JP6151151B2 - Gasket with filter - Google Patents
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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、メッシュ等よりなるフィルターを備えるフィルター付きガスケットに関する。本発明のフィルター付きガスケットは例えば、自動車およびその補機の分野で用いられ、または一般産業機械の分野などで用いられる。 The present invention relates to a gasket which is a kind of sealing device, and more particularly to a gasket with a filter including a filter made of mesh or the like. The filter-equipped gasket of the present invention is used, for example, in the field of automobiles and auxiliary equipment, or in the field of general industrial machinery.
従来から、図3に示すフィルター付きガスケット51が知られており、以下のように構成されている。
Conventionally, a
すなわち先ず、メッシュ等よりなる円板状のフィルター52が設けられており、このフィルター52の周縁部52aがゴム状弾性体製のガスケット本体53によって保持されている。ガスケット本体53は図示するように、スクィーズ状ないしブロック状の断面形状に成形されている。
That is, first, a disk-
上記フィルター付きガスケット51は、流体流路を備えるハウジングに装着され、具体的には、流体流路の回りに設けた環状のガスケット装着溝にガスケット本体53が装着される。ガスケット装着溝はその開口を径方向内方へ向けて設けられ、このようなガスケット装着溝に装着されたガスケット本体は軸方向(溝幅方向)に圧縮される(つぶされる)ことになる。またガスケット装着溝の近傍にはハウジングの割り面が配置されることが多いので、流体流路を流れる流体がこの割り面から漏洩しないようにガスケット本体53がシール機能を発揮する。
The filter-equipped
しかしながら上記ガスケット装着溝としては、その加工方法などによって溝寸法(特に溝幅寸法)のばらつきが大きいことがあり、このように溝寸法のばらつきが大きいガスケット装着溝にフィルター付きガスケット51が装着されると、つぶしMAX(最大)時にはガスケット本体53が過圧縮になってしまう懸念があり、また、つぶしMIN(最小)時には流体の漏れが懸念され、どちらの条件においても十分に機能するガスケットを成立させることは困難とされている。
However, the gasket mounting groove may have a large variation in groove dimensions (particularly the groove width dimension) depending on the processing method and the like, and the
尚、装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より小さく形成されると、ガスケット本体53のつぶし代が大きくなるので、上記のつぶしMAX時はこのときに発生する。また反対に、装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より大きく形成されると、ガスケット本体53のつぶし代が小さくなるので、上記つぶしMIN時はこのとき発生する。
If the opening width of the mounting groove is made smaller than the design value due to variations in the processing of the mounting groove, the crushing margin of the gasket
本発明は以上の点に鑑みて、装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より小さく形成されてもガスケット本体に過圧縮が発生しにくく、また装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より大きく形成されても流体の漏れが発生しにくく、何れの場合をも満足させることができるフィルター付きガスケットを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention makes it difficult for over compression to occur in the gasket body even if the opening width of the mounting groove is smaller than the design value due to variations in the processing of the mounting groove, and mounting due to variations in the processing of the mounting groove. It is an object of the present invention to provide a gasket with a filter that is less likely to cause fluid leakage even when the opening width of the groove is larger than the design value, and can satisfy any case.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるフィルター付きガスケットは、フィルターの周縁部をゴム状弾性体製のガスケット本体にて保持した構造であるとともに、径方向内方へ向け開口したガスケット装着溝に装着され、前記装着溝に装着されたときに前記ガスケット本体が軸方向に圧縮される構造のフィルター付きガスケットであって、前記ガスケット本体は、軸方向一端のフィルター保持部と軸方向他端の前記装着溝への固定部との間に屈曲部を有し、前記固定部はその外周側に位置する溝底面への締め代が設定されるとともに前記フィルター保持部および前記屈曲部は前記溝底面に対し非接触とされ、前記装着溝の加工のばらつきにより前記装着溝の開口幅が設計値より小さいときは、前記屈曲部が径方向内方へ向け屈曲し、この屈曲した屈曲部に対し流体圧が作用することにより前記屈曲部はその屈曲の度合いを高めるように変形し、前記装着溝の加工のばらつきにより前記装着溝の開口幅が設計値より大きいときは、前記屈曲部は殆ど変形せず、この殆ど変形していない屈曲部に対し流体圧が作用することにより前記屈曲部は前記溝底面に押し付けられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a gasket with a filter according to claim 1 of the present invention has a structure in which a peripheral portion of a filter is held by a gasket body made of a rubber-like elastic body, and is opened radially inward. A gasket with a filter that is mounted in a mounting groove and has a structure in which the gasket main body is compressed in the axial direction when the gasket main body is mounted in the mounting groove. There is a bent portion between the end and the fixing portion to the mounting groove, and the fixing portion is set with a tightening margin to the groove bottom surface located on the outer peripheral side, and the filter holding portion and the bent portion are When the mounting groove is not in contact with the bottom surface of the groove, and the opening width of the mounting groove is smaller than the design value due to variations in processing of the mounting groove, the bent portion is bent radially inward. When fluid pressure acts on the bent portion, the bent portion is deformed to increase the degree of bending, and when the opening width of the mounting groove is larger than the design value due to variations in the processing of the mounting groove The bent portion is hardly deformed, and the bent portion is pressed against the groove bottom surface by applying fluid pressure to the bent portion that is hardly deformed.
また、本発明の請求項2によるフィルター付きガスケットは、上記した請求項1記載のフィルター付きガスケットにおいて、当該フィルター付きガスケットの初期状態にて、前記屈曲部はその最小外径寸法が前記固定部の外径寸法、前記固定部の内径寸法および前記フィルター保持部の外径寸法のいずれよりも小さく形成されていることを特徴とする。 The gasket with a filter according to claim 2 of the present invention is the gasket with filter according to claim 1, wherein the bent portion has a minimum outer diameter dimension of the fixed portion in the initial state of the gasket with filter. The outer diameter dimension, the inner diameter dimension of the fixed portion, and the outer diameter dimension of the filter holding portion are smaller than each other.
上記構成を備える本発明のフィルター付きガスケットにおいては、ガスケット本体が、スクィーズ状ないしブロック状ではなく、軸方向一端のフィルター保持部と軸方向他端の固定部との間に屈曲部を有する形状とされ、このうち固定部はその外周側に位置する溝底面への締め代が設定されるとともにフィルター保持部および屈曲部は溝底面に対し非接触とされている。屈曲部はその名のとおり圧縮荷重を受けて屈曲変形しやすいものである。 In the gasket with a filter of the present invention having the above-described configuration, the gasket body is not squeezed or block-shaped, and has a shape having a bent portion between the filter holding portion at one axial end and the fixed portion at the other axial end. Of these, the fixing portion is set with a tightening margin to the bottom surface of the groove located on the outer peripheral side, and the filter holding portion and the bent portion are not in contact with the bottom surface of the groove. As the name suggests, the bent part is easily bent and deformed under a compressive load.
しかして本発明では、装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より小さいときは、屈曲部が径方向内方へ向け屈曲し、この屈曲した屈曲部に対し流体圧が作用することにより屈曲部はその屈曲の度合いを高めるように変形する。したがってこのように屈曲部が屈曲変形することにより過圧縮の発生が抑制される。 Thus, in the present invention, when the opening width of the mounting groove is smaller than the design value due to variations in the processing of the mounting groove, the bent portion bends inward in the radial direction, and fluid pressure acts on the bent portion. Thus, the bent portion is deformed to increase the degree of bending. Therefore, the occurrence of over-compression is suppressed by bending and deforming the bent portion.
また、装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より大きいときは、屈曲部は殆ど変形せず、この殆ど変形していない屈曲部に対し流体圧が作用することにより屈曲部は溝底面に押し付けられる。したがってこのように屈曲部が溝底面に押し付けられることによりシール機能が発揮されるため、流体の漏れの発生が抑制される。 In addition, when the opening width of the mounting groove is larger than the design value due to variations in the processing of the mounting groove, the bent portion hardly deforms, and fluid pressure acts on the bent portion that is hardly deformed, so that the bent portion is Pressed against the bottom of the groove. Therefore, since the sealing portion is exhibited by pressing the bent portion against the groove bottom in this way, the occurrence of fluid leakage is suppressed.
屈曲部が上記2通りの作用をなすには、屈曲部はその初期状態からある程度屈曲した形状とされることが望ましく、屈曲部はその最小外径寸法が固定部の外径寸法、固定部の内径寸法およびフィルター保持部の外径寸法のいずれよりも小さく形成されていることが望ましい。 In order for the bent portion to perform the above two actions, it is desirable that the bent portion be bent to some extent from its initial state, and the bent portion has a minimum outer diameter that is the outer diameter of the fixed portion and the fixed portion. It is desirable that the inner diameter dimension and the outer diameter dimension of the filter holding portion be smaller than each other.
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち本発明においては以上説明したように、装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より小さいときには、屈曲部が径方向内方へ向け屈曲し、この屈曲した屈曲部に対し流体圧が作用することにより屈曲部はその屈曲の度合いを高めるように変形する。したがってこのように屈曲部が屈曲変形することによってガスケット本体が軸方向の圧縮荷重(つぶし荷重)を回避すべく作用するため、ガスケット本体に過圧縮が発生するのが抑制される。したがってガスケット本体の耐久性が高められる。 That is, in the present invention, as described above, when the opening width of the mounting groove is smaller than the design value due to variations in the processing of the mounting groove, the bent portion bends inward in the radial direction, and the bent portion is fluidized. When the pressure acts, the bent portion is deformed to increase the degree of bending. Accordingly, since the bent portion is bent and deformed in this way, the gasket main body acts to avoid the compressive load (crushing load) in the axial direction, so that the over compression of the gasket main body is suppressed. Therefore, the durability of the gasket body is enhanced.
また、装着溝の加工のばらつきにより装着溝の開口幅が設計値より大きいときには、屈曲部は殆ど変形せず、この殆ど変形していない屈曲部に対し流体圧が作用することにより屈曲部は溝底面に押し付けられる。したがってこのように屈曲部が溝底面に押し付けられることによりシール機能が発揮されるため、流体の漏れが発生するのが抑制される。したがってガスケット本来のシール機能を十分に発揮することができる。 In addition, when the opening width of the mounting groove is larger than the design value due to variation in the processing of the mounting groove, the bent portion is hardly deformed, and fluid pressure acts on the bent portion that is hardly deformed, so that the bent portion becomes a groove. Pressed against the bottom. Accordingly, since the sealing portion is exhibited by pressing the bent portion against the groove bottom in this way, the occurrence of fluid leakage is suppressed. Therefore, the original sealing function of the gasket can be sufficiently exhibited.
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
(1)加工方法などによって溝寸法のばらつきが大きいハウジングに使用されるフィルター付きガスケットは、つぶしMAX時には過圧縮になってしまう懸念があり、またつぶしMIN時にはシールの漏れが懸念され、どちらの条件においても成立させるガスケットの成立は難しい。
(2)そこで、本発明では、膜に屈曲点を設ける、膜の下部の剛性を上げる、外周側にハウジングとの締め代がある、設定とする。
(3)つぶしMAX時には、膜が撓むことで膜にかかる歪みを吸収する。また、つぶしMIN時は膜が外周側に押し当てられることで、漏れを抑えることができる。この形状であるとハウジング溝の内外径差が小さいものでも対応できる。また加圧時とSET時の歪みの差が小さくなり、繰り返し加圧による膜の疲労破壊しにくくなる。膜下部が締め代を持っているため、組み付け時等の脱落防止の効果もある。
(4)従来形状は、相手ハウジングに溝があるため、圧縮し圧力がかかった場合でも、内側にシールは倒れず、メッシュ部を塞がない。加圧時のフィルターの受けの設定がある。つぶしばらつきが小さいため、最低つぶし代を確保しても、つぶしMAXで過圧縮とならない。したがって以下のような条件の場合は、従来形状は設定できない。内外径差の寸法を取れない。フィルター受けを設定できない。つぶしばらつきが大きい。
The present invention includes the following embodiments.
(1) The gasket with filter used for the housing with large variations in groove dimensions due to the processing method, etc. may be over-compressed during crushing MAX, and there is concern about seal leakage during crushing MIN. It is difficult to establish a gasket that can be used in
(2) Therefore, in the present invention, the film is provided with a bending point, the rigidity of the lower part of the film is increased, and there is a margin for fastening with the housing on the outer peripheral side.
(3) At the time of crushing MAX, the strain applied to the film is absorbed by the film bending. Moreover, at the time of crushing MIN, a film | membrane is pressed on the outer peripheral side, Therefore A leak can be suppressed. With this shape, even a housing groove with a small difference in inner and outer diameters can be handled. In addition, the difference in strain between pressurization and SET is reduced, and it is difficult to cause fatigue failure of the film due to repeated pressurization. Since the lower part of the membrane has a tightening allowance, it also has an effect of preventing falling off during assembly.
(4) Since the conventional shape has a groove in the mating housing, even when compressed and pressure is applied, the seal does not fall inside and does not block the mesh portion. There is a setting for receiving the filter during pressurization. Since the squeeze variation is small, even if the minimum squeeze allowance is secured, the squeeze MAX does not cause overcompression. Therefore, the conventional shape cannot be set under the following conditions. Cannot take the difference between the inner and outer diameter The filter tray cannot be set. Large crushing variation.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係るフィルター付きガスケット11の初期状態(自由状態)の断面を示している。当該実施例に係るフィルター付きガスケット11は、メッシュ等よりなる円板状ないし平板状のフィルター21を有し、このフィルター21の周縁部21aが環状をなすゴム状弾性体製のガスケット本体31によって保持されている。また当該実施例に係るフィルター付きガスケット11は図2に示すように、径方向内方へ向けて開口したガスケット装着溝43に装着されるものであって、ガスケット装着溝43にガスケット本体31が装着されたとき、ガスケット本体31は軸方向(溝幅方向)に圧縮された状態とされる。ガスケット装着溝43は、ハウジング41に設けた流体流路42の回りに環状溝として設けられ、その断面形状は矩形で、円筒面状の溝底面43aおよび軸直角平面状の一対の溝側面43b,43cを有している。またガスケット装着溝43の近傍には、ハウジング41の割り面44が設けられている。
FIG. 1 shows a cross section of an initial state (free state) of a
ゴム状弾性体よりなるガスケット本体31は、軸方向一端のフィルター保持部32と軸方向他端の装着溝43への固定部33とを有し、この両者32,33の間に屈曲部34が一体に設けられている。ゴム状弾性体は例えばアクリルゴムとされる。
The gasket
固定部33は、所定の径方向幅および軸方向長さを備え、円筒面状の外周面33a、同じく円筒面状の内周面33bおよび軸直角平面状の端面33cを有している。初期状態における固定部33の外径寸法d1は、装着溝43の溝底面43aの径寸法d2(図示せず)より大きく設定され、よって固定部33には、その外周側に位置する溝底面43aに対する締め代が設定されている。
The fixed
フィルター保持部32は、所定の径方向幅および軸方向長さを備え、円筒面状の外周面32a、同じく円筒面状の内周面32bおよび軸直角平面状の端面32cを有している。初期状態におけるフィルター保持部32の外径寸法d3は、固定部33の外径寸法d1および装着溝43の溝底面43aの径寸法d2のいずれよりも小さく設定され、よってフィルター保持部32は屈曲部34とともに溝底面43aに対し非接触とされている。尚、端面32c上には、環状をなす段差部32dを設けている。これはビード形状でも可で、これらの段差部32dやビード部にはシール性能を向上させる効果がある。また段差部32dには、ここに成形時の注入口(金型キャビティに成形材料を注入するために金型に設けられる注入口)を設定しやすい効果もある。
The
屈曲部34は、所定の径方向幅および軸方向長さを備え、その全体としてなだらかに湾曲する膜状に成形され、その外周面34aに環状をなす断面円弧状の凹部34bが設けられている。凹部34bの底部(最深部)は当該屈曲部34における最小外径寸法d4を形成し、この最小外径寸法d4は、固定部33の外径寸法d1、固定部33の内径寸法d5およびフィルター保持部32の外径寸法d3のいずれよりも小さく設定されている。凹部34bの上端部は曲面部を介してなだらかにフィルター保持部32の外周面32aに連なっており、凹部34bの下端部はこれも曲面部を介してなだらかに固定部33の外周面33aに連なっている。
The
一方、屈曲部34の内周面34cは、円筒面状の部位34dを有し、この円筒面状の部位34dから内径寸法が徐々に拡大する曲面状の部位34eを介してなだらかに固定部33の内周面33bに連なっている。上記したように屈曲部34の最小外径寸法d4は固定部33の内径寸法d5より小さく設定されているので、屈曲部34の最小内径寸法d6も固定部33の内径寸法d5より小さく設定されている。
On the other hand, the inner
したがって屈曲部34は、その外周面34aに断面円弧状の凹部34bを有するとともにその内周面34cに円筒面状の部位34dおよび内径寸法が徐々に拡大する曲面状の部位34eを有しているので、その初期状態からある程度、径方向内方へ向けて屈曲した形状に成形されている。
Accordingly, the
上記したようにフィルター付きガスケット11は、径方向内方へ向け開口したガスケット装着溝43に装着されるものであって、ガスケット装着溝43にガスケット本体31が装着されたとき、このガスケット本体31は軸方向に圧縮された状態とされる。ここで、ガスケット装着溝43としては、その加工方法などによって溝寸法(特に溝幅寸法)のばらつきが大きいことがあり、これに応じてフィルター付きガスケット11は、以下のように作動(変形)する。
As described above, the filter-equipped
すなわち、ガスケット装着溝43の加工のばらつきによりガスケット装着溝43の開口幅(溝幅)が設計値(しきい値)より小さいときには、図2左列の中段に示すように装着状態において、屈曲部34は径方向内方へ向け屈曲し、この屈曲した屈曲部34に対し流体圧が作用すると図2左列の下段に示すように屈曲部34はその屈曲の度合いを高める(深める)ように変形する。したがってこのように屈曲部34が屈曲変形することによってガスケット本体31が軸方向の圧縮荷重を回避すべく作用するため、ガスケット本体31に過圧縮が発生するのが抑制される。したがってガスケット本体31の耐久性を高めることができる。
That is, when the opening width (groove width) of the
また、ガスケット装着溝43の加工のばらつきによりガスケット装着溝43の開口幅(溝幅)が設計値(しきい値)より大きいときには、図2右列の中段に示すように装着状態において、屈曲部34は変形せず、この変形していない屈曲部34に対し流体圧が作用すると図2右列の下段に示すように屈曲部34はガスケット装着溝43の溝底面43aに押し付けられる。したがってこのように屈曲部34が溝底面43aに押し付けられることによりシール機能が発揮されるため、流体の漏れが発生するのが抑制される。したがってガスケット本来のシール機能を十分に発揮することができる。
Further, when the opening width (groove width) of the
上記屈曲部34は、その形状からして膜部とも称され、また、その機能からして可撓部もしくは易変形部とも称される。
The
11 フィルター付きガスケット
21 フィルター
21a 周縁部
31 ガスケット本体
32 フィルター保持部
32a,33a,34a 外周面
32b,33b,34c 内周面
32c,33c 端面
32d 段差部
33 固定部
34 屈曲部
34b 凹部
34d 円筒面状部位
34e 曲面状部位
41 ハウジング
42 流体流路
43 ガスケット装着溝
43a 溝底面
43b,43c 溝側面
44 割り面
11 Gasket with
Claims (2)
前記ガスケット本体は、軸方向一端のフィルター保持部と軸方向他端の前記装着溝への固定部との間に屈曲部を有し、
前記固定部はその外周側に位置する溝底面への締め代が設定されるとともに前記フィルター保持部および前記屈曲部は前記溝底面に対し非接触とされ、
前記装着溝の加工のばらつきにより前記装着溝の開口幅が設計値より小さいときは、前記屈曲部が径方向内方へ向け屈曲し、この屈曲した屈曲部に対し流体圧が作用することにより前記屈曲部はその屈曲の度合いを高めるように変形し、
前記装着溝の加工のばらつきにより前記装着溝の開口幅が設計値より大きいときは、前記屈曲部は殆ど変形せず、この殆ど変形していない屈曲部に対し流体圧が作用することにより前記屈曲部は前記溝底面に押し付けられることを特徴とするフィルター付きガスケット。 The filter has a structure in which the peripheral edge of the filter is held by a rubber-made elastic gasket main body, and is mounted in a gasket mounting groove opened radially inward, and when the gasket main body is mounted in the mounting groove, A gasket with a filter that is compressed in the axial direction,
The gasket body has a bent portion between a filter holding portion at one axial end and a fixing portion to the mounting groove at the other axial end,
The fixing portion is set with a tightening margin to the groove bottom surface located on the outer peripheral side thereof, and the filter holding portion and the bent portion are not in contact with the groove bottom surface,
When the opening width of the mounting groove is smaller than a design value due to variations in the processing of the mounting groove, the bent portion is bent inward in the radial direction, and fluid pressure acts on the bent bent portion. The bent part is deformed to increase the degree of bending,
When the opening width of the mounting groove is larger than the design value due to variations in the processing of the mounting groove, the bent portion is hardly deformed, and fluid pressure acts on the bent portion that is hardly deformed, thereby causing the bending. A gasket with a filter, wherein the portion is pressed against the groove bottom surface.
当該フィルター付きガスケットの初期状態にて、前記屈曲部はその最小外径寸法が前記固定部の外径寸法、前記固定部の内径寸法および前記フィルター保持部の外径寸法のいずれよりも小さく形成されていることを特徴とするフィルター付きガスケット。 The gasket with filter according to claim 1,
In the initial state of the gasket with filter, the bent portion has a minimum outer diameter dimension smaller than any of the outer diameter dimension of the fixed portion, the inner diameter dimension of the fixed portion, and the outer diameter dimension of the filter holding portion. A gasket with a filter.
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