JP7426775B2 - 密封構造 - Google Patents
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Description
本発明は、ボルトにより固定される２部材の端面間の隙間を封止するガスケットを備える密封構造に関する。
従来、複数のボルトにより固定される２部材の端面間の隙間を封止するガスケットとして、金属製のガスケット本体を備えるガスケットが知られている。このようなガスケットは、金属板を有する素材に対して打ち抜き加工を施すことにより得られる。図９を参照して、従来例に係るガスケットの製造方法について説明する。図９は従来例に係るガスケットの製造工程の説明図である。
図示のように、板状の素材７００Ｘに対して、打ち抜き加工を施すことにより、ガスケット７００を得ることができる。なお、素材７００Ｘは金属板の両面にゴム製の膜が設けられた板材である。図中、素材７００Ｘ中の点線７２０は、打ち抜き加工を施す部位の輪郭を示しており、実線７１０は、打ち抜き加工後の開口部を示している。この図から分かるように、打ち抜き加工後の素材７００Ｘだけでなく、ガスケット７００の内側の部分７３０も廃棄材となってしまう。
以上のように、図９に示す製造方法では、大量の廃棄材が生じてしまう。この対策として、複数の分割片を用い、各分割片の両端をそれぞれ固定することで、環状のガスケットを製造する技術が知られている。例えば、分割片の端部を重ね合わせた状態で固定させたり、分割片の端部の端面同士を溶接により固定させたりする対策が取られている。
しかしながら、前者の方法では多層構造になり易く、使用用途が制限されてしまう。また、後者の方法では、溶接部に凹凸が生じ、面圧が不均一になることで、密封性が低下してしまい易い。
本発明の目的は、分割片同士を固定することで環状となるガスケットにおいても、密封性に優れた密封構造を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明の密封構造は、２部材と、
前記２部材を固定する複数のボルトと、
前記２部材の端面間の隙間を封止するガスケットと、
を備え、前記ボルトの頭部は、前記２部材のうちの一方の部材に対向する面が前記一方の部材に接するように構成される密封構造において、
前記ガスケットは、前記ボルトの軸部が挿通される貫通孔をそれぞれ有する複数の分割片の両端の端面同士が液状ガスケットのみによりそれぞれ固定されることで環状となるように構成されており、
前記複数の分割片は、いずれも板状の金属材料からなるガスケット本体を有すると共に、
前記液状ガスケットによる接合部分は、複数の前記貫通孔のうち前記接合部分から最も近い特定貫通孔から離れた位置に設けられ、かつ、該特定貫通孔の中心軸線方向に見た場合に、該特定貫通孔に軸部が挿通される前記ボルトの頭部の配置領域と前記接合部分の配置領域の少なくとも一部が重なる位置に設けられており、前記中心軸線方向に対し垂直方向の前記頭部の幅は、前記軸部の径よりも大きいことを特徴とする。
前記２部材を固定する複数のボルトと、
前記２部材の端面間の隙間を封止するガスケットと、
を備え、前記ボルトの頭部は、前記２部材のうちの一方の部材に対向する面が前記一方の部材に接するように構成される密封構造において、
前記ガスケットは、前記ボルトの軸部が挿通される貫通孔をそれぞれ有する複数の分割片の両端の端面同士が液状ガスケットのみによりそれぞれ固定されることで環状となるように構成されており、
前記複数の分割片は、いずれも板状の金属材料からなるガスケット本体を有すると共に、
前記液状ガスケットによる接合部分は、複数の前記貫通孔のうち前記接合部分から最も近い特定貫通孔から離れた位置に設けられ、かつ、該特定貫通孔の中心軸線方向に見た場合に、該特定貫通孔に軸部が挿通される前記ボルトの頭部の配置領域と前記接合部分の配置領域の少なくとも一部が重なる位置に設けられており、前記中心軸線方向に対し垂直方向の前記頭部の幅は、前記軸部の径よりも大きいことを特徴とする。
本発明によれば、ガスケットは複数の分割片の両端が固定されることで環状になるよう
に構成されるため、環状のガスケットを打ち抜き加工により製造する場合に比べて、廃棄材の量を減らすことができる。また、分割片の両端は液状ガスケットにより固定されるため、溶接により固定する場合に比べて、接合部分付近の凹凸を減らすことができる。そして、接合部分は貫通孔から離れた位置に設けられているので、貫通孔に支障を来すことはない。また、特定貫通孔に軸部が挿通されるボルトの頭部の配置領域と接合部分の配置領域の少なくとも一部が重なる位置に、接合部分が設けられているので、分割片同士の位置ずれを抑制でき、かつ、接合部分付近の密封性を高めることができる。
に構成されるため、環状のガスケットを打ち抜き加工により製造する場合に比べて、廃棄材の量を減らすことができる。また、分割片の両端は液状ガスケットにより固定されるため、溶接により固定する場合に比べて、接合部分付近の凹凸を減らすことができる。そして、接合部分は貫通孔から離れた位置に設けられているので、貫通孔に支障を来すことはない。また、特定貫通孔に軸部が挿通されるボルトの頭部の配置領域と接合部分の配置領域の少なくとも一部が重なる位置に、接合部分が設けられているので、分割片同士の位置ずれを抑制でき、かつ、接合部分付近の密封性を高めることができる。
また、前記特定貫通孔を挟んだ両側の対称となる位置にそれぞれ前記接合部分が設けられており、これら一対の接合部分は、前記中心軸線方向に見た場合に、該特定貫通孔に軸部が挿通されるボルトの頭部の配置領域と各接合部分の配置領域の少なくとも一部がそれぞれ重なる位置に設けられているとよい。
このような構成を採用した場合には、ボルトによる締め付け力の作用が、ボルトを挟んだ両側で等しくなるため、接合部分付近の密封性をより一層高めることができる。
以上説明したように、本発明によれば、分割片同士を固定することで環状となるガスケットにおいても、密封性を高めることができる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
（実施例１）
図１～図６を参照して、本発明の実施例１に係るガスケット及び密封構造について説明する。図１は本発明の実施例１に係るガスケットの平面図である。なお、図１には、丸で囲った部位を拡大した拡大図も示している。図２は本発明の実施例１に係るガスケットの模式的断面図であり、図１中のＡＡ断面図である。図３は本発明の実施例１に係るガスケットの製造工程の説明図である。図４は本発明の実施例１に係る密封構造の模式的断面図である。なお、図４中のガスケットの断面図は、図１中のＡＡ断面図に相当する。図５及び図６は本発明の実施例１に係るガスケットとボルトの位置関係を説明する図である。
図１～図６を参照して、本発明の実施例１に係るガスケット及び密封構造について説明する。図１は本発明の実施例１に係るガスケットの平面図である。なお、図１には、丸で囲った部位を拡大した拡大図も示している。図２は本発明の実施例１に係るガスケットの模式的断面図であり、図１中のＡＡ断面図である。図３は本発明の実施例１に係るガスケットの製造工程の説明図である。図４は本発明の実施例１に係る密封構造の模式的断面図である。なお、図４中のガスケットの断面図は、図１中のＡＡ断面図に相当する。図５及び図６は本発明の実施例１に係るガスケットとボルトの位置関係を説明する図である。
＜密封構造＞
図４を参照して、本発明の実施例１に係るガスケット１００を備える密封構造について説明する。本実施例に係る密封構造は、複数のボルト５００により固定される２部材と、これら２部材の端面間の隙間を封止するガスケット１００とから構成される。以下、説明の便宜上、上記の２部材については、それぞれ第１部材３００，第２部材４００と称する。
図４を参照して、本発明の実施例１に係るガスケット１００を備える密封構造について説明する。本実施例に係る密封構造は、複数のボルト５００により固定される２部材と、これら２部材の端面間の隙間を封止するガスケット１００とから構成される。以下、説明の便宜上、上記の２部材については、それぞれ第１部材３００，第２部材４００と称する。
第１部材３００には、メネジを有するネジ穴３１０が設けられており、第２部材４００には貫通孔４１０が設けられている。また、ガスケット１００にも貫通孔１１０が設けられている。第１部材３００と第２部材４００との間にガスケット１００を挟み込んだ状態で、これらを位置決めすることで、ネジ穴３１０と貫通孔１１０と貫通孔４１０はそれぞれの中心軸線が一致した状態となる。この状態で、ボルト５００が締め付けられることによって、第１部材３００と第２部材４００は、これらの間にガスケット１００を挟み込んだ状態で固定される。そして、第１部材３００の端面と第２部材４００の端面との間の隙間がガスケット１００によって封止される。
＜ガスケット＞
図１～図６を参照して、本実施例に係るガスケット１００について、より詳細に説明する。本実施例に係るガスケット１００は、ボルト５００の軸部５１０が挿通される貫通孔１１０をそれぞれ有する複数の分割片を備えている。なお、本実施例においては、２つの分割片を備える構成である。以下、説明の便宜上、２つの分割片について、それぞれ第１分割片１００Ａ，第２分割片１００Ｂと称する。そして、ガスケット１００は、第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂの両端の端面同士が液状ガスケット（ＦＩＰＧ）によりそれぞれ固定されることで環状となるように構成されている。
図１～図６を参照して、本実施例に係るガスケット１００について、より詳細に説明する。本実施例に係るガスケット１００は、ボルト５００の軸部５１０が挿通される貫通孔１１０をそれぞれ有する複数の分割片を備えている。なお、本実施例においては、２つの分割片を備える構成である。以下、説明の便宜上、２つの分割片について、それぞれ第１分割片１００Ａ，第２分割片１００Ｂと称する。そして、ガスケット１００は、第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂの両端の端面同士が液状ガスケット（ＦＩＰＧ）によりそれぞれ固定されることで環状となるように構成されている。
第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂは、いずれも板状の金属材料からなるガスケット本体１３０を有している。なお、このガスケット本体１３０は、冷間圧延鋼板やステンレス鋼などからなる金属鋼板により構成される。そして、ガスケット本体１３０の両面には、弾性シール層１４１，１４２がそれぞれ一体的に設けられている。なお、弾性シール層１４１，１４２の材料としては、ニトリルゴム，スチレンブタジエンゴム，フッ素ゴム，アクリルゴム、及びシリコンゴムのうち少なくとも一種類を含む合成ゴムを好適に用いることができる。このように多層構造により構成される第１分割片１００Ａ及び第２分割片１００Ｂの厚みは、０．１５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定される。
そして、第１分割片１００Ａ及び第２分割片１００Ｂは、板状の素材に対して、打ち抜き加工を施すことにより得られる。より具体的には、ラバーコーテッドメタル（ＲＣＭ）と呼ばれる、金属板の両面にゴム製の膜が設けられた板材に対して、打ち抜き加工を施すことによって、第１分割片１００Ａ及び第２分割片１００Ｂを得ることができる。図３においては、素材１００ａ，１００ｂにおいて、打ち抜き加工を施すことで、第１分割片１００Ａ，第２分割片１００Ｂとなる部位の一部を示している。この図から分かるように、環状のガスケットを打ち抜き加工により得る場合（図９参照）に比べて、廃棄材の量を削減することができる。
次に、液状ガスケットにより固定される第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂの両端の端面同士の接合部分１２０の配置位置について説明する。ここで、第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂにそれぞれ設けられている複数の貫通孔１１０のうち、接合部分１２０から最も近い位置にある貫通孔１１０を特定貫通孔１１０Ｘと称する。本実施例の場合には、２か所に接合部分１２０が設けられているため特定貫通孔１１０Ｘも２か所存在する。なお、本実施例に係る接合部分１２０の幅は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定される。
接合部分１２０は、特定貫通孔１１０Ｘから離れた位置に設けられ、かつ、この特定貫通孔１１０Ｘの中心軸線方向に見た場合に、この特定貫通孔１１０Ｘに軸部５１０が挿通されるボルト５００の頭部５２０の配置領域と接合部分１２０の配置領域の少なくとも一部が重なる位置に設けられている。図５に示すように、接合部分１２０の配置領域の全体が、頭部５２０の配置領域内に含まれるようにしてもよいし、図６に示すように、接合部分１２０の配置領域の一部が、頭部５２０の配置領域内に含まれるようにしてもよい。なお、図５及び図６においては、接合部分１２０付近のガスケット１００の平面図を示し、かつ、頭部５２０の配置領域を点線にて示している。
＜本実施例に係るガスケット及び密封構造の優れた点＞
本実施例に係るガスケット１００は複数の分割片（第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂ）の両端が固定されることで環状になるように構成される。そのため、環状のガスケットを打ち抜き加工により製造する場合に比べて、廃棄材の量を減らすことができる。また、ガスケット１００を製造するメーカーから分割片の状態で出荷し、ガスケット１００を取り付けるメーカーにおいて、分割片同士を接合することも可能である。この場合には、分割片の状態で出荷すればよいので、梱包サイズを小さくすることができ、梱包費用を抑制できる効果もある。また、第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂの両端は液状ガスケットにより固定されるため、溶接により固定する場合に比べて、接合部分付近の凹凸を減らすことができる。つまり、硬化後の液状ガスケットは弾性変形するため、図２に示すように、接合部分１２０が両面側において少し膨らんでいても、第１部材３００と第２部材４００により圧縮されると、平面状になる。
本実施例に係るガスケット１００は複数の分割片（第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂ）の両端が固定されることで環状になるように構成される。そのため、環状のガスケットを打ち抜き加工により製造する場合に比べて、廃棄材の量を減らすことができる。また、ガスケット１００を製造するメーカーから分割片の状態で出荷し、ガスケット１００を取り付けるメーカーにおいて、分割片同士を接合することも可能である。この場合には、分割片の状態で出荷すればよいので、梱包サイズを小さくすることができ、梱包費用を抑制できる効果もある。また、第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂの両端は液状ガスケットにより固定されるため、溶接により固定する場合に比べて、接合部分付近の凹凸を減らすことができる。つまり、硬化後の液状ガスケットは弾性変形するため、図２に示すように、接合部分１２０が両面側において少し膨らんでいても、第１部材３００と第２部材４００により圧縮されると、平面状になる。
また、接合部分１２０は貫通孔１１０から離れた位置に設けられているので、貫通孔１１０に支障を来すことはない。更に、特定貫通孔１１０Ｘに軸部５１０が挿通されるボルト５００の頭部５２０の配置領域と接合部分１２０の配置領域の少なくとも一部が重なる位置に、接合部分１２０が設けられている。これにより、接合部分１２０に対して、ボルト５００による締め付け力が直接的に作用するため、第１分割片１００Ａと第２分割片１００Ｂとの位置ずれを抑制でき、かつ、接合部分１２０付近の密封性を高めることができる。
（実施例２）
図７及び図８には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、特定貫通孔の片側にのみ接合部分が設けられる場合の構成を示したが、本実施例においては、特定貫
通孔の両側にそれぞれ接合部分が設けられる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図７及び図８には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、特定貫通孔の片側にのみ接合部分が設けられる場合の構成を示したが、本実施例においては、特定貫
通孔の両側にそれぞれ接合部分が設けられる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図７は本発明の実施例２に係るガスケットの平面図である。図８は本発明の実施例２に係る密封構造の模式的断面図である。なお、図８中のガスケットの断面図は、図７中のＢＢ断面図に相当する。
本実施例に係る密封構造については、上記実施例１に示す密封構造と同様であるので、その説明は省略する。本実施例に係るガスケット１００Ｘは、ボルト５００の軸部５１０が挿通される貫通孔１１０をそれぞれ有する複数の分割片を備えている。なお、本実施例においては、４つの分割片を備える構成である。以下、説明の便宜上、４つの分割片について、それぞれ第１分割片１００Ａ，第２分割片１００Ｂ，第３分割片１００Ｃ，第４分割片１００Ｄと称する。そして、ガスケット１００は、これら第１分割片１００Ａ，第２分割片１００Ｂ，第３分割片１００Ｃ，第４分割片１００Ｄの両端の端面同士が液状ガスケット（ＦＩＰＧ）によりそれぞれ固定されることで環状となるように構成されている。
第１分割片１００Ａ，第２分割片１００Ｂ，第３分割片１００Ｃ，第４分割片１００Ｄの構成については、上記実施例１で示したように、いずれも、金属材料からなるガスケット本体１３０と、ガスケット本体１３０の両面にそれぞれ一体的に設けられる弾性シール層１４１，１４２とから構成される。各分割片の製造方法については、上記実施例１で説明した通りである。
次に、本実施例に係る接合部分１２０の配置位置について説明する。本実施例においては、特定貫通孔１１０Ｘは、第３分割片１００Ｃと第４分割片１００Ｄにそれぞれ設けられている。そして、本実施例においては、特定貫通孔１１０Ｘを挟んだ両側の対称となる位置にそれぞれ接合部分１２０が設けられている。また、これら一対の接合部分１２０は、特定貫通孔１１０Ｘの中心軸線方向に見た場合に、この特定貫通孔１１０Ｘに軸部５１０が挿通されるボルト５００の頭部５２０の配置領域と各接合部分１２０の配置領域の少なくとも一部がそれぞれ重なる位置に設けられている。なお、接合部分１２０の配置領域の全体が、頭部５２０の配置領域内に含まれるようにしてもよいし、接合部分１２０の配置領域の一部が、頭部５２０の配置領域内に含まれるようにしてもよい点については、上記実施例１の場合と同様である。
以上のように構成される本実施例に係るガスケット１００Ｘ及び密封構造においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例の場合には、ボルト５００による締め付け力の作用が、ボルト５００を挟んだ両側で等しくなるため、接合部分１２０付近の密封性をより一層高めることができる。
１００，１００Ｘ ガスケット
１００Ａ 第１分割片
１００Ｂ 第２分割片
１００Ｃ 第３分割片
１００Ｄ 第４分割片
１００ａ，１００ｂ 素材
１１０ 貫通孔
１１０Ｘ 特定貫通孔
１２０ 接合部分
１３０ ガスケット本体
１４１，１４２ 弾性シール層
３００ 第１部材
３１０ ネジ穴
４００ 第２部材
４１０ 貫通孔
５００ ボルト
５１０ 軸部
５２０ 頭部
１００Ａ 第１分割片
１００Ｂ 第２分割片
１００Ｃ 第３分割片
１００Ｄ 第４分割片
１００ａ，１００ｂ 素材
１１０ 貫通孔
１１０Ｘ 特定貫通孔
１２０ 接合部分
１３０ ガスケット本体
１４１，１４２ 弾性シール層
３００ 第１部材
３１０ ネジ穴
４００ 第２部材
４１０ 貫通孔
５００ ボルト
５１０ 軸部
５２０ 頭部
Claims (2)
- ２部材と、
前記２部材を固定する複数のボルトと、
前記２部材の端面間の隙間を封止するガスケットと、
を備え、前記ボルトの頭部は、前記２部材のうちの一方の部材に対向する面が前記一方の部材に接するように構成される密封構造において、
前記ガスケットは、前記ボルトの軸部が挿通される貫通孔をそれぞれ有する複数の分割片の両端の端面同士が液状ガスケットのみによりそれぞれ固定されることで環状となるように構成されており、
前記複数の分割片は、いずれも板状の金属材料からなるガスケット本体を有すると共に、
前記液状ガスケットによる接合部分は、複数の前記貫通孔のうち前記接合部分から最も近い特定貫通孔から離れた位置に設けられ、かつ、該特定貫通孔の中心軸線方向に見た場合に、該特定貫通孔に軸部が挿通される前記ボルトの頭部の配置領域と前記接合部分の配置領域の少なくとも一部が重なる位置に設けられており、前記中心軸線方向に対し垂直方向の前記頭部の幅は、前記軸部の径よりも大きいことを特徴とする密封構造。 - 前記特定貫通孔を挟んだ両側の対称となる位置にそれぞれ前記接合部分が設けられており、これら一対の接合部分は、前記中心軸線方向に見た場合に、該特定貫通孔に軸部が挿通される前記ボルトの頭部の配置領域と各接合部分の配置領域の少なくとも一部がそれぞれ重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
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