JP4538238B2 - ガスケット - Google Patents

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Description

本発明は、密封用のガスケットに関する。
従来、ゴムシートを打抜いた平板環状のガスケットが使用されていたが、密封性(シー
ル性)が良好とは言えなかった。ガスケットは2つの平面(シール押圧面)に大きな面積
で接触するので、単位面積当りの接触面圧が小さく、密封すべき流体が洩れやすいこと、
及び、ボルト貫通孔がガスケットに配設されていてボルトがガスケットを貫挿している構
造の場合には流体がボルト孔を通して外部へ洩れやすいこと、等の理由によって、密封性
(シール性)が劣っていた。
他方、環状のゴムリングを大小2個使用して、対応する2つの平面間を密封する固定シ
ールも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−268616号公報
ところで上述の環状のゴムリングを大小2個使用する固定シール構造では、ゴムリング
を嵌着する凹溝を蓋等の相手部材に形成する必要があり、機械加工が面倒であるという問
題、及び、ゴムリングを凹溝から離脱させないように相手部材(取付部材)を組付ける作
業が難しいという問題がある。
また、従来の上述したガスケットや、上述のゴムリングの大小2個使用のものは、相手
部材(取付部材)の押圧面が鉛直状や傾斜状の場合、又は、下方から装着する場合には、
(変形しやすいため)装着作業が至難である。
本発明に係るガスケット───固定用シール材───は、上述の問題点を解決して、製
作が容易であって、密封性(シール性)に優れ、特にボルトが挿通されるガスケットに於
て、取付部材(相手部材)のボルト孔から流体が洩れることを確実に防止でき、取付部材
(相手部材)の押圧面に対して、シール部位が高い面圧にて圧接し、かつ、二重のシール
部位が形成されて、優れた密封性(シール性)を発揮するガスケットを安価に提供するこ
とを目的とする。
さらに、相手部材(取付部材)の押圧面が鉛直状や傾斜状の場合、又は、下方から装着
する場合等であっても、容易かつ確実に装着作業ができるガスケットを提供することを、
他の目的とする。さらに、取付部材(相手部材)の押圧面が所定の曲率で弯曲している場
合にも、適用可能なガスケットを提供することを別の目的とする。
本発明は、横断面一文字状で全体が平板環状の補強芯材と、該補強芯材を被覆したゴム材とから成り、相互に接近して表裏両面に接触する第1部材と第2部材が弯曲状押圧面を有する密封箇所に使用される全体が環状のガスケットに於て、上記補強芯材が、上記弯曲状押圧面に沿って変形可能な弾性と可撓性を有し、上記ゴム材が、上記補強芯材の表て面と裏面を被覆した薄肉帯状本体部と、内周端縁側の内シール突条と、外周端縁側の外シール突条と、該内外両シール突条の間に配設されたボルト貫通孔の内周端縁に形成された孔包囲シール突条とを、有し、上記内シール突条と外シール突条と孔包囲シール突条を、上記薄肉帯状本体部の各々の外面から、表裏両面側に突設すると共に、該内シール突条と外シール突条と孔包囲シール突条の横断面形状を同一に設定したものである。
また、上記補強芯材は、上記ボルト貫通用の基本孔と、ゴムモールド成型位置決め用孔とを、有し、上記補強芯材とゴム材の相互接合面に接着剤を省略したものである
内シール突条と、外シール突条又は孔包囲シール突条から成る二重シール構造として、
常に安定し優れた密封性(シール性)を発揮する。特に、ガスケットをボルトが貫通して
2つの部材がこのボルトで締め付けられる構造に於て、2つの部材(取付部材)のボルト
孔から流体が洩れるのを、確実に防止できる。
また、密封部位の押圧面が鉛直状や傾斜状であったり、又は、下方からガスケットを装
着する場合でも、確実かつ容易に装着可能である。さらに、密封部位の押圧面が弯曲状で
あっても適用できる。
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
図1〜図5に於て、本発明に係る(固定シール材としての)ガスケット1の実施の一形
態を示し、このガスケット1は、全体が円形環状であり、横断面形状が略一文字状である
図1の平面図、及び、そのA−A拡大断面を示す図2と、図1の(B−B)(C−C)
(D−D)の各拡大断面を示す図3の(a)(b)(c)に於て、このガスケット1は補
強芯材2と、この補強芯材2を被覆したゴム材3とから成り、補強芯材2は横断面一文字
状で全体が(薄肉の)平板環状であって、材質は、アルミニウム合金やステンレス鋼やそ
の他の金属、あるいは、硬質プラスチックから成り、全体の形状を保つための適度の剛性
、弾性、可撓性を具備する材質とする。
ゴム材3の材質は、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、その他のゴム、又は
軟質プラスチックとする。密封する流体に対応してその耐性から、選定される。
そして、ゴム材3は、芯材2の表て面2aと裏面2b───図1〜図5では両面2a,
2bは天地逆にしても同じであり区別はない───を被覆した薄肉帯状本体部3a,3b
と、内周端縁側の内シール突条11, 11と、外周端縁側の外シール突条12, 12と、この内外
両シール突条11, 12の間───幅方向の中間位置───に配設されたボルト貫通孔4の周囲(内周端縁)に形成された孔包囲シール突条13, 13とを、一体状に有する。
しかも、上記内シール突条11と外シール突条12と孔包囲シール突条13は、薄肉帯状本体
部3a,3bの各々の外面から突出状に形成されている。即ち、ガスケット1の表裏両面
31, 32側に、各シール突条11, 12, 13は、夫々突設されている。しかも、上記内シール突
条11と外シール突条12と孔包囲シール突条13の横断面形状(横断面各寸法)を、図2に示
す如く、同一に設定する。
具体的には、表裏両面31, 32へ突出状の内シール突条11, 11はガスケット1の厚み方向
中央部で一体化されて、横断面略楕円形乃至円形の内周リング部41を形成する。また、表
裏両面31, 32へ突出状の外シール突条12, 12はガスケット1の厚み方向中央部で一体化さ
れて、横断面略楕円形乃至円形の外周リング部42を形成する。また、表裏両面31, 32へ突
出状の孔包囲シール突条13, 13は、ガスケット1の厚み方向中央部───ボルト貫通孔4
の軸心方向中央部───で一体化されて、横断面略楕円形乃至円形の孔内周リング部43を
形成する。なお、図2に於て、7は補強芯材2に貫設されたボルト貫通用の基本孔であり
、この基本孔7に於てゴム部が表裏連結一体化されていると言うこともできる。
このように、シール突条11, 12, 13の横断面形状を同一とし、従って、表て面31と裏面
32への突出高さ寸法を同一とする。
図1に於て、5,5はモールド成型時の位置決め用孔であり、図3(c)の横断面拡大
図に示すように、この位置決め用孔5は補強芯材2及び薄肉帯状本体部3a,3bを貫通
して形成されており、図1のように、例えば 180°対称位置に2個配設して、ゴムモール
ド成型時に補強芯材2をゴム材3の内部の正確な位置に内有されるように、言い換えれば
、ゴムモールド成型時の金型のキャビティ内の正確な位置に補強芯材2が保持されてゴム
材3の各部分が正確な形状と寸法に成型されるように、作用する。この位置決め用孔5の
内面に於ては、補強芯材2がゴム被覆されない。
次に、図1に於て、6は補強芯材2に貫設されたゴム部接合用孔であって、図3(b)
の横断面拡大図に示すように、ゴム材3は、補強芯材2のこの孔6を充填しており、ゴム
材3の薄肉帯状本体部3a,3bを(内面側で)相互に連結一体化して、補強芯材2から
薄肉帯状本体部3a,3bが遊離───浮上り───することを防止している。
さらに、図1では、周方向に等間隔で複数のボルト貫通孔4が配設され、相隣合うボル
ト貫通孔4,4間の中央位置に、ゴム部接合用孔6を配設し、また、上記位置決め用孔5
は、所定のボルト貫通孔4とその隣りのゴム部接合用孔6の間の中央に配設している。
なお、各孔4,5,6は、補強芯材2(ガスケット1)の幅方向中央に、配設されてい
る。
以上のように、補強芯材2の幅方向中間部に於て、薄肉帯状本体部3a,3bが、ゴム
部接合用孔6及びボルト貫通孔4(基本孔7)によって相互に連結一体化されている構造
であるので薄肉帯状本体部3a,3bは補強芯材2から分離(遊離)しないという利点が
あり、補強芯材2とゴム材3の相互接合面に接着剤を省略することができる。
なお、所望により、ゴム部接合用孔6の数を減少、乃至、省略することも可能であり、
その場合も、基本孔7に於て、ゴム部が連結一体化されているので、接着剤を省略するこ
とができる。
勿論、使用条件・用途に応じて、上述のいずれの場合にあっても、接着剤を併用して、
一層の接合強度をアップするも好ましい。
ところで、上述の位置決め用孔5を有することによる利点は、以下の通りである。仮に
、位置決め用孔5が無ければ、基本孔7の内の(例えば)2本を位置決め用に使用せねば
ならず、孔径を十分大きくできないので、孔包囲シール突条13を含む内周包囲ゴム部15───図2の横断面円形乃至楕円部15───を十分大きく形成することも、困難となり、前述のように、孔包囲シール突条13を、内外シール突条11, 12と同一断面寸法(同一断面形状)に形成することも難しくなるという問題を解決している。
次に、図4と図5は、本発明に係るガスケット1の使用状態を例示する要部断面図であ
るが、8,9は相互に接近してガスケット1の表裏両面の各々に接触する押圧面8a,9
aを有する第1部材8・第2部材9である。
図4と図5は、各々、図2と図3(c)の拡大横断面が、第1・第2部材8,9の間に
挾着(押圧)されつつある途中の状態を示しており、最終挾着状態では、この図4・図5
よりも、僅かに(さらに)圧縮されるのが、通常であるが、ゴム材3の圧縮状態が判り易
いように途中の状態を示す。
例えば、第1部材8は、流体収納部(油タンク等)の蓋が相当し、第2部材9は、流体
収納槽(油タンク容器)等が相当する。この図4と図5からも判るように、補強芯材2が
金属(又は硬質プラスチック)であったとしても、十分に薄い(横断面一文字形の)平板
形状であるので、前記押圧面8a,9aが弯曲状であったとしても、この弯曲状押圧面8
a,9aに沿って変形可能な弾性と可撓性を、発揮できる。例えば、飛行機の燃料タンク
の給油口の点検蓋部(アクセルパネル部)は、押圧面8a,9aが弯曲面状であることが
多いが、そのような箇所に好適であるといえる。
図4と図5に於て、第1部材8に形成された貫孔16にボルト17を挿通して、第2部材9
のネジ孔18に螺進してゆけば、ガスケット1の内シール突条11、外シール突条12及び孔包
囲シール突条13は、圧接状態となり、しだいに圧縮弾性変形し、押圧面8a,9aに対し
て接触面圧が(局部的に)上昇して、密封作用をなす。
点線の矢印Aは、密封空間20側から低圧(大気)側21へ流体が洩れようとした場合の一
ルートを示し、(特に、ボルト17が挿通された貫孔16を通じて低圧(大気)側へ洩れよう
とする場合を示し、)その際、内シール突条11及び孔包囲シール突条13の2つのシール部
位を越えねばならない。即ち、2重シール構造を形成している。
次に、点線矢印Bは、ネジ孔18が(図外下方にて)低圧又は大気側21へ開口している場
合を示し、その際も、同様の2重シール構造によって、洩れが防止される。なお、ネジ孔
18が有底状の場合は、矢印B方向の洩れは当然生じない。
次に、図5に於て、前記位置決め用孔5の存在が外部洩れに悪影響のないことを示して
いる。即ち、位置決め用孔5によって図の上下には自由に流体が流れるが、第1・第2部
材8,9の押圧面8a,9aには孔が対応せず、低圧(大気)側21へ洩れることがない。
そして、矢印C又はDは、密封空間20側から低圧(大気)側21へ流体が洩れようとした場
合のルートを示し、その際に、内シール突条11及び外シール突条12の2つのシール部位を
越えねばならないことを示し、結局、この場合も、2重シール構造となっている。
次に、図6に於て、(a)は既述の実施の形態のシール突条11, 12, 13の横断面形状を
示すが、これを、(b)〜(e)のような横断面形状とするも、自由である。つまり、図
6(b)のようにシール突条11, 12, 13を台形状としたり、同図(c)のように(頂部が
丸味のある)三角山形としたり、同図(d)のように丸味のある2重山形としたり、同図
(e)のように2重三角山形とする等の横断面形状を変更することができる
本発明は、上述のように、全体が環状のガスケットに於て、内周端縁側の内シール突条
11と、外周端縁側の外シール突条12と、該内外両シール突条11,12の間に配設されたボル
ト貫通孔4の周囲の孔包囲シール突条13とを、有する構成としたので、内シール突条11と
外シール突条12による2重シール構造、及び、内シール突条11と孔包囲シール突条13によ
る2重シール構造が、形成され、いずれのルートを介して流体が外部漏洩しようとしても
、確実に2重の密封がなされ、優れたシール性を発揮できる。これによって、本ガスケッ
トが適用される機器の安全性が向上し、品質改善に貢献する。
また、横断面一文字状で全体が平板環状の補強芯材2と、該補強芯材2を被覆したゴム
材3とから成り、全体が環状のガスケットに於て、上記ゴム材3が、内周端縁側の内シー
ル突条11と、外周端縁側の外シール突条12と、該内外両シール突条11,12の間に配設され
たボルト貫通孔4の周囲の孔包囲シール突条13とを、有する構成としたので、内シール突
条11と外シール突条12による2重シール構造、及び、内シール突条11と孔包囲シール突条
13による2重シール構造が、形成され、いずれのルートを介して流体が外部漏洩しようと
しても、確実に2重の密封がなされ、優れたシール性を発揮できる。これによって、本ガ
スケットが適用される機器の安全性が向上し、品質改善に貢献する。さらに、ガスケット
装着用密封押圧面が傾斜状乃至鉛直状である場合や(天井面のように)下方を向いている
場合、補強芯材2によって適度の剛性を与えて、ガスケット装着作業が容易となる。
また、横断面一文字状で全体が平板環状の補強芯材2と、該補強芯材2を被覆したゴム
材3とから成り、全体が環状のガスケットに於て、上記ゴム材3が、内周端縁側の内シー
ル突条11と、外周端縁側の外シール突条12と、該内外両シール突条11,12の間に配設され
たボルト貫通孔4の周囲の孔包囲シール突条13とを、有し、さらに、上記補強芯材2は、
上記ボルト貫通用の基本孔7と、ゴムモールド成型位置決め用孔5とを、有し、上記補強
芯材2とゴム材3の相互接合面に接着剤を省略した構成としたので、接着剤の節約、及び
、接着剤塗布工程の省略が可能となり、安価かつ容易な製作が可能である。しかも、使用
後の廃却の際、金属等とゴムの材質毎に分別ができて、環境に配慮できる。
また、上記内シール突条11と外シール突条12と孔包囲シール突条13を、各々、表裏両面
31,32側に突設することにより、十分な弾性圧縮代が得られ、密封押圧面8a,8bの表
面粗さが大であるとき、あるいは、押圧面8a,8b全体が弯曲面である場合にも、安定
して優れた密封性(シール性)を発揮できる。
また、上記内シール突条11と外シール突条12と孔包囲シール突条13を、各々、表裏両面
31,32側に突設すると共に、上記内シール突条11と外シール突条12と孔包囲シール突条13
の横断面形状を同一(従って突条高さが同一)に設定したことによって、使用状態下での
弾性圧縮代がほぼ同一になって、2重シール構造が常に安定して形成される。特に、ボル
ト孔等の孔包囲シール突条13に於ても、確実な密封によって、外部漏洩を防止できる。
また、相互に接近して表裏両面に接触する第1部材8と第2部材9が弯曲状押圧面8a
,9aを有する密封箇所に使用されるガスケットであって、上記補強芯材2が上記弯曲状
押圧面8a,9aに沿って変形可能な弾性と可撓性を有する構成とすれば、飛行機の燃料
タンク等ボディのアクセルパネル(点検口)等の各種の曲面部位のガスケットとして、そ
の適用範囲は拡大でき、優れた密封性(シール性)を発揮する。
なお、本発明に係るガスケット1の全体の形状は、図1に示した円形環状以外に、楕円
や長円形や矩形や多角形、その他の異形であっても、閉じた環状であれば、その形状は自
由である。
本発明の実施の一形態を示す全体平面図である。 図1のA−A拡大断面図である。 拡大断面図であって、(a)(b)(c)は、夫々、図1のB−B、C−C、D−D拡大断面図である。 使用状態説明用要部断面図である。 使用状態説明用要部断面図である。 変形例を説明するための要部断面図である。
1 ガスケット
2 補強芯材
2a 表て面
2b 裏面
3 ゴム材
3a 薄肉帯状本体部
3b 薄肉帯状本体部
4 ボルト貫通孔
5 位置決め用孔
7 基本孔
8 第1部材
8a 押圧面
9 第2部材
9a 押圧面
11 内シール突条
12 外シール突条
13 孔包囲シール突条
31 表て面
32 裏面

Claims (2)

  1. 横断面一文字状で全体が平板環状の補強芯材(2)と、該補強芯材(2)を被覆したゴム材(3)とから成り、相互に接近して表裏両面に接触する第1部材(8)と第2部材(9)が弯曲状押圧面(8a)(9a)を有する密封箇所に使用される全体が環状のガスケットに於て、
    上記補強芯材(2)が、上記弯曲状押圧面(8a)(9a)に沿って変形可能な弾性と可撓性を有し、
    上記ゴム材(3)が、上記補強芯材(2)の表て面(2a)と裏面(2b)を被覆した薄肉帯状本体部(3a)(3b)と、内周端縁側の内シール突条(11)と、外周端縁側の外シール突条(12)と、該内外両シール突条(11)(12)の間に配設されたボルト貫通孔(4)の内周端縁に形成された孔包囲シール突条(13)とを、有し、
    上記内シール突条(11)と外シール突条(12)と孔包囲シール突条(13)を、上記薄肉帯状本体部(3a)(3b)の各々の外面から、表裏両面(31)(32)側に突設すると共に、該内シール突条(11)と外シール突条(12)と孔包囲シール突条(13)の横断面形状を同一に設定したことを特徴とするガスケット。
  2. 上記補強芯材(2)は、上記ボルト貫通用の基本孔(7)と、ゴムモールド成型位置決め用孔(5)とを、有し、上記補強芯材(2)とゴム材(3)の相互接合面に接着剤を省略した請求項1記載のガスケット。
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