JPS6346307B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシール構造に関し、より詳細には火災
やその他の原因により高温が発生し易い状況、或
は高温流体又は研摩物質を含む流体のコントロー
ルを行う場合のごとくシール要素が早期に破損さ
れ易い環境で作動するバタフライ弁のような流体
の流れをコントロールする装置に使用する金属シ
ール構造に関する。

多くの先行技術に関する特許がバタフライ弁の
ためのシール構造の種々のタイプを示している。
そのような特許の一つは米国特許第4241895号で
ある。該米国特許はリツプを流体コントロールデ
イスクの外周シール面と流体密に接触維持するた
めに、可撓性の環状金属シールおよび該シールと
共働する剛性の保持リングを開示している。該米
国特許のシールはトラスの1/4形状に似せた円弧
形の横断面を有し、該トラスの一端は保持リング
によつて弁本体の半径方向面に対し位置保持され
てシールは片持ばり式に取付けられている。流れ
コントロール要素が閉じられたとき、該要素はト
ラスの湾曲部を押圧して、シールが構造的スパン
モードで作用する迄トラスの自由端を保持リング
の表面に向けて移動する。該特許のシールは流れ
コントロール要素が閉じられつつあるとき片持ば
り式モードで作用し、流れコントロール要素が閉
じられた後に構造的スパンモードで作用する。

他のシール装置の先行技術についての特許は米
国特許第4220172号である。該特許では、シール
作用は金属着座リングの着座面と弁デイスクのシ
ール面との間で行われる。着座リングの終端縁と
通路の壁内に形成されたランプとの間の干渉は着
座面をシール面に対して予圧する。

デイスク部材と共働してシール作用をなすリツ
プをもつ装置を開示している他の特許には、米国
特許第4175578号（リツプ部が弁デイスク又は要
素と共働してシールを形成する）、米国特許第
4130285号（シール面をもつ片持ばり式スリーブ
がデイスクと共働してシールを形成する）、米国
特許第3986699号（リツプが弁デイスクのシール
面と共働してシールを形成する）、米国特許第
4231546号（シール部が閉止部材の表面と共働し
てシールを形成する）、および米国特許第3834663
号（表面をもつリツプがデイスクの外周シール縁
と共働してシールを形成する）がある。又、米国
特許第4220172号、第4175578号、第4130285号、
および第3986699号はリツプ形の補助シールと弾
性の熱破壊性主シール部材との組合わせを開示し
ている。

米国特許第4266752号は、環状凹所内に含まれ
た弾性の環状リングを使用したシール構造を開示
しており、該環状リングはシール作用を行うため
弁デイスクに対し衝合する舌状部を有する。本発
明の一実施例は、主シールが例えば高温により破
損した場合に弁が作用しつづけるのを可能とする
ために補助的な金属対金属シールを形成すべく、
米国特許第4266752号に記載されたタイプの熱破
壊性シールリングを金属シールリングと組合わせ
てある。金属シールは独特な形状を有し、その形
状はシール効果を高めかつ最適の性能を得べく主
シールを適正位置に維持するために凹所と共働す
る。本発明の他の実施例では、金属シールが米国
特許第4266752号に示された形式のいかなる主熱
破壊性シール手段をも備えずに使用される。

本発明によるシール構造は、向い合つた第１お
よび第２部材間に流体シールを与えるシール構造
で、第１部材は環状の外周シール面をもつ移動可
能な弁部材或はデイスク（バタフライ弁の場合）
よりなり、第２部材は弁本体のようにデイスクま
わりを囲みかつ通常は該デイスクよりわずかに離
れている環状面によつて形成されるほゞ軸方向の
通路を有し、上記部材の一方はその表面の環状半
径方向スロツトを通して通路に開口している所定
軸方向巾の環状内部凹所を有し、環状半径方向ス
ロツトは凹所よりもせまくかつ軸方向に離れた側
壁により限定されている。凹所は、スロツトから
半径方向に伸びている第１の内部側壁と、第１の
内部側壁に平行でかつスロツトに隣接してその下
側に肩を形成している軸方向に伸びるフランジを
もちかつ該肩の終端から伸びている第２の内部側
壁と、上記各平行な側壁からつづいておりかつ半
径方向に伸びていて収束している内部側壁と、該
収束する側壁の端から伸びている第１のせまい係
止凹部と、該第１の係止凹部からのびている第２
のせまい係止凹部とを含む。凹所の主体部の内部
は大きな横断面の環状開口を限定している。

環状の金属シールが凹所の一つの内部側壁に隣
接して位置決めされかつ２つのガスケツトの間お
よび保持リングと第２の係止溝内の弁本体との間
にクランプされている。環状の金属シールは上記
スロツトを通して半径方向に突出しているリツプ
上に金属座を設けられ、該リツプ上の金属座はデ
イスクが閉位置にあるときデイスクの一側を他側
からシールするため上記部材の他方により係合可
能である。以下に述べるように、通常の作用の
間、環状の金属シールリングは熱破壊性の主シー
ル、金属Ｃ−リング、金属Ｏ−リングは他の適当
な支持部材に隣接して凹所内に位置決めされてい
る。

好ましい実施例では、テフロン（登録商標）等
比較的剛性であるが変形可能な重合体物質からな
る主熱破壊性環状シールリングが凹所内に保持さ
れている。この主シールは、平行な側壁をもつ主
体部を有し、一つの側壁は凹所の一つの内部側壁
からわずかに間隔を明けられ、他の側壁は環状の
金属シールリングに隣接しており、収束する壁が
一側において凹所の内部の収束壁に衝合しており
かつ他側において環状の金属シールリングと衝合
しており、収束する壁からの終端延長部が第一の
係止凹部内に入つていてそこで流体密に係合維持
されている。主シールはスロツトを通して通路内
に伸びる舌状部を有し、舌状部端部にある座は、
デイスクが閉位置にあるときデイスクの軸方向一
側を他側からシールするためにデイスクのシール
面と係合可能である。金属シールは、最適のシー
ルのため金属座をデイスクと係合させるように位
置決めするのに加え、主熱破壊性シールを凹所内
に保持する構造的サポートを与える独特の形状を
有する。通常の作用の間、熱破壊性シールの主体
部は上述したように金属シールを凹所の側壁付近
に保持する構造的サポートをも与える。金属シー
ルにもはやいかなる構造的支持をも与えないよう
に熱破壊性シールが破壊されたとき、金属シール
はそれにもかゝわらず軸方向シールを付与しつづ
ける。

変形例において、主熱破壊性シールが省略され
て金属シールは例えば環状Ｃ−リング或はＯ−リ
ングによつて凹所の内部側壁に対して位置保持さ
れ、該リングはシールと凹所の反対側の内部側壁
との間にわずかに圧縮される。金属シールを位置
保持するために他の適当な支持手段を使用するこ
とができる。

本発明の金属シールは高温および低温環境、高
温移動体がある環境で研摩物質を含む流体のコン
トロールに使用するに適している。

以下、本発明の好適な実施例を添附図に沿つて
説明する。

図面第１，２，３および４図を参照すると、本
発明によるシール構造１１がバタフライ弁１０に
関連して示されている。

シール構造は環状の金属シールリング１２を含
み、該シールリングは後述するようにデイスク或
は羽根１８に向い合つてそれと係合可能な座１６
を有する突出した舌状部又はリツプ部１４を備え
ている。リツプ１４は弁デイスク或は羽根１８よ
りなる第１部材とシール保持リング或はリテーナ
６５からなる第２部材との間にはさまれている。
シール構造１１の好適な例はまた、スロツト６８
を通して突出しかつリツプ部１４に隣接せる舌状
部１０６を有する熱破壊性シールリング１０２を
含む。舌状部１０６は、また後述するようにデイ
スク１８と向い合つてそれと係合可能である。

デイスク１８は球の部分として示されており、
外周の球状シール面２２を有し、その両端には半
径部２２Ｒを有する。デイスク１８は弁を通る流
れ通路Ｐ内に移動可能に設けられ、流体は流れの
いずれの方向にも流れることができそしてコント
ロールされる。流れ通路は図示のようにデイスク
１８の端縁に向い合つてそこからわずかに離れた
環状の内面２４（第４，５図に示すように部分２
４Ｒ，２４Ｂを有する）を含む。リツプ部１４と
その座１６とはデイスク１８と係合するように隙
間内に突出している。

弁デイスク１８は後側３８で長尺状ラグ３６に
ピン３４によつて取付けられたシヤフト３０によ
つて回転可能である。デイスクはシヤフト３０の
回転軸から軸方向に偏位され、シヤフトの軸はデ
イスク外周２２の球部分の回転中心からずれてい
る。シヤフト３０は本体部を通して突出している
スリーブベアリング４０，４２内に軸支され、か
つ軸方向におけるシヤフトの移動を阻止すべく軸
リテーナ３１を含む。軸リテーナ３１の軸移動は
本体座ぐり基部４６とボルト止めされた閉じキヤ
ツプ５０とにより阻止される。シヤフトはグラン
ド５４と本体にボルト止めされたフオロワー５６
とを含む適切な通常のパツキン５２により取囲ま
れている。本体はまた弁作動手段（図示せず）の
ための直立ヨークポスト５７をも有する。弁本体
は、想像線で示すように、パイプフランジ５８上
のガスケツト５９間に通常の方法で取付けられ
る。パイプは流れ通路の部分を構成するものと考
えることができる。

特に第４，５図を参照すると、シール構造１１
における流れ通路の領域は、デイスク１８のシー
ル面２２に正接するように参照符号２４Ｒ，２４
Ｂにて示すように幾分傾いている。流れ通路は正
確には軸方向ではなくわずかに傾いている（円錐
状をなしている）が、軸方向に伸びていると称
す。通路領域はそれぞれシール保持リング６５と
本体２０とに座ぐり孔６２，６４を含む。シール
保持リング６５は本体２０内の座ぐり孔６５Ａ内
にねじ６５Ｒによつて保持されている。高温ガス
ケツト９８ａ，９８ｂは外方もれを阻止すべくそ
れぞれシール保持リング６５と金属シール１２と
の間および本体２０と金属シール１２との間に位
置決めされている。座ぐり孔６２，６４は金属シ
ールリング１２と熱破壊性環状シールリング１０
２とのための保持凹所６６を形成している。

凹所６６はデイスク１８のシール面にほゞ直角
をなしているほゞ長手方向の軸を有する。半径方
向スロツト６８が凹所内部から流れ通路内にの
び、該スロツトは一側を本体２０内の座ぐり孔６
４のフランジ７４の反対端壁７０により形成さ
れ、フランジは流れ通路Ｐの表面の一部とその部
分２４Ｂを形成する。フランジ７４の下側は肩８
０を形成している。スロツト６８の反対側は座ぐ
り孔６２の半径方向側壁８４により形成されてい
る。

凹所６６はそれぞれ座ぐり孔６２，６４の平行
に間を明けられた内部側壁８４，８６を含み、側
壁８６は肩８０の端から半径方向に伸び、側壁８
４は面２４Ｒから半径方向に伸び、また凹所は各
側壁８４，８６からつづいている収束した内部側
壁８８，９０を含む。凹所の内壁９１，９３は収
束する側壁の端から伸びていてせまい係止凹部９
２を形成している。凹所の内部壁９１ａ，９２ａ
はそれぞれ内部壁９１，９３の端からのび、シー
ル保持リング６５の外周で終結している第２のせ
まい係止凹部９２ａを形成している。凹部９２，
９２ａ、はシール保持リング６５と本体内におけ
る座ぐり孔である。

インコネル（Inconel）、モネル（monel）或は
ステンレススチールのごとき高温によつて悪影響
を受けない金属からつくられるのが好ましい金属
シールリング１２は、それぞれ凹所６６の内部側
壁９１ａ，９１，８８，８４に対して衝合する部
分１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄをもつ環状主
体部を含む。２つの薄層状グラフアイトガスケツ
ト９８ａ，９８ｂは凹部９２ａ内でシールリング
１２の部分１２ａまわりに流体密シールを形成す
る。

金属シールリング１２は半径方向スロツト６８
を通して突出するリツプ部１４を有する。リツプ
部１４は部分１４ｃ上の座１６とデイスク１８の
シール面２２との間に干渉嵌合を形成するように
形状づけられている。リツプ１４はスロツト６８
付近にベンド又はコーナー部１４ａを有し、これ
により１４ａと１４ｂとの間のリツプ１４の部分
がほゞ内部側壁８４と本体部分１２ｄとに対し直
角になつている。この形状は、後述するように、
熱破壊性シール１０２を支持する肩を形成する。
１４ｂにおいて、リツプ１４はほゞ180゜のベンド
又はコーナーを有し、これにより座１６をデイス
ク１８のシール面２２に係合するように位置決め
している。１４ａと１４ｂとの間の距離は、座１
６がデイスク面２２の球形部に接触して、後述す
るように主熱破壊性シール１０２を支持する肩を
形成するように選ばれる。もしも座１６が半径部
２２Ｒに余りにも接近してデイスク１８と接触す
るならば、弁は開閉されるときに望ましくない軟
いトリガー作用を発揮しようとする。リツプ１４
の１４ｄの部分はシール保持リング６５の円錐面
２４Ｒに摺動可能に係合している。リツプ１４の
１４ｄの面は流体圧力がリツプ１４に作用してシ
ール１２の静止状態が変化しかつデイスク１８が
その閉位置又は開位置に移動される際に円錐面２
４Ｒに沿つてすべる。端部１４ｅは円錐面から離
れるように湾曲し、面２４Ｒに対する部分１４ｄ
のすべりを邪魔しないようになつている。リツプ
１４の上記の形状は金属シールがてこポイント１
３（１２ａと１２ｂとの間にある。）に依存し、
かつリツプの点１４ｄが円錐面２４Ｒと摺動可能
に係合を維持するのを確実にする。

第４および５図に示された実施例では、金属シ
ールリング１２は熱破壊性シールリング１０２に
よつて側壁８４，８８に対し位置保持され、シー
ルリング１０２は凹所６６内に嵌合している環状
主体部１０４を有する。シールリング１０２はリ
ツプ１４に隣接してスロツト６８を通して突出し
ている舌状部１０６を含み、該舌状部はデイスク
１８のシール面２２と干渉嵌合する座１０８を有
する。

主熱破壊性シールリング１０２はテフロン（登
録商標）等比較的剛性であるが変形可能な耐腐蝕
性の重合体物質からなる。シールリング１０２
は、１４ａと１４ｂ間におけるリツプ１４と凹所
の内部肩８０とにそれぞれ衝合するように設計さ
れた横方向に伸びる肩１１０ａと１１０ｂとを有
する。それ故、１４ａと１４ｂとにおけるフラン
ジ１４のベンド又はコーナー部は、デイスク１８
に関して最適のシールを行うべくシール１０２を
適正位置保持する作用をなす肩を形成する。主シ
ールリングの側壁１１２と１１４とはそれぞれ金
属シールの部分１２ｄと凹所の側壁８４および８
６に平行である。シールリング１０２の側壁１１
４は凹所の側壁８６から離れていて、デイスク１
８が閉じられた際に主シールリング１０２がその
中に膨張できる隙間１１６を形成している。主シ
ールリングの側壁は収束リング側壁１１８，１２
０に接続し、該側壁１１８，１２０は係止延長部
側壁１２２，１２４に接続しており、該側壁１２
２，１２４は金属シールの部分１２ｂと一諸に係
止凹部９２内にはさみ込まれている。

上述したように、主シールリング１０２の形状
は平行な側壁１１２と１１４、収束した側壁１１
８と１２０および係止用側壁１２２と１２４を含
む。主シールリング１０２の正確な形状は、例え
ば米国特許第4266752号に開示されたシールリン
グのために記載された形態とすることができる。
主シールリング１０２はまた米国特許第4266752
号に記載されたコアと同様なタイプのコア１０２
ａを含むことができる。主シールリング１０２と
コア１０２ａの作用もまた、同米国特許に記載さ
れたシールリングとコアの作用と同様である。そ
れ故、シールリング１０２の座１０８（第２図）
とデイスク１８のシール面２２とが弁を閉じるべ
く係合したとき、流体圧力がない場合には、シー
ルリング１０２は多少半径方向に圧縮され（幾分
平らにされ）、舌状部１０６はスロツト６８の
ほゞ中心に維持されるが半径方向に移動され、肩
１１０ａと１１０ｂは離れ、収束面１１８と１２
０とはそれぞれ耐火性金属シールリング１２の部
分１２ｃの内面と凹所の収束する内部側壁９０と
に対して強力に衝合され、リング１０２の主体部
１０４は軸方向に膨張されて着座力を半径方向に
向けそして第１部材と第２部材、つまり弁デイス
ク１８の面２２と主シールリング１０２のリング
座１０８との間にシールを行わしめる。

上記のシール構造１１と弁１０とは両方向の流
れをコントロールするために使用できる。前述し
たように、シールリングの係止部１２ａの角度は
変えることができ、その変化は主に弁サイズによ
つて決定される。一般に、弁とデイスクの直径が
小さいほど角度は大きい。さらに、もしポアソン
効果が大きすぎて、例えば流体流れについて余り
にもきついシールをつくるようであれば、ポアソ
ン効果は部材の形状；つまり主体１０４内に含ま
れるコア１０２の太さや主シールリング１０２の
壁構造を変えることによつてコントロールするこ
とができる。環状をなす凹所と舌状部と肩の種々
の直径を除いて、図示されたのと同じシールリン
グ１０２の寸法が種々のサイズの弁に使用できる
ことがわかつた。シールリング１０２のシール構
造は高圧および低圧の双方で作用する。

第４および５図に示された例では、主熱破壊性
シールリング１０２は通常の作用の間は座１０８
とシール面２２との間に第１の軸方向シールを与
え、一方金属シールリング１２のリツプ１４の座
１６は第２の軸方向シールを与える。主シール座
１０８又は補助シール座１６のいずれもが双方向
遮断作用を与えることができる。主シールは上記
米国特許第4266752号に開示された方法で行われ
る。弁を横切る差圧が増大すると、双方の座１０
８と１６とはデイスク面２２に対し付加的なシー
ル力をつくり出す。シールリング１２は、高温又
は他の条件が主シールリング１０２を破壊した場
合に軸方向シールを維持するように作用する。環
状シール１２のリツプ部１４は、主シールリング
１０２を位置保持するのに加えて、デイスクが閉
じられているときつねに軸方向シールを維持すべ
く座１６とデイスク面２２との間にばね力とフー
プ負荷（hoop load）力を与えるように形状づけ
られている。フープ負荷力は金属シールリング１
２ののびから生じ、該のびはわずかに大きい直径
のデイスク１８が金属シールリング１２のリツプ
１４の１４ｃにおける金属座１６内に閉じ込めら
れた際に起る。ばね力はシールリング１２が円錐
面とてこポイント１３と相互作用するとき該シー
ルリングの弾性によつて生じ、該てこポイントは
ガスケツト９８ａ，９８ｂの端部においてクラン
プ接続部にある。

主シールと補助シールの双方をもつ好ましい実
施例において、流体圧力がシール構造１１のリテ
ーナ側から作用すると（第６図）、直線圧力が流
体を金属シール１２と保持リング６５との間の隙
間に入らしめる。シール構造１１を横切る差圧が
増大すると、金属シール１２は主シール１０２の
主体部１０４を反対側の凹所側壁８６に対し圧縮
させながら主シール１０２を押圧する。

金属シール１２のリツプ１４のシール保持凹所
６６内への移動はてこポイント１３まわりでなさ
れる。てこポイント１３まわりの金属シール構造
の枢動は金属座１６とデイスク１８のシール面２
２との間に増大した干渉を生ぜしめる。該干渉の
増大は、デイスク１８とリツプ１４との間の接点
（つまり１４ｃ位置にある金属座１６）に関する
てこポイントの配置による。つまり、金属シール
１２がポイント１３まわりに枢動すると、金属座
１６はデイスク面２２に対しよりきつく押圧され
る。金属シール１２がポイント１３まわりに枢動
すると、デイスク面２２に対するリツプ１４の反
作用によつて生ぜしめられる外向きの力のため
に、リツプ１４の点１４ｄにおける円錐面２４Ｒ
との接触が維持され、これは増大された干渉が維
持されるのを保証する。

デイスク面２２に対する金属シート１６のシー
ル力の増大に伴い、金属座１６の変形と金属シー
ル１２の結果的な枢動作用（第４〜１０図でみて
反時計方向）とは熱破壊性シール１０２を反対側
の内部側壁８６に対してより強力に押圧する。上
流側（リテーナ側）と下流側（本体側）との間の
圧力差が増大すると、金属シール１２にかゝる流
体圧力によつて熱破壊性シール１０２に発揮され
る軸方向力は半径方向内向きのポアソン力（以下
により詳しく述べる）を生ぜしめ、該ポアソン力
は舌状部１０６をデイスク１８のシール面２２に
押付けてシール力を増す。

同様に、主シールと補助シールの双方をもつ好
ましい実施例においては、流体圧力がシール構造
の本体側から作用したとき（第７図）、直線圧力
が熱破壊性シール１０２の主体部１０４と弁本体
２０の側壁８６との間にある隙間１１６内に入り
込む。シール構造１１を横切る差圧が増大する
と、シール１０２の主体部１０４は金属シール１
２に対し押圧され、該金属シール１２は座保持リ
ング６８の側壁８４によつて衝合される。

シール１０２の延伸性もつ主体部１０４の軸方
向圧縮はシール１０２の舌状部１０６にポアソン
力を生ぜしめ、該ポアソン力は舌状部１０６とデ
イスク面２２との間のシール力を増大する。

延伸性の主シール１０２を金属シール１２に対
し圧縮することはまた、金属シールのリツプ部１
４を座リテーナ６５の円錐面２４上をすべり上ら
せる。リツプ構造のポイント１４ｄが保持リング
の面２４Ｒ上を右方にすべると、第４〜１０図か
らわかるように、円錐面の幾可学的形状によつて
金属座１６がデイスク面２２に押付けられる力が
増大する。つまり、リツプ部１４ｄが右へ移動す
ると、該ポイント１４ｄが傾斜面をすべり上つて
金属座１６をデイスク面２２に対し押圧する。

第８図は、第６図に示したのと同じ実施例およ
び流体圧力方向（つまり弁構造１１のリテーナ側
からの圧力）を示すが、主シール１０２が（例え
ば燃焼によつて）破壊された場合を示している。
主シール１０２が破壊されても金属シール１２の
リツプ１４の金属座１６はデイスク１８のシール
面との接触を維持しつづける。直線圧力がほとん
ど或は全くなくても、リツプ１４の上述したばね
力とフープ負荷力が金属対金属シールを与える。
より高い直線圧力が金属シール１２と保持リング
或はリテーナ６５との間の領域を満たす。金属シ
ール１２の幾可学的形状は、該シール１２がポイ
ント１３まわりに枢動するとき金属座１６をデイ
スク面２２に対押付けるようになつており、それ
故、リツプが第４〜１０図において右或は左にす
べる際にポイント１４ｄと面２４Ｒとの間の接触
を維持しつつ金属座１６がデイスク面２２に対し
よりきつく押圧される。圧力が大きい程シール力
は大きい。金属シール１２の座１６は主シール１
０２からの支持なしに（つまり、主シール１０２
が破壊された後で）軸方向シールを付与しつづけ
る。

第９図は第７図に示したのと同じ実施例および
流体圧力方向（つまり、弁構造１１の本体側か
ら）を示すが、主シール１０２が破壊された状態
を示す。第８図に示した弁の形状について述べた
と同じように、主シール１０２は金属座１６とデ
イスク面２２との間の金属対金属シールを確立或
は維持するためにそのまゝである必要もなく又完
全に破壊される必要もない。圧力がほとんど或は
全くなくても上述したように金属座１６はばね力
およびフープ力によりシールされる。より高い直
線圧力がデイスク１８を金属座１６へ向け軸方向
に変位させ、保持凹所６６内の直線圧力は、リツ
プ１４がリテーナ６５の円錐面に沿つてすべると
き金属座１６をデイスク面２２とよりきつく接触
するように押圧する。圧力が高いほど大きなシー
ル力を与える。

ずれたシヤフト形状によつて、シヤフトの一側
には他側よりもデイスク１８のかなり多くの部分
がある。これは一側において（つまり、第３図に
おいてシヤフト３０の右側）補強されたプレート
構造をつくり、他側において（つまり、第３図に
おいてシヤフト３０の左側）半円筒を形成する。
従つて、第３図において右側からの均一な圧力負
荷の下では、全構造は左側からの均一な圧力負荷
の下における場合よりも必然的に強い。結局、直
線圧力がデイスク１８の裏側に（つまり、第３図
の左から）かけられたときは、デイスク１８の正
面側から（つまり第３図の右側から）直線圧力が
かけられたときよりもかなり大きな軸方向変位が
ある。従つて、デイスク１８のこの比較的大きな
軸方向移動は、流体が弁の本体側から（つまり、
第７，９図で示されたように左側から）作用する
ときはシール作用を助ける。他方、流体が弁のリ
テーナ側から（つまり第６，８図で示すように右
側から）作用するときに生ずるデイスク１８の比
較的小さい量の軸方向変位は、流体がリテーナ側
から作用するときの金属対金属シールの遂行を大
きく阻害することはない。

他の実施例においては、主シールリング１０２
が省略され、バツクアツプシールリング１２は、
例えば環状Ｃ−リング１００（第１０図）、Ｏ−
リング（図示せず）或は他の形状をもつ中実リン
グ（図示せず）のごとき適当な支持リングによつ
て側壁８４，８８に対して位置保持され、これら
のリングはシールリング１２を凹所６６内の側壁
８４と収束する内部側壁８８とに対し隣接してし
つかりと位置保持すべく十分な力を与えるよう
に、一側をシールリング１２にそして他側を内部
側壁８６と収束する内部側壁９０によりはさまれ
るようにわずかに圧縮されて配置される。この実
施例では、座１６とデイスク面２２との間に金属
対金属そして高温に耐え得る軸方向シールを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシール構造を含むバタフ
ライ弁の正面図、第２図は第１図の線２−２に沿
つて取られた直径方向の軸垂直横断面図で、弁が
閉位置にあつてパイプライン内に設置され該パイ
プラインと開位置にあるデイスクとが想像線で示
された図、第３図は第２図の線３−３に沿つて取
られた直径方向の軸水平横断面図で、弁が閉位置
にあるがしかし開位置にある弁の可動部材（デイ
スク或は羽根）と該弁が設置されるパイプライン
とを想像線で示す図、第４図は主シール装置（熱
破壊性）と補助シール装置（金属）とを有する弁
であつてデイスクが開位置にある弁の実施例を示
す断面図、第５図は弁デイスクが閉位置にある第
４図の弁の実施例を示す断面図、第６図は弁デイ
スクが閉位置にありかつ弁のリテーナ側から流体
圧力が作用している第４図の弁の実施例を示す断
面図、第７図は弁デイスクが閉位置にありかつ弁
の本体側から流体圧力が作用している第４図の弁
の実施例を示す断面図、第８図は弁デイスクが閉
位置にありかつ弁のリテーナ側から流体圧力が作
用しておりかつ主シールが破壊した状態を示す第
４図の弁の実施例を示す断面図、第９図は弁デイ
スクが閉位置にありかつ弁の本体側から流体圧力
が作用しておりかつ主シールが破壊した状態を示
す第４図の弁の実施例を示す断面図、第１０図は
弁デイスクが閉位置にありかつ環状の金属シール
によつてのみ軸方向シール効果を発揮するＣ−リ
ングによつて支持された環状金属シールを有する
弁の一例を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 向い合つた第１部材と第２部材との間に流体
   の主シールと補助シールとを形成するシール構造
   であつて；第１部材は環状の外周シール面を有
   し；第２部材は通常第１部材からわずかに離れた
   環状面を有し；前記第１および第２部材の一方は
   表面に開口した環状の内部凹所を有し；該凹所は
   複数の側壁と収束する複数の側壁の端から伸びて
   いるせまい係止凹部を含み；当該シール構造はま
   た前記凹所内に取付けられて一側を凹所の内部側
   壁に隣接された主体部をもつ金属製の前記補助シ
   ールを構成する第１の環状シールリングと、前記
   凹所内に取付けられかつ主体部を有する第２の比
   較的剛性であるが変形可能な重合体物質からなる
   前記主シールを構成する第２のシールリングとを
   有し；前記第１の環状シールリングは主体部から
   係止凹部内に伸びて該係止凹部内にシール関係で
   保持された係止部を有し、該環状シールリングは
   また前記凹所の開口を通して半径方向に突出しか
   つその外周に前記部材の他方によつて係合可能な
   座を有するリツプを有し、該リツプは前記凹所を
   有する前記一方の部材の表面と摺動係合する部分
   を有し；前記第２のシールリングは主体部から係
   止凹部内に伸びかつ該係止凹部内にシール関係に
   保持された係止部を有し、該第２のシールリング
   はまた前記凹所の開口を通して半径方向に突出し
   かつ前記部材の他方によつて着座係合可能に終結
   している舌状部を有し；該凹所とシール構造との
   寸法は、前記第１のシールリングの前記リツプ部
   分の座がシール面と係合されたとき第１のシール
   が半径方向に押圧されてリツプが半径方向に移動
   されそして結果的な半径方向圧縮がリツプをして
   第１と第２の部材間をシールさせ、また前記第２
   のシールリングの舌状部の座がシール面と係合さ
   れたとき第２のシールリングが半径方向に圧縮さ
   れて舌状部が半径方向に移動されそして結果的な
   半径方向圧縮が第１および第２部材間をシールさ
   せるような寸法にされているシール構造。 ２ 係止凹部と該係止凹部内の前記第１環状シー
   ルリングおよび第２シールリングの伸長部とは前
   記環状の外周シール面に直角以外の方向に配置さ
   れている請求の範囲第１項のシール構造。 ３ 前記凹所はまた前記第２のシールリングの一
   側を前記凹所内に保持する肩を含み、前記第１の
   シールリングの前記リツプの部分が前記第２のシ
   ールリングの他側を前記凹所内に保持する請求の
   範囲第１項のシール構造。 ４ 前記第２のシールリングの主体部がその内部
   に主体部に半径方向と軸方向に向けられた力と移
   動とを与える大きな横断面の環状開口を有し、対
   応する横断面の通常実質的に引張り力のない弾性
   コアが前記開口を充てんしており、これにより流
   体圧力があるとき前記第２のシールリングの舌状
   部の座をシール面によりきつく係合させるように
   した請求の範囲第１項のシール構造。 ５ 向い合つた第１部材と第２部材との間に流体
   シールを形成するシール構造であつて；第１部材
   は環状の外周シール面を有し；第２部材は該第１
   部材まわりを取り囲みかつ通常は該第１部材から
   わずかに離れた環状面を有し；前記部材の一方は
   環状内部凹所を有し該凹所はその表面に開口しか
   つ該凹所よりもせまい半径方向スロツトを有し；
   該凹所は一側においてスロツトに隣接して軸方向
   に伸びている下側肩をまた他側においてスロツト
   から半径方向に伸びている第１の内部側壁部を含
   み、第２の内部側壁部が肩の終端から半径方向に
   伸びており、おゝむね半径方向に伸びかつ収束し
   ている内部側壁部が各第１および第２側壁部から
   つづいており、該収束する側壁部の端からせまい
   係止凹部が伸びており；当該シール構造はまた前
   記凹所内に取付けられかつ一側が凹所の一つの内
   部側壁に隣接された主体部をもつ金属製の環状シ
   ールリングと、該環状シールリングを凹所の他の
   内部側壁に対して保持すべく該環状シールリング
   の主体部に隣接して前記凹所内に配置された環状
   支持リングとを有し；前記環状シールリングは主
   体部から係止凹部内に伸びかつ該係止凹部にシー
   ルされた伸長部を有し、該環状シールリングはま
   た前記スロツトを通して半径方向に突出しかつ前
   記他方の部材によつて係合可能な座を有するリツ
   プをもち、該リツプは前記凹所をもつ前記一方の
   部材上の表面と摺動係合する部分を有し；凹所と
   シール構造との寸法は前記リツプ部分の座がシー
   ル面と係合されたとき環状シールリングが半径方
   向に圧縮されてリツプが半径方向に移動されそし
   てリツプの結果的な半径方向圧縮が前記第１およ
   び第２部材間にシール作用を行わしめるような寸
   法であるシール構造。 ６ 前記環状支持リングが環状Ｃ−リングよりな
   る請求の範囲第５項のシール構造。 ７ 前記環状支持リングが環状Ｏ−リングよりな
   る請求の範囲第５項のシール構造。 ８ 前記環状支持リングは前記凹所内に取付けら
   れかつ主体部を有する比較的剛性であるが変形可
   能な重合体物質からなる主シールリングよりな
   り、該主シールリングはまた主体部から係止凹部
   内へ伸びかつ該係止凹部にシールされた伸長部を
   有し、前記主シールリングはまた前記環状の内部
   凹所の半径方向スロツトを通して半径方向に突出
   および移動可能でありかつシール作用をすべく前
   記部材の他方によつて係合可能な座で終結してい
   る舌状部を有する請求の範囲第５項のシール構
   造。