JP2001004032A - 樹脂製シールリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高弾性率の樹脂製シールリングにおいても、
リップ３、３´が折れにくく、その結果オイルリークを
少なくすることができる。 【解決手段】 相互に対向する合い口を有する矩形断面
の射出成形できる樹脂製シールリングであって、一方の
合い口が、シールリング内径面側に突き合わせ面と、外
径面側に突き合わせ面から突出したリップおよび後退し
たポケットとを有し、他方の合い口が、上記一方の合い
口の突き合わせ面、リップおよびポケットと、相補的に
嵌合するように形成された突き合わせ面、ポケットおよ
びリップとを有し、それぞれのリップの長さが、シール
リング矩形断面における短辺の長さの 50〜200％であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂製シールリング
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にトルクコンバータや油圧式クラッ
チなどの自動車等の自動変速機には作動油を密封するた
めのオイルシールリングが要所に取り付けられている。
このようなオイルシールリングは軸とシリンダー間で回
転可能で、充分なオイルシール性が要求される。オイル
シールリングは、鋳鉄製シールリングやフッ素樹脂シー
ルリングが従来用いられたが、耐摩耗性、オイルシール
性の向上およびコスト低減のため、射出成形法により相
互に対向する合い口を有する合成樹脂製シールリング、
例えばポリエーテルエーテルケトン（以下ＰＥＥＫと称
する）樹脂製シールリングが多用されるようになってい
る。シールリングの合い口は、ストレートカット形状、
ステップ形状、複合ステップ形状等あるが、オイルリー
クを少なくできる合い口として複合ステップ形状が知ら
れている（例えば、特開平８−７５００７号公報）。

【０００３】複合ステップ形状の合い口を有する樹脂製
シールリングについて図１により説明する。図１は合い
口を広げた状態（ａ）および嵌合した状態（ｂ）を示す
シールリングの合い口の斜視図である。樹脂製シールリ
ングの合い口は、相互に対向する合い口１および１´よ
り形成される。合い口１は、樹脂製シールリングの矩形
断面における側面二辺を結んでリング内径面側１ａとリ
ング外径面側１ｂとに二分割するとき、リング内径面側
１ａの矩形断面の先端部分に突き合わせ面２が形成され
る。また、リング外径面側の矩形断面部分１ｂには、こ
の部分をさらに径方向に二分割する一方の矩形断面部分
に突き合わせ面２から突出したリップ３と、他方の矩形
断面部分を削除して突き合わせ面２から後退したポケッ
ト４とが形成される。なお、リップ３およびポケット４
の周面は樹脂製シールリングの所定の曲率をもつように
形成される。また、他方の合い口１´は、突き合わせ面
２、リップ３およびポケット４と、相補的に嵌合するよ
うに形成された突き合わせ面２´、ポケット４´および
リップ３´とを有している。合い口の嵌合時（図１
（ｂ））には、合い口１のリップ３が合い口１´のポケ
ット４´に嵌合し、樹脂製シールリングはほぼ真円形と
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オイル
リークを少なくできる上述の複合ステップ形状合い口の
場合、フッ素系樹脂に比較して高弾性率を有する、ＰＥ
ＥＫ樹脂などに炭素繊維を配合した樹脂組成物などで射
出成形で製造しようとすると次のような問題が生じる。
まず、射出成形時の成形バリを除去するために通常バレ
ル研磨がなされるが、その際、リップ３、３´が折れや
すいという問題がある。特にＰＥＥＫ樹脂組成物のよう
に、例えば、弾性率 5000 MPa 以上の高弾性率を有する
樹脂からなるシールリングの場合、折れやすくなるとい
う問題がある。リップ３、３´が折れた樹脂製シールリ
ングは、オイルリークが多くなるという問題がある。次
に、リップ３、３´を折れにくくするために、リップ
３、３´を短く、あるいは太くすることは、樹脂製シー
ルリング自体の所定の幅や厚さがあるため、シールリン
グの設計上困難であったり、オイルリークが多くなると
いう問題がある。

【０００５】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、高弾性率の樹脂製シールリングにお
いても、リップ３、３´が折れにくく、その結果オイル
リークを少なくすることができる樹脂製シールリングを
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂製シールリ
ングは、相互に対向する合い口を有する矩形断面の射出
成形できる樹脂製シールリングであって、一方の合い口
が、シールリング内径面側に突き合わせ面と、外径面側
に突き合わせ面から突出したリップおよび後退したポケ
ットとを有し、他方の合い口が、上記一方の合い口の突
き合わせ面、リップおよびポケットと、相補的に嵌合す
るように形成された突き合わせ面、ポケットおよびリッ
プとを有し、それぞれのリップの長さが、シールリング
矩形断面における短辺の長さの 50〜200％であることを
特徴とする。

【０００７】また、上記樹脂がＰＥＥＫ樹脂組成物であ
ることを特徴する。

【０００８】本発明の樹脂製シールリングは、リップの
長さをシールリング矩形断面における短辺の長さの 50
〜200％とすることにより、バレル研磨時においてもリ
ップの折れを防ぐことができ、その結果、生産性に優
れ、また、オイルリークを効果的に抑えることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂製シールリングの合
い口の構造を図１を援用して説明する。複合ステップ形
状における一方の合い口１は、樹脂製シールリングの矩
形断面における側面二辺を結んでリング内径面側１ａと
リング外径面側１ｂとに二分割するとき、リング内径面
側１ａの矩形断面の先端部分に突き合わせ面２が形成さ
れる。矩形断面は所定の幅（ｗ）および厚さ（ｔ）を有
しており、幅（ｗ）および厚さ（ｔ）の長さは、シール
リングの種類や径によって変化する。例えば、幅（ｗ）
と厚さ（ｔ）の長さが同じ場合、幅（ｗ）が厚さ（ｔ）
よりも長い場合、あるいはその逆の場合がある。

【００１０】また、リング外径面側の矩形断面部分１ｂ
には、この部分をさらに径方向に二分割する一方の矩形
断面部分に突き合わせ面２から所定の長さ（ｌ）だけ突
出したリップ３と、他方の矩形断面部分を削除して突き
合わせ面２から所定の長さ（ｍ）だけ後退したポケット
４とが形成される。なお、リップ３およびポケット４の
周面は樹脂製シールリングの所定の曲率をもつように形
成される。

【００１１】一方、他方の合い口１´は、突き合わせ面
２、リップ３およびポケット４と、相補的に嵌合するよ
うに形成された突き合わせ面２´、ポケット４´および
リップ３´とを有している。すなわち、突き合わせ面２
および２´が衝合したとき、リップ３とポケット４´と
が、ポケット４とリップ３´とがそれぞれ嵌合する。こ
のように、リップ３とポケット４´との長さ、およびポ
ケット４とリップ３´との長さが略同一となるように形
成される。合い口の嵌合時（図１（ｂ））には、合い口
１のリップ３が合い口１´のポケット４´に嵌合し、樹
脂製シールリングはほぼ真円形となる。

【００１２】本発明の樹脂製シールリングは、図１に示
す複合ステップ形状の合い口において、リップ３の長さ
（ｌ）またはリップ３´の長さ（ｌ´）は、シールリン
グ矩形断面における短辺の長さの 50〜200％、好ましく
は 80〜150％である。ここで、短辺の長さとは、シール
リング矩形断面における幅（ｗ）、厚さ（ｔ）の中で、
短いほうの長さをいう。リップ３、３´の長さ（ｌまた
はｌ´）が短辺の長さの 50％未満であると、シールリ
ングとして用いたときにシール長さが短くなるためオイ
ルリークが多くなり、200％を越えるとバレル研磨時あ
るいは組み込み時にリップの折れが増加する。

【００１３】本発明においては、弾性率 5000 MPa 以上
の高弾性率の樹脂組成物、特にＰＥＥＫ樹脂組成物を用
いて射出成形する場合にリップの長さの範囲が重要とな
る。ＰＥＥＫ樹脂組成物が高弾性率の樹脂組成物であっ
て、耐熱性、摺動性に優れ、シールリング材料として適
するためである。ＰＥＥＫ樹脂組成物としては、ＰＥＥ
Ｋ樹脂に、繊維状強化材、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てなるものが、複合ステップ
カット型シールリングの複雑な形状を容易に成形でき、
上記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。ＰＥＥＫ樹脂としては、ビクトレックス・
エムシー社製：ＰＥＥＫ１５０Ｐを例示することができ
る。繊維状強化材としては、ピッチ系またはＰＡＮ系の
炭素繊維等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％、繊維状強
化材 10〜50重量％である。また、必要に応じて配合さ
れるフッ素系樹脂は、樹脂組成物全体量に対して 2〜25
重量％である。

【００１４】樹脂製シールリングの製造方法について説
明する。可動型板と固定型板との衝合時に形成される複
合ステップカット形状の合い口が分離した形態を有する
キャビティ内にＰＥＥＫ樹脂組成物を注入する。射出成
形したＰＥＥＫ樹脂組成物を金型から取り出した後、バ
レル研磨を行ない、金型衝合面に発生した微小バリをバ
レル研磨により取る。バレル研磨は、バレル研磨機内に
金型から取り出した試料を投入して、微小粒子とともに
振動させてバリを取る方法である。その後、樹脂製また
はゴム製の円柱体とリングゲージとからなる治具を用い
て、そのリングゲージ内にシールリングを挿入固定し、
シールリングを形成するベース樹脂のガラス転移点以上
の温度で加熱する熱固定を行うことにより、前述の複合
ステップカット型のシールリングを得ることができる。

【００１５】

【実施例】実施例１から実施例４、および比較例１、比
較例２ ＰＥＥＫ樹脂（ビクトレックス・エムシー社製：ＰＥＥ
Ｋ１５０Ｐ） 60重量％と、炭素繊維（呉羽化学工業社
製：Ｍ１０１Ｓ） 25重量％およびポリテトラフルオロ
エチレン樹脂（喜多村社製：ＫＴ４００Ｈ） 15重量％
からなる樹脂組成物を用いて、図１に示す、複合ステッ
プカット型シールリングを射出成形した。表１にシール
リングの形状を示す。射出成形後、振動バレル機に、1
ロットに対し試料 700個を投入して 30 分間バレル研磨
を施し、合計 3ロット実施した。バレル研磨後、複合ス
テップカット型シールリングのリップの折れを目視で検
査した。バレル研磨後のリップ折れ率を表１に示す。リ
ップ折れ率はバレル研磨機に投入した供試数に対するパ
ーセントで表した。

【００１６】その後、熱固定治具を用いて、合い口部が
嵌合するように強制変形させ、その治具のまま電気炉に
いれて 200℃で 2時間の熱固定を行ない樹脂製シールリ
ングを得た。得られた樹脂製シールリングの特性を、図
２に示す回転試験機によりオイルリーク性で評価した。
図２は回転試験機の要部断面図である。オイルリーク性
は、図２に示す回転試験機を用いて、容器５内の樹脂製
シールリング６により密封された空間７にオイル（自動
車オートマチック・トランスミッション用オイル）を油
圧 1MPa 、温度 120℃で満たし、回転数 4000rpmで軸８
を回転させたとき、空間７から漏れる時間当たりのオイ
ルの量をメスシリンダー９により測定して評価した。１
０は温度計、１１は油圧計である。結果を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１に示すように、リップの長さが 200％
を越える比較例１は、バレル研磨後のリップ折れ率が大
きかった。一方 50％未満の比較例２はオイルリーク量
が非常に多かった。上記に比較して、リップの長さが 5
0〜200％となる実施例１から実施例４は、いずれもリッ
プ折れ率が非常に小さいか、または０で、かつオイルリ
ーク量が少なかった。

【００１９】

【発明の効果】本発明の樹脂製シールリングは、合い口
におけるリップの長さが、シールリング矩形断面におけ
る短辺の長さの 50〜200％であるので、バレル研磨時に
おいてもリップの折れを防ぐことができる。その結果、
生産性に優れる。また、オイルリークを効果的に抑える
ことができる。特に、弾性率 5000 MPa 以上のＰＥＥＫ
樹脂組成物の場合において、上記効果がより発揮され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】合い口部の構造を示す図である。

【図２】回転試験機の要部断面図である。

【符号の説明】

１、１´ 合い口 ２ 突き合わせ面 ３、３´ リップ ４、４´ ポケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に対向する合い口を有する矩形断面
   の射出成形できる樹脂製シールリングであって、 一方の合い口は、前記樹脂製シールリング内径面側に突
   き合わせ面と、外径面側に前記突き合わせ面から突出し
   たリップおよび後退したポケットとを有し、 他方の合い口は、前記突き合わせ面、前記リップおよび
   ポケットと、相補的に嵌合するように形成された突き合
   わせ面、ポケットおよびリップとを有し、 前記それぞれのリップの長さが、前記矩形断面における
   短辺の長さの 50〜200％であることを特徴とする樹脂製
   シールリング。
2. 【請求項２】 前記樹脂がポリエーテルエーテルケトン
   樹脂組成物であることを特徴する請求項１記載の樹脂製
   シールリング。