JPS62176824A - フツ素樹脂からなるシ−ル部材の製造方法 - Google Patents

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】 「技術分野」 本発明は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の低摩
擦性フッ素樹脂からなるシール部材の製造方法に関する
。

「従来技術およびその問題点」 四フッ化エチレン樹脂は、デュポン社の商品名テフロン
により、低摩擦性の樹脂材料としで広く知られ、各種の
用途に用いられている。本発明の対象とする相対摺動す
る部材間のシール部材としては、従来例えば、全体が環
状で断面がコ字状のシール部材と、これを拡開するばね
部材とを組み合わせ、これを相対摺動する一対の部材間
の摺動面の一方に形成した環状溝内に挿入してシール部
材を他方の摺動面に弾接させることか行なわれでいる。

このシール機構は、例えばＯリング単独によるシール機
構に比し、摩擦抵抗か小ざく、かつ０リングのように部
材の相対摺動によってねしれることかないため、長期に
渡り安定した優れたシール性能を得ることかできる。

ところがフッ素樹脂は、融点以上での粘度が高いため射
出成形に適古ない。また粉体７８直接加圧焼成して精工
な形状に加工しようとしても精度が出ないため、従来は
粉体をまず適当な大きざのブロック状に加圧焼成し、こ
れに機械加工による後加工を施しで所定の形状としてい
た。しかしこのような加工は、はとんど手作りといっで
よく、多数のシールすべき摺動部があるポンプ、コンプ
レッサ等の大量生産される機械に用いることはコスト面
から到底できなかった。

「発明の目的」 本発明は、このようなフッ素樹脂を用いたシール部材を
安価に所定の形状に形成できる製造方法を提案すること
を目的とする。

「発明の概要」 本発明は、従来のフッ素樹脂の成形方法が、主に粉体の
加圧焼成によっており、ざらに精度を要する場合には焼
成後の機械加工が不可欠であるとされでいたのを再検討
した結果なされたもので、環状のシール部材の場合には
、粉体の加圧焼成工程を含む加工によって、まず平板状
で環状の樹脂シートを作成し、これを熱間成形すること
で十分な精度のシール部材を形成できるとの結論に達し
て完成されたものである。すなわち本発明のシール部材
の製造方法は、まずフッ素樹脂の粉体を加圧焼成して平
板状で環状の樹脂シートを形成し、次にこの樹脂シート
を熱開成形によって所要形状に加工することを特徴とす
るものである。

「発明の実施例」 以下図面に基づいて本発明を説明する。第１図は本発明
によるシール部材の製造工程例を示すもので、四フッ化
エチレン樹脂等のシール素材は、最初粉体１として供給
される。この粉体１は、加熱焼成型２内に挿入され、加
熱加圧されて、環状の樹脂シート１０となる。この樹脂
シート１０の精度はそれ程要求されず、従来の加圧焼成
による加工法で十分である。ざらに粉体を加熱加圧して
中空丸棒を成形し、これをスライスして円板状の樹脂シ
ート１０を得てもよい。

この樹脂シート１０に対し、本発明は、次に加熱型によ
って熱間加工を施し、所要形状のシール部材を得る。こ
の熱間加工は、全体が環状で断面がコ字状のシール部材
１１（第２図）を得るために、−成熱間加工工程と二次
熱間加工工程の二段階に分けで行なわれる。

一次熱間加工工程は、中央の円盤状の下型３と、この下
型３の外側に昇降する環状の上型４によってなされる。

５は下型３および上型４内に挿入したヒータで、樹脂シ
ート１０を熱塑性変形が可能な程度に軟化させる。上型
４の内面には、下型３上面との間に樹脂シート］０１８
挟んで、摺動部材との摺接部（ランド部）Ｌに油溝Ｇを
作る凹凸４ａが形成されている。

この−成熱間加工工程によって、一段だけほぼ直角に曲
げられた一次加工樹脂シート１０°は、二次熱間加工工
程によって、二段に直角に曲げられ、断面口字状となる
。この二次熱間加工工程は、−次加工樹脂シート１０°
が挿入される環状溝６ａを有する下型６と、この環状溝
６ａ内に昇降する環状の上型７と、中子８とによって行
なわれる。すなわち−次加工樹脂シート１０°は、−次
工程によって形成されたランドしく油溝Ｇ）’Ｆｒ下に
向けて環状溝６ａ内に挿入され、この−次加工樹脂シー
ト１０’のランド部りの上に中子８を載せた俊、上型７
を環状溝６ａ内に下降させると、−次加工樹脂シート１
０’　にもう一方の直角曲折部が形成され、断面コ字状
となる。５はヒータであって、前述のヒータ５と同様、
−次加工樹脂シート１０’に上記塑性変形を与えること
ができる程度にこれを加熱する。またこの熱間成形は、
最終的に取り出されるシール部材１１に、スプリングバ
ックを生じさせることなく、以上の各型の形状を正確に
移すことができるように条件を設定する。このような熱
間加工は十分可能であり、以上の工程によって形成され
たシール部材１１は、特別な少加工を施さなくとも、シ
ール部材としての十分な精度を苔する。

以上のシール部材１１は、例えば第２図のように○リン
グ］２と組合わされて使用される。すなわち、０ワング
１２は、シール部材１１のコ字状の空間内に嵌められ、
そのランド部Ｌ％外方に付勢しでいる。相対摺動する部
材Ａ、Ｂのうち、例えば固定側の部材Ｂの摺動面には、
環状溝Ｍが形成され、この環状溝Ｍにこのシール部材１
１と０リング１２と組合せシール体が挿入され、ランド
部しか移動側部材Ａの摺接面に摺接する。ランド部りと
反対側の逆うンド部日は、環状溝Ｍの底部に接する。ラ
ンド部りは０リング１２による拡開弾牲力によって、こ
の摺接面に土着し、シール性を発揮する。ランド部りを
含むシール部材１１は、低摩擦性であり、○リング１２
が直接部材ＡまたはＢ　ｋ：接触することがないため、
○リング１２がねしれたりするおそれなく、低摩擦のシ
ール特性を得ることができる。

このシール部材１１は、コ字状部の内側、つまりそのラ
ンド部りと逆うンド部日が開いた側を高圧側とし、外側
を低圧側としで使用する。圧力がシール部材１１の口字
状部内に及ぶため、この圧力でランド部りおよび逆うン
ド部ＲＩＦｒ部材ＡおよびＢに弾接させることかできる
がらである。またその側面Ｓは、環状溝Ｍの一側に当接
させ、部材Ａ、Ｂの相対運動中のシール部材１１のずれ
を防止する。ざらにランドＦ＄Ｌに形成した油溝Ｇは、
油溜りとしてラビリング効果を発揮し、耐摩耗注を向上
させるのみならず、ラント部りと部材Ａの接触面圧を上
げで、シール性をよつ確実にする作用をする。

第３図は本発明によるシール部材１１の別の実施例を示
すもので、シール部材１１を、部材Ａに接触するランド
部りと、環状溝Ｍの一側に接する側面Ｓのみを有する断
面り字状に形成している。

このようなシール部材１１は、第１図に示した加工工程
のうち、二次熱間加工を省略することによって得ること
ができるから、製造工程はざらに単純である。

本発明は、このようにシール部材１１の形状を問わない
、平板状で環状の樹脂シートを粉体の加圧焼成により形
成してから、これを熱間加工して所要形状に形成する場
合をすべて含む、また以上は四フッ化エチレン樹脂を例
に本発明を説明したものであるが、本発明は低摩擦性で
、融点以上での粘度か射出成形に適さない程高い、ＥＴ
ＦＥ、　　ＰＦＡ等のフッ素樹脂について適用できる。

「発明の効果」 以上のように本発明は、射出成形ができない低摩擦性の
フッ素樹脂を、粉体の環状の樹脂シートへの加熱焼成と
、焼成後の熱間成形とによって成形するようにしたから
、従来のような機械加工を要することなく、十分な精度
のシール部材を製造することができる。よって低コスト
で、シール効果、低摩擦性、潤滑性に優れたシール部材
の適用の可能性を広げ、シールを要する装置全体の性能
をコストアップを招くことなく向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシール部材の製造装置の工程例を
示す工程図、第２図は第１図の工程にしたかっで形成し
たシール部材の使用例を示す断面図、藁３図は同異なる
シール部材の使用例を示す断面図である。 １・・・粉体、１０・・・環状シート、１０°・・・−
次加工樹脂シート、１１・・・シール部材、１２・・・
○リング、Ａ、Ｂ・・・相対摺動部材、Ｇ・・・油溝、
Ｌ・・・ランド部、Ｒ・・・逆ランド部、Ｍ・・・環状
溝、Ｓ・・・側面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フッ素樹脂の粉体の加圧焼成工程を含む加工によ
   って、平板状で環状の樹脂シートを形成し、次にこの樹
   脂シートを熱間成形によって所要形状に加工することを
   特徴とするフッ素樹脂からなるシール部材の製造方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、樹脂シートは、
   全体が環状で断面がコ字状またはＬ字状のシール部材に
   熱間成形され、このシール部材は、相対摺動する部材の
   摺動面に形成された環状溝に、Ｏリングとともに挿入さ
   れ、このＯリングの弾性によりそのランド部が相対摺動
   する部材に弾接されるシール部材の製造方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、フ
   ッ素樹脂は四フッ化エチレン樹脂であるシール部材の製
   造方法。