(57)【要約】【課題】合い口部分の先端の角がシールリングの外径面から突出し、相手材に局部的に接触する不都合を解消することであり、また、合い口部分同士の接触による破損等を防ぐことである。【解決手段】リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設けた合成樹脂製の複合ステップカット型シールリングの製造方法において、前記の両方の合い口部分を離して、両者が重ならない形状で射出成形し、次いで、リングゲージの内径面に、前記射出成形で得られる成形品を挿入し、そして、その成形品の内側に円柱体を挿入し、次に、これらを電気炉に入れ、前記成形品のベース樹脂のガラス転移点以上の温度になるように加熱して、この成形品の熱固定を行う。【選択図】図１
2006342970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設けた合成樹脂製の複合ステップカット型シールリングの製造方法において、
前記の両方の合い口部分を離して、両者が重ならない形状で射出成形し、
次いで、リングゲージの内径面に、前記射出成形で得られる成形品を挿入し、そして、その成形品の内側に円柱体を挿入し、
次に、これらを電気炉に入れ、前記成形品のベース樹脂のガラス転移点以上の温度になるように加熱して、この成形品の熱固定を行う、合成樹脂製の複合ステップカット型シールリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、油や水等の液体、空気やその他の気体等の流体の漏れを防ぐための合成樹脂製シールリングに関し、主としてトルクコンバータや油圧式クラッチなどの自動変速機における作動油の密封に用いられる合成樹脂製のオイルシールリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなシールリングとして従来から金属製シールリングや４フッ化エチレン樹脂製シールリングなどが用いられ、最近は耐摩耗性、オイルシール性の向上及びコスト低減のため、射出成形による合成樹脂製シールリングを用いることが検討されている。
【０００３】
これらのシールリングは、装着の便宜のため周方向一箇所で分離され、その分離端に図２２に示すようなストレートカット型の合い口７１、７１’を設けたもの、図２３に示すような複合ステップカット型の合い口７２、７２’を設けたものなどがある。
【０００４】
上記のシールリングは、ピストンとシリンダ間の間隙に装着され、両者の相対的回転に伴って回転すると共に、両者の軸方向への相対的移動に伴ってこれらの相手部材と摺動する。このため、シールリングとしては相手部材の摺動面を傷付けることなく、しかも十分なシール性を有することが要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、射出成形型のシールリングは、離型を容易にするために、図２４に示すように両方の合い口７２、７２’間が広がった状態（半径方向に重なりのない状態）で略円形又は円形より若干広がった状態で射出成形され、これをピストンに装着するときは、合い口７２、７２’を相互に嵌合させて装着され、シリンダに挿入される。このとき、合い口の角部のａとｂ’、ａ’とｂ、ｃとｃ’が引っ掛かり、両方の合い口を嵌合する際の障害となることがある。
【０００６】
また、図２５に示すように、射出成形されたシールリング７３全体は必ずしも真円形でなく、合い口７２、７２’の先端がシールリング７３の外径面から突き出し、ピストン７５をシリンダ７４に挿入する際の障害になると共に、挿入後においては、シールリング７３の外径面とシリンダ７４の内径面との間にすき間７６が生じ、シールが不完全になる。
【０００７】
更に、この状態でシールリング７３が回転すると、合い口７２、７２’の先端が局部的に当たりながら摺動するので、接触面圧が高くなって油膜切れを起こし、ついにはシリンダ７４の内径面を摩耗させるに至る。
【０００８】
上記のごとき問題は、ストレートカット型の合い口７１、７１’の場合でも同様に生じることであるが、複合ステップカット型の場合は、一方の合い口７２、７２’の突起７７の厚さが、他方の合い口７２’の段部７８の深さより大である場合に、その突起７７部分が外周面へ突出するので、上記と同様の問題が生じる。
【０００９】
このような問題を避けるため、シリンダ７４に挿入した状態で真円となる曲率に設計して成形することが考えられるが、材料の収縮、金型の加工公差等により全てのシールリングを真円とするのは困難であるので、合い口先端の突出による局部的接触を完全に無くすることは難しい。
【００１０】
また、シールリング７３を真円形の状態でシリンダ７４内に挿入する一つの手段として、真円形に射出成形したシールリング７３に機械加工を施して合い口７２、７２’を設ける方法もある。しかし、この場合でもシールリング７３の外径の寸法公差やシリンダ７４の内径の寸法公差により曲率が一致しないことがあり、合い口７２、７２’の局部的接触を完全に防止することは難しい。
【００１１】
そこで、この出願に係る発明は、合い口の局部的接触を防止したシールリングを提供することを目的とし、また、シールリングの射出成形による製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設け、前記各合い口の先端面をストレート面に形成してなるストレートカット型の合成樹脂製シールリングにおいて、前記の各合い口の先端面とリング本体の外径面との境界に面取り部を設けた構成としたものである。
【００１３】
第２の発明は、リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設け、一方の合い口がリング本体の外径面側に設けた外径面側突起と、その外径面側突起の内径面側に設けた内径面側段部とにより形成され、他方の合い口がこれと相補的に嵌合するように、リング本体の内径面側に設けた内径面側突起とその内径面側突起の外径面側に設けた外径面側段部とにより形成されたステップカット型の合成樹脂製シールリングにおいて、前記外径面側突起の先端面とその外径面側突起の外径面との境界、及び前記外径面側段部の段差面とリング本体外径面との境界に、それぞれ面取り部を設けた構成としたのである。
【００１４】
第３の発明は、リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設け、一方の合い口を外径面側突起と外径面側段部により形成し、他方の合い口をこれと相補的に嵌合する外径面側突起と外径面側段部により形成してなる複合ステップカット型の合成樹脂製シールリングにおいて、前記各合い口の外径面側突起の先端面とその外径面側突起の外径面の境界及び前記外径面側段部の段差面とリング本体外径面との境界に、それぞれ面取り部を設けた構成としたのである。
【００１５】
第４の発明は、リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設け、一方の合い口は、リング本体の内径面側の先端に突き合わせ面が形成され、前記突き合わせ面の外径面側に外径面側突起及び外径面側段部が隣接して設けられており、その外径面側突起はリング本体の外径面側の一側辺に寄っており、かつ前記突き合わせ面から突き出た凸部により形成され、またその外径面側段部は前記外径面側突起と反対側の側辺に寄っており、かつ前記突き合わせ面から引っ込んだ凹部により形成されている合い口であり、他方の合い口は、前記突き合わせ面、前記外径面側突起及び前記外径面側段部と相補的に嵌合するように形成された突き合わせ面、外径面側突起及び外径面側段部とから形成されている合い口であり、これらの合い口から形成される複合ステップカット型の合成樹脂製シールリングにおいて、前記各合い口の前記外径面側突起の先端面と、嵌合したとき前記双方の合い口の前記外径面側突起同士が向き合う外径面側突起内面との境界、前記各合い口の前記外径面側突起の先端面と、嵌合したとき前記一方の合い口の前記外径面側突起と前記他方の合い口の外径面側段部が向き合う外径面段部内面との境界、及び、前記各合い口の前記外径面側段部内面と、前記突き合わせ面との境界にそれぞれ面取り部を設けた構成としたのである。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明に記載の合成樹脂製シールリングに、前記各合い口の前記外径面突起の先端面とその外径面突起の外径面との境界、及び前記外径面側段部の段差面とリング本体の外径面との境界に、それぞれ面取り部を設けた構成としたのである。
【００１７】
第６の発明は、第３から５の発明に記載の合成樹脂製シールリングに、前記各合い口の前記外径面側段部の段差面と前記外径面突起内面との境界、及び前記外径面側段部の段差面と前記外径面側段部内面との境界にそれぞれすみ肉を設けた構成としたのである。
【００１８】
第７の発明は、第２から６の発明に記載の合成樹脂製シールリングに、前記の一方の合い口の前記外径面突起と、前記の他方の合い口の前記外径面側段部とが向き合う面の間に一定の間隙を設けた構成としたのである。
【００１９】
第８の発明は、第３から７の発明のいずれかに記載の合成樹脂製シールリングに、前記の一方の合い口の前記外径面突起と、前記の他方の合い口の前記外径面突起とが向き合う面の間に一定の間隙を設けた構成としたのである。
【００２０】
第９の発明は、リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設けた合成樹脂製シールリングにおいて、前記の両方の合い口部分の間隔を半径方向に見て重なり部分のないように拡ろげた形態に射出成形し、その後前記合い口間の間隔を狭ばめて全体の外径面を真円状に保持して熱固定するようにしたものである。
【００２１】
第１０の発明は、リング本体の周方向の一箇所に一定の間隔をおいて相互に対向する合い口を設けた第１から８の発明のいずれかに記載の合成樹脂製シールリングを製造する方法において、前記の両方の合い口部分の間隔を半径方向に見て重なり部分のないように拡ろげた形態に射出成形し、その後前記合い口間の間隔を狭ばめて全体の外径面を真円状に保持して熱固定するようにしたものである。
【００２２】
この発明によれば、外径面側に面して形成されている角部に面取り部を設けることにより、合い口の部分の突起の突出量が零となるか、又は少なくなるので、相手部材との局部的接触を防止することができる。
【００２３】
また、一方の合い口と、他方の合い口とが嵌合するときに互いに接触する面して形成されている角部に面取り部を設けることにより、両合い口を嵌合するときに生じる局部的接触が回避されるか、又は少なくなるので、お互いの合い口の破損等を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
第１〜３、５の発明に記載のシールリングは、いずれも面取り部の存在により合い口部分が相手材に局部的に接触することを防止できるので、リークが少なく、相手部材に与える摩耗が少ない効果がある。
【００２５】
また、第４〜６の発明に記載のシールリングは、いずれも面取り部の存在により嵌合時における両合い口部分の接触を防止できるので、その合い口の破損等が少ない効果がある。
【００２６】
更に、これに加えて第７の発明は、突起とポケットとの間の間隙により突起の外周面方向への突出が避けられ、また第８の発明は突起の内側面相互間の間隙により突起の両側面への突出が避けられ、前記の効果が一層促進される。
【００２７】
また、第９〜１０の発明は、複合ステップカット型の合い口が相互に嵌合した形態の射出成形されたシールリングを容易に製造することができ、第２〜８の発明のごとき諸効果を発揮するシールリングを低コストで提供できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１（ａ）（ｂ）に示した第１実施例は、リング本体１の周方向の一箇所に一定の間隙をおいて相互に対向する合い口２、２’を設け、その合い口２、２’の先端面３をストレート面に形成した、いわゆるストレートカット型の合い口２、２’を有するシールリングである。
【００２９】
このシールリングの各合い口２、２’の先端面３とリング本体１の外径面４との境界に面取り部５が設けられる。この面取り部５は、図示のように所定の曲率をもった円弧状のもの（アールともいう。）でもよいが、曲率が０のもの、すなわち斜面による面取り状のもの（チャンファーともいう。）であっても差支えない（このことは以下の各実施例の場合も同様である。）。このような面取り部はクラウニング部ともよばれる。このようなクラウニング部は、例えば、連続して曲率がさまざまに変化するような、クラウニング形状をとることができる。
【００３０】
このような形状にすると、装着状態において、シールリングと相手部材との曲率の不一致があっても合い口２、２’の先端部分の突出量が零となるか又は少なくなり、局部的接触を防止することができる。
【００３１】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した第２実施例は、ステップカット型の合い口９、９’を有する場合である。この合い口９は外径面側突起１０と内径面側段部１１から成り、合い口９’は、内径面側突起１３と外径面側段部１４から成る。合い口９の外径面側突起１０と合い口９’の外径面側段部１４、合い口９の内径面側段部１１と合い口９’の内径面側突起１３とが相補的に一定の間隙をおいて嵌合するものであり、更に詳細に説明すると次のとおりである。
【００３２】
即ち、（ｃ）図に示すように、合い口９について、リング本体１から外径面側突起１０が周方向に突き出す部分面を基準とし、この面を段差面１５と呼ぶことにすると、外径面側突起１０は、その段差面１５の内外（リング本体１の内径側と外径側）に二分した場合の外径側に設けられ、その外径面側突起１０の外径面８は、リング本体１の外面と段差なく連続し、同じ曲率をもつように形成される。また、内径面側段部１１は、上記外径面側突起１０の内径面側に設けられている。
【００３３】
他方の合い口９’は、上記の合い口９と相補的な形態に形成されており、内径面側突起１３は、その段差面１５’の内外（リング本体１の内径側と外径側）に二分した場合の内径側に設けられている。また、外径面側段部１４は、上記内径面側突起１３の外径面側に設けられている。
【００３４】
両方の合い口９、９’は一定の間隙をおいて相互に嵌合し、シールリングは全体として真円形に似た形状となっている。
【００３５】
この発明の特徴は、外径面側に面して有している角部に面取り部を設けたものである。具体的には、上記のごときステップカット型の合い口９、９’を有するシールリングにおいて、外径面側突起１０の先端面１２とその外径面８との境界に面取り部７を設け、また外径面側段部１４の段差面１５’とリング本体１の外径面８’との境界にも面取り部７’を設けたものである。
【００３６】
この場合も、これらの面取り部７、７’により、合い口９、９’の部分の突出量が零となるか、又は少なくなるので、相手部材との局部的接触を防止することができる。
【００３７】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した第３実施例は、複合ステップカット型の合い口１６、１６’を有する場合である。この合い口１６、１６’は外径面側突起１７と外径面側段部１８から成り、両方の合い口１６、１６’の外径面側突起１７と外径面側段部１８、外径面側段部１８と外径面側突起１７とが相補的に一定の間隙をおいて嵌合するものであり、更に詳細に説明すると次のとおりである。
【００３８】
即ち、（ｃ）図に示すように、一方の合い口１６’について、リング本体１から外径面側突起１７が周方向に突き出す部分及び外径面側段部１８を形成する凹所が反対方向へ延び出す部分の内径面側の先端の面を基準とし、この面を突き合わせ面１９と呼ぶことにすると、外径面側突起１７は、その突き合わせ面１９を左右両側に二分した場合の一側面側、かつ内外（リング本体１１の内径側と外径側）に二分した場合の外径側に設けられ、その外径面側突起１７の外径面２６は、リング本体１の外面と段差なく連続し、同じ曲率をもつように形成される。
【００３９】
また、外径面側段部１８は、上記の突き合わせ面１９を同様に左右及び内外に二分した場合の他側面側、かつ外径側に設けられ、その外径面側段部１８の内面２２は、リング本体１の内径面と同じ曲率をもつように形成される。
【００４０】
他方の合い口１６は、上記の合い口１６’と相補的な形態に形成され、両方の合い口１６、１６’は一定の間隙をおいて相互に嵌合し、シールリングはほぼ真円形をなす。
【００４１】
この発明の特徴は、外径面側に面して有している角部に面取り部を設けたものである。具体的には、上記のごとき複合ステップカット型の合い口１６、１６’を有するシールリングにおいて、各外径面側突起１７の先端面２３とその外径面２６との境界に面取り部２４を設け、また各外径面側段部１８の段差面２５とリング本体１の外径面２６との間にも面取り部２４’を設けたものである。
【００４２】
この場合も、これらの面取り部２４、２４’により、合い口１６、１６’の部分の突出量が零となるか、又は少なくなるので、相手部材との局部的接触を防止することができる。
【００４３】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した第４実施例は、複合ステップカット型の一方の合い口１６と、他方の合い口１６’とを嵌合するときに生じる局部的接触による折れ、ひび等の破損を防ぐものである。複合ステップカット型の合い口１６、１６’の構造は、面取り部２４、２４’を除いて、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）と同様である。
【００４４】
この発明の特徴は、一方の合い口１６と、他方の合い口１６’とが嵌合するときに互いに接触する面として有している角部に面取り部を設けたものである。具体的には、上記のごとき複合ステップカット型の合い口１６、１６’を有するシールリングにおいて、各外径面側突起１７の先端面２３と、合い口１６、１６’が嵌合したとき前記各外径面側突起１７が向き合う外径面突起内面２７との境界に面取り部３０を設け、また、各外径面側突起１７の先端面２３と、合い口１６、１６’が嵌合したとき前記各外径面側突起と外径面側段部１８とが向き合う面である外径面側段部内面２２との境界に面取り部３０’を設け、さらに、前記外径面側段部内面２２と、合い口１６、１６’の突き合わせ面１９との境界に面取り部３０’’を設けたものである。
【００４５】
この場合、これらの面取り部３０、３０’、３０’’により、合い口１６、１６’を嵌合するときに生じる局部的接触が回避されるか、又は少なくなるので、お互いの合い口の破損等が防ぐことができる。
【００４６】
図５（ａ）（ｂ）（Ｃ）に示した第５実施例は、上記の第３実施例の構成と第４実施例の構成を組み合わせたものである。
【００４７】
この発明の特徴は、外径面側に面して有している角部、及び一方の合い口１６と、他方の合い口１６’とが嵌合するときに互いに接触する面して有している角部に面取り部を設けたものである。具体的には、複合ステップカット型の合い口１６、１６’を有するシールリングにおいて、前記各外径面側突起の先端面２３とその外径面２６との境界、及び前記各外径面側突起の先端面２３と、前記外径面突起内面２７との境界に面取り部２４、２４’を設け、前記各外径面側突起の先端面２３と前記外径面突起内面２７との境界に面取り部３０を設け、前記各外径面側突起の先端面２３と前記外径面側段部内面２２との境界に面取り部３０’を設け、さらに、前記外径面側段部内面２２と、前記突き合わせ面１９との境界に面取り部３０’’を設けたものである。
【００４８】
この場合は、面取り部２４、２４’により、合い口１６、１６’の部分の突出量が零となるか、又は少なくなるので、相手部材との局部的接触を防止することができ、かつ、面取り部３０、３０’、３０’’により、合い口１６、１６’を嵌合するときに生じる局部的接触が回避されるか、又は少なくなるので、お互いの合い口の破損等が防ぐことができるという、相乗効果を得ることができる。
【００４９】
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した実施例６は、上記の実施例５の構成に次の構成を加えたものである。即ち、この場合は、合い口１６、１６’の外径面側段部１８の段差面２５と、前記外径面側突起内面２７及び外径面側段部内面２２の境界に丸みであるすみ肉３２、３２’を設けたものである。上記すみ肉３２、３２’を設けることにより、上記の効果に加え、前記外径面側突起１７及び外径面側段部１８の補強がなされることになり、合い口１６、１６’を嵌合するときに生じる局部的接触による破損等が防ぐことができる。
【００５０】
実施例６は、実施例５にすみ肉３２、３２’を加えたものであるが、実施例５の場合だけでなく、実施例２〜４のいずれの場合にも用いることができ、実施例６の場合と全く同様のすみ肉を加えた効果を得ることができる。
【００５１】
また、図２の面取り部３０’、３０’’及びすみ肉３２は、上記の他の実施例に記載の面取り部及びすみ肉と同様に、これらを設けることにより、嵌合時の局部的接触による破損等を防ぐことができる。
【００５２】
尚、前述の角部分に相当する部位以外の角部分を面取り形状、又はすみ肉を加えた形状としてもよい。
【００５３】
ところで、この面取り部分又はすみ肉部分の形状は、曲率ないしは斜面のものいずれでもよいが、より好ましい形状は曲率の面取り形状である。その面取り部分又はすみ肉部分の最小値付近の寸法は、シールリングの軸方向寸法又は径方向寸法のいずれかのうちの約５％〜５０％程度、好ましくは約５％〜２５％程度である。この値が小さすぎると、合い口部分の突出量がわずかに有る場合に相手部材を傷つけることが考えられる。
【００５４】
一方、曲率ないしは斜面のものの面取り部分又はすみ肉部分の形状の最大値付近の寸法は、シールリング外周径、内周径、ないしはそれらの中間部の径寸法のいずれかのうちの、約５〜５０％程度、好ましくは、約２５〜５０％程度であればよい。この値が大きすぎると、面取り部を設けるという効果が薄れ、実質的にシールリングの外周径の曲率とほぼ同等の面取り部しか形成できず、合い口部分の突出量を零とするか、又は少なくすること期待できない。いずれにしても面取り部寸法はこれらの最小値以上又はこの値を越え、これらの最大値以下又はこれ未満の範囲であればよい。
【００５５】
図７（ａ）（ｂ）に示した第７実施例は、上記の第３実施例の構成に次の構成を加えたものである。即ち、この場合は、一方の合い口１６又は１６’の外径面側突起１７の内径側面と、これと対面した他方の合い口１６’又は１６の外径面側断面１８の内面２２との間に所定の間隙ｇ１  を設けたものである。このようにすると、前記外径面側突起１７がシールリングの外径面側へ突出する量が一層少なくなる。また、前記外径面側突起１７及び外径面側断面１８の厚さ方向の寸法公差もこの間隙ｇ１  により吸収することができ、各前記外径面側突起１７の外径面側への突出を防止する。
【００５６】
また、両方の合い口１６、１６’の各前記外径面側突起１７の相互に対面する内側面２７相互間にも所定の間隙ｇ２  を設けている。この間隙ｇ２  は各前記外径面側突起１７の幅方向の寸法公差を吸収し、各前記外径面側突起１７の両側面側への突出を防止する。
【００５７】
前記間隙ｇ１  及びｇ２  は、他の実施例１〜６の合い口に設けた場合でも、実施例７の場合と同様に、各前記外径面側突起１７の両側面側への突出の防止、及び、合い口１６、１６’を嵌合するときに生じる局部的接触による破損等の防止が図られる。
【００５８】
次に、合成樹脂製シールリングの製造方法について、上述の実施例３の複合ステップカット型の合い口１６、１６’を用いて説明する。これは、実施例３だけでなく、他の実施例１〜２、４〜７にも同様に適用できる。
【００５９】
まず、図８に示すように、合い口１６、１６’部分を離して、両者の間に半径方向の重なりのない形状に射出成形する。次に、図９に示すごとき、合成樹脂製又はゴム製の円柱体２９及びリングゲージ３１とからなる治具を用い、上記の成形品２８をリングゲージ３１の内径面に挿入し、その成形品２８の内側に円柱体２９を挿入する。上記の円柱体２９を構成する樹脂はリングゲージ３１より熱膨張率の大きい物質、例えばリングゲージ３１より熱膨張率の大きい樹脂又はエラストマー等の重合物質等であり、加熱した際の熱膨張により成形品２８の内側から強制力を加える。エラストマー系重合体の場合、ゴム硬度（Ｈｓ）が約６０〜１００程度、好ましくは６５〜９０程度であれば、良好な弾性強制力が得られ好ましいと考えられる。ゴム硬度が高すぎると硬すぎるため、成形品２８の内側に円柱体２９を挿入しずらく、ゴム硬度が低すぎると柔らかすぎるため、適度な弾性強制力が得られにくい。
【００６０】
次に、上記の治具全体を電気炉等に入れ、成形品２８のベース樹脂のガラス転移点以上の温度になるよう加熱して、該成形品２８の熱固定を行う。かくして、前述のごとき複合ステップカット型のシールリングを得ることができる。
【００６１】
上記の製造によって得られたシールリングの性能を知るため、耐久性の比較試験を行ったので、以下に示す。
【００６２】
（実験例の試験内容）
ポリエーテルエーテルケトン樹脂を主材料とし、カーボン繊維、四フッ化エチレン樹脂を充填材として配合した材料を用い、これを縦断面が略矩形、外径５０ｍｍ、リング幅２．０ｍｍ、リング厚さ１．８ｍｍ、図３に示した複合ステップカット型の合い口１６、１６’を有するシールリングを、各合い口１６、１６’相互を広ろげた形態（図８参照）に射出成形し、次に、図９に示したように治具に装着して強制変形させ、その治具のまま電気炉に入れて２００℃で２時間の熱固定を行った。
【００６３】
このようにして得られたシールリングを自動車用オートマチックトランスミッションオイル（昭和シェル石油製：デキシロンＩＩ（商品名））を使用し、シリンダ材質Ｓ４５Ｃ、軸材質Ｓ４５Ｃ相手材において、油圧１．５ＭＰａ、シリンダ回転数８０００ｒｐｍ（軸は固定）、油温１２０℃の条件で１００時間の耐久試験に供し、リーク量及びシリンダの摩耗量を測定した。得られた結果を図１０に示す。
【００６４】
（比較例の試験内容）
材料、縦断面形状、外径、リング幅、リング厚さ及び合い口の形態を実験例と同一とし、合い口を拡ろげ、かつ突起やポケットにクラウニング部のない角張ったものを射出成形により製作し、熱固定することなく、強制的に変形させて相手材に装着し、上記と同一の条件で耐久試験に供した。得られた結果を図１０に示す。
【００６５】
（試験結果の考察）
図１０に示すように、実施例のオイルシーリングは、リーク量が少なく、また、シリンダの摩擦量も著しく少ないことが確認された。
【００６６】
（シールリングの射出成形）
前記の合い口を有するシールリングは、通常の方法を用いることにより得ることができるが、より好ましい方法として次の方法があげられる。
【００６７】
図１１（ａ）（ｂ）に示した第８実施例のシールリング４１は、一部に相い対向した前記記載の構造を有する合い口４２を有し、この部分で分離されている。この分離部分は射出成形後、各合い口４２を相互に噛み合わせて熱固定され、相手部材のシール溝に組付けるときは、その合い口４２を押し広げる。
【００６８】
上記のシールリング４１の全長のほぼ中央部に材料を注入するための注入位置４３が存在する。この注入位置４３は、通常射出成形時のゲート４４の痕跡として残るので、その位置を知ることができる。また、ゲート４４部分を平滑に加工等しても、その部位は拡大鏡等により認識できる。
【００６９】
上記のシールリング４１の外径はφ７０で、全長は約２２０ｍｍである。注入位置が「ほぼ中央」とは、シールリング１の全長の中央部であって±３０°の範囲内の位置をいう。
【００７０】
上記のシールリング４１をポリエーテルケトン系樹脂を主材料とし、炭素繊維、四フッ化エチレン樹脂等のフッ素系樹脂等、固体潤滑材を充填材料として配合した材料により、縦断面が略矩形状となるよう、外径７０ｍｍ、幅２ｍｍ、肉厚２ｍｍにそれぞれ定めて射出成形し、寸法測定及び曲げ強度テストを行った。得られた結果を図１３及び図１４に示す。
【００７１】
図１２に第９実施例を示す。この場合はシールリング４１の全長の中央から若干ずらせた（±１０°〜±３０°程度）位置に材料注入位置４３を有するものであり、材料の組成、寸法形状は、第８実施例と同様である。
【００７２】
この場合は相手部材のシール溝に組付ける際の応力が全長の中央に集中し、その中央から若干ずれた位置にある注入位置４３に集中することが避けられる。特に、ステップカット形状のシールリングにおいて、ゲート位置をシールリングの全長の中央から±１０°〜±３０°程度ずれせば、成形後の熱固定やシールリングのピストンへの組み込み時にステップカットの突起部長さだけより多く広げたり閉じたりすることがあっても、ゲート部分に大きな力が加わることを緩和できる。
【００７３】
第８実施例と同じ組成、寸法、形状で、注入位置４３をシールリング４１の一方の合い口４２近傍に定めて射出成形し、第８実施例と同時に寸法測定及び曲げ強度テストを行った。得られた結果を前記の図１３及び図１４に併記した。
【００７４】
この結果からわかるように、注入位置から１５０ｍｍを越すと強度が低下し、幅寸法が減少することが認められた。
【００７５】
なお、注入位置４３において強度低下が認められるが、機能上問題のないレベルである。
【００７６】
次に、図１５は射出成形金型４５の一部を示すものであり、前述のシールリング４１を成形するためのキャビティ６が形成され、その全長のほぼ中央にゲート４４を設けている。
【００７７】
上記のゲート４４の位置は全長の中央から±３０°以内の範囲、好ましくは±１０°程度の位置に選定され、この金型４５により前記第８実施例又は第９実施例のシールリングの射出成形が行われる。射出成形によって成形することにより、複雑な形状を有するシールリングを容易に製造することができる。
【００７８】
このようにして製造されたシールリングは、耐熱性に優れているので、特に、自動変速機用のオイルシールリングに好適である。
【００７９】
（他の形状のシールリングの例）
次に、他の形状のこの発明の合い口を有するシールリングについて説明する。
【００８０】
図１６（ａ）〜（ｆ）は、上記の合い口の構造を有する第１０実施例のシールリング５０である。そのリング５０の一方の側面のシール面５１にはほぼ３等分位置に内周側から外周側に貫通した潤滑溝５２が形成され、また他方の側面のシール面２１にも、若干位置をずらせて同様の潤滑溝５２が形成されている。
【００８１】
これらの潤滑溝５２は深さ０．１ｍｍ程度、幅０．１ｍｍ程度の微細なものであり、図示のように１〜５箇所、好ましくは１〜３箇所程度設けてもシール性を損わないものである。また潤滑溝５２のシール面５１側の開口端には、面取り部５３が施される。
【００８２】
上記のシールリング５０の断面形状は図１６（ｄ）（ｅ）に示すように、両側シール面５１と外周面５４との間及び両側シール面５１と内周面５５との間にそれぞれ段差部５６が設けられる。段差部５６は図１６（ｆ）に示すようにシール面５１に対する直角面５７と、外周面５４に対する直角面５７’及びこれら両方の直角面５７、５７’間に形成された傾斜面５８とから成り、その段差部５６の高さｈは、潤滑溝５２の深さより高い。
【００８３】
上記の段差部５６の高さｈは特に限定しないが、シールリング５０の矩形断面の半径方向の長さ、または、軸方向長さのそれぞれ約５〜５０％程度、好ましくは、約５〜２５％程度、更に好ましくは、約５〜１０％程度とし、シールリング５０の片面又は両面部に設けることが好ましい。上記いずれの数値範囲についても、下限値を超え、上限値未満の範囲に選定してもよい。
【００８４】
上記の段差の高さｈが少なすぎると、金型の長期にわたる使用での可動型と固定型とのズレが比較的短い周期で発生した時に、不具合を招来する可能性があり、多すぎると、シールリングのシール部分面積、いわゆるシールランドが減少してしまうため、確実で、良好な密封特性に期待できない。
【００８５】
なお、合い口６０の形状は上記の実施例１〜７のいずれの型を有していてもよい。実施例６を用いた場合の例を図２１に示す。
【００８６】
図１７は上記のシールリング５０を合成樹脂で射出成形する場合の金型５９の合せ面６１の位置を示している。即ち、合せ面６１は外周面５４の一方の段差部５６側の端に設定される。合せ面６１をこのような位置に設定すると、バリ６２は潤滑溝５２から離れた位置に生じるので、該潤滑溝５２を閉塞することがない。
【００８７】
図１８（ａ）（ｂ）は第１１実施例のシールリング５０であり、この場合の潤滑溝５２は、両側シール面５１の中央部分に全周にわたり形成された周溝６３と、その周溝６３から、外周方向及び内周方向にそれぞれ形成された外径方向溝６４及び内径方向溝６５とから成り、外径方向溝６４と内径方向溝６５の位置が周方向にずれている。
【００８８】
図１９（ａ）（ｂ）の第１２実施例のシールリングの潤滑溝５２は、周溝６３と同一位置に形成された外径方向溝６４と内径方向溝６５とから成る。
【００８９】
図２０（ａ）（ｂ）は、シールリングの各種段差部５６の形状の諸例を示すものであり、いずれも金型の合せ面６１と潤滑溝５２との間には段差があり、バリによって潤滑溝５２が閉塞されることを防ぐ。また、これらはいずれも金型の合せ面６１が直角面５７’と一致するので、固定金型と可動金型の合わせ面が多少ずれても、外周面５４又は内周面２５側にはみ出す部分が生じることがない。
【００９０】
（シールリングの材料及び成形方法）
この発明のシールリングは、耐熱性樹脂、強化繊維、フッ素系樹脂、充填剤からなる樹脂組成物を成形することにより得られる。
【００９１】
前記耐熱性樹脂は、耐熱性を有していればどのような樹脂でもよいが、例えば、ポリシアノアリールエーテル系樹脂（以下、ＰＥＮと略記する。）、ポリエーテル・エーテルケトン樹脂（以下、ＰＥＥＫと略記する。）等の芳香族ポリエーテルケトン系樹脂（以下、ＰＥＫと略記する。）、芳香族系熱可塑性ポリイミド樹脂（以下、ＴＰＩと略記する。）、ポリアミド４−６系樹脂（以下、ＰＡ−４６と略記する。），ポリフェニレンサルファイド系樹脂（以下、ＰＰＳと略記する。）等があげられる。これらは、高い耐熱性に加え、高い耐燃性、優れた機械的性質、優れた電気的性質、耐薬品性を有している。これらの材料は、この発明のオイルシールリングの成形ベース材料として用いられる。これらの耐熱性熱可塑性樹脂の融点は、少なくとも２８０℃以上あれば、この発明において好適に使用することができる。
【００９２】
この発明に用いられるＰＥＥＫ等のＰＥＫとしては、その融点が３３０℃以上であるケトン系ポリマーを限定なく採用することができる。ＰＥＫはエーテル結合（−Ｏ−）とケトン結合（−ＣＯ−）の両者を含んで芳香族環を結合したものであり、例として下記（化１）〜（化６）で表される構造単位を有する樹脂をあげることができる。これらは、いずれも結晶性の樹脂である。これらＰＥＫ樹脂は、熱的寸法性に優れており、熱固定などの熱収縮や、自動変速機等の高温下でのオイルシールリングとして用いても寸法変化が少なく、このような寸法精度を必要とする合い口形状のシールリングで高温下において使用される場合に好適である。
【００９３】
【化１】
2006342970.tif 000003
【００９４】
（ｎは、整数を示す。）
【００９５】
【化２】
2006342970.tif 000004
【００９６】
（ｎは、整数を示す。）
【００９７】
【化３】
2006342970.tif 000005
【００９８】
（ｎは、整数を示す。）
【００９９】
【化４】
2006342970.tif 000006
【０１００】
（ｎは、整数を示す。）
【０１０１】
【化５】
2006342970.tif 000007
【０１０２】
（ｎは、整数を示す。）
【０１０３】
【化６】
2006342970.tif 000008
【０１０４】
（ｎは、整数を示す。）
【０１０５】
上記の樹脂のうち、（化１）の樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は約１６５℃、融点（Ｔｍ）は３６５℃であり、代表的な例として、英国アイ・シー・アイ社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＫ  ２２０Ｇ（商品名）が挙げられる。また、（化２）の樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は約１５０℃、融点（Ｔｍ）は３３４〜３３７℃であり、代表的な例として、英国アイ・シー・アイ社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＥＫ  １５０Ｐ（商品名）が挙げられる。また、（化３）の樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は約１６０℃、融点（Ｔｍ）は３６０〜３８０℃であり、代表的な例として、独国ヘキスト社製：ＨＯＳＴＡＴＥＣ（商品名）が挙げられる。さらに、（化４）の樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は約１７０〜１７５℃、融点（Ｔｍ）は３７５〜３８１℃であり、代表的な例として、独国ビー・エー・エス・エフ社製：Ｕｌｔｒａｐｅｋ−Ａ２０００（商品名）が挙げられる。
【０１０６】
上記ＰＥＥＫ等のＰＥＫ以外の耐熱性樹脂は、それぞれ市販されている周知の樹脂を採用することができる。具体例としては、ＰＥＮとして出光興産社製：ＩＤ３００（商品名）、ＴＰＩとして三井東圧社製：オーラム４５０（商品名）、ＰＡ−４６として日本合成ゴム社製：スターニル  ＴＷ３００（商品名）、ＰＰＳとして呉羽化学社製：フォートロンＫＰＳ  Ｗ２１４（商品名）等を例示することができる。
【０１０７】
上記耐熱性樹脂の配合割合は、この発明の樹脂組成物に対して３０〜８２重量％が好ましく、３０〜７８重量％がより好ましい。なぜなら３０重量％未満の少量では強度が低下してしまう結果となるからであり、８２重量％を越える多量では、充填剤による補強効果が得られず、耐摩耗性が劣る結果となって好ましくないからである。
【０１０８】
この発明における強化繊維としては、特に限定されるものではないが、炭素繊維や芳香族ポリアミド繊維を例としてあげることができる。
【０１０９】
上記炭素繊維は、平均繊維径が１〜２０μｍ、好ましくは５〜１８μｍ、さらに好ましくは５〜１５μｍである。また、アスペクト比は、１〜８０が好ましく、５〜５０がより好ましい。なぜならば、平均繊維径が１μｍ未満の細いものでは繊維間の凝集が起こり、均一分散が困難となり、また２０μｍを越える太いものでは軟質相手材を摩耗させるからであり、平均繊維径が上記の範囲内では、このような傾向がより少なくなり好ましい。また、アスペクト比が１未満のものではマトリックス自体の補強効果が損われ機械的特性が低下し、逆に８０を越えると混合時の均一分散がきわめて困難であって、摩耗特性に支障を来たし品質低下を招くなど好ましくないからである。アスペクト比が１〜８０では、このような傾向が比較的少なく、好ましい結果が得られる。
【０１１０】
また、上記芳香族ポリアミド繊維は、下記（化７）の式で表わされる繊維状の耐熱樹脂として周知のものであり、芳香族環がメタ位でアミド結合によって結合されたもの、芳香族環がパラ位でアミド結合によって結合されたもののいずれであってもよい。
【０１１１】
【化７】
2006342970.tif 000009
【０１１２】
このうち、パラ系芳香族ポリアミド繊維は、下記（化８）の式で表わされる反復単位を含むパラ系芳香族ポリアミド繊維である。
【０１１３】
【化８】
2006342970.tif 000010
【０１１４】
このパラ系芳香族ポリアミド繊維は、繊維軸方向に分子鎖が配列しているので、軸方向に高弾性・高強度であるが、直角方向には分子間力が弱いものである。このようにパラ系芳香族ポリアミド繊維は軸方向の強度によって、配合された樹脂組成物の耐摩耗性をよく向上させることができ、一方、繊維直角方向に圧縮力を受けると分子鎖が座屈しまたは破壊され易いので、軟質摺動相手材を損傷しないと考えられる。
【０１１５】
また、パラ系以外の芳香族ポリアミド繊維を採用する場合は、四フッ化エチレン樹脂などのフッ素系樹脂の所定量を含むものを添加することによって、前記組成物と同様に軟質の摺動相手材を損傷せず、耐摩耗性に優れた組成物とすることができる。
【０１１６】
このような芳香族ポリアミド繊維は、繊維長約０．１５〜３ｍｍ、アスペクト比約１〜２３０程度の範囲のものがよい。また、平均繊維径が約１〜２０μｍのものが好ましく、より好ましくは約５〜１５μｍのものである。また、アスペクト比は、約１〜６０のものが好ましく、より好ましくは約１５〜４０のものである。芳香族ポリアミド繊維が所定範囲未満の繊維長では、耐摩耗性が不充分となり、上記範囲を越える繊維長では組成物中の分散不良で好ましくない。また、アスペクト比が１未満のものでは、粉末形状に近くなって耐摩耗性改善効果が不充分となってマトリックスの補強効果がなくなり、機械的特性も低くなる。また、６０を越えると混合時の均一な分散が困難となり、組成物の摩耗特性が一様でなくなる。
【０１１７】
また、平均繊維径が約１μｍ未満の細径のものでは、マトリックスに混合した際に繊維間に凝集が起こり均一な分散が困難であり、平均繊維径が約２０μｍを越える太径のものでは、組成物が軟質相手材を摺動摩耗するおそれがある。平均繊維径が約５〜１５μｍのものではこのような傾向が全くみられずに極めて好ましい。
【０１１８】
上記強化繊維の全樹脂組成物中の配合割合は、５〜４５重量％、好ましくは１０〜４５重量％、さらに好ましくは１０〜３０重量％である。なぜなら、５重量％未満では成形体の耐摩耗性が殆ど向上せず、４５重量％を越える多量では溶融流動性が著しく低下して成形性が悪くなるからである。同配合割合が１０〜３０重量％であれば、このような傾向が全くなく、好ましい結果が得られる。
【０１１９】
この発明に用いるフッ素系樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略称する）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡと略称する）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰと略称する）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥと略称する）、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル−フルオロオレフィン共重合体（ＥＰＥと略称する）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥと略称する）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥと略称する）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦと略称する）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦと略称する）等が挙げられる。これらは、それぞれ単独もしくは、例えば１：１０から１０：１の範囲で前記２種以上の共重合体や３元共重合体等のフッ素化ポリオレフィン等であってもよく、これらは良好な固体潤滑剤としての特性を示す。
【０１２０】
このうちＰＴＦＥは、融点が約３２７℃であり、約３４０〜３８０℃でも溶融粘度が約１０１１〜１０１２ポイズと高く、融点を越えても流動し難く、フッ素樹脂のなかでは最も耐熱性に優れた樹脂であると考えられている。このようなＰＴＦＥを採用する場合は、これが成形用の粉末であっても、また、いわゆる固体潤滑剤用の微粉末であってもよく、市販品としては三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロン７Ｊ（商品名）、ＴＬＰ−１０（商品名）、旭硝子社製：フルオンＧ１６３（商品名）、ダイキン工業社製：ポリフロンＭ１５（商品名）、ルブロンＬ５（商品名）などを例示することができる。また、アルキルビニルエーテルで変性されたようなＰＴＦＥであってもよい。一般にＰＴＦＥは、四フッ化エチレンの単独重合体で、圧縮成形可能な樹脂として市販のものを用いることができ、例えば喜多村社製：４００Ｈ（商品名）等を採用することができる。
【０１２１】
ＰＦＡとしては、三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロンＰＦＡ−Ｊ（商品名）、ＭＰ−１０（商品名）、ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦＡ（商品名）、ダイキン工業社製：ネオフロンＰＦＡ（商品名）を、ＦＥＰとしては三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロンＦＥＰ−Ｊ（商品名）、ダイキン工業社製：ネオフロンＦＥＰ（商品名）を、ＥＴＦＥとしては三井・デュポンフロロケミカル社製：テフゼル（商品名）、旭硝子社製：アフロンＣＯＰ（商品名）を、また、ＥＰＥとしては三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロンＥＰＥ−Ｊ（商品名）などを挙げることができる。
【０１２２】
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のパーフルオロ系フッ素樹脂は、骨格である炭素原紙の周囲を全てフッ素原紙又は微量の酸素原子で取り囲まれた状態であり、Ｃ−Ｆ間の強固な結合により、フッ素系樹脂のなかでも比較的耐熱温度が高く、また、低摩擦係数、非粘着性、耐薬品性等の諸特性に優れており好ましい。ＰＶＤＦとしては、呉羽化学工業社製；ＫＦポリマー（商品名）などを例示できる。
【０１２３】
上記フッ素系樹脂の配合割合は２〜２５重量％、好ましくは５〜２５重量％である。なぜなら２重量％未満では、自己潤滑性および耐摩耗性などの摺動特性の改良が顕著に認められず、また２５重量％をこえると成形性が悪くなり、機械的特性が低下するからである。同配合割合が５〜２５重量％であれば、このような傾向はほとんど見られず、好ましい結果が得られる。
【０１２４】
この発明に用いられる充填剤は、例えば、粉末状タルクやカルシウム系粉末充填剤をあげることができる。
【０１２５】
上記粉末状タルクは、平均粒径約０．５〜４０μｍが好ましく、約１〜３０μｍがより好ましい。約０．５μｍ未満の小粒では粒子間の凝集が起こって均一分散が困難となり、約４０μｍを越える大粒では表面平滑性が悪くなって好ましくないからである。
【０１２６】
上記カルシウム系粉末充填剤としては、カルシウムの炭酸塩、硫酸塩、酸化物、水酸化物が挙げられ、なかでも炭酸カルシウムまたは硫酸カルシウムが好ましい。上記カルシウム系充填剤の平均粒径は、約０．５〜４０μｍが好ましく、約１〜３０μｍがより好ましい。約０．５μｍ未満の小粒では粒子間の凝集が起こり、均一分散が困難となり、また約４０μｍを越える大粒では表面平滑性が悪くなって好ましくないからである。
【０１２７】
上記充填剤の配合割合は、全樹脂組成物中１０〜４０重量が好ましく、１０〜３０重量％がより好ましい。なぜなら、１０重量％未満では軟質相手材を摩耗させ、４０重量％を越えると成形性が悪くなり、機械的特性も低下するからである。同配合割合が１０〜３０重量％であれば、このような傾向が全くなく、好ましい結果が得られる。
【０１２８】
また、上記の他に、耐磨耗剤として二硫化モリブデン等を用いることもできる。この二硫化モリブデンは、耐摩耗性の向上を図るために添加され、その配合割合は、１〜１０重量％が好ましい。なぜなら、上記所定範囲未満の配合量では、自己潤滑性および耐摩耗性などの摺動特性の改良が顕著に認められず、また上記所定範囲を越える配合量では、機械的強度が低下し、かつ配合量に見合う耐摩耗性の向上が見られないからである。
【０１２９】
この発明のシールリングに用いられる樹脂組成物における組み合わせの例として、次のようなものをあげることができる。
【０１３０】
（１）  ＴＰＩ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＰＥＮ、ＰＡ−４６、ＰＰＳからなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂３０〜８２重量％、炭素繊維５〜４５重量％およびフッ素系樹脂２〜２５重量％を含む樹脂組成物。
【０１３１】
（２）  ＰＥＮ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＴＰＩ、ＰＰＳ、ＰＡ−４６からなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂３０〜８２重量％、炭素繊維５〜４５重量％、フッ素系樹脂２〜２５重量％、粉末状タルク１０〜４０重量％を主要成分とする樹脂組成物。
【０１３２】
（３）  ＰＥＮ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＴＰＩ、ＰＰＳ、ＰＡ−４６からなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂３０〜７８重量％、炭素繊維１０〜４５重量％、フッ素系樹脂２〜２５重量％、粉末状カルシウム化合物１０〜４０重量％を主要成分とする樹脂組成物。
【０１３３】
（４）  ＰＥＮ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＴＰＩ、ＰＰＳ、ＰＡ−４６からなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂３０〜８２重量％、炭素繊維５〜４５重量％、フッ素系樹脂２〜２５重量％、粉末状タルク１０〜４０重量％および二硫化モリブデン１〜１０重量％を含む樹脂組成物。
【０１３４】
（５）  前記の粉末状タルク１０〜４０重量％に代えてカルシウム系粉末充填剤１０〜４０重量％を配合したもの。
【０１３５】
（６）  前記の炭素繊維５〜４５重量％に代えて、芳香族ポリアミド繊維５〜４５重量％を配合したもの。
【０１３６】
（７）  前記の炭素繊維５〜４５重量％に代えて芳香族ポリアミド繊維５〜４５重量％を配合し、かつ粉末状タルク１０〜４０重量％に代えてカルシウム系粉末充填剤１０〜４０重量％を配合した樹脂組成物。
【０１３７】
この発明の樹脂組成物には、上記以外の添加剤としてこの発明の効果を阻害しない範囲内で、例えば自己潤滑性、機械的強度、および熱安定性などの向上及び着色等の目的で固体潤滑剤、増量剤、粉末充填剤および顔料など３５０℃程度以上の高温で安定な物質を適宜混合してもよい。例えば、樹脂組成物の潤滑性をさらに改良するために、耐摩耗性の改良剤を配合することができる。この耐摩耗性改良剤の具体例としては、カーボン、グラファイト、マイカ、ウォラストナイト、金属酸化物の粉末、硫酸カルシウムなどのウィスカ、リン酸塩、炭酸塩、ステアリン酸塩、超高分子量ポリエチレンなどを例示することができる。このような添加剤を添加する際の残部耐熱性樹脂は、約４０重量％を下回らないようにすることが好ましい。
【０１３８】
これらの耐熱性樹脂に対して各種の添加物を添加混合する方法は特に限定するものではなく、通常広く用いられている方法、たとえば主成分となる樹脂、その他の諸原料をそれぞれ個別に、またはヘンシェルミキサー、ボールミル、タンブラーミキサー等の混合機によって適宜乾式混合した後、溶融混合性のよい射出成形機もしくは溶融押出成形機に供給するか、又は予め熱ロール、ニーダ、バンバリーミキサー、溶融押出機などで溶融混合するなどの方法を利用すればよい。
【０１３９】
さらに、前記の組成物を成形する際には、特に成形方法を限定するものではなく、圧縮成形、押出成形、射出成形等の通常の方法、または組成物を溶融混合した後、これをジェットミル、冷凍粉砕機等によって粉砕し、所望の粒径に分級することも可能である。なかでも射出成形法は、生産性に優れ、安価な成形体を提供することができる。
【０１４０】
また、このようにして得られたペレットなどの粒は、成形前に後述の熱処理と同程度の乾燥処理を施しても良い。充分にペレット等の粒から水分などを蒸発させることで、成形体の膨れや強度低下を防ぐことができると考えられる。
【０１４１】
このようにして得られた成形体は、熱固定及び成形時のひずみを除いて高温使用時の寸法安定性を確保するため、約１００〜２８０℃で約０．１〜２４時間程度のアニール熱処理をしておくことが望ましい。
【０１４２】
アニール熱処理温度は、材料にもよるが、約２８０℃以下、例えば約１４０〜２７０℃程度、材料によっては約１４０〜２３０℃程度や約１４０〜２００℃程度で行われることが適当である。これらの耐熱樹脂は、広い温度範囲にわたって剛性が高く、耐衝撃性も優れており、クリープなどの歪みに対しても強く、また殆どの種類の油類や薬品等にも耐性を示す樹脂である。また、これらの樹脂は結晶性であって、結晶化度の上昇で強度や剛性の増加、耐摩耗性や潤滑性の向上、熱膨張係数や吸水率の低下などの性質をもっている。
【０１４３】
熱処理温度が約１４０℃未満の低温では、結晶化の進行に多大の時間を要して効率が悪く、成形体のわずかな歪みを除くことも難しくなり、寸法安定性も得られ難いと考えられる。
【０１４４】
アニール熱処理温度が熱変形温度よりも約２０〜３０℃程度を越えると、樹脂にかかる熱履歴の影響が大きくなり好ましくないと考えられ、これ以下で熱処理することが好ましい。熱処理時は、前記所定の温度に達する前に、例えば常温、約８０℃、約１３０℃、約１８０℃、約２２０℃、約２３０℃、約２８０℃というように、数段階に分けて、約１５〜１８０分程度の範囲で、約１５〜６０分毎に徐々に昇温し、前記温度範囲内の最適な温度にて、前記時間の範囲で温度を一定に保持してもよい。その場合の最高温度の保持時間は、約１５〜４８０分程度であればよい。最高温度の保持時間が所定時間よりも短時間であると、樹脂の結晶化が不充分となって寸法安定性が悪くなり、所定時間よりも長時間であると、「ソリ」などの不適当な熱変形が起こり、また電気炉などのエネルギー消費量の増大や製造時間の超時間化からみても製造コストの低減を図ることが難しくなる。
【０１４５】
また、約９０〜１２０℃程度に昇温した時にそのような一定温度で保持してもよい。このようにすると、成形体内に僅かに取り込まれた水分を乾燥させることができ、その後、結晶化させることができる。一方、短時間で急激に加熱して熱処理を終了させることは好ましくない。前記水分が沸点を越えて気化し、その際の体積膨張によって成形体に「膨れ」などの不具合が発生する可能性が高くなるからである。
【０１４６】
結晶化工程後の冷却は、前記昇温時と逆の段階を経て冷却してもよく、または約６０〜１８０分程度の時間をかけて連続的に徐冷してもよい。
【０１４７】
以上のような熱処理工程を行なうことにより、成形体の膨れなどの不具合の発生を極力防ぐと共に、樹脂の結晶化を確実かつ徐々に進行させて、成形体の寸法安定性を高めて寸法精度の高い成形体を提供することができる。
【０１４８】
また、成形体と相手部材の少なくとも一方の摺動面の表面粗さは、Ｒｍａｘ、Ｒａ、Ｒｚ等のＪＩＳで定義された評価法によって、約３〜２５μｍ以下であり、好ましくは約８μｍ以下、より好ましくは約３μｍ以下である。なぜなら、表面粗さが前記所定範囲を越えると、摺動面に傷が多く付くようになり、これは摩耗の原因になると考えられるからである。
【０１４９】
なお、相手材表面の仕上げ加工などの工程に長時間を要するので、効率的でないことや樹脂材の転移膜の形成に影響される可能性もあるため、摩耗に影響されないような仕様や条件であれば、約３〜８μｍ程度の範囲以下としても良いとも推定される。
【０１５０】
また、ピストン、シリンダー等の相手材は、Ｓ４５Ｃ，ＳＣＭ４２０Ｈ等の炭素鋼、ＦＣＤ４５等の球状黒鉛鋳鉄等あるいはこれらの硬化処理材等の硬質材料であっても、又はＡＤＣ１２等のアルミニウム合金等の軟質材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】（ａ）第１実施例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図
【図２】（ａ）第２実施例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図、（ｃ）同上の一部斜視図
【図３】（ａ）第３実施例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図、（ｃ）同上の一部斜視図
【図４】（ａ）第４実施例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図、（ｃ）同上の一部斜視図
【図５】（ａ）第５実施例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図、（ｃ）同上の一部斜視図
【図６】（ａ）第６実施例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図、（ｃ）同上の一部斜視図
【図７】（ａ）第７実施例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図
【図８】（ａ）成形品の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図
【図９】熱固定処理を示す断面図
【図１０】試験結果の図表
【図１１】（ａ）第８実施例の平面図、（ｂ）第８実施例の一部拡大正面図
【図１２】第９実施例の平面図
【図１３】曲げ強度変化に関する試験結果図
【図１４】幅寸法変化に関する試験結果図
【図１５】射出成形装置の実施例の一部を示す横断平面図
【図１６】（ａ）第１０実施例の正面図、（ｂ）同上の一部拡大正面図、（ｃ）同上の一部拡大平面図、（ｄ）（ｂ）図のｄ−ｄ線断面図、（ｅ）（ｂ）図のｅ−ｅ線断面図、（ｆ）（ｄ）図の一部シリンダ拡大断面図
【図１７】第１０実施例の成形時の断面図
【図１８】（ａ）第１１実施例の一部拡大正面図、（ｂ）同上の断面図
【図１９】（ａ）第１２実施例の一部拡大正面図、（ｂ）同上の断面図
【図２０】（ａ）シールリングの他の例の断面図、（ｂ）シールリングの他の例の断面図
【図２１】実施例１０の合い口の斜視図
【図２２】（ａ）従来例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図
【図２３】（ａ）他の従来例の一部正面図、（ｂ）同上の一部平面図
【図２４】図２３の従来例の成形後の一部正面図
【図２５】図２３の従来例の使用形態の断面図
【符号の説明】
【０１５２】
１  リング本体
２、２’  合い口
３  先端面
４、４’  外径面
５  面取り部
７、７’  面取り部
８、８’  外径面
９、９’  合い口
１０  外径面側突起
１１  内径面側段部
１２、１２’  先端面
１３  内径面側突起
１４  外径面側段部
１５、１５’  段差面
１６、１６’  合い口
１７  外径面側突起
１８  外径面側段部
１９  突き合わせ面
２２  外径面側段部内面
２３  先端面
２４、２４’  面取り部
２５  段差面
２６  外径面
２７  外径面側突起内面
２８  成形品
２９  円柱体
３０、３０’、３０’’  面取り部
３１  リングゲージ
３２、３２’  すみ肉
４１  オイルシールリング
４２  合い口
４３  注入位置
４４  ゲート
４５  金型
４６  キャビティ
５０  シールリング
５１  シール面
５２  潤滑溝
５３  面取り部
５４  外周面
５５  内周面
５６  段差部
５７、５７’  直角面
５８  傾斜面
５９  金型
６０  合い口
６１  合せ面
６２  バリ
６３  周溝
６４  外径方向溝
６５  内径方向溝
７１、７１’  合い口
７２、７２’  合い口
７３  シールリング
７４  シリンダ
７５  ピストン
７６  すき間
７７  突起
７８  段部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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