(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が通過する通過穴を囲むシール用ビードが形成された金属板本体と、前記通過穴の内周縁に屈曲部を持って前記金属板本体の一面側に折返された金属板本体から一体に延長する部分であって、前記金属板本体のシール用ビードを含む部分に重なる折返し部とを備え、該折返し部に前記通過穴を囲む今１つのシール用ビードが形成され、かつ前記屈曲部に連続する部分が金属板どうしが密着してなる前記金属板本体に平行な平坦部に形成されていることを特徴とするガスケット用ビード板。
【請求項２】
金属板に流体が通過する予め定める寸法の通過穴より小径の穴を形成する打ち抜き工程と、
前記金属板の、前記通過穴につき予定される内周縁位置を境とした前記小径の穴側と、該小径の穴側とは反対側とに、前記通過穴の予定内周縁位置に沿う平坦部およびその外周側に位置するシール用ビードを形成するプレス加工工程と、
前記金属板の前記小径の穴の内周縁部を、前記通過穴の予定内周縁位置を境にして金属板の一面側に折返して、前記金属板本体と、この金属板本体に重なる折返し部と、前記通過穴とを形成するかしめ工程と、
前記予定内周縁位置に形成された屈曲部付近を圧縮変形し前記平坦部どうしを密着させて、金属板本体と折返し部とに通過穴を囲むビードを有するガスケット用ビード板を得る平押し工程とを有するガスケット用ビード板の製造方法。
【請求項３】
前記打ち抜き工程は、相互のクリアランスが金属板の板厚の３％以内の一対の切断部材を用いて行われる請求項２に記載のガスケット用ビード板の製造方法。
【請求項４】
前記プレス加工工程は、前記シール用ビードを形成するのに併せ、小径の穴の内周縁部を前記通過穴の予定内周縁位置を境にして、前記金属板本体と、この金属板本体の一面側に立ち上がるように塑性変形させた立ち上がり部とを形成し、更に、この立上がり部の立上がりによる前記通過穴とを形成し、前記立ち上がり部の先端部付近は、該先端部側になるほど径が減小するよう内方側に曲げ、前記かしめ工程は前記立ち上がり部を前記金属板の前記一面側に重なるように折返す請求項２に記載のガスケット用ビード板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダヘッドガスケット等に用いられるビード板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンなどの内燃機関は、シリンダブロックとシリンダヘッドとが個別に製造され、両者の間にシリンダヘッドガスケットを挟んでボルトで締め付けてエンジンを構成する技術が多く用いられている。また、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間、シリンダブロックとオイルパンとの間、或いはシリンダヘッドとエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）との間など、エンジンの各所に多種類のガスケットが用いられている。これらのガスケットの材質は使用箇所によって異なるが、例として前記シリンダヘッドとエキマニとの間に用いられるエキマニガスケットにメタルガスケットが用いられている。これは、単層或いは複数層の金属板に、排気ガスが通過する通過穴を形成し、所定の金属板に設けられる通過穴の周囲に排気ガスをシールするためのフルビード或いはハーフビード等の各種のシールビードを形成している。
【０００３】
前記エキマニガスケットは、シリンダヘッドの排気ポートに形成されたフランジ部と、エキマニのシリンダヘッド側端部に形成されたフランジ部との間に挟まれ、各フランジ部が相互にボルトで締め付けられてエキマニがシリンダヘッドに装着されると共に、ボルトによる締付力で変形したエキマニガスケットの復元力を利用してエキマニガスケットが各フランジ部に密着し、排気ガスをシールする。
【０００４】
一方、近年、エキマニ等を含むエンジンの軽量化のために、エキマニをパイプ状とし前記エキマニのフランジ部も板厚を小さくする傾向にある。この場合、ボルトによる締付けやエンジン動作時の熱の影響などによって、エキマニの各フランジ部が変形し易く、各フランジ部の間の隙間が増大し易くなっている。この隙間が拡大すると排気ガスが漏洩することになる。これを防止するために、エキマニガスケットの復元量を増大する目的で、エキマニガスケットを構成する金属板の構成数を増大する技術が用いられている。即ち、それぞれビードを形成した複数の金属板を積層すると、ガスケットの復元量は各金属板のビードの復元量の和に近い程度になる。これにより、エキマニのフランジ部の変形に追随して、常にシール性が良好なガスケットを構成しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術の積層形ガスケットでは、ガスケット全体として比較的大きな復元量が得られるものの、複数層の金属板を積層する構成のため、ガスケットを構成する部品点数および組立工数が増大すると共に、複数層の金属板を積層して組立てる段階で相互に固定する際の相互の位置決めを高精度に行う必要があるという問題点がある。
【０００６】
本願発明の目的は、部品点数および組立工数の少ない簡便なものでシールに際しての復元量を増大でき、シール対象物の変形に良好に追随して常に良好なシール性を達成することができるガスケット用ビード板とその製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明のガスケット用ビード板は、流体が通過する通過穴を囲むシール用ビードが形成された金属板本体と、前記通過穴の内周縁に屈曲部を持って前記金属板本体の一面側に折返された金属板本体から一体に延長する部分であって、前記金属板本体のシール用ビードを含む部分に重なる折返し部とを備え、該折返し部に前記通過穴を囲む今１つのシール用ビードが形成され、かつ前記屈曲部に連続する部分が金属板どうしが密着してなる前記金属板本体に平行な平坦部に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成では、流体の通過穴とこれを囲むビードとを有した金属板本体と、該金属板本体の通過穴の内周縁に屈曲部を持って折返されて通過穴を囲むビードを有した折返し部との１枚の金属板による重なり構造によって、シール対象の複数の部材の変形などに良好に追随するために、大きな復元量のガスケットが望まれる場合でも、それぞれシールビードを有する複数の金属板を積層したガスケットの復元量と同一の復元量のガスケットを、少数枚数のビード板で実現することができる。しかも、金属板本体のシールビードと折り返し部のシールビードとの位置に狂いが生じないので、シール対象の部材の変形に良好に追随し良好なシール性を実現する。また、複数層の金属板を積層して組立てる製造方法に必要な相互の位置決めを行う必要が解消される。
【０００９】
請求項２の発明のガスケット用ビード板の製造方法は、金属板に流体が通過する予め定める寸法の通過穴より小径の穴を形成する打ち抜き工程と、前記金属板の、前記通過穴につき予定される内周縁位置を境とした前記小径の穴側と、該小径の穴側とは反対側とに、前記通過穴の予定内周縁位置に沿う平坦部およびその外周側に位置するシール用ビードを形成するプレス加工工程と、前記金属板の前記小径の穴の内周縁部を、前記通過穴の予定内周縁位置を境にして金属板の一面側に折返して、前記金属板本体と、この金属板本体に重なる折返し部と、前記通過穴とを形成するかしめ工程と、前記予定内周縁位置に形成された屈曲部付近を圧縮変形し前記平坦部どうしを密着させて、金属板本体と折返し部とに通過穴を囲むビードを有するガスケット用ビード板を得る平押し工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、請求項１の発明のガスケット用ビード板を、簡単に安価に製造することができる。また、折返し部はシールビードが形成できる比較的広い幅を持つことになるが、折返し部のシールビードは折返し部の折返し前に形成されて、このシールビードが折返し部において湾曲防止用の補強用リブとして機能するので、折返し部に不所望な湾曲が生じず、高品質なガスケット用ビード板を製造することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、さらに、前記穴あけ工程は、相互のクリアランスが金属板の板厚の３％以内の一対の切断部材を用いて実現されるようにしている。この範囲のクリアランスの切断部材で金属板の切断を行うと、金属板は良好な切れ味で切断されることになり、前記小径の穴の周縁を折返すときに、切断によるバリや切断面の凹凸が割れなどの起点とならない程度に、切断面の平滑度を高くすることができる。従って、請求項３の発明においてはさらに高品質のガスケット用ビード板を製造することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、さらに、前記プレス加工工程は、前記シール用ビードを形成するのに併せ、小径の穴の内周縁部を前記通過穴の予定内周縁位置を境にして、前記金属板本体と、この金属板本体の一面側に立ち上がるように塑性変形させた立ち上がり部とを形成し、更に、この立上がり部の立上がりによる前記通過穴とを形成し、前記立ち上がり部の先端部付近は、該先端部側になるほど径が減小するよう内方側に曲げ、前記かしめ工程は前記立ち上がり部を前記金属板に重なるように折返す。
【００１３】
このような構成では、請求項２の発明に加え、さらに、シールビードを形成するプレス加工工程にて、折返し前の金属板の小径の穴の内周縁を通過穴の予定内周縁位置にて筒状に立ち上がる塑性変形した立ち上がり部が、金属板本体および通過穴と共に折返し部のビードと同時か相前後して平板状態の金属板から無理なく簡単に形成されて、折返し部の折返しがこの立ち上がり部の立ち上がり状態から無理なく簡単に行われるようにするので、ガスケット用ビード板をさらに容易に、さらに精度よく製造することができる。また、塑性変形される立ち上がり部は、その基端部から外周部に亘って、プレス加圧方向の上流側から下流側に向かって湾曲する傾向があるが、前記立ち上がり部は、プレス加工工程において前記湾曲方向に対して逆方向に予め曲げて形成されるので、前記かしめ工程で金属板本体に対して前記湾曲する傾向が加えられても、立ち上がり部の事前の曲げ形状と相殺されて、前記折返し部がかしめ工程後に平坦な平板状に形成される。この点でも高品質なガスケット用ビード板を製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を複数の実施の形態に即して以下に図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態１は、図１および図２に示すような形態のビード板単独でエキマニ用のガスケット１を構成している。しかし、これに限られることはなく、用いられる部分や必要に応じて他の金属板と積層してガスケットを構成してもよい。
【００１６】
本実施の形態１のガスケット１は、ステンレス鋼などの金属板から構成され、シリンダヘッドの排気ポート周辺に形成されているフランジ部と、エキマニのシリンダヘッド側端部に形成されているフランジ部との間に挟まれて、両者の間を液密、気密にシールする。本実施の形態１のガスケット１は、例として４気筒エンジンに設けられ、エキマニ用であることから排気ガスが通過する４つの通過穴２のみが形成されている。ガスケット１が用いられる部分によっては冷却水やオイルと云った液が通過する通過孔も必要に応じて設けられる。また、ガスケット１の外周には、ガスケット１を前記シリンダヘッドとエキマニの各フランジ部の間に挟んでこれらをボルト止めするボルトが貫通する９つのボルト穴３が形成されている。
【００１７】
ガスケット１の各通過穴２の特徴ある周縁部の構成は図２に示されている。即ち、金属板本体４の各通過穴２の周縁部には、各通過穴２の内周縁に屈曲部５を持って金属板本体４の一面側に比較的広幅に折返されて重なる折返し部６が形成されている。この重なりは金属板本体４と折返し部６があたかも２枚のビード板を積層したと同じ復元力を１枚の金属板によって得るための構造であり、特に密着している必要量ないし、適度な隙間を持った状態でもよい。折返し部６の幅は、後述するように折返し部６にハーフビードやフルビードなどのシールビードが形成できる範囲に選ばれる。金属板本体４の各通過穴２の周縁部には、折返し部６側に傾斜した環状の傾斜面７およびその内方の平坦部８を有する横断面がステップ状のシールビード９がそれぞれ形成されている。一方、折返し部６は、屈曲部５側から前記平坦部８と同幅の平坦部１０と、金属板本体４から離れる方向に傾斜する環状の傾斜部１１と、傾斜部１１より外方の平坦部１２とから構成され、平坦部１０、１２の間の傾斜部１１で横断面ステップ状のシールビード１３が形成されている。各シールビード９、１３は互いに重なっている。
【００１８】
ガスケット１の材料になる金属板として、例としてＳＵＳ３０１Ｈ等のステンレス鋼で板厚ｔ＝０．２ｍｍのものが用いられる。また、前記シールビード９、１３は、例として幅Ｌ１＝２ｍｍ、高さＨ１＝０．４５ｍｍの同一形状に選ばれる。但し、上記材料や各種寸法例は本発明の一例であり、前記シールビード１３を有する折返し部６が形成できる材料や、シール対象をシールするに必要なビードの復元力および復元量を実現することができる各種寸法が任意に選ばれてよいのは勿論である。
【００１９】
以下、図３〜図８を参照して、本実施の形態１のガスケットの１つの製造方法と１つの製造装置について説明する。本製造方法は、図３に示されている。図３の工程ａ１〜ａ４で用いられる各装置は、図４〜図７に示されている。図４〜図７に示される各装置は、前記ガスケット１を製造するにそれぞれ不可欠であるが、それぞれ異なった型構造を有し、個別のプレス加工機として構成し、順次に使い分けるのが好適である。しかし、それぞれをライン状に配して必要工程を順次に自動的に進める加工装置とすることもできるし、１つのプレス加工機で加工の進み具合いに応じて金型を交換しながら所定の工程を完了するようにもできる。
【００２０】
本発明の打ち抜き工程である図３の工程ａ１の穴あけ工程では、図４の穴あけ装置１４を用いて材料となる金属板１５に前記ガスケット１の外形の切断加工、予め定められた寸法の通過穴２よりも小径の小径穴２ａおよびボルト穴３の形成等を行う。このような穴あけ装置１４は、例として小径穴２ａを形成する部分について説明すると、図１に示す通過穴２より前記折返し部６の幅程度小径にした小径穴２ａに対応する透孔１６が形成された受け部材１７を含む下型１８と、前記透孔１６よりも透孔１６の全周に亘って金属板１５の板厚ｔの３％以下のクリアランスＣＬだけ小径の切断部材１９からなる上型２０を備えている。
【００２１】
前記受け部材１７の透孔１６の外周と切断部材１９との前記クリアランスＣＬは、以下のように定められる。この種の穴あけ装置は従来から用いられているが、穴あけ即ち金属板の切断に用いられる一対の切断部材の前記クリアランスは、通常、切断される板厚の４〜６％程度である。本願発明者等の実験によれば、このようなクリアランスでは、切断後の金属板の切断部位周縁部のバリや切断面の面粗度が大きく、金属板１５に形成された小径穴２ａの内周縁部を所定の広い幅に亘って折返して平押しして、前記折返し部６を形成する際に、折返し部６の外周にクラックが生じることが確認された。即ち、前記バリや面粗度が大きい場合、金属板１５の小径穴の内周縁部を折返す工程において、これらバリや切断面における凹凸が前記クラックの起点となり易いと考えられる。このようなクラックの発生を防止するために本願発明者が検討を重ねた結果、前記穴あけ装置１４において、受け部材１７の透孔１６の外周と切断部材１９との前記クリアランスＣＬを、金属板１５の板厚ｔの３％以下にすると、前記クラックの発生が防止されることが確認された。これは、クリアランスを前記金属板１５の板厚ｔの３％以下に設定することによって、切断の際に発生するバリや切断面の凹凸が、実質的に前記クラックの起点となり得ない程度に微小になるからと考えられる。
【００２２】
本発明の加工工程である工程ａ２のプレス加工工程では、図５の加工装置２１を用いて、前記シールビード９、１３の形成や後述する立ち上がり加工を行う。
【００２３】
この工程での加工後の金属板の形状は図８（１）に示されている。以下、図５及び図８（１）を併せて参照する。加工装置２１は、上型２２と下型２３とを含んで構成されている。上型２２は、図１に示した通過穴２の長円な平面形状に相似な横断面形状で上下方向の長さＬ３を有する第１筒面部２４と、第１筒面部２４の下端部に連なり、第１筒面部２４と相似な横断面形状で、前記シールビード１３を形成するために上下方向の長さＬ１程度に亘って下方になるほど外方に長さＨ１程度広がる傾斜面２５と、傾斜面２５の下端部に連なり、第１筒面部２４と相似な横断面形状で上下方向の長さＬ２を有し、通過穴２の予め定められた寸法よりも金属板の厚味程度大きい径を有した第２筒面部２６と、第２筒面部２６の下端部から外方に長さＬ２程度に広がった環状の平坦面２８ａと、該平坦面２８ａの外周を基端部とし、第１筒面部２４と相似な横断面形状で、前記シールビード９を形成するために上下方向の長さＬ１程度に亘って下方になるほど外方に長さＨ１程度広がる傾斜面２７と、傾斜面２７の下端部から外方に広がる平坦な平坦面２８ｂとを有する。前記第１筒面部２４の上端部には、縦断面形状が円弧状で上部に向って径を減ずる湾曲部２９が形成されている。
【００２４】
一方、下型２３は、下プレート３０に固定され、前記上型２２の第１筒面部２４、傾斜部２５および第２筒面部２６からなる構成に相似な横断面形状の外形を有したパンチ部材３１を持っている。即ち、パンチ部材３１は、前記第１筒面部２４と相似形状で、金属板１５の板厚程度小径の外形形状で上下方向の長さＬ４の第１筒部３２と、第１筒部３２の下端部に連なり、第１筒部３２と相似な横断面形状で、前記シールビード１３を形成するために上下方向の長さＬ１程度に亘って下方になるほど外方に長さＨ１程度広がる傾斜面３３と、該傾斜面３３の下端部に連なり、第１筒部３２と相似な横断面形状で第１筒部３２よりも金属板の板厚程度小径な上下方向の長さＬ４以上の第２筒部３４とからなる外形形状を有する。
【００２５】
更に、パンチ部材３１の外周には、スプリング３５によって高さＬ４（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）以上の位置に支持され、前記ガスケット１の通過穴２とほぼ同一形状でほぼ同一の大きさの透孔３６が形成されている環状の受け部材３７が設置されている。前記スプリング３５のバネ弾性の設定法については後述する。受け部材３７の上面には、透孔３６の内周縁部から径方向に距離Ｌ１の範囲に亘る環状の平坦面３８が形成され、平坦面３８の外周から前記シールビード９を形成するために径方向の長さＬ１程度に亘って下方になるほど外方に長さＨ１程度広がる傾斜面３９と、傾斜面３９の外方に連なる平坦面４０とが形成されている。
【００２６】
このような加工装置２１によるプレス加工工程について説明する。前記工程ａ１で穴あけ加工を施して小径穴２ａを形成した金属板１５を加工装置２１の下型２３上に設置する。上型２２を下降させると、上型２２の平坦面２８ａ、２８ｂ及び傾斜面２７と、下型２３の平坦面３８、４０および傾斜面３９との間に金属板１５が挟まれ塑性変形されて図８（１）のシールビード９が形成されると共に、上型２２と受け部材３７との間で金属板１５が保持固定されている。
【００２７】
更に、上型２２が下降すると、受け部材３７が押圧されて下降し、受け部材３７の透孔３６内に相当する金属板１５の後に折返し部６となる部分が、パンチ部材３１によって下方から押圧され、図８（１）に示すように内径Ｌ５の開口４１ａを有する長円形横断面形状の筒状に上方に立ち上がる立ち上がり部６ａと、通過穴２を持った金属板本体４とが形成される。前記立ち上がり部６ａは、上型２２の第１筒面部２４、傾斜部２５及び第２筒面部２６と、下型２３の第１筒状部３２、傾斜面３３および第２筒部３４との間に挟まれて塑性変形されて図８（１）に示すシールビード１３が形成されている。また、このとき、立ち上がり部６ａの上端部付近には、上型２２の前記湾曲部２９と下型２３の第１筒部３２の上端部付近との間に挟まれ、図８（１）に示すように、先端側になるほど径方向内方に傾斜するように曲げられた傾斜部４２が形成されている。
【００２８】
前述したスプリング３５のバネ弾性は、シールビード９を形成する際の上型２２による下型２３への押圧力に抗して金属板１５が塑性変形可能な程度であって、かつ上型２２が受け部材３７を下降させる際の押圧力によって圧縮変形する程度に選ばれている。
【００２９】
本発明の折返し工程の一部である工程ａ３のかしめ工程では、図６に示されているかしめ装置４１を用いて、図８（１）に示すように金属板本体４と立ち上がり部６ａと通過穴２が形成された金属板１５に対して、通過穴２の内周縁にできた一次の屈曲部５ａを境に、立ち上がり部６ａを金属板本体４側に向けて所定角度傾斜して金属板本体４の一面側に近づいた折返し部６となるようにかめる加工が行われる。このかしめ加工後の金属板１５の状態は図８（２）に示されている。以下、図６及び図８（２）を併せて参照する。かしめ装置４１は、上型４３と下型４４とを含んで構成されている。上型４３は、図８（１）に示した金属板１５の立ち上がり部６ａの開口４１ａより小径の下端面４５と、下端面４５の外周に連なり、外方に凸に湾曲して上方に立ち上がる第１湾曲部４６と、第１湾曲部４６の上端に滑らかに連続し、内方に凸に湾曲して上方に立ち上がり、上端部はほぼ下端面４５と平行近くに形成されている第２湾曲部４７と、第２湾曲部４７の外周に連なり、上方に凸に湾曲して斜め上方に向けて外方に延びる第３湾曲部４８とが形成されている。
【００３０】
一方、下型４４は、下プレート４９上に固定され、前記通過穴２とほぼ同一形状でほぼ同一の大きさの透孔５０が形成されている環状の受け部材５１が設置されている。受け部材５１の上面には、透孔５０の周縁部から径方向に距離Ｌ１の範囲に亘る環状の平坦面５２が形成され、平坦面５２の外周から前記シールビード９を受けるために径方向の長さＬ１程度に亘って下方になるほど外方に長さＨ１程度広がる傾斜面５３と、該傾斜面５３の外方に連なる平坦面５４とが形成されている。
【００３１】
受け部材５１の透孔５０の内部には、前記加工装置２１のパンチ部材３１の第１筒部３２と傾斜面３３と第２筒部３４の軸線方向の一部の形状とからなる外形形状と同一の外形形状を有し、スプリング５５によって前記受け部材５１の平坦面５４から高さＬ４以上の位置に上端面が保持されているガイド部材５６を有している。即ち、ガイド部材５６は、第１筒部５７と傾斜面５８と第２筒部５９とを有している。
【００３２】
このようなかしめ装置４１を用いるかしめ工程について説明する。図８（１）の金属板１５を、その平坦部８が下型４４の平坦面５２上に位置するように下型４４上に設置する。このとき、金属板１５の立ち上がり部６ａ内にガイド部材５６が挿入され、金属板１５が水平方向に不所望に動かないように保持する。前記上型４３を下降させると、下端面４５が金属板１５の立ち上がり部６ａの開口４１ａ内に進入し、ガイド部材５６を押し下げつつ、第１、第２湾曲部４６、４７によって前記立ち上がり部６ａが外方に押し広げられながら金属板本体４に近づくように折り返される。更に、平坦部８、１０の屈曲部５ａ付近は、上型４３の第２湾曲部４７と、下型４４の平坦部５２との間で圧縮される。
【００３３】
ここで、図８（１）の一次の屈曲部５ａ付近が、半径方向内方側でガイド部材５６の第１筒部５７に隙間をあけて臨んでいるので、立ち上がり部６ａを図８の（２）に示す傾斜した折返し部６とする折返し時に、一次の屈曲部５ａより上方側が第１筒部５７側に進入するように変形する。この変形部位の第１筒部５７側端部付近が、このときの折返しの中心になる。このようにして、金属板１５の立ち上がり部６ａは、図８（２）に示されるように、一次の屈曲部５を中心として折り返され、しかも屈曲部５ａはまだ充分に圧縮されず金属板本体４の平坦部８と折返し部６の平坦部１０との間に図８の（２）に示すような隙間がある状態に変形された二次の屈曲部５ｂとなる。このとき、前記シールビード９、１３は、その外方の平坦部１２および金属板本体４が、上型４３の第３湾曲部４８や下型４４の平坦部５４に逃げているので、各シールビード９、１３がかしめ加工時に不所望に圧縮変形されることはない。
【００３４】
本発明の折返し工程の他の一部である工程ａ４の平押し工程では、図７に示される平押し装置６０を用いて、図８（２）に示される製造段階の金属板１５の二次の屈曲部５ｂ付近を圧縮変形し、金属板１５の平坦部１２および金属板本体４が実質的に密着するように加工する。加工後の金属板１５の状態は、図８（３）に示されている。以下、図７および図８（３）を併せて参照する。平押し装置６０は上型６１と下型６２とを含んで構成されている。上型６１は、金属基板６３に前記通過穴２と相似な形状で図８（２）に示す金属板１５の平坦部８、１０に対応する環形状で高さＨ１程度の長円形横断面形状をした柱状の突起６４が形成され、該突起６４の中心付近に前記通過穴２に対応する形状及び大きさで高さ２×ｔ（ｔは金属板１５の板厚）以上の高さＨ２の突起６５が形成されている。
【００３５】
一方、下型６２には、金属基板６６に前記環状の突起６４と同一横断面形状の環状の突起６７と、突起６７の中心付近に前記突起６５と相似な横断面形状で突起６５よりも径が僅かに小さい凹所６８とが形成されている。凹所６８の深さＤ１は、例として前記突起６５の高さＨ２−２×ｔ程度に選ばれている。
【００３６】
このような平押し装置６０を用いる平押し工程について説明する。図８（２）に示される金属板１５を下型６２上に載置する。上型６１を下降させると、突起６５が凹所６８内に侵入しつつ、突起６４、６７の間で金属板１５の平坦部８、１０が積層方向に圧縮され、平坦部８、１０が実質的に密着し、次の屈曲部５ｂが最終的な屈曲部５となって予め定められた通過穴２を持った図１、図２、図８の（３）に示すようなガスケット１が製造されることになる。
【００３７】
図１および図２を参照して説明したガスケット１を用いることにより生じる作用効果について説明する。本実施の形態１のガスケット１を、シリンダヘッドの排気ポートに形成されたフランジ部と、エキマニのシリンダヘッド側端部に形成されたフランジ部との間に挟み、各フランジ部とガスケット１とを相互にボルトで締め付ける。これにより、エキマニがシリンダヘッドに装着されると共に、ボルトによる締付力によってガスケット１の各シールビード９、１３が圧縮変形される。このときのガスケット１のバネ性に基づく各シールビード９、１３の弾性復元力で、ガスケット１の各シールビード９、１３の稜部によるシール線が各フランジ部に密着し、排気ガスをシールする。
【００３８】
このとき、エキマニ等を含むエンジンの軽量化のために、前述したようにエキマニのフランジ部も板厚が小さくされ、ボルトによる締付けやエンジン動作時の熱の影響などによって、エキマニの各フランジ部が変形し易く、各フランジ部の間の隙間が増大し易くなっている場合でも、本実施の形態１のガスケット１はフランジ部の変形に良好に追随してシール性能の低下を防止し、且つシール性能の長寿命化を実現している。
【００３９】
即ち、ガスケット１は、前記通過穴２の周縁において、金属板本体４と折返し部６とにそれぞれ形成されたシールビード９、１３が通過穴２から等距離で重畳された構成を１枚の金属板１５によって実現している。これにより、ガスケット１の復元量は各シールビード９、１３の復元量を加算したものとなり、前述したフランジ部の変形が大きい場合でもこの変形に良好に追随することができる。これにより、フランジ部の変形に伴うシール性能の低下が防止され、また、シール性能の長寿命化が実現される。
【００４０】
また、このようなシール性能の改善を実現するガスケット１は、１枚の金属基板１５から構成されているので、複数の金属板を積層する従来技術と比較し、ガスケット１を構成する部品点数および組立工数の増大を防止すると共に、複数の金属板を積層して相互に固定する組立ての際の相互の位置決めを高精度に行う必要が解消され、製造工程を簡略化することができる。また、金属板本体４と折返し部６との位置精度に狂いが生じることがなくこの点でもシール性能の向上が図れる。
【００４１】
また、ガスケット１を製造する際に、本実施の形態１では、前記シールビード９、１３を形成すると共に立ち上がり部４１を形成し、その後にかしめ工程と平押工程とを行い折返し部６を形成している。これにより、前記かしめ工程および平押工程において、折返し部６はシールビード１３が形成可能な幅であるように比較的幅広であるにも関わらず、折返し部６に不所望な湾曲が発生する事態が防止される。これは、立ち上げ部４１をかしめ、平押しして折返し部６を形成する際に、シールビード１３が湾曲防止用の補強用リブとして機能するからである。
【００４２】
本実施の形態１では、この点でも高品質なガスケット用ビード板を製造することができる。
【００４３】
また、本実施の形態１では、前記図３の工程ａ３のプレス加工工程において、前記立ち上がり部６ａの先端付近には、先端側になるほど径方向外方から内方に向けて傾斜した傾斜部４２が形成されている。立ち上がり部６ａ全体として直円筒状に形成されると、前記かしめ工程および平押し工程において、立ち上がり部６ａが金属板本体４上に傾斜状態に折り返されるとき、その基端部から外周部に亘って、プレス押圧方向の上流側から下流側に向かって湾曲する傾向がある。本実施の形態１では、前記折返し部６が、かしめ工程、平押し工程において、この湾曲方向と逆方向に傾斜して形成されているので、かしめ工程、平押し工程で前記湾曲する傾向が加えられても、立ち上がり部６ａ先端の傾斜部４２の傾斜形状と相殺されて、平押し工程後に前記折返し部６が平坦な平板状に形成される。本実施の形態１では、この点でも高品質なガスケット用ビード板を製造することができる。
【００４４】
なお本実施の形態１はガスケット１の最適な製造工程を採用したが、上記各種の異時的な加工を同時に、あるいは連続して行い、また同時または連続的な加工を異時的に行うようにしてもよい。
【００４５】
（実施の形態２）
本実施の形態２は図９に示してあり、ビードの形状と、金属板本体及び折返し部の重なり状態とが実施の形態１と異なるビード板単独で、エキマニ用のガスケット７０を形成している。実施の形態１と共通する部材および部分には同一の符号を符し、重複する図示及び説明は省略する。本実施の形態２のガスケット７０は、前記実施の形態１のガスケット１のシールビード９、１３がそれぞれ横断面ステップ状のハーフビードであったのに対し、横断面がＵ字状またはＶ字状のフルビードでシールビード９ａ、１３ａを構成している点を構成上の特徴としている。
【００４６】
このようなガスケット７０においても、金属板４のシールビード９ａと折返し部６のシールビード１３ａとが積層方向に重畳した構成が１枚の金属板１５にて形成されている。従って、前記実施の形態１のガスケット１について説明した作用効果と同様な作用効果が、ガスケット７０についても実現されるのは明らかである。本実施の形態２のシールビード９ａ、１３ａはより立体的な形状であることから金属板１５が平坦な状態のとき、従って小径孔２や輪郭が形成されるプレス加工工程と同時かあるいは相前後して形成されるのが好適である。このような加工は実施の形態１の場合にも適用できる。平板状態での金属板１５に形成されたシールビード９ａ、１３ａは、その後に小径穴２ａの内周縁部を折返して折返し部６とするときの加工工程において、金属板１５および金属板本体４、折返し部６に不所望な湾曲や曲げが生じるのを防止する補強リブとして機能する。実施の形態１のシールビード１３は立ち上がり部６ａを形成した後、折返し部６とする段階でしかそのような働きをしないのと異なる。
【００４７】
本発明は、前記各実施の形態１、２において、エキマニガスケットとして説明されたが、本発明の実施の形態はこれらの例に限定されるものではなく、本発明は例として、インテークマニホールドガスケット、シリンダヘッドガスケット、ワッシャ等、気体や液体のシールが要求される広範な技術分野において実施が可能なのは明らかである。
【００４８】
本発明は、上記実施の形態１、２に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な範囲の実施の形態を含むものである。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１の発明のガスケット用ビード板によれば、シール対象の複数の部材の変形などに良好に追随するために、大きな復元量のガスケットが望まれる場合でも、それぞれシールビードを有する複数の金属板を積層したガスケットの復元量と同一の復元量のガスケットを、少数枚数のビード板で実現することができる。
【００５０】
しかも、金属板本体のシールビードと折り返し部のシールビードとの位置に狂いが生じないので、シール対象の部材の変形に良好に追随し良好なシール性を実現する。また、複数層の金属板を積層して組立てる製造方法で必要とされる相互の位置決めを行う必要が解消される。
【００５１】
請求項２の発明のガスケット用ビード板の製造方法によれば、請求項１の発明のガスケット用ビード板を、簡単に安価に製造することができる。また、折返し部はビードが形成できる比較的広い幅を持つことになるが、このビードが折返し部において湾曲防止用の補強用リブとして機能し、折り返し加工時に折返し部に不所望な湾曲が生じず、高品質なガスケット用ビード板を製造することができる。
【００５２】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明に加え、さらに、金属板は良好な切れ味で切断され、前記小径の穴の周縁を折返すときに、切断によるバリや切断面の凹凸が割れなどの起点とならない程度に、切断面の平滑度を高くすることができる。従って、請求項３の発明においてはさらに高品質のガスケット用ビード板を製造することができる。
【００５３】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明に加え、さらに、ガスケット用ビード板をさらに容易に、さらに精度よく製造することができる。また、塑性変形される立ち上がり部は、前記かしめ工程で金属板本体に対して前記湾曲する傾向が加えられても、立ち上がり部の事前の曲げ形状と相殺されて、前記折返し部がかしめ工程後に平坦な平板状に形成される。この点でも高品質なガスケット用ビード板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のガスケット１の平面図である。
【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。
【図３】上記ガスケットに関する実施の形態１の製造方法を示す工程図である。
【図４】前記ガスケットに関する製造装置の一部を示す断面図である。
【図５】前記ガスケットの製造装置の他の一部を示す断面図である。
【図６】前記ガスケットの製造装置の他の一部を示す断面図である。
【図７】前記ガスケットの製造装置の他の一部を示す断面図である。
【図８】前記各製造工程におけるガスケット材料の各断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２のガスケットの断面図である。
【符号の説明】
１、７０  ガスケット
２  通過穴
４  金属板本体
５  屈曲部
６  折返し部
９、１３、９ａ、１３ａ  シールビード
１４  穴あけ装置
１７  受け部材
１８、２３、４４  下型
１９  切断部材
２０、２２、４３  上型
２１  加工装置
２９、４８  湾曲部
３５  スプリング
４１  かしめ装置
４２  傾斜部
６０  平押し装置
ＣＬ  クリアランス
【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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