JP2003074707A - 密封装置 - Google Patents

密封装置

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JP2003074707A
JP2003074707A JP2001261969A JP2001261969A JP2003074707A JP 2003074707 A JP2003074707 A JP 2003074707A JP 2001261969 A JP2001261969 A JP 2001261969A JP 2001261969 A JP2001261969 A JP 2001261969A JP 2003074707 A JP2003074707 A JP 2003074707A
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mounting groove
sealing
seal
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soft metal
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Yasuaki Tanabe
靖章 田辺
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Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟質金属である摺動対象面の摩耗を抑制して
耐久性を向上すると共に摺動トルクの安定化を図る密封
装置を提供する。 【解決手段】 軸101が軟質金属であり、ハウジング
102が軟質金属ではない場合には、シールリング1の
1つのシール面である外周面のシール面2をハウジング
102の表面に積極的に摺動させるために、第1シール
部材4の材質を第2シール部材5の材質よりも摩擦係数
の低いものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧を用いた回転
運動を伴う機器、例えば車両等の自動変速機の分野に利
用される回転用シールとして使用される密封装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来において油圧を用いた機器、特に車
両等の自動変速機に使用されるシールリング(密封装
置)は、鋳鉄製やPTFE,PEEK等の樹脂製が用い
られることが多くある。
【0003】そして、シールリングは、一般的にその許
容スペースの関係から、断面が1辺数mm程度の正方形
の形状を持つものであることが多い。
【0004】シールリングの摺動部位は、はみ出し隙間
や中心からの距離の関係で、一般的にはシールリングの
側面(端面)で摺動する比率は高いものの、摺動対象面
の粗さや加わる回転力や、圧力の上昇速度、下降速度に
より、摺動するシール面は変動する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、各種
油圧機器、特に車両の軽量化のニーズから自動変速機を
構成する各種部品にアルミ材やプレス等で容易に加工で
きる軟質金属が使用されることが増加している。
【0006】その結果、油圧保持等に使用されるシール
リングと摺動する摺動対象面を形成する相手金属も上記
の軟質金属になる場合が増加する傾向にある。しかし、
この軟質金属は耐摩耗性に劣る場合が多く、シールリン
グと摺動した時の摩耗の発生により、シールリングとの
密着性が低下し圧力保持性能が低下し、機器の耐久性の
低下を招く場合がある。
【0007】このため、現状では、これら軟質金属をや
むを得ず硬質金属に変更したり、軟質金属の表面に硬化
処理を施したり、或いはシールリングの漏れ量を増加さ
せることにより、潤滑状態を改善している。
【0008】しかしながら、上記技術では、機器の軽量
化のニーズに反したり、表面処理に特別な技術・コスト
を要したり、シールリングの漏れ量を増加させることが
本来の油圧保持特性を犠牲にしてしまう結果となるとい
った問題があった。
【0009】本発明は、上記した従来技術の問題を解決
するものであり、その目的とするところは、軟質金属で
ある摺動対象面の摩耗を抑制して耐久性を向上すると共
に摺動トルクの安定化を図る密封装置を提供することに
ある。
【0010】
【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、相対回転する同心的に配置された
2部材間に形成される環状隙間を密封するために、前記
環状隙間を形成する2部材のうちの一方に形成された取
付溝に装着されて該取付溝に対向する2部材の他方の表
面及び前記取付溝の1つの溝側面に摺動自在に密封接触
する2シール面を有する密封装置であって、異なる2種
類の材質を組み合わせた構成であることを特徴とする。
【0011】相対回転する同心的に配置された2部材間
に形成される環状隙間を密封するために、前記環状隙間
を形成する2部材のうちの一方に形成された取付溝に装
着されて該取付溝に対向する2部材の他方の表面及び前
記取付溝の1つの溝側面に摺動自在に密封接触する2シ
ール面を有する密封装置であって、前記2シール面を異
なる摩擦係数の材質で形成し、摩擦係数の低い材質で形
成したシール面で、より積極的に摺動することを特徴と
する。
【0012】相対回転する同心的に配置された2部材間
に形成される環状隙間を密封するために、前記環状隙間
を形成する2部材のうちの一方に形成された取付溝に装
着されて該取付溝に対向する2部材の他方の表面及び前
記取付溝の1つの溝側面に摺動自在に密封接触する2シ
ール面を有する密封装置であって、前記取付溝に対向す
る2部材の他方の表面及び前記取付溝の1つの溝側面の
2つの摺動対象面のうち一方の摺動対象面が軟質金属で
あり、他方の摺動対象面が軟質金属ではない場合に、軟
質金属ではない摺動対象面に摺動するシール面を、軟質
金属の摺動対象面に摺動するシール面よりも摩擦係数の
低い材質で形成し、摩擦係数の低い材質で形成したシー
ル面で、軟質金属ではない摺動対象面に対してより積極
的に摺動することを特徴とする。
【0013】異なる材質間に、相対的な周方向の回り止
めを施したことが好適である。
【0014】したがって、摩擦係数の低い材質で形成し
たシール面で、軟質金属ではない摺動対象面に対してよ
り積極的に摺動するので、軟質金属の摺動対象面の摩耗
を抑制し、併せて装置の摩耗も抑制し、耐久性を向上す
ると共に、積極的に摺動する規準のシール面が1つに安
定することにより、2シール面間で摺動トルクが変動す
ることがなくなり、摺動トルクの安定化を図ることがで
きる。
【0015】また、装置の異なる材質間に相対的な周方
向の回り止めを施したので、装置が異なる材質間で回転
してしまうことが防止でき、良好なシール機能を発揮す
ることができる。
【0016】
【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。
【0017】図1〜図3を用いて実施の形態を説明す
る。図1、図2は実施の形態に係る密封装置を示す半断
面図である。図3は密封装置の回り止め形状を示す側面
図である。
【0018】図1の密封装置としてのシールリング1
は、油圧を用いた回転運動を伴う機器、例えば車両等の
自動変速機の分野に利用されるもので、環形状をしてお
り、シールリング1の高圧側Hに油圧Pを導入して密封
対象流体としての油の密封を行うものである。
【0019】シールリング1は、図1に示すように、2
部材としての相対回転する軸101の表面と、軸101
と同心的に軸101を取り囲むハウジング102の表面
と、の間の環状隙間を密封するため、軸101に形成さ
れた取付溝103に装着され、取付溝103に対向する
ハウジング102の表面及び取付溝103の低圧側Lの
溝側面の2面に対して摺動自在に当接する。すなわち、
シールリング1は、取付溝103に対向するハウジング
102の表面及び取付溝103の低圧側Lの溝側面の2
面の摺動対象面に対する2シール面2,3を有する。
【0020】このシールリング1は、2シール面2,3
の摩擦係数が異なるように、2シール面2,3をそれぞ
れ異なる材質で形成された第1シール部材4と第2シー
ル部材5とから構成される。図1では、第1シール部材
4は断面T字の凸形状であり、第2シール部材5は断面
凹形状である。
【0021】第1シール部材4は、取付溝103に対向
するハウジング102の表面に対するシール面2を有す
る。また、第2シール部材5は、取付溝103の低圧側
Lの溝側面に対するシール面3を有する。
【0022】なお、第1、第2シール部材4,5の形状
は、異なるシール面2,3を有するように形成できれ
ば、変更が可能である。例えば、図2に示すように、第
1シール部材4を断面矩形にし、第2シール部材5を第
1シール部材4の3辺を囲む凹形状としてもよい。この
図2では、取付溝103の低圧側Lの溝側面に対して第
2シール部材5だけしか接触しないので、より好適な本
発明の実施が可能である。
【0023】第1、第2シール部材4,5は、本実施の
形態では、第1シール部材4と第2シール部材5を組み
合わせて形成された回り止め部6による回り止めが施さ
れている。回り止め部6の形状は、図3に示すように、
第1、第2シール部材4,5の接合部を周方向に沿っ
て、波形状にしたり(図3(a)参照)、凹凸形状にし
たり(図3(b)参照)することで、第1、第2シール
部材4,5間で周方向に相対回転することのないように
している。
【0024】なお、回り止めは、図3のように第1、第
2シール部材4,5の接合形状で形成することもできる
が、接着等によっても可能である。加えて、一体での成
形(いわゆる2色成形)でもよい。
【0025】そして、本実施の形態では、第1、第2シ
ール部材4,5の材質が、ハウジング102の表面及び
取付溝103の低圧側Lの溝側面の2面の摺動対象面の
どちらが軟質金属であるかによって、摩擦係数の異なる
材質が用いられる。
【0026】具体的には、摺動対象面が軟質金属ではな
い方に対して積極的に摺動させるために、軟質金属では
ない摺動対象面に摺動するシール面を有するシール部材
に対して、摩擦係数が低い材質を用いる。
【0027】例えば、軸101が軟質金属であり、ハウ
ジング102が軟質金属ではない場合には、シールリン
グ1の1つのシール面である外周面のシール面2をハウ
ジング102の表面に積極的に摺動させるために、第1
シール部材4の材質を第2シール部材5の材質よりも摩
擦係数の低いものとする。
【0028】また、逆に、ハウジング102が軟質金属
であり、軸101が軟質金属ではない場合には、シール
リング1の1つのシール面である低圧側側面(端面)の
シール面3を軸101の取付溝103の低圧側Lの溝側
面に積極的に摺動させるために、第2シール部材5の材
質を第1シール部材4の材質よりも摩擦係数の低いもの
とする。
【0029】ここで用いられる摩擦係数の低い材質とし
ては、PTFE、PEEK等の樹脂材が用いられる。ま
た、摩擦係数の高い材質としては、アクリルゴム、フッ
素ゴム、ニトリルゴム等のゴム材が用いられる。
【0030】以上の構成の本実施の形態では、シールリ
ング1を摺動対象面が軟質金属ではない方に対して積極
的に摺動させるため、摺動対象面が軟質金属である方の
摩耗を抑制すると共に、シールリング1自体の摩耗を抑
制する。このため、各種部品にアルミ材やプレス等で容
易に加工できる軟質金属を使用しても、機器の耐久性の
低下を招くことがなく、耐久性を向上して機器の寿命を
延長することができる。このため、従来技術のような軟
質金属をやむを得ず硬質金属に変更したり、軟質金属の
表面に硬化処理を施したり、或いはシールリング1の漏
れ量を増加させるといったことが必要なくなり、機器の
軽量化のニーズに反したり、表面処理に特別な技術・コ
ストを要したり、シールリング1の漏れ量を増加させる
ことが本来の油圧保持特性を犠牲にしてしまうことがな
くなる。
【0031】また、シールリング1を摺動対象面が軟質
金属ではない方に対して積極的に摺動させるため、摺動
対象面の粗さや加わる回転力や、圧力の上昇速度、下降
速度によらずに積極的に摺動する規準となるシール面が
1つに安定することにより、2シール面2,3間で摺動
トルクが変動することがなくなり、摺動トルクの安定化
を図ることができる。
【0032】さらに、シールリング1の第1、第2のシ
ール部材4,5間に相対的な周方向の回り止めを施した
ので、シールリング1が第1、第2のシール部材4,5
間で相対的に回転してしまうことが防止でき、良好なシ
ール機能を発揮することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、摩擦係
数の低い材質で形成したシール面で、軟質金属ではない
摺動対象面に対してより積極的に摺動するので、軟質金
属の摺動対象面の摩耗を抑制し、併せて装置の摩耗も抑
制し、耐久性を向上すると共に、積極的に摺動する規準
のシール面が1つに安定することにより、2シール面間
で摺動トルクが変動することがなくなり、摺動トルクの
安定化を図ることができる。
【0034】また、装置の異なる材質間に相対的な周方
向の回り止めを施したので、装置が異なる材質間で回転
してしまうことが防止でき、良好なシール機能を発揮す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る密封装置を示す半断面図であ
る。
【図2】実施の形態に係る密封装置を示す半断面図であ
る。
【図3】密封装置の回り止め形状を示す側面図である。
【符号の説明】
1 シールリング 2,3 シール面 4 第1シール部材 5 第2シール部材 6 回り止め部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相対回転する同心的に配置された2部材間
    に形成される環状隙間を密封するために、前記環状隙間
    を形成する2部材のうちの一方に形成された取付溝に装
    着されて該取付溝に対向する2部材の他方の表面及び前
    記取付溝の1つの溝側面に摺動自在に密封接触する2シ
    ール面を有する密封装置であって、 異なる2種類の材質を組み合わせた構成であることを特
    徴とする密封装置。
  2. 【請求項2】相対回転する同心的に配置された2部材間
    に形成される環状隙間を密封するために、前記環状隙間
    を形成する2部材のうちの一方に形成された取付溝に装
    着されて該取付溝に対向する2部材の他方の表面及び前
    記取付溝の1つの溝側面に摺動自在に密封接触する2シ
    ール面を有する密封装置であって、 前記2シール面を異なる摩擦係数の材質で形成し、 摩擦係数の低い材質で形成したシール面で、より積極的
    に摺動することを特徴とする密封装置。
  3. 【請求項3】相対回転する同心的に配置された2部材間
    に形成される環状隙間を密封するために、前記環状隙間
    を形成する2部材のうちの一方に形成された取付溝に装
    着されて該取付溝に対向する2部材の他方の表面及び前
    記取付溝の1つの溝側面に摺動自在に密封接触する2シ
    ール面を有する密封装置であって、 前記取付溝に対向する2部材の他方の表面及び前記取付
    溝の1つの溝側面の2つの摺動対象面のうち一方の摺動
    対象面が軟質金属であり、他方の摺動対象面が軟質金属
    ではない場合に、軟質金属ではない摺動対象面に摺動す
    るシール面を、軟質金属の摺動対象面に摺動するシール
    面よりも摩擦係数の低い材質で形成し、 摩擦係数の低い材質で形成したシール面で、軟質金属で
    はない摺動対象面に対してより積極的に摺動することを
    特徴とする密封装置。
  4. 【請求項4】異なる材質間に、相対的な周方向の回り止
    めを施したことを特徴とする請求項1、2又は3に記載
    の密封装置。
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