JPH09100919A

JPH09100919A - シールリング

Info

Publication number: JPH09100919A
Application number: JP8136496A
Authority: JP
Inventors: Kozo Kakehi; 幸三筧; Jiro Matsumoto; 二郎松本
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】シールリングの両側シール面のシール性を損
うことなく、シール対象液の潤滑膜をその全面に形成し
て耐摩耗性を向上させる。【構成】シールリング２０の両側シール面２１に、そ
の内外周側に貫通し、かつシール性を損わない程度の微
小な潤滑溝２２を形成し、その潤滑溝２２からリークす
るシール対象液でシール面２１を潤滑する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シールリングに関
し、主として自動車の自動変速機等の作動油を密封する
ために用いられる耐熱性合成重合体のオイルシールリン
グに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８に示すように、一般にシールリング
１は軸２の周溝３に装着され、シールリング１の外周シ
ール面をシリンダ４の内周面４’に押圧することにより
シールすると共に、両側シール面の一方のシール面５を
周溝３の内壁に押圧することにより周溝３をシールす
る。

【０００３】軸２が回転する装置の場合は、シール面５
と周溝３の内壁との間に摺動摩擦抵抗と摩耗が発生する
ため、これらを低減する目的で図９及び図１０に示すご
ときシールリング１を使用することが提案されている
（実開平３−８８０６２号公報参照）。

【０００４】これらのシールリング１は、シール面５に
潤滑溝６、７を形成したものであり、その潤滑溝６、７
にシール対象液を導入することによりシール面５に潤滑
膜を形成するようにしたものである。また、図１６に示
されるようなストレートカット、またアングルカット型
の合い口形状のシールリングは、仕様や条件にもよる
が、リーク量が最大約３００〜６００ｃｃ／ｍｉｎ以上
となることもある。

【０００５】そしてまた、アングルカット合い口形状の
シールリングでは、使用時に低温から高温へ周囲温度が
変化した場合、シールリングの熱膨張により合い口量が
変化して、シールのリーク量が不安定となることもあっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
潤滑溝６、７はシール面５のシール性を損わないように
するため、シール面５の内周側は開放されているが、外
周側は閉塞されている。このため、シール面５の外周部
分はその全周面にわたり周壁３の内面と密着するので、
潤滑膜が形成され難い。その結果、軸２がアルミニウム
合金等の軟質材ではシールリング１と軸２との間の相対
回転によりシール面５に摩耗が生じたり、或いは軸２が
アルミニウム等の耐摩耗性の低い材料である場合は周壁
３の内面、例えばシール面５を摩耗させることがあっ
た。

【０００７】そこで、この発明はシールリングのシール
性を維持しつつ潤滑膜がシール面の全面に生じるように
することにより、シールリング自体或いは相手部材の耐
摩耗性を向上させることを第１の目的とする。

【０００８】一方、従来のシールリング１の断面形状は
全体として正方形又は長方形でありこのようなシールリ
ング１を合成樹脂により成形する場合は、金型８の合せ
面９は、シールリング１の一方の側面１０と外周面１１
との間のコーナ部分（即ち外周面１１の一方の端）に設
定される。このように設定すると、成形時のバリ１２
が、側面１０及び外周面１１のいずれからも外れた位置
に生じ、かつその生じる位置がコーナ部分であるので、
バリ１２が除去されやすいこと等を考慮したものであ
る。

【０００９】しかしながら、前述の第１の目的を達成す
るために、シール面の全面に潤滑膜を生じさせるべく、
内外に貫通した潤滑溝１９を形成した場合に、これを上
記のごとき金型８で射出成形すると、バリ１２が該潤滑
溝１９を閉塞するためその目的を達成するシールリング
を得ることができない。

【００１０】そこで、この発明は、合成樹脂製のシール
リングにおいて、成形時のバリによって影響を受けるこ
となく、シール面の全面に潤滑膜を生じさせることがで
きるシールリングを提供することを第２の目的とする。

【００１１】また、低温時、高温時とも安定したリーク
量のシールリングを提供することを第３の目的とする。

【００１２】そしてまた、良好な摺動特性を有する摺動
材料のシールリングを提供することを第４の目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は前記の第１の
目的を達成するために、リング両側面にシール面を形成
してなるシールリングにおいて、上記シール面にシール
性を損わない範囲の微小な潤滑溝を、その内周から外周
に貫通状に設けた構成を採用したものである。

【００１４】上記の構成によると、シール対象液が潤滑
溝をリークするため、相手部材との相対回転によりシー
ル面の全幅にわたる潤滑膜が形成される一方、リーク量
はわずかであるのでシールリング本来の機能は維持され
る。

【００１５】また、第２の目的を達成するために、この
発明はリング両側面と外周面との間、及びリング両側面
と内周面との間に、それぞれ前記潤滑溝の深さより大き
い段差部を設けた構成を採用した。

【００１６】上記の構成によると、バリは段差部の高さ
分だけ潤滑溝から離れた位置に生じるため、潤滑溝がバ
リにより閉塞されることが避けられる。

【００１７】さらに、第３の目的を達成するために、矩
形断面を有するシールリングの相対する合い口からなる
合い口部において、上記合い口は、上記矩形断面の４辺
のうちそれぞれ相対する２辺の中心部を結んで４つの矩
形断面部分に分割するとき、上記シールリングの外径面
側に有する２つの矩形断面部分の一方の矩形断面部分に
突起を設け、上記外径面側の２つの矩形断面部分の他方
の矩形断面部分に上記突起受け入れる切欠部を設け、上
記相対する一方の合い口の上記突起を嵌合する位置に他
方の合い口の上記切欠部を形成したのである。

【００１８】また、上記突起の先端面と上記突起と相対
向する切欠部の段差面との間にシール性を損なわない範
囲の間隔を設けたのである。

【００１９】さらに、上記それぞれの合い口の上記シー
ルリングの内径面側の上記２つの矩形断面部分からなる
突き合わせ面は、互いに平行であり、上記相対する合い
口を突き合わせたとき、一方の合い口の突き合わせ面と
他方の合い口の突き合わせ面は、シール性を損なわない
範囲の間隙を設けたのである、さらにまた、上記シール
リングの外径面側であって、上記突起部の先端面と上記
突起と相対向する切欠部の段差面との間の外径面側間隙
と、上記シールリングの内径面側であって、上記一方合
い口の突き合わせ面と他方の合い口の突き合わせ面の間
の内径面側間隙とは、等しいか、あるいは、上記外径面
側間隙間隙は上記内径面側間隙よりも長い間隙としたの
である。

【００２０】所定の合い口係合部を形成したので、シー
ル性を維持することができる。また、所定の間隔を設け
たので、合い口を不用意に閉じても、外周面突起に無理
な力がかからず、欠損を防止することができる。

【００２１】さらにまた、第４の目的を達成するため
に、熱可塑性芳香族系耐熱合成重合体９０〜５０重量
％、強化ファイバ１０〜５０重量％を含有する樹脂組成
物としたのである。

【００２２】

【発明の実施の形態】耐熱性合成重合体からなる組成物
を成形して得られる上記油中摺動材を用いたオイルシー
ルリングについて説明する。

【００２３】まず、合い口を有し、その両者の間に半径
方向の重なりのない形状にシールリングを射出成形して
成形品を得るのであるが、その方法は、通常の方法を用
いることにより得られる。得られたシールリングは、図
１１に示すように、一部に相対向した合い口１０５の間
に隙間を有しており、このシールリング１０４は、シー
ルリング１０４の全長の中央から若干ずらせた（±１０
°〜±３０°程度）位置に材料注入位置１０６であるゲ
ート１０７を有する金型から射出成形することにより得
られている。

【００２４】これは、シールリングを相手部材のシール
溝に組付ける際の応力が全長の中央に集中するので、ゲ
ート部に応力が集中するのを避けるため、注入位置１０
６をその中央から若干ずれた位置に配置するのである。
特に、合い口形状がステップカット形状を有するシール
リングにおいて、ゲート位置をシールリングの全長の中
央から±１０°〜±３０°程度ずれせば、成形後の熱固
定やシールリングのピストンへの組み込み時にステップ
カットの突起部長さだけより多く広げたり閉じたりする
ことがあっても、ゲート部分に大きな力が加わることを
緩和できる。

【００２５】具体的には、応力集中をさけるため、シー
ルリングの全長のほぼ中央部両端の±１°の範囲をさ
け、±１〜±３０°、好ましくは±３〜±３０°、更に
好ましくは±１０〜±３０°の範囲に注入位置、または
ゲート位置を設ければよい。また、注入位置、ゲート位
置は、機械的強度が弱くなるウェルド部分を無くすた
め、各図のように１ヶ所のみとすることが好ましい。

【００２６】このようなシールリングはリング外径が２
５ｍｍ以上、好ましくは３０ｍｍ以上、又はこれらの外
径寸法を越える値（上限値は特に限定しないが２００ｍ
ｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以下）でリング断面の肉
厚、幅とも３ｍｍ以内、好ましくは２．５ｍｍ以内、
（下限値は特に限定しないが１ｍｍ以上、好ましくは
１．５ｍｍ以上）のような展開長さが長く、肉厚、幅寸
法とも小さい中径、大径のシールリングに好適である。
前記の樹脂材料は例えばポリアセタールと異なり溶融粘
度が高いので、このようなシールリングに本発明を適用
することで、従来の問題を解決できる。

【００２７】上記の射出成形後、次に、図１２に示すご
とき、合成樹脂製又はゴム製の円柱体１０２及びリング
ゲージ１０３とからなる治具を用い、上記の方法で得ら
れる射出成形品１０１をリングゲージ１０３の内径面に
挿入し、その射出成形品１０１の内側に円柱体１０２を
挿入する。上記の円柱体１０２を構成する樹脂はリング
ゲージ１０３より熱膨張率の大きい物質、例えばリング
ゲージ１０３より熱膨張率の大きい樹脂又はエラストマ
ー等の重合物質等であり、加熱した際の熱膨張により成
形品１０１の内側から強制力を加える。エラストマー系
重合体の場合、ゴム硬度（Ｈｓ）が約６０〜１００程
度、好ましくは６５〜９０程度であれば、良好な弾性強
制力が得られ好ましいと考えられる。ゴム硬度が高すぎ
ると硬すぎるため、射出成形品１０１の内側に円柱体１
０２を挿入しづらく、ゴム硬度が低すぎると柔らかすぎ
るため、適度な弾性強制力が得られにくい。

【００２８】次に、上記の治具全体を電気炉等に入れ、
射出成形品１０１のベース樹脂のガラス転移点以上の温
度になるよう加熱して、上記射出成形品１の熱固定を行
う。

【００２９】このようにして得られたシールリングをそ
のまま用いることができるが、角部の摺動時における引
っ掛かり等の問題を有する場合があり、また、潤滑剤の
供給が問題となる場合がある。このような場合、必要に
応じて、角部に面取りを行ったり、段差部を設けたり、
潤滑用の溝を設けてもよい。そのようなものを設けた例
を図１３に示す。図１３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の複
雑な形状の合い口１１９の構造を有するシールリング１
１０である。合い口１１９の形状は、その目的に応じ
て、所望の形状をとることができる。そのリング１１０
の一方の側面のシール面１１１にはほぼ３等分位置に内
周側から外周側に貫通した潤滑溝１１２が形成され、ま
た他方の側面のシール面１２１にも、若干位置をずらせ
て同様の潤滑溝１１２が形成されている。

【００３０】これらの潤滑溝１１２は深さ０．１ｍｍ程
度、幅０．１ｍｍ程度の微細なものであり、図示のよう
に１〜５箇所、好ましくは１〜３箇所程度設けてもシー
ル性を損わない。また潤滑溝１１２のシール面１１１側
の開口端には、面取り部１１３が施される。

【００３１】また、上記潤滑溝１１２は、図１３（ｃ）
に示すように台形が好ましく、シール面１１１と潤滑溝
１１２との境界におけるシール面１１１と潤滑溝１１２
の面とのなす角度θが鈍角、すなわち、９０°を越えて
１８０°未満がよく、仕様等により、９０°を越え１２
０°未満、また１２０°〜１３５°が好ましい。また、
上記角度θを調整することにより、任意の潤滑溝１１２
の開口端の面積を得ることができ、金型を用いたときに
生成するバリをバレル処理で容易に取り除くことができ
る。

【００３２】この潤滑溝１１２を潤滑剤を通って、シー
ル性を損なわない程度にリング側面のシール面を内外方
向にリークするため、相手材との相対回転によりシール
面の全幅にわたる潤滑膜が全周にわたって形成される。
このため、シール面全面にわたる潤滑性が改善され、耐
摩耗性が向上し、さらに、相手材を摩耗させない効果を
有する。また、周囲の潤滑剤が少なくなると潤滑剤が補
給され、円滑な回転が長期にわたって維持される。

【００３３】上記潤滑溝１１２は、図１３（ａ）のよう
にリング両側面１１１において１〜１８０°、好ましく
は３〜６０°、更に好ましくは５〜３０°の範囲にて位
置を互いにずらして形成すればよい。この角度が少なす
ぎると互いの溝が接近しあい、その部分の肉厚が減って
機械的強度に期待できず、大きすぎても他の潤滑溝や合
い口部分に干渉したりして好ましくない。

【００３４】上記のシールリング１１０の断面形状は図
１３（ｄ）（ｅ）に示すように、両側シール面１１１と
外周面１１４との間及び両側シール面１１１と内周面１
１５との間にそれぞれ段差部１１６が設けられる。段差
部１１６は図１３（ｆ）に示すようにシール面１１１に
対する直角面１１７と、外周面１１４に対する直角面１
１７’及びこれら両方の直角面１１７、１１７’間に形
成された傾斜面１１８とから成り、その段差部１１６の
高さｈは、潤滑溝１１２の深さより高い。

【００３５】上記の段差部１１６の高さｈは特に限定し
ないが、シールリング１１０の矩形断面の半径方向の長
さ、または、軸方向長さのそれぞれ約５〜５０％程度、
好ましくは、約５〜２５％程度、更に好ましくは、約５
〜１０％程度とし、シールリング１１０の片面又は両面
部に設けることが好ましい。具体的には、上記の段差部
１１６の高さｈは、その下限値が０．０５ｍｍがよく、
０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。ま
た、その上限値は、０．５ｍｍがよく、０．４ｍｍが好
ましく、０．３ｍｍがより好ましい。上記いずれの数値
範囲についても、下限値を超え、上限値未満の範囲に選
定してもよい。

【００３６】上記の段差の高さｈが少なすぎると、金型
の長期にわたる使用での可動型と固定型とのズレが比較
的短い周期で発生した時に、不具合を招来する可能性が
あり、多すぎると、シールリングのシール部分面積、い
わゆるシールランドが減少してしまうため、確実で、良
好な密封特性に期待できない。

【００３７】ところで、合い口１１９の形状は、その目
的、使用場所等に応じて、いわゆるストレートカット
型、ステップカット型等のいずれを用いることができる
が、最も好ましくは、上記の各形状の合い口の形状より
ももっと複雑な形状、すなわち、本発明の図１、図１３
の合い口部があげられる。以下に、まず図１４の合い口
について説明する。

【００３８】本発明の複雑な形状を有する合い口とし
て、図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）に１つの型を有する合い
口１２１、１２１’を示す。この合い口１２１、１２
１’は外径面側突起１２２と外径面側段部１２７から成
り、両方の合い口１２１、１２１’の外径面側突起１２
２と外径面側段部１２７、外径面側段部１２７と外径面
側突起１２２とが相補的に一定の間隙をおいて嵌合する
ものであり、更に詳細に説明すると次のとおりである。

【００３９】矩形断面を有するシールリングの相対する
合い口１２１、１２１’からなる合い口部において、上
記合い口１２１、１２１’は、上記矩形断面の４辺のう
ちそれぞれ相対する２辺の中心部を結んで４つの矩形断
面部分に分割するとき、上記シールリングの外径面１３
１側に有する２つの矩形断面部分の一方の矩形断面部分
（図１４（ｃ）の斜線部Ａ）に突起１２２を設け、上記
外径面１３１側の２つの矩形断面部分の他方の矩形断面
部分に上記突起受け入れる切欠部、すなわち、外径面側
段部１２７を設けたのである。また、上記相対する一方
の合い口１２１の上記突起１２２を嵌合する位置に他方
の合い口１２１’の上記切欠部、すなわち、外径面側段
部１２７を形成し、上記合い口１２１及び１２１’を嵌
合できるようにしたのである。

【００４０】また、上記突起１２２の先端面１２９と上
記突起１２２と相対向する切欠部、すなわち、外径面側
段部１２７の段差面１２８とは、接してもよいが、これ
らの間にシール性を損なわない範囲で間隔を有してもよ
い。この間隔を有することで、上記突起１２２の負荷を
抑えることができる。

【００４１】さらに、矩形断面を有するシールリングの
相対する合い口１２１、１２１’からなる合い口部にお
いて、上記それぞれの合い口１２１、１２１’の上記シ
ールリングの内径面側の上記２つの矩形断面部分からな
る突き合わせ面１３０（図１４（ｃ）の斜線部Ｂ）は、
互いに平行であり、上記相対する合い口１２１、１２
１’を突き合わせたとき、一方の合い口１２１の突き合
わせ面１３０と他方の合い口１２１’の突き合わせ面１
３０は、シール性を損なわない範囲の間隙を有するよう
に、シールリングを成形、アニーリングするときに設け
ることができる。これにより、このシールリングの使用
時に潤滑溝として使用することができる。

【００４２】さらにまた、矩形断面を有するシールリン
グの相対する合い口１２１、１２１’からなる合い口部
において、上記シールリングの外径面１３１側であっ
て、上記突起１２２の先端面と上記突起１２２と相対向
する切欠部すなわち、外径面側段部１２７の段差面１２
８との間の外径面側間隙と、上記シールリングの内径面
側であって、上記一方合い口の突き合わせ面と他方の合
い口の突き合わせ面の間の内径面側間隙とは、等しい
か、あるいは、上記外径面側間隙間隙は上記内径面側間
隙よりも長い間隙としてもよい。このようにすると、上
記突起１２２の負荷を抑えることができる。

【００４３】上記突出部の長さは、特に限定されない
が、シールリングの展開長さの０．０１〜０．１倍の長
さであれば強度等の面から好ましい。このようにする
と、合い口部が重なり合ってもシールリングの肉厚より
も大きくなることがなく、合い口部分のみの片当たり等
の偏摩耗が発生することがない。

【００４４】また、上記間隙の長さは、特に限定されな
いが、内径面側の間隙及び外径面側の間隙共、シールリ
ングの展開長さの０．００１〜０．０１倍の長さである
ことが好ましい。特に、外径面側の間隙は、摺動寸法の
基準に影響するので、上記範囲にすることがより好まし
い。

【００４５】尚、一方の合い口１２１について、リング
本体から外径面側突起１２２が周方向に突き出す部分及
び外径面側段部１２７を形成する凹所が反対方向へ延び
出す部分の内径面側の先端の面を基準とし、この面を突
き合わせ面１３０と呼ぶことにすると、外径面側突起１
２２は、その突き合わせ面１３０を左右両側に二分した
場合の一側面側、かつ内外（リング本体１１１の内径側
と外径側）に二分した場合の外径側に設けられ、その外
径面側突起１２２の外径面１３１は、リング本体の外面
と段差なく連続し、同じ曲率をもつように形成される。

【００４６】また、突き合わせ面１３０を基準とした一
対の突起１２２の突出長さは、双方とも等しい長さの場
合は、シールリングのピストン等への組み込んだとき、
油圧側と排圧側とも上記突起１２２の突出長さが等しく
なる。よって、シールリングを方向性を配慮することな
く、効率よく、かつ、素早くピストン等へ組み込むこと
ができる。

【００４７】また、外径面側段部１２７は、上記の突き
合わせ面１３０を同様に左右及び内外に二分した場合の
他の側面側かつ外径側に設けられ、その外径面側段部１
２７の内面１３２は、リング本体の内径面と同じ曲率を
もつように形成される。

【００４８】他方の合い口１２１’は、上記の合い口１
２１と相補的な形態に形成され、両方の合い口１２１、
１２１’は一定の間隙をおいて相互に嵌合し、シールリ
ングはほぼ真円形をなす。

【００４９】また、この合い口１２１、１２１’は、所
望に応じて、面取り部や、すみ肉を設けてもよい。面取
り部は、所定の曲率をもった円弧状のもの（アールとも
いう。）でもよいが、曲率０のもの、すなわち斜面によ
り面取り状のもの（チャンファーともいう。）であって
も差し支えない。このような面取り部は、例えば、連続
して曲率がさまざまに変化するような形状をとることが
できる。面取り部やすみ肉を設けることにより、合い口
１２１、１２１’同士、または、合い口と相手材との間
の突出量が零となるか、又は少なくなるので、局部的接
触を防止することができる。

【００５０】合い口１２１、１２１’に設けることので
きる面取り部、すみ肉としては、次のものがあげられ
る。各外径面側突起１２２の先端面１２９とその外径面
１３１との境界に面取り部１２３、各外径面側段部１２
７の段差面１２８とリング本体の外径面１３１との間に
面取り部１２３’、各外径面側突起１２２と先端面１２
９と外径面側突起１２２の内側面１３３との境界に面取
り部１２４、各外径面側突起１２２の先端面１２９と外
径面側突起１２２の内径側面１３６との境界に面取り部
１２４’、各外径面側段部１２７の内面１３２と、突き
合わせ面１３０との境界に面取り部１２４”、各外径面
側段部１２７の段差面１２８と外径面側突起１２２の内
側面１３３との境界にすみ肉１２５’、又は、各外径面
側段部１２７の段差面１２８と外径面側段部内面１３２
の境界に丸みであるすみ肉１２５を設けることができ
る。なお、前述の角部分に相当する部位以外の角部分を
面取り形状、又はすみ肉を加えた形状としてもよい。

【００５１】さらに、合い口１２１、１２１’同士の接
触を防止するため、外径面側突起１２２の内径側面１３
６と、これと対面した他方の合い口１２１’又は１２１
の外径面側断部１２７の内面１３２との間に所定の間隙
ｇ₁を設けることができる。このようにすると、外径面
側突起１２２がシールリングの外径面側へ突出する量が
一層少なくなる。

【００５２】また、外径面側突起１２２及び外径面側段
部１２７の厚さ方向の寸法公差もこの間隙ｇ₁により吸
収することができ、各前記外径面側突起１２２の外径面
側への突出を防止する。

【００５３】また、両方の合い口１２１、１２１’の各
前記外径面側突起１２２の相互に対面する内側面１３３
相互間にも所定の間隙ｇ₂を設けることもできる。この
間隙ｇ₂は各前記外径面側突起１２２の幅方向の寸法公
差を吸収し、各前記外径面側突起１２２の両側面側への
突出を防止する。

【００５４】さらにまた、図１５に示すように、リング
本体の外径面１３１や内径面１３７と側面１３４との境
界に段差部１３５を設けることもできる。この段差部１
３５の大きさは、シールリングのシール性を保つ範囲で
あればよい。

【００５５】上記の間隙ｇ₁、ｇ₂は特に限定しない
が、シールリングの矩形断面の半径方向の長さ、また
は、軸方向長さのそれぞれ約５〜５０％程度、好ましく
は、約５〜２５％程度、更に好ましくは、約５〜１０％
程度とし、シールリングの片面又は両面部に設けること
が好ましい。具体的には、上記間隙ｇ₁、ｇ₂は、その
下限値が０．０５ｍｍがよく、０．１ｍｍが好ましく、
０．２ｍｍがより好ましい。また、その上限値は、０．
５ｍｍがよく、０．４ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがよ
り好ましい。上記いずれの数値範囲についても、下限値
を超え、上限値未満の範囲に選定してもよい。

【００５６】ところで、これらの面取り部分又はすみ肉
部分の形状は、曲率ないしは斜面のものいずれでもよい
が、より好ましい形状は曲率の面取り形状である。その
面取り部分又はすみ肉部分の最小値付近の寸法は、シー
ルリング断面部の軸方向寸法又は径方向寸法のいずれか
のうちの約５％〜５０％程度、好ましくは約５％〜２５
％程度である。この値が小さすぎると、合い口部分の突
出量がわずかに有る場合に相手部材を傷つけることが考
えられる。

【００５７】一方、曲率ないしは斜面のものの面取り部
分又はすみ肉部分の形状の最大値付近の寸法は、シール
リング外周径、内周径、ないしはそれらの中間部の径寸
法のいずれかのうちの、約５〜５０％程度、好ましく
は、約２５〜５０％程度であればよい。この値が大きす
ぎると、面取り部を設けるという効果が薄れ、実質的に
シールリングの外周径の曲率とほぼ同等の面取り部しか
形成できず、合い口部分の突出量を零とするか、又は少
なくすること期待できない。いずれにしても面取り部寸
法はこれらの最小値以上又はこの値を越え、これらの最
大値以下又はこれ未満の範囲であればよい。

【００５８】そして、本発明の形状の合い口形状、側面
の溝形状、及びリング本体の外径面や内径面と側面との
境界部分を段差形状とするようなこれらの少なくとも一
種類以上、好ましくはこの３種類の形態を全て満足する
シールリングであって、そしてまた、本発明の組成材料
のシールリングとしれば、かなり優れた性能のシールリ
ングを提供することができる。

【００５９】（シールリングの材料）この発明のシール
リングに用いられる耐熱性合成重合体としては、例えば
以下のごときものがある。

【００６０】ポリエーテル・エーテルケトン樹脂等
のポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル樹
脂、全芳香族熱可塑性ポリイミド樹脂、またはポリアミ
ド４−６樹脂からなる群から選ばれるいずれか一つの樹
脂９０〜５０重量％、カーボン系ファイバ等の強化ファ
イバ１０〜５０重量％、必要ならばフッ素系樹脂等の潤
滑性付与剤２〜２５重量％、更に必要ならば粉末状タル
ク１０〜４０重量％を主要成分とする樹脂組成物。ポリエーテル・エーテルケトン樹脂等のポリエーテ
ルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、全芳香族
熱可塑性ポリイミド樹脂、又はポリアミド４−６樹脂か
らなる群から選ばれるいずれか一つの樹脂９０〜５０重
量％、カーボン系ファイバ等の強化ファイバ１０〜５０
重量％、必要ならばフッ素系樹脂等の潤滑性付与剤２〜
２５重量％、更に必要ならば粉末状カルシウム化合物１
０〜４０重量％を主要成分とする樹脂組成物。

【００６１】また、仕様、用途により、前記耐熱性合成重合体３０〜８２重量％、カーボン
系ファイバ等の強化ファイバ５〜４５重量％およびフッ
素系樹脂等の潤滑性付与剤２〜２５重量％を含む樹脂組
成物。前記耐熱性合成重合体３０〜８２重量％、カーボン
系ファイバ等の強化ファイバ５〜４５重量％、フッ素系
樹脂２〜２５重量％および粉末状タルク１０〜４０重量
％を含む樹脂組成物。前記耐熱性合成重合体３０〜８２重量％、カーボン
系ファイバ等の強化ファイバ５〜４５重量％、フッ素系
樹脂２〜２５重量％、粉末状タルク１０〜４０重量％お
よび二硫化モリブデン１〜１０重量％を含む樹脂組成
物。前記の粉末状タルク１０〜４０重量％に代えてカル
シウム系粉末充填剤１０〜４０重量％を配合したもの。前記のカーボン系ファイバ５〜４５重量％に代え
て、芳香族ポリアミド繊維５〜４５重量％を配合したも
の。前記のカーボン系ファイバ５〜４５重量％に代えて
芳香族ポリアミド繊維５〜４５重量％を配合し、かつ粉
末状タルク１０〜４０重量％に代えてカルシウム系粉末
充填剤１０〜４０重量％を配合した樹脂組成物。

【００６２】以下、その詳細を述べる。この発明に用い
るポリエーテル・エーテルケトン樹脂（以下、ＰＥＥＫ
と称する）等の熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン系樹
脂（以下、ＰＥＫ樹脂と称する）、ポリエーテルニトリ
ル樹脂（以下、ＰＥＮと称する）、全芳香族熱可塑性ポ
リイミド樹脂（以下、ＴＰＩと称する）、またはポリア
ミド４−６樹脂（以下、ＰＡ４−６と称する）は、オイ
ルシールリングの成形ベース材料として用いる。このよ
うな合成樹脂は、高い耐熱性、耐燃性に加え、優れた機
械的性質、電気的性質、耐薬品性を有するものである
が、それぞれ市販されている周知の樹脂を採用すること
ができる。すなわち具体例としては、ＰＥＥＫとして三
井東圧化学社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＥＫ１５０Ｐ、
ＰＥＫ樹脂としてビクトレックス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ
−ＰＥＫ２２０Ｇ、ＰＥＮとして出光興産社製：ＩＤ３
００、ＴＰＩとして三井東圧社製：オーラム４５０、Ｐ
Ａ４６として日本合成ゴム社製：スタニールＴＷ３００
等を例示することができる。上記ＰＥＥＫ等のＰＥＫ樹
脂、ＰＥＮ、ＴＰＩ、又はＰＡ４６からなる群から選ば
れるいずれか一つの樹脂の配合割合は、９０〜５０重量
％である。なぜなら５０重量％未満の少量では強度が低
下してしまう結果となるからであり、９０重量％を越え
る多量では、充填剤による補強効果が得られず、耐摩耗
性が劣る結果となって好ましくないからである。

【００６３】この発明に用いられるＰＥＥＫ等のＰＥＫ
樹脂としては、その融点が３３０℃以上であるケトン系
ポリマーを限定なく採用することができる。ＰＥＫ樹脂
はエーテル結合（−Ｏ−）とケトン結合（−ＣＯ−）の
両者を含んで芳香族環を結合したものであり、例として
下記（化１）〜（化４）で表される構造単位を有する樹
脂をあげることができる。これらは、結晶性の樹脂であ
る。これら（化１）〜（化４）に、必要に応じて（化
５）、（化６）が共重合されたものであってもよいが、
エーテル基、あるいはケトン基間の結合は、全て芳香族
環で結合された熱可塑性全芳香族ポリエーテルケトン樹
脂は耐熱性が優れているので好ましい。

【００６４】これらＰＥＫ樹脂は、機械的、電気的性
質、耐薬品性、熱的寸法性に優れており、熱固定などの
熱収縮や、自動変速機等の高温下でのオイルシールリン
グとして用いても寸法変化が少なく、このような寸法精
度を必要とする合い口形状のシールリングで高温下にお
いて使用される場合に好適である。

【００６５】

【化１】

【００６６】（ｎは、整数を示す。）

【００６７】

【化２】

【００６８】（ｎは、整数を示す。）

【００６９】

【化３】

【００７０】（ｎは、整数を示す。）

【００７１】

【化４】

【００７２】（ｎは、整数を示す。）

【００７３】

【化５】

【００７４】（ｎは、整数を示す。）

【００７５】

【化６】

【００７６】（ｎは、整数を示す。）上記の樹脂のうち、（化１）の樹脂のガラス転移点（Ｔ
ｇ）は約１６５℃、融点（Ｔｍ）は３６５℃であり、代
表的な例として、ビクトレックスリミテド社製：ＶＩＣ
ＴＲＥＸ−ＰＥＫ２２０Ｇ（商品名）が挙げられる。
また、（化２）の樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は約１５
０℃、融点（Ｔｍ）は３３４〜３３７℃であり、代表的
な例として、ビクトレックス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−Ｐ
ＥＥＫ１５０Ｐ（商品名）が挙げられる。また、（化
３）の樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は約１６０℃、融点
（Ｔｍ）は３６０〜３８０℃であり、代表的な例とし
て、独国ヘキスト社製：ＨＯＳＴＡＴＥＣ（商品名）が
挙げられる。さらに、（化４）の樹脂のガラス転移点
（Ｔｇ）は約１７０〜１７５℃、融点（Ｔｍ）は３７５
〜３８１℃であり、代表的な例として、独国ビー・エー
・エス・エフ社製：ＵＬＴＲＡＰＥＫ−Ａ１０００
（商品名）が挙げられる。

【００７７】上記のＰＡ４６は、下記の化７の式で表わ
される直鎖脂肪族ポリアミドであって、ジアミノブタン
とアジピン酸の重縮合反応によって工業的に製造される
周知の樹脂を採用することができる。

【００７８】

【化７】

【００７９】このようなポリアミド４−６樹脂は、ポリ
アミドが一般的に備えている潤滑性、耐摩耗性、耐薬品
性を有すると共に、ポリアミド６樹脂、ポリアミド６−
６樹脂に比較して、引張り強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率
などの機械的強度および耐熱性の点でより優れたもので
ある。ポリアミド４−６樹脂の市販品としては、日本合
成ゴム社製：スタニールＴＷ３００、ユニチカ社製：
Ｆ５００１などを挙げることができる。

【００８０】つぎに、この発明における強化ファイバと
しては、カーボン系ファイバがあげられ、その１例であ
るカーボン系ファイバは、ピッチ系、ＰＡＮ系のカーボ
ンファイバが好ましく、また、平均繊維径が１〜２５μ
ｍ、好ましくは５〜２０μｍで、しかもアスペクト比が
１〜８０、好ましくは５〜５０のものが好ましい。なぜ
ならば、平均繊維径が１μｍ未満の細いものでは繊維間
の凝集が起こり、均一分散が困難となり、また２０μｍ
を越える太いものでは軟質相手材を摩耗させ、アスペク
ト比が１未満のものではマトリックス自体の補強効果が
損われ機械的特性が低下し、逆に８０を越えると混合時
の均一分散がきわめて困難であって、摩耗特性に支障を
来たし品質低下を招くなど好ましくないからである。

【００８１】具体的に説明すると、この発明に用いられ
るカーボン系ファイバの一例であるカーボン系ファイバ
は、現在汎用されている１０００℃以上、好ましくは１
２００〜１５００℃の高温に耐えるものであれば、レー
ヨン系、ポリアクリロニトリル系、リグニン−ポバール
系混合物、特殊ピッチ系など原料の種類の如何によらず
使用することができる。そして、その形状は長短いずれ
の単繊維であっても、クロス、フェルト、ペーパ、ヤー
ン等のように一次加工を経た編織布、不織布、糸、紐等
の製品形体をしたものであってもよい。

【００８２】また、その材質を特に制限することなく、
ピッチ系、ＰＡＮ系、カーボン質のいずれであってもよ
く、例えば、繊維径１〜２５μｍ、好ましくは４〜２０
μｍ、繊維長約０．０１〜１ｍｍ、好ましくは０．０１
〜０．５ｍｍのものであれば、前記樹脂組成物中に均一
に分散し、これを充分に補強するので適当である。

【００８３】適度な弾性率、引張強度等の機械的特性と
シリンダやピストン等の相手材への攻撃性や成形時の樹
脂組成物の流動性等を考慮して、カーボン系ファイバ径
は、平均５〜１４μｍ、また繊維長は０．０１〜０．３
ｍｍであることが好ましい。

【００８４】尚、これらの繊維は、溶融混練時、射出成
形時等に折れたりして、短くなることもある。

【００８５】カーボン系ファイバは、上記に示したよう
な種々の有機高分子繊維を平均１０００〜３０００℃程
度に焼成して生成される。この構造は、主に炭素原子六
角網平面から構成される。この網平面が繊維軸に平行に
近く配列したものとして、高配向、異方性を有するＰＡ
Ｎ系や液晶ピッチ系のカーボン系ファイバがあげられ、
一方、この網平面が乱雑に集合したものとして、等方性
を有するピッチ系カーボン系ファイバがあげられる。

【００８６】高配向、異方性のカーボン系ファイバは、
特定の方向の弾力性や引張強度に対して高く優れてお
り、等方性のカーボン系ファイバは、全方向から受ける
荷重に対しても比較的耐えうる。

【００８７】ピッチ系カーボン系ファイバは、例えば、
石油精製で副生される石油ピッチ等のような構造上無定
形の等方性ピッチ系カーボン系ファイバと、一定方向の
構造、例えば光学異方性の異方性ピッチ系カーボン系フ
ァイバがあげられる。

【００８８】等方性ピッチ系カーボン系ファイバは、石
油系、石炭系、合成品系、液化石炭系等に分類され、そ
れらの原料を溶融紡糸でピッチ繊維にして、不融化処理
をした後に、炭素化することにより製造される。

【００８９】また、液晶ピッチ系カーボン系ファイバ
は、ピッチ類を不活性化気相中で加熱し、３５０〜５０
０℃で液晶状態とした後、固化してコークスとする。こ
れを溶融紡糸して酸化雰囲気で加熱すると酸化繊維とな
って不溶不融の繊維となり、さらにこれを例えば不活性
気相中で約１０００℃以上に加熱する方法等により製造
される。

【００９０】これらは、引張弾性率が平均３０〜５０Ｇ
Ｐａ程度の低弾性率から平均２４０〜５００ＧＰａ程度
の中・高弾性率のものを要求により選択することがで
き、その他引張強度の機械的特性に優れた繊維を所定の
樹脂組成物に混合することにより、適切な機械的強度を
有するシール材を得ることができる。

【００９１】このようなピッチ系カーボン系ファイバの
例としては、呉羽化学社製：クレハＨ１０７Ｔ、Ｍ２０
７Ｓ（繊維径は、１２〜１３μｍ）等の「クレハ」（商
品名）シリーズ全般があげられる。

【００９２】また、ＰＡＮ系カーボン系ファイバは、ポ
リアクリロニトリル繊維等のアクリル系繊維を加熱して
焼く方法で製造することができる。加熱温度によって所
定の引張弾性率を得ることができ、例えば、約１０００
〜１５００℃で加熱すると引張弾性率は平均２０〜３０
ＧＰａ、引張強度は平均３００〜６０００ＭＰａとな
る。また、約２０００℃で加熱して、引張弾性率を平均
３５０〜５００ＧＰａ、好ましくは平均４００〜５００
ＧＰａとすることもできる。従って、ＰＡＮ系カーボン
系ファイバは、高い引張強度の繊維で、加熱温度により
引張強度は平均５００〜６０００ＭＰａの範囲のものも
得られ、要求により平均５００〜３０００ＭＰａの範囲
のものを製造することもできると考えられる。これらの
数値が低すぎると圧縮クリープ等に関する補強が期待で
きず、これらの数値が高すぎると、ピストン、シリンダ
等の相手材を攻撃することも予想される。

【００９３】このＰＡＮ系カーボン系ファイバの例とし
ては、東邦レーヨン社製「ベスファイト」（商品名）シ
リーズ全般があげられ、その具体例としては、ベスファ
イトＨＴＡ−ＣＭＦ−００４０−Ｅ、ベスファイトＨＴ
Ａ−ＣＭＦ−０１６０−Ｅ、ベスファイトＨＴＡ−ＣＭ
Ｆ−１０００−Ｅ、ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−Ｅ等
（いずれも、繊維長７〜８μｍ）があげられる。また、
東レ社製の「トレカ」（商品名）シリーズ全般もあげら
れ、その具体例としては、トレカＭＬＤ−３００、トレ
カＭＬＤ−１０００等があげられる。

【００９４】これらのカーボン系ファイバの有する引張
強度としては、５５０〜１０００ＭＰａが好ましく、ビ
ッカース硬度（Ｈｖ）は４００〜６００が好ましい。引
張強度が５５０ＭＰａより小さいときやビッカース硬度
（Ｈｖ）が４００より小さいときは、カーボン系ファイ
バを添加する補強効果が期待できず、引張強度が１００
０ＭＰａより大きいときやビッカース硬度（Ｈｖ）が６
００より大きいときは、相手材を攻撃して摩耗させるこ
とが考えられ、好ましくない。

【００９５】前記のカーボン系ファイバは、平均繊維径
が約１〜２０μｍ、好ましくは約５〜１８μｍであり、
かつアスペクト比が約１〜８０、より好ましくは約５〜
５０のものが好ましい。なぜなら、平均繊維径が約１μ
ｍ未満の細いものでは繊維間の凝集が起こり、均一分散
が困難となり、また約２０μｍを越える太いものでは軟
質相手材を摩耗させるからであり、平均繊維径が約５〜
１８μｍではこのような傾向がより少なくなって好まし
い。また、アスペクト比が約１未満のものではマトリッ
クス自体の補強効果が損われ機械的特性が低下し、逆に
約８０を越えると混合時の均一分散がきわめて困難とな
って、摩耗特性に支障を来たし、品質低下を招くからで
ある。アスペクト比が約１〜８０では、このような傾向
が比較的少なく、好ましい結果が得られる。

【００９６】これらのカーボン系ファイバは、酸やアル
カリ等の薬品類の影響を受けにくく、また、耐摩耗性も
有している。

【００９７】なお、これらのカーボン系ファイバと前記
ＰＥＫ樹脂等の耐熱樹脂との密着性を高め、油中摺動材
の機械的特性等を向上させるために、これらのカーボン
系ファイバの表面をエポキシ系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂等
含有の処理剤やシラン系カップリング剤等により表面処
理を施してもよい。

【００９８】上記カーボン系ファイバのなかで、引張強
度が４９０〜１０００ＭＰａ、好ましくは５５０〜９８
０ＭＰａ、引張弾性率３０〜５０ＧＰａの範囲にあるも
のが特に好ましい。引張強度、引張弾性率が下限値未満
ではカーボン系ファイバによる補強効果が得られず、上
限値を越える値では耐摩耗性に劣ることも推定される。

【００９９】上記カーボン系ファイバの全組成物中の配
合割合は１０〜４５重量％、好ましくは１５〜４０重量
％、更に好ましくは１５〜３０重量％である。１０重量
％未満では油中摺動材の耐摩耗性の向上をほとんど期待
できず、４５重量％を越える多量では溶融流動性が著し
く低下して成形性が悪くなるからである。

【０１００】また、他の強化ファイバの一例である芳香
族ポリアミド繊維は、下記の化８の式で表わされる繊維
状の耐熱樹脂として周知のものであり、芳香族環がメタ
位でアミド結合によって結合されたもの、芳香族環がパ
ラ位でアミド結合によって結合されたもののいずれであ
ってもよい。

【０１０１】

【化８】

【０１０２】パラ系芳香族ポリアミド繊維としては、下
記化９の式で表わされる反復単位を含むパラ系芳香族ポ
リアミド繊維が挙げられる。

【０１０３】

【化９】

【０１０４】このような組成物に添加されるパラ系芳香
族ポリアミド繊維は、繊維軸方向に分子鎖が配列してい
るので、軸方向に高弾性・高強度であるが、直角方向に
は分子間力が弱いものである。このようにパラ系芳香族
ポリアミド繊維は軸方向の強度によって、配合された樹
脂組成物の耐摩耗性をよく向上させることができ、一
方、繊維直角方向に圧縮力を受けると分子鎖が座屈しま
たは破壊され易いので、軟質の摺動相手材を損傷しない
と考えられる。

【０１０５】また、パラ系以外の芳香族ポリアミド繊維
を採用する場合は、四フッ化エチレン樹脂などのフッ素
系樹脂の所定量を含むものを添加することによって、前
記組成物と同様に軟質の摺動相手材を損傷せず、耐摩耗
性に優れた組成物となる。

【０１０６】パラ系芳香族ポリアミド繊維は、前記した
化３に示す反復単位を含む重合体からなり、下記化１０
に示すメタ系芳香族ポリアミド樹脂とは分子構造が異な
るものである。パラ系芳香族ポリアミド繊維の市販品と
しては、デュポン・東レ・ケブラー社製：ケブラー、日
本アラミド社製：トワロン、帝人社製：テクノーラが挙
げられる。

【０１０７】

【化１０】

【０１０８】パラ系以外の芳香族ポリアミド繊維（すな
わち、メタ系の芳香族ポリアミド繊維）を使用する場合
は、フッ素系樹脂として四フッ化エチレン樹脂（以下、
ＰＴＦＥと称する。）を採用し、その所定量を添加す
る。この場合さらに、他のフッ素系樹脂を併用すること
もできる。メタ系芳香族ポリアミド繊維の市販品として
は、デュポン・東レ・ケブラー社製：ノーメックス、帝
人社製：コーネックスが挙げられる。

【０１０９】このような芳香族ポリアミド繊維の形態
は、繊維長約０．１５〜３ｍｍ、アスペクト比約１〜２
３０程度の範囲のものとなっている。

【０１１０】芳香族ポリアミド繊維の形態としては、平
均繊維径が約１〜２５μｍのものが好ましく、より好ま
しくは約５〜２０μｍのものである。また、アスペクト
比は、約１〜６０のものが好ましく、より好ましくは約
１５〜４０のものである。

【０１１１】芳香族ポリアミド繊維が所定範囲未満の繊
維長では、耐摩耗性が不充分となり、上記範囲を越える
繊維長では組成物中の分散不良で好ましくない。また、
上記範囲未満のアスペクト比では、粉末形状に近くなっ
て耐摩耗性改善効果が不充分となり、上記範囲を越える
アスぺクト比では組成物中の均一分散が困難で好ましく
ない。

【０１１２】そして、平均繊維径が約１μｍ未満の細径
のものでは、マトリックスに混合した際に繊維間に凝集
が起こり均一な分散が困難であり、平均繊維径が約２５
μｍを越える太径のものでは、組成物が軟質相手材を摺
動摩耗するからであり、平均繊維径が約５〜２０μｍ、
好ましくは５〜１５μｍのものではこのような傾向が全
くみられずに極めて好ましい。また、アスペクト比が約
１μｍ未満のものではマトリックスの補強効果がなく機
械的特性が低くなり、約６０を越えると混合時の均一な
分散が困難となり、組成物の摩耗特性が一様でなくなる
からである。このような条件を満足する市販の芳香族ポ
リアミド繊維としては、アクゾ社製：トワロン（商品
名）が挙げられる。

【０１１３】また、シールリングの仕様、用途により、
上記した芳香族ポリアミド繊維、または前記したカーボ
ン系ファイバの全組成物中の配合割合は、５〜４５重量
％、好ましくは１０〜３０重量％であってもよい。なぜ
なら、５重量％未満では成形体の耐摩耗性が殆ど向上せ
ず、４５重量％を越える多量では溶融流動性が著しく低
下して成形性が悪くなるからである。同配合割合が１０
〜３０重量％であれば、このような傾向がほとんどな
く、好ましい結果が得られる。

【０１１４】この発明に用いる潤滑性付与剤の代表例で
あるフッ素系樹脂、その中でもＰＴＦＥは、四ふっ化エ
チレンの単独重合体で、圧縮成形可能な樹脂として市販
のものを用いることができ、例えば喜多村社製ＫＴＬ６
１０、３００Ｈ等であってよい。上記した潤滑性付与剤
の配合割合は２〜２５重量％、好ましくは５〜２５重量
％である。なぜなら２重量％未満では、自己潤滑性およ
び耐摩耗性などの摺動特性の改良が顕著に認められず、
また２５重量％をこえると成形性が悪くなり、機械的特
性も低下するからである。

【０１１５】具体的に詳しく説明すると、例えば、この
発明に用いられるパーフルオロ系フッ素樹脂は、ポリテ
トラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称する。）に
代表されるフッ素系樹脂である。この樹脂は、骨格であ
る炭素原子の周囲を全てフッ素原子又は微量の酸素原子
で取り囲まれた状態であり、Ｃ−Ｆ間の強固な結合によ
り、フッ素系樹脂の中でも比較的耐熱温度が高く、ま
た、低摩擦係数、非粘着性、耐薬品性等の諸特性に優れ
ている。ＰＴＦＥは、四フッ化エチレン単独重合体で圧
縮成形可能な樹脂であり、その熱分解温度は約５０８〜
５３８℃である。これは、市販のものを用いることがで
き、例えば、喜多村社製：ＫＴＬ６１０、４００Ｈ等を
用いることができる。

【０１１６】パーフルオロ系フッ素樹脂としては、ＰＴ
ＦＥ以外に、テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ、熱分解温度約
４６４℃以上）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体（ＦＥＰ、熱分解温度約４１９
℃以上）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体（ＥＰＥ、熱分解温度約４４０℃）等があげられる。
また、これらに加えて、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン（ＰＣＴＦＥ、熱分解温度約３４７〜４１８℃）、テ
トラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ、
熱分解温度約３４７℃以上）、クロロトリフルオロエチ
レン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ、熱分解温度約３
３０℃以上）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤ
Ｆ、熱分解温度約４００〜４７５℃）、ポリビニルフル
オライド（ＰＶＦ、熱分解温度約３７２〜４８０℃）等
があげられ、これらを混合してもよい。

【０１１７】また、パーフルオロ系フッ素樹脂は、上記
フッ素樹脂のモノマーの例えば約１：１０から１０：１
の重合割合で２種類以上の共重合体や、３元共重合体な
どのフッ素化ポリオレフィンなどであってもよく、これ
らは、固体潤滑剤としての特性を示す。これらのなかで
も、ＰＴＦＥは、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、低摩擦
係数などの諸特性に優れており好ましい。

【０１１８】これらのパーフルオロ系フッ素樹脂は、微
分熱分解開始温度が比較的高く好ましい。例えば、ＰＴ
ＦＥ，ＰＶＤＦの熱分解点はそれぞれ約４９０℃、約３
５０℃であり、これらの微分熱分解開始温度は、それぞ
れ約５５５℃、約４６０℃を示し、中でも、ＰＴＦＥ、
ＰＦＡ、ＦＥＰ等は、高温特性に優れていて好ましい。
このため、上記樹脂を含む組成物を溶融して油中摺動材
とする過程での熱履歴に比較的耐え得る。

【０１１９】このうちＰＴＦＥは、融点が約３２７℃で
あり、約３４０〜３８０℃でも溶融粘度が約１０¹¹〜１
０¹²ポイズと高く、融点を越えても流動し難く、フッ素
樹脂のなかでは最も耐熱性に優れた樹脂であると考えら
れている。このようなＰＴＦＥを採用する場合は、これ
が成形用の粉末であっても、また、いわゆる固体潤滑剤
用の微粉末であってもよく、市販品としては三井・デュ
ポンフロロケミカル社製：テフロン７Ｊ、ＴＬＰ−１
０、旭硝子社製：フルオンＧ１６３、ダイキン工業社
製：ポリフロンＭ１５、ルブロンＬ５などを例示するこ
とができる。また、アルキルビニルエーテルで変性され
たようなＰＴＦＥであってもよい。一般にＰＴＦＥは、
四フッ化エチレンの単独重合体で、圧縮成形可能な樹脂
として市販のものを用いることができ、例えば喜多村社
製：４００Ｈ等も採用できる。

【０１２０】ＰＦＡとしては、三井・デュポンフロロケ
ミカル社製：テフロンＰＦＡ−Ｊ、ＭＰ−１０、ヘキス
ト社製：ホスタフロンＴＦＡ、ダイキン工業社製：ネオ
フロンＰＦＡを、ＦＥＰとしては三井・デュポンフロロ
ケミカル社製：テフロンＦＥＰ−Ｊ、ダイキン工業社
製：ネオフロンＦＥＰを、ＥＴＦＥとしては三井・デュ
ポンフロロケミカル社製：テフゼル、旭硝子社製：アフ
ロンＣＯＰを、また、ＥＰＥとしては三井・デュポンフ
ロロケミカル社製：テフロンＥＰＥ−Ｊ、などを挙げる
ことができる。

【０１２１】ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰは、フッ素系樹
脂のなかでも比較的耐熱温度が高く好ましいものであ
る。ＰＶＤＦとしては、呉羽化学工業社製；ＫＦポリマ
ーなどを例示できる。

【０１２２】これらのフッ素樹脂、なかでもパーフルオ
ロ系フッ素樹脂を２〜２５重量部、好ましくは５〜２５
重量部添加することで、機械的特性に優れ、標準品等で
圧縮強さが、例えば５０〜２００ＭＰａ程度の良好な耐
クリープ特性及び耐熱性、耐油性や耐薬品性等に優れる
特性に加えて、耐衝撃性、耐疲労性、耐摩耗性等を向上
することもできると考えられる。

【０１２３】添加量が２重量部未満では、これらの効果
が期待できず、自己潤滑性及び耐摩耗性等の摺動特性の
改良が顕著に認められない。また、２５重量部を越える
と、これらの溶融粘度等により造粒時や射出成形時に溶
融成形機等のシリンダーにかかる負荷が大きく、成形性
が悪くなり、安定した造粒性、射出成形性及び寸法精度
が期待できず、機械的特性が低下する場合がある。

【０１２４】ＰＴＦＥを粉末状にしてＰＥＫ樹脂等の耐
熱性樹脂に添加する場合は、粉末状にすればその形状や
大きさを特に限定することなく用いることができるが、
粒状で粒径が１〜７０μｍ、好ましくは１０〜７０μｍ
のものが、樹脂組成を均一にするために好ましい。

【０１２５】また、バージン材のＰＴＦＥ粉末に代え、
再生ＰＴＦＥ粉末をも良好に用いることができる。再生
ＰＴＦＥ粉末とは、バージン材を一度焼成した後、粉砕
して得られる粉末であり、このものは繊維状になりにく
い性質を有しており、配合した樹脂組成物を良好な溶融
粘度に維持するので、再生ＰＴＦＥ粉末のみばかりでな
く、バージン材に再生ＰＴＦＥ粉末を添加した場合にお
いても、成形性を改善する上で優れた添加剤となり得る
と考えられる。

【０１２６】このような、パーフルオロ系フッ素樹脂等
の潤滑性付与剤の全組成物中の配合割合は、前記配合比
よりも、更に好ましくは５〜１５重量％がよい。５重量
％未満だと、摺動特性、耐摩耗性の問題点を有し、１５
重量％を越えると、成形性等の問題点を有する。

【０１２７】なお、上記材料以外の添加剤として、この
発明の効果を阻害しない範囲内で、例えば自己潤滑性、
機械的強度、および熱安定性などの向上及び着色等の目
的で固体潤滑剤、タルク等の増量剤、粉末充填剤および
顔料など３５０℃程度以上の高温で安定な物質を適宜混
合してもよい。例えば、樹脂組成物の潤滑性をさらに改
良するために、耐摩耗性の改良剤を配合することができ
る。この耐摩耗性改良剤の具体例としては、カーボン、
グラファイト、マイカ、ウォラストナイト、リン酸塩、
炭酸塩、ステアリン酸塩、超高分子量ポリエチレン、硫
酸カルシウムなどのウィスカ、二硫化モリブデン等の金
属酸化物の粉末などを例示することができる。このよう
な添加剤を添加する際の残部耐熱性樹脂は、４０重量
％、好ましくは５０重量％を下回らないようにすること
が好ましい。

【０１２８】具体的には、この発明に用いる粉末状タル
クは、平均粒径を０．５〜４０μｍ、好ましくは１〜３
０μｍのものが好ましい。０．５μｍ未満の小粒では粒
子間の凝集が起こり、均一分散が困難となり、４０μｍ
を越える大粒では表面平滑性が悪くなって好ましくない
からである。このようなタルクの配合割合は、１０〜４
０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。なぜな
ら、１０重量％未満では、軟質相手材を摩耗させ、４０
重量％を越えると成形性が悪くなり、機械的特性も低下
するからである。

【０１２９】この発明に用いる粉末状カルシウム化合物
としては、カルシウムの炭酸塩、硫酸塩、酸化物、水酸
化物が挙げられ、なかでも炭酸カルシウムまたは硫酸カ
ルシウムが好ましい。これらカルシウム化合物は、平均
粒径を０．５〜４０μｍ、好ましくは１〜３０μｍのも
のが好ましい。０．５μｍ未満の小粒では粒子間の凝集
が起こり、均一分散が困難となり、また４０μｍを越え
る大粒では表面平滑性が悪くなって好ましくないからで
ある。このようなカルシウム化合物の配合割合は、１０
〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。な
ぜなら、１０重量％未満では軟質相手材を摩耗させ、４
０重量％を越えると成形性が悪くなり、機械的特性も低
下するからである。

【０１３０】また、例えば芳香族系ポリエステル樹脂
は、下記の化１１の式に示すポリオキシベンゾイルポリ
エステルの他、これを共重合成分として含む共重合体を
更に約１〜１０重量％程度混合してもよい。このような
芳香族系ポリエステル樹脂は、化５に示すポリオキシベ
ンゾイルポリエステルの市販品として、住友化学工業社
製：エコノールＥ１０１などを例示できる。

【０１３１】

【化１１】

【０１３２】また、二硫化モリブデンは、耐摩耗性の向
上を図るために必須成分として添加され、その配合割合
は、１〜１０重量％である。なぜなら、上記所定範囲未
満の配合量では、自己潤滑性および耐摩耗性などの摺動
特性の改良が顕著に認められず、また上記所定範囲を越
える配合量では、機械的強度が低下し、かつ配合量に見
合う耐摩耗性の向上が見られないからである。

【０１３３】これらの耐熱性樹脂に対して各種の添加物
を添加混合する方法は特に限定するものではなく、通常
広く用いられている方法、たとえば主成分となる樹脂、
その他の諸原料をそれぞれ個別に、またはヘンシェルミ
キサー、ボールミル、タンブラーミキサー等の混合機に
よって適宜乾式混合した後、溶融混合性のよい射出成形
機もしくは溶融押出成形機に供給するか、又は予め熱ロ
ール、ニーダ、バンバリーミキサー、溶融押出機などで
溶融混合するなどの方法を利用すればよい。

【０１３４】さらに、前記の組成物を油中摺動材に成形
する際には、特に成形方法を限定するものではなく、圧
縮成形、押出成形、射出成形等の通常の方法、または組
成物を溶融混合した後、これをジェットミル、冷凍粉砕
機等によって粉砕し、所望の粒径に分級することも可能
である。なかでも射出成形法は、生産性に優れ、安価な
油中摺動材を提供することができる。

【０１３５】また、このようにして得られたペレットな
どの粒は、成形前に後述の熱処理と同程度の乾燥処理を
施しても良い。充分にペレット等の粒から水分などを蒸
発させることで、油中摺動材の膨れや強度低下を防ぐこ
とができると考えられる。

【０１３６】このようにして得られた油中摺動材は、熱
固定及び成形時のひずみを除いて高温使用時の寸法安定
性を確保するため、約１００〜３５０℃で約０．１〜２
４時間程度のアニール熱処理をしておくことが望まし
い。

【０１３７】例えばＰＥＫ樹脂を例にすると、アニール
熱処理温度は、ＰＥＫ樹脂の融点未満、例えば約１４０
〜３３０℃程度、寸法形状によっては約１４３〜３００
℃程度や約１５０〜２６０℃程度で行われることが適当
である。これらのＰＥＫ樹脂は、広い温度範囲にわたっ
て剛性が高く、耐衝撃性も優れており、クリープなどの
歪みに対しても強く、また殆どの種類の油類や薬品等に
も耐性を示す樹脂である。また、これらの樹脂は結晶性
であって、結晶化度の上昇で強度や剛性の増加、耐摩耗
性や潤滑性の向上、熱膨張係数や吸水率の低下などの性
質をもっている。

【０１３８】熱処理温度が約１４０〜１５０℃未満の低
温では、結晶化の進行に多大の時間を要して効率が悪
く、油中摺動材のわずかな歪みを除くことも難しくな
り、寸法安定性も得られ難いと考えられる。

【０１３９】また、ＰＡ４６を例にすると、アニール熱
処理温度は、ＰＡ４６の融点未満、好ましくは約１５０
〜２６０℃程度で行われることが適当である。ポリアミ
ド４−６樹脂は、広い温度範囲にわたって剛性が高く、
耐衝撃性も優れており、クリープなどの歪みに対しても
強く、また殆どの種類の油類や薬品等にも耐性を示す樹
脂である。また、この樹脂は結晶性であって、その結晶
化速度は大きく、吸水率はポリアミド６−６樹脂よりも
大きいが、吸水による寸法変化量は、ポリアミド６−６
樹脂よりも少ないと考えられている。また、結晶化度の
上昇で強度や剛性の増加、耐摩耗性や潤滑性の向上、熱
膨張係数や吸水率の低下などの性質をもっている。

【０１４０】熱処理温度が約１５０℃未満の低温では、
結晶化の進行に多大の時間を要して効率が悪く、成形体
のわずかな歪みを除くことも難しくなり、寸法安定性も
得られ難いと考えられる。

【０１４１】アニール熱処理温度がシールリング油中摺
動材の融点や熱変形温度よりも約２０〜３０℃程度を越
えると、樹脂にかかる熱履歴の影響が大きくなり好まし
くないと考えられ、これ以下で熱処理することが好まし
い。熱処理時は、前記所定の温度に達する前に、例えば
常温、約８０℃、約１３０℃、約１８０℃、約２２０
℃、約２３０℃、約２６０℃、約３００℃というよう
に、数段階に分けて、約１５〜１８０分程度の範囲で、
約１５〜６０分毎に徐々に昇温し、前記温度範囲内の最
適な温度にて、前記時間の範囲で温度を一定に保持して
もよい。その場合の最高温度の保持時間は、約１５〜４
８０分程度であればよい。最高温度の保持時間が所定時
間よりも短時間であると、樹脂の結晶化が不充分となっ
て寸法安定性が悪くなり、所定時間よりも長時間である
と、「ソリ」などの不適当な熱変形が起こり、また電気
炉などのエネルギー消費量の増大や製造時間の長時間化
からみても製造コストの低減を図ることが難しくなる。

【０１４２】また、約８５〜１２０℃程度に昇温した時
にそのような一定温度で保持してもよい。このようにす
ると、油中摺動材内に僅かに取り込まれた水分を乾燥さ
せることができ、その後、結晶化させることができる。
一方、短時間で急激に加熱して熱処理を終了させること
は好ましくない。前記水分が沸点を越えて気化し、その
際の体積膨張によって油中摺動材に「膨れ」などの不具
合が発生する可能性が高くなるからである。

【０１４３】結晶化工程後の冷却は、前記昇温時と逆の
段階を経て冷却してもよく、または約６０〜１８０分程
度の時間をかけて連続的に徐冷してもよい。

【０１４４】以上のような熱処理工程を行なうことによ
り、油中摺動材の膨れなどの不具合の発生を極力防ぐと
共に、樹脂の結晶化を確実かつ徐々に進行させて、油中
摺動材の寸法安定性を高めて寸法精度の高い油中摺動材
を提供することができる。

【０１４５】また、油中摺動材と相手部材の少なくとも
一方の摺動面の表面粗さは、Ｒｍａｘ、Ｒａ、Ｒｚ等の
ＪＩＳで定義された評価法によって測定され、約３〜２
５μｍ以下であり、約８μｍ以下が好ましく、約３μｍ
以下がより好ましい。なぜなら、表面粗さが前記所定範
囲を越えると、摺動面に傷が多く付くようになり、これ
は摩耗の原因になると考えられるからである。なお、表
面粗さの下限値は、加工時の効率性も考慮して、約０．
１μｍ程度以上であればよい。

【０１４６】また、相手材表面の仕上げ加工などの工程
に長時間を要するので、効率的でないことや樹脂材の転
移膜の形成に影響される可能性もあるため、摩耗に影響
されないような仕様や条件であれば、約３〜８μｍ程度
の範囲以下としても良いとも推定される。

【０１４７】また、ピストン、シリンダー等の相手材
は、Ｓ４５Ｃ，ＳＣＭ４２０Ｈ等の炭素鋼、ＦＣＤ４５
等の球状黒鉛鋳鉄等あるいはこれらの硬化処理材等の硬
質材料であっても、又はＡＤＣ１２等のアルミニウム合
金等の軟質材であってもよい。相手材は、加工時の効率
や、生産性、価格等で平均して総合的に優れる鋳物系金
属、その中でもＡＤＣ等の軽量鋳物金属系合金等が好ま
しいが、特に限定しない。

【０１４８】

【実施例】図１（ａ）〜（ｆ）は第１実施例のシールリ
ング２０であり、このシールリング２０は、図１（ａ）
−２に示すように、リングの両側面２１と外周面２４と
の間や、上記両側面２１と内周面２５との間にそれぞれ
段差部２６が設けられたものであり、また、図１（ａ）
−１に示すように、上記段差部２６に加えて、そのリン
グ２０の一方の側面のシール面２１にはほぼ３等分位置
に内周側から外周側に貫通した潤滑溝２２を設け、また
他方の側面のシール面２１にも、若干位置をずらせて同
様の潤滑溝２２を設けたものである。なお、図１（ｂ）
〜（ｆ）は、図１（ａ）−１の拡大図又は断面図を示
す。

【０１４９】上記リング両側面２１と外周面２４との間
の段差部２６は、リング側面２１に対して直角な面２７
及び外周面２４に対して直角な面２７’を有し、かつ、
上記２つの直角面２７、２７’の間によって形成された
傾斜面２８とを有しており、リング側面２１と内周面２
５との間の段差部２６は、リング側面２１に対して直角
な面２７及び内周面２５に対して直角な面２７’を有
し、かつ、上記２つの直角面２７、２７’の間によって
形成された傾斜面２８とを有している。この段差部２６
は、リング両側面２１と外周面２４との間の２箇所の周
辺、又はリング側面２１と内周面２５との間の２箇所の
周辺のいずれかに設けることができるが、この４か所全
てに設けることもできる。

【０１５０】上記段差部２６を設けると、成形時の型離
れが容易となり、また、使用時において、オイル不純物
や摩耗粉が堆積しにくいため、摺動面にオイル不純物や
摩耗粉が侵入することを防止することができる。

【０１５１】上記段差部２６は、図１（ｆ）に示すよう
に、傾斜面２８が平面である角形であっても、傾斜面２
８が曲面である丸形であってもよい。また、直角面２
７、２７’と傾斜面２８とのなす角度は直角又は鈍角、
すなわち９０°以上１８０°未満がよく、仕様等により
９０°以上１３５°以下、また、９０°を越えて１２０
°以下が好ましい。また、上記角度を調整することによ
りオイル不純物や摩耗粉が堆積しにくく、また、射出金
型からの離型性がよい。なお、段差部は角形のほうが射
出金型を製造するうえで容易に段差部を形成できて効率
的であり、また、結果として安価となる。

【０１５２】上記の潤滑溝２２は深さ０．１ｍｍ程度、
幅０．１ｍｍ程度の微細なものであり、図示のように３
箇所程度設けてもシール性を損わないものである。また
潤滑溝２２のシール面２１側の開口端には、クラウニン
グ２３が施される。

【０１５３】上記の段差部２６の高さｈは特に限定しな
いが、シールリング２０の矩形断面の半径方向の長さ、
または、軸方向長さのそれぞれ約５〜５０％程度、好ま
しくは、約５〜２５％程度、更に好ましくは、約５〜１
０％程度とし、シールリング２０の片面又は両面部に設
けることが好ましい。具体的には、上記の段差部２６の
高さｈは、その下限値が０．０５ｍｍがよく、０．１ｍ
ｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。また、その
上限値は、０．５ｍｍがよく、０．４ｍｍが好ましく、
０．３ｍｍがより好ましい。上記いずれの数値範囲につ
いても、下限値を超え、上限値未満の範囲に選定しても
よい。

【０１５４】上記の段差の高さｈが少なすぎると、金型
の長期にわたる使用での可動型と固定型とのズレが比較
的短い周期で発生した時に、不具合を招来する可能性が
あり、多すぎると、シールリングのシール部分面積、い
わゆるシールランドが減少してしまうため、確実で、良
好な密封特性に期待できない。

【０１５５】なお、合い口３０の形状はステップ型、ス
トレート型、アングル型等任意である。また合い口３０
の無い無端状のものでもよいが、図１や図３〜図１５に
示される複雑な形状を有する合い口形状を採用した。

【０１５６】図２は上記のシールリング２０を合成樹脂
で射出成形する場合の金型２９の合せ面３１の位置を示
している。即ち、合せ面３１は外周面２４の一方の段差
部２６側の端に設定される。合せ面３１をこのような位
置に設定すると、バリ３２は潤滑溝２２から離れた位置
に生じるので、該潤滑溝２２を閉塞することがない。

【０１５７】図３（ａ）（ｂ）は第２実施例のシールリ
ング２０であり、この場合の潤滑溝２２は、両側シール
面２１の中央部分に全周にわたり形成された周溝３３
と、その周溝３３から、外周方向及び内周方向にそれぞ
れ形成された外径方向溝３４及び内径方向溝３５とから
成り、外径方向溝３４と内径方向溝３５の位置が周方向
にずれている。

【０１５８】図４（ａ）（ｂ）の第３実施例のシールリ
ングの潤滑溝２２は、周溝３３と同一位置に形成された
外径方向溝３４と内径方向溝３５とから成る。

【０１５９】図５（ａ）（ｂ）は、シールリングの各種
段差部２６の形状の諸例を示すものであり、いずれも金
型の合せ面３１と潤滑溝２２との間には段差があり、バ
リによって潤滑溝２２が閉塞されることを防ぐ。また、
これらはいずれも金型の合せ面３１が直角面２７’と一
致するので、固定金型と可動金型の合わせ面が多少ずれ
ても、外周面２４又は内周面２５側にはみ出す部分が生
じることがない。

【０１６０】（耐久試験）（１）ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ビクトレック
ス社製：ＶＩＣＴＲＥＸ−ＰＥＥＫ１５０Ｐ）５０重
量部を主材料とし、カーボン繊維（呉羽化学社製：クレ
ハＭ２０７Ｓ（繊維径１２〜１３μｍ、アスペクト比４
８、ピッチ系））２０重量部、四フッ化エチレン樹脂
（喜多村社製：４００Ｈ）１０重量部を充填材として配
合した材料を用い、図１に示した第１実施例の形状のシ
ールリング２０を射出成形により得た。上記シールリン
グ２０の断面には略矩形であり、４つのコーナ部に段差
部２６を設けた。このシールリング２０は、外径４５ｍ
ｍ、リングの幅２．４ｍｍ、リング肉厚２．３ｍｍ、外
周面（摺動部）の幅１．５ｍｍ、側面（摺動部）の幅を
１．８ｍｍとした。潤滑溝２２は深さ０．１ｍｍ、幅
０．１ｍｍで全周にわたり３箇所形成し、両側シール面
２１に潤滑溝２２の位置を１０°程度位置をずらせて形
成した。各潤滑溝２２の角部にクラウニング２３を施し
た。上記のシールリング２０を耐久試験に供し、回転ト
ルク、リング側面の摩耗及び相手軸溝の摩耗量を測定し
た。軸の材料はダイカスト用アルミニウム合金ＡＤＣ１
２を使用した。耐久試験の結果を表１に示す。耐久試験
の条件は次のとおりである。油圧：０．８ＭＰａ回転数：７０００ｒｐｍ温度：１２０℃ 時間：１００ｈｒ．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昭和シェル石油社製デキシロンII シリンダ（回転）：Ｓ４５Ｃ軸（固定）：ＡＤＣ１２。

【０１６１】（２）前記耐久試験のものと同一材料のシ
ールリング２０で外径４５ｍｍ、断面形状が２．３ｍｍ
×２．４ｍｍの矩形であって、段差部及び潤滑溝のない
もの（図６参照）を比較例１とする。前記比較例１と同
一材料、同一サイズのシールリング２０の両側面に１５
°間隔で周方向に１５°の長さの内周側に開放された凹
所３６を形成したもの（図７参照）を比較例２とする。
上記比較例１及び２につき前記と同一条件で耐久試験に
供した。その結果を表１に示す。

【０１６２】

【表１】

【０１６３】（結果）実施例のものは比較例１、２に比
べ回転トルクも劣ることなく、リング側面及び相手溝の
磨耗が少ない。これは内外方向に貫通した潤滑溝２２を
通ってオイルが内外方向にリークすることでリング側面
の摺接面の全幅にわたる油膜が全周にわたり形成される
こと及びオイルのリークにより摩耗粉や異物が排除され
やすいことによるものである。またリーク量は微小であ
り、シール性を損うことがない。

【０１６４】熱可塑性芳香族系ポリエーテルケトン樹脂
のシールリング及びＰＴＦＥ製の従来型シールリングに
ついて、リーク測定データを図１８に示す。図１８は各
種合い口に対するオイル温度とリークの関係を示したも
のである。

【０１６５】ストレートカットリングについてみると、
オイル温度の上昇に伴いリークが増加し、ある温度に達
すると減少している。これは温度の上昇に伴いオイル粘
度が低下すること及びリングが膨張し合い口すきまが減
少することと関係している。

【０１６６】低温（−３０℃付近）では合い口すきまが
大きくてもオイル粘度が高いためリークは少ない。温度
上昇に伴いリングが膨張すると合い口すきまは減少しリ
ークは少なくなるべきであるが、オイル粘度は低下０℃
付近まではリークし易くなる。即ち、０℃付近までは合
い口すきま減少の効果がオイル粘度低下分をカバーでき
ずリークが増加する。その後、合い口すきま減少の効果
がオイル粘度低下分よりも大きくなりリークは減少し、
最終的には合い口すきまがゼロとなりリークもゼロとな
る。

【０１６７】アングルカットについては、合い口すきま
がストレートカットのものと同じにもかかわらずストレ
ートカットに比べてリークは少ない。これは、アングル
にカットすることでリークに影響するすきまはアングル
の角度により決定されると考えられるためである。

【０１６８】アングルカットでは温度上昇に伴い一度リ
ークがゼロとなった後、再びリークが増える傾向が認め
られる。これは、合い口部が突き合い、すきまがゼロと
なった後は合い口部で横ずれが起こりリングの側面から
リークするためである。

【０１６９】以上のように従来型シールリングの合い口
形状ではオイルリークは温度の影響を受けやすい。

【０１７０】一方、熱可塑性全芳香族系ポリエーテルケ
トン樹脂の合い口特殊複雑形状についてみると、合い口
すきまからのリークは図１４のｇ₂でシールされ、側面
からのリークはｇ₁でシールされるので、基本的にはリ
ークはゼロである。しかし、寸法公差により微小すきま
が生ずるのでリークがあるが非常に少ない。

【０１７１】

【発明の効果】この発明のシールリングは、以上のごと
きものであるから、シール対象液が潤滑溝を通ってシー
ル性を損わない程度にリング側面のシール面を内外方向
にリークするため、相手材との相対回転によりシール面
の全幅にわたる潤滑膜が全周にわたり形成される。

【０１７２】このため、シール面の全面にわたる潤滑性
が改善され、耐摩耗性が向上し、更に相手材を磨耗させ
ない効果がある。

【０１７３】また、４コーナ部に段差部を形成すること
により、射出成形時のバリが潤滑溝を閉塞することがな
く、また段差部の分だけ相手材との摺接面積が減少する
ので、回転トルクも低下する効果がある。

【０１７４】さらにまた、低温から高温まで安定したリ
ーク量のシールリングを提供でき、特定の材質にするこ
とにより、優れた摺動特性を有するシールリングを提供
することができる。

【０１７５】また、上記の優れた摺動特性を有するシー
ルリングが得られるので、油圧流体クラッチを有する変
速機等の自動変速機に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ−１）第１実施例の正面図（ａ−２）他の実施例の正面図（ｂ）（ａ−１）の一部拡大正面図（ｃ）同上の一部拡大平面図（ｄ）（ｂ）図のｄ−ｄ線断面図（ｅ）（ｂ）図のｅ−ｅ線断面図（ｆ）（ｄ）図の一部シリンダ拡大断面図

【図２】第１実施例の成形時の断面図

【図３】（ａ）第２実施例の一部拡大正面図（ｂ）同上の断面図

【図４】（ａ）第３実施例の一部拡大正面図（ｂ）同上の断面図

【図５】（ａ）（ｂ）シールリングの他の諸例の断面図

【図６】（ａ）比較例１の一部拡大正面図（ｂ）同上のｂ−ｂ線断面図

【図７】（ａ）比較例２一部拡大正面図（ｂ）同上のｂ−ｂ線の断面図

【図８】（ａ）従来例の使用状態の拡大断面図（ｂ）同上の成形時の拡大断面図

【図９】（ａ）従来例の一部拡大正面図（ｂ）同上の断面図

【図１０】（ａ）他の従来例の一部拡大正面図（ｂ）同上の断面図

【図１１】この発明のオイルシールリングの一例を示す
正面図

【図１２】オイルシールリングの熱固定処理を示す断面
図

【図１３】（ａ）この発明のオイルシールリングの他の
一例を示す正面図（ｂ）同上の一部拡大正面図（ｃ）同上の一部拡大平面図（ｄ）（ｂ）図のｄ−ｄ線断面図（ｅ）（ｂ）図のｅ−ｅ線断面図（ｆ）（ｄ）図の一部拡大断面図

【図１４】（ａ）この発明のオイルシールリングの合い
口の一例を示す一部正面図（ｂ）同上の一部拡大平面図（ｃ）同上の一部斜視図

【図１５】図１４に段差部を設けた一部斜視図

【図１６】（ａ）従来のオイルシールリングの合い口の
他の一例を示す一部正面図（ｂ）同上の一部拡大平面図

【図１７】回転試験機を説明する縦断面図

【図１８】合い口形状とリークの関係を示すグラフ

【図１９】シール性試験の油漏れ量と耐久時間の関係を
示すグラフ

【図２０】シール性試験の油漏れ量と温度の関係を示す
グラフ

【符号の説明】

２０シールリング２１シール面２２潤滑溝２３クラウニング２４外周面２５内周面２６段差部２７、２７′ 直角面２８傾斜面２９金型３０合い口３１合せ面３２バリ３３周溝３４外径方向溝３５内径方向溝３６凹所１０１射出成形品１０２円柱体１０３リングゲージ１０４オイルシールリング１０５合い口１０６注入位置１０７ゲート１１０シールリング１１１シール面１１２潤滑溝１１３面取り部１１４外周面１１５内周面１１６段差部１１７直角面１１８傾斜面１１９合い口１２１、１２１’ 合い口１２２外径面側突起１２３、１２３’ 面取り部１２４、１２４’、１２４” 面取り部１２５、１２５’ すみ肉１２７外径面側段部１２８段差面１２９先端面１３０突き合わせ面１３１リング外径面１３２外径面側段部内面１３３外径面側突起内側面１３４リング側面１３５段差部１３６外径面側突起内径側面１３７リング内径面１７１軸１７２、１７２’ リング溝１７３、１７３’ オイルシールリング１７４シリンダー１７５油の供給管１７８メスシリンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リング両側面にシール面を形成してなる
シールリングにおいて、上記シール面にシール性を損わ
ない範囲の微小な潤滑溝を、その内周から外周に貫通状
に設けたことを特徴とするシールリング。
【請求項２】リング両側面と外周面との間、又はリン
グ両側面と内周面との間に段差部が設けられ、上記リン
グ側面と外周面との間の段差部は、上記リング側面に対
して直角な面及び上記外周面に対して直角な面を有し、
かつ、上記２つの直角面の間によって形成された傾斜面
とを有しており、上記リング側面と内周面との間の段差
部は、上記リング側面に対して直角な面及び上記内周面
に対して直角な面を有し、かつ、上記２つの直角面の間
によって形成された傾斜面とを有しているシールリン
グ。
【請求項３】リング両側面と外周面との間、及びリン
グ両側面と内周面との間に、それぞれ前記潤滑溝の深さ
より大きい段差部を設けたことを特徴とする請求項１又
は２に記載のシールリング。
【請求項４】矩形断面を有するシールリングの相対す
る合い口からなる合い口部において、上記合い口は、上
記矩形断面の４辺のうちそれぞれ相対する２辺の中心部
を結んで４つの矩形断面部分に分割するとき、上記シー
ルリングの外径面側に有する２つの矩形断面部分の一方
の矩形断面部分に突起を設け、上記外径面側の２つの矩
形断面部分の他方の矩形断面部分に上記突起受け入れる
切欠部を設け、上記相対する一方の合い口の上記突起を
嵌合する位置に他方の合い口の上記切欠部を形成したこ
とを特徴とするシールリング。
【請求項５】上記突起の先端面と上記突起と相対向す
る切欠部の段差面との間にシール性を損なわない範囲の
間隔を有していることを特徴とする請求項４に記載のシ
ールリング。
【請求項６】矩形断面を有するシールリングの相対す
る合い口からなる合い口部において、上記それぞれの合
い口の上記シールリングの内径面側の上記２つの矩形断
面部分からなる突き合わせ面は、互いに平行であり、上
記相対する合い口を突き合わせたとき、一方の合い口の
突き合わせ面と他方の合い口の突き合わせ面は、シール
性を損なわない範囲の間隙を有することを特徴とする請
求項４又は５に記載の記載のシールリング。
【請求項７】矩形断面を有するシールリングの相対す
る合い口からなる合い口部において、上記シールリング
の外径面側であって、上記突起の先端面と上記突起と相
対向する切欠部の段差面との間の外径面側間隙と、上記
シールリングの内径面側であって、上記一方合い口の突
き合わせ面と他方の合い口の突き合わせ面の間の内径面
側間隙とは、等しいか、あるいは、上記外径面側間隙間
隙は上記内径面側間隙よりも長い間隙としたことを特徴
とする請求項６に記載のシールリング。
【請求項８】上記突起の長さがシールリングの展開長
さの０．０１〜０．１倍の長さであることを特徴とする
請求項４のシールリング。
【請求項９】上記間隙の長さがシールリングの展開長
さの０．００１〜０．０１倍の長さであることを特徴と
する請求項５から７のいずれかに記載のシールリング。
【請求項１０】熱可塑性芳香族系耐熱合成重合体９０
〜５０重量％、強化ファイバ１０〜５０重量％を含有す
る樹脂組成物からなる請求項１から９のいずれかに記載
のシールリング。
【請求項１１】潤滑性付与剤を添加することを特徴と
する請求項１０に記載のシールリング。
【請求項１２】前記強化ファイバの引張強度が５５０
〜１０００ＭＰａ、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４００〜
６００であることを特徴とする請求項１０又は１１に記
載のシールリング。
【請求項１３】前記強化ファイバは、ファイバ長０．
０１〜０．１ｍｍ、ファイバ径１〜２５μｍであること
を特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載のシ
ールリング。
【請求項１４】前記熱可塑性芳香族系耐熱合成重合体
は、熱可塑性芳香族系ポリエーテルケトン樹脂であるこ
とを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の
シールリング。
【請求項１５】前記強化ファイバは、カーボン系ファ
イバであることを特徴とする請求項１０から１４のいず
れかに記載のシールリング。
【請求項１６】前記強化ファイバは、ピッチ系カーボ
ンファイバであることを特徴とする請求項１０から１４
のいずれかに記載のシールリング。
【請求項１７】上記潤滑性付与剤は、フッ素系樹脂、
グラファイト、二硫化モリブデンのうち少なくとも１種
類の潤滑性付与剤であることを特徴とする請求項１１か
ら１６のいずれかに記載のシールリング。
【請求項１８】上記シールリングを自動変速機用のオ
イルシールリングとして用いられることを特徴とする請
求項１から１７のいずれかに記載のシールリング。
【請求項１９】前記自動変速機は、油圧流体クラッチ
を有する変速機であることを特徴とする請求項１から１
８のいずれかに記載のシールリング。