JP2019015336A - うず巻形ガスケット - Google Patents

うず巻形ガスケット Download PDF

Info

Publication number
JP2019015336A
JP2019015336A JP2017132926A JP2017132926A JP2019015336A JP 2019015336 A JP2019015336 A JP 2019015336A JP 2017132926 A JP2017132926 A JP 2017132926A JP 2017132926 A JP2017132926 A JP 2017132926A JP 2019015336 A JP2019015336 A JP 2019015336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gasket
filler
hoop
filler member
hoop member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017132926A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6815288B2 (ja
Inventor
雄二 柳武
Yuji Yanatake
雄二 柳武
直雪 澤本
Naoyuki Sawamoto
直雪 澤本
裕樹 田邉
Hiroki Tanabe
裕樹 田邉
祐太 佐藤
Yuta Sato
祐太 佐藤
清志 戸矢崎
Kiyoshi Toyazaki
清志 戸矢崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Pillar Packing Co Ltd
Original Assignee
Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Pillar Packing Co Ltd filed Critical Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority to JP2017132926A priority Critical patent/JP6815288B2/ja
Priority to US16/023,659 priority patent/US10591064B2/en
Priority to CN201810728938.3A priority patent/CN109210298B/zh
Publication of JP2019015336A publication Critical patent/JP2019015336A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6815288B2 publication Critical patent/JP6815288B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • F16J15/125Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally perpendicular to the surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/16Flanged joints characterised by the sealing means
    • F16L23/18Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0887Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/102Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/16Flanged joints characterised by the sealing means

Abstract

【課題】締め付け前の状態でガスケット面に露出したフィラ部材間にうず巻状に連通した隙間を残存させ難く、かつ配管継手に設けられたフランジに対して充分なシール性を発揮し得る、うず巻形ガスケットを提供する。【解決手段】金属製フープ部材102とフィラ部材104との重ね合わせを、開口部110の周囲に巻回しかつ一体化させ、端部にガスケット面120を有する、うず巻形ガスケット100であって、該ガスケット面において、該フィラ部材の端部が該フープ部材の端部よりも突出しており、そして該ガスケット面の表面粗さRzが30μmから200μmである。【選択図】図1

Description

本発明は、うず巻形ガスケットに関し、より詳細には、配管継手におけるシール性が向上したうず巻形ガスケットに関する。
断面をV字またはW字状に成型した金属製フープ部材と、ロックウール、セラミックファイバー等を主材料とする無機ペーパーのフィラ部材とを重ね合わせて巻回したうず巻形ガスケットが知られている(例えば、特許文献1および2を参照)。こうしたうず巻形ガスケットは、各種配管の配管継手において、シール性(例えば、気密性または液密性)を得るための材料(シール材)として使用される。
ここで、うず巻形ガスケットを構成するフィラ部材は、一般にフープ部材よりも幅広の材料が使用され、巻回により形成されたフープ部材とフィラ部材との積層端面(フランジ等に当接するガスケット面)では、フィラ部材の端部がフープ部材の端部間からガスケットの厚さ方向にはみ出すようにする。そのため、はみ出したフィラ部材間に隙間が形成され易くなる。
このような隙間が形成されたうず巻形ガスケットでは、ガスケットの締付けによってはみ出したフィラ部材が当該隙間を埋めることが所望されるが、それは必ずしも容易とはいえない。すなわち、締付け時に付与されるガスケットの圧縮量が小さいと、当該隙間はガスケット面においてうず巻状に連通した状態で残る。その場合、当該隙間はシール対象となる流体の漏れ経路となり、漏洩の原因となる。
このため、このような漏れ経路となり得る隙間がガスケット面に残存し難く、かつ配管継手に設けられたフランジに対して充分なシール性を発揮し得るうず巻形ガスケットの開発が所望されている。
実公平6−000693号公報 特開平10−141503号公報
本発明は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、締め付け前の状態でガスケット面に露出したフィラ部材間にうず巻状に連通した隙間を残存させ難く、かつ配管継手に設けられたフランジに対して充分なシール性を発揮し得る、うず巻形ガスケットを提供することにある。
本発明は、金属製フープ部材とフィラ部材との重ね合わせを、開口部の周囲に巻回しかつ一体化させ、端部にガスケット面を有する、うず巻形ガスケットであって、
該ガスケット面において、該フィラ部材の端部が該フープ部材の端部よりも突出しており、そして
該ガスケット面の表面粗さRが30μmから200μmである、うず巻形ガスケットである。
1つの実施形態では、上記フィラ部材の巻回前の25%圧縮荷重Pは5MPaから9MPaであり、
上記フープ部材の巻回前の厚みに対する該フィラ部材の巻回前の厚みの比率の百分率Trは200%から1500%であり、そして
該25%圧縮荷重Pと該比率の百分率Trとを用いて算出される、以下の式(I):
Figure 2019015336
で表されるV(%/MPa)は22から300である。
本発明によれば、ガスケット面において露出したフィラ部材間に漏れ経路の原因となり得るうず巻状の隙間が残存し難く、かつ種々の配管継手に設けられたフランジに対して充分なシール性を提供することができる。
本発明のうず巻形ガスケットの一例を模式的に示す図であって、(a)は当該うず巻形ガスケットの平面図であり、そして(b)は、(a)に示すうず巻形ガスケットのA−A方向断面図である。 図1の(b)に示す本発明のガスケットの一部拡大断面図である。 図1の(b)に示す本発明のガスケットを構成する巻回前のフープ部材およびフィラ部材の初期厚みを説明するための模式断面図である。 本発明のうず巻形ガスケットの他の例を模式的に示す断面図である。 図1の(b)に示す本発明のうず巻形ガスケットを配管継手に配置した状態を模式的に説明するための断面図である。 本発明のうず巻形ガスケットの他の例を模式的に示す断面図である。
以下、本発明について図面を用いて詳述する。
図1は、本発明のうず巻形ガスケットの一例を模式的に示すである。
図1の(a)に示すように、本発明のうず巻形ガスケット100(以下、単に「ガスケット100」ということがある)は、金属製フープ部材102とフィラ部材104との重ね合わせを、中心に開口部110を有するように巻回しかつ一体化させることにより構成されている。なお、図1の(a)では、フープ部材102は、ガスケット100の外周および内周にて示されているが、後述するように、上記巻回を通じて、ガスケット面120において、フィラ部材104の端部はフープ部材102の端部よりも突出し、ガスケット面120の内部においてフィラ部材104の間に埋包された状態で配置されている。
フープ部材102は、例えば、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、アルミニウム等の金属で構成された、好ましくは1本の薄帯板である。入手が容易であり、かつ強度および耐熱性を備えているという理由から、フープ部材102はステンレス鋼で構成されていることが好ましい。さらに、本発明においては、フープ部材102は、好ましくは0.1mm〜0.3mm、より好ましくは0.1mm〜0.15mmの初期厚みThを有するものが使用される。ここで、本明細書中に用いられる用語「フープ部材の初期厚みTh」とは、当該フープ部材とフィラ部材との重ね合わせを巻回する前の状態におけるフープ部材の厚みを指して言う。
フィラ部材104は、ガスケット100内で巻回したフープ部材102の間に配置されている。フィラ部材104は、例えば、膨張黒鉛、無機ペーパー(例えば、ロックウール、セラミックファイバー等の無機繊維を含有する)、および多孔質四フッ化エチレン、ならびにそれらの組み合わせの材料で構成された、好ましくは1本のテープ状のシートである。比較的低密度であってもガスケット100に高いシール性を提供することができ、かつそれ自体が優れた耐熱性を有するという理由から、フィラ部材104は膨張黒鉛で構成されていることが好ましい。
フィラ部材104はまた、巻回前の状態において、好ましくは1.0g/cm〜1.2g/cmの密度を有する。フィラ部材がこのような範囲内の密度を有することにより、圧縮量の大きいガスケットとすることができる。さらに、本発明においては、フィラ部材104は、好ましくは0.4mm〜1.5mm、より好ましくは0.4mm〜0.8mmの初期厚みTfを有するものが使用される。ここで、本明細書中に用いられる用語「フィラ部材の初期厚みTf」とは、当該フィラ部材とフープ部材との重ね合わせを巻回する前の状態におけるフィラ部材の厚みを指して言う。
本発明において、開口部110は、うず巻形ガスケット100の略中央に設けられており、配管継手からの液体流または気体流が通過可能である。開口部110は、好ましくは略円形または略楕円形の形状を有する。開口部110の直径は、ガスケット100が取り付けられる配管の内径に応じて適宜設定される。図1の(a)に示す実施形態において、ガスケット100はこのような開口部110を中心にして、フープ部材102とフィラ部材104とが径方向に重ね合わさり(すなわち、積層され)かつこれらに所定の荷重(巻上げ荷重)を負荷しながら、任意の回数をもって巻回することにより、複数のフィラ部材104の層の端部で構成されるガスケット面120が形成されている。つまり、ガスケット面120は、フープ部材102の端部からはみ出したフィラ部材104の端部で構成されている。
ガスケット面120の径方向の幅は、必ずしも限定されないが、例えば4mm〜10mm、好ましくは5mm〜8mmである。
図1の(b)は、上記図1の(a)に示すガスケット100のA−A方向(フープ部材102とフィラ部材104との厚み方向であるとともにガスケット100の径方向)断面図である。
図1の(b)に示す実施形態では、ガスケット100は、開口部110の外周側にフープ部材102とフィラ部材104との重ね合わせ部分(図1の(b)では、径方向において各々が3重の重ね合わせを有する)が設けられている。図1の(b)において、フープ部材102はガスケット100の厚み方向に沿って、3つの曲げ部(屈曲部)(すなわち、図1に示す上方から下方にかけて、第1の曲げ部112、第2の曲げ部114、および第3の曲げ部116)を有し、全体としてW字状の断面を有する。
ガスケット100は、ガスケット面120において、フィラ部材104の端部がフープ部材102の端部よりも突出している。つまり、ガスケット面120は、フープ部材102の端部からはみ出したフィラ部材104の端部で構成されている。このようなフィラ部材104の端部の突出による特徴は、好ましくはガスケット100におけるガスケット面120の両端面(すなわち、図1の(b)の上側面と下側面)にて現れている。
さらに、ガスケット100においては、ガスケット面120の表面粗さR(最大高さ粗さ)が30μm〜200μm、好ましくは30μm〜100μmである。ここで、最大高さ粗さ「R」は、JIS B 0601:2013にしたがって算出される、ガスケット面120の基準長さにおける輪郭曲線の山高さ(Z)の最大値と谷深さ(Z)の最大値との和から得られる表面粗さを言う。ガスケット面の表面粗さが30μm未満である場合、当該ガスケット面の凹凸はより小さくなるが、当該表面粗さを達成するためには、ガスケット面に対して研摩等の特別な表面処理を施す必要があり、例えば製造工程が煩雑になることが懸念される。ガスケット面の表面粗さが200μmを上回ると、ガスケットの断面(例えば、図1の(b)に示すようなガスケットの厚み方向の断面)において、互いに隣接するフィラ部材間に顕著な隙間が形成されている状態である。これにより、当該隙間がガスケット面上をうず巻状に連通して、シール対象となる流体の漏れ経路となることが懸念される。
図2は、図1の(b)に示すガスケット100の一部拡大断面図である。
図2に示す複数周回巻き回されたフープ部材102において、第1の曲げ部112,112b,112c,112dは、ガスケット100の厚み方向において、好ましくは互いに略同一の高さとなるように設けられている。また、隣り合うフープ部材102の各最短距離(すなわち、第1の曲げ部112から第1の曲げ部112bまでの最短距離、第1の曲げ部112bから第1の曲げ部112cまでの最短距離、および第1の曲げ部112cから第1の曲げ部112dまでの最短距離)は、好ましくは略同一である。
同様に、図2に示す複数周回巻き回されたフープ部材102において、第2の曲げ部114,114b,114c,114dは、うず巻形ガスケットの厚み方向において、好ましくは互いに略同一の高さとなるように設けられている。また、第2の曲げ部114から第2の曲げ部114bまでの最短距離、第2の曲げ部114bから第2の曲げ部114cまでの最短距離、および第2の曲げ部114cから第2の曲げ部114dまでの最短距離は、好ましくは略同一である。さらに、図2に示す複数周回巻き回されたフープ部材102において、第3の曲げ部116,116b,116c,116dは、うず巻形ガスケットの厚み方向において、好ましくは互いに略同一の高さとなるように設けられている。また、第3の曲げ部116から第3の曲げ部116bまでの最短距離、第3の曲げ部116bから第3の曲げ部116cまでの最短距離、および第3の曲げ部116cから第3の曲げ部116dまでの最短距離は、好ましくは略同一である。
ここで、ガスケット100において、締め付け前の(すなわち、配管継手への取り付けが行われる前の未圧縮の状態にある)フィラ部材104がガスケット100の厚み方向にはみ出して、顕著な隙間をほとんど形成していない状態とするためには、(1)フィラ部材104を構成する材料の圧縮特性として、圧縮率が大きいこと(すなわち、柔らかいこと)、および/または(2)フープ部材102の初期厚みThに対するフィラ部材104の初期厚みTfが大きいことが重要であると考えられる。
このような観点から、図3を用いて、まず、「(1)フィラ部材104を構成する材料の圧縮特性」について検討する。図3は、図1の(b)に示すガスケット100を構成する巻回前のフープ部材102およびフィラ部材104の初期厚みを説明するための模式断面図である。
本発明において、「(1)フィラ部材104を構成する材料の圧縮特性」としては、例えば、フィラ部材104の25%圧縮荷重P(フィラ部材104の厚み方向(巻回された際のガスケット100の径方向)におけるフィラ部材104の25%圧縮荷重)を用いて表現することができる。25%圧縮荷重Pの値が小さいほど、フィラ部材104は圧縮し易い(すなわち、柔らかい)と評価することができ、そして当該Pの値が大きいほど、フィラ部材104は圧縮し難い(すなわち、硬い)と評価することができる。なお、当該25%圧縮荷重は、JIS 6254に準拠して、試験片の元の厚み(圧縮前の厚み)を押しつぶして25%の厚みに達するまでに要する荷重の値(MPa)として測定され得る。
ここで、ガスケット100では、当該フィラ部材104の25%の圧縮荷重は、好ましくは5MPa〜9MPa、より好ましくは6MPa〜8MPaである。フィラ部材104の25%の圧縮荷重がこのような範囲内にあることにより、ガスケット面120にはみ出したフィラ部材104の間には顕著な隙間が残存または発生し難くなり、ガスケット面120がより平坦となる。すなわち、当該フィラ部材104の25%の圧縮荷重が5MPaを下回ると、巻上げ時にフープ部材102間に挟まれたフィラ部材104の圧縮量が大き過ぎ、ガスケット面120にはみ出したフィラ部材104同士が押し合ってせり上がり、ガスケット面120の平坦度が低下する(ガスケット面120の表面粗さが200μmを上回る)おそれがある。また、当該フィラ部材104の25%の圧縮荷重が9MPaを上回ると、巻上げ時にフープ部材102間に挟まれたフィラ部材104の圧縮量が小さ過ぎ、ガスケット面120にはみ出したフィラ部材104間の隙間が埋まらず、ガスケット面120の平坦度が低下する(ガスケット面120の表面粗さが200μmを上回る)おそれがある。
次に、「(2)フープ部材102の初期厚みThに対するフィラ部材104の初期厚みTf」について検討する。
本発明において、「(2)フープ部材102の初期厚みThに対するフィラ部材104の初期厚みTf」は、例えば、フープ部材102の初期厚みThに対する、フィラ部材104の初期厚みTfの比率の百分率Tr:
Figure 2019015336
として表現することができる。すなわち、この比率の百分率Trの値が大きいほど、フィラ部材104の巻上げ時の圧縮量は大きくなり、そして当該Trの値が小さいほど、フィラ部材104の巻上げ時の圧縮量は小さくなると評価することができる。
ここで、ガスケット100では、当該フープ部材102の初期厚みThに対するフィラ部材104の初期厚みTfの比率の百分率Trは、好ましくは200%〜1500%、より好ましくは400%〜800%である。当該比率の百分率Trがこのような範囲内にあることにより、ガスケット面120にはみ出したフィラ部材104の間には顕著な隙間が残存または発生し難くなり、ガスケット面120がより平坦となる。すなわち、当該比率の百分率Trが200%を下回ると、巻上げ時にフープ部材102間に挟まれたフィラ部材104の圧縮量が小さ過ぎ、ガスケット面120にはみ出したフィラ部材104間の隙間が埋まらず、ガスケット面120の平坦度が低下する(ガスケット面120の表面粗さが200μmを上回る)おそれがある。また、当該比率の百分率Trが1500%を上回ると、巻上げ時にフープ部材102間に挟まれたフィラ部材104の圧縮量が大き過ぎ、ガスケット面120にはみ出したフィラ部材104同士が押し合ってせり上がり、ガスケット面120の平坦度が低下する(ガスケット面120の表面粗さが200μmを上回る)おそれがある。
なお、本発明では、フィラ部材104の25%圧縮荷重Pが5MPa〜9MPaの範囲内にあり、かつフープ部材102の初期厚みThに対するフィラ部材104の初期厚みTfの比率の百分率Trが200%〜1500%の範囲内にある場合、25%圧縮荷重Pと比率の百分率Trとを用いて算出される、以下の式(I):
Figure 2019015336
で表されるV(%/MPa)が、好ましくは22〜300、より好ましくは24〜260であることにより、ガスケット100はより平坦なガスケット面120を提供し、配管継手に設けられたフランジに対して、より高いシール性を発揮することができる。
ガスケット100は、全体として好ましくは2.1g/cm〜2.4g/cmの密度を有する。ガスケット全体の密度がこのような範囲を満足することにより、フープ部材102としてステンレス鋼およびフィラ部材104として膨張黒鉛を用いた場合に圧縮量の大きいガスケット100を作製することができる。
図4は、本発明のうず巻形ガスケットの他の例を模式的に示す断面図である。
図4に示す実施形態では、本発明のうず巻形ガスケット200(以下、単に「ガスケット200」ということがある)は、開口部210の外周側にフープ部材202とフィラ部材204との重ね合わせ部分(図4では、径方向において各々が3重の重ね合わせを有する)が設けられている。図4において、フープ部材202はガスケット200の厚み方向に沿って1つの曲げ部(屈曲部)212を有し、全体としてV字状の断面を有する。
ガスケット200もまた、ガスケット100と同様に、ガスケット面220において、フィラ部材204の端部がフープ部材202の端部よりも突出しており、ガスケット面220は、フープ部材202の端部からはみ出したフィラ部材204の端部で構成されている。そしてガスケット面220上で所定の表面粗さRを有する。
図5は、図1の(b)に示すガスケット100を配管継手に配置した状態を模式的に説明するための断面図である。
ガスケット100は、例えば、2つの配管継手512,514のフランジ間に配置される。その後、配管継手512,514のフランジに設けられた孔516,518にボルトを通してフランジをナットで締め付けて固定することにより、ガスケット100は配管継手512,514のフランジに対して馴染み性を奏し、かつ配管継手512,514の間の接続に高いシール性を付与することができる。
なお、上記実施形態の説明において、図1〜図5には、フープ部材102,202の断面V字またはW字の曲げ部112〜112d,116〜116d,212〜212dが外径側に変位する曲げ形状を示したが、本発明のうず巻形ガスケットは、例えば、図6に示すように、曲げ部312,312b,312c,312dが内径側に変位するガスケット300の形態を有していてもよい。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
(実施例1:W字の断面形状を有するフープ部材を用いた試験ガスケットの作製と評価)
幅7.1mmおよび初期厚み(Th)0.13mmのSUS304帯鋼を絞り加工することにより、断面形状がW字状であるフープ部材を作製した。なお、作製したW字の断面形状を有するフープ部材は、曲げ部を構成する角度がすべて同一のものであった。他方、幅7.5mmおよび初期厚み(Tf)0.18mm〜2.08mmを有する種々の膨張黒鉛テープを準備し、これらのうち、25%圧縮荷重Pが、JIS 6254に準拠して5MPa〜9MPaの範囲にあるものを選択した。次いで、選択した膨張黒鉛テープをフィラ部材として用い、上記W字状の断面形状を有するフープ部材の片面に重ね、加圧ロールにて15kgfの荷重を負荷しながら、うず巻状に3回成巻した試験ガスケットを各フィラ部材(初期厚みTfおよび25%圧縮荷重Pの異なる各フィラ部材)について複数個ずつ作製した。なお、得られた試験ガスケットのガスケット面における、フィラ部材のはみ出し量は0.1mm〜0.4mmであった。さらに、得られた試験ガスケットについて、中央に直径49mmの開口部を有し、かつ試験ガスケットの外周および内周は上記フープ部材と同様のSUS304帯鋼を用いた補強を行った。
得られた試験ガスケットを、開口部の中心を通りかつガスケットの厚み方向に沿って切断し、その切断面を通じて、ガスケット面にフィラ部材のはみ出しによって形成された隙間の有無を目視により観察した。各試験ガスケットについて、隙間があることを目視により確認することができなかった場合を「○」と判定し、当該隙間を確認することができた場合を「×」と判定した。得られた結果を「隙」と記載した欄にて表1に示す。
また、得られた試験ガスケットについて、表面粗度測定器(ミツトヨ株式会社製SJ−210)により、ガスケット面における表面粗さ(最大高さ粗さ)Rを、JIS B 0601:2013にしたがって測定した。各試験ガスケットについて、表面粗さRが30μm〜200μmの範囲内であった場合を「○」と判定し、当該範囲を逸脱する場合を「×」と判定した。得られた結果を、ガスケット面の平坦度として「平」と記載した欄にて表1に示す。
Figure 2019015336
表1に示すように、ガスケット面における表面粗さ(最大高さ粗さ)Rが30μm〜200μmの範囲内にあるもの(平坦度「平」が○と判定された、表中、「(i)」のカテゴリーに分類したガスケット)は、ガスケット面がシール性能を発揮する上で十分に平坦であると考えられ、後述する性能試験の結果に基づいてガスケットとして良好なものであると判断した。
これに対し、表1中、「(ii)」のカテゴリーに分類した試験ガスケットは、ガスケット面においてフープ部材の端部からはみ出したフィラ部材間に隙間が生じていないものの、ガスケット面における表面粗さ(最大高さ粗さ)Rが200μmを上回るものであり(平坦度「平」が×と判定された)、後述する性能試験の結果に基づいてガスケットとして不適なものであると判断した。
さらに、表1中、「(iii)」のカテゴリーに分類した試験ガスケットは、ガスケット面においてフープ部材の端部からはみ出したフィラ部材間に隙間が生じていることから、必然的に、ガスケット面における表面粗さ(最大高さ粗さ)Rが200μmを上回るものであり(平坦度「平」が×と判定された)、後述する性能試験の結果に基づいてガスケットとして不適なものであると判断した。
次いで、上記で得られたカテゴリー(i)の試験ガスケットを、配管継手のFFフランジ間に0.1mmまたは0.2mmの圧縮量で挟持し、当該フランジを所定の締付け圧力で固定した。次いで、この配管継ぎ手に内圧49kPaで、流体として圧縮空気を通過させ、挟持部分からの漏洩する流体の量(漏洩量)を質量流量計により測定した。流体を通したカテゴリー(i)の試験ガスケットはすべて10cc/分以下の漏洩量を示し、ガスケットとして優れたシール性能を有していることを確認した。得られた結果を表2に示す。
さらに、表1にてカテゴリー(ii)または(iii)と記載した試験ガスケットについて、上記と同様にしてFFフランジ間での流体の漏洩量を測定した。カテゴリー(ii)および(iii)の試験ガスケットはいずれも、10cc/分を超える漏洩量を有し、上記(i)の試験ガスケットと比較してシール性能が劣ることを確認した。得られた結果を表2に示す。
Figure 2019015336
表2に示すように、上記で作製された試験ガスケットのうち、カテゴリー(i)のガスケットは、ガスケット面においてフープ部材の端部からはみ出したフィラ部材間に隙間がなく、かつ、ガスケット面がシール性能を発揮する上で十分に平坦であると考えられ、優れたシール性能を有することがわかる。
(実施例2:V字の断面形状を有するフープ部材を用いた試験ガスケットの作製と評価)
実施例1と同様のSUS304帯鋼を絞り加工することにより、種々の25%圧縮荷重Pおよび厚みの百分率Trを有するフィラ部材を作製し、かつ断面形状がV字状であるフープ部材を作製した。つまり、断面形状の異なるフープ部材を用いたこと以外は実施例1と同様にして、試験ガスケットを作製した。
得られた試験ガスケットについて、実施例1と同様にしてガスケット面の表面粗さRに基づく平坦度の判定しかつ目視による隙間の有無を観察した。その結果、表面粗さRが30μm〜200μmの範囲内にあった試験ガスケットが、ガスケットとして良好なものであることを確認した。
また、ガスケット面の表面粗さRが30μm〜200μmの範囲内にあった試験ガスケットについて、実施例1と同様にしてFFフランジ間での流体の漏洩量を測定した。当該範囲内にあった試験ガスケットはいずれも、10cc/分未満の漏洩量を有し、シール性能に優れていることを確認した。
(実施例3:フィラ部材を変更した試験ガスケットの作製と評価)
フィラ部材として、膨張黒鉛テープの代わりに、幅7.5mmおよび初期厚み(Tf)0.18mm〜2.08mmを有する種々の非金属製ノンアスベストペーパーを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、試験ガスケットを作製した。すなわち、種々の25%圧縮荷重Pおよび厚みの百分率Trを有するフィラ部材を作製し、かつ断面形状がW字状であるフープ部材を作製した。
得られた試験ガスケットについて、実施例1と同様にしてガスケット面の表面粗さRに基づく平坦度の判定しかつ目視による隙間の有無を観察した。その結果、表面粗さRが30μm〜200μmの範囲内にあった試験ガスケットが、ガスケットとして良好なものであることを確認した。
また、ガスケット面の表面粗さRが30μm〜200μmの範囲内にあった試験ガスケットについて、実施例1と同様にしてFFフランジ間での流体の漏洩量を測定した。当該範囲内にあった試験ガスケットはいずれも、10cc/分未満の漏洩量を有し、シール性能に優れていることを確認した。
100,200,300 うず巻形ガスケット
102,202 フープ部材
104,204 フィラ部材
110,210 開口部
120,220 ガスケット面
112 第1の曲げ部
114 第2の曲げ部
116 第3の曲げ部
212 曲げ部
512,514 配管継手

Claims (2)

  1. 金属製フープ部材とフィラ部材との重ね合わせを、開口部の周囲に巻回しかつ一体化させ、端部にガスケット面を有する、うず巻形ガスケットであって、
    該ガスケット面において、該フィラ部材の端部が該フープ部材の端部よりも突出しており、そして
    該ガスケット面の表面粗さRが30μmから200μmである、うず巻形ガスケット。
  2. 前記フィラ部材の巻回前の25%圧縮荷重Pが5MPaから9MPaであり、
    前記フープ部材の巻回前の厚みに対する該フィラ部材の巻回前の厚みの比率の百分率Trが200%から1500%であり、そして
    該25%圧縮荷重Pと該比率の百分率Trとを用いて算出される、以下の式(I):
    Figure 2019015336
    で表されるV(%/MPa)が22から300である、請求項1に記載のガスケット。
JP2017132926A 2017-07-06 2017-07-06 うず巻形ガスケット Active JP6815288B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017132926A JP6815288B2 (ja) 2017-07-06 2017-07-06 うず巻形ガスケット
US16/023,659 US10591064B2 (en) 2017-07-06 2018-06-29 Spiral wound gasket
CN201810728938.3A CN109210298B (zh) 2017-07-06 2018-07-05 螺旋形垫圈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017132926A JP6815288B2 (ja) 2017-07-06 2017-07-06 うず巻形ガスケット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019015336A true JP2019015336A (ja) 2019-01-31
JP6815288B2 JP6815288B2 (ja) 2021-01-20

Family

ID=64902636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017132926A Active JP6815288B2 (ja) 2017-07-06 2017-07-06 うず巻形ガスケット

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10591064B2 (ja)
JP (1) JP6815288B2 (ja)
CN (1) CN109210298B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048716A (ko) * 2019-10-24 2021-05-04 주식회사 국일인토트 가스켓
JP2022051141A (ja) * 2020-09-18 2022-03-31 株式会社日立製作所 情報処理装置および情報処理方法
JP2022061342A (ja) * 2020-10-06 2022-04-18 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 シール構造体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02266164A (ja) * 1989-04-07 1990-10-30 Agency Of Ind Science & Technol 渦巻ガスケツト及びその製造法
JP2011007276A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Nichias Corp 渦巻形ガスケット
JP2014111996A (ja) * 2014-02-28 2014-06-19 Nichias Corp 渦巻形ガスケット及びその製造方法
JP2017120103A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 日本バルカー工業株式会社 うず巻形ガスケット
JP2018028349A (ja) * 2016-08-17 2018-02-22 日本バルカー工業株式会社 タルクシートを含むガスケット

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3413262A1 (de) * 1984-04-07 1985-10-17 Reinz Dichtungs-Gesellschaft Mbh, 7910 Neu-Ulm Konstruktive gestaltung und herstellungsverfahren von aussenringen fuer spiralgewickelte dichtungen
JPH0813434B2 (ja) 1992-06-15 1996-02-14 日本航空電子工業株式会社 手動プレス
US5683091A (en) * 1995-07-10 1997-11-04 Nichias Corporation Spiral wound gasket with at least five inner and outer plies secured by at least four welds
JP3290079B2 (ja) * 1996-10-08 2002-06-10 ニチアス株式会社 渦巻形ガスケット
JP3439934B2 (ja) 1996-11-05 2003-08-25 ニチアス株式会社 うず巻形ガスケットおよびその製造方法ならびに製造方法に用いる巻型
JP2952764B2 (ja) * 1997-05-07 1999-09-27 日本ピラー工業株式会社 うず巻形ガスケット用フィラー材およびそのフィラー材を使用したうず巻形ガスケット
JP2003013969A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Nsk Ltd 転がり支持装置
US9285062B2 (en) * 2007-11-02 2016-03-15 Lamons Gasket Company Spiral-wound gasket
JP5997415B1 (ja) * 2015-02-02 2016-09-28 ニチアス株式会社 ガスケット及びその製造方法
CN205207672U (zh) * 2015-11-26 2016-05-04 浙江国泰密封材料股份有限公司 一种超低温密封垫片
TW201723358A (zh) * 2015-12-28 2017-07-01 日本華爾卡工業股份有限公司 渦卷形墊片

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02266164A (ja) * 1989-04-07 1990-10-30 Agency Of Ind Science & Technol 渦巻ガスケツト及びその製造法
JP2011007276A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Nichias Corp 渦巻形ガスケット
JP2014111996A (ja) * 2014-02-28 2014-06-19 Nichias Corp 渦巻形ガスケット及びその製造方法
JP2017120103A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 日本バルカー工業株式会社 うず巻形ガスケット
JP2018028349A (ja) * 2016-08-17 2018-02-22 日本バルカー工業株式会社 タルクシートを含むガスケット

Also Published As

Publication number Publication date
US20190011049A1 (en) 2019-01-10
CN109210298B (zh) 2021-05-18
JP6815288B2 (ja) 2021-01-20
CN109210298A (zh) 2019-01-15
US10591064B2 (en) 2020-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5411274A (en) Vortex gasket for automative exhaust system
TWI481789B (zh) 螺旋捲繞的密合墊以及用於螺旋捲繞的密合墊之組合件
JP2019015336A (ja) うず巻形ガスケット
JP5237839B2 (ja) 金属製のこ歯形ガスケット及び組み合わせガスケット
KR101221254B1 (ko) 가스켓
JP2009523977A (ja) シール体
KR100458149B1 (ko) 나선 권취형 가스켓, 이의 제조방법 및 권취 다이
JP5478270B2 (ja) うず巻形ガスケット
JP5714964B2 (ja) 渦巻形ガスケット
JP6863840B2 (ja) うず巻形ガスケット
JP5336944B2 (ja) 渦巻形ガスケット
JP6674776B2 (ja) うず巻形ガスケット
JPH0811992B2 (ja) フランジ継手構造
JP2024009660A (ja) 渦巻形ガスケット及び配管継手構造
JP2011075095A (ja) 渦巻形ガスケット
JP4376230B2 (ja) うず巻ガスケット
JP4918462B2 (ja) ガスケット
EP2472159A1 (en) Flange seal
JP5714966B2 (ja) 渦巻形ガスケット
JP4918461B2 (ja) ガスケット
JP6322511B2 (ja) ガスケット
CN115435172A (zh) 一种自密封管道承插口结构
JPH11280908A (ja) うず巻形ガスケット

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180512

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6815288

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150