渦巻形ガスケット
【課題】より小さい締付力で安定したシール性を得ることのできる渦巻形ガスケットを提供すること。
【解決手段】シール本体部が上下方向に押圧されて、そのシール本体部が外周側に膨出するように変形するとともに、その内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、シール本体部の外周面の先端部と溝を構成する面との間に隙間が形成されており、且つ、シール本体部の内周面の側端部と内輪の外周面との間に隙間が形成されている。
【解決手段】シール本体部が上下方向に押圧されて、そのシール本体部が外周側に膨出するように変形するとともに、その内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、シール本体部の外周面の先端部と溝を構成する面との間に隙間が形成されており、且つ、シール本体部の内周面の側端部と内輪の外周面との間に隙間が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ面間に装着されて締め付けられることでフランジ面間をシールする渦巻形ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
渦巻形ガスケットは、各種配管のフランジ面間に装着されて、管内を流れる流体の漏洩を防ぐ目的で使用される。渦巻形ガスケットは高いシール性を備えており、特に高温・高圧の流体が管内を流れる、例えば火力・原子力発電所や石油精製・石油化学工場における配管ラインなどにおいて広く使用されている。
【０００３】
このような渦巻形ガスケット１００は、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているように、以下のように構成されている。すなわち、図９の部分断面図に示したように、テープ状の金属性のフープ材１１２と膨張黒鉛や無機質紙、樹脂などからなるフィラー材１１４とが重ね合わされたシール本体部１１０を有している。このシール本体部１１０は、各１条のフープ材１１２とフィラー材１１４とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されることで環状に形成されている。
【０００４】
また、フープ材１１２およびフィラー材１１４は、図９に示したように、その断面略中央部に屈曲部１１２ａ，１１４ａが形成されており、屈曲部１１２ａ，１１４ａから側端部に向けて湾曲状に拡がるように延伸した断面略くの字状に形成されている。
【０００５】
また、フープ材１１２およびフィラー材１１４は、その屈曲部１１２ａ，１１４ａが外周側に突出するように配向されている。このため、図９に示したように、シール本体部１１０の外周面１１０ａは断面略凸状に、内周面１１０ｂは断面略凹状に形成されている。
【０００６】
また、シール本体部１１０の外周面１１０ａには金属製の外輪１２０が装着されている。この外輪１２０の内周面１２０ｂは、図９に示したように断面略凹状に形成されており、この外輪１２０の内周面１２０ｂと、シール本体部１１０の外周面１１０ａとが嵌合することで、シール本体部１１０の外周面１１０ａに外輪１２０が装着されている。
【０００７】
また、シール本体部１１０の内周側には金属製の内輪１３０が装着されている。この内輪１３０の外周面１３０ａは、図９に示したように断面略凸状に形成されており、この内輪１３０の外周面１３０ａと、シール本体部１１０の内周面１１０ｂとが嵌合することで、シール本体部１１０の内周面１１０ｂに内輪１３０が装着されている。
【０００８】
このように構成されている渦巻形ガスケット１００は、図１０に示したように、フランジ面１４０ａ，１４０ｂの間に装着される。そして、フランジを締め付けることで、図中の矢印Ｐで示したように上下方向に押圧され、フープ材１１２およびフィラー材１１４が変形し、フランジ面１４０ａ，１４０ｂの間をシールするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−７２４２５号公報
【特許文献２】特開平１１−１３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、例えば工場などの配管ラインにおいてガスケットを更新する際、これまでシートガスケットが使用されていた箇所に、シートガスケットよりも高いシール性を備える渦巻形ガスケットを使用する場合がある。
【００１１】
しかしながら、上述した渦巻形ガスケット１００は、安定したシール性を得るために大きな締付力が必要となる。したがって、シートガスケットが使用されていた配管ラインのフランジではフランジ剛性やボルト強度が不足し、ガスケットだけでなくフランジ全体を交換する必要があった。このため、シートガスケットが装着されていたフランジにも使用できるように、小さい締付力で安定したシール性を得ることのできる渦巻形ガスケットの開発が望まれていた。
【００１２】
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることのできる渦巻形ガスケットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために発明されたものであって、
本発明の渦巻形ガスケットは、
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の渦巻形ガスケットは、
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の内周面は断面略凹状に形成されており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されてその内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の渦巻形ガスケットは、
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に、その内周面は断面略凹状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて、そのシール本体部が外周側に膨出するように変形するとともに、その内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されており、且つ、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
このように、外輪の内周面に溝が形成されているとともに、シール本体部が上下方向に押圧されて外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、シール本体部の外周面の先端部と溝を構成する面との間に隙間が形成されているため、上下方向に押圧された際に、シール本体部が変形し易くなっている。したがって、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００１７】
また、内輪の外周面が断面略凸状に形成されており、シール本体部が上下方向に押圧されてその内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、シール本体部の内周面の側端部と内輪の外周面との間に隙間が形成されているため、上下方向に押圧された際に、シール本体部が変形し易くなっている。したがって、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００１８】
上記発明において、
前記外輪の内周面に形成されている溝が、断面略Ｖ字状に形成されていることが望ましく、
この場合、
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ）よりも小さく形成されている。
このように構成することで、溝の形状が断面略Ｖ字状であり、溝の加工が容易であるため、本発明の渦巻形ガスケットを容易に製造することができる。
【００１９】
上記発明において、
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ´）と略同一に形成されていることが望ましい。
【００２０】
このように構成することで、渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態において、シール本体部の外周面と、溝を構成する面とが当接するため、シール本体部が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができる。
【００２１】
また、上記発明において、
前記内輪の外周面が、断面略三角形状に形成されていることが望ましく、
この場合、
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ）よりも小さく形成されている。
【００２２】
このように構成することで、内輪の外周面の形状が断面略三角形状であり、内輪の外周面の加工が容易であるため、本発明の渦巻形ガスケットを容易に製造することができる。
また、上記発明において、
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ´）と略同一に形成されていることが望ましい。
【００２３】
このように構成することで、渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態において、シール本体部の内周面と内輪の外周面とが当接するため、シール本体部が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができる。
【００２４】
また、上記発明において、
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の先端部に平坦面が形成されていることが望ましい。
【００２５】
このように構成することで、シール本体部の内周面に内輪を容易に装着することが可能となる。
また、上記発明において、
前記シール本体部のフィラー材が、
複数条のテープ状のフィラー材が重ね合わされて形成されていることが望ましい。
【００２６】
このように、シール本体部のフィラー材が複数条のテープ状のフィラー材が重ね合わされて形成されていれば、より小さい締付力で安定したシール性を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることのできる渦巻形ガスケットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の渦巻形ガスケットを示した平面図である。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態の渦巻形ガスケットを示した平面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図４は、本発明の渦巻形ガスケットが、フランジ面間に装着された、締め付けられる前の状態を示した図である。
【図５】図５は、本発明の渦巻形ガスケットが、フランジ面間に装着され、締め付けられてシール本体部が変形している状態を示した図である。
【図６】図６は、本発明の渦巻形ガスケットが、フランジ面間に装着され、締め付けられてシール本体部が変形し、フランジ面間をシールしている状態を示した図である。
【図７】図７は、本発明の渦巻形ガスケットの外輪の変形例を示した断面図である。
【図８】図８は、本発明の渦巻形ガスケットの内輪の変形例を示した断面図である。
【図９】図９は、従来の渦巻形ガスケットを示した部分断面図である。
【図１０】図１０は、従来の渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールしている状態を示した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の渦巻形ガスケットを示した平面図である。図２は、本発明の別の実施形態の渦巻形ガスケットを示した平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【００３０】
本発明の渦巻形ガスケット１は、フランジ面間に装着されて締め付けられることでフランジ面間をシールするものであり、図１に示したように、平面視で環状をなしている。そして、環状のシール本体部１０の外周面１０ａには、環状の外輪２０が装着されており、環状のシール本体部１０の内周面１０ｂには、環状の内輪３０が装着されている。
【００３１】
外輪２０は、図３に示したように、その内周面２０ｂに屈曲角度αの断面略Ｖ字状の溝２２が形成されている。この外輪２０は金属製であり、例えばステンレスや炭素鋼などの金属から形成されている。なお、この外輪２０は、渦巻形ガスケット１をフランジ間に装着する際のセンタリングを容易にするとともに、ガスケットの補強と締付量を規制する目安としての役割を有するものである。
【００３２】
内輪３０は、図３に示したように、その外周面３０ａが屈曲角度βの断面略三角形状に形成されている。また、その先端部３２には平坦面が形成されている。この内輪３０も金属性であり、上述した外輪２０と同様に、例えばステンレスや炭素鋼などの金属から形成されている。なお、この内輪３０は、主としてガスケットの補強のために装着されるものである。
【００３３】
また、外輪２０および内輪３０は、図３に示したように、略同一の高さに形成されている。これに対して、後述するシール本体部１０は、外輪２０および内輪３０よりも高く形成されており、シール本体部１０を構成するフープ材１２およびフィラー材１４の両側端部が、外輪２０および内輪３０よりも上下方向に突出する形態となっている。
【００３４】
なお、これら外輪２０および内輪３０は、渦巻形ガスケット１の用途および使用環境などに応じて適宜装着されるものである。したがって、その用途および使用環境によっては、本発明の渦巻形ガスケット１を、図２の（ａ）に示したように、シール本体部１０に外輪２０だけが装着されている渦巻形ガスケット１として構成することも可能である。また、図２の（ｂ）に示したように、シール本体部１０に内輪３０だけが装着されている渦巻形ガスケット１として構成することも可能である。
【００３５】
シール本体部１０は、図３に示したように、その外周部分にはフープ材１２だけが渦巻き状に巻回されたフープ外輪部１１ａが形成されている。また、その内周部分には、フープ材１２だけが渦巻き状に巻回されたフープ内輪部１１ｂが形成されている。また、これらフープ外輪部１１ａとフープ内輪部１１ｂとの間には、シール部１１ｃが形成されている。
【００３６】
シール部１１ｃは、図３に示したように、１条のフープ材１２と、２条のフィラー材１４，１４とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されて形成されている。フィラー材１４は、フープ材１２よりも幅広に形成されており、これにより、フープ材１２とフィラー材１４とが重ね合わされた際に、フィラー材１４の両側端部がフープ材１２の両側端部から突出するようになっている。なお、この２条のフィラー材１４，１４は、接着剤などで一体的に接着されているのではなく、単に重ね合わされているだけとなっている。
【００３７】
また、図３に示したように、フープ材１２およびフィラー材１４は、その略中心位置で屈曲し、側端部に向けて直線的に拡がるように延伸した断面略Ｖ字状に形成されるとともに、その屈曲部が外周側に突出するように配向されている。これにより、シール本体部１０の外周面１０ａは断面略凸状に形成され、内周面１０ｂは断面略凹状に形成されている。
【００３８】
また、図３に示したように、このシール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γは、上述した外輪２０の内周面２０ｂの溝２２の屈曲角度αよりも大きくなっている。また、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δは、上述した内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βよりも大きくなっている。
【００３９】
また、上述したように、シール本体部１０の外周面１０ａには外輪２０が装着されている。外輪２０は、環状のシール本体部１０の外周側に嵌装されることで、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６が外輪２０の溝２２の中に位置し、シール本体部１０の外周面１０ａと外輪２０の溝２２の開口端とが当接した状態で、シール本体部１０の外周面１０ａに装着される。そして、図３に示したように、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６と、外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとの間には隙間が形成されている。
【００４０】
また、上述したように、シール本体部１０の内周面１０ｂには、内輪３０が装着されている。内輪３０は、環状のシール本体部１０の内周側に嵌装されることで、シール本体部１０の内周面１０ｂの凹部１８に、内輪３０の外周面３０ａの先端部３２が当接した状態で、シール本体部１０の内周面１０ｂに装着される。そして、図３に示したように、シール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓと内輪３０の外周面３０ａの間には隙間が形成されている。
【００４１】
なお、本実施形態の渦巻形ガスケット１では、内輪３０の先端部３２とシール本体部１０のフープ内輪部１１ｂとは、溶接により固定されている。この溶接位置は、全周にわたって溶接されていても良く、間隔をあけて複数個所が溶接されていてもよい。また、本発明の渦巻形ガスケット１においては、内輪３０の先端部３２とシール本体部１０とは、必ずしも溶接により固定されている必要はなく、単に内輪３０の先端部３２がシール本体部１０の内周面１０ｂの凹部１８と当接している状態で嵌装されることで、内輪３０がシール本体部１０の内周面１０ｂに装着されていてもよい。
【００４２】
なお、上述したフープ外輪部１１ａおよびフープ内輪部１１ｂは、シール部１１ｃを保護するために設けられるものである。
また、フープ材１２は、ステンレス、アルミニウム、チタン、ニッケルなどの金属製薄帯から形成することができる。また、フィラー材１４は、膨張黒鉛テープや無機質紙、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）テープなどから形成することができる。
【００４３】
次に、本発明の渦巻形ガスケット１が、フランジ面間に装着されて締め付けられた場合について説明する。図４〜図６は、本発明の渦巻形ガスケット１が、フランジ面間に装着された状態を示した図であり、図４は締め付けられる前の状態、図５は締め付けられてシール本体部が変形している状態、図６は締め付けられてシール本体部が変形し、フランジ面間をシールしている状態を示した図である。
【００４４】
本発明の渦巻形ガスケット１は、図４に示したように、フランジ面４０ａ，４０ｂの間に装着される。そして、この図４に示した状態から、フランジを締め付けると、図５の矢印Ｐに示したように、シール本体部１０に上下方向の力が作用する。そして、シール本体部１０が上下方向に圧縮されるように変形し、その外周面１０ａが膨出するように変形するとともに、内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが倒れ込むように変形して、図５に示した状態となる。
【００４５】
この図５に示した状態では、図４に示した状態と比べて、膨出するように変形したシール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６が、外輪２０の溝２２の、より内側に位置している。また、シール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γａは、図４に示した状態の屈曲角度γよりも小さくなっている。なお、この屈曲角度γａは、外輪２０の溝２２の屈曲角度αよりは大きくなっている。
【００４６】
また、この図５に示した状態では、図４に示した状態と比べて、倒れ込むように変形したシール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが、内輪３０の外周面３０ａに、より近づいた位置にある。また、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δａは、図４に示した状態の屈曲角度δよりも小さくなっている。なお、この屈曲角度δａは、内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βよりは大きくなっている。
【００４７】
そして、さらにフランジを締め付け、フランジ面４０ａ，４０ｂの間がシールされた状態になると、図６の矢印Ｐに示したように、さらにシール本体部１０に上下方向の力が作用する。そして、シール本体部１０がさらに上下方向に圧縮されるように変形し、その外周面１０ａがさらに膨出するように変形するとともに、シール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓがさらに倒れ込むように変形して、図６に示した状態となる。
【００４８】
この図６に示した状態では、図５に示した状態と比べて、膨出するように変形したシール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６が、外輪２０の溝２２のさらに内側に位置している。そして、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６と、外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとの間に形成されていた隙間が殆どなくなり、先端部１６がこれ以上の溝２２の内側へ移動できないようになっている。
【００４９】
また、シール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´は、図５に示した状態の屈曲角度γａよりも小さくなっている。そして、この屈曲角度γ´は、外輪２０の溝２２の屈曲角度αと略同一の角度となっており、シール本体部１０の外周面１０ａと、外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとが当接している。
【００５０】
また、この図６に示した状態では、図５に示した状態と比べて、倒れ込むように変形したシール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが、内輪３０の外周面３０ａと当接した状態になっている。したがって、シール本体部１０の内周面１０ｂは、その両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが倒れ込むように、これ以上変形することができない状態になっている。また、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´は、図５に示した状態の屈曲角度δａよりも小さくなっており、内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βと略同一の角度となっている。
【００５１】
このように、本発明の渦巻形ガスケット１は、外輪２０の内周面２０ｂに溝２２が形成されているとともに、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６と外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとの間に隙間が形成されている。そして、フランジ面４０ａ，４０ｂの間に装着されてフランジが締め付けられ、シール本体部１０が上下方向に押圧されて、その外周面１０ａが膨出するように変形した際に、フランジ面４０ａ，４０ｂの間がシールされた状態となるまでの間、その外周面１０ａの先端部１６が、溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂと当接しないように構成されている。
【００５２】
したがって、本発明の渦巻形ガスケット１は、上下方向に押圧された際に、シール本体部１０が変形し易くなっており、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００５３】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、内輪３０の外周面３０ａが断面略凸状に形成されているとともに、シール本体部１０の内周面１０ｂの側端部１０ｂｓと内輪３０の外周面３０ａとの間に隙間が形成されている。そして、フランジ面４０ａ，４０ｂの間に装着されてフランジが締め付けられ、シール本体部１０が上下方向に押圧されて、その内周面１０ｂの側端部１０ｂｓが倒れ込むように変形した際に、フランジ面４０ａ，４０ｂの間がシールされた状態となるまでの間、その内周面１０ｂの側端部１０ｂｓが内輪３０の外周面３０ａと当接しないように構成されている。
【００５４】
したがって、本発明の渦巻形ガスケット１は、上下方向に押圧された際に、シール本体部１０が変形し易くなっており、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００５５】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、シール本体部１０を構成するフープ材１２およびフィラー材１４が、その略中心位置で屈曲し、側端部に向けて直線的に拡がるように延伸した断面略Ｖ字状に形成されている。
【００５６】
したがって、図９に示した、側端部に向けて湾曲状に拡がるように延伸した断面略くの字状に形成されている従来の渦巻形ガスケット１００のフープ材１１２およびフィラー材１１４と比べてより変形し易くなっている。
【００５７】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、外輪２０の内周面２０ｂに形成されている断面略Ｖ字状の溝２２の屈曲角度αが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´と略同一に形成されている。
【００５８】
したがって、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の外周面１０ａと溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとが当接するため、シール本体部１０が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００５９】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、断面略三角形状に形成されている内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´と略同一に形成されている。
【００６０】
したがって、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の内周面１０ｂと内輪３０の外周面３０ａとが当接するため、シール本体部１０が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００６１】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、シール本体部１０を構成するフィラー材が、２条のテープ状のフィラー材１４，１４が重ね合わされて形成されている。そして、この２条のフィラー材１４，１４は、接着剤などで一体的に接着されているのではなく、単に重ね合わされているだけとなっている。
【００６２】
したがって、シール本体部１０におけるフィラー材１４の占める割合が、従来の渦巻形ガスケットと比べて大きいとともに、重ね合わされたフィラー材１４，１４同士が相互に摺動可能となっており、シール本体部１０がより変形し易くなっていることから、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００６３】
なお、上述した実施形態では、２条のテープ状のフィラー材１４，１４が重ね合わされているが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されず、少なくとも複数条のテープ状のフィラー材１４が重ね合わされていればよい。また、重ね合わされる複数条のフィラー材１４は、同一の厚みのものであっても、異なる厚みのものであっても構わない。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、外輪２０の内周面２０ｂのる溝２２は、断面略Ｖ字状に形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。例えば、図７の（ａ）に示したように断面略湾曲状に形成されていてもよく、また、図７の（ｂ）に示したように断面略矩形状に形成されていてもよい。また、図７の（ｃ）に示したように、断面略台形状に形成されていてもよいものである。
【００６５】
また、上述した実施形態では、内輪３０の外周面３０ａは断面略三角形状に形成され、その先端部３２には平坦面が形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。例えば、図８の（ａ）に示したように先端部３２に平坦面が形成されていなくてもよく、また、図８の（ｂ）に示したように先端部３２が湾曲状に形成されていてもよい。さらに、外周面３０ａの一部に凸部３４が形成されている図８の（ｃ）に示した態様のものも、本願発明における断面略凸状に形成された外周面３０ａに含まれるものである。
【００６６】
なお、上述した図８の（ｂ）に示す内輪３０にあっては、その外周面３０ａの先端部３２の形状を、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の内周面１０ｂの凹部１８の形状と略同一に形成することが好ましい。このように構成することで、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０のフープ材１２およびフィラー材１４に生じ得る局所的な応力集中を緩和することができる。
【００６７】
また、上述した実施形態では、外輪２０の内周面２０ｂに形成されている断面略Ｖ字状の溝２２の屈曲角度αが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´と略同一に形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。すなわち、本発明の渦巻形ガスケット１では、シール本体部１０が外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部１０の変形が妨げられないように構成されていればよく、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´が、外輪２０の溝２２の屈曲角度αよりも大きくなっていてもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、断面略三角形状に形成されている内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´と略同一に形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。すなわち、本発明の渦巻形ガスケット１では、シール本体部１０の内周面１０ｂの側端部１０ｂｓが倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部１０の変形が妨げられないように構成されていればよく、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´が、内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βよりも大きくなっていてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ 渦巻形ガスケット
１０ シール本体部
１０ａ 外周面
１０ｂ 内周面
１０ｂｓ 側端部
１１ａ フープ外輪部
１１ｂ フープ内輪部
１１ｃ シール部
１２ フープ材
１４ フィラー材
１６ 先端部
１８ 凹部
２０ 外輪
２０ｂ 内周面
２２ 溝
２２ａ，２２ｂ 溝を構成する面
３０ 内輪
３０ａ 外周面
３２ 先端部
３４ 凸部
４０ａ，４０ｂ フランジ面
１００ 従来の渦巻形ガスケット
１１０ シール本体部
１１０ａ 外周面
１１０ｂ 内周面
１１２ フープ材
１１２ａ，１１４ａ 屈曲部
１１４ フィラー材
１２０ 外輪
１２０ｂ 内周面
１３０ 内輪
１３０ａ 外周面
１４０ａ，１４０ｂ フランジ面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ面間に装着されて締め付けられることでフランジ面間をシールする渦巻形ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
渦巻形ガスケットは、各種配管のフランジ面間に装着されて、管内を流れる流体の漏洩を防ぐ目的で使用される。渦巻形ガスケットは高いシール性を備えており、特に高温・高圧の流体が管内を流れる、例えば火力・原子力発電所や石油精製・石油化学工場における配管ラインなどにおいて広く使用されている。
【０００３】
このような渦巻形ガスケット１００は、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているように、以下のように構成されている。すなわち、図９の部分断面図に示したように、テープ状の金属性のフープ材１１２と膨張黒鉛や無機質紙、樹脂などからなるフィラー材１１４とが重ね合わされたシール本体部１１０を有している。このシール本体部１１０は、各１条のフープ材１１２とフィラー材１１４とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されることで環状に形成されている。
【０００４】
また、フープ材１１２およびフィラー材１１４は、図９に示したように、その断面略中央部に屈曲部１１２ａ，１１４ａが形成されており、屈曲部１１２ａ，１１４ａから側端部に向けて湾曲状に拡がるように延伸した断面略くの字状に形成されている。
【０００５】
また、フープ材１１２およびフィラー材１１４は、その屈曲部１１２ａ，１１４ａが外周側に突出するように配向されている。このため、図９に示したように、シール本体部１１０の外周面１１０ａは断面略凸状に、内周面１１０ｂは断面略凹状に形成されている。
【０００６】
また、シール本体部１１０の外周面１１０ａには金属製の外輪１２０が装着されている。この外輪１２０の内周面１２０ｂは、図９に示したように断面略凹状に形成されており、この外輪１２０の内周面１２０ｂと、シール本体部１１０の外周面１１０ａとが嵌合することで、シール本体部１１０の外周面１１０ａに外輪１２０が装着されている。
【０００７】
また、シール本体部１１０の内周側には金属製の内輪１３０が装着されている。この内輪１３０の外周面１３０ａは、図９に示したように断面略凸状に形成されており、この内輪１３０の外周面１３０ａと、シール本体部１１０の内周面１１０ｂとが嵌合することで、シール本体部１１０の内周面１１０ｂに内輪１３０が装着されている。
【０００８】
このように構成されている渦巻形ガスケット１００は、図１０に示したように、フランジ面１４０ａ，１４０ｂの間に装着される。そして、フランジを締め付けることで、図中の矢印Ｐで示したように上下方向に押圧され、フープ材１１２およびフィラー材１１４が変形し、フランジ面１４０ａ，１４０ｂの間をシールするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−７２４２５号公報
【特許文献２】特開平１１−１３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、例えば工場などの配管ラインにおいてガスケットを更新する際、これまでシートガスケットが使用されていた箇所に、シートガスケットよりも高いシール性を備える渦巻形ガスケットを使用する場合がある。
【００１１】
しかしながら、上述した渦巻形ガスケット１００は、安定したシール性を得るために大きな締付力が必要となる。したがって、シートガスケットが使用されていた配管ラインのフランジではフランジ剛性やボルト強度が不足し、ガスケットだけでなくフランジ全体を交換する必要があった。このため、シートガスケットが装着されていたフランジにも使用できるように、小さい締付力で安定したシール性を得ることのできる渦巻形ガスケットの開発が望まれていた。
【００１２】
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることのできる渦巻形ガスケットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために発明されたものであって、
本発明の渦巻形ガスケットは、
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の渦巻形ガスケットは、
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の内周面は断面略凹状に形成されており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されてその内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の渦巻形ガスケットは、
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に、その内周面は断面略凹状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて、そのシール本体部が外周側に膨出するように変形するとともに、その内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されており、且つ、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
このように、外輪の内周面に溝が形成されているとともに、シール本体部が上下方向に押圧されて外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、シール本体部の外周面の先端部と溝を構成する面との間に隙間が形成されているため、上下方向に押圧された際に、シール本体部が変形し易くなっている。したがって、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００１７】
また、内輪の外周面が断面略凸状に形成されており、シール本体部が上下方向に押圧されてその内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、シール本体部の内周面の側端部と内輪の外周面との間に隙間が形成されているため、上下方向に押圧された際に、シール本体部が変形し易くなっている。したがって、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００１８】
上記発明において、
前記外輪の内周面に形成されている溝が、断面略Ｖ字状に形成されていることが望ましく、
この場合、
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ）よりも小さく形成されている。
このように構成することで、溝の形状が断面略Ｖ字状であり、溝の加工が容易であるため、本発明の渦巻形ガスケットを容易に製造することができる。
【００１９】
上記発明において、
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ´）と略同一に形成されていることが望ましい。
【００２０】
このように構成することで、渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態において、シール本体部の外周面と、溝を構成する面とが当接するため、シール本体部が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができる。
【００２１】
また、上記発明において、
前記内輪の外周面が、断面略三角形状に形成されていることが望ましく、
この場合、
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ）よりも小さく形成されている。
【００２２】
このように構成することで、内輪の外周面の形状が断面略三角形状であり、内輪の外周面の加工が容易であるため、本発明の渦巻形ガスケットを容易に製造することができる。
また、上記発明において、
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ´）と略同一に形成されていることが望ましい。
【００２３】
このように構成することで、渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態において、シール本体部の内周面と内輪の外周面とが当接するため、シール本体部が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができる。
【００２４】
また、上記発明において、
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の先端部に平坦面が形成されていることが望ましい。
【００２５】
このように構成することで、シール本体部の内周面に内輪を容易に装着することが可能となる。
また、上記発明において、
前記シール本体部のフィラー材が、
複数条のテープ状のフィラー材が重ね合わされて形成されていることが望ましい。
【００２６】
このように、シール本体部のフィラー材が複数条のテープ状のフィラー材が重ね合わされて形成されていれば、より小さい締付力で安定したシール性を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることのできる渦巻形ガスケットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の渦巻形ガスケットを示した平面図である。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態の渦巻形ガスケットを示した平面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図４は、本発明の渦巻形ガスケットが、フランジ面間に装着された、締め付けられる前の状態を示した図である。
【図５】図５は、本発明の渦巻形ガスケットが、フランジ面間に装着され、締め付けられてシール本体部が変形している状態を示した図である。
【図６】図６は、本発明の渦巻形ガスケットが、フランジ面間に装着され、締め付けられてシール本体部が変形し、フランジ面間をシールしている状態を示した図である。
【図７】図７は、本発明の渦巻形ガスケットの外輪の変形例を示した断面図である。
【図８】図８は、本発明の渦巻形ガスケットの内輪の変形例を示した断面図である。
【図９】図９は、従来の渦巻形ガスケットを示した部分断面図である。
【図１０】図１０は、従来の渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールしている状態を示した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の渦巻形ガスケットを示した平面図である。図２は、本発明の別の実施形態の渦巻形ガスケットを示した平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【００３０】
本発明の渦巻形ガスケット１は、フランジ面間に装着されて締め付けられることでフランジ面間をシールするものであり、図１に示したように、平面視で環状をなしている。そして、環状のシール本体部１０の外周面１０ａには、環状の外輪２０が装着されており、環状のシール本体部１０の内周面１０ｂには、環状の内輪３０が装着されている。
【００３１】
外輪２０は、図３に示したように、その内周面２０ｂに屈曲角度αの断面略Ｖ字状の溝２２が形成されている。この外輪２０は金属製であり、例えばステンレスや炭素鋼などの金属から形成されている。なお、この外輪２０は、渦巻形ガスケット１をフランジ間に装着する際のセンタリングを容易にするとともに、ガスケットの補強と締付量を規制する目安としての役割を有するものである。
【００３２】
内輪３０は、図３に示したように、その外周面３０ａが屈曲角度βの断面略三角形状に形成されている。また、その先端部３２には平坦面が形成されている。この内輪３０も金属性であり、上述した外輪２０と同様に、例えばステンレスや炭素鋼などの金属から形成されている。なお、この内輪３０は、主としてガスケットの補強のために装着されるものである。
【００３３】
また、外輪２０および内輪３０は、図３に示したように、略同一の高さに形成されている。これに対して、後述するシール本体部１０は、外輪２０および内輪３０よりも高く形成されており、シール本体部１０を構成するフープ材１２およびフィラー材１４の両側端部が、外輪２０および内輪３０よりも上下方向に突出する形態となっている。
【００３４】
なお、これら外輪２０および内輪３０は、渦巻形ガスケット１の用途および使用環境などに応じて適宜装着されるものである。したがって、その用途および使用環境によっては、本発明の渦巻形ガスケット１を、図２の（ａ）に示したように、シール本体部１０に外輪２０だけが装着されている渦巻形ガスケット１として構成することも可能である。また、図２の（ｂ）に示したように、シール本体部１０に内輪３０だけが装着されている渦巻形ガスケット１として構成することも可能である。
【００３５】
シール本体部１０は、図３に示したように、その外周部分にはフープ材１２だけが渦巻き状に巻回されたフープ外輪部１１ａが形成されている。また、その内周部分には、フープ材１２だけが渦巻き状に巻回されたフープ内輪部１１ｂが形成されている。また、これらフープ外輪部１１ａとフープ内輪部１１ｂとの間には、シール部１１ｃが形成されている。
【００３６】
シール部１１ｃは、図３に示したように、１条のフープ材１２と、２条のフィラー材１４，１４とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されて形成されている。フィラー材１４は、フープ材１２よりも幅広に形成されており、これにより、フープ材１２とフィラー材１４とが重ね合わされた際に、フィラー材１４の両側端部がフープ材１２の両側端部から突出するようになっている。なお、この２条のフィラー材１４，１４は、接着剤などで一体的に接着されているのではなく、単に重ね合わされているだけとなっている。
【００３７】
また、図３に示したように、フープ材１２およびフィラー材１４は、その略中心位置で屈曲し、側端部に向けて直線的に拡がるように延伸した断面略Ｖ字状に形成されるとともに、その屈曲部が外周側に突出するように配向されている。これにより、シール本体部１０の外周面１０ａは断面略凸状に形成され、内周面１０ｂは断面略凹状に形成されている。
【００３８】
また、図３に示したように、このシール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γは、上述した外輪２０の内周面２０ｂの溝２２の屈曲角度αよりも大きくなっている。また、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δは、上述した内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βよりも大きくなっている。
【００３９】
また、上述したように、シール本体部１０の外周面１０ａには外輪２０が装着されている。外輪２０は、環状のシール本体部１０の外周側に嵌装されることで、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６が外輪２０の溝２２の中に位置し、シール本体部１０の外周面１０ａと外輪２０の溝２２の開口端とが当接した状態で、シール本体部１０の外周面１０ａに装着される。そして、図３に示したように、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６と、外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとの間には隙間が形成されている。
【００４０】
また、上述したように、シール本体部１０の内周面１０ｂには、内輪３０が装着されている。内輪３０は、環状のシール本体部１０の内周側に嵌装されることで、シール本体部１０の内周面１０ｂの凹部１８に、内輪３０の外周面３０ａの先端部３２が当接した状態で、シール本体部１０の内周面１０ｂに装着される。そして、図３に示したように、シール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓと内輪３０の外周面３０ａの間には隙間が形成されている。
【００４１】
なお、本実施形態の渦巻形ガスケット１では、内輪３０の先端部３２とシール本体部１０のフープ内輪部１１ｂとは、溶接により固定されている。この溶接位置は、全周にわたって溶接されていても良く、間隔をあけて複数個所が溶接されていてもよい。また、本発明の渦巻形ガスケット１においては、内輪３０の先端部３２とシール本体部１０とは、必ずしも溶接により固定されている必要はなく、単に内輪３０の先端部３２がシール本体部１０の内周面１０ｂの凹部１８と当接している状態で嵌装されることで、内輪３０がシール本体部１０の内周面１０ｂに装着されていてもよい。
【００４２】
なお、上述したフープ外輪部１１ａおよびフープ内輪部１１ｂは、シール部１１ｃを保護するために設けられるものである。
また、フープ材１２は、ステンレス、アルミニウム、チタン、ニッケルなどの金属製薄帯から形成することができる。また、フィラー材１４は、膨張黒鉛テープや無機質紙、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）テープなどから形成することができる。
【００４３】
次に、本発明の渦巻形ガスケット１が、フランジ面間に装着されて締め付けられた場合について説明する。図４〜図６は、本発明の渦巻形ガスケット１が、フランジ面間に装着された状態を示した図であり、図４は締め付けられる前の状態、図５は締め付けられてシール本体部が変形している状態、図６は締め付けられてシール本体部が変形し、フランジ面間をシールしている状態を示した図である。
【００４４】
本発明の渦巻形ガスケット１は、図４に示したように、フランジ面４０ａ，４０ｂの間に装着される。そして、この図４に示した状態から、フランジを締め付けると、図５の矢印Ｐに示したように、シール本体部１０に上下方向の力が作用する。そして、シール本体部１０が上下方向に圧縮されるように変形し、その外周面１０ａが膨出するように変形するとともに、内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが倒れ込むように変形して、図５に示した状態となる。
【００４５】
この図５に示した状態では、図４に示した状態と比べて、膨出するように変形したシール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６が、外輪２０の溝２２の、より内側に位置している。また、シール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γａは、図４に示した状態の屈曲角度γよりも小さくなっている。なお、この屈曲角度γａは、外輪２０の溝２２の屈曲角度αよりは大きくなっている。
【００４６】
また、この図５に示した状態では、図４に示した状態と比べて、倒れ込むように変形したシール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが、内輪３０の外周面３０ａに、より近づいた位置にある。また、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δａは、図４に示した状態の屈曲角度δよりも小さくなっている。なお、この屈曲角度δａは、内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βよりは大きくなっている。
【００４７】
そして、さらにフランジを締め付け、フランジ面４０ａ，４０ｂの間がシールされた状態になると、図６の矢印Ｐに示したように、さらにシール本体部１０に上下方向の力が作用する。そして、シール本体部１０がさらに上下方向に圧縮されるように変形し、その外周面１０ａがさらに膨出するように変形するとともに、シール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓがさらに倒れ込むように変形して、図６に示した状態となる。
【００４８】
この図６に示した状態では、図５に示した状態と比べて、膨出するように変形したシール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６が、外輪２０の溝２２のさらに内側に位置している。そして、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６と、外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとの間に形成されていた隙間が殆どなくなり、先端部１６がこれ以上の溝２２の内側へ移動できないようになっている。
【００４９】
また、シール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´は、図５に示した状態の屈曲角度γａよりも小さくなっている。そして、この屈曲角度γ´は、外輪２０の溝２２の屈曲角度αと略同一の角度となっており、シール本体部１０の外周面１０ａと、外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとが当接している。
【００５０】
また、この図６に示した状態では、図５に示した状態と比べて、倒れ込むように変形したシール本体部１０の内周面１０ｂの両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが、内輪３０の外周面３０ａと当接した状態になっている。したがって、シール本体部１０の内周面１０ｂは、その両側端部１０ｂｓ，１０ｂｓが倒れ込むように、これ以上変形することができない状態になっている。また、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´は、図５に示した状態の屈曲角度δａよりも小さくなっており、内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βと略同一の角度となっている。
【００５１】
このように、本発明の渦巻形ガスケット１は、外輪２０の内周面２０ｂに溝２２が形成されているとともに、シール本体部１０の外周面１０ａの先端部１６と外輪２０の溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとの間に隙間が形成されている。そして、フランジ面４０ａ，４０ｂの間に装着されてフランジが締め付けられ、シール本体部１０が上下方向に押圧されて、その外周面１０ａが膨出するように変形した際に、フランジ面４０ａ，４０ｂの間がシールされた状態となるまでの間、その外周面１０ａの先端部１６が、溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂと当接しないように構成されている。
【００５２】
したがって、本発明の渦巻形ガスケット１は、上下方向に押圧された際に、シール本体部１０が変形し易くなっており、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００５３】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、内輪３０の外周面３０ａが断面略凸状に形成されているとともに、シール本体部１０の内周面１０ｂの側端部１０ｂｓと内輪３０の外周面３０ａとの間に隙間が形成されている。そして、フランジ面４０ａ，４０ｂの間に装着されてフランジが締め付けられ、シール本体部１０が上下方向に押圧されて、その内周面１０ｂの側端部１０ｂｓが倒れ込むように変形した際に、フランジ面４０ａ，４０ｂの間がシールされた状態となるまでの間、その内周面１０ｂの側端部１０ｂｓが内輪３０の外周面３０ａと当接しないように構成されている。
【００５４】
したがって、本発明の渦巻形ガスケット１は、上下方向に押圧された際に、シール本体部１０が変形し易くなっており、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００５５】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、シール本体部１０を構成するフープ材１２およびフィラー材１４が、その略中心位置で屈曲し、側端部に向けて直線的に拡がるように延伸した断面略Ｖ字状に形成されている。
【００５６】
したがって、図９に示した、側端部に向けて湾曲状に拡がるように延伸した断面略くの字状に形成されている従来の渦巻形ガスケット１００のフープ材１１２およびフィラー材１１４と比べてより変形し易くなっている。
【００５７】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、外輪２０の内周面２０ｂに形成されている断面略Ｖ字状の溝２２の屈曲角度αが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´と略同一に形成されている。
【００５８】
したがって、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の外周面１０ａと溝２２を構成する面２２ａ，２２ｂとが当接するため、シール本体部１０が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００５９】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、断面略三角形状に形成されている内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´と略同一に形成されている。
【００６０】
したがって、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の内周面１０ｂと内輪３０の外周面３０ａとが当接するため、シール本体部１０が動いたりすることがなく、安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００６１】
また、本発明の渦巻形ガスケット１は、上述したように、シール本体部１０を構成するフィラー材が、２条のテープ状のフィラー材１４，１４が重ね合わされて形成されている。そして、この２条のフィラー材１４，１４は、接着剤などで一体的に接着されているのではなく、単に重ね合わされているだけとなっている。
【００６２】
したがって、シール本体部１０におけるフィラー材１４の占める割合が、従来の渦巻形ガスケットと比べて大きいとともに、重ね合わされたフィラー材１４，１４同士が相互に摺動可能となっており、シール本体部１０がより変形し易くなっていることから、従来の渦巻形ガスケットと比べてより小さい締付力で安定したシール性を得ることができるようになっている。
【００６３】
なお、上述した実施形態では、２条のテープ状のフィラー材１４，１４が重ね合わされているが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されず、少なくとも複数条のテープ状のフィラー材１４が重ね合わされていればよい。また、重ね合わされる複数条のフィラー材１４は、同一の厚みのものであっても、異なる厚みのものであっても構わない。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、外輪２０の内周面２０ｂのる溝２２は、断面略Ｖ字状に形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。例えば、図７の（ａ）に示したように断面略湾曲状に形成されていてもよく、また、図７の（ｂ）に示したように断面略矩形状に形成されていてもよい。また、図７の（ｃ）に示したように、断面略台形状に形成されていてもよいものである。
【００６５】
また、上述した実施形態では、内輪３０の外周面３０ａは断面略三角形状に形成され、その先端部３２には平坦面が形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。例えば、図８の（ａ）に示したように先端部３２に平坦面が形成されていなくてもよく、また、図８の（ｂ）に示したように先端部３２が湾曲状に形成されていてもよい。さらに、外周面３０ａの一部に凸部３４が形成されている図８の（ｃ）に示した態様のものも、本願発明における断面略凸状に形成された外周面３０ａに含まれるものである。
【００６６】
なお、上述した図８の（ｂ）に示す内輪３０にあっては、その外周面３０ａの先端部３２の形状を、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の内周面１０ｂの凹部１８の形状と略同一に形成することが好ましい。このように構成することで、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０のフープ材１２およびフィラー材１４に生じ得る局所的な応力集中を緩和することができる。
【００６７】
また、上述した実施形態では、外輪２０の内周面２０ｂに形成されている断面略Ｖ字状の溝２２の屈曲角度αが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´と略同一に形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。すなわち、本発明の渦巻形ガスケット１では、シール本体部１０が外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部１０の変形が妨げられないように構成されていればよく、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の外周面１０ａの屈曲角度γ´が、外輪２０の溝２２の屈曲角度αよりも大きくなっていてもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、断面略三角形状に形成されている内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βが、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態におけるシール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´と略同一に形成されていたが、本発明の渦巻形ガスケット１はこれに限定されない。すなわち、本発明の渦巻形ガスケット１では、シール本体部１０の内周面１０ｂの側端部１０ｂｓが倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部１０の変形が妨げられないように構成されていればよく、渦巻形ガスケット１がフランジ面４０ａ，４０ｂの間をシールした状態において、シール本体部１０の内周面１０ｂの屈曲角度δ´が、内輪３０の外周面３０ａの屈曲角度βよりも大きくなっていてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ 渦巻形ガスケット
１０ シール本体部
１０ａ 外周面
１０ｂ 内周面
１０ｂｓ 側端部
１１ａ フープ外輪部
１１ｂ フープ内輪部
１１ｃ シール部
１２ フープ材
１４ フィラー材
１６ 先端部
１８ 凹部
２０ 外輪
２０ｂ 内周面
２２ 溝
２２ａ，２２ｂ 溝を構成する面
３０ 内輪
３０ａ 外周面
３２ 先端部
３４ 凸部
４０ａ，４０ｂ フランジ面
１００ 従来の渦巻形ガスケット
１１０ シール本体部
１１０ａ 外周面
１１０ｂ 内周面
１１２ フープ材
１１２ａ，１１４ａ 屈曲部
１１４ フィラー材
１２０ 外輪
１２０ｂ 内周面
１３０ 内輪
１３０ａ 外周面
１４０ａ，１４０ｂ フランジ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されていることを特徴とする渦巻形ガスケット。
【請求項２】
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の内周面は断面略凹状に形成されており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されてその内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする渦巻形ガスケット。
【請求項３】
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に、その内周面は断面略凹状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて、そのシール本体部が外周側に膨出するように変形するとともに、その内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されており、且つ、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする渦巻形ガスケット。
【請求項４】
前記外輪の内周面に形成されている溝が、断面略Ｖ字状に形成されていることを特徴とする請求項１または３に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項５】
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ）よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項４に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項６】
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ´）と略同一に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項７】
前記内輪の外周面が、断面略三角形状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項８】
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ）よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項７に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項９】
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ´）と略同一に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項１０】
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の先端部に平坦面が形成されていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の渦巻形ガスケット。
【請求項１１】
前記シール本体部のフィラー材が、
複数条のテープ状のフィラー材が重ね合わされて形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の渦巻形ガスケット。
【請求項１】
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて外周側に膨出するように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されていることを特徴とする渦巻形ガスケット。
【請求項２】
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の内周面は断面略凹状に形成されており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されてその内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする渦巻形ガスケット。
【請求項３】
フランジ面間に装着されて上下方向に押圧されることで、フランジ面間をシールする渦巻形ガスケットであって、
テープ状のフープ材とフィラー材とが重ね合わされ、渦巻き状に巻回されてなる環状のシール部を有するシール本体部と、
前記シール本体部の外周面に装着された環状の外輪と、
前記シール本体部の内周面に装着された環状の内輪と、を備え、
前記フープ材およびフィラー材は、断面略Ｖ字状に形成されるとともにその屈曲部が外周側に突出するように配向され、これにより、前記シール本体部の外周面は断面略凸状に、その内周面は断面略凹状に形成されており、
前記外輪の内周面には溝が形成されていて、当該溝の開口端と前記シール本体部の外周面とが当接するとともに、前記シール本体部の外周面の先端部が当該溝の中に位置しており、
前記内輪の外周面は断面略凸状に形成されていて、その外周面の先端部が前記シール本体部の内周面の凹部と当接しており、
前記シール本体部が上下方向に押圧されて、そのシール本体部が外周側に膨出するように変形するとともに、その内周面の側端部が倒れ込むように変形する際に、そのシール本体部の変形が妨げられないように、前記シール本体部の外周面の先端部と前記溝を構成する面との間に隙間が形成されており、且つ、前記シール本体部の内周面の側端部と前記内輪の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする渦巻形ガスケット。
【請求項４】
前記外輪の内周面に形成されている溝が、断面略Ｖ字状に形成されていることを特徴とする請求項１または３に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項５】
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ）よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項４に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項６】
前記外輪の内周面に形成されている断面略Ｖ字状の溝の屈曲角度（α）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の外周面の屈曲角度（γ´）と略同一に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項７】
前記内輪の外周面が、断面略三角形状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項８】
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
上下方向に押圧されて変形する前の前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ）よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項７に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項９】
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の屈曲角度（β）が、
前記渦巻形ガスケットがフランジ面間をシールした状態における前記シール本体部の内周面の屈曲角度（δ´）と略同一に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の渦巻形ガスケット。
【請求項１０】
断面略三角形状に形成されている前記内輪の外周面の先端部に平坦面が形成されていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の渦巻形ガスケット。
【請求項１１】
前記シール本体部のフィラー材が、
複数条のテープ状のフィラー材が重ね合わされて形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の渦巻形ガスケット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７７９０（Ｐ２０１２−１７７９０Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４９３１（Ｐ２０１０−１５４９３１）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００２２９５６４）日本バルカー工業株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００２２９５６４）日本バルカー工業株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
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