JP2017172606A - シールリング - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1,2には、シールリングとシャフトとの間に生じるフリクションロスを低減させる技術が開示されている。
一方、特許文献2に係るシールリングでは、シールリングの側面とシャフトの溝部の側壁面とが面接触するため、特許文献1に係るシールリングよりも高いシール性が得られる反面、フリクションロスが大きくなりやすい。
上記内周面は、上記外周面に対向する。
上記側面は、上記外周面と上記内周面とを接続する。
上記複数のポケット底部は、上記内周面における周方向の寸法の合計が上記内周面の全周の寸法に対して20%以上となるように上記側面に間隔をあけて設けられ、上記外周面側が閉塞され、上記内周面側が開放されている。
上記複数の柱部は、上記複数のポケット底部の間にそれぞれ配置されている。
上記複数の凸面部は、上記複数のポケット底部と上記複数の柱部との間にそれぞれ配置され、上記側面側に突出するR面であり、上記複数の柱部の上記側面から上記複数のポケット底部に向けて延びる。
上記複数の斜面部は、上記複数の凸面部と上記複数のポケット底部との間にそれぞれ配置され、上記複数の凸面部と上記複数のポケット底部とを接続する。
また、このシールリングでは、各ポケット底部の両側に斜面部及び凸面部が設けられている。回転駆動時には、ポケット底部にあるオイルが、斜面部に沿って凸面部へとスムーズに案内される。凸面部に流入したオイルは、柱部に向けて流動する。このとき、凸面部は凸状のR面であるため、オイルが柱部に向かうにつれて凸面部によって形成されるオイル流路の絞りが徐々に小さくなる。このため、凸面部を流動するオイルは、内周面側に逃げにくく、凸面部の奥まで入り込もうとする。これにより、オイルから凸面部に大きいキャンセル荷重が加わる。
このように、このシールリングは、油圧によるキャンセル荷重のみならず、凸面部に加わるキャンセル荷重を受けることができる。これにより、このシールリングでは、シャフトとの間に生じるフリクションロスを大幅に低減可能である。
この構成では、凸面部の先端曲率半径を10mm以上とすることにより、凸面部によって形成されるオイル流路の絞りがより小さくなる。したがって、オイルは、凸面部の更に奥まで入り込もうとするため、オイルから凸面部に加わるキャンセル荷重が更に大きくなる。
この構成では、ポケット底部の深さをシールリングの厚さの2%以上とすることにより、オイルからポケット底部に加わるキャンセル荷重を良好に維持することができる。また、ポケット底部の深さをシールリングの厚さの49%以下とすることにより、シールリングの両側面にポケット底部を設けることが可能となる。
この構成では、斜面部の角度を80°以下とすることにより、ポケット底部にあるオイルを斜面部に沿って凸面部へと更にスムーズに案内可能となる。また、斜面部の角度を5°以上とすることにより斜面部の周方向の寸法が小さくなるため、ポケット底部や凸面部をより広くすることが可能である。
この構成のシールリングでは、上記の効果が特に良好に得られる。
図1は、本発明の一実施形態に係るシールリング1の平面図である。シールリング1は、外周面1a、内周面1b、及び側面1cを有し、中心軸Cを中心とする環状に形成されている。外周面1a及び内周面1bは中心軸Cを中心とする円筒面である。側面1cは、外周面1a及び内周面1bに直交し、外周面1aと内周面1bとを接続している。
図3は、シールリング1の一部を内周面1b側から示す図である。図3(A)はポケット10の端部及び柱部20を示し、図3(B)は図3(A)の一点鎖線で囲んだ領域を拡大して示している。
また、ポケット底部11の深さは、0.02mm以上であることが好ましい。これにより、オイルが、表面張力によってポケット10への流入を妨げられることなく、良好にポケット10に流入する。
また、斜面部13と側面1cとの成す角度αは一定でなくても構わない。例えば、斜面部13は、側面1cとの間に成す角度αが異なる複数のテーパ面を有していてもよい。
例えば、ポケット底部11を広く確保する観点からは、ポケット10の数が少ないことが好ましく、具体的には、30個以下であることが好ましく、16個以下であることが更に好ましい。
また、ポケット10内を流動するオイルからキャンセル荷重を受ける接続部12を増加させる観点からは、ポケット10の数が多いことが好ましく、具体的には、2個以上であることが好ましく、4個以上であることが更に好ましい。
本発明の実施例として、上記実施形態の構成のシールリング1を作製した。シールリング1の外径は51mmとし、ポケット10の数は6個とした。また、各ポケット10において、斜面部13のポケット底部11に対する角度αは16°とした。
図5は、本発明の比較例1に係るシールリング101を示す図である。図5(A)はシールリング101の平面図であり、図5(B)はシールリング101の断面図である。
図6は、本発明の比較例2に係るシールリング201を示す図である。図6(A)はシールリング201の平面図であり、図6(B)はシールリング201を内周面201b側から示す図である。
実施例に係るシールリング1、比較例1に係るシールリング101、及び比較例2に係るシールリング201をサンプルとするフリクションロス評価を行った。フリクションロス評価としては、各サンプルを2本用い、オイルの温度を80℃とし、油圧を0.5MPa又は1.0MPaとする引き摺りトルク(N・m)の測定を行った。引き摺りトルクの測定における各サンプルの回転数は1500rpmとした。
実施例に係るシールリング1、比較例1に係るシールリング101、及び比較例2に係るシールリング201をサンプルとするオイル漏れ評価を行った。オイル漏れ評価として、各サンプルを2本用い、オイルの温度を80℃とし、油圧を0.5MPa又は1.0MPaとするオイル漏れ量(cc/min)を測定した。オイル漏れ量の測定における各サンプルの回転数は1500rpmとした。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
1a…外周面
1b…内周面
1c…側面
10…ポケット
11…ポケット底部
12…接続部
13…斜面部
14…凸面部
20…柱部
30…合口部
Claims (5)
- 外周面と、
前記外周面に対向する内周面と、
前記外周面と前記内周面とを接続する側面と、
前記内周面における周方向の寸法の合計が前記内周面の全周の寸法に対して20%以上となるように前記側面に間隔をあけて設けられ、前記外周面側が閉塞され、前記内周面側が開放された複数のポケット底部と、
前記複数のポケット底部の間にそれぞれ配置された複数の柱部と、
前記複数のポケット底部と前記複数の柱部との間にそれぞれ配置され、前記側面側に突出するR面であり、前記複数の柱部の前記側面から前記複数のポケット底部に向けて延びる複数の凸面部と、
前記複数の凸面部と前記複数のポケット底部との間にそれぞれ配置され、前記複数の凸面部と前記複数のポケット底部とを接続する斜面部と、
を具備するシールリング。 - 請求項1に記載のシールリングであって、
前記複数の凸面部の先端曲率半径が10mm以上である
シールリング。 - 請求項1又は2に記載のシールリングであって、
前記複数のポケット底部の前記側面からの深さが前記シールリングの厚さの2%以上49%以下である
シールリング。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のシールリングであって、
前記複数の斜面部と前記側面との間の角度が5°以上80°以下である
シールリング。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のシールリングであって、
前記シールリングの外径が16mm以上250mm以下である
シールリング。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2016056047A JP2017172606A (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | シールリング |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2016056047A JP2017172606A (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | シールリング |
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JP2017172606A true JP2017172606A (ja) | 2017-09-28 |
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ID=59971933
Family Applications (1)
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JP2016056047A Pending JP2017172606A (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | シールリング |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017172606A (ja) |
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2016
- 2016-03-18 JP JP2016056047A patent/JP2017172606A/ja active Pending
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