JP2930897B2 - 圧力作動型密封リング - Google Patents
圧力作動型密封リングInfo
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- JP2930897B2 JP2930897B2 JP7260796A JP26079695A JP2930897B2 JP 2930897 B2 JP2930897 B2 JP 2930897B2 JP 7260796 A JP7260796 A JP 7260796A JP 26079695 A JP26079695 A JP 26079695A JP 2930897 B2 JP2930897 B2 JP 2930897B2
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- Japan
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- annular
- curved
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- sealing ring
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温・高圧下で流
体を密封する圧力作動型の密封リングに関し、さらに詳
しくは、より良好な密封性能を有しかつ低応力である単
層構造および多層構造の密封リングに関する。
体を密封する圧力作動型の密封リングに関し、さらに詳
しくは、より良好な密封性能を有しかつ低応力である単
層構造および多層構造の密封リングに関する。
【０００２】
【従来の技術】弾力金属材料からなる密封リングは、密
封部分の熱負荷に応じて伸縮自在であるという利点を有
することから、従来より種々の分野で利用されている。
例えば、航空機用のガスタービンエンジンの高温部で
は、エンジン作動時の熱膨張の程度の違いや被シール部
材の製造時の寸法公差によって、シール部の空間の大き
さが異なる。従って、シール部は、これらの空間の大き
さの違いに応じて密封されていなければならず、流体の
漏れを最小限に押さえるために表面の凹凸形状などにも
対処できるようになっていなければならない。
封部分の熱負荷に応じて伸縮自在であるという利点を有
することから、従来より種々の分野で利用されている。
例えば、航空機用のガスタービンエンジンの高温部で
は、エンジン作動時の熱膨張の程度の違いや被シール部
材の製造時の寸法公差によって、シール部の空間の大き
さが異なる。従って、シール部は、これらの空間の大き
さの違いに応じて密封されていなければならず、流体の
漏れを最小限に押さえるために表面の凹凸形状などにも
対処できるようになっていなければならない。
【０００３】ダクティングシステムの継手部分等から流
体が漏れないようにするために、種々のタイプの密封リ
ングが使用されている。流体の流路や高圧部材における
継手部分には、圧力作動型密封部や圧力作動型密封リン
グが使用されることが多い。このような密封リングは材
質や形状などにより弾性を有しており、被シール部材間
に形成される隙間を密封するようになっている。このと
き、密封リングは両方の部材のシール部全体に接してお
り、密封リングによって隙間が完全に塞がれていること
が好ましい。
体が漏れないようにするために、種々のタイプの密封リ
ングが使用されている。流体の流路や高圧部材における
継手部分には、圧力作動型密封部や圧力作動型密封リン
グが使用されることが多い。このような密封リングは材
質や形状などにより弾性を有しており、被シール部材間
に形成される隙間を密封するようになっている。このと
き、密封リングは両方の部材のシール部全体に接してお
り、密封リングによって隙間が完全に塞がれていること
が好ましい。
【０００４】密封リングとしては、Ｃ型密封リング、Ｖ
型密封リング、多数のひだを有するひだ状構造の密封リ
ング等、種々のタイプのものが使用されている。特にひ
だ状構造の密封リングは、前述のような場合に好適であ
り、Ｈａｌｌｉｎｇに特許された米国特許３，７９７，
８３６号や４，１２１，８４３号に開示されている単層
構造のものが例示される。
型密封リング、多数のひだを有するひだ状構造の密封リ
ング等、種々のタイプのものが使用されている。特にひ
だ状構造の密封リングは、前述のような場合に好適であ
り、Ｈａｌｌｉｎｇに特許された米国特許３，７９７，
８３６号や４，１２１，８４３号に開示されている単層
構造のものが例示される。
【０００５】単層構造の密封リングでは対応できない分
野においては、複数の部材が積層された多層構造を有す
る密封リングが使用されている。多層構造を有する密封
リングの一例として、Ｗａｉｔｅに特許された米国特許
３，０１２，３０２号に開示されているものがあげられ
る。Ｗａｉｔｅ特許に開示されている密封リングは３つ
の部材が接合された３層構造を有する。各層の両端は軸
方向に延びるように形成されているため、シール部は密
封リングの端部まで隙間なく密封されるようになってい
る。密封リングの両端において、各層は互いに連結され
ていないため高圧流体が各層間の隙間に侵入する恐れが
ある。この結果、外側層では高圧力により誘発される応
力が発生することになる。例えば、密封リングが２層構
造である場合には、この応力の大きさは２倍になること
もある。
野においては、複数の部材が積層された多層構造を有す
る密封リングが使用されている。多層構造を有する密封
リングの一例として、Ｗａｉｔｅに特許された米国特許
３，０１２，３０２号に開示されているものがあげられ
る。Ｗａｉｔｅ特許に開示されている密封リングは３つ
の部材が接合された３層構造を有する。各層の両端は軸
方向に延びるように形成されているため、シール部は密
封リングの端部まで隙間なく密封されるようになってい
る。密封リングの両端において、各層は互いに連結され
ていないため高圧流体が各層間の隙間に侵入する恐れが
ある。この結果、外側層では高圧力により誘発される応
力が発生することになる。例えば、密封リングが２層構
造である場合には、この応力の大きさは２倍になること
もある。
【０００６】従って、各層間に流体が進入しないように
各層の端部が溶接されている環状の溶接部を備えた多層
構造の密封リングが開発されている。このような多層構
造の密封リングとしては、Ｈａｌｌｉｎｇに特許された
米国特許５，２４９，８１４号に開示されているものが
あげられる。しかしながら、この密封リングは密封性能
がかなり良いが製造コストが高いという問題がある。
各層の端部が溶接されている環状の溶接部を備えた多層
構造の密封リングが開発されている。このような多層構
造の密封リングとしては、Ｈａｌｌｉｎｇに特許された
米国特許５，２４９，８１４号に開示されているものが
あげられる。しかしながら、この密封リングは密封性能
がかなり良いが製造コストが高いという問題がある。
【０００７】その他の従来タイプの密封リングの例とし
て、米国特許２，２６３，７５６号（Ｂｏｗｅｒｓ特
許）；米国特許３，２７２，５２１号（ＭｃＮｅｎｎｙ
特許）；米国特許３，５９５，５８８号（Ｒｏｄｅ特
許）；米国特許４，２１８，０６７号（Ｈａｌｌｉｎｇ
特許）；米国特許４，３６１，３３５号（Ｖｉｎｃｉｇ
ｕｅｒｒａ特許）；米国特許４，４７７，０８６号（Ｆ
ｅｄｅｒら特許）；米国特許４，７５９，５５５号（Ｈ
ａｌｌｉｎｇ特許）等があげられる。
て、米国特許２，２６３，７５６号（Ｂｏｗｅｒｓ特
許）；米国特許３，２７２，５２１号（ＭｃＮｅｎｎｙ
特許）；米国特許３，５９５，５８８号（Ｒｏｄｅ特
許）；米国特許４，２１８，０６７号（Ｈａｌｌｉｎｇ
特許）；米国特許４，３６１，３３５号（Ｖｉｎｃｉｇ
ｕｅｒｒａ特許）；米国特許４，４７７，０８６号（Ｆ
ｅｄｅｒら特許）；米国特許４，７５９，５５５号（Ｈ
ａｌｌｉｎｇ特許）等があげられる。
【０００８】以上のように、低コストでかつ密封性能に
優れ、流体漏れ防止性能の水準を維持したまま、フラン
ジ部の変形が従来よりも大きい密封リングや、各層間の
円周方向の縁溶接が不要な多層構造の密封リングの開発
が望まれている。本発明は、前述のような要望を満たす
密封リングを提供するためになされたものであり、本開
示内容から当業者にそれが明瞭となるであろう。
優れ、流体漏れ防止性能の水準を維持したまま、フラン
ジ部の変形が従来よりも大きい密封リングや、各層間の
円周方向の縁溶接が不要な多層構造の密封リングの開発
が望まれている。本発明は、前述のような要望を満たす
密封リングを提供するためになされたものであり、本開
示内容から当業者にそれが明瞭となるであろう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低コ
ストで製造可能であり、かつ密着性能の良好な密封リン
グを提供することにある。本発明の他の目的は、応力値
の低い密封リングを提供することにある。本発明のさら
に他の目的は、各層間の円周方向の縁溶接が不要な多層
構造の密封リングを提供することにある。
ストで製造可能であり、かつ密着性能の良好な密封リン
グを提供することにある。本発明の他の目的は、応力値
の低い密封リングを提供することにある。本発明のさら
に他の目的は、各層間の円周方向の縁溶接が不要な多層
構造の密封リングを提供することにある。
【００１０】本発明のさらに他の目的は、疲労などによ
る応力緩和によってレジリエンスを損失することなく、
現代モデルのタービンエンジンにおいて発生する円周方
向の大きな熱膨張に対応可能な伸縮性を有する密封リン
グを提供することにある。 ［発明の概要］ 請求項１にかかる圧力作動型密封リングは、自由状態
で、第１高圧流体が流動可能に接触可能な実質的に滑ら
かな凹状の第１表面と、前記第１高圧流体よりも圧力が
低い第２低圧流体が流動可能に接触可能な凸状の第２表
面とを有し、弧状に延びる弧状部を少なくとも１つ有す
る環状湾曲部と；前記第２低圧流体が流動可能に接触可
能な第１自由端を有し、かつ前記環状湾曲部の一方から
前記第１自由端まで延びるように形成されており、前記
環状湾曲部の前記第１表面から前記第１自由端まで連続
的に延びるように形成された実質的に滑らかな第１平滑
表面と、前記環状湾曲部の前記第２表面から前記第１自
由端まで延びるように形成された実質的に滑らかな第２
平滑表面と、延在方向を逆転させるように実質的にＵ字
状に湾曲する第１Ｕ字状部とを有し、前記第２低圧流体
が流動可能に接触可能な第１湾曲密封表面を前記第１平
滑表面が有している第１環状脚部と；前記第２低圧流体
が流動可能に接触可能な第２自由端を有し、かつ前記環
状湾曲部の他方から前記第２自由端まで延びるように形
成されており、前記環状湾曲部の前記第１表面から前記
第２自由端まで連続的に延びるように形成された実質的
に滑らかな別の第１平滑表面と、前記環状湾曲部の前記
第２表面から前記第２自由端まで延びるように形成され
た実質的に滑らかな別の第２平滑表面と、延在方向を逆
転させるように実質的にＵ字状に湾曲する第２Ｕ字状部
とを有し、前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第
２湾曲密封表面を前記別の第２平滑表面が有している第
２環状脚部とを備えている。請求項２にかかる圧力作動
型密封リングは、請求項１にかかる圧力作動型密封リン
グであって、前記第１及び第２湾曲密封表面が、前記第
１平滑表面を低圧部と高圧部に分ける環状のシールライ
ンを有し、前記環状湾曲部の前記弧状部が、前記シール
ラインよりも前記第１及び第２環状脚部の前記第１及び
第２自由端側である第１側に配置されており、前記第１
及び第２環状脚部の前記第１及び第２Ｕ字状部が、前記
シールラインを挟んで前記第１及び第２自由端の反対側
に配置されており、前記第１側にある前記第１表面の面
積が、前記第２側にある前記第１平滑表面の高圧部の面
積よりも大きい圧力作動型密封リングである。請求項３
にかかる圧力作動型密封リングは、請求項１または２に
かかる圧力作動型密封リングであって、前記第１および
第２環状脚部の前記Ｕ字状部は、前記第１及び第２湾曲
密封表面を構成するように、円周部分の中心角が約１８
０度となるように形成されている。請求項４にかかる圧
力作動型密封リングは、請求項１〜３のいずれかにかか
る圧力作動型密封リングであって、前記第１および第２
環状脚部は、それぞれ前記環状湾曲部と前記Ｕ字状部と
の間に延びるように形成されており実質的に平面状であ
る平坦部を備えており、前記平坦部は、自由状態で前記
環状湾曲部から離れている部分ほど互いに近づいた状態
である。請求項５にかかる圧力作動型密封リングは、内
側環状湾曲部と、前記内側環状湾曲部の一方から前記内
側環状湾曲部の第１自由端まで延びるように形成されて
いる第１内側環状脚部と、前記内側環状湾曲部の他方か
ら前記内側環状湾曲部の第２自由端まで延びるように形
成されている第２内側環状脚部とを備えており、前記第
１および第２内側環状脚部が第１および第２内層曲面部
を備えている内層と；前記内層上に積層されて接合され
ており、外側環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方
から前記外側環状湾曲部の第３自由端まで延びるように
形成されている第１外側環状脚部と、前記外側環状湾曲
部の他方から前記外側環状湾曲部の第４自由端まで延び
るように形成されている第２外側環状脚部とを備えてお
り、前記第１および第２外側環状脚部が、それぞれ第１
および第２環状密封表面を有する第１および第２外層曲
面部を備えている外層とを備え；前記第１および第２内
層曲面部と前記第１および第２外層曲面部との互いの表
面が直に接するように前記内層と前記外層とが接合さ
れ、前記第１、第２、第３および第４自由端が、前記外
層に接する低圧流体と接するように前記環状湾曲部と環
状密封表面との間に位置している圧力作動型密封リング
である。請求項６にかかる圧力作動型密封リングは、少
なくとも約１８０度の弧状に延びる内層弧状部を少なく
とも１つ有する内側環状湾曲部と、前記内側環状湾曲部
の一方から前記内側環状湾曲部の第１自由端まで延びる
ように形成されている第１内側環状脚部と、前記内側環
状湾曲部の他方から前記内側環状湾曲部の第２自由端ま
で延びるように形成されている第２内側環状脚部とを備
えており、前記第１および第２内側環状脚部が、それぞ
れ第１および第２環状密封表面を有する第１および第２
内層曲面部を備えており、前記第１および第２環状密封
表面のそれぞれが、前記環状密封表面を逆転方向に延び
るように方向付けるよう弧状になっている内層と；前記
内層上に積層されて接合されており、少なくとも約１８
０度の弧状に延びる外層弧状部を少なくとも１つ有する
外側環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から前記
外側環状湾曲部の第３自由端まで延びるように形成され
ている第１外側環状脚部と、前記外側環状湾曲部のもう
一方から前記外側環状湾曲部の第４自由端まで延びるよ
うに形成されている第２外側環状脚部とを備えており、
前記第１および第２外側環状脚部がそれぞれ第１および
第２外層曲面部を備えており、前記第１および第２外層
曲面部が、互いの表面が直に接するように前記第１およ
び第２内層曲面部に接合されている外層とを備え；前記
第１及び第２環状密封表面が環状のシールラインを構成
し、前記第１および第２自由端が、前記外層に接する低
圧流体と接するように、前記シールラインと前記外側環
状湾曲部に接しかつ前記シールラインに平行な線との間
に配置されている圧力作動型密封リングである。請求項
７にかかる圧力作動型密封リングは、第１半径で少なく
とも約１８０度の弧状に延びる弧状部を少なくとも１つ
有し、第１高圧流体が流動可能に接触可能な実質的に滑
らかな凹状の第１表面と、前記第１高圧流体よりも圧力
が低い第２低圧流体が流動可能に接触可能な凸状の第２
表面とを有する環状湾曲部と；前記第２低圧流体が流動
可能に接触可能な第１自由端を有し、かつ前記環状湾曲
部の一方から前記第１自由端まで延びるように形成され
ており、前記環状湾曲部の前記第１表面から前記第１自
由端まで連続的に延びるように形成された実質的に滑ら
かな第１平滑表面と、前記環状湾曲部の前記第２表面か
ら前記第１自由端まで延びるように形成された実質的に
滑らかな第２平滑表面と、第２半径で少なくとも約１８
０度の弧状に延びる第１Ｕ字状部とを有し、前記第２低
圧流体が流動可能に接触可能な第１湾曲密封表面を前記
第１平滑表面が有している第１環状脚部と；前記第２低
圧流体が流動可能に接触可能な第２自由端を有し、かつ
前記環状湾曲部の他方から前記第２自由端まで延びるよ
うに形成されており、前記環状湾曲部の前記第１表面か
ら前記第２自由端まで連続的に延びるように形成された
実質的に滑らかな別の第１平滑表面と、前記環状湾曲部
の前記第２表面から前記第２自由端まで延びるように形
成された実質的に滑らかな別の第２平滑表面と、第３半
径で少なくとも１８０度の弧状に延びる第２Ｕ字状部と
を有し、前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第２
湾曲密封表面を前記別の第２平滑表面が有している第２
環状脚部とを備え；前記第１及び第２湾曲密封表面が、
前記第１平滑表面を低圧部と高圧部に分ける環状のシー
ルラインを構成し；前記環状湾曲部の前記弧状部が、前
記シールラインよりも前記第１及び第２環状脚部の前記
第１及び第２自由端側である第１側に配置されており、
前記第１及び第２環状脚部の前記第１及び第２Ｕ字状部
が、前記シールラインを挟んで前記第１及び第２自由端
の反対側に配置されており；前記第１半径が前記第２お
よび第３半径のいずれよりも大きい圧力作動型密封リン
グである。請求項８にかかる圧力作動型密封リングは、
請求項１〜４および７のいずれかにかかる圧力作動型密
封リングであって、前記環状湾曲部、前記第１環状脚部
および前記第２環状脚部は、互いに接合された外層およ
び内層から構成され、前記外層は前記環状湾曲部と前記
第１および第２環状脚部の前記第２表面となっており、
前記内層は前記環状湾曲部と前記第１および第２環状脚
部の前記第１表面となっている。
る応力緩和によってレジリエンスを損失することなく、
現代モデルのタービンエンジンにおいて発生する円周方
向の大きな熱膨張に対応可能な伸縮性を有する密封リン
グを提供することにある。 ［発明の概要］ 請求項１にかかる圧力作動型密封リングは、自由状態
で、第１高圧流体が流動可能に接触可能な実質的に滑ら
かな凹状の第１表面と、前記第１高圧流体よりも圧力が
低い第２低圧流体が流動可能に接触可能な凸状の第２表
面とを有し、弧状に延びる弧状部を少なくとも１つ有す
る環状湾曲部と；前記第２低圧流体が流動可能に接触可
能な第１自由端を有し、かつ前記環状湾曲部の一方から
前記第１自由端まで延びるように形成されており、前記
環状湾曲部の前記第１表面から前記第１自由端まで連続
的に延びるように形成された実質的に滑らかな第１平滑
表面と、前記環状湾曲部の前記第２表面から前記第１自
由端まで延びるように形成された実質的に滑らかな第２
平滑表面と、延在方向を逆転させるように実質的にＵ字
状に湾曲する第１Ｕ字状部とを有し、前記第２低圧流体
が流動可能に接触可能な第１湾曲密封表面を前記第１平
滑表面が有している第１環状脚部と；前記第２低圧流体
が流動可能に接触可能な第２自由端を有し、かつ前記環
状湾曲部の他方から前記第２自由端まで延びるように形
成されており、前記環状湾曲部の前記第１表面から前記
第２自由端まで連続的に延びるように形成された実質的
に滑らかな別の第１平滑表面と、前記環状湾曲部の前記
第２表面から前記第２自由端まで延びるように形成され
た実質的に滑らかな別の第２平滑表面と、延在方向を逆
転させるように実質的にＵ字状に湾曲する第２Ｕ字状部
とを有し、前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第
２湾曲密封表面を前記別の第２平滑表面が有している第
２環状脚部とを備えている。請求項２にかかる圧力作動
型密封リングは、請求項１にかかる圧力作動型密封リン
グであって、前記第１及び第２湾曲密封表面が、前記第
１平滑表面を低圧部と高圧部に分ける環状のシールライ
ンを有し、前記環状湾曲部の前記弧状部が、前記シール
ラインよりも前記第１及び第２環状脚部の前記第１及び
第２自由端側である第１側に配置されており、前記第１
及び第２環状脚部の前記第１及び第２Ｕ字状部が、前記
シールラインを挟んで前記第１及び第２自由端の反対側
に配置されており、前記第１側にある前記第１表面の面
積が、前記第２側にある前記第１平滑表面の高圧部の面
積よりも大きい圧力作動型密封リングである。請求項３
にかかる圧力作動型密封リングは、請求項１または２に
かかる圧力作動型密封リングであって、前記第１および
第２環状脚部の前記Ｕ字状部は、前記第１及び第２湾曲
密封表面を構成するように、円周部分の中心角が約１８
０度となるように形成されている。請求項４にかかる圧
力作動型密封リングは、請求項１〜３のいずれかにかか
る圧力作動型密封リングであって、前記第１および第２
環状脚部は、それぞれ前記環状湾曲部と前記Ｕ字状部と
の間に延びるように形成されており実質的に平面状であ
る平坦部を備えており、前記平坦部は、自由状態で前記
環状湾曲部から離れている部分ほど互いに近づいた状態
である。請求項５にかかる圧力作動型密封リングは、内
側環状湾曲部と、前記内側環状湾曲部の一方から前記内
側環状湾曲部の第１自由端まで延びるように形成されて
いる第１内側環状脚部と、前記内側環状湾曲部の他方か
ら前記内側環状湾曲部の第２自由端まで延びるように形
成されている第２内側環状脚部とを備えており、前記第
１および第２内側環状脚部が第１および第２内層曲面部
を備えている内層と；前記内層上に積層されて接合され
ており、外側環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方
から前記外側環状湾曲部の第３自由端まで延びるように
形成されている第１外側環状脚部と、前記外側環状湾曲
部の他方から前記外側環状湾曲部の第４自由端まで延び
るように形成されている第２外側環状脚部とを備えてお
り、前記第１および第２外側環状脚部が、それぞれ第１
および第２環状密封表面を有する第１および第２外層曲
面部を備えている外層とを備え；前記第１および第２内
層曲面部と前記第１および第２外層曲面部との互いの表
面が直に接するように前記内層と前記外層とが接合さ
れ、前記第１、第２、第３および第４自由端が、前記外
層に接する低圧流体と接するように前記環状湾曲部と環
状密封表面との間に位置している圧力作動型密封リング
である。請求項６にかかる圧力作動型密封リングは、少
なくとも約１８０度の弧状に延びる内層弧状部を少なく
とも１つ有する内側環状湾曲部と、前記内側環状湾曲部
の一方から前記内側環状湾曲部の第１自由端まで延びる
ように形成されている第１内側環状脚部と、前記内側環
状湾曲部の他方から前記内側環状湾曲部の第２自由端ま
で延びるように形成されている第２内側環状脚部とを備
えており、前記第１および第２内側環状脚部が、それぞ
れ第１および第２環状密封表面を有する第１および第２
内層曲面部を備えており、前記第１および第２環状密封
表面のそれぞれが、前記環状密封表面を逆転方向に延び
るように方向付けるよう弧状になっている内層と；前記
内層上に積層されて接合されており、少なくとも約１８
０度の弧状に延びる外層弧状部を少なくとも１つ有する
外側環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から前記
外側環状湾曲部の第３自由端まで延びるように形成され
ている第１外側環状脚部と、前記外側環状湾曲部のもう
一方から前記外側環状湾曲部の第４自由端まで延びるよ
うに形成されている第２外側環状脚部とを備えており、
前記第１および第２外側環状脚部がそれぞれ第１および
第２外層曲面部を備えており、前記第１および第２外層
曲面部が、互いの表面が直に接するように前記第１およ
び第２内層曲面部に接合されている外層とを備え；前記
第１及び第２環状密封表面が環状のシールラインを構成
し、前記第１および第２自由端が、前記外層に接する低
圧流体と接するように、前記シールラインと前記外側環
状湾曲部に接しかつ前記シールラインに平行な線との間
に配置されている圧力作動型密封リングである。請求項
７にかかる圧力作動型密封リングは、第１半径で少なく
とも約１８０度の弧状に延びる弧状部を少なくとも１つ
有し、第１高圧流体が流動可能に接触可能な実質的に滑
らかな凹状の第１表面と、前記第１高圧流体よりも圧力
が低い第２低圧流体が流動可能に接触可能な凸状の第２
表面とを有する環状湾曲部と；前記第２低圧流体が流動
可能に接触可能な第１自由端を有し、かつ前記環状湾曲
部の一方から前記第１自由端まで延びるように形成され
ており、前記環状湾曲部の前記第１表面から前記第１自
由端まで連続的に延びるように形成された実質的に滑ら
かな第１平滑表面と、前記環状湾曲部の前記第２表面か
ら前記第１自由端まで延びるように形成された実質的に
滑らかな第２平滑表面と、第２半径で少なくとも約１８
０度の弧状に延びる第１Ｕ字状部とを有し、前記第２低
圧流体が流動可能に接触可能な第１湾曲密封表面を前記
第１平滑表面が有している第１環状脚部と；前記第２低
圧流体が流動可能に接触可能な第２自由端を有し、かつ
前記環状湾曲部の他方から前記第２自由端まで延びるよ
うに形成されており、前記環状湾曲部の前記第１表面か
ら前記第２自由端まで連続的に延びるように形成された
実質的に滑らかな別の第１平滑表面と、前記環状湾曲部
の前記第２表面から前記第２自由端まで延びるように形
成された実質的に滑らかな別の第２平滑表面と、第３半
径で少なくとも１８０度の弧状に延びる第２Ｕ字状部と
を有し、前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第２
湾曲密封表面を前記別の第２平滑表面が有している第２
環状脚部とを備え；前記第１及び第２湾曲密封表面が、
前記第１平滑表面を低圧部と高圧部に分ける環状のシー
ルラインを構成し；前記環状湾曲部の前記弧状部が、前
記シールラインよりも前記第１及び第２環状脚部の前記
第１及び第２自由端側である第１側に配置されており、
前記第１及び第２環状脚部の前記第１及び第２Ｕ字状部
が、前記シールラインを挟んで前記第１及び第２自由端
の反対側に配置されており；前記第１半径が前記第２お
よび第３半径のいずれよりも大きい圧力作動型密封リン
グである。請求項８にかかる圧力作動型密封リングは、
請求項１〜４および７のいずれかにかかる圧力作動型密
封リングであって、前記環状湾曲部、前記第１環状脚部
および前記第２環状脚部は、互いに接合された外層およ
び内層から構成され、前記外層は前記環状湾曲部と前記
第１および第２環状脚部の前記第２表面となっており、
前記内層は前記環状湾曲部と前記第１および第２環状脚
部の前記第１表面となっている。
【００１１】請求項９にかかる圧力作動型密封リング
は、自由状態で、少なくとも約１８０度の弧状に延びる
内層弧状部を少なくとも１つ有する内側環状湾曲部と、
前記内側環状湾曲部の一方から前記内側環状湾曲部の第
１自由端まで延びるように形成されている第１内側環状
脚部と、前記内側環状湾曲部の他方から前記内側環状湾
曲部の第２自由端まで延びるように形成されている第２
内側環状脚部とを備えており、前記第１および第２内側
環状脚部が、それぞれ第１および第２環状密封表面と、
前記環状密封表面を逆転方向に延びるように方向付ける
よう少なくとも約１８０度の弧状になっている第１およ
び第２曲面部を備えている環状内層と；前記内層上に積
層されて接合されており、少なくとも約１８０度の弧状
に延びる外層弧状部を少なくとも１つ有する外側環状湾
曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から前記外側環状湾
曲部の第３自由端まで延びるように形成されている第１
外側環状脚部と、前記外側環状湾曲部の他方から前記外
側環状湾曲部の第４自由端まで延びるように形成されて
いる第２外側環状脚部とを備えている環状外層とを備
え；前記内側環状湾曲部と外側環状湾曲部は、前記内層
と外層とを接合により結合させるために直に接して接合
しており；前記第１、第２、第３および第４自由端が、
前記外層に接する低圧流体と接するように、前記環状湾
曲部と前記環状密封表面との間に配置されている圧力作
動型密封リングである。請求項１０にかかる圧力作動型
密封リングは、第１半径で少なくとも約１８０度の弧状
に延びる内層弧状部を少なくとも１つ有する内側環状湾
曲部と、前記内側環状湾曲部の一方から前記内側環状湾
曲部の第１自由端まで延びるように形成されている第１
内側環状脚部と；前記内側環状湾曲部の他方から前記内
側環状湾曲部の第２自由端まで延びるように形成されて
いる第２内側環状脚部とを備えており、前記第１および
第２内側環状脚部が、第１および第２環状密封表面を構
成するための第２半径の第１および第２曲面部をそれぞ
れ備えており、前記第１および第２環状密封表面のそれ
ぞれが、前記環状密封表面を逆転方向に延びるように方
向付けるよう弧状になっている環状の内層と；前記内層
上に積層されて接合されており、少なくとも１つの外側
環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から第３自由
端まで湾曲して延びるように形成されている第１外側環
状脚部と、前記外側環状湾曲部の他方から第４自由端ま
で湾曲して延びるように形成されている第２外側環状脚
部とを備えている環状の外層とを備え；前記内側環状湾
曲部と外側環状湾曲部は、前記内層と外層とを接合によ
り結合させるために直に接して接合しており；前記第１
及び第２湾曲密封表面が、前記第１平滑表面を低圧部と
高圧部に分ける環状のシールラインを構成し、前記第１
および第２自由端が、前記外層に接する低圧流体と接す
るように、前記シールラインと前記外側環状湾曲部に接
しかつ前記シールラインに平行な線との間に配置されて
おり；前記第１半径が前記第２半径よりも大きい圧力作
動型密封リングである。
は、自由状態で、少なくとも約１８０度の弧状に延びる
内層弧状部を少なくとも１つ有する内側環状湾曲部と、
前記内側環状湾曲部の一方から前記内側環状湾曲部の第
１自由端まで延びるように形成されている第１内側環状
脚部と、前記内側環状湾曲部の他方から前記内側環状湾
曲部の第２自由端まで延びるように形成されている第２
内側環状脚部とを備えており、前記第１および第２内側
環状脚部が、それぞれ第１および第２環状密封表面と、
前記環状密封表面を逆転方向に延びるように方向付ける
よう少なくとも約１８０度の弧状になっている第１およ
び第２曲面部を備えている環状内層と；前記内層上に積
層されて接合されており、少なくとも約１８０度の弧状
に延びる外層弧状部を少なくとも１つ有する外側環状湾
曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から前記外側環状湾
曲部の第３自由端まで延びるように形成されている第１
外側環状脚部と、前記外側環状湾曲部の他方から前記外
側環状湾曲部の第４自由端まで延びるように形成されて
いる第２外側環状脚部とを備えている環状外層とを備
え；前記内側環状湾曲部と外側環状湾曲部は、前記内層
と外層とを接合により結合させるために直に接して接合
しており；前記第１、第２、第３および第４自由端が、
前記外層に接する低圧流体と接するように、前記環状湾
曲部と前記環状密封表面との間に配置されている圧力作
動型密封リングである。請求項１０にかかる圧力作動型
密封リングは、第１半径で少なくとも約１８０度の弧状
に延びる内層弧状部を少なくとも１つ有する内側環状湾
曲部と、前記内側環状湾曲部の一方から前記内側環状湾
曲部の第１自由端まで延びるように形成されている第１
内側環状脚部と；前記内側環状湾曲部の他方から前記内
側環状湾曲部の第２自由端まで延びるように形成されて
いる第２内側環状脚部とを備えており、前記第１および
第２内側環状脚部が、第１および第２環状密封表面を構
成するための第２半径の第１および第２曲面部をそれぞ
れ備えており、前記第１および第２環状密封表面のそれ
ぞれが、前記環状密封表面を逆転方向に延びるように方
向付けるよう弧状になっている環状の内層と；前記内層
上に積層されて接合されており、少なくとも１つの外側
環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から第３自由
端まで湾曲して延びるように形成されている第１外側環
状脚部と、前記外側環状湾曲部の他方から第４自由端ま
で湾曲して延びるように形成されている第２外側環状脚
部とを備えている環状の外層とを備え；前記内側環状湾
曲部と外側環状湾曲部は、前記内層と外層とを接合によ
り結合させるために直に接して接合しており；前記第１
及び第２湾曲密封表面が、前記第１平滑表面を低圧部と
高圧部に分ける環状のシールラインを構成し、前記第１
および第２自由端が、前記外層に接する低圧流体と接す
るように、前記シールラインと前記外側環状湾曲部に接
しかつ前記シールラインに平行な線との間に配置されて
おり；前記第１半径が前記第２半径よりも大きい圧力作
動型密封リングである。
【００１２】請求項１１にかかる圧力作動型密封リング
は、請求項９または１０にかかる圧力作動型密封リング
であって、前記第１および第２外側環状脚部が、それぞ
れ第３および第４曲面部を備えており、前記第３および
第４曲面部は前記第１および第２曲面部に直に接して接
合している圧力作動型密封リングである。
は、請求項９または１０にかかる圧力作動型密封リング
であって、前記第１および第２外側環状脚部が、それぞ
れ第３および第４曲面部を備えており、前記第３および
第４曲面部は前記第１および第２曲面部に直に接して接
合している圧力作動型密封リングである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態による内
圧力作動型密封リング１０を図１〜３に示す。密封リン
グ１０は、環状湾曲部１２と、湾曲部１２の一方から延
びるように形成された第１環状脚部１４と、湾曲部１２
のもう一方から延びるように形成された第２環状脚部１
６とを備えている。
圧力作動型密封リング１０を図１〜３に示す。密封リン
グ１０は、環状湾曲部１２と、湾曲部１２の一方から延
びるように形成された第１環状脚部１４と、湾曲部１２
のもう一方から延びるように形成された第２環状脚部１
６とを備えている。
【００１４】この実施形態では、密封リング１０は弾性
金属材料からなる環状部材２０および２２の２つの部材
から構成されている。それぞれの部材の厚みは０．００
５インチであることが好ましい。もちろん、厚みは、製
造や２つの部材間の接着性の点から、適宜設計変更可能
である。環状部材２０および２２を構成する金属材料と
しては、ＩＮＣＯＮＥＬ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温
弾性材料や高温ステンレス鋼の他、新たに開発された高
温弾性材料等を用いることができる。
金属材料からなる環状部材２０および２２の２つの部材
から構成されている。それぞれの部材の厚みは０．００
５インチであることが好ましい。もちろん、厚みは、製
造や２つの部材間の接着性の点から、適宜設計変更可能
である。環状部材２０および２２を構成する金属材料と
しては、ＩＮＣＯＮＥＬ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温
弾性材料や高温ステンレス鋼の他、新たに開発された高
温弾性材料等を用いることができる。
【００１５】環状部材２０は外層であり、内層となる環
状部材２２上に積層されている。環状部材２０と環状部
材２２とは、互いの表面同士が直に接するように接合さ
れている。環状部材２０には低圧流体が流動可能に接触
し得る。また、環状部材２２には、密封リング１０に圧
力が作動するように高圧流体が流動可能に接触し得る。
状部材２２上に積層されている。環状部材２０と環状部
材２２とは、互いの表面同士が直に接するように接合さ
れている。環状部材２０には低圧流体が流動可能に接触
し得る。また、環状部材２２には、密封リング１０に圧
力が作動するように高圧流体が流動可能に接触し得る。
【００１６】環状部材２２は、密封リング１０の内表面
となる第１表面２４を有し、高圧流体と接触することで
密封リング１０に圧力が作動する。また、環状部材２０
は密封リング１０の外表面となる第２表面２６を有し、
低圧流体と接触する。このように、密封リング１０はリ
ングの内側から圧力が作動することにより密封されるよ
うになっている。すなわち、密封リング１０は、密封さ
れた高圧流体による圧力が密封リング１０に対して半径
方向外方に向かって作動することにより密封効果を発揮
する。
となる第１表面２４を有し、高圧流体と接触することで
密封リング１０に圧力が作動する。また、環状部材２０
は密封リング１０の外表面となる第２表面２６を有し、
低圧流体と接触する。このように、密封リング１０はリ
ングの内側から圧力が作動することにより密封されるよ
うになっている。すなわち、密封リング１０は、密封さ
れた高圧流体による圧力が密封リング１０に対して半径
方向外方に向かって作動することにより密封効果を発揮
する。
【００１７】湾曲部１２は、図２および３に示すよう
に、長手方向の断面が円弧状となっている。湾曲部１２
は円周方向に延びるように形成され、円周部の中心角は
約１８０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であ
ることが好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が
約２１２．６６度となるように円周方向に延びるように
形成される。湾曲部１２は、図２に示すように、パイプ
フランジ３０および３２と接触しないように配置されて
いる。このような構造により、湾曲部１２は半径方向内
方に変形自在であり、湾曲部１２内の局部応力を緩和す
ることができる。すなわち、湾曲部１２はパイプフラン
ジ３０および３２に接触していないので、湾曲部１２内
の応力が一様に分布（分散）する。さらに、湾曲部１２
は実質的に滑らかな円弧を描いているので、円周部がフ
ランジ部に密着する従来タイプの密封リングやＶ字型密
封リングのように、大きな局部応力が一ヶ所に集中する
ことがない。
に、長手方向の断面が円弧状となっている。湾曲部１２
は円周方向に延びるように形成され、円周部の中心角は
約１８０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であ
ることが好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が
約２１２．６６度となるように円周方向に延びるように
形成される。湾曲部１２は、図２に示すように、パイプ
フランジ３０および３２と接触しないように配置されて
いる。このような構造により、湾曲部１２は半径方向内
方に変形自在であり、湾曲部１２内の局部応力を緩和す
ることができる。すなわち、湾曲部１２はパイプフラン
ジ３０および３２に接触していないので、湾曲部１２内
の応力が一様に分布（分散）する。さらに、湾曲部１２
は実質的に滑らかな円弧を描いているので、円周部がフ
ランジ部に密着する従来タイプの密封リングやＶ字型密
封リングのように、大きな局部応力が一ヶ所に集中する
ことがない。
【００１８】脚部１４および１６は、脚部１４が脚部１
６と線対象である点を除けば、実質的に同一である。脚
部１４は実質的に平面状である平坦部４０を含み、この
平面部４０は湾曲部１２の一方から延びるように形成さ
れている。湾曲部４２は平坦部４０から自由端４４に向
かって延びるように形成されている。湾曲部４２はパイ
プフランジ３０と接触する湾曲密封表面４６を含み、こ
れらの間に流体圧により密封されるシール部が環状に形
成される。
６と線対象である点を除けば、実質的に同一である。脚
部１４は実質的に平面状である平坦部４０を含み、この
平面部４０は湾曲部１２の一方から延びるように形成さ
れている。湾曲部４２は平坦部４０から自由端４４に向
かって延びるように形成されている。湾曲部４２はパイ
プフランジ３０と接触する湾曲密封表面４６を含み、こ
れらの間に流体圧により密封されるシール部が環状に形
成される。
【００１９】同様に、第２脚部１６は実質的に平面状で
ある平坦部５０を含み、この平坦部５０は湾曲部１２の
もう一方から延びるように形成されている。湾曲部５２
は平坦部５０から自由端５４に向かって延びるように形
成されている。湾曲部５２はパイプフランジ３２と接触
する湾曲密封表面５６を含み、これらの間に流体圧によ
り密封されるシール部が環状に形成される。
ある平坦部５０を含み、この平坦部５０は湾曲部１２の
もう一方から延びるように形成されている。湾曲部５２
は平坦部５０から自由端５４に向かって延びるように形
成されている。湾曲部５２はパイプフランジ３２と接触
する湾曲密封表面５６を含み、これらの間に流体圧によ
り密封されるシール部が環状に形成される。
【００２０】応力が無い状態で、環状部材２０と２２と
の接合力を維持するために、平坦部４０および５０は湾
曲部１２から離れている部分ほど互いに近づいた状態で
あることが好ましい。なお、ここでは図示はしないが、
応力が無い状態での平坦部４０および５０は、所望によ
り平行であってもよく末広がり (diverging) の状態で
あってもよい。この結果、湾曲部１２の円周部の中心角
は１８０度以下になってもよい。また、平坦部４０およ
び５０は、以下に示す実施形態の一例のように、半径方
向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部４０およ
び５０の内表面は湾曲部１２の内表面と同一平面上にあ
り、実質的に滑らかな表面となっている。本明細書で開
示している内容からも当業者にとって明らかな通り、こ
こでいう「実質的に滑らかな表面」とは、平坦な表面だ
けでなく、角のない外観上滑らかな曲面も含む。すなわ
ち、「実質的に滑らかな表面」は、拡大して見た場合に
はざらざらしているような面も含む。
の接合力を維持するために、平坦部４０および５０は湾
曲部１２から離れている部分ほど互いに近づいた状態で
あることが好ましい。なお、ここでは図示はしないが、
応力が無い状態での平坦部４０および５０は、所望によ
り平行であってもよく末広がり (diverging) の状態で
あってもよい。この結果、湾曲部１２の円周部の中心角
は１８０度以下になってもよい。また、平坦部４０およ
び５０は、以下に示す実施形態の一例のように、半径方
向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部４０およ
び５０の内表面は湾曲部１２の内表面と同一平面上にあ
り、実質的に滑らかな表面となっている。本明細書で開
示している内容からも当業者にとって明らかな通り、こ
こでいう「実質的に滑らかな表面」とは、平坦な表面だ
けでなく、角のない外観上滑らかな曲面も含む。すなわ
ち、「実質的に滑らかな表面」は、拡大して見た場合に
はざらざらしているような面も含む。
【００２１】湾曲部４２および５２は、円周部の中心角
が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きくなる
ように円周方向に沿って延びるように形成されているこ
とにより、湾曲密封表面４６および５６が、それぞれパ
イプフランジ３０および３２に確実に接触して一対のシ
ール部が環状に形成される。湾曲部４２および５２の端
部は、図示しているように平坦面を有していてもよく、
自由端４４および５４まで湾曲していてもよい。
が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きくなる
ように円周方向に沿って延びるように形成されているこ
とにより、湾曲密封表面４６および５６が、それぞれパ
イプフランジ３０および３２に確実に接触して一対のシ
ール部が環状に形成される。湾曲部４２および５２の端
部は、図示しているように平坦面を有していてもよく、
自由端４４および５４まで湾曲していてもよい。
【００２２】環状部材２０は、密封リング１０の強度を
向上させるが、密封リング１０内の高圧流体が流動可能
に接触し得るようにはなっていない。必要に応じて、脚
部１４および１６がより変形自在となるように溝５８の
ような切欠部を複数設けてもよい。溝５８は、密封リン
グ１０の製造時や設置の際の必要性に応じて設けられる
ものである。溝５８は、密封リング１０の円周方向に沿
って等間隔に配置されることが好ましく、脚部１４およ
び１６の両方に、平坦部４０および５０から湾曲部４２
および５２にわたって形成されることが好ましい。例え
ば、図１では、８個の溝５８が脚部１４および１６のそ
れぞれに形成されている（脚部１４のみ図示）。
向上させるが、密封リング１０内の高圧流体が流動可能
に接触し得るようにはなっていない。必要に応じて、脚
部１４および１６がより変形自在となるように溝５８の
ような切欠部を複数設けてもよい。溝５８は、密封リン
グ１０の製造時や設置の際の必要性に応じて設けられる
ものである。溝５８は、密封リング１０の円周方向に沿
って等間隔に配置されることが好ましく、脚部１４およ
び１６の両方に、平坦部４０および５０から湾曲部４２
および５２にわたって形成されることが好ましい。例え
ば、図１では、８個の溝５８が脚部１４および１６のそ
れぞれに形成されている（脚部１４のみ図示）。
【００２３】この実施形態では環状部材２０および２２
が、互いの表面が直に接する形で積層されているが、こ
れらの２つの部材の間に緩衝性材料からなる層が配置さ
れていてもよい。また、図示した実施形態では２つの部
材から構成された２層構造であるが、複数の部材が積層
された多層構造であってもよく、以下に述べるように１
つの部材からなる単層構造であってもよい。また、環状
部材２０および２２は、ここで開示しているように同一
厚みでもよく、必要性及び／又は所望により厚みが異な
っていてもよい。
が、互いの表面が直に接する形で積層されているが、こ
れらの２つの部材の間に緩衝性材料からなる層が配置さ
れていてもよい。また、図示した実施形態では２つの部
材から構成された２層構造であるが、複数の部材が積層
された多層構造であってもよく、以下に述べるように１
つの部材からなる単層構造であってもよい。また、環状
部材２０および２２は、ここで開示しているように同一
厚みでもよく、必要性及び／又は所望により厚みが異な
っていてもよい。
【００２４】さらに、環状部材２０および２２を構成す
る材質の特性及び／又は組成は同じであってもよく、異
なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に応じて
好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択することが
できる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向上させ
るために、各々の部材は異なった材質で構成されていて
もよい。
る材質の特性及び／又は組成は同じであってもよく、異
なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に応じて
好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択することが
できる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向上させ
るために、各々の部材は異なった材質で構成されていて
もよい。
【００２５】また、本明細書中に開示されている他の実
施形態から明らかなように、湾曲部１２は、以下に述べ
るように、複数のひだを有する構造であってもよく、外
圧を受けることにより密封されるように変形する構造で
あってもよい。この実施形態では、ニッケル、鉛、銀等
の軟質の金属材料の他、以下の実施形態で述べているよ
うに好適な材料がスメアリングによりメッキ (smearing
plating) された層を備えていてもよい。
施形態から明らかなように、湾曲部１２は、以下に述べ
るように、複数のひだを有する構造であってもよく、外
圧を受けることにより密封されるように変形する構造で
あってもよい。この実施形態では、ニッケル、鉛、銀等
の軟質の金属材料の他、以下の実施形態で述べているよ
うに好適な材料がスメアリングによりメッキ (smearing
plating) された層を備えていてもよい。
【００２６】航空機用のダクティングシステムに使用さ
れている気圧式のＶ字型継手のような多層構造の密封リ
ングが通常のジェットエンジンに用いられる場合、各々
の部材の厚みは約０．００５インチである。しかしなが
ら、リングの直径や各層の厚みには特に制限はない。部
材の厚みは使用時や試験時の圧力や温度によって決定さ
れる。また、使用する部材の数や厚みも、設置時にどれ
だけ余裕スペースがあるか、被シール部である部品や装
置の温度変化などによって使用時にどの程度たわむかに
より決定される。さらに、ひだ状（convolution type）
の密封リングのひだの数等、断面の形状によっても厚み
が決まってくる。例えば、典型的なひだが１つの密封リ
ングでは、通常、内径が約４．９６インチ、外径が約
５．２４インチで、厚みが約０．００５（±０．００
１）インチである２つの部材が積層された構造を有する
ことになろう。
れている気圧式のＶ字型継手のような多層構造の密封リ
ングが通常のジェットエンジンに用いられる場合、各々
の部材の厚みは約０．００５インチである。しかしなが
ら、リングの直径や各層の厚みには特に制限はない。部
材の厚みは使用時や試験時の圧力や温度によって決定さ
れる。また、使用する部材の数や厚みも、設置時にどれ
だけ余裕スペースがあるか、被シール部である部品や装
置の温度変化などによって使用時にどの程度たわむかに
より決定される。さらに、ひだ状（convolution type）
の密封リングのひだの数等、断面の形状によっても厚み
が決まってくる。例えば、典型的なひだが１つの密封リ
ングでは、通常、内径が約４．９６インチ、外径が約
５．２４インチで、厚みが約０．００５（±０．００
１）インチである２つの部材が積層された構造を有する
ことになろう。
【００２７】密封リング１０と被シール部材との間に作
用する力および密封リング１０内の応力値は、必要性及
び／又は所望により、（１）脚部１４および１６の平坦
部４０および５０の長さの違い、（２）使用する部材の
数の違い、（３）部材の厚みの違い、及び／又は（４）
密封リングのその他の構造上の違いによって変化する。
すなわち、平坦部４０および５０の長さを短くすること
により、湾曲部に作用する力や湾曲部内の応力値が増大
する。また、密封リング全体としての厚みは同じままで
部材の数を増やすことにより、少ない数の部材で構成さ
れた密封リングに比べて湾曲部に作用する力や湾曲部内
の応力値は低下する。例えば、０．０１０インチの厚み
を有する部材で構成される単層構造の密封リングと約
０．００５インチの厚みを有する部材が２つ積層された
２層構造の密封リングとを比較すると、単層構造の密封
リングにおける湾曲部に作用する力や湾曲部内の応力値
の方が高い。
用する力および密封リング１０内の応力値は、必要性及
び／又は所望により、（１）脚部１４および１６の平坦
部４０および５０の長さの違い、（２）使用する部材の
数の違い、（３）部材の厚みの違い、及び／又は（４）
密封リングのその他の構造上の違いによって変化する。
すなわち、平坦部４０および５０の長さを短くすること
により、湾曲部に作用する力や湾曲部内の応力値が増大
する。また、密封リング全体としての厚みは同じままで
部材の数を増やすことにより、少ない数の部材で構成さ
れた密封リングに比べて湾曲部に作用する力や湾曲部内
の応力値は低下する。例えば、０．０１０インチの厚み
を有する部材で構成される単層構造の密封リングと約
０．００５インチの厚みを有する部材が２つ積層された
２層構造の密封リングとを比較すると、単層構造の密封
リングにおける湾曲部に作用する力や湾曲部内の応力値
の方が高い。
【００２８】図４に示す実施形態 本願発明の第２の実施形態による密封リング１１０を図
４に示す。密封リング１１０は、密封リング１０におい
て、外側層がなく内側層１２２の厚みが２倍になってい
ること以外は密封リング１０と実質的に同一である。こ
のように、密封リング１１０は、図１〜３で示した密封
リング１０と同じ厚みの単層構造のリングである。この
実施形態は、図１〜３で示した第１の実施形態と実質的
に同一であるため、詳細については省略する。
４に示す。密封リング１１０は、密封リング１０におい
て、外側層がなく内側層１２２の厚みが２倍になってい
ること以外は密封リング１０と実質的に同一である。こ
のように、密封リング１１０は、図１〜３で示した密封
リング１０と同じ厚みの単層構造のリングである。この
実施形態は、図１〜３で示した第１の実施形態と実質的
に同一であるため、詳細については省略する。
【００２９】密封リング１１０は内圧力作動型密封リン
グであり、環状湾曲部１１２と、湾曲部１１２の一方か
ら延びるように形成された第１環状脚部１１４と、湾曲
部１１２のもう一方から延びるように形成された第２環
状脚部１１６とを備えている。この実施形態では、密封
リング１１０は弾性金属材料からなる１層の環状部材１
２２から構成されており、厚みは約０．０１０インチで
あることが好ましい。なお、厚みは製造や２つの部材間
の接着性の観点から適宜設計変更可能である。環状部材
１２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥＬ、
ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や、高温ステンレ
ス鋼の他、新しく開発された高温弾性材料等を用いるこ
とができる。
グであり、環状湾曲部１１２と、湾曲部１１２の一方か
ら延びるように形成された第１環状脚部１１４と、湾曲
部１１２のもう一方から延びるように形成された第２環
状脚部１１６とを備えている。この実施形態では、密封
リング１１０は弾性金属材料からなる１層の環状部材１
２２から構成されており、厚みは約０．０１０インチで
あることが好ましい。なお、厚みは製造や２つの部材間
の接着性の観点から適宜設計変更可能である。環状部材
１２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥＬ、
ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や、高温ステンレ
ス鋼の他、新しく開発された高温弾性材料等を用いるこ
とができる。
【００３０】環状部材１２２には、内表面となる第１表
面１２４があり、密封リング１１０に圧力が作動するこ
とで高圧流体が接触し得る。また、外表面となる第２表
面１２６には低圧流体が接触し得る。このように、密封
リング１１０はリングの内側から圧力が作動することに
より密封されるようになっている。すなわち、密封リン
グ１１０は、密封された高圧流体による圧力が密封リン
グ１１０に対して半径方向外方に向かって作動すること
により密封効果を発揮する。
面１２４があり、密封リング１１０に圧力が作動するこ
とで高圧流体が接触し得る。また、外表面となる第２表
面１２６には低圧流体が接触し得る。このように、密封
リング１１０はリングの内側から圧力が作動することに
より密封されるようになっている。すなわち、密封リン
グ１１０は、密封された高圧流体による圧力が密封リン
グ１１０に対して半径方向外方に向かって作動すること
により密封効果を発揮する。
【００３１】湾曲部１１２は、図４に示すように、長手
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部１１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部１１２は密封リングが設置される部材と接
触しないように配置されている。このような構造によ
り、湾曲部１１２は半径方向内方に変形自在であり、湾
曲部１１２内の局部応力を緩和することができる。すな
わち、湾曲部１１２は密封リングが設置される部材に接
触していないので、湾曲部１１２内の応力が一様に分布
（分散）する。さらに、湾曲部１２は実質的に滑らかな
円弧を描いているので、大きな局部応力が一ヶ所に集中
することがない。
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部１１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部１１２は密封リングが設置される部材と接
触しないように配置されている。このような構造によ
り、湾曲部１１２は半径方向内方に変形自在であり、湾
曲部１１２内の局部応力を緩和することができる。すな
わち、湾曲部１１２は密封リングが設置される部材に接
触していないので、湾曲部１１２内の応力が一様に分布
（分散）する。さらに、湾曲部１２は実質的に滑らかな
円弧を描いているので、大きな局部応力が一ヶ所に集中
することがない。
【００３２】脚部１１４および１１６は、脚部１１４が
脚部１１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部１１４は実質的に平面状である平坦部１４０
を含み、この平面部１４０は湾曲部１１２の一方から延
びるように形成されている。湾曲部１４２は平坦部１４
０から自由端１４４に向かって延びるように形成されて
いる。湾曲部１４２は被シール部材の一方（図示せず）
の一部と接触する湾曲密封表面１４６を含み、これらの
間に流体圧により密封されるシール部が環状に形成され
る。
脚部１１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部１１４は実質的に平面状である平坦部１４０
を含み、この平面部１４０は湾曲部１１２の一方から延
びるように形成されている。湾曲部１４２は平坦部１４
０から自由端１４４に向かって延びるように形成されて
いる。湾曲部１４２は被シール部材の一方（図示せず）
の一部と接触する湾曲密封表面１４６を含み、これらの
間に流体圧により密封されるシール部が環状に形成され
る。
【００３３】同様に、第２脚部１１６は実質的に平面状
である平坦部１５０を含み、この平坦部１５０は湾曲部
１１２のもう一方から延びるように形成されている。湾
曲部１５２は平坦部１５０から自由端１５４に向かって
延びるように形成されている。湾曲部１５２は被シール
部材の他方（図示せず）の一部と接触する湾曲密封表面
１５６を含み、これらの間に流体圧により密封されるシ
ール部が環状に形成される。
である平坦部１５０を含み、この平坦部１５０は湾曲部
１１２のもう一方から延びるように形成されている。湾
曲部１５２は平坦部１５０から自由端１５４に向かって
延びるように形成されている。湾曲部１５２は被シール
部材の他方（図示せず）の一部と接触する湾曲密封表面
１５６を含み、これらの間に流体圧により密封されるシ
ール部が環状に形成される。
【００３４】応力が無い状態で、平坦部１４０および１
５０は湾曲部１１２から離れている部分ほど互いに近づ
いた状態であることが好ましい。なお、ここでは図示は
しないが、応力が無い状態での平坦部１４０および１５
０は、所望により平行であってもよく末広がりの状態で
あってもよい。この結果、湾曲部１１２の円周部の中心
角は１８０度以下になってもよい。また、平坦部１４０
および１５０は、以下に示す実施形態の一例のように、
半径方向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部１
４０および１５０の内表面は湾曲部１１２の内表面と同
一平面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。
５０は湾曲部１１２から離れている部分ほど互いに近づ
いた状態であることが好ましい。なお、ここでは図示は
しないが、応力が無い状態での平坦部１４０および１５
０は、所望により平行であってもよく末広がりの状態で
あってもよい。この結果、湾曲部１１２の円周部の中心
角は１８０度以下になってもよい。また、平坦部１４０
および１５０は、以下に示す実施形態の一例のように、
半径方向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部１
４０および１５０の内表面は湾曲部１１２の内表面と同
一平面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。
【００３５】湾曲部１４２および１５２は、円周部の中
心角が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きく
なるように円周方向に沿って延びるように形成されてい
ることにより、湾曲密封表面１４６および１５６が、そ
れぞれ被シール部材（図示せず）に確実に接触して一対
のシール部が環状に形成される。湾曲部１４２および１
５２の端部は、図からわかるように平坦面を有していて
もよく、自由端１４４および１５４まで湾曲していても
よい。
心角が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きく
なるように円周方向に沿って延びるように形成されてい
ることにより、湾曲密封表面１４６および１５６が、そ
れぞれ被シール部材（図示せず）に確実に接触して一対
のシール部が環状に形成される。湾曲部１４２および１
５２の端部は、図からわかるように平坦面を有していて
もよく、自由端１４４および１５４まで湾曲していても
よい。
【００３６】この実施形態では、密封リング１１０は、
ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材料の他、好ましい材
料がスメアリングによりメッキされた層を備えているこ
とが好ましい。スメアリングによるメッキは浴槽メッキ
により、密封リング１１０の全表面に施されることが好
ましい。しかしながら、環状密封表面１４６および１５
６だけにメッキを施してもよい。メッキすることによ
り、密封リング１１０の装着時に、例えばパイプフラン
ジやシール部のパッキンの表面等の欠陥部を補修するこ
とができる。図５に示す実施形態 本願発明の第３の実施形態による密封リング２１０を図
４に示す。この密封リング２１０は２層構造の他の例で
あり、エンジンケーシング２６０に設置されている。密
封リング２１０は、外圧力作動型密封リングとなるよう
に密封リングが上下逆さに設置されていること以外は密
封リング１０と実質的に同一である。このように、内層
となる環状部材２２２は半径方向外側に配置されてい
る。密封リング２１０は密封リング１０と同様の構造を
有するため、詳細については省略する。
ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材料の他、好ましい材
料がスメアリングによりメッキされた層を備えているこ
とが好ましい。スメアリングによるメッキは浴槽メッキ
により、密封リング１１０の全表面に施されることが好
ましい。しかしながら、環状密封表面１４６および１５
６だけにメッキを施してもよい。メッキすることによ
り、密封リング１１０の装着時に、例えばパイプフラン
ジやシール部のパッキンの表面等の欠陥部を補修するこ
とができる。図５に示す実施形態 本願発明の第３の実施形態による密封リング２１０を図
４に示す。この密封リング２１０は２層構造の他の例で
あり、エンジンケーシング２６０に設置されている。密
封リング２１０は、外圧力作動型密封リングとなるよう
に密封リングが上下逆さに設置されていること以外は密
封リング１０と実質的に同一である。このように、内層
となる環状部材２２２は半径方向外側に配置されてい
る。密封リング２１０は密封リング１０と同様の構造を
有するため、詳細については省略する。
【００３７】密封リング２１０は、環状湾曲部２１２
と、湾曲部２１２の一方から延びるように形成された第
１環状脚部２１４と、湾曲部２１２のもう一方から延び
るように形成された第２環状脚部２１６とを備えてい
る。密封リング２１０は、内部ハウジング２６４と外部
ハウジング２６６との間に形成されたエンジンケーシン
グ２６０の空洞２６２内に配置されている。第１脚部２
１４は内部ハウジング２６４のフランジ２６８に接触し
ており、脚部２１６は外部ハウジング２６６のフランジ
２７０に接触していることにより、密封部を形成してい
る。高圧流体は、溝２７２内に配置されており、密封リ
ング２１０の外側表面に高圧を作用させる。
と、湾曲部２１２の一方から延びるように形成された第
１環状脚部２１４と、湾曲部２１２のもう一方から延び
るように形成された第２環状脚部２１６とを備えてい
る。密封リング２１０は、内部ハウジング２６４と外部
ハウジング２６６との間に形成されたエンジンケーシン
グ２６０の空洞２６２内に配置されている。第１脚部２
１４は内部ハウジング２６４のフランジ２６８に接触し
ており、脚部２１６は外部ハウジング２６６のフランジ
２７０に接触していることにより、密封部を形成してい
る。高圧流体は、溝２７２内に配置されており、密封リ
ング２１０の外側表面に高圧を作用させる。
【００３８】この実施形態では、密封リング２１０は弾
性金属材料からなる環状部材２２０および２２２の２つ
の部材から構成されている。それぞれの部材の厚みは
０．００５インチであることが好ましい。もちろん、厚
みは、製造や２つの部材間の接着性の点から、適宜設計
変更可能である。環状部材２２０および２２２を構成す
る金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥＬ、ＷＡＳＰＡＬＬ
ＯＹ等の高温弾性材料や高温ステンレス鋼の他、新たに
開発された高温弾性材料等を用いることができる。
性金属材料からなる環状部材２２０および２２２の２つ
の部材から構成されている。それぞれの部材の厚みは
０．００５インチであることが好ましい。もちろん、厚
みは、製造や２つの部材間の接着性の点から、適宜設計
変更可能である。環状部材２２０および２２２を構成す
る金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥＬ、ＷＡＳＰＡＬＬ
ＯＹ等の高温弾性材料や高温ステンレス鋼の他、新たに
開発された高温弾性材料等を用いることができる。
【００３９】環状部材２２０は外層であり、内層となる
環状部材２２２上に積層されている。環状部材２２０と
環状部材２２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材２２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材２２２には高圧流体
が流動可能に接触し得るため、密封リング２１０に圧力
が作動する。環状部材２２２には、密封リング２１０の
内表面となる第１表面２２４があり、密封リング２１０
に圧力が作動するように高圧流体が接触し得る。また、
環状部材２２０には、密封リング２１０の外表面となる
第２表面２２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング２１０はリングの外側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング２１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング２１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
環状部材２２２上に積層されている。環状部材２２０と
環状部材２２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材２２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材２２２には高圧流体
が流動可能に接触し得るため、密封リング２１０に圧力
が作動する。環状部材２２２には、密封リング２１０の
内表面となる第１表面２２４があり、密封リング２１０
に圧力が作動するように高圧流体が接触し得る。また、
環状部材２２０には、密封リング２１０の外表面となる
第２表面２２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング２１０はリングの外側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング２１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング２１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
【００４０】湾曲部２１２は、図５に示すように、長手
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部２１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部２１２は、図５に示すように、パイプフラ
ンジ２６８および２７０と接触しないように配置されて
いる。このような構造により、湾曲部２１２は半径方向
内方に変形自在であり、湾曲部２１２内の局部応力を緩
和することができる。すなわち、湾曲部２１２はパイプ
フランジ２６８および２７０に接触していないので、湾
曲部２１２内の応力が一様に分布（分散）する。さら
に、湾曲部１２は実質的に滑らかな円弧を描いているの
で、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがない。
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部２１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部２１２は、図５に示すように、パイプフラ
ンジ２６８および２７０と接触しないように配置されて
いる。このような構造により、湾曲部２１２は半径方向
内方に変形自在であり、湾曲部２１２内の局部応力を緩
和することができる。すなわち、湾曲部２１２はパイプ
フランジ２６８および２７０に接触していないので、湾
曲部２１２内の応力が一様に分布（分散）する。さら
に、湾曲部１２は実質的に滑らかな円弧を描いているの
で、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがない。
【００４１】脚部２１４および２１６は、脚部２１４が
脚部２１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部２１４は実質的に平面状である平坦部２４０
を含み、この平面部２４０は湾曲部２１２の一方から延
びるように形成されている。湾曲部２４２は平坦部２４
０から自由端２４４に向かって延びるように形成されて
いる。湾曲部２４２はパイプフランジ２６８と接触する
湾曲密封表面２４６を含み、これらの間に流体圧により
密封されるシール部が環状に形成される。
脚部２１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部２１４は実質的に平面状である平坦部２４０
を含み、この平面部２４０は湾曲部２１２の一方から延
びるように形成されている。湾曲部２４２は平坦部２４
０から自由端２４４に向かって延びるように形成されて
いる。湾曲部２４２はパイプフランジ２６８と接触する
湾曲密封表面２４６を含み、これらの間に流体圧により
密封されるシール部が環状に形成される。
【００４２】同様に、第２脚部２１６は実質的に平面状
である平坦部２５０を含み、この平坦部２５０は湾曲部
２１２のもう一方から延びるように形成されている。湾
曲部２５２は平坦部２５０から自由端２５４に向かって
延びるように形成されている。湾曲部２５２はパイプフ
ランジ２７０と接触する湾曲密封表面２５６を含み、こ
れらの間に流体圧により密封されるシール部が環状に形
成される。
である平坦部２５０を含み、この平坦部２５０は湾曲部
２１２のもう一方から延びるように形成されている。湾
曲部２５２は平坦部２５０から自由端２５４に向かって
延びるように形成されている。湾曲部２５２はパイプフ
ランジ２７０と接触する湾曲密封表面２５６を含み、こ
れらの間に流体圧により密封されるシール部が環状に形
成される。
【００４３】応力が無い状態で、平坦部２４０および２
５０は湾曲部２１２から離れている部分ほど互いに近づ
いた状態であることが好ましい。なお、ここでは図示は
しないが、応力が無い状態での平坦部２４０および２５
０は、所望により平行であってもよく末広がりの状態で
あってもよい。この結果、湾曲部２１２の円周部の中心
角は１８０度以下になってもよい。また、平坦部２４０
および２５０は、以下に示す実施形態の一例のように、
半径方向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部２
４０および２５０の内表面は湾曲部２１２の内表面と同
一平面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。
５０は湾曲部２１２から離れている部分ほど互いに近づ
いた状態であることが好ましい。なお、ここでは図示は
しないが、応力が無い状態での平坦部２４０および２５
０は、所望により平行であってもよく末広がりの状態で
あってもよい。この結果、湾曲部２１２の円周部の中心
角は１８０度以下になってもよい。また、平坦部２４０
および２５０は、以下に示す実施形態の一例のように、
半径方向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部２
４０および２５０の内表面は湾曲部２１２の内表面と同
一平面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。
【００４４】湾曲部２４２および２５２は、円周部の中
心角が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きく
なるように円周方向に沿って延びるように形成されてい
ることにより、湾曲密封表面２４６および２５６が、そ
れぞれパイプフランジ２６８および２７０に確実に接触
して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部２４２
および２５２の端部は、図示しているように平坦面を有
していてもよく、自由端２４４および２５４まで湾曲し
ていてもよい。
心角が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きく
なるように円周方向に沿って延びるように形成されてい
ることにより、湾曲密封表面２４６および２５６が、そ
れぞれパイプフランジ２６８および２７０に確実に接触
して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部２４２
および２５２の端部は、図示しているように平坦面を有
していてもよく、自由端２４４および２５４まで湾曲し
ていてもよい。
【００４５】環状部材２２０は、密封リング２１０の強
度を向上させるが、密封リング２１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。図示されて
いるようなエンジンケーシングに用いられる密封リング
２１０は直径が大きく、通常は環状部材２２０に切欠部
が形成される必要はない。しかしながら、必要に応じ
て、脚部２１４および２１６がより変形自在となるよう
に複数の切欠部が形成されていてもよい。
度を向上させるが、密封リング２１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。図示されて
いるようなエンジンケーシングに用いられる密封リング
２１０は直径が大きく、通常は環状部材２２０に切欠部
が形成される必要はない。しかしながら、必要に応じ
て、脚部２１４および２１６がより変形自在となるよう
に複数の切欠部が形成されていてもよい。
【００４６】この実施形態では環状部材２２０および２
２２が、互いの表面が直に接する形で積層されている
が、これらの２つの部材の間に緩衝性材料からなる層が
配置されていてもよい。また、図示した実施形態では２
つに部材から構成されているが、多層構造であってもよ
く、単層構造であってもよい。また、環状部材２２０お
よび２２２は、ここで開示しているように同一厚みでも
よく、必要性及び／又は所望により厚みが異なっていて
もよい。さらに、環状部材２２０および２２２を構成す
る材質の特性及び／又は組成は同じであってもよく、異
なっていてもよい。例えば、材質は、密シール部に応じ
て好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択すること
ができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向上さ
せるために、各々の部材は異なった材質で構成されてい
てもよい。
２２が、互いの表面が直に接する形で積層されている
が、これらの２つの部材の間に緩衝性材料からなる層が
配置されていてもよい。また、図示した実施形態では２
つに部材から構成されているが、多層構造であってもよ
く、単層構造であってもよい。また、環状部材２２０お
よび２２２は、ここで開示しているように同一厚みでも
よく、必要性及び／又は所望により厚みが異なっていて
もよい。さらに、環状部材２２０および２２２を構成す
る材質の特性及び／又は組成は同じであってもよく、異
なっていてもよい。例えば、材質は、密シール部に応じ
て好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択すること
ができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向上さ
せるために、各々の部材は異なった材質で構成されてい
てもよい。
【００４７】また、本明細書中に開示されている他の実
施形態から明らかなように、湾曲部２１２は、以下に述
べるように、複数のひだを有する構造であってもよい。
この実施形態では、ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材
料の他、以下の実施形態で述べているように好適な材料
がスメアリングによりメッキされた層を備えていてもよ
い。この実施形態および本発明における他の多層構造の
実施形態では、密封リングはメッキされていなくてもよ
く、噴霧するなどの常法によりＴＲＩＢＡＬＯＹなどで
コーティングされていてもよい。
施形態から明らかなように、湾曲部２１２は、以下に述
べるように、複数のひだを有する構造であってもよい。
この実施形態では、ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材
料の他、以下の実施形態で述べているように好適な材料
がスメアリングによりメッキされた層を備えていてもよ
い。この実施形態および本発明における他の多層構造の
実施形態では、密封リングはメッキされていなくてもよ
く、噴霧するなどの常法によりＴＲＩＢＡＬＯＹなどで
コーティングされていてもよい。
【００４８】密封リング２１０と被シール部材との間に
作用する力および密封リング２１０内の応力値は必要性
及び／又は所望により、（１）脚部２１４および２１６
の平坦部２４０および２５０の長さの違い、（２）使用
する部材の数の違い、（３）部材の厚みの違い、及び／
又は（４）密封リングのその他の構造上の違いよって変
化する。すなわち、平坦部２４０および２５０の長さを
短くすることにより、湾曲部に作用する力や湾曲部内の
応力値が増大する。また、密封リング全体としての厚み
は同じままで部材の数を増やすことにより、少ない数の
部材で構成された密封リングに比べて湾曲部に作用する
力や湾曲部内の応力値は低下する。
作用する力および密封リング２１０内の応力値は必要性
及び／又は所望により、（１）脚部２１４および２１６
の平坦部２４０および２５０の長さの違い、（２）使用
する部材の数の違い、（３）部材の厚みの違い、及び／
又は（４）密封リングのその他の構造上の違いよって変
化する。すなわち、平坦部２４０および２５０の長さを
短くすることにより、湾曲部に作用する力や湾曲部内の
応力値が増大する。また、密封リング全体としての厚み
は同じままで部材の数を増やすことにより、少ない数の
部材で構成された密封リングに比べて湾曲部に作用する
力や湾曲部内の応力値は低下する。
【００４９】図６に示す実施形態 本願発明の第４の実施形態による密封リング３１０を図
６に示す。この密封リング３１０は２層構造のひだ状の
密封リングである。密封リング３１０は、密封リング１
０の湾曲部１２に相当する湾曲部３１２がひだ状となる
ように変形されていること以外は密封リング１０と実質
的に同一である。従って、密封リング３１０の詳細につ
いては省略する。
６に示す。この密封リング３１０は２層構造のひだ状の
密封リングである。密封リング３１０は、密封リング１
０の湾曲部１２に相当する湾曲部３１２がひだ状となる
ように変形されていること以外は密封リング１０と実質
的に同一である。従って、密封リング３１０の詳細につ
いては省略する。
【００５０】密封リング３１０は、内圧力作動型密封リ
ングであり、環状湾曲部３１２と、湾曲部３１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部３１４と、湾
曲部３１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部３１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング３１０は弾性金属材料からなる環状部材３２０
および３２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材３２０およ
び３２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
ングであり、環状湾曲部３１２と、湾曲部３１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部３１４と、湾
曲部３１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部３１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング３１０は弾性金属材料からなる環状部材３２０
および３２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材３２０およ
び３２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
【００５１】環状部材３２０は外層であり、内層となる
環状部材３２２上に積層されている。環状部材３２０と
環状部材３２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材３２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材３２２には高圧流体
が流動可能に接触し得るため、密封リング３１０に圧力
が作動する。環状部材３２２には、密封リング３１０の
内表面となる第１表面３２４があり、高圧流体が接触し
得ることで密封リング３１０に圧力が作動する。また、
環状部材３２０には、密封リング３１０の外表面となる
第２表面３２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング３１０はリングの内側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング３１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング３１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
環状部材３２２上に積層されている。環状部材３２０と
環状部材３２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材３２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材３２２には高圧流体
が流動可能に接触し得るため、密封リング３１０に圧力
が作動する。環状部材３２２には、密封リング３１０の
内表面となる第１表面３２４があり、高圧流体が接触し
得ることで密封リング３１０に圧力が作動する。また、
環状部材３２０には、密封リング３１０の外表面となる
第２表面３２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング３１０はリングの内側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング３１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング３１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
【００５２】湾曲部３１２は、凹部３３０を含み、凹部
３３０から連続して形成されている第１凸部３３２およ
び第２凸部３３４からそれぞれ脚部３１４および３１６
に連続するように形成されている。凹部３３０の側壁は
ほぼ平行であるが、凹部３３０の側壁が第１凸部３３２
および第２凸部３３４に近い部分ほど互いに近づいた状
態であってもよい。このような構成により、密封リング
３１０は長手方向の断面形状がＥ型となっている。湾曲
部３１２は、米国特許５，２４９，８１４号に開示され
ているように、多数のひだを有していてもよい。
３３０から連続して形成されている第１凸部３３２およ
び第２凸部３３４からそれぞれ脚部３１４および３１６
に連続するように形成されている。凹部３３０の側壁は
ほぼ平行であるが、凹部３３０の側壁が第１凸部３３２
および第２凸部３３４に近い部分ほど互いに近づいた状
態であってもよい。このような構成により、密封リング
３１０は長手方向の断面形状がＥ型となっている。湾曲
部３１２は、米国特許５，２４９，８１４号に開示され
ているように、多数のひだを有していてもよい。
【００５３】湾曲部３１２は、被シール部材と接触しな
いように配置されている。このような構造により、湾曲
部３１２は半径方向内方に変形自在であり、湾曲部３１
２内の局部応力を緩和することができる。すなわち、湾
曲部３１２は被シール部材に接触していないので、湾曲
部３１２内の応力が一様に分布（分散）する。さらに、
湾曲部３１２は実質的に滑らかな円弧を描いているの
で、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがない。
いように配置されている。このような構造により、湾曲
部３１２は半径方向内方に変形自在であり、湾曲部３１
２内の局部応力を緩和することができる。すなわち、湾
曲部３１２は被シール部材に接触していないので、湾曲
部３１２内の応力が一様に分布（分散）する。さらに、
湾曲部３１２は実質的に滑らかな円弧を描いているの
で、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがない。
【００５４】脚部３１４および３１６は、脚部３１４が
脚部３１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部３１４は実質的に平面状である平坦部３４０
を含み、この平面部３４０は湾曲部３１２の一方から延
びるように形成されている。湾曲部３４２は平坦部３４
０から自由端３４４に向かって延びるように形成されて
いる。湾曲部３４２は被シール部材の一方（図示せず）
と接触する湾曲密封表面３４６を含み、これらの間に流
体圧により密封されるシール部が環状に形成される。
脚部３１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部３１４は実質的に平面状である平坦部３４０
を含み、この平面部３４０は湾曲部３１２の一方から延
びるように形成されている。湾曲部３４２は平坦部３４
０から自由端３４４に向かって延びるように形成されて
いる。湾曲部３４２は被シール部材の一方（図示せず）
と接触する湾曲密封表面３４６を含み、これらの間に流
体圧により密封されるシール部が環状に形成される。
【００５５】同様に、第２脚部３１６は実質的に平面状
である平坦部３５０を含み、この平坦部３５０は湾曲部
３１２のもう一方から延びるように形成されている。湾
曲部３５２は平坦部３５０から自由端３５４に向かって
延びるように形成されている。湾曲部３５２は被シール
部材の他方（図示せず）と接触する湾曲密封表面３５６
を含み、これらの間に流体圧により密封されるシール部
が環状に形成される。
である平坦部３５０を含み、この平坦部３５０は湾曲部
３１２のもう一方から延びるように形成されている。湾
曲部３５２は平坦部３５０から自由端３５４に向かって
延びるように形成されている。湾曲部３５２は被シール
部材の他方（図示せず）と接触する湾曲密封表面３５６
を含み、これらの間に流体圧により密封されるシール部
が環状に形成される。
【００５６】応力が無い状態で、環状部材３２０と３２
２との接合力を維持するために、平坦部３４０および３
５０は湾曲部３１２から離れている部分ほど互いに近づ
いた状態であることが好ましい。なお、ここでは図示は
しないが、応力が無い状態での平坦部３４０および３５
０は、所望により平行であってもよく末広がりの状態で
あってもよい。この結果、湾曲部３１２の円周部の中心
角は１８０度以下になってもよい。また、平坦部３４０
および３５０は、以下に示す実施形態の一例のように、
半径方向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部３
４０および３５０の内表面は湾曲部３１２の内表面と同
一平面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。
２との接合力を維持するために、平坦部３４０および３
５０は湾曲部３１２から離れている部分ほど互いに近づ
いた状態であることが好ましい。なお、ここでは図示は
しないが、応力が無い状態での平坦部３４０および３５
０は、所望により平行であってもよく末広がりの状態で
あってもよい。この結果、湾曲部３１２の円周部の中心
角は１８０度以下になってもよい。また、平坦部３４０
および３５０は、以下に示す実施形態の一例のように、
半径方向内方に向かって湾曲していてもよい。平坦部３
４０および３５０の内表面は湾曲部３１２の内表面と同
一平面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。
【００５７】湾曲部３４２および３５２は、円周部の中
心角が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きく
なるように円周方向に沿って延びるように形成されてい
ることにより、湾曲密封表面３４６および３５６が、そ
れぞれ被シール部材（図示せず）に確実に接触して一対
のシール部が環状に形成される。湾曲部３４２および３
５２の端部は、図示しているように平坦面を有していて
もよく、自由端３４４および３５４まで湾曲していても
よい。
心角が約１８０度、好ましくは１８０度よりやや大きく
なるように円周方向に沿って延びるように形成されてい
ることにより、湾曲密封表面３４６および３５６が、そ
れぞれ被シール部材（図示せず）に確実に接触して一対
のシール部が環状に形成される。湾曲部３４２および３
５２の端部は、図示しているように平坦面を有していて
もよく、自由端３４４および３５４まで湾曲していても
よい。
【００５８】環状部材３２０は、密封リング３１０の強
度を向上させるが、密封リング３１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。必要に応じ
て、脚部３１４および３１６がより変形自在となるよう
に溝３５８のような切欠部を複数設けてもよい。溝３５
８は、密封リング３１０の製造時や設置の際の必要性に
応じて設けられるものである。溝３５８は、密封リング
３１０の円周方向に沿って等間隔に配置されることが好
ましく、脚部３１４および３１６の両方に、平坦部３４
０および３５０から湾曲部３４２および３５２にわたっ
て形成されることが好ましい。例えば、図１に示すよう
に、８個の溝３５８が脚部３１４および３１６のそれぞ
れに形成されている（脚部３１４のみ図示）。
度を向上させるが、密封リング３１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。必要に応じ
て、脚部３１４および３１６がより変形自在となるよう
に溝３５８のような切欠部を複数設けてもよい。溝３５
８は、密封リング３１０の製造時や設置の際の必要性に
応じて設けられるものである。溝３５８は、密封リング
３１０の円周方向に沿って等間隔に配置されることが好
ましく、脚部３１４および３１６の両方に、平坦部３４
０および３５０から湾曲部３４２および３５２にわたっ
て形成されることが好ましい。例えば、図１に示すよう
に、８個の溝３５８が脚部３１４および３１６のそれぞ
れに形成されている（脚部３１４のみ図示）。
【００５９】この実施形態では環状部材３２０および３
２２が、互いの表面が直に接する形で積層されている
が、これらの２つの部材の間に緩衝性材料からなる層が
配置されていてもよい。また、図示した実施形態では２
層構造を有するが、多層構造であってもよく、単層構造
であってもよい。また、環状部材３２０および３２２
は、ここで開示しているように同一厚みでもよく、必要
性及び／又は所望により厚みが異なっていてもよい。さ
らに、環状部材３２０および３２２を構成する材質の特
性及び／又は組成は同じであってもよく、異なっていて
もよい。例えば、材質は、シール部に応じて好ましい伸
縮性能が得られるように適宜選択することができる。密
封リングの耐腐食性や機械的特性を向上させるために、
各々の部材は異なった材質で構成されていてもよい。
２２が、互いの表面が直に接する形で積層されている
が、これらの２つの部材の間に緩衝性材料からなる層が
配置されていてもよい。また、図示した実施形態では２
層構造を有するが、多層構造であってもよく、単層構造
であってもよい。また、環状部材３２０および３２２
は、ここで開示しているように同一厚みでもよく、必要
性及び／又は所望により厚みが異なっていてもよい。さ
らに、環状部材３２０および３２２を構成する材質の特
性及び／又は組成は同じであってもよく、異なっていて
もよい。例えば、材質は、シール部に応じて好ましい伸
縮性能が得られるように適宜選択することができる。密
封リングの耐腐食性や機械的特性を向上させるために、
各々の部材は異なった材質で構成されていてもよい。
【００６０】また、本明細書中に開示されている他の実
施形態から明らかなように、湾曲部３１２は、先に述べ
たようにリングの外部から圧力を受けることにより密封
されるような外圧力作動型の構造であってもよい。この
実施形態では、ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材料の
他、好ましい材料がスメアリングによりメッキされた層
を備えていてもよい。この実施形態および本発明におけ
る他の多層構造の実施形態では、密封リングはメッキさ
れていなくてもよく、噴霧するなどの常法によりＴＲＩ
ＢＡＬＯＹなどでコーティングされていてもよい。
施形態から明らかなように、湾曲部３１２は、先に述べ
たようにリングの外部から圧力を受けることにより密封
されるような外圧力作動型の構造であってもよい。この
実施形態では、ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材料の
他、好ましい材料がスメアリングによりメッキされた層
を備えていてもよい。この実施形態および本発明におけ
る他の多層構造の実施形態では、密封リングはメッキさ
れていなくてもよく、噴霧するなどの常法によりＴＲＩ
ＢＡＬＯＹなどでコーティングされていてもよい。
【００６１】図７に示す実施形態 本願発明の第５の実施形態による２層構造の密封リング
４１０を図７に示す。密封リング４１０は、密封リング
１０の平坦部４０および５０に相当する部分が湾曲する
ように変形されていること以外は密封リング１０と実質
的に同一である。従って、密封リング４１０の詳細につ
いては省略する。
４１０を図７に示す。密封リング４１０は、密封リング
１０の平坦部４０および５０に相当する部分が湾曲する
ように変形されていること以外は密封リング１０と実質
的に同一である。従って、密封リング４１０の詳細につ
いては省略する。
【００６２】密封リング４１０は、内圧力作動型密封リ
ングであり、環状湾曲部４１２と、湾曲部４１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部４１４と、湾
曲部４１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部４１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング４１０は弾性金属材料からなる環状部材４２０
および４２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材４２０およ
び４２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
ングであり、環状湾曲部４１２と、湾曲部４１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部４１４と、湾
曲部４１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部４１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング４１０は弾性金属材料からなる環状部材４２０
および４２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材４２０およ
び４２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
【００６３】環状部材４２０は外層であり、内層となる
環状部材４２２上に積層されている。環状部材４２０と
環状部材４２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材４２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材４２２は密封リング
４１０に圧力が作動するように、高圧流体が流動可能に
接触し得る。環状部材４２２には、密封リング４１０の
内表面となる第１表面４２４があり、高圧流体が接触し
得ることで密封リング４１０に圧力が作動する。また、
環状部材４２０には、密封リング４１０の外表面となる
第２表面４２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング４１０はリングの内側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング４１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング４１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
環状部材４２２上に積層されている。環状部材４２０と
環状部材４２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材４２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材４２２は密封リング
４１０に圧力が作動するように、高圧流体が流動可能に
接触し得る。環状部材４２２には、密封リング４１０の
内表面となる第１表面４２４があり、高圧流体が接触し
得ることで密封リング４１０に圧力が作動する。また、
環状部材４２０には、密封リング４１０の外表面となる
第２表面４２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング４１０はリングの内側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング４１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング４１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
【００６４】湾曲部４１２は、長手方向の断面が円弧状
となっている。湾曲部４１２は円周方向に延びるように
形成され、円周部の中心角は約１８０度以上であり１９
０度〜２１０度の範囲内であることが好ましい。例え
ば、湾曲部は円周部の中心角が約２１２．６６度となる
ように円周方向に延びるように形成される。湾曲部４１
２は、被シール部材と接触しないように配置されてい
る。このような構造により、湾曲部４１２は半径方向内
方に変形自在であり、湾曲部４１２内の局部応力を緩和
することができる。すなわち、湾曲部４１２は被シール
部材に接触していないので、湾曲部４１２内の応力が一
様に分布（分散）する。さらに、湾曲部４１２は実質的
に滑らかな円弧を描いているので、大きな局部応力が一
ヶ所に集中することがない。
となっている。湾曲部４１２は円周方向に延びるように
形成され、円周部の中心角は約１８０度以上であり１９
０度〜２１０度の範囲内であることが好ましい。例え
ば、湾曲部は円周部の中心角が約２１２．６６度となる
ように円周方向に延びるように形成される。湾曲部４１
２は、被シール部材と接触しないように配置されてい
る。このような構造により、湾曲部４１２は半径方向内
方に変形自在であり、湾曲部４１２内の局部応力を緩和
することができる。すなわち、湾曲部４１２は被シール
部材に接触していないので、湾曲部４１２内の応力が一
様に分布（分散）する。さらに、湾曲部４１２は実質的
に滑らかな円弧を描いているので、大きな局部応力が一
ヶ所に集中することがない。
【００６５】脚部４１４および４１６は、脚部４１４が
脚部４１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部４１４は半径方向内方に湾曲した第１湾曲部
４４０を含み、この湾曲部４４０は湾曲部４１２の一方
からほぼ接線方向に延びるように形成されている。半径
方向外方に湾曲した第２湾曲部４４２は第１湾曲部４４
０から自由端４４４に向かってほぼ接線方向に延びるよ
うに形成されている。このように湾曲部４１２から第１
湾曲部４４０との間および第１湾曲部４４０と第２湾曲
部４４２との間はほぼ滑らかな曲線を描いており、出来
る限り平坦部がないように形成されることが好ましい。
第２湾曲部４４２は、被シール部材の一方と接触する湾
曲密封表面４４６を含み、これらの間に流体圧により密
封されるシール部が環状に形成される。
脚部４１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部４１４は半径方向内方に湾曲した第１湾曲部
４４０を含み、この湾曲部４４０は湾曲部４１２の一方
からほぼ接線方向に延びるように形成されている。半径
方向外方に湾曲した第２湾曲部４４２は第１湾曲部４４
０から自由端４４４に向かってほぼ接線方向に延びるよ
うに形成されている。このように湾曲部４１２から第１
湾曲部４４０との間および第１湾曲部４４０と第２湾曲
部４４２との間はほぼ滑らかな曲線を描いており、出来
る限り平坦部がないように形成されることが好ましい。
第２湾曲部４４２は、被シール部材の一方と接触する湾
曲密封表面４４６を含み、これらの間に流体圧により密
封されるシール部が環状に形成される。
【００６６】同様に、第２脚部４１６は半径方向内方に
湾曲した第１湾曲部４５０を含み、この湾曲部４５０は
湾曲部４１２の一方からほぼ接線方向に延びるように形
成されている。半径方向外方に湾曲した第２湾曲部４５
２は第１湾曲部４５０から自由端４５４に向かってほぼ
接線方向に延びるように形成されている。このように湾
曲部４１２から第１湾曲部４５０との間および第１湾曲
部４５０と第２湾曲部４５２との間はほぼ滑らかな曲線
を描いており、出来る限り平坦部がないように形成され
ることが好ましい。第２湾曲部４５２は、被シール部材
の他方と接触する湾曲密封表面４５６を含み、これらの
間に流体圧により密封されるシール部が環状に形成され
る。
湾曲した第１湾曲部４５０を含み、この湾曲部４５０は
湾曲部４１２の一方からほぼ接線方向に延びるように形
成されている。半径方向外方に湾曲した第２湾曲部４５
２は第１湾曲部４５０から自由端４５４に向かってほぼ
接線方向に延びるように形成されている。このように湾
曲部４１２から第１湾曲部４５０との間および第１湾曲
部４５０と第２湾曲部４５２との間はほぼ滑らかな曲線
を描いており、出来る限り平坦部がないように形成され
ることが好ましい。第２湾曲部４５２は、被シール部材
の他方と接触する湾曲密封表面４５６を含み、これらの
間に流体圧により密封されるシール部が環状に形成され
る。
【００６７】応力が無い状態で、第１湾曲部４４０およ
び４５０は湾曲部４１２から離れている部分ほど互いに
近づいた状態であることが好ましい。第１湾曲部４４０
および４５０の内表面は湾曲部４１２の内表面と同一平
面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。第２
湾曲部４４２および４５２は、円周部の中心角が約１８
０度、好ましくは１８０度よりやや大きくなるように円
周方向に沿って延びるように形成されていることによ
り、湾曲密封表面４４６および４５６が、それぞれ被シ
ール部材に確実に接触して一対のシール部が環状に形成
される。湾曲部４４２および４５２の端部は、図示して
いるように平坦面を有していてもよく、自由端４４４お
よび４５４まで湾曲していてもよい。
び４５０は湾曲部４１２から離れている部分ほど互いに
近づいた状態であることが好ましい。第１湾曲部４４０
および４５０の内表面は湾曲部４１２の内表面と同一平
面上にあり、実質的に滑らかな表面となっている。第２
湾曲部４４２および４５２は、円周部の中心角が約１８
０度、好ましくは１８０度よりやや大きくなるように円
周方向に沿って延びるように形成されていることによ
り、湾曲密封表面４４６および４５６が、それぞれ被シ
ール部材に確実に接触して一対のシール部が環状に形成
される。湾曲部４４２および４５２の端部は、図示して
いるように平坦面を有していてもよく、自由端４４４お
よび４５４まで湾曲していてもよい。
【００６８】環状部材４２０は、密封リング４１０の強
度を向上させるが、密封リング４１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。必要に応じ
て、脚部４１４および４１６がより変形自在となるよう
に複数の切欠部（図示せず）を設けてもよい。この実施
形態では環状部材４２０および４２２が、互いの表面が
直に接する形で積層されているが、これらの２つの部材
の間に緩衝性材料からなる層が配置されていてもよい。
また、図示した実施形態では２層構造であるが、多層構
造であってもよく、本明細書で開示しているような単層
構造であってもよい。また、環状部材４２０および４２
２は、ここで開示しているように同一厚みでもよく、必
要性及び／又は所望により厚みが異なっていてもよい。
度を向上させるが、密封リング４１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。必要に応じ
て、脚部４１４および４１６がより変形自在となるよう
に複数の切欠部（図示せず）を設けてもよい。この実施
形態では環状部材４２０および４２２が、互いの表面が
直に接する形で積層されているが、これらの２つの部材
の間に緩衝性材料からなる層が配置されていてもよい。
また、図示した実施形態では２層構造であるが、多層構
造であってもよく、本明細書で開示しているような単層
構造であってもよい。また、環状部材４２０および４２
２は、ここで開示しているように同一厚みでもよく、必
要性及び／又は所望により厚みが異なっていてもよい。
【００６９】さらに、環状部材４２０および４２２を構
成する材質の特性及び／又は組成は同じであってもよ
く、異なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に
応じて好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択する
ことができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向
上させるために、各々の部材は異なった材質で構成され
ていてもよい。
成する材質の特性及び／又は組成は同じであってもよ
く、異なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に
応じて好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択する
ことができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向
上させるために、各々の部材は異なった材質で構成され
ていてもよい。
【００７０】図８に示す実施形態 本願発明の第６の実施形態による２層構造の密封リング
５１０を図８に示す。密封リング５１０は、密封リング
１０の平坦部４０および５０に相当する部分を備えてい
ないこと以外は密封リング１０と実質的に同一である。
従って、密封リング５１０の詳細については省略する。
５１０を図８に示す。密封リング５１０は、密封リング
１０の平坦部４０および５０に相当する部分を備えてい
ないこと以外は密封リング１０と実質的に同一である。
従って、密封リング５１０の詳細については省略する。
【００７１】密封リング５１０は、内圧力作動型密封リ
ングであり、環状湾曲部５１２と、湾曲部５１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部５１４と、湾
曲部５１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部５１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング５１０は弾性金属材料からなる環状部材５２０
および５２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材５２０およ
び５２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
ングであり、環状湾曲部５１２と、湾曲部５１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部５１４と、湾
曲部５１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部５１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング５１０は弾性金属材料からなる環状部材５２０
および５２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材５２０およ
び５２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
【００７２】環状部材５２０は外層であり、内層となる
環状部材５２２上に積層されている。環状部材５２０と
環状部材５２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材５２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材５２２は密封リング
５１０に圧力が作動するように、高圧流体が流動可能に
接触し得る。環状部材５２２には、密封リング５１０の
内表面となる第１表面５２４があり、高圧流体が接触し
得ることで密封リング５１０に圧力が作動する。また、
環状部材５２０には、密封リング５１０の外表面となる
第２表面５２６が、低圧流体が接触し得る。このよう
に、密封リング５１０はリングの内側から圧力が作動す
ることにより密封されるようになっている。すなわち、
密封リング５１０は、密封された高圧流体による圧力が
密封リング５１０に対して半径方向外方に向かって作動
することにより密封効果を発揮する。
環状部材５２２上に積層されている。環状部材５２０と
環状部材５２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材５２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材５２２は密封リング
５１０に圧力が作動するように、高圧流体が流動可能に
接触し得る。環状部材５２２には、密封リング５１０の
内表面となる第１表面５２４があり、高圧流体が接触し
得ることで密封リング５１０に圧力が作動する。また、
環状部材５２０には、密封リング５１０の外表面となる
第２表面５２６が、低圧流体が接触し得る。このよう
に、密封リング５１０はリングの内側から圧力が作動す
ることにより密封されるようになっている。すなわち、
密封リング５１０は、密封された高圧流体による圧力が
密封リング５１０に対して半径方向外方に向かって作動
することにより密封効果を発揮する。
【００７３】湾曲部５１２は、図８で示すように、長手
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部５１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部５１２は、被シール部材（図示せず）と接
触しないように配置されている。このような構造によ
り、湾曲部５１２は半径方向内方に変形自在であり、湾
曲部５１２内の局部応力を緩和することができる。すな
わち、湾曲部５１２は被シール部材に接触していないの
で、湾曲部５１２内の応力が一様に分布（分散）する。
さらに、湾曲部５１２は実質的に滑らかな円弧を描いて
いるので、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがな
い。
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部５１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部５１２は、被シール部材（図示せず）と接
触しないように配置されている。このような構造によ
り、湾曲部５１２は半径方向内方に変形自在であり、湾
曲部５１２内の局部応力を緩和することができる。すな
わち、湾曲部５１２は被シール部材に接触していないの
で、湾曲部５１２内の応力が一様に分布（分散）する。
さらに、湾曲部５１２は実質的に滑らかな円弧を描いて
いるので、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがな
い。
【００７４】脚部５１４および５１６は、脚部５１４が
脚部５１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部５１４は湾曲部５４２を含み、この湾曲部５
４２は湾曲部５１２の一方から自由端５４４に向かって
ほぼ接線方向に延びるように形成されている。湾曲部５
４２は、被シール部材と接触する湾曲密封表面５４６を
含み、これらの間に流体圧により密封されるシール部が
環状に形成される。
脚部５１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部５１４は湾曲部５４２を含み、この湾曲部５
４２は湾曲部５１２の一方から自由端５４４に向かって
ほぼ接線方向に延びるように形成されている。湾曲部５
４２は、被シール部材と接触する湾曲密封表面５４６を
含み、これらの間に流体圧により密封されるシール部が
環状に形成される。
【００７５】同様に、第２脚部５１６は湾曲部５５２を
含み、湾曲部５５２は湾曲部５１２の一方から自由端５
５４に向かってほぼ接線方向に延びるように形成されて
いる。湾曲部５５２は、被シール部材と接触する湾曲密
封表面５５６を含み、これらの間に流体圧により密封さ
れるシール部が環状に形成される。湾曲部５４２および
５５２は、円周部の中心角が約１８０度、好ましくは１
８０度よりやや大きくなるように円周方向に沿って延び
るように形成されていることにより、湾曲密封表面５４
６および５５６が、それぞれ被シール部材に確実に接触
して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部５４２
および５５２の端部は、図示しているように平坦面を有
していてもよく、自由端５４４および５５４まで湾曲し
ていてもよい。
含み、湾曲部５５２は湾曲部５１２の一方から自由端５
５４に向かってほぼ接線方向に延びるように形成されて
いる。湾曲部５５２は、被シール部材と接触する湾曲密
封表面５５６を含み、これらの間に流体圧により密封さ
れるシール部が環状に形成される。湾曲部５４２および
５５２は、円周部の中心角が約１８０度、好ましくは１
８０度よりやや大きくなるように円周方向に沿って延び
るように形成されていることにより、湾曲密封表面５４
６および５５６が、それぞれ被シール部材に確実に接触
して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部５４２
および５５２の端部は、図示しているように平坦面を有
していてもよく、自由端５４４および５５４まで湾曲し
ていてもよい。
【００７６】環状部材５２０は、密封リング５１０の強
度を向上させるが、密封リング５１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。必要に応じ
て、脚部５１４および５１６がより変形自在となるよう
に複数の切欠部（図示せず）を設けてもよい。この実施
形態では環状部材５２０および５２２が、互いの表面が
直に接する形で積層されているが、これらの２つの部材
の間に緩衝性材料からなる層が配置されていてもよい。
また、図示した実施形態では２層構造を有するが、多層
構造であってもよく、本明細書で開示しているように単
層構造であってもよい。また、環状部材５２０および５
２２は、ここで開示しているように同一厚みでもよく、
必要性及び／又は所望により厚みが異なっていてもよ
い。
度を向上させるが、密封リング５１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。必要に応じ
て、脚部５１４および５１６がより変形自在となるよう
に複数の切欠部（図示せず）を設けてもよい。この実施
形態では環状部材５２０および５２２が、互いの表面が
直に接する形で積層されているが、これらの２つの部材
の間に緩衝性材料からなる層が配置されていてもよい。
また、図示した実施形態では２層構造を有するが、多層
構造であってもよく、本明細書で開示しているように単
層構造であってもよい。また、環状部材５２０および５
２２は、ここで開示しているように同一厚みでもよく、
必要性及び／又は所望により厚みが異なっていてもよ
い。
【００７７】さらに、環状部材５２０および５２２を構
成する材質の特性及び／又は組成は同じであってもよ
く、異なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に
応じて好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択する
ことができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向
上させるために各々の部材は異なった材質で構成されて
いてもよい。
成する材質の特性及び／又は組成は同じであってもよ
く、異なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に
応じて好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択する
ことができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向
上させるために各々の部材は異なった材質で構成されて
いてもよい。
【００７８】湾曲部５１２は、先に述べたような多数の
ひだ状であってもよく、外圧力作動型密封リングとなる
ように変形されてもよい。また、この実施形態におい
て、ＴＲＩＢＡＬＯＹのような耐磨耗性を向上させる材
質によりメッキされていてもよい。図９に示す実施形態 本願発明の第７の実施形態による単層構造の密封リング
６１０を図９に示す。密封リング６１０は、単層構造で
あること以外は密封リング５１０と実質的に同一であ
る。従って、密封リング６１０の詳細については省略す
る。
ひだ状であってもよく、外圧力作動型密封リングとなる
ように変形されてもよい。また、この実施形態におい
て、ＴＲＩＢＡＬＯＹのような耐磨耗性を向上させる材
質によりメッキされていてもよい。図９に示す実施形態 本願発明の第７の実施形態による単層構造の密封リング
６１０を図９に示す。密封リング６１０は、単層構造で
あること以外は密封リング５１０と実質的に同一であ
る。従って、密封リング６１０の詳細については省略す
る。
【００７９】密封リング６１０は、内圧力作動型密封リ
ングであり、環状湾曲部６１２と、湾曲部６１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部６１４と、湾
曲部６１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部６１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング６１０は弾性金属材料からなる環状部材６２２
から構成されている。部材の厚みは０．０１０インチで
あることが好ましい。もちろん、厚みは、製造や２つの
部材間の接着性の点から、適宜設計変更可能である。環
状部材６２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮ
ＥＬ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステ
ンレス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用い
ることができる。
ングであり、環状湾曲部６１２と、湾曲部６１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部６１４と、湾
曲部６１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部６１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング６１０は弾性金属材料からなる環状部材６２２
から構成されている。部材の厚みは０．０１０インチで
あることが好ましい。もちろん、厚みは、製造や２つの
部材間の接着性の点から、適宜設計変更可能である。環
状部材６２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮ
ＥＬ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステ
ンレス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用い
ることができる。
【００８０】環状部材６２２には、内表面となる第１表
面６２４があり、密封リング６１０に圧力が作動するよ
うに高圧流体が接触し得る。また、外表面となる第２表
面６２６には低圧流体が接触し得る。このように、密封
リング６１０はリングの内側から圧力が作動することに
より密封されるようになっている。すなわち、密封リン
グ６１０は、密封された高圧流体による圧力が密封リン
グ６１０に対して半径方向外方に向かって作動すること
により密封効果を発揮する。
面６２４があり、密封リング６１０に圧力が作動するよ
うに高圧流体が接触し得る。また、外表面となる第２表
面６２６には低圧流体が接触し得る。このように、密封
リング６１０はリングの内側から圧力が作動することに
より密封されるようになっている。すなわち、密封リン
グ６１０は、密封された高圧流体による圧力が密封リン
グ６１０に対して半径方向外方に向かって作動すること
により密封効果を発揮する。
【００８１】湾曲部６１２は、図９で示すように、長手
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部６１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部６１２は、被シール部材（図示せず）と接
触しないように配置されている。このような構造によ
り、湾曲部６１２は半径方向内方に変形自在であり、湾
曲部６１２内の局部応力を緩和することができる。すな
わち、湾曲部６１２は被シール部材に接触していないの
で、湾曲部６１２内の応力が一様に分布（分散）する。
さらに、湾曲部６１２は実質的に滑らかな円弧を描いて
いるので、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがな
い。
方向の断面が円弧状となっている。湾曲部６１２は円周
方向に延びるように形成され、円周部の中心角は約１８
０度以上であり１９０度〜２１０度の範囲内であること
が好ましい。例えば、湾曲部は円周部の中心角が約２１
２．６６度となるように円周方向に延びるように形成さ
れる。湾曲部６１２は、被シール部材（図示せず）と接
触しないように配置されている。このような構造によ
り、湾曲部６１２は半径方向内方に変形自在であり、湾
曲部６１２内の局部応力を緩和することができる。すな
わち、湾曲部６１２は被シール部材に接触していないの
で、湾曲部６１２内の応力が一様に分布（分散）する。
さらに、湾曲部６１２は実質的に滑らかな円弧を描いて
いるので、大きな局部応力が一ヶ所に集中することがな
い。
【００８２】脚部６１４および６１６は、脚部６１４が
脚部６１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部６１４は湾曲部６４２を含み、この湾曲部６
４２は湾曲部６１２の一方から自由端６４４に向かって
ほぼ接線方向に延びるように形成されている。湾曲部６
４２は、被シール部材の一方と接触する湾曲密封表面６
４６を含み、これらの間に流体圧により密封されるシー
ル部が環状に形成される。
脚部６１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部６１４は湾曲部６４２を含み、この湾曲部６
４２は湾曲部６１２の一方から自由端６４４に向かって
ほぼ接線方向に延びるように形成されている。湾曲部６
４２は、被シール部材の一方と接触する湾曲密封表面６
４６を含み、これらの間に流体圧により密封されるシー
ル部が環状に形成される。
【００８３】同様に、第２脚部６１６は湾曲部６５２を
含み、湾曲部６５２は湾曲部６１２の一方から自由端６
５４に向かってほぼ接線方向に延びるように形成されて
いる。湾曲部６５２は、被シール部材の他方と接触する
湾曲密封表面６５６を含み、これらの間に流体圧により
密封されるシール部が環状に形成される。湾曲部６４２
および６５２は、円周部の中心角が約１８０度、好まし
くは１８０度よりやや大きくなるように円周方向に沿っ
て延びるように形成されていることにより、湾曲密封表
面６４６および６５６が、それぞれ被シール部材に確実
に接触して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部
６４２および６５２の端部は、図示しているように平坦
面を有していてもよく、自由端６４４および６５４まで
湾曲していてもよい。
含み、湾曲部６５２は湾曲部６１２の一方から自由端６
５４に向かってほぼ接線方向に延びるように形成されて
いる。湾曲部６５２は、被シール部材の他方と接触する
湾曲密封表面６５６を含み、これらの間に流体圧により
密封されるシール部が環状に形成される。湾曲部６４２
および６５２は、円周部の中心角が約１８０度、好まし
くは１８０度よりやや大きくなるように円周方向に沿っ
て延びるように形成されていることにより、湾曲密封表
面６４６および６５６が、それぞれ被シール部材に確実
に接触して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部
６４２および６５２の端部は、図示しているように平坦
面を有していてもよく、自由端６４４および６５４まで
湾曲していてもよい。
【００８４】この実施形態では、密封リング６１０は、
ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材料の他、好ましい材
料がスメアリングによりメッキされた層を備えているこ
とが好ましい。スメアリングによるメッキは浴槽メッキ
により、密封リング６１０の全表面に施されることが好
ましい。しかしながら、環状密封表面６４６および６５
６だけにメッキを施してもよい。メッキすることによ
り、密封リング６１０の装着時に、例えばパイプフラン
ジやシール部のパッキン押さえの表面等の構成部の欠陥
部を修正することができる。
ニッケル、鉛、銀等の軟質の金属材料の他、好ましい材
料がスメアリングによりメッキされた層を備えているこ
とが好ましい。スメアリングによるメッキは浴槽メッキ
により、密封リング６１０の全表面に施されることが好
ましい。しかしながら、環状密封表面６４６および６５
６だけにメッキを施してもよい。メッキすることによ
り、密封リング６１０の装着時に、例えばパイプフラン
ジやシール部のパッキン押さえの表面等の構成部の欠陥
部を修正することができる。
【００８５】図１０に示す実施形態 本願発明の第８の実施形態による２層構造の密封リング
７１０を図１０に示す。密封リング７１０は、密封リン
グ３１０の平坦部３４０および３５０に相当する部分を
備えていないこと以外は密封リング３１０と実質的に同
一である。従って、密封リング７１０の詳細については
省略する。
７１０を図１０に示す。密封リング７１０は、密封リン
グ３１０の平坦部３４０および３５０に相当する部分を
備えていないこと以外は密封リング３１０と実質的に同
一である。従って、密封リング７１０の詳細については
省略する。
【００８６】密封リング７１０は、内圧力作動型密封リ
ングであり、環状湾曲部７１２と、湾曲部７１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部７１４と、湾
曲部７１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部７１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング７１０は弾性金属材料からなる環状部材７２０
および７２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材７２０およ
び７２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
ングであり、環状湾曲部７１２と、湾曲部７１２の一方
から延びるように形成された第１環状脚部７１４と、湾
曲部７１２のもう一方から延びるように形成された第２
環状脚部７１６とを備えている。この実施形態では、密
封リング７１０は弾性金属材料からなる環状部材７２０
および７２２の２つの部材から構成されている。それぞ
れの部材の厚みは０．００５インチであることが好まし
い。もちろん、厚みは、製造や２つの部材間の接着性の
点から、適宜設計変更可能である。環状部材７２０およ
び７２２を構成する金属材料としては、ＩＮＣＯＮＥ
Ｌ、ＷＡＳＰＡＬＬＯＹ等の高温弾性材料や高温ステン
レス鋼の他、新たに開発された高温弾性材料等を用いる
ことができる。
【００８７】環状部材７２０は外層であり、内層となる
環状部材７２２上に積層されている。環状部材７２０と
環状部材７２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材７２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材７２２には高圧流体
が流動可能に接触し得るため、密封リング７１０に圧力
が作動する。環状部材７２２には、密封リング７１０の
内表面となる第１表面７２４があり、密封リング７１０
に圧力が作動するように高圧流体が接触し得る。また、
環状部材７２０には、密封リング７１０の外表面となる
第２表面７２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング７１０はリングの内側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング７１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング７１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
環状部材７２２上に積層されている。環状部材７２０と
環状部材７２２とは、互いの表面同士が直に接するよう
に接合されている。環状部材７２０には低圧流体が流動
可能に接触し得る。また、環状部材７２２には高圧流体
が流動可能に接触し得るため、密封リング７１０に圧力
が作動する。環状部材７２２には、密封リング７１０の
内表面となる第１表面７２４があり、密封リング７１０
に圧力が作動するように高圧流体が接触し得る。また、
環状部材７２０には、密封リング７１０の外表面となる
第２表面７２６があり、低圧流体が接触し得る。このよ
うに、密封リング７１０はリングの内側から圧力が作動
することにより密封されるようになっている。すなわ
ち、密封リング７１０は、密封された高圧流体による圧
力が密封リング７１０に対して半径方向外方に向かって
作動することにより密封効果を発揮する。
【００８８】湾曲部７１２は、凹部７３０を含み、凹部
７３０から連続して形成されている第１凸部７３２およ
び第２凸部７３４からそれぞれ脚部７１４および７１６
に連続するように形成されている。このような構成によ
り、密封リング７１０は長手方向の断面形状がＥ型とな
っている。湾曲部７１２は、米国特許５，２４９，８１
４号に開示されているように、多数のひだを有していて
もよい。
７３０から連続して形成されている第１凸部７３２およ
び第２凸部７３４からそれぞれ脚部７１４および７１６
に連続するように形成されている。このような構成によ
り、密封リング７１０は長手方向の断面形状がＥ型とな
っている。湾曲部７１２は、米国特許５，２４９，８１
４号に開示されているように、多数のひだを有していて
もよい。
【００８９】脚部７１４および７１６は、脚部７１４が
脚部７１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部７１４は湾曲部７４２を含み、この湾曲部７
４２は湾曲部７１２の一方から自由端７４４に向かって
ほぼ接線方向に延びるように形成されている。湾曲部７
４２は、被シール部材と接触する湾曲密封表面７４６を
含み、これらの間に流体圧により密封されるシール部が
環状に形成される。
脚部７１６と線対象である点を除けば、実質的に同一で
ある。脚部７１４は湾曲部７４２を含み、この湾曲部７
４２は湾曲部７１２の一方から自由端７４４に向かって
ほぼ接線方向に延びるように形成されている。湾曲部７
４２は、被シール部材と接触する湾曲密封表面７４６を
含み、これらの間に流体圧により密封されるシール部が
環状に形成される。
【００９０】同様に、第２脚部７１６は湾曲部７５２を
含み、湾曲部７５２は湾曲部７１２の一方から自由端７
５４に向かってほぼ接線方向に延びるように形成されて
いる。湾曲部７５２は、被シール部材と接触する湾曲密
封表面７５６を含み、これらの間に流体圧により密封さ
れるシール部が環状に形成される。湾曲部７４２および
７５２は、円周部の中心角が約１８０度、好ましくは１
８０度よりやや大きくなるように円周方向に沿って延び
るように形成されていることにより、湾曲密封表面７４
６および７５６が、それぞれ被シール部材に確実に接触
して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部７４２
および７５２の端部は、図示しているように平坦面を有
していてもよく、自由端７４４および７５４まで湾曲し
ていてもよい。
含み、湾曲部７５２は湾曲部７１２の一方から自由端７
５４に向かってほぼ接線方向に延びるように形成されて
いる。湾曲部７５２は、被シール部材と接触する湾曲密
封表面７５６を含み、これらの間に流体圧により密封さ
れるシール部が環状に形成される。湾曲部７４２および
７５２は、円周部の中心角が約１８０度、好ましくは１
８０度よりやや大きくなるように円周方向に沿って延び
るように形成されていることにより、湾曲密封表面７４
６および７５６が、それぞれ被シール部材に確実に接触
して一対のシール部が環状に形成される。湾曲部７４２
および７５２の端部は、図示しているように平坦面を有
していてもよく、自由端７４４および７５４まで湾曲し
ていてもよい。
【００９１】環状部材７２０は、密封リング７１０の強
度を向上させるが、密封リング７１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。この実施形
態では環状部材７２０および７２２が、互いの表面が直
に接する形で積層されているが、これらの２つの部材の
間に緩衝性材料からなる層が配置されていてもよい。ま
た、図示した実施形態では２層構造であるが、多層構造
であってもよく、先に述べたように単層構造であっても
よい。また、環状部材７２０および７２２は、ここで開
示しているように同一厚みでもよく、必要性及び／又は
所望により厚みが異なっていてもよい。
度を向上させるが、密封リング７１０内の高圧流体とは
流動可能に接触し得るようになっていない。この実施形
態では環状部材７２０および７２２が、互いの表面が直
に接する形で積層されているが、これらの２つの部材の
間に緩衝性材料からなる層が配置されていてもよい。ま
た、図示した実施形態では２層構造であるが、多層構造
であってもよく、先に述べたように単層構造であっても
よい。また、環状部材７２０および７２２は、ここで開
示しているように同一厚みでもよく、必要性及び／又は
所望により厚みが異なっていてもよい。
【００９２】さらに、環状部材７２０および７２２を構
成する材質の特性及び／又は組成は同じであってもよ
く、異なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に
応じて好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択する
ことができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向
上させるために、各々の部材は異なった材質で構成され
ていてもよい。
成する材質の特性及び／又は組成は同じであってもよ
く、異なっていてもよい。例えば、材質は、シール部に
応じて好ましい伸縮性能が得られるように適宜選択する
ことができる。密封リングの耐腐食性や機械的特性を向
上させるために、各々の部材は異なった材質で構成され
ていてもよい。
【００９３】また、ここで開示された他の実施形態から
明らかになるように、湾曲部７１２は、外圧力作動型密
封リングとなるように変形されいてもよい。また、この
実施形態において、ＴＲＩＢＡＬＯＹのような耐磨耗性
を向上させる材質によりメッキされていてもよい。本発
明を説明するに当たり種々の態様を選択したが、特許請
求の範囲で規定される本発明から逸脱しない限り種々の
変更や修正が可能であることが当業者に理解されるであ
ろう。
明らかになるように、湾曲部７１２は、外圧力作動型密
封リングとなるように変形されいてもよい。また、この
実施形態において、ＴＲＩＢＡＬＯＹのような耐磨耗性
を向上させる材質によりメッキされていてもよい。本発
明を説明するに当たり種々の態様を選択したが、特許請
求の範囲で規定される本発明から逸脱しない限り種々の
変更や修正が可能であることが当業者に理解されるであ
ろう。
開示内容の一部を構成する図面に関しての簡単な説明：
【図１】図１は、本発明の第１実施形態による２層構造
の密封リングの側面図。
の密封リングの側面図。
【図２】図２は、１対のパイプの接合部に配置された図
１に示す密封リングの一部拡大断面図。
１に示す密封リングの一部拡大断面図。
【図３】図３は、図１に示す密封リングの３−３部分拡
大断面図。
大断面図。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態による単層構造
の密封リングの部分断面図。
の密封リングの部分断面図。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態による２層構造
の密封リングがエンジンケーシングに用いられた場合の
部分断面図。
の密封リングがエンジンケーシングに用いられた場合の
部分断面図。
【図６】図６は、本発明の第４実施形態によるひだ状構
造を有する２層構造の密封リングの部分断面図。
造を有する２層構造の密封リングの部分断面図。
【図７】図７は、本発明の第５実施形態による環状脚部
が湾曲している２層構造の密封リングの部分断面図。
が湾曲している２層構造の密封リングの部分断面図。
【図８】図８は、本発明の第６実施形態による２層構造
の密封リングの部分断面図。
の密封リングの部分断面図。
【図９】図９は、本発明の第７実施形態による単層構造
の密封リングの部分断面図。
の密封リングの部分断面図。
【図１０】図１０は、本発明の第８実施形態による２層
構造の密封リングの部分断面図。
構造の密封リングの部分断面図。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−135379（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16J 15/08 F01D 11/00
Claims (11)
- 【請求項１】自由状態で、 第１高圧流体が流動可能に接触可能な実質的に滑らかな
凹状の第１表面と、前記第１高圧流体よりも圧力が低い
第２低圧流体が流動可能に接触可能な凸状の第２表面と
を有し、弧状に延びる弧状部を少なくとも１つ有する環
状湾曲部と、 前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第１自由端を
有し、かつ前記環状湾曲部の一方から前記第１自由端ま
で延びるように形成されており、前記環状湾曲部の前記
第１表面から前記第１自由端まで連続的に延びるように
形成された実質的に滑らかな第１平滑表面と、前記環状
湾曲部の前記第２表面から前記第１自由端まで延びるよ
うに形成された実質的に滑らかな第２平滑表面と、延在
方向を逆転させるように実質的にＵ字状に湾曲する第１
Ｕ字状部とを有し、前記第２低圧流体が流動可能に接触
可能な第１湾曲密封表面を前記第１平滑表面が有してい
る第１環状脚部と、 前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第２自由端を
有し、かつ前記環状湾曲部の他方から前記第２自由端ま
で延びるように形成されており、前記環状湾曲部の前記
第１表面から前記第２自由端まで連続的に延びるように
形成された実質的に滑らかな別の第１平滑表面と、前記
環状湾曲部の前記第２表面から前記第２自由端まで延び
るように形成された実質的に滑らかな別の第２平滑表面
と、延在方向を逆転させるように実質的にＵ字状に湾曲
する第２Ｕ字状部とを有し、前記第２低圧流体が流動可
能に接触可能な第２湾曲密封表面を前記別の第２平滑表
面が有している第２環状脚部と、 を備えた圧力作動型密封リング。 - 【請求項２】前記第１及び第２湾曲密封表面が、前記第
１平滑表面を低圧部と高圧部に分ける環状のシールライ
ンを有し、 前記環状湾曲部の前記弧状部が、前記シールラインより
も前記第１及び第２環状脚部の前記第１及び第２自由端
側である第１側に配置されており、前記第１及び第２環
状脚部の前記第１及び第２Ｕ字状部が、前記シールライ
ンを挟んで前記第１及び第２自由端の反対側に配置され
ており、 前記第１側にある前記第１表面の面積が、前記第２側に
ある前記第１平滑表面の高圧部の面積よりも大きい、 請求項１に記載の圧力作動型密封リング。 - 【請求項３】前記第１および第２環状脚部の前記Ｕ字状
部は、前記第１及び第２湾曲密封表面を構成するよう
に、円周部分の中心角が約１８０度となるように形成さ
れている、請求項１または２に記載の圧力作動型密封リ
ング。 - 【請求項４】前記第１および第２環状脚部は、それぞれ
前記環状湾曲部と前記Ｕ字状部との間に延びるように形
成されており実質的に平面状である平坦部を備えてお
り、 前記平坦部は、自由状態で前記環状湾曲部から離れてい
る部分ほど互いに近づいた状態である、 請求項１〜３のいずれかに記載の圧力作動型密封リン
グ。 - 【請求項５】内側環状湾曲部と、前記内側環状湾曲部の
一方から前記内側環状湾曲部の第１自由端まで延びるよ
うに形成されている第１内側環状脚部と、前記内側環状
湾曲部の他方から前記内側環状湾曲部の第２自由端まで
延びるように形成されている第２内側環状脚部とを備え
ており、前記第１および第２内側環状脚部が、それぞれ
第１および第２環状密封表面を有する第１および第２内
層曲面部を備えている内層と、 前記内層上に積層されて接合されており、外側環状湾曲
部と、前記外側環状湾曲部の一方から前記外側環状湾曲
部の第３自由端まで延びるように形成されている第１外
側環状脚部と、前記外側環状湾曲部の他方から前記外側
環状湾曲部の第４自由端まで延びるように形成されてい
る第２外側環状脚部とを備えており、前記第１および第
２外側環状脚部が第１および第２外層曲面部を備えてい
る外層とを備え、 前記第１および第２内層曲面部と前
記第１および第２外層曲面部との互いの表面が直に接す
るように前記内層と前記外層とが接合され、前記第１、
第２、第３および第４自由端が、前記外層に接する低圧
流体と接するように前記環状湾曲部と環状密封表面との
間に位置している、 圧力作動型密封リング。 - 【請求項６】少なくとも約１８０度の弧状に延びる内層
弧状部を少なくとも１つ有する内側環状湾曲部と、前記
内側環状湾曲部の一方から前記内側環状湾曲部の第１自
由端まで延びるように形成されている第１内側環状脚部
と、前記内側環状湾曲部の他方から前記内側環状湾曲部
の第２自由端まで延びるように形成されている第２内側
環状脚部とを備えており、前記第１および第２内側環状
脚部が、それぞれ第１および第２環状密封表面を有する
第１および第２内層曲面部を備えており、前記第１およ
び第２環状密封表面のそれぞれが、前記環状密封表面を
逆転方向に延びるように方向付けるよう弧状になってい
る内層と、 前記内層上に積層されて接合されており、少なくとも約
１８０度の弧状に延びる外層弧状部を少なくとも１つ有
する外側環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から
前記外側環状湾曲部の第３自由端まで延びるように形成
されている第１外側環状脚部と、前記外側環状湾曲部の
もう一方から前記外側環状湾曲部の第４自由端まで延び
るように形成されている第２外側環状脚部とを備えてお
り、前記第１および第２外側環状脚部がそれぞれ第１お
よび第２外層曲面部を備えており、前記第１および第２
外層曲面部が、互いの表面が直に接するように前記第１
および第２内層曲面部に接合されている外層とを備え、 前記第１及び第２環状密封表面が環状のシールラインを
構成し、前記第１および第２自由端が、前記外層に接す
る低圧流体と接するように、前記シールラインと前記外
側環状湾曲部に接しかつ前記シールラインに平行な線と
の間に配置されている、 圧力作動型密封リング。 - 【請求項７】第１半径で少なくとも約１８０度の弧状に
延びる弧状部を少なくとも１つ有し、第１高圧流体が流
動可能に接触可能な実質的に滑らかな凹状の第１表面
と、前記第１高圧流体よりも圧力が低い第２低圧流体が
流動可能に接触可能な凸状の第２表面とを有する環状湾
曲部と、 前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第１自由端を
有し、かつ前記環状湾曲部の一方から前記第１自由端ま
で延びるように形成されており、前記環状湾曲部の前記
第１表面から前記第１自由端まで連続的に延びるように
形成された実質的に滑らかな第１平滑表面と、前記環状
湾曲部の前記第２表面から前記第１自由端まで延びるよ
うに形成された実質的に滑らかな第２平滑表面と、第２
半径で少なくとも約１８０度の弧状に延びる第１Ｕ字状
部とを有し、前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な
第１湾曲密封表面を前記第１平滑表面が有している第１
環状脚部と、 前記第２低圧流体が流動可能に接触可能な第２自由端を
有し、かつ前記環状湾曲部の他方から前記第２自由端ま
で延びるように形成されており、前記環状湾曲部の前記
第１表面から前記第２自由端まで連続的に延びるように
形成された実質的に滑らかな別の第１平滑表面と、前記
環状湾曲部の前記第２表面から前記第２自由端まで延び
るように形成された実質的に滑らかな別の第２平滑表面
と、第３半径で少なくとも１８０度の弧状に延びる第２
Ｕ字状部とを有し、前記第２低圧流体が流動可能に接触
可能な第２湾曲密封表面を前記別の第２平滑表面が有し
ている第２環状脚部とを備え、 前記第１及び第２湾曲密封表面が、前記第１平滑表面を
低圧部と高圧部に分ける環状のシールラインを構成し、 前記環状湾曲部の前記弧状部が、前記シールラインより
も前記第１及び第２環状脚部の前記第１及び第２自由端
側である第１側に配置されており、前記第１及び第２環
状脚部の前記第１及び第２Ｕ字状部が、前記シールライ
ンを挟んで前記第１及び第２自由端の反対側に配置され
ており、 前記第１半径が前記第２および第３半径のいずれよりも
大きい、 圧力作動型密封リング。 - 【請求項８】前記環状湾曲部、前記第１環状脚部および
前記第２環状脚部は、互いに接合された外層および内層
から構成され、前記外層は前記環状湾曲部と前記第１お
よび第２環状脚部の前記第２表面となっており、前記内
層は前記環状湾曲部と前記第１および第２環状脚部の前
記第１表面となっている、請求項１〜４および７のいず
れかに記載の圧力作動型密封リング。 - 【請求項９】自由状態で、 少なくとも約１８０度の弧状に延びる内層弧状部を少な
くとも１つ有する内側環状湾曲部と、前記内側環状湾曲
部の一方から前記内側環状湾曲部の第１自由端まで延び
るように形成されている第１内側環状脚部と、前記内側
環状湾曲部の他方から前記内側環状湾曲部の第２自由端
まで延びるように形成されている第２内側環状脚部とを
備えており、前記第１および第２内側環状脚部が、それ
ぞれ第１および第２環状密封表面と、前記環状密封表面
を逆転方向に延びるように方向付けるよう少なくとも約
１８０度の弧状になっている第１および第２曲面部を備
えている環状内層と、 前記内層上に積層されて接合されており、少なくとも約
１８０度の弧状に延びる外層弧状部を少なくとも１つ有
する外側環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から
前記外側環状湾曲部の第３自由端まで延びるように形成
されている第１外側環状脚部と、前記外側環状湾曲部の
他方から前記外側環状湾曲部の第４自由端まで延びるよ
うに形成されている第２外側環状脚部とを備えている環
状外層とを備え、 前記内側環状湾曲部と外側環状湾曲部は、前記内層と外
層とを接合により結合させるために直に接して接合して
おり、 前記第１、第２、第３および第４自由端が、前記外層に
接する低圧流体と接するように、前記環状湾曲部と前記
環状密封表面との間に配置されている、 圧力作動型密封リング。 - 【請求項１０】第１半径で少なくとも約１８０度の弧状
に延びる内層弧状部を少なくとも１つ有する内側環状湾
曲部と、前記内側環状湾曲部の一方から前記内側環状湾
曲部の第１自由端まで延びるように形成されている第１
内側環状脚部と、前記内側環状湾曲部の他方から前記内
側環状湾曲部の第２自由端まで延びるように形成されて
いる第２内側環状脚部とを備えており、前記第１および
第２内側環状脚部が、第１および第２環状密封表面を構
成するための第２半径の第１および第２曲面部をそれぞ
れ備えており、前記第１および第２環状密封表面のそれ
ぞれが、前記環状密封表面を逆転方向に延びるように方
向付けるよう弧状になっている環状の内層と、 前記内層上に積層されて接合されており、少なくとも１
つの外側環状湾曲部と、前記外側環状湾曲部の一方から
第３自由端まで湾曲して延びるように形成されている第
１外側環状脚部と、前記外側環状湾曲部の他方から第４
自由端まで湾曲して延びるように形成されている第２外
側環状脚部とを備えている環状の外層とを備え、 前記内側環状湾曲部と外側環状湾曲部は、前記内層と外
層とを接合により結合させるために直に接して接合して
おり、 前記第１及び第２湾曲密封表面が、前記第１平滑表面を
低圧部と高圧部に分ける環状のシールラインを構成し、
前記第１および第２自由端が、前記外層に接する低圧流
体と接するように、前記シールラインと前記外側環状湾
曲部に接しかつ前記シールラインに平行な線との間に配
置されており、 前記第１半径が前記第２半径よりも大きい、 圧力作動型密封リング。 - 【請求項１１】前記第１および第２外側環状脚部が、そ
れぞれ第３および第４曲面部を備えており、前記第３お
よび第４曲面部は前記第１および第２曲面部に直に接し
て接合している、請求項９または１０に記載の圧力作動
型密封リング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/302,467 | 1994-09-12 | ||
| US08/302,467 US5630593A (en) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | Pressure-energized sealing rings |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09242875A JPH09242875A (ja) | 1997-09-16 |
| JP2930897B2 true JP2930897B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=23167840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7260796A Expired - Fee Related JP2930897B2 (ja) | 1994-09-12 | 1995-09-12 | 圧力作動型密封リング |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5630593A (ja) |
| JP (1) | JP2930897B2 (ja) |
| DE (1) | DE19533363B4 (ja) |
| FR (1) | FR2725259B1 (ja) |
| GB (1) | GB2292981B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200145331A (ko) * | 2019-06-21 | 2020-12-30 | 동서산업주식회사 | 금속 시일 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5799954A (en) * | 1997-01-13 | 1998-09-01 | Eg&G Pressure Science, Inc. | Coaxial sealing ring |
| US5730445A (en) * | 1997-03-10 | 1998-03-24 | Eg&G Pressure Science, Inc. | Pressure energized metalic sealing ring |
| US6120037A (en) * | 1997-05-20 | 2000-09-19 | Schmertz; John C. | Amplified pressure force seal |
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