JP6032347B2

JP6032347B2 - 密封装置

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Publication number: JP6032347B2
Application number: JP2015501478A
Authority: JP
Inventors: 関　一成; 一成関; 浩二渡部
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2034-02-19
Also published as: WO2014129505A1; US20170343110A1; EP2960554A1; CN105074298A; JPWO2014129505A1; US10359114B2; US20150362074A1; EP2960554B1; EP2960554A4; CN105074298B

Description

本発明は、軸とハウジングの軸孔との間の環状隙間を封止する密封装置に関する。

自動車用のＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＴ）やＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＣＶＴ）においては、油圧を保持させるために、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止するシールリングが設けられている。図３３及び図３４を参照して、従来例に係るシールリングについて説明する。図３３は従来例に係るシールリングにおける油圧を保持していない状態を示す模式的断面図である。図３４は従来例に係るシールリングにおける油圧を保持している状態を示す模式的断面図である。従来例に係るシールリング６００の場合、軸４００の外周に設けられた環状溝４１０に装着され、軸４００が挿通されるハウジング５００の軸孔の内周面と環状溝４１０の側壁面のそれぞれに摺動自在に接触することで、軸４００とハウジング５００の軸孔との間の環状隙間を封止するように構成される。

上記のような用途で用いられるシールリング６００においては、摺動トルクを十分に低くすることが要求される。そのため、シールリング６００の外周面の周長はハウジング５００の軸孔の内周面の周長よりも短く構成されており、締め代を持たないように構成されている。したがって、自動車のエンジンがかかり油圧が高くなっている状態においては、シールリング６００が油圧により拡径し、軸孔の内周面と環状溝４１０の側壁面に密着して十分に油圧を保持する機能を発揮する（図３４参照）。これに対して、エンジンの停止により油圧がかからない状態においてはシールリング６００が軸孔の内周面や環状溝４１０の側壁面から離れた状態となるように構成されている（図３３参照）。

しかしながら、上記のように構成されたシールリング６００の場合、油圧がかからない状態では封止機能を発揮しない。そのため、ＡＴやＣＶＴのように油圧ポンプによって圧送される油により変速制御が行われる構成においては、油圧ポンプが停止した無負荷状態（例えば、アイドリングストップ時）では、シールリング６００がシールしていた油がシールされずにオイルパンに戻って、シールリング６００の近傍の油がなくなってしまう。従って、この状態からエンジンを始動（再始動）させると、シールリング６００の近傍には油がなく潤滑のない状態で作動が開始されるので、応答性や作動性が悪いという問題がある。

特許第４６６５０４６号公報特開２０１１−１４４８４７号公報特開２０１０−２６５９３７号公報

本発明の目的は、摺動トルクを低く抑えつつ、流体圧力が低い状態においても封止機能を発揮させることのできる密封装置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。

本発明の密封装置は、
軸の外周に設けられた環状溝に装着され、相対的に回転する前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止して、流体圧力が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する密封装置において、
前記環状溝における低圧側の側壁面に密着し、かつ前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に対して摺動する樹脂製のシールリングと、
前記環状溝の溝底面に対して隙間を空けた状態で前記シールリングにおける内周面に沿うように設けられ、前記シールリングを外周面側に向かって押圧する金属ばねと、
を備えると共に、
前記シールリングの外周面には、高圧側の端部から低圧側の端部に至らない位置まで伸び、高圧側から流体を導入する凹部が形成されると共に、
前記シールリングの内周面には、前記金属ばねの軸線方向の位置決めを行うガイド部が形成されており、かつ該ガイド部の先端には前記金属ばねの内周面側への抜け落ちを抑制する突起が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の他の密封装置は、
軸の外周に設けられた環状溝に装着され、相対的に回転する前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止して、流体圧力が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する密封装置において、
前記環状溝における低圧側の側壁面に密着し、かつ前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に対して摺動する樹脂製のシールリングと、
前記環状溝の溝底面に対して隙間を空けた状態で前記シールリングにおける内周面に沿うように設けられ、前記シールリングを外周面側に向かって押圧する金属ばねと、
を備えると共に、
前記シールリングの外周面には、高圧側の端部から低圧側の端部に至らない位置まで伸び、高圧側から流体を導入する凹部が形成されると共に、
前記シールリングの周方向の１箇所には合口部が設けられ、該合口部を挟んだ両側の内周面には、前記金属ばねの周方向への移動を規制する突起がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

また、本発明の他の密封装置は、
軸の外周に設けられた環状溝に装着され、相対的に回転する前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止して、流体圧力が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する密封装置において、
前記環状溝における低圧側の側壁面に密着し、かつ前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に対して摺動する樹脂製のシールリングと、
前記環状溝の溝底面に対して隙間を空けた状態で前記シールリングにおける内周面に沿うように設けられ、前記シールリングを外周面側に向かって押圧する金属ばねと、
を備えると共に、
前記シールリングの外周面には、高圧側の端部から低圧側の端部に至らない位置まで伸び、高圧側から流体を導入する凹部が形成されると共に、
前記シールリングの内周面には、前記金属ばねの軸線方向の位置決めを行うガイド部が形成されており、かつ該ガイド部の先端には前記金属ばねの内周面側への抜け落ちを抑制する第１突起が設けられており、
前記シールリングの周方向の１箇所には合口部が設けられ、該合口部を挟んだ両側の内周面には、前記金属ばねの周方向への移動を規制する第２突起がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

また、上記の各発明において、前記シールリングの外周面には、幅方向の中央に周方向に伸びる凸部が設けられており、該凸部よりも高圧側の部位が前記凹部であるとよい。

なお、これらの本発明においても、「高圧側」とは、密封装置の両側に差圧が生じた際に高圧となる側を意味し、「低圧側」とは、密封装置の両側に差圧が生じた際に低圧となる側を意味する。

これらの密封装置においても、シールリングは金属ばねによって外周面側に向かって押圧される。そのため、流体圧力が作用してない（差圧が生じていない）、または流体圧力が殆ど作用していない（差圧が殆ど生じていない）状態においても、シールリングはハウジングの軸孔の内周面に接した状態となり、封止機能が発揮される。従って、シール対象領域の流体圧力が高まりだした直後から流体圧力を保持させることができる。また、シールリングの外周面には凹部が形成されており、この凹部内には高圧側から流体が導入される。そのため、流体圧力が高まっても、凹部が設けられた領域においては流体圧力が内周面側に向かって作用する。従って、流体圧力の増加に伴う、シールリングによる外周面側への圧力の増加を抑制でき、摺動トルクを低く抑えることができる。

そして、金属ばねは、環状溝の溝底面に対して隙間を空けた状態でシールリングにおける内周面に沿うように設けられているので、軸とハウジングの偏心による影響は殆ど受けない。また、シールリングと金属ばねが相対的に回転してしまうことはない。従って、シールリングと金属ばねが摺動してしまうことはなく、シールリングの内周面側が摺動により摩耗してしまうことはない。

そして、シールリングの内周面に、金属ばねの軸線方向の位置決めを行うガイド部が形成される構成を採用する場合には、金属ばねが軸線方向にずれてしまうことを抑制できる。従って、シールリングは、金属ばねによって安定的に外周面側に向かって押圧される。

また、このガイド部の先端に、金属ばねの内周面側への抜け落ちを抑制する突起（第１突起）が設けられていることにより、シールリングを環状溝に装着する際等において、金属ばねがシールリングから抜け落ちてしまうことを抑制できる。

また、シールリングの周方向の１箇所には合口部が設けられ、該合口部を挟んだ両側の内周面に、金属ばねの周方向への移動を規制する突起（第２突起）が設けられる構成を採用する場合には、シールリングに対する金属ばねの周方向への位置ずれを抑制できる。これにより、安定したシール性を発揮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、摺動トルクを低く抑えつつ、流体圧力が低い状態においても封止機能を発揮させることができる。

図１は本発明の実施例１に係る密封装置の一部破断断面図である。図２は本発明の実施例１に係る外周リングの外周面側から見た図である。図３は本発明の実施例１に係る外周リングの側面図である。図４は本発明の実施例１に係る外周リングの一部破断斜視図である。図５は本発明の実施例１に係る密封装置における無負荷状態を示す模式的断面図である。図６は本発明の実施例１に係る密封装置における無負荷状態を示す模式的断面図である。図７は本発明の実施例１に係る密封装置における高圧状態を示す模式的断面図である。図８は本発明の実施例１の変形例に係る外周リングの一部破断斜視図である。図９は本発明の実施例１の変形例に係る密封装置における無負荷状態を示す模式的断面図である。図１０は本発明の実施例１の変形例に係る密封装置における無負荷状態を示す模式的断面図である。図１１は本発明の実施例２に係る密封装置の一部破断断面図である。図１２は本発明の実施例２に係るシールリングの側面図である。図１３は本発明の実施例２に係るシールリングの側面図である。図１４は本発明の実施例２に係る密封装置の一部破断斜視図である。図１５は本発明の実施例２に係るシールリングの模式的断面図である。図１６は本発明の実施例２に係るシールリングの模式的断面図である。図１７は本発明の実施例２に係る密封装置における無負荷状態を示す模式的断面図である。図１８は本発明の実施例２に係る密封装置における無負荷状態を示す模式的断面図である。図１９は本発明の実施例２に係る密封装置における高圧状態を示す模式的断面図である。図２０は本発明の実施例２の変形例１に係るシールリングの一部破断斜視図である。図２１は本発明の実施例２の変形例２に係るシールリングの一部破断斜視図である。図２２は本発明の実施例２の変形例３に係る密封装置における高圧状態を示す模式的断面図である。図２３は本発明の実施例２の変形例４に係るシールリングの一部破断斜視図である。図２４は本発明の実施例２の変形例５に係るシールリングの一部破断斜視図である。図２５は本発明の実施例２の変形例６に係る密封装置における高圧状態を示す模式的断面図である。図２６は本発明の実施例３に係る密封装置の一部破断断面図である。図２７は本発明の実施例３に係るシールリングの側面図である。図２８は本発明の実施例３に係る密封装置の一部破断斜視図である。図２９は本発明の実施例３に係るシールリングの模式的断面図である。図３０は本発明の実施例３に係るシールリングの模式的断面図である。図３１は本発明の実施例３に係る密封装置における高圧状態を示す模式的断面図である。図３２は本発明の実施例４に係る密封装置の一部破断断面図である。図３３は従来例に係るシールリングにおける油圧を保持していない状態を示す模式的断面図である。図３４は従来例に係るシールリングにおける油圧を保持している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。なお、本実施例に係る密封装置は、自動車用のＡＴやＣＶＴなどの変速機において、油圧を保持させるために、相対的に回転する軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する用途に用いられるものである。また、以下の説明において、「高圧側」とは、密封装置の両側に差圧が生じた際に高圧となる側を意味し、「低圧側」とは、密封装置の両側に差圧が生じた際に低圧となる側を意味する。

（実施例１）
図１〜図７を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置について説明する。

＜密封装置の構成＞
特に、図１、図５〜図７を参照して、本発明の実施例１に係る密封装置の構成について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、軸４００の外周に設けられた環状溝４１０に装着され、相対的に回転する軸４００とハウジング５００（ハウジング５００における軸４００が挿通される軸孔の内周面）との間の環状隙間を封止する。これにより、密封装置１００は、流体圧力（本実施例では油圧）が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する。ここで、本実施例においては、図５〜図７中の右側の領域の流体圧力が変化するように構成されており、密封装置１００は図中右側のシール対象領域の流体圧力を保持する役割を担っている。なお、自動車のエンジンが停止した状態においては、シール対象領域の流体圧力は低く、無負荷の状態となっており、エンジンをかけるとシール対象領域の流体圧力は高くなる。

そして、本実施例に係る密封装置１００は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの樹脂製のシールリング２００と、金属ばね３００とから構成される。本実施例に係る金属ばね３００は、環状部材における周方向の１箇所が欠落したＣリングを用いている。

また、シールリング２００と金属ばね３００が組み合わされた状態においては、シールリング２００の外周面の周長は、ハウジング５００における軸孔の内周面の周長よりも長くなるように構成されている。なお、シールリング２００単体については、その外周面の周長はハウジング５００の軸孔の内周面の周長よりも短く構成されており、締め代を持たないように構成されている。従って、仮に金属ばね３００を装着しない状態で、かつ外力が作用しない状態にすると、シールリング２００の外周面はハウジング５００の軸孔の内周面には接しない。

＜シールリング＞
特に、図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係るシールリング２００について、より詳細に説明する。シールリング２００には、周方向の１箇所に合口部２１０が設けられている。また、シールリング２００の外周面には流体を導入するための凹部２２０が、周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成されている。更に、シールリング２００の内周面には、金属ばね３００の軸線方向（軸４００の中心軸線方向を意味する。以下同様）の位置決めを行うガイド部としての突起２２３，２２４が設けられている。これらの突起２２３，２２４は、金属ばね３００の両側に設けられるように、シールリング２００における一方の側面側と他方の側面側にそれぞれ設けられている。また、これらの突起２２３，２２４は、周方向に間隔を空けて、複数設けられている。

なお、本実施例に係るシールリング２００は、断面が矩形の環状部材に対して、上記の合口部２１０と複数の凹部２２０と複数の突起２２３，２２４が形成された構成である。ただし、これは形状についての説明に過ぎず、必ずしも、断面が矩形の環状部材を素材として、これらに合口部２１０と複数の凹部２２０と複数の突起２２３，２２４を形成する加工を施すことを意味するものではない。勿論、断面が矩形の環状部材を成形した後に、合口部２１０と複数の凹部２２０と複数の突起２２３，２２４を切削加工により得ることもできる。しかしながら、例えば、予め合口部２１０及び複数の突起２２３，２２４を有したものを成形した後に、複数の凹部２２０を切削加工により得てもよいし、製法は特に限定されるものではない。

合口部２１０は、外周面側及び両側壁面側のいずれから見ても階段状に切断された、いわゆる特殊ステップカットを採用している。これにより、シールリング２００においては、切断部を介して一方の側の外周側には第１嵌合凸部２１１ａ及び第１嵌合凹部２１２ａが設けられ、他方の側の外周側には第１嵌合凸部２１１ａが嵌る第２嵌合凹部２１２ｂと第１嵌合凹部２１２ａに嵌る第２嵌合凸部２１１ｂが設けられている。特殊ステップカットに関しては公知技術であるので、その詳細な説明は省略するが、熱膨張収縮によりシールリング２００の周長が変化しても安定したシール性能を維持する特性を有する。なお、ここでは合口部２１０の一例として、特殊ステップカットの場合を示したが、合口部２１０については、これに限らず、ストレートカットやバイアスカットなども採用し得る。なお、シールリング２００の材料として、低弾性の材料（ＰＴＦＥなど）を採用した場合には、合口部２１０を設けずに、エンドレスとしてもよい。

凹部２２０は、周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成されている。なお、本実施例においては、合口部２１０付近を除き、等間隔となるように複数の凹部２２０が設けられている。また、凹部２２０は、その周方向の長さが比較的長く、合口部２１０付近を除き、凹部２２０と凹部２２０との間の部位の周方向の長さは凹部２２０の周方向の長さに比べて短くなるように構成されている。以下、凹部２２０と凹部２２０との間の部位をリブ２２１と称する。このような構成により、凹部２２０は、周方向のほぼ全域に亘って形成されている。つまり、合口部２１０が形成されている部位と、周方向の長さが短い複数のリブ２２１の部位を除き、周方向の全域に亘って凹部２２０が形成されている。また、本実施例におけるリブ２２１の両側面は、凹部２２０の底面から垂直となるように構成されている。

また、凹部２２０は、一方（後述のように高圧側（Ｈ））の端部から他方（後述のように低圧側（Ｌ））の端部に至らない位置まで伸びるように形成されている。より具体的には、凹部２２０は他方の端部付近まで伸びるように形成されている。以下、シールリング２００の外周面側において、他方側（低圧側（Ｌ））における凹部２２０が形成されずに残っている部位を低圧側凸部２２２と称する。なお、凹部２２０の深さについては、浅い方が、リブ２２１及び低圧側凸部２２２が設けられている部位の剛性が高くなる。一方、これらリブ２２１及び低圧側凸部２２２は摺動により摩耗するため、凹部２２０の深さは経時的に浅くなっていく。そのため、凹部２２０の深さが浅くなり過ぎると流体を導入することができなくなってしまう。そこで、上記剛性と経時的な摩耗が進んでも流体の導入を維持することの両者を考慮して、初期の凹部２２０の深さを設定するのが望ましい。例えば、シールリング２００の肉厚が１．７ｍｍの場合、凹部２２０の深さを０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下程度に設定するとよい。また、凹部２２０の幅（軸線方向の幅）に関して、凹部２２０の幅を広くするほど、低圧側凸部２２２の幅は狭くなる。この幅が狭いほど、トルクを低減することができるものの、幅を狭くし過ぎると、シール性及び耐久性が低下してしまう。そこで、使用環境等に応じて、シール性及び耐久性を維持できる程度に、当該幅を可及的に狭くするのが望ましい。なお、例えば、シールリング２００の幅（軸線方向の幅）の全長が１．９ｍｍの場合、低圧側凸部２２２の幅は、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下程度に設定するとよい。また、リブ２２１の周方向の幅は０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下に設定するとよい。

＜密封装置の使用時のメカニズム＞
特に、図５〜図７を参照して、本実施例に係る密封装置１００の使用時のメカニズムについて説明する。図５及び図６は、エンジンが停止して、密封装置１００を介して左右の領域の差圧がなく（または、差圧が殆どなく）、無負荷の状態を示している。なお、図５はシールリング２００において凹部２２０が設けられている部位の模式的断面図（軸４００の軸線を含む断面図）であり、図６はシールリング２００においてリブ２２１が設けられている部位の模式的断面図（軸４００の軸線を含む断面図）である。図５中のシールリング２００は、図３中のＡＡ断面に相当し、図６中のシールリング２００は図３中のＢＢ断面に相当する。図７は、エンジンがかかり、密封装置１００を介して、左側の領域に比べて右側の領域の流体圧力の方が高くなった状態を示している。なお、図７はシールリング２００において凹部２２０が設けられている部位の模式的断面図（軸４００の軸線を含む断面図）である。図７中のシールリング２００は、図３中のＡＡ断面に相当する。

密封装置１００が環状溝４１０に装着された状態においては、金属ばね３００は、自己の拡張力によって、シールリング２００を外周面側に向かって押圧する機能を発揮する。従って、シールリング２００の外周面のうち凹部２２０を除く部位、すなわち、リブ２２１と低圧側凸部２２２が設けられている部位は、ハウジング５００の軸孔の内周面に接した状態を維持する。

そして、エンジンがかかり、差圧が生じた状態においては、図７に示すように、高圧側（Ｈ）からの流体圧力によって、シールリング２００は、環状溝４１０における低圧側（Ｌ）の側壁面に密着した状態となる。なお、シールリング２００は、ハウジング５００における軸孔の内周面に対して接した（摺動した）状態を維持していることは言うまでもない。

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置１００によれば、シールリング２００は金属ばね３００によって外周面側に向かって押圧される。そのため、流体圧力が作用してない（差圧が生じていない）、または流体圧力が殆ど作用していない（差圧が殆ど生じていない）状態においても、シールリング２００はハウジング５００の軸孔の内周面に接した状態となる。なお、シールリング２００におけるリブ２２１の外周面と、低圧側凸部２２２の外周面と、合口部２１０付近における凹部２２０が形成されていない部分の外周面によって、環状の連続したシール面が形成される。そのため、シールリング２００が環状溝４１０における低圧側（Ｌ）の側壁面に密着した状態を維持する限り、封止機能が発揮される。従って、シール対象領域の流体圧力が高まりだした直後から流体圧力を保持させることができる。つまり、アイドリングストップ機能を有するエンジンにおいては、エンジン停止状態からアクセルが踏み込まれることでエンジンが始動することによって、シール対象領域側の油圧が高まりだした直後から油圧を保持させることができる。

ここで、一般的には、樹脂製のシールリングの場合、流体の漏れを抑制する機能はあまり発揮されない。しかしながら、本実施例においては、シールリング２００が金属ばね３００により外周面側に向かって押圧されることによって、ある程度流体の漏れを抑制する機能が発揮される。そのため、エンジンが停止することでポンプなどによる作用が停止した後も、しばらくの間差圧が生じた状態を維持させることが可能となる。従って、アイドリングストップ機能を有するエンジンにおいて、エンジンの停止状態がそれほど長くない場合には、差圧が生じた状態を維持できるので、エンジンを再始動させた際に、その直後から好適に流体圧力を保持させることができる。

なお、エンジンが停止してから、かなりの時間が経過した状態では、流体圧力が完全に作用しなくなる（差圧がゼロになる）。この場合、シールリング２００が環状溝４１０の側壁面（差圧が生じた際における低圧側（Ｌ）の側壁面）から離れ得る。そのため、流体の漏れが生じ得る。しかしながら、上記の通り、エンジンの停止状態がそれほど長くない場合には、差圧が生じた状態を維持できるので、シールリング２００が環状溝４１０の低圧側（Ｌ）の側壁面に密着した状態を維持することができる。従って、低負荷の状態であっても、流体の漏れを抑制する機能が発揮される。

また、シールリング２００の外周面には複数の凹部２２０が形成されており、これら複数の凹部２２０内には高圧側（Ｈ）から流体が導入される。そのため、流体圧力が高まっても、凹部２２０が設けられた領域においては流体圧力が内周面側に向かって作用する。なお、図７における矢印は、流体圧力がシールリング２００に対して作用する様子を示している。これにより、本実施例に係る密封装置１００においては、流体圧力の増加に伴う、シールリング２００による外周面側への圧力の増加を抑制でき、摺動トルクを低く抑えることができる。

また、凹部２２０は、周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成されていることから凹部２２０と凹部２２０の間の部位（リブ２２１）は、ハウジング５００の軸孔の内周面に対して接した状態となる。また、複数のリブ２２１が設けられることで、リブ２２１を設けない場合に比べて、シールリング２００の剛性の低下を抑制できる。従って、シールリング２００が環状溝４１０内で傾いてしまうことを抑制でき、シールリング２００の装着状態を安定化させることができる。なお、仮に、複数のリブ２２１を設けない構成を採用した場合、図５及び図７において、シールリング２００が、図中反時計回り方向に傾いてしまうことが懸念される。

また、本実施例においては、凹部２２０は、高圧側（Ｈ）の端部から低圧側（Ｌ）の端部付近まで伸びるように、かつ合口部２１０付近と、周方向の長さが短い複数のリブ２２１が設けられている部位を除く全周に亘って形成されている。このように、本実施例においては、シールリング２００の外周面の広範囲に亘って凹部２２０を設けたことにより、シールリング２００とハウジング５００の軸孔の内周面との摺動面積を可及的に狭くすることができ、摺動トルクを極めて軽減することができる。なお、シールリング２００とハウジング５００の軸孔の内周面との摺動面積は、シールリング２００と環状溝４１０の低圧側（Ｌ）の側壁面との密着面積よりも十分狭くなっている。これに伴い、シールリング２００が環状溝４１０における低圧側（Ｌ）の側壁面に対して摺動してしまうことを抑制できる。従って、本実施例に係るシールリング２００は外周面側が摺動するため、環状溝の側壁面との間で摺動するシールリングの場合に比べて、密封対象流体による潤滑膜（ここでは油膜）が形成され易くなり、より一層、摺動トルクを低減させることができる。

このように、摺動トルクの低減を実現できることにより、摺動による発熱を抑制することができ、高速高圧の環境条件下でも本実施例に係る密封装置１００を好適に用いることが可能となる。

更に、本実施例においては、金属ばね３００は、環状溝４１０の溝底面に対して隙間を空けた状態でシールリング２００における内周面に沿うように設けられているので、軸４００とハウジング５００の偏心による影響は殆ど受けない。また、シールリング２００と金属ばね３００が相対的に回転してしまうことはない。従って、シールリング２００と金属ばね３００が摺動してしまうことはなく、シールリング２００の内周面側が摺動により摩耗してしまうことはない。

また、金属ばね３００は、突起２２３，２２４によって、軸線方向の位置決めがなされている。従って、シールリング２００は、金属ばね３００によって、安定的に外周面側に向かって押圧される。

（シールリングの変形例）
上記実施例においては、金属ばね３００の軸線方向の位置決めを行うガイド部の例として、シールリング２００の内周面に複数の突起２２３，２２４を形成する場合を示した。上記実施例のように、複数の突起２２３，２２４を周方向に間隔を空けて複数設け、かつ突起２２３と突起２２４が周方向の異なる位置に配置する構成を採用することで、これらの突起２２３，２２４を金型による成形によって容易に形成することが可能となる。つまり、これらの突起２２３，２２４は軸線方向に対してアンダーカットにはならない。

しかしながら、金属ばね３００の軸線方向の位置決めを行うガイド部の構成は上記実施例に示した構成に限定されるものではない。例えば、図８及び図９に示すように、シールリング２００の内周面に沿って溝２２５を形成し、この溝２２５に金属ばね３００を嵌めるようにしてもよい。この場合には、切削加工によって、シールリング２００の内周面に溝２２５を形成すればよい。なお、加工上の困難性を伴う場合には、合口部付近を除いて、略環状の溝２２５を形成することもできる。この場合には、Ｃリングである金属ばね３００において、周方向の１箇所が欠落している部分を合口部付近に位置するように、金属ばね３００を溝２２５に嵌めればよい。なお、図８及び図９において、溝２２５以外の構成については、上記実施例で説明した通りであるので、同一の構成部には同一の符号を付して、その説明は省略する。

また、金属ばね３００の例として、Ｃリングの場合を示したが、金属ばね３００は、Ｃリングに限定されるものではない。例えば、図１０に示す金属ばね３００ａのように、環状のコイルスプリングを用いても良い。なお、図１０において、溝２２５及び金属ばね３００ａ以外の構成については、上記実施例で説明した通りであるので、同一の構成部には同一の符号を付して、その説明は省略する。

（実施例２）
図１１〜図１９を参照して、本発明の実施例２に係る密封装置について説明する。

＜密封装置の構成＞
特に、図１１、図１４〜図１９を参照して、本発明の実施例２に係る密封装置の構成について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、軸４００の外周に設けられた環状溝４１０に装着され、相対的に回転する軸４００とハウジング５００（ハウジング５００における軸４００が挿通される軸孔の内周面）との間の環状隙間を封止する。これにより、密封装置１００は、流体圧力（本実施例では油圧）が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する。ここで、本実施例においては、図１７〜図１９中の右側の領域の流体圧力が変化するように構成されており、密封装置１００は図中右側のシール対象領域の流体圧力を保持する役割を担っている。なお、自動車のエンジンが停止した状態においては、シール対象領域の流体圧力は低く、無負荷の状態となっており、エンジンをかけるとシール対象領域の流体圧力は高くなる。

＜シールリング＞
特に、図１１〜図１６を参照して、本発明の実施例２に係るシールリング２００について、より詳細に説明する。なお、図１２及び図１３は本実施例に係るシールリング２００の側面図であり、図１２は図１１においてシールリング２００を図中下側から見た図に相当し、図１３は図１１においてシールリング２００を図中上側から見た図に相当する。図１４は本実施例に係る密封装置における合口部付近における一部破断斜視図である。図１５及び図１６は本実施例に係るシールリング２００の模式的断面図であり、図１５は図１３中のＡＡ断面図であり、図１６は図１３中のＢＢ断面図である。なお、図１５及び図１６においては、金属ばね３００が装着された状態における金属ばね３００の位置を点線にて示している。

シールリング２００には、周方向の１箇所に合口部２１０が設けられている。また、シールリング２００の外周面には流体を導入するための凹部２２０が、周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成されている。

また、シールリング２００の内周面には、金属ばね３００の軸線方向（軸４００の軸線方向）の位置決めを行うガイド部としてのガイド突起２３１，２３２が設けられている。これらのガイド突起２３１，２３２は、金属ばね３００の両側に設けられるように、シールリング２００における一方の側面側と他方の側面側にそれぞれ設けられている。また、これらのガイド突起２３１，２３２は、周方向に間隔を空けて、複数設けられている。なお、これらのガイド突起２３１，２３２は内周面側に向かって突出するように設けられている。

また、これらのガイド突起２３１，２３２の先端には金属ばね３００の内周面側への抜け落ちを抑制する第１突起２３１ａ，２３２ａがそれぞれ設けられている。これらの第１突起２３１ａ，２３２ａは、軸線方向かつ内側に向かって突出するように設けられている。

更に、シールリング２００の合口部２１０を挟んだ両側の内周面には、金属ばね３００の周方向への移動を規制する第２突起２３３がそれぞれ設けられている。なお、金属ばね３００は、周方向の１箇所の欠落部分を挟んだ両端が、一対の第２突起２３３を挟み込むようにして、シールリング２００の内周面側に装着される（図１４参照）。これにより、金属ばね３００の先端が第２突起２３３に突き当たることで、金属ばね３００の周方向への移動が規制される。

なお、本実施例に係るシールリング２００は、断面が矩形の環状部材に対して、上記の合口部２１０と、複数の凹部２２０と、第１突起２３１ａ，２３２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２３１，２３２と、２つの第２突起２３３が形成された構成である。ただし、これは形状についての説明に過ぎず、必ずしも、断面が矩形の環状部材を素材として、これら合口部２１０と、複数の凹部２２０と、第１突起２３１ａ，２３２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２３１，２３２と、２つの第２突起２３３を形成する加工を施すことを意味するものではない。勿論、断面が矩形の環状部材を成形した後に、合口部２１０と、複数の凹部２２０と、第１突起２３１ａ，２３２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２３１，２３２と、２つの第２突起２３３を切削加工により得ることもできる。しかしながら、例えば、予め、合口部２１０と、第１突起２３１ａ，２３２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２３１，２３２と、２つの第２突起２３３とを有したものを成形した後に、複数の凹部２２０を切削加工により得てもよいし、製法は特に限定されるものではない。

合口部２１０は、外周面側及び両側壁面側のいずれから見ても階段状に切断された、いわゆる特殊ステップカットを採用している。これにより、シールリング２００においては、切断部を介して一方の側の外周側には第１嵌合凸部２１１ａ及び第１嵌合凹部２１２ａが設けられ、他方の側の外周側には第１嵌合凸部２１１ａが嵌る第２嵌合凹部２１２ｂと第１嵌合凹部２１２ａに嵌る第２嵌合凸部２１１ｂが設けられている。特殊ステップカットに関しては公知技術であるので、その詳細な説明は省略するが、熱膨張収縮によりシールリング２００の周長が変化しても安定したシール性能を維持する特性を有する。なお、ここでは合口部２１０の一例として、特殊ステップカットの場合を示したが、合口部２１０については、これに限らず、ストレートカットやバイアスカットやステップカットなども採用し得る。

凹部２２０は、周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成されている。なお、本実施例においては、合口部２１０付近を除き、所定の間隔で複数の凹部２２０が設けられている。また、凹部２２０は、その周方向の長さが比較的長く、合口部２１０付近を除き、凹部２２０と凹部２２０との間の部位の周方向の長さは凹部２２０の周方向の長さに比べて短くなるように構成されている。以下、凹部２２０と凹部２２０との間の部位をリブ２２１と称する。このような構成により、凹部２２０は、周方向のほぼ全域に亘って形成されている。つまり、合口部２１０が形成されている部位と、周方向の長さが短い複数のリブ２２１の部位を除き、周方向の全域に亘って凹部２２０が形成されている。また、本実施例におけるリブ２２１の両側面は、凹部２２０の底面から垂直となるように構成されている。

＜密封装置の使用時のメカニズム＞
特に、図１７〜図１９を参照して、本実施例に係る密封装置１００の使用時のメカニズムについて説明する。図１７及び図１８は、エンジンが停止して、密封装置１００を介して左右の領域の差圧がなく（または、差圧が殆どなく）、無負荷の状態を示している。なお、図１７はシールリング２００において凹部２２０が設けられている部位の模式的断面図（軸４００の軸線を含む断面図）であり、図１８はシールリング２００においてリブ２２１が設けられている部位の模式的断面図（軸４００の軸線を含む断面図）である。図１７中のシールリング２００は、図１３中のＣＣ断面に相当し、図１８中のシールリング２００は図１３中のＤＤ断面に相当する。図１９は、エンジンがかかり、密封装置１００を介して、左側の領域に比べて右側の領域の流体圧力の方が高くなった状態を示している。なお、図１９はシールリング２００において凹部２２０が設けられている部位の模式的断面図（軸４００の軸線を含む断面図）である。図１９中のシールリング２００は、図１３中のＣＣ断面に相当する。

そして、エンジンがかかり、差圧が生じた状態においては、図１９に示すように、高圧側（Ｈ）からの流体圧力によって、シールリング２００は、環状溝４１０における低圧側（Ｌ）の側壁面に密着した状態となる。なお、シールリング２００は、ハウジング５００における軸孔の内周面に対して接した（摺動した）状態を維持していることは言うまでもない。

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置１００によれば、シールリング２００は金属ばね３００によって外周面側に向かって押圧される。そのため、流体圧力が作用してない（差圧が生じていない）、または流体圧力が殆ど作用していない（差圧が殆ど生じていない）状態においても、シールリング２００はハウジング５００の軸孔の内周面に接した状態となる。なお、シールリング２００におけるリブ２２１の外周面と、低圧側凸部２２２の外周面と、合口部２１０付近における凹部２２０が形成されていない部分の外周面によって、環状の連続したシール面が形成される。そのため、シールリング２００が環状溝４１０における低圧側（Ｌ）の側壁面に密着した状態を維持する限り、封止機能が発揮される。従って、シール対象領域の流体圧力が高まりだした直後から流体圧力を保持させることができる。つまり、アイドリングストップ機能を有するエンジンにおいては、エンジン停止状態から、ブレーキペダルが解除されたり、アクセルが踏み込まれたりすることでエンジンが始動することによって、シール対象領域側の油圧が高まりだした直後から油圧を保持させることができる。

また、シールリング２００の外周面には複数の凹部２２０が形成されており、これら複数の凹部２２０内には高圧側（Ｈ）から流体が導入される。そのため、流体圧力が高まっても、凹部２２０が設けられた領域においては流体圧力が内周面側に向かって作用する。なお、図１９中の矢印は、流体圧力がシールリング２００に対して作用する様子を示している。これにより、本実施例に係る密封装置１００においては、流体圧力の増加に伴う、シールリング２００による外周面側への圧力の増加を抑制でき、摺動トルクを低く抑えることができる。

また、凹部２２０は、周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成されていることから凹部２２０と凹部２２０の間の部位（リブ２２１）は、ハウジング５００の軸孔の内周面に対して接した状態となる。また、複数のリブ２２１が設けられることで、リブ２２１を設けない場合に比べて、シールリング２００の剛性の低下を抑制できる。従って、シールリング２００が環状溝４１０内で傾いてしまうことを抑制でき、シールリング２００の装着状態を安定化させることができる。なお、仮に、複数のリブ２２１を設けない構成を採用した場合、図１７〜図１９において、シールリング２００が、図中反時計回り方向に傾いてしまうことが懸念される。

そして、本実施例においては、シールリング２００の内周面には、金属ばね３００の軸線方向の位置決めを行うガイド部としてのガイド突起２３１，２３２が設けられている。そのため、金属ばね３００が軸線方向にずれてしまうことを抑制できる。従って、シールリング２００は、金属ばね３００によって安定的に外周面側に向かって押圧される。

また、本実施例においては、このガイド突起２３１，２３２の先端に、金属ばね３００の内周面側への抜け落ちを抑制する第１突起２３１ａ，２３２ａが設けられる構成を採用している。従って、金属ばね３００が取り付けられたシールリング２００を環状溝４１０に装着する際や、製品輸送時や製品使用時における圧力変動による外乱等が発生した場合であっても、金属ばね３００がシールリング２００から抜け落ちてしまうことを抑制できる。

また、本実施例においては、シールリング２００の合口部２１０を挟んだ両側の内周面に、金属ばね３００の周方向への移動を規制する第２突起２３３が設けられる構成を採用している。従って、シールリング２００に対する金属ばね３００の周方向への位置ずれを抑制できる。これにより、安定したシール性を発揮させることができる。

（シールリングの変形例）
上記実施例においては、シールリング２００の外周面に、周方向にそれぞれ間隔を空けて複数の凹部２２０を設け、かつ、凹部２２０と凹部２２０との間のリブ２２１が軸線方向に伸びるように構成される場合を示した。しかしながら、これら凹部２２０とリブ２２１の配置構成については、これに限定されるものではない。

例えば、図２０に示す変形例１のように、複数のリブ２２１ａを、ハウジング５００に対するシールリング２００の摺動方向（図２０中矢印Ｒ方向）に向かうにつれて、低圧側（Ｌ）から高圧側（Ｈ）に向かって伸びるように設けられる構成を採用してもよい。この場合には、ハウジング５００とシールリング２００との相対的な回転に伴って、凹部２２０ａ内に導入される流体は、高圧側（Ｈ）から低圧側（Ｌ）、かつシールリング２００に対するハウジング５００の摺動方向に向かって積極的に流れていく（図２０中矢印Ｘ方向に流れていく）。

これにより、凹部２２０ａのうち、低圧側凸部２２２とリブ２２１ａとで形成される楔状の先端付近に流体の流れが集中する。そして、この流体の流れの集中によって動圧が発生するため、シールリング２００は内周面側に向かって押圧される。従って、この動圧によっても、シールリング２００による外周面側への圧力の増加を抑制でき、摺動トルクを低く抑えることができる。なお、この変形例１は、上記実施例１，２、及び実施例１の変形例のいずれにも適用可能である。

また、図２１に示す変形例２のように、複数のリブ２２１ｂを、ハウジング５００に対するシールリング２００の摺動方向（図２１中矢印Ｒ方向）に向かうにつれて、高圧側（Ｈ）から低圧側（Ｌ）に向かって伸びるように設けられる構成を採用してもよい。この場合には、ハウジング５００とシールリング２００との相対的な回転に伴って、凹部２２０ｂ内に導入される流体は、低圧側（Ｌ）から高圧側（Ｈ）、かつシールリング２００に対するハウジング５００の摺動方向に向かって積極的に流れていく（図２１中矢印Ｘ方向に流れていく）。

このように、ハウジング５００とシールリング２００との相対的な回転に伴って、凹部２２０ｂ内に導入された流体は、高圧側（Ｈ）に戻されるように作用する。従って、流体の漏れを抑制することができる。なお、この変形例２は、上記実施例１，２、及び実施例１の変形例のいずれにも適用可能である。

また、図２２に示す変形例３のように、シールリング２００の外周面に、幅方向の両端面に至る位置まで伸びるように、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）に交互に位置が変化しながら周方向に向かって伸びるように形成される凸部２２２ｂを設けることもできる。より具体的には、この凸部２２２ｂは、周方向に向かって蛇行する波形状となるように構成されている。

そして、このような凸部２２２ｂが形成されることによって、シールリング２００の外周面における高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）の双方に、凹部２２０ｃ，２２０ｄが周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成される。そして、高圧側（Ｈ）の凹部２２０ｃは、高圧側（Ｈ）の端部から低圧側（Ｌ）の端部に至らない位置まで伸びるように構成され、高圧側（Ｈ）から流体を導入する機能を発揮する。

この変形例に係るシールリング２００の外周面に形成されている凸部２２２ｂは、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）に交互に位置が変化しながら周方向に向かって伸びるように形成されている。そのため、ハウジング５００の軸孔に対してシールリング２００の外周面が摺動する位置が、高圧側（Ｈ）や低圧側（Ｌ）に偏ってしまうことはない。従って、シールリング２００が環状溝４１０内で傾いてしまうことを抑制でき、シールリング２００の装着状態を安定化させることができる。

また、シールリング２００の外周面の高圧側（Ｈ）には複数の凹部２２０ｃが形成されており、これら複数の凹部２２０ｃ内には高圧側（Ｈ）から流体が導入される。そのため、流体圧力が高まっても、凹部２２０ｃが設けられた領域においては流体圧力が内周面側に向かって作用する。これにより、本変形例においても、流体圧力の増加に伴う、シールリング２００による外周面側への圧力の増加を抑制でき、摺動トルクを低く抑えることができる。

更に、本変形例に係るシールリング２００は、幅方向（軸方向）の中心面に対して対称的な構造となっている。従って、シールリング２００を装着する際に装着する向きを気にしなくてもよく、装着性に優れている。また、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）が入れ替わる環境下においても適用可能である。なお、この変形例３は、上記実施例１，２、及び実施例１の変形例のいずれにも適用可能である。

また、図２３に示す変形例４のように、シールリング２００の外周面に、幅方向の両端面に至る位置まで至るように、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）に交互に位置が変化しながら周方向に向かって伸びるように形成される凸部２２２ｃを設けることもできる。ただし、この変形例４の場合には、上記の変形例３の場合とは異なり、凸部２２２ｃは周方向に向かって矩形状の波形状となるように構成されている。

このような凸部２２２ｃが形成されることによって、シールリング２００の外周面における高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）の双方に、凹部２２０ｅ，２２０ｆが周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成される。そして、高圧側（Ｈ）の凹部２２０ｅは、高圧側（Ｈ）の端部から低圧側（Ｌ）の端部に至らない位置まで伸びるように構成され、高圧側（Ｈ）から流体を導入する機能を発揮する。

この変形例４においても、上記変形例３の場合と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。なお、この変形例４は、上記実施例１，２、及び実施例１の変形例のいずれにも適用可能である。

また、図２４に示す変形例５のように、シールリング２００の外周面に、幅方向の両端面に至る位置まで至るように、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）に交互に位置が変化しながら周方向に向かって伸びるように形成される凸部２２２ｄを設けることもできる。ただし、この変形例５の場合には、上記の変形例３の場合とは異なり、凸部２２２ｄは周方向に向かって三角形状の波形状となるように構成されている。

このような凸部２２２ｄが形成されることによって、シールリング２００の外周面における高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）の双方に、凹部２２０ｇ，２２０ｈが周方向にそれぞれ間隔を空けて複数形成される。そして、高圧側（Ｈ）の凹部２２０ｇは、高圧側（Ｈ）の端部から低圧側（Ｌ）の端部に至らない位置まで伸びるように構成され、高圧側（Ｈ）から流体を導入する機能を発揮する。

この変形例５においても、上記変形例３の場合と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。なお、この変形例５は、上記実施例１，２、及び実施例１の変形例のいずれにも適用可能である。

また、上記実施例において、周方向に複数の凹部２２０を設けて、凹部２２０と凹部２２０との間にリブ２２１を設ける構成を採用している理由は、上記の通り、シールリング２００が環状溝４１０内で傾いてしまうことを抑制するためである。

しかしながら、図２５に示す変形例６のように、シールリング２００の外周面に、合口部２１０付近を除く全周に亘って凹部２２０を設け、かつ、低圧側凸部２２２だけでなく、高圧側にも高圧側凸部２２２ａを設けることによって、シールリング２００の傾きを抑制するようにしてもよい。ただし、高圧側凸部２２２ａについては、低圧側凸部２２２よりも突出量を少なくすることで、高圧側凸部２２２ａとハウジング５００の軸孔の内周面との間に隙間Ｓを確保させる必要がある。このように隙間Ｓが確保されることにより、凹部２２０に流体を導入することが可能となる。なお、高圧側凸部２２２ａについても、低圧側凸部２２２と同様に、シールリング２００における合口部２１０の付近を除く全周に亘って設けてもよいし、周方向に間隔を空けて複数設けるようにしてもよい。なお、この変形例６は、上記実施例１，２、及び実施例１の変形例のいずれにも適用可能である。

（その他）
上記実施例２においては、シールリング２００の内周面に、第１突起２３１ａ，２３２ａがそれぞれ設けられたガイド突起２３１，２３２、及び第２突起２３３の両者が兼ね備えられる構成を示した。

しかしながら、使用環境によっては、以下のような構成を採用してもよい。すなわち、シールリング２００の内周面に、第１突起２３１ａ，２３２ａがそれぞれ設けられたガイド突起２３１，２３２を備え、第２突起２３３については備えられていない構成を採用することもできる。また、シールリング２００の内周面に、第２突起２３３を備え、ガイド突起２３１，２３２については備えられていない構成を採用することもできる。更に、シールリング２００の内周面に、第１突起２３１ａ，２３２ａが設けられていないガイド突起２３１，２３２、及び第２突起２３３を備える構成を採用することもできる。

（実施例３）
図２６〜図３１には、本発明の実施例３が示されている。本実施例においては、基本的な構成および作用については実施例２と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。

＜密封装置の構成＞
特に、図２６、図２８〜図３１を参照して、本発明の実施例３に係る密封装置の構成について説明する。本実施例に係る密封装置１００は、軸４００の外周に設けられた環状溝４１０に装着され、相対的に回転する軸４００とハウジング５００（ハウジング５００における軸４００が挿通される軸孔の内周面）との間の環状隙間を封止する。これにより、密封装置１００は、流体圧力（本実施例では油圧）が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する。ここで、本実施例においては、図３１中の右側の領域の流体圧力が変化するように構成されており、密封装置１００は図中右側のシール対象領域の流体圧力を保持する役割を担っている。なお、自動車のエンジンが停止した状態においては、シール対象領域の流体圧力は低く、無負荷の状態となっており、エンジンをかけるとシール対象領域の流体圧力は高くなる。

＜シールリング＞
特に、図２６〜図３０を参照して、本発明の実施例３に係るシールリング２００について、より詳細に説明する。なお、図２８は本実施例に係る密封装置における合口部付近における一部破断斜視図である。図２９及び図３０は本実施例に係るシールリング２００の模式的断面図であり、図２９は図２７中のＡＡ断面図であり、図３０は図２７中のＢＢ断面図である。なお、図２９及び図３０においては、金属ばね３００が装着された状態における金属ばね３００の位置を点線にて示している。

シールリング２００には、周方向の１箇所に合口部２１０が設けられている。また、シールリング２００の外周面には、幅方向の中央に周方向に伸びる凸部２５０が設けられている。この凸部２５０の軸線方向（軸４００の軸線方向）の両側に一対の凹部２６０が設けられている。

また、シールリング２００の内周面には、金属ばね３００の軸線方向の位置決めを行うガイド部としてのガイド突起２７１，２７２が設けられている。これらのガイド突起２７１，２７２は、金属ばね３００の両側に設けられるように、シールリング２００における一方の側面側と他方の側面側にそれぞれ設けられている。また、これらのガイド突起２７１，２７２は、周方向に間隔を空けて、複数設けられている。なお、これらのガイド突起２７１，２７２は内周面側に向かって突出するように設けられている。

また、これらのガイド突起２７１，２７２の先端には金属ばね３００の内周面側への抜け落ちを抑制する第１突起２７１ａ，２７２ａがそれぞれ設けられている。これらの第１突起２７１ａ，２７２ａは、軸線方向かつ内側に向かって突出するように設けられている。

更に、シールリング２００の合口部２１０を挟んだ両側の内周面には、金属ばね３００の周方向への移動を規制する第２突起２７３がそれぞれ設けられている。ここで、上記実施例２における第２突起２３３は、軸線方向に伸びる構成であるのに対して、本実施例に係る第２突起２７３は、金属ばね３００の端部が嵌る嵌合凹部２７３ａを有する構成となっている。ただし、本実施例においても、上記実施例２で示した第２突起２３３と同様の構成を採用することもできる。

なお、本実施例に係るシールリング２００は、断面が矩形の環状部材に対して、上記の合口部２１０と、凸部２５０と、一対の凹部２６０と、第１突起２７１ａ，２７２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２７１，２７２と、２つの第２突起２７３が形成された構成である。ただし、これは形状についての説明に過ぎず、必ずしも、断面が矩形の環状部材を素材として、これらに合口部２１０と、凸部２５０と、一対の凹部２６０と、第１突起２７１ａ，２７２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２７１，２７２と、２つの第２突起２７３を形成する加工を施すことを意味するものではない。勿論、断面が矩形の環状部材を成形した後に、合口部２１０と、凸部２５０と、一対の凹部２６０と、第１突起２７１ａ，２７２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２７１，２７２と、２つの第２突起２７３を切削加工により得ることもできる。しかしながら、例えば、予め合口部２１０と、第１突起２７１ａ，２７２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２７１，２７２と、２つの第２突起２７３とを有したものを成形した後に、凸部２５０と、一対の凹部２６０を切削加工により得てもよいし、製法は特に限定されるものではない。

合口部２１０については、本実施例においても、上記実施例１，２と同様に、外周面側及び両側壁面側のいずれから見ても階段状に切断された、いわゆる特殊ステップカットを採用している。合口部２１０に関しては、実施例１，２で説明した通りであるので、その説明は省略する。

一対の凹部２６０は、合口部２１０付近を除く全周に亘って形成されている。合口部２１０付近の凹部２６０が設けられていない部位と、凸部２５０の外周面は同一面となっている。これらによって、シールリング２００の外周面側における環状の連続的なシール面を形成する。つまり、シールリング２００の外周面において、合口部２１０付近を除く領域では、凸部２５０の外周面のみが軸孔の内周面に対して摺動する。

凸部２５０の幅については、狭いほどトルクを低減することができるものの、幅を狭くし過ぎると、シール性及び耐久性が低下してしまう。そこで、使用環境等に応じて、シール性及び耐久性を維持できる程度に、当該幅を可及的に狭くするのが望ましい。なお、例えば、シールリング２００の横幅の全長が１．９ｍｍの場合、凸部２５０の幅は、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下程度に設定するとよい。

＜密封装置の使用時のメカニズム＞
特に、図３１を参照して、本実施例に係る密封装置１００の使用時のメカニズムについて説明する。図３１は、エンジンがかかり、密封装置１００を介して、左側の領域に比べて右側の領域の流体圧力の方が高くなった状態を示している。なお、図３１中のシールリング２００は、図２７中のＣＣ断面に相当する。

密封装置１００が環状溝４１０に装着された状態においては、金属ばね３００は、自己の拡張力によって、シールリング２００を外周面側に向かって押圧する機能を発揮する。従って、シールリング２００の外周面のうち凹部２６０を除く部位、すなわち、凸部２５０が設けられている部位は、ハウジング５００の軸孔の内周面に接した状態を維持する。

そして、エンジンがかかり、差圧が生じた状態においては、図３１に示すように、高圧側（Ｈ）からの流体圧力によって、シールリング２００は、環状溝４１０における低圧側（Ｌ）の側壁面に密着した状態となる。なお、シールリング２００は、ハウジング５００における軸孔の内周面に対して接した（摺動した）状態を維持していることは言うまでもない。

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
以上のように構成された本実施例に係る密封装置１００においても、上記実施例２の場合と同様の作用効果を得ることができる。

なお、本実施例に係る密封装置１００の場合には、シールリング２００に設けられた一対の凹部２６０のうち、高圧側（Ｈ）の凹部２６０に高圧側（Ｈ）から流体が導入される。従って、流体圧力の増加に伴う、シールリング２００による外周面側への圧力の増加を抑制する機能は、実施例２に比べて劣るものの、実施例２の場合と同様の効果を得ることができる。なお、図３１中の矢印は、流体圧力がシールリング２００に対して作用する様子を示している。

また、本実施例に係るシールリング２００の場合には、幅方向の中心面に対して、対称的な形状となっているため、シールリング２００を環状溝４１０に装着する際に、装着方向を気にする必要はない。また、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）の関係が入れ替わるような環境下においても、上記のような優れた効果が発揮される。

（実施例４）
図３２には、本発明の実施例４が示されている。本実施例においては、上記実施例３に示す構成に対して、一対の凹部内に複数のリブを設ける場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例３と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。

本実施例に係る密封装置１００においても、実施例３と同様に、樹脂製のシールリング２００と、金属ばね３００とから構成される。そして、本実施例に係るシールリング２００においても、上記実施例３と同様に、合口部２１０，凸部２５０，一対の凹部２６０，第１突起２７１ａ，２７２ａがそれぞれ設けられた複数のガイド突起２７１，２７２と、２つの第２突起２７３を備えている。これらの構成については、上記実施例３に係るシールリングと同一の構成であるので、その説明は省略する。なお、図３２においては、上記実施例３で示したガイド突起２７２及び第２突起２７３は現われていないが、本実施例に係るシールリング２００にも、これらは備えられている。また、合口部２１０については、本実施例においても、特殊ステップカットを採用した場合を示しているが、これに限られないことは、上記実施例１，２で説明した通りである。

そして、本実施例においては、一対の凹部２６０内に、凸部２５０に繋がるように設けられた複数のリブ２５１が設けられている。これら複数のリブ２５１を設けた点のみが、上記実施例３と異なっている。

以上のように構成された本実施例に係る密封装置１００においても、上記実施例３に係る密封装置１００の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施例においては、複数のリブ２５１が設けられているので、シールリング２００の剛性が高くなり、特に、捩じれ方向に対する強度が高くなっている。従って、差圧が大きくなる環境下においても、シールリング２００の変形が抑制され、安定的に密封性が発揮される。

１００密封装置
２００シールリング
２１０合口部
２１１ａ第１嵌合凸部
２１１ｂ第２嵌合凸部
２１２ａ第１嵌合凹部
２１２ｂ第２嵌合凹部
２２０，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅ，２２０ｆ，２２０ｇ，２２０ｈ凹部
２２１，２２１ａ，２２１ｂリブ
２２２低圧側凸部
２２２ａ高圧側凸部
２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ凸部
２２３，２２４突起
２２５溝
２３１，２３２，２７１，２７２ガイド突起
２３１ａ，２３２ａ，２７１ａ，２７２ａ第１突起
２３３，２７３第２突起
２５０凸部
２５１リブ
２６０凹部
２７３ａ嵌合凹部
４００軸
４１０環状溝
５００ハウジング

Claims

軸の外周に設けられた環状溝に装着され、相対的に回転する前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止して、流体圧力が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する密封装置において、
前記環状溝における低圧側の側壁面に密着し、かつ前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に対して摺動する樹脂製のシールリングと、
前記環状溝の溝底面に対して隙間を空けた状態で前記シールリングにおける内周面に沿うように設けられ、前記シールリングを外周面側に向かって押圧する金属ばねと、
を備えると共に、
前記シールリングの外周面には、高圧側の端部から低圧側の端部に至らない位置まで伸び、高圧側から流体を導入する凹部が形成されると共に、
前記シールリングの内周面には、前記金属ばねの軸線方向の位置決めを行うガイド部が形成されており、かつ該ガイド部の先端には前記金属ばねの内周面側への抜け落ちを抑制する突起が設けられていることを特徴とする密封装置。
軸の外周に設けられた環状溝に装着され、相対的に回転する前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止して、流体圧力が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力を保持する密封装置において、
前記環状溝における低圧側の側壁面に密着し、かつ前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に対して摺動する樹脂製のシールリングと、
前記環状溝の溝底面に対して隙間を空けた状態で前記シールリングにおける内周面に沿うように設けられ、前記シールリングを外周面側に向かって押圧する金属ばねと、
を備えると共に、
前記シールリングの外周面には、高圧側の端部から低圧側の端部に至らない位置まで伸び、高圧側から流体を導入する凹部が形成されると共に、
前記シールリングの周方向の１箇所には合口部が設けられ、該合口部を挟んだ両側の内周面には、前記金属ばねの周方向への移動を規制する突起がそれぞれ設けられていることを特徴とする密封装置。
軸の外周に設けられた環状溝に装着され、相対的に回転する前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止して、流体圧力が変化するように構成されたシール対象領域の流体圧力
を保持する密封装置において、
前記環状溝における低圧側の側壁面に密着し、かつ前記ハウジングにおける前記軸が挿通される軸孔の内周面に対して摺動する樹脂製のシールリングと、
前記環状溝の溝底面に対して隙間を空けた状態で前記シールリングにおける内周面に沿うように設けられ、前記シールリングを外周面側に向かって押圧する金属ばねと、
を備えると共に、
前記シールリングの外周面には、高圧側の端部から低圧側の端部に至らない位置まで伸び、高圧側から流体を導入する凹部が形成されると共に、
前記シールリングの内周面には、前記金属ばねの軸線方向の位置決めを行うガイド部が形成されており、かつ該ガイド部の先端には前記金属ばねの内周面側への抜け落ちを抑制する第１突起が設けられており、
前記シールリングの周方向の１箇所には合口部が設けられ、該合口部を挟んだ両側の内周面には、前記金属ばねの周方向への移動を規制する第２突起がそれぞれ設けられていることを特徴とする密封装置。
前記シールリングの外周面には、幅方向の中央に周方向に伸びる凸部が設けられており、該凸部よりも高圧側の部位が前記凹部であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の密封装置。