シール構造
【課題】 Oリング等のシール部材が溝からはみ出してしまうことを防止でき、もってシール性を向上させることが可能なシール構造を提供する。
【解決手段】 シール構造１は、断面矩形状の環状溝１０が形成された部材１１と、その環状溝１０に対向する位置に平面が形成された部材１２との間に、環状のシール部材２０が介設されたものである。シール部材２０は、断面三角形状を成し、その頂部が環状溝１０の内壁１０ａ（図示上壁）に当接し且つその底壁面２０ａが部材１２の上壁面１２ａに当接するように、環状溝１０に嵌合装着されている。また、シール圧が印加される前の状態において、空間Ｓの体積Ｖ１ｓが、露出部２１の体積Ｖ１ｇ以上の体積とされている。
【解決手段】 シール構造１は、断面矩形状の環状溝１０が形成された部材１１と、その環状溝１０に対向する位置に平面が形成された部材１２との間に、環状のシール部材２０が介設されたものである。シール部材２０は、断面三角形状を成し、その頂部が環状溝１０の内壁１０ａ（図示上壁）に当接し且つその底壁面２０ａが部材１２の上壁面１２ａに当接するように、環状溝１０に嵌合装着されている。また、シール圧が印加される前の状態において、空間Ｓの体積Ｖ１ｓが、露出部２１の体積Ｖ１ｇ以上の体積とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造に関し、詳しくは、流体が加圧充填される容器、流体流路等に備わる弁、レギュレータ等に設けられるシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車や天然ガス自動車には、燃料ガスとしての水素ガスや天然ガスが高圧（高圧縮）充填されたガスタンクが搭載される。このような高圧ガスが充填されるガスタンクとしては、金属製のものやプラスチック製のもの等種々あるが、自動車用途では、高強度且つ軽量化の観点から、ライナーが繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の外被で覆われたＦＲＰ製の圧力容器が主流となっている。
【０００３】
このような自動車用途を含め、種々の高圧流体（液体、気体）を貯蔵・放出するための圧力容器では、一般に、容器内の流体を減圧するためのレギュレータや、流体の流れを止めるためのシャットバルブ等が取り付けられる。また、流体の封止を確実ならしめるべく、通常、それらの弁部にはシール部材を有するシール構造が設けられる。このようなシール構造の例として、特許文献１には、ダイアフラムが設けられ調圧バルブのシール部材としてＯリングを有する圧縮天然ガス用レギュレータが記載されている。このレギュレータは、組み付け時に、調圧バルブの軸芯とダイアフラム面側に設けられたシートの軸芯とを自動的に同芯とし、これによりシール性の向上を企図するものである。
【特許文献１】特開平２０００−２４９００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のレギュレータのようにシール部材としてＯリングを用いる場合、一般に、そのＯリングが嵌めこまれる環状の溝（嵌合溝）がシール部位に形成され、シール圧が印加される前の状態において、Ｏリングがその溝から露出するように組み付けられる。そして、シール圧が印加されると、弾性体であるＯリングが圧縮されてシール部位が封止されるが、この際にシール部材が溝内に十分に収納されず、必要以上の体積部分が溝からはみ出してしまうことがあった。こうなると、シール面すなわちシール部材と第２の部材との当接面において、シール圧が確保されず、シール性が低下するおそれがあった。殊に、例えばＯリングによって閉塞されるべき空間間に大きな差圧が生じるような場合、Ｏリングが変形して嵌合溝から外れてしまい、シール性の低下が顕著となってしまうおそれもあった。
【０００５】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、Ｏリング等のシール部材が溝からはみ出してしまうことを防止でき、もってシール性を向上させることが可能なシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明者は、一般に多用されている断面形状が円形状であるＯリングがシール圧で圧縮されたときの形状変化に着目して鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明によるシール構造は、溝部を有する第１の部材と、弾性体から成り溝部に例えば嵌合するように配置されるシール部材と、第１の部材に対向しており且つシール部材と当接するように設けられた第２の部材とを備えており、シール部材が溝部に配置されており且つシール部材に所定のシール圧が印加される前の状態において、溝部とシール部材との間の空間体積が、溝部から外部に露出しているシール部材の体積以上とされたものである。
【０００８】
このようなシール構造では、溝部に配置されたシール部材と第２の部材とが当接すると、その当接部位（シール部位となる）において第１の部材と第２の部材との間の空間がシール部材によって離隔される。この状態で、所定のシール圧が印加されると、離隔された空間が閉塞されてシールが行われる。この際、そのシール圧が印加される前の状態において、溝部とシール部材との間の空間体積が、その溝部から外部に露出している（はみ出している）シール部材の体積以上とされているので、シール圧の印加によってシール部材が圧縮されると、その露出していた体積分が溝部内に押し込まれるように収納される。よって、シール部材が溝部から過度にはみ出すことが抑止される。
【０００９】
また、上記空間体積を、溝部とシール部材とさらに第２の部材との間の空間の体積としてもよい。さらに、その空間体積が、所定のシール圧が印加される前の状態において溝部から外部に露出しているシール部材のうち、所定のシール圧が印加された状態において第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積以上とされたものであっても好ましい。
【００１０】
このようにしても、所定のシール圧が印加されたときに溝部内に押し込まれるシール部材が溝部内に収容されるので、シール部材が溝部から過度にはみ出すことが抑制される。また、このような構成にすれば、シール部材が、第１の部材の溝部に対向する第２の部材の部位全面に当接しないような形状の場合、すなわち、第１の部材と第２の部材との間で且つ溝部に対向する空間領域が完全に塞がれないような形状の場合に有用である。
【００１１】
より具体的には、上記空間体積が、溝部から外部に露出しているシール部材の体積、又は、所定のシール圧が印加される前の状態において溝部から外部に露出しているシール部材のうち、所定のシール圧が印加された状態において第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積に、所定のシール圧が印加されたときのシール部材の圧縮率を乗じた値以上であると好ましい。
【００１２】
このようにすれば、溝部とシール部材との間の空間体積が、溝部から外部に露出しているシール部材に所定のシール圧が印加されたときの体積以上となるので、シール時において、その露出しているシール部材の体積分が溝部内に確実に収納され易くなる。よって、溝部からのシール部材の過度のはみ出しが一層抑制される。
【００１３】
さらに、このようにシール部材の溝部からの過度のはみ出しが抑えられるので、シール部材によって離隔されるシール部材の両側の空間に差圧が生じる部位に設けられるものである場合でも、シール部材の不都合な変形や、そのような変形に起因してシール部材が溝部から脱落してしまうといった不都合が解消される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシール構造によれば、シール圧が印加されたときに、シール部材において溝部から露出していた部分が溝部内に押し込まれるように収納され、これにより、シール部材の溝部からの過度のはみ出しが抑えられる。よって、Ｏリング等の環状のシール部材が溝からはみ出してしまうことを防止でき、その結果、シール性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００１６】
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第１実施形態を示す模式断面図であり、図１（Ａ）は、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図１（Ｂ）は、第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００１７】
シール構造１は、断面矩形状の環状溝１０（溝部）が形成された部材１１（第１の部材）に対向するように、平面が形成された部材１２（第２の部材）が配され、その環状溝１０に環状のシール部材２０が配置されるものである。シール部材２０は、所定のシール圧が印加されたときに圧縮されるような弾性体であれば材質は特に制限されず、例えばゴム製である。また、シール部材２０は、断面三角形状を成し、その頂部が環状溝１０の内壁１０ａ（図示上壁）に当接し且つその底壁面２０ａが部材１２の上壁面１２ａに当接するように、環状溝１０に嵌合装着されている。なお、図示の二点鎖線Ｗは、部材１２のレベル中心を示す目安線であり、図１（Ａ）及び（Ｂ）において部材１１の底壁面１１ａから等距離の位置にある（他の図面において同様。）。
【００１８】
また、図１（Ａ）に示す如く、シール部材２０における露出部２１（シール部材２０のうち図示の一点鎖線Ｄよりも部材１２側の部位）が環状溝１０から露出した状態とされている。さらに、このシール圧が印加される前の状態において、環状溝１０の内壁１０ａとシール部材２０の外壁２０ｂとで画成された空間Ｓ（つまり環状溝１０においてシール部材２０が充填されていない部分）の体積Ｖ１ｓは、露出部２１の体積Ｖ１ｇ以上の体積とされている。すなわち、シール構造１は、下記式（１）；
Ｖ１ｓ≧Ｖ１ｇ …（１）、
で表される関係が満たされるように構成されている。
【００１９】
また、好ましくは、体積Ｖ１ｓが体積Ｖ１ｇに所定のシール圧が印加されたときのシール部材２０の圧縮率Ｃ（シール圧が印加される前の体積に対するシール圧が印加された状態での体積の割合）を乗じた値以上であることが望ましい。すなわち、シール構造１は、下記式（２）；
Ｖ１ｓ≧Ｖ１ｇ×Ｃ …（２）、
で表される関係が満たされるように構成されていると好ましい。
【００２０】
このように構成されたシール構造１においては、部材１１の環状溝１０に嵌合配置されたシール部材２０と部材１２とが当接することにより、部材１１と部材１２との間の空間がシール部材２０によって離隔され、空間Ｓａ，Ｓｂが画成される。この状態で、所定のシール圧が印加されると、空間Ｓａ，Ｓｂが互いに閉塞され、シール部材２０の底壁面２０ａと部材１２の上壁面１２ａとの接触が強固に保持されて空間Ｓａ，Ｓｂ間が封止される。
【００２１】
この際、シール部材２０はシール圧で圧縮され、シール圧が印加される前に環状溝１０から露出していた露出部２１が環状溝１０の内部へ押し込まれるように流動する。これにより、シール部材２０は図１（Ｂ）に示すように変形され、空間Ｓが狭められる。このとき、環状溝１０内の空間Ｓが当初の露出部２１の体積以上とされているので、その流動した体積の殆どの部分又は実質的に全部が空間Ｓ内に収納される。よって、シール部材２０が環状溝１０から過度にはみ出すことを防止できる。
【００２２】
これは、換言すれば、シール圧の印加前における環状溝１０へのシール部材２０の充填率が、シール部材として断面円形状のＯリング等を用いる場合に比して十分に軽減されることによる。これに対し、従来の断面円形状のＯリング等のシール部材では、いわゆる‘潰し代’（環状溝の深さに対する環状溝の幅の割合）を大きくしてシール性を高めようとすると、シール部材の径そのものを大きくする必要があり、環状溝の内部への充填率が過度に増大してしまう傾向にある。また、こうなると、シール圧を印加する前に環状溝からのシール部材の露出が大きくなり、シール圧を印加したときにシール部材が環状溝から不都合な程度にはみ出してしまう。
【００２３】
また、シール部材２０は、断面円形状ではないので、断面円形状の従来のＯリングに比して、組付時及び使用時に転がりが防止される。よって、シール圧が印加されたときに、環状溝１０からのはみ出しを一層防止することができる。
【００２４】
さらに、シール部材２０が環状溝１０から過度にはみ出さないので、空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な差圧が生じるような場合でも、例えばシール部材２０が空間Ｓａ，Ｓｂのいずれか側に引き込まれるようなシール部材２０の不都合な変形を抑えることができる。したがって、高圧ガスタンクのバルブやレギュレータように、シール部材２０によって閉塞されるべき空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な、場合によっては極度に大きな差圧が生じ得る部位であっても、優れたシール性を達成することができる。
【００２５】
またさらに、シール構造１が上記式（２）で表される関係を満たすように構成されていれば、環状溝１０とシール部材２０との間の空間の体積Ｖ１ｓが、環状溝１０から外部に露出しているシール部材２０つまり露出部２１に所定のシール圧が印加されたときの体積（Ｖ１ｇ×Ｃ）以上となるので、シール時において、その露出している露出部２１の体積分を環状溝１０内に確実に収納し易くなる。よって、環状溝１０からのシール部材２０の過度のはみ出しを一層抑制することができ、シール性を一層向上できる。
【００２６】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第２〜４実施形態を示す模式断面図であり、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第２〜４実施形態において第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００２７】
図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すシール構造３は、シール部材２０の代わりにシール部材３０を備えること以外は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシール構造１と同様に構成されたものである。また、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すシール構造４は、部材１１，１２が上下反転状態で配されたこと以外は、シール構造３と同様に構成されたものである。すなわち、図示下方に配された部材１１に環状溝１０が形成されている。さらに、図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）に示すシール構造５は、部材１１，１２が水平方向に対向すること以外は、シール構造３と同様に構成されたものである。これらシール構造３，４，５において、シール部材３０は、環状溝１０の深さ方向における底面と接する側の端部が断面半円状を成しており、側面が環状溝１０の内側壁と当接している。
【００２８】
また、図４（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第５〜７実施形態を示す模式断面図であり、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図５（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第５〜７実施形態において第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された状態を示す。
【００２９】
図４（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示すシール構造６，７，８は、シール部材３０の代わりにそれぞれシール部材６０，７０，８０を備えること以外は、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すシール構造３と同様に構成されたものである。
【００３０】
シール部材６０は、頭頂部が尖塔状とされ且つその頭頂部から側壁の途中にかけて断面弧状に形成されたこと以外は、図２（Ａ）に示すシール部材３０と同様な構成を有する。また、シール部材７０は、頭頂部から側壁にかけた断面弧状の部位が断面直線状に形成されたこと以外は、図４（Ａ）に示すシール部材６０と同様に構成されたものである。さらに、シール部材８０は、頭頂部が環全体に亘って断面矩形の凸状に形成されたこと以外は、図４（Ｂ）に示すシール部材７０と同様に構成されたものである。
【００３１】
このようなシール構造３〜８においても、上記式（１）で表される関係、好ましくは上記式（２）で表される関係を満たしている。すなわち、各シール構造３〜８の各空間Ｓの体積Ｖ１ｓが、シール部材３０，６０，７０，８０の露出部３１，６１，７１，８１の体積Ｖ１ｇ以上とされており、好ましくは、そのＶ１ｇに圧縮率Ｃを乗じた値以上とされている。
【００３２】
よって、シール構造１と同様に、シール圧が印加されると、露出部３１，６１，７１，８１が空間Ｓ内に流動し、これにより、シール部材３０，６０，７０，８０が図３（Ａ）〜（Ｃ）及び図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように変形され、空間Ｓが狭められて環状溝１０内に十分に収納される。したがって、シール部材３０，６０，７０，８０が環状溝１０から過度にはみ出すことを防止できる。また、各シール部材３０，６０，７０，８０は断面円形状ではないので、組付時及び使用時にシール部材２０の転がりが防止され、シール圧の印加時に、環状溝１０からのはみ出しを一層防止することができる。さらに、空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な差圧が生じるような場合であっても、シール部材３０，６０，７０，８０の変形を抑えることができ、優れたシール性を実現することができる。
【００３３】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第８実施形態を示す模式断面図であり、図６（Ａ）は、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図６（Ｂ）は、第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００３４】
シール構造９は、シール部材２０の代わりにシール部材９０を備えること以外は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシール構造１と同様に構成されたものである。本実施形態のシール構造９は、空間Ｓａの気圧が空間Ｓｂの気圧よりも大きくなるような差圧が生じる部位のシールに特に好適に用いられる。シール部材９０は、断面三角形状を成しており、空間Ｓｂ側の壁面９０ｃが環状溝１０の一方の内壁１０ａの略全体と接するように、また、底壁面９０ａが部材１２の上壁面１２ａと接するように設けられている。これにより、シール部材９０の斜壁面９０ｂと環状溝１０の内壁及び他方の内壁１０ａとで空間Ｓが画成されている。
【００３５】
このように構成されたシール構造９においても、上述したシール構造１，３〜８で奏されるのと同様な効果が奏され、重複した説明を避けるためここでの詳述は省略する。また、それらに加え、空間Ｓａの気圧が空間Ｓｂの気圧よりも大きく、シール部材９０の露出部９１が空間Ｓｂ側へ押圧されるが、シール部材９０の壁面９０ｃが環状溝１０の一方の内壁１０ａの略全体と当接することにより、露出部９１に空間Ｓａ側から印加される圧力が内壁１０ａによって分散される。よって、露出部９１が空間Ｓｂ側へ押し出されるようにはみ出してしまうことを抑止できる。したがって、空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な差圧が発生しても、十分なシール性を達成することができる。
【００３６】
図７（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第９実施形態を示す模式断面図であり、図７（Ａ）は、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図７（Ｂ）は、第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００３７】
シール構造１００は、シール部材２０の代わりにシール部材１２０を備えること以外は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシール構造１と同様に構成されたものである。シール部材１２０は、環状溝１０の深さ方向における底面の略前面と当接し、環状溝１０の開放端側から図示下方に突出するように且つ外壁１２０ｂがなだらかに形成されたものである。
【００３８】
また、シール構造１００においては、シール圧が印加される前の状態（図７（Ａ）参照）において、環状溝１０の内壁１０ａと、シール部材１２０の外壁１２０ｂと、シール圧が印加されるときに配される部材１２の上壁面１２ａ（図７（Ａ）において一点鎖線Ｅで示す位置に相当）とで画成された空間Ｔの体積Ｖ２ｓが、環状溝１０から外部に露出しているシール部材１２０のうち、シール圧が印加された状態において部材１２が占有するであろう空間領域Ｘに含まれる部分１２１（シール部材１２０のうち図示の一点鎖線Ｅよりも部材１２側の部位）の体積Ｖ２ｇ以上とされている。
【００３９】
すなわち、シール構造１００は、下記式（３）；
Ｖ２ｓ≧Ｖ２ｇ …（３）、
で表される関係が満たされるように構成されている。
【００４０】
また、好ましくは、体積Ｖ２ｓが体積Ｖ２ｇに所定のシール圧が印加されたときのシール部材１２０の圧縮率Ｃ（シール圧が印加される前の体積に対するシール圧が印加された状態での体積の割合）を乗じた値以上であることが望ましい。すなわち、シール構造１００は、下記式（４）；
Ｖ２ｓ≧Ｖ２ｇ×Ｃ …（４）、
で表される関係が満たされるように構成されていると好ましい。
【００４１】
このように構成されたシール構造１００においても、所定のシール圧が印加されると、シール部材１２０の露出部のうち上記部分１２１が空間Ｔ内に流動し、これにより、シール部材１２０が図７（Ｂ）に示すように変形されて空間Ｔが狭められ、外壁１２０ｂが部材１２の上壁面１２ａと当接してシール圧が確保される。よって、十分なシール性を実現できると共に、シール部材１２０が環状溝１０からはみ出すことを確実に防止できる。また、シール部材１２０は断面円形状ではないので、組付時及び使用時にシール部材１２０の転がりが防止され、シール圧の印加時に、環状溝１０からのはみ出しを一層防止することができる。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、環状溝１０は単純な断面矩形状に限定されず、例えば段差を有したり、テーパが形成されたりしていてもよい。また、シール構造１，３〜９が、上記式（１）及び（２）において、露出部の体積Ｖ１ｇの代わりに、環状溝１０から外部に露出しているシール部材のうち、シール圧が印加された状態において部材１２が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積、すなわち図７（Ａ）に示すような部分１２１の体積Ｖ２ｇを用いた関係を満たすようにしてもよい。
【００４３】
つまり、下記式（５）、さらには下記式（６）；
Ｖ１ｓ≧Ｖ２ｇ …（５）、
Ｖ１ｓ≧Ｖ２ｇ×Ｃ …（６）、
で表される関係を満たしていても好適である。
【００４４】
さらに、上記式（１）、（３）、又は（５）で表される関係が満たされていれば、シール部材の断面形状は特に制限されず、ただし、シール性をより一層高める観点から、部材１２との当接部位における断面幅（断面長）がシール部材の最大幅となるような形状が望ましい。またさらに、部材１１，１２に対して本発明のシール構造を多重に設けてもよい。さらにまた、各シール部材を例えば加硫接着等によって環状溝１０内に固定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によるシール構造は、シール圧が印加されたときに、シール部材の溝部からの露出部が溝部内に押し込まれるように収納されてその過度のはみ出しが防止されてシール性を向上させることができるので、例えば、種々の流体用の圧力容器に備わる弁、流体流路に設けられる遮断弁等、レギュレータ類、及び、そのような容器が搭載又は設置されたり、燃料ガスの供給路が設けられる燃料電池自動車、天然ガス自動車等の機器、動機、設備等に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第１実施形態を示す模式断面図であり、（Ａ）は、シール圧印加前の状態を、（Ｂ）は、シール圧印加後の状態を示す。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明によるシール構造の第２〜４実施形態を示す模式断面図であり、シール圧印加前の状態を示す。
【図３】本発明によるシール構造の第２〜４実施形態においてシール圧印加後の状態を示す。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明によるシール構造の第５〜７実施形態を示す模式断面図であり、シール圧印加前の状態を示す。
【図５】本発明によるシール構造の第５〜７実施形態においてシール圧印加後の状態を示す。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第８実施形態を示す模式断面図であり、（Ａ）は、シール圧印加前の状態を、（Ｂ）は、シール圧印加後の状態を示す。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第９実施形態を示す模式断面図であり、（Ａ）は、シール圧印加前の状態を、（Ｂ）は、シール圧印加後の状態を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１，３，４，５，６，７，８，９，１００…シール構造、１０…環状溝（溝部）、１０ａ…内壁、１１…部材（第１の部材）、１２…部材（第２の部材）、１２ａ…上壁面、２０，３０，６０，７０，８０，９０，１２０…シール部材、１２１…部分、２０ａ…底壁面、２０ｂ，１２０ｂ…外壁、２１，３１，６１，７１，８１，９１…露出部、９０ａ…底壁面、９０ｂ…斜壁面、９０ｃ…壁面、Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｔ…空間、Ｘ…空間領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造に関し、詳しくは、流体が加圧充填される容器、流体流路等に備わる弁、レギュレータ等に設けられるシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車や天然ガス自動車には、燃料ガスとしての水素ガスや天然ガスが高圧（高圧縮）充填されたガスタンクが搭載される。このような高圧ガスが充填されるガスタンクとしては、金属製のものやプラスチック製のもの等種々あるが、自動車用途では、高強度且つ軽量化の観点から、ライナーが繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の外被で覆われたＦＲＰ製の圧力容器が主流となっている。
【０００３】
このような自動車用途を含め、種々の高圧流体（液体、気体）を貯蔵・放出するための圧力容器では、一般に、容器内の流体を減圧するためのレギュレータや、流体の流れを止めるためのシャットバルブ等が取り付けられる。また、流体の封止を確実ならしめるべく、通常、それらの弁部にはシール部材を有するシール構造が設けられる。このようなシール構造の例として、特許文献１には、ダイアフラムが設けられ調圧バルブのシール部材としてＯリングを有する圧縮天然ガス用レギュレータが記載されている。このレギュレータは、組み付け時に、調圧バルブの軸芯とダイアフラム面側に設けられたシートの軸芯とを自動的に同芯とし、これによりシール性の向上を企図するものである。
【特許文献１】特開平２０００−２４９００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のレギュレータのようにシール部材としてＯリングを用いる場合、一般に、そのＯリングが嵌めこまれる環状の溝（嵌合溝）がシール部位に形成され、シール圧が印加される前の状態において、Ｏリングがその溝から露出するように組み付けられる。そして、シール圧が印加されると、弾性体であるＯリングが圧縮されてシール部位が封止されるが、この際にシール部材が溝内に十分に収納されず、必要以上の体積部分が溝からはみ出してしまうことがあった。こうなると、シール面すなわちシール部材と第２の部材との当接面において、シール圧が確保されず、シール性が低下するおそれがあった。殊に、例えばＯリングによって閉塞されるべき空間間に大きな差圧が生じるような場合、Ｏリングが変形して嵌合溝から外れてしまい、シール性の低下が顕著となってしまうおそれもあった。
【０００５】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、Ｏリング等のシール部材が溝からはみ出してしまうことを防止でき、もってシール性を向上させることが可能なシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明者は、一般に多用されている断面形状が円形状であるＯリングがシール圧で圧縮されたときの形状変化に着目して鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明によるシール構造は、溝部を有する第１の部材と、弾性体から成り溝部に例えば嵌合するように配置されるシール部材と、第１の部材に対向しており且つシール部材と当接するように設けられた第２の部材とを備えており、シール部材が溝部に配置されており且つシール部材に所定のシール圧が印加される前の状態において、溝部とシール部材との間の空間体積が、溝部から外部に露出しているシール部材の体積以上とされたものである。
【０００８】
このようなシール構造では、溝部に配置されたシール部材と第２の部材とが当接すると、その当接部位（シール部位となる）において第１の部材と第２の部材との間の空間がシール部材によって離隔される。この状態で、所定のシール圧が印加されると、離隔された空間が閉塞されてシールが行われる。この際、そのシール圧が印加される前の状態において、溝部とシール部材との間の空間体積が、その溝部から外部に露出している（はみ出している）シール部材の体積以上とされているので、シール圧の印加によってシール部材が圧縮されると、その露出していた体積分が溝部内に押し込まれるように収納される。よって、シール部材が溝部から過度にはみ出すことが抑止される。
【０００９】
また、上記空間体積を、溝部とシール部材とさらに第２の部材との間の空間の体積としてもよい。さらに、その空間体積が、所定のシール圧が印加される前の状態において溝部から外部に露出しているシール部材のうち、所定のシール圧が印加された状態において第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積以上とされたものであっても好ましい。
【００１０】
このようにしても、所定のシール圧が印加されたときに溝部内に押し込まれるシール部材が溝部内に収容されるので、シール部材が溝部から過度にはみ出すことが抑制される。また、このような構成にすれば、シール部材が、第１の部材の溝部に対向する第２の部材の部位全面に当接しないような形状の場合、すなわち、第１の部材と第２の部材との間で且つ溝部に対向する空間領域が完全に塞がれないような形状の場合に有用である。
【００１１】
より具体的には、上記空間体積が、溝部から外部に露出しているシール部材の体積、又は、所定のシール圧が印加される前の状態において溝部から外部に露出しているシール部材のうち、所定のシール圧が印加された状態において第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積に、所定のシール圧が印加されたときのシール部材の圧縮率を乗じた値以上であると好ましい。
【００１２】
このようにすれば、溝部とシール部材との間の空間体積が、溝部から外部に露出しているシール部材に所定のシール圧が印加されたときの体積以上となるので、シール時において、その露出しているシール部材の体積分が溝部内に確実に収納され易くなる。よって、溝部からのシール部材の過度のはみ出しが一層抑制される。
【００１３】
さらに、このようにシール部材の溝部からの過度のはみ出しが抑えられるので、シール部材によって離隔されるシール部材の両側の空間に差圧が生じる部位に設けられるものである場合でも、シール部材の不都合な変形や、そのような変形に起因してシール部材が溝部から脱落してしまうといった不都合が解消される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシール構造によれば、シール圧が印加されたときに、シール部材において溝部から露出していた部分が溝部内に押し込まれるように収納され、これにより、シール部材の溝部からの過度のはみ出しが抑えられる。よって、Ｏリング等の環状のシール部材が溝からはみ出してしまうことを防止でき、その結果、シール性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００１６】
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第１実施形態を示す模式断面図であり、図１（Ａ）は、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図１（Ｂ）は、第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００１７】
シール構造１は、断面矩形状の環状溝１０（溝部）が形成された部材１１（第１の部材）に対向するように、平面が形成された部材１２（第２の部材）が配され、その環状溝１０に環状のシール部材２０が配置されるものである。シール部材２０は、所定のシール圧が印加されたときに圧縮されるような弾性体であれば材質は特に制限されず、例えばゴム製である。また、シール部材２０は、断面三角形状を成し、その頂部が環状溝１０の内壁１０ａ（図示上壁）に当接し且つその底壁面２０ａが部材１２の上壁面１２ａに当接するように、環状溝１０に嵌合装着されている。なお、図示の二点鎖線Ｗは、部材１２のレベル中心を示す目安線であり、図１（Ａ）及び（Ｂ）において部材１１の底壁面１１ａから等距離の位置にある（他の図面において同様。）。
【００１８】
また、図１（Ａ）に示す如く、シール部材２０における露出部２１（シール部材２０のうち図示の一点鎖線Ｄよりも部材１２側の部位）が環状溝１０から露出した状態とされている。さらに、このシール圧が印加される前の状態において、環状溝１０の内壁１０ａとシール部材２０の外壁２０ｂとで画成された空間Ｓ（つまり環状溝１０においてシール部材２０が充填されていない部分）の体積Ｖ１ｓは、露出部２１の体積Ｖ１ｇ以上の体積とされている。すなわち、シール構造１は、下記式（１）；
Ｖ１ｓ≧Ｖ１ｇ …（１）、
で表される関係が満たされるように構成されている。
【００１９】
また、好ましくは、体積Ｖ１ｓが体積Ｖ１ｇに所定のシール圧が印加されたときのシール部材２０の圧縮率Ｃ（シール圧が印加される前の体積に対するシール圧が印加された状態での体積の割合）を乗じた値以上であることが望ましい。すなわち、シール構造１は、下記式（２）；
Ｖ１ｓ≧Ｖ１ｇ×Ｃ …（２）、
で表される関係が満たされるように構成されていると好ましい。
【００２０】
このように構成されたシール構造１においては、部材１１の環状溝１０に嵌合配置されたシール部材２０と部材１２とが当接することにより、部材１１と部材１２との間の空間がシール部材２０によって離隔され、空間Ｓａ，Ｓｂが画成される。この状態で、所定のシール圧が印加されると、空間Ｓａ，Ｓｂが互いに閉塞され、シール部材２０の底壁面２０ａと部材１２の上壁面１２ａとの接触が強固に保持されて空間Ｓａ，Ｓｂ間が封止される。
【００２１】
この際、シール部材２０はシール圧で圧縮され、シール圧が印加される前に環状溝１０から露出していた露出部２１が環状溝１０の内部へ押し込まれるように流動する。これにより、シール部材２０は図１（Ｂ）に示すように変形され、空間Ｓが狭められる。このとき、環状溝１０内の空間Ｓが当初の露出部２１の体積以上とされているので、その流動した体積の殆どの部分又は実質的に全部が空間Ｓ内に収納される。よって、シール部材２０が環状溝１０から過度にはみ出すことを防止できる。
【００２２】
これは、換言すれば、シール圧の印加前における環状溝１０へのシール部材２０の充填率が、シール部材として断面円形状のＯリング等を用いる場合に比して十分に軽減されることによる。これに対し、従来の断面円形状のＯリング等のシール部材では、いわゆる‘潰し代’（環状溝の深さに対する環状溝の幅の割合）を大きくしてシール性を高めようとすると、シール部材の径そのものを大きくする必要があり、環状溝の内部への充填率が過度に増大してしまう傾向にある。また、こうなると、シール圧を印加する前に環状溝からのシール部材の露出が大きくなり、シール圧を印加したときにシール部材が環状溝から不都合な程度にはみ出してしまう。
【００２３】
また、シール部材２０は、断面円形状ではないので、断面円形状の従来のＯリングに比して、組付時及び使用時に転がりが防止される。よって、シール圧が印加されたときに、環状溝１０からのはみ出しを一層防止することができる。
【００２４】
さらに、シール部材２０が環状溝１０から過度にはみ出さないので、空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な差圧が生じるような場合でも、例えばシール部材２０が空間Ｓａ，Ｓｂのいずれか側に引き込まれるようなシール部材２０の不都合な変形を抑えることができる。したがって、高圧ガスタンクのバルブやレギュレータように、シール部材２０によって閉塞されるべき空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な、場合によっては極度に大きな差圧が生じ得る部位であっても、優れたシール性を達成することができる。
【００２５】
またさらに、シール構造１が上記式（２）で表される関係を満たすように構成されていれば、環状溝１０とシール部材２０との間の空間の体積Ｖ１ｓが、環状溝１０から外部に露出しているシール部材２０つまり露出部２１に所定のシール圧が印加されたときの体積（Ｖ１ｇ×Ｃ）以上となるので、シール時において、その露出している露出部２１の体積分を環状溝１０内に確実に収納し易くなる。よって、環状溝１０からのシール部材２０の過度のはみ出しを一層抑制することができ、シール性を一層向上できる。
【００２６】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第２〜４実施形態を示す模式断面図であり、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図３（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第２〜４実施形態において第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００２７】
図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すシール構造３は、シール部材２０の代わりにシール部材３０を備えること以外は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシール構造１と同様に構成されたものである。また、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すシール構造４は、部材１１，１２が上下反転状態で配されたこと以外は、シール構造３と同様に構成されたものである。すなわち、図示下方に配された部材１１に環状溝１０が形成されている。さらに、図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）に示すシール構造５は、部材１１，１２が水平方向に対向すること以外は、シール構造３と同様に構成されたものである。これらシール構造３，４，５において、シール部材３０は、環状溝１０の深さ方向における底面と接する側の端部が断面半円状を成しており、側面が環状溝１０の内側壁と当接している。
【００２８】
また、図４（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第５〜７実施形態を示す模式断面図であり、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図５（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明によるシール構造の第５〜７実施形態において第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された状態を示す。
【００２９】
図４（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示すシール構造６，７，８は、シール部材３０の代わりにそれぞれシール部材６０，７０，８０を備えること以外は、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すシール構造３と同様に構成されたものである。
【００３０】
シール部材６０は、頭頂部が尖塔状とされ且つその頭頂部から側壁の途中にかけて断面弧状に形成されたこと以外は、図２（Ａ）に示すシール部材３０と同様な構成を有する。また、シール部材７０は、頭頂部から側壁にかけた断面弧状の部位が断面直線状に形成されたこと以外は、図４（Ａ）に示すシール部材６０と同様に構成されたものである。さらに、シール部材８０は、頭頂部が環全体に亘って断面矩形の凸状に形成されたこと以外は、図４（Ｂ）に示すシール部材７０と同様に構成されたものである。
【００３１】
このようなシール構造３〜８においても、上記式（１）で表される関係、好ましくは上記式（２）で表される関係を満たしている。すなわち、各シール構造３〜８の各空間Ｓの体積Ｖ１ｓが、シール部材３０，６０，７０，８０の露出部３１，６１，７１，８１の体積Ｖ１ｇ以上とされており、好ましくは、そのＶ１ｇに圧縮率Ｃを乗じた値以上とされている。
【００３２】
よって、シール構造１と同様に、シール圧が印加されると、露出部３１，６１，７１，８１が空間Ｓ内に流動し、これにより、シール部材３０，６０，７０，８０が図３（Ａ）〜（Ｃ）及び図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように変形され、空間Ｓが狭められて環状溝１０内に十分に収納される。したがって、シール部材３０，６０，７０，８０が環状溝１０から過度にはみ出すことを防止できる。また、各シール部材３０，６０，７０，８０は断面円形状ではないので、組付時及び使用時にシール部材２０の転がりが防止され、シール圧の印加時に、環状溝１０からのはみ出しを一層防止することができる。さらに、空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な差圧が生じるような場合であっても、シール部材３０，６０，７０，８０の変形を抑えることができ、優れたシール性を実現することができる。
【００３３】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第８実施形態を示す模式断面図であり、図６（Ａ）は、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図６（Ｂ）は、第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００３４】
シール構造９は、シール部材２０の代わりにシール部材９０を備えること以外は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシール構造１と同様に構成されたものである。本実施形態のシール構造９は、空間Ｓａの気圧が空間Ｓｂの気圧よりも大きくなるような差圧が生じる部位のシールに特に好適に用いられる。シール部材９０は、断面三角形状を成しており、空間Ｓｂ側の壁面９０ｃが環状溝１０の一方の内壁１０ａの略全体と接するように、また、底壁面９０ａが部材１２の上壁面１２ａと接するように設けられている。これにより、シール部材９０の斜壁面９０ｂと環状溝１０の内壁及び他方の内壁１０ａとで空間Ｓが画成されている。
【００３５】
このように構成されたシール構造９においても、上述したシール構造１，３〜８で奏されるのと同様な効果が奏され、重複した説明を避けるためここでの詳述は省略する。また、それらに加え、空間Ｓａの気圧が空間Ｓｂの気圧よりも大きく、シール部材９０の露出部９１が空間Ｓｂ側へ押圧されるが、シール部材９０の壁面９０ｃが環状溝１０の一方の内壁１０ａの略全体と当接することにより、露出部９１に空間Ｓａ側から印加される圧力が内壁１０ａによって分散される。よって、露出部９１が空間Ｓｂ側へ押し出されるようにはみ出してしまうことを抑止できる。したがって、空間Ｓａ，Ｓｂ間に有意な差圧が発生しても、十分なシール性を達成することができる。
【００３６】
図７（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第９実施形態を示す模式断面図であり、図７（Ａ）は、第２の部材が配される前で且つ所定のシール圧が印加される前の状態を示し、図７（Ｂ）は、第２の部材が配され且つ所定のシール圧が印加された（後の）状態を示す。
【００３７】
シール構造１００は、シール部材２０の代わりにシール部材１２０を備えること以外は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシール構造１と同様に構成されたものである。シール部材１２０は、環状溝１０の深さ方向における底面の略前面と当接し、環状溝１０の開放端側から図示下方に突出するように且つ外壁１２０ｂがなだらかに形成されたものである。
【００３８】
また、シール構造１００においては、シール圧が印加される前の状態（図７（Ａ）参照）において、環状溝１０の内壁１０ａと、シール部材１２０の外壁１２０ｂと、シール圧が印加されるときに配される部材１２の上壁面１２ａ（図７（Ａ）において一点鎖線Ｅで示す位置に相当）とで画成された空間Ｔの体積Ｖ２ｓが、環状溝１０から外部に露出しているシール部材１２０のうち、シール圧が印加された状態において部材１２が占有するであろう空間領域Ｘに含まれる部分１２１（シール部材１２０のうち図示の一点鎖線Ｅよりも部材１２側の部位）の体積Ｖ２ｇ以上とされている。
【００３９】
すなわち、シール構造１００は、下記式（３）；
Ｖ２ｓ≧Ｖ２ｇ …（３）、
で表される関係が満たされるように構成されている。
【００４０】
また、好ましくは、体積Ｖ２ｓが体積Ｖ２ｇに所定のシール圧が印加されたときのシール部材１２０の圧縮率Ｃ（シール圧が印加される前の体積に対するシール圧が印加された状態での体積の割合）を乗じた値以上であることが望ましい。すなわち、シール構造１００は、下記式（４）；
Ｖ２ｓ≧Ｖ２ｇ×Ｃ …（４）、
で表される関係が満たされるように構成されていると好ましい。
【００４１】
このように構成されたシール構造１００においても、所定のシール圧が印加されると、シール部材１２０の露出部のうち上記部分１２１が空間Ｔ内に流動し、これにより、シール部材１２０が図７（Ｂ）に示すように変形されて空間Ｔが狭められ、外壁１２０ｂが部材１２の上壁面１２ａと当接してシール圧が確保される。よって、十分なシール性を実現できると共に、シール部材１２０が環状溝１０からはみ出すことを確実に防止できる。また、シール部材１２０は断面円形状ではないので、組付時及び使用時にシール部材１２０の転がりが防止され、シール圧の印加時に、環状溝１０からのはみ出しを一層防止することができる。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、環状溝１０は単純な断面矩形状に限定されず、例えば段差を有したり、テーパが形成されたりしていてもよい。また、シール構造１，３〜９が、上記式（１）及び（２）において、露出部の体積Ｖ１ｇの代わりに、環状溝１０から外部に露出しているシール部材のうち、シール圧が印加された状態において部材１２が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積、すなわち図７（Ａ）に示すような部分１２１の体積Ｖ２ｇを用いた関係を満たすようにしてもよい。
【００４３】
つまり、下記式（５）、さらには下記式（６）；
Ｖ１ｓ≧Ｖ２ｇ …（５）、
Ｖ１ｓ≧Ｖ２ｇ×Ｃ …（６）、
で表される関係を満たしていても好適である。
【００４４】
さらに、上記式（１）、（３）、又は（５）で表される関係が満たされていれば、シール部材の断面形状は特に制限されず、ただし、シール性をより一層高める観点から、部材１２との当接部位における断面幅（断面長）がシール部材の最大幅となるような形状が望ましい。またさらに、部材１１，１２に対して本発明のシール構造を多重に設けてもよい。さらにまた、各シール部材を例えば加硫接着等によって環状溝１０内に固定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によるシール構造は、シール圧が印加されたときに、シール部材の溝部からの露出部が溝部内に押し込まれるように収納されてその過度のはみ出しが防止されてシール性を向上させることができるので、例えば、種々の流体用の圧力容器に備わる弁、流体流路に設けられる遮断弁等、レギュレータ類、及び、そのような容器が搭載又は設置されたり、燃料ガスの供給路が設けられる燃料電池自動車、天然ガス自動車等の機器、動機、設備等に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第１実施形態を示す模式断面図であり、（Ａ）は、シール圧印加前の状態を、（Ｂ）は、シール圧印加後の状態を示す。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明によるシール構造の第２〜４実施形態を示す模式断面図であり、シール圧印加前の状態を示す。
【図３】本発明によるシール構造の第２〜４実施形態においてシール圧印加後の状態を示す。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明によるシール構造の第５〜７実施形態を示す模式断面図であり、シール圧印加前の状態を示す。
【図５】本発明によるシール構造の第５〜７実施形態においてシール圧印加後の状態を示す。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第８実施形態を示す模式断面図であり、（Ａ）は、シール圧印加前の状態を、（Ｂ）は、シール圧印加後の状態を示す。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明によるシール構造の第９実施形態を示す模式断面図であり、（Ａ）は、シール圧印加前の状態を、（Ｂ）は、シール圧印加後の状態を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１，３，４，５，６，７，８，９，１００…シール構造、１０…環状溝（溝部）、１０ａ…内壁、１１…部材（第１の部材）、１２…部材（第２の部材）、１２ａ…上壁面、２０，３０，６０，７０，８０，９０，１２０…シール部材、１２１…部分、２０ａ…底壁面、２０ｂ，１２０ｂ…外壁、２１，３１，６１，７１，８１，９１…露出部、９０ａ…底壁面、９０ｂ…斜壁面、９０ｃ…壁面、Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｔ…空間、Ｘ…空間領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝部を有する第１の部材と、
弾性体から成り前記溝部に配置されるシール部材と、
前記第１の部材に対向しており且つ前記シール部材と当接するように設けられた第２の部材と、を備えており、
前記シール部材が前記溝部に配置されており且つ該シール部材に所定のシール圧が印加される前の状態において、該溝部と該シール部材との間の空間体積が、該溝部から外部に露出している該シール部材の体積以上とされた、
シール構造。
【請求項２】
前記空間体積が、前記溝部と前記シール部材と前記第２の部材との間の空間の体積である、
請求項１記載のシール構造。
【請求項３】
前記空間体積が、前記所定のシール圧が印加される前の状態において前記溝部から外部に露出している前記シール部材のうち、前記所定のシール圧が印加された状態において前記第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積以上とされた、
請求項１記載のシール構造。
【請求項４】
前記空間体積が、前記溝部から外部に露出している該シール部材の体積、又は、前記所定のシール圧が印加される前の状態において前記溝部から外部に露出している前記シール部材のうち、前記所定のシール圧が印加された状態において前記第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積に、前記所定のシール圧が印加されたときの前記シール部材の圧縮率を乗じた値以上である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項５】
当該シール構造は、前記シール部材によって離隔される該シール部材の両側の空間に差圧が生じる部位に設けられるものである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項１】
溝部を有する第１の部材と、
弾性体から成り前記溝部に配置されるシール部材と、
前記第１の部材に対向しており且つ前記シール部材と当接するように設けられた第２の部材と、を備えており、
前記シール部材が前記溝部に配置されており且つ該シール部材に所定のシール圧が印加される前の状態において、該溝部と該シール部材との間の空間体積が、該溝部から外部に露出している該シール部材の体積以上とされた、
シール構造。
【請求項２】
前記空間体積が、前記溝部と前記シール部材と前記第２の部材との間の空間の体積である、
請求項１記載のシール構造。
【請求項３】
前記空間体積が、前記所定のシール圧が印加される前の状態において前記溝部から外部に露出している前記シール部材のうち、前記所定のシール圧が印加された状態において前記第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積以上とされた、
請求項１記載のシール構造。
【請求項４】
前記空間体積が、前記溝部から外部に露出している該シール部材の体積、又は、前記所定のシール圧が印加される前の状態において前記溝部から外部に露出している前記シール部材のうち、前記所定のシール圧が印加された状態において前記第２の部材が占有するであろう空間領域に含まれる部分の体積に、前記所定のシール圧が印加されたときの前記シール部材の圧縮率を乗じた値以上である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項５】
当該シール構造は、前記シール部材によって離隔される該シール部材の両側の空間に差圧が生じる部位に設けられるものである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のシール構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−９７８０７（Ｐ２００６−９７８０７Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８５７８２（Ｐ２００４−２８５７８２）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]