JP2008069863A - Sealant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シール材に関する。 The present invention relates to a sealing material.
従来、薬液,シンナーや酸アルカリ溶液等の流体を使用する装置の運動用シール材として、これらの流体に対して化学的に耐性のあるフッ素樹脂製のシール本体に、(流体に対して耐性のない)一般用のゴムリングや金属製バネ等の弾性体を組み込んだシール材が、使用されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、横断面U字状のフッ素樹脂製シール本体と、シール本体の凹溝の奥部に内挿されてシール本体を開脚させる方向に弾発付勢する金属製バネの弾性内装材とを、備えたシール材が記載されている。
In Patent Document 1, a fluororesin seal body having a U-shaped cross section and the elasticity of a metal spring that is inserted in the back of a groove in the seal body and elastically biases the seal body in a direction to open the legs. The sealing material provided with the interior material is described.
上記特許文献1のような従来のシール材では、凹溝の開口端側から流体が凹溝の奥部へ浸入するのを防ぎきれない構造となっていた。従って従来では、薬液,シンナーや酸アルカリ溶液等の流体に対して化学的に耐性のない弾性内装材が劣化し易いという問題点があった。
また、仮に、従来のシール材において、流体に対して化学的に耐性のある特殊なゴムや金属材料で形成された弾性内装材を使用する場合には、コスト面で高価になってしまうという問題点があった。
そこで、本発明は、安価でありながら、一般用のゴムや金属を劣化させる薬液,シンナーや酸アルカリ溶液等の流体が存在する箇所で使用し得るシール材を提供することを目的とする。
The conventional sealing material such as the above-mentioned Patent Document 1 has a structure that cannot prevent the fluid from entering the deep part of the groove from the opening end side of the groove. Therefore, conventionally, there has been a problem that an elastic interior material that is not chemically resistant to a fluid such as a chemical solution, a thinner, or an acid-alkali solution is likely to deteriorate.
In addition, in the case of using an elastic interior material formed of a special rubber or metal material chemically resistant to a fluid in the conventional sealing material, there is a problem that the cost becomes expensive. There was a point.
Therefore, an object of the present invention is to provide a sealing material that is inexpensive and can be used in a place where a fluid such as a chemical solution, thinner, acid-alkali solution, or the like that deteriorates general rubber or metal is present.
上記目的を達成するために、本発明に係るシール材は、横断面U字状のフッ素樹脂製シール本体と、該シール本体の凹溝の奥部に内挿されて該シール本体を開脚させる方向に弾発付勢する弾性内装材とを、備えたシール材に於て、弾性材をフッ素樹脂膜にて包囲密封した弾性リングを、上記弾性内装材よりも上記凹溝の開口端側となるように、該凹溝に内挿したものである。 In order to achieve the above object, a sealing material according to the present invention is inserted into a fluororesin seal main body having a U-shaped cross section and a deep groove of the seal main body to open the seal main body. In the sealing material provided with an elastic interior material that elastically urges in a direction, an elastic ring in which the elastic material is enclosed and sealed with a fluororesin film is disposed on the opening end side of the concave groove with respect to the elastic interior material. In this way, it is inserted into the concave groove.
また、上記弾性リングの上記弾性材は、フッ素ゴム製若しくはシリコーンゴム製である。
または、上記弾性リングの上記弾性材は、金属製コイルバネである。
The elastic material of the elastic ring is made of fluorine rubber or silicone rubber.
Alternatively, the elastic member of the elastic ring is a metal coil spring.
本発明は、次のような著大な効果を奏する。
本発明に係るシール材は、一般用のゴムや金属を劣化させる薬液,シンナーや酸アルカリ溶液等の流体が存在する箇所で使用する場合に、弾性内装材が流体に触れて劣化するのを防ぐことができる。その結果、従来よりもシール材の寿命を大幅に延長できる。
また、弾性リングは、表面全体がフッ素樹脂膜によって覆われているので、弾性リング自身が流体に触れて劣化するのを防ぐことができる。
また、流体に対して化学的に耐性を有する特殊なゴムや金属材料にて弾性内装材全体を形成する場合と比較して、より安価な材料を弾性内装材に用いることができ、部品コストが嵩むことがない。
The present invention has the following remarkable effects.
The sealing material according to the present invention prevents the elastic interior material from touching and deteriorating when used in locations where fluids such as chemicals, thinners, acid / alkali solutions, etc. that degrade general rubber and metals are present. be able to. As a result, the lifetime of the sealing material can be greatly extended compared to the conventional case.
Further, since the entire surface of the elastic ring is covered with the fluororesin film, the elastic ring itself can be prevented from being deteriorated by contact with the fluid.
In addition, compared to the case where the entire elastic interior material is formed of a special rubber or metal material that is chemically resistant to the fluid, a cheaper material can be used for the elastic interior material, and the component cost can be reduced. There is no bulk.
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図1に於て、本発明の第1の実施の形態に係るシール材は、全体としてリング状(円環状)であり、横断面U字状のフッ素樹脂製シール本体2と、シール本体2の凹溝1の奥部に内挿されてシール本体2を開脚させる方向に弾発付勢する弾性内装材3とを、備えている。
図1では、二点鎖線にて、相対的に往復直線運動(又は回転運動)する、装着溝9を有する取付部材8と、相手部材7とを示し、化学用機器や薬品製造機器や塗料機器等の装置の一部が示されている。取付部材8の装着溝9には、第1実施形態に係るシール材が嵌め込まれるようになっている。
Aは、薬液,シンナーや酸アルカリ溶液等の流体が封入される流体収納空間を示している。また、矢印Pは、流体収納空間Aに封入された流体から受ける圧力を表している。
なお、図1のシール材は、無加圧状態───自由状態───の形状を示している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
In FIG. 1, the sealing material according to the first embodiment of the present invention has a ring shape (annular shape) as a whole, and includes a
In FIG. 1, a
A indicates a fluid storage space in which a fluid such as a chemical solution, a thinner or an acid-alkali solution is enclosed. An arrow P represents a pressure received from the fluid sealed in the fluid storage space A.
Note that the seal material in FIG. 1 shows a shape in a non-pressurized state ---- free state.
シール本体2について詳しく説明すると、凹溝1の開口端1aは、軸心一方向に開口している。より具体的には、凹溝1の開口端1aは、低圧(大気)側20へ向かって開口している。凹溝1の奥底部17は、横断面視円弧状となっている。また、凹溝1の深さ(軸心方向の寸法)は十分に大きい。
シール本体2の外周面13には、第1リップ部11と第2リップ部12とが並設されている。これら第1リップ部11及び第2リップ部12は、装着溝23の溝底面に接するようになっている。
第1リップ部11の横断面形状は、第2リップ部12と略同形状であって、三角山形に形成されている。また、第2リップ部12は、第1リップ部11よりも凹溝1の開口端1a寄りに形成されている。
The
A
The cross-sectional shape of the
シール本体2の内周面10には、第3リップ部14と第4リップ部15とが並設されている。第3リップ部14及び第4リップ部15の横断面形状は、第1リップ部11及び第2リップ部12と略同形状であって、三角山形に形成されている。第3リップ部14と第4リップ部15は、相手部材7に摺接するようになっている。
また、受圧側の基端面16から第3リップ部14の頂点部C3 までの距離Bは、基端面16から第1リップ部11の頂点部C1 までの距離と略等しくなっている。また、受圧側の基端面16から第4リップ部15の頂点部C4 までの距離Dは、基端面16から第2リップ部12の頂点部C2 までの距離と略等しくなるように設定されている。
A
Further, the distance B from the
次に、弾性内装材3は、フッ素ゴムやシリコーンゴムやEPDM又はFFKM(カルレッツ)等にて形成された横断面形状が円形のOリングである。弾性内装材3は、凹溝1の奥底部17に密着するように、凹溝1に内挿されている。この内挿された状態かつ無加圧状態において、基端面16から弾性内装材3の横断面中心(横断面重心)Gまでの距離は、上記距離Bと略等しくなるように設定されている。
Next, the elastic interior material 3 is an O-ring having a circular cross section formed of fluorine rubber, silicone rubber, EPDM, FFKM (Kalrez), or the like. The elastic interior material 3 is inserted into the groove 1 so as to be in close contact with the
そして、弾性材4をフッ素樹脂膜5にて包囲密封した弾性リング6を、弾性内装材3よりも凹溝1の開口端1a側となるように、凹溝1に内挿するようになっている。この弾性リング6は、横断面形状が円形に形成されており、その直径は、弾性内装材3と略同一である。この内挿された状態かつ無加圧状態において、基端面16から弾性リング6の横断面中心Oまでの距離は、上記距離Dと略等しくなるように設定されている。
弾性リング6は、凹溝1に内挿した状態では、凹溝1を形成する内壁面に密着するようになっている。従って、流体が凹溝1の開口端1a側に廻り込んできた場合にも、凹溝1の奥部へ流体が浸入しようとするのを防ぐ。
また、弾性リング6の弾性材4は、フッ素ゴム製若しくはシリコーンゴム製である。
このような弾性リング6は、次のようにして製造される。
まず、図2に示すように、細長筒状に形成したフッ素樹脂膜(樹脂チューブ)5に、細長棒状の弾性材4を挿入する。
次に、図3に示すように、細長筒状のフッ素樹脂膜(樹脂チューブ)5に細長棒状の弾性材4が挿入された部材の両端部を、相互に溶着や融着や接着にてくっつける。こうして、弾性リング6が製造される。弾性リング6の表面全体はフッ素樹脂膜5によって覆われて内部の弾性材4に流体が触れないようにされ、弾性材4は保護される。
あるいは、弾性リング6の他の製造方法としては、予め弾性材4としてOリングを使用し、そのOリングに対して、横断面C字型(半円殻状)の2個のフッ素樹脂の円環部材を合体しつつ包囲しても良い(図示省略)。
Then, the
When the
The
Such an
First, as shown in FIG. 2, an elongated rod-like
Next, as shown in FIG. 3, both ends of the member in which the elongated rod-like
Alternatively, as another manufacturing method of the
次に、図4に於て、本発明の第2実施形態に係るシール材を示す。
第2実施形態では、第1実施形態と比較して弾性リング6の横断面形状が異なる場合を例示している。具体的には、第2実施形態の弾性リング6は、横断面略矩形状であって、横断面略矩形状の弾性材4をフッ素樹脂膜5にて包囲密封している。
第2実施形態の弾性リング6は、平面部6aが凹溝1を形成する壁面に密着状となる。これにより、弾性リング6と凹溝1との接触面積が大きく、凹溝1内で安定保持され、弾性内装材3を確実に密封できる。
また、図4では、二点鎖線にて、相対的に往復直線運動(又は回転運動)する、装着溝23を有する取付部材22と、相手部材21とを示し、化学機器や薬品製造機器や塗料機器等の装置の一部が示されている。取付部材22の装着溝23には、第2実施形態に係るシール材が嵌め込まれる。シール本体2の内周面10に設けられた第3リップ部14及び第4リップ部15は、この装着溝23の溝底面に接するようになっている。また、シール本体2の外周面13に設けられた第1リップ部11及び第2リップ部12は、相手部材21の内周面に摺接するようになっている。
その他の構造は、第1実施形態と同様である。なお、図1(第1実施形態)と図4(第2実施形態)に於ける弾性内装材3としてOリングを例示したが、これ以外に、矩形、又は、矩形と半円を足した形状等の他の断面形状とすることも可能である。
Next, FIG. 4 shows a sealing material according to a second embodiment of the present invention.
In 2nd Embodiment, the case where the cross-sectional shape of the
The
FIG. 4 shows a mounting
Other structures are the same as those of the first embodiment. In addition, although the O-ring was illustrated as the elastic interior material 3 in FIG. 1 (1st Embodiment) and FIG. 4 (2nd Embodiment), in addition to this, the shape which added the rectangle or the rectangle, and the semicircle Other cross-sectional shapes such as these can also be used.
次に、図5に於て、本発明の第3実施形態に係るシール材を示す。
第3実施形態では、第1実施形態と比較して弾性内装材3が異なる場合を例示している。具体的には、第3実施形態では、弾性内装材3が横断面視U字状乃至V字状の金属製バネから成っている。この弾性内装材3に使用される金属材料としては、ステンレス鋼,インコネル等が挙げられる。
また、第3実施形態では、凹溝1の奥底部17が平坦状に形成され、凹溝1を形成する内側壁18には、引掛部19が段付状に形成されている。そして、この引掛部19に弾性内装材3の端部が引っ掛けられて外れ止めされる。
その他の構造は、第1実施形態と同様である。
Next, in FIG. 5, the sealing material which concerns on 3rd Embodiment of this invention is shown.
In 3rd Embodiment, the case where the elastic interior material 3 differs compared with 1st Embodiment is illustrated. Specifically, in the third embodiment, the elastic interior material 3 is made of a metal spring having a U-shape or a V-shape in cross-sectional view. Examples of the metal material used for the elastic interior material 3 include stainless steel and Inconel.
Further, in the third embodiment, the
Other structures are the same as those of the first embodiment.
次に、図6に於て、弾性リング6の別の実施の形態を示す。この図6の場合、弾性リング6の弾性材4は、ゴム製ではなく、金属製コイルバネを使用している。この弾性材4に使用される金属材料としては、ステンレス鋼,インコネル等が挙げられる。
また、フッ素樹脂膜5は、閉じた円環状に樹脂チューブにて構成され、弾性材4のコイル外周部分を覆うようになっている。
Next, another embodiment of the
The
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、本実施形態では、第1リップ部11と第2リップ部12との2個のリップ部をシール本体2の外周面13に設け、第3リップ部14と第4リップ部15との2個のリップ部をシール本体2の内周面10に設けたものを示したが、このリップ部の数を増減させたり形状を変更してもよい。
また、本発明は、円筒面の密封用の外に、平面状装着面に装着して平坦面状相手部材との間の密封用として使用してもよい。なお、圧力Pが(図1,図4とは逆に)凹溝1の側にかかる場合にも適用可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design can be changed without departing from the gist of the present invention. For example, in the present embodiment, two lip portions of the
In addition to sealing the cylindrical surface, the present invention may be mounted on a flat mounting surface and used for sealing between a flat surface mating member. In addition, it is applicable also when the pressure P is applied to the concave groove 1 side (as opposed to FIG. 1 and FIG. 4).
以上のように本発明に係るシール材は、横断面U字状のフッ素樹脂製シール本体2と、シール本体2の凹溝1の奥部に内挿されてシール本体2を開脚させる方向に弾発付勢する弾性内装材3とを、備えたシール材に於て、弾性材4をフッ素樹脂膜5にて包囲密封した弾性リング6を、弾性内装材3よりも凹溝1の開口端1a側となるように、凹溝1に内挿したので、流体が凹溝1の奥部へ浸入しようとするのを、弾性リング6にて防ぐことができる。つまり、弾性内装材3を流体から完全に遮断できる。これにより、一般用のゴムや金属を劣化させる薬液,シンナーや酸アルカリ溶液等の流体が存在する箇所で使用する場合に、弾性内装材3が流体に触れて劣化するのを防ぐことができる。その結果、どの方向から流体に触れても化学的に耐性を有するシール材とでき、従来よりもシール材の寿命を大幅に延長できる。
また、弾性リング6は、表面全体がフッ素樹脂膜5によって覆われているので、弾性リング6自身が流体に触れて劣化するのを防ぐことができる。
また、弾性内装材3と弾性リング6のうち、一般用のゴムや金属を劣化させる流体に対して化学的に耐性を有する部分は、弾性リング6のフッ素樹脂膜5だけであるので、流体に対して化学的に耐性を有する特殊なゴムや金属材料にて弾性内装材3全体を形成する場合と比較して、より安価な材料を弾性内装材3に用いることができ、部品コストが嵩むことがない。
As described above, the sealing material according to the present invention is inserted in the back of the groove 1 of the
Further, since the entire surface of the
In addition, since the only part of the elastic interior material 3 and the
また、弾性リング6の弾性材4は、フッ素ゴム製若しくはシリコーンゴム製であるので、弾性リング6を、流体に対して化学的に耐性を有しつつも弾性に優れたものとし得る。 また、弾性リング6の弾性材4を、金属製コイルバネとすれば、弾性リング6を、流体に対して化学的に耐性を有しつつも弾性に優れたものとなる。
Further, since the
1 凹溝
1a 開口端
2 シール本体
3 弾性内装材
4 弾性材
5 フッ素樹脂膜
6 弾性リング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concave groove
Claims (3)
弾性材(4)をフッ素樹脂膜(5)にて包囲密封した弾性リング(6)を、上記弾性内装材(3)よりも上記凹溝(1)の開口端(1a)側となるように、該凹溝(1)に内挿したことを特徴とするシール材。 A fluororesin seal body (2) having a U-shaped cross-section, and elastically inserted in the back of the groove (1) of the seal body (2) to open the seal body (2). In the sealing material provided with the elastic interior material (3) for energizing,
The elastic ring (6) in which the elastic material (4) is surrounded and sealed by the fluororesin film (5) is positioned closer to the opening end (1a) of the concave groove (1) than the elastic interior material (3). A sealing material inserted in the concave groove (1).
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