JPH0749834B2 - ピストンパッキン又はロッドパッキン - Google Patents

ピストンパッキン又はロッドパッキン

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JPH0749834B2
JPH0749834B2 JP2336876A JP33687690A JPH0749834B2 JP H0749834 B2 JPH0749834 B2 JP H0749834B2 JP 2336876 A JP2336876 A JP 2336876A JP 33687690 A JP33687690 A JP 33687690A JP H0749834 B2 JPH0749834 B2 JP H0749834B2
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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
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    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピストンパッキン又はロッドパッキンであっ
て、相対移動する機械部分の方向に開口した半径方向の
第１溝のなかで支承された四ふっ化エチレン樹脂材料か
らなる掻取リングを含み、これが第１溝の溝底で支承し
たゴム弾性材料からなるＯリングにより相対移動する機
械部分に押圧してあり、掻取リングが相対移動する機械
部分に対向した側に少なくとも２つの、第２溝により互
いに分離された密封縁を有し、又Ｏリングに対向した側
には外径が圧背向側の方向に増加した円錐面を有するも
のに関する。
〔従来の技術及び解決すべき課題〕
かかるピストンロッドパッキンがドイツ特許公開明細書
第3603669号により知られている。
これを第４図に示す。同図において、パッキンは、掻取
リング22、及びＯリング23を含んでいる。掻取リング22
は、四ふっ化エチレン樹脂材料からなり、相対移動する
機械部分20の方向に開口した半径方向の第１の溝21のな
かで支承されている。掻取リング22はまた、機械部分20
に対向した側に第２の溝25により互いに分離された２つ
の密封縁26,27を有し、またＯリング23に対向した側に
底面28が円錐面をなす環状溝を有している。Ｏリング23
は、ゴム弾性材料からなり、弾縮状態で前記環状溝と前
記第１の溝21の底部間に配設されている。このＯリング
23により、掻取リング22は前記機械部分20に押圧されて
いる。
上記従来のパッキンにおいては、Ｏリングが著しく変形
された状態で配設されているために、パッキンを規定通
りに使用しても、使用期間の経過につれてＯリングに弛
緩現象が現れ、その結果Ｏリングの機能が損なわれて満
足のいく密封結果が得られないという問題があった。ま
た、第２の溝は楔形をなしているために、この溝の底部
において応力集中が発生しそのために掻取リングの材料
が破壊される虞があった。
これでもって達成される密封成果は特に長期間使用する
ときあまり満足できない。
本発明は、長い使用期間にわたって著しく向上した密封
成果が得られるようかかるピストンロッドパッキンを改
良することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的が本発明によればピストンパッキン又はロッド
パッキンであって、相対移動する機械部分の方向に開口
した半径方向の第１溝のなかで支承された四ふっ化エチ
レン樹脂材料からなる掻取リングを含み、これが第１溝
の溝底で支承したゴム弾性材料からなるＯリングにより
相対移動する機械部分に押圧してあり、掻取リングが相
対移動する機械部分側に第２溝により互いに分離された
少なくとも２つの密封縁を有し、またＯリングに対向す
る側には圧背向側の方向に外径が増加した円錐面を有す
るものにおいて、 第２溝がアールのついた溝底を有し、そのアールが第２
溝の半径方向深さに概ね等しく、 掻取リングのＯリングに対向する側の面は、少なくとも
軸方向両端にある密封縁間において所定の円錐角を有す
る円錐面により形成され、 第２溝の底部から円錐面までの垂直距離が第２溝の深さ
の少なくとも３倍であり、 Ｏリングが掻取リングに対し相対移動可能に配設されて
いることを特徴とするピストンパッキン又はロッドパッ
キンで達成される。従属請求項は有利な諸構成に関係す
る。
本発明によるピストンロッドパッキンでは第２溝が丸く
した溝底を有し、その丸みが第２溝の半径方向深さに概
ね等しく、掻取リングのＯリングに対向する側の面は、
少なくとも軸方向両端にある密封縁間において所定の円
錐角を有する円錐面により形成されている。これにより
掻取リング断面は密封縁間の中間域で半径方向内側から
も又外側からも切欠き作用に曝されておらず、規定どお
り使用する間変形が殆ど防止される。被密封機械部分の
表面に対しシールリップの相対配置はこれにより長期間
使用する間殆どそのままである。良好な密封成果を達成
するうえでこのことは大きな利点がある。更に、第１溝
の溝底で支えられたゴム弾性材料からなるＯリングが相
対移動する機械部分に対し密封縁の弾性押圧を決定的に
規定するが、規定どおり使用する間このＯリングが受荷
能力を超える静的変形を受けることはない。むしろＯリ
ングは相対移動する機械部分の往復運動に弾性撓み可能
に追従し、その際短い時間間隔を置いて弛緩することが
でき、シールリップと被密封機械部分との十分な均一接
触が長期間にわたって保証される。
Ｏリングは円形に制限された断面を有し、直径はそれを
受容する第１溝の軸方向長さより小さい。ロッドパッキ
ンの場合それは半径方向外向き側面が第１溝の溝底に当
接し、溝底は被密封ロッドを同心円筒面として取り囲
む。Ｏリングの内面が掻取リングの円錐面に接触する。
これによりＯリングの良好な相対運動性が保証され、動
作行程の間、被密封空間の方向で連続したシールリップ
を徐々に強まる力で被密封ロッドに押圧することが確保
される。動作行程中被密封空間中の圧力レベルを超える
液圧が第２溝内に発生することがこれにより防止され
る。
第２溝は円錐面から、その半径方向深さの少なくとも３
倍、望ましくは少なくとも５倍の垂直距離とすべきであ
る。これにより動作行程の間掻取リングの望ましくない
形状変化に対処することができる。
ピストンロッドを同心で囲む円錐面は10〜20゜の円錐角
とすべきである。これにより、掻取リングが被密封ピス
トンロッド表面に十分に接触する他、Ｏリングの十分な
相対運動性が長期間保証される。
掻取リング及びＯリングを含む組込ユニットの離散を防
止するため掻取リングは軸方向端面の範囲に半径方向外
方に突出したカラーを備えておくことができる。これに
より組立が本質的に容易となる。ピストンパッキンの場
合上記のことを同様に適用することができる。この点に
関し特徴の転用は当業者にとって何ら困難を生じない。
〔実施例〕
本発明対象を以下添付図面を基に更に明確にする。
第１図に示すピストンロッドパッキンは半径方向内向き
に開口した第１溝のなかで支承された四ふっ化エチレン
樹脂材料、例えば充填剤入り四ふっ化エチレン樹脂から
なる掻取リング２を含み、これは第１溝の溝底３で支え
たゴム弾性材料からなるＯリング４により被密封ピスト
ンロッド５に押圧してある。掻取リング２はピストンロ
ッド５に対向した側に２つの密封縁７を備えており、こ
れがシールリップを形成し又第２溝６により互いに分離
してある。掻取リング２はＯリング４に対向した側が円
錐面８により制限してある。これは圧背向側９の方向で
軸方向に増加する外径を有する。第１溝１、Ｏリング
４、掻取リング２及びピストンロッド５は回転対称に構
成し互いに同心に配置してある。
掻取リング２の第２溝６を半径方向外側で制限する溝底
10は丸みＲが溝６の半径方向深さＴに概ね一致する。こ
の深さはごく小さく設計してあり、被密封ピストンロッ
ド５の直径に拘りなく常に僅か0.2〜0.4mm、望ましくは
0.3mmである。掻取リングの外面は顕著な方向変化を避
けて所定の円錐角を有する円錐面８により形成されてい
る。円錐面８の円錐角は図示実施例の場合18゜である。
これにより、Ｏリング４が掻取リング２に対して相対移
動するとき、Ｏリング４が掻取リング２を漸増的に締め
付け又は締め付け解除する作用が生じる。その結果、密
封縁７がピストンロッド５を押圧する力を密封縁の位置
により異ならせることができる。
第２溝６は円錐面８との垂直距離Ａが第２溝の半径方向
深さＴの約６倍である。これと共に、又掻取リング２に
設けた第２溝６の溝底10を丸くすることにより、良好な
形状安定性が得られ、被密封ピストンロッド５の表面に
対しシールリップ７の均一配置が長期間わたって保証さ
れる。また、第２溝６の溝底10において、応力が局部的
に増大する応力集中が回避され、その結果掻取リング２
の材料が破壊されることが阻止される。
第２図に示す実施は上述のピストンロッドパッキンに類
似している。しかしこの実施では掻取リングが軸方向で
相前後した３つの密封縁７を有し、これにより密封成果
が向上する。
第３図に示す実施が第１図に図示し先に説明した実施と
相違する点として掻取リング２は軸方向制限面の範囲に
半径方向外向きに突出したカラー11を備えている。カラ
ー11は外径が弛緩状態のＯリング４の内径より大きい。
これにより掻取リング２に嵌合したＯリング４の抜けが
阻止され、Ｏリング４と掻取リング２は未組込み状態の
ときそれ自身で完結した構造ユニットを形成し、このこ
とで組立が簡単となる。
〔発明の効果〕
本発明は、掻取リングの第２溝の形状構成並びに第２溝
の深さに基づく掻取リングの厚さ構成により、変形が殆
ど防止され又応力集中が回避され、これにより良好な密
封効果が長期間維持されると共に、その円錐面及び該円
錐面上を相対移動可能なＯリングの構成により、連続し
たシールリップを徐々に強まる力でロッドに押圧するこ
とができ、その結果密封される空間内の液体が漏れ出る
ことが効果的に阻止され良好な密封効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
第１図はピストンロッドパッキンを組込み状態で示す半
断面図。 第２、３図は未組込み状態の２つの選択的実施。 第４図は従来のピストンロッドパッキンの半断面図。 １……第１溝、２……掻取リング、３……溝底、 ４……Ｏリング、５……ピストンロッド、 ６……第２溝、７……密封縁、８……円錐面、 ９……圧背向側。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ピストンパッキン又はロッドパッキンであ
    って、相対移動する機械部分の方向に開口した半径方向
    の第１溝のなかで支承された四ふっ化エチレン樹脂材料
    からなる掻取リングを含み、これが第１溝の溝底で支承
    したゴム弾性材料からなるＯリングにより相対移動する
    機械部分に押圧してあり、掻取リングが相対移動する機
    械部分側に第２溝により互いに分離された少なくとも２
    つの密封縁を有し、またＯリングに対向する側には圧背
    向側の方向に外径が増加した円錐面を有するものにおい
    て、 第２溝（６）がアール（Ｒ）のついた溝底（10）を有
    し、そのアール（Ｒ）が第２溝（６）の半径方向深さ
    （Ｔ）に概ね等しく、 掻取リング（２）のＯリング（４）に対向する側の面
    は、少なくとも軸方向両端にある密封縁（７）間におい
    て所定の円錐角を有する円錐面（８）により形成され、 第２溝（６）の底部から円錐面（８）までの垂直距離
    （Ａ）が第２溝（６）の深さ（Ｔ）の少なくとも３倍で
    あり、 Ｏリング（４）が掻取リング（２）に対し相対移動可能
    に配設されていることを特徴とするピストンパッキン又
    はロッドパッキン。
  2. 【請求項２】第２溝（６）の底部から円錐面（８）まで
    の垂直距離（Ａ）が第２溝（６）の深さ（Ｔ）の少なく
    とも５倍であることを特徴とする請求項１記載のピスト
    ンパッキン又はロッドパッキン。
  3. 【請求項３】円錐面（８）の円錐角が５〜30゜であるこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載のピストンパッキ
    ン又はロッドパッキン。
  4. 【請求項４】第２溝（６）の半径方向深さ（Ｔ）が隣接
    密封縁の軸方向距離（Ｂ）の0.20〜0.35倍であることを
    特徴とする請求項１〜３の一に記載のピストンパッキン
    又はロッドパッキン。
JP2336876A 1989-12-02 1990-11-30 ピストンパッキン又はロッドパッキン Expired - Lifetime JPH0749834B2 (ja)

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