(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車の変速機、トルクコンバータおよび自動クラッチなどのオイル潤滑システムに有用なシールリングを提供する。【解決手段】第１の端部と第１の端部と係合可能な第２の端部との間に延在する円形リング本体を備える射出成形シールリングにおいて、円形リング本体が、内周面３１０と、外周面３１２と、第１の側面３２０と、第１の側面と対向する第２の側面３２２と、外周面に形成され、外周面の第１の横方向端縁３１４および第２の横方向端縁３１６の両方までには延在していない凹部３３０と、凹部内に配置され、外周面を越えて延在していない射出成形ゲート痕３４０とを含む、射出成形シールリングを提供する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部と前記第１の端部と係合可能な第２の端部との間に延在する円形リング本体
を備える射出成形シールリングにおいて、前記円形リング本体が、
内周面と、
第１の横方向端縁および対向する第２の横方向端縁を有する前記内周面に対向する外周
面と、
前記内周面と前記対向する外周面との間に延在する第１の側面と、
前記内周面と前記対向する外周面との間に配置された、前記第１の側面と対向する第２
の側面と、
前記外周面に形成され、前記外周面の前記第１の横方向端縁および前記第２の横方向端
縁の両方までには延在していない凹部と、
前記凹部に配置され、前記外周面を越えて延在していない射出成形ゲート痕とを備える
、射出成形シールリング。
【請求項２】
前記射出成形ゲート痕が、それが配置される前記凹部の表面から少なくとも１００ミク
ロン延在している、請求項１に記載の射出成形シールリング。
【請求項３】
前記射出成形ゲート痕が、それが配置される前記凹部の表面から少なくとも２００ミク
ロン、例えば少なくとも５００ミクロン延在している、請求項１に記載の射出成形シール
リング。
【請求項４】
前記外周面が、５ミクロン未満、２ミクロン未満、またはさらには１ミクロン未満（例
えば、０．２〜１ミクロン）の表面粗さＲａ値、２０ミクロン未満、１０ミクロン未満、
またはさらには５ミクロン未満（例えば、１〜５ミクロン）の表面粗さＲｚ値、および／
または３０ミクロン未満、２０ミクロン未満、またはさらには１０ミクロン未満（例えば
、２〜８ミクロン）の表面粗さＲｍａｘ値を有し、全てＩＳＯ  ４２８７に記載されてい
るように測定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項５】
前記第１の側面および前記第２の側面のそれぞれが、５ミクロン未満、２ミクロン未満
、またはさらには１ミクロン未満（例えば、０．２〜１ミクロン）の表面粗さＲａ値、２
０ミクロン未満、１０ミクロン未満、またはさらには５ミクロン未満（例えば、１〜５ミ
クロン）の表面粗さＲｚ値、および／または３０ミクロン未満、２０ミクロン未満、また
はさらには１０ミクロン未満（例えば、２〜８ミクロン）の表面粗さＲｍａｘ値を有し、
全てＩＳＯ  ４２８７に記載されているように測定される、請求項１〜４のいずれか一項
に記載の射出成形シールリング。
【請求項６】
前記凹部が、前記外周面の前記第１の横方向端縁に沿って形成されている、請求項１〜
５のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項７】
前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の横方向距離が、少なくとも０．
２ｍｍである、請求項６に記載の射出成形シールリング。
【請求項８】
前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の前記横方向距離が、少なくとも
０．５ｍｍである、請求項６に記載の射出成形シールリング。
【請求項９】
前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の前記横方向距離が、少なくとも
１．０ｍｍである、請求項６に記載の射出成形シールリング。
【請求項１０】
前記凹部が前記第１の横方向端縁および前記第２の横方向端縁のいずれにも延在しない
ように、前記凹部が、前記外周面の前記第１の横方向端縁と前記第２の横方向端縁との間
に形成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１１】
前記凹部と前記外周面の前記第１の横方向端縁との間の横方向距離が、少なくとも０．
１ｍｍであり、前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の前記横方向距離が
、少なくとも０．１ｍｍである、請求項１０に記載の射出成形シールリング。
【請求項１２】
前記凹部と前記外周面の前記第１の横方向端縁との間の前記横方向距離が、少なくとも
０．２ｍｍであり、前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の前記横方向距
離が、少なくとも０．２ｍｍである、請求項１０に記載の射出成形シールリング。
【請求項１３】
前記凹部と前記外周面の前記第１の横方向端縁との間の距離が、少なくとも０．５ｍｍ
であり、前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の距離が、少なくとも０．
５ｍｍである、請求項１０に記載の射出成形シールリング。
【請求項１４】
前記凹部と前記外周面の前記第１の横方向端縁との間の前記横方向距離が、少なくとも
１．０ｍｍであり、前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の前記横方向距
離が、少なくとも１．０ｍｍである、請求項１０に記載の射出成形シールリング。
【請求項１５】
前記凹部が、１ｍｍ２〜２０ｍｍ２の範囲の面積を有する、請求項１〜１４のいずれか
一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１６】
前記凹部が、１ｍｍ２〜１０ｍｍ２の範囲の面積を有する、請求項１〜１４のいずれか
一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１７】
前記凹部が、少なくとも０．０５ｍｍ、例えば、少なくとも０．１ｍｍまたは少なくと
も０．２ｍｍの深さを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の射出成形シールリ
ング。
【請求項１８】
前記凹部が、０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲の深さを有する、請求項１〜１６のいずれか
一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１９】
前記射出成形ゲート痕が、前記外周面のレベルの０．２ｍｍ以内まで延在していない、
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項２０】
前記射出成形ゲート痕が、前記外周面の前記レベルの０．５ｍｍ以内まで延在していな
い、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項２１】
前記凹部が、前記シールリングの係合した第１および第２の端部に対して３０〜３３０
度の角度に対応する位置に配置される、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の射出成形
シールリング。
【請求項２２】
前記凹部が、前記シールリングの係合した第１および第２の端部に対して５〜１３５度
または２２５〜３５５度の角度に対応する位置に配置される、請求項１〜２１のいずれか
一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項２３】
１０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲の内径を有する、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の
射出成形シールリング。
【請求項２４】
１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の内径を有する、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の
射出成形シールリング。
【請求項２５】
１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲の前記第１の側面から前記第２の側面までの幅を有する、請求
項１〜２４のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項２６】
２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の前記第１の側面から前記第２の側面までの幅を有する、請求
項１〜２４のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項２７】
略矩形断面形状を有する、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の射出成形シールリン
グ。
【請求項２８】
略台形断面形状を有する、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の射出成形シールリン
グ。
【請求項２９】
その外端に第１の矩形断面を有し、その内端に第２のより狭い矩形断面を有する断面形
状を有する、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項３０】
前記第１の側面、前記第２の側面、またはその両方に形成された１つ以上の溝をさらに
備える、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項３１】
前記側面に形成された前記溝のいずれも、前記側面の外端から前記側面の内端まで延在
していない、請求項３０に記載の射出成形シールリング。
【請求項３２】
前記第１の端部が、２−Ｔジョイントを介して前記第２の端部と係合可能である、請求
項１〜３１のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項３３】
前記第１の端部が、２−Ｌジョイントを介して前記第２の端部と係合可能である、請求
項１〜３１のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項３４】
ナイロン（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケト
ン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、およびポリアミ
ドイミド（ＰＡＩ）から選択される熱可塑性材料により形成される、請求項１〜３３のい
ずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項３５】
請求項１〜３４のいずれか一項に記載の射出成形シールリングを製造する方法において
、
キャビティを有する型を提供することであって、前記キャビティは、前記射出成形シー
ルリングの逆であり、この場合、前記シールリングの前記射出成形ゲート痕の位置に対応
する前記凹部内の位置において前記キャビティに射出成形ゲートが結合されている、提供
することと、
前記ゲートを介して前記キャビティ内に溶融ポリマーを注入することと、
前記ポリマーが硬化されることを可能にすることと、
前記型から前記シールリングを取り外し、前記シールリングの前記凹部の表面において
ポリマーランナーからそれを切り離すことによって前記射出成形ゲート痕を形成すること
とを含む、方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の方法に従って製造されたシールリング。
【請求項３７】
装置において、
回転シャフトと、
その第１の側面および／またはその第２の側面が前記回転シャフトに関連する溝の側壁
に対して配置された状態で、前記回転シャフトの周りに配置された請求項１〜３４および
３６のいずれか一項に記載のシールリングと、
ハウジングまたはボアであって、前記シールリングの外周面が前記ハウジングまたは前
記ボアの内周面に対して配置されるように、前記シャフトおよび前記シールリングの周り
に配置されたハウジングまたはボアとを備える装置。
【請求項３８】
前記シールリングの前記外周面および前記シール側面に配置された潤滑剤をさらに含む
、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記装置が、自動変速機、無段変速機、またはデュアルクラッチ変速機などの変速機、
差動装置またはカムシャフトである、請求項３７または請求項３８に記載の装置。
する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年１月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／４４４，７８３
号の優先権の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に組み込む。
開示の背景
【０００２】
本開示は、一般に、自動車の変速機、トルクコンバータおよび自動クラッチなどのシス
テムに有用な構成要素に関する。本開示は、より具体的には、オイル潤滑システムおよび
空気圧システムなどの回転システムに有用な射出成形シールリング、およびそのようなシ
ールリングを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
シールリングは、特に高圧下でのアセンブリの部分において、流体漏洩および圧力損失
を制限するために変速機およびクラッチのようなアセンブリにおいて一般的に使用されて
いる。これらは、典型的には、オイルまたは他の潤滑剤などの液体とともに回転接続部に
使用される。
【０００４】
従来の回転接続部の一例が図１の概略斜視図に示されている。ここで、シールリングは
、周囲のハウジングに対してシールするように、溝内でその接合部において回転シャフト
の周りに配置される。シールリングは、いずれかまたは両方に対して回転することができ
るように、シャフトにもハウジングにも固定されていない。シールリング自体は、図２の
概略断面図に示すように、３つのシール面を有する。シールリングの外周面は、シャフト
およびシールリングが配置されているハウジングに対してシールする。一方の側面は、シ
ャフトに形成された溝の側壁に対してシールする。多くの場合、設置時に実際には一方の
側面のみが表面に対して封止される。それにもかかわらず、シールリングは、典型的には
、それらがどの方向を向いていても設置され得るように、対称であるように構成される。
したがって、シールリングは、協働面（すなわち、溝またはハウジングの面）に対してシ
ールするのに十分に平坦で円形の３つの面を有する必要がある。
【０００５】
外周面またはいずれかの側面におけるいかなる製造上の欠陥も、シールの破損を引き起
こす可能性がある。したがって、そのようなシールリングを製造するためには、高精度射
出成形技術が一般的に使用されている。射出成形は、平坦面を有する非常に精密な構造を
形成することができる。しかしながら、射出成形プロセスは、典型的には、溶融プラスチ
ック材料が型に入るシールリング上の位置に、すなわちゲート（すなわち、溶融プラスチ
ックをキャビティ内に流入させる型キャビティへの入口）を介していわゆる「痕」をもた
らす。この痕は、それが配置されている面のシールを妨げる可能性がある小さな隆起また
は他の表面の不完全さを生み出す可能性がある。この位置がシールに必要とされない唯一
の面であることから、従来のシールリングは、典型的には、シールリングの内周面に沿っ
て配置されたゲートを介して射出成形される。これは、良好なシール性能を有するシール
リングを提供することができるが、より複雑な射出システムを必要とするため製造を非常
に複雑にする。
【発明の概要】
【０００６】
一態様では、本開示は、第１の端部と第１の端部と係合可能な第２の端部との間に延在
する円形リング本体を備える射出成形シールリングにおいて、円形リング本体が、
内周面と、
第１の横方向端縁および対向する第２の横方向端縁を有する内周面に対向する外周面と
、
内周面と対向する外周面との間に延在する第１の側面と、
内周面と対向する外周面との間に配置された、第１の側面と対向する第２の側面と、
外周面に形成され、外周面の第１の横方向端縁および第２の横方向端縁の両方までには
延在していない凹部と、
凹部に配置され、外周面を越えて延在していない射出成形ゲート痕とを備える、射出成
形シールリングを提供する。
【０００７】
他の態様では、本開示は、本明細書に記載されているようなシールリングを製造する方
法において、
キャビティを有する型を提供することであって、前記キャビティは、射出成形シールリ
ングの逆であり、この場合、シールリングの射出成形ゲート痕の位置に対応する凹部内の
位置においてキャビティに射出成形ゲートが結合される、提供することと、
ゲートを介してキャビティ内に溶融ポリマーを注入することと、ポリマーが硬化される
ことを可能にすることと、
型からシールリングを取り外し、シールリングの凹部の表面においてポリマーランナー
からそれを切り離すことによって射出成形ゲート痕を形成することとを含む、方法を提供
する。
【０００８】
他の態様では、本開示は、
回転シャフトと、
その第１の側面および／またはその第２の側面が回転シャフトに関連する溝の側壁に対
して配置された状態で、回転シャフトの周りに配置された請求項１〜２７および２９のい
ずれか一項に記載のシールリングと、
ハウジングまたはボアであって、シールリングの外周面がハウジングまたはボアの内周
面に対して配置されるように、シャフトおよびシールリングの周りに配置されたハウジン
グまたはボアとを含む、装置を提供する。
【０００９】
本開示のさらなる態様は、本明細書の開示から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
添付の図面は、本開示の方法および装置のさらなる理解を提供するために含められ、本
明細書に組み込まれてその一部を構成する。図面は、必ずしも縮尺どおりに描かれている
わけではなく、様々な要素のサイズは、明確さのために歪められることがある。図面は、
本開示の１つ以上の実施形態を示しており、詳細な説明とともに本開示の原理および動作
を説明するのに役立つ。
【００１１】
【図１】従来の回転接続部の概略斜視図である。
【００１２】
【図２】図１の従来の回転接続部におけるシールリングアセンブリの概略断面図である。
【００１３】
【図３】本開示の一実施形態にかかるシールリングの概略斜視図である。
【００１４】
【図４】図３のシールリングの部分概略斜視図である。
【００１５】
【図５】図３および図４のシールリングの概略断面図である。
【００１６】
【図６】本開示の他の実施形態にかかるシールリングの概略断面図である。
【００１７】
【図７】本開示の他の実施形態にかかるシールリングの概略断面図である。
【００１８】
【図８】本開示の他の実施形態にかかるシールリングの概略断面図である。
【００１９】
【図９】本開示の他の実施形態にかかるシールリングの概略側面図である。
【００２０】
【図１０】本開示の様々な実施形態にかかる第１および第２の端部についての異なる配置の一組の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明者は、シールリングの内周面における射出成形に関して上述した欠点に注目した
。これらの欠点を克服するために、さらに必要なシール性能を保持するために、本開示は
、射出成形プロセスがその外周面のゲートを介して行われるシールリングを提供する。型
は、シールリングの外周面に凹部が形成されるように設計されている。ゲートは、溶融プ
ラスチックの流れがこの凹部を通過し、射出成形ゲート痕が成形されたシールリングの凹
部内に配置され、その外周面を越えて延在しないように位置決めされる。凹部になってい
ない外周面の横方向部分が必要なシール性能を提供することができるように、外周面の凹
部は、外周面の第１の横方向端縁および第２の横方向端縁の両方までには延在していない
。
【００２２】
本開示の一態様は、射出成形シールリングである。そのようなシールリングの一例が図
３の概略斜視図および図４の部分概略斜視図に示されている。射出成形シールリング３０
０は、第１の端部３０４と第２の端部３０６との間に延在する円形リング本体３０２を有
する。以下により詳細に論じるように、第２の端部３０６は、シールリングの端部が引き
離されてシャフトの周りに配置され、端部がともに戻ることが可能にされるとき円形の外
周を有するように閉じることができるように、第１の端部３０４と係合可能である。円形
リング本体は、内周面３１０と、内周面に対向する外周面３１２とによって部分的に画定
される。外周面３１２は、第１の横方向端縁３１４および対向する第２の横方向端縁３１
６を有する。内周面３１０と外周面３１２との間に延在するのは、第１の側面３２０と、
第１の側面３２０に対向する第２の側面３２２である。
【００２３】
特に、シールリングは、その外周面３１２に形成された凹部３３０を含む。この凹部３
３０は、図５の概略断面図（すなわち、凹部が配置されているシールリングの円周に沿っ
た点で取られた）にさらに詳細に示されている。凹部３３０は、外周面３１２の第１の横
方向端縁３１４および第２の横方向端縁３１６の両方までには延在していない。むしろ、
この実施形態では、凹部３３０は、外周面３１２の第１の横方向端縁３１４まで延在して
いるが、外周面３１２の第２の横方向端縁３１６までは延在していない。凹部に配置され
ているのは、射出成形ゲート痕３４０である。射出成形ゲート痕３４０は、外周面のシー
ルを妨げないように、外周面３１２を越えて（すなわち、半径方向に）延在していない。
【００２４】
当業者には理解されるように、射出成形ゲート痕は、射出成形プロセスの結果として射
出成形ゲートの部位の部分に残った隆起、粗さ、または他のマークである。射出成形ゲー
ト痕は、例えば、ゲートの部位においてランナーからシールリングを切り離すことから生
じさせることができる。射出成形ゲート痕は、例えば、それが配置される凹部の表面（例
えば、図５の参照符号３３２によって示されるような底面）から、少なくとも１００ミク
ロン、少なくとも２００ミクロン、さらには少なくとも５００ミクロン延在することがで
きる。例えば、特定の実施形態では、射出成形ゲート痕は、それが配置される凹部の表面
から１００〜１０００ミクロンの範囲内、例えば１００〜８００ミクロン、または１００
〜５００ミクロン、または２００〜１０００ミクロン、または２００〜８００ミクロン、
または２００〜５００ミクロンの範囲内に延在する。この射出成形ゲート痕は、シールリ
ングのいかなるシール面からも離れて凹部内に配置されることから、シールリングのシー
ル性能を妨げない。
【００２５】
シールリングの外周面は、ハウジングまたはボアの内周面に対して適切なシールを提供
するために、表面粗さは小さいことが望ましい。もちろん、当業者には理解されるように
、従来の製造プロセスから生じるある程度の粗さが許容可能であり得る。第１および第２
の側面は、典型的には、上述したようにシール面として規定されることから、特定の望ま
しい実施形態では、また、表面粗さは小さいことが望ましい。そして、当業者には理解さ
れるように、面に窪みとして形成されたより大きな特徴（例えば、流体処理溝）の存在は
、面の表面粗さに影響を与えるとは考えられず、むしろ、面のシール部分にとって、表面
粗さは小さければ十分である。本明細書に記載の低い表面粗さを有する面は、例えば、５
ミクロン未満、２ミクロン未満、またはさらには１ミクロン未満（例えば、０．２〜１ミ
クロン）の表面粗さＲａ値、２０ミクロン未満、１０ミクロン未満、またはさらには５ミ
クロン未満（例えば、１〜５ミクロン）の表面粗さＲｚ値、および／または３０ミクロン
未満、２０ミクロン未満、またはさらには１０ミクロン未満（例えば、２〜８ミクロン）
の表面粗さＲｍａｘ値を有することができ、全てＩＳＯ  ４２８７に記載されているよう
に測定される。第１および第２の側面は、典型的には、上述したようにシール面として規
定されることから、特定の望ましい実施形態では、また、表面粗さは小さい。
【００２６】
凹部は、その第１の端縁と横方向端縁との間の外周面に沿って様々な横方向位置に形成
され得る。本明細書で別途説明されるような、および図３〜図５の実施形態に示されるよ
うなシールリングの特定の実施形態では、凹部は、外周面の第１の横方向端縁に沿って形
成されている。凹部（すなわち、その横方向端縁）と外周面の第２の横方向端縁との間の
横方向距離は、適切なシールを提供するのに十分な表面積を提供するのに十分であること
が望ましい。例えば、本明細書に別途説明されるシールリングの特定の実施形態では、凹
部と外周面の第２の横方向端縁との間の横方向距離は、少なくとも０．２ｍｍ、例えば少
なくとも０．５ｍｍ、さらには少なくとも１．０ｍｍである。
【００２７】
本明細書で別途説明されるシールリングの他の実施形態では、凹部が第１の横方向端縁
および第２の横方向端縁のいずれにも延在しないように、凹部は、外周面の第１の横方向
端縁と第２の横方向端縁との間に形成される。そのような実施形態は、図６の概略断面図
（すなわち、凹部が配置されるシールリングの円周に沿った点で取られた）に示されてい
る。ここで、凹部６３０は、シールリング６００の外周面６１２の第１の横方向端縁６１
４と第２の横方向端縁６１６との間に形成されている。特に、凹部６３０は、横方向端縁
６１４または６１６のいずれにも延在していない。ここでも、凹部（すなわち、その各横
方向端縁）と外周面の第１および第２の横方向端縁との間の横方向距離は、適切なシール
を提供するのに十分な表面積を提供するのに十分であることが望ましい。例えば、本明細
書に別途説明されるシールリングの特定の実施形態では、凹部と外周面の第１の横方向端
縁との間の横方向距離は、少なくとも０．１ｍｍ、例えば、少なくとも０．２ｍｍ、少な
くとも０．５ｍｍ、さらには少なくとも１．０ｍｍである。同様に、本明細書に別途説明
されるシールリングの特定の実施形態では、凹部と外周面の第２の横方向端縁との間の横
方向距離は、少なくとも０．１ｍｍ、例えば少なくとも０．２ｍｍ、少なくとも０．５ｍ
ｍ、さらには少なくとも１．０ｍｍである。
【００２８】
凹部は、様々なサイズで提供され得る。当業者であれば、本開示に基づいて、射出成形
ゲート痕がその中に配置され得るように適切なサイズの凹部を提供するであろうが、それ
でも凹部は、シールリングの外周面の第１および第２の横方向端縁の両方までには延在し
ない。本明細書に別途説明されるシールリングの様々な実施形態では、凹部は、例えば、
１〜２０ｍｍ２、または１〜１５ｍｍ２、または１〜１０ｍｍ２、または１〜８ｍｍ２、
または１〜５ｍｍ２、または２〜２０ｍｍ２、または２〜１５ｍｍ２、または２〜１０ｍ
ｍ２、または２〜８ｍｍ２の範囲内の面積（すなわち、外周面の閉塞面に対して）を有す
ることができる。
【００２９】
同様に、凹部は、様々な深さで形成され得る。当業者であれば、本開示に基づいて、射
出成形ゲート痕がシールリングの外周面を越えて延在することなくその中に配置され得る
ように適切な深さの凹部を提供するであろう。本明細書に別途説明されるシールリングの
様々な実施形態では、凹部は、例えば、少なくとも０．０５ｍｍ、例えば、少なくとも０
．１ｍｍ、またはさらには少なくとも０．２ｍｍの深さ（すなわち、外周面に対して）を
有することができる。深さは、例えば、０．０５〜２ｍｍ、または０．１〜２ｍｍ、また
は０．２〜２ｍｍ、または０．０５〜１ｍｍ、または０．１〜１ｍｍ、または０．２〜１
ｍｍ、または０．０５〜０．７ｍｍ、または０．１〜０．７ｍｍ、または０．２〜０．７
ｍｍの範囲内とすることができる。
【００３０】
上述したように、射出成形ゲート痕は、シールリングの外周面を越えて延在していない
。望ましくは、射出成形ゲート痕は、製造公差を緩和するために外周面のレベルから十分
に離れるように凹部内に配置される。例えば、本明細書に別途説明されるシールリングの
特定の実施形態では、射出成形ゲート痕は、外周面のレベルの０．２ｍｍ以内、さらには
０．５ｍｍ以内までは延在していない。
【００３１】
凹部は、シールリングの円周に沿って任意の都合のよい角度位置に配置され得る。例え
ば、本明細書に別途説明されるシールリングの特定の実施形態では、凹部は、シールリン
グの係合した第１および第２の端部に対して５〜３５５度、例えば１５〜３４５度または
３０〜３３０度の角度に対応する位置に配置される。しかしながら、特定の実施形態では
、シールリングの係合した第１および第２の端部に対して１８０度から実質的に離れた点
に凹部を配置することが望ましいことがある。この領域は、シールリングがシャフトの周
りに設置されるために開かれるように曲げられたときに大きな応力を受けることがあり、
凹部は、シールリングをそのような屈曲に対して弱めるように作用することがある。した
がって、特定の実施形態では、凹部は、シールリングの係合した第１および第２の端部に
対して５〜１３５度、または１５〜１３５度、または３０〜１３５度、または２２５〜３
３０度、または２２５〜３４５度、または２２５〜３５５の角度に対応する位置に配置さ
れる。
【００３２】
当業者には理解されるように、本明細書に記載のシールリングは、それが設置されるこ
とになるシステムの特定のパラメータ（例えば、シャフトサイズ、溝サイズ、ハウジング
またはボア内径）に応じて様々なサイズで構成され得る。例えば、本明細書に記載のシー
ルリングは、様々なサイズの回転シャフトとともに使用するために、様々な内周を有する
ように構成され得る。本明細書で別途説明されるシールリングの特定の実施形態では、内
径（例えば、内周面の直径）は、１０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内、例えば、１０〜１５０
ｍｍ、または１０〜１００ｍｍ、または１０〜８０ｍｍ、または１０〜５０ｍｍ、または
２０〜２００ｍｍ、または２０〜１５０ｍｍ、または２０〜１００ｍｍ、または２０〜８
０ｍｍ、または２０〜５０ｍｍ、または４０〜２００ｍｍ、または４０〜１５０ｍｍ、ま
たは４０〜１００ｍｍ、または４０〜８０ｍｍ、または４０〜５０ｍｍである。
【００３３】
同様に、本明細書に記載のシールリングは、様々なサイズの溝に嵌合するように様々な
幅を有するように構成され得る。本明細書に別途記載されるシールリングの特定の実施形
態では、その第１の側面から第２の側面までのシールリングの幅は、１ｍｍ〜２０ｍｍの
範囲内、例えば、１〜１０ｍｍ、または１〜８ｍｍ、または１〜６ｍｍ、または１〜４ｍ
ｍ、または２〜２０ｍｍ、または２〜１０ｍｍ、または２〜８ｍｍ、または２〜６ｍｍ、
または２〜４ｍｍ、または４〜２０ｍｍ、または４〜１０ｍｍ、または４〜８ｍｍ、また
は６〜２０ｍｍ、または６〜１０ｍｍである。
【００３４】
当業者には理解されるように、本明細書に記載のシールリングは、様々な断面形状で形
成され得る。例えば、本明細書で別途説明されるシールリングの特定の実施形態は、矩形
の断面形状（すなわち、凹部も、第１の端部もしくは第２の端部の係合特徴のいずれかも
含まないシールリングの円周に沿った位置）を有する。図３〜図５のシールリング３００
は、略矩形断面を有し、第１の側面３２０は、第２の側面３２２と略平行である。本明細
書で別途説明されるシールリングの他の実施形態では、シールリングは、略台形断面を有
する。図７は、第１の側面７２０および第２の側面７２２は、法線から外周面７１２まで
実質的に同じ角度で傾斜している、略台形断面を有するシールリング７００の概略断面図
である。本明細書で別途説明されるシールリングの他の実施形態では、シールリングは、
その外端に第１の矩形断面を有し、その内端に第２のより狭い矩形断面を有する断面形状
を有する。図８は、そのような断面を有するシールリング８００の概略断面図である。こ
こで、第１の側面８２０および第２の側面８２２は、第１の矩形部８５０の両端に配置さ
れたシール面であり、第２の矩形部８５２は、第１の規制部８５０に直接隣接して配置さ
れ、内周面８１０まで延在している。もちろん、当業者は、例えばシールリングが配置さ
れるべき溝の特定の幾何学形状に応じて、他の断面形状が使用されてもよいことを理解す
るであろう。そして、当業者は、本明細書に記載された形状が、記載された形状から実質
的に逸脱することなく面取りまたは丸みを帯びた角を含むことができることを理解するで
あろう。例えば、図５の断面形状は、内周面の端縁において面取りされた角を含むが、そ
れでもなお矩形であると見なされる。
【００３５】
様々な追加の特徴が本明細書に記載のシールリングに含めることができる。例えば、本
明細書に別途記載されるシールリングの特定の実施形態では、第１の側面、第２の側面、
または両方は、その中に形成された１つ以上の溝を含むことができる。溝は、例えば側面
に沿ってオイルまたは他の潤滑剤を引き上げるように構成することができ、したがって、
溝の側壁と側面との間に十分なシールを維持するために、側面と溝の側壁との間に十分な
オイルを維持するのを助ける。そのようなシールリングの一例が図９の部分概略側面図に
示されている。特定の実施形態では、側面に形成された溝は、いずれも側面の外端から側
面の内端まで延在していない。例えば、図９の実施形態では、溝９６０は、側端面９２０
の内端９２４まで延在しているが、その外端９２５までは延在していない。
【００３６】
上記簡単に述べたように、第２の端部は、第１の端部と係合可能であり、円形の外周を
有するリングシールを提供する。当業者には理解されるように、第１の端部および第２の
端部は、様々な方法で互いに係合することができる。例えば、図１０は、本明細書で別途
説明されるように、シールリングについての係合可能な第１および第２の端部のいくつか
の例の部分斜視概略図を提供する。係合の種類の例は、バットジョイント、フックジョイ
ント、バイアスジョイント、２−Ｌジョイント、および２−Ｔジョイントを含む。しかし
ながら、当業者であれば、シールリングの第１および第２の端部に関して様々な種類の係
合方法が使用され得ることを理解するであろう。端部は、異なる公差および拡張に適応す
るために、例えば円形シールの周囲をわずかに拡張または収縮させるように互いに対して
移動することができることが望ましい。
【００３７】
射出成形プロセスが使用されて、本明細書に記載のシールリングを様々な異なる材料か
ら製造することができる。高温熱可塑性材料は、本明細書に記載のシールリングにおいて
特に有用である。例えば、本明細書に別途記載されるシールリングの特定の実施形態は、
ナイロン（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、およびポリアミド
イミド（ＰＡＩ）から選択される材料により構成される。そのような材料は、充填されて
いてもいなくてもよい。
【００３８】
本開示の他の態様は、本明細書で別途説明される射出成形シールリングを製造する方法
に関する。本方法は、キャビティを有する型を提供することであって、キャビティは、本
明細書で別途説明される射出成形シールリングの形状の逆の形状を有し、この場合、シー
ルリングの射出成形ゲート痕の位置に対応する凹部内の位置においてキャビティに射出成
形ゲートが結合される、提供することと、ゲートを介してキャビティ内に溶融ポリマーを
注入することと、ポリマーが硬化されることを可能にすることと、型からシールリングを
取り外し、シールリングの凹部の表面においてポリマーランナーからそれを切り離すこと
によって射出成形ゲート痕を形成することとを含む。当業者は、本明細書の記載を考慮し
て、従来の射出成形装置および本明細書に記載の方法の実施における技術を使用するであ
ろう。
【００３９】
本明細書に記載のシールリングは、多種多様な回転シールリング用途において工業的用
途を見出す。例えば、本明細書に記載のシールリングは、ブルドーザおよび大型トラック
などの重機用の変速機のクラッチパックに使用することができ、そのため、そのようなシ
ールリングは、高回転速度下でも４００ｐｓｉもの高圧条件に耐えることができる。本明
細書に記載のシールリングは、自動変速機、無段変速機、およびデュアルクラッチ変速機
などの変速機、ならびに差動装置およびカムシャフト調整装置を含む様々な種類の装置に
有用であり得る。
【００４０】
したがって、本開示の他の実施形態は、回転シャフトと、シャフトの周りに配置された
本明細書に記載のシールリングとを備え、その第１の側面および／またはその第２の側面
が回転シャフトに関連する溝の側壁に対して配置され、シールリングの外周面がハウジン
グまたはボアの内周面に対して配置されるように、ハウジングまたはボアがシャフトおよ
びシールリングの周りに配置された装置である。オイルなどの潤滑剤がシールリングの外
周面およびシール側面に配置されて完全なシールを提供することができる。この構成は、
上述したように、図１および図２に関して上記示されている。特に、上述した理由により
、シールリングの外周面に射出成形ゲート痕が存在することは、射出成形ゲート痕が外周
面のレベルよりも下方の凹部内に配置されるため、ボアまたはハウジングに対するその面
のシールを実質的に妨げない。そして、凹部は、外周面の幅全体にわたっては延在してい
ないことから、ハウジングまたはボアに対する外周面のシールを実質的に妨げない。
【００４１】
本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されているプロセスおよび装置に
対して様々な変更および変形を行うことができることが当業者には理解されるであろう。
したがって、本開示は、本発明のそのような変更および変形が添付の特許請求の範囲およ
びそれらの均等物の範囲内にある限り、本発明のそのような変更および変形を網羅するこ
とを意図している。
【図１】
2022000590.tif 000003
【図２】
2022000590.tif 000004
【図３】
2022000590.tif 000005
【図４】
2022000590.tif 000006
【図５】
2022000590.tif 000007
【図６】
2022000590.tif 000008
【図７】
2022000590.tif 000009
【図８】
2022000590.tif 000010
【図９】
2022000590.tif 000011
【図１０】
2022000590.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和3年9月9日(2021.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部と前記第１の端部と係合可能な第２の端部との間に延在する円形リング本体を備える射出成形シールリングにおいて、前記円形リング本体が、
内周面と、
第１の横方向端縁および対向する第２の横方向端縁を有する前記内周面に対向し、シール面である外周面と、
前記内周面と前記対向する外周面との間に延在する第１の側面と、
前記内周面と前記対向する外周面との間に配置された、前記第１の側面と対向する第２の側面と、
前記外周面に形成され、前記外周面の前記第１の横方向端縁および前記第２の横方向端縁の両方までには延在していない凹部と、
前記凹部に配置され、前記外周面を越えて延在していない、突出している射出成形ゲート痕と、を備え、
前記シールリングは、２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲の前記第１の側面から前記第２の側面までの幅を有し、
前記凹部と前記外周面の前記第２の横方向端縁との間の横方向距離が、少なくとも１ｍｍであり、
前記射出成形ゲート痕が、前記外周面のレベルの０．２ｍｍ以内まで延在していない、射出成形シールリング。
【請求項２】
前記射出成形ゲート痕が、それが配置される前記凹部の表面から少なくとも１００ミクロン延在している、請求項１に記載の射出成形シールリング。
【請求項３】
前記外周面、前記第１の側面、および／または前記第２の側面が、５ミクロン未満、２ミクロン未満、またはさらには１ミクロン未満の表面粗さＲａ値、２０ミクロン未満、１０ミクロン未満、またはさらには５ミクロン未満の表面粗さＲｚ値、および／または３０ミクロン未満、２０ミクロン未満、またはさらには１０ミクロン未満の表面粗さＲｍａｘ値を有し、全てＩＳＯ  ４２８７に記載されているように測定される、請求項１または２に記載の射出成形シールリング。
【請求項４】
前記凹部が前記第１の横方向端縁および前記第２の横方向端縁のいずれにも延在しないように、前記凹部が、前記外周面の前記第１の横方向端縁と前記第２の横方向端縁との間に形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項５】
前記凹部と前記外周面の前記第１の横方向端縁との間の距離が、少なくとも１ｍｍである、請求項１から４のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項６】
前記凹部が、１ｍｍ２〜２０ｍｍ２の範囲の面積を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項７】
前記射出成形ゲート痕が、前記外周面の前記レベルの０．５ｍｍ以内まで延在していない、請求項１から６のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項８】
前記凹部が、前記シールリングの係合した第１および第２の端部に対して３０〜３３０度の角度に対応する位置に配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項９】
前記凹部が、前記シールリングの係合した第１および第２の端部に対して５〜１３５度または２２５〜３５５度の角度に対応する位置に配置される、請求項１から８のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１０】
１０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲の内径を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１１】
１ｍｍ〜６ｍｍの範囲の前記第１の側面から前記第２の側面までの幅を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１２】
その外端に第１の矩形断面を有し、その内端に第２のより狭い矩形断面を有する断面形状を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１３】
前記第１の端部が、２−Ｔジョイントまたは２−Ｌジョイントを介して前記第２の端部と係合可能である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１４】
ナイロン（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、およびポリアミドイミド（ＰＡＩ）から選択される熱可塑性材料により形成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の射出成形シールリング。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の射出成形シールリングを製造する方法において、
キャビティを有する型を提供することであって、前記キャビティは、前記射出成形シールリングの逆であり、この場合、前記シールリングの前記射出成形ゲート痕の位置に対応する前記凹部内の位置において前記キャビティに射出成形ゲートが結合されている、提供することと、
前記ゲートを介して前記キャビティ内に溶融ポリマーを注入することと、
前記ポリマーが硬化されることを可能にすることと、
前記型から前記シールリングを取り外し、前記シールリングの前記凹部の表面においてポリマーランナーからそれを切り離すことによって前記射出成形ゲート痕を形成すること、とを含む、方法。
【請求項１６】
装置において、
回転シャフトと、
その第１の側面および／またはその第２の側面が前記回転シャフトに関連する溝の側壁に対して配置された状態で、前記回転シャフトの周りに配置された請求項１から１４のいずれか一項に記載のシールリングと、
ハウジングまたはボアであって、前記シールリングの外周面が前記ハウジングまたは前記ボアの内周面に対して配置されるように、前記シャフトおよび前記シールリングの周りに配置されたハウジングまたはボアと、を備える装置。
【外国語明細書】
2022000590000001.pdf