JPH0599070A - シールリング - Google Patents
シールリングInfo
- Publication number
- JPH0599070A JPH0599070A JP28725291A JP28725291A JPH0599070A JP H0599070 A JPH0599070 A JP H0599070A JP 28725291 A JP28725291 A JP 28725291A JP 28725291 A JP28725291 A JP 28725291A JP H0599070 A JPH0599070 A JP H0599070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal ring
- carbon fibers
- ring
- filled
- piston rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/053—Component parts or details
- F02G1/0535—Seals or sealing arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 シールリングに発生するクラックを抑え、そ
の耐久性を向上させる。 【構成】 合成樹脂の母材中に充填させるカーボン繊維
の向きを軸線方向とさせる。
の耐久性を向上させる。 【構成】 合成樹脂の母材中に充填させるカーボン繊維
の向きを軸線方向とさせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂中に充填させた
カーボン繊維の配列を改良してクラックの発生を防止さ
せているシールリングに関し、特に詳述すれば、スター
リングサイクルエンジンのピストンロッドの外周面に沿
って洩れる作動ガスをシールするに適するシールリング
に関する。
カーボン繊維の配列を改良してクラックの発生を防止さ
せているシールリングに関し、特に詳述すれば、スター
リングサイクルエンジンのピストンロッドの外周面に沿
って洩れる作動ガスをシールするに適するシールリング
に関する。
【０００２】
【従来の技術】往復動するピストンロッド外周まわりの
シールのために、金属製ホルダーリングによりその外周
面を保持される断面台形状のシールリングを用いること
は、たとえば、実公昭６３−１４０４５号公報に開示さ
れる如く公知である。
シールのために、金属製ホルダーリングによりその外周
面を保持される断面台形状のシールリングを用いること
は、たとえば、実公昭６３−１４０４５号公報に開示さ
れる如く公知である。
【０００３】同公報に開示される如く、スターリングサ
イクルエンジンは、出力或いは熱効率の低下を防止する
上で、作動流体の閉回路を構成する圧縮部から、高圧の
作動ガスを洩らさないことが重要であるため、前述した
如きシールリングを、往復動するピストンロッドまわり
に配置している。
イクルエンジンは、出力或いは熱効率の低下を防止する
上で、作動流体の閉回路を構成する圧縮部から、高圧の
作動ガスを洩らさないことが重要であるため、前述した
如きシールリングを、往復動するピストンロッドまわり
に配置している。
【０００４】このように重要なシール作用をなすシール
リングは、合成樹脂（好ましくはポリテトラフルオロエ
チレン）の母材中に、カーボン繊維を充填させたものを
用いる。
リングは、合成樹脂（好ましくはポリテトラフルオロエ
チレン）の母材中に、カーボン繊維を充填させたものを
用いる。
【０００５】カーボン繊維を充填させたシールリングの
内側面に高圧ガスが作用する厳しい条件下のスターリン
グサイクルエンジンに、この種のシールリングを用いる
と、ピストンロッドの外周面と摺接する中央貫通孔の内
周面より半径方向外方へとクラックが発生する。
内側面に高圧ガスが作用する厳しい条件下のスターリン
グサイクルエンジンに、この種のシールリングを用いる
と、ピストンロッドの外周面と摺接する中央貫通孔の内
周面より半径方向外方へとクラックが発生する。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】シールリングの内周
面から半径方向へとクラックが発生すると、シールリン
グの耐久性が著しく低下することになり、又、エンジン
の出力を安定させるための障害となっている。
面から半径方向へとクラックが発生すると、シールリン
グの耐久性が著しく低下することになり、又、エンジン
の出力を安定させるための障害となっている。
【０００７】それ故に、本発明は前述した従来技術の不
具合を解消させることを解決すべき課題とする。
具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前述した課題を
解決するために、合成樹脂中のカーボン繊維の長手方向
の向きを改善する手段を採用する。シールリングの成形
に際して、原料のポリテトラフルオロエチレンとカーボ
ン繊維とを型内に入れ圧縮成形して任意形状の素材を作
る。この素材はカーボン繊維の長手方向がほゞ一定方向
を向いているので、この向きを利用して、カーボン繊維
の長手方向の向きが、軸線方向となるよう素材を筒状に
加工する。筒状素材を切削しシールリングとさせ、シー
ルリングの軸線方向にカーボン繊維が向くようにする。
解決するために、合成樹脂中のカーボン繊維の長手方向
の向きを改善する手段を採用する。シールリングの成形
に際して、原料のポリテトラフルオロエチレンとカーボ
ン繊維とを型内に入れ圧縮成形して任意形状の素材を作
る。この素材はカーボン繊維の長手方向がほゞ一定方向
を向いているので、この向きを利用して、カーボン繊維
の長手方向の向きが、軸線方向となるよう素材を筒状に
加工する。筒状素材を切削しシールリングとさせ、シー
ルリングの軸線方向にカーボン繊維が向くようにする。
【０００９】具体的には、本発明は断面台形状をなし、
その中央貫通孔にピストンロッドが往復動し且つ高圧側
から低圧側へと傾斜した外周面に金属製ホルダーリング
が対接し、合成樹脂中にカーボン繊維を充填させている
シールリングにおいて、カーボン繊維の長手方向がシー
ルリングの軸線方向に沿って配列されていることを特徴
とするシールリングを提供する。
その中央貫通孔にピストンロッドが往復動し且つ高圧側
から低圧側へと傾斜した外周面に金属製ホルダーリング
が対接し、合成樹脂中にカーボン繊維を充填させている
シールリングにおいて、カーボン繊維の長手方向がシー
ルリングの軸線方向に沿って配列されていることを特徴
とするシールリングを提供する。
【００１０】好ましくは、シールリングが金属製ホルダ
ーリングがＯーリングを介してシリンダに対接し、前記
ピストンロッドがスターリング機関用のピストンに連結
され、その内側面が高圧側に面する。
ーリングがＯーリングを介してシリンダに対接し、前記
ピストンロッドがスターリング機関用のピストンに連結
され、その内側面が高圧側に面する。
【００１１】
【作用】本発明によれば、合成樹脂中のカーボン繊維
が、シールリングの軸線方向にその長手方向が向くの
で、半径方向外方へと走ろうとするクラックに対して、
カーボン繊維が抵抗してクラックの発生を抑える。
が、シールリングの軸線方向にその長手方向が向くの
で、半径方向外方へと走ろうとするクラックに対して、
カーボン繊維が抵抗してクラックの発生を抑える。
【００１２】
【実施例】本発明のシールリングの例を好ましい適用例
を中心に以下説明する。シリンダ１内で往復動するピス
トン２にはピストンロッド３が連結されていて、該ピス
トンロッド３はシリンダ内の端部に設けられたハウジン
グ４を通してクランク室５に延在する。ここで、ハウジ
ング４の両端部には前段軸封装置であるシールリング６
と後段軸封装置７が設けられていて、その間に背圧室８
が形成される。背圧室８は逆止弁９を通して圧縮室１０
に連通する。
を中心に以下説明する。シリンダ１内で往復動するピス
トン２にはピストンロッド３が連結されていて、該ピス
トンロッド３はシリンダ内の端部に設けられたハウジン
グ４を通してクランク室５に延在する。ここで、ハウジ
ング４の両端部には前段軸封装置であるシールリング６
と後段軸封装置７が設けられていて、その間に背圧室８
が形成される。背圧室８は逆止弁９を通して圧縮室１０
に連通する。
【００１３】上記構成において、行程中、圧縮室１０内
で圧力変動する高圧ガスは前段軸封装置から漏れて背圧
室８に侵入し背圧室の気圧を上昇させるが、行程中で圧
縮室１０内の気圧が背圧室８の気圧より低くなると背圧
室内の気体は逆止弁９を介して圧縮室に戻される。
で圧力変動する高圧ガスは前段軸封装置から漏れて背圧
室８に侵入し背圧室の気圧を上昇させるが、行程中で圧
縮室１０内の気圧が背圧室８の気圧より低くなると背圧
室内の気体は逆止弁９を介して圧縮室に戻される。
【００１４】従って、背圧室内の気圧は圧縮室の行程中
の最低値に近い値に維持されている。
の最低値に近い値に維持されている。
【００１５】背圧室８からクランク室５へのガス漏れを
防止するに有効な軸封装置は、ピストンロッド３の外周
面に対接摺動してその間を封止する合成樹脂製のシール
リング本体１１と、シールリング本体１１の外周に対接
してシールリング本体１１を保持する金属製ホルダーリ
ング１２と、金属製ホルダーリング１２の周囲とケーシ
ングとの間をシールするＯーリング１３とで構成されて
いて、シールリング本体１１は、ピストンロッド３の外
周面に対接する内周面１４と、高圧側から低圧側に向
け、且つ径方向内方に４０°〜６０°の角度をなして傾
斜した外周傾斜面１５と、高圧側に対向する内側面１６
及び低圧側に対向する外側面１７とでなる断面台形をな
す。
防止するに有効な軸封装置は、ピストンロッド３の外周
面に対接摺動してその間を封止する合成樹脂製のシール
リング本体１１と、シールリング本体１１の外周に対接
してシールリング本体１１を保持する金属製ホルダーリ
ング１２と、金属製ホルダーリング１２の周囲とケーシ
ングとの間をシールするＯーリング１３とで構成されて
いて、シールリング本体１１は、ピストンロッド３の外
周面に対接する内周面１４と、高圧側から低圧側に向
け、且つ径方向内方に４０°〜６０°の角度をなして傾
斜した外周傾斜面１５と、高圧側に対向する内側面１６
及び低圧側に対向する外側面１７とでなる断面台形をな
す。
【００１６】また、金属製ホルダーリング１２は、前記
シールリング本体１１の外周傾斜面１５に対応した傾斜
角をもって傾斜した内周傾斜面を有し、外周はケーシン
グとの間に位置するＯーリング１３により封止される。
シールリング本体１１の外周傾斜面１５に対応した傾斜
角をもって傾斜した内周傾斜面を有し、外周はケーシン
グとの間に位置するＯーリング１３により封止される。
【００１７】シールリング１１は、好ましくは、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に直径１０〜５０μ
ｍ、長さ１００〜１０００μｍのカーボン繊維を１０〜
４０ｗｔ％充填させたもので、図２に示す如く、カーボ
ン繊維８は、その長手方向がシールリング１１の軸線方
向に向くように配列される。このような配列は、半径方
向外方へと走ろうとするクラックに対して抵抗して、ク
ラックの発生を抑える。
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に直径１０〜５０μ
ｍ、長さ１００〜１０００μｍのカーボン繊維を１０〜
４０ｗｔ％充填させたもので、図２に示す如く、カーボ
ン繊維８は、その長手方向がシールリング１１の軸線方
向に向くように配列される。このような配列は、半径方
向外方へと走ろうとするクラックに対して抵抗して、ク
ラックの発生を抑える。
【００１８】シールリング１１を作るには、原料のポリ
テトラフルオロエチレンとカーボン繊維を成形型内に充
填した後、圧縮成形して得られた素材から、カーボン繊
維の長手方向が、シールリングの軸線方向に向くように
図２の断面形状に削り出し加工すればよい。
テトラフルオロエチレンとカーボン繊維を成形型内に充
填した後、圧縮成形して得られた素材から、カーボン繊
維の長手方向が、シールリングの軸線方向に向くように
図２の断面形状に削り出し加工すればよい。
【００１９】
【効果】本発明では、カーボン繊維の向きに工夫を加え
たのみであるから、シールリングの柔軟性を損うことな
く、しかも、カーボン繊維の配合率を変えることなく又
他の充填材を特に必要としないので経済的である。
たのみであるから、シールリングの柔軟性を損うことな
く、しかも、カーボン繊維の配合率を変えることなく又
他の充填材を特に必要としないので経済的である。
【図１】本発明の一例の適用例の断面図である。
【図２】本発明の一例のシールリングの断面図である。
１ シリンダ ２ ピストン ３ ピストンロッド １１ シールリング １８ カーボン繊維
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠原 浩一郎 新潟県柏崎市北斗町１番37号 株式会社リ ケン柏崎事業所内 (72)発明者 勝田 洋行 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 渡辺 哲美 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 百瀬 豊 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 皆本 直樹 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 断面台形状をなし、その中央貫通孔にピ
ストンロッドが往復動し且つ高圧側から低圧側へと傾斜
した外周面に金属製ホルダーリングが対接し、合成樹脂
中にカーボン繊維を充填させているシールリングにおい
て、カーボン繊維の長手方向がシールリングの軸線方向
に沿って配列されていることを特徴とするシールリン
グ。 - 【請求項２】 前記金属製ホルダーリングがＯーリング
を介してシリンダに対接し、前記ピストンロッドがスタ
ーリング機関用のピストンに連結され、その内側面が高
圧側に面する請求項１のシールリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03287252A JP3092255B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | シールリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03287252A JP3092255B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | シールリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599070A true JPH0599070A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3092255B2 JP3092255B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=17714995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03287252A Expired - Fee Related JP3092255B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | シールリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092255B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004094528A1 (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Nok Corporation | ポリテトラフルオロエチレン樹脂組成物 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP03287252A patent/JP3092255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004094528A1 (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Nok Corporation | ポリテトラフルオロエチレン樹脂組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3092255B2 (ja) | 2000-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080728 Year of fee payment: 8 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080728 Year of fee payment: 8 |
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