JP4919027B2

JP4919027B2 - 密封装置

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Publication number: JP4919027B2
Application number: JP2006345659A
Authority: JP
Inventors: 雅也大塚; 博明佐藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: JP2008157333A

Description

本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、ヘリウム、窒素または水素等の透過性の高いガス等をシールするため、ゴム状弾性体製のリングパッキンとその高圧側に樹脂製のリングパッキンとを備えた密封装置に関する。

従来、圧力変動が小さい高圧ガスをシールするリングパッキンとしては、ゴム状弾性体製のＯリング等（ゴムリング）が用いられている。しかし、ガスが急減圧されるような圧力変動が著しい使用条件下において、ゴムリングを用いた場合、使用に耐えられず発泡割れ（ブリスタ）が発生してしまう。

発泡割れのメカニズムとしては、ゴムリングの中には、透過性の高いヘリウム・窒素・水素等の高圧ガスが高圧状態（圧縮状態）で保持されており、環境の変化（例えば急減圧）でゴムリング内に保持されている圧縮状態の高圧ガスが急激に膨張して放出されようとする際に、ゴムリングがガスの膨張に追随できずに、亀裂が生じてしまうためと考えられている。

ゴムリングに発泡割れを生じさせないためには、例えばゴムリング内に保持されている高圧ガスを急速に放出させることである。つまり、ゴムリングをガス透過性の極めてよい材料に変更し、発泡割れが生じる前にゴムリング内に保持されているガスを放出させることであるが、シール機能の観点から考えると、ガス透過性の良い材料では十分なシール機能を保持しないことになるため、ガス透過性の良い材料を用いることは十分な対策となり得なかった。

そこで、例えば下記特許文献１では、急減圧等の環境の変化を抑制するため、ゴムリングが配設されたメインシール部の高圧側に、シールリップを有した略Ｕ字形状の樹脂リングが配設されたサブシール部を配設し、かつ略Ｕ字形状の樹脂リングの開口部をゴムリング側に向けて配設することで、急減圧時に樹脂リングのセルフシール効果で減圧速度を調整し、メインシール部に配設されているゴムリングの耐久性を向上することが提案されている。

しかし、樹脂リングは温度などの影響を受けてクリープ（永久変形）を起こすため、長時間の使用によりつぶされていることで、シールリップが減圧時に広がらずに元の状態に戻らないので、十分なセルフシール効果による減圧速度の調整を期待することができないという不具合点があった。また、ガスを十分にシールするためには樹脂リングをつぶす必要があることから、ゴムリングや樹脂リングを高荷重で組み付けることが必要となり、そのための設備が必要になり、配管等の製造工程でデメリットとなる虞があった。
また、上記従来技術は樹脂リングがシールリップタイプであることから、通常の加圧時にはシールリップが軸とハウジングの隙間にはみ出してしまい、結果シールリップが損傷して減圧防止機能を果たさなくなることがある。

特開２００４−２７８５７６号公報

本発明は上記の不具合点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、減圧速度の調整機能を有する樹脂リングが長期間の使用によってもその機能を維持し、もって、メインシールに配設されているゴムリングの発泡割れを長期間に亙って防止することができる耐久性の優れた密封装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る密封装置は、互いに対向する二部材間で高圧ガスをシールする密封装置であって、前記二部材のうちの一の部材に開設された環状の第一取付溝内にゴム状弾性体製の第一リングパッキンが配設されているメインシール部と、前記メインシール部の高圧側で前記一の部材に開設された環状の第二取付溝内に樹脂製の第二リングパッキンが配設されているサブシール部とを備えた密封装置において、前記第二取付溝の溝底面に、低圧側から高圧側に向かって他の部材の周面との間隔が漸次狭まる方向に傾斜する第二テーパ状底面が形設され、前記樹脂製の第二リングパッキンは前記第二取付溝内にて軸方向に移動可能とされていることを特徴とするものである。

また、請求項２乃至５に係る密封装置は、前記第二リングパッキンの断面形状が矩形形状、または溝底側周面に前記第二テーパ状底面に対向する第二テーパ状周面が形設されている多角形状である、または、前記第二リングパッキンの外径が前記他の部材の周面の内径より大きい、または、前記第二リングパッキンの高圧側側面の径方向寸法が前記第二取付溝の高圧側側壁面の高さより大きい、または、前記第二リングパッキンに前記第二テーパ状周面が形設されている場合には前記第二テーパ状周面のテーパ角が前記第二テーパ状底面のテーパ角より小さいことを特徴とするものである。

また、請求項６乃至８に係る密封装置は、前記メインシール部の第一取付溝内であって前記第一リングパッキンより低圧側に第一バックアップリングが配設されていることを特徴とするものである。この場合に、更に、前記第一取付溝の溝底面に高圧側から低圧側に向かって漸次他の部材の周面との間隔が狭まる方向に傾斜する第一テーパ状底面が形設され、前記第一バックアップリングの溝底側周面に前記第一テーパ状底面に対向する第一テーパ状周面が形設されていてもよい。なお、前記第一バックアップリングは、低圧側に配設されている硬質材製の低圧バックアップリングと高圧側に配設されている軟質材製の高圧バックアップリングとからなるものであってもよい。

また、請求項９乃至１１に係る密封装置は、前記メインシール部の低圧側で前記一の部材に開設された環状の第三取付溝内に低温性に優れたゴム状弾性体の第三リングパッキンが配設されている第三シール部が併設されていることを特徴とするものである。更に、前記第三シール部の第三取付溝内であって前記第三リングパッキンより低圧側に第三バックアップリングが配設されていてもよい。この場合には、前記第三取付溝の溝底面に高圧側から低圧側に向かって漸次他の部材周面との間隔が狭まる方向に傾斜する第三テーパ状底面が形設され、前記第三バックアップリングの溝底側周面に前記第三テーパ状底面に対向する第三テーパ状周面が形設されていてもよい。

また、請求項１２及び１３に係る密封装置は、前記第二取付溝に形設されている前記第二テーパ状底面は、高圧側ほど大きいテーパ角で形成されている複数段テーパである、若しくは曲面であることを特徴とするものである。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１に係る密封装置においては、サブシール部における第二取付溝の溝底面に、低圧側から高圧側に向かって他の部材の周面との間隔が漸次狭まる方向に傾斜する第二テーパ状底面が形設され、樹脂製の第二リングパッキンがこの第二取付溝内にて軸方向に移動可能とされているために、ガス圧力低下時に第二リングパッキンが第二テーパ状底面を上る方向である高圧側に移動しガスの流路を狭くするので、急減圧を抑制することができる。よって、メインシール部に配設されている第一リングパッキンの発泡割れを防止し、メインシール部の耐久性を向上することができる。

また、請求項２に記載のように第二リングパッキンの断面形状が矩形形状、または溝底側周面に前記第二テーパ状底面に対向する第二テーパ状周面が形設されている多角形状である場合、上記効果を発揮させるのにより好適である。また、上記したように樹脂製の第二リングパッキン（樹脂リング）がシールリップタイプであると通常の加圧時にシールリップが軸とハウジングの隙間にはみ出して損傷する虞があるが、本発明では、第二リングパッキンの断面形状が矩形形状または多角形状とされているために、このようなはみ出し現象を生じることがない。したがって、シールリップのはみ出しによる破損を防止し、もって減圧防止機能を長期間に亙って維持することが可能となる。更に、請求項３に記載のように第二リングパッキンの外径が他の部材の周面の内径より大きい場合に、第二リングパッキンが樹脂で成形されていることにより永久変形してしまうが、永久変形してもガス減圧時には第二リングパッキンが第二テーパ状底面を上る方向に移動してガスの流路を狭くするので、長期間に亙って上記効果を維持することができる。

また、請求項４に記載のように第二リングパッキンの高圧側側面の径方向寸法が前記第二取付溝の高圧側側壁面の高さより大きい場合には、第二リングパッキンの高圧側側面と第二取付溝の高圧側側壁面との間に隙間が形成されることになるので、熱サイクルや長時間の使用により第二リングパッキンが永久変形しても第二テーパ状底面を上る方向に移動するので、隙間がなくなるまで高圧側に移動できるので上記効果を長期間に亙って維持することができる。また、請求項５に記載のように第二リングパッキンに形設されている第二テーパ状周面のテーパ角が第二テーパ状底面のテーパ角より小さい場合には、減圧時に第二リングパッキンが第二テーパ状底面を上る方向に移動してガスの流路を狭くするのにより好適である。

また、請求項６に記載のようにメインシール部の第一取付溝に前記第一リングパッキンより低圧側に第一バックアップリングが配設されていると、上記効果に加えて第一リングパッキンの低圧側へのはみ出しを防止することもことができ、請求項７に記載のように第一取付溝の溝底面に第一テーパ状底面が形設され、第一バックアップリングの溝底側周面に第一テーパ状周面が形設されていると、第一バックアップリングは、永久変形したときでも第一テーパ状底面を上る方向に移動するので、第一リングパッキンの低圧側へのはみ出しの防止を長期間に亙って維持することができる。更に、請求項８に記載のように第一バックアップリングが低圧側に配設されている硬質材製の低圧バックアップリングと高圧側に配設されている軟質材製の高圧バックアップリングとからなる場合には、硬質材製の低圧バックアップリングで第一リングパッキンの低圧側へのはみ出しの防止と共に傷付きを防止することができ、更に硬質材製の低圧バックアップリングで軟質材製の高圧バックアップリングの低圧側へのはみ出しも防止することができる。

また、請求項９乃至１１に記載のようにメインシール部の低圧側に低温性に優れたゴム状弾性体の第三リングパッキンが配設されている第三シール部が併設されていると、上記効果に加えて更にシール性を向上することができ、特に低温時における高圧ガスのシール性を向上することができる。しかも第三バックアップリングが配設されていると第三リングパッキンの低圧側へのはみ出しを防止することができ、更に、第三取付溝に第三テーパ状底面が形設されていると、第三バックアップリングが永久変形してもバックアップリングの効果を長期間に亙って維持することもできる。

また、請求項１２ないし１３に記載のようにサブシール部の第二テーパ状底面が高圧側ほど大きいテーパ角で形成されている複数段テーパである場合、または曲面で形成されている場合には、ガス圧力低下時に第二リングパッキンが高圧側に移動してガスの流路を狭くし急減圧を抑制するのに、より好適である。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。

第一実施形態：
図１は、本発明の第一実施形態に係る密封装置の要部断面図を示している。この密封装置１は、他の部材であるハウジング２に設けられた軸孔と、その軸孔の内周に挿通される一の部材である軸３との間の環状空間に装着されるもので、メインシール部１０とサブシール部３０とを備えている。

メインシール部１０は、軸３の外周面に設けられた第一取付溝１１内に配設された第一リングパッキン２０と、第一リングパッキン２０より低圧側Ｌに配設された第一バックアップリング２２とを備えている。

第一取付溝１１の溝底面には、高圧側Ｈの側壁面１２から低圧側Ｌに向かってハウジング２の周面２ａと平行な平行底面１３と、平行底面１３の低圧側Ｌ端部から低圧側Ｌの側壁面１４に向かってハウジング２の周面２ａとの間隔が狭くなる方向に傾斜する第一テーパ状底面１５とで形設されている。

第一リングパッキン２０は、ゴム状弾性体で成形されていて、自由状態では断面が略円形のＯリングであり、第一取付溝１１に装着された状態では、ハウジング２の周面２ａと第一取付溝１１の平行底面１３とで径方向に圧縮されて楕円形状となり、その反発力で高圧側Ｈと低圧側Ｌとに仕切っている。

第一バックアップリング２２は、硬質材であるナイロン等の樹脂等で成形されていて低圧側Ｌに配設される低圧バックアップリング２３と、軟質材であるＰＴＦＥの樹脂で成形されていて第一リングパッキン２０の低圧側であって低圧バックアップリング２３の高圧側に配設される高圧バックアップリング２４とからなる。低圧バックアップリング２３は、円筒形状をしていて、断面形状における側面２３ａ，２３ｂは、高圧側Ｈおよび低圧側Ｌ共にハウジング２の周面２ａと直交する面を形成し、低圧側側面２３ｂの径方向寸法は第一取付溝１１の低圧側Ｌ側壁面１４の高さより大きく設定されている。また、高圧バックアップリング２４は、円筒形状をしていて、断面形状における側端面２４ａ，２４ｂは、高圧側Ｈおよび低圧側Ｌ共にハウジング２の周面２ａと直交する面を形成し、低圧側側面２４ｂの径方向寸法は低圧バックアップリング２３の高圧側側面２３ａの径方向寸法と略同じ大きさに設定されている。

更に、低圧バックアップリング２３の溝底側周面２３ｃは、第一取付溝１１の第一テーパ状底面１５に対向し、第一テーパ状底面１５のテーパ角と略同じテーパ角を有する同方向に傾斜した第一テーパ状周面２５であり、反対側の外周面２３ｄは、ハウジング２の周面２ａに対向した平行周面２６である。高圧バックアップリング２４の溝底側周面２４ｃは、第一取付溝１１の第一テーパ状底面１５に対向し、第一テーパ状底面１５のテーパ角と略同じテーパ角を有する同方向に傾斜した第一テーパ状周面２５であり、反対側の外周面２４ｄは、ハウジング２の周面２ａに対向した平行周面２６である。

サブシール部３０は、軸３の外周面に設けられた第二取付溝３１内に配設された第二リングパッキン４０を備えている。第二リングパッキン４０は、第二取付溝３１内にて軸方向に移動可能とされている。

第二取付溝３１の溝底面には、低圧側Ｌの側壁面３２から高圧側Ｈに向かってハウジング２の周面２ａと平行な平行底面３３と、平行底面３３の高圧側Ｈ端部から高圧側Ｈの側壁面３４に向かって漸次ハウジング２の周面２ａとの間隔が狭くなる方向に傾斜する第二テーパ状底面３５とが形設されている。

第二リングパッキン４０は、ＰＴＦＥ若しくはナイロン等の樹脂等、またはこれらの複合材で成形されていて、溝底側周面４０ｃには後述する第二テーパ状周面４１が形成されている断面形状が五角形状をしており、断面形状における高圧側側面４０ａおよび低圧側側面４０ｂ共にハウジング２の周面２ａと直交する面を形成し、第二リングパッキン４０の高圧側側面４０ａの径方向寸法は第二取付溝３１の高圧側Ｈ側壁面３４の高さより大きく設定されていて、高圧側側面４０ａと第二取付溝３１の高圧側Ｈ側壁面３４との間に軸方向間隙ｇが設けられている。また、第二リングパッキン４０の外径は、ハウジング２の周面２ａの内径より大きく設計されているので、サブシール部３０がハウジング２と軸３との間に装着されたときには、第二リングパッキン４０は径方向に圧縮される。なお、軟質材であるＰＴＦＥ等の樹脂、若しくは硬質材であるナイロン等の樹脂のいずれを選択するかは、減圧速度の観点からは、速度を遅くしたい場合にはＰＴＦＥ等の軟質材を選択し、速度を速くしたい場合にはナイロン等の硬質材を選択するのがよい。また、耐圧性の観点からは、ガス圧が高い場合にはナイロン等の硬質材を選択し、ガス圧が低い場合にはＰＴＦＥ等の軟質材を選択するのがよい。

更に、第二リングパッキン４０の溝底側周面４０ｃは、低圧側側面４０ｂから高圧側Ｈに向かってハウジング２の周面２ａと平行な平行周面４２と、平行周面４２の高圧側Ｈ端部から高圧側側面４０ａまで第二取付溝３１の第二テーパ状底面３５に対向し、第二テーパ状底面３５のテーパ角βより小さなテーパ角αを有する同方向に傾斜した第二テーパ状周面４１とからなり、反対側の外周面４０ｄは、ハウジング２の周面２ａに対向した平行周面４２である。

上記のように構成されたメインシール部１０とサブシール部３０とを備える本発明の密封装置１が同心で組付けられたハウジング２と軸３との間に装着されたとき、第二取付溝３１の溝底面には低圧側Ｌから高圧側Ｈに向かってハウジング２の周面２ａとの間隔が漸次狭まる方向に傾斜する第二テーパ状底面３５が形設されているので、高圧ガス印加時は、第二リングパッキン４０が第二テーパ状底面３５を下る方向で低圧側Ｌに移動するので、ガスを速やかに流すことが可能となる。また逆に、高圧ガスの圧力が低下するときには、第二リングパッキン４０が第二テーパ状底面３５を上る方向で高圧側Ｈに移動してガス流路を狭くするので、ガスの急減圧を抑制することが可能となる。特に、本実施形態のように第二リングパッキン４０に形設されている第二テーパ状周面４１のテーパ角αが第二取付溝３１の第二テーパ状底面３５のテーパ角βより小さく設定されているときは、ガス流路を狭くするのにより好適となる。

また、本実施形態においては特に、第二リングパッキン４０のシール性を確保するために第二リングパッキン４０の外径をハウジング２の周面２ａの内径より大きくして第二リングパッキン４０を圧縮変形させているが、熱サイクル（低温と高温とへの相互切り替え）及び長時間の使用により永久変形しても減圧時には第二テーパ状底面３５を上る方向に移動してガスの流路を狭くするので長期間に亙って維持することが可能となる。特に、第二リングパッキン４０の高圧側側面４０ａの径方向寸法が第二取付溝３１の高圧側Ｈ側壁面３４の高さより大きく設定され、高圧側側面４０ａと高圧側Ｈ側壁面３４との間に間隙ｇが設けられると、この間隙ｇがなくなるまで長期間に亙って上記効果を維持することが可能となる。

更に、メインシール部１０の第一リングパッキン２０の低圧側Ｌにはバックアップリング２２が配設されているので、高圧ガス印加時に第一リングパッキン２０が低圧側Ｌにはみ出すのを防止することが可能となる。特に本実施形態のように、第一バックアップリング２２を硬質材の低圧バックアップリング２３と軟質材の高圧バックアップリング２４とから構成すると、第一リングパッキン２０が軟質材の高圧バックアップリング２４に当接することで第一リングパッキン２０の傷付きを防止することが可能となり、また高圧バックアップリング２４の低圧側Ｌに硬質材の低圧バックアップリング２３が配設されていることで、軟質材の高圧バックアップリング２４の低圧側Ｌへのはみ出しを防止することも可能となる。

第二実施形態：
次に、図２に基いて第二実施形態について説明する。本第二実施形態の密封装置１は、第一実施形態と異なり、メインシール部１０の第一バックアップリング２２が一体に成形されている場合で、その他は第一実施形態と同じ構成であるので、異なる構成の第一バックアップリング２２について説明する。

第一バックアップリング２２は、硬質材であるナイロン等の樹脂等で成形されている円筒形状をしていて、断面形状における側面２２ａ，２２ｂは、高圧側Ｈおよび低圧側Ｌ共にハウジング２の周面２ａと直交する面を形成し、低圧側側面２２ｂの径方向寸法は第一取付溝１１の低圧側Ｌ側壁面１４の高さより大きく設定されている。

更に、第一バックアップリング２２の溝底側周面２２ｃは、第一取付溝１１の第一テーパ状底面１５に対向し、第一テーパ状底面１５のテーパ角と略同じテーパ角を有する同方向に傾斜した第一テーパ状周面２５であり、反対側の外周面２２ｄは、ハウジング２の周面２ａに対向した平行周面２６となっている。

上記のよう構成された第二実施形態は、サブシール部３０による作用効果は第一実施形態と同様であり、高圧ガスの圧力が低下するときのガスの急減圧が抑制され、第一リングパッキン２０にブリスターが発生するのを防止することが可能になる。更に、第一リングパッキン２０は、低圧側Ｌに配設されているバックアップリング２２により、高圧ガス印加時に低圧側Ｌにはみ出すのを防止することが可能となると共に、バックアップリング２２が一体で成形されているので組み付け作業性を改善することが可能となる。

第三実施形態：
次に、図３に基いて第三実施形態について説明する。本第三実施形態の密封装置１は、第一実施形態のメインシール部１０の低圧側Ｌに、更に第三シール部５０を併設した場合で、その他は第一実施形態と同じ構成であるので、異なる構成の第三シール部５０について説明する。

第三シール部５０は、軸３の外周面に設けられた第三取付溝５１内に配設された第三リングパッキン６０と、第三リングパッキン６０より低圧側Ｌに配設された第三バックアップリング６２を備えている。

第三取付溝５１の溝底面には、高圧側Ｈの側壁面５２から低圧側Ｌに向かってハウジング２の周面２ａと平行な平行底面５３と、平行底面５３の低圧側Ｌ端部から低圧側Ｌの側壁面５４に向かってハウジング２の周面２ａとの間隔が狭くなる方向に傾斜する第三テーパ状底面５５とが形設されている。

第三リングパッキン６０は、低温性に優れたゴム状弾性体で成形されていて、自由状態では断面が略円形のＯリングであり、第三取付溝５１に装着された状態では、ハウジング２の周面２ａと第三取付溝５１の平行底面５３とで径方向に圧縮されて楕円形状となり、その反発力で高圧側Ｈと低圧側Ｌとに仕切っている。

第三バックアップリング６２は、ＰＴＦＥ若しくはナイロン等の樹脂等で成形されている円筒形状をしていて、断面形状における側面６２ａ，６２ｂは、高圧側Ｈおよび低圧側Ｌ共にハウジング２の周面２ａと直交する面を形成し、低圧側側面６２ｂの径方向寸法は第三取付溝５１の低圧側Ｌ側壁面５４の高さより大きく設定されている。

更に、第三バックアップリング６２の溝底側周面６２ｃは、第三取付溝５１の第三テーパ状底面５５に対向し、第三テーパ状底面５５のテーパ角と略同じテーパ角を有する同方向に傾斜した第三テーパ状周面６３であり、反対側の外周面６２ｄは、ハウジング２の周面２ａに対向した平行周面６４である。

上記のよう構成された第三実施形態は、第一実施形態と同様の作用効果を奏する他に、高圧ガスが第三シール部５０でもシールされるので、シール性を更に向上することが可能となる。特に第三シール部５０に配設されている第三リングパッキン６０が低温性に優れるゴム状弾性体で形成されているので、特に低温時における高圧ガスのシール性に優れる。

第四実施形態：
次に、図４に基いて第四実施形態について説明する。本第四実施形態の密封装置１は、第二実施形態のメインシール部１０の低圧側Ｌに、第三実施形態で説明した第三シール部５０を併設した場合である。

したがって、第四実施形態においても、第二実施形態の作用効果の他に、第三シール部５０を配設することによる効果が付加され、高圧ガスのシール性を向上することが可能となり、低温時における高圧ガスのシール性に特に優れる。

第五実施形態：
次に、図５に基いて第五実施形態について説明する。本第五実施形態の密封装置１は、第一実施形態のメインシール部１０の低圧側Ｌに、第三実施形態と同様に第三シール部５０を併設した場合であるが、第三シール部５０の形状が異なるので、以下第三シール部５０について説明する。

第三取付溝５１の溝底面は、高圧側Ｈの側壁面５２から低圧側Ｌに向かってハウジング２の周面２ａと平行な平行底面５３で形設されている。

第三バックアップリング６２は、ＰＴＦＥ若しくはナイロン等の樹脂等で成形されている円筒形状をしていて、断面形状における側面６２ａ，６２ｂは、高圧側Ｈおよび低圧側Ｌ共にハウジング２の周面２ａと直交する面を形成し、低圧側側面６２ｂの径方向寸法は第三取付溝５１の低圧側Ｌ側壁面５４の高さより大きく設定されている。また、溝底側周面６２ｃは、第三取付溝５１の平行底面５３に対向した平行周面６４であり、反対側の外周面６２ｄも、ハウジング２の周面２ａに対向した平行周面６４である。

上記のよう構成された第五実施形態も、第三実施形態と同様に第三シール部が付加されることによる作用効果を奏し、特に低温時における高圧ガスのシール性を向上することが可能となる。

なお、第二取付溝３１に形設されている第二テーパ状底面３５の形状は、図６に示すとおり、高圧側Ｈのテーパ角β２が低圧側Ｌのテーパ角β１よりも大きい二段テーパであっても良く、更にこのテーパの段数は二段に限定されるものではなく、三段以上であっても良い。また図７に示すように、第二テーパ状底面３５の形状は、曲面（低圧側Ｌから高圧側Ｈへかけて勾配（傾斜角度）が徐々に急になるような断面曲線状）で形成されているものであっても良い。

また、第二リングパッキン４０の形状を第二テーパ状周面４１が形成されている五角形で説明したが、第二テーパ状周面４１が形成されていない矩形形状であっても良く、またその他の形状であっても良い。更に、第二リングパッキン４０の外径がハウジング２の周面２ａの内径より大きい方が好適であるが、同一であっても良く、また、高圧側側面４０ａの径方向寸法は、第二取付溝３１の高圧側Ｈ側壁面３４の高さより大きい方が好適であるが、同一であっても良いことは言うまでもない。

また、メインシール部１０の第一取付溝１１内に第一バックアップリング２２が配設されている場合について説明したが、配設されていない場合であってもよく、更に、配設されている場合における第一バックアップリング２２の形状は矩形であって、第一取付溝１１の溝底面に平行底面１３だけが形設されている場合であってもよい。

本発明の第一実施形態に係る密封装置の要部断面図本発明の第二実施形態に係る密封装置の要部断面図本発明の第三実施形態に係る密封装置の要部断面図本発明の第四実施形態に係る密封装置の要部断面図本発明の第五実施形態に係る密封装置の要部断面図第二取付溝に形設されている第二テーパ状底面の説明図第二取付溝に形設されている別の第二テーパ状底面の説明図

符号の説明

１密封装置
２ハウジング（他の部材）
３軸（一の部材）
１０，３０，５０シール部
１１，３１，５１取付溝
１２，１４，３２，３４，５２，５４側壁面
１３，３３，５３平行底面
１５，３５，５５テーパ状底面
２０，４０，６０リングパッキン
２２，２３，２４，６２バックアップリング
２５，４１，６３テーパ状周面
２６，４２，６４平行周面
２３ａ，２４ａ，４０ａ，６２ａ高圧側側面
２３ｂ，２４ｂ，４０ｂ，６２ｂ低圧側側面
ｇ間隙
Ｈ高圧側
Ｌ低圧側

Claims

互いに対向する二部材間で高圧ガスをシールする密封装置であって、前記二部材のうちの一の部材に開設された環状の第一取付溝内にゴム状弾性体製の第一リングパッキンが配設されているメインシール部と、前記メインシール部の高圧側で前記一の部材に開設された環状の第二取付溝内に樹脂製の第二リングパッキンが配設されているサブシール部とを備えた密封装置において、
前記第二取付溝の溝底面に、低圧側から高圧側に向かって他の部材の周面との間隔が漸次狭まる方向に傾斜する第二テーパ状底面が形設され、
前記樹脂製の第二リングパッキンは前記第二取付溝内にて軸方向に移動可能とされていることを特徴とする密封装置。
請求項１に記載の密封装置において、
前記第二リングパッキンの断面形状が矩形形状、または溝底側周面に前記第二テーパ状底面に対向する第二テーパ状周面が形設されている多角形状であることを特徴とする密封装置。
請求項１または２に記載の密封装置において、
前記第二リングパッキンの外径が前記他の部材の周面の内径より大きいことを特徴とする密封装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の密封装置において、
前記第二リングパッキンの高圧側側面の径方向寸法が前記第二取付溝の高圧側側壁面の高さより大きいことを特徴とする密封装置。
請求項２に記載の密封装置において、
前記第二テーパ状周面のテーパ角が前記第二テーパ状底面のテーパ角より小さいことを特徴とする密封装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載の密封装置において、
前記メインシール部の第一取付溝内であって前記第一リングパッキンより低圧側に第一バックアップリングが配設されていることを特徴とする密封装置。
請求項６に記載の密封装置において、
前記第一取付溝の溝底面に高圧側から低圧側に向かって漸次他の部材の周面との間隔が狭まる方向に傾斜する第一テーパ状底面が形設され、前記第一バックアップリングの溝底側周面に前記第一テーパ状底面に対向する第一テーパ状周面が形設されていることを特徴とする密封装置。
請求項６または７に記載の密封装置において、
前記第一バックアップリングが低圧側に配設されている硬質材製の低圧バックアップリングと高圧側に配設されている軟質材製の高圧バックアップリングとからなることを特徴とする密封装置。
請求項１乃至８のいずれかに記載の密封装置において、
前記メインシール部の低圧側で前記一の部材に開設された環状の第三取付溝内に低温性に優れたゴム状弾性体の第三リングパッキンが配設されている第三シール部を併設したことを特徴とする密封装置。
請求項９に記載の密封装置において、
前記第三シール部の第三取付溝内であって前記第三リングパッキンより低圧側に第三バックアップリングが配設されていることを特徴とする密封装置。
請求項１０に記載の密封装置において、
前記第三取付溝の溝底面に高圧側から低圧側に向かって漸次他の部材の周面との間隔が狭まる方向に傾斜する第三テーパ状底面が形設され、前記第三バックアップリングの溝底側周面に前記第三テーパ状底面に対向する第三テーパ状周面が形設されていることを特徴とする密封装置。
請求項１乃至１１のいずれかに記載の密封装置において、
前記第二テーパ状底面は高圧側ほど大きいテーパ角で形成されている複数段テーパであることを特徴とする密封装置。
請求項１乃至１１のいずれかに記載の密封装置において、
前記第二テーパ状底面が曲面で形成されていることを特徴とする密封装置。