JPH0658154B2 - パッキン - Google Patents

パッキン

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JPH0658154B2
JPH0658154B2 JP61006129A JP612986A JPH0658154B2 JP H0658154 B2 JPH0658154 B2 JP H0658154B2 JP 61006129 A JP61006129 A JP 61006129A JP 612986 A JP612986 A JP 612986A JP H0658154 B2 JPH0658154 B2 JP H0658154B2
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JP
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ring
packing
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guide
retaining ring
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JP61006129A
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アヒム・ボイテル
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Carl Freudenberg KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268Mounting of sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/56Other sealings for reciprocating rods

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、往復動又は回転動する機械部材のためのパッ
キンに関する。
〔従来技術及び問題点〕
上記の種類のパッキンは米国特許第4205595 号明細書に
記載されている。そこにおいてパッキンは空気シリンダ
の往動式ピストンの形をなし、従って反対向きの2つの
軸方向に突出するシールリップを有する。案内リングは
保持リングの外側に開放した溝の中に支承され、その案
内面は空気シリンダの内面に支えられている。両方のシ
ールリップとシリンダ内面の相対的相互関係は、このよ
うな構造により、ピストン棒により横からの力が加えら
れても安定である。ところが例えばピストン棒がその工
程の間に、パッキンに対し、変化する曲げ荷重を受ける
場合等に発生する縦揺れモーメンロが加わると、上述の
事情は一変する。同様の状態は多くの作動シリンダで見
受けられ、例えばピストンシリンダ装置の自重が縦方向
の力の原因となる場合もある。この状態下で生ずる力は
大抵方向が同じであり、シールリップとシリンダ壁面の
相互関係を周方向に変化させる。従ってあまり好適でな
い使用特性をもたらし、パッキンの早期の不調を招くこ
とがある。本発明はここに注目した訳である。
本発明の目的とするところは、パッキンに縦揺れモーメ
ントが加わっても、シールリップ及びこれと相対的に可
動の機械部材の間の相互関係の変化がもはや起こらない
ように、冒頭に挙げた種類のパッキンを改良し上記問題
点を解決することである。
〔問題点解決のための手段〕
本発明に基づき、静止固定される保持リングと、該保持
リングに支承される案内リングと、往復動又は回転動す
る機械部材にシール係合するシールリツプを具備し弾性
変形可能な材料からなるパッキンリングとを包含するパ
ッキンにおいて、 前記パッキンリングは、前記案内リングの端面に液密に
固定され、 案内リングは、内面が前記機械部材の案内をする案内面
を形成すると共に、外面が該案内リングの軸方向に対す
る傾斜を可能とする彎曲面をなし、 前記保持リングは、内面が前記案内リングの外面に嵌合
する彎曲面をなすことを特徴とするパッキンによって、
上記の問題点が解決される。このようにして本発明に基
づき提案される構造においては、パッキンリング、特に
そのシールリップ及びこれと相対的に可動の機械部材の
間の相互関係は、横方向の力及び/又は縦揺れモーメン
トが加わっても、それらにかかわりなく常に不変であ
る。横方向の力は案内リングにより受け止められパッキ
ンリングには及ばない。従ってシールリップ及びこれと
相対的に可動の機械部材の間の相対的相互関係に関して
は不利な影響がない。その場合、案内リングに密封機能
が全くないことが特に好都合である。それ故案内リング
は、相対的に可動の機械部材に対する低い摩擦係数、極
めて小さな変形、良好な耐摩耗性といった特徴を有する
材料で作製することができる。
また、本発明に基づき提案される構造においては、パッ
キンリングを支える案内リングを保持リングに対して傾
倒可能に支承することによって、シールリップが機械部
材の傾倒運動によって変形することが遠ざけられる。そ
の場合、保持リングが大きな傾倒荷重を有していても、
もはやシールリップ及びこれと相対的に可動の機械部材
との間の相対的相互関係の変化をもたらすことはない。
従って、最適の密封成績を得る観点だけからシールリッ
プの横断面形状を形成すればよい。その場合、先行技術
による当該の構造と違って、タンデム的配列と二次押圧
手段の使用を併せて考慮に入れることが可能である。
パッキンリングの製造のためには、そのような方面に使
用されるすべての材料、例えばポリ四フッ化エチレンを
ベースとする材料を使用することができる。但しエラス
トマー材料を使用することが好ましい。エラストマー材
料は安価に入手することができ、またこのような用途に
対する有用性が実証済みだからである。そして加硫する
ことによって案内リングとたやすく結合されうる。
本発明のパッキンは、密封される部材を同軸に取り囲
み、相対的往復及び/又は回転運動を遂行するすべての
用途に適する。その場合、パッキンリングを有する案内
リングを用途に応じて保持リングの外側又は内側に配設
することとする。従ってピストン又はロッドの密封のほ
かに、車軸又は軸体の密封も可能である。
保持リングに対する案内リングの所期の傾倒可能性を得
ることに関連して、保持リングの案内リングに臨む側が
保持リングの中心を含む球面によって画定され、案内リ
ングがその球面上に支承されることが好ましい。この場
合は横方向の力が加わっても、相対的に可動の機械部材
の中心線を基準としてパッキンの中心が偏心変位する心
配はない。
案内リングの上記球面に接触する区域は、その球面形状
に従って球形に彎曲させればよい。これによって特に良
好な相対的可動性が保証される。それと共に低い表面押
圧力を得ることに関しては、案内リングと保持リングが
なるべく大きな面積で相互に接触することが有利である
ことが既に実証済みである。とりわけ案内リングが保持
リングよりも変形能が小さい材料からなる場合には、こ
の条件を守ることが重要である。しかし案内リングの適
当な球状曲面に、上記保持リングの球面の両側の軸方向
境界を超えて張り出す延長部を設けることによって、上
述の条件はたやすく満たされる。その場合、傾倒運動が
最大となる場合にも、案内リング全体が球面に接するよ
うに延長部を設計する。
多くの用途においては、保持リングに対し案内リングを
相互に支承するだけで、両部材の間の十分な密封が生じ
る。ところが特定の用途にあっては、少なくとも1個の
二次的な密封手段をこの区域に使用することが必要とな
る。その場合、密封手段が少なくとも1個の膜状に形成
されたパッキンリングの環状突起からなり、これが保持
リングに密接することが適当であることが判明した。環
状突起と保持リングを例えば加硫により固結してもよ
い。それは完全な密封を保証する。膜状に形成された環
状突起が、案内リングと保持リングの間の相対的可動性
にあまり影響してはならないことはいうまでもない。し
かし適当に設計することによって、この条件はたやすく
保証される。
〔実施例〕
次に添付の図面に基づいて、本発明の主題を詳述する。
このパッキンはピストン棒の密封のためのもので、この
理由から保持リング1は案内リング2の外側を取り囲
む。
保持リング1の内側は、保持リングの中心から等距離に
ある球面6によって画定される。球面6には案内リング
2の外側が全面的に接触している。案内リング2の外側
は球面6に対応する曲面を有し、該曲面は軸方向両側で
保持リング1を超えて延長され、案内リング2に傾倒運
動が導入されても、案内リング2が保持リング1に対し
て常になるべく大きな接触面を有するようにされてい
る。
保持リング1は鋼、案内リング2はポリ四フッ化エチレ
ンからなる。従って両部材の間の相対変位は決して大き
な摩擦力に打ち勝つことを要求はしない。案内リング2
は図示しない、これと相対的に可動の機械部材の傾倒運
動に追従することができる。パッキンを取り付けた後、
機械部材の表面は案内リング2の案内面7に接触する。
別の材料組み合わせでは、2つの関係する摩擦成分の一
方の破壊を急速に招くいわゆるステック・スリップ効果
を生ずる恐れがあるが、それはこの区域には生じない。
特別の潤滑は不要である。
案内リング2には外側方向に、ゴム弾性材料からなる環
状の塵よけリップ3が加硫結合されている。密封される
機械部材の取り付けの後、塵よけリップ3の中高に形成
された環状隆起部が機械部材の表面に接する。
案内リング2の、被密封媒質に臨む側にはパッキンリン
グ(シールリップ)4が加硫結合される。パッキンリン
グ4は、互いに独立して被密封軸に対して押し付けられ
る3個の密封縁を有する。相対的に可動の機械部材に対
する押圧条件は、傾倒運動が導入されても、すべての密
封縁で全く等しい。このため密封縁の特殊な形状と、機
械部材の表面に対する密封縁の押圧を、従来慣用の折衷
的な設計を用いることなく、最適の効果を得ることだけ
を考慮して画定することが可能である。これによって、
密封成績も恒久的安定性も大幅に改善される。コイルば
ね5の形の二次押圧要素の使用も可能である。
塵よけリップ3もパッキンリング4も、これらに一体に
突設した環状突起8によって保持リング1と連結され
る。環状突起8は保持リング1の外周の区域では軸方向
に厚みが増されており、保持リングに接続する機械部材
の密封のための静止パッキンをこの区域に形成する。更
にこの区域では加硫により保持リング1と結合される。
案内リング2の球状曲面区域では、環状突起と案内リン
グ2の間に固定的結合がなく、各部材は多かれ少なかれ
緩く相接するだけである。更に環状突起8の肉厚は極め
て小さく定められているから、保持リング1に対する案
内リング2の相対的な傾きに対してあまり抵抗を示すこ
とができない。それでも環状突起8は、両部材が相互に
接触する帯域に被密封媒質や塵埃が侵入して望ましくな
い洩れを生じることを防止する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づき提案されるパッキンの断面図を
示す。 1……保持リング 2……案内リング 3……リップ 4……パッキンリング 5……コイルばね 6……球面 7……案内面 8……環状突起

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】静止固定される保持リングと、該保持リン
    グに支承される案内リングと、往復動又は回転動する機
    械部材にシール係合するシールリツプを具備し弾性変形
    可能な材料からなるパッキンリングとを包含するパッキ
    ンにおいて、 前記パッキンリング(4)は、前記案内リング(2)の
    端面に液密に固定され、 案内リング(2)は、内面が前記機械部材の案内をする
    案内面を形成すると共に、外面が該案内リング(2)の
    軸方向に対する傾斜を可能とする彎曲面をなし、 前記保持リング(1)は、内面が前記案内リング(2)
    の外面に嵌合する彎曲面をなすことを特徴とするパッキ
    ン。
  2. 【請求項2】前記パッキンリング(4)がエラストマー
    材料からなり、前記案内リング(2)に加硫結合されて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の
    パッキン。
  3. 【請求項3】前記保持リング(1)の内面が球面(6)
    によって画定され、かつ前記案内リング(2)がその球
    面(6)上に支承されることを特徴とする、特許請求の
    範囲第1項ないし第2項に記載のパッキン。
  4. 【請求項4】前記球面(6)と接触する案内リング
    (2)の区域が、該球面(6)の形状に対応して球形に
    彎曲していることを特徴とする、特許請求の範囲第3項
    に記載のパッキン。
  5. 【請求項5】少なくとも1個の密封手段によって前記案
    内リング(2)が前記保持リング(1)に対して密封さ
    れていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項ない
    し第4項のいずれかに記載のパッキン。
  6. 【請求項6】前記密封手段が、パッキンリング(4)に
    膜状に形成された、前記保持リング(1)に密接する環
    状突起(8)からなることを特徴とする、特許請求の範
    囲第5項に記載のパッキン。
  7. 【請求項7】前記環状突起(8)と前記保持リング
    (1)が固着されていることを特徴とする、特許請求の
    範囲第6項に記載のパッキン。
JP61006129A 1985-01-17 1986-01-14 パッキン Expired - Lifetime JPH0658154B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3501334A DE3501334C1 (de) 1985-01-17 1985-01-17 Dichtung
DE3501334.6 1985-01-17

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JPS61167778A JPS61167778A (ja) 1986-07-29
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EP (1) EP0188651B1 (ja)
JP (1) JPH0658154B2 (ja)
AT (1) ATE50337T1 (ja)
BR (1) BR8503756A (ja)
CA (1) CA1329402C (ja)
DE (2) DE3501334C1 (ja)
ES (1) ES288346Y (ja)
MX (1) MX162320A (ja)
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