CN107407418A - 密封圈 - Google Patents

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吉村健一
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Abstract

本发明提供一种密封圈,其不仅能够抑制密封对象流体泄漏,而且能够稳定地降低旋转扭矩。在滑动面侧上设置有槽部(120),其具有:第一槽(121),其在周向上延伸;以及第二槽(122),其自第一槽(121)中周向中央的位置延伸至内周面,并将密封对象流体导入第一槽(121)内;第一槽(121)包括:动压力产生用槽(121a),其槽底被构成为周向端部比周向中央浅;以及异物捕捉用槽(121b),其槽底深于动压力产生用槽(121a)的槽底,并能够捕捉异物,第一槽(121)设置在容纳在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内的位置。

Description

密封圈
技术领域
本发明涉及一种用于密封轴与壳体之间的环状间隙的密封圈。
背景技术
在汽车用的Automatic Transmission(AT)或Continuously VariableTransmission(CVT)等中设置有用于密封相对旋转的轴与壳体之间环状间隙以保持油压的密封圈。近几年,由于作为环境问题对策的低耗油化正在推进,在上述密封圈中,减小旋转扭矩的需求正在高涨。迄今为止,设置用于将密封对象流体导入到密封圈滑动面侧以产生动压力的槽的技术已众所周知(参照对比文件1)。但是对于这种技术,当密封对象流体中含有异物时,异物会被卡在槽内,不仅会使动压力效果降低而导致无法充分发挥旋转扭矩的降低效果,而且可能会加剧磨损,导致密封性能降低。
并且,在密封圈的滑动面侧上设置用于连通内周面侧与外周面侧的槽,以便将异物从密封圈的滑动面排除的技术已众所周知(参照对比文件2)。但对于这种技术,由于密封对象流体会从槽泄漏,可能会导致泄漏量变多。
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一种密封圈,其不仅能够抑制密封对象流体的泄漏,而且能够稳定地降低旋转扭矩。
本发明采用了以下方案以解决上述课题。
即,本发明的密封圈安装在设置于轴的外周上的环状槽中,通过密封相对旋转的所述轴与壳体之间的环状间隙,保持被构成为使液体压力变化的密封对象区域的液体压力,
所述密封圈相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,其特征在于,
在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧上设置有槽部,所述槽部具有:第一槽,其在周向上延伸;以及第二槽,其自第一槽中的周向中央的位置延伸至内周面,并将密封对象流体导入第一槽内;
第一槽包括:动压力产生用槽,其槽底被构成为在周向端部比周向中央浅;以及异物捕捉用槽,其槽底深于该动压力产生用槽的槽底,并能够捕捉异物,
第一槽设置在容纳在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内的位置。
按照本发明,由于密封对象流体被导入到槽部内,因此在设置有槽部的范围内,从高压侧作用于密封圈的流体压力与从低压侧作用于密封圈的流体压力会相互抵消。由此,能够减少流体压力作用于密封圈的受压面积。并且,当密封圈相对于环状槽中低压侧的侧壁面滑动时,密封对象流体从动压力产生用槽流出到滑动部分而产生动压力。因此会产生使密封圈与侧壁面分离方向的力。而且,由于动压力产生用槽的槽底被构成为周向端部比周向中央浅,因而能够利用楔效应而有效地产生上述动压力。如上所述,受压面积减少与因动压力而产生使密封圈与侧壁面分离方向的力相互作用,从而能够有效地降低旋转扭矩。
而且,由于异物被异物捕捉用槽捕捉,从而抑制异物损害由动压力产生用槽产生的动压力产生作用。而且,由于第一槽设置在容纳在相对于侧壁面滑动的滑动区域内的位置,因而能够抑制密封对象流体的泄漏。
而且,在第一槽内,所述动压力产生用槽分别设置在周向中心的两侧。
因而,能够与密封圈相对于轴的旋转方向无关地发挥动压力产生用槽产生的动压力产生作用。
这里,在第一槽内,所述异物捕捉用槽可以设置在周向的全部区域中。
并且,所述异物捕捉用槽也可以采用在第一槽内仅设置在周向中央的结构。
所述异物捕捉用槽的槽底可以被构成为朝向第二槽逐渐变浅。
因此,能够有效地将自第二槽侵入的异物导入到异物捕捉用槽中,从而能够抑制异物侵入到动压力产生用槽中。
所述动压力产生用槽可以被设置成径向的宽度朝向周向的端部扩大。
因此,能够扩大自动压力产生用槽流出到滑动部分的密封对象流体的径向宽度。
第二槽的槽底可以被设定为深于所述动压力产生用槽的槽底且为能够捕捉异物的深度。
因此,由于在第二槽中也能够发挥捕捉异物的作用,从而能够抑制异物侵入动压力产生用槽中。
并且,本发明的密封圈安装在设置于轴的外周上的环状槽中,通过密封相对旋转的轴与壳体之间的环状间隙,保持被构成为使液体压力变化的密封对象区域的液体压力,
所述密封圈相对于所述环状槽中低压侧的侧壁面滑动,其特征在于,
在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧上设置有:
第一槽,其设置在容纳在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内的位置且在周向上延伸;以及
第二槽,其自内周面延伸至侵入第一槽中周向中央的位置,不仅将密封对象流体导入第一槽内,而且能够将异物排出到内周面侧,
在第一槽中隔着第二槽侵入部位且在周向两侧分别设置有一对动压力产生用槽,所述动压力产生用槽的槽底被构成为周向端部比周向中央浅,
第二槽的槽底被构成为深于所述动压力产生用槽的槽底。
按照本发明,由于密封对象流体被导入到设置在密封圈中滑动面侧的第一槽和第二槽内,因而在设置有这些槽的范围中,自高压侧作用于密封圈的流体压力与自低压侧作用于密封圈的流体压力相互抵消。因而能够减小流体压力作用于密封圈的受压面积。并且,当密封圈相对于环状槽中低压侧的侧壁面滑动时,由于密封对象流体自动压力产生用槽流出到滑动部分而产生动压力。由此产生使密封圈与侧壁面分离方向的力。而且,由于动压力产生用槽的槽底被构成为周向端部比周向中央浅,从而利用楔效应能够有效地产生上述动压力。如上所述,由于受压面积减少同因动压力而产生的朝向密封圈与侧壁面分离方向的力相互作用,能够有效地降低旋转扭矩。并且,由于动压力产生用槽隔着第二槽侵入部位分别设置在周向的两侧,从而能够与密封圈相对于轴的旋转方向无关地发挥动压力产生作用。而且,由于第一槽设置在容纳在相对于侧壁面滑动的滑动区域内的位置,因而能够抑制来自第一槽的密封对象流体的泄漏量。而且,由于设置有槽底深于动压力产生用槽的槽底的第二槽,从而使第二槽能够将侵入到滑动部的异物排出到内周面侧。因而也抑制异物损害动压力产生用槽产生的动压力产生作用。
在一对所述动压力产生用槽之间且在比第二槽更靠近径向外侧可以设置有用于妨碍密封对象流体自一侧动压力产生用槽朝向另一侧动压力产生用槽流动的障碍部。
因此,障碍部使得自一侧动压力产生用槽朝向另一侧动压力产生用槽流动的流体在第二槽中容易流向径向的内侧。因此,侵入到滑动面中的异物被积极地排出到密封圈的内周面侧。
第二槽的槽底可以由槽深自径向外侧朝向内侧变深的台阶状的台阶面构成。而且优选,在第二槽的槽底上设置有槽深自径向的外侧朝向内侧变深的倾斜面。通过采用这种结构,能够积极地将侵入第二槽内的异物排出到密封圈的内周面侧。
如上所述,本发明不仅能够抑制密封对象流体的泄漏,而且能够稳定地降低旋转扭矩。
附图说明
图1为本发明的实施方式1所涉及的密封圈的侧视图。
图2为本发明的实施方式1所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图3为本发明的实施方式1所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图4为自外周面侧观察本发明的实施方式1所涉及的密封圈图的局部放大图。
图5为自内周面侧观察本发明的实施方式1所涉及的密封圈图的局部放大图。
图6为表示使用本发明的实施方式1所涉及的密封圈时状态的示意剖视图。
图7为本发明的实施例1所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图8为本发明的实施例1所涉及的密封圈的示意剖视图。
图9为本发明的实施例1所涉及的密封圈的示意剖视图。
图10为本发明的实施例2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图11为本发明的实施例3所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图12为本发明的实施例4所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图13为本发明的实施例5所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图14为本发明的实施例6所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图15为本发明的实施例7所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图16为本发明的实施例7所涉及的密封圈的示意剖视图。
图17为本发明的实施例8所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图18为本发明的实施例8所涉及的密封圈的示意剖视图。
图19为本发明的实施例9所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图20为本发明的实施例10所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图21为本发明的实施方式2所涉及的密封圈的侧视图。
图22为本发明的实施方式2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图23为本发明的实施方式2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图24为自外周面侧观察本发明的实施方式2所涉及的密封圈的图的局部放大图。
图25为自内周面侧观察本发明的实施方式2所涉及的密封圈的图的局部放大图。
图26为本发明的实施方式2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图27为本发明的实施方式2所涉及的密封圈的示意剖视图。
图28为表示使用本发明的实施方式2所涉及的密封圈时的状态的示意剖视图。
图29为表示使用本发明的实施方式2所涉及的密封圈时状态的示意剖视图。
图30为本发明的实施例11所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图31为本发明的实施例11所涉及的密封圈的示意剖视图。
图32为本发明的实施例11所涉及的密封圈的示意剖视图。
图33为本发明的实施例11所涉及的密封圈的示意剖视图。
图34为本发明的实施例12所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图35为本发明的实施例12所涉及的密封圈的示意剖视图。
图36为本发明的实施例12所涉及的密封圈的示意剖视图。
图37为本发明的实施例12所涉及的密封圈的示意剖视图。
图38为本发明的实施例13所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图39为本发明的实施例14所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图40为本发明的实施例14所涉及的密封圈的示意剖视图。
图41为本发明的实施例14所涉及的密封圈的示意剖视图。
图42为本发明的实施例14所涉及的密封圈的示意剖视图。
图43为本发明的实施例15所涉及的密封圈侧视图的局部放大图。
图44为本发明的实施例15所涉及的密封圈的示意剖视图。
图45为本发明的实施例15所涉及的密封圈的示意剖视图。
图46为本发明的实施例15的变形例所涉及的密封圈的示意剖视图。
附图标记说明
100 密封圈
110 接缝部
111 第一嵌合凸部
112 第二嵌合凸部
113 第二嵌合凹部
114 第一嵌合凹部
115 端面
116 端面
120 槽部
121 第一槽
121a 动压力产生用槽
121b 异物捕捉用槽
122 第二槽
200 轴
210 环状槽
211 侧壁面
300 壳体
X 滑动区域
100X 密封圈
110X 接缝部
111X 第一嵌合凸部
112X 第二嵌合凸部
113X 第二嵌合凹部
114X 第一嵌合凹部
115X 端面
116X 端面
121X 第一槽
121Xa 动压力产生用槽
122X 第二槽
122Xa 槽底面
122Xb 槽底面
122Xc 倾斜面
122Xd 倾斜面
123X、123Xa、123Xb 障碍部
S 滑动区域
具体实施方式
下面参照附图并根据实施方式和实施例示例地对用于实施本发明的方式进行详细说明。但是,若无特殊记载,本发明的范围并非仅限定于该实施方式和实施例所记载的组成部件的尺寸、材质、形状及其相对位置等。此外,本实施方式和实施例所涉及的密封圈用途在于用于在汽车用的AT或CVT等变速器中密封相对旋转的轴与壳体之间的环状间隙以保持油压。并且,在下面的说明中,“高压侧”意味着在密封圈两侧产生压力差时成为高压的一侧,而“低压侧”意味着在密封圈两侧产生压力差时成为低压的一侧。
(实施方式1)
参照图1~图6对本发明的实施方式1所涉及的密封圈进行说明。图1为本发明的实施方式1所涉及的密封圈的侧视图。图2为本发明的实施方式1所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为图1中用圆圈包围部分的放大图。图3为本发明的实施方式1所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为自相反侧观察图1中用圆圈包围部分的放大图。图4为自外周面侧观察本发明的实施方式1所涉及的密封圈图的局部放大图,且为自外周面侧观察图1中用圆圈包围部分的放大图。图5为自内周面侧观察本发明的实施方式1所涉及的密封圈图的局部放大图,且为自内周面侧观察图1中用圆圈包围部分的放大图。图6为表示使用本发明的实施方式1所涉及的密封圈时状态的示意剖视图。
<密封圈的结构>
本实施方式所涉及的密封圈100安装在设置于轴200的外周上的环状槽210中,用于密封相对旋转的轴200与壳体300(壳体300中穿通有轴200的轴孔的内周面)之间的环状间隙。因此,密封圈100保持被构成为液体压力(本实施方式中为油压)变化的密封对象区域的流体压力。这里,在本实施方式中,图6中密封圈100右侧区域的流体压力被构成为变化。而且,密封圈100经由密封圈100发挥用于保持图中右侧的密封对象区域的流体压力的作用。此外,当汽车的发动机处于停止状态下,由于密封对象区域的流体压力较低,因而成为无负载状态,而当发动机启动时,密封对象区域的流体压力则会变高。图6表示左侧为无负载状态的情况,右侧为产生压力差状态(密封对象区域的流体压力变高的状态)的情况。
并且,密封圈100由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。而且,密封圈100的外周面的周长被构成为短于壳体300的轴孔内周面的周长,并被构成为不具有过盈量。因此,在流体压力未作用的状态下,密封圈100的外周面能够成为与壳体300的内周面分离的状态(参照图6中左侧的图)。
在该密封圈100的周向的一部位上设置有接缝部110。并且,在密封圈100的滑动面侧设置有槽部120。此外,本实施方式所涉及的密封圈100在截面为矩形的环状部件上设置有上述接缝部110和多个槽部120的结构。但这些仅为形状的说明而已,并非意味着必需以截面为矩形的环状部件为素材并施加用于形成接缝部110和多个槽部120的加工。当然,在将截面为矩形的环状部件成形后,也可以通过切削加工获得接缝部110和多个槽部120。但也可以例如在预先形成具有接缝部110的环状部件之后,再通过切削加工获得多个槽部120,制造方法并无特别限定。
特别参照图2~图5对本实施方式所涉及的接缝部110的结构进行说明。本实施方式的接缝部110采用无论从外周面侧和两侧壁面侧任何一方观察均为切断成台阶状的所谓特殊阶梯式。因此,在密封圈100中,隔着切断部在一侧的外周面侧设置有第一嵌合凸部111和第一嵌合凹部114,在另一侧的外周面侧上设置有用于第一嵌合凸部111嵌合的第二嵌合凹部113和嵌合在第一嵌合凹部114中的第二嵌合凸部112。此外,隔着切断部一侧的内周面侧的端面115与另一侧的内周侧的端面116相互对置。由于特殊阶梯式为公知常识,尽管省略其详细说明,但其具有即使因热膨胀收缩而使密封圈100的周长变化也维持稳定的密封性能的特性。此外,“切断部”并非仅通过切削加工进行切断,也包含利用成形获得的情况。并且,尽管这里示出特殊阶梯式作为接缝部110的一例,但接缝部110的形状并不限于此,也可以采用直切或斜切或阶梯式等。此外,当采用低弹性的材料(PTFE等)作为密封圈100的材料时,也可以不设置接缝部110而设置为环状。
除去接缝部110附近以外,多个槽部120等间隔地设置在密封圈100的滑动面侧的侧面全周上(参照图1)。该多个槽部120设置用于在密封圈100相对于设于轴200中环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211滑动时产生动压力。
而且,槽部120具有在周向上延伸的第一槽和自第一槽的周向中央位置延伸至内周面,用于将密封对象流体导入到第一槽内的第二槽。并且,第一槽具备槽底被构成为周向的端部比周向中央浅的动压力产生用槽和槽底深于该动压力产生用槽的槽底且能够捕捉异物的异物捕捉用槽。而且,第一槽设置在收纳在密封圈100相对于低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域X内的位置。
<密封圈使用时的机理>
特别参照图6对本实施方式所涉及的密封圈100使用时的机理进行说明。在发动机启动后产生压力差的状态下,密封圈100成为紧贴环状槽210低压侧(L)的侧壁面211和壳体300的轴孔内周面的状态。
因此,通过密封相对旋转的轴200与壳体300之间的环状间隙,能够保持被构成为液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,当轴200与壳体300相对旋转时,在环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211与密封圈100之间滑动。然后,当密封对象流体自设置在密封圈100滑动面侧的侧面上的槽部120中动压力产生用槽流出到滑动部分时产生动压力。此外,当密封圈100相对于环状槽210朝向图1中顺时针方向旋转时,密封对象流体从动压力产生用槽的逆时针方向一侧的端部流出到滑动部分。而且,当密封圈100相对于环状槽210朝向图1中逆时针方向旋转时,密封对象流体从动压力产生用槽中的顺时针方向一侧的端部流出到滑动部分。
<本实施方式所涉及的密封圈的优点>
按照本实施方式所涉及的密封圈100,由于密封对象流体被导入到动压力产生槽120内,因此在设置有槽部120的范围内,自高压侧(H)作用于密封圈100的流体压力与自低压侧(L)作用于密封圈100的流体压力被相互抵消。因此能够减小流体压力(自高压侧(H)朝向低压侧(L)的液体压力)作用于密封圈100的受压面积。而且,当密封圈100相对于环状槽210中低压侧(L)的侧壁面211滑动时,密封对象流体自动压力产生用槽流出到滑动部分而产生动压力。由此而产生使密封圈100与侧壁面211分离方向的力。并且,由于动压力产生用槽的槽底被构成为周向的端部比周向的中央浅,因而利用楔效应能够有效地产生上述动压力。如上所述,由于受压面积减少同因动压力而产生的密封圈100与侧壁面211分离方向的力相互抵消,从而能够有效地降低旋转扭矩。因此,通过实现旋转扭矩(滑动扭矩)的降低,能够有效地抑制滑动产生的发热,从而即使在高速高压的环境条件下也能够适当地使用本实施方式所涉及的密封圈100。而且随之也可以将铝等软质材料用作轴200的材料。
并且,由于异物被异物捕捉用槽捕捉,从而抑制异物损害动压力产生用槽产生的动压力产生作用。即,能够抑制异物卡在动压力产生用槽与侧壁面211之间。因而能够抑制动压力效果降低且磨损加剧的情况。而且,由于第一槽设置在收纳在密封圈100相对于侧壁面滑动的滑动区域X内的位置,从而能够抑制密封对象流体的泄漏。
下面对槽部120的更为具体的例子(实施例1~实施例10)进行说明。
(实施例1)
参照图7~图9对实施例1所涉及的槽部120进行说明。图7为本发明的实施例1所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为将设置有槽部120附近放大的图。图8为本发明的实施例1所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图7中的AA剖视图。图9为本发明的实施例1所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图7中的BB剖视图。
如上述实施方式所述,在密封圈100的滑动面侧设置有槽部120。本实施例所涉及的槽部120由在周向上延伸的第一槽121和自第一槽121的周向中央的位置延伸至内周面,用于将密封对象流体导入到第一槽121内的第二槽122构成。
本实施例所涉及的第一槽121被构成为径向的宽度固定。如上述实施方式所述,该第一槽121设置在收纳在密封圈100相对于环状槽210中低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域X内。并且,第一槽121由槽底被构成为周向的端部比周向中央浅的动压力产生用槽121a和槽底深于动压力产生用槽121a的槽底并能够捕捉异物的异物捕捉用槽121b构成。
在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。并且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。在本实施例中,该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。而且,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐扩大。而且,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状为梯形。
而且,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b设置在周向的整个区域中。更为具体而言,异物捕捉用槽121b设置在第一槽121内周向中央的部分和一对动压力产生用槽121a的内周面侧和外周面侧的部分。
并且,在本实施例中,第二槽122的槽底被设定为深于动压力产生用槽121a的槽底且为能够捕捉异物的深度。更为具体而言,第二槽122的槽底的深度与异物捕捉用槽121b的槽底的深度相同。
以上述方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得在上述实施方式中说明的作用效果。并且在本实施例中,由于在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧,从而能够同密封圈100相对于轴200的旋转方向无关地发挥动压力产生用槽121a产生动压力产生作用。并且,由于动压力产生用槽121a被设置成径向的宽度朝向周向的端部逐渐扩大,从而能够扩大自动压力产生用槽121a流出到滑动部分的密封对象流体的径向宽度。而且在本实施例中,第二槽121b的槽底被设定为深于动压力产生用槽121a且可捕捉异物的深度。因此,即使在第二槽122中,由于捕捉异物的功能得到发挥,从而能够更进一步抑制异物侵入到动压力产生用槽121a中。
(实施例2)
图10表示本发明的实施例2。本实施例为上述实施例1的变形例,并且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域同实施例1不同。图10为本发明的实施例2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为将设置有槽部120附近放大的图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。并且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。并且在本实施例中,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度固定。该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状为大致四角形。
而且,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b设置在周向的整个区域中。更为具体而言,异物捕捉用槽121b设置在第一槽121内周向中央的部分和一对动压力产生用槽121a的内周面侧的部分。
并且,在本实施例中,第二槽122的槽底被设定成深于动压力产生用槽121a的槽底且为能够捕捉异物的深度。更为具体而言,第二槽122的槽底的深度和异物捕捉用槽121b的槽底的深度被设定为相同。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得在上述实施方式中说明的作用效果。并且,在本实施例中,在第一槽121内,由于动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧,因而能够同密封圈100相对于轴200的旋转方向无关地发挥动压力产生用槽121a产生的动压力产生作用。并且,在本实施例中,第二槽122的槽底被设定为深于动压力产生用槽121a的槽底且为能够捕捉异物的深度。因此,在第二槽122中,由于用于捕捉异物的功能得到发挥,从而能够更进一步地抑制异物侵入动压力产生用槽121a中。
(实施例3)
图11表示本发明的实施例3。本实施例为上述实施例1的变形例,且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域同实施例1不同。图11为本发明的实施例3所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为将设置有槽部120附近放大的图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。而且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。而且,在本实施例中,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度固定。因此,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状呈大致四角形。
并且,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b设置在周向的整个区域中。更为具体而言,异物捕捉用槽121b设置在第一槽121内的在周向中央的部分和一对动压力产生用槽121a外周面的部分。
而且,在本实施例中,第二槽122的槽底被设定为深于动压力产生用槽121a的槽底,且为可捕捉异物的深度。更为具体而言,第二槽122的槽底的深度与异物捕捉用槽121b的槽底的深度被设定为相同。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得与上述实施例2同样的作用效果。
(实施例4)
图12表示本发明的而实施例4。本实施例为上述实施例1的变形例,且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域同实施例1不同。图12为本发明的实施例4所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为将设置有槽部120附近放大的图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。而且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。而且,在本实施例中,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度固定。因此,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状呈大致四边形。
并且,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b设置在周向的整个区域中。更为具体而言,异物捕捉用槽121b设置在第一槽121内的在周向中央的部分和一对动压力产生用槽121a的外周面侧和外周面侧的部分。
而且,在本实施例中,第二槽122的槽底被设定为深于动压力产生用槽121a的槽底,且为可捕捉异物的深度。更为具体而言,第二槽122的槽底的深度与异物捕捉用槽121b的槽底的深度被设定为相同。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得与上述实施例2、3同样的作用效果。
(实施例5)
图13表示本发明的实施例5。本实施例为上述实施例1的变形例,并且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域同实施例1不同。图13为本发明的实施例5所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为将设置有槽部120附近放大的图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。而且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐扩大。此外,本实施例同上述实施例1不同,在第一槽121内,动压力产生用槽121a沿着外周面侧设置。因此,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状呈三角形。
并且,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b设置在周向的整个区域中。更为具体而言,异物捕捉用槽121b设置在第一槽121内的在周向中央的部分和一对动压力产生用槽121a的外周面的部分。
而且,在本实施例中,第二槽122的槽底被设定为深于动压力产生用槽121a的槽底,且为可捕捉异物的深度。更为具体而言,第二槽122的槽底的深度与异物捕捉用槽121b的槽底的深度被设定为相同。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得与上述实施例1同样的作用效果。
(实施例6)
图14表示本发明的实施例6。本实施例为上述实施例1的变形例,并且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域同实施例1不同。图14为本发明的实施例6所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为将设置有槽部120附近放大的图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。而且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。并且,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐扩大。此外,本实施例与上述实施例1不同,在第一槽121内,动压力产生用槽121a沿着内周面侧设置。因此,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状呈三角形。
并且,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b设置在周向的整个区域中。更为具体而言,异物捕捉用槽121b设置在第一槽121内的周向中央部分和一对动压力产生用槽121a外周面的部分。
而且,在本实施例中,第二槽122的槽底被设定为深于动压力产生用槽121a的槽底,且为可捕捉异物的深度。更为具体而言,第二槽122的槽底的深度与异物捕捉用槽121b的槽底的深度被设定为相同。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得与上述实施例1同样的作用效果。
(实施例7)
图15和图16表示本发明的实施例7。本实施例为上述实施例1的变形例,并且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域同实施例1不同。图15为本发明的实施例7所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为将设置有槽部120附近放大的图。图16为本发明的实施例7所涉及的密封圈的示意剖视图且为图16中的CC剖视图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。而且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。并且,在本实施例中,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度为固定。因此,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状呈大致四角形。
并且,本实施例与实施例1~实施例6不同,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b仅设置在周向的中央。更为具体而言,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b仅设置在第二槽122的延长线上。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得与上述实施例同样的作用效果。并且,在本实施例中,在第一槽121内,由于动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧,因而能够同密封圈100相对于轴200的旋转方向无关地发挥动压力产生用槽121a产生的动压力产生作用。
(实施例8)
图17和图18表示本发明的实施例8。本实施例为上述实施例1的变形例,并且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域与实施例1不同。图17为本发明的实施例8所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为将设置有槽部120附近放大的图。图18为本发明的实施例8所涉及的密封圈的示意剖视图且为图17中的DD剖视图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。而且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。并且,在本实施例中,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度为固定。因此,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状呈大致四角形。
并且,本实施例与实施例1~实施例6不同,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b仅设置在周向的中央。更为具体而言,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b仅设置在第二槽122的延长线上。而且,本实施例与上述实施例7不同,异物捕捉用槽121b的槽底被构成为朝向第二槽122逐渐变浅。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得与上述实施例1同样的作用效果。并且,在本实施例中,在第一槽121内,由于动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧,因而能够同密封圈100相对于轴200的旋转方向无关地发挥动压力产生用槽121a产生的动压力产生作用。并且,由于异物捕捉用槽121b的槽底被构成为朝向第二槽122逐渐变浅,从而能够有效地将侵入第二槽122的异物导入到异物捕捉用槽121b中。因此,能够更进一步地抑制异物侵入到动压力产生用槽121a中。
(实施例9)
图19表示本发明的实施例9。本实施例为上述实施例1的变形例,并且动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域与实施例1不同。图19为本发明的实施例9所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为将设置有槽部120附近放大的图。
在本实施例中,在第一槽121内,动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧。而且,一对动压力产生用槽121a被构成为自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐变浅。尽管在本实施例中未图示,但该一对动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成。并且,在本实施例中,该一对动压力产生用槽121a被构成为径向的宽度自周向的中心侧朝向周向的端部逐渐扩大。而且,该一对动压力产生用槽121a被构成为其平面形状呈台形。
并且,本实施例与实施例1~实施例6不同,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b仅设置在周向的中央。更为具体而言,在第一槽121内,异物捕捉用槽121b仅设置在第二槽122的延长线上。
由以上方式构成的本实施例所涉及的槽部120能够获得与上述实施例1同样的作用效果。并且,在本实施例中,在第一槽121内,由于动压力产生用槽121a分别设置在周向中心的两侧,因而能够同密封圈100相对于轴200的旋转方向无关地发挥动压力产生用槽121a产生的动压力产生作用。并且,由于动压力产生用槽121a被设置成径向的宽度朝向周向的端部扩大,从而能够扩大由动压力产生用槽121a流出到滑动部分的密封对象流体的径向宽度。
(实施例10)
图20表示本发明的实施例10。本实施例为上述实施例9的变形例,并且仅异物捕捉用槽121b的平面形状不同。即,上述实施例9的异物捕捉用槽121b的平面形状为矩形,但本实施例的异物捕捉用槽121b的平面形状相对于矩形形状其外周面侧成呈圆弧状。本实施例也能够获得与上述实施例9同样的作用效果。
(其他)
动压力产生用槽121a和异物捕捉用槽121b的配置区域并非限于上述各实施例1~10所示区域,而可以采用各种配置结构。并且,尽管在上述各实施例1~10中未示出动压力产生用槽121a的槽底由平面状的倾斜面构成,但也可以由如自内周面侧朝向外周面侧膨胀的弯曲面状的倾斜面构成。并且,槽部120既可以仅设置在密封圈100的一面上,也可以设置在两面上。也就是说,只要设置有槽部120的面成为滑动面即可。
(实施方式2)
参照图21~图29对本发明的实施方式2所涉及的密封圈进行说明。图21为本发明的实施方式2所涉及的密封圈的侧视图。图22为本发明的实施方式2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为图21中用圆圈包围部分的放大图。图23为本发明的实施方式2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为自相反一侧观察图21中用圆圈包围部分的放大图。图24为自外周面侧观察本发明的实施方式2所涉及的密封圈的图的局部放大图且为自外周面侧观察图21中用圆圈包围部分的放大图。图25为自内周面侧观察本发明的实施方式2所涉及的密封圈的图的局部放大图且为自内周面侧观察图21中用圆圈包围部分的放大图。图26为本发明的实施方式2所涉及的密封圈侧视图的局部放大图且为表示设置有第一槽和第二槽附近的放大图。图27为本发明的实施方式2所涉及的密封圈的示意剖视图且为图26中的AA剖视图。图28和图29为使用本发明的实施方式2所涉及的密封圈时的状态的示意剖视图。此外,图28表示无负载的状态,图29表示生成压力差的状态。并且,图28、29中的密封圈相当于图26中的BB剖视图。
<密封圈的结构>
本实施例所涉及的密封圈100X安装在设置于轴200外周上的环状槽210中,用于密封相对旋转的轴200与壳体300(壳体300中穿通有轴200的轴孔的内周面)之间的环状间隙。因此,密封圈100X保持被构成为液体压力(本实施方式中为油压)变化的密封对象区域的流体压力。这里,在本实施方式中,图28、图29中密封圈100X右侧区域的流体压力被构成为变化。而且,密封圈100X经由密封圈100X发挥用于保持图中右侧的密封对象区域的流体压力的作用。此外,当汽车的发动机处于停止状态下,由于密封对象区域的流体压力较低,因而成为无负载状态,而当发动机发动时,密封对象区域的流体压力则会变高。图29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29中右侧称为高压侧(H),而将左侧称为低压侧(L)。
并且,密封圈100X由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。而且,密封圈100X的外周面的周长被构成为短于壳体300的轴孔内周面的周长,并被构成为不具有过盈量。因此,在流体压力未作用的状态下,密封圈100X的外周面能够成为与壳体300内周面分离的状态(参照图28)。
在该密封圈100X周向的一部位上设置有接缝部110X。并且,在密封圈100X的滑动面侧设置有第一槽121X和第二槽122X。此外,本实施方式所涉及的密封圈100X为在截面为矩形的环状部件上设置有上述接缝部110X、多个第一槽121X和多个第二槽122X的结构。但这些仅为形状的说明而已,并非意味着必需以截面为矩形的环状部件为素材并施加用于形成接缝部110X、多个第一槽121X和多个第二槽122X的加工。当然,在将截面为矩形的环状部件成型后,也可以通过切削加工获得接缝部110X、多个第一槽121X和多个第二槽122X。但也可以例如在预先形成具有接缝部110X的环状部件之后,再通过切削加工获得多个第一槽121X和多个第二槽122X,制造方法并无特别限定。
特别参照图22~图25对本实施方式所涉及的接缝部110X的结构进行说明。本实施方式的接缝部110X采用无论从外周面侧和两侧壁面侧任何一方观察均为切断成台阶状的所谓特殊阶梯式。因此,在密封圈100X中,隔着切断部在一侧的外周面侧设置有第一嵌合凸部111X和第一嵌合凹部114X,在另一侧的外周面侧上设置有用于第一嵌合凸部111X嵌合的第二嵌合凹部113X和嵌合在第一嵌合凹部114X中的第二嵌合凸部112X。此外,隔着切断部一侧的内周面侧的端面115X与另一侧的内周面的端面116X相互对置。由于特殊阶梯式为公知常识,尽管省略其详细说明,但其具有即使因热膨胀收缩而使密封圈100X的周长变化也维持稳定的密封性能的特性。此外,“切断部”并非仅通过切削加工进行切断,也包含利用成型获得的情况。
除去接缝部110X附近以外,多个第一槽121X和第二槽122X等间隔地设置在密封圈100的滑动面侧的侧面全周上(参照图21)。多个第一槽121X设置用于在密封圈100X相对于设于轴200中环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211滑动时产生动压力。
第一槽121X被构成为在周向上延伸。第二槽122X被设置成自密封圈100X的内周面延伸至侵入第一槽121X的周向中央位置的位置。该第二槽122X不仅发挥将密封对象流体导入到第一槽121X内的作用,而且发挥将异物排出到密封圈100X的内周面侧的作用。在第一槽121X中且隔着第二槽122X侵入的部位在周向的两侧设置有一对动压力产生用槽121Xa,其分别被构成为槽底的周向端部比周向中央浅(参照图26和图27)。在本实施方式中,该动压力产生用槽121Xa的槽底由平面状的倾斜面构成。但动压力产生用槽121Xa并不限于图示的示例,只要具有密封对象流体自槽内排出到滑动部时产生动压力的功能,则可以采用各种公知技术。
而且,第一槽121X设置在收纳于密封圈100X相对于低压侧(L)的侧壁面211滑动的滑动区域S内(参照图29)。因而,抑制密封对象流体自第一槽121X泄漏到低压侧(L)。并且,第二槽122X的槽底被构成为深于动压力产生用槽121Xa的槽底。由此,该第二槽122不仅发挥将密封对象流体导入到第一槽121内的作用,而且发挥将侵入到滑动部的异物排出到密封圈100X内周面侧的作用。
<密封圈使用时的机理>
特别参照图28和图29对本实施例所涉及的密封圈100X使用时的机理进行说明。如图28所示,在发动机停止的无负载状态下,由于左右的区域没有压力差,密封圈100X可以成为与环状槽210中图中左侧的侧壁面和壳体300的轴孔内周面分离的状态。
图29表示发动机启动后,经由密封圈100X产生压力差的状态(图中右侧的压力高于左侧的压力的状态)。在发动机启动后产生压力差的状态下,密封圈100X成为与环状槽210中低压侧(L)的侧壁面211和壳体300的轴孔内周面紧贴的状态。
因此,通过密封相对旋转的轴200与壳体300之间的环状间隙,能够保持被构成为液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,当轴200与壳体300相对旋转时,在环状槽210的低压侧(L)的侧壁面211与密封圈100X之间滑动。然后,当密封对象流体自设置在密封圈100X滑动面侧的侧面上的动压力产生用槽121a流出到滑动部分时产生动压力。此外,当密封圈100X相对于环状槽210朝向图21中顺时针方向旋转时,密封对象流体从动压力产生用槽121a的逆时针方向一侧的端部流出到滑动部分。而且,当密封圈100X相对于环状槽210朝向图21中逆时针方向旋转时,密封对象流体从动压力产生用槽121a中的顺时针方向一侧的端部流出到滑动部分。
<本实施方式所涉及的密封圈的优点>
按照本实施方式所涉及的密封圈100X,密封对象流体被导入到设置在密封圈100X中的滑动面侧的第一槽121X和第二槽122X内。因此在设置有第一槽121X和第二槽122X的范围内,自高压侧(H)作用于密封圈100X的流体压力与自低压侧(L)作用于密封圈100X的流体压力被相互抵消。从而能够减小流体压力(自高压侧(H)朝向低压侧(L)的液体压力)作用于密封圈100X的受压面积。而且,当密封圈100X相对于环状槽210中低压侧(L)的侧壁面211滑动时,密封对象流体自动压力产生用槽121Xa流出到滑动部分而产生动压力。由此而产生使密封圈100X与侧壁面211分离方向的力。并且,由于动压力产生用槽121Xa的槽底被构成为周向的端部比周向的中央浅,因而利用楔效应能够有效地产生上述动压力。
如上所述,由于受压面积减少与因动压力而产生的密封圈100X与侧壁面211分离方向的力相互抵消,从而能够有效地降低旋转扭矩。因此,通过实现旋转扭矩(滑动扭矩)的降低。能够有效地抑制滑动产生的发热,从而即使在高速高压的环境条件下也能够适当地使用本实施方式所涉及的密封圈100X。而且随之也可以将铝等软质材料用作轴200的材料。而且,由于动压力产生用槽隔着第二槽122X侵入的部位而分别设置在周向的两侧,因而能够同密封圈100X相对于轴200的旋转方向无关地发挥动压力产生功能。
而且,由于设置在收纳于第一槽121X相对于侧壁面211滑动的滑动区域S内,能够抑制密封对象流体自第一槽121X的泄漏量。并且,由于设置有槽底深于动压力产生用槽121Xa的槽底的第二槽122X,该第二槽122X能够将侵入到滑动部的异物排出到内周面侧。从而抑制异物损害动压力产生用槽121Xa产生的动压力产生功能。即,能够抑制异物卡在动压力产生用槽121Xa与侧壁面211之间。因而,不仅能够抑制动压力效果的降低,而且能够抑制磨损的加剧。
下面,对第一槽121X和第二槽122X的具体例子(实施例11~15)进行说明。
(实施例11)
参照图30~图33对本发明的实施例11所涉及的第一槽121X和第二槽122X进行说明。图30为本发明的实施例11所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为将设置有第一槽121X和第二槽122X附近放大的图。图31为本发明的实施例11所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图30中的CC剖视图。图32为本发明的实施例11所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图30中的DD剖视图。图33为本发明的实施例11所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图30中的EE剖视图。
如上述实施方式2所述,在密封圈100X的滑动面侧设置有在周向上延伸的第一槽121X和自密封圈100X的内周面延伸至侵入到第一槽121X周向中央位置的位置的第二槽122X。在本实施例中,第一槽121X中的一对动压力产生用槽121Xa被构成为径向的宽度固定。而且,在该一对动压力产生用槽121Xa之间且在第二槽122X的径向外侧设置有用于妨碍密封对象流体自一侧动压力产生用槽121Xa流动到另一侧动压力产生用槽121Xa的障碍部123X。该障碍部123X的表面与密封圈100X的侧面(除去设置有第一槽121X和第二槽122X的部分)为同一表面。
由以上方式构成的本实施例所涉及的第一槽121X和第二槽122X能够获得在上述实施方式2中说明的作用效果。在本实施例中,障碍部123X使自一侧动压力产生用槽121Xa流向另一侧动压力产生用槽121Xa的流体容易在第二槽122X中流向径向内侧。即,当密封圈100X相对于环状槽210朝向图30中逆时针方向旋转时,由于自图中左侧的动压力产生用槽121Xa流向右侧的动压力产生用槽121Xa的流体受到障碍部123X的妨碍,而在第二槽122X中容易流向径向的内侧。当密封圈100X相对于环状槽210X朝向图30中顺时针方向旋转时,由于自图中右侧的动压力产生用槽121Xa流向左侧的动压力产生用槽121Xa的流体受到障碍部123X的妨碍,而在第二槽122X中容易流向径向的内侧。从而,侵入到滑动面中的异物被积极地排出到密封圈100的内周面侧。
(实施例12)
参照图34~图37对本发明的实施例12所涉及的第一槽121X和第二槽122X进行说明。图34为本发明的实施例12所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为将设置有第一槽121X和第二槽122X附近放大的图。图35为本发明的实施例12所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图34中的CC剖视图。图36为本发明的实施例12所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图34中的DD剖视图。图37为本发明的实施例12所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图34中的EE剖视图。
在本实施例中,与实施例11同样,在密封圈100X的滑动面侧设置有在周向上延伸的第一槽121X和自密封圈100X的内周面延伸至侵入到第一槽121X的周向中央位置的位置的第二槽122X。并且,在本实施例中,第一槽121X中的一对动压力产生用槽121Xa被构成为径向的宽度固定。而且,在该一对动压力产生用槽121Xa之间且在第二槽122X的径向外侧设置有用于妨碍密封对象流体自一侧动压力产生用槽121Xa流动到另一侧动压力产生用槽121Xa的障碍部123X。本实施例中的障碍部123Xa的高度被构成为低于实施例11中的障碍部123X。即,本实施例中的障碍部123Xa的表面位于密封圈100X侧面(除去设置有第一槽121X和第二槽122X的部分)的略微内侧的位置。
由以上方式构成的本实施例所涉及的第一槽121X和第二槽122X也能够获得与上述实施例11同样的作用效果。
(实施例13)
参照图38对本发明的实施例13所涉及的第一槽121X和第二槽122X进行说明。图38为本发明的实施例13所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为将设置有第一槽121X和第二槽122X附近放大的图。
在本实施例中,与实施例11同样,在密封圈100X的滑动面侧设置有在周向上延伸的第一槽121X和自密封圈100X内周面延伸至侵入到第一槽121X的周向中央位置的位置的第二槽122X。并且,在本实施例中,第一槽121X中的一对动压力产生用槽121Xa被构成为径向的宽度固定。而且,在该一对动压力产生用槽121Xa之间且在第二槽122X的径向外侧设置有用于妨碍密封对象流体自一侧动压力产生用槽121Xa流动到另一侧动压力产生用槽121Xa的障碍部123Xb。在本实施例中的障碍部123Xb中,障碍部123Xb的内周面侧由弯曲面构成。因此,仅障碍部123Xb的内周面侧由弯曲面构成这一点同上述实施例11所示的结构不同。
由以上方式构成的本实施例所涉及的第一槽121X和第二槽122X也能够获得与上述实施例11同样的作用效果。此外,由于障碍部123Xb的内周面侧由弯曲面构成,能够使流体自动压力产生用槽121Xa顺利地流向第二槽122X。
(实施例14)
参照图39~图42对本发明的实施例14所涉及的第一槽121X和第二槽122X进行说明。图39为本发明的实施例14所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为将设置有第一槽121X和第二槽122X附近放大的图。图40为本发明的实施例14所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图39中的CC剖视图。图41为本发明的实施例14所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图39中的DD剖视图。图42为本发明的实施例14所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图39中的EE剖视图。
如上述实施方式2所述,在密封圈100X的滑动面侧设置有在周向上延伸的第一槽121X和自密封圈100X内周面延伸至侵入到第一槽121X的周向中央位置的位置的第二槽122X。在本实施例中,第一槽121X中的一对动压力产生用槽121Xa被构成为径向的宽度固定。而且,本实施例所涉及的第二槽122X的槽底由槽深自径向外侧朝向内侧变深的台阶状的台阶面构成。更为具体而言,第二槽122X的槽底由径向内侧的槽底面122Xa和径向外侧的槽底面122Xb组成的两段台阶面构成。而且,径向内侧的槽底面122a的槽底被构成为深于径向外侧的槽底面122Xb。而且,尽管本实施例示出第二槽122X的槽底由两段的台阶面构成,但也可以由三段以上的台阶面构成。
由以上方式构成的本实施例所涉及的第一槽121X和第二槽122X也能够获得上述实施方式所述的作用效果。而且,由于本实施例中的第二槽122X的槽底由槽深自径向的内侧朝向外侧变深的台阶状的台阶面构成,因而能够使侵入到第二槽122X内的异物积极地排出到密封圈100X的内周面侧。
(实施例15)
参照图43~图46对本发明的实施例15所涉及的第一槽121X和第二槽122X进行说明。图43为本发明的实施例15所涉及的密封圈侧视图的局部放大图,且为将设置有第一槽121X和第二槽122X附近放大的图。图44为本发明的实施例15所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图43中的CC剖视图。图45为本发明的实施例15所涉及的密封圈的示意剖视图,且为图43中的EE剖视图。图46为本发明的实施例15的变形例所涉及的密封圈的示意剖视图。
如上述实施方式2所述,在密封圈100X的滑动面侧设置有在周向上延伸的第一槽121X和自密封圈100X的内周面延伸至侵入到第一槽121X的周向中央位置的位置的第二槽122X。在本实施例中,第一槽121X中的一对动压力产生用槽121Xa被构成为径向的宽度固定。而且,本实施例所涉及的第二槽122X的槽底由槽深自径向的外侧朝向内侧变深的倾斜面122Xc构成。
由以上方式构成的本实施例所涉及的第一槽121X和第二槽122X也能够获得上述实施方式2所述的作用效果。而且,由于本实施例中的第二槽122X的槽底由槽深自径向的外侧朝向内侧变深的倾斜面122Xc构成,因而能够使侵入到第二槽122X内的异物积极地排出到密封圈100X的内周面侧。
此外,尽管本实施例示出了第二槽122X的槽底整体由倾斜面构成的情形,但也可以如图46所示的变形例,在第二槽122X的槽底面中,径向外侧由平面构成,而径向内侧则由槽深自径向的外侧朝向内侧变深的倾斜面122Xd构成。此时也能够获得同样的效果。
(其他)
尽管上述各实施例11~14示出了动压力产生用槽121Xa的槽底由平面状的倾斜面构成的情形,但也可以由自内周面侧朝向外周面侧膨胀的弯曲面状的倾斜面构成。并且,第一槽121X和第二槽122X既可以设置在密封圈100X的一面上,也可以设置在两面上。简单地说,只要设置有该第一槽121X和第二槽122X的面成为滑动面即可。

Claims (11)

1.一种密封圈,其安装在设置于轴的外周上的环状槽中,通过密封相对旋转的轴与壳体之间的环状间隙,保持被构成为使液体压力变化的密封对象区域的液体压力,
所述密封圈相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,其特征在于,
在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧上设置有槽部,所述槽部具有:第一槽,其在周向上延伸;以及第二槽,其自第一槽中的周向中央的位置延伸至内周面,并将密封对象流体导入第一槽内;
第一槽包括:动压力产生用槽,其槽底被构成为在周向端部比周向中央浅;以及异物捕捉用槽,其槽底深于该动压力产生用槽的槽底,并能够捕捉异物,
第一槽设置在容纳在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内的位置。
2.根据权利要求1所述的密封圈,其特征在于,
在第一槽内,所述动压力产生用槽分别设置在周向中心的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的密封圈,其特征在于,
在第一槽内,所述异物捕捉用槽设置在周向的全部区域中。
4.根据权利要求1或2所述的密封圈,其特征在于,
在第一槽内,所述异物捕捉用槽仅设置在周向的中央。
5.根据权利要求4所述的密封圈,其特征在于,
所述异物捕捉用槽的槽底被构成为朝向第二槽逐渐变浅。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封圈,其特征在于,
所述动压力产生用槽被设置成径向的宽度朝向周向的端部扩大。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的密封圈,其特征在于,
第二槽的槽底被设定为深于所述动压力产生用槽的槽底且为能够捕捉异物的深度。
8.一种密封圈,其安装在设置于轴的外周上的环状槽中,通过密封相对旋转的轴与壳体之间的环状间隙,保持被构成为使液体压力变化的密封对象区域的液体压力,
所述密封圈相对于所述环状槽中的低压侧的侧壁面滑动,其特征在于,
在相对于所述侧壁面滑动的滑动面侧上设置有:
第一槽,其设置在容纳在相对于所述侧壁面滑动的滑动区域内的位置且在周向上延伸;以及
第二槽,其自内周面延伸至侵入第一槽中的周向中央的位置,不仅将密封对象流体导入第一槽内,而且能够将异物排除到内周面侧,
在第一槽中隔着在第二槽侵入部位且在周向两侧分别设置有一对动压力产生用槽,所述动压力产生用槽的槽底被构成为周向端部比周向中央浅,
第二槽的槽底被构成为深于所述动压力产生用槽的槽底。
9.根据权利要求8所述的密封圈,其特征在于,
在一对所述动压力产生用槽之间且在比第二槽更靠近径向外侧设置有用于妨碍密封对象流体自一侧动压力产生用槽朝向另一侧动压力产生用槽流动的障碍部。
10.根据权利要求8或9所述的密封圈,其特征在于,
第二槽的槽底由槽深自径向外侧朝向内侧变深的台阶状的台阶面构成。
11.根据权利要求8或9所述的密封圈,其特征在于,
在第二槽的槽底设置有槽深自径向外侧朝向内侧变深的倾斜面。
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