JP2003035367A - Seal ring - Google Patents

Seal ring

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JP2003035367A
JP2003035367A JP2001223581A JP2001223581A JP2003035367A JP 2003035367 A JP2003035367 A JP 2003035367A JP 2001223581 A JP2001223581 A JP 2001223581A JP 2001223581 A JP2001223581 A JP 2001223581A JP 2003035367 A JP2003035367 A JP 2003035367A
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JP
Japan
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seal ring
weight
creep
ptfe
sealing
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JP2001223581A
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Japanese (ja)
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Hideya Watanabe
英也 渡辺
Toshihiko Umehara
俊彦 梅原
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a very reliable seal ring which has creep resistance and durability and can display excellent sealing ability for a long time. SOLUTION: The seal ring 1 is made of composite material in which petroleum coke and carbon fiber are added as filler into polytetrafluoroethylene(PTFE). The petroleum coke is added so as to be 20-40 weight % and the carbon fiber is added so as to be 2-15 weight %.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2部材間の環状隙
間をシールするためのシールリングに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal ring for sealing an annular gap between two members.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種のシールリングは、自
動車の自動変速機等の油圧装置等に用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of seal ring has been used in a hydraulic system such as an automatic transmission of an automobile.

【0003】以下、図面を参照して、従来技術に係るシ
ールリングについて説明する。図7は従来技術に係るシ
ールリングの装着状態を模式的に示す軸方向断面図であ
る。
A conventional seal ring will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is an axial sectional view schematically showing a mounted state of a seal ring according to a conventional technique.

【0004】同図のシールリング100は、軸孔が設け
られたハウジング200と、この軸孔に相対回転自在に
組み付けられた軸300との間の環状隙間をシールする
ためのものであり、軸300に設けられた環状溝302
に装着されて使用されるものである。
A seal ring 100 shown in FIG. 1 is for sealing an annular gap between a housing 200 having a shaft hole and a shaft 300 rotatably mounted in the shaft hole. Annular groove 302 provided in 300
It is used by being attached to.

【0005】シールリング100は、断面が矩形状を呈
する環状の部材であって、軸300に設けられた環状溝
302の側壁面をシールするための第1シール面101
と、ハウジング200に設けられた軸孔の内周面201
をシールするための第2シール面102とを備えてい
る。
The seal ring 100 is an annular member having a rectangular cross section, and a first seal surface 101 for sealing the side wall surface of an annular groove 302 provided in the shaft 300.
And the inner peripheral surface 201 of the shaft hole provided in the housing 200.
And a second sealing surface 102 for sealing

【0006】そして、密封流体側(図中左側)からP方
向に圧力がかかると、シールリング100は非密封流体
側(図中右側)に押圧されるため、第1シール面101
は環状溝302の側壁面を押圧し、また、第2シール面
102はハウジング200に設けられた軸孔の内周面を
押圧し、それぞれの位置でシールする。
When pressure is applied in the P direction from the sealed fluid side (left side in the figure), the seal ring 100 is pressed toward the non-sealed fluid side (right side in the figure), so that the first sealing surface 101
Presses the side wall surface of the annular groove 302, and the second sealing surface 102 presses the inner peripheral surface of the shaft hole provided in the housing 200 to seal at each position.

【0007】このようにして、シールリング100は、
シール面での潤滑性を確保しつつ、密封流体の非密封流
体側への漏れを防止している。
In this way, the seal ring 100 is
While ensuring lubricity on the sealing surface, leakage of the sealed fluid to the non-sealed fluid side is prevented.

【0008】ここで、シールリング100の密封対象で
ある密封流体は、たとえば潤滑油であり、特に自動車の
自動変速機に利用される場合にはATFに相当する。
Here, the sealing fluid to be sealed by the seal ring 100 is, for example, lubricating oil, and particularly corresponds to ATF when used in an automatic transmission of an automobile.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術にあっては、高温条件下でシールリング
がクリープしてしまい、その後、低温条件下において密
封流体の漏れ量が増大することがあるという課題があっ
た。
However, in the above-mentioned prior art, the seal ring creeps under high temperature conditions, and thereafter, the leak amount of the sealing fluid increases under low temperature conditions. There was a problem of being there.

【0010】この点について、図8を参照して詳しく説
明する。図8は、従来技術に係るシールリングの装着状
態を模式的に示す径方向断面図であって、(a),
(b),(c)の順に密封流体の温度が上昇していった
ときの状態を示すものである。
This point will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a radial cross-sectional view schematically showing a mounted state of a seal ring according to the related art,
It shows a state when the temperature of the sealed fluid rises in the order of (b) and (c).

【0011】同図(a)に示すように、この種のシール
リング100は、環状溝302への組込み容易化のため
に合口103を備えることが一般的であり、環状溝30
2に装着された際に合口103の間隙(合口すきま)が
わずかに生じるように設定されている。
As shown in FIG. 1A, this type of seal ring 100 is generally provided with an abutment 103 for facilitating incorporation into the annular groove 302.
It is set so that a gap (abutment gap) of the abutment 103 is slightly generated when the sheet is mounted on the No.

【0012】なお、合口103の形状としては、同図の
ようなストレートカットの他にも、階段状のステップカ
ット、特殊ステップカット、斜め状のバイアスカット等
がある。また、合口の無いエンドレス状のシールリング
もある。
The shape of the abutment 103 may be a step cut like a step, a special step cut, an oblique bias cut, etc., in addition to the straight cut shown in FIG. There is also an endless seal ring with no abutment.

【0013】そして、密封流体の温度が上昇すると、シ
ールリング100が熱膨張し、合口103の間隙(合口
すきま)が徐々に狭まっていく。合口103のカット面
が互いに突き当て状態となり、合口すきまがゼロになる
と、密封流体の漏れの無い良好なシール性を発揮するこ
ととなる(同図(b))。
When the temperature of the sealed fluid rises, the seal ring 100 thermally expands and the gap of the abutment 103 (abutment clearance) gradually narrows. When the cut surfaces of the abutment 103 are in contact with each other and the abutment clearance is zero, a good sealing property without leakage of the sealing fluid is exhibited (FIG. 7B).

【0014】ところが、密封流体の温度がさらに上昇し
てシールリング100の膨張が増大すると、合口103
のカット面の当接力が増し、シールリング100の合口
部分に圧縮応力が作用する。このように高温で一定の荷
重がかけられた状態では、塑性降伏を起こす応力より低
い応力でも材料に永久ひずみが生じ、時間の経過ととも
にシールリング100の合口部分の変形が進んでいく
(クリープ)。
However, when the temperature of the sealing fluid further rises and the expansion of the seal ring 100 increases, the abutment 103
The abutting force of the cut surface of 1 increases, and compressive stress acts on the abutment portion of the seal ring 100. When a constant load is applied at a high temperature as described above, a permanent strain occurs in the material even at a stress lower than the stress that causes plastic yielding, and the deformation of the abutment portion of the seal ring 100 progresses over time (creep). .

【0015】この場合、次に密封流体の温度が低下して
も、クリープした部分の形状は元に戻らないために、シ
ールリング100の装着状態に悪影響を及ぼす。したが
って、低温作動時(たとえば自動車の自動変速機の場合
には運転開始直後など)において、密封流体の漏れ量が
増大し、シール性の低下を引き起こしてしまうのであ
る。
In this case, even if the temperature of the sealed fluid decreases next time, the shape of the creeped portion does not return to its original shape, which adversely affects the mounting state of the seal ring 100. Therefore, when operating at low temperature (for example, immediately after the start of operation in the case of an automatic transmission of an automobile), the leak amount of the sealing fluid increases, and the sealing performance deteriorates.

【0016】かかる問題を改善するための手段として
は、特許第2675579号公報に開示された構成のシ
ールリングが知られている。同公報に記載のシールリン
グは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)にグラ
ファイトとケッチェンブラック(カーボンブラック微粒
粉末)をそれぞれ25重量%,5重量%の割合で配合し
た組成物から作製されるものであり、カーボンブラック
の吸油性により低温時のシール性の改善を図っている。
As a means for improving such a problem, a seal ring having the structure disclosed in Japanese Patent No. 2675579 is known. The seal ring described in the publication is made from a composition in which graphite and Ketjen black (fine carbon black powder) are mixed in polytetrafluoroethylene (PTFE) at a ratio of 25% by weight and 5% by weight, respectively. Yes, the oil absorption of carbon black aims to improve the sealing performance at low temperatures.

【0017】しかしながら、このようにカーボンブラッ
クをPTFEに配合した場合には、別の問題を生ずるこ
とが指摘されている。カーボンブラックの微粒粉末を配
合することによって、シールリングの耐久性(耐摩耗
性、耐圧性)が低下し、シールリングの寿命が短くなっ
てしまうという欠点があるのである。
However, it has been pointed out that another problem arises when the carbon black is blended with PTFE. The addition of fine powder of carbon black has the drawback that the durability (wear resistance, pressure resistance) of the seal ring is reduced and the life of the seal ring is shortened.

【0018】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、耐ク
リープ性と耐久性を兼ね備え、長期に渡り良好なシール
性を発揮し得る信頼性の高いシールリングを提供するこ
とにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The object of the present invention is to have both creep resistance and durability and to be able to exhibit a good sealing property for a long period of time. It is to provide a highly reliable seal ring.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のシールリングは、2部材間の環状隙間をシー
ルするシールリングであって、ポリテトラフルオロエチ
レン(PTFE)にオイルコークスおよび炭素繊維を充
てんした材料からなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the seal ring of the present invention is a seal ring for sealing an annular gap between two members, and polytetrafluoroethylene (PTFE) is oil coke and carbon. It is characterized by being made of a material filled with fibers.

【0020】PTFEにオイルコークスを充てんするこ
とにより、シールリングの耐クリープ性が向上し、高温
作動時のクリープを小さく抑えることができ、低温作動
時における漏れ量を大幅に低減することが可能となる。
また、炭素繊維の充てんによって、シールリングの耐久
性(耐摩耗性等)をも確保することができる。
By filling PTFE with oil coke, the creep resistance of the seal ring is improved, the creep at the time of high temperature operation can be suppressed small, and the leakage amount at the time of low temperature operation can be greatly reduced. Become.
Moreover, the durability (wear resistance and the like) of the seal ring can be secured by filling the carbon fiber.

【0021】上記シールリングにおいて、オイルコーク
スを20重量%〜40重量%の割合で充てんすることが
好適である。
It is preferable that the seal ring is filled with oil coke at a ratio of 20% by weight to 40% by weight.

【0022】また、上記シールリングにおいて、炭素繊
維を2重量%〜15重量%の割合で充てんすることが好
適である。
Further, it is preferable that the seal ring is filled with carbon fibers at a ratio of 2% by weight to 15% by weight.

【0023】オイルコークスの充てん量が40重量%を
超えると材料が脆化し、シールリングの組込み性や耐久
性を低下させることにつながり、その一方で、充てん量
が20重量%よりも少ないと耐クリープ性の効果が小さ
すぎてしまう。
If the filling amount of oil coke exceeds 40% by weight, the material becomes brittle, which leads to deterioration of the assembling property and durability of the seal ring, while if the filling amount is less than 20% by weight, the resistance is low. The creep effect is too small.

【0024】また、炭素繊維の充てん量が15重量%を
超えると材料が脆化し、シールリングの組込み性を低下
させることにつながり、その一方で、充てん量が2重量
%よりも少ないと耐久性の向上効果が失われてしまう。
Further, if the filling amount of the carbon fiber exceeds 15% by weight, the material becomes brittle and the assembling property of the seal ring is deteriorated, while if the filling amount is less than 2% by weight, the durability is deteriorated. The improvement effect of is lost.

【0025】すなわち、オイルコークスおよび炭素繊維
を上記の割合で充てんすることにより、耐クリープ性と
耐久性・組込み性とを適宜に兼ね備えたシールリングを
得ることができる。
That is, by filling the oil coke and the carbon fiber in the above proportions, it is possible to obtain a seal ring having both creep resistance, durability and assembling property as appropriate.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions of the components described in this embodiment,
Unless otherwise specified, the material, the shape, the relative arrangement, and the like are not intended to limit the scope of the present invention thereto.

【0027】図1および図2を参照して、本発明の実施
の形態に係るシールリングについて説明する。
A seal ring according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0028】図1は、本発明の実施の形態に係るシール
リングの模式的平面図であり、図2は、同シールリング
の装着状態を模式的に示す軸方向断面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a seal ring according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an axial sectional view schematically showing a mounted state of the seal ring.

【0029】本実施の形態に係るシールリング1は、図
2に示すように、互いに相対回転自在に設けられた2部
材間の環状隙間、すなわち、軸孔が設けられたハウジン
グ2と、この軸孔に挿入された軸3との間の環状隙間を
シールするためのものであり、軸3に設けられた環状溝
32に装着されて使用されるものである。
As shown in FIG. 2, the seal ring 1 according to the present embodiment has an annular gap between two members which are provided so as to be rotatable relative to each other, that is, a housing 2 having a shaft hole, and this shaft. It is for sealing an annular gap between the shaft 3 and the shaft 3 inserted into the hole, and is used by being mounted in an annular groove 32 provided in the shaft 3.

【0030】シールリング1は、断面が矩形状を呈する
環状の部材であって、軸3に設けられた環状溝32の側
壁面33をシールするための第1シール面11と、ハウ
ジング2に設けられた軸孔の内周面21をシールするた
めの第2シール面12とを備えている。
The seal ring 1 is an annular member having a rectangular cross section, and is provided on the housing 2 and the first sealing surface 11 for sealing the side wall surface 33 of the annular groove 32 provided on the shaft 3. And a second sealing surface 12 for sealing the inner peripheral surface 21 of the shaft hole.

【0031】また、シールリング1の一部には、環状溝
32への組込み容易化のために合口13が設けられてい
る。この合口13は、シールリング1を環状溝32に装
着したときに合口すきまがわずかに生じる程度に設定し
てある。
Further, a part of the seal ring 1 is provided with an abutment 13 for facilitating the assembling into the annular groove 32. The gap 13 is set so that a gap is slightly generated when the seal ring 1 is mounted in the annular groove 32.

【0032】なお、合口13の形状としては、図1に示
したようなストレートカットの他にも、階段状のステッ
プカット、特殊ステップカット、斜め状のバイアスカッ
ト等などでもよい。また、合口を設けずエンドレス状に
シールリングを構成してもよい。
In addition to the straight cut shown in FIG. 1, the shape of the abutment 13 may be a step cut, a special step cut, an oblique bias cut, or the like. Alternatively, the seal ring may be configured in an endless manner without providing a joint.

【0033】さて、図2の装置において、密封流体側
(図中左側)からP方向に圧力がかかると、シールリン
グ1は非密封流体側(図中右側)に押圧されるため、第
1シール面11は環状溝32の側壁面33を押圧し、ま
た、第2シール面12はハウジング2に設けられた軸孔
の内周面21を押圧し、それぞれの位置でシールする。
In the apparatus shown in FIG. 2, when pressure is applied in the P direction from the sealed fluid side (left side in the figure), the seal ring 1 is pressed toward the non-sealed fluid side (right side in the figure), so that the first seal. The surface 11 presses the side wall surface 33 of the annular groove 32, and the second sealing surface 12 presses the inner peripheral surface 21 of the shaft hole provided in the housing 2 to seal at each position.

【0034】また、密封流体の温度が上昇すると、シー
ルリング1が熱膨張し、合口13のカット面が互いに突
き当て状態となって合口すきまがゼロになる。
When the temperature of the sealed fluid rises, the seal ring 1 thermally expands, the cut surfaces of the abutment 13 abut against each other, and the abutment clearance becomes zero.

【0035】このようにして、シールリング1は、第1
シール面11と第2シール面12での潤滑性を確保しつ
つ、密封流体の非密封流体側への漏れを防止している。
In this way, the seal ring 1 has the first
While ensuring the lubricity of the seal surface 11 and the second seal surface 12, the leak of the sealed fluid to the non-sealed fluid side is prevented.

【0036】本実施の形態のシールリング1の適用範囲
としては、たとえば自動車や鉄道車両,船舶,その他一
般産業用機器などの装置に広く用いることができる。そ
の密封対象である密封流体は、たとえば潤滑油であり、
特に自動車の自動変速機に利用される場合にはATF
(オートマチック・トランスミッション・フルード)に
相当するものである。
The seal ring 1 of the present embodiment can be widely applied to devices such as automobiles, railroad cars, ships, and other general industrial equipment. The sealing fluid to be sealed is, for example, lubricating oil,
Especially when used for automatic transmission of automobile, ATF
It is equivalent to (Automatic Transmission Fluid).

【0037】これらの装置においては、装置作動時に密
封流体たる潤滑油が非常に高温・高圧になるものや、ハ
ウジング2と軸3とが非常に高速に相対回転するものが
ある。したがって、シールリング1には、耐熱性,耐圧
性,耐摩耗性,耐クリープ性等の種々の特性が必要とさ
れる。
Among these devices, there are those in which the lubricating oil, which is a sealed fluid, becomes extremely high temperature and high pressure when the device is operated, and those in which the housing 2 and the shaft 3 relatively rotate at a very high speed. Therefore, the seal ring 1 is required to have various characteristics such as heat resistance, pressure resistance, wear resistance, and creep resistance.

【0038】本実施の形態のシールリング1は、ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)に充てん材としてオ
イルコークス(石油コークス)および炭素繊維を充てん
した複合材料から製せられている。
The seal ring 1 of the present embodiment is made of a composite material in which polytetrafluoroethylene (PTFE) is filled with oil coke (petroleum coke) and carbon fiber.

【0039】PTFEは、−200℃〜+260℃の広
い温度範囲で連続使用が可能な耐熱性・耐寒性に優れた
樹脂であり、摩擦係数が0.04〜0.3と非常に低く
耐摩擦性にも優れている。なお、PTFEとしては、ホ
モPTFEを用いてもよいし、一部変性した変性PTF
Eを用いてもよい。
PTFE is a resin excellent in heat resistance and cold resistance that can be continuously used in a wide temperature range of -200 ° C to + 260 ° C, and has a very low coefficient of friction of 0.04 to 0.3 and friction resistance. It is also excellent in sex. As the PTFE, homo-PTFE may be used, or modified PTFE partially modified
E may be used.

【0040】オイルコークスは、石油または瀝青油のク
ラッキングまたは分解蒸留により得られる多孔質の固形
材料である。充てん材として用いるオイルコークスとし
ては、平均粒径10μm〜50μmのもの、より好まし
くは20μm〜30μmのものがよい。
Oil coke is a porous solid material obtained by cracking or cracking distillation of petroleum or bituminous oil. The oil coke used as the filler has an average particle size of 10 μm to 50 μm, and more preferably 20 μm to 30 μm.

【0041】ところで、PTFEを充てん材で補強して
複合材とする場合においては、PTFEは非粘着性ゆえ
に充てん材とのなじみが悪いため、充てん材の充てん量
を増やしすぎると材料が脆化し、シールリングの組込み
性や耐久性を低下させることにつながる。その一方で、
充てん量を少なくしすぎると補強の効果(耐クリープ
性、耐摩耗性等)が十分に得られない。
By the way, when PTFE is reinforced with a filler to form a composite material, since PTFE is not sticky and is not well compatible with the filler, if the filler is filled too much, the material becomes brittle. This leads to deterioration of the assembling property and durability of the seal ring. On the other hand,
If the filling amount is too small, the reinforcing effect (creep resistance, abrasion resistance, etc.) cannot be sufficiently obtained.

【0042】そこで、本実施の形態では、オイルコーク
スを20重量%〜40重量%および炭素繊維を2重量%
〜15重量%の割合で充てんすることとした。これによ
り、耐クリープ性と耐久性・組込み性とを適宜に兼ね備
えたシールリングを得ることができる。
Therefore, in this embodiment, 20% by weight to 40% by weight of oil coke and 2% by weight of carbon fiber are used.
It was decided to fill at a rate of -15% by weight. As a result, it is possible to obtain a seal ring having both creep resistance and durability / installability.

【0043】このように、PTFEにオイルコークスを
充てんすることにより、シールリング1の耐クリープ性
が向上し、高温作動時のクリープを小さく抑えることが
可能となった。したがって、低温作動時(たとえば自動
車の自動変速機の場合には運転開始直後など)におい
て、密封流体の漏れ量を大幅に低減することが可能とな
る。
As described above, by filling PTFE with oil coke, the creep resistance of the seal ring 1 is improved, and the creep during high temperature operation can be suppressed to a small level. Therefore, when operating at low temperature (for example, immediately after the start of operation in the case of an automatic transmission of an automobile), it is possible to significantly reduce the leak amount of the sealed fluid.

【0044】また、オイルコークスと炭素繊維を組み合
わせることにより、シールリング1の耐摩耗性を確保す
ることもできた。
Further, the wear resistance of the seal ring 1 could be ensured by combining the oil coke and the carbon fiber.

【0045】以上述べたように、本実施の形態の構成に
よれば、耐クリープ性と耐久性を兼ね備え、長期に渡り
良好なシール性を発揮することのできるシールリングを
作製することが可能となる。
As described above, according to the structure of the present embodiment, it is possible to manufacture a seal ring having both creep resistance and durability and exhibiting good sealability for a long period of time. Become.

【0046】[0046]

【実施例】以下、上記実施の形態に基づく一実施例につ
いて説明する。また、この実施例と従来構成に基づく比
較例との比較試験の結果を示す。
EXAMPLE An example based on the above embodiment will be described below. In addition, the results of a comparative test between this example and a comparative example based on the conventional configuration are shown.

【0047】図3は、本実施例の組成と、従来構成に基
づく比較例1,比較例2の組成を示す表図である。
FIG. 3 is a table showing the composition of this example and the compositions of Comparative Examples 1 and 2 based on the conventional structure.

【0048】本実施例のシールリングは、PTFE(旭
硝子株式会社製:G163)に対し、充てん材としてオ
イルコークス(株式会社中越黒鉛工業所製:平均粒径2
0μmオイルコークス)および炭素繊維(呉羽化学工業
株式会社製:クレカチョップM−201S)を、それぞ
れ70重量%,25重量%,5重量%の割合で配合した
複合材料から成る。
The seal ring of the present embodiment is made of oil coke (produced by Chuetsu Graphite Industry Co., Ltd .: average particle size 2) as a filler for PTFE (produced by Asahi Glass Co., Ltd .: G163).
0 μm oil coke) and carbon fiber (Kureha Chemical Industry Co., Ltd .: Crecachop M-201S) are mixed in the proportions of 70% by weight, 25% by weight and 5% by weight, respectively.

【0049】また、比較例1のシールリングは、従来の
代表的な組成のものであって、PTFE(同上)に対
し、充てん材としてブロンズ(福田金属箔粉工業製:平
均粒径10μm)および炭素繊維(同上)を、それぞれ
70重量%,30重量%,10重量%の割合で配合した
複合材料から成る。
The seal ring of Comparative Example 1 had a typical conventional composition, and bronze (manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd .: average particle size 10 μm) as a filler was used in comparison with PTFE (same as above). It is composed of a composite material in which carbon fibers (same as above) are blended in the proportions of 70% by weight, 30% by weight and 10% by weight, respectively.

【0050】また、比較例2のシールリングは、上述し
た特許第2675579号公報に開示された構成と略同
様の組成のものであって、PTFE(同上)に対し、充
てん材としてグラファイト(株式会社中越黒鉛工業所
製:平均粒径15μmグラファイト)およびカーボンブ
ラック(三菱化学株式会社製:ケッチェンブラック E
CP600JD)を、それぞれ70重量%,25重量
%,5重量%の割合で配合した複合材料から成る。
Further, the seal ring of Comparative Example 2 has a composition substantially similar to that disclosed in the above-mentioned Japanese Patent No. 2675579, and uses PTFE (the same company) as a filler for PTFE (same as above). Chuetsu Graphite Industry Co., Ltd .: average particle size 15 μm graphite) and carbon black (Mitsubishi Chemical Co., Ltd .: Ketjen Black E)
CP600JD) in a proportion of 70% by weight, 25% by weight and 5% by weight, respectively.

【0051】上記組成により作製した各々のシールリン
グについて、クリープ試験,リーク試験および摩耗試験
を行って、その結果を比較した。
A creep test, a leak test and an abrasion test were carried out for each seal ring produced by the above composition, and the results were compared.

【0052】(クリープ試験)クリープ試験は、潤滑油
としてATFマチックフルードDを用いて、温度165
℃の環境の下、12時間放置した後に、シールリングの
周長変化を調べることにより行った。
(Creep test) The creep test was carried out at a temperature of 165 using ATF Matic Fluid D as a lubricating oil.
It was performed by examining the change in the circumferential length of the seal ring after leaving it for 12 hours in an environment of ° C.

【0053】実施例,比較例1および比較例2の各々の
シールリングの周長変化率を図4に示す。なお、ここで
周長変化率は下記式のように求めた。すなわち、周長変
化率が小さいほど高温条件下でのクリープが大きく、耐
クリープ性に劣るといえ、逆に、周長変化率が大きい
(0に近い)ほど高温条件下でのクリープが小さく、耐
クリープ性に優れているといえる。 周長変化率=(L1−L0)/L0×100[%] L0:熱履歴前のシールリングの周長 L1:熱履歴後のシールリングの周長
FIG. 4 shows the circumferential length change rates of the seal rings of Examples, Comparative Examples 1 and 2. The rate of change in circumference was calculated by the following equation. That is, it can be said that the smaller the circumferential length change rate, the greater the creep under high temperature conditions and the poorer the creep resistance. Conversely, the larger the circumferential length change rate (close to 0), the smaller the creep under high temperature conditions. It can be said that it has excellent creep resistance. Perimeter change rate = (L1-L0) / L0 x 100 [%] L0: Perimeter of seal ring before heat history L1: Perimeter of seal ring after heat history

【0054】図4の結果に示すように、本実施例のシー
ルリングの周長変化率は、耐クリープ性を向上した比較
例2のものには若干及ばないものの、従来の代表的な組
成からなる比較例1のものに比べて、十分小さい値とな
っている。
As shown in the results of FIG. 4, the peripheral length change rate of the seal ring of this example is slightly lower than that of the comparative example 2 having improved creep resistance, but from the conventional typical composition. The value is sufficiently smaller than that of Comparative Example 1.

【0055】これにより、PTFEにオイルコークスを
充てんしたことによって、シールリングの耐クリープ性
が向上し、高温条件下におけるクリープを小さく抑える
ことができることがわかる。
From this, it can be seen that by filling PTFE with oil coke, the creep resistance of the seal ring is improved and the creep under high temperature conditions can be suppressed to a small level.

【0056】(リーク試験)リーク試験は、潤滑油とし
てATFマチックフルードDを用い、油圧を1.96M
Pa、軸の回転数を2000rpmにして試験装置を作
動させ、温度を低温条件の25℃から高温条件の140
℃まで徐々に変化させて、各温度条件下における潤滑油
の漏れ量(リーク量)を調べることにより行った。
(Leak Test) In the leak test, ATF Matic Fluid D was used as the lubricating oil, and the oil pressure was 1.96M.
The test equipment was operated with Pa and the shaft rotation speed set to 2000 rpm, and the temperature was changed from 25 ° C. under the low temperature condition to 140 under the high temperature condition.
It was performed by gradually changing the temperature to 0 ° C. and examining the amount of leakage of the lubricating oil (leak amount) under each temperature condition.

【0057】実施例および比較例2のシールリングの漏
れ量を図5(a)に、比較例1のシールリングの漏れ量
を図5(b)に示す。同図中、実線で示したグラフは、
熱履歴前、すなわちクリープ変形のない初期状態のシー
ルリングでの漏れ量を示し、破線で示したグラフは、熱
履歴後、すなわち上記クリープ試験を経た後のシールリ
ングでの漏れ量を示している。
The leakage amount of the seal ring of the example and the comparative example 2 is shown in FIG. 5 (a), and the leakage amount of the seal ring of the comparative example 1 is shown in FIG. 5 (b). In the figure, the graph shown by the solid line is
The leakage amount before the heat history, that is, in the seal ring in the initial state without creep deformation is shown, and the graph shown by the broken line shows the leakage amount in the seal ring after the heat history, that is, after the creep test. .

【0058】図5の結果からわかるように、従来の代表
的な組成からなる比較例1のシールリングでは、高温条
件下でクリープ変形を生じた後(熱履歴後)は、約12
0℃近くまで潤滑油の漏れが発生してしまうところ、本
実施例のシールリングでは、高温条件下でもクリープを
ほとんど生じないため、熱履歴前後の漏れ量にほとんど
変化がない。すなわち、低温作動時における密封流体の
漏れ量を大幅に低減することができることがわかる。
As can be seen from the results of FIG. 5, in the seal ring of Comparative Example 1 having a typical conventional composition, about 12 after creep deformation (after thermal history) occurred under high temperature conditions.
Where the lubricating oil leaks up to near 0 ° C., the seal ring of the present embodiment causes almost no creep even under high temperature conditions, and therefore there is almost no change in the amount of leakage before and after thermal history. That is, it can be seen that the leak amount of the sealed fluid during the low temperature operation can be significantly reduced.

【0059】(摩耗試験)摩耗試験は、潤滑油としてA
TFマチックフルードDを用い、温度120℃の環境
下、油圧を1.96MPa、軸の回転数を4000rp
mにして100時間連続して試験装置を作動させ、シー
ルリングの摩耗量を調べることにより行った。なお、ハ
ウジング材質には軟窒化処理を施したSS400を用
い、軸材質には浸炭焼入れを施したS35Cを用いた。
(Abrasion test) The abrasion test was conducted by using A as a lubricating oil.
Using TF Matic Fluid D, at a temperature of 120 ° C, hydraulic pressure 1.96 MPa, shaft rotation speed 4000 rp
It was carried out by operating the test device continuously for 100 hours at m, and examining the amount of wear of the seal ring. The housing was made of soft nitriding SS400 and the shaft was made of carburized and quenched S35C.

【0060】実施例,比較例1および比較例2の各々の
シールリングの摩耗量を図6に示す。
FIG. 6 shows the amount of wear of each seal ring in Examples, Comparative Examples 1 and 2.

【0061】図6の結果からわかるように、比較例2の
シールリングはカーボンブラックを充てんしたことによ
り比較例1に比して大幅に耐摩耗性が低下している。一
方、本実施例のシールリングについては、比較例1と同
程度の耐摩耗性が得られている。すなわち、オイルコー
クスと炭素繊維を充てん材として用いることにより、シ
ールリングの耐摩耗性を確保することができることがわ
かる。
As can be seen from the results shown in FIG. 6, the seal ring of Comparative Example 2 is much less wear resistant than that of Comparative Example 1 because it is filled with carbon black. On the other hand, the seal ring of this example has the same wear resistance as that of Comparative Example 1. That is, it is understood that the wear resistance of the seal ring can be secured by using oil coke and carbon fiber as the filler.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシールリ
ングは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)にオ
イルコークスを充てんした材料を用いたので、シールリ
ングの耐クリープ性が向上し、高温作動時のクリープを
小さく抑えることができ、低温作動時における漏れ量を
大幅に低減することが可能となる。
As described above, since the seal ring of the present invention uses the material obtained by filling polytetrafluoroethylene (PTFE) with oil coke, the creep resistance of the seal ring is improved and the seal ring during high temperature operation is improved. The creep can be suppressed to a small level, and the amount of leakage during low temperature operation can be greatly reduced.

【0063】また、炭素繊維の充てんによって、シール
リングの耐久性(耐摩耗性等)をも確保することができ
る。
Also, the durability (wear resistance, etc.) of the seal ring can be secured by filling the carbon fiber.

【0064】さらに、オイルコークスを20重量%〜4
0重量%および炭素繊維を2重量%〜15重量%の割合
で充てんすることによって、耐クリープ性と耐久性・組
込み性とを適宜に兼ね備えたシールリングを得ることが
できる。
Further, 20% by weight of oil coke to 4
By filling 0% by weight and 2% by weight to 15% by weight of carbon fibers, it is possible to obtain a seal ring having both creep resistance and durability / installability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るシールリングの模式
的平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係るシールリングの装着
状態を模式的に示す軸方向断面図である。
FIG. 2 is an axial sectional view schematically showing a mounted state of the seal ring according to the embodiment of the invention.

【図3】本発明の実施例に係るシールリングの組成と、
従来構成に基づく比較例1,比較例2のシールリングの
組成を示す表図である。
FIG. 3 is a composition of a seal ring according to an embodiment of the present invention,
It is a table showing composition of a seal ring of comparative example 1 and comparative example 2 based on conventional composition.

【図4】実施例,比較例1および比較例2の各々のシー
ルリングの周長変化率を示す表図である。
FIG. 4 is a table showing the peripheral length change rates of the seal rings of Examples, Comparative Examples 1 and 2.

【図5】実施例,比較例1および比較例2の各々のシー
ルリングの漏れ量を示すグラフ図である。
FIG. 5 is a graph showing a leak amount of each seal ring in Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

【図6】実施例,比較例1および比較例2の各々のシー
ルリングの摩耗量を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the amount of wear of each seal ring in Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

【図7】従来技術に係るシールリングの装着状態を模式
的に示す軸方向断面図である。
FIG. 7 is an axial sectional view schematically showing a mounted state of a seal ring according to a conventional technique.

【図8】高温条件化におけるシールリングのクリープ現
象を説明する模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a creep phenomenon of a seal ring under high temperature conditions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールリング 11 第1シール面 12 第2シール面 13 合口 2 ハウジング 21 ハウジングの軸孔の内周面 3 軸 32 環状溝 33 環状溝の側壁面 1 seal ring 11 First sealing surface 12 Second sealing surface 13 Auction 2 housing 21 Inner peripheral surface of shaft hole of housing 3 axes 32 annular groove 33 Side wall surface of annular groove

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2部材間の環状隙間をシールするシールリ
ングであって、 ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)にオイルコー
クスおよび炭素繊維を充てんした材料からなることを特
徴とするシールリング。
1. A seal ring for sealing an annular gap between two members, which is made of polytetrafluoroethylene (PTFE) filled with oil coke and carbon fiber.
【請求項2】オイルコークスを20重量%〜40重量%
の割合で充てんしたことを特徴とする請求項1に記載の
シールリング。
2. Oil coke in an amount of 20% to 40% by weight.
The seal ring according to claim 1, wherein the seal ring is filled with the seal ring.
【請求項3】炭素繊維を2重量%〜15重量%の割合で
充てんしたことを特徴とする請求項1または2に記載の
シールリング。
3. The seal ring according to claim 1, which is filled with carbon fibers at a ratio of 2% by weight to 15% by weight.
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