JP2001330156A - シールリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性の向上を図ったシールリングを提供
する。 【解決手段】 第２シール面３に密封流体側Ｏと非密封
流体側Ａとを連通するための連通溝３３を設ける。ま
た、連通溝の溝底に、密封流体側に向かうにつれて溝底
が深くなる第１テーパ部３４と、非密封流体側に向かう
につれて溝底が深くなる第２テーパ部３５とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに相対回転自
在に設けられた２部材間の環状隙間をシールするための
シールリングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のシールリングは、たとえ
ば、自動車の自動変速機等の油圧装置に用いられてい
る。

【０００３】以下、図１０〜図１２を参照して、従来技
術に係るシールリングについて説明する。ここで、図１
０は従来技術に係るシールリングの装着した状態を示す
模式的断面図であり、図１１および図１２は従来技術に
係るシールリングの長期使用による状態の変化の様子を
示す模式的断面図である。

【０００４】図１０に示すように、シールリング１００
は、軸孔が設けられたハウジング１６０と、この軸孔に
挿入された軸１５０との間の環状隙間をシールするため
のものであり、軸１５０に設けられた環状溝１５１に装
着されて使用されるものである。

【０００５】シールリング１００は樹脂材料から形成さ
れるもので、軸１５０に設けられた環状溝１５１の側壁
面１５２をシールするための第１シール面１０１と、ハ
ウジング１６０に設けられた軸孔の内周面１６１をシー
ルするための第２シール面１０２と、を備えている。

【０００６】そして、密封流体側Ｏから非密封流体側Ａ
に向けて、図１０中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シー
ルリング１００は非密封流体側Ａに押圧されるため、第
１シール面１０１は環状溝１５１の側壁面１５２を押圧
し、また、第２シール面１０２は環状溝１５１に対向す
るハウジング１６０に設けられた軸孔の内周面１６１を
押圧し、それぞれの位置でシールする。

【０００７】このようにして、密封流体の非密封流体側
Ａへの漏れを防止していた。

【０００８】ここで、密封流体は、例えば潤滑油であ
り、特に自動車の変速機に利用される場合にはＡＴＦに
相当する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【００１０】以上のようなシールリング１００において
は、特にハウジング１６０がアルミニウム合金等の軟質
材であるような場合に、シールリング１００とハウジン
グ１６０との相対的な回転によって、図１１に示すよう
に、第２シール面１０２による摺接によって、ハウジン
グ１６０に設けられた軸孔の内周面１６１を磨耗させて
磨耗溝１６２が形成されてしまうことがあった。

【００１１】この点について、図１２を参照して詳しく
説明すると、第２シール面１０２とハウジング１６０に
設けられた軸孔の内周面１６１との間（図１２（Ａ）中
Ｒ部参照）には、潤滑油による潤滑膜が形成されにく
く、また、特に潤滑油中に存在する異物（鉄粉などのコ
ンタミ等）がこれらの間にかみ込まれた場合（図１２
（Ｂ）中Ｓ部参照）には摩耗が激しくなり、長期使用に
より磨耗が進行すると、図１２（Ｃ）に示すように、磨
耗溝１６２が形成されてしまっていた。

【００１２】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、耐摩
耗性の向上を図ったシールリングを提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、互いに相対回転自在に設けられた
２部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着さ
れて、該２部材間の環状隙間をシールするシールリング
において、一方の部材に設けられた環状溝の側壁面をシ
ールする第１シール面と、他方の部材の前記環状溝に対
向する表面をシールする第２シール面と、該第２シール
面に設けられ、密封流体側と非密封流体側とを連通する
連通溝と、を備えることを特徴とする。

【００１４】従って、第２シール面に設けられた連通溝
によって密封流体に漏れが生じるため、第２シール面に
密封流体の膜が形成され、また、密封流体中に異物が混
入している場合に、異物が第２シール面と他方の部材の
表面との間に入り込んだとしても、連通溝によって異物
は排出される。

【００１５】前記連通溝の溝底には、密封流体側に向か
って溝の底が深くなる第１テーパ部と、非密封流体側に
向かって溝の底が深くなる第２テーパ部と、を有すると
よい。

【００１６】従って、経時的に摩耗が進行した場合であ
っても、テーパを設けた分だけ、連通溝の遮断を防止で
きる。

【００１７】前記連通溝の溝底には、密封流体側の端部
付近で溝の底が深くなる第１段差部と、非密封流体側の
端部付近で溝の底が深くなる第２段差部と、を有すると
よい。

【００１８】従って、経時的に摩耗が進行した場合であ
っても、段差を設けた分だけ、連通溝の遮断を防止でき
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００２０】（第１の実施の形態）図１および図２を参
照して、本発明の第１の実施の形態に係るシールリング
について説明する。

【００２１】図１は本発明の第１の実施の形態に係るシ
ールリングの模式的断面図であり、図２は本発明の第１
の実施の形態に係るシールリングの使用状態を示す模式
的断面図である。

【００２２】本実施の形態に係るシールリング１は、図
２に示すように、互いに相対回転自在に設けられた２部
材間の環状隙間、すなわち、軸孔が設けられたハウジン
グ６０と、この軸孔に挿入された軸５０との間の環状隙
間をシールするためのものであり、軸５０に設けられた
環状溝５１に装着されて使用されるものである。

【００２３】シールリング１は、概略、一方の部材とし
ての軸５０に設けられた環状溝５１の側壁面５１ａをシ
ールするための第１シール面２と、他方の部材としての
ハウジング６０に設けられた軸孔の内周面６１をシール
するための第２シール面３と、を備えている。

【００２４】そして、密封流体側Ｏから非密封流体側Ａ
に向けて、図２中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シール
リング１は非密封流体側Ａに押圧されるため、第１シー
ル面１は環状溝５１の側壁面５１ａを押圧し、また、第
２シール面３はハウジング６０に設けられた軸孔の内周
面６１であって、環状溝５１に対向する部分を押圧し、
それぞれの位置でシールする。

【００２５】以上のように、密封流体の非密封流体側Ａ
への漏れを防止するものである。

【００２６】なお、本実施の形態における密封流体は、
潤滑性を有する流体を意味し、以下の説明では、その一
例として潤滑油として説明する。

【００２７】そして、本実施の形態に係るシールリング
１においては、第２シール面３に密封流体側Ｏと非密封
流体側Ａとを連通するための連通溝３１を設けている。

【００２８】このように連通溝３１を設けることによっ
て、潤滑油に漏れが生じるため、第２シール面３とハウ
ジング６０に設けられた軸孔の内周面６１との間（図２
中Ｑ部付近）には油膜が形成され、潤滑状態が良くな
り、耐磨耗性が向上する。

【００２９】また、潤滑油中に異物や磨耗粉（コンタ
ミ）が混入している場合に、これら異物等が第２シール
面３とハウジング６０に設けられた軸孔の内周面６１と
の間に進入した場合であっても、これらの異物等は連通
溝３１によって非密封流体側Ａに排出されやすくなるた
め、従来技術のように、異物等のかみ込みによる磨耗の
助長を低減でき、耐摩耗性が向上する。

【００３０】なお、連通溝３１の形状・寸法等に関して
は、特に限定されるものではないが、シール性能を維持
するためには、連通溝３１による潤滑油のリーク量（漏
れ量）をある程度に抑える必要があることは言うまでも
ない。

【００３１】従って、シール性能と耐摩耗性の両方を考
慮して、リーク量を抑制しつつ油膜が十分に形成される
ように、機器の許容漏れ量に準ずるように、溝の幅や深
さを設定することが望まれる。

【００３２】（第２の実施の形態）図３〜図５を参照し
て本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施
の形態では上記第１の実施の形態の構成を更に改良した
ものであり、連通溝にテーパ等を設けることによって、
更なる耐摩耗性の向上を図ったものである。

【００３３】すなわち、上記第１の実施の形態の構成の
場合には、連通溝３１を設けたことによって、第２シー
ル面３やハウジング６０に設けられた軸孔の内周面６１
の磨耗を著しく低減できるものの完全に０となるわけで
はないので、連通溝３１の断面積をある程度余裕をもた
せるように大きく確保する必要がある。

【００３４】また、上記第１の実施の形態の場合には、
長期使用により耐摩耗性の低下が発生するおそれがあ
り、この点について図３を参照して説明する。図３は上
記第１の実施の形態に係るシールリングについて、長期
使用により摩耗が進行した場合の状態変化の様子を示す
模式的断面図である。

【００３５】図３（Ａ）に示すように、ハウジング６０
がアルミニウム合金等の軟質材である場合には、ハウジ
ング６０に設けられた軸孔の内周面６１は、第２シール
面３が摺接される部分が摩耗するため、この部分に磨耗
溝６２が形成され、シールリング１は磨耗溝６２内へと
入り込むことになる。

【００３６】従って、この磨耗溝６２の深さが連通溝３
１の深さよりも深くなると、図３（ｂ）に示すように、
連通溝３１の底面が磨耗溝６２内に入り込んでしまい、
連通溝３１への経路が遮断されることになり、潤滑油の
供給がなされなくなるのである。

【００３７】本発明の第２の実施の形態では、このよう
な不具合を解消するために更に改良を施したものであ
る。

【００３８】図４は本発明の第２の実施の形態に係るシ
ールリングの模式的断面図であり、図５は本発明の第２
の実施の形態に係るシールリングについて、長期使用に
より摩耗が進行した場合の状態変化の様子を示す模式的
断面図である。

【００３９】本実施の形態に係るシールリング１１に
は、上記第１の実施の形態の場合と同様に第２シール面
３に連通溝３３が設けられている。

【００４０】そして、本実施の形態の場合には、図４に
示すように、この連通溝３３は、その溝底に、密封流体
側に向かうにつれて溝底が深くなる第１テーパ部３４
と、非密封流体側に向かうにつれて溝底が深くなる第２
テーパ部３５とを有している。

【００４１】以上のような構成により、まず、使用初期
の状態においては、図５（Ａ）に示すように、上記第１
の実施の形態の場合と同様に、連通溝３３を設けること
によって、潤滑油に漏れが生じるため、第２シール面３
とハウジング６０に設けられた軸孔の内周面６１との間
（図５（Ａ）中Ｑ１部付近）には油膜が形成され、潤滑
状態が良くなり、また、潤滑油中の異物等が第２シール
面３とハウジング６０に設けられた軸孔の内周面６１と
の間に進入した場合であっても、これらの異物等は連通
溝３３によって非密封流体側Ａに排出されやすくなるた
め、異物等のかみ込みによる磨耗の助長を低減でき、耐
摩耗性が向上する。

【００４２】そして、本実施の形態においては、第１テ
ーパ部３４および第２テーパ部３５を設けたことによっ
て、図５（Ｂ）に示すように、長期使用によりハウジン
グ６０に設けられた軸孔の内周面６１の摩耗が進行し
て、磨耗溝６２が形成され、この磨耗溝６２の深さが連
通溝３１の深さよりも深い状態となった場合であって
も、各テーパによって流路Ｒが確保される。

【００４３】従って、連通溝３１への潤滑油の供給を維
持することができ、耐摩耗性のより一層の向上を図るこ
とができる。

【００４４】また、摩耗が進行した場合でも、潤滑油の
供給を確保できることから、連通溝３３の断面積（テー
パを形成していない部分の断面積）を、上記第１の実施
の形態の場合のようにあまり余裕を持たせる必要がなく
なり、第１の実施の形態の場合よりもこの断面積を小さ
くすることができ、リーク量をより一層抑えることがで
き、シール性能を維持することができる。

【００４５】（第３の実施の形態）図６には、第３の実
施の形態が示されている。上記第２の実施の形態では、
テーパを設ける場合の構成について説明したが本実施の
形態では段差部を設ける場合の構成について説明する。

【００４６】なお、その他の構成については上記第２の
実施の形態の場合と同様であるのでその説明は省略す
る。

【００４７】図６は本発明の第３の実施の形態に係るシ
ールリングについて、長期使用により摩耗が進行した場
合の状態変化の様子を示す模式的断面図である。

【００４８】本実施の形態に係るシールリング１２に
も、上記第１の実施の形態の場合と同様に第２シール面
３に連通溝３６が設けられている。

【００４９】そして、本実施の形態の場合には、図６に
示すように、この連通溝３６は、その溝底に、密封流体
側の端部付近で溝底が深くなる第１段差部３７と、非密
封流体側の端部付近で溝底が深くなる第２段差部３８と
を有している。

【００５０】このような構成により、上記第２の実施の
形態の場合と同様に、使用初期の状態においては、図６
（Ａ）に示すように、連通溝３６によって油膜の形成お
よび異物等の排出を可能とし、また、第１段差部３７お
よび第２段差部３８を設けたことによって、図６（Ｂ）
に示すように、長期使用によって磨耗溝６２の深さが連
通溝３１の深さよりも深い状態となった場合であって
も、各段差部によって流路Ｒを確保することができ、耐
摩耗性のより一層の向上を図ることができる。

【００５１】

【実施例】以下、上記実施の形態に基づく、より具体的
な実施例について、特に図７〜図９を参照して説明す
る。ここで、図７は上記第１の実施の形態に基づいた実
施例についての模式図であり、（Ａ）は側面の一部を示
す模式図、（Ｂ）は断面（（Ｃ）中ＰＰ断面）を示す模
式図、（Ｃ）は平面の一部を示す模式図である。また、
図８は上記第２の実施の形態に基づいた実施例について
の模式図であり、（Ａ）は側面の一部を示す模式図、
（Ｂ）は断面（（Ｃ）中ＰＰ断面）を示す模式図、
（Ｃ）は平面の一部を示す模式図である。

【００５２】まず、シールリングの外周面（第２シール
面）に連通溝３１，３３を形成する。この点について
は、図７に示す実施例も図８に示す実施例も同様であ
る。

【００５３】そして、図８に示す実施例の場合には、連
通溝３３の溝底の両端にそれぞれ第１テーパ部３４およ
び第２テーパ部３５を設ける。なお、これらテーパの形
成については連通溝の形成と同時に形成するようにして
も良いし、連通溝の形成後に切削等によって形成しても
良いことは言うまでもない。

【００５４】次に、各部の具体的な寸法例について説明
する。

【００５５】連通溝３１，３３の幅（図７中ｗ）につい
ては、０．０５〜０．３５ｍｍ、望ましくは０．１〜
０．２ｍｍとすると良く、連通溝３１，３３の深さ（図
７中ｈ）については、０．０５〜０．３５ｍｍ、望まし
くは０．１〜０．２ｍｍとすると良い。

【００５６】連通溝３１，３３の側壁面のシール面に対
する角度（図７，８中α）については、９０°以上１２
０°未満、望ましくは９２°〜１００°とすると良い。

【００５７】また、図８に示す実施例における第１テー
パ部３４および第２テーパ部３５の長さ（図８中ｕ）に
ついては、シールリングの高さ（図７中ｔ）の５〜４５
％、望ましくは１０〜３０％とすると良い。

【００５８】テーパの溝底に対する角度（図８中β）に
ついては、９０°以上１８０°未満、望ましくは１３５
°〜１８０°とすると良い。

【００５９】また、連通溝３１，３３の本数については
特に制限されるものではなく、シールリングの大きさ等
によって適宜設定すればよく、望ましくは１〜４本とす
れば良い。

【００６０】また、シールリングに設ける合口について
特に限定するものではないが、例えば、図９に示すよう
な特殊ステップカットが好適であれ、その他、ステップ
カット，ストレートカット，エンドレスカット，バイア
スカットなどでも良い。

【００６１】シールリング１，１１を構成する材料とし
ては、耐熱性樹脂と充填材からなる樹脂組成物を適用す
ることができる。

【００６２】ここで、耐熱樹脂としては、例えば、ポリ
シアノアリールエーテル系樹脂（ＰＥＮ），ポリエーテ
ルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の芳香族ポリエー
テルケトン樹脂，芳香族系熱可塑性ポリイミド樹脂，ポ
リアミド４−６系樹脂，ポリフェニレンサルファイド系
樹脂，ポリテトラフルオロエチレン系樹脂などの耐熱
性，耐燃性，耐薬品性に優れ、優れた機械的性質を示す
樹脂が挙げられる。

【００６３】なお、充填材は、材料の機械的強度の向
上、耐摩耗性の向上、低摩擦特性の付与等を目的に配合
されるものであり、特に限定するものではない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、第２シ
ール面に連通溝を設けたことによって、第２シール面に
膜を形成することができ、また、この第２シール面に進
入した異物を排出させることができるため耐摩耗性の向
上を図ることができる。

【００６５】また、連通溝の溝底に、テーパあるいは段
差部を設ければ、経時的に磨耗が進行した場合であって
も、テーパあるいは段差を設けた分だけ連通溝の遮断を
防止でき、より一層耐摩耗性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシールリング
の模式的断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るシールリング
の使用状態を示す模式的断面図である。

【図３】第１の実施の形態に係るシールリングについ
て、長期使用により摩耗が進行した場合の状態変化の様
子を示す模式的断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るシールリング
の模式的断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るシールリング
について、長期使用により摩耗が進行した場合の状態変
化の様子を示す模式的断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係るシールリング
について、長期使用により摩耗が進行した場合の状態変
化の様子を示す模式的断面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態に基づいた実施例に
係わるシールリングの模式図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態に基づいた実施例に
係わるシールリングの模式図である。

【図９】特殊ステップカットを示す斜視図である。

【図１０】従来技術に係るシールリングの装着した状態
を示す模式的断面図である。

【図１１】従来技術に係るシールリングの長期使用によ
る状態の変化の様子を示す模式的断面図である。

【図１２】従来技術に係るシールリングの長期使用によ
る状態の変化の様子を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１，１１，１２ シールリング ２ 第１シール面 ３ 第２シール面 ３１，３３，３６ 連通溝 ３４ 第１テーパ部 ３５ 第２テーパ部 ３７ 第１段差部 ３８ 第２段差部 ５０ 軸 ５１ 環状溝 ５１ａ 側壁面 ６０ ハウジング ６１ 内周面 ６２ 磨耗溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに相対回転自在に設けられた２部材の
   うちの一方の部材に設けられた環状溝に装着されて、該
   ２部材間の環状隙間をシールするシールリングにおい
   て、 一方の部材に設けられた環状溝の側壁面をシールする第
   １シール面と、 他方の部材の前記環状溝に対向する表面をシールする第
   ２シール面と、 該第２シール面に設けられ、密封流体側と非密封流体側
   とを連通する連通溝と、を備えることを特徴とするシー
   ルリング。
2. 【請求項２】前記連通溝の溝底には、 密封流体側に向かって溝の底が深くなる第１テーパ部
   と、 非密封流体側に向かって溝の底が深くなる第２テーパ部
   と、を有することを特徴とする請求項１に記載のシール
   リング。
3. 【請求項３】前記連通溝の溝底には、 密封流体側の端部付近で溝の底が深くなる第１段差部
   と、 非密封流体側の端部付近で溝の底が深くなる第２段差部
   と、を有することを特徴とする請求項１に記載のシール
   リング。