JPWO2016113923A1 - 密封構造 - Google Patents
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Abstract
Description
軸の外周面側に設けられた環状溝に装着され、前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する樹脂製のシールリングであって、
前記環状溝における低圧側の側壁面と、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とに対してそれぞれ密着することで、前記環状隙間を封止すると共に、周方向の1箇所には合口部が設けられているシールリングにおいて、
径方向の肉厚が薄く、周方向に対して180°未満の範囲で設けられる薄肉部と、該薄肉部の内周面よりも径方向内側に突出するように構成されることで、該薄肉部よりも径方向の肉厚が厚い厚肉部とから構成されると共に、
前記合口部は前記薄肉部に設けられ、
前記厚肉部の両側面における各内周面側の端部には、前記環状溝の溝底両端の隅部との間で隙間を形成させるための凹部が全域に亘ってそれぞれ形成されていることを特徴とする。
外周面側に環状溝が設けられた軸と、
該軸が挿通される軸孔を有するハウジングと、
前記環状溝における低圧側の側壁面と、前記軸孔の内周面とに対してそれぞれ密着することで、前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止すると共に、周方向の1箇所に合口部が設けられた樹脂製のシールリングと、
を備える密封構造において、
前記シールリングは、
径方向の肉厚が薄く、周方向に対して180°未満の範囲で設けられる薄肉部と、該薄肉部の内周面よりも径方向内側に突出するように構成されることで、該薄肉部よりも径方向の肉厚が厚い厚肉部とから構成されると共に、
前記合口部は前記薄肉部に設けられ、
前記厚肉部の両側面における各内周面側の端部には、前記環状溝の溝底両端の隅部との間で隙間を形成させるための凹部が全域に亘ってそれぞれ形成されていることを特徴とする。
前記薄肉部の内周面の曲率半径をRA,前記厚肉部の内周面の曲率半径をRB,前記凹部が設けられた部分のうち径方向の最も大きな部位における曲率半径をRBX,湾曲面で構成された前記隅部のうち径方向の最も大きな部位における外径の半分をRC,前記環状溝の溝底における外径の半分をRDとすると、
RA>RCと、
RBX>RC>RB>RD
のいずれも満たされるとよい。
図1〜図8を参照して、本発明の実施例に係るシールリング及び密封構造について説明する。なお、本実施例に係るシールリング及び密封構造は、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、シールリング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、シールリングの両側に差圧が生じた際に低圧となる側を意味する。
特に、図1〜図5を参照して、本実施例に係るシールリング100について説明する。図1は本発明の実施例に係るシールリングの側面図である。図2は本発明の実施例に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図1中の丸で囲った部分を拡大した図である。図3は本発明の実施例に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図1中の丸で囲った部分の反対側の面を拡大した図である。図4は本発明の実施例に係るシールリングの外周面側から見た図の一部拡大図であり、図1中の丸で囲った部分を外周面側から見た図である。図5は本発明の実施例に係るシールリングの内周面側から見た図の一部拡大図であり、図1中の丸で囲った部分を内周面側から見た図である。
特に、図6及び図7を参照して、本実施例に係る密封構造について説明する。図6及び図7は本発明の実施例に係る密封構造の模式的断面図であり、図6中のシールリング100は図2中のAA断面図であり、図7中のシールリング100は図1中のBB断面図である。図6及び図7においては、エンジンがかかり、シールリング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。この状態で、シールリング100は、環状溝210における低圧側の側壁面211と、ハウジング300における軸孔310の内周面とに対してそれぞれ密着することで、軸200とハウジング300との間の環状隙間を封止する。
外力が作用していない状態におけるシールリング100と環状溝210との寸法関係について詳細に説明する。環状溝210の溝底両端の隅部213は、環状溝210の溝底212と溝側面(側壁面211)とを繋ぐ湾曲面により構成されている。ここで、シールリング100における薄肉部100Aの内周面の曲率半径をRAとし、厚肉部100Bの内周面の曲率半径をRBとする。また、シールリング100における凹部120が設けられた部分のうち径方向の最も大きな部位における曲率半径をRBXとし、凹部120の軸線方向の幅をHBとする。そして、環状溝210において、湾曲面で構成された隅部213のうち径方向の最も大きな部位における外径の半分をRCとし、隅部213の幅をHCとし、溝底212における外径の半分をRDとする。
特に、図8を参照して、本実施例に係るハウジングへの軸の挿通作業について説明する。図8は本実施例においてハウジングに軸を挿通させる作業の説明図である。ハウジング300に設けられた軸孔310に、予め環状溝210にシールリング100が装着された軸200が、図中矢印X方向に挿通される。本実施例においては、厚肉部100Bにおける内周面が環状溝210の溝底212に接触した状態となる。そのため、挿通作業時において、軸200の中心軸線Cとシールリング100の中心軸線CSとをほぼ一致させることができる。
本実施例によれば、シールリング100は、薄肉部100Aと厚肉部100Bにより構成され、薄肉部100Aは周方向に対して180°未満の範囲に設けられている。これにより、ハウジング300への軸200の挿通作業時においては、シールリング100における厚肉部100Bの内周面が、軸200に設けられた環状溝210の溝底212に対して接触した状態となる。また、厚肉部100Bの両側面における各内周面側の端部には、環状溝210の溝底両端の隅部213との間で隙間を形成させるための凹部120が全域に亘ってそれぞれ形成されている。従って、環状溝210の側壁面211に対するシールリング100の密着が妨げられることはないため、シール性が維持されつつ、厚肉部100Bの肉厚を厚くすることで、ハウジング300への軸200の挿通作業時に、軸200の中心軸線Cに対するシールリング100の中心軸線CSのずれを少なくさせることが可能となる。これにより、挿通作業時において、シールリング100が軸200の外周表面よりも下方に飛び出してしまうことを抑制することができる。従って、シールリング100がハウジング300の先端に突き当たってしまうことを抑制することができ、シールリング100が損傷してしまうことを抑制することができる。
本実施例においては、シールリング100がPTFE製の場合を示したが、本発明におけるシールリングの材料としては、PTFEに限らず、他の樹脂材料を用いることができる。本発明においては、シールリングがハウジングに突き当たって損傷してしまうことを抑制できるため、柔らかい樹脂材料が採用された場合に特に効果的である。
100A 薄肉部
100B 厚肉部
110 合口部
111 第1嵌合凸部
112 第2嵌合凸部
113 第2嵌合凹部
114 第1嵌合凹部
115 端面
116 端面
120 凹部
200 軸
210 環状溝
211 側壁面
212 溝底
213 隅部
300 ハウジング
310 軸孔
前記薄肉部の内周面の曲率半径をRA,前記厚肉部の内周面の曲率半径をRB,前記凹部が設けられた部分のうち径方向の最も大きな部位における曲率半径をRBX,湾曲面で構成された前記隅部のうち径方向の最も大きな部位における外径の半分をRC,前記環状溝の溝底における外径の半分をRDとすると、
RA>RCと、
RBX>RC>RB>RD
のいずれも満たされることを特徴とする。
Claims (7)
- 軸の外周面側に設けられた環状溝に装着され、前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する樹脂製のシールリングであって、
前記環状溝における低圧側の側壁面と、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とに対してそれぞれ密着することで、前記環状隙間を封止すると共に、周方向の1箇所には合口部が設けられているシールリングにおいて、
径方向の肉厚が薄く、周方向に対して180°未満の範囲で設けられる薄肉部と、該薄肉部の内周面よりも径方向内側に突出するように構成されることで、該薄肉部よりも径方向の肉厚が厚い厚肉部とから構成されると共に、
前記合口部は前記薄肉部に設けられ、
前記厚肉部の両側面における各内周面側の端部には、前記環状溝の溝底両端の隅部との間で隙間を形成させるための凹部が全域に亘ってそれぞれ形成されていることを特徴とするシールリング。 - 前記合口部は、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ることにより、切断部を介して一方の側の外周面側には第1嵌合凸部及び第1嵌合凹部が設けられ、他方の側の外周面側には第1嵌合凸部が嵌る第2嵌合凹部と第1嵌合凹部に嵌る第2嵌合凸部が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。
- 前記凹部はヒートプレス加工により形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のシールリング。
- 外周面側に環状溝が設けられた軸と、
該軸が挿通される軸孔を有するハウジングと、
前記環状溝における低圧側の側壁面と、前記軸孔の内周面とに対してそれぞれ密着することで、前記軸とハウジングとの間の環状隙間を封止すると共に、周方向の1箇所に合口部が設けられた樹脂製のシールリングと、
を備える密封構造において、
前記シールリングは、
径方向の肉厚が薄く、周方向に対して180°未満の範囲で設けられる薄肉部と、該薄肉部の内周面よりも径方向内側に突出するように構成されることで、該薄肉部よりも径方向の肉厚が厚い厚肉部とから構成されると共に、
前記合口部は前記薄肉部に設けられ、
前記厚肉部の両側面における各内周面側の端部には、前記環状溝の溝底両端の隅部との間で隙間を形成させるための凹部が全域に亘ってそれぞれ形成されていることを特徴とする密封構造。 - 前記環状溝の溝底両端の隅部は、該環状溝の溝底と溝側面とを繋ぐ湾曲面により構成されており、
前記薄肉部の内周面の曲率半径をRA,前記厚肉部の内周面の曲率半径をRB,前記凹部が設けられた部分のうち径方向の最も大きな部位における曲率半径をRBX,湾曲面で構成された前記隅部のうち径方向の最も大きな部位における外径の半分をRC,前記環状溝の溝底における外径の半分をRDとすると、
RA>RCと、
RBX>RC>RB>RD
のいずれも満たされることを特徴とする請求項4に記載の密封構造。 - 前記合口部は、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ることにより、切断部を介して一方の側の外周面側には第1嵌合凸部及び第1嵌合凹部が設けられ、他方の側の外周面側には第1嵌合凸部が嵌る第2嵌合凹部と第1嵌合凹部に嵌る第2嵌合凸部が設けられていることを特徴とする請求項4または5に記載の密封構造。
- 前記凹部はヒートプレス加工により形成されることを特徴とする請求項4,5または6に記載の密封構造。
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