JP5773152B2 - 密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、密封構造に係り、更に詳しくは、互いに対向する二部材のうちの一方の部材に設けた装着溝にガスケットを装着するとともに前記ガスケットを他方の部材に密接させる密封構造に関する。本発明の密封装置は例えば、各種の機械類に用いられる。

本願出願人は先に、装着溝の寸法公差が大きい場合でも、ガスケットの装着性が安定し、製作コストの削減を図ることができる密封構造として、図３に示す密封構造を提案している（特許文献１参照）。

しかして、この図３の密封構造において、ガスケット５１は、装着状態においてその高さ方向の一端（下端）５２ａが装着溝６３の溝底面６３ａに密接するとともに高さ方向の他端（上端）５２ｂが他方の部材６２に密接するガスケット本体部５２と、装着溝６３の溝底部近傍にて装着溝６３の溝側面６３ｂ，６３ｃに密接する一対（左右一対）の第１および第２側面リップ５３，５４と、装着溝６３の溝口部近傍にて装着溝６３の溝側面６３ｂ，６３ｃに密接する一対（左右一対）の第３および第４側面リップ５５，５６とを一体に有するものとされ、装着溝６３の寸法公差が大きい関係で、装着溝６３が図３（Ｂ）のように形成されず図３（Ｃ）のように形成された場合でも、溝底部側の第１および第２側面リップ５３，５４が溝口部側へ倒れ込むことによりガスケット５１の装着性を安定させることができるものとされている。

尚、装着溝６３は、近年しばしばプレス加工や鋳抜き加工等によって形成されることから、寸法公差が大きく設定されることがあり、これらの加工法によって装着溝６３を形成すると、装着溝６３の溝側面６３ｂ，６３ｃが図３（Ｂ）のように互いに平行にならず、図３（Ｃ）のようにテーパー状に拡げられることが多い。

上記図３の先行技術は、上記したように装着溝６３の溝側面６３ｂ，６３ｃがテーパー状に形成された場合でも溝底部側の第１および第２側面リップ５３，５４が溝口部側へ倒れ込むことによりガスケット５１の装着性を安定させることができるが、いまだ以下の点で改良の余地がある。

すなわち上記図３の先行技術において、ガスケット５１の断面形状はほぼ点対称形状とされ、その結果、溝底部側の第１および第２側面リップ５３，５４におけるガスケット幅寸法ｗ_１と、溝口部側の第３および第４側面リップ５５，５６におけるガスケット幅寸法をｗ_２とが同一寸法に設定されているところ（ｗ_１＝ｗ_２）、上記したように装着溝６３がプレス加工や鋳抜き加工等によって形成される場合には、装着溝６３の溝側面６３ｂ，６３ｃがテーパー状に形成され、すなわち溝底部側の第１および第２側面リップ５３，５４が密接する位置における装着溝６３の溝幅寸法ｗ_３よりも溝口部側の第３および第４側面リップ５５，５６が密接する位置における装着溝６３の溝幅寸法ｗ_４のほうが大きく設定されることが多い（ｗ_３＜ｗ_４）。

したがって、ｗ_１＝ｗ_２でありながら、ｗ_３＜ｗ_４であるために、ｗ_２の大きさをｗ_４の大きさに合わせる（ｗ_２＝ｗ_４に設定する）と、ｗ_３＜ｗ_１となり、よってガスケット５１を装着溝６３に装着する際の挿入抵抗が大きくなってガスケット５１を装着溝６３に装着しにくくなったり、溝口部側へ倒れ込んだ溝底部側の第１および第２側面リップ５３，５４に弾性復帰力が生じて装着後にガスケット５１が装着溝６３から浮き上がったりする虞がある。

また、これらの不都合を解消すべく、ｗ_１の大きさをｗ_３の大きさに合わせる（ｗ_１＝ｗ_３に設定する）と、ｗ_２＜ｗ_４となり、よって溝口部側の第３および第４側面リップ５５，５６が装着溝６３の溝側面６３ｂ，６３ｃに届かなくなるために、ガスケット５１全体が装着溝６３内で左右いずれかに傾き、シール性が低下する虞がある。

特開２００８−２８１１１０号公報（図４〜図５）

本発明は以上の点に鑑みて、上記先行技術に見られる、ガスケットを装着溝に装着しにくい、装着後にガスケットが装着溝から浮き上がる、ガスケットが装着溝内で傾くと云った不都合が発生するのを可及的に抑制することができる密封構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の密封構造は、互いに対向する二部材のうちの一方の部材に設けた装着溝にガスケットを装着するとともに前記ガスケットを他方の部材に密接させる密封構造であって、前記装着溝はその溝幅寸法が溝底部から溝口部へかけて漸次幅広とされている密封構造において、前記ガスケットは、装着状態において一端が前記装着溝の溝底面に密接するとともに他端が前記他方の部材に密接するガスケット本体部と、前記装着溝の溝底部近傍にて前記装着溝の溝側面に密接する一対の第１および第２側面リップと、前記装着溝の溝口部近傍にて前記装着溝の溝側面に密接する一対の第３および第４側面リップとを一体に有し、前記溝底部側の第１および第２側面リップにおけるガスケット幅寸法をｗ_１、前記溝口部側の第３および第４側面リップにおけるガスケット幅寸法をｗ_２、前記溝底部側の第１および第２側面リップが密接する位置における前記装着溝の溝幅寸法をｗ_３、前記溝口部側の第３および第４側面リップが密接する位置における前記装着溝の溝幅寸法をｗ_４として、ｗ_３＜ｗ_４であるのに合わせて、ｗ_１＜ｗ_２の関係を充足するように形成されていることを特徴とする。

上記構成を備える本発明の密封構造においては、溝底部側の第１および第２側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_１と溝口部側の第３および第４側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_２が、上記先行技術のようにｗ_１＝ｗ_２ではなく、ｗ_１＜ｗ_２の関係を充足するように形成されている。また、溝底部側の第１および第２側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_３と溝口部側の第３および第４側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_４は、ｗ_３＜ｗ_４の関係を充足するように形成されている。

したがって、ｗ_１＜ｗ_２であり、かつｗ_３＜ｗ_４であると云う関係が成立するために、ｗ_２の大きさをｗ_４の大きさに合わせたとき（ｗ_２＝ｗ_４に設定したとき）の、ｗ_３とｗ_１との寸法差を上記先行技術対比で小さくすることが可能となり、また、ｗ_１の大きさをｗ_３の大きさに合わせたとき（ｗ_１＝ｗ_３に設定したとき）の、ｗ_４とｗ_２との寸法差を上記先行技術対比で小さく設定することが可能となる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明においては上記したように、溝底部側の第１および第２側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_１と溝口部側の第３および第４側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_２との寸法関係を、溝底部側の第１および第２側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_３と溝口部側の第３および第４側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_４との寸法関係がｗ_３＜ｗ_４であるのに合わせて、ｗ_１＜ｗ_２の関係を充足するように形成したために、溝口部側の第３および第４側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_２を溝口部側の第３および第４側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_４に合わせたとき（ｗ_２＝ｗ_４に設定したとき）の、溝底部側の第１および第２側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_３と溝底部側の第１および第２側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_１との寸法差を先行技術対比で小さくすることが可能となり、よってこの分、ガスケットを装着溝に装着しやすくなり、装着後にガスケットが装着溝から浮き上がるのを抑制することができる。また、溝底部側の第１および第２側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_１を溝底部側の第１および第２側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_３に合わせたとき（ｗ_１＝ｗ_３に設定したとき）の、溝口部側の第３および第４側面リップが密接する位置における装着溝の溝幅寸法ｗ_４と溝口部側の第３および第４側面リップにおけるガスケット幅寸法ｗ_２との寸法差を先行技術対比で小さく設定することが可能となり、よってこの分、ガスケットが装着溝内で傾くのを抑制することができる。

本発明の実施例に係る密封構造の断面図 比較例に係る密封構造の断面図 従来例（先行技術）に係る密封構造の断面図

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
上記目的を達成するため、本発明では、上下２枚のリップ横幅を相手溝壁のテーパー角度に合わせて設定する。下側リップ幅を溝底付近のテーパーに合わせる設定により、ガスケット挿入時、下側リップが先に溝壁と接触することによる挿入しにくさ、浮き上がり現象などを解決できる。また、上側リップを溝口側の幅に合わせて設定することにより、使用中のガスケットの倒れ防止に効果がある。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る密封構造を示している。すなわち図１（Ａ）はガスケット単体の断面図、図１（Ｂ）はガスケット装着作業開始時（圧入前）の断面図、図１（Ｃ）はガスケット装着作業終了時（圧入後）の断面図をそれぞれ示している。当該実施例に係る密封構造は、互いに対向する二部材１１，１２のうちの一方の部材１１に設けた装着溝１３にガスケット１を装着するとともに前記ガスケット１を他方の部材１２に密接させるものであって、以下のように構成されている。

ガスケットの構成・・・・
ガスケット１は、所定のゴム状弾性体よりなり、ガスケット本体部２を備えている。ガスケット本体部２は、装着状態においてその高さ方向の一端（下端）２ａが装着溝１３の溝底面１３ａに密接するとともに高さ方向の他端（上端）２ｂが他方の部材１２に密接する形状を備えている。またこのガスケット本体部２の側面に、装着溝１３の溝底部近傍にて装着溝１３の溝側面１３ｂ，１３ｃに密接する一対（左右一対）の第１および第２側面リップ３，４が一体成形されるとともに、同じくガスケット本体部２の側面に、装着溝１３の溝口部近傍にて装着溝１３の溝側面１３ｂ，１３ｃに密接する一対（左右一対）の第３および第４側面リップ５，６が一体成形されている。ガスケット１はその幅方向中心線を中心として線対称形状（左右対称形状）に形成されている。寸法関係については後述する。

尚、ガスケット本体部２の一端（下端）２ａおよび他端（上端）２ｂはそれぞれリップ状をなしているので、これらをガスケット本体部２とは別の構成要素とすると、ガスケット１は以下のように構成されている。

すなわちガスケット１は、所定のゴム状弾性体よりなり、ガスケット本体部２を備えている。ガスケット本体部２は断面長方形状に形成されている。またこのガスケット本体部２の高さ方向の一端面（下端面）に、装着溝１３の溝底面１３ａに密接する第１端面リップ２ａが一体成形され、高さ方向の他端面（上端面）に、他方の部材１２に密接する第２端面リップ２ｂが一体成形されている。またこのガスケット本体部２の側面に、装着溝１３の溝底部近傍にて装着溝１３の溝側面１３ｂ，１３ｃに密接する一対（左右一対）の第１および第２側面リップ３，４が一体成形されるとともに、同じくガスケット本体部２の側面に、装着溝１３の溝口部近傍にて装着溝１３の溝側面１３ｂ，１３ｃに密接する一対（左右一対）の第３および第４側面リップ５，６が一体成形されている。ガスケット１はその幅方向中心線を中心として線対称形状（左右対称形状）に設定されている。

装着溝の構成・・・・
装着溝１３は、一方の部材１１における他方部材１２に対する対向面にプレス加工または鋳抜き加工等によって形成されている。また、これらの加工法による特徴として、装着溝１３はその溝幅寸法が溝底部から溝口部へかけて漸次幅広となるように形成され、さらにその角部（溝底奥端の内角部および溝口周縁の外角部）にはそれぞれ断面円弧形の丸みが付けられている。

寸法関係・・・・
上記したように装着溝１３はその溝幅寸法が溝底部から溝口部へかけて漸次幅広となるように形成されているので、ガスケット１の溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_４はガスケット１の溝底部側の第１および第２側面リップ３，４が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_３よりも大きく設定されている。すなわち、ｗ_３＜ｗ_４に設定されている。一方、ガスケット１における溝口部側の第３および第４側面リップ５，６におけるガスケット幅寸法ｗ_２（例えば、ｗ_２＝４．８ｍｍ）は溝底部側の第１および第２側面リップ３，４におけるガスケット幅寸法ｗ_１（例えば、ｗ_１＝４．３ｍｍ）よりも大きく設定されている。すなわち、ｗ_１＜ｗ_２に設定されている。したがって、ｗ_３＜ｗ_４であり、かつｗ_１＜ｗ_２であるように設定されている。

比較例における寸法関係・・・・
これに対し、図２に示す比較例では、ガスケット１の溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_４はガスケット１の溝底部側の第１および第２側面リップ３，４が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_３よりも大きく設定されているが、ガスケット１における溝口部側の第３および第４側面リップ５，６におけるガスケット幅寸法ｗ_２（例えば、ｗ_２＝４．５ｍｍ）は溝底部側の第１および第２側面リップ３，４におけるガスケット幅寸法ｗ_１（例えば、ｗ_１＝４．５ｍｍ）と同等に設定されている。したがって、ｗ_３＜ｗ_４であり、かつｗ_１＝ｗ_２であるように設定されている。

上記図２に示す比較例における寸法関係は、上記図３に示した先行技術における寸法関係と同じである。したがって上記したように、ｗ_３＜ｗ_４であり、かつｗ_１＝ｗ_２であるため、ｗ_２の大きさをｗ_４の大きさに合わせる（ｗ_２＝ｗ_４に設定する）と、ｗ_３＜ｗ_１となり、よってガスケット１を装着溝１３に装着する際の挿入抵抗が大きくなってガスケット１を装着溝１３に装着しにくくなったり、装着後にガスケット１が装着溝１３から浮き上がったりする虞がある。

また、これらの不都合を解消すべく反対に、ｗ_１の大きさをｗ_３の大きさに合わせる（ｗ_１＝ｗ_３に設定する）と、ｗ_２＜ｗ_４となり、よって溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が装着溝１３の溝側面１３ｂ，１３ｃに届かなくなるために、ガスケット１全体が装着溝１３内で左右いずれかに傾き、シール性が低下する虞がある。

これに対し、当該実施例では上記したように、溝底部側の第１および第２側面リップ３，４が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_３と溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_４との寸法関係がｗ_３＜ｗ_４であるのに合わせて、溝底部側の第１および第２側面リップ３，４におけるガスケット幅寸法ｗ_１と溝口部側の第３および第４側面リップ５，６におけるガスケット幅寸法ｗ_２との寸法関係がｗ_１＜ｗ_２の関係を充足するように形成されているために、溝口部側の第３および第４側面リップ５，６におけるガスケット幅寸法ｗ_２を溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_４に合わせたとき（ｗ_２＝ｗ_４に設定したとき）には、溝底部側の第１および第２側面リップ３，４が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_３と溝底部側の第１および第２側面リップ３，４におけるガスケット幅寸法ｗ_１との寸法差が比較例対比で小さくなる。したがってこれに伴い、ガスケット１を装着溝１３に装着する際の挿入抵抗が小さくなるために、ガスケット１を装着溝１３に装着しやすくなり、溝底部側の第１および第２側面リップ３，４が溝口側へ倒れ込むことがないために、ガスケット１が装着溝１３から浮き上がるのを抑制することができる。

また、溝底部側の第１および第２側面リップ３，４におけるガスケット幅寸法ｗ_１を溝底部側の第１および第２側面リップ３，４が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_３に合わせたとき（ｗ_１＝ｗ_３に設定したとき）には、溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_４と溝口部側の第３および第４側面リップ５，６におけるガスケット幅寸法ｗ_２との寸法差を先行技術対比で小さくなる。したがってこれに伴い、溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が装着溝１３の溝側面１３ｂ，１３ｃに届き易くなるために、ガスケット１が装着溝１３内で傾くのを抑制することができる。

尚、図面では、溝底部側の第１および第２側面リップ３，４におけるガスケット幅寸法ｗ_１が溝底部側の第１および第２側面リップ３，４が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_３よりも少々大きく設定され（ｗ_１＞ｗ_３）、よってここに所定のつぶし代が設定されて、十分なシール性が確保されている。また、溝口部側の第３および第４側面リップ５，６におけるガスケット幅寸法ｗ_２が溝口部側の第３および第４側面リップ５，６が密接する位置における装着溝１３の溝幅寸法ｗ_４とほぼ同等に設定され（ｗ_２≒ｗ_４）、これによりガスケット１が装着溝１３内で傾くのが抑制されている。

また、上記実施例では、ガスケット１の断面形状において、第１側面リップ３および第３側面リップ５間に形成される凹面７が断面円弧形に形成され、ここに一定の曲率が設定されているところ、装着状態においてこの凹面７が接する装着溝１３の側面１３ｂに断面円弧形の凸面１３ｄが形成され、この凸面１３ｄの曲率が上記凹面７の曲率とほぼ同等に設定されている。また、反対側の第２側面リップ４および第４側面リップ６間についても凹面８が断面円弧形に形成され、ここに一定の曲率が設定されているところ、装着状態においてこの凹面８が接する装着溝１３の側面１３ｃに断面円弧形の凸面１３ｅが形成され、この凸面１３ｅの曲率が上記凹面８の曲率とほぼ同等に設定されている。したがってガスケット１の側面形状が装着溝１３の側面形状に沿って設定されて、ガスケット１が装着溝１３の内面にしっかりと広面積に亙って接触するために、ガスケット１の装着姿勢がきわめて安定したものとされている。

１ ガスケット
２ ガスケット本体部
２ａ 一端
２ｂ 他端
３ 第１側面リップ
４ 第２側面リップ
５ 第３側面リップ
６ 第４側面リップ
７，８ 凹面
１１ 一方の部材
１２ 他方の部材
１３ 装着溝
１３ａ 溝底面
１３ｂ，１３ｃ 溝側面
１３ｄ，１３ｅ 凸面

Claims (1)

1. 互いに対向する二部材のうちの一方の部材に設けた装着溝にガスケットを装着するとともに前記ガスケットを他方の部材に密接させる密封構造であって、前記装着溝はその溝幅寸法が溝底部から溝口部へかけて漸次幅広とされている密封構造において、
   前記ガスケットは、装着状態において一端が前記装着溝の溝底面に密接するとともに他端が前記他方の部材に密接するガスケット本体部と、前記装着溝の溝底部近傍にて前記装着溝の溝側面に密接する一対の第１および第２側面リップと、前記装着溝の溝口部近傍にて前記装着溝の溝側面に密接する一対の第３および第４側面リップとを一体に有し、
   前記溝底部側の第１および第２側面リップにおけるガスケット幅寸法をｗ_１、前記溝口部側の第３および第４側面リップにおけるガスケット幅寸法をｗ_２、前記溝底部側の第１および第２側面リップが密接する位置における前記装着溝の溝幅寸法をｗ_３、前記溝口部側の第３および第４側面リップが密接する位置における前記装着溝の溝幅寸法をｗ_４として、
   ｗ_３＜ｗ_４
   であるのに合わせて、
   ｗ_１＜ｗ_２
   の関係を充足するように形成されていることを特徴とする密封構造。

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