガスケットを製造する場合
に、先ず上記突条の高さを所望の値よりも高くなるよう
に金属薄板をプレス成形し、互いに対向する型の間で圧
縮して、上記突条の高さを所望値に揃えることにより、
初めからその高さに形成された突条に比べて硬度を大き
くし、圧縮した場合もへたりが少ないという効果を狙っ
たものである。
均一にし、シール性を向上させた金属ガスケットの製造
方法として、特開昭62−93573公報に開示されたものが
ある。この方法によれば、金属薄板の孔の周囲に全周に
わたり突条を形成した金属ガスケットを製造する場合
に、先ず上記突条の高さを所望の値よりも高くなるよう
に金属薄板をプレス成形し、互いに対向する型の間で圧
縮して、上記突条の高さを所望値に揃えることにより、
初めからその高さに形成された突条に比べて硬度を大き
くし、圧縮した場合もへたりが少ないという効果を狙っ
たものである。
ところで、上記の金属ガスケットについては、ガスケッ
トとしてのシール性能を得るために、ビード部の均一高
さを利用し、その面圧を確保することによって達成せん
とするものである。しかしながら、該面圧を得るため、
該製造工程において、適正なセッティングを施して製造
するという技術的思想を有していないため、金属ガスケ
ット即ち製品にバラツキが発生し、シール性、長期にわ
たって使用できる寿命、耐久性等という点では、信頼性
に乏しく問題点があった。そこで、金属ガスケットにつ
いて、シール性を向上し、長期にわたって使用でき、耐
久性、信頼性に富んだ金属ガスケットを如何にしたら得
ることができるかの課題があった。これに対して、この
発明は、金属ガスケットのビード部をばね機能を有する
ように構成し、適切な応力計算の下に適正なセッティン
グを施すということに着眼し、ばねのへたり、金属疲労
による不具合が発生しないように金属ガスケットを製造
せんとしたものである。
トとしてのシール性能を得るために、ビード部の均一高
さを利用し、その面圧を確保することによって達成せん
とするものである。しかしながら、該面圧を得るため、
該製造工程において、適正なセッティングを施して製造
するという技術的思想を有していないため、金属ガスケ
ット即ち製品にバラツキが発生し、シール性、長期にわ
たって使用できる寿命、耐久性等という点では、信頼性
に乏しく問題点があった。そこで、金属ガスケットにつ
いて、シール性を向上し、長期にわたって使用でき、耐
久性、信頼性に富んだ金属ガスケットを如何にしたら得
ることができるかの課題があった。これに対して、この
発明は、金属ガスケットのビード部をばね機能を有する
ように構成し、適切な応力計算の下に適正なセッティン
グを施すということに着眼し、ばねのへたり、金属疲労
による不具合が発生しないように金属ガスケットを製造
せんとしたものである。
即ち、この発明の目的は、上記の課題を解決することで
あり、金属ガスケットのビード部の特定の個所に残留応
力を付与せしめ、しかも適正なセッティングを施すのに
簡単な且つ量産可能な方法を提供し、ビード部に所定の
ばね機能を持たせることにより、製品にバラツキなく、
長寿命、耐久性、信頼性等に富んだ金属ガスケットを製
造する方法を提供することである。
あり、金属ガスケットのビード部の特定の個所に残留応
力を付与せしめ、しかも適正なセッティングを施すのに
簡単な且つ量産可能な方法を提供し、ビード部に所定の
ばね機能を持たせることにより、製品にバラツキなく、
長寿命、耐久性、信頼性等に富んだ金属ガスケットを製
造する方法を提供することである。
この発明は、上記の課題を解決し、上記の目的を達成す
るため、次のように構成されている。即ち、この発明
は、フッ素ゴム等の樹脂で被覆したビード部を有する金
属ガスケット素材の高さより低い高さの肉厚の成型体を
該金属ガスケット素材に近接して配置し、該金属ガスケ
ット素材の前記ビード部の張り側を金属ガスケットの使
用時に受ける所定応力より大きい応力で押圧成形したこ
とを特徴とする金属ガスケットの製造方法に関する。
るため、次のように構成されている。即ち、この発明
は、フッ素ゴム等の樹脂で被覆したビード部を有する金
属ガスケット素材の高さより低い高さの肉厚の成型体を
該金属ガスケット素材に近接して配置し、該金属ガスケ
ット素材の前記ビード部の張り側を金属ガスケットの使
用時に受ける所定応力より大きい応力で押圧成形したこ
とを特徴とする金属ガスケットの製造方法に関する。
また、この発明における成型体は、金属ガスケット素材
の外周部を囲むことのできる成型枠体であることを特徴
とする。
の外周部を囲むことのできる成型枠体であることを特徴
とする。
更に、この発明における成型体は、金属ガスケット素材
に形成した開口内に配置可能な形状であることを特徴と
する。
に形成した開口内に配置可能な形状であることを特徴と
する。
この発明による金属ガスケットの製造方法は、上記のよ
うに構成されており、次のように作用する。即ち、この
発明は、フッ素ゴム等の樹脂で被覆したビード部を有す
る金属ガスケット素材の高さより低い成型体を該金属ガ
スケット素材に近接して配置し、前記金属ガスケット素
材を使用応力より高い応力で押圧成形したので、前記ビ
ード部の張り側即ち前記ビード部が押圧状態の時に引張
り状態になる部分に所望の残留応力を簡単に且つ均一に
付与することができる。詳しくは、先ず、フッ素ゴム等
の樹脂で表面を被覆した金属ガスケット素材にシリンダ
ーボア等の孔の周囲の位置になる部分にビード部を設
け、該金属ガスケット素材に近接して所定の成型体を配
置した状態にプレスの基台上に載置し、該金属ガスケッ
ト素材をプレスして該ビード部を押圧成形すると、該ビ
ード部の張り側に応力がかかり始める。しかしながら、
前記成型体は、極めて硬質の材料で製作されており、こ
こで押圧成形に使用される油圧プレスの押圧力によって
特に厚さは変形しないものであり、しかも、前記成型体
の厚さは、前記ビード部を完全に押し潰しはしないが、
金属ガスケットとして所定の応力即ち金属ガスケットの
使用時に該金属ガスケットに作用する応力よりも高い弾
性範囲を超える応力が加わるような厚さに設定されてい
るので、プレス成形が完了した時点では、該ビード部に
はその張り側に予めセッティングした所望の残留応力を
均一に且つ確実に生じさせることができる。しかも、金
属ガスケットの押圧成形においては、例えば、使用状態
に近い状態でホットプレスを行うことによって更に好ま
しい成形状態を得ることができる。即ち、前記成型体の
厚さはビード部の成形の際にかかる所望の残留応力が生
じるように予め設定されているものである。
うに構成されており、次のように作用する。即ち、この
発明は、フッ素ゴム等の樹脂で被覆したビード部を有す
る金属ガスケット素材の高さより低い成型体を該金属ガ
スケット素材に近接して配置し、前記金属ガスケット素
材を使用応力より高い応力で押圧成形したので、前記ビ
ード部の張り側即ち前記ビード部が押圧状態の時に引張
り状態になる部分に所望の残留応力を簡単に且つ均一に
付与することができる。詳しくは、先ず、フッ素ゴム等
の樹脂で表面を被覆した金属ガスケット素材にシリンダ
ーボア等の孔の周囲の位置になる部分にビード部を設
け、該金属ガスケット素材に近接して所定の成型体を配
置した状態にプレスの基台上に載置し、該金属ガスケッ
ト素材をプレスして該ビード部を押圧成形すると、該ビ
ード部の張り側に応力がかかり始める。しかしながら、
前記成型体は、極めて硬質の材料で製作されており、こ
こで押圧成形に使用される油圧プレスの押圧力によって
特に厚さは変形しないものであり、しかも、前記成型体
の厚さは、前記ビード部を完全に押し潰しはしないが、
金属ガスケットとして所定の応力即ち金属ガスケットの
使用時に該金属ガスケットに作用する応力よりも高い弾
性範囲を超える応力が加わるような厚さに設定されてい
るので、プレス成形が完了した時点では、該ビード部に
はその張り側に予めセッティングした所望の残留応力を
均一に且つ確実に生じさせることができる。しかも、金
属ガスケットの押圧成形においては、例えば、使用状態
に近い状態でホットプレスを行うことによって更に好ま
しい成形状態を得ることができる。即ち、前記成型体の
厚さはビード部の成形の際にかかる所望の残留応力が生
じるように予め設定されているものである。
また、成型体が金属ガスケット素材の外周部を囲むこと
のできる成型枠体である場合には、前記成型枠体は前記
金属ガスケットの全外周部を囲むように配置できるの
で、前記金属ガスケットに対して偏った荷重がかかるこ
とがなく、押圧成形状態が極めて良好に行われる。
のできる成型枠体である場合には、前記成型枠体は前記
金属ガスケットの全外周部を囲むように配置できるの
で、前記金属ガスケットに対して偏った荷重がかかるこ
とがなく、押圧成形状態が極めて良好に行われる。
更に、成型体が金属ガスケット素材に形成した開口内に
配置可能な形状である場合には、例えば、金属ガスケッ
トがシリンダヘッドとシリンダボディとの間に適用され
るものであれば、シリンダボアに相当する部分、即ち金
属ガスケット素材の開口部に円形に形成した成型体を配
置して押圧成形できるので、前記金属ガスケット素材の
ビード部に近接して成型体を配置でき、前記ビード部の
押圧成形状態が極めて良好に行われる。
配置可能な形状である場合には、例えば、金属ガスケッ
トがシリンダヘッドとシリンダボディとの間に適用され
るものであれば、シリンダボアに相当する部分、即ち金
属ガスケット素材の開口部に円形に形成した成型体を配
置して押圧成形できるので、前記金属ガスケット素材の
ビード部に近接して成型体を配置でき、前記ビード部の
押圧成形状態が極めて良好に行われる。
この発明による金属ガスケットの製造方法を達成するた
めの一実施例を、図面を参照して説明する。
めの一実施例を、図面を参照して説明する。
第１図において、金属ガスケットの製造方法に適用され
る成形前の金属ガスケット素材10の構造の一部が示され
ている。この金属ガスケット素材10の構造は、例えば、
材質がステンレススチール（SUS301）で且つ硬さがHv45
0程度の厚さ0.25mmから成る基板11、及び該基板11の両
面に厚さ約25μのフッ素ゴム材12が配置されたものであ
る。このフッ素ゴム材12は、基板11に対して接着剤で貼
着、コーティング等で接合されている。このような構造
に形成した金属ガスケット素材10を、次いで、第２図に
示すように、プレス等により波形に成形即ちビード部13
を成形する。このビード部13の成形位置は、例えば、金
属ガスケットシリンダヘッドとシリンダブロックとの間
のシールのため使用される場合には、第３図（Ａ）で示
すように、シリンダボアの周囲に形成されるものであ
り、金属ガスケットには各シリンダボアに対応する部分
に開口14がそれぞれ形成されている。この場合に、金属
ガスケット素材20の成形構造としては、例えば、基板11
の厚さｔを0.25mmとし、樹脂の厚さｌを約25μとする場
合に、ビード部13の高さｈを0.25mmとし、且つビード部
13のピッチＰを3.5mmとするようにプレス等によって成
形する。なお、ステンレススチール等の金属から成る基
板11をプレス等により波形に成形した後に、フッ素ゴム
材12を接合することも可能である。上記のように、プレ
ス等によって成形した金属ガスケット素材10に対して残
留応力を付与するが、残留応力の付与は次のようにして
行う。
る成形前の金属ガスケット素材10の構造の一部が示され
ている。この金属ガスケット素材10の構造は、例えば、
材質がステンレススチール（SUS301）で且つ硬さがHv45
0程度の厚さ0.25mmから成る基板11、及び該基板11の両
面に厚さ約25μのフッ素ゴム材12が配置されたものであ
る。このフッ素ゴム材12は、基板11に対して接着剤で貼
着、コーティング等で接合されている。このような構造
に形成した金属ガスケット素材10を、次いで、第２図に
示すように、プレス等により波形に成形即ちビード部13
を成形する。このビード部13の成形位置は、例えば、金
属ガスケットシリンダヘッドとシリンダブロックとの間
のシールのため使用される場合には、第３図（Ａ）で示
すように、シリンダボアの周囲に形成されるものであ
り、金属ガスケットには各シリンダボアに対応する部分
に開口14がそれぞれ形成されている。この場合に、金属
ガスケット素材20の成形構造としては、例えば、基板11
の厚さｔを0.25mmとし、樹脂の厚さｌを約25μとする場
合に、ビード部13の高さｈを0.25mmとし、且つビード部
13のピッチＰを3.5mmとするようにプレス等によって成
形する。なお、ステンレススチール等の金属から成る基
板11をプレス等により波形に成形した後に、フッ素ゴム
材12を接合することも可能である。上記のように、プレ
ス等によって成形した金属ガスケット素材10に対して残
留応力を付与するが、残留応力の付与は次のようにして
行う。
まず、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）に図示すように、
ビード加工された金属ガスケット素材20を油圧プレスの
ボルスタ、金型等の基台21の上に載置すると共に、該金
属ガスケット素材20の周囲を所定の厚さＺの成型枠体22
で囲むように、位置設定する。成型体である該成型枠体
22は、極めて硬質の材料で製作されており、ここで押圧
成形に使用される油圧プレスの押圧力によって特に厚さ
は変形しないものであり、しかも、該成型枠体22の厚さ
Ｚについては、フッ素ゴム等で被覆したビード部13を有
する金属ガスケット素材20の高さＢ（Ｂ＝ｈ＋ｔ＋2l）
より低い肉厚を有するように予めセッティングされたも
のである。即ち、該成型枠体22の厚さＺは、金属ガスケ
ット素材20に形成されたビード部13を完全に押し潰しは
しないが、金属ガスケットがエンジンに組み込まれて使
用される時に、緊締力、ピストンの往復動、熱影響等で
受ける所定の応力よりも高い弾性範囲を超える応力を金
属ガスケット素材20に加えることができ且つ最適残留応
力を超えないように設定されている。このように、金属
ガスケット素材20のプレス加工において、該金属ガスケ
ット素材20のビード部13の張り側、言い換えれば、使用
状態において金属ガスケットを押圧した場合に引張り状
態になる部分を金属ガスケットの使用時に受ける所定応
力より高い応力で押圧成形するものである。例えば、金
属ガスケットにおける該残留応力は、場所にもよるが、
約15kgf/mm2内外であり、耐久性に良好である。なお、
金属ガスケット素材20のプレス加工の際に、金属ガスケ
ット素材20を使用状態に近い温度に予熱した状態で押圧
成形を行ってもよいことは勿論である。言い換えれば、
金属ガスケット素材20に対してホットプレスを行うこと
によって、金属ガスケットの使用状態に適合した一層好
ましい適正な残留応力を付与することができる。
ビード加工された金属ガスケット素材20を油圧プレスの
ボルスタ、金型等の基台21の上に載置すると共に、該金
属ガスケット素材20の周囲を所定の厚さＺの成型枠体22
で囲むように、位置設定する。成型体である該成型枠体
22は、極めて硬質の材料で製作されており、ここで押圧
成形に使用される油圧プレスの押圧力によって特に厚さ
は変形しないものであり、しかも、該成型枠体22の厚さ
Ｚについては、フッ素ゴム等で被覆したビード部13を有
する金属ガスケット素材20の高さＢ（Ｂ＝ｈ＋ｔ＋2l）
より低い肉厚を有するように予めセッティングされたも
のである。即ち、該成型枠体22の厚さＺは、金属ガスケ
ット素材20に形成されたビード部13を完全に押し潰しは
しないが、金属ガスケットがエンジンに組み込まれて使
用される時に、緊締力、ピストンの往復動、熱影響等で
受ける所定の応力よりも高い弾性範囲を超える応力を金
属ガスケット素材20に加えることができ且つ最適残留応
力を超えないように設定されている。このように、金属
ガスケット素材20のプレス加工において、該金属ガスケ
ット素材20のビード部13の張り側、言い換えれば、使用
状態において金属ガスケットを押圧した場合に引張り状
態になる部分を金属ガスケットの使用時に受ける所定応
力より高い応力で押圧成形するものである。例えば、金
属ガスケットにおける該残留応力は、場所にもよるが、
約15kgf/mm2内外であり、耐久性に良好である。なお、
金属ガスケット素材20のプレス加工の際に、金属ガスケ
ット素材20を使用状態に近い温度に予熱した状態で押圧
成形を行ってもよいことは勿論である。言い換えれば、
金属ガスケット素材20に対してホットプレスを行うこと
によって、金属ガスケットの使用状態に適合した一層好
ましい適正な残留応力を付与することができる。
第４図を参照して、金属ガスケットに対する残留応力の
付与について説明する。
付与について説明する。
まず、第３図（Ｂ）において、押圧プレスのラム23を下
降させて、金属ガスケット素材20のビード部13に荷重を
加えて行くと、金属ガスケット素材20は第４図に示すよ
うな荷重−たわみ特性を受けることとなる。第４図で縦
軸（Ｙ軸）は荷重であり、横軸（Ｘ軸）はたわみであ
る。Ｘ軸上のX2点は、セッチング荷重を加えた時のたわ
み値であり、言い換えれば、ラム23の下降によってラム
23の下面が成型枠体22の上面に当接した状態であり、こ
れ以上はラム23は下降しないものであり、従って、金属
ガスケット素材20のビード部13への押圧力はかからず、
ビード部13は押圧成形の限界である。即ち、油圧プレス
の金属ガスケット素材20に対する加圧状態については、
加圧時には、Ｏ→Ｃの軌跡即ち曲線Ｐをたどり（Ｃ点は
たわみX2に相当する）、次いで、減圧時には、Ｃ→X1の
軌跡即ち曲線Ｒをたどる。ここで、成型枠体22の厚さＺ
は、金属ガスケットの組立時の最大応力より10％及至15
％程度高い応力を発生させるような厚さに設定してあ
る。その場合、除荷されたX1点では、金属ガスケットの
張り側に15kgf/mm2程度の残留応力が残る。そのため、
セッティングを施していない金属ガスケットと比較して
耐久性が良好となる。このように設定した成型枠体22を
用いて金属ガスケット素材20を成形して得た金属ガスケ
ット30を、例えば、第５図に示すように、エンジンのシ
リンダヘッド25とシリンダブロック24との間に組み付け
ると、金属ガスケット30のビード部13にかかる応力は、
Ａ（第４図参照）のレベルにセットされる。金属ガスケ
ット30が実際に使用されると、エンジンの熱、爆発力、
ボルトの締付力等の影響を受けて、金属ガスケット30に
かかる特性は、Ａ→Ｂとなる。また、たとえ何か大きな
荷重が金属ガスケット30に加わったとしても、Ｄ→Ｂの
軌跡をたどるようになる。従って、金属ガスケット30の
実使用時には、Ｃ点であるセッティング荷重Y2のレベル
を超えることはなく、へたりに対しても有効である。
降させて、金属ガスケット素材20のビード部13に荷重を
加えて行くと、金属ガスケット素材20は第４図に示すよ
うな荷重−たわみ特性を受けることとなる。第４図で縦
軸（Ｙ軸）は荷重であり、横軸（Ｘ軸）はたわみであ
る。Ｘ軸上のX2点は、セッチング荷重を加えた時のたわ
み値であり、言い換えれば、ラム23の下降によってラム
23の下面が成型枠体22の上面に当接した状態であり、こ
れ以上はラム23は下降しないものであり、従って、金属
ガスケット素材20のビード部13への押圧力はかからず、
ビード部13は押圧成形の限界である。即ち、油圧プレス
の金属ガスケット素材20に対する加圧状態については、
加圧時には、Ｏ→Ｃの軌跡即ち曲線Ｐをたどり（Ｃ点は
たわみX2に相当する）、次いで、減圧時には、Ｃ→X1の
軌跡即ち曲線Ｒをたどる。ここで、成型枠体22の厚さＺ
は、金属ガスケットの組立時の最大応力より10％及至15
％程度高い応力を発生させるような厚さに設定してあ
る。その場合、除荷されたX1点では、金属ガスケットの
張り側に15kgf/mm2程度の残留応力が残る。そのため、
セッティングを施していない金属ガスケットと比較して
耐久性が良好となる。このように設定した成型枠体22を
用いて金属ガスケット素材20を成形して得た金属ガスケ
ット30を、例えば、第５図に示すように、エンジンのシ
リンダヘッド25とシリンダブロック24との間に組み付け
ると、金属ガスケット30のビード部13にかかる応力は、
Ａ（第４図参照）のレベルにセットされる。金属ガスケ
ット30が実際に使用されると、エンジンの熱、爆発力、
ボルトの締付力等の影響を受けて、金属ガスケット30に
かかる特性は、Ａ→Ｂとなる。また、たとえ何か大きな
荷重が金属ガスケット30に加わったとしても、Ｄ→Ｂの
軌跡をたどるようになる。従って、金属ガスケット30の
実使用時には、Ｃ点であるセッティング荷重Y2のレベル
を超えることはなく、へたりに対しても有効である。
この発明によって得た金属ガスケット30（セッティング
有・残留応力付与、試料数は２個）と従来の金属ガスケ
ット（セッティング無・残留応力無、試料数は２個）と
を、実機テストによって比較した実験結果は、下記の表
に示すようになった。実験の条件は、冷水温を常温から
100℃付近まで強制的に上昇或いは下降させ、シリンダ
ヘッドを膨張或いは収縮させ、金属ガスケット30のビー
ド部13の状況をチェックした。下記の表から分かるよう
に、この発明による製造方法で得た金属ガスケット30
は、従来の金属ガスケットに比較して耐久性、強度、製
品の信頼性等に極めて優れていることが明らかである。
有・残留応力付与、試料数は２個）と従来の金属ガスケ
ット（セッティング無・残留応力無、試料数は２個）と
を、実機テストによって比較した実験結果は、下記の表
に示すようになった。実験の条件は、冷水温を常温から
100℃付近まで強制的に上昇或いは下降させ、シリンダ
ヘッドを膨張或いは収縮させ、金属ガスケット30のビー
ド部13の状況をチェックした。下記の表から分かるよう
に、この発明による製造方法で得た金属ガスケット30
は、従来の金属ガスケットに比較して耐久性、強度、製
品の信頼性等に極めて優れていることが明らかである。
第５図において、金属ガスケット30は調整板15両側に配
置され、該金属ガスケット30と調整板15から成る金属ガ
スケット組立体が、シリンダブロック24とシリンダヘッ
ド25との間に配置されている。この場合に、該金属ガス
ケット30の使用状態におけるビード部13にかかる下側に
位置する金属ガスケット30に発生する応力分布は、斜線
部の実線Ｈ、実線Ｉで示す状態になっている。即ち、こ
の斜線部の実線Ｈ、実線Ｉで示す部分が、金属ガスケッ
ト30が使用状態において引張り状態になる部分、即ち金
属ガスケット30の張り側になる部分である。この張り側
の金属ガスケット30の部分にかかる応力分布は、例え
ば、実線Ｈは100kgf/mm2のラインであり、実線Ｉは50kg
f/mm2のラインである。
置され、該金属ガスケット30と調整板15から成る金属ガ
スケット組立体が、シリンダブロック24とシリンダヘッ
ド25との間に配置されている。この場合に、該金属ガス
ケット30の使用状態におけるビード部13にかかる下側に
位置する金属ガスケット30に発生する応力分布は、斜線
部の実線Ｈ、実線Ｉで示す状態になっている。即ち、こ
の斜線部の実線Ｈ、実線Ｉで示す部分が、金属ガスケッ
ト30が使用状態において引張り状態になる部分、即ち金
属ガスケット30の張り側になる部分である。この張り側
の金属ガスケット30の部分にかかる応力分布は、例え
ば、実線Ｈは100kgf/mm2のラインであり、実線Ｉは50kg
f/mm2のラインである。
以上、この発明による金属ガスケットの製造方法につい
て、金属ガスケット素材20の押圧成形に使用する成型体
として、金属ガスケット素材20の外周部を囲むことので
きる成型枠体22を使用したものであるが、必ずしも金属
ガスケット素材20の全外周部を囲む形状に成型体を構成
する必要はない。
て、金属ガスケット素材20の押圧成形に使用する成型体
として、金属ガスケット素材20の外周部を囲むことので
きる成型枠体22を使用したものであるが、必ずしも金属
ガスケット素材20の全外周部を囲む形状に成型体を構成
する必要はない。
例えば、第６図（Ａ）及び第６図（Ｂ）に示すように、
金属ガスケット素材20が内側に開口14を有する場合、例
えば、金属ガスケット30がシリンダヘッド25とシリンダ
ブロック24との間に適用されるものであり、該金属ガス
ケット30がシリンダボアに対応する部分の開口14を有す
る場合には、該開口14の形状に合わせた円形に形成した
成型体26を各開口14にそれぞれ配置して金属ガスケット
素材20を押圧成形することができる。また、成型体26の
形状については、金属ガスケット素材20が有する開口14
の形状に合わせた形状でよく、円形、角形等の種々の形
状に形成できることは勿論である。
金属ガスケット素材20が内側に開口14を有する場合、例
えば、金属ガスケット30がシリンダヘッド25とシリンダ
ブロック24との間に適用されるものであり、該金属ガス
ケット30がシリンダボアに対応する部分の開口14を有す
る場合には、該開口14の形状に合わせた円形に形成した
成型体26を各開口14にそれぞれ配置して金属ガスケット
素材20を押圧成形することができる。また、成型体26の
形状については、金属ガスケット素材20が有する開口14
の形状に合わせた形状でよく、円形、角形等の種々の形
状に形成できることは勿論である。
また、第７図（Ａ）及び第７図（Ｂ）に示すように、上
記の金属ガスケット素材20の外周部に近接して配置する
成型枠体22と金属ガスケット素材20の開口14内に配置す
る成型体26とを同時に使用して、金属ガスケット素材20
を押圧成形することも可能である。この場合には、金属
ガスケット素材20を極めて精度に富んだ状態に押圧成形
することができる。
記の金属ガスケット素材20の外周部に近接して配置する
成型枠体22と金属ガスケット素材20の開口14内に配置す
る成型体26とを同時に使用して、金属ガスケット素材20
を押圧成形することも可能である。この場合には、金属
ガスケット素材20を極めて精度に富んだ状態に押圧成形
することができる。
この発明は、上記のように構成されており、次のような
効果を有する。即ち、この発明による金属ガスケットの
製造方法は、フッ素ゴム等の樹脂で被覆したビード部を
有する金属ガスケット素材の高さより低い高さの肉厚を
有する成型体を該金属ガスケット素材に近接して配置
し、該金属ガスケット素材の前記ビード部の張り側を金
属ガスケットの使用時に受ける所定応力より高い応力で
押圧成形したので、前記ビード部の引張り側に予めセッ
ティングした所望の残留応力を均一に且つ確実に付与さ
せることができ、均質な金属ガスケットを量産して得る
ことができる。即ち、金属ガスケットの成形において、
金属ガスケット素材の特性、そのビード部の高さを含む
形状、所定の成型体の厚さ等からの応力解析、或いは荷
重−たわみ実側線から、金属ガスケット素材に対しての
ビード部の形成及び成型体の厚さを予め定めておけば、
ビード部に所望の残留応力を有する金属ガスケットを高
信頼性をもって大量に且つ安価に製造することができ
る。また、このようにして製造された金属ガスケット
は、例えば、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロ
ックとの間に対して予め一定の残留応力を持って組み付
けられるので、へたりの低減、高耐久性についてバラツ
キのないものとなり、長期の使用に耐え、製品の管理、
供給等について信頼性を向上させることができる。
効果を有する。即ち、この発明による金属ガスケットの
製造方法は、フッ素ゴム等の樹脂で被覆したビード部を
有する金属ガスケット素材の高さより低い高さの肉厚を
有する成型体を該金属ガスケット素材に近接して配置
し、該金属ガスケット素材の前記ビード部の張り側を金
属ガスケットの使用時に受ける所定応力より高い応力で
押圧成形したので、前記ビード部の引張り側に予めセッ
ティングした所望の残留応力を均一に且つ確実に付与さ
せることができ、均質な金属ガスケットを量産して得る
ことができる。即ち、金属ガスケットの成形において、
金属ガスケット素材の特性、そのビード部の高さを含む
形状、所定の成型体の厚さ等からの応力解析、或いは荷
重−たわみ実側線から、金属ガスケット素材に対しての
ビード部の形成及び成型体の厚さを予め定めておけば、
ビード部に所望の残留応力を有する金属ガスケットを高
信頼性をもって大量に且つ安価に製造することができ
る。また、このようにして製造された金属ガスケット
は、例えば、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロ
ックとの間に対して予め一定の残留応力を持って組み付
けられるので、へたりの低減、高耐久性についてバラツ
キのないものとなり、長期の使用に耐え、製品の管理、
供給等について信頼性を向上させることができる。
また、成型体が前記金属ガスケット素材の外周部を囲む
ことのできる成型枠体である場合には、前記成型枠体は
前記金属ガスケット素材の全外周部を囲むように配置で
きるので、前記金属ガスケット素材に対して偏った荷重
がかかることがなく、押圧成形状態が極めて良好に行わ
れ、製品の均一性、信頼性等を向上できる。
ことのできる成型枠体である場合には、前記成型枠体は
前記金属ガスケット素材の全外周部を囲むように配置で
きるので、前記金属ガスケット素材に対して偏った荷重
がかかることがなく、押圧成形状態が極めて良好に行わ
れ、製品の均一性、信頼性等を向上できる。
更に、成型体が金属ガスケットに形成した開口内に配置
可能な形状である場合には、例えば、金属ガスケットが
シリンダヘッドとシリンダボディとの間に適用されるも
のであれば、シリンダボアに相当する部分、即ち金属ガ
スケットの開口部に円形に形成した成型体を配置して押
圧成形できるので、前記金属ガスケットのビード部に極
めて近接して成型体を配置でき、前記ビード部の押圧成
形状態が極めて良好に行われ、製品が極めて精度に富ん
だものとなる。
可能な形状である場合には、例えば、金属ガスケットが
シリンダヘッドとシリンダボディとの間に適用されるも
のであれば、シリンダボアに相当する部分、即ち金属ガ
スケットの開口部に円形に形成した成型体を配置して押
圧成形できるので、前記金属ガスケットのビード部に極
めて近接して成型体を配置でき、前記ビード部の押圧成
形状態が極めて良好に行われ、製品が極めて精度に富ん
だものとなる。
第１図はこの発明による金属ガスケットの製造方法によ
って成形される金属ガスケット素材の一部分の例を示す
断面図、第２図は第１図の金属ガスケット素材を波形に
成形してビード部を形成した金属ガスケット素材の一部
分の例を示す断面図、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は
成型枠体を使用してビード部を備えた金属ガスケット素
材に残留応力を生じさせるプレス工程の一例を説明する
ための概略図、第４図は金属ガスケットに残留応力を付
与した場合の形成時、装着締付時及び使用時における荷
重−たわみ特性を示す線図、第５図は金属ガスケットの
使用状態に近い場合のビード部にかかる応力分布を示す
概略図、第６図（Ａ）及び第６図（Ｂ）は金属ガスケッ
ト素材内に成型体を配置してビード部を備えた金属ガス
ケット素材に残留応力を生じさせるプレス工程の別の例
を説明するための概略図、並びに第７図（Ａ）及び第７
図（Ｂ）は成型枠体及び金属ガスケット素材内に成型体
を配置してビード部を備えた金属ガスケット素材に残留
応力を生じさせるプレス工程の更に別の例を説明するた
めの概略図である。 10,20……金属ガスケット素材、11……基板、12……フ
ッ素ゴム材、13……ビード部、14……開口、21……プレ
スの基台、22……成型枠体（成型体）、26……成型体、
30……金属ガスケット。
って成形される金属ガスケット素材の一部分の例を示す
断面図、第２図は第１図の金属ガスケット素材を波形に
成形してビード部を形成した金属ガスケット素材の一部
分の例を示す断面図、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は
成型枠体を使用してビード部を備えた金属ガスケット素
材に残留応力を生じさせるプレス工程の一例を説明する
ための概略図、第４図は金属ガスケットに残留応力を付
与した場合の形成時、装着締付時及び使用時における荷
重−たわみ特性を示す線図、第５図は金属ガスケットの
使用状態に近い場合のビード部にかかる応力分布を示す
概略図、第６図（Ａ）及び第６図（Ｂ）は金属ガスケッ
ト素材内に成型体を配置してビード部を備えた金属ガス
ケット素材に残留応力を生じさせるプレス工程の別の例
を説明するための概略図、並びに第７図（Ａ）及び第７
図（Ｂ）は成型枠体及び金属ガスケット素材内に成型体
を配置してビード部を備えた金属ガスケット素材に残留
応力を生じさせるプレス工程の更に別の例を説明するた
めの概略図である。 10,20……金属ガスケット素材、11……基板、12……フ
ッ素ゴム材、13……ビード部、14……開口、21……プレ
スの基台、22……成型枠体（成型体）、26……成型体、
30……金属ガスケット。
Claims (3)
- 【請求項１】フッ素ゴム等の樹脂で被覆したビード部を
有する金属ガスケット素材の高さより低い高さの肉厚の
成型体を該金属ガスケット素材に近接して配置し、該金
属ガスケット素材の前記ビード部の張り側を金属ガスケ
ットの使用時に受ける所定応力より大きい応力で押圧成
形したことを特徴とする金属ガスケットの製造方法。 - 【請求項２】前記成型体は前記金属ガスケット素材の外
周部を囲むことのできる成型枠体であることを特徴とす
る請求項１に記載の金属ガスケットの製造方法。 - 【請求項３】前記成型体は前記金属ガスケット素材に形
成した開口内に配置可能な形状であることを特徴とする
請求項１に記載の金属ガスケットの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63071789A JPH07110392B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 金属ガスケットの製造方法 |
| US07/328,270 US4964293A (en) | 1988-03-28 | 1989-03-24 | Method of manufacturing metallic gaskets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63071789A JPH07110392B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 金属ガスケットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245934A JPH01245934A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH07110392B2 true JPH07110392B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=13470694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63071789A Expired - Fee Related JPH07110392B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 金属ガスケットの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4964293A (ja) |
| JP (1) | JPH07110392B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5700015A (en) * | 1996-09-26 | 1997-12-23 | Dana Corporation | Rubber/metal combustion seal |
| DE19708970B4 (de) * | 1997-03-05 | 2009-09-24 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Metallische Flachdichtung |
| US6092810A (en) * | 1998-03-04 | 2000-07-25 | Dana Corporation | Single layer head gasket with integral stopper |
| US6209883B1 (en) | 1998-03-04 | 2001-04-03 | Dana Corporation | Single layer head gasket with integral stopper and method of making the same |
| US6409178B1 (en) * | 1999-06-09 | 2002-06-25 | Dana Corporation | Multiple layer gasket having selectively removable spacer layers and visual indicators |
| TW524187U (en) * | 2001-12-31 | 2003-03-11 | Nailermate Entpr Corp | Structure for mounting urging sheet of nailing gun |
| JP4136442B2 (ja) * | 2002-05-09 | 2008-08-20 | 日本ラインツ株式会社 | メタルガスケット用ビード板、及びメタルガスケット |
| US20050218607A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Nichias Corporation | Metal gasket |
| DE102004034824B4 (de) * | 2004-07-19 | 2006-10-05 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Metallische Flachdichtung |
| FR2875570B1 (fr) * | 2004-09-21 | 2007-02-16 | Meillor Sa Sa | Joint comprenant au moins une nervure incorporant un limiteur d'ecrasement |
| ITMI20072300A1 (it) * | 2007-12-06 | 2009-06-07 | Bosch Gmbh Robert | Guarnizione per pompa di alta pressione e pompa di alta pressione comprendente tale guarnizione |
| DE202008005712U1 (de) * | 2008-04-24 | 2009-09-03 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Metallische Flachdichtung |
| US20150069718A1 (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-12 | Federal-Mogul Corporation | Metal gasket assembly |
| US9664284B2 (en) * | 2015-08-05 | 2017-05-30 | General Electric Company | Cover system with gasket system therefor |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3304761A (en) * | 1964-03-13 | 1967-02-21 | Herzog Carl | Shafting having flats and method of producing such flats and shafting |
| GB1583322A (en) * | 1978-02-02 | 1981-01-28 | Nicholson T P | Corrugated gaskets |
| JPS5719486A (en) * | 1980-07-10 | 1982-02-01 | Shinto Kk | Screw joint |
| US4331336A (en) * | 1980-09-11 | 1982-05-25 | Felt Products Mfg. Co. | Head gaskets and method of making same |
| JPH0243939B2 (ja) * | 1985-10-19 | 1990-10-02 | Nippon Reinz Co Ltd | Metarugasuketsutonoseizohoho |
| JPH0638965B2 (ja) * | 1985-12-28 | 1994-05-25 | 古河アルミニウム工業株式会社 | メモリデイスク用基板の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP63071789A patent/JPH07110392B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-03-24 US US07/328,270 patent/US4964293A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01245934A (ja) | 1989-10-02 |
| US4964293A (en) | 1990-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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