(57)【要約】【課題】  気密性に優れた、複数の積層シート又は積層鋼板からなるガスケットを、低出力、小型のプレス装置を使用して、低コストで製造する方法を提供する。【解決手段】  本発明の方法は、ガスケットに組み込み可能な鋼板の面に肉厚部分を形成する方法であって、肉厚部分を形成することが望まれる面（40）に、パンチ（42）を利用して少なくとも１つの凹状の刻印（38）を形成し、パンチ（42）を打ち込むことによって、肉厚部分を形成可能な凸状部（44）を凹状の刻印（38）の周囲に形成することを特徴とする。【選択図】  図５
2005201438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスケットに組み込み可能な鋼板の面に肉厚部分を形成する方法であって、
肉厚部分を形成することが望まれる面（40）に、パンチ（42）を利用して少なくとも１つの凹状の刻印（38）を形成し、
前記パンチ（42）を打ち込むことによって、肉厚部分を形成可能な凸状部（44）を前記凹状の刻印（38）の周囲に形成することを含む方法。
【請求項２】
前記凹状の刻印（38）が複数形成される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記肉厚部分の厚み（ｅ）が一定となるように、前記凸状部（44）が修正される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記凹状の刻印（38）の密度が、気密性に関する所望の性能及び／又は所望の圧縮抵抗に応じて調節される請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記肉厚部分の厚みが、前記パンチの打ち込み深さ及び／又は凹状の刻印の密度に応じて調節される請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により形成されている少なくとも１つの肉厚領域を少なくとも片面に有し、
少なくとも１つの凹状の刻印（38）と、肉厚部分を形成可能な、材料が盛り上がることによって形成されている凸状部（44）とを有してなるガスケットに組み込み可能な鋼板。
【請求項７】
前記凹状の刻印（38）が複数形成され、それぞれの周囲に前記凸状部（44）が形成されている請求項６に記載の鋼板。
【請求項８】
前記凸状部（44）が修正されている請求項７に記載の鋼板。
【請求項９】
前記凸状部が接合障壁格子（48）を形成している請求項７又は８に記載の鋼板。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により形成されている少なくとも１つの肉厚領域を備えている請求項６〜９のいずれか１項に記載の少なくとも１つの鋼板を含むガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板に肉厚部分を形成する方法に関する。より詳細には、本発明は、鋼板に肉厚部分を形成する方法及び、そのようにして形成された鋼板、そのような鋼板を含むガスケット、特にシリンダヘッドガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダヘッドガスケットは、エンジンブロックとシリンダヘッドの間の気密性を確保するために使用されている。一般に、シリンダヘッドガスケットは、エンジンブロックの形状、特に矩形の形状を有し、エンジンブロック及びシリンダヘッドに配置されている空洞又は管路のそれぞれの間の連続性を保つような複数の開口部を含む。シリンダヘッドガスケットは、エンジンブロックとシリンダヘッドが互いに接する面に形状的な欠陥があったり、又は温度変化を受けた場合にも、空洞、管路の互いの気密性と、空洞、管路と外部との気密性とを良好に保持可能でなければならない。
【０００３】
一般に、シリンダヘッドガスケットは、複数の積層シート又は積層鋼板、特に中間鋼板がその間に配置されている２つの外側作動鋼板からなる。少なくとも一方の外側鋼板は、燃焼室に対応する開口部の周囲で、その開口部の近傍に、シリンダヘッドガスケットの内部、内側に向かって配向されているリブを含み、これによりガスケットの変形を補償する変形領域がもたらされる。したがって、リブが２つの外側鋼板に設けられている場合、リブの突出部分は互いに向かい合うように配置され、互いに対向すなわち対置する向きに配置されている。
【０００４】
さらにシリンダヘッドガスケットは、特に気密性を改善することを目的として、少なくとも１つの肉厚領域を有する鋼板を含む。
【０００５】
たとえばシリンダヘッドガスケットには、燃焼室に対して設けられている開口部の周囲に、肉厚領域を備えてなる少なくとも１つの鋼板が含まれる。
【０００６】
従来技術によれば、これらの肉厚領域は、２つのダイの間で、特にスタンピングによる塑性変形によって形成される。図１は、２つのダイ11、12の間で実施されるプレス加工により、鋼板10に肉厚領域が形成されていることを示す。この実施形態によれば、鋼板は、ダイの形状によりもたらされる形状を有し、材料の変形、膨張が制御されていることが分かる。材料は、ダイとダイの間で圧縮される領域からダイの窪んだ領域へと流れる。材料の流れは、ダイの面に沿って著しい摩擦力を生じるので、ダイの締めつけ圧は比較的大きくなる。その結果、このような形式のプレス工程には、高出力かつ大型プレス装置が必要であり、この工程の実施には高いコストがかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ガスケット、特にシリンダヘッドガスケットに組み込むことが可能な鋼板に肉厚部分を形成する新規の方法を提案し、それによって従来技術の不都合を解消することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、ガスケットに組み込み可能な鋼板の面に肉厚部分を形成する方法であって、肉厚部分を形成することが望まれる面に、切削工具又は押し抜き工具、スタンピング工具、すなわちパンチを利用して少なくとも１つの凹状の刻印を形成し、パンチを打ち込むことによって、肉厚部分を形成可能な、材料の盛り上がる材料膨張部又は凸状部を凹状の刻印の周囲に、非制御式に又は任意に形成することを含む方法により解決される。
【０００９】
凹状の刻印が複数形成されていることが好ましく、それぞれの凹状の刻印の周囲に凸状部が形成されていることがより好ましい。
【００１０】
もともとの面から盛り上がる肉厚な部分を形成する肉厚部分の厚みが一定となるように、凸状部が修正されていることが有利である。
【００１１】
本発明においては、凹状の刻印の密度を調節することにより、気密性に関する所望の性能及び／又は所望の圧縮抵抗を得ることができる。また肉厚部分の高さ、厚みは、パンチの打ち込み深さ及び／又は凹状の刻印の密度に応じて調節可能である。
【００１２】
隣接する凸状部が互いに接合し、接合障壁格子を形成していることが好ましい。
【００１３】
本発明の方法により形成された鋼板は、ガスケットに組み込むことが可能である。ガスケットに組み込み可能な鋼板の少なくとも片面に少なくとも１つの肉厚領域が形成され、その肉厚領域が、少なくとも１つの凹状の刻印と、肉厚部分を形成可能な、材料が盛り上がることによって形成されている凸状部とにより形成されていることが好ましい。このように構成されている鋼板は、ガスケット、特にシリンダヘッドガスケットとして利用することに適している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ガスケットに組み込み可能な鋼板の面に肉厚部分を形成する方法に関し、肉厚部分を形成することが望まれる面（40）に、パンチ（42）を利用して少なくとも１つの凹状の刻印（38）を形成し、パンチ（42）を打ち込むことによって、肉厚部分を形成可能な凸状部（44）を凹状の刻印（38）の周囲に形成することを特徴とする。本発明の方法によれば、プレス工程において、高出力かつ大型の、コストのかかるプレス装置を使用することなく、気密性に優れた、複数の積層シート又は積層鋼板からなるガスケット、特にシリンダヘッドガスケットを製造することが可能となる。気密性に優れた、複数の積層シート又は積層鋼板からなるガスケットを、低出力、小型のプレス装置を使用して、低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の他の特徴及び長所は、添付図面に関して例としてのみ挙げる本発明の以下の詳細な説明を参照することによってより明らかとなる。
【００１６】
図２、３に示すシリンダヘッドガスケット20は、エンジンブロックとシリンダヘッドの間に配置可能であり、複数の積層シート又は積層鋼板を含む。
【００１７】
周知のように、シリンダヘッドガスケットは、エンジンブロック及びシリンダヘッドに設けられている空洞又は管路の間の連続性を確保することができるような開口部を複数備えている。
【００１８】
そのためガスケットは、燃焼室と共働可能な第一開口部22と、１つ又は複数の冷却液の管路に関する第二開口部24と、エンジンブロックにシリンダヘッドを固定する固定要素、特にねじ切りロッド、ボルトを貫通可能とする第三開口部26を含む。
【００１９】
またシリンダヘッドガスケットは、少なくとも１つの作動鋼板を含み、好適には中間鋼板30がその間に配置されている２つの外側作動鋼板28を含む。少なくとも１つの作動鋼板には、第一開口部の周囲で、かつその開口部の近傍に、シリンダヘッドガスケットの内部、内側に向かって配向されているリブ32が形成され、それによってシリンダヘッドガスケットの変形を補償可能にする変形領域がもたらされる。
【００２０】
気密性を改善するために、ガスケットには、燃焼室に対応する開口部、第一開口部の周囲に配置されている少なくとも１つの肉厚領域、特にストッパ34と称される肉厚部分が、少なくとも１つの鋼板に、この実施例では特に中間鋼板30に設けられている。図３に示すように、中間鋼板30には、リブに対して第一開口部と反対側の、リブ32の外側に配置されている少なくとも１つの肉厚領域36が形成されている。図２において黒く示す領域は、このような肉厚部分を設けることが有利であると考えられる領域である。
【００２１】
用途に応じて、図３に示すように、鋼板の両面に肉厚部分を設けることもでき（ストッパ34）、又は鋼板の片面にのみ肉厚部分を設けることもできる（肉厚領域36）。
【００２２】
本発明によれば、片面に肉厚部分を設ける場合、肉厚部分が形成されていることが望まれる面40に、切削工具又は押し抜き工具、スタンピング工具、すなわちパンチ42を利用して、少なくとも１つの凹状の刻印、凹状の傷痕38を形成し、パンチ42を打ち込むことによって、凹状の刻印38の周囲に、より肉厚な肉厚部分を形成可能な、材料の盛り上がった凸状部又は膨張部44が非制御式に発生する。凸状部からなる肉厚部分を任意に形成することができる。
【００２３】
パンチとは、図４Ａに示すように、少なくとも１つの尖端を端部に有するか、又は図４Ｂに示すように、直線又は曲線、非線形の少なくとも１つの切削端部を有し、比較的弱い力で所定の面積、領域に刻印を形成することができる工具を意味する。凹状の刻印38を形成する速度を上げるために、複数の尖端又は切削端部を有するパンチを使用することができる。
【００２４】
本発明によれば、刻印を形成する際に生じる塑性変形によって、材料が非制御式に膨張する。凸状部44は、ダイの凹状の形状の部分に圧縮されるわけではない。そのため、このような肉厚部分を形成するのに必要な力は、従来技術による場合よりも著しく小さい。
【００２５】
図６に示すように、肉厚領域が複数の凹状の刻印38により形成されている場合が有利である。必要に応じて、順次又はグループ毎の凹状の刻印38を形成することができる。
【００２６】
このようにして、特に複数の凹状の刻印により肉厚部分を形成することができるので、肉厚部分を形成する材料の量は同じであり、同じ厚みの肉厚部分を形成する際に、本発明によれば、肉厚部分を形成するのに必要とされる工具の出力を著しく小さくすることができる。図６に示すように、凸状部は頂部46を有するが、これらの頂部は全てが同じ高さ、厚みというわけではない。図７に示すように、もともとの面から盛り上がった部分の厚み、他よりも肉厚となる部分の肉厚部分の厚みｅ（図７参照）が一定となるように、凸状部44を修正することが有利である。このような修正工程は、従来公知の平滑化工程により実施される。
【００２７】
このような修正工程の間、同時に凸状部に冷間加工を施し、凸状部の変形抵抗を、もともとの頂部46（図６参照）よりも大きくすることができる。
【００２８】
図８Ａ、８Ｂに示すように、凹状の刻印38の周囲に形成され、材料が盛り上がる凸状部によって、凹状の刻印の周囲に障壁48が形成される。凹状の刻印38の密度に応じて、図８Ａに示すような、隣接する障壁48が互いに接合する接合障壁格子48、又は図８Ｂに示すような、隣接する障壁48が互いに接しない分離障壁格子48が形成される。そのため肉厚部分の気密性に関する性能は、凹状の刻印38の密度にほぼ比例する。
【００２９】
本発明の別の特徴によれば、肉厚領域の圧縮抵抗は、凹状の刻印の密度に比例する。圧縮抵抗とは、特に圧縮力をかけられたときに、構成要素がその厚みが変化するのに対して抵抗する能力を意味し、厚みは、圧縮力に応じて適応、調節される寸法値に対応する。
【００３０】
鋼板の両面に肉厚部分を形成する場合には、本発明による方法を鋼板の両面に対してそれぞれ実施することができる。
【００３１】
本発明の別の特徴によれば、肉厚部分の高さ、肉厚部分を形成する厚みは、パンチの打ち込み深さ及び／又は凹状の刻印の密度に応じて調節することができる。
【００３２】
もちろん本発明は、記載及び図示した実施形態に制限されるものではなく、むしろ特に各要素の寸法、形状及び材料に関してあらゆる変形実施形態を含む。したがって、構成要素、部品に傷痕、凹状の刻印を形成するために使用されるパンチは尖っていなくてもよく、図４Ｂに示したようにブレード状の端部を有していてもよい。ブレード状の端部の形状を、直線、曲線、円弧状又は円形とすることができる。また、このように位置決めされた肉厚部分を備えている鋼板は、記載された用途に制限されるものではなく、鋼板位置で肉厚部分を必要とするあらゆる形式、種類のガスケットに適する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術により鋼板に肉厚部分を形成するための方法を示す断面図である。
【図２】シリンダヘッドガスケットの平面図であり、肉厚部分を形成することができる領域を示す。
【図３】シリンダヘッドガスケットの横断面図であり、中間鋼板に形成されている肉厚領域を示す。
【図４Ａ】鋼板に凹状の刻印を形成するのに使用可能な工具の斜視図である。
【図４Ｂ】鋼板に凹状の刻印を形成するのに使用可能な別な工具の斜視図である。
【図５】肉厚部分を形成することができる凹状の刻印を形成する工程を詳しく示す断面図である。
【図６】凹状の刻印を形成した後の鋼板を示す断面図である。
【図７】修正工程後の鋼板を示す断面図である。
【図８Ａ】凹状の刻印によりもたらされる肉厚領域を示す上面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示すものとは異なる密度で形成された凹状の刻印によりもたらされる肉厚領域を示す上面図である。
【符号の説明】
【００３４】
20      シリンダヘッドガスケット
22      第一開口部
24      第二開口部
26      第三開口部
28      作動鋼板
30      中間鋼板
32      リブ
34      ストッパ
36      肉厚領域
38      凹状の刻印
42      パンチ
44      凸状部
48      障壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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