PTFEシールは、特定の設計調整と材料改良により、わずかなシャフトの振れに対応できるように改良することができます。また、ガラスやポリイミドフィラーのような材料の改良は耐久性を向上させます。ただし、振れの許容範囲は限定的で（～0.020インチ）、動作速度に依存します。
キーポイントの説明
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リップデザインの変更
- エルフ・トゥ・プロフィール :この湾曲したリップ形状は、シャフトの移動中にシールがわずかにたわむことを可能にし、標準的なフラットデザインよりも優れた接触を維持します。緩やかな傾斜は、わずかなミスアライメントを補正しながら摩耗を低減します。
- スプリングアシスト :リップの後ろに小さなガータースプリングを追加することで、ラジアル方向の力を増加させ、振れにもかかわらず継続的なシール圧を確保します。これは、シャフトの動きが予測できないダイナミックな用途では非常に重要です。
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材料の強化
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PTFEの自然な潤滑性は摩擦を低減しますが、剛性に欠けることがあります。充填材はこれに対応します：
- 25%ガラス繊維強化PTFE :寸法安定性と耐摩耗性を向上させ、振れ条件下でのシール寿命を延ばします。
- ポリイミドブレンド (例えば、20-40%のポリイミド）：耐熱性と機械的強度を高め、振れによってさらに熱が発生する高速用途に最適。
- バージンPTFEは柔らかく柔軟性が高いが、振れが続くと変形する可能性がある。
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PTFEの自然な潤滑性は摩擦を低減しますが、剛性に欠けることがあります。充填材はこれに対応します：
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動作限界
- 振れ許容差は通常 0.020インチ (千分の20）。これを超えると、改良されたシールであっても、過度の隙間形成や熱の蓄積によって早期故障につながる危険性があります。
- 速度は許容振れに反比例します：速度が速くなると、遠心力と熱膨張が大きくなるため、許容できる振れが小さくなる。
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補足措置
- 改良型（オイルシールptfe）[/topic/oil-seal-ptfe]とシャフトの表面処理（研磨やコーティングなど）を組み合わせることで、摩耗を最小限に抑えることができます。
- シールの摩耗パターンを定期的に監視することで、振れに関連する問題を早期に発見することができます。
これらの改良により、PTFEシールは不完全な条件下でも使用できるようになりましたが、可能な限り正確なシャフトアライメントの必要性を強調しています。
まとめ表
| 修正 | 目的 | 制限事項 |
|---|---|---|
| エルフ・トゥ・リップ・デザイン | わずかな振れでもシャフトとの接触を維持するために撓む | 0.020インチまでの振れ許容範囲 |
| スプリングアシスト | シャフトが動いても安定したシール圧を確保 | 高速になると効果が低下 |
| ガラス繊維強化PTFE (25%) | 耐摩耗性と寸法安定性を向上 | バージンPTFEより柔軟性に劣る |
| ポリイミドブレンド (20-40%) | 高速条件下での耐熱性と機械的強度を向上 | 標準的なPTFEより高価 |
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