特許 6849406 シール構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6849406

(24)【登録日】2021年3月8日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】シール構造体

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/10 20060101AFI20210315BHJP

   F16J 15/12 20060101ALI20210315BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/10 R

   F16J15/10 G

   F16J15/12 M

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-225326(P2016-225326)

(22)【出願日】2016年11月18日

(65)【公開番号】特開2018-80809(P2018-80809A)

(43)【公開日】2018年5月24日

【審査請求日】2019年10月4日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２８年８月８日に、藤倉ゴム工業株式会社が、三菱電機株式会社 三田製作所に、谷口和生及び白瀬利和が発明したバルブを卸した。

(73)【特許権者】

【識別番号】000005175

【氏名又は名称】藤倉コンポジット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100121049

【弁理士】

【氏名又は名称】三輪 正義

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】谷口 和生

(72)【発明者】

【氏名】白瀬 利和

【審査官】 的場 眞夢

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０５６０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３２１２６７８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平１１−２４００２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４５３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５６７１９２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９７５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８１１４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／００−１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂製のホルダと、前記ホルダに保持されたゴム製のシールリングと、を有するシール構造体であって、
前記ホルダは、表面と裏面を有するゴム保持部と、前記ゴム保持部の外周縁から、前記ゴム保持部の裏面側に延出する側壁部とを備えており、
前記シールリングは、前記ゴム保持部の表面に設けられ、前記シールリングの表面は、シール面とされており、
前記シールリングの内周と外周のうち、内周側にのみ、前記ゴム保持部の表面から突出したリブが設けられていることを特徴とするシール構造体。

【請求項2】

前記シールリングの内周側に、前記シール面よりも高さの低いゴム製の内側リングが前記シールリングと一体に設けられており、前記内側リングの内周位置に前記リブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシール構造体。

【請求項3】

前記ホルダには前記ゴム保持部の表面から裏面にかけて貫通する穴が設けられており、前記内側リングと、前記ゴム保持部の裏面に設けられたゴム製の裏面層とが前記穴を介して一体化していることを特徴とする請求項２に記載のシール構造体。

【請求項4】

前記穴は、複数個、前記内側リングの周方向に設けられており、複数の前記穴、及び各穴に対応する複数の前記裏面層が、夫々、前記周方向に一定間隔を空けて設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシール構造体。

【請求項5】

前記シール面の平面度は、０．１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のシール構造体。

【請求項6】

前記ホルダは、ポリフェニレンサルファイド樹脂にて成形されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のシール構造体。

【請求項7】

ゴム材料には、フロロシリコーンゴム、及び、フッ素ゴムのいずれか１種が選択されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のシール構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂製のホルダと、ゴム製のシールリングとを備えたシール構造体のシール性に関する。

【背景技術】

【0002】

従来では、例えば、下記の特許文献１に示すゴム−樹脂複合品の構造が知られている。特許文献１に開示されたゴム−樹脂複合品は、樹脂部品に、ゴム部品が接着保持されており、樹脂部品の接着部の境界に微小リブを設けた構造である。微小リブは、ゴム部品の内側と外側の双方に設けられている。

【0003】

微小リブを設けたことで、ばりの発生や、樹脂本体にクラックが生じる不具合を抑制できるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３２１２６７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、樹脂で形成されたホルダに、ゴム製のシールリングを成形してなるシール構造体において、シール性を向上させるうえで優れた平面度が要求される。

【0006】

しかしながら、従来のシール構造体の構造では、高い平面度が得られない問題があった。平面度が悪化するメカニズムを、図１３を用いて説明する。

【0007】

図１３の左図（加硫時）に示すように、ホルダには金型の上型から下方向に強い押圧力が作用する。これは、ゴム製のシールリングを成形する際に、ばりが生じるのを極力防止するためである。この結果、ホルダは下方向に変形した状態となる。

【0008】

このように、ホルダが下方向に強く押された状態で、ホルダの表面にゴム製のシールリングが成形される。そして、図１３の右図に示すように、金型から成形品を取り出すと、樹脂製のホルダに弾性回復が生じ、この結果、シールリングのシール面の内側と外側とで高低差が生じる。この高低差が大きくなればなるほど平面度は悪化する。

【0009】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、特に、従来に比べてシール面の平面度を向上させ、良好なシール性を得ることが可能なシール構造体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明におけるシール構造体は、樹脂製のホルダと、前記ホルダに保持されたゴム製のシールリングと、を有するシール構造体であって、前記ホルダは、表面と裏面を有するゴム保持部と、前記ゴム保持部の外周縁から、前記ゴム保持部の裏面側に延出する側壁部とを備えており、前記シールリングは、前記ゴム保持部の表面に設けられ、前記シールリングの表面は、シール面とされており、前記シールリングの内周と外周のうち、内周側にのみ、前記ゴム保持部の表面から突出したリブが設けられていることを特徴とする。

【0011】

本発明では、前記シールリングの内周側に、前記シール面よりも高さの低いゴム製の内側リングが前記シールリングと一体に設けられており、前記内側リングの内周位置に前記リブが設けられていることが好ましい。

【0012】

本発明では、前記ホルダには前記ゴム保持部の表面から裏面にかけて貫通する穴が設けられており、前記内側リングと、前記ゴム保持部の裏面に設けられたゴム製の裏面層とが前記穴を介して一体化していることが好ましい。

【0013】

本発明では、前記穴は、複数個、前記内側リングの周方向に設けられており、複数の前記穴、及び各穴に対応する複数の前記裏面層が、夫々、前記周方向に一定間隔を空けて設けられていることが好ましい。

【0014】

本発明では、前記シール面の平面度は、０．１０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0015】

本発明では、前記ホルダは、ポリフェニレンサルファイド樹脂にて成形されていることが好ましい。

【0016】

本発明では、ゴム材料には、フロロシリコーンゴム、及び、フッ素ゴムのいずれか１種が選択されることが好ましい。

【発明の効果】

【0017】

本発明のシール構造体によれば、従来に比べて、シール面の平面度を向上させ、良好なシール性を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施の形態におけるシール構造体の断面図である。

【図2】本実施の形態におけるシール構造体の平面図である。

【図3】本実施の形態におけるシール構造体の裏面図である。

【図4】比較例のホルダの断面図である。

【図5】図５Ａは、図４のＡ領域の拡大図であり、図５Ｂは、加硫時にて図５Ａのホルダが圧縮された状態を示す拡大図である。

【図6】本実施の形態のホルダの断面図である。

【図7】図７Ａは、図６のＢ領域の拡大図であり、図７Ｂは、加硫時にて図７Ａのホルダが圧縮された状態を示す拡大図である。

【図8】シールリングの断面模式図である。

【図9】従来の金型を示す断面図である。

【図10】新規の金型を示す断面図である。

【図11】漏れ試験方法の説明図である。

【図12】平面度、及び荷重変化におけるシール限界表である。

【図13】平面度悪化のメカニズムを説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

【0020】

本実施の形態では、シール構造体のシール性向上を目的とし、特に、低荷重時でのシール性向上を目指すべく、ホルダ形状を改良して、シール面の平面度を改善したものである。

【0021】

本実施の形態のシール構造体の全体構造について、図１ないし図３を用いて説明する。図１に示すように、シール構造体１は、樹脂製のホルダ（基材）２と、ゴム製のシールリング３とを、有して構成される。

【0022】

ホルダ２について説明する。図１に示すように、ホルダ２は、ゴム保持部４と、ゴム保持部４の外周縁から図示下方に延出する側壁部５とを有して構成される。側壁部５は、ゴム保持部４の周囲を囲む筒状を成している。図１に示すように、側壁部５の下端部には横方向に突き出した脚部５ａが設けられている。脚部５ａは、例えば、相手側部材に対する固定部や位置決め部に適用される。図２に示すように、ゴム保持部４は、円環状を成し、また、図１、及び図２に示すように、側壁部５は円筒形状を成すが、特に形状を限定するものではない。例えば、ゴム保持部４を、矩形状等、側壁部５を角柱形状等で形成することもできる。

【0023】

図１に示すように、ゴム保持部４は、表面４ａと裏面４ｂとを有し、ゴム保持部４の表面４ａの中央には図示上方に向けて突出する凸部１７が設けられる。図２に示すように、凸部１７は、例えば円柱状で突出している。

【0024】

図２、及び図３に示すように、凸部１７の周囲には凸部１７を中心にして略等角度ごとに、表面４ａから裏面４ｂを貫通する複数の穴６が設けられている。

【0025】

ホルダ２は、上記したように樹脂製である。ホルダ２の材質を問うものでないが、加硫時に熱が負荷されるため、耐熱性樹脂であることが好ましく、例えば、ホルダ２は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、液晶ポリマー樹脂（ＬＣＰ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）６（６６）等にて成形することができる。このうち、ホルダ２は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）で成形されることが好適である。

【0026】

図１に示すように、ホルダ２のゴム保持部４の表面４ａには、シールリング３が、ホルダ２と一体成形されている。シールリング３の表面は、シール面３ａである。図２に示すように、シールリング３は、円環状にて形成されている。ただし、シールリング３の形状を限定するものでなく、楕円状、四角状、三角状等、であってもよい。

【0027】

図１、図２に示すように、シールリング３の内側には、シールリング３と一体となり、シールリング３と同様に円環状をなす内側リング７が設けられている。内側リング７の表面７ａは、シールリング３のシール面３ａよりも一段低い高さで形成される。シールリング３と内側リング７とは、ゴム製にて一体化されている。

【0028】

図１、図２に示すように、内側リング７の位置にゴム保持部４を貫通する複数の穴６が設けられ、穴６を介して、内側リング７と一体化したゴム製の裏面層８が、ゴム保持部４の裏面４ｂに設けられている。図３に示すように、裏面層８は、各穴６に対応して複数設けられ、図３に示すように、各裏面層８は、凸部１７に対応する凹部９を中心として周方向に一定間隔を空けて設けられている。

【0029】

シールリング３と一体を成す内側リング７及び裏面層８は、シールリング３のホルダ２に対する補強材として機能し、シールリング３とホルダ２間の接合強度を向上させることができる。

【0030】

裏面層８が、内側リング７と異なって複数に分離されているのは、ゴム保持部４の裏面４ｂへ穴６を通じて所定量のゴム材を効率よく流入させて所定厚の裏面層８を形成するためであり、このため、各穴６の周囲にのみ裏面層８を設けた。

【0031】

また、内側リング７の表面７ａは、シールリング３のシール面３ａよりも一段低い位置にあるため、シール面として機能していない。ただし、相手側部材の形状によっては、内側リング７の表面７ａもシール面となることがある。

【0032】

図１に示すように、内側リング７は、シールリング３よりも薄肉である。内側リング７を厚くすると、ゴム材と樹脂製のホルダ２との熱膨張係数差によりシール面３ａの平面度が悪化しやすくなるため、内側リング７は薄くすることが好適である。

【0033】

シールリング３、内側リング７及び、裏面層８は、ゴム材にて形成される。適用されるゴム材質を特に限定するものではないが、例えば、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、パーフロロポリエーテルゴム、エチレンプロピレンゴム等を提示することができる。このうち、フロロシリコーンゴム、或いは、フッ素ゴムを選択することが好ましい。また、ゴム硬度を特に限定するものでないが、例えば、ゴム硬度は５０°以上が好ましい。

【0034】

シールリング３、内側リング７及び、裏面層８は、樹脂製のホルダ２に対して、コンプレッション成形、トランスファー成形、射出成形等により、未加硫ゴムを金型内に流入させて、圧力を負荷しつつ加熱して加硫することで成形される。

【0035】

上記したように、本実施の形態では、ホルダ形状を改良して、シール面の平面度を向上させるものである。ここで、「平面度」とは、図１、図２に示すシール面３ａの内周縁部３ｂと、外周縁部３ｃとの高低差で評価される。なお、シール面が段差を有しているような場合は、段差を介した各シール面で平面度を評価することができる。また、本実施の形態では、シール面３ａ内の周線Ｏ１上（例えば、シール面３ａの中心線上）での高低差も従来に比べて小さくすることができる。

【0036】

以下、本実施の形態のホルダ２形状を説明するが、その前に、比較例としてのホルダ形状について説明する。

【0037】

図４は、比較例のホルダの断面図である。図４に示すように、比較例のホルダ１０のゴム保持部１１の表面１１ａには、円環内リブ１２と、円環外リブ１３とが設けられている。このようなリブ１２、１３を設けることで、ゴム製のシールリング３にばりが生じるのを防止することができる。

【0038】

比較例のホルダ１０の形状は、特許文献１に記載の樹脂部品の形状に準じたものであるが、ゴム保持部１１と、その外周縁から筒状の側壁部１４が延出するホルダ形状では、成形時の樹脂歪みにより、図５Ａ（図４のＡ領域を拡大した図）に示すように、円環外リブ１３が、円環内リブ１２よりも上方に持ち上がるように成形されやすい。すなわち、図５Ａに示すように、円環外リブ１３と円環内リブ１２との間の表面１１ａは、円環外リブ１３に向けて高くなる方向に傾斜した状態にて成形される。

【0039】

この結果、図５Ａに示すように、円環内リブ１２と円環外リブ１３との間に高低差σ１が生じる。

【0040】

このため、図５Ｂに示すように、ホルダ１０を金型にセットした際、ホルダ１０が金型に押圧され、特に、円環内リブ１２と円環外リブ１３との高低差σ１を無くすように、円環内リブ１２よりも上方に突出する円環外リブ１３に強い押圧力が作用して図示下方向に圧縮される（図５Ｂの点線から実線への変化を参照）。その圧縮量は、図５Ａに示す高低差σ１とほぼ同等となる。

【0041】

この結果、ゴム材を加硫接着して、シールリングを備えた成形品（シール構造体）を、金型から取り出すと、ホルダに弾性回復が生じて、図１３で説明したように、シール面の平面度が悪化する。

【0042】

これに対して、本実施の形態のホルダ２は、上記した円環内リブ１２と円環外リブ１３のうち、円環外リブ１３を除去した形状である。

【0043】

すなわち、図６に示すように、ホルダ２のゴム保持部４の表面４ａには、円環リブ２０が設けられているが、この円環リブ２０は、図４の円環内リブ１２に該当する。この円環リブ２０は、シールリング３の内側に位置しており、図１の形状では、ちょうど、内側リング７の内周位置に設けられている。すなわち、図１及び図２の内側リング７の内周縁部７ｂに沿って円環リブ２０が設けられている。

【0044】

図７Ａ（図６のＢ領域を拡大した図）に示すように、表面４ａは、円環リブ２０からゴム保持部４の外周縁部４ｃに向かって表面高さが徐々に高くなるようにやや傾斜している。これは、図５Ａでも説明したように、樹脂歪みに起因するものである。

【0045】

ただし、図７Ａに示す実施の形態では、円環リブ２０と、外周縁部４ｃとの高低差σ２を、図５Ａの比較例の高低差σ１よりも小さくすることができる。

【0046】

このため、図７Ｂに示すように、ホルダ２を金型にセットし、ゴム材をホルダ２に加硫接着させる際の金型から受ける押圧力に基づく圧縮量を、図５Ｂに示す比較例よりも小さくできる。なお、後述する新規な金型を用いることで、図７Ｂに示すように、円環リブ２０が多少圧縮される（図７Ｂの点線から実線への変化を参照）。一方、外周縁部４ｃの位置では金型が当接した状態であり、ホルダ２には金型から適度な負荷を受けている。これにより、本実施の形態においては、成形されるシールリング３に、ばりが生じるのを効果的に抑制しつつ、シール面の平面度を、比較例に比べて改善することができる。

【0047】

シール面の平面度を特に限定するものではないが、本実施の形態での平面度は、具体的には、０．１０ｍｍ以下であることが好ましい。後述する実験に示すように、使用するゴム材を変えても、良好な平面度を保てることがわかっている。

【0048】

図８は、シールリング３の断面模式図である。図８の左図から順番に説明すると、左図は、図１に示したシールリング３の形状に該当するものであり、シール面３ａが平坦面で形成される。このような形態においては、シール面３ａの平面度を、内周縁部３ｂと外周縁部３ｃとの高低差で評価できる。続いて右側のシールリング３のシール面３ｄは、曲面状で形成されている。シール面３ｄはその中心部分が最も突出するように湾曲している。このような形状の場合、シール面３ｄの平面度は、内周縁部と外周縁部との高低差でなく、最も突出した周線Ｏ２上の高低差で評価することができる。続く右側の、シールリング３では、ゴム基材３ｅの表面に複数の突出部３ｆが一体的に形成されている。各突出部３ｆは同じ形状であり、高さが一致している。したがって、各突出部３ｆの表面がシール面を構成する。なお、各突出部３ｆは、シール面３ｄと同様に湾曲している。このような形態では、各突出部３ｆの最も突出した周線Ｏ３、Ｏ４上の高低差で、平面度を評価することができる。最後に、最も右側のシールリング３では、ゴム基材３ｇの表面に、断面が三角状の突起部３ｈが一体的に形成されている。係る構成では、突起部３ｈの最も突き出した周線Ｏ５上の高低差で平面度を評価することができる。

【0049】

図８に示すように、シール面は平面以外であってもよく、例えば、湾曲していたり、或いは直線状に傾斜していてもよい。

【0050】

続いて、ホルダ２に、ゴム製のシールリング３を一体的に成形する際に使用する金型について説明する。

【0051】

図９は、従来の金型を示す断面図である。図９の上図に示すように、金型３０は、上型３１、及び下型３３を有して構成される。

【0052】

図９の上図に示すように、上型３１、及び下型３３との間に、ホルダ１０をセットする。ここでは、図４の比較例のホルダ１０を用いて説明する。図９に示すように、金型には、ゴム材が充填される内部空間３４が設けられる。また、内部空間３４と繋がる注入口３５が設けられ、この注入口３５を通して、内部空間３４に未加硫ゴムを注入することができる。

【0053】

図９の下図は、図９の上図の点線部分を拡大した図であるが、図９の下図に示すように、ホルダ１０の円環外リブ１３は上型３１により図示下方向への押圧力を受けており、このためホルダ１０は下方向に圧縮される。図９の上図に示すように、下型３３の、ホルダ１０の側壁部１４の脚部１５が収容される空間３３ａでは、上型３１を被せる前の状態で、脚部１５と、空間３３ａの底面との間に隙間Ｔ１を備える。このような隙間Ｔ１が設けられることで、上型３１にてホルダ１０が図示下方向に押圧された際、側壁部１４の内側上端部１４ａ付近を起点として、側壁部１４を下方向に圧縮（変形）させることができる。

【0054】

しかしながら、従来のホルダ１０の形状では、ホルダ１０の圧縮量が大きく、その結果、弾性回復によるシール面の平面度の悪化が懸念される。そこで、本実施の形態では、図６、図７で説明したように、ホルダ２の形状を改良し、またホルダ形状の改良に基づいて、以下に説明する新規の金型を適用することができる。

【0055】

すなわち、図１０の上図に示すように、下型３３の、ホルダ２の側壁部５の脚部５ａが収容される空間３３ｂでは、上型３１を被せる前の状態で、脚部５ａと、空間３３ｂの底面との間に隙間がなく（すなわち、脚部５ａと空間３３ｂの底面とが接触した状態である）、或いは、隙間があっても、その間隔は、図９の上図に示す間隔Ｔ１よりも十分に小さい。或いは、従来の金型を用い、隙間Ｔ１を限りなく０に近づける板材を空間３３ａの底面に配置してもよい。

【0056】

図１０の下図に示すように、ホルダ２のゴム保持部４の外周縁部４ｃ付近が上型３１と接触しており、このとき、ホルダ２に設けられた円環リブ２０が上型３１に押圧されて若干下方に圧縮される。しかしながら、このときの圧縮量は、図９の下図での圧縮量に比べて十分に小さく、また、ゴム保持部４の外周縁部４ｃ付近での圧縮は無く或いは、非常に小さいために、弾性回復は小さく、シール面の平面度を、従来よりも良好にすることができる。

【0057】

本実施の形態におけるシール構造体の適用例については、特に限定されるものでないが、例えば、バルブのシール構造体として好適に使用することができる。

【実施例】

【0058】

以下に本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。ただし、本発明は、この実施例により限定されるものではない。まず、以下のホルダ形状からなるサンプルを成形した。

【0059】

＜ホルダ−１＞
材質：ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）
リブの有無：円環内リブと円環外リブ（図４）
＜ホルダ−２＞
材質：ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）
リブの有無：円環内リブ（円環外リブ無し）（図６）
＜ホルダ−３＞
材質：アルミ
リブの有無：無し

【0060】

また、金型、及びゴム材には以下のものを使用した。
＜金型−１＞
図９の構造
＜金型−２＞
図１０の構造
＜ゴム材−１＞
フッ素ゴム：ＦＫＭ６０
＜ゴム材−２＞
フッ素ゴム：ＦＫＭ５０

【0061】

ホルダを金型にセットし、ホルダに負荷をかけた状態で、未加硫ゴムを注入し、所定温度に加熱して未加硫ゴムを加硫してシールリングをホルダ表面に一体化したシール構造体を成形した。この際、シールリングの内側には、図２で示した内側リングを一体に成形し、また、図３で示した裏面層を成形した。

【0062】

上記のホルダ、金型、及びゴム材の組み合わせにより、表１に示す実施例１、実施例２、比較例及び参照例の各シール構造体を形成した。なお各シール構造体の大きさについては、各シール構造体を問わずほぼ同じとし、また製造条件についても統一した。

【0063】

【表1】

【0064】

平面度は、図２に示すシール面の内周縁部と外周縁部との高低差にて測定した。なお、各シール構造体における内周縁部は、約φ１２〜１４ｍｍで、外周縁部は、約φ１５〜１７ｍｍであった。

【0065】

表１に示すように、実施例１では、シール面の平面度は、０．０６ｍｍであった。また、実施例２では、シール面の平面度は、０．０８ｍｍであった。なお、実施例１及び実施例２におけるシール面の中心線上の高低差は、約０．０２ｍｍ以下であった。

【0066】

一方、比較例では、シール面の平面度が０．１５ｍｍであった。これに対して、参照例では、シール面の平面度が、０．０３ｍｍであった。

【0067】

参照例は、ホルダにアルミを使用しており、樹脂製ではない。このため、参照例のホルダに金型より強い負荷をかけても、弾性回復は、樹脂製よりも小さく、リブも必要ないし、平面度も小さく抑えることが可能である。よって、平面度悪化の問題は、ホルダが樹脂製のためであり、本実施例のように、円環外リブを除去し、円環内リブのみを残すことで、ばりの発生を抑制しつつ、シール面の平面度を向上させた。以下、平面度と、シール性との実験について説明する。

【0068】

実験では、図１１に示すように、シール構造体を相手側部材にセットして、シール構造体のシール面側に負圧をかけ、この時、シール構造体の脚部側には重さの異なる錘にて荷重をかけた。実験では、錘の重さを異ならせ、シール面の平面度の違いによるシール限界（負圧量）を測定した。なお、この実験にて使用したホルダは、全て樹脂製であった。平面度＝０．０６ｍｍは、実施例１に該当し、平面度＝０．１５ｍｍは、比較例に該当する。また、平面度＝０．１０については、実施例２と同様の構成のシール構造体を使用して実験した。

【0069】

実験結果を図１２に示す。図１２に示すように、平面度が０．０６ｍｍの場合、他の平面度に比べて、シール限界となる負圧量が大きく、シール性に優れていることがわかった。例えば、−３．７ｋＰａ未満の負圧量をシール限界とする場合、平面度が０．０６ｍｍの場合、荷重は５０ｇ程度でもよいが、平面度が０．１０ｍｍでは、倍の１００ｇ程度の荷重を必要とし、更に、平面度が０．１５ｍｍの場合、３００ｇ程度の荷重が必要となることがわかった。

【0070】

このように、平面度を０に近づけることで、低荷重時でのシール性を向上させることができるとわかった。ここで、「低荷重時」とは、荷重が３００ｇ以下、好ましくは１００ｇ以下、更に好ましくは５０ｇ以下を指し、良好なシール性については、シール限界となる負圧量が、−３．７ｋＰａ未満であることを指す。これを満たすのは、平面度が０．１０ｍｍ以下であることがわかった。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明のシール構造体によれば、高いシール性を発揮して流体漏れを抑制でき、特に低荷重時のシール性に優れており、例えば、バルブのシール構造体として好適に使用することができる。

【符号の説明】

【0072】

１、１０ シール構造体
２ ホルダ
３ シールリング
３ａ シール面
３ｂ 内周縁部
３ｃ 外周縁部
４、１１ ゴム保持部
５、１４ 側壁部
５ａ、１５ 脚部
６ 穴
７ 内側リブ
８ 裏面層
１２ 円環内リブ
１３ 円環外リブ
２０ 円環リブ
３０ 金型
３１ 上型
３３ 下型
３３ａ、３３ｂ 空間
３４ 内部空間
３５ 注入口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】