JP4196946B2 - シールリング - Google Patents

Description

技術分野
この発明は、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。
背景技術
従来、この種のシールリングは、例えば、自動車の自動変速機等、各種油圧機器に用いられている。
図１１及び図１２を参照して、一般的なシールリングについて説明する。図１１は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す斜視透視図である。図１２は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。
図示のシールリング１００は、軸孔が設けられたハウジング８００と、この軸孔に挿入された軸７００との間の環状隙間をシールするためのものである。そして、このシールリング１００は、軸７００に設けられた環状溝７０１に装着されて使用される。
そして、シールリング１００は樹脂材料から形成される。また、シールリング１００は、ハウジング８００に設けられた軸孔の内周面８００ａをシールするための第１シール面１００ａと、軸７００に設けられた環状溝７０１の側壁面７０１ａをシールするための第２シール面１００ｂと、を備えている。
そして、密封流体側から非密封流体側に向けて、図中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シールリング１００は非密封流体側に押圧される。従って、第２シール面１００ｂは環状溝７０１の側壁面７０１ａを押圧する。また、第１シール面１００ａは環状溝７０１に対向する軸孔の内周面８００ａを押圧する。
このようにして、第１シール面１００ａと第２シール面１００ｂは、それぞれの位置でシールする。従って、シールリング１００は、密封流体の非密封流体側への漏れを防止できる。
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（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）を指している。
また、シールリング１００のリング本体には、図に示すように、周方向の一ヶ所に、分離部１０１が設けられている。これを設ける理由の一つは、シールリング１００を装着部分に装着する際の作業を容易にするためである。
このような分離部１０１の形態としては、様々なものが知られている。図１１，１２に示した例は、特殊ステップカットである。この特殊ステップカットは、２段ステップ状にカットされた構成である。この特殊ステップカットを採用すれば、リーク量を少なくすることができ、周囲温度の変化によっても好適に対応できる。
この特殊ステップカットは、分離された部分を介して一方側の外周側に、凸部１０１ａと凹部１０１ｄを左右一対に備え、他方側の外周側に、凹部１０１ｃと凸部１０１ｂを左右一対に備えている。そして、凸部１０１ａと凹部１０１ｃが嵌合し、凹部１０１ｄと凸部１０１ｂが嵌合するように構成されている。
この特殊ステップカットを採用したシールリング１００は、円周方向に垂直な面同士が円周方向に対して隙間を有しつつ、密封流体側と非密封流体側とを遮断することができる。これにより、リング本体が周囲の温度によって膨張又は収縮したとしても、シールリング１００は、密封状態を維持しつつ隙間の分だけ寸法の変化量を吸収できる。従って、シールリング１００は、周囲の温度変化に対しても安定したシール性を維持できる。
ここで、近年、各種油圧機器、特に自動車用自動変換機においては、燃費向上と性能向上を目的として、これに使用されるシールリングに対して、上述したようなリーク量低減のニーズの他に、回転摺動フリクションの低減のニーズがある。
そのため、図１３及び図１４に示すように、摺動面の受圧面積を低減させた構造のものも知られている。図１３は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す斜視透視図である。図１４は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。これらに図示した従来技術に係るシールリングは上述した図１１及び図１２に示した従来技術に係るシールリングに対して回転摺動フリクションの低減を図った構成としたものである。
このシールリング２００は、上記シールリング１００と同様に、第１シール面２００ａと、第２シール面２００ｂと、特殊ステップカット（凸部２０１ａ，凹部２０１ｄ，凹部２０１ｃ，凸部２０１ｂを備える）による分離部２０１とを備える。
そして、このシールリング２００では、環状溝７０１の側壁面７０１ａに対する受圧面積（摺動面積）を低減させるために、逃げ部（凹部，切り欠き部，肉抜き部ということもできる）２０２を設けている。
このようにして、このシールリング２００では、受圧面積を減らすことで、回転摺動フリクションの低減を図っている。
ところで、環状溝７０１の側壁面７０１ａが、溝底に対して垂直の場合（すなわち、第２シール面１００ｂ，２００ｂと側壁面７０１ａが平行関係となる場合）には、上記シールリング１００，２００は、その全周でシールを行う。従って、リークの問題は発生しない。
しかし、環状溝７０１は、溝底の幅が狭く、溝の上面に近付くほど幅が広くなるように、側壁面が傾斜する場合がある。これは、一般的に、環状溝７０１を切削加工によって形成する際に生ずる。このような場合には、シールリングの全周でシールが行われずに、リーク量が増加するという問題がある。この点について、図１５〜図１８を参照して説明する。
上述したシールリング１００の場合については、図１５及び図１６に示している。図示のように、環状溝７０２の側壁面７０２ａが傾斜している場合には、シールリング１００の下端のみでシール部Ｓを形成する。つまり、実質的に線接触によってシールすることになる。ここで、単に「線接触」と表現するのではなく、「実質的に線接触」と表現したのは次の通りである。すなわち、現実的には、僅かな幅を持った面で接触するため、線接触というよりは、むしろ面接触と捉えることもでき、誤解を招くおそれもあるからである。以下の説明中においても同様である。
ところで、分離部１０１に特殊ステップカットを採用したシールリング１００は、図示のように、通常、隙間Ｘが存在している。何故ならば、特殊ステップカットを採用したシールリング１００は、上述のように、周囲の温度変化に対応できるように、円周方向に垂直な面同士が隙間を有するようにしているからである。
しかし、上記の通り、シール部Ｓで実質的に線接触によりシールを行っている状態の場合には、図から明らかなように、隙間Ｘの部分でシールされない部分が発生する。従って、リークが発生してしまうことになる（リーク部Ａ）。
また、上述したシールリング２００の場合については、図１７及び図１８に示している。この場合、逃げ部２０２が設けられていない部分においては、図上、シールリング２００の下端でシール部Ｓを形成し、逃げ部２０２が設けられている部分では、図上、逃げ部の上の段差部分でシール部Ｓを形成する。
この場合にも、上記シールリング１００の場合と同様に隙間Ｘからリークしてしまうことになる（リーク部Ａ）。
また、このシールリング２００の場合には、分離部２０１から離れた部分については、図上、逃げ部２０２の上の段差部分でシール部Ｓを形成することになる。しかし、分離部２０１の近傍においては、図上、シールリング２００の下端でシール部Ｓが形成されるため、図上、逃げ部の上の段差部分では十分にシール部を形成することができず、シール性が不安定な状態となる（図中Ｙ部分）。
従って、この部分からもリークが発生してしまうことになる（リーク部Ｂ）。
また、図１９〜図２２に示すように、断面形状を台形にしたシールリング３００も知られている。
このシールリング３００は、摺動フリクションを低減させるために、シール部Ｓが実質的に線接触となるように、断面形状を台形とした。すなわち、シールリング３００は、環状溝７０１の上端縁でシール部Ｓを形成する。
そして、このシールリング３００の場合には、環状溝の側壁面が、図１９及び図２０に示すように、溝底に対して垂直の場合であっても、図２１及び図２２に示すように、溝底に対して傾斜している場合であっても、シール部Ｓは環状溝の上端縁で実質的に線接触するように形成される。
このシールリング３００の場合には、環状溝の側壁面が傾斜しているかいないかの有無に拘わらず、特殊ステップカットにおける凸部と凹部との間の隙間Ｚからリークが発生してしまう。また、環状溝の傾き角度によって、リーク量が変わるため、安定したリーク特性が得られないという問題もある。
また、上述したシールリング２００の場合には、環状溝７０２の側壁面７０２ａが傾斜していると、図１７上、シールリング２００の下端と逃げ部２０２の上の段差部分でシール部Ｓを形成することから、シール性が不安定な部分（図１７中Ｙ）が生じていた。
そこで、図２３及び図２４に示すように、逃げ部を全周に形成することによって段差をなくすことも考えられ得る。図２３は仮想技術に係るシールリングの装着状態を示す斜視透視図である。図２４は仮想技術に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。
図示のように、このシールリング４００の場合には、リング全周にわたり逃げ部４０２を設けている。こうすることで、シールする部分に段差が生じないようにした。これにより、環状溝７０２の側壁面７０２ａが傾斜している場合であっても、図中、逃げ部４０２の上部のみがシール部Ｓとなり、シール性が不安定な部分をなくすことができる。
しかし、このシールリング４００の場合には、上述した断面形状が台形であるシールリング３００の場合と同様に、環状溝の側壁面が溝底に対して垂直の場合であっても、溝底に対して傾斜している場合であっても、特殊ステップカットを採用した分離部４０１における凹部と凸部との間の隙間Ｚからリークが発生してしまうことになる。そして、分離部分付近にも逃げ部４０２があるので、この隙間Ｚからのリーク量も多くなるおそれがある。
発明の開示
従来技術においては、特に環状溝の側壁面が溝底に対して傾斜している場合において、リーク量を十分に低減することが困難であった。また、回転摺動フリクションを低減するという要求もある。
本発明の目的は、回転摺動フリクションの低減を図りつつ、リーク量の低減を図ったシールリングを提供することにある。
本発明は、同心的に相対回転自在に組付けられる２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、この２部材のうち、一方の部材表面をシールする第１シール面と、他方の部材に設けられた環状溝の非密封流体側の側壁面をシールする第２シール面とを備えるシールリングに適用されるものである。また、シールリングには、周方向の一ヶ所にて分離された分離部が設けられている。
そして、上記目的を達成するために、本発明にあっては、第２シール面側には、環状溝の非密封流体側の側壁面に当接しない逃げ部が全周にわたって設けられている。
このような逃げ部を全周にわたって設けたことによって、環状溝の非密封流体側の側壁面に対する摺動面積（受圧面積）が減るため、回転摺動フリクションの低減を図ることができる。
また、請求の範囲第１項及び第２項に係る発明にあっては、分離部付近では逃げ部の径方向の幅が狭く、該分離部よりも離れた位置では該逃げ部の径方向の幅が広くなるように設定した。
これは、摺動面積を減らすために、全周にわたって、径方向の幅が一律な逃げ部を設けると、分離部付近における密封流体の漏れ量が多くなってしまうおそれがある。そこで、請求の範囲第１項及び第２項に係る発明では、分離部付近では逃げ部の径方向の幅を狭くすることによって、密封流体の漏れ量の低減を図ったものである。
また、請求の範囲第１項に係る発明にあっては、逃げ部の幅が狭い部分から広い部分に移行する部分は、徐々に幅が変化するように設定した。
これは、仮に、幅の狭い部分から急激に幅の広い部分に移行するように構成した場合には、環状溝の非密封流体側の側壁面と第２シール面との傾斜角度が相違した状態では、該側壁面に対して接触しない不安定な部分が広い範囲で存在してしまう。そこで、本発明のような構成とすることで、側壁面に対して接触しない不安定な部分を極力なくすようにしたものである。これにより、密封流体の漏れ量の低減を図ることが可能となる。
ただし、逃げ部の幅が狭い部分から広い部分に移行する部分については、徐々に幅が変化する部分以外の部分が含まれたとしても、密封流体の漏れ量の低減を図ることができれば、本発明の目的は果たす。
そこで、請求の範囲第２項に係る発明にあっては、逃げ部の幅が狭い部分から広い部分に移行する部分には、徐々に幅が変化する部分が含まれるようにした。
また、請求の範囲第３項に係る発明にあっては、環状溝の非密封流体側の側壁面の傾斜角度と第２シール面の傾斜角度が相違した状態においても、該第２シール面には、該側壁面をシールする連続した環状シール部が形成されるように構成した。
このように構成することで、環状シール部によって、環状溝の非密封流体側の側壁面に対して、シール部分に途切れがないため、密封流体の漏れ量を低減することができる。
そして、環状シール部は、分離部における円周方向に略垂直な面同士の隙間の大きさの変化に拘わらず、環状溝の非密封流体側の側壁面に対して連続的に接触した状態が維持されるように構成すると好適である。
このように構成することで、周囲の温度変化によって、シールリングが膨張又は収縮して、分離部における円周方向に垂直な面同士の隙間の大きさに変化が生じた場合であっても、安定したシール性を発揮する。
上述した環状シール部は、該環状シール部によるシール部の形成を妨げないように、上記逃げ部を形成することによって実現可能である。
例えば、前記分離部には、第１シール面と同心的な分離面が含まれるように構成して、該分離面における前記環状溝の非密封流体側の側壁面側の端縁が、環状シール部の一部を形成するように構成することで実現可能である。
つまり、この分離面における環状溝の非密封流体側の側壁面側の端縁を、環状シール部の一部として利用することによって、分離部においてもシールする部分が途切れてしまうことなく、該側壁面に対してシールする連続した環状シール部を形成することができる。
このような分離部の例としては、特殊ステップカットやステップカットを挙げることができる。
ここで、特殊ステップカットとは、シールリングにおける２つのシール面のいずれにもステップ状の分離部が形成される分離構造である。そして、分離部には、円周方向に伸びる分離面が含まれており、その分離端縁が、環状溝の非密封流体側の側壁面側に対するシール面において、ステップ状の分離部の一部として形成される。
一方、ステップカットとは、シールリングにおける２つのシール面のうち環状溝の非密封流体側の側壁面側に対するシール面側にステップ状の分離部が形成される分離構造である。そして、分離部には、円周方向に伸びる分離面が含まれており、その分離端縁が、ステップ状の分離部の一部として形成される。
発明を実施するための最良の形態
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。
（第１の実施の形態）
図１〜図４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。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平面図である。図２Ａは本発明の第１の実施の形態に係るシールリングの装着した状態を示す一部破断斜視図であり、図２Ｂは図２Ａ中Ｂ方向から見た一部拡大図である。図３Ａは本発明の第１の実施の形態に係るシールリングの変形例を示す平面図の一部であり、図３Ｂは図３Ａの一部（図３Ａ中丸で示す部分）拡大図であり、図３Ｃは本発明の第１の実施の形態に係るシールリングの変形例を示す平面図の一部拡大図である。図４は本発明の第１の実施の形態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。
図示のように、シールリング１は、軸孔が設けられたハウジング８０と、この軸孔に挿入された軸７０との間の環状隙間をシールするためのものである。そして、このシールリング１は、軸７０に設けられた環状溝７１に装着されて使用される。
そして、シールリング１は樹脂材料から形成される。また、シールリング１は、ハウジング８０に設けられた軸孔の内周面８１をシールするための第１シール面３と、軸７０に設けられた環状溝７１の側壁面７２をシールするための第２シール面４と、を備えている。
そして、密封流体側から非密封流体側に向けて、図２，４中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シールリング１は非密封流体側に押圧される。従って、第２シール面４は環状溝７１の側壁面７２を押圧する。また、第１シール面３は環状溝７１に対向する軸孔の内周面８１を押圧する。
このようにして、第１シール面３と第２シール面４は、それぞれの位置でシールする。従って、シールリング１によって、密封流体の非密封流体側への漏れを防止できる。
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（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）を指している。
また、シールリング１のリング本体には、図に示すように、周方向の一ヶ所に、分離部２が設けられている。これを設ける理由の一つは、シールリング１を装着部分に装着する際の作業を容易にするためである。
このような分離部２の形態として様々なものが知られている。本実施の形態においては、分離部２として、特殊ステップカットを採用した。この特殊ステップカットは、２段ステップ状にカットされた構成である。すなわち、図示のように、第１シール面３側と第２シール面４側のいずれにも、ステップ状の分離部が形成されている。この特殊ステップを採用すれば、リーク量を少なくすることができ、周囲温度の変化によっても好適に対応できる。
この特殊ステップカットは、分離された部分を介して一方側の外周側に、凸部２１と凹部２２を左右一対に備え、他方側の外周側に、凹部２４と凸部２３を左右一対に備えている。そして、凸部２１と凹部２４が嵌合し、凹部２２と凸部２３が嵌合するように構成されている。
この特殊ステップカットを採用したシールリング１は、円周方向に垂直な面同士が円周方向に対して隙間（図２中、凸部２１の先端面とこれに対向する凹部２４の対向面によって形成される隙間２７、及び凸部２３の先端面とこれに対向する凹部２２の対向面によって形成されると隙間２８，及び内周側の隙間２９）を有しつつ、密封流体側と非密封流体側とを遮断することができる。
つまり、凸部２１と凹部２４は、第１シール面３と同心的な分離面２５において摺接し、かつ軸に垂直な分離面２６においても摺接するように構成されている。これにより、上述のような隙間２７，隙間２８及び隙間２９を有していても、第１シール面３及び第２シール面４のいずれも、分離部２によってシール面が途切れてしまう部分はない。
従って、リング本体が周囲の温度によって膨張又は収縮して、隙間２７，隙間２８及び隙間２９の間隔に変動が生じたとしても、シールリング１は、密封状態を維持しつつ隙間の分だけ寸法の変化量を吸収できる。従って、シールリング１は周囲の温度変化に対しても安定したシール性を維持することができる。
そして、本実施の形態に係るシールリング１においては、回転摺動フリクションの低減のニーズに応えるべく、環状溝７１の側壁面７２に対する摺動面の受圧面積を低減させるために、逃げ部（凹部，切り欠き部，肉抜き部ということもできる）５を全周にわたって設けている。
このようにして、本実施の形態に係るシールリング１では、受圧面積を減らすことで、回転摺動フリクションの低減を図っている。
そして、本実施の形態においては、第２シール面４と逃げ部５との境界面に、分離部２の付近で段差を設けるようにした。これにより、この逃げ部５は、分離部２の付近では、その径方向の幅が狭く、分離部２よりも離れた位置では、その径方向の幅が広くなっている。すなわち、図１及び図２に示すように、分離部２から離れた位置での境界面５１と、分離部２の付近の境界面５２，５３では段差が生じている。また、境界面５２，５３は、分離面２５よりも内周側に配置されるように構成している。
このように、分離部２の付近では、逃げ部５の径方向の幅を狭くすることによって、回転摺動フリクションの低減のニーズに応えつつ、分離部２の付近における密封流体の漏れ量を低減することができる。
また、本実施の形態においては、逃げ部５の幅が狭い部分から広い部分に移行する部分は、徐々に幅が変化するように設定している。すなわち、境界面５１と境界面５２との間に傾斜面５４を設け、かつ境界面５１と境界面５３との間に傾斜面５５を設けた。
これらの傾斜面５４，５５の傾斜角度（図２Ｂに示すように、境界面５１に対する角度）θは、１０°以下、好ましくは５°程度とする。
以上の構成により、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４の傾斜角度が略等しい場合には、第２シール面４の略全体が側壁面７２に摺接するため、十分なシール性を発揮する。
また、環状溝７１が、環状溝７１の加工精度不足等によって、溝底に近付くほど、底の幅が狭くなるような形状の溝であった場合には、図２あるいは図４に示すように、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４の傾斜角度にずれが生じる。
この場合、逃げ部５を設けていることから、逃げ部５と第２シール面４との段差部分である、境界面５１，境界面５２及び境界面５３それぞれの端縁部が実質的に線接触により側壁面７２に摺接するシール部となる。
ここで、上述した逃げ部５の深さに関しては、境界面５１，境界面５２及び境界面５３それぞれの端縁部がシール部として十分に機能するように設定する必要がある。つまり、逃げ部５の深さは、環状溝７１の側壁面７２の角度（誤差等を考慮して考えられうる角度）との関係を考慮して設定する必要がある。更に詳しく言えば、例えば、シールリング１の内周側の端縁が環状溝７１の側壁面７２に当接しないように、逃げ部５の深さを設定する必要がある。
そして、境界面５１と境界面５２との接続部分、及び境界面５１と境界面５３との接続部分においては、上述の通り、段差がある。しかし、これらの接続部分は、それぞれ傾斜面５４，傾斜面５５によって接続しているため、この部分においても比較的安定したシール部を形成することが可能となる。
すなわち、上述した従来技術における図１７に示すＹ部分からの漏れ（リーク部Ｂ）をほぼなくすことが可能となった。
なお、境界面５２，５３は、分離面２５よりも内周側に配置されるように構成することから、分離部２における内周側の隙間２９からの漏れ量についてもある程度低減するようにしている。
以上のように、本発明の実施の形態に係るシールリング１により、回転摺動フリクションの低減を図りつつ、リーク量の低減を図ることが可能となる。
そして、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４の傾斜角度にずれが生じている場合であっても、リーク量を極力低減することができる。これにより、環状溝の加工精度を緩和することもできるため、ひいてはコスト削減にもつながる。
なお、意図的に環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４の傾斜角度にずれを生じさせるようにして、シール部分を面接触ではなく実質的に線接触にすることで、回転摺動フリクションの低減を狙うことも可能である。
ところで、境界面５１と境界面５２との接続部分、及び境界面５１と境界面５３との接続部分は、シール性の観点から、徐々に幅が変化するように構成するのが望ましい。従って、上記の通り、これらを傾斜面５４，傾斜面５５のみによって接続するのが望ましい。しかし、実際には、例えば、製造上の問題により、これらの接続部分を傾斜面のみによって接続するのが困難な場合がある。従って、シール性にあまり悪影響を与えない範囲で、傾斜面以外の部分があっても構わない。その一例を、図３に示す。
図３Ａ，Ｂに示すように、境界面５１と境界面５２との接続部分には、図１，２に示したシールリング１と同様に、傾斜面５４が設けられている。また、境界面５１と境界面５３との接続部分にも、傾斜面５５が設けられている。そして、この図３Ａ，Ｂに示す例では、傾斜面５４の一端と境界面５２との間には、境界面５２に対して垂直な垂直面５４ａが介在している。また、傾斜面５５の一端と境界面５３との間にも、同様に、境界面５３に対して垂直な垂直面５５ａが介在している。
これらの垂直面５４ａ及び垂直面５５ａは、シールリングを製造する製造上の問題から設けられたものである。すなわち、これらの垂直面５４ａ及び垂直面５５ａを設けない場合には、シールリングを成形する成形型において、境界面５２と傾斜面５４との境界部分及び境界面５３と傾斜面５５との境界部分に、型割時に大きな力がかかる。従って、成形型の寿命を縮める原因となる。そこで、このような不具合を解消するために、垂直面５４ａ及び垂直面５５ａを設けている。
以上のように、シール性の観点のみを考慮すれば、境界面５１と境界面５２との接続部分、及び境界面５１と境界面５３との接続部分は、傾斜面５４，傾斜面５５のみによって接続するのが望ましい。しかし、他の利点とを比較考慮した場合に、シール性にあまり悪影響を与えない範囲で、傾斜面以外の部分が含むのは構わない。例えば、図３Ｃに示すように、階段状部分５４ｂが含んでいても構わない。
（第２の実施の形態）
図５〜図７を参照して、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説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係るシールリングの平面図である。図６は本発明の第２の実施の形態に係るシールリングの装着した状態を示す一部破断斜視図である。図７は本発明の第２の実施の形態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。
図示のように、シールリング１ａは、軸孔が設けられたハウジング８０と、この軸孔に挿入された軸７０との間の環状隙間をシールするためのものである。そして、このシールリング１ａは、軸７０に設けられた環状溝７１に装着されて使用される。
そして、シールリング１ａは樹脂材料から形成される。また、シールリング１ａは、ハウジング８０に設けられた軸孔の内周面８１をシールするための第１シール面３ａと、軸７０に設けられた環状溝７１の側壁面７２をシールするための第２シール面４ａと、を備えている。
そして、密封流体側から非密封流体側に向けて、図６，７中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シールリング１ａは非密封流体側に押圧される。従って、第２シール面４ａは環状溝７１の側壁面７２を押圧する。また、第１シール面３ａは環状溝７１に対向する軸孔の内周面８１を押圧する。
このようにして、第１シール面３ａと第２シール面４ａは、それぞれの位置でシールする。従って、シールリング１ａによって、密封流体の非密封流体側への漏れを防止できる。
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（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）を指している。
また、シールリング１のリング本体には、図に示すように、周方向の一ヶ所に、分離部２ａが設けられている。これを設ける理由の一つは、シールリング１を装着部分に装着する際の作業を容易にするためである。
このような分離部２ａの形態として様々なものが知られている。本実施の形態においては、分離部２ａとして、特殊ステップカットを採用した。この特殊ステップカットは、２段ステップ状にカットされた構成である。すなわち、図示のように、第１シール面３ａ側と第２シール面４ａ側のいずれにも、ステップ状の分離部が形成されている。この特殊ステップを採用すれば、リーク量を少なくすることができ、周囲温度の変化によっても好適に対応できる。
この特殊ステップカットは、分離された部分を介して一方側の外周側に、凸部２１ａと凹部２２ａを左右一対に備え、他方側の外周側に、凹部２４ａと凸部２３ａを左右一対に備えている。そして、凸部２１ａと凹部２４ａが嵌合し、凹部２２ａと凸部２３ａが嵌合するように構成されている。
この特殊ステップカットを採用したシールリング１ａは、円周方向に垂直な面同士が円周方向に対して隙間（図６中、凸部２１ａの先端面とこれに対向する凹部２４ａの対向面によって形成される隙間２７ａ、及び凸部２３ａの先端面とこれに対向する凹部２２ａの対向面によって形成されると隙間２８ａ、及び内周側の隙間２９ａ）を有しつつ、密封流体側と非密封流体側とを遮断することができる。
つまり、凸部２１ａと凹部２４ａは、第１シール面３ａと同心的な分離面２５ａにおいて摺接し、かつ軸に垂直な分離面２６ａにおいても摺接するように構成されている。これにより、上述のような隙間２７ａ，隙間２８ａ及び隙間２９ａを有していても、第１シール面３ａ及び第２シール面４ａのいずれも、分離部２ａによってシール面が途切れてしまう部分はない。
従って、リング本体が周囲の温度によって膨張又は収縮して、隙間２７ａ，隙間２８ａ及び隙間２９ａの間隔に変動が生じたとしても、シールリング１ａは、密封状態を維持しつつ隙間の分だけ寸法の変化量を吸収できる。従って、シールリング１ａは周囲の温度変化に対しても安定したシール性を維持することができる。
そして、本実施の形態に係るシールリング１ａにおいては、回転摺動フリクションの低減のニーズに応えるべく、環状溝７１の側壁面７２に対する摺動面の受圧面積を低減させるために、逃げ部（凹部，切り欠き部，肉抜き部ということもできる）５ａを全周にわたって設けている。
このようにして、本実施の形態に係るシールリング１ａでは、受圧面積を減らすことで、回転摺動フリクションの低減を図っている。
そして、本実施の形態においては、この逃げ部５ａと第２シール面４ａとの間はテーパ面５１ａによって接続している。また、分離面２５ａの端縁がテーパ面５１ａの外周側端縁に一致するように構成している。
このような構成によって、テーパ面５１ａの外周側端縁と分離面２５ａの端縁とによって、環状溝７１の側壁面７２をシールする連続した環状シール部を形成するように構成した。
以上の構成により、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ａの傾斜角度が略等しい場合には、第２シール面４ａの略全体が側壁面７２に摺接するため、十分なシール性を発揮する。
そして、分離部２ａにおいては、分離面２５ａの端縁がシール部を形成することから、隙間２７ａや隙間２９ａからの密封流体の漏れについても防止することができる。
また、環状溝７１が、環状溝７１の加工精度不足等によって、溝底に近付くほど、底の幅が狭くなるような形状の溝であった場合には、図６あるいは図７に示すように、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ａの傾斜角度にずれが生じる。
この場合、本実施の形態においては、逃げ部５ａ及びテーパ面５１ａを設けていることから、上述したように、テーパ面５１ａの上端縁と分離面２５ａの端縁が、環状溝７１の側壁面７２をシールする連続した環状シール部を形成する。
ここで、上述した逃げ部５ａの深さ及びテーパ面５１ａのテーパ角度に関しては、上記環状シール部がシール部として十分に機能するように設定する必要がある。つまり、これらは、環状溝７１の側壁面７２の角度（誤差等を考慮して考えられうる角度）との関係を考慮して設定する必要がある。更に詳しく言えば、例えば、シールリング１ａの内周側の端縁が環状溝７１の側壁面７２に当接しないように、逃げ部５ａの深さやテーパ面５１ａのテーパ角度を設定する必要がある。
このように、本実施の形態においては、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ａの傾斜角度が等しいか相違しているかに関係なく、テーパ面５１ａの外周側端縁と分離面２５ａの端縁によって、環状溝７１の側壁面７２をシールする連続した環状シール部を形成している。これにより、全周にわたって途切れなくシール部を形成している。
従って、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ａの傾斜角度が等しいか相違しているかに関係なく、隙間２７ａや隙間２９ａからの密封流体の漏れを防止できる。そして、シール性が不安定な部分もないためシール性に優れる。
以上のように、本発明の実施の形態に係るシールリング１ａにより、回転摺動フリクションの低減を図りつつ、リーク量の低減を図ることが可能となる。
そして、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ａの傾斜角度にずれが生じている場合であっても、リーク量を極力低減することができる。これにより、環状溝の加工精度を緩和することもできるため、ひいてはコスト削減にもつながる。
なお、意図的に環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ａの傾斜角度にずれを生じさせるようにして、シール部分を面接触ではなく実質的に線接触にすることで、回転摺動フリクションの低減を狙うことも可能である。
（第３の実施の形態）
図８〜図１０を参照して、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説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係るシールリングの平面図である。図９は本発明の第３の実施の形態に係るシールリングの装着した状態を示す一部破断斜視図である。図１０は本発明の第３の実施の形態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。
図示のように、シールリング１ｂは、軸孔が設けられたハウジング８０と、この軸孔に挿入された軸７０との間の環状隙間をシールするためのものである。そして、このシールリング１ｂは、軸７０に設けられた環状溝７１に装着されて使用される。
そして、シールリング１ｂは樹脂材料から形成される。また、シールリング１ｂは、ハウジング８０に設けられた軸孔の内周面８１をシールするための第１シール面３ｂと、軸７０に設けられた環状溝７１の側壁面７２をシールするための第２シール面４ｂと、を備えている。
そして、密封流体側から非密封流体側に向けて、図９，１０中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シールリング１ｂは非密封流体側に押圧される。従って、第２シール面４ｂは環状溝７１の側壁面７２を押圧する。また、第１シール面３ｂは環状溝７１に対向する軸孔の内周面８１を押圧する。
このようにして、第１シール面３ｂと第２シール面４ｂは、それぞれの位置でシールする。従って、シールリング１ｂによって、密封流体の非密封流体側への漏れを防止できる。
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（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）を指している。
また、シールリング１ｂのリング本体には、図に示すように、周方向の一ヶ所に、分離部２ｂが設けられている。これを設ける理由の一つは、シールリング１ｂを装着部分に装着する際の作業を容易にするためである。
このような分離部２ｂの形態として様々なものが知られている。本実施の形態においては、分離部２ｂとして、特殊ステップカットを採用した。この特殊ステップカットは、２段ステップ状にカットされた構成である。すなわち、図示のように、第１シール面３ｂ側と第２シール面４ｂ側のいずれにも、ステップ状の分離部が形成されている。この特殊ステップを採用すれば、リーク量を少なくすることができ、周囲温度の変化によっても好適に対応できる。
この特殊ステップカットは、分離された部分を介して一方側の外周側に、凸部２１ｂと凹部２２ｂを左右一対に備え、他方側の外周側にも凹部２４ｂと凸部２３ｂを左右一対に備えている。そして、凸部２１ｂと凹部２４ｂが嵌合し、凹部２２ｂと凸部２３ｂが嵌合するように構成されている。
この特殊ステップカットを採用したシールリング１ｂは、円周方向に垂直な面同士が円周方向に対して隙間（図９中、凸部２１ｂの先端面とこれに対向する凹部２４ｂの対向面によって形成される隙間２７ｂ、及び凸部２３ｂの先端面とこれに対向する凹部２２ｂの対向面によって形成されると隙間２８ｂ、及び内周側の隙間２９ｂ）を有しつつ、密封流体側と非密封流体側とを遮断することができる。
つまり、凸部２１ｂと凹部２４ｂは、第１シール面３ｂと同心的な分離面２５ｂにおいて摺接し、かつ軸に垂直な分離面２６ｂにおいても摺接するように構成されている。これにより、上述のような隙間２７ｂ，隙間２８ｂ及び隙間２９ｂを有していても、第１シール面３ｂ及び第２シール面４ｂのいずれも、分離部２ｂによってシール面が途切れてしまう部分はない。
従って、リング本体が周囲の温度によって膨張又は収縮して、隙間２７ｂ，隙間２８ｂ及び隙間２９ｂの間隔に変動が生じたとしても、シールリング１ｂは、密封状態を維持しつつ隙間の分だけ寸法の変化量を吸収できる。従って、シールリング１ｂは周囲の温度変化に対しても安定したシール性を維持することができる。
そして、本実施の形態に係るシールリング１ｂにおいては、回転摺動フリクションの低減のニーズに応えるべく、環状溝７１の側壁面７２に対する摺動面の受圧面積を低減させるために、逃げ部（凹部，切り欠き部，肉抜き部ということもできる）５ｂを全周にわたって設けている。
このようにして、本実施の形態に係るシールリング１ｂでは、受圧面積を減らすことで、回転摺動フリクションの低減を図っている。
そして、本実施の形態においては、凹部２４ｂが設けられた位置に、テーパ面５１ｂを設けている。また、分離面２５ｂの端縁がテーパ面５１ｂの外周側端縁に一致するように構成している。
このような構成によって、逃げ部５ｂと第２シール面４ｂとの境界面５２ｂの端縁と、分離面２５ｂの端縁とによって、環状溝７１の側壁面７２をシールする連続した環状シール部を形成するように構成した。
以上の構成により、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ｂの傾斜角度が略等しい場合には、第２シール面４ｂの略全体が側壁面７２に摺接するため、十分なシール性を発揮する。
そして、分離部２ｂにおいては、分離面２５ｂの端縁がシール部を形成することから、隙間２７ｂや隙間２９ｂからの密封流体の漏れについても防止することができる。
また、環状溝７１が、環状溝７１の加工精度不足等によって、溝底に近付くほど、底の幅が狭くなるような形状の溝であった場合には、図９あるいは図１０に示すように、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ｂの傾斜角度にずれが生じる。
この場合、本実施の形態においては、逃げ部５ｂ及びテーパ面５１ｂを設けていることから、上述したように、逃げ部５ｂと第２シール面４ｂとの境界面５２ｂの端縁と、分離面２５ｂの端縁が、環状溝７１の側壁面７２をシールする連続した環状シール部を形成する。
ここで、上述した逃げ部５ｂの深さ及びテーパ面５１ｂのテーパ角度に関しては、上記環状シール部がシール部として十分に機能するように設定する必要がある。つまり、これらは、環状溝７１の側壁面７２の角度（誤差等を考慮して考えられうる角度）との関係を考慮して設定する必要がある。更に詳しく言えば、例えば、シールリング１ｂの内周側の端縁が環状溝７１の側壁面７２に当接しないように、逃げ部５ｂの深さやテーパ面５１ｂのテーパ角度を設定する必要がある。
このように、本実施の形態においては、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ｂの傾斜角度が等しいか相違しているかに関係なく、逃げ部５ｂと第２シール面４ｂとの境界面５２ｂの端縁と、分離面２５ｂの端縁によって、環状溝７１の側壁面７２をシールする連続した環状シール部を形成している。これにより、全周にわたって途切れなくシール部を形成している。
従って、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ｂの傾斜角度が等しいか相違しているかに関係なく、隙間２７ｂや隙間２９ｂからの密封流体の漏れを防止できる。そして、シール性が不安定な部分もないためシール性に優れる。
以上のように、本発明の実施の形態に係るシールリング１ｂにより、回転摺動フリクションの低減を図りつつ、リーク量の低減を図ることが可能となる。
そして、環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ｂの傾斜角度にずれが生じている場合であっても、リーク量を極力低減することができる。これにより、環状溝の加工精度を緩和することもできるため、ひいてはコスト削減にもつながる。
なお、意図的に環状溝７１の側壁面７２の傾斜角度と第２シール面４ｂの傾斜角度にずれを生じさせるようにして、シール部分を面接触ではなく実質的に線接触にすることで、回転摺動フリクションの低減を狙うことも可能である。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明により、回転摺動フリクションの低減を図りつつ、リーク量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
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平面図である。
図２Ａは本発明の第１の実施の形態に係るシールリングの装着した状態を示す一部破断斜視図であり、図２Ｂは図２Ａ中Ｂ方向から見た一部拡大図である。
図３Ａは本発明の第１の実施の形態に係るシールリングの変形例を示す平面図の一部であり、図３Ｂは図３Ａの一部拡大図であり、図３Ｃは本発明の第１の実施の形態に係るシールリングの変形例を示す平面図の一部拡大図である。
図４は本発明の第１の実施の形態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５は本発明の第２の実施の形態に係るシールリングの平面図である。
図６は本発明の第２の実施の形態に係るシールリングの装着した状態を示す一部破断斜視図である。
図７は本発明の第２の実施の形態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８は本発明の第３の実施の形態に係るシールリングの平面図である。
図９は本発明の第３の実施の形態に係るシールリングの装着した状態を示す一部破断斜視図である。
図１０は本発明の第３の実施の形態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は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す斜視透視図である。
図１２は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。
図１３は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す斜視透視図である。
図１４は従来技術に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。
図１５は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図１６は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図１７は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図１８は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図１９は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図２０は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図２１は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図２２は従来技術に係るシールリングの問題点の説明図である。
図２３は仮想技術に係るシールリングの装着状態を示す斜視透視図である。
図２４は仮想技術に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。

Claims (6)

1. 同心的に相対回転自在に組付けられる２部材のうち、一方の部材表面をシールする第１シール面と、
   前記２部材のうち、他方の部材に設けられた環状溝の非密封流体側の側壁面をシールする第２シール面と、を備え、これらのシール面によって、前記２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
   リング本体には周方向の一ヶ所にて分離された分離部が設けられたシールリングにおいて、
   前記第２シール面側には、前記環状溝の非密封流体側の側壁面に当接しない逃げ部が全周にわたって設けられ、
   前記分離部付近では該逃げ部の径方向の幅が狭く、該分離部よりも離れた位置では該逃げ部の径方向の幅が広く設定されると共に、
   該逃げ部の幅が狭い部分から広い部分に移行する部分は、徐々に幅が変化するように設定されていることを特徴とするシールリング。
2. 同心的に相対回転自在に組付けられる２部材のうち、一方の部材表面をシールする第１シール面と、
   前記２部材のうち、他方の部材に設けられた環状溝の非密封流体側の側壁面をシールする第２シール面と、を備え、これらのシール面によって、前記２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
   リング本体には周方向の一ヶ所にて分離された分離部が設けられたシールリングにおいて、
   前記第２シール面側には、前記環状溝の非密封流体側の側壁面に当接しない逃げ部が全周にわたって設けられ、
   前記分離部付近では該逃げ部の径方向の幅が狭く、該分離部よりも離れた位置では該逃げ部の径方向の幅が広く設定されると共に、
   該逃げ部の幅が狭い部分から広い部分に移行する部分には、徐々に幅が変化する部分が含まれていることを特徴とするシールリング。
3. 同心的に相対回転自在に組付けられる２部材のうち、一方の部材表面をシールする第１シール面と、
   前記２部材のうち、他方の部材に設けられた環状溝の非密封流体側の側壁面をシールする第２シール面と、を備え、これらのシール面によって、前記２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
   リング本体には周方向の一ヶ所にて分離された分離部が設けられたシールリングにおいて、
   前記第２シール面側には、前記環状溝の非密封流体側の側壁面に当接しない逃げ部が全周にわたって設けられると共に、
   前記環状溝の非密封流体側の側壁面の傾斜角度と前記第２シール面の傾斜角度が相違した状態においても、該第２シール面には、該側壁面をシールする連続した環状シール部が形成されていることを特徴とするシールリング。
4. 前記環状シール部は、前記分離部における円周方向に略垂直な面同士の隙間の大きさの変化に拘わらず、前記環状溝の非密封流体側の側壁面に対して連続的に接触した状態が維持されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のシールリング。
5. 前記環状シール部の形成を妨げないように、前記逃げ部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項に記載のシールリング。
6. 前記分離部には、前記第１シール面と同心的な分離面が含まれると共に、
   該分離面における前記環状溝の非密封流体側の側壁面側の端縁が、前記環状シール部の一部を形成していることを特徴とする請求の範囲第３，４または５に記載のシールリング。

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