(57)【要約】【課題】組込み時に割れやクラックが発生することが少ない耐久性に優れたシールリングを提供することである。【解決手段】周方向の一部に分離端が形成された断面矩形の射出成形品から成る環状体２の断面二次モーメントを０．４〜０．７の範囲としてテーパ治具を用いる組込み時に割れやクラックが発生するのを防止する。【選択図】　図１
2004144193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面矩形の射出成形品から成る環状体の周方向一部に分離端が形成された合成樹脂製のシールリングにおいて、前記環状体の断面二次モーメントが０．４〜０．７の範囲であることを特徴とするシールリング。
【請求項２】
前記合成樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂組成物である請求項１に記載のシールリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作動油や圧縮エア等の流体の漏洩を防止するシールリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トルクコンバータや油圧式クラッチなどの自動変速機や無段変速機には、作動油を密封するシールリングが要所に取付けられている。
【０００３】
図２は、上記シールリングを用いたシール装置の一例を示している。このシール装置は、シリンダ１０内に組込まれた摺動可能なピストン２０の外周にリング溝２１を設け、そのリング溝２１内にシールリング３０を装着し、そのシールリング３０に流体圧Ｐが作用したとき、シールリング３０の一側面をリング溝２１の一側面に密着させると共に、内周面に作用する流体圧により拡径させて外周面をシリンダ１０の内周面に密着させ、その密着によってシリンダ１０とピストン２０の摺動面間をシールするようにしている。
【０００４】
ここで、シールリング３０は拡径を容易とするため、周方向の一部に分離端が設けられ、その分離端に合い口が形成されている。合い口として、ストレートカット形状やステップ形状が知られているが、これらの合い口は流体の漏洩を効果的に防止することができないため、特開平８−７５００７号公報に記載されている複合ステップ形状の合い口を採用することが多くなっている。
【０００５】
上記シール装置においては、シールリング３０に充分なシール性が要求されるため、従来では、鋳鉄製のものや４フッ化エチレン樹脂から成るものを用いるようにしている。ところで、鋳鉄製シールリングにおいては、成形後に外周全体の研摩加工を必要とするため、製造に手間がかかり、コストが高いという不都合がある。
【０００６】
一方、４フッ化エチレン樹脂から成るシールリングにおいては、圧縮成形による成形であるため、多数個取りすることができず、コスト的に不利であった。
【０００７】
そのため、近年では射出成形が可能な高弾性率の耐熱性および摺動性の優れた合成樹脂組成物、例えばポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）組成物から成るシールリングが多用されるようになっている。
【０００８】
上記射出成形品から成るシールリングにおいては、特開平９−９４８５０号公報あるいは特開平９−９４８５１号公報に記載されているように、一回に射出成形によって複数個のシールリングを成形することができるため、製造が容易であり、コストの低減を図ることができるという特徴を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＰＥＥＫ樹脂組成物のような高弾性率の樹脂組成物においては材料特性を向上させるために炭素繊維（ＣＦ）等の強化繊維を配合している場合が多く、このような強化繊維を配合した樹脂組成物を射出成形してシールリングを形成した場合に次のような問題が生じる。
【００１０】
すなわち、成形後のシールリングは、図３に示すように、テーパ治具４０を用い、そのテーパ治具４０の外周に沿ってシールリング３０を移動させ、テーパ治具４０のテーパ表面４０ａとの接触によりシールリング３０を拡径させつつピストン等の取付け対象２０のリング溝２１に組込むことが多くある。このとき、シールリング３０が外径に対して肉厚が厚い場合に、合い口から周方向にほぼ１８０°ずれた位置に曲げ応力が集中して割れやクラックが発生するおそれがある。
【００１１】
この発明の課題は、取付け対象のリング溝に対する組込み時に、割れやクラックが生じることがきわめて少ないシールリングを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、断面矩形の射出成形品から成る環状体の周方向一部に分離端が形成された合成樹脂製のシールリングにおいて、前記環状体の断面二次モーメントを０．４〜０．７の範囲とした構成を採用したのである。
【００１３】
ここで、合成樹脂として、耐熱性を有する高弾性率の射出成形可能な樹脂であればどのような樹脂でもよい。そのような合成樹脂として、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）などの芳香族ポリエーテルケトン樹脂（ＰＥＫ樹脂）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリシアノアリールエーテル系樹脂（ＰＥＮ樹脂）、ポリアミド４−６系樹脂（ＰＡ−４６）などを挙げることができる。
【００１４】
そのような樹脂のうち、ＰＥＥＫ樹脂を採用し、そのＰＥＥＫ樹脂に炭素繊維等の強化繊維を充填した樹脂組成物を採用してシールリングを射出成形することによって、きわめて高弾性率の耐熱性および摺動性の優れたシールリングを得ることができる。
【００１５】
前記のように、環状体の断面二次モーメントを０．４〜０．７の範囲とすることによって、割れやクラックの発生がきわめて少ない高弾性率のシールリングを得ることができる。
【００１６】
ここで、断面二次モーメントが０．７を超えると、テーパ治具を用いるシールリングの組込み時に割れやクラックが生じ、また、０．４より小さい場合には、耐摩耗性が低下して摩耗し易くなると共に、シールリングが接触するシール面に損傷を与え易くなり、機能や耐久性を低下させることになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１に示すように、この発明に係るシールリング１は、環状体２の周方向一部に分離端を形成し、その分離端に合い口３を形成している。
【００１８】
合い口３は、周方向で対向する分離端のそれぞれ内周部に平坦な突き合わせ面３ａを形成し、分離端の外周部には上記突き合わせ面３ａから周方向に延びるリップ３ｂと、対向位置の上記リップ３ｂが嵌合されるポケット３ｃとを設けた複合ステップ形状の合い口から成り、一対のリップ３ｂは軸方向で対向し、その対向面は互に接触している。
【００１９】
上記シールリング１は高弾性率の樹脂組成物の射出成形品から成る。ＰＥＥＫ樹脂組成物は、高弾性率であって、耐熱性および衝動性に優れているため、シールリング１の成形材として適切である。
【００２０】
ＰＥＥＫ樹脂組成物として、ＰＥＥＫ樹脂に、強化繊維を配合し、必要に応じてポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂を配合したものが、複合ステップ形の複雑な形状の合い口３を容易に成形することができ、樹脂製シールリングに要求される特性を得やすいので好ましい。
【００２１】
強化繊維として、ピッチ系またはＰＡＮ系の炭素繊維を挙げることができる。ＰＥＥＫ樹脂組成物の配合割合は、ＰＥＥＫ樹脂９０〜５０重量％、強化繊維１０〜５０重量％が好ましい。また、必要に応じて配合されるフッ素樹脂は、樹脂組成物全体量に対して、２〜２５重量％が適切である。
【００２２】
シールリング１における環状体２の断面は矩形とされ、その断面二次モーメントが、０．７を超えると、テーパ治具を用いるシールリング１の組込み時、突き合わせ面３ａから周方向にほぼ１８０°ずれた位置に曲げ応力が集中してその位置に割れやクラックが発生し易くなる。また、０．４より小さくなると、耐摩耗性が低下して摩耗し易くなると共に、そのシールリング１が接触するシール面に損傷を与えてシール機能に影響を与え、耐久性を低下させることになる。
【００２３】
したがって、環状体２の矩形断面における断面二次モーメントは０．４〜０．７の範囲であり、好ましくは、０．５〜０．６の範囲である。
【００２４】
上記のように、環状体２の断面二次モーメントを０．４〜０．７の範囲とすることによって、テーパ治具を用いる組込み時に、割れやクラック発生の少ない耐久性に優れたシールリング１を得ることができる。
【００２５】
因みに、ＰＥＥＫ樹脂５０重量％、炭素繊維２０重量％およびポリテトラフルオロエチレン樹脂１０重量％、残部２０重量％から成る樹脂組成物を用いて図１に示す複合ステップ形状の合い口３を有するシールリング１を射出成形し、その成形後、熱固定治具を用いて、合い口３が互に嵌合するよう強制変形させ、その治具のまま、２００℃で１時間の熱固定を行って、表１に示すシールリング（本発明品１乃至４および比較品）を形成し、各シールリングを図３に示すテーパ治具４０を用いて取付け対象のリング溝にはめ込み、シールリングの割れ率を調査したところ、表２に示す結果を得た。ここで、割れ率は供試数に対するパーセントで表している。
【００２６】
【表１】
2004144193.tif 000003
【００２７】
【表２】
2004144193.tif 000004
【００２８】
表２に示す結果から、本発明のシールリングは割れやクラックの発生のきわめて少ない耐久性に優れたシールリングであることが理解できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、環状体の断面二次モーメントを０．４〜０．７の範囲としたことによってテーパ治具を用いる組込み時に、割れやクラックの発生のきわめて少ない耐久性に優れたシールリングを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ｉ）はこの発明に係るシールリングの実施形態を示す斜視図、（ＩＩ）は合い口を示す斜視図
【図２】シールリングの使用の一例を示す断面図
【図３】シールリングの組込み状態を示す断面図
【符号の説明】
２　環状体
【図１】
2004144193.tif 000005
【図２】
2004144193.tif 000006
【図３】
2004144193.tif 000007