JPS6165966A - リングシール - Google Patents

リングシール

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JPS6165966A
JPS6165966A JP60194990A JP19499085A JPS6165966A JP S6165966 A JPS6165966 A JP S6165966A JP 60194990 A JP60194990 A JP 60194990A JP 19499085 A JP19499085 A JP 19499085A JP S6165966 A JPS6165966 A JP S6165966A
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JP
Japan
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ring
ring seal
groove
spring
spring ring
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Pending
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JP60194990A
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English (en)
Inventor
テレンス・ピーター・ニコルソン
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3208—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings
    • F16J15/3212—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings with metal springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、半径方向横断面に溝を有し比較的降伏しや
すい材料から形成されている環状ジャケットと、環状ジ
ャケットの溝内に配置され内部エネルギを有したばねリ
ングと、を備えており、ばねリングにより弾性力が与え
られているリングシールに関する。
この環状ジャケットは例えばテフロン（トレードマーク
）の如き低摩擦係数を有した材料で形成することが出来
る。またばねリングは金属あるいは種々の配列のエラス
トマーによって形成することが出来る。従ってそれは螺
旋形状に巻かれた構成とすることも出来るし溝の半径方
向横断面形状に対応した形状の半径方向横断面形状とす
ることも出来る。
このようなリングシールは例えば相互に対抗した状態で
静止している１対の平坦な表面の間の密封の為の静止シ
ールとして使用することが出来るばかりでなく、例えば
管（チューブ）、容器（ケーシング）、その他局様なも
のの内側あるいは外側で往復動あるいは回転運動する軸
と上記の管、容器、その他局様なものとの間の密封の為
の動的シールとしても使用することが出来る。
この発明の目的は、金属製のばねリングの疲労による故
障あるいは環状ジャケットからのばねリングの脱落を生
じることがなく、上述した如き静止シールに適したリン
グシールを提供することである。
以下この発明の好ましい実施例を図面を参照して説明す
る。
第１図に半径方向横断面を示す静止密封の目的の為のリ
ングシールＳは円環形状の平面形状をしており、テフロ
ンから機械加工された環状ジャケット１を有している。
環状ジャケット１は参照符号ＦＡＧＣによって囲まれた
かかと部と参照符号ＡＢＱＰおよびＣＤＲＰによって囲
まれた２つの溝形成縁部とを有しており、これら２つの
溝形成縁部ＡＢＱＰおよびＣ０ＲＰは半楕円形状の半径
方向横断面を有した溝を規定している。ここにおいてか
かと部ＦＡＧＣの符号ＦＧ間の厚みは、この発明の実施
例にかかるリングシールＳが使用の為に装着される凹所
の深さよりもほんのわずかに小さく設定して、かかと部
ＦＡＧＣにはどのような面圧も負荷されないようにすべ
きである。２つの溝形成縁部ＡＢＱＰおよびＣＤＲＰが
第１図において上下方向から図示しない一対の平坦な表
面により圧縮されると、一対の平坦な表面に対する最初
の密封は符号ＢおよびＤの地点で生じ、圧縮力が上昇す
るにつれて符号Ｂの地点から符号Ａの地点へと、また符
号りの地点から符号Ｃの地点へ　　　　゛と密封領域が
増大していく。
例えば温度および圧力が周期的に変化する如き幅の広い
作動環境の下でもリングシールＳを良好に作動させる為
に、環状ジャケット１の半楕円形状の半径方向横断面を
有した溝中には新奇な横断面形状をし以下に述べる如き
構成をしんばねリング２が設けられている。このばねリ
ング２は、第２図に示す如き帯形状の素材から形成され
る。ばねリング２の為の帯形状の素材は、それが使用さ
れる作動環境に対応して、例えば燐青銅、ばね鋼、ステ
ンレス鋼、あるいはインコネル （Ｉｎｃｏｎｅ＋）またはニモニック （Ｎ　ｉｍｏｎ　ｉ　ｃ）高ニッケル合金の如き適切な
金属の弾性材料から形成される。ばねリング２の為の帯
形状の素材は、延伸され連続している帯形状の素材から
切り取られるよりも薄板金から切り取られる方が好まし
い。何故ならば、金属の結晶粒が帯形状の素材の長さ方
向に対して４５°と９０”　との間で傾斜している方が
より好ましいからである。
次にばねリング２の為の帯形状の素材の長手方向両端部
の中央には、第３図に示す如く、ラグ２ａが形成される
。
さらに次にばねリング２の為の帯形状の素材は最終的に
、第４図に示す如く、両側縁に沿って複数の枝部２ｂが
相互に僅かに離間した状態で形成されるように両側縁が
細分化され、脊柱形状部材となる。
上述した如くして形成された脊柱形状部材は、ま・ず最
初に両側縁の複数の枝部２ｂが平坦な主柱部２Ｃを中心
にした半楕円形状の横断面形状を有するよう、第５図に
示す如く、幅方向に湾曲され、ラグ２ａは主柱部２Ｃの
長手方向の中心線に対して直交する方向に折り曲げられ
る。脊柱形状部材は次に第６図に部分的に示す如く、平
面形状が円環形状となるように長手方向に丸められる。
主柱部２Ｃが長手方向に丸められると相互に隣接してい
る枝部２ｂの自由端が相互に接触する。脊柱形状部材は
周方向に転がされることにより平面形状が真の円環形状
になり、その結果として複数の枝部２ｂは主柱部２Ｃの
長手方向く即ち、周方向）において連続した略球形状の
表面を構成することが好ましい。この様な構成であると
、金属の本来の剛性と金属疲労の問題を生じさせること
なく最大の弾性を発揮させる為の複数の枝部２ｂの湾曲
を原因とする自然なだが（ｈｏｏｄ）強さとを利用した
２重のばね作用が生じる。
このようにして脊柱形状部材を所定の形状に変形させる
ことより構成されたばねリング２は、次に適切に処理さ
れ、その後（必要に応じて）経年硬化される。最後に、
ばねリング２は環状ジャケット１の溝中に完全に装着さ
れた後、長手方向の両端部のラグ２ａが第７図および第
８図に示す如く相互に溶着される。第８図は、はねリン
グ２が環状ジャケット１の溝中に完全に装着された時の
リングシールＳの直径方向横断面を示している。
第９図は本体１０と７ランジ１１との間のＦｌｌｆｌｌ
を密封する為に本体１０の所定の凹所に配置された第８
図のリングシールＳを示しており、第９図においてリン
グシールＳは例えば参照符号１２で示す如きスタッドが
フランジ１１を締め付けることにより圧縮されてしまう
以前の状態にある。
第１図に示す如く、ばねリング２の枝部２ｂの外周面と
環状ジャケット１の溝の内周面との間には隙間　ＬＭ　
　および　ＭＮ　　が存在していることに注目して下さ
い。隙間　ＬＭ　　および　ＭＮは、リングシールＳの
圧縮中にばねリング２の参照符号　Ｍ　で示す地点が外
方に脹らむのを（即ち、ばねリング２が環状ジャケット
１に対して相対的に移動するのを）許容する。これらの
隙間　ＬＭ　　および　ＭＮ　　は、それ故に、ばねリ
ング２に所定の濃能を確実に果させる為に必要である。
リングシールＳの半径方向横断面の寸法が増大すればば
ねリング２の為の金属の素材の厚みは比例して増大しな
ければならない。また同様に、リングシールＳの直径が
増大すれば枝部２ｂの幅は、一定の密封表面負荷を維持
する為に、比例して増大しなければならない。
以上詳述したこの発明にかかるリングシールは、７ラン
ジの収縮や温度および圧力の周期的な変動があると見込
まれているかどうかにかかわらず、材料限度の範囲内で
種々の作動条件に適合するように変化させることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施例によるリングシールの半径
方向における横断面図； 第２図ないし第４図は、上述したリングシールのばねリ
ングの為の脊柱形状部材が帯形状の素材から形成される
各段階を夫々示す平面図；第５因および第６図は、第４
図に示した脊柱形状部材からばねリングに変形される各
段階を夫々示す部分的な斜視図および部分的な平面図；
第７図は、完成したリングシールの一部分を環状ジャケ
ットのみを切欠して示す平面図：第８図は、完成したリ
ングシールの直径方向における横断面図： 第９図は、使用の為の所定の位置に配置され圧縮される
直前の状態のリングシールの半径方向における横断面図
である。 １・・・環状ジャケット、ＦＡＧＣ・・・かかと部、Ａ
ＢＱＰ、Ｃ０ＲＰ・・・溝形成縁部、２・・・ばねリン
グ、２ａ・・・ラグ、２ｂ・・・枝部、２Ｃ・・・主柱
部、１０・・・本体、１１・・・フランジ、Ｓ・・・リ
ングシール、ＬＭ、ＭＮ・・・隙間。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＦＩＧ、２゜ ２ｂＦＩＧ、４゜ ＦＩＧ、６ υ１　　　　　　＾１

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）、部分的な略楕円形状の半径方向横断面を有する
    溝が設けられている環状ジャケットと、上記溝に対応し
    た形状の半径方向横断面を有し環状ジャケットの溝中に
    装着されたばねリングと、を備えており、 ばねリングが、複数に細分化された両側縁を有し幅方向
    に湾曲されて上記溝に対応した形状の半径方向横断面を
    構成し長手方向に丸められて円環形状の平面形状を形づ
    くり長手方向の両端が相互に固定されている金属製の脊
    柱形状部材を備えており、 環状ジャケット中の溝とこの溝中に装着されたばねリン
    グの一部との間にリングシールの使用時に環状ジャケッ
    トに対するばねリングの相対的な移動を許容する隙間が
    設けられていることを特徴とするリングシール。
  2. （２）、脊柱形状部材の長手方向の両端には溶接により
    相互に固定されるラグが形成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載のリングシール。
  3. （３）、ばねリングの半径方向横断面における形状が部
    分的な略楕円形状であることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載のリングシール。
JP60194990A 1984-09-05 1985-09-05 リングシール Pending JPS6165966A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB08422359A GB2164102B (en) 1984-09-05 1984-09-05 Improvement relating to ring seals
GB8422359 1984-09-05

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JPS6165966A true JPS6165966A (ja) 1986-04-04

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JP60194990A Pending JPS6165966A (ja) 1984-09-05 1985-09-05 リングシール

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EP (1) EP0178070B1 (ja)
JP (1) JPS6165966A (ja)
AT (1) ATE41986T1 (ja)
CA (1) CA1266693A (ja)
GB (1) GB2164102B (ja)

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