特開 2025-17898 シール構造

(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】P2025017898

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】シール構造

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/447 20060101AFI20250130BHJP

   F16J 15/40 20060101ALI20250130BHJP

   F16J 15/24 20060101ALI20250130BHJP

【ＦＩ】

F16J15/447

F16J15/40 Z

F16J15/24 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023121245

(22)【出願日】2023-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】000229737

【氏名又は名称】株式会社ＰＩＬＬＡＲ

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加門 祐介

(72)【発明者】

【氏名】日名 純

【テーマコード（参考）】

3J042

3J043

【Ｆターム（参考）】

3J042AA06

3J042AA11

3J042BA03

3J042CA02

3J042CA10

3J043AA16

3J043CA03

3J043CA04

3J043HA03

3J043HA04

(57)【要約】

【課題】簡単な構成でパージガスを導入することができるシール構造を提供する。
【解決手段】本開示のシール構造は、互いに径方向に対向する内側被シール面と外側被シール面との間をシールするシール構造であって、前記内側被シール面及び前記外側被シール面にそれぞれ密着する環状のグランドパッキンと、前記グランドパッキンよりも、被密封流体が存在する機内側に設けられ、前記内側被シール面との間にラビリンス隙間が形成される環状のラビリンスパッキンと、を備え、前記ラビリンスパッキンは、前記内側被シール面との間にパージガスを導入するために、前記ラビリンスパッキンの内周側で開口するパージ流路を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに径方向に対向する内側被シール面と外側被シール面との間をシールするシール構造であって、
前記内側被シール面及び前記外側被シール面にそれぞれ密着する環状のグランドパッキンと、
前記グランドパッキンよりも、被密封流体が存在する機内側に設けられ、前記内側被シール面との間にラビリンス隙間が形成される環状のラビリンスパッキンと、を備え、
前記ラビリンスパッキンは、前記内側被シール面との間にパージガスを導入するために、前記ラビリンスパッキンの内周側で開口するパージ流路を有する、シール構造。

【請求項2】

前記パージ流路は、前記ラビリンスパッキンの内周側において、前記グランドパッキン側の位置で開口しており、
前記ラビリンス隙間は、前記ラビリンスパッキンと前記内側被シール面との間において、前記機内側に形成された第１ラビリンス隙間と、前記グランドパッキン側に形成された第２ラビリンス隙間と、を有する、請求項１に記載のシール構造。

【請求項3】

前記ラビリンスパッキンは、周方向に分割された複数の分割体で構成されている、請求項１又は請求項２に記載のシール構造。

【請求項4】

周方向に隣り合う前記分割体の端部同士は、周方向に互いに隙間をあけて配置された状態で、軸方向に互いに当接している、請求項３に記載のシール構造。

【請求項5】

周方向に隣り合う前記分割体のうちの一方の端部は、
軸方向一方側において軸方向に延び、周方向一方側に面する第１面と、
前記第１面の軸方向他方端から周方向他方側に延び、軸方向他方側に面する第２面と、
前記第２面の周方向他方端から軸方向他方側に延び、周方向一方側に面する第３面と、を有し、
周方向に隣り合う前記分割体のうちの他方の端部は、
軸方向一方側において軸方向に延び、周方向他方側に面する第４面と、
前記第４面の軸方向他方端から周方向他方側に延び、軸方向一方側に面する第５面と、
前記第５面の周方向他方端から軸方向他方側に延び、周方向他方側に面する第６面と、を有し、
前記第１面及び前記第４面が周方向に互いに隙間をあけて配置され、かつ、前記第３面及び前記第６面が周方向に互いに隙間をあけて配置された状態で、前記第２面及び前記第５面は、軸方向に互いに当接している、請求項４に記載のシール構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、シール構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、流体機器内の被密封流体が、外箱と軸との隙間を通過して大気側へ漏れるのを抑制する軸封装置が開示されている。この軸封装置は、前記隙間の大気側に配置されたグランドパッキンと、前記隙間の機内側に配置されたラビリンスパッキンと、これら両パッキンの間に配置されたランタンリングと、を備える。グランドパッキンは、軸方向に押圧されることで、その外周面と内周面がそれぞれ外箱と軸に密着して前記隙間をシールする。

【0003】

ラビリンスパッキンは、その内周側に形成された凹凸部によって、機内側の被密封流体がグランドパッキン側へ流れるのを抑制している。ランタンリングには、その内周側にパージガスを供給するための連通孔が形成されている。ランタンリングの連通孔から前記内周側に供給されたパージガスは、ラビリンスパッキンの内周側を通過して機内側へ流れる。これにより、機内側の被密封流体が大気側へ漏れるのを抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭５９－９７２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の軸封装置では、グランドパッキン以外に、パージガスを機内側へ導入するためのラビリンスパッキン及びランタンリングが必要になるため、部品点数が多く、組み付け作業が煩雑であった。

【0006】

本開示は、簡単な構成でパージガスを導入することができるシール構造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】

【0007】

（１）本開示は、互いに径方向に対向する内側被シール面と外側被シール面との間をシールするシール構造であって、前記内側被シール面及び前記外側被シール面にそれぞれ密着する環状のグランドパッキンと、前記グランドパッキンよりも、被密封流体が存在する機内側に設けられ、前記内側被シール面との間にラビリンス隙間が形成される環状のラビリンスパッキンと、を備え、前記ラビリンスパッキンは、前記内側被シール面との間にパージガスを導入するために、前記ラビリンスパッキンの内周側で開口するパージ流路を有する、シール構造である。

【0008】

本開示のシール構造によれば、ラビリンスパッキンが、内側被シール面との間にパージガスを導入するためのパージ流路を有するので、従来のように連通孔（パージ流路）が形成されたランタンリングを設ける必要がない。これにより、簡単な構成でパージガスを導入することができる。

【0009】

（２）前記（１）のシール構造において、前記パージ流路は、前記ラビリンスパッキンの内周側において、前記グランドパッキン側の位置で開口しており、前記ラビリンス隙間は、前記ラビリンスパッキンと前記内側被シール面との間において、前記機内側に形成された第１ラビリンス隙間と、前記グランドパッキン側に形成された第２ラビリンス隙間と、を有するのが好ましい。
この場合、ラビリンスパッキンと内側被シール面との間には、機内側の第１ラビリンス隙間以外に、グランドパッキン側（パージ流路側）にも第２ラビリンス隙間が形成される。これにより、機内側の被密封流体が、ラビリンス隙間を通過してグランドパッキン側へ流れるのを効果的に抑制することができる。

【0010】

（３）前記（１）又は（２）のシール構造において、前記ラビリンスパッキンは、周方向に分割された複数の分割体で構成されているのが好ましい。
ラビリンスパッキンが無端環状に形成されている場合、内側被シール面の軸方向の端部からラビリンスパッキンを挿入し、内側被シール面の軸方向の所定位置までラビリンスパッキンを移動させる必要があり、組み付け作業に多大な時間を要する。これに対して、上記（３）のシール構造では、内側被シール面の前記所定位置において複数の分割体を周方向に組み合わせることでラビリンスパッキンを装着することができる。したがって、無端環状のラビリンスパッキンよりも短時間でラビリンスパッキンを装着することができる。

【0011】

（４）前記（３）のシール構造において、周方向に隣り合う前記分割体の端部同士は、周方向に互いに隙間をあけて配置された状態で、軸方向に互いに当接しているのが好ましい。
この場合、周方向に隣り合う分割体の端部同士は、周方向に互いに隙間をあけて配置されるので、各分割体の径方向の寸法が熱影響によって変化しても、その寸法変化を前記隙間によって吸収することができる。また、周方向に隣り合う分割体の端部同士は、軸方向に互いに当接するので、これらの当接部分によって、前記隙間に入り込んだパージガスがグランドパッキン側へ漏れるのを抑制することができる。

【0012】

（５）前記（４）のシール構造において、周方向に隣り合う前記分割体のうちの一方の端部は、軸方向一方側において軸方向に延び、周方向一方側に面する第１面と、前記第１面の軸方向他方端から周方向他方側に延び、軸方向他方側に面する第２面と、前記第２面の周方向他方端から軸方向他方側に延び、周方向一方側に面する第３面と、を有し、周方向に隣り合う前記分割体のうちの他方の端部は、軸方向一方側において軸方向に延び、周方向他方側に面する第４面と、前記第４面の軸方向他方端から周方向他方側に延び、軸方向一方側に面する第５面と、前記第５面の周方向他方端から軸方向他方側に延び、周方向他方側に面する第６面と、を有し、前記第１面及び前記第４面が周方向に互いに隙間をあけて配置され、かつ、前記第３面及び前記第６面が周方向に互いに隙間をあけて配置された状態で、前記第２面及び前記第５面は、軸方向に互いに当接しているのが好ましい。

【0013】

この場合、周方向に隣り合う分割体の端部同士が、それぞれ第１面（第４面）、第２面（第５面）、及び第３面（第６面）の三面からなる簡単な構成によって、熱影響による径方向の寸法変化を吸収することができ、かつ、パージガスがグランドパッキン側へ漏れるのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

本開示の軸封装置によれば、簡単な構成でパージガスを導入することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態に係るシール構造を備えた軸封装置を示す断面図である。

【図2】図２は、ラビリンスパッキンの拡大断面図である。

【図3】図３は、ラビリンスパッキンを大気側から見た図である。

【図4】図４は、図３のＩ矢視図である。

【図5】図５は、図３のＩＩ矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、本開示の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［軸封装置］
図１は、実施形態に係るシール構造１０を備えた軸封装置１を示す断面図である。軸封装置１は、例えば乾燥機又は撹拌機等の流体機器に設けられ、流体機器の機内側（図１の左側）に存在する被密封流体が大気側（図１の右側）へ漏れるのを抑制する。被密封流体は、例えば粉体である。流体機器は、軸線Ｃ回りに回転したり、軸線Ｃ方向に往復移動したりする軸５０を備える。

【0017】

本実施形態の軸５０は、円柱状の軸本体５１と、軸本体５１の外周面に嵌合された円筒状のスリーブ５２と、を有する。軸５０は、軸本体５１のみで構成されてもよい。また、本実施形態の流体機器では、軸５０の軸線Ｃが水平方向に配置されているが、当該軸線Ｃが鉛直方向に配置されてもよい。以下、本明細書では、軸線Ｃに沿う方向を「軸方向」、軸線Ｃと直交する方向を「径方向」、軸線Ｃ回りの方向を「周方向」という。

【0018】

軸封装置１は、シールボックス２と、締付機構３と、シール構造１０と、を備える。シールボックス２は、軸５０を包囲する円筒状のボックス本体２１と、ボックス本体２１の軸方向両端部からそれぞれ径方向外方に延びる一対の環状のフランジ２２と、を有する。機内側のフランジ２２は、流体機器のハウジング側に固定される。大気側のフランジ２２には、ネジ孔２３が軸方向に貫通して形成されている。ネジ孔２３は、フランジ２２の周方向に複数（図１では１個のみ図示）形成されている。

【0019】

ボックス本体２１の内周には、径方向に延びる環状の段差面２１ａと、段差面２１ａの外周端から大気側のフランジ２２まで延びる円周面２１ｂと、が形成されている。円周面２１ｂは、軸５０（スリーブ５２）の外周面５３と径方向に対向している。ボックス本体２１の円周面２１ｂと、軸５０の外周面５３との間には、環状空間Ｓが形成されている。

【0020】

ボックス本体２１には、環状空間ＳにパージガスＡ，Ｂを導入するための一対の導入孔２４が、径方向に貫通して形成されている。一対の導入孔２４は、第１導入孔２４Ａと、第１導入孔２４Ａよりも大気側に位置する第２導入孔２４Ｂと、からなる。第１導入孔２４Ａには、圧縮されたパージガスＡが流れる配管６１が接続される。第２導入孔２４Ｂには、圧縮されたパージガスＢが流れる配管６２が接続される。パージガスＢは、パージガスＡよりも高圧である。

【0021】

シール構造１０は、環状空間Ｓに配置され、シールボックス２の円周面（外側被シール面）２１ｂと、軸５０の外周面（内側被シール面）５３との間をシールする。本実施形態のシール構造１０は、複数のグランドパッキン１１、複数のスペーサ１２、ランタンリング１３、補助パッキン１４、及びラビリンスパッキン１５を備える。

【0022】

ラビリンスパッキン１５は、複数のグランドパッキン１１よりも機内側に配置される。本実施形態のラビリンスパッキン１５は、環状空間Ｓにおいて最も機内側に配置されている。ラビリンスパッキン１５は、環状に形成されている。ラビリンスパッキン１５の機内側の端面１５ａは、ボックス本体２１の段差面２１ａに当接する。ラビリンスパッキン１５の外径は、シールボックス２の円周面２１ｂの内径よりも小さい。ラビリンスパッキン１５の大気側の外周面は、シールボックス２の第１導入孔２４Ａと対向している。ラビリンスパッキン１５の詳細については後述する。

【0023】

補助パッキン１４は、ラビリンスパッキン１５の大気側に隣接して配置される。補助パッキン１４は、環状に形成されている。補助パッキン１４は、環状空間Ｓにおいてシールボックス２の第１導入孔２４Ａと第２導入孔２４Ｂとの間に位置する。補助パッキン１４の外周面及び内周面は、それぞれシールボックス２の円周面２１ｂ、及び軸５０の外周面５３に当接している。補助パッキン１４は、複数のグランドパッキン１１のシール性能を補完する。補助パッキン１４は、グランドパッキン１１よりも、軸５０の外周面５３との間をパージガスＢが通過し易い材料からなる。

【0024】

ランタンリング１３は、補助パッキン１４の大気側に隣接して配置される。ランタンリング１３は、環状に形成されている。ランタンリング１３の外周面及び内周面は、それぞれシールボックス２の円周面２１ｂ、及び軸５０の外周面５３に当接している。ランタンリング１３には、流路孔１３ａが径方向に貫通して形成されている。流路孔１３ａは、シールボックス２の第２導入孔２４Ｂと連通している。

【0025】

配管６２を流れるパージガスＢは、第２導入孔２４Ｂ及び流路孔１３ａを通過して、ランタンリング１３の内周側に導入される。ランタンリング１３の内周側に導入されたパージガスＢは、補助パッキン１４の内周側を通過してラビリンスパッキン１５の内周側へ流れる。

【0026】

複数のグランドパッキン１１及び複数のスペーサ１２は、ランタンリング１３よりも大気側において、軸方向に交互に並べて配置される。グランドパッキン１１の個数とスペーサ１２の個数は、同数（図１では３個）である。グランドパッキン１１及びスペーサ１２の各個数は、本実施形態に限定されない。

【0027】

グランドパッキン１１は環状に形成されている。グランドパッキン１１は、締付機構３により軸方向に押圧される。スペーサ１２は、例えば金属製の環状の板部材からなる。軸方向に隣り合うグランドパッキン１１同士の間にスペーサ１２が配置されることで、各グランドパッキンは均等に押圧される。

【0028】

締付機構３は、複数のグランドパッキン１１を軸方向に押圧する機構である。締付機構３は、押圧部材４と、ネジ軸５と、スプリング６と、ナット７と、を有する。押圧部材４は、軸５０の径方向外側に配置される円筒部４ａと、環状のフランジ部４ｂと、を有する。円筒部４ａの機内側の端部は、環状空間Ｓに挿入される。円筒部４ａは、シールボックス２に対して軸方向に移動可能である。

【0029】

フランジ部４ｂは、円筒部４ａの大気側の端部から径方向外方に延びている。フランジ部４ｂには、軸方向に貫通する貫通孔４ｃが、周方向に複数（図１では１個のみ図示）形成されている。貫通孔４ｃの個数は、シールボックス２のネジ孔２３の個数と同数である。

【0030】

ネジ軸５は、押圧部材４の貫通孔４ｃを貫通し、シールボックス２のネジ孔２３に締め込まれている。これにより、ネジ軸５の一端部は、シールボックス２に固定されている。ネジ軸５の他端部は、押圧部材４よりも大気側に突出している。ネジ軸５は、押圧部材４の軸方向への移動をガイドする。

【0031】

ネジ軸５の押圧部材４よりも大気側には、スプリング６が挿入された状態で、ナット７が締め込まれる。スプリング６は、圧縮コイルスプリングである。ナット７の締め込みによって、押圧部材４は、ネジ軸５及びシールボックス２に対して機内側へ移動し、複数のグランドパッキン１１を軸方向に押圧する。このように複数のグランドパッキン１１が押圧されると、各グランドパッキン１１の外周面１１ａ及び内周面１１ｂは、それぞれ径方向に対向するシールボックス２の円周面２１ｂ及び軸５０の外周面５３に密着する。これにより、各グランドパッキン１１は、流体機器内の被密封流体及び各パージガスＡ，Ｂが大気側へ漏れるのを抑制する。

【0032】

［ラビリンスパッキン］
図２は、ラビリンスパッキン１５の拡大断面図である。図１及び図２において、ラビリンスパッキン１５は、軸５０の外周面５３との間にラビリンス隙間３０を形成するパッキンである。本実施形態のラビリンス隙間３０は、機内側に形成された第１ラビリンス隙間３１と、大気側（グランドパッキン１１側）に形成された第２ラビリンス隙間３２と、によって構成される。

【0033】

ラビリンスパッキン１５の内周における機内側には、第１ラビリンス隙間３１を形成する第１ラビリンス部１６が設けられている。第１ラビリンス部１６は、軸方向に交互に配置された複数の凹部１６１及び複数の凸部１６２を有する。凹部１６１及び凸部１６２は、ラビリンスパッキン１５の周方向全体にわたって環状に形成されている。

【0034】

本実施形態の凸部１６２は、断面視において、径方向内方に向かって先細るように略三角形状に形成されている。凸部１６２は、機内側の側面１６３と、大気側の側面１６４と、を有する。機内側の側面１６３は、径方向に沿ってまっすぐ延びている。大気側の側面１６４は、機内側から大気側に向かうにしたがって拡径する傾斜面である。第１ラビリンス部１６（複数の凹部１６１及び複数の凸部１６２）と、軸５０の外周面５３との間には、第１ラビリンス隙間３１が形成される。凸部１６２の断面形状は、本実施形態に限定されない。

【0035】

ラビリンスパッキン１５の内周における大気側には、第２ラビリンス隙間３２を形成する第２ラビリンス部１７が設けられている。第２ラビリンス部１７は、軸方向に交互に配置された複数の凹部１７１及び複数の凸部１７２を有する。凸部１７２は、機内側の側面１７３と、大気側の側面１７４と、を有する。凹部１７１及び凸部１７２（側面１７３，１７４）は、それぞれ第１ラビリンス部１６の凹部１６１及び凸部１６２（側面１６３，１６４）と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。第２ラビリンス部１７（複数の凹部１７１及び複数の凸部１７２）と、軸５０の外周面５３との間には、第２ラビリンス隙間３２が形成される。凸部１７２の断面形状は、本実施形態に限定されない。

【0036】

ラビリンスパッキン１５の内周における第１ラビリンス部１６と第２ラビリンス部１７との間には、円周面１８が形成されている。円周面１８の直径は、凹部１６１（凹部１７１）の底面の直径と略同一である。ラビリンスパッキン１５の円周面１８と、軸５０の外周面５３との間には、環状隙間３３が形成されている。

【0037】

第１ラビリンス部１６及び第２ラビリンス部１７は、ラビリンスパッキン１５の内周において軸方向に連続して形成されてもよい。つまり、第１ラビリンス隙間３１及び第２ラビリンス隙間３２は、ラビリンスパッキン１５と軸５０の外周面５３との間において軸方向に連続して形成されてもよい。また、第２ラビリンス部１７は、ラビリンスパッキン１５の内周に形成されなくてもよい。つまり、第２ラビリンス隙間３２は、ラビリンスパッキン１５と軸５０の外周面５３との間に形成されなくてもよい。

【0038】

ラビリンスパッキン１５の外周には、一対の溝１９が形成されている。一対の溝１９は、機内側に位置する第１溝１９Ａと、大気側に位置する第２溝１９Ｂと、からなる。第１溝１９Ａ及び第２溝１９Ｂは、それぞれ断面視においてＵ字状に形成されている。本実施形態では、第１溝１９Ａは、第１ラビリンス部１６の径方向外方に位置する。第２溝１９Ｂは、第２ラビリンス部１７の径方向外方に位置し、かつ、シールボックス２の第１導入孔２４Ａと対向して配置される。

【0039】

第１溝１９Ａ及び第２溝１９Ｂには、それぞれガータースプリング３５が装着されている。ガータースプリング３５は、環状に形成されている。ガータースプリング３５は、その付勢力によって、ラビリンスパッキン１５を常に径方向内方に押圧している。ガータースプリング３５の付勢力により、ラビリンスパッキン１５が径方向外方へ熱膨張するのを抑制することができる。

【0040】

［パージ流路］
図３は、ラビリンスパッキン１５を大気側から見た図である。図２及び図３において、ラビリンスパッキン１５は、軸５０の外周面５３との間にパージガスＡを導入するために、ラビリンスパッキン１５の内周側で開口するパージ流路１５ｂを有する。パージ流路１５ｂは、ラビリンスパッキン１５の周方向に等間隔をあけて複数（図３では６個）形成されている。

【0041】

本実施形態のパージ流路１５ｂは、ラビリンスパッキン１５の内周側において、グランドパッキン１１側の位置で開口するように形成されている。具体的には、パージ流路１５ｂは、第２溝１９Ｂの底部から第２ラビリンス部１７まで、ラビリンスパッキン１５を径方向に貫通して形成されている。パージ流路１５ｂは、第２ラビリンス隙間３２と連通している。パージ流路１５ｂは、第２ラビリンス部１７において凹部１７１の底面において開口している。このため、パージ流路１５ｂが開口する凹部１７１は、他の凹部１７１よりも軸方向に長く形成されている。

【0042】

パージ流路１５ｂは、第１ラビリンス部１６よりも大気側で開口すれば、本実施形態に限定されない。例えば、パージ流路１５ｂは、ラビリンスパッキン１５における第１溝１９Ａと第２溝１９Ｂとの間の外周面から円周面１８まで、径方向に貫通して形成されてもよい。

【0043】

図１及び図２において、配管６１を流れるパージガスＡは、第１導入孔２４Ａ及びパージ流路１５ｂを通過して、ラビリンスパッキン１５の内周側である第２ラビリンス隙間３２に供給される。第２ラビリンス隙間３２に供給されたパージガスＡは、環状隙間３３及び第１ラビリンス隙間３１を通過して機内側へ流れ込む。その際、上記のようにランタンリング１３の内周側からラビリンスパッキン１５の内周側（第２ラビリンス隙間３２）に流れるパージガスＢも、環状隙間３３及び第１ラビリンス隙間３１を通過して機内側へ流れ込む。これにより、機内側の被密封流体が大気側へ漏れるのを抑制できる。

【0044】

ラビリンスパッキン１５の機内側の端面１５ａには、環状のシール溝１５ｃが形成されている。シール溝１５ｃは、例えば、大気側の溝底から機内側の開口に向かって径方向（図２の上下方向）の溝幅が狭くなる蟻溝からなる。シール溝１５ｃには、Ｏリング３６が装着される。Ｏリング３６は、ラビリンスパッキン１５の端面１５ａと、シールボックス２の段差面２１ａとの間をシールする。

【0045】

これにより、シールボックス２の第１導入孔２４Ａから、ラビリンスパッキン１５とボックス本体２１との隙間にパージガスＡが流れ込んでも、そのパージガスＡが、端面１５ａと段差面２１ａとの間から径方向内側へ流れるのを、Ｏリング３６で防止することができる。したがって、パージガスＡが、第１ラビリンス部１６を通過することなく機内側へ流れ込むのを防止することができる。

【0046】

［分割体］
図４は、図３のＩ矢視図である。図５は、図３のＩＩ矢視図である。図３～図５において、ラビリンスパッキン１５は、周方向に分割された複数の分割体４０で構成されている。本実施形態では、複数の分割体４０は、第１分割体４０Ａと、第２分割体４０Ｂと、からなる。このため、ラビリンスパッキン１５の端面１５ａ、シール溝１５ｃ、第１ラビリンス部１６、第２ラビリンス部１７、円周面１８、及び溝１９は、それぞれ周方向において二分割されている。分割体４０の個数は、本実施形態の２個に限定されず、３個以上であってもよい。

【0047】

第１分割体４０Ａ及び第２分割体４０Ｂは、それぞれ半円弧状に形成されている。第１分割体４０Ａは、周方向両側に第１端部４１及び第２端部４２を有する。第２分割体４０Ｂは、周方向両側に第３端部４３及び第４端部４４を有する。

【0048】

図３及び図４において、第１分割体４０Ａの第１端部４１、及び第２分割体４０Ｂの第３端部４３は、周方向に隣り合っている。第１端部４１及び第３端部４３は、周方向に互いに隙間４５，４６をあけて配置された状態で、軸方向に互いに当接している。具体的には、第１端部４１及び第３端部４３は、以下のように構成されている。

【0049】

第１分割体４０Ａの第１端部４１は、第１面４１１と、第２面４１２と、第３面４１３と、を有する。第１面４１１は、第１端部４１の軸方向一方側に形成されている。第１面４１１は、第１端部４１の軸方向一方端から軸方向中央部まで軸方向に延び、周方向一方側に面している。

【0050】

第２面４１２は、第１端部４１の軸方向中央部において、第１面４１１に対して直角に形成されている。第２面４１２は、第１面４１１の軸方向他方端から周方向他方側に延び、軸方向他方側に面している。第３面４１３は、第１端部４１の軸方向他方側において、第１面４１１に対して平行、かつ第２面４１２に対して直角に形成されている。第３面４１３は、第２面４１２の周方向他方端から、第１端部４１の軸方向他方端まで軸方向に延び、周方向一方側に面している。

【0051】

第２分割体４０Ｂの第３端部４３は、第４面４３４と、第５面４３５と、第６面４３６と、を有する。第４面４３４は、第３端部４３の軸方向一方側に形成されている。第４面４３４は、第３端部４３の軸方向一方端から軸方向中央部まで軸方向に延び、周方向他方側に面している。

【0052】

第５面４３５は、第３端部４３の軸方向中央部において、第４面４３４に対して直角に形成されている。第５面４３５は、第４面４３４の軸方向他方端から周方向他方側に延び、軸方向一方側に面している。第６面４３６は、第３端部４３の軸方向他方側において、第４面４３４に対して平行、かつ第５面４３５に対して直角に形成されている。第６面４３６は、第５面４３５の周方向他方端から、第３端部４３の軸方向他方端まで軸方向に延び、周方向他方側に面している。

【0053】

第１端部４１の第１面４１１及び第３端部４３の第４面４３４は、周方向に互いに隙間４５をあけて配置される。同様に、第１端部４１の第３面４１３及び第３端部４３の第６面４３６は、周方向に互いに隙間４６をあけて配置される。隙間４５の周方向の寸法、及び隙間４６の周方向の寸法は、略同一である。このように隙間４５，４６が形成された状態で、第１端部４１の第２面４１２の一部、及び第３端部４３の第５面４３５の一部は、軸方向に互いに当接している。

【0054】

図３及び図５において、第１分割体４０Ａの第２端部４２、及び第２分割体４０Ｂの第４端部４４は、周方向に隣り合っている。第２端部４２及び第４端部４４は、周方向に互いに隙間４７，４８をあけて配置された状態で、軸方向に互いに当接している。具体的には、第２端部４２及び第４端部４４は、以下のように構成されている。

【0055】

第１分割体４０Ａの第２端部４２は、第４面４２４と、第５面４２５と、第６面４２６と、を有する。第２端部４２の第４面４２４、第５面４２５、及び第６面４２６は、それぞれ第３端部４３（図４参照）の第４面４３４と、第５面４３５と、第６面４３６と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

【0056】

第２分割体４０Ｂの第４端部４４は、第１面４４１と、第２面４４２と、第３面４４３と、を有する。第４端部４４の第１面４４１、第２面４４２、及び第３面４４３は、それぞれ第１端部４１（図４参照）の第１面４１１と、第２面４１２と、第３面４１３と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

【0057】

第４端部４４の第１面４４１及び第２端部４２の第４面４２４は、周方向に互いに隙間４７をあけて配置される。同様に、第４端部４４の第３面４４３及び第２端部４２の第６面４２６は、周方向に互いに隙間４８をあけて配置される。隙間４７の周方向の寸法、及び隙間４８の周方向の寸法は、略同一である。このように隙間４７，４８が形成された状態で、第４端部４４の第２面４４２の一部、及び第２端部４２の第５面４２５の一部は、軸方向に互いに当接している。

【0058】

［作用効果］
本実施形態のシール構造１０によれば、ラビリンスパッキン１５は、軸５０の外周面５３との間にパージガスＡを導入するためのパージ流路１５ｂを有する。したがって、パージガスＡを導入するために、従来のように連通孔（パージ流路）が形成されたランタンリングを設ける必要がない。これにより、簡単な構成でパージガスＡを導入することができる。また、シール構造１０の組み付け作業を容易に行うことができる。

【0059】

ラビリンスパッキン１５と軸５０の外周面５３との間には、機内側の第１ラビリンス隙間３１以外に、グランドパッキン１１側（パージ流路１５ｂ側）にも第２ラビリンス隙間３２が形成される。これにより、機内側の被密封流体が、ラビリンス隙間３０を通過してグランドパッキン１１側へ流れるのを効果的に抑制することができる。

【0060】

ラビリンスパッキンが無端環状に形成されている場合、軸の軸方向の端部からラビリンスパッキンを挿入し、軸の軸方向の所定位置までラビリンスパッキンを移動させる必要があり、組み付け作業に多大な時間を要する。これに対して、本実施形態のラビリンスパッキン１５は、周方向に分割された複数の分割体４０で構成される。このため、軸５０の外周面５３の所定位置において、複数の分割体４０を周方向に組み合わせることで、ラビリンスパッキン１５を装着することができる。したがって、無端環状のラビリンスパッキンよりも短時間でラビリンスパッキン１５を装着することができる。

【0061】

周方向に隣り合う分割体４０の端部４１，４３（４２，４４）同士は、周方向に互いに隙間４５，４６（４７，４８）をあけて配置される。このため、各分割体４０の径方向の寸法が熱影響によって変化しても、その寸法変化を隙間４５，４６（４７，４８）によって吸収することができる。また、第１ラビリンス部１６及び第２ラビリンス部１７の各凸部１６２，１７２に対して軸５０の外周面５３が摺動することで、各凸部１６２，１７２の径方向の寸法が摩耗によって変化しても、その寸法変化を隙間４５，４６（４７，４８）によって吸収することができる。

【0062】

周方向に隣り合う分割体４０の端部４１，４３（４２，４４）同士は、軸方向に互いに当接している。このため、これらの当接部分によって、隙間４５，４６（４７，４８）に入り込んだパージガスＡ，Ｂがグランドパッキン１１側へ漏れるのを抑制することができる。

【0063】

周方向に隣り合う分割体４０の端部４１，４３（４２，４４）同士は、それぞれ第１面４１１，４４１（第４面４３４，４２４）、第２面４１２，４４２（第５面４３５，４２５）、及び第３面４１３，４４３（第６面４３６，４２６）の三面からなる。これらの三面同士の組み合わせにより、端部４１，４３（４２，４４）同士は、周方向に隙間４５，４６（４７，４８）をあけた状態で軸方向に当接する。したがって、簡単な構成によって、熱影響又は摩耗による径方向の寸法変化を吸収することができ、かつ、パージガスＡ，Ｂがグランドパッキン１１側へ漏れるのを抑制することができる。

【0064】

［その他］
シール構造１０は、パージガスＢを導入するために、ランタンリング１３に替えて、パージ流路を有するラビリンスパッキンを備えてもよい。また、本実施形態のシール構造１０は、パージガスＡ，Ｂをそれぞれ導入するためのラビリンスパッキン１５及びランタンリング１３を備えているが、少なくともパージガスＡを導入するためのラビリンスパッキン１５を備えていればよい。つまり、パージガスＢが流れる配管６２、第２導入孔２４Ｂ及びランタンリング１３は、必要に応じて設けられるもので、本開示のシール構造において必須の構成ではない。

【0065】

周方向に隣り合う分割体４０の端部４１，４３（４２，４４）の各形状は、本実施形態に限定されない。例えば、本実施形態（図４，図５参照）では、隙間４５（４７）が軸方向一方側かつ周方向一方側に形成され、隙間４６（４８）が軸方向他方側かつ周方向他方側に形成されているが、隙間４５（４７）が軸方向他方側かつ周方向一方側に形成され、隙間４６（４８）が軸方向一方側かつ周方向他方側に形成されるように、各端部４１，４３（４２，４４）を形成してもよい。また、端部４１，４３（４２，４４）の各形状を、軸方向全体にわたって周方向に凹凸する波形状又は鋸刃形状等にすることで、端部４１，４３（４２，４４）同士を周方向に隙間をあけた状態で軸方向に当接させてもよい。

【0066】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0067】

１０ シール構造
１１ グランドパッキン
１５ ラビリンスパッキン
１５ｂ パージ流路
２１ｂ 円周面（外側被シール面）
３０ ラビリンス隙間
３１ 第１ラビリンス隙間
３２ 第２ラビリンス隙間
４０ 分割体
４１ 第１端部（端部）
４２ 第２端部（端部）
４３ 第３端部（端部）
４４ 第４端部（端部）
５３ 外周面（内側被シール面）
４１１，４４１ 第１面
４１２，４４２ 第２面
４１３，４４３ 第３面
４２４，４３４ 第４面
４２５，４３５ 第５面
４２６，４３６ 第６面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】