JP2000088103A - シールリングの製造方法及びシールリング - Google Patents

シールリングの製造方法及びシールリング

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JP2000088103A
JP2000088103A JP10280593A JP28059398A JP2000088103A JP 2000088103 A JP2000088103 A JP 2000088103A JP 10280593 A JP10280593 A JP 10280593A JP 28059398 A JP28059398 A JP 28059398A JP 2000088103 A JP2000088103 A JP 2000088103A
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JP
Japan
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seal ring
outer diameter
cut
shaft
coil
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JP10280593A
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English (en)
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Yasuaki Tanabe
靖章 田辺
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Nok Corp
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Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状復帰特性の高いシールリングの製造方法
を明らかにして組立作業性の向上及びシール性の向上を
図る。 【解決手段】 目指すべき仕様の外径寸法Lより小さい
外径寸法L1の円筒状の素材S1を、螺旋状に切削して
コイル状の素材S2とし、コイル状の素材S2の内径側
にシャフト3を挿入して目指すべき仕様の外径寸法Lと
し、シャフト3が挿入されたコイル状の素材S2の少な
くとも円周上の一箇所に切込みが入るように切断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、拡径された後に軸
の外周環状溝等に装着されるシールリングの製造方法及
びシールリングに関し、装着時の拡張に対する戻り性を
向上させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、油圧や空気圧によりシステム
を作動させる様々な産業機器(例えばシリンダアクチュ
エータ等が該当する)において、高圧力の流体に対する
密封性を向上するために、シリンダ内部で往復移動する
ピストンの周囲に嵌合するシールリングが多用されてい
る。
【0003】特に、樹脂材料によるシールリングは、ゴ
ム状の弾性材料のものに比べて、材料の特性上からもた
らされる優れた特性を備えており、すなわち一例として
は、形状が安定していることから耐圧特性を高めること
が可能である、また温度特性により広い温度範囲で使用
することが可能である、また低摩擦係数により摺動抵抗
を低減することが可能である、等の優れた点があげられ
る。
【0004】また一方、合成樹脂材料は弾性材料と比べ
て弾性比例限界が低く、応力を加えるとある一定の限度
で変形してしまい、力を除いても元の形状に戻らない形
状変形(歪み)を発生させてしまう場合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような樹脂材料の
シールリングを相手部品(主に軸に溝が設けられている
場合が多い)に装着する場合に、例えば図3で示される
ように、切れ目がない環状のシールリング103を軸1
01の摺動外周面101aに設けられた外周環状溝10
1bに嵌め込む場合に、シールリング103の内径寸法
が、序々に外径寸法が大きくなる斜面を備えた治具10
4により、一旦少なくとも軸101の摺動外周面101
aまで拡径された後に外周環状溝101bに嵌め込まれ
る。
【0006】従って、このように外周環状溝101bに
嵌着されたシールリング103aは合成樹脂材料である
ことから比例限界を超えて拡径した場合に、ゴム状弾性
材料のように完全に元の形状には復帰せず拡径した状態
のままとなり、軸101とその相手側部材であるハウジ
ング102を組み立てる際に、シールリング103aと
ハウジング102の挿入側の端面102aとが干渉して
しまい、シールリング103aがかみ込むという問題が
発生することがあった。
【0007】また、シールリングが切れ目を備えたもの
であっても、元の形状から一旦拡げて軸の溝に装着した
場合には、切れ目の部分の開口寸法が復帰せずに大きい
状態で留まってしまう場合がある。
【0008】そこで、シールリングの装着前に予め小さ
く癖付けを行なったり、出願人による特願平8−190
024号に記載されたシールリングの素材焼成時の条件
により拡張後の戻り性を向上させる技術を適用すること
も考えられるが、癖付けによりシールリングが変形して
外周面に偏摩耗を発生させる要因となったり、拡張後の
戻り性を向上させる技術においても装着条件によっては
十分な効果が発揮されない場合もあった。
【0009】さらには、拡径した状態のシールリングを
外周から押えながら無理やり外周環状溝101bに嵌め
込んでも変形等により本来具備している良好なシール
性、寿命等が損なわれることも考えられる。
【0010】従って、組立工程においては、機能不良を
未然に防止するために十分な注意と管理を伴う作業が必
要とされていた。
【0011】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、形状復
帰特性の高いシールリングの製造方法を明らかにして組
立作業性の向上及びシール性の向上を図ること、及びこ
の製造方法によるシールリングを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のシールリングの製造方法にあっては、目指す
べき仕様の外径寸法より小さい外径寸法の円筒状の素材
を、前記目指すべき仕様の幅寸法に対応したピッチで螺
旋状に切削してコイル状とし、上記コイル状の素材の外
径寸法が前記目指すべき仕様の外径寸法となるように拡
径し、上記拡径されたコイル状の素材の少なくとも円周
上の一箇所に切込みが入るように切断し、切断端部が軸
方向に重なった状態で目指すべき仕様の外径寸法より小
さい外径寸法となるシールリングを得る。
【0013】目指すべき仕様の外径寸法より小さい外径
寸法の円筒状の素材を、前記目指すべき仕様の幅寸法に
対応したピッチで螺旋状に切削してコイル状とし、上記
コイル状の素材の外径寸法が前記目指すべき仕様の外径
寸法となるように、該コイル状の素材の内径側にシャフ
トを挿入し、上記シャフトが挿入されたコイル状の素材
の少なくとも円周上の一箇所に切込みが入るように切断
し、上記コイル状の素材の内径側に挿入されたシャフト
を抜くことにより、切断端部が軸方向に重なった状態で
目指すべき仕様の外径寸法より小さい外径寸法となるシ
ールリングを得る。
【0014】また、前記シャフトが挿入されたコイル状
の素材の少なくとも円周上の一箇所に切込みが入るよう
に切断する際に、該素材の全長にわたり軸方向に切断す
ることを特徴とすることも好適である。
【0015】また、前記シャフトが挿入されたコイル状
の素材の少なくとも円周上の一箇所に切込みが入るよう
に切断する際に、軸方向または軸心からの放射方向に対
する傾斜面で切断することも好適である。
【0016】前記円筒状の素材は、四フッ化エチレン樹
脂をベースポリマーとした樹脂であることも好適であ
る。
【0017】シールリングにおいて、上記記載のシール
リングの製造方法により製造され、切断端部が軸方向に
重なった状態で目指すべき仕様の外径寸法より小さい外
径寸法とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明によるシールリング
の製造方法を説明する。この実施の形態においては、円
筒形状の素材として、4フッ化エチレン樹脂をベースポ
リマーとした樹脂を使用したものとして説明する。
【0019】尚、素材の材質としてはこれに限定される
ものではなく、その他の適度な弾性(例えば、コイル状
とした状態で20%程度拡径した後、もとの径寸法に復
帰する程度の弾性)を有する樹脂材料等を用いることも
可能である。
【0020】一般に4フッ化エチレン樹脂等のフッ素系
樹脂材料は、材料の溶融粘度がきわめて高く、一般の射
出成形や押し出し成形などによる成形加工(いわゆるモ
ールド成形)による製造は困難である。
【0021】従って、基材となる粉末状態の4フッ化エ
チレン樹脂を押型のキャビディ内に保持して圧縮予備成
形し、これを融点以上の温度で加熱燒成しその後冷却す
ることにより素材とする粉末成形法が採用されている。
【0022】図1(a)〜(d)は本発明によるシール
リング1(図1(d))の製造方法を順番に図示したも
のであり、以下図を参照して製造方法を説明する。
【0023】図1(a)には、シールリング1を形成す
るための素材である上記のような粉末成形法による円筒
状の素材S1が示されている(素材自体の製造方法を限
定するものではない。)。この円筒状の素材S1は、シ
ールリング1の目指すべき仕様の外径寸法がL(図1
(d)の右側の状態のシールリング1)である場合、外
径寸法Lよりも小さい外径寸法L1を有している。また
肉厚はシールリング1の目指すべき仕様の厚み寸法Hと
ほぼ等しく成形されている。
【0024】この円筒状の素材S1を、シールリング1
の目指すべき仕様の幅寸法Wに対応したピッチP1(幅
寸法Wに切削代を加えた幅)で螺旋状に切削し、図1
(b)のコイル状の素材S2とする。
【0025】螺旋状に切削する方法としては、例えば円
筒状の素材S1を旋盤のチャックに固定し、カッター2
(バイト)を回転速度に合わせ切削ピッチがP1となる
速度で軸方向に移動させる方法が採用可能である。
【0026】次に、図1(c)に示されるように、コイ
ル状の素材S2の外径寸法がシールリング1の目指すべ
き仕様の外径寸法Lとほぼ同じとなるように拡径するた
めに、内径側にシャフト3を挿入する。
【0027】シャフト3は、コイル状の素材S2の挿入
を容易とするために先端側にテーパ部を設けている。さ
らに不図示ではあるが、挿入されたコイル状の素材S2
をより確実に固定するために、シャフト3の根本側にフ
ランジ部を設け、かつ先端側にコイル状の素材S2をフ
ランジ部との間で軸方向に圧縮するナット部材を螺合さ
せるネジ溝等を設けることも適宜に可能である。
【0028】そして、シャフト3を挿入されたコイル状
の素材S2の円周上に切込みが入るように切断する。
尚、拡径されたコイル状の素材S2を切断する際の切削
代を考慮する場合には、目指すべき仕様の外径寸法Lと
完全に同一とならない場合もある。
【0029】図1(c)においては、ディスク状カッタ
ー4を回転させながら軸方向に移動させてコイル状の素
材S2の全長にわたり一度に切断しており生産効率良く
製造されている。尚、この実施の形態のシールリング1
の切断端部1aの端面はほぼストレートカットとなって
いる。
【0030】その後、コイル状の素材S2の内径側に挿
入されたシャフト3を抜くことにより、切断端部1aが
軸方向に重なった状態で目指すべき仕様の外径寸法Lよ
り小さい外径寸法L1(円筒状の素材S1の外径寸法)
となるシールリング1を得る。
【0031】このような製造方法により得られたシール
リング1は、軸の外周表面に形成された外周溝に嵌合さ
れる場合において、シールリング1そのものがバネのよ
うな特性を示し、一旦拡径された後に外周溝に落ち込
み、目指すべき仕様の外径寸法Lより小さい外径寸法L
1となろうとするので、拡張後の戻り性が向上し形状復
帰特性を高めることが可能となる。
【0032】従って、外周溝に嵌合した状態で外側への
はみ出しが抑制され、ハウジングとの組立の際のシール
リングの干渉やかみ込み防止を図り、組立性が向上す
る。
【0033】また、もともと外径寸法が小さな曲率で均
一に設定されているので、シールリングの装着前に予め
小さく癖付けを行なうものとは異なり、いびつな変形は
なく、癖付けによる偏摩耗の発生を抑え、本来シールリ
ングが具備している良好なシール性、寿命等を十分に発
揮させることが可能となる。
【0034】図2は、シールリング1の切断端部1aの
端面を軸方向または軸心からの放射方向に対する傾斜面
で切断し、いわゆるバイアスカットとする切断方法を示
している。
【0035】図2(a)は、軸心からの放射方向に対す
る傾斜面で切断する方法を示している。この場合には、
ディスク状カッター4を放射方向に対して所定角度に傾
斜させるだけで良い。
【0036】図2(b)は、軸方向に対する傾斜面で切
断する方法を示している。この場合には、ディスク状カ
ッター4を軸方向に対して所定角度に傾斜させると共
に、ディスク状カッター4の移動に応じてシャフト3を
回転させ、図示されるような切削経路CL1を取るよう
にする。
【0037】さらに、端面を階段状等の異形に形成する
必要がある場合には、階段状等の形状としたカッターを
それぞれのシールリングに対して押し当てて一個ずつ切
り離すことにより製造することも可能である。
【0038】尚、コイル状の素材S2の外径寸法を拡径
する方法としては、内径側にシャフトを挿入する以外
に、コイル状の素材S2を巻き戻す方向にねじることで
外径寸法を拡径し、円筒治具の内周面にコイル状の素材
S2の外周面を押し当てることでも可能である。
【0039】この方法の場合には、コイル状の素材S2
の内径側より切断したり、あるいは外側から切断するた
めには円筒治具に軸方向のスリット等の開口部を設ける
ことが必要である。
【0040】
【発明の効果】以上のように説明された本発明の製造方
法によると、拡張された後の形状復帰特性の高いシール
リングが生産効率良く得られ、またシールリングの組立
性向上及び使用時におけるシール性の向上を図ることが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明によるシールリングの製造方法を
説明する図。
【図2】図2はシールリングの切断方法を説明する図。
【図3】図3はシールリングの軸の溝への嵌め込み方法
を説明する図。
【符号の説明】
1 シールリング 1a 切断端部 2 カッター 3 シャフト 4 ディスク状カッター H 厚み寸法 L,L1 外径寸法 P1 ピッチ S1 円筒状の素材 S2 コイル状の素材 W 幅寸法

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目指すべき仕様の外径寸法より小さい外
    径寸法の円筒状の素材を、前記目指すべき仕様の幅寸法
    に対応したピッチで螺旋状に切削してコイル状とし、 上記コイル状の素材の外径寸法が前記目指すべき仕様の
    外径寸法となるように拡径し、 上記拡径されたコイル状の素材の少なくとも円周上の一
    箇所に切込みが入るように切断し、 切断端部が軸方向に重なった状態で目指すべき仕様の外
    径寸法より小さい外径寸法となるシールリングを得るシ
    ールリングの製造方法。
  2. 【請求項2】 目指すべき仕様の外径寸法より小さい外
    径寸法の円筒状の素材を、前記目指すべき仕様の幅寸法
    に対応したピッチで螺旋状に切削してコイル状とし、 上記コイル状の素材の外径寸法が前記目指すべき仕様の
    外径寸法となるように、該コイル状の素材の内径側にシ
    ャフトを挿入し、 上記シャフトが挿入されたコイル状の素材の少なくとも
    円周上の一箇所に切込みが入るように切断し、 上記コイル状の素材の内径側に挿入されたシャフトを抜
    くことにより、切断端部が軸方向に重なった状態で目指
    すべき仕様の外径寸法より小さい外径寸法となるシール
    リングを得るシールリングの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記シャフトが挿入されたコイル状の素
    材の少なくとも円周上の一箇所に切込みが入るように切
    断する際に、該素材の全長にわたり軸方向に切断するこ
    とを特徴とする請求項2に記載のシールリングの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 前記シャフトが挿入されたコイル状の素
    材の少なくとも円周上の一箇所に切込みが入るように切
    断する際に、軸方向または軸心からの放射方向に対する
    傾斜面で切断することを特徴とする請求項2に記載のシ
    ールリングの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記円筒状の素材は、四フッ化エチレン
    樹脂をベースポリマーとした樹脂であることを特徴とす
    る請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシールリング
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記請求項1乃至5のいずれか1項のシ
    ールリングの製造方法により製造され、切断端部が軸方
    向に重なった状態で目指すべき仕様の外径寸法より小さ
    い外径寸法となるシールリング。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005236065A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Mitsuo Ebisawa コイル、コイルの製造方法及び製造装置
JP2021139438A (ja) * 2020-03-05 2021-09-16 株式会社オリジン トルクリミッタの製造方法

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