JP3431460B2 - ガスケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械や装置等の内
部からの流体の漏れや、外部からの流体や塵埃の侵入を
密封して防止するガスケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械や装置の接続部や密封部等か
らの、内部からの流体の漏れや、外部からの流体や塵埃
等の侵入を密封して防止するガスケットとして、以下の
ものが広く使用されている。 ａ，機械や装置の接続部や密封部等の接触面の一方に取
付け用の溝を設け、そこに予め多少つぶした状態で装着
して接続部や密封部等を密封するＯリング。 ｂ，機械や装置の接続部や密封部等の接触面に挟んで接
続部や密封部等を密封し、Ｏリングより高圧の場合等に
使用されるパッキン。 ｃ，機械や装置の接続部や密封部等の接触面の凹部を埋
め、接続部や密封部等の両面を接着する液状ガスケッ
ト。また、機械や装置の接続部や密封部等における、Ｏ
リング等のパッキンやガスケットを用いた密封構造やそ
の他のガスケットとして、以下のものが開示されてい
る。 ｄ，実開昭６０−５８９５８号公報（以下、イ号公報と
いう）に開示された、フランジのナイフエッジを２ヵ所
作製したものと、１ヵ所作製したものとを組合せ、フラ
ンジの間にガスケットを入れて圧縮することにより、ナ
イフエッジ間にくさび効果をもたせた真空シール構造。 ｅ，実開昭６１−１０９９８０号公報（以下、ロ号公報
という）に開示された、メタルガスケットの周縁の複数
箇所にフランジ継手の端面に形成した凹孔の内壁面に圧
接する突起を形成してなる真空シール用メタルガスケッ
ト。 ｆ，特表平６−５０５７８８号公報（以下、ハ号公報と
いう）に開示された、Ｏリングの下流側の間隙がほぼ消
去される圧力支持要素用密封装置。 ｇ，実開平８−１５００号公報（以下、ニ号公報とい
う）に開示された、押輪の雌ねじ部と第１管の雄ねじ部
とのねじ合わせ量が、第１管の突当り部と押輪の位置規
制面との突き当たりによって規制された管連結構造。 ｈ，特開平９−６０７３１号公報（以下、ホ号公報とい
う）に開示された、フープ材の空巻き部分を通常より多
くして５巻きとした構成、又はフープ材の溶接固定部
を、円周を等間隔に分割する位置に４箇所設けた構成の
渦巻形ガスケット。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガスケットやシール構造は以下の問題点を有してい
た。Ｏリングを使用した場合、流体圧力が規定以上に高
くなるとＯリングが接触面等の隙間にはみ出し、破損す
るため、超高圧等に耐えられず使用条件が制限されると
ともに、密封の信頼性に欠ける。また、Ｏリングの老朽
化や装置等の分解・再組立て毎に新しいＯリングとの交
換を要し、耐久性や利便性に欠ける。パッキンを使用し
た場合、機械や装置の接続部や密封部等に挟み込む際
に、対角線状に締め付けを繰り返して適正な締め付けト
ルクまで増し締め作業を繰り返す必要があり、装着作業
性や施工性に欠ける。また、対角線状の締め付け作業時
にパッキンを局部的に異常に圧縮する片締めが生じ易
く、装着作業が煩雑である。また、パッキンの取付け時
にパッキンの圧縮過剰を招き易くパッキンの劣化を早め
たり、パッキンをねじ切り状に損傷したりし、パッキン
の耐久性や密封の信頼性に欠けるとともに、超高圧の耐
久性にも欠ける。更に、パッキンの老朽化や装置等の分
解・再組立て毎に新しいパッキンとの交換を要し、耐久
性や利便性に欠ける。液状ガスケットでは、密封力が弱
いため、用途が密封状態を破る力の小さい用途に限ら
れ、超高圧には使用できず汎用性、利便性に欠ける。イ
号公報に記載の真空シール構造やロ号公報に記載の真空
シール用メタルガスケットでは、２つのフランジ間にガ
スケットを入れて圧縮する際に、対角線状に締め付けを
繰り返して適正な締め付けトルクまで増し締め作業を繰
り返す必要があり、作業性や施工性に欠けるとともに、
超高圧の耐久性に欠ける。また、ガスケットの装着時に
ガスケットがよじれた場合等に密封精度を低下させる。
更に、ガスケットを挟み込むフランジの両側面の精度を
要し、フランジの両側面の精度に応じて密封精度が左右
され密封の信頼性に欠ける。また、従来のメタルガスケ
ットでは、装着後のなじみに欠けるとともに、ガス体の
シールの場合に密封の信頼性に欠ける。ハ号公報に記載
の圧力支持要素用密封装置やニ号公報に記載の管連結構
造では、Ｏリングやパッキンを用いて密封しているた
め、Ｏリングやパッキンの流体圧力や使用温度が規定以
上に高くなった場合にＯリングやパッキンが破損するた
め、超高圧等に耐えられず密封の信頼性、耐久性に欠け
る。また、結合部材や管等の構造が複雑で生産性に欠け
るとともに、Ｏリングやパッキンの老朽化や装置等の分
解・再組立て毎に新しいＯリングやパッキンとの交換を
要し、耐久性や利便性に欠ける。ホ号公報に記載の渦巻
形ガスケットは、構造が複雑で、所定位置への装着がし
難く装着作業性に欠ける。また、装着作業時に対角線状
に締め付けを繰り返して適正な締め付けトルクまで増し
締め作業を繰り返す必要があり、作業性や施工性に欠け
る。更に、ガスケットの装着時にガスケットがよじれた
場合等に密封精度を低下させる。

【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、パスカルの原理を応用し、簡単な構造で高い密封精
度を得ることができ、流体の内圧を利用して超高圧にも
耐えられ、信頼性や耐久性に優れたガスケットを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明におけるガスケットは以下の構成を有し
ている。本発明の請求項１に記載のガスケットは、中央
に孔部を有した環状体からなるガスケットであって、前
記孔部の周壁面から前記環状体の外周側へ向けて所定深
さ形成された１乃至複数の環状溝と、前記環状溝の底部
より外周側の前記環状体の上下両面に形成された接合面
と、前記環状溝内の環状溝壁面と前記接合面より前記孔
部側の前記環状体の面とで形成された密接当接片部と、
前記密接当接片部の前記環状体の前記面側に０．１ｍｍ
〜１．５ｍｍの高さで形成された１乃至複数の凸条部
と、を備え、一方の前記密接当接片部が、前記孔部の周
壁面から前記孔部の内側に前記接合面から延設して形成
されている構成を有している。これにより、従来のガス
ケットと同様に機械や装置等の接続部や密封部等の接続
面や密封面等の所定位置に配置して機械や装置等の接続
や密封をした際に、密接当接片部の縁端部が接続面や密
封面等と当接するため、密接当接片部が弾性変形して撓
み、密接当接片部の反力により接続部や密封部等を密封
できるという作用を有する。また、水や油等の液体、又
は蒸気やガス、空気等の流体が流動する管体等の接続部
や密封部に使用した場合、流体の圧力がパスカルの原理
で環状溝の内側に均等にかかるため、環状溝にかかる内
圧で密接当接片部の反力が増大し、該ガスケットの装着
時に弾性変形した密接当接片部が接続面や密封面等によ
り強固に当接でき、密封できるという作用を有する。ま
た、内圧が高圧であればある程、密接当接片部の反力が
大きくなるため、接続部や密接部等での密封性を向上で
き、超高圧にも充分対応できるという作用を有する。各
密接当接片部が各々軸方向に弾性変形して撓み、密接当
接片部の反力により接続面に密接当接片部が密接して密
封でき、該ガスケットを管径の異なる配管等の接続や密
封等に使用できるという作用を有する。更に、孔部の周
壁面と密接当接片部との交角としては、環状体や密接当
接片部と当接する接続部や密封部の材質等により適宜決
定される。また、孔部の周壁面と密接当接片部との接合
部にアールを付けて形成してもよい。密接当接片部の挫
屈を防ぐことができる。

【０００６】ここで、孔部や環状体の形状としては、低
圧や超高圧等の用途に応じて、円形，楕円形，三角形や
四角形等の多角形等が用いられる。環状体の材質として
は、可鍛鋳鉄、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、アルミ
ニウム、黄銅、銅等の金属材料や硬質塩化ビニル、ポリ
エチレン、ポリエチレンやポリアミド、ポリエステル、
ポリサルホン等の合成樹脂等が用いられ、該ガスケット
の使用状況により適宜選択される。また、環状溝として
は、一方又は両方の密接当接片部の弾性変形した撓み量
より大きい幅で形成されるのが望ましい。また、環状溝
の深さは環状体の材質や密接当接片部の形状、該環状溝
の形成数に応じて適宜決定される。また、凸条部の断面
形状としては、半円形状のものが好適に用いられるが、
三角形状、方形状等の任意の形状でもよい。凸条部の高
さとしては、環状体の材質や密接当接片部の形状や大き
さ、環状溝の幅や深さに応じて適宜決定される。また、
凸条部を密接当接片部の縁部側に形成した場合、接続面
や密封面等の形状等に応じて密接当接片部を弾性変形さ
せ易くなり、小さい力で密接当接片部を弾性変形させる
ことができる。尚、環状体の接合面の外周側に該ガスケ
ット取付け用のボルトが挿通されるボルト挿通孔を穿孔
してもよく、また、中央付近にボルト挿通孔を有したボ
ルト取付部を環状体の外周縁の複数箇所に膨出状に形成
してもよい。該ガスケットの取付け作業性を向上でき
る。

【０００７】本発明の請求項２に記載のガスケットは、
請求項１に記載の発明において、前記密接当接片部の前
記環状溝の前記底部側の肉厚が前記孔部側の肉厚より厚
く形成され、前記環状溝の開口側が前記底部側よりも拡
開して形成されている構成を有している。これにより、
密接当接片部の基部が孔部側よりも肉厚に形成されてい
るので、密接当接片部が均一な肉厚に形成されたものに
比べ機械的強度を高めることができる。また孔部側が傾
斜しているので、流体の押圧面積を拡大し強い密封度を
得ることができる。密接当接片部の撓み応力を基部が厚
い分だけ分散できるので耐久性を向上できるという作用
を有する。

【０００８】 本発明の請求項３に記載のガスケットは、
請求項１又は２に記載の発明において、前記密接当接片
部に複数形成された凸条部の高さが、前記孔部側が高
く、前記孔部側よりも離れるにつれ低く形成されている
構成を有している。これにより、各凸条部をいずれも接
続面や密封面等に接触させることができ、密封性を向上
できるという作用を有する。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１） 本発明の実施の形態１におけるガスケットについて、以
下図面を用いて説明する。図１（ａ）は実施の形態１に
おけるガスケットの全体斜視図であり、図１（ｂ）は実
施の形態１におけるガスケットの要部断面図である。図
中、１は化学プラント工場等で使用されるボイラー等の
配管に用いられる実施の形態１における環状体のガスケ
ット、２はガスケット１の中央に穿孔された孔部、２ａ
は孔部２の周壁面、３はガスケット１の両面の接合面、
４は周壁面２ａに形成された環状溝、５は環状溝４を介
して両接合面３に形成された密接当接片部、６は密接当
接片部５の接合面３側の孔部２を囲繞して同心円状に形
成された凸条部である。尚、環状溝４の深さは環状体の
材質や密接当接片部５の形状等に応じて、２ｍｍ〜１５
ｍｍ好ましくは、３ｍｍ〜１０ｍｍに適宜決定される。
環状溝４の深さが３ｍｍよりも小さくなるにつれ環状体
の材質にもよるが撓み量が小さく強い反力が得られ難い
傾向が認められ、また、深さが１０ｍｍよりも深くなる
につれ加工がし難く生産性に欠けるという傾向が認めら
れた。また、環状溝４の開口幅としては、ガスケット１
の両接合面３に形成された両密接当接片部５の両撓み量
より大きく形成した。これにより、２つのフランジ管の
接合部を強固に密封できるとともに、片締めを防止でき
る。また、凸条部６の高さとしては、環状体の材質や密
接当接片部５の形状や大きさ等に応じて、０．１ｍｍ〜
１．５ｍｍ好ましくは、０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍに適
宜決定される。凸条部６の高さはガスケット１の材質等
にもよるが、高さが０．１５ｍｍよりも低くなるにつれ
撓み量が小さく強い反力が得られ難くなる傾向が認めら
れ、また高さが０．８ｍｍよりも大きくなるにつれ撓み
量が大きくなりすぎ密接当接片部５の基部が流体の流速
の乱れや乱流、衝撃波により金属疲労がたまり易く機械
的強度が劣化し易い傾向が認められる。

【００１０】 次に、実施の形態１の応用例のガスケット
について、以下図面を用いて説明する。図２は実施の形
態１の応用例のガスケットの要部断面図である。図２に
おいて、１′は実施の形態１の応用例のガスケット、４
ａは底部４ｂが曲面状に形成され開口側が底部４ｂより
も拡開して形成された環状溝、４ｃは環状溝４ａの環状
溝壁面、６ａ，６ｂ，６ｃは凸条部６と同様に孔部２を
囲繞して形成された凸条部、αは環状溝４ａの拡開角度
である。底部４ｂは、図１に示すように、断面がコの字
状に形成してもよいが、図２に示すように曲面状にアー
ルを設けて形成してもよい。ガスケット１′を配管の接
続部のフランジ接続面間に装着して圧接した際、底部４
ｂをアール状に形成することにより、小さな力で密接当
接片部５を弾性変形できるとともに曲面に形成している
ので底部４ｂの局部的な金属疲労の発生を防止できる。
環状溝壁面４ｃは各々平行に形成してもよいが拡開角度
αで開口側に向けて拡開状に形成してもよい。底部４ｂ
での反力を強めることができる。拡開角度αは０．１°
〜３０°好ましくは０．６°〜１０°に形成される。拡
開角度αが０．６°よりも小さくなるにつれ加工が難し
くなるとともに環状溝４ａの深さや材質の機械的強度に
もよるが密接当接片部５の弾性変形に大きな力を要す傾
向があり、また拡開角度αが１０°よりも大きくなるに
つれ密接当接片部５の孔部２側の厚みが薄くなり高速流
体の渦流等での摩耗等が生じ易く、また機械的強度が低
下する傾向が認められ、特に０．１°未満若しくは３０
°を越えるとこの傾向が認められるので材質等で制約さ
れ普遍性に欠ける。凸条部６，６ａ，６ｂ，６ｃの直径
は同一又は異なっていてもよい。また、その高さは各々
同一に形成してもよいが孔部２の外側の凸条部６ａ，６
ｃが凸条部６，６ｂよりも低く形成されるのが望まし
い。凸条部６ａ，６ｃの高さとしては、密接当接片部５
が撓んだ際にガスケット１′の接合面３がフランジ接続
面と密接する高さに形成されるのが好ましい。超高圧流
体のフランジ接続面からの漏洩を完全に防止するためで
ある。尚、ガスケット１′の径が大きいときは、凸条部
６を密接当接片部５の一面に３本以上形成してもよい。

【００１１】 次に、実施の形態１におけるガスケット１
の使用状態について、以下図面を用いて説明する。図３
は実施の形態１におけるガスケットの使用状態を示す要
部斜視図である。図３において、７，７′はボイラー等
の配管のフランジ管、８，８′はフランジ管７，７′の
フランジ、８ａ，８′ａはガスケット１を介して相対し
たフランジ８，８′のフランジ接続面、９，９′は管内
に水や油等の液体、蒸気、気体、スラリー等の圧力流体
が流動するフランジ管７，７′の管体、１０はガスケッ
ト１を介してフランジ８，８′を接続するボルト、１１
はボルト１０のナットである。以上のように構成された
実施の形態１のガスケット１について、以下その動作を
説明する。フランジ管７，７′のフランジ接続面８ａ，
８′ａ間にガスケット１を配置し、ボルト１０とナット
１１でフランジ８，８′を締着してフランジ管７，７′
を接続する。ボルト１０とナット１１でフランジ８，
８′を締めつけるにつれて、ガスケット１の密接当接片
部５が撓み、凸条部６が密接当接片部５の反力でフラン
ジ接続面８ａ，８′ａに密接する。ガスケット１の接合
面３，３がフランジ接続面８ａ，８′ａに当接するまで
ボルト１０をナット１１で締めた後、管体９，９′にガ
スや液体，スラリー等の流体を流すと、流体の圧力がパ
スカルの原理で環状溝４に伝わるので、密接当接片部５
の反力に加えて環状溝４にかかる流体の圧力により凸条
部６がフランジ接続面８ａ，８′ａに強力に押しつけら
れフランジ接続面８ａ，８′ａが完全にシールされる。

【００１２】 以下、実施の形態１のガスケットを用いて
行ったシール性能の評価の結果について説明する。 （実験例１，２） 図４はシール性能の評価試験を示す模式図である。尚、
図１及び図３と同様のものには同一の符号を付して説明
を省略する。図中、１２は盲フランジ、１３は略中央に
流入口１３ａが形成されたフランジ、１４は送水用ポン
プ、１５は送水用ポンプ１４とフランジ１３の流入口１
３ａを連通したパイプ、１６はパイプ１５に接続された
圧力計である。試験用ガスケットとして、凸条部６の接
合面３からの高さが０．２ｍｍ、凸条部６の曲率が２ｍ
ｍ、密接当接片部５の厚さが２ｍｍ、環状溝４の幅が
１．０ｍｍ、両接合面３間の厚さが５ｍｍに形成された
ガスケット１を準備し、図４に示すように、盲フランジ
１２及びフランジ１３の間に配置して４本のボルト１
０、ナット１１で締着した。送水用ポンプ１４によりパ
イプ１５を介して３０ａｔｇの水圧をかけて１０分間保
持した。この結果、盲フランジ１２及びフランジ１３と
ガスケット１の接続部からの漏れは検知されなかった。
また、接続部の分解・再組込みをした後、同様にして試
験を行った結果、５回の分解・再組込みを繰り返しても
盲フランジ１２及びフランジ１３とガスケット１の接続
部からの漏れは検知されなかった。次に、凸条部６の接
合面３からの高さが０．２ｍｍ、凸条部６の曲率が２ｍ
ｍ、密接当接片部５の厚さが４ｍｍ、環状溝４の幅が
１．０ｍｍ、両接合面３間の厚さが９ｍｍに形成された
ガスケット１を用い、水圧を６０ａｔｇにして同様の試
験を行った結果、何れの場合も盲フランジ１２とフラン
ジ１３とガスケット１の接続部からの漏れは検知されな
かった。

【００１３】 次に、圧力流体の圧力と密接当接片部５の
反力の関係について、図面を用いて説明する。図５は圧
力流体の圧力と密接当接片部の密着反力の関係図であ
る。図中、横軸は圧力流体の圧力を示し、縦軸は密接当
接片部５の密着反力を示す。図５に示すように、圧力流
体の圧力が０ａｔｇの場合、ガスケット１を盲フランジ
１２とフランジ１３間に装着した際の密接当接片部５の
弾性変形に伴う密接当接片部５の反力だけが密接当接片
部５の密着反力として働き、圧力流体の圧力が上昇する
に連れてパスカルの原理で圧力流体の圧力が環状溝４の
内部にかかるため、密接当接片部５の密着反力が上昇す
る。また、減圧にした場合、密接当接片部５の環状溝４
にかかる圧力が密接当接片部５の両接合面３と盲フラン
ジ１２及びフランジ１３の間にかかる圧力より低くなる
ため、図５に示すように、密接当接片部５の密着反力が
減少する。

【００１４】 以上のように実施の形態１におけるガスケ
ットは構成されているので、以下の作用を有する。相対
するフランジのフランジ接続面間に該ガスケットを配置
してボルト・ナットで相対したフランジを締着すること
により、フランジ接続面に当接した該ガスケットの凸条
部に軸方向の力を付与して密接当接片部を軸方向に弾性
変形させて撓ませることができるため、弾性変形した密
接当接片部の反力で凸条部とフランジ接続面を強固に密
接でき、フランジ接続面を密封できるという作用を有す
る。また、管体内に水や油等の液体、蒸気、気体、スラ
リー等の高圧の圧力流体が流動した場合、パスカルの原
理で環状溝の内部の環状溝壁面に圧力流体の圧力がかか
り、環状溝の内部の環状溝壁面にかかる内圧で弾性変形
した密接当接片部の反力を増大することができ、更に強
固に密接当接片部をフランジ接続面に密接して密封でき
るという作用を有する。また、密接当接片部の反力を利
用して凸条部や密接当接片部を接続面間に密接させて密
封しているため、配管の分解・再組立て毎に該ガスケッ
トを新品と交換せずに、繰り返し同じガスケットを使用
できるという作用を有する。また、密接当接片部が軸方
向に弾性変形できるため、凸条部がフランジ接続面の形
状等に応じて柔軟に対応してフランジ接続面に密接でき
るという作用を有する。更に、フランジに振動等が付加
された場合にも密接当接片部が振動に追従して密接当接
片部の反力で凸条部を常に接続面と密接でき、いわゆる
セルフロックでフランジ管を接続したボルトの締め付け
の緩みを防ぐことができるという作用を有する。環状溝
の孔部の周壁面の開口側を環状溝の底部よりも拡開し拡
開角度を設けることにより環状溝の底部の機械的強度の
劣化を防止できるという作用を有する。凸条部を各接合
面に複数形成し孔部側から離れるにつれ低く形成するこ
とにより更にシール度を高めることができるという作用
を有する。

【００１５】 （実施の形態２） 本発明の実施の形態２におけるガスケットについて、以
下図面を用いて説明する。図６は実施の形態２における
ガスケットの要部断面図である。尚、実施の形態１と同
様のものには同一の符号を付して説明を省略する。図
中、１７は化学プラント工場や発電所等で使用される高
圧配管に用いた実施の形態２における環状体のガスケッ
ト、３ａは内径が孔部２と同一に形成された中央部、４
ｄ，４ｅはガスケット１７の中央の孔部２の周壁面２ａ
に中央部３ａを介して形成された環状溝、１８はガスケ
ット１７の環状溝４ｄ，４ｅ間に配設されたサンプリン
グ管である。尚、環状溝４ｄ，４ｅの幅としては、一方
の密接当接片部５の撓み量より大きく形成され、環状溝
４ｄ，４ｅの深さとしては、ガスケット１７やガスケッ
ト１７と当接する接続面の材質や密接当接片部５の撓み
量等により異なり、環状溝４ｄ，４ｅで各々深さや幅が
異なっていてもよい。以上のように構成された実施の形
態２のガスケット１７は、実施の形態１と同様に、相対
するフランジ管のフランジ接続面間に配置し、フランジ
をボルトとナットで締着して使用される。また、実施の
形態１のガスケット１より両接合面３間の厚さが厚いた
め、フランジ間の間隔が広い場合や、図６に示すよう
に、ガスケット１７にサンプリング管１８を配設する場
合等にも使用できる。

【００１６】 以上のように実施の形態２のガスケットは
構成されているので、実施の形態１の作用に加えて、以
下の作用を有する。環状溝が２本形成されているため、
各密接当接片部の材質や厚さに応じて環状溝の幅や深さ
を変えることができるため、該ガスケットを介して材質
等の異なるものを接続する場合にも、密接当接片部に当
接するフランジ等の接続面の材質に応じて密接当接片部
の弾性変形量や反力を調整して密封できるという作用を
有する。また、フランジ等のフランジ接続面間の広い場
合にもスペーサーを兼ねて使用できるという作用を有す
る。また、管体内の水や油等の液体、蒸気、気体、スラ
リー等の超高圧の圧力流体により各環状溝の溝部にパス
カルの原理で圧力流体の高圧力がかかり、環状溝の溝壁
面にかかる内圧で弾性変形した密接当接片部の反力を増
大でき、フランジの両フランジ接続面に強固に密接当接
片部を密接して、超高圧の場合にも密封できるという作
用を有する。中央部を介して密接当接片部が形成されて
いるので、各環状溝の各底部に１つの密接当接片部の撓
み応力しかかからないため環状溝の開口幅を狭くできる
とともに機械的強度を向上できるという作用を有する。

【００１７】 （実施の形態３） 化学プラント等で使用される高圧容器の短管と管径の異
なる配管に用いた本発明の変形例の実施の形態３のガス
ケットについて、以下図面を用いて説明する。図７は実
施の形態３におけるガスケットの使用状態を示す要部断
面図であり、図８（ａ）〜（ｃ）は実施の形態３におけ
る変形例のガスケットの孔部側の要部断面端面図であ
る。尚、実施の形態１又は２と同様のものには同一の符
号を付して説明を省略する。図中、２６は反応器等の高
圧容器の流出入口のフランジ管、２６ａはフランジ管２
６の接続面、２７はフランジ管２６に接続され、フラン
ジ管２６より管径が小さいフランジ管、２７ａはフラン
ジ管２７の接続面、２８はフランジ管２６，２７の接続
面２６ａ，２７ａ間に配置された実施の形態３における
環状体のガスケット、２９はガスケット２８の中央に形
成された孔部、２９ａは孔部２９の周壁面、３０はガス
ケット２８の両面の接合面、３１は周壁面２９ａに形成
された環状溝、３２は環状溝３１を介して接続面２６ａ
側の接合面３０に形成された密接当接片部、３３は周壁
面２９ａから孔部２９の内側に孔部２９と同軸状に延設
された突出状密接当接片部、３４は密接当接片部３２及
び突出状密接当接片部３３の接合面３０側に形成された
凸条部、３５はガスケット２８の外周側の接合面３０に
穿孔されたボルト挿通孔、γは周壁面２９ａと密接当接
片部３３の接合部の交角である。尚、交角γは、ガスケ
ット２８や接続面２６ａ，２７ａの材質に応じて決定さ
れる。図８において、（ａ）は突出状密接当接片部３３
が接合面３０よりも外側に傾斜して形成され、その端部
が鋭角に形成されるとともに突出状密接当接片部３３と
周壁面２９ａの交角γ1 が９０°よりも少し大きく形成
されている。これにより強い反力を得ることができる。
（ｂ）は突出状密接当接片部３３が孔部側に行くにつれ
肉厚に形成されるとともに交角γ2 が９０°より小さく
形成されている。これにより突出状密接当接片部３３の
流体接触面３３′が広く形成されているので、高圧流体
の圧力を利用してより強い反力を得ることができる。
（ｃ）は周壁面２９ａがアール状に形成されている。こ
れにより突出状密接当接片部３３の基部が広く形成され
るので突出状密接当接片部３３の挫屈を防ぐことができ
るとともに、高圧流体の流速の乱れ等による金属疲労を
軽減化することができる。

【００１８】 以上のように実施の形態３におけるガスケ
ットは構成されているので、実施の形態１又は２の作用
に加えて、以下の作用を有する。突出状密接当接片部を
孔部の周壁面から孔部の内側に延設しているため、径の
異なる配管の接続の場合にも、ガスケットの突出状密接
当接片部で確実にシールできるという作用を有する。ま
た、相対したフランジ管の接続面に当接した該ガスケッ
トの凸条部に軸方向の力を付与して密接当接片部，突出
状密接当接片部を軸方向に弾性変形させて撓ませること
ができ、弾性変形した密接当接片部，突出状密接当接片
部の反力で凸条部と接続面を強固に密接でき、相対する
フランジ管を密封して接続できるという作用を有する。
また、管体内に水や油等の液体、又は蒸気や気体、スラ
リー等の高圧の圧力流体が流動した場合、パスカルの原
理で環状溝の溝部や周壁面と突出状密接当接片部の接合
部に圧力流体の圧力がかかり、内圧で弾性変形した密接
当接片部，突出状密接当接片部の反力を増大することが
でき、更に強固に密接当接片部，突出状密接当接片部を
接続面に密接して密封できるという作用を有する。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明におけるガスケット
によれば、以下の優れた効果を実現できる。請求項１に
記載の発明によれば、 （１）従来のガスケットと同様に機械や装置等の接続部
や密封部等の接続面や密封面等の所定位置に配置するだ
けで、密接当接片部に形成された凸条部が接続面や密封
面等と当接するため、密接当接片部が軸方向に弾性変形
して撓み、弾性変形した密接当接片部の反力により、確
実に凸条部や密接当接片部等を接続面や密封面等に押し
つけることができ、簡単な構造で確実に密封ができ、密
封の信頼性に優れる。 （２）密接当接片部の反力を利用して凸条部等を接続面
や密封面に密接させて密封しているため、従来のよう
に、装置等の分解・再組立て毎に新しいガスケットに交
換する必要がなく、繰り返し使用でき、耐久性や利便性
に優れる。 （３）化学プラント等の圧力流体が流動する配管の接続
部に使用した場合、管内を流動する水や油等の液状、又
は蒸気やガス、空気等の圧力流体の圧力がパスカルの原
理で環状溝の内側にかかるため、装着時に弾性変形した
密接当接片部の反力を増大でき、より強固に凸条部や接
合面を接続面に押しつけて確実に密封でき、更に、圧力
流体が高圧になればなる程、密接当接片部の反力が増大
するため、超高圧流体の配管等の場合にも確実に密封し
て接続でき、密封の信頼性、超高圧に対する耐久性に優
れ、毒ガス等の危険物の密封時の安全性に優れる。 （４）密接当接片部に形成された凸条部により、機械や
装置等の接続部や密封部等の接続面や密封面等の形状等
に応じて柔軟に対応して確実に密封でき、接続部や密封
部の形状等に対する応答性や追従性に優れるとともに、
接続面や密封面等に高精度を要さず、施工性に優れる。 （５）密接当接片部が軸方向に弾性変形できるため、機
械や装置等の接続部や密封部に振動等が付加された場合
にも密接当接片部が振動に追従して常に接続面や密封面
と密接でき、高い密封精度を得ることができるととも
に、該ガスケットを介して接続部や密封部を締着したボ
ルトに常に反力がかかるため、いわゆるセルフロックで
ボルトの締付けが緩むのを防ぎ、密封の信頼性に優れ
る。（６）管径の異なる配管の接続等の場合にも使用でき、
利便性に優れるとともに、密接当接片部を孔部の周壁面
から孔部の内側に接合面から延設した場合にも、密接当
接片部を軸方向に弾性変形して撓ませて弾性変形した密
接当接片部の反力で接続部等を密封でき、更に、周壁面
と密接当接片部の接合部にかかる圧力流体の圧力により
強固に凸条部や接合面を接続面等に押しつけて密封で
き、密封の信頼性に優れる。 請求項２に記載の発明によ
れば、請求項１の効果に加え、（７） 環状溝の底部側が肉厚に形成されているので、密
接当接片部の強い反力を得ることができシール性を向上
させることができる。（８） 密接当接片部の基部が孔部側よりも肉厚に形成さ
れているので、密接当接片部が均一な肉厚に形成された
ものに比べ機械的強度を高めることができる。（９） 孔部側が傾斜しているので、流体の押圧面積を拡
大し強い密封度を得ることができる。（１０） 密接当接片部の撓み応力を基部が厚い分だけ分
散できるので耐久性を向上できる。請求項３に記載の発
明によれば、請求項１又は２の効果に加え、（１１） 各凸条部をいずれも接続面や密封面等に接触さ
せることができ、高い密封性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）実施の形態１におけるガスケットの全体
斜視図 （ｂ）実施の形態１におけるガスケットの要部断面図

【図２】実施の形態１の応用例のガスケットの要部断面
図

【図３】実施の形態１におけるガスケットの使用状態を
示す要部斜視図

【図４】シール性能の評価試験を示す模式図

【図５】圧力流体の圧力と密接当接片部の密着反力の関
係図

【図６】実施の形態２におけるガスケットの要部断面図

【図７】 実施の形態３ におけるガスケットの使用状態を
示す要部断面図

【図８】 （ａ）実施の形態３における変形例のガスケッ
トの孔部側の要部断面端面図 （ｂ）実施の形態３における変形例のガスケットの孔部
側の要部断面端面図 （ｃ）実施の形態３における変形例のガスケットの孔部
側の要部断面端面図

【符号の説明】

１，１′ ガスケット ２ 孔部 ２ａ 周壁面 ３ 接合面 ３ａ 中央部 ４，４ａ 環状溝 ４ｂ 底部 ４ｃ 環状溝壁面 ４ｄ，４ｅ 環状溝 ５ 密接当接片部 ６，６ａ，６ｂ，６ｃ 凸条部 ７，７′ フランジ管 ８，８′ フランジ ８ａ，８′ａ フランジ接続面 ９，９′ 管体 １０ ボルト １１ ナット １２ 盲フランジ １３ フランジ １３ａ 流入口 １４ 送水用ポンプ １５ パイプ １６ 圧力計 １７ ガスケット １８ サンプリング管 １９ ガスケット ２０ 孔部 ２０ａ 周壁面 ２１ 接合面 ２２ 環状溝 ２３ 密接当接片部 ２３ａ 密接当接面 ２４ 凸条部 ２５ ボルト挿通孔 ２６ フランジ管 ２６ａ 接続面 ２７ フランジ管 ２７ａ 接続面 ２８ ガスケット ２９ 孔部 ２９ａ 周壁面 ３０ 接合面 ３１ 環状溝 ３２ 密接当接片部 ３３ 突出状密接当接片部 ３３′ 流体接触面 ３４ 凸条部 ３５ ボルト挿通孔 ３６ ガスケット ３７ 孔部 ３７ａ 周壁面 ３８ａ，３８ｂ 接合面 ３９ 環状溝 ４０ 密接当接片部 ４１ 凸条部 ４２ プレート ４２ａ 密封面 ４３ パッキン α 拡開角度 β 交角 γ 交角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾辻 啓志 福岡県北九州市八幡東区西本町四丁目五 番一号 株式会社大創内 (72)発明者 名川 政人 福岡県北九州市小倉南区舞ヶ丘三丁目12 −２ (56)参考文献 実開 昭61−87289（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−115552（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−190167（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−28958（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−138062（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−24745（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に孔部を有した環状体からなるガス
   ケットであって、前記孔部の周壁面から前記環状体の外
   周側へ向けて所定深さ形成された１乃至複数の環状溝
   と、前記環状溝の底部より外周側の前記環状体の上下両
   面に形成された接合面と、前記環状溝内の環状溝壁面と
   前記接合面より前記孔部側の前記環状体の面とで形成さ
   れた密接当接片部と、前記密接当接片部の前記環状体の
   前記面側に０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの高さで形成された
   １乃至複数の凸条部と、を備え、一方の前記密接当接片
   部が、前記孔部の周壁面から前記孔部の内側に前記接合
   面から延設して形成されていることを特徴とするガスケ
   ット。
2. 【請求項２】 前記密接当接片部の前記環状溝の前記底
   部側の肉厚が前記孔部側の肉厚より厚く形成され、前記
   環状溝の開口側が前記底部側よりも拡開して形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
3. 【請求項３】 前記密接当接片部に複数形成された凸条
   部の高さが、前記孔部側が高く、前記孔部側よりも離れ
   るにつれ低く形成されていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載のガスケット。