特開 2024-178572 シール材およびシール構造体

(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】P2024178572

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】シール材およびシール構造体

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/10 20060101AFI20241218BHJP

   F16J 15/12 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

F16J15/10 T

F16J15/12 D

F16J15/10 Y

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096799

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】390005050

【氏名又は名称】ダイキンファインテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(72)【発明者】

【氏名】内田 暁人

【テーマコード（参考）】

3J040

【Ｆターム（参考）】

3J040BA03

3J040EA03

3J040EA04

3J040EA15

3J040EA17

3J040EA25

3J040EA46

3J040FA02

3J040FA06

3J040FA07

3J040HA30

(57)【要約】

【課題】 シール性を維持しつつ気体透過を抑制することが可能なシール材およびシール構造体を提供すること。
【解決手段】 シール材Ａ１００は、弾性部材１と、弾性部材１の少なくとも一部を覆う当接部材２と、を備え、弾性部材１の材質は、当接部材２の材質よりも弾性変形に富み、当接部材２の材質は、弾性部材１の材質よりも気体を透過させ難く、当接部材２は、ｚ方向においてｚ１側に位置する第１部２１と、ｚ方向においてｚ１側とは反対側であるｚ２側に位置する第２部２２と、を有し、ｚ方向のｚ１側から第１対象物３が接近し、ｚ方向のｚ２側から第２対象物４が接近した場合に、少なくとも弾性部材１が弾性変形した状態において、第１部２１が第１対象物３に当接し、且つ、第２部２２が第２対象物４に当接する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性部材と、
前記弾性部材の少なくとも一部を覆う当接部材と、を備え、
前記弾性部材の材質は、前記当接部材の材質よりも弾性変形に富み、
前記当接部材の材質は、前記弾性部材の材質よりも気体を透過させ難く、
前記当接部材は、第１方向において第１側に位置する第１部と、前記第１方向において前記第１側とは反対側である第２側に位置する第２部と、を有し、
前記第１方向の前記第１側から第１対象物が接近し、前記第１方向の前記第２側から第２対象物が接近した場合に、少なくとも前記弾性部材が弾性変形した状態において、前記第１部が前記第１対象物に当接し、且つ、前記第２部が前記第２対象物に当接する、シール材。

【請求項2】

前記弾性部材は、前記第１方向の前記第１側に位置する第１頂部を有し、
前記第１部は、前記第１頂部を前記第１方向の前記第１側から覆っている、請求項１に記載のシール材。

【請求項3】

前記弾性部材は、前記第１方向の前記第１側に位置する第１頂部を有し、
前記第１頂部は、前記第１部よりも前記第１方向の前記第１側に位置する、請求項１に記載のシール材。

【請求項4】

前記弾性部材は、前記第１方向の前記第２側に位置する第２頂部を有し、
前記第２部は、前記第１方向と直交する第２方向において前記第２頂部を第１側から覆っている、請求項１に記載のシール材。

【請求項5】

前記弾性部材は、前記第２方向において前記第２頂部に対して前記第１側とは反対側の第２側に位置する第３頂部を有し、
前記当接部材は、前記第３頂部を前記第２方向の前記第２側から覆う第３部を有する、請求項４に記載のシール材。

【請求項6】

前記第２部は、前記第２方向の前記第１側に向かうほど前記第１方向の前記第１側に位置する形状である折り返し部を有する、請求項４に記載のシール材。

【請求項7】

前記当接部材は、前記第１部と前記第２部との間に位置する屈曲部を有する、請求項４に記載のシール材。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれかに記載のシール材と、
前記第１方向の前記第２側を向く天面を有する前記第１対象物と、
前記第１方向の前記第１側を向く底面および前記底面の両端から前記第１方向の前記第１側に延びる一対の側面を有する前記第２対象物と、を備え、
前記第１部が前記天面に当接し、且つ、
前記第２部が前記底面および前記側面の少なくともいずれかに当接することにより、前記第１対象物および前記第２対象物の間がシールされている、シール構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シール材およびシール構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

シール材およびシール材が用いられたシール構造体は、気体等の流体の流動を遮蔽する部材および構造体として広く用いられている。特許文献１には、従来のシール材の一例が開示されている。同文献に開示されたシール材は、上方に凸部を有している。この凸部は、比較的柔らかい樹脂等からなり、可撓性を有している。シール材に向けて上方から対象物が押し付けられると、凸部が選択的に変形し、対象物に当接する。これにより、シール性の向上が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－６１３４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

対象物との当接部位である凸部は、鋭角な角部形状であり、気体が通過する方向の寸法が小さい。このため、凸部において気体がシール材の材質を透過してしまうことが懸念される。

【0005】

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、シール性を維持しつつ気体透過を抑制することが可能なシール材およびシール構造体を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の側面によって提供されるシール材は、弾性部材と、前記弾性部材の少なくとも一部を覆う当接部材と、を備え、前記弾性部材の材質は、前記当接部材の材質よりも弾性変形に富み、前記当接部材の材質は、前記弾性部材の材質よりも気体を透過させ難く、前記当接部材は、第１方向において第１側に位置する第１部と、前記第１方向において前記第１側とは反対側である第２側に位置する第２部と、を有し、前記第１方向の前記第１側から第１対象物が接近し、前記第１方向の前記第２側から第２対象物が接近した場合に、少なくとも前記弾性部材が弾性変形した状態において、前記第１部が前記第１対象物に当接し、且つ、前記第２部が前記第２対象物に当接する。

【0007】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記弾性部材は、前記第１方向の前記第１側に位置する第１頂部を有し、前記第１部は、前記第１頂部を前記第１方向の前記第１側から覆っている。

【0008】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記弾性部材は、前記第１方向の前記第１側に位置する第１頂部を有し、前記第１頂部は、前記第１部よりも前記第１方向の前記第１側に位置する。

【0009】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記弾性部材は、前記第１方向の前記第２側に位置する第２頂部を有し、前記第２部は、前記第１方向と直交する第２方向において前記第２頂部を第１側から覆っている。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記弾性部材は、前記第２方向において前記第２頂部に対して前記第１側とは反対側の第２側に位置する第３頂部を有し、前記当接部材は、前記第３頂部を前記第２方向の前記第２側から覆う第３部を有する。

【0011】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２部は、前記第２方向の前記第１側に向かうほど前記第１方向の前記第１側に位置する形状である折り返し部を有する。

【0012】

本発明の好ましい実施の形態においては、前記当接部材は、前記第１部と前記第２部との間に位置する屈曲部を有する。

【0013】

本発明の第２の側面によって提供されるシール構造体は、本発明の第１の側面によって提供されるシール材と、前記第１方向の前記第２側を向く天面を有する前記第１対象物と、前記第１方向の前記第１側を向く底面および前記底面の両端から前記第１方向の前記第１側に延びる一対の側面を有する前記第２対象物と、を備え、前記第１部が前記天面に当接し、且つ、前記第２部が前記底面および前記側面の少なくともいずれかに当接することにより、前記第１対象物および前記第２対象物の間がシールされている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、シール性を維持しつつ気体透過を抑制することができる。

【0015】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るシール材の全体形状についての例を示す平面図である。

【図2】図１（ａ）のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図であり、（ａ）は、圧縮される前のシール材を示し、（ｂ）は、圧縮されたシール材を含むシール構造体を示す。

【図3】（ａ）は、圧縮される前のシール材を示し、（ｂ）は、シール構造体の変形例を示す。

【図4】（ａ）～（ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るシール材の断面構成についての変形例を示す断面図である。

【図5】（ａ）～（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係るシール材の断面構成についての例を示す断面図である。

【図6】（ａ）～（ｃ）は、本発明の第３実施形態に係るシール材の断面構成についての例を示す断面図である。

【図7】（ａ），（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係るシール材の断面構成についての例を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明の第４実施形態に係るシール構造体を示す断面図である。

【図8】（ａ），（ｂ）は、本発明の本発明の第４実施形態に係るシール材の全体形状についての変形例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

【0018】

本発明における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単に識別のために用いたものであり、それらの対象物に順列を付することを意図していない。

【0019】

＜第１実施形態＞
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係るシール材およびシール構造体を示している。本実施形態のシール材Ａ１００は、弾性部材１および当接部材２を備えている。

【0020】

これらの図において、本発明の第１方向をｚ方向と定義する。ｚ方向の第１側をｚ１側、ｚ方向の第１側とは反対側の第２側をｚ２側と称する。また、ｚ方向と直交する本発明の第２方向をｘ方向と定義する。ｘ方向の第１側をｘ１側、ｘ１側とは反対側の第２側をｘ２側と称する。また、ｚ方向およびｘ方向と直交する方向をｙ方向と定義する。

【0021】

シール材Ａ１００およびシール構造体Ｂ１００の具体的な構成や用途は、何ら限定されない。シール材Ａ１００およびシール構造体Ｂ１００の使用例としては、たとえば成膜工程、エッチング工程、熱処理工程等の半導体製造プロセスにおいて、所定のチャンバーの気密性を確保するために用いられる。

【0022】

シール材Ａ１００の平面視（ｚ方向視）における形状および大きさは、何ら限定されない。図１（ａ）に示す例においては、シール材Ａ１００は、平面視において円環形状である。図１（ｂ）に示す例においては、シール材Ａ１００は、平面視において矩形環状である。これら以外に、シール材Ａ１００は、平面視において、三角環状、五角形以上の多角形環状等であってもよい。図１（ｃ）に示す例においては、シール材Ａ１００は、平面視において直線状である。また、シール材Ａ１００は、シールすべき部位の形状によって、曲線状、屈曲線状等であってもよい。以降の説明においては、平面視において円環形状である場合について説明する。図２においては、ｘ方向がシール材Ａ１００の径方向であり、ｘ１側が中心側、ｘ２側が外側であり、他の図においても同様である。

【0023】

弾性部材１は、シール材Ａ１００が第１対象物３および第２対象物４によってｚ方向に挟まれ、押圧された場合に、十分な弾性変形が生じることにより、第１対象物３および第２対象物４のシール性を確保するための部材である。弾性部材１の材質は、当接部材２の材質よりも弾性変形に富むものが選択される。弾性変形に富むとは、たとえば縦弾性係数が当接部材２の材質の縦弾性係数よりも小さく、同条件の押圧においてより大きく変形するものを意味する。弾性部材１の材質の例としては、ＦＦＫＭ（パーフルオロエラストマー）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＦＶＭＱ（フロロシリコーンゴム）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられる。弾性部材１の断面の大きさは、何ら限定されず、たとえば図１（ａ）におけるシール材Ａ１００の外径が３ｍｍ～１０００ｍｍ程度である場合に、弾性部材１の断面のｚ方向の大きさが、１ｍｍ～１０ｍｍ程度、ｘ方向の大きさが、１ｍｍ～１０ｍｍ程度、である。

【0024】

本実施形態の弾性部材１は、第１頂部１１、第２頂部１２および第３頂部１３を有する。

【0025】

第１頂部１１は、弾性部材１のうちｚ方向において最もｚ１側に位置する部位である。第１頂部１１の具体的な形状は何ら限定されず、図示された例においては、第１頂部１１は、ｚ方向のｚ１側に突出する鋭角な角部、あるいは角部の先端にわずかな曲面が設けられた形状部分、である。

【0026】

第２頂部１２は、弾性部材１のうちｚ方向においてｚ２側に位置しており、図示された例においては、最もｚ２側に位置する。また、第２頂部１２は、ｘ方向において最もｘ１側に位置している。第２頂部１２の具体的な形状は何ら限定されず、図示された例においては、第２頂部１２は、ｘ方向のｘ１側に突出する鋭角な角部、あるいは角部の先端にわずかな曲面が設けられた形状部分、である。図示された例においては、第２頂部１２の角度は、第１頂部１１の角度よりも大きい。

【0027】

第３頂部１３は、弾性部材１のうちｚ方向においてｚ２側に位置しており、図示された例においては、第２頂部１２とともに最もｚ２側に位置する。また、第３頂部１３は、ｘ方向において最もｘ２側に位置している。第３頂部１３の具体的な形状は何ら限定されず、図示された例においては、第３頂部１３は、ｘ方向のｘ２側に突出する鋭角な角部、あるいは角部の先端にわずかな曲面が設けられた形状部分、である。図示された例においては、第３頂部１３の角度は、第１頂部１１の角度よりも大きく、第２頂部１２と等しい。

【0028】

これらの第１頂部１１、第２頂部１２および第３頂部１３を有する弾性部材１の断面形状は何ら限定されず、図示された例においては、三角形を呈しており、たとえば第１頂部１１を頂角とする二等辺三角形である。

【0029】

当接部材２は、シール材Ａ１００が第１対象物３および第２対象物４によってｚ方向に挟まれ、押圧された場合に、第１対象物３および第２対象物４と当接することにより気体透過を抑制するための部材である。当接部材２の材質は、弾性部材１の材質よりも気体を透過させ難いものが選択される。シール材Ａ１００が、たとえば上述の成膜工程に用いられる場合、透過を抑制する対象とされる気体は、たとえば大気、窒素（Ｎ２）、水素（Ｈ_２）、酸素（Ｏ_２）、アンモニアガス（ＮＨ_３）等である。また、当接部材２の材質は、弾性部材１の材質よりも弾性変形が劣るものの、後述する使用状態において有意な弾性変形を生じるものが好ましい。当接部材２の材質の例としては、金属、樹脂等が挙げられる。金属としては、たとえば、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、モリブデン、クロム等、またはそのいずれかの合金が挙げられ、たとえばステンレス、インコネル（登録商標）、ハステロイ（登録商標）等が挙げられる。樹脂としては、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等が挙げられる。本例においては、当接部材２の材質が金属である場合を説明する。当接部材２の厚さは、何ら限定されず、たとえば０．０５ｍｍ～０．５ｍｍ程度である。

【0030】

弾性部材１と当接部材２との関係は、何ら限定されない。弾性部材１と当接部材２とは、取り外し可能に単に接しているだけでもよいし、弾性部材１が圧縮状態で当接部材２に嵌め込まれたものであってもよいし、接着材等で接合されていてもよいし、当接部材２の内面にコーティング等の手法によって弾性部材１が形成されていてもよい。

【0031】

本実施形態の当接部材２は、第１部２１、第２部２２および第３部２３を有する。

【0032】

第１部２１は、当接部材２のうちｚ方向において最もｚ１側に位置する部位である。図示された例においては、第１部２１は、第１頂部１１よりもｚ方向のｚ１側に位置しており、第１頂部１１をｚ方向のｚ１側から覆っている。第１部２１の具体的形状は何ら限定されず、図示された例においては、第１頂部１１の形状に対応した鋭角の折り曲げ部分とされている。

【0033】

第２部２２は、当接部材２のうちｚ方向のｚ２側に位置しており、図示された例においては、最もｚ２側に位置する。また、第２部２２は、当接部材２のうちｘ方向において最もｘ１側に位置する部位である。図示された例においては、第２部２２は、第２頂部１２をｘ方向のｘ１側から覆っている。第２部２２の具体的な形状は何ら限定されず、図示された例においては、第２頂部１２のｘ方向のｘ１側の面に沿った傾斜部位の端部である。第２部２２のｚ方向の位置は、第２頂部１２のｚ方向の位置と同じである。

【0034】

第３部２３は、当接部材２のうちｚ方向のｚ２側に位置しており、図示された例においては、第２部２２とともに最もｚ２側に位置する。また、第２部２２は、当接部材２のうちｘ方向において最もｘ２側に位置する部位である。図示された例においては、第３部２３は、第３頂部１３をｘ方向のｘ２側から覆っている。第３部２３の具体的な形状は何ら限定されず、図示された例においては、第３頂部１３のｘ方向のｘ２側の面に沿った傾斜部位の端部である。第３部２３のｚ方向の位置は、第３頂部１３のｚ方向の位置と同じであり、第２部２２のｚ方向の位置と同じである。

【0035】

これらの第１部２１、第２部２２および第３部２３を有する当接部材２の断面形状は何ら限定されない。図示された例においては、当接部材２は、第１部２１および第２部２２を繋ぐ傾斜部位と、第１部２１および第３部２３を繋ぐ傾斜部位と、を有しており、全体として弾性部材１に沿った三角山形を呈している。

【0036】

次に、シール材Ａ１００を用いたシール構造体Ｂ１００の構成について、図２（ａ），（ｂ）を参照しつつ説明する。

【0037】

まず、図２（ａ）に示すように、シール材Ａ１００を第２対象物４に装填する。第２対象物４の具体的構成は何ら限定されず、本実施形態においては、底面４１および一対の側面４２を有する。底面４１は、ｚ方向のｚ２側に位置しており、ｚ方向のｚ１側を向く面である。一対の側面４２は、底面４１のｘ方向の両端からｚ方向のｚ１側に延びており、ｚ方向に対して平行な面である。シール材Ａ１００が、図１（ａ）に示す全体形状である場合、底面４１および一対の側面４２は、平面視において円形の溝部を構成し、断面形状がいわゆる各溝である。シール材Ａ１００は、一対の側面４２の間において底面４１に接するように装填される。図示された例においては、一対の側面４２の距離は、シール材Ａ１００のｘ方向の大きさよりも大きく、たとえばシール材Ａ１００のｘ方向の大きさの
１．０１倍～２．０倍程度である。

【0038】

次に、図２（ｂ）に示すように、シール材Ａ１００を挟んで、ｚ方向のｚ１側から第１対象物３が相対的に接近し、ｚ方向のｚ２側から第２対象物４が相対的に接近する。第１対象物３の具体的形状は何ら限定されず、本実施形態においては、天面３１を有する。天面３１は、ｚ方向のｚ２側を向く面であり、図示された例においては、平坦な面である。第１対象物３および第２対象物４が接近すると、第１部２１が天面３１に当接する。さらに第１対象物３と第２対象物４とを接近させると、シール材Ａ１００をｚ方向に圧縮する押圧力が付与される。これにより、シール材Ａ１００の弾性部材１および当接部材２が、たとえば図示された形状に弾性変形する。シール材Ａ１００は、全体としてｚ方向の大きさが縮小し、ｘ方向の大きさが拡大する。この結果、シール材Ａ１００と第１対象物３および第２対象物４との接触部位として、第１接触部Ｃｐ１、第２接触部Ｃｐ２および第３接触部Ｃｐ３が形成される。

【0039】

第１接触部Ｃｐ１は、第１部２１と天面３１とが接触した部位である。第２接触部Ｃｐ２は、第２部２２と第２対象物４とが接触した部位であり、第２部２２と底面４１および側面４２の少なくともいずれかとが接触している。第３接触部Ｃｐ３は、第３部２３と第２対象物４とが接触した部位であり、第３部２３と底面４１および側面４２の少なくともいずれかとが接触している。

【0040】

次に、シール材Ａ１００およびシール構造体Ｂ１００の作用について説明する。

【0041】

図２に示すように、同図（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態にシール材Ａ１００がｚ方向に圧縮されると、ｚ方向の両側において第１接触部Ｃｐ１および第２接触部Ｃｐ２が形成される。第１接触部Ｃｐ１および第２接触部Ｃｐ２においては、当接部材２と第１対象物３または第２対象物４とが当接している。当接部材２の材質は、弾性部材１の材質よりも気体を透過させ難い。したがって、シール性を維持しつつ気体透過を抑制することができる。

【0042】

シール材Ａ１００は、第３部２３をさらに有する。これにより、図２（ｂ）に示すように、ｘ方向の両側において第２接触部Ｃｐ２および第３接触部Ｃｐ３が形成される。したがって、シール性の維持と気体透過の抑制とをさらに促進することができる。

【0043】

第１対象物３の天面３１と第１部２１とが当接することにより、第１接触部Ｃｐ１が形成されている。第１部２１は、当接部材２においてｚ方向のｚ１側の先端を構成しており、本実施形態においては鋭角な折り曲げ部位である。これにより、天面３１と当接した際の押圧力が第１部２１に集中して付与されることとなり、図２（ｂ）に示すような当接部材２の弾性変形をより確実に実現することができる。

【0044】

第２対象物４は、底面４１と一対の側面４２とを有する。これにより、第２接触部Ｃｐ２および第３接触部Ｃｐ３において、ｘ方向における当接と、ｚ方向における当接との少なくともいずれかを生じさせることが可能であり、さらに、ｘ方向およびｚ方向の双方での当接が生じることが期待できる。これにより、シール性の維持と気体透過の抑制とをさらに高めることができる。

【0045】

当接部材２の材質が金属であることにより、気体の透過をより確実に抑制することができる。当接部材２は、比較的薄い金属板材料を折り曲げ加工すること等によって形成可能である。これにより、当接部材２を弾性変形に富むものであって、想定された変形量の使用状態においては、意図しない塑性変形を生じないものとして設計および製作することができる。

【0046】

当接部材２の断面形状が弾性部材１に沿った三角山形であることにより、ｚ方向に圧縮されると、第２部２２と第３部２３とがｘ方向に離れ、第１部２１と第２部２２および第３部２３とがｚ方向に近づくような弾性変形が容易に生じる。これにより、より少ない押圧力で当接部材２、ひいてはシール材Ａ１００を弾性変形させることが可能であり、シール性を維持しつつ気体透過を抑制するのに好ましい。

【0047】

図３～図８は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。また、各変形例および各実施形態における各部の構成は、技術的な矛盾を生じない範囲において相互に適宜組み合わせ可能である。

【0048】

＜第１実施形態 シール構造体変形例＞
図３は、シール構造体Ｂ１００の変形例を示している。本変形例においては、図３（ａ）に示す第２対象物４の構成が、上述の例と異なっている。本例においては、一対の側面４２が、ｚ方向に対して、傾いている。一対の側面４２のｘ方向の距離は、ｚ方向においてｚ２側からｚ１側に向かうほど小さくなっている。また、図示された例においては、一対の側面４２のｚ方向のｚ１側におけるｘ方向の距離は、シール材Ａ１００のｚ方向のｚ２側のｘ方向の大きさよりも小さくてもよい。このような場合に、シール材Ａ１００を第２対象物４に装填するには、たとえばシール材Ａ１００をｘ方向に圧縮させた状態で、一対の側面４２の間にシール材Ａ１００を挿入すればよい。

【0049】

次いで、図３（ｂ）に示すように、第１対象物３および第２対象物４がｚ方向において互いに接近する。これにより、シール材Ａ１００をｚ方向に圧縮する押圧力が付与される。これにより、シール材Ａ１００と第１対象物３および第２対象物４とが当接し、第１接触部Ｃｐ１、第２接触部Ｃｐ２および第３接触部Ｃｐ３が形成される。

【0050】

本例によっても、シール性を維持しつつ気体透過を抑制することができる。また、本例によれば、図３（ａ）に示すシール材Ａ１００の第２対象物４への装填が完了した後は、シール材Ａ１００が第２対象物４から離脱することを抑制することができる。

【0051】

＜第１実施形態 シール材変形例＞
図４は、シール材Ａ１００の変形例を示している。図４（ａ）に示すシール材Ａ１０１は、当接部材２の材質が樹脂である。図４（ｂ）に示すシール材Ａ１０２は、当接部材２の第１部２１、第２部２２および第３部２３の材質が金属であり、第１部２１および第２部２２を繋ぐ傾斜部位と、第１部２１および第３部２３を繋ぐ傾斜部位との材質が、樹脂である。このような例によっても、当接部材２の樹脂部分が、弾性部材１よりも気体を透過させ難いことにより、気体の透過を抑制することができる。また、当接部材２が樹脂を含むことにより、より大きな弾性変形が可能となったり、意図しない塑性変形を抑制したりすることができる。

【0052】

図４（ｃ）に示すシール材Ａ１０３は、当接部材２が被覆層２９を有する。被覆層２９は、たとえば金属からなる当接部材２の本体部分の外表面に設けられている。被覆層２９の材質はなんら限定されず、たとえば当接部材２の酸化等の化学変化を抑制する構成、あるいは、当接部材２と第１対象物３および第２対象物４との間に意図しない隙間が生じることをより確実に抑制する構成、が挙げられる。被覆層２９の材質としては、たとえば、フッ素樹脂、ポリイミド（ＰＩ）等の樹脂、ＦＦＫＭ（パーフルオロエラストマー）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）等のエラストマー、をはじめ種々の材質が適宜挙げられる。

【0053】

図４（ｄ）に示すシール材Ａ１０４は、弾性部材１が凹部１５を有する。凹部１５は、弾性部材１のｚ方向のｚ２側の面からｚ方向のｚ１側に凹んだ部分であり、たとえば三角溝状である。本例によれば、シール材Ａ１０４がｚ方向に圧縮された場合に、弾性部材１がｚ方向に縮み、ｘ方向に拡大する弾性変形をより大きく生じされることが可能である。また、本例から理解されるように、弾性部材１の断面形状は、いわゆる中実の形状に限定されず、凹部１５をはじめとする空隙部を有する形状であってもよい。

【0054】

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係るシール材を示している。図５（ａ）に示すシール材Ａ２００は、当接部材２の第２部２２および第３部２３の構成が上述の例と異なっている。本例においては、第２部２２は、折り返し部２２１を有する。折り返し部２２１は、ｘ方向のｘ１側に向かうほどｚ方向のｚ１側に位置する形状部分である。図示された例においては、折り返し部２２１は、断面形状が円弧形状である。

【0055】

また、第３部２３は、第３部２３１を有する。第３部２３１は、ｘ方向のｘ２側に向かうほどｚ方向のｚ１側に位置する形状部分である。図示された例においては、第３部２３１は、断面形状が円弧形状である。

【0056】

シール材Ａ２００を図２または図３に示す第２対象物４に装填し、シール構造体を構成した場合、折り返し部２２１（第２部２２）が、底面４１と側面４２との双方に当接し易い。これにより、第２接触部Ｃｐ２は、２つの当接箇所を含む構成となりうる。また、第３部２３１（第３部２３）が、底面４１と側面４２との双方に当接し易い。これにより、第３接触部Ｃｐ３は、２つの当接箇所を含む構成となりうる。したがって、気体の透過をより確実に抑制することができる。

【0057】

図５（ｂ）に示すシール材Ａ２０１は、当接部材２が２つの屈曲部２５を有する。２つの屈曲部２５は、第１部２１および第２部２２の間と、第１部２１および第３部２３の間とにそれぞれ設けられている。屈曲部２５は、ｘ方向において弾性部材１とは反対側に凸の形状となるように屈曲している。シール材Ａ２０１がｚ方向に圧縮されると、当接部材２は、屈曲部２５において屈曲するように弾性変形しやすい。これにより、当接部材２の意図しない部位が、いびつに変形することにより意図しない塑性変形が生じてしまうことを抑制することができる。

【0058】

図５（ｃ）に示すシール材Ａ２０２は、折り返し部２２１および第３部２３１の構成が、上述の例と異なっている。本例においては、折り返し部２２１および第３部２３１は、比較的鋭利な折返し形状であり、ｚ方向に対して傾いた平坦な形状を有する。このような構成により、たとえば図２または図３に示す第２対象物４において、一対の側面４２のｘ方向の距離がシール材Ａ２０２のｘ方向の大きさよりも小さい場合に、平坦且つ斜めの形状部分を有する折り返し部２２１および第３部２３１が、いわゆる楔の機能を担うことにより、シール材Ａ２０２を一対の側面４２の間によりスムーズに挿入することができる。

【0059】

＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係るシール材を示している。図６（ａ）に示すシール材Ａ３００は、当接部材２の構成が、上述の例と異なっている。本例においては、当接部材２は、第１部２１と第２部２２および第３部２３とが、互いに離れている。言い換えると、第１部２１と第２部２２および第３部２３との間には、スリットが形成されている。

【0060】

本例によっても、上述の第１対象物３および第２対象物４にシール材Ａ３００を装填しシール構造体を構成した場合に、第１接触部Ｃｐ１、第２接触部Ｃｐ２および第３接触部Ｃｐ３が形成され、気体の透過を抑制することができる。また、第１部２１と第２部２２および第３部２３とが離れていることにより、シール材Ａ３００をｚ方向に圧縮させた場合に、当接部材２がｚ方向に顕著な弾性変形を呈さずとも、弾性部材１をより大きく弾性変形させることが可能である。たとえば、第１部２１と第２部２２および第３部２３との間のスリットから、弾性部材１が外方に膨出するような弾性変形が許容される。また、第１部２１と第２部２２および第３部２３との間における弾性部材１のｘ方向の大きさは、たとえば第１頂部１１のｘ方向の大きさよりも顕著に大きい。これにより、気体の透過を抑制する効果が維持される。

【0061】

図６（ｂ）に示すシール材Ａ３０１は、シール材Ａ３００と同様に、第１部２１と第２部２２および第３部２３とが離れている。一方、第２部２２と第３部２３とが、ｚ方向のｚ２側において繋がっている。弾性部材１は、当接部材２によってｚ方向のｚ２側部分のすべてが覆われている。本例においては、シール材Ａ３０１がｚ方向に圧縮された場合に、第２部２２と第３部２３とがｘ方向に離れるように当接部材２が弾性変形しなくても、弾性部材１を十分に弾性変形させることが可能である。また、本例においては、第２接触部Ｃｐ２および第３接触部Ｃｐ３は、当接部材２の第２部２２および第３部２３の間の全域を含むように形成され得る。

【0062】

図６（ｃ）に示すシール材Ａ３０２は、当接部材２が、第１部２１および第２部２２を有し、上述の第３部２３を有していない。当接部材２は、第１部２１を挟んで、ｘ方向のｘ２側の部分がｘ方向のｘ１側の部分よりも短く、第３頂部１３には到達していない。本例においては、シール材Ａ３０２がｚ方向に圧縮された場合に、上述の第１接触部Ｃｐ１と第２接触部Ｃｐ２が形成される。これにより、ｚ方向のｚ１側およびｚ２側において気体の透過を抑制することが可能である。また、当接部材２のｘ方向のｘ２側部分が顕著に短いことにより、シール材Ａ３０２がｚ方向に圧縮された場合に、当接部材２の全体がｘ方向のｘ２側に倒れるような弾性変形が誘発される。また、弾性部材１は、当接部材２からｘ方向のｘ１側にはみ出すような弾性変形が許容される。したがって、シール材Ａ３０２の全体をより大きく弾性変形させることができる。

【0063】

＜第４実施形態＞
図７は、本発明の第４実施形態に係るシール部材およびシール構造体を示している。図７（ａ）に示すシール材Ａ４００は、第１頂部１１が、第１部２１よりもｚ方向のｚ１側に位置している。当接部材２は、開口部２１１を有する。開口部２１１は、当接部材２のｚ方向のｚ１側に設けられており、ｚ方向に貫通するスリットである。第１頂部１１は、開口部２１１からｚ方向のｚ１側に突出している。本例においては、第１部２１は、ｘ方向のｘ１側とｘ２側とに分割されている。

【0064】

図７（ｂ）に示すシール材Ａ４０１は、弾性部材１がさらに凸部１６を有する。凸部１６は、ｚ方向のｚ２側に膨出する部分であり、第２部２２および第３部２３よりもｚ方向のｚ２側に突出している。

【0065】

図７（ｃ）は、シール材Ａ４００またはシール材Ａ４０１を用いたシール構造体Ｂ４００を示している。シール材Ａ４００またはシール材Ａ４０１を第２対象物４に装填し、第１対象物３と第２対象物４とを接近させると、天面３１は、まず第１頂部１１に当接する。また、シール材Ａ４０１を用いた場合、底面４１は、まず凸部１６に当接する。さらに第１対象物３と第２対象物４とを接近させると、弾性部材１の弾性変形により第１頂部１１が押しつぶされる格好となり、天面３１と第１部２１とが当接する。また、シール材Ａ４０１を用いた場合、凸部１６が押しつぶされる格好となり、第２部２２および第３部２３と底面４１とが当接する。

【0066】

本実施形態によっても、シール性を維持しつつ気体透過を抑制することができる。また、第１部２１は、第１対象物３が接近してきた場合に、少なくとも弾性部材１が弾性変形した状態で、天面３１に当接する構成であればよい。同様に、第２部２２および第３部２３は、第２対象物４が接近してきた場合に、少なくとも弾性部材１が弾性変形した状態で、底面４１に当接する構成であればよい。

【0067】

図８は、第４実施形態のシール材Ａ４００，Ａ４０１の平面形状についての変形例を示している。図８（ａ）に示す本変形例のシール材Ａ４１０は、当接部材２が複数の個片領域２ａに分割されている。複数の個片領域２ａは、シール材Ａ４１０の周方向に沿って配置されている。隣り合う個片領域２ａの間には、所定の隙間が設けられている。

【0068】

当接部材２が複数の個片領域２ａによって構成されていることにより、第１対象物３と第２対象物４とによってシール材Ａ４１０を圧縮した場合に、周方向における当接部材２と第１対象物３および第２対象物４との当接の不均一をより縮小することができる。また、シール材Ａ４００，Ａ４０１は、第１部２１よりも第１頂部１１がｚ方向のｚ１側に突出している。これにより、隣り合う個片領域２ａの間の隙間においては、当接部材２は第１対象物３の天面３１に当接しないものの、第１頂部１１が天面３１に当接する。これにより、隣り合う個片領域２ａの隙間においてもシール性を維持することができる。

【0069】

図８（ｂ）に示す変形例のシール材Ａ４１１は、当接部材２が、複数の個片領域２ａと、複数の個片領域２ｂとに分割されている。個片領域２ａは、たとえば図７（ａ）における当接部材２のｘ方向のｘ２側の部分である。個片領域２ｂは、たとえば図７（ａ）における当接部材２のｘ方向のｘ１側の部分である。シール材Ａ４１０と同様に、複数の個片領域２ａは、周方向に沿って配置されており、隣り合う個片領域２ａの間には、所定の隙間が設けられている。複数の個片領域２ｂも同様に、周方向に沿って配置されており、隣り合う個片領域２ｂの間には、所定の隙間が設けられている。本変形例においては、複数の個片領域２ａの隙間と、複数の個片領域２ｂの隙間とが、周方向において互いにずれた位置に配置されている。

【0070】

本変形例によれば、シール材４１１と上述の天面３１との接触部分においては、周方向の全周にわたって、個片領域２ａの第１部２１および個片領域２ｂの第１部２１の少なくともいずれかが天面３１と当接している。これにより、シール材Ａ４１０と比べて気体透過をより確実に抑制することができる。

【0071】

本発明に係るシール材およびシール構造体は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るシール材およびシール構造体の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0072】

Ａ１００，Ａ１０１，Ａ１０２，Ａ１０３，Ａ１０４，Ａ２００，Ａ２０１，Ａ２０２，Ａ３００，Ａ３０１，Ａ３０２，Ａ４００，Ａ４０１，Ａ４１０，Ａ４１１：シール材
Ｂ１００，Ｂ４００：シール構造体
１ ：弾性部材
２ ：当接部材
２ａ，２ｂ：個片領域
３ ：第１対象物
４ ：第２対象物
１１ ：第１頂部
１２ ：第２頂部
１３ ：第３頂部
１５ ：凹部
１６ ：凸部
２１ ：第１部
２２ ：第２部
２３ ：第３部
２５ ：屈曲部
２９ ：被覆層
３１ ：天面
４１ ：底面
４２ ：側面
２１１ ：開口部
２２１ ：折り返し部
２３１ ：第３部
Ｃｐ１ ：第１接触部
Ｃｐ２ ：第２接触部
Ｃｐ３ ：第３接触部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】