JP2003532042A - 封止装置 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コモン・レール・インジェクタ又は類似のシステムのための単純な構成の効果的な高圧シールを提供する。
【解決手段】 封止装置（１４）は、２つのコンポーネント（１５，１６）の間で封止されるハウジング間隙と、第１の耐押出性の変形可能な封止コンポーネント（２）及び一層に大きく変形可能な第２の封止コンポーネント（３）との２つの封止コンポーネント（２，３）から成るシール（１）を有する。第１の封止コンポーネント（２）は一方のコンポーネント（１５）の封止表面に面する当接面（６）と他方のコンポーネント（１６）に当接する接触面（７）とを有する。第２の封止コンポーネント（３）は第１の封止コンポーネント（２）に当接し、当接面（６）を超えて突出するエッジ（４）を有する。システム圧力に応答して第１の封止コンポーネント（２）をコンポーネント（１５，１６；３０，３１）の封止表面（１７，１８）に押圧してハウジング間隙を閉じることができる。第２の封止コンポーネント（３）は、封止表面（１７，１８）に封止的に押圧することができる。この封止装置（１４）は構造が簡単であり、コモン・レール・インジェクタや類似のシステムで効果的な高圧シールとなる。
Description
【０００１】
本発明は、２つのコンポーネントの間のハウジング間隙を、特に１０００ｂａ
ｒを超える脈動する高圧に対応して静的に封止する封止装置に関する。このシー
ルは、高圧クリーナー、噴射システム、コモン・レール・インジェクタ（Common
Rail injectors)、ウオーター・ジェット・カッター、など、流体システム圧力
が圧力荷重される用途に好適である。
ｒを超える脈動する高圧に対応して静的に封止する封止装置に関する。このシー
ルは、高圧クリーナー、噴射システム、コモン・レール・インジェクタ（Common
Rail injectors)、ウオーター・ジェット・カッター、など、流体システム圧力
が圧力荷重される用途に好適である。
【０００２】
従来から高圧ディーゼル噴射システム（コモン・レール・インジェクタ）はい
ろいろな封止点で高い燃料系の圧力（現在は１３００乃至１６００ｂａｒ、２０
００ｂａｒに近づきつつある）に耐える静的シールを必要とする。
ろいろな封止点で高い燃料系の圧力（現在は１３００乃至１６００ｂａｒ、２０
００ｂａｒに近づきつつある）に耐える静的シールを必要とする。
【０００３】
これまで使用されてきた高充填ＰＴＦＥはほぼ１６００ｂａｒで限界に達し、
さらに高い圧力では高充填ＰＴＦＥの押出しが生ずる。充填ＰＴＦＥよりも押出
抵抗が高いプラスチック材料の封止リングは、封止リング及び／又は周囲のコン
ポーネントの高い製造精度、及び／又は高い表面品質を必要とし、これらは全て
コストと工程の安全性との点で不利である。
さらに高い圧力では高充填ＰＴＦＥの押出しが生ずる。充填ＰＴＦＥよりも押出
抵抗が高いプラスチック材料の封止リングは、封止リング及び／又は周囲のコン
ポーネントの高い製造精度、及び／又は高い表面品質を必要とし、これらは全て
コストと工程の安全性との点で不利である。
【０００４】
本発明の目的は、コモン・レール・インジェクタ又は類似のシステムのための
単純な構成の効果的な高圧シールを提供することにある。
単純な構成の効果的な高圧シールを提供することにある。
【０００５】
上記目的は、請求項１による封止装置を介して本発明によって達成される。硬
いコンポーネントはハウジング間隙に沿って支持され、ハウジング間隙を閉じて
封止コンポーネントがハウジング間隙に押し出されるのを防止する。軟らかいコ
ンポーネントはシステム圧力の下で大きく変形してハウジング間隙を封止する。
これら２つのコンポーネントが協同して高い工程安全性をもたらす。
いコンポーネントはハウジング間隙に沿って支持され、ハウジング間隙を閉じて
封止コンポーネントがハウジング間隙に押し出されるのを防止する。軟らかいコ
ンポーネントはシステム圧力の下で大きく変形してハウジング間隙を封止する。
これら２つのコンポーネントが協同して高い工程安全性をもたらす。
【０００６】
ある実施の形態では、第１の封止コンポーネントが軟らかいコンポーネントの
縁部と突出する段との間で圧力を受ける。硬い封止コンポーネントはそれによっ
て第２の封止コンポーネントに保持され、設置と組立が容易になる。このスナッ
プ結合に代えて、コンポーネントを化学的に結合する、例えば接着することもで
きる。
縁部と突出する段との間で圧力を受ける。硬い封止コンポーネントはそれによっ
て第２の封止コンポーネントに保持され、設置と組立が容易になる。このスナッ
プ結合に代えて、コンポーネントを化学的に結合する、例えば接着することもで
きる。
【０００７】
別の実施の形態では、縁部が曲がっている。曲がった縁部を封止するコンポー
ネントの表面に押しつけて変形させ確実な封止を実現することができる。
ネントの表面に押しつけて変形させ確実な封止を実現することができる。
【０００８】
第１の（硬い）封止コンポーネントは、単純な構成の効果的な支持リングにす
るために、Ｌ−字型形状、又はある角度をなす２つの脚から形成されることが好
ましい。組立を容易にし、工程の安全性を高めるために２つの封止コンポーネン
トを確実に結合することが必要である。
るために、Ｌ−字型形状、又はある角度をなす２つの脚から形成されることが好
ましい。組立を容易にし、工程の安全性を高めるために２つの封止コンポーネン
トを確実に結合することが必要である。
【０００９】
第１の封止コンポーネントはプラスチック材料又は金属から製造することがで
き、第２の封止コンポーネントはエラストマー材料から製造することができる。
き、第２の封止コンポーネントはエラストマー材料から製造することができる。
【００１０】
図１ａ（製造された状態）は、２つの連結した円環状封止コンポーネント２と
３とから組み立てられたシール１を示す。第１の封止コンポーネント２は硬い耐
押出材料から、例えば屈曲可能な金属すなわち板金から製造され、第２の封止コ
ンポーネント３は軟らかい押出可能な又はさらに軟らかい材料から成る。図１ａ
は、シール１を装着する前の取り付けられていない状態を示し、封止コンポーネ
ント２と３とは製造された状態で示されている。第１の封止コンポーネント２は
Ｌ−字型であり、あるコンポーネント（図１ｂ参照）の封止表面に面するアバッ
ト面（abutment surface）６と接触面７とを形成する２つの脚４と５とを有する
。このＬ−字型の第１の封止コンポーネント２の一方の側面は第２の封止コンポ
ーネント３の一部にしっかりと結合されている。第２の封止コンポーネント３の
曲がった縁部８は脚の端９及び接触面７を超えて突出している。別の曲がった縁
部１０も別の脚の端１１を超えて突出し、第２の封止コンポーネント３は長手方
向に第１の封止コンポーネント２よりも大きく拡がっている。この第１の封止コ
ンポーネント２は、その脚の端１１が第２の封止コンポーネント３の段１２に当
接し、脚４が第２の封止コンポーネント３のショルダー１３に当接している。
３とから組み立てられたシール１を示す。第１の封止コンポーネント２は硬い耐
押出材料から、例えば屈曲可能な金属すなわち板金から製造され、第２の封止コ
ンポーネント３は軟らかい押出可能な又はさらに軟らかい材料から成る。図１ａ
は、シール１を装着する前の取り付けられていない状態を示し、封止コンポーネ
ント２と３とは製造された状態で示されている。第１の封止コンポーネント２は
Ｌ−字型であり、あるコンポーネント（図１ｂ参照）の封止表面に面するアバッ
ト面（abutment surface）６と接触面７とを形成する２つの脚４と５とを有する
。このＬ−字型の第１の封止コンポーネント２の一方の側面は第２の封止コンポ
ーネント３の一部にしっかりと結合されている。第２の封止コンポーネント３の
曲がった縁部８は脚の端９及び接触面７を超えて突出している。別の曲がった縁
部１０も別の脚の端１１を超えて突出し、第２の封止コンポーネント３は長手方
向に第１の封止コンポーネント２よりも大きく拡がっている。この第１の封止コ
ンポーネント２は、その脚の端１１が第２の封止コンポーネント３の段１２に当
接し、脚４が第２の封止コンポーネント３のショルダー１３に当接している。
【００１１】
図１ｂは、封止装置１４に少し過大なサイズのシールが圧力荷重なしに組み立
てられた状態を示す。封止コンポーネント２はわずかしか変化しないが、封止コ
ンポーネント３はそれよりかなり大きく変形してシールが空洞に固定される。シ
ール１は空洞に圧入され、コンポーネント１５と１６とによって形成される空洞
の側壁１７、１８に当接する。固定はわずかな予備圧力によって又は流体システ
ム圧力より小さい組立圧力によって行われる。液圧式の組立圧力でなく、例えば
スタンプによって加えられる機械的予備圧力も実用可能である。
てられた状態を示す。封止コンポーネント２はわずかしか変化しないが、封止コ
ンポーネント３はそれよりかなり大きく変形してシールが空洞に固定される。シ
ール１は空洞に圧入され、コンポーネント１５と１６とによって形成される空洞
の側壁１７、１８に当接する。固定はわずかな予備圧力によって又は流体システ
ム圧力より小さい組立圧力によって行われる。液圧式の組立圧力でなく、例えば
スタンプによって加えられる機械的予備圧力も実用可能である。
【００１２】
据え付けられ圧力荷重を受けると（動作状態）、封止コンポーネント２と３と
は図１ｃの形状をとる。封止装置１４は、輪郭が示されたコンポーネント１５と
１６とを有し、封止しなければならないハウジングの間隙がコンポーネント１５
とコンポーネント１６との間に生ずる。第１の封止コンポーネント２は変形する
が、ハウジング間隙への押出は起こらない。封止コンポーネント２はハウジング
間隙を閉じてもっと軟らかい第２の封止コンポーネント３に当接し、第２の封止
コンポーネント３が実際の封止機能を果たす。脚の間の角度はシステム圧力によ
って変化し得る。第１の封止コンポーネント２はハウジング間隙への押出を防止
する。シール１は、流体（例えば、インジェクターの燃料又は油圧用オイル）の
システム圧力に応答して硬い方の封止コンポーネント２がハウジング間隙を閉じ
て、ハウジング間隙の幅が動的に変化しても（“呼吸する間隙”）軟らかい封止
コンポーネント３の押出を防止する。第１の封止コンポーネント２の脚５はそれ
によってコンポーネント１５に当接し、脚４はコンポーネント１６に当接する。
当接面６による当接は組立の際にコンポーネント３に加わる圧力に応答して発生
し存在するシステム圧力によって増大する。封止コンポーネント２とコンポーネ
ント１５との間の間隙は、許容公差に関連したものであるが、高圧Ｐが及ぼす第
１の圧力荷重によって閉じられる。第２の封止コンポーネント３は第１の封止コ
ンポーネント２にシステム圧力を伝達し、元の間隙が閉じたままになって第２の
封止コンポーネント２が常に確実に当接面６を介してコンポーネント１６に当接
するように変形する。封止エレメント３は変形され、圧縮されて封止表面１７と
コンポーネント表面１８との間の自由スペースに圧入される。例えば、脈動する
システム圧力Ｐに応答する動作中もシールは固定される。流体が、シールの、主
に弾性的な封止コンポーネント３の液圧によるサイズ及び形状の変化（ハイドロ
フォーミング）をもたらす。
は図１ｃの形状をとる。封止装置１４は、輪郭が示されたコンポーネント１５と
１６とを有し、封止しなければならないハウジングの間隙がコンポーネント１５
とコンポーネント１６との間に生ずる。第１の封止コンポーネント２は変形する
が、ハウジング間隙への押出は起こらない。封止コンポーネント２はハウジング
間隙を閉じてもっと軟らかい第２の封止コンポーネント３に当接し、第２の封止
コンポーネント３が実際の封止機能を果たす。脚の間の角度はシステム圧力によ
って変化し得る。第１の封止コンポーネント２はハウジング間隙への押出を防止
する。シール１は、流体（例えば、インジェクターの燃料又は油圧用オイル）の
システム圧力に応答して硬い方の封止コンポーネント２がハウジング間隙を閉じ
て、ハウジング間隙の幅が動的に変化しても（“呼吸する間隙”）軟らかい封止
コンポーネント３の押出を防止する。第１の封止コンポーネント２の脚５はそれ
によってコンポーネント１５に当接し、脚４はコンポーネント１６に当接する。
当接面６による当接は組立の際にコンポーネント３に加わる圧力に応答して発生
し存在するシステム圧力によって増大する。封止コンポーネント２とコンポーネ
ント１５との間の間隙は、許容公差に関連したものであるが、高圧Ｐが及ぼす第
１の圧力荷重によって閉じられる。第２の封止コンポーネント３は第１の封止コ
ンポーネント２にシステム圧力を伝達し、元の間隙が閉じたままになって第２の
封止コンポーネント２が常に確実に当接面６を介してコンポーネント１６に当接
するように変形する。封止エレメント３は変形され、圧縮されて封止表面１７と
コンポーネント表面１８との間の自由スペースに圧入される。例えば、脈動する
システム圧力Ｐに応答する動作中もシールは固定される。流体が、シールの、主
に弾性的な封止コンポーネント３の液圧によるサイズ及び形状の変化（ハイドロ
フォーミング）をもたらす。
【００１３】
図２ａの荷重されていないシール２１は、第１の円環状封止コンポーネント２
２と第２の円環状封止コンポーネント２３とから構成される。第２の封止コンポ
ーネント２３は実質的に矩形で曲がったエッジすなわち突出部２４、及び段２５
を含み、第１のＬ−字型封止コンポーネント２２が部分的に囲まれ、縁取られる
。エッジ２４は当接面２６を超えて突出している。脚の端２７と２８は段２５と
エッジ２４に接合して、２つの封止コンポーネント２２と２３との間で平坦な当
接すなわち平坦な接触を生ずる。第１の封止コンポーネント２２の接触面２９が
、輪郭が示されたコンポーネントに当接するために設けられている。
２と第２の円環状封止コンポーネント２３とから構成される。第２の封止コンポ
ーネント２３は実質的に矩形で曲がったエッジすなわち突出部２４、及び段２５
を含み、第１のＬ−字型封止コンポーネント２２が部分的に囲まれ、縁取られる
。エッジ２４は当接面２６を超えて突出している。脚の端２７と２８は段２５と
エッジ２４に接合して、２つの封止コンポーネント２２と２３との間で平坦な当
接すなわち平坦な接触を生ずる。第１の封止コンポーネント２２の接触面２９が
、輪郭が示されたコンポーネントに当接するために設けられている。
【００１４】
図２ｃも、静的シール２１がハウジング間隙を封止するために２つのコンポー
ネント３０と３１との間に挿入され、軸方向に作用する高圧Ｐを受けたときの第
１の封止コンポーネントの変形と第２の封止コンポーネント２３の物質の流動的
変化とを示している。この封止装置３２は、例えばコモン・レール・インジェク
タで使用できる。特に、エッジ２４は、コンポーネント３０と３１との間の変動
する間隙幅が補償され、常に封止されるように変形する。第２の軟らかい封止コ
ンポーネント２３が実際の封止機能を果たし、硬い封止コンポーネント２２はハ
ウジング間隙での押出を防ぐ。
ネント３０と３１との間に挿入され、軸方向に作用する高圧Ｐを受けたときの第
１の封止コンポーネントの変形と第２の封止コンポーネント２３の物質の流動的
変化とを示している。この封止装置３２は、例えばコモン・レール・インジェク
タで使用できる。特に、エッジ２４は、コンポーネント３０と３１との間の変動
する間隙幅が補償され、常に封止されるように変形する。第２の軟らかい封止コ
ンポーネント２３が実際の封止機能を果たし、硬い封止コンポーネント２２はハ
ウジング間隙での押出を防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ａは組み立てる前の、２つの封止コンポーネントから成るシールの断を示し、
ｂはａのシールが取り付けられた封止装置の断面を示し、ｃはｂの封止装置にシ
ステム圧力が加えられた状態を示す図である。
ｂはａのシールが取り付けられた封止装置の断面を示し、ｃはｂの封止装置にシ
ステム圧力が加えられた状態を示す図である。
【図２】
ａは組み立てる前の、２つの封止コンポーネントから成る別のシールの断面を
示し、cはａによるシールが取り付けられた封止装置にシステム圧力が加えられ
た状態の断面を示す。
示し、cはａによるシールが取り付けられた封止装置にシステム圧力が加えられ
た状態の断面を示す。
１ シール
２ 第１の封止コンポーネント
３ 第２の封止コンポーネント
４ 脚
５ 脚
６ 当接面
７ 接触面
８ 曲がった縁部
９ 脚の端
１０ 曲がった縁部
１１ 脚の端
１２ 段
１３ ショルダー
１４ 封止装置
１５ コンポーネント
１６ コンポーネント
１７ 封止表面
１８ コンポーネント表面
２１ シール
２２ 第１の封止コンポーネント
２３ 第２の封止コンポーネント
２４ 曲がった縁部
２５ 段
２６ 当接面
２７ 脚の端
２８ 脚の端
２９ 接触面
３０ コンポーネント
３１ コンポーネント
３２ 封止装置
Ｐ 高圧
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ，ＤＥ
【要約の続き】
できる。この封止装置（１４）は構造が簡単であり、コ
モン・レール・インジェクタや類似のシステムで効果的
な高圧シールとなる。
Claims (5)
- 【請求項１】 ２つのコンポーネント（１５，１６；３０，３１）の間のハ
ウジング間隙を封止する封止装置（１４；３２）であって、２つの連結された封
止コンポーネント（２，３；２２，２３）から成るシール（１，２１）を有し、
第１の耐押出性の変形可能な封止コンポーネント（２；２２）は一方のコンポー
ネント（１６；３１）の封止表面（１７）に面する当接面（６；２６）と他方の
コンポーネント（１５；３０）に当接する接触面（７；２９）とを有し、該第１
の封止コンポーネント（２；２２）が当接する、もっと大きく変形できる第２の
封止コンポーネント（３；２３）は該当接面（６；２６）を超えて突出するエッ
ジ（８；２４）を有し、該第１の封止コンポーネント（２；２２）はハウジング
間隙を閉じるシステム圧力によって該コンポーネント（１５，１６；３０，３１
）の封止表面（１７，１８）に押圧でき、該第２の封止コンポーネント（３；２
３）は該封止表面（１７，１８）に封止的に押圧できることを特徴とする封止装
置。 - 【請求項２】 該第１の封止コンポーネント（２；２２）に縁部（８；２４
）と突出する段（１２；２５）の間で張力がかかることを特徴とする請求項１記
載の封止装置。 - 【請求項３】 該縁部（８；２４）が曲がっていることを特徴とする請求項
１又は２に記載の封止装置。 - 【請求項４】 該第１の封止コンポーネント（２；２２）は、Ｌ−字型の断
面形状を有するか、又はある角度を張る２つの脚（４，５）から形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の封止装置。 - 【請求項５】 該第１の封止コンポーネント（２；２２）がプラスチック物
質又は金属から作られ、該第２の封止コンポーネント（３；２３）がエラストマ
ー物質から作られていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
の封止装置。
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