JP2000027999A - Metal gasket and manufacture thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、折返し部を有する
ガスケット構成板を備えたメタルガスケット及びその製
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal gasket provided with a gasket constituting plate having a folded portion and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エンジンのシリンダブロックとシリンダ
ヘッド間に介装されるメタルガスケットとして、シリン
ダ孔に対応させて開口部を形成し、この開口部の縁部に
折返し部を形成して、折返し部の板厚分の隙間をその外
周側に確保することで、折返し部の外周側に配置される
ビードの異常変形を規制するように構成した単板構成又
は複板構成のメタルガスケットが種々提案され実用化さ
れている。ところが、折返し部はシリンダヘッドとシリ
ンダブロック間に挟持される関係上、エンジン駆動時に
は折返し縁部に対してメタルガスケットの厚さ方向（以
下、圧縮方向と称する）への繰返し荷重が作用し、また
シリンダヘッドとシリンダブロックとの熱膨張率の差か
ら、エンジンの温度変化により折返し部に対してメタル
ガスケットの面方向（以下、剪断方向と称する）への繰
り返し荷重も作用するため、図１５に示すように、折返
し縁部１００にその内側からクラック１０１が入って、
折返し部１０２が破断するという問題があった。2. Description of the Related Art As a metal gasket interposed between a cylinder block and a cylinder head of an engine, an opening is formed corresponding to a cylinder hole, and a fold is formed at an edge of the opening to form a fold. Various metal gaskets having a single-plate configuration or a multiple-plate configuration have been proposed in which a gap corresponding to the thickness of the plate is secured on the outer peripheral side, thereby controlling abnormal deformation of a bead disposed on the outer peripheral side of the folded portion. Has been put to practical use. However, since the folded portion is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block, when the engine is driven, a repeated load acts on the folded edge in the thickness direction of the metal gasket (hereinafter, referred to as a compression direction). Due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the cylinder head and the cylinder block, a repeated load in the plane direction of the metal gasket (hereinafter, referred to as the shearing direction) also acts on the folded portion due to the temperature change of the engine. Thus, the crack 101 enters the folded edge portion 100 from the inside,
There is a problem that the folded portion 102 is broken.
【０００３】このため、従来はメタルガスケットを少な
くとも２枚以上の複板構成とし、第１のガスケット構成
板の開口縁を抱き込むように、第２のガスケット構成板
に折返し部を形成することで、折返し部の曲率半径を大
きくして、折返し縁部におけるクラックの発生を防止し
たものや、第１のガスケット構成板の素材として伸びは
少ないが引張強度が高くバネ性に優れた素材を用い、第
２のガスケット構成板の素材として引張強度は低いが伸
びの大きな素材を用い、第１のガスケットにビードを形
成することでビード性能を十分に確保し、第２のガスケ
ット構成板に折返し部を形成することで折返し縁部にお
けるクラックの発生を防止するように構成したものが主
流となっている。また、特開平５−６５９５９号公報に
記載のように、ガスケット構成板の素材としての弾性金
属板に対して折返し部を形成する前に、折返し縁部の内
面側に対応する位置に環状溝を形成して、折返し縁部の
曲率半径を大きく設定することで、折返し縁部における
クラックの発生を抑制するように構成したメタルガスケ
ットも提案されている。For this reason, conventionally, a metal gasket is formed of at least two or more double plates, and a folded portion is formed in the second gasket constituting plate so as to embrace the opening edge of the first gasket constituting plate. By using a material having a large radius of curvature of the folded portion to prevent the occurrence of cracks at the folded edge portion, or a material having low elongation but high tensile strength and excellent spring properties as a material of the first gasket component plate, A material having a low tensile strength but a large elongation is used as a material of the second gasket component plate, and beads are sufficiently formed by forming beads on the first gasket, and a folded portion is formed on the second gasket component plate. The mainstream is formed so as to prevent the occurrence of cracks at the folded edges by being formed. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-65959, before forming a folded portion on an elastic metal plate as a material of a gasket constituting plate, an annular groove is formed at a position corresponding to the inner surface side of the folded edge. A metal gasket has been proposed which is formed so as to suppress the occurrence of cracks at the folded edge by setting the radius of curvature of the folded edge to be large.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のメタルガスケッ
トでは、基本的には、折返し縁部の曲率半径を大きく設
定する方法と、折返し部を形成するガスケット構成板の
素材として伸びの大きなものを用いる方法を採用するこ
とで折返し縁部におけるクラックの発生を防止するよう
に構成していたが、前者の方法では折返し縁部にけるク
ラックの発生を十分に低減することが困難であり、後者
の方法では、単板構成のメタルガスケットを製作するこ
とができず、しかも伸び特性の優れた高価な材料を用い
る必要があり製作コストが高くなるという問題がある。
本出願人は、折返し縁部におけるクラック発生のメカニ
ズムとして、弾性金属板を折返し加工すると、加工硬化
作用により折返し部付近の硬度が、例えばＳＵＳ４３０
２Ｂでは、図１６に示すような数値となり、折返し縁
部における硬度が、他の部分よりも高くなってクラック
が入り易くなっていることに着目し、折返し縁部付近の
みの硬度を下げてその伸びを十分に確保することで、折
返し縁部におけるクラックの発生を防止しつつ、その他
の部分のバネ特性を十分に確保できるという発想を得
た。In a conventional metal gasket, basically, a method of setting a large radius of curvature of a folded edge portion and a material having a large elongation are used as a material of a gasket component plate forming a folded portion. Although it was configured to prevent the occurrence of cracks at the folded edges by adopting the method, it is difficult to sufficiently reduce the occurrence of cracks at the folded edges by the former method, and the latter method In this case, there is a problem that a metal gasket having a single-plate structure cannot be manufactured, and it is necessary to use an expensive material having excellent elongation characteristics, which increases the manufacturing cost.
As a mechanism of generation of cracks at the folded edge, when the elastic metal plate is folded, the hardness near the folded portion due to work hardening is, for example, SUS430.
In 2B, the numerical value as shown in FIG. 16 is obtained, and attention is paid to the fact that the hardness at the folded edge is higher than other portions and cracks are easily formed, and the hardness only near the folded edge is reduced to reduce the hardness. The idea is that by ensuring sufficient elongation, it is possible to prevent the occurrence of cracks at the folded edges and to sufficiently secure the spring characteristics of the other parts.
【０００５】本発明の目的は、折返し縁部におけるクラ
ックの発生を防止しつつ、折返し部以外におけるバネ特
性を十分に確保し得るガスケット構成板を備えたメタル
ガスケット及びその製造方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a metal gasket provided with a gasket component plate capable of sufficiently securing spring characteristics at portions other than the folded portion while preventing the occurrence of cracks at the folded edge, and a method of manufacturing the same. is there.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係るメタルガス
ケットは、シリンダ孔に対応させて開口部を形成し、開
口部の縁部に全周に亙って折返し部を形成した、圧延板
材からなるガスケット構成板を有する単板構成又は複板
構成のメタルガスケットであって、環状に形成される前
記折返し部の折返し縁部のうちの、圧延板材の圧延方向
と直交方向へ延びる部分を中心とした一部にのみ、局部
的に硬度を低下させた硬度低減領域を設けたものであ
る。このよに構成してあるので、ガスケット構成板に対
して折返し部を形成するときに、折返し縁部の硬度が加
工硬化作用により上昇しても、硬度低減領域においては
局部的に硬度を低下させてあるので、折返し縁部におけ
る硬度は実質的に低く抑えられることになる。つまり、
折返し縁部における素材の伸びが十分に確保されて、折
返し縁部におけるクラックの発生が防止されることにな
る。特に、圧延板材からなるガスケット構成板において
は、圧延方向への伸びがそれと直交する方向への伸びよ
りも小さくなるので、圧延により伸び難くなった部分、
つまり環状に形成される前記折返し部の折返し縁部のう
ちの、圧延方向と直交方向へ延びる部分を中心とした一
部にのみ、硬度低減領域を形成するとで、折返し縁部の
伸びが局部的に少なくなることを防止して、折返し縁部
におけるクラックの発生を防止できることになる。ま
た、硬度低減領域においては局部的に硬度を低減させて
あるので他の部分におけるバネ特性が低下することもな
い。SUMMARY OF THE INVENTION A metal gasket according to the present invention is formed from a rolled sheet material in which an opening is formed corresponding to a cylinder hole, and a folded portion is formed on the edge of the opening over the entire circumference. A metal gasket having a single-plate configuration or a multiple-plate configuration having a gasket-constituting plate, wherein a portion extending in a direction orthogonal to a rolling direction of a rolled plate material is a center of a folded edge portion of the folded portion formed in an annular shape. Only in a part of this, a hardness reduction region in which hardness is locally reduced is provided. With this configuration, when forming the folded portion on the gasket component plate, even if the hardness of the folded edge increases due to work hardening, the hardness is locally reduced in the hardness reduced region. As a result, the hardness at the folded edge can be kept substantially low. That is,
Elongation of the material at the folded edge is sufficiently ensured, and the occurrence of cracks at the folded edge is prevented. In particular, in the gasket component plate made of a rolled sheet material, since the elongation in the rolling direction is smaller than the elongation in the direction orthogonal to the rolling direction, the portion hardly stretched by rolling,
That is, among the folded edges of the folded portion formed in an annular shape, only a part centered on a portion extending in the direction perpendicular to the rolling direction is formed as a hardness reduction region, so that the extension of the folded edge is locally increased. And the occurrence of cracks at the folded edges can be prevented. In addition, since the hardness is locally reduced in the hardness reduction region, the spring characteristics in other portions do not deteriorate.
【０００７】ここで、請求項２記載のように、硬度低減
領域の硬度を他の部分の硬度以下に設定することが好ま
しい。このように設定すると、折返し縁部における伸び
が十分に確保され、折返し縁部におけるクラックの発生
が効果的に防止されることになる。Here, it is preferable that the hardness of the reduced hardness region is set to be equal to or less than the hardness of the other portion. With this setting, sufficient elongation at the folded edge is ensured, and cracks at the folded edge are effectively prevented.
【０００８】請求項３記載のように、折返し部の外周側
に環状ビードを形成し、環状ビードよりも内周側の部分
の全周又は一部に硬度低減領域を設けてもよい。この場
合には、折返し縁部におけるクラックの発生が防止され
るとともに、環状ビードのバネ特性が十分に確保される
ことになる。According to a third aspect of the present invention, an annular bead may be formed on an outer peripheral side of the folded portion, and a hardness reduction region may be provided on an entire circumference or a part of an inner peripheral side of the annular bead. In this case, the occurrence of cracks at the folded edges is prevented, and the spring characteristics of the annular bead are sufficiently ensured.
【０００９】請求項４記載のように、折返し部を形成し
たガスケット構成板の素材として、ＪＩＳ規格で規定す
るＳＵＳ３０１−ＣＳＰ Ｈ又はＳＵＳ３０４−ＣＳＰ
Ｈ或いはＳＵＳ４３０で代表されるフェライト系のス
テンレス鋼板を用いることが、硬度低減領域以外の部分
におけるバネ特性を十分に確保し、且つ折返し縁部の硬
度低減領域における伸びを十分に確保する上で好まし
い。具体的な硬度としては、請求項５記載のように、硬
度低減領域の硬度をビッカース硬さＨｖにおいて１７０
〜４４５に設定することが好ましい。また、請求項６記
載のように、硬度低減領域と他の領域における硬さの差
をビッカース硬さＨｖにおいて０〜２６０に設定するこ
とで、極端な硬度差によるクラックの発生等を未然に防
止できることになる。According to a fourth aspect of the present invention, the material of the gasket component plate having the folded portion is SUS301-CSPH or SUS304-CSP defined by JIS standards.
It is preferable to use a ferrite stainless steel plate represented by H or SUS430 in order to sufficiently secure spring characteristics in a portion other than the hardness reduced region and sufficiently secure elongation in the hardness reduced region of the folded edge. . As a specific hardness, as described in claim 5, the hardness of the reduced hardness region is 170 in Vickers hardness Hv.
It is preferable to set to 445. Further, as described in claim 6, by setting the difference in hardness between the reduced hardness region and the other region to 0 to 260 in Vickers hardness Hv, the occurrence of cracks due to an extreme difference in hardness is prevented beforehand. You can do it.
【００１０】また、請求項７記載のように、少なくとも
折返し縁部の全周又は一部を他の部分よりも薄肉に構成
してもよく、このように構成すると折返し部の曲率半径
を大きく設定できるとともに、折返し部を形成するとき
における折返し縁部の伸び量を少なくして、折返し縁部
におけるクラックの発生を一層効果的に防止できること
になる。Further, at least the entire periphery or a part of the folded edge may be formed to be thinner than the other part, so that the radius of curvature of the folded part is set to be large. It is possible to reduce the amount of extension of the folded edge when forming the folded portion, and to more effectively prevent the occurrence of cracks at the folded edge.
【００１１】請求項８に係るメタルガスケットの製造方
法は、請求項１〜７のいずれか１項記載のメタルガスケ
ットにおけるガスケット構成板の素材としての弾性金属
板にシリンダ孔に対応させて要求サイズの開口部を形成
する工程と、弾性金属板のうちのガスケット構成板にお
ける硬度低減領域に対応する部分に対して焼鈍処理を施
す工程と、開口部付近を折返して折返し部を形成する工
程とを備えたものである。この製造方法においては、弾
性金属板に折返し部を形成することで、折返し縁部の硬
度は加工硬化作用により高くなるが、折返し縁部に対応
するクラックの発生し易い部分、つまりガスケット構成
板の硬度低減領域に対応する部分は、折返し前に施した
焼鈍処理によりその硬度が大幅に低くなっているので、
折返しにより硬度が高くなったとしても、見掛け上の硬
度は低く抑えられることになる。つまり、このようにし
て製作したガスケット構成板では、折返し縁部の硬度が
低く抑えられ、折返し縁部における伸びが十分に確保さ
れて、クラックの発生が防止されることになる。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a metal gasket according to any one of the first to seventh aspects, wherein an elastic metal plate as a material of a gasket constituting plate in the metal gasket has a required size corresponding to a cylinder hole. A step of forming an opening, a step of performing an annealing treatment on a portion of the elastic metal plate corresponding to the hardness reduction region in the gasket constituting plate, and a step of forming a folded portion by folding the vicinity of the opening. It is a thing. In this manufacturing method, by forming the folded portion on the elastic metal plate, the hardness of the folded edge is increased by work hardening, but the crack corresponding to the folded edge is likely to occur, that is, the gasket component plate. Since the hardness corresponding to the hardness reduction area has been significantly reduced by the annealing treatment before folding,
Even if the hardness is increased by folding, the apparent hardness is kept low. That is, in the gasket component plate manufactured in this manner, the hardness of the folded edge is suppressed to a low level, the extension at the folded edge is sufficiently ensured, and the occurrence of cracks is prevented.
【００１２】請求項９に係るメタルガスケットの製造方
法は、請求項１〜７のいずれか１項記載のメタルガスケ
ットにおけるガスケット構成板の素材としての弾性金属
板にシリンダ孔に対応させて要求サイズよりも多少小径
の開口部を形成する工程と、弾性金属板のうちのガスケ
ット構成板における硬度低減領域に対応する部分及びそ
の内周側の部分に焼鈍処理を施す工程と、開口部を要求
サイズに打抜き加工する工程と、要求サイズの開口部付
近を折返して折返し部を形成する工程とを備えたもので
ある。この製造方法においては、請求項８と同様の作用
が得られるとともに、予め要求サイズよりも多少小径の
開口部を形成し、焼鈍処理した後打抜き加工を施して要
求サイズに成形するので、焼鈍処理により開口部の寸法
が変動しても、焼鈍処理後における打抜き加工により寸
法の変動した部分が除去されて、適正な寸法の開口部が
形成されることになる。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a metal gasket according to any one of the first to seventh aspects, wherein an elastic metal plate as a material of a gasket component plate in the metal gasket according to any one of the first to seventh aspects is required to correspond to a cylinder hole. A step of forming an opening having a somewhat smaller diameter, a step of performing an annealing treatment on a portion corresponding to the hardness reduction region in the gasket constituting plate of the elastic metal plate and a portion on the inner peripheral side thereof, and setting the opening to a required size. The method includes a step of punching and a step of forming a folded portion by folding the vicinity of an opening having a required size. In this manufacturing method, the same operation as in claim 8 can be obtained, and an opening having a diameter slightly smaller than the required size is formed in advance, and then an annealing process is performed to form the required size by punching. Therefore, even if the size of the opening changes, the portion having the changed size is removed by punching after the annealing process, and the opening having an appropriate size is formed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。本実施例は、直列４気筒エ
ンジンのメタルガスケットに本発明を適用した場合のも
のである。図１に示すように、エンジン１のシリンダブ
ロック２には図示外の複数のヘッド固定用ボルトを介し
てシリンダヘッド３が固定され、シリンダブロック２と
シリンダヘッド３間には両者の合わせ面をシールするた
めのメタルガスケット１０が介装されている。シリンダ
ブロック２には４つのシリンダ孔４が形成され、シリン
ダ孔４内にはピストン５が上下移動自在に略気密状に組
付けられ、ピストン５の上側においてシリンダ孔４内に
は燃焼室６が形成されている。シリンダヘッド３には燃
焼室６に開口する図示外の吸気ポート及び排気ポートが
形成され、これらのポートはシリンダヘッド３に組付け
られた動弁機構により所定のタイミングで開閉操作され
るように構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a metal gasket of an in-line four-cylinder engine. As shown in FIG. 1, a cylinder head 3 is fixed to a cylinder block 2 of an engine 1 via a plurality of head fixing bolts (not shown), and a mating surface between the cylinder block 2 and the cylinder head 3 is sealed. Metal gasket 10 is provided. Four cylinder holes 4 are formed in the cylinder block 2, and a piston 5 is mounted in the cylinder hole 4 so as to be vertically movable in a substantially airtight manner. A combustion chamber 6 is provided in the cylinder hole 4 above the piston 5. Is formed. An intake port and an exhaust port (not shown) that open to the combustion chamber 6 are formed in the cylinder head 3, and these ports are configured to be opened and closed at a predetermined timing by a valve operating mechanism attached to the cylinder head 3. Have been.
【００１４】メタルガスケット１０には、シリンダ孔４
に対応させて設けた４つの開口部１１と、ヘッド固定用
ボルトが挿通する複数のボルト孔１２と、シリンダブロ
ック２とシリンダヘッド３間において冷却水や潤滑油を
流通させるための水孔（図示略）や油孔１３などが形成
されている。メタルガスケット１０は、図１〜図４に示
すように、弾性金属板からなるガスケット構成板１５の
上下両面にＮＢＲゴムやフッ素ゴムなどからなる図示外
のゴムコーティング層を形成した単板構成のメタルガス
ケット１０であり、開口部１１の外周側にはシリンダブ
ロック２側へ突出する環状ビード１６が開口部１１を取
り囲んで形成され、この環状ビード１６により燃焼室６
が気密状にシールされるように構成されている。また、
隣接する環状ビード１６は、シリンダ孔４間距離を極力
小さくしてエンジン１を小型に構成するため、最接近位
置付近において合流されている。ガスケット構成板１５
の外周部にはシリンダブロック２側へ突出した外周ビー
ド１７が連続的に形成され、ボルト孔１２及び油孔１３
の外周部には外周ビード１７の一部を環状に分岐させた
孔ビード１８が形成され、外周ビード１７及び孔ビード
１８により冷却水や潤滑油がシールされるように構成さ
れている。The metal gasket 10 has a cylinder hole 4
, A plurality of bolt holes 12 through which head fixing bolts are inserted, and water holes for flowing cooling water and lubricating oil between the cylinder block 2 and the cylinder head 3 (shown in FIG. ) And oil holes 13 are formed. As shown in FIGS. 1 to 4, the metal gasket 10 has a single-plate metal structure in which a rubber coating layer (not shown) made of NBR rubber, fluorine rubber, or the like is formed on both upper and lower surfaces of a gasket constituting plate 15 made of an elastic metal plate. An annular bead 16 protruding toward the cylinder block 2 is formed on the outer peripheral side of the opening 11 so as to surround the opening 11.
Are configured to be hermetically sealed. Also,
The adjacent annular beads 16 are joined near the closest position to minimize the distance between the cylinder holes 4 and make the engine 1 compact. Gasket component plate 15
An outer peripheral bead 17 protruding toward the cylinder block 2 is continuously formed on the outer peripheral portion of the bolt hole 12 and the oil hole 13.
A hole bead 18 is formed in the outer peripheral portion of the outer bead 17 by partially branching the outer bead 17 in a ring shape, and the outer bead 17 and the hole bead 18 seal cooling water and lubricating oil.
【００１５】ガスケット構成板１５の開口部１１の縁部
にはシリンダブロック２側へ折返した折返し部２０が形
成され、この折返し部２０の厚さ分の隙間が環状ビード
１６付近に形成されることで、ヘッド固定用ボルトを締
結したときにおけるビード１６〜１８の異常変形が防止
されている。但し、メタルガスケット１０のビード１６
〜１８の突出方向や断面形状やレイアウト、折返し部２
０の折返し方向等に関しては、エンジン１の構成等に応
じて適宜に設定することになる。例えば、環状ビード１
６として合流部分を有しない独立の環状ビードを設けた
り、外周ビード１７と孔ビード１８とを独立のビードで
構成したり、外周ビードとして単に段差を形成しただけ
のステップビードを採用したりすることが可能で、基本
的には、折返し部２０を有するメタルガスケットであれ
ば図例以外の構成のメタルガスケットに対しても本発明
を同様に適用できる。At the edge of the opening 11 of the gasket constituting plate 15, a folded portion 20 is formed which is folded toward the cylinder block 2, and a gap corresponding to the thickness of the folded portion 20 is formed near the annular bead 16. Thus, abnormal deformation of the beads 16 to 18 when the head fixing bolt is fastened is prevented. However, bead 16 of metal gasket 10
Projection direction, cross-sectional shape, layout, folded part 2 of ~ 18
The turning direction of 0 and the like are appropriately set according to the configuration of the engine 1 and the like. For example, annular bead 1
As 6, an independent annular bead having no confluent portion is provided, the outer peripheral bead 17 and the hole bead 18 are configured as independent beads, or a step bead having only a step is formed as the outer peripheral bead. Basically, the present invention can be similarly applied to a metal gasket having a configuration other than the illustrated example as long as the metal gasket has the folded portion 20.
【００１６】ガスケット構成板１５の環状ビード１６よ
りも内側において少なくとも折返し縁部２１付近には、
後述のように折返し前に焼鈍処理を行うことで他の部分
の硬度と同等或いはそれ以下の硬度に設定した図２にハ
ッチングで示す硬度低減領域２３が形成されている。ガ
スケット構成板１５の素材としては、伸び率が小さくバ
ネ特性に優れた素材で且つ焼鈍処理により伸び率が格段
に大きくなるステンレス鋼板やバネ鋼板などを用いるこ
とが好ましい。つまり、ガスケット構成板１５のビード
１６〜１８においては、シール性能を高めるため優れた
バネ特性が得られ、焼鈍処理される硬度低減領域２３に
おいては、伸び率が大きくなって折返し縁部２１におけ
るクラックの発生が防止されるような素材を用いること
になる。ガスケット構成板１５は圧延板材で構成され、
硬度低減領域２３は、図２にハッチングで示すように、
環状に配置される折返し縁部２１のうちの圧延方向と直
交方向へ延びる特定部Ｐを中心とした一定角度αの範囲
内に形成されている。つまり、圧延板材において折返し
縁部２１は、特定部Ｐに接近するにしたがって折返し方
向に伸び難くなるので、特定部Ｐを中心とした一部にの
み硬度低減領域を形成することで、特定部Ｐ付近を折返
し方向へ伸びやすくし、硬度低減領域２３の形成範囲を
極力小さくしつつ、折返し縁部２１が局部的に伸び難く
なることによるクラックの発生を未然に防止できること
になる。At least in the vicinity of the folded edge 21 inside the annular bead 16 of the gasket constituting plate 15,
As described later, the hardness reduction region 23 indicated by hatching in FIG. 2 is set to a hardness equal to or less than the hardness of other portions by performing an annealing process before folding. As a material of the gasket constituting plate 15, it is preferable to use a stainless steel plate, a spring steel plate, or the like, which is a material having a small elongation rate and having excellent spring characteristics and whose elongation rate is significantly increased by annealing. That is, in the beads 16 to 18 of the gasket component plate 15, excellent spring characteristics are obtained to enhance the sealing performance, and in the hardness-reduced region 23 subjected to the annealing treatment, the elongation rate increases, and the cracks in the folded edge portion 21 In this case, a material that can prevent the occurrence of blemishes is used. The gasket component plate 15 is made of a rolled plate material,
The hardness reduction region 23 is, as shown by hatching in FIG.
It is formed within a range of a fixed angle α centered on a specific portion P extending in a direction orthogonal to the rolling direction among the folded edge portions 21 arranged in an annular shape. That is, since the folded edge portion 21 of the rolled sheet material is difficult to extend in the folding direction as approaching the specific portion P, the hardness reduction region is formed only in a part around the specific portion P, so that the specific portion P The vicinity can be easily extended in the folding direction, and the formation range of the hardness reduction region 23 can be made as small as possible, and the occurrence of cracks due to the local difficulty of the folded edge portion 21 can be prevented.
【００１７】硬度低減領域２３以外の部分の硬度は、ビ
ード１６〜１８におけるバネ特性を高めるため、ビッカ
ース硬さＨｖにおいて４００〜５５０に設定することが
好ましい。また、硬度低減領域２３の硬度は、硬度低減
領域２３以外の部分の硬度と同等或いはそれ以下の硬度
に設定されるとともに、折返し縁部２１におけるクラッ
クの発生を防止するため、ビッカース硬さＨｖにおいて
１７０〜４４５に設定することが好ましい。更に硬度低
減領域２３と他の領域における硬さの差が大きくなる
と、硬さの急激な変化によりクラック等が発生すること
も考えられるので、硬度低減領域２３と他の領域におけ
る硬さの差はビッカース硬さＨｖにおいて０〜２６０に
設定することが好ましい。具体的な素材としては、表１
に示すような組成及び表２に示すような機械的性質を有
する、ＪＩＳ規格で規定されるＳＵＳ３０１−ＣＳＰ
Ｈ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ、ＳＵＳ４３０ ２Ｂで
代表されるフェライト系のステンレス鋼板、或いはＳ−
４Ｈ（日本金属工業株式会社製）を用いることが好まし
い。但し、前述のような特性を備えた素材であれば、Ｓ
ＵＳ３０１−ＣＳＰ Ｈ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ、
ＳＵＳ４３０ ２Ｂ、Ｓ−４Ｈ以外の素材も用いること
も可能である。尚、表２では、固溶化処理材を焼鈍後、
ハード材を焼鈍前として取扱い、それぞれの機械的性質
を記載した。The hardness of the portion other than the hardness reduction region 23 is preferably set to 400 to 550 in Vickers hardness Hv in order to enhance the spring characteristics of the beads 16 to 18. In addition, the hardness of the hardness reduction region 23 is set to be equal to or less than the hardness of the portion other than the hardness reduction region 23, and in order to prevent the occurrence of cracks at the folded edge portion 21, the Vickers hardness Hv Preferably, it is set to 170 to 445. Further, when the difference in hardness between the hardness-reduced region 23 and other regions increases, cracks or the like may occur due to a rapid change in hardness. The Vickers hardness Hv is preferably set to 0 to 260. See Table 1 for specific materials.
SUS301-CSP having the composition shown in Table 2 and the mechanical properties shown in Table 2 defined by JIS standards
H, SUS304-CSP H, ferritic stainless steel plate represented by SUS430 2B, or S-
It is preferable to use 4H (manufactured by Nippon Metal Industry Co., Ltd.). However, if the material has the above-mentioned characteristics, S
US301-CSP H, SUS304-CSP H,
Materials other than SUS430 2B and S-4H can also be used. In Table 2, after annealing the solution treatment material,
The hard materials were treated as before annealing and their mechanical properties were described.
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】[0019]
【表２】 [Table 2]
【００２０】そして、このように折返し縁部２１の伸び
が十分に確保されることで、エンジン１駆動時における
メタルガスケット１０の厚さ方向（以下、圧縮方向と称
する）への繰返し荷重や、シリンダブロック２とシリン
ダヘッド３の熱膨張率の差により発生するメタルガスケ
ット１０の面方向（以下、剪断方向と称する）への繰返
し荷重が効果的に吸収され、折返し縁部２１におけるク
ラックの発生が未然に防止されることになる。また、硬
度低減領域２３以外の部分、つまりビード部分に対して
は焼鈍処理が施されず、バネ特性が十分に確保されるの
で、燃焼室６や潤滑油通路や冷却水通路を効果的にシー
ルすることが可能となる。つまり、メタルガスケット１
０においては、安価な素材を用い且つ単板構成とするこ
とで、その製作コストを大幅に低減し、しかもシール性
能を十分に確保し且つ折返し縁部２１におけるクラック
の発生を防止できるといった優れた特性を有する単板構
成のメタルガスケット１０を実現できるのである。尚、
図１に示すように、開口部１１の内径Ｄ１をシリンダ孔
４の内径Ｄ２よりも多少小さく設定して、折返し縁部２
１がシリンダブロック２とシリンダヘッド３間に挟持さ
れないようにし、エンジン１駆動時における圧縮方向へ
の荷重が折返し縁部２１に直接的に作用しないように構
成してもよい。When the extension of the folded edge portion 21 is sufficiently ensured in this manner, a repeated load in the thickness direction (hereinafter, referred to as a compression direction) of the metal gasket 10 when the engine 1 is driven, a cylinder load, and the like. The cyclic load in the plane direction (hereinafter, referred to as the shearing direction) of the metal gasket 10 generated by the difference in the coefficient of thermal expansion between the block 2 and the cylinder head 3 is effectively absorbed, and the generation of cracks in the folded edge 21 is prevented. Will be prevented. Further, the portion other than the hardness reduction region 23, that is, the bead portion is not subjected to the annealing treatment, and the spring characteristics are sufficiently secured, so that the combustion chamber 6, the lubricating oil passage and the cooling water passage are effectively sealed. It is possible to do. That is, metal gasket 1
In the case of No. 0, by using an inexpensive material and forming a single plate, the manufacturing cost is greatly reduced, and furthermore, the sealing performance is sufficiently secured, and the occurrence of cracks in the folded edge portion 21 can be prevented. The metal gasket 10 having a single-plate structure having characteristics can be realized. still,
As shown in FIG. 1, the inner diameter D1 of the opening 11 is set to be slightly smaller than the inner diameter D2 of the cylinder hole 4 so that the folded edge 2
1 may not be sandwiched between the cylinder block 2 and the cylinder head 3 so that the load in the compression direction when the engine 1 is driven does not directly act on the folded edge 21.
【００２１】次に、前記メタルガスケット１０の製造方
法について説明する。先ず、図５（ａ）に示すように、
ガスケット構成板１５の素材としての弾性金属板１５’
に対して、折返し部２０の径方向の長さ分だけ開口径を
小さく設定した開口部１１Ａを打抜き加工により形成す
る。但し、このとき、図示していないが、水孔や油孔１
３も開口部１１Ａとともに弾性金属板１５’に対して形
成することもある。Next, a method for manufacturing the metal gasket 10 will be described. First, as shown in FIG.
Elastic metal plate 15 'as material of gasket component plate 15
On the other hand, the opening 11A whose opening diameter is set to be smaller by the radial length of the folded portion 20 is formed by punching. However, at this time, although not shown, water holes and oil holes 1 are not shown.
3 may also be formed on the elastic metal plate 15 'together with the opening 11A.
【００２２】次に、図５（ｂ）に示すように、弾性金属
板１５’を脱脂処理した後、開口部１１Ａに誘導コイル
３０を挿入して、ガスケット構成板１５の硬度低減領域
２３に対応するハッチングで示す領域２３’を固溶化温
度或いは固溶化温度付近まで加熱し、その後空冷又は徐
冷することで領域２３’に対して焼鈍処理を施す。尚、
このとき環状ビード１６が形成される部分まで加熱され
ないようにするため、領域２３’以外の部分の上下両面
に絶縁材からなるマスキング板を積層状に配置させた状
態で加熱してもよい。また、加熱方法としては、局部加
熱が可能な、例えばレーザー加熱手段を用いることも可
能である。尚、前記弾性金属板１５’に形成する開口部
１１Ａの直径を前述よりも多少小径に構成し、領域２
３’に対して焼鈍処理を施した後、要求サイズに打抜き
加工を施してもよい。この場合には、焼鈍処理により熱
収縮した部分を除去して適正な寸法の開口部１１Ａを形
成することが可能となる。Next, as shown in FIG. 5 (b), after the elastic metal plate 15 'is degreased, an induction coil 30 is inserted into the opening 11A to correspond to the hardness reduction region 23 of the gasket constituting plate 15. The region 23 'indicated by hatching is heated to the solution temperature or near the solution temperature, and then air-cooled or gradually cooled to perform an annealing process on the region 23'. still,
At this time, in order to prevent heating up to the portion where the annular bead 16 is formed, heating may be performed in a state where masking plates made of an insulating material are arranged in a stacked manner on both the upper and lower surfaces other than the region 23 '. Further, as a heating method, for example, laser heating means capable of local heating can be used. The diameter of the opening 11A formed in the elastic metal plate 15 'is slightly smaller than that of the opening 11A.
After performing an annealing process on 3 ′, a punching process may be performed to a required size. In this case, it is possible to form the opening 11A having an appropriate size by removing the portion that has been thermally contracted by the annealing process.
【００２３】次に、図５（ｃ）〜（ｄ）に示すように、
開口部１１Ａに対してバーリング加工とカーリング加工
とフラットニング加工を順次施し、領域２３’を半径方
向の途中部で折返すことで、弾性金属板１５’の開口縁
部に折返し部２０を形成する。但し、前述の焼鈍処理を
省略し、バーリング加工或いはカーリング加工した状態
で、開口部１１Ａに誘導コイル３０を挿入して焼鈍処理
を施してもよい。この場合には、図５（ｃ）、（ｄ）に
示すように、バーリング加工或いはカーリング加工によ
り開口部１１Ａにより形成された立起部３１の基端部に
誘導加熱が集中するので、折返し縁部２１付近の極限ら
れ範囲に対して焼鈍処理を施すことが可能となる。次
に、プレス加工により弾性金属板１５’に対してビード
１６〜１８を形成してガスケット構成板１５を製作し、
このガスケット構成板１５の上下両面にゴムコーティン
グ層を形成して、メタルガスケット１０を得ることにな
る。Next, as shown in FIGS. 5 (c) to 5 (d),
Burring processing, curling processing, and flattening processing are sequentially performed on the opening 11 </ b> A, and the area 23 ′ is folded at a middle part in the radial direction, thereby forming a folded part 20 at the opening edge of the elastic metal plate 15 ′. . However, the above-described annealing process may be omitted, and the annealing process may be performed by inserting the induction coil 30 into the opening 11A in a state where the burring process or the curling process is performed. In this case, as shown in FIGS. 5C and 5D, the induction heating is concentrated on the base end of the upright portion 31 formed by the opening 11A by burring or curling, so that the folded edge is formed. An annealing process can be performed on an extremely limited area near the part 21. Next, beads 16 to 18 are formed on the elastic metal plate 15 'by press working to produce the gasket component plate 15,
Rubber coating layers are formed on both upper and lower surfaces of the gasket constituting plate 15 to obtain the metal gasket 10.
【００２４】このような製造方法では、焼鈍処理を行う
ための工程を新設する必要はあるが、温間状態で折返し
加工等を行う訳ではないので、既存の製造ラインを殆ど
変更することなく、メタルガスケット１０を製作するこ
とが可能となる。また、このようにして製作したガスケ
ット構成板１５の折返し部２０付近の硬度分布は、ＳＵ
Ｓ３０１Ｈ ＣＳＰを用いたガスケット構成板１５では
図６（ａ）のような分布になり、ＳＵＳ３０４Ｈ ＣＳ
Ｐを用いたガスケット構成板１５では、図６（ｂ）のよ
うな分布となり、Ｓ−４Ｈを用いたガスケット構成板１
５では、図６（ｃ）のような分布となっており、いずれ
の素材を用いた場合でも、折返し縁部２１における硬度
は他の部分における硬度と同等或いはそれ以下になり、
折返し縁部２１におけるクラックの発生が防止されてい
ることが判る。In such a manufacturing method, it is necessary to newly provide a step for performing an annealing process. However, since the turning process is not performed in a warm state, the existing manufacturing line is hardly changed. The metal gasket 10 can be manufactured. The hardness distribution near the folded portion 20 of the gasket component plate 15 manufactured as described above is SU
In the gasket constituting plate 15 using the S301H CSP, the distribution becomes as shown in FIG.
In the gasket component plate 15 using P, the distribution is as shown in FIG. 6B, and the gasket component plate 1 using S-4H is used.
In FIG. 5, the distribution is as shown in FIG. 6 (c), and the hardness at the folded edge 21 is equal to or less than the hardness at the other portions, regardless of which material is used.
It can be seen that the occurrence of cracks at the folded edge 21 is prevented.
【００２５】次に、前記実施例と同じ構成の折返し部２
０を備えた複板構成のメタルガスケットについて簡単に
説明する。尚、前記実施例と同一部材には同一符号を付
してその詳細な説明を省略する。図７に示すメタルガス
ケット１０Ａは、開口部１１の外周側に環状ビード１６
を形成したビード板４０と、開口縁部に折返し部２０を
形成したストッパー板４１とを上下に積層状に配した、
２枚のガスケット構成板からなるメタルガスケットであ
る。このメタルガスケット１０Ａにおけるストッパー板
４１は、前記実施例におけるガスケット構成板１５と同
様の素材からなり、折返し縁部２１を含むクロスハッチ
ングで示す部分に焼鈍処理が施され、前記実施例と同様
に焼鈍処理により折返し縁部２１における伸びが十分に
確保されてクラックの発生が防止されている。尚、符号
４２は、ストッパー板４１の反りを防止するため、折返
し部２０の外周側に形成した段差部である。Next, the folded portion 2 having the same configuration as that of the above-described embodiment.
A metal gasket having a double-plate structure with a zero will be briefly described. The same members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The metal gasket 10A shown in FIG.
, And a stopper plate 41 having a folded portion 20 formed at the opening edge thereof are vertically stacked.
It is a metal gasket composed of two gasket component plates. The stopper plate 41 of the metal gasket 10A is made of the same material as the gasket constituting plate 15 in the above-described embodiment, and a portion indicated by cross-hatching including the folded edge portion 21 is subjected to an annealing process. By the processing, the extension at the folded edge portion 21 is sufficiently ensured, and the occurrence of cracks is prevented. Reference numeral 42 denotes a step formed on the outer peripheral side of the folded portion 20 in order to prevent the stopper plate 41 from warping.
【００２６】尚、図８に示すメタルガスケット１０Ｂの
ように、メタルガスケット１０Ａのストッパー板４１の
下側に環状ビード１６を有する別のビード板４３を積層
した、３枚のガスケット構成板からなるメタルガスケッ
トを製作することも可能である。また、図９に示すメタ
ルガスケット１０Ｃのように、ガスケット構成板１５の
下側にスペーサ板４４とビード板４３とを積層して、３
枚のガスケット構成板からなるメタルガスケットを製作
することも可能である。また、図１０に示すメタルガス
ケット１０Ｄのように、２枚のビード板４０、４３間に
スペーサ板４４とストッパー板４１とを上下に積層状に
設け、４枚のガスケット構成板からなるメタルガスケッ
トを製作することも可能である。As shown in FIG. 8, a metal gasket 10B is formed by stacking another bead plate 43 having an annular bead 16 below the stopper plate 41 of the metal gasket 10A. It is also possible to make gaskets. Further, like a metal gasket 10C shown in FIG. 9, a spacer plate 44 and a bead plate 43 are
It is also possible to manufacture a metal gasket consisting of two gasket component plates. Further, as in a metal gasket 10D shown in FIG. 10, a spacer gasket and a stopper plate 41 are vertically stacked between two bead plates 40 and 43, and a metal gasket composed of four gasket component plates is provided. It is also possible to produce.
【００２７】図１１に示すメタルガスケット１０Ｅは、
上下１対のビード板４０、４３間にストッパー板４５と
スペーサ板４４とを上下に配し、スペーサ板４４の開口
縁部を抱き込むようにストッパー板４５の開口縁部に折
返し部２０Ｅを形成した、４枚のガスケット構成板から
なるメタルガスケットである。このメタルガスケット１
０Ｅでは、クロスハッチングで示す折返し縁部２１Ｅに
焼鈍処理を施すことにより、折返し縁部２１Ｅの伸びが
大きなり、しかも折返し縁部２１Ｅの曲率半径が大きく
設定されているので、折返し縁部２１Ｅにおけるクラッ
クの発生が一層効果的に防止されることになる。尚、こ
れらメタルガスケット１０Ａ〜１０Ｅにおいてそれを構
成する複数のガスケット構成板は、図示していないが、
リベットやハトメなどを介して或いはカーリングやメカ
ニカルクリンチや溶接などにより積層状に結合されてい
る。また、これらメタルガスケット１０Ａ〜１０Ｅを構
成するガスケット構成板の対向面の少なくとも一方とシ
リンダブロック２及びシリンダヘッド３の対向面にゴム
コーティング層を形成してもよい。The metal gasket 10E shown in FIG.
A stopper plate 45 and a spacer plate 44 are vertically arranged between a pair of upper and lower bead plates 40 and 43, and a folded portion 20E is formed at the opening edge of the stopper plate 45 so as to embrace the opening edge of the spacer plate 44. A metal gasket comprising four gasket component plates. This metal gasket 1
In 0E, by performing annealing on the folded edge 21E indicated by cross-hatching, the extension of the folded edge 21E is large, and the radius of curvature of the folded edge 21E is set large. The generation of cracks is more effectively prevented. A plurality of gasket constituting plates constituting these metal gaskets 10A to 10E are not shown,
They are joined in a laminated manner via rivets or eyelets, or by curling, mechanical clinching, welding, or the like. Further, a rubber coating layer may be formed on at least one of the opposing surfaces of the gasket constituting plates constituting the metal gaskets 10A to 10E and the opposing surfaces of the cylinder block 2 and the cylinder head 3.
【００２８】次に、折返し部２０の構成を部分的に変更
した他の実施例について説明する。 （１） 図１２（ａ）に示すように、ガスケット構成板
１５或いはストッパー板４１の素材としての弾性金属板
１５’に、折返し縁部２１の内側に沿ってその全周又は
一部に予め凹溝４６を形成し、これを（ｂ）示すように
折返して折返し部２０を形成してもよい。この場合に
は、折返し縁部２１の内側に隙間が形成されて折返し縁
部２１の内面側の曲率半径が大きくなるので、折返し縁
部２１におけるクラックの発生が一層効果的に防止され
ることになる。また、凹溝４６は硬度低減領域２３に対
応させて形成してもよい。但し、折返し縁部２１におけ
る厚さを薄くすると、折返し部２０の成形時における伸
び量（加工量）が少なくなり、折返し縁部２１における
伸び可能な量が大きくなってクラックの発生が防止され
るので、折返し縁部２１の外面側に凹溝を形成してもよ
い。Next, another embodiment in which the structure of the folding section 20 is partially changed will be described. (1) As shown in FIG. 12 (a), the elastic metal plate 15 'as a material of the gasket constituting plate 15 or the stopper plate 41 is previously recessed in the entire periphery or a part thereof along the inside of the folded edge portion 21. The groove 46 may be formed, and the groove 46 may be folded to form the folded portion 20 as shown in FIG. In this case, a gap is formed inside the folded edge portion 21 and the radius of curvature on the inner surface side of the folded edge portion 21 is increased, so that the occurrence of cracks in the folded edge portion 21 is more effectively prevented. Become. Further, the concave groove 46 may be formed corresponding to the hardness reduction region 23. However, when the thickness at the folded edge portion 21 is reduced, the amount of elongation (amount of processing) at the time of forming the folded portion 20 decreases, and the amount of elongation at the folded edge portion 21 increases, thereby preventing the occurrence of cracks. Therefore, a concave groove may be formed on the outer surface side of the folded edge 21.
【００２９】（２） 図１３（ａ）に示すように、ガス
ケット構成板１５又はストッパー板４１の素材としての
弾性金属板１５’の折返し縁部２１に対応する位置から
開口縁部までの部分に、薄肉部４７を開口縁に沿ってそ
の全周又は一部に形成し、（ｂ）に示すように、薄肉部
４７の外周部付近を中心に開口縁部を折り返して折返し
部２０を形成することで、折返し部２０の肉厚を微妙に
調整して、折返し部２０の面圧が開口縁前周に亙って略
同じになるように設定してもよい。また、図１４（ａ）
に示すように、折返し部２０及びそれに対面する部分に
対応する弾性金属板１５’の部分に薄肉部４８を全周又
は一部に形成して、（ｂ）のように、薄肉部４８の径方
向の途中部を中心に開口縁部を折返して折返し部２０を
形成してもよい。尚、薄肉部４７、４８は硬度低減領域
２３に対応させて形成してもよい。尚、本実施例では４
気筒直列エンジンのメタルガスケットに本発明を適用し
たが、４気筒以外の多気筒エンジンや単気筒エンジン或
いはＶ型エンジンのメタルガスケットに対しても本発明
を同様に適用できる。(2) As shown in FIG. 13 (a), a portion from the position corresponding to the folded edge 21 of the elastic metal plate 15 'as a material of the gasket constituting plate 15 or the stopper plate 41 to the opening edge is formed. The thin portion 47 is formed along the opening edge on the entire circumference or a part thereof, and the opening edge portion is turned around the periphery of the thin portion 47 as shown in FIG. Thus, the thickness of the folded portion 20 may be delicately adjusted so that the surface pressure of the folded portion 20 becomes substantially the same over the front circumference of the opening edge. FIG. 14 (a)
As shown in (b), a thin portion 48 is formed on the entire circumference or a part of the elastic metal plate 15 'corresponding to the folded portion 20 and the portion facing the folded portion 20, and as shown in FIG. The folded edge 20 may be formed by folding the opening edge around the middle of the direction. Note that the thin portions 47 and 48 may be formed so as to correspond to the hardness reduction region 23. In this embodiment, 4
Although the present invention is applied to a metal gasket of an in-cylinder in-line engine, the present invention can be similarly applied to a metal gasket of a multi-cylinder engine other than four cylinders, a single cylinder engine, or a V-type engine.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明に係るメタルガスケットによれ
ば、折返し縁部に局部的に硬度を低下させた硬度低減領
域を設けるという簡単な構成で、メタルガスケットの素
材として一般的に用いられている安価な素材を使用しつ
つ、折返し縁部における素材の伸びを十分に大きく設定
して、折返し縁部におけるクラックの発生を確実に防止
することが可能となる。特に、圧延板材からなるガスケ
ット構成板においては、圧延方向への伸びがそれと直交
する方向への伸びよりも小さくなるので、圧延により伸
び難くなった部分、つまり環状に形成される前記折返し
部の折返し縁部のうちの、圧延方向と直交方向へ延びる
部分を中心とした一部にのみ、硬度低減領域を形成する
とで、折返し縁部の伸びが局部的に少なくなることを防
止して、折返し縁部におけるクラックの発生を防止でき
ることになる。しかも、硬度低減領域以外の部分におけ
るバネ特性は低下しないので、１枚のガスケット構成板
にビードと折返し部とを形成した場合でも、ビードのバ
ネ特性を十分に確保してシール性能を高めつつ、折返し
部の縁部におけるクラックの発生を防止でき、品質の良
い単板構成や複板構成のメタルガスケットを実現するこ
とが可能となる。According to the metal gasket of the present invention, it has a simple structure in which a hardness-reduced region in which the hardness is locally reduced at the folded edge is generally used as a material of the metal gasket. While using an inexpensive material, the elongation of the material at the folded edge is set to be sufficiently large, so that the occurrence of cracks at the folded edge can be reliably prevented. In particular, in the gasket component plate made of a rolled plate material, since the elongation in the rolling direction is smaller than the elongation in the direction perpendicular to the rolling direction, the portion hardly stretched by rolling, that is, the folded portion formed in an annular shape is folded. By forming the hardness-reduced region only in a part of the edge centered on a portion extending in the direction perpendicular to the rolling direction, the extension of the folded edge is prevented from being locally reduced, and the folded edge is prevented. This can prevent the occurrence of cracks in the portion. In addition, since the spring characteristics in portions other than the hardness reduction region do not decrease, even when a bead and a folded portion are formed on one gasket component plate, the spring characteristics of the bead are sufficiently secured and the sealing performance is improved. It is possible to prevent the occurrence of cracks at the edges of the folded portion, and to realize a metal gasket having a high quality single-plate or double-plate configuration.
【００３１】請求項２記載のように構成すると、折返し
縁部におけるクラックの発生を略確実に防止することが
可能となる。請求項３記載のように構成すると、折返し
部の外周側に配置される環状ビードのバネ特性を十分に
確保することが可能となる。According to the structure described in claim 2, it is possible to almost certainly prevent the occurrence of cracks at the folded edges. With this configuration, it is possible to sufficiently secure the spring characteristics of the annular bead disposed on the outer peripheral side of the folded portion.
【００３２】請求項４記載のようにガスケット構成板の
素材として、ＪＩＳ規格で規定するＳＵＳ３０１−ＣＳ
Ｐ Ｈ又はＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ或いはＳＵＳ４３
０で代表されるフェライト系のステンレス鋼板を用いる
と、硬度低減領域以外の部分におけるガスケット構成板
のバネ特性を十分に確保し、且つ折返し縁部の硬度低減
領域における伸びを十分に確保することが可能となり、
ガスケット構成板によるシール性能を向上しつつ折返し
縁部におけるクラックの発生を防止できる。As a material of the gasket constituting plate, SUS301-CS specified in JIS standard
PH or SUS304-CSP H or SUS43
When a ferritic stainless steel sheet represented by 0 is used, it is possible to sufficiently secure the spring characteristics of the gasket component plate in a portion other than the hardness reduction region, and sufficiently secure the elongation of the folded edge in the hardness reduction region. Becomes possible,
The generation of cracks at the folded edge can be prevented while improving the sealing performance of the gasket component plate.
【００３３】請求項５記載のように、硬度低減領域の硬
度を適正に設定することで、折返し縁部におけるクラッ
クの発生を確実に防止することが可能となる。請求項６
記載のように、硬度低減領域と他の領域における硬さの
差を適正に設定することで、急激な硬度変化を防止し
て、硬度の差によるクラックの発生を未然に防止するこ
とが可能となる。請求項７記載のように構成すると折返
し部の曲率半径を大きく設定して、折返し加工時におけ
る折返し縁部の伸び量を少なくすることで、折返し縁部
におけるクラックの発生を一層効果的に防止できる。As described in claim 5, by appropriately setting the hardness of the reduced hardness region, it is possible to reliably prevent the occurrence of cracks at the folded edges. Claim 6
As described, by appropriately setting the difference in hardness between the hardness-reduced region and the other regions, it is possible to prevent a rapid change in hardness and prevent cracks due to the difference in hardness from occurring. Become. According to the structure described in claim 7, the curvature radius of the folded portion is set to be large, and the amount of extension of the folded edge at the time of the folding process is reduced, so that generation of cracks at the folded edge can be more effectively prevented. .
【００３４】請求項８に係るメタルガスケットの製造方
法によれば、硬度低減領域に対して焼鈍処理を施して折
返し縁部におけるクラックの発生を防止するので、焼鈍
処理を行うための工程を新設する必要はあるが、温間状
態で折返し加工等を行う訳ではないので、既存の製造ラ
インを殆ど変更することなく、請求項１〜７記載のメタ
ルガスケットを製作することが可能となる。請求項９に
係るメタルガスケットの製造方法によれば、請求項８と
同様の効果が得られるとともに、開口部の寸法精度を向
上して品質の良いガスケット構成板を製作することが可
能となる。According to the method of manufacturing a metal gasket according to the eighth aspect, a step for performing the annealing process is newly provided because the annealing process is performed on the reduced hardness region to prevent the occurrence of cracks at the folded edges. Although it is necessary, since the turning process is not performed in the warm state, the metal gasket according to claims 1 to 7 can be manufactured without changing the existing manufacturing line. According to the method for manufacturing a metal gasket according to the ninth aspect, the same effect as that of the eighth aspect can be obtained, and the dimensional accuracy of the opening can be improved to manufacture a high quality gasket component plate.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 本発明のメタルガスケットを装着したエンジ
ンの要部縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of an engine equipped with a metal gasket of the present invention.
【図２】 同メタルガスケットの底面図FIG. 2 is a bottom view of the metal gasket.
【図３】 図２のIII-III 線断面図FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2;
【図４】 図２のIV−IV線断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2;
【図５】 同メタルガスケットの製造方法の説明図FIG. 5 is an explanatory view of a method for manufacturing the metal gasket.
【図６】 同メタルガスケットの折返し縁部付近におけ
る硬度分布の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of a hardness distribution near a folded edge of the metal gasket.
【図７】 複板構成のメタルガスケットの開口部付近の
縦断面図FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the vicinity of an opening of a metal gasket having a multi-plate structure.
【図８】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部付
近の縦断面図FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of an opening of a metal gasket having another double-plate structure.
【図９】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部付
近の縦断面図FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of an opening of a metal gasket having another double-plate structure.
【図１０】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部
付近の縦断面図FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of an opening of a metal gasket having another double-plate structure.
【図１１】 他の複板構成のメタルガスケットの開口部
付近の縦断面図FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of an opening of a metal gasket having another double-plate structure.
【図１２】 他の構成の折返し部付近の（ａ）は折返し
前、（ｂ）は折返し後の縦断面図12A and 12B are longitudinal cross-sectional views of a folded portion of another configuration before the folded portion and FIG. 12B after the folded portion.
【図１３】 他の構成の折返し部付近の（ａ）は折返し
前、（ｂ）は折返し後の縦断面図13A and 13B are longitudinal cross-sectional views of a folded portion of another configuration before and after the folded portion.
【図１４】 他の構成の折返し部付近の（ａ）は折返し
前、（ｂ）は折返し後の縦断面図14 (a) is a longitudinal sectional view showing the vicinity of the folded portion of another configuration before the folded portion, and FIG. 14 (b) is a longitudinal sectional view after the folded portion.
【図１５】 折返し部におけるクラックの発生し易い箇
所の説明図FIG. 15 is an explanatory view of a portion where a crack is easily generated in the folded portion.
【図１６】 従来のガスケット構成板における折返し縁
部付近における硬度分布の説明図FIG. 16 is an explanatory diagram of a hardness distribution in the vicinity of a folded edge of a conventional gasket component plate.
１ エンジン ２ シリンダブロッ
ク ３ シリンダヘッド ４ シリンダ孔 ５ ピストン ６ 燃焼室 １０ メタルガスケット １１ 開口部 １２ ボルト孔 １３ 油孔 １５ ガスケット構成板 １６ 環状ビード １７ 外周ビード １８ 孔ビード ２０ 折返し部 ２１ 折返し縁部 ２３ 硬度低減領域 １５’ 弾性金属板 ２３’ 領域 １１Ａ 開口部 ３０ 誘導コイル ３１ 立起部 １０Ａ メタルガスケット ４０ ビード板 ４１ ストッパー板 ４２ 段差部 １０Ｂ メタルガスケット ４３ ビード板 １０Ｃ メタルガスケット ４４ スペーサ板 １０Ｄ メタルガスケット １０Ｅ メタルガスケット ４５ ストッパー板 ２０Ｅ 折返し部 ２１Ｅ 折返し縁部 ４６ 凹溝 ４７ 薄肉部 ４８ 薄肉部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder block 3 Cylinder head 4 Cylinder hole 5 Piston 6 Combustion chamber 10 Metal gasket 11 Opening 12 Bolt hole 13 Oil hole 15 Gasket constituent plate 16 Annular bead 17 Outer peripheral bead 18 Hole bead 20 Folded part 21 Folded edge 23 Hardness Reduction area 15 'Elastic metal plate 23' Area 11A Opening 30 Induction coil 31 Standing part 10A Metal gasket 40 Bead plate 41 Stopper plate 42 Stepped portion 10B Metal gasket 43 Bead plate 10C Metal gasket 44 Spacer plate 10D Metal gasket 10E Metal gasket 45 Stopper plate 20E Folded part 21E Folded edge 46 Depressed groove 47 Thin part 48 Thin part
Claims (9)
し、開口部の縁部に全周に亙って折返し部を形成した、
圧延板材からなるガスケット構成板を有する単板構成又
は複板構成のメタルガスケットであって、 環状に形成される前記折返し部の折返し縁部のうちの、
圧延板材の圧延方向と直交方向へ延びる部分を中心とし
た一部にのみ、局部的に硬度を低下させた硬度低減領域
を設けたメタルガスケット。An opening is formed corresponding to the cylinder hole, and a folded portion is formed on the edge of the opening over the entire circumference.
A metal gasket having a single-plate configuration or a multiple-plate configuration having a gasket component plate made of a rolled plate material, wherein a folded edge portion of the folded portion formed in an annular shape,
A metal gasket in which a hardness reduction region in which hardness is locally reduced is provided only in a portion centered on a portion extending in a direction perpendicular to a rolling direction of a rolled sheet material.
下に設定した請求項１記載のメタルガスケット。2. The metal gasket according to claim 1, wherein the hardness of the reduced hardness region is set to be equal to or less than the hardness of other portions.
し、環状ビードよりも内周側の部分に硬度低減領域を設
けた請求項１又は２記載のメタルガスケット。3. The metal gasket according to claim 1, wherein an annular bead is formed on an outer peripheral side of the folded portion, and a hardness reduction region is provided on a part on an inner peripheral side of the annular bead.
素材として、ＪＩＳ規格で規定するＳＵＳ３０１−ＣＳ
Ｐ Ｈ又はＳＵＳ３０４−ＣＳＰ Ｈ或いはＳＵＳ４３
０で代表されるフェライト系のステンレス鋼板を用いた
請求項１〜３のいずれか１項記載のメタルガスケット。4. A material of a gasket component plate having a folded portion is SUS301-CS defined by JIS standard.
PH or SUS304-CSP H or SUS43
The metal gasket according to any one of claims 1 to 3, wherein a ferritic stainless steel sheet represented by 0 is used.
ｖにおいて１７０〜４４５に設定した請求項１〜４のい
ずれか１項記載のメタルガスケット。5. The hardness of the reduced hardness region is defined as Vickers hardness H.
The metal gasket according to claim 1, wherein v is set to 170 to 445.
差をビッカース硬さＨｖにおいて０〜２６０に設定した
請求項１〜５のいずれか１項記載のメタルガスケット。6. The metal gasket according to claim 1, wherein a difference in hardness between the reduced hardness region and the other region is set to 0 to 260 in Vickers hardness Hv.
他の部分よりも薄肉に構成した請求項１〜６のいずれか
１項記載のメタルガスケット。7. The metal gasket according to claim 1, wherein at least the entire periphery or a part of the folded edge is made thinner than other parts.
ルガスケットにおけるガスケット構成板の素材としての
弾性金属板にシリンダ孔に対応させて要求サイズの開口
部を形成する工程と、 弾性金属板のうちのガスケット構成板における硬度低減
領域に対応する部分に対して焼鈍処理を施す工程と、 開口部付近を折返して折返し部を形成する工程と、 を備えたメタルガスケットの製造方法。8. A step of forming an opening of a required size corresponding to a cylinder hole in an elastic metal plate as a material of a gasket constituting plate in the metal gasket according to claim 1. A method of manufacturing a metal gasket, comprising: a step of performing an annealing treatment on a portion of a plate corresponding to a hardness reduction region in a gasket component plate; and a step of forming a folded portion by folding around an opening.
ルガスケットにおけるガスケット構成板の素材としての
弾性金属板にシリンダ孔に対応させて要求サイズよりも
多少小径の開口部を形成する工程と、 弾性金属板のうちのガスケット構成板における硬度低減
領域に対応する部分及びその内周側の部分に焼鈍処理を
施す工程と、 開口部を要求サイズに打抜き加工する工程と、 要求サイズの開口部付近を折返して折返し部を形成する
工程と、 を備えたメタルガスケットの製造方法。9. A step of forming an opening having a diameter slightly smaller than a required size corresponding to a cylinder hole in an elastic metal plate as a material of a gasket constituting plate in the metal gasket according to claim 1. A step of performing an annealing treatment on a portion of the elastic metal plate corresponding to the hardness reduction region in the gasket constituting plate and a portion on the inner peripheral side thereof; a step of punching an opening to a required size; Forming a folded portion by folding the vicinity of the portion.
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