JP3335267B2

JP3335267B2 - うず巻形ガスケットの製造方法

Info

Publication number: JP3335267B2
Application number: JP22110095A
Authority: JP
Inventors: 隆根本; 高浩大堀; 雄規上田; 浩司藤井; 正美松田; 陽二浜崎; 茂土屋
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1995-08-07
Filing date: 1995-08-07
Publication date: 2002-10-15
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JPH0949571A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温高圧の機器や
配管の継手部に使われ、水、油、蒸気、ガス等の流体を
シールする目的で、テープ状の金属製波形薄板（以下フ
ープと略する）と石綿や膨張黒鉛等のテープ状の充填材
（以下フィラーと略する）を互いに重ね合わせた状態で
複数回うず巻状に巻回してなるうず巻形ガスケットの製
造方法に係り、特に自動車用排気系部品等の差し込み型
構造のフランジ継手に使用する場合に有用なうず巻形ガ
スケットの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】うず巻形ガスケットは、事前に略Ｖ字形
やＷ字形等に形成されているテープ状の金属製のフープ
と石綿テープ等のフィラーをはさみ、互いに重ね合わせ
て巻回する方法で製造されており、これを基本形と称し
ている。図６〜図７に、従来の渦巻形ガスケット１を示
す。同図中、２は断面波形の金属薄板（厚さ約０．１３
mm〜０．１５mm）からなるフープ材、３は無機繊維等を
主材として形成されたフィラー材である。

【０００３】上記構成の渦巻形ガスケットを製作するに
は、初めにフープ材２のみを巻取り駒（図示してない）
に１〜３周にわたって巻き付け（空巻き）、その空巻部
分の所要部位にスポット溶接による溶接固定部２ｂを形
成し、そのあとフィラー材３を挿入し、フープ材とフィ
ラー材を重ねて巻き込み、巻き終り部分では、フープ材
のみを巻き付け、スポット溶接してフープ材同士を固定
している。

【０００４】そして、内周側フープ材の溶接固定部２ｂ
は、製作上、巻き初め先端から約１／４周程度離れた部
位で行われ、その１／４周に当るフープ材部分２ａが残
されるが、その端部のバリが取り扱い時危険なため、前
記フープ材部分２ａを溶接固定部２ｂの近傍で切断除去
し、製品としている。

【０００５】また、それ以外に締付圧力によるガスケッ
ト本体の変形の防止や中心出しを目的として、金属製補
強リングをガスケット本体の内側や外側あるいは両方に
付けた内輪付、外輪付、内外輪付などと称される種々の
タイプが知られている。このうず巻形ガスケットは、金
属製フープとクッション性を持つフィラーを交互に重ね
合わせて巻回する構造をしているため弾力性に富み、熱
による膨張収縮にも対応できるためシール性が優れてお
り、高温用の理想的なガスケットの一つと考えられてい
る。そして、自動車のエキゾーストマニホールドやフロ
ントチューブやマフラー等の排気系部品の接合部に使わ
れているガスケットとして広く知られていた。

【０００６】フィラーの種類としては、従来は石綿ペー
パーを帯状にスリットした石綿テープが一般的であった
が、石綿繊維は天然鉱物であり資源の枯渇が心配される
ことや石綿繊維が原因と推測されている健康障害が社会
問題となって世界的に石綿の使用が制限される傾向とな
ってきたため、現在は石綿以外の無機繊維を主材料とし
たノンアスベストペーパーをスリットしたもの（以下Ｎ
Ａテープと略する）が使われるようになってきた。

【０００７】このＮＡテープに用いられる材料として
は、各種の無機繊維（石綿以外）と針状や鱗片状の充填
材を組み合わせてバインダーで固着させて使用している
が、繊維径が細くフィブリル状になっている石綿繊維に
比べると、いずれも繊維径が太くて剛直なものが多く無
機材料相互間の絡まりがない。そのため、このＮＡテー
プをフィラーとしたうず巻形ガスケットは高温のガスに
直接さらされＮＡテープ中のバインダーが分解してしま
うと、振動等により容易にフィラーが脱落してしまう問
題が生じることがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般に、自動車用の排
気系部品の接合部には、フランジを接合する時の操作性
を上げるために、図５に示すように排気ガスが流れ込む
上流側排気管９を下流側フランジ１０内に突出させてイ
ンロー部１１を形成させ、これを下流側のフランジ１０
を溶接した排気管内に差し込む構造となっているものが
あり、うず巻形ガスケット１はインロー部１１にはめ込
み上流側と下流側のフランジ９，１０の間をシールする
ものである。このとき、ガスケット１の寸法はインロー
部１１に装填する時やフランジを接合する時の操作性を
上げるために、インロー部１１の排気管１２の外径より
大きく、フランジ部１０の内径より小さくしてある。従
って、図５に示すように排気管１２の中心とガスケット
の中心がずれてしまい、ガスケット１のフィラー部分３
が直接排気ガスにさらされるように取り付けられる場合
が出てきてしまうことがある。このような場合、従来の
石綿テープをフィラーに用いた時は大きな問題にはなら
なかったが、ＮＡテープは無機材料間の結合力が弱いた
め、バインダーが熱分解すると振動等により容易に脱落
し、ガスケット１のシール性能が短期間のうちに低下す
る欠点が見られた。

【０００９】この対策としては、金属製補強リングをガ
スケット本体の内側に付けた内輪付きのものを使用する
ことが考えられるが、ガスケット全体の重量が増えるた
め軽量化に逆行することや打ち抜きあるいは切り出した
金属製のリングを使用するために価格が高くなるという
問題があった。

【００１０】また、他の方法としては、うず巻形ガスケ
ット本体の内周側にセンタリングのための環状体を一体
に設ける技術（実開平３−９３６５４号）が知られてい
るが、環状体を本体形成後に取り付ける場合は工程数が
増え作業も繁雑であり、環状体を本体のフープの形状を
変形したものとし連続的に製造する場合はフープの折り
曲げ加工するロールが２種類必要であることなどから、
いずれもコストアップの要因となってしまった。

【００１１】さらに他の技術として、多角形体のガイド
をガスケット本体の内側あるいは外側に付けたもの（特
開平４−７３４７０号）もあるが、これもまたフープの
折り曲げ加工するロールと両サイドを切断するロールの
２種類が必要となることや多角形体と本体との間に補助
巻芯が必要となることからコストアップになるのが避け
られなかった。

【００１２】本発明の目的は、以上の点を鑑みてなされ
たもので、リング等を使用することなく、しかも安価で
ガスケット本体のセンタリングが可能なうず巻形ガスケ
ット及びその製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明のうず巻形ガスケットの製造方法
は、略等間隔に複数の窪みを設けた巻型上に、テープ状
金属薄板を所定形状に加工した後、セットし、少なくと
も１個以上突起を設けた押え駒で前記各窪みの位置にて
圧力を加えて前記金属薄板を変形させて中心に向かって
突起部を形成しながら、得られたフープ材を１周巻回し
た後、その終端部を溶接し、その後、上記押え駒を下げ
てから、突起のない押え駒で圧力を加えながら上記最内
周のフープ材上に所定回数空巻した後、フィラー材をは
さんで互いに重ね合わせて所定回数巻回し、最外周のフ
ープ材のみを１周空巻して溶接することにより、うず巻
形ガスケットを製造することを要旨とする。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の発明のうず
巻形ガスケットの製造方法において、上記センタリング
用突起部は半円形であり、約１２０°の角度間隔をなし
て３個設けられることを要旨とする。

【００１５】本発明によって製造されたうず巻形ガスケ
ットは、ガスケット本体最内周のフープ材部分に複数個
の突起部が形成されており、その突起部が排気管のイン
ロー部に外接するので、センタリングがとれガスケット
本体が管内方にはみ出すことがなくなる。このようにセ
ンタリングが容易に可能となり、フィラーが排気ガスと
接触しないため使用時に脱落が防止でき、長期間にわた
ってシール性が保持できる。また、ガスケット本体の内
周側に数ヶ所の突起部があるだけなので、ガスケット本
体をインロー部にはめ込む時の操作性もまったく問題が
ない。さらに、突起部は巻型の窪みに押え駒を押しつけ
て成形するので、既存の設備を多少改良するだけで製造
することができ、生産性も変わらないためコストアップ
を防ぐことができる。

【００１６】

【発明の実施の態様】本発明の好ましい実施の態様は、
例えば、図３に示すように、略等間隔に複数の窪み６
ａ，６ｂ，６ｃを設けた巻型６上にテープ状金属薄板２
を所定形状に加工した後、図示の如くセットし、少なく
とも１個以上突起７ａを設けた押え駒７で前記各窪み６
ａ〜６ｃの位置にて圧力を加えて前記金属薄板２を変形
させて中心に向かって突起部４を形成しながら、得られ
たフープ材を１周巻回した後、図２に示すように、その
終端部２ｂを点溶接する。その後上記押え駒７を下げて
から、突起のない押え駒８で圧力を加えながら上記最内
周のフープ材２ａ上に所定回数巻回した後、フィラー材
３をはさんで互いに重ね合わせて所定回数巻回し、最外
周のフープ材のみを１周空巻してその終端部を点溶接す
る。

【００１７】その場合、図１のように前記センタリング
用突起部４はほぼ半円形で、約１２０°の角度間隔をな
して３個設けるように構成する。

【００１８】

【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。
図１及び図２は本発明によって製造するうず巻形ガスケ
ット１の一実施例を示す。同図において、うず巻形ガス
ケット１はテープ状の金属製波形薄板のフープ材２と、
無機繊維を主材とするＮＡテープのフィラー材３とをう
ず巻形に成巻して構成されているが、その内周部分及び
外周部分はフープ材２のみから成る空巻部分５ａ，５ｂ
となっている。内周空巻部分５ａの最内周のフープ材の
１周巻き部分２ａには、中心に向かう、例えば、半円形
のセンタリング用突起部４が約１２０°の角度間隔で３
個形成され、フープ材の１周巻き部分２ａの終端部２ｂ
は点溶接されている。

【００１９】図３は前記うず巻形ガスケットの製造方法
の一実施例の概略を示す。同図において、６は略等間隔
に半円の窪み６ａ，６ｂ，６ｃを３箇所設けた回転可能
な巻型、７は少なくとも１個の突起７ａを設けた押え駒
で、巻型６に対し係合、離脱可能に設けられている。８
は突起のない押え駒で、巻型６に対し係合、離脱可能に
設けられている。

【００２０】まず、テープ状金属（例えば、ＳＵＳ３０
４）薄板を略Ｗ字形に絞り加工した後、得られたフープ
材２を図示の如く巻型６にセットし、巻型６を回転させ
ると共に押え駒７をこれに係合するように接近させ前記
窪み６ａと対向する位置にて突起７ａで圧力を加えて変
形させフープ材２の最内周部分に半円形の中心に向かう
突起部４を３個形成し、フープ材２を１周巻いた後、そ
の終端部を点溶接する。その後、押え駒７を下げて離脱
させてから、押え駒８を係合させて圧力を加えながら巻
型６を回転させて上記１周巻いたフープ材２の上に続け
て２周フープ材２のみを空巻して、前記内周空巻部５ａ
を作った後、ＮＡテープのフィラー材をはさみ互いに重
ね合わせて５周巻回し、その後再度フープ材２のみを１
周空巻し、その終端部を点溶接して前記外周空巻部分５
ｂを作って完成させる。

【００２１】上述した製造方法で得られたうず巻形ガス
ケット１は、例えば図４に示すように排気管１２のイン
ロー部１１にはめ込んで使用されるが、その際、前記突
起部４によりセンタリングされるので、ガスケット１の
幅方向の両端面が上流側フランジ１０と下流側フランジ
９の対向面に確実に接し、フィラー材３が直接排気ガス
にさらされないために脱落等が起こらず長期間にわたり
高いシール性を保持することができる。また、排気管１
２への取り付け性も３箇所突起が出るだけなのでまった
く問題ない。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の製造方法によれば、センタリング用突起部の成形は巻
型の窪みに突起を有する押し駒を押圧させるだけでよい
ので、従来装置の巻型と押え駒を多少改良するだけでよ
く、またフィラー材に対する溶接は、突起部を成形させ
ながらフープ材を１周巻いた後の１箇所で行なえばよ
く、生産性の良い状態でセンタリング用突起部を有する
うず巻形ガスケットを得ることができる。また、前記セ
ンタリング用突起部の高さは調整可能であり、かつ突起
部の形状や個数を任意に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法で形成するうず巻形ガスケッ
トの一実施例を示す横断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明の製造方法を実施する装置の主要部を示
す概略図である。

【図４】本発明で得られたうず巻形ガスケットの使用状
態の一例を示す横断面図である。

【図５】従来のうず巻形ガスケットの使用状態の一例の
横断面図である。

【図６】従来のうず巻形ガスケットを示す平面図であ
る。

【図７】図６の横断面図である。

【符号の説明】１うず巻形ガスケット２フープ２ａフープ２の最内周巻き部分２ｂフープ２の最内周の終端溶接部分３フィラー４突起部５ａ内周空巻部分５ｂ外周空巻部分６巻型６ａ，６ｂ，６ｃ窪み７押え駒７ａ突起８押え駒９上流側フランジ１０下流側フランジ１１インロー部１２排気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田正美大阪府柏原市石川町１−66 国分工業株式会社内 (72)発明者浜崎陽二大阪府柏原市石川町１−66 国分工業株式会社内 (72)発明者土屋茂大阪府柏原市石川町１−66 国分工業株式会社内審査官窪田治彦 (56)参考文献特開平７−60339（ＪＰ，Ａ) 特開平３−204121（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−97826（ＪＰ，Ａ) 特開平７−180771（ＪＰ，Ａ) 実開平７−41141（ＪＰ，Ｕ) 実開昭56−70249（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16J 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】略等間隔に複数の窪みを設けた巻型上
に、テープ状金属薄板を所定形状に加工した後、セット
し、少なくとも１個以上突起を設けた押え駒で前記各窪
みの位置にて圧力を加えて前記金属薄板を変形させて中
心に向かって突起部を形成しながら、得られたフープ材
を１周巻回した後、その終端部を溶接し、その後、上記
押え駒を下げてから、突起のない押え駒で圧力を加えな
がら上記最内周のフープ材上に所定回数空巻した後、フ
ィラー材をはさんで互いに重ね合わせて所定回数巻回
し、最外周のフープ材のみを１周空巻して溶接すること
により、うず巻形ガスケットを構成することを特徴とす
るうず巻形ガスケットの製造方法。
【請求項２】上記センタリング用突起部は半円形であ
り、約１２０°の角度間隔をなして３個設けられたこと
を特徴とする請求項１に記載のうず巻形ガスケットの製
造方法。