特許ウォッチ

公開番号2025160497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2025133077,2024535113
出願日2025-08-08,2023-07-19
発明の名称密封装置、密封構造、密封構造の組み付け方法
出願人NOK株式会社
代理人弁理士法人グローバル・アイピー東京
主分類F16J 15/3232 20160101AFI20251015BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】組み付け時に第2のシール部から第1のシール部に伝達される反力の径方向成分を小さくする
【解決手段】円筒状のハウジング20と、ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータ30との間に組み付けられる密封装置640であって、ロータの外径部32aに沿う本体部を有する第1のシール部650であって、本体部を径方向に貫通するポート部と、径方向の外周面側から見てポート部のまわりを囲むように本体部の外周面に形成された溝部654であって、ハウジング側に向けて開く1対の傾斜面654bを有する溝部と、を有する第1のシール部と、溝部に装着されて、ハウジングと第1のシール部50との間をシールする第2のシール部660であって、1対の傾斜面と接触する第2のシール部と、を有する、密封装置。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置であって、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第２のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記径方向の外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記ハウジング側に向けて開く１対の傾斜面を有する溝部と、
を有する第２のシール部と、
前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第２のシール部との間をシールする第２のシール部であって、前記１対の傾斜面と接触する第２のシール部と、
を有する、密封装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記溝部は、溝奥を有し、
前記溝奥と前記第２のシール部との間には、第１の間隙が形成されており、
第２のシール部は、組み付け時に前記第１の間隙に向けて変形可能である、請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
第２のシール部は、エラストマから形成されている、請求項２に記載の密封装置。
【請求項４】
前記１対の傾斜面は、前記第２のシール部の径方向における対称性を有する、請求項１または２に記載の密封装置。
【請求項５】
前記第２のシール部は、組み付け時に座屈可能な座屈部を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の密封装置。
【請求項６】
前記１対の傾斜面と前記座屈部との間には第２の間隙が形成されている、請求項５に記載の密封装置。
【請求項７】
円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置であって、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第２のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記径方向の外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように前記本体部の外周面に形成された溝部であって、断面視で前記径方向に対して交差する方向で直線状に傾斜している１対の傾斜面と、溝奥と、を有する溝部と、
を有する第２のシール部と、
前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間をシールする第２のシール部であって、前記１対の傾斜面と接触する第２のシール部と、
を有し、
前記溝奥は、前記第２のシール部との間に第１の間隙を形成し、
第２のシール部は、組み付け時に前記第１の間隙に向けて変形可能である、
密封装置。
【請求項８】
円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータと、
請求項１～７のいずれか１項に記載の密封装置と、
を有する、密封構造。
【請求項９】
請求項１～７のいずれか１項に記載の密封装置を円筒状のハウジングに組み付け、
前記ハウジングに組み付けられた前記密封装置の前記外周面とは反対側の内周面に、ロータを組み付ける、
密封構造の組み付け方法。
【請求項１０】
請求項１～７のいずれか１項に記載の密封装置をロータに組み付け、
前記ロータに組み付けられた前記密封装置に円筒状のハウジングを組み付ける、
密封構造の組み付け方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、密封装置、密封構造、密封構造の組み付け方法に関する。
続きを表示（約 4,400 文字）【背景技術】
【０００２】
１つの機械システムに設けられた複数の流路を流れる流体の流通状態を切り替える装置として、ロータリー型の弁装置が知られている。例えば、図１に示される電気自動車の熱マネジメントシステムＴＭは、冷却液が流れる４つの循環流路ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３，ＣＦ４と、ロータリー型の弁装置の一例としての多ポート弁Ｖ１０と、を有する。
循環流路ＣＦ１は、バッテリー部ＢＴのまわりに設けられている。循環流路ＣＦ２は、熱交換器Ｒ１のまわりに設けられており、ポンプＰ１を有する。循環流路ＣＦ３は、熱交換器Ｒ２及びコンデンサＣ２のまわりに設けられており、タンクＲＴを有する。循環流路ＣＦ４は、電子部品ＥＤ及びアクスルＡＸのまわりに設けられており、ポンプＰ２を有する。
【０００３】
多ポート弁Ｖ１０は、各循環流路ＣＦ１～４を互いに合流可能に設けられる。多ポート弁Ｖ１０は、ハウジングＶ２と、ロータＶ３と、密封装置Ｖ４と、を有する。ハウジングＶ２は、各循環流路ＣＦ１～４と接続する複数のポート部Ｖ２ａを有する。
ロータＶ３は、ハウジングＶ２の内側で中心軸ＯＶまわりに回転可能に設けられる。ロータＶ３は、ポート部Ｖ２ａと接続可能な複数のポート部Ｖ３ａと、複数のポート部Ｖ３ａのうち２つのポート部Ｖ３ａを接続する複数の流路Ｖ３ｂと、を有する。
密封装置Ｖ４は、ポート部Ｖ２ａとポート部Ｖ３ａとの間で冷却液を流通可能な状態で、ハウジングＶ２とロータＶ３との間をシールする。
ロータＶ３を回転させることで、多ポート弁Ｖ１０は、循環流路ＣＦ１～４の相互の接続状態及び循環流路ＣＦ１～４を流れる冷却液の流通状態を切り替える。なお、熱交換器Ｒ２及びコンデンサＣ２のまわりには、エバポレータＥＲと、アキュムレータＡＲと、コンプレッサＣＰと、コンデンサＣ１と、を有する他の循環流路が設けられている。
【０００４】
ロータリー型の弁装置の構造として、特開２０１８－９６５４３号公報（以下、特許文献１）に記載されるような、弁室を有する弁本体（すなわち、ハウジング）と、弁室内に配置されて弁軸を介して回転する弁体（すなわち、ロータ）と、弁体と弁本体との間に配置されるシール部材であって、円筒体（すなわち、第１のシール部）と、外側リブ（すなわち、第２のシール部）と、を有するシール部材と、を有するものが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるシール部材は、円筒体と外側リブとが一体に成形されており、合成ゴム等の弾性材料から形成されている。弾性材料から形成された外側リブは、中実断面を有する。外側リブは、弁装置として組み込まれるときに弁本体から付与されて円筒体の中心軸方向に向かう嵌合力に応じた反力を発生させて円筒体に伝達させる。外側リブに発生する反力は、弾性材料に起因する弾性力である。外側リブによる反力は、円筒体に対して嵌合力と同じ方向に向けて作用し、円筒体の内周部による軸方向への力を増加させる。円筒体の内周部は弁体と接触しているため、円筒体による力の増加は、シール部材の弁体に対する摺動性を悪化させる虞がある。また、円筒体による力が増加すると、弁装置におけるシール部材の組み付け性を悪化させる虞がある。
【０００６】
本開示は、組み付け時に第２のシール部から第１のシール部に伝達される反力の径方向成分を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様は、円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置である。当該密封装置は、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記外周面に平行な溝底を有し、前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように形成された溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝底と接触するように前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間をシールする第２のシール部であって、組み付け時に屈曲可能な屈曲部を有する第２のシール部と、
を有する。
本開示の第２の態様は、円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置である。当該密封装置は、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記外周面に平行な溝底を有し、前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように形成された溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝底と接触するように前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間をシールする第２のシール部であって、組み付け時に前記径方向と交差する方向に屈曲可能な屈曲部を有する第２のシール部と、
を有する。
【０００８】
本開示の第３の態様は、円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置である。当該密封装置は、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記外周面に平行な溝底を有し、前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように形成された溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝底と接触するように前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間をシールする第２のシール部であって、組み付け時に屈曲可能な第２のシール部と、
を有する。
本開示の第４の態様は、円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置である。当該密封装置は、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記外周面に平行な溝底を有し、前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように形成された溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝底と接触するように前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間をシールする第２のシール部であって、組み付け時に前記径方向と交差する方向に屈曲可能な第２のシール部と、
を有する。
【０００９】
本開示の第５の態様は、密封構造である。当該密封構造は、
円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータと、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記外周面に平行な溝底を有し、前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように形成された溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝底と接触するように前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間を屈曲した状態でシールする第２のシール部と、
を有する。
本開示の第６の態様は、密封構造である。当該密封構造は、
円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータと、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記外周面に平行な溝底を有し、前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように形成された溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝底と接触するように前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間を前記径方向と交差する方向に屈曲した状態でシールする第２のシール部と、
を有する。
【００１０】
本開示の第７の態様は、円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置である。当該密封装置は、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように前記本体部の外周面に形成された溝部であって、前記ハウジング側に向けて開く１対の傾斜面を有する溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間をシールする第２のシール部であって、前記１対の傾斜面と接触する第２のシール部と、
を有する。
本開示の第８の態様は、円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側で同軸状に配置されて軸回りに回転するロータとの間に組み付けられる密封装置である。当該密封装置は、
前記ロータの外径部に沿う本体部を有する第１のシール部であって、
前記本体部を径方向に貫通するポート部と、
前記径方向の前記外周面側から見て前記ポート部のまわりを囲むように前記本体部の外周面に形成された溝部であって、断面視で前記径方向に対して交差する方向で直線状に傾斜している１対の傾斜面と、溝奥と、を有する溝部と、
を有する第１のシール部と、
前記溝部に装着されて、前記ハウジングと前記第１のシール部との間をシールする第２のシール部であって、前記１対の傾斜面と接触する第２のシール部と、
を有し、
前記溝奥は、前記第２のシール部との間に第１の間隙を形成し、
第２のシール部は、組み付け時に前記第１の間隙に向けて変形可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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