JPS583148B2 - ガスケツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、それぞれの用途に応じた基体と柔軟な層とか
ら成る２部分系を含むガスケットに関する。

本発明のガスケットは、その基体と被覆材料との適当な
組合わせによって高度の柔軟性とトルク保持性とを備え
、流体不透過性の、たわみ性のまた耐熱性のガスケット
である。

このガスケットは熱硬化性のネオフレンとフェノール樹
脂との混合物から成る特殊の被覆を備えている。

以下においてこれを“被覆”と呼ぶ。

この被覆材料はガスケット材料に好ましい性質を与え、
またガスケットを使用する場合に流体によって透過され
ない被覆層である。

自動車の部品として用いる場合には、この種の被覆は通
常のガスケット材料を破壊するものと考えられる炭化水
素その他の流体に対して高度に抵抗性である。

ガスケットの製造工程において被覆は扱いにくいもので
あり、またこれと接触する他の部分にくっつくものであ
るから、新規なガスケットによって、適当なガスケット
その他の密封材料を貯蔵することが可能となる。

すなわち本発明の一実施態様においては、バンガスケッ
トあるいは自動車のキャブレータガスケットのごときガ
スケットの製法において、ガスケットの基体材料は繊維
、植物性材料無機質性材料その他の補強材料を含み、ま
た材料そのもの中に空隙を作ることによって、あるいは
弾性材料を含ませることによって高度の弾性を与え、ま
たガスケットの主要面、開口、穴などに能率的に被覆を
ほどこし、このようにして従来の技術においては得られ
なかった種々の望ましい特性を有するガスケットが作ら
れる。

従来のガスケットは、その両面とへり部分に特殊のチオ
コールゴムの化合物で被覆されていた、このゴムは非常
にすぐれた燃料抵抗性を有し、このガスケットは特にキ
ャブレータガスケット（エアホーンーボール）に適して
いる。

この元のガスケットはすぐれた燃料抵抗特性を有するけ
れども、水蒸気ならびに液体の浸透に対してはほとんど
不透過性でなく、従って蒸気または液体が浸透した場合
、これはチオコールには影響しないで、“基体”材料を
変化させる。

たとえば、多くのチオコール被覆はニカワグリセリンシ
一トパッキングと呼ばれる基体の上に行なわれ、この基
体は水分に対して非常に弱い。

比較的厚いチオコール被覆を用いれば、基体シートの水
分が一定に保持される。

場合に限って、密封が行なわれ、ガスケットをその適用
場所に締め付けておけば、収縮、ならびにトルク保持を
制御し収縮度、トルク保持度ならびにキヤブレークの密
封を行なうことができる。

従って不透過性は、“基体”を乾燥状態に保持し、密封
されるべき媒質の影響を受けないようにするためには不
可決の要件である。

たとえばエアホーンーポールガスケットを密封するのに
得られるとすべての材料は、密封を行なうための圧縮性
と柔軟性とをうるために空気間隙を用いる。

この種の構造は常に、密封されるべき媒質による湿潤作
用との妥協策である。

ガスケットの締め付け荷重が常に充分でまた常に一定で
あれば、このような湿潤問題は生じないが、実際はそう
ではない。

現在用いられている材料は次のものがあり、それぞれの
所有者名およびＡＳＴＭ記号を示せば次の通りである。

ＫＡＯＰＡＫＢ１１１６〜１３０：植物性繊維で補強さ
れＡＳＴＭＰ３３４１Ｄた硬化二トリルゴム密封機素、
比較的高密度。

ＫＡＯＢＥＳＴＯ８５７１０５：石綿繊維で補強され硬
ＡＳＴＭＰ１１５１Ａ化されたクロロブレン合成ゴム密
封機素、 ＫＡＯＢＥＳＴＯＳ６６０１３：石綿で補強し小量の植
ＡＳＴＭＰ１２４２Ｄ物性繊維ならびに粒状コルクと混
合した硬化ニトリルゴム密封機素、 ＳＨＵＲＰＡＫ：このシートはグリセン ＡＳＴＭＰ３３１３Ｂで可塑化した皮ニカワをホルムア
ルデピドと反応させ（密封剤）植物繊維で補強したもの
、 このシートの密封剤はこれまで作られた最も燃料抵抗性
の生成物の１つである。

仕上りシートは最も低価格であるが、水分抵抗性、保存
期間、寸法の安定性、トルク保持度については限界があ
る。

ＳＨＵＲＰＡＫ：切断したのちに４例に ＴＨＩＯＫＯＬＣＯＡＴＥＤ被覆する。

この生成物はＳｈｕｒｐａｋそのものと同じであるが、
切断後にチオコールゴムフイルムで被覆してある。

このシートはＳｈｕｒｐａｋそのものよりもすぐれてい
るが、価格が相当に高く、安定性の問題が解決されてい
ない。

なぜかならばチオコールは流体によって影響されないけ
れども、呼吸ないしは浸透によって透過される。

ＣＯＲＫ＆ＲＵＢＢＥＲ：この生成物はコルクの（ネオ
プレンニトリル）量とゴムの量との比率ならびにコルク
の粒子サイズについて種々である。

これはソフトラバーシートの密封感度をコルクで増進し
たものであって、ポールガスケットをして用いる場合の
トルク保持性および一般的耐久性については良ないし不
可に分類され、比較的高価である。

本発明の２部分系は、密封機素（表面およびヘリ部分）
を担体すなわち基体から分離するものであって、比較的
な均等な荷重の用途にもまた不均等な荷重の用途にも適
合するように変更することができるものである。

またこの構造は、軽量構造組立体を入れるように変更す
ることができる。

現在用いられている材料は、構造において妥協を必要と
するもので、たとえば特定の用途において充分な密封を
行なうために基体の中に多量の密封剤を用いればこの密
封剤は通常高価で、またトルク保持性が悪くなる。

逆に高いトルク保持性をうるためにしばしば密封剤の低
い含有量が用いられるが、その結果密封特性が悪くなり
、これにともなって全体構造の湿潤を生じる。

コルク粒子とゴムはこの種構造の柔軟性を増進するが、
これと共に構造のトルク特性が悪くなり、ファスナーま
たは機械のネジまたはボルトの直下においてトルク不可
が高くなり、ファスナーの中間においてトルク不可が中
程度ないしは低くなる場合が多い。

もちろんこの２部分系はその他多くの用途に用いられる
ものであって、より鋼性のまたは非常に鋼性の“基体”
材料を要求する用途を含む。

このような“基体”材料は植物性繊維、無機繊維、また
はこれらの混合物によって補強されたエラストマ物質か
ら成るものである、“基体”はコルクを含む混合物とし
、“基体”と密封性被覆が分離してそれぞれ適合するよ
うにする場合もある。

このようなすべての欠点を克服するため仕上りガスケッ
トがその使用される状況に抵抗できるための方法を講じ
なければならない。

ガスケットに作用する要因は、熱、油、水、振動および
同様のその他の要因である。

従って、ガスケットを使用する種々の用途に適合するよ
うに構造を変更し、ガスケットの基体材料をその用途に
おける流体（液体であれ何であれ）から保護して乾燥状
態に保つため充分に不透過性の被覆を成すガスケット構
造を提供する必要がある。

このような被覆を設けて実際に用いるのは、この重合体
被覆そのものがねばつきまたそのガスケット構造の製造
段階が複雑なため費用がかかる。

従って理想的なガスケットを能率的にまた経済的に許さ
れる範囲で製造する方法が本発明の目的を成すものであ
る。

本発明の一実施態様においては、使用される被覆の量を
実際的な経済限度内に得る、またあとの処理段階におけ
る変化を考慮して被覆を均等厚さの層に塗布することに
よって被覆されたガスケットを製造する方法に関するも
のである。

この方法の各段階は、まずウエブ形、ブランク形または
シート形のガスケット基体材料にダイス型切断を行なっ
てガスケットの中心穴、ボルト穴および（または）パイ
ロット穴（これは必要に応じてガスケットの輪郭の外側
に設けられる）を作る段階と、次にダイス型で切断され
たウエブまたはシートに対して被覆を適用して流体抵抗
ならびにガスケット基体の柔軟性を与える段階とを含む
、好ましくは基体の穴の壁面において他の部分より被覆
を厚くする。

そこでこの被覆を部分的に硬化または乾燥し、そののち
被覆されたウエブまたはシートを希望の形のガスケット
の外側ヘリを形成するようにダイス型切断を行なう。

ウエブの製造の場合には、ガスケットに隣接して設けら
れたパイロット穴を含むスクラップ部分は捨てられる。

パイロット穴は、部分的に切り出されたウエブまたはシ
ートを部分的に硬化処理する際に、被覆を破壊すること
なく、またこの硬化工程ならびにガスケットの最終切断
に対しての整合に際して扱いやすくするために用いられ
る。

以下本発明の実施例を図面につき説明する。

一般に、基体またはガスケットは繊維補強剤（植物性、
無機質その他）を含み、ウエブ状またはブランク状、ス
トリップ状またはシート状に作られる。

説明の便宜上本発明は、ブランクまたはシート状のガス
ケットについて述べるが、本発明の方法はウエブ状のガ
スケットについても、特記しないかぎりはとんとあるい
は全く変更を加えないで適用されるものである。

ガスケットに対して最初の、あるいは予備的なダイス型
切断工程を行なう。

このダイス型切断は単一のダイス型または複数のダイス
型で行なう。

能率をあげるのには複数のダイス型を用いるのが好まし
い。

また希望のガスケットの形状に応じて特定の形状のダイ
ス型を用いる。

図に示す場合には、複数の中心穴４が切り出され、これ
と同時に適当な間隔をおいたボルト穴６とパイロット穴
８も切り出される。

点線１０は、あとの工程を行なったのちに各ガスケット
が最終的にとる形状を示している。

これらの中心穴４ならびにボルト穴６とパイロット穴８
はガスケット材料の上に被覆工程を行なう前に形成され
る。

そこで第２図に示すごとき切り出されたシ一ト２の上に
被覆を行なう。

その詳細についてはあとで述べる。

被覆はモップ型ローラ、すなわち深いケバを有するロー
ラによって行なわれるか、他の適当な方法で行なうこと
もでき、その詳細についてはあとで述べる。

便宜上この特定、被覆法を“モップ被覆”と呼ぶ。

１つまたは複数のモツプローラのニツプの中にレート２
を通したのちに、このシ一ト２は図３のように、その開
口の壁の部分を含めて完全に被覆される。

開口、穴などのへり部分に一層厚い被覆（図示せず）を
生じるようにするのが好ましい。

これらの開口は、このような被覆の厚さを考慮したサイ
ズに切断されなければならない。

被覆は“ブリッジ”しないのであるから、適当なエアナ
イフを用いて、被覆重合体の架橋分子の表向張力を破ら
なければならない。

今、特に３図について述べれば、中心穴４の内面１２と
、ボルト穴の内面１４はそれぞれ点線で示すように被覆
１６でおおわれている。

これらモツプローラで行なうのが好ましいが、噴霧装置
あるいはゴムローラを用いて行なうこともできる。

シ一ト２に熱硬化性樹脂を被覆したのちこれを乾燥し、
好ましくは部分的に硬化させて、そのガスケットを操作
しやすくする。

シ一ト２を硬化装置の保持手段またはフックの上に掛け
、シ一ト２の表向の被覆１６を少なくとも部分的に硬化
させるために、熱、光および温風その他適当な硬化媒質
を用いるのがよい。

被覆が完全に硬化すれば、おとの操作もしやすくなる。

パイロット穴８はダイス型切断装置の中に整合させるた
めの穴であるか、この穴によってシ一ト２を搬送するの
が容易になり、またこれらのパイロット穴は作られるガ
スケットの境界にあり、点線１０で示すスクラップ部分
１８の中にあるから、硬化段階はその被覆１６の厚さと
は関係ない。

点線１０は言うまでもなく、あとの切断工程で切りはな
されるガスケットの外側を限っている。

第４図について述べれば、被覆されるに従って硬化した
シ一ト２はすでにダイス型切断工程を受けており、切断
線２０は各ガスケット２２の所定の輪郭を成している。

パイロット穴８はシートを切断するために整合させるも
ので、各ガスケットを取り出すのに役立つ、シ一ト２の
このような第２の切断によって多数のガスケットが出来
、またダイス型は言うまでもなくシ一ト２からできるだ
け多数のガスケットを取るように配置されている。

この切断ののちに各ガスケットをシ一ト２から打ち抜く
ので、その被覆されていないへり部分２４ができる（第
５図）。

このへり部分２４はガスケット２２の外周全体にわたっ
ているか、多くの場合ガスケットは流体あるいはガスを
保持するのに用いられるのであるからこのへり部分を密
封する必要はない。

しかしながら二，三の場合には、ガスケットを両側から
密封する必要があり、この場合には各ガスケットのヘリ
２４を被覆し、さらに前に被覆した被覆層１６の上に別
の被覆をほどこす必要がある。

また他の場合には、最初のダイス型切断に際して、ガス
ケットの外側境界に沿って別に切断を行なう場合がある
、被覆は噴霧なと他の方法で行なうこともできる。

また被覆はシートの所定のガスケット部分にのみ行なっ
て、パイロット穴などにほどこさず、被覆料を節約する
こともできる。

前記の図においては絞り板型のガスケットを示したが、
オイルバンなとその他複数の穴を配置した型についても
本発明のガスケットを適用することができる。

第６図について述べれば、材料板３２は複数の間隔にお
いて配置された穴３４とボルト穴３６とを含み、また点
線３８が切り出される各ガスケットの形を示している。

被覆材料の量を節約するため、中心穴３４とボルト穴３
６を切り出し、また点線３８に隣接したスペース穴４０
を打ち抜く。

これらのスペース穴は硬化工程に際してシ一ト３２を操
作する手段となり、あるいは単に被覆材料の量を節約す
るためのものである。

本発明による方法のすべての工程はウエブ形のガスケッ
ト材料についても実施することが出来、その場合４０の
ようなパイロット穴は、ガスケットを整合させあるいは
各ガスケットを打ち出すのには必要であるが、酸化工程
に際してシートを運搬するためには必要でない。

たとえば本発明をウエブ型の材料について用いる場合こ
の材料をウエブの形のままで重合体被覆硬化用の乾燥炉
などの中に通し、さらにウエブの形のままでジャングダ
イス型切断工程を行ない、各ガスケットを取り出し、“
切断された”ウエブの残骸を処分する。

第６図の左下部分には前にちょっと述べたもう１つの構
造を示す。

仕上りガスケットのへりの部分に被覆を設けて第２の被
覆段階の必要をなくそうとする場合には、中心穴３４、
ボルト穴３６およびスペース穴４０を切り出すのと同時
に、３５のごとき外側輪郭切断を行なう。

クブ３７は、ほとんど切断されたガスケットが材料シー
ト、ブランクまたウエブの中に残るための手段である。

タブの数ならびにその配置は、それぞれのガスケットの
寸法と形状による、従ってこの構造においては、被覆は
各ガスケットの外側ヘリの大部分の上に設けられる、こ
の場合の最終ダイス型切断工程はタブ３７を点線３８′
に沿って切断するにある。

同心状穴３５の隣接末端にある小さな被覆されていない
部分は問題ない。

第７図について述べれば、ガスケットの被覆法を示す概
略図であって、本発明の他の一部を成すものである。

この被覆工程はウエブ型のガスケツト材料について述べ
るけれどもシート型の材料についても同じ方法を用いる
ことが出来る。

ガスケット材料のコール５０から、まずウエブ５２が予
備ダイス型切断部５４を通りそこでプラテン５８と共働
する。

往復運動ギャングダイス型５６が中心穴、ボルト穴、な
いしはパイロット穴を前述のように切り出す。

そののちウエブ５２は被覆部６０に進み、そこで槽６２
と６４の中の被覆材料が、互いに対向するモップロール
６６と６８によってウエブ５２の上側面と下側面に塗布
される。

モツプロール６６と６８のフエルト状カバーは深いケバ
であるから、被覆はその切り出された穴や開口の内面に
まで容易に適用される。

そののちウエブ５２は乾燥炉または硬化炉７０に進み、
そののちロール７２に巻き込まれて使用される。

この場合この巻き取られたウエブは５４と同様の切断部
に送られて最終的に切断され、各ガスケットが残りの部
分から分離される。

本発明によって得られるガスケット材料は種々の形状な
らびに組成とすることができる。

一般的に最も望ましい基体材料は植物性または無機質に
コルクを混ぜたもので補強された硬化ゴム（たとえばク
ロロブレンゴム、ニトリルＳＢＲその他類似のもの）、
またはアスベスト繊維、ないしはコルクを混ぜたアスベ
スト繊維で前記のゴムで洗う。

この種材料については米国特許（Ｋａｏ）第２，６７６
，０９９号、第２，８ ８ ４，０ ６ ０号および第
３，０ ８ ２，１４ ５号に述べてある。

一般に、ガスケットの用途に応じて、その材料および成
分の厚さ、鋼性度、安定性および強度を定める。

本発明を実施する場合、多くの市販のガスケット材料を
用いることができる。

一般にこのような基体材料の厚さは、圧延ドラムで圧延
するのに適した厚さである。

ただしこのことは必ずしも重要ではない。

また本発明の材料についてのもう１つの問題は寸法の安
定性である。

おそらくは基体材料の選択について最も重要な事がらは
、あとで詳しく述べる被覆材料が、その基体の表面にま
たその基体の内部にまたガスケットの開口の周囲に密封
を行なうことが出来るが、その被覆層は密封を行なう以
外にガスケットの物理的特性には影響しないものである
ということである。

従って、基体材料は、所要の圧縮性、成形性、回復力、
引張り強さ、トルク保持、流体およびガス抵抗、温度抵
抗などの特性を備え、これが密封被覆と共にその所期の
機能を果し、作動条件の対応の部品の有効な密封を行な
いその組立体は最小限度の締め付け圧で保持され、所期
のトルク保持性を有するものを選ばなければならない。

多くの場合基体は、周知のビータ工程または前記のＫａ
ｏ特許に述べられたようにして繊維を硬化ゴムと混合し
たものであるが、通常の厚紙その他適尚な結合剤を含浸
して特殊のガスケットの用途に必要な物理特性を与える
ことができる。

本発明のガスケットの被覆工程に用いられる材料は、そ
の竪さまたはやわらかさについて選び、硬化後の重合体
が実質的に流体を流さない障壁を成すことのできる高度
の流体抵抗を有するものでなければならない。

この点で満足なものは、約３２５゜〜４００゜Ｆの温度
で熱硬化するものである。

満足な重合体としては、ネオブルンおよびニトリルゴム
のごとき合成エラストマーをフェノール樹脂のごとき合
成樹脂を適当な硬化剤を加えて混合フしたものであって
、この材料を水分数系としてガスケットの基体に適用す
る。

次にこれを慎重に乾燥し硬化する。

フェノール樹脂型重合体を用いる場合には、乾燥後に被
覆が硬化したとき、これを合成樹脂と配合する際に軟化
しまたは解けて、被覆に不透過性を与える。

比較的柔らかな被覆をたとえばキヤブレークのエアホー
ン・ボウルガスケットに適用する場合には、対応の部品
の亀裂、凹凸、穴などの中にこの被覆材料が流れ込んで
、機械的接着を生じる場合がある。

これを防止するため、周知の組成のリリーズコーティン
グあるいはフルオロカーボンの一種を被覆面において、
潤滑剤として用いる。

もちろん被覆材料と化学的に両立するリリーズコーティ
ングが望ましい。

被覆として用いられる重合体物質は、ガスケツトの用途
またはそのガスケットが高温などにろ出されるかいなか
に従って、所要の耐熱性、および化学品および溶剤に対
する抵抗性を有するものでなければならない。

米国特許第３，１ ５ ８，５ ２ ６号に述べられた
他の種類の重合体物質、樹脂ないしエラフストマーを用
いることもできる。

ガスケットの使用条件に従って特定の重合体、エラスト
マーおよび樹脂などを選びまたその配合も変えなければ
ならない。

本発明の方法は、用途に応じて被覆の厚さを厚くしまた
は薄くするが、通常ガスケット材料のシートまたはウエ
ブの上におかれる被覆層の厚さは約０．００１〜０．０
０５インチである。

好ましい厚さは０．００１〜０．００２インチである。

また切断部のへりの所で被覆が集まる傾向があり、約倍
の厚さになる。

従ってこの被覆厚さの公差を考慮して切断を行なわなけ
ればならない。

一般に、シート、ブランクまたはウエブはその被覆層を
破壊することのないように少なくとも乾燥しあるいは部
分的に硬化したのちに、更にダイス型切断を行なって仕
上げる。

二，三の場合には、被覆され乾燥されたウエブをそのま
ま巻き取って、あとで仕上げるために貯蔵する。

部分的な硬化または完全な硬化は、その重合体材料に応
じて、所定の時間圧力と熱を加えしあるいは熱のみを加
え、あるいは単に空気乾燥する。

二，三の場合には、部分的に乾燥するだけであとの操作
を行なえる程度になる。

この場合には切断されたガスケットは完全に硬化されな
いで、ガスケットが仕上ったあとで、またこのガスケッ
トを使用したのちに最終的硬化を行なう。

しかしながら本発明の利点を充分に発揮するために、高
度の不透過性を必要とする場合には、ガスケットの最終
的切断工程の前に完全な被覆硬化を行なうのが望ましい
。

もちろん完全に硬化しなくても充分な場合がある。

本発明で作られた自動トランスミッションバンガスケッ
ト、自動車エンジンのパンガスケット、バルブカバーガ
スケット、キャブレータエアボーンーボールガスケット
その他同様のガヌ．ゲットは特にすぐれていることがわ
かった。

ガスケットの外側形状、ならびにボルト穴の数、中心穴
の数などは前記説明に限定されない。

このようにして本発明によれば、被覆材料の量を最小限
にし、また被覆が破壊されることなく所定の連続的な層
状態を保持し、従って多くの用途においてその柔軟特性
と密封特性とを保持する新規な被覆ガスケットが提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様の予備的ダイス型切断段階
を示す概略図、第２図は第１図の２−２線に沿ってとら
れた断面図であって、第１段階において切断された被覆
された部材を示す図、第３図は本発明の第２切断段階の
のちにおける第１図ノと同様の図、第４図は第３図の４
−４線に沿ってとられた図、第５図は本発明の他の実施
態様を示す概略図、第６図は本発明の一実施態様によっ
てウエブ状またはガスケット状基体材料を被覆する方法
を示す図である。 １２……ガスケット材料、４……中心穴、６……ボルト
穴、８……パイロット穴，１２，１４……穴の内壁面、
１６……被覆、１０……切り離し予定線、２４……ガス
ケットの輪郭切断線、３４……中心穴、３６……ボルト
穴、３５……ガスケツント外側輪郭切り出し線、３７…
…タブ部分、３８……タブの切り出し予定線、４０……
スペース穴、５０……ウエブ材料のローラ、５２……ウ
エブ、５４……切断装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密封性を除いてガスケットの必要なすべての物理特
   性を備えたパッキン材料の基体を含み、この基体はその
   外周から内側に一定間隔をおいて１つまたは１つ以上の
   開口を備え、かつ上側面を下側面ならびに前記開口の円
   壁面は少なくとも部分的に熱硬化されたエラストマー樹
   脂被覆の均質連続層によっておおわれ、前記被覆は合成
   エラストマーと合成樹脂との熱硬化性混合物から成り、
   この混合物は１６２℃〜２０５℃の範囲の温度で硬化し
   、また前記被覆の厚さは０．００２５４ミリから０．１
   ２７ミリの範囲であり、この被覆材料はガスケットを使
   用する環境における有害作用から中格材料を保護しガス
   ケットを隣接部材の間に締の付けた場合にこのガスケッ
   トの上側面を下側面に沿って液体密封を行なうための所
   要の密封特性を与える機能のみを行なうようにしたガス
   ケット。