JP4139944B2

JP4139944B2 - ガスケット

Info

Publication number: JP4139944B2
Application number: JP2002049144A
Authority: JP
Inventors: 瑛司磯野
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP2003247644A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置の一種であるガスケットに係り、更に詳しくは、プレートにパッキンを固着した構造のガスケットに関するものである。本発明のガスケットは例えばハードディスク装置用カバーガスケットとして用いられ、またはその他の工業用ガスケットとして用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置に用いられるカバーガスケット５１は、図６（Ａ）に示すように、金属製のカバープレート５２の一面に所定の平面配置をもってゴム等の弾性部材よりなる環状のパッキン５３を接着または焼付け等の手段により固着したものであり、同図（Ｂ）に示すように、これを実機ベース５４に複数箇所の取付ネジ（図示せず）によって装着固定し、パッキン５３を或る一定の圧縮量で圧縮変形させることにより防塵性ないし気密性を得るものである。
【０００３】
しかしながら、この図６に示した従来のカバーガスケット５１を実機ベース５４に装着すると、パッキン５３の圧縮により生じる反発荷重によってカバープレート５２に撓み変形が発生し、撓み量の最も大きな取付ネジ間において、パッキン５３の圧縮不足によるシール機能の低下や、各構成部品取付寸法精度上の不具合等を生じることがある。
【０００４】
また、上記反発荷重によるカバープレート５２の撓み変形を低減するため、パッキン５３の材料として低硬度材料を採用したり、あるいはパッキン５３の先端アール５３ａを小径化したりする対策が考えられている。
【０００５】
しかしながら、前者の対策（パッキン材料の低硬度化）によると、材料コストが高くなり、かつ材料開発期間が長く、材料開発が容易でないと云う不都合があり、後者の対策（先端アールの極度の小径化）によると、パッキン５３を成形するときに成形不良が発生する可能性が増大するために、生産性が悪化すると云う不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、プレートにパッキンを固着する構造のガスケットにおいて、パッキン圧縮時の反発荷重によってプレートに発生する撓み変形を小さく抑えることが可能であり、もってパッキンの圧縮不足によるシール機能の低下や、各構成部品取付寸法精度上の不具合等を生じることがないガスケットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるガスケットは、プレートの一面に所定の平面配置をもってパッキンを固着してなるガスケットであって、前記パッキンにおけるプレート固着面に、前記プレート装着時における前記パッキンの反発荷重を低減させる凹部を設け、前記プレートに固着されたパッキンは、シールリップの側面にフランジ部を一体成形したものであり、前記パッキンのプレート固着面に設けられた凹部は、前記フランジ部にカット状の凹部として形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２によるガスケットは、上記した請求項１のガスケットにおいて、パッキンのフランジ部に設けられたカット状の凹部は、プレートに対して傾斜角度（θ）をもつテーパー面（７）を有しており、前記テーパー面（７）の傾斜角度（θ）は、１０〜６０度に設定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３によるガスケットは、上記した請求項１または２に記載したガスケットにおいて、当該ガスケットは、ハードディスク装置用カバーガスケットとして用いられることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成を備えた本発明の請求項１によるガスケットのように、パッキンにおけるプレート固着面にプレート装着時におけるパッキンの反発荷重を低減させる凹部が設けられると、プレートが装着されてパッキンに圧縮荷重が作用したときにパッキンが変形し易くなり、よってその圧縮量を減らすことなく反発荷重を低減させることが可能となる。
【００１２】
上記作用を得るためのガスケット形状としては、パッキンがシールリップの側面にフランジ部を一体成形したものであり、かつ凹部がフランジ部にカット状の凹部として形成されるのが好適であり、また請求項２に記載したように、カット状の凹部には、プレートに対して傾斜角度をもつテーパー面を設けるのが好ましい。テーパー面の傾斜角度は、これが１０度を下回るとパッキンの周上所々に圧縮不足が発生することがあり、また６０度を上回るとフランジ部の機能（詳細後述）が失われることがあるために、１０〜６０度の範囲内に設定するのが好適である。
【００１３】
また、本発明のガスケットは、上記したようにハードディスク装置用のカバーガスケットとして用いられ、またはその他の工業用ガスケットとして用いられるが、ハードディスク装置用カバーガスケットは、その構成部品であるカバープレートが薄くて撓み変形し易いものであるために、本発明を特に有効に活用することが可能となる（請求項３）。
【００１４】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００１５】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一のガスケットは、パッキンのカバープレート接着面（粘着面）側にカット状の凹部を有し、カバー装着時のパッキン反発荷重を低減させたハードディスク装置用カバーガスケットであり、また、パッキン部におけるカバープレートとの接着面（粘着面）形状にテーパー状のカットを設けたものである。実施形態は以下のとおりである。
【００１６】
すなわち、パッキンのカバープレートとの接着面（粘着面）にテーパーカットを設ける。これにより図１に示すように、テーパーカット２０度設定で、従来対比約１５％の反発荷重低減効果があり、またテーパーカット４０度設定で、従来対比約２０％の反発荷重低減効果がある。テーパーカットについては、カバープレートの材質（アルミ材等）が比較的軟らかい場合や、取付ネジの間隔が広い場合は、カバープレートの撓み変形が大きいため、角度も大きく設定する必要があるが、上記したように１０〜６０度の範囲が好適であり、４０度前後が最適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１８】
図２は、本発明の実施例に係るガスケット１の平面図を示しており、そのＡ−Ａ線拡大断面図が図３（Ａ）に示されている。また、図３（Ｂ）は同ガスケット１の装着状態断面図である。
【００１９】
当該実施例に係るガスケット１は、ハードディスク装置におけるトップカバーガスケットとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【００２０】
すなわち先ず、図２に示すように、プレートとして平面略長方形状を呈するカバープレート２が設けられており、このカバープレート２の一面周縁部にパッキン（狭義のガスケットとも称する）３が図示するような所定の平面配置をもって環状（エンドレス状）に固着されている。
【００２１】
カバープレート２は、ステンレス、アルミ合金もしくは積層材（厚さ約２０〜５０μｍの樹脂材等をステンレスもしくはアルミ合金等で挟んだもの）等よりなる素材または積層鋼板等よりなる素材をプレス成形すること等によって成形されている。
【００２２】
パッキン３は、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）またはアクリルゴム等のゴム状弾性材によって成形されており、その硬度をＪＩＳＨｓ２０〜８０程度（一層好ましくはＪＩＳＨｓ５５〜６５程度）に設定されている。
【００２３】
また、このパッキン３は、図３（Ａ）に示すように、その一面に平面状を呈するプレート固着面３ａを有しており、このプレート固着面３ａをもってカバープレート２の一面に接着または焼付け等の手段により固着されている。接着に用いる接着剤としては、エポキシ樹脂系の接着剤が適している。
【００２４】
また、このパッキン３は、その本体部分として断面略三角形状を呈するシールリップ４を有しており、このシールリップ４の両側側面にそれぞれフランジ部５が一体成形されており、このシールリップ４およびフランジ部５の一面に上記したプレート固着面３ａが設けられている。シールリップ４の先端部分には、断面略円弧形を呈する先端アール４ａが設けられている。
【００２５】
上記フランジ部５は、断面略山形を呈するシールリップ４の裾野部分の両側にシールリップ４の幅を拡大するように設けられており、また、このフランジ部５は、図４に示すようなカバープレート２に対するパッキン３の接着工程においてパッキン３を手作業で下治具９にセットしなければならないところ、その際における作業者のパッキン３の持ち易さを確保し（手作業容易性の確保）、かつパッキン３がずれた状態でセットされることがないようパッキン３を正確に位置決めするために設けられており（位置決め正確性の確保）、またパッキン３の剛性を保つために設けられている（パッキン剛性の確保）。接着のための治具は図示したように、パッキン３を受ける下治具９と、カバープレート２を押圧する上治具１０との組み合わせによって構成されている。
【００２６】
また、当該ガスケット１においては、パッキン３のプレート固着面３ａに、プレート２装着時におけるパッキン３の反発荷重を低減させるための凹部６が設けられており、この凹部６が具体的には、フランジ部５のそれぞれにカット状の凹部として形成されている。凹部６はそれぞれパッキン３の全周に亙って形成されている。また、この凹部６にはそれぞれ、プレート２に対して傾斜する平面状のテーパー面７が全周に亙って設けられており、このテーパー面７のプレート２の一面に対する傾斜角度θは鋭角であって、かつ１０〜６０度の範囲に設定されている。この角度設定は以下の理由による。
【００２７】
すなわち、本願発明者らがこの角度設定について比較試験を行なったところ、図５の表図に示すような結果を得た。試験は傾斜角度０〜７０度の範囲で各試験ピースの傾斜角度を１０度ずつ違えて比較したものであって、結果は、角度０度の場合にパッキン３の周上所々に圧縮不足が発生し、角度７０度の場合に上記フランジ部５の機能（手作業容易性の確保、位置決め正確性の確保およびパッキン剛性の確保）が失われることが判明した。したがって、上記傾斜角度θはこれを１０〜６０度の範囲内に設定するのが好適である。
【００２８】
また、同時に行なった試験によると、パッキン３の接着面幅がパッキン３の高さの７０％以上を確保していれば、パッキン３に倒れ変形による剥がれが発生しないことが判明した。したがって、上記凹部６を形成する際には、大きくカットし過ぎて７０％よりも小さくならないようにすると良い。
【００２９】
上記構成のガスケット１は、上記したようにハードディスク装置におけるトップカバーガスケットとして用いられ、図３（Ｂ）に示すように、実機ベース８に複数箇所の取付ネジ（図示せず）をもって装着固定されるものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【００３０】
すなわち先ず第一に、上記したようにパッキン３のプレート固着面３ａに、プレート２装着時におけるパッキン３の反発荷重を低減させるための凹部６が設けられているために、当該ガスケット１が実機ベース８に装着固定されてパッキン３に圧縮荷重が作用すると、パッキン３が比較的容易に弾性変形する。したがって、パッキン３の圧縮量を減らすことなくその反発荷重を低減させることができるために、カバープレート２に発生する撓み変形を少なく抑えることができ、よって防塵性および気密性について当該ガスケット１のシール性能を向上させることができる。また、カバープレート２に発生する撓み変形が少なく抑えられるために、部品組付精度を向上させることができる。また、凹部６はその形成時にその大きさを変えることにより、パッキン３に発生する反発荷重の大きさを制御することが可能である。
【００３１】
また、カバープレート２に発生する撓み変形を少なく抑えるべくパッキン３の材料として低硬度材料を開発したり、シールリップ４の先端アール４ａを小径化したりする必要がないために、材料コストが高騰したり、長い開発期間がかかったり、生産性が悪化したりするのを防止することができる。また、凹部６を形成するには現行成形型を追加工することによって対応可能であるため、新たに成形型を製作する必要がなく、よって加工費を有効に低減させることができる。
【００３２】
また、凹部６に設けるテーパー面７の傾斜角度θを１０〜６０度の範囲に設定することにより、パッキン３の周上所々に圧縮不足が発生したり、フランジ部５の機能（手作業容易性の確保、位置決め正確性の確保およびパッキン剛性の確保）が失われたりするのを防止することができる。
【００３３】
尚、本発明の凹部６を設けることによる効果（カットの効果）は、パッキン３の断面形状が上記実施例の場合と異なる場合であっても発揮することが可能であり、パッキン３の断面形状は例えば三角形や四角形等であっても良い。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００３５】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１ないし３によるガスケットにおいては、上記したようにパッキンのプレート固着面にプレート装着時におけるパッキンの反発荷重を低減させる凹部が設けられ、パッキンはシールリップの側面にフランジ部を一体成形したものであり、凹部はフランジ部にカット状の凹部として形成されているために、当該ガスケットが装着箇所に装着されてパッキンに圧縮荷重が作用すると、パッキンが比較的容易に弾性変形する。したがって、パッキンの圧縮量を減らすことなくその反発荷重を低減させることができるために、プレートに発生する撓み変形を少なく抑えることができ、よって当該ガスケットのシール性能を向上させることができる。また、プレートに発生する撓み変形を少なく抑えることができるため、部品組付精度を向上させることができる。また、凹部はその形成時にその大きさを変えることにより、パッキンに発生する反発荷重の大きさを制御することが可能である。
【００３６】
また、プレートに発生する撓み変形を少なく抑えるべくパッキンの材料として低硬度材料を開発したり、シールリップの先端アールを小径化したりする必要がないために、材料コストが高騰したり、長い開発期間がかかったり、生産性が悪化したりするのを防止することができる。また、凹部を形成するには現行成形型を追加工することによって対応可能であるため、新たに成形型を製作する必要がなく、よって加工費を有効に低減させることができる。
【００３７】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２によるガスケットにおいては、凹部に設けるテーパー面の傾斜角度が適切な１０〜６０度の範囲に設定されているために、パッキンの所々に圧縮不足が発生したり、フランジ部の機能が失われたりするのを防止することができる。
【００３８】
また、上記構成を備えた本発明の請求項３によるガスケットにおいては、当該ガスケットがハードディスク装置用カバーガスケットとして用いられるために、薄くて撓み易いカバープレートに撓み変形が発生するのを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るガスケットおよび従来例に係るガスケットにおける圧縮量とパッキン反発荷重との関係を示すグラフ図
【図２】本発明の実施例に係るガスケットの平面図
【図３】同ガスケットの要部拡大断面図であって、（Ａ）は同ガスケットの自由状態を示す断面図（図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図）、（Ｂ）は同ガスケットの装着状態を示す断面図
【図４】同ガスケットの接着工程を示す説明図
【図５】同ガスケットの性能比較試験の結果を示す表図
【図６】従来例に係るガスケットの要部断面図であって、（Ａ）は同ガスケットの自由状態を示す断面図、（Ｂ）は同ガスケットの装着状態を示す断面図
【符号の説明】
１ガスケット
２カバープレート（プレート）
３パッキン
３ａプレート固着面
４シールリップ
４ａ先端アール
５フランジ部
６凹部
７テーパー面
８実機ベース
９下治具
１０上治具

Claims

プレート（２）の一面に所定の平面配置をもってパッキン（３）を固着してなるガスケット（１）であって、
前記パッキン（３）におけるプレート固着面（３ａ）に、前記プレート（２）装着時における前記パッキン（３）の反発荷重を低減させる凹部（６）を設け、
前記プレート（２）に固着されたパッキン（３）は、シールリップ（４）の側面にフランジ部（５）を一体成形したものであり、
前記パッキン（３）のプレート固着面（３ａ）に設けられた凹部（６）は、前記フランジ部（５）にカット状の凹部として形成されていることを特徴とするガスケット。
請求項１のガスケットにおいて、
パッキン（３）のフランジ部（５）に設けられたカット状の凹部（６）は、プレート（２）に対して傾斜角度（θ）をもつテーパー面（７）を有しており、
前記テーパー面（７）の傾斜角度（θ）は、１０〜６０度に設定されていることを特徴とするガスケット。
請求項１または２に記載したガスケットにおいて、
当該ガスケット（１）は、ハードディスク装置用カバーガスケットとして用いられることを特徴とするガスケット。