特許 7552546 シール構造およびタンク

(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】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】シール構造およびタンク

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/10 20060101AFI20240910BHJP

   F16J 12/00 20060101ALI20240910BHJP

   F17C 13/04 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

F16J15/10 T

F16J12/00 D

F17C13/04 301Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021163980

(22)【出願日】2021-10-05

(65)【公開番号】P2023054947

(43)【公開日】2023-04-17

【審査請求日】2024-02-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤井 学

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２４１１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１０／１２８６０６（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２００３－０８３４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８６９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８０７４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／１０

Ｆ１６Ｊ １２／００

Ｆ１７Ｃ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シール構造であって、
筒部材と、
前記筒部材に嵌め合わされた軸部材と、
前記筒部材と前記軸部材とのうちの一方の部材の中心軸を中心にして前記一方の部材に環状に設けられた溝部に装着され、前記筒部材と前記軸部材とのうちの他方の部材と前記一方の部材との隙間を埋める環状のシール部材と、
を備え、
前記シール部材の周方向に垂直な前記シール部材の断面は、前記溝部に前記シール部材が装着されていない非装着状態において円弧状をなす円弧部と、前記非装着状態において直線状をなす第１直線部と、を有し、
前記第１直線部は、前記溝部に前記シール部材が装着されている装着状態において前記溝部の底面に接触し、
前記円弧部は、前記装着状態において前記他方の部材に接触し、
前記他方の部材のうちの前記一方の部材に対向する面の算術平均表面粗度は、前記一方の部材のうちの前記他方の部材に対向する面の算術平均表面粗度よりも低い、
シール構造。

【請求項2】

請求項１に記載のシール構造であって、
前記断面の前記シール部材の軸方向に沿った長さは、前記非装着状態において、前記断面の前記シール部材の径方向に沿った長さよりも長い、シール構造。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のシール構造であって、
前記非装着状態における前記断面の形状は、前記第１直線部と前記円弧部とによって構成される半円形である、シール構造。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載のシール構造であって、
前記断面は、前記非装着状態において直線状をなす第２直線部を有し、
前記第２直線部は、前記装着状態において前記溝部の側壁に接触する、シール構造。

【請求項5】

請求項４に記載のシール構造であって、
前記非装着状態における前記断面の形状は、前記第１直線部と前記第２直線部と前記円弧部とによって構成される扇形である、シール構造。

【請求項6】

タンクであって、
筒状の口金を有するタンク本体部と、
前記口金に嵌め合わされた軸状のシャフトを有し、前記タンク本体部に固定されたバルブと、
前記口金と前記シャフトとのうちの一方の部材の中心軸を中心にして前記一方の部材に環状に設けられた溝部に装着され、前記口金と前記シャフトとのうちの他方の部材と前記一方の部材との隙間を埋める環状のシール部材と、
を備え、
前記シール部材の周方向に垂直な前記シール部材の断面は、前記溝部に前記シール部材が装着されていない非装着状態において円弧状をなす円弧部と、前記非装着状態において直線状をなす直線部と、を有し、
前記直線部は、前記溝部に前記シール部材が装着されている装着状態において前記溝部の底面に接触し、
前記円弧部は、前記装着状態において前記他方の部材に接触し、
前記他方の部材のうちの前記一方の部材に対向する面の算術平均表面粗度は、前記一方の部材のうちの前記他方の部材に対向する面の算術平均表面粗度よりも低い、
タンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、シール構造およびタンクに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、筒状の口金にバルブが固定されたガスタンクが開示されている。このガスタンクでは、バルブの軸状部分が口金に挿入されている状態で、口金にバルブが固定されている。口金とバルブの軸状部分との間には、ガスタンクのシール性を確保するための環状のシール部材が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－０８０７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したガスタンクの構造のように、筒部材と軸部材との間に環状のシール部材が設けられた構造では、筒部材に軸部材を挿入するときにシール部材が捩れることがある。ここでいうシール部材が捩れるとは、シール部材が全周一律に裏返るのではなく、シール部材が周方向において部分的に裏返ることを意味する（図６参照）。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の第１の形態によれば、シール構造が提供される。このシール構造は、筒部材と、前記筒部材に嵌め合わされた軸部材と、前記筒部材と前記軸部材とのうちの一方の部材の中心軸を中心にして前記一方の部材に環状に設けられた溝部に装着され、前記筒部材と前記軸部材とのうちの他方の部材と前記一方の部材との隙間を埋める環状のシール部材と、を備える。前記シール部材の周方向に垂直な前記シール部材の断面は、前記溝部に前記シール部材が装着されていない非装着状態において円弧状をなす円弧部と、前記非装着状態において直線状をなす第１直線部と、を有し、前記第１直線部は、前記溝部に前記シール部材が装着されている装着状態において前記溝部の底面に接触し、前記円弧部は、前記装着状態において前記他方の部材に接触する。
この形態のシール構造によれば、溝部にシール部材が装着されている状態において、第１直線部が底面に接触するので、シール部材の姿勢を安定させることができる。そのため、溝部にシール部材が装着されて筒部材に軸部材が嵌め合わされるときに、シール部材が捩れることを抑制できる。
（２）上記形態のシール構造において、前記断面の前記シール部材の軸方向に沿った長さは、前記非装着状態において、前記断面の前記シール部材の径方向に沿った長さよりも長くてもよい。
この形態のシール構造によれば、シール部材の姿勢を安定させることができる。
（３）上記形態のシール構造において、前記非装着状態における前記断面の形状は、前記第１直線部と前記円弧部とによって構成される半円形であってもよい。
この形態のシール構造によれば、シール部材の断面の形状がシンプルであるため、シール部材を容易に製造することができる。
（４）上記形態のシール構造において、前記断面は、前記非装着状態において直線状をなす第２直線部を有し、前記第２直線部は、前記装着状態において前記溝部の側壁に接触してもよい。
この形態のシール構造によれば、第１直線部が底面に接触し、かつ、第２直線部が側壁に接触するので、シール部材の姿勢を効果的に安定させることができる。
（５）上記形態のシール構造において、前記非装着状態における前記断面の形状は、前記第１直線部と前記第２直線部と前記円弧部とによって構成される扇形であってもよい。
この形態のシール構造によれば、シール部材の断面の形状がシンプルであるため、シール部材を容易に製造することができる。
（６）上記形態のシール構造において、前記他方の部材のうちの前記一方の部材に対向する面の算術平均表面粗度は、前記一方の部材のうちの前記他方の部材に対向する面の算術平均表面粗度よりも低くてもよい。
この形態のシール構造によれば、上記他方の部材のうちの上記一方の部材に対向する面の算術平均表面粗度が上記一方の部材のうちの上記他方の部材に対向する面の算術平均表面粗度以上である形態に比べて、筒部材に軸部材が嵌め合わされるときに上記他方の部材からシール部材に加えられる摩擦力を小さくできる。そのため、上記他方の部材から加えられる摩擦力によってシール部材が捩れることを抑制できる。

【0007】

（７）本開示の第２の形態によれば、タンクが提供される。このタンクは、筒状の口金を有するタンク本体部と、前記口金に嵌め合わされた軸状のシャフトを有し、前記タンク本体部に固定されたバルブと、前記口金と前記シャフトとのうちの一方の部材の中心軸を中心にして前記一方の部材に環状に設けられた溝部に装着され、前記口金と前記シャフトとのうちの他方の部材と前記一方の部材との隙間を埋める環状のシール部材と、を備える。前記シール部材の周方向に垂直な前記シール部材の断面は、前記溝部に前記シール部材が装着されていない非装着状態において円弧状をなす円弧部と、前記非装着状態において直線状をなす直線部と、を有し、前記直線部は、前記溝部に前記シール部材が装着されている装着状態において前記溝部の底面に接触し、前記円弧部は、前記装着状態において前記他方の部材に接触する。
この形態のタンクによれば、溝部にシール部材が装着されている状態において、直線部が底面に接触するので、シール部材の姿勢を安定させることができる。そのため、溝部にシール部材が装着されて口金にシャフトが嵌め合わされるときに、シール部材が捩れることを抑制できる。
本開示は、シール構造やタンク以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、シール部材や流路構造体などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態のタンクの構成を示す断面図。

【図2】第１実施形態のシール構造の構成を示す第１の断面図。

【図3】第１実施形態のシール構造の構成を示す第２の断面図。

【図4】第２実施形態のシール構造の構成を示す第１の断面図。

【図5】第２実施形態のシール構造の構成を示す第２の断面図。

【図6】シール部材が捩れる様子を示す参考図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態におけるシール構造１００を備えるタンク１０の概略構成を示す断面図である。本実施形態では、タンク１０は、タンク本体部２０と、タンク本体部２０に固定されたバルブ３０とを備えている。タンク１０は、タンク本体部２０とバルブ３０との隙間のシール性を確保するためのシール構造１００を有している。シール構造１００の構成については後述する。

【0010】

タンク本体部２０は、例えば、水素ガスなどの気体を貯蔵する容器として構成されている。タンク本体部２０は、中心軸ＣＬ１を有している。なお、他の実施形態では、タンク本体部２０は、気体ではなく、液体を貯蔵する容器として構成されてもよい。

【0011】

タンク本体部２０は、ライナ２１と、口金２５と、補強層２８とを備えている。ライナ２１は、中心軸ＣＬ１を中心とする円筒状に構成されている。ライナ２１は、上述した気体を貯蔵するための内部空間ＳＰを有している。ライナ２１の端部には、内部空間ＳＰに連通する開口部が設けられている。ライナ２１は、例えば、ナイロン樹脂などの樹脂材料で形成されている。

【0012】

口金２５は、ライナ２１の開口部に固定されている。口金２５は、中心軸ＣＬ１を中心とする円筒状に構成されている。口金２５の内壁面には、雌ネジが形成された雌ネジ部２６が設けられている。口金２５は、例えば、アルミニウム合金などの金属材料で形成されており、インサート成形によって樹脂製のライナ２１と一体化されている。

【0013】

補強層２８は、ライナ２１の外表面を覆うように設けられており、ライナ２１を補強している。補強層２８は、例えば、炭素繊維強化プラスチックで形成されている。なお、補強層２８は、炭素繊維強化プラスチックの層とガラス繊維強化プラスチックの層との二層で構成されてもよい。この場合、炭素繊維強化プラスチックの層の外側にガラス繊維強化プラスチックの層が設けられることが好ましい。他の実施形態では、タンク本体部２０に補強層２８が設けられていなくてもよい。

【0014】

バルブ３０は、口金２５に固定されている。バルブ３０は、バルブ本体部３１と、シャフト３５とを備えている。本実施形態では、バルブ本体部３１は、箱状の外形形状を有している。バルブ本体部３１には、例えば、弁箱や、弁体や、弁座や、弁体を駆動させるための駆動部などが設けられている。バルブ本体部３１には、弁箱に連通する図示されていないポートが設けられている。ポートには、例えば、配管が接続される。

【0015】

シャフト３５は、バルブ本体部３１から突き出すように設けられている。シャフト３５は、中心軸ＣＬ２を有しており、中心軸ＣＬ２を中心とする円柱状に構成されている。シャフト３５は、口金２５に嵌め合されている。シャフト３５の外壁面には、雄ネジが形成された雄ネジ部３６が設けられている。シャフト３５の雄ネジ部３６と口金２５の雌ネジ部２６とを用いたネジ締結によって、バルブ３０が口金２５に固定されている。バルブ３０が口金２５に適切に固定されている状態では、シャフト３５の中心軸ＣＬ２とタンク本体部２０の中心軸ＣＬ１とが一直線上に配置される。シャフト３５は、例えば、アルミニウム合金などの金属材料で形成されている。

【0016】

シャフト３５には、バルブ本体部３１の弁箱とタンク本体部２０の内部空間ＳＰとを連通させる図示されていない内部流路が設けられている。バルブ本体部３１が開弁されると、内部空間ＳＰに貯蔵された気体のポートへの供給が開始される。バルブ本体部３１が閉弁されると、内部空間ＳＰに貯蔵された気体のポートへの供給が停止される。

【0017】

図２は、本実施形態におけるシール構造１００を示す第１の断面図である。図３は、本実施形態におけるシール構造１００を示す第２の断面図である。図２には、図１において二点鎖線で囲まれたＡ部が拡大された状態で表されている。図３には、シャフト３５が口金２５に挿入される様子が表されている。

【0018】

図２に示すように、本実施形態では、シール構造１００は、口金２５と、シャフト３５と、シールリング４０と、バックアップリング５０とによって構成されている。なお、口金２５のことを筒部材と呼ぶことがあり、シャフト３５のことを軸部材と呼ぶことがあり、シールリング４０のことをシール部材と呼ぶことがあり、バックアップリング５０のことを支持部材と呼ぶことがある。

【0019】

図２および図３に示すように、口金２５の内壁面は、小径部１２１と、テーパ部１２２と、大径部１２３とを有している。タンク本体部２０からバルブ３０に向かう方向に沿って、小径部１２１と、テーパ部１２２と、大径部１２３とがこの順に配置されている。小径部１２１の内径は、大径部１２３の内径よりも小さい。テーパ部１２２は、小径部１２１と大径部１２３とを接続しており、テーパ部１２２の内径は、小径部１２１から大径部１２３に向かうほど大きくなっている。大径部１２３には、上述した雌ネジ部２６が設けられている。本実施形態では、雌ネジ部２６以外の口金２５の内壁面には、研磨加工が施されており、雌ネジ部２６以外の口金２５の内壁面の算術平均表面粗度は、シャフト３５の外壁面の算術平均表面粗度よりも小さい。

【0020】

図２に示すように、シャフト３５の外壁面には、シャフト３５の先端部と雄ネジ部３６との間に、溝部１３０が設けられている。溝部１３０は、シャフト３５の中心軸ＣＬ２を中心として、シャフト３５の外壁面を１周するように環状に設けられている。溝部１３０は、底面１３１と、第１側壁１３２と、第２側壁１３３とを有している。底面１３１は、シャフト３５の径方向に垂直な面であり、第１側壁１３２および第２側壁１３３は、シャフト３５の径方向に交差する面である。シャフト３５の先端部からバルブ本体部３１に向かう方向に沿って、第１側壁１３２と、第２側壁１３３とがこの順に配置されている。第１側壁１３２および第２側壁１３３は、互いに向かい合って配置されている。

【0021】

シールリング４０およびバックアップリング５０は、溝部１３０に装着されている。シャフト３５の先端部からバルブ本体部３１に向かう方向に沿って、シールリング４０と、バックアップリング５０とがこの順に配置されている。

【0022】

シールリング４０は、環状に構成されている。シールリング４０は、伸縮性を有している。溝部１３０にシールリング４０が装着されている状態において、シールリング４０の内周部分は、溝部１３０の底面１３１に接触しており、シールリング４０の外周部分は、溝部１３０から突き出している。以下の説明では、溝部１３０にシールリング４０が装着されている状態のことを装着状態と呼び、溝部１３０にシールリング４０が装着されていない状態のことを非装着状態と呼ぶ。溝部１３０に装着されたシールリング４０は、溝部１３０の底面１３１と口金２５の小径部１２１とによって押し潰されて、シャフト３５と口金２５との隙間を埋める。シールリング４０は、例えば、ニトリルゴムやシリコーンゴムやフッ素ゴムなどのエラストマで形成されている。シールリング４０は、例えば、射出成形によって製造できる。

【0023】

本実施形態では、図３に示すようにシールリング４０が押し潰されていない状態や、非装着状態では、シールリング４０の断面の形状は、半円形である。シールリング４０の断面とは、特に説明しない限り、シールリング４０の周方向に垂直な平面で切断したときのシールリング４０の断面のことを意味する。シールリング４０の断面の輪郭は、非装着状態において直線状をなす直線部１４１と、非装着状態において円弧状をなす円弧部１４５とによって構成されている。直線部１４１の一端は、円弧部１４５の一端に接続されており、直線部１４１の他端は、円弧部１４５の他端に接続されている。図２に示すように、口金２５にバルブ３０が固定されている状態では、直線部１４１が底面１３１に接触し、かつ、円弧部１４５が小径部１２１に接触することによって、シールリング４０は、シャフト３５と口金２５との隙間を埋める。なお、一般に、円形の断面形状を有するシールリングのことをＯリングと呼ぶが、本実施形態のシールリング４０のように、円形以外の断面形状を有するシールリングのことをＯリングと呼んでもよい。

【0024】

図３に示すように、本実施形態では、シールリング４０の断面のシールリング４０の軸方向に沿った長さは、非装着状態において、シールリング４０の断面のシールリング４０の径方向に沿った長さよりも長い。より具体的には、本実施形態では、直線部１４１は、半円形の直径部分であるため、シールリング４０の断面のシールリング４０の軸方向に沿った長さは、非装着状態において、シールリング４０の断面のシールリング４０の径方向に沿った長さの２倍である。シールリング４０の姿勢を安定させるためには、シールリング４０の断面のシールリング４０の軸方向に沿った長さは、非装着状態において、シールリング４０の断面のシールリング４０の径方向に沿った長さの１．５倍以上であることが好ましい。

【0025】

図２に示すように、バックアップリング５０は、環状に構成されている。溝部１３０にバックアップリング５０が装着されている状態において、バックアップリング５０の内周部分は、溝部１３０に接触しており、バックアップリング５０の外周部分は、溝部１３０から突き出している。口金２５にバルブ３０が固定されている状態では、バックアップリング５０の外周部分は、口金２５の小径部１２１に接触する。バックアップリング５０の外周部分と小径部１２１との間には、わずかに隙間が空いていてもよい。バックアップリング５０は、タンク本体部２０に貯蔵された気体に押されるシールリング４０を支持する。タンク本体部２０に貯蔵された気体にシールリング４０が押されるとき、シールリング４０は、バックアップリング５０を介して、溝部１３０の第２側壁１３３に接触する。バックアップリング５０は、例えば、ナイロン樹脂などの樹脂材料で形成されている。バックアップリング５０は、金属材料で形成されてもよい。

【0026】

図２および図３を用いて、タンク本体部２０にバルブ３０が固定される様子について説明する。図３に示すように、タンク本体部２０とバルブ３０との固定に先立って、シールリング４０およびバックアップリング５０がシャフト３５の溝部１３０に装着される。溝部１３０に装着されたシールリング４０は、溝部１３０に押し広げられてシールリング４０の周方向に伸びるので、シールリング４０の直線部１４１は、溝部１３０の底面１３１に密着する。シールリング４０およびバックアップリング５０が溝部１３０に装着されたシャフト３５は、口金２５に挿入される。口金２５に挿入されたシャフト３５が口金２５に対して回転されることによって、雄ネジ部３６と雌ネジ部２６とが噛み合って、タンク本体部２０にバルブ３０が固定される。

【0027】

口金２５にシャフト３５が挿入されるとき、シールリング４０の円弧部１４５と口金２５の小径部１２１との摩擦によって、シールリング４０に回転力Ｍが加えられる。シールリング４０の全周に回転力Ｍが加えられるのではなく、シールリング４０の周方向において部分的に回転力Ｍが加えられる場合、あるいは、シールリング４０の全周に回転力Ｍが加えられるもののシールリング４０の周方向において回転力Ｍの大きさに偏りがある場合、シールリング４０は捩れようとする。しかしながら、本実施形態では、シールリング４０の直線部１４１が底面１３１に接触しているので、直線部１４１のうちのシールリング４０の断面の重心に対して第２側壁１３３側の部分が底面１３１から受ける反力Ｒ１によって、回転力Ｍによるシールリング４０の捩れが抑制される。本実施形態では、口金２５へのシャフト３５の挿入に先立って、円弧部１４５には、例えば、シリコーングリスなどの潤滑剤が塗布される。

【0028】

口金２５にシャフト３５が挿入されるときにシールリング４０が捩れると、シャフト３５に加えられるタンク本体部２０の径方向に沿った力のバランスが崩れて、シャフト３５の中心軸ＣＬ２が口金２５の中心軸ＣＬ１からずれる。この場合、シャフト３５が小径部１２１に押し付けられて、小径部１２１に引掻き傷が形成されることがある。雄ネジ部３６と雌ネジ部２６とによるネジ締結のためにシャフト３５が回転するので、引掻き傷は、螺旋状に小径部１２１に形成される。小径部１２１に引掻き傷が形成されると、例えば、メンテナンス時に、タンク本体部２０からバルブ３０が一旦取り外された後、タンク本体部２０にバルブ３０が再び取り付けられるときに、小径部１２１のうちの引掻き傷が形成された部分にシールリング４０が接触することでシールリング４０が傷付いて、シール構造１００のシール性が低下する可能性がある。

【0029】

これに対して、以上で説明した本実施形態におけるシール構造１００によれば、溝部１３０にシールリング４０が装着されている装着状態では、シールリング４０の直線部１４１が溝部１３０の底面１３１に接触するので、装着状態におけるシールリング４０の姿勢を安定させることができる。そのため、口金２５にシャフト３５を挿入するときに、シールリング４０が捩れることを抑制できる。そのため、シールリング４０が捩れることによってシール構造１００のシール性が低下することを抑制できる。さらに、本実施形態では、シールリング４０の断面の形状は、半円形であり、タンク本体部２０にバルブ３０が固定されている状態では、シールリング４０の円弧部１４５の頂部が口金２５の小径部１２１に接触する。タンク本体部２０にバルブ３０が固定されている状態において、シールリング４０と小径部１２１との接触面積が小さいほど、つまり、シールリング４０と小径部１２１との接触面の面圧が高いほど、シール構造１００のシール性を高めることができる。例えば、円形あるいは長円形の断面形状を有するシールリングでは、装着状態におけるシールリングの姿勢を安定させることと、シールリングと小径部１２１との接触面の面圧を高めることとを両立させることが困難である。これに対して、本実施形態では、装着状態におけるシールリング４０の姿勢を安定させることと、シールリング４０と小径部１２１との接触面の面圧を高めることとを両立できる。

【0030】

また、本実施形態では、シールリング４０の断面のシールリング４０の軸方向に沿った長さがシールリング４０の断面のシールリング４０の径方向に沿った長さよりも長いので、装着状態におけるシールリング４０の姿勢を安定させやすくできる。

【0031】

また、本実施形態では、シールリング４０の断面の形状がシンプルな半円形であるため、シールリング４０を容易に製造することができる。

【0032】

また、本実施形態では、口金２５の小径部１２１の内壁面には、小径部１２１の内壁面の算術平均表面粗度がシャフト３５の外壁面の算術平均表面粗度よりも小さくなるように研磨加工が施されている。そのため、小径部１２１の内壁面に研磨加工が施されていない形態に比べて、口金２５にシャフト３５を挿入するときにシールリング４０の円弧部１４５が小径部１２１から受ける摩擦力を低減できる。そのため、口金２５にシャフト３５を挿入するときに、シールリング４０が捩れることを効果的に抑制できる。特に、本実施形態では、口金２５にシャフト３５を挿入することに先立って、円弧部１４５に潤滑剤が塗布されるので、円弧部１４５が小径部１２１から受ける摩擦力をさらに低減できる。

【0033】

また、本実施形態では、シールリング４０と溝部１３０の第２側壁１３３との間には、バックアップリング５０が設けられている。そのため、タンク本体部２０に貯蔵された気体からの圧力によって、口金２５とシャフト３５との隙間にシールリング４０がはみ出すことを抑制できる。

【0034】

Ｂ．第２実施形態：
図４は、第２実施形態におけるシール構造１００ｂの構成を示す第１の断面図である。図５は、第２実施形態におけるシール構造１００ｂの構成を示す第２の断面図である。図５に示すように、第２実施形態におけるシール構造１００ｂでは、シールリング４０ｂが押し潰されていない状態や非装着状態におけるシールリング４０ｂの断面の形状が第１実施形態とは異なる。その他の構成については、特に説明しない限り、第１実施形態と同じである。

【0035】

図５に示すように、本実施形態では、シールリング４０ｂが押し潰されていない状態や非装着状態では、シールリング４０ｂの断面の形状は、９０度の中心角を有する扇形である。シールリング４０ｂの断面の輪郭は、非装着状態において直線状をなす第１直線部１４２と、非装着状態において直線状をなす第２直線部１４３と、非装着状態において円弧状をなす円弧部１４６とによって構成されている。第１直線部１４２の一端は、第２直線部１４３の一端に接続されており、第２直線部１４３の他端は、円弧部１４６の一端に接続されており、円弧部１４６の他端は、第１直線部１４２の他端に接続されている。本実施形態では、第１直線部１４２および第２直線部１４３は、９０度の中心角を有する扇形の半径部分であるため、シールリング４０ｂの断面のシールリング４０ｂの軸方向に沿った長さは、非装着状態において、シールリング４０ｂの断面のシールリング４０ｂの径方向に沿った長さと同じである。装着状態では、第１直線部１４２は、溝部１３０の底面１３１に接触し、第２直線部１４３は、バックアップリング５０を介して溝部１３０の第２側壁１３３に接触する。図４に示すように、口金２５にバルブ３０が固定されている状態では、第１直線部１４２は、溝部１３０の底面１３１に接触し、第２直線部１４３は、バックアップリング５０を介して溝部１３０の第２側壁１３３に接触し、円弧部１４６は、口金２５の小径部１２１に接触する。

【0036】

以上で説明した本実施形態におけるシール構造１００ｂによれば、図５に示すように口金２５にシャフト３５を挿入することによってシールリング４０ｂに回転力Ｍが加えられたときに、第１直線部１４２は、底面１３１からシールリング４０ｂの回転を抑制する反力Ｒ１を受け、第２直線部１４３は、バックアップリング５０からシールリング４０ｂの回転を抑制する反力Ｒ２を受ける。そのため、口金２５にシャフト３５を挿入するときに、シールリング４０ｂが捩れることを、第１実施形態よりも効果的に抑制できる。

【0037】

また、本実施形態では、シールリング４０ｂの断面の形状がシンプルな扇形であるため、シールリング４０ｂを容易に製造することができる。

【0038】

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上述した各実施形態のシール構造１００，１００ｂでは、シールリング４０，４０ｂが装着される溝部１３０は、シャフト３５の外壁面に設けられている。これに対して、シールリング４０，４０ｂが装着される溝部１３０は、口金２５の内壁面に設けられてもよい。

【0039】

（Ｃ２）上述した第１実施形態のシール構造１００では、非装着状態におけるシールリング４０の断面の形状は、半円形である。これに対して、非装着状態におけるシールリング４０の断面の形状は、半円形ではなく、半円形に類似する形状でもよい。半円形に類似する形状とは、１つの直線と１つの円弧とによって構成される形状である。円弧とは、円の弧の他に、楕円の弧をも含む意味である。例えば、非装着状態におけるシールリング４０の断面の形状は、直径部分に平行な直線で二分割された半円のうちの半円の頂部を含む方の形状と同じでもよいし、円をその中心点を通らない直線で二分割することで得られる円の一部と同じでもよいし、楕円を長軸で二分割することで得られる楕円の一部の形状と同じでもよいし、楕円を短軸で二分割することで得られる楕円の一部の形状と同じでもよい。なお、半円形、および、半円形に類似する形状のことを、半円のような形状という意味で半円状と呼ぶことがある。

【0040】

（Ｃ３）上述した第２実施形態のシール構造１００ｂでは、非装着状態におけるシールリング４０ｂの断面の形状は、９０度の中心角を有する扇形である。これに対して、非装着状態におけるシールリング４０ｂの断面の形状は、９０度の中心角を有する扇形ではなく、９０度未満の中心角を有する扇形でもよいし、９０度を超え、かつ、１８０度未満の中心角を有する扇形でもよい。非装着状態におけるシールリング４０ｂの断面の形状は、扇形ではなく、扇形に類似する形状でもよい。扇形に類似する形状とは、２つの直線と１つの円弧とによって構成される形状である。円弧とは、円の弧の他に、楕円の弧をも含む意味である。例えば、非装着状態におけるシールリング４０ｂの断面の形状は、楕円を長軸と短軸とによって四分割することで得られる楕円の一部の形状と同じでもよい。なお、扇形、および、扇形に類似する形状のことを、扇のような形状という意味で扇状と呼ぶことがある。

【0041】

（Ｃ４）上述した第１実施形態のシール構造１００では、シールリング４０の断面の輪郭は、１つの直線部１４１と１つの円弧部１４５とによって構成されており、第２実施形態のシール構造１００ｂでは、シールリング４０ｂの断面の輪郭は、２つの直線部１４２，直線部１４３と１つの円弧部１４６とによって構成されている。これに対して、シールリング４０，４０ｂの断面の輪郭は、３つの直線部と１つの円弧部によって構成されてもよい。この場合、シールリング４０，４０ｂの断面の形状は、例えば、正方形の一辺と半円形の直径部分とを接続することで得られる形状でもよいし、９０度の中心角を有する扇形のうちの直線部と円弧部との接続部分が切り取られることで得られる形状でもよい。

【0042】

（Ｃ５）上述した各実施形態のシール構造１００，１００ｂでは、溝部１３０には、シールリング４０，４０ｂとともにバックアップリング５０が装着されている。これに対して、溝部１３０にバックアップリング５０が装着されなくてもよい。第２実施形態のシール構造１００ｂにおいて、溝部１３０にバックアップリング５０が装着されない場合、第２直線部１４３は、第２側壁１３３に接触することが好ましい。

【0043】

（Ｃ６）上述した第２実施形態のシール構造１００ｂでは、第２直線部１４３が第２側壁１３３を向くように溝部１３０にシールリング４０ｂが装着されている。これに対して、第２直線部１４３が第１側壁１３２に接触するように溝部１３０にシールリング４０ｂが装着されてもよい。この場合でも、シールリング４０ｂに回転力Ｍが加えられたときに、第２直線部１４３が第１側壁１３２から反力を受けることによって、シールリング４０ｂが捩れることを抑制できる。

【0044】

（Ｃ７）上述した各実施形態のシール構造１００，１００ｂでは、口金２５の小径部１２１の内壁面には、小径部１２１の内壁面の算術平均表面粗度がシャフト３５の外壁面の算術平均表面粗度よりも小さくなるように研磨加工が施されている。これに対して、口金２５の小径部１２１の内壁面に研磨加工が施されていなくてもよいし、小径部１２１の内壁面の算術平均表面粗度がシャフト３５の外壁面の算術平均表面粗度以上でもよい。

【0045】

（Ｃ８）上述した各実施形態のシール構造１００，１００ｂは、タンク１０の口金２５とシャフト３５との隙間をシールするように構成されている。これに対して、シール構造１００，１００ｂは、口金２５以外の筒部材とシャフト３５以外の軸部材との隙間をシールするように構成されてもよい。例えば、流路部材に設けられた筒状部分と、当該筒状部分に嵌め合される圧力計の軸状部分との隙間をシールするように構成されてもよい。

【0046】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0047】

１０…タンク、２０…タンク本体部、２１…ライナ、２５…口金、２６…雌ネジ部、２８…補強層、３０…バルブ、３１…バルブ本体部、３５…シャフト、３６…雄ネジ部、４０…シールリング、５０…バックアップリング、１００…シール構造、１２１…小径部、１２２…テーパ部、１２３…大径部、１３０…溝部、１３１…底面、１３２…第１側壁、１３３…第２側壁、１４１…直線部、１４２…第１直線部、１４３…第２直線部、１４５…円弧部、１４６…円弧部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】