(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体金属板に設ける開口のうち、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口に対応する開口を、通常の開口より大きくあけ、
次いで、前記基体金属板より厚い金属板を前記基体金属板の前記大きくあけた開口内に嵌めこんでから、その嵌合部をレーザ溶接し、
その後、前記嵌めこんだ厚い金属板に前記通常の開口をあけることでその厚い金属板により、前記特に高度のシール性を要する開口の周縁部に開口周縁包囲部材を形成することを特徴とする、金属ガスケットの製造方法。
【請求項２】
金属ガスケットの前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記基体金属板の両面に当てがうことを特徴とする、請求項１記載の金属ガスケットの製造方法。
【請求項３】
前記開口周縁包囲部材の板厚を前記基体金属板の３倍以上の厚さにするとともに、
前記開口周縁包囲部材と嵌合する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記基体金属板の両面に当てがうことを特徴とする、請求項１記載の金属ガスケットの製造方法。
【請求項４】
前記開口周縁包囲部材の板厚を前記基体金属板の２倍以上の厚さにするとともに、
前記開口周縁包囲部材と嵌合する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記基体金属板の片面に当てがうことを特徴とする、請求項１記載の金属ガスケットの製造方法。
【請求項５】
前記基体金属板の、前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成することを特徴とする、請求項１記載の金属ガスケットの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の製造方法により製造した金属ガスケットを２枚重合することを特徴とする、金属ガスケットの製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の製造方法により製造した金属ガスケットと、金属ガスケットの前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成した金属板とを重合することを特徴とする、金属ガスケットの製造方法。
【請求項８】
請求項５記載の製造方法により製造する金属ガスケットの前記開口周縁包囲部材の板厚を前記基体金属板の２倍以上の厚さにするとともに、
前記開口周縁包囲部材と嵌合する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記金属ガスケットの片面に当てがうことを特徴とする、金属ガスケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ステンレス鋼板等の金属板のみを素材として形成する金属ガスケットの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金属ガスケットとしては、ガスケットに設ける開口の周縁部にビードを施したものを単体または積重して使用している。また近時公開されたものには、例えば特開平５−１０６７３８号および特開平５−１２６２５７号等記載のものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に従来の金属ガスケットを介挿してボルトにより締結すると、その締結力によってシリンダヘッドに歪みを生じて、特に燃焼室周りのシリンダブロックとシリンダヘッドとの間の隙間が大となる傾向がある。このためその燃焼室周りの隙間から燃焼ガスが侵入し、その結果、金属ガスケットを汚損したり、シール効果を低減させるという問題点がある。
【０００４】
また内燃機関の燃焼圧力の変動に伴って、前記した燃焼室周りの隙間が増減すると、金属ガスケットに設けたビードに圧縮および復元の交番荷重が作用する結果、ビード部にへたりを生じさせると共に、ボルトによる締結力を減少させて、金属ガスケットのシール性能を低下させるという問題点がある。
【０００５】
さらに、前記した特開平５−１０６７３８号および特開平５−１２６２５７号のものは、いずれもガスケットのシリンダ用開口の周縁部にシムを重合することで、この重合部分の締圧を増大させてシール性能を向上させようとするものであり、この場合のシムの厚さの選定は非常に重要であるが、このシムの厚さの  ０．０５  ｍｍ以下の調整は、シムとして使用する板厚の精度上困難であるという問題点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するため本発明の金属ガスケットの製造方法では、基体金属板に設ける開口のうち、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口に対応する開口を、通常の開口より大きくあけ、次いで、前記基体金属板より厚い金属板を前記基体金属板の前記大きくあけた開口内に嵌めこんでから、その嵌合部をレーザ溶接する。
【０００７】
さらに、本発明の金属ガスケットの製造方法ではその後、前記嵌めこんだ厚い金属板に前記通常の開口をあけることでその厚い金属板により、前記特に高度のシール性を要する開口の周縁部に開口周縁包囲部材を形成する。
【０００８】
なお、本発明の金属ガスケットの製造方法では、金属ガスケットの前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記基体金属板の両面に当てがってもよい。
【０００９】
また、本発明の金属ガスケットの製造方法では、前記開口周縁包囲部材の板厚を前記基体金属板の３倍以上の厚さにするとともに、前記開口周縁包囲部材と嵌合する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記基体金属板の両面に当てがってもよい。
【００１０】
また、本発明の金属ガスケットの製造方法では、前記開口周縁包囲部材の板厚を前記基体金属板の２倍以上の厚さにするとともに、前記開口周縁包囲部材と嵌合する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記基体金属板の片面に当てがってもよい。
【００１１】
また、本発明の金属ガスケットの製造方法では、前記基体金属板の、前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の金属ガスケットの製造方法では、前記基体金属板の、前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成する上記製造方法により製造した金属ガスケットを２枚重合してもよい。
【００１３】
また、本発明の金属ガスケットの製造方法では、前記基体金属板の、前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成する上記製造方法により製造した金属ガスケットと、金属ガスケットの前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成した金属板とを重合してもよい。
【００１４】
そして、本発明の金属ガスケットの製造方法では、前記基体金属板の、前記特に高度のシール性を要する開口に対応する開口の周縁部にビードを形成する上記製造方法により製造する金属ガスケットの前記開口周縁包囲部材の板厚を前記基体金属板の２倍以上の厚さにするとともに、前記開口周縁包囲部材と嵌合する開口の周縁部にビードを形成した金属板を、前記金属ガスケットの片面に当てがうようにしてもよい。
【００１５】
【作用】
上記本発明の金属ガスケットの製造方法によれば、基体金属板に設ける開口のうち、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口に対応する開口を、通常の開口より大きくあけ、次いで、前記基体金属板より厚い金属板を前記基体金属板の前記大きくあけた開口内に嵌めこんでから、その嵌合部をレーザ溶接し、その後、前記嵌めこんだ厚い金属板に前記通常の開口をあけることでその厚い金属板により、前記特に高度のシール性を要する開口の周縁部に開口周縁包囲部材を形成するから、開口周縁包囲部材の幅が１〜２ｍｍ程度の極めて小さいものであっても、溶接による歪みが生ずることがなく、寸法精度のすぐれたガスケットを容易に得ることができる。
【００１６】
しかも本発明の金属ガスケットの製造方法によれば、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口の周縁部に、基体金属板より厚い金属板からなる開口周縁包囲部材を設けるから、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口の周縁部の締圧を高めて封塞性能を向上させることができる。
【００１７】
従って、本発明の製造方法で製造した金属ガスケットによれば、燃焼室周りにてシリンダブロックとシリンダヘッドとの隙間に侵入する燃焼ガスによる金属ガスケットの汚損を防止して、シール効果の低下を防止することができる。
【００１８】
さらに、本発明の製造方法で製造した金属ガスケットによれば、前記開口周縁包囲部材で締圧を支持することにより、内燃機関の燃焼圧力の変動に伴ってビードに作用する交番荷重を減少させ得るから、ガスケットのビード部のへたりを防止すると共にシール性能の低下も阻止することができる。
【００１９】
そして、シムを基体金属板に重合する従来のガスケットの製造方法ではシムによる段差を０．０５ｍｍ以下にすることは困難であったが、本発明の金属ガスケットの製造方法によれば、開口周縁包囲部材と基体金属板との板厚差によって段差を設定できるから、０．０５ｍｍ以下の段差も容易かつ正確に設定することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面について本発明の実施例を説明する。図１および図２は、本発明の製造方法の第１実施例により製造した金属ガスケットＡを示すものであり、図中１は金属ガスケットの本体を形成するステンレス鋼板（例えば厚さ  ０．２５  ｍｍ）  等からなる基体金属板、２はボルト孔、３はシリンダ用開口である。
【００２１】
本実施例においては、基体金属板１に設ける開口の内、金属ガスケットの特に高度のシール性を要するシリンダ用開口３に対応する開口６を、そのシリンダ用開口３より一回り大きく設け、前記基体金属板１より厚い金属板４により形成した開口周縁包囲部材５を、前記基体金属板１に設けた開口６に嵌着して、シリンダ用開口３の周縁部を形成する。なお基体金属板１の厚さが  ０．２５  ｍｍの場合、金属板４の厚さは、例えば  ０．３０  ｍｍが適当である。
【００２２】
また、図３〜図６は、図１および図２の金属ガスケットＡを製造する上記第１実施例の方法を示すものである。すなわち本実施例においては、まず図３に示すように、基体金属板１に設ける開口の内、特に高度のシール性を要するシリンダ用開口３に対応する開口６を、そのシリンダ用開口３より一回り大きくあけると共に、図４に示すように、この基体金属板１より厚い金属板４をその大きくあけた開口６に嵌合する形状に形成し、この金属板４を図５に示すように、前記開口６内に嵌めこんでから、その嵌合部７をレーザ溶接して後、図１に示すように、この嵌めこんだ金属板４に所定の開口（前記シリンダ用開口）３をあける。なお円板状の金属板４の中心部に設けた孔８は、位置決め用の孔である。また嵌合部７に施すレーザ溶接は、パルス駆動のＹＡＧレーザ溶接が適している。
【００２３】
上述のように構成した第１実施例の方法による金属ガスケットＡは、単体として使用することもできるし、後述するような各種の金属ガスケットに使用することもできる。図１および図２の金属ガスケットＡを単体として使用すると、開口周縁包囲部材５の板厚（例えば  ０．３ｍｍ）が基体金属板１の板厚（例えば  ０．２５  ｍｍ）よりわずかに厚いため、その分このシリンダ用開口３の周縁部の締圧が最大になる。このため、燃焼ガスが侵入して金属ガスケットを汚損するおそれがなくなると共に、シール効果を低下させるおそれがなくなる。
【００２４】
また、シムを基体金属板に重合する従来のガスケットでは、シムによる段差を０．０５ｍｍ以下にすることは困難であったが、本実施例によれば、開口周縁包囲部材５と基体金属板１との板厚差によって段差を設定できるから、０．０５ｍｍ以下の段差も容易かつ正確に設定することができる。
【００２５】
図７に示す、第２実施例の製造方法による金属ガスケットは、前記した第１実施例の方法による金属ガスケットＡの両面に、開口周縁部にビード９を形成した金属板１０をそれぞれ当てがったものである。この場合の各板厚は一例として、基体金属板１および金属板１０が共に、０．２５ｍｍで、開口周縁包囲部材５の板厚は  ０．３ｍｍである。
【００２６】
上述した第２実施例の方法による金属ガスケットは、前記した第１実施例の方法による金属ガスケットＡの両面に、それぞれビード９を有する金属板１０が付加されるから、金属ガスケット全体としての弾性が高まる結果、ガスケットのシール性能が広い範囲にわたって均等化するという効果が得られる。
【００２７】
また図８は、図７の金属ガスケットの変形例を示すもので、これは開口周縁包囲部材５の板厚を  ０．３５  ｍｍにすると共に、基体金属板１の両面に対してそれぞれ均等な段差が得られるように、基体金属板１と開口周縁包囲部材５とを接合したものである。その作用は図７の金属ガスケットとほぼ同様である。
【００２８】
図９は、第３実施例の製造方法による金属ガスケットを示すもので、これは前記第１実施例の方法による金属ガスケットＡの開口周縁包囲部材５の板厚を基体金属板１の板厚（例えば  ０．２５  ｍｍ）に対して３倍以上の厚さ（例えば  ０．８５  ｍｍ）にすると共に、この開口周縁包囲部材５と嵌合する開口１１を有する金属板１０の開口周縁部にビード９を形成したものを、前記基体金属板１の両面に当てがったものである。
【００２９】
この実施例のように、開口周縁包囲部材５の板厚を基体金属板１の３倍以上の厚さにすると、ガスケットのシリンダ用開口３の周縁部が、この開口周縁包囲部材５によって封塞されるから、燃焼ガスのガスケット内への侵入を有効に阻止することができる。
【００３０】
図１０は、第４実施例の製造方法による金属ガスケットを示すもので、これは前記第１実施例の方法による金属ガスケットＡの開口周縁包囲部材５の板厚を基体金属板１の板厚（例えば  ０．２５  ｍｍ）に対して２倍以上の厚さ（例えば  ０．５５  ｍｍ）にすると共に、この開口周縁包囲部材５と嵌合する開口１１を有する金属板１０の開口周縁部にビード９を形成したものを、前記基体金属板１の片面に当てがったものである。この実施例の方法によるものの作用は、前記第３実施例のものとほぼ同様である。
【００３１】
図１１は、第５実施例の製造方法による金属ガスケットを示すもので、これは前記第１実施例の方法による金属ガスケットＡの基体金属板１の開口周縁部にビード９を形成して金属ガスケットＢとしたものである。このようにすると、前記した開口周縁包囲部材５による作用効果に、ビード９によるシール効果が追加されたものとなる。
【００３２】
図１２は、第６実施例の製造方法による金属ガスケットを示すもので、これは前記した第５実施例の方法による金属ガスケットＢを２枚重合したものである。このようにすると、第５実施例の方法によるものより、ガスケット全体としての弾性が増大するため、ガスケットのシール性能を広い範囲にわたって均等化することができる。
【００３３】
図１３は、第７実施例の製造方法による金属ガスケットを示すもので、これは図１１に示した第５実施例の方法による金属ガスケットＢと、開口周縁部にビード９を形成した金属板１０とを重合したものである。この実施例の方法によるものの作用効果は、前記第６実施例のものとほぼ同様である。
【００３４】
図１４は、第８実施例の製造方法による金属ガスケットを示すもので、これは図１１に示した第５実施例の方法による金属ガスケットＢの開口周縁包囲部材５の板厚を基体金属板１の板厚（例えば  ０．２５  ｍｍ）の２倍以上の厚さ（例えば  ０．６０  ｍｍ）にすると共に、この開口周縁包囲部材５と嵌合する開口１１を有する金属板１０の開口周縁部にビード９を形成したものを、前記した基体金属板１の片面に当てがったものである。
【００３５】
このようにすると、開口周縁包囲部材５が、燃焼ガスのガスケット内への侵入を阻止すると共に、ビード９の作用によってガスケット全体の弾性を増大することにより、広い範囲にわたってシール性能を均等化することができる。
【００３６】
【発明の効果】
上述のように本発明の金属ガスケットの製造方法によれば、基体金属板１に設ける開口のうち、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口３に対応する開口６を、通常の開口より大きくあけ、次いで、その基体金属板１より厚い金属板４をその基体金属板１の上記大きくあけた開口６内に嵌めこんでから、その嵌合部をレーザ溶接し、その後、上記嵌めこんだ厚い金属板４に上記通常の開口をあけることでその厚い金属板４により、特に高度のシール性を要する開口３の周縁部に開口周縁包囲部材５を形成するから、開口周縁包囲部材５の幅が１〜２ｍｍ程度の極めて小さいものであっても、溶接による歪みが生ずることがなく、寸法精度のすぐれたガスケットを容易に得ることができる。
【００３７】
しかも本発明の金属ガスケットによれば、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口３の周縁部に、基体金属板１より厚い金属板４からなる開口周縁包囲部材５を設けるから、金属ガスケットの特に高度のシール性を要する開口３の周縁部の締圧を高めて封塞性能を向上させることができる。
【００３８】
従って本発明の製造方法で製造した金属ガスケットによれば、燃焼室周りにてシリンダブロックとシリンダヘッドとの隙間に侵入する燃焼ガスによる金属ガスケットの汚損を防止して、シール効果の低下を防止することができる。
【００３９】
さらに本発明の製造方法で製造した金属ガスケットによれば、開口周縁包囲部材５で締圧を支持することにより、内燃機関の燃焼圧力の変動に伴ってビード９に作用する交番荷重を減少させ得るから、ガスケットのビード部のへたりを防止すると共にシール性能の低下も阻止することができる。
【００４０】
そしてシムを基体金属板に重合する従来のガスケットの製造方法ではシムによる段差を０．０５ｍｍ以下にすることは困難であったが、本発明の金属ガスケットの製造方法によれば、開口周縁包囲部材５と基体金属板１との板厚差によって段差を設定できるから、０．０５ｍｍ以下の段差も容易かつ正確に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属ガスケットの製造方法の第１実施例により製造した金属ガスケットの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】本発明の金属ガスケットの製造方法の第１実施例の製造工程を示す基体金属板の平面図である。
【図４】図３の開口内に嵌め込む金属板の平面図である。
【図５】図３の基体金属板の開口内に図４の金属板を嵌め込んだ状態を示す平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図７】本発明の金属ガスケットの製造方法の第２実施例により製造した金属ガスケットを示す図２と対応する部分の拡大断面図である。
【図８】図７の変形例図である。
【図９】本発明の金属ガスケットの製造方法の第３実施例により製造した金属ガスケットを示す図２と対応する部分の拡大断面図である。
【図１０】本発明の金属ガスケットの製造方法の第４実施例により製造した金属ガスケットを示す図２と対応する部分の拡大断面図である。
【図１１】本発明の金属ガスケットの製造方法の第５実施例により製造した金属ガスケットを示す図２と対応する部分の拡大断面図である。
【図１２】本発明の金属ガスケットの製造方法の第６実施例により製造した金属ガスケットを示す図２と対応する部分の拡大断面図である。
【図１３】本発明の金属ガスケットの製造方法の第７実施例により製造した金属ガスケットを示す図２と対応する部分の拡大断面図である。
【図１４】本発明の金属ガスケットの製造方法の第８実施例により製造した金属ガスケットを示す図２と対応する部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  基体金属板
２  ボルト孔
３  シリンダ用開口
４  厚い金属板
５  開口周縁包囲部材
６  大きい開口
７  嵌合部（レーザ溶接部）
８  位置決め用孔
Ａ  第１実施例の方法による金属ガスケット
９  ビード
１０  金属板
１１  開口
Ｂ  第５実施例の方法による金属ガスケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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