JP2017075638A - シール構造およびシール部材 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実にシール性を確保し、シール性の向上を図ることができるシール構造およびシール部材を提供する。
【解決手段】線材６を螺旋状に巻回して形成され、外径Ｄ１が変更可能な先太り側端部１１と、先太り側端部１１の曲率半径よりも小さい曲率半径で線材６を螺旋状に巻回して形成され、内径Ｄ２を変更可能な先細り側端部１２を備えたシール部材１０が、ケーシング２に形成された孔部５に、先太り側端部１１の外径Ｄ１を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、シャフト４が、孔部５と、第一開口部１１ａと前記第二開口部に、先細り側端部１２の内径Ｄ２を押し広げつつ挿通されており、孔部５の内周面５ａに対して、先太り側端部１１の外周面１１ｂが少なくとも１巻分以上接触されるとともに、シャフト４の外周面４ａに対して、先細り側端部１２の内周面１２ｂが少なくとも１巻分以上接触される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ケーシングと、該ケーシングを貫通するシャフトの隙間を封止するためのシール構造およびシール部材の技術に関する。

例えば、バルブ等のようにシャフトがケーシングを貫通する構造を有する装置では、シャフトの貫通部において、シール性を確保することが重要である。
シャフトの貫通部におけるシール性を確保するための一般的な方法としては、従来、図８に示すようなラビリンスシール５１を用いる方法がある。
ケーシング２とシャフト４が備えられる構成の従来のバルブ５０において、ケーシング２とシャフト４の間に存在する隙間を封止するために、リング状のシール部材を複数重ねたラビリンスシール５１を配置する構成が一般的に採用される。

しかしながら、図８に示すようなラビリンスシール５１を用いる構成では、ラビリンスシール５１とケーシング２およびシャフト４の間には隙間が設定されているため、その隙間から流体（例えば、ガス）が漏れ出ることが避けられなかった。

そこで、シャフト貫通部のシール性を高めるための技術が種々検討されており、例えば、シャフト貫通部のシール性を向上させるための技術としては、特許文献１に示すものが知られている。

特許文献１に示された技術は、Ｃ型形状を有したシールリング（所謂、Ｃ型シールリング）を用いるものであり、Ｃ型シールリングの大きさを調整することで、Ｃ型形状の切れ目（合口）の隙間をできる限り小さくして、これにより、合口からの漏れを防止してシャフト貫通部のシール性を向上させる構成としている。

特開２０１２−４２００５号公報

しかしながら、Ｃ型シールリングは、変形や膨張等することによってＣ型形状の切れ目（合口）に隙間が生じる場合があるため、シャフト貫通部のシール性を確実に確保することが困難であった。このため、より確実にシール性を確保し、シール性の向上を図ることができるシール構造およびこれを実現するシール部材の開発が望まれていた。

本発明は、斯かる現状の課題に鑑みてなされたものであり、より確実にシール性を確保し、シール性の向上を図ることができるシール構造およびシール部材を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明に係るシール構造は、円筒状の空隙部を有するケーシングと、前記円筒状の空隙部の内部に配置される円柱状部材との間に存在する隙間のシール構造であって、断面が矩形である線材を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、略円形の第一開口部が形成される先太り側端部と、略円形の第二開口部が形成される先細り側端部と、を備え、前記先太り側端部が、前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径を変更可能に構成されるとともに、前記先細り側端部が、前記先太り側端部の曲率半径に比して小さい曲率半径で前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径を変更可能に構成されたシール部材を用いて、前記シール部材が、前記円柱状の空隙部に、前記先太り側端部の外径を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、前記円柱状部材が、前記先細り側端部の内径を押し広げつつ挿通されており、前記円柱状の空隙部の内周面に対して、前記先太り側端部の外周面が少なくとも１巻分以上接触されるとともに、前記円柱状部材の外周面に対して、前記先細り側端部の内周面が少なくとも１巻分以上接触されるものである。

また、本発明に係るシール構造は、前記ケーシングにおける前記円柱状の空隙部の外側端部に、前記円柱状部材を挿通するための孔部が形成されたプレートを配置し、前記円柱状の空隙部に嵌め入れられた前記シール部材の前記先太り側端部を、前記プレートに当接させるものである。
このような構成によって、シール部材の変位を規制することができ、これにより、より確実にシール性を確保することができる。

また、本発明に係るシール部材は、円筒状の空隙部を有するケーシングと、前記円筒状の空隙部の内部に配置される円柱状部材との間に存在する隙間を埋めるためのシール部材であって、断面が矩形である線材を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、略円形の第一開口部が形成される先太り側端部と、略円形の第二開口部が形成される先細り側端部と、を備え、前記先太り側端部が、前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径を変更可能に構成されるとともに、前記先細り側端部が、前記先太り側端部の曲率半径に比して小さい曲率半径で前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径を変更可能に構成され、前記円柱状の空隙部に、前記先太り側端部が外径を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、前記円柱状部材が、前記先細り側端部の内径を押し広げつつ挿通されており、前記円柱状の空隙部の内周面に対して、前記先太り側端部の外周面が少なくとも１巻分以上接触されるとともに、前記円柱状部材の外周面に対して、前記先細り側端部の内周面が少なくとも１巻分以上接触されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係るシール構造およびシール部材によれば、より確実にシール性を確保することができ、これにより、シャフト貫通部におけるシール性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るシール構造を示す断面模式図。 本発明の一実施形態に係るシール部材を示す模式図。 本発明の一実施形態に係るシール部材を構成する線材を示す模式図、（ａ）円錐コイルばね状に巻回する前の線材を示す模式図、（ｂ）円錐コイルばね状に巻回した線材を示す模式図。 本発明の一実施形態に係るシール部材の挙動（バルブ内圧が上昇した場合）の説明図。 本発明の別実施形態に係るシール部材（バルブ閉の状態）を示す側面視模式図。 本発明の別実施形態に係るシール部材（バルブ開の状態）を示す軸方向視模式図。 本発明の別実施形態に係るシール部材を示す模式図。 従来のシール構造（ラビリンスシールを用いる場合）を示す断面模式図。

本発明の一実施形態に係るシール構造について、図１を用いて説明する。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係るシール構造は、バルブ１を構成するケーシング２およびプレート３とシャフト４の間に存在する隙間のシール構造であり、その隙間を封止するためにシール部材１０を用いる構成としている。
本実施形態に示すバルブ１は、所謂ＥＧＲバルブとして用いられるものであり、バルブ１には、高温かつ高圧の流体である排気ガスが流通する。

図１に示す如く、ケーシング２は、バルブ１が備える図示しない弁体を被装するとともに、流体（本実施形態では排気ガス）が流通する流路を形成する部材である。
ケーシング２には、シール部材１０を嵌入させるための孔部５が形成されており、孔部５の外側端部には、該孔部５を閉塞するプレート３を配置している。また、プレート３には、シャフト４を挿通するためのシャフト孔３ａが形成されている。
尚、本実施形態では、略円柱状の空隙部たる孔部５の軸心位置と、シャフト孔３ａの円の中心を一致させるように、プレート３を配置している。
そして、バルブ１では、プレート３の内面３ｂにシール部材１０を当接させることによって、シール部材１０のバルブ１外側への変位を規制している。

シャフト４は、バルブ１が備える図示しない弁体を軸支するための部材であり、孔部５およびシャフト孔３ａに挿通され、図示しない支持部材（メタル軸受等）によって軸回りに回転可能に支持されている。

そして、本発明の一実施形態に係るシール構造では、ケーシング２およびプレート３とシャフト４の間に存在する隙間を、シール部材１０によって封止する構成としている。

ここで、シール部材１０の構成について、図２および図３を用いて説明する。
図２に示す如く、シール部材１０は、円錐コイルばね状の形状を有する金属製の部材であり、先太り側端部１１、先細り側端部１２、接続部１３を備えている。

先太り側端部１１は、少なくとも１巻分以上同じ曲率半径で線材を螺旋状に巻回させて形成される部位であり、略円形の第一開口部１１ａが形成されるとともに、外周面１１ｂが形成されている。そして、先太り側端部１１においては外径寸法が同じであり、外径Ｄ１となっている。

また、先細り側端部１２は、少なくとも１巻分以上同じ曲率半径で線材を螺旋状に巻回させて形成される部位であり、先細り側端部１２において、略円形の第二開口部１２ａが形成されるとともに、内周面１２ｂが形成されている。そして、先太り側端部１１においては内径寸法が同じであり、内径Ｄ２となっている。

シール部材１０において、先太り側端部１１は、先細り側端部１２に比して大きい曲率半径で線材を巻回して形成されており、先太り側端部１１の外径Ｄ１は、先細り側端部１２の内径Ｄ２に比して大きくなっている（Ｄ１＞Ｄ２）。

そして、シール部材１０では、先太り側端部１１と先細り側端部１２を繋ぐ部位である接続部１３を備えている。尚、シール部材１０において、接続部１３は必ずしも必要ではなく、先太り側端部１１と先細り側端部１２を直接接続する構成としてもよい。

このような形状のシール部材１０は、図３（ａ）に示すような断面形状が矩形である線材６を円錐コイルばね状に巻回することによって製造することができる。尚、シール部材１０の製造に際しては、プレス成形等の方法を併用することができる。

シール部材１０は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、断面が矩形である線材６を螺旋状に巻回して、円錐コイルばね状に構成した部材である。
シール部材１０では、巻回軸方向Ｘにおいて隣接する各線材６・６・・・の表面６ａおよび裏面６ｂを接触させつつ線材６を巻回する構成としており、巻回軸方向Ｘにおいて、各線材６・６・・・間に隙間を生じさせない構成としている。
尚、本実施形態では、シール部材１０を構成する線材６において、巻回後に先太り側端部１１側を向いている面を表面６ａと呼び、先細り側端部１２側を向いている面を裏面６ｂと呼ぶ。

また、本実施形態では、線材６におけるシール部材１０の外周面を形成する面を外側面６ｃと呼び、内周面を形成する面を内側面６ｄと呼ぶ。
そして、本実施形態に示すシール部材１０では、巻回後に外側面６ｃと内側面６ｄが巻回軸方向Ｘに対して平行となるように線材６を螺旋状に巻回している。

このように構成されるシール部材１０では、巻回軸方向Ｘにおいて隣接する各線材６・６・・・の表面６ａおよび裏面６ｂが密接されており、隙間がない。

尚、本実施形態では、各線材６・６・・・の線間に隙間がない構成のシール部材１０を例示したが、本発明の一実施形態に係るシール部材１０は、線間に隙間がある構成としてもよい。この場合、バルブ１の内圧が上昇するときに、その圧力でシール部材１０を押し縮めることで、線間の隙間を無くすようにしてもよく、あるいは、シャフト４を軸方向外側に変位させて、その変位に伴ってシール部材１０を押し縮めることで、線間の隙間を無くすようにしてもよい。

そして、このように構成されるシール部材１０は、コイルばね状の挙動を示すため、先太り側端部１１と先細り側端部１２を弾性変形させることが可能であり、先太り側端部１１の外周面１１ｂの外径Ｄ１および先細り側端部１２の内周面１２ｂの内径Ｄ２を変更することができる。

次に、シール部材１０の配置状況および挙動について、図４を用いて説明する。

シール部材１０は、バルブ１に対して配置される前の状態において、先太り側端部１１の外周面１１ｂの外径Ｄ１が、孔部５の内径Ｄ３に比して若干大きく、また、先細り側端部１２の内周部１２ｂの内径Ｄ２が、シャフト４の外径Ｄ４に比して若干小さい寸法に製造されている。

図４に示す如く、シール部材１０は、孔部５の内径Ｄ３に比して若干大きい外径Ｄ１の先太り側端部１１を孔部５に押し込んで、先太り側端部１１の外径Ｄ１を孔部５の内径Ｄ３に一致させつつ孔部５に嵌め込まれる。

また、シール部材１０は、先太り側端部１１がプレート３の内面３ｂに当接するように配置され、バルブ１の外側への変位が規制されている。

即ち、本発明の一実施形態に係るシール構造では、ケーシング２における孔部５の外側端部に、シャフト４を挿通するためのシャフト孔３ａが形成されたプレート３を配置し、孔部５に嵌め入れられたシール部材１０の先太り側端部１１を、プレート３に当接させるものである。
このような構成によって、シール部材１０の変位を規制することができ、これにより、より確実にシール性を確保することができる。

孔部５に嵌め込まれたシール部材１０は、先太り側端部１１の外周面１１ｂが孔部５の内周面５ａに対して１巻分以上の範囲で面接触しており、この内周面５ａと外周面１１ｂが互いに面接触する部位において気密性が確保されている。

尚、本実施形態では、孔部５に嵌め込まれたシール部材１０は、先太り側端部１１の外周面１１ｂを、孔部５の内周面に対して面接触させる構成としているが、本発明の一実施形態に係るシール構造におけるシール態様は斯かる態様に限定されない。
例えば、本発明の一実施形態に係るシール構造に用いるシール部材１０において、先太り側端部１１は、孔部５の内周面５ａに対して傾斜させつつ線材６を螺旋状に巻回した構成であってもよい。この場合のシール構造では、線材６の裏面６ｂと外側面６ｃの間の角部が、孔部５の内周面５ａに対して１巻分以上の範囲で線接触することによって、気密性が確保される。

また、孔部５に配置されたシール部材１０には、シャフト４が挿通されている。
この状態で、シャフト４は、孔部５、シャフト孔３ａ、第二開口部１２ａ、第一開口部１１ａの各孔に挿通されており、シール部材１０の先細り側端部１２の内周面１２ｂがシャフト４の外周面４ａに接している。

図４に示す如く、シャフト４は、該シャフト４の外径Ｄ４に比して若干小さい内径Ｄ２の第二開口部１２ａに押し込んで、先細り側端部１２の内周面１２ｂを押し広げつつ挿通されており、先細り側端部１２の内径Ｄ２とシャフト４の外径Ｄ４が一致している。

シール部材１０は、先細り側端部１２の内周面１２ｂが、シャフト４の外周面４ａに対して１巻分以上の範囲で面接触しており、この内周面１２ｂと外周面４ａが互いに面接触する部位において気密性が確保されている。

尚、本実施形態では、シール部材１０は、先細り側端部１２の内周面１２ｂを、シャフト４の外周面４ａに対して面接触させる構成としているが、本発明の一実施形態に係るシール構造におけるシール態様は斯かる態様に限定されない。
例えば、本発明の一実施形態に係るシール構造に用いるシール部材１０において、先細り側端部１２は、シャフト４の外周面４ａに対して傾斜させつつ線材６を螺旋状に巻回した構成であってもよい。この場合のシール構造では、線材６の表面６ａと内側面６ｄの間の角部が、シャフト４の外周面４ａに対して１巻分以上の範囲で線接触することによって、気密性が確保される。

また、バルブ１内の圧力が高まると、シール部材１０には、図４に示すような力Ｆが作用する。
コイルばね状のシール部材１０は、力Ｆが作用したときには押し縮められるように挙動し、軸方向において隣接する各線材６・６・・・同士がより密接に押し付け合わされるため、線材６・６間の隙間がより確実に解消されることでシール性がより高められる。

即ち、シール部材１０は、簡易な構成でありながら、バルブ１内の圧力が高まるほど、よりシール性が高くなるという特徴を有している。

また、シール部材１０は、シャフト４の挙動に合わせて、弾性変形することが可能であるため、シャフト４の芯ずれにも対応することができ、シャフト４に若干の芯ずれが生じた場合でもシール性を確保することができる。

即ち、本発明の一実施形態に係るシール構造は、円筒状の空隙部たる孔部５を有するケーシング２と、孔部５の内部に配置される円柱状部材たるシャフト４との間に存在する隙間のシール構造であって、断面が矩形である線材６を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、略円形の第一開口部１１ａが形成される先太り側端部１１と、略円形の第二開口部１２ａが形成される先細り側端部１２と、を備え、先太り側端部１１が、線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径Ｄ１を変更可能に構成されるとともに、先細り側端部１２が、先太り側端部１１の曲率半径に比して小さい曲率半径で線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径Ｄ２を変更可能に構成されたシール部材１０を用いて、シール部材１０が、孔部５に、先太り側端部１１の外径Ｄ１を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、シャフト４が、先細り側端部１２の内径Ｄ２を押し広げつつ挿通されており、孔部５の内周面５ａに対して、先太り側端部１１の外周面１１ｂが少なくとも１巻分以上接触されるとともに、シャフト４の外周面４ａに対して、先細り側端部１２の内周面１２ｂが少なくとも１巻分以上接触されるものである。

また、本発明の一実施形態に係るシール部材１０は、円筒状の空隙部たる孔部５を有するケーシング２と、孔部５の内部に配置される円柱状部材たるシャフト４との間に存在する隙間を埋めるための部材であって、断面が矩形である線材６を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、略円形の第一開口部１１ａが形成される先太り側端部１１と、略円形の第二開口部１２ａが形成される先細り側端部１２と、を備え、先太り側端部１１が、線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径Ｄ１を変更可能に構成されるとともに、先細り側端部１２が、先太り側端部１１の曲率半径に比して小さい曲率半径で線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径Ｄ２を変更可能に構成され、孔部５に、先太り側端部１１が外径Ｄ１を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、シャフト４が、先細り側端部１２の内径Ｄ２を押し広げつつ挿通されており、孔部５の内周面５ａに対して、先太り側端部１１の外周面１１ｂが少なくとも１巻分以上接触されるとともに、シャフト４の外周面４ａに対して、先細り側端部１２の内周面１２ｂが少なくとも１巻分以上接触されるものである。

このような構成のシャフト４のシール構造およびシール部材１０によれば、より確実にシール性を確保することができ、これにより、シャフト４の貫通部におけるシール性の向上を図ることができる。

尚、本実施形態では、ＥＧＲバルブたるバルブ１を例示しているが、バルブ１に流通する流体は、排気ガス（気体）には限定されず、本発明の一実施形態に係るシャフト４のシール構造およびシール部材１０は、気体以外（例えば、液体）を扱うバルブにおいても適用することができる。

また、本実施形態では、本発明に係るシール構造およびシール部材の適用対象がバルブ１のシャフト４である場合を例示しているが、本発明に係るシール構造およびシール部材の適用対象はこれに限定されるものではなく、例えば、バルブの弁体のシール構造に適用することも可能である。

図５および図６に示す如く、本発明の別実施形態に係るシール部材２０によれば、バルブ３０における弁体３２のシール構造を構成することができる。
バルブ３０は、バタフライバルブの一例であり、ケーシング３１、弁体３２、シャフト３３等を備えている。
尚、図５は、全閉状態のバルブ３０を示しており、図６は、全開状態のバルブ３０を示している。

バルブ３０は、所謂オフセットバルブであるため、図６に示す全開状態で、弁体３２の外周がケーシング３１の内面に接することが無いように、大径部３１ａを設けている。そしてケーシング３１は、大径部３１ａと小径部３１ｂを傾斜部３１ｃで接続する構成としており、小径部３１ｂによって、円筒状の空隙部たる流路３１ｄを形成している。
そして、ケーシング３１には、シャフト３３を挿通するためのシャフト孔３１ｅ・３１ｅが形成されている。

弁体３２は、シャフト３３の軸心に対してオフセットした位置にボルトにより固定されており、シャフト孔３１ｅ・３１ｅに挿通され、回転自在に支持されているシャフト３３が軸回りに回転するのに応じて弁体３２が回転し、流路３１ｄを開閉する。

そして、弁体３２の外周面３２ａには、シール部材２０を嵌め入れるための溝部３２ｂが形成されている。

図７に示す如く、シール部材２０は、円錐コイルばね状の形状を有する金属製の部材であり、先太り側端部２１、先細り側端部２２等を備えている。シール部材２０は、前述したシール部材１０と同様に、図３（ａ）に示すような線材６を、円錐コイルばね状に巻回して形成されるものであり、第一開口部２１ａおよび第二開口部２２ａを備えている。

先太り側端部２１は、少なくとも１巻分以上同じ曲率半径で線材６を螺旋状に巻回させて形成される部位であり、略円形の第一開口部２１ａが形成されるとともに、外周面２１ｂが形成されている。そして、先太り側端部２１においては外径寸法が同じであり、外径Ｄ５となっている。

また、先細り側端部２２は、少なくとも１巻分以上同じ曲率半径で線材を螺旋状に巻回させて形成される部位であり、先細り側端部２２において、略円形の第二開口部２２ａが形成されるとともに、内周面２２ｂが形成されている。そして、先太り側端部２１においては内径寸法が同じであり、内径Ｄ６となっている。

シール部材２０において、先太り側端部２１は、先細り側端部２２に比して大きい曲率半径で線材を巻回して形成されており、先太り側端部２１の外径Ｄ５は、先細り側端部２２の内径Ｄ６に比して大きくなっている（Ｄ５＞Ｄ６）。

また、シール部材２０では、先太り側端部２１と先細り側端部２２を繋ぐ部位である接続部２３を備えている。尚、シール部材２０において、接続部２３は必ずしも必要ではなく、先太り側端部２１と先細り側端部２２を直接接続する構成としてもよい。

そしてバルブ３０では、このようなシール部材２０の先細り側端部２２を、弁体３２の外周面３２ａに形成された溝部３２ｂに嵌めて、組み付ける構成としている。

図５に示すバルブ３０の全閉状態において、先細り側端部２２を溝部３２ｂに嵌め込まれたシール部材２０は、先太り側端部２１の外周面２１ｂが小径部３１ｂにおける流路３１ｄの内周面に対して１巻分以上の範囲で面接触しており、この面接触する部位において気密性が確保されている。

また、バルブ３０の全閉状態において、シール部材２０は、先細り側端部２２の内周面２２ｂが、溝部３２ｂの底部３２ｃに対して１巻分以上の範囲で面接触しており、この面接触する部位において気密性が確保されている。

即ち、シール部材２０を用いたシール構造を有するバルブ３０では、バルブ３０を全閉としたときに、シール部材２０によって確実に気密性を確保することができる。
また、バルブ３０では、全閉の状態で一次側流路内の圧力が高まるほど、シール部材２０が押し縮められるため、該シール部材２０を構成する線材の線間の隙間がより減少し、シール部材２０のシール性をより高めることができる。

さらに、シール部材２０を用いたシール構造では、オフセットバルブであるバルブ３０が、図５に示す全閉状態から図６に示す全開状態になるときには、弁体３２の外周面とケーシング３１の内面との距離が小さくなるが、シール部材２０を径方向に弾性変形させる（縮ませる）ことによって、バルブ３０を全開とすることを可能にしている。これにより、シール部材２０を用いたシール構造では、バルブ３０の基本的な開閉機能を阻害することなく、シール性の向上が図られている。

即ち、本発明の別実施形態に係るシール構造は、円筒状の空隙部たる流路３１ｄを有するケーシング３１と、流路３１ｄの内部に配置される円柱状部材たる弁体３２との間に存在する隙間のシール構造であって、断面が矩形である線材６を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、略円形の第一開口部２１ａが形成される先太り側端部２１と、略円形の第二開口部２２ａが形成される先細り側端部２２と、を備え、先太り側端部２１が、線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径Ｄ５を変更可能に構成されるとともに、先細り側端部２２が、先太り側端部２１の曲率半径に比して小さい曲率半径で線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径Ｄ６を変更可能に構成されたシール部材２０を用いて、シール部材２０が、流路３１ｄに、先太り側端部２１の外径Ｄ５を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、弁体３２が、先細り側端部２２の内径Ｄ６を押し広げつつ挿通されており、流路３１ｄでの内周面に対して、先太り側端部２１の外周面２１ｂが少なくとも１巻分以上接触されるとともに、弁体３２の外周面（本実施形態では、溝部３２ｂの底部３２ｃ）に対して、先細り側端部２２の内周面２２ｂが少なくとも１巻分以上接触されるものである。

また、本発明の別実施形態に係るシール部材２０は、円筒状の空隙部たる流路３１ｄを有するケーシング３１と、流路３１ｄの内部に配置される円柱状部材たる弁体３２との間に存在する隙間を埋めるための部材であって、断面が矩形である線材６を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、略円形の第一開口部２１ａが形成される先太り側端部２１と、略円形の第二開口部２２ａが形成される先細り側端部２２と、を備え、先太り側端部２１が、線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径Ｄ５を変更可能に構成されるとともに、先細り側端部２２が、先太り側端部２１の曲率半径に比して小さい曲率半径で線材６を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径Ｄ６を変更可能に構成され、流路３１ｄに、先太り側端部２１が外径Ｄ５を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、弁体３２が、先細り側端部２２の内径Ｄ６を押し広げつつ挿通されており、流路３１ｄの内周面に対して、先太り側端部２１の外周面２１ｂが少なくとも１巻分以上接触されるとともに、弁体３２の外周面（本実施形態では、溝部３２ｂの底部３２ｃ）に対して、先細り側端部２２の内周面２２ｂが少なくとも１巻分以上接触されるものである。

このような構成のシール構造およびシール部材２０によれば、より確実にシール性を確保することができ、これにより、全閉時のバルブ３０における弁体３２のシール性の向上を図ることができる。

１ バルブ
２ ケーシング
３ プレート
３ａ シャフト孔
４ シャフト
４ａ 外周面
５ 孔部
５ａ 内周面
１０ シール部材
１１ 先太り側端部
１１ａ 第一開口部
１１ｂ 外周面
１２ 先細り側端部
１２ａ 第二開口部
１２ｂ 内周面
３０ バルブ
３１ ケーシング
３１ｄ 流路
３２ 弁体
３２ａ 外周面
３２ｂ 溝部
３２ｃ 底部
２０ シール部材
２１ 先太り側端部
２１ａ 第一開口部
２１ｂ 外周面
２２ 先細り側端部
２２ａ 第二開口部
２２ｂ 内周面

Claims (3)

1. 円筒状の空隙部を有するケーシングと、前記円筒状の空隙部の内部に配置される円柱状部材との間に存在する隙間のシール構造であって、
   断面が矩形である線材を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、
   略円形の第一開口部が形成される先太り側端部と、
   略円形の第二開口部が形成される先細り側端部と、
   を備え、
   前記先太り側端部が、
   前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径を変更可能に構成されるとともに、
   前記先細り側端部が、
   前記先太り側端部の曲率半径に比して小さい曲率半径で前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径を変更可能に構成されたシール部材を用いて、
   前記シール部材が、前記円柱状の空隙部に、前記先太り側端部の外径を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、
   前記円柱状部材が、前記先細り側端部の内径を押し広げつつ挿通されており、
   前記円柱状の空隙部の内周面に対して、前記先太り側端部の外周面が少なくとも１巻分以上接触されるとともに、前記円柱状部材の外周面に対して、前記先細り側端部の内周面が少なくとも１巻分以上接触される、
   シール構造。
2. 前記ケーシングにおける前記円柱状の空隙部の外側端部に、前記円柱状部材を挿通するための孔部が形成されたプレートを配置し、
   前記円柱状の空隙部に嵌め入れられた前記シール部材の前記先太り側端部を、前記プレートに当接させる、
   請求項１に記載のシール構造。
3. 円筒状の空隙部を有するケーシングと、前記円筒状の空隙部の内部に配置される円柱状部材との間に存在する隙間を埋めるためのシール部材であって、
   断面が矩形である線材を螺旋状に巻回して円錐コイルばね状に構成し、
   略円形の第一開口部が形成される先太り側端部と、
   略円形の第二開口部が形成される先細り側端部と、
   を備え、
   前記先太り側端部が、
   前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、外径を変更可能に構成されるとともに、
   前記先細り側端部が、
   前記先太り側端部の曲率半径に比して小さい曲率半径で前記線材を螺旋状に巻回して形成され、径方向に弾性変形可能であって、内径を変更可能に構成され、
   前記円柱状の空隙部に、前記先太り側端部が外径を押し縮めつつ嵌め入れられており、かつ、前記円柱状部材が、前記先細り側端部の内径を押し広げつつ挿通されており、
   前記円柱状の空隙部の内周面に対して、前記先太り側端部の外周面が少なくとも１巻分以上接触されるとともに、前記円柱状部材の外周面に対して、前記先細り側端部の内周面が少なくとも１巻分以上接触される、
   シール部材。

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