JPH1122827A - 熱処理されたビードを有する金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ビードの高さ及び幅を変更することなくビー
ドの面圧を変更することが可能な金属ガスケットを得
る。 【解決手段】 シリンダ穴Ｈｃの周囲の熱処理ビード１
１を、金属板１０のビード形成部分を局部的に加熱し次
いで冷却することによって、熱処理されていない他の金
属板部分とは異なる硬度に形成する。シリンダ穴の周囲
のビードの面圧を高めなければならない場合には、ビー
ドはレーザー光線又は高周波によって加熱され、その後
即座に冷却される。その結果、金属板のビードが設けら
れた部分のみの硬度が増加され、ビードが圧縮された時
該ビードの面圧が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理されたビー
ドを有する内燃機関用の金属ガスケットに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関は、一般に、軽量で高出力が得
られるように設計されている。その結果、高温高圧がエ
ンジンに加わる。金属ガスケットは高温高圧に強いの
で、このような内燃機関には金属ガスケットが広範に使
用されている。

【０００３】前記金属ガスケットにおいては、通常、シ
リンダ穴、水穴、オイル穴等の穴を密封する時、金属板
の表面に突出するビードが穴周囲に形成される。そし
て、このようなビードを備えた金属板がシリンダブロッ
クとシリンダヘッドとの間に設置されて締め付けられた
時、各ビードが圧縮されて面圧を発生し、この面圧によ
って各穴が密封される。

【０００４】このようにガスケットにおいては、各種の
穴が上述のように形成される。しかしながら、シリンダ
穴内には高温高圧が作用するので、シリンダヘッド及び
シリンダブロックの締め付け用ボルトは、シリンダ穴の
周囲にできるだけ均等な面圧を発生し得るよう該シリン
ダ穴周囲に配置される。他の穴用の面圧は、シリンダ穴
用の面圧より小さい。

【０００５】従って、ガスケットが設計される時、最も
高い面圧がシリンダ穴周囲に作用してしっかり密封でき
るように形成される。各種の穴周囲にビードが形成され
る場合、ガスケット上の各部分に適正な面圧を分布させ
るという観点から、シリンダ穴周囲のビードは他の穴の
周囲より高い面圧を附与できるよう形成される。

【０００６】ビードの面圧を変更するには、ビードの高
さ及び／又は幅を変更すれば良い。一般に、ビードの高
さが高くなるに従い、ビードの面圧は大きくなり、又ビ
ードの幅が狭くなるに従い、ビードの面圧は大きくな
る。更に、ビード用の板の硬度又は厚さを変更すること
により、ビードの面圧もまた変わる。

【０００７】金属ガスケット及び金属積層ガスケット
は、例えば米国特許番号５，５３６，０２４にあるよう
に、前記の観点から設計製造されている。このようなガ
スケットにおいては、一枚の金属板上のビード面圧を変
更する場合、ビードの幅及び／又は高さを変更しなけれ
ばならない。しかしながら、このようにビードの幅及び
／又は高さを変更することによってビードの面圧を調整
することはできるが、面圧を精密に調整することは困難
である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような観
点からなされたもので、本発明の一つの課題は、ビード
の高さ及び幅を変更することなくビードの面圧を変更で
きるようにした金属ガスケットを提供することにある。

【０００９】本発明の他の課題は、前記金属ガスケット
において、一枚の金属板上のビードの面圧を容易に変更
できるようにすることにある。

【００１０】本発明の更に他の課題は、前記金属ガスケ
ットにおいて、異なった面圧を持つビードの配置を容易
にすることにある。本発明の更に他の課題及び利点は、
本発明の以下の説明より明らかになるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の金属ガスケット
は、内燃機関用ガスケット、特にシリンダヘッドガスケ
ットとして使用される。このガスケットは、少なくとも
１枚の金属板と、該金属板に形成されたシール用のビー
ドとを有し、少なくとも一部のビードが、金属板の該ビ
ード形成部分を局部的に加熱し次いで冷却することによ
って、熱処理されていない他の部分とは異なる硬度に形
成されている。

【００１２】更に詳細には、シリンダ穴、水穴、オイル
穴、ボルト穴等の穴が切削されると共に、シリンダ穴
と、水穴やオイル穴等の所要の流体穴との周囲にそれぞ
れビードが形成されることによって、金属板は通常どお
りに形成される。前記シリンダ穴の周囲のビードの面圧
を高めなければならない場合には、該ビードはレーザー
光線又は高周波によって加熱され、その後即座に冷却さ
れる。その結果、金属板のビードが設けられた部分のみ
の硬度が増加され、該ビードが圧縮された時該ビードの
面圧が高められる。

【００１３】前記流体穴の周囲のビードは必ずしも熱処
理する必要はない。この場合、例えこの非熱処理ビード
の大きさが前記熱処理ビードの大きさと同じであって
も、該非熱処理ビードの面圧は熱処理ビードの面圧より
弱い。

【００１４】前記熱処理ビードをシリンダ穴の周囲に形
成し、非熱処理ビードを流体穴の周囲に形成すると、ガ
スケットが締め付けられた時熱処理ビードは非熱処理ビ
ードの面圧より大きい面圧を附与する。本発明において
はまた、熱処理により面圧を高めたビードを金属板の全
周に形成することもできる。

【００１５】熱処理によりビードの面圧を大きくする場
合には、該ビードを加熱したあと即座に冷却する。しか
しながら、ビードに弱いばね定数を附与する場合には、
該ビードを加熱したあとゆっくり冷却すれば良い。本発
明においては、ビードのばね定数を高めることも低下さ
せることも意のままに行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図面を参照しながら本発明の好ま
しい一実施形態について説明する。ガスケットＧは内燃
機関用のシリンダヘッドガスケットであり、従来のガス
ケットと同様に複数のシリンダ穴Ｈｃ、水穴Ｈｗ、オイ
ル穴Ｈｏ、ボルト穴Ｈｂ、プッシュロッド穴Ｈｐ等を持
つ。

【００１７】前記ガスケットＧは、シリンダヘッドとシ
リンダブロック（何れも図示せず）との間で密封される
全領域に渡って延びる一枚の金属板１０より成ってい
る。この金属板１０は、シリンダ穴Ｈｃの周囲のビード
１１と、水穴Ｈｗの周囲のビード１２と、オイル穴Ｈｏ
の周囲のビード１３と、プッシュロッド穴Ｈｐの周囲の
ビード１４とを有している。前記ビード１２，１３，１
４は互いに同じ高さを持っているが、ビード１１はビー
ド１２，１３，１４より高くなっていて、ガスケットが
締め付けられた時より高い面圧を附与する。

【００１８】前記ガスケットＧが形成される時、金属板
１０はエンジンの外形に沿って切削され、前記シリンダ
穴Ｈｃ、水穴Ｈｗ、オイル穴Ｈｏ、ボルト穴Ｈｂ、プッ
シュロッド穴Ｈｐ等の各種の穴が形成される。次に、前
記ビード１１，１２，１３，１４がシリンダ穴Ｈｃ、水
穴Ｈｗ、オイル穴Ｈｏ、プッシュロッド穴Ｈｐを囲むよ
うに形成される。

【００１９】前記各ビードを形成した後、シリンダ穴Ｈ
ｃ周囲のビード１１及びその付近がレーザー光線により
局部的に加熱され、その後即座に冷却される。この結
果、金属板１０のビード１１が位置する部分の硬度は局
部的に高められる。前記ビード１１は、高周波のような
他の手段によって加熱されても良い。

【００２０】金属板の硬度がビード１１を形成した部分
で局部的に高められるに伴い、該ビード１１のばね定数
も又増加する。このように熱処理されたビードと熱処理
されない同じサイズのビードとを比較した場合、熱処理
されたビードは熱処理されないビードより大きな面圧を
発生することができる。

【００２１】前記ビード１１の大きさは他のビード１
２，１３，１４より大きい。しかしながら、該ビード１
１は他のビードと同じ大きさであっても良い。この場
合、ビード１１は熱処理されているので、他のビードの
面圧より大きい面圧を発生することができる。

【００２２】また、前記の例では、ビード１１を加熱し
た後該ビード１１を即座に冷却しているが、該ビード１
１の面圧を僅かに低下させる場合には、該ビード１１を
徐々に冷却して該ビードを設けた部分の金属板の硬度を
下げるようにしても良い。

【００２３】更に、本発明において、ビード１１を加熱
処理しないで、その代わりに他のビード１２，１３，１
４の硬度を下げるように熱処理しても良い。つまり、ビ
ード１２，１３，１４を加熱した後、該ビードの硬度を
下げるようにそれらを徐々に冷却しても良い。

【００２４】更にまた、各ビードの硬度を高めるため、
金属板における全てのビードが形成されている部分を局
部的に加熱しても良い。各ビードの配置、板質等に基づ
いてこれらのビードの熱処理を決定すれば良い。

【００２５】更にまた、第３図に示すように、ビード１
１’における部分１１ｂ’を熱処理することなく、他の
部分１１ａ’を熱処理しても良い。つまり、一つのビー
ドが熱処理された部分１１ａ’と熱処理されていない部
分１１ｂ’とを持つようにしても良い。これにより、ビ
ード１１’の熱処理部分１１ａ’の面圧のみが部分的に
高められる。前記部分１１ａ’をガスケットの端部に設
けて、この部分の高い締め付け圧を補助させるようにし
ても良い。

【００２６】前記実施例においては、ガスケットＧが一
枚の金属板１０により形成されている。然しながら、前
記金属板１０を金属積層ガスケットを構成するように一
枚又はそれ以上の金属板と結合しても良い。

【００２７】図４及び図５はそれぞれ本発明の異なる実
施例を示すもので、これらの実施例では、熱処理によっ
て硬度を高められたビード１５が金属板１０の全周を取
り囲むように形成されている。この場合、ビード１５全
体を熱処理しても良いが、図示の実施例では、ビード１
５を部分的に熱処理することによって必要な部分の面圧
が局部的に高められている。

【００２８】即ち、図４の実施例では、一方向に長い金
属板１０の長手方向両端部におけるビード部分１５ａを
部分的に熱処理することにより、面圧の発生しにくい該
部分１５ａの硬度が高められている。

【００２９】また、図５の実施例は、シリンダ穴Ｈｃと
ボルト穴Ｈｂとが金属板１０の一側の偏寄した位置に設
けられている場合であって、ボルトによる片締まりを防
止するため、前記シリンダ穴Ｈｃ及びボルト穴Ｈｂが偏
寄している側のビード部分１５ｂの硬度が熱処理により
高められている。

【００３０】なお、これらの各実施例においては図示が
省略されているが、シリンダ穴Ｈｃ及びボルト穴Ｈｂの
他にも流体穴が設けられ、シリンダ穴と流体穴の周囲に
ビードが形成されていることは言うまでもないことであ
る。

【００３１】また、具体例を参照して本発明を説明した
が、それらは例示的なものであり、本発明は添付の請求
の範囲に依ってのみ限定される。

【００３２】

【発明の効果】このように本発明によれば、所望のビー
ドが硬度を変えるため全体的に或いは局部的に熱処理さ
れているので、該ビードの面圧を精密に調整し設定する
ことができる。また、ガスケット全体の締め付け圧の適
正化の観点から、ビードの面圧の配置を決定することが
できる。更に、ビードの幅及び高さを考慮しながらビー
ドの面圧を容易に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属ガスケットの一部平面図である。

【図２】第１図のII−II線に沿った拡大断面図である。

【図３】本発明の金属ガスケットの異なる実施例の一部
平面図である。

【図４】本発明の金属ガスケットの更に異なる実施例の
平面図である。

【図５】本発明の金属ガスケットの更に異なる実施例の
平面図である。

【符号の説明】

１０ 金属板 １１，１１’，１
５ ビード １１ａ，１５ａ，１５ｂ 熱処理した部分 １１ｂ 熱処理しない部分 １２，１３，１４
ビード Ｇ ガスケット Ｈｃ シリンダ穴 Ｈｗ 水穴 Ｈｏ オイル穴 Ｈｐ プッシュロッド穴

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関用の金属ガスケットであって、少
   なくとも１枚の金属板と、該金属板に形成されたシール
   用のビードとを有し、少なくとも一部のビードが、金属
   板の該ビード形成部分を局部的に加熱し次いで冷却する
   ことによって、熱処理されていない他の部分とは異なる
   硬度に形成されていることを特徴とする熱処理されたビ
   ードを有する金属ガスケット。
2. 【請求項２】請求項１に記載の金属ガスケットにおい
   て、熱処理により面圧を高めれらたビードがシリンダ穴
   の周囲に形成され、熱処理されていないビードが他の流
   体穴の周囲に形成されていることを特徴とするもの。
3. 【請求項３】請求項２に記載の金属ガスケットにおい
   て、前記熱処理されたビードの高さが非熱処理ビードの
   高さより高いことを特徴とするもの。
4. 【請求項４】請求項１に記載の金属ガスケットにおい
   て、熱処理により面圧を高めれらたビードが金属板の全
   周に形成されていることを特徴とするもの。
5. 【請求項５】請求項１から４での何れか１つに記載の金
   属ガスケットにおいて、前記熱処理されたビードが、全
   体的に熱処理されることによりビード全域において同じ
   硬度を持つように形成されていることを特徴とするも
   の。
6. 【請求項６】請求項１から４までの何れか１つに記載の
   金属ガスケットにおいて、前記熱処理されたビードが、
   該ビードの一部を部分的に熱処理することにより、熱処
   理した部分が他の非熱処理部分より大きい面圧を持つよ
   うに形成されていることを特徴とするもの。
7. 【請求項７】請求項１から６までの何れか１つに記載の
   金属ガスケットにおいて、前記熱処理されたビードが、
   レーザー光線及び高周波の何れか一つの加熱手段によっ
   て熱処理されていることを特徴とするもの。