(57)【要約】【課題】漏出した流体を排出通路に確実に排出することができるシール構造を提供すること。【解決手段】互いに対向する第１の面１６に開口した通路２０と第２の面１８に開口した通路２４とを接続するためのシール部材５０を含むシール構造であって、シール部材５０は、内側に両通路２０、２４に整合する連通用開口５２を画定する第１のシール部５４と、第１のシール部５４の外側に当該第１のシール部５４を取り囲むべく延在する第２のシール部５６と、第１のシール部５４と第２のシール部５６との間に延在して両シール部５４、５６を互いに連結する連結部５８とを有し、第２のシール部５６は第１のシール部５４から外方に離間する方向に拡張された拡張部６０を含み、連結部５８のうち拡張部６０と第１のシール部５４との間に延在する部分に、第２の面１８に開口した排出孔２６に連通する排出用開口６２が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の面と第２の面との間に配置され、前記第１の面に開口した通路と前記第２の面に開口した通路とを接続するためのシール部材を含むシール構造であって、
前記シール部材は、
内側に前記両通路に対応する連通用開口を画定する第１のシール部と、
前記第１のシール部の外側に当該第１のシール部を取り囲むべく延在する第２のシール部と、
前記第１のシール部と前記第２のシール部とを互いに連結する連結部とを有し、
前記第２のシール部は前記第１のシール部から離間する方向に拡張された拡張部を含み、
前記連結部のうち前記拡張部と前記第１のシール部との間に延在する部分に、前記第２の面に開口した排出孔に連通する、排出用開口が設けられているシール構造。
【請求項２】
前記第１のシール部は平面視で円形をなし、
前記第２のシール部は、平面視で、前記第１のシール部と同心の円形と、前記拡張部の外縁を含む円形と、当該２個の円形が共有する２個の接線とによる外輪郭線がなす閉ループ形状をなしている請求項１に記載のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造に関し、更に詳細には、ドレン部を含むシール部材が用いられたシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに対向する第１の面と第２の面との間に配置され、第１の面に開口した通路と第２の面に開口した通路とを接続するためのシール部材として、内側に前記両通路に整合する連通用開口を画定する円環状の内側シール部と、前記内側シール部の外側にあって当該内側シール部と同心の円環状の外側シール部と、前記内側シール部と前記外側シール部との間に延在して当該両シール部を連結する円環状の連結部とを有する二重構造のシール部材が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上述のシール部材が用いられたシール構造では、シール部材が第１の面と第２の面との間に挟まれることにより内側シール部及び外側シール部が弾性変形した状態で連結部の両側に第１の面及び第２の面との各々の間に円環状の空間が画定される。この円環状空間が第１の面及び第２の面に開口した排出通路によって外部に連通している構造が採用されることにより、当該円環状空間が緩衝空間となり、内側シール部でシール破壊が生じ、連通用開口から緩衝空間に流体が漏洩しても、この流体は、排出通路によって外部に排出され、外側シール部を越えて漏洩することが回避される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１７−５００４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、内側シール部及び外側シール部が連結部によって互いに連結されたシール部材は、変形により内側シール部のシールが破壊した際に、連結部及び外側シール部も変形する虞がある。そのため、緩衝空間及び排出通路の閉塞が発生する虞がある。連結部を大きくし、内側シール部及び外側シール部間の距離を十分に確保することによって内側シール部の変形が連結部や外側シール部の変形に与える影響を小さくすることができるが、シール部材が大型化するという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、漏出した流体を排出通路に確実に排出することができるシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの実施形態によるシール構造は、互いに対向する第１の面（１６）と第２の面（１８）との間に配置され、前記第１の面（１６）に開口した通路（２０）と前記第２の面（１８）に開口した通路（２４）とを接続するためのシール部材（５０）を含むシール構造であって、前記シール部材（５０）は、内側に前記両通路（２０、２４）に整合する連通用開口（５２）を画定する第１のシール部（５４）と、前記第１のシール部（５４）の外側に当該第１のシール部（５４）を取り囲むべく延在する第２のシール部（５６）と、前記第１のシール部（５４）と前記第２のシール部（５６）との間に延在して当該両シール部（５４、５６）を互いに連結する連結部（５８）とを有し、前記第２のシール部（５６）は前記第１のシール部（５４）から外方に離間する方向に拡張された拡張部（６０）を含み、前記連結部（５８）のうち前記拡張部（６０）と前記第１のシール部（５４）との間に延在する部分に、前記第２の面（１８）に開口した排出孔（２６）に連通する排出用開口（６２）が設けられている。
【０００８】
この構成によれば、漏出した流体を排出孔（２６）から排出通路に確実に排出することができる。
【０００９】
本実施形態のシール構造において、好ましくは、前記第１のシール部（５４）は平面視で円形をなし、前記第２のシール部（５６）は、平面視で、前記第１のシール部（５４）と同心の円形と、前記拡張部（６０）の外縁を含む円形と、当該２個の円形が共有する２個の接線とによる外輪郭線がなす閉ループ形状をなしている。
【００１０】
この構成によれば、排出用開口（６２）が設けられる部分の面積を広く確保した上で、シール部材（６０）の配置に必要な面積及び材料量の増加を効果的に抑えることができる。
【００１１】
本実施形態のシール構造において、好ましくは、前記凹部（２８）は前記第１のシール部（５４）の内周部と外接する環状の外周面（２８Ａ）と、前記第２のシール部（５６）の外周部と内接する内周面（２８Ｂ）とを有する。
【００１２】
この構成によれば、凹部（２８）にシール部材（５０）が嵌合し、シール部材（５０）の取り付けが確実に行われる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるシール構造によれば、漏出した流体を排出通路に確実に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるシール構造の一つの実施形態を示す縦断面図
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図（平面図）
【図３】本実施形態によるシール構造に用いられるシール部材が取り外された状態の図１のＡ−Ａ矢視図（平面図）
【図４】本実施形態によるシール構造に用いられるシール部材の平面図
【図５】図４の線Ｖ−Ｖに沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明によるシール構造の一つの実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
【００１６】
図１及び図２は本実施形態のシール構造を電力機器等のための液冷式のケーシング１０に適用した例を示している。
【００１７】
ケーシング１０は不図示のボルト等によって互いに結合された第１部材１２と第２部材１４とを含む。ケーシング１０の内部空間には各種の電気部品、配線基板（不図示）等が配置される。
【００１８】
第１部材１２は平坦な第１の面（図１で見て下面）１６を有する。第２部材１４は第１の面１６に対向する平坦な第２の面（図１で見て上面）１８を有する。
【００１９】
第１部材１２は第１の面１６に開口端２０Ａをもって開口した上側冷却液通路２０を有する。第２部材１４は当該第２部材１４に取り付けられた下部蓋部材２２と協働して画定された下側冷却液通路２４を有する。下側冷却液通路２４は上側冷却液通路２０に連通すべく開口端２４Ａをもって第２の面１８に開口している。上側冷却液通路２０の開口端２０Ａ及び下側冷却液通路２４の開口端２４Ａは、略同一の内径による円形孔であり、互いに同心に整合している。この通路構造により、冷却液は下側冷却液通路２４から上側冷却液通路２０へ流れる。
【００２０】
第２部材１４には開口端２４Ａから径方向に離れた位置において第２の面１８に開口した丸孔による大気中に解放されたドレン孔２６が形成されている。
【００２１】
第２の面１８にはシール部材（ガスケット）５０を受容する凹部２８が設けられている。ここで、凹部２８の説明に先立ってシール部材５０の構造を、図１及び図２に加えて図４及び図５を参照して説明する。
【００２２】
シール部材５０は、凹部２８に装着されることにより、第１の面１６と第２の面１８との間に配置され、上側冷却液通路２０と下側冷却液通路２４とを接続するシール作用を行う。
【００２３】
シール部材５０は、加硫ゴムやウレタンゴム等のゴムによる一つの成形品であり、内側に開口端２０Ａ及び２４Ａに同心に整合する円形の連通用開口５２を画定する円環状（平面視で円形）の第１のシール部５４と、第１のシール部５４の外側に当該第１のシール部５４を取り囲むべく延在する環状の第２のシール部５６と、第１のシール部５４と第２のシール部５６との間に延在して当該両シール部５４、５６を互いに連結する連結部５８とを有する。
【００２４】
連結部５８は平板状である。第１のシール部５４及び第２のシール部５６は、各々、連結部５８の上面及び下面の各々より上下方向に突出した略台形状の断面形状による突起をなしている。
【００２５】
第２のシール部５６は、平面視で、第１のシール部５４の径方向の一方の側において第１のシール部５４と同心に延在する第１半円部５６Ａと、第１のシール部５４の径方向の他方の側（前記一方の側とは反対の側）に離れた位置に中心を有する第２半円部５６Ｂと、第１半円部５６Ａの端部と第２半円部５６Ｂの端部とを対応する側同士で連結すべく両端部間に延在する直線部５６Ｃ及び５６Ｄとにより画定される閉ループ形をなしている。
【００２６】
第２半円部５６Ｂは、平面視で、第１半円部５６Ａより小さい半径の半円形であり、シール部材５０が凹部２８に装着された状態においてドレン孔２６と同心で、ドレン孔２６より大きい半径の半円形である。
【００２７】
このようにして第２のシール部５６は、第２半円部５６Ｂと直線部５６Ｃ及び５６Ｄとによって第１のシール部５４から径方向外方に離れる方向に拡張された平面視で頂部が丸い略三角形状の拡張部６０を含む。
【００２８】
換言すると、第２のシール部５６は、平面視で、第１のシール部５４と同心の円形と、拡張部６０の外縁を含む円形と、当該２個の円形が共有する２個の接線とによる外輪郭線がなす閉ループ形状をなしている。
【００２９】
拡張部６０と第１のシール部５４とによって囲まれた領域Ｂ（以降、拡張領域Ｂと云う）は平面視で頂部が丸い略三角形状になる。この形状によれば、第１半円部５６Ａと第２半円部５６Ｂとの中心間の離間距離及び第１半円部５６Ａ、第２半円部５６Ｂの各半径を一定とした場合、拡張領域Ｂの周長、すなわち第２のシール部５６の線長（周回長さ）が最小になる。
【００３０】
このことにより、拡張領域Ｂの存在によってシール部材５０の配置に必要な線長が増加することが減少すると共に、シール部材５０の材料量が増加することが減少する。
【００３１】
連結部５８は平面視で第１半円部５６Ａに対応する部分においては第１半円部５６Ａとの間を比較的小さい横幅をもって半円状に延在している。連結部５８は拡張領域Ｂに対応する部分においては拡張部６０と第１のシール部５４との間に頂部が丸い略三角形状に延在している。連結部５８が拡張領域Ｂに対応する部分にはドレン孔２６に連通すべき略三角形状のドレン用開口６２が設けられている。
【００３２】
次に、凹部２８の詳細を、図１〜図３を参照して説明する。凹部２８は、第１のシール部５４が外接、つまり第１のシール部５４の内周面５５が当接する円環状の外周面２８Ａと、第２のシール部５６が内接、つまり第２のシール部５６の外周面５７が当接する環状の内周面２８Ｂと、平坦な底面２８Ｃとを含む。平面視で、外周面２８Ａは第１のシール部５４の内形と同一形状であるのに対して、内周面２８Ｂは第２のシール部５６の外形と同一形状である。
【００３３】
シール部材５０は、第１部材１２が第２部材１４から取り外された状態において、図１及び図２に示されているように、第１のシール部５４の内周面５５が凹部２８の外周面２８Ａに当接（外接）し、第２のシール部５６の外周面５７が凹部２８の内周面２８Ｂに当接（内接）するように、その全体を凹部２８に嵌め込まれる。この嵌め込により、第２部材１４に対してシール部材５０が確実に取り付けられる。
【００３４】
これにより、ドレン孔２６に対するドレン用開口６２の位置が確実に決まり、ドレン用開口６２とドレン孔２６との連通が確実なものになる。
【００３５】
図１に示されているように、第１部材１２がボルト等（不図示）によって第２部材１４に結合されることにより、シール部材５０が第１の面１６と凹部２８の底面２８Ｃとに間に挟まれ、第１のシール部５４及び第２のシール部５６が圧縮されて弾性変形する。これにより、第１のシール部５４及び第２のシール部５６が相対向する第１部材１２の第１の面１６と凹部２８の底面２８Ｃとに圧接し、第１のシール部５４及び第２のシール部５６の適当な弾性変形のもとに適切なシール圧力が得られ、上側冷却液通路２０と下側冷却液通路２４とが液密（気密）なシール状態で連通接続される。
【００３６】
なお、この状態の時には、第１の面１６と第２の面１８とは、図１に示されているように、互いに当接してよいが、第１のシール部５４及び第２のシール部５６が相対向する第１部材１２の第１の面１６と凹部２８の底面２８Ｃとに圧接するならば、必ずしも、第１の面１６と第２の面１８とは当接しなくてもよい。
【００３７】
上述のシール状態では、連結部５８は、第２のシール部５６の第１半円部５６Ａと第１のシール部５４との間に第１の面１６と協働して平面視で半円形の幅狭の空間３２を形成すると共に、拡張部６０と第１のシール部５４と第１の面１６とにより画定される領域、つまり拡張領域Ｂに第１の面１６と協働し平面視で略三角形状の比較的広い空間３４を形成する。空間３２は半円形の両端にて空間３４に連通している。空間３４はドレン用開口６２によってドレン孔２６に連通している。この連通構造により、空間３２及び３４は略大気圧の緩衝空間をなす。
【００３８】
これにより、第１のシール部５４において万一シール破壊が生じ、上側冷却液通路２０及び下側冷却液通路２４を流れる冷却液が第１のシール部５４を乗り越えて空間３２、３４に漏洩しても、第２のシール部５６によって冷却液の通過が防止され、冷却液は相対的に圧力の低い大気側に向かって空間３２、３４を流れてドレン用開口６２に至り、ドレン孔２６からケーシング１０外に流出する。このことにより、第１のシール部５４の如何なる位置においてシール破壊が生じても、冷却液が第２のシール部５６を乗り越えてケーシング１０の内部に漏洩することが回避される。
【００３９】
シール部材５０のドレン用開口６２は、第２のシール部５６の第１半円部５６Ａと第１のシール部５４との間の幅狭の連結部５８とは異なり、第２のシール部５６の拡張部６０と第１のシール部５４との間の連結部５８に設けられているから、比較的広い面積を確保し易く、第１のシール部５４や第２のシール部５６の弾性変形によってドレン用開口６２が塞がれたり、ドレン孔２６とドレン用開口６２との連通面積が減少したりする虞を低減できる。このことにより、漏洩した冷却液のケーシング１０外への排出が信頼性高く確実に行われる。
【００４０】
連結部５８は第２のシール部５６の第１半円部５６Ａと第１のシール部５４との間においては幅狭であるから、連結部５８が第１のシール部５４と第２のシール部５６の全周に亘って幅広く設けられる場合より、ドレン用開口６２が設けられる部分の面積を広く確保した上で、シール部材５０の配置に必要な面積及び材料量の増加を抑えることができる。
【００４１】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、ドレン孔２６は第２の面１８に開口し、凹部２８が第１の面１６に形成され、シール部材５０が第１部材１２に装着されてもよい。ドレン孔２６は、大気開放以外に、漏洩流体の回収回路に接続されていてもよい。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    ：ケーシング
１２    ：第１部材
１４    ：第２部材
１６    ：第１の面
１８    ：第２の面
２０    ：上側冷却液通路
２０Ａ  ：開口端
２２    ：下部蓋部材
２４    ：下側冷却液通路
２４Ａ  ：開口端
２６    ：ドレン孔（排出孔）
２８    ：凹部
２８Ａ  ：外周面
２８Ｂ  ：内周面
２８Ｃ  ：底面
３２    ：空間
３４    ：空間
５０    ：シール部材
５２    ：連通用開口
５４    ：第１のシール部
５５    ：内周面
５６    ：第２のシール部
５６Ａ  ：第１半円部
５６Ｂ  ：第２半円部
５６Ｃ  ：直線部
５７    ：外周面
５８    ：連結部
６０    ：拡張部
６２    ：ドレン用開口（排出用開口）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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