JPH1122825A - ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で高い密封精度を得ることがで
き、流体の内圧を利用して超高圧にも耐えられ、信頼性
や耐久性に優れたガスケットを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明におけるガスケットは、中央に孔
部２を有し両面に接合面３を有した環状体と、孔部２の
周壁面２ａに形成された１乃至複数の環状溝４と、環状
溝４を介して接合面３の少なくともいずれか一方に形成
された密接当接片部５と、密接当接片部５の接合面３側
に形成された１乃至複数の凸条部６と、を備えた構成を
有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械や装置等の内
部からの流体の漏れや、外部からの流体や塵埃の侵入を
密封して防止するガスケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械や装置の接続部や密封部等か
らの、内部からの流体の漏れや、外部からの流体や塵埃
等の侵入を密封して防止するガスケットとして、以下の
ものが広く使用されている。 ａ，機械や装置の接続部や密封部等の接触面の一方に取
付け用の溝を設け、そこに予め多少つぶした状態で装着
して接続部や密封部等を密封するＯリング。 ｂ，機械や装置の接続部や密封部等の接触面に挟んで接
続部や密封部等を密封し、Ｏリングより高圧の場合等に
使用されるパッキン。 ｃ，機械や装置の接続部や密封部等の接触面の凹部を埋
め、接続部や密封部等の両面を接着する液状ガスケッ
ト。また、機械や装置の接続部や密封部等における、Ｏ
リング等のパッキンやガスケットを用いた密封構造やそ
の他のガスケットとして、以下のものが開示されてい
る。 ｄ，実開昭６０−５８９５８号公報（以下、イ号公報と
いう）に開示された、フランジのナイフエッジを２ヵ所
作製したものと、１ヵ所作製したものとを組合せ、フラ
ンジの間にガスケットを入れて圧縮することにより、ナ
イフエッジ間にくさび効果をもたせた真空シール構造。 ｅ，実開昭６１−１０９９８０号公報（以下、ロ号公報
という）に開示された、メタルガスケットの周縁の複数
箇所にフランジ継手の端面に形成した凹孔の内壁面に圧
接する突起を形成してなる真空シール用メタルガスケッ
ト。 ｆ，特表平６−５０５７８８号公報（以下、ハ号公報と
いう）に開示された、Ｏリングの下流側の間隙がほぼ消
去される圧力支持要素用密封装置。 ｇ，実開平８−１５００号公報（以下、ニ号公報とい
う）に開示された、押輪の雌ねじ部と第１管の雄ねじ部
とのねじ合わせ量が、第１管の突当り部と押輪の位置規
制面との突き当たりによって規制された管連結構造。 ｈ，特開平９−６０７３１号公報（以下、ホ号公報とい
う）に開示された、フープ材の空巻き部分を通常より多
くして５巻きとした構成、又はフープ材の溶接固定部
を、円周を等間隔に分割する位置に４箇所設けた構成の
渦巻形ガスケット。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガスケットやシール構造は以下の問題点を有してい
た。Ｏリングを使用した場合、流体圧力が規定以上に高
くなるとＯリングが接触面等の隙間にはみ出し、破損す
るため、超高圧等に耐えられず使用条件が制限されると
ともに、密封の信頼性に欠ける。また、Ｏリングの老朽
化や装置等の分解・再組立て毎に新しいＯリングとの交
換を要し、耐久性や利便性に欠ける。パッキンを使用し
た場合、機械や装置の接続部や密封部等に挟み込む際
に、対角線状に締め付けを繰り返して適正な締め付けト
ルクまで増し締め作業を繰り返す必要があり、装着作業
性や施工性に欠ける。また、対角線状の締め付け作業時
にパッキンを局部的に異常に圧縮する片締めが生じ易
く、装着作業が煩雑である。また、パッキンの取付け時
にパッキンの圧縮過剰を招き易くパッキンの劣化を早め
たり、パッキンをねじ切り状に損傷したりし、パッキン
の耐久性や密封の信頼性に欠けるとともに、超高圧の耐
久性にも欠ける。更に、パッキンの老朽化や装置等の分
解・再組立て毎に新しいパッキンとの交換を要し、耐久
性や利便性に欠ける。液状ガスケットでは、密封力が弱
いため、用途が密封状態を破る力の小さい用途に限ら
れ、超高圧には使用できず汎用性、利便性に欠ける。イ
号公報に記載の真空シール構造やロ号公報に記載の真空
シール用メタルガスケットでは、２つのフランジ間にガ
スケットを入れて圧縮する際に、対角線状に締め付けを
繰り返して適正な締め付けトルクまで増し締め作業を繰
り返す必要があり、作業性や施工性に欠けるとともに、
超高圧の耐久性に欠ける。また、ガスケットの装着時に
ガスケットがよじれた場合等に密封精度を低下させる。
更に、ガスケットを挟み込むフランジの両側面の精度を
要し、フランジの両側面の精度に応じて密封精度が左右
され密封の信頼性に欠ける。また、従来のメタルガスケ
ットでは、装着後のなじみに欠けるとともに、ガス体の
シールの場合に密封の信頼性に欠ける。ハ号公報に記載
の圧力支持要素用密封装置やニ号公報に記載の管連結構
造では、Ｏリングやパッキンを用いて密封しているた
め、Ｏリングやパッキンの流体圧力や使用温度が規定以
上に高くなった場合にＯリングやパッキンが破損するた
め、超高圧等に耐えられず密封の信頼性、耐久性に欠け
る。また、結合部材や管等の構造が複雑で生産性に欠け
るとともに、Ｏリングやパッキンの老朽化や装置等の分
解・再組立て毎に新しいＯリングやパッキンとの交換を
要し、耐久性や利便性に欠ける。ホ号公報に記載の渦巻
形ガスケットは、構造が複雑で、所定位置への装着がし
難く装着作業性に欠ける。また、装着作業時に対角線状
に締め付けを繰り返して適正な締め付けトルクまで増し
締め作業を繰り返す必要があり、作業性や施工性に欠け
る。更に、ガスケットの装着時にガスケットがよじれた
場合等に密封精度を低下させる。

【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、パスカルの原理を応用し、簡単な構造で高い密封精
度を得ることができ、流体の内圧を利用して超高圧にも
耐えられ、信頼性や耐久性に優れたガスケットを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明におけるガスケットは以下の構成を有し
ている。本発明の請求項１に記載のガスケットは、中央
に孔部を有し両面に接合面を有した環状体と、前記孔部
の周壁面に形成された１乃至複数の環状溝と、前記環状
溝を介して前記接合面の少なくともいずれか一方に形成
された密接当接片部と、前記密接当接片部の前記接合面
側に形成された１乃至複数の凸条部と、を備えた構成を
有している。これにより、従来のガスケットと同様に機
械や装置等の接続部や密封部等の接続面や密封面等の所
定位置に配置して機械や装置等の接続や密封をした際
に、凸条部が接続面や密封面等と当接して密接当接片部
が弾性変形して撓み、密接当接片部の反力により接続部
や密封部等を密封できるという作用を有する。また、水
や油等の液体、又は蒸気やガス、空気等の流体が流動す
る管体等の接続部や密封部に使用した場合、流体の圧力
がパスカルの原理で環状溝の内側に均等にかかるため、
環状溝にかかる内圧で密接当接片部の反力が増大し、該
ガスケットの装着時に弾性変形した密接当接片部が接続
面や密封面等により強固に当接でき、密封できるという
作用を有する。また、内圧が高圧であればある程、密接
当接片部の反力が大きくなるため、接続部や密接部等で
の密封性を向上でき、超高圧にも充分対応できるという
作用を有する。

【０００６】ここで、孔部や環状体の形状としては、低
圧や超高圧等の用途に応じて、円形，楕円形，三角形や
四角形等の多角形等が用いられる。環状体の材質として
は、可鍛鋳鉄、炭素鋼、合金鋼、ステンレス綱、アルミ
ニウム、黄銅、銅等の金属材料や硬質塩化ビニル、ポリ
エチレン、ポリエチレンやポリアミド、ポリエステル、
ポリサルホン等の合成樹脂等が用いられ、該ガスケット
の使用状況により適宜選択される。また、環状溝として
は、一方又は両方の密接当接片部の弾性変形した撓み量
より大きい幅で形成されるのが望ましい。また、環状溝
の深さは環状体の材質や密接当接片部の形状、該環状溝
の形成数に応じて適宜決定される。また、凸条部の断面
形状としては、半円形状のものが好適に用いられるが、
三角形状、方形状等の任意の形状でもよい。凸条部の高
さとしては、環状体の材質や密接当接片部の形状や大き
さ、環状溝の幅や深さに応じて適宜決定される。また、
凸条部を密接当接片部の縁部側に形成した場合、接続面
や密封面等の形状等に応じて密接当接片部を弾性変形さ
せ易くなり、小さい力で密接当接片部を弾性変形させる
ことができる。尚、環状体の接合面の外周側に該ガスケ
ット取付け用のボルトが挿通されるボルト挿通孔を穿孔
してもよく、また、中央付近にボルト挿通孔を有したボ
ルト取付部を環状体の外周縁の複数箇所に膨出状に形成
してもよい。該ガスケットの取付け作業性を向上でき
る。

【０００７】本発明の請求項２に記載のガスケットは、
中央に孔部を有し両面に接合面を有した環状体と、前記
孔部の周壁面に形成された１乃至複数の環状溝と、前記
環状溝を介して前記接合面の少なくともいずれか一方
に、前記孔部で縁端部が前記接合面よりも外側に突出し
て形成された密接当接片部と、を備えた構成を有してい
る。これにより、従来のガスケットと同様に機械や装置
等の接続部や密封部等の接続面や密封面等の所定位置に
配置して機械や装置等の接続や密封をした際に、密接当
接片部の縁端部が接続面や密封面等と当接するため、密
接当接片部が弾性変形して撓み、密接当接片部の反力に
より接続部や密封部等を密封できるという作用を有す
る。また、水や油等の液体、蒸気、気体、スラリー等の
流体が流動する管体等の接続部や密封部に使用した場
合、流体の圧力がパスカルの原理で環状溝の内側に均等
にかかるため、環状溝にかかる内圧で密接当接片部の反
力が増大し、該ガスケットの装着時に弾性変形した密接
当接片部が接続面や密封面等により強固に当接でき、密
封できるという作用を有する。また、内圧が高圧であれ
ばある程、密接当接片部の反力が大きくなるため、接続
部や密封部等での密封性を向上でき、超高圧にも充分対
応できるという作用を有する。ここで、密接当接片部と
しては、密接当接片部の接合面側の縁端部が孔部で接合
面より上方に突出していればよく、密接当接片部を孔部
側に向かうに連れて厚く、若しくは薄く形成しても、均
一の厚さに形成してもよい。また、密接当接片部と環状
溝の溝部との角度としては、環状体や密接当接片部と当
接する接続部や密封部の材質等に応じて適宜決定され
る。また、密接当接片部と環状溝の溝部との接合部にア
ールを付けて形成してもよい。密接当接片部の挫屈を防
ぐことができる。

【０００８】本発明の請求項３に記載のガスケットは、
請求項１又は２に記載の発明において、前記環状溝が、
開口側が底部側よりも拡開して形成されている構成を有
している。これにより、密接当接片部の基部が孔部側よ
りも肉厚に形成されているので、密接当接片部が均一な
肉厚に形成されたものに比べ機械的強度を高めることが
できる。また孔部側が傾斜しているので、流体の押圧面
積を拡大し強い密封度を得ることができる。密接当接片
部の撓み応力を基部が厚い分だけ分散できるので耐久性
を向上できるという作用を有する。

【０００９】本発明の請求項４に記載のガスケットは、
請求項２又は３に記載の発明において、前記密接当接片
部の前記接合面側に形成された１乃至複数の凸条部を備
えた構成を有している。これにより、密接当接片部と機
械や装置等の接続部や密封部等の接続面や密封面等との
あたりをとることができ、高い密封精度を得ることがで
きるという作用を有する。尚、凸条部を形成する代わり
に、密接当接片部の縁端部を面取り又はアール付けをし
て接続面や密封面等とのあたりをとってもよい。接続面
や密封面等とのあたりが向上し、密封性を向上できる。

【００１０】本発明の請求項５に記載のガスケットは、
請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の発明におい
て、一方の前記密接当接片部が、前記孔部の周壁面から
前記孔部の内側に前記接合面から延設して形成された構
成を有している。これにより、各密接当接片部が各々軸
方向に弾性変形して撓み、密接当接片部の反力により接
続面に密接当接片部が密接して密封でき、該ガスケット
を管径の異なる配管等の接続や密封等に使用できるとい
う作用を有する。また、水や油等の液体、蒸気、気体、
スラリー等の流体が流動する管体等の接続部や密封部に
使用した場合、流体の圧力がパスカルの原理で環状溝の
内側及び孔部の周壁面と密接当接片部の間に均等にかか
るため、該ガスケットの装着時に弾性変形した各密接当
接片部の反力が内圧により増大して接続面や密封面等
に、より強固に当接でき、密封できるという作用を有す
る。また、内圧が高圧であればある程、密接当接片部の
反力が大きくなるため、接続部や密封部等での密封性を
向上でき、超高圧にも充分対応できるという作用を有す
る。ここで、孔部の周壁面と密接当接片部との交角とし
ては、環状体や密接当接片部と当接する接続部や密封部
の材質等により適宜決定される。また、孔部の周壁面と
密接当接片部との接合部にアールを付けて形成してもよ
い。密接当接片部の挫屈を防ぐことができる。

【００１１】本発明の請求項６に記載のガスケットは、
請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の発明におい
て、前記密接当接片部に複数形成された凸条部の高さ
が、前記孔部側が高く、前記孔部側よりも離れるにつれ
低く形成された構成を有している。これにより、各凸条
部をいずれも接続面や密封面等に接触させることがで
き、密封性を向上できるという作用を有する。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）本発明の実施の形態１におけるガスケ
ットについて、以下図面を用いて説明する。図１（ａ）
は実施の形態１におけるガスケットの全体斜視図であ
り、図１（ｂ）は実施の形態１におけるガスケットの要
部断面図である。図中、１は化学プラント工場等で使用
されるボイラー等の配管に用いられる実施の形態１にお
ける環状体のガスケット、２はガスケット１の中央に穿
孔された孔部、２ａは孔部２の周壁面、３はガスケット
１の両面の接合面、４は周壁面２ａに形成された環状
溝、５は環状溝４を介して両接合面３に形成された密接
当接片部、６は密接当接片部５の接合面３側の孔部２を
囲繞して同心円状に形成された凸条部である。尚、環状
溝４の深さは環状体の材質や密接当接片部５の形状等に
応じて、２ｍｍ〜１５ｍｍ好ましくは、３ｍｍ〜１０ｍ
ｍに適宜決定される。環状溝４の深さが３ｍｍよりも小
さくなるにつれ環状体の材質にもよるが撓み量が小さく
強い反力が得られ難い傾向が認められ、また、深さが１
０ｍｍよりも深くなるにつれ加工がし難く生産性に欠け
るという傾向が認められた。また、環状溝４の開口幅と
しては、ガスケット１の両接合面３に形成された両密接
当接片部５の両撓み量より大きく形成した。これによ
り、２つのフランジ管の接合部を強固に密封できるとと
もに、片締めを防止できる。また、凸条部６の高さとし
ては、環状体の材質や密接当接片部５の形状や大きさ等
に応じて、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ好ましくは、０．１
５ｍｍ〜０．８ｍｍに適宜決定される。凸条部６の高さ
はガスケット１の材質等にもよるが、高さが０．１５ｍ
ｍよりも低くなるにつれ撓み量が小さく強い反力が得ら
れ難くなる傾向が認められ、また高さが０．８ｍｍより
も大きくなるにつれ撓み量が大きくなりすぎ密接当接片
部５の基部が流体の流速の乱れや乱流、衝撃波により金
属疲労がたまり易く機械的強度が劣化し易い傾向が認め
られる。

【００１３】次に、実施の形態１の応用例のガスケット
について、以下図面を用いて説明する。図２は実施の形
態１の応用例のガスケットの要部断面図である。図２に
おいて、１′は実施の形態１の応用例のガスケット、４
ａは底部４ｂが曲面状に形成され開口側が底部４ｂより
も拡開して形成された環状溝、４ｃは環状溝４ａの環状
溝壁面、６ａ，６ｂ，６ｃは凸条部６と同様に孔部２を
囲繞して形成された凸条部、αは環状溝４ａの拡開角度
である。底部４ｂは、図１に示すように、断面がコの字
状に形成してもよいが、図２に示すように曲面状にアー
ルを設けて形成してもよい。ガスケット１′を配管の接
続部のフランジ接続面間に装着して圧接した際、底部４
ｂをアール状に形成することにより、小さな力で密接当
接片部５を弾性変形できるとともに曲面に形成している
ので底部４ｂの局部的な金属疲労の発生を防止できる。
環状溝壁面４ｃは各々平行に形成してもよいが拡開角度
αで開口側に向けて拡開状に形成してもよい。底部４ｂ
での反力を強めることができる。拡開角度αは０．１°
〜３０°好ましくは０．６°〜１０°に形成される。拡
開角度αが０．６°よりも小さくなるにつれ加工が難し
くなるとともに環状溝４ａの深さや材質の機械的強度に
もよるが密接当接片部５の弾性変形に大きな力を要す傾
向があり、また拡開角度αが１０°よりも大きくなるに
つれ密接当接片部５の孔部２側の厚みが薄くなり高速流
体の渦流等での摩耗等が生じ易く、また機械的強度が低
下する傾向が認められ、特に０．１°未満若しくは３０
°を越えるとこの傾向が認められるので材質等で制約さ
れ普遍性に欠ける。凸条部６，６ａ，６ｂ，６ｃの直径
は同一又は異なっていてもよい。また、その高さは各々
同一に形成してもよいが孔部２の外側の凸条部６ａ，６
ｃが凸条部６，６ｂよりも低く形成されるのが望まし
い。凸条部６ａ，６ｃの高さとしては、密接当接片部５
が撓んだ際にガスケット１′の接合面３がフランジ接続
面と密接する高さに形成されるのが好ましい。超高圧流
体のフランジ接続面からの漏洩を完全に防止するためで
ある。尚、ガスケット１′の径が大きいときは、凸条部
６を密接当接片部５の一面に３本以上形成してもよい。

【００１４】次に、実施の形態１におけるガスケット１
の使用状態について、以下図面を用いて説明する。図３
は実施の形態１におけるガスケットの使用状態を示す要
部斜視図である。図３において、７，７′はボイラー等
の配管のフランジ管、８，８′はフランジ管７，７′の
フランジ、８ａ，８′ａはガスケット１を介して相対し
たフランジ８，８′のフランジ接続面、９，９′は管内
に水や油等の液体、蒸気、気体、スラリー等の圧力流体
が流動するフランジ管７，７′の管体、１０はガスケッ
ト１を介してフランジ８，８′を接続するボルト、１１
はボルト１０のナットである。以上のように構成された
実施の形態１のガスケット１について、以下その動作を
説明する。フランジ管７，７′のフランジ接続面８ａ，
８′ａ間にガスケット１を配置し、ボルト１０とナット
１１でフランジ８，８′を締着してフランジ管７，７′
を接続する。ボルト１０とナット１１でフランジ８，
８′を締めつけるにつれて、ガスケット１の密接当接片
部５が撓み、凸条部６が密接当接片部５の反力でフラン
ジ接続面８ａ，８′ａに密接する。ガスケット１の接合
面３，３がフランジ接続面８ａ，８′ａに当接するまで
ボルト１０をナット１１で締めた後、管体９，９′にガ
スや液体，スラリー等の流体を流すと、流体の圧力がパ
スカルの原理で環状溝４に伝わるので、密接当接片部５
の反力に加えて環状溝４にかかる流体の圧力により凸条
部６がフランジ接続面８ａ，８′ａに強力に押しつけら
れフランジ接続面８ａ，８′ａが完全にシールされる。

【００１５】以下、実施の形態１のガスケットを用いて
行ったシール性能の評価の結果について説明する。 （実験例１，２）図４はシール性能の評価試験を示す模
式図である。尚、図１及び図３と同様のものには同一の
符号を付して説明を省略する。図中、１２は盲フラン
ジ、１３は略中央に流入口１３ａが形成されたフラン
ジ、１４は送水用ポンプ、１５は送水用ポンプ１４とフ
ランジ１３の流入口１３ａを連通したパイプ、１６はパ
イプ１５に接続された圧力計である。試験用ガスケット
として、凸条部６の接合面３からの高さが０．２ｍｍ、
凸条部６の曲率が２ｍｍ、密接当接片部５の厚さが２ｍ
ｍ、環状溝４の幅が１．０ｍｍ、両接合面３間の厚さが
５ｍｍに形成されたガスケット１を準備し、図４に示す
ように、盲フランジ１２及びフランジ１３の間に配置し
て４本のボルト１０、ナット１１で締着した。送水用ポ
ンプ１４によりパイプ１５を介して３０ａｔｇの水圧を
かけて１０分間保持した。この結果、盲フランジ１２及
びフランジ１３とガスケット１の接続部からの漏れは検
知されなかった。また、接続部の分解・再組込みをした
後、同様にして試験を行った結果、５回の分解・再組込
みを繰り返しても盲フランジ１２及びフランジ１３とガ
スケット１の接続部からの漏れは検知されなかった。次
に、凸条部６の接合面３からの高さが０．２ｍｍ、凸条
部６の曲率が２ｍｍ、密接当接片部５の厚さが４ｍｍ、
環状溝４の幅が１．０ｍｍ、両接合面３間の厚さが９ｍ
ｍに形成されたガスケット１を用い、水圧を６０ａｔｇ
にして同様の試験を行った結果、何れの場合も盲フラン
ジ１２とフランジ１３とガスケット１の接続部からの漏
れは検知されなかった。

【００１６】次に、圧力流体の圧力と密接当接片部５の
反力の関係について、図面を用いて説明する。図５は圧
力流体の圧力と密接当接片部の密着反力の関係図であ
る。図中、横軸は圧力流体の圧力を示し、縦軸は密接当
接片部５の密着反力を示す。図５に示すように、圧力流
体の圧力が０ａｔｇの場合、ガスケット１を盲フランジ
１２とフランジ１３間に装着した際の密接当接片部５の
弾性変形に伴う密接当接片部５の反力だけが密接当接片
部５の密着反力として働き、圧力流体の圧力が上昇する
に連れてパスカルの原理で圧力流体の圧力が環状溝４の
内部にかかるため、密接当接片部５の密着反力が上昇す
る。また、減圧にした場合、密接当接片部５の環状溝４
にかかる圧力が密接当接片部５の両接合面３と盲フラン
ジ１２及びフランジ１３の間にかかる圧力より低くなる
ため、図５に示すように、密接当接片部５の密着反力が
減少する。

【００１７】以上のように実施の形態１におけるガスケ
ットは構成されているので、以下の作用を有する。相対
するフランジのフランジ接続面間に該ガスケットを配置
してボルト・ナットで相対したフランジを締着すること
により、フランジ接続面に当接した該ガスケットの凸条
部に軸方向の力を付与して密接当接片部を軸方向に弾性
変形させて撓ませることができるため、弾性変形した密
接当接片部の反力で凸条部とフランジ接続面を強固に密
接でき、フランジ接続面を密封できるという作用を有す
る。また、管体内に水や油等の液体、蒸気、気体、スラ
リー等の高圧の圧力流体が流動した場合、パスカルの原
理で環状溝の内部の環状溝壁面に圧力流体の圧力がかか
り、環状溝の内部の環状溝壁面にかかる内圧で弾性変形
した密接当接片部の反力を増大することができ、更に強
固に密接当接片部をフランジ接続面に密接して密封でき
るという作用を有する。また、密接当接片部の反力を利
用して凸条部や密接当接片部を接続面間に密接させて密
封しているため、配管の分解・再組立て毎に該ガスケッ
トを新品と交換せずに、繰り返し同じガスケットを使用
できるという作用を有する。また、密接当接片部が軸方
向に弾性変形できるため、凸条部がフランジ接続面の形
状等に応じて柔軟に対応してフランジ接続面に密接でき
るという作用を有する。更に、フランジに振動等が付加
された場合にも密接当接片部が振動に追従して密接当接
片部の反力で凸条部を常に接続面と密接でき、いわゆる
セルフロックでフランジ管を接続したボルトの締め付け
の緩みを防ぐことができるという作用を有する。環状溝
の孔部の周壁面の開口側を環状溝の底部よりも拡開し拡
開角度を設けることにより環状溝の底部の機械的強度の
劣化を防止できるという作用を有する。凸条部を各接合
面に複数形成し孔部側から離れるにつれ低く形成するこ
とにより更にシール度を高めることができるという作用
を有する。

【００１８】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
おけるガスケットについて、以下図面を用いて説明す
る。図６は実施の形態２におけるガスケットの要部断面
図である。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符
号を付して説明を省略する。図中、１７は化学プラント
工場や発電所等で使用される高圧配管に用いた実施の形
態２における環状体のガスケット、３ａは内径が孔部２
と同一に形成された中央部、４ｄ，４ｅはガスケット１
７の中央の孔部２の周壁面２ａに中央部３ａを介して形
成された環状溝、１８はガスケット１７の環状溝４ｄ，
４ｅ間に配設されたサンプリング管である。尚、環状溝
４ｄ，４ｅの幅としては、一方の密接当接片部５の撓み
量より大きく形成され、環状溝４ｄ，４ｅの深さとして
は、ガスケット１７やガスケット１７と当接する接続面
の材質や密接当接片部５の撓み量等により異なり、環状
溝４ｄ，４ｅで各々深さや幅が異なっていてもよい。以
上のように構成された実施の形態２のガスケット１７
は、実施の形態１と同様に、相対するフランジ管のフラ
ンジ接続面間に配置し、フランジをボルトとナットで締
着して使用される。また、実施の形態１のガスケット１
より両接合面３間の厚さが厚いため、フランジ間の間隔
が広い場合や、図６に示すように、ガスケット１７にサ
ンプリング管１８を配設する場合等にも使用できる。

【００１９】以上のように実施の形態２のガスケットは
構成されているので、実施の形態１の作用に加えて、以
下の作用を有する。環状溝が２本形成されているため、
各密接当接片部の材質や厚さに応じて環状溝の幅や深さ
を変えることができるため、該ガスケットを介して材質
等の異なるものを接続する場合にも、密接当接片部に当
接するフランジ等の接続面の材質に応じて密接当接片部
の弾性変形量や反力を調整して密封できるという作用を
有する。また、フランジ等のフランジ接続面間の広い場
合にもスペーサーを兼ねて使用できるという作用を有す
る。また、管体内の水や油等の液体、蒸気、気体、スラ
リー等の超高圧の圧力流体により各環状溝の溝部にパス
カルの原理で圧力流体の高圧力がかかり、環状溝の溝壁
面にかかる内圧で弾性変形した密接当接片部の反力を増
大でき、フランジの両フランジ接続面に強固に密接当接
片部を密接して、超高圧の場合にも密封できるという作
用を有する。中央部を介して密接当接片部が形成されて
いるので、各環状溝の各底部に１つの密接当接片部の撓
み応力しかかからないため環状溝の開口幅を狭くできる
とともに機械的強度を向上できるという作用を有する。

【００２０】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
おけるガスケットについて、以下図面を用いて説明す
る。図７は実施の形態３におけるガスケットの要部断面
図である。図中、１９は化学プラントや発電所等で使用
される高圧配管に用いられる実施の形態３における環状
体のガスケット、２０はガスケット１９の中央に穿孔さ
れた孔部、２０ａは孔部２０の周壁面、２１はガスケッ
ト１９の両面の接合面、２２は周壁面２０ａに形成され
た環状溝、２３は環状溝２２を介して接合面２１に、孔
部２０で縁端部が接合面２０より突出して形成された密
接当接片部、２３ａは密接当接片部２３の密接当接面、
２４は密接当接片部２３の縁端部２０ａに凸状に形成さ
れた凸条部、２５はガスケット１９の外周側の接合面２
１に穿孔されたボルト挿通孔、βは密接当接片部２３の
密接当接面２３ａと接合面２１との交角である。βは１
７９．５°〜１７０°に形成されている。尚、凸条部２
４を形成する代わりに、密接当接片部２３の縁端部を鋭
角に形成するか面取りをしてもよい。また、ボルト挿通
孔部２５部分のみをガスケット１９本体から膨出状に突
出して形成しその膨出部にボルト挿通孔部２５を形成し
てもよい。ガスケットをコンパクトにでき原価を低減さ
せることができる。以上のように構成された実施の形態
３のガスケット１９は、実施の形態１と同様に、相対す
るフランジ管のフランジ接続面間に配置してボルトをガ
スケット１９のボルト挿通孔２５に挿通し、ガスケット
１９を介してボルトとナットで相対するフランジを締着
して使用される。

【００２１】以上のように実施の形態３におけるガスケ
ットは構成されているので、以下の作用を有する。該ガ
スケットの密接当接片部の孔部側の縁端部が所定の傾斜
角度で接合面より突出しているため、フランジ接続面と
当接して密接当接片部を軸方向に弾性変形でき、相対す
るフランジ接続面間に該ガスケットを配置してフランジ
を締着することにより、密接当接片部を軸方向に弾性変
形させて撓ませることができ、弾性変形した密接当接片
部の反力で凸条部とフランジ接続面を強固に密接でき、
フランジ接続面を密封できるという作用を有する。ま
た、管体内に水や油等の液体、又は蒸気やガス等の気体
やスラリー等の高圧の圧力流体が流動した場合、パスカ
ルの原理で環状溝の内部に圧力流体の圧力がかかり、環
状溝の溝部にかかる内圧で弾性変形した密接当接片部の
反力を増大することができ、更に強固に密接当接片部を
フランジ接続面に密接して密封できるという作用を有す
る。また、該ガスケットの外周側にボルト挿通孔を備え
ているため、該ガスケットの取付け位置を定め易いとと
もに、該ガスケットの装着時にガスケットのずれを防ぐ
ことができるという作用を有する。また、密接当接片部
の反力を利用して凸条部や密接当接片部を接続面間に密
接させて密封しているため、配管の分解・再組立て毎に
該ガスケットの交換を要さず、繰り返し同じガスケット
を使用できるという作用を有する。

【００２２】（実施の形態４）化学プラント等で使用さ
れる高圧容器の短管と管径の異なる配管に用いた本発明
の実施の形態４のガスケットについて、以下図面を用い
て説明する。図８は実施の形態４におけるガスケットの
使用状態を示す要部断面図であり、図９（ａ）〜（ｃ）
は実施の形態４における変形例のガスケットの孔部側の
要部断面端面図である。尚、実施の形態１乃至３と同様
のものには同一の符号を付して説明を省略する。図中、
２６は反応器等の高圧容器の流出入口のフランジ管、２
６ａはフランジ管２６の接続面、２７はフランジ管２６
に接続され、フランジ管２６より管径が小さいフランジ
管、２７ａはフランジ管２７の接続面、２８はフランジ
管２６，２７の接続面２６ａ，２７ａ間に配置された実
施の形態４における環状体のガスケット、２９はガスケ
ット２８の中央に形成された孔部、２９ａは孔部２９の
周壁面、３０はガスケット２８の両面の接合面、３１は
周壁面２９ａに形成された環状溝、３２は環状溝３１を
介して接続面２６ａ側の接合面３０に形成された密接当
接片部、３３は周壁面２９ａから孔部２９の内側に接合
面３０から孔部２９と同軸状に延設された突出状密接当
接片部、３４は密接当接片部３２及び突出状密接当接片
部３３の接合面３０側に形成された凸条部、３５はガス
ケット２８の外周側の接合面３０に穿孔されたボルト挿
通孔、γは周壁面２９ａと密接当接片部３３の接合部の
交角である。尚、交角γは、ガスケット２８や接続面２
６ａ，２７ａの材質に応じて決定される。図９におい
て、（ａ）は突出状密接当接片部３３が接合面３０より
も外側に傾斜して形成され、その端部が鋭角に形成され
るとともに突出状密接当接片部３３と周壁面２９ａの交
角γ₁ が９０°よりも少し大きく形成されている。これ
により強い反力を得ることができる。（ｂ）は突出状密
接当接片部３３が孔部側に行くにつれ肉厚に形成される
とともに交角γ₂ が９０°より小さく形成されている。
これにより突出状密接当接片部３３の流体接触面３３′
が広く形成されているので、高圧流体の圧力を利用して
より強い反力を得ることができる。（ｃ）は周壁面２９
ａがアール状に形成されている。これにより突出状密接
当接片部３３の基部が広く形成されるので突出状密接当
接片部３３の挫屈を防ぐことができるとともに、高圧流
体の流速の乱れ等による金属疲労を軽減化することがで
きる。

【００２３】以上のように実施の形態４におけるガスケ
ットは構成されているので、実施の形態１乃至３の作用
に加えて、以下の作用を有する。一方の密接当接片部を
孔部の周壁面から孔部の内側に接合面から延設している
ため、径の異なる配管の接続の場合にも、ガスケットの
密接当接片部で確実にシールできるという作用を有す
る。また、相対したフランジ管の接続面に当接した該ガ
スケットの凸条部に軸方向の力を付与して密接当接片部
を軸方向に弾性変形させて撓ませることができ、弾性変
形した密接当接片部の反力で凸条部と接続面を強固に密
接でき、相対するフランジ管を密封して接続できるとい
う作用を有する。また、管体内に水や油等の液体、又は
蒸気や気体、スラリー等の高圧の圧力流体が流動した場
合、パスカルの原理で環状溝の溝部や周壁面と密接当接
片部の接合部に圧力流体の圧力がかかり、内圧で弾性変
形した密接当接片部の反力を増大することができ、更に
強固に密接当接片部を接続面に密接して密封できるとい
う作用を有する。

【００２４】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
おけるガスケットについて、以下図面を用いて説明す
る。図１０は実施の形態５におけるガスケットの使用状
態を示す要部断面図である。尚、実施の形態１乃至４と
同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。図
中、３６は化学プラント等で使用されるボイラー等の装
置や高圧容器等の盲板やキャップ等に用いた実施の形態
５における環状体のガスケット、３７はガスケット３６
の中央に穿孔された孔部、３７ａは孔部３７の周壁面、
３８ａは密接当接片部側の接合面、３８ｂはガスケット
３６のフラットに形成された接合面、３９は周壁面３７
ａに形成された環状溝、４０は環状溝３９を介して一方
の接合面３８ａに形成された密接当接片部、４１は密接
当接片部４０の孔部３７側の接合面３８ａ側に凸状に形
成された凸条部、４２はガスケット３６の密接当接片部
４０側に配設され、ボルト１０でフランジ８に締着され
た盲板等のプレート、４２ａはプレート４２と密接当接
片部４０側の接合面３８ａとの密封面、４３はフランジ
管７側の接合面３８ｂとフランジ接続面８ａの間に配設
されたパッキンである。以上のように構成された実施の
形態５におけるガスケット３６を、図１０に示すよう
に、フラットな接合面３８ｂ側をフランジ管７のフラン
ジ接続面８ａ上に配設したパッキン４３上に配置し、更
に、ガスケット３６の密接当接片部４０上にプレート４
２を配設して、ガスケット３６及びパッキン４３を介し
てプレート４２をボルト１０とナット１１でフランジ管
７に締着して密封する。以上のように実施の形態５にお
けるガスケットは構成されているので、該ガスケットの
密接当接片部側の接合面をプレートの密封面と当接し、
他方の接合面をフランジ管のフランジ接続面上に配設し
たパッキンと当接してプレートとフランジ管をボルトで
締着することにより、締着時の圧力がガスケットの凸条
部にかかり密接当接片部が弾性変形して撓むため、撓み
に伴う反力で凸条部をプレートの密封面に押しつけるこ
とができ、プレートとフランジ管を密封できるという作
用を有する。また、フランジ管の管体内を流動する水や
油等の液体、蒸気や気体、スラリー等の高圧の圧力流体
の圧力がパスカルの原理で環状溝の溝部にかかり、弾性
変形した密接当接片部の反力を増大でき、更に強固に凸
条部をプレートの密封面に密接して高圧の圧力流体を密
封できるという作用を有する。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明におけるガスケット
によれば、以下の優れた効果を実現できる。請求項１に
記載の発明によれば、 （１）従来のガスケットと同様に機械や装置等の接続部
や密封部等の接続面や密封面等の所定位置に配置するだ
けで、密接当接片部に形成された凸条部が接続面や密封
面等と当接するため、密接当接片部が軸方向に弾性変形
して撓み、弾性変形した密接当接片部の反力により、確
実に凸条部や密接当接片部等を接続面や密封面等に押し
つけることができ、簡単な構造で確実に密封ができ、密
封の信頼性に優れる。 （２）密接当接片部の反力を利用して凸条部等を接続面
や密封面に密接させて密封しているため、従来のよう
に、装置等の分解・再組立て毎に新しいガスケットに交
換する必要がなく、繰り返し使用でき、耐久性や利便性
に優れる。 （３）化学プラント等の圧力流体が流動する配管の接続
部に使用した場合、管内を流動する水や油等の液状、又
は蒸気やガス、空気等の圧力流体の圧力がパスカルの原
理で環状溝の内側にかかるため、装着時に弾性変形した
密接当接片部の反力を増大でき、より強固に凸条部や接
合面を接続面に押しつけて確実に密封でき、更に、圧力
流体が高圧になればなる程、密接当接片部の反力が増大
するため、超高圧流体の配管等の場合にも確実に密封し
て接続でき、密封の信頼性、超高圧に対する耐久性に優
れ、毒ガス等の危険物の密封時の安全性に優れる。 （４）密接当接片部に形成された凸条部により、機械や
装置等の接続部や密封部等の接続面や密封面等の形状等
に応じて柔軟に対応して確実に密封でき、接続部や密封
部の形状等に対する応答性や追従性に優れるとともに、
接続面や密封面等に高精度を要さず、施工性に優れる。 （５）密接当接片部が軸方向に弾性変形できるため、機
械や装置等の接続部や密封部に振動等が付加された場合
にも密接当接片部が振動に追従して常に接続面や密封面
と密接でき、高い密封精度を得ることができるととも
に、該ガスケットを介して接続部や密封部を締着したボ
ルトに常に反力がかかるため、いわゆるセルフロックで
ボルトの締付けが緩むのを防ぎ、密封の信頼性に優れ
る。請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に
加え、 （６）密接当接片部が孔部の内径と略面一なので、孔部
の内周壁がフランジ管の内周壁と面一に連設されるの
で、渦流等の乱流の発生を防止でき、管内の摩耗を防止
でき、フランジ管等の配管径やガスケットの耐久性を向
上できる。請求項３に記載の発明によれば、請求項１又
は２の効果に加え、 （７）環状溝の底部側が肉厚に形成されているので、密
接当接片部の強い反力を得ることができシール性を向上
させることができる。 （８）密接当接片部の基部が孔部側よりも肉厚に形成さ
れているので、密接当接片部が均一な肉厚に形成された
ものに比べ機械的強度を高めることができる。 （９）孔部側が傾斜しているので、流体の押圧面積を拡
大し強い密封度を得ることができる。 （１０）密接当接片部の撓み応力を基部が厚い分だけ分
散できるので耐久性を向上できる。請求項４に記載の発
明によれば、請求項２又は３の効果に加え、 （１１）密接当接片部と機械や装置等の接続部や密封部
等の接続面や密封面等とのあたりをとることができ、高
い密封精度を得ることができる。請求項５に記載の発明
によれば、請求項１乃至４の効果に加え、 （１２）管径の異なる配管の接続等の場合にも使用で
き、利便性に優れるとともに、密接当接片部を孔部の周
壁面から孔部の内側に接合面から延設した場合にも、密
接当接片部を軸方向に弾性変形して撓ませて弾性変形し
た密接当接片部の反力で接続部等を密封でき、更に、周
壁面と密接当接片部の接合部にかかる圧力流体の圧力に
より強固に凸条部や接合面を接続面等に押しつけて密封
でき、密封の信頼性に優れる。請求項６に記載の発明に
よれば、請求項１乃至５の効果に加え、 （１３）各凸条部をいずれも接続面や密封面等に接触さ
せることができ、高い密封性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）実施の形態１におけるガスケットの全体
斜視図 （ｂ）実施の形態１におけるガスケットの要部断面図

【図２】実施の形態１の応用例のガスケットの要部断面
図

【図３】実施の形態１におけるガスケットの使用状態を
示す要部斜視図

【図４】シール性能の評価試験を示す模式図

【図５】圧力流体の圧力と密接当接片部の密着反力の関
係図

【図６】実施の形態２におけるガスケットの要部断面図

【図７】実施の形態３におけるガスケットの要部断面図

【図８】実施の形態４におけるガスケットの使用状態を
示す要部断面図

【図９】（ａ）実施の形態４における変形例のガスケッ
トの孔部側の要部断面端面図 （ｂ）実施の形態４における変形例のガスケットの孔部
側の要部断面端面図 （ｃ）実施の形態４における変形例のガスケットの孔部
側の要部断面端面図

【図１０】実施の形態５におけるガスケットの使用状態
を示す要部断面図

【符号の説明】

１，１′ ガスケット ２ 孔部 ２ａ 周壁面 ３ 接合面 ３ａ 中央部 ４，４ａ 環状溝 ４ｂ 底部 ４ｃ 環状溝壁面 ４ｄ，４ｅ 環状溝 ５ 密接当接片部 ６，６ａ，６ｂ，６ｃ 凸条部 ７，７′ フランジ管 ８，８′ フランジ ８ａ，８′ａ フランジ接続面 ９，９′ 管体 １０ ボルト １１ ナット １２ 盲フランジ １３ フランジ １３ａ 流入口 １４ 送水用ポンプ １５ パイプ １６ 圧力計 １７ ガスケット １８ サンプリング管 １９ ガスケット ２０ 孔部 ２０ａ 周壁面 ２１ 接合面 ２２ 環状溝 ２３ 密接当接片部 ２３ａ 密接当接面 ２４ 凸条部 ２５ ボルト挿通孔 ２６ フランジ管 ２６ａ 接続面 ２７ フランジ管 ２７ａ 接続面 ２８ ガスケット ２９ 孔部 ２９ａ 周壁面 ３０ 接合面 ３１ 環状溝 ３２ 密接当接片部 ３３ 突出状密接当接片部 ３３′ 流体接触面 ３４ 凸条部 ３５ ボルト挿通孔 ３６ ガスケット ３７ 孔部 ３７ａ 周壁面 ３８ａ，３８ｂ 接合面 ３９ 環状溝 ４０ 密接当接片部 ４１ 凸条部 ４２ プレート ４２ａ 密封面 ４３ パッキン α 拡開角度 β 交角 γ 交角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名川 政人 福岡県北九州市小倉南区舞ヶ丘三丁目12− ２

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に孔部を有し両面に接合面を有した
   環状体と、前記孔部の周壁面に形成された１乃至複数の
   環状溝と、前記環状溝を介して前記接合面の少なくとも
   いずれか一方に形成された密接当接片部と、前記密接当
   接片部の前記接合面側に形成された１乃至複数の凸条部
   と、を備えたことを特徴とするガスケット。
2. 【請求項２】 中央に孔部を有し両面に接合面を有した
   環状体と、前記孔部の周壁面に形成された１乃至複数の
   環状溝と、前記環状溝を介して前記接合面の少なくとも
   いずれか一方に、前記孔部で縁端部が前記接合面よりも
   外側に突出して形成された密接当接片部と、を備えたこ
   とを特徴とするガスケット。
3. 【請求項３】 前記環状溝が、開口側が底部側よりも拡
   開して形成されていることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のガスケット。
4. 【請求項４】 前記密接当接片部の前記接合面側に形成
   された１乃至複数の凸条部を備えたことを特徴とする請
   求項２又は３に記載のガスケット。
5. 【請求項５】 一方の前記密接当接片部が、前記孔部の
   周壁面から前記孔部の内側に前記接合面から延設して形
   成されていることを特徴とする請求項１乃至４の内いず
   れか１項に記載のガスケット。
6. 【請求項６】 前記密接当接片部に複数形成された凸条
   部の高さが、前記孔部側が高く、前記孔部側よりも離れ
   るにつれ低く形成されていることを特徴とする請求項１
   乃至５の内いずれか１項に記載のガスケット。