JP6513894B1 - ガスケット - Google Patents

Abstract

ガスケット（１００）は、外周側基部（１１）と、第１リップ部（１２）と、第２リップ部（１３）と、を有する外周側シール部（１０）と、内周側基部（２１）と、第３リップ部（２２）と、第４リップ部（２３）と、を有する内周側シール部（２０）と、連結部（３０）とを備え、外周側シール部（１０）の高さ（Ｈ１）と内周側シール部（２０）の高さ（Ｈ２）とが互いに等しい。

Description

本発明は、ガスケットに関する。

例えば電気自動車のバッテリーケース、インバーターケース、燃料電池スタック収納ケース等の大型のケースは、ケース本体及びカバーを有し、ケース本体にカバーが装着される構成を有する。このようなケースにおいて、ケース本体とカバーとの間には、両者の隙間をシールするためのガスケットが配置される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１２２５３６号公報

特許文献１に記載のガスケットは、例えば、まずゴム材等で直線状に形成され、端部同士が接合されて環状に形成され、ケース本体及びカバーの外形に沿う形状となるように一部に湾曲部分が設けられる。このようなガスケットの湾曲部分は、外周側が外周方向に引っ張られ、内周側が内周方向に収縮するように応力が加わって変形した状態となっている。そのため、ガスケットがケース本体とカバーとで挟まれる場合、湾曲部分では、直線部分に比べて弾性変形しにくくなる可能性がある。この場合、ガスケットの直線部分と湾曲部分との間でシールの程度に差が生じる可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、均一なシールを確保することが可能なガスケット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、第１部材と当該第１部材に装着される第２部材との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材との隙間をシールする環状のガスケットであって、環状であり外周部に一周に亘って第１凹部が設けられた外周側基部と、前記外周側基部から前記第１部材側に突出する環状の第１リップ部と、前記外周側基部から前記第２部材側に突出する環状の第２リップ部と、を有する外周側シール部と、環状であり前記外周側シール部の内周側に配置され内周部に一周に亘って第２凹部が設けられた内周側基部と、前記内周側基部から前記第１部材側に突出する環状の第３リップ部と、前記内周側基部から前記第２部材側に突出する環状の第４リップ部と、を有する内周側シール部と、前記外周側シール部と前記内周側シール部との間に配置され、前記外周側基部と前記内周側基部とを連結する連結部とを備え、前記外周側シール部及び前記内周側シール部は、縦断面形状において前記第１部材に対向する側の端部から前記第２部材に対向する側の端部までの寸法が互いに等しい第１寸法である。

上記のガスケットにおいて、前記外周側シール部の縦断面形状における外周部から内周部までの第２寸法よりも、前記内周側シール部の縦断面形状における外周部から内周部までの第３寸法の方が大きくてもよい。

上記のガスケットにおいて、前記連結部は、板状であってもよい。

上記のガスケットにおいて、前記外周側シール部及び前記内周側シール部は、内周側と外周側とに並んで配置される複数の環状突起部をそれぞれ有してもよい。

上記のガスケットにおいて、前記内周側基部は、内部に一周に亘って中空部を有してもよい。

本発明によれば、均一なシールを確保することが可能なガスケットを提供することができる。

図１は、本実施形態に係るガスケットの一例を示す斜視図である。 図２は、図１におけるＡ−Ａ断面に沿った形状を示す図である。 図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面に沿った形状を示す図である。 図４は、ガスケットの湾曲部分において、ケース本体とカバーとの間に挟まれた状態を示す断面図である。 図５は、本実施形態に係るガスケットの他の例を示す断面図である。

以下、本発明に係るガスケットの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係るガスケット１００の一例を示す斜視図である。図１に示すガスケット１００は、ケース本体２０１及びカバー２０２を有するケース２００のうち、ケース本体２０１とカバー２０２との間に配置される。ケース本体２０１にカバー２０２が装着される場合、ケース本体２０１の第１面Ｓａと、カバー２０２の第２面Ｓｂとが対向する。ガスケット１００は、ケース本体２０１とカバー２０２との間に挟まれた状態で、当該ケース本体２０１の第１面Ｓａとカバー２０２の第２面Ｓｂとの隙間をシールする。なお、図１では、ガスケット１００がケース本体２０１上に載置され、ケース本体２０１からカバー２０２が取り外された状態を示している。

本実施形態において、ケース２００は、例えば５ｍ程度の周長を有する大型のケースである。このようなケース２００としては、例えば電気自動車のバッテリーケース、インバーターケース、燃料電池スタック収納ケース等が挙げられる。本実施形態において、ケース２００（ケース本体２０１及びカバー２０２）の外形が八角形状である構成を例に挙げているが、これに限定されず、四角形、六角形等の多角形状であってもよいし、円形状又は楕円形状であってもよい。また、図１では、ケース本体２０１及びカバー２０２が厚みを有する箱状の構成として示しているが、これに限定されず、ケース本体２０１及びカバー２０２の少なくとも一方が板状であってもよい。

ケース２００のケース本体２０１及びカバー２０２の少なくとも一方には、ガスケット１００を位置決めするための溝部又は突起部等の位置決め部が設けられる。本実施形態では、ケース本体２０１に溝状の位置決め部２０１ａが設けられた構成を例に挙げて説明する。位置決め部２０１ａは、ケース本体２０１の外周に沿って形成される。位置決め部２０１ａの幅方向（位置決め部２０１ａの底面に平行な方向であって、位置決め部２０１ａが延びる方向に直交する方向）の寸法は、ガスケット１００を収容可能な寸法に設定される。ガスケット１００は、位置決め部２０１ａに収容され、位置決め部２０１ａに倣った状態で配置される。なお、位置決め部２０１ａは、設けられなくてもよい。

ガスケット１００は、例えばゴム材を用いて帯状に形成され、ケース２００の外周に沿って環状に設けられる。ガスケット１００を構成するゴム材としては、例えばニトリルゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＣＲ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム等が挙げられる。

以下、ガスケット１００の構成を説明するにあたり、本実施形態のケース２００に設けられた場合を例として、ガスケット１００に対してケース本体２０１が配置される側をケース本体２０１側と表記し、カバー２０２が配置される側をカバー２０２側と表記する。また、ケース本体２０１側を下側と表記し、カバー２０２側を上側と表記する場合がある。なお、ケース本体２０１とカバー２０２との位置関係については上記に限定されず、ケース本体２０１側が上側であり、カバー２０２側が下側であってもよい。また、ケース本体２０１とカバー２０２とは、上下に配置された構成に限定されず、水平方向又は他の方向に配置された構成であってもよい。

ガスケット１００は、ケース本体２０１及びカバー２０２の外形に対応した形状を有している。本実施形態において、ガスケット１００は、八角形状であり、８つの直線部分１０１と、８つの湾曲部分１０２とを有する。直線部分１０１は、ケース本体２０１及びカバー２０２の辺部に対応する部分である。湾曲部分１０２は、ケース本体２０１及びカバー２０２の角部に対応する部分である。湾曲部分１０２は、例えばケース本体２０１及びカバー２０２の角部の角度に応じて円弧状に形成される。なお、湾曲部分１０２は、円弧状に限定されず、他の形状であってもよい。また、ガスケット１００は、ケース本体２０１及びカバー２０２の外形に対応した形状に限定されず、例えば全体が湾曲している構成であってもよい。また、ガスケット１００は、ケース本体２０１及びカバー２０２の外形に応じて変形可能であってもよい。

図２は、図１におけるＡ−Ａ断面に沿った形状を示す図である。図２は、ガスケット１００の直線部分１０１の縦断面形状を示している。本実施形態において、縦断面形状は、ガスケット１００が延びる方向と直交する平面で切断した断面をいうものとする。図２に示すように、ガスケット１００は、外周側シール部１０と、内周側シール部２０と、連結部３０とを備えている。外周側シール部１０、内周側シール部２０及び連結部３０は、それぞれ環状であり、外周側から内周側にかけて、外周側シール部１０、連結部３０、内周側シール部２０の順に配置される。このため、ガスケット１００は、外周側又は内周側に倒れることなく、安定して支持されることになる。

外周側シール部１０は、外周側基部１１と、第１リップ部１２と、第２リップ部１３とを有する。外周側基部１１は、環状であり、外周部に第１凹部１１ａを有する。第１凹部１１ａは、外周側シール部１０の外周部に一周に亘って設けられる。第１凹部１１ａは、例えば縦断面形状において円弧状である。

第１リップ部１２は、環状であり、外周側基部１１からケース本体２０１側に突出している。第１リップ部１２は、外周面１２ａと、内周面１２ｂと、先端部１２ｃ、１２ｄとを有する。外周面１２ａは、外周側基部１１の外周部に接続される。内周面１２ｂは、外周側基部１１の内周部に接続される。外周面１２ａ及び内周面１２ｂは、例えば平行となっている。先端部１２ｃ、１２ｄは、第１リップ部１２の突出方向の先端に配置され、外周面１２ａと内周面１２ｂとを接続する。先端部１２ｃ、１２ｄは、内周側と外周側とに並んで配置される。つまり、先端部１２ｃは、外周側に配置され、先端部１２ｄは、内周側に配置される。先端部１２ｃ、１２ｄは、例えば湾曲した形状を有しているが、これに限定されず、角部を有する形状であってもよい。

第２リップ部１３は、環状であり、外周側基部１１からカバー２０２側に突出している。第２リップ部１３は、上記の第１リップ部１２と同様の構成を有する。つまり、第２リップ部１３は、外周面１３ａと、内周面１３ｂと、先端部１３ｃ、１３ｄとを有する。外周面１３ａは、外周側基部１１の外周部に接続される。内周面１３ｂは、外周側基部１１の内周部に接続される。外周面１３ａ及び内周面１３ｂは、例えば平行となっている。先端部１３ｃ、１３ｄは、第２リップ部１３の突出方向の先端に配置され、外周面１３ａと内周面１３ｂとを接続する。先端部１３ｃ、１３ｄは、内周側と外周側とに並んで配置される。つまり、先端部１３ｃは、外周側に配置され、先端部１３ｄは、内周側に配置される。先端部１３ｃ、１３ｄは、例えば湾曲した形状を有しているが、これに限定されず、角部を有する形状であってもよい。なお、第２リップ部１３は、第１リップ部１２と形状、寸法等が異なってもよい。

また、外周側シール部１０の高さＨ１は、縦断面形状において、ケース本体２０１に対向する側の端部（第１リップ部１２の先端部１２ｃ、１２ｄ）から、カバー２０２に対向する側の端部（第２リップ部１３の先端部１３ｃ、１３ｄ）までの寸法（第１寸法）である。また、外周側シール部１０の厚さＴ１は、外周側シール部１０の縦断面形状における外周部（外周面１２ａ、１３ａ）から内周部（内周面１２ｂ、１３ｂ）までの寸法（第２寸法）である。

内周側シール部２０は、内周側基部２１と、第３リップ部２２と、第４リップ部２３とを有する。内周側基部２１は、環状であり、内周部に第２凹部２１ａを有する。第２凹部２１ａは、内周側シール部２０の内周部に一周に亘って設けられる。第２凹部２１ａは、例えば縦断面形状において円弧状である。

第３リップ部２２は、環状であり、内周側基部２１からケース本体２０１側に突出している。第３リップ部２２は、外周面２２ａと、内周面２２ｂと、先端部２２ｃ、２２ｄとを有する。外周面２２ａは、内周側基部２１の外周部に接続される。内周面２２ｂは、内周側基部２１の内周部に接続される。外周面２２ａ及び内周面２２ｂは、例えば平行となっている。先端部２２ｃ、２２ｄは、第３リップ部２２の突出方向の先端に配置され、外周面２２ａと内周面２２ｂとを接続する。先端部２２ｃ、２２ｄは、内周側と外周側とに並んで配置される。つまり、先端部２２ｃは、外周側に配置され、先端部２２ｄは、内周側に配置される。先端部２２ｃ、２２ｄは、例えば湾曲した形状を有しているが、これに限定されず、角部を有する形状であってもよい。

第４リップ部２３は、環状であり、内周側基部２１からカバー２０２側に突出している。第４リップ部２３は、上記の第３リップ部２２と同様の構成を有する。つまり、第４リップ部２３は、外周面２３ａと、内周面２３ｂと、先端部２３ｃ、２３ｄとを有する。外周面２３ａは、内周側基部２１の外周部に接続される。内周面２３ｂは、内周側基部２１の内周部に接続される。外周面２３ａ及び内周面２３ｂは、例えば平行となっている。先端部２３ｃ、２３ｄは、第４リップ部２３の突出方向の先端に配置され、外周面２３ａと内周面２３ｂとを接続する。先端部２３ｃ、２３ｄは、内周側と外周側とに並んで配置される。つまり、先端部２３ｃは、外周側に配置され、先端部２３ｄは、内周側に配置される。先端部２３ｃ、２３ｄは、例えば湾曲した形状を有しているが、これに限定されず、角部を有する形状であってもよい。なお、第４リップ部２３は、第３リップ部２２と形状、寸法等が異なってもよい。

また、内周側シール部２０の高さＨ２は、縦断面形状において、ケース本体２０１に対向する側の端部（第３リップ部２２の先端部２２ｃ、２２ｄ）から、カバー２０２に対向する側の端部（第４リップ部２３の先端部２３ｃ、２３ｄ）までの寸法（第１寸法）である。高さＨ２は、外周側シール部１０における高さＨ１と等しい。また、内周側シール部２０の厚さＴ２は、内周側シール部２０の縦断面形状における外周部（外周面２２ａ、２３ａ）から内周部（内周面２２ｂ、２３ｂ）までの寸法（第３寸法）である。内周側シール部２０における厚さＴ２は、外周側シール部１０における厚さＴ１よりも厚くすることができる。なお、内周側シール部２０における厚さＴ２は、外周側シール部１０における厚さＴ１以下であってもよい。

連結部３０は、外周側シール部１０と内周側シール部２０との間に配置される。連結部３０は、外周側基部１１と内周側基部２１とを連結する。連結部３０は、例えば板状であるが、これに限定されない。連結部３０は、上下方向の中心位置ＡＸ上に対してケース本体２０１側に配置される。このため、ガスケット１００は、第１リップ部１２及び第３リップ部２２側をケース本体２０１に対向させて配置する場合、重心位置がケース本体２０１側に配置されるため、安定した姿勢を維持可能となる。

連結部３０は、外周側連結部３１及び内周側連結部３２を有する。外周側連結部３１は、外周側基部１１に連結される。内周側連結部３２は、内周側基部２１に連結される。外周側連結部３１は、外周側基部１１側に向けて広がる湾曲面を有する。この湾曲面は、例えば縦断面形状において円筒面状とすることができる。内周側連結部３２は、内周側基部２１側に向けて広がる湾曲面を有する。この湾曲面は、例えば縦断面形状において円筒面状とすることができる。

上記のガスケット１００は、例えば以下の過程により製造可能である。まず、加硫処理を行う前のゴム材を用いて、押し出し成型法等により、外周側シール部１０、内周側シール部２０及び連結部３０の各部に対応する構成を有する直線状のゴム部材を形成する。その後、ゴム部材に加硫処理を行う。この加硫処理の際、ゴム部材の端部同士を熱により溶融させて接合することで、環状のガスケット１００が形成される。その後、ケース本体２０１及びカバー２０２の外形に応じた形状となるように、ガスケット１００に直線部分１０１及び湾曲部分１０２を形成する。

図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面に沿った形状を示す図である。図３は、ガスケット１００の湾曲部分１０２の断面構成を示している。図３に示すように、ガスケット１００の湾曲部分１０２は、外周側が外周方向に引っ張られ、内周側が内周方向に収縮するように応力が加わった状態となっている。

外周側に配置される外周側シール部１０には、外周方向に引っ張られる応力が加えられる。この応力により、外周側基部１１の外周部は上下に伸びるように変形しようとする。本実施形態において、外周側基部１１の外周部には第１凹部１１ａが設けられる。外周側基部１１は、応力に対する変形が微小であり、例えば第１凹部１１ａが上下方向にわずかに開くように変形するだけで、直線部分１０１と同様の形状を維持している。また、この第１凹部１１ａの変形により、外周側基部１１に無理な力が加わることが抑制される。

一方、内周側に配置される内周側シール部２０には、内周方向に収縮する応力が加えられる。この応力により、内周側基部２１の内周部は上下に伸びるように変形しようとする。本実施形態において、内周側基部２１の内周部には第２凹部２１ａが設けられる。内周側基部２１は、応力に対する変形が微小であり、例えば第２凹部２１ａが上下方向にわずかに開くように変形するだけで、直線部分１０１と同様の形状を維持している。また、この第２凹部２１ａの変形により、内周側基部２１に無理な力が加わることが抑制される。

上記のように、本実施形態のガスケット１００では、湾曲部分１０２における変形が微小であり、直線部分１０１と同様の形状を維持している。このようなガスケット１００をケース本体２０１上に載置した状態で、カバー２０２を装着することにより、ガスケット１００がケース本体２０１とカバー２０２との間に挟まれる。図４は、ガスケット１００の湾曲部分１０２において、ケース本体２０１とカバー２０２との間に挟まれた状態を示す断面図である。図４に示すように、ガスケット１００は、直線部分１０１と湾曲部分１０２とでほぼ均一に弾性変形する。

このように、本実施形態に係るガスケット１００は、ケース本体２０１と当該ケース本体２０１に装着されるカバー２０２との間に配置され、ケース本体２０１とカバー２０２との隙間をシールするガスケット１００であって、環状であり外周部に一周に亘って第１凹部１１ａが設けられた外周側基部１１と、外周側基部１１からケース本体２０１側に突出する環状の第１リップ部１２と、外周側基部１１からカバー２０２側に突出する環状の第２リップ部１３と、を有する外周側シール部１０と、環状であり外周側シール部１０の内周側に配置され内周部に一周に亘って第２凹部２１ａが設けられた内周側基部２１と、内周側基部２１からケース本体２０１側に突出する環状の第３リップ部２２と、内周側基部２１からカバー２０２側に突出する環状の第４リップ部２３と、を有する内周側シール部２０と、外周側シール部１０と内周側シール部２０との間に配置され、外周側基部１１と内周側基部２１とを連結する連結部３０とを備え、外周側シール部１０の高さＨ１と内周側シール部２０の高さＨ２とが互いに等しい。

この構成により、外周側シール部１０と内周側シール部２０とが連結部３０によって連結された状態で並んで配置されるため、ガスケット１００が外周側又は内周側に倒れることを抑制できる。このため、ガスケット１００が安定して配置される。また、ガスケット１００は、湾曲部分１０２における変形が微小であり、直線部分１０１と同様の形状を維持可能となる。このため、ガスケット１００がケース本体２０１とカバー２０２との間に挟まれる場合、直線部分１０１と湾曲部分１０２とで均一に弾性変形することになる。これにより、ガスケット１００の周方向の全体に亘って均一なシールを確保することができる。

また、本実施形態に係るガスケット１００において、内周側シール部２０の厚さＴ２は、外周側シール部１０の厚さＴ１よりも厚い。この構成により、ガスケット１００の内周側がより広い範囲で支持されることになる。これにより、ガスケット１００の姿勢を安定させることができる。

また、本実施形態に係るガスケット１００において、連結部３０は、板状である。この構成により、連結部３０の変形をより確実に抑制することができる。

また、本実施形態に係るガスケット１００において、外周側シール部１０及び内周側シール部２０は、内周側と外周側とに並んで配置される複数の環状の先端部１２ｃ、１２ｄ、１３ｃ、１３ｄ、２２ｃ、２２ｄ、２３ｃ、２３ｄをそれぞれ有する。このため、ケース本体２０１及びカバー２０２に対して複数の接点で接することができる。このため、シールが多重に形成され、安定したシールを確保できる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、内周側基部２１が中実状に設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図５は、本実施形態に係るガスケットの他の例を示す断面図である。図５に示すガスケット１００Ａにおいて、内周側基部２１Ａは、内部に一周に亘って中空部２４を有する。この構成により、内周側シール部２０Ａでは、内周側基部２１Ａの内周部に対する応力が中空部２４によって吸収される。このため、当該応力が連結部３０から外周側シール部１０側に伝達されることが抑制され、当該応力による外周側シール部１０の変形が抑制される。

また、上記した実施形態では、ガスケット１００が位置決め部２０１ａに収容された状態で載置される構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、ガスケット１００が、ボルト等の固定部材によりケース本体２０１及びカバー２０２の一方に固定される構成であってもよい。この場合、ガスケット１００には、固定部材を貫通させるための貫通孔が設けられる。この貫通孔は、例えば連結部３０に設けることができる。なお、貫通孔は、外周側シール部１０及び内周側シール部２０の一部に掛かるように設けられてもよい。また、貫通孔には、固定部材を通過させる金属環が取り付けられてもよい。貫通孔は、例えばガスケット１００を製造する際、直線状のゴム部材を形成した後、当該ゴム部材に対して加工することで形成することができる。なお、貫通孔は、ゴム部材の端部同士を接合した後に加工して形成してもよい。

１０ 外周側シール部
１１ 外周側基部
１１ａ 第１凹部
１２ 第１リップ部
１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａ 外周面
１２ｂ，１３ｂ，２２ｂ，２３ｂ 内周面
１２ｃ，１２ｄ，１３ｃ，１３ｄ，２２ｃ，２２ｄ，２３ｃ，２３ｄ 先端部
１３ 第２リップ部
２０，２０Ａ 内周側シール部
２１，２１Ａ 内周側基部
２１ａ 第２凹部
２２ 第３リップ部
２３ 第４リップ部
２４ 中空部
３０ 連結部
３１ 外周側連結部
３２ 内周側連結部
１００，１００Ａ ガスケット
１０１ 直線部分
１０２ 湾曲部分
２００ ケース
２０１ ケース本体
２０１ａ 位置決め部
２０２ カバー
ＡＸ 中心位置
Ｓａ 第１面
Ｓｂ 第２面

Claims (4)

1. 第１部材と当該第１部材に装着される第２部材との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材との隙間をシールする環状のガスケットであって、
   環状であり外周部に一周に亘って第１凹部が設けられた外周側基部と、前記外周側基部から前記第１部材側に突出する環状の第１リップ部と、前記外周側基部から前記第２部材側に突出する環状の第２リップ部と、を有する外周側シール部と、
   環状であり前記外周側シール部の内周側に配置され内周部に一周に亘って第２凹部が設けられた内周側基部と、前記内周側基部から前記第１部材側に突出する環状の第３リップ部と、前記内周側基部から前記第２部材側に突出する環状の第４リップ部と、を有する内周側シール部と、
   前記外周側シール部と前記内周側シール部との間に配置され、前記外周側基部と前記内周側基部とを連結する連結部と
   を備え、
   前記外周側シール部及び前記内周側シール部は、縦断面形状において前記第１部材に対向する側の端部から前記第２部材に対向する側の端部までの寸法が互いに等しい第１寸法であり、
   前記外周側シール部の縦断面形状における外周部から内周部までの第２寸法よりも、前記内周側シール部の縦断面形状における外周部から内周部までの第３寸法の方が大きい
   ガスケット。
2. 前記連結部は、板状である
   請求項１に記載のガスケット。
3. 前記外周側シール部及び前記内周側シール部は、内周側と外周側とに並んで配置される複数の環状の先端部をそれぞれ有する
   請求項１又は請求項２に記載のガスケット。
4. 前記内周側基部は、内部に一周に亘って中空部を有する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガスケット。

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