(57)【要約】【課題】合成樹脂製のシールリングにおいて、成形時のバリによって影響を受けることなく、シール面の全面に潤滑膜を生じさせることができるシールリングを提供する。【解決手段】矩形断面を有するシールリングの相対する合い口１２１，１２１’からなる合い口部において、合い口１２１，１２１’は、矩形断面の４辺のうちそれぞれ相対する２辺の中心部を結んで４つの矩形断面部分に分割するとき、シールリングの外径面側に有する２つの矩形断面部分の一方の矩形断面部分に突起１２２を設け、外径面側の２つの矩形断面部分の他方の矩形断面部分に突起１２２受け入れる切欠部を設け、相対する一方の合い口１２１の突起を嵌合する位置に他方の合い口１２１’の切欠部を形成したことを特徴とする。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の自動変速機の作動油を密封するために用いられ、耐熱性合成重合体とカーボン系ファイバを少なくとも含む樹脂組成物からなる射出成形体からなるシールリングであり、
一定の間隙をおいて相互に対向する合い口（１２１）、（１２１’）を有するリング本体からなり、
合い口（１２１）、（１２１’）を内径側と外径側に二分し、その外径側に、他方の合い口（１２１）、（１２１’）に向かって周方向に突き出す外径面側突起（１２２）と、この外径面側突起（１２２）が嵌合する外径面側段部（１２７）を設けたシールリングにおいて、
上記外径面側突起（１２２）の内径側面（１３６）と、これと対面した外径面側段部（１２７）の内面（１３２）との間に所定の間隙ｇ１を設け、
上記合い口（１２１）、（１２１’）の各外径面側突起（１２２）の相互に対面する内側面（１３３）相互間に、所定の間隙ｇ２を設け、
上記の間隙ｇ１は、シールリングの矩形断面の半径方向の長さの５〜２５％であり、
上記の間隙ｇ２は、シールリングの軸方向長さの５〜２５％である自動車自動変速機用シールリング。
【請求項２】
摺動する相手材は、アルミニウム合金である請求項１に記載の自動車自動変速機用シールリング。
【請求項３】
前記耐熱性合成重合体が、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、全芳香族熱可塑性ポリイミド樹脂、またはポリアミド４−６樹脂からなる群から選ばれるいずれか１つの樹脂である請求項１又は２に記載の自動車自動変速機用シールリング。
【請求項４】
前記樹脂組成物は、カーボン系ファイバを１０〜５０重量％含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動車自動変速機用シールリング。
【請求項５】
前記樹脂組成物は、さらにフッ素系樹脂を２〜２５重量％含有する請求項４に記載の自動車自動変速機用シールリング。
【請求項６】
前記耐熱性合成重合体がポリエーテルケトン系樹脂である請求項３乃至５のいずれか１項に記載の自動車自動変速機用シールリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シールリングに関し、主として自動車の自動変速機等の作動油を密封するために用いられる耐熱性合成重合体のオイルシールリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、一般にシールリング１は軸２の周溝３に装着され、シールリング１の外周シール面をシリンダ４の内周面４’に押圧することによりシールすると共に、両側シール面の一方のシール面５を周溝３の内壁に押圧することにより周溝３をシールする。
【０００３】
軸２が回転する装置の場合は、シール面５と周溝３の内壁との間に摺動摩擦抵抗と摩耗が発生するため、これらを低減する目的で図９及び図１０に示すごときシールリング１を使用することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
これらのシールリング１は、シール面５に潤滑溝６、７を形成したものであり、その潤滑溝６、７にシール対象液を導入することによりシール面５に潤滑膜を形成するようにしたものである。また、図１６に示されるようなストレートカット、またアングルカット型の合い口形状のシールリングは、仕様や条件にもよるが、リーク量が最大約３００〜６００ｃｃ／ｍｉｎ以上となることもある。
【０００５】
そしてまた、アングルカット合い口形状のシールリングでは、使用時に低温から高温へ周囲温度が変化した場合、シールリングの熱膨張により合い口量が変化して、シールのリーク量が不安定となることもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平３−８８０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の潤滑溝６、７はシール面５のシール性を損わないようにするため、シール面５の内周側は開放されているが、外周側は閉塞されている。このため、シール面５の外周部分はその全周面にわたり周壁３の内面と密着するので、潤滑膜が形成され難い。その結果、軸２がアルミニウム合金等の軟質材ではシールリング１と軸２との間の相対回転によりシール面５に摩耗が生じたり、或いは軸２がアルミニウム等の耐摩耗性の低い材料である場合は周壁３の内面、例えばシール面５を摩耗させることがあった。
【０００８】
そこで、この発明はシールリングのシール性を維持しつつ潤滑膜がシール面の全面に生じるようにすることにより、シールリング自体或いは相手部材の耐摩耗性を向上させることを第１の目的とする。
【０００９】
一方、従来のシールリング１の断面形状は全体として正方形又は長方形でありこのようなシールリング１を合成樹脂により成形する場合は、金型８の合せ面９は、シールリング１の一方の側面１０と外周面１１との間のコーナ部分（即ち外周面１１の一方の端）に設定される。このように設定すると、成形時のバリ１２が、側面１０及び外周面１１のいずれからも外れた位置に生じ、かつその生じる位置がコーナ部分であるので、バリ１２が除去されやすいこと等を考慮したものである。
【００１０】
しかしながら、前述の第１の目的を達成するために、シール面の全面に潤滑膜を生じさせるべく、内外に貫通した潤滑溝１９を形成した場合に、これを上記のごとき金型８で射出成形すると、バリ１２が該潤滑溝１９を閉塞するためその目的を達成するシールリングを得ることができない。
【００１１】
そこで、この発明は、合成樹脂製のシールリングにおいて、成形時のバリによって影響を受けることなく、シール面の全面に潤滑膜を生じさせることができるシールリングを提供することを第２の目的とする。
【００１２】
また、低温時、高温時とも安定したリーク量のシールリングを提供することを第３の目的とする。
【００１３】
そしてまた、良好な摺動特性を有する摺動材料のシールリングを提供することを第４の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は前記の第１の目的を達成するために、リング両側面にシール面を形成してなるシールリングにおいて、上記シール面にシール性を損わない範囲の微小な潤滑溝を、その内周から外周に貫通状に設けた構成を採用したものである。
【００１５】
上記の構成によると、シール対象液が潤滑溝をリークするため、相手部材との相対回転によりシール面の全幅にわたる潤滑膜が形成される一方、リーク量はわずかであるのでシールリング本来の機能は維持される。
【００１６】
また、第２の目的を達成するために、この発明はリング両側面と外周面との間、及びリング両側面と内周面との間に、それぞれ前記潤滑溝の深さより大きい段差部を設けた構成を採用した。
【００１７】
上記の構成によると、バリは段差部の高さ分だけ潤滑溝から離れた位置に生じるため、潤滑溝がバリにより閉塞されることが避けられる。
【００１８】
さらに、第３の目的を達成するために、矩形断面を有するシールリングの相対する合い口からなる合い口部において、上記合い口は、上記矩形断面の４辺のうちそれぞれ相対する２辺の中心部を結んで４つの矩形断面部分に分割するとき、上記シールリングの外径面側に有する２つの矩形断面部分の一方の矩形断面部分に突起を設け、上記外径面側の２つの矩形断面部分の他方の矩形断面部分に上記突起受け入れる切欠部を設け、上記相対する一方の合い口の上記突起を嵌合する位置に他方の合い口の上記切欠部を形成したのである。
【００１９】
また、上記突起の先端面と上記突起と相対向する切欠部の段差面との間にシール性を損なわない範囲の間隔を設けたのである。
【００２０】
さらに、上記それぞれの合い口の上記シールリングの内径面側の上記２つの矩形断面部分からなる突き合わせ面は、互いに平行であり、上記相対する合い口を突き合わせたとき、一方の合い口の突き合わせ面と他方の合い口の突き合わせ面は、シール性を損なわない範囲の間隙を設けたのである。さらにまた、上記シールリングの外径面側であって、上記突起部の先端面と上記突起と相対向する切欠部の段差面との間の外径面側間隙と、上記シールリングの内径面側であって、上記一方合い口の突き合わせ面と他方の合い口の突き合わせ面の間の内径面側間隙とは、等しいか、あるいは、上記外径面側間隙は上記内径面側間隙よりも長い間隙としたのである。
【００２１】
所定の合い口係合部を形成したので、シール性を維持することができる。また、所定の間隔を設けたので、合い口を不用意に閉じても、外周面突起に無理な力がかからず、欠損を防止することができる。
【００２２】
さらにまた、第４の目的を達成するために、熱可塑性芳香族系耐熱合成重合体９０〜５０重量％、強化ファイバ１０〜５０重量％を含有する樹脂組成物としたのである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明のシールリングは、以上のごときものであるから、シール対象液が潤滑溝を通ってシール性を損わない程度にリング側面のシール面を内外方向にリークするため、相手材との相対回転によりシール面の全幅にわたる潤滑膜が全周にわたり形成される。
【００２４】
このため、シール面の全面にわたる潤滑性が改善され、耐摩耗性が向上し、更に相手材を磨耗させない効果がある。
【００２５】
また、４コーナ部に段差部を形成することにより、射出成形時のバリが潤滑溝を閉塞することがなく、また段差部の分だけ相手材との摺接面積が減少するので、回転トルクも低下する効果がある。
【００２６】
さらにまた、低温から高温まで安定したリーク量のシールリングを提供でき、特定の材質にすることにより、優れた摺動特性を有するシールリングを提供することができる。
【００２７】
また、上記の優れた摺動特性を有するシールリングが得られるので、油圧流体クラッチを有する変速機等の自動変速機に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ−１）第１実施例の正面図、（ａ−２）他の実施例の正面図、（ｂ）（ａ−１）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２】第１実施例の成形時の断面図
【図３】（ａ）第２実施例の一部拡大正面図、（ｂ）同上の断面図
【図４】（ａ）第３実施例の一部拡大正面図、（ｂ）同上の断面図
【図５】（ａ）（ｂ）シールリングの他の諸例の断面図
【図６】（ａ）比較例１の一部拡大正面図、（ｂ）同上のｂ−ｂ線断面図
【図７】（ａ）比較例２一部拡大正面図、（ｂ）同上のｂ−ｂ線の断面図
【図８】（ａ）従来例の使用状態の拡大断面図、（ｂ）同上の成形時の拡大断面図
【図９】（ａ）従来例の一部拡大正面図、（ｂ）同上の断面図
【図１０】（ａ）他の従来例の一部拡大正面図、（ｂ）同上の断面図
【図１１】この発明のオイルシールリングの一例を示す正面図
【図１２】オイルシールリングの熱固定処理を示す断面図
【図１３】（ａ）この発明のオイルシールリングの他の一例を示す正面図、（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）図の一部拡大断面図
【図１４】（ａ）この発明のオイルシールリングの合い口の一例を示す一部正面図、（ｂ）同上の一部拡大平面図、（ｃ）同上の一部斜視図
【図１５】図１４に段差部を設けた一部斜視図
【図１６】（ａ）従来のオイルシールリングの合い口の他の一例を示す一部正面図、（ｂ）同上の一部拡大平面図
【図１７】回転試験機を説明する縦断面図
【図１８】合い口形状とリークの関係を示すグラフ
【図１９】シール性試験の油漏れ量と耐久時間の関係を示すグラフ
【図２０】シール性試験の油漏れ量と温度の関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２９】
耐熱性合成重合体からなる組成物を成形して得られる上記油中摺動材を用いたオイルシールリングについて説明する。
【００３０】
まず、合い口を有し、その両者の間に半径方向の重なりのない形状にシールリングを射出成形して成形品を得るのであるが、その方法は、通常の方法を用いることにより得られる。得られたシールリングは、図１１に示すように、一部に相対向した合い口１０５の間に隙間を有しており、このシールリング１０４は、シールリング１０４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１０６であるゲート１０７を有する金型から射出成形することにより得られている。
【００３１】
これは、シールリングを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するので、ゲート部に応力が集中するのを避けるため、注入位置１０６をその中央から若干ずれた位置に配置するのである。特に、合い口形状がステップカット形状を有する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。
【００３２】
具体的には、応力集中をさけるため、シールリングの全長のほぼ中央部両端の±１°の範囲をさけ、±１〜±３０°、好ましくは±３〜±３０°、更に好ましくは±１０〜±３０°の範囲に注入位置、またはゲート位置を設ければよい。また、注入位置、ゲート位置は、機械的強度が弱くなるウェルド部分を無くすため、各図のように１ヶ所のみとすることが好ましい。
【００３３】
このようなシールリングはリング外径が２５ｍｍ以上、好ましくは３０ｍｍ以上、又はこれらの外径寸法を越える値（上限値は特に限定しないが２００ｍｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以下）でリング断面の肉厚、幅とも３ｍｍ以内、好ましくは２．５ｍｍ以内、（下限値は特に限定しないが１ｍｍ以上、好ましくは１．５ｍｍ以上）のような展開長さが長く、肉厚、幅寸法とも小さい中径、大径のシールリングに好適である。前記の樹脂材料は例えばポリアセタールと異なり溶融粘度が高いので、このようなシールリングに本発明を適用することで、従来の問題を解決できる。
【００３４】
上記の射出成形後、次に、図１２に示すごとき、合成樹脂製又はゴム製の円柱体１０２及びリングゲージ１０３とからなる治具を用い、上記の方法で得られる射出成形品１０１をリングゲージ１０３の内径面に挿入し、その射出成形品１０１の内側に円柱体１０２を挿入する。上記の円柱体１０２を構成する樹脂はリングゲージ１０３より熱膨張率の大きい物質、例えばリングゲージ１０３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１０１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、射出成形品１０１の内側に円柱体１０２を挿入しづらく、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。
【００３５】
次に、上記の治具全体を電気炉等に入れ、射出成形品１０１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、上記射出成形品１の熱固定を行う。
【００３６】
このようにして得られたシールリングをそのまま用いることができるが、角部の摺動時における引っ掛かり等の問題を有する場合があり、また、潤滑剤の供給が問題となる場合がある。このような場合、必要に応じて、角部に面取りを行ったり、段差部を設けたり、潤滑用の溝を設けてもよい。そのようなものを設けた例を図１３に示す。図１３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の複雑な形状の合い口１１９の構造を有するシールリング１１０である。合い口１１９の形状は、その目的に応じて、所望の形状をとることができる。そのリング１１０の一方の側面のシール面１１１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１１２が形成され、また他方の側面のシール面１２１にも、若干位置をずらせて同様の潤滑溝１１２が形成されている。
【００３７】
これらの潤滑溝１１２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。また潤滑溝１１２のシール面１１１側の開口端には、面取り部１１３が施される。
【００３８】
また、上記潤滑溝１１２は、図１３（ｃ）に示すように台形が好ましく、シール面１１１と潤滑溝１１２との境界におけるシール面１１１と潤滑溝１１２の面とのなす角度θが鈍角、すなわち、９０°を越えて１８０°未満がよく、仕様等により、９０°を越え１２０°未満、また１２０°〜１３５°が好ましい。また、上記角度θを調整することにより、任意の潤滑溝１１２の開口端の面積を得ることができ、金型を用いたときに生成するバリをバレル処理で容易に取り除くことができる。
【００３９】
この潤滑溝１１２を潤滑剤を通って、シール性を損なわない程度にリング側面のシール面を内外方向にリークするため、相手材との相対回転によりシール面の全幅にわたる潤滑膜が全周にわたって形成される。このため、シール面全面にわたる潤滑性が改善され、耐摩耗性が向上し、さらに、相手材を摩耗させない効果を有する。また、周囲の潤滑剤が少なくなると潤滑剤が補給され、円滑な回転が長期にわたって維持される。
【００４０】
上記潤滑溝１１２は、図１３（ａ）のようにリング両側面１１１において１〜１８０°、好ましくは３〜６０°、更に好ましくは５〜３０°の範囲にて位置を互いにずらして形成すればよい。この角度が少なすぎると互いの溝が接近しあい、その部分の肉厚が減って機械的強度に期待できず、大きすぎても他の潤滑溝や合い口部分に干渉したりして好ましくない。
【００４１】
上記のシールリング１１０の断面形状は図１３（ｄ）（ｅ）に示すように、両側シール面１１１と外周面１１４との間及び両側シール面１１１と内周面１１５との間にそれぞれ段差部１１６が設けられる。段差部１１６は図１３（ｆ）に示すようにシール面１１１に対する直角面１１７と、外周面１１４に対する直角面１１７’及びこれら両方の直角面１１７、１１７’間に形成された傾斜面１１８とから成り、その段差部１１６の高さｈは、潤滑溝１１２の深さより高い。
【００４２】
上記の段差部１１６の高さｈは特に限定しないが、シールリング１１０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１１０の片面又は両面部に設けることが好ましい。具体的には、上記の段差部１１６の高さｈは、その下限値が０．０５ｍｍがよく、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。また、その上限値は、０．５ｍｍがよく、０．４ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがより好ましい。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。
【００４３】
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。
【００４４】
ところで、合い口１１９の形状は、その目的、使用場所等に応じて、いわゆるストレートカット型、ステップカット型等のいずれを用いることができるが、最も好ましくは、上記の各形状の合い口の形状よりももっと複雑な形状、すなわち、本発明の図１、図１３の合い口部があげられる。以下に、まず図１４の合い口について説明する。
【００４５】
本発明の複雑な形状を有する合い口として、図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）に１つの型を有する合い口１２１、１２１’を示す。この合い口１２１、１２１’は外径面側突起１２２と外径面側段部１２７から成り、両方の合い口１２１、１２１’の外径面側突起１２２と外径面側段部１２７、外径面側段部１２７と外径面側突起１２２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。
【００４６】
矩形断面を有するシールリングの相対する合い口１２１、１２１’からなる合い口部において、上記合い口１２１、１２１’は、上記矩形断面の４辺のうちそれぞれ相対する２辺の中心部を結んで４つの矩形断面部分に分割するとき、上記シールリングの外径面１３１側に有する２つの矩形断面部分の一方の矩形断面部分（図１４（ｃ）の斜線部Ａ）に突起１２２を設け、上記外径面１３１側の２つの矩形断面部分の他方の矩形断面部分に上記突起受け入れる切欠部、すなわち、外径面側段部１２７を設けたのである。また、上記相対する一方の合い口１２１の上記突起１２２を嵌合する位置に他方の合い口１２１’の上記切欠部、すなわち、外径面側段部１２７を形成し、上記合い口１２１及び１２１’を嵌合できるようにしたのである。
【００４７】
また、上記突起１２２の先端面１２９と上記突起１２２と相対向する切欠部、すなわち、外径面側段部１２７の段差面１２８とは、接してもよいが、これらの間にシール性を損なわない範囲で間隔を有してもよい。この間隔を有することで、上記突起１２２の負荷を抑えることができる。
【００４８】
さらに、矩形断面を有するシールリングの相対する合い口１２１、１２１’からなる合い口部において、上記それぞれの合い口１２１、１２１’の上記シールリングの内径面側の上記２つの矩形断面部分からなる突き合わせ面１３０（図１４（ｃ）の斜線部Ｂ）は、互いに平行であり、上記相対する合い口１２１、１２１’を突き合わせたとき、一方の合い口１２１の突き合わせ面１３０と他方の合い口１２１’の突き合わせ面１３０は、シール性を損なわない範囲の間隙を有するように、シールリングを成形、アニーリングするときに設けることができる。これにより、このシールリングの使用時に潤滑溝として使用することができる。
【００４９】
さらにまた、矩形断面を有するシールリングの相対する合い口１２１、１２１’からなる合い口部において、上記シールリングの外径面１３１側であって、上記突起１２２の先端面と上記突起１２２と相対向する切欠部すなわち、外径面側段部１２７の段差面１２８との間の外径面側間隙と、上記シールリングの内径面側であって、上記一方合い口の突き合わせ面と他方の合い口の突き合わせ面の間の内径面側間隙とは、等しいか、あるいは、上記外径面側間隙は上記内径面側間隙よりも長い間隙としてもよい。このようにすると、上記突起１２２の負荷を抑えることができる。
【００５０】
上記突出部の長さは、特に限定されないが、シールリングの展開長さの０．０１〜０．１倍の長さであれば強度等の面から好ましい。このようにすると、合い口部が重なり合ってもシールリングの肉厚よりも大きくなることがなく、合い口部分のみの片当たり等の偏摩耗が発生することがない。
【００５１】
また、上記間隙の長さは、特に限定されないが、内径面側の間隙及び外径面側の間隙共、シールリングの展開長さの０．００１〜０．０１倍の長さであることが好ましい。特に、外径面側の間隙は、摺動寸法の基準に影響するので、上記範囲にすることがより好ましい。
【００５２】
尚、一方の合い口１２１について、リング本体から外径面側突起１２２が周方向に突き出す部分及び外径面側段部１２７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１３０と呼ぶことにすると、外径面側突起１２２は、その突き合わせ面１３０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１１１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１２２の外径面１３１は、リング本体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。
【００５３】
また、突き合わせ面１３０を基準とした一対の突起１２２の突出長さは、双方とも等しい長さの場合は、シールリングのピストン等への組み込んだとき、油圧側と排圧側とも上記突起１２２の突出長さが等しくなる。よって、シールリングを方向性を配慮することなく、効率よく、かつ、素早くピストン等へ組み込むことができる。
【００５４】
また、外径面側段部１２７は、上記の突き合わせ面１３０を同様に左右及び内外に二分した場合の他の側面側かつ外径側に設けられ、その外径面側段部１２７の内面１３２は、リング本体の内径面と同じ曲率をもつように形成される。
【００５５】
他方の合い口１２１’は、上記の合い口１２１と相補的な形態に形成され、両方の合い口１２１、１２１’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。
【００５６】
また、この合い口１２１、１２１’は、所望に応じて、面取り部や、すみ肉を設けてもよい。面取り部は、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０のもの、すなわち斜面により面取り状のもの（チャンファーともいう。）であっても差し支えない。このような面取り部は、例えば、連続して曲率がさまざまに変化するような形状をとることができる。面取り部やすみ肉を設けることにより、合い口１２１、１２１’同士、または、合い口と相手材との間の突出量が零となるか、又は少なくなるので、局部的接触を防止することができる。
【００５７】
合い口１２１、１２１’に設けることのできる面取り部、すみ肉としては、次のものがあげられる。各外径面側突起１２２の先端面１２９とその外径面１３１との境界に面取り部１２３、各外径面側段部１２７の段差面１２８とリング本体の外径面１３１との間に面取り部１２３’、各外径面側突起１２２と先端面１２９と外径面側突起１２２の内側面１３３との境界に面取り部１２４、各外径面側突起１２２の先端面１２９と外径面側突起１２２の内径側面１３６との境界に面取り部１２４’、各外径面側段部１２７の内面１３２と、突き合わせ面１３０との境界に面取り部１２４”、各外径面側段部１２７の段差面１２８と外径面側突起１２２の内側面１３３との境界にすみ肉１２５’、又は、各外径面側段部１２７の段差面１２８と外径面側段部内面１３２の境界に丸みであるすみ肉１２５を設けることができる。なお、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。
【００５８】
さらに、合い口１２１、１２１’同士の接触を防止するため、外径面側突起１２２の内径側面１３６と、これと対面した他方の合い口１２１’又は１２１の外径面側断部１２７の内面１３２との間に所定の間隙ｇ１  を設けることができる。このようにすると、外径面側突起１２２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。
【００５９】
また、外径面側突起１２２及び外径面側段部１２７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１２２の外径面側への突出を防止する。
【００６０】
また、両方の合い口１２１、１２１’の各前記外径面側突起１２２の相互に対面する内側面１３３相互間にも所定の間隙ｇ２  を設けることもできる。この間隙ｇ２は各前記外径面側突起１２２の幅方向の寸法公差を吸収し、各前記外径面側突起１２２の両側面側への突出を防止する。
【００６１】
さらにまた、図１５に示すように、リング本体の外径面１３１や内径面１３７と側面１３４との境界に段差部１３５を設けることもできる。この段差部１３５の大きさは、シールリングのシール性を保つ範囲であればよい。
【００６２】
上記の間隙ｇ１、ｇ２は特に限定しないが、シールリング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、シールリングの片面又は両面部に設けることが好ましい。具体的には、上記間隙ｇ１、ｇ２は、その下限値が０．０５ｍｍがよく、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。また、その上限値は、０．５ｍｍがよく、０．４ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがより好ましい。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。
【００６３】
ところで、これら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、シールリング断面部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。
【００６４】
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。
【００６５】
そして、本発明の形状の合い口形状、側面の溝形状、及びリング本体の外径面や内径面と側面との境界部分を段差形状とするようなこれらの少なくとも一種類以上、好ましくはこの３種類の形態を全て満足するシールリングであって、そしてまた、本発明の組成材料のシールリングとしれば、かなり優れた性能のシールリングを提供することができる。
【００６６】
（シールリングの材料）
この発明のシールリングに用いられる耐熱性合成重合体としては、例えば以下のごときものがある。
【００６７】
（１）  ポリエーテル・エーテルケトン樹脂等のポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、全芳香族熱可塑性ポリイミド樹脂、またはポリアミド４−６樹脂からなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂９０〜５０重量％、カーボン系ファイバ等の強化ファイバ１０〜５０重量％、必要ならばフッ素系樹脂等の潤滑性付与剤２〜２５重量％、更に必要ならば粉末状タルク１０〜４０重量％を主要成分とする樹脂組成物。
（２）  ポリエーテル・エーテルケトン樹脂等のポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、全芳香族熱可塑性ポリイミド樹脂、又はポリアミド４−６樹脂からなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂９０〜５０重量％、カーボン系ファイバ等の強化ファイバ１０〜５０重量％、必要ならばフッ素系樹脂等の潤滑性付与剤２〜２５重量％、更に必要ならば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。
【００６８】
また、仕様、用途により、
（３）  前記耐熱性合成重合体３０〜８２重量％、カーボン系ファイバ等の強化ファイバ５〜４５重量％およびフッ素系樹脂等の潤滑性付与剤２〜２５重量％を含む樹脂組成物。
（４）  前記耐熱性合成重合体３０〜８２重量％、カーボン系ファイバ等の強化ファイバ５〜４５重量％、フッ素系樹脂２〜２５重量％および粉末状タルク１０〜４０重量％を含む樹脂組成物。
（５）  前記耐熱性合成重合体３０〜８２重量％、カーボン系ファイバ等の強化ファイバ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。
（６）  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。
（７）  前記のカーボン系ファイバ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。
（８）  前記のカーボン系ファイバ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。
【００６９】
以下、その詳細を述べる。この発明に用いるポリエーテル・エーテルケトン樹脂（以下、ＰＥＥＫと称する）等の熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン系樹脂（以下、ＰＥＫ樹脂と称する）、ポリエーテルニトリル樹脂（以下、ＰＥＮと称する）、全芳香族熱可塑性ポリイミド樹脂（以下、ＴＰＩと称する）、またはポリアミド４−６樹脂（以下、ＰＡ４−６と称する）は、オイルシールリングの成形ベース材料として用いる。このような合成樹脂は、高い耐熱性、耐燃性に加え、優れた機械的性質、電気的性質、耐薬品性を有するものであるが、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。すなわち具体例としては、ＰＥＥＫとして三井東圧化学社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＥＫ１５０Ｐ、ＰＥＫ樹脂としてビクトレックス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＫ２２０Ｇ、ＰＥＮとして出光興産社製：ＩＤ３００、ＴＰＩとして三井東圧社製：オーラム４５０、ＰＡ４６として日本合成ゴム社製：スタニールＴＷ３００等を例示することができる。上記ＰＥＥＫ等のＰＥＫ樹脂、ＰＥＮ、ＴＰＩ、又はＰＡ４６からなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂の配合割合は、９０〜５０重量％である。なぜなら５０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、９０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。
【００７０】
この発明に用いられるＰＥＥＫ等のＰＥＫ樹脂としては、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樹脂はエーテル結合（−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４）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、結晶性の樹脂である。これら（化１）〜（化４）に、必要に応じて（化５）、（化６）が共重合されたものであってもよいが、エーテル基、あるいはケトン基間の結合は、全て芳香族環で結合された熱可塑性全芳香族ポリエーテルケトン樹脂は耐熱性が優れているので好ましい。
【００７１】
これらＰＥＫ樹脂は、機械的、電気的性質、耐薬品性、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。
【００７２】
【化１】
2011149557.tif 000003
【００７３】
（ｎは、整数を示す。）
【００７４】
【化２】
2011149557.tif 000004
【００７５】
（ｎは、整数を示す。）
【００７６】
【化３】
2011149557.tif 000005
【００７７】
（ｎは、整数を示す。）
【００７８】
【化４】
2011149557.tif 000006
【００７９】
（ｎは、整数を示す。）
【００８０】
【化５】
2011149557.tif 000007
【００８１】
（ｎは、整数を示す。）
【００８２】
【化６】
2011149557.tif 000008
【００８３】
（ｎは、整数を示す。）
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、ビクトレックスリミテド社製：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、ビクトレックス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＥＫ１５０Ｐ（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：ＵＬＴＲＡ  ＰＥＫ−Ａ１０００（商品名）が挙げられる。
【００８４】
上記のＰＡ４６は、下記の化７の式で表わされる直鎖脂肪族ポリアミドであって、ジアミノブタンとアジピン酸の重縮合反応によって工業的に製造される周知の樹脂を採用することができる。
【００８５】
【化７】
2011149557.tif 000009
【００８６】
このようなポリアミド４−６樹脂は、ポリアミドが一般的に備えている潤滑性、耐摩耗性、耐薬品性を有すると共に、ポリアミド６樹脂、ポリアミド６−６樹脂に比較して、引張り強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率などの機械的強度および耐熱性の点でより優れたものである。ポリアミド４−６樹脂の市販品としては、日本合成ゴム社製：スタニール  ＴＷ３００、ユニチカ社製：Ｆ５００１などを挙げることができる。
【００８７】
つぎに、この発明における強化ファイバとしては、カーボン系ファイバがあげられ、その１例であるカーボン系ファイバは、ピッチ系、ＰＡＮ系のカーボンファイバが好ましく、また、平均繊維径が１〜２５μｍ、好ましくは５〜２０μｍで、しかもアスペクト比が１〜８０、好ましくは５〜５０のものが好ましい。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、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。
【００８８】
具体的に説明すると、この発明に用いられるカーボン系ファイバの一例であるカーボン系ファイバは、現在汎用されている１０００℃以上、好ましくは１２００〜１５００℃の高温に耐えるものであれば、レーヨン系、ポリアクリロニトリル系、リグニン−ポバール系混合物、特殊ピッチ系など原料の種類の如何によらず使用することができる。そして、その形状は長短いずれの単繊維であっても、クロス、フェルト、ペーパ、ヤーン等のように一次加工を経た編織布、不織布、糸、紐等の製品形体をしたものであってもよい。
【００８９】
また、その材質を特に制限することなく、ピッチ系、ＰＡＮ系、カーボン質のいずれであってもよく、例えば、繊維径１〜２５μｍ、好ましくは４〜２０μｍ、繊維長約０．０１〜１ｍｍ、好ましくは０．０１〜０．５ｍｍのものであれば、前記樹脂組成物中に均一に分散し、これを充分に補強するので適当である。
【００９０】
適度な弾性率、引張強度等の機械的特性とシリンダやピストン等の相手材への攻撃性や成形時の樹脂組成物の流動性等を考慮して、カーボン系ファイバ径は、平均５〜１４μｍ、また繊維長は０．０１〜０．３ｍｍであることが好ましい。
【００９１】
尚、これらの繊維は、溶融混練時、射出成形時等に折れたりして、短くなることもある。
【００９２】
カーボン系ファイバは、上記に示したような種々の有機高分子繊維を平均１０００〜３０００℃程度に焼成して生成される。この構造は、主に炭素原子六角網平面から構成される。この網平面が繊維軸に平行に近く配列したものとして、高配向、異方性を有するＰＡＮ系や液晶ピッチ系のカーボン系ファイバがあげられ、一方、この網平面が乱雑に集合したものとして、等方性を有するピッチ系カーボン系ファイバがあげられる。
【００９３】
高配向、異方性のカーボン系ファイバは、特定の方向の弾力性や引張強度に対して高く優れており、等方性のカーボン系ファイバは、全方向から受ける荷重に対しても比較的耐えうる。
【００９４】
ピッチ系カーボン系ファイバは、例えば、石油精製で副生される石油ピッチ等のような構造上無定形の等方性ピッチ系カーボン系ファイバと、一定方向の構造、例えば光学異方性の異方性ピッチ系カーボン系ファイバがあげられる。
【００９５】
等方性ピッチ系カーボン系ファイバは、石油系、石炭系、合成品系、液化石炭系等に分類され、それらの原料を溶融紡糸でピッチ繊維にして、不融化処理をした後に、炭素化することにより製造される。
【００９６】
また、液晶ピッチ系カーボン系ファイバは、ピッチ類を不活性化気相中で加熱し、３５０〜５００℃で液晶状態とした後、固化してコークスとする。これを溶融紡糸して酸化雰囲気で加熱すると酸化繊維となって不溶不融の繊維となり、さらにこれを例えば不活性気相中で約１０００℃以上に加熱する方法等により製造される。
【００９７】
これらは、引張弾性率が平均３０〜５０ＧＰａ程度の低弾性率から平均２４０〜５００ＧＰａ程度の中・高弾性率のものを要求により選択することができ、その他引張強度の機械的特性に優れた繊維を所定の樹脂組成物に混合することにより、適切な機械的強度を有するシール材を得ることができる。
【００９８】
このようなピッチ系カーボン系ファイバの例としては、呉羽化学社製：クレハＨ１０７Ｔ、Ｍ２０７Ｓ（繊維径は、１２〜１３μｍ）等の「クレハ」（商品名）シリーズ全般があげられる。
【００９９】
また、ＰＡＮ系カーボン系ファイバは、ポリアクリロニトリル繊維等のアクリル系繊維を加熱して焼く方法で製造することができる。加熱温度によって所定の引張弾性率を得ることができ、例えば、約１０００〜１５００℃で加熱すると引張弾性率は平均２０〜３０ＧＰａ、引張強度は平均３００〜６０００ＭＰａとなる。また、約２０００℃で加熱して、引張弾性率を平均３５０〜５００ＧＰａ、好ましくは平均４００〜５００ＧＰａとすることもできる。従って、ＰＡＮ系カーボン系ファイバは、高い引張強度の繊維で、加熱温度により引張強度は平均５００〜６０００ＭＰａの範囲のものも得られ、要求により平均５００〜３０００ＭＰａの範囲のものを製造することもできると考えられる。これらの数値が低すぎると圧縮クリープ等に関する補強が期待できず、これらの数値が高すぎると、ピストン、シリンダ等の相手材を攻撃することも予想される。
【０１００】
このＰＡＮ系カーボン系ファイバの例としては、東邦レーヨン社製「ベスファイト」（商品名）シリーズ全般があげられ、その具体例としては、ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ−００４０−Ｅ、ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ−０１６０−Ｅ、ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ−１０００−Ｅ、ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−Ｅ等（いずれも、繊維長７〜８μｍ）があげられる。また、東レ社製の「トレカ」（商品名）シリーズ全般もあげられ、その具体例としては、トレカＭＬＤ−３００、トレカＭＬＤ−１０００等があげられる。
【０１０１】
これらのカーボン系ファイバの有する引張強度としては、５５０〜１０００ＭＰａが好ましく、ビッカース硬度（Ｈｖ）は４００〜６００が好ましい。引張強度が５５０ＭＰａより小さいときやビッカース硬度（Ｈｖ）が４００より小さいときは、カーボン系ファイバを添加する補強効果が期待できず、引張強度が１０００ＭＰａより大きいときやビッカース硬度（Ｈｖ）が６００より大きいときは、相手材を攻撃して摩耗させることが考えられ、好ましくない。
【０１０２】
前記のカーボン系ファイバは、平均繊維径が約１〜２０μｍ、好ましくは約５〜１８μｍであり、かつアスペクト比が約１〜８０、より好ましくは約５〜５０のものが好ましい。なぜなら、平均繊維径が約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、また約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、平均繊維径が約５〜１８μｍではこのような傾向がより少なくなって好ましい。また、アスペクト比が約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、逆に約８０を越えると混合時の均一分散がきわめて困難となって、摩耗特性に支障を来たし、品質低下を招くからである。アスペクト比が約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。
【０１０３】
これらのカーボン系ファイバは、酸やアルカリ等の薬品類の影響を受けにくく、また、耐摩耗性も有している。
【０１０４】
なお、これらのカーボン系ファイバと前記ＰＥＫ樹脂等の耐熱樹脂との密着性を高め、油中摺動材の機械的特性等を向上させるために、これらのカーボン系ファイバの表面をエポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂等含有の処理剤やシラン系カップリング剤等により表面処理を施してもよい。
【０１０５】
上記カーボン系ファイバのなかで、引張強度が４９０〜１０００ＭＰａ、好ましくは５５０〜９８０ＭＰａ、引張弾性率３０〜５０ＧＰａの範囲にあるものが特に好ましい。引張強度、引張弾性率が下限値未満ではカーボン系ファイバによる補強効果が得られず、上限値を越える値では耐摩耗性に劣ることも推定される。
【０１０６】
上記カーボン系ファイバの全組成物中の配合割合は１０〜４５重量％、好ましくは１５〜４０重量％、更に好ましくは１５〜３０重量％である。１０重量％未満では油中摺動材の耐摩耗性の向上をほとんど期待できず、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。
【０１０７】
また、他の強化ファイバの一例である芳香族ポリアミド繊維は、下記の化８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。
【０１０８】
【化８】
2011149557.tif 000010
【０１０９】
パラ系芳香族ポリアミド繊維としては、下記化９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が挙げられる。
【０１１０】
【化９】
2011149557.tif 000011
【０１１１】
このような組成物に添加される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、軟質の摺動相手材を損傷しないと考えられる。
【０１１２】
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なる。
【０１１３】
パラ系芳香族ポリアミド繊維は、前記した化３に示す反復単位を含む重合体からなり、下記化１０に示すメタ系芳香族ポリアミド樹脂とは分子構造が異なるものである。パラ系芳香族ポリアミド繊維の市販品としては、デュポン・東レ・ケブラー社製：ケブラー、日本アラミド社製：トワロン、帝人社製：テクノーラが挙げられる。
【０１１４】
【化１０】
2011149557.tif 000012
【０１１５】
パラ系以外の芳香族ポリアミド繊維（すなわち、メタ系の芳香族ポリアミド繊維）を使用する場合は、フッ素系樹脂として四フッ化エチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと称する。）を採用し、その所定量を添加する。この場合さらに、他のフッ素系樹脂を併用することもできる。メタ系芳香族ポリアミド繊維の市販品としては、デュポン・東レ・ケブラー社製：ノーメックス、帝人社製：コーネックスが挙げられる。
【０１１６】
このような芳香族ポリアミド繊維の形態は、繊維長約０．１５〜３ｍｍ、アスペクト比約１〜２３０程度の範囲のものとなっている。
【０１１７】
芳香族ポリアミド繊維の形態としては、平均繊維径が約１〜２５μｍのものが好ましく、より好ましくは約５〜２０μｍ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。
【０１１８】
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、上記範囲未満のアスペクト比では、粉末形状に近くなって耐摩耗性改善効果が不充分となり、上記範囲を越えるアスぺクト比では組成物中の均一分散が困難で好ましくない。
【０１１９】
そして、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２５μｍ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からであり、平均繊維径が約５〜２０μｍ、好ましくは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。また、アスペクト比が約１μｍ未満のものではマトリックスの補強効果がなく機械的特性が低くなり、約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からである。このような条件を満足する市販の芳香族ポリアミド繊維としては、アクゾ社製：トワロン（商品名）が挙げられる。
【０１２０】
また、シールリングの仕様、用途により、上記した芳香族ポリアミド繊維、または前記したカーボン系ファイバの全組成物中の配合割合は、５〜４５重量％、好ましくは１０〜３０重量％であってもよい。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、このような傾向がほとんどなく、好ましい結果が得られる。
【０１２１】
この発明に用いる潤滑性付与剤の代表例であるフッ素系樹脂、その中でもＰＴＦＥは、四ふっ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ＫＴＬ６１０、３００Ｈ等であってよい。上記した潤滑性付与剤の配合割合は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、機械的特性も低下するからである。
【０１２２】
具体的に詳しく説明すると、例えば、この発明に用いられるパーフルオロ系フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称する。）に代表されるフッ素系樹脂である。この樹脂は、骨格である炭素原子の周囲を全てフッ素原子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、フッ素系樹脂の中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いる。ＰＴＦＥは、四フッ化エチレン単独重合体で圧縮成形可能な樹脂であり、その熱分解温度は約５０８〜５３８℃である。これは、市販のものを用いることができ、例えば、喜多村社製：ＫＴＬ６１０、４００Ｈ等を用いることができる。
【０１２３】
パーフルオロ系フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ以外に、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、熱分解温度約４６４℃以上）、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、熱分解温度約４１９℃以上）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ、熱分解温度約４４０℃）等があげられる。また、これらに加えて、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ、熱分解温度約３４７〜４１８℃）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ、熱分解温度約３４７℃以上）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ、熱分解温度約３３０℃以上）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ、熱分解温度約４００〜４７５℃）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ、熱分解温度約３７２〜４８０℃）等があげられ、これらを混合してもよい。
【０１２４】
また、パーフルオロ系フッ素樹脂は、上記フッ素樹脂のモノマーの例えば約１：１０から１０：１の重合割合で２種類以上の共重合体や、３元共重合体などのフッ素化ポリオレフィンなどであってもよく、これらは、固体潤滑剤としての特性を示す。これらのなかでも、ＰＴＦＥは、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、低摩擦係数などの諸特性に優れており好ましい。
【０１２５】
これらのパーフルオロ系フッ素樹脂は、微分熱分解開始温度が比較的高く好ましい。例えば、ＰＴＦＥ，ＰＶＤＦの熱分解点はそれぞれ約４９０℃、約３５０℃であり、これらの微分熱分解開始温度は、それぞれ約５５５℃、約４６０℃を示し、中でも、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等は、高温特性に優れていて好ましい。このため、上記樹脂を含む組成物を溶融して油中摺動材とする過程での熱履歴に比較的耐え得る。
【０１２６】
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、ＴＬＰ−１０、旭硝子社製：フルオンＧ１６３、ダイキン工業社製：ポリフロンＭ１５、ルブロンＬ５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等も採用できる。
【０１２７】
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、ＭＰ−１０、ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦＡ、ダイキン工業社製：ネオフロンＰＦＡ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、ダイキン工業社製：ネオフロンＦＥＰ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、旭硝子社製：アフロンＣＯＰ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、などを挙げることができる。
【０１２８】
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰは、フッ素系樹脂のなかでも比較的耐熱温度が高く好ましいものである。ＰＶＤＦとしては、呉羽化学工業社製；ＫＦポリマーなどを例示できる。
【０１２９】
これらのフッ素樹脂、なかでもパーフルオロ系フッ素樹脂を２〜２５重量部、好ましくは５〜２５重量部添加することで、機械的特性に優れ、標準品等で圧縮強さが、例えば５０〜２００ＭＰａ程度の良好な耐クリープ特性及び耐熱性、耐油性や耐薬品性等に優れる特性に加えて、耐衝撃性、耐疲労性、耐摩耗性等を向上することもできると考えられる。
【０１３０】
添加量が２重量部未満では、これらの効果が期待できず、自己潤滑性及び耐摩耗性等の摺動特性の改良が顕著に認められない。また、２５重量部を越えると、これらの溶融粘度等により造粒時や射出成形時に溶融成形機等のシリンダーにかかる負荷が大きく、成形性が悪くなり、安定した造粒性、射出成形性及び寸法精度が期待できず、機械的特性が低下する場合がある。
【０１３１】
ＰＴＦＥを粉末状にしてＰＥＫ樹脂等の耐熱性樹脂に添加する場合は、粉末状にすればその形状や大きさを特に限定することなく用いることができるが、粒状で粒径が１〜７０μｍ、好ましくは１０〜７０μｍのものが、樹脂組成を均一にするために好ましい。
【０１３２】
また、バージン材のＰＴＦＥ粉末に代え、再生ＰＴＦＥ粉末をも良好に用いることができる。再生ＰＴＦＥ粉末とは、バージン材を一度焼成した後、粉砕して得られる粉末であり、このものは繊維状になりにくい性質を有しており、配合した樹脂組成物を良好な溶融粘度に維持するので、再生ＰＴＦＥ粉末のみばかりでなく、バージン材に再生ＰＴＦＥ粉末を添加した場合においても、成形性を改善する上で優れた添加剤となり得ると考えられる。
【０１３３】
このような、パーフルオロ系フッ素樹脂等の潤滑性付与剤の全組成物中の配合割合は、前記配合比よりも、更に好ましくは５〜１５重量％がよい。５重量％未満だと、摺動特性、耐摩耗性の問題点を有し、１５重量％を越えると、成形性等の問題点を有する。
【０１３４】
なお、上記材料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、タルク等の増量剤、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、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、硫酸カルシウムなどのウィスカ、二硫化モリブデン等の金属酸化物の粉末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、４０重量％、好ましくは５０重量％を下回らないようにすることが好ましい。
【０１３５】
具体的には、この発明に用いる粉末状タルクは、平均粒径を０．５〜４０μｍ、好ましくは１〜３０μｍのものが好ましい。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、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。このようなタルクの配合割合は、１０〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。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。
【０１３６】
この発明に用いる粉末状カルシウム化合物としては、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。これらカルシウム化合物は、平均粒径を０．５〜４０μｍ、好ましくは１〜３０μｍのものが好ましい。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。このようなカルシウム化合物の配合割合は、１０〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。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。
【０１３７】
また、例えば芳香族系ポリエステル樹脂は、下記の化１１の式に示すポリオキシベンゾイルポリエステルの他、これを共重合成分として含む共重合体を更に約１〜１０重量％程度混合してもよい。このような芳香族系ポリエステル樹脂は、化５に示すポリオキシベンゾイルポリエステルの市販品として、住友化学工業社製：エコノールＥ１０１などを例示できる。
【０１３８】
【化１１】
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【０１３９】
また、二硫化モリブデンは、耐摩耗性の向上を図るために必須成分として添加され、その配合割合は、１〜１０重量％である。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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
さらに、前記の組成物を油中摺動材に成形する際には、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、安価な油中摺動材を提供することができる。
【０１４２】
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、油中摺動材の膨れや強度低下を防ぐことができると考えられる。
【０１４３】
このようにして得られた油中摺動材は、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１００〜３５０℃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。
【０１４４】
例えばＰＥＫ樹脂を例にすると、アニール熱処理温度は、ＰＥＫ樹脂の融点未満、例えば約１４０〜３３０℃程度、寸法形状によっては約１４３〜３００℃程度や約１５０〜２６０℃程度で行われることが適当である。これらのＰＥＫ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。
【０１４５】
熱処理温度が約１４０〜１５０℃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、油中摺動材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。
【０１４６】
また、ＰＡ４６を例にすると、アニール熱処理温度は、ＰＡ４６の融点未満、好ましくは約１５０〜２６０℃程度で行われることが適当である。ポリアミド４−６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、この樹脂は結晶性であって、その結晶化速度は大きく、吸水率はポリアミド６−６樹脂よりも大きいが、吸水による寸法変化量は、ポリアミド６−６樹脂よりも少ないと考えられている。また、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。
【０１４７】
熱処理温度が約１５０℃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。
【０１４８】
アニール熱処理温度がシールリング油中摺動材の融点や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２６０℃、約３００℃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長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。
【０１４９】
また、約８５〜１２０℃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、油中摺動材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油中摺動材に「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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
以上のような熱処理工程を行なうことにより、油中摺動材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、油中摺動材の寸法安定性を高めて寸法精度の高い油中摺動材を提供することができる。
【０１５２】
また、油中摺動材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測定され、約３〜２５μｍ以下であり、約８μｍ以下が好ましく、約３μｍ以下がより好ましい。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。なお、表面粗さの下限値は、加工時の効率性も考慮して、約０．１μｍ程度以上であればよい。
【０１５３】
また、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。
【０１５４】
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。相手材は、加工時の効率や、生産性、価格等で平均して総合的に優れる鋳物系金属、その中でもＡＤＣ等の軽量鋳物金属系合金等が好ましいが、特に限定しない。
【実施例】
【０１５５】
図１（ａ）〜（ｆ）は第１実施例のシールリング２０であり、このシールリング２０は、図１（ａ）−２に示すように、リングの両側面２１と外周面２４との間や、上記両側面２１と内周面２５との間にそれぞれ段差部２６が設けられたものであり、また、図１（ａ）−１に示すように、上記段差部２６に加えて、そのリング２０の一方の側面のシール面２１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２２を設け、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２２を設けたものである。なお、図１（ｂ）〜（ｆ）は、図１（ａ）−１の拡大図又は断面図を示す。
【０１５６】
上記リング両側面２１と外周面２４との間の段差部２６は、リング側面２１に対して直角な面２７及び外周面２４に対して直角な面２７’を有し、かつ、上記２つの直角面２７、２７’の間によって形成された傾斜面２８とを有しており、リング側面２１と内周面２５との間の段差部２６は、リング側面２１に対して直角な面２７及び内周面２５に対して直角な面２７’を有し、かつ、上記２つの直角面２７、２７’の間によって形成された傾斜面２８とを有している。この段差部２６は、リング両側面２１と外周面２４との間の２箇所の周辺、又はリング側面２１と内周面２５との間の２箇所の周辺のいずれかに設けることができるが、この４か所全てに設けることもできる。
【０１５７】
上記段差部２６を設けると、成形時の型離れが容易となり、また、使用時において、オイル不純物や摩耗粉が堆積しにくいため、摺動面にオイル不純物や摩耗粉が侵入することを防止することができる。
【０１５８】
上記段差部２６は、図１（ｆ）に示すように、傾斜面２８が平面である角形であっても、傾斜面２８が曲面である丸形であってもよい。また、直角面２７、２７’と傾斜面２８とのなす角度は直角又は鈍角、すなわち９０°以上１８０°未満がよく、仕様等により９０°以上１３５°以下、また、９０°を越えて１２０°以下が好ましい。また、上記角度を調整することによりオイル不純物や摩耗粉が堆積しにくく、また、射出金型からの離型性がよい。なお、段差部は角形のほうが射出金型を製造するうえで容易に段差部を形成できて効率的であり、また、結果として安価となる。
【０１５９】
上記の潤滑溝２２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２２のシール面２１側の開口端には、クラウニング２３が施される。
【０１６０】
上記の段差部２６の高さｈは特に限定しないが、シールリング２０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２０の片面又は両面部に設けることが好ましい。具体的には、上記の段差部２６の高さｈは、その下限値が０．０５ｍｍがよく、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。また、その上限値は、０．５ｍｍがよく、０．４ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがより好ましい。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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
なお、合い口３０の形状はステップ型、ストレート型、アングル型等任意である。また合い口３０の無い無端状のものでもよいが、図１や図３〜図１５に示される複雑な形状を有する合い口形状を採用した。
【０１６３】
図２は上記のシールリング２０を合成樹脂で射出成形する場合の金型２９の合せ面３１の位置を示している。即ち、合せ面３１は外周面２４の一方の段差部２６側の端に設定される。合せ面３１をこのような位置に設定すると、バリ３２は潤滑溝２２から離れた位置に生じるので、該潤滑溝２２を閉塞することがない。
【０１６４】
図３（ａ）（ｂ）は第２実施例のシールリング２０であり、この場合の潤滑溝２２は、両側シール面２１の中央部分に全周にわたり形成された周溝３３と、その周溝３３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３４及び内径方向溝３５とから成り、外径方向溝３４と内径方向溝３５の位置が周方向にずれている。
【０１６５】
図４（ａ）（ｂ）の第３実施例のシールリングの潤滑溝２２は、周溝３３と同一位置に形成された外径方向溝３４と内径方向溝３５とから成る。
【０１６６】
図５（ａ）（ｂ）は、シールリングの各種段差部２６の形状の諸例を示すものであり、いずれも金型の合せ面３１と潤滑溝２２との間には段差があり、バリによって潤滑溝２２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３１が直角面２７’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２４又は内周面２５側にはみ出す部分が生じることがない。
【０１６７】
（耐久試験）
（１）ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ビクトレックス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＥＫ  １５０Ｐ）５０重量部を主材料とし、カーボン繊維（呉羽化学社製：クレハＭ２０７Ｓ（繊維径１２〜１３μｍ、アスペクト比４８、ピッチ系））２０重量部、四フッ化エチレン樹脂（喜多村社製：４００Ｈ）１０重量部を充填材として配合した材料を用い、図１に示した第１実施例の形状のシールリング２０を射出成形により得た。上記シールリング２０の断面には略矩形であり、４つのコーナ部に段差部２６を設けた。このシールリング２０は、外径４５ｍｍ、リングの幅２．４ｍｍ、リング肉厚２．３ｍｍ、外周面（摺動部）の幅１．５ｍｍ、側面（摺動部）の幅を１．８ｍｍとした。潤滑溝２２は深さ０．１ｍｍ、幅０．１ｍｍで全周にわたり３箇所形成し、両側シール面２１に潤滑溝２２の位置を１０°程度位置をずらせて形成した。各潤滑溝２２の角部にクラウニング２３を施した。上記のシールリング２０を耐久試験に供し、回転トルク、リング側面の摩耗及び相手軸溝の摩耗量を測定した。軸の材料はダイカスト用アルミニウム合金ＡＤＣ１２を使用した。耐久試験の結果を表１に示す。耐久試験の条件は次のとおりである。
油圧：０．８ＭＰａ
回転数：７０００ｒｐｍ
温度：１２０℃
時間：１００ｈｒ．
オイル：自動車オートマチック・トランスミッション用オイル
昭和シェル石油社製デキシロンＩＩ
シリンダ（回転）：Ｓ４５Ｃ
軸（固定）：ＡＤＣ１２
【０１６８】
（２）前記耐久試験のものと同一材料のシールリング２０で外径４５ｍｍ、断面形状が２．３ｍｍ×２．４ｍｍの矩形であって、段差部及び潤滑溝のないもの（図６参照）を比較例１とする。前記比較例１と同一材料、同一サイズのシールリング２０の両側面に１５°間隔で周方向に１５°の長さの内周側に開放された凹所３６を形成したもの（図７参照）を比較例２とする。上記比較例１及び２につき前記と同一条件で耐久試験に供した。その結果を表１に示す。
【０１６９】
【表１】
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【０１７０】
（結果）
実施例のものは比較例１、２に比べ回転トルクも劣ることなく、リング側面及び相手溝の磨耗が少ない。これは内外方向に貫通した潤滑溝２２を通ってオイルが内外方向にリークすることでリング側面の摺接面の全幅にわたる油膜が全周にわたり形成されること及びオイルのリークにより摩耗粉や異物が排除されやすいことによるものである。またリーク量は微小であり、シール性を損うことがない。
【０１７１】
熱可塑性芳香族系ポリエーテルケトン樹脂のシールリング及びＰＴＦＥ製の従来型シールリングについて、リーク測定データを図１８に示す。図１８は各種合い口に対するオイル温度とリークの関係を示したものである。
【０１７２】
ストレートカットリングについてみると、オイル温度の上昇に伴いリークが増加し、ある温度に達すると減少している。これは温度の上昇に伴いオイル粘度が低下すること及びリングが膨張し合い口すきまが減少することと関係している。
【０１７３】
低温（−３０℃付近）では合い口すきまが大きくてもオイル粘度が高いためリークは少ない。温度上昇に伴いリングが膨張すると合い口すきまは減少しリークは少なくなるべきであるが、オイル粘度は低下０℃付近まではリークし易くなる。即ち、０℃付近までは合い口すきま減少の効果がオイル粘度低下分をカバーできずリークが増加する。その後、合い口すきま減少の効果がオイル粘度低下分よりも大きくなりリークは減少し、最終的には合い口すきまがゼロとなりリークもゼロとなる。
【０１７４】
アングルカットについては、合い口すきまがストレートカットのものと同じにもかかわらずストレートカットに比べてリークは少ない。これは、アングルにカットすることでリークに影響するすきまはアングルの角度により決定されると考えられるためである。
【０１７５】
アングルカットでは温度上昇に伴い一度リークがゼロとなった後、再びリークが増える傾向が認められる。これは、合い口部が突き合い、すきまがゼロとなった後は合い口部で横ずれが起こりリングの側面からリークするためである。
【０１７６】
以上のように従来型シールリングの合い口形状ではオイルリークは温度の影響を受けやすい。
【０１７７】
一方、熱可塑性全芳香族系ポリエーテルケトン樹脂の合い口特殊複雑形状についてみると、合い口すきまからのリークは図１４のｇ２  でシールされ、側面からのリークはｇ１  でシールされるので、基本的にはリークはゼロである。しかし、寸法公差により微小すきまが生ずるのでリークがあるが非常に少ない。
【符号の説明】
【０１７８】
２０  シールリング
２１  シール面
２２  潤滑溝
２３  クラウニング
２４  外周面
２５  内周面
２６  段差部
２７、２７′  直角面
２８  傾斜面
２９  金型
３０  合い口
３１  合せ面
３２  バリ
３３  周溝
３４  外径方向溝
３５  内径方向溝
３６  凹所
１０１  射出成形品
１０２  円柱体
１０３  リングゲージ
１０４  オイルシールリング
１０５  合い口
１０６  注入位置
１０７  ゲート
１１０  シールリング
１１１  シール面
１１２  潤滑溝
１１３  面取り部
１１４  外周面
１１５  内周面
１１６  段差部
１１７  直角面
１１８  傾斜面
１１９  合い口
１２１、１２１’  合い口
１２２  外径面側突起
１２３、１２３’  面取り部
１２４、１２４’、１２４”  面取り部
１２５、１２５’  すみ肉
１２７  外径面側段部
１２８  段差面
１２９  先端面
１３０  突き合わせ面
１３１  リング外径面
１３２  外径面側段部内面
１３３  外径面側突起内側面
１３４  リング側面
１３５  段差部
１３６  外径面側突起内径側面
１３７  リング内径面
１７１  軸
１７２、１７２’  リング溝
１７３、１７３’  オイルシールリング
１７４  シリンダー
１７５  油の供給管
１７８  メスシリンダ
【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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