JPS62188861A - 密封リング組立部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はグランＰとピストンシール等のように相対的
に軸方向に可動なパーツの間に流体シールを提供するの
に用いられるタイプの密封リング組立部品並びにその製
造方法に関する。

（従来の技術） この種の組立部品においては、一般に摩耗しにくい熱可
塑性の材料からモールドされた密封リング部分に密封リ
ップが設けられており、少なくともその１部が密封部分
のまわりに設けたチャンネル又は空隙内にある弾性イン
サートを圧縮することによってシールを押圧することは
従来よく知られている。

またこのような組立部品を製造するよく知られた１方法
では、密封リング部分とインサートは別々にモール１又
は押し出しによって製造される。ついでインサートは密
封リングのチャンネル又は空隙内に嵌め合されて機械的
に保持される。

また別な既知の方法では密封リング部分のチャンネルを
使用してインサートをモールドするときに生じる前記の
方法の問題点（次項で述べる）を回避したもので、すな
わち密封リング部分を射出成型により所要形状とされた
チャンネルをもつように予備成形し、その後それ自体が
モールドの部分として利用され、その結果モールドの中
にインサートが形成されるようになっている。

（発明の目的） 上記第１の方法では、製造する際にチャンネルとインサ
ートの２つの部分において生じる大きさや形状の小さな
差異によって、チャンネルとインサートとの間に良好な
整合性が一般に得られないものである。

その結果、組立部品内で対向するインサートとチャンネ
ルの表面との間に接触変化や表面反力などを生じ、終局
的にはこれらの間に加わる圧力が増加してシールの有効
性に好ましくない変動を生じることになる。

また第２の方法では次のような欠点が生じる。

すなわち、成る場合には不経済となるためにインサート
は止むを得ずモールディングされるもので押し出し成形
されることは通常行われない。

そしてさらに重要なことは化学的に接着することはイン
サートを定位置に保持するために２つの部分の間で必要
とされる。この方法によれば、きわめて低い圧縮度によ
ってもつとも有効なインサート材を用いることは一般に
不可能となる。

というのは、そのために用いる高温の熱硬化条件がモー
ルドされる熱可塑性の密封リング部分に損傷を与えるか
らである。

所要の化学的結合を行うためには生産工程に余分のステ
ップを加えることが必要となる。そして処理されるべき
表面が凹面状チャンネルであるためこのステップは不便
であると共にコストがかかつて、この方法が利点を有す
るにもかかわらず実際には利用されていない。

従って低圧縮力によりインサートをセットして、不便な
ボンディングステップを実施することなしにこれらの部
分の間に良好で確実な嵌合をすることのできる組立部品
を製造することが望ましく、この発明はこのような問題
点を解決することをその目的とする。

（発明の開示） この発明の密封リング組立部品は成形されたインサート
をまずモールド内に配置して、モールドのモールド空隙
をこのインサートにより部分的に区劃するようにし、し
かる後そのモールドの空隙に密封リング部分をモールド
するようにし、このようにして例えばニトリルゴムのよ
うなエラストマーのようにシール加圧材とじてきわめて
有効な材料のインサートを低圧縮力にセットして製造す
ることができる。

インサートと密封リング部分との間の嵌合は、高圧縮力
をうけるインサートによって前とは反対の作用をうける
ようなことはないので化学的ボンＰ結合は省略される。

密封リングチャンネルの内方に突出するフランジによる
機械的保持力によって通常インサートを適所に正確に保
持するのに十分である。それにもかかわらず特に確実な
接触が望まれる場合にはインサートはチャンネルに接着
されるようにしてもよく、処理されるインサートの表面
をほぼ凸面状とすることによってこれに伴って生じる化
学的な処理ステップが単純化される。

この発明はさらに上述した方法によって製造されること
ができる密封リング組立部品を提供するもので、該組立
部品は密封リング部分よりも一層弾性の富んだインサー
トをその内部にうけ入れるチャンネルを備えた密封リン
グ部分を有していてなるべくはニトリルゴムのような材
料のエラストマーが機械的によってのみ保持され、イン
サートにモールディングされた密封リング部分によって
インサートとチャンネルの間で実質的に完全な嵌合がな
される。

密封リング組立部品は、インサートと密封リング部分に
切れ目が設けられ、これらの切れ目は組立部品内で相互
に離れて設けられている。

この構成は特にグラン−シールに用いて適切であり、そ
の理由は保持キャップを単に除去して古い組立部品を引
きはがしてグランＰのロッＰ又は軸のまわりの切れ目を
開口して新らしいものを取付けることによってきわめて
簡易に部品の交換することができる。

（実施例） 以下この発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図〜第４図において密封リング組立部品はほぼＹ字
状に近い均一な断面をもつ円形の密封リング部分２を有
していて、前記Ｙ字状の２対のリムの外側部分は密封リ
ング組立部品の半径方向の内側と外側の密封リップ６を
形成している。これらのリムの間に実質的にｖ字断面の
チャンネル５が形成され、その中に密封して嵌めこまれ
たリング状の加圧インサート（挿入物）１がリムの端部
において対向して内方に突出するフランジ乙によって機
械的に保持されており、このリムはインサート１の側縁
９と係合している。インサート１はさらに、密封リング
部分２のＹ状のリムを若干上方に向ってこの組立部品の
軸方向に突出している実質的に平坦な軸方向の面におい
て連続状のチャンネル８を形成した実質的に７字状の断
面を有している。インサート１の外面４とリング状部分
２のチャンネル５の表面は相互に全域に沿って均一に接
触している。リング状部分２の材料は弾性であってしか
も耐摩耗性を有し加圧押出しに対して抵抗性をもつ材料
から選択される。これに対しインサート１の材料は部分
２よりもより弾性に富み低い圧縮性を有するものから選
択される。例えば部分２はポリウレタンのような硬い熱
可塑性エラストマーから成り、インサート１はニトリル
ゴムのような高弾性の熱硬化性の材料を用いている。

この組立部品の代表的な作動について第１図と第２図を
もとに説明する。第２図は密封した状態にある部分図を
示し、円形軸２０がグランＰ２２の円筒状の孔内を軸方
向に動く。グラン−シールは第１図と同様なリング組立
部品から成り、図においては２４でその全体を示し、孔
の凹所２８内に半径方向内方に置かれて、密封リング部
分２の矩形状の凹所にそれ自体嵌合している硬いプラス
チックの軸受支持リング１０によってその側面をすべり
接触している。インサート１を含めてこのリング組立品
は軸２０と凹所２８との側面との間を半径方向に圧縮さ
れてリップ６がシール２５を形成する。圧縮されたイン
サート１は第１図に七いて矢印Ｂの方向に外方に密封リ
ップ６を押圧することによってシールを強化し、また上
記押圧力の復元力はリング部分２の復元に支障を来さぬ
ように補償する機能を有している。

さらに第３図について説明すると、密封リング組立部品
は、上述したような断面をもつニトリルゴムインサート
リング１をまずモール１することによって作られる。つ
いで、望ましいインサートリング１は密封リングモール
ド１１゜１２の上方の型１１に置かれる。上方のモール
ド１１は下方に突出する環状部分１４を有し、その突出
部分１４の上にインサート１のチャンネル８が嵌りこん
でモールドの中にインサート１を保持する。上方と下方
のモール）１１，１２は協同してほぼＹ字状の断面の密
封リングの形状をもったモールドの空隙が２つのモー／
Ｉ／ｌ’１１１１２とインサート１の凸状の外面４とに
よって形成されるようになっている。なお第３図におい
てリング組立部品とモールドの部分はそれらの境界を一
層明確に示すために実際の作用位置から若干ずらして示
されている。次にポリウレタンコンパウンドがモールド
の空隙内に射出されて硬化されてこの装置の密封リング
部分２が形成される。このようにして部分２はインサー
ト１にモールドされてその結果２つの部分の間が緊密に
嵌合される。さらに上方のモールド部分１１とインサー
ト１とは、インサート１の側突起部９がモールド空隙を
形成する面内に位置するような形状となっており、この
ようにして密封リング部分２に対してインサート１を最
終密封装置内で機械的に保持するように対向フランジ３
が形成される。

上述したようにインサートはモールドする必要はないが
押出しによって成形される。このことは密封リング装置
の異なる半径に応じて異なるインサートモールドを用意
する必要をなくすことができる。

驚くべきことに、このようにして作られる密封リング組
立部品は、インサート１と密封リング部分２とが共に切
れ目を有しているような場合においてもきわめて有効な
シール作用をすることができる。このことはそれらがグ
ランドシールとして用いられるときに前述したように取
替えを行うことができるので特に重要な点である。また
リング組立部品の部分を取替えてシールをも少し小さい
直径の孔に嵌めるようにすることもできる。

この組立部品は前述の如く作られ、ついでリング部分２
を半径方向にカットすることによって切れ目、なつける
。もしインサート１に切れ目がつけられていないときは
同様に切れ目をつける。それからインサートとリング部
分を分離してグランドシールのロッＰ又は軸のまわりに
再組立てして、これら２つの部分の切れ目が密封リング
部分の軸方向の長さに少なくとも等しい距離だけ相互に
離すように配置する。例えば９０’のように確かめ易い
角度だけ離すのがよい。各部分の切れ目を入れた材料は
次に他の部分に属している切れ目を入れ力い材料によっ
て支持され密封リング部分のポテンシャルの漏洩通路（
１ｅａｋｐａｔｈ）はインサートの隣接部分の加圧効果
によって遮断される。

第４図に図解的に示したリング組立部品は、インサート
１の切れ目２６が密封リング部分２の切れ目２７から約
９０°離れている。

リングとインサートに切れ目を入れて次にこれらの切れ
目をずらして組立てるようなやり方は、インサートとリ
ング部分とが化学的に相互に結合されている場合には用
いられない。前述したようにこの発明の方法によって得
られる機械的な嵌合は極めて良好であって通常用いられ
るエダな化学的接着をする必要がない。

なおチャンネルの形状を適宜選択することは勿論可能で
あり、この発明はグランドとピストン密封リング組立部
品の製作に限定されるものではなく、密封リングが弾性
インサートによって加圧されるような装置に用いて極め
て有用である。

最後にこの発明の実施の態様を要約すると次のとおりで
ある。

（１）密封リング部分２と該部分２のチャンネル５内に
保持されたインサート１より成り、該インサート１は密
封リング部分よりも一層弾性的に富んだ密封リング組立
部品を製作する方法であってインサート１によって一部
を区劃されたモールドの空隙をもつモールド内にある予
備成形されたインサート１に密封リング部分２をモール
ドすることを特徴とする方法。

（２）　　インサート１のまわりを十分に間隔をおいて
密封リング部分２をモールドすることによりインサート
を機械的に保持した、（１）記載の方法。

（６）　　インサート１の開口チャンネル８がモールド
の突出部１４に嵌合されてモールディングに際しインサ
ートを位置ぎめするように々っている、（１）又は（２
）記載の方法。

（４）　　モールディング後に密封リング部分２とイン
サート１とに切れ目を設け、これらの部分を再配置させ
てこれらの切れ目２６．２７が組立部品内で相互に離れ
るようにされた、（１）　、　（２）又は（６）記載の
方法。

（５）　　密封リング部分２とこの部分２のチャンネル
５内において単に機械的に保持されたインサート１とか
ら成り、インサートは密封リング部分よりも一層弾性的
なものから成っている、密封リング組立部品であって、
インサート１に密封リング部分２をモールドすることに
よりインサート１とチャンネル５０間で実質的に完全な
機械ばめをしたことを特徴とする、密封リング組立部品
。

（■　インサート１が弾性リングである（５）記載の密
封リング組立部品。

（７）　　インサート１がニトリルラバーである、（５
）又は（６）記載の密封リング組立部品。

（８）　　インサート１と密封リング部分２とが共に切
れ目を有していて、それぞれの切れ目２６゜２７が装置
内で離れて設けられている、（５）。

（６）又は（７）記載の密封リング組立部品。

（９）切れ目２６．２７が少なくとも密封リング部分２
の最大の軸方向の長さと等しい距離だけ離れて設けられ
ている、（８）記載の密封リング組立部品。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の密封リング組立部品の一部分の半径
方向の断面図、第２図はグランＰシールを示しその一部
分の断面図、第３図は第１図に示した組立部品を製造す
るのに用いるモールド要素を示し、第４図は密封リング
組立部品の斜視図である。 １・・・インサート、２・・・密封リング部分、５・・
・チャンネル、８・・・開口チャンネル、１４・・・突
出部分。 代　理　人　　弁理士　　南　　　　孝　　夫　、−一
１−１．；

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）密封リング部分２と、該リング部分２のチャンネ
   ル５内に機械的にのみ保持されるインサート１より成り
   、該インサート１は上記密封リング部分２よりも、より
   弾性的な材料から成つている密封リング組立部品であつ
   て、上記インサート１に密封リング部分２をモールディ
   ングすることによつてインサート１とチャンネル５との
   間に実質的に完全な適合がなされていることを特徴とす
   る、密封リング組立部品。
2. （２）密封リング部分２と該リング部分２のチャンネル
   ５内に保持されたインサート１より成り該インサート１
   は上記密封リング部分２よりも弾性的に富んだ密封リン
   グ組立部品を製造する方法であつて、上記インサート１
   によつて部分的に区劃されたモールド空隙を有するモー
   ルド内にある予備成形されたインサート１に密封リング
   部分２をモールディングすることを特徴とする、密封リ
   ング組立部品の製造方法。
3. （３）インサート１の開口チャンネル８がモールドの突
   出部１４に嵌合してモールディングのためにインサート
   １を位置ぎめするようにした、特許請求の範囲第２項記
   載の製造方法。