JP2013024400A

JP2013024400A - シールリング

Info

Publication number: JP2013024400A
Application number: JP2011162932A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Eguchi; 信行江口
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】低トルク化を図りつつ耐久性の向上を図ったシールリングを提供する。
【解決手段】軸２０に設けられた環状溝２１に装着され、ハウジング３０の軸孔３１の内周面と環状溝２１の側面のそれぞれに摺動自在に接することで、相対的に回転する軸２０とハウジング３０間の環状隙間を封止するシールリング１０において、外周面の軸方向の中央に、周方向に伸びるように設けられる第１溝１２と、両側面に、環状溝２１の側面に接した場合の接触範囲Ｓ０内において周方向に伸びるようにそれぞれ設けられる第２溝１３，１４と、両側面にそれぞれ設けられる第２溝１３，１４と第１溝１２とを各々連通する複数の連通孔１５，１６と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、２部材間の環状隙間を封止するシールリングに関するものである。

従来、軸の外周に設けられた環状溝に装着され、軸が挿通されるハウジングの軸孔の内周面と環状溝の側面のそれぞれに接することで、相対的に回転する軸とハウジングの軸孔との間の環状隙間を封止するシールリングが知られている。かかるシールリングは、例えば自動車用のＡＴ・ＣＶＴなどの各種油圧機器に用いられる。

近年、この種のシールリングにおいて、低トルク化や耐久性の向上が求められている。低トルク化を図るために、シールリングの断面形状をＴ字形状とすることで、環状溝の側面に対する摺動面積を低減させる技術も知られている（特許文献１，２参照）。

しかしながら、外周面側における摺動抵抗によって低トルク化が不十分であったり、側面側において、局所的に面圧が高くなって摩耗が進行し易くなってしまったりするなど、未だ改善の余地がある。

特開２００８−２７５０５２号公報特開２００７−１０７５４７号公報

本発明の目的は、低トルク化を図りつつ耐久性の向上を図ったシールリングを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のシールリングは、
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、他方の部材の周面と前記環状溝の側面のそれぞれに摺動自在に接することで、相対的に回転する２部材間の環状隙間を封止するシールリングにおいて、
前記他方の部材と摺動する周面の軸方向の中央に、周方向に伸びるように設けられる第１溝と、
両側面に、前記環状溝の側面に接した場合の接触範囲内において周方向に伸びるようにそれぞれ設けられる第２溝と、
両側面にそれぞれ設けられる第２溝と第１溝とを各々連通する複数の連通孔と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、密封領域内の流体圧力が高まった場合において、第１溝内の流体圧力によって、他方の部材と摺動する周面側における摺動抵抗を低減させることができ、かつ第２溝内の流体圧力によって、側面側における摺動抵抗を低減させることができる。

また、第１溝は周面の軸方向の中央に設けられているので、軸方向の両側に摺動領域が確保される。従って、シールリングによる他方の部材と摺動する周面側の軸方向の面圧分
布の片寄りを抑制できる。

更に、第２溝は環状溝の側面に接した場合の接触範囲内に設けられている。つまり、第２溝を介して外周側と内周側にそれぞれ摺動領域が確保される。従って、シールリングによる側面側の径方向の面圧分布の片寄りを抑制できる。

周方向の１か所が切断された切断部を備えており、
第１溝及び第２溝は、前記切断部付近を除いた全周に亘って設けられているとよい。

これにより、切断部付近を除く全周に亘って、摺動抵抗を低減させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、低トルク化を図りつつ耐久性の向上を図ることができる。

本発明の実施例に係るシールリングの平面図である。本発明の実施例に係るシールリングの切断部を示す図である。本発明の実施例に係るシールリングの側面図である。本発明の実施例に係るシールリングの模式的断面図である。本発明の実施例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。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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。

（実施例）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係るシールリングについて説明する。なお、本実施例に係るシールリングは、自動車用のＡＴ・ＣＶＴなどの各種油圧機器に好適に用いることができる。

＜シールリングの構成＞
特に、図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係るシールリング１０の構成について説明する。図１はシールリング１０の平面図である。図２（ａ）はシールリング１０における切断部（合口）１１付近を示す一部破断斜視図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中のＢＢ断面で切断した断面図である。図３はシールリング１０の側面図である。図４は図１中のＡＡ断面図である。

本実施例に係るシールリング１０はＰＥＥＫ，ＰＰＳ，ＰＴＦＥ等の樹脂材から構成される。そして、本実施例に係るシールリング１０は、周方向の１か所が切断された切断部（合口）１１を備えている。本実施例における切断部１１は、外周面及び両側面において切断形状がステップ形状となる特殊ステップカットを採用している。特殊ステップカットについては、公知技術であるので詳細は省略するが、周囲温度の変化によってシールリング１０の周長が変化しても、シール性能の変化を抑制できる特長を有している。

そして、本実施例に係るシールリング１０は、その外周面の軸方向の中央に、周方向に伸びるように設けられる第１溝１２が設けられている。この第１溝１２は、切断部１１付近を除いた全周に亘って設けられている。また、本実施例に係るシールリング１０は、そ
の両側面に、第２溝１３，１４がそれぞれ設けられている。これらの第２溝１３，１４も、切断部１１付近を除いた全周に亘って設けられている。更に、本実施例に係るシールリング１０は、第１溝１２と第２溝１３とを連通する連通孔１５と、第１溝１２と第２溝１４とを連通する連通孔１６とがそれぞれ複数設けられている。

＜シールリングの動作＞
特に、図５を参照して、本実施例に係るシールリング１０の動作について説明する。本実施例に係るシールリング１０は、軸２０の外周に設けられた環状溝２１に装着され、軸２０が挿通されるハウジング３０の軸孔３１の内周面と環状溝２１の側面のそれぞれに摺動自在に接触する。これにより、相対的に回転する軸２０とハウジング３０の軸孔３１との間の環状隙間を封止する。

図５に示す例においては、図中右側が高圧側（例えば、高圧になる油が密封されている側）Ｈで、図中左側が低圧側（例えば、大気側や低圧の流体が密封されている側）Ｌとなる。これにより、シールリング１０は、環状溝２１における低圧側Ｌの側面と、ハウジング３０の軸孔３１の内周面に対して、それぞれ摺動自在に接触する。なお、本実施例に係るシールリング１０は、軸方向の中心面に対して対称的な構造をなしているので、図中左右のどちら側が高圧になっても同等の機能を発揮する。

ここで、本実施例に係るシールリング１０における第２溝１３，１４は、環状溝２１の側面に接した場合の接触範囲内において周方向に伸びるようにそれぞれ設けられている。つまり、図５に示すように、環状溝２１における図中左側の側面に対してシールリング１０が接した場合、図中Ｓ０に示す範囲が接触範囲である。この接触範囲Ｓ０内において、第２溝１４が周方向に伸びるように設けられている。これにより、第２溝１４を介して外周側と内周側にそれぞれ摺動領域Ｓ１，Ｓ２が確保される。なお、第２溝１３においても同様である。つまり、仮に、シールリング１０が環状溝２１における図中右側の側面に対して接触した場合に、その接触範囲内において、第２溝１３が周方向に伸びるように設けられている。これにより、第２溝１３を介して外周側と内周側にそれぞれ摺動領域が確保される。

以上の構成により、第２溝１３と第１溝１２は連通孔１５によって連通しており、かつ第１溝１２と第２溝１４は連通孔１６によって連通しているので、第１溝１２及び第２溝１４内は密封領域内の流体が入り込んだ状態となる（図５中の矢印参照）。従って、第１溝１２が設けられている範囲においては、内周面側と外周面側とで同一の圧力が作用し合い、圧力が相殺される。また、第２溝１３，１４が設けられている範囲においては、両側面側から同一の圧力が作用し合い、圧力が相殺される。

＜本実施例に係るシールリングの優れた点＞
以上説明したように、本実施例に係るシールリング１０によれば、第１溝１２が設けられている範囲においては、内周面側と外周面側とで同一の圧力が作用し合い、圧力が相殺される。従って、シールリング１０の外周面と、ハウジング３０の軸孔３１の内周面との摺動抵抗を低減させることができる。

また、第２溝１３，１４が設けられている範囲においては、両側面側から同一の圧力が作用し合い、圧力が相殺される。従って、シールリング１０の側面と環状溝２１の側面との摺動抵抗を低減させることができる。

以上のことから、シールリング１０におけるシール面を形成する外周面と側面のいずれにおいても摺動抵抗を低減させることができ、低トルク化を図ることが可能となる。

また、第１溝１２は外周面の軸方向の中央に設けられているので、軸方向の両側に摺動領域が確保される。従って、シールリング１０によるハウジング３０の軸孔３１の内周面に対する軸方向の面圧分布の片寄りを抑制できる。

更に、第２溝１３，１４は環状溝２１の側面に接した場合の接触範囲内に設けられている。つまり、第２溝１３，１４を介して外周側と内周側にそれぞれ摺動領域が確保される。従って、シールリング１０による環状溝２１の側面に対する径方向の面圧分布の片寄りを抑制できる。

また、本実施例においては、第１溝１２及び第２溝１３，１４は、切断部１１付近を除いた全周に亘って設けられているので、略全周に亘って、摺動抵抗を低減させることができる。

（その他）
上記実施例においては、切断部の一例として特殊ステップカットの場合を示したが、切断部の構造はこれに限られるものではない。

また、本実施例では、軸側に環状溝を設けて、この環状溝内にシールリングを装着する場合を示したが、本発明においては、ハウジングの軸孔の内周面に設けられた環状溝内に装着されるシールリングにも適用可能である。なお、この場合には、シールリングの内周面と軸の外周面との間と、シールリングの側面と装着溝の側面との間にそれぞれ摺動面（シール面）が形成される。

１０シールリング
１１切断部
１２第１溝
１３，１４第２溝
１５，１６連通孔
２０軸
２１環状溝
３０ハウジング
３１軸孔
Ｈ高圧側
Ｌ低圧側
Ｓ０接触範囲
Ｓ１，Ｓ２摺動領域

Claims

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、他方の部材の周面と前記環状溝の側面のそれぞれに摺動自在に接することで、相対的に回転する２部材間の環状隙間を封止するシールリングにおいて、
前記他方の部材と摺動する周面の軸方向の中央に、周方向に伸びるように設けられる第１溝と、
両側面に、前記環状溝の側面に接した場合の接触範囲内において周方向に伸びるようにそれぞれ設けられる第２溝と、
両側面にそれぞれ設けられる第２溝と第１溝とを各々連通する複数の連通孔と、
を備えることを特徴とするシールリング。
周方向の１か所が切断された切断部を備えており、
第１溝及び第２溝は、前記切断部付近を除いた全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。