CN1379850A - 密封圈 - Google Patents

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CN1379850A
CN1379850A CN00814417A CN00814417A CN1379850A CN 1379850 A CN1379850 A CN 1379850A CN 00814417 A CN00814417 A CN 00814417A CN 00814417 A CN00814417 A CN 00814417A CN 1379850 A CN1379850 A CN 1379850A
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oil pressure
jis
slip
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柳口富彦
助川胜通
浅野道男
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Daikin Industries Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/36—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
    • F16F9/368—Sealings in pistons
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Abstract

公开了一种含有聚四氟乙烯粉末40～94重量%、芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末3～30重量%和石墨粉末3～30重量%的密封圈。该密封圈即使在高压下使用,密封圈的突出变形小,相对材料即使是软金属,也可抑制对相对材料的磨损,因此可得到长时间稳定的密封效果,而且低摩擦且滑动转矩变化小,从而可大幅度提高密封装置的操作性、应答性,作为动力转向用密封圈或作为以高旋转数滑动的自动变速机构用密封圈或往复滑动环境下要求密封的减振器用密封圈是适用的。

Description

密封圈
技术领域
本发明涉及密封圈，特别是从使用开始经过长时间可实现稳定的滑动转矩的密封圈。本发明的密封圈特别适用于作为普通或大型汽车的动力转向的阀装置中使用的密封圈使用。另外，本发明的密封圈，除此以外，由于从开始使用经过长时间可实现对于相对材料的耐磨性和稳定的磨蚀抗力，因此作为自动变速机构(automatictransmission)用密封圈，或减振器用密封圈特别适用。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)粉末(颗粒树脂粉末)，由于在发挥所谓非粘着性、低滑动性、耐热性等特性的同时，另一方面可弥补成形品强度不足的缺点，因此一般将其与聚酰亚胺树脂粉末等有机类填充材料或碳纤维、青铜粉末、石墨粉末等无机类填充材料混合，并根据目的或用途，提出了组合了各种填充材料的PTFE组合物。
另一方面，密封圈可在如图1中概略断面图所示的情况下使用。即，密封圈1是嵌入旋转部分或滑动部分的相对运动的2个部件(机壳2和密封圈主体设备3)之间，密封油4的环状部件。图1中，密封圈1卷绕在密封圈主体设备3上，在与机壳2之间形成滑动面。使用中，如图2所示，虽然密封圈主体设备3是相对于机壳2旋转的，但是在承受来自于油4的较高油压并进一步反复正反旋转时，使用中的滑动转矩变大，长时间使用的结果是密封圈1的端部被削减产生突出部分5(图3)，在机壳2用铝等软质金属制成时，机壳2被磨损，产生凹部6(图4)，会发生油4的泄漏。
这类密封圈的诸问题，特别是在重视汽车的动力转向装置等运动时的感觉或安全性的装置中，正成为重要的需解决课题。
另外，即使在承受的来自于油4的压力相对低时，如密封圈主体设备3相对于机壳2高速旋转时，长时间使用的结果，如果机壳2是由铝等软质金属制成时，机壳2被磨损，同样会产生凹部6，发生油4的泄漏。
这样的密封圈的问题，特别是在汽车的自动变速机构等重视运转时安全性的装置中，正成为重要的课题。
另外，在作为图5中的概略断面图显示的相对运动的2个部件是活塞7和气缸8，它们之间嵌入密封圈1密封油4的同时，活塞7相对于气缸8反复往复运动的情况下使用时，使用中在密封圈1和气缸8之间的滑动面产生的磨蚀抗力(滑动阻力)变大，长时间使用的结果，如图6所示，密封圈1的端部被削减，即使在气缸8是由相对硬的碳素钢制成时，气缸8也会被磨损，生成凹部9，发生油4泄漏。
这样的密封圈的诸问题，特别是在减振器等重视运转时的安全性的装置中，正成为重要的课题。
作为满足前述要求的特性的密封圈用PTFE组合物，已知以前提出的申请有：
(1)PTFE粉末/聚酰亚胺(PI)粉末/碳纤维(特开平9-208929号公报等)
(2)PTFE粉末/芳香族聚羟基苯甲酸酯(polyoxybenzoylester)类耐热性树脂粉末/碳纤维(特公平1-13494号公报，特开平11-21408号公报)
(3)PTFE粉末/石墨粉末/碳纤维(特开平5-239440号公报)。
但是，特别是在所谓油压在8MPa以上的高压下，密封圈的破损或相对材料(机壳)的磨损在相对短的时间内发生，现有的PTFE组合物被认为在耐久性方面有一定的限制。
另外，在所谓旋转数7000rpm以上的高滑动环境下，相对材料的磨损会在较短时间内发生，现有的PTFE组合物被认为在耐久性方面有一定的限制。
另外，在油压8MPa以上的高压下往复滑动反复操作的环境下，同样，现有的PTFE组合物被认为在耐久性方面有一定的限制。
本发明的目的是提供，滑动转矩变化小，而且在高油压环境下或高旋转数环境下，高速往复运动环境下，即使长时间使用也不破损，相对材料的磨损量小的密封圈。该密封圈是打破了现有特性界限的产品。
发明的公开
本发明涉及含有PTFE粉末40～94重量％、芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末3～30重量％和石墨粉末3～30重量％的密封圈。
作为PTFE粉末，优选改性的PTFE粉末，作为石墨粉末，优选天然石墨。
本发明的密封圈，作为汽车动力转向的阀装置用密封圈，可特别发挥其特性。
这里，汽车用动力转向的阀装置是指，如图1所示的，具备机壳2，密封圈主体设备3，介于机壳2和密封圈主体设备3之间的密封油4的树脂制密封圈1形成的动力转向的阀装置。所述阀装置的特征在于，前述密封圈1是用含有PTFE粉末40～94重量％、芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末3～30重量％和石墨粉末3～30重量％的PTFE树脂组合物构成的。
另外，本发明涉及的密封圈，在用作为通常的密封圈耐久性评价试验条件的下述条件1运行滑动周期时，在20万周期不破损，从滑动转矩的初期变动稳定下来开始到20万周期之间的滑动转矩为在其间最大滑动转矩的75％以上的范围内，20万周期后，相对材料的磨损深度为15μm以下。(条件1)试验装置：基于齿轨和副齿轮式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压：12MPa油温：120℃油种类：动力转向流体周期：正旋转95rpm×2秒和反旋转95rpm×2秒形成的周期作为1个周期。相对材料：铝模铸件(JIS H5302)密封圈嵌入部件：碳素钢(JIS G4051)密封圈：外径36.4mm、宽度1.5mm、高度1.80mm。
本发明的密封圈耐久性评价试验使用前述形状的密封圈(外径36.4mm、宽度1.5mm、高度1.80mm)进行，它是现在在日本作为主要使用形状的密封圈，除此以外，也可使用外径36.2mm、宽度1.25mm、高度1.83mm的密封圈或外径38.4mm、宽度1.45mm、高度2.00mm的密封圈。即使在使用这些形状的密封圈时，尽管形状不同，得到的测定结果基本相同。
作为密封圈耐久性评价试验机，使用按照实际的汽车中使用的动力转向阀装置(实际机器)构成的试验机。按照实际机器的结构是指，只有密封圈嵌入部分与滑动部分与实际机器具有相同结构的试验机(以下，对于其它试验机也同样如此)。在作为汽车的动力转向阀装置的情况下，不论是何种车，只要是齿轨和副齿轮式动力转向，由于密封圈嵌入部分和滑动部分具有与其相同的结构，通过使用这样的试验机进行评价，可评价适用于实际机器时的特性。实际的阀装置是，例如光洋精工(株)发行的“ENGINEERING JOURNAL No.148、p92(1995)”的图5(a)中其断面图所示的那样。
另外，本发明还涉及特别是作为在12MPa以上的油压下操作的大型汽车的动力转向阀装置用密封圈，要求在高油压下的转矩变化小的密封圈。
作为大型汽车的动力转向装置用密封圈，在下述条件2下运行滑动周期时，在20万周期不破损，从滑动转矩的初期变动稳定下来开始到20万周期之间的滑动转矩为在其间最大滑动转矩的75％以上的范围内，从滑动转矩的初期变动稳定下来开始到20万周期之间油压15MPa时的最大滑动转矩Tmax15和油压12MPa时的最大滑动转矩Tmax12之比Tmax15/Tmax12不足1.5。(条件2)试验装置：基于齿轨和副齿轮式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压：12MPa和15MPa油温：120℃油种类：动力转向流体周期：正旋转95rpm×2秒和反旋转95rpm×2秒形成的周期作为1个周期。相对材料：碳素钢(JIS G3445)密封圈嵌入部件：碳素钢(JIS G4051)密封圈：外径36.4mm、宽度1.5mm、高度1.80mm。
另外，本发明的密封圈适于用作自动变速机构用密封圈。
这里的自动变速装置是指，具备机壳2、密封圈主体设备3、介于机壳2和密封圈主体设备3之间的密封油4的树脂制密封圈1形成的自动变速装置。所述装置的特征在于，前述密封圈1是用含有PTFE粉末40～94重量％、芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末3～30重量％和石墨粉末3～30重量％的PTFE树脂组合物构成的。
作为这样的自动变速装置用密封圈，在下述条件3下进行旋转滑动时，在500小时未破损，500小时后相对材料的磨损深度在10μm以下。(条件3)试验装置：基于自动变速装置的密封圈耐久性评价试验机油压：2MPa油温：120℃油种类：自动变速装置流体旋转数：8000rpm相对材料：铝模铸件(JIS H5302)密封圈嵌入部件：铸铁(JIS G5501)密封圈：外径50mm、宽度2mm、高度2mm。
另外，本发明的密封圈适于用作进行高旋转数的往复运动(冲程)的减振器用密封圈。
这里的减振器装置是指，具备气缸8、活塞7、介于气缸8和活塞7之间的密封油4的树脂制密封圈1形成的减振器装置。该装置的特征在于，前述密封圈1是用含有PTFE粉末40～94重量％、芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末3～30重量％和石墨粉末3～30重量％的PTFE树脂组合物构成的。
作为这样的密封圈，用下述条件4进行往复滑动冲程时，在500万冲程未破损，从滑动阻力的初期变动稳定下来开始到500万冲程之间，其中的最大滑动阻力Fmax不到其间的最小滑动阻力Fmin的1.5倍，500万冲程后的漏油量在15ml以下。(条件4)试验装置：基于减振器装置的密封圈耐久性评价试验机油压：10MPa油温：100℃油种类：减振器用油冲程长：60mm加振频率：3Hz相对材料：碳素钢(JIS G4051)密封圈嵌入部件：铸铁(JIS G5501)密封圈：外径28.5mm、宽度7.4mm、高度0.8mm(适用活塞直径：25mm)。
附图的简要说明
图1是将本发明的密封圈安装在动力转向装置或自动变速装置中时的局部截面示意简图。
图2是显示旋转图1所示装置时密封圈一般发生的变化的局部截面示意简图。
图3是显示旋转图1所示装置时发生的密封圈的破损状态的局部截面示意简图。
图4是显示旋转图1所示装置时发生的相对材料(机壳)的磨损状态的局部截面示意简图。
图5是将本发明的密封圈安装在减振器装置中时的局部截面示意简图。
图6是显示使图5所示装置往复运动时发生的密封圈与相对材料(气缸)的磨损状态的局部截面示意简图。
图7显示的是在耐久性试验中使用的实施例1的密封圈的滑动转矩变化曲线图。
图8显示的是在耐久性试验中使用的实施例2的密封圈的滑动转矩变化曲线图。
图9显示的是在耐久性试验中使用的实施例3的密封圈的滑动转矩变化曲线图。
图10显示的是在耐久性试验中使用的比较例1的密封圈的滑动转矩变化曲线图。
图11显示的是在耐久性试验中使用的比较例2的密封圈的滑动转矩变化曲线图。
图12显示的是在耐久性试验中使用的比较例3的密封圈的滑动转矩变化曲线图。
图13显示的是在耐久性试验中使用的比较例4的密封圈的滑动转矩变化曲线图。
图14显示的是在耐久性试验中使用的实施例4的密封圈在油压12MPa和15MPa时的滑动转矩变化曲线图。
图15显示的是在耐久性试验中使用的比较例5的密封圈在油压12MPa和15MPa时的滑动转矩变化曲线图。
图16显示的是在耐久性试验中使用的比较例6的密封圈在油压12MPa和15MPa时的滑动转矩变化曲线图。
图17显示的是在耐久性试验中使用的比较例7的密封圈在油压12MPa和15MPa时的滑动转矩变化曲线图。
图18显示的是在实施例5的自动转向装置用耐久性试验中使用的密封圈的切断局部平面示意简图。
实施发明的最佳方案
作为本发明使用的PTFE粉末，可以是四氟乙烯的均聚物，也可以是用可与四氟乙烯共聚合的其他单体改性的PTFE，但是从耐热性、耐化学性和耐蠕裂性优秀的观点考虑，优选改性的PTFE。
作为改性PTFE，可列举含有0.001～1重量％的式(1)所示全氟乙烯基醚单元
-CF2-CF(-O-X)-                  (1)
(式中，X表示碳原子数1～6的全氟烷基或碳原子数4～9的全氟烷氧基烷基)的不能熔融成形的改性PTFE。
作为全氟乙烯基醚的具体例，可列举例如，全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(丁基乙烯基醚)(PBVE)等全氟(烷基乙烯基醚)等。
PTFE粉末的平均粒径为10～120μm，优选10～50μm。
作为本发明混合的芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末，从耐热性、耐化学性、耐磨损性优秀的观点考虑，例如，优选具有结构单元(I)：的树脂粉末。除该结构单元(I)外，也可以是含有结构单元(II)和/或(III)的物质：
Figure A0081441700122
(式中，X是-O-，m是0或1，n是0或1)。作为市售品，有例如Smikasuper(住友化学工业(株)制)，Econol(Carbo random公司制)等。作为平均粒径，从树脂粉末的分散性良好或所得密封圈的强度优秀的观点考虑，为1～300μm，优选5～150μm，特别优选10～50μm。
芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末，可以是用有机硅烷偶合剂等表面处理过的物质，或者也可以是经过各种防水处理的粉末。
作为石墨粉末，可列举例如天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、氟化石墨、球状碳、氟化碳、石墨晶须等。特别优选天然石墨。石墨粉末的平均粒径为0.1～500μm，特别优选5～20μm。
PTFE粉末和芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末和石墨粉末的混合比例(重量％)，为40～94/3～30/3～30(合计100重量％)，优选70～90/5～15/5～15，特别优选75～90/5～15/5～10。如果芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末过多的话，会损坏PTFE本来的特性，如果过少，耐磨损性变差。如果石墨粉末过多，容易损伤铝等软质金属相对材料，过少的话，耐久性降低。
在本发明中，作为填充材料虽然只有芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末和石墨粉末2种就是必要且充分的，但是，只要不损坏本发明的目的效果，也可混合其他填充材料。
这些粉末可通过常规方法混合，根据需要进行造粒形成密封圈成形用树脂粉末，通过各种成形法，例如压缩成形，柱塞式挤出成形法，等压成形法、热压印加工成形法等公知的成形法成形为密封圈。在任一种成形法中，最终的成形品都是煅烧而成的。在本发明中，作为煅烧温度，采用323～400℃，优选350～385℃。
如此得到的密封圈在前述试验条件1下测定时是，
(A)20万次滑动周期不破损，
(B)在1万周期到20万周期之间的滑动转矩为在其间最大滑动转矩的75％以上，优选80％以上的范围。
(C)20万周期后的相对材料的磨损深度为15μm以下，优选10μm以下，特别优选5μm以下的产品。
具有全部该3个特性的密封圈，是远远超过传统界限的划时代的密封圈。
另外，在卡车等大型汽车或挖土机或推土机等特殊车辆等大型动力转向装置的阀中，在转动方向盘时等，要承受高油压。为了即使在承受这样的高油压时，也能够顺利地转动方向盘，希望相对于大的油压变化，滑动转矩的变化小。
本发明的密封圈是在这样的大型动力转向中也可适用的产品，在前述条件2下进行滑动周期时，在20万周期不破损，在从滑动转矩的初期变化稳定下来开始到20万周期之间的滑动转矩为在其间最大滑动转矩的75％以上，优选80％以上的范围，在从滑动转矩的初期变化稳定下来开始到20万周期之间油压15MPa时的最大滑动转矩Tmax15与油压12MPa时的最大滑动转矩Tmax12之比Tmax15/Tmax12不足1.5，优选1.3以下。
这里，“从滑动转矩的初期变化稳定下来开始”是指，在高压下的滑动试验中，从开始滑动到约5万周期为止，滑动转矩不稳定，存在滑动转矩的急剧上升，除去这样的不稳定的初期变动。
作为适用本发明密封圈的装置，作为汽车用可列举油压式动力转向装置，自动变速机构，发动机活塞环，减振器等，作为工业机械用可列举油压气缸等。这些中，作为要求所谓滑动时的阻力低，对相对材料的磨损小，在高压(8MPa以上)下密封变形小，且即使长时间使用油泄漏也少的特性的汽车动力转向阀装置用密封圈是适用的。
另外，即使作为以前不存在的在高压下也具有稳定的滑动特性的密封圈的大型汽车(卡车、汽车、拖车等)等大型动力转向阀装置用，也可提供初期滑动转矩变化小的密封圈。
另外，本发明的密封圈作为重视安全性，需要耐久性的自动变速机构用密封圈或减振器用密封圈等也是适用的。
即，按照本发明，可提供用前述条件3进行旋转滑动时，500小时不破损，500小时后相对材料的磨损深度在10μm以下，优选5μm以下的自动变速机构用密封圈。
另外，按照本发明，可提供用前述条件4进行往复滑动冲程时，500万冲程未破损，从滑动阻力的初期变动稳定下来开始到500万冲程之间，其中的最大滑动阻力Fmax不到其中的最小滑动阻力Fmin的1.5倍，优选1.3倍以下，500万冲程后的漏油量在15ml以下，优选10ml以下的减振器用密封圈。
下面，基于实施例对本发明进行说明，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
将用1重量％的全氟(丙基乙烯基醚)改性的PTFE粉末(平均粒径30μm)80重量份和芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末(Smikasuper，住友化学工业(株)制，平均粒径20μm)15重量份和天然石墨(中越石墨(株)制的CPB-3000，平均粒径9μm)5重量份经定法预混合，接着进行造粒，制备成形用树脂粉末。
使用该成形用树脂粉末，压缩成形，制备试验用密封圈(内径33.4mm、外径36.4mm、高1.8mm的圈)。对该试验用密封圈按照前述条件1进行耐久性试验。结果如表1所示。试验方法试验装置：基于齿轨和副齿轮式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压：12MPa油温：120℃油种类：动力转向流体(日石三菱(株)制的ロデオPSF)滑动周期：正旋转95rpm×2秒和反旋转95rpm×2秒形成的周期作为1个周期。相对材料：铝模铸件ADC12(JIS H5302)密封圈嵌入部件：碳素钢S45C(JIS G4051)密封圈：外径36.4mm、宽度1.5mm、高度1.8mm。评价特性(耐久时间)
将密封圈破损(漏油)时的滑动周期作为耐久时间。20万周期不破损时停止。(滑动转矩变化)
记录密封了油的2根密封圈以95rpm(2秒钟)旋转时的旋转转矩，从初期急剧的转矩上升完成后(7千～2万5千周期)开始到20万周期为止期间的转矩变化作为滑动转矩变化。
将滑动周期作为横轴、滑动转矩(N·m)作为纵轴用图表示测定结果(图7)。
另外，调查从1万周期到20万周期之间的最大滑动转矩Tmax和最小滑动转矩Tmin，滑动转矩的最大变化用(Tmin/Tmax)×100(％)表示。(相对材料的最大磨损深度)
用表面粗糙度测定机(ミツトョ(株)制的サ一フテストSV-600)测定密封圈破损时或在20万周期停止时的相对材料(铝模铸件)的磨损部分(相当于图4的凹部6)中的最大深度(μm)。
(密封圈突出量)
除去中途破损(漏油)的产品，调查在20万周期停止时的密封圈突出部分(相当于图2和图3的突出部分5)的长度(mm)。(最终断面形状)
密封圈破损(漏油)时或在20万周期停止时切断密封圈，考查其断面形状。
实施例2～3
除了按照表1所示比例使用芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末和石墨粉末的混合量以外，与实施例1同样成形，制成本发明的密封圈，与实施例1同样进行耐久性考查。结果如表1和图8～9(滑动转矩变化的曲线图)所示。比较例1～4
除了作为填充材料使用表1所示的物质以外，与实施例1同样造粒成形，制成比较用密封圈，与实施例1同样进行耐久性调查。结果如表1和图10～13(滑动转矩变化的曲线图)所示。
另外，在表1(表2～表4也同样)使用的填充材料的缩写符号如下。
POB：芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末(Smikasuper，住友化学工业(株)制，平均粒径20μm)
GR：天然石墨粉末(中越石墨(株)制的CPB-3000，平均粒径9μm)
CF：碳纤维((株)クレハ制的M2006S，平均纤维直径15μm，平均纤维长度100μm)
GRA：人造石墨粉末(日本碳(株)制的EG-1C，平均粒径35μm)
BZ：青铜粉末(福田金属(株)制的SD-200，平均粒径20μm)
PI：聚酰亚胺粉末(旭汽巴(株)制的KELIMIDE 1050，平均粒径20μm)
                                                               表1
                    实施例                      比较例
     1      2      3     1     2     3     4
密封圈PTFE粉末填充材料POBGRCFGRABZPI 80155 85105 9055 80155 8947 601030 83512
耐久特性耐久时间滑动转矩变化最大滑动转矩Tmax(N·m)最小滑动转矩Tmin(N·m)(Tmin/Tmax)×100(％)相对材料最大摩损深度(μm)密封圈突出量(mm) 20万周期(中途停止)图71.91.6843.70.4 20万周期(中途停止)图82.11.8865.60.3 20万周期(中途停止)图91.91.6846.60.4 20万周期(中途停止)图102.51.56010.42.1 36,800(破损)图112.71.97037.O破损 62,700(破损)图123.71.74638.5破损 56,500(破损)图132.41.77137.5破损
实施例4
对实施例3制备的密封圈(PTFE粉末90份+POB5份+天然石墨5份)在前述试验条件2下(相对材料：使用碳素钢STKM13(JIS G3445))，分别施加油压12MPa和15MPa，与实施例1相同，在各个油压下测定耐久时间、滑动转矩变化(同一油压)，最大滑动转矩(Tmax)、最小滑动转矩(Tmin)和Tmin/Tmax×100(％)，进一步计算出油压15MPa时的最大滑动转矩(Tmax15)和油压12MPa时的最大滑动转矩(Tmax12)之比(Tmax15/Tmax12)。
结果如表2和图14(滑动转矩变化的曲线)所示。比较例5～7
按照表2所示组成制备密封圈，与实施例4相同，在条件2下，分别在油压12MPa和15MPa下与实施例1同样测定耐久时间、滑动转矩变化(同一油压)，最大滑动转矩(Tmax)、最小滑动转矩(Tmin)和Tmin/Tmax×100(％)，进一步计算出油压15MPa时的最大滑动转矩(Tmax15)和油压12MPa时的最大滑动转矩(Tmax12)之比(Tmax15/Tmax12)。
结果如表2和图15～17(滑动转矩变化的曲线)所示。
                                                            表2
          实施例4       比较例5       比较例6       比较例7
         油压(MPa)      油压(MPa)      油压(MPa)      油压(MPa)
    12   15   12   15   12   15   12   15
密封圈PTFE粉末填充材料POBGRCFGRABZ 9055 9055 80155 80155 8947 8947 601030 601030
耐久特性 耐久时间滑动转矩变化最大滑动转矩Tmax(N·m)最小滑动转矩Tmin(N·m)(Tmin/Tmax)×100(％)     20万周期(中途停止)图142.01.785   同左图142.62.181   同左图153.43.088   同左图154.82.654   同左图165.23.465   同左图166.23.861   同左图173.71.746   同左图176.35.587
Tmax15/Tmax12             1.3        1.4        1.2        1.7
实施例5
将用1重量％的全氟(丙基乙烯基醚)改性的PTFE粉末(平均粒径30μm)80重量份和芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末(Smikasuper，住友化学工业(株)制，平均粒径20μm)15重量份和天然石墨(中越石墨(株)制的CPB-3000，平均粒径9μm)5重量份经定法预混合，接着进行造粒，制备成形用树脂粉末。
使用该成形用树脂粉末，压缩成形，制备试验用密封圈(内径46mm、外径50mm、厚2mm的圈，该圈在1处相对于切线成30度角切断，切断间隔为0.1mm，参见图18)。对该试验用密封圈按照前述条件3进行耐久性试验。结果如表3所示。试验方法试验装置：基于自动变速装置的密封圈耐久性评价试验机油压：2MPa油温：120℃油种类：自动变速机构流体(日石三菱(株)制的ATF D4)旋转数：8000rpm相对材料：铝模铸件ADC12(JIS H5302)密封圈嵌入部件：铸铁FC205(JIS G5501)密封圈：外径50mm、宽度2mm、高度2mm。评价特性(耐久时间)
将密封圈破损(漏油)时的滑动周期作为耐久时间。500小时不破损时中途停止。(相对材料的最大磨损深度)
用表面粗糙度测定机(ミツトョ(株)制的サ一フテストSV-600)测定密封圈破损时或在500小时中途停止时的相对材料(铝模铸件)的磨损部分(相当于图4的凹部6)中的最大深度(μm)。
实施例6～7
除了按照表3所示比例使用芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末和石墨粉末的混合量以外，与实施例5同样成形，制成本发明的密封圈，与实施例5同样进行耐久性调查。结果如表3所示。比较例8～11
除了作为填充材料使用表3所示的物质以外，与实施例5同样造粒成形，制成比较用密封圈，与实施例5同样进行耐久性调查。结果如表3所示。
                                                            表3
                  实施例                       比较例
    5     6     7     8     9    10     11
密封圈PTFE粉末填充材料POBGRCFGRABZPI 80155 85105 9055 80155 8947 601030 83512
耐久特性耐久时间(小时)相对材料的最大摩损深度(μm) 500(中途停止)3.1 500(中途停止)3.8 500(中途停止)3.8 500(中途停止)11.5 500(中途停止)25.5 250(破损)40.5 500(中途停止)15.5
实施例8
将用1重量％的全氟(丙基乙烯基醚)改性的PTFE粉末(平均粒径30μm)80重量份和芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末(Smikasuper，住友化学工业(株)制，平均粒径20μm)15重量份和天然石墨(中越石墨(株)制的CPB-3000，平均粒径9μm)5重量份经定法预混合，接着进行造粒，制备成形用树脂粉末。
使用该成形用树脂粉末，压缩成形，制备试验用密封圈(内径13.7mm、外径28.5mm、厚0.8mm的圈)。对该试验用密封圈按照前述条件4进行耐久性试验。结果如表4所示。试验方法试验装置：基于减振器装置的密封圈耐久性评价试验机活塞内径：25mm油压：10MPa油温：100℃油种类：减振器用油冲程长度：60mm。将1次往复作为一个冲程。加振频率：3Hz相对材料：碳素钢S45C(JIS H4051)密封圈嵌入部件：铸铁FC250(JIS G5501)密封圈：外径28.5mm、宽度7.4mm、高度0.8mm(适用活塞直径：25mm)。评价特性(耐久时间)
将密封圈破损(漏油、不能维持油压的状态)时的滑动冲程数作为耐久时间。500万冲程不破损时中途停止。(滑动阻力变化)
将卷在活塞上的密封圈和气缸内面相对往复运动时产生的摩擦阻力值中在各冲程中最大的值作为该冲程中的滑动阻力，调查从初期急剧的滑动阻力上升结束后(有时直到50万冲程时观察到)开始到500万冲程(或者破损)为止的最大滑动阻力Fmax和最小滑动阻力Fmin，将滑动阻力的最大变化用(Fmin/Fmax)×100(％)表示。(漏油量)
500万冲程完成后，回收从油室漏出的油，用量筒测量。
实施例9～10
除了按照表4所示比例使用芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末和石墨粉末的混合量以外，与实施例8同样成形，制成本发明的密封圈，与实施例8同样进行耐久性调查。结果如表4所示。比较例12～15
除了作为填充材料使用表4所示的物质以外，其余与实施例8同样造粒成形，制成比较用密封圈，与实施例8同样进行耐久性调查。结果如表4所示。
                                                  表4
                  实施例                         比较例
    8   9     10     12     13     14     15
密封圈PTFE粉末填充材料POBGRCFGRABZPI 80155 85105 9055 80155 8947 601030 83512
耐久特性耐久时间(×104冲程)最大滑动阻力Fmax(N·m)最小滑动阻力Fmin(N·m)(Fmin/Fmax)×100(％)漏油量(ml) 500(中途停止)80621.39 500(中途停止)84601.48 500(中途停止)81621.38 500(中途停止)110651.715 500(中途停止)120671.824 250(破损)170852.0200 500(中途停止)115641.821
产业上的可利用性
本发明的密封圈，即使在高压下使用密封圈的突出变形小，相对材料即使是软金属，也可抑制对相对材料的磨损，因此可得到长时间稳定的密封效果，另外，由于低摩擦且滑动转矩变化小，特别是在高油压时滑动转矩变化小，因此可大幅度提高动力转向阀装置、特别是大型汽车的动力转向的操作性、应答性。
另外，本发明的密封圈即使作为以高旋转数滑动的密封圈的自动变速机构用密封圈或往复滑动环境下要求密封的减振器用密封圈，也可发挥以前没有的优秀性能。

Claims (8)

1、密封圈，含有聚四氟乙烯粉末40～94重量％、芳香族聚羟基苯甲酸酯类耐热性树脂粉末3～30重量％和石墨粉末3～30重量％。
2、权利要求1记载的密封圈，其中聚四氟乙烯粉末是用与四氟乙烯可共聚的单体改性的聚四氟乙烯的粉末。
3、权利要求1或2记载的密封圈，其中石墨粉末为天然石墨。
4、权利要求1～3任一项中记载的密封圈，是汽车动力转向的阀装置用密封圈。
5、权利要求3或4记载的密封圈，是在进行下述条件的滑动周期时，20万周期不破损，从1万周期到20万周期之间的滑动转矩为在其间最大滑动转矩的75％以上的范围，20万周期后，相对材料的磨损深度为15μm以下。
                            注试验装置：基于齿轨和副齿轮式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压：12MPa油温：120℃油种类：动力转向流体周期：正旋转95rpm×2秒和反旋转95rpm×2秒形成的周期作为1个周期相对材料：铝模铸件(JIS H5302)密封圈嵌入部件：碳素钢(JIS G4051)密封圈：外径36.4mm、宽度1.5mm、高度1.80mm。
6、权利要求1～3任一项中记载的密封圈，是在12MPa以上的油压下操作的大型汽车的动力转向阀装置用密封圈，在下述条件下进行滑动周期时，20万周期不破损，从滑动转矩的初期变动稳定下来开始到20万周期之间的滑动转矩为在其间的最大滑动转矩的75％以上的范围内，从滑动转矩的初期变动稳定下来开始到20万周期之间的油压15MPa时的最大滑动转矩Tmax15和油压12MPa时的最大滑动转矩Tmax12之比Tmax15/Tmax12不足1.5。
                       注试验装置：基于齿轨和副齿轮式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压：12MPa和15MPa油温：120℃油种类：动力转向流体周期：正旋转95rpm×2秒和反旋转95rpm×2秒形成的周期作为1个周期相对材料：碳素钢(JIS G3445)密封圈嵌入部件：碳素钢(JIS G4051)密封圈：外径36.4mm、宽度1.5mm、高度1.80mm。
7、权利要求1～3任一项中记载的密封圈，是自动变速机构用密封圈，用下述条件进行旋转滑动时，在500小时未破损，500小时后相对材料的磨损深度在10μm以下。
                          注试验装置：基于自动变速装置的密封圈耐久性评价试验机油压：2MPa油温：120℃油种类：自动变速机构用流体旋转数：8000rpm相对材料：铝模铸件(JIS H5302)密封圈嵌入部件：铸铁(JIS G5501)密封圈：外径50mm、宽度2mm、高度2mm。
8、权利要求1～3任一项中记载的密封圈，是减振器用密封圈，用下述条件进行往复滑动冲程时，在500万冲程未破损，从滑动阻力的初期变动稳定下来开始到500万冲程之间的最大滑动阻力Fmax不到其间的最小滑动阻力Fmin的1.5倍，500万冲程后的漏油量在15ml以下。
                            注试验装置：基于减振器装置的密封圈耐久性评价试验机油压：10MPa油温：100℃油种类：减振器用油冲程长度：60mm加振频率：3Hz相对材料：碳素钢(JIS G4051)密封圈嵌入部件：铸铁(JIS G5501)密封圈：外径28.5mm、宽度7.4mm、高度0.8mm(适用活塞直径：25mm)。
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