WO2019004268A1 - シールリング - Google Patents

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WO2019004268A1
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seal ring
dynamic pressure
housing
groove
pressure
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PCT/JP2018/024323
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吉田 勇介
浩二 渡部
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Nok株式会社
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    • F16J15/3272Mounting of sealing rings the rings having a break or opening, e.g. to enable mounting on a shaft otherwise than from a shaft end

Definitions

  • the present invention relates to a seal ring for sealing an annular gap between a shaft and a shaft hole of a housing.
  • a seal ring is provided to seal an annular gap between the relatively rotating shaft and the housing in order to hold the hydraulic pressure.
  • fuel efficiency has been promoted as a countermeasure against environmental problems, and in the above-mentioned seal ring, there is an increasing demand to reduce rotational torque. Therefore, conventionally, measures have been taken to reduce the contact area of the sliding portion between the side surface of the annular groove to which the seal ring is mounted and the seal ring.
  • a seal ring according to such a conventional example will be described with reference to FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a state of use of a seal ring according to a conventional example.
  • the seal ring 300 according to the conventional example is mounted in an annular groove 510 provided on the outer periphery of the shaft 500.
  • the seal ring 300 is in close contact with the inner peripheral surface 610 of the shaft hole of the housing 600 into which the shaft 500 is inserted, and is slidably in contact with the side wall surface of the annular groove 510.
  • An annular gap between the shaft and the bore is sealed.
  • a pair of recessed portions 311 and 312 extending in the circumferential direction are provided on the inner peripheral surface side of both side surfaces.
  • the seal ring 300 is axially directed from the high pressure side (in the illustrated example, the area (P) side) to the low pressure side (in the illustrated example, the area (Q) side) by the fluid to be sealed.
  • the effective pressure receiving area at the time of being pressed is the area shown by T0 in FIG. That is, in the side surface of the seal ring 300, the radial area of the portion where the concave portions 311 and 312 are not provided is the effective pressure receiving area T0.
  • an effective pressure receiving area when the seal ring 300 is pressed radially outward from the inner peripheral surface toward the outer peripheral surface by the fluid to be sealed is an area indicated by H0 in FIG. That is, the thickness in the axial direction of the seal ring 300 is an effective pressure receiving area H0. The area over the entire circumference of the pressure receiving area H0 is the pressure receiving area in the radial direction.
  • the contact area of seal ring 300 with the side wall surface of annular groove 510 is the area indicated by U 0 in FIG.
  • seal ring 300 is a side surface on the low pressure side, and among the portions where recess 312 is not provided, only the portion excluding the portion exposed to the gap between shaft 500 and housing 600 is annular groove 510.
  • the contact area U 0 in the seal ring 300 is influenced by the dimension of the gap between the shaft 500 and the housing 600 and the dimension of the chamfer provided in the annular groove 510. Therefore, depending on the use environment, the contact area of the seal ring 300 with the side wall surface of the annular groove 510 may be excessively reduced, and the sealing performance may be reduced. In addition, there is a problem that the contact area changes depending on the use environment, and the sealing property is not stable.
  • An object of the present invention is to provide a seal ring in which the sealing property is stabilized while reducing the rotational torque.
  • the present invention adopts the following means in order to solve the above problems.
  • the seal ring of the present invention is A fluid pressure of a seal target area which is attached to an annular groove provided on an outer periphery of a shaft and seals an annular gap between the relatively rotating shaft and the housing to change a fluid pressure.
  • the seal ring that holds A seal ring which is in close contact with the side wall surface on the low pressure side of the annular groove and slides on the inner peripheral surface of an axial hole through which the shaft in the housing is inserted
  • a first dynamic pressure is provided extending from the center of the axial width to the side surface on one side to the side surface on one side, and generating a dynamic pressure as the housing and the seal ring rotate relative to each other Generation groove
  • a second dynamic pressure which is provided so as to extend from the center of the axial width to the side surface on the other side to the side surface on the other side, and generates a dynamic pressure as the housing and the seal ring relatively rotate.
  • a plurality of generating grooves are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the seal ring is in close contact with the side wall surface on the low pressure side of the annular groove and configured to slide relative to the inner peripheral surface of the axial hole of the housing.
  • the area of the sliding portion can be stabilized regardless of the size of the annular gap. Therefore, the sealing performance can be stabilized.
  • the first dynamic pressure generating groove and the second dynamic pressure generating groove are provided on the outer peripheral surface side of the seal ring, it is possible to reduce the sliding resistance and to reduce the rotational torque.
  • the side surface on the upstream side in the relative rotational direction of the seal ring with respect to the housing is constituted by an inclined surface whose depth gradually decreases toward the upstream side
  • the side surface on the upstream side in the relative rotational direction of the seal ring with respect to the housing may also be formed by an inclined surface whose depth gradually decreases toward the upstream side.
  • a plurality of projections projecting radially inward may be provided on the inner peripheral surface side of the seal ring at intervals in the circumferential direction.
  • the sealing performance can be stabilized while reducing the rotational torque.
  • FIG. 1 is a side view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a part of a view seen from the outer peripheral surface side of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the side view of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view showing a use state of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a use state of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a use state of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a part of a view seen from the outer peripheral surface side of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged
  • FIG. 7 is a partially enlarged view of a side view of a seal ring according to a first modification of the present invention.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of a side view of a seal ring according to a second modification of the present invention.
  • FIG. 9 is a partially enlarged view of a side view of a seal ring according to a third modification of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a state of use of a seal ring according to a conventional example.
  • FIG. 1 is a side view of a seal ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a part of a view from the outer peripheral surface side of the seal ring according to the embodiment of the present invention, and is a view showing the vicinity of a joint portion provided on the seal ring.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the side view of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • 4 to 6 are schematic cross-sectional views showing the state of use of the seal ring according to the embodiment of the present invention.
  • the seal ring in FIGS. 4 and 5 corresponds to the BB cross-sectional view in FIG.
  • the seal ring in FIG. 6 corresponds to the AA cross section in FIG.
  • the “axial direction” means the direction in which the central axis of the shaft 500 or the seal ring 100 extends.
  • the seal ring 100 is mounted in an annular groove 510 provided on the outer periphery of the shaft 500, and the shaft 500 and the housing 600 that rotate relative to each other Seal the annular gap between the surface 610). That is, as shown, for example, in FIG. 5, the annular gap between the shaft 500 and the inner circumferential surface 610 of the axial hole of the housing 600 is separated by the seal ring 100 into the area (P) and the area (Q). Thereby, the seal ring 100 holds the fluid pressure of the area to be sealed, which is configured to change the fluid pressure (in the present embodiment, the hydraulic pressure).
  • the seal ring 100 is a fluid in the area (P) that is the sealing target area. It plays the role of holding the pressure.
  • P the fluid pressure in the area to be sealed
  • the fluid pressure in the area to be sealed becomes high.
  • the seal ring 100 is made of a resin material such as polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polytetrafluoroethylene (PTFE) or the like. Further, the peripheral length of the outer peripheral surface of seal ring 100 is shorter than the peripheral length of the inner peripheral surface of the axial hole of housing 600, and is configured so as not to have an interference.
  • PEEK polyetheretherketone
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the seal ring 100 is provided with an abutment 110 at one location in the circumferential direction. Further, on the outer peripheral surface side of the seal ring 100, a plurality of first dynamic pressure generation grooves 131 and a plurality of second dynamic pressure generation grooves 132 are provided at intervals in the circumferential direction. Furthermore, on the inner peripheral surface side of the seal ring 100, a plurality of protrusions 150 that protrude inward in the radial direction are provided at intervals in the circumferential direction. Thus, by providing the plurality of projections 150, the seal ring 100 is mounted from the outer peripheral surface of the shaft 500 in a state before the seal ring 100 is attached to the annular groove 510 and assembled into the shaft hole of the housing 600.
  • the projection 150 is formed.
  • each portion can be obtained by cutting.
  • the first dynamic pressure generating groove 131 and the second dynamic pressure generating groove 132 may be obtained by cutting after forming the joint portion 110 and the plurality of protrusions 150 in advance, or the manufacturing method Is not particularly limited.
  • the abutment section 110 adopts a so-called special step cut which is cut in a step shape as viewed from either the outer peripheral surface side or the both side wall surface side.
  • seal ring 100 the 1st fitting convex part 111a and the 1st fitting recess 112a are provided in the peripheral face side of one side via a cutting part, and the peripheral face side of the other side is provided.
  • a second fitting recess 112b in which the first fitting protrusion 111a is fitted and a second fitting protrusion 111b in which the first fitting recess 112a is fitted are provided.
  • a gap S is formed between the surface 113a on the inner peripheral surface side on one side and the surface 113b on the inner peripheral surface side on the other side via the cutting portion (see FIG. 1).
  • the special step cut is a well-known technology, its detailed description is omitted, but it has the property of maintaining stable seal performance even if the circumferential length of the seal ring 100 changes due to thermal expansion and contraction.
  • a special step cut was shown as an example of the abutment part 110 here, not only this but a straight cut, a bias cut, a step cut, etc. may be employ
  • FIG. When a low elasticity material (PTFE or the like) is employed as the material of the seal ring 100, the joint portion 110 may not be provided, and may be endless.
  • the first dynamic pressure generating groove 131 is provided so as to extend from the center (refer to L in FIG. 2) of the axial width of the seal ring 100 to a side surface 100A on one side from a position biased to the side 100A on one side. .
  • the side surfaces 131a and 131b on both sides in the circumferential direction are each formed by an inclined surface whose depth gradually decreases toward both sides. More specifically, the said inclined surface is comprised by the surface (what is called R surface) curved seeing from the side of seal ring 100 side.
  • the side surface (the side surface 131a or the side surface 131b) on the upstream side in the rotation direction is the same regardless of the relative rotation direction of the shaft 500 with respect to the housing 600. It can be said that it is configured by an inclined surface whose depth gradually decreases toward the upstream side.
  • the second dynamic pressure generation groove 132 is provided so as to extend from the center of the axial width of the seal ring 100 toward the other side surface 100B to the other side surface 100B.
  • the side surfaces on both sides in the circumferential direction are each formed by an inclined surface whose depth gradually becomes shallow toward both sides. More specifically, the said inclined surface is comprised by the surface (what is called R surface) curved seeing from the side of seal ring 100 side.
  • the upstream side surface in the rotational direction has a depth toward the upstream side regardless of the relative rotational direction of the shaft 500 with respect to the housing 600. It can be said that is constituted by the inclined surface which becomes shallow gradually. Since the shapes of the second dynamic pressure generation groove 132 and the first dynamic pressure generation groove 131 are the same, the view from the side of the second dynamic pressure generation groove 132 is omitted.
  • a plurality of first dynamic pressure generation grooves 131 and second dynamic pressure generation grooves 132 are provided at intervals in the circumferential direction over the entire circumference excluding the vicinity of the joint portion 110.
  • the first dynamic pressure generation groove 131 is provided so as to extend from the center of the axial width of the seal ring 100 to the side surface 100A on one side to the side surface 100A on one side.
  • the second dynamic pressure generating groove 132 is provided so as to extend from the center of the width in the axial direction of the seal ring 100 to a side surface 100B on the other side from a position biased to the side surface 100B on the other side.
  • the annular convex part 120 is formed in the part which passes along the center of the width of an axial direction among the outer peripheral surfaces of the seal ring 100.
  • rib-shaped first rib portions 141 are formed between the adjacent first dynamic pressure generating grooves 131, respectively.
  • rib-like second rib portions 142 are respectively formed between the adjacent second dynamic pressure generating grooves 132.
  • the outer peripheral surface near the abutment 110, the outer peripheral surface of the convex portion 120, the outer peripheral surfaces of the plurality of first rib portions 141, and the outer peripheral surfaces of the plurality of second rib portions 142 are located on the same plane. As a result, an annular continuous seal surface (cylindrical seal surface) on the outer peripheral surface side of the seal ring 100 is formed.
  • the width of the convex portion 120 although the torque can be reduced as the width becomes narrower, if the width is made too narrow, the sealing performance and the durability deteriorate. Therefore, it is desirable to make the width as narrow as possible according to the use environment, etc., to the extent that the sealing performance and the durability can be maintained.
  • the width of the convex portion 120 may be set to about 0.3 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the distance from the side surface on one side of the convex portion 120 to the side surface 100B on the other side of the seal ring 100 (corresponding to the length of the region H1 in FIG. 5)
  • the distance from the side surface on the other side in portion 120 to the side surface 100A on one side in seal ring 100 is the distance from the inner peripheral surface of seal ring 100 to the outer peripheral surface of convex portion 120 (in FIG. It is set shorter than equivalent).
  • the distance from the side surface on one side in the convex portion 120 to the side surface 100B on the other side in the seal ring 100 and the distance from the side surface on the other side in the convex portion 120 to the side surface 100A on one side in the seal ring 100 are equal.
  • the region H1 can also be referred to as a region from the side on the high pressure side of the convex portion 120 to the side on the low pressure side of the seal ring 100 when the seal ring 100 is used.
  • the effective pressure receiving area from the inner peripheral surface side contributing to the force with which the seal ring 100 is pressed against the inner peripheral surface 610 of the shaft hole by fluid pressure Is smaller than the effective pressure receiving area from the side that contributes to the force that is pressed against the low-pressure side wall surface of the annular groove 510 by the fluid pressure.
  • FIG. 4 shows a state (no-load state) in which the engine is stopped and the fluid pressure on the area (P) side and the fluid pressure on the area (Q) side are equal via the seal ring 100.
  • FIGS. 5 and 6 the engine is engaged and the fluid pressure on the region (P) side is higher than the fluid pressure on the region (Q) side in the state where the differential pressure is generated via the seal ring 100 ) Is shown.
  • the seal ring 100 In the no-load state, there is no differential pressure between the area (P) and the area (Q), and no fluid pressure from the inner circumferential surface acts, so the seal ring 100 is the left side in FIG. It can be in a state of being separated from the inner circumferential surface 610 of the wall surface and the shaft hole.
  • seal ring 100 When the engine is applied and a differential pressure is generated, seal ring 100 is in close contact with the side wall surface of annular groove 510 on the low pressure side (in the example shown, the area (Q) side), and the axial hole Sliding with respect to the inner circumferential surface 610 (see FIGS. 5 and 6).
  • the seal ring 100 according to the present embodiment is in close contact with the side wall surface on the low pressure side of the annular groove 510 and is configured to slide on the inner circumferential surface 610 of the axial hole of the housing 600. This point will be described in more detail.
  • the length of the region H1 shown in FIG. 5 is set shorter than the length of the region T1.
  • the effective pressure receiving area from the inner circumferential surface side which contributes to the force by which seal ring 100 is pressed against inner circumferential surface 610 of the axial hole by the fluid pressure is the low pressure side of annular groove 510 by the fluid pressure. It becomes narrower than the effective pressure receiving area from the side which contributes to the force pressed against the side wall surface.
  • the region T1 is an effective pressure receiving region when the seal ring 100 is axially pressed from the high pressure side to the low pressure side by the fluid to be sealed. Further, the area over the entire circumference of the pressure receiving region T1 is an effective pressure receiving area in the axial direction.
  • the area H1 is an effective pressure receiving area when the seal ring 100 is pressed radially outward from the inner peripheral surface toward the outer peripheral surface by the fluid to be sealed. This is because, in the region where the high-pressure-side dynamic pressure generation groove (in the case of the present embodiment, the first dynamic-pressure generation groove 131 on the region (P) side) is provided, fluid pressure is applied from both sides in the radial direction. This is because the force applied to the seal ring 100 in the radial direction is offset.
  • the area over the entire circumference of the pressure receiving area H1 is an effective pressure receiving area in the radial direction.
  • the effective pressure receiving area (pressure receiving area) for the seal ring 100 is smaller in the radially outward direction than in the axial direction. Therefore, the seal ring 100 can be prevented from sliding relative to the annular groove 510, and the outer peripheral surface of the seal ring 100 can be more reliably slid relative to the inner peripheral surface 610 of the shaft hole. Thereby, regardless of the size of the annular gap between the shaft 500 and the housing 600, the area of the sliding portion can be stabilized. Therefore, the sealing performance can be stabilized.
  • a lubricating film here, an oil film
  • the sliding torque can be further reduced. This is because, when sliding between the outer peripheral surface of the seal ring 100 and the inner peripheral surface of the shaft hole, the wedge effect is exhibited in the minute gap portion between them.
  • the seal ring 100 when a differential pressure is generated on both sides via the seal ring 100, the dynamic pressure generation groove on the high pressure side of the pair of dynamic pressure generation grooves (this embodiment In this case, the fluid to be sealed is introduced into the first dynamic pressure generating groove 131). Therefore, even if the fluid pressure increases, fluid pressure acts on seal ring 100 both from the outer peripheral surface side and from the inner peripheral surface side in the region where first dynamic pressure generation groove 131 is provided. , These fluid pressure can be offset.
  • the arrows in FIG. 5 indicate that the fluid pressure acts on the seal ring 100.
  • first dynamic pressure generation grooves 131 and second dynamic pressure generation grooves 132 are formed circumferentially at intervals along the entire circumference excluding the vicinity of the joint portion 110.
  • first dynamic pressure generation groove 131 and the second dynamic pressure generation groove 132 are provided over a wide area of the outer peripheral surface of the seal ring 100.
  • the sliding area with the inner circumferential surface 610 of the hole can be made as narrow as possible, and the sliding torque can be extremely reduced.
  • the first dynamic pressure generation groove 131 and the second dynamic pressure generation groove 132 generate a dynamic pressure as the housing 600 and the seal ring 100 rotate relative to each other.
  • the upstream side surface (side surface 131a or side surface 131b) of the seal ring 100 in the relative rotational direction with respect to the housing 600 has a gradually shallower depth toward the upstream side. It is comprised by the inclined surface which becomes. Therefore, when the housing 600 and the seal ring 100 relatively rotate, the fluid to be sealed in the first dynamic pressure generation groove 131 flows from the inside of the groove to the outer peripheral surface of the seal ring 100 so that a dynamic pressure is generated. Do.
  • the mechanism of the dynamic pressure generation by the second dynamic pressure generation groove 132 is also the same.
  • a dynamic pressure is a force in a direction in which the outer peripheral surface of the seal ring 100 is separated from the inner peripheral surface 610 of the axial hole of the housing 600.
  • the film thickness of the fluid to be sealed which is formed between the outer peripheral surface of the seal ring 100 and the inner peripheral surface 610 of the axial hole of the housing 600, can be increased. Therefore, the sliding torque (rotational torque) can be further reduced.
  • the seal ring 100 according to the present embodiment can be suitably used even under high-speed and high-pressure environmental conditions. Further, by not sliding on the side surface of the annular groove 510, a soft material such as aluminum can also be used as a material of the shaft 500.
  • the seal ring 100 since the plurality of first rib portions 141 and the second rib portions 142 are provided, the rigidity of the seal ring 100 is increased, and in particular, the strength in the twisting direction is high. can do. Therefore, deformation of the seal ring 100 is suppressed even under an environment where the differential pressure increases, and the sealing performance is stably exhibited. In addition, the seal ring 100 can be prevented from being inclined with respect to the annular groove 510.
  • the first dynamic pressure generation groove 131 and the second dynamic pressure generation groove 132 according to the above embodiment, the case where the side surfaces on both sides in the circumferential direction are formed by so-called R surfaces is shown.
  • the first dynamic pressure generating groove and the second dynamic pressure generating groove in the present invention are not limited to such a configuration, and the dynamic pressure may be generated with relative rotation between the housing 600 and the seal ring 100.
  • various known techniques can be adopted.
  • the side surfaces 131Xa and 131Xb on both sides in the circumferential direction are configured by planar inclined surfaces whose depths gradually become smaller toward both sides. It may be done. It goes without saying that the same effect as that of the first embodiment can be obtained also in the first modification.
  • the side surface 131Ya on one side in the circumferential direction may be configured by an R surface as in the case of the first embodiment.
  • the upstream side surface 131Ya of the seal ring 100 in the relative rotational direction with respect to the housing 600 has a gradually increasing depth toward the upstream side. It is necessary to constitute by the inclined surface (R surface) which becomes shallow.
  • an arrow R ⁇ b> 1 is the relative rotational direction of the seal ring 100 with respect to the housing 600. Therefore, when the shaft 500 (and the seal ring 100) is relatively rotated with respect to the housing 600, the fluid to be sealed flows in the direction of the arrow R2 with respect to the seal ring 100 in the figure.
  • the side surface 131Za on one side in the circumferential direction can be configured as a flat inclined surface as in the first modification.
  • the side surface 131Za can also be referred to as a groove bottom surface.
  • the upstream side surface 131Za of the seal ring 100 in the relative rotational direction with respect to the housing 600 has a gradually shallower depth toward the upstream side. It is necessary to comprise by the inclined surface which becomes.
  • an arrow R ⁇ b> 1 is the relative rotational direction of the seal ring 100 with respect to the housing 600. Therefore, when the shaft 500 (and the seal ring 100) is relatively rotated with respect to the housing 600, the fluid to be sealed flows in the direction of the arrow R2 with respect to the seal ring 100 in the figure.

Abstract

回転トルクの低減を図りつつ、密封性の安定化を図ったシールリングを提供する。 シールリング100の外周面側には、軸線方向の幅の中心から一方側の側面100Aに偏った位置から一方側の側面100Aに至るように設けられ、ハウジングとシールリング100との相対的な回転に伴って動圧を発生する第1動圧発生溝131と、軸線方向の幅の中心から他方側の側面100Bに偏った位置から他方側の側面100Bに至るように設けられ、ハウジングとシールリング100との相対的な回転に伴って動圧を発生する第2動圧発生溝132と、がそれぞれ周方向に間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする。

Description

シールリング
 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)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、シールリングが装着される環状溝の側面とシールリングとの摺動部分の接触面積を小さくする対策が取られている。このような従来例に係るシールリングについて、図10を参照して説明する。
 図10は従来例に係るシールリングの使用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300は、軸500の外周に設けられた環状溝510に装着される。そして、シールリング300は、軸500が挿通されるハウジング600の軸孔の内周面610に密着し、かつ環状溝510の側壁面に摺動自在に接触することで、軸500とハウジング600の軸孔との間の環状隙間が封止される。
 ここで、従来例に係るシールリング300には、周方向に伸びる一対の凹部311,312が両側面の内周面側に設けられている。これにより、シールリング300が、シール対象流体によって高圧側(図示の例では、図中領域(P)側)から低圧側(図示の例では、図中領域(Q)側)に向かって軸線方向に押圧される際の有効な受圧領域は、図10中T0で示す領域となる。つまり、シールリング300の側面のうち、凹部311,312が設けられていない部分の径方向の領域が、有効な受圧領域T0となる。何故なら、凹部311,312が設けられている領域においては、軸線方向の両側から流体圧力が作用して、シールリング300に対して軸線方向に加わる力が相殺されるからである。なお、受圧領域T0の全周に亘る面積が軸線方向に対する有効な受圧面積となる。
 また、シールリング300が、シール対象流体によって内周面側から外周面側に向かって径方向外側に押圧される際の有効な受圧領域は、図10中H0で示す領域となる。つまり、シールリング300における軸線方向の厚み分が、有効な受圧領域H0となる。なお、受圧領域H0の全周に亘る面積が径方向に対する受圧面積となる。
 以上より、[領域T0の長さ]<[領域H0の長さ]に設定することによって、シールリング300と環状溝510の側壁面との間で摺動させることが可能となる。また、受圧領域T0の長さをできる限り小さくすることによって、回転トルクを低減させることが可能となる。
 しかしながら、環状溝510の側壁面に対するシールリング300の接触領域は、図10中U0で示す領域となる。つまり、シールリング300は、その低圧側の側面であって、凹部312が設けられていない部分のうち、軸500とハウジング600との間の隙間に晒される部分を除く部分のみが環状溝510の側壁面に接触する。そのため、シールリング300における接触領域U0は、軸500とハウジング600との間の隙間の寸法や環状溝510に設けられた面取りの寸法に影響される。従って、使用環境によっては、環状溝510の側壁面に対するシールリング300の接触面積が過剰に小さくなってしまい、密封性が低下してしまうおそれがある。また、使用環境に応じて、接触領域が変化してしまい、密封性が安定しないなどの問題もある。
特許第3437312号公報 特許第4872152号公報 国際公開第2014/196403号
 本発明の目的は、回転トルクの低減を図りつつ、密封性の安定化を図った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シール対象領域の流体圧力を保持するシールリングにおいて、
 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シールリングであって、
 外周面側には、
 軸線方向の幅の中心から一方側の側面に偏った位置から一方側の側面に至るように設けられ、前記ハウジングとシールリングとの相対的な回転に伴って動圧を発生する第1動圧発生溝と、
 軸線方向の幅の中心から他方側の側面に偏った位置から他方側の側面に至るように設けられ、前記ハウジングとシールリングとの相対的な回転に伴って動圧を発生する第2動圧発生溝と、がそれぞれ周方向に間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする。
 本発明によれば、シールリングは、環状溝の低圧側の側壁面に密着し、ハウジングの軸孔の内周面に対して摺動するように構成されているので、軸とハウジングとの間の環状隙間の大小に拘らず、摺動部分の面積を安定させることができる。従って、密封性の安定化を図ることができる。また、シールリングの外周面側には、第1動圧発生溝と第2動圧発生溝が設けられているので、摺動抵抗を低減させ、回転トルクを低減させることができる。
 第1動圧発生溝において、前記ハウジングに対するシールリングの相対的な回転方向の上流側の側面が、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成されており、
 第2動圧発生溝において、前記ハウジングに対するシールリングの相対的な回転方向の上流側の側面も、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成されているとよい。
 これにより、ハウジングとシールリングが相対的に回転する際に、第1動圧発生溝及び第2動圧発生溝内のシール対象流体が、溝内からシールリング外周面に流れて行くことにより動圧が発生する。
 シールリングの内周面側には、径方向内側に向かって突出する突起が、周方向に間隔を空けて複数設けられているとよい。
 なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
 以上説明したように、本発明によれば、回転トルクの低減を図りつつ、密封性の安定化を図ることができる。
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外周面側から見た図の一部である。 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る。 図4は本発明の実施例に係るシールリングの使用状態を示す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使用状態を示す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状態を示す模式的断面図である。 図7は本発明の変形例1に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図8は本発明の変形例2に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図9は本発明の変形例3に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。 図10は従来例に係るシールリングの使用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。
 (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。図2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であり、シールリングに設けられた合口部付近を示した図である。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る。図4~図6は本発明の実施例に係るシールリングの使用状態を示す模式的断面図である。なお、図4,5中のシールリングは、図3中のBB断面図に相当する。図6中のシールリングは、図3中のAA断面図に相当する。なお、以下の説明において、「軸線方向」とは、軸500やシールリング100の中心軸線が伸びる方向を意味する。
 <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500の外周に設けられた環状溝510に装着され、相対的に回転する軸500とハウジング600(ハウジング600における軸500が挿通される軸孔の内周面610)との間の環状隙間を封止する。つまり、シールリング100によって、例えば図5に示すように、軸500とハウジング600の軸孔の内周面610との間の環状隙間が領域(P)と領域(Q)に隔てられる。これにより、シールリング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4~図6中の右側の領域(P)の流体圧力が変化するように構成されており、シールリング100はシール対象領域である領域(P)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、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600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。
 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の外周面側には、第1動圧発生溝131と第2動圧発生溝132とがそれぞれ周方向に間隔を空けて複数設けられている。更に、シールリング100の内周面側には、径方向内側に向かって突出する突起150が、周方向に間隔を空けて複数設けられている。このように、複数の突起150が設けられることにより、環状溝510に対しシールリング100が装着され、かつハウジング600の軸孔に組み込まれる前の状態において、シールリング100が軸500の外周面よりも大きく飛び出してしまうことを抑制することができる。つまり、シールリング100は、重力によって、下方に垂れさがるが、上方のいくつかの突起150が環状溝510の溝底に突き当たる。そのため、シールリング100の外周面よりも、シールリング100が下方に大きく飛び出してしまうことを抑制することができる。これにより、シールリング100を環状溝510に装着させた状態で、ハウジング600の軸孔に軸500を挿入する際の組み立て作業性が向上する。
 なお、本実施例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,複数の第1動圧発生溝131,複数の第2動圧発生溝132、及び複数の突起150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、これらの各部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、各部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及び複数の突起150を有したものを成形した後に、複数の第1動圧発生溝131及び第2動圧発生溝132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、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111a及び第1嵌合凹部112aが設けられ、他方の側の外周面側には第1嵌合凸部111aが嵌る第2嵌合凹部112bと第1嵌合凹部112aに嵌る第2嵌合凸部111bが設けられている。また、シールリング100において、切断部を介して一方側の内周面側の面113aと他方側の内周面側の面113bとの間には隙間Sが形成される(図1参照)。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、ここでは合口部110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110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。
 第1動圧発生溝131は、シールリング100の軸線方向の幅の中心(図2中L参照)から一方側の側面100Aに偏った位置から一方側の側面100Aに至るように設けられている。この第1動圧発生溝131において、周方向の両側の側面131a,131bは、いずれも両側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面によって構成されている。より具体的には、当該傾斜面はシールリング100の側面側から見て湾曲した面(いわゆるR面)にて構成されている。このように構成される第1動圧発生溝131によれば、ハウジング600に対する軸500の相対的な回転方向に関わらず、当該回転方向の上流側の側面(側面131aまたは側面131b)が、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成されていると言うことができる。
 第2動圧発生溝132は、シールリング100の軸線方向の幅の中心から他方側の側面100Bに偏った位置から他方側の側面100Bに至るように設けられている。この第2動圧発生溝132において、周方向の両側の側面は、いずれも両側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面によって構成されている。より具体的には、当該傾斜面はシールリング100の側面側から見て湾曲した面(いわゆるR面)にて構成されている。このように構成される第2動圧発生溝132によれば、ハウジング600に対する軸500の相対的な回転方向に関わらず、当該回転方向の上流側の側面が、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成されていると言うことができる。なお、第2動圧発生溝132と第1動圧発生溝131の形状は同一であるので、第2動圧発生溝132の側面側から見た図は省略している。
 第1動圧発生溝131と第2動圧発生溝132は、いずれも、合口部110付近を除く全周に亘って、周方向に間隔を空けて複数設けられている。上記の通り、第1動圧発生溝131は、シールリング100の軸線方向の幅の中心から一方側の側面100Aに偏った位置から一方側の側面100Aに至るように設けられている。また、第2動圧発生溝132は、シールリング100の軸線方向の幅の中心から他方側の側面100Bに偏った位置から他方側の側面100Bに至るように設けられている。従って、シールリング100の外周面のうち、軸線方向の幅の中心を通る部分に、環状の凸部120が形成されている。また、隣り合う第1動圧発生溝131同士の間には、リブ状の第1リブ部141がそれぞれ形成されている。更に、隣り合う第2動圧発生溝132同士の間にも、リブ状の第2リブ部142がそれぞれ形成されている。そして、合口部110付近の外周面と、凸部120の外周面と、複数の第1リブ部141の外周面と、複数の第2リブ部142の外周面は、同一面上に位置する。これらによって、シールリング100の外周面側における環状の連続的なシール面(円柱面状のシール面)を形成する。
 凸部120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。例えば、シールリング100の横幅の全長が1.9mmの場合、凸部120の幅は、0.3mm以上0.7mm以下程度に設定するとよい。
 そして、本実施例に係るシールリング100においては、凸部120における一方側の側面からシールリング100における他方側の側面100Bまでの距離(図5中、領域H1の長さに相当)、及び凸部120における他方側の側面からシールリング100における一方側の側面100Aまでの距離は、シールリング100における内周面から凸部120の外周面までの距離(図5中、領域T1の長さに相当)よりも短く設定されている。なお、凸部120における一方側の側面からシールリング100における他方側の側面100Bまでの距離、及び凸部120における他方側の側面からシールリング100における一方側の側面100Aまでの距離は等しい。なお、領域H1は、シールリング100の使用時において、凸部120における高圧側の側面からシールリング100における低圧側の側面までの領域ということもできる。
 領域H1と領域T1の関係を上記のように設定することで、シールリング100が、流体圧力により軸孔の内周面610に対して押し付けられる力に寄与する内周面側からの有効受圧面積の方が、流体圧力により環状溝510における低圧側の側壁面に対して押し付けられる力に寄与する側面側からの有効受圧面積よりも狭くなるように構成されている。
 <シールリングの使用時のメカニズム>
 特に、図4~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4は、エンジンが停止しており、シールリング100を介して領域(P)側の流体圧力と領域(Q)側の流体圧力が等しい状態(無負荷状態)を示している。図5及び図6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(領域(P)側の流体圧力が領域(Q)側の流体圧力に比べて高くなった状態)を示している。
 無負荷状態においては、領域(P)と領域(Q)の差圧がなく、かつ内周面側からの流体圧力も作用しないため、シールリング100は、環状溝510における図4中左側の側壁面及び軸孔の内周面610から離れた状態となり得る。
 そして、エンジンがかかり、差圧が生じた状態においては、シールリング100は、環状溝510の低圧側(図示の例では、領域(Q)側)の側壁面に密着した状態となり、かつ軸孔の内周面610に対して摺動した状態となる(図5及び図6参照)。
 <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は、環状溝510の低圧側の側壁面に密着し、ハウジング600の軸孔の内周面610に対して摺動するように構成されている。この点について、より詳細に説明する。本実施例に係るシールリング100においては、図5に示す領域H1の長さは領域T1の長さよりも短く設定されている。これにより、シールリング100が、流体圧力により軸孔の内周面610に対して押し付けられる力に寄与する内周面側からの有効受圧面積の方が、流体圧力により環状溝510における低圧側の側壁面に対して押し付けられる力に寄与する側面側からの有効受圧面積よりも狭くなる。
 すなわち、領域T1は、シールリング100がシール対象流体によって高圧側から低圧側に向かって軸線方向に押圧される際の有効な受圧領域となる。また、受圧領域T1の全周に亘る面積が軸線方向に対する有効な受圧面積となる。そして、領域H1は、シールリング100がシール対象流体によって内周面側から外周面側に向かって径方向外側に押圧される際の有効な受圧領域となる。何故なら、高圧側の動圧発生溝(本実施例の場合には、領域(P)側の第1動圧発生溝131)が設けられている領域においては、径方向の両側から流体圧力が作用して、シールリング100に対して径方向に加わる力が相殺されるからである。なお、受圧領域H1の全周に亘る面積が径方向に対する有効な受圧面積となる。
 従って、シールリング100の両側に差圧が生じた際に、シールリング100に対する有効な受圧領域(受圧面積)は、軸線方向よりも径方向外側に向かう方向の方が小さくなる。そのため、環状溝510に対してシールリング100が摺動してしまうことを抑制し、シールリング100における外周面を、より確実に軸孔の内周面610に対して摺動させることができる。これにより、軸500とハウジング600との間の環状隙間の大小に拘らず、摺動部分の面積を安定させることができる。従って、密封性の安定化を図ることができる。また、シールリング100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、シール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。これは、シールリング100の外周面と軸孔内周面との間で摺動する場合には、これらの間の微小隙間部分で楔効果が発揮されるためである。
 また、本実施例に係るシールリング100によれば、シールリング100を介して両側に差圧が生じた際には、一対の動圧発生溝のうち高圧側の動圧発生溝(本実施例の場合には第1動圧発生溝131)内にシール対象流体が導かれる。そのため、流体圧力が高まっても、第1動圧発生溝131が設けられた領域においては、シールリング100に対して、外周面側からと内周面側からの双方に流体圧力が作用するため、これらの流体圧力を相殺させることができる。なお、図5中の矢印は、流体圧力がシールリング100に対して作用する様子を示している。これにより、本実施例に係るシールリング100においては、流体圧力の増加に伴う、シールリング100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、本実施例においては、第1動圧発生溝131と第2動圧発生溝132は、合口部110付近を除く全周に亘って、周方向に間隔を空けて複数形成されている。このように、本実施例においては、シールリング100の外周面の広範囲に亘って第1動圧発生溝131と第2動圧発生溝132を設けたことにより、シールリング100とハウジング600の軸孔の内周面610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。
 そして、本実施例に係るシールリング100においては、第1動圧発生溝131と第2動圧発生溝132によって、ハウジング600とシールリング100との相対的な回転に伴って動圧が発生する。この点について、より詳細に説明する。例えば、第1動圧発生溝131においては、ハウジング600に対するシールリング100の相対的な回転方向の上流側の側面(側面131aまたは側面131b)が、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成されている。従って、ハウジング600とシールリング100が相対的に回転する際に、第1動圧発生溝131内のシール対象流体が、溝内からシールリング100の外周面に流れて行くことにより動圧が発生する。第2動圧発生溝132による動圧発生のメカニズムも同様である。このような動圧は、シールリング100の外周面を、ハウジング600の軸孔の内周面610から離間させる方向の力となる。また、シールリング100の外周面とハウジング600の軸孔の内周面610との間に形成されるシール対象流体の膜厚を厚くさせることもできる。従って、摺動トルク(回転トルク)をより一層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シールリング100を好適に用いることが可能となる。また、環状溝510の側面に対して摺動しないことにより、軸500の材料としてアルミニウムなどの軟質材を用いることもできる。
 更に、本実施例に係るシールリング100においては、複数の第1リブ部141及び第2リブ部142が設けられているので、シールリング100の剛性が高くなり、特に、捩じれ方向に対する強度を高くすることができる。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100の変形が抑制され、安定的に密封性が発揮される。また、シールリング100が、環状溝510に対して、傾いてしまうことも抑制することができる。
 (変形例)
 上記実施例に係る第1動圧発生溝131及び第2動圧発生溝132においては、周方向の両側の側面が、いわゆるR面で構成される場合を示した。しかしながら、本発明における第1動圧発生溝及び第2動圧発生溝は、そのような構成に限らず、ハウジング600とシールリング100との相対的な回転に伴って動圧が発生しさえすれば、各種公知技術を採用することができる。例えば、図7の変形例1に示す動圧発生溝131Xのように、周方向の両側の側面131Xa,131Xbが、いずれも両側に向かって深さが徐々に浅くなる平面状の傾斜面によって構成されるようにしてもよい。この変形例1の場合においても、上記実施例1の場合と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
 また、図8の変形例2に示す動圧発生溝131Yのように、周方向の片側の側面131Yaが、上記実施例1の場合と同様にR面で構成されるようにしてもよい。ただし、この変形例2に係る動圧発生溝131Yを採用する場合には、ハウジング600に対するシールリング100の相対的な回転方向の上流側の側面131Yaが、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面(R面)により構成する必要がある。図8中、矢印R1が、ハウジング600に対するシールリング100の相対的な回転方向である。従って、ハウジング600に対して軸500(及びシールリング100)が相対的に回転する場合には、シールリング100に対して、図中、矢印R2方向にシール対象流体が流れる。
 更に、図9の変形例3に示す動圧発生溝131Zのように、周方向の片側の側面131Zaを、上記変形例1の場合と同様に平面状の傾斜面で構成することもできる。なお、この変形例3の場合には、側面131Zaは溝底面ということもできる。この変形例3に係る動圧発生溝131Zを採用する場合にも、ハウジング600に対するシールリング100の相対的な回転方向の上流側の側面131Zaが、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成する必要がある。図9中、矢印R1が、ハウジング600に対するシールリング100の相対的な回転方向である。従って、ハウジング600に対して軸500(及びシールリング100)が相対的に回転する場合には、シールリング100に対して、図中、矢印R2方向にシール対象流体が流れる。
 100 シールリング
 100A 一方側の側面
 100B 他方側の側面
 110 合口部
 111a 第1嵌合凸部
 111b 第2嵌合凸部
 112a 第1嵌合凹部
 112b 第2嵌合凹部
 120 凸部
 131 第1動圧発生溝
 132 第2動圧発生溝
 131X,131Y,131Z 動圧発生溝
 131a,131b,131Xa,131Xb,131Ya,131Za 側面
 141 第1リブ部
 142 第2リブ部
 150 突起
 500 軸
 510 環状溝
 600 ハウジング
 610 内周面

Claims (3)

  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シール対象領域の流体圧力を保持するシールリングにおいて、
     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シールリングであって、
     外周面側には、
     軸線方向の幅の中心から一方側の側面に偏った位置から一方側の側面に至るように設けられ、前記ハウジングとシールリングとの相対的な回転に伴って動圧を発生する第1動圧発生溝と、
     軸線方向の幅の中心から他方側の側面に偏った位置から他方側の側面に至るように設けられ、前記ハウジングとシールリングとの相対的な回転に伴って動圧を発生する第2動圧発生溝と、がそれぞれ周方向に間隔を空けて複数設けられていることを特徴とするシールリング。
  2.  第1動圧発生溝において、前記ハウジングに対するシールリングの相対的な回転方向の上流側の側面が、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成されており、
     第2動圧発生溝において、前記ハウジングに対するシールリングの相対的な回転方向の上流側の側面も、該上流側に向かって深さが徐々に浅くなる傾斜面により構成さ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。
  3.  内周面側には、径方向内側に向かって突出する突起が、周方向に間隔を空けて複数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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114072602A (zh) * 2019-07-12 2022-02-18 Nok株式会社 密封环
WO2022270127A1 (ja) * 2021-06-22 2022-12-29 Nok株式会社 シールリングおよびそれを含む密封構造体

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019000742T5 (de) 2018-02-08 2020-10-15 Nok Corporation Dichtring
CN114060519B (zh) * 2021-11-12 2024-01-16 安庆帝伯功能塑料有限公司 一种轴用动态密封环

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014055645A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Nok Corp シールリング
WO2014196403A1 (ja) * 2013-06-03 2014-12-11 Nok株式会社 シールリング

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1934396U (de) 1964-02-14 1966-03-10 Goetzewerke Dichtungsring mit gleitmittelhaltenden laufflaechennuten.
DE4335788A1 (de) * 1993-10-20 1995-04-27 Busak & Luyken Gmbh & Co Dichtungsanordnung
JP3437312B2 (ja) 1995-02-16 2003-08-18 株式会社リケン シールリングおよびシール装置
JPH10141506A (ja) 1996-11-07 1998-05-29 Nok Corp 密封装置
JP4872152B2 (ja) 2000-12-27 2012-02-08 Nok株式会社 シールリング
DE112004000496T5 (de) * 2003-04-02 2006-05-04 Kabushiki Kaisha Riken Dichtungsring
JP4736394B2 (ja) * 2004-10-15 2011-07-27 Nok株式会社 シールリング
JP2008002648A (ja) 2006-06-26 2008-01-10 Nok Corp シールリング
CN101614280B (zh) * 2009-07-23 2011-12-07 杜长春 行走机械自摩复合式车桥轮毂油封总成
CN201802873U (zh) * 2010-02-10 2011-04-20 中国兵器工业集团第五三研究所 一种旋转轴唇形密封圈
CN102483162A (zh) * 2010-02-26 2012-05-30 Nok株式会社 密封环
US9309973B2 (en) 2012-03-12 2016-04-12 Nok Corporation Sealing device and sealing structure
JP6078558B2 (ja) * 2012-12-25 2017-02-08 イーグル工業株式会社 セグメントシール
CN105074298B (zh) * 2013-02-20 2019-11-22 Nok株式会社 密封装置
JP6386814B2 (ja) * 2013-07-03 2018-09-05 Ntn株式会社 シールリング
CN110081173B (zh) * 2014-01-24 2021-04-30 Nok株式会社 密封圈
JP2017133571A (ja) * 2016-01-26 2017-08-03 Nok株式会社 密封装置
CN108779861B (zh) * 2016-03-21 2020-10-20 圣戈班性能塑料L+S有限公司 非对称密封环

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014055645A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Nok Corp シールリング
WO2014196403A1 (ja) * 2013-06-03 2014-12-11 Nok株式会社 シールリング

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114072602A (zh) * 2019-07-12 2022-02-18 Nok株式会社 密封环
CN114072602B (zh) * 2019-07-12 2024-04-05 Nok株式会社 密封环
WO2022270127A1 (ja) * 2021-06-22 2022-12-29 Nok株式会社 シールリングおよびそれを含む密封構造体

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