JP7450214B2 - 環状シール部材及びシール構造 - Google Patents

Description

本発明は、相互に嵌め合わされる内外２部材における一方の部材の周面に形成された周溝に装着されて当該内外２部材の嵌め合い部分を密封する環状シール部材及びシール構造に関する。

産業機械分野において、相互に嵌め合わされる内外２部材により構成され、外側部材と内側部材との間に作動油や冷却液等の流体を封止する構造が採用されている。このような構成を実現するため、従来、内外２部材における一方の部材の周面に形成された周溝に装着されて当該２部材の嵌め合い部分を密封する環状のシール部材が広く使用されている（例えば、特許文献１、２参照）。

このような環状シール部材は、一方の部材の周溝に装着された際に、他方の部材に当接する部分が周溝の開口端から外方に突出する状態に設計される。そして、内外２部材を嵌め合わせた際に、当該突出部分が周溝の底部と他方部材との間で圧縮された状態となることで密封性が確保されている。

特許文献１、２が開示するように、外側部材と内側部材とが相対的な回転運動や軸方向における相対的な往復運動を実現する機械機構では、機械機構の作動に起因して付与される外力や、密封対象の流体の圧力に起因して付与される外力等により、周溝の開口端近傍に位置する環状シール部材が内外２部材の間に噛み込まれてしまうことがある。このような噛み込みが発生すると、環状シール部材の寿命が低下するという問題があった。このような噛み込みの発生を防止するため、特許文献１、２では、周溝の開口端近傍に空間を設けた構造を有する環状シール部材が提案されている。

特開平９－０９６３６４号公報 実開平３－１１０２６５号公報

一方、外側部材の開口端から周溝を備える内側部材が挿入されることで、相互に嵌め合わされる構造では、外側部材の内部に内側部材を配置する組み付け時に、周溝に装着された環状シール部材における上述の突出部分には外側部材の開口端側に向かう方向の力が作用する。その結果、組み付け完了時に、周溝内で当該力が作用する方向に環状シール部材が傾いた状態になることがある。このような傾きは、外側部材と内側部材との組み付け時の相対的な移動に起因して発生するものであり、外側部材と内側部材とが相対的に運動することのない静的な構造に適用される静的シールであっても発生し得る。

環状シール部材がこのように傾いた状態になると、所望のシール性能を得ることができない。また、このような現象は周溝の開口幅が狭くなるほど環状シール部材の厚さが薄くなり剛性がなくなるため顕在化する傾向にある。そのため、上述の特許文献が開示するような、動的シールに好適な周溝の開口端近傍に単に空間を設ける構造では、このような傾きがより発生し易くなる可能性があり、傾きの発生を防止することは困難である。

本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、環状シール部材が傾いた状態のまま内外２部材間に組み付けられてしまうことを抑制して、確実にシール機能を発揮させることができる環状シール部材及びシール構造を提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、相互に嵌め合わされる内外２部材における一方の部材の周面に形成された周溝に装着されて当該内外２部材の嵌め合い部分を密封する環状シール部材を前提としている。そして、本発明に係る環状シール部材は、第１シール突状部、第２シール突状部、第３シール突状部、第４シール突状部、第５シール突状部を備える。第１シール突状部は、環状であり、周溝に対向する他方の部材の周面に接触する。第２シール突状部は、環状であり、周溝の底面及び一方の側面に接触する。第３シール突状部は、環状であり、周溝の底面及び他方の側面に接触する。第４シール突状部は、環状であり、周溝の一方の側面に接触する。第５シール突状部は、環状であり、周溝の他方の側面に接触する。また、第１シール突状部は、他方の部材の周面に接触する２つの小突起からなる第１シールポイント及び第２シールポイント、並びに、第１シールポイントと第２シールポイントとの間に介在する第１窪み部を備える。そして、第１シールポイントの頂部と第２シールポイントの頂部との間の距離が、第２シール突状部と第４シール突状部との間に介在する第２窪み部の窪み底部と、第３シール突状部と第５シール突状部との間に介在する第３窪み部の窪み底部との間の距離よりも大きくなる状態に構成されている。第１シール突状部が先端部から基部に向かって突出幅が次第に大きくなる形状であり、第１シール突状部の径方向の突出寸法が、第２窪み部及び第３窪み部の開口端の開口幅よりも大きい。

この環状シール部材では、内外２部材を摺動させながら組み付ける際に、一方の部材の周溝内の環状シール部材が径方向に圧縮されやすいため、周溝内に装着された環状シール部材に傾きが発生しにくくなる。また、第１シール突状部に小突起からなる第１シールポイント及び第２シールポイントを設けることで、他方の部材が摺動しても、反転や捻れの発生を抑制することができる。さらに、小突起の存在により他方の部材が摺動しても、他方の部材に引っ張られて傾くことを防止することができる。これらの効果が相まって、内外２部材を摺動させながら組み付ける場合であっても、環状シール部材が傾いた状態のまま内外２部材間に組み付けられてしまうことを抑制して、確実にシール機能を発揮させることができる。

以上の環状シール部材において、第２窪み部の窪み底部及び第３窪み部の窪み底部の軸方向の位置が、第１シールポイント及び第２シールポイントの間に設定される構成を採用することもできる。この構成では、径方向に圧縮された際の環状シール部材の姿勢安定性をより高めることができ、上述の効果をより一層高めることができる。

以上の環状シール部材において、第２窪み部及び第３窪み部が、開口端から底部に向かって開口幅が次第に小さくなる形状を採用することもできる。この構成では、径方向に圧縮された際の環状シール部材の姿勢安定性をより高めることができ、上述の効果をより一層高めることができる。

以上の環状シール部材において、第２シール突状部と第３シール突状部との間に第４窪み部が介在し、第４窪み部の径方向の窪み深さが第１窪み部の径方向の窪み深さよりも大きい構成を採用することもできる。この構成では、環状シール部材が径方向により圧縮されやすくなるため、上述の効果をより一層高めることができる。

以上の環状シール部材において、第１シール突状部が、先端部から基部に向かって突出幅が次第に大きくなる形状を採用することもできる。この構成では、径方向に圧縮された際の環状シール部材の姿勢安定性をより高めることができる。また、環状シール部材と周溝の側面との間に先端部側に近づくほど広くなる空間を設けることができるため、径方向に圧縮された際に周溝内に圧縮されやすくなるのと同時に、周溝からはみ出して内外２部材の間に噛み込みが発生することを防止することができる。その結果、より良好なシール性を確保することができる。

以上の環状シール部材において、第２シール突状部が周溝の底面に接触する第３シールポイントを有するとともに、第３シール突状部が周溝の底面に接触する第４シールポイントを有する構成を採用することもできる。この場合、第１シールポイント及び第２シールポイントは、それぞれ径方向において第３シールポイント及び第４シールポイントと重なる位置に設定される。この構成では、径方向に圧縮された際の周溝の底面に対するシール面圧を確保することができ、より良好なシール性を確保することができる。

当該環状シール部材において、第３シールポイント及び第４シールポイントは、それぞれ周溝の底面に面接触する平面により構成されてもよい。この構成では、環状シール部材を周溝に装着する際の装着安定性をより高めることができるとともに、周溝内での環状シール部材の姿勢安定性をより高めることができる。

当該環状シール部材において、第２シール突状部、第３シール突状部、第４シール突状部及び第５シール突状部は、それぞれが対向する周溝の側面に対して面接触する平面状の接触部をそれぞれ備える構成を採用することもできる。この構成では、上述の装着安定性及び姿勢安定性をより一層高めることができる。

一方、他の観点では、本発明は、相互に嵌め合わされる内外２部材における一方の部材の周面に形成された周溝に装着されて当該内外２部材の嵌め合い部分を密封するシール構造を提供することもできる。すなわち、本発明に係るシール構造では、一方の部材の周溝に装着された上述のいずれかの環状シール部材を備える。また、周溝が形成されていない他方の部材において、一方の部材が嵌め合わされる開口端部に設けられた、嵌め合わせ時の一方の部材の相対的な進行方向に沿って次第に開口幅が小さくなるテーパー状の傾斜面を備える。

このシール構造では、他方の部材の開口端部がフラットである場合に比べて、内外２部材を摺動させながら組み付ける際に周溝内の環状シール部材の傾きの発生をより抑制することができる。

本発明によれば、環状シール部材が傾いた状態のまま内外２部材間に組み付けられてしまうことを抑制して、確実にシール機能を発揮させることができる環状シール部材及びシール構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る環状シール部材が装着される内外２部材の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る環状シール部材の一例を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係る環状シール部材が周溝に装着された状態を模式的に示す断面図である。（ｂ）は、同環状シール部材を内外２部材間に配置した状態を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、比較例に係る環状シール部材が周溝に装着された状態を模式的に示す断面図である。（ｂ）は、同環状シール部材を内外２部材間に配置した状態を模式的に示す断面図である。 内外２部材の組み付け時における、テーパー状の開口端の作用を模式的に示す断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る環状シール部材の他の例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。本発明に係る環状シール部材は、相互に嵌め合わされる内側部材と外側部材により構成される内外２部材の嵌め合い部分を密封するシール構造１に使用される。そして、本発明に係る環状シール部材は、公知のＯリングと同様に、当該内外２部材の一方の部材の周面に凹状に設けられた周溝に装着される。

図１は、本発明の一実施形態に係る環状シール部材が装着される内外２部材の一例を模式的に示す断面図である。図１では、内外２部材は、円柱状の内側部材２０と、当該内側部材２０を収容する外側部材３０とにより構成されている。図１の外側部材３０は、内側部材２０の外径（径方向の直径）よりもわずかに大きな内径を有する貫通孔３１を備える。特に限定されないが、本実施形態では、当該貫通孔３１の一方端から内側部材２０が挿入されることで、外側部材３０の内部に内側部材２０が組み付けられる構成になっている。図１の事例では、当該組み付けの際、内側部材２０は、例えば、図中右側から左側に向かう方向の摺動により貫通孔３１内に挿入され、外側部材３０内に配置される。

内側部材２０は軸方向の両端の周面の全周に凹状に形成された周溝２１を備える。本発明の一実施形態に係る環状シール部材１０は当該周溝２１に装着される。環状シール部材１０は、内側部材２０と外側部材３０とが組み付けられた状態において、内側部材２０と外側部材３０とによって圧縮された状態となる。なお、図１では、内側部材２０が挿入される側の貫通孔３１の端部に位置する周溝２１のみを図示し、他方の周溝２１の図示を省略している。

図２は、本発明の一実施形態に係る環状シール部材１０の一例を模式的に示す断面図である。また、図３（ａ）は、本発明の一実施形態に係る環状シール部材１０が周溝２１に装着された状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ）は、環状シール部材１０を内側部材２０と外側部材３０との間に配置した状態を模式的に示す断面図である。

環状シール部材１０は、ＦＫＭ、ＮＢＲ、Ｈ－ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＶＭＱ及びＦＶＭＱ等のゴム材による加硫成型体からなり、その全体形状は、装着される周溝２１に対応した環状に形成されている。上述のとおり、本実施形態では、周溝２１は円柱状の内側部材２０の周面の全周に設けられている。したがって、環状シール部材１０の全体形状は円形状である。本明細書では、当該円形状の環状シール部材１０の中心軸に沿う方向を軸方向と呼称し、当該円形形状の半径に沿う方向を径方向と呼称する。なお、図２、図３（ａ）、及び図３（ｂ）は、いずれも径方向に沿う断面図である。図２、図３（ａ）、及び図３（ｂ）において、図中の左右方向が軸方向に対応し、図中の上下方向が径方向に対応する。

図２、図３（ａ）、及び図３（ｂ）に示すように、環状シール部材１０は、第１シール突状部１１、第２シール突状部１２、第３シール突状部１３、第４シール突状部１４、及び第５シール突状部１５を備える。第１シール突状部１１、第２シール突状部１２、第３シール突状部１３、第４シール突状部１４、及び第５シール突状部１５は、環状シール部材１０の全周にわたって設けられている。すなわち、第１シール突状部１１、第２シール突状部１２、第３シール突状部１３、第４シール突状部１４、及び第５シール突状部１５は、それぞれ環状である。

図３（ｂ）に示すように、第１シール突状部１１は、周溝２１に対向する外側部材３０の周面３１ａ（貫通孔３１の内側面）に接触する。第２シール突状部１２は、周溝２１の底面２１ａ及び一方の側面２１ｂ（以下、説明のため単に右側面２１ｂという。）に接触する。第３シール突状部１３は、周溝２１の底面２１ａ及び他方の側面２１ｃ（以下、説明のため単に左側面２１ｃという。）に接触する。第４シール突状部１４は、周溝２１の右側面２１ｂに接触する。第５シール突状部１５は、周溝２１の左側面２１ｃに接触する。

第１シール突状部１１は、図２に示すように、第１窪み部１１ａ、第１シールポイント１１ｂ、及び第２シールポイント１１ｃを備える。第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃは、第１シール突状部１１の先端部に設けられた２つの小突起である。第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃは外側部材３０の周面３１ａに接触する。第１窪み部１１ａは、第１シールポイント１１ｂと第２シールポイント１１ｃとの間に介在する径方向に沿う凹部である。

特に限定されないが、本実施形態の環状シール部材１０では、第１シール突状部１１が先端部から基部に向かって突出幅が次第に大きくなる形状を採用している。このような形状を採用することで、径方向に圧縮された際の環状シール部材１０の姿勢安定性をより高めることができる。また、環状シール部材１０と周溝２１の右側面２１ｂ及び左側面２１ｃとの間に先端部側に近づくほど広くなる空間を設けることができ、径方向に圧縮された際に周溝２１内に環状シール部材１０が圧縮されやすくなるのと同時に、周溝２１からはみ出して内側部材２０と外側部材３０との間に挟まれて噛み込みが発生することをより抑制することができる。

また、特に限定されないが、環状シール部材１０では、第２シール突状部１２及び第４シール突状部１４は、それぞれが対向する周溝２１の右側面２１ｂと面接触する平面状の接触部１２ａ、１４ａをそれぞれ備える。また、本実施形態に係る環状シール部材１０では、第３シール突状部１３及び第５シール突状部１５は、それぞれが対向する周溝２１の左側面２１ｃと面接触する平面状の接触部１３ａ、１５ａをそれぞれ備える。さらに、第２シール突状部１２及び第３シール突状部１３は、それぞれが対向する周溝２１の底面２１ａと面接触する平面状の接触部からなる第３シールポイント１２ｂ及び第４シールポイント１３ｂをそれぞれ備える。

また、環状シール部材１０は、第２窪み部１６及び第３窪み部１７を備える。第２窪み部１６は第２シール突状部１２と第４シール突状部１４との間に介在する、軸方向に沿う凹部である。第３窪み部１７は第３シール突状部１３と第５シール突状部１５との間に介在する、軸方向に沿う凹部である。

特に限定されないが、本実施形態に係る環状シール部材１０は、さらに、第２シール突状部１２と第３シール突状部１３との間に介在する、径方向に沿う凹部である第４窪み部１８を備えている。

以上の構成において、環状シール部材１０は、第１シールポイント１１ｂの頂部１１ｄと第２シールポイント１１ｃの頂部１１ｅとの間の距離ａが、第２窪み部１６の窪み底部１６ａと第３窪み部１７の窪み底部１７ａとの間の距離ｂよりも大きくなる状態に構成されている。なお、頂部１１ｄは、第１シールポイント１１ｂである小突起を構成する凸曲面において径方向に最も突出する部分である。同様に、頂部１１ｅは、第２シールポイント１１ｃである小突起を構成する凸曲面において径方向に最も突出する部分である。また、窪み底部１６ａは、第２窪み部１６を構成する凹曲面において軸方向に最も凹入する部分である。同様に、窪み底部１７ａは、第３窪み部１７を構成する凹曲面において軸方向に最も凹入する部分である。さらに、頂部１１ｄと頂部１１ｅとの間の距離ａ、及び窪み底部１６ａと窪み底部１７ａとの間の距離ｂは、いずれも軸方向の最短距離である。なお、頂部１１ｄの径方向の高さと頂部１１ｅの径方向の高さとが同一であることは必須ではなく、窪み底部１６ａの径方向の高さと窪み底部１７ａの径方向の高さとが同一であることも必須ではない。

以上の構成を有する環状シール部材１０では、距離ａが距離ｂよりも大きく設定されているため、第１シール突状部１１が外側部材３０と接触したときに、内側部材２０の周溝２１内の環状シール部材１０が径方向に圧縮されやすい。したがって、当該構成により、内側部材２０を外側部材３０に組み付ける際に摺動を伴う場合でも、周溝２１内に装着された環状シール部材１０に傾きが発生しにくくなるという効果を得ることができる。また、外側部材３０に対する第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃが小突起で構成されているため、内側部材２０を外側部材３０に組み付ける際に摺動を伴う場合でも、摺動方向（内側部材２０の貫通孔３１への挿入方向）と反対の方向に作用する第１シール突状部１１と外側部材３０との間の摩擦力を軽減することができる。したがって、当該構成により、環状シール部材１０における反転や捻れの発生を抑制できるという効果を得ることができる。加えて、第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃの存在により上述の摩擦力を軽減することができる結果、環状シール部材１０が傾くことを防止できるという効果も得ることができる。そして、これらの効果が相まって、外側部材３０に組み付ける際に摺動を伴う場合でも、環状シール部材１０が傾いた状態のまま内側部材２０を外側部材３０との間に組み付けられてしまうことを抑制して、確実にシール機能を発揮させることが可能となる。

ここで、環状シール部材１０の効果をより具体的に説明するため、上述の距離ａが上述の距離ｂよりも小さく設定されている比較例に係る環状シール部材１００について説明する。図４（ａ）は、比較例に係る環状シール部材１００が周溝２１に装着された状態を模式的に示す断面図であり、図４（ｂ）は、環状シール部材１００を内側部材２０と外側部材３０との間に配置した状態を模式的に示す断面図である。なお、当該距離ａと距離ｂとの関係以外の環状シール部材１００の構成は環状シール部材１０と同様であるため、対応する構成要素については環状シール部材１０と同一の符号を付している。

図４（ａ）に示すように、第１シールポイント１１ｂの頂部１１ｄと第２シールポイント１１ｃの頂部１１ｅとの間の距離ａが、第２窪み部１６の窪み底部１６ａと第３窪み部１７の窪み底部１７ａとの間の距離ｂよりも小さくなる状態に構成されている。このような構成では、第１シール突状部１１が外側部材３０と接触したときに、内側部材２０の周溝２１内の環状シール部材１００が径方向に圧縮され難い。その結果、第１シール突状部１１に第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃを設けていても、外側部材３０に組み付ける際の摺動に伴って摺動方向と反対の方向に作用する第１シール突状部１１と外側部材３０との間の摩擦力が大きくなり、図４（ｂ）に示すように、第１シール突状部１１に傾きが発生することがある。上述のとおり、周溝２１の開口幅が狭くなるほど周溝２１に装着する環状シール部材の厚さが薄くなって剛性が低下するため、周溝２１内で径方向に圧縮され難い環状シール部材１００では、周溝２１の開口幅が狭くなると、このような傾きがより顕著に発生することになる。このような傾きが発生すると、第１シール突状部１１の一部が内側部材２０と外側部材３０との間に挟まれてしまい、所望のシール性能を得ることができなくなる。

一方、周溝２１内で径方向に圧縮されやすい本実施形態の環状シール部材１０では、周溝２１の開口幅が狭くなった場合でも、第１シール突状部１１の傾きを抑制することができる。

なお、図２及び図３（ａ）に示すように、環状シール部材１０では、圧縮時の姿勢安定性をより高めて圧縮容易性をより高める観点で、第２窪み部１６の窪み底部１６ａ及び第３窪み部１７の窪み底部１７ａの軸方向の位置が、第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃの間に設定されている。しかしながら、上述の距離ａが距離ｂよりも大きければよく、窪み底部１６ａ又は窪み底部１７ａの軸方向の位置が第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃの間にない構成を採用することも可能である。

同様に、図２及び図３（ａ）に示すように、環状シール部材１０では、圧縮時の姿勢安定性をより高めて圧縮容易性をより高める観点で、第２窪み部１６及び第３窪み部１７が開口端から底部に向かって開口幅が次第に小さくなる形状を採用している。しかしながら、上述の距離ａが距離ｂよりも大きければよく、第２窪み部１６及び第３窪み部１７は他の任意の形状を採用することも可能である。

同様に、図２及び図３（ａ）に示すように、環状シール部材１０では、圧縮時の姿勢安定性をより高めて圧縮容易性をより高める観点で、第４窪み部１８の径方向の窪み深さｄが第１窪み部１１ａの径方向の窪み深さｃよりも大きく設定されている。しかしながら、上述の距離ａが距離ｂよりも大きければよく、第４窪み部１８の径方向の窪み深さｄが第１窪み部１１ａの径方向の窪み深さｃ以下に設定される構成を除外するものではない。

また、図２及び図３（ａ）に示すように、環状シール部材１０では、径方向に圧縮された際の、周溝２１の底面２１ａに対するシール面圧をより高める観点で、第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃが、それぞれ軸方向において、第３シールポイント１２ｂ及び第４シールポイント１３ｂと重なる位置に設定されている。しかしながら、所望のシール性能を確保可能であれば、第１シールポイント１１ｂ及び第２シールポイント１１ｃが、それぞれ軸方向において、第３シールポイント１２ｂ及び第４シールポイント１３ｂと異なる位置に設定することも可能である。また、第３シールポイント１２ｂ及び第４シールポイント１３ｂが、それぞれ周溝２１の底面２１ａに面接触する平面により構成されることも必須ではなく、所望のシール性能を確保可能であれば、他の任意の形状を採用することができる。

同様に、図２及び図３（ａ）に示すように、環状シール部材１０では、第２シール突状部１２、第３シール突状部１３、第４シール突状部１４、第５シール突状部１５のそれぞれ備える接触部１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａが、それぞれ周溝２１の右側面２１ｂ又は左側面２１ｃに面接触する平面により構成されることも必須ではない。所望のシール性能を確保可能であれば、接触部１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａとして他の任意の形状を採用することができる。

ところで、上述の環状シール部材１０を用いるシール構造１では、図１に示すように、周溝２１が形成されていない外側部材３０において、内側部材２０が嵌め合わされる開口部端である貫通孔３１の端部に、嵌め合わせ時の内側部材２０の進行方向に沿って次第に開口幅が小さくなる傾斜面３２を設けることが好ましい。

図５は、内側部材２０と外側部材３０との組み付け時における、傾斜面３２の作用を模式的に示す断面図である。図５に示すように、外側部材３０が傾斜面３２を備える場合、内側部材２０と外側部材３０との組み付け時に、第１シール突状部１１が当該傾斜面３２に当接した状態で内側部材２０が外側部材３０の貫通孔３１の内部に進行する。このような状態では、図５に示すように、第１シール突状部１１は、内側部材２０の進行する過程で、内側部材２０の進行方向の前方側（第２シールポイント１１ｃ側）から徐々に圧縮される。このような圧縮過程では、環状シール部材１０は、内側部材２０の進行方向の前方側に位置する第３窪み部１７を備えることと相まって、貫通孔３１の開口端部に傾斜面３２が設けられていないフラットな場合に比べて、周溝２１内の環状シール部材１０の傾きの発生をより抑制することができる。

続いて、図６（ａ）から（ｃ）に基づいて、本発明に係る環状シール部材の他の事例について説明する。なお、図６（ａ）から図６（ｃ）は、いずれも径方向に沿う断面図である。図６（ａ）から図６（ｃ）において、図中の左右方向が軸方向に対応し、図中の上下方向が径方向に対応する。また、異なる形状を有しているが、上述の環状シール部材１０と同様の機能を有する環状シール部材の構成要素には、環状シール部材１０と同一の符号を用いている。

上記実施形態では、例示として、第３シールポイント１２ｂ、第４シールポイント１３ｂ、接触部１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａが、それぞれ平面により構成される事例について説明したが、上述のとおり、これらの構成要素の形状は任意である。例えば、図６（ａ）に示す環状シール部材４０のように、凸曲面により構成された、第３シールポイント４２ｂ、第４シールポイント４３ｂ、接触部４２ａ、４３ａ、４４ａ、４５ａを備える構成を採用することも可能である。また、周溝２１の側面２１ｂ、２１ｃとの接触面積を減少させて、周溝２１への組み付け性を向上させる観点では、図６（ｂ）に示す環状シール部材５０のように、平面状の接触部１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａに代えて、基部から突出する小突起により構成される凸形状の接触部５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａを備える構成を採用することも可能である。さらに、組み付け時における第１シール突状部１１の傾きに対する耐性を向上させる観点では、図６（ｃ）に示す環状シール部材６０のように、第１シール突状部１１の基部として、先端部から離れるほど幅広となる段形状（ここでは２段）の基部６１ａを採用することも可能である。加えて、図６（ａ）から図６（ｃ）に示す各構成要素の形状を適宜組み合わせて環状シール部材を構成することも可能である。

以上説明したように、本発明によれば、環状シール部材が傾いた状態のまま内外２部材間に組み付けられてしまうことを抑制し、確実にシール機能を発揮させることができる。

なお、上述の実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上述の実施形態では周溝２１を内側部材２０に形成した事例について説明したが、周溝は外側部材３０に形成してもよい。また、上述の実施形態では内側部材２０を外側部材３０に対して摺動させることで組み付ける事例について説明したが、組み付けは内側部材と外側部材との相対的な移動により実施可能であり、外側部材３０のみを摺動させる構成や、内側部材２０及び外側部材３０の両方を摺動させる構成であってもよい。

１ シール構造
１０、４０、５０、６０ 環状シール部材
１１ 第１シール突状部
１１ａ 第１窪み部
１１ｂ 第１シールポイント
１１ｃ 第２シールポイント
１１ｄ 第１シールポイントの頂部
１１ｅ 第２シールポイントの頂部
１２ 第２シール突状部
１２ａ、４２ａ、５２ａ 第２シール突状部の接触部
１２ｂ、４２ｂ 第３シールポイント
１３ 第３シール突状部
１３ａ、４３ａ、５３ａ 第３シール突状部の接触部
１３ｂ、４３ｂ 第４シールポイント
１４ 第４シール突状部
１４ａ、４４ａ、５４ａ 第４シール突状部の接触部
１５ 第５シール突状部
１５ａ、４５ａ、５５ａ 第５シール突状部の接触部
１６ 第２窪み部
１６ａ 第２窪み部の窪み底部
１７ 第３窪み部
１７ａ 第３窪み部の窪み底部
１８ 第４窪み部
１８ａ 第４窪み部の窪み底部
２０ 内側部材（一方の部材）
２１ 周溝
２１ａ 底面
２１ｂ 右側面（一方の側面）
２１ｃ 左側面（他方の側面）
３０ 外側部材（他方の部材）
３１ 貫通孔
３２ 傾斜面

Claims (8)

1. 相互に嵌め合わされる内外２部材における一方の部材の周面に形成された周溝に装着されて当該内外２部材の嵌め合い部分を密封する環状シール部材であって、
   前記周溝に対向する他方の部材の周面に接触する環状の第１シール突状部と、
   前記周溝の底面及び一方の側面に接触する環状の第２シール突状部と、
   前記周溝の底面及び他方の側面に接触する環状の第３シール突状部と、
   前記周溝の一方の側面に接触する環状の第４シール突状部と、
   前記周溝の他方の側面に接触する環状の第５シール突状部と、
   を備え、
   前記第１シール突状部は、前記他方の部材の周面に接触する２つの小突起からなる第１シールポイント及び第２シールポイント、並びに、前記第１シールポイントと第２シールポイントとの間に介在する第１窪み部を有し、
   前記第１シールポイントの頂部と第２シールポイントの頂部との間の距離が、前記第２シール突状部と前記第４シール突状部との間に介在する第２窪み部の窪み底部と、前記第３シール突状部と前記第５シール突状部との間に介在する第３窪み部の窪み底部との間の距離よりも大きく、
   前記第１シール突状部が先端部から基部に向かって突出幅が次第に大きくなる形状であり、
   前記第１シール突状部の径方向の突出寸法が、前記第２窪み部及び前記第３窪み部の開口端の開口幅よりも大きいことを特徴とする環状シール部材。
2. 前記第２窪み部の窪み底部及び前記第３窪み部の窪み底部の軸方向の位置が、前記第１シールポイント及び前記第２シールポイントの間に設定される、請求項１に記載の環状シール部材。
3. 前記第２窪み部及び前記第３窪み部が開口端から底部に向かって開口幅が次第に小さくなる形状である、請求項１又は請求項２に記載の環状シール部材。
4. 前記第２シール突状部と前記第３シール突状部との間に第４窪み部が介在し、第４窪み部の径方向の窪み深さが第１窪み部の径方向の窪み深さよりも大きい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の環状シール部材。
5. 前記第２シール突状部が前記周溝の底面に接触する第３シールポイントを有するとともに、前記第３シール突状部が前記周溝の底面に接触する第４シールポイントを有し、前記第１シールポイント及び前記第２シールポイントは、それぞれ径方向において前記第３シールポイント及び前記第４シールポイントと重なる位置にある、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の環状シール部材。
6. 前記第３シールポイント及び前記第４シールポイントは、それぞれ周溝の底面に面接触する平面により構成される、請求項５に記載の環状シール部材。
7. 前記第２シール突状部、前記第３シール突状部、前記第４シール突状部及び前記第５シール突状部は、それぞれが対向する周溝の側面に対して面接触する平面状の接触部をそれぞれ備える、請求項６に記載の環状シール部材。
8. 相互に嵌め合わされる内外２部材における一方の部材の周面に形成された周溝に装着されて当該内外２部材の嵌め合い部分を密封するシール構造であって、
   前記一方の部材の周溝に装着された請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の環状シール部材と、
   前記周溝が形成されていない他方の部材において、前記一方の部材が嵌め合わされる開口端部に設けられた、嵌め合わせ時の前記一方の部材の相対的な進行方向に沿って次第に開口幅が小さくなる傾斜面と、
   を備えることを特徴とする、シール構造。

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