JP4035511B2

JP4035511B2 - リング状のガスケット

Info

Publication number: JP4035511B2
Application number: JP2004034995A
Authority: JP
Inventors: 猛三吉; 洋樹林; 隆久上田
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: JP2005226707A

Description

本発明は、たとえば、圧力容器やフランジ式の管継手などのシール材として利用されるガスケットに関するもので、浸透漏れの抑制に好適なリング状のガスケットに関する。

従来、前述のリング状のガスケットとしては、たとえば、図４に示すものが提案されている（たとえば、特許文献１）。

図４に示すリング状のガスケットは、耐熱性、耐荷重性、気密性、耐薬品性、応力緩和特性などに優れているとともに、層状の内部構造を有する膨張黒鉛や多孔質ポリテトラフロロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）を加圧成形したシート状の基材の打ち抜き加工によって成形される。すなわち、加圧成形したシート状の基材を打ち抜き加工互して、互いに内外径が異なる環状の分割ガスケットシート１，２を作成し、これら環状の分割ガスケットシート１，２を同一平面内で同心状に配置して、両分割ガスケットシート１，２の内外周面間に環状の隙間３を形成し、この環状の隙間３に、不浸透材としてのシーラント４を充填させて前記両分割ガスケットシート１，２を一体化したものである。

前記構成のリング状のガスケットでは、膨張黒鉛や多孔質ＰＴＦＥ製のシート状の基材の内部構造が層状を呈していることにより、環状の分割ガスケットシート１の内周面１Ａから外周面１Ｂに向かって、たとえば、分子量の小さい気体流が層間を透過してきても、この気体流の環状の分割ガスケットシート２への透過は、前記環状の隙間３に充填されている不浸透材としてのシーラント４の不浸透作用によって抑制されることになる。このため、環状の分割ガスケットシート２の外周面２Ａからの漏れ出し、つまり、リング状のガスケットの浸透漏れを防止することができる。

特開平７−１９３４２号公報

ところが、前記従来のリング状のガスケットでは、その使用時において相手側部材であるたとえばフランジシール面に圧接する有効圧接面積がシーラント４の圧接面積分に相当して小さくなり、これが相手側部材との接面漏れ防止機能に影響することになる。そこで、リング状のガスケットの内周面に不浸透材を設けることによって、相手側部材との接面漏れ防止機能に影響を及ぼすことなく浸透漏れを防止することが考えられる。しかし、リング状のガスケットの内周面に不浸透材を設けると、使用時において不浸透材が常時流体に晒されることで、短期間で前記内周面から剥離して浸透漏れを防止する機能が消失される。

このように、短期間で浸透漏れ防止機能が消失するのを避けるためには、たとえば、図５に示すように、リング状のガスケット５の内周面５Ａに金属製グロメット６を設けることが考えられる。しかし、金属製グロメット６は、複数回の曲げ加工を経て製作されるので、同じ種類の金属製グロメット６でさえその製作が煩雑であるにもかかわらず、リング状のガスケット５の大きさや肉厚に応じて、多種類の金属製グロメット６を製作することは相当困難である問題を有している。

本発明は、このような問題を解決するものであって、その目的とするところは、金属製グロメットなどの他の部材の使用を省略した簡単な構造でありながら、不浸透材の剥離を抑制して、浸透漏れを確実に防止することができるリング状のガスケットを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のリング状のガスケットは、内周面に一条のスリットを形成し、このスリットを厚さ方向の両側に拡開することで谷形の挿入部が設けられ、この挿入部に常温時固体状でありかつ加熱により液状となる不浸透材が設けられ、挿入部の厚さ方向の両側の部位が使用時に両外側から挟圧されるようにしたものである。

前記目的を達成するため、本発明のリング状のガスケットは、内周面に挿入部と非挿入部とが設けられ、前記挿入部に常温時固体状でありかつ加熱により液状となる不浸透材が設けられ、挿入部の厚さ方向の両側の部位が使用時に両外側から挟圧されるようにしたものである。

前記構成において、挿入部と非挿入部との両方に不浸透材が設けられているリング状のガスケットでは、その内周面側から外周面に抜ける浸透漏れは、非挿入部に設けられている不浸透材によって確実に防止することができる。

挿入部に設けた不浸透材は、挿入部に対して剥離し難い状態に挿入されていることにより、この不浸透材よって非挿入部に設けた不浸透材の剥離を抑制することができる。

また、内周面に臨む挿入部が大きい面積で開口しているのに対して、内周面に臨む非挿入部の面積がきわめて小さいリング状のガスケットでは、その内周面側から外周面に抜ける浸透漏れは、挿入部に設けられた不浸透材のみによって確実に防止することができ、該挿入部に設けられた不浸透材は、挿入部に対して剥離し難い状態に挿入されていることによりその剥離が抑制される。

また、前記目的を達成するため、本発明のリング状のガスケットは、内周面の全体を外周面に向けて凹入して挿入部が構成され、この挿入部に常温時固体状でありかつ加熱により液状となる不浸透材が設けられ、挿入部の厚さ方向の両側の部位が使用時に両外側から挟圧されるようにしたものである。

このような構成であれば、リング状のガスケットの内周面側から外周面に抜ける浸透漏れは、挿入部に設けられた不浸透材によって確実に防止することができ、該挿入部に設けられた不浸透材は、剥離し難い状態に挿入されていることによりその剥離が抑制される。

また、前記非挿入部に前記挿入部の不浸透材を覆う状態で不浸透材を設けることが好ましい。これによると、リング状のガスケットの内周面側から外周面に抜ける浸透漏れは、非挿入部に設けた不浸透材によって確実に防止することができ、挿入部に設けた不浸透材は、挿入部に対して剥離し難い状態に保持されていることにより、この不浸透材よって非挿入部に設けた不浸透材の剥離を抑制することができる。

さらに、前記不浸透材は、常温時固体状であることが好ましい。これによると、挿入部に設けた不浸透材にアンカー作用が発生して、不浸透材の剥離抑制作用がより一層高められる。

また、使用時にリング状のガスケットが挟圧されることによって、挿入部に設けた不浸透材に隣接するリング状のガスケットの密度が局部的に高くなって、内周面側から外周面に抜ける浸透漏れ防止機能が高められる。

また、前記不浸透材は、加熱により液状となるものであることが好ましい。これによると、挿入部がたとえ狭隘であっても、この挿入部に不浸透材を隙間なく挿入して設けることができる。

なお、前記「内周面」とは、流体に晒される面である。

本発明によれば、金属製グロメットの使用を省略した簡単な構造でありながら、少なくとも挿入部に設けた不浸透材によって該不浸透材の剥離を抑制して、リング状のガスケットの内周面側から外周面に抜ける浸透漏れを確実に防止することができる。

以下、請求項２、請求項４に記載の発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）において、リング状のガスケット１０は、耐熱性、気密性、応力緩和特性に優れた膨張黒鉛からなり、内部構造が層状を呈している基材１１を加圧成形してシート状となし、これをリング状に打ち抜いたものであり、その内周面１２には、一条のスリットからなる挿入部１３と、この挿入部１３の内面で厚さ方向の両側に連設された一対の非挿入部１４，１４が設けられ、挿入部１３には、ワックス、グリスまたはシーラントなどの常温時固体状の第１不浸透材１５が設けられ、一対の非挿入部１４，１４には、挿入部１３の第１不浸透材１５を覆う状態で、ワックス、グリスまたはシーラントなどの常温時固体状の第２不浸透材１６を設けてある。

このような構成であれば、矢印Ｆで示す高圧流体が、たとえ分子量の小さい気体流であっても、リング状のガスケット１０の内周面１２側から外周面１７に抜ける浸透漏れは、一対の非挿入部１４，１４に設けられて、挿入部１３の第１不浸透材１５を覆っている第２不浸透材１６によって確実に防止することができる。そして、一条のスリットからなる挿入部１３に設けた第１不浸透材１５は、挿入部１３に対して剥離し難い状態に挿入されていることにより、この不浸透材１５よって非挿入部１４，１４に設けた第２不浸透材１６の剥離を抑制することができる。

図１（ｂ）、図１（ｃ）は、請求項２、請求項４に記載の発明に係る他の実施形態を示し、図１（ｂ）では、基材１１の内周面１２に、二条のスリットからなる挿入部１３，１３と、これら挿入部１３，１３の内面で厚さ方向の両側に連設された非挿入部１４，１４…を設けたもので、挿入部１３，１３に前述の第１不浸透材１５を設け、非挿入部１４，１４…には、挿入部１３，１３の第１不浸透材１５を覆う状態で、前述の第２不浸透材１６を設けてある。また、図１（ｃ）では、基材１１の内周面１２に、波の谷部からなる一対の挿入部１３，１３と、これら挿入部１３，１３の間に形成される波の山頂からなる一つの非挿入部１４が設けられ、挿入部１３，１３に前述の第１不浸透材１５を設け、非挿入部１４には、挿入部１３，１３の第１不浸透材１５を覆う状態で、前述の第２不浸透材１６を設けてある。

図１（ｂ）、図１（ｃ）に示される構成であっても、図１（ａ）と同様に、リング状のガスケット１０の内周面１２側から外周面１７に抜ける浸透漏れは、非挿入部１４に設けられて、挿入部１３，１３の第１不浸透材１５を覆っている第２不浸透材１６によって確実に防止することができる。そして、挿入部１３，１３に設けた第１不浸透材１５は、挿入部１３，１３に対して剥離し難い状態に挿入されていることにより、この不浸透材１５よって非挿入部１４に設けた第２不浸透材１６の剥離を抑制することができる。

請求項２に記載の発明に係るさらに異なる実施形態として、図２（ａ）に示すように、図１（ｃ）と同様の、基材１１の内周面１２に、波の谷部からなる一対の挿入部１３，１３と、これら挿入部１３，１３の間に形成される波の山頂からなる一つの非挿入部１４が設けられているリング状のガスケット１０では、基材１１の内周面１２に臨む挿入部１３，１３が大きい面積で開口Ｗしているのに対して、内周面１２に臨む非挿入部１４の面積がＣで示す線状のように、きわめて小さいものであるから、挿入部１３，１３のみに前述の第１不浸透材１５を設けることで、この第１不浸透材１５によって、リング状のガスケット１０の内周面１２側から外周面１７に抜ける浸透漏れを確実に防止することができ、該挿入部１３，１３のみに設けられた第１不浸透材１５は、挿入部１３，１３に対して剥離し難い状態に挿入されていることによりその剥離が抑制される。

一方、図２（ｂ）に示すように、基材１１の内周面１２に一条のスリットを形成し、このスリットを基材１１の厚さ方向の両側に拡開することで谷形の挿入部１３を設け、この挿入部１３の厚さ方向の両側に一対の非挿入部１４，１４が設けられているリング状のガスケット１０では、使用時において、図２（ｃ）に示すように、基材１１における谷形の挿入部１３の厚さ方向の両側の部位が挟圧されて、密度が局部的に高くなり、内周面１２側から外周面１７に抜ける浸透漏れ防止機能が高められるので、谷形の挿入部１３のみに前述の第１不浸透材１５を設けることで、この第１不浸透材１５によって、リング状のガスケット１０の内周面１２側から外周面１７に抜ける浸透漏れを確実に防止することができ、該谷形の挿入部１３のみに設けられた第１不浸透材１５は、挿入部１３に対して剥離し難い状態に挿入されていることによりその剥離が抑制される。

請求項３に記載の発明に係る実施形態を図３に示す。この実施形態では、リング状のガスケット１０は、耐熱性、気密性、応力緩和特性に優れた膨張黒鉛からなり、内部構造が層状を呈している基材１１を加圧成形してシート状となし、これをリング状に打ち抜いたものであり、その内周面１２の全体が外周面１７に向けて凹入する挿入部１３で構成され、この挿入部１３には、ワックス、グリスまたはシーラントなどの常温時固体状の不浸透材１５が設けられているものである。

このような構成であれば、リング状のガスケット１０の内周面１２側から外周面１７に抜ける浸透漏れは、挿入部１３に設けられた不浸透材１５によって確実に防止することができるとともに、該挿入部１３に設けられた不浸透材１５は、挿入部１３に対して剥離し難い状態に挿入されていることによりその剥離が抑制される。

前記図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ａ），（ｂ）および図３で説明したリング状のガスケット１０において使用される不浸透材１５，１６、つまり、ワックス、グリスまたはシーラントなどの常温時固体状の不浸透材１５，１６としては、四フッ化エチレン樹脂粉末を混在させたワックス（テフロン（登録商標）ワックス）が好適である。しかし、このワックスに限定されないのは勿論であり、他のワックスでもよく、また、グリスやシーラントなどであってもよい。このような、常温時固体状の不浸透材１５，１６が使用されることで、挿入部１３に設けた不浸透材１５にアンカー作用が発生して、不浸透材１５，１６の剥離抑制作用がより一層高められる。また、使用時にリング状のガスケット１０が相手側部材と常温時固体状の不浸透材１５とで挟圧されることによって、挿入部１５に設けた不浸透材１５に隣接するリング状のガスケット１０の密度、つまり、基材１１の密度が局部的に高くなって、リング状のガスケット１０の内周面１２側から外周面１７に抜ける浸透漏れ防止機能が高められる。さらに、挿入部１３に設けられるワックスによってなる不浸透材１５が、加熱により液状となるものが好ましい。これによると、挿入部１３がたとえ図１（ａ），（ｂ）のように狭隘であっても、この挿入部１３に不浸透材１５を隙間なく挿入することができるので、常温時固体状になった場合に、強力なアンカー作用を発生させて、不浸透材１５，１６の剥離抑制作用をより一層高めることができる。

前記各実施形態では、層状の内部構造を有する膨張黒鉛からなる基材１１を加圧成形してシート状となし、これをリング状に打ち抜いたリング状のガスケット１０で説明しているが、層状の内部構造を有するＰＴＦＥからなる基材１１を加圧成形してシート状となし、これをリング状に打ち抜いたリング状のガスケット１０であってもよい。

また、フランジ式の管継手に好適なリング状のガスケット１０で説明しているが、自動車のエンジンにおけるたとえばシリンダーブロックとシリンダーヘッドの間に介設されて、高温ガスや冷却水などの流体に晒される複数の内周面を備えたガスケットの前記複数の内周面にも適用することができる。

図１（ａ）〜図１（ｃ）は、請求項２、請求項４に記載の発明に係る実施形態を示す半截断面図である。図２（ａ）は請求項２に記載の発明に係る他の実施形態を示す半截断面図、図２（ｂ）は請求項１に記載の発明に係る実施形態を示す半截断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の使用状態を示す半截断面図である。ヤーンの第１実施形態を示す斜視図である。請求項２に記載の発明に係る実施形態を示す半截断面図である。第１従来例の半截断面図である。第２従来例の半截断面図である。

符号の説明

１０リング状のガスケット
１２内周面
１３挿入部
１４非挿入部
１５第１不浸透材（不浸透材）
１６第２不浸透材（不浸透材）

Claims

内周面に一条のスリットを形成し、このスリットを厚さ方向の両側に拡開することで谷形の挿入部が設けられ、この挿入部に常温時固体状でありかつ加熱により液状となる不浸透材が設けられ、挿入部の厚さ方向の両側の部位が使用時に両外側から挟圧されるようにしたことを特徴とするリング状のガスケット。
内周面に挿入部と非挿入部とが設けられ、前記挿入部に常温時固体状でありかつ加熱により液状となる不浸透材が設けられ、挿入部の厚さ方向の両側の部位が使用時に両外側から挟圧されるようにしたことを特徴とするリング状のガスケット。
内周面の全体を外周面に向けて凹入して挿入部が構成され、この挿入部に常温時固体状でありかつ加熱により液状となる不浸透材が設けられ、挿入部の厚さ方向の両側の部位が使用時に両外側から挟圧されるようにしたことを特徴とするリング状のガスケット。
請求項２に記載のリング状のガスケットにおいて、
前記非挿入部に前記挿入部の不浸透材を覆う状態で不浸透材が設けられていることを特徴とするリング状のガスケット。