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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