JP6773504B2 - ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、シール技術に係るガスケットに関する。本発明のガスケットは例えば、燃料電池、電子機器、またはエンジン（エンジン用カムカバー等）の分野などで用いられる。

本願出願人は先に、図１３（Ａ）に示すガスケット５１を提案している（特許文献１参照）。

すなわちこのガスケット５１は、シート状の基材６１と、この基材６１の少なくとも一方の表面に設けられたゴム状弾性材製のガスケット部７１とを一体に備え、ガスケット部７１が、一定の模様を備えた連続する突起部（シールリップ）７２よりなるものとされることにより網状シール部とされている。

上記構成のガスケット５１によれば、装着時に突起部７２がその高さ方向に圧縮され反力（反発力）が発生することによりシール面圧が確保されるため、良好なシール性能が発揮されるとともに、ガスケット部７１が一定の模様を備えた連続する突起部７２よりなるため、仕様に応じシート状のガスケット５１を打ち抜く（例えば図１３（Ｂ）に示すようにガスケット５１を枠状（黒帯の部分）に打ち抜く）だけで各種の用途に応じたガスケットを安価に提供することができる。

ＪＰ ＷＯ２０１２／１６９３６６ Ａ１

しかしながら上記ガスケット５１には、以下の点で更なる改良の余地がある。

すなわち上記したようにガスケット部７１が一定の模様を備えた連続する突起部７２よりなるため、ガスケット部７１は、突起部７２同士が平面上交差する交差部や、突起部７２が平面上方向転換する方向転換部を備えており、これらの交差部や方向転換部では、ゴム状弾性体の変形の逃げ場が少なくゴム状弾性体が変形しにくいため、発生する反力が他の部分よりも大きくなる。

したがってガスケット５１全体として、発生する反力の大きさが不均一となることがあり、この場合、突起部７２が接触する相手部材が樹脂材等よりなる脆弱材質であったりすると、この相手部材に変形が生じることが懸念される。

本発明は以上の点に鑑みて、平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップを備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部を有するガスケットにおいて、シールリップにおけるリップ交差部やリップ方向転換部に発生する反力を低減させることができ、もってガスケット全体として発生する反力の大きさをほぼ均一化させ、相手部材に変形が生じるのを抑制することができるガスケットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のガスケットは、平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップを備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部を有するガスケットにおいて、前記シールリップにおけるリップ交差部および／またはリップ方向転換部に、該部に発生する反力を低減させる発生反力低減用の立体構造を設け、前記立体構造は、前記リップ交差部および／または前記リップ方向転換部に設けた凹み、貫通穴または空洞よりなり、前記凹み、貫通穴または空洞は、前記リップ交差部および／または前記リップ方向転換部のシール面側に開口せず前記リップ交差部および／または前記リップ方向転換部の厚み内に設けられ、かつ反シール面側に開口していることを特徴とする。

リップ交差部および／またはリップ方向転換部に凹み、貫通穴または空洞よりなる立体構造を設けると、これらの凹み等による空間部をゴム状弾性体の変形時の逃げ場とすることにより、発生する反力を低減させることが可能とされる。

尚、本発明のガスケットには、以下の態様がいずれも含まれる。
（ａ）平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップを備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部のみよりなるガスケット。
（ｂ）平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップを備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部を有し、この網状シール部をゴム状弾性体よりなるシート状の基部に対し一体としたガスケット。
（ｃ）平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップを備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部を有し、この網状シール部を金属または樹脂材よりなるシート状の基材に対し一体としたガスケット。

本発明によれば、網状シール部を有するガスケットにおいて、凹み、貫通穴または空洞よりなる立体構造を設けることにより、シールリップにおけるリップ交差部やリップ方向転換部に発生する反力を低減させることができる。したがってガスケット全体として発生する反力の大きさをほぼ均一化させることにより、相手部材に変形が生じるのを抑制することができ、ガスケットによるシール性を安定化させることもできる。

本発明の実施例に係るガスケットを示す図で、（Ａ）はその全体斜視図、（Ｂ）は同ガスケットを打ち抜き加工した状態を示す斜視図 本発明の第１実施例に係るガスケットを示す図で、（Ａ）はその要部斜視図、（Ｂ）はその要部平面図 （Ａ）は同ガスケットの要部断面図で図２（Ｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ立体形状の他の例を示す断面図 本発明の第２実施例に係るガスケットを示す図で、（Ａ）はその要部斜視図、（Ｂ）はその要部平面図 （Ａ）は同ガスケットの要部断面図で図４（Ｂ）におけるＦ−Ｆ線断面図、（Ｂ）（Ｃ）および（Ｄ）はそれぞれ立体形状の他の例を示す断面図 本発明の第３実施例に係るガスケットを示す図で、（Ａ）はその要部斜視図、（Ｂ）はその要部平面図 同ガスケットの要部断面図で図６（Ｂ）におけるＧ−Ｇ線断面図 本発明の第４実施例に係るガスケットを示す図で、（Ａ）はその要部斜視図、（Ｂ）はその要部平面図 （Ａ）は同ガスケットの要部断面図で図８（Ｂ）におけるＨ−Ｈ線断面図、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ立体形状の他の例を示す断面図 （Ａ）は比較例におけるシール面圧分布を示すグラフ図、（Ｂ）は本発明実施例におけるシール面圧分布を示すグラフ図 （Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）ともリップ交差部の他の例を示す平面図 （Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）ともリップ方向転換部の例を示す平面図 従来例に係るガスケットを示す図で、（Ａ）はその全体斜視図、（Ｂ）は同ガスケットの打ち抜き加工説明図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）
交差部および／または方向転換部（以下、「交差部等」とも称する）に凹みまたは空孔（貫通穴）を設けることにより、交差部等の反力を低減させ、他の部分との反力差を低減させる。
（１−１）一定の模様を有する連続した突起（シールリップ）を設けるガスケットについて、交差部等のシール面側に凹みを設けた構造とする。
（１−２）一定の模様を有する連続した突起を設けるガスケットについて、交差部等に空孔（貫通穴）を設けた構造とする。
（１−３）相手形状の仕様に応じて作成（打ち抜き）したガスケットについて、交差部等のシール面側に凹みを設けた構造とする。
（１−４）相手形状の仕様に応じて作成したガスケットについて、交差部等に空孔を設けた構造とする。

（２）
交差部等に空洞を設けることにより、交差部等の反力を低減させ、他の部分との反力差を低減させる。
（２−１）一定の模様を有する連続した突起を設けるガスケットについて、交差部等に空洞を設けた構造とする。
（２−２）相手形状の仕様に応じて作成したガスケットについて、交差部等に空洞を設けた構造とする。
（２−３）ガスケットが上記（ａ）態様である場合、空洞は、交差部等における反シール面側に開口していても良い。
（２−４）ガスケットが上記（ｂ）態様である場合、空洞は、ゴム状弾性体よりなるシート状の基部における反シール面側に開口していても良い。
（２−５）ガスケットが上記（ｃ）態様である場合、空洞は、交差部等における反シール面側に開口していても良い。

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（Ａ）に示すように、全体を符号１１で示すガスケットは、平面上で一定の模様（例えば正方形もしくは長方形等の四角形）が連続する形状のシールリップ２２を備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部２１を有しており、この網状シール部２１が、ゴム状弾性体よりなるシート状の基部３１、または金属もしくは樹脂材よりなるシート状の基材４１の上面（厚み方向一方の面）側に配置されて、これらの基部３１または基材４１に対し一体に成形されている。また、このガスケット１１は図１（Ｂ）に示すように、仕様に応じ所定の平面形状（例えば枠状）となるよう打ち抜き加工されたうえで、各種の用途に供される。網状シール部２１は、一定の幅および高さを備える複数のシールリップ２２を網状に一体成形したものである。

第１実施例・・・・
図２（Ａ）（Ｂ）に一部を拡大して示すように、網状シール部２１は、直線状を呈する第１および第２シールリップ２２Ａ，２２Ｂの組み合わせを備え、両シールリップ２２Ａ，２２Ｂが直角に交差することによる平面十字形のリップ交差部２３を有している。このリップ交差部２３では、シールリップ２２Ａ，２２Ｂがその厚み方向に圧縮されたときにゴム状弾性体の変形の逃げ場が少なくゴム状弾性体が変形しにくいため、発生する反力が他の部分よりも大きくなることがある。

そこで、当該実施例では、このリップ交差部２３の平面中央部に、該部に発生する反力を低減させる発生反力低減用の立体構造２５が設けられており、この立体構造２５が図３（Ａ）の断面図に示すように、リップ交差部２３の上面（装着時に相手部材に接触するシールリップ２２Ａ，２２Ｂのシール面）側に開口する有底・平面円形の凹み２６によって形成されている。

凹み２６の断面形状は特に限定されず、例えば図３（Ｂ）に示すように、凹み２６の底部へ向けて内径が徐々に縮小する断面三角形などであっても良い。また、凹み２６に代えて図３（Ｃ）に示すように、リップ交差部２３を厚み方向に貫通する貫通穴２７を設けても良い。

そして、このようにリップ交差部２３に凹み２６または貫通穴２７よりなる立体構造２５を設ける構成によれば、この凹み２６または貫通穴２７よりなる立体構造２５がゴム状弾性体の圧縮変形時の逃げ場とされるため、リップ交差部２３に発生する反力を低減させることが可能とされる。

第２実施例・・・・
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、網状シール部２１は、直線状を呈する第１および第２シールリップ２２Ａ，２２Ｂの組み合わせを備え、両シールリップ２２Ａ，２２Ｂが直角に交差することによる平面十字形のリップ交差部２３を有している。このリップ交差部２３では、ゴム状弾性体の変形の逃げ場が少なくゴム状弾性体が変形しにくいため、発生する反力が他の部分よりも大きくなることがある。

そこで、当該実施例では、このリップ交差部２３の平面中央部に、該部に発生する反力を低減させる発生反力低減用の立体構造２５が設けられており、この立体構造２５が図５（Ａ）の断面図に示すように、リップ交差部２３の上面（装着時に相手部材に接触するシールリップ２２Ａ，２２Ｂのシール面）側に開口せずリップ交差部２３および基部３１の厚み内に設けられ、かつ基部３１の下面（反シール面）側に開口する平面円形・断面半円形の空洞２８によって形成されている。

空洞２８の断面形状は特に限定されず、例えば以下のようなものであっても良い。
・図５（Ｂ）に示すように、直線状の側部２８ａと、円弧形の天部２８ｂとの組み合わせよりなる、長円を長手方向に半裁した形状。
・図５（Ｃ）に示すように、直線状の側部２８ａと、斜辺状の天部２８ｂとの組み合わせよりなる、五角形の形状。
・図５（Ｄ）に示すように、三角形の形状。

そして、このようにリップ交差部２３に空洞２８よりなる立体構造２５を設ける構成によれば、この空洞２８よりなる立体構造２５がゴム状弾性体の圧縮変形時の逃げ場とされるため、リップ交差部２３に発生する反力を低減させることが可能とされる。

第３実施例・・・・
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、網状シール部２１は、直線状を呈する第１および第２シールリップ２２Ａ，２２Ｂの組み合わせを備え、両シールリップ２２Ａ，２２Ｂが直角に交差することによる平面十字形のリップ交差部２３を有している。このリップ交差部２３では、ゴム状弾性体の変形の逃げ場が少なくゴム状弾性体が変形しにくいため、発生する反力が他の部分よりも大きくなることがある。

そこで、当該実施例では、このリップ交差部２３の平面中央部に、該部に発生する反力を低減させる発生反力低減用の立体構造２５が設けられており、この立体構造２５が図７の断面図に示すように、リップ交差部２３の上面（装着時に相手部材に接触するシールリップ２２Ａ，２２Ｂのシール面）側に開口せずリップ交差部２３の厚み内に設けられ、かつリップ交差部２３の下面（反シール面）側に開口する平面円形の空洞２８によって形成されている。空洞２８の開口部は、基材４１によって閉塞されている。

そして、このようにリップ交差部２３に空洞２８よりなる立体構造２５を設ける構成によれば、この空洞２８よりなる立体構造２５がゴム状弾性体の圧縮変形時の逃げ場とされるため、リップ交差部２３に発生する反力を低減させることが可能とされる。

第４実施例・・・・
図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、網状シール部２１は、直線状を呈する第１および第２シールリップ２２Ａ，２２Ｂの組み合わせを備え、両シールリップ２２Ａ，２２Ｂが直角に交差することによる平面十字形のリップ交差部２３を有している。このリップ交差部２３では、ゴム状弾性体の変形の逃げ場が少なくゴム状弾性体が変形しにくいため、発生する反力が他の部分よりも大きくなることがある。

そこで、当該実施例では、このリップ交差部２３の平面中央部に、該部に発生する反力を低減させる発生反力低減用の立体構造２５が設けられており、この立体構造２５が図９（Ａ）の断面図に示すように、リップ交差部２３を厚み方向に貫通する貫通穴２７によって形成されている。

また図８（Ａ）（Ｂ）に示したように、リップ交差部２３の平面形状が十字形であるのに伴って貫通穴２７の平面形状も相似ないし略相似の十字形とされており、これにより貫通穴２７の周りには、平面９０度に亙る円弧形の幅狭リップ部２９が４箇所、等配状に設けられている。

貫通穴２７は、これに代えて図９（Ｂ）（Ｃ）に示すように、リップ交差部２３の上面側に開口する有底・平面円形の凹み２６であっても良い。

そして、このようにリップ交差部２３に貫通穴２７または凹み２６よりなる立体構造２５を設ける構成によれば、この貫通穴２７または凹み２６よりなる立体構造２５がゴム状弾性体の圧縮変形時の逃げ場とされるため、リップ交差部２３に発生する反力を低減させることが可能とされる。

以上説明したように本発明各実施例では、網状シール部２１のシールリップ２２Ａ，２２Ｂにおけるリップ交差部２３に発生反力低減用の立体構造２５が設けられ、この立体構造２５がゴム状弾性体の圧縮変形時の逃げ場とされるため、リップ交差部２３に発生する反力を低減させることができる。したがってガスケット１１全体として発生する反力の大きさをほぼ均一化させることにより、相手部材に変形が生じるのを抑制することができ、ガスケット１１によるシール性を安定化させることもできる。

反力の低減は、相手部材に対する接触面圧ないしシール面圧の低減となってあらわれる。

すなわち、従来技術では図１０（Ａ）のグラフ図に示すように、立体構造２５が設けられていないため、リップ交差部２３で最大面圧のピーク値Ｐが立っていた。これに対し本発明各実施例によれば図１０（Ｂ）のグラフ図に示すように、立体構造２５が設けられているため、リップ交差部２３で最大面圧が低減され、その結果として、最大面圧の大きさをほぼ均一化することが可能とされる。

また、上記したように本発明のガスケット１１には、以下の態様がいずれも含まれる。
（ａ）平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップ２２を備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部２１のみよりなるガスケット。
（ｂ）平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップ２２を備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部２１を有し、この網状シール部２１をゴム状弾性体よりなるシート状の基部３１に対し一体とした（一体成形した）ガスケット。
（ｃ）平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップ２２を備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部２１を有し、この網状シール部２１を金属または樹脂材よりなるシート状の基材４１に対し一体とした（架橋接着した）ガスケット。

上記（ａ）態様では、ガスケット１１を１枚で使用するか、あるいはガスケット１１を２枚重ねて使用する。後者の場合は、ガスケット１１の反シール面同士が接触するように２枚のガスケット１１を重ね合わせる。したがって上記第１実施例（図３（Ａ））では、凹み２６がガスケット１１のシール面（図における網状シール部２１の上面）に開口するように設けられているので、ガスケット１１の反シール面（図における網状シール部２１の下面）同士が接触するように２枚のガスケット１１を重ね合わせると、凹み２６はガスケット１１外部に開放された状態とされる。これに対し上記第２実施例（図５（Ａ））では、空洞２８がガスケット１１の反シール面（図における網状シール部２１の下面）に開口するように設けられているので、ガスケット１１の反シール面同士が接触するように２枚のガスケット１１を重ね合わせると、空洞２８はガスケット１１外部と仕切られた密閉空間とされる。

上記（ｂ）態様で、網状シール部２１はゴム状弾性体よりなるシート状の基部３１の厚み方向一方の面側に配置されるが、網状シール部２１をゴム状弾性体よりなるシート状の基部３１の厚み方向一方および他方の面側にそれぞれ配置するようにしても良く、この場合は、網状シール部２１、基部３１および網状シール部２１よりなる３層の構造体が一体に成形される。

また同様に、上記（ｃ）態様で、網状シール部２１は金属または樹脂材よりなるシート状の基材４１の厚み方向一方の面側に配置されるが、網状シール部２１を金属または樹脂材よりなるシート状の基材４１の厚み方向一方および他方の面側にそれぞれ配置するようにしても良く、この場合は、網状シール部２１、基材４１および網状シール部２１よりなる３層の構造体が成形される。

また、上記各実施例ではいずれも、リップ交差部２３の平面形状を十字形としたが、リップ交差部２３の平面形状は十字形に限られず、このほか例えば、
図１１（Ａ）に示す平面Ｔ字形の形状、
図１１（Ｂ）に示す平面Ｙ字形の形状（３本のシールリップ２２が集束する形状）、
図１１（Ｃ）に示す平面放射状の形状（十字形以外の４本または５本以上（図では８本）のシールリップ２２が集束する形状）などあっても良い。

また、本発明は、網状シール部２１における複数のシールリップ２２が交差するリップ交差部２３のみならず、１本のシールリップ２２が平面上所定の箇所で方向転換するリップ方向転換部２４に適用することができる。リップ方向転換部２４はリップ交差部２３と同様、ゴム状弾性体の変形の逃げ場が少なくゴム状弾性体が変形しにくいため、発生する反力が他の部分よりも大きくなることがあり、よって本発明による反力低減が有効である。

このリップ方向転換部２４の例としては、図１２（Ａ）に示す１本のシールリップ２２が平面上所定の箇所で直角に方向転換する形状、図１２（Ｂ）に示す１本のシールリップ２２が平面上所定の箇所にて直角より小さな角度で方向転換する形状、図１２（Ｃ）に示す１本のシールリップ２２が平面上所定の箇所にて直角より大きな角度で方向転換する形状などがある。

１１ ガスケット
２１ 網状シール部
２２，２２Ａ，２２Ｂ シールリップ
２３ リップ交差部
２４ リップ方向転換部
２５ 立体構造
２６ 凹み
２７ 貫通穴
２８ 空洞
２８ａ 側部
２８ｂ 天部
２９ 幅狭リップ部
３１ 基部
４１ 基材

Claims (2)

1. 平面上で一定の模様が連続する形状のシールリップを備えたゴム状弾性体よりなる網状シール部を有するガスケットにおいて、
   前記シールリップにおけるリップ交差部および／またはリップ方向転換部に、該部に発生する反力を低減させる発生反力低減用の立体構造を設け、
   前記立体構造は、前記リップ交差部および／または前記リップ方向転換部に設けた凹み、貫通穴または空洞よりなり、
   前記凹み、貫通穴または空洞は、前記リップ交差部および／または前記リップ方向転換部のシール面側に開口せず前記リップ交差部および／または前記リップ方向転換部の厚み内に設けられ、かつ反シール面側に開口していることを特徴とするガスケット。
2. 請求項１記載のガスケットにおいて、
   前記網状シール部は、ゴム状弾性体よりなるシート状の基部、または金属もしくは樹脂材よりなるシート状の基材に対し一体とされていることを特徴とするガスケット。

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