WO2016148043A1 - シールリング - Google Patents

シールリング Download PDF

Info

Publication number
WO2016148043A1
WO2016148043A1 PCT/JP2016/057706 JP2016057706W WO2016148043A1 WO 2016148043 A1 WO2016148043 A1 WO 2016148043A1 JP 2016057706 W JP2016057706 W JP 2016057706W WO 2016148043 A1 WO2016148043 A1 WO 2016148043A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seal ring
pressure
dynamic pressure
fluid
generating groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/057706
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慎正 細沼
望 鈴木
Original Assignee
Nok株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok株式会社 filed Critical Nok株式会社
Priority to US15/558,228 priority Critical patent/US10428948B2/en
Priority to CN201680014303.6A priority patent/CN107429844A/zh
Priority to EP16764873.2A priority patent/EP3273116A4/en
Priority to JP2017506511A priority patent/JP6428916B2/ja
Publication of WO2016148043A1 publication Critical patent/WO2016148043A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164—Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268—Mounting of sealing rings
    • F16J15/3272—Mounting of sealing rings the rings having a break or opening, e.g. to enable mounting on a shaft otherwise than from a shaft end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3464—Mounting of the seal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring

Definitions

  • the present invention relates to a seal ring that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing.
  • a seal ring that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing is used in an automatic transmission (AT) or a continuously variable transmission (CVT) of an automobile to maintain hydraulic pressure. It has been. In order to improve automobile fuel consumption and reduce wear of the seal ring, it is desirable that the rotational torque of the seal ring be low. Therefore, conventionally, a technique is known in which a groove for introducing a fluid to be sealed is provided on a side surface of a seal ring that becomes a sliding surface during relative sliding (see Patent Document 1).
  • a flow path that introduces a fluid to be sealed from the inner peripheral side of the seal ring to the inner peripheral side of the sliding surface (side surface) of the seal ring extends over the entire periphery. Is formed.
  • the dynamic pressure is generated to reduce the surface pressure of the sliding surface, thereby reducing the rotational torque (friction torque) of the seal ring.
  • the wear of the sliding surface is suppressed by reducing the rotational torque, the wear can gradually progress as the use continues.
  • the depth of the flow path provided on the sliding surface from the sliding surface decreases (the flow path becomes shallow), and thus the flow area on the inner peripheral side of the flow path also decreases.
  • the flow path area on the inner peripheral side decreases, so that the dynamic pressure effect by the flow path can be reduced. That is, in the seal ring disclosed in Patent Document 1, when the sliding surface is worn by use, there is a possibility that the rotational torque increases due to a decrease in the dynamic pressure effect.
  • an object of the present invention is to provide a seal ring that can suppress an increase in rotational torque even when a sliding surface is worn by use.
  • the seal ring of the present invention is A seal ring that seals an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing to maintain the pressure of a fluid to be sealed in a region on the high pressure side
  • a dynamic pressure generating groove that is provided in a region that slides with respect to the side wall surface on the side surface on the low pressure side and that generates dynamic pressure by introducing a fluid to be sealed
  • the “high pressure side” means a side that becomes high pressure when differential pressure is generated on both sides of the seal ring
  • the “low pressure side” means that differential pressure is generated on both sides of the seal ring. This means the side that is at low pressure.
  • the fluid to be sealed is introduced from the introduction hole having an opening on the inner peripheral surface of the seal ring into the dynamic pressure generating groove provided on the side surface on the low pressure side.
  • the surface pressure of the sliding side surface (sliding surface) is reduced. Thereby, the rotational torque of the seal ring is effectively reduced.
  • the opening of the introduction hole has a low pressure on the inner peripheral surface of the seal ring. It is provided at a position away from the side surface. Therefore, even if the position of the side surface gradually moves to the high-pressure side due to wear (even if the seal ring becomes gradually thinner), the area of the opening of the introduction hole does not decrease. Therefore, according to the present invention, even if the sliding surface is worn by use, the flow rate of the fluid to be sealed introduced from the introduction hole to the dynamic pressure generating groove does not decrease. Can be suppressed.
  • the dynamic pressure generating groove is formed shallower at both ends than the center in the circumferential direction, and the introduction hole may communicate with the center of the dynamic pressure generating groove.
  • dynamic pressure generating groove By forming the dynamic pressure generating groove in such a shape, dynamic pressure can be effectively generated by the so-called wedge effect. Further, it becomes possible to generate dynamic pressure regardless of the rotation direction of the seal ring with respect to the annular groove.
  • FIG. 1 is a side view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of a side surface of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the inner peripheral surface of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state in use of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • the seal ring according to the present embodiment is used for sealing an annular gap between a relatively rotating shaft and a housing in order to maintain hydraulic pressure in a transmission such as an AT or CVT for an automobile.
  • high pressure side means a side that becomes high when differential pressure occurs on both sides of the seal ring
  • low pressure side means that differential pressure occurs on both sides of the seal ring. This means the side that is at low pressure.
  • FIG. 1 is a side view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a side surface (sliding surface) that slides with respect to the side wall surface of the annular groove of the shaft among the two side surfaces of the seal ring.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of the side surface of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the inner peripheral surface of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a seal ring according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a BB cross-sectional view in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state in use of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • the cross section of the seal ring in FIG. 6 is an AA cross section in FIG.
  • the seal ring 100 is mounted in an annular groove 210 provided on the outer periphery of the shaft 200, and seals the annular gap between the relatively rotating shaft 200 and the housing 300 (see FIG. 6). . Thereby, the seal ring 100 maintains the pressure of the fluid in the region to be sealed, which is a region on one side separated by the seal ring 100.
  • the fluid in the sealing target region is a lubricating oil for the transmission.
  • the fluid pressure hydroaulic pressure
  • the fluid pressure in the right region in FIG. 6 is higher than the left region in the drawing. It is configured.
  • the seal ring 100 fulfills the role of maintaining the fluid pressure in the region to be sealed on the right side in the drawing.
  • the right side in FIG. 6 is referred to as a high pressure side H
  • the left side is referred to as a low pressure side L.
  • the seal ring 100 is formed of a resin material such as polyether ether ketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polytetrafluoroethylene (PTFE). Further, the peripheral length of the outer peripheral surface of the seal ring 100 is configured to be shorter than the peripheral length of the inner peripheral surface 310 of the shaft hole of the housing 300, and is configured not to have a tightening allowance. Accordingly, the outer peripheral surface of the seal ring 100 can be separated from the inner peripheral surface 310 of the housing 300 when the fluid pressure is not acting.
  • PEEK polyether ether ketone
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the seal ring 100 is provided with an abutment portion 110 at one place in the circumferential direction.
  • the joint portion 110 employs a so-called special step cut that is cut in a step shape when viewed from either the outer peripheral surface side or both side surfaces. Since the special step cut is a known technique, a detailed description thereof is omitted, but it has a characteristic of maintaining a stable sealing performance even if the circumference of the seal ring 100 is changed due to thermal expansion and contraction.
  • about the shape of the abutment part 110 not only this but a straight cut, a bias cut, a step cut, etc. can be employ
  • the end portion may be provided without providing the joint portion 110.
  • the abutment portion 110 may be formed by a mold or may be formed by cutting or the like.
  • a dynamic pressure generating groove 120 is provided on the side surface 111 on the sliding surface side of the seal ring 100.
  • a plurality of (11 in this embodiment) dynamic pressure generating grooves 120 are provided on the side surface 111 of the seal ring 100 at equal intervals over the entire circumference except for the vicinity of the joint portion 110.
  • the plurality of dynamic pressure generating grooves 120 are provided in a region in the side surface 111 of the seal ring 100 that slides on the side wall surface 211 on the low pressure side of the annular groove 210 (sliding region X in FIG. 6). ),
  • a dynamic pressure is generated by introducing the fluid to be sealed.
  • the dynamic pressure generating groove 120 can be formed by, for example, cutting, but the forming method is not particularly limited.
  • the dynamic pressure generating groove 120 includes a central portion 121 provided at the center in the circumferential direction of the seal ring 100 and a pair of tapered portions 122 and 123 extending from the central portion 121 in the circumferential direction.
  • the central part 121 has a flat bottom surface.
  • the taper portions 122 and 123 are formed so as to gradually become shallower from the central portion 121 toward the respective end portions.
  • the bottom surface of the central part 121 is formed deeper than the tapered parts 122 and 123.
  • the seal ring 100 is provided with an introduction hole 130 that has an opening 131 at a position away from the side surface 111 on the inner peripheral surface 112 and communicates with the dynamic pressure generation groove 120 and introduces lubricating oil into the dynamic pressure generation groove 120. ing.
  • the introduction hole 130 is provided in each of the plurality of dynamic pressure generation grooves 120 and communicates with the central portion 121 of the dynamic pressure generation grooves 120.
  • the opening 131 of the introduction hole 130 is provided at a position Y away from the side surface 111 of the seal ring 100.
  • the introduction hole 130 can be formed using a drill or the like, but the forming method is not particularly limited.
  • the entire side surface of the seal ring 100 opposite to the side surface 111 is flat.
  • FIG. 6 shows a state in which an automobile engine is applied and a differential pressure is generated between two regions separated by a seal ring 100 (the pressure in the right region in the figure is higher than the pressure in the left region). ).
  • the side surface 111 of the seal ring 100 slides against the side wall surface 211 on the low pressure side L of the annular groove 210 due to the fluid pressure acting on the side surface on the high pressure side H. Adhere freely.
  • the outer peripheral surface of the seal ring 100 is slidably brought into close contact with the inner peripheral surface 310 of the shaft hole of the housing 300 by the fluid pressure acting on the inner peripheral surface 112 of the seal ring 100.
  • the annular gap between the relatively rotating shaft 200 and the housing 300 is sealed, and the hydraulic pressure in the high-pressure side H region (sealing target region) can be maintained.
  • the side surface 111 of the seal ring 100 slides with respect to the side wall surface 211 of the annular groove 210.
  • lubricating oil is introduced into the dynamic pressure generating groove 120 provided on the side surface 111 of the seal ring 100 from the introduction hole 130. As shown in FIG.
  • the dynamic pressure generating groove 120 includes tapered portions 122 and 123 extending from the central portion 121 to one side and the other side in the circumferential direction. Therefore, according to the seal ring 100, the dynamic pressure can be generated regardless of the rotation direction of the seal ring 100 with respect to the annular groove 210.
  • Each of the taper portions 122 and 123 is formed so as to gradually become shallower toward the end portion. Therefore, the above dynamic pressure can be effectively generated by the so-called wedge effect.
  • the side surface 111 of the seal ring 100 can be gradually worn by use.
  • the opening 131 of the introduction hole 130 is provided at a position away from the side surface 111 by a distance Y. Therefore, even if the position of the side surface 111 gradually moves to the high-pressure side H due to wear (even if the seal ring 100 becomes gradually thinner), the area of the opening 131 does not decrease. That is, even if the side surface 111 is worn, the flow passage area for introducing the lubricating oil from the inner peripheral side of the seal ring 100 to the dynamic pressure generating groove 120 does not decrease.
  • the seal ring 100 even if the side surface 111 is worn, the flow rate of the lubricating oil introduced from the introduction hole 130 into the dynamic pressure generating groove 120 does not decrease, so that the decrease in the dynamic pressure effect is suppressed. Therefore, according to the seal ring 100, an increase in rotational torque due to wear can be suppressed.
  • the number and shape of the dynamic pressure generating grooves 120 and the introduction holes 130 are not limited to those described above.
  • the number and shape of the dynamic pressure generating grooves 120 may be changed as appropriate in order to obtain a desired dynamic pressure effect.
  • the installation positions and shapes of the introduction hole 130 and the opening 131 may be appropriately changed in order to obtain a desired dynamic pressure effect or according to the assumed degree of wear of the side surface 111.
  • seal ring seal ring
  • 110 joint portion
  • 111 side surface
  • 120 dynamic pressure generating groove
  • 130 introduction hole
  • 200 shaft
  • 210 annular groove
  • 211 side wall surface
  • 300 housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

使用によって摺動面が摩耗しても、回転トルクの増大を抑制することのできるシールリングを提供する。軸（２００）の外周に設けられた環状溝（２１０）に装着され、環状溝（２１０）における低圧側の側壁面（２１１）に対して摺動するシールリング（１００）において、低圧側の側面（１１１）における側壁面（２１１）に対して摺動する摺動領域Ｘ内に設けられた、密封対象流体が導入されることによって動圧を発生する動圧発生溝（１２０）と、シールリング（１００）の内周面（１１２）における側面（１１１）から距離Ｙ離れた位置に開口（１３１）を有し、動圧発生溝（１２０）に連通した、動圧発生溝（１２０）に密封対象流体を導入する導入孔（１３０）と、を備える。

Description

シールリング
　本発明は、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に関する。
　従来、自動車の自動変速機（ＡＴ）や無段変速機（ＣＶＴ）には、油圧を保持するために、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用いられている。自動車の燃費の向上や、シールリングの摩耗の低減のためには、シールリングの回転トルクが低いことが望ましい。そこで、従来、相対摺動時に摺動面となるシールリングの側面に、密封対象流体を導入する溝を設ける技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に開示されたシールリングでは、シールリングの摺動面（側面）における内周側に、シールリングの内周側から密封対象流体を導入させる流路（溝）が全周に亘って形成されている。当該流路に密封対象流体が導入されると、動圧が発生することによって摺動面の面圧が低下するため、シールリングの回転トルク（摩擦トルク）が低減される。
特開平０８－１２１６０３号公報
　特許文献１に開示されたシールリングによれば、回転トルクが低減されることによって摺動面の摩耗は抑制されるものの、使用が継続すれば摩耗は徐々に進行し得る。摺動面が摩耗すると、摺動面に設けられた流路の摺動面からの深さが減少する（流路が浅くなる）ため、当該流路の内周側の流路面積も減少する。内周側の流路面積が減少すると、当該流路に導入される密封対象流体の流量も減少するため、流路による動圧効果が低下し得る。つまり、特許文献１に開示されたシールリングでは、使用によって摺動面が摩耗すると、動圧効果の低下によって回転トルクが増大する可能性がある。
　上記の課題に鑑み、本発明は、使用によって摺動面が摩耗しても、回転トルクの増大を抑制することのできるシールリングを提供することを目的とする。
　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、
　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して、高圧側の領域内の密封対象流体の圧力を保持するシールリングであって、
　前記軸の外周に設けられた環状溝に装着され、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、
　低圧側の側面における前記側壁面に対して摺動する領域内に設けられた、密封対象流体が導入されることによって動圧を発生する動圧発生溝と、
　前記シールリングの内周面における前記側面から離れた位置に開口を有し、前記動圧発生溝に連通した、前記動圧発生溝に密封対象流体を導入する導入孔と、
　を備えることを特徴とする。
　ここで、本発明において、「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。本発明によれば、シールリングの内周面に開口を有する導入孔から、低圧側の側面に設けられた動圧発生溝に密封対象流体が導入されるため、環状溝の側壁面に対して摺動する側面（摺動面）の面圧が低減される。これにより、シールリングの回転トルクが効果的に低減される。ここで、回転トルクが低減された場合であっても、シールリングの側面は、使用によって徐々に摩耗し得るが、本発明によれば、導入孔の開口は、シールリングの内周面における低圧側の側面から離れた位置に設けられている。ゆえに、摩耗によって当該側面の位置が徐々に高圧側に移動したとしても（シールリングが徐々に薄くなったとしても）、導入孔の開口の面積は減少しない。したがって、本発明によれば、使用によって摺動面が摩耗したとしても、導入孔から動圧発生溝に導入される密封対象流体の流量が減少しないため、シールリングの摩耗による回転トルクの増大を抑制することができる。
　動圧発生溝は、周方向において、中央よりも両端側が浅く形成されており、導入孔は、動圧発生溝の中央に連通していてもよい。
　動圧発生溝をこのような形状とすることにより、いわゆる楔効果によって、動圧を効果的に発生させることが可能になる。また、環状溝に対するシールリングの回転方向に関係なく、動圧を発生させることが可能になる。
　以上説明したように、本発明に係るシールリングによれば、使用によって摺動面が摩耗しても、回転トルクの増大を抑制することができる。
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の一部拡大図である。 図３は、本発明の実施例に係るシールリングの内周面の一部拡大図である。 図４は、本発明の実施例に係るシールリングの模式的断面図である。 図５は、本発明の実施例に係るシールリングの模式的断面図である。 図６は、本発明の実施例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。
　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、油圧を保持するために、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。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。
　（実施例）
　図１～図６を参照して、本発明の実施例に係るシールリングについて説明する。図１は本発明の実施例に係るシールリングの側面図である。なお、図１は、シールリングにおける２つの側面のうち、軸の環状溝の側壁面に対して摺動する側面（摺動面）を示している。図２は本発明の実施例に係るシールリングの当該側面の一部拡大図である。図３は本発明の実施例に係るシールリングの内周面の一部拡大図である。図４は本発明の実施例に係るシールリングの模式的断面図である。なお、図４は図２中のＡＡ断面図である。図５は本発明の実施例に係るシールリングの模式的断面図である。なお、図５は図２中のＢＢ断面図である。そして、図６は本発明の実施例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６におけるシールリングの断面は、図２中のＡＡ断面である。
　＜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との間の環状隙間を封止する（図６参照）。これにより、シールリング１００は、シールリング１００によって隔てられた一方側の領域である密封対象領域の流体の圧力を保持する。なお、本実施例では、密封対象領域内の流体（密封対象流体）は変速機の潤滑油である。本実施例においては、流体圧力（油圧）が発生しているとき（例えば、自動車のエンジン作動中）において、図６中の右側の領域の流体圧力が、図中左側の領域よりも高くなるように構成されている。つまり、シールリング１００は、図中右側の密封対象領域の流体圧力を保持する役割を発揮する。以下、図６中における右側を高圧側Ｈ、左側を低圧側Ｌと称する。
　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）などの樹脂材から形成される。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３１０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、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の内周面３１０から離れた状態となり得る。
　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。合口部１１０は、外周面側及び両側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。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、合口部１１０の形状については、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。なお、シールリング１００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１１０を設けずに、エンドレスとしてもよい。また、合口部１１０は、金型によって成形してもよいし、切削加工等によって成形してもよい。
　シールリング１００の摺動面側の側面１１１には動圧発生溝１２０が設けられている。動圧発生溝１２０は、シールリング１００における側面１１１上において、合口部１１０付近を除く全周に亘って、等間隔に複数（本実施例では１１個）設けられている。これら複数の動圧発生溝１２０は、シールリング１００の側面１１１における、環状溝２１０の低圧側の側壁面２１１に対して摺動する領域内に設けられており（図６中の摺動領域Ｘ）、密封対象流体が導入されることによって動圧を発生する。なお、動圧発生溝１２０は、例えば切削加工によって成形することができるが、成形方法は特に限定されるものではない。
　動圧発生溝１２０は、シールリング１００の周方向の中央に設けられた中央部１２１と、中央部１２１から周方向に延びる１対のテーパ部１２２、１２３とから構成される。中央部１２１は、底面が平坦に形成されている。一方、テーパ部１２２、１２３は、中央部１２１からそれぞれの末端部へ向かって、徐々に浅くなるように形成されている。なお、中央部１２１の底面は、テーパ部１２２、１２３よりも更に深く形成されている。
　シールリング１００には、内周面１１２における側面１１１から離れた位置に開口１３１を有し、動圧発生溝１２０に連通した、動圧発生溝１２０に潤滑油を導入する導入孔１３０が設けられている。導入孔１３０は、複数の動圧発生溝１２０の各々に設けられており、動圧発生溝１２０の中央部１２１に連通している。ここで、導入孔１３０の開口１３１は、シールリング１００の側面１１１から距離Ｙ離れた位置に設けられている。なお、導入孔１３０は、ドリル等を用いて成形することができるが、成形方法は特に限定されるものではない。
　なお、不図示ではあるが、シールリング１００における側面１１１の反対側の側面は、全体が平坦になっている。
　＜シールリングの使用時のメカニズム＞
　特に、図６を参照して、本実施例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。図６は、自動車のエンジンがかかり、シールリング１００によって隔てられた２つの領域間に差圧が生じている状態（図中右側の領域の圧力が左側の領域の圧力に比べて高くなった状態）を示している。このようにして差圧が生じた状態においては、シールリング１００は、高圧側Ｈの側面に作用する流体圧力によって、側面１１１が、環状溝２１０の低圧側Ｌの側壁面２１１に対して摺動自在に密着する。これと同時に、シールリング１００の内周面１１２に作用する流体圧力によって、シールリング１００の外周面が、ハウジング３００の軸孔の内周面３１０に対して摺動自在に密着する。
　以上により、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、高圧側Ｈの領域（密封対象領域）内の油圧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との相対的な回転時には、環状溝２１０の側壁面２１１に対して、シールリング１００の側面１１１が摺動する。ここで、シールリング１００の側面１１１に設けられた動圧発生溝１２０には、導入孔１３０から潤滑油が導入される。図６に示されるように、動圧発生溝１２０は、側面１１１における環状溝２１０の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｘ内に設けられているため、導入された潤滑油は、側面１１１と側壁面２１１の各々の摺動部分の間に流出する。このようにして、潤滑油が流出することにより、側面１１１と側壁面２１１との間、すなわち、シールリング１００と環状溝２１０との摺動面間には動圧が発生する。なお、シールリング１００が環状溝２１０に対して、図２における時計回りに回転する場合には、テーパ部１２２の末端部から摺動部分に潤滑油が流出する。一方、シールリング１００が環状溝２１０に対して、図２における反時計回りに回転する場合には、テーパ部１２３の末端部から摺動部分に潤滑油が流出する。
　＜本実施例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１００によれば、密封対象流体としての潤滑油が、導入孔１３０から動圧発生溝１２０内に導入されるため、動圧発生溝１２０が設けられている領域においては、高圧側Ｈからシールリング１００に対して作用する流体圧力と低圧側Ｌからシールリング１００に対して作用する流体圧力が相殺される。また、シールリング１００と環状溝２１０との相対的な回転時には、テーパ部１２２、１２３から潤滑油が流出するため、シールリング１００と環状溝２１０との間の摺動部分に動圧が発生する。以上により、側壁面２１１に対する側面１１１の面圧が低減されるため、シールリング１００の回転トルク（摺動トルク）を効果的に低減させることが可能となる。
　なお、動圧発生溝１２０は、中央部１２１から周方向の一方側と他方側に延びるテーパ部１２２、１２３を備えている。したがって、シールリング１００によれば、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、上記の動圧を発生させることができる。また、テーパ部１２２、１２３のそれぞれは、末端部へ向かって徐々に浅くなるように形成されている。したがって、いわゆる楔効果により、上記の動圧を効果的に発生させることができる。
　ここで、回転トルクが低減された場合であっても、シールリング１００の側面１１１は、使用によって徐々に摩耗し得る。ただし、シールリング１００によれば、導入孔１３０の開口１３１は、側面１１１から距離Ｙ離れた位置に設けられている。ゆえに、摩耗によって側面１１１の位置が徐々に高圧側Ｈに移動したとしても（シールリング１００が徐々に薄くなったとしても）、開口１３１の面積は減少しない。つまり、側面１１１が摩耗したとしても、シールリング１００の内周側から動圧発生溝１２０に潤滑油を導入させるための流路面積が減少することはない。ゆえに、シールリング１００によれば、側面１１１が摩耗したとしても、導入孔１３０から動圧発生溝１２０に導入される潤滑油の流量が減少しないため、動圧効果の低下が抑制される。したがって、シールリング１００によれば、摩耗による回転トルクの増大を抑制することができる。
　なお、動圧発生溝１２０や導入孔１３０の数や形状は、上述したものに限られない。特に、動圧発生溝１２０の数や形状は、所望の動圧効果を得るために適宜変更してよい。また、導入孔１３０や開口１３１の設置位置や形状は、所望の動圧効果を得るために、あるいは側面１１１の想定される摩耗の程度に応じて適宜変更してよい。
　１００：シールリング、１１０：合口部、１１１：側面、１２０：動圧発生溝、１３０：導入孔、２００：軸、２１０：環状溝、２１１：側壁面、３００：ハウジング

Claims (2)

  1. 　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して、高圧側の領域内の密封対象流体の圧力を保持するシールリングであって、
    　前記軸の外周に設けられた環状溝に装着され、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、
    　低圧側の側面における前記側壁面に対して摺動する領域内に設けられた、密封対象流体が導入されることによって動圧を発生する動圧発生溝と、
    　前記シールリングの内周面における前記側面から離れた位置に開口を有し、前記動圧発生溝に連通した、前記動圧発生溝に密封対象流体を導入する導入孔と、
    　を備えることを特徴とするシールリング。
  2. 　前記動圧発生溝は、周方向において、中央よりも両端側が浅く形成されており、
    　前記導入孔は、前記動圧発生溝の中央に連通している、
    　請求項１に記載のシールリング。
PCT/JP2016/057706 2015-03-16 2016-03-11 シールリング WO2016148043A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/558,228 US10428948B2 (en) 2015-03-16 2016-03-11 Seal ring
CN201680014303.6A CN107429844A (zh) 2015-03-16 2016-03-11 密封圈
EP16764873.2A EP3273116A4 (en) 2015-03-16 2016-03-11 Seal ring
JP2017506511A JP6428916B2 (ja) 2015-03-16 2016-03-11 シールリング

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-052459 2015-03-16
JP2015052459 2015-03-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016148043A1 true WO2016148043A1 (ja) 2016-09-22

Family

ID=56919059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/057706 WO2016148043A1 (ja) 2015-03-16 2016-03-11 シールリング

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10428948B2 (ja)
EP (1) EP3273116A4 (ja)
JP (1) JP6428916B2 (ja)
CN (1) CN107429844A (ja)
WO (1) WO2016148043A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019221226A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 イーグル工業株式会社 シールリング
US11525512B2 (en) 2018-05-17 2022-12-13 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring
US11530749B2 (en) 2018-05-17 2022-12-20 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring
US11644100B2 (en) 2018-05-17 2023-05-09 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019221231A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 イーグル工業株式会社 シールリング

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08121603A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Nok Corp シ−ルリング
JP2002276815A (ja) * 2001-03-16 2002-09-25 Nok Corp シールリング
WO2011105513A1 (ja) * 2010-02-26 2011-09-01 Nok株式会社 シールリング
JP2015028382A (ja) * 2013-07-03 2015-02-12 Ntn株式会社 シールリング

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5246295A (en) * 1991-10-30 1993-09-21 Ide Russell D Non-contacting mechanical face seal of the gap-type
US5066026A (en) * 1990-06-11 1991-11-19 Kaydon Corporation Gas face seal
JPH0650438A (ja) 1992-08-03 1994-02-22 Nissan Motor Co Ltd 高速回転体のシール構造
JPH08159290A (ja) 1994-12-06 1996-06-21 Nok Corp シ−ルリング
US5558341A (en) * 1995-01-11 1996-09-24 Stein Seal Company Seal for sealing an incompressible fluid between a relatively stationary seal and a movable member
JPH09210211A (ja) * 1996-02-01 1997-08-12 Riken Corp シールリング
CN1085311C (zh) * 1997-04-22 2002-05-22 株式会社理研 密封圈
US6290235B1 (en) * 1997-07-02 2001-09-18 Parker-Hannifin Corporation Sealing system for a reciprocating shaft
US6446976B1 (en) * 2000-09-06 2002-09-10 Flowserve Management Company Hydrodynamic face seal with grooved sealing dam for zero-leakage
US20080284105A1 (en) * 2006-06-21 2008-11-20 Thurai Manik Vasagar Low and reverse pressure application hydrodynamic pressurizing seals
AT504394B1 (de) 2006-11-03 2008-10-15 Gittler Philipp Dipl Ing Dr Te Anordnung zur abdichtung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren teilen einer hydraulischen strömungsmaschine
US9695940B2 (en) * 2013-12-18 2017-07-04 Kaydon Ring & Seal, Inc. Bidirectional lift-off circumferential shaft seal segment and a shaft seal including a plurality of the segments
US9927033B2 (en) * 2015-06-29 2018-03-27 Kaydon Ring & Seal, Inc. Split circumferential lift-off seal segment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08121603A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Nok Corp シ−ルリング
JP2002276815A (ja) * 2001-03-16 2002-09-25 Nok Corp シールリング
WO2011105513A1 (ja) * 2010-02-26 2011-09-01 Nok株式会社 シールリング
JP2015028382A (ja) * 2013-07-03 2015-02-12 Ntn株式会社 シールリング

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3273116A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019221226A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 イーグル工業株式会社 シールリング
JPWO2019221226A1 (ja) * 2018-05-17 2021-06-10 イーグル工業株式会社 シールリング
US11293553B2 (en) 2018-05-17 2022-04-05 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring
US11525512B2 (en) 2018-05-17 2022-12-13 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring
US11530749B2 (en) 2018-05-17 2022-12-20 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring
JP7242658B2 (ja) 2018-05-17 2023-03-20 イーグル工業株式会社 シールリング
US11644100B2 (en) 2018-05-17 2023-05-09 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring

Also Published As

Publication number Publication date
US10428948B2 (en) 2019-10-01
CN107429844A (zh) 2017-12-01
EP3273116A1 (en) 2018-01-24
JPWO2016148043A1 (ja) 2017-11-30
EP3273116A4 (en) 2018-11-07
JP6428916B2 (ja) 2018-11-28
US20180045314A1 (en) 2018-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6491374B2 (ja) シールリング
JP7242658B2 (ja) シールリング
JP6615833B2 (ja) シールリング
JP6428916B2 (ja) シールリング
JP6314689B2 (ja) 密封装置
CN112088267B (zh) 密封环
WO2019155945A1 (ja) シールリング
US11333250B2 (en) Seal ring
JP2015158215A (ja) シールリング
JP6597840B2 (ja) 軸及び密封構造
WO2015020075A1 (ja) シールリング
JP6170271B2 (ja) シールリング
JP7377891B2 (ja) 密封装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16764873

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017506511

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15558228

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016764873

Country of ref document: EP