JP2017015146A

JP2017015146A - シールリング

Info

Publication number: JP2017015146A
Application number: JP2015130963A
Authority: JP
Inventors: 政徳藤井; Masanori Fujii; 賢一木津; Kenichi Kizu
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-19

Abstract

【課題】熱可塑性樹脂組成物の射出成形により安価に製造でき、かつ、流体の漏れ量を低減できるシールリングを提供する。【解決手段】円周１箇所に切れ目を有する円環状の全体形状に熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、リング本体と、リング本体の第１端部・第２端部から周方向に延伸状に付設された第１凸部２１・第２凸部２２とを有するシールリングであって、リング本体１の横断面形状は、円形であり、第１凸部２１と第２凸部２２は、リング本体１の円形の横断面を分離線Ｌｃにて２分割して第１対応面４１・第２対応面４２をもって相互に対面させ、第１凸部２１と第２凸部２２とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、第１凸部２１と第２凸部２２が基本矩形から食み出さない寸法に設定されている。【選択図】図７

Description

本発明は、シールリングに関する。

従来、円周１箇所に切れ目を有する略円環状の全体形状を有し、リング本体と、このリング本体の両端部から周方向へ突出した第１凸部と第２凸部を有し、圧縮機の可動スクロールとハウジングの間のシールを行うシールリングは、公知であり、その材質はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が主として使用されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。

特開２００７−２４７５２６号公報特開平８−２７６５０８号公報

従来のこの種のシールリングは、円筒状のＰＴＦＥ素材を、まず、機械的に輪切りし、次いで、切削・研削・切断加工等の機械加工によって、製造していた。
従って、従来のものは、機械加工等の加工工数が掛かり、材料ロスも多く発生し、製造コストも割高となる欠点があった。

一方、射出成形による製造もありえるが、その場合、第１凸部と第２凸部の合せ目部位における密封性が低下し、この合せ目部位からの流体（オイル）の漏れ量が過大となるという欠点があった。揺動試験においては、ＰＴＦＥ製シールリングと比較して流体（オイル）漏洩量が顕著に過大となることが確認された。シール部位からの流体漏洩が極端に増大することは圧縮機の機能上好ましくない。また、可動スクロールやハウジングの被密封平面に摺接する摺接部の摩擦によって、揺動時の摺動が不安定となり、第１凸部と第２凸部の合せ目部位のシール間隙を大小変動させ、流体の漏れ量を増大させる要因となっていた。

そこで、本発明は、熱可塑性樹脂組成物の射出成形により安価に製造でき、かつ、合せ目部位からの流体の漏れ量を低減できるシールリングを提供することを目的とする。特に、スクロール運動を行う圧縮機に好適なシールリングを提供する。

本発明に係るシールリングは、円周１箇所に切れ目を有する円環状の全体形状に熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、リング本体と、該リング本体の第１端部・第２端部から周方向に延伸状に付設された第１凸部・第２凸部とを有するシールリングであって、上記リング本体の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部と第２凸部は、上記リング本体の円形の横断面を分離線にて２分割して第１対応面・第２対応面をもって相互に対面させ、上記第１凸部と上記第２凸部とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部と上記第２凸部が上記リング本体の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている。

また、本発明に係るシールリングは、円周１箇所に切れ目を有する円環状の全体形状に熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、リング本体と、該リング本体の第１端部・第２端部から周方向に延伸状に付設された第１凸部・第２凸部とを有するシールリングであって、上記リング本体の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部と第２凸部は、上記リング本体の円形の横断面を分離線にて２分割して第１対応面・第２対応面をもって相互に対面させ、さらに、上記第１凸部は上記第１対応面の反対面側に削り取り部が形成された横断面形状であり、上記第１凸部と上記第２凸部とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部と上記第２凸部が上記リング本体の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている。

また、上記開状態における上記リング本体は、上記切れ目の中央点に対して 180°±30°の範囲内に曲率半径が最大寸法の部位が存在し、該最大寸法の部位から上記第１端部・第２端部の各々に向かって周方向に近づくに従って曲率半径が減少するように、設定されて、上記第１凸部と第２凸部とが相互に重なり合った切れ目閉状態で全体形状が真円形となるように構成されている。

本発明のシールリングによれば、第１凸部と第２凸部の合せ目部位における密封性が改善でき、流体漏洩を低減できる。熱可塑性樹脂組成物の射出成形にて、寸法を容易に設定でき、高品質・高性能のシールリングを容易・安価に得ることができる。切削・研削・切断等の機械加工が省略可能となって、材料ロスの発生も少なくなって、安価に製造できる。特に、スクロール運動を行う圧縮機に好適なシールリングを提供可能となる。

本発明に係るシールリングの用途を具体的に例示した圧縮機断面図である。本発明の実施の一形態を示し、使用箇所を示した拡大断面図である。切れ目開状態の平面図である。（後方部位を一部省略して図示した）切れ目開状態の正面図である。切れ目閉状態の平面図である。切れ目閉状態の正面図である。各要部を示した拡大断面図である。他の実施の形態を示す各要部の拡大断面図である。一つの変形例の要部拡大断面図である。他の変形例の要部拡大断面図である。色々な別の実施の形態を示す要部拡大断面図である。色々なさらに他の実施の形態を示す要部拡大断面図である。受圧状態を示す要部拡大断面図である。受圧状態を示す要部拡大断面図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図３と図４に示すように、本発明のシールリングＳは、自由状態では、円周１箇所に切れ目５を有する円環状の全体形状を有している。そして、このシールリングＳは、 360°よりも僅かに小さい中心角度を占めるリング本体１と、リング本体１の第１端部１１と第２端部１２から周方向に延伸状に第１凸部２１・第２凸部２２が付設されている。
図１と図２に於て使用状態を示し、エアコンディショナー用の圧縮機２のスクロール圧縮機構３に適用されている場合を例示する。

スクロール圧縮機構３は、主に、ハウジング４とハウジング４の上方に密着して配置される固定スクロール６と、固定スクロール６に噛合する可動スクロール７等から構成される。ハウジング４には、可動スクロール７の下面（背面）７Ａと対向する平面部４Ａにシール溝４Ｂが凹設され、このシール溝４Ｂに本発明のシールリングＳが装入されている。
シールリングＳは、可動スクロール７の背面７Ａ、及び、ハウジング４の平面部４Ａの間を密封（シール）して、背圧空間を形成する。（なお、図２は図１のＹ部の拡大図である。）

そして、図３と図４に示すように、切れ目５が開状態である全体形状に、熱可塑性樹脂組成物にて、一体形成する。図３に於て、矢印Ｆは射出成形時の溶融樹脂の注入方向を示し、１０は注入ゲート（跡）部であり、（図示省略した）切断刃にて可能な限り美しく切断したとしても、微小突部が残留形成される虞もあって、仕上げのために研削等の機械加工を行うこともあり得る。しかしながら、このような注入ゲート跡部１０以外は、機械加工を省略して、射出成形面とすることが可能である。

本発明のシールリングＳを射出成形するのに好適な熱可塑性樹脂組成物としては、ＰＥＳ樹脂組成物を挙げ得る。射出成形品に、いわゆるバリが発生しにくい利点があり、さらに、熱膨張率が低く金型から取出した後の収縮性が低くシールリングＳの寸法も高精度に維持され、前述の機械加工を省略可能となる利点がある。

そして、図３に示した如く、切れ目５が開状態の全体形状に、ＰＥＳ樹脂組成物等の熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成されるのであるが、射出金型から取出した、切れ目５が開状態であるシールリングＳのリング本体１は、切れ目５と反対側に曲率半径Ｒ₁₃が最大寸法である（最大寸法の）部位１３を有し、この最大寸法の部位１３から第１端部１１・第２端部１２の各々に向かって、周方向Ｍ₁，Ｍ₂に近づくに従って、曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２がしだいに減少して、第１端部１１・第２端部１２の曲率半径Ｒ₁₁，Ｒ₁₂が最小寸法となるように設定され、さらに、（小さな突出寸法である）第１凸部２１・第２凸部２２の外周面の曲率半径は前記Ｒ₁₁，Ｒ₁₂と同一とする。
なお、前記曲率半径Ｒ₁₃，Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ₁₁，Ｒ₁₂は、図３に示したように、中心点Ｏ₁から、リング本体１の外周面までの寸法とする。

さらに、追加説明すると、図３の平面図に於て、開状態のリング本体１は、切れ目５の中央の点（中心点）Ｐ_５に対して 180°±30°の範囲内に、最大寸法の部位１３が存在する。つまり、図３に示したθは30°であり、２θ＝60°の範囲内に最大寸法の部位１３を配設している。（なお、図３に於て、Ｌ_０は中央点Ｐ_５を含んだ直径を示す線である。）

このように、金型のキャビティの形状・寸法、及び、それから取出されたシールリングＳ（図３参照）は、その外周縁形状が、切れ目５に対して 180°反対側における±θ（＝±30°）の範囲内に、曲率半径Ｒ₁₃が最大寸法の部位13を配設し、この部位13から切れ目５に向かってしだいに減少する非真円形に設定する。
使用状態───図２に示すようにシール溝４Ｂに装着された状態───では、第１凸部２１と第２凸部２２とが相互に重なり合って切れ目閉状態となるが、切れ目開状態下で上述した非真円形であることによって、弾性変形に伴って、中心点Ｏ_１から同一の曲率半径Ｒ_０の真円形になり、図２に示したシール溝４Ｂのラジアル方向外側の内壁面１４に対して密に接触する。切れ目開状態（図３）から切れ目閉状態（図５）へ変形する際、最大寸法の部位１３が最も大きく曲率半径が減少するように変形し、第１端部１１・第２端部１２側はほとんど変形しない。従って、図５に示した前記曲率半径Ｒ_０は、図３に示した端部１１，１２の曲率半径Ｒ₁₁，Ｒ₁₂に相等しくなる。

リング本体１の横断面形状は、図７（Ａ），図８（Ａ）に示すように円形である。
図２に示す使用状態で、可動スクロール７の背面７Ａ等の（可動側）被密封平面Ｐ_１に摺接する第１摺接部２６と、シール溝４Ｂの内壁面１４等の（固定側）被密封平面Ｐ_２に摺接する第２摺接部２７とを、有している。直交状の被密封平面Ｐ_１，Ｐ_２によって形成される隅部８に、受圧時に押付けられる。上記第１・第２摺接部２６，２７は、全体として線状に各平面Ｐ_１，Ｐ_２に接触するが、圧力が高い場合、あるいは、摩耗が生じた場合には、細い帯状に接触する。

ところで、本発明は、ＰＥＳ樹脂組成物等の熱可塑性樹脂組成物を採用したことにより、及び、円形断面としたことにより、スクロール運動中にシールリングＳが、背面７Ａと平面部４Ａとの間隙９に、噛み込む等の不具合が生じない利点がある。
そして、図７に示すように、第１凸部２１と第２凸部２２は、リング本体１の円形の横断面を、同図（Ｂ）に示す如く、分離線Ｌｃにて２分割して、第１対応面４１・第２対応面４２をもって相互に対面させる。具体的には円形の中心点Ｏ₂₀から、中心角度βが90°の直交２軸（ｘ軸，ｙ軸）が、円形輪郭線に交わる２点３８，３９を結ぶ円弧と弦にて包囲形成される弓形に、第２凸部２２の横断面形状を設定する。

他方、図７（Ｂ）に示すように、微小なシール間隙ｇを形成するように、第１凸部２１の横断面の形状を設定する。つまり、図７（Ａ）に示したリング本体１の横断面の円形輪郭線Ｇから、第１凸部２１と第２凸部２２が食み出さないように、第１凸部２１・第２凸部２２の各円弧部を円形輪郭線Ｇに添わせることを可能な寸法（形状）とすると共に、その時、微小なシール間隙ｇが第１・第２対応面４１，４２の間に形成される。
図７（Ｂ）に於ては、分離線は、45°傾斜の直線の場合を示し、かつ、中心角度βは90°であることによって、図１３（Ａ）に示す使用状態下で、第２凸部２２が被密封平面Ｐ₁，Ｐ₂に対して安定姿勢で圧接（摺接）する。しかも、（薄い）弓形である第２凸部２２は、両端の点３８，３９近傍は弾性変形しやすく、円弧面部にて、被密封平面Ｐ₁，Ｐ₂に圧接（摺接）する。しかも、シール間隙ｇの両端が閉じられているので、密封性も維持される。
また、図７（Ｄ）に示すように、第１凸部２１に於て、第１対応面４１に相当する横断面弓形の弦に相当する第１対応面４１の中心角β₄₁は、90°を越えている。

図７に於て、追加説明すると、リング本体１の横断面円形の輪郭線Ｇに、第１凸部２１と第２凸部２２の円弧部を重なり合うように一致させた場合、ストレート状の第１対応面４１と第２対応面４２との間に、微小なシール間隙ｇが形成される。このシール間隙ｇは、１０μｍ≦ｇ≦１００μｍのように設定するのが望ましい。シール間隙ｇが１００μｍを越せば、流体漏れが急激に増加する。このようにして、第１・第２対応面４１，４２からの流体漏洩が抑制でき、かつ、第１凸部２１と第２凸部２２が（基本の）円形の輪郭線Ｇから食み出さず、一層密封性能も向上できる。

次に、図８は他の実施の形態を示す。前述の図７と比較すると、第２凸部２２が弓形から４半円形に変わっている。
さらに、具体的に説明すると、第１凸部２１と第２凸部２２は、リング本体１の円形横断面（輪郭線Ｇ）を、同図（Ｂ）のように、Ｌ字形の分離線Ｌｃにて２分割して、第１対応面４１・第２対応面４２をもって対面させている。
図８（Ｂ）に示すように、円形の中心点Ｏ₂₀から中心角度βが90°の直交２軸（ｘ軸，ｙ軸）に沿った第２対応面４２を、第２凸部２２が有し、円弧部は90°の中心角度βに対応している。
他方、図８（Ｂ）に示すように、微小なシール間隙ｇを形成するように、円形輪郭線Ｇから、第２凸部２２よりも僅かに大きな切欠き４０を形成し、第１凸部２１の横断面形状とする。この切欠４０の中心角度β₄₀は90°である。
このような形状・寸法の場合、図１３（Ｂ）に示す使用状態下で、第２凸部２２が隅部８にて安定姿勢で被密封平面Ｐ_１，Ｐ_２に圧接（摺接）する。特に、シール間隙ｇが（横断面に於て）被密封平面Ｐ_１，Ｐ_２にて閉じられているので、密封性が維持される。
そして、上記シール間隙ｇは、上述した図７の実施の形態と同じ数値範囲に設定するのが好ましい。

次に、図９に示す変形例のように、図７（Ｂ）の場合よりも、第２凸部２２の断面積の割合を大きく設定しても良い。つまり、第２凸部２２の弦の両端の点３８，３９の各々と、円形横断面の中心点Ｏ₂₀を結んだ２直線の成す中心角度をβ₄₁とすれば、90°＜β₄₁≦ 150°に設定する。
図１３（Ａ）に示したように、直交する被密封平面Ｐ_１，Ｐ_２に対して圧接した状態で、シールＳに捩れが発生した場合、間隙ｇを介しての流体の漏洩が少なくて済む。

次に、図１０の変形例では、図８（Ｂ）の場合よりも、第２凸部２２の断面積の割合が大きい。このようにすれば、図１３（Ｂ）と同じ使用状態下で、シールＳに捩れが発生したとしても、間隙ｇを介しての流体の漏洩が少なくて済む。
図１１に於て、本発明の別の実施の形態を複数示す。第２凸部２２は、図７又は図９（Ａ）と同様であるが、第１凸部２１が既述の実施の形態と相違している。即ち、図１１（Ａ）〜（Ｄ）のいずれにあっても、第１凸部２１は、第１対応面４１の反対面側（円弧面側）に、削り取り部３３が形成された横断面形状である。
図１１（Ａ）では、削り取り部３３が大き目の弓形であって、第１凸部２１は、第１対応面４１と、これに平行な傾斜直線状の裏面部２５を有する傾斜片部３０をもって、構成されている。なお、一点鎖線にて示した裏面部２５Ａによって、傾斜片部３０の肉厚が、いずれか一方へ、しだいに減少するように、形成してもよい。つまり、裏面部２５Ａが第１対応面４１と非平行としても自由であることを、一点鎖線は、示している。

図１１（Ｂ）では、削り取り部３３の断面形状が、屋根型であり、第１凸部２１は、両端に釘部４３，４３を有するカスガイ形である。言い換えると、この第１凸部２１の形状は、傾斜片部３０と、その両端に連設された釘部４３，４３とから成る。
次に、図１１（Ｃ）では、削り取り部３３の断面形状はラグビー球形であり、第１凸部２１は、外側に、直線傾斜状の第１対応面４１を有すると共に、内側（裏面側）に、弧状曲線凹部を有する。
図１１（Ｂ）（Ｃ）では、第１凸部２１は、その両端部が肉厚の補強部が形成されているといえる。次に、図１１（Ｄ）では、第１凸部２１は、横断面形状が草刈り鎌形である。即ち、第１対応面４１と平行な直線状裏面部２５Ｂと、この直線状裏面部２５Ｂに略直角状に折れ曲った直線部２５Ｃをもって、柄部４４と刃部４５から成る上記草刈り鎌形に、第１凸部２１が形成される。そして、削り取り部３３は、直線状裏面部２５Ｂと直線部２５Ｃとから成る折れ線にて切欠形成されている。

次に、図１２に於て、さらに別の実施の形態を複数示している。第２凸部２２は、図８又は図１０と同様の横断面形状であるが、第１凸部２１が既述の実施の形態とは相違している。即ち、図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示す如く、第１凸部２１は、第１対応面４１の反対面側（円弧面側）に、削り取り部３３が形成された横断面形状である。
図１２（Ａ）に示すように、傾斜状直線部４６をもって弓形の削り取り部３３を切欠形成する。また、図１２（Ｂ）では、ジグザグ状（階段状）折曲線４７をもって削り取り部３３を切欠形成している。また、図１２（Ｃ）では、円弧線４８をもって削り取り部３３を切欠形成している。図１２（Ｄ）では、２個の円弧線４９，４９を有する波形線をもって削り取り部３３を切欠形成している。
従って、第１凸部２１の横断面形状は、図１２（Ａ）では、２個の扇形部５０，５０を連結した形状であり、図１２（Ｂ）ではジグザグ形状であり、図１２（Ｃ）（Ｄ）では、２個のイチョウの葉を連結した形状である。

図１１，図１２の各々の実施の形態に於て、（図７〜図１０の場合と同様に）第１凸部２１の円弧部５１と、第２凸部２２の円弧部５２を、円形輪郭線Ｇに重なり合う（一致する）ようにした場合、第１凸部２１の第１対応面４１と、第２凸部２２の第２対応面４２の間に微小なシール間隙ｇが形成される。このシール間隙ｇの最大寸法は、１０μｍ以上、かつ、１００μｍ以下に設定するのが望ましい。
このように、シールリングＳとして切れ目閉状態であって、かつ、第１凸部２１と第２凸部２２とを、横断面に於て、各々の円弧部５１，５２が円形輪郭線Ｇに重なり合わせた状態下で、シール間隙ｇが最大寸法となり、この最大寸法が、１０μｍ以上かつ１００μｍ以下に設定したので、第１・第２対応面４１，４２からの流体漏洩を抑制でき、かつ、第１凸部２１と第２凸部２２が輪郭線Ｇから食み出していないので一層密封性能が向上する。

図１３及び図１４に示すように、受圧状態で、被密封平面Ｐ_１と被密封平面Ｐ_２によって形成された隅部８にシールリングＳが押圧され、流体Ｌの圧力Ｐ_０によって第１凸部２１が第２凸部２２に押し付けられる。
可動スクロール７がスクロール運動する（図１参照）ことで、相手部材───被密封平面Ｐ_１，被密封平面Ｐ_２───に第１対応面４１及び第２対応面４２が接近し、流体Ｌの圧力Ｐ_０によって、第１凸部２１が第２凸部２２に押し付けられる。第１凸部２１が第２凸部２２を押圧することで、第１凸部２１と第２凸部２２の両部材間の密封性が向上して、シール間隙ｇからの流体Ｌの漏れが減少する。そして、第２凸部２２の円弧部５２、及び、第１凸部２１の円弧部５１等は、機械加工の省略された射出成形面そのままとすることも可能であり、しかも、ＪＩＳＢ０６０１に準じて測定されるその表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を、０．１以上２．０以下に設定して、優れた密封性能と耐摩耗性を発揮させる。

また、本発明において射出成形すべき熱可塑性樹脂組成物としては、曲げ弾性率が1500MPa 以上、6000MPa 以下ものであればよく、例えば、ポリサルフォン系樹脂組成物、具体的には、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）樹脂組成物、ＰＳＵ（ポリサルフォン）樹脂組成物、ＰＰＳＵ（ポリフェニルサルフォン）樹脂組成物が好ましい。特に、曲げ弾性率は2000MPa 以上、4000MPa 以下が望ましい。
また、本発明に係るシールリングに好適なＰＥＳ樹脂組成物としては、ＰＥＳ樹脂にグラファイト粉末等の層状結晶構造を有する化合物、及び／または、フッ素樹脂粉末等を添加したＰＥＳ樹脂組成物である。このような添加によって、上述の曲げ弾性の範囲に特性を調整し易くなり、シールリングとしての耐摩耗性に優れ、耐熱・耐薬品性も良好で、十分な伸張性を有し、装着性及びシール性も良好であり、図１に例示したエアコンディショナー用圧縮機等に好適である。
なお、他の熱可塑性樹脂組成物として、ポリアリ−レンサルファイド系樹脂組成物、具体的には、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）樹脂に上記したグラファイト粉末等の層状結晶構造を有する化合物、フッ素樹脂粉末、及び／または、ガラス繊維、カーボンファイバ等の繊維状充填材を添加したＰＰＳ樹脂組成物も適用できる。

上述したシールリングＳの使用方法と作用について説明する。図１３，図１４に示すように、シールリングＳは、受圧状態で、可動スクロール７とハウジング４の隅部８に押付けられ、第２凸部２２は、その隅部８の奥方位置に対応配置される。第２凸部２２の円弧部５２は、図７，図８等で説明したように、中心角度βとして90°以上を有するので、その円弧部５２は、可動スクロール７の可動側被密封平面Ｐ_１、及び、固定側被密封平面Ｐ_２に対し、同時に摺接（圧接）する。これによって、確実な密封が行われる。しかも、円弧部５２が平面Ｐ_１，Ｐ_２に圧接して、接触面圧も高く、ピークを有する接触面圧分布を描くので、密封性も優れている。
また、第１凸部２１にあっても図１３（Ａ）（Ｂ）及び図１４（Ｂ）に例示する如く、その円弧部５１の第１対応面側端部５１Ａが、可動側被密封平面Ｐ_１，固定側被密封平面Ｐ_２に対し、同時に圧接する場合もあって、一層密封性が向上できる。第１凸部２１は、流体Ｌの圧力Ｐ_０を受けて、第２凸部２２側へ、及び、隅部８の奥方へ、弾性変形するので、両平面Ｐ_１，Ｐ_２に対して、圧接する可能性が高まり、かつ、第１・第２対応面４１，４２相互の間隙ｇの寸法も減少し、流体漏洩が低減する。

なお、圧縮機に於けるシールリングＳの使用箇所には、流体漏洩が全く許容されていない訳では無く、本発明のシールリングＳには、現行のＰＴＦＥ製シールリングと同程度の密封性が要求される。つまり、シールリングＳは、（ＰＴＦＥ製シールリングと比較して）流体漏洩が過大となるのは好ましくないが、流体漏洩が過小となるのも好ましくない。そこで、本発明のシールリングＳは、図７〜図１２に於て、種々説明したように、第１凸部２１の形状・寸法を種々変更することが可能なため、このように形状・寸法を変更して、受圧時の第１凸部２１の変形量（変形容易性）を調節することができる。

以上詳述したように、本発明に係るシールリングは、円周１箇所に切れ目５を有する円環状の全体形状に熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、リング本体１と、該リング本体１の第１端部１１・第２端部１２から周方向に延伸状に付設された第１凸部２１・第２凸部２２とを有するシールリングであって、上記リング本体１の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部２１と第２凸部２２は、上記リング本体１の円形の横断面を分離線Ｌｃにて２分割して第１対応面４１・第２対応面４２をもって相互に対面させ、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２が上記リング本体１の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている構成であるので、第１凸部２１と第２凸部２２の合せ目部位における密封性が改善でき、流体漏洩を低減できる。熱可塑性樹脂組成物の射出成形にて、高品質・高性能のシールリングを容易・安価に得ることができる。切削・研削・切断等の機械加工が省略可能であって、材料ロスの発生も少なくなって、安価に製造できる。特に、横断面形状が円形であることによって、被密封平面Ｐ_１，Ｐ_２に対して馴染み易く、かつ、接触面圧分布がピークを有する山型を示し、シール性も一層高い高性能のシールリングとなる。

また、円周１箇所に切れ目５を有する円環状の全体形状に熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、リング本体１と、該リング本体１の第１端部１１・第２端部１２から周方向に延伸状に付設された第１凸部２１・第２凸部２２とを有するシールリングであって、上記リング本体１の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部２１と第２凸部２２は、上記リング本体１の円形の横断面を分離線Ｌｃにて２分割して第１対応面４１・第２対応面４２をもって相互に対面させ、さらに、上記第１凸部２１は上記第１対応面４１の反対面側に削り取り部３３が形成された横断面形状であり、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２が上記リング本体１の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている構成であるので、第１凸部２１が受圧状態で、直交する被密封平面Ｐ_１，Ｐ_２にて形成される隅部８に押圧変形し易く、一層密封性が向上する。さらに、熱可塑性樹脂組成物の射出成形にて、高品質・高性能のシールリングを容易・安価に得ることができる。切削・研削・切断等の機械加工が省略可能であって、材料ロスの発生も少なくなって、安価に製造できる。特に、横断面形状が円形であることによって、被密封平面Ｐ_１，Ｐ_２に対して馴染み易く、かつ、接触面圧分布がピークを有する山型を示し、シール性も一層高い高性能のシールリングとなる。

また、上記開状態における上記リング本体１は、上記切れ目５の中央点Ｐ_５に対して 180°±30°の範囲内に曲率半径Ｒ₁₃が最大寸法の部位１３が存在し、該最大寸法の部位１３から上記第１端部１１・第２端部１２の各々に向かって周方向Ｍ_１，Ｍ_２に近づくに従って曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２が減少するように、設定されて、上記第１凸部２１と第２凸部２２とが相互に重なり合った切れ目閉状態で全体形状が真円形となるように構成されているので、金型製作が容易な切れ目５が開状態でありながら、第１凸部２１と第２凸部２２とが、重なり合った使用状態下では、真円形となって、円形内周面（被密封平面Ｐ_２）に対して優れた密封性能（シール性）を発揮する。

１リング本体
５切れ目
１１第１端部
１２第２端部
１３最大寸法の部位
２１第１凸部
２２第２凸部
３３削り取り部（凹部）
４１第１対応面
４２第２対応面
Ｇ輪郭線
Ｌｃ分離線
Ｍ_１，Ｍ_２周方向
Ｐ_１可動側被密封平面
Ｐ_２固定側被密封平面
Ｐ_５中央点
Ｒ₁₃，Ｒ_１，Ｒ_２曲率半径

本発明は、シールリングに関する。

本発明に係るシールリングは、円周１箇所に切れ目を有する円環状の全体形状に形成され、リング本体と、該リング本体の第１端部・第２端部から周方向に延伸状に付設された第１凸部・第２凸部とを有するシールリングであって、全体が熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、上記リング本体の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部と第２凸部は、上記リング本体の円形の横断面を分離線にて２分割して第１対応面・第２対応面をもって相互に対面させ、上記第１凸部と上記第２凸部とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部と上記第２凸部が上記リング本体の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている。

また、本発明に係るシールリングは、円周１箇所に切れ目を有する円環状の全体形状に形成され、リング本体と、該リング本体の第１端部・第２端部から周方向に延伸状に付設された第１凸部・第２凸部とを有するシールリングであって、全体が熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、上記リング本体の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部と第２凸部は、上記リング本体の円形の横断面を分離線にて２分割して第１対応面・第２対応面をもって相互に対面させ、さらに、上記第１凸部は上記第１対応面の反対面側に削り取り部が形成された横断面形状であり、上記第１凸部と上記第２凸部とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部と上記第２凸部が上記リング本体の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている。

そして、図３に示した如く、切れ目５が開状態の全体形状に、ＰＥＳ樹脂組成物等の熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成されるのであるが、射出金型から取出した、切れ目５が開状態であるシールリングＳのリング本体１は、切れ目５と反対側に曲率半径Ｒ₁₃が最大寸法である（最大寸法の）部位１３を有し、この最大寸法の部位１３から第１端部１１・第２端部１２の各々に向かって、周方向Ｍ_１，Ｍ_２に近づくに従って、曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２がしだいに減少して、第１端部１１・第２端部１２の曲率半径Ｒ₁₁，Ｒ₁₂が最小寸法となるように設定され、さらに、（小さな突出寸法である）第１凸部２１・第２凸部２２の外周面の曲率半径は前記Ｒ₁₁，Ｒ₁₂と同一とする。
なお、前記曲率半径Ｒ₁₃，Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ₁₁，Ｒ₁₂は、図３に示したように、中心点Ｏ_１から、リング本体１の外周面までの寸法とする。

リング本体１の横断面形状は、図７（Ａ），図８（Ａ）に示すように円形である。
図２に示す使用状態で、可動スクロール７の背面７Ａ等の（可動側）被密封面（平面）Ｐ_１に摺接する第１摺接部２６と、シール溝４Ｂの内壁面１４等の（固定側）被密封面（曲面）Ｐ_２に摺接する第２摺接部２７とを、有している。直交状の被密封面Ｐ_１，Ｐ_２によって形成される隅部８に、受圧時に押付けられる。上記第１・第２摺接部２６，２７は、全体として線状に各被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に接触するが、圧力が高い場合、あるいは、摩耗が生じた場合には、細い帯状に接触する。

他方、図７（Ｂ）に示すように、微小なシール間隙ｇを形成するように、第１凸部２１の横断面の形状を設定する。つまり、図７（Ａ）に示したリング本体１の横断面の円形輪郭線Ｇから、第１凸部２１と第２凸部２２が食み出さないように、第１凸部２１・第２凸部２２の各円弧部を円形輪郭線Ｇに添わせることを可能な寸法（形状）とすると共に、その時、微小なシール間隙ｇが第１・第２対応面４１，４２の間に形成される。
図７（Ｂ）に於ては、分離線Ｌｃは、45°傾斜の直線の場合を示し、かつ、中心角度βは90°であることによって、図１３（Ａ）に示す使用状態下で、第２凸部２２が被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に対して安定姿勢で圧接（摺接）する。しかも、（薄い）弓形である第２凸部２２は、両端の点３８，３９近傍は弾性変形しやすく、円弧面部にて、被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に圧接（摺接）する。しかも、シール間隙ｇの両端が閉じられているので、密封性も維持される。
また、図７（Ｄ）に示すように、第１凸部２１に於て、第１対応面４１に相当する横断面弓形の弦に相当する第１対応面４１の中心角β₄₁は、90°を越えている。

次に、図８は他の実施の形態を示す。前述の図７と比較すると、第２凸部２２が弓形から４半円形に変わっている。
さらに、具体的に説明すると、第１凸部２１と第２凸部２２は、リング本体１の円形横断面（輪郭線Ｇ）を、同図（Ｂ）のように、Ｌ字形の分離線Ｌｃにて２分割して、第１対応面４１・第２対応面４２をもって対面させている。
図８（Ｂ）に示すように、円形の中心点Ｏ₂₀から中心角度βが90°の直交２軸（ｘ軸，ｙ軸）に沿った第２対応面４２を、第２凸部２２が有し、円弧部は90°の中心角度βに対応している。
他方、図８（Ｂ）に示すように、微小なシール間隙ｇを形成するように、円形輪郭線Ｇから、第２凸部２２よりも僅かに大きな切欠き４０を形成し、第１凸部２１の横断面形状とする。この切欠４０の中心角度β₄₀は90°である。
このような形状・寸法の場合、図１３（Ｂ）に示す使用状態下で、第２凸部２２が隅部８にて安定姿勢で被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に圧接（摺接）する。特に、シール間隙ｇが（横断面に於て）被密封面Ｐ_１，Ｐ_２にて閉じられているので、密封性が維持される。
そして、上記シール間隙ｇは、上述した図７の実施の形態と同じ数値範囲に設定するのが好ましい。

次に、図９に示す変形例のように、図７（Ｂ）の場合よりも、第２凸部２２の断面積の割合を大きく設定しても良い。つまり、第２凸部２２の弦の両端の点３８，３９の各々と、円形横断面の中心点Ｏ₂₀を結んだ２直線の成す中心角度をβ₄₁とすれば、90°＜β₄₁≦ 150°に設定する。
図１３（Ａ）に示したように、直交する被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に対して圧接した状態で、シールリングＳに捩れが発生した場合、間隙ｇを介しての流体の漏洩が少なくて済む。

次に、図１０の変形例では、図８（Ｂ）の場合よりも、第２凸部２２の断面積の割合が大きい。このようにすれば、図１３（Ｂ）と同じ使用状態下で、シールリングＳに捩れが発生したとしても、間隙ｇを介しての流体の漏洩が少なくて済む。
図１１に於て、本発明の別の実施の形態を複数示す。第２凸部２２は、図７又は図９（Ａ）と同様であるが、第１凸部２１が既述の実施の形態と相違している。即ち、図１１（Ａ）〜（Ｄ）のいずれにあっても、第１凸部２１は、第１対応面４１の反対面側（円弧面側）に、削り取り部３３が形成された横断面形状である。
図１１（Ａ）では、削り取り部３３が大き目の弓形であって、第１凸部２１は、第１対応面４１と、これに平行な傾斜直線状の裏面部２５を有する傾斜片部３０をもって、構成されている。なお、一点鎖線にて示した裏面部２５Ａによって、傾斜片部３０の肉厚が、いずれか一方へ、しだいに減少するように、形成してもよい。つまり、裏面部２５Ａが第１対応面４１と非平行としても自由であることを、一点鎖線は、示している。

図１３及び図１４に示すように、受圧状態で、被密封面Ｐ_１と被密封面Ｐ_２によって形成された隅部８にシールリングＳが押圧され、流体Ｌの圧力Ｐ_０によって第１凸部２１が第２凸部２２に押し付けられる。
可動スクロール７がスクロール運動する（図１参照）ことで、相手部材───被密封面Ｐ_１，被密封面Ｐ_２───に第１対応面４１及び第２対応面４２が接近し、流体Ｌの圧力Ｐ_０によって、第１凸部２１が第２凸部２２に押し付けられる。第１凸部２１が第２凸部２２を押圧することで、第１凸部２１と第２凸部２２の両部材間の密封性が向上して、シール間隙ｇからの流体Ｌの漏れが減少する。そして、第２凸部２２の円弧部５２、及び、第１凸部２１の円弧部５１等は、機械加工の省略された射出成形面そのままとすることも可能であり、しかも、ＪＩＳＢ０６０１に準じて測定されるその表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を、０．１以上２．０以下に設定して、優れた密封性能と耐摩耗性を発揮させる。

上述したシールリングＳの使用方法と作用について説明する。図１３，図１４に示すように、シールリングＳは、受圧状態で、可動スクロール７とハウジング４の隅部８に押付けられ、第２凸部２２は、その隅部８の奥方位置に対応配置される。第２凸部２２の円弧部５２は、図７，図８等で説明したように、中心角度βとして90°以上を有するので、その円弧部５２は、可動スクロール７の可動側被密封面Ｐ_１、及び、固定側被密封面Ｐ_２に対し、同時に摺接（圧接）する。これによって、確実な密封が行われる。しかも、円弧部５２が被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に圧接して、接触面圧も高く、ピークを有する接触面圧分布を描くので、密封性も優れている。
また、第１凸部２１にあっても図１３（Ａ）（Ｂ）及び図１４（Ｂ）に例示する如く、その円弧部５１の第１対応面側端部５１Ａが、可動側被密封面Ｐ_１，固定側被密封面Ｐ_２に対し、同時に圧接する場合もあって、一層密封性が向上できる。第１凸部２１は、流体Ｌの圧力Ｐ_０を受けて、第２凸部２２側へ、及び、隅部８の奥方へ、弾性変形するので、両被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に対して、圧接する可能性が高まり、かつ、第１・第２対応面４１，４２相互の間隙ｇの寸法も減少し、流体漏洩が低減する。

以上詳述したように、本発明に係るシールリングは、円周１箇所に切れ目５を有する円環状の全体形状に形成され、リング本体１と、該リング本体１の第１端部１１・第２端部１２から周方向に延伸状に付設された第１凸部２１・第２凸部２２とを有するシールリングであって、全体が熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、上記リング本体１の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部２１と第２凸部２２は、上記リング本体１の円形の横断面を分離線Ｌｃにて２分割して第１対応面４１・第２対応面４２をもって相互に対面させ、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２が上記リング本体１の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている構成であるので、第１凸部２１と第２凸部２２の合せ目部位における密封性が改善でき、流体漏洩を低減できる。熱可塑性樹脂組成物の射出成形にて、高品質・高性能のシールリングを容易・安価に得ることができる。切削・研削・切断等の機械加工が省略可能であって、材料ロスの発生も少なくなって、安価に製造できる。特に、横断面形状が円形であることによって、被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に対して馴染み易く、かつ、接触面圧分布がピークを有する山型を示し、シール性も一層高い高性能のシールリングとなる。

また、円周１箇所に切れ目５を有する円環状の全体形状に形成され、リング本体１と、該リング本体１の第１端部１１・第２端部１２から周方向に延伸状に付設された第１凸部２１・第２凸部２２とを有するシールリングであって、全体が熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、上記リング本体１の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部２１と第２凸部２２は、上記リング本体１の円形の横断面を分離線Ｌｃにて２分割して第１対応面４１・第２対応面４２をもって相互に対面させ、さらに、上記第１凸部２１は上記第１対応面４１の反対面側に削り取り部３３が形成された横断面形状であり、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部２１と上記第２凸部２２が上記リング本体１の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されている構成であるので、第１凸部２１が受圧状態で、直交する被密封面Ｐ_１，Ｐ_２にて形成される隅部８に押圧変形し易く、一層密封性が向上する。さらに、熱可塑性樹脂組成物の射出成形にて、高品質・高性能のシールリングを容易・安価に得ることができる。切削・研削・切断等の機械加工が省略可能であって、材料ロスの発生も少なくなって、安価に製造できる。特に、横断面形状が円形であることによって、被密封面Ｐ_１，Ｐ_２に対して馴染み易く、かつ、接触面圧分布がピークを有する山型を示し、シール性も一層高い高性能のシールリングとなる。

また、上記開状態における上記リング本体１は、上記切れ目５の中央点Ｐ_５に対して 180°±30°の範囲内に曲率半径Ｒ₁₃が最大寸法の部位１３が存在し、該最大寸法の部位１３から上記第１端部１１・第２端部１２の各々に向かって周方向Ｍ_１，Ｍ_２に近づくに従って曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２が減少するように、設定されて、上記第１凸部２１と第２凸部２２とが相互に重なり合った切れ目閉状態で全体形状が真円形となるように構成されているので、金型製作が容易な切れ目５が開状態でありながら、第１凸部２１と第２凸部２２とが、重なり合った使用状態下では、真円形となって、円形内周面（被密封面Ｐ_２）に対して優れた密封性能（シール性）を発揮する。

１リング本体
５切れ目
１１第１端部
１２第２端部
１３最大寸法の部位
２１第１凸部
２２第２凸部
３３削り取り部（凹部）
４１第１対応面
４２第２対応面
Ｇ輪郭線
Ｌｃ分離線
Ｍ_１，Ｍ_２周方向
Ｐ_１可動側被密封面
Ｐ_２固定側被密封面
Ｐ_５中央点
Ｒ₁₃，Ｒ_１，Ｒ_２曲率半径

Claims

円周１箇所に切れ目（５）を有する円環状の全体形状に熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、リング本体（１）と、該リング本体（１）の第１端部（１１）・第２端部（１２）から周方向に延伸状に付設された第１凸部（２１）・第２凸部（２２）とを有するシールリングであって、
上記リング本体（１）の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部（２１）と第２凸部（２２）は、上記リング本体（１）の円形の横断面を分離線（Ｌｃ）にて２分割して第１対応面（４１）・第２対応面（４２）をもって相互に対面させ、
上記第１凸部（２１）と上記第２凸部（２２）とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部（２１）と上記第２凸部（２２）が上記リング本体（１）の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されていることを特徴とするシールリング。
円周１箇所に切れ目（５）を有する円環状の全体形状に熱可塑性樹脂組成物にて一体に形成され、リング本体（１）と、該リング本体（１）の第１端部（１１）・第２端部（１２）から周方向に延伸状に付設された第１凸部（２１）・第２凸部（２２）とを有するシールリングであって、
上記リング本体（１）の横断面形状は、円形であり、上記第１凸部（２１）と第２凸部（２２）は、上記リング本体（１）の円形の横断面を分離線（Ｌｃ）にて２分割して第１対応面（４１）・第２対応面（４２）をもって相互に対面させ、さらに、上記第１凸部（２１）は上記第１対応面（４１）の反対面側に削り取り部（３３）が形成された横断面形状であり、
上記第１凸部（２１）と上記第２凸部（２２）とが相互に重なり合った切れ目閉状態で、上記第１凸部（２１）と上記第２凸部（２２）が上記リング本体（１）の横断面の輪郭線から食み出さない寸法に設定されていることを特徴とするシールリング。
上記開状態における上記リング本体（１）は、上記切れ目（５）の中央点（Ｐ_５）に対して 180°±30°の範囲内に曲率半径（Ｒ₁₃）が最大寸法の部位（１３）が存在し、該最大寸法の部位（１３）から上記第１端部（１１）・第２端部（１２）の各々に向かって周方向（Ｍ_１）（Ｍ_２）に近づくに従って曲率半径（Ｒ_１）（Ｒ_２）が減少するように、設定されて、上記第１凸部（２１）と第２凸部（２２）とが相互に重なり合った切れ目閉状態で全体形状が真円形となるように構成された請求項１又は２記載のシールリング。