JP2016029299A - ガスケット - Google Patents

Abstract

【課題】シール性の向上を図ることができるガスケットを提供する。【解決手段】ガスケット１は、２つの配管３・４の間をシールするために、前記２つの配管のうちの一方の配管の端部に外嵌された状態で、前記２つの配管の各々に設けられた接触部５・６間に介装されるものである。前記ガスケットは、膨張黒鉛及び金属メッシュ材を用いて構成される。前記ガスケットは、軸心方向端部に配置されたシール部１１・１２を備えている。前記シール部は、軸心方向端面に向かって先細りとなるシール面１３・２３を有している。そして、前記２つの接触部間への前記ガスケット１の介装時に、前記シール部が径方向内方へ圧縮変形するように、前記シール面がその拡径側端部１５・２５から対向する前記接触部に接触する構成とされている。【選択図】図５

Description

本発明は、ガスケットに関する。

従来、２つの配管の継手部分等に使用されるガスケットとして、金属メッシュ材と膨張黒鉛とから構成された環状のガスケットが知られている（例えば特許文献１参照）。この種のガスケットにおいては、その軸心方向端部にシール部が設けられていた。

前記ガスケットは、２つの配管の間をシールするために、前記２つの配管のうちの一方の配管の端部に外嵌された状態で、前記２つの配管の各々に設けられた接触部に前記シール部を接触させながら、この両接触部間に介装されることがあった。

しかしながら、このような場合に、前記ガスケットが２つの接触部間に介装される際、前記シール部と前記接触部とが、単に、互いに接触するように相対移動させられるだけのものであったので、前記ガスケットのシール性を高めるという観点から改善の余地があった。

特開平７−１１３４６９号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、膨張黒鉛及び金属メッシュ材を用いて構成されるガスケットにおいて、シール性の向上を図ることができるガスケットを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、２つの配管の間をシールするために、前記２つの配管のうちの一方の配管の端部に外嵌された状態で、前記２つの配管の各々に設けられた接触部間に介装される環状のガスケットであり、しかも膨張黒鉛及び金属メッシュ材を用いて構成されるガスケットであって、軸心方向端面に向かって先細りとなるシール面を有し、軸心方向端部に配置されたシール部を備え、前記２つの接触部間への介装時に、前記シール部が径方向内方へ圧縮変形するように、前記シール面がその拡径側端部から対向する前記接触部に接触する構成とされているものである。

この構成によれば、前記ガスケットが前記２つの接触部間に介装されるとき、前記シール部と前記接触部との間にシール性を確保することができる。しかも、この際、前記第１シール部１１の圧縮変形により前記ガスケットを前記一方の配管に強く押し付けて、前記ガスケットの内周面とこれに対向する前記一方の配管の外周面との間でもシール性を確保することができる。したがって、前記ガスケットにおいて、シール性の向上を図ることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のガスケットにおいて、前記シール面の拡径側端部に、外部に突出する突出部が設けられているものである。

この構成によれば、前記シール部のシール性をより高めることができるうえ、前記ガスケットを前記一方の配管により一層強く押し付けて、前記ガスケットの内周面と前記一方の配管の外周面との間でシール性を確保することができる。したがって、前記ガスケットにおいて、シール性のさらなる向上を図ることができる。

本発明によれば、膨張黒鉛及び金属メッシュ材を用いて構成されるガスケットにおいて、シール性の向上を図ることができるガスケットを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るガスケットの使用時の状態を示す断面図である。 図１のガスケットの正面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図３の一部拡大図である。 図１のガスケットとこれを挟圧する接触部との関係を示す断面図である。 図１のガスケットに用いられる複合体の正面図である。 図１のガスケットの製造工程の途中の状態を示す斜視図である。 図１のガスケットの製造工程の途中の状態を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係るガスケットの正面図である。 図９のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１０の一部拡大図である。 図９のガスケットとこれを挟圧する接触部との関係を示す断面図である。

まず、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１に、本発明の第１実施形態に係るガスケット１の使用時の状態を示す。図２に、前記ガスケット１の正面図を示す。図３に、図２のＡ−Ａ矢視断面図を示す。図４に、図３の一部拡大図を示す。

図１に示すように、前記ガスケット１は、例えば、自動車等の排気管（第１配管３及び第２配管４）の継手部分に使用される。前記排気管の継手部分等への使用時において、前記ガスケット１は、互いに対向する前記第１配管３の端部と前記第２配管４の端部との間をシールするために、前記第１配管３と前記第２配管４との間に介装される。

前記ガスケット１は、図１、図２、図３に示すように環状に形成されおり、その使用時には、前記第１配管３の端部に外嵌した状態で装着され、前記第１配管３の端部に一体（又は別体）に備えられた環状の第１接触部５と、前記第２配管４の端部に一体（又は別体）に備えられた環状の第２接触部６との間に挟圧されるようになっている。

前記ガスケット１は、金属メッシュ材及び膨張黒鉛を用いて構成されている。前記ガスケット１は、その全体で前記金属メッシュ材をなす金属線と膨張黒鉛とが混在するように成形されている。なお、図中、これらの金属線と膨張黒鉛の具体的な配置構成についての図示は図５の一部を除いて省略している。

前記ガスケット１は、互いに接続された前記第１配管３及び前記第２配管４内の流路７からの流体の漏洩を防止するためのシール部を備えている。本実施形態において、前記ガスケット１は、図１、図２、図３、図４に示すように、第１シール部１１と、第２シール部１２とを備えている。

前記第１シール部１１は、前記ガスケット１の軸心方向一端部に設けられ、前記ガスケット１の径方向外側に配置されている。前記第１シール部１１は、前記ガスケット１の軸心方向一端面１４に向かって先細りとなる第１シール面１３を有している。

そして、前記ガスケット１が前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に介装されるとき、前記第１シール部１１が前記ガスケット１の径方向内方（前記第１配管３側）へ圧縮変形するように、前記第１シール面１３がその拡径側端部１５から対向する前記第１接触部５（詳しくは、その傾斜環状の対向面８）に接触する構成とされている。

詳しくは、前記第１シール面１３は、前記第１接触部５に対向配置される前記軸心方向一端面１４と、前記ガスケット１の外周面１６との間に配置されている。そして、前記第１シール面１３は、本実施形態においては、前記外周面１６（前記ガスケット１の軸心方向中央）側から前記軸心方向一端面１４に向かって徐々に縮径するようにテーパ状に形成されている。

前記第１シール面１３は、軸心方向一端側に位置する縮径側端部１８で前記軸心方向一端面１４と接続されている。前記縮径側端部１８は、前記ガスケット１の軸心１７を含む断面において、前記ガスケット１の軸心方向一方に且つ径方向外方に向かって外部に凸となる湾曲形状（Ｒ形状）を呈するように形成されている。

また、図５に示すように、前記第１シール面１３は、前記ガスケット１の軸心１７を含む断面において、前記軸心１７と前記第１シール面１３とがなす角度Θ１が、前記軸心１７と前記第１シール面１３に対向する前記第１接触部５における傾斜状の前記対向面８とがなす角度Θ２よりも大きくなるように形成されている。

そして、前記ガスケット１が、軸心方向に近接する前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に挟まれるとき、前記第１シール部１１が、まず前記第１シール面１３の拡径側端部１５から前記第１接触部５（前記対向面８）に押し付けられ、その後に前記ガスケット１の径方向内方へ圧縮変形しながら前記第１シール面１３の略全体で前記第１接触部５と圧接するようになっている。

このような構成により、前記ガスケット１が前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に介装されるとき、前記第１シール部１１と前記第１接触部５との間にシール性を確保することができる。しかも、この際、前記第１シール部１１の圧縮変形により前記ガスケット１を前記第１配管３に強く押し付けて、前記ガスケット１の内周面１９とこれに対向する前記第１配管３の外周面との間でもシール性を確保することができる。したがって、前記ガスケット１において、シール性の向上を図ることができる。

一方、図１、図３、図４に示すように、前記第２シール部１２は、前記ガスケット１の軸心方向他端部に設けられ、前記ガスケット１の径方向外側に配置されている。前記第２シール部１２は、前記ガスケット１の軸心方向他端面２４に向かって先細りとなる第２シール面２３を有している。

そして、前記ガスケット１が前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に介装されるときに、前記第２シール部１２が前記ガスケット１の径方向内方（前記第１配管３側）へ圧縮変形するように、前記第２シール面２３がその拡径側端部２５から対向する前記第２接触部６（詳しくは、その傾斜環状の対向面９）に接触する構成とされている。

詳しくは、前記第２シール面２３は、前記第２接触部６に対向配置される前記軸心方向他端面２４と、前記ガスケット１の外周面１６との間に配置されている。そして、前記第２シール面２３は、本実施形態においては、前記外周面１６（前記ガスケット１の軸心方向中央）側から前記軸心方向他端面２４に向かって徐々に縮径するようにテーパ状に形成されている。

前記第２シール面２３は、軸心方向他端側に位置する縮径側端部２８で前記軸心方向他端面２４と接続されている。前記縮径側端部２８は、前記ガスケット１の軸心１７を含む断面において、前記ガスケット１の軸心方向一方に且つ径方向外方に向かって外部に凸となる湾曲形状（Ｒ形状）を呈するように形成されている。

また、図５に示すように、前記第２シール面２３は、前記ガスケット１の軸心１７を含む断面において、前記軸心１７と前記第２シール面２３とがなす角度Θ３が、前記軸心１７と前記第２シール面２３に対向する前記第２接触部６における傾斜状の前記対向面９とがなす角度Θ４よりも大きくなるように形成されている。

そして、前記ガスケット１が、軸心方向に近接する前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に挟まれるとき、前記第２シール部１２が、まず前記第２シール面２３の拡径側端部２５から前記第２接触部６（前記対向面９）に押し付けられ、その後に前記ガスケット１の径方向内方へ圧縮変形しながら前記第２シール面２３の略全体で前記第２接触部６と圧接するようになっている。

このような構成により、前記ガスケット１が前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に介装されるとき、前記第２シール部１２と前記第２接触部６との間にシール性を確保することができる。しかも、この際、前記第２シール部１２の圧縮変形により前記ガスケット１を前記第１配管３に強く押し付けて、前記ガスケット１の内周面１９とこれに対向する前記第１配管３の外周面との間でもシール性を確保することができる。したがって、前記ガスケット１において、高いシール性を確保することができる。

また、本実施形態においては、図２、図３、図４に示すように、前記ガスケット１の軸心方向一端面１４と前記ガスケット１の内周面１９との間に、第１面取り部３１が形成されている。前記第１面取り部３１は、前記内周面１９側から前記軸心方向一端面１４に向かって徐々に拡径する傾斜状面を有し、前記ガスケット１の全周にわたって設けられている。

本実施形態においては、図３、図４に示すように、前記ガスケット１の軸心方向他端面２４と前記ガスケット１の内周面１９との間に、第２面取り部３２が形成されている。前記第２面取り部３２は、前記内周面１９側から前記軸心方向他端面２４に向かって徐々に拡径する傾斜状面を有し、前記ガスケット１の全周にわたって設けられている。

また、本実施形態においては、図１に示すように、前記ガスケット１は、露出部３５を備えている。前記露出部３５は、前記ガスケット１の使用時に前記流路７に露出するように、前記ガスケット１の軸心方向他端部に設けられている。前記露出部３５には、図５に誇張して示すように、前記金属メッシュ材の金属線３６が集中的に配置されている。

詳しくは、前記露出部３５は、前記ガスケット１の軸心方向他端部において、前記第２シール部１２の径方向内側に配置されている。前記露出部３５は、前記ガスケット１が前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に配置されたとき、前記ガスケット１と前記第２接触部６との間に形成された空間３７に臨むように構成されている（図１、図５参照）。

ここで、前記空間３７は、その径方向内側において間隙３８を介して前記流路７と連通されている。前記間隙３８は、互いに対向する前記第１配管３の端部と前記第２配管４の端部との間に形成されている。こうして、前記露出部３５は、前記空間３７及び前記間隙３８を介して前記流路７に露出するようになっている。

そして、前記露出部３５において、前記金属線３６が、その露出割合が膨張黒鉛の露出割合よりも大きくなるように設けられている。なお、前記露出部３５の径方向外側にある前記第２シール部１２においては、膨張黒鉛が、その露出割合が前記金属線３６の露出割合よりも大きくなるように設けられている。

すなわち、前記露出部３５においては、前記金属線３６が、前記ガスケット１の外部空間である前記空間３７に露出するように表面側に偏在して密に配置されている。そして、この密に配置された金属線３６が、前記流路７に前記ガスケット１の膨張黒鉛が露出することをできるだけ阻害するように設けられている。

このような構成により、前記ガスケット１が前記第１接触部５と前記第２接触部６との間に挟圧されるとき、前記露出部３５及びその近傍において、前記流路７に向かって膨張黒鉛がはみ出すように前記ガスケット１が変形しようとするが、前記露出部３５で密に配置された前記金属線３６により、この膨張黒鉛のはみ出しを規制することが可能となる。

つまり、この際に前記ガスケット１全体の過剰な変形を阻止することができる。よって、前記第２接触部６の対向面９に対する前記第２シール部１２の第２シール面２３の接触面圧を所定圧に保持して、前記ガスケット１によるシール性の低下を抑制することができる。

しかも、前記ガスケット１においては、前記金属メッシュ材の金属線３６により膨張黒鉛を、前記第１配管３及び前記第２配管４の内部（前記流路７）を流れる流体（排気等）に触れにくくすることができる。したがって、流体との接触による膨張黒鉛の劣化を抑制し、前記ガスケット１の耐久性の向上を図ることができる。

また、本実施形態においては、図３、図４に示すように、前記ガスケット１が軸心方向に対称的な形状に形成されている。すなわち、前記ガスケット１において、前記第１シール部１１と前記第２シール部２２、前記第１面取り部３１と前記第２面取り部３２が軸心方向に対称的な形状になっている。

このような構成により、前記ガスケット１を前記第１配管３の端部に装着したとき、前記ガスケット１の向きにかかわらず、高いシール性を発揮させやすくなる。前記第１配管３及び前記第２配管４への装着に際しては、前記ガスケット１の向きを考慮しなくてもよくなるので、作業性を向上させることができる。

次に、前記ガスケット１を製造するための方法について説明する。

前記ガスケット１の製造方法には、素材準備工程と、複合体形成工程と、複合体平坦化工程と、筒状体形成工程と、圧縮成形工程とが含まれる。そして、この順に工程が進められる。

前記素材準備工程においては、図６に示すような金属メッシュ材４１と膨張黒鉛テープ４２とを準備する。前記金属メッシュ材４１は製造後のガスケット１の金属メッシュ材をなすものであり、前記膨張黒鉛テープ４２は前記ガスケット１の膨張黒鉛をなすものである。

前記金属メッシュ材４１は、金属線３６がニット編等の所定の編み方で編まれてなるものである。前記金属メッシュ材４１は、本実施形態において、軸心方向（縦方向）を長手方向とする横長筒状に形成されている。

前記金属線３６としては、所定の線径（太さ）を有する金属線が採用される。例えば、前記金属線３６は、０．１〜０．３ｍｍ（好ましくは、０．１５ｍｍ）程度の直径を有するステンレス線とされる。

前記膨張黒鉛テープ４２は、長手方向に関して前記金属メッシュ材４１の幅寸法と同程度の幅寸法を有している。前記膨張黒鉛テープ４２は、また、筒状の前記金属メッシュ材４１に挿入され得るように、短手方向に関して所定の幅寸法を有するとともに、厚さ方向に関して所定の厚さ寸法を有している。

なお、前記素材準備工程において準備する素材としての膨張黒鉛は、ここでは図６に示すようにテープ状に形成された膨張黒鉛（膨張黒鉛テープ）としているが、これに代えて、短冊状または線状（細幅）に切断された膨張黒鉛としてもよいし、粒状の膨張黒鉛としてもよい。

前記複合体形成工程においては、図６に示すように、前記膨張黒鉛テープ４２が前記金属メッシュ材４１に包囲された長尺帯状の複合体４４が形成されるように、前記膨張黒鉛テープ４２の周りに前記金属メッシュ材４１を配置する。

前記複合体平坦化工程においては、前記複合体４４を平坦に成形する。これにより、前記複合体４４を、前記金属メッシュ材４１の金属線３６が前記膨張黒鉛テープ４２の表面に密着するように張り付いた平らな長尺矩形状のものとする。

前記筒状体形成工程においては、図７に示すように、前記複合体４４の短手方向を軸心方向とする多重巻き状態のうず巻き筒状体４６が形成されるように、前記複合体４４をうず巻き状に巻回する。このときの巻き回数は、製造する前記ガスケット１に対し必要な肉厚に応じて適宜設定される。

前記圧縮成形工程においては、前記うず巻き筒状体４６をその軸心方向に圧縮成形する。例えば、図８に示すように、前記ガスケット１の形状に対応する固定型５１とこの固定型５１に対して進退可能な可動型５２とを用いて、前記複合体４４が軸心方向に折り畳まれるように前記圧縮成形工程を実行する。

すなわち、まず、前記うず巻き筒状体４６を前記固定型５１において内側固定型５３に外嵌させつつこの内側固定型５３と外側固定型５４との間に設置する。そして、前記可動型５２を矢印５６の方向に移動させて前記内側固定型５３と前記外側固定型５４との間に押し込む。こうして、前記うず巻き筒状体４６をその軸心方向及び径方向に圧縮成形する。

前記圧縮成形工程の終了により、前記ガスケット１を得ることができる。

次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係るガスケットは、シール部において先細り状のシール面の拡径側端部に突出部が備えられている点で、第１実施形態に係るガスケットと相違する。なお、以下の説明では、第１実施形態と実質的に同一の構成には同一符号を付してその説明を省略する。

図９に、本発明の第２実施形態に係るガスケット６１の正面図を示す。図１０に、図９のＢ−Ｂ矢視断面図を示す。図１１に、図１０の一部拡大図を示す。

図９、図１０、図１１に示すように、前記ガスケット６１は、第１シール面１３を有する第１シール部６３と、第２シール面２３を有する第２シール部６４とを備えている。

前記第１シール部６３においては、前記第１シール面１３の拡径側端部に、外部に突出する第１突出部６５が備えられている。本実施形態において、前記第１突出部６５は、前記第１シール面１３の縮径側に対して径方向外方へ突出するとともに、前記外周面１６から軸心方向一方へ突出するように、尖状に形成されている。

そして、図１２に示すように、前記ガスケット６１が第１接触部５及び前記第２接触部６間に挟まれるとき、前記第１シール部６３が、前記第１突出部６５（その尖端側）から前記第１接触部５の前記対向面８に押し付けられ、前記第１突出部６５が潰れるように前記ガスケット６１の径方向内方へ圧縮変形しながら、好ましくは次に前記第１シール面１３の縮径側端部１８を前記対向面８に押し付けられて、前記第１接触部５と圧接するようになっている。

このような構成により、前記ガスケット６１が前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に介装されるとき、前記第１突出部６５を前記対向面８と接触させると同時に、前記第１突出部６５よりも縮径側の前記第１シール面１３を前記対向面８と接触させることが可能となり、前記第１シール部６３を前記第１接触部５にさらに高い接触面圧で接触させることが可能となる。したがって、前記第１シール部６３のシール性を高めることができる。

しかも、前記対向面８との接触による前記第１シール部６３の圧縮変形により、前記第１シール面１３が前記第１突出部６５をもたないテーパ状のシール面と仮定した場合に比べて前記ガスケット６１を第１配管３に強く押し付けて、前記ガスケット６１の内周面１９とこれに対向する前記第１配管３の外周面との間でシール性を確保することができる。したがって、前記ガスケット６１において、シール性のさらなる向上を図ることができる。

また、前記第２シール部６４においては、前記第２シール面２３の拡径側端部に、外部に突出する第２突出部６６が設けられている。本実施形態において、前記第２突出部６６は、前記第２シール面２３の縮径側に対して径方向外方へ突出するとともに、前記外周面１６から軸心方向一方へ突出するように、尖状に形成されている。

そして、図１２に示すように、前記ガスケット６１が第１接触部５及び前記第２接触部６間に挟まれるとき、前記第２シール部６４が、前記第２突出部６６（その尖端側）から前記第２接触部６の対向面９に押し付けられ、前記第２突出部６６が潰れるように前記ガスケット６１の径方向内方へ圧縮変形しながら、好ましくは次に前記第２シール面２３の縮径側端部２８を前記対向面９に押し付けられて、前記第２接触部６と圧接するようになっている。

このような構成により、前記ガスケット６１が前記第１接触部５及び前記第２接触部６間に介装されるとき、前記第２突出部６６を前記対向面９と接触させると同時に、前記第２突出部６６よりも縮径側の前記第２シール面２３を前記対向面９と接触させることが可能となり、前記第２シール部６４を前記第２接触部６にさらに高い接触面圧で接触させることが可能となる。したがって、前記第２シール部６４のシール性を高めることができる。

しかも、前記対向面９との接触による前記第２シール部６４の圧縮変形により、前記第２シール面２３が前記第２突出部６６をもたないテーパ状のシール面と仮定した場合に比べて前記ガスケット６１を前記第１配管３に強く押し付けて、前記ガスケット６１の内周面１９とこれに対向する前記第１配管３の外周面との間でシール性を確保することができる。したがって、前記ガスケット６１において、シール性のさらなる向上を図ることができる。

また、本実施形態においても、図１０、図１１に示すように、前記ガスケット６１が軸心方向に対称的な形状に形成されている。すなわち、前記ガスケット６１において、前記第１突出部６５を前記第１シール面１３に備える前記第１シール部６３と、前記第２突出部６６を前記第２シール面２３に備える前記第２シール部６４とが軸心方向に対称的な形状になっている。

１ ガスケット
３ 第１配管
４ 第２配管
５ 第１接触部
６ 第２接触部
１１ 第１シール部
１２ 第２シール部
１３ 第１シール面
１５ 拡径側端部
２３ 第２シール面
２５ 拡径側端部
６１ ガスケット
６３ 第１シール部
６４ 第２シール部
６５ 第１突出部
６６ 第２突出部

Claims (2)

1. ２つの配管の間をシールするために、前記２つの配管のうちの一方の配管の端部に外嵌された状態で、前記２つの配管の各々に設けられた接触部間に介装される環状のガスケットであり、しかも膨張黒鉛及び金属メッシュ材を用いて構成されるガスケットであって、
   軸心方向端面に向かって先細りとなるシール面を有し、軸心方向端部に配置されたシール部を備え、
   前記２つの接触部間への介装時に、前記シール部が径方向内方へ圧縮変形するように、前記シール面がその拡径側端部から対向する前記接触部に接触する構成とされていることを特徴とするガスケット。
2. 前記シール面の拡径側端部に、外部に突出する突出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。

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