JP6900246B2 - ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、ガスケットに関する。

相対向する部材間をシールするためのガスケットは、一方の部材に設けられた溝に装着される。そして、ガスケットは圧縮された状態で、２部材間に介在される。

下記の特許文献に示すように、ガスケットは、ガスケット本体と、ガスケット本体の側面に設けられた隆起部と、隆起部の表面に突出する突起部と、を具備する。

隆起部は、部材間にてガスケットを圧縮した際に、ガスケットが倒れ込むのを防止する機能を有する。

また、突起部は、ガスケットを溝に装着した際に、ガスケットが溝から脱落するのを防止する機能を有する。

特開平１０−９３９５号公報 特開２０１０−１０１３９８号公報 特開２０１６−３７９７４号公報

ガスケットにてシールする部材の小型化に伴い、従来に比べてガスケットを嵌め込むための溝が浅くなっている。このため、従来のガスケットの構造では、部材の組み付けによりガスケットが圧縮されたときの隆起部と、溝の側壁との接触面積が十分でない。したがって、ガスケットが圧縮された際のガスケットの倒れ込みが生じやすくなっていた。

また、溝が浅くなると、溝の側壁と接触しない突起部の領域が増える。このような非接触の領域は、応力を解放する解放部となる。このように解放部が生じることで、圧縮された突起部の応力は、解放部に作用し、ガスケットが溝から抜けやくなる。よって、従来のガスケットの構造では、十分な脱落防止機能を発揮できない。

本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであって、倒れ防止機能及び脱落防止機能を従来よりも向上させたガスケットを提供することを目的とする。

本発明は、相対向する部材の一方に設けられた環状溝に装着され、部材間をシールするガスケットであって、環状のガスケット本体と、前記ガスケット本体の両側面にて、前記ガスケット本体の環状方向に間隔を空けて隆起するリブと、各リブの隆起面から突出する突起部と、を有し、前記リブは、前記環状溝への装着方向の下方側に偏在して配置されており、前記リブの上面から前記ガスケット本体の下面までの高さが、前記環状溝の深さより高く、前記突起部は、前記リブの隆起面上を前記装着方向に沿って延在していることを特徴とする。

本発明では、前記突起部は、前記ガスケットを前記環状溝に装着する際に前記環状溝の側壁に当接する最表面と、前記最表面の上下端と前記リブとの間を繋ぐ複数の連結面と、を具備し、前記連結面のうち、前記装着方向の下方側に位置する前記連結面は、前記リブから前記最表面に向けて、上方に傾く傾斜面で形成されることが好ましい。

本発明では、装着方向側の前記リブの下面が、前記ガスケット本体の下面に対し段差を介して形成されていることが好ましい。

本発明では、前記リブ及び前記突起部は、前記ガスケット本体の両側面において、前記環状方向に対し左右対称に配置されることが好ましい。

本発明では、更に、前記ガスケットを前記環状溝に装着する際の誤装着防止用のガイド部を具備することが好ましい。

本発明のガスケットによれば、従来に比べて、倒れ防止機能及び脱落防止機能を向上させることができる。

本実施形態のガスケットの平面図である。 図１のガスケットの部分拡大平面図である。 図１に示すガスケットの環状側面の一部を拡大した部分拡大側面図である。 図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見たガスケットの断面図である。 図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印方向から見たガスケットの断面図である。 図２に示すＣ−Ｃ線に沿って切断し矢印方向から見たガスケットの断面図である。 本実施形態のガスケットを環状溝に装着する前の状態を示す断面図である。 図５Ａの状態から、本実施形態のガスケットを環状溝に装着した状態を示す断面図である。 変形例を示す部分拡大側面図である。 変形例を示す部分拡大断面図である。

以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

図１は、本実施形態のガスケットの平面図である。図２は、図１のガスケットの部分拡大平面図である。図３は、図１に示すガスケットの環状側面の一部を拡大した部分拡大側面図である。

以下、各図面に共通の方向を使用する。本明細書では、「環状方向Ｄ」「高さ方向Ｅ」「厚さ方向Ｆ」を使用する。これら３方向はいずれも直交した関係にある。「環状方向Ｄ」は、ガスケット１を装着する部材に設けられた環状溝１０に沿う方向に一致する。「高さ方向Ｅ」は、ガスケット１を環状溝１０に装着する装着方向と平行な方向であり、環状溝１０の深さ方向に一致する。「厚さ方向Ｆ」は、環状溝１０の幅方向に一致する。

ガスケット１は、弾性変形可能な弾性体（例えば、ゴム成形品）で形成される。本実施形態では、ガスケット１の材質を特に限定しない。

図１に示すガスケット１は、ガスケット１によりシールするための２部材の一方に設けられた環状溝１０に装着される。

ガスケット１は、環状のガスケット本体２と、ガスケット本体２の両側面に形成された隆起するリブ（隆起部）３と、リブ３の表面に形成された突起部４と、を有する。なお、図１には、突起部４を図示していない。

図１に示すように、リブ３は、ガスケット本体２の内側環状側面２ａと、外側環状側面２ｂの双方に、間隔を空けて複数個、隆起形成される。このとき、各リブ３は、等間隔で形成されることが好ましい。

また、突起部４は、各リブ３の隆起面３ａ上に形成される。突起部４は、全てのリブ３に形成されることが好ましいが、一部のリブ３にのみ形成されていてもよい。

図１及び図２に示すように、内側環状側面２ａ及び、外側環状側面２ｂに設けられたリブ３及び突起部４は、環状方向Ｄ（図２参照）に対して左右対称に配置される。

図２に示すように、リブ３は、ガスケット本体２の内側環状側面２ａ及び、外側環状側面２ｂから隆起した形状である。図２に示すように平面から見ると、リブ３は、略台形状や略矩形状に隆起している。図２に示すように、リブ３は、内側環状側面２ａ及び、外側環状側面２ｂと略平行な隆起面３ａを備え、その隆起面３ａとガスケット本体２とを繋ぐ面はＲ形状で形成される。このように、リブ３は、平面状の隆起面３ａを備えることで、部材の組み付けによりガスケット１が圧縮されたときのリブ３と環状溝１０の側壁との間で接触面積を大きくすることができる。

また、図３に示すように、リブ３は、正面から見ると、略矩形状にて隆起している。なお、形状を、矩形状に限定するものでなく、矩形状以外の多角形状、楕円形状、円形状等にて隆起していてもよい。

図３に示すように、本実施形態のリブ３は、ガスケット本体２の高さ方向Ｅの中央に位置していない。すなわち、本実施形態のリブ３は、ガスケット本体２に対して装着方向Ｅ１側である下方側に偏在して配置されている。よって、リブ３の高さ方向Ｅの中心Ｏ１は、ガスケット本体２の高さ方向Ｅの中心Ｏ２よりも下方側にずれている。あるいは、リブ３の下端とガスケット本体２の下面２ｃとの間の間隔Ｈ２は、リブ３の上端とガスケット本体２の上面２ｉとの間の間隔Ｈ３よりも短い。

また、ガスケット本体２の高さ方向Ｅの中心Ｏ２からガスケット本体２の下面２ｃまでの長さをＨ１とすると、リブ３は、長さＨ１の５０％以上、好ましくは８０％以上の長さを有している。

ただし、リブ３は、長さＨ１の全体を占めていない。すなわち、リブ３の下面３ｂは、ガスケット本体２の下面２ｃと段差７を介して形成されており、リブ３の下面３ｂと、ガスケット本体２の下面２ｃとの間には間隔Ｈ２の空間が設けられる。

図３に示すように、突起部４は、リブ３の隆起面３ａ上を、高さ方向Ｅに沿って延在している。図３に示すように、突起部４は、縦長形状である。突起部４の高さ方向Ｅの長さＨ４は、リブ３の隆起面３ａの高さ方向Ｅの長さＨ５と略一致することが好ましい。これにより、突起部４における環状溝１０の側壁と接する面積を増やすことができ、ガスケット１の脱落防止機能を向上させることができる。

図１、図３に示すように、ガスケット１には、例えば、ガスケット本体２の内側環状側面２ａに、ガスケット１を環状溝１０に装着する際の誤装着防止用のガイド部５が設けられている。なお、ガイド部５は、ガスケット本体２の内側環状側面２ａ及び外側環状側面２ｂの少なくともいずれか一方に設けられることが好ましい。更に、ガイド部５がガスケット本体２に対して左右非対称位置、及び／又は、左右で異なる数が設けられていることが特に好ましい。図１では、ガスケット本体２に中心線Ｏ３を引いたとき、中心線Ｏ３の左右両側に非対称位置であって且つ左右で設置数が異なるように、ガイド部５が設けられている。

図３に示すように、例えば、ガイド部５は、ガスケット本体２の高さ方向Ｅの中心Ｏ２よりも上方に位置している。このように、ガイド部５は、ガスケット本体２の中心Ｏ２よりも上方に偏在して配置される。ガスケット１を装着する部材には、例えば、ガイド部５に対応する凹部が設けられている。よって、ガスケット１を上下逆向きにして部材に装着すると、ガイド部５を凹部に適切に装着することができず、誤装着を防止することができる。

図１、図３に示すガイド部５は、矩形状であるが、ガイド部５の形状を限定するものではない。また、ガイド部５の形成位置を限定するものでない。また、ガイド部５の個数を限定するものではないが、ガイド部５を一つよりも複数としたほうが、誤装着防止をより確実なものにできる。

図４Ａは、図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見たガスケットの断面図である。図４Ｂは、図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印方向から見たガスケットの断面図である。図４Ｃは、図２に示すＣ−Ｃ線に沿って切断し矢印方向から見たガスケットの断面図である。すなわち、図４Ａ〜図４Ｃに示す断面は、ガスケット本体２の内側環状側面２ａと外側環状側面２ｂとの間を高さ方向Ｅ及び厚さ方向Ｆに沿って切断した断面である。

図４Ａでは、環状に形成されたガスケット本体２の断面が現れている。図４Ａに示すようにガスケット本体２は、所定の厚みを有する中央部２ｄと、中央部２ｄの下方に位置する下方部２ｅと、中央部２ｄの上方に位置する上方部２ｆとが一体的に形成されている。

ガスケット本体２の内側環状側面２ａ及び外側環状側面２ｂは、平面状で形成されており、ガスケット本体２の中央部２ｄは、厚さ方向Ｆに、一定の厚み幅Ｗ１で形成される。図４Ａに示すように、ガスケット１の下面２ｃと、内側環状側面２ａ及び外側環状側面２ｂとを繋ぐ各下方側面２ｇ、２ｈは、下方部２ｅの幅が、中央部２ｄから離れるほど徐々に小さくなるように傾斜面で形成される。また、図４Ａに示すように、ガスケット１の上面２ｉと、内側環状側面２ａ及び外側環状側面２ｂとを繋ぐ各上方側面２ｊ、２ｋは、上方部２ｆの幅が、中央部２ｄから離れるほど徐々に小さくなるように傾斜面で形成される。

また、図４Ａに示す、ガスケット本体２を構成する各面の間の角部はＲ形状で形成されることが好ましい。

また、図４Ａに示すように、ガスケット本体２の高さは、Ｈ６で形成される。

図４Ｂでは、ガスケット本体２の内側環状側面２ａ及び外側環状側面２ｂに隆起したリブ３、３が現れている。図４Ｂに示すように、リブ３は、平面状の隆起面３ａと、隆起面３ａとガスケット本体２との間を繋ぐ下面３ｂと、隆起面３ａとガスケット本体２との間を繋ぐ上面３ｃと、を有して構成される。

図４Ｂに示すように、例えば、下面３ｂは、全体がＲ形状で形成される。この実施形態では、上面３ｃもＲ形状で形成されるが、下面３ｂのほうが上面３ｃよりも曲率半径が大きいことが好ましい。

図４Ｂに示すように、リブ３の下面３ｂは、ガスケット本体２の下面２ｃに段差７を介して形成される。これにより、リブ３の下面３ｂとガスケット本体２の下面２ｃとの間には、空間Ｓが存在する。

図４Ｂでは、ガスケット本体２の両側面に位置するリブ３、３の隆起面３ａ、３ａ間の厚み幅は、Ｗ２で形成される。また、ガスケット本体２の下面２ｃからリブ３の上面３ｃまでの高さは、Ｈ７で形成される。

図４Ｃでは、リブ３の隆起面３ａ上に突出する突起部４が現れている。突起部４は、ガスケット１を環状溝１０に装着する際に環状溝１０の側壁に当接する最表面４ａと、最表面４ａの上下端とリブ３との間を繋ぐ連結面４ｂ、４ｃを具備する。連結面のうち、下方側に位置する連結面４ｂは、リブ３から最表面４ａに向けて、上方に傾く傾斜面で形成される。

図４Ｃに示すように、最表面４ａと連結面４ｂとの間の角部４ｄは、Ｒ形状で形成されることが好ましい。

図４Ｃでは、各リブ３、３の隆起面３ａ、３ａに形成された突起部４、４の最表面４ａ、４ａ間の厚み幅は、Ｗ３で形成される。

図５Ａは、本実施形態のガスケットを環状溝に装着する前の状態を示す断面図である。図５Ｂは、図５Ａの状態から、本実施形態のガスケットを環状溝に装着した状態を示す断面図である。

図５Ａに示すように、ガスケット１を装着する部材１１には、環状溝１０が形成されている。環状溝１０の深さは、Ｈ８で形成されている。また、環状溝１０の幅は、Ｗ４で形成されている。

ここで、ガスケット本体２の厚み幅Ｗ１（図４Ａ参照）、リブ３、３間の厚み幅Ｗ２（図４Ｂ参照）、及び突起部４、４間の厚み幅Ｗ３（図４Ｃ参照）と、環状溝１０の幅Ｗ４との関係は、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ４＜Ｗ３となっている。

また、ガスケット本体２の高さＨ６（図４Ａ参照）、及びスケット本体２の下面２ｃからリブ３の上面３ｃまでの高さＨ７（図４Ｂ参照）と、環状溝１０の深さＨ８との関係は、Ｈ８＜Ｈ７＜Ｈ６、或いは、Ｈ７＜Ｈ８＜Ｈ６となっている。

図５Ｂに示すように、ガスケット１を、環状溝１０に装着する。このとき、突起部４、４間の厚み幅Ｗ３と、環状溝１０の幅Ｗ４との関係は、Ｗ４＜Ｗ３であるから、突起部４を厚み幅方向に圧縮しながら、ガスケット１を環状溝１０内に圧入することができる。

本実施形態のガスケット１の特徴的部分は、以下の通りである。
（１）リブ３は、環状溝１０への装着方向（高さ方向Ｅ）の下方側に偏在して配置される。
（２）突起部４は、リブ３の隆起面３ａ上を装着方向（高さ方向Ｅ）に沿って延在している。

上記（１）の構成では、図３、図４Ｂ、図４Ｃに示すように、リブ３は、ガスケット本体２の下方側にずれて配置されており、したがって、ガスケット１は、上下非対称形状となっている。

このため、環状溝１０の深さが浅くても、ガスケット１を環状溝１０に装着した際に、リブ３と環状溝１０の側壁１０ａとの間で対向する領域を、ガスケット１を上下対称形状とした場合に比べて大きくできる。したがって、部材同士の取付けによりガスケット１が圧縮されたときにリブ３と環状溝１０の側壁との間で十分な接触面積を確保できる。

加えて、リブ３をガスケット本体２の下方側に偏在させたことで、リブ３の隆起面３ａ上に突出する突起部４も、ガスケット本体２の下方側に配置される。この結果、ガスケット１を環状溝１０に装着した際の、突起部４と環状溝１０の側壁１０ａとの間の接触面積を増やすことができる。

以上により、上記（１）の構成により、倒れ防止機能及び脱落防止機能を向上させることができる。

上記（２）の構成では、突起部４が、ガスケット１の装着方向に沿って形成されているため、図５Ｂに示すように、ガスケット１を環状溝１０に装着した際に、環状溝１０の側壁とからガスケット１に対し十分な押圧を得ることができる。このため、脱落防止機能を向上させることができる。

以上により、上記（１）（２）の構成を備えた本実施形態のガスケット１は、倒れ込み防止機能及び脱落防止機能を従来に比べて効果的に向上させることができ、優れたシール性を得ることができる。

また、本実施形態では、更に、以下の特徴的部分を備えることが好ましい。

（３）突起部４は、ガスケット１を環状溝１０に装着する際に環状溝１０の側壁１０ａに当接する最表面４ａと、最表面４ａの上下端とリブ３との間を繋ぐ複数の連結面４ｂ、４ｃと、を具備する。連結面のうち、装着方向の下方側に位置する連結面４ｂは、図４Ｃに示すように、リブ３から最表面４ａに向けて、上方に傾く傾斜面で形成される。

このように、突起部４の下方側に位置する連結面４ｂが傾斜面で形成されることで、傾斜面が環状溝１０への装着の際のガイド面となり、ガスケット１を環状溝１０内に圧入しながらスムースに装着することができる。このとき、図５Ａに示すように、環状溝１０が形成された部材１１側では、部材１１の表面１１ａと、環状溝１０の側壁１０ａとの間の角部１１ｂがＲ形状で形成されることが、ガスケット１に対する装着性を向上させるうえで、より好ましい。

また、図４Ｃに示すように、突起部４の最表面４ａと、連結面４ｂとの間の角部４ｄもＲ形状で形成されることが、ガスケット１の環状溝１０に対する装着性を向上させるうえで好ましい。

また、本実施形態では、図４Ｂ、図４Ｃに示すように、リブ３の下面３ｂがＲ形状で形成されることが好ましい。これにより、ガスケット１を環状溝１０内に圧入しながら装着したときに、ガスケット本体２の下面２ｃとリブ３の下面３ｂとの間に空間Ｓが埋まるのを抑制できる。すなわち、図５Ｂに示すように、ガスケット１を環状溝１０に装着した状態において、ガスケット本体２の下面２ｃとリブ３の下面３ｂとの間に、適度な空間Ｓを保つことができる。したがって、その後、部材同士を取り付けた際、ガスケットが圧縮した際の逃げ部を適切にガスケット１の下端側に確保することができる。

なお、突起部４の最表面４ａと、連結面４ｂとの間の角部４ｄのＲ形状の曲率半径は、リブ３の下面３ｂのＲ形状の曲率半径より小さいことが好ましい（図４Ｃ参照）。これにより、突起部４と環状溝１０の側壁１０ａとの間に十分な接触面積を確保することができ、脱落防止機能を効果的に向上させることができる。

また、図４Ａ等に示すように、ガスケット本体２の下方部２ｅ及び上方部２ｆはいずれも下面２ｃ及び上面２ｉに向けて徐々に幅が狭くなる形状で形成される。これにより、部材同士を組み付けた際の応力緩和や面圧の確保、更には反力を抑制でき、シール性を向上させることができる。

また、本実施形態では、更に、以下の特徴的部分を備えることが好ましい。

（４）リブ３の下面３ｂは、ガスケット本体２の下面２ｃに対し段差７を介して形成されている。

上記（４）の構成では、図５Ｂに示すように、ガスケット１を環状溝１０に装着し、部材間に位置するガスケット１を圧縮させたときに、リブ３の下面３ｂと、ガスケット本体２の下面２ｃとの間に位置する空間Ｓが、ガスケット１が変形した際の逃げ部となる。この結果、部材同士を組み立てた際の応力緩和や面圧の確保が可能になり、ガスケット１によるシール性を向上させることができる。

（５）リブ３及び突起部４は、ガスケット本体２の両側面において、環状方向Ｄに対し左右対称に配置される。

上記（５）の構成では、図２及び図４Ｃに示すように、リブ３及び突起部４は、ガスケット本体２を介して対向して配置される。そして、リブ３及び突起部４は、ガスケット本体２の内側環状側面２ａと、外側環状側面２ｂとで同じ形状である。このため、ガスケット１を環状溝１０に装着した際に、ガスケット本体２を幅Ｗ４（図５Ａ参照）の環状溝１０の中心に位置させることができる。この結果、ガスケット本体２の内側環状側面２ａと、外側環状側面２ｂとで同等の十分な押圧を得ることができる。したがって、倒れ防止機能及び脱落防止機能をより効果的に向上させることができる。

（６）更に、ガスケット１を環状溝１０に装着する際の誤装着防止用のガイド部５を具備する。

これにより、ガスケット１の誤装着を防止でき、ガスケット１を確実に装着できシール性を向上させることができる。

本実施形態のガスケットの変形例について説明する。

図６に示すように、リブ３の隆起面３ａ上に形成される突起部４の装着方向（高さ方向）への長さＨ９は、リブ３の隆起面３ａの装着方向への長さＨ５より短くてもよい。このとき、突起部４の長さＨ９は、リブ３の隆起面３ａの長さＨ５の５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。ただし、本実施形態では、図３に示すように、リブ３の隆起面３ａに形成される突起部４の装着方向（高さ方向Ｅ）への長さＨ４は、リブ３の隆起面３ａの装着方向への長さＨ５とほぼ同じであることが、脱落防止機能を向上させるうえで好ましい。

また、図７に示すように、リブ３は、ガスケット本体２の両側面２ａ、２ｂの中央部２ｄに形成されたリブ１３の下端側を下方向に延出させたような形状（延出させた部分が下端１３ａ）とすることが可能である。すなわち、リブ３を、ガスケット本体２の両側面２ａ、２ｂの中央部２ｄから下方向にずらしたような形状としてもよいし、リブ３を中央部２ｄの位置から下方に長く延ばした形状とすることも可能である。いずれも、リブ３は、ガスケット本体２に対して下方向に偏在した形態である。

本実施形態におけるガスケット１は、車両用、産業機械用、電子機器用等のガスケットに適用でき、例えば、ベンチレータ用、インレットマニホールド用、フィルターブランケット用、シリンダーヘッドカバー用等を例示できる。ただし、本実施形態のガスケット１の用途を限定するものではない。

本発明のガスケットによれば、倒れ込み防止機能及び脱落防止機能を従来に比べて向上させることができる。したがって、２部材間に本発明のガスケットを介在させ圧縮させることで、部材間のシール性を従来に比べて向上させることができる。したがって、高いシール性が求められる車両用等の大型ガスケット等に効果的に適用することができる。また、脱落防止機能に優れるため、部材の環状溝に本発明のガスケットを装着した状態で持ち運び等してもガスケットの脱落を防止でき、組立作業性を向上させることができる。

１ ガスケット
２ ガスケット本体
２ａ 内側環状側面
２ｂ 外側環状側面
２ｃ、３ｂ 下面
３、１３ リブ
３ａ 隆起面
４ 突起部
４ａ 最表面
４ｂ、４ｃ 連結面
５ ガイド部
７ 段差
１０ 環状溝
１０ａ 側壁
１１ 部材

Claims (5)

1. 相対向する部材の一方に設けられた環状溝に装着され、部材間をシールするガスケットであって、
   環状のガスケット本体と、
   前記ガスケット本体の両側面にて、前記ガスケット本体の環状方向に間隔を空けて隆起するリブと、
   各リブの隆起面から突出する突起部と、を有し、
   前記リブは、前記環状溝への装着方向の下方側に偏在して配置されており、
   前記リブの上面から前記ガスケット本体の下面までの高さが、前記環状溝の深さより高く、
   前記突起部は、前記リブの隆起面上を前記装着方向に沿って延在していることを特徴とするガスケット。
2. 前記突起部は、前記ガスケットを前記環状溝に装着する際に前記環状溝の側壁に当接する最表面と、前記最表面の上下端と前記リブとの間を繋ぐ複数の連結面と、を具備し、
   前記連結面のうち、前記装着方向の下方側に位置する前記連結面は、前記リブから前記最表面に向けて、上方に傾く傾斜面で形成されることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
3. 装着方向側の前記リブの下面が、前記ガスケット本体の下面に対し段差を介して形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスケット。
4. 前記リブ及び前記突起部は、前記ガスケット本体の両側面において、前記環状方向に対し左右対称に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスケット。
5. 更に、前記ガスケットを前記環状溝に装着する際の誤装着防止用のガイド部を具備することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のガスケット。

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