JP2000502433A - グロメット・カップ・パッキング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、間にシールが形成される２つの部品１，４のうちの一方の部品に凹部状に作られた座３の中へ挿入され、そして他方の部品に対して弾性的に押付けられて密着する、液圧装置用の、エラストマ材料９製のシール・パッキングに関する。このパッキングは、シールを形成する部分のエラストマ材料９と、このエラストマ材料の中に少なくとも部分的に埋込まれるコア１１，１２の剛性又は半剛性の材料とで構成される複合構造を備える。

Description

【発明の詳細な説明】 グロメット・カップ・パッキング 発明の分野 本発明は、液圧装置のための、エラストマ材料製のグロメット・カップ・パッ キング（grommet cup packing）に関する。 発明の背景 そのようなパッキングは、液圧装置の中の２つの相互に協働する部品、主とし て給水栓ないし蛇口（faucets）及び蛇口のカートリジ（cartridges）の間にシ ールを形成するのに使用される。カップ・パッキングは、間を密封する必要のあ る２つの部品のうちの一方の部品に凹部状に作られた座の中に挿入され、そして 他方の部品に対して押付け密着するようにされる。その押付け力は多くの場合、 カップ・パッキングの内側に収納されたばねによって加えられるが、しかし又、 様様な形状又は様々な配置の部材によって、あるいは、カップ・パッキングを構 成するエラストマ材料の弾性によって加えることもできよう。できる限り最良の 液体シールを形成するためには、それらパッキングは、高度の弾性撓曲性（elas tic yield）を有するエラストマ材料で作らなければならない。一般的に、従来 のカップ・パッキングは円形の断面をもっている。 従来知られているカップ・パッキングにはいくつかの重大な欠点がある。技術 的及び規格上の両方の理由から、液圧装置は高い圧力、ある基準によっては５０ バール、更には１２０バールにもなる高圧に耐えなければならない。カップ・パ ッキングがエラストマ材料で構成され、そして高圧、特に圧力サージ（pressure surges）を受けた場合、カップ・パッキングは変形され、場合によっては破裂 することもある。このことは、最良のシールを形成することができない比較的剛 性のエラストマ材料でカップ・パッキングを作らなければならないことを意味す る。このようなことは、パッキングが操作の静的な条件の元で使用される場合で もあり得る。 カップ・パッキングが、操作が動的に行なわれる条件の元で使用される場合、 即ちそれらパッキングが、相互に往復動する部品の間のシールを作らなければな らない場合には、更に別の欠点が出てくる。カップ・パッキングによって間にシ ールを形成される２つの部品のうちの一方の部品が、カップ・パッキングを取付 けられた他方の部品に対して移動するとき、そのパッキングは摩擦によって引摺 られ、変形する。その移動する部品が、移動によって開閉される通孔口を有する シャッタである場合、パッキングの変形は、通孔口の開閉における相対位置を変 え、そこで変形が過大であればシャッタ操作の正確さが損なわれ、そして実際に 、例えば蛇口の閉鎖が完全に行われなくなる危険もある。 そこで従来、プラスチックのような剛性の材料で作ったブッシングを挿入する ことによってカップ・パッキングを剛性にすることが提案されている。しかし、 この方式は充分に有効ではないことが知られている。それは、カップ・パッキン グとこれに挿入されたブッシングとの間の界面に圧力が伝達され、従って圧力が パッキング自体に作用して既述のような欠点をもたらすためである。 本発明の１つの目的は、良好なシールを形成することができる比較的撓曲性の あるエラストマ材料で作られ、しかも高圧と圧力サージにも耐えることができる カップ・パッキングを提供することである。 本発明の他の目的は、間にシールが作られる２つの部品が相対的に移動すると きの摩擦による過大な変形を受けることがないという事実によって特に動的操作 に適したカップ・パッキングを提供することである。 本発明の更に他の目的は、非円形断面に形成できるカップ・パッキングを提供 することである。 発明の概要 それらの目的は本発明によれば、パッキングを複合構造にすることによって達 せられる。この複合構造は、パッキングのシールを形成する部分のエラストマ材 料（大きい撓曲性能を備えることができる）と、そのエラストマ材料の中に少な くとも部分的に埋込まれるコアになる剛性又は半剛性材料（例えば適当なプラス チック材料又は金属材料）とで構成される。 その複合構造において、エラストマ材料はただ液シールを形成するだけの働き をする。即ちエラストマ材料はパッキングの機械的強度を備える機能は実質的に もたず、その機械的強度は埋込まれたコアによって完全又は殆んど完全に備えら れ、そのコアが、静的条件と動的条件とのいずれにしろパッキングに掛かる応力 を支持する。このことは、パッキング構造のそれら２つの部分を、様々な条件、 特に材料の選択に関する条件に合わせて、個別的に設計できることを意味する。 本発明のパッキングは、充分な撓曲性を有するエラストマの選択により得られる 高い密封性と、コアの適切な形状と材料の選択により得られる大きな対変形強度 を備えることができる。 好適には、エラストマ材料の中に埋込まれるコアは、これにエラストマ材料を しっかり固定できるようにする係留装備を備える。 特にコアは、パッキングの断面に実質的に対応する断面をもった軸方向に延在 する部分を備え、この軸方向部分から側方向へフランジ・セクションが延び、こ れらフランジ・セクションはエラストマ材料内で少なくとも部分的に半径方向に 延在する。 本発明のパッキングは好適には、流体状態のエラストマ材料をモールド内へ注 入して剛性又は半剛性のコアを埋込み、それからそのエラストマ材料を交差結合 (cross-linking)させてパッキングを構成するようにして製造される。 従来知られているカップ・パッキングとは対照的に、本発明のパッキングは断 面が必ずしも円形である必要はない。本発明のパッキングは、これが装着される 座の形状にさえ合えば、通常の円形から外れた様々な形状を採ることができる。 又、間にシールが形成される２つの部品のうちの一方の部品の座の中に装着され るパッキングの部分と、密封を行うパッキングの部分とを違った形状にすること もできる。 添付図面に示す本発明のいくつかの実施形態についての以下の記述から、本発 明のそれらの及びその他の特徴、目的、及び長所が明らかになろう。 図面の簡単な説明 図１は従来技術の通常のパッキングの概略軸方向断面図で、そのパッキングが 高い内圧によって変形される状態を示している。 図２は本発明のパッキングの１つの実施形態の軸方向断面図である。 図３は本発明のパッキングの第２実施形態の軸方向断面図である。好適な実施形態の詳細な説明 図１に示される従来技術の普通のパッキングは、それぞれ通孔２と５を有する 、第１部品１（例えば蛇口又は蛇口のカートリジの底部）と第２部品４（例えば 固定の流れ制御プレート）との間にシールを形成する。第１部品は凹部状にされ た座３を備え、この座の中にパッキングが挿入される。従来技術の通常のパッキ ングは、第１部品１の座３内にシールを形成する外周突起をもった、エラストマ 材料で作られた体部６を備える。この体部６の上端に頭部７が形成され、この頭 部が第２部品４の下面に対するシールを作る。パッキングの体部６の中にばね８ が備えられ、パッキングの頭部７と座３の底との間に作用し、その有効な圧力で 頭部７を第２部品４に対し押付け密着させることにより、そこにシールを形成す る。 高い圧力が通孔２と５を通って体部６の内側へ伝達されると、パッキングの頭 部７は、２つの部品１と４との間のスペース内の方へ外側方向に押出され、図１ の左側の７Ａで示すように変形される。この変形は恒久的になることもあり、パ ッキングの働きに支障をきたす。そこで前述したような欠点がもたらされ、それ を本発明は改良しようとするものである。 図２と図３は本発明のカップ・パッキングの２つの実施形態を示す。これら２ つの図面において、図１に示されている部品に対応する部品には同じ符号を付け 、そしてその説明は繰返さない。 図２の実施形態のパッキングは、第１部品１の座３内のシールを形成する外周 突起をもったエラストマ材料で作られる体部９と、第２部品４の下面に対するシ ールを形成する頭部１０とを備える。体部９と頭部１０との中に、剛性材料で作 られるコアが少なくとも部分的に埋込まれる。このコアは、カップ・パッキング の断面と実質的に対応する断面をもって体部９に沿って軸方向に延在する部分１ １と、頭部１０の内側に延在する上部フランジ・セクション１２とで構成される 。このコアの存在が、通孔２と５を通して体部９の内側へ伝達される。高圧によ る体部９、特に頭部１０の変形を阻止する。コア１１，１２の形状とその材質を 適切に選択することによって、パッキングの耐圧強度を、技術的理由と規格上の 理由から必要とされる任意の値にすることができよう。 好適には、図２に示されるように、コアの部分１１が下方向へ延びてフランジ ・セクション１３を形成し、これらフランジ・セクションによりエラストマ材料 製の体部９の底を支持して、その安定性を保持するようにされる。 図３の実施形態において、コアの部分１１は、パッキングの頭部１０の中に埋 込まれる上部フランジ・セクション１２を備えるが、このフランジ・セクション １２は、図２の実施形態のように内方へではなく、外方へ折曲げられる。そのフ ランジ１２は更に、部分１１の両側、即ち内側の方へ延びるものと、外側の方へ 延びるものとを備えることもできる。このような構成は図３にフランジ・セクシ ョン１４で示され、このフランジ・セクション１４は、頭部１０の下面に対応す るように配置され、そしてばね８の剛性支持面を作る働きをする。図２に示され るようなフランジ１３と図３に示されるようなフランジ１４とは同じ構造にする ことができることは理解されよう。 フランジ・セクション１２，１３，１４は、コアに半径方向応力に対するより 大きい強度を与えるように、コアの部分１１の周囲全体において連続的に延在す るようにできる。又は変化形として、それらフランジ・セクションは、エラスト マ材料に対するコアの係留をより完全に行えるように、継続的又は孔明きの形に することもできる。同じ理由で部分１１も孔明きにすることができる。 カップ・パッキングは好適には、コア１１とフランジ１２，１３，１４とを収 容したモールド内へ、体部９と頭部１０を形成する流体状態のエラストマ材料を 注入し、そしてそのエラストマ材料を交差結合させることによって製造される。 この工程は複合パッキングを製造する簡便で容易なプロセスである。この工程は 、埋込まれるコアの一部分が外側に表出している場合（図示の実施形態の場合の ように）、より容易に行うことができる。この場合、モールドの中で、エラスト マ材料内に埋込まれるコアが効果的に支持される。 図２と図３に示される実施形態において、パッキングは、体部９内に収容され たばね８によって部品４に対し押付けられて係合する。しかし、ばね８の配置は 別のようにしてもよく、又ばねの代りに他の適当な弾性手段を使用することもで きよう。例えば、体部９の下部分をコア１１の下端より長く延ばして座３の底面 に着座させるようにすれば、パッキングに必要な弾性押付け力が加えられよう。 本発明のカップ・パッキングは大きな強度を備えるので、円形断面に限定され ることがなく、又挿入される座３の形状と違った形状にすることもできる。例え ばパッキングの頭部１０の形状を体部９のそれと違ったものとすることができる 。 本文に特定の実施形態を示して本発明を記述してきたが、その記述から当該技 術者には更に様々な変化形が可能なことは理解されよう。従ってそれら変化形は 全て請求の範囲に含まれるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．間にシールが形成される２つの部品のうちの一方の部品に凹部状に作られ た座の中に挿入される、液圧装置用のエラストマ材料製のグロメット・カップ・ パッキングにおいて、シールを形成する部分のエラストマ材料と、このエラスト マ材料内に少なくとも部分的に埋込まれるコアを作る剛性又は半剛性の材料とで 構成される複合構造を備えるパッキング。 ２．前記エラストマ材料が大きい撓曲性を有する、請求の範囲第１項のパッキ ング。 ３．前記コアの材料がプラスチック材料又は金属材料である、請求の範囲第１ 項のパッキング。 ４．前記エラストマ材料内に埋込まれるコアが、これにエラストマ材料を係留 させる装備を備える、請求の範囲第１項のパッキング。 ５．前記コアが、前記パッキングの１つに実質的に対応する断面を有する軸方 向に延在する部分を備え、この軸方向延在部分から実質的に側方向へフランジ・ セクションが突出する、請求の範囲第４項のパッキング。 ６．前記コアのフランジ・セクションが前記軸方向延在部分の周囲で連続的に 延在する、請求の範囲第５項のパッキング。 ７．前記フランジ・セクションが孔明きにされる、請求の範囲第５項のパッキ ング。 ８．前記コアの軸方向延在部分が孔明きにされる、請求の範囲第５項のパッキ ング。 ９．流体状態のエラストマ材料をモールド内へ剛性又は半剛性コアを埋込むよ うにして注入し、次いでそのエラストマ材料を交差結合させることによって製造 される、請求の範囲第５項のパッキング。 １０．非円形断面を有する、請求の範囲第１項のパッキング。 １１．間にシールが形成される２つの部品のうちの一方の部品の座の中に挿入 されるパッキングの部分が、シールを形成するパッキングの部分と違う形状を有 する、請求の範囲第１項のパッキング。