| 【発明の名称】 |
パッキング |
| 【発明者】 |
【氏名】ジルベール・パテイル
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| 【要約】 |
【課題】製造が容易でかつ長期の使用期間にわたって優れた使用特性を示すパッキンリングを提供する。
【解決手段】剛性材料からなる支持リング（１）とPTFE製のリップリング（２）とを含むパッキンリングであって、リップリング（２）は保持部（３）と封止部（４）とを有し、保持部（３）はポリマー材料製の中間層（５）によって支持リング（１）と結合されているパッキンリングにおいて、保持部（３）と封止部（４）とがそれぞれの目的に適合した互いに異なる２種のPTFEコンパウンドから形成されることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 剛性材料からなる支持リングとPTFE製のリップリングとを含む、回転軸を封止するためのパッキンリングであって、該リップリングが保持部と封止部とを有し、この保持部がポリマー材料製の中間層を介して前記支持リングと結合されているパッキンリングにおいて、前記保持部（３）と前記封止部（４）が、それぞれの部分に適合する互いに異なる２種のPTFEコンパウンドから形成されていることを特徴とするパッキンリング。
【請求項２】 前記保持部（３）と前記封止部（４）が、それぞれPTFEと充填剤からなるPTFEコンパウンド形成される、請求項１記載のパッキンリング。
【請求項３】 前記保持部（３）と前記封止部（４）の充填剤が互いに異なる、請求項２に記載のパッキンリング。
【請求項４】 前記リップリング（２）が、前記リップリング（２）の半径方向内側において、被封止空間（６）の方向に前記回転軸（７）と平行な方向に湾曲され、それによって前記リップリング（２）の封止部（４）が前記回転軸（７）の周囲と密接する、請求項１〜３のいずれか１項記載のパッキンリング。
【請求項５】 前記中間層（５）の厚みが、少なくとも0.5mmであり、かつ前記中間層（５）のショアー硬度（Ａ）が65〜85の範囲にあり、前記中間層（５）の半径方向の長さが前記中間層の厚みの３〜５倍の範囲にある、請求項１〜４のいずれか１項記載のパッキンリング。
【請求項６】 前記中間層の厚みが0.7〜３mmの範囲にある、請求項５記載のパッキンリング。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は剛性材料からなる支持リングとポリ四フッ化エチレン（PTFE）製のリップリングとを含むパッキンリングに関する。より詳細には本発明は、リップリングが保持部と封止部とを有し、保持部がポリマー材料製の中間層によって支持リングと結合されているパッキンリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなパッキンリングは、DE33 09 538 C2によって公知である。このようなパッキンリングは、回転する軸又は往復運動する棒を対象としており、リップリングの保持部と封止部とは同一材料で形成されている。リップリング全体は同一のPTFE材料から形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冒頭に述べた種類のパッキンリングを改良し、製造が容易でかつ長期の使用期間にわたって優れた使用特性を示すパッキンリングを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は、剛性材料からなる支持リングとPTFE製のリップリングとを含む、回転軸を封止するためのパッキンリングであって、リップリングが保持部と封止部とを有し、この保持部がポリマー材料製の中間層を介して支持リングと結合されているパッキンリングにおいて、保持部と封止部が、それぞれの部分に適合する互いに異なる２種のPTFEコンパウンドから形成されていることを特徴とするパッキンリングによって解決される。
【０００５】上記課題を解決するため、保持部と封止部とはそれぞれの目的に適合した互いに異なる２種のPTFEコンパウンドから形成されるように構成されている。保持部はPTFE及び／又は例えば四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（PFA）又は四−六フッ化樹脂（FEP）の熱可塑性フッ素樹脂を含むコンパウンドから形成され、封止部はPTFE又はPTFEコンパウンドから形成されていることが好ましい。このとき保持部及び封止部を形成するPTFEコンパウンドは充填剤を含むことが好ましく、両者に加えられる充填剤は異なることが好ましい。両者に加えられる充填剤は、各部分に必要とされる特性が得られるように適宜選択される。保持部用の材料は、静力学的な関係に適合し、ポリマー製中間層との良好で丈夫な結合を保証する。すなわち保持部は、ポリマー製の中間層との間の良好なかつ丈夫な静的結合を保証する材料から形成される。この保持部とポリマー製中間層の結合は、例えば接着によって行なうことができる。
【０００６】他の構成においては、成形型中において一定の圧力及び温度の下でポリマーを加硫する際に、中間層をリップリングに継ぎ足して成形し、リップリングを中間層と一体に形成することも可能である。このような機械的−化学的結合により保持部と加硫中間層との丈夫な結合が達成される。
【０００７】保持部は、半径方向アームとアングルリングとの間に挟み込むことができる。
【０００８】保持部に対して封止部はまったく別の目的を有する。保持部と支持リングとの間に必要とされる可能な限り丈夫な、堅牢な結合とは異なり、封止部は被封止媒体の完璧な封止を長期の使用期間にわたって保証しなければならない。封止部がPTFE又はPTFEコンパウンドから形成されていれば、このような封止部は、高い温度に曝されても変質することなく、また媒体に対する高い耐性も備え、加えて回転軸との摩擦も僅かである。封止部は、さらに半径方向に優れた弾性を有し、封止されるべき軸すなわち被封止軸、回転軸の回転偏差及びセンタ変位、軸の中心からの変位に追従し、封止すべき面から離れることがない。よってこのような極端な条件下においても漏れは確実に回避される。
【０００９】さらに封止部は高度な耐摩耗性を有する。一般に２成分PTFEパッキンリングは、保持部と封止部とが相互移行的に一体に形成されているにもかかわらず、すなわち材料が保持部から封止部へと又は封止部から保持部へと材料が変化するように一体に形成されているにもかかわらず、それぞれの材料を保持部と封止部に対してそれぞれの目的に最適に適合させることができる点が長所である。
【００１０】回転軸を封止するために、リップリングは半径方向内側において、封止されるべき空間、被封止空間の方向に回転軸と平行な方向に湾曲し、リップリングの封止部が回転軸に密接する。
【００１１】中間層の厚みは、少なくとも0.5mmであり、そのショアー硬度（Ａ）が65〜85の範囲、好ましくは70〜80の範囲にあり、中間層の半径方向の長さは、中間層の厚みの３〜10倍の範囲にあることが好ましい。特に中間層の半径方向長さが、中間層の厚みの３〜５倍の範囲にあることがより好ましい。中間層の厚みは0.7〜３mmであることが好ましい。中間層をこのように構成することによって、リップリングが損傷を受けたり中間層から引き離されたりすることなく、封止されるべき部材、回転軸の半径方向の運動、変位に追従することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１に基づいて本発明によるパッキンリングの一実施例を詳細に説明する。
【００１３】図１には、軸用ラジアルパッキンリングとして形成され、基本的に支持リング１、リップリング２及び中間層５を含むパッキンリングが示されている。本実施例において支持リング１は金属材料から形成され、リップリングは２成分PTFE又は２成分PTFEコンパウンドから形成され、中間層は固定用シール８にも使用されるエラストマー材料又はポリマー材料から形成されている。さらに固定用シール８には、同一材料で一体的に前置シール９が結合されており、固定用シール８と前置シール９とは加硫によって支持リング１と結合されている。前置シール９は、リップリング２の封止部４が封止する被封止空間６とは反対側、図１ではリップリング２の左側に配置され、エラストマーリップを備えた公知のパッキンリングと同様に形成されている。
【００１４】支持リング１の半径方向アーム10の被封止空間６側、すなわち図１の半径方向アーム10の右側で、中間層５はリップリング２の保持部３と結合している。保持部３の半径方向の長さは、中間層５の半径方向の長さと一致していることが好ましい。
【００１５】封止部４は、保持部３の半径方向内側において保持部３と接続しており、保持部３と封止部４とはそれぞれの目的に適合した互いに異なる２種の充填剤を含むPTFE又はPTFEコンパウンドから形成されている。図示した実施例において、保持部３はPTFEコンパウンドから形成され、他方封止部４は、保持部３を形成するコンパウンドとは異るPTFEコンパウンドから形成されている。
【００１６】本実施例において、リップリング２は、リップリング２の半径方向内側において、被封止空間６の方向に回転軸７と平行な方向に湾曲されている。この回転軸７と平行な部分が、リップリング２の封止部４を形成し、回転軸７の周囲と密接して、被封止空間６を封止する。
【００１７】本実施例において、中間層は厚み2.5mmで、ショアー硬度は（Ａ）75であり、中間層の半径方向の長さは中間層の厚みのおおよそ4.3倍である。保持部３は中間層５を介してのみ支持リング１の半径方向アーム10と結合されており、これによって保持部３と半径方向アーム10との双方の部材間の不可分な結合、すなわち両部材間の確実な結合が保証されるのみならず、さらに移行ゾーンの優れた気密性が確保され、封止部４において回転軸７に対して優れた封止が確保されると共に、封止されるべき軸、回転軸７に半径方向変位が生じた際にシールリップ、リップリング２の封止部４の特に優れた弾力性が確保される。封止部４は、本実施例において第１の表面パターン11と第２の表面パターン12を備えている。封止部４の回転軸７側に設けられた第１の表面パターン11は略鋸刃状の断面形状を有し、外側に突出する部分と引っ込んだ部分すなわち溝13が連続することによって形成されている。この鋸刃状の第１の表面パターン11は回転軸と平行になるように湾曲した封止部４の領域から中間層５のところまで、したがって保持部３にまでおよんでいる。第１の表面パターンすなわち鋸刃状の断面形状の隣り合う溝13の間には、回転軸７とは反対側に、すなわち被封止空間６の側に、概略Ｕ字形の断面を備える半径方向外側すなわち被封止空間側に開いた溝14が連続して設けられている。また隣り合う溝14の間は、断面形状が略Ｕ字形である突出部が形成されている。この連続する溝14と突出部が第２の表面パターン12を形成している。第１の表面パターン11の溝13と第２の表面パターン12の溝14とは、リップリング２の互いに向かい合う面で同じ位置とならないように、互い違いとなるように配置される。この第２のパターンも第１のパターン同様に、軸方向に平行となるように湾曲した封止部４の領域から保持部３までおよんでいる。双方の表面パターン11、12は、円周方向にそれぞれねじ山状に、すなわちそれぞれの表面パターンの溝あるいは突出部分がそれぞれ一続きとなるように連続して形成されている。
【００１８】保持部３が封止部４とは異なったPTFEコンパウンドから形成されていることにより、PTFE固有の記憶効果、形状記憶効果が強められ、被封止空間６の完璧な封止が保証される。封止部４は、当初の平らな板状形態が取り戻されるまでゆっくりと復元する傾向があり、すなわち保持部３と封止部４とが直線的に並ぶように封止部４が伸びようとする傾向がある。この傾向は長期間にわたって維持され続け、これによって回転軸７の表面に対する封止部４の十分な圧着、すなわち回転軸７の表面に対する封止部４による封止が全使用期間にわたって保証される。この場合、保持部３のPTFEコンパウンドについては良好な封止特性を得るための配慮が必要がなく、また同様に封止部４のPTFEコンパウンドについても中間層５との良好な接着性を得るための配慮が必要ない。すなわち保持部３と封止部４との材料は、それぞれの部分に必要とされる特性を得るように最適化されている。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、剛性材料からなる支持リングとPTFE製のリップリングとを含む、回転軸を封止するためのパッキンリングであって、リップリングが保持部と封止部とを有し、この保持部がポリマー材料製の中間層を介して支持リングと結合されているパッキンリングである。そして保持部（３）と封止部（４）が、それぞれの部分に適合する互いに異なる２種のPTFEコンパウンドから形成されていることを特徴とする。このように構成されたパッキンリングは、製造が容易でかつ長期の使用期間にわたって優れた使用特性を示す。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９０００２３４５
【氏名又は名称】カール・フロイデンベルク
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| 【出願日】 |
平成１２年４月３日（２０００．４．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３８９７
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 馨 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２０６８９（Ｐ２０００−３２０６８９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１０１４０９（Ｐ２０００−１０１４０９） |
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