JPH08219291A

JPH08219291A - 金属被覆型ガスケット

Info

Publication number: JPH08219291A
Application number: JP4637395A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ushiyama; 敦司牛山; Akinori Owaki; 晃則大脇
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】ガスシール性能を格段と向上させることがで
き、高温のシール箇所に長期間に亘って使用可能な金属
被覆型ガスケットを提供する。【構成】中芯クッション材となる膨張黒鉛を金属材で
被覆して構成する金属被覆型ガスケットにおいて、中空
状金属環体Ａ₃を構成するために使用した１対の環状の
金属板１０に断面半円形凹部１０ａとその両端に突出す
るフランジ部１０ｂとを形成し、両金属板１０を重ね合
わせ、両フランジ部１１ｂをシーム溶接による溶接部１
０ｃで一体化する。【効果】中空状金属環体Ａ₃はシーム溶接により、外
部から完全に遮断され、密閉状態とされるため、ガスシ
ール性能は向上し、高温のシール箇所での長期使用が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルブ、ポンプ、機器
等の配管フランジ部、軸封止部等に組み込まれて、各種
流体を密封するのに使用する金属被覆型ガスケットの改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種タイプのガスケットのうち、
金属パイプをリング状に湾曲し、その両端を溶接して構
成した中空メタルＯリングがある。この中空メタルＯリ
ングは高温、高圧のガスケットとして用いられている。
しかしこの中空メタルＯリングは圧縮および復元性に対
して弾性を示す範囲が少なく、特に高温での塑性変形が
著しく、使用金属材料によっては、５００℃以上で弾性
を失い、シール性能が大きく低下するという欠点があ
る。

【０００３】一方、膨張黒鉛を圧縮成形して得られるＯ
リングは、膨張黒鉛の柔軟性と黒鉛の本来的特性を有す
ることから、いわゆるグランドパッキンまたはガスケッ
トとして多用されているが、膨張黒鉛よりなるＯリング
は、４００℃以上の空気に触れると酸化減量する欠点が
ある。

【０００４】そこで、前述した中空メタルＯリングおよ
び膨張黒鉛パッキンの欠点を除去し、かつ両者の特性を
併せ持つガスケットとして、膨張黒鉛を金属材で被覆し
て構成した金属被覆型ガスケットが提案されている。

【０００５】従来、この種の金属被覆型ガスケットとし
て、例えば図８および図９に示すように、１枚または複
数枚の金属板を曲げ加工し、これを中空状環体に形成
し、その内部に膨張黒鉛（または、ジョイントシート、
石綿等を用いることがある）を中芯クッション材として
充填して構成したものが知られている。

【０００６】図１０のガスケットは、２枚の環状金属板
１，２を使用し、曲げかしめ加工部１ａ，２ａにより中
空状金属環体Ａ₁を形成し、その内部に膨張黒鉛３を充
填して構成したものである。

【０００７】図１１のガスケットは、１枚の環状金属板
４をＵ字状に曲げ加工して中空状金属環体Ａ₂を形成
し、その内部に膨張黒鉛３を充填して構成したものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の金属被覆型
ガスケットにあっては、中空状金属環体の内部に高密度
に充填された膨張黒鉛３は弾性を発現し得ることから、
高温での金属環体の弾性は、その内部に充填された膨張
黒鉛３が有する弾性により保持され、しかも中空状金属
環体で被覆された膨張黒鉛は直接高温空気に触れること
がないので（図９のガスケットは、金属被覆のない部分
があるが、その部分が高温空気に触れない個所に使用さ
れる）、酸化減量するおそれはなく、高温での弾性もそ
のまま維持されて、一般的な中空メタルＯリングに比較
して大きな圧縮復元性能が得られる。

【０００９】しかし、上記構成の被覆ガスケットにあっ
ては、中空状金属環体によって中芯部が完全に密閉され
ていないため、ガスケット締付け時に中芯材が流動し、
中芯密度を大きくすることができず、シール性能に大き
な影響を与える圧縮復元性能が小さくなってしまう。そ
れがため、上記構成の金属被覆型ガスケットは、低圧シ
ールまたは粘性の高い流体のシールしか使用できない。

【００１０】また、中空状金属環体の中芯部が外部と気
密に遮断されていないため、高温（６００℃以上）で使
用すると、中芯材が酸化してしまう。したがって、高温
のシール部には膨張黒鉛を中芯材に使用できない。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、前述した従来の金属被覆型ガ
スケットよりガスシール性能を格段と向上させることが
でき、また温度６００℃以上の高温のシール箇所に長期
間に亘って使用可能な金属被覆型ガスケットを提供する
ことを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、中芯クッショ
ン材に膨張黒鉛を使用し、これを金属材にて被覆して構
成する金属被覆型ガスケットにおいて、中芯クッション
材を被覆する中空状金属環体に環状の金属板が素材とし
て使用され、前記環状金属板の突き合わせ部、重ね合わ
せ部、かしめ部等の係合部が、シーム溶接により密封さ
れていることを要旨としている。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、中空状金属環体を構成する
ために使用した環状の金属板の突き合わせ部、重ね合わ
せ部、かしめ部等の係合部はシーム溶接されているの
で、中空状金属環体は外部から完全に遮断され、密閉状
態とされる。したがって、ガスケット締付け時に膨張黒
鉛が流動することはない。また、膨張黒鉛が酸化減量す
ることもない。

【００１４】

【実施例】図１〜図２に、本発明の一実施例を示す。同
図において、Ａ₃は金属被覆型ガスケットの中空状金属
環体であり、曲げ加工を施した１対の環状の金属板１
０，１０から構成されている。即ち、１０ａは曲げ加工
により形成された断面半円形凹部、１０ｂはその凹部の
両端に突出するフランジ部であり、この曲げ加工した金
属板１０，１０を重ね合わせ、その重ね合わされたフラ
ンジ部１０ｂ、１０ｂの全体に施したシーム溶接の溶接
部１０ｃによって一体化することにより、外部から完全
に遮断された中空状金属環体が構成されている。１１は
重ね合わせた断面半円形凹部１０ａ，１０ａにより形成
された円形中空部に充填された膨張黒鉛である。

【００１５】図３に、他の実施例による中空状金属環体
Ａ₄の構成を示す。この中空状金属環体Ａ₄は、図２の中
空状金属環体Ａ₃における断面半円形凹部１０ａを断面
角形凹部とした以外は同じ構成である。したがって同じ
符号が付されている。図４および図５の各実施例には、
図１〜図２および図３の中空状金属環体Ａ₃，Ａ₄の内部
に、膨張黒鉛と共同して弾性率を向上させるための環状
の金属中空パイプＢを埋め込んだ構成のガスケットを示
している。

【００１６】前記中空状金属環体Ａ₃，Ａ₄の製造にあた
っては、素材として用いる被覆用金属板は厚さ０．０５
〜０．４０mmで、材質は使用・用途であるシール流体の
種類、温度等によってステンレス材、インコネル材等が
選択される。また金属板は、シール圧力、締付け圧力等
によって、その適当な厚さが選択される。

【００１７】一般的には、金属板の材質は高温向き用途
として、ＳＵＳ３２１、またはインコネル６００が使用
され、厚さは０．１５mm程度が採用される。金属板の断
面形状は、例えばガスケット厚さ４．５mmの丸型［図１
〜図２］または角型［図３］で、具体的実施例では、ガ
スケット内径は３０mm、外径３９mmとされている。な
お、断面の形状、サイズは取り付けられるシール部の形
状、内外径によって決定される。

【００１８】中芯クッション材となる膨張黒鉛は、テー
プまたは粉体を圧縮成型して密度１．７ｇ／cm³に充填
されている。シーム溶接はガスケット内外周より外気を
完全に遮断し、密閉するため、レーザー溶接が採用され
ている。溶接幅は、フランジ部の幅１〜２mmに対し０．
３〜０．６mm程度である。なお、ガス体のシール、また
は真空シールを目的とするガスケットには、厚さ０．０
２〜０．０４mmのＡｇめっきを施した。また、汚染をき
らう真空シール用としては、厚さ０．０２〜０．０４mm
のＮｉめっきを施した。

【００１９】図１〜図２および図３に示した金属被覆型
ガスケットは、フランジやバルブ等の機器のシール溝部
にセットされ、締付けられてシール効果を発揮するもの
である。図６は、図１〜図２に示した金属被覆型ガスケ
ットを溝形フランジ１２に装着した例を示している。こ
の場合では、フランジ溝深さまでガスケットはボルト１
３により締付けられる。下記表１にシール試験例とのそ
の結果を示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】本ガスケットは締付けられると、中芯クッ
ション材である膨張黒鉛は絞り加工された被覆用金属板
内にさらに高充填され、かつ密閉されるため、塑性変形
しながら、ガスケットに高復元力を与えるように作用す
る。内外周のフランジ部の溶接は膨張黒鉛を外気と完全
に遮断し、密閉するため、高温下（例えば温度６２１
℃）においても、酸化減量したりせず、高温での弾性が
保持される。また、膨張黒鉛は温度上昇と共に膨張する
ため、前記実施例のごとく、常温において微量漏れを生
じることがあったとしても、高温下ではシール面におけ
る面圧が増加し、フランジ等のシール面になじむことが
できる結果、熱サイクル経過後のシール試験の漏れは０
ml／分になる。

【００２２】また、中芯クッション材となる膨張黒鉛を
密度１．６ｇ／cm³以上に充填することにより、ガスケ
ット（内径３０mm、外径３９mm、断面径４．５mm）の復
元量（ガスケット圧縮時厚さから脱圧後厚さ（復元後厚
さ）を引いた値）を、図７のグラフに示すように、厚さ
２．０mmまで圧縮した場合、０．３８mmという大きな値
となることが認められた。

【００２３】図８および図９に、本発明の他の実施例に
よる金属被覆型ガスケットを示す。図８に示した金属被
覆型ガスケットは、環状の金属板１４を湾曲加工して断
面円形部１４ａを形成すると共にその外周側にフランジ
部１４ｂ，１４ｂを形成し、このフランジ部を重ね合わ
せ、シーム溶接による溶接部１５で一体化して中空状金
属環体としたものである。１６は断面円形部内に充填し
た膨張黒鉛である。この構成による金属被覆型ガスケッ
トは、ガスケットの断面サイズを小さくして、せまいシ
ール箇所に使用するのに適している。

【００２４】図９に示した金属被覆型ガスケットは、４
枚の環状の金属板１７，１８，１９，２０を用いて断面
角形の中空状金属環体に形成し、そのうち、締付け面に
あたる金属板１７，１８にビード１７ａ，１８ａを設
け、４枚の金属板の突き合わせ部をシーム溶接による溶
接部２１で一体化したものである。２２は充填した膨張
黒鉛である。この構成による金属被覆型ガスケットは、
ビードの形成によりシール性能をより高めることができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、膨張黒鉛を被覆する中空状金属環体を構成するため
に使用した環状の金属板の突き合わせ部、重ね合わせ
部、かしめ部等の係合部をシーム溶接で一体化したので
中空状金属環体は外部から完全に遮断され、密閉状態と
されるため、ガスシール性能を従来の金属被覆型ガスケ
ットより格段と向上させることができ、また温度６００
℃以上の高温のシール箇所に長期間使用できるという効
果が得られる。また、中芯クッション材となる膨張黒鉛
を密度１．６ｇ／cm³以上に充填することにより、ガス
ケットの復元量を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す金属被覆型ガスケット
の断面図である。

【図２】前記ガスケットの平面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す金属被覆型ガスケッ
トの断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す金属被覆型ガスケッ
トの断面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す金属被覆型ガスケッ
トの断面図である。

【図６】ガスケットをフランジ部に装着した状態の断面
図である。

【図７】ガスケット圧縮復元曲線を示すグラフである。

【図８】本発明の他の実施例を示す金属被覆型ガスケッ
トの部分斜視図である。

【図９】本発明の他の実施例を示す金属被覆型ガスケッ
トの部分斜視図である。

【図１０】従来の金属被覆型ガスケットの部分斜視図で
ある。

【図１１】従来の別の金属被覆型ガスケットの部分斜視
図である。

【符号の説明】

Ａ₁，Ａ₂ 従来の金属被覆型ガスケットを構成する中空
状金属環体１，２，４環状の金属板３膨張黒鉛Ａ₃，Ａ₄ 本発明の金属被覆型ガスケットを構成する中
空状金属環体１０環状の金属板１０ａ断面半円形凹部１０ｂフランジ部１０ｃシーム溶接部１１膨張黒鉛Ｂ金属中空パイプ１２溝形フランジ１３ボルト１４環状の金属板１４ａ断面円形部１４ｂフランジ部１５シーム溶接部１６膨張黒鉛１７，１８，１９，２０環状の金属板１７ａ，１８ａビード２１シーム溶接部２２膨張黒鉛

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中芯クッション材に膨張黒鉛を使用し、
これを金属材にて被覆して構成する金属被覆型ガスケッ
トにおいて、中芯クッション材を被覆する中空状金属環
体に環状の金属板が素材として使用され、前記環状金属
板の突き合わせ部、重ね合わせ部、かしめ部等の係合部
が、シーム溶接により密封されていることを特徴とする
金属被覆型ガスケット。
【請求項２】前記中空状金属環体は、曲げ加工により
成形された断面半円凹部または断面角形凹部と、その凹
部の両端に突出するフランジ部とを有する環状金属板を
重ね合わせ、その重ね合わせたフランジ部をシーム溶接
により密封した構成とされている請求項１に記載の金属
被覆型ガスケット。
【請求項３】前記中芯クッション材として密度１．６
ｇ／cm³以上の膨張黒鉛が使用されている請求項１〜２
のいずれかに記載の金属被覆型ガスケット。