JP2019052677A - 過圧縮防止構造を有するガスケットとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】飛び出しや破損、漏水を阻止しつつフランジ接合に使用して高いシール性と耐久性とを発揮するガスケットであり、シール部分の弾性変形領域を十分に確保した状態で過圧縮を防止しつつ装着でき、装着後にはシール部の変形や損傷を防止して高シール性を発揮し、締付け完了状態も容易に確認可能なガスケットとその製造方法を提供する。【解決手段】配管機材２の継手部５の対向するフランジ６の間に装着される。略環状の芯金１０の両面を軟質状の被覆部１１で被覆し、芯金１０から離間した位置にストッパ１２が設けられ、このストッパ１２の表裏面１２ａ、１２ｂが被覆部１１に設けられた環状シール部１５の表裏面１５ａ、１５ｂよりもややガスケット本体１の断面中心Ｌ側に位置することにより環状シール部１５の過圧縮を防止する。【選択図】 図１

Description

本発明は、バルブや管、或はポンプ等の配管機材のフランジ接合に用いられ、フランジ接合時の過圧縮を防止する構造を有するガスケットとその製造方法に関する。

従来、バルブや管、或はポンプ等の配管機材をフランジ継手で接合する場合、通常フランジの接合面の間には、環状のシール用ガスケットが装着される。このようなガスケットでは、震災などで管路内が高圧になった場合でも、飛び出しを防いだり、配管曲げによる破損や漏水などを防ぐことが要求される。そのため、内部に芯金が設けられ、この芯金の表面にゴム製のシール部が設けられた構造のガスケットが一般的に使用されることが多い。
さらに、この種のガスケットにおいて、フランジ面の間へのガスケット装着時のシール部の過度な圧縮を防止し、シール部の破損や劣化を防ごうとする機能を設けたものが知られている。

このようなガスケットとして、例えば、特許文献１のシール体が開示されている。同文献１の図８では、ガスケットであるシール体が、芯材であるステンレス鋼製の環状基部と、合成ゴムからなる弾性シール部とを有し、環状基部の内周部が弾性シール部により覆われた構造になっている。環状基部の両面側には、ステンレス鋼或は硬質プラスチックにより形成された第１リング状部材、第２リング状部材が接着剤や溶接などの固着手段で固定され、これら第１、第２リング状部材の内周面及び上面が弾性シール部により覆われている。フランジ接合時には、ボルト締付け部付近で第１、第２リング状部材がそれぞれ被覆ゴム層を介してフランジ部の端面に当接することで、環状基部の両面側において、弾性シール部の弾性変形量を一定に規制し、過度な圧縮を防ごうとするものである。

特許文献１の図９では、環状基部の内周部が弾性シール部により覆われ、この弾性シール部の端部面と隣接するようにして、第１、第２リング状部材が環状部材の両面側に固定されている。これにより、第１、第２リング状部材の上面がそれぞれ外部に露出され、弾性シール部材の片面側、他面側が、それぞれ第１、第２リング状部材の上面よりも、片面側、他面側に突出される。フランジ面の間への装着時には、ボルト締付け部付近で第１、第２リング状部材の上面が、それぞれに対向するフランジ部の端面に直接接触することで、過圧縮を防止しようとするものである。

特許文献１の図２１では、環状基部の両面側に第１、第２リング状部材が固定され、これら第１、第２リング状部材及び環状基部の全体が弾性シール部により覆われている。これにより、シール体が防水及び絶縁されて環状基部の電食や錆による腐食を防止しつつ、第１、第２リング状部材部材により過度な圧縮を防ごうとしている。

特開２０１７−４４３４６号公報

前述した特許文献１の図８、図９、図２１の何れの場合においても、芯材である環状基部の両面の表面に第１リング状部材、第２リング状部材がそれぞれ固着手段により固定され、これらリング状部材の内周（内径）側で環状基部に弾性シール部が設けられている。そのため、フランジ接合時に弾性シール部に圧縮方向の力が加わったときには、その圧縮変形に伴って弾性シール部が径方向（外径方向）に弾性変形しようとしても、弾性シール部がリング状部材の内周側端面で位置規制されることで十分な変形領域を確保することが難しい。その結果、特にフランジの締付け部付近を中心として、弾性シール部に大きな圧縮力が加わって、弾性シール部がたわんだり、リング状部材よりも外径側に乗り上げるように変形する可能性がある。これらにより、ゴムの劣化が進行し、復元力が低下してシール性が悪化したり、弾性シール部の一部が変形してシール性が不均一になりフランジ接合後の漏れにつながるおそれもある。

さらに、特許文献１の図８においては、環状基部の両面に固定された第１、第２リング状部材の上面にも被覆ゴム層が被覆された構造であり、フランジ接合時には、この被覆ゴム層も第１、第２リング状部材とフランジ面との間に挟着される。このとき、被覆ゴム層が、それ以外の箇所の弾性シール部分よりも肉厚が薄いことによって必要以上に大きく圧縮されやすくなり、裂けたり激しく劣化してシール性が一層悪化する可能性がある。

特許文献１の図２１においても、特許文献１の図８と同様に、第１、第２リング状部材を被覆する被覆ゴム層が他の部分よりも薄いことから、特にこの部分に大きい圧縮力が加わりやすい。しかも、このシール体は、第１、第２リング状部材の全体が弾性シール部で覆われているため、これらリング状部材とフランジ端面との間に挟まれた弾性シール部の弾性変形箇所が限定され、特許文献１の図８に比較してより劣化しやすくなる。

これら特許文献１の図８、図２１では、上記のように第１、第２リングのフランジ接合側全体が被覆ゴム層で覆われているため、リング状部材により過圧縮防止機能を働かせようとするときに、被覆ゴム層を接合方向に圧縮させる力も必要になる。このようにボルトの締付け完了時に被覆ゴム層の弾性も加わることになるため、締付け完了時の感覚が伝わりにくくなり、適切な力で締付けることが難しい。

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、飛び出しや破損、漏水を阻止しつつフランジ接合に使用して高いシール性と耐久性とを発揮するガスケットであり、シール部分の弾性変形領域を十分に確保した状態で過圧縮を防止しつつ装着でき、装着後にはシール部の変形や損傷を防止して高シール性を発揮し、締付け完了状態も容易に確認可能なガスケットとその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、配管機材の継手部の対向するフランジの間に装着されるガスケットであって、略環状の芯金の両面を軟質状の被覆部で被覆したガスケット本体が構成され、このガスケット本体には、芯金から離間した位置にストッパが設けられ、このストッパの表裏面が被覆部に設けられた環状シール部の表裏面よりもややガスケット本体の断面中心側に位置することにより環状シール部の過圧縮を防止する過圧縮防止構造を有するガスケットである。

請求項２に係る発明は、ストッパの表裏面が被覆部から露出し、その露出面の少なくとも一部をフランジの座面への圧接面とした過圧縮防止構造を有するガスケットである。

請求項３に係る発明は、ストッパは、少なくとも表裏面の一部が平面座形フランジのガスケット座面に対向して配置されている過圧縮防止構造を有するガスケットである。

請求項４に係る発明は、ストッパは、少なくとも表裏面の一部が溝形フランジ面に形成された環状溝よりも外周側の座面に対向して配置されている過圧縮防止構造を有するガスケットである。

請求項５に係る発明は、配管機材の継手部の対向するフランジの間に装着されるガスケットの製造方法であって、下型に設けた昇降動する支持ピンに略環状の芯金を載置すると共に、この芯金から離間した位置に設けた保持ピンに過圧縮防止用ストッパをセットし、下型に上型を合わせた後に溶融ゴムを注入して芯金の両面を被覆部で被覆し、上型と下型との取外し後にストッパの表裏面を被覆部に設けた環状シール部の表裏面よりもややガスケット本体の断面中心側に位置させることにより、環状シール部の過圧縮を防止するようにした過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法である。

請求項６に係る発明は、ストッパの表裏面を被覆部から露出させ、この露出面の少なくとも一部をフランジの座面への圧接面とした過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法である。

請求項７に係る発明は、ストッパを保持ピンに位置決め状態で仮着した過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法である。

請求項８に係る発明は、溶融ゴムの注入後に支持ピンを下型に格納し、芯金の支持ピンの支持位置に溶融ゴムを被覆させた過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法である。

請求項１に係る発明によると、略環状の芯金の両面を軟質状の被覆部で被覆して両面に環状シール部を形成していることで、飛び出しや破損、漏水を阻止しつつフランジ接合に使用して高いシール性と耐久性とを発揮できる。芯金から離間した位置にストッパを設けていることにより、ストッパが自由に動いて環状シール部の弾性変形の規制を抑えて、この環状シール部全体の弾性変形領域を十分に確保できる。ストッパの表裏面が環状シール部の表裏面よりもややガスケット本体の断面中心側に位置しているため、環状シール部が変形するときに、芯金よりも先にストッパの表裏面がフランジ面に当接し、過圧縮を防止した状態で装着できる。このため、芯金の飛び出し・破損・漏水防止機能を損なうことなく使用でき、環状シール部の劣化や破損、変形を防止しつつ高シール性を発揮し、ストッパがフランジ面に当接したときには、締付け力が変わることで締付けの完了状態も容易に確認できる。

請求項２に係る発明によると、ストッパの露出面の少なくとも一部をフランジの座面への圧接面とすることにより、フランジ接合時には露出面を介してストッパを被覆する被覆部の変形を許容できるため、この被覆部の過度な圧縮を阻止してそのシール性を維持できる。

請求項３に係る発明によると、平面座形フランジの接合に使用でき、そのフランジ接合時には、片締めを防ぎつつ環状シール部を略均等に弾性変形させ、環状シール部の過度な圧縮を防ぎつつ漏れを確実に防止した状態で装着できる。

請求項４に係る発明によると、溝形フランジ面の接合に使用でき、ストッパを環状溝よりも外周側の座面の周縁に対向配置していることで、座面がストッパを挟圧するときには、座面の周縁よりも内径側では、座面に挟まれて内径方向に弾性変形する環状シール部が環状溝内に移動し、座面の周縁よりも外径側では、この周縁により押圧される環状シール部が座面の外径方向に移動する。これらにより、フランジ接合時には、座面の間に確実にストッパを挟んで締め切り完了状態を感知して過圧縮を防止できる。環状シール部の変形部分を逃がすことで圧縮永久ひずみを回避し、ガスケット本体全体の劣化も防止できる。

請求項５に係る発明によると、上型と下型とによりストッパを保持ピンにセットした状態で成形することで、ストッパと芯金との距離や、他のストッパとの間隔を正確に維持しつつガスケット本体を容易に製作できる。上型と下型との取外し後には、ストッパの表裏面を環状シール部の表裏面よりもややガスケット本体側に位置させ、フランジ接合時の締付け部付近において、ストッパの表裏面をフランジの座面に当接させて締め切り完了状態を感知できる。環状シール部の弾性変形を許容して過圧縮を防止でき、この環状シール部の破損や劣化を抑えて高シール性を発揮し、漏れを確実に防止するガスケット本体を提供できる。

請求項６に係る発明によると、ストッパの露出面の少なくとも一部をフランジの座面への圧接面とし、フランジ接合時には露出面を介してストッパを被覆する被覆部の変形を許容できるガスケット本体を製作できる。このガスケット本体は、被覆部の過度な圧縮を阻止してシール性を維持する。

請求項７に係る発明によると、ストッパを保持ピンに位置決め状態で仮着することで、下型の所定位置に正確にこのストッパを配置した状態で溶融ゴムを注入し、位置ずれを防止した状態でガスケット本体を設けることができる。ボルト締付け位置に近接してストッパを設けることで、締付け力が大きい場合でも環状シール部を弾性変形させながら強固にフランジ接合可能となる。

請求項８に係る発明によると、芯金の支持ピンの支持位置を溶融ゴムで被覆することで、均一な表面の被覆部を成形でき、精度の高いガスケット本体を提供できる。

（ａ）は本発明におけるガスケットの第１実施形態を示す平面図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 立ち上がり管、補修弁、空気弁をフランジ接合した状態を示す外観図である。 図１（ｂ）のＢ部拡大図である。 締付け前のガスケットを示す要部拡大断面図である。 ストッパが外周側に移動した状態を示す要部拡大断面図である。 下型に芯金を装着した状態を示す平面図である。 （ａ）は図６のＣ−Ｃ断面図である。（ｂ）は（ａ）のＤ部拡大図である。 （ａ）はガスケットの成形直後の状態を示す断面図である。（ｂ）はＥ部拡大図である。 （ａ）は本発明におけるガスケットの第２実施形態を示す平面図である。（ｂ）は芯金の正面図である。 ストッパの他例を示す断面図である。

以下に、本発明における過圧縮防止構造を有するガスケットとその製造方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明のガスケット、図２においては、本発明のガスケットを介して、立ち上がり管、補修弁、空気弁をフランジ接合した状態を示している。

図１に示したガスケット（以下、ガスケット本体１という）は、フランジ継手をもつバルブ、直管、異形管からなる配管機材２の接合時に用いられる。本実施形態では、配管機材２の一例として、例えば、図２に示す補修弁を、立ち上がり管３、空気弁４（又は図示しない消火栓、短管）に接合する場合を述べる。

図２において、補修弁２は、ガスケット本体１を介して立ち上がり管３に接合され、この補修弁２の一、二次側にはそれぞれ継手部５が設けられ、この継手部５には、ガスケット本体１締付用のフランジ６が備えられる。一方、立ち上がり管３の二次側、空気弁４の一次側にも同様にしてそれぞれ継手部５が設けられ、これら継手部５にフランジ６が備えられる。

ガスケット本体１は、補修弁２の一次側継手部５と立ち上がり管３の二次側継手部５との対向するフランジ６、６の間、補修弁２の二次側継手部５と空気弁４の一次側継手部５との対向するフランジ６、６の間にそれぞれ装着され、このガスケット本体１を介して、補修弁２の一次側が立ち上がり管３、二次側が空気弁４にそれぞれ接合される。

図１に示すように、ガスケット本体１は、補強用の芯金１０、軟質状の被覆部１１、ストッパ１２を有し、芯金１０の表面が被覆部１１で被覆されて、両面に環状シール部１５が形成される。本実施形態では、被覆部１１がゴムにより設けられ、この被覆部１１の芯金１０への被覆時に、ストッパ１２も一体に取付けられる。

図６に示す芯金１０は、例えば、ステンレス等の金属材料により略環状に設けられ、この芯金１０の外周縁には切欠部２０が形成される。切欠部２０は、後述するボルト穴２１の位置に対応し、このボルト穴２１の図１のピッチ円ＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３と同じピッチ円で等間隔に配設される。

環状シール部１５は、フランジ６の座面６ａに当接シールする面として、被覆部１１の両面に対称形状に設けられる。環状シール部１５の外周側には、フランジ６への取付け用の延伸取付部２４が一体に設けられ、この延伸取付部２４には、フランジ６への取付け用のボルト穴２１が複数箇所に設けられる。

環状シール部１５のフランジ６との対向面には、図３に示した複数の環状溝部２５によって幅狭の環状シール面２６が設けられる。このように、環状シール面２６の表面積を狭くすることで座面６ａへの単位面積当たりの圧接力が大きくなり、シール性が向上する。図においては、２本の溝部により１つの環状シール面２６が形成されているが、溝部２５を３本以上設けることで、より多数の環状シール面２６を設けるようにしてもよい。

図３〜図６において、ストッパ１２は、本実施形態では小径円筒状のリングからなり、その中央には貫通孔１３が形成され、ガスケット本体１において、芯金１０と同心円上で、座面６ａに対向する位置で、芯金１０から離間した位置に等間隔で８箇所に設けられ、過圧縮防止機能が発揮される。
ストッパ１２は、芯金１０の厚さよりも大きく、被覆部１１の厚さよりも小さく設けられ、図３において、ガスケット本体１の断面中心Ｌ側に配置される。

ストッパ１２の表裏面１２ａ、１２ｂの外周側は、被覆部１１の係止部１７により被覆され、この係止部１７でガスケット本体１（被覆部１１）からの抜け出しが防止される。ストッパ１２の中央部付近には、被覆部１１から露出した露出面１６、１６が設けられ、この露出面１６とガスケット本体１の被圧縮面との間に空隙部Ｇが形成される。ストッパ１２の装着時には、これら露出面１６付近も、ストッパ１２のフランジ６の座面６ａへの圧接面として機能するようになっている。

前述したように、ストッパ１２が芯金１０から離間されていることにより、ガスケット本体１に圧縮力が加わったときには、環状シール部１５の圧縮変形に伴ってストッパ１２付近も径方向（外径方向（外周方向））に延伸するように弾性変形し、このゴムの動きに合わせてストッパ１２も外周側に移動可能となり、これにより、環状シール部１５の径方向の弾性変形を阻害させずに過圧縮を防止する。

ストッパ１２は、外部の継手部５のフランジ６が、図示しない平面座形（Ｒａｉｓｅｄ Ｆａｃｅ：ＲＦ形）フランジや全面座形（Ｆｌａｔ Ｆａｃｅ：ＦＦ形）フランジであるときには、少なくとも表裏面の一部がこの平面座形フランジのガスケット座面に対向して配置されるようになっている。

一方、外部の継手部５のフランジ６が、図４に示す溝形（Ｇｒｏｏｖｅｄ Ｆａｃｅ：ＧＦ形）フランジであるときには、ストッパ１２は、少なくとも表裏面の一部がこの溝形フランジ６に形成された後述の環状溝３０よりも外周側の座面６ａに対向して配置されるようになっている。

より具体的には、上記フランジ接合には、ＧＦ形フランジ同士を接合するＧＦ−ＧＦ形、ＲＦ形フランジとＧＦ形フランジとを接合するＲＦ形−ＧＦ形、ＲＦ形フランジ同士を接合するＲＦ形−ＲＦ形、ＦＦ形フランジ同士を接合するＦＦ形−ＦＦ形などの組合わせがある。図４に示すように、被取付面であるフランジ６には、使用圧力に応じたピッチによりフランジ接合用のボルト穴３２が等間隔に形成され、このボルト穴３２を介してボルトナット３３でフランジ６が接合される。本実施形態では、ＧＦ−ＧＦ形のフランジ６同士をフランジ接合する場合を説明する。

この場合、特に、ガスケット本体１の環状シール部１５と対向するフランジ６が溝形フランジであるときには、ストッパ１２の外周の係止部１７が、空隙部Ｇを介して露出面１６側に弾性変形可能な逃げ部となり、この逃げ部の変形により、締付け部付近の過度な圧縮も防止される。逃げ部とは、係止部１７のうち、露出部１６側に弾性変形する部位をいう。

ガスケット本体１の両面には、環状シール部１５、１５から突出するように環状突部４０がその同心上の内径側に設けられる。環状突部４０は、断面略三角形状に形成され、ＧＦ形フランジ面の環状溝３０の内周縁或は外周縁の少なくとも何れか一方に当接しつつ、この環状溝３０に嵌め込み可能に設けられる。

これと共に、環状突部４０は、ＲＦ形フランジ、ＦＦ形フランジに圧接シール可能に設けられる。これにより、ガスケット本体１のＲＦ形フランジ、ＦＦ形フランジへの装着時には、これらフランジと環状突部４０とが圧接シール可能に設けられる。

前記した延伸取付部２４は、複数の使用圧力のフランジ６の外径に合わせた複数の異なる直径で構成され、本実施形態では、ＧＦ形フランジ、ＲＦ形フランジ（ＦＦ形フランジ）の各フランジ面の外径に合わせて延伸して設けられる。延伸取付部２４は、少なくとも環状シール部１５からボルト穴３２までよりも大径となる位置まで設けられ、この延伸取付部２４により、ガスケット本体１がボルトナット３３を介してフランジ６、６の間に取付けられる。

延伸取付部２４には、芯金１０の切欠き部２０の位置に合わせてボルト穴２１が同一中心線で複数箇所に形成され、このボルト穴２１は、複数の使用圧力７．５Ｋ、１０Ｋ、１６Ｋに応じて異なるピッチ円である、ＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３により設けられる。

延伸取付部２４の外周方向には、円弧状の耳部４２が延伸して形成され、この耳部４２は、複数の使用圧力の違いに応じて段部状に設けられ、各耳部４２の外縁が異なるフランジ外径と一致可能に設けられる。耳部４２を含む延伸取付部２４の表面には表示部４３が設けられ、この表示部４３は、複数の使用圧力のＧＦ形フランジ面、ＲＦ形フランジ面（ＦＦ形フランジ面）の使用圧力に応じて外径の位置を示す位置に設けられる。

なお、この実施形態では、ガスケット本体１が使用圧力７．５Ｋ（０．７５ＭＰａ）、１０Ｋ（１．０ＭＰａ）、１６Ｋ（１．６ＭＰａ）のフランジ６に兼用可能とした場合を説明したが、それ以外の異なる複数の使用圧力に対しても、前記の場合と同様に兼用可能なガスケット本体を設けることができる。

また、配管機材２として補修弁を用いた例を説明したが、補修弁以外の各種のバルブや管、或はポンプ等の配管機材のフランジ接合にも利用可能である。

ガスケット本体１の芯金１０は、金属材料以外によって形成されていてもよく、例えば、硬質状の樹脂材等の硬質材料であっても良い。

ストッパ１２は、８箇所に限られることはなく、芯金１０から離間した位置であればその個数や間隔を任意に設定しながらガスケット本体１に設けることができる。また、小径円筒状のリング以外の形状であってもよく、例えば、円板状や円柱状に設けてもよい。

続いて、上述した過圧縮防止構造を有するガスケットを成形するための成形型と、ガスケットの製造方法並びに作用を説明する。
前記したガスケット本体１は、図５〜図７に示す成形型５０を用いて、インジェクション成形により形成される。成形型５０は、金型によって設けられ、上型５１と下型５２とを有している。

下型５２には、複数の支持ピン６０が等間隔に配置され、この支持ピン６０に芯金１０が載置可能に設けられる。芯金１０は、支持ピン６０に載置された状態で、上型５１と下型５２との間に装着され、これらの成形型５０のキャビティＣａの所定位置に配置される。本実施形態では、８個の支持ピン６０が、芯金１０の切欠部２０同士の間に等間隔に配置され、これら支持ピン６０は、キャビティＣａに対して昇降動可能に設けられる。キャビティＣａの支持ピン６０よりも外径側には、位置決めピン６１が４箇所に設けられ、この位置決めピン６１は、芯金１０の外周面に当接し、この芯金１０をキャビディＣａ内に芯出し状態で位置決め可能に設けられる。

芯金１０と同心円上で、この芯金１０の切欠部２０から離間した位置には、切欠部２０と同じ所定間隔で保持ピン６２が８箇所に一体形成され、この保持ピン６２は、ストッパ１２の貫通孔１３に嵌合可能な外径によって上型５１の方向に突設形成される。本実施形態では、切欠部２０の位置に保持ピン６２を設け、この保持ピン６２を介してストッパ１２を設けているが、芯金１０の切欠部２０以外の場所に図示しない穴部を設け、この穴部を介してストッパ１０を設けるようにしてもよい。

上型５１は、下型５２と一対の略対称形状に設けられ、これらを組合わせて成形型５０を構成することで、環状シール部１５が芯金の両面の対称形状に形成される。上型５１の保持ピン６２が対応する位置には、この保持ピン６２が嵌合する有底孔６３が形成され、この有底孔６３にストッパ１２が嵌合された保持ピン６２が嵌合可能になっている。

上記した成形型５０を用いてガスケット本体１を製造する場合には、先ず、下型５２において、支持ピン６０に芯金１０を載置すると共に、ストッパ１２を貫通孔１３を介して保持ピン６２に仮着する。芯金１０の載置後には、この芯金１０の外周面が位置決めピン６１により保持され、芯金１０が芯出しされて位置ずれ防止状態で下型５２の所定位置に配置される。ストッパ１２は、芯金１０と同心円上であり、芯金１０から離間した位置にセットされる。

この状態で下型５２に上型５１を載置することで有底孔６３に保持ピン６２が嵌合し、下型５２に対して上型５１を位置決め状態で型合わせできる。これにより、芯金１０が成形型５０のキャビティＣａの所定位置に収容された状態でこのキャビティＣａに注湯可能になり、かつ、ストッパ１２は、保持ピン６２により抜け出しが防止された状態となる。

型合わせ後には、図示しない射出ユニットから湯道を通して溶融ゴムＳを成形型５０内に注入し、芯金１０の両面に環状シール部１５を形成するようにする。このとき、ストッパ１２と保持ピン６２との接触部分には、溶融ゴムＳの入り込みが防止され、支持ピン６０による芯金１０の支持位置にも溶融ゴムＳが入り込みにくくなる。

これに対して、溶融ゴムＳの注入後には、支持ピン６０を下型５２に対して下降させて下型５２に収納した後に、再度溶融ゴムＳをキャビティＣａに注入する。これによって、それまで支持ピン６０が芯金１０を支持していた位置（支持ピン６０が当接していた位置）に溶融ゴムＳが入り込み、支持ピン６０の当接位置を含んだ芯金１０全体にゴムＳを被覆させて、表面に凹凸のない被覆部１１を構成可能となる。
溶融ゴムＳが凝固した後に、下型５２から上型５１を取外し、下型５２から成形後のガスケット本体１を取外すようにする。

上記のように、保持ピン６２によりストッパ１２を位置決めし、ストッパ１２と芯金１０との距離や、隣接するストッパ１２との間隔を設定した状態で注湯してガスケット本体１を設けているため、芯金１０とストッパ１２との離間距離を正確に設定し、芯金１０に対してストッパ１２の高さを正確に合わせた状態でガスケット本体１を製作可能となる。

なお、上記の製造方法では、円筒状のストッパ１２を貫通孔１３を介して保持ピン６２に仮着するようにしているが、図示しない円板状のストッパをガスケット本体に取付ける場合、下型に貫通孔を設け、この貫通孔を介してストッパを真空ポンプで吸いつけて下型に保持することができる。

ガスケット本体１のストッパ１２は、図３に示すようにその外周側が被覆部１１の係止部１７によって被覆された状態に設けられ、この係止部１７によりガスケット本体１（被覆部１１）からの抜け出しが防止された状態で、ガスケット本体１の断面中心Ｌの位置に取付けられる。係止部１７は、ストッパ１２のガスケット本体１からの脱落を防止可能な適宜の張り出し長さによって設けられ、この係止部１７よりも中央付近には、ストッパ１２の露出面１６が設けられ、この露出面１６により空隙部Ｇが構成される。
フランジ接合時には、係止部１７が逃げ部となり、この逃げ部により座面６ａ、６ａに挟まれた環状シール部１５の径方向への弾性変形も許容する。

上述したガスケット本体１を介して、図２の配管機材である補修弁２を、例えば、図４のＧＦ形−ＧＦ形のフランジ接合により、垂直配管された立ち上がり管３と空気弁４との間に接合する場合を説明する。この場合、配管機材２の対向する継手部５、５のフランジ６、６の間にガスケット本体１を装着しながら接合する。

図４において、ガスケット本体１のフランジ６への装着時には、下側に配管されるＧＦ形座面６ａの内周縁に環状突部４０を当接させながら環状溝３０に嵌め込み、続いて、上側のＧＦ形フランジ６をガスケット本体１の上方から装着することで、これらＧＦ形フランジ６、６の間に位置決め状態でガスケット本体１を仮着する。この状態で、延伸取付部２４のボルト穴部４１、ボルト穴３２をボルトナット３３で締め付けることで、フランジ６、６同士を接合するようにする。

この場合、本発明のガスケット本体１は、略環状の芯金１０で全体を補強し、この芯金１０を被覆部１１で被覆して両面に環状シール部１５を形成した構造であるため、管路内が高圧になった場合においても、ガスケット本体１のずれや破断を防止してシール状態を維持できる。

ガスケット本体１に、芯金１０から離間した位置にストッパ１２を設けていることにより、座面６ａ、６ａでガスケット本体１を挟み込んだときには、ストッパ１２が芯金１０に対して自由に移動可能となる。

これにより、図５において、ストッパ１２付近の環状シール部のゴムは、座面６ａにより矢印の多方向に逃げるように押しつぶされ、このとき、内径側では芯金１０によりゴムの移動が規制されていることで、ゴムは外径側に変形しようとする。このゴムの動きに合わせて、ストッパ１２が、白抜き矢印に示した外周方向に移動する。このように、圧縮時にストッパ１２がゴムの動きに合わせて自由に動くことで、ゴムを圧縮部位から逃がすことができる。

そのため、環状シール部１５の変形がストッパ１２で妨げられることがなく、ストッパ１２周囲の環状シール部１５の変形領域を十分に確保してゴムの劣化の進行を抑える。これに加えて、ストッパ１２が環状シール部１５の潰れ代を規制して過圧縮を防止することで、ゴムの劣化の進行を抑えている。これらのことから、環状シール部１５付近がたわんだり、シール部以外の箇所への乗り上げも防ぎ、フランジ接合時には高シール性を発揮して確実に漏れを防止できる。

このとき、芯金１０が径方向に移動することがないため、この芯金１０によるガスケット本体１０の飛び出しや破損、座面６ａとのシール部からの漏水防止機能を確実に発揮できる。

ストッパ１２を８箇所に等間隔で設けていることにより、これらストッパ１２に均等に締付け力を加えて挟圧力を分散させ、片締めを防ぎつつ締め込みできる。

ストッパ１２の表裏面１２ａ、１２ｂの一部に露出面１６を設けているため、係止部１７付近の押圧時には、この係止部１７が空隙部Ｇの方向に露出面１６による空隙部Ｇ側に逃げ部となって弾性変形する。そのため、係止部１７がフランジ面の押圧方向に過度に圧縮されることがなく、係止部１７の破断や変形を防いでシール性を発揮すると共に、ストッパ１２の脱落も防止する。
これにより、係止部１７付近でも、それ以外の箇所と同様に環状シール部１５を弾性変形させて略均一なシール性を発揮できる。圧縮に対する係止部１７の復元力も十分に機能するため、水密性が一層向上する。

係止部１７が逃げ部となってガスケット本体１の径方向に弾性変形することで、この係止部１７にフランジ接合方向の力が加わり続けることを防止し、圧縮永久ひずみの発生を阻止することも可能になる。このように、ストッパの表裏面１２ａ、１２ｂの全面が被覆部１１で覆われていないため、薄く変形した係止部１７を介してストッパ１２に締付け完了時の座面６ａが近接ないしは当接したときの感覚が伝わりやすくなり、ガスケット本体１を過圧縮することなく適切な締付け力で締付け可能になる。

図示しないが、ガスケット本体１は、フランジ面（ＦＦ形）やフランジ面（ＲＦ形）が、フランジ接合の何れか一方或は双方に用いられていてもよい。この場合、例えば、ＲＦ形−ＧＦ形、ＲＦ形−ＲＦ形、ＦＦ形−ＦＦ形によりフランジ接合されることになる。

その際、ガスケット本体１をフランジ６で挟圧したときに、このフランジ６側に挟圧された環状シール部１５の逃げ場をストッパ１２の外周側に確保することが難しくなったとしても、ストッパ１２の露出面１６により空隙部Ｇをガスケット本体１に設けていることで、変形しようとする環状シール部１５を空隙部Ｇ内に弾性変形させることが可能となる。

この場合、図５に示すように、変形しながら座面６ａとストッパ１２とが当接して、締付け完了を感知可能になっている。

ストッパ１２と芯金１０とが離間しているため、芯金１０の圧縮応力がストッパ１２に直接伝わることがなく、このストッパ１２による過圧縮防止機能を十分に発揮できる。環状シール部１５の変形がストッパ１２を介して芯金１０に悪影響を及ぼすこともないため、芯金１０の変形も抑えられる。芯金１０全体を被覆部１１で覆っていることで、芯金１０にかかる圧縮応力の負荷が分散される。

図９においては、本発明におけるガスケットの第２実施形態を示している。なお、この実施形態において、上記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。この実施形態では、使用圧力７．５Ｋ（０．７５ＭＰａ）、１０Ｋ（１．０ＭＰａ）、１６Ｋ（１．６ＭＰａ）に兼用できるガスケット本体７０を示している。

この場合にも、前記実施形態と同様に、上型５１と下型５２とを有する成形型５０を介してインジェクション成形によりガスケット本体７０を形成可能であり、その製造時には、芯金１０と同心円上でこの芯金１０から離間した位置に、ストッパ１２を８箇所に一体化できる。

このガスケット本体７０を用いて、使用圧力７．５Ｋ、１０Ｋ、１６Ｋであり、ＧＦ−ＧＦ形、ＲＦ形−ＧＦ形、ＲＦ形−ＲＦ形、ＦＦ形−ＦＦ形の各種の組合わせのフランジ接合をしたときには、環状シール部１５の過圧縮を防止してシール性を十分に発揮させながらフランジ接合可能になる。

図１０においては、ストッパの他例を示している。このストッパ８０は、円筒状の円筒部８１の外周に環状鍔部８２が設けられ、この環状鍔部８２を介してガスケット本体１、７０の被覆部１１に一体化される。
この場合、円筒部８１の表面８１ａ、裏面８１ｂ全体を露出させた状態でストッパ１２をガスケット本体１、７０に一体化できるため、座面６ａに対するストッパ１２の当接面を大きくすることができる。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。

１ ガスケット本体
２ 補修弁（配管機材）
５ 継手部
６ フランジ
６ａ 座面
１０ 芯金
１１ 被覆部
１２ ストッパ
１２ａ 表面
１２ｂ 裏面
１５ 環状シール部
１５ａ 表面
１５ｂ 裏面
１６ 露出面
３０ 環状溝
５０ 成形型
５１ 上型
５２ 下型
６０ 支持ピン
６２ 保持ピン
Ｌ ガスケット本体の断面中心
Ｓ 溶融ゴム

Claims (8)

1. 配管機材の継手部の対向するフランジの間に装着されるガスケットであって、略環状の芯金の両面を軟質状の被覆部で被覆したガスケット本体が構成され、このガスケット本体には、前記芯金から離間した位置にストッパが設けられ、このストッパの表裏面が前記被覆部に設けられた環状シール部の表裏面よりもやや前記ガスケット本体の断面中心側に位置することにより前記環状シール部の過圧縮を防止することを特徴とする過圧縮防止構造を有するガスケット。
2. 前記ストッパの表裏面が前記被覆部から露出し、その露出面の少なくとも一部を前記フランジの座面への圧接面とした請求項１に記載の過圧縮防止構造を有するガスケット。
3. 前記ストッパは、少なくとも表裏面の一部が平面座形フランジのガスケット座面に対向して配置されている請求項１又は２に記載の過圧縮防止構造を有するガスケット。
4. 前記ストッパは、少なくとも表裏面の一部が溝形フランジ面に形成された環状溝よりも外周側の座面に対向して配置されている請求項１又は２に記載の過圧縮防止構造を有するガスケット。
5. 配管機材の継手部の対向するフランジの間に装着されるガスケットの製造方法であって、下型に設けた昇降動する支持ピンに略環状の芯金を載置すると共に、この芯金から離間した位置に設けた保持ピンに過圧縮防止用ストッパをセットし、前記下型に上型を合わせた後に溶融ゴムを注入して前記芯金の両面を被覆部で被覆し、前記上型と下型との取外し後に前記ストッパの表裏面を前記被覆部に設けた環状シール部の表裏面よりもやや前記ガスケット本体の断面中心側に位置させることにより、前記環状シール部の過圧縮を防止するようにしたことを特徴とする過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法。
6. 前記ストッパの表裏面を前記被覆部から露出させ、この露出面の少なくとも一部を前記フランジの座面への圧接面とした請求項５に記載の過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法。
7. 前記ストッパを前記保持ピンに位置決め状態で仮着した請求項５又は６に記載の過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法。
8. 前記溶融ゴムの注入後に前記支持ピンを前記下型に格納し、前記芯金の前記支持ピンの支持位置に溶融ゴムを被覆させた請求項５乃至７の何れか１項に記載の過圧縮防止構造を有するガスケットの製造方法。

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