JPWO2016148006A1 - シールリング - Google Patents

Abstract

密封対象流体の漏れを抑制しつつ、安定的に回転トルクを低減可能なシールリングを提供する。周方向の１箇所に設けられる合口部（１１０）と、環状溝の側壁面に対して摺動する摺動面側に、周方向に対してそれぞれ間隔を空けて設けられる複数の動圧発生用溝（１２０）と、前記側壁面に対して摺動する摺動面側であって、周方向において、複数の動圧発生用溝（１２０）が配置されている領域と合口部（１１０）との間に設けられ、合口部（１１０）から侵入してきた異物を捕捉し、かつ捕捉した異物をシールリングと前記側壁面との摺動部の外部に排出可能な異物排出用溝（１３０）と、を備えることを特徴とする。

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シールリングに関する。

自動車用のＡｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＴ）やＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＣＶＴ）などにおいては、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。近年、環境問題対策として低燃費化が進められており、上記シールリングにおいては、回転トルクを低減させる要求が高まっている。そこで、従来、シールリングの摺動面側に密封対象流体を導き、動圧を発生させる溝を設ける技術が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、このような技術においては、密封対象流体中に異物が含まれている場合、溝内に異物が噛みこまれることで、動圧効果が低減されて回転トルクの低減効果が十分に発揮されなくなってしまうだけでなく、摩耗が促進され、シール性が低下してしまうおそれもある。

なお、異物がシールリングの摺動面から排除されるように、シールリングの摺動面側に、内周面側から外周面側に連通する溝を設ける技術も知られている（特許文献２参照）。しかしながら、このような技術の場合には、密封対象流体が溝から漏れるため、漏れ量が多くなってしまうおそれがある。

ここで、上述した動圧を発生させる溝内に異物が噛みこまれる原因は、分析の結果、シールリングに設けられた合口部から異物が侵入することが主要因であることが分かった。この点について、図４３を参照して説明する。図４３は従来例に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。一般的に、樹脂製のシールリング５００においては、軸に設けられた環状溝に対して、シールリング５００を装着し易くするために、周方向の１箇所に合口部５１０が設けられている。合口部５１０には隙間が形成されるため、この隙間から図中矢印に示すように、シールリング５００と上記環状溝の側壁面との間の摺動部に異物が入り込み、動圧を発生させる溝５２０に異物が侵入してしまうと考えられる。

特開平８−１２１６０３号公報 特開２００２−２７６８１５号公報

本発明の目的は、密封対象流体の漏れを抑制しつつ、安定的に回転トルクを低減可能なシールリング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。

すなわち、本発明のシールリングは、
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密封対象領域の流体圧力を保持する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に対して摺動するシールリングにおいて、
周方向の１箇所に設けられる合口部と、
前記側壁面に対して摺動する摺動面側に、周方向に対してそれぞれ間隔を空けて設けられる複数の動圧発生用溝と、
前記側壁面に対して摺動する摺動面側であって、周方向において、前記複数の動圧発生用溝が配置されている領域と前記合口部との間に設けられ、前記合口部から侵入してきた異物を捕捉し、かつ捕捉した異物をシールリングと前記側壁面との摺動部の外部に排出可能な異物排出用溝と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、周方向において、前記複数の動圧発生用溝が配置されている領域と前記合口部との間に異物排出用溝が設けられている。従って、合口部から異物が入り込んでも、異物排出用溝によって異物は捕捉され、かつ異物は摺動部の外部に排出される。そのため、動圧発生用溝に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。これにより、異物によって動圧発生用溝による動圧発生機能が損なわれてしまうことを抑制することができ、また、異物によって、摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。

前記異物排出用溝の溝深さは、前記動圧発生用溝の溝深さよりも深いとよい。

前記異物排出用溝は、前記合口部の周方向の両側にそれぞれ設けられているとよい。

これにより、環状溝に対するシールリングの回転方向に関係なく、異物排出用溝によって異物は捕捉され、かつ異物は摺動部の外部に排出される。

前記異物排出用溝は、シールリングの内周面から径方向外側に向かって外周面に至らない位置まで伸びているとよい。

これにより、異物排出用溝から密封対象流体が漏れてしまうことを抑制することができる。

前記異物排出用溝は、前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられるとよい。

これにより、異物排出用溝から密封対象流体が漏れてしまうことを、より確実に抑制することができる。

前記異物排出用溝は、シールリングの外周面から径方向内側に向かって内周面に至らない位置まで伸びているとよい。

これにより、密封対象領域と、その反対側の領域（反密封対象領域）との差圧によって、異物排出用溝に捕捉した異物を、反密封対象領域に積極的に排出させることができる。また、異物排出用溝は、シールリングの外周面から径方向内側に向かって内周面に至らない位置まで伸びているので、密封対象流体が異物排出用溝に入り込む量を抑制することができる。

周方向に見た場合に、前記動圧発生用溝が設けられる範囲は、前記異物排出用溝が設けられる範囲内に収まっているとよい。

これにより、異物排出用溝を通らずに、動圧発生用溝に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。

周方向において前記異物排出用溝における前記合口部が設けられている側には、該異物排出用溝に異物を導く異物導入用溝が設けられているとよい。

これにより、異物は異物排出用溝に安定的に導かれる。

周方向において前記異物排出用溝における前記合口部が設けられている側とは反対側には、動圧を発生させる補助動圧発生用溝が設けられているとよい。

これにより、補助動圧発生用溝においても、動圧を発生させることができる。

また、本発明のシールリングは、
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密封対象領域の流体圧力を保持する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に対して摺動するシールリングにおいて、
周方向の１箇所に設けられる合口部と、
前記側壁面に対して摺動する摺動面側に、周方向に対してそれぞれ間隔を空けて設けられる複数の動圧発生用溝と、
前記側壁面に対して摺動する摺動面側であって、周方向において、前記複数の動圧発生用溝が配置されている領域と前記合口部との間に設けられ、前記合口部から侵入してきた異物を捕捉し、かつ捕捉した異物をシールリングの内周面側に排出可能な異物排出用穴と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、周方向において、前記複数の動圧発生用溝が配置されている領域と前記合口部との間に異物排出用穴が設けられている。従って、合口部から異物が入り込んでも、異物排出用穴によって異物は捕捉され、かつ異物はシールリングの内周面側に排出される。そのため、動圧発生用溝に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。これにより、異物によって動圧発生用溝による動圧発生機能が損なわれてしまうことを抑制することができ、また、異物によって、摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。

前記異物排出用穴の深さは、前記動圧発生用溝の溝深さよりも深いとよい。

前記異物排出用穴は、前記合口部の周方向の両側にそれぞれ設けられているとよい。

これにより、環状溝に対するシールリングの回転方向に関係なく、異物排出用穴によって異物は捕捉され、かつ異物はシールリングの内周面側に排出される。

前記異物排出用穴は、前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられるとよい。

これにより、異物排出用溝から密封対象流体が漏れてしまうことを、より抑制することができる。

前記異物排出用穴においては、最も深い位置よりも外周面側の傾斜面は内周面側の傾斜面よりも傾きが大きく、最も深い位置よりも前記合口部とは反対側の傾斜面は合口部側の傾斜面よりも傾きが大きいとよい。

これにより、合口部側から異物排出用穴に入り込んだ密封対象流体は、内周面側に向かって流れていくため、異物排出用穴によって捕捉された異物は、シールリングの内周面側に排出される。

更に、本発明のシールリングは、
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密封対象領域の流体圧力を保持する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に対して摺動するシールリングにおいて、
周方向の１箇所に設けられる合口部と、
前記側壁面に対して摺動する摺動面側に、周方向に対してそれぞれ間隔を空けて設けられる複数の動圧発生用溝と、
前記側壁面に対して摺動する摺動面側に設けられ、かつ内周面から前記合口部における端面に至る異物排出用溝と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、環状溝の側壁面に対して摺動する摺動面側に、内周面から合口部における端面に至る異物排出用溝が設けられている。従って、合口部における隙間に異物が入り込んでも、異物排出用溝によって、異物はシールリングの内周面側に排出される。そのため、動圧発生用溝に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。これにより、異物によって動圧発生用溝による動圧発生機能が損なわれてしまうことを抑制することができ、また、異物によって、摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。

前記異物排出用溝の溝深さは、前記動圧発生用溝の溝深さよりも深いとよい。

前記異物排出用溝は、前記合口部の周方向の両側にそれぞれ設けられているとよい。

これにより、環状溝に対するシールリングの回転方向に関係なく、異物排出用溝によって、異物はシールリングの内周面側に排出される。

以上説明したように、本発明によれば、密封対象流体の漏れを抑制しつつ、安定的に回転トルクを低減させることができる。

図１は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図である。 図２は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図３は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図４は本発明の実施形態１に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図である。 図５は本発明の実施形態１に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図である。 図６は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図７は本発明の実施形態１に係るシールリングの模式的断面図である。 図８は本発明の実施形態１に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。 図９は本発明の実施形態１に係るシールリングの使用時の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に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図１１は本発明の実施例２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図１２は本発明の実施例３に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図１３は本発明の実施例４に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図１４は本発明の実施例５に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図１５は本発明の実施例６に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図１６は本発明の実施例６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７に係るシールリングの模式的断面図である。 図１８は本発明の実施例８に係るシールリングの模式的断面図である。 図１９は本発明の実施例９に係るシールリングの模式的断面図である。 図２０は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図である。 図２１は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図２２は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図２３は本発明の実施形態２に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図である。 図２４は本発明の実施形態２に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図である。 図２５は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図２６は本発明の実施形態２に係るシールリングの模式的断面図である。 図２７は本発明の実施形態２に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。 図２８は本発明の実施形態２に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。 図２９は本発明の実施例１０に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図３０は本発明の実施例１０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１０に係るシールリングの模式的断面図である。 図３２は本発明の実施例１１に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図３３は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図である。 図３４は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図３５は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図３６は本発明の実施例１２に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図である。 図３７は本発明の実施例１２に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図である。 図３８は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図３９は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図である。 図４０は本発明の実施例１２に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。 図４１は本発明の実施例１２に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。 図４２は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図４３は従来例に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。

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、実施形態及び実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、これら実施形態及び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、本実施形態及び実施例に係るシールリングは、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。

（実施形態１）
図１〜図９を参照して、本発明の実施形態１に係るシールリングについて説明する。図１は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図である。図２は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分の拡大図である。図３は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分を反対側から見た拡大図である。図４は本発明の実施形態１に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分を外周面側から見た拡大図である。図５は本発明の実施形態１に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分を内周面側から見た拡大図である。図６は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、動圧発生用溝が設けられている付近を示す拡大図である。図７は本発明の実施形態１に係るシールリングの模式的断面図であり、図６中のＡＡ断面図である。図８及び図９は本発明の実施形態１に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。なお、図８は無負荷の状態を示し、図９は差圧が生じた状態を示している。また、図８，９中のシールリングは、図６中のＢＢ断面図に相当する。

＜シールリングの構成＞
本実施形態に係るシールリング１００は、軸２００の外周に設けられた環状溝２１０に装着され、相対的に回転する軸２００とハウジング３００（ハウジング３００における軸２００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、シールリング１００は、流体圧力（本実施形態では油圧）が変化するように構成された密封対象領域の流体圧力を保持する。ここで、本実施形態においては、図８，９中のシールリング１００よりも右側の領域の流体圧力が変化するように構成されている。そして、シールリング１００は、シールリング１００を介して図中右側の密封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、密封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密封対象領域の流体圧力は高くなる。また、図９においては、図中右側の流体圧力が左側の流体圧力よりも高くなった状態を示している。以下、図９中右側を高圧側（Ｈ）、左側を低圧側（Ｌ）と称する。

そして、シールリング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）などの樹脂材からなる。また、シールリング１００の外周面の周長はハウジング３００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、流体圧力が作用していない状態においては、シールリング１００の外周面はハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る（図８参照）。

このシールリング１００には、周方向の１箇所に合口部１１０が設けられている。また、シールリング１００の摺動面側には、動圧発生用溝１２１を有する溝部１２０と、異物排出用溝１３０とが設けられている。なお、本実施形態に係るシールリング１００は、断面が矩形の環状部材に対して、上記の合口部１１０と複数の溝部１２０と複数の異物排出用溝１３０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１１０と複数の溝部１２０と複数の異物排出用溝１３０と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、これらを切削加工により得ることもできる。ただし、例えば、予め合口部１１０を有したものを成形した後に、複数の溝部１２０と複数の異物排出用溝１３０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。

本実施形態に係る合口部１１０の構成について、特に、図２〜図５を参照して説明する。本実施形態に係る合口部１１０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１００においては、切断部を介して一方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１及び第１嵌合凹部１１４が設けられ、他方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１が嵌る第２嵌合凹部１１３と第１嵌合凹部１１４に嵌る第２嵌合凸部１１２が設けられている。なお、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５と他方の側の内周側の端面１１６は互いに対向している。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１００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、「切断部」については、切削加工により切断される場合だけでなく、成形により得られる場合も含まれる。

溝部１２０は、シールリング１００における摺動面側の側面のうち合口部１１０付近を除く全周に亘って、等間隔に複数設けられている（図１参照）。これら複数の溝部１２０は、軸２００に設けられた環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対してシールリング１００が摺動した際に動圧を発生させるために設けられている。

そして、溝部１２０は、周方向に伸びる動圧発生用溝１２１と、動圧発生用溝１２１における周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を動圧発生用溝１２１内に導く導入溝１２２とを有している（図６参照）。また、動圧発生用溝１２１は、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成されている。本実施形態では、この動圧発生用溝１２１の溝底は、平面状の傾斜面によって構成されている（図７参照）。ただし、動圧発生用溝１２１については、図示の例に限らず、溝内から摺動部に密封対象流体が排出される際に動圧が発生する機能を有していれば、各種の公知技術を採用することができる。更に、溝部１２０は、シールリング１００が低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ内に収まる位置に設けられている（図９参照）。従って、溝部１２０から低圧側（Ｌ）に密封対象流体が漏れてしまうことは抑制される。

また、シールリング１００における摺動面側の側面には、上記の通り、異物排出用溝１３０が設けられている。異物排出用溝１３０は、周方向において、複数の動圧発生用溝１２１（動圧発生用溝１２１を有する溝部１２０）が配置されている領域と合口部１１０との間に設けられている。そして、異物排出用溝１３０は、合口部１１０から侵入してきた異物を捕捉し、かつ捕捉した異物をシールリング１００と側壁面２１１との摺動部の外部に排出させるために設けられている。また、異物排出用溝１３０の溝深さは、動圧発生用溝１２１の溝深さよりも深くなるように構成されている。更に、本実施形態においては、異物排出用溝１３０は、合口部１１０の周方向の両側にそれぞれ設けられている。

＜シールリングの使用時のメカニズム＞
特に、図８及び図９を参照して、本実施形態に係るシールリング１００の使用時のメカニズムについて説明する。エンジンが停止した無負荷状態においては、図８に示すように、左右の領域の差圧がないため、シールリング１００は、環状溝２１０における図中左側の側壁面及びハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る。

図９は、エンジンがかかり、シールリング１００を介して、差圧が生じている状態（図中右側の圧力が左側の圧力に比べて高くなった状態）を示している。エンジンがかかり、差圧が生じた状態においては、シールリング１００は、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１及びハウジング３００の軸孔の内周面に対して密着した状態となる。

これにより、相対的に回転する軸２００とハウジング３００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密封対象領域（高圧側（Ｈ）の領域）の流体圧力を保持することが可能となる。そして、軸２００とハウジング３００が相対的に回転した場合には、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１とシールリング１００との間で摺動する。そして、シールリング１００の摺動面側の側面に設けられた溝部１２０における動圧発生用溝１２１から密封対象流体が摺動部分に流出する際に動圧が発生する。なお、シールリング１００が環状溝２１０に対して、図１中時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１における反時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。また、シールリング１００が環状溝２１０に対して、図１中反時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１における時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。

また、合口部１１０においては、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５と他方の側の内周側の端面１１６との間に隙間が形成される。従って、この隙間から異物が侵入してしまうことがある。しかしながら、本実施形態においては、上記の通り、異物排出用溝１３０によって、合口部１１０から侵入してきた異物は捕捉され、かつ捕捉された異物はシールリング１００と側壁面２１１との摺動部の外部に排出される。

＜本実施形態に係るシールリングの優れた点＞
本実施形態に係るシールリング１００によれば、上記の通り、合口部１１０から異物が入り込んでも、異物排出用溝１３０によって異物は捕捉され、かつ異物は摺動部の外部に排出される。そのため、動圧発生用溝１２１に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。これにより、異物によって動圧発生用溝１２１による動圧発生機能が損なわれてしまうことを抑制することができ、また、異物によって、摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態においては、異物排出用溝１３０は、合口部１１０の周方向の両側にそれぞれ設けられている。これにより、環状溝２１０に対するシールリング１００の回転方向に関係なく、異物排出用溝１３０によって異物は捕捉され、かつ異物は摺動部の外部に排出される。

以下、異物排出用溝のより具体的な例（実施例１〜９）を説明する。

（実施例１）
図１０を参照して、実施例１に係る異物排出用溝について説明する。図１０は本発明の実施例１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用溝が設けられている付近を拡大した図である。

上記実施形態で説明したように、シールリング１００における摺動面側の側面には、合口部１１０の周方向の両側に、それぞれ異物排出用溝１３１が設けられている。本実施例に係る異物排出用溝１３１は、シールリング１００の内周面から径方向外側に向かって外周面に至らない位置まで直線状に伸びるように構成されている。これにより、環状溝２１０に対してシールリング１００が図１０中時計回り方向に回転した場合に、合口部１１０における端面１１５と端面１１６との間から矢印Ｘ方向に異物が侵入しても、異物排出用溝１３１により異物は捕捉される。そして、捕捉された異物は、異物排出用溝１３１から矢印Ｙ方向に流れていき、摺動部の外部に排出される。

また、本実施例に係る異物排出用溝１３１は、シールリング１００の外周面には連通していないので、異物排出用溝１３１から密封対象流体が漏れてしまうことを抑制することができる。更に、本実施例に係る異物排出用溝１３１は、シールリング１００が環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ（図９参照）内に収まる位置に設けられている。これにより、異物排出用溝１３１から密封対象流体が漏れてしまうことを、より確実に抑制することができる。なお、図１０においては、点線Ｍよりも径方向内側が、シールリング１００が側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓに相当する。

また、本実施例においては、周方向に見た場合に、動圧発生用溝１２１が設けられる範囲は、異物排出用溝１３１が設けられる範囲内に収まるように構成されている。つまり、平面形状が円環状のシールリング１００の円の中心から異物排出用溝１３１の径方向外側の先端までの距離をＲ１とし、上記円の中心から動圧発生用溝１２１の径方向外側の側面までの距離をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２を満たす。これにより、異物排出用溝１３１を通らずに、動圧発生用溝１２１に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。

（実施例２）
図１１には、本発明の実施例２が示されている。図１１は本発明の実施例２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用溝が設けられている付近を拡大した図である。なお、基本的な構成および作用については実施例１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。

本実施例に係るシールリング１００においては、上記実施例１で示した異物排出用溝１３１が、合口部１１０の周方向の両側に、それぞれ２つずつ並べて設けられている。本実施例の場合には、一つ目の異物排出用溝１３１で異物を捕捉できなかった場合でも、二つ目の異物排出用溝１３１により異物を捕捉することができるので、動圧発生用溝１２１に異物が流れて行ってしまうことを、より抑制することができる。

以上のように、異物排出用溝１３１を複数並べて設けることで、異物をより確実に捕捉して、摺動部の外部に排出させることができる。なお、異物排出用溝１３１を３つ以上並べて設けても良い。

（実施例３）
図１２には、本発明の実施例３が示されている。図１２は本発明の実施例３に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用溝が設けられている付近を拡大した図である。なお、基本的な構成および作用については実施例１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。

本実施例においても、シールリング１００における摺動面側の側面には、合口部１１０の周方向の両側に、それぞれ異物排出用溝１３２が設けられている。本実施例に係る異物排出用溝１３２は、シールリング１００の外周面から径方向内側に向かって内周面に至らない位置まで直線状に伸びるように構成されている。これにより、環状溝２１０に対してシールリング１００が図１２中時計回り方向に回転した場合に、合口部１１０における端面１１５と端面１１６との間から矢印Ｘ方向に異物が侵入しても、異物排出用溝１３２により異物は捕捉される。そして、捕捉された異物は、異物排出用溝１３２から矢印Ｚ方向に流れていき、摺動部の外部に排出される。また、本実施例においては、密封対象領域（高圧側（Ｈ）の領域）と、その反対側の領域（低圧側（Ｌ）の領域）との差圧によって、異物排出用溝１３２に捕捉した異物を、低圧側（Ｌ）の領域に積極的に排出させることができる。更に、本実施例に係る異物排出用溝１３２は、シールリング１００の内周面には連通していないので、異物排出用溝１３２から密封対象流体が漏れてしまうことを抑制することができる。

また、本実施例においては、周方向に見た場合に、動圧発生用溝１２１が設けられる範囲は、異物排出用溝１３２が設けられる範囲内に収まるように構成されている。つまり、平面形状が円環状のシールリング１００の円の中心から異物排出用溝１３２の径方向内側の先端までの距離をＲ３とし、上記円の中心から動圧発生用溝１２１の径方向内側の側面までの距離をＲ４とすると、Ｒ４≧Ｒ３を満たす。これにより、異物排出用溝１３２を通らずに、動圧発生用溝１２１に異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。

（実施例４）
図１３には、本発明の実施例４が示されている。図１３は本発明の実施例４に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用溝が設けられている付近を拡大した図である。なお、基本的な構成および作用については実施例１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。

本実施例に係るシールリング１００においては、上記実施例３で示した異物排出用溝１３２が、合口部１１０の周方向の両側に、それぞれ２つずつ並べて設けられている。本実施例の場合には、一つ目の異物排出用溝１３２で異物を捕捉できなかった場合でも、二つ目の異物排出用溝１３２により異物を捕捉することができるので、動圧発生用溝１２１に異物が流れて行ってしまうことを、より抑制することができる。

以上のように、異物排出用溝１３２を複数並べて設けることで、異物をより確実に捕捉して、摺動部の外部に排出させることができる。なお、異物排出用溝１３２を３つ以上並べて設けても良い。

（実施例５）
図１４には、本発明の実施例５が示されている。図１４は本発明の実施例５に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用溝が設けられている付近を拡大した図である。なお、基本的な構成および作用については実施例１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。

本実施例に係るシールリング１００においては、上記実施例１で示した異物排出用溝１３１と、上記実施例３で示した異物排出用溝１３２とを１組として、合口部１１０の周方向の両側に、それぞれ１組ずつ並べて設けられている。本実施例の場合には、一つ目の異物排出用溝１３１で異物を捕捉できなかった場合には、二つ目の異物排出用溝１３２により異物を捕捉することができるので、動圧発生用溝１２１に異物が流れて行ってしまうことを、より抑制することができる。

（実施例６）
図１５及び図１６を参照して、実施例６に係る異物排出用溝について説明する。図１５は本発明の実施例６に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用溝が設けられている付近を拡大した図である。図１６は本発明の実施例６に係るシールリングの模式的断面図であり、図１５中のＣＣ断面図である。なお、基本的な構成および作用については実施例１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。

上記実施形態で説明したように、シールリング１００における摺動面側の側面には、合口部１１０の周方向の両側に、それぞれ異物排出用溝１３３が設けられている。本実施例に係る異物排出用溝１３３は、実施例１の場合と同様に、シールリング１００の内周面から径方向外側に向かって外周面に至らない位置まで直線状に伸びるように構成されている。これにより、環状溝２１０に対してシールリング１００が図１５中時計回り方向に回転した場合に、合口部１１０における端面１１５と端面１１６との間から矢印Ｘ方向に異物が侵入しても、異物排出用溝１３３により異物は捕捉される。そして、捕捉された異物は、異物排出用溝１３３から矢印Ｙ方向に流れていき、摺動部の外部に排出される。

ここで、本実施例においては、周方向において異物排出用溝１３３における合口部１１０が設けられている側には、異物排出用溝１３３に異物を導く異物導入用溝１３３ａが設けられている。これにより、異物は異物排出用溝１３３に安定的に導かれる。なお、異物導入用溝１３３ａの溝底は、合口部１１０側から異物排出用溝１３３に向かって徐々に深くなる平面状の傾斜面により構成されている。ただし、異物導入用溝１３３ａの溝底は、異物排出用溝１３３の溝底よりも浅くなっている（図１６参照）。

また、本実施例に係る異物排出用溝１３３においても、シールリング１００の外周面には連通していないので、異物排出用溝１３３から密封対象流体が漏れてしまうことを抑制することができる。更に、本実施例に係る異物排出用溝１３３は、シールリング１００が環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ（図９参照）内に収まる位置に設けられている。なお、図１５においては、点線Ｍよりも径方向内側が、シールリング１００が側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓに相当する。また、本実施例においても、周方向に見た場合に、動圧発生用溝１２１が設けられる範囲は、異物排出用溝１３３が設けられる範囲内に収まるように構成されている。従って、実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例で示した異物導入用溝１３３ａは、上記実施例３に示した異物排出用溝１３２に適用することも可能である。

（実施例７）
図１７には、本発明の実施例７が示されている。図１７は本発明の実施例７に係るシールリングの模式的断面図である。本実施例では、上記実施例６の変形例を示す。基本的な構成および作用については実施例６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。

本実施例においては、上記実施例６に示す構成に加えて、周方向において異物排出用溝１３３における合口部１１０が設けられている側とは反対側に、動圧を発生させる補助動圧発生用溝１３３ｂが設けられている。これにより、補助動圧発生用溝１３３ｂにおいても、動圧を発生させることができる。

なお、本実施例で示した補助動圧発生用溝１３３ｂは、実施例１で示した異物排出用溝１３１や、実施例３で示した異物排出用溝１３２に適用することも可能である。

（実施例８）
図１８には、本発明の実施例８が示されている。図１８は本発明の実施例８に係るシールリングの模式的断面図である。本実施例では、上記実施例７の変形例を示す。基本的な構成および作用については実施例７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。

上記実施例７においては、異物導入用溝１３３ａの溝底と補助動圧発生用溝１３３ｂの溝底が、同一の深さに設定されている。これに対して、本実施例においては、補助動圧発生用溝１３３ｃの溝底の深さが、異物導入用溝１３３ａの溝底の深さよりも浅くなるように設定されている。これにより、異物排出用溝１３３に捕捉された異物が補助動圧発生用溝１３３ｃに逃げてしまうことを抑制している。なお、補助動圧発生用溝１３３ｃの溝底の深さは、密封対象流体中に含まれ得る異物の大きさよりも浅くなるように設定することで、異物が補助動圧発生用溝１３３ｃに逃げてしまうことを、より確実に抑制することができる。

（実施例９）
図１９には、本発明の実施例９が示されている。図１９は本発明の実施例９に係るシールリングの模式的断面図である。本実施例では、上記実施例８の変形例を示す。基本的な構成および作用については実施例８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。

本実施例においては、基本的な構成は実施例８と同一であるが、補助動圧発生用溝１３３ｄが異物排出用溝１３３から少し離れた位置に設けられている点のみ、上記実施例８と異なっている。本実施例では、補助動圧発生用溝１３３ｄと異物排出用溝１３３との間に隔壁が存在するため、異物排出用溝１３３に捕捉された異物が補助動圧発生用溝１３３ｄに逃げてしまうことを、より確実に抑制することができる。

（その他）
上記各実施例１〜９においては、溝部１２０及び異物排出用溝１３０，１３１，１３２，１３３がシールリング１００の片面にのみ設けられている場合を示したが、これら溝部１２０及び異物排出用溝１３０，１３１，１３２，１３３は、シールリング１００の両面に設けても良い。要は、溝部１２０及び異物排出用溝１３０，１３１，１３２，１３３が設けられている面が摺動面となるようにすればよい。

（実施形態２）
図２０〜図２８を参照して、本発明の実施形態２に係るシールリングについて説明する。図２０は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図である。図２１は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図２０において丸で囲った部分の拡大図である。図２２は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図２０において丸で囲った部分を反対側から見た拡大図である。図２３は本発明の実施形態２に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図であり、図２０において丸で囲った部分を外周面側から見た拡大図である。図２４は本発明の実施形態２に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図であり、図２０において丸で囲った部分を内周面側から見た拡大図である。図２５は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、動圧発生用溝が設けられている付近を示す拡大図である。図２６は本発明の実施形態２に係るシールリングの模式的断面図であり、図２５中のＡＡ断面図である。図２７及び図２８は本発明の実施形態２に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。なお、図２７は無負荷の状態を示し、図２８は差圧が生じた状態を示している。また、図２７，２８中のシールリングは、図２５中のＢＢ断面図に相当する。

＜シールリングの構成＞
本実施形態に係るシールリング１００Ｘは、軸２００の外周に設けられた環状溝２１０に装着され、相対的に回転する軸２００とハウジング３００（ハウジング３００における軸２００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、シールリング１００Ｘは、流体圧力（本実施形態では油圧）が変化するように構成された密封対象領域の流体圧力を保持する。ここで、本実施形態においては、図２７，２８中のシールリング１００Ｘよりも右側の領域の流体圧力が変化するように構成されている。そして、シールリング１００Ｘは、シールリング１００Ｘを介して図中右側の密封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、密封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密封対象領域の流体圧力は高くなる。また、図２８においては、図中右側の流体圧力が左側の流体圧力よりも高くなった状態を示している。以下、図２８中右側を高圧側（Ｈ）、左側を低圧側（Ｌ）と称する。

そして、シールリング１００Ｘ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）などの樹脂材からなる。また、シールリング１００Ｘの外周面の周長はハウジング３００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、流体圧力が作用していない状態においては、シールリング１００Ｘの外周面はハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る（図２７参照）。

このシールリング１００Ｘには、周方向の１箇所に合口部１１０Ｘが設けられている。また、シールリング１００Ｘの摺動面側には、動圧発生用溝１２１Ｘを有する溝部１２０Ｘと、異物排出用穴１３０Ｘとが設けられている。なお、本実施形態に係るシールリング１００Ｘは、断面が矩形の環状部材に対して、上記の合口部１１０Ｘと複数の溝部１２０Ｘと複数の異物排出用穴１３０Ｘ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１１０Ｘと複数の溝部１２０Ｘと複数の異物排出用穴１３０Ｘと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、これらを切削加工により得ることもできる。ただし、例えば、予め合口部１１０Ｘを有したものを成形した後に、複数の溝部１２０Ｘと複数の異物排出用穴１３０Ｘ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。

本実施形態に係る合口部１１０Ｘの構成について、特に、図２１〜図２４を参照して説明する。本実施形態に係る合口部１１０Ｘ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１００Ｘにおいては、切断部を介して一方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１Ｘ及び第１嵌合凹部１１４Ｘが設けられ、他方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１Ｘが嵌る第２嵌合凹部１１３Ｘと第１嵌合凹部１１４Ｘに嵌る第２嵌合凸部１１２Ｘが設けられている。なお、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５Ｘと他方の側の内周側の端面１１６Ｘは互いに対向している。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１００Ｘ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、「切断部」については、切削加工により切断される場合だけでなく、成形により得られる場合も含まれる。

溝部１２０Ｘは、シールリング１００Ｘにおける摺動面側の側面のうち合口部１１０Ｘ付近を除く全周に亘って、等間隔に複数設けられている（図２０参照）。これら複数の溝部１２０Ｘは、軸２００に設けられた環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対してシールリング１００Ｘが摺動した際に動圧を発生させるために設けられている。

そして、溝部１２０Ｘは、周方向に伸びる動圧発生用溝１２１Ｘと、動圧発生用溝１２１Ｘにおける周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を動圧発生用溝１２１Ｘ内に導く導入溝１２２Ｘとを有している（図２５参照）。また、動圧発生用溝１２１Ｘは、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成されている。本実施形態では、この動圧発生用溝１２１Ｘの溝底は、平面状の傾斜面によって構成されている（図２６参照）。ただし、動圧発生用溝１２１Ｘについては、図示の例に限らず、溝内から摺動部に密封対象流体が排出される際に動圧が発生する機能を有していれば、各種の公知技術を採用することができる。更に、溝部１２０Ｘは、シールリング１００Ｘが低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ内に収まる位置に設けられている（図２８参照）。従って、溝部１２０Ｘから低圧側（Ｌ）に密封対象流体が漏れてしまうことは抑制される。

また、シールリング１００Ｘにおける摺動面側の側面には、上記の通り、異物排出用穴１３０Ｘが設けられている。異物排出用穴１３０Ｘは、周方向において、複数の動圧発生用溝１２１Ｘ（動圧発生用溝１２１Ｘを有する溝部１２０Ｘ）が配置されている領域と合口部１１０Ｘとの間に設けられている。そして、異物排出用穴１３０Ｘは、合口部１１０Ｘから侵入してきた異物を捕捉し、かつ捕捉した異物をシールリング１００Ｘの内周面側に排出させるために設けられている。また、異物排出用穴１３０Ｘの深さは、動圧発生用溝１２１Ｘの溝深さよりも深くなるように構成されている。更に、本実施形態においては、異物排出用穴１３０Ｘは、合口部１１０Ｘの周方向の両側にそれぞれ設けられている。なお、異物排出用穴１３０Ｘは、貫通していない穴であり、かつ、シールリング１００Ｘの内周面及び外周面から離れた位置に設けられ、かつ、合口部１１０Ｘ及び動圧発生用溝１２１Ｘからも離れた位置に設けられている。

＜シールリングの使用時のメカニズム＞
特に、図２７及び図２８を参照して、本実施形態に係るシールリング１００Ｘの使用時のメカニズムについて説明する。エンジンが停止した無負荷状態においては、図２７に示すように、左右の領域の差圧がないため、シールリング１００Ｘは、環状溝２１０における図中左側の側壁面及びハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る。

図２８は、エンジンがかかり、シールリング１００Ｘを介して、差圧が生じている状態（図中右側の圧力が左側の圧力に比べて高くなった状態）を示している。エンジンがかかり、差圧が生じた状態においては、シールリング１００Ｘは、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１及びハウジング３００の軸孔の内周面に対して密着した状態となる。

これにより、相対的に回転する軸２００とハウジング３００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密封対象領域（高圧側（Ｈ）の領域）の流体圧力を保持することが可能となる。そして、軸２００とハウジング３００が相対的に回転した場合には、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１とシールリング１００Ｘとの間で摺動する。そして、シールリング１００Ｘの摺動面側の側面に設けられた溝部１２０Ｘにおける動圧発生用溝１２１Ｘから密封対象流体が摺動部分に流出する際に動圧が発生する。なお、シールリング１００Ｘが環状溝２１０に対して、図２０中時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１Ｘにおける反時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。また、シールリング１００Ｘが環状溝２１０に対して、図２０中反時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１Ｘにおける時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。

また、合口部１１０Ｘにおいては、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５Ｘと他方の側の内周側の端面１１６Ｘとの間に隙間が形成される。従って、この隙間から異物が侵入してしまうことがある。しかしながら、本実施形態においては、上記の通り、異物排出用穴１３０Ｘによって、合口部１１０Ｘから侵入してきた異物は捕捉され、かつ捕捉された異物はシールリング１００Ｘの内周面側に排出される。

＜本実施形態に係るシールリングの優れた点＞
本実施形態に係るシールリング１００Ｘによれば、上記の通り、合口部１１０Ｘから異物が入り込んでも、異物排出用穴１３０Ｘによって異物は捕捉され、かつ異物はシールリング１００Ｘの内周面側に排出される。そのため、動圧発生用溝１２１Ｘに異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。これにより、異物によって動圧発生用溝１２１Ｘによる動圧発生機能が損なわれてしまうことを抑制することができ、また、異物によって、摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態においては、異物排出用穴１３０Ｘは、合口部１１０Ｘの周方向の両側にそれぞれ設けられている。これにより、環状溝２１０に対するシールリング１００Ｘの回転方向に関係なく、異物排出用穴１３０によって異物は捕捉され、かつ異物はシールリング１００Ｘの内周面側に排出される。

以下、異物排出用穴のより具体的な例（実施例１０，１１）を説明する。

（実施例１０）
図２９〜図３１を参照して、本発明の実施例１０に係る異物排出用穴について説明する。図２９は本発明の実施例１０に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用穴が設けられている付近を拡大した図である。図３０及び図３１は本発明の実施例１０に係るシールリングの模式的断面図である。なお、図３０は図２９中のＣＣ断面図であり、図３１は図２９中のＤＤ断面図である。

上記実施形態２で説明したように、シールリング１００Ｘにおける摺動面側の側面には、合口部１１０Ｘの周方向の両側に、それぞれ異物排出用穴１３１Ｘが設けられている。これにより、環状溝２１０に対してシールリング１００Ｘが図２９中時計回り方向に回転した場合に、合口部１１０Ｘにおける端面１１５Ｘと端面１１６Ｘとの間から矢印Ｘ方向に異物が侵入しても、異物排出用穴１３１Ｘにより異物は捕捉される。そして、捕捉された異物は、異物排出用穴１３１Ｘから矢印Ｙ方向に流れていき、シールリング１００Ｘの内周面側に排出される。

また、本実施例に係る異物排出用穴１３１Ｘは、シールリング１００Ｘの外周面に連通していないので、異物排出用穴１３１Ｘから密封対象流体が漏れてしまうことを抑制することができる。更に、本実施例に係る異物排出用穴１３１Ｘは、シールリング１００Ｘが環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ（図２８参照）内に収まる位置に設けられている。これにより、異物排出用穴１３１Ｘから密封対象流体が漏れてしまうことを、より確実に抑制することができる。なお、図２９においては、点線Ｍよりも径方向内側が、シールリング１００Ｘが側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓに相当する。

ここで、異物排出用穴１３１Ｘにおいては、最も深い位置よりも外周面側の傾斜面１３１Ｘｂは内周面側の傾斜面１３１Ｘａよりも傾きが大きく、最も深い位置よりも合口部１１０Ｘとは反対側の傾斜面１３１Ｘｃは合口部１１０Ｘ側の傾斜面１３１Ｘｄよりも傾きが大きくなるように構成されている。これにより、合口部１１０Ｘ側から異物排出用穴１３１Ｘに入り込んだ密封対象流体は、内周面側に向かって流れていくため、異物排出用穴１３１Ｘによって捕捉された異物は、シールリング１００Ｘの内周面側に排出される。

（実施例１１）
図３２には、本発明の実施例１１が示されている。図３２は本発明の実施例１１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、合口部及び異物排出用穴が設けられている付近を拡大した図である。なお、基本的な構成および作用については実施例１０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。

本実施例に係るシールリング１００Ｘにおいては、異物排出用穴１３２Ｘが、合口部１１０Ｘの周方向の両側に、それぞれ４つずつ並べて設けられている。本実施例の場合には、異物排出用穴１３２Ｘのサイズが、実施例１０の場合よりも小さくなっている。なお、本実施例においても、異物排出用穴１３２Ｘにおいては、最も深い位置よりも外周面側の傾斜面は内周面側の傾斜面よりも傾きが大きく、最も深い位置よりも合口部１１０Ｘとは反対側の傾斜面は合口部１１０Ｘ側の傾斜面よりも傾きが大きくなるように構成されている。これにより、合口部１１０Ｘ側から異物排出用穴１３２Ｘに入り込んだ密封対象流体は、内周面側に向かって流れていくため、異物排出用穴１３２Ｘによって捕捉された異物は、シールリング１００Ｘの内周面側に排出される。以上のように、異物排出用穴１３２Ｘを複数並べて設ける構成を採用することもできる。なお、異物排出用穴１３１Ｘを配置する数は、適宜設定することができる。

（その他）
上記各実施例１０，１１においては、溝部１２０Ｘ及び異物排出用穴１３０Ｘ，１３１Ｘ，１３２Ｘがシールリング１００Ｘの片面にのみ設けられている場合を示したが、溝部１２０Ｘ及び異物排出用穴１３０Ｘ，１３１Ｘ，１３２Ｘは、両面に設けても良い。要は、これら溝部１２０Ｘ及び異物排出用穴１３０Ｘ，１３１Ｘ，１３２Ｘが設けられている面が摺動面となるようにすればよい。

（実施例１２）
図３３〜図４２を参照して、本発明の実施例１２に係るシールリングについて説明する。図３３は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図（概略的に示した側面図）である。図３４は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図３３において丸で囲った部分の拡大図である。図３５は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図３３において丸で囲った部分を反対側から見た拡大図である。図３６は本発明の実施例１２に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図であり、図３３において丸で囲った部分を外周面側から見た拡大図である。図３７は本発明の実施例１２に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図であり、図３３において丸で囲った部分を内周面側から見た拡大図である。図３８は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、動圧発生用溝が設けられている付近を示す拡大図である。図３９は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図であり、図３８中のＡＡ断面図である。図４０及び図４１は本発明の実施例１２に係るシールリングの使用時の状態を示す模式的断面図である。なお、図４０は無負荷の状態を示し、図４１は差圧が生じた状態を示している。また、図４０，４１中のシールリングは、図３８中のＢＢ断面図に相当する。図４２は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図３３において丸で囲った部分を図３４よりも更に拡大した図である。

＜シールリングの構成＞
本実施例に係るシールリング１００Ｙは、軸２００の外周に設けられた環状溝２１０に装着され、相対的に回転する軸２００とハウジング３００（ハウジング３００における軸２００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、シールリング１００Ｙ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密封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４０，４１中のシールリング１００Ｙよりも右側の領域の流体圧力が変化するように構成されている。そして、シールリング１００Ｙは、シールリング１００Ｙを介して図中右側の密封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、密封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密封対象領域の流体圧力は高くなる。また、図４１においては、図中右側の流体圧力が左側の流体圧力よりも高くなった状態を示している。以下、図４１中右側を高圧側（Ｈ）、左側を低圧側（Ｌ）と称する。

そして、シールリング１００Ｙ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）などの樹脂材からなる。また、シールリング１００Ｙの外周面の周長はハウジング３００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、流体圧力が作用していない状態においては、シールリング１００Ｙの外周面はハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る（図４０参照）。

このシールリング１００Ｙには、周方向の１箇所に合口部１１０Ｙが設けられている。また、シールリング１００Ｙの摺動面側には、動圧発生用溝１２１Ｙを有する溝部１２０Ｙと、異物排出用溝１３０Ｙとが設けられている。なお、本実施例に係るシールリング１００Ｙは、断面が矩形の環状部材に対して、上記の合口部１１０Ｙと複数の溝部１２０Ｙと複数の異物排出用溝１３０Ｙ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１１０Ｙと複数の溝部１２０Ｙと複数の異物排出用溝１３０Ｙと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、これらを切削加工により得ることもできる。ただし、例えば、予め合口部１１０Ｙを有したものを成形した後に、複数の溝部１２０Ｙと複数の異物排出用溝１３０Ｙ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。

本実施例に係る合口部１１０Ｙの構成について、特に、図３４〜図３７を参照して説明する。本実施例に係る合口部１１０Ｙ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１００Ｙにおいては、切断部を介して一方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１Ｙ及び第１嵌合凹部１１４Ｙが設けられ、他方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１Ｙが嵌る第２嵌合凹部１１３Ｙと第１嵌合凹部１１４Ｙに嵌る第２嵌合凸部１１２Ｙが設けられている。なお、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５Ｙと他方の側の内周側の端面１１６Ｙは互いに対向している。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１００Ｙ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、「切断部」については、切削加工により切断される場合だけでなく、成形により得られる場合も含まれる。

溝部１２０Ｙは、シールリング１００Ｙにおける摺動面側の側面のうち合口部１１０Ｙ付近を除く全周に亘って、等間隔に複数設けられている（図３３参照）。これら複数の溝部１２０Ｙは、軸２００に設けられた環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対してシールリング１００Ｙが摺動した際に動圧を発生させるために設けられている。

そして、溝部１２０Ｙは、周方向に伸びる動圧発生用溝１２１Ｙと、動圧発生用溝１２１Ｙにおける周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を動圧発生用溝１２１Ｙ内に導く導入溝１２２Ｙとを有している（図３８参照）。また、動圧発生用溝１２１Ｙは、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成されている。本実施例では、この動圧発生用溝１２１Ｙの溝底は、平面状の傾斜面によって構成されている（図３９参照）。ただし、動圧発生用溝１２１Ｙについては、図示の例に限らず、溝内から摺動部に密封対象流体が排出される際に動圧が発生する機能を有していれば、各種の公知技術を採用することができる。更に、溝部１２０Ｙは、シールリング１００Ｙが低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ内に収まる位置に設けられている（図４１参照）。従って、溝部１２０Ｙから低圧側（Ｌ）に密封対象流体が漏れてしまうことは抑制される。

また、シールリング１００Ｙにおける摺動面側の側面には、上記の通り、異物排出用溝１３０Ｙが設けられている。異物排出用溝１３０Ｙは、環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動面側に設けられ、かつシールリング１００Ｙの内周面から合口部１１０Ｙにおける端面に至るように設けられている。そして、異物排出用溝１３０Ｙは、合口部１１０Ｙにおける隙間に侵入してきた異物をシールリング１００Ｙの内周面側に排出させるために設けられている。すなわち、環状溝２１０に対して、シールリング１００Ｙが図４２中時計回り方向に回転した場合には、合口部１１０Ｙにおける隙間に侵入してきた異物は、異物排出用溝１３０Ｙにより、矢印Ｘ方向に流れていく。本実施例に係る異物排出用溝１３０Ｙは、平面形状が円弧状の溝により構成されている。これにより、異物は滑らかにシールリング１００Ｙの内周面側に向かって流れていく。

また、異物排出用溝１３０Ｙの深さは、動圧発生用溝１２１Ｙの溝深さよりも深くなるように構成されている。更に、本実施例においては、異物排出用溝１３０Ｙは、合口部１１０Ｙの周方向の両側にそれぞれ設けられている。

＜シールリングの使用時のメカニズム＞
特に、図４０及び図４１を参照して、本実施例に係るシールリング１００Ｙの使用時のメカニズムについて説明する。エンジンが停止した無負荷状態においては、図４０に示すように、左右の領域の差圧がないため、シールリング１００Ｙは、環状溝２１０における図中左側の側壁面及びハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る。

図４１は、エンジンがかかり、シールリング１００Ｙを介して、差圧が生じている状態（図中右側の圧力が左側の圧力に比べて高くなった状態）を示している。エンジンがかかり、差圧が生じた状態においては、シールリング１００Ｙは、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１及びハウジング３００の軸孔の内周面に対して密着した状態となる。

これにより、相対的に回転する軸２００とハウジング３００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密封対象領域（高圧側（Ｈ）の領域）の流体圧力を保持することが可能となる。そして、軸２００とハウジング３００が相対的に回転した場合には、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１とシールリング１００Ｙとの間で摺動する。そして、シールリング１００Ｙの摺動面側の側面に設けられた溝部１２０Ｙにおける動圧発生用溝１２１Ｙから密封対象流体が摺動部分に流出する際に動圧が発生する。なお、シールリング１００Ｙが環状溝２１０に対して、図３３中時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１Ｙにおける反時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。また、シールリング１００Ｙが環状溝２１０に対して、図３３中反時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１Ｙにおける時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。

また、合口部１１０Ｙにおいては、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５Ｙと他方の側の内周側の端面１１６Ｙとの間に隙間が形成される。従って、この隙間から異物が侵入してしまうことがある。しかしながら、本実施例においては、上記の通り、異物排出用溝１３０Ｙによって、合口部１１０Ｙにおける隙間に侵入してきた異物は、シールリング１００Ｙの内周面側に排出される。

＜本実施例１２に係るシールリングの優れた点＞
本実施例に係るシールリング１００Ｙによれば、上記の通り、環状溝２１０の側壁面２１１に対して摺動する摺動面側に、内周面から合口部１１０Ｙにおける端面に至る異物排出用溝１３０Ｙが設けられている。従って、合口部１１０Ｙにおける隙間に異物が入り込んでも、異物排出用溝１３０Ｙによって、異物はシールリング１００Ｙの内周面側に排出される。そのため、動圧発生用溝１２１Ｙに異物が入り込んでしまうことを抑制することができる。これにより、異物によって動圧発生用溝１２１Ｙによる動圧発生機能が損なわれてしまうことを抑制することができ、また、異物によって、摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。

また、本実施例においては、異物排出用溝１３０Ｙは、合口部１１０Ｙの周方向の両側にそれぞれ設けられている。これにより、環状溝２１０に対するシールリング１００Ｙの回転方向に関係なく、異物排出用溝１３０Ｙによって、異物はシールリング１００Ｙの内周面側に排出される。

（その他）
上記実施例１２においては、溝部１２０Ｙ及び異物排出用溝１３０Ｙがシールリング１００Ｙの片面にのみ設けられている場合を示したが、溝部１２０Ｙ及び異物排出用溝１３０Ｙは、両面に設けても良い。要は、これら溝部１２０Ｙ及び異物排出用溝１３０Ｙが設けられている面が摺動面となるようにすればよい。

１００ シールリング
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 溝部
１２１ 動圧発生用溝
１２２ 導入溝
１３０，１３１，１３２，１３３ 異物排出用溝
１３３ａ 異物導入用溝
１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ 補助動圧発生用溝
２００ 軸
２１０ 環状溝
２１１ 側壁面
３００ ハウジング
Ｓ 摺動領域
１００Ｘ シールリング
１１０Ｘ 合口部
１１１Ｘ 第１嵌合凸部
１１２Ｘ 第２嵌合凸部
１１３Ｘ 第２嵌合凹部
１１４Ｘ 第１嵌合凹部
１１５Ｘ 端面
１１６Ｘ 端面
１２０Ｘ 溝部
１２１Ｘ 動圧発生用溝
１２２Ｘ 導入溝
１３０Ｘ，１３１Ｘ，１３２Ｘ 異物排出用穴
１３１Ｘａ，１３１Ｘｂ，１３１Ｘｃ，１３１Ｘｄ 傾斜面
１００Ｙ シールリング
１１０Ｙ 合口部
１１１Ｙ 第１嵌合凸部
１１２Ｙ 第２嵌合凸部
１１３Ｙ 第２嵌合凹部
１１４Ｙ 第１嵌合凹部
１１５Ｙ 端面
１１６Ｙ 端面
１２０Ｙ 溝部
１２１Ｙ 動圧発生用溝
１２２Ｙ 導入溝
１３０Ｙ 異物排出用溝

Claims (17)

1. 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密封対象領域の流体圧力を保持する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に対して摺動するシールリングにおいて、
   周方向の１箇所に設けられる合口部と、
   前記側壁面に対して摺動する摺動面側に、周方向に対してそれぞれ間隔を空けて設けられる複数の動圧発生用溝と、
   前記側壁面に対して摺動する摺動面側であって、周方向において、前記複数の動圧発生用溝が配置されている領域と前記合口部との間に設けられ、前記合口部から侵入してきた異物を捕捉し、かつ捕捉した異物をシールリングと前記側壁面との摺動部の外部に排出可能な異物排出用溝と、
   を備えることを特徴とするシールリング。
2. 前記異物排出用溝の溝深さは、前記動圧発生用溝の溝深さよりも深いことを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
3. 前記異物排出用溝は、前記合口部の周方向の両側にそれぞれ設けられてい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。
4. 前記異物排出用溝は、シールリングの内周面から径方向外側に向かって外周面に至らない位置まで伸びていることを特徴とする請求項１，２または３に記載のシールリング。
5. 前記異物排出用溝は、前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられることを特徴とする請求項４に記載のシールリング。
6. 前記異物排出用溝は、シールリングの外周面から径方向内側に向かって内周面に至らない位置まで伸びていることを特徴とする請求項１，２または３に記載のシールリング。
7. 周方向に見た場合に、前記動圧発生用溝が設けられる範囲は、前記異物排出用溝が設けられる範囲内に収まっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のシールリング。
8. 周方向において前記異物排出用溝における前記合口部が設けられている側には、該異物排出用溝に異物を導く異物導入用溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のシールリング。
9. 周方向において前記異物排出用溝における前記合口部が設けられている側とは反対側には、動圧を発生させる補助動圧発生用溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のシールリング。
10. 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密封対象領域の流体圧力を保持する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に対して摺動するシールリングにおいて、
    周方向の１箇所に設けられる合口部と、
    前記側壁面に対して摺動する摺動面側に、周方向に対してそれぞれ間隔を空けて設けられる複数の動圧発生用溝と、
    前記側壁面に対して摺動する摺動面側であって、周方向において、前記複数の動圧発生用溝が配置されている領域と前記合口部との間に設けられ、前記合口部から侵入してきた異物を捕捉し、かつ捕捉した異物をシールリングの内周面側に排出可能な異物排出用穴と、
    を備えることを特徴とするシールリング。
11. 前記異物排出用穴の深さは、前記動圧発生用溝の溝深さよりも深いことを特徴とする請求項１０に記載のシールリング。
12. 前記異物排出用穴は、前記合口部の周方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のシールリング。
13. 前記異物排出用穴は、前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられることを特徴とする請求項１０，１１または１２に記載のシールリング。
14. 前記異物排出用穴においては、最も深い位置よりも外周面側の傾斜面は内周面側の傾斜面よりも傾きが大きく、最も深い位置よりも前記合口部とは反対側の傾斜面は合口部側の傾斜面よりも傾きが大きいことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一つに記載のシールリング。
15. 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密封対象領域の流体圧力を保持する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に対して摺動するシールリングにおいて、
    周方向の１箇所に設けられる合口部と、
    前記側壁面に対して摺動する摺動面側に、周方向に対してそれぞれ間隔を空けて設けられる複数の動圧発生用溝と、
    前記側壁面に対して摺動する摺動面側に設けられ、かつ内周面から前記合口部における端面に至る異物排出用溝と、
    を備えることを特徴とするシールリング。
16. 前記異物排出用溝の溝深さは、前記動圧発生用溝の溝深さよりも深いことを特徴とする請求項１５に記載のシールリング。
17. 前記異物排出用溝は、前記合口部の周方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１５または１６に記載のシールリング。

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