(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材となる樹脂材料を押型により内周壁面部を備える筒状に圧縮予備成形し、これを加熱・冷却して焼成させる工程を経て筒状素材を製作し、
前記筒状素材のうち引っ張り応力が蓄積された状態となっている内周側領域をシールリングの一部または全部として利用するように切り出すことを特徴とするシールリングの製造方法。
【請求項２】
前記内周壁面部が波形形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載のシールリングの製造方法。
【請求項３】
前記素材から切り出したシールリングに、カット部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のシールリングの製造方法。
【請求項４】
前記基材となる樹脂材料は、フッ素系樹脂材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシールリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一旦拡張した後の戻り性の向上したシールリングの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、油圧シリンダ１００の組み立て工程の一部を説明する図である。シリンダ１０１に挿入されるピストン１０２には、シリンダ１０１内周面とピストン１０２外周面の環状隙間をシールするピストンリング１０３を予めピストン１０２の外周面に周方向に形成された溝１０２ａに嵌挿する。
【０００３】
ピストンリング１０３は、ＰＴＦＥ等の樹脂材料により加工されたもので、カット部１０３ａを一箇所備え、矢印Ａ１０１のように溝１０２ａに挿嵌する時に、カット部１０３ａを拡げることで内周寸法がピストン１０２の外周寸法よりも大きくなるように一旦拡張される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図６（ａ）から図６（ｂ）の変化のように、このように一旦拡張されたピストンリング１０３には、拡張する際に加わった応力がピストンリング１０３の内部に残留応力として残り、拡張した後は、初期状態よりもカット部１０３ａが開いた状態となってしまう（図６（ｂ）の状態）。尚、バネ性の強いピストンリングでは、一旦拡張した後も図６（ｃ）のようにカット部１０３ａ’はほとんど拡がらない。
【０００５】
そして、図６（ｂ）の状態となってしまうピストンリング１０３においては、ピストン１０２の溝１０２ａに挿嵌されている状態で、図７（ａ）のようにピストン１０２の外周面から大きくはみ出してしまう。この状態のままピストン１０２挿入するために矢印Ａ１０２の方向に移動すると（図７（ｂ））、ピストンリング１０３とシリンダ１０１の端面が干渉してかじりが発生し、油圧シリンダ１００の組み立て性が低下してしまう。
【０００６】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シールリングを拡張した後のカット部の開き具合により特定される戻り性の良いシールリングを製造する方法を開示し、シールリングによる組み立て性の低下を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
基材となる樹脂材料を押型により内周壁面部を備える筒状に圧縮予備成形し、これを加熱・冷却して焼成させる工程を経て筒状素材を製作し、
前記筒状素材の内周側領域をシールリングとして利用するように切り出すことを特徴とする。
【０００８】
この方法により、製作されたシールリングは、加熱・冷却による焼成工程において、内周壁面部により筒状素材の内部よりも筒状素材の内周側領域が冷却速度が大きく、収縮率が異なることから内周側領域に引っ張り応力が蓄積された状態となり、シールリングを拡張した後のカット部の開き具合は小さくなり、戻り性が向上する。
【０００９】
また、前記素材から切り出したシールリングに、カット部を形成することを特徴とする。
【００１０】
このカット部によりシールリングを容易に拡張することができる。
【００１１】
また、前記基材となる樹脂材料は、フッ素系樹脂材料であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態のシールリングの製造方法の焼成工程までの概略工程を説明する図である。この図１では、ＰＴＦＥ等のフッ素系の樹脂粉末と、その他の微量な添加物等を配合して基材Ｍ１を調合し（図１（ａ））、圧縮成形機の下型Ｋ１のキャビィティ内に基材Ｍ１を充填して押圧型Ｋ２（上型）により圧縮して粉末状態の基材Ｍ１を固化する。下型Ｋ１と押圧型Ｋ２により形成される形状は内周壁面部を備える筒状であることが要求されるが、この実施の形態では円筒形状としている（図１（ｂ））。
【００１４】
図１（ｃ）は型から圧縮成形された円筒形素材Ｍ２を取り出した状態であり、その後、図１（ｄ）のように焼成炉ＨＣにより、融点以上の温度まで加熱した後に所定の降温速度で冷却して燒結させ、焼成した円筒形素材Ｍ３とする。
【００１５】
このような工程を経た、焼成した円筒形素材Ｍ３は、素材内部よりも円筒形素材の内周側領域Ｒ１が冷却速度が大きく、収縮率が異なることから内周側領域Ｒ１に引っ張り応力が蓄積された状態となっている。
【００１６】
従って、図２（ａ）に示されるように、焼成した円筒形素材Ｍ３の内周側領域Ｒ１（斜線で示される部分）をシールリング１として利用するように切削加工により切り出すことで、初期から引っ張り応力を備えたシールリングを製作することが可能となり、組み立て時等に一旦拡張しても元の状態に戻り易く、戻り性に優れたシールリングが得られる。
【００１７】
尚、シールリング１には、図２（ｂ）のようにカット部１ａを形成することも適宜行われる。このカット部の形状は、図２（ｂ）のようなラジアル方向に直線的なものの他に、斜めにカットされるバイアスカットや重なり部を持つステップカット等を使用目的に応じて採用することも可能である。
【００１８】
また、通常のシールリングにおいては外周側と同様に内周側も切削加工を施しているが、引っ張り応力による戻り性の効果が最も発揮されるのは、焼成した円筒形素材Ｍ３の内周壁面部を加工せずに残したままシールリングを使用する場合である。
【００１９】
従ってこの場合では、切削加工した場合に比べて内周側の寸法精度が低下するが、内周面を非摺動面とするシールリングでは、内周側の寸法精度や面粗度は多少悪くても問題ないことが多く、内周面側を加工不要とすることも可能となり、コスト低減にも寄与する。
【００２０】
また、図２（ｃ）のように、シールリング１’の一部分を内周側領域Ｒ１に位置させ、反対側が内周側領域Ｒ１から離れるように偏心させた状態で切削加工を行うことで、内周側領域Ｒ１に位置した部分を高応力領域１’ａとし、内周側領域Ｒ１から離れた部分が低応力領域１’ｂとすることが可能となる。そして、この低応力領域１’ｂにカット部を形成することで、カット部を形成した時に解放される引っ張り応力による変形（主としてカット部の端部の内側への倒れ）を抑え、かつ、一旦拡張した後に元の形態に戻ろうとする復元性は高応力領域１’ａにより維持されるので、カット部の端部の内側方向の倒れによる変形が少なく、シールリングを装着する際の組み立て性の低下が防止される。
【００２１】
尚、従来においては、図３の焼成した円筒形素材Ｍ１０３の内周面と外周面の間の略中央部を切削により切り出してシールリング１０３としているので、この実施の形態で利用した引っ張り応力の高い内周側領域Ｒ１を備えるものではなく、図６（ｂ）のように一旦拡張するとカット部が大きく開いたままとなってしまう。
【００２２】
（実施の形態２）
図４（ａ）は、第２の実施の形態を説明する図である。この実施の形態は、図１と同様の工程により製作された焼成した筒状素材Ｍ３の内周側領域Ｒ２をシールリング２として利用するように切削加工により切り出している。
【００２３】
但し、筒状素材Ｍ３の内周壁面部３は波形形状を呈しており、第１の実施の形態よりも大きな表面積を備えている。従って、焼成工程における内周側領域Ｒ２の冷却速度をより大きくすることができ、外周側領域との収縮率の差により発生する引っ張り応力をより大きくすることができる。
【００２４】
また、切り出されたシールリング２は、図４（ｂ）に示されるように、ミクロ的な観察を行うと円周方向に、高応力領域２ａと低応力領域２ｂが交互に現れることになるが、シールリング２全体としては、一旦拡張した後に元の形態に戻ろうとする復元性は維持される。
【００２５】
図４（ｃ）の筒状素材Ｍ４は図４（ｂ）で説明された低応力領域６ｂをシールリング６のカット部７（外形の切削加工が終了した後にカットされる位置）側に位置させ、またカット部７の反対側には高応力領域６ａが位置するように内周壁面部５を偏心させている。
【００２６】
従って、カット部７を形成した時に解放される引っ張り応力による変形（カット部７の端部の内側への倒れ）を抑え、かつ、一旦拡張した後に元の形態に戻ろうとする復元性は高応力領域６ａにより維持される。
【００２７】
【発明の効果】
上記のように説明された本発明にあっては、筒状素材の内周側領域を使用することで引っ張り応力が蓄積された状態のシールリングを製造することが可能となり、シールリングを拡張した後のカット部の開き具合は小さくなり、戻り性が向上する。
【００２８】
従って、シールリングを一旦拡張しても形状は元の状態に戻り、組み立て性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態におけるシールリングの製造方法の焼成工程までの概略工程を説明する図。
【図２】図２は円筒形素材の内周側領域を利用するシールリングの図。
【図３】図３は従来のシールリングの切り取り部分を説明する図。
【図４】図４は本発明の第２の実施の形態におけるシールリングの図。
【図５】図５は従来の油圧シリンダの断面構成説明図。
【図６】図６は従来のシールリング。
【図７】図７は従来のシールリングを利用した組み立て時の問題を説明する図。
【符号の説明】
１  シールリング
１ａ  カット部
Ｋ１  下型
Ｋ２  押圧型
Ｍ１  基材
Ｍ２  圧縮成形された円筒形素材
Ｍ３  焼成された円筒形素材
Ｒ１  内周側領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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