JP2895311B2 - Manufacturing method of metal gasket - Google Patents
Manufacturing method of metal gasketInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関、特に、多
気筒内燃機関におけるシリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの対向取付面間をシールするために使用される金属
製ガスケットの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a metal gasket used to seal a space between opposed mounting surfaces of a cylinder head and a cylinder block in an internal combustion engine, particularly a multi-cylinder internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、内燃機関において、シリンダヘッ
ドとシリンダブロックとの対向取付面間をシールするた
め、金属材料から製作した金属製ガスケットが使用され
ている。金属製ガスケットは、一般に前記構造部材のシ
リンダボア、水、油の通路に対応する貫通孔の周囲近傍
にビードを有しており、ボルト等によりシリンダヘッド
とシリンダブロックとを締め付けて固定すると、ビード
が対向取付面に対して弾性的な環状接触部を形成し、前
記貫通孔の周りにおいて対向取付面間をシールするもの
である。2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine, a metal gasket made of a metal material has been used for sealing between opposed mounting surfaces of a cylinder head and a cylinder block. A metal gasket generally has a bead near the periphery of a through hole corresponding to the cylinder bore, water, and oil passages of the structural member.When the cylinder head and the cylinder block are tightened and fixed with bolts or the like, the bead is formed. An elastic annular contact portion is formed with respect to the opposing mounting surface to seal between the opposing mounting surfaces around the through hole.
【0003】しかしながら、最近の内燃機関は、高出力
化と共に軽量化が求められ、アルミニウム合金で製作す
る傾向にある。アルミニウム合金は金属製ガスケットを
製作した場合に、金属製ガスケットの締付けボルト位置
が金属製ガスケットの外周部又は比較的に外周部に分散
してシリンダボア孔に対してはその周囲に必ずしも均等
に分布していないので、これら剛性が低下した構造材料
間の対向取付面を単板の金属製ガスケットを介して締付
け用ボルトによって締め付けるときに、対向取付面が不
整となり易い。その結果、シリンダボア孔間の部分のよ
うな歪みの大きい個所の対向取付面間に高温高圧の燃焼
ガスが侵入して、金属製ガスケットのビード部を腐食、
汚損してシール効果を低下させる。[0003] However, recent internal combustion engines are required to have high output and light weight, and tend to be manufactured from an aluminum alloy. When manufacturing a metal gasket, the position of the fastening bolts of the aluminum gasket is dispersed evenly around the metal gasket, and the aluminum alloy is not evenly distributed around the cylinder bore hole. Therefore, when the opposing mounting surfaces between the structural materials having reduced rigidity are tightened by the tightening bolts via a single-plate metal gasket, the opposing mounting surfaces are likely to be irregular. As a result, high-temperature and high-pressure combustion gas intrudes between the opposed mounting surfaces at locations with large distortion, such as a portion between cylinder bore holes, and corrodes the bead portion of the metal gasket.
Soil and reduce the sealing effect.
【0004】更に、内燃機関の運転と停止と繰り返しに
応じて金属製ガスケットの温度変化が大きく変化するの
で、金属製ガスケットにも繰り返し応力即ちメカニカル
ストレス及びサーマルストレスが作用する。この負荷変
動応力は、シリンダブロックやシリンダヘッドの剛性の
最も低い部位に大きな値として発生し、その結果、ビー
ドにへたりが生じたり、亀裂が発生してシール性能を劣
化させるという不具合が生じる。Further, since the temperature change of the metal gasket greatly changes in accordance with the repetition of the operation and stoppage of the internal combustion engine, the metal gasket is also subjected to repeated stress, that is, mechanical stress and thermal stress. This load fluctuation stress occurs as a large value at the lowest rigidity of the cylinder block or the cylinder head, and as a result, there is a problem that the bead is set or a crack is generated to deteriorate the sealing performance.
【0005】本出願人に係わる特願平2−306295
号に開示された単板の金属製ガスケットとその製造方法
については、弾性金属板に形成したシリンダボア孔、該
シリンダボア孔の周縁から半径方向外側に隔置して前記
シリンダボア孔に沿って形成したビード、及び前記シリ
ンダボア孔の周囲において前記ビードの凸面側で半径方
向外側に折り返して形成した折返し部を有し、前記金属
板の前記折返し部は予め設定した厚さに成形され且つ熱
処理されているので、前記対向取付面間で締め付けて押
圧状態にすると、前記ビードが対向取付面に対して環状
のシール部を形成すると同時に、板厚が約2倍ある前記
折返し部がシリンダボア孔の周囲において別のシール部
を形成し、前記ビードや折返し部が対向取付面の不整を
吸収すると共に、燃焼サイクルの繰り返しで発生するシ
リンダヘッドの歪み量を抑制し、変動負荷応力を軽減
し、更に前記ビードの全圧縮を防止する働きをする。[0005] Japanese Patent Application No. 2-306295 relating to the present applicant
Patent Document 1 discloses a single-plate metal gasket and a method of manufacturing the same, comprising: a cylinder bore hole formed in an elastic metal plate; a bead formed along the cylinder bore hole so as to be spaced radially outward from a peripheral edge of the cylinder bore hole. And, around the cylinder bore hole, has a turned portion formed by turning outward in the radial direction on the convex surface side of the bead, and the turned portion of the metal plate is formed into a predetermined thickness and heat-treated. When the pressing is performed by tightening between the opposing mounting surfaces, the bead forms an annular seal portion with respect to the opposing mounting surface, and at the same time, the folded portion having a plate thickness of about twice becomes another around the cylinder bore hole. A seal portion is formed, and the bead and the folded portion absorb irregularities of the opposed mounting surface, and a distortion of the cylinder head caused by repetition of a combustion cycle. Suppressing amount, to reduce the fluctuation load stress, further serves to prevent the total compression of the beads.
【0006】また、本出願人に係わる特願平3−252
847号には、金属製ガスケット及びその製造方法が開
示されている。該金属製ガスケット及びその製造方法
は、折返し縁部がシリンダボア孔となるように弾性金属
板のボア孔内周部を折り返した折返し部を備えているも
のに関し、前記折返し縁部が折曲げ内面側からの薄肉化
により間隙を介して折り返され、更に前記折返し部の折
返し先端が対向する弾性金属板の表面が部分的に薄肉化
され、それによって、金属製ガスケットの締め付け力の
分担支持、ビードを有する弾性金属板を含む場合にはビ
ードの完全圧縮及びヘタリの防止、そして対向取付面、
特にシリンダヘッドの不整の吸収と歪みの抑制、内燃機
関運転時の変動負荷の軽減等の効果を有するものであ
る。Further, Japanese Patent Application No. 3-252 relating to the present applicant is disclosed.
No. 847 discloses a metal gasket and a manufacturing method thereof. The metal gasket and the method for manufacturing the metal gasket are provided with a folded portion formed by folding an inner peripheral portion of a bore hole of an elastic metal plate so that the folded edge portion becomes a cylinder bore hole. It is folded back through a gap by thinning, and furthermore, the surface of the elastic metal plate facing the folded tip of the folded portion is partially thinned, thereby sharing and supporting the clamping force of the metal gasket, the bead. When including an elastic metal plate having, complete compression of the bead and prevention of settling, and the opposing mounting surface,
In particular, it has effects such as absorption of irregularities in the cylinder head and suppression of distortion, and reduction of fluctuating loads during operation of the internal combustion engine.
【0007】また、本出願人に係わる特願平3−156
189号には、金属製ガスケットが開示されている。該
金属製ガスケットは、弾性金属板の折返し部に軟質金属
板を挟み込んだものである。[0007] Japanese Patent Application No. 3-156 of the present applicant relates to the present invention.
No. 189 discloses a metal gasket. The metal gasket is such that a soft metal plate is sandwiched between folded portions of an elastic metal plate.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人が提案した上記の金属製ガスケットについても、次の
ような技術的な未解決の問題点が残されている。即ち、
上記の金属製ガスケットは、基本的に、完成シリンダボ
ア孔よりも内径が小さいボア孔を形成して前記ボア孔の
周囲において半径方向外側に折返して形成した折返し部
を有する弾性金属板を含んでいる。従って、かかる弾性
金属板は、折返し部がシリンダボア孔となる折返し縁部
において180度隙間なく完全に折り返した構造を有し
ており、加工時において厳しい応力変化を受けるので、
折返し部に亀裂や割れ等の損傷を生じたり、或いは熱処
理を施すとはいえ対向取付面間に締め付け後には燃焼サ
イクルに応じた繰り返し応力に長時間晒され、シリンダ
ボア孔を定める折返し縁部に亀裂が生じやすい。However, the above-mentioned metal gasket proposed by the present applicant still has the following technical unsolved problems. That is,
The above-mentioned metal gasket basically includes an elastic metal plate having a folded portion formed by forming a bore hole having an inner diameter smaller than that of a completed cylinder bore hole and by folding the bore hole radially outward around the bore hole. . Therefore, such an elastic metal plate has a structure in which the folded portion is completely folded without a 180-degree gap at the folded edge that becomes the cylinder bore hole, and receives a severe stress change during processing.
Damage such as cracks or cracks may occur in the folded part, or even though heat treatment is applied, after tightening between the opposed mounting surfaces, it is subjected to repeated stress according to the combustion cycle for a long time, and the folded edge defining the cylinder bore hole is cracked. Tends to occur.
【0009】また、前掲特願平3−156189号に開
示されているように、折返し部に軟質金属板を挟み込む
金属製ガスケットについては、弾性金属板の折返し部に
挟む軟質金属板の厚さが一定の厚さ以上、即ち、約0.
1mm以上の厚さでないと、挟み込むことが困難なもの
である。そのため、金属製ガスケットにおける弾性金属
板について、折返し部の領域の板厚と折返し部以外の領
域の板厚との差が大きくなり、大きな段差が発生し、折
返し部の領域の面圧と折返し部以外の領域の面圧とを適
正にコントロールできないという問題が発生する。Further, as disclosed in Japanese Patent Application No. 3-156189, for a metal gasket having a soft metal plate sandwiched between folded portions, the thickness of the soft metal plate sandwiched between the folded portions of the elastic metal plate is limited. Above a certain thickness, i.e. about 0.
If the thickness is not more than 1 mm, it is difficult to sandwich. Therefore, for the elastic metal plate in the metal gasket, the difference between the plate thickness in the region of the folded portion and the plate thickness in the region other than the folded portion becomes large, a large step occurs, and the surface pressure in the region of the folded portion and the folded portion The problem arises that the surface pressure in the other region cannot be properly controlled.
【0010】更に、金属製ガスケットをシリンダヘッド
とシリンダブロックとの対向面間に介在させて金属製ガ
スケットを実際に使用する場合に、その使用状態におい
て、金属製ガスケットの折返し部の領域の板厚と折返し
部以外の領域の板厚との差で発生する段差が大きい状態
では、シリンダヘッドとシリンダブロックとを締め付け
て固着した場合、シリンダボア周りに締付面圧が集中し
過ぎて、水、油孔回りの締付面圧が低下し、シールバラ
ンスが悪く、シール性能が悪化する。更に、薄い軟質金
属を弾性金属板の折返し部に挟み込む場合には、組み込
みが困難になり、また、固定も難しく、金属製ガスケッ
トの製造コストをアップするという問題がある。Further, when the metal gasket is actually used with the metal gasket interposed between the opposing surfaces of the cylinder head and the cylinder block, the thickness of the metal gasket in the area of the folded portion in the use state is determined. When there is a large step due to the difference between the plate thickness in the area other than the turn-back portion and the cylinder head, if the cylinder head and cylinder block are tightened and fixed, the tightening surface pressure concentrates too much around the cylinder bore, causing water and oil The tightening surface pressure around the hole decreases, resulting in poor seal balance and poor seal performance. Further, when a thin soft metal is sandwiched between the folded portions of the elastic metal plate, it is difficult to assemble and fix it, and there is a problem that the manufacturing cost of the metal gasket is increased.
【0011】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、折返し部を形成するのに先立っ
て、弾性金属板の折り返し側の面或いは該折り曲げ部の
面のみに軟質金属を溶着又は溶射して薄い軟質金属層を
形成し、場合によっては、軟質金属の溶着又は溶射に先
立って弾性金属板の折り返し側の面の板厚を薄肉化に形
成し、それによって、弾性金属板の折返し部で亀裂、割
れ、歪み等が発生するのを防止し、軟質金属層を薄くし
て折返し部とそれ以外の部分との間に発生する段差を小
さくする金属製ガスケットの製造方法を提供することで
ある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and prior to forming a folded portion, soft metal is applied only to the folded surface of the elastic metal plate or only to the surface of the folded portion. A thin soft metal layer is formed by welding or spraying, and in some cases, the thickness of the folded side surface of the elastic metal plate is formed to be thin before the soft metal is welded or sprayed, whereby the elastic metal plate is formed. To provide a method of manufacturing a metal gasket that prevents cracks, cracks, distortions, etc. from occurring at the folded portion of the metal gasket, and reduces the level difference between the folded portion and the other portion by thinning the soft metal layer. It is to be.
【0012】また、この発明の目的は、弾性金属板の板
厚、硬さ及び伸び特性上の材料に関する制約を緩和で
き、折返し工程での折返し部に亀裂、割れ、歪み等を生
じることがなく、更に、弾性金属板の表面に軟質金属を
溶着又は溶射することによって、積層タイプの金属製ガ
スケットでは金属板間のシール性を良好にし、耐熱性ゴ
ム等の塗着等を不要にし、或いは単一板のタイプの金属
製ガスケットでは弾性金属板の折り返し側の面がシリン
ダブロック又はシリンダヘッドに対してシール性を良好
にし、耐熱性ゴム等の塗着等を不要にすることができ、
品質良く且つ製造コストを低減できる金属製ガスケット
の製造方法を提供することである。Another object of the present invention is to reduce the restrictions on the material of the elastic metal plate in terms of thickness, hardness, and elongation characteristics, and to prevent cracks, cracks, distortions, and the like from occurring in the folded portion in the folding process. Further, by welding or spraying a soft metal on the surface of the elastic metal plate, the sealing property between the metal plates can be improved in the laminated metal gasket, and the application of heat-resistant rubber or the like is not required. In the case of a single-plate type metal gasket, the folded-back surface of the elastic metal plate improves the sealing performance with respect to the cylinder block or cylinder head, and can eliminate the need for coating with heat-resistant rubber, etc.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal gasket that can be manufactured with good quality and reduce manufacturing costs.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ちこ
の発明は、弾性金属板にシリンダボア孔よりも小さい内
径を有するボア孔を形成し、前記弾性金属板の折り曲げ
部を折り曲げ加工して折返し縁部をシリンダボア孔とす
る折返し部を形成し、次いで前記折返し部を形成した前
記弾性金属板を熱処理する金属製ガスケットの製造方法
において、前記弾性金属板の折返し側の全面又は折返し
側の前記折り曲げ部のみの面に軟質金属を溶着又は溶射
によって固着して薄い軟質金属層を形成し、次いで前記
弾性金属板の折り曲げ部を折り曲げ加工することを特徴
とする金属製ガスケットの製造方法に関する。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the present invention forms a bore hole having an inner diameter smaller than the cylinder bore hole in the elastic metal plate, forms a bent portion of the bent portion of the elastic metal plate to form a folded portion having a folded edge as a cylinder bore hole, In the method of manufacturing a metal gasket for heat-treating the elastic metal plate having the folded portion, a soft metal is fixed by welding or thermal spraying to the entire folded side of the elastic metal plate or the surface of only the folded portion on the folded side. Forming a thin soft metal layer, and then bending the bent portion of the elastic metal plate.
【0014】更に、この金属製ガスケットの製造方法に
おいて、前記軟質金属は、Ni,Al,Zn,Cu,銀
ろう,ステンレス鋼から選ばれる金属又はこれらの2種
以上の金属又は合金から成るクラッド材で構成されてい
る。Further, in the method for manufacturing a metal gasket, the soft metal may be a metal selected from Ni, Al, Zn, Cu, silver braze, and stainless steel, or a clad material made of two or more of these metals or alloys. It is composed of
【0015】又は、この金属製ガスケットの製造方法に
おいて、前記折返し部に軟質金属を溶着又は溶射するの
に先立って、前記弾性金属板の折返し側の前記折り曲げ
部を薄肉にする環状凹部を形成するものである。Alternatively, in the method of manufacturing a metal gasket, an annular concave portion for thinning the folded portion on the folded side of the elastic metal plate is formed prior to welding or spraying the soft metal on the folded portion. Things.
【0016】或いは、この金属製ガスケットの製造方法
において、前記弾性金属板には別の弾性金属板が積層
し、該別の弾性金属板にはシリンダボア孔に沿ってビー
ドが形成され、該ビードの凸部と前記弾性金属板の前記
折返し部とは対向する側に配置されるものである。Alternatively, in the method for manufacturing a metal gasket, another elastic metal plate is laminated on the elastic metal plate, and a bead is formed on the another elastic metal plate along a cylinder bore hole. The convex portion and the folded portion of the elastic metal plate are arranged on a side facing each other.
【0017】或いは、この金属製ガスケットの製造方法
において、前記弾性金属板には、前記シリンダボア孔に
沿って前記折返し部側が凸部になるビードが形成される
ものである。更に、前記弾性金属板には別の弾性金属板
が積層し、該別の弾性金属板にはシリンダボア孔に沿っ
てビードが形成され、該ビードの凸部と前記弾性金属板
の前記ビードの凹部に整合状態に嵌合されるものであ
る。Alternatively, in the method of manufacturing a metal gasket, a bead is formed in the elastic metal plate along the cylinder bore hole so that the folded portion side has a convex portion. Further, another elastic metal plate is laminated on the elastic metal plate, a bead is formed along the cylinder bore hole in the another elastic metal plate, and a convex portion of the bead and a concave portion of the bead of the elastic metal plate are formed. Are fitted in an aligned state.
【0018】[0018]
【作用】この発明による金属製ガスケットの製造方法
は、以上のように構成されており、次のように作用す
る。即ち、この金属製ガスケットの製造方法は、弾性金
属板の折返し側の全面又は折返し側の折り曲げ部のみの
面に軟質金属を溶着又は溶射によって固着して薄い軟質
金属層を形成し、次いで前記弾性金属板の折り曲げ部を
折り曲げ加工するので、前記弾性金属板の折返し部に亀
裂、割れ、歪み等が生じることを防止でき、折返し部と
それ以外の部分との間に発生する段差を可及的に小さく
することができる。The method of manufacturing a metal gasket according to the present invention is configured as described above and operates as follows. That is, this method of manufacturing a metal gasket is to form a thin soft metal layer by welding or spraying a soft metal on the entire folded side of the elastic metal plate or only on the folded portion on the folded side. Since the bent portion of the metal plate is bent, it is possible to prevent cracks, cracks, distortions, and the like from occurring in the folded portion of the elastic metal plate, and to reduce a step generated between the folded portion and other portions as much as possible. Can be made smaller.
【0019】更に、前記折返し部の折返し側の面に軟質
金属を溶着又は溶射するのに先立って、前記弾性金属板
の折返し側の前記折り曲げ部を薄肉にする環状凹部を加
工すると、内燃機関のシリンダブロックとシリンダヘッ
ドとの対向取付面間に金属製ガスケットを挟んで締め付
けたときに、折り曲げ部の曲げアール(R)が大きくな
り、応力集中を避けることができ、亀裂、割れ、歪み等
の発生を防止することができる。Further, prior to welding or spraying a soft metal on the surface on the folded side of the folded portion, an annular concave portion for reducing the thickness of the folded portion on the folded side of the elastic metal plate is formed. When a metal gasket is clamped between the opposed mounting surfaces of the cylinder block and the cylinder head, the bending radius (R) of the bent portion becomes large, stress concentration can be avoided, and cracks, cracks, distortion, etc. Generation can be prevented.
【0020】また、折返し縁部では、金属製ガスケット
の締め付けで前記軟質金属層によって折返し縁部が潰れ
たり応力集中を生じることはない。内燃機関の運転に伴
う負荷変動が折返し縁部に作用するが、折返し縁部に作
用する応力変動が緩和される。前記折返し部は弾性金属
板本体に対して段差となるが、折返し先端が位置する弾
性金属板の表面は前記軟質金属層によって、対向取付面
間での締め付け時に折返し先端を緩和し、段差部におい
て弾性金属板本体に生じる曲げ応力が軽減される。Further, at the folded edge, the folded metal edge does not collapse or stress concentration occurs due to the soft metal layer when the metal gasket is tightened. The load variation accompanying the operation of the internal combustion engine acts on the folded edge, but the stress variation acting on the folded edge is reduced. The folded portion becomes a step with respect to the elastic metal plate main body, but the surface of the elastic metal plate where the folded tip is located is softened by the soft metal layer so that the folded tip is relaxed at the time of tightening between the opposed mounting surfaces. The bending stress generated in the elastic metal plate main body is reduced.
【0021】[0021]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による金属
製ガスケットの製造方法の実施例について説明する。図
1はこの発明による製造方法で作製した金属製ガスケッ
トの一実施例を示す部分平面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a metal gasket according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial plan view showing one embodiment of a metal gasket manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
【0022】この金属製ガスケットは、例えば、六気筒
エンジン等の多気筒エンジンにおけるシリンダヘッドと
シリンダブロック(いずれも図示せず)との対向取付面
をシールするために使用される。金属製ガスケットは、
単板又は複数板の弾性金属板から成り、金属製ガスケッ
トの構造に応じて厚さは0.10mm〜0.30mmの
間の値が選択されている。金属製ガスケットにおける弾
性金属板3には、多気筒エンジンの気筒数に対応する数
のシリンダボア孔2A,2B,2C・・(総称では符号
2)が形成されている。This metal gasket is used, for example, to seal the opposed mounting surface between a cylinder head and a cylinder block (both not shown) in a multi-cylinder engine such as a six-cylinder engine. Metal gaskets are
It is made of a single elastic plate or a plurality of elastic metal plates, and the thickness is selected between 0.10 mm and 0.30 mm according to the structure of the metal gasket. The number of cylinder bore holes 2A, 2B, 2C,... (Collectively, 2) corresponding to the number of cylinders of the multi-cylinder engine is formed in the elastic metal plate 3 of the metal gasket.
【0023】更に、金属製ガスケットの弾性金属板3に
は、オイルを通すオイル孔やオイル戻り孔16、金属製
ガスケットを対向取付面間に締め付けるボルトが挿通す
るボルト孔17、冷却水を通す水孔18、ノック孔、リ
ベット孔等が複数個穿設されている。また、金属製ガス
ケットに固着した後述の軟質金属層とは反対側の面に対
しては、耐熱性及び耐油性のゴム(例えば、フッ素ゴ
ム)、樹脂等の非金属材料で、例えば厚さが10μ〜5
0μ程度のコーティングを施すことによって、金属対金
属の接触状態を回避し、耐腐食性や耐久性及び強度を確
保できる。Further, the elastic metal plate 3 of the metal gasket has an oil hole and an oil return hole 16 through which oil passes, a bolt hole 17 through which a bolt for tightening the metal gasket between the opposed mounting surfaces is inserted, and a water through which cooling water flows. A plurality of holes 18, knock holes, rivet holes and the like are formed. In addition, the surface opposite to the soft metal layer fixed to the metal gasket, which will be described later, is made of a non-metallic material such as a heat-resistant and oil-resistant rubber (for example, fluorine rubber) or a resin. 10μ-5
By applying a coating of about 0μ, a metal-to-metal contact state can be avoided, and corrosion resistance, durability and strength can be ensured.
【0024】図2は図1の線A−Aにおける断面図、図
3は図2の一部である折返し部を拡大して示す図、及び
図4は図3に示す折返し部を有する弾性金属板の展開図
である。図2には、弾性金属板3に形成したそれぞれ隣
接するシリンダボア孔2A,2B,2C・・の境界部分
をそのシリンダボア孔2A,2Bの中心を結ぶ線A−A
で切断した金属製ガスケットの断面が示されているが、
他の隣接するシリンダボア孔2の境界部分においても同
様の断面構造をしている。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a folded portion which is a part of FIG. 2, and FIG. 4 is an elastic metal having the folded portion shown in FIG. It is a development view of a board. FIG. 2 shows a line AA connecting the boundary between the adjacent cylinder bores 2A, 2B, 2C,... Formed in the elastic metal plate 3 with the center of the cylinder bores 2A, 2B.
The cross section of the metal gasket cut in is shown,
A similar cross-sectional structure is formed at the boundary between the other adjacent cylinder bores 2.
【0025】この金属製ガスケットは、特に、単板の弾
性金属板3から構成され、弾性金属板3の折返し側の全
面又は折返し側の折り曲げ部のみの面に軟質金属を溶着
又は溶射によって固着して薄い軟質金属層1が形成され
ていることである。軟質金属は、Ni,Al,Zn,C
u,銀ろう,ステンレス鋼から選ばれる金属又はこれら
の2種以上の金属又は合金から構成されるクラッド材が
適用できるものである。弾性金属板3については、厚さ
は約0.10〜0.30mmの範囲であり、例えば、約
0.25mmの厚さである。また、軟質金属層1の厚さ
は、10μ〜100μの範囲が好ましいものである。弾
性金属板3に軟質金属が溶射される場合には、軟質金属
層1は10μ〜50μの程度の厚さである。或いは、弾
性金属板3に軟質金属から成る薄い軟質金属板、例え
ば、クラッド材が溶着される場合には、軟質金属層1は
100μ以下(50μ〜100μ)の厚さである。This metal gasket is composed of a single elastic metal plate 3 in particular, and a soft metal is fixed to the entire surface of the elastic metal plate 3 on the folded side or only the folded portion on the folded side by welding or thermal spraying. That is, a thin soft metal layer 1 is formed. Soft metals are Ni, Al, Zn, C
A metal selected from u, silver braze, stainless steel, or a clad material composed of two or more of these metals or alloys can be applied. The thickness of the elastic metal plate 3 is in the range of about 0.10 to 0.30 mm, for example, about 0.25 mm. The thickness of the soft metal layer 1 is preferably in the range of 10 μm to 100 μm. When a soft metal is sprayed on the elastic metal plate 3, the soft metal layer 1 has a thickness of about 10 to 50. Alternatively, when a thin soft metal plate made of a soft metal, for example, a clad material is welded to the elastic metal plate 3, the soft metal layer 1 has a thickness of 100 μ or less (50 μ to 100 μ).
【0026】シンダボア孔2の周囲近傍部分をシリンダ
ボア孔2と同心に且つ環状に取り巻く断面山形即ち凹凸
部を有するビード4A,4B,4C・・(総称では符号
4)が形成されている。ビード4は、シリンダボア孔2
A,2B間のような隣接するシリンダボア孔間の領域で
は会合して一本のビード4となる。しかしながら、シリ
ンダボア孔2間の距離が充分取れる時には隣接するビー
ド4同士を重ねることなく、わずかの間隙をおいて互い
に配置してもよい。図示の例では、ビード4はシリンダ
ボア孔2の内周縁からの距離L2 (例えば、約2.0m
m)のところから始まり、半径方向で見て所定の幅L3
はシリンダボア孔間の領域で約2mmであり、シリンダ
ボア孔間以外の領域で約2.5mmである。シリンダボ
ア孔間以外の領域でのビード4は、5mmの幅で凸側の
頂部を実質的に平らに形成し、ばね定数を若干下げるも
ののビード4と対向取付面との接触を安定化させてい
る。ビード4の高さHは弾性金属板3の板厚である0.
25mm程度である。シリンダボア孔の直径は87mm
であり、隣接するシリンダボア孔2間の距離L1 は、例
えば、約6.0mmである。Beads 4A, 4B, 4C,... (General symbol 4) having a mountain-shaped cross section, that is, an uneven portion, are formed so as to surround the vicinity of the periphery of the cylinder bore 2 concentrically with the cylinder bore 2. Bead 4 is the cylinder bore hole 2
In a region between adjacent cylinder bore holes such as between A and 2B, they are associated with each other to form one bead 4. However, when the distance between the cylinder bores 2 is sufficiently long, the adjacent beads 4 may be arranged with a slight gap therebetween without overlapping. In the illustrated example, the bead 4 has a distance L 2 (for example, about 2.0 m) from the inner peripheral edge of the cylinder bore hole 2.
m) and a predetermined width L 3 viewed in the radial direction
Is about 2 mm in the area between the cylinder bores and about 2.5 mm in the area other than between the cylinder bores. The bead 4 in the area other than between the cylinder bore holes has a width of 5 mm, and the top on the convex side is formed substantially flat to stabilize the contact between the bead 4 and the opposed mounting surface although the spring constant is slightly lowered. . The height H of the bead 4 is the thickness of the elastic metal plate 3.
It is about 25 mm. Cylinder bore diameter is 87mm
, And the distance L 1 between the cylinder bore holes 2 adjacent, for example, about 6.0 mm.
【0027】弾性金属板3は、シリンダボア孔2の周縁
で折返し部5A,5B,5C(総称では符号5)を有す
る。折返し部5は、ビード4の凸面側で且つビード4の
半径方向内側でビード4と重なることのないように形成
されている。弾性金属板3の折返し部5の半径方向の
幅、即ち、折り返し幅L4 は、例えば、約1.5mmで
ある。The elastic metal plate 3 has folded portions 5A, 5B, 5C (generally referred to by reference numeral 5) at the periphery of the cylinder bore 2. The folded portion 5 is formed so as not to overlap with the bead 4 on the convex surface side of the bead 4 and on the radially inner side of the bead 4. The radial width of the folded portion 5 of the elastic metal plate 3, i.e., the folded width L 4 are, for example, about 1.5 mm.
【0028】図3では、金属製ガスケットの一実施例と
して、弾性金属板1の折返し部5が拡大して示されてい
る。折返し部分11の折返し縁部7の領域で折り返され
ている。シリンダボア孔2の半径方向外側の領域で、折
返し部分11の折返し内面12上に固着された軟質金属
層1が弾性金属板本体の面10に固着された軟質金属層
1に当接して挟み込まれている。更に、折返し部5の折
返し先端13は対向する弾性金属板本体の部分9の表面
上に固着された軟質金属層1に当接して位置している。FIG. 3 is an enlarged view of the folded portion 5 of the elastic metal plate 1 as an embodiment of the metal gasket. The folded portion 11 is folded in the region of the folded edge 7. In the radially outer region of the cylinder bore 2, the soft metal layer 1 fixed on the folded inner surface 12 of the folded portion 11 is sandwiched in contact with the soft metal layer 1 fixed on the surface 10 of the elastic metal plate body. I have. Further, the folded tip 13 of the folded portion 5 is located in contact with the soft metal layer 1 fixed on the surface of the opposing elastic metal plate body portion 9.
【0029】また、図5は金属製ガスケットの別の実施
例を示し、弾性金属板の折返し部を拡大して示す部分断
面図である。図6は図5に示す折返し部を有する弾性金
属板の展開図である。図5及び図6では、図3及び図4
の部品と同一部品には同一の符号を付している。弾性金
属板3における折返し部5の折返し部分11の折返し縁
部7の領域では、周方向溝部即ち環状凹部6が形成され
て薄肉化され、折り曲げ部のアールが大きく形成され、
環状凹部6に軟質金属層1が存在する状態になる。折り
曲げ部のアールを大きく形成すると、折返し縁部7が潰
れたり、折り曲げ部に応力集中が生じることはなく、金
属製ガスケットの締め付けに伴って折返し縁部7に亀裂
や歪みが生じることがない。内燃機関の運転に伴う負荷
変動が折返し縁部7にも作用するが、折返し縁部7に作
用する応力変動は緩和され、長期の使用に際しても折返
し縁部7に亀裂、歪み、割れ等を生じることはない。FIG. 5 is a partial sectional view showing another embodiment of the metal gasket, in which the folded portion of the elastic metal plate is enlarged. FIG. 6 is a developed view of the elastic metal plate having the folded portion shown in FIG. 5 and 6, FIG. 3 and FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as those described in FIG. In the region of the folded edge portion 7 of the folded portion 11 of the folded portion 5 in the elastic metal plate 3, a circumferential groove portion, that is, an annular concave portion 6 is formed and thinned, and the radius of the bent portion is formed large,
The state where the soft metal layer 1 exists in the annular concave portion 6 is brought. When the radius of the bent portion is large, the folded edge 7 does not collapse or stress concentration occurs in the bent portion, and no crack or distortion occurs in the folded edge 7 due to the tightening of the metal gasket. Although the load variation accompanying the operation of the internal combustion engine also acts on the folded edge 7, the stress variation acting on the folded edge 7 is reduced, and the folded edge 7 may be cracked, distorted, cracked, etc. even during long-term use. Never.
【0030】金属製ガスケットは、シリンダヘッドとシ
リンダブロックとの間に介装されて、ボルトにより締め
付けて押圧状態にすると、弾性金属板3のビード4と折
返し部5とが対向取付面に対して接触してシリンダボア
孔2の周りにおいて二重の環状シール部を形成する。こ
れらの二段構えの環状シール部によって、シリンダボア
孔2からの高温高圧の燃焼ガスが両対向取付面に漏れ出
るのを阻止する。また、金属製ガスケットを介在させて
シリンダヘッドとシリンダブロックとの締め付け時に、
シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向取付面に不
整が生じても、折返し部5と、ビード4がこれに対応し
て変形し、上記のように環状シール部の増加と相まって
不揃いな間隙を吸収する。折返し部5は、ビード4と共
に締め付け力の分担支持し、そして折返し部5の板厚分
だけビード4の圧縮を防止するので、ビード4のヘタリ
を防止する。また、環状シール部の増加と上記対向取付
面の不整の吸収により、内燃機関の爆発・膨張行程の燃
焼サイクル時の繰り返しで発生するシリンダヘッドの歪
み量が抑制され、シール部の亀裂の発生を防止すること
ができる。The metal gasket is interposed between the cylinder head and the cylinder block. When the metal gasket is tightened by bolts to be in a pressed state, the bead 4 of the elastic metal plate 3 and the folded portion 5 are opposed to the mounting surface. In contact, a double annular seal is formed around the cylinder bore 2. These two-stage annular seal portions prevent the high-temperature and high-pressure combustion gas from the cylinder bore 2 from leaking to the opposed mounting surfaces. Also, when tightening the cylinder head and cylinder block with a metal gasket
Even if irregularities occur in the opposing mounting surfaces of the cylinder head and the cylinder block, the folded portion 5 and the bead 4 are deformed correspondingly, and the irregular gap is absorbed as described above in conjunction with the increase in the annular seal portion. . The folded portion 5 shares and supports the tightening force together with the bead 4 and prevents the bead 4 from being compressed by the thickness of the folded portion 5, so that the bead 4 is prevented from settling. In addition, due to the increase in the annular seal portion and the absorption of the irregularity of the opposed mounting surface, the amount of distortion of the cylinder head generated during the combustion cycle of the explosion and expansion stroke of the internal combustion engine is suppressed, and the occurrence of cracks in the seal portion is reduced. Can be prevented.
【0031】この発明による金属製ガスケットの製造方
法は、次のような工程によって上記金属製ガスケットを
製作できるものである。まず、弾性金属板3に所望のシ
リンダボア孔2よりも所定の長さだけ小さい半径にボア
孔15を形成する。ボア孔15は、折曲げ完了時に折返
し先端13となる孔である。ここで、シリンダボア孔2
とボア孔15とは孔中心が同じである。また、シリンダ
ボア孔2以外のボルト孔17等の種々の孔を穿孔して形
成する。次いで、弾性金属板3の折返し側の全面又は折
返し側の前記折り曲げ部のみの面に軟質金属を溶着又は
溶射によって固着して薄い軟質金属層1を形成する。According to the method of manufacturing a metal gasket according to the present invention, the above-described metal gasket can be manufactured by the following steps. First, a bore hole 15 is formed in the elastic metal plate 3 at a radius smaller than a desired cylinder bore hole 2 by a predetermined length. The bore hole 15 is a hole that becomes the folded tip 13 when bending is completed. Here, the cylinder bore hole 2
And the bore hole 15 have the same hole center. In addition, various holes such as bolt holes 17 other than the cylinder bore holes 2 are formed by drilling. Next, a soft metal is fixed to the entire surface of the elastic metal plate 3 on the folded side or the surface of only the folded portion on the folded side by welding or thermal spraying to form a thin soft metal layer 1.
【0032】次に、弾性金属板3にシリンダボア孔2に
沿ってビード4を形成すると共に、ボア孔15の周囲に
おいて、折り返し部分11を半径方向外側に折り曲げ加
工を施こして、折返し部分11の内面即ち表面12上の
軟質金属層1を表面10上の軟質金属層1に接触させ
る。折り曲げ加工の工程が終了すると、折り返した折返
し縁部7の内周をシリンダボア孔2とした折返し部5が
形成される。最後に、折返し部5を形成した弾性金属板
3を熱処理して弾性金属板3を硬化し、適正な弾性を有
する金属製ガスケットを製造することができる。Next, a bead 4 is formed in the elastic metal plate 3 along the cylinder bore hole 2, and the bent portion 11 is bent radially outward around the bore hole 15, thereby forming the bent portion 11. The soft metal layer 1 on the inner surface or surface 12 is brought into contact with the soft metal layer 1 on the surface 10. When the bending process is completed, a folded portion 5 is formed in which the inner periphery of the folded edge 7 is the cylinder bore hole 2. Finally, the elastic metal plate 3 on which the folded portion 5 is formed is heat-treated to harden the elastic metal plate 3, and a metal gasket having appropriate elasticity can be manufactured.
【0033】また、折返し部5を成形する折り曲げ加工
工程の後であって、金属製ガスケット1を熱処理する前
に、折返し部5に板厚方向に圧縮力を付与して、予め設
定した厚さにまで微小変形する工程を施すこともでき
る。折返し部5のシリンダボア孔間の領域でのシール性
能をシリンダボア孔2間以外の領域でのシール性能より
も強力にするため、シリンダボア孔間の領域に位置する
折返し部5の板厚をシリンダボア孔間以外の領域に位置
する折返し部5の板厚よりも厚くすることもできる。こ
のため、折返し部5の折り曲げ加工工程の後にシリンダ
ボア孔間以外の領域に位置する折返し部5をシリンダボ
ア孔間に位置する折返し部5よりも大きな量だけ変形さ
せるための圧縮力を付与する工程を設けてもよい。Further, after the bending process for forming the folded portion 5 and before the heat treatment of the metal gasket 1, a compressive force is applied to the folded portion 5 in the thickness direction to set the thickness to a predetermined thickness. A step of minute deformation can be performed. In order to make the sealing performance in the region between the cylinder bores of the folded portion 5 stronger than the sealing performance in the region other than the region between the cylinder bores 2, the plate thickness of the folded portion 5 located in the region between the cylinder bores is reduced. The thickness may be greater than the thickness of the folded portion 5 located in a region other than the above. For this reason, a step of applying a compressive force for deforming the folded portion 5 located in a region other than between the cylinder bore holes by a larger amount than the folded portion 5 located between the cylinder bore holes after the bending process of the folded portion 5 is performed. It may be provided.
【0034】例えば、図12及び図13に示されている
ように、シリンダボア孔間の領域aで厚さが最も厚く成
形され、領域aの両側に延びる領域bで厚さが次第に減
少し、更に、その両側に延びる円弧部分の領域cで厚さ
が、最も薄く形成される。なお、折返し部5を形成した
弾性金属板3は、熱処理して硬化されるが、この時、硬
さがビード形成前でHv350以下であるのを、熱処理
後には弾性金属板3の種類に応じた硬度(例えば、Hv
500程度)を有するように硬化する。For example, as shown in FIGS. 12 and 13, the thickness is formed thickest in the region a between the cylinder bores, and the thickness gradually decreases in the region b extending on both sides of the region a. The thickness is formed to be the thinnest in the region c of the arc portion extending on both sides thereof. The elastic metal plate 3 on which the folded portions 5 are formed is cured by heat treatment. At this time, the hardness of the elastic metal plate 3 before the bead formation is Hv 350 or less. Hardness (for example, Hv
(About 500).
【0035】図7は、金属製ガスケットの別の実施例を
示すシリンダボア孔間の領域における断面図である。こ
の金属製ガスケットは、2枚の弾性金属板から構成され
ている。金属製ガスケットは、図3又は図5に示すもの
と同様に軟質金属層1を有する折返し部5を形成した弾
性金属板3と、弾性金属板3よりも板厚が厚くビード2
4を形成した弾性金属板21とからなる。弾性金属板3
には別の弾性金属板21が積層し、該弾性金属板21に
はシリンダボア孔22に沿ってビード24が形成され、
該ビード24の凸部と弾性金属板3の折返し部5とは対
向する側に位置している。弾性金属板3の厚さは約0.
12mmである。弾性金属板21のシリンダボア孔2
2,22の位置は弾性金属板3のシリンダボア孔2,2
と完全に一致している。折返し部5において、先の実施
例と同じ部分には同じ符号を付している。弾性金属板3
の折返し部5は弾性金属板21のビード24側に折返し
形成されており、金属製ガスケットの締め付け時に、折
返し部5はビード24と一緒に締め付け力を分担支持す
ると共に、ビード24の完全圧縮を防止し、ビード24
のヘタリを防止する。FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the metal gasket in the region between the cylinder bores. This metal gasket is composed of two elastic metal plates. The metal gasket includes an elastic metal plate 3 having a folded portion 5 having a soft metal layer 1 as shown in FIG. 3 or 5, and a bead 2 having a thickness greater than that of the elastic metal plate 3.
4 formed of an elastic metal plate 21. Elastic metal plate 3
, Another elastic metal plate 21 is laminated, a bead 24 is formed in the elastic metal plate 21 along the cylinder bore hole 22,
The convex portion of the bead 24 and the folded portion 5 of the elastic metal plate 3 are located on opposite sides. The thickness of the elastic metal plate 3 is about 0.5.
12 mm. Cylinder bore hole 2 of elastic metal plate 21
The positions of 2, 22 are the cylinder bore holes 2, 2 of the elastic metal plate 3.
And exactly match. In the folded portion 5, the same portions as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals. Elastic metal plate 3
The folded portion 5 is formed by folding the elastic metal plate 21 on the bead 24 side. When the metal gasket is fastened, the folded portion 5 shares and supports the tightening force together with the bead 24 and completely compresses the bead 24. Prevent and bead 24
To prevent settling.
【0036】図8は、金属製ガスケットの別の実施例を
示すシリンダボア孔間の領域における断面図である。こ
の金属製ガスケットは、図3又は図5に示すものと同様
に軟質金属層1を有する折返し部5を形成した弾性金属
板3と、弾性金属板3よりも板厚が厚いビード34を形
成した弾性金属板31の2枚の弾性金属板から構成され
ている。この金属製ガスケットは、弾性金属板3に別の
弾性金属板31が積層され、該弾性金属板31にはシリ
ンダボア孔32,32に沿ってビード34が形成され、
該ビード34の凸部は弾性金属板3のビード4の凹部に
整合状態に嵌合している。弾性金属板31は、図7の弾
性金属板21と同様の構造を持つ。折返し部5を形成す
る弾性金属板3は、板厚が図6の弾性金属板3と同じで
あるが、弾性金属板31のビード形状に合わせてビード
4が形成されている。従って、両弾性金属板3,31を
重ね合わせたときには両弾性金属板3,31の間には間
隙がなく整合した接触状態になる。折返し部5の折り返
し方向はビード4の凸側であり、金属製ガスケットの締
め付け力の分担支持、ビードの完全圧縮及びヘタリの防
止、そして対向取付面の不整の吸収、内燃機関運転時の
変動負荷による亀裂の防止等の基本的な機能は上記のと
おりである。FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the metal gasket in a region between the cylinder bores. In this metal gasket, an elastic metal plate 3 having a folded portion 5 having a soft metal layer 1 and a bead 34 thicker than the elastic metal plate 3 were formed as shown in FIG. 3 or FIG. The elastic metal plate 31 is composed of two elastic metal plates. In this metal gasket, another elastic metal plate 31 is laminated on the elastic metal plate 3, and a bead 34 is formed in the elastic metal plate 31 along the cylinder bore holes 32, 32.
The convex portion of the bead 34 is fitted in the concave portion of the bead 4 of the elastic metal plate 3 in an aligned state. The elastic metal plate 31 has the same structure as the elastic metal plate 21 of FIG. The thickness of the elastic metal plate 3 forming the folded portion 5 is the same as the elastic metal plate 3 of FIG. 6, but the beads 4 are formed according to the bead shape of the elastic metal plate 31. Therefore, when the two elastic metal plates 3 and 31 are superimposed, there is no gap between the two elastic metal plates 3 and 31 and the contact state is matched. The folded direction of the folded portion 5 is on the convex side of the bead 4 and shares and supports the tightening force of the metal gasket, prevents the bead from being completely compressed and set, absorbs the irregularity of the opposed mounting surface, and fluctuates the load during operation of the internal combustion engine. The basic functions such as the prevention of cracks due to the above are as described above.
【0037】図9は、この金属製ガスケットの更に別の
実施例を示すシリンダボア孔間の領域における断面図で
ある。この金属製ガスケットは、図3又は図5に示すも
のと同様に軟質金属層1を有する折返し部5を形成した
弾性金属板3と、弾性金属板3よりも板厚が厚くビード
44を形成した弾性金属板41とから成る2枚の弾性金
属板から構成されている。弾性金属板41は、シリンダ
ボア孔42に沿って形成したビード44を備えた構造を
有している。折返し部5を形成する弾性金属板3は、板
厚が図7の弾性金属板3と同程度、即ち、弾性金属板4
1の半分程度であるが、ビード44に対抗する位置にビ
ード44に向かって凸となるビード4を形成している。
ビード4は、ビード幅がビード44よりも広く形成され
ているが、ビードの頂部は平らに形成され、ビード44
との位置ずれを吸収すると共にビードの凸接触を安定に
している。金属製ガスケット40を対向取付面間で締め
付けると、ビード4,44の裾の領域と折返し部5の領
域とで対向取付面に強くシール接触するが、板厚が薄い
弾性金属板3が先に小さい力で降伏点に達し、次に板厚
が厚い弾性金属板41が撓み始めるため、締め付け工程
に従った好ましいばね特性を示す。折返し部5はビード
4の凸側に折り返されており、金属製ガスケットの締め
付け力の分担支持、ビードの完全圧縮及びヘタリの防
止、そして対向取付面の不整の吸収、内燃機関運転時の
変動負荷による亀裂の防止等の基本的な機能は上記のと
おりである。FIG. 9 is a sectional view showing a further embodiment of the metal gasket in a region between cylinder bores. In this metal gasket, an elastic metal plate 3 having a folded portion 5 having a soft metal layer 1 and a bead 44 thicker than the elastic metal plate 3 were formed in the same manner as shown in FIG. 3 or FIG. It is composed of two elastic metal plates composed of an elastic metal plate 41. The elastic metal plate 41 has a structure including a bead 44 formed along the cylinder bore 42. The elastic metal plate 3 forming the folded portion 5 has the same thickness as the elastic metal plate 3 of FIG.
A bead 4 that is convex toward the bead 44 is formed at a position opposing the bead 44, which is about half of 1.
The bead 4 is formed so that the bead width is wider than the bead 44, but the top of the bead is formed flat and the bead 44 is formed.
And the convex contact of the beads is stabilized. When the metal gasket 40 is tightened between the opposing mounting surfaces, strong contact is made with the opposing mounting surface in the region of the hem of the bead 4 or 44 and the region of the folded portion 5, but the elastic metal plate 3 having a small thickness first comes into contact. Since the yield point is reached with a small force, and then the elastic metal plate 41 having a large thickness starts to bend, it exhibits favorable spring characteristics according to the tightening process. The folded portion 5 is folded back to the convex side of the bead 4 to share and support the tightening force of the metal gasket, prevent the bead from being completely compressed and set, absorb irregularities in the opposed mounting surface, and change the load during operation of the internal combustion engine. The basic functions such as the prevention of cracks due to the above are as described above.
【0038】図10は、この発明による金属製ガスケッ
トの他の実施例を示すシリンダボア孔間の領域における
断面図である。この金属製ガスケットは、図3又は図5
に示すものと同様に軟質金属層1を有する弾性金属板3
と2枚の弾性金属板から構成されている。金属製ガスケ
ットの実施例を、この金属製ガスケットは、図8の金属
製ガスケットに別の弾性金属板をビード部同志を対向す
るように重ねたものに相当する。外側の弾性金属板5
1,55は、ビード54,56を有する構造を持つ。ビ
ード54,56は互いに凸側が対向する側に配置されて
いる。折返し部5を形成する弾性金属板3が両弾性金属
板51,55間に配置されており、弾性金属板51に対
しては、図8に示した金属製ガスケットと同様にビード
形状を合わせて間隙なく積層されている。弾性金属板5
1,55のシリンダボア孔52,52及び53,53
は、弾性金属板3のシリンダボア孔2,2と一致してい
る。板厚が厚い2枚の外側弾性金属板51,55の強力
なシール機能に加えて、金属製ガスケットの締め付け力
の分担支持、ビードの完全圧縮及びヘタリの防止、そし
て対向取付面の不整の吸収、内燃機関運転時の変動負荷
による亀裂の防止等の基本的な機能は上記の例と変わり
ない。FIG. 10 is a sectional view showing another embodiment of the metal gasket according to the present invention, in a region between cylinder bores. This metal gasket is shown in FIG.
An elastic metal plate 3 having a soft metal layer 1 as shown in FIG.
And two elastic metal plates. In the embodiment of the metal gasket, this metal gasket corresponds to a metal gasket shown in FIG. 8 in which another elastic metal plate is overlapped with the bead portions facing each other. Outer elastic metal plate 5
1, 55 has a structure having beads 54, 56. The beads 54 and 56 are arranged on the sides where the convex sides face each other. The elastic metal plate 3 forming the folded portion 5 is disposed between the two elastic metal plates 51 and 55, and the elastic metal plate 51 is formed with a bead shape in the same manner as the metal gasket shown in FIG. Laminated without gaps. Elastic metal plate 5
1,55 cylinder bore holes 52,52 and 53,53
Corresponds to the cylinder bore holes 2 and 2 of the elastic metal plate 3. In addition to the strong sealing function of the two thick outer elastic metal plates 51 and 55, the metal gasket shares and supports the tightening force, prevents the bead from being completely compressed and set, and absorbs the irregularities of the opposing mounting surface. Basic functions such as prevention of cracks due to a fluctuating load during operation of the internal combustion engine are the same as those in the above example.
【0039】図11は、この発明による金属製ガスケッ
トの更に他の実施例を示すシリンダボア孔間の領域にお
ける断面図である。この金属製ガスケットは、図3又は
図5に示すものと同様に軟質金属層1を有する弾性金属
板3と2枚の弾性金属板から構成されている。金属製ガ
スケットは、並列するシリンダボア孔62,72に沿っ
てビード64,67を形成した弾性金属板61,65か
ら成る2枚のビード基板の間に、ビード4,69の頂部
が対称的に接する2枚の弾性金属板3,68からなる中
間板を積層した積層形の金属製ガスケットである。第1
中間板である弾性金属板68のシリンダボア孔70,7
0に沿って、第2中間板である弾性金属板3の厚み未満
の段差71,71を形成し、段差71,71の形成によ
り凸面となった外面に弾性金属板3を積層している。弾
性金属板3の折返し部5,5は、第1中間板に形成した
段差71,71側に折返されて、シリンダボア孔2,7
0の周囲に、ビード4,69の頂部が接する部分の2枚
の上記中間板の合計板厚よりも厚い補償部を形成してい
る。この補償部により、対向取付面間での締め付け時に
面圧バランスを良好にし、ビード基板の応力変動と補償
部にかかる曲げ応力を軽減し、ビード部や補償部の破損
やシール効果の低減を防止して、ディーゼルエンジンの
ような金属製ガスケットにとって厳しい条件のもとでも
安定したシール効果を発揮する。FIG. 11 is a sectional view showing a further embodiment of a metal gasket according to the present invention, in a region between cylinder bores. This metal gasket is composed of an elastic metal plate 3 having a soft metal layer 1 and two elastic metal plates in the same manner as shown in FIG. 3 or FIG. In the metal gasket, the tops of the beads 4 and 69 are symmetrically contacted between two bead substrates made of elastic metal plates 61 and 65 having beads 64 and 67 formed along the cylinder bores 62 and 72 arranged in parallel. This is a laminated metal gasket in which an intermediate plate composed of two elastic metal plates 3 and 68 is laminated. First
Cylinder bore holes 70, 7 of an elastic metal plate 68 as an intermediate plate
Steps 71, 71 having a thickness less than the thickness of the elastic metal plate 3 serving as the second intermediate plate are formed along 0, and the elastic metal plate 3 is laminated on the outer surface that has become convex due to the formation of the steps 71, 71. The folded portions 5, 5 of the elastic metal plate 3 are folded toward the steps 71, 71 formed in the first intermediate plate to form the cylinder bore holes 2, 7.
Around the zero, a compensating portion is formed which is thicker than the total thickness of the two intermediate plates at the portion where the tops of the beads 4 and 69 are in contact. This compensating part improves surface pressure balance when tightening between the opposing mounting surfaces, reduces bead board stress fluctuation and bending stress on the compensating part, and prevents breakage of the bead part and compensating part and reduction of sealing effect. As a result, a stable sealing effect is exhibited even under severe conditions for a metal gasket such as a diesel engine.
【0040】[0040]
【発明の効果】この発明による金属製ガスケットの製造
方法は、以上のように構成されているので、次に記載の
効果を有する。即ち、この発明による金属製ガスケット
の製造方法は、弾性金属板にシリンダボア孔よりも小さ
い内径を有するボア孔を形成し、前記弾性金属板の折返
し側の全面又は折返し側の前記折り曲げ部のみの面に軟
質金属を溶着又は溶射によって固着して薄い軟質金属層
を形成し、次いで前記弾性金属板の折り曲げ部を折り曲
げ加工して折返し縁部をシリンダボア孔とする折返し部
を形成したので、前記弾性金属板の板厚、硬さ、伸び等
の特性上の材料に関する制約が緩和され、前記弾性金属
板の折り曲げ工程での製造工程の際に、前記折返し部に
亀裂、割れ等が生じることがない。即ち、前記弾性金属
板の伸び特性については、折り曲げ加工の際に要求され
る伸びの程度が小さいから、伸び特性が良くない材料を
使用しても前記折返し部に亀裂や皺が発生し難く、従っ
て、亀裂や皺の発生防止のために伸び特性の良い高価な
弾性金属板を採用しなくてもよく、安価な材料が使用可
能になり、前記弾性金属板の伸び特性における制約が緩
和される。The method for manufacturing a metal gasket according to the present invention has the following effects because it is configured as described above. That is, in the method of manufacturing a metal gasket according to the present invention, the elastic metal plate is provided with a bore hole having an inner diameter smaller than the cylinder bore hole, and the entire surface of the elastic metal plate on the folded side or only the folded portion on the folded side is formed. To form a thin soft metal layer by welding or spraying, and then bending the bent portion of the elastic metal plate to form a folded portion having a folded edge as a cylinder bore hole. Restrictions on materials such as plate thickness, hardness, elongation and the like are relaxed, and no cracks, cracks, or the like are generated in the folded portion during the manufacturing process in the bending process of the elastic metal plate. That is, regarding the elongation characteristics of the elastic metal plate, since the degree of elongation required at the time of bending is small, even if a material having poor elongation characteristics is used, cracks and wrinkles are hardly generated in the folded portion, Therefore, it is not necessary to employ an expensive elastic metal plate having good elongation characteristics in order to prevent the occurrence of cracks and wrinkles, and it is possible to use an inexpensive material, and the restriction on the elongation characteristics of the elastic metal plate is relaxed. .
【0041】前記弾性金属板に形成したボア孔の周囲を
折り返すときに、前記弾性金属板の折返し側において前
記折返し部のための折曲げ予定領域に前記軟質金属層が
介在しているので、前記弾性金属板の折り返しは180
度急激且つ完全に折り返すのではなく金属材料が次第に
変形していく加工である。従って、折返し縁部の形成に
際して金属材料に対する損傷が少なく、且つ残留する集
中応力も緩和される。また、前記折返し部の折返し先端
が位置する予定の領域も前記軟質金属層が存在している
から、折り返し加工の際に折返し先端が弾性金属板本体
の表面を強く圧接して圧痕を残すことはない。When the periphery of the bore formed in the elastic metal plate is folded back, the soft metal layer is interposed in the area to be folded for the folded portion on the folded side of the elastic metal plate. Folding of elastic metal plate is 180
This is a process in which the metal material is gradually deformed rather than sharply and completely folded. Therefore, when forming the folded edge portion, damage to the metal material is small, and residual concentrated stress is also reduced. Further, since the soft metal layer is also present in the area where the folded tip of the folded portion is to be located, it is difficult for the folded tip to strongly press the surface of the elastic metal plate body to leave an indentation during the folding process. Absent.
【0042】また、この金属製ガスケットの製造方法に
よって製作した金属製ガスケットを使用して、他の弾性
金属板、或いは中間板等を積層した金属製ガスケットの
場合には、前記弾性金属板の表面には前記軟質金属層が
形成されているので、前記弾性金属板の前記軟質金属層
に当接する接触面でのシール性が極めて良好になり、し
かも、前記軟質金属層が固着されている側の前記弾性金
属板の面には、従来のような耐熱性ゴム等のコーティン
グを不要にし、シール性を十分に発揮できると共に、製
造コストを低減できる。Further, in the case of using a metal gasket manufactured by the method for manufacturing a metal gasket as described above and using a metal gasket in which another elastic metal plate or an intermediate plate is laminated, the surface of the elastic metal plate is Since the soft metal layer is formed, the sealing performance at the contact surface of the elastic metal plate that contacts the soft metal layer is extremely good, and the soft metal layer on the side where the soft metal layer is fixed The surface of the elastic metal plate does not need to be coated with a conventional heat-resistant rubber or the like, so that the sealing performance can be sufficiently exhibited and the manufacturing cost can be reduced.
【0043】或いは、この金属製ガスケットを一枚の前
記弾性金属板で構成する場合には、前記弾性金属板に固
着した前記軟質金属層が存在する側の面に接触するシリ
ンダヘッド又はシリンダブロックの端面の接触面に対し
て、前記軟質金属層は良好なシール性を発揮し、同様
に、従来のような耐熱性ゴム等のコーティングが不要に
なる。Alternatively, when the metal gasket is formed of one elastic metal plate, the cylinder head or the cylinder block in contact with the surface on the side where the soft metal layer fixed to the elastic metal plate exists. The soft metal layer exhibits a good sealing property with respect to the contact surface of the end face, and similarly does not require a coating of a heat-resistant rubber or the like as in the related art.
【0044】また、この金属製ガスケットを内燃機関の
シリンダブロックとシリンダヘッドとの対向取付面間に
挟んで締め付けるときに、前記弾性金属板の前記折返し
部の折返し縁部では折返し内面同志が押圧されず、前記
軟質金属層を介在しているので、締め付け力が緩和され
る。折返し縁部が前記軟質金属層の存在によって潰れた
り応力集中が生じることがなく、金属製ガスケットの締
め付けに伴って前記折返し縁部に亀裂や皺を生じること
はない。また、内燃機関の運転に伴う負荷変動も前記折
返し縁部に作用するが、その応力変動は接触する環状領
域で吸収緩和され、前記折返し縁部は長期の使用に際し
ても亀裂や皺を生じることはない。更に、前記折返し部
の先端は前記弾性金属板に対して直接的に当接していな
いので、金属製ガスケットの締め付け時及び内燃機関の
運転時においては、前記折返し部の先端がそのエッジに
よって前記弾性金属板の表面に対して圧痕や擦過痕さら
には亀裂を生じさせることはない。When the metal gasket is sandwiched between the opposed mounting surfaces of the cylinder block and the cylinder head of the internal combustion engine and tightened, the folded inner surfaces of the folded portions of the elastic metal plate are pressed. Instead, since the soft metal layer is interposed, the tightening force is reduced. The folded edge does not collapse or stress concentration occurs due to the presence of the soft metal layer, and the folded edge does not crack or wrinkle when the metal gasket is tightened. In addition, load fluctuations caused by the operation of the internal combustion engine also act on the folded edges, but the stress fluctuations are absorbed and mitigated in the annular region in contact with the folded edges, and the folded edges can cause cracks and wrinkles even during long-term use. Absent. Further, since the tip of the folded portion does not directly contact the elastic metal plate, the tip of the folded portion is bent by the edge when the metal gasket is tightened and the internal combustion engine is operated. No indentations, scratches or cracks are formed on the surface of the metal plate.
【図1】この発明による金属製ガスケットの製造方法で
製作した金属製ガスケットの一実施例を示す部分平面図
である。FIG. 1 is a partial plan view showing one embodiment of a metal gasket manufactured by a method for manufacturing a metal gasket according to the present invention.
【図2】この金属製ガスケットを示す図1の線A−Aに
おける断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 showing the metal gasket.
【図3】図2の一部である折返し部の一例を拡大して示
す断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of a folded portion that is a part of FIG. 2;
【図4】図3で示す折返し部を形成する弾性金属板の部
分展開図である。FIG. 4 is a partial development view of an elastic metal plate forming a folded portion shown in FIG.
【図5】図2の一部である折返し部の別の例を拡大して
示す断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing another example of the folded portion that is a part of FIG. 2;
【図6】図5で示す折返し部を形成する弾性金属板の部
分展開図である。FIG. 6 is a partial development view of an elastic metal plate forming a folded portion shown in FIG.
【図7】この発明による金属製ガスケットの別の実施例
のシリンダボア孔間を示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a space between cylinder bores of another embodiment of the metal gasket according to the present invention.
【図8】この発明による金属製ガスケットの更に別の実
施例のシリンダボア孔間を示す部分断面図である。FIG. 8 is a partial sectional view showing a space between cylinder bores of still another embodiment of the metal gasket according to the present invention.
【図9】この発明による金属製ガスケットの他の実施例
のシリンダボア孔間を示す部分断面図である。FIG. 9 is a partial sectional view showing a space between cylinder bores of another embodiment of the metal gasket according to the present invention.
【図10】この発明による金属製ガスケットの更に他の
実施例のシリンダボア孔間を示す部分断面図である。FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing a space between cylinder bores of still another embodiment of the metal gasket according to the present invention.
【図11】この発明による金属製ガスケットの別の実施
例のシリンダボア孔間を示す部分断面図である。FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a space between cylinder bores of another embodiment of the metal gasket according to the present invention.
【図12】金属製ガスケットの両端に位置するシリンダ
ボア孔の周りにおける折返し部の厚さの分布を示す説明
図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a distribution of the thickness of a folded portion around cylinder bore holes located at both ends of a metal gasket.
【図13】金属製ガスケットの両端以外に位置するシリ
ンダボア孔の周りにおける折返し部の厚さの分布を示す
説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a distribution of a thickness of a folded portion around a cylinder bore hole located at a position other than both ends of a metal gasket.
1 軟質金属層 2,22,32,42,52,53,62,70,72
シリンダボア孔 3,21,31,41,51,61,65 弾性金属板 4,24,34,44,54,56,64,67 ビー
ド 5 折返し部 6 環状凹部 7 折返し縁部 9 折返し先端が位置する部分 10 弾性金属板の表面 11 折返し部分 13 折返し先端 15 ボア孔1 Soft Metal Layer 2, 22, 32, 42, 52, 53, 62, 70, 72
Cylinder bore hole 3,21,31,41,51,61,65 Elastic metal plate 4,24,34,44,54,56,64,67 Bead 5 Folded part 6 Annular concave part 7 Folded edge 9 Folded tip is located Part 10 Surface of elastic metal plate 11 Folded part 13 Folded tip 15 Bore hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16J 15/08 F02F 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16J 15/08 F02F 11/00
Claims (6)
い内径を有するボア孔を形成し、前記弾性金属板の折り
曲げ部を折り曲げ加工して折返し縁部をシリンダボア孔
とする折返し部を形成し、次いで前記折返し部を形成し
た前記弾性金属板を熱処理する金属製ガスケットの製造
方法において、前記弾性金属板の折返し側の全面又は折
返し側の前記折り曲げ部のみの面に軟質金属を溶着又は
溶射によって固着して薄い軟質金属層を形成し、次いで
前記弾性金属板の折り曲げ部を折り曲げ加工することを
特徴とする金属製ガスケットの製造方法。1. A boring hole having an inner diameter smaller than a cylinder bore hole is formed in an elastic metal plate, and a bent portion of the elastic metal plate is bent to form a folded portion having a folded edge as a cylinder bore hole. In the method of manufacturing a metal gasket for heat-treating the elastic metal plate having the folded portion, a soft metal is fixed by welding or thermal spraying to the entire folded side of the elastic metal plate or the surface of only the folded portion on the folded side. Forming a thin soft metal layer by heating and then bending the bent portion of the elastic metal plate.
u,銀ろう,ステンレス鋼から選ばれる金属又はこれら
の2種以上の金属又は合金から成るクラッド材であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の金属製ガスケットの製
造方法。2. The soft metal comprises Ni, Al, Zn, C
2. The method for producing a metal gasket according to claim 1, wherein the metal gasket is a metal selected from the group consisting of u, silver braze, and stainless steel, or a clad material made of two or more of these metals or alloys.
するのに先立って、前記弾性金属板の折返し側の前記折
り曲げ部を薄肉にする環状凹部を形成することを特徴と
する請求項1に記載の金属製ガスケットの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein prior to welding or spraying the soft metal on the folded portion, an annular concave portion is formed to make the folded portion on the folded side of the elastic metal plate thin. A method for producing the metal gasket described in the above.
層し、該別の弾性金属板にはシリンダボア孔に沿ってビ
ードが形成され、該ビードの凸部と前記弾性金属板の前
記折返し部とは対向する側に配置されることを特徴とす
る請求項1に記載の金属製ガスケットの製造方法。4. An elastic metal plate is laminated with another elastic metal plate, a bead is formed on the another elastic metal plate along a cylinder bore hole, and a protrusion of the bead and the elastic metal plate are formed. The method for manufacturing a metal gasket according to claim 1, wherein the metal gasket is arranged on a side opposite to the folded portion.
孔に沿って前記折返し部側が凸部になるビードが形成さ
れることを特徴とする請求項1に記載の金属製ガスケッ
トの製造方法。5. The method for manufacturing a metal gasket according to claim 1, wherein a bead is formed on the elastic metal plate along the cylinder bore hole so that the folded portion side has a convex portion.
層し、該別の弾性金属板にはシリンダボア孔に沿ってビ
ードが形成され、該ビードの凸部と前記弾性金属板の前
記ビードの凹部に整合状態に嵌合されることを特徴とす
る請求項5に記載の金属製ガスケットの製造方法。6. An elastic metal plate is laminated on the elastic metal plate, a bead is formed along the cylinder bore hole in the another elastic metal plate, and a convex portion of the bead and the elastic metal plate are formed. The method for manufacturing a metal gasket according to claim 5, wherein the metal gasket is fitted in a concave state of the bead.
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