CN117529624A - 密封环及包含密封环的密封结构体 - Google Patents

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CN117529624A CN202280042887.3A CN202280042887A CN117529624A CN 117529624 A CN117529624 A CN 117529624A CN 202280042887 A CN202280042887 A CN 202280042887A CN 117529624 A CN117529624 A CN 117529624A
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Abstract

本发明提供一种密封结构体，其包括能够抑制轴孔的内表面与密封环的外周面之间产生间隙的密封环。一种密封结构体，具有轴、具有插入轴的轴孔的部件、以及密封环，密封环用于密封轴的外表面与部件的内表面之间的间隙，其特征在于，轴在外表面具有以其轴心线为中心的圆环状的槽，在该槽的底面具有凹部，密封环具有从其内周面向接近轴心线的方向突出的凸部，在收纳于槽的内部时，凸部收纳于凹部，在轴旋转时，凸部周向上的端面X和凹部周向上的端面Y相互接触，密封环被推出到外径侧，端面X和端面Y均为直线，表示端面X的直线相对于密封环的径向的角度α和表示端面Y的直线相对于轴的径向的角度δ均为45度以上。

Description

密封环及包含密封环的密封结构体
技术领域
本发明涉及密封环及包含密封环的密封结构体。
背景技术
例如，在电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)等的马达机构的减速器中，为了防止减速器内的冷却用油的泄漏而使用密封结构体。
在这样的密封结构体中有密封环，密封环用于密封轴与该轴所插入的轴孔之间的间隙。密封环收纳在形成于轴外周面的槽的内部，通过与构成轴孔的部件的内表面接触来密封轴与轴孔的间隙，抑制密封对象物(例如减速器内的冷却用油)从轴孔流出，此外，保持轴与轴孔的间隙中的冷却用油等的油压。
另外，密封环通常不是无端的，而是被断开，在该断开的部分具有接合部(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-14481号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
在此，电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)的马达机构的减速器内的冷却用油所产生的油压是微小或者无压的。即，施加于密封环的油压远低于施加到用于密封自动变速器(AT)、无级变速器(CVT)等中的工作油的密封环的压力(油压)。
在这样的减速器等低压环境中使用的密封环通常使用树脂材料通过注塑成形等方法来成形。另外，例如当通过注塑成形而成形时，密封环在接合部扩大的状态下形成后，被矫正(缩径)以具有期望的直径。然而，接合部及其附近难以矫正。特别是当使用PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)等硬质树脂作为树脂材料时，更难以向期望直径进行矫正。
在通过该矫正不能将接合部或其附近矫正为所期望直径的情况下，使用状态下的密封环的圆度不足，在构成轴孔的部件的内表面与密封环的外周面之间形成间隙。当密封环用于自动变速器(AT)、无级变速器(CVT)等时，由于施加高压的工作油的油压，密封环被按压到轴孔内表面，密封环的圆度不足所带来的外周侧的间隙消失。然而，在减速器那样施加较低油压或者没有施加油压的情况下，密封环难以被按压到轴孔的内表面，因此有可能在密封环的外周侧形成间隙。
这样，对于电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)的马达机构的减速器等在低压环境下使用的密封环，寻求能够抑制密封环的圆度不足所带来的轴孔内表面与密封环外周面之间产生间隙的技术。
本发明的目的在于解决上述问题。即，本发明的目的在于提供一种能够抑制轴孔内表面与密封环外周面之间产生间隙的密封环及包含密封环的密封结构体。
用于解决问题的手段
本发明为以下的(1)～(6)。
(1)一种密封结构体，具有轴、具有插入所述轴的轴孔的部件、以及密封环，该密封环用于密封所述轴的外表面与构成所述轴孔的所述部件的内表面之间的间隙，其特征在于，
所述轴在所述外表面具有以其轴心线为中心的圆环状的槽，在该槽的底面的周向上的一处以上具有进一步向接近所述轴心线的方向凹陷的凹部，
所述密封环具有从其内周面向接近所述轴心线的方向突出的凸部，所述凸部与所述凹部的数量相同，所述凸部中最接近所述轴心线的部位的直径小于所述轴中所述槽的所述底面的直径，在收纳于所述槽的内部时，所述凸部收纳于所述凹部，
在所述轴旋转时，所述凸部周向上的端面X和所述凹部周向上的端面Y相互接触，所述密封环被推出到外径侧，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述端面X和所述端面Y均为直线，表示所述端面X的直线相对于所述密封环的径向的角度α和表示所述端面Y的直线相对于所述轴的径向的角度δ均为45度以上。
(2)根据上述(1)所述的密封结构体，其特征在于，
所述密封环具有接合部，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，以所述接合部为基准在20～60度的范围内存在所述端面X周向的中心Xc。
(3)根据上述(1)或(2)所述的密封结构体，其特征在于，
所述凸部和所述凹部分别存在2个以上，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，在以所述接合部为基准左右对称的位置存在所述凸部和所述凹部。
(4)一种密封环，其在密封结构体中使用，所述密封结构体具有轴、以及具有插入所述轴的轴孔的部件，所述轴在其外表面具有以其轴心线为中心的圆环状的槽，在该槽的底面的周向上的一处以上具有进一步向接近所述轴心线的方向凹陷的凹部，在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述凹部周向上的端面Y为直线，该直线相对于所述轴的径向的角度δ为45度以上，所述密封环用于密封所述轴的所述外表面与构成所述轴孔的所述部件的内表面之间的间隙，其特征在于，
所述密封环具有从其内周面向接近所述轴心线的方向突出的凸部，所述凸部与所述凹部的数量相同，所述凸部中最接近所述轴心线的部位的直径小于所述轴中所述槽的所述底面的直径，在收纳于所述槽的内部时，所述凸部被收纳于所述凹部，
在所述轴旋转时，所述端面Y和所述凸部周向上的端面X相互接触而被推出到外径侧，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述端面X为直线，该直线相对于其径向的角度α为45度以上。
(5)根据上述(4)所述的密封环，其特征在于，
具有接合部，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，以所述接合部为基准在20～60度的范围内存在所述端面X周向的中心Xc。
(6)根据上述(4)或(5)所述的密封环，其特征在于，
所述凸部存在2个以上，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，在以所述接合部为基准左右对称的位置存在所述凸部。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够抑制轴孔的内表面与密封环的外周面之间产生间隙的密封环以及包含密封环的密封结构体。
附图说明
图1是本发明的密封结构体的与轴心线L垂直的方向的概略剖视图。
图2是本发明的密封结构体的与轴心线L平行的方向的概略剖视图，是图1所示的A-A线剖视图(概略剖视图)。
图3是示出密封环的侧面的概略图。
图4是放大图3所示的密封环的凸部附近的局部放大立体图(概略图)。
图5是放大图3所示的密封环的接合部附近的局部放大立体图(概略图)。
图6是示出本发明的密封结构体所具有的轴和插入轴的轴孔的截面的概略剖视图。
图7是放大示出密封结构体的凸部和凹部附近的局部剖视图。
图8是示出凸部与凹部接触状态、放大示出密封结构体的凸部和凹部附近的局部剖视图。
图9是示出凸部与凹部接触状态、放大示出密封结构体的凸部和凹部附近的另一局部剖视图。
图10是示出实验1的结果的图表。
图11是示出实验2的结果的图表。
具体实施方式
对本发明进行说明。
本发明是一种密封结构体具有轴、具有插入所述轴的轴孔的部件、以及密封环，该密封环用于密封所述轴的外表面与构成所述轴孔的所述部件的内表面之间的间隙，其特征在于，所述轴在所述外表面具有以其轴心线为中心的圆环状的槽，在该槽的底面的周向上的一处以上具有进一步向接近所述轴心线的方向凹陷的凹部，所述密封环具有从其内周面向接近所述轴心线的方向突出的凸部，该凸部与所述凹部的数量相同，所述凸部中最接近所述轴心线的部位的直径小于所述轴中所述槽的所述底面的直径，在收纳于所述槽的内部时，所述凸部收纳于所述凹部，在所述轴旋转时，所述凸部周向上的端面X和所述凹部周向上的端面Y相互接触，所述密封环被推出到外径侧，在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述端面X和所述端面Y均为直线，表示所述端面X的直线相对于所述密封环的径向的角度α和表示所述端面Y的直线相对于所述轴的径向的角度δ均为45度以上。
以下，将这样的密封结构体也称为“本发明的密封结构体”。
另外，本发明是一种密封环，其在密封结构体中使用，所述密封结构体具有轴、以及具有插入所述轴的轴孔的部件，所述轴在其外表面具有以其轴心线为中心的圆环状的槽，在该槽的底面的周向上的一处以上具有进一步向接近所述轴心线的方向凹陷的凹部，在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述凹部周向上的端面Y为直线，该直线相对于所述轴的径向的角度δ为45度以上，所述密封环用于密封所述轴的所述外表面与构成所述轴孔的所述部件的内表面之间的间隙，其特征在于，所述密封环具有从其内周面向接近所述轴心线的方向突出的凸部，该凸部与所述凹部的数量相同，所述凸部中最接近所述轴心线的部位的直径小于所述轴中所述槽的所述底面的直径，在收纳于所述槽的内部时，所述凸部被收纳于所述凹部，在所述轴旋转时，所述端面Y和所述凸部周向上的端面X相互接触而被推出到外径侧，在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述端面X为直线，该直线相对于其径向的角度α为45度以上。
以下，将这样的密封环也称为“本发明的密封环”。
本发明的密封结构体包括本发明的密封环。
以下，使用附图对本发明的密封结构体和本发明的密封环进行说明。
另外，以下的图中所示的本发明的密封结构体和本发明的密封环表示优选方式，本发明的密封结构体和本发明的密封环并不限定于图示的方式。
图1是本发明的密封结构体的与轴心线L垂直的方向的概略剖视图。图2是本发明的密封结构体的与轴心线L平行的方向的概略剖视图，是图1所示的A-A线剖视图。图3是示出密封环的侧面的概略图。图4是放大密封环的凸部附近的局部放大立体图(概略图)。图5是放大密封环的接合部附近的局部放大立体图(概略图)。图6是示出本发明的密封结构体所具有的轴和插入轴的轴孔的截面的概略剖视图。
另外，图1至图5示出未对密封环施加外力的状态(将密封环收纳于槽的状态且轴未旋转而密封环的凸部4未搭在轴的凹部3的端面Y，且密封对象物(油)的压力未作用于密封环的状态)。另外，在图2中用虚线表示的密封环2’表示施加外力而移动的状态。
在图1、图2中，本发明的密封结构体1具有轴50、具有插入轴50的轴孔61的部件R以及密封环2，该密封环2用于密封轴50的外表面50a与构成轴孔61的部件R的内表面62之间的间隙S。
轴孔61形成于作为车辆、通用机械所包含的减速器等的至少一部分的部件R。在图1、图2所示的优选方式中，在作为减速器等的至少一部分的部件R所包含的壳体60形成有轴孔61。并且，轴50插入到轴孔61中，能够以轴心线L为中心相对于轴孔61相对地旋转。
密封结构体1例如能够构成EV、HEV的马达机构的减速器、AT、CTV的至少一部分。密封结构体1优选构成内部油压低的马达机构的减速器等的至少一部分。
对密封环进行说明。
在图1、图2中，密封环2(本发明的密封环的优选方式)构成本发明的密封结构体1的一部分。
密封环2具有主体部20。如图1至图5所示，在将密封环2配置于轴50的槽51中时绕轴心线L呈环状延伸的部分(环部分)是主体部20。在图1至图5所示的优选方式中，主体部20中与轴心线L平行的方向的截面的形状为矩形，但该形状可以为大致矩形，也可以为椭圆形等。
在将密封环2配置于轴50的槽51中时，将主体部20中靠近轴心线L的内侧的面作为内周面21，将与其对置的外侧的面作为主体部20的外周面22，将这些面连接起来，并将在与轴心线L平行的方向上相对的两个面作为主体部20的侧面23和侧面24。
在图1至图5所示的优选方式中，内周面21和外周面22分别是以轴心线L为中心或者大致中心的圆筒面或者大致圆筒面，侧面23和侧面24是与轴心线L垂直方向的环状的平面。
另外，在图1至图5所示的优选方式中，密封环2不是无端的。即，在周向的一处被断开，如图1、图3、图5所示，在该断开的部分设有接合部5。
接合部5成为即使密封环2的周长因密封环2的热膨胀或热收缩等而变化也能够维持稳定的密封性能的公知结构。作为接合部5的结构，例如，如图5所示，存在从外周面22侧以及两侧面23、24侧的任一侧观察都被切断为台阶状的所谓的特殊阶梯切割结构、直线切割结构、斜切结构、阶梯切割结构等。
如图1至图4所示，密封环2具有从主体部20的内周面21向靠近轴心线L的方向突出的凸部4。
凸部4的个数与形成于轴50上的凹部3的个数相同。
另外，如图1、图3、图4所示，凸部4以在主体部20的内周面21上沿周向延伸的方式存在。在此，将周向上凸部4的两端面作为端面X。
凸部4的端面X在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中为直线。在此，直线不仅包括完全的直线，还包括大致直线(接近直线的曲线等)。
并且，如图3所示，在与轴心线L垂直的方向的截面中，端面X所成的直线相对于密封环2的径向所成的角度α为45度以上，优选为60度～70度。在此，在将图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中以端面X的周向上中心的点为中心Xc，并将连结该中心Xc与表示轴心线L的点(将在与轴心线L垂直的方向的剖面中“表示轴心线L的点”，以下也简称为“轴心线L”)的直线设为线d时，角度α为表示端面X的直线与该线d所成的角度(90度以下的角度)。
另外，在如图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的剖面中端面X不是完全的直线的情况下(例如是接近直线的曲线的情况下)，将在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的剖面中表示端面X的线的切线与线d所成的角度(90度以下的角度)的平均值作为角度α。
将在凸部4中连接两个端面X的面且最接近轴心线L的内周侧的面作为卡止面43。卡止面43既可以是平面也可以是曲面。卡止面43优选为在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中形成以轴心线L为中心的圆的一部分(圆弧)的曲面。
在密封环2的内周面21中，凸部4沿其周向延伸的程度(凸部4的宽度)在图1所示的与轴心线L垂直的方向的截面中以角度γ规定。
如图1所示，角度γ是连结两个端面X各自的周向的中心Xc与轴心线L的两条线d所成的角度。
角度γ优选为5～15度。
凸部4从密封环2的内周面21向接近轴心线L的方向突出的程度(凸部4的壁厚)在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，通过主体部20的内周面21的半径m1与卡止面43的半径m2之差来识别。
在此，当卡止面43是在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中形成以轴心线L为中心的圆的一部分(圆弧)的曲面时，卡止面43的半径m2是唯一确定的，但不是这样的曲面时，半径m2是指在卡止面43中在最接近轴心线L的部位测量的半径。
凸部4的壁厚(m1-m2)优选为1mm以上，更优选为1mm～3mm。
如图2所示，凸部4的壁厚大于轴50的外表面50a与构成轴孔61的部件R的内表面62之间的径向长度(宽度)。
密封环2内周面21上的凸部4的位置没有特别限定，但在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，优选以接合部5为基准在20～60度的范围内存在端面X的周向的中心Xc。
即，优选存在如下凸部4，在图1所示的本发明的密封结构体的与轴心线L垂直的方向的截面中，将连结接合部5所具备的内周侧的凹部5a的周向上的中心与轴心线L的直线作为基准线K，当确定了在周向上存在于最接近该基准线K的位置的凸部4时，连结该凸部4的两个端面X中在周向上与基准线K接近的一侧的端面X的中心Xc与轴心线L的线d相对于基准线K所成的角度(角度β)为20～60度。
在此，当接合部5如图5所示在内周侧具备两个以上的凹陷时，基于接合部5的内周侧的两个以上的凹陷中、存在于接合部5周向的最外侧的凹陷来决定基准线K。例如，在图5所示的方式中，在接合部5的内周侧形成有两个凹陷。而且，在接合部5的内周侧的两个凹陷中，存在于左侧的凹陷(凹陷5a)在周向上存在于更外侧(与存在于接合部5周向的中心附近的凹陷相比)，因此基于该凹陷来决定基准线K。
密封环2优选具有两个以上的凸部4，在如图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，优选在以接合部5为基准左右对称的位置存在凸部4。
即，如图1、图3所示，在确定了在周向上最接近基准线K的位置存在的凸部4时，优选以基准线K为基准(以基准线K为对称轴)在相对于该确定的凸部4的左右对称的位置存在其他凸部4。
如图2、图4所示，密封环2中的凸部4的厚度在与轴心线L平行的方向上小于主体部20的厚度。因此，在凸部4中在与轴心线L垂直的方向上延伸的侧面44以及侧面45分别不与主体部20的侧面23和侧面24成为同一平面，而形成有台阶。然而，凸部4的侧面44、45也可以与主体部20的侧面23、24分别成为同一平面，此外，凸部4的侧面44和主体部20的侧面23以及凸部4的侧面45和主体部20的侧面24中的任一个也可以成为同一平面。
凸部4中最接近轴心线L的部位的直径(即图1中由m2表示的卡止面43的半径)小于轴50的底面52的直径(图1中由m3表示的半径)。
进而，当密封环2安装于槽51中时，凸部4收纳于凹部3。
密封环2能够使用聚醚醚酮(PEEK)·聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料，例如通过注塑成形法来成形。
当通过注射成形法成形时，密封环2在接合部5扩展的状态下成形，因此在成形后，对密封环2进行矫正(缩径)处理，使得其成为期望的直径。
对轴进行说明。
如图6所示，轴50在其外表面50a具有以轴心线L为中心的圆环状的槽51，在槽51的底面52的周向上的一处以上具有向接近轴心线L的方向凹陷的凹部3。
凹部3构成为，在密封环2安装于槽51中时，以收纳密封环2的凸部4。
因此，如图1、图6所示，凹部3在轴50中槽51的底面52以沿周向延伸的方式存在。在此，将凹部3周向上的两端面作为端面Y。
凹部3的端面Y在如图1、图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中为直线。在此，直线不仅包括完全的直线，还包括大致直线(接近直线的曲线等)。
并且，如图6所示，在与轴心线L垂直的方向的截面中，端面Y所成的直线相对于轴50的径向所成的角度δ为45度以上，优选为60度～70度。在此，在如图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中以端面Y的周向上中心的点为中心Yc，并将连结该中心Yc与轴心线L的直线设为线e时，角度δ是表示端面Y的直线与该线e所成的角度(90度以下的角度)。
角度δ优选为相对于角度α±3度以内，更优选为±2度以内，进一步优选为±1度以内。
另外，在如图1、图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，在端面Y不是直线的情况下(例如是接近直线的曲线的情况下)，将在图1、图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中端面Y所成的线的切线与线e所成的角度(90度以下的角度)的平均值作为角度δ。
将在凹部3中连接两个端面Y的面且最接近轴心线L的内周侧的面作为被卡止面32。被卡止面32可以是平面也可以是曲面。被卡止面32优选为在图1、图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中形成以轴心线L为中心的圆的一部分(圆弧)的曲面。
在轴50的槽51的底面52中，凹部3沿其周向延伸的程度(凹部3的宽度)在图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中以角度ε规定。
如图6所示，角度ε是连结两个端面Y各自的周向的中心Yc与轴心线L的两条线e所成的角度。
角度ε优选为角度γ+2度以上。此外，角度ε可以为角度γ+10度以下。
凹部3从轴50的槽51的底面52向接近轴心线L的方向凹陷的程度(凹部3的深度)在图1、图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，通过底面52的半径m3与被卡止面32的半径m4之差来识别。
在此，当被卡止面32是在图1、图6所示的与轴心线L垂直的方向的截面中形成以轴心线L为中心的圆的一部分(圆弧)的曲面时，被卡止面32的半径m4是唯一确定的，但不是这样的曲面时，半径m4是指在被卡止面32中在最接近轴心线L的部位测量的半径。
凹部3的深度(m3-m4)优选为凸部4的壁厚(m1-m2)以上。否则，轴50有时难以以轴心线L为中心旋转。凹部3的深度(m3-m4)更优选为凸部4的壁厚(m1-m2)+1mm～3mm。
凹部3的深度(m3-m4)优选为1mm以上，更优选为1mm～2mm。
如上所述，密封环2构成为，在安装于槽51时，凸部4收纳于凹部3。因此，凹部3形成于能够收纳凸部4的位置。即，在图1所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，凹部3的位置与凸部4的位置大致一致。
另外，如上所述，在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，优选在以接合部5为基准在20～60度的范围内存在端面X周向的中心Xc的位置处存在凸部4，因此基于同样的想法，优选在以接合部5为基准在20～60度的范围内存在端面Y周向的中心Yc的位置处存在凹部3。
另外，如上所述，在图1、图3所示的与轴心线L垂直的方向的截面中，优选以接合部5为基准在左右对称的位置存在两个以上的凸部4，因此基于同样的想法，优选以接合部5为基准在左右对称的位置存在两个以上的凹部3。
如图2所示，凹部3的与轴心线L平行的方向上的宽度大于等于凸部4的与轴心线L平行的方向上的宽度。此外，如图2所示，凹部3的与轴心线L平行的方向上的宽度与槽51的底面52的与轴心线L平行的方向上的宽度相同，凹部3的与轴心线L垂直的方向的侧面34、侧面35与槽51的侧面53、侧面54分别成为同一平面。另外，凹部3的与轴心线L平行的方向上的宽度可以小于槽51的底面52的与轴心线L平行的方向上的宽度，也可以在侧面34、侧面35与侧面53、54各自之间形成有台阶，此外，凹部3的侧面34与槽51的侧面53以及凹部3的侧面35与槽51的侧面54中的任一个相互成为同一平面，另一个也可以形成台阶。
在这样的本发明的密封结构体中，在轴50以轴心线L为中心旋转时，凹部3的周向上的端面Y和凸部4的周向上的端面X相互接触，密封环2被向外周侧推出。
对此使用图7至图9进行说明。
图7是放大示出图1所示的本发明的密封结构体1中密封环2的凸部4和轴50的凹部3附近的局部剖视图。
如上所述，密封结构体1在将密封环2安装于轴50的槽51中、凸部4收纳于凹部3的状态下，在凸部4的卡止面43与凹部3的被卡止面32之间可能产生间隙。此外，在密封环2的圆度不足的情况等，密封环2的外周面22的接合部5附近的部分不与轴孔61的内周面62接触，在该部分，有时在密封环2的外周面22与轴孔61的内周面62之间产生微小的间隙S。
由于密封环2的外周面22与轴孔61的内周面62局部接触，因此例如当使用减速器R使轴50旋转时，通过外周面22与内周面62之间的摩擦力，密封环2相对于轴50相对地旋转移动。
通过该旋转，密封环2的凸部4的一个端面X与轴50的凹部3的一个端面Y向靠近的方向移动。在此，同时凸部4的另一个端面X与凹部3的另一个端面Y分离。并且，当端面X与端面Y接触时，密封环2不再相对于轴50相对旋转。
然后，如图8所示，凸部4的一个端面X与凹部3的一个端面Y接触，之后，密封环2的整体被向外径侧推出，向外径侧移动。因此，密封环2的外周面22与轴孔61的内周面62之间的间隙S减少。
其结果，如图9所示，密封环2的外周面22与轴孔61的内周面62之间的间隙S消失。进而，能够防止由于存在间隙S而可能产生的减速器内的油的泄漏、异物从外部进入减速器内。此外，这样的间隙S的消失在如上所述的无压或低压环境下也会发生。即，与施加于密封环2的油压大小无关地发生。
实施例
(实验1)
准备了4种密封结构体为图1至图9所示的方式的密封结构体，其中，与轴心线垂直的方向的截面中的凸部周向的端面X相对于径向的角度α与凹部周向的端面Y相对于径向的角度δ为相同角度，均为30度、45度、60度或78度，除此之外相同。在此，在与轴心线垂直的方向的截面中，端面X和端面Y均为直线。
然后，对于各个密封结构体，在以下的条件下进行实验，测量密封环的外周面与轴孔的内周面的间隙(S：外周间隙)。测量结果如图10所示。另外，该间隙是指径向上的最大值。
实验条件：
·轴孔的内径(公称直径)：
·压力：无
·转矩：10kPa+相当于离心油压
·测量外周间隙S时的气氛温度：25℃
·材质：PEEK
·凸部的位置(角度β)：32.5度
·凸部的壁厚：1mm
·凸部的宽度(角度γ)：15度
另外，在图10中一并还示出了使用进行FEM(有限元法)解析的解析软件(Marc、MSC软件公司制造)的模拟结果。模拟除了以上4种以外，还对没有凸部的情况也进行。
如图10所示，模拟结果与实测结果相同。
如图10所示，可以确认在角度α为45度以上的情况下，外周间隙变小。另外，可以确认在角度α为50度以上(优选为60度以上)的情况下，外周间隙特别变小(具体而言，外周间隙的最大值为0.01mm以下)。
角度α优选为80度以下。
(实验2)
准备了2种密封结构体为图1至图9所示的方式的密封结构体，其中，在与轴心线垂直的方向的截面中以接合部为基准的位置、即角度β为32度或60度的位置存在端面X周向的中心(Xc)，除此之外相同。在此，在与轴心线垂直的方向的截面中，端面X和端面Y均为直线，此外，使端面X相对于径向的角度α和端面Y相对于径向的角度δ相同。
然后，对于各个密封结构体，在以下的条件下进行实验，测量密封环的外周面与轴孔的内周面的间隙(S：外周间隙)。测量结果如图11所示。另外，该间隙是指径向上的最大值。
实验条件：
·轴孔的内径(公称直径)：
·压力：无
·转矩：10kPa+离相当于心油压
·温度：25℃
·材质：PEEK
·角度α：45度
·角度δ：45度
·凸部的壁厚：1mm
·凸部的宽度(角度γ)：15度
另外，图11还示出了使用与实验1相同的解析软件的模拟结果。模拟是在与轴心线垂直的方向的截面中以接合部为基准对12度、22度、32度、42度、52度、62度、72度、82度的情况进行的。此外，还对没有凸部的情况也进行。
如图11所示，模拟结果示出与实测结果相同的倾向。
如图11所示，可以确认在与轴心线垂直的方向的截面中以接合部为基准在20～60度(特别是30度左右)的位置存在端面X周向的中心的情况下，外周间隙变小(具体而言，外周间隙的最大值为0.01mm以下)。
本申请要求于2021年6月22日申请的日本专利申请特愿2021-102898为基础的优先权，以引用的方式将其公开的全部内容并入此文。
符号说明
1：密封结构体；
2：密封环；
3：凹部；
4：凸部；
5：接合部；
20：主体部；
21：内周面；
22：外周面；
23、24：侧面；
3：凸部；
32：被卡止面；
34、35：侧面；
4：凸部；
43：卡止面；
44、45：侧面；
50：轴；
50a：外周面；
51：槽；
52：底面；
53、54：侧面；
60：壳体；
61：轴孔；
62：内周面；
R：减速器；
S：间隙；
L：轴心线。

Claims (6)

1.一种密封结构体，具有轴、具有插入所述轴的轴孔的部件、以及密封环，该密封环用于密封所述轴的外表面与构成所述轴孔的所述部件的内表面之间的间隙，其特征在于，
所述轴在所述外表面具有以其轴心线为中心的圆环状的槽，在该槽的底面的周向上的一处以上具有进一步向接近所述轴心线的方向凹陷的凹部，
所述密封环具有从其内周面向接近所述轴心线的方向突出的凸部，所述凸部与所述凹部的数量相同，所述凸部中最接近所述轴心线的部位的直径小于所述轴中所述槽的所述底面的直径，在收纳于所述槽的内部时，所述凸部收纳于所述凹部，
在所述轴旋转时，所述凸部周向上的端面X和所述凹部周向上的端面Y相互接触，所述密封环被推出到外径侧，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述端面X和所述端面Y均为直线，表示所述端面X的直线相对于所述密封环的径向的角度α和表示所述端面Y的直线相对于所述轴的径向的角度δ均为45度以上。
2.根据权利要求1所述的密封结构体，其特征在于，
所述密封环具有接合部，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，以所述接合部为基准在20～60度的范围内存在所述端面X周向的中心Xc。
3.根据权利要求1或2所述的密封结构体，其特征在于，
所述凸部和所述凹部分别存在2个以上，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，在以所述接合部为基准左右对称的位置存在所述凸部和所述凹部。
4.一种密封环，其在密封结构体中使用，所述密封结构体具有轴、以及具有插入所述轴的轴孔的部件，所述轴在其外表面具有以其轴心线为中心的圆环状的槽，在该槽的底面的周向上的一处以上具有进一步向接近所述轴心线的方向凹陷的凹部，在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述凹部周向上的端面Y为直线，该直线相对于所述轴的径向的角度δ为45度以上，所述密封环用于密封所述轴的所述外表面与构成所述轴孔的所述部件的内表面之间的间隙，其特征在于，
所述密封环具有从其内周面向接近所述轴心线的方向突出的凸部，所述凸部与所述凹部的数量相同，所述凸部中最接近所述轴心线的部位的直径小于所述轴中所述槽的所述底面的直径，在收纳于所述槽的内部时，所述凸部被收纳于所述凹部，
在所述轴旋转时，所述端面Y和所述凸部周向上的端面X相互接触而被推出到外径侧，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，所述端面X为直线，该直线相对于其径向的角度α为45度以上。
5.根据权利要求4所述的密封环，其特征在于，
具有接合部，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，以所述接合部为基准在20～60度的范围内存在所述端面X周向的中心Xc。
6.根据权利要求4或5所述的密封环，其特征在于，
所述凸部存在2个以上，
在与所述轴心线垂直的方向的截面中，在以所述接合部为基准左右对称的位置存在所述凸部。
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