过由马氏体系不锈钢板构成了构成密封垫20的构件中的至少金属板21、金属板23以及环状构件33，由此，即使在密封垫20整体的硬度低从而由螺栓11产生的紧固力低的情况下，也能够避免紧固力不足。
[0055]另外，通过在密封垫20的气缸孔用卷边部27的成为低表面压力的部位，形成比周围高硬度化了的高硬度部35，由此，在该密封垫20被夹持于气缸盖12与气缸体13之间而由螺栓11紧固了的情况下，能够对成为低表面压力的部位进行加强。
[0056]如图3(a)以及(b)所示，在上述密封垫20中，高硬度部35优选放大地形成到俯视与第一气缸孔用卷边30相邻的部位36。这样，高硬度部35包括俯视与第一气缸孔用卷边30相邻的部位36，因此也就包括第一气缸孔用卷边30的弯曲部位的外侧部位，能够避免在该弯曲部位产生裂纹。另外，对于在第二气缸孔用卷边34所形成的高硬度部35也是同样的。
[0057]另外，如图4所示，在上述密封垫20中，优选:高硬度部35与不锈钢板的硬度的低硬度部37沿第一气缸孔用卷边30在第一气缸孔用卷边30的周向交替地配置，并且低硬度部37配置得比高硬度部35接近插通孔26。另外，对于未图示的第二气缸孔用卷边34，也同样地构成。
[0058]在利用螺栓11对气缸盖12与气缸体13进行了紧固时，紧固应力集中在密封垫20的插通孔26附近。在气缸孔用卷边部27，该紧固应力集中于与连结气缸孔用开口部24的中心O与插通孔26的中心P的螺栓轴线LI平行的插通孔26的切线L2之间的部位。因此，在第一气缸孔用卷边30与第二气缸孔用卷边34，在周向上交替地存在在被紧固时紧固应力集中而成为高表面压力、高密封性能的部位和成为低表面压力、低密封性能的部位。
[0059]因此，由于低硬度部37形成于变为高表面压力、高密封性能的部位，而高硬度部35形成于变为低表面压力、低密封性能的部位，从而能够在气缸孔用卷边部27的周向上设置刚性的高低起伏。由此，能够将气缸孔用卷边部27的周向的密封性能均匀化以提高密封性能。
[0060]另外，如图5所示，在上述密封垫20中，优选，在水油孔用卷边部28的至少一部分，形成硬度比不锈钢板的硬度高的高硬度部35。
[0061]该高硬度部35形成于水油孔用卷边部28的螺栓11的紧固力难以传递的部位。所谓水油孔用卷边部28的螺栓11的紧固力难以传递的部位，是在远离插通孔26而配置的部位和/或在与插通孔26之间具有气缸孔用开口部24和/或水油孔用开口部25的部位。
[0062]另外，形成于该水油孔用卷边部28的高硬度部35的硬度，优选为维氏硬度为300HV以上且450HV以下。特别是，俯视位于比插通孔26靠外侧的位置的水油孔用卷边部28，为了难以传递螺栓11的紧固力，而优选使其硬度比形成于气缸孔用卷边部27的高硬度部35高。
[0063]这样，通过在螺栓11的紧固力难以传递的水油孔用卷边部28形成高硬度部35，从而能够提高外伸量变大或者在发动机10运行时开口变大、不能确保密封性能的水油孔用卷边部28的刚性以确保密封性能。
[0064]接下来，对密封垫20的制造方法进行说明。首先，形成金属板21?金属板23与环状构件33。接着，在金属板21?金属板23上形成气缸孔用开口部24、水油孔用开口部25以及插通孔26。接着，在金属板21上形成气缸孔用卷边部27、水油孔用卷边部28以及插通孔用卷边部29，并且在环状构件33上形成第二气缸孔用卷边34。
[0065]接着，从金属板21的第一气缸孔用卷边30的突出的面21a侧向第一气缸孔用卷边30、以及从环状构件33的第二气缸孔用卷边34的突出的面33a侧向第二气缸孔用卷边34照射激光，通过未图示的冷却装置将照射部位冷却。通过由该激光所进行的淬火加工形成高硬度部35。另外，向水油孔用卷边部28的密封卷边也同样照射激光，冷却而形成高硬度部35。另外，能够通过使激光照射时间以及从突出侧的面21a算起的淬火深度、以及冷却装置的冷却时间的任一个变化，来调节高硬度部35的硬度。
[0066]接着，将折返部32折返使得环状构件33配置于折返部32的内部，层叠金属板21?金属板23以及环状构件33而完成密封垫20的制造。
[0067]根据该制造方法，能够通过激光淬火加工而仅在必要的部位容易且在短时间内形成高硬度部35。另外，在通过使激光的照射时间和/或淬火深度变化而使高硬度部35的硬度变化的情况下，很有效。
[0068]如图6所示，使激光照射时间以及从突出侧的面21a算起的淬火深度、以及冷却装置的冷却时间的至少一个变化，使得高硬度部35的硬度向高硬度部35与其以外的部位的边界逐渐降低。在这里，淬火深度dl向第一气缸孔用卷边30的宽度方向逐渐变浅，高硬度部35的硬度向第一气缸孔用卷边30的宽度方向平滑地降低。由此，能够避免高在硬度部35的边界部位产生裂纹以防止破损。另外，在第一气缸孔用卷边30的纵截面上也同样优选，高硬度部35的硬度向高硬度部35与其以外的部位的边界逐渐降低。
[0069]根据图1?图6所示的密封垫20，伴随着减薄气缸盖12以及气缸体13的壁厚，即使由螺栓11产生的紧固力降低，也能够避紧固力不足并且能够确保充分的密封性，所以有利于发动机10的轻量化以及低刚性化。由此，能够提高发动机10的燃料经济性。
[0070]另外，在上述实施方式中，以被夹持于气缸盖12与气缸体13之间的密封垫20为例，但本发明并不限定于此。
[0071]例如，如图7所示，密封垫20也可以仅用一片金属板21构成，而不使多片金属板21?金属板23以及环状构件33层叠。
[0072]另外，如图8的(a)所示，也可以应用于进排气系的歧管密封垫40。该歧管密封垫40由一片马氏体系不锈钢板的金属板41构成。在金属板41上形成有:与歧管相对应而配置的歧管用开口部42 ;和与紧固用的螺栓孔相对应而贯通的插通孔43。另外，分别形成有:在歧管用开口部42的周边缘部配置的歧管用卷边部44 ;和在插通孔43的周边缘部配置的插通孔用卷边部45。
[0073]如图8的(a)所示，在歧管用卷边部44作为密封卷边而形成有歧管用卷边46，该歧管用卷边46从金属板41的平面向上方突出而环状包围歧管用开口部42。
[0074]在这样的歧管密封垫40，在歧管用卷边46的至少一部分形成有硬度比金属板41的硬度高的高硬度部35。
[0075]根据该歧管密封垫40，与上述密封垫20同样，即使紧固力降低也能够避免紧固力不足同时能够确保充分的密封性。
[0076]另外，在上述实施方式中，对在形成于密封垫20的角部的水油孔用卷边部28形成了高硬度部35的例子进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，也可以是在气缸孔用开口部24周围形成的水油孔用卷边部28。
[0077]另外，高硬度部35也可以遍及气缸孔用卷边部27和/或水油孔用卷边部28的全周而形成。
【主权项】
1.一种密封垫，被夹持于由紧固用具所紧固的二个构件之间，由一片金属板或层叠二片以上而成的金属板构成，具备:与在该二个构件中的至少一个构件上设置的密封对象孔相对应的开口部；从该金属板的平面向该二个构件中的一个突出而环状包围该开口部的密封卷边；和供该紧固用具插通的插通孔；其特征在于: 至少一片所述金属板由马氏体系不锈钢板构成，并且在形成于该不锈钢板的所述密封卷边的至少一部分，形成有具有硬度高于该不锈钢板的硬度的高硬度部。2.根据权利要求1所述的密封垫，其中: 所述高硬度部形成于在由所述紧固用具紧固了所述二个构件时、在所述不锈钢板所形成的所述密封卷边的周向上的表面压力较低的部位的至少该密封卷边突出侧的面。3.根据权利要求1或2所述的密封垫，其中: 所述高硬度部扩展形成到俯视与所述密封卷边相邻的部位。4.根据权利要求1?3中任一项所述的密封垫，其中: 所述高硬度部与所述不锈钢板的硬度的低硬度部在所述密封卷边的周向上交替地配置，并且所述低硬度部配置得比所述高硬度部接近所述插通孔。5.根据权利要求1?4中任一项所述的密封垫，其中: 所述高硬度部是通过淬火加工而形成的，所述淬火加工是通过从所述密封卷边的突出方向向该密封卷边照射的激光而进行的。6.根据权利要求1?5中任一项所述的密封垫，其中: 作为所述二个构件中的一个使用气缸体，作为另一个使用气缸盖。7.—种密封垫的制造方法，是被夹持在由紧固用具所紧固的二个构件之间的密封垫的制造方法，其特征在于: 在进行了在一片金属板或层叠二片以上而成的金属板中的至少一片马氏体系不锈钢板上，形成与在所述二个构件中的至少一个构件上设置的密封对象孔相对应的开口部、从该不锈钢板的平面向所述二个构件中的一个突出而环状包围该开口部的密封卷边、和供所述紧固用具插通的插通孔的工序后， 进行向所述密封卷边的至少一部分照射激光的淬火加工以形成硬度比所述不锈钢板的硬度高的高硬度部的工序。
【专利摘要】本发明提供一种即使在由紧固用具所产生的紧固力低的情况下也能够避免陷入紧固力不足的困境同时提高密封性能的密封垫以及密封垫的制造方法。由马氏体系的不锈钢板来构成密封垫(20)的金属板(21)～金属板(23)以及环状构件(33)中的至少金属板(21)、金属板(23)以及环状构件(33)，并且在第一气缸孔用卷边(30)的至少一部分与第二气缸孔用卷边(34)的至少一部分，形成硬度比不锈钢板高的高硬度部(35)。
【IPC分类】F02F11/00, F16J15/08
【公开号】CN105604732
【申请号】CN201510333974
【发明人】安田纪章, 横山贵信
【申请人】石川密封垫板有限责任公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年6月16日
【公告号】DE102015212982A1, US20160138717