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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024166778
(43)【公開日】2024-11-29
(54)【発明の名称】シール装置
(51)【国際特許分類】
F16J 15/447 20060101AFI20241122BHJP
F16J 15/16 20060101ALI20241122BHJP
【ＦＩ】
F16J15/447
F16J15/16 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023083114
(22)【出願日】2023-05-19
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】古庄 達郎
(72)【発明者】
【氏名】尾▲崎▼ 昂平
(72)【発明者】
【氏名】吉田 亜積
(72)【発明者】
【氏名】西本 慎
【テーマコード（参考）】
3J042
3J043
【Ｆターム（参考）】
3J042AA04
3J042BA01
3J042BA08
3J042CA02
3J042CA10
3J042DA01
3J043AA16
3J043BA02
3J043BA06
3J043CA08
3J043DA03
3J043DA05
(57)【要約】
【課題】回転軸線に対してシール軸線が傾くことによる、シール性の悪化を抑える。
【解決手段】シール装置は、シール軸線を中心として環状のシールリングと、前記シールリングを保持するシール保持環と、を備える。前記シール保持環は、径方向内側に凹む環状の保持溝を有する。前記リールリングは、前記保持溝を画定する面のうちで、低圧側溝側面に軸線方向で接触可能な接触面を有する。前記シールリングは、前記シール軸線に対する周方向に４以上に分割されている。スラスト荷重中心半径は、前記接触面の径方向外側の端と前記シールリング中で最も前記径方向内側の位置との間の中間位置であるスラスト荷重中心と前記シール軸線と間の前記径方向の距離である。内側端半径は、前記接触面のうちで最も前記径方向内側の端と前記シール軸線との間の前記径方向の距離である。スラスト荷重中心半径に対する内側端半径の割合は１．２０以下である。
【選択図】図１
【解決手段】シール装置は、シール軸線を中心として環状のシールリングと、前記シールリングを保持するシール保持環と、を備える。前記シール保持環は、径方向内側に凹む環状の保持溝を有する。前記リールリングは、前記保持溝を画定する面のうちで、低圧側溝側面に軸線方向で接触可能な接触面を有する。前記シールリングは、前記シール軸線に対する周方向に４以上に分割されている。スラスト荷重中心半径は、前記接触面の径方向外側の端と前記シールリング中で最も前記径方向内側の位置との間の中間位置であるスラスト荷重中心と前記シール軸線と間の前記径方向の距離である。内側端半径は、前記接触面のうちで最も前記径方向内側の端と前記シール軸線との間の前記径方向の距離である。スラスト荷重中心半径に対する内側端半径の割合は１．２０以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シール軸線を中心として環状のシールリングと、
前記シール軸線を中心として環状を成し、前記シールリングの外周側から前記シールリングを保持するシール保持環と、
を備え、
前記シール保持環は、前記シール軸線に対する径方向における径方向内側と径方向外側とのうち、前記径方向外側に向かって凹む環状の保持溝を有し、
前記シールリングは、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール保持環の前記保持溝に一部が挿入されているシール胴と、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール胴の内周側に配置されて前記シール胴に固定されている複数のシール片と、を有し、
前記シール胴は、前記シール軸線が延びる軸線方向における軸線高圧側と軸線低圧側とのうち、前記軸線高圧側を向く高圧側面と、前記軸線低圧側を向く低圧側面と、を有し、
前記保持溝は、前記径方向内側を向く保持溝底面と、前記シール胴の高圧側面と前記軸線方向で対向している高圧側保持溝側面と、前記シール胴の低圧側面と前記軸線方向で対向している低圧側保持溝側面とで、画定され、
前記シール胴の前記低圧側面のうちの少なくとも一部が、前記シール保持環の前記低圧側保持溝側面と前記軸線方向で接触可能な前記シールリングの接触面を成し、
前記シールリングは、前記シール軸線に対する周方向に４以上に分割されており、
スラスト荷重中心半径に対する内側端半径の割合が１．２０以下であり、
前記スラスト荷重中心半径は、前記シールリングが前記シール保持環と接触している部分のうちで最も前記径方向外側の位置と前記シールリング中で最も前記径方向内側の位置との間の前記径方向における中間位置であるスラスト荷重中心と前記シール軸線と間の前記径方向の距離であり、
前記内側端半径は、前記接触面のうちで最も前記径方向内側の端の位置と前記シール軸線との間の前記径方向の距離である、
シール装置。
前記シール軸線を中心として環状を成し、前記シールリングの外周側から前記シールリングを保持するシール保持環と、
を備え、
前記シール保持環は、前記シール軸線に対する径方向における径方向内側と径方向外側とのうち、前記径方向外側に向かって凹む環状の保持溝を有し、
前記シールリングは、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール保持環の前記保持溝に一部が挿入されているシール胴と、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール胴の内周側に配置されて前記シール胴に固定されている複数のシール片と、を有し、
前記シール胴は、前記シール軸線が延びる軸線方向における軸線高圧側と軸線低圧側とのうち、前記軸線高圧側を向く高圧側面と、前記軸線低圧側を向く低圧側面と、を有し、
前記保持溝は、前記径方向内側を向く保持溝底面と、前記シール胴の高圧側面と前記軸線方向で対向している高圧側保持溝側面と、前記シール胴の低圧側面と前記軸線方向で対向している低圧側保持溝側面とで、画定され、
前記シール胴の前記低圧側面のうちの少なくとも一部が、前記シール保持環の前記低圧側保持溝側面と前記軸線方向で接触可能な前記シールリングの接触面を成し、
前記シールリングは、前記シール軸線に対する周方向に４以上に分割されており、
スラスト荷重中心半径に対する内側端半径の割合が１．２０以下であり、
前記スラスト荷重中心半径は、前記シールリングが前記シール保持環と接触している部分のうちで最も前記径方向外側の位置と前記シールリング中で最も前記径方向内側の位置との間の前記径方向における中間位置であるスラスト荷重中心と前記シール軸線と間の前記径方向の距離であり、
前記内側端半径は、前記接触面のうちで最も前記径方向内側の端の位置と前記シール軸線との間の前記径方向の距離である、
シール装置。
【請求項2】
請求項１に記載のシール装置において、
前記シールリングは、前記周方向に６分割されており、
前記スラスト荷重中心半径に対する前記内側端半径の割合が１．１０以下である、
シール装置。
前記シールリングは、前記周方向に６分割されており、
前記スラスト荷重中心半径に対する前記内側端半径の割合が１．１０以下である、
シール装置。
【請求項3】
請求項１に記載のシール装置において、
前記シールリングは、前記周方向に８分割されており、
前記スラスト荷重中心半径に対する前記内側端半径の割合が１．０６以下である、
シール装置。
前記シールリングは、前記周方向に８分割されており、
前記スラスト荷重中心半径に対する前記内側端半径の割合が１．０６以下である、
シール装置。
【請求項4】
請求項１に記載のシール装置において、
前記スラスト荷重中心半径に対する前記内側端半径の割合が１．０以下である、
シール装置。
前記スラスト荷重中心半径に対する前記内側端半径の割合が１．０以下である、
シール装置。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載のシール装置において、
前記シール胴は、内周側を向いて、前記複数のシール片が前記径方向内側に突出している胴内周面と、前記胴内周面の前記軸線低圧側から前記径方向内側に突出する突出部を有し、
前記突出部で前記軸線低圧側を向く面の少なくとも一部が前記接触面の一部を成す、
シール装置。
前記シール胴は、内周側を向いて、前記複数のシール片が前記径方向内側に突出している胴内周面と、前記胴内周面の前記軸線低圧側から前記径方向内側に突出する突出部を有し、
前記突出部で前記軸線低圧側を向く面の少なくとも一部が前記接触面の一部を成す、
シール装置。
【請求項6】
請求項１から４のいずれか一項に記載のシール装置において、
前記シール保持環は、前記シール軸線を中心として環状を成し、前記径方向外側に向かって凹む環状の溝を有する保持環本体と、前記溝に一部が入り込むスペーサと、を有し、
前記スペーサと前記溝とで、前記保持溝を形成し、
前記スペーサは、前記溝を画定する面のうちで、前記軸線高圧側を向く低圧側溝側面の少なくとも一部に接触すると共に、前記シール胴の前記低圧側面の少なくとも一部に接触し、
前記接触面のうちで最も前記径方向内側の前記端は、前記シール胴の前記低圧側面が前記スペーサに接触している面のうちで最も前記径方向内側の端である、
シール装置。
前記シール保持環は、前記シール軸線を中心として環状を成し、前記径方向外側に向かって凹む環状の溝を有する保持環本体と、前記溝に一部が入り込むスペーサと、を有し、
前記スペーサと前記溝とで、前記保持溝を形成し、
前記スペーサは、前記溝を画定する面のうちで、前記軸線高圧側を向く低圧側溝側面の少なくとも一部に接触すると共に、前記シール胴の前記低圧側面の少なくとも一部に接触し、
前記接触面のうちで最も前記径方向内側の前記端は、前記シール胴の前記低圧側面が前記スペーサに接触している面のうちで最も前記径方向内側の端である、
シール装置。
【請求項7】
請求項１から４のいずれか一項に記載のシール装置において、
前記シール胴は、胴本体と、前記保持溝内に挿入されている被保持部と、を有し、
前記胴本体は、前記径方向内側を向き、前記複数のシール片が前記径方向内側に突出している胴内周面と、前記径方向外側を向く本体外周面と、を有し、
前記被保持部は、前記胴本体の前記本体外周面から前記径方向外側に突出している被保持脚部と、前記被保持脚部の前記径方向外側の端に設けられ、前記被保持脚部から前記軸線高圧側に突出しているフック部と、を有し、
前記保持溝は、脚挿入溝部と、フック挿入溝部と、を有し、
前記脚挿入溝部は、前記被保持脚部が挿入可能で、前記脚挿入溝部の前記軸線方向の幅が、前記被保持脚部の前記軸線方向の幅より広く且つ前記フック部の前記軸線方向の幅より狭く、
前記フック挿入溝部は、前記脚挿入溝部の前記径方向外側に位置して、前記脚挿入溝部と連通して、前記フック部が挿入可能で、前記フック挿入溝部の前記軸線方向の幅が、前記フック部の前記軸線方向の幅より広い、
シール装置。
前記シール胴は、胴本体と、前記保持溝内に挿入されている被保持部と、を有し、
前記胴本体は、前記径方向内側を向き、前記複数のシール片が前記径方向内側に突出している胴内周面と、前記径方向外側を向く本体外周面と、を有し、
前記被保持部は、前記胴本体の前記本体外周面から前記径方向外側に突出している被保持脚部と、前記被保持脚部の前記径方向外側の端に設けられ、前記被保持脚部から前記軸線高圧側に突出しているフック部と、を有し、
前記保持溝は、脚挿入溝部と、フック挿入溝部と、を有し、
前記脚挿入溝部は、前記被保持脚部が挿入可能で、前記脚挿入溝部の前記軸線方向の幅が、前記被保持脚部の前記軸線方向の幅より広く且つ前記フック部の前記軸線方向の幅より狭く、
前記フック挿入溝部は、前記脚挿入溝部の前記径方向外側に位置して、前記脚挿入溝部と連通して、前記フック部が挿入可能で、前記フック挿入溝部の前記軸線方向の幅が、前記フック部の前記軸線方向の幅より広い、
シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸の周りに取り付けられるシール装置に関する。
【背景技術】
【0002】
軸の周りに取り付けられるシール装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載のシール装置がある。
【0003】
このシール装置は、軸の外周面と対向するシールリングと、このシールリングを保持するシール保持環（シールリング受け）と、を有する。シールリングは、軸の回転軸線上のシール軸線中心として環状である。このシールリングは、環状の胴と、この胴の内周面からシール軸線に対する径方向内側に突出した複数の環状のシールフィンと、を有する。
【0004】
特許文献１に記載の技術では、シールリングの軸線に対する径方向の移動を案内するガイドピンを設けることで、シールリングの軸線に対する径方向の片寄りを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０００－０９７３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記特許文献１に記載のシール装置では、シールリングを基準にして高圧側からシールリングがスラスト荷重を受けて、軸の回転軸線に対してシールリングのシール軸線を傾けようとするモーメントが発生する場合がある。この場合、このモーメントにより、回転軸線に対してシール軸線が傾くと、シール性の悪化やシールフィン等のシール片の損傷等を招くことがある。
【0007】
そこで、本開示は、シール性の悪化やシール片の損傷を抑制することができるシール装置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】
【0008】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としてのシール装置は、
シール軸線を中心として環状のシールリングと、前記シール軸線を中心として環状を成し、前記シールリングの外周側から前記シールリングを保持するシール保持環と、を備える。前記シール保持環は、前記シール軸線に対する径方向における径方向内側と径方向外側とのうち、前記径方向外側に向かって凹む環状の保持溝を有する。前記シールリングは、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール保持環の前記保持溝に一部が挿入されているシール胴と、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール胴の内周側に配置されて前記シール胴に固定されている複数のシール片と、を有する。前記シール胴は、前記シール軸線が延びる軸線方向における軸線高圧側と軸線低圧側とのうち、前記軸線高圧側を向く高圧側面と、前記軸線低圧側を向く低圧側面と、を有する。前記保持溝は、前記径方向内側を向く保持溝底面と、前記シール胴の高圧側面と前記軸線方向で対向している高圧側保持溝側面と、前記シール胴の低圧側面と前記軸線方向で対向している低圧側保持溝側面とで、画定されている。前記シール胴の前記低圧側面のうちの少なくとも一部が、前記シール保持環の前記低圧側保持溝側面と前記軸線方向で接触可能な前記シールリングの接触面を成す。前記シールリングは、前記シール軸線に対する周方向に４以上に分割されている。スラスト荷重中心半径に対する内側端半径の割合が１．２０以下である。前記スラスト荷重中心半径は、前記シールリングが前記シール保持環と接触している部分のうちで最も前記径方向外側の位置と前記シールリング中で最も前記径方向内側の位置との間の前記径方向における中間位置であるスラスト荷重中心と前記シール軸線と間の前記径方向の距離である。前記内側端半径は、前記接触面のうちで最も前記径方向内側の端の位置と前記シール軸線との間の前記径方向の距離である。
シール軸線を中心として環状のシールリングと、前記シール軸線を中心として環状を成し、前記シールリングの外周側から前記シールリングを保持するシール保持環と、を備える。前記シール保持環は、前記シール軸線に対する径方向における径方向内側と径方向外側とのうち、前記径方向外側に向かって凹む環状の保持溝を有する。前記シールリングは、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール保持環の前記保持溝に一部が挿入されているシール胴と、前記シール軸線を中心として環状で、前記シール胴の内周側に配置されて前記シール胴に固定されている複数のシール片と、を有する。前記シール胴は、前記シール軸線が延びる軸線方向における軸線高圧側と軸線低圧側とのうち、前記軸線高圧側を向く高圧側面と、前記軸線低圧側を向く低圧側面と、を有する。前記保持溝は、前記径方向内側を向く保持溝底面と、前記シール胴の高圧側面と前記軸線方向で対向している高圧側保持溝側面と、前記シール胴の低圧側面と前記軸線方向で対向している低圧側保持溝側面とで、画定されている。前記シール胴の前記低圧側面のうちの少なくとも一部が、前記シール保持環の前記低圧側保持溝側面と前記軸線方向で接触可能な前記シールリングの接触面を成す。前記シールリングは、前記シール軸線に対する周方向に４以上に分割されている。スラスト荷重中心半径に対する内側端半径の割合が１．２０以下である。前記スラスト荷重中心半径は、前記シールリングが前記シール保持環と接触している部分のうちで最も前記径方向外側の位置と前記シールリング中で最も前記径方向内側の位置との間の前記径方向における中間位置であるスラスト荷重中心と前記シール軸線と間の前記径方向の距離である。前記内側端半径は、前記接触面のうちで最も前記径方向内側の端の位置と前記シール軸線との間の前記径方向の距離である。
【0009】
シールリングには、シールリングを基準にして軸線高圧側に存在する高圧流体からスラスト荷重を受ける。シールリングには、このスラスト荷重により、軸の回転軸線に対してシール軸線を傾けようとするモーメントが作用する場合がある。シールリングが、周方向に４分割以上されていると、このようなモーメントが作用した場合、軸の回転軸線に対してシール軸線が傾き、シール性の悪化やシールフィン等のシール片の損傷等を招くことがある。本態様では、シールリングに作用するモーメントの発生を抑えることができ、軸の回転軸線に対してシールリングのシール軸線が傾くことを抑制できる。
【発明の効果】
【0010】
本開示の一態様によれば、軸の回転軸線に対してシールリングのシール軸線が傾くことによる、シール性の悪化やシール片の損傷を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本開示に係る第一実施形態におけるシール装置の断面図である。
【図3】比較例におけるシール装置の断面図である。
【図4】シールリングの分割数と上限割合との関係を示すグラフである。
【図5】本開示に係る第二実施形態におけるシール装置の断面図である。
【図6】本開示に係る第三実施形態におけるシール装置の断面図である。
【図7】本開示に係る第四実施形態におけるシール装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示に係るシール装置の各種実施形態、及びその変形例について、図面を参照して説明する。
【0013】
【0014】
図１に示すように、本実施形態におけるシール装置Ｓは、回転軸線Ａｒを中心として回転可能な軸１の周りに設けられるシール装置である。このシール装置Ｓは、シール軸線Ａｓを中心として環状のシールリング１０と、シール軸線Ａｓを中心として環状で、シールリング１０を保持するシール保持環２０と、を備える。このシール保持環２０は、シールリング１０の一部が挿入される保持溝２５を有する。
【0015】
ここで、シール軸線Ａｓが延びている方向を軸線方向Ｄａ、このシール軸線Ａｓに対する径方向を単に径方向Ｄｒ、このシール軸線Ａｓに対する周方向を単に周方向Ｄｃとする。また、軸線方向Ｄａの両側のうち、一方側を軸線高圧側Ｄａｈ、他方側を軸線低圧側Ｄａｌとする。さらに、径方向Ｄｒでシール軸線Ａｓに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、径方向Ｄｒでシール軸線Ａｓから遠ざかる側を径方向外側Ｄｒｏとする。本実施形態において、軸１の周りにシール装置Ｓを配置した状態では、基本的に、シール装置Ｓのシール軸線Ａｓが前述の回転軸線Ａｒ上に位置する。
【0016】
シール装置Ｓは、シール装置Ｓに対して軸線高圧側Ｄａｈに存在する高圧流体（例えば、蒸気）が、軸１の外周面に沿って、シール装置Ｓの軸線低圧側Ｄａｌに流出するのを抑制する役目を担う。
【0017】
シールリング１０は、シール胴１１と、複数のシール片１９と、を有する。シール胴１１は、シール軸線Ａｓを中心として環状である。複数のシール片１９は、シール軸線Ａｓを中心として環状で、軸線方向Ｄａに並んでいる。複数のシール片１９は、シール胴１１の内周側に配置されてシール胴１１に固定されている。複数のシール片１９の径方向内側Ｄｒｉの端は、軸１の外周面と僅かな間隔をあけて対向している。
【0018】
シール胴１１は、胴本体１２と、保持溝２５内に挿入されている被保持部１３と、を有する。胴本体１２は、径方向内側Ｄｒｉを向く胴内周面１２ｉと、径方向外側Ｄｒｏを向く本体外周面１２ｏと、軸線高圧側Ｄａｈを向く本体高圧側面１２ｈと、軸線低圧側Ｄａｌを向く本体低圧側面１２ｌと、を有する。
【0019】
被保持部１３は、本体外周面１２ｏから径方向外側Ｄｒｏに突出している被保持脚部１４と、被保持脚部１４の径方向外側Ｄｒｏの端に設けられ、被保持脚部１４から軸線高圧側Ｄａｈに突出しているフック部１５と、を有する。被保持脚部１４は、軸線高圧側Ｄａｈを向く脚高圧側面１４ｈと、軸線低圧側Ｄａｌを向く脚低圧側面１４ｌと、を有する。フック部１５は、径方向外側Ｄｒｏを向くフック外周面１５ｏと、径方向内側Ｄｒｉを向くフック内周面１５ｉと、軸線高圧側Ｄａｈを向くフック高圧側面１５ｈと、軸線低圧側Ｄａｌを向くフック低圧側面１５ｌと、を有する。本体低圧側面１２ｌ、脚低圧側面１４ｌ、及びフック低圧側面１５ｌは、互いに面一である。これら本体低圧側面１２ｌ、脚低圧側面１４ｌ、及びフック低圧側面１５ｌは、シール胴１１の低圧側面１１ｌを成す。フック外周面１５ｏは、フック低圧側面１５ｌの径方向外側Ｄｒｏの端から軸線高圧側ＤＡｈに向かって広がっている。フック内周面１５ｉは、脚高圧側面１４ｈの径方向外側の端から軸線高圧側Ｄａｈに向かって広がっている。脚高圧側面１４ｈは、本体高圧側面１２ｈよりも軸線低圧側Ｄａｌに位置する。フック高圧側面１５ｈは、本体高圧側面１２ｈよりも軸線低圧側Ｄａｌで、且つ脚高圧側面１４ｈよりも軸線高圧側Ｄａｈに位置する。このフック高圧側面１５ｈは、フック外周面１５ｏの軸線高圧側Ｄａｈの端とフック内周面１５ｉの軸線高圧側Ｄａｈの端とを接続する。これら本体高圧側面１２ｈ、脚高圧側面１４ｈ、及びフック高圧側面１５ｈは、シール胴１１の高圧側面１１ｈを成す。
【0020】
シール保持環２０は、保持環胴２２と、高圧側壁部２３と、低圧側壁部２４と、を有する。保持環胴２２は、シール軸線Ａｓを中心として筒状である。高圧側壁部２３は、高圧側第一壁部２３ａと、高圧側第二壁部２３ｂと、を有する。高圧側第一壁部２３ａは、保持環胴２２の軸線高圧側Ｄａｈに設けられ、この保持環胴２２の軸線高圧側Ｄａｈの部分から径方向内側Ｄｒｉに突出している。高圧側第二壁部２３ｂは、高圧側第一壁部２３ａの径方向内側Ｄｒｉに設けられ、高圧側第一壁部２３ａの径方向内側Ｄｒｉの部分から軸線低圧側Ｄａｌに突出している。低圧側壁部２４は、保持環胴２２の軸線低圧側Ｄａｌに設けられ、この保持環胴２２の軸線低圧側Ｄａｌの部分から径方向内側Ｄｒｉに突出している。保持溝２５は、保持環胴２２の径方向内側Ｄｒｉで、軸線方向Ｄａにおける高圧側壁部２３と低圧側壁部２４との間に形成されている。
【0021】
保持溝２５は、径方向外側Ｄｒｏに凹み、シール軸線Ａｓを中心とした環状の溝である。この保持溝２５は、フック挿入溝部２７と、脚挿入溝部２８と、を有する。
【0022】
フック挿入溝部２７は、シールリング１０のフック部１５が挿入される部分である。このフック挿入溝部２７の軸線方向Ｄａの幅は、フック部１５の軸線方向Ｄａの幅より広い。このフック挿入溝部２７は、保持溝底面２５ｂと、径方向移動規制面２７ｒと、高圧側保持溝第一側面２７ｈと、低圧側保持溝第一側面２７ｌと、で画定される。保持溝底面２５ｂは、保持環胴２２の径方向内側Ｄｒｉを向く面で形成される。この保持溝底面２５ｂは、フック外周面１５ｏと径方向Ｄｒで対向する。径方向移動規制面２７ｒは、高圧側第二壁部２３ｂの径方向外側Ｄｒｏを向く面で形成される。この径方向移動規制面２７ｒは、保持溝底面２５ｂと径方向Ｄｒで対向する。さらに、この径方向移動規制面２７ｒは、フック内周面１５ｉと径方向Ｄｒで対向する。高圧側保持溝第一側面２７ｈは、高圧側第一壁部２３ａの軸線低圧側Ｄａｌを向く面で形成される。この高圧側保持溝第一側面２７ｈは、フック高圧側面１５ｈと軸線方向Ｄａで対向する。シール保持環２０の高圧側第二壁部２３ｂは、径方向移動規制面２７ｒと背合わせの関係にあり、径方向内側Ｄｒｉを向く高圧側内周面２９ｒを有する。この高圧側内周面２９ｒは、シール胴１１の本体外周面１２ｏと径方向Ｄｒで対向する。低圧側保持溝第一側面２７ｌは、低圧側壁部２４の軸線高圧側Ｄａｈを向く面で形成される。この低圧側保持溝第一側面２７ｌは、高圧側保持溝第一側面２７ｈと軸線方向Ｄａで対向する。さらに、この低圧側保持溝第一側面２７ｌは、フック高圧側面１５ｈと軸線方向Ｄａで対向する。
【0023】
脚挿入溝部２８は、シールリング１０の被保持脚部１４が挿入される部分である。この脚挿入溝部２８の軸線方向Ｄａの幅は、被保持脚部１４の軸線方向Ｄａの幅より広く且つフック部１５の軸線方向Ｄａの幅より狭い。また、この脚挿入溝部２８は、フック挿入溝部２７の径方向内側Ｄｒｉに位置して、このフック挿入溝部２７と連通している。この脚挿入溝部２８は、高圧側保持溝第二側面２８ｈと、低圧側保持溝第二側面２８ｌと、で画定される。高圧側保持溝第二側面２８ｈは、高圧側第二壁部２３ｂの軸線低圧側Ｄａｌを向く面で形成される。この高圧側保持溝第二側面２８ｈは、脚高圧側面１４ｈと軸線方向Ｄａで対向する。高圧側保持溝第二側面２８ｈ及び高圧側保持溝第一側面２７ｈは、保持溝２５の高圧側保持溝側面２５ｈを成す。低圧側保持溝第二側面２８ｌは、低圧側壁部２４の軸線高圧側Ｄａｈを向く面で形成される。この低圧側保持溝第二側面２８ｌは、高圧側保持溝第二側面２８ｈと軸線方向Ｄａで対向する。さらに、この低圧側保持溝第二側面２８ｌは、脚低圧側面１４ｌと軸線方向Ｄａで対向する。なお、この低圧側保持溝第二側面２８ｌは、低圧側保持溝第一側面２７ｌと面一である。これら低圧側保持溝第二側面２８ｌ及び低圧側保持溝第一側面２７ｌは、保持溝２５の低圧側保持溝側面２５ｌを成す。
【0024】
軸線方向Ｄａで対向する高圧側保持溝第一側面２７ｈとフック高圧側面１５ｈとの間には、隙間Ｇａが存在する。また、径方向Ｄｒで対向する高圧側内周面２９ｒと本体外周面１２ｏとの間には、隙間Ｇｒが存在する。このように、シールリング１０とシール保持環２０との間に隙間Ｇａ，Ｇｒが存在するため、シール保持環２０に対してシールリング１０が傾くことが可能である。
【0025】
シールリング１０の低圧側面１１ｌのうち、径方向外側Ｄｒｏの部分は、保持溝２５の低圧側保持溝側面２５ｌと接触可能な接触面１１Ｃを成す。
【0026】
ここで、シールリング１０がシール保持環２０と接触している部分のうちで最も径方向外側Ｄｒｏの位置Ｐ１ｏとシールリング１０中で最も径方向内側Ｄｒｉの位置Ｐ１ｉとの間の径方向Ｄｒにおける中間位置をスラスト荷重中心Ｐ１ｃとする。なお、シールリング１０中で最も径方向内側Ｄｒｉの位置Ｐ１ｉは、シール片１９の径方向内側Ｄｒｉの端である。また、シールリング１０がシール保持環２０と接触している部分のうちで最も径方向外側Ｄｒｏの位置Ｐｉｏは、本実施形態では接触面１１Ｃの径方向外側Ｄｒｏの端である。シールリング１０には、シール装置Ｓの軸線高圧側Ｄａｈに存在する高圧流体から、軸線低圧側Ｄａｌを向くスラスト荷重Ｆを受ける。前述のスラスト荷重中心Ｐ１ｃは、シールリング１０でスラスト荷重Ｆを受ける領域の径方向Ｄｒにおける中心である。
【0027】
また、スラスト荷重中心Ｐ１ｃとシール軸線Ａｓと間の径方向Ｄｒの距離をスラスト荷重中心半径Ｒ１とする。また、接触面１１Ｃのうちで最も径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２とシール軸線Ａｓとの間の径方向Ｄｒの距離を内側端半径Ｒ２とする。
【0028】
本実施形態では、スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．０以下である。すなわち、Ｒ２／Ｒ１≦１である。
【0029】
図２に示すように、本実施形態におけるシールリング１０及びシール保持環２０は、いずれも、周方向Ｄｃに複数に分割されている。具体的に、シールリング１０は、周方向Ｄｃに４分割され、シール保持環２０は、例えば、周方向Ｄｃに二分割されている。
【0030】
次に、本実施形態におけるシール装置Ｓの効果を説明するために、図３を参照して、比較例について説明する。
【0031】
比較例におけるシール装置Ｓｘも、本実施形態におけるシール装置Ｓと同様、シールリング１０と、シールリング１０を保持するシール保持環２０ｘと、を備える。比較例におけるシールリング１０は、本実施形態におけるシールリング１０と完全同一である。比較例におけるシール保持環２０ｘは、本実施形態におけるシール保持環２０と基本的に同一である。よって、比較例におけるシール保持環２０ｘも、本実施形態におけるシール保持環２０と同様、保持環胴２２と、高圧側壁部２３と、低圧側壁部２４ｘと、を有する。比較例における保持溝２５ｘも、保持環胴２２の径方向内側Ｄｒｉで、軸線方向Ｄａにおける高圧側壁部２３と低圧側壁部２４ｘとの間に形成されている。この比較例においても、シールリング１０の低圧側面１１ｌのうちで、保持溝２５ｘの低圧側保持溝側面２５ｌと接触可能な部分が接触面１１Ｃｘを成す。また、この比較例においても、シールリング１０とシール保持環２０ｘとの間に隙間Ｇａ，Ｇｒが存在するため、シール保持環２０ｘに対してシールリング１０が傾くことが可能である。
【0032】
比較例における低圧側壁部２４ｘも、本実施形態における低圧側壁部２４と同様、保持環胴２２の軸線低圧側Ｄａｌに設けられ、この保持環胴２２の軸線低圧側Ｄａｌの部分から径方向内側Ｄｒｉに突出している。但し、比較例における低圧側壁部２４ｘの径方向内側Ｄｒｉへの突出量が、本実施形態における低圧側壁部２４の径方向内側Ｄｒｉへの突出量より小さい。このため、比較例における接触面１１Ｃｘの径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２は、本実施形態における接触面１１Ｃの径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２よりも、径方向外側Ｄｒｏに位置している。この結果、比較例におけるスラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が、本実施形態におけるスラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）よりも大きい。具体的に、比較例における割合（Ｒ２／Ｒ１）は、例えば、約１．２５である。
【0033】
比較例におけるシールリング１０も、本実施形態におけるシールリング１０と同様、周方向Ｄｃに４分割されている。
【0034】
以上で説明した比較例では、シールリング１０が、軸線高圧側Ｄａｈに存在する高圧流体からスラスト荷重Ｆを受けると、接触面１１Ｃｘにおける径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２を中心として、回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓの軸線高圧側Ｄａｈの部分が径方向外側Ｄｒｏに相対変位させるモーメントＭが作用する。具体的に、図３に示す例では、シール軸線Ａｓより上側の部分に、接触面１１Ｃｘにおける径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２を中心として、反時計回りのモーメントＭが作用し、シール軸線Ａｓより下側の部分に、接触面１１Ｃｘにおける径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２を中心として、反時計回りのモーメントＭが作用する。
【0035】
シールリング１０が周方向Ｄｃに分割されていない場合、シール軸線Ａｓより上側の部分に作用する反時計回りのモーメントＭが、シール軸線Ａｓより下側の部分に作用する反時計回りのモーメントＭに打ち消されるため、回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓは傾かない。
【0036】
しかしながら、周方向Ｄｃにおけるシールリング１０の分割数が多くなると、周方向Ｄｃにおける所定位置でのシール軸線Ａｓを含む断面でのモーメントＭが、周方向Ｄｃにおける他の位置でのシール軸線Ａｓを含む断面でのモーメントＭに打ち消される量が少なくなる。このため、周方向Ｄｃにおけるシールリング１０の分割数が多くなると、回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが傾き、シール性の悪化やシール片１９の損傷等を招くことがある。
【0037】
比較例のように、割合（Ｒ２／Ｒ１）が約１．２５で、且つシールリング１０が周方向Ｄｃに４分割されている場合には、高圧流体から受けるスラスト荷重Ｆにより、回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが傾く。
【0038】
本実施形態では、比較例と同様、シールリング１０が周方向Ｄｃに４分割されているものの、割合（Ｒ２／Ｒ１）が約１．０以下であるため、高圧流体からシールリング１０がスラスト荷重Ｆを受けても、４分割されたシールリング１０の個々の部分に、回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓを傾けるようなモーメントＭが作用しない。このため、本実施形態では、高圧流体からスラスト荷重Ｆを受けても、回転軸線Ａｒに対してシールリング１０のシール軸線Ａｓが実質的に傾かず、シール性の悪化やシール片１９の損傷を抑制することができる。
【0039】
【0040】
図４は、シールリングの分割数と、高圧流体からシールリングがスラスト荷重Ｆを受けても回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが実質的に傾かない上限割合（Ｒ２／Ｒ１）との関係を示すグラフである。
【0041】
前述したように、周方向Ｄｃにおけるシールリングの分割数が多くなると、周方向Ｄｃにおける所定位置でのシール軸線Ａｓを含む断面でのモーメントＭが、周方向Ｄｃにおける他の位置でのシール軸線Ａｓを含む断面でのモーメントＭに打ち消される量が少なくなる。このため、図４のグラフに示すように、上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１）は、分割数が多くなるに連れて小さくなる。但し、上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１）は、１．０より小さくなることはない。
【0042】
具体的に、シールリングの分割数が４の場合、上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１）は１．２である。このため、シールリングの分割数が４の場合、割合（Ｒ２／Ｒ１）を１．２以下にすることで、高圧流体からシールリングがスラスト荷重Ｆを受けても回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが実質的に傾かない。前述した比較例におけるシールリング１０は、分割数が４で且つ割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．２５であるため、シールリング１０が高圧流体からスラスト荷重Ｆを受けると回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが傾いてしまう。
【0043】
シールリングの分割数が６の場合、上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１）は１．１である。このため、シールリングの分割数が６の場合、割合（Ｒ２／Ｒ１）を１．１以下にすることで、高圧流体からシールリングがスラスト荷重Ｆを受けても回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが実質的に傾かない。
【0044】
シールリングの分割数が８の場合、上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１）は１．０６である。このため、シールリングの分割数が８の場合、割合（Ｒ２／Ｒ１）を１．０６以下にすることで、高圧流体からシールリングがスラスト荷重Ｆを受けても回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが実質的に傾かない。
【0045】
本実施形態におけるシール装置は、以上の見地に基づくシール装置である。図５に示すように、本実施形態におけるシール装置Ｓａも、第一実施形態におけるシール装置Ｓと同様、シールリング１０と、シールリング１０を保持するシール保持環２０ａと、を備える。本実施形態におけるシールリング１０は、第一実施形態におけるシールリング１０と同様、分割数が４である。本実施形態におけるシール保持環２０ａも、本実施形態におけるシール保持環２０と同様、保持環胴２２と、高圧側壁部２３と、低圧側壁部２４ａと、を有する。但し、本実施形態における低圧側壁部２４ｂにおける保持環胴２２からの径方向内側Ｄｒｉへの突出量が、前述の比較例における低圧側壁部２４ｘにおける保持環胴２２からの径方向内側Ｄｒｉへの突出量より大きいものの、第一実施形態における低圧側壁部２４における保持環胴２２からの径方向内側Ｄｒｉへの突出量より小さい。この関係で、本実施形態におけるシール装置Ｓａの割合（Ｒ２／Ｒ１）は、第一実施形態における割合（Ｒ２／Ｒ１）より大きく、１．０５である。
【0046】
本実施形態におけるシール装置Ｓａの割合（Ｒ２／Ｒ１）は、第一実施形態におけるシール装置Ｓの割合（Ｒ２／Ｒ１）より大きい１．０５であるものの、分割数が４の場合の上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１＝１．２）以下である。このため、本実施形態でも、高圧流体からスラスト荷重Ｆを受けても、回転軸線Ａｒに対してシールリング１０のシール軸線Ａｓが実質的に傾かず、シール性の悪化やシール片１９の損傷を抑制することができる。
【0047】
なお、本実施形態におけるシール装置Ｓａは、シールリング１０の分割数が４の場合であるが、シールリング１０の分割数が６の場合には、割合（Ｒ２／Ｒ１）を上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１＝１．１）以下にすればよく、シールリング１０の分割数が８の場合には、割合（Ｒ２／Ｒ１）を上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１＝１．０６）以下にすればよい。
【0048】
「第三実施形態」
シール装置の第三実施形態について、図６を参照して説明する。
シール装置の第三実施形態について、図６を参照して説明する。
【0049】
図６に示すように、本実施形態におけるシール装置Ｓｂも、第一実施形態におけるシール装置Ｓと同様、シールリング１０ｂと、シールリング１０ｂを保持するシール保持環２０ｂと、を備える。
【0050】
本実施形態におけるシールリング１０ｂも、第一実施形態におけるシールリング１０と同様、シール胴１１ｂと、複数のシール片１９と、を有する。シール胴１１ｂは、シール軸線Ａｓを中心として環状である。複数のシール片１９は、シール軸線Ａｓを中心として環状で、軸線方向Ｄａに並んでいる。複数のシール片１９は、シール胴１１ｂの内周側に配置されてシール胴１１ｂに固定されている。本実施形態のシール胴１１ｂは、前述したように、複数のシール片１９が径方向内側Ｄｒｉに突出している胴内周面１２ｉを有する。このシール胴１１ｂは、さらに、胴内周面１２ｉの軸線低圧側Ｄａｌの部分から径方向内側Ｄｒｉに突出する突出部１６を有する。この突出部１６で、軸線低圧側Ｄａｌを向く面は、シール胴１１ｂの低圧側面１１ｌの一部である。また、本実施形態におけるシールリング１０ｂも、第一実施形態におけるシールリング１０と同様、周方向Ｄｃに４分割されている。
【0051】
本実施形態におけるシール保持環２０ｂも、第一実施形態におけるシール保持環２０と同様、保持環胴２２と、高圧側壁部２３と、低圧側壁部２４ｂと、を有する。本実施形態における保持溝２５も、保持環胴２２の径方向内側Ｄｒｉで、軸線方向Ｄａにおける高圧側壁部２３と低圧側壁部２４ｂとの間に形成されている。本実施形態における低圧側壁部２４ｂの保持環胴２２からの径方向内側Ｄｒｉへの突出量は、第一実施形態における低圧側壁部２４の保持環胴２２からの径方向内側Ｄｒｉへの突出量より大きい。このため、本実施形態における低圧側保持溝側面２５ｌの径方向内側Ｄｒｉの端は、第一実施形態における低圧側保持溝側面２５ｌの径方向内側Ｄｒｉの端よりも径方向内側Ｄｒｉに位置している。この低圧側保持溝側面２５ｌは、シール胴１１ｂの低圧側面１１ｌに接触している。よって、本実施形態でも、シール胴１１ｂの低圧側面１１ｌの少なくとも一部が、シールリング１０ｂの接触面１１Ｃｂを成す。
【0052】
本実施形態における接触面１１Ｃｂの径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２は、シール胴１１ｂの胴内周面１２ｉよりも径方向内側Ｄｒｉで、第一実施形態における接触面１１Ｃの径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２よりも、径方向内側Ｄｒｉに位置している。このため、この接触面１１Ｃｂのうちで最も径方向内側Ｄｒｉの端とシール軸線Ａｓとの間の径方向Ｄｒの距離である内側端半径Ｒ２は、第一実施形態における内側端半径Ｒ２よりも小さくなる。
【0053】
以上のように、本実施形態における内側端半径Ｒ２が第一実施形態における内側端半径Ｒ２よりも小さくなることで、本実施形態における割合（Ｒ２／Ｒ１）が第一実施形態における割合（Ｒ２／Ｒ１）よりも小さくなる。よって、本実施形態における割合（Ｒ２／Ｒ１）も、第一実施形態における割合（Ｒ２／Ｒ１）と同様、１.０以下になる。このため、本実施形態でも、高圧流体からスラスト荷重Ｆを受けても、回転軸線Ａｒに対してシールリング１０ｂのシール軸線Ａｓが実質的に傾かず、シール性の悪化やシール片１９の損傷を抑制することができる。
【0054】
前述したように、シールリングの分割数が多くなるに連れて、上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１）が次第に小さくなる。このため、シールリングの分割数が６以上の場合、本実施形態のように、シールリング１０ｂのシール胴１１ｂに突出部１６を設けて、内側端半径Ｒ２を小さくすることは有効である。
【0055】
「第四実施形態」
シール装置の第四実施形態について、図７を参照して説明する。
シール装置の第四実施形態について、図７を参照して説明する。
【0056】
図７に示すように、本実施形態におけるシール装置Ｓｃも、第一実施形態におけるシール装置Ｓと同様、シールリング１０と、シールリング１０を保持するシール保持環２０ｃと、を備える。
【0057】
本実施形態におけるシールリング１０は、第一実施形態におけるシールリング１０と同一である。
【0058】
本実施形態におけるシール保持環２０ｃは、保持環本体２１と、スペーサ３０と、を有する。保持環本体２１は、第一実施形態におけるシール保持環２０と同様、保持環胴２２と、高圧側壁部２３と、低圧側壁部２４ｃと、を有する。保持環胴２２の径方向内側Ｄｒｉで、軸線方向Ｄａにおける高圧側壁部２３と低圧側壁部２４ｃとの間には、径方向外側Ｄｒｏに凹み、シール軸線Ａｓを中心として環状の溝２６が形成されている。この溝２６は、径方向内側Ｄｒｉを向く保持溝底面２５ｂと、シール胴１１の高圧側面１１ｈと軸線方向Ｄａで対向している高圧側保持溝側面２５ｈと、シール胴１１の低圧側面１１ｌと軸線方向Ｄａで対向している低圧側溝側面２６ｌとで、画定される。保持溝底面２５ｂは、保持環胴２２の径方向内側Ｄｒｉを向く面で形成される。高圧側保持溝側面２５ｈは、高圧側壁部２３の軸線低圧側Ｄａｌを向く面で形成される。低圧側溝側面２６ｌは、低圧側壁部２４ｃの軸線高圧側Ｄａｈを向く面で形成される。
【0059】
スペーサ３０は、シール軸線Ａｓを中心としてリング円板状のリング円板部３１と、シール軸線Ａｓを中心として筒状の筒部３２と、を有する。筒部３２は、リング円板部３１の径方向外側Ｄｒｏの部分から軸線高圧側Ｄａｈに向かって延びている。筒部３２の内周面は、シール胴１１のフック外周面１５ｏと対向又は接触する。リング円板部３１は、軸線高圧側Ｄａｈを向く円板第一側面３１ａと、軸線低圧側Ｄａｌを向く円板第二側面３１ｂと、を有する。このリング円板部３１は、シール胴１１の低圧側面１１ｌと溝２６の低圧側溝側面２６ｌとの間に位置する。リング円板部３１の円板第一側面３１ａは、シール胴１１の低圧側面１１ｌと接触する。リング円板部３１の円板第二側面３１ｂは、溝２６の低圧側溝側面２６ｌに接触する。リング円板部３１の径方向内側Ｄｒｉの端は、保持環本体２１における低圧側壁部２４ｃの径方向内側Ｄｒｉの端より径方向内側Ｄｒｉに突出している。
【0060】
本実施形態における保持溝２５ｃは、保持環本体２１の溝２６と、スペーサ３０とで形成される。この保持溝２５ｃは、溝２６の保持溝底面２５ｂと、溝２６の高圧側保持溝側面２５ｈと、溝２６の低圧側溝側面２６ｌの一部と、スペーサ３０の円板第一側面３１ａと、を有する面で画定される。この保持溝２５ｃの低圧側保持溝側面２５ｌｃは、溝２６の低圧側溝側面２６ｌの一部と、スペーサ３０の円板第一側面３１ａと、を有する。
【0061】
シールリング１０の表面中で、シール保持環２０ｃに軸線方向Ｄａで接触可能な接触面１１Ｃｃは、シール胴１１の低圧側面１１ｌのうちで、保持溝２５ｃの低圧側保持溝側面２５ｌｃの一部であるスペーサ３０の円板第一側面３１ａと接触可能な部分である。本実施形態において、接触面１１Ｃｃのうちで最も径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２は、スペーサ３０の円板第一側面３１ａの径方向内側Ｄｒｉの端である。よって、本実施形態における内側端半径Ｒ２は、スペーサ３０の円板第一側面３１ａの径方向内側Ｄｒｉの端とシール軸線Ａｓとの間の径方向Ｄｒの距離である。また、本実施形態において、スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）は、第一実施形態と同様、１.０以下である。このため、本実施形態でも、高圧流体からスラスト荷重Ｆを受けても、回転軸線Ａｒに対してシールリング１０のシール軸線Ａｓが実質的に傾かず、シール性の悪化やシール片１９の損傷を抑制することができる。
【0062】
本実施形態における接触面１１Ｃｃの径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２は、保持環本体２１における低圧側壁部２４ｃの径方向内側Ｄｒｉの端よりも、径方向内側Ｄｒｉに位置している。このため、何らかの理由により、低圧側壁部２４ｃの径方向内側Ｄｒｉの端が、第一実施形態又は第二実施形態における低圧側壁部２４，２４ａの径方向内側Ｄｒｉの端より径方向外側Ｄｒｏに位置し、割合（Ｒ２／Ｒ１）を上限割合Ｕ（Ｒ２／Ｒ１）以下にできない場合には、本実施形態のように、スペーサ３０を設けることが有効である。
【0063】
「変形例」
以上の実施形態におけるシール装置Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは、複数のシール片１９として、複数のフィンを有するフィンシール装置又はラビリンスシール装置である。しかしながら、シール装置は、複数のシール片として、複数のワイヤを有するブラシシール装置や、複数のシール片として、複数の薄板を有するリーフシール装置等であってもよい。
以上の実施形態におけるシール装置Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは、複数のシール片１９として、複数のフィンを有するフィンシール装置又はラビリンスシール装置である。しかしながら、シール装置は、複数のシール片として、複数のワイヤを有するブラシシール装置や、複数のシール片として、複数の薄板を有するリーフシール装置等であってもよい。
【0064】
また、本開示は、以上で説明した各実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。
【0065】
「付記」
以上の実施形態及び変形例におけるシール装置Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは、例えば、以下のように把握される。
（１）第一態様におけるシール装置は、
シール軸線Ａｓを中心として環状のシールリング１０，１０ｂと、前記シール軸線Ａｓを中心として環状を成し、前記シールリング１０，１０ｂの外周側から前記シールリング１０，１０ｂを保持するシール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、を備える。前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、前記シール軸線Ａｓに対する径方向Ｄｒにおける径方向内側Ｄｒｉと径方向外側Ｄｒｏとのうち、前記径方向外側Ｄｒｏに向かって凹む環状の保持溝２５，２５ｃを有する。前記シールリング１０，１０ｂは、前記シール軸線Ａｓを中心として環状で、前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの前記保持溝２５，２５ｃに一部が挿入されているシール胴１１，１１ｂと、前記シール軸線Ａｓを中心として環状で、前記シール胴１１，１１ｂの内周側に配置されて前記シール胴１１，１１ｂに固定されている複数のシール片１９と、を有する。前記シール胴１１，１１ｂは、前記シール軸線Ａｓが延びる軸線方向Ｄａにおける軸線高圧側Ｄａｈと軸線低圧側Ｄａｌとのうち、前記軸線高圧側Ｄａｈを向く高圧側面１１ｈと、前記軸線低圧側Ｄａｌを向く低圧側面１１ｌと、を有する。前記保持溝２５，２５ｃは、前記径方向内側Ｄｒｉを向く保持溝底面２５ｂと、前記シール胴１１，１１ｂの高圧側面１１ｈと前記軸線方向Ｄａで対向している高圧側保持溝側面２５ｈと、前記シール胴１１，１１ｂの低圧側面１１ｌと前記軸線方向Ｄａで対向している低圧側保持溝側面２５ｌ，２５ｌｃとで、画定されている。前記シール胴１１，１１ｂの前記低圧側面１１ｌのうちの少なくとも一部が、前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの前記低圧側保持溝側面２５ｌ，２５ｌｃと前記軸線方向Ｄａで接触可能な前記シールリング１０，１０ｂの接触面１１Ｃ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃを成す。前記シールリング１０，１０ｂは、前記シール軸線Ａｓに対する周方向Ｄｃに４以上に分割されている。スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．２０以下である。前記スラスト荷重中心半径Ｒ１は、前記シールリング１０，１０ｂが前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃと接触している部分のうちで最も前記径方向外側Ｄｒｏの位置Ｐ１ｏと前記シールリング１０，１０ｂ中で最も前記径方向内側Ｄｒｉの位置Ｐ１ｉとの間の前記径方向Ｄｒにおける中間位置であるスラスト荷重中心Ｐ１ｃと前記シール軸線Ａｓと間の前記径方向Ｄｒの距離である。前記内側端半径Ｒ２は、前記接触面１１Ｃ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃのうちで最も前記径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２と前記シール軸線Ａｓとの間の前記径方向Ｄｒの距離である。
以上の実施形態及び変形例におけるシール装置Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは、例えば、以下のように把握される。
（１）第一態様におけるシール装置は、
シール軸線Ａｓを中心として環状のシールリング１０，１０ｂと、前記シール軸線Ａｓを中心として環状を成し、前記シールリング１０，１０ｂの外周側から前記シールリング１０，１０ｂを保持するシール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、を備える。前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、前記シール軸線Ａｓに対する径方向Ｄｒにおける径方向内側Ｄｒｉと径方向外側Ｄｒｏとのうち、前記径方向外側Ｄｒｏに向かって凹む環状の保持溝２５，２５ｃを有する。前記シールリング１０，１０ｂは、前記シール軸線Ａｓを中心として環状で、前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの前記保持溝２５，２５ｃに一部が挿入されているシール胴１１，１１ｂと、前記シール軸線Ａｓを中心として環状で、前記シール胴１１，１１ｂの内周側に配置されて前記シール胴１１，１１ｂに固定されている複数のシール片１９と、を有する。前記シール胴１１，１１ｂは、前記シール軸線Ａｓが延びる軸線方向Ｄａにおける軸線高圧側Ｄａｈと軸線低圧側Ｄａｌとのうち、前記軸線高圧側Ｄａｈを向く高圧側面１１ｈと、前記軸線低圧側Ｄａｌを向く低圧側面１１ｌと、を有する。前記保持溝２５，２５ｃは、前記径方向内側Ｄｒｉを向く保持溝底面２５ｂと、前記シール胴１１，１１ｂの高圧側面１１ｈと前記軸線方向Ｄａで対向している高圧側保持溝側面２５ｈと、前記シール胴１１，１１ｂの低圧側面１１ｌと前記軸線方向Ｄａで対向している低圧側保持溝側面２５ｌ，２５ｌｃとで、画定されている。前記シール胴１１，１１ｂの前記低圧側面１１ｌのうちの少なくとも一部が、前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの前記低圧側保持溝側面２５ｌ，２５ｌｃと前記軸線方向Ｄａで接触可能な前記シールリング１０，１０ｂの接触面１１Ｃ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃを成す。前記シールリング１０，１０ｂは、前記シール軸線Ａｓに対する周方向Ｄｃに４以上に分割されている。スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．２０以下である。前記スラスト荷重中心半径Ｒ１は、前記シールリング１０，１０ｂが前記シール保持環２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃと接触している部分のうちで最も前記径方向外側Ｄｒｏの位置Ｐ１ｏと前記シールリング１０，１０ｂ中で最も前記径方向内側Ｄｒｉの位置Ｐ１ｉとの間の前記径方向Ｄｒにおける中間位置であるスラスト荷重中心Ｐ１ｃと前記シール軸線Ａｓと間の前記径方向Ｄｒの距離である。前記内側端半径Ｒ２は、前記接触面１１Ｃ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃのうちで最も前記径方向内側Ｄｒｉの端の位置Ｐ２と前記シール軸線Ａｓとの間の前記径方向Ｄｒの距離である。
【0066】
シールリング１０，１０ｂには、シールリング１０，１０ｂを基準にして軸線高圧側Ｄａｈに存在する高圧流体からスラスト荷重Ｆを受ける。シールリング１０，１０ｂには、このスラスト荷重Ｆにより、軸１の回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓを傾けようとするモーメントＭが作用する場合がある。シールリング１０，１０ｂが、周方向Ｄｃに４分割以上されていると、このようなモーメントＭが作用した場合、軸１の回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが傾き、シール性の悪化やシールフィン等のシール片１９の損傷等を招くことがある。本態様では、シールリング１０，１０ｂに作用するモーメントＭの発生を抑えることができ、軸１の回転軸線Ａｒに対してシールリング１０，１０ｂのシール軸線Ａｓが傾くことを抑制できる。
【0067】
（２）第二態様におけるシール装置は、
前記第一態様におけるシール装置において、前記シールリング１０は、前記周方向Ｄｃに６分割されている。前記スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する前記内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．１０以下である。
前記第一態様におけるシール装置において、前記シールリング１０は、前記周方向Ｄｃに６分割されている。前記スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する前記内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．１０以下である。
【0068】
本態様では、シールリング１０が周方向Ｄｃに６分割されている場合でも、シールリング１０に作用するモーメントＭの発生を抑えることができ、軸１の回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが傾くことを抑制できる。
【0069】
（３）第三態様におけるシール装置は、
前記第一態様におけるシール装置において、前記シールリング１０は、前記周方向Ｄｃに８分割されている。前記スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する前記内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．０６以下である。
前記第一態様におけるシール装置において、前記シールリング１０は、前記周方向Ｄｃに８分割されている。前記スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する前記内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．０６以下である。
【0070】
本態様では、シールリング１０が周方向Ｄｃに８分割されている場合でも、シールリング１０に作用するモーメントＭの発生を抑えることができ、軸１の回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが傾くことを抑制できる。
【0071】
（４）第四態様におけるシール装置は、
前記第一態様におけるシール装置において、前記スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する前記内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．０以下である。
前記第一態様におけるシール装置において、前記スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する前記内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）が１．０以下である。
【0072】
本態様では、シールリング１０の分割数に関わらず、シールリング１０に作用するモーメントＭの発生を抑えることができ、軸１の回転軸線Ａｒに対してシール軸線Ａｓが傾くことを抑制できる。
【0073】
（５）第五態様におけるシール装置は、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるシール装置において、前記シール胴１１ｂは、内周側を向いて、前記複数のシール片１９が前記径方向内側Ｄｒｉに突出している胴内周面１２ｉと、前記胴内周面１２ｉの前記軸線低圧側Ｄａｌから前記径方向内側Ｄｒｉに突出する突出部１６を有する。前記突出部１６で前記軸線低圧側Ｄａｌを向く面の少なくとも一部が前記接触面１１Ｃｂの一部を成す。
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるシール装置において、前記シール胴１１ｂは、内周側を向いて、前記複数のシール片１９が前記径方向内側Ｄｒｉに突出している胴内周面１２ｉと、前記胴内周面１２ｉの前記軸線低圧側Ｄａｌから前記径方向内側Ｄｒｉに突出する突出部１６を有する。前記突出部１６で前記軸線低圧側Ｄａｌを向く面の少なくとも一部が前記接触面１１Ｃｂの一部を成す。
【0074】
本態様では、シール胴１１ｂに突出部１６を設けることで、接触面１１Ｃｂのうちで最も径方向内側Ｄｒｉの端を容易にシール軸線Ａｓに近づけることができる。このため、本態様では、内側端半径Ｒ２を容易に小さくすることができ、スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）も容易に小さくすることができる。
【0075】
（６）第六態様におけるシール装置は、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるシール装置において、前記シール保持環２０ｃは、前記シール軸線Ａｓを中心として環状を成し、前記径方向外側Ｄｒｏに向かって凹む環状の溝２６を有する保持環本体２１と、前記溝２６に一部が入り込むスペーサ３０と、を有する。前記スペーサ３０と前記溝２６とで、前記保持溝２５ｃを形成する。前記スペーサ３０は、前記溝２６を画定する面のうちで、前記軸線高圧側Ｄａｈを向く低圧側溝側面２６ｌの少なくとも一部に接触すると共に、前記シール胴１１の前記低圧側面１１ｌの少なくとも一部に接触する。前記接触面１１Ｃｃのうちで最も前記径方向内側Ｄｒｉの前記端は、前記シール胴１１の前記低圧側面１１ｌが前記スペーサ３０に接触している面のうちで最も前記径方向内側Ｄｒｉの端である。
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるシール装置において、前記シール保持環２０ｃは、前記シール軸線Ａｓを中心として環状を成し、前記径方向外側Ｄｒｏに向かって凹む環状の溝２６を有する保持環本体２１と、前記溝２６に一部が入り込むスペーサ３０と、を有する。前記スペーサ３０と前記溝２６とで、前記保持溝２５ｃを形成する。前記スペーサ３０は、前記溝２６を画定する面のうちで、前記軸線高圧側Ｄａｈを向く低圧側溝側面２６ｌの少なくとも一部に接触すると共に、前記シール胴１１の前記低圧側面１１ｌの少なくとも一部に接触する。前記接触面１１Ｃｃのうちで最も前記径方向内側Ｄｒｉの前記端は、前記シール胴１１の前記低圧側面１１ｌが前記スペーサ３０に接触している面のうちで最も前記径方向内側Ｄｒｉの端である。
【0076】
本態様では、スペーサ３０を設けることで、接触面１１Ｃｃのうちで最も径方向内側Ｄｒｉの端を容易にシール軸線Ａｓに近づけることができる。このため、本態様では、内側端半径Ｒ２を容易に小さくすることができ、スラスト荷重中心半径Ｒ１に対する内側端半径Ｒ２の割合（Ｒ２／Ｒ１）も容易に小さくすることができる。
【0077】
（７）第七態様におけるシール装置は、
前記第一態様から前記第六態様のうちのいずれか一態様におけるシール装置において、前記シール胴１１，１１ｂは、胴本体１２と、前記保持溝２５，２５ｃ内に挿入されている被保持部１３と、を有する。前記胴本体１２は、前記径方向内側Ｄｒｉを向き、前記複数のシール片１９が前記径方向内側Ｄｒｉに突出している胴内周面１２ｉと、前記径方向外側Ｄｒｏを向く本体外周面１２ｏと、を有する。前記被保持部１３は、前記胴本体１２の前記本体外周面１２ｏから前記径方向外側Ｄｒｏに突出している被保持脚部１４と、前記被保持脚部１４の前記径方向外側Ｄｒｏの端に設けられ、前記被保持脚部１４から前記軸線高圧側Ｄａｈに突出しているフック部１５と、を有する。前記保持溝２５，２５ｃは、脚挿入溝部２８と、フック挿入溝部２７と、を有する。前記脚挿入溝部２８は、前記被保持脚部１４が挿入可能で、前記脚挿入溝部２８の前記軸線方向Ｄａの幅が、前記被保持脚部１４の前記軸線方向Ｄａの幅より広く且つ前記フック部１５の前記軸線方向Ｄａの幅より狭い。前記フック挿入溝部２７は、前記脚挿入溝部２８の前記径方向外側Ｄｒｏに位置して、前記脚挿入溝部２８と連通して、前記フック部１５が挿入可能で、前記フック挿入溝部２７の前記軸線方向Ｄａの幅が、前記フック部１５の前記軸線方向Ｄａの幅より広い。
前記第一態様から前記第六態様のうちのいずれか一態様におけるシール装置において、前記シール胴１１，１１ｂは、胴本体１２と、前記保持溝２５，２５ｃ内に挿入されている被保持部１３と、を有する。前記胴本体１２は、前記径方向内側Ｄｒｉを向き、前記複数のシール片１９が前記径方向内側Ｄｒｉに突出している胴内周面１２ｉと、前記径方向外側Ｄｒｏを向く本体外周面１２ｏと、を有する。前記被保持部１３は、前記胴本体１２の前記本体外周面１２ｏから前記径方向外側Ｄｒｏに突出している被保持脚部１４と、前記被保持脚部１４の前記径方向外側Ｄｒｏの端に設けられ、前記被保持脚部１４から前記軸線高圧側Ｄａｈに突出しているフック部１５と、を有する。前記保持溝２５，２５ｃは、脚挿入溝部２８と、フック挿入溝部２７と、を有する。前記脚挿入溝部２８は、前記被保持脚部１４が挿入可能で、前記脚挿入溝部２８の前記軸線方向Ｄａの幅が、前記被保持脚部１４の前記軸線方向Ｄａの幅より広く且つ前記フック部１５の前記軸線方向Ｄａの幅より狭い。前記フック挿入溝部２７は、前記脚挿入溝部２８の前記径方向外側Ｄｒｏに位置して、前記脚挿入溝部２８と連通して、前記フック部１５が挿入可能で、前記フック挿入溝部２７の前記軸線方向Ｄａの幅が、前記フック部１５の前記軸線方向Ｄａの幅より広い。
【符号の説明】
【0078】
１：軸
Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｘ：シール装置
１０，１０ｂ：シールリング
１１，１１ｂ：シール胴
１１ｈ：高圧側面
１１ｌ：低圧側面
１１Ｃ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃ，１１Ｃｘ：接触面
１２：胴本体
１２ｉ：胴内周面
１２ｏ：本体外周面
１２ｈ：本体高圧側面
１２ｌ：本体低圧側面
１３：被保持部
１４：被保持脚部
１４ｈ：脚高圧側面
１４ｌ：脚低圧側面
１５：フック部
１５ｉ：フック内周面
１５ｏ：フック外周面
１５ｈ：フック高圧側面
１５ｌ：フック低圧側面
１６：突出部
１９：シール片
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｘ：シール保持環
２１：保持環本体
２２：保持環胴
２３：高圧側壁部
２３ａ：高圧側第一壁部
２３ｂ：高圧側第二壁部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｘ：低圧側壁部
２５，２５ｃ，２５ｘ：保持溝
２６：溝
２５ｈ：高圧側保持溝側面
２５ｌ：低圧側保持溝側面
２５ｂ：保持溝底面
２６ｌ：低圧側溝側面
２７：フック挿入溝部
２７ｈ：高圧側保持溝第一側面
２７ｌ：低圧側保持溝第一側面
２７ｒ：径方向移動規制面
２８：脚挿入溝部
２８ｈ：高圧側保持溝第二側面
２８ｌ：低圧側保持溝第二側面
２９ｒ：高圧側内周面
３０：スペーサ
３１：リング円板部
３１ａ：円板第一側面
３１ｂ：円板第二側面
３２：筒部
Ｇａ，Ｇｒ：隙間
Ｆ：スラスト荷重
Ｍ：モーメント
Ｐ１ｉ：シールリングの径方向内側の端の位置
Ｐ１ｏ：接触面における径方向外側の端の位置
Ｐ１ｃ：スラスト荷重中心
Ｐ２：接触面における径方向内側の端の位置
Ｒ１：スラスト荷重中心半径
Ｒ２：内側端半径
Ａｒ：回転軸線
Ａｓ：シール軸線
Ｄａ：軸線方向
Ｄａｈ：軸線高圧側
Ｄａｌ：軸線低圧側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｘ：シール装置
１０，１０ｂ：シールリング
１１，１１ｂ：シール胴
１１ｈ：高圧側面
１１ｌ：低圧側面
１１Ｃ，１１Ｃｂ，１１Ｃｃ，１１Ｃｘ：接触面
１２：胴本体
１２ｉ：胴内周面
１２ｏ：本体外周面
１２ｈ：本体高圧側面
１２ｌ：本体低圧側面
１３：被保持部
１４：被保持脚部
１４ｈ：脚高圧側面
１４ｌ：脚低圧側面
１５：フック部
１５ｉ：フック内周面
１５ｏ：フック外周面
１５ｈ：フック高圧側面
１５ｌ：フック低圧側面
１６：突出部
１９：シール片
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｘ：シール保持環
２１：保持環本体
２２：保持環胴
２３：高圧側壁部
２３ａ：高圧側第一壁部
２３ｂ：高圧側第二壁部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｘ：低圧側壁部
２５，２５ｃ，２５ｘ：保持溝
２６：溝
２５ｈ：高圧側保持溝側面
２５ｌ：低圧側保持溝側面
２５ｂ：保持溝底面
２６ｌ：低圧側溝側面
２７：フック挿入溝部
２７ｈ：高圧側保持溝第一側面
２７ｌ：低圧側保持溝第一側面
２７ｒ：径方向移動規制面
２８：脚挿入溝部
２８ｈ：高圧側保持溝第二側面
２８ｌ：低圧側保持溝第二側面
２９ｒ：高圧側内周面
３０：スペーサ
３１：リング円板部
３１ａ：円板第一側面
３１ｂ：円板第二側面
３２：筒部
Ｇａ，Ｇｒ：隙間
Ｆ：スラスト荷重
Ｍ：モーメント
Ｐ１ｉ：シールリングの径方向内側の端の位置
Ｐ１ｏ：接触面における径方向外側の端の位置
Ｐ１ｃ：スラスト荷重中心
Ｐ２：接触面における径方向内側の端の位置
Ｒ１：スラスト荷重中心半径
Ｒ２：内側端半径
Ａｒ：回転軸線
Ａｓ：シール軸線
Ｄａ：軸線方向
Ｄａｈ：軸線高圧側
Ｄａｌ：軸線低圧側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】