DE602004013038T2 - Dichtungsring und dichtungsvorrichtung - Google Patents

Dichtungsring und dichtungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE602004013038T2
DE602004013038T2 DE602004013038T DE602004013038T DE602004013038T2 DE 602004013038 T2 DE602004013038 T2 DE 602004013038T2 DE 602004013038 T DE602004013038 T DE 602004013038T DE 602004013038 T DE602004013038 T DE 602004013038T DE 602004013038 T2 DE602004013038 T2 DE 602004013038T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing ring
ring
fluororesin
peripheral surface
synthetic resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE602004013038T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004013038D1 (de
Inventor
Tomohito Yokohama-shi OTA
Tomihito Hashimoto
Yasuaki Yamamoto
Hiroo Kusano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE602004013038D1 publication Critical patent/DE602004013038D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004013038T2 publication Critical patent/DE602004013038T2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K3/1006—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by the chemical nature of one of its constituents
    • C09K3/1009—Fluorinated polymers, e.g. PTFE
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3496—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/46—Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings
    • F16J15/48—Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings influenced by the pressure within the member to be sealed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
    • B29C2035/0872—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation using ion-radiation, e.g. alpha-rays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
    • B29C2035/0877—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation using electron radiation, e.g. beta-rays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2791/00—Shaping characteristics in general
    • B29C2791/004—Shaping under special conditions
    • B29C2791/005—Using a particular environment, e.g. sterile fluids other than air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/02—Moulding by agglomerating
    • B29C67/04—Sintering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
    • B29K2027/18—PTFE, i.e. polytetrafluorethene, e.g. ePTFE, i.e. expanded polytetrafluorethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2079/00—Use of polymers having nitrogen, with or without oxygen or carbon only, in the main chain, not provided for in groups B29K2061/00 - B29K2077/00, as moulding material
    • B29K2079/08—PI, i.e. polyimides or derivatives thereof
    • B29K2079/085—Thermoplastic polyimides, e.g. polyesterimides, PEI, i.e. polyetherimides, or polyamideimides; Derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/24—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped crosslinked or vulcanised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

  • Technisches Anwendungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Dichtrings, der zum hermetischen Abdichten von Betriebsöl der relativen Drehbereiche in einem Automatikgetriebe verwendet wird, das hauptsächlich in Kraftfahrzeugen oder dergleichen verwendet wird, und auf eine hydraulische Dichtvorrichtung zur Verwendung des Dichtrings.
  • Stand der Technik
  • Bis jetzt umfasste ein Automatikgetriebe, das in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Automobil, verwendet wurde, einen Drehmomentwandler, Zahnräder, eine Bremse und Mehrscheibenkupplung. Das Automatikgetriebe erfordert einen Kupplungseingriff zur Übertragung und verwendet eine Anordnung, in der dieser Kupplungseingriff durch Öldruck ausgeführt wird. Daher ist das Abdichten für relative Drehbereiche in einem Hydraulikkreislauf erforderlich, wobei ein Dichtring in einer Ringnut in einem der die Bereiche gestaltenden Elemente vorgesehen, und der Dichtring erstellt wird, um mit der Seitenwandfläche der Ringnut in Gleitkontakt zu sein, während er auf einen Außenumfang (oder Innenumfang) eines Partnerelements durch den Öldruck gedrängt wird.
  • In den letzten Jahren hat sich dieser Dichtring allmählich von einem herkömmlichen Ring, der aus Gusseisen hergestellt wurde, zu einem Ring, der aus Kunstharz hergestellt wird, verändert, wobei ein engerer Kontakt mit dem Partnerelement ermöglicht und eine ausgezeichnete Dichteigenschaft ausgewiesen wird. Da jedoch der aus Kunstharz hergestellte Dichtring eine gute Kontakteigenschaft aufweist, wird das Reibmoment auf einer Gleitkontaktfläche mit dem Partnerelement erhöht. Daher sind verschiedene Techniken zum Reduzieren des Reibmoments verwendet worden.
  • Zum Beispiel ist als eine Technik zum Reduzieren des Reibmoments des aus Kunstharz hergestellten Dichtrings ein Verfahren bekannt, bei dem Fluorharz, wie z. B. Polytetrafluorethylen, mit exzellenten niedrigen Reibmomenteigenschaften als Basismaterial des Dichtrings verwendet wird (sh. japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. H11-21408 ).
  • Die JP 2002 161981 A1 offenbart einen Dichtring und einen hergestellten Gegenstand davon, wobei der Dichtring aus faserverstärktem Kunstharz hergestellt ist.
  • Die EP 1 000 975 A2 offenbart ein auf fluorhaltigem Kunststoff basierendes Produkt mit reduzierter Reibung und verbessertem Abriebwiderstand. Das Produkt umfasst ein mit fluorhaltigem Kunststoff geformtes Material mit einem modifizierten fluorhaltigen Kunststoff und einem nichtmodifizierten fluorhaltigen Kunststoff.
  • Die US 2003-0189295 A1 offenbart einen Dichtring zum hermetischen Abdichten des Betriebsöls in einem Automatikgetriebe.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Während jedoch das Fluorharz exzellente niedrige Reibmomenteigenschaften aufweist, sind die belastungsresistenten und abriebresistenten Eigenschaften davon dürftig. Folglich ergibt sich das Problem, bei dem die Verformung und Selbstabrieb des Dichtrings so erhöht werden, dass es unmöglich wird, eine Dichteigenschaft bei Gleitzuständen, insbesondere bei hohem Oberflächendruck, wobei ein Ölfilm auf der Gleitfläche verdünnt wird, zu bewahren.
  • Die vorliegende Erfindung wurde ausgeführt, um das obige Problem zu lösen und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dichtring zu schaffen, der zur wirksamen Reduzierung des Reibmoments auf einer Gleitfläche geeignet ist, ohne die Dichteigenschaft auch während des Betriebs unter Hochdruck zu beeinträchtigen, und folglich zu einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs eines Automobils beizutragen, und ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings und eine Dichtvorrichtung unter Verwendung des Dichtrings zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft das Verfahren zum Herstellen eines Dichtrings, der Betriebsöl hermetisch abdichtet und an einer ringförmigen Dichtringnut befestigt ist, die auf einem Außenumfang eines Wellenelements vorgesehen ist, wobei der Dichtring folgende Schritte aufweist: Vorsehen von Fluorharz; Vorsehen von modifiziertem Fluorharz, das durch Bestrahlen von Fluorharz mit einer ionisierenden Strahlung in einem Bereich von 1 kGy bis einschließlich 10 MGy in einem Zustand der Erwärmung auf einen Schmelzpunkt desselben oder höher bei einer Edelgasatmosphäre mit einem Sauerstoffpartialdruck von 1,33 kPa oder geringer gebildet wird; Herstellen eines Kunstharzes, das eine Oberflächenenergie im Bereich von +0 N/cm bis 20 × 10–5 N/cm einschließlich der des Betriebsöls aufweist, und Verbinden des Fluorharzes, modifizierten Fluorharzes und Kunstharzes, um den Dichtring zu bilden, so dass der Dichtring eine Innenringumfangsoberfläche, die einer Innenseite davon in Radiusrichtung zugewandt ist, eine Außenringumfangsoberfläche, die einer Außenseite davon in Radiusrichtung zugewandt ist, und ein Paar von Seitenringoberflächen, deren beide Seiten davon in axialer Richtung zugewandt sind, umfasst, und wenn Öldruck auf den Dichtring aufgebracht wird, wird die Außenringumfangsoberfläche gegen eine Innenumfangsoberfläche eines Gehäuses gedrückt, und eine der Seitenringoberflächen gegen eine Seitenoberfläche der Dichtringnut gedrückt, wodurch der Öldruck aufrechterhalten wird.
  • Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung einer hydraulischen Dichtvorrichtung, das folgende Schritte umfasst: Vorsehen eines Wellenelements; Vorsehen eines Gehäuses, welches das Wellenelement aufnimmt; und Vorsehen eines Dichtrings, der das Betriebsöl hermetisch abdichtet und an einer ringförmigen Dichtringnut befestigt ist, die auf einem Außenumfang des Wellenelements vorgesehen ist, wobei der Dichtring Folgendes aufweist: Fluorharz; modifiziertes Fluorharz, das durch Bestrahlen mit einer ionisierenden Strahlung in einem Bereich von 1 kGy bis 10 MGy erhalten wird, einschließlich eines Zustands der Erwärmung auf einen Schmelzpunkt desselben oder höher, in einer Edelgasatmosphäre mit einem Sauerstoffpartialdruck von 1,33 kPa oder geringer; und Kunstharz mit einer Oberflächenenergie im Bereich von +0 N/cm bis 20 × 10–5 N/cm einschließlich der des Betriebsöls, wobei das Fluorharz, modifizierte Fluorharz und Kunstharz verbunden werden, um den Dichtring zu bilden, so dass der Dichtring eine Innenringumfangsoberfläche, die einer Innenseite davon in Radiusrichtung zugewandt ist, eine Außenringumfangsoberfläche, die einer Außenseite davon in Radiusrichtung zugewandt ist, und ein Paar von Seitenringoberflächen, deren beide Seiten davon in axialer Richtung zugewandt sind, umfasst; und wenn Öldruck auf den Dichtring aufgebracht wird, wird die Außenringumfangsoberfläche gegen eine Innenumfangsoberfläche eines Gehäuses gedrückt, und eine der Seitenringoberflächen gegen eine Seitenoberfläche der Dichtringnut gedrückt, wodurch der Öldruck aufrechterhalten wird, und wobei der Dichtring mit jeder der Seitenoberflächen der Dichtringnut des Wellenelements, das aus Nichteisenmetall ist, und der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses, das aus Nichteisenmetall ist, in Gleitkontakt ist.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer hydraulischen Dichtvorrichtung eines Automatikgetriebes für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Dichtring der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
  • 2 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Verwendung des Dichtrings in 1 darstellt;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Form des Dichtrings darstellt, der in einem Abriebversuch verwendet wird, der zur Bestätigung einer verbesserten Wirkung bei der Gleiteigenschaft des Dichtrings der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • 4 ist eine schematische Ansicht einer Abriebversuchsmaschine eines vertikalen Ring-auf-Scheibe-Systems, das beim Abriebversuch verwendet wird, der zur Bestätigung der verbesserten Wirkung bei der Gleiteigenschaft des Dichtrings der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • 5 ist ein Diagramm, das die Änderungen über die Zeit der Reibkoeffizienten bei der Testbedingung 1 darstellt;
  • 6 ist ein Diagramm, das die Abriebbeträge der Dichtringe und Scheiben nach einem Abriebversuch bei der Testbedingung 1 darstellt;
  • 7 ist ein Diagramm, das die Änderungen über die Zeit der Reibkoeffizienten bei der Testbedingung 2 darstellt; und
  • 8 ist ein Diagramm, das die Abriebbeträge der Dichtringe und Scheiben nach einem Abriebversuch bei der Testbedingung 2 darstellt.
  • Beste Ausführungsart der Erfindung
  • Ein Dichtring und Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings und eine hydraulische Dichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail bezüglich der Zeichnung beschrieben.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, wird ein Dichtring 10 der vorliegenden Erfindung in einer Dichtringnut 16 eines Wellenelements 12 vorgesehen. Außerdem ist das Wellenelement 12 in einem Gehäuse 14 aufgenommen, und beide sind aus Nichteisenmetall hergestellt. Wenn der Öldruck an einer Ölleitung 15 des Gehäuses 14 von einer Ölleitung 13 des Wellenelements 12 angelegt wird, wird der Öldruck auch zu jeder Dichtringnut 16 übertragen, um auf eine innere Umfangsfläche 17a und eine innere Seitenfläche 11i von jedem Dichtring 10 zu wirken. Danach bringt der Dichtring 10 eine Dichtungswirkung in der Weise zur Geltung, dass eine äußere Umfangsfläche 17b davon gegen eine innere Umfangsfläche 18 des Gehäuses 14 gedrückt wird, und dass eine äußere Seitenfläche 11o davon, d. h. eine Dichtungsfläche gegen eine Dichtungsseitenfläche 19 der Dichtringnut 16 gedrückt wird.
  • Das Reibmoment, das zwischen der äußeren Umfangsfläche 17b von jedem Dichtring 10 und der inneren Umfangsfläche 18 des Gehäuses 14 erzeugt wird, ist größer als das Reibmoment, das zwischen beiden Dichtungsseitenflächen (11o und 19) des Rings 10 und der Dichtringnut 16 erzeugt wird. Wenn sich daher das Gehäuse bezüglich des Wellenelements 12 in einem wie oben beschriebenen Zustand dreht, dann dreht sich der Dichtring 10, begleitet durch das Gehäuse 14, und es wird eine relative Drehbewegung auf beiden Seiten der Dichtungsseitenflächen erzeugt.
  • Wenn ein Körper des Dichtrings in einer Dichtvorrichtung mit dieser Anordnung aus Kunstharz hergestellt wird, dann wird eine Kontakteigenschaft davon mit der Dichtungsseitenfläche des Partnerelements verbessert, und daher wird die Dichtungseigenschaft verbessert. Jedoch wird das Reibmoment des Dichtrings erhöht.
  • Bezüglich des oben beschriebenen Gegenstands existiert als Technik zum Reduzieren des Reibmoments des Dichtrings das Verfahren zur Anwendung von Fluorharz, wie z. B. Tetrafluorethylen, das eine ausgezeichnete niedrige Reibmomenteigenschaft für das Basismaterial des Dichtrings aufweist. Während das Fluorharz eine ausgezeichnete niedrige Reibmomenteigenschaft aufweist, weist der Kunststoff schwache abriebresistente und belastungsresistente Eigenschaften auf. Daher wird der Selbstabrieb/Selbstverformung des Dichtrings bei hohem Oberflächendruck erhöht, und somit wird es unmöglich, die Dichtungseigenschaft zu bewahren.
  • Um die Verbesserung der belastungsresistenten Eigenschaft des Fluorharzes zu erhalten, wurde bis jetzt üblicherweise ein Faserfüllwerkstoff, wie z. B. Glasfaser und Kohlefaser, hinzugefügt. Wenn jedoch die Seitenfläche der Dichtringnut oder die innere Umfangsfläche des Gehäuses aus Nichteisenmetall, wie z. B. Aluminium, hergestellt wird, und wenn der Dichtring unter eine strenge Gleitbedingung von PV (Belastungsdruck x Geschwindigkeit = 40 MPa m/s oder mehr gedrückt wird, dann beschleunigt eine Faserkante, die zur Fläche des Dichtrings hervorsteht, und die Fasern, die vom Dichtring abgefallen sind, den Verschleiß des Nichteisenmetalls als Gleitpartner, was manchmal zur Beeinträchtigung der Dichtungseigenschaft führt.
  • Um eine Verbesserung der belastungsresistenten Eigenschaft des Fluorharzes zu erreichen und um gleichzeitig den Verschleiß der Seitenfläche des Rings oder der inneren Umfangsfläche des Gehäuses zu unterdrücken, welches das Partnerelement ist, das aus weichem Nichteisenmetall, wie z. B. Aluminium, hergestellt ist, wird folglich im Dichtring der vorliegenden Erfindung modifiziertes Fluorharz mit Fluorharz des Dichtrings verbunden. Das modifizierte Fluorharz wird durch Bestrahlen mit einer ionisierenden Strahlung in einem Bereich von 1 kGy bis einschließlich 10 MGy in einem Zustand der Erwärmung auf einen Schmelzpunkt desselben oder höher in einer Edelgasatmosphäre mit einem Sauerstoffpartialdruck von 1,33 kPa oder geringer hergestellt. Das unter diesen Bedingungen modifizierte Fluorharz weist eine Brückenanordnung in Molekülketten auf. Folglich ist es möglich, die abriebresistente Eigenschaft in hohem Maße durch Verbinden des modifizierten Fluorharzes mit dem herkömmlichen Fluorharz zu verbessern.
  • Wenn hier der Sauerstoffpartialdruck in der Edelgasatmosphäre 1,33 kPa überschreitet, dann wird der Sauerstoff am Bereich des Fluorharzes gebunden, der durch die ionisierende Strahlung aktiviert wird, und somit wird eine Rekombinationsreaktion, die durch die oben beschriebene Brückenanordnung gebildet wird, gehemmt.
  • Wenn außerdem ein Betrag der ionisierten Strahlung kleiner als 1 kGy ist, dann wird eine partielle Abbaureaktion des Fluorharzes schwerlich fortschreiten, und die Brückenanordnung schwierig auszubilden. Wenn zwischenzeitlich der Betrag der ionisierenden Strahlung 10 MGy überschreitet, wird nur die partielle Abbaureaktion des Fluorharzes fortschreiten, und die Gestaltung der Brückenanordnung durch die Rekombinationsreaktion wird gehemmt.
  • Das mit einer ionisierenden Strahlung bestrahlte modifizierte Fluorharz wird bezüglich der gesamten vermischten Menge des Fluorharzes (Summe des Fluorharzes und des modifizierten Fluorharzes) in einem Verhältnisbereich von 5 bis einschließlich 50 Vol.-%, und vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis einschließlich 30 Vol.-% vermischt. Wenn die vermischte Menge des modifizierten Fluorharzes kleiner als 5 Vol.-% ist, wird der verbesserte Effekt der abriebresistenten Eigenschaft des Fluorharzes selbst nicht erkannt. Wenn die Menge 50 Vol.-% überschreitet, wird es schwierig, die Bestandteile im Dichtring zu formen.
  • Weil das Fluorharz außerdem eine ölabweisende Eigenschaft infolge der Kleinheit seiner Oberflächenenergie ausweist, kann der Dichtring den Ölfilm der Gleitfläche, insbesondere bei hohem Oberflächendruck, wobei der Ölfilm verdünnt wird, nicht beibehalten. Dadurch werden die Beträge des Reibmoments und Selbstabriebes unerwünscht erhöht.
  • Folglich ist es im Dichtring der vorliegenden Erfindung wünschenswert, um die Ei genschaft der Ölfilmaufrechterhaltung des aus Fluorharz hergestellten Dichtrings zu verbessern, dass das folgende mit Fluorharz zu verbindende Kunstharz als Basismaterial des Dichtrings dient. Dieses Kunstharz ist Harz mit einer Oberflächenenergie im Bereich von +0 N/cm bis einschließlich 20 × 10–5 N/cm bezüglich der Oberflächenenergie des hermetisch abzudichtenden Betriebsöls. Mit dieser Verbindung wird die Eigenschaft der Ölaufrechterhaltung der Gleitbereiche verbessert, und somit wird es möglich, dass der aus Fluorharz hergestellte Dichtring bei hohem Oberflächendruck gleitet.
  • Um üblicherweise die Eigenschaft der Ölfilmaufrechterhaltung des Dichtrings zu verbessern, wird eine sehr kleine Rauhigkeit auf der Gleitfläche davon vorgesehen, wobei Nuten zum Beibehalten des Ölfilms darauf festgelegt werden. Bezüglich dieser sehr kleinen Rauhigkeit und der Nuten ist es jedoch im aus Fluorharz hergestellten Dichtring, der durch ein Gießverfahren mit Ausnahme des Spritzgießens hergestellt wird, notwendig, Maschinenarbeit nach dem Formen anzufügen. Dadurch wird eine Kostenerhöhung infolge einer Zunahme der Produktionsvorgänge eingegangen. Da die Gleitfläche abgerieben wird, wird ferner die Effizienz der Ölfilmaufrechterhaltung verringert.
  • Bezüglich des oben beschriebenen Gegenstandes wird das Kunstharz in der vorliegenden Erfindung mit der Oberflächenenergie, die äquivalent oder größer als die des hermetisch abzudichtenden Betriebsöls ist, dem Fluorharz beigefügt. Dadurch wird eine Vermehrung des Produktionsablaufes beseitigt. Auch wenn ferner die Gleitfläche abgerieben wird, wird die Effizienz der Ölfilmaufrechterhaltung nicht verringert. Daher ist es möglich, den Ölfilm für eine lange Zeitdauer unter Bedingungen, bei denen hoher Oberflächendruck aufgebracht wird, zu gewährleisten.
  • Für das in der vorliegenden Erfindung verwendete Kunstharz ist es notwendig, eine Oberflächenenergie im Bereich von +0 N/cm bis einschließlich 20 × 10–5 N/cm bezüglich der Oberflächenenergie des Betriebsöls aufzuweisen. Wenn das Kunstharz eine Oberflächenenergie aus dem oben beschriebenen Bereich aufweist, mit dem Fluorharz verbunden wird, kann der Verbesserungseffekt der Eigenschaft der Ölaufrechterhaltung nicht unter Bedingungen, bei denen der Oberflächendruck von mehr als 4 MPa aufgebracht wird, klar erkannt werden, und der Abrieb des Dichtrings selbst wird erhöht. Die Oberflächenenergie des üblichen Betriebsöls für ein Automatikgetriebe beträgt ungefähr 30 × 10–5 N/cm, und ist für Kunstharz wünschenswert, eine größere Oberflächenenergie als diese aufzuweisen, um Feuchtigkeit auf der Oberfläche zu erzeugen. Wenn jedoch ein Unterschied in der Oberflächenenergie zwischen der Metallfläche des Partnerelements und des Kunstharzes 20 × 10–5 N/cm überschreitet, dann wird die Bildung eines gleichmäßigen Ölfilms auf der Gleiffläche gehemmt werden. Bezüglich des Kunstharzes ist das Kunstharz, das eine Oberflächenenergie aufweist, die gleich oder größer als die des Betriebsöls ist, in dem die Differenz der Oberflächenenergie mit dem Metallpartnerelement klein ist, daher geeignet. Als ein Kunstharzmaterial, das die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt, ist das Polyamidimid das Optimum. Außerdem ist es in diesem Fall wünschenswert, Polyamidimidpulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 μm bis einschließlich 150 μm zu verwenden.
  • Außerdem ist es wünschenswert, das Kunstharz, das die oben beschriebene vorbestimmte Oberflächenenergie aufweist, mit dem Dichtring der vorliegenden Erfindung in einem Bereich von 5 bis einschließlich 50 Vol.-%, und noch wünschenswerter, in einem Bereich von 5 bis einschließlich 30 Vol.-% bezüglich des den Dichtring bildenden Materials zu verbinden.
  • Wenn das Verhältnis des verbundenen Betrags des Kunstharzes kleiner als 5 Vol.-% ist, kann der Verbesserungseffekt der Benetzung davon mit dem oben beschriebenen Betriebsöl manchmal nicht erhalten werden. Wenn das Verhältnis 50 Vol.-% überschreitet, dann kann das Reibmoment der Gleiffläche manchmal erhöht werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung nachstehend detaillierter auf der Basis von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben werden wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • (Beispiel 1)
  • Für das Kunstharz, das als Basismaterial des Dichtrings 10 dient, wurde Tetrafluorethylen mit einer ausgezeichneten niedrigen Reibmomenteigenschaft unter den Kunstharzen verwendet. Das Tetrafluorethylen-Formungspulver (G-163, hergestellt durch Asahi Glass Company) wurde mit einem Elektronenstrahl (Beschleunigungsspannung von 2 MeV) durch Bestrahlung bis 100 kGy bei einer Atmosphäre mit einem Sauerstoffpartialdruck von 0,133 kPa und einem Stickstoffpartialdruck von 106,4 kPa und einem Heizzustand von 350°C bestrahlt. So wurde das modifizierte Fluorharz hergestellt. Dann wurde dieses modifizierte Harz durch eine Strahlmühle gemahlen, bis ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser davon etwa 20 μm erreicht hat. Als Nächstes wurde das oben beschriebene modifizierte Fluorharz von 25 Vol.-% mit nicht modifiziertem Tetrafluorethylen-Formungspulver (G-163, hergestellt durch Asahi Glass Company) von 55 Vol.-% gemischt. Da das Kunstharz die Oberflächenenergie im Bereich von +0 N/cm bis einschließlich 20 × 10–5 N/cm bezüglich der Oberflächenenergie des Betriebsöls aufweist, wird außerdem Polyamidimidpulver (TORLON 4203 L, hergestellt durch Amoco; durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 15 μm) von 20 Vol.-% dem vermischten Pulver beigefügt.
  • Das Polyamidimid wurde ausgewählt, weil, wie in der folgenden Tabelle dargestellt, es eine Oberflächenenergie aufweist, die gleich oder größer als die des Betriebsöls für ein Automatikgetriebe (Nissan Genuin Automatic Transmission Fluid Metic J made by Idemizu KOSAN CO., Ltd.) bei Anwendung in einer tatsächlichen Einheit ist, und auch ausgewählt, weil ein Unterschied davon bei der Oberflächenenergie mit einem Aluminiumdruck-gegossenen Material, das als Wellenelement des Automatikgetriebes verwendet worden ist, minimal ist. Tabelle 1
    Material Oberflächenenergie (10–5 N/cm)
    Polytetrafluorethylen (PTFE) 19,3
    Polyetherketon (PEEK) 45,3
    Polyamid 46 (PA46) 40,2
    Polyethersulfon (PES) 47,4
    Polyamidimid (PAI) 31,8
    Aluminium-druckgegossenes Material 33,4
    Betriebsöl für Automatikgetriebe (Nissan genuine automatic transmission fluid Matic J made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 30,5
  • Die oben beschriebene Pulververbindung wurde ausreichend durch einen Mischer gemischt, und dann bei Hitze von 300°C für 12 Stunden verarbeitet. Somit wurden die volatilen Hochtemperaturkomponenten entfernt. Als nächstes wurde das Pulvergemisch in eine zylindrische Form bei einem Formdruck von 50 MPa vorgeformt. Danach wurde das vorgeformte Gemisch in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur im Bereich von 350 bis 400°C für drei Stunden gebacken.
  • Die Fluorharzkomposition, die durch das Backen erhalten wurde, wurde durch eine Drehmaschine zum Dichtring 10 mit der geraden Aussparung 20 bearbeitet, was in 3 dargestellt ist. Somit wurde der Dichtring dieses Beispiels erhalten.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Graphitpulver (SGL mit einem Teilchendurchmesser von 3 μm, hergestellt durch SEC Corporation) von 21 Vol.-% und Karbonfasern (Kreca Chop M-2007S, hergestellt durch Kureha Chemical Industry Company, Ltd.) von 12 Vol.-%, welche einen Durchmesser von 14,5 μm und eine Länge von 90 μm aufweisen, wurden dem nicht modifizierten Tetrafluorethylen-Formungspulver (G-163, hergestellt durch Asahi Glass Company) von 67 Vol.-% hinzugefügt. Das oben beschriebene Pulvergemisch wurde durch einen Mixer gemischt, und dann in eine zylindrische Form bei einem Formdruck von 50 MPa vorgeformt. Danach wurde das vorgeformte Gemisch in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur im Bereich von 350 bis 400°C für drei Stunden gebacken.
  • Die Fluorharzkomposition, die durch das Backen erhalten wurde, wurde durch eine Drehmaschine zum Dichtring 10 mit der geraden Aussparung 20 bearbeitet, was in 3 dargestellt ist, und so wurde der Dichtring dieses Beispiels erhalten.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Das modifizierte Fluorharz von Beispiel 1 mit 35 Vol.-% wurde mit dem nicht modifizierten Tetrafluorethylen-Formungspulver (G-163, hergestellt durch Asahi Glass Company) von 65 Vol.-% vermischt. Die erhaltene Mischung wurde ausreichend durch einen Mixer gemischt, und dann durch Hitze bei 300°C für 12 Stunden verar beitet. Somit wurden die volatilen Hochtemperaturkomponenten entfernt. Als nächstes wurde das Pulvergemisch in eine zylindrische Form bei einem Formdruck von 50 MPa vorgeformt, und danach in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur im Bereich von 350 bis 400°C für drei Stunden gebacken.
  • Die Fluorharzkomposition, die durch das Backen erhalten wurde, wurde durch eine Drehmaschine zum Dichtring 10 mit der geraden Aussparung 20 bearbeitet, was in 3 dargestellt ist, und so wurde der Dichtring dieses Beispiels erhalten.
  • (Vergleichsbeispiel 3)
  • Das modifizierte Fluorharz von Beispiel 1 mit 20 Vol.-% wurde mit dem nicht modifizierten Tetrafluorethylen-Formungspulver (G-163, hergestellt durch Asahi Glass Company) von 50 Vol.-% vermischt. Außerdem wurde zum vermischten Pulver als Metallpulver das Edelstahl-Blättchenpulver (St-S400 mesh made by Fukuda Metal Foil and Powder Co., Ltd.) von 10 Vol.-% und als Kunstharz mit der Oberflächenenergie im Bereich +0 bis einschließlich 20 × 10–5 N/cm bezüglich der Oberflächenenergie des Betriebsöls das Polyamidimidpulver (TORLON 4203 L, made by Amoco; durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 15 μm) von 20 Vol.-% hinzugefügt.
  • Das in der oben beschriebenen Weise erhaltene Pulver wurde zum Dichtring 10 unter denselben Bedingungen wie denen von Beispiel 1 verarbeitet, und so wurde der Dichtring dieses Beispiels erhalten.
  • (Leistungsbeurteilung)
  • Um den Verbesserungseffekt der Gleiteigenschaft der vorliegenden Erfindung zu bestätigen, wurde ein Abriebversuch im Betriebsöl für ein Automatikgetriebe (Nissan genuine automatic transmission fluid Matic J made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) für die Dichtringe von Beispiel 1 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 (siehe 4) durchgeführt.
  • Als Partnerelement wird ein Aluminium-druckgegossenes Material (ADC-12), das für das Wellenelement 12 des Automatikgetriebes auf der Basis der in den letzten Jah ren verlangten Anforderung zur Gewichtsreduzierung davon verwendet wurde, ausgewählt. Zu beachten ist, dass für das Aluminium-druckgegossene Material (ADC-12) eines in Übereinstimmung mit der JIS H5302 (ISO 3522) verwendet wurde. Außerdem wurde zur Installation an der Testvorrichtung die Form eines Teststücks aus Aluminium-druckgegossenem Material auf einen Durchmesser von 60 mm und einer Dicke von 10 mm festgelegt, und dieses Teststück wurde als Scheibe 25 definiert. Die Oberflächenrauheit der Gleitkontaktfläche wurde ungefähr auf Ra = 1 μm festgelegt.
  • 4 stellt schematisch eine Reib- und Abriebversuchsmaschine des vertikalen Ring-auf-Scheibe-Systems dar, welches in diesem Test verwendet wurde. Diese Testmaschine weist einen Ringhalter 21 auf einem oberen Bereich davon auf. Der Ringhalter 21 fixiert den Dichtring 10 durch Drücken der äußeren Umfangsfläche 17b gegen einen Nutbereich des Halters mittels der Federkraft eines Sicherungsrings 22, der auf der Seite der inneren Umfangsfläche 17a vorgesehen ist, um sich somit nicht in Durchmesserrichtung des Dichtrings 10 während des Gleitens zu bewegen.
  • Währenddessen wird ein Scheibenhalter 26, der mit der Drehwelle 27 verbunden ist, in einem unteren Bereich der Versuchsmaschine vorgesehen. Wenn die Scheibe 25 am Scheibenhalter 26 durch Bolzen fixiert ist, dreht sich die Scheibe 25 bezüglich des Dichtrings 10 ungehindert. Als nächstes geht der Halter 21 herunter und bringt somit den Dichtring 10 und die Scheibe 25 in ein Gleitkontaktverhältnis. Außerdem wird der Druck P auf den Dichtring 10 und die Scheibe 25 aus einer Richtung einer axialen Linie des Ringhalters 21 aufgebracht, und somit werden der Dichtring 10 und die Scheibe 25 zusammengedrückt. Zu dieser Zeit werden die Gleitkontaktbereiche des Dichtrings 10 und der Scheibe 25 im Betriebsöl 28 eingetaucht (Nissan genuine automatic transmission fluid Matic J made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.). Zu beachten ist, dass eine Bezugsziffer 23 eine Kraftmessdose, und eine Bezugsziffer 24 einen Drehmomentdetektor bezeichnet.
  • Als erstes wird unter Anwendung der oben beschriebenen Testmaschine ein Gleittest für die Dichtringe von Beispiel 1 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 unter der Testbedingung 1 ausgeführt (wobei ein Einspannungs-Oberflächendruck 5 MPa, die Reibgeschwindigkeit 10 m/Sek. und die Prüfdauer 6 Stunden betrug). 5 stellt Änderungen über die Zeit der Reibkoeffizienten unter der Testbedingung 1, und 6 Abriebbeträge des Dichtrings 10 und der Scheibe 25 nach dem Gleittest dar.
  • Wie in 5 dargestellt, sind in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung Änderungen und Absolutwerte der Reibkoeffizienten während des Gleittests klein, und Beispiel 1 weist eine gute Gleiteigenschaft für die aus Aluminium bestehende Scheibe 25 auf. Währenddessen sind in jedem Vergleichsbeispiel 1 und 2 die Verbesserungen der abriebresistenten und lastresistenten Eigenschaften des Dichtrings 10 bezüglich der Gleittestbedingungen unzureichend. Daher tritt ein anormaler Abrieb des Dichtrings 10 während des Tests ein und der Reibkoeffizient nimmt schnell zu. Durch Vergleich von Beispiel 1 mit den Vergleichsbeispielen 1 und 2 kann bestätigt werden, dass das Hinzufügen von Polyamidimid in Beispiel 1 die Ölspeicherfähigkeit verbessert, und somit eine Schwingeigenschaft in hohem Maße verbessert wird.
  • Weil Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung eine gute Gleiteigenschaft für Aluminium unter der Testbedingung 1 ausweist, sind die Abriebbeträge der Scheibe 25 und des Dichtrings 10 in diesem Beispiel klein, wie in 6 dargestellt.
  • Wohingegen die Verbesserungen der abriebresistenten und lastresistenten Eigenschaften des Rings in jedem Vergleichsbeispiel 1 und 2 unzureichend sind. Daher tritt der anormale Abrieb des Dichtrings 10 während des Tests ein, und eine Abriebtiefe des Rings erreicht 1000 μm oder mehr.
  • Im Vergleichsbeispiel 1, wo Kohlefaser hinzugefügt wird, reibt außerdem die Kohlefaser, die von der Gleitfläche des Dichtrings 10 hervorsteht, die Aluminiumscheibe 25 als Partnerelement ab. Dadurch wird nicht nur der Abriebbetrag des Dichtrings 10, sondern auch der Abriebbetrag der Aluminiumscheibe 25 erhöht.
  • Es ist zu beachten, wenn der Dichtring des Vergleichsbeispiels 3, mit dem das Edelstahl-Blättchenpulver vermischt wurde, auch dem Gleittest unter der oben beschriebenen Testbedingung 1 unterzogen wird, weist der Dichtring dieses Beispiels eine gute Gleiteigenschaft für die aus Aluminium hergestellte Scheibe 25 aus. Zusätzlich wird die abriebresistente Eigenschaft des Rings in hohem Maße verbessert. Daher wird kein Abrieb im Ring erkannt (Abriebtiefe: 0 μm).
  • Um zu verdeutlichen, dass Beispiel 1 besser ist, wird als nächstes ein Gleittest nur für Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 3 unter der Testbedingung 2 durchgeführt, wobei ein Kontaktflächendruck erhöht wird (wobei ein Einspannungs-Oberflächendruck 8 MPa, die Reibgeschwindigkeit 10 m/Sek., und die Testdauer 6 Stunden betrug). 7 stellt die Änderungen über die Zeit der Reibkoeffizienten unter der Testbedingung 2 dar.
  • Wie in 7 dargestellt, sind in Beispiel 1 die Änderungen und Absolutwerte der Reibkoeffizienten während des Gleittests auch unter der Testbedingung 2 klein, und Beispiel 1 weist eine gute Gleiteigenschaft für die aus Aluminium hergestellte Scheibe 25 aus. Im Gegensatz dazu wird in Beispiel 3 der Reibkoeffizient mit Ablauf der Testdauer erhöht, und der Abriebbetrag des Rings erreichte nach 40 Minuten vom Teststart aus ungefähr 1000 μm. Folglich wurde der Test abgebrochen. Wie oben beschrieben, ist zu erkennen, dass im Vergleichsbeispiel 3 das Edelstahl-Blättchenpulver, das ohne selbstschmierende Eigenschaft ausgestattet ist, eine Erhöhung des Reibkoeffizienten bei hohem Oberflächendruck bewirkt, die Temperatur der Gleiffläche mit Ablauf der Testzeit ansteigt, und somit der Abrieb des Dichtrings beschleunigt wird.
  • 8 stellt die Abriebbeträge des Dichtrings 10 und der Scheibe 25 nach dem Gleittest dar. Obwohl im Beispiel 1 der Ring aussieht, als wäre er auf ungefähr 100 μm abgeschliffen, geschah das nicht durch den Abrieb, sondern wurde durch die Kriechverformung bewirkt. Daher ist der Abrieb des Rings in Beispiel 1 auch gering. Währenddessen tritt im Vergleichsbeispiel 3 ein anormaler Abrieb des Rings mit einer Erhöhung des Reibkoeffizienten ein. Zusätzlich beschleunigt der anormale Abrieb des Rings den Abrieb des Aluminiums.
  • Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden Erfindung dem aus Fluorharz hergestellten Dichtring Kunstharz, das eine größere Oberflächenenergie als die Oberflächenenergie des Betriebsöls aufweist, und modifiziertes Fluorharz hinzugefügt, das durch Bestrahlen mit einer ionisierenden Strahlung in einem vorbestimmten Bereich in einer Edelgasatmosphäre in einem Zustand der Erwärmung auf einen Schmelzpunkt desselben oder höher erhalten wird. Auch wenn das Partnerelement beim Gleiten Nichteisenmetall, wie z. B. eine Aluminiumlegierung, ist, wird dadurch die Aggression des Dichtrings zum Partnerelement reduziert, und die gute Dichteigenschaft kann aufrechterhalten werden. Zusätzlich ist es möglich, das Reibmoment auf der Gleitfläche auf ein mögliches Minimum zu reduzieren. Folglich wird ein sehr ausgezeichneter Effekt verursacht, der es ermöglicht, zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Automobils beizutragen.
  • Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-344103 mit dem Einreichungsdatum 02. Oktober 2003 wird hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung gemacht.
  • Obwohl die Erfindung gemäß den bestimmten Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Abänderungen und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen erscheinen den Durchschnittsfachleuten im Licht der oben genannten Lehre. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche definiert.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Gleiteigenschaft nur durch Ändern des Füllstoffs des Dichtrings zu verbessern, und folglich ist es nicht notwendig, eine Basisanordnung und die Herstelleinrichtung des Dichtrings selbst zu ändern. Dadurch wird ein Vorteil erreicht, bei dem die Gleiteigenschaft bei geringen Kosten verbessert werden kann.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings (10), der Betriebsöl hermetisch abdichtet und an einer ringförmigen Dichtringnut (16) befestigt ist, die auf einem Außenumfang eines Wellenelements (12) vorgesehen ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Vorsehen von Fluorharz; Vorsehen von modifiziertem Fluorharz, das durch Bestrahlen von Fluorharz mit einer ionisierenden Strahlung in einem Bereich von 1 kGy bis 10 MGy erhalten wird, einschließlich eines Zustands der Erwärmung auf einen Schmelzpunkt desselben oder höher, in einer Edelgasatmosphäre mit einem Sauerstoffpartialdruck von 1,33 kPa oder geringer; Herstellen eines Kunstharzes mit einer Oberflächenenergie im Bereich von +0 N/cm bis 20 × 10–5 N/cm einschließlich der des Betriebsöls, und Verbinden des Fluorharzes, des modifizierten Fluorharzes und des Kunstharzes, um den Dichtring zu bilden, so dass der Dichtring eine Innenringumfangsoberfläche (11i), welche einer Innenseite davon in einer Radiusrichtung zugewandt ist, eine Außenringumfangsoberfläche (11o), welche einer Außenseite davon in der Radiusrichtung zugewandt ist, und ein Paar von Seitenringoberflächen (17a, 17b), welche beiden Seiten davon in einer axialen Richtung zugewandt sind, umfasst; und dass, wenn Öldruck auf den Dichtring (10) aufgebracht wird, die Außenringumfangsoberfläche (11o) gegen eine Innenumfangsoberfläche (19) eines Gehäuses gedrückt wird, und eine der Seitenringoberflächen (17b) gegen eine Seitenoberfläche der Dichtringnut gedrückt wird, wodurch der Öldruck aufrechterhalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Verhältnis des modifizierten Fluorharzes zu einer Gesamtmenge des Fluorharzes und des modifizierten Fluorharzes von 5 bis einschließlich 50 Vol.-% reicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Verbindungsverhältnis des Kunstharzes zu einem Material, das den Dichtring bildet, von 5 bis einschließlich 50 Vol.-% reicht.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kunstharz Polyamidimid ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Polyamidimid als ein Pulver mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 μm bis einschließlich 150 μm verwendet wird.
  6. Verwendung eines Dichtrings, der durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 erhalten wurde, wobei der Dichtring für eine hydraulische Dichtung für relativ drehende Bereiche in einem Automatikgetriebe für ein Fahrzeug verwendet wird.
  7. Verfahren zur Herstellung einer hydraulischen Dichtvorrichtung, umfassend die Schritte: Vorsehen eines Wellenelements (12); Vorsehen eines Gehäuses (14), welches das Wellenelement aufnimmt; und Vorsehen eines Dichtrings (10), der gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 erhalten wurde, der Betriebsöl hermetisch abdichtet und an einer ringförmigen Dichtringnut (15) befestigt ist, die auf einem Außenumfang des Wellenelements (12) vorgesehen ist, wobei der Dichtring mit jeder der Seitenoberflächen der Dichtringnut des Wellenelements, das aus Nichteisenmetall ist, und der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses, das aus Nichteisenmetall ist, in Gleitkontakt ist.
DE602004013038T 2003-10-02 2004-09-29 Dichtungsring und dichtungsvorrichtung Active DE602004013038T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003344103A JP3966474B2 (ja) 2003-10-02 2003-10-02 シールリング及びシール装置
JP2003344103 2003-10-02
PCT/JP2004/014700 WO2005033551A1 (en) 2003-10-02 2004-09-29 Seal ring and seal device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004013038D1 DE602004013038D1 (de) 2008-05-21
DE602004013038T2 true DE602004013038T2 (de) 2009-05-14

Family

ID=34419367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004013038T Active DE602004013038T2 (de) 2003-10-02 2004-09-29 Dichtungsring und dichtungsvorrichtung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7572839B2 (de)
EP (1) EP1687551B1 (de)
JP (1) JP3966474B2 (de)
KR (1) KR100730252B1 (de)
CN (1) CN100406771C (de)
DE (1) DE602004013038T2 (de)
WO (1) WO2005033551A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004901A1 (de) * 2011-03-01 2012-09-06 Saf-Holland Gmbh Dichtungssystem

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2193863A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-09 MTT Technologies GmbH Trägeranordnung für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Beaufschlagen von Pulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung
DE102009049093A1 (de) * 2009-10-01 2011-04-07 Kaco Gmbh + Co. Kg Gleitringdichtung
US9719486B2 (en) * 2011-08-30 2017-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Seal device for hydraulic circuit
US10047570B2 (en) 2013-12-19 2018-08-14 Halliburton Energy Services, Inc. Energized paek seals

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2580605B2 (ja) * 1987-06-24 1997-02-12 ミノルタ株式会社 複写機
JPH0228238A (ja) 1988-04-04 1990-01-30 Nitto Denko Corp 摺動用部材
JPH01311155A (ja) 1988-06-08 1989-12-15 Nitto Denko Corp シール材
DE4037875C2 (de) * 1989-11-30 1999-08-26 Sumitomo Electric Industries Mit Fluorharz überzogenes Material mit darauf angebrachten Markierungen
CN1027659C (zh) * 1992-03-07 1995-02-15 刘连甫 用于高真空装置上的机械密封
JP2577985Y2 (ja) 1992-12-18 1998-08-06 エヌティエヌ株式会社 相対回転する部材間の油路連結部用シール構造
JP2876375B2 (ja) * 1993-02-22 1999-03-31 株式会社 金陽社 ロール
JP3436085B2 (ja) * 1997-07-04 2003-08-11 エヌオーケー株式会社 テトラフルオロエチレン樹脂組成物
JP2000129019A (ja) * 1998-10-22 2000-05-09 Hitachi Cable Ltd 摺動部材
JP3608406B2 (ja) * 1998-11-25 2005-01-12 日立電線株式会社 改質ふっ素樹脂成形体の製造方法
CN1314978A (zh) * 1999-04-23 2001-09-26 株式会社丰田自动织机制作所 压缩机的机械密封装置
JP2001173795A (ja) 1999-12-20 2001-06-26 Hitachi Cable Ltd バッファシール構造
JP2001249558A (ja) 2000-03-06 2001-09-14 Nitto Denko Corp 低摩擦シート、フィルム管状体、及びそれを用いた画像定着装置
JP2002161981A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Nissan Motor Co Ltd シールリングおよびシールリングの製造方法並びに油圧シール装置
JP2002336356A (ja) * 2001-05-14 2002-11-26 Hitachi Cable Ltd マイクロシリンジ用チップシール部材
JP2003049950A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Hitachi Cable Ltd 往復運動用シール材
JP3966464B2 (ja) 2002-04-03 2007-08-29 日産自動車株式会社 シールリング及びシール装置
JP3952865B2 (ja) * 2002-06-05 2007-08-01 日立電線株式会社 塗装材料および塗装材料を用いた塗装膜の形成方法
US6895208B2 (en) * 2002-12-12 2005-05-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Sliding member for electrophotographic apparatus and fixing device using the same
JP2004331814A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Hitachi Cable Ltd 改質ふっ素樹脂組成物及び改質ふっ素樹脂成形体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004901A1 (de) * 2011-03-01 2012-09-06 Saf-Holland Gmbh Dichtungssystem
DE102011004901B4 (de) * 2011-03-01 2012-10-25 Saf-Holland Gmbh Dichtungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
CN100406771C (zh) 2008-07-30
US7572839B2 (en) 2009-08-11
EP1687551B1 (de) 2008-04-09
JP3966474B2 (ja) 2007-08-29
KR20060071433A (ko) 2006-06-26
US20070075502A1 (en) 2007-04-05
CN1864015A (zh) 2006-11-15
JP2005106249A (ja) 2005-04-21
KR100730252B1 (ko) 2007-06-20
WO2005033551A1 (en) 2005-04-14
DE602004013038D1 (de) 2008-05-21
EP1687551A1 (de) 2006-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3224505B1 (de) Dichtelement und verfahren zum herstellen eines dichtelements
DE19580519B3 (de) Ventilanordnung
AT502630B1 (de) Bauelement, insbesondere formteil, mit einer beschichtung
DE68906805T2 (de) Materialverbindung aus flexiblen Graphitteilchen und unkristallisiertem Kohlenstoff.
DE60129438T2 (de) Dichtungsring
EP2563590B1 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff und hieraus hergestelltes gleitlager
DE10226266B4 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff
DE102011077008A1 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff und hieraus hergestelltes Gleitlagerelement
DE19614105B4 (de) Gleitschichtmaterial für Verbundlager, Schichtverbundwerkstoff und Stoßdämpferstangenführungselement
DE102009052398B4 (de) Beschichtung für ein Substrat und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19719858A1 (de) Drucklager mit einer Gleitoberfläche
SK286913B6 (sk) Spôsob výroby ložiskového materiálu a ložiskový materiál
DE10340427B4 (de) Bleifreies Gleitteil
DE602004013038T2 (de) Dichtungsring und dichtungsvorrichtung
DE102011089975B3 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff und hieraus hergestelltes Gleitlagerelement
EP3365573B1 (de) Gleitlagerbuchse mit integrierter dichtlippe
DE102017204355A1 (de) Wälzlagerkäfig für ein Dentaltechniklager und Verfahren zum Herstellen eines solchen Wälzlagerkäfigs
EP1526296B1 (de) Formkörper für gleitende Beanspruchung
DE10226264B4 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff
DE102022104415A1 (de) Radialwellendichtring
DE102008031824B4 (de) Gleitlager und Verfahren zu dessen Herstellung
EP1148083B1 (de) Flächiges Halbzeug und Verfahren zu dessen Herstellung
DE3421247A1 (de) Dichtungsanordnung fuer einen kompressor zur fahrzeugklimatisierung
EP3661742B1 (de) Metall-kunststoff-gleitlagerverbundwerkstoff und hieraus hergestelltes gleitlagerelement
DE102016120219A1 (de) Wellendichtring

Legal Events

Date Code Title Description
8381 Inventor (new situation)

Inventor name: OTA, TOMOHITO, YOKOHAMA-SHI, KANAGAWA 241-022, JP

Inventor name: YAMAMOTO, YASUAKI, TOKYO 101-8971, JP

Inventor name: HASHIMOTO, TOMIHITO, TOKYO 157-0073, JP

Inventor name: KUSANO, HIROO, TOKYO 101-8971, JP

8364 No opposition during term of opposition