JPH11315933A - リテ―ナ付きカ―トリッジ式のロ―タリシ―ル - Google Patents
リテ―ナ付きカ―トリッジ式のロ―タリシ―ルInfo
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- JPH11315933A JPH11315933A JP11056971A JP5697199A JPH11315933A JP H11315933 A JPH11315933 A JP H11315933A JP 11056971 A JP11056971 A JP 11056971A JP 5697199 A JP5697199 A JP 5697199A JP H11315933 A JPH11315933 A JP H11315933A
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- rotary seal
- ring
- type rotary
- plastic ring
- cartridge type
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
- F16J15/3236—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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- F16J15/3268—Mounting of sealing rings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Closures For Containers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 熱的且つ化学的攻撃を受けたりや高温状態に
なったときでも、プラスチックとメタルとの間の結合
に、シール不良を引き起こさない。 【解決手段】 カートリッジ式のロータリシール１０
は、ハウジングボア１６に封止可能に係合する本体１４
と、ハウジングボア内で回転するシャフト２６に封止可
能に係合するリップ２０とを有する、常温流れ可能なプ
ラスチックリング１２を備える。ハウジングボア内でシ
ャフトの周囲に、プラスチックリングを固定するため
の、分離可能なメタルリテーナ３０が設けられている。
分離可能なメタルリテーナは円周面３４を有し、円周面
は、ハウジングボア内に圧入するのに適した半径を有す
るリヤ部３６と、リング４０で終端する、リヤ部の半径
よりも小さなフロント部３８とを備えている。また、内
部溝４４が、プラスチックリング本体１４に設けられ、
当該内部溝内に設けられたリング４０と係合する。
なったときでも、プラスチックとメタルとの間の結合
に、シール不良を引き起こさない。 【解決手段】 カートリッジ式のロータリシール１０
は、ハウジングボア１６に封止可能に係合する本体１４
と、ハウジングボア内で回転するシャフト２６に封止可
能に係合するリップ２０とを有する、常温流れ可能なプ
ラスチックリング１２を備える。ハウジングボア内でシ
ャフトの周囲に、プラスチックリングを固定するため
の、分離可能なメタルリテーナ３０が設けられている。
分離可能なメタルリテーナは円周面３４を有し、円周面
は、ハウジングボア内に圧入するのに適した半径を有す
るリヤ部３６と、リング４０で終端する、リヤ部の半径
よりも小さなフロント部３８とを備えている。また、内
部溝４４が、プラスチックリング本体１４に設けられ、
当該内部溝内に設けられたリング４０と係合する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、概ね、ハウジン
グ内に押圧され、種々の流体環境の下で比較的に低圧力
でシャフトの周囲を封止する（すなわち、シールする）
カートリッジ式のロータリシールに関する。特に、本願
発明は、プラスチック製のリング（プラスチックリン
グ）内に軸線方向及び径方向応力を提供する、別体のメ
タル保持リングを用いるカートリッジ式のシールに関す
る。
グ内に押圧され、種々の流体環境の下で比較的に低圧力
でシャフトの周囲を封止する（すなわち、シールする）
カートリッジ式のロータリシールに関する。特に、本願
発明は、プラスチック製のリング（プラスチックリン
グ）内に軸線方向及び径方向応力を提供する、別体のメ
タル保持リングを用いるカートリッジ式のシールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】カートリッジ式のロータリシールは、種
々のタイプの流体やガスを封止できるように、種々の用
途で、多年の間、使用されてきた。一般に、これらのシ
ールは、メタルに包まれた種々のエラストマーを採用し
てきた。利用された典型的な材料には、種々のプラスチ
ックやフルオロポリマー（例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ、すなわちＰＴＦＥ））がある。といのは、それ
らの材料は比較的低い摩擦を示し、また、化学的に不活
性であり、さらに、大幅な範囲の温度に耐えることがで
き、したがって、潤滑油のない状態でも使用できるから
である。
々のタイプの流体やガスを封止できるように、種々の用
途で、多年の間、使用されてきた。一般に、これらのシ
ールは、メタルに包まれた種々のエラストマーを採用し
てきた。利用された典型的な材料には、種々のプラスチ
ックやフルオロポリマー（例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ、すなわちＰＴＦＥ））がある。といのは、それ
らの材料は比較的低い摩擦を示し、また、化学的に不活
性であり、さらに、大幅な範囲の温度に耐えることがで
き、したがって、潤滑油のない状態でも使用できるから
である。
【０００３】そのような従来のカートリッジ式のシール
は、Ｕ字形状となっていることが多い円形の金属製のリ
ング（メタルリング）と結合した関係で、前記エラスト
マーを用いている。前記シールの金属製の部分はハウジ
ング内に押圧され、一方、前記エラストマーのシール
は、前記シャフトの周囲を押す状態となっている。
は、Ｕ字形状となっていることが多い円形の金属製のリ
ング（メタルリング）と結合した関係で、前記エラスト
マーを用いている。前記シールの金属製の部分はハウジ
ング内に押圧され、一方、前記エラストマーのシール
は、前記シャフトの周囲を押す状態となっている。
【０００４】上述したように、フルオロポリマー（ｆｌ
ｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）のようなプラスチックが用
いられたとき、前記プラスチックは前記金属製のリング
（メタルリング）に結合され、そのアセンブリ全体が、
前記ハウジング内に押圧される。このとき、前記シール
の外径（ＯＤ）と前記ハウジングとの間の干渉（ｉｎｔ
ｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：すなわち、インターフェアラン
ス、締め代）の程度により、前記シールアセンブリが前
記ハウジング内に保持され、同時に、前記シールアセン
ブリが前記ハウジングに対して静的に封止する。前記シ
ールと前記シャフトとの間は、エラストマーとシャフト
との接触によって、動的に封止している。
ｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）のようなプラスチックが用
いられたとき、前記プラスチックは前記金属製のリング
（メタルリング）に結合され、そのアセンブリ全体が、
前記ハウジング内に押圧される。このとき、前記シール
の外径（ＯＤ）と前記ハウジングとの間の干渉（ｉｎｔ
ｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：すなわち、インターフェアラン
ス、締め代）の程度により、前記シールアセンブリが前
記ハウジング内に保持され、同時に、前記シールアセン
ブリが前記ハウジングに対して静的に封止する。前記シ
ールと前記シャフトとの間は、エラストマーとシャフト
との接触によって、動的に封止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらのシールによる
共通の問題は、前記プラスチックと前記メタルとの間の
結合が不適切になることである。前記プラスチックと前
記メタルとの間の結合は、熱的且つ化学的攻撃を受けた
りや高温状態になったとき、シール不良が引き起こされ
る可能性がある。
共通の問題は、前記プラスチックと前記メタルとの間の
結合が不適切になることである。前記プラスチックと前
記メタルとの間の結合は、熱的且つ化学的攻撃を受けた
りや高温状態になったとき、シール不良が引き起こされ
る可能性がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明は、カートリッ
ジ式のロータリシールを提供するものである。前記カー
トリッジ式のロータリシールは、別体のプラスチック製
のリング（プラスチックリング）及びリテーナを備えて
いる。前記別体のプラスチック製のリング（プラスチッ
クリング）及びリテーナは、一緒になって独自にロック
され、これにより、前記リングと前記リテーナとの間に
は残留力が提供され、前記構成要素が一定の温度パラメ
ーター内に維持される。
ジ式のロータリシールを提供するものである。前記カー
トリッジ式のロータリシールは、別体のプラスチック製
のリング（プラスチックリング）及びリテーナを備えて
いる。前記別体のプラスチック製のリング（プラスチッ
クリング）及びリテーナは、一緒になって独自にロック
され、これにより、前記リングと前記リテーナとの間に
は残留力が提供され、前記構成要素が一定の温度パラメ
ーター内に維持される。
【０００７】本願発明によるカートリッジ式のロータリ
シールは、常温流れ（低温流れ）可能なプラスチック製
のリング（プラスチックリング）を備えている。前記プ
ラスチックリングは、ハウジングボアに封止可能に係合
する本体と、前記ハウジングボア内で回転するシャフト
に封止可能に係合するリップ部とを有している。重要な
ことは、後で詳細に説明するように、前記使用に適した
プラスチック製の材料は、例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ）すなわちＰＴＦＥやＰＴＦＥ及びＵＨＭＷ（ｕ
ｌｔｒａｈｉｇｈｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｐｏ
ｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ超高分子量ポリエチレン）の混合
物のように、常温流れ（コールドフロー）可能でなけれ
ならないことである。これらの材料の使用により、プラ
スチックが適切に常温流れすることができ、これによ
り、前記ハウジングと前記シャフトとの間で、前記プラ
スチックリングの径方向及び軸線方向の安定性を維持す
ることができる。
シールは、常温流れ（低温流れ）可能なプラスチック製
のリング（プラスチックリング）を備えている。前記プ
ラスチックリングは、ハウジングボアに封止可能に係合
する本体と、前記ハウジングボア内で回転するシャフト
に封止可能に係合するリップ部とを有している。重要な
ことは、後で詳細に説明するように、前記使用に適した
プラスチック製の材料は、例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ）すなわちＰＴＦＥやＰＴＦＥ及びＵＨＭＷ（ｕ
ｌｔｒａｈｉｇｈｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｐｏ
ｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ超高分子量ポリエチレン）の混合
物のように、常温流れ（コールドフロー）可能でなけれ
ならないことである。これらの材料の使用により、プラ
スチックが適切に常温流れすることができ、これによ
り、前記ハウジングと前記シャフトとの間で、前記プラ
スチックリングの径方向及び軸線方向の安定性を維持す
ることができる。
【０００８】分離可能な金属製のリテーナ（メタルリテ
ーナ）が、前記プラスチックリングを、前記ハウジング
ボア内で且つ前記シャフトの周囲で固定するための手段
を提供している。前記分離可能なメタルリテーナは、円
周面を備えている。前記円周面には、前記ハウジングボ
ア内に圧入するのに適切な直径を有するリヤ部と、前記
リヤ部の直径よりも小さい直径からなりリングで終端す
るフロント部とが設けられている。
ーナ）が、前記プラスチックリングを、前記ハウジング
ボア内で且つ前記シャフトの周囲で固定するための手段
を提供している。前記分離可能なメタルリテーナは、円
周面を備えている。前記円周面には、前記ハウジングボ
ア内に圧入するのに適切な直径を有するリヤ部と、前記
リヤ部の直径よりも小さい直径からなりリングで終端す
るフロント部とが設けられている。
【０００９】内部溝が、当該内部溝内に設けられる前記
金属製のリング（メタルリング）に係合できるように、
前記プラスチックリング本体に設けられている。これに
よって、軸線方向及び径方向での残留応力が前記プラス
チックリング本体に生じた状態で、前記プラスチックリ
ングとメタルリングとを一緒にラッチ止めする（掛け止
めする）ことができる。この残留応力は、特定の溝及び
リングの寸法及び形状によって、生成され且つ維持され
る。例えば、後で詳細に説明されるように、本願発明に
係わるプラスチックリングは、比較的に厚いリヤ部を備
えている。前記リヤ部によって、径方向の応力を当該リ
ヤ部に維持することができる。この応力は、前記プラス
チックリングと前記メタルリングとの間の結合を維持す
るのに十分になっている。比較的に薄いリヤ部を有する
プラスチックリングが用いられたとき、径方向の応力
は、前記メタルリングの特定の形状によって、前記プラ
スチックリングに維持される。
金属製のリング（メタルリング）に係合できるように、
前記プラスチックリング本体に設けられている。これに
よって、軸線方向及び径方向での残留応力が前記プラス
チックリング本体に生じた状態で、前記プラスチックリ
ングとメタルリングとを一緒にラッチ止めする（掛け止
めする）ことができる。この残留応力は、特定の溝及び
リングの寸法及び形状によって、生成され且つ維持され
る。例えば、後で詳細に説明されるように、本願発明に
係わるプラスチックリングは、比較的に厚いリヤ部を備
えている。前記リヤ部によって、径方向の応力を当該リ
ヤ部に維持することができる。この応力は、前記プラス
チックリングと前記メタルリングとの間の結合を維持す
るのに十分になっている。比較的に薄いリヤ部を有する
プラスチックリングが用いられたとき、径方向の応力
は、前記メタルリングの特定の形状によって、前記プラ
スチックリングに維持される。
【００１０】より詳細に説明すれば、前記プラスチック
リングの内部溝は、前記リングよりも大きな直径を備え
ている。前記リングに隣接する前記メタルリテーナのフ
ロント部は、前記プラスチックリング本体に前記径方向
の応力を維持させるために、前記内部溝に隣接する前記
プラスチックリング本体の接触内径よりも小さな外径を
備えている。
リングの内部溝は、前記リングよりも大きな直径を備え
ている。前記リングに隣接する前記メタルリテーナのフ
ロント部は、前記プラスチックリング本体に前記径方向
の応力を維持させるために、前記内部溝に隣接する前記
プラスチックリング本体の接触内径よりも小さな外径を
備えている。
【００１１】さらに、前記内部溝の幅は、前記メタルリ
ングの幅よりも大きくしてもよい。しかし、溝手段内へ
の常温流れにより前記径方向の応力によって強制的に押
し進められる過剰のプラスチックを受け入れるのに必要
な幅よりも小さくなっている。それによって、前記軸線
方向の応力を前記プラスチックリングに維持することが
できる。
ングの幅よりも大きくしてもよい。しかし、溝手段内へ
の常温流れにより前記径方向の応力によって強制的に押
し進められる過剰のプラスチックを受け入れるのに必要
な幅よりも小さくなっている。それによって、前記軸線
方向の応力を前記プラスチックリングに維持することが
できる。
【００１２】さらに、本願発明は、前記シャフトに係合
するヘッド手段を備えることができる。前記ヘッド手段
は、前記リップ手段の端部に配置されている。第２の溝
を前記リップ手段に隣接して設けてもよい。前記リップ
手段を前記シャフトに抗して偏倚させることができるよ
うに、ばねを前記リップ手段に配置してもよい。さら
に、前記金属製のリテーナ（メタルリテーナ）は、径方
向内方に伸長する段部を備えることができる。前記段部
により、前記ハウジングのボアから前記メタルリングを
前記プラスチックリングと一緒に容易に分離することが
できるようになっている。
するヘッド手段を備えることができる。前記ヘッド手段
は、前記リップ手段の端部に配置されている。第２の溝
を前記リップ手段に隣接して設けてもよい。前記リップ
手段を前記シャフトに抗して偏倚させることができるよ
うに、ばねを前記リップ手段に配置してもよい。さら
に、前記金属製のリテーナ（メタルリテーナ）は、径方
向内方に伸長する段部を備えることができる。前記段部
により、前記ハウジングのボアから前記メタルリングを
前記プラスチックリングと一緒に容易に分離することが
できるようになっている。
【００１３】さらに、前記プラスチックリングは、その
外面や周辺に、前記シャフトが回転したときに前記ハウ
ジング内での前記プラスチックリングの回転運動を制限
するための平坦部を備えることができる。
外面や周辺に、前記シャフトが回転したときに前記ハウ
ジング内での前記プラスチックリングの回転運動を制限
するための平坦部を備えることができる。
【００１４】さらにより詳細に説明すると、前記内部溝
は、当該内部溝内にプラスチック材料が「常温流れ（コ
ールドフロー）」できるように、リヤサイドリングに面
する長方形のサイド壁（側壁）やあり溝（ｄｏｖｅｔａ
ｉｌ）のサイド壁（側壁）を備えた概ね長方形としても
よい。
は、当該内部溝内にプラスチック材料が「常温流れ（コ
ールドフロー）」できるように、リヤサイドリングに面
する長方形のサイド壁（側壁）やあり溝（ｄｏｖｅｔａ
ｉｌ）のサイド壁（側壁）を備えた概ね長方形としても
よい。
【００１５】さらに、本願発明の一実施例においては、
前記メタルリテーナの前方部分は、径方向の力を前記プ
ラスチックリング本体手段に提供して、径方向応力を当
該プラスチックリング本体手段に引き起こすことができ
るように、薄い横断面を備えてもよい。この実施例にお
いては、前記プラスチックリングは、比較的薄い本体部
を備えている。
前記メタルリテーナの前方部分は、径方向の力を前記プ
ラスチックリング本体手段に提供して、径方向応力を当
該プラスチックリング本体手段に引き起こすことができ
るように、薄い横断面を備えてもよい。この実施例にお
いては、前記プラスチックリングは、比較的薄い本体部
を備えている。
【００１６】さらに詳細に説明すると、この最後の実施
例においては、前記メタルリテーナの前方部分は、前記
プラスチックリング本体での径方向応力を高めることが
できるように、その前方部分の内面に設けられた長尺状
の溝を備えている。
例においては、前記メタルリテーナの前方部分は、前記
プラスチックリング本体での径方向応力を高めることが
できるように、その前方部分の内面に設けられた長尺状
の溝を備えている。
【００１７】本願発明の特徴や効果は、添付した図面と
関連して考察されたとき、下記の詳細な説明によってよ
り明らかとなるであろう。
関連して考察されたとき、下記の詳細な説明によってよ
り明らかとなるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】さて、図１を参照すると、本願発
明に係わるカートリッジ式のロータリシール１０が示さ
れている。カートリッジ式のロータリシール１０は、概
ね、常温流れ（コールドフロー）可能なプラスチックリ
ング１２を備えている。プラスチックリング１２は、本
体１４とリップ部２０とを有している。本体１４は、ハ
ウジング１８に形成された、ハウジングボアに封止可能
に係合する手段を提供している。リップ部２０は、シャ
フト２６に封止可能に係合する手段を提供している。図
１において、２０ａは、カートリッジ式のロータリシー
ル１０がハウジング１８とシャフト２６との間に挿入さ
れる前のリップ部２０の位置を示している。一点鎖線２
０ｂは、リップ部２０に関する効果的な封止範囲（シー
ル範囲）を表している。
明に係わるカートリッジ式のロータリシール１０が示さ
れている。カートリッジ式のロータリシール１０は、概
ね、常温流れ（コールドフロー）可能なプラスチックリ
ング１２を備えている。プラスチックリング１２は、本
体１４とリップ部２０とを有している。本体１４は、ハ
ウジング１８に形成された、ハウジングボアに封止可能
に係合する手段を提供している。リップ部２０は、シャ
フト２６に封止可能に係合する手段を提供している。図
１において、２０ａは、カートリッジ式のロータリシー
ル１０がハウジング１８とシャフト２６との間に挿入さ
れる前のリップ部２０の位置を示している。一点鎖線２
０ｂは、リップ部２０に関する効果的な封止範囲（シー
ル範囲）を表している。
【００１９】重要なことは、本願発明は、ＰＴＦＥ、種
々の充填材又はＵＨＭＷ（ｕｌｔｒａｈｉｇｈｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ超高
分子量ポリエチレン）を備えたＰＴＦＥ混合物のような
常温流れ（コールドフロー）可能なプラスチック材料を
用いており、これによって、本願発明にしたがって前記
プラスチック材料に適切に応力が加られたとき、前記プ
ラスチック材料の常温流れが可能となっている。実際、
前記残留応力により、一定の温度パラメーター内で構成
要素（プラスチックリング１２とメタルリテーナ３０）
を一緒に維持するための残留応力が発生する態様で、プ
ラスチックリング１２が、分離可能なメタルリテーナ３
０に密着する状態が維持される。
々の充填材又はＵＨＭＷ（ｕｌｔｒａｈｉｇｈｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ超高
分子量ポリエチレン）を備えたＰＴＦＥ混合物のような
常温流れ（コールドフロー）可能なプラスチック材料を
用いており、これによって、本願発明にしたがって前記
プラスチック材料に適切に応力が加られたとき、前記プ
ラスチック材料の常温流れが可能となっている。実際、
前記残留応力により、一定の温度パラメーター内で構成
要素（プラスチックリング１２とメタルリテーナ３０）
を一緒に維持するための残留応力が発生する態様で、プ
ラスチックリング１２が、分離可能なメタルリテーナ３
０に密着する状態が維持される。
【００２０】プラスチックリング１２とメタルリテーナ
３０との間に永久結合は生じない。このとき、メタルリ
テーナ３０が、ハウジングボア１６内でシャフト２６の
周囲にプラスチックリング１２を保持するための手段を
提供している。図示されたように、分離可能なメタルリ
テーナ３０は円周面３４を備えており、円周面３４には
リヤ部３６とフロント部３８とが設けられている。リヤ
部３６は、ハウジングボア１６内に圧入できるように適
切な直径を備えている。フロント部３８は、リヤ部３６
の直径よりも小さな直径を備えている。フロント部３８
は、リング４０で終端している。
３０との間に永久結合は生じない。このとき、メタルリ
テーナ３０が、ハウジングボア１６内でシャフト２６の
周囲にプラスチックリング１２を保持するための手段を
提供している。図示されたように、分離可能なメタルリ
テーナ３０は円周面３４を備えており、円周面３４には
リヤ部３６とフロント部３８とが設けられている。リヤ
部３６は、ハウジングボア１６内に圧入できるように適
切な直径を備えている。フロント部３８は、リヤ部３６
の直径よりも小さな直径を備えている。フロント部３８
は、リング４０で終端している。
【００２１】プラスチックリング本体１４内の内部溝４
４は、図２により明瞭に示されているように、リング４
０の半径ｒ2よりも大きな半径ｒ1を備えており、その結
果、クリアランス（隙間）Ｃ1が形成されている。その
ような隙間Ｃ1によって、メタル部品を容易にプラスチ
ックリング本体内部溝４４に組み立てることができる。
リング４０に隣接するメタルリングのフロント部３８
は、干渉部分（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：すなわち、
インターフェアランス、締め代）Ｉ1として示されてい
るように、プラスチックリング本体１４のうちフロント
部３８と接触する内側半径よりも小さな外側半径を備え
ている。これによって、径方向の応力をプラスチックリ
ング本体１４に維持することができるようになってい
る。
４は、図２により明瞭に示されているように、リング４
０の半径ｒ2よりも大きな半径ｒ1を備えており、その結
果、クリアランス（隙間）Ｃ1が形成されている。その
ような隙間Ｃ1によって、メタル部品を容易にプラスチ
ックリング本体内部溝４４に組み立てることができる。
リング４０に隣接するメタルリングのフロント部３８
は、干渉部分（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：すなわち、
インターフェアランス、締め代）Ｉ1として示されてい
るように、プラスチックリング本体１４のうちフロント
部３８と接触する内側半径よりも小さな外側半径を備え
ている。これによって、径方向の応力をプラスチックリ
ング本体１４に維持することができるようになってい
る。
【００２２】さらに、内部溝４４の幅は、クリアランス
（隙間）Ｃ2によって示されているようにリング４０の
幅よりも大きくなっている。そのようなクリアランスＣ
2によって、２つの部品（プラスチックリング１２とメ
タルリテーナ３０）を容易に組み立てることができる。
しかしながら、ハウジング１８とシール外径（Ｏ．
Ｄ．）１２との間にカートリッジ式のロータリシール１
０を挿入することによって、内部溝４４内でリング４０
の周囲への前記ＰＴＦＥの常温流れが引き起こされ、こ
れによって、軸線方向の応力がプラスチックリング１２
に発生する。この変形力は、径方向、軸線方向、又は径
方向及び軸線方向の力として加えられ、プラスチックリ
ング１２とメタルリテーナ３０との間にロック作動が生
じる。
（隙間）Ｃ2によって示されているようにリング４０の
幅よりも大きくなっている。そのようなクリアランスＣ
2によって、２つの部品（プラスチックリング１２とメ
タルリテーナ３０）を容易に組み立てることができる。
しかしながら、ハウジング１８とシール外径（Ｏ．
Ｄ．）１２との間にカートリッジ式のロータリシール１
０を挿入することによって、内部溝４４内でリング４０
の周囲への前記ＰＴＦＥの常温流れが引き起こされ、こ
れによって、軸線方向の応力がプラスチックリング１２
に発生する。この変形力は、径方向、軸線方向、又は径
方向及び軸線方向の力として加えられ、プラスチックリ
ング１２とメタルリテーナ３０との間にロック作動が生
じる。
【００２３】プラスチックリング１２の壁の厚さに応じ
て、追加の径方向荷重が、メタルリテーナ３０によって
提供される。これによって、軸線方向ばねような追加の
力が及ぼされ、プラスチックリング１２とハウジング１
８との間の密着がより大きく且つより長く維持される。
本願発明の他の実施例に関してより詳細に後述するよう
に、本願発明に係わるシールによって、より大幅な温度
範囲にわたって封止することができる。メタルリテーナ
３０は、温度が高くなって前記ＰＴＦＥの側圧支持応力
（接触応力）が減少したとき、可撓性を加えることがで
きるように、また、荷重力を増加させることができるよ
うに構成してもよい。この態様において、メタルリテー
ナ３０によって提供されるばね力は、前記シール外径
（ＯＤ）とハウジング１８との間の接触を維持しなが
ら、カートリッジ式のロータリシール１０の改善された
封止能力を維持する。
て、追加の径方向荷重が、メタルリテーナ３０によって
提供される。これによって、軸線方向ばねような追加の
力が及ぼされ、プラスチックリング１２とハウジング１
８との間の密着がより大きく且つより長く維持される。
本願発明の他の実施例に関してより詳細に後述するよう
に、本願発明に係わるシールによって、より大幅な温度
範囲にわたって封止することができる。メタルリテーナ
３０は、温度が高くなって前記ＰＴＦＥの側圧支持応力
（接触応力）が減少したとき、可撓性を加えることがで
きるように、また、荷重力を増加させることができるよ
うに構成してもよい。この態様において、メタルリテー
ナ３０によって提供されるばね力は、前記シール外径
（ＯＤ）とハウジング１８との間の接触を維持しなが
ら、カートリッジ式のロータリシール１０の改善された
封止能力を維持する。
【００２４】メタルリテーナ３０をプラスチックリング
１２内に強制的に押し込むことによって、プラスチック
リング本体１４の内部溝４４と、メタルリテーナ３０の
リング４０の部分とは、カートリッジ式のロータリシー
ル１０として、組み立てられる。メタルリテーナ３０を
プラスチックリング１２内に強制的に押し込むことによ
り、プラスチックリング１２が、径方向に膨張して「ス
ナップ式に（換言すれば、パチンと）」嵌合し、これに
より、プラスチックリング１２の内径（ＩＤ）とメタル
リテーナ３０の外径（ＯＤ）との間で領域Ａに、直径方
向の干渉が生じる。それによって、環状方向に残留応力
が存続する。
１２内に強制的に押し込むことによって、プラスチック
リング本体１４の内部溝４４と、メタルリテーナ３０の
リング４０の部分とは、カートリッジ式のロータリシー
ル１０として、組み立てられる。メタルリテーナ３０を
プラスチックリング１２内に強制的に押し込むことによ
り、プラスチックリング１２が、径方向に膨張して「ス
ナップ式に（換言すれば、パチンと）」嵌合し、これに
より、プラスチックリング１２の内径（ＩＤ）とメタル
リテーナ３０の外径（ＯＤ）との間で領域Ａに、直径方
向の干渉が生じる。それによって、環状方向に残留応力
が存続する。
【００２５】この例において、「スナップ式嵌合」は、
通常の位置への復帰を許容し、しかも、前記膨張した表
面の周囲に径方向又は軸線方向の残留応力を発生する、
プラスチックの径方向及び／又は軸線方向の膨張を参照
している。
通常の位置への復帰を許容し、しかも、前記膨張した表
面の周囲に径方向又は軸線方向の残留応力を発生する、
プラスチックの径方向及び／又は軸線方向の膨張を参照
している。
【００２６】ハウジングボア１６内で且つシャフト２６
上にプラスチックリング１２及びメタルリテーナ３０を
組み立てることによって、上述したような「直径方向に
沿った力」が引き起こされ、この力がプラスチックリン
グ１２に加えられる。プラスチックリング１２の外径と
ハウジングボア１６との間の干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅ
ｎｃｅ：インターフェアランス、締り嵌め）によって、
径方向の荷重がプラスチックリング１２に加えられ、メ
タルリテーナ３０の領域Ａの外径とプラスチックリング
１２との間の密着を維持することができる。
上にプラスチックリング１２及びメタルリテーナ３０を
組み立てることによって、上述したような「直径方向に
沿った力」が引き起こされ、この力がプラスチックリン
グ１２に加えられる。プラスチックリング１２の外径と
ハウジングボア１６との間の干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅ
ｎｃｅ：インターフェアランス、締り嵌め）によって、
径方向の荷重がプラスチックリング１２に加えられ、メ
タルリテーナ３０の領域Ａの外径とプラスチックリング
１２との間の密着を維持することができる。
【００２７】この干渉が、前記２つの表面の間に維持さ
れる応力に加えられる限り、メタルリテーナ３０とプラ
スチックリング１２とは、軸線方向及び径方向の両方向
でロックされる。過剰のプラスチックは、プラスチック
シールの外径ｒ3の周囲に流れ、それによって、図２の
Ｂで示されたハウジングと干渉する。さらに、ＰＴＦＥ
の使用によって可能となるこの常温流れにより、リング
４０と内部溝４４との間のギャップクリアランスＣ2が
充填され、これによって、軸線方向の応力が提供される
と共に、メタルリテーナ３０とプラスチックリング１２
とが確実にラッチ止めされ、あるいは、ロックする。も
ちろん、この点に関して、例えば、好ましくはステンレ
ススチール（ステンレス鋼）のようなばねのようなメタ
ルリテーナ３０材料を適切に用いなければならない。
れる応力に加えられる限り、メタルリテーナ３０とプラ
スチックリング１２とは、軸線方向及び径方向の両方向
でロックされる。過剰のプラスチックは、プラスチック
シールの外径ｒ3の周囲に流れ、それによって、図２の
Ｂで示されたハウジングと干渉する。さらに、ＰＴＦＥ
の使用によって可能となるこの常温流れにより、リング
４０と内部溝４４との間のギャップクリアランスＣ2が
充填され、これによって、軸線方向の応力が提供される
と共に、メタルリテーナ３０とプラスチックリング１２
とが確実にラッチ止めされ、あるいは、ロックする。も
ちろん、この点に関して、例えば、好ましくはステンレ
ススチール（ステンレス鋼）のようなばねのようなメタ
ルリテーナ３０材料を適切に用いなければならない。
【００２８】軸線方向のロック作用、径方向のロック作
用、又はこれらの作用の組み合わせによって、プラスチ
ックリング１２とメタルリテーナ３０とを適所でロック
しなければならないということを理解すべきである。す
なわち、組み立てによる軸線方向のクリアランス（その
クリアランスは、図２のＣ2のように、材料の常温流れ
によって充填されたり充填されなかったりする可能性が
ある。）、あるいは、Ｃ1のような組み立てによる径方
向のクリアランスが生じる可能性がある。そのようなク
リアランスは、材料の常温流れの後も、存続したり残存
しなかったりする可能性がある。しかし、全ての場合に
おいて、軸線方向の、径方向の、又は軸線方向及び径方
向が組み合わされた何らかの残留応力が引き起こされる
であろう。
用、又はこれらの作用の組み合わせによって、プラスチ
ックリング１２とメタルリテーナ３０とを適所でロック
しなければならないということを理解すべきである。す
なわち、組み立てによる軸線方向のクリアランス（その
クリアランスは、図２のＣ2のように、材料の常温流れ
によって充填されたり充填されなかったりする可能性が
ある。）、あるいは、Ｃ1のような組み立てによる径方
向のクリアランスが生じる可能性がある。そのようなク
リアランスは、材料の常温流れの後も、存続したり残存
しなかったりする可能性がある。しかし、全ての場合に
おいて、軸線方向の、径方向の、又は軸線方向及び径方
向が組み合わされた何らかの残留応力が引き起こされる
であろう。
【００２９】単に具体例を通してより具体的に説明する
と、前記プラスチック製のＰＴＦＥリングは、約１９．
０００ｍｍないし約１９．１２６ｍｍの範囲の外側半径
を備えることができる。このとき、ハウジングは、約１
９．０６３ｍｍないし約１９．０３７ｍｍの範囲の半径
を有する状態となっている。これによって、約０．０８
９ｍｍ−０．００３５インチないし約０．０６３ｍｍ−
０．００２４インチの間の範囲にわたる径方向の干渉部
分が空けられる。
と、前記プラスチック製のＰＴＦＥリングは、約１９．
０００ｍｍないし約１９．１２６ｍｍの範囲の外側半径
を備えることができる。このとき、ハウジングは、約１
９．０６３ｍｍないし約１９．０３７ｍｍの範囲の半径
を有する状態となっている。これによって、約０．０８
９ｍｍ−０．００３５インチないし約０．０６３ｍｍ−
０．００２４インチの間の範囲にわたる径方向の干渉部
分が空けられる。
【００３０】プラスチックリング１２の内部溝４４は、
約１７．９０７ｍｍないし約１７．８８２ｍｍの範囲の
半径ｒ1を備えることができる。このとき、約１７．８
３２ｍｍないし約１７．３５６ｍｍの範囲のメタルリン
グ溝の直径ｒ2は、約０．０００ｍｍないし約０．０５
１ｍｍの範囲の径方向クリアランスを備えた状態になっ
ている。
約１７．９０７ｍｍないし約１７．８８２ｍｍの範囲の
半径ｒ1を備えることができる。このとき、約１７．８
３２ｍｍないし約１７．３５６ｍｍの範囲のメタルリン
グ溝の直径ｒ2は、約０．０００ｍｍないし約０．０５
１ｍｍの範囲の径方向クリアランスを備えた状態になっ
ている。
【００３１】プラスチックリング溝の半径ｒ5は、約１
７．５２６ｍｍないし約１７．５００ｍｍの範囲の半径
を備えることができる。このとき、約１７．５９７ｍｍ
ないし約１７．５５１ｍｍの範囲のメタルリングの半径
ｒ4は、約０．０９２ｍｍないし約０．０２５ｍｍの範
囲の半径方向の干渉部分（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：
インターフェアランス、締め代）を備えた状態になって
いる。
７．５２６ｍｍないし約１７．５００ｍｍの範囲の半径
を備えることができる。このとき、約１７．５９７ｍｍ
ないし約１７．５５１ｍｍの範囲のメタルリングの半径
ｒ4は、約０．０９２ｍｍないし約０．０２５ｍｍの範
囲の半径方向の干渉部分（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：
インターフェアランス、締め代）を備えた状態になって
いる。
【００３２】さらに、内部溝４４の幅とリング４０の幅
の相違によって、約０．０００ｍｍないし約０．０５１
ｍｍの範囲のクリアランスＣ2を提供できる。この形状
によって、（例えば、２０％炭素、５％グラファイト、
７８％ＰＴＦＥを含む）ＰＴＦＥ混合物を使用すると
き、約−２０°Ｃないし約１００°Ｃの範囲の温度で、
また、最大で５０００ＲＰＭのシャフト回転速度で、ハ
ウジング１８とシャフト２６との間を封止（シーリン
グ）することが可能となる。
の相違によって、約０．０００ｍｍないし約０．０５１
ｍｍの範囲のクリアランスＣ2を提供できる。この形状
によって、（例えば、２０％炭素、５％グラファイト、
７８％ＰＴＦＥを含む）ＰＴＦＥ混合物を使用すると
き、約−２０°Ｃないし約１００°Ｃの範囲の温度で、
また、最大で５０００ＲＰＭのシャフト回転速度で、ハ
ウジング１８とシャフト２６との間を封止（シーリン
グ）することが可能となる。
【００３３】本願発明にかかわる他の実施例のカートリ
ッジ式のロータリシール６０が、図３に示されている。
この実施例においては、プラスチックリング６２は、リ
ップ部６６に隣接して第２の溝６４を備えている。第２
の溝６４は、シャフト２６に対してリップ部６６を偏倚
させるためのばね６８を受け入れることができるように
設けられている。
ッジ式のロータリシール６０が、図３に示されている。
この実施例においては、プラスチックリング６２は、リ
ップ部６６に隣接して第２の溝６４を備えている。第２
の溝６４は、シャフト２６に対してリップ部６６を偏倚
させるためのばね６８を受け入れることができるように
設けられている。
【００３４】さらに、メタルリテーナ７０の構造は、メ
タルリテーナ３０と同様になっている。しかし、メタル
リテーナ７０は、内方に伸長する段部７２を備えてい
る。内方に伸長する段部７２は、ハウジングボア１６か
らメタルリテーナ７０をプラスチックリング６２と共に
容易にに分離させるための手段を構成している。
タルリテーナ３０と同様になっている。しかし、メタル
リテーナ７０は、内方に伸長する段部７２を備えてい
る。内方に伸長する段部７２は、ハウジングボア１６か
らメタルリテーナ７０をプラスチックリング６２と共に
容易にに分離させるための手段を構成している。
【００３５】本願発明のさらに別の実施例に係わるカー
トリッジ式のロータリシール７８が、図４に示されてい
る。この実施例において、共通の参照符号は、図１に示
された同じあるいは実質的に同じ要素を参照している。
このカートリッジ式のロータリシール７８において、プ
ラスチックリング８０は、リップ部８２を備えている。
リップ部８２にはヘッド部８４が設けられている。ヘッ
ド部８４は、より大きな面積にわたってシャフト２６と
接触するための手段を提供している。
トリッジ式のロータリシール７８が、図４に示されてい
る。この実施例において、共通の参照符号は、図１に示
された同じあるいは実質的に同じ要素を参照している。
このカートリッジ式のロータリシール７８において、プ
ラスチックリング８０は、リップ部８２を備えている。
リップ部８２にはヘッド部８４が設けられている。ヘッ
ド部８４は、より大きな面積にわたってシャフト２６と
接触するための手段を提供している。
【００３６】図５を参照すると、さらに本願発明に係わ
る別の実施例のカートリッジ式のロータリシール９０が
示されており、カートリッジ式のロータリシール９０
は、プラスチックリング９２とメタルリテーナ９４とを
備えている。この実施例において、プラスチックリング
９２は、比較的に薄い壁の厚さｔ1を備えている。した
がって、この地点でのプラスチックリング９２の可撓性
のため、径方向のスナップ式の嵌合は生じないようにな
っている。しかしながら、スナップ式の嵌合は、図１−
４に示された実施例にしたがって説明されたように、軸
線方向で生じるようになっている。
る別の実施例のカートリッジ式のロータリシール９０が
示されており、カートリッジ式のロータリシール９０
は、プラスチックリング９２とメタルリテーナ９４とを
備えている。この実施例において、プラスチックリング
９２は、比較的に薄い壁の厚さｔ1を備えている。した
がって、この地点でのプラスチックリング９２の可撓性
のため、径方向のスナップ式の嵌合は生じないようにな
っている。しかしながら、スナップ式の嵌合は、図１−
４に示された実施例にしたがって説明されたように、軸
線方向で生じるようになっている。
【００３７】図５に示されたカートリッジ式のロータリ
シール９０において、プラスチックリング９２の内径
（ＩＤ）は、組み立ての間、径方向に膨張する。これに
よって、メタルリテーナ９４の一部をプラスチックリン
グ９２の溝９６内に入れることができる。十分な力が軸
線方向に加えられると、これによって、プラスチックリ
ング９２は、溝９６の箇所で軸線方向に変形を引き起こ
す。これによって、溝９６領域の周囲で軸線方向にプラ
スチックリング９２が圧縮され変形することにより、軸
線方向にスナップ式の嵌合作用が生じる。
シール９０において、プラスチックリング９２の内径
（ＩＤ）は、組み立ての間、径方向に膨張する。これに
よって、メタルリテーナ９４の一部をプラスチックリン
グ９２の溝９６内に入れることができる。十分な力が軸
線方向に加えられると、これによって、プラスチックリ
ング９２は、溝９６の箇所で軸線方向に変形を引き起こ
す。これによって、溝９６領域の周囲で軸線方向にプラ
スチックリング９２が圧縮され変形することにより、軸
線方向にスナップ式の嵌合作用が生じる。
【００３８】プラスチックリング９２の軸線方向の変形
によって、残留応力が引き起こされると、かかる残留応
力により、溝９６との、径方向だけでなく軸線方向の接
触が維持され、プラスチックリング９２とメタルリテー
ナ９４とが一緒にロックされる。この形状により、プラ
スチックリング９２に残存する結合された軸線方向の残
留応力と径方向の残留応力とによって、より高温であっ
ても、カートリッジ式のロータリシール９０の信頼性と
能力とを増すことができる。
によって、残留応力が引き起こされると、かかる残留応
力により、溝９６との、径方向だけでなく軸線方向の接
触が維持され、プラスチックリング９２とメタルリテー
ナ９４とが一緒にロックされる。この形状により、プラ
スチックリング９２に残存する結合された軸線方向の残
留応力と径方向の残留応力とによって、より高温であっ
ても、カートリッジ式のロータリシール９０の信頼性と
能力とを増すことができる。
【００３９】メタルリテーナ９４の溝リング１００は、
図６に示されているように、あり溝形（すなわち、鳩尾
形）とすることができ、又は、四角にすることができ
る。あり溝構造により、メタルリテーナ９４をプラスチ
ックリング９２内に容易に組み立てることができる。さ
らに、プラスチックリング９２の対応するあり溝１０４
だけでなくあり溝１０２によって、プラスチックリング
９２のＰＴＦＥ材料のその間への常温流れの量をより多
くすることが可能となる。これによって、プラスチック
リング９２とメタルリテーナ９４とをより実質的にロッ
クすることができる。
図６に示されているように、あり溝形（すなわち、鳩尾
形）とすることができ、又は、四角にすることができ
る。あり溝構造により、メタルリテーナ９４をプラスチ
ックリング９２内に容易に組み立てることができる。さ
らに、プラスチックリング９２の対応するあり溝１０４
だけでなくあり溝１０２によって、プラスチックリング
９２のＰＴＦＥ材料のその間への常温流れの量をより多
くすることが可能となる。これによって、プラスチック
リング９２とメタルリテーナ９４とをより実質的にロッ
クすることができる。
【００４０】図７を参照すると、本願発明に係わる別の
カートリッジ式のロータリシール１１０が示されてお
り、かかるカートリッジ式のロータリシール１１０の構
造は、図１との関連で上述したカートリッジ式のロータ
リシール１０と同様になっている。
カートリッジ式のロータリシール１１０が示されてお
り、かかるカートリッジ式のロータリシール１１０の構
造は、図１との関連で上述したカートリッジ式のロータ
リシール１０と同様になっている。
【００４１】プラスチックリング１１２が、メタルリテ
ーナ１１４と一緒に設けられている。しかしながら、こ
の実施例において、メタルリテーナ１１４は、肉厚が薄
くなっている。メタルリテーナ１１４は、長い片持ち梁
フロント部１２０を備えている。これによって、図７の
一点鎖線１２２によって示されているように、片持ち梁
フロント部１２０の径方向の撓みを増長するようになっ
ている。この加えられたばねの撓みによって、プラスチ
ックリング１１２の本体部分１２２上での径方向の荷重
が増加する。それによって、既に存在する残留力に加え
て追加の力が提供され、その結果、カートリッジ式のロ
ータリシールとしてのシールアセンブリ１１０をより高
温で用いることができる。
ーナ１１４と一緒に設けられている。しかしながら、こ
の実施例において、メタルリテーナ１１４は、肉厚が薄
くなっている。メタルリテーナ１１４は、長い片持ち梁
フロント部１２０を備えている。これによって、図７の
一点鎖線１２２によって示されているように、片持ち梁
フロント部１２０の径方向の撓みを増長するようになっ
ている。この加えられたばねの撓みによって、プラスチ
ックリング１１２の本体部分１２２上での径方向の荷重
が増加する。それによって、既に存在する残留力に加え
て追加の力が提供され、その結果、カートリッジ式のロ
ータリシールとしてのシールアセンブリ１１０をより高
温で用いることができる。
【００４２】メタルリテーナ１１４の全周に亘る撓みに
よって、プラスチックリング１１２の内径とメタルリテ
ーナ１１４との間の密着を十分に維持することができ
る。組み立ての間に径方向及び軸線方向に生じる残留応
力は、温度が増加するにしたがって、減少するといこと
を理解すべきである。したがって、薄い断面の片持ち梁
１２２によって引き起こされる、この追加された径方向
のばね力は、高温で、残留応力のそのような損失を補
い、また、そのような追加された径方向の撓みのため、
シールアセンブリ１１０が、より高い温度で作動するの
を許容する。シールアセンブリ１１０は、メタルリング
の外径とハウジング１２６との間で生じる干渉によって
押圧され、ハウジング１２６内に維持されている。
よって、プラスチックリング１１２の内径とメタルリテ
ーナ１１４との間の密着を十分に維持することができ
る。組み立ての間に径方向及び軸線方向に生じる残留応
力は、温度が増加するにしたがって、減少するといこと
を理解すべきである。したがって、薄い断面の片持ち梁
１２２によって引き起こされる、この追加された径方向
のばね力は、高温で、残留応力のそのような損失を補
い、また、そのような追加された径方向の撓みのため、
シールアセンブリ１１０が、より高い温度で作動するの
を許容する。シールアセンブリ１１０は、メタルリング
の外径とハウジング１２６との間で生じる干渉によって
押圧され、ハウジング１２６内に維持されている。
【００４３】図８は、本願発明に係わるさらに別の実施
例のカートリッジ式のロータリシール１３０を示してい
る。カートリッジ式のロータリシール１３０は、プラス
チックリング１３２と、ハウジング１３６内に挿入でき
るメタルリテーナ１３４とを備えている。メタルリテー
ナ１３４の薄い断面の片持ち梁１４０には、矢じり形状
のヘッド部１４２が設けられている。矢じり形状のヘッ
ド部１４２は、対応する形状の溝１４４と強制的に密着
され、これによって、プラスチックリング１３２とメタ
ルリテーナ１３４とが軸線方向でロックされるようにな
っている。矢じり形状のヘッド部１４２は、ロック作動
を改善できるように、図６に示されたようなあり溝構造
を備えてもよい。径方向の干渉部分が、シールの外径と
ハウジング１３６との間に設けられ、これによって、封
止（シール）能力が改善されている。
例のカートリッジ式のロータリシール１３０を示してい
る。カートリッジ式のロータリシール１３０は、プラス
チックリング１３２と、ハウジング１３６内に挿入でき
るメタルリテーナ１３４とを備えている。メタルリテー
ナ１３４の薄い断面の片持ち梁１４０には、矢じり形状
のヘッド部１４２が設けられている。矢じり形状のヘッ
ド部１４２は、対応する形状の溝１４４と強制的に密着
され、これによって、プラスチックリング１３２とメタ
ルリテーナ１３４とが軸線方向でロックされるようにな
っている。矢じり形状のヘッド部１４２は、ロック作動
を改善できるように、図６に示されたようなあり溝構造
を備えてもよい。径方向の干渉部分が、シールの外径と
ハウジング１３６との間に設けられ、これによって、封
止（シール）能力が改善されている。
【００４４】図９に示された長尺状の（すなわち、長手
方向に伸長する）スロット１５０を設けることによっ
て、図７に示されたメタルリテーナ１１４の片持ち梁部
１２０の可撓性を改善することができる。スロット１５
０によって、撓みが付加され、この故に、メタルリテー
ナ１１４の可撓性がより大きくなり、所望されたような
より大きな温度範囲に適応させることができる。
方向に伸長する）スロット１５０を設けることによっ
て、図７に示されたメタルリテーナ１１４の片持ち梁部
１２０の可撓性を改善することができる。スロット１５
０によって、撓みが付加され、この故に、メタルリテー
ナ１１４の可撓性がより大きくなり、所望されたような
より大きな温度範囲に適応させることができる。
【００４５】さらに、図１０に示されたように、プラス
チックリング１３２は、周辺部１５６に複数の平坦部１
５４を備えることができる。これによって、作動の間、
プラスチックリング１３２の回転を防止することができ
る。上述したように、プラスチックリング１３２で使用
されるＰＴＦＥ材料の常温流れ特性によって、材料を平
坦部内に流入させ、それによって、プラスチックリング
１３２の回転を防止することができる。
チックリング１３２は、周辺部１５６に複数の平坦部１
５４を備えることができる。これによって、作動の間、
プラスチックリング１３２の回転を防止することができ
る。上述したように、プラスチックリング１３２で使用
されるＰＴＦＥ材料の常温流れ特性によって、材料を平
坦部内に流入させ、それによって、プラスチックリング
１３２の回転を防止することができる。
【００４６】さらに、本願発明の他の実施例に係わるカ
ートリッジ式のロータリシール１６０が、図１１及び図
１２に示されている。カートリッジ式のロータリシール
１６０の構造によって、該ロータリシール１６０をハウ
ジング１６２とシャフト１６４との間に挿入でき、図１
１及び図１２に対応して表されたように両方向におい
て、ロータリシール１６０をハウジング１６２とシャフ
ト１６４との間で用いることができる。メタルリテーナ
１６６は、図１に示されたメタルリテーナ３０との関連
で上述したメタルリテーナと同様になっている。リップ
部１７２を有するプラスチックリング１７０は、その構
造及び機能において、図３と関連して説明したプラスチ
ックリング６２とリップ部６６と同様になっている。こ
の実施例において、プラスチックリング１７０はＵ字形
状となっており、ばね１８０が、リップ部１７２とメタ
ルリテーナ１６６との間で、プラスチックリング１７０
に配置されている。そして、ばね１８０は、メタルリテ
ーナフロント部１８２と圧接する位置に配置されてい
る。この形状によって、封止（シーリング）能力が向上
している。
ートリッジ式のロータリシール１６０が、図１１及び図
１２に示されている。カートリッジ式のロータリシール
１６０の構造によって、該ロータリシール１６０をハウ
ジング１６２とシャフト１６４との間に挿入でき、図１
１及び図１２に対応して表されたように両方向におい
て、ロータリシール１６０をハウジング１６２とシャフ
ト１６４との間で用いることができる。メタルリテーナ
１６６は、図１に示されたメタルリテーナ３０との関連
で上述したメタルリテーナと同様になっている。リップ
部１７２を有するプラスチックリング１７０は、その構
造及び機能において、図３と関連して説明したプラスチ
ックリング６２とリップ部６６と同様になっている。こ
の実施例において、プラスチックリング１７０はＵ字形
状となっており、ばね１８０が、リップ部１７２とメタ
ルリテーナ１６６との間で、プラスチックリング１７０
に配置されている。そして、ばね１８０は、メタルリテ
ーナフロント部１８２と圧接する位置に配置されてい
る。この形状によって、封止（シーリング）能力が向上
している。
【００４７】なお、図１及び図４に示された封止用のリ
ップ部構造を、図１１及び図１２に示された構造の代わ
りに使用してもよい。上述したカートリッジ式のロータ
リシール１０、６０、７８、９０、１１０、１３０、及
び１６０は、残留応力を発生して、一定の温度（例え
ば、約−２０°ないし約１００°）内で、プラスチック
リングとメタルリテーナとの間の密着状態を維持させる
ことができるアセンブリを構成しているということを理
解すべきである。封止面（シール面）と封止面との間を
密着させることによって、特に、高温で使用の間、前記
ＰＴＦＥ材料に生じる可能性のある変形に適応すること
ができる。上述したクリアランスに関する具体的に説明
した寸法及び形状によって、前記ＰＴＦＥの常温流れを
制御し、また、そのＰＴＦＥの収縮（縮み）を制限し、
一方、残留応力を維持しながら、前記プラスチックリン
グと、対応するメタルリテーナとの間の密着を維持する
ことができる。
ップ部構造を、図１１及び図１２に示された構造の代わ
りに使用してもよい。上述したカートリッジ式のロータ
リシール１０、６０、７８、９０、１１０、１３０、及
び１６０は、残留応力を発生して、一定の温度（例え
ば、約−２０°ないし約１００°）内で、プラスチック
リングとメタルリテーナとの間の密着状態を維持させる
ことができるアセンブリを構成しているということを理
解すべきである。封止面（シール面）と封止面との間を
密着させることによって、特に、高温で使用の間、前記
ＰＴＦＥ材料に生じる可能性のある変形に適応すること
ができる。上述したクリアランスに関する具体的に説明
した寸法及び形状によって、前記ＰＴＦＥの常温流れを
制御し、また、そのＰＴＦＥの収縮（縮み）を制限し、
一方、残留応力を維持しながら、前記プラスチックリン
グと、対応するメタルリテーナとの間の密着を維持する
ことができる。
【００４８】本願発明を効果的に使用する態様を図示し
ながら、本願発明にしたがって、カートリッジ式のロー
タリシールの特定の実施例を説明したが、本願発明はそ
の特定の実施例に限定されるものではないということを
理解すべきである。したがって、当業者にとって考え得
る任意の且つ全ての変形例、変更例又は同等の構造は、
請求範囲に定義された本願発明の範囲内にあると考慮す
るべきである。
ながら、本願発明にしたがって、カートリッジ式のロー
タリシールの特定の実施例を説明したが、本願発明はそ
の特定の実施例に限定されるものではないということを
理解すべきである。したがって、当業者にとって考え得
る任意の且つ全ての変形例、変更例又は同等の構造は、
請求範囲に定義された本願発明の範囲内にあると考慮す
るべきである。
【図１】図１は、ハウジングとシャフトとの間に配置さ
れたカートリッジ式のロータリシールを示す本願発明の
一実施例の断面図であり、前記シールは、前記ハウジン
グ内で前記シャフトの周囲に前記プラスチックリング固
定するための分離可能なメタルリテーナを備えたプラス
チックリングを備えている。
れたカートリッジ式のロータリシールを示す本願発明の
一実施例の断面図であり、前記シールは、前記ハウジン
グ内で前記シャフトの周囲に前記プラスチックリング固
定するための分離可能なメタルリテーナを備えたプラス
チックリングを備えている。
【図２】図２は、前記メタルリテーナと前記プラスチッ
クリングとの間のより詳細な係合を示している、図１に
示された実施例の一部を拡大した断面図である。
クリングとの間のより詳細な係合を示している、図１に
示された実施例の一部を拡大した断面図である。
【図３】図３は、本願発明のさらに他の実施例の断面図
であり、その実施例においては、前記プラスチックリン
グのリップ部をシャフトに向けて偏倚できる位置にばね
が配置されており、メタルリテーナは、前記ハウジング
ボアから前記メタルリテーナを容易に分離させるための
段部を備えている。
であり、その実施例においては、前記プラスチックリン
グのリップ部をシャフトに向けて偏倚できる位置にばね
が配置されており、メタルリテーナは、前記ハウジング
ボアから前記メタルリテーナを容易に分離させるための
段部を備えている。
【図４】図４は、図１に示された実施例と同様な本願発
明の他の実施例であり、前記プラスチックには、拡大ヘ
ッド部を備えたリップ部が設けられている。
明の他の実施例であり、前記プラスチックには、拡大ヘ
ッド部を備えたリップ部が設けられている。
【図５】図５は、本願発明の他の実施例の断面図であ
り、その実施例においては、前記プラスチックリング
は、薄い前方部分を備えており、下記で詳細に説明され
るような径方向の応力が、前記メタルリングの伸長部分
又は片持ち梁部分によって提供されている。
り、その実施例においては、前記プラスチックリング
は、薄い前方部分を備えており、下記で詳細に説明され
るような径方向の応力が、前記メタルリングの伸長部分
又は片持ち梁部分によって提供されている。
【図６】図６は、プラスチック材料の常温流れ（コール
ドフロー）を容易にするための溝及びあり溝構造を示
す、図５の線６−６に沿って取った拡大断面図である。
ドフロー）を容易にするための溝及びあり溝構造を示
す、図５の線６−６に沿って取った拡大断面図である。
【図７】図７は、径方向応力の前記プラスチックリング
への適用を図示する、本願発明の他の実施例の断面図で
ある。
への適用を図示する、本願発明の他の実施例の断面図で
ある。
【図８】図８は、概ね矢印形状をした断面を有するメタ
ルリテーナのリング部分を示す、本願発明のさらに別の
実施例の断面図である。
ルリテーナのリング部分を示す、本願発明のさらに別の
実施例の断面図である。
【図９】図９は、前記メタルリテーナに設けられた長尺
状のスロットを示している、図７の線９−９に沿って取
った図面である。
状のスロットを示している、図７の線９−９に沿って取
った図面である。
【図１０】図１０は、前記ハウジング内での前記プラス
チックリングの回転を防止できるように前記プラスチッ
クリングの前方部分に設けられた平坦部分を示す、図８
の線１０−１０に沿って取った図である
チックリングの回転を防止できるように前記プラスチッ
クリングの前方部分に設けられた平坦部分を示す、図８
の線１０−１０に沿って取った図である
【図１１】図１１は、前記リップ部を偏倚させ且つ前記
メタルリテーナに支持される、前記プラスチックリング
内に配置されたばねの使用を図示する、本願発明のさら
に別の実施例である。
メタルリテーナに支持される、前記プラスチックリング
内に配置されたばねの使用を図示する、本願発明のさら
に別の実施例である。
【図１２】図１２は、シャフトとハウジングとの間で反
対方向に配置できることを示している、図１１に示され
た実施例の別の図である。
対方向に配置できることを示している、図１１に示され
た実施例の別の図である。
１０ カートリッジ式のロータリシール １４ プラスチックリング本体 １８ ハウジング ２０ リップ部 ２６ シャフト ３０ 分離可能なメタルリテーナ ３４ 円周面 ３６ リヤ部 ３８ フロント部 ４０ リング ４４ 内部溝 ６０ カートリッジ式のロータリシール ６２ プラスチックリング ６４ 第２の溝 ６６ リップ部 ６８ ばね ７０ メタルリテーナ ７２ 内方に伸長
する段部 ７８ カートリッジ式のロータリシール ８０ プラスチックリング ８２ リップ部 ８４ ヘッド部 ９０ カートリッジ式のロータリシール ９２ プラスチックリング ９４ メタルリテ
ーナ ９６ 溝 １００ 溝リング １０２ あり溝（ｄｏｖｅｔａｉｌ）１０４ あり溝
（ｄｏｖｅｔａｉｌ） １１０ カートリッジ式のロータリシール（シールアセ
ンブリ） １１２ プラスチックリング １１４ メタルリテーナ １２ 常温流れ（コールドフロー）可能なプラスチック
リング １２０ 長い片持ち梁フロント部 １２２ 本体部分 １２２ 一点鎖線 １２６ ハウジン
グ １３０ カートリッジ式のロータリシール １３２ プラスチックリング １３４ メタルリ
テーナ １３６ ハウジング １４０ 薄い断面
の片持ち梁 １４２ 矢じり形状のヘッド部 １４４ 対応する
形状の溝 １５０ スロット １５４ 平坦部 １５６ 周辺部 １６ ハウジング
ボア １６０ カートリッジ式のロータリシール １６２ ハウジング １６４ シャフト １６６ メタルリテーナ
する段部 ７８ カートリッジ式のロータリシール ８０ プラスチックリング ８２ リップ部 ８４ ヘッド部 ９０ カートリッジ式のロータリシール ９２ プラスチックリング ９４ メタルリテ
ーナ ９６ 溝 １００ 溝リング １０２ あり溝（ｄｏｖｅｔａｉｌ）１０４ あり溝
（ｄｏｖｅｔａｉｌ） １１０ カートリッジ式のロータリシール（シールアセ
ンブリ） １１２ プラスチックリング １１４ メタルリテーナ １２ 常温流れ（コールドフロー）可能なプラスチック
リング １２０ 長い片持ち梁フロント部 １２２ 本体部分 １２２ 一点鎖線 １２６ ハウジン
グ １３０ カートリッジ式のロータリシール １３２ プラスチックリング １３４ メタルリ
テーナ １３６ ハウジング １４０ 薄い断面
の片持ち梁 １４２ 矢じり形状のヘッド部 １４４ 対応する
形状の溝 １５０ スロット １５４ 平坦部 １５６ 周辺部 １６ ハウジング
ボア １６０ カートリッジ式のロータリシール １６２ ハウジング １６４ シャフト １６６ メタルリテーナ
フロントページの続き (71)出願人 594098465 19650 Ｐａｕｌｉｎｇ，Ｆｏｏｔｈｉｌ ｌＲａｎｃｈ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ 92610，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏ ｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 ジョン・シュローダー アメリカ合衆国カリフォルニア州，オレン ジ，イースト・シカモア 1404
Claims (15)
- 【請求項１】 カートリッジ式のロータリシールであっ
て、 ハウジングボアに封止可能に係合する本体手段と、前記
ハウジングボア内で回転するシャフトに封止可能に係合
するリップ手段とを有する、常温流れ可能なプラスチッ
クリングと、 前記ハウジングボア内で前記シャフトの周囲に、前記プ
ラスチックリングを固定するための、分離可能なメタル
リテーナ手段とを備えており、 前記分離可能なメタルリテーナ手段は、円周面を有して
おり、 前記円周面は、 前記ハウジングボア内に圧入するのに適した半径を有す
るリヤ部と、 リングで終端している、前記リヤ部の半径よりも小さな
フロント部とを備えており、 前記カートリッジ式のロータリシールは、さらに、 前記本体手段に内部溝を形成する溝手段を備えており、
前記溝手段は、前記内部溝内に設けられる前記リングと
係合し、これによって、前記プラスチックリングと前記
メタルリテーナ手段とが一緒にラッチ止めされ、内部溝
とリングの寸法及び形状により、軸線方向且つ径方向の
残留応力が、前記プラスチックリング内で発生した状態
になっていることを特徴とする、カートリッジ式のロー
タリシール。 - 【請求項２】 請求項１に記載のカートリッジ式のロー
タリシールにおいて、 前記内部溝は、前記リングよりも大きな半径を備えてお
り、 前記リングに隣接する前記メタルリテーナのフロント部
は、前記内部溝に隣接する前記プラスチックリングの本
体手段のうちの前記フロント部に接触する内側半径より
も小さな外径を備えており、これによって、前記径方向
の応力が、前記プラスチックリングの本体手段に維持さ
れていることを特徴とする、カートリッジ式のロータリ
シール。 - 【請求項３】 請求項２に記載のカートリッジ式のロー
タリシールおいて、 前記溝手段の幅は、前記リングの幅よりも大きくなって
おり、しかし、前記溝手段内への常温流れによる前記径
方向の応力によって強制的に押し込まれる過剰のプラス
チックを受け入れるのに必要な幅よりも小さくなってお
り、 それによって、前記プラスチックリング内に前記軸線方
向の応力が維持されることを特徴とする、カートリッジ
式のロータリシール。 - 【請求項４】 請求項３に記載のカートリッジ式のロー
タリシールにおいて、 前記リップ手段は、当該リップ手段の端に配置された、
前記シャフトと係合するためのヘッド手段を備えている
ことを特徴とする、カートリッジ式のロータリシール。 - 【請求項５】 請求項４に記載のカートリッジ式のロー
タリシールにおいて、 前記プラスチックリングは、さらに、 前記リップ手段に隣接する第２の溝を形成する手段と、 前記第２の溝に配置され、前記シャフトに対して前記リ
ップ手段を偏倚させるばね手段とを備えていることを特
徴とする、カートリッジ式のロータリシール。 - 【請求項６】 請求項５に記載のカートリッジ式のロー
タリシールにおいて、 前記メタルリング手段は、前記ハウジングボアから前記
メタルリテーナ手段を容易に分離する、径方向内方に伸
長する段部手段を備えていることを特徴とする、カート
リッジ式のロータリシール。 - 【請求項７】 請求項６に記載のカートリッジ式のロー
タリシールにおいて、 前記プラスチックリングは、その外面に平坦部を形成す
る手段であって、当該プラスチックリングの回転運動を
制限する平坦部を形成する手段を備えていることを特徴
とする、カートリッジ式のロータリシール。 - 【請求項８】 カートリッジ式のロータリシールであっ
て、 ハウジングボアに封止可能に係合する本体手段と、前記
ハウジングボア内で回転するシャフトに封止可能に係合
するリップ手段とを有する、常温流れ可能なプラスチッ
クリングと、 前記ハウジングボア内で前記シャフトの周囲に、前記プ
ラスチックリングを固定するための、分離可能なメタル
リテーナ手段とを備えており、 前記分離可能なメタルリテーナ手段は、円周面を有して
おり、 前記円周面は、 前記ハウジングボア内に圧入するのに適した直径を有す
るリヤ部と、 リングで終端している、前記リヤ部の直径よりも小さな
フロント部とを備えており、 前記カートリッジ式のロータリシールは、さらに、 前記本体手段に内部溝を形成する溝手段を備えており、
前記溝手段は、前記内部溝内に設けられる前記リングと
係合し、これによって、前記プラスチックリングと前記
メタルリテーナ手段とが一緒にラッチ止めされ、内部溝
とリングの寸法及び形状により、軸線方向の残留応力が
前記プラスチックリング内で発生した状態になっている
ことを特徴とする、カートリッジ式のロータリシール。 - 【請求項９】 請求項８に記載のカートリッジ式のロー
タリシールにおいて、 前記内部溝は、前記リングよりも大きな直径を備えてお
り、 前記溝手段の幅は、前記リングの幅よりも小さくなって
おり、これによって、軸線方向の応力が前記プラスチッ
ク本体に維持されることを特徴とする、カートリッジ式
のロータリシール。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のカートリッジ式のロ
ータリシールにおいて、 前記内部溝は、前記リングのリヤサイドに面するあり溝
の側壁を備えたほぼ長方形になっていることを特徴とす
る、カートリッジ式のロータリシール。 - 【請求項１１】 請求項９に記載のカートリッジ式のロ
ータリシールにおいて、 前記メタルリテーナ手段の前方部分は、当該前方部分に
薄い横断面を形成する手段であって、前記プラスチック
リング本体手段に径方向の力を提供して、当該プラスチ
ックリング本体手段に径方向の応力を引き起こす手段を
備えていることを特徴とする、カートリッジ式のロータ
リシール。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のカートリッジ式の
ロータリシールにおいて、 前記メタルリテーナ手段の前方部分は、その内面に長尺
状の溝を形成する手段であって、前記プラスチックリン
グ本体手段に、高められた径方向の応力を提供する手段
を備えていることを特徴とする、カートリッジ式のロー
タリシール。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載のカートリッジ式の
ロータリシールにおいて、 前記プラスチックリングは、その外面に平坦部を形成す
る手段であって、前記プラスチックリングの回転運動を
制限する手段を備えていることを特徴とする、カートリ
ッジ式のロータリシール。 - 【請求項１４】 請求項１１に記載のカートリッジ式の
ロータリシールにおいて、 前記プラスチックリングはＵ字形状をしており、 前記プラスチックリングは、さらに、前記リップ手段と
前記本体手段との間に配置されたばね手段であって、前
記シャフトに対して前記リップ手段を偏倚させるための
ばね手段を備えており、 前記ばね手段は、前記メタルリテーナ手段のフロント部
と圧接する位置に配置されていることを特徴とする、カ
ートリッジ式のロータリシール。 - 【請求項１５】 請求項１に記載のカートリッジ式のロ
ータリシールにおいて、 前記プラスチックリングはＵ字形状をしており、 前記プラスチックリングは、さらに、前記リップ手段と
前記本体手段との間に配置されたばね手段であって、前
記シャフトに対して前記リップ手段を偏倚させるための
ばね手段を備えており、 前記ばね手段は、前記メタルリテーナ手段のフロント部
と圧接する位置に配置されていることを特徴とする、カ
ートリッジ式のロータリシール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/037,324 US6050572A (en) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | Rotary cartridge seals with retainer |
| US037324 | 1998-03-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315933A true JPH11315933A (ja) | 1999-11-16 |
| JP4873767B2 JP4873767B2 (ja) | 2012-02-08 |
Family
ID=21893732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05697199A Expired - Lifetime JP4873767B2 (ja) | 1998-03-09 | 1999-03-04 | リテーナ付きカートリッジ式のロータリシール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6050572A (ja) |
| EP (1) | EP0942209B1 (ja) |
| JP (1) | JP4873767B2 (ja) |
| DE (1) | DE69914392T2 (ja) |
Cited By (4)
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