JP7675265B2

JP7675265B2 - 流体経路の接続部

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Publication number: JP7675265B2
Application number: JP2024106933A
Authority: JP
Inventors: 聖竹島; 航也松下
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2024-07-02
Publication date: 2025-05-12
Anticipated expiration: 2040-03-11
Also published as: JP2024129110A; JP2021143699A

Description

本発明は、流体経路の接続部に関する。更に詳しくは、自動車等における油圧などの流体経路の接続部に関する。

従来、自動車等における油路等の流路において、２つの流路を流体（例えば、潤滑油など）の流れ方向に接続するような場合、これらの流路の間をシールする平面シールとしてＯリングやガスケット（ガスケット等）が設けられている（例えば、特許文献１～６参照）。

具体的には、このようなガスケット等としては、例えば、特許文献４に記載のガスケットのように、油圧経路の接続部に用いられ、油圧経路の圧力を受けて当該接続部における油の漏れを防止するものが知られている。

また、特許文献５に記載のガスケットのように、外側突起リップを有し、この外側突起リップによりガスケット及びジョイント溝部分の位置合わせを行うものや、特許文献６に記載の封止構造のように、環状の膨出部を備えこの膨出部を押圧変形させることにより２部材間のシールを行うものなどが知られている。

更に、平面シールとしては、特許文献１～６の他に耐プラズマ性シールなどが知られており、特許文献７には、外径方向に開口する凹周溝部を有する金属製ジャケットと、この凹周溝部に嵌合した嵌着部を有する有機材製の弾性部材とを備える耐プラズマ性シールが記載されている。

特開２０１０－２３６５８０号公報実開平７－４２４６２号公報特表２０１７－５１４０８７号公報実開平６－３２８３４号公報特表２０１７－５１４０７５号公報特開２００１－１４１０６１号公報特開２００３－３４３７２７号公報

ここで、上述のガスケット等は、２つの流路の繋ぎ部分（接続部）のハウジングの溝内に配置されるが、例えば油圧等のＯＮ－ＯＦＦによって流路内で負圧等が生じて当該ガスケットが上記溝から外れてしまう懸念があった。そのため、溝から外れたりすることを防止するためにハウジング内に内壁を設けることがなされていた。

しかし、近年の自動車等の車両の構成部品（一方側部材，他方側部材）の小型化や複雑化等がなされており、構成部品の複数の流路の間のスペースが狭くなってきている。そのため、内壁を設けない構造のハウジングが採用されてきている。

このように内壁を設けない構造のハウジングでは、特許文献１～６に記載のガスケット等では、油圧などの流体が負圧になった場合などにおいて、未だに、装着した位置からずれたり、ハウジングから外れたりするという懸念があった。そこで、装着した位置からずれたり、ハウジングから外れたりし難くなるという点において更なる改良の余地があった。

このようなことから、油圧などの流体の経路（流体経路）の接続部に設けられるガスケットにおいて、負圧等によって流体経路に向かう方向の力を受けた際にも、装着した位置からずれ難く、ハウジングの溝から外れ難いガスケットの開発が望まれていた。

本発明は、このような従来技術に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、負圧等によって油圧などの流体経路に向かう方向の力を受けた際にも、装着した位置からずれ難く、ハウジングの溝からガスケットが外れ難い流体経路の接続部の開発を行うことにある。

本発明によれば、以下に示す、流体経路の接続部が提供される。

［１］互いに結合される２つの部材を備え、前記２つの部材を貫通するように形成された流体の経路を有し、２つの流路を流体の流れ方向に接続するハウジングと、
前記ハウジングの内側に形成された溝に装着されて前記流体をシールするガスケットと、
を備える流体流路の接続部であって、
前記ハウジングは、前記ガスケットが前記溝から外れることを防止する内壁を設けない構造であり、
前記ガスケットが、
環状のガスケット本体と、
前記ハウジングの前記溝に装着されたとき、前記溝の側面に接して径方向内方へ倒れ込み前記流体をシールする環状のシールビードと、
前記シールビードよりも外側に位置し、前記ガスケット本体の外周から外方に延びる突起部と、を有し、
前記突起部は、前記ハウジング内に圧縮された状態で配置されて前記ハウジングに反力を与え、前記ガスケット本体の移動を制限する、流体流路の接続部。
［２］前記ハウジングが前記溝を有し、
前記突起部が、ゴム状の弾性体である、前記［１］に記載の流体流路の接続部。

［３］前記突起部は、前記ハウジングの前記２つの部材の間の隙間に挟まれるように、前記ガスケット本体の径方向に延びる、前記［１］に記載の流体流路の接続部。

［４］前記突起部は、前記ガスケット本体の軸方向に沿って延び、その延びる方向に圧縮された状態で前記ハウジング内に配置される、前記［１］に記載の流体流路の接続部。

［５］前記ハウジングの前記２つの部材のうちの少なくとも一方に切欠部が形成され、
前記突起部は、当該突起部の延びる方向に圧縮された状態で前記切欠部に挿入される、前記［１］に記載の流体流路の接続部。

［６］前記突起部は、その幅が前記切欠部の幅よりも小さい、前記［５］に記載の流体流路の接続部。

［７］前記突起部は、前記ガスケット本体の外周に沿って周方向に連続して形成される環状のものである、前記［１］～［６］のいずれかに記載の流体流路の接続部。

［８］前記突起部は、前記ハウジング内に圧縮されたときの圧縮率が４０％以下である、前記［１］～［６］のいずれかに記載の流体流路の接続部。

本発明の流体経路の接続部は、ハウジング内に内壁を設けないとしても、油圧などの流体の経路内が負圧等になることによって当該経路に向かう方向の力を受けた際にも、装着した位置からガスケットがずれ難く、ハウジングの溝から外れ難いという効果を奏する。

本発明の流体経路の接続部に用いられるガスケットの一の実施形態を模式的に示す平面図である。図１におけるＡ－Ａ断面を矢印の方向に見た状態を模式的に示す断面図である。図１に示すガスケットの使用時における状態を模式的に示す断面図である。本発明の流体経路の接続部に用いられるガスケットの他の実施形態における図２に対応する断面を模式的に示す断面図である。図４に示すガスケットの使用時における状態を模式的に示す断面図である。本発明の流体経路の接続部に用いられるガスケットの他の実施形態における図２に対応する断面を模式的に示す断面図である。図６に示すガスケットの使用時における状態を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の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、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

（１）流体流路の接続部：
互いに結合される２つの部材１１，１２を備え、この２つの部材１１，１２を貫通するように形成された流体の経路１５を有し、２つの流路１１，１２を流体の流れ方向に接続するハウジング１０と、このハウジング１０の内側に形成された溝１７に装着されて流体をシールするガスケット１００と、を備える流体流路の接続部であって、ハウジング１０は、ガスケット１００が上記溝１７から外れることを防止する内壁を設けない構造である。そして、ガスケット１００が、環状のガスケット本体２３と、ハウジング１０の溝１７に装着されたときに溝１７の側面に接して径方向内方へ倒れ込み流体をシールする環状のシールビード２７と、このシールビード２７よりも外側に位置し、ガスケット本体２３の外周から外方に延びる突起部２５と、を有している。そして、突起部２５は、ハウジング１０内に圧縮された状態で配置されてハウジング１０に反力を与え、ガスケット本体２３の移動を制限している。

このような流体経路の接続部は、ハウジング１０内に内壁を設けないとしても、油圧などの流体の経路１５内が負圧等になることによって当該経路１５に向かう方向の力を受けた際にも、装着した位置からガスケット１００がずれ難く、ハウジング１０の溝１７から外れ難いものである。

（１－１）ガスケット：
本発明の流体経路の接続部で用いられるガスケットの一の実施形態は、図１，図２に示すガスケット１００である。このガスケット１００は、互いに結合される２つの部材１１，１２（図３参照）を備え、２つの部材１１，１２を貫通するように形成された流体の経路（流体経路）１５（図３参照）を有するハウジング１０（図３参照）の内側に形成された溝１７（図３参照）に装着されて流体をシールするガスケットである。そして、このガスケット１００は、環状のガスケット本体２３と、ハウジング１０の溝１７に装着されたとき、溝１７の側面１７ａに接して流体をシールする環状のシールビード２７と、このシールビード２７よりも外側に位置し、ガスケット本体２３の外周から外方に延びる突起部２５と、を有している。そして、突起部２５は、ハウジング１０（図３参照）内に圧縮された状態で配置されてハウジング１０に反力を与え、ガスケット本体２３（即ち、ガスケット１００）の移動を制限するものである。

ガスケット１００は、自動車等における油圧などの流体経路の接続部を封止するものであり、具体的には、自動車、建設機械、農業機械等の車両におけるオートマチックトランスミッション（ＡＴ）内の継ぎ手シールなどとして使用することができる。

このような自動車等における油圧などの流体経路の接続部では、油圧などの流体のＯＮ－ＯＦＦによって流体経路１５内が負圧等になることがあり、この負圧等によってガスケット１００は、流体経路１５に向かう方向の力を受けることがある。そして、このような場合にも、ガスケット１００は、突起部２５を有することによって、装着した位置からずれ難く、また、ハウジング１０の溝１７から外れ難いものである。

なお、本発明の流体経路の接続部で用いられるガスケットは、ゴム単体からなるものとすることができ、本発明の流体経路の接続部で用いられるガスケットは、ゴム単体であっても上述した本発明の効果が発揮されるが、補強環などの他の部材を適宜採用してもよい。例えば、補強環は、ガスケット本体２３内に埋設される金属等の剛性を有するものである。この補強環は、従来公知のものを適宜採用することができる。

（１－１－１）ガスケット本体：
ガスケット本体２３は、環状のものである。このガスケット本体２３は、ハウジング１０の溝１７に装着され、ハウジング１０を構成する２つの部材１１，１２（図３参照）の間のシール性を確保している。

ガスケット本体２３は、ゴム状の弾性体からなるものであり、従来公知の材料を適宜選択して採用することができ、例えば、ニトリル、アクリル、シリコン、フッ素などの樹脂を挙げることができる。

ガスケット本体２３の外径寸法は、ハウジング１０に形成された溝１７の底面の径寸法よりも若干小さく設定することができる。このようにすることで、ハウジング１０を構成する２つの部材１１，１２の間のシール性を確保することができる。

（１－１－２）シールビード：
シールビード２７は、ガスケット１００がハウジング１０の溝１７に装着されたとき、溝１７の側面１７ａに接して流体をシールする環状のものである。より具体的には、このシールビード２７は、ガスケット１００をハウジング１０の溝１７に装着すると、この溝１７の側面１７ａに密接し、締め代があることで径方向内方へ倒れ込むように構成されている。

シールビード２７は、形状、寸法、及び材質等について特に制限はなく、適宜設定して採用することができる。

なお、シールビード２７は、例えばゴム状の弾性体から構成するものとすることができ、その材質としては、具体的には、ニトリル、アクリル、シリコン、フッ素などの樹脂を挙げることができる。

シールビード２７は、ガスケット本体２３と一体として形成されたものであることがよい。

（１－１－３）突起部：
突起部２５は、シールビード２７よりも外側に位置し、ガスケット本体２３の外周から外方に延びるものである。この突起部２５は、ハウジング１０内に圧縮された状態で配置されてハウジング１０に反力を与え、ガスケット本体２３の移動を制限する。そして、このような突起部２５を有することによって、ガスケット１００は、油圧などの流体の経路内が負圧等になることによって流体経路に向かう方向の力を受けた際にも、装着した位置からずれ難く、ハウジング１０の溝から外れ難くなる。具体的には、突起部２５がハウジング１０に反力を与える状態で配置されているため、ガスケット１００が流体経路に向かう方向の力を受けたとしても、この突起部２５とハウジング１０との間で互いに力を及ぼし合っているため、ガスケット１００の移動が防止されることになる。

突起部２５は、ハウジング１０内に圧縮された状態で配置されてハウジング１０に反力を与えるものである限りその材質については特に制限はないが、例えば、ニトリル、アクリル、シリコン、フッ素などの樹脂などを挙げることができる。

突起部２５は、ガスケット本体２３と一体として形成されたものであってもよいし、別体として形成されガスケット本体２３に固定されたものであってもよいが、ガスケット本体２３と一体として形成されたものであることがよい。このようにすると、ガスケット１００の作製時の工数が少なくなる。

突起部２５は、その延びる方向については特に制限はないが、例えば、（ａ）ハウジング１０の２つの部材１１，１２の間の隙間２９（図３参照）に挟まれるように、ガスケット本体２３の径方向に延びるようにしてもよいし（第一の態様）、（ｂ）ガスケット本体２３の軸方向に沿って延びるようにしてもよい。

ここで、更に上記（ｂ）の態様としては、ハウジング１０の２つの部材１１，１２に突起部２５と対応する切欠部３７などを形成しない態様（第二の態様）、ハウジング１０の２つの部材１１，１２のうちの少なくとも一方に切欠部３７を形成し、この切欠部３７に突起部２５を所定の状態で挿入する態様（第三の態様）などを挙げることができる。

図２は、上記第一の態様を示し、ハウジング１０の２つの部材１１，１２の間の隙間２９に挟まれるように、ガスケット本体２３の径方向に延びている突起部２５が形成されたガスケット１００を示す例である。このような突起部２５を有すると、装着した位置からずれ難く、ハウジング１０の溝から外れ難くなる。

図４は、上記第二の態様を示し、ガスケット本体２３の軸方向に沿って延びる突起部２５が形成されたガスケット１０１を示す例である。このような突起部２５を有すると、装着した位置からずれ難く、ハウジング１０の溝から外れ難くなる。

図６、図７は、上記第三の態様を示し、ガスケット本体２３の軸方向に沿って延びる突起部２５が形成されたガスケット１０２について、その突起部２５を切欠部３７に所定の状態で挿入した例を示している。このような突起部２５を有すると、装着した位置からずれ難く、ハウジング１０の溝から外れ難くなる。具体的には、ハウジング１０に与えられる反力によること以外に、突起部２５が切欠部３７に引っ掛かり、ガスケット１０２の移動が機械的に防止される。

上述の第一の態様において、突起部２５の形状、形成範囲、突起部２５の突出高さ（即ち、ガスケット本体２３からの高さ）Ｈ１、突起部２５の厚さＤ１などは特に制限はなく適宜設定することができるが、以下に説明する。

突起部２５の形状は、ガスケット１００の軸方向に平行な断面における形状が、長方形などの四角形状（突起部２５の幅が突起部２５の根元から先端まで一定となる形状）などとすることができる。

突起部２５の形成範囲は、ガスケット本体２３の外周に沿って周方向に連続して形成されるもの（即ち、ガスケット本体２３の外周の全体に沿って形成された環状のもの）とすることができる。このようにすると、ガスケット１００が、ずれ難く、更にハウジング１０の溝から外れ難くなる。

突起部２５の突出高さ（即ち、ガスケット本体２３からの高さ）Ｈ１は、特に制限はなく適宜設定することができる。

突起部２５の厚さＤ１は、特に制限はなく、例えば、ハウジング１０内に圧縮されたときの圧縮率が４０％以下となるような厚さとすることができ、５～４０％となるような厚さとすることがよく、１０～３５％となるような厚さとすることがよい。このような範囲とすることによって、ガスケット１００が、よりずれ難く、更にハウジング１０の溝から外れ難くなるとともに、使用中に突起部２５がその根元に亀裂などが生じることを防止することができる。なお、突起部２５の厚さＤ１は、ガスケット１００の軸方向に平行な断面において、突起部の突出高さＨ１に直交する長さである。

上述の第二の態様において、突起部２５の形状、形成範囲、突起部２５の突出高さ（即ち、ガスケット本体２３からの高さ）Ｈ２、突起部２５の厚さＤ２などは特に制限はなく適宜設定することができるが、以下に説明する。

突起部２５の形状は、ガスケット１０１の軸方向に平行な断面における形状が、長方形などの四角形状（突起部２５の幅が突起部２５の根元から先端まで一定となる形状）などとすることができる。

突起部２５の突出高さ（即ち、ガスケット本体２３からの高さ）Ｈ２は、特に制限はなく適宜設定することができる。

突起部２５の厚さＤ２は、特に制限はなく、例えば、ハウジング１０内に圧縮されたときの圧縮率が４０％以下となるような厚さとすることができ、５～４０％となるような厚さとすることがよく、１０～３５％となるような厚さとすることがよい。このような範囲とすることによって、ガスケット１０１が、よりずれ難く、更にハウジング１０の溝から外れ難くなるとともに、使用中に突起部２５がその根元に亀裂などが生じることを防止することができる。なお、突起部２５の厚さＤ２は、ガスケット１０１の軸方向に平行な断面において、突起部の突出高さＨ２に直交する最大長さである。

上述の第三の態様においても、突起部２５の形状、形成範囲、突起部２５の突出高さ（即ち、ガスケット本体２３からの高さ）Ｈ３、突起部２５の厚さＤ３などは特に制限はなく適宜設定することができるが、以下に説明する。

突起部２５の形状は、ガスケット１０２の軸方向に平行な断面における形状が、長方形などの四角形状（突起部２５の幅が突起部２５の根元から先端まで一定となる形状）、半円形状などとすることができる。

突起部２５の形成範囲は、ガスケット本体２３の外周に沿って周方向に連続して形成されるもの（即ち、ガスケット本体２３の外周の全体に沿って形成された環状のもの）とすることができる。このようにすると、ガスケット１０２が、ずれ難く、更にハウジング１０の溝から外れ難くなる。

突起部２５の突出高さ（即ち、ガスケット本体２３からの高さ）Ｈ３は、特に制限はなく適宜設定することができる。この突出高さＨ３は、切欠部３７の深さよりも大きい。

突起部２５の厚さＤ３は、特に制限はなく適宜設定することができる。なお、突起部２５の厚さＤ３は、ガスケット１００の軸方向に平行な断面において、凸状部の突出高さＨ３に直交する最大長さである。

なお、上述の第三の形態における突起部２５は、上述の通り、その材質について特に制限はないが、切欠部３７に接触してガスケット本体２３の移動を制限することができるものであることがより好ましい。その材質としては、例えば、ニトリル、アクリル、シリコン、フッ素などの樹脂などを挙げることができる。なお、突起部は、そのゴム硬度についても特に制限はなく適宜設定することができる。

（２）流体流路の接続部におけるガスケットの使用方法：
本発明の流体流路の接続部におけるガスケットの使用方法について、以下に説明する。まず、ハウジング１０を構成する２つの部材１１，１２の間にガスケット（例えば、ガスケット１００，１０１）を配置し、ハウジング１０の溝１７に当該ガスケットを装着する。このとき、突起部２５が例えば上記第一の態様である場合、この突起部２５を上記２つの部材１１，１２の間の隙間に挟まれて圧縮された状態で配置する。また、突起部２５が例えば上記第二の態様である場合、突起部２５が２つの部材１１，１２のうちの上側の部材１１に接し、圧縮された状態で配置される。更に、突起部２５が例えば上記第三の態様である場合、突起部２５を、２つの部材１１，１２のうちの少なくとも一方の部材１２に形成された切欠部３７に挿入して配置する。

このように本発明の流体流路の接続部において、所定のガスケットを配置すると、ハウジング１０を構成する２つの部材１１，１２の間のシール性を確保しつつ、突起部２５がハウジング１０に反力を与えるので、装着した位置からずれ難く、ハウジング１０の溝から外れ難くなる。なお、上記２つの部材１１，１２は、従来公知の手段で互いに結合させることができる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図１、図２に示すようなガスケットを作製した。このガスケットには、ハウジングを構成する２つの部材の間の隙間に挟まれるように、ガスケット本体の径方向に延びる突起部が形成されていた。そして、図３に示すように、この突起部を、ハウジングを構成する２つの部材（流体経路の接続部）の間の隙間に挟まれるように配置した。このときの突起部の圧縮率は、４０％であった。

その後、ハウジング内の油圧経路に潤滑油を流した。その際、油圧経路内が負圧になった場合にも、このガスケットは、装着した位置からずれ難く、ハウジングの溝から外れ難いものであることが推測された。

（実施例２）
図４に示すようなガスケットを作製した。このガスケットには、ガスケット本体の軸方向に沿って延びる突起部が形成されていた。そして、図５に示すように、このガスケットを、ハウジングの溝に配置した。このときの突起部の圧縮率は、４０％であった。

（実施例３）
図６に示すようなガスケットを作製した。このガスケットには、ガスケット本体の外周から軸方向に沿って外方に延びる凸状部が形成されていた。そして、図７に示すように、このガスケットを、ハウジングの溝に配置した。このとき、凸状部を、ハウジングの内側に形成された切欠部に挿入するように配置した。

（比較例１）
実施例１～３に示すような突起部及び凸状部を有しないガスケット（従来のガスケット）を用意し、このガスケットをハウジングの溝内に配置した。その後、ハウジング内の油圧経路に潤滑油を流して評価を行った。

本比較例では、ハウジングからガスケットが外れてしまう懸念があった。

実施例１～３及び比較例１の結果から、実施例１～３の流体経路の接続部におけるガスケットは、比較例１のガスケットに比べて、装着した位置からずれ難く、ハウジングの溝から外れ難いものであることが推測される。

本発明の流体経路の接続部は、自動車等における油圧などの流体の経路（流体経路）の接続部として採用することができる。

１０：ハウジング、１１，１２：２つの部材、１５：経路（流体経路）、１７：溝、１７ａ：側面、２３：ガスケット本体、２５：突起部、２７：シールビード、２９：隙間、３７：切欠部、１００，１０１，１０２：ガスケット。

Claims

互いに結合される２つの部材を備え、前記２つの部材を貫通するように形成された流体の経路を有し、２つの流路を流体の流れ方向に接続するハウジングと、
前記ハウジングの内側に形成された溝に装着されて前記流体をシールするガスケットと、
を備える流体流路の接続部であって、
前記ハウジングは、前記ガスケットが前記溝から外れることを防止する内壁を設けない構造であり、
前記ガスケットが、
環状のガスケット本体と、
前記ハウジングの前記溝に装着されたとき、前記溝の側面に接して径方向内方へ倒れ込み前記流体をシールする環状のシールビードと、
前記シールビードよりも外側に位置し、前記ガスケット本体の外周から外方に延びる突起部と、を有し、
前記突起部は、前記ハウジング内に圧縮された状態で配置されて前記ハウジングに反力を与え、前記ガスケット本体の移動を制限する、流体流路の接続部。
前記ハウジングが前記溝を有し、
前記突起部が、ゴム状の弾性体である、請求項１に記載の流体流路の接続部。
前記突起部は、前記ハウジングの前記２つの部材の間の隙間に挟まれるように、前記ガスケット本体の径方向に延びる、請求項１に記載の流体流路の接続部。
前記突起部は、前記ガスケット本体の軸方向に沿って延び、その延びる方向に圧縮された状態で前記ハウジング内に配置される、請求項１に記載の流体流路の接続部。
前記ハウジングの前記２つの部材のうちの少なくとも一方に切欠部が形成され、
前記突起部は、当該突起部の延びる方向に圧縮された状態で前記切欠部に挿入される、請求項１に記載の流体流路の接続部。
前記突起部は、その幅が前記切欠部の幅よりも小さい、請求項５に記載の流体流路の接続部。
前記突起部は、前記ガスケット本体の外周に沿って周方向に連続して形成される環状のものである、請求項１～６のいずれか一項に記載の流体流路の接続部。
前記突起部は、前記ハウジング内に圧縮されたときの圧縮率が４０％以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載の流体流路の接続部。