| 【発明の名称】 |
シールリングの製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】高橋 正克
【氏名】星野 修司
【氏名】藤沢 勝秀
【氏名】多田 義隆
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| 【要約】 |
【課題】継手部への組み付け性が良好で、しかもシール性、耐久性の優れたシールリングを安価に提供する。
【解決手段】充填材１０は、フック付鉄板１３の両面に軟質材層を形成している。金属薄板１１により、この充填材の周囲を巻回している。上記充填材１０は、シート材を切断する事により造られた帯状の素材を円環状に丸めて成る。そして、直径方向に亙って２層以上重ね合わせている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 金属製芯材の少なくとも片面に軟質材層を形成したシート材により造られた充填材と、この充填材の周囲を巻回した金属薄板とにより構成された、全体が円環状のシールリングに於いて、上記充填材は、上記シート材を切断する事により造られた帯状の素材を円環状に丸めて成るものである事を特徴とするシールリング。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係るシールリングは、例えば自動車用エンジンから排出される排気を流す為の排気管の継手部分に組み込み、この継手部分の気密保持を図る為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンから排出される排気は、排気管を通じて大気中に放出されるが、車体前部に設けられるエンジンから車体後部に迄排気を導く排気系の途中には、複数の継手を設けて、排気系の上流端をエンジンのエキゾーストマニホールドに接続したり、排気系を構成する排気管同士を接続したり、更には排気系の途中に消音器や排気浄化器を接続したりしている。
【０００３】この様に各排気管の端部同士を接続する為の継手には環状のシール材を組み込んで、上記継手を構成する１対のフランジ同士の間の気密保持を図る様にしている。この様に、継手に組み込むシール材として従来から、例えば実開昭５３−１０１９６２号公報には、図９〜１０に示す様な渦巻ガスケットやシールリングが記載されている。
【０００４】この内、図９に示した渦巻ガスケット１は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼製の帯状金属薄板２と軟質のコンパウンド層３とが直径方向に亙って交互に存在する様に、互いに重ね合わされた帯状金属薄板２とコンパウンド層３を構成する帯状のシート材とを、螺旋状に巻回する事により構成している。上記帯状金属薄板２の断面は波形に形成して、この帯状金属薄板２が圧縮方向の力に基づいて弾性変形し易くし、上記渦巻ガスケット１を１対のフランジ同士の間で挟持した場合に、十分なシール性を得られる様にしている。
【０００５】又、図１０に示したシールリング４は、複数枚（図１０の例では３枚）の充填材５、５の周囲を、やはりＳＵＳ３０４等の金属薄板６により巻回する事により構成されている。上記各充填材５、５は、それぞれがフック付鉄板等の金属製芯材の両面に、軟質材製のコンパウンド７、７の層を形成したもので、それぞれがシート材を円輪状に打ち抜く事により構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され、継手を構成する１対のフランジ同士の間で挟持した状態で使用される従来の渦巻ガスケットやシールリング等のシール材は、製作費が嵩む為、より安価なシール材の実現が望まれている。
【０００７】先ず、図９に示した渦巻ガスケットの場合、幅の狭い帯状金属薄板２を断面波形に形成し、更にこの帯状金属薄板２を螺旋状に巻く作業が面倒で、製作費を高くする原因となる。
【０００８】又、図１０に示したシールリングの場合、充填材５、５を造る為のシート材の歩留まりが悪く、やはり製作費を高くする原因となっている。即ち、円輪状の充填材５、５を造る場合、図１０に示す様に、金属製芯材の両面にコンパウンド７、７の層を形成する事により平板状に造られたシート材を、プレス機により打ち抜く事で造るが、充填材５として打ち抜かれた部分の内側と外側とに、他に利用出来ない廃材が生じる。上記シート材に対する、この廃材の割合は相当に大きく、この結果、充填材５、５を構成する材料の歩留まりが相当に悪くなり、製作費が嵩む事が避けられない。
【０００９】更に、上記従来構造によれば、何れの構造の場合でも、十分なシール性能を得る為には、渦巻ガスケット１やシールリング４を押圧する力を大きくしなければならず、継手に設けるボルトとナットとを緊締する為の力が大きくなり、それに伴なってフランジに歪みが生じ、ボルトから離れた部分の押圧力がかえって低下する場合がある。更に、温度上昇等によって上記ボルトが伸び、押圧力が低下した場合には、シール不良が生じる等、耐久性が必ずしも良くない。
【００１０】本発明のシールリングは、上述の様な事情に鑑みて発明されたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のシールリングは、前述した従来のシールリング４（図１０）と同様に、金属製芯材の少なくとも片面に軟質材層を形成したシート材により造られた充填材と、この充填材の周囲を巻回した金属薄板とにより構成され、全体が円環状に形成される。
【００１２】特に、本発明のシールリングに於いては、上記充填材は、上記シート材を切断する事により造られた帯状の素材を円環状に丸めて成るものである事を特徴としている。
【００１３】
【作用】上述の様に構成される本発明のシールリングは、特に面倒な加工作業を必要とせず、しかも充填材を造る為の材料の歩留まりを極めて高く出来る為、製作費の低廉化を図れる。又、使用時にシールリングに加わる力の作用方向と、上記充填材の面方向とが一致している為、比較的小さな力で上記シールリングが圧縮される。この為、十分なシール性能を得る為に、上記シールリングに加えなければならない荷重が小さくて済む。更に、フランジ剛性を低く出来て、ボルトを含めた締結部のコストダウンを図れる。
【００１４】
【実施例】図１〜６は本発明の実施例を示している。本発明のシールリング９は、充填材１０の周囲を金属薄板１１により巻回する事により、断面が円形で全体を円環状としている。この内の充填材１０は、図２に示す様な帯状の素材１２を、図３或は図４に示す様に円環状に丸め、直径方向に亙って２層以上重ね合わせて成る。
【００１５】又、上記素材１２を造る場合、先ず、金属製芯材であるフック付鉄板１３の両面に、軟質材である膨張黒鉛粒子をプレス成形する事により板状としたものを貼着して、上記素材１２よりも幅広のシートとし、このシートを任意の幅寸法に切断する事により、上記素材１２とする。尚、この素材１２の厚さ寸法Ｔと幅寸法Ｗとは、この素材１２を組み込んで造られるシールリング９の断面直径Ｄに応じて設計的に定めるが、例えば上記直径Ｄを３．５〜５mmとする場合、上記厚さ寸法Ｔを１．０〜１．６mm程度、上記幅寸法Ｗを２．５〜４．２mm程度とする。
【００１６】上述の様にして造られた素材１２は、図３に示す様に、造るべきシールリング９の２周分の長さを有するものを１枚、螺旋状に巻回するか、或は図４に示す様に、造るべきシールリング９の１周分の長さを有するものを２枚、それぞれ円形に丸め、内周側と外周側とに配置する事により、上述の様に、直径方向に亙って２層に重ね合わせる。そして、この様に直径方向に亙って２層以上重ね合わされた充填材９の周囲を、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０Ｓ、或はインコネル製で、厚さが０．２〜０．３mm程度の金属薄板１１により巻回する事により、図１に示す様なシールリング９として完成する。
【００１７】上述の様に構成される本発明のシールリング９は、例えば図５〜６に示す様に、継手を構成する１対のフランジ１４、１５同士の間で挟持する。先ず、図５に示した構造の場合、一方のフランジ１４の側面に形成した凹溝１６に上記シールリング９を、一部がこの凹溝１６から突出する状態で嵌着し、この突出部分に他方のフランジ１５の側面を押し付けている。又、図６に示した構造の場合、接続すべき管１７の端部を、上記一方のフランジ１４の側面から突出させ、この突出部に上記シールリング９を外嵌すると共に、他方のフランジ１５に形成した傾斜面１８により上記シールリング９を、上記一方のフランジ１４の側面並びに上記管１７の端部外周面に押圧している。
【００１８】前述の様に構成され、上述の様に継手部分に組み込んで使用される、本発明のシールリング９の場合、特に面倒な加工作業を必要とせず、しかも充填材１０を造る為の材料の歩留まりを極めて高く出来る為、製作費の低廉化を図れる。
【００１９】即ち、本発明のシールリング９を構成する充填材１０は、図２に示す様な帯状の素材１２を丸める事で造られるが、金属製芯材の両面にコンパウンドの層を形成する事により平板状に造られたシートからこの素材１２を造る場合に生じる廃材は極く少量となる。従って、高価な膨張黒鉛粒子を軟質材として使用した場合でも、上記シールリング９の製作費が徒に嵩む事はない。
【００２０】又、使用時にシールリング９に加わる力の作用方向（図１、５、６の上下方向）と、上記充填材１０の面方向とが一致している為、この充填材１０が変形し易く、比較的小さな力で上記シールリング９が圧縮される。この為、十分なシール性能を得る為に、上記シールリング９に加えなければならない荷重が小さくて済む。
【００２１】例えば、本発明者が行なった実験によると、前記図９に示す様な従来の渦巻ガスケット１の場合、上記荷重とシール性（継手部からの気体の漏れ量）及びシールリングの歪み量（圧縮変形量）との関係が、図７に破線ａで示す様に、前記図１０に示す様な従来のシールリング４の場合、上記荷重とシール性及びシールリングの歪み量との関係が、同図に鎖線ｂで示す様に、それぞれ変化したのに対して、本発明のシールリング９の場合、上記荷重とシール性及びシールリングの歪み量との関係が、同図に実線ｃで示す様に変化した。
【００２２】この図７の記載から明らかな通り、本発明のシールリング９によれば、継手部に設けるボルトとナットとの緊締力を特に大きくしなくても、十分なシール性を得られる。そして、十分な荷重を与えておけば、多少荷重が低下した場合でも、シール性を確保出来る。
【００２３】尚、図３に示す様な充填材１０を造る場合、予め図２に示す様に帯状に切断された素材１２を図３、４に示す様に丸める他、図８（Ａ）に示す様な矩形の素材１９を同図（Ｂ）に示す様に丸めた後、同図（Ｃ）に示す様に、所定の幅寸法に切断して、充填材１０とする事も出来る。この場合に於いて、上記素材１９を同図（Ｂ）に示す様に丸めた状態で、この素材１９の端縁をこの端縁が当接している外周面部分に接着すれば、後に続く切断作業等を容易に行なえる。尚、素材１２の厚さＴが十分に大きい場合には、金属薄板１１内に収める充填材１０を１層のみとする事も出来る。
【００２４】
【発明の効果】本発明のシールリングは、以上に述べた通り構成され作用する為、適当な対圧縮性を有し、優れたシール性を有するシールリングを安価に提供出来る。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３０３８６
【氏名又は名称】日本ラインツ株式会社
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| 【出願日】 |
平成４年（１９９２）７月２１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小山 武男 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３２３３７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２１日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２４９４６７ |
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