JPH0559348A - 気密を保持して摺動するシール材用のパツキング - Google Patents

気密を保持して摺動するシール材用のパツキング

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JPH0559348A
JPH0559348A JP24259991A JP24259991A JPH0559348A JP H0559348 A JPH0559348 A JP H0559348A JP 24259991 A JP24259991 A JP 24259991A JP 24259991 A JP24259991 A JP 24259991A JP H0559348 A JPH0559348 A JP H0559348A
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JP
Japan
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packing
rubber material
powder
piston
parts
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JP24259991A
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English (en)
Inventor
Kikuo Kaneko
喜久男 金子
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NTC Kogyo KK
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NTC Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 気密を保持して摺動するシール材として用い
るパッキングの耐久性を、飛躍的に向上させる。 【構成】 パッキング用のゴム素材に、弗素系樹脂等の
摺動性の良い物質の粉末を、ゴム素材100部に対し少
なくとも10部以上の割合に混合して練和し、加硫加工
して所望の形状のパッキングに成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ワックスサー
モエレメントにおいて、それの出入作動するピストンと
それを摺動自在にガイドするガイド筒部との間をシール
するように、ガイド筒部に嵌合するピストン状またはO
リング状に成形して、ガイド筒部内に介装するパッキン
グの如く、気密を保持して摺動するシール材として用い
られるパッキングについての改良に関する。
【0002】
【従来の技術】上述の如く、気密を保持して摺動するシ
ール材として用いるパッキングAは、図1に示している
よう構成されるワックスサーモエレメントBに用いられ
る例についていえば、ワックスサーモエレメントBのケ
ース1に接続したガイド筒部2に摺動自在に嵌合するピ
ストン3が出入作動を行なう際に、そのピストン3とガ
イド筒部2との嵌合面から、ガイド筒部2内に封入して
ある流体4が漏出してくることがないように、ガイド筒
部2内にピストン3と一体的に結合して摺動するよう組
込まれるものである。
【0003】即ち、ワックスサーモエレメントBは、図
1にあるよう、ケース1内にワックス類5を充填し、そ
のケース1の開放口にダイヤフラム6を当接して充填し
た前記ワックス類5をシールし、ケース1の開放口には
前記ダイヤフラム6の外側からガイド筒部2の基端部を
一体的にかしめ付けて接続し、このガイド筒部2の基端
側の内腔に、流動性の良い流体4を充填し、先端側には
ピストン3の下半側を摺動自在に嵌挿し、これにより、
ケース1内のワックス類5の温度変化による体積変化に
伴なう圧力変化を、流動性の良い流体4を介してピスト
ン3に伝え、そのピストン3が温度変化に応じて出入す
るようになるサーモエレメントを構成するようにする。
【0004】そして、このように構成するワックスサー
モエレメントBは、それのガイド筒部2の内腔には、前
記流体4とピストン3の下端面との間に、ゴム材でピス
トン状に成形したパッキングAを、保護板7を介して摺
動自在に嵌装しておき、これにより、ケース1内のワッ
クス類5の圧力変化でピストン3が出入作動する際に、
そのピストン3とガイド筒部2との間の摺動面を介し
て、流体4が外部に漏出していくのを防止するようにし
ている。
【0005】このパッキングAは、図2に示している如
く、Oリング状に形成して、ピストン3の下端部の外周
面に嵌装する場合がある。
【0006】このように用いられるパッキングAは、図
1に示しているピストン状に成形されるもの、また、図
2に示しているOリング状に成形される何れのものにあ
っても、ゴム材を主体としたもので作られている。
【0007】そして、それの摺動性を良くするために、
テフロンコーティング等の、摺動抵抗の少ない資材で外
周面をコーティングすることが行なわれている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにに、気密
を保持して摺動するシール部材として用いるパッキング
Aは、気密の保持が確実であることと、摺動抵抗が小さ
いこととの両方が要求される。また、さらに繰返しの使
用により、上述の気密の保持と小さい摺動抵抗とが損な
われることのないように耐久性のあるものが要求され
る。
【0009】しかし、気密性の保持を良くすることは、
ゴム材よりなるパッキングAの、伸びおよび復元性等の
物理性を良くすることで得られるようになるが、このよ
うにすると、摺動面に対して密着していくようになって
剥離性が悪くなり、摺動抵抗が著しく増大してくるよう
になる。このことから、気密性の保持と摺動抵抗を小さ
くすることの両方を満足させることが実際にはむづかし
い問題がある。
【0010】また、このことから物理性を良好にしたパ
ッキングの外周面を、テフロン等の摺動抵抗の小さい物
質でコーティングする手段が行われているが、この手段
は、、パッキングAが自由変形することで、使用中にす
ぐにコーティングが剥れてしまい、耐久性に乏しいもの
となる。
【0011】また、素材のゴム材でパッキングAを成形
する前に、その素材のゴム材にテフロン粉・モリブデン
粉・グラファイト粉等の、摺動性のよい物質を、ゴム材
よりなるパッキングAの弾性・復元力等の物理性を損な
わない範囲に限定して、ゴム材よりなる素材100部に
対し数部程度を混合する手段も試みられているが、摺動
性を向上させるまでには至らず、殆ど従来のものと変わ
りがないものとなっている。
【0012】しかして、このパッキングAの耐久性は、
前述のワックスサーモエレメントBにおけるピストン3
とガイド筒部2との嵌合面をシールするパッキングAに
ついていえば、図3にあるように、従来のゴム材よりな
るピストン状のパッキングAを用いて行なった、冷・熱
を繰返して、ピストン3のリフト量の変化(パッキング
Aの劣化量に対応する)を測定する耐久試験において、
略1万回程度の繰返しで、急激にピストン3のリフト量
が低下してくるもので、通常要求される数万回の耐用回
数に遥かに及ばないものである。
【0013】本発明は、従来手段に生じている上述の問
題を解消せしめるためになされたものであって、気密の
保持が確実に行なわれるようにしながら、摺動抵抗を小
さくし、かつ、耐久性の良いパッキングが得られるよう
にする新たな手段を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】しかして、本発明は、上
述の目的の達成のため種々の研究と実験を重ねて得られ
た知見に基づいて完成したものである。
【0015】即ち、上述の如く用いられるパッキングA
は、ワックスサーモエレメントBに組込まれて使用され
ている状態のときは、ケース1内のワックス類5が温度
変化により体積変化することで生成される圧力を直接受
けていることで、圧縮された状態に保持されているこ
と、そして、このことから、パッキングAの物理性は、
圧縮によりシール面であるガイド筒部2の内壁面に密着
していくよう変形していく特性を保持していれば足り、
復元力については殆んど考慮しないでよいという点に想
到したこと。
【0016】そして、そうであって見れば、従来、ゴム
材よりなるパッキングAを作るとき、それの物理性を損
なわない範囲に添加量を限定して添加していたテフロン
粉・モリブデン粉・グラファイト粉等は、成形するパッ
キングAの物理性はある程度損なわれるようになって
も、多量に添加してもよいということに想到したことか
ら、テフロン粉・シリコン粉等を、パッキングAのゴム
素材を練成する際に、添加量を種々に変えて混合して、
多種類のサンプルを作り、それらについて、冷・熱を繰
返す作動による耐久試験を行なったところ、図4乃至図
5の図表に示すように、良好な結果を得たことに基づく
ものである。
【0017】そして、このことから本発明においては、
上述の目的を達成するための手段として、パッキング用
のゴム素材に、弗素系樹脂等の摺動性の良い物質の粉末
を、ゴム素材100部に対し少なくとも10部以上の割
合に混合して練和し、加硫加工して所望の形状に成形し
たことを特徴とする気密を保持して摺動するシール材用
のパッキングを提起するものである。
【0018】
【実施例】次に実施例を、ワックスサーモエレメントB
のピストン3とガイド筒部2の内壁面との間の嵌合面を
シールするよう、ゴム材により成形してガイド筒部2内
に嵌挿するパッキングAに実施した例について図面に従
い詳述する。
【0019】パッキングAは、それの素材たるゴム材を
加硫して製品に成形する前の練成する行程のときに、テ
フロン等の弗素系樹脂の粉末、二硫化モリブデンの粉
末、グラファイトの粉末等の摺動性の良い物質の粉末
を、ゴム材100部に対し、少なくとも10部以上の割
合で混合し練和する。
【0020】このとき、摺動性の良い物質の粉末の多量
の添加は、ゴム材の練成を不能にする懸念があったが、
実際には、ゴム材に対し等量程度までに添加しても、ゴ
ム材に対しよく混合し、練和に支障を生ぜしめることが
なく、ゴム材の種類によっては、200部程度まで添加
しても支障がなかった。
【0021】ここで、混合する摺動性の良い物質の粉末
のゴム材に対する混合比は、その物質がシリコン粉末で
ある場合には、図4の図表にあるよう、ゴム材100部
に対し40部となる割合にまで増やしたところで、耐久
性の向上が見られることから、添加するシリコン粉の割
合を多くすることが望ましい。
【0022】また、混合する摺動性の良い物質の粉末
を、テフロン粉末としたときは、図5の耐久試験の結果
を示す図表にあるように、ゴム材100部に対しテフロ
ン粉末を5部混合した程度では殆んど効果はないが、ゴ
ム材100部に対し10部の割合にテフロン粉を混合す
ることで、略5万回の使用に耐えるまでに耐久性が飛躍
的に向上し、40部程度の割合に混合すると、20万回
を越える使用に耐えるるまでになってくる。そして、以
後混合するテフロン粉の量を、ゴム材に対し等量に近い
までに増大させても、40部程度の割合とした場合と変
わらない結果となる。
【0023】この摺動性のよい物質の粉末の混合で、加
硫して製品に形成されるパッキングAの物理性は、ゴム
材としての特性が次第に失なわれて、プラスチック材に
近いものとなってくるが、等量に近い程度の混合割合に
おいては、ゴム材の特性がまだ残っていることで、前述
した如く、パッキングAとしての機能を保持したものと
なる。このことから、このテフロン粉のゴム材に対する
混合割合は、ゴム材100部に対し少なくとも10部以
上に設定することが望ましい。
【0024】このようにテフロン粉を混合したゴム材
は、練成後、通常の加硫加工を行なってパッキング製品
に成形する。このとき、成形するパッキングAは、図1
に示しているように、いわゆるラバーピストンと呼ばれ
るピストン状のパッキングA、または、図2に示してい
るようにOリング状のパッキングAの如く、使用の態様
に応じた形状に成形する。
【0025】このようにして形成されるパッキングA
は、ゴム材自体の物理性は落ちるが、使用中には、常
時、圧縮される方向の圧力を受けて、圧縮された状態を
保持し、シール面たるガイド筒部2の内壁面に圧着した
状態となることで、そのシール面の気密の保持が確実に
なる。そして、そのシール面に対する摺動性がすこぶる
良好になるので、従前手段のものに比して飛躍的に耐久
性が向上したものとなる。
【0026】次に、図6は別の実施例を示している。こ
の例は、ワックス類5を収容するケース1の開口部を、
軸芯部位を鞘状に形成したダイヤフラム6によりシール
し、その外側に、ガイド筒部2を、テフロン板8を介し
て組付け、そのガイド筒部2に嵌挿するピストン3の下
端側を、前記ダイヤフラム6の軸芯部に形成した鞘状部
60内に直接嵌挿して、ケース1内のワックス類5が体
積膨張したときに、ダイヤフラム6の鞘状部60を絞り
込むようになってピストン3を押し上げるようになる形
態のワックスサーモエレメントBに対し実施した例であ
る。
【0027】この例においては、ダイヤフラム6の鞘状
部60の内壁面がピストン3の摺動面となり、ダイヤフ
ラム6がこの摺動面をシールするパッキングを兼ねたも
のとなっていることから、このパッキングたるダイヤフ
ラム6を、ゴム材と摺動性の良い物質の粉末とを前述し
た割合で混合して練和した素材を用い、これを加硫加工
して成形するようにしている。
【0028】このようにすることで、ダイヤフラム6の
鞘状部60の内壁面とピストン3の外周面との間の摺動
抵抗が著しく小さくなるので、摩耗損傷が少なく、従っ
て、耐久性の良い、しかも、感度の良いワックスサーモ
エレメントBが得られるようになる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明手段による
気密を保持して摺動するシール材用のパッキングは、使
用されているときは内圧を受けて圧縮された状態に保持
されていることを利用し、加硫加工してパッキングに成
形するゴム材よりなる素材に、弗素系樹脂等の摺動性の
よい物質の粉末を、ゴム素材100部に対し少なくとも
10部以上の割合で混合して練和しておくことで、成形
するパッキングの物理性を、ゴム材の復元性は損なわれ
ても圧縮変形していく特性を保持する特性のものとして
いることから、気密性の保持を確実にしながら、摺動抵
抗が著しく小さくなって、耐久性が飛躍的に向上したパ
ッキングが得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】気密を保持して摺動するパッキングを用いたワ
ックスサーモエレメントの縦断正面図である。
【図2】同上ワックスサーモエレメントの形態を異にし
たものの要部の縦断正面図である。
【図3】同上ワックスサーモエレメントに用いられてい
る従前のパッキングについて行なった耐久試験の結果を
示す図表である。
【図4】本発明手段によるパッキングの耐久試験の結果
を示す図表である。
【図5】本発明手段によるパッキングの耐久試験の結果
を示す図表である。
【図6】本発明手段によるパッキングを用いたワックス
サーモエレメントの縦断正面図である。
【符号の説明】
A…パッキング、B…ワックスサーモエレメント、1…
ケース、2…ガイド筒部、3…ピストン、4…流体、5
…ワックス類、6…ダイヤフラム、60…鞘状部、7…
保護板、8…テフロン板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 50:08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッキング用のゴム素材に、弗素系樹脂
    等の摺動性の良い物質の粉末を、ゴム素材100部に対
    し少なくとも10部以上の割合に混合して練和し、加硫
    加工して所望の形状に成形したことを特徴とする気密を
    保持して摺動するシール材用のパッキング。
  2. 【請求項2】 パッキング用のゴム素材に、弗素系樹脂
    等の摺動性の良い物質の粉末を、ゴム素材100部に対
    し少なくとも10部以上の割合に混合して練和し、加硫
    加工して、ワックスサーモエレメントBのピストン3を
    摺動自在にガイドさせるガイド筒部2に嵌合するピスト
    ン状のパッキングAに成形し、そのパッキングAを前記
    ガイド筒部2内に、そのガイド筒部2とピストン3との
    摺動面をシールするよう摺動自在に嵌合せしめたことを
    特徴とするワックスサーモエレメント。
  3. 【請求項3】 パッキング用のゴム素材に、弗素系樹脂
    等の摺動性の良い物質の粉末を、ゴム素材100部に対
    し少なくとも10部以上の割合に混合して練和し、加硫
    加工して、ワックスサーモエレメントBの、ワックス類
    5が充填されたケース1の開口部をシールするダイヤフ
    ラム6に成形し、そのダイヤフラム6の軸芯部位に一体
    に成形した鞘状部60に、前記ケース1に接続せしめた
    ガイド筒部2に嵌挿せるピストン3の下端側を、摺動自
    在に嵌挿せしめたことを特徴とするワックスサーモエレ
    メント。
JP24259991A 1991-08-28 1991-08-28 気密を保持して摺動するシール材用のパツキング Pending JPH0559348A (ja)

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