JPH0886360A - メタルガスケットとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼室用開口等の流体を流通させる開口をシ
ールするために、開口の周りに設ける折返し部とビード
とを高弾性を有する硬質の金属板からなる同一板上に形
成することを可能にする。 【構成】 燃焼室用開口２の周縁を折返した折返し部６
と、該折返し部よりも外側の位置において上記開口２を
囲繞するビード７とを設けるメタルガスケットにおい
て、上記折返し部６が上記開口２の周縁をリング状に局
部的に焼鈍した焼鈍部５に形成され、折返し部６と上記
ビード７とを高弾性を有する硬質の金属板１からなる同
一板上に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンのシリンダヘッ
ド用ガスケット等のメタルガスケットであって、流体を
流通させる開口の周りに該開口の周縁を折返した折返し
部と該折返し部よりも外側の位置において該開口を囲繞
するビードとを備えたメタルガスケット並びにその製造
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッド用ガスケット等のメタル
ガスケットにおいて、流体を流通させる開口例えば燃焼
室用開口をシールするために該開口の周縁にガスケット
の他の部分よりも僅かに厚さを厚くした厚肉部すなわち
ストッパーを設けるとともに、ストッパーよりも外側の
位置において該開口を囲繞するビードを設けることは公
知である。ストッパーすなわち厚肉部を形成するには、
通常、開口の周縁を足を立てるように折曲げ、更に折曲
げた部分が金属板本体に重なるように折返して折返し部
を形成し、この折返し部をストッパーとしている。

【０００３】上記のストッパーを形成する方法として
は、上記の折返し部を形成する方法の外に、開口の周縁
部にシム板を電子ビーム、レーザ等により溶接する方
法、溶射により開口の周縁部に肉盛りを施す方法、開口
の内周を押圧する等して塑性変形させ、開口周縁部に厚
肉部を形成する方法等が提案されているが、シム板溶接
法、溶射法は何れも高価な装置を必要とし、かつ溶接、
溶射の加工に多大な手間を要し、コスト高となる。ま
た、塑性加工法では表面を平滑にかつ正確な寸法に成形
するのが困難である。従って、実用上は殆んど、上記の
折返し部によりストッパーを形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ビードが長期にわたり
充分なシール機能を果すためには、ビードは高弾性を有
する硬質の金属板に形成され、ビードのバネ定数は或る
程度大きいことが必要である。従ってビードを設ける金
属板には、例えばＳＵＳ３０１ＣＳＰ等の高降伏点のバ
ネ材の薄板が一般に採用されている。このような高弾性
金属板は、冷間圧延加工等により強加工されており、変
形能が小さいため、開口の周縁を折返してストッパーを
形成しようとすると、折返し部が割れてしまうという問
題がある。

【０００５】従って、従来は、燃焼室用開口等の流体を
流通させる開口周りのビードと、開口周縁の折返し部と
は、別個の金属板に形成し、開口周りにビードを有する
高弾性、硬質の金属板と、開口周縁に折返し部を設けた
軟質もしくは半硬質の金属板とを積層してメタルガスケ
ットを形成している。然しながら、開口周りのビードと
折返し部との双方を高弾性を有する硬質の金属板からな
る同一板に形成したメタルガスケットを提供できれば、
単板で構成されるので、材料費を節減できる、また、か
かる単板のメタルガスケットがエンジンのヘッドとブロ
ックとの間に装着される場合には、ヘッドとブロックと
の間の寸法を正確に保持することができ、エンジンの出
力がより安定する等の幾多の利益を享受することができ
る。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、流体を流通させる開口をシールするために開口の周
りに設ける折返し部とビードとの双方を高弾性を有する
硬質の金属板からなる同一板上に形成することを可能と
するメタルガスケットの構造並びに製造法を提案するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のメタルガスケットの構成を、実施例を示す図１乃至
図３を参照して説明すれば、流体を流通させる開口例え
ば燃焼室用開口２の周りに、該開口の周縁を折返した折
返し部６と該折返し部６よりも外側の位置において該開
口２を囲繞するビード７とを設けたメタルガスケットに
おいて、上記折返し部６と上記ビード７とが高弾性を有
する硬質の金属板１からなる同一板上に形成され、上記
折返し部６が上記開口２周縁のリング状の局部的な焼鈍
部５に形成されていることを特徴とするものである。

【０００８】また、上記目的を達成する本発明のメタル
ガスケットの製造方法は、流体を流通させる開口例えば
燃焼室用開口２を備えたメタルガスケットを高弾性を有
する硬質の金属板１から打抜き形成するとともに、上記
開口２の周りに、該開口の周縁を折返した折返し部６
と、上記折返し部６よりも外側の位置において該開口２
を囲繞するビード７とを形成するメタルガスケットの製
造方法であって、上記開口２の周縁をリング状に局部的
に焼鈍し、該開口２の周縁の焼鈍部５に折返し部６を形
成することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のメタルガスケット及びその製造法は上
記の構成を有し、高弾性を有する硬質の金属板１からな
るガスケットの流体を流通させる開口２の周縁をリング
状に局部的に焼鈍し、該開口周縁の焼鈍部５に折返し部
６を設けるので、高弾性を有する硬質金属板１からなる
ガスケットに、割れを生じる危険なく折返し部６を形成
することができ、上記開口２をシールするための該開口
２周りの折返し部６とビード７とを高弾性を有する硬質
の金属板１からなる同一板上に形成できる。

【００１０】

【実施例】本発明のメタルガスケット及びその製造方法
の詳細を実施例の図面に基づき以下に説明する。図１は
本発明の実施例のメタルガスケットの平面図であり、図
２は図１のＩＩ−ＩＩ線による拡大断面図である。図３
は本発明における焼鈍部５を示すための説明図（平面
図）である。

【００１１】図１及び図２において、エンジンのシリン
ダヘッド用メタルガスケットＧは、例えばＳＵＳ３０１
ＣＳＰ、ＳＵＳ４１０等の高弾性を有する硬質の金属板
１からなり、単板で構成されている。該ガスケットＧは
燃焼室用開口２、２、・・・と、冷却水通路用孔、オイ
ル通路用孔等の液体通路用孔３、３、・・・と、シリン
ダヘッドとブロックを締結するボルトを挿通するボルト
孔４、４、・・・とを備えている。燃焼室用開口２、
２、・・・の周りには、該開口をシールするために、該
開口２、２、・・・の周縁の折返し部６と、該折返し部
６よりも外側の位置において該開口２を囲繞するビード
７とを設けている。

【００１２】上記の折返し部６を形成するために、本発
明においては、図３に示すように、燃焼室用開口２の周
縁に幅Ｌのリング状部分のみを局部的に焼鈍した焼鈍部
５を形成する。このリング状の焼鈍部５の幅Ｌは、折返
し部の幅ｂ（図２参照）よりも若干大きい程度から幅ｂ
の２倍程度まで、要は折返しをこの焼鈍部５において行
い得る程度に選ばれ、通常３〜６ｍｍ程度である。

【００１３】本発明においては、開口２の周縁を折曲げ
て足を立て、更に折曲げた足を金属板１本体に重なるよ
うに折返して形成する折返し部６は、上記のように形成
された焼鈍部５に成形される（図２においては焼鈍部５
を金属板１の他の部分すなわち高弾性で硬度が大きい部
分とはハッチングを異ならせて区別して示している）。
従って折返し部６を割れを生じる危険なく、高弾性を有
する硬質の金属板１に成形することができ、高弾性を有
する硬質の金属板１からなる同一板上にビード７と折返
し部６とを成形することができる。

【００１４】なお、本発明においては、金属板１の厚さ
は一面においてビード７がシリンダヘッド及びブロック
の接合面に高い面圧のシール線を形成することができる
ように、ビードのバネ定数が十分大きくなるように選ぶ
必要があり、他面において折返し部７が存在する部分と
ガスケットの他の部分との段差が適宜な値となるように
選ぶ必要があり、この点から金属板１の厚さは０．０５
〜０．２５ｍｍの範囲に選ぶのが望ましい。ただし、上
記の段差は後記するように折返し部に重なり合わないよ
うにした副板の積層によって調整することもできる。こ
の場合は金属板１の厚さをもっと厚くすることも可能で
ある。

【００１５】上記した燃焼室用開口２の周縁のリング状
部分の局部的な焼鈍について説明すると、金属板１が不
必要に鈍まされることがないように、開口２の周縁の通
常数ｍｍ程度である幅Ｌのみを焼鈍する必要があるの
で、例えば焼鈍部５の形状に近い形状を有する１対の電
極の間に１枚もしくは複数枚の金属板の被焼鈍部分を挟
み、電極間に電流を流し電気抵抗加熱により電極間に狭
着された被焼鈍部を金属板の焼鈍温度以上の温度、例え
ば前記のＳＵＳ３０１の場合１０００〜１２００℃、Ｓ
ＵＳ４１０の場合７００〜９００℃に加熱し、焼鈍す
る。このとき、例えば前記のＳＵＳ３０１の場合、焼鈍
前のヴィッカース硬度３５０〜４５０をヴィッカース硬
度２００以下に鈍ますことができる。

【００１６】上記の焼鈍は電気抵抗加熱の代りに下記の
ような種々の方法で行うこともできる。すなわち、燃焼
室用開口の内側に誘導コイルを設けた誘導加熱により開
口縁を選択的に加熱し、焼鈍することもできるし、炎を
小スポットに絞った多数のガス炎の列により加熱し焼鈍
することもできる。更には、例えばインコネル、ハステ
ロイ、耐熱鋼ＳＵＨ３１０等の耐熱性の金属塊を予め金
属板１の焼鈍温度以上の温度に加熱しておき、金属板１
の被焼鈍部を加熱した金属塊に挟み込んで伝熱により被
焼鈍部を加熱し焼鈍することもできる。

【００１７】折返し部６の外側の位置において燃焼室用
開口２を囲繞するビード７は、折返し部６の形成前、形
成後の何れの時期に形成しても差支えない。ただ、上記
の焼鈍部５の焼鈍を行う前にビードを形成すると、焼鈍
の際にビードが鈍まされ、シール力を減じたり、ビード
がへたり易くなるおそれがあるので、焼鈍前にビード７
を形成することは避けることが望ましい。ビード７の形
状は図２に示す山形ビードに限られず、半円形、台形等
の種々の形状の凸条ビードとすることができ、また凸条
ビードに代えて段差状ビードを設けることもできる。ま
たビード７は図示のような一重ビードでもよいし、或は
二重ビードとしてもよい。

【００１８】図１及び図２では、図面を簡単化するため
にビードは燃焼室用開口２を囲繞するビードのみを示し
たが、必要に応じて液体通路用孔３及び／又はボルト孔
４を個別的に或は一括して囲繞するビードを設けること
ができる。また、本発明のガスケットにおいてもその表
裏両面に、ミクロシールのためにふっ素ゴム等の耐熱性
ゴム等の被膜をコーティングするのが望ましい。

【００１９】本発明によるメタルガスケットは、図１及
び図２に示すとおり、単板ガスケットとして望ましく構
成されるが、本発明は、燃焼室用開口２の周りには折返
し部を有せず、燃焼室用開口を囲繞するビードのみを設
けた高弾性、硬質の金属板や、燃焼室用開口２の周りに
は折返し部も、ビードも備えない中間板や表面板を、図
１及び図２に示す単板のガスケットに、必要に応じて適
宜に積層することを排除するものではない。

【００２０】例えば、図示の単板ガスケットに、燃焼室
用開口の周りに単板ガスケットのビード６と重なり合う
ビードのみを設けた金属板を１枚或は複数枚積層するこ
とによりビードの復元量を大きくすることができる。ま
た、図４に示すように金属板１よりも厚さが小さい副板
８を金属板１の折返し部に重なり合わないように中間板
もしくは表面板を積層することによって、折返し部６を
含む部分とガスケットの他の部分との間の段差を適宜に
調整することもできる。そして、このように積層する場
合においても、従来のように燃焼室用開口２の周りに折
返し部のみを設けた軟質もしくは半硬質の金属板を積層
する必要がないので、材料費を節減できるという本発明
による利益はなお享受される。

【００２１】以上、本発明の実施例を専らエンジンのシ
リンダヘッドガスケットについて説明したが、本発明は
シリンダヘッドガスケットのみに限られるものではな
く、他の用途のメタルガスケットをも包含するものであ
る。また、上記説明した実施例、変形例以外にも変形可
能である。

【００２２】

【発明の効果】上記詳述した通り、本発明によれば、燃
焼室用開口等の流体を流通させる開口の周りに、これを
シールするために形成する折返し部とビードとの双方を
高弾性を有する硬質の金属板からなる同一板上に形成で
き、従来のように開口の周りに折返し部のみを設けた軟
質もしくは半硬質の金属板を、ビードを設けた高弾性、
硬質の金属板とは別途に積層する必要がないので、ガス
ケットの材料費が節減される。また、本発明によるガス
ケットを単板ガスケットとしてエンジンのシリンダヘッ
ド用ガスケットに用いた場合は、シリンダヘッドとブロ
ックとの間の寸法を正確に保つことができ、エンジンの
出力が安定するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のメタルガスケットの平面図で
ある。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による拡大断面図である。

【図３】本発明における焼鈍部５を示すための説明図
（平面図）である。

【図４】段差調整用の副板を積層した実施例の断面図で
ある。

【符号の説明】

２ 燃焼室用開口 ５ 焼鈍部 ６ 折返し部 ７ ビード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を流通させる開口の周りに、該開口
   の周縁を折返した折返し部と該折返し部よりも外側の位
   置において該開口を囲繞するビードとを設けたメタルガ
   スケットにおいて、上記折返し部と上記ビードとが高弾
   性を有する硬質の金属板からなる同一板上に形成され、
   上記折返し部が上記開口の周縁のリング状の局部的な焼
   鈍部に形成されていることを特徴とするメタルガスケッ
   ト。
2. 【請求項２】 流体を流通させる開口を備えたメタルガ
   スケットを高弾性を有する硬質の金属板から打抜き形成
   するとともに、上記開口の周りに、該開口の周縁を折返
   した折返し部と、上記折返し部よりも外側の位置におい
   て該開口を囲繞するビードとを形成するメタルガスケッ
   トの製造方法であって、上記開口の周縁をリング状に局
   部的に焼鈍し、焼鈍された該開口の周縁に折返し部を形
   成することを特徴とするメタルリングの製造方法。