CN103339423B - 密封环 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同时具有低摩擦力特性与低泄漏特性且改善自动变速器的驱动损失而能够有助于机动车的燃耗改善的密封环。在安装于在轴的外周面上形成的轴槽的密封环的至少与轴槽接触的侧面的内周侧形成经由柱部而沿周方向分开的多个凹部。凹部由轴向宽度最大的最深部和位于最深部的周方向两侧的两个倾斜部构成，位于旋转方向相反侧的倾斜部和相邻的柱部由朝向柱部呈凸状的曲面连结，并且使旋转方向侧的倾斜部的周方向宽度小于旋转方向相反侧的倾斜部的周方向宽度。

Description

密封环

技术领域

本发明涉及一种密封环，特别是涉及在机动车的自动变速器等的液压设备中使用的密封环。

背景技术

近年来，为了实现机动车的燃耗改善，要求降低自动变速器的驱动损失。在自动变速器上以液压密封为目的而安装有密封环，但密封环的摩擦力损耗与自动变速器的驱动损失关联。因此，降低密封环的摩擦力成为重要的课题。另外，自动变速器的液压泵的容量在驱动损失中占据较大的比重，因此希望降低来自密封环的油泄漏量并使液压泵小容量化。如此，为了降低自动变速器的驱动损失，使机动车的燃耗改善，而对密封环要求低摩擦力及低泄漏功能。

图1表示使用了密封环的液压回路的基本构造。密封环1安装于在轴2的外周面的液压通路3的轴向两侧形成的轴槽（环槽）4上。从液压通路3供给的工作油由密封环的受压侧面11和内周面12承受，密封环的外周面13与外壳5的内表面接触，密封环的接触侧面14与轴槽4的侧面接触，从而对液压进行密封。一般轴2旋转，外壳5被固定，但也有与其相反的组合。

为了降低密封环的摩擦力（摩擦力损耗），通常采用降低将作为滑动主体面的密封环的接触侧面按压于环槽上的受压载荷的方法。具体而言，采用具有使供给液压作用于密封环的接触侧面与环槽之间的截面形状的密封环，利用消除载荷的作用而使受压载荷降低。

在专利文献1中记载有如下方法：使密封环的侧面形成为轴向宽度从外周侧朝向内周侧变小那样的锥形形状，从而在密封环侧面与环槽之间产生消除载荷，实现受压载荷的降低。侧面锥形形状能够大幅度地降低受压载荷，目前作为摩擦力最小的密封环的形状而为人们所知。

另外，在专利文献2中记载有一种密封环，如图2（A）所示，该密封环至少在接触侧面的内周侧具有沿周方向分开地形成的凹部（凹处）6和配置于凹部6之间的柱部7。如图2（B）及（C）所示，凹部6由以密封环的轴向宽度（厚度）朝向内周方向而变薄的方式设置的最深倾斜部51、和位于最深倾斜部51的周方向两侧且朝向相邻的柱部7的最内周侧的点收敛的收敛部52而形成。在该结构中，通过密封环的旋转，通过由收敛部52的斜面挤压装满于凹部6内的油而产生的升力60、和液压作用于接触侧面的凹部6，从而通过使按压载荷降低的效果（消除压61），来使摩擦力降低。进而，在专利文献2的密封环中，如图2（D）所示，密封环的侧面与环槽以面进行滑动接触，因此不会形成开口间隙的泄漏流路，而能够得到低泄漏特性。

而且，在专利文献3公开了一种密封环，其在密封环的侧面设置槽，所述槽向内周面开口，随着沿旋转轴的旋转方向前进而从内周面侧的最深部向外径方向及周方向扩大，并且从最深部向外径方向及周方向逐渐变浅。在该结构中，能够在与环状槽的反密封流体侧的侧壁面滑动的侧面较宽地形成油膜，避免与侧壁面的直接接触，而能够降低磨损，且耐久性良好。

在专利文献1的密封环中，密封环的侧面与环槽的滑动接触为线接触，滑动直径位于密封环的开口间隙上，因此存在从开口间隙发生漏油（泄漏）的问题。另一方面，通过采用专利文献2的凹部，从而摩擦力降低，但不及专利文献1的密封环，从而要求进一步的摩擦力的降低。另外，在专利文献3的油槽（凹部）结构中，无法期待因油的挤入引起的升力的产生，摩擦力的降低也存在限度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3437312号公报

专利文献2：WO2004/090390

专利文献3：日本特开2006-9897号公报

发明内容

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种同时具有低摩擦力特性与低泄漏特性，并降低自动变速器的驱动损失而能够有助于机动车的燃耗改善的密封环。

鉴于上述目的而专心研究的结果是，本发明者发现了通过在与轴槽接触的侧面的内周侧沿周方向分开地形成多个凹部并在其间配置柱部的密封环中，通过使凹部由轴向宽度最大的最深部和位于其周方向两侧的两个倾斜部而构成，位于旋转方向相反侧的倾斜部和相邻的柱部由朝向柱部呈凸状的曲面连结，并且使旋转方向侧的倾斜部的周方向宽度小于旋转方向相反侧的倾斜部的周方向宽度，从而维持低泄漏特性并且摩擦力降低的情况，由此完成了本发明。即，本发明的密封环安装于在轴的外周面上形成的轴槽上，至少在与轴槽接触的侧面的内周侧具备沿周方向分开地形成的多个凹部和配置于凹部之间的柱部，所述密封环的特征在于，凹部由轴向宽度最大的最深部及位于最深部的周方向两侧的两个倾斜部构成，位于旋转方向相反侧的倾斜部和相邻的柱部由朝向柱部呈凸状的曲面连结，并且使旋转方向侧的倾斜部的周方向宽度小于旋转方向相反侧的倾斜部的周方向宽度。

发明效果

在本发明中，旋转方向相反侧的倾斜部和相邻的柱部由朝向柱部呈凸状的曲面连结，并且使旋转方向侧的倾斜部的周方向宽度小于旋转方向相反侧的倾斜部的周方向宽度。在该结构中，通过轴（或壳体）旋转，从而使油挤入至旋转方向相反侧的倾斜部（面）的前端，产生升力（楔形效果），摩擦力降低。在此，凹部的旋转方向相反侧与柱部由平缓的倾斜曲面连结，因此节流效果提高，升力增加，因此能够得到良好的摩擦力降低效果。另外，尽可能减少无法期待楔形效果的旋转方向侧的倾斜面，从而能够进一步提高楔形效果并降低摩擦力。而且，在本发明的密封环中，接触侧面与环槽侧面以面进行接触，因此也能够抑制漏油。如此，本发明的密封环同时具有低摩擦力及低泄漏这两个特性，因此能够有效地降低自动变速器的驱动损失。

附图说明

图1是表示安装有密封环的液压回路的截面图。

图2是表示专利文献2中记载的密封环的构造的平面图（A）、立体图（B）、从内周面观察凹部形状的圆周方向的平移展开图（C）、及表示专利文献2中记载的密封环安装于环槽的状态的概略图（D）。

图3是表示本发明的密封环的一方式的立体图（A）及从内周面观察（A）的密封环的凹部形状的圆周方向的平移展开图（B）。

图4是表示本发明的密封环的其他方式的立体图（A）及（A）的密封环的接触侧面的扫描图像（B）。

图5是表示本发明的密封环的开口的一方式的立体图。

图6是表示摩擦力测定装置的概略图。

图7是表示实施例1～5（●）及实施例6～10（■）的密封环的最深部深度与摩擦力之间的关系的曲线图。

图8是表示内壁的长度与摩擦力之间的关系的曲线图。

图9是表示实施例8及比较例1的密封环的转速与摩擦力之间的关系的曲线图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的密封环。

图3（A）表示本发明的密封环的一方式的立体图，图3（B）表示（A）的密封环的从内周面观察到的圆周方向的平移展开图。此外，在以下的记载中，将上述展开图中的直线部称为平面或平坦面，将曲线部称为曲面。如图3（A）及（B）所示，关于本发明的密封环，凹部6的旋转方向相反侧的端部由节流部20构成，该节流部20由朝向柱部7呈凸状的曲面构成，即由在从内周面观察的圆周方向的平移展开图（图3（B））中向上呈凸状的曲面构成，并与柱部7平缓地连结。另一方面，在图中，凹部6的旋转方向侧的端部由陡峭的倾斜部（面）23将从最深部21到柱部7连结。因此，通过密封环旋转，从而使油挤入至旋转方向相反侧的节流部20的前端，产生升力（楔形效果），摩擦力降低。在此，凹部6的旋转方向相反侧的端部与柱部7由平缓的倾斜曲面连结，因此节流效果提高，升力增加，摩擦力进一步降低。另外，无法期待楔形效果的旋转方向侧由陡峭的倾斜面23构成，从而尽可能减少斜面面积，而形成大部分由具有楔形效果的斜面构成的凹部6构造。由此，能够进一步提高楔形效果，并降低摩擦力。使旋转方向侧的倾斜面的周方向宽度小于旋转方向相反侧的倾斜面的周方向宽度，而使没有起到楔形效果的倾斜面的面积减少，从而能够得到摩擦力降低效果。为了得到更良好的摩擦力降低效果，设旋转方向相反侧的倾斜面的周方向宽度为100时，优选旋转方向侧的倾斜面的周方向宽度为超过0且10以下。另外，若考虑起模性等，旋转方向侧的倾斜面23的倾斜角度θ，即倾斜面23和密封环侧面所成的角度优选为8°～45°。

在图3（B）中，最深部21具有规定的周方向长度b，由与侧面平行的平坦面形成。而且，从旋转方向相反侧的最深部21的一侧的端部朝向节流部20形成有斜面部22，该斜面部22由朝向最深部21呈凸形状，即在图3（B）中向下呈凸状的曲面形成。而且，斜面部22与节流部20的边界也由平缓的曲面连结。通过如此构成斜面部22，从而能够得到更良好的摩擦力降低效果。但是，本发明的密封环的斜面部22并不限定于这样的曲面，可以是单独的平面，也可以是由平面和曲面形成的结构。

另外，在图3（B）中最深部21具有规定的周方向长度b，由与侧面平行的平坦面形成，但也可以为未设置平坦面的结构。例如，也可以形成为如下的凹部6结构：从旋转方向相反侧的凹部6的前端到节流部20与斜面部22的边界由朝向柱部7呈凸状即在图3（B）中向上呈凸状的曲面形成，从节流部20与斜面部22的边界到最深部21斜面部22形成，该斜面部22由朝向最深部21呈凸形状即在图3（B）中向下呈凸状的一个曲面形成，到达最深部21后，即，由陡峭的倾斜面23与柱部7连结。但是，为了得到更良好的摩擦力降低效果，最深部21优选由与侧面平行的平坦面构成。在这种情况下，设一个凹部6的周方向宽度a为100时，最深部21的周方向的宽度b优选为2～20，更优选为8～16。

另外，设由节流部20和斜面部22构成的旋转方向相反侧的倾斜部的周方向宽度的和（c+d）为100时，节流部20的R曲面的塌边宽度c即从凹部6前端到节流部20与斜面部22的边界的周方向宽度优选为5～20。另外，设凹部6的最深部21的深度h（轴向的减退量）为100时，节流部20的深度e，即节流部20与斜面部22的边界的轴向的减退量优选为超过0且20以下。

凹部6的个数（在一个密封环的单侧的侧面形成的凹部的个数）基于密封环的尺寸，但在外径（标称直径）为20～70mm左右的密封环中，优选为4个～16个。凹部6的周方向宽度是对摩擦力降低效果带来较大影响的因素，确认了与形成多个周方向宽度较小的凹部6相比，形成周方向宽度较大的凹部6具有显著的摩擦力降低效果。设密封环的外周长度为100时，凹部6的每一个的周方向宽度a优选为3～25，更优选为5～15。另外，凹部6的每一个的周方向宽度a优选为柱部7的每一个的周方向宽度f的5～20倍。设密封环的周方向宽度为100时，凹部6的深度h即最深部21的轴向减退量优选为2～17，更优选为5～10。

如图4（A）所示，在本发明的密封环中，也可以在凹部6的内周侧设置内壁8及朝向内周面12开口的油导入孔10。在此，内壁8从由节流部20和斜面部22构成的倾斜部的前端沿内周端部向周方向延伸，在凹部6的旋转方向侧具备朝向内周面12开口的油导入孔10。在凹部6的内周侧（端部）设置内壁8，从而抑制所挤入的油从楔斜面向内周面12的流动，通过楔截面的深度与圆周方向的三维的节流效果而作用有更大的升力。因此，在柱部7形成油膜，柱部7上浮，同时促进油进入位于凹部6的外周侧的环状的密封面，并使密封面转移至流体润滑状态，从而摩擦系数降低。而且，液压作用于接触侧面的凹部6，按压载荷降低。通过这些的相乘效果，摩擦力进一步降低。在本发明的密封环中，凹部6的旋转方向相反侧通过平缓的倾斜的R形状将柱部7与凹部6连接，因此通过设置内壁8，与以往的密封环相比，进一步促进润滑化，摩擦系数降低，因此摩擦力进一步降低。

另外，在图4（A）中，仅在旋转方向相反侧的倾斜面设置内壁8。通过密封环（轴）右旋转，从而使油挤入至旋转方向相反侧（左侧）的节流部前端，并产生升力（楔形效果）。如此，楔形效果在旋转方向相反侧的节流部20产生，另一方面，在旋转方向侧，难以形成斜面的油膜，并存在阻碍润滑状态的倾向，因此仅在旋转方向相反侧设置内壁，从而摩擦力进一步降低。另外，在本发明的密封环中，尽可能降低无法期待楔形效果的旋转方向侧的斜面，而大部分由具有楔形效果的斜面构成，因此通过设置内壁8，从而能够进一步提高楔形效果并降低摩擦力。

设一个凹部6的周方向长度为100时，内壁8的周方向长度优选为5～95，更优选为50～95。在该范围内，能够得到更良好的楔形效果，摩擦力进一步降低。

图4（B）表示图4（A）的密封环的接触侧面的扫描图像。在此，内壁8以从距凹部6的由节流部20及斜面部22构成的倾斜部侧的前端约4.5mm的部位处朝向凹部6的前端而径向宽度变大的方式，即以凹部6的径向宽度变小的方式，以倾斜角度4°倾斜。另外，凹部6的外周侧的密封面以朝向凹部6的前端部而径向宽度变大的方式，即以凹部6的径向宽度变小的方式，以倾斜角度3°倾斜。如此，在本方式的密封环中，具有朝向前端部径向宽度变小，进而轴向宽度也变小（深度变浅）的尖细形状的凹部6，因此三维的节流效果进一步提高。因此，升力增加，成为流体润滑，而摩擦力进一步降低。此外，在本方式中，凹部6的前端由曲面形成。

在图中，内壁8的轴向的高度设定为与侧面的高度大致相等，即，设定为使得内壁8的前端面与未形成凹部6的侧面处于同一平面。而且，内壁8配置于凹部6的周方向的一部分（旋转方向相反侧），在内壁8与柱部7之间形成有朝向内周面12开口的油导入孔10。但是，油导入孔10的结构并不限定于此，也可以在凹部6的周方向整体形成内壁8，并使轴向的高度部分低于密封环侧面，从而形成油导入孔。

本发明的密封环考虑安装性而设置开口，但开口形状并不特别地限定，除了直角（直边）开口、倾斜（角）开口、阶梯（台阶）开口之外，还可以采用双角开口、双切割开口、及图5所示的三层台阶开口等。为了切断油向开口间隙部的流通并使密封性提高，优选双角开口、双切割开口、及三层台阶开口。

本发明的密封环的材料并没有特别地限定，除了聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）等之外，还可以使用聚四氟乙烯（PTFE）、改性聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯（ETFE）等氟系树脂等。一般优选使用在这些树脂中填充了碳粉末、碳纤维等添加剂的材料。

本发明的密封环的制造方法并没有特别地限定，但作为密封环材料使用PEEK、PPS、PI等热可塑性树脂的情况优选通过注射模塑成形而制造的材料。通过使用注射模塑成形用模具，从而也能够容易地制造具有复杂的凹部构造、内壁构造的密封环。另外，在使用氟树脂的情况下，可以通过冲压成形来进行制造。

实施例

通过以下的实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些例子。

（实施例1）

使用添加了碳纤维的PEEK材料，通过注射模塑成形，制造了图3（A）所示的构造的具有凹部形状的密封环。在此，设节流部的曲率为R100时，在接触侧面形成八个最深部的深度为0.15mm、周方向的宽度为25mm的凹部。设密封环的外径（标称直径）为67mm，厚度（径向宽度）为2.3mm，宽度（轴向宽度）为2.32mm，开口为图5所示的三层台阶开口。此外，设密封环的轴向宽度为100时最深部的深度为6.5，设一个凹部的周方向长度为100时最深部的周方向的宽度为8，设节流部与斜面部的周方向宽度之和为100时节流部的R曲面的塌边长度为10，设凹部的最深部的深度为100时节流部的深度为17。

（比较例1）

使用添加了碳纤维的PEEK材料，通过注射模塑成形，制造了图2（B）所示的构造的具有凹部形状的密封环。在此，凹部的倾斜角度θ为16°，最深倾斜部52的深度h为0.42mm，在接触侧面形成八个凹部。此外，设密封环的外径（标称直径）为67mm，厚度（径向宽度）为2.3mm，宽度（轴向宽度）为2.32mm，开口为图5所示的三层台阶开口。

（比较例2）

使用添加了碳纤维的PEEK材料，通过注射模塑成形，制造了以从外周侧向内周侧而轴向宽度变小的方式使两侧面以倾斜角度5度倾斜的截面梯形的密封环。此外，设密封环的外径（标称直径）为67mm，厚度（径向宽度）为2.3mm，宽度（轴向宽度）为2.32mm，开口为图5所示的三层台阶开口。

（比较例3）

基于专利文献3，使用添加了碳纤维的PEEK材料，制造了具有旋转方向侧为平缓的倾斜面、旋转方向相反侧为陡峭的倾斜面的凹部构造的密封环。在此，在接触侧面形成八个最深部的深度为0.15mm、周方向的宽度为5.0mm的凹部。此外，设密封环的外径（标称直径）为67mm，厚度（径向宽度）为2.3mm，宽度（轴向宽度）为2.32mm，开口为图5所示的三层台阶开口。

（比较例4）

基于专利文献3（图8），使用添加了碳纤维的PEEK材料，制造了具有旋转方向侧为平缓的倾斜面且旋转方向相反侧为陡峭的倾斜面的凹部（第一槽）、和旋转方向侧为陡峭的倾斜面且旋转方向相反侧为平缓的倾斜面的凹部（第二槽）的密封环。在此，在密封环的接触侧面分别交替地形成八个最深部的深度为0.15mm、周方向的宽度为5.0mm的第一槽和第二槽。此外，设密封环的外径（标称直径）为67mm，厚度（径向宽度）为2.3mm，宽度（轴向宽度）为2.32mm，开口为图5所示的三层台阶开口。

（摩擦力、及油泄漏量的测定）

如图6所示，将实施例1及比较例1～4的密封环安装于在设置了液压回路的固定轴（S45C制）的外周面上形成的轴槽上，并设置于试验装置。在此，如图3所示，实施例1的密封环设置为包含节流部的平缓的倾斜面成为旋转方向相反侧，另一方面，比较例3的密封环设置为平缓的倾斜面成为旋转方向侧。接着，安装外壳（S45C制），以转速2000rpm进行旋转，并由安装于试验装置的转矩检测器检测出转矩/损耗。另外同时测定了油泄漏量。油使用自动变速箱油（ATF），并设为油温80℃，液压0.8MPa。

实施例1的密封环与比较例1的密封环相比，摩擦力降低15%以上。在实施例1的密封环中，在旋转时，使油挤入至利用平缓的倾斜曲面而与旋转方向相反侧的柱体连结的节流部前端，且产生升力（楔形效果），因此摩擦力降低。而且，认为在本构成中，使存在阻碍润滑状态的倾向的旋转方向侧的斜面面积减少，因此能够得到更良好的摩擦力降低效果。而且，在比较例3中，与比较例1相比摩擦力增加15%左右。认为这是因为在旋转方向侧配置平缓的倾斜面并在旋转方向相反侧配置了陡峭的倾斜面的比较例3的结构中，不产生因油的挤入而引起的升力。在比较例4的密封环中，与比较例1相比，认为摩擦力增加5%左右。作为其原因，考虑到如下情况：在旋转方向相反侧由平缓的倾斜面形成的凹部产生的摩擦力降低效果因在旋转方向侧由平缓的倾斜面形成的凹部所产生的反作用而抵消，并且在本结构中，凹部的周方向宽度小，因此在旋转方向相反侧由平缓的倾斜面形成的凹部也没有产生充分的升力，摩擦力降低效果小。

另外，确认到：实施例1的密封环的油泄漏量与比较例1同样，降低至比较例2的油泄漏量的2/3左右，本发明的密封环还具有良好的密封特性。此外，比较例3及4的密封环的油泄漏量也是与实施例1相同的程度。

（实施例2～5）

与实施例1同样，使用添加了碳纤维的PEEK材料，通过注射模塑成形，制造了图3（A）所示的构造的具有凹部形状的密封环。在此，改变节流部的曲率，使得最深部的深度h分别为0.02mm（实施例2）、0.07mm（实施例3）、0.25mm（实施例4）、及0.40mmm（实施例5）。此外，设密封环的外径（标称直径）为67mm，厚度（径向宽度）为2.3mm，宽度（轴向宽度）为2.32mm，开口为图5所示的三层台阶开口。设密封环的轴向宽度为100时，各个实施例的最深部的深度为0.9（实施例2）、3.0（实施例3）、10.8（实施例4）、及17.2（实施例5）。与实施例1同样地测定了所得到的密封环的摩擦力及油泄漏量。

图7表示描绘实施例1～5的密封环的最深部的深度h与摩擦力之间的关系的结果（●）。在此，设比较例1的密封环的摩擦力为100时，纵轴用相对值来表示。另外，设密封环的轴向宽度为100时，横轴用相对值来表示密封环的最深部的深度h。

在凹部的旋转方向相反侧的端部通过由朝向柱部呈凸状的曲面而形成的节流部构成且旋转方向侧由陡峭的倾斜面构成的本发明的实施例中，确认到与以往的凹部形状相比，摩擦力降低。特别是，设密封环的轴向宽度为100时，在最深部的深度h为2～17的范围内摩擦力降低，在5～10的范围内确认了更良好的摩擦力降低效果。

另一方面，确认到了实施例1～5的密封环的油泄漏量与摩擦力的降低成反比并存在稍微增加的倾向，但可知与比较例1同样，是比较例2的油泄漏量的2/3左右，本发明的密封环具有良好的密封特性。

（实施例6～10）

使用添加了碳纤维的PEEK材料，通过注射模塑成形，制造了图4（A）所示的构造的具有凹部形状的密封环。从凹部的旋转方向相反侧的端部沿内周端设置宽度为0.3mm、周方向长度为21mm的内壁，在旋转方向侧形成周方向长度为4mm的油导入孔。在此，改变节流部的曲率，而制造了最深部的深部h分别为0.02mm（实施例6）、0.07mm（实施例7）、0.15mm（实施例8）、0.25mm（实施例9）、及0.40mm（实施例10）的密封环。此外，设密封环的外径（标称直径）为67mm，厚度（径向宽度）为2.3mm，宽度（轴向宽度）为2.32mm，开口为图5所示的三层台阶开口。与实施例1同样地测定了各个密封环的摩擦力及油泄漏量。

图7表示测定实施例6～10的密封环的摩擦力而得到的结果（■）。在此，设比较例1的密封环的摩擦力为100时，纵轴用相对值来表示。另外，设密封环的轴向宽度为100时，横轴用相对值来表示各个密封环的最深部的深度h。根据图7，可知通过在本发明的密封环设置内壁，从而摩擦力大幅度地降低。认为这是因为，在本实施例中，旋转方向相反侧的凹部的端部由朝向柱部呈凸状的曲面构成，柱部与凹部由平缓的倾斜角度连结，因此通过设置内壁，从而使油更有效地挤入至凹部的前端，升力增加，并容易在柱部形成油膜，而有效地使密封面润滑化，且摩擦系数降低。设密封环的轴向宽度为100时，在最深部的深度h为2～17的范围内确认了良好的摩擦力降低效果，在5～10的范围内摩擦力降低效果更显著，在本发明中，可知与比较例1相比能够实现40%左右的摩擦力降低。

另外，确认了实施例6～10的密封环的油泄漏量与摩擦力的降低成反比并存在稍微增加的倾向，但可知与比较例1同样，是比较例2的油泄漏量的2/3左右，本发明的密封环也具有良好的密封特性。

（实施例11～15）

制造了除了设置在旋转方向相反侧的内壁的周方向长度分别为24mm（实施例11）、15mm（实施例12）、10mm（实施例13）、6.6mm（实施例14）、3.3mm（实施例14）以外，与实施例8相同结构的密封环。此外，在此凹部的周方向长度为25mm，因此实施例8、11、12、13、14及15的内壁的周方向长度分别相当于凹部的周方向长度的84%、96%、60%、40%、26%及13%。与实施例8同样地测定了各个密封环的摩擦力及油泄漏量。

图8表示描绘实施例8及11～14的密封环的内壁的长度与摩擦力之间的关系的结果。在此，关于内壁的长度，设凹部的周方向长度为100时，用相对值来表示各个内壁的长度，关于摩擦力，设没有内壁的实施例1的摩擦力为100时，用相对值来表示各自的摩擦力。与没有内壁的实施例1相比，在旋转方向相反侧设置内壁的任意实施例中都确认到摩擦力减少效果。

可知设凹部的周方向长度为100时，设置在旋转方向相反侧的内壁的周方向长度为5～95，优选为50～95，从而能够得到更良好的摩擦力降低效果。通常，消除面积越大，即液压作用的面积越大，则作为反压而反推力越变大，因此降低受压载荷且摩擦力降低。但是，在本发明的密封环中，通过延长内壁即消除面积更小的结构确认到更良好的摩擦力降低效果。认为这是因为通过设置内壁，从而抑制向内周面的油的流出，并使油有效地被引导至节流部的倾斜面。因此，认为密封环（轴）旋转时，作用更大的升力，而容易在柱部形成油膜，通过形成油膜而使密封环的内周侧上浮，也促进油进入位于凹部的外周侧的环状的密封面，滑动面转移至流体润滑，因此摩擦系数减小，而能够得到较大的摩擦力降低效果。即，认为本发明的密封环的摩擦力降低效果较大地依赖于因按压载荷的降低而滑动面的润滑化引起摩擦系数的降低。如此，在能够通过更小的消除面积来降低摩擦力的本发明的密封环中，与较大地依赖于消除面积的以往的密封环相比，能够使极限特性提高或使磨损量降低。

图9表示对于实施例8的密封环，在1000rpm～4000rpm之间改变转速而测定了摩擦力的结果。作为比较，图9还表示对于比较例1的密封环也同样地测定了摩擦力的结果。在此，设比较例1的密封环的1000rpm下的摩擦力为100时，纵轴用相对值来表示。根据图9，确认到在以往的比较例1的密封环中，摩擦力与转速的增加一同增加，相对于此，在本发明的实施例8的密封环中，转速增加时存在摩擦力降低的倾向。认为这是因为在实施例8的密封环中，仅在油的节流效果良好且容易形成油膜的旋转方向相反侧形成具有楔形效果的平缓的斜面，并且设置内壁，因此不受到旋转方向侧的润滑阻碍的影响而使升力有效地发挥作用，在柱部形成的油膜变厚，从而转移至流体润滑。在流体润滑状态下，升力及油膜厚度与转速的增加一同增加，因此推测为摩擦力降低。

此外，可知在本发明的密封环中，能够得到截面梯形的比较例2的密封环以下的摩擦力，根据本发明，与以往的低摩擦力规格的密封环相比，能够进一步降低摩擦力。

标号说明

1   密封环

2   轴（轴）

3   液压通路

4   轴槽

5   外壳

6   凹部（凹处）

7   柱部

8   内壁

10  油导入孔

11  受压侧面

12  内周面

14  接触侧面

20  节流部

21  最深部

22  斜面部

51  最深倾斜部

52  收敛部

60  升力

61  消除压

Claims (3)

1.一种密封环，安装于在轴的外周面上形成的轴槽上，至少在与所述轴槽接触的侧面的内周侧具备沿周方向分开地形成的多个凹部和配置于所述凹部之间的柱部，所述密封环的特征在于，

所述凹部由轴向宽度最大的最深部及位于所述最深部的周方向两侧的两个倾斜部构成，位于旋转方向相反侧的倾斜部和相邻的柱部由朝向柱部呈凸状的曲面连结，并且使旋转方向侧的倾斜部的周方向宽度小于旋转方向相反侧的倾斜部的周方向宽度，

设密封环的轴向宽度为100时，所述最深部的轴向宽度h为2～17，

设密封环的外周长度为100时，所述凹部的周方向宽度为3～25。

2.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，

在所述密封环的与轴槽接触的侧面形成的凹部的个数为4～16个。

3.根据权利要求1或2所述的密封环，其特征在于，

在所述凹部的旋转方向相反侧的内周侧设置内壁。