CN107407417B - 密封环 - Google Patents

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Abstract

本发明提供抑制密封对象流体的泄露、并且能够稳定降低旋转转矩的密封环,其特征在于,该密封环具备:合缝部(110),设置在周向的一处;多个动压力产生用槽(120),在相对于环状槽的侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及异物排出用槽(130),在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,在周向上,设置在配置有多个动压力产生用槽(120)的区域和合缝部(110)之间,捕捉从合缝部(110)侵入的异物,且能够将捕捉到的异物排出到密封环和所述侧壁面的滑动部的外部。

Description

密封环
技术领域
本发明涉及对轴和壳体的轴孔之间的环状间隙密封的密封环。
背景技术
汽车用的Automatic Transmission(AT,自动变速器)、Continuously VariableTransmission(CVT,无级变速器)等中,为了保持液压,设置有对相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙进行密封的密封环。近年来,作为环境问题对策,低燃料费化正在发展,在上述密封环中,降低旋转转矩的要求高涨。于是,以往,已知在密封环的滑动面侧设置引导密封对象流体、产生动压力的槽的技术(参照专利文献1)。但是,在这样的技术中,在密封对象流体中含有异物的情况下,通过在槽内咬入异物,不仅仅是动压力效果降低,旋转转矩的降低效果无法充分发挥,还担心促进磨耗,密封性下降。
此外,还已知在密封环的滑动面侧设置从内周面侧连通到外周面侧的槽,使得从密封环的滑动面排除异物的技术(参照专利文献2)。但是,在这样的技术的情况下,密封对象流体从槽泄露,所以担心泄漏量变多。
在此,在产生上述动压力的槽内咬入异物的原因,分析的结果是知道了从设置于密封环的合缝部侵入异物为主要原因。关于这点,参照图43进行说明。图43是现有例相关的密封环的侧面图的局部扩大图。一般而言,在树脂制的密封环500中,为了对于设置于轴的环状槽容易安装密封环500,在周向的一处设置有合缝部510。认为在合缝部510形成间隙,所以从该间隙如图中箭头所示,在密封环500和上述环状槽的侧壁面之间的滑动部进入异物,在产生动压力的槽520侵入异物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-121603号公报
专利文献2:日本特开2002-276815号公报
发明内容
本发明的目的在于提供能够抑制密封对象流体的泄露、并且能够稳定降低旋转转矩的密封环。
本发明为了解决上述课题采用了如下方式。
即,本发明的密封环,其特征在于,该密封环安装于在轴的外周设置的环状槽,对相对旋转的所述轴和壳体之间的环状间隙进行密封,保持构成为使流体压力变化的方密封对象区域的流体压力,
密封环相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,该密封环具备:
合缝部,设置在周向的一处;
多个动压力产生用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及
异物排出用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,在周向上,设置在配置有所述多个动压力产生用槽的区域和所述合缝部之间,捕捉从所述合缝部侵入的异物,且能够将捕捉到的异物排出到密封环和所述侧壁面的滑动部的外部。
根据本发明,在周向中,在所述多个动压力产生用槽配置的区域和所述合缝部之间,设置有异物排出用槽。因此,即使异物从合缝部进入,也由异物排出用槽捕捉异物,且异物被排出到滑动部的外部。因此,能够抑制异物进入动压力产生用槽。由此,能够抑制由异物损坏基于动压力产生用槽的动压力产生功能,此外,能够抑制通过异物促进磨耗。
优选,所述异物排出用槽的槽深,比所述动压力产生用槽的槽深更深。
优选,所述异物排出用槽,分别在所述合缝部的周向的两侧设置。
由此,与相对于环状槽的密封环的旋转方向无关,由异物排出用槽捕捉异物,且异物被排出到滑动部的外部。
优选,所述异物排出用槽,从密封环的内周面朝向径向外侧延伸至未到达外周面的位置。
由此,能够抑制密封对象流体从异物排出用槽泄露。
优选,所述异物排出用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内容纳的位置设置。
由此,能够更可靠地抑制密封对象流体从异物排出用槽泄露。
优选,所述异物排出用槽,从密封环的外周面朝向径向内侧延伸至未到达内周面的位置。
由此,通过密封对象区域及其相反侧的区域(反密封对象区域)的差压,能够将在异物排出用槽捕捉的异物积极地排出到反密封对象区域。此外,异物排出用槽,从密封环的外周面朝向径向内侧延伸至未到达内周面的位置,所以能够抑制密封对象流体进入异物排出用槽的量。
优选,在周向观察的情况下,所述动压力产生用槽设置的范围,容纳在所述异物排出用槽设置的范围。
由此,能够抑制不通过异物排出用槽,异物进入动压力产生用槽。
优选,在周向中在所述异物排出用槽中的设置所述合缝部的一侧,设置有将异物引导至该异物排出用槽的异物导入用槽。
由此,异物被稳定地引导至异物排出用槽。
优选,在周向中在所述异物排出用槽中的设置所述合缝部的一侧的相反侧,设置有产生动压力的辅助动压力产生用槽。
由此,在辅助动压力产生用槽中,也能够产生动压力。
此外,本发明的密封环,其特征在于,该密封环安装于在轴的外周设置的环状槽,对相对旋转的所述轴和壳体之间的环状间隙进行密封,保持够成为使流体压力变化的密封对象区域的流体压力,该密封环相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,该密封环具备:
合缝部,设置在周向的一处;
多个动压力产生用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及
异物排出用孔,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,在周向上,设置在配置有所述多个动压力产生用槽的区域和所述合缝部之间,捕捉从所述合缝部侵入的异物,且能够将捕捉到的异物排出到密封环的内周面侧。
根据本发明,在周向中,在所述多个动压力产生用槽配置的区域和所述合缝部之间,设置有异物排出用孔。因此,即使异物从合缝部进入,也由异物排出用孔捕捉异物,且异物被排出到密封环的内周面侧。因此,能够抑制异物进入动压力产生用槽。由此,能够抑制由异物损坏基于动压力产生用槽的动压力产生功能,此外,能够抑制通过异物促进磨耗。
优选,所述异物排出用孔的深度,比所述动压力产生用槽的槽深更深。
优选,所述异物排出用孔,分别在所述合缝部的周向的两侧设置。
由此,与相对于环状槽的密封环的旋转方向无关,由异物排出用孔捕捉异物,且异物被排出到密封环的内周面侧。
优选,所述异物排出用孔,在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内容纳的位置设置。
由此,能够更抑制密封对象流体从异物排出用槽泄露。
优选,在所述异物排出用孔中,比最深的位置更靠外周面侧的倾斜面的倾斜度大于内周面侧的倾斜面的倾斜度,比最深的位置更靠与所述合缝部相反侧的倾斜面的倾斜度大于合缝部侧的倾斜面的倾斜度。
由此,从合缝部侧进入异物排出用孔的密封对象流体,流向内周面侧,所以由异物排出用孔捕捉的异物被排出到密封环的内周面侧。
此外,本发明的密封环,其特征在于,该密封环安装于在轴的外周设置的环状槽,对相对旋转的所述轴和壳体之间的环状间隙进行密封,保持以流体压力变化的方式构成的密封对象区域的流体压力,该密封环相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,该密封环具备:
合缝部,设置在周向的一处;
多个动压力产生用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及
异物排出用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧设置,且从内周面到达所述合缝部中的端面。
根据本发明,在相对于环状槽的侧壁面滑动的滑动面侧,设置有从内周面到达合缝部中的端面的异物排出用槽。因此,即使异物在合缝部中的间隙进入,也由异物排出用槽,异物被排出到密封环的内周面侧。因此,能够抑制异物进入动压力产生用槽。由此,能够抑制由异物损坏基于动压力产生用槽的动压力产生功能,此外,能够抑制通过异物促进磨耗。
优选,所述异物排出用槽的槽深,比所述动压力产生用槽的槽深更深。
优选,所述异物排出用槽,分别在所述合缝部的周向的两侧设置。
由此,与相对于环状槽的密封环的旋转方向无关,由异物排出槽,异物被排出到密封环的内周面侧。
如以上说明,根据本发明,能够抑制密封对象流体的泄露,并且稳定降低旋转转矩。
附图说明
图1是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图。
图2是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图3是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图4是从外周面侧观察本发明的实施方式一相关的密封环的图的局部扩大图。
图5是从内周面侧观察本发明的实施方式一相关的密封环的图的局部扩大图。
图6是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图7是本发明的实施方式一相关的密封环的示意截面图。
图8是表示本发明的实施方式一相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。
图9是表示本发明的实施方式一相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。
图10是本发明实施例一相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图11是本发明实施例二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图12是本发明实施例三相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图13是本发明实施例四相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图14是本发明实施例五相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图15是本发明实施例六相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图16是本发明实施例六相关的密封环的示意截面图。
图17是本发明实施例七相关的密封环的示意截面图。
图18是本发明实施例八相关的密封环的示意截面图。
图19是本发明实施例九相关的密封环的示意截面图。
图20是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图。
图21是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图22是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图23是从外周面侧观察本发明的实施方式二相关的密封环的图的局部扩大图。
图24是从内周面侧观察本发明的实施方式二相关的密封环的图的局部扩大图。
图25是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图26是本发明的实施方式二相关的密封环的示意截面图。
图27是表示本发明的实施方式二相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。
图28是表示本发明的实施方式二相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。
图29是本发明实施例十相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图30是本发明实施例十相关的密封环的示意截面图。
图31是本发明实施例十相关的密封环的示意截面图。
图32是本发明实施例十一相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图33是本发明实施例十二相关的密封环的侧面图。
图34是本发明实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图35是本发明实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图36是从外周面侧观察本发明实施例十二相关的密封环的图的局部扩大图。
图37是从内周面侧观察本发明实施例十二相关的密封环的图的局部扩大图。
图38是本发明实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图39是本发明实施例十二相关的密封环的示意截面图。
图40是表示本发明实施例十二相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。
图41是表示本发明实施例十二相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。
图42是本发明实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
图43是现有例相关的密封环的侧面图的局部扩大图。
具体实施方式
下面参照附图,基于实施方式和实施例例示性详细说明用于实施本发明的方式。不过,在这些实施方式和实施例记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等,只要没有特别地特定的记载,并非将本发明的范围仅仅限于此。本实施方式和实施例相关的密封环,用于在汽车用的AT、CVT等的变速器中,为了保持液压,对相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙密封的用途。此外,在下面的说明中,“高压侧”是指在密封环的两侧产生了差压时成为高压的一侧,“低压侧”是指在密封环的两侧产生了差压时成为低压的一侧。
(实施方式一)
参照图1~图9,对本发明的实施方式一相关的密封环进行说明。图1是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图。图2是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为在图1中以圆圈包围的部分的扩大图。图3是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为从相反侧观察图1中以圆圈包围的部分的扩大图。图4是从外周面侧观察本发明的实施方式一相关的密封环的图的局部扩大图,为从外周面侧观察在图1中以圆圈包围的部分的扩大图。图5是从内周面侧观察本发明的实施方式一相关的密封环的图的局部扩大图,为从内周面侧观察在图1中以圆圈包围的部分的扩大图。图6是本发明的实施方式一相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为表示设置有动压力产生用槽的附近的扩大图。图7是本发明的实施方式一相关的密封环的示意截面图,为图6中的AA截面图。图8和图9是表示本发明实施方式一相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。图8表示无负荷的状态,图9表示产生了差压的状态。此外,图8,9中的密封环相当于图6中的BB截面图。
(密封环的结构)
本实施方式相关的密封环100,安装于在轴200的外周设置的环状槽210,对相对旋转的轴200和壳体300(壳体300中的轴200插通的轴孔的内周面)之间的环状间隙进行密封。由此,密封环100保持以流体压力(本实施方式中为液压)变化的方式构成的密封对象区域的流体压力。在此,本实施方式中,构成为比图8,9中的密封环100靠右侧的区域的流体压力变化。而且,密封环100承担经由密封环100保持图中右侧的密封对象区域的流体压力的作用。在汽车的发动机停止的状态下,密封对象区域的流体压力低,成为无负荷的状态,打开发动机,则密封对象区域的流体压力变高。此外,在图9中,表示图中右侧的流体压力高于左侧的流体压力的状态。下面,将图9中右侧称为高压侧(H),将左侧称为低压侧(L)。
而且,密封环100由聚醚醚酮(PEEK)、聚硫化苯(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等的树脂材形成。此外,构成为密封环100的外周面的周长短于壳体300的轴孔的内周面的周长,构成为没有过盈量。因此,在不作用流体压力的状态下,密封环100的外周面可成为从壳体300的轴孔的内周面离开的状态(参照图8)。
在该密封环100,在周向的一处设置有合缝部110。此外,在密封环100的滑动面侧,设置有具有动压力产生用槽121的槽部120和异物排出用槽130。本实施方式相关的密封环100,构成为对于截面为矩形的环状部件,形成上述的合缝部110、多个槽部120、和多个异物排出用槽130。不过,这只是对形状的说明,并不意味着一定将截面为矩形的环状部件作为素材,实施形成这些合缝部110、多个槽部120、和多个异物排出用槽130的加工。当然,将截面为矩形的环状部件成型后,还能够通过切削加工得到这些。不过,例如,可以预先将具有合缝部110的部件成型后,通过切削加工得到多个槽部120和多个异物排出用槽130,制法没有特别限定。
特别参照图2~图5对本实施方式相关的合缝部110的结构进行说明。本实施方式相关的合缝部110,采用从外周面侧和两侧壁面侧的任一观察都以阶梯状切断的特殊阶形切口。由此,在密封环100中,经由切断部在一侧的外周面侧设置第一配合凸部111和第一配合凹部114,在另一侧的外周面侧设置有第一配合凸部111嵌入的第二配合凹部113和在第一配合凹部114嵌入的第二配合凸部112。经由切断部,一侧的内周面侧的端面115和另一侧的内周侧的端面116相互相对。关于特殊阶形切口,是公知技术,所以省略其详细说明,具有即使由于热膨胀收缩,密封环100的周长变化,也维持稳定的密封性能的特性。关于“切断部”,不仅包含通过切削加工切断的情况,还包含通过成型得到的情况。
槽部120,跨越密封环100中的滑动面侧的侧面中除去合缝部110附近的全周,等间隔地设置多个(参照图1)。这些多个槽部120,为了在密封环100相对于设置在轴200的环状槽210中的低压侧(L)的侧壁面211滑动时产生动压力而设置。
而且,槽部120具有:在周向延伸的动压力产生用槽121、和从动压力产生用槽121中的周向的中央的位置延伸到内周面,将密封对象流体引导至动压力产生用槽121内的导入槽122(参照图6)。此外,动压力产生用槽121,构成为与周向的中央相比,周向的端部的槽底浅。在本实施方式中,该动压力产生用槽121的槽底由平面状的倾斜面构成(参照图7)。不过,关于动压力产生用槽121,不限于图示的例子,如果具有在从槽内向滑动部排出密封对象流体时产生动压力的功能,可以采用各种公知技术。此外,槽部120,在密封环100相对于低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域S内容纳的位置设置(参照图9)。因此,抑制从槽部120向低压侧(L)泄露密封对象流体。
此外,在密封环100中的滑动面侧的侧面,如上所述,设置有异物排出用槽130。异物排出用槽130,在周向中,设置在配置有多个动压力产生用槽121(具有动压力产生用槽121的槽部120)的区域和合缝部110之间。而且,异物排出用槽130为了捕捉从合缝部110侵入的异物,且将捕捉到的异物排出到密封环100和侧壁面211的滑动部的外部而设置。此外,异物排出用槽130的槽深构成为比动压力产生用槽121的槽深更深。此外,在本实施方式中,异物排出用槽130分别设置在合缝部110的周向的两侧。
(密封环的使用时的机理)
特别参照图8和图9,对本实施方式相关的密封环100的使用时的机理进行说明。在发动机停止的无负荷状态,如图8所示,没有左右的区域的差压,所以密封环100可成为从环状槽210中的图中左侧的侧壁面和壳体300的轴孔的内周面离开的状态。
图9表示打开发动机,经由密封环100产生了差压的状态(图中右侧的压力高于左侧的压力的状态)。在发动机打开,产生了差压的状态下,密封环100成为相对于环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211和壳体300的轴孔的内周面贴紧的状态。
由此,能够对相对旋转的轴200和壳体300之间的环状间隙密封,保持构成为流体压力变化的密封对象区域(高压侧(H)的区域)的流体压力。而且,在轴200和壳体300相对旋转的情况下,在环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211和密封环100之间滑动。而且,在密封对象流体从在密封环100的滑动面侧的侧面设置的槽部120中的动压力产生用槽121流出到滑动部分时,产生动压力。密封环100相对于环状槽210以图1中顺时针方向旋转的情况下,密封对象流体从动压力产生用槽121中的逆时针方向侧的端部流出到滑动部分。此外,密封环100相对于环状槽210以图1中逆时针方向旋转的情况下,密封对象流体从动压力产生用槽121中的顺时针方向侧的端部流出到滑动部分。
此外,在合缝部110中,经由切断部在一侧的内周面侧端面115和另一侧的内周侧的端面116之间形成间隙。因此,有时从该间隙侵入异物。但是,在本实施方式中,如上所述,通过异物排出用槽130,捕捉从合缝部110侵入的异物,且捕捉到的异物被排出到密封环100和侧壁面211的滑动部的外部。
(本实施方式相关的密封环的优点)
根据本实施方式的密封环100,如上所述,即使异物从合缝部110进入,也由异物排出用槽130捕捉异物,且异物被排出到滑动部的外部。因此,能够抑制异物进入动压力产生用槽121。由此,抑制由于异物损坏基于动压力产生用槽121的动压力产生功能,此外,能够抑制通过异物促进磨耗。
此外,在本实施方式中,异物排出用槽130分别设置在合缝部110的周向的两侧。由此,与相对于环状槽210的密封环100的旋转方向无关,由异物排出用槽130捕捉异物,且异物被排出到滑动部的外部。
下面,说明异物排出用槽的更具体的例子(实施例一~九)。
(实施例一)
参照图10,对实施例一相关的异物排出用槽进行说明。图10是本发明的实施例一相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为对设置有合缝部和异物排出用槽的附近扩大的图。
如上述实施方式中说明的那样,在密封环100的滑动面侧的侧面,在合缝部110的周向的两侧,分别设置异物排出用槽131。本实施例相关的异物排出用槽131构成为从密封环100的内周面朝向径向外侧到未到达外周面的位置以直线状延伸。由此,在密封环100相对于环状槽210在图10中顺时针方向旋转的情况下,即使从合缝部110中的端面115和端面116之间,在箭头X方向异物侵入,也由异物排出用槽131捕捉异物。而且,捕捉的异物从异物排出用槽131在箭头Y方向流动,被排出到滑动部的外部。
此外,本实施例相关的异物排出用槽131,不与密封环100的外周面连通,所以能够抑制密封对象流体从异物排出用槽131泄露。此外,本实施例相关的异物排出用槽131,在密封环100相对于环状槽210中的低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域S(参照图9)内容纳的位置设置。由此,能够更可靠地抑制密封对象流体从异物排出用槽131泄露。在图10中,比虚线M更靠径向内侧相当于密封环100相对于侧壁面211滑动的滑动区域S。
此外,在实施例中,构成为在从周向观察的情况下,设置动压力产生用槽121的范围容纳在设置异物排出用槽131的范围内。即,如果将从平面形状为圆环状的密封环100的圆的中心到异物排出用槽131的径向外侧的顶端的距离设为R1,将从上述圆的中心到动压力产生用槽121的径向外侧的侧面的距离设为R2,则满足R1≥R2。由此,能够抑制不通过异物排出用槽131,异物进入动压力产生用槽121。
(实施例二)
在图11中表示本发明的实施例二。图11是本发明的实施例二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为对设置有合缝部和异物排出用槽的附近扩大而得到的图。基本的结构和作用与实施例一相同,所以对于相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
本实施例相关的密封环100中,上述实施例一所示的异物排出用槽131,在合缝部110的周向的两侧,分别排列两个而设置。在本实施例的情况下,即使在由第一个异物排出用槽131无法捕捉异物的情况下,也能够通过第二个异物排出用槽131捕捉异物,所以能够更加抑制异物流到动压力产生用槽121。
如上所述,通过排列多个而设置异物排出用槽131,能够更可靠地捕捉异物,排出到滑动部的外部。也可以排列三个以上而设置异物排出用槽131。
(实施例三)
在图12表示本发明的实施例三。图12是本发明的实施例三相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为对设置有合缝部和异物排出用槽的附近扩大的图。基本的结构和作用与实施例一相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
在本实施例中,也在密封环100中的滑动面侧的侧面,在合缝部110的周向的两侧,分别设置异物排出用槽132。本实施例相关的异物排出用槽132构成为从密封环100的外周面朝向径向内侧到未到达内周面的位置以直线状延伸。由此,在密封环100相对于环状槽210在图12中顺时针方向旋转的情况下,即使异物从合缝部110中的端面115和端面116之间在箭头X方向侵入,也由异物排出用槽132捕捉异物。而且,捕捉到的异物从异物排出用槽132在箭头Z方向流动,被排出到滑动部的外部。此外,在本实施例中,通过密封对象区域(高压侧(H)的区域)及其相反侧的区域(低压侧(L)的区域)的差压,能够将在异物排出用槽132捕捉到的异物,积极地排出到低压侧(L)的区域。此外,本实施例相关的异物排出用槽132,不与密封环100的内周面连通,所以能够抑制密封对象流体从异物排出用槽132泄露。
此外,在本实施例中,构成为在从周向观察的情况下,设置动压力产生用槽121的范围,容纳在设置异物排出用槽132的范围内。即,如果将从平面形状为圆环状的密封环100的圆的中心到异物排出用槽132的径向内侧的顶端的距离设为R3,将从上述圆的中心到动压力产生用槽121的径向内侧的侧面的距离设为R4,则满足R4≥R3。由此,能够抑制不通过异物排出用槽132,异物进入动压力产生用槽121。
(实施例四)
在图13表示本发明的实施例四。图13是本发明实施例四相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为对设置有合缝部和异物排出用槽的附近扩大的图。基本的结构和作用与实施例一相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
本实施例相关的密封环100中,上述实施例三所示的异物排出用槽132,在合缝部110的周向的两侧,分别排列两个而设置。在本实施例的情况下,即使在由第一个异物排出用槽132无法捕捉异物的情况下,也能够通过第二个异物排出用槽132捕捉异物,所以能够更加抑制异物流到动压力产生用槽121。
如上所述,通过排列多个而设置异物排出用槽132,能够更可靠地捕捉异物,排出到滑动部的外部。也可以排列三个以上而设置异物排出用槽132。
(实施例五)
在图14表示本发明的实施例五。图14是本发明的实施例五相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为对设置有合缝部和异物排出用槽的附近扩大的图。基本的结构和作用与实施例一相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
在本实施例相关的密封环100中,将在上述实施例一所示的异物排出用槽131和在上述实施例三所示的异物排出用槽132作为一组,在合缝部110的周向的两侧,分别排列一组而设置。在本实施例的情况下,在由第一个异物排出用槽131无法捕捉异物的情况下,能够通过第二个异物排出用槽132捕捉异物,所以能够更加抑制异物流到动压力产生用槽121。
(实施例六)
参照图15和图16,对实施例六相关的异物排出用槽进行说明。图15是本发明实施例六相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为对设置合缝部和异物排出用槽的附近扩大的图。图16是本发明实施例六相关的密封环的示意截面图,为图15中的CC截面图。基本的结构和作用与实施例一相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
如上述实施方式中说明的那样,在密封环100中的滑动面侧的侧面,在合缝部110的周向的两侧,分别设置有异物排出用槽133。本实施例相关的异物排出用槽133,与实施例一的情况同样地,构成为从密封环100的内周面朝向径向外侧到未到达外周面的位置以直线状延伸。由此,在密封环100相对于环状槽210在图15中顺时针方向旋转的情况下,即使异物从合缝部110中的端面115和端面116之间在箭头X方向侵入,也由异物排出用槽133捕捉异物。而且,捕捉的异物从异物排出用槽133在箭头Y方向流动,被排出滑动部的外部。
在此,在本实施例中,在周向异物排出用槽133中的设置有合缝部110的一侧,设置有将异物引导至异物排出用槽133的异物导入用槽133a。由此,异物被稳定地引导至异物排出用槽133。异物导入用槽133a的槽底,由从合缝部110侧朝向异物排出用槽133逐渐变深的平面状的倾斜面构成。其中,异物导入用槽133a的槽底比异物排出用槽133的槽底浅(参照图16)。
此外,在本实施例相关的异物排出用槽133中,也不与密封环100的外周面连通,所以能够抑制密封对象流体从异物排出用槽133泄露。此外,本实施例相关的异物排出用槽133,在密封环100相对于环状槽210中的低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域S(参照图9)内容纳的位置设置。在图15中,比虚线M更靠径向内侧相当于密封环100相对于侧壁面211滑动的滑动区域S。此外,在本实施例中,也构成为从周向观察的情况下,动压力产生用槽121设置的范围容纳在异物排出用槽133设置的范围内。因此,能够获得与实施例一的情况同样的效果。
本实施例所示的异物导入用槽133a也能够适用于上述实施例三所示的异物排出用槽132。
(实施例七)
在图17表示本发明的实施例七。图17是本发明的实施例七相关的密封环的示意截面图。在本实施例中,表示上述实施例六的变形例。基本的结构和作用与实施例六相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
在本实施例中,除了上述实施例六所示的结构之外,在周向中异物排出用槽133中的设置合缝部110的一侧的相反侧,设置有产生动压力的辅助动压力产生用槽133b。由此,在辅助动压力产生用槽133b,也能够产生动压力。
本实施例所示的辅助动压力产生用槽133b也能够适用于实施例一所示的异物排出用槽131、实施例三所示的异物排出用槽132。
(实施例八)
在图18表示本发明的实施例八。图18是本发明的实施例八相关的密封环的示意截面图。在本实施例中,表示上述实施例七的变形例。基本的结构和作用与实施例七相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
在上述实施例七中,异物导入用槽133a的槽底和辅助动压力产生用槽133b的槽底设定为相同的深度。相对于此,在本实施例中,设定为辅助动压力产生用槽133c的槽底的深度比异物导入用槽133a的槽底的深度浅。由此,抑制在异物排出用槽133捕捉的异物逃到辅助动压力产生用槽133c。辅助动压力产生用槽133c的槽底的深度设定为比可能包含在密封对象流体中的异物的大小更浅,由此能够更可靠地抑制异物逃到辅助动压力产生用槽133c。
(实施例九)
在图19表示本发明的实施例九。图19是本发明的实施例九相关的密封环的示意截面图。在本实施例中,表示上述实施例八的变形例。基本的结构和作用与实施例八相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
在本实施例中,基本的结构与实施例八相同,但仅仅辅助动压力产生用槽133d设置在从异物排出用槽133稍微离开的位置这点,与上述实施例八不同。在本实施例中,在辅助动压力产生用槽133d和异物排出用槽133之间存在隔壁,所以能够更可靠地抑制在异物排出用槽133捕捉的异物逃到辅助动压力产生用槽133d。
(其他)
在上述各实施例一~九中,表示了仅仅在密封环100的单面设置有槽部120和异物排出用槽130,131,132,133的情况,这些槽部120和异物排出用槽130,131,132,133也可以设置在密封环100的两面。总之,设置有槽部120和异物排出用槽130,131,132,133的面为滑动面即可。
(实施方式二)
参照图20~图28,对本发明的实施方式二相关的密封环进行说明。图20是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图。图21是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为在图20中以圆圈包围的部分的扩大图。图22是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为从相反侧观察图20中以圆圈包围的部分的扩大图。图23是从外周面侧观察本发明的实施方式二相关的密封环的图的局部扩大图,为从外周面侧观察图20中以圆圈包围的部分的扩大图。图24是从内周面侧观察本发明的实施方式二相关的密封环的图的局部扩大图,为从内周面侧观察图20中以圆圈包围的部分的扩大图。图25是本发明的实施方式二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为表示设置有动压力产生用槽的附近的扩大图。图26是本发明的实施方式二相关的密封环的示意截面图,为图25中的AA截面图。图27和图28是表示本发明的实施方式二相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。图27表示无负荷的状态,图28表示产生了差压的状态。此外,图27,28中的密封环相当于图25中的BB截面图。
(密封环的结构)
本实施方式相关的密封环100X,安装于在轴200的外周设置的环状槽210,对相对旋转的轴200和壳体300(壳体300中的轴200插通的轴孔的内周面)之间的环状间隙进行密封。由此,密封环100X保持以流体压力(本实施方式中为液压)变化的方式构成的密封对象区域的流体压力。在此,本实施方式中,构成为比图27,28中的密封环100X靠右侧的区域的流体压力变化。而且,密封环100X承担经由密封环100X保持图中右侧的密封对象区域的流体压力的作用。在汽车的发动机停止的状态下,密封对象区域的流体压力低,成为无负荷的状态,打开发动机,则密封对象区域的流体压力变高。此外,在图28中,表示图中右侧的流体压力高于左侧的流体压力的状态。下面,将图28中右侧称为高压侧(H),将左侧称为低压侧(L)。
而且,密封环100X由聚醚醚酮(PEEK)、聚硫化苯(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等的树脂材形成。此外,构成为密封环100X的外周面的周长短于壳体300的轴孔的内周面的周长,构成为没有过盈量。因此,在不作用流体压力的状态下,密封环100X的外周面可成为从壳体300的轴孔的内周面离开的状态(参照图27)。
在该密封环100X,在周向的一处设置有合缝部110X。此外,在密封环100X的滑动面侧,设置有具有动压力产生用槽121X的槽部120X和异物排出用孔130X。本实施方式相关的密封环100X,构成为对于截面为矩形的环状部件,形成上述的合缝部110X、多个槽部120X、和多个异物排出用孔130X。不过,这只是对形状的说明,并不意味着一定将截面为矩形的环状部件作为素材,实施形成这些合缝部110X、多个槽部120X、和多个异物排出用孔130X的加工。当然,将截面为矩形的环状部件成型后,还能够通过切削加工得到这些。例如,可以预先将具有合缝部110X的部件成型后,通过切削加工得到多个槽部120X和多个异物排出用孔130X,制法没有特别限定。
特别参照图21~图24对本实施方式相关的合缝部110X的结构进行说明。本实施方式相关的合缝部110X,采用从外周面侧和两侧壁面侧的任一观察都以阶梯状切断的特殊阶形切口。由此,在密封环100X中,经由切断部在一侧的外周面侧设置第一配合凸部111X和第一配合凹部114X,在另一侧的外周面侧设置有第一配合凸部111X嵌入的第二配合凹部113X和在第一配合凹部114X嵌入的第二配合凸部112X。经由切断部,一侧的内周面侧的端面115X和另一侧的内周侧的端面116X相互相对。关于特殊阶形切口,是公知技术,所以省略其详细说明,具有即使由于热膨胀收缩,密封环100X的周长变化,也维持稳定的密封性能的特性。关于“切断部”,不仅仅通过切削加工切断的情况,还包含通过成型得到的情况。
槽部120X,跨越密封环100X中的滑动面侧的侧面中除去合缝部110X附近的整周,等间隔地设置多个(参照图20)。这些多个槽部120X,为了在密封环100X相对于设置在轴200的环状槽210中的低压侧(L)的侧壁面211滑动时产生动压力而设置。
而且,槽部120X具有:在周向延伸的动压力产生用槽121X、和从动压力产生用槽121X的周向的中央的位置延伸到内周面,将密封对象流体引导至动压力产生用槽121X内的导入槽122X(参照图25)。此外,动压力产生用槽121X,构成为与周向的中央相比,周向的端部的槽底浅。在本实施方式中,该动压力产生用槽121X的槽底由平面状的倾斜面构成(参照图26)。关于动压力产生用槽121X,不限于图示的例子,如果具有在从槽内向滑动部排出密封对象流体时产生动压力的功能,可以采用各种公知技术。此外,槽部120X,设置在密封环100X相对于低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域S内容纳的位置(参照图28)。因此,抑制从槽部120X向低压侧(L)泄露密封对象流体。
此外,在密封环100X中的滑动面侧的侧面,如上所述,设置有异物排出用孔130X。异物排出用孔130X,在周向中,设置在配置有多个动压力产生用槽121X(具有动压力产生用槽121X的槽部120X)的区域和合缝部110X之间。而且,异物排出用孔130X为了捕捉从合缝部110X侵入的异物,且将捕捉的异物排出到密封环100X的内周面侧而设置。此外,异物排出用孔130X的深度构成为比动压力产生用槽121X的槽深更深。此外,在本实施方式中,异物排出用孔130X分别设置在合缝部110X的周向的两侧。异物排出用孔130X为贯通的孔,并且,设置在从密封环100X的内周面和外周面离开的位置,并且,设置在也从合缝部110X和动压力产生用槽121X离开的位置。
(密封环的使用时的机理)
特别参照图27和图28,对本实施方式相关的密封环100X的使用时的机理进行说明。在发动机停止的无负荷状态,如图27所示,没有左右的区域的差压,所以密封环100X可成为从环状槽210中的图中左侧的侧壁面和壳体300的轴孔的内周面离开的状态。
图28表示打开发动机,经由密封环100X产生了差压的状态(图中右侧的压力高于左侧的压力的状态)。在发动机打开,产生了差压的状态下,密封环100X成为相对于环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211和壳体300的轴孔的内周面贴紧的状态。
由此,能够对相对旋转的轴200和壳体300之间的环状间隙密封,保持构成为流体压力变化的密封对象区域(高压侧(H)的区域)的流体压力。而且,在轴200和壳体300相对旋转的情况下,在环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211和密封环100X之间滑动。而且,在密封对象流体从在密封环100X的滑动面侧的侧面设置的槽部120X中的动压力产生用槽121X流出到滑动部分时,产生动压力。密封环100X相对于环状槽210以图20中顺时针方向旋转的情况下,密封对象流体从动压力产生用槽121X中的逆时针方向侧的端部流出到滑动部分。此外,密封环100X相对于环状槽210以图20中逆时针方向旋转的情况下,密封对象流体从动压力产生用槽121X中的顺时针方向侧的端部流出到滑动部分。
此外,在合缝部110X中,经由切断部在一侧的内周面侧端面115X和另一侧的内周侧的端面116X之间形成间隙。因此,有时异物从该间隙侵入。但是,在本实施方式中,如上所述,通过异物排出用孔130X,捕捉从合缝部110X侵入的异物,且捕捉的异物被排出到密封环100X的内周面侧。
(本实施方式相关的密封环的优点)
根据本实施方式的密封环100X,如上所述,即使异物从合缝部110X进入,也通过异物排出用孔130X捕捉异物,且异物被排出到密封环100X的内周面侧。因此,能够抑制异物进入动压力产生用槽121X。由此,能够抑制由于异物损坏基于动压力产生用槽121X的动压力产生功能,此外,能够抑制通过异物促进磨耗。
此外,在本实施方式中,异物排出用孔130X分别设置在合缝部110X的周向的两侧。由此,与相对于环状槽210的密封环100X的旋转方向无关,由异物排出用孔130捕捉异物,且异物被排出到密封环100X的内周面侧。
下面,说明异物排出用孔的更具体的例子(实施例十,十一)。
(实施例十)
参照图29~图31,对本发明的实施例十相关的异物排出用孔进行说明。图29是本发明的实施例十相关的密封环的侧面图的部分放大图,为对设置有合缝部和异物排出用孔的附近扩大的图。图30和图31是本发明的实施例十相关的密封环的示意截面图。图30是图29中的CC截面图,图31是图29中的DD截面图。
如上述实施方式二中的说明,在密封环100X中的滑动面侧的侧面,在合缝部110X的周向的两侧,分别设置异物排出用孔131X。由此,在密封环100X相对于环状槽210在图29中顺时针方向旋转的情况下,即使从合缝部110X中的端面115X和端面116X之间,在箭头X方向侵入异物,也由异物排出用孔131X捕捉异物。而且,捕捉的异物从异物排出用孔131X在箭头Y方向流动,被排出到密封环100X的内周面侧。
此外,本实施例相关的异物排出用孔131X,不与密封环100X的外周面连通,所以能够抑制密封对象流体从异物排出用孔131X泄露。此外,本实施例相关的异物排出用孔131X,在密封环100X相对于环状槽210中的低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域S(参照图28)内容纳的位置设置。由此,能够更可靠地抑制密封对象流体从异物排出用孔131X泄露。在图29中,比虚线M更靠径向内侧相当于密封环100X相对于侧壁面211滑动的滑动区域S。
在此,异物排出用孔131X构成为,比最深的位置靠外周面侧的倾斜面131Xb的倾斜度大于内周面侧的倾斜面131Xa的倾斜度,比最深的位置靠与合缝部110X相反侧的倾斜面131Xc的倾斜度大于合缝部110X侧的倾斜面131Xd的倾斜度。由此,从合缝部110X侧进入异物排出用孔131X的密封对象流体,朝向内周面侧流动,所以由异物排出用孔131X捕捉的异物被排出到密封环100X的内周面侧。
(实施例十一)
在图32表示本发明的实施例十一。图32是本发明实施例十一相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为对设置有合缝部和异物排出用孔的附近扩大的图。基本的结构和作用与实施例十相同,所以对相同的结构部分标上相同的标记,适当省略其说明。
在本实施例相关的密封环100X中,异物排出用孔132X,在合缝部110X的周向的两侧,分别排列四个而设置。在本实施例的情况下,异物排出用孔132X的大小小于实施例十的情况。在本实施例中,也在异物排出用孔132X中,构成为比最深的位置靠外周面侧的倾斜面的倾斜度大于内周面侧的倾斜面的倾斜度,比最深的位置靠与合缝部110X相反侧的倾斜面的倾斜度大于合缝部110X侧的倾斜面的倾斜度。由此,从合缝部110X侧进入异物排出用孔132X的密封对象流体,朝向内周面侧流动,所以由异物排出用孔132X捕捉的异物被排出到密封环100X的内周面侧。如上所述,也能够采用排列多个而设置异物排出用孔132X的结构。配置异物排出用孔131X的数量可以适当设定。
(其他)
在上述各实施例十,十一中,表示了仅仅在密封环100X的单面设置有槽部120X和异物排出用孔130X,131X,132X的情况,槽部120X和异物排出用孔130X,131X,132X也可以设置在两面。总之,设置有这些槽部120X和异物排出用孔130X,131X,132X的面为滑动面即可。
(实施例十二)
参照图33~图42,对本发明的实施例十二相关的密封环进行说明。图33是本发明的实施例十二相关的密封环的侧面图(概略表示的侧面图)。图34是本发明的实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为在图33中以圆圈包围的部分的扩大图。图35是本发明的实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为从相反侧观察图33中以圆圈包围的部分的扩大图。图36是从外周面侧观察本发明的实施例十二相关的密封环的图的局部扩大图,为从外周面侧观察在图33中以圆圈包围的部分的扩大图。图37是从内周面侧观察本发明的实施例十二相关的密封环的图的局部扩大图,为从内周面侧观察在图33中以圆圈包围的部分的扩大图。图38是本发明的实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为表示设置有动压力产生用槽的附近的扩大图。图39是本发明的实施例十二相关的密封环的示意截面图,为图38中的AA截面图。图40和图41是表示本发明实施例十二相关的密封环的使用时的状态的示意截面图。图40表示无负荷的状态,图41表示产生了差压的状态。此外,图40,41中的密封环相当于图38中的BB截面图。图42是本发明实施例十二相关的密封环的侧面图的局部扩大图,为将图33中以圆圈包围的部分比图34更扩大的图。
(密封环的结构)
本实施例相关的密封环100Y,安装于在轴200的外周设置的环状槽210,对相对旋转的轴200和壳体300(壳体300中的轴200插通的轴孔的内周面)之间的环状间隙进行密封。由此,密封环100Y保持以流体压力(本实施方式中为液压)变化的方式构成的密封对象区域的流体压力。在此,本实施方式中,构成为比图40,41中的密封环100Y靠右侧的区域的流体压力变化。而且,密封环100Y承担经由密封环100Y保持图中右侧的密封对象区域的流体压力的作用。在汽车的发动机停止的状态下,密封对象区域的流体压力低,成为无负荷的状态,打开发动机,则密封对象区域的流体压力变高。此外,在图41中,表示图中右侧的流体压力高于左侧的流体压力的状态。下面,将图41中右侧称为高压侧(H),将左侧称为低压侧(L)。
而且,密封环100Y由聚醚醚酮(PEEK)、聚硫化苯(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等的树脂材形成。此外,构成为密封环100Y的外周面的周长短于壳体300的轴孔的内周面的周长,构成为没有过盈量。因此,在不作用流体压力的状态下,密封环100Y的外周面可成为从壳体300的轴孔的内周面离开的状态(参照图40)。
在该密封环100Y,在周向的一处设置有合缝部110Y。此外,在密封环100Y的滑动面侧,设置有具有动压力产生用槽121Y的槽部120Y和异物排出用槽130Y。本实施方式相关的密封环100Y,构成为对于截面为矩形的环状部件,形成上述的合缝部110Y、多个槽部120Y、和多个异物排出用槽130Y。不过,这只是对形状的说明,并不意味着一定将截面为矩形的环状部件作为素材,实施形成这些合缝部110Y、多个槽部120Y、和多个异物排出用槽130Y的加工。当然,将截面为矩形的环状部件成型后,还能够通过切削加工得到这些。不过,例如,可以预先将具有合缝部110Y的部件成型后,通过切削加工得到多个槽部120Y和多个异物排出用槽130Y,制法没有特别限定。
特别参照图34~图37对本实施例相关的合缝部110Y的结构进行说明。本实施例相关的合缝部110Y,采用从外周面侧和两侧壁面侧的任一观察都以阶梯状切断的特殊阶形切口。由此,在密封环100Y中,经由切断部在一侧的外周面侧设置第一配合凸部111Y和第一配合凹部114Y,在另一侧的外周面侧设置有第一配合凸部111Y嵌入的第二配合凹部113Y和在第一配合凹部114Y嵌入的第二配合凸部112Y。经由切断部,一侧的内周面侧的端面115Y和另一侧的内周侧的端面116Y相互相对。关于特殊阶形切口,是公知技术,所以省略其详细说明,具有即使由于热膨胀收缩,密封环100Y的周长变化,也维持稳定的密封性能的特性。关于“切断部”,不仅包含通过切削加工切断的情况,还包含通过成型得到的情况。
槽部120Y,跨越密封环100Y中的滑动面侧的侧面中除去合缝部110Y附近的全周,等间隔地设置多个(参照图33)。这些多个槽部120Y,为了在密封环100Y相对于设置在轴200的环状槽210中的低压侧(L)的侧壁面211滑动时产生动压力而设置。
而且,槽部120Y具有:在周向延伸的动压力产生用槽121Y、和从动压力产生用槽121Y中的周向的中央的位置延伸到内周面,将密封对象流体引导至动压力产生用槽121Y内的导入槽122Y(参照图38)。此外,动压力产生用槽121Y,构成为与周向的中央相比,周向的端部的槽底浅。在本实施例中,该动压力产生用槽121Y的槽底由平面状的倾斜面构成(参照图39)。不过,关于动压力产生用槽121Y,不限于图示的例子,如果具有在从槽内向滑动部排出密封对象流体时产生动压力的功能,可以采用各种公知技术。此外,槽部120Y,在密封环100Y相对于低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域S内容纳的位置设置(参照图41)。因此,抑制从槽部120Y向低压侧(L)泄露密封对象流体。
此外,在密封环100Y中的滑动面侧的侧面,如上所述,设置有异物排出用槽130Y。异物排出用槽130Y,设置在相对于环状槽210中的低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动面侧,且设置为从密封环100Y的内周面到达合缝部110Y中的端面。而且,异物排出用槽130Y为了将在合缝部110Y中的间隙侵入的异物排出到密封环100Y的内周面侧而设置。即,密封环100Y相对于环状槽210在图42中顺时针方向旋转的情况下,在合缝部110Y中的间隙侵入的异物,通过异物排出用槽130Y,在箭头X方向流动。本实施例相关的异物排出用槽130Y,由平面形状为圆弧状的槽构成。由此,异物顺畅地流向密封环100Y的内周面侧。
此外,异物排出用槽130Y的深度构成为比动压力产生用槽121Y的槽深更深。此外,在本实施例中,异物排出用槽130Y分别设置在合缝部110Y的周向的两侧。
(密封环的使用时的机理)
特别参照图40和图41,对本实施例相关的密封环100Y的使用时的机理进行说明。在发动机停止的无负荷状态,如图40所示,没有左右的区域的差压,所以密封环100Y可成为从环状槽210中的图中左侧的侧壁面和壳体300的轴孔的内周面离开的状态。
图41表示打开发动机,经由密封环100Y产生了差压的状态(图中右侧的压力高于左侧的压力的状态)。在发动机打开,产生了差压的状态下,密封环100Y成为相对于环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211和壳体300的轴孔的内周面贴紧的状态。
由此,能够对相对旋转的轴200和壳体300之间的环状间隙密封,保持构成为流体压力变化的密封对象区域(高压侧(H)的区域)的流体压力。而且,在轴200和壳体300相对旋转的情况下,在环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211和密封环100Y之间滑动。而且,在密封对象流体从在密封环100Y的滑动面侧的侧面设置的槽部120Y中的动压力产生用槽121Y流出到滑动部分时,产生动压力。密封环100Y相对于环状槽210以图33中顺时针方向旋转的情况下,密封对象流体从动压力产生用槽121Y中的逆时针方向侧的端部流出到滑动部分。此外,密封环100Y相对于环状槽210以图33中逆时针方向旋转的情况下,密封对象流体从动压力产生用槽121Y中的顺时针方向侧的端部流出到滑动部分。
此外,在合缝部110Y中,经由切断部在一侧的内周面侧端面115Y和另一侧的内周侧的端面116Y之间形成间隙。因此,有时从该间隙侵入异物。但是,在本实施例中,如上所述,通过异物排出用槽130Y,在合缝部110Y中的间隙侵入的异物,被排出到密封环100Y的内周面侧。
(本实施例十二相关的密封环的优点)
根据本实施例相关的密封环100Y,如上所述,在相对于环状槽210的侧壁面211滑动的滑动面侧,设置有从内周面到达合缝部110Y中的端面的异物排出用槽130Y。因此,即使异物在合缝部110Y中的间隙进入,也由异物排出用槽130Y,异物被排出到密封环100Y的内周面侧。因此,能够抑制异物进入动压力产生用槽121Y。由此,能够抑制由于异物损坏基于动压力产生用槽121Y的动压力产生功能,此外,能够抑制通过异物促进磨耗。
此外,在本实施例中,异物排出用槽130Y分别设置在合缝部110Y的周向的两侧。由此,与相对于环状槽210的密封环100Y的旋转方向无关,通过异物排出用槽130Y,异物被排出到密封环100Y的内周面侧。
(其他)
在上述各实施例十二中,表示了仅仅在密封环100Y的单面设置有槽部120Y和异物排出用槽130Y的情况,槽部120Y和异物排出用槽130Y也可以设置在两面。总之,设置有槽部120Y和异物排出用槽130Y的面为滑动面即可。
附图标记的说明
100 密封环
110 合缝部
111 第一配合凸部
112 第二配合凸部
113 第二配合凹部
114 第一配合凹部
115 端面
116 端面
120 槽部
121 动压力产生用槽
122 导入槽
130,131,132,133 异物排出用槽
133a 异物导入用槽
133b,133c,133d 辅助动压力产生用槽
200 轴
210 环状槽
211 侧壁面
300 壳体
S 滑动区域
100X 密封环
110X 合缝部
111X 第一配合凸部
112X 第二配合凸部
113X 第二配合凹部
114X 第一配合凹部
115X 端面
116X 端面
120X 槽部
121X 动压力产生用槽
122X 导入槽
130X,131X,132X 异物排出用孔
131Xa,131Xb,131Xc,131Xd 倾斜面
100Y 密封环
110Y 合缝部
111Y 第一配合凸部
112Y 第二配合凸部
113Y 第二配合凹部
114Y 第一配合凹部
115Y 端面
116Y 端面
120Y 槽部
121Y 动压力产生用槽
122Y 导入槽
130Y 异物排出用槽

Claims (15)

1.一种密封环,其特征在于,
该密封环安装于在轴的外周设置的环状槽,对相对旋转的所述轴和壳体之间的环状间隙进行密封,保持构成为使流体压力变化的密封对象区域的流体压力,
该密封环相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,
该密封环具备:
合缝部,设置在周向的一处;
多个动压力产生用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及
异物排出用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧且在周向上,设置在配置有所述多个动压力产生用槽的区域和所述合缝部之间,并且捕捉从所述合缝部侵入的异物,且能够将捕捉到的异物排出到密封环和所述侧壁面的滑动部的外部,
所述异物排出用槽,从密封环的内周面朝向径向外侧延伸至未到达外周面的位置。
2.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用槽的槽深,比所述动压力产生用槽的槽深更深。
3.根据权利要求1或2所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用槽分别在所述合缝部的周向的两侧设置。
4.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用槽设置在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内收容的位置。
5.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用槽,从密封环的外周面朝向径向内侧延伸至未到达内周面的位置。
6.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
在周向观察的情况下,所述动压力产生用槽设置的范围收容在所述异物排出用槽设置的范围内。
7.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
在周向中在所述异物排出用槽中的设置有所述合缝部的一侧,设有将异物引导至该异物排出用槽的异物导入用槽。
8.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
在周向中在所述异物排出用槽中的设置有所述合缝部的一侧的相反侧,设置有产生动压力的辅助动压力产生用槽。
9.一种密封环,其特征在于,
该密封环安装于在轴的外周设置的环状槽,对相对旋转的所述轴和壳体之间的环状间隙进行密封,保持构成为使流体压力变化的密封对象区域的流体压力,
该密封环相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,
该密封环具备:
合缝部,设置在周向的一处;
多个动压力产生用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及
异物排出用孔,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧且在周向上,设置在配置有所述多个动压力产生用槽的区域和所述合缝部之间,并且捕捉从所述合缝部侵入的异物,且能够将捕捉到的异物排出到密封环的内周面侧,
在所述异物排出用孔中,比最深的位置更靠外周面侧的倾斜面的倾斜度大于内周面侧的倾斜面的倾斜度,比最深的位置更靠与所述合缝部相反的一侧的倾斜面的倾斜度大于合缝部侧的倾斜面的倾斜度。
10.一种密封环,其特征在于,
该密封环安装于在轴的外周设置的环状槽,对相对旋转的所述轴和壳体之间的环状间隙进行密封,保持构成为使流体压力变化的密封对象区域的流体压力,
该密封环相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,
该密封环具备:
合缝部,设置在周向的一处;
多个动压力产生用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及
异物排出用孔,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧且在周向上,设置在配置有所述多个动压力产生用槽的区域和所述合缝部之间,并且捕捉从所述合缝部侵入的异物,且能够将捕捉到的异物排出到密封环的内周面侧,
所述异物排出用孔设置在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内收容的位置。
11.根据权利要求9或10所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用孔的深度,比所述动压力产生用槽的槽深更深。
12.根据权利要求9或10所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用孔分别设置在所述合缝部的周向的两侧。
13.一种密封环,其特征在于,
该密封环安装于在轴的外周设置的环状槽,对相对旋转的所述轴和壳体之间的环状间隙进行密封,保持构成为使流体压力变化的密封对象区域的流体压力,
该密封环相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,
该密封环具备:
合缝部,设置在周向的一处;
多个动压力产生用槽,在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,相对于周向分别空出间隔设置;以及
异物排出用槽,设置在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧,且从内周面到达所述合缝部中的端面,将从所述合缝部入侵的异物排出到所述密封环的内周面侧,并且该异物排出用槽由平面形状为圆弧状的槽构成。
14.根据权利要求13所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用槽的槽深,比所述动压力产生用槽的槽深更深。
15.根据权利要求13所述的密封环,其特征在于,
所述异物排出用槽,分别设置在所述合缝部的周向的两侧。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016148048A1 (ja) * 2015-03-16 2016-09-22 Nok株式会社 シールリング
KR102387229B1 (ko) * 2017-09-21 2022-04-15 엔오케이 가부시키가이샤 밀봉 링
USD890310S1 (en) * 2018-02-08 2020-07-14 Nok Corporation Seal
US20190301612A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 GM Global Technology Operations LLC Vented lip seal
CN112088267B (zh) * 2018-05-17 2023-01-24 伊格尔工业股份有限公司 密封环
JP7214722B2 (ja) 2018-05-17 2023-01-30 イーグル工業株式会社 シールリング
CN112088268B (zh) 2018-05-17 2023-06-23 伊格尔工业股份有限公司 密封环
US11614169B2 (en) * 2018-08-09 2023-03-28 Nok Corporation Seal ring
KR102629500B1 (ko) 2018-08-24 2024-01-25 이구루코교 가부시기가이샤 슬라이딩 부재
KR102589959B1 (ko) 2018-11-30 2023-10-17 이구루코교 가부시기가이샤 슬라이딩 부품
EP4206500A1 (en) 2018-12-21 2023-07-05 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
WO2020162351A1 (ja) * 2019-02-04 2020-08-13 イーグル工業株式会社 摺動部品
CN117432709A (zh) 2019-02-14 2024-01-23 伊格尔工业股份有限公司 滑动部件
JP7262895B2 (ja) * 2019-03-22 2023-04-24 イーグル工業株式会社 摺動部品
JP7399966B2 (ja) * 2019-07-26 2023-12-18 イーグル工業株式会社 摺動部品
KR20220146576A (ko) * 2020-03-31 2022-11-01 이구루코교 가부시기가이샤 슬라이딩 부품
CN111927631A (zh) * 2020-07-31 2020-11-13 中国航发贵阳发动机设计研究所 一种用于航空发动机滑油腔密封的石墨封严装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08121603A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Nok Corp シ−ルリング
CN101395412A (zh) * 2006-03-10 2009-03-25 Ntn株式会社 密封环
CN102483162A (zh) * 2010-02-26 2012-05-30 Nok株式会社 密封环

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4082296A (en) * 1976-05-26 1978-04-04 Stein Philip C Seal for sealing between a rotating member and a housing
US4145058A (en) * 1977-07-08 1979-03-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Shaft seal assembly for high speed and high pressure applications
JPH09210211A (ja) * 1996-02-01 1997-08-12 Riken Corp シールリング
PL187630B1 (pl) * 1998-12-10 2004-08-31 Anga Uszczelnienia Mechaniczne Pierścień ślizgowy uszczelnienia mechanicznego czołowego bezstykowego
JP4815682B2 (ja) 2001-03-16 2011-11-16 Nok株式会社 シールリング
JP2008275052A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Nok Corp シールリング
US8814433B2 (en) * 2010-10-06 2014-08-26 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
JP2013142425A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Nok Corp シールリング
KR101563099B1 (ko) * 2012-03-12 2015-10-23 엔오케이 가부시키가이샤 밀봉장치
CN104334939B (zh) * 2012-08-04 2017-05-31 伊格尔工业股份有限公司 滑动部件
JP2014055645A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Nok Corp シールリング
KR20160098451A (ko) 2014-01-24 2016-08-18 엔오케이 가부시키가이샤 실 링

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08121603A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Nok Corp シ−ルリング
CN101395412A (zh) * 2006-03-10 2009-03-25 Ntn株式会社 密封环
CN102483162A (zh) * 2010-02-26 2012-05-30 Nok株式会社 密封环

Also Published As

Publication number Publication date
EP3273115A4 (en) 2018-10-24
KR101951585B1 (ko) 2019-02-22
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EP3273115A1 (en) 2018-01-24
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US20180051809A1 (en) 2018-02-22
US10190689B2 (en) 2019-01-29
KR20170109048A (ko) 2017-09-27
JP6424949B2 (ja) 2018-11-21
CN107407417A (zh) 2017-11-28
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