JPH0645737Y2 - スタティックシール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ベローズ状であって流体の静圧により軸方向
両端を相手部材に密接させるスタティックシールに関す
る。

〔従来の技術〕

従来から、たとえば第５図および第６図に示すように、
内周および外周へ断面Ｕ字状に交互に屈曲した山部104
および谷部106を複数備えたコンボリューション部102
と、該コンボリューション部102の両端から軸方向両側
へ傾斜して開くように延びるレッグ部108からなるベロ
ーズ状のスタティックシールが周知である。

このスタティックシールは、第７図に示すように、軸方
向に対向したフランジ110,112間に適宜圧縮した状態で
介装し、レッグ部108の湾曲した外側面108aを密封面と
して、該フランジ110,112間の隙間を外周空間Ａと内周
空間Ｂに仕切るように密封するもので、外周空間Ａが高
圧側となる場合はレッグ部108が外径側へ開いた第５図
の外圧用のもの、内周空間Ｂが高圧側となる場合はレッ
グ部108が内径側へ開いた第６図の内圧用のものが装着
される。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来のスタティックシールは、軸方向圧縮量を大き
くとる場合には、軸方向への良好な変形性能が要求され
るが、その対応策としては、一般に、コンボリューショ
ン部102の山部104および谷部106の数を増加することが
行なわれている。

しかしながら、試験によって明らかになったところによ
ると、上記構成のスタティックシールを軸方向に変形を
与えた場合、コンボリューション部102の変形は僅かで
あって、変形の大部分は両端レッグ部108に発生してお
り、したがってコンボリューション部102の山部104およ
び谷部106の数を増加させても、軸方向変形性能を大き
く向上させることは難しく、しかもレッグ部108に変形
に対する応力が集中することによって、該レッグ部108
に塑性変形や破損が生じる問題があった。

また、たとえば第７図に示す圧縮装着状態において、外
周空間Ａの圧力は山部104に対しては軸方向圧縮力とし
て作用し、谷部106に対しては軸方向伸長力として作用
することから、コンボリューション部102全体としては
軸方向にバランスしているが、両端レッグ部108にはア
ンバランス力として作用することから、高圧条件ではレ
ッグ部108の歪がとくに大きくなり、レッグ部108の外側
面のほぼ全面がフランジ110,112に接触して、単位面積
当りの密接荷重（面圧）が低下してしまうので、安定し
た密封性能が得られないといった問題があった。

本考案は、このような点に鑑み、高圧力・高圧縮状態で
の耐圧性能および密封性能を向上させることを課題とし
てなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案に係るスタティックシ
ールは、内周および外周へ断面Ｕ字状に交互に屈曲した
山部および谷部からなるコンボリューション部の両端か
ら軸方向両側へ傾斜して延び高圧空間側へ開いたレッグ
部が形成されたベローズ状本体と、上記レッグ部の外側
面と対応した形状をなす端面をもって上記レッグ部と対
向するとともに他端面に相手部材のフランジ部と密接す
る環状シールリップを有し上記レッグ部の開放端に全周
が気密的に固着されたスペーサと、を備えてなる構成と
した。

〔作用〕

本考案の構成によると、圧縮および流体圧力によるベロ
ーズ状本体のレッグ部の変形は、シールリップにおいて
相手部材のフランジ部と密接するスペーサの、レッグ部
外側面と対応した形状の端面と接触することによって規
制されることから、上記ベローズ状本体の軸方向変形は
コンボリューション部の各山部および各谷部の小変形と
して均一に分散され、また、各山部および各谷部の変形
に対する反力は、レッグ部の過大変形として吸収されて
しまうことがないので、上記フランジ部に対するシール
リップの密接荷重として有効に作用する。

〔実施例〕

以下、本考案のスタティックシールを、図示の実施例を
参照しながら説明する。

まず第１図の実施例において、10は、内周および外周へ
断面Ｕ字状に交互に屈曲した山部14および谷部16を複数
備えたコンボリューション部12と、該コンボリューショ
ン部12の両端から外径側へ向けて軸方向両側へ傾斜して
開くように延び、緩やかな波状に湾曲したレッグ部18と
からなる金属製のベローズ状本体、20は、上記ベローズ
状本体10の各レッグ部18の外側面18aに、該外側面18aと
対応した形状に形成された端面20aをもって対向し、他
端面20bに、軸方向に対向する相手部材のフランジ24,26
と密接する環状のシールリップ22が形成された金属製の
スペーサである。上記ベローズ状本体10の両端レッグ部
18における外径の開放端18bと、上記スペーサ20の端面2
0aの外径縁は、溶接28によって全周が気密的に固着され
ている。

以上の構成になる本実施例のスタティックシールは、そ
の外周空間Ａが高圧側となる外圧用であって、図示のよ
うに軸方向に適宜圧縮された状態に装着され、両端のス
ペーサ20のシールリップ22がそれぞれフランジ24,26と
密接して密封機能を営む。

ここで、両フランジ24,26間での軸方向圧縮力による両
レッグ部18の変形は、その外側面18aがスペーサ20の端
面20aと接触することによって規制されるため、ベロー
ズ状本体10の軸方向への圧縮変形は、コンボリューショ
ン部12の各山部14および各谷部16の小変形として均一に
分散され、その反力は、レッグ部12の過大変形として吸
収されてしまうことがないので、上記フランジ24,26に
対するシールリップ22の密接荷重として有効に作用す
る。

また、外周空間Ａの圧力は両レッグ部18をフランジ24,2
6側へ向けて開くように作用するが、上記のとおり、フ
ランジ24,26側へのレッグ部18の変形はスペーサ20によ
って規制されており、しかも、フランジ24,26との密接
がスペーサ20のシールリップ22のみで行なわれる構成で
あるため、上記圧力は、レッグ部18を介してシールリッ
プ22の密接荷重として作用し、外周空間Ａの圧力変動に
拘らず安定した密封機能が得られる。なお、シールリッ
プ22は、スペーサ20の外径寄りに位置するほど、上記圧
力による密接荷重は大きくなる。

次に第２図の実施例は、上記第１図の実施例における溶
接28に代えて、レッグ部18の外径の開放端18bと、スペ
ーサ20の端面20aの外径縁の全周を、ロウ付け（はん
だ）30によって気密固着したもの、また第３図の実施例
は、レッグ部18の外径に、筒状に突出した突縁部32を屈
曲形成し、スペーサ20をこの突縁部32内周に圧入嵌合す
ることによって気密固着したもの、さらに第４図の実施
例は、上記突縁部32のカシメ34によってスペーサ20を気
密固着したものであり、いずれも上記第１図の実施例と
同様の効果を奏する。

なお、上記各実施例は、外圧用のものについて本考案を
適用したものであるが、シール内周空間Ｂが高圧となる
場合に用いる内圧用のスタティックシール、すなわちレ
ッグ部18が内径側へ開いた形状のものについても同様に
構成することが可能であり、また、とくに第３図あるい
は第４図の構成の場合は、スペーサ20の材質として金属
のほかに合成樹脂を用いることもでき、ベローズ状本体
10における山部14および谷部16の数等も任意である。

〔考案の効果〕

以上、本考案によると、ベローズ状本体の両端のレッグ
部に、圧縮装着による変形および密封流体の圧力による
変形が集中することがないので、耐久性に優れるととも
に、ベローズ状本体のコンボリューション部が均一に圧
縮されることによる反力および上記密封流体の圧力が両
端のスペーサのシールリップに密接荷重として有効に作
用するので、高圧縮条件および高圧力条件において優れ
た密封性能を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を外圧用のスタティックシールに適用し
た一実施例を示す装着状態の断面図、第２図ないし第４
図はそれぞれ他の実施例を示す要部断面図、第５図およ
び第６図はそれぞれ従来の外圧用スタティックシールを
例示した断面斜視図、第７図は同じく装着状態の断面図
である。 10ベローズ状本体、12コンボリューション部、14山部、
16谷部、18レッグ部、18a外側面、18b開放端、20スペー
サ、20a端面、20b他端面、22シールリップ、24,26フラ
ンジ、28溶接、30ロウ付け、32突縁部、34カシメ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内周および外周へ断面Ｕ字状に交互に屈曲
   した山部および谷部からなるコンボリューション部の両
   端から軸方向両側へ傾斜して延び高圧空間側へ開いたレ
   ッグ部が形成されたベローズ状本体と、上記レッグ部の
   外側面と対応した形状をなす端面をもって上記レッグ部
   と対向するとともに他端面に相手部材のフランジ部と密
   接する環状シールリップを有し上記レッグ部の開放端に
   全周が気密的に固着されたスペーサと、を備えてなるこ
   とを特徴とするスタティックシール。