(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状の内部構造を有する材料から環状形に形成されるシート状基材の内外方向の中間部分に、該シート状基材の表面に対して３０〜５０°位に傾斜したスリットを形成し、この傾斜スリット部分を含めてシート状基材全体をほぼ一様な肉厚になるように加圧成形して前記中間部分に高気密層を形成していることを特徴とするシートガスケット。
【請求項２】
前記スリットが、シート状基材の厚み方向を横断して形成されており、この横断スリットにより分割された内外方向で複数個の分割シート状基材の傾斜面同士を互いに密接させて加圧成形することにより、分割シート状基材が高気密層を介して一体化されている請求項１に記載のシートガスケット。
【請求項３】
前記シート状基材の厚み方向を横断するスリットが、断面形状＞形または略Ｘ形に形成されている請求項２に記載のシートガスケット。
【請求項４】
前記高気密層が、材料の配向状態及び密度のうちの少なくとも一方を高めることで形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のシートガスケット。
【請求項５】
前記シート状基材を形成する材料が、膨張黒鉛、多孔質ポリテトラフロロエチレン、ビータシート、ジョイントシートまたは抄造ペーパーのうちから選択されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載のシートガスケット。
【請求項６】
前記高気密層には、不浸透性物質が充填されている請求項１ないし５のいずれかに記載のシートガスケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種配管、圧力容器の継手部分や流体機器の接合部等のシール材として用いられるシートガスケットに関するもので、特に、ガス系流体のように、浸透漏洩を発生しやすい流体の漏れ防止に使用されるシートガスケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシートガスケットとして、従来から知られているものには、次のようなものがある。
（１）ゴムと充填材とを抄造法または熱ロール法によりシート状に一体化してなるジョイントシートガスケット（以下、従来品１という）。
（２）大正１５年実用新案出願公告第２９０９７号公報に開示されているように、環状形のシート状基材の内外方向の中間部分に、該シート状基材の表面に対して直角に環状形の溝を設け、この溝内に不浸透性物質を充填してなるシートガスケット（以下、従来品２という）。
（３）特開平７−１９３４２号公報に開示され、かつ、図９に示すように、互いに異径の環状形の分割シート状基材２１，２２を同一平面内で内外同心状に配置し、これら両分割シート状基材２１，２２の内外対向周面間に形成される表面に直角の隙間２３内に、ゴム系あるいは樹脂系のシーラントや樹脂接着材等の不浸透性物質２４を充填させて両分割シート状基材２１，２２を一体化してなるシートガスケット（以下、従来品３という）。
（４）特開平７−２１７７４３号公報に開示され、かつ、図１０に示すように、膨張黒鉛や多孔質ポリテトラフロロエチレン（以下、多孔質ＰＴＦＥと称する）等のように、層状の内部構造を有する材料から形成されて内外方向で複数に分割されたシート状基材２１，２２の互いに内外方向で隣接する外端部分２１Ａと内端部分２２Ａとを部分的に重ね合わせるとともに、その重ね合わせ部分を含めて全体の肉厚がほぼ一様になるように加圧成形することによって、重ね合わせ部分に、図１１に明示するように、その肉厚方向を階段状に横断する形態の高密度層２５Ａを形成させてなるシートガスケット（以下、従来品４という）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のシートガスケットのうち、従来品１は、高い締付け面圧を加えて使用することにより、接面からの漏れは抑制ないし防止可能であるものの、シート製造時にシート内部に層状の構造が形成されるため、高い締付け面圧を加えて使用したとしても、層状構造を経て外部に至る浸透漏れの発生を防止することができない。
【０００４】
一方、従来品２及び３はシート状基材の内外方向の中間部分に不浸透性物質が存在し、また従来品４はシート状基材の中間部分に高密度層が存在するために、従来品１に比べて、流体が層状の内部構造を通過して基材外周部に至る浸透漏れを著しく低減することが可能である反面、従来品２及び３の場合は、シート状基材の内外方向の中間部分に表面に対して直角な溝や隙間が形成されることから、その溝や隙間を挟んで分割された内外のシート状基材部の継ぎ部分の強度が低下してシートガスケット全体に亘って均一な強度を確保することができないばかりでなく、肉厚を揃えるための加圧成形時の内外径方向への寸法変化に伴って、溝や隙間の寸法が広がりやすく、その結果、中間部分の締付け面圧が減少して漏れ防止性能が低下し、さらに、内外のシート状基材部が相互に分離しやすくてガスケット本来のシール性能が損なわれやすい。
【０００５】
また、従来品４の場合は、重ね合わせ部分を有する内外の分割シート状基材２１，２２という二種類の素材シートを各別に作製準備する必要があるために、材料費及び加工費が高くなり、製品コストが上昇しやすいという問題が残されていた。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、一種類の素材シートのみ用いて製品コストの低減を図り、かつ、全体に亘って均一な強度を確保しつつ、浸透漏れの著しい減少を図って高いシール性能を発揮させることができるシートガスケットを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るシートガスケットは、層状の内部構造を有する材料から環状形に形成されるシート状基材の内外方向の中間部分に、該シート状基材の表面に対して３０〜５０°位に傾斜したスリットを形成し、この傾斜スリツト部分を含めてシート状基材全体をほぼ一様な肉厚になるように加圧成形して前記中間部分に高気密層を形成していることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成のシートガスケットのシート状基材における前記スリットとしては、シート状基材の厚み方向を横断しないで基材の一部が繋がったまま残り、加圧成形時に高気密層がガスケットの厚み方向を横断するような深さに形成されたものであっても、請求項２に記載のように、シート状基材の厚み方向を横断して形成され、この横断スリットにより分割された内外方向で複数個の分割シート状基材の傾斜面同士を互いに密接させて加圧成形することにより、分割シート状基材が高気密層を介して一体化されるようにしてもよい。
【０００９】
前記シート状基材の厚み方向を横断して形成されるスリットとしては、直線状のものであってもよいが、特に、請求項３に記載のように、断面形状が＞形または略Ｘ形であることが好ましい。
【００１０】
また、上記構成のシートガスケットにおける高気密層は、請求項４に記載のように、加圧成形によって材料の配向状態及び密度のうちの少なくとも一方が高められて形成されたものであればよいが、最も好ましくは、高密度で、かつ高配向状態に形成されることが望ましい。
【００１１】
さらに、上記構成のシートガスケットにおけるシート状基材を形成する材料としては、請求項５に記載のように、膨張黒鉛、多孔質ＰＴＦＥ、ビータシート、ジョイントシートまたは抄造ペーパーのうちから選択されたものを使用する。
【００１２】
さらにまた、上記構成のシートガスケットにおける高気密層には、請求項６に記載のように、例えば油や樹脂等の不浸透性物質を充填させることが望ましい。
【００１３】
上記のような構成要件を有する本発明によれば、シート状基材の内外方向の中間部分に形成された傾斜スリット部分を含めて全体をほぼ一様な肉厚になるように加圧成形して内外方向の中間部分に基材表面に対して傾斜する高気密層が形成されているので、傾斜スリットがシート状基材の厚み方向を横断してシート状基材が内外方向で複数個に分割されるような形態のものであっても、基材表面に対して直角な溝や隙間を形成して内外方向で複数個のシート状基材に分割する従来品２や３に比べて、分割シート状基材の継ぎ部分の強度低下がなく、ガスケット全体に亘って均一な強度を確保することが可能である。また、内外方向に所定幅を有する一種類のシート状基材（素材シート）を作製し、その中間部に傾斜スリットを形成すればよいので、二種類の素材シートを各別に作製準備する必要がある従来品３に比べて、材料費及び加工費を低減して製品（シートガスケット）の著しいコストダウンが図れる。それでいて、加圧成形時の内外径方向への寸法変化を傾斜面のすべりで吸収するとともに、傾斜面に大きな加圧力を付与して高密度層を確実に形成してシート状基材の内部構造層を経て外部に至る浸透漏れの発生を著しく減少し、ガスケット全体のシール性能を高めることが可能である。
【００１４】
特に、前記横断スリットの断面形状を＞形または略Ｘ形とする場合は、内外方向に分割されたシート状基材の内外端部分同士を互いに嵌合状態に保持して加圧成形することが可能で、内外の分割シート状基材の位置ずれがなく、両者を確実に一体化してガスケット本来のシール性能を一層高めることができる。
【００１５】
また、高密度層に油や樹脂等の不浸透性物質を充填させる場合は、その高密度層内の微少な隙間も不浸透性物質で塞いで流体の微少漏れも確実に防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明の第１実施例によるシートガスケットの加圧成形前の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す要部の拡大斜視図である。
【００１７】
当該シートガスケット５は、例えば膨張黒鉛や多孔質ＰＴＦＥなどにような層状の内部構造を有する材料を加圧して円環形状に形成された一種類のシート状基材１の内外方向の中間部分に、図２に明示するように、断面形状が＞形のスリット２を該シート状基材１の厚み方向を横断させて全周に亘って形成することにより、円環形状のシート状基材１を内外方向で二つのシート状基材部１Ａ，１Ｂに分割し、この二つの分割シート状基材部１Ａ，１Ｂをそれらの外周端部分１ａと内周端部分１ｂが相互に嵌合され、＞形の傾斜端面１ａ１，１ｂ１同士が互いに密接された状態でその全体がほぼ一様な肉厚になるように加圧成形することによって両分割シート状基材部１Ａ，１Ｂを一体化して構成されている。
【００１８】
この第１実施例によるシートガスケット５は、円環形状に形成された一種類のシート状基材１を用いて、その内外方向の中間部分にスリット２を形成した後、加圧成形することで製作可能であり、材料費及び加工費を低減して製品（シートガスケット）の著しいコストダウンが図れる。そして、加圧成形後は、図３に明示するように、両分割シート状基材部１Ａ，１Ｂの表裏両面部の内外方向全域に亘って高密度で高配向の気密層３Ａ，３Ｂが形成されているとともに、シート状基材１の内外方向の中間部分には該シート状基材１の表裏面に対して断面形状＞形に傾斜した高密度、高配向の高気密層４が形成されている。
【００１９】
したがって、例えば配管の継手フランジ面に介在させ、ボルト等を介して高面圧に締付けて使用することにより、シート状基材１（１Ａ，１Ｂ）の高密度、高配向の気密層３Ａ，３Ｂが継手フランジ面に密接されて接面漏れが防止される一方、シート状基材１の層状内部構造を経て径外方に至る浸透漏れが内外方向の中間部分に形成された高密度、高配向の高気密層４で遮断される。また、この断面形状が＞形の高気密層４で遮断された流体は該高気密層４に沿ってシート状基材１の表面あるいは裏面側に誘導されて接面漏れの状態となるが、この部分には既述のように気密層３Ａ，３Ｂが存在するので、浸透漏れから変化して接面漏れが発生することもなくなり、シートガスケット５全体としての非常に高いシール性能を発揮することができる。
【００２０】
なお、上記第１実施例では、断面形状＞形のスリット２及び高気密層４を、その頂点Ｘがシート状基材１の厚み方向の中央部Ｃ上に位置するように形成したもので示したが、図４あるいは図５に示すように、＞形のスリット２及び高気密層４の頂点Ｘをシート状基材１の厚み方向の表面側あるいは裏面側の一方に偏るように形成してもよい。また、スリット２のシート状基材１の表面に対する傾斜角度θは３０〜５０°位に設定することが望ましい。傾斜角度θが３０°未満の場合はスリット加工が困難であり、５０°を越える場合は加圧成形時にスリット２の対向面が密着せず、互いの結合力が弱くて分離しやすい。
【００２１】
図６は本発明の第２実施例によるシートガスケットの要部の拡大縦断斜視図である。この第２実施例によるシートガスケット５では、シート状基材１の内外方向の中間部分に該シート状基材１の厚み方向を横断させて全周に亘って形成されるスリット２の断面形状が略Ｘ形に形成されている点で第１実施例と相違し、その他の構成は第１実施例と同様であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの詳しい説明は省略する。
【００２２】
この第２実施例によるシートガスケット５も、第１実施例によるシートガスケットと同様に、円環形状に形成された一種類のシート状基材１を用いて、その内外方向の中間部分に略Ｘ形のスリット２を形成した後、加圧成形することで製作可能であり、材料費及び加工費を低減して製品（シートガスケット）の著しいコストダウンが図れる。そして、加圧成形によって両分割シート状基材１Ａ，１Ｂの表裏両面部の内外方向全域に亘って高密度で高配向の気密層３Ａ，３Ｂが形成されるとともに、シート状基材１の内外方向の中間部分には断面形状が略Ｘ形の横断スリット２に沿う状態で、略Ｘ形の高密度、高配向の高気密層４が形成されており、第１実施例に比べて浸透漏れ防止性能に優れているだけでなく、浸透してきた流体がシート状基材１の表面あるいは裏面側に誘導されて接面漏れに変換されることも抑制することが可能で、シートガスケット５全体としてのシール性能を一層高めることができる。
【００２３】
図７は本発明の第３実施例によるシートガスケットの要部の拡大縦断面図である。この第３実施例によるシートガスケット５では、シート状基材１の内外方向の中間部分に該シート状基材１の表面に対して傾斜した直線状のスリット２をシート基材１の厚み方向を横断させて形成されている点で第１実施例と相違し、その他の構成は第１実施例と同様であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの詳しい説明は省略する。
【００２４】
この第３実施例によるシートガスケット５も、第１及び第２実施例によるシートガスケットと同様に、一種類のシート状基材１を用いて、その内外方向の中間部分に略Ｘ形のスリット２を形成した後、加圧成形することで製作可能であり、材料費及び加工費を低減して製品（シートガスケット）の著しいコストダウンが図れるとともに、内外方向の中間部分には直線状に傾斜した高密度、高配向の高気密層４が形成されることから、十分な浸透漏れ防止性能を発揮させることが可能である。
【００２５】
図８は本発明の第４実施例によるシートガスケットの要部の拡大縦断面図であり、この第４実施例によるシートガスケット５では、シート状基材１の内外方向の中間部分に、該シート状基材１の厚み方向を横断しないで基材１の一部が繋がったまま残る断面略ハ字形状のスリット２を形成した点で第１実施例と相違し、その他の構成は第１実施例と同様であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの詳しい説明は省略する。
【００２６】
この第４実施例によるシートガスケット５の場合は、断面略ハ字形状のスリット２部分を含めて全体を肉厚が一様になるように加圧成形することにより、内外方向の中間部分にシートガスケット５の厚み方向に連続して横断する断面形状が略＞形の高気密層が形成されることになり、第１実施例の場合とほぼ同等な浸透漏れ防止性能を発揮させることが可能である。
【００２７】
上述した本発明の第１〜第４実施例のシートガスケットのいずれも、一種類のシート状基材１を作製し、その中間部に傾斜スリット２を形成した上、加圧成形すればよく、二種類の素材シートを各別に作製準備する必要がある従来品３に比べて、材料費及び加工費を低減して製品（シートガスケット）の著しいコストダウンが図れ、また、シート状基材表面に対して直角な溝や隙間を形成して内外方向で複数個のシート状基材に分割する従来品２や３に比べて、分割シート状基材１Ａ，１Ｂの継ぎ部分の強度低下がなく、ガスケット５全体に亘って均一な強度を確保することが可能である。それでいて、加圧成形時の内外径方向への寸法変化が傾斜面のすべりで吸収されるとともに、傾斜面に大きな加圧力を付与して高密度層４が確実に形成されるので、シート状基材１の内部構造層を経て外部に至る浸透漏れの発生を著しく減少し、ガスケット５全体のシール性能を高めることができる。
【００２８】
因みに、本発明者らは、本発明の実施例のうち、第１実施例及び第２実施例のシートガスケット並びに従来品１，２，４のシートガスケットそれぞれについての漏れ量及び加圧時の分割シート状基材部１Ａ，１Ｂのずれの有無を確認する実験を行ない、表１に示すような結果を得た。
【００２９】
【表１】
0003899286.tif 000002
【００３０】
表１に示す実験結果からも明らかなように、本発明の実施例品は、従来品４に比べて材料費及び加工費の低減により製品のコストダウンを図ることが可能であり、また、従来品１，２に比べて漏れ量の減少を図ることが可能であり、さらに、従来品２に比べて加圧成形時のずれがなくて全体のシール性能の著しい向上が図り得ることが確認できた。
【００３１】
なお、上記実施例では、円環状形のシートガスケットについて説明したが、四角環状形であってもよい。また、シート状基材の材料として、上記実施例では、膨張黒鉛や多孔質ＰＴＦＥを用いたが、これ以外に、ビータシート、ジョイントシートまたは抄造ペーパーような層状の内部構造を有する材料であればよい。
【００３２】
さらに、シートガスケットにおける高気密層に、例えば油や樹脂等の不浸透性物質を充填することにより、高密度層内の微少な隙間も不浸透性物質で塞いで流体の微少漏れも確実に防止し、シートガスケット全体のシール性能を一層高めることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、二種類の素材シートを各別に作製準備する必要がなく、内外方向に所定幅を有する一種類のシート状基材（素材シート）を作製し、その内外方向の中間部に傾斜スリットを形成した上で肉厚を揃えるために加圧成形すればよいので、材料費及び加工費の低減により製品のコストダウンを図ることができるとともに、スリットがシート状基材の厚み方向を横断してシート状基材が内外方向で複数個に分割されるような形態のものであっても、シート状基材表面に対して直角な溝や隙間を形成して内外方向で複数個のシート状基材に分割する従来品に比べて、分割シート状基材の継ぎ部分の強度低下がなく、ガスケット全体に亘って均一な強度を確保することができる。それでいて、内外方向の中間部分には基材表面に対して傾斜するスリットが形成されているので、加圧成形時の内外径方向への寸法変化を傾斜面のすべりで吸収するとともに、傾斜面に大きな加圧力を付与して高密度層を確実に形成してシート状基材の内部構造層を経て外部に至る浸透漏れの発生を著しく減少し、ガスケット全体としてのシール性能を十分に確保することができるという効果を奏する。
【００３４】
特に、厚み方向を横断して形成されるスリットの断面形状を＞形または略Ｘ形とする場合は、内外方向に分割されたシート状基材の内外端部分同士を互いに嵌合状態に保持して加圧成形することが可能で、内外の分割シート状基材の位置ずれがなく、両者を確実に一体化してガスケット本来のシール性能を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるシートガスケットの加圧成形前の平面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す要部の拡大斜視図である。
【図３】加圧成形後の要部の拡大縦断面図である。
【図４】第１実施例の変形断面構造の一つを示す要部の拡大斜視図である。
【図５】第１実施例の変形断面構造の他の一つを示す要部の拡大斜視図である。
【図６】本発明の第２実施例によるシートガスケットの断面構造を示す要部の拡大斜視図である。
【図７】本発明の第３実施例によるシートガスケットの要部の拡大縦断面図である。
【図８】本発明の第４実施例によるシートガスケットの要部の拡大縦断面図である。
【図９】従来品３のシートガスケットの加圧成形前の断面構造を示す要部の拡大斜視図である。
【図１０】従来品４のシートガスケットの加圧成形前の断面構造を示す要部の拡大斜視図である。
【図１１】従来品４のシートガスケットの加圧成形後の断面構造を示す要部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１  シート状基材
１Ａ，１Ｂ  分割シート状基材部
２  スリット
３Ａ，３Ｂ，４  高気密層
５  シートガスケツト
【図１】
0003899286.tif 000003
【図２】
0003899286.tif 000004
【図３】
0003899286.tif 000005
【図４】
0003899286.tif 000006
【図５】
0003899286.tif 000007
【図６】
0003899286.tif 000008
【図７】
0003899286.tif 000009
【図８】
0003899286.tif 000010
【図９】
0003899286.tif 000011
【図１０】
0003899286.tif 000012
【図１１】
0003899286.tif 000013