JP2009217819A - コンポーネント - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム状弾性特性または弾性特性を有するポリマー材料からなる部材に、耐久性のある偽造防止用の識別表示を設けたコンポーネントを提供する。
【解決手段】ゴム状弾性特性又は弾性特性を有するポリマー材料からなる少なくとも１つの部材（２）を備えるコンポーネント（１）において、前記部材（２）表面には、表面形態により識別可能なトポグラフィック（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｓｃｈｅ）識別表示（３）が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール材料等のゴム状弾性特性または弾性特性を有するポリマー材料からなる部材を備えたコンポーネント（Ｂａｕｔｅｉｌ）に関するものであり、特に前記部材に識別表示を設けたものに関する。

このような種類のコンポーネントは、特許文献１のようなものが知られている。同文献には、コンポーネントへ標識を付すことによって、偽造防止のために識別表示を施す方法が記載されている。そのために、ランダムなパターンでラベル上に分散された検知可能な粒子がラベルに施される。この粒子を、光学システムによって検出して記憶させ、再度読み取ることによって、あらためて一義的に対応づけをすることができる。

たとえば、タイヤの標識がラベルによって表示される。機械部品の場合にも、偽造防止や製造のトレーサビリティは重要さを増してきている。たとえば、偽造された低価値のシールコンポーネントは、シール部が早期に摩耗してしまう可能性があり、あるいは要求される封止作用を果たすことができず、そのために甚大な損害を引き起す可能性があるからである。

欧州特許出願公開第１，３５４，３０４Ｂ１号明細書

本発明の課題は、ゴム状弾性特性または弾性特性を有するポリマー材料からなる部材に、耐久性のある偽造防止用の識別表示を設けたコンポーネントを提供する。

この課題は請求項１の構成要件によって解決される。好ましい実施形態については従属請求項を援用する。
課題を解決するために、本発明は、ゴム状弾性特性又は弾性特性を有するポリマー材料からなる少なくとも１つの部材（２）を備えるコンポーネント（１）において、前記部材（２）表面には、トポグラフィック（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｓｃｈｅ）識別表示として設けられた識別表示を備えている。

ここで、トポグラフィック（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｓｃｈｅ）とは地形的ということで、部材表面に形成された形態によって識別可能とするという意味で、トポグラフィック識別表示と表現している。表面に立体的な凹凸形状パターンを設けたり、傾斜、起伏等を変化させたりすることが考えられる。また、立体的ではなくても、色を変えたり、反射特性を変えたりして識別可能とすることも含まれる。

ポリマー材料はたとえばゴム類似の材料、エラストマー、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタンまたはポリテトラフルオロエチレンなどが含まれる。

トポグラフィック識別表示として部材の材料に設けられた識別表示は、コーディング（符号化）された形態で、製品、製造者、およびその他の識別情報に関するデータを担っている。コーディングは、コンポーネントの識別表示ならびに偽造防止用の同一性確認を可
能にするとともに、製造者への一義的な対応づけ、ならびに場合により生産ロットに関する情報を可能にする。すなわち識別表示は、真正品をあらわす指標となる。

識別表示は、レーザ加工によって部材へ刻設されるのが好ましい。レーザ標識はコンポーネントへ直接形成され、それによって材料それ自体に標識が付されるからである。レーザ加工により、事前選択された深さで材料剥離が行われる。したがって、コンポーネントに損傷を与えることなく、標識をコンポーネントから除去することは不可能である。さらに、レーザ標識は無接触式に行われ、それにより、識別表示の歪みという結果を伴う、コンポーネントの変形が生じることがないという利点がある。

さらに、識別表示は製造に引き続いて完成製品に形成することができる。したがって、製造日やロット番号のような製造データ、ならびにその他の品質指標を、詳しい情報としてコンポーネントに引き続いて書き込むことができる。レーザ標識は表面に付されているので、きわめて容易に加工したり検知したりすることができる。しかも、遊離して望ましくない影響を引き起す可能性がある異物材料がコンポーネントに入ることがない。

識別表示は、比較的簡単な光学手段で読み取り可能である。特に、たとえば集積化されたメモリ素子のような電子式の識別表示に比べて、光学式の識別表示はレーザによって低コストであり、したがって、安価な大量生産品用としても適している。光学式の識別表示は、特に、湾曲した三次元の面を識別表示するのにも好適である。

本発明による識別表示を施すことができると考えられるコンポーネントは、たとえばラジアルシャフトシールリング、Ｏリング、Ｘリング、クワドリング（Ｑｕａｄｒｉｎｇｅ）（ＱＵＡＤ−ＲＩＮＧ：クアデイオン コ−ポレ−シヨンの登録商標）、ゴムベローズ、ダイアフラム、油圧シール、空気圧シール、およびこれらに類似するコンポーネントである。

識別表示は冗長的な情報を多重に含むことができる。冗長的とは、情報が異なる形態で多重に識別表示に含まれていることを意味している。このようにして、識別表示の大部分がたとえばコンポーネントの磨減によって損傷したときでも、識別表示の読み取りが依然として可能であるようにすることも可能である。

識別表示は部材の機能面へ刻設されていてよい。特にシールコンポーネントの場合、その非金属成分に識別表示をすることが必要である。シールコンポーネントは、しばしば、ポリマー材料であるシール材料からなる部材と金属部材の複合体でできており、偽造製品にはオリジナルの金属部材を再び使用することができる。したがって、金属部分に識別表示をするのは好都合ではなく、シール機能にとってはるかに重要で摩耗の生じやすいシール材料からなる部材に、状況によっては機能面に、識別表示を付すのが好都合である。驚くべきことに、表面へ印加されて材料剥離を引き起すレーザ標識が機能面に付されていても、シールの機能が損なわれないことが確認されている。

特に、本発明に基づいて識別表示されたコンポーネントは、衛生面の高い要求も満たしており、許容されない細菌成長が識別表示で起こらないことが示されている。このように識別表示されたシール材料からなる部材は、特に、さまざまな断面のシールリング、ラジアルシャフトシールリング、平形シール、または弁棒シールのシール部材として構成されていてよい。特に、Ｏリングやこれに匹敵するシール部品の場合、識別表示を機能面へ刻設することができるのは利点である。Ｏリングでは、どの面区域が組付け後に封止機能にとって重要になるかを、最初から判断することができないからである。

識別表示の深さは、１００μｍより小さくてよく、好ましくは５０μｍより小さくてよ
い。実験で示されたところでは、深さが２μｍしかない識別表示も、オリジナルの表面粗さがこの値を下回っていれば読み取り可能である。ただし、このように深さがわずかな場合、コンポーネントの利用期間が長くなるにつれて、摩耗により読み取り可能性が低下していき、そのために、ある種のコンポーネントでは識別表示が読み取り可能ではなくなる。

読み取り可能性のためには、識別表示の深さができるだけ大きいほうが好ましい。ただし、識別表示の深さが１００μｍよりも大きいと、シール性が低下するおそれがある。５０μｍよりも小さい深さの場合、シール性にすぐれ、しかも識別表示の読み取り性も優れている。シール機能が高い要求事項を満たすべき場合や、不都合な条件が生じている場合には、２５μｍよりも小さい深さが格別に好ましい。さらに、シール材料が大きく膨潤した後でも、識別表示は依然として良好に読み取り可能であることが判明している。

識別表示の上に１つの層が配置されていてよい。この層は光透過性すなわち透明に構成されていてよく、または光不透過性すなわち不透明に構成されていてよい。光不透過性の層の場合、読み取り可能性を確保するために、層は識別表示の深さよりも小さい厚みを有していなくてはならない。層の厚みは、識別表示の深さの最大５０％であるのが好ましい。

さらに、たとえばクリアラッカーとして構成される光透過性の層の場合には、最初に層を塗布し、次いでレーザ加工によって識別表示を層を通過して印加することが可能である。この場合、層はほぼ変化することなく保たれる。この場合、識別表示が層によって外部の影響要因から守られるという利点がある。すなわち層は、特に、識別表示に関して高い確実性が必要とされる用途に適している。

前記コンポーネントは、層が光透過性であることを特徴としている。その場合、レーザ加工が層を通過して行われることを特徴としている。
また、コンポーネントは層が光不透過性であってもよい。

本発明は、シールコンポーネントの他に、ゴム状弾性特性または弾性特性を有するポリマー材料からなる少なくとも一つの部材を備えたコンポーネントとして、ダイアフラム、ベローズ等のシールコンポーネントに類似する部品、ポリマー材料を緩衝ゴムやマウント部に用いた振動ダンパやオイル封入マウント、さらにデカップリング要素（Ｅｎｔｋｏｐｐｌｕｎｇｓｅｌｅｍｅｎｔｅ：ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）など、ゴム状弾性特性または弾性特性を有するポリマー材料からなる部材を備えた各種コンポーネントに識別表示を施すことができる。デカップリング要素には、トーショナルダンパの嵌合ゴムやブッシュ等、二部材間に挟まれる防振部材が含まれる。このようなコンポーネントの場合にも、ゴム状弾性特性または弾性特性を有するポリマー材料よりなる部材に識別表示が施され、金属体に施されるのではないのが好ましい。金属体はエラストマー等のシール材料と違って少ないコストで再利用が可能だからである。

識別表示が設けられたコンポーネントとしてのＯリングである。 識別表示が設けられたコンポーネントとしてのラジアルシャフトシールリングである。

次に、本発明によるコンポーネントのいくつかの実施例について、図面を参照しながら詳しく説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るコンポーネントを示している。この実施例１は、本発明をＯリングに適用したものである。このＯリング１は、ゴム状弾性特性または弾性特性を備えているポリマー材料として、エラストマー材料からなる環状リング本体２を備えている。そして、リング本体２には、レーザ加工によって部材へ刻設された識別表示３が設けられている。この識別表示３は、地形的な特徴を有するトポグラフィック識別表示である。

識別表示３は、偽造防止用の情報を符号化したコーディング（符合化）された形態で、製品、製造者、生産地、製造日、使用されている材料などに関する表示を含んでいる。これに加えて、材料特性や利用制限に関する情報を記録することができる。このような表示はさまざまな形態で多重的にコンポーネント１に付されており、それにより、識別表示３には冗長的に多重に情報が含まれることになる。

識別表示３の深さは、本実施形態では２４μｍである。Ｏリング１の円周全体が機能面４として利用可能なので、識別表示３も環状部材２の機能面である側面４に刻設されている。識別表示３はクリアラッカー等の光透過性の層５で覆われており、識別表示３は層５を通過して部材２へ刻設されている。
この例では、識別表示３は、Ｏリングのシール機能を果たす機能面となる可能性がある側面に局部的に付されている。

図示例では、識別表示３の領域が一段窪んだ凹部６となっており、この凹部６の底面に識別表示３が付され、光透過性の層５は凹部６を埋めるように形成されている。もっとも識別表示３を覆う層５が無くてもよく、その場合にも凹部６は不要である。また、層５で覆う場合でも、必ずしも凹部６を設ける必要はなく、識別表示３の表面を覆うようにすればよい。

このように、識別表示３が層５によって覆われることにより、外部の影響要因から守られるという利点があり、特に、識別表示に関して高い確実性が必要とされる場合に適している。

図２は、本発明の実施例２に係るコンポーネントを示している。この実施例２は、本発明を回転軸用のオイルシールに適用したものである。このオイルシール１１は、金属材料からなる支持環１６と、支持環１６に焼き付けられたエラストマー材料からなる部材であるシールリップ１２とで成り立っている。つまり、回転軸用のオイルシールは、金属複合体部品として構成されたコンポーネントである。シールリップ１２は、たとえばＰＴＦＥのような他のシール材料でできていてもよい。

支持環１６は断面Ｌ字形状で、円筒状の外環部１６ａと、外環部１６ａの一端から半径方向内方に向かって延びる内向きフランジ部１６ｂと、から構成される。一方、シールリップ１２は、支持環１６の内向きフランジ部１６ｂの外環部１６ａ側の側面に焼き付けられた外環接合部１２ａと、外環接合部１２ａの内径端部から軸方向密封対象流体側Ｆに向かって徐々に小径となるように傾斜して延びる主リップ部１２ｂと、外環接合部１２ａの内径端部から軸方向反密封対象流体側に向かって徐々に小径となるように傾斜して延びる副リップ部１２ｃと、を備えた構成となっている。

トポグラフィック識別表示１３は、シールリップ１２にレーザによって刻設されており、３０μｍの深さを有している。図示例では、シールリップ１２の外環接合部１２ａの所定領域の範囲に局部的に形成されている。
識別表示１３は光不透過性の層１５で覆われている。図示例では、識別表示１３の領域が一段窪んだ凹部１６となっており、この凹部１６の底面に識別表示１３が付され、光不透過性の層１５は凹部１６を埋めるように形成されている。層１５は光不透過性なので、その厚みは識別表示１３の深さのおよそ５０％となっている。

識別表示１３は、偽造防止用のコーディングされた形態で、製品、製造者、生産地、製造日、使用されている材料など関する表示を含んでいる。このような表示がさまざまな形態で多重的にオイルシールに印加されており、それにより、識別表示１３には冗長的に多重に情報が含まれている。

このとき識別表示３は、組付け後も認識可能かつ読み取り可能であるように、シールリップ２に取り付けられていてよい。そのようにして、オイルシール１１の点検がいつでも非破壊式に可能である。識別表示１３は光不透過性の層１５を備えており、その厚みは識別表示１３の深さのおよそ５０％である。

なお、上記実施例１，２では、シールコンポーネントとして、Ｏリングとオイルシールを例にとって説明したが、これらの実施例に限定されるものではなく、さまざまな断面のシールリング、平形シール、または弁棒シールの各種運動用シール部品として構成することができるし、また、運動用のシールコンポーネントに限らず、静止部のシール用の各種ガスケットにも適用することができる。
また、本発明のコンポーネントは、シールコンポーネントに限定されるものではなく、ゴム状弾性特性または弾性特性を有するポリマー材料からなる少なくとも一つの部材を備えたコンポーネントに適用することができ、たとえば、振動ダンパの緩衝ゴム、オイル封入マウントのマウント用ゴム、連結解除部材、およびこれらに類似するコンポーネントに広く適用することができる。

Claims (12)

1. ゴム状弾性特性または弾性特性を備えているポリマー材料からなる少なくとも１つの部材（２）を備えるコンポーネント（１）において、前記部材（２）表面には表面形態により識別可能な識別表示（３）が設けられていることを特徴とするコンポーネント。
2. 前記識別表示（３）はレーザ加工によって前記部材（２）へ刻設されていることを特徴とする請求項１に記載のコンポーネント。
3. 前記識別表示（３）は識別情報を符号化したコーディングによって構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のコンポーネント。
4. 前記識別表示（３）は冗長的な情報を多重に含んでいることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンポーネント。
5. 前記識別表示（３）は前記部材（２）の機能面（４）に刻設されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコンポーネント。
6. 前記識別表示（３）の深さは１００μｍよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコンポーネント。
7. 金属部材とを組合せた金属複合体部品として構成されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載のコンポーネント。
8. 前記識別表示（３）の上に識別表示を覆う層（５）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコンポーネント。
9. 前記層（５）は光透過性であることを特徴とする請求項８に記載のコンポーネント。
10. 前記層（５）を通過してレーザ加工が行われることを特徴とする請求項９に記載のコンポーネント。
11. 前記層（５）は光不透過性であることを特徴とする請求項８に記載のコンポーネント。
12. 前記コンポーネント（１）は、前記ポリマー材料をシール材とするシール部品である請求項１乃至１１のいずれかの項に記載のコンポーネント。
    
    

Images