JPH0561566U - シールリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールリングがシール対象液の圧力差により
装着溝の周壁に押圧された際の摺動摩擦抵抗及び摩耗を
低減させることである。 【構成】 シールリング１のリング両側面の全長にわた
り一定間隔をおいて設けられる多数の潤滑溝１２を、半
径方向の両端壁１４と周方向の溝外周溝１５とにより囲
まれた周方向に長い凹所１６により形成した構成とし
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、合成樹脂製シールリングに関するものであり、特にシール面の摺 動摩擦抵抗と摩耗量を低減させたシールリングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図１３に示すように、一般にシールリング１は軸２の周溝３に装着され、シー ルリング１の外周面をシリンダ４の内周面に押圧することによりその押圧面をシ ールすると共に、シール対象液の圧力差によって低圧側の周溝３の内壁に押圧さ れ、その低圧側のシール面５で周溝３をシールするようになっている。

【０００３】 また、軸２が回転する装置の場合は、シール面５と周溝３の内壁との間に摺動 摩擦抵抗と摩耗が発生するため、これらを低減する目的で図１４及び図１５に示 すごときシールリング１を使用することが提案されている（実開平３−８８０６ ２号公報参照）。

【０００４】 これらのシールリング１は、シール面５に潤滑溝６、７を形成し、その潤滑溝 ６、７にシール対象液を導入することにより潤滑膜が生じやすいようにしたもの である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、図１４のように潤滑溝６が細い溝で形成されているものは、シ ール対象液がその潤滑溝６内に自由に出入りし難く、その内部に溜ってしまうこ とが多い。このため、シール対象液が油であって、かつ高温下で使用される場合 は、潤滑溝６に溜った油が次第に劣化し、ついにはタール状に変質して潤滑溝６ を閉塞してしまうという問題がある。

【０００６】 また、図１５の場合は、潤滑溝７が周方向に連続しているため、前述のように シール対象液が溜ることはない。しかし、この場合は、シール対象液の高圧側と 低圧側の圧力差によってシールリング１を変形させる応力が発生すると、図１６ に示すように、潤滑溝７のエッジ部８に応力が集中し（図の応力分布図参照）、 この部分が摩耗しやすいという問題がある。

【０００７】 そこで、この考案は合成樹脂製シールリングにおいて、潤滑溝の形状に改良を 加えることによって上述の問題を解決し、摺動摩擦抵抗及び摩耗量の少ないシー ルリングを提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、この出願に係る第１の考案は、図１乃至図３に 示すように、シールリング１１の両側面の全長にわたり一定間隔をおいて多数の 潤滑溝１２をリング両側面に設け、その潤滑溝１２以外のリング側面にシール面 １３を形成した合成樹脂製シールリングである。図示の場合は、潤滑溝１２をリ ング両側面の同一位置に設けたものを示しているが、周方向にずれた位置に設け てもよい。

【０００９】 上記の潤滑溝１２は、リング内周縁から半径方向にリング側面の中程に達する所 要深さの両端壁１４と、その両端壁１４間に形成された溝外周壁１５とに囲まれ た周方向に長い凹所１６により形成したものである。

【００１０】 第２の考案は、図４乃至図６に示すように、上記の凹所１６にシール面１３と 一致する高さのランド部１７を設けたものである。

【００１１】 第３の考案は、図７乃至図１２に示すように、上記の第１及び第２の考案の改 良であり、いずれも潤滑溝１２の両端壁１４とリング内周面との間の角部１８及 び両端壁１４と溝外周壁１５間の角部１９にそれぞれアールを付け、かつ両端壁 １４とシール面１３との間のエッジ部２０及び溝外周壁１５とシール面１３との 間のエッジ部２１にクラウニングを施したものである。

【００１２】 第４の考案は、上記の各考案において潤滑溝１２のリング側面に対する面積比 率を２０〜７０％に設定したものである。

【００１３】

【作用】

上記第１の考案に係るシールリング１１は、潤滑溝１２が周方向に長く形成さ れ、かつシール状態でその潤滑溝１２がリング内周面側に開放されているので、 シール対象液がこの潤滑溝１２に自由に出入りすることができ、溜ることがない 。また、シール対象液の高圧側と低圧側の圧力差によりシールリング１１を変形 させる力が発生し、溝外周壁１５のエッジ部に応力が集中する場合でも、潤滑溝 １２相互間の柱部２２が存在することにより、上記の応力集中を緩和することが でき、また摩耗も減少する。

【００１４】 第２の考案は、ランド部１７のまわりに潤滑溝１２が形成されるので、シール 対象液の出入りを妨げることがない。潤滑溝１２間の柱部２２に加え、ランド部 １７が存在することにより、シールリング１１の変形の際の応力集中の緩和及び 摩耗の減少が一層効果的となる。

【００１５】 第３の考案は、潤滑溝１２の各角部１８、１９にアールを付けることにより、 シール対象液が潤滑溝１２に出入りしやすくなり、また、両端壁１４とシール面 １３との間のエッジ部２０及び溝外周壁１５とシール面１３との間のエッジ部２ １にクラウニングを施すことにより、シール面１３に潤滑膜が生じやすく、かつ エッジ部２０、２１に応力が集中しにくくなるため摩耗が低減される。

【００１６】 第４の考案において、潤滑溝１２のリング側面に対する面積比率を２０〜７０ ％と設定したのは、２０％未満では摺動摩擦抵抗及び摩耗の低減が充分でなく、 ７０％以上では摩耗が大きくなり、当初の目的を達成し得ないからである。

【００１７】 なお、上記の数値は、２０〜５０％に設定することが好ましい。

【００１８】

【実施例】

実施例１ ポリエーテルエーテルケトン樹脂を主材料とし、カーボン繊維、四フッ化エチ レン樹脂を充填材として配合した材料を用い、図７乃至図９に示した形状のシー ルリング１１を射出成形により得た。上記シールリング１１の柱部２２における リング幅方向の断面積は略矩形であり、外径５９mm、リングの幅１．９５mm、リ ング肉厚２．１５mmとし、リング両側面の全周にわたり一定間隔をおいて潤滑溝 １２を設け、これら潤滑溝１２のリング側面に対する面積比率を４０％とし、か つ、各潤滑溝１２の各角部１８、１９にアールを付け、またエッジ部２０、２１ にクラウニングを施した。

【００１９】 このようにして得られたシールリング１１を自動車用オートマチック・トラン スミッションオイル（昭和シェル石油社製：デキシロンII）を使用し、油圧１５ ｋｇｆ／ｃｍ² 、軸回転数７５００ｒｐｍ、油温１４０℃の条件で１００時間の 耐久試験に供し、回転トルク、即ち摺動摩擦抵抗と、リング側面の摩耗量を測定 した。その結果を表１に示す。

【００２０】 実施例２ 実施例１と同じ組成の材料を用い、図１０乃至図１２に示した形状のシールリ ング１１を射出成形により得た。上記シールリング１１の柱部２２におけるリン グ幅方向の段面積には略矩形であり、外径５９mm、リングの幅１．９５mm、リン グ肉厚２．１５mmとし、リング両側面の全周にわたり、一定間隔をおいて、ラン ド部１７を中央部に有する潤滑溝１２を設け、その潤滑溝１２のリング側面に対 する面積比率を３０％としたものである。

【００２１】 実施例１と同一条件で耐久試験を行った結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】 ［比較例］ 実施例１及び２と同じ材料を用い、リング側面に潤滑溝を設けずに射出成形し たシールリングを比較例１とする。

【００２４】 リング側面に実施例１と同様の潤滑溝を設け、その潤滑溝のリング側面に対す る面積比率を１５％としたシールリングを比較例２とする。

【００２５】 リング側面の潤滑溝が図１４に示す形状のシールリングを比較例３とする。

【００２６】 リング側面の潤滑溝が図１５に示す形状のシールリングを比較例４とする。

【００２７】 以上の各比較例について、各実施例と同一条件で耐久試験に供した。その結果 を表１に示す。

【００２８】 ［考察］ 表１に示すように、実施例１及び２は比較例１〜３に比べ、回転トルク、即ち 、摺動摩擦抵抗が小さく、かつリング側面の摩耗量が少ない。また、比較例４に 比べると、回転トルクは同程度であるが、リング側面の摩耗量が少ない。

【００２９】

【考案の効果】

この出願の第１の考案に係るシールリングは、シール対象液によりシールリン グ側面に潤滑膜が形成されやすく、シール対象液が潤滑溝に溜ることもなく、か つ潤滑溝のエッジ部に応力が集中することを防ぐことができる。その結果、摺動 摩擦抵抗及び摩耗が低減される効果がある。

【００３０】 第２乃至第４の考案は、上記の効果を一層顕著に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の考案の一部拡大正面図

【図２】図１のII−II線の断面図

【図３】図１のIII −III の断面図

【図４】第２の考案の一部拡大断面図

【図５】図４のＶ−Ｖ線の断面図

【図６】図４のVI−VI線の断面図

【図７】第３の考案の一部拡大正面図

【図８】図７のVIII−VIII線の断面図

【図９】図７のIX−IX線の断面図

【図１０】第４の考案の一部拡大正面図

【図１１】図１０のXI−XI線の断面図

【図１２】図１０のXII −XII 線の断面図

【図１３】シールリングの使用状態の拡大断面図

【図１４】（ａ）は従来例の一部拡大断面図、（ｂ）は
同上の断面図

【図１５】（ａ）は他の従来例の一部拡大断面図、
（ｂ）は同上の断面図

【図１６】図１５の従来例の使用状態の拡大断面図

【符号の説明】

１ シールリング ２ 軸 ３ 周溝 ４ シリンダ ５ シール面 ６、７ 潤滑溝 １１ シールリング １２ 潤滑溝 １３ シール面 １４ 端壁 １５ 溝外周壁 １６ 凹所 １７ ランド部 １８、１９ 角部 ２０、２１ エッジ部 ２２ 柱部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】リング両側面の全長にわたり一定間隔をお
   いて多数の潤滑溝をリング両側面に設け、その潤滑溝以
   外のリング側面にシール面を形成した合成樹脂製シール
   リングにおいて、上記潤滑溝を、リング内周縁から半径
   方向にリング側面の中程に達する所要深さの両端壁と、
   その両端壁間に形成された溝外周壁とに囲まれた周方向
   に長い凹所により形成したことを特徴とするシールリン
   グ。
2. 【請求項２】上記凹所の中央部にシール面と一致する高
   さのランド部を設けたことを特徴とする請求項１に記載
   のシールリング。
3. 【請求項３】潤滑溝の両端壁とリング内周面との間の角
   部及び両端壁と溝外周壁間の角部にそれぞれアールを付
   け、かつ両端壁とシール面の間のエッジ部及び溝外周壁
   とシール面との間のエッジ部にそれぞれクラウニングを
   施したことを特徴とする請求項１又は２に記載のシール
   リング。
4. 【請求項４】上記潤滑溝のリング側面に対する面積比率
   を２０〜７０％に設定したことを特徴とする請求項１、
   ２又は３に記載のシールリング。