JPH07332499A - シリンダヘッド用金属ガスケットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダヘッド用金属ガスケットの燃焼室用
穴の周縁部に設ける補償部（厚肉部）を、長時間使用中
に亀裂や割れ、また、へたりが生じないように、更に適
宜な厚さに形成することができる新規な製造方法を提供
する。 【構成】 ガスケットを構成する金属板１の燃焼室用穴
２の周縁部５１上に溶接又はろう付けにより金属の溶着
肉盛り部５２を形成し、該溶着肉盛り部の表面を平滑に
する平滑処理を例えばプレス押し、研削等により施すこ
とにより、他の部分より厚さが厚い補償部５を燃焼室用
穴の周縁部に形成する。また補償部より外側の位置にお
いて燃焼室用穴を囲繞するビード６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１枚もしくは複数枚の
金属板より成り、燃焼室用穴の周りにビードと補償部と
を備えたシリンダヘッド用金属ガスケットの製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのシリンダヘッドガスケットで
あって、弾性を有する金属板から成り、燃焼室用穴と、
冷却水通路或はオイル通路等の液体通路穴と、ボルト挿
通用穴とを備え、燃焼室用穴の周縁部に他の部分よりも
厚さを厚くした厚肉部いわゆる補償部を設け、更に該補
償部の外側の位置において燃焼室用穴を囲繞するビード
を設けた単板金属ガスケットは公知である。また、燃焼
室用穴の周縁部に補償部を設けた補償板と、上記の補償
部よりも外側の位置において燃焼室用穴を囲繞するビー
ドを有するビード板とを積層して成るシリンダヘッドガ
スケットも公知である。

【０００３】上記の補償部は、ガスケットをエンジンの
シリンダヘッド及びブロックの接合面間に装着しボルト
を締結したときにシリンダヘッドの湾曲に基づき燃焼室
周りに生じる接合面間の間隙を補償し燃焼ガスのリーク
を防止するとともに、燃焼室内のガス圧による上記間隙
の拡縮を減少させビードに加わる交番荷重を軽減するス
トッパーとして機能しビードのへたりや損傷を防止す
る。

【０００４】シリンダヘッドガスケットにおける上記補
償部の形成については、金属板の燃焼室用穴の周縁を該
金属板の片面上に密着するように折り返して補償部を形
成する方法、燃焼室穴の周縁部に厚さが薄いグロメット
板を折り曲げて被着することにより補償部を形成する方
法或は燃焼室用穴の周縁部にリング状の薄いシム板を溶
接して補償部を形成する方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した折り返しやグ
ロメットの折り曲げ被着により形成する補償部は、その
厚さが折り返される金属板の厚さや被着されたグロメッ
ト板の厚さによって決まって終い、ガスケットに適当な
面圧分布を与えるように補償部の厚さを適宜に調整する
ことが困難であり、またガスケットの使用中に、折り返
しや折り曲げの屈曲部が高温の燃焼ガスに曝され、補償
部が前記間隙の拡縮に伴いシリンダヘッドにより叩かれ
るために、折り返しや折り曲げの屈曲部に亀裂や割れを
生じ、ガスケットの寿命を損なう難点がある。上記のシ
ム板を溶接して補償部を形成する方法は、薄いシム板を
溶接により金属板の燃焼室用穴の周縁部に被着すること
が容易ではなく、また、溶接部からガス漏れを生じ易い
という問題がある。

【０００６】かかる点から、上記の補償部を金属の溶射
により形成することが提案されている。然しながら、溶
射によるときは、金属の溶射材を溶融し、これを噴霧し
て金属板に吹き付けるために、形成された補償部は微細
な気孔を多数含有するポーラスなものになり、機械的強
度が弱い。従って長時間の使用中に補償部自体が厚さを
減じてへたり、前記のストッパーとしての機能が不完全
なものとなり、ガスケットの寿命を損なう危険がある。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、シリンダヘッドガスケットの燃焼室用穴の周縁部に
設ける補償部を、長時間使用中に亀裂や割れを生じた
り、へたりを生じたりする危険がないように形成するこ
とができるとともに、補償部を適宜な厚さに形成するこ
とができる新規なシリンダヘッドガスケットの製造方法
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のシリンダヘッド用金属ガスケットの製造方法は１枚
もしくは複数枚の金属板より成り、燃焼室用穴、液体通
路穴及びボルト挿通孔を備えたシリンダヘッドガスケッ
トの少なくとも１枚の金属板の燃焼室用穴の周縁部に他
の部分よりも厚さが厚い補償部を形成するとともに、少
なくとも１枚の金属板に上記補償部よりも外側の位置に
おいて燃焼室用穴を囲繞するビードを形成するシリンダ
ヘッドガスケットの製造方法において、金属板の少なく
とも片面の燃焼室用穴の周縁部上に溶接もしくはろう付
けにより金属を溶着肉盛りし、然る後に該溶接肉盛り部
の表面を平滑にする平滑処理を施すことにより上記補償
部を形成することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記の本発明の製造方法によれば、燃焼室用穴
の周縁部の補償部すなわち肉厚部が溶接もしくはろう付
けによる溶接ワイヤ、ろう接用合金等の金属の溶着肉盛
りにより形成され、補償部を形成する金属が溶融噴霧さ
れることがないので、補償部は殆んど気孔を含まぬ機械
的強度が大きい堅牢な肉厚部に形成され、しかも溶着肉
盛りの表面を平滑にする平滑化処理例えば表面のプレス
押し、切削、研削或は研磨等により表面が平滑な肉厚部
に形成できる。

【００１０】そして、本発明の製造方法においては、金
属の溶着肉盛り厚さを調整することにより、また、必要
に応じて溶着肉盛り部の平滑加工時に併せて厚さ調整を
行うことにより、補償部の厚さを適宜な厚さに調整し、
ガスケットに適切な面圧分布を与えることができる。更
に、上記の補償部の厚さの調整を燃焼室用穴周りに沿っ
て補償部の厚さを適宜に変化させることもできる。すな
わち、例えば、隣接する燃焼室用穴間において、またボ
ルト締結部から離隔する部分において補償部の厚さを大
とし、ボルト締結部に近接する部分において補償部の厚
さを小とするように燃焼室用穴の周りに沿って厚さを変
化させることができる。

【００１１】

【実施例】本発明の詳細を図面に基づき説明する。図２
は本発明の製造方法により製造されたシリンダヘッドガ
スケットの平面図であり、図１は図２のＡ−Ａ線による
断面図である。図３は本発明により製造された他のタイ
プのシリンダヘッドガスケットの図１と同様な断面図で
ある。各図において同一符号は同一部分を示す。

【００１２】図１及び図２において本発明の製造方法に
よって製造されるシリンダヘッド用単板金属ガスケット
Ｇ１は、ステンレス鋼板、鋼板等の弾性を有する単板金
属板１より成り、燃焼室用穴２、冷却水通路穴、オイル
通路穴等の液体通路穴３及びボルト挿通用穴４とを備え
ており、燃焼室用穴２の周縁部には金属板１の他の部分
よりも僅かに厚さが厚い肉厚部である補償部５が形成さ
れ、また該補償部よりも外側の位置において燃焼室用穴
２を囲繞する凸状ビード６が形成されている。ビード６
は、図２においては、その頂部を一点鎖線により示して
いる。

【００１３】上記補償部５は本発明の製造方法により形
成されており、金属板１の燃焼室用穴２の周縁部５１上
に溶接により溶融金属を溶着肉盛りしたのち、溶着肉盛
り部の表面を平滑にする平滑処理を行って形成したもの
である。図では、上記のように平滑化処理された溶着肉
盛り部を符号５２で示している。これを更に詳しく述べ
れば、単板金属板１の燃焼室用穴２の周縁部５１の表面
には、予め、錆、汚れ、油脂等を除去し表面を清浄にす
る表面処理を、例えば脱脂洗浄することにより行う。こ
の場合、必要に応じて周縁部５１の表面を研削、研磨或
はエッチングして周縁部５１が僅かに凹部を形成するよ
うにしてもよい。このような凹部を形成すれば、金属を
溶着肉盛りすべき厚さを幾分か厚くすることができ、溶
着肉盛りの厚さ調整が容易になることもある。

【００１４】表面を清浄にしたのちに、溶接により上記
周縁部５１の表面上に溶融金属を溶着肉盛りするが、こ
の溶接は、溶接棒もしくは溶接ワイヤがアーク或は火焔
により溶けて金属板１の方へ移行して溶着金属層を形成
するような溶接であればよく、自動式、手動式を問わな
いが、勿論自動式であることが好ましい。具体的には炭
酸ガスアーク溶接、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接等のアーク
溶接及び酸水素焔等のガス溶接により溶着肉盛りを行
う。ＴＩＧ溶接の場合は電極が非消耗性であるから、溶
着肉盛りするために、ガス溶接の場合と同様に溶加材を
用いる。溶接棒、溶接ワイヤ或は溶加材は堅牢な材質で
金属板１に溶着肉盛り可能なものであればよく、金属板
１と同種或は異種何れであってもよい。

【００１５】溶接により溶着肉盛りしたままでは肉盛り
表面が必ずしも平滑ではなく、ガスシール性が充分では
ないので、溶着肉盛り部の表面を平滑にする平滑化処理
を行う。この平滑化処理は溶着肉盛り部の表面をプレス
押しする、切削する、研削する或は研磨する等の方法に
より行うことができる。上記した溶接による溶着肉盛り
と平滑化処理との説明図を図４に示している。１０は溶
接棒であり、１１は溶着肉盛りされた金属層である。１
２がプレス押しするプレスである。溶接とプレス押しと
により、平滑化された溶着肉盛り部５２が形成される。

【００１６】上記の平滑化処理において、溶着肉盛り部
の表面を平滑にすると同時に、必要に応じて、溶着肉盛
り部の厚さを適宜に調整することもできる。表面が平滑
にされた溶着肉盛り部５２の厚さは、通常０．０５〜
０．１５ｍｍの範囲内の適宜な値に選ばれる。前述した
ように燃焼室用穴の周縁部５１に凹部を形成していると
きは、溶着肉盛りの厚さは上記の厚さに上記凹部の深さ
を加えた厚さとする。上記の溶着肉盛り部５２の厚さ調
整は平滑化処理を例えばプレス押しにより行った後に、
切削、研削、研磨等により行うこともできる。

【００１７】更に、上記の厚さ調整に当っては、溶着肉
盛り部５２の厚さを、従って補償部５の厚さを燃焼室用
穴２の周りに沿って変化させるように厚さ調整を行って
もよい。例えば、隣接する燃焼室用穴に近接する部位及
びボルト締結部から離れた部位においては溶着肉盛り部
５２の厚さを厚くし、ボルト締結部に近接する部位にお
いては溶着肉盛り部の厚さを薄くして、補償部５の厚さ
を燃焼室用穴周りにおいて変化させることにより、ガス
ケットにおける面圧分布をより適切なものとすることが
できる。

【００１８】上記した溶接による溶着肉盛り部の形成の
代りに、銀ろう等のろう接用合金をろう付けすることに
より溶着肉盛り部を形成することもできる。この場合の
溶着肉盛りは、溶接の応用として、非消耗性電極を用い
たアーク溶接或はガス溶接の溶加材にろう接用合金を用
いることによりろう接用合金の溶着肉盛りを行うことも
できるし、或は、例えば燃焼室用穴の周縁部５１上に適
量載置もしくは散布したろう接用合金線もしくはろう接
用合金粒等をバーナーの火焔により溶融し溶着肉盛りす
ることもできる。

【００１９】上述した溶接もしくはろう付けによる金属
の溶着肉盛り部は、金属の溶射により形成された溶着肉
盛り部とは異なり、気孔を殆んど含有せず、機械的強度
が大きい堅牢な溶着肉盛り部を形成することができる。
従って本発明の製造方法により製造されたシリンダヘッ
ドガスケットは、エンジンに装着し長時間使用しても補
償部がへたることがなく、補償部の機能が良好に維持さ
れ、ガスケットは良好な密封性を維持することができ
る。

【００２０】図３は本発明の製造方法により製造したシ
リンダヘッド用積層形金属ガスケットＧ２の断面図を示
し、ガスケットＧ２はステンレス鋼板、鋼板等から成る
補償板７とステンレス鋼板、鋼板等の弾性を有する金属
板から成り、補償板７を挟むように上下に積層されたビ
ード板８及び９により構成されている。また、ガスケッ
トＧ２は図２に示したガスケットと同様に燃焼室用穴
２、液体通路穴（図示せず）及びボルト挿通用穴（図示
せず）を備えている。

【００２１】補償板７の燃焼室用穴２の周縁部５１上に
は、図１及び２のシリンダヘッド用単板金属ガスケット
について前述説明した所と同様な方法によりすなわち溶
接もしくはろう付けにより溶着肉盛り部５２が形成さ
れ、補償板７の燃焼室用穴２の周縁部に補償部５が形成
される。ビード板８及び９には、それぞれ、上記の補償
部５よりも外側の位置において燃焼室用穴２を囲繞する
凸状のビード６、６が設けられ、ビード６、６はその凸
状の頂部が補償板７を挟んで対向するように形成され
る。

【００２２】本発明の製造方法及び本発明の製造方法に
より製造されるシリンダヘッドガスケットの構成は、上
記説明した所に限られるものではなく、種々の変形が可
能であり、例えば、補償部を形成するための溶着肉盛り
部の形成は単板金属板ガスケット或は補償板の両面に行
ってもよい。また、ビードは凸状ビードの代りにステッ
プ状ビードとしてもよく、更に金属板の積層構成につい
ては、補償板、ビード板、中間板等の金属板の枚数、積
層順位、或はビードの突出方向、複数のビード板のビー
ド同士の対向、非対向等、広汎な範囲の変形が可能であ
る。

【００２３】

【発明の効果】上述説明した通り、本発明の製造方法に
よれば、シリンダヘッド用金属板ガスケットの燃焼室用
穴の周縁に機械的強度が大きい堅牢な補償部を形成する
ことができるので、本発明に従って製造されたガスケッ
トは、エンジンに装着し長時間使用しても補償部がへた
ることがなく、補償部の機能を良好に維持し、ガスケッ
トの密封性を良好に維持できる。

【００２４】また、本発明によれば、補償部の厚さを適
宜に調整することができ、更に補償部の厚さを燃焼室用
穴の周りに沿って変化させることができ、ガスケットの
面圧分布をより適切にし、ガスケットの密封力を向上さ
せることができる。更に本発明の製造方法は、金属の溶
射により補償部を形成する方法に比べて、溶着肉盛りさ
せる金属材料の溶着歩留りがよく、前処理も簡単であ
り、溶着肉盛りするための設備も安価であるから、低コ
ストで経済的に製造できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線による断面図である。

【図２】本発明の製造方法により製造されたシリンダヘ
ッドガスケットの平面図である。

【図３】本発明の製造方法により製造された他のタイプ
のシリンダヘッドガスケットの図１と同様な断面図であ
る。

【図４】本発明における溶接による金属の溶着肉盛りと
溶着肉盛り部の平滑化処理との説明図である。

【符号の説明】

２ 燃焼室用穴 ５ 補償部 ６ ビード ７ 補償板 ８及び９ ビード板 ５２ 溶着肉盛り部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １枚もしくは複数枚の金属板より成り、
   燃焼室用穴、液体通路穴及びボルト挿通用穴を備えたシ
   リンダヘッドガスケットの少なくとも１枚の金属板の燃
   焼室用穴の周縁部に他の部分よりも厚さが厚い補償部を
   形成するとともに、少なくとも１枚の金属板に上記補償
   部よりも外側の位置において燃焼室穴を囲繞するビード
   を形成するシリンダヘッドガスケットの製造方法におい
   て、金属板の少なくとも片面の燃焼室用穴の周縁部上に
   溶接もしくはろう付けにより金属を溶着肉盛りし、然る
   のちに該溶接肉盛り部の表面を平滑にする平滑処理を施
   すことにより上記補償部を形成することを特徴とするシ
   リンダヘッド用金属ガスケットの製造方法。