JP4798781B2 - ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、相互に締結一体とされる２部材間に介装され、該２部材間をシールするガスケット及びその製造方法に関する。

従来より、上記のような２部材間をシールするガスケットとしては、下記特許文献１に挙げられるような透孔を備えた平板状芯金と、該芯金の透孔の周縁部に沿って固着一体に形成されたゴム材製シール部とよりなるガスケットが知られている。
該ガスケットは、成型型内に芯金を配置し、未加硫ゴムを装填して加硫成型することにより、芯金とシール部とを固着一体にして形成されてなるものであるが、このようなガスケットの成型時において、シール部を形成するキャビティ内に未加硫ゴムが十分に行き亘るよう余分に装填すると、この余分な未加硫ゴムは、キャビティ内から溢れ出て、逃げ場がなくなり、芯金の表面にゴムの薄膜が形成されてしまうという問題があった。
そこで、下記特許文献１には、シール部から芯金側に僅かに離間させた位置に環状溝が形成されたガスケットが開示されている。
特開２０００−３２０６７８号公報

これによれば、上記環状溝が、成型時に余分に装填された未加硫ゴムの溢れ吸収空間となるので、芯金の表面に薄膜が形成されることを阻止することができる。
しかしながら、上記環状溝は、シール部が形成される位置から僅かながらも離間させた位置に形成されているので、シール部から環状溝或いは、シール部及び環状溝から芯金の表面への未加硫ゴムの漏れが生じ易く、また未加硫ゴムをキャビティ内に流し込む際に生じるエアや加硫時に発生するガス等の巻き込みを防止することができないものであった。
このようにエアやガス等を巻き込んで未加硫ゴムが加硫成型されると、そこが疵となり、ガスケットとして、シール性能が低下する要因となる。また締付ボルト部にこのようなガスケットが介装されると、軸力を保持できず、トルク低下の要因となり問題であった。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、シール性能がよく、歩留まりのよいガスケット及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るガスケットは、相互に締結一体とされる２部材間に介装され、該２部材間をシールするものであって、透孔を備えた平板状芯金と、該芯金の透孔内周縁部及び／又は外周縁部に沿ってゴム材の加硫接着により固着一体に形成されたシール部とよりなり、上記芯金の表面には、上記ゴム材の加硫接着時において未加硫ゴムの逃げ代となる溝が形成されており、上記溝は、上記シール部が形成される部位からその面域方向に延びて形成されるとともに、前記透孔内周縁部から前記外周縁部に通じて突き抜けて形成されていることを特徴とする。

また本発明に係るガスケットの溝は、芯金の両面或いは片面に形成されているものとすることができ、更に本発明に係るガスケットの前記シール部は、前記芯金の前記透孔内周縁部及び／又は前記外周縁部の周縁端面を表裏に亘り覆い且つ前記芯金の厚みより厚く形成されているものとすることができる。

そして本発明に係るガスケットの製造方法は、前記芯金の受容部及びシール部形成キャビティを備えた成型型の該受容部内に前記透孔及び前記溝を備えた前記芯金を配置し、次いで該キャビティ内に未加硫ゴムを装填して未加硫ゴムを加硫成型し、前記芯金の前記透孔内周縁部及び／又は前記外周縁部に沿ってゴム材の加硫接着により前記シール部が固着一体に形成されたガスケットを得ることを特徴とする。

請求項１の発明に係るガスケットによれば、芯金の表面には、シール部が形成される部位からその面域方向に延びる溝が形成されているので、該溝はゴム材の加硫成型時において未加硫ゴムの逃げ代とすることができる。よって、成型時の余剰のゴム材によって、芯金の表面にゴムの薄膜が形成されることなく、シール性能のよいガスケットとすることができる。また上記溝は、シール部において加硫時に発生するエアやガス等の逃げ道ともなり、エアやガス等を巻き込んだ状態で未加硫ゴムが加硫成型されることがないので、シール部にへこみ等の疵が生じにくく、歩留まりのよいガスケットとすることができる。更にシール部が形成される部位からその面域方向に溝が形成されているので、この溝そのものをバリ溝とし、或いはこの溝に通じるバリ溝を形成することにより、バリ溝をシール部に影響のない部位に形成することもできる。

請求項２の発明に係るガスケットによれば、上記溝は、芯金の両面或いは片面に形成されているものとすることができる。よって、シール部の形成態様に応じて、任意に溝を形成することができる。

請求項３の発明に係るガスケットによれば、ガスケットのシール部は、前記芯金の透孔内周縁部及び／又は外周縁部の周縁端面を表裏に亘り覆い且つ芯金の厚みより厚く形成されているものとすることができる。よって、２部材の締結一体時には、シール部が弾性変形し、シール性のよいガスケットとすることができる。

請求項４の発明に係るガスケットの製造方法によれば、芯金に溝が形成されているので、シール部形成キャビティ内に十分に未加硫ゴムを行き亘らせることができ、キャビティから溢れ出た未加硫ゴムは溝へと流れ込むので、芯金の表面にゴムの薄膜が形成されることなく、シール性能のよいガスケットを製造することができる。また芯金の溝が逃げ代となり、シール部においてエアやガス等を含んだ未加硫ゴムが加硫成型されることがないので、シール部にへこみ等の疵が生じにくく、歩留まりのよいガスケットを製造することができる。

以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明のガスケットの一例を示す断面図、図２は、図１におけるガスケットの一部断面図、図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）は本発明のガスケット係る芯金の例を示す平面図、図５（ａ）乃至（ｃ）は本発明のガスケットに係る芯金の溝の断面形状を示す一部断面図、図６（ａ）（ｂ）は、本発明の製造方法に基づく成型過程を示す図である。

本発明のガスケットは、相互に締結一体とされる２部材間に介装され、２部材間をシールするものであり、シールワッシャーやシリンダヘッドガスケット等に適用可能とするものである。
図１、図２には透孔２ａを備えた平円環状でなる芯金２と、該芯金２の透孔内周縁部に固着一体とされたシール部３とからなるガスケット１を示している。
図１は、芯金２に溝２ｂが形成されている部分の断面図を示しており、図２は、該溝２ｂが形成されていない部分の一部断面図を示している。
ガスケット１の芯金２の表面には、シール部３が形成される部位からその面域方向に延びる溝２ｂが形成されており、該溝２ｂは、シール部３を形成するゴム材の加硫接着時において、未加硫ゴムの逃げ代となるものである。

ガスケット１のシール部３は、シリコーンゴム、パーフルオロエラストマー、ブチルゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ブタジエンゴム、ポリイソブチレン、フッ素ゴム、エチレン−プロピレンゴム等のゴム材でなり、ガスケット１のシール部３の形状は特に限定するものではないが、図例のように芯金２の内周縁端面を表裏に亘り覆い、芯金２の厚みより厚く形成され、上下にビード部３ｂを有したものとすれば、２部材間に介在させ相互に締結一体とさせた場合、上記ビード部３ｂが圧縮変形し、その復元弾力によってシール性が維持される。
芯金２は、鋼板により打抜き成形されたものが適宜採用される。

図３（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）（ｂ）は、溝２ｂが両面に形成された芯金２の例を種々示したものである。
図３（ａ）は図１、図２に示す芯金２の平面図であり、シール部３が形成される内周縁部から外周縁部に向かって放射状、且つ直線的に４箇所の溝２ｂが掘削形成されている。
図３（ｂ）は図３（ａ）の変形例であり、シール部３が形成される内周縁部から外周縁部に向かって放射状に４箇所の溝２ｂが形成されている点は共通するが、溝２ｂが曲線的に形成されている点が異なるものである。
なお、溝２ｂの形成態様はこれに限定されず、溝２ｂを内周縁部から外周縁部に向かって蛇行させて形成したものであってもよい。

図３（ａ）（ｂ）に示すような溝２ｂが掘削された芯金２を用いれば、芯金２にシール部３を加硫成型する際において、溝２ｂが未加硫ゴムの逃げ代となるから、余剰のゴム材によって、芯金２の表面に薄膜が形成されることなく、シール性能のよいガスケット１を得ることができる。また溝２ｂが形成されていることにより、シール部３において加硫時に発生するエアやガス等を含んだ状態で未加硫ゴムが加硫成型されることがなく、歩留まりのよいガスケット１を得ることができる。更にこのようにゴム材の溝２ｂが内周縁部から外周縁部へ形成されたものとすれば、シール部３以外の部位にゴム材のバリ溝を形成することもできる。そして、本発明によるガスケット１を締付ボルトのシールワッシャーとして用いる場合は、上述のようにシール性能がよいので、軸の保持力が増し、トルク低下の要因を防ぐことができる。

図４（ａ）は図３（ａ）の更なる変形例であり、シール部３が形成される内周縁部から外周縁部に向かって放射状、且つ直線的に４箇所の溝２ｂが掘削形成されている点は共通するが、芯金２の内周縁部から溝２ｂへの角部が面取りされた面取角部２ｃとされている点が異なるものである。
これによれば、上述の効果に加えて、芯金２にシール部３を加硫成型する際に、溝２ｂへの未加硫ゴムの流入を促すことができ、一層効果的に芯金２の表面に薄膜が形成されることやエアやガス等を含んだ未加硫ゴムが加硫成型されることを阻止することができる。
尚、図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）の例では、内周縁部から外周縁部に向かって溝２ｂが突き抜けて形成された例を示しているが、これに限定されずシール部３が形成される内周縁部から外周縁部へ向かう途中まで形成されたものとしてもよい。また図例のものは、溝２ｂを芯金２の両面に形成したものを示しているが、これに限定されず、片面にのみ形成されたものとしてもよい。更に溝２ｂが形成される箇所は図例のように４箇所に限定されるものではなく、ガスケット１の大きさ等に応じて適宜形成可能である。

図４（ｂ）は芯金２に溝２ｂが形成された点は共通するが、この例では、溝２ｂは芯金２の両面に形成され、シール部３が形成される芯金２の内周縁部にも内周溝２ｄが形成されている点で異なるものである。芯金２にシール部３を加硫成型する際には、未加硫ゴムが芯金２の内周溝２ｄ、溝２ｂ、そして芯金２の外周縁部の切欠部２ｅから反対面まで回りこみ、これら溝の形成部分の表裏に亘ってゴム材で覆われる。
これによれば、上述の効果に加えて、芯金２とシール部３との一体性が向上するので、これらが強固に一体とされたガスケット１を得ることができる。
尚、溝２ｂが形成される箇所は図例のように４箇所に限定されるものではなく、ガスケット１の大きさ等に応じて適宜形成可能である点は上述の例と同様である。また図４（ａ）の例のように、芯金２の内周縁部から溝２ｂへの角部を面取りしたものとすれば、スムーズに溝２ｂへの未加硫ゴムの流入を促すことができる。

図５（ａ）乃至（ｃ）は芯金に形成される溝の断面形状の例を示した一部断面図である。
図５（ａ）は溝２ｂの断面が方形に掘削されたものである。図５（ｂ）は溝２ｂの断面が先細の三角形状に掘削されたものである。図５（ｃ）は溝２ｂの断面が半円形状に掘削されたものである。
このように溝２ｂの断面形状は特に限定されるものではなく、加工するにおいて、掘削のしやすさや、芯金２の材質、装填されるゴム材の粘度等を考慮して採択可能である。

次いで、本発明のガスケット１を製造する方法について説明する。
図６（ａ）（ｂ）は、本発明の製造方法に基づく成型過程を示す図であり、図６（ａ）は芯金を配置し、上型と下型とを組み付けた状態を示しており、図６（ｂ）は未加硫ゴムがキャビティ内に装填され、加硫成型された状態を示している。
ここでは、芯金２の両面に溝２ａが形成されている図１に示すガスケット１の製造方法を示している。

上型４と下型５とでなる成型型は、芯金２の受容部及びシール部形成キャビティＣを備えており、まず、下型５の芯金受容部に透孔２ａと溝２ｂを備えた芯金２を配置し、上型４を組み付ける（図６（ａ）参照）。
そして、注入口（不図示）から未加硫のゴム材を射出装填していく。
このとき未加硫ゴムは、シール部形成キャビティＣ内に装填され、そして該キャビティＣ内から溢れ出た未加硫ゴムは、芯金２の表面ではなく、芯金２の内周縁部から溝２ｂへと流入するので、該キャビティＣ内のエアや加硫によって発生するガス等は未加硫ゴムと一緒に溝２ｂ側へと流入が促され、シール部３が形成される部位へへこみ等の疵を残すことがない。またここでは図示していないが、溝２ｂが形成されている部位にバリ溝を形成すれば、シール部３に影響のない箇所にバリが形成され、一層シール性の高いガスケット１を得ることができる。
こうして、未加硫ゴムをシール部形成キャビティＣ及び溝２ｂ内に注入装填した後、加硫成型をし、芯金２とシール部３とが固着一体とされたガスケット１を得ることができる（図６（ｂ）及び図１参照）。
尚、ここでは芯金２の両面に溝２ｂが形成された例を示しているが、片面に形成されたものでも同様に製造可能であることは言うまでもない。

上記実施例では、透孔２ａを円形に形成されたものについて説明したが、透孔２ａの形状はこれに限定されず方形等であってもよい。この他、芯金２、シール部３の形状等もこれに限定されず、その形状は介装される箇所によって適宜選択されるものであることは言うまでもない。

本発明のガスケットの一例を示す断面図である。 図１におけるガスケットの一部断面図である。 （ａ）（ｂ）は本発明のガスケット係る芯金の例を示す平面図である。 （ａ）（ｂ）は本発明のガスケット係る芯金の例を示す平面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は本発明のガスケットに係る芯金の溝の断面形状の例を示す一部断面図である。 （ａ）（ｂ）は、本発明の製造方法に基づく成型過程を示す図である。

符号の説明

１ ガスケット
２ 芯金
２ａ 透孔
２ｂ 溝
３ シール部

Claims (4)

1. 相互に締結一体とされる２部材間に介装され、該２部材間をシールするガスケットであって、
   透孔を備えた平板状芯金と、該芯金の透孔内周縁部及び／又は外周縁部に沿ってゴム材の加硫接着により固着一体に形成されたシール部とよりなり、
   上記芯金の表面には、上記ゴム材の加硫接着時において未加硫ゴムの逃げ代となる溝が形成されており、
   上記溝は、上記シール部が形成される部位からその面域方向に延びて形成されるとともに、前記透孔内周縁部から前記外周縁部に通じて突き抜け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１に記載のガスケットにおいて、
   前記溝は、前記芯金の両面或いは片面に形成されていることを特徴とするガスケット。
3. 請求項１又は請求項２に記載の密封装置において、
   前記シール部は、前記芯金の前記透孔内周縁部及び／又は前記外周縁部の周縁端面を表裏に亘り覆い且つ前記芯金の厚みより厚く形成されていることを特徴とするガスケット。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のガスケットの製造方法であって、
   前記芯金の受容部及びシール部形成キャビティを備えた成型型の該受容部内に前記透孔及び前記溝を備えた前記芯金を配置し、次いで該キャビティ内に未加硫ゴムを装填して未加硫ゴムを加硫成型し、前記芯金の前記透孔内周縁部及び／又は前記外周縁部に沿ってゴム材の加硫接着により前記シール部が固着一体に形成されたガスケットを得ることを特徴とするガスケットの製造方法。

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