特許 6591569 ガスケット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6591569

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】ガスケット

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/12 20060101AFI20191007BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/12 F

   F16J15/10 N

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-565608(P2017-565608)

(86)(22)【出願日】2017年2月2日

(86)【国際出願番号】JP2017003685

(87)【国際公開番号】WO2017135337

(87)【国際公開日】20170810

【審査請求日】2018年6月12日

(31)【優先権主張番号】特願2016-18756(P2016-18756)

(32)【優先日】2016年2月3日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179970

【弁理士】

【氏名又は名称】桐山 大

(74)【代理人】

【識別番号】100071205

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 陽一

(72)【発明者】

【氏名】柳 得徳

(72)【発明者】

【氏名】内山 正芸

(72)【発明者】

【氏名】天野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】中川 侑己

(72)【発明者】

【氏名】萩原 直樹

【審査官】 山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１３７４９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開平０６−０３２８３４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／１２

Ｆ１６Ｊ １５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

径方向内方または径方向外方へ向けて開口するとともに底面および軸方向一対の側面を備えるガスケット装着溝に装着されて圧力をシールするガスケットであって、
筒状部の一端に径方向外方へ向けてフランジ部を一体に設けた補強環を軸方向の一方に偏らせて埋設したガスケット本体と、
前記ガスケット本体の前記軸方向一方の端部に設けられ、装着時に前記ガスケット装着溝の一方の側面に密接する第１シールリップと、
前記第１シールリップよりも剛性が高く設定されて前記ガスケット本体の軸方向他方の端部に設けられ、装着時に前記ガスケット装着溝の他方の側面に密接する第２シールリップと、
前記ガスケット本体に設けられ、装着時に前記ガスケット装着溝の底面に密接するシールビードと、
装着時に前記第２シールリップと前記シールビードと前記ガスケット装着溝の底面と前記他方の側面とによって囲まれる空間部と、
を備えることを特徴とするガスケット。

【請求項2】

請求項１記載のガスケットにおいて、
前記第２シールリップのガスケット装着溝底面側の立ち上がり面および前記シールビードの軸方向他方の立ち上がり面が、断面直線状のテーパー面によって連続的に形成されていることを特徴とするガスケット。

【請求項3】

請求項１または２記載のガスケットにおいて、
前記補強環は、その軸方向一方の端面が前記ガスケット本体の軸方向一方の端面に表面露出した状態で前記ガスケット本体に埋設され、
前記ガスケット本体が前記ガスケット装着溝内で軸方向一方へ変位したときに前記補強環が前記ガスケット装着溝の一方の側面に当接することを特徴とするガスケット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シール技術に係る密封装置の一種であるガスケットに関する。本発明のガスケットは例えば、自動車関連分野で用いられ、または一般産業機械の分野などで用いられる。

【背景技術】

【0002】

油圧経路に用いられ前記油圧経路の圧力を受けてこの圧力（圧力流体）をシールするガスケット１１は一般的に図４に示すように、補強環１４を埋設したガスケット本体１２の軸方向両端にそれぞれシールリップ１５，１６を有し、当該ガスケット１１が装着溝２３に装着されて軸方向に圧縮されたときに両シールリップ１５，１６がそれぞれ内側（径方向内方、図では右方）へ倒れ込む構造（圧力を受けてセルフシールする構造）となっている。両シールリップ１５，１６はそれぞれ圧力を受けて軸方向の反力をガスケット本体１２に加えるが、圧力が高い場合、両シールリップ１５，１６の微小な剛性差によって、ガスケット本体１２の軸方向セット位置が軸方向いずれか一方へずれる挙動を示すことがある。その場合、締め代を失う側のシールリップは圧力に負けてオイルが吹き抜けたり、隙間が拡大してゴムの変形領域が増加することでゴムの歪みが大きくなってゴムの耐久割れを生じたりする問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平６−３２８３４号公報

【特許文献2】特開平１−２６１５６４公報

【特許文献3】特開２０１２−６７７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記問題を解消するため、本願出願人は先に、図５に示す先行技術に係るガスケットを提案している（特許文献３参照）。

【0005】

すなわちこの図５に示す先行技術に係るガスケット１１は、圧力経路を備えるハウジング２１の内部に設けたガスケット装着溝２３に装着されて圧力（圧力流体）Ｐをシールするガスケット１１であって、補強環１４を埋設したガスケット本体１２と、ガスケット本体１２の軸方向一方（図では上方）の端部に設けられるとともに装着時に装着溝２３の一方の側面２３ａに密接する第１シールリップ１５と、ガスケット本体１２の軸方向他方（図では下方）の端部に設けられるとともに装着時に装着溝２３の他方の側面２３ｂに密接する第２シールリップ１６とを有し、第２シールリップ１６の剛性が第１シールリップ１５の剛性よりも高く設定されていることまたは補強環１４がガスケット本体１２内で軸方向一方へ片寄って配置されていることにより圧力が当該ガスケット１１に作用したときにガスケット本体１２が装着溝２３内で軸方向一方へ変位する構造を有し、さらにガスケット本体１２の軸方向一方への変位に伴う第２シールリップ１６の締め代低下によるシール性低下を補うべく第２シールリップ１６と並んで第３シールリップ２０が設けられている。

【0006】

上記構成のガスケット１１においては、第２シールリップ１６の剛性が第１シールリップ１５の剛性よりも高く設定されていることまたは補強環１４がガスケット本体１２内で軸方向一方へ片寄って配置されていることにより圧力が当該ガスケット１１に作用したときにガスケット本体１２が装着溝２３内で軸方向一方へ変位する構造が設けられているため、ガスケット本体１２が内周側から圧力を受けたときに変位する方向が予め軸方向一方に特定されており、そのうえで、ガスケット本体１２の軸方向一方への変位に伴う第２シールリップ１６の締め代低下によるシール性低下を補うべく第２シールリップ１６と並んで第３シールリップ２０が設けられているため、締め代が低下する側（軸方向他方の側）のシール性を第３シールリップ２０によって補うことが可能とされている。

【0007】

本発明は、上記図５の先行技術に係るガスケットの性能を一層向上させることを目的とし、すなわち補強環を埋設したガスケット本体の軸方向両端にシールリップを設けたガスケットにおいて、圧力が作用したときにガスケット本体が装着溝内で軸方向一方へ変位しても、締め代が低下する側のシール性を維持することができ、しかもそのうえで、装着溝の溝幅に係る寸法公差が大きくてもシール性を維持することができるガスケットを提供することを目的とする。

【0008】

本発明のガスケットは、径方向内方または径方向外方へ向けて開口するとともに底面および軸方向一対の側面を備えるガスケット装着溝に装着されて圧力をシールするガスケットであって、筒状部の一端に径方向外方へ向けてフランジ部を一体に設けた補強環を軸方向の一方に偏らせて埋設したガスケット本体と、前記ガスケット本体の前記軸方向一方の端部に設けられ、装着時に前記ガスケット装着溝の一方の側面に密接する第１シールリップと、前記第１シールリップよりも剛性が高く設定されて前記ガスケット本体の軸方向他方の端部に設けられ、装着時に前記ガスケット装着溝の他方の側面に密接する第２シールリップと、前記ガスケット本体に設けられ、装着時に前記ガスケット装着溝の底面に密接するシールビードと、装着時に前記第２シールリップと前記シールビードと前記ガスケット装着溝の底面と前記他方の側面とによって囲まれる空間部と、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば以上説明したように、補強環を埋設したガスケット本体の軸方向両端にシールリップを設けたガスケットにおいて、圧力が作用したときにガスケット本体が装着溝内で軸方向一方へ変位しても、締め代が低下する側のシール性を維持することができ、しかもそのうえで、装着溝の溝幅に係る寸法公差が大きく溝幅が広い場合であってもシール性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例に係るガスケットの半裁断面図

【図2】本発明の他の実施例に係るガスケットの半裁断面図

【図3】本発明の他の実施例に係るガスケットの半裁断面図

【図4】従来例に係るガスケットの半裁断面図

【図5】従来例（先行技術）に係るガスケットの半裁断面図

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）ガスケットの低反力化及び締め代追随性確保のため、ガスケットをリップタイプとする。リップ部のボリューム（剛性）を第２リップで第１リップより大とし、また第２リップは芯金からの距離を大きく取って径方向変形に対する芯金剛性の影響を受けづらくする。加圧時の挙動として、第２リップは装着溝隅部に押し付けられる形となり、面圧が増大し、かつ隅部に押し付けられた第２リップのゴムボリュームにより第１リップ側が持ち上げられ、第１リップの締め代が増大することでセルフシールが機能し、従来のリップタイプ対比小断面でのシールが可能となる。
（２）また、加圧時のガスケットの位置を安定して第１リップ側に持って来ることができるため、第１リップ側の相手部品（ハウジング）が樹脂材という場合、樹脂クリープによる締め代減少に追随することができる。
（３）また、加圧時に第２リップが外周側に押し付けられることによりガスケット全体としての軸方向長さが拡大するため、第２リップ側の相手部品（ハウジング）が樹脂材であっても樹脂クリープによる締め代減少に追随することができる。したがって第１リップ側および第２リップ側双方共に相手部品（ハウジング）が樹脂材であって樹脂クリープにより経時的に溝幅が拡大しても締め代減少に追随することができる。

【0016】

（４）第１リップ付け根のゴム厚を薄くすることで、高圧環境下でも、第１リップの外径側への変形が抑えられ、第１リップの破損、シール漏れを抑制できる。金具上面のゴム回りをなくし、金具を露出させ、更に金具の内径角部をアールから面取りにすることで、金具が外壁となり、耐圧性向上に寄与する。
（５）また、金具下端の曲げ形状を廃止し、面取りへ変更することで、更なる径方向の省スペース化が可能になる。
（６）本発明のガスケットは、内周シールに限らず、内外周を反転すれば、外周シールにも適用可能である。

【実施例】

【0017】

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

【0018】

図１は、本発明の実施例に係るガスケット１１の半裁断面を示している。当該実施例に係るガスケット１１は、自動車等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、圧力（油圧）の経路を備えるハウジング２１の内部に設けたガスケット装着溝２３に装着されて圧力（圧力流体）Ｐをシールするものであって、以下のように構成されている。

【0019】

すなわち、所定のゴム状弾性体よりなる環状体（ゴム環状体）１３の内部に金属等剛材製の補強環１４が埋設されることにより当該ガスケット１１におけるガスケット本体１２が設けられており、このガスケット本体１２の軸方向一方（図では上方）の端部に、装着時に装着溝２３の一方の側面２３ａに密接する第１シールリップ１５が一体成形されるとともに、ガスケット本体１２の軸方向他方（図では下方）の端部に、装着時に装着溝２３の他方の側面２３ｂに密接する第２シールリップ１６が一体成形されている。

【0020】

装着溝２３は矩形断面の環状溝であって、径方向内方へ向けて開口し、ガスケット１１の中心軸線０に対し直交する一対の平面状の側面２３ａ，２３ｂと、中心軸線０に対し平行な円筒面状の底面２３ｃとを有している。ハウジング２１は、軸方向に並設された複数のハウジング部材２１Ａ，２１Ｂの組み合わせよりなり、複数のハウジング部材２１Ａ，２１Ｂの対向部２２における内周部に装着溝２３が二つ割り形式で設けられている。したがって装着溝２３の一方の側面２３ａは複数のハウジング部材２１Ａ，２１Ｂのうちの一方のハウジング部材２１Ａによって形成され、装着溝２３の他方の側面２３ｂおよび底面２３ｃは複数のハウジング部材２１Ａ，２１Ｂのうちの他方のハウジング部材２１Ｂによって形成されている。複数のハウジング部材２１Ａ，２１Ｂの対向部２２にスキマが存在すると、ハウジング２１内部の圧力経路の圧力Ｐがこのスキマから漏れるので、これをシールすべくガスケット１１が装着されている。

【0021】

第１および第２シールリップ１５，１６はそれぞれ、装着時、装着溝２３の側面２３ａ，２３ｂに密接したとき、締め代によって径方向内方へ倒れ込むように構成されている。

【0022】

このため、第１シールリップ１５は、全体としてガスケット本体１２から径方向斜め内方へ向けて突出するように形成され、これによりガスケット本体１２の内径面よりも径方向内方へ突出する内径突出部１５ａと、ガスケット本体１２の一方の端面よりも軸方向一方へ突出する端面突出部１５ｂとを一体に備えている。

【0023】

一方、第２シールリップ１６は、これも全体としてガスケット本体１２から径方向斜め内方へ向けて突出するように形成され、これによりガスケット本体１２の内径面よりも径方向内方へ突出する内径突出部１６ａと、ガスケット本体１２の他方の端面よりも軸方向他方へ突出する端面突出部１６ｂとを備えている。

【0024】

第１および第２シールリップ１５，１６は、軸方向（図では上下方向）に非対称な断面形状とされ、第１シールリップ１５よりも第２シールリップ１６のほうが剛性が高く（ゴムボリュームが大きく）軸方向に潰れにくい形状とされている。また、補強環１４は図示するようにガスケット本体１２内で軸方向一方に片寄って配置されている。したがってガスケット１１に対しその径方向内方から高圧の圧力が作用すると、ガスケット本体１２が装着溝２３内で軸方向一方へ変位しやすく、このようにガスケット本体１２が装着溝２３内で軸方向一方へ変位すると、装着溝２３の他方の側面２３ｂに対する第２シールリップ１６の締め代が低下し、これにより第２シールリップ１６によるシール性が低下することがある。

【0025】

そこで、これを防止すべく当該ガスケット１１では、ガスケット本体１２の外周面であって軸方向他方の端部位置近傍に、装着時に装着溝２３の底面２３ｃに密接する環状のシールビード１７が設けられ、このシールビード１７が装着溝２３の底面２３ｃに密接することにより、第２シールリップ１６によるシール性の低下分ないし不足分を補うように構成されている。

【0026】

また、ガスケット本体１２の軸方向他方の端部に第２シールリップ１６が設けられるとともにガスケット本体１２の外周面であって軸方向他方の端部位置近傍にシールビード１７が設けられているため、ガスケット１１を装着溝２３に装着すると、第２シールリップ１６の外周側に、第２シールリップ１６およびシールビード１７ならびに装着溝２３の底面２３ｃおよび他方の側面２３ｂによって囲まれる環状の空間部１８が設けられる。

【0027】

また、第２シールリップ１６の外周面１６ｃおよびシールビード１７の軸方向他方の立ち上がり面１７ｃは、断面直線状のテーパー面１９によって連続的に形成されている。

【0028】

上記構成を備えるガスケット１１においては、第２シールリップ１６の剛性が第１シールリップ１５の剛性よりも高く設定されていること、および補強環１４がガスケット本体１２内で軸方向一方へ片寄って配置されていることにより、圧力が当該ガスケット１１に作用したときにガスケット本体１２が装着溝２３内で軸方向一方へ変位する構造が設けられているため、ガスケット本体１２が内周側から圧力を受けたときに変位する方向が予め軸方向一方に特定されており、しかもそのうえで、ガスケット本体１２の外周面に、装着時に装着溝２３の底面２３ｃに密接するシールビード１７が設けられているため、ガスケット本体１２の軸方向一方への変位に伴う第２シールリップ１６の締め代低下によるシール性低下をシールビード１７によるシールによって補うことが可能とされている。

【0029】

また、第２シールリップ１６の外周側に、装着時に第２シールリップ１６およびシールビード１７ならびに装着溝２３の底面２３ｃおよび他方の側面２３ｂによって囲まれる空間部１８が設けられるため、第２シールリップ１６はこの空間部１８の容積を狭める方向へ弾性変形することが可能とされている。したがって第２シールリップ１６に内周側から圧力が作用したときに第２シールリップ１６が空間部１８の容積を狭める方向へ弾性変形することにより（矢印Ａ）、ガスケット中心軸線０に対する第２シールリップ１６のリップ傾斜角度θが小さくなってこの分リップ軸方向長さＬが長くなるため、このとき発生する反力によって、第２シールリップ１６がガスケット本体１２を軸方向一方へ向けて押圧し移動させ、さらにガスケット本体１２を介して軸方向反対側の第１シールリップ１５を軸方向一方へ向けて押圧し移動させる（矢印Ｂ）。したがって装着溝２３の溝幅ｗに係る寸法公差が大きくて溝幅ｗが広い場合であっても第１シールリップ１５が装着溝２３の一方の側面２３ａから離れることなく接触し続けるため、第１シールリップ１５によるシール性を維持することが可能とされている。

【0030】

したがって以上により、本発明所期の目的どおり、補強環１４を埋設したガスケット本体１２の軸方向両端にシールリップ１５，１６を設けたガスケット１１において、圧力が当該ガスケット１１に作用したときにガスケット本体１２が装着溝２３内で軸方向一方へ変位しても、締め代が低下する側のシール性を維持することができ、しかもそのうえで、装着溝２３の溝幅ｗに係る寸法公差が大きくてもシール性を維持することができるガスケットを提供することができる。

【0031】

また、近年、一部のハウジング（例えば一方のハウジング部材２３Ａ）を軽量化すべくこのハウジングを樹脂化することが行なわれているが、樹脂には雰囲気状況によりクリープが発生することがあるので、ガスケット１１には、クリープの発生によるハウジングの変形に追随可能なことが求められる。この点、上記ガスケット１１によれば、樹脂製ハウジングにクリープが発生して装着溝２３の溝幅ｗが拡大することがあっても第１シールリップ１５が装着溝２３の一方の側面２３ａから離れずに接触し続けるため、第１シールリップ１５によるシール性を維持することができる。また、装着溝２３の底面２３ｃにクリープが発生してもシール性を維持することができる。

【0032】

なお、上記実施例では、補強環１４の形状が断面略Ｌ字形とされ、すなわち筒状部１４ａの一端に径方向外方へ向けてフランジ部１４ｂを一体に設けたものとされているが、補強環１４の形状はとくに限定されず、例えばフランジ部１４ｂが省略されて筒状部１４ａのみよりなるものであっても良い。
また、上記実施例では、補強環１４におけるフランジ部１４ｂの軸方向他方の端面（図１における下面）がゴム状弾性体よりなるガスケット本内１２の厚み内に埋設されているが、図２に示すように、このフランジ部１４ｂの軸方向他方の端面１４ｈはこの端面１４ｈの一部もしくは全部（図２では略全部）が直接、表面露出する状態とされても良い。
また、上記実施例では、補強環１４におけるフランジ部１４ｂの軸方向一方の端面（図１における上面）がゴム状弾性体よりなるガスケット本内１２の厚み内に埋設されているが、図２に示すように、このフランジ部１４ｂの軸方向一方の端面１４ｉはこの端面１４ｉの一部もしくは全部（図２では外径側の半分ほど）が直接、表面露出する状態とされても良い。

【0033】

また、この補強環１４について、以下の構成を採用することにより、第１シールリップ１５の耐圧性を一層向上させることができる。

【0034】

すなわち上記実施例では図１に示したように、補強環１４の全体がゴム状弾性体よりなるガスケット本内１２の厚み内に埋設されているが、これに代えて図３に示すように、補強環１４の軸方向一方の端面１４ｃがガスケット本体１２の軸方向一方の端面１２ｃに表面露出した状態で補強環１４をガスケット本体１２に埋設する。

【0035】

この構成によると、装着時、圧力がガスケット１１に作用してガスケット本体１２が装着溝２３内で軸方向一方へ変位したときに補強環１４の軸方向一方の端面１４ｃがハウジング２１Ａの端面であって装着溝２３の一方の側面２３ａに直接接触する。したがって補強環１４が外壁となって第１シールリップ１５の外径側への変形を抑制するため、第１シールリップ１５が変形しにくくなる。したがって第１シールリップ１５の耐圧性を向上させることが可能とされる。

【0036】

また、上記実施例では図１に示したように、補強環１４における筒状部１４ａの内周面とフランジ部１４ｂの軸方向一方の端面が交差する角部（内周角部）が断面円弧形のアール形状とされているが、これに代えて図３に示すように、この補強環１４における筒状部１４ａの内周面とフランジ部１４ｂの軸方向一方の端面が交差する角部（内周角部）１４ｄを断面直線状のテーパー形状とする。

【0037】

この構成によると、上記埋設の構造と同様に、第１シールリップ１５が外径側へ変形しにくくなるため、第１シールリップ１５の耐圧性を向上させることが可能とされる。

【0038】

また、補強環１４について、以下の構成を採用することにより、ガスケット１１の径方向厚み寸法を縮小し、径方向の省スペース化を実現することができる。

【0039】

すなわち上記実施例では図１に示したように、補強環１４における筒状部１４ａの軸方向他方の端部が内径側へ曲げられた曲げ形状とされているが、これに代えて図３に示すように、この補強環１４における筒状部１４ａの軸方向他方の端部１４ｅを軸方向に直線状のストレート形状とする。

【0040】

この構成によると、補強環１４の内径寸法が拡大されることにより補強環１４の径方向厚み寸法が縮小されるため、ガスケット１１の径方向厚み寸法を縮小し、径方向の省スペース化を実現することができる。

【0041】

なお、ストレート形状による直角の先端角部がゴム状弾性体よりなるガスケット本体１２を傷付けるおそれがある場合には、端部１４ｅの先端角部にそれぞれ面取り部１４ｆ，１４ｇを設けても良い。

【0042】

上記実施例では、ガスケット１１がその内周側に存する圧力Ｐをシールするもの（内周シール）とされ、ガスケット１１を装着する装着溝２３が径方向内方へ向けて開口するものとされているが、その径方向の向きについては反対であっても良い。すなわち本発明は、ガスケット１１がその外周側に存する圧力Ｐをシールするもの（外周シール）とされ、ガスケット１１を装着する装着溝２３が径方向外方へ向けて開口するものとされる場合にも適用される。

【符号の説明】

【0043】

１１ ガスケット
１２ ガスケット本体
１２ｃ，１４ｃ，１４ｉ 軸方向一方の端面
１３ 環状体
１４ 補強環
１４ａ 筒状部
１４ｂ フランジ部
１４ｄ 角部
１４ｅ 軸方向他方の端部
１４ｆ，１４ｇ 面取り部
１４ｈ 軸方向他方の端面
１５ 第１シールリップ
１５ａ，１６ａ 内径突出部
１５ｂ，１６ｂ 端面突出部
１６ 第２シールリップ
１６ｃ 外周面
１７ シールビード
１７ｃ 立ち上がり面
１８ 空間部
１９ テーパー面
２１ ハウジング
２１Ａ，２１Ｂ ハウジング部材
２２ 対向部
２３ 装着溝
２３ａ 一方の側面
２３ｂ 他方の側面
２３ｃ 底面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】