JPH0483977A - ガスケットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は流体機器の接合部や配管フランジ部をシールす
るガスケットおよびその製造方法に関する。

〈従来の技術〉 従来より、ガスケットは一定厚みのシートを丸形や角形
等のリング状に打ち抜くことで、製作されていた。ガス
ケット素材としては、低公害性から従来のアスベストに
代えてポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと
いう）からなる多孔質シートが広く用いられている。

また、ガラス管やプラスチック管の接続に使用する場合
は、高締付圧で締め付けできないので、低締付圧で管同
士を接続する必要がある。このため、前記多孔質シート
には高いシール性か要求される。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしなから、第１３図（ａ）に示すように、通常の多
孔質シート４０は非締付状態において流体か通過する浸
透性を有するか（流体通過経路を矢印で示す）、同図（
ｂ）に示すように、このものを低圧で締付けた状態でも
、内部に空隙かかなり残存しているため、前記と同様に
流体か多孔質シート４０内に浸透して外に漏れ出るとい
う欠点かある。

このような多孔質シートを使用したガスケットのシール
性を改善する方法としては、（１）リング状のガスケッ
トの表面または内周部付近に不浸透性を付与できるシー
ラントを塗布する方法、（２）ガスケットを局部的に加
圧して周方向に不浸透性の高密度域を形成する方法かあ
る。

前者の方法では、多孔質シートのほかに他部材を必要と
するため、コストアップになって好ましくない。

後者の方法ては、局部加圧により流体がガスケットの内
部を通って外へ漏れ出るのをある程度減少させることか
できるか、漏れを完全に防止することかてきなかった。

すなわち、第１４図（ａｌに示すように、両端を加圧し
て圧縮部４２．４２を形成した多孔質シート４１ては、
圧縮部４２内を通過する、いわゆる貫通漏れは阻止てき
るか、同図（ｂｌに示すように、低締付圧ては段部をな
くすことかできないため、この段部を経て漏れか発生し
ていた。

このような段部が残らないようにするためには、圧縮部
４２の加圧力を少なくして圧縮部４２の厚さを非圧縮部
４３のそれに近づけるといった方法が考えられるか、こ
れては実質的に圧縮部４２を設けた意義が失われ、浸透
防止効果を達成することができない。

本発明は上述の問題を排除すべくなされたものであって
、低圧締付状態であっても高いシール性を発揮して、流
体の漏れを防止することかできるガスケットおよびその
製造方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明のガスケットは、多孔質シートからなるものであ
って、周方向に連続しかつ厚さか締付状態での厚さより
大きい不浸透性の高密度域か形成されていることを特徴
とする。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記高密度域はガ
スケットの内周部および外周部のうち少なくとも１箇所
に形成されている。

本発明のかかるガスケットの製造方法は、多孔質シート
の内周部および外周部のうち少なくともＪ箇所を折曲す
る絞り工程と、折曲した部位を加圧圧縮して不浸透性の
高密度域を形成する成形工程とを含むものである。

本発明の他のガスケットは、多孔質シートからなるガス
ケットであって、前記多孔質シートの隣接する部位を画
面からそれぞれ少なくとも多孔質シートの厚さの半分量
まで互いに反対方向に陥没させて、周方向に連続した一
対の陥没部を形成したことを特徴とする。このとき、前
記陥没部が形成された部位の反対面には突起が形成され
ていてもよい。

〈作用〉 第１５図（ａｌおよび（ｂｌは本発明の上記構成に基づ
く作用を概念的に示したものである。同図（ａ）に示す
ように、多孔質シート４４の両端に高密度域４５．４５
を形成したとき、この高密度域４５は不浸透性であるた
め、非締付状態ては、非加圧部である低密度域４６との
間にてきる段部を通って流体が浸透する（矢印で示す）
。このとき、前記多孔質シート４４の高密度域４５の厚
さは締付状態での厚さよりも大きく形成されているので
、締付状態では、同図（ｂ）に示すように、上記段部か
なくなり、その結果段部を経て流体か浸透するのを防止
することかできるようになる。

かかる高密度域４５はリング状ガスケットの内周部およ
び外周部にそれぞれ設けるのが好ましく、これにより流
体のガスケット内への浸透はもちろん、ガスケット内か
ら外部に漏れ出るのを防止することができる。また、か
かる高密度域４５を内外周部にそれぞれ設けることによ
り、ガスケットの内外周部か補強され、寸法変化を防止
できる。

また、必要に応じて、高密度域４５をリング状ガスケッ
トの内周部および外周部のいずれか一方に設けるだけで
もよい。

前記のように、高密度域４５は不浸透性となるように充
分に高密度であることか必要であって、高密度でない場
合には流体か浸透するおそれかある。従って、従来のよ
うに単に加圧圧縮するだけでは不十分である。

このような高密度域４５を形成するには種々な方法か採
用可能であるか（例えば多孔質シートの一部に同し多孔
質シートを積層接着して加圧成形する方法等）、本発明
においては、前述のように、多孔質シートの内周部と外
周部とのうち少なくとも１箇所を絞り加工し、ついて成
形することにより、簡単に高密度域を形成することがで
きる。

また、本発明の他のガスケットは、多孔質シートの隣接
する部位を両面からそれぞれ少なくとも多孔質シートの
厚さの半分量まで互いに反対方向に陥没させて一対の陥
没部を形成したので、流体の通過か速断されると共に、
陥没間か非常に高密度になるので、流体の浸透防止効果
か確実になる。

このとき、突起を設けると、締付によって突起か圧縮さ
れて陥没部分かより高密度になり、不浸透性となる。

〈実施例〉 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図および第２図はこの実施例のガスケットを示す平
面図およびその■−■線断面図である。

これらの図に示すように、リング状のガスケットｌは、
周方向に連続しかつ厚さか締付状態での厚さよりも大き
い不浸透性の高密度域２．３か内周部および外周部にそ
れぞれ形成されている。また、それらの間には圧縮部４
か形成されている。

かかるガスケットはＰＴＦＥなとからつくられた多孔質
シートからなる。この多孔質シートは通常、厚さか０．
１〜３．０　ｍｍ、密度か０．５〜１．０　ｇ／ｄ程度
である。これに対する高密度域２，３の厚さｔｌおよび
密度はそれぞ０．５〜１．５＋ｎｍおよび１．０〜２．
２ｇ／ａ／程度であるのか好ましい。

高密度域２，３の厚さｔｌが前記範囲よりも小なるとき
は、ガスケットの低圧締付時に非加圧部７．８との間の
段部か残存するため、そこから流体か浸透し、ガスケッ
ト内から外部への漏れが生じるおそれがある。

また、高密度域２．３の密度か前記範囲よりも小なると
きは、内部に多数の空隙が残存しているためにガスケッ
ト内に流体か浸透しやすくなり、シール性か充分でなく
なる。

前記圧縮部４は、多孔質シート５を加圧圧縮して形成さ
れたものであって、厚さｔ２を高密度域２．３の厚さｔ
ｌよりも小さ（することにより、密度を高密度域２．３
のそれとほぼ同程度にして流体の通過を阻止するように
している。

つぎに、この実施例のガスケットの製造方法を第３図〜
第５図に基づいて説明する。まず材料となる多孔質シー
トをリング状に打ち抜き加工する。

このとき、第３図に示すように、打ち抜いた多孔質シー
ト５の内径ｄ、を通常のガスケット６（同図に一点鎖線
で示す）の内径よりも小さく、外径ｄ２を通常のガスケ
ットの外径よりも大きく形成している。

この多孔質シート５を絞り加工用の金型（図示せず）に
投入し、第４図に示すように、内周縁部７および外周縁
部８を同方向に折曲する。かかる絞り加工により、多孔
質シート５の内径および外径は目的とするガスケットの
それらに等しくなるように調整される。

ついて、多孔質シート５を第５図に示す金型９内に投入
し、第１図および第２図に示す形状に成形する。この金
型９は、底型９１、芯型９２、外型９３および押し型９
４とからなり、底型９１の上面および押し型９４の下面
にはそれぞれ２つの溝９５．９５か平行に形成され、そ
れらの溝の間には圧縮部４を成形するための突起９６が
設けられている。成形は加熱および加圧のうち少なくと
も一方により行われる。

かくして得られるこの実施例のガスケットは、第６図に
示すように、相対向するフランジ１０゜１１間に間挿さ
れ、低圧（通常、約１５０〜３００　ｋｇ／ｃｄ＞にて
締付けられる。このとき、第２図における厚さｔ２まで
締付けると、ガスケットに段部がなくなると共に、内周
部および外周部の高密度域２．３は他の部位よりも高い
密度を維持しているのて、従来のように単に加圧圧縮し
ただけのものに比して、流体の浸透、通過が完全に阻止
され、流体の漏れかなくなる。すなわち、絞り加工せず
に単に加圧圧縮しただけては、締付によって全体か均一
密度になるため、特に低圧締付の場合には流体漏れか発
生しやすい。

また、本発明のガスケットは、これらの実施例に示した
圧縮部４や陥没部を設けずに、第１１図に示すように、
内外周部にそれぞれ高密度域２゜３を設けただけのガス
ケットであってもよいことは勿論である。

本発明の他のガスケットか第７図〜第１Ｏ図にそれぞれ
例示される。

すなわち、第７図に示すガスケットは、両面の隣接する
部位をそれぞれ互いに反対方向から強く加圧および／ま
たは加熱して圧縮し、２つの断面Ｖ形陥没部１２ａ、１
２ｂを形成し、流体の浸透経路の遮断を図ると共に、そ
れらの陥没部１２ａ。

１２ｂ間に高密度な不浸透部１４を設けて、流体の迂回
を阻止したものである。このとき、陥没部１２ａ、１２
ｂの深さは多孔質シートの厚さと半分か、あるいはそれ
よりも大きく形成されることか必要であって、陥没部１
２ａ、１２ｂの深さか多孔質シートの厚さの半分に達し
ないときは、流体の流路遮断はおろか、不浸透部１４の
密度も低くなり、流体の浸透阻止に不十分となる。なお
、第１図、第２図と同一構成部材には同一符号を付して
説明を省略する。

第８図のガスケットは断面矩形の陥没部１３ａ、１３ｂ
を前記と同様にして形成し、それらの間に高密度な不浸
透部１５を設けたほかは第７図に示したものと同様であ
る。

第９図は第７図の変形であって、断面Ｖ形陥没部１６ａ
、１６ｂを形成する際に、反対面に突起１７ａ、１７ｂ
を突設したものである。この場合にはガスケットのほぼ
厚み全体に不浸透部１８か形成されると共に、突起１７
か締付時に圧縮されてその部分か高密度になるので、流
体の浸透防止効果がより一層すぐれたものになる。第１
０図は断面矩形の陥没部１９ａ、１９ｂとその反対側に
突起２０ａ、２０ｂを形成したちのである。

なお、突起１７ａ、１７ｂ、２０ａ、２０ｂは両面のう
ちいずれか一方のみてあってもよい。

つぎに実験例をあげて本発明のガスケットを説明する。

例］ 厚さ３ｍ、密度０．６ｇ／ｃｙＩの多孔質シート（ＰＴ
ＦＥ）を内径３２工、外径７８ｍｍに切断した。

ついで、第４図に示すように、多孔質シートを絞り加工
して、内径３５ｍｍ、外径７４世にしたのち、第５図に
示す金型９にて成形し、第１図、第２図に示すようなガ
スケットを得た。このガスケットの内外周部に厚さ１．
４Ｍ、密度１．８ｇ／ｃｎｆの高密度域をそれぞれ形成
し、かつそれらの間に厚さ１゜０閣、密度１．８ｇ／ａ
ｄの圧縮部を形成した。

例２ 特殊形状の金型で、第９図に示す形状に成形してガスケ
ットを作成した。このものは突起の高さ０．５闘、陥没
部の深さ２．２ｍｎであった。

例３ 底型および押し型の型面形状を代えたほかは例２と同様
にして、第１Ｏ図に示すガスケットを得た。このものは
突起の高さ０．５Ｍ、陥没部の深さ２、ＯＭであった。

ガス漏洩試験 試料のガスケットをフランジ間に間挿して締付け、窒素
ガスを２１ｋｇ／ａｌｒで流し、その漏洩量から試料ガ
スケットのシール性能を評価した。

使用した試料ガスケットは、例１のガスケットであり、
これに対する比較用試料として、以下の比較例１，２を
使用した。

比較例１・・・・多孔質シートのリング状切断品（内径
３５ＩＩＩＩ１１、外径７４ｍｍ、厚さ３■）比較例２
−比較例の多孔質シートの内外周部を厚さ１．Ｏｍｍ、
密度１．８ｇ／ｃａｌに加圧圧縮したガスケット。

試験結果を第１２図に示す。同図から、例１のガスケッ
トは低締付圧てのシール性能にすぐれていることかわか
る。すなわち、ガスケットの技術分野では３００ｋｇ／
ａｉ程度までを低締付圧と考えており、例１ては２００
ｋｇ／ａＩｒの低締付圧て洩れ量をＯ，０１ｃｃ／分以
下にまて低減させることかてきた。

また、例２、例３のガスケットも例１とほぼ同様の結果
が得られた。

〈発明の効果〉 本発明のガスケットは、締付状態での厚さよりも大きい
厚さを存する高密度域か形成されているので、締付状態
では、上記段部がなくなり、流体の浸透による外部への
漏れか防止される。

かかる高密度域をガスケットの内周部および外周部のう
ち少なくとも１箇所に設けるときは、流体のガスケット
内への浸透および／またはガスケット内から外部への漏
出を防止することができ、さらにガスケットの内周部お
よび／または外周部か補強されることになり、寸法変化
も防止できる。

本発明のガスケットの製造方法においては、多孔質シー
トの内周部および外周部のうち少なくとも１箇所を絞り
加工し、ついて成形するので、簡単に不浸透性の高密度
域を形成することかできる。

本発明の他のガスケットは、多孔質シートの隣接する部
位を両面からそれぞれ少なくとも多孔質シートの厚さの
半分量まで互いに反対方向に陥没させた一対の陥没部を
形成したので、流体の通過か遮断されると共に、陥没部
間か非常に高密度になるので、流体の浸透防止効果か確
実になる。このとき、突起を設けると、締付によって、
陥没部分がより高密度になり、より一層不浸透性となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の平面図、第２図はその■−
■線断面図、第３図はこのガスケットの製造に使用され
る多孔質シートの断面図、第４図は絞り加工した多孔質
シートの断面図、第５図は成形用金型の断面図、第６図
はこの実施例のガスケットの締付状態を示す断面図、第
７図〜第１１図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断
面図、第１２図は流体漏洩試験の結果を示すグラフ、第
１３図〜第１５図はそれぞれ従来例および本発明の詳細
な説明するための説明図である。 １・・・ガスケット、２，３・・・高密度域、４・・・
圧縮部、５・・・多孔質シート、９・・・金型、１７ａ
、＋７ｂ、２０ａ、２０ｂ−・突起

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多孔質シートからなるガスケットであって、周方向
   に連続しかつ厚さが締付状態での厚さよりも大きい不浸
   透性の高密度域が形成されていることを特徴とするガス
   ケット。 ２、前記高密度域が内周部および外周部のうち少なくと
   も１箇所に形成されている請求項１記載のガスケット。 ３、多孔質シートの内周部および外周部のうち少なくと
   も１箇所を折曲する絞り工程と、折曲された部位を加圧
   圧縮して不浸透性の高密度域を形成する成形工程とを含
   むガスケットの製造方法。 ４、多孔質シートからなるガスケットであって、前記多
   孔質シートの隣接する部位を両面からそれぞれ少なくと
   も多孔質シートの厚さの半分量まで互いに反対方向に陥
   没させて、周方向に連続した一対の陥没部を形成したこ
   とを特徴とするガスケット。 ５、前記陥没部が形成された部位の反対面に突起が形成
   されてなる請求項４記載のガスケット。