JPWO2017154615A1

JPWO2017154615A1 - ガスケット及び密封装置

Info

Publication number: JPWO2017154615A1
Application number: JP2017539381A
Authority: JP
Inventors: 琢也天野
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2019-01-17
Also published as: EP3428488A4; CN108700196A; EP3428488A1; WO2017154615A1; US20190024796A1

Abstract

本発明は、２部材の相対する端面を塵埃、水滴や塩水などから確実に保護することができるガスケットを提供することを課題とし、本課題は、環状のガスケット基材部2と、ガスケット基材部2の外周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる外周シール部3とを備え、外周シール部3は、ガスケット基材部2が２部材の相対する端面間に挟着されたときに、該ガスケット基材部2と共に端面間に挟着される挟着部分3aと、２部材の外側面よりも全周に亘って外方側に突出する突出縁部分3bとを有することにより解決される。

Description

本発明は、ガスケット及び密封装置に関し、詳しくは、２部材の相対する端面を塵埃や水滴などから確実に保護することができるガスケット及び密封装置に関する。

ガスケットは、例えば、自動車、産業機械器具等において、ガスやオイル等の流体の流路を形成する２部材の相対する端面間に挟着されることにより、該端面間を封止し、流路をシールする役割を有する。

従来、このようなガスケットとして、金属板からなるガスケット基材部の表面に、ゴム等のシール材からなるシール部を設けたものが知られている（特許文献１、２）。

図８は、特許文献２記載のガスケットの使用状態の断面図である。ガスケット１００は、ガスケット基材部１０１の表裏両面の内周側及び外周側にそれぞれ弾性体からなるビード条１０２、１０３を有している。ガスケット１００は、２部材２０１、２０２の相対する端面２０１ａ、２０２ａ間に配置され、部材２０１、２０２がボルト３００によって締結されることにより、端面２０１ａ、２０２ａ間に挟着され、その際にビード条１０２、１０３が圧縮されることによって流路をシールしている。

特開２００５−１４６９０９号公報実開昭６１−１３４５４８号公報

前述のような従来のガスケット１００は、２部材２０１、２０２の相対する端面２０１ａ、２０２ａ間に挟着されたとき、これら端面２０１ａ、２０２ａの全面には密接せず該全面を覆うことはない。すなわち、ガスケット１００が端面２０１ａ、２０２ａ間に挟着されたとき、ビード条１０２、１０３によって、図８に示すように、端面２０１ａと端面２０２ａとの間に僅かに隙間Ｓが形成される。

この隙間Ｓによって、ガスケット１００の外周側では、端面２０１ａと端面２０２ａとの間が外側空間に対して開放された状態となる。この隙間Ｓは、突き合わされた状態の２部材２０１、２０２の外側から見れば凹部となっている。この隙間Ｓに、外側空間から飛来する塩水が滞留すると、２部材（ハウジング）２０１、２０２が腐食し、この腐食が進行すると、ガスケットの合わせ面も腐食し、シール性を確保できなくなる虞がある。また、外部空間から飛来する塵埃、水滴に腐食性がある場合にも、同様にシール性を確保できなくなる虞がある。

したがって、隙間Ｓに外側空間から飛来する塵挨、水滴や塩水などを滞留させないようにするという改善の余地がある。なお、このような隙間Ｓは、特許文献１記載のガスケットの場合も同様に形成される。

そこで、本発明の課題は、２部材の相対する端面を塵埃、水滴や塩水などから確実に保護することができるガスケットを提供することにある。

また、本発明の他の課題は、ガスケットが挟着された２部材の相対する端面が塵埃、水滴や塩水などから確実に保護される密封装置を提供することにある。

本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．環状のガスケット基材部と、前記ガスケット基材部の外周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる外周シール部とを備え、
前記外周シール部は、前記ガスケット基材部が２部材の相対する端面間に挟着されたときに、該ガスケット基材部と共に前記端面間に挟着される挟着部分と、前記２部材の外側面よりも全周に亘って外方側に突出する突出縁部分とを有することを特徴とするガスケット。
２．前記突出縁部分に、前記ガスケット基材部が前記端面間に挟着されたときに、前記２部材のうちの少なくとも一方の外側面に沿って接触するカバー部が連設されていることを特徴とする前記１記載のガスケット。
３．前記カバー部は、前記突出縁部分の全周に亘って設けられていることを特徴とする前記２記載のガスケット。
４．前記ガスケット基材部の内周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる内周シール部をさらに備え、
前記外周シール部の厚みは、前記内周シール部の厚みよりも小さいことを特徴とする前記１、２又は３記載のガスケット。
５．相対する端面同士が突き合わされた２部材と、
前記端面間に挟着されたガスケットとを備え、
前記ガスケットは、環状のガスケット基材部と、前記ガスケット基材部の外周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる外周シール部とを備え、
前記外周シール部は、前記ガスケット基材部と共に前記端面間に挟着される挟着部分と、前記２部材の外側面よりも全周に亘って外方側に突出し、前記端面間に押し潰された突出縁部分とを有することを特徴とする密封装置。
６．前記突出縁部分に、前記２部材のうちの少なくとも一方の外側面に沿って接触するカバー部が連設されていることを特徴とする前記５記載の密封装置。
７．前記カバー部は、前記突出縁部分の全周に亘って設けられ、前記２部材の外側面に全周に亘って接触していることを特徴とする前記６記載の密封装置。
８．前記ガスケットは、前記ガスケット基材部の内周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる内周シール部をさらに備え、
前記外周シール部の厚みは、前記内周シール部の厚みよりも小さいことを特徴とする前記５、６又は７記載の密封装置。

本発明によれば、２部材の相対する端面を塵埃、水滴や塩水などから確実に保護することができるガスケットを提供することができる。

また、本発明によれば、ガスケットが挟着された２部材の相対する端面が塵埃、水滴や塩水などから確実に保護される密封装置を提供することができる。

本発明に係るガスケットの一実施形態を示す平面図図１中の（ｉｉ）−（ｉｉ）線に沿う断面図図１中の（ｉｉｉ）−（ｉｉｉ）線に沿う断面図本発明に係るガスケット及び密封装置の一実施形態を示す部分断面図本発明に係るガスケット及び密封装置の他の実施形態を示す断面図本発明に係るガスケット及び密封装置のさらに他の実施形態を示す断面図本発明に係るガスケットの他の実施態様を示す斜視図従来のガスケットの使用状態を示す断面図

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明に係るガスケットの一実施形態を示す平面図、図２は、図１中の（ｉｉ）−（ｉｉ）線に沿う断面図、図３は、図１中の（ｉｉｉ）−（ｉｉｉ）線に沿う断面図である。

ガスケット１は、図１に示すように、環状に形成された平板からなるガスケット基材部２と、このガスケット基材部２の外周縁部分に固着されたゴム状弾性材料からなる外周シール部３と、ガスケット基材部２の内周縁部分に固着されたゴム状弾性材料からなる内周シール部４とを備えている。ガスケット基材部２には、所定間隔をおいて複数のボルト孔５が形成されている。

ガスケット基材部２は、例えば、ステンレス等の金属又はポリアミド等の合成樹脂等の硬質材料によって形成されている。本実施形態に示すガスケット基材部２は、矩形環状に形成されているが、このガスケット基材部２の外径形状は、円環状やその他の環状でもよく、このガスケット１が装着される部材の端面形状に応じて形成されるものであり、何ら限定されない。

外周シール部３は、ガスケット基材部２の外周縁部分、具体的には、図２及び図３に示すように、ガスケット基材部２の外周端面２ａに、ゴム状弾性材料を焼付け処理（加硫接合）することによって一体的に形成されて固着されている。外周シール部３に使用されるゴム状弾性材料としては、例えば、エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、アクリル酸エステルゴム（ＡＣＭ）等を適宜選択して用いることができる。

外周シール部３は、ガスケット基材部２の外周端面２ａの全周に亘って外側方に向けて断面略矩形状に張り出すように形成されている。外周シール部３の厚みＴ１は、後述する２つの部材の端面間に挟着された際に圧縮されて所定の面圧を発生し得るように、ガスケット基材部２の厚みよりも大きくなるように形成されている。

内周シール部４は、ガスケット基材部２の内周縁部分、具体的には、ガスケット基材部２の内周端面２ｂに、外周シール部３と同様にゴム状弾性材料を焼付け処理（加硫接合）することによって一体的に形成されて固着されている。内周シール部４に使用されるゴム状弾性材料は、外周シール部３と同一のものを使用することができる。

内周シール部４は、ガスケット基材部２の内周端面２ｂの全周に亘って内側方に向けて断面略矩形状に張り出すように形成されている。内周シール部４の厚みＴ２は、後述する２つの部材の端面間に挟着された際に圧縮されて所定の面圧を発生し得るように、ガスケット基材部２の厚みよりも大きくなるように形成されている。

図４は、本発明に係る密封装置の一実施形態を示す部分断面図であり、図１〜図３に示すガスケット１を使用した状態を示している。

密封装置１０は、図４に示すように、相対する端面２０ａ、３０ａ同士が突き合わされた２つの部材２０、３０と、前述したガスケット１とを備えて構成される。ガスケット１は、端面２０ａ、３０ａ間に挟み込まれ、該端面２０ａ、３０ａ間が、ガスケット１のボルト孔５を経て２つの部材２０、３０間に亘る図示しないボルトによって締め付けられることにより、端面２０ａ、３０ａ間に挟着されている。

ここで、ガスケット１におけるガスケット基材部２を平面視した際の外形形状は、各端面２０ａ、３０ａを平面視した際の外形形状よりも僅かに小さいが、外周シール部３を平面視した際の外形形状は、各端面２０ａ、３０ａを平面視した際の外形形状よりも僅かに大きく形成されている。これにより、外周シール部３は、ガスケット１が端面２０ａ、３０ａ間に挟着されたときに、ガスケット基材部２と共に端面２０ａ、３０ａ間に挟着される挟着部分３ａと、各部材２０、３０の外側面２０ｂ、３０ｂよりも全周に亘って外方側に突出する突出縁部分３ｂとを有している。

この外周シール部３は、図４に示すように、ガスケット基材部２が端面２０ａ、３０ａ間に挟着されたときには、挟着部分３ａが端面２０ａ、３０ａによって押圧されて弾性変形し、突出縁部分３ｂが端面２０ａ、３０ａ間から外側に押し出されてはみ出した状態となる。はみ出した突出縁部分３ｂは、端面２０ａ、３０ａの各外周角部（端面２０ａ、３０ａと外側面２０ｂ、３０ｂとがなす角部）２０ｃ、３０ｃに全周に亘って食い込んでいる。

このように、このガスケット１及び密封装置１０においては、２つの部材２０、３０の端面２０ａ、３０ａ間にガスケット１が挟着されたとき、少なくとも外周側については、この端面２０ａ、３０ａの全面が覆われる。すなわち、ガスケット１の外周シール部３の突出縁部分３ｂが各部材２０、３０の外側面２０ｂ、３０ｂより全周に亘って外方側に突出することにより、端面２０ａ、３０ａの最外周側部にまで外周シール部３が接触し、端面２０ａ、３０ａが外側空間に対して曝されることがない。従って、外側空間から飛来する塵挨、水滴や塩水などが端面２０ａ、３０ａ間に入り込んで滞留することがなく、端面２０ａ、３０ａを確実に保護することができる。特に、塩水対策に効果がある。

また、突出縁部分３ｂが各部材２０、３０の外側面２０ｂ、３０ｂよりも全周に亘って外方側に突出するので、端面２０ａ、３０ａ間にガスケット１が装着されていることを容易に確認できると共に、ガスケット１の装着時には、この突出縁部分３ｂを用いて、ガスケット１の位置決めを容易に行うことができる。

一方、ガスケット１の内周シール部４は、２つの部材２０、３０の端面２０ａ、３０ａ間に挟着されることによって押し潰される。そして、ガスケット１の内周シール部４は、押し潰されることによって、内周側のシール機能を発揮し、２つの部材２０、３０間の流体の流路を封止する。

ここで、内周シール部４の厚みＴ２は、外周シール部３の厚みＴ１よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。端面２０ａ、３０ａ間に挟着された際、外周シール部３よりも内周シール部４の方が大きく圧縮されるようになるため、内周シール部４は外周シール部３に何ら影響されることなく流体のシール機能を発揮することができる。

このように、ガスケット１における流体のシール機能は、内周シール部４によって発揮される。したがって、ガスケット１における流体のシール機能は外周シール部３に求められているわけではないので、外周シール部３に当接する端面２０ａ、３０ａの外周角部２０ｃ、３０ｃは、流体のシール機能を発揮するような仕上げにする必要がない。

図５は、本発明に係るガスケット及び密封装置の他の実施形態を示す部分断面図である。図４と同一部号の部位は同一構成の部位を示しているため、それらの詳細な説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。

本実施形態では、図５に示すように、ガスケット１における外周シール部３の突出縁部分３ｂに、ガスケット基材部２が端面２０ａ、３０ａ間に挟着されたときに、２つの部材２０、３０のうちの一方（ここでは部材２０）の外側面２０ｂに沿って接触するカバー部３ｃが連設されている。このカバー部３ｃは、外周シール部３と同一のゴム状弾性材料によって、突出縁部分３ｂから部材２０の外側面２０ｂに沿って垂下するように一体に形成されている。

このようにカバー部３ｃを設けることにより、外周シール部３の部材２０に対する接触面積を大きくすることができるので、ガスケット１の装着時におけるガスケット１の位置決めをより容易に行うことができる。また、装着時におけるガスケット１の脱落を防止することもできるため、ガスケット１の装着時の作業性を向上させることができる。

カバー部３ｃの内径は、これと接触する部材２０の外側面２０ｂの外径よりも僅かに小さいものであることが好ましい。これにより、カバー部３ｃは外側面２０ｂに対して所定の締め代を形成するため、該外側面２０ｂに対する密着性が向上し、外周側のシール機能を向上させることができる。また、部材２０に対して自己保持することが可能となるため、装着作業性をより向上させることができると共に、脱落をより確実に防止することができる。

このようなカバー部３ｃは、他方の部材３０の外側面３０ｂに接触するように設けるようにしてもよい。

図６は、本発明に係るガスケット及び密封装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。

カバー部３ｃは、何れか一方の部材２０又は３０の外側面２０ｂ又は３０ｂのみに接触するように設けるものに限らず、図６に示すように、２つの部材２０、３０の各外側面２０ｂ、３０ｂにそれぞれ接触するように設けてもよい。これにより、前述したガスケット１の位置決め効果、外周側のシール機能、装着作業性及び脱落防止効果をより向上させることができる。

カバー部３ｃが２つの部材２０、３０の各外側面２０ｂ、３０ｂにそれぞれ接触する場合、カバー部３ｃと外側面２０ｂの接触面積と、カバー部３ｃと外側面３０ｂの接触面積とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。接触面積を異ならせることによって、接触面積が大きい方の部材に対し、前述したガスケット１の位置決め効果、外周側のシール機能、装着作業性及び脱落防止効果をより付与することができる。さらに、接触面積を異ならせることによって、ガスケット１の裏表が判別可能となり、装着の際、これを目印することによって作業性を向上させる効果も有する。

図５又は図６に示す本発明に係るガスケット及び密封装置の実施形態において、カバー部３ｃは、突出縁部分３ｂの全周に亘って設けてもよいし、部分的に設けてもよい。例えば、図５に示す実施形態において、カバー部３ｃを突出縁部分３ｂの全周に亘って設ける場合には、図７（ａ）に示すような実施態様とすることができる。図７（ａ）の態様では、部材２０の外側面２０ｂに接触するカバー部３ｃを有する例を示している。この態様では、前述したガスケット１の位置決め効果、外周側のシール機能、装着作業性及び脱落防止効果をより顕著に発揮することができるために好ましい。

カバー部３ｃによる位置決め効果、外周側のシール機能、装着作業性及び脱落防止効果を得られる範囲で、突出縁部分３ｂにカバー部３ｃを部分的に設けることもできる。
例えば、ガスケット１が多角形である場合、その角にカバー部３ｃを１又は２以上設けることができる。ガスケット１が四角形のように対向する角を有する場合には、そのうちの一組の対向する角にカバー部３ｃを設けてもよいし、複数組の対向する角にカバー部３ｃを設けてもよい。ガスケット１が五角形のように対向する角を有さない場合には、任意の１又は２以上の角にカバー部３ｃを設けてもよいし、全ての角にカバー部３ｃを設けても良い。
図７（ｂ）に示す例では、ガスケット１が四角形であり、二組の対向する角にそれぞれカバー部３ｃを設けている。

さらに、ガスケット１が多角形である場合、その辺にカバー部３ｃを設けることもできる。このとき、カバー部３ｃを設ける辺は格別限定されず、各辺においてカバー部３ｃを設ける場所も格別限定されない。
例えば、ガスケット１が四角形のように対向する辺を有する場合には、そのうちの一組の対向する辺にカバー部３ｃを設けてもよいし、複数組の対向する辺にカバー部３ｃを設けてもよい。ガスケット１が五角形のように対向する辺を有さない場合には、任意の１又は２以上の辺にカバー部３ｃを設けてもよいし、全ての辺にカバー部３ｃを設けてもよい。
さらに、一辺において、カバー部３ｃを設ける部位は格別限定されない。カバー部３ｃは、辺の中心に設けてもよいし、辺の中心以外の部位に設けてもよい。また、一辺に設けるカバー部３ｃの個数も格別限定されない。
図７（ｃ）に示す例では、ガスケット１が四角形であり、二組の対向する辺の中心にそれぞれカバー部３ｃを１つずつ設けている。

また、例えば、ガスケット１が略円形である場合、カバー部３ｃを設ける部位は格別限定されない。カバー部３ｃは、略円形における短径の径方向や長径の径方向の対向する位置や、略円形の円周を複数に分割した位置などに１又は２以上設けることができる。

上述したように、カバー部３ｃを部分的に設けると、カバー部３ｃを設ける位置や個数等によって、ガスケット１の外見を異ならせることができる。このとき、規格ごとにカバー部３ｃの位置や個数等を対応付けておけば、外見からガスケット１の規格を判別することができ、用途によって使い分ける際に規格間違いを防止することができるため、結果として作業性の向上につながる効果も発揮する。

なお、上述の図７に示す例では、カバー部３ｃを、何れか一方の部材２０又は３０の外側面２０ｂ又は３０ｂのみに接触するように部分的に設ける場合を説明したが、これに限定されず、図６に示すように、カバー部３ｃを、２つの部材２０、３０の各外側面２０ｂ、３０ｂにそれぞれ接触するようにして、部分的に設けることができる。

この場合、部材２０の外側面２０ｂに接触するカバー部３ｃの設け方と、部材３０の外側面３０ｂに接触するカバー部３ｃの設け方とを異ならせてもよい。例えば、外側面２０ｂに接触するカバー部３ｃは、突出縁部分３ｂの全周に亘って設け、外側面３０ｂに接触するカバー部３ｃは、部分的に設けることができる。これにより、ガスケット１の装着時に、ガスケット１の裏表が判別可能となり、装着の際、これを目印することによって作業性を向上させることができる。また、これにより、一見してガスケット１の規格や装着方向等を見分けることができ、装着ミスをなくすることもできる。

本発明に係るガスケット１において、内周シール部４は、前述したようにゴム状弾性材料からなるものに限らず、ガスケット基材部２に形成されたビードであってもよい。

また、本発明に係る密封装置１０は、２つの部材２０、３０の端面２０ａ、３０ａ間にガスケット１を挟着することによって、部材２０、３０間の流体の流路を封止する用途に広く適用できる。例えば、自動車、建機、船外機等のエンジンにおいて、エンジンブロックとオイルパンとの間をガスケットによって封止する場合等に用いることができる。

１：ガスケット
２：ガスケット基材部
２ａ：外周端面
２ｂ：内周端面
３：外周シール部
３ａ：挟着部分
３ｂ：突出縁部分
３ｃ：カバー部
４：内周シール部
１０：密封装置
２０、３０：部材
２０ａ、３０ａ：端面
２０ｂ、３０ｂ：外側面
２０ｃ、３０ｃ：外周角部

Claims

環状のガスケット基材部と、前記ガスケット基材部の外周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる外周シール部とを備え、
前記外周シール部は、前記ガスケット基材部が２部材の相対する端面間に挟着されたときに、該ガスケット基材部と共に前記端面間に挟着される挟着部分と、前記２部材の外側面よりも全周に亘って外方側に突出する突出縁部分とを有することを特徴とするガスケット。
前記突出縁部分に、前記ガスケット基材部が前記端面間に挟着されたときに、前記２部材のうちの少なくとも一方の外側面に沿って接触するカバー部が連設されていることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記カバー部は、前記突出縁部分の全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項２記載のガスケット。
前記ガスケット基材部の内周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる内周シール部をさらに備え、
前記外周シール部の厚みは、前記内周シール部の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１、２又は３記載のガスケット。
相対する端面同士が突き合わされた２部材と、
前記端面間に挟着されたガスケットとを備え、
前記ガスケットは、環状のガスケット基材部と、前記ガスケット基材部の外周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる外周シール部とを備え、
前記外周シール部は、前記ガスケット基材部と共に前記端面間に挟着される挟着部分と、前記２部材の外側面よりも全周に亘って外方側に突出し、前記端面間に押し潰された突出縁部分とを有することを特徴とする密封装置。
前記突出縁部分に、前記２部材のうちの少なくとも一方の外側面に沿って接触するカバー部が連設されていることを特徴とする請求項５記載の密封装置。
前記カバー部は、前記突出縁部分の全周に亘って設けられ、前記２部材の外側面に全周に亘って接触していることを特徴とする請求項６記載の密封装置。
前記ガスケットは、前記ガスケット基材部の内周縁部分に沿って固着されたゴム状弾性材料からなる内周シール部をさらに備え、
前記外周シール部の厚みは、前記内周シール部の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項５、６又は７記載の密封装置。