JP2006038063A

JP2006038063A - シールリング

Info

Publication number: JP2006038063A
Application number: JP2004217225A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Tanabe; 靖章田邉
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-07-26
Also published as: JP4670272B2

Abstract

【課題】組み付け性に優れたシールリングを提供する。また、組み付け時にグリース等による仮留めが不要なシールリングを提供する。
【解決手段】一箇所で分離されている有端状のシールリングにおいて、第１端部３が、周方向に突出する凸部３１を有し、第２端部４が、凸部３１と組み合わされる凹部４４を有する。凹部４４は、凸部３１と周方向に摺動可能な摺動面４５と、凸部３１が摺動面４５から離れる方向に移動しようとしたときに凸部３１と接することにより、第１端部３の径方向の移動を規制する傾斜面（規制部）４６と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、一箇所で分離されている有端状のシールリングに関する。

油圧機器に用いられるシールリングは、装着性を向上するために、円周上の一箇所で分離されている有端状のものが一般的である（特許文献１参照）。シールリングの分離部の形状としては、ストレートカット、バイアスカット、ステップカットなどが知られている（特許文献２参照）。

近年、自動変速機（ＡＴ）に代表される自動車用油圧機器にあっては、油圧特性（油圧力）を維持したまま油圧機器の小型化を図るために、シールリングの大径化および断面寸法の小型化が要求される傾向にある。しかし、このようにシールリングが「紐状」を呈するようになると、機器の組み立て時にシールリングの分離部が装着用の溝からはみ出しやすくなり、組み付けが困難になるという問題が生じる。

そこで、現状は、グリースやワセリンを塗布することで分離部を仮留めし、シールリングのはみ出しを防いでいる（特許文献３参照）。
実開昭６４−２４７６５号公報特開平９−２２９２０１号公報特開平７−２０４９４７号公報

しかしながら、シールリングの仮留めのためにグリース等を塗布するのは、工数の増加や作業の煩雑を招き、好ましくない。また、グリースやワセリンに付着した異物が機器の油圧回路内に混入し、機器の作動や耐久性に影響を与えるおそれもある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、組み付け性に優れたシールリングを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、組み付け時にグリース等による仮留めが不要なシールリングを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明では、以下の構成を採用する。

本発明の一態様では、一箇所で分離されている有端状のシールリングにおいて、
一方の端部が、周方向に突出する凸部を有し、
他方の端部が、前記凸部と組み合わされる凹部を有し、
前記凹部が、
前記凸部と周方向に摺動可能な摺動面と、
前記凸部が前記摺動面から離れる方向に移動しようとしたときに前記凸部と接することにより、前記一方の端部の径方向の移動を規制する規制部と、を有する。

この構成によれば、凹部と凸部が周方向に摺動可能なため、温度変化によりシールリングの周長が変わったとしても、凹部と凸部の接触状態が維持される。よって、温度によらず、分離部における密封対象流体の漏れを抑制することができる。

また、組み付け時には、凸部と凹部を組み合わせるだけで、規制部の働きによりシールリング両端部の径方向の位置ずれが抑制される。よって、グリース等を塗布することなしに、シールリングを仮留め状態にすることができ、組み付け性の向上が図られる。

上記構成において、前記凸部の先端と前記凹部の底との間に隙間が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、油圧機器の作動時に温度が上昇し、シールリングの周長が長くなったとしても、前記隙間により周長の増加分が吸収される。よって、温度によらず、シールリングの姿勢が安定し、良好な密封性能を発揮することができる。

本発明によれば、シールリングの組み付け時にグリース等による仮留めが不要になり、シールリングの組み付け性が向上する。

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。

＜第１実施形態＞
（全体説明）
図１は、第１実施形態に係るシールリング１の全体を示す図であり、シールリング１を軸方向からみた様子を示している。図２は、シールリング１の使用状態を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に対応している。

シールリング１は、相対回転自在に組み付けられる２部材間の環状隙間を密封する密封装置である。ここでは、図２に示すように、軸１００とハウジング２００の間の環状隙間３００を密封するために、軸１００の外周面に設けられた環状溝１１０内にシールリング１が装着される。

シールリング１は、ＰＴＦＥ等の樹脂材料からなる。その形状は概ね円環形状を呈し、軸断面は矩形状を呈する。シールリング１の側面は、環状溝１１０の側壁面１１１をシールするための第１シール部１０として機能し、またシールリング１の外周面は、ハウジング２００の軸孔の内周面２０１をシールするための第２シール部１１として機能する。

すなわち、図２において、密封対象側Ｏ（図中左側）から矢印Ｐ方向に圧力が作用すると、シールリング１は非密封対象側Ａ（図中右側）に押される。そして、シールリング１の第１シール部１０が環状溝１１０の側壁面１１１に密着するとともに、第２シール部１１が軸孔の内周面２０１に密着する。これにより、密封対象流体の非密封対象側Ａへの漏れが抑制される。なお、密封対象流体は、例えば潤滑油であり、特に自動車の自動変速機の場合はＡＴＦを指している。

（分離部の説明）
シールリング１は、図１に示すように、円周上の一箇所で分離されている有端状のリングからなる。このような分離部２が設けられていることにより、環状溝１１０への装着が容易となる。

図３は、シールリング１の分離部２の構造を示す図であり、（ａ）は軸方向からみた様子、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視である。図４は、分離部２を開いた様子を示す図であり、（ａ）は軸方向からみた様子、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視である。図５は、シールリング１の端部の形状を示す斜視図である。以下、シールリング１の２つの端部のうち、図の左側のものを第１端部３、右側のものを第２端部４とよぶこととする。

第１端部３は、径方向に沿う第１端面３０を有する。そして、第１端部３には、第１端面３０から周方向に突出する第１凸部３１と、第１端面３０から周方向に凹む第１凹部３４とが、軸方向に並べて設けられている。

第１凸部３１の内側の面は、周方向に延びる摺動面３２になっており、外側の面は、摺動面３２に対して傾斜する傾斜面３３となっている。つまり、第１凸部３１は、先端にいくほど径方向の厚みが小さくなる、略くさび形状（三角柱形状）を呈している。

第１凹部３４も略くさび形状（三角柱形状）を呈し、底にいくほど径方向の幅が小さくなっている。第１凹部３４は、周方向に延びる摺動面３５と、摺動面３５に対して傾斜する傾斜面３６とを有している。

ここで、第１凸部３１と第１凹部３４の摺動面３２，３５はほぼ同じ径寸法に設定されている。また、傾斜面３３，３６の傾斜角はほぼ同じであり、約３０°〜５０°に設定される。

一方、第２端部４は、第１端部３と同一の形状を有する。すなわち、第２端部４には、径方向に沿う第２端面４０が設けられるとともに、第２端面４０から周方向に突出する第２凸部４１と、第２端面４０から周方向に凹む第２凹部４４とが、軸方向に並べて設けられている。また、第２凸部４１は、周方向に延びる摺動面４２と、摺動面４２に対して傾斜する傾斜面４３とを有し、第２凹部４４は、周方向に延びる摺動面４５と、摺動面４５に対して傾斜する傾斜面４６とを有している。

両端部３，４は同一形状のため、分離部２において互いに向き合った状態では、凸部と凹部の軸方向の配列が逆になり、第１凸部３１と第２凹部４４、第２凸部４１と第１凹部３４がそれぞれ対をなす。

上記構成のシールリング１の組み付けは次のように行う。

まず、シールリング１を軸１００の環状溝１１０に装着する。このとき、図４に示すように、分離部２が広がってシールリング１の径が拡大するので、容易に装着することができる。

環状溝１１０に収まると、シールリング１は自身の弾性復元力により分離部２を閉じる方向に収縮する。そうすると、図３に示すように、第１凸部３１と第２凹部４４とが組み合わされる。（なお、第２凸部４１と第１凹部３４についても同様のため、以下、説明を省略する。）

このとき、第１凸部３１と第２凹部４４の間に幅Ｌの重なり（引っ掛かり代）が生まれる。よって、第１凸部３１が摺動面４５から離れる方向（環状溝１１０からはみ出る方向）に移動しようとすると、第２凹部４４の傾斜面４６が第１凸部３１に接し、第１凸部３１の移動を阻害する。つまり、第２凹部４４の傾斜面４６が、第１端部３の径方向の移動を規制する規制部として機能するのである。

このように、本実施形態のシールリング１は、自身の構造に基づき仮留め状態を作り出すことができ、環状溝１１０の中で安定した姿勢をとる。したがって、シールリング１を装着した軸１００をハウジング２００に挿入するにあたり、従来のようにグリースやワセリンを塗布する必要がなくなり、組み付け性の向上が図られる。

しかも、グリースやワセリンの使用がないことから、異物の付着等の心配もなくすことができる。

さて、シールリング１の組み付けが完了すると、分離部２においては、第１凸部３１の摺動面３２と第２凹部４４の摺動面４５とが面接触する。また、常温下では、第１凸部３１が第２凹部４４の途中までしか進入しないような寸法設計になっており、第１凸部３１の先端と第２凹部４４の底との間に幅Ｍの隙間が残される（図３参照）。また、両端部３，４の端面３０，４０の間にも同様に隙間が残る。

この構成によれば、油圧機器の作動時に温度が上昇し、シールリング１の周長が長くなったとしても、上記隙間により周長の増加分が吸収される。また、シールリング１の周長が変わったとしても、両摺動面３２，４５が周方向に摺動し、面接触状態が維持される。したがって、温度によらず、シールリング１の姿勢が安定し、分離部２における密封対象流体の漏れを抑制でき、良好な密封性能を発揮することが可能となる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、凸部と凹部の形状を略くさび形にしたのに対し、第２実施形態では、板状（略直方体）にした点で異なる。それ以外の構成については実質的に同じであるため、ここでは異なる点を中心に説明し、同一部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図６〜図８に、第２実施形態に係るシールリング１ａを示す。図６は、シールリング１ａの全体を示す図であり、シールリング１ａを軸方向からみた様子を示している。図７は、シールリング１ａの分離部の構造を示す図であり、分離部を軸方向からみた様子を示している。また、図８は、シールリング１ａの第２端部４の形状を示す斜視図である。

第１端部３には、径方向に沿う第１端面３０が設けられるとともに、第１端面３０から周方向に突出する第１凸部３１ａと、第１端面３０から周方向に凹む第１凹部３４ａとが、軸方向に並べて設けられている。一方、第２端部４にも、同様にして、第２端面４０と、第２凸部４１ａと、第２凹部４４ａとが設けられている。

本実施形態でも、第１端部３と第２端部４は同一形状のため、以下、第１凸部３１ａと第２凹部４４ａの組み合わせについてのみ説明する。

第１凸部３１ａの内側の面は、周方向に延びる摺動面３２ａになっており、外側は、摺動面３２ａと略平行な面３３ａになっている。つまり、第１凸部３１ａは、径方向の厚みが略一定の板状を呈している。

これに対応して、第２凹部４４ａも板状を呈しており、径方向の溝幅は略一定である。第２凹部４４ａは、周方向に延びる摺動面４５ａと、摺動面４５ａに略平行な規制面４６ａとを有している。

上記構成のシールリング１ａを軸１００の環状溝１１０に装着すると、第１凸部３１ａと第２凹部４４ａとが組み合わされる。このとき、図７に示すように、第１凸部３１ａと第２凹部４４ａの間に幅Ｌの重なり（引っ掛かり代）が生まれる。よって、第１凸部３１ａが摺動面４５ａから離れる方向（環状溝１１０からはみ出る方向）に移動しようとすると、第２凹部４４ａの規制面４６ａが第１凸部３１ａに接し、第１凸部３１ａの移動を阻害する。つまり、本実施形態では、規制面４６ａが、第１端部３の径方向の移動を規制する規制部として機能するのである。

したがって、本実施形態の構成によっても、第１実施形態と同様、組み付け性の向上が図られる。加えて、本実施形態では、規制面４６ａと第１凸部３１ａとが最初からほぼ接した状態にあるため、シールリング１ａの姿勢安定性がより向上するという利点がある。

また、本実施形態においても、第１凸部３１ａの摺動面３２ａと第２凹部４４ａの摺動面４５ａとが面接触し、周方向に摺動可能であり、かつ、第１凸部３１ａの先端と第２凹部４４ａの底との間に幅Ｍの隙間が設けられている。したがって、温度によらず、シールリング１ａの姿勢が安定し、分離部における密封対象流体の漏れを抑制でき、良好な密封性能を発揮することが可能となる。

なお、上記実施形態は本発明の一具体例を例示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。

たとえば、上記実施形態では凸部と凹部の対を２つ設けているが、その対を片側だけに設けても上記実施形態に準じた作用効果を奏することができる。例えば、第１端部３にのみ凸部を設け、第２端部４にのみ凹部を設ける構成が考えられる。

また、凸部と凹部の形状としては、くさび形と板状の２種類に限らず、適宜変形してもよい。

第１実施形態に係るシールリングの全体を示す図。図１のシールリングの使用状態を示す断面図。図１のシールリングの分離部の構造を示す図。図１のシールリングの分離部を開いた様子を示す図。図１のシールリングの端部の形状を示す斜視図。第２実施形態に係るシールリングの全体を示す図。図６のシールリングの分離部の構造を示す図。図６のシールリングの端部の形状を示す斜視図。

符号の説明

１，１ａシールリング
２分離部
３第１端部
４第２端部
３０第１端面
３１，３１ａ第１凸部
３４，３４ａ第１凹部
４０第２端面
４１，４１ａ第２凸部
４４，４４ａ第２凹部
４５，４５ａ摺動面
４６ａ規制面（規制部）
４６傾斜面（規制部）

Claims

一箇所で分離されている有端状のシールリングにおいて、
一方の端部が、周方向に突出する凸部を有し、
他方の端部が、前記凸部と組み合わされる凹部を有し、
前記凹部が、
前記凸部と周方向に摺動可能な摺動面と、
前記凸部が前記摺動面から離れる方向に移動しようとしたときに前記凸部と接することにより、前記一方の端部の径方向の移動を規制する規制部と、を有する
ことを特徴とするシールリング。
前記凸部の先端と前記凹部の底との間に隙間が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のシールリング。