JPH0534381Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はＯリングに係わり、更に詳しくはエン
ドレス化した金属コイルスプリングの外周にエラ
ストマが一体的に積層されて成る複合材料のＯリ
ングに関する。

［従来の技術］ 周知の通りＯリングに対しては種々の要求され
る特性が存する。その幾つかを上げると、１つは
Ｏリングを適用すべき目的物に適用した時に、要
求される所定の締付力を有すること。即ち所定の
引張強さがあること。その２は、締付力が時間経
過と共に大きく減少しないこと。更には適用され
るべき使用環境との関係からみると、耐化学薬品
性、耐溶剤性、耐熱性、耐摩耗性、耐老化性、耐
太陽光線性等々である。

そこで従来からも、Ｏリングが使用される対象
ごとにそれに見合うＯリングの開発が盛んに実施
されているが、Ｏリングを単一の機能材、例えば
ふつ素系エラストマ、あるいはシリコーン系エラ
ストマ等によつて構成した場合、上記要求される
種々の特性の幾つかを同時に満しにくいというの
が実情である。

そこで、従来から、Ｏリングに要求される数種
の要求特性の内、何れか１つの要求特性を満足で
きる性能を有する一つの機能材料と、何れか他の
要求特性を満足できる性能を有する他の機能材料
を複合化して製するＯリングが用いられている。

その典型的な１例は、内外層より成るＯリング
であつて、即ち内層の輪状の一つの機能材料と、
別の機能材料の外層の中空パイプ状の輪状の材料
より成るもので、先ず内層、外層の材料を別々に
製し、外層材の中空中に内層材を挿入し、而る後
に全体を輪状にエンドレス化する技術がある。

又その２例は、同じく内外層より成るＯリング
であつて、内層の輪状の一つの機能材料を製した
後、これを外層材となるべき材料中に浸漬したり
して、その表面に外層材をライニングする技術で
ある。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記従来技術によれば、２種の機能材料が複合
化されているので、２つの機能、例えば所要な締
付力を確保し易いと共に耐化学薬品性や耐溶剤性
等も併せて確保し易いものであるが、次のような
問題点がある。その１は、内層材としてエンドレ
ス状の金属コイルスプリングを選んだ場合に、第
１の従来技術では内層材である金属コイルスプリ
ングにライニングすべき第２の機能材の外層材が
固化し終つた状態で、これを内層材にインサート
ライニングするので、内外層材は単に嵌合状態で
あるだけの他、内層材の金属コイルスプリングの
各コイル間の谷間の間に何等外層材が密着してラ
イニングされず一体結合度が弱い。従つてこのＯ
リングを適用した時に、コイルの谷間の空所部分
がシール性を保障する上で障害となる。この点、
第２の技術の場合には、内層材として金属コイル
スプリングを選んだ場合でも、ライニングに際し
て浸漬法等を採用するので外層材がコイルの谷間
に含浸する結果、上述した問題が解決できるもの
の、Ｏリング全体の各部均一な真円度等精確な寸
法精度を出すことが困難である。仮に各部断面の
真円度が不均一であると、これもシール性を保障
する上で障害となる。

従つて本考案の目的とする所は、一定の締付力
を確保し易いと共に耐化学薬品性や耐溶剤性を富
ましめ易くする為に、内層材を金属コイルスプリ
ングとし、この金属コイルスプリングの外周に、
外層材たるエラストマを一体的に被覆して成るＯ
リングを提供するに際して、上記エラストマが各
部で、金属コイルスプリングに完全に密着積層
し、而も各部の断面の真円度等の寸法精度がより
正しく発現され得る、それ故にシール性能により
勝れたＯリングを提供するにある。

［問題点を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為に本考案は次の技術的手
段を有する。即ち実施例に対応する添付図面中の
符号を用いてこれを説明すると、本考案は金属コ
イルスプリングと、この金属コイルスプリングの
外周に一体的に被覆したエラストマより成るＯリ
ングにおいて、上記金属コイルスプリングは輪状
にエンドレス化されていると共に、この金属コイ
ルスプリングの外周に一体被覆されたエラストマ
も輪状にエンドレス化され、しかも上記エラスト
マは金属コイルスプリングの各コイルの谷間にも
含浸せしめられていることを特徴とする複合材料
より成るＯリングである。

上記に於いて用いることのできるエラストマ
は、使用目的によつて種々のものを選ぶことがで
きる。

例えば、耐薬品性、耐熱性に富ましめる為には
ふつ化ビニリデンと６ふつ化プロピレン共重合
体、ふつ化ビニリデンと５ふつ化プロピレン共重
合体、ふつ化ビニリデンと３ふつ化塩化エチレン
共重合体、「ふつ化ビニリデンと６ふつ化プロピ
レンと四ふつ化エチレンのコポリマー」、四ふつ
化エチレンとプロピレンを低温乳化共重合したも
の、耐薬品性、耐熱性に加えて耐溶剤性に富まし
める為には四ふつ化エチレンとパーフルオロメチ
ルビニルエーテルを６：４で共重合したエラスト
マ、四ふつ化エチレンとパープロビニルエーテル
のコポリマー、「耐溶剤性に富ましめるものとし
てジクロロホスフオニトリルの三量体を熱分解し
た長鎖ゴムを含ふつ素アルコラート反応させたも
の、耐化学薬品性に富ましめる為には高圧法ポリ
エチレンを塩素と亜硫酸ガス」でクロロスホン化
した結晶性ゴム、同じく耐薬品性、耐熱性に富ま
しめる為には「エチレンとプロピレンに少量の第
３成分（エチリデンノルボルネン、ジシクロペン
タジエン、1.4−ヘキザジエン）を炭化水素溶剤
中チーグラ触媒により重合したもの、等々であ
る。

［作用］ このような構成なので、一つの機能材である金
属コイルスプリングを内層材として、他の機能材
であるエラストマを外層材とする複合Ｏリングが
得られる。即ち、金属コイルスプリングは初期張
力が大きく、而もその初期張力の範囲がＯリング
の常用範囲にある為、Ｏリングの要求性能の一つ
である所要の締付力を確保し易い。加えて他の機
能材の機能を付加できる。即ち外層エラストマを
耐化学薬品性、耐溶剤性に富ましめれば、Ｏリン
グに必要な一定の締付力を得た上で、それら耐化
学薬品性、耐溶剤性等の機能を併せもつＯリング
が提供される。

とりわけ、外層材のエラストマは内層材の金属
コイルスプリングのコイルの谷間にも含浸し、各
部に空所が全くない。そえ故に、適用物に装着し
た時のシール性を全く阻害しない。且つ各断面の
真円度等が予かじめ定めた通りに出し易く、各部
が均質、均一なるが故にシール効果が充分に出せ
る。

［実施例］ 次に添付図面に従い本考案の好適な実施例を詳
述する。

図中１は輪状にエンドレス化されたＯリング全
体を示し、このＯリング全体１は内層の金属コイ
ルスプリング２と外層のエラストマ３より成つて
いる。

上記内層の金属コイルスプリング２は、一般的
には断面形状が円形であり、その表面４に外層の
エラストマ３を後述する方法によつて一体的に複
合したものであり、ただ単に中空筒状のエラスト
マ３中に金属コイルスプリング２を挿入しただけ
のものではない。

金属コイルスプリングの他の例としては、第７
図、第８図に示すように、その断面形状が山形、
台形状のものを用いることもできる。

上記の内外層の複合化の製法は、二分割金型８
を用いて行う。即ち第５図に示すように、先ず上
記二分割金型８間に中子９を配し、各金型と中子
９間のキヤビテイ内で先ず、ライニングすべき外
層のエラストマ３を外径側部分３′と内径側部分
３″の二分割体に仮成型する。これら内外径側部
分は共に輪状にエンドレス化して成型される。そ
して上記二分割体を例えば100〜200℃に維持しな
がら中子９を外脱し、これらが固化しない間にす
ぐにこの二分割体の間に内層材である金属コイル
スプリング２をインサートして、この状態で第６
図に示すように二分割金型８によつて本成型即ち
加熱することにより内層の金属コイルスプリング
２と外層のエラストマ３の界面を一体複合化させ
るものである。

この結果、内層の金属コイルスプリング２に対
して外層のエラストマ３が、各部に於いて密着す
る。即ち金属コイルスプリング２のコイル間の谷
間にもエラストマが含浸し、各部に空所は生じな
い。故に目的物に適用した時にシール性が阻害さ
れない。又金属コイルスプリングとエラストマの
間に気泡が残在する程度も極めて少く、気泡残存
による剥離性等の障害の発生も少ない。加えて、
各断面の真円度等を出し易く、シール目的物のシ
ール面に対して接面性を良くすることができると
同時にシール性を向上させることが可能である。

何故ならば、その理由のうちの幾つかを記述す
ると中子９を用いることにより予かじめ中子９の
直径と内層の金属コイルスプリング２の直径を一
致させておくことにより内層の金属コイルスプリ
ング２と外層のエラストマ３を一体化複合化した
時に一方と、他方の大きさを対応させ易いので断
面各部を均一にすることができる。即ち寸法精度
を良くすることができ且つ真円度を出し易い。

又、二分割金型８によつて外層のエラストマ３
を仮成型し、それが固化して熱による寸法等の変
形が生じる前に金属コイルスプリング２をインサ
ートして本成型することにより外層のエラストマ
を金属コイルスプリングの各部に等しく密着させ
ることができるからである。

上記の理由により第３図に示すように内層の金
属コイルスプリング２の表面４と外層のエラスト
マ３の内面５が密着し、更に第４図に示すように
ピツチ間の隙間７（谷間）内にエラストマ層３が
喰い込むことによつて密着された部分が形成され
るものである。

このように一体複合化したので上記内層の金属
コイルスプリング２と外層のエラストマ３より成
るこのＯリング本体１を引つ張つた時に、内外層
の全体に引張張力が作用し、その全体に作用する
引張張力に対応してこれら全体に引張応力即ち元
にもどろうとする力が生じる。

つまりこの引張応力は、内外層の個々に生ずる
も、内層の金属コイルスプリング２と外層のエラ
ストマ３が一体複合化しているので、全体に作用
している引張張力に対してＯリング全体１として
引張応力が生じる。

この金属コイルスプリング２を内層材とし、外
層材をエラストマ３とするＯリングによると、金
属コイルスプリングの初期張力の強さや、この初
期張力の範囲がＯリングの常用範囲であることの
理由により、Ｏリングとして要求される特性の一
つである所の一定の締付力を得やすいという特性
を容易につくり出せる。而も金属コイルスプリン
グの材質、ピツチ、線径を変化にすることによつ
て要求に会うように調節することもできる。

加えて、外層材を選ぶことによつて、例えば上
述した耐化学薬品性、耐溶剤性に富むものを用い
る場合には、耐化学薬品性、耐溶剤性を有し、安
全を重視する特殊環境でも用いることができるよ
うになる。

次に本実施例の利用例を詳述する。

この利用例は第９図に示すように、原子力装置
に於けるグローブ１０を固定する為のＯリング１
として利用したものを示したものである。

即ちシール目的物であるグローブ１０にＯリン
グ１を挿着する時には、グローブポート１１とイ
ンナーリング１２を固定している固定環１３を脱
着してインナーリング１２上のグローブ１０にＯ
リング１を挿着して用いるものであり、この場合
完全にシールする為にはＯリング１自体の締付
力、耐久性が要求される。更に耐化学薬品性、耐
溶剤性を有することが要求される。このような場
合に、この考案によると十分要求に答えられる。
この他、各種産業機器のシール位置に利用できる
ことはいうまでもない。

［考案の効果］ 以上詳述した如くこの考案によると、Ｏリング
として要求される特性の１つである一定の締付力
を確保し易いと共に、Ｏリングとして要求される
他の特性、例えば耐化学薬品性、耐溶剤性その他
等を併せもつ複合機能をもつＯリングを提供で
き、特に、内外層複合させた場合に於いても内層
の金属コイルスプリングの各部に外層のエラスト
マが密着ライニングされ、各部に空所が存在して
いないので、シール目的物に適用した時にシール
性が損なわれるおそれがなく、加えて各部断面の
真円度等が均一であつて各部の寸法精度が良好な
ので、複合機能を有するＯリングであつて、シー
ル性能をより向上させたＯリングを提供できる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の実施例を示し、第１図は部
分断面を含む全体図、第２図は第１図の矢示Ｐの
拡大図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線に沿う断面
図、第４図は第２図のＹ−Ｙ線に沿う断面図、第
５図は二分割金型で仮成形している時の縦断面側
面図、第６図は二分割金型で本成形している時の
縦断面側面図、第７図、第８図は金属コイルスプ
リングの変形例を示し、第７図は断面形状が山形
のものの部分拡大断面図、第８図は断面形状が台
形状のものの部分拡大断面図、第９図は使用例を
示す断面図をそれぞれ示している。 尚、図中、１……Ｏリング全体、２……金属コ
イルスプリング、３……エラストマ、７……隙
間、８……二分割金型、９……中子、をそれぞれ
示している。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属コイルスプリングと、この金属コイルスプ
   リングの外周に、一体的に被覆したエラストマよ
   り成るＯリングにおいて、上記金属コイルスプリ
   ングは輪状にエンドレス化されていると共に、こ
   の金属コイルスプリングの外周に一体被覆された
   エラストマも輪状にエンドレス化され、しかも上
   記エラストマは金属コイルスプリングの各コイル
   の谷間にも含浸せしめられていることを特徴とす
   る複合材料より成るＯリング。