(57)【要約】【課題】密封性の向上を図ったシールリングを提供する。【解決手段】シールリング１００は、内周面１１０と外周面１２０は、それぞれ円柱面状に構成され、かつ両側の側面１３０，１４０は、それぞれ平面状に構成されると共に、両側の側面１３０，１４０には、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜した後に平面部分に近付くように傾斜する環状のリップ１５０，１６０がそれぞれ設けられており、これらのリップ１５０，１６０は、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜する傾斜部分１５１，１６１の平面部分に対する勾配の方が、径方向内側から外側に向かって、平面部分に近付くように傾斜する傾斜部分１５２，１６２の平面部分に対する勾配よりも大きくなるように設計されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材における平面状の端面に対して、第１部材に形成された密封対象流体の通路の開口部を囲むように密着し、かつ第２部材における平面状の端面に対して、第２部材に形成された密封対象流体の通路の開口部を囲むように密着することによって、密封対象流体の通路を囲んだ状態で、第１部材の端面と第２部材の端面との間の隙間を密封する、環状かつゴム状弾性体製のシールリングにおいて、
内周面と外周面は、それぞれ円柱面状に構成され、かつ両側の側面は、それぞれ平面状に構成されると共に、
両側の側面には、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜した後に平面部分に近付くように傾斜する環状のリップがそれぞれ設けられており、
これらのリップは、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜する傾斜部分の平面部分に対する勾配の方が、径方向内側から外側に向かって、平面部分に近付くように傾斜する傾斜部分の平面部分に対する勾配よりも大きくなるように設計されていることを特徴とするシールリング。
【請求項２】
両側の側面にそれぞれ設けられる前記リップは、各側面における内周面側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【請求項３】
両側の側面にそれぞれ設けられる前記リップは、各側面に対して、それぞれ同心的に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【請求項４】
両側の側面にそれぞれ複数設けられた前記リップのうちの最も内周面側のリップは、各側面における内周面側の端部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシールリング。
【請求項５】
第１部材には、通路の開口部に沿った環状の切り欠き状部が設けられ、かつ該切り欠き状部は平面状の端面と円柱面とを有しており、
両側の側面のうちの一方が前記切り欠き状部における平面状の端面に密着し、外周面が前記切り欠き状部における円柱面に密着し得るように設計されていることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載のシールリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２部材の端面間の隙間を密封するシールリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アキシャルピストンポンプなどの油圧ポンプにおいて、油が通る通路を有する２部材の端面間の隙間を密封するシールリングが備えられている。このようなシールリングとしては、一般的には、ゴム状弾性体製のＯリングが用いられる。ただし、油圧変動（脈動など）が大きな環境下においては、Ｏリングでは挙動が安定せず、密封性が不安定になってしまうため、断面が矩形の角リングが用いられている。
【０００３】
しかしながら、シールリングが、自由度の大きな箇所に装着され、かつ脈動が非常に大きな箇所に装着される場合には、角リングでも十分な密封性が得られない場合がある。すなわち、このような場合には、脈動によって、シールリングは拡径と縮径を繰り返すように変形する。これにより、シールリングの内側を流れる油を、シールリングの外側に少しずつ掻き出してしまう現象が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５６１８２号公報
【特許文献２】特開２００４−２８５９３２号公報
【特許文献３】特開２００３−１７２２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、密封性の向上を図ったシールリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
すなわち、本発明のシールリングは、
第１部材における平面状の端面に対して、第１部材に形成された密封対象流体の通路の開口部を囲むように密着し、かつ第２部材における平面状の端面に対して、第２部材に形成された密封対象流体の通路の開口部を囲むように密着することによって、密封対象流体の通路を囲んだ状態で、第１部材の端面と第２部材の端面との間の隙間を密封する、環状かつゴム状弾性体製のシールリングにおいて、
内周面と外周面は、それぞれ円柱面状に構成され、かつ両側の側面は、それぞれ平面状に構成されると共に、
両側の側面には、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜した後に平面部分に近付くように傾斜する環状のリップがそれぞれ設けられており、
これらのリップは、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜する傾斜部分の平面部分に対する勾配の方が、径方向内側から外側に向かって、平面部分に近付くように傾斜する傾斜部分の平面部分に対する勾配よりも大きくなるように設計されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、シールリングの両側の側面は、それぞれ平面状に構成されるため、Ｏリングなどに比べて、挙動を安定させることができる。また、密封対象流体の圧力が変動（脈動）することによって、シールリングが拡径と縮径を繰り返すように変形しても、上
記のように構成されたリップが設けられていることから、密封対象流体を径方向外側に掻き出してしまうことを抑制できる。
【０００９】
両側の側面にそれぞれ設けられる前記リップは、各側面における内周面側の端部に設けられているとよい。
【００１０】
これにより、シールリングよりも径方向外側に密封対象流体が漏れてしまうことを、効果的に抑制できる。
【００１１】
両側の側面にそれぞれ設けられる前記リップは、各側面に対して、それぞれ同心的に複数設けられているとよい。
【００１２】
これにより、それぞれのリップの部分によって、密封対象流体の径方向外側への掻き出しを抑制できることと、リップとリップとの間に密封対象流体を保持できることとが相俟って、相乗的に密封対象流体の漏れを抑制することができる。
【００１３】
なお、両側の側面にそれぞれ複数設けられた前記リップのうちの最も内周面側のリップは、各側面における内周面側の端部に設けられているとよい。
【００１４】
これにより、上記の通り、シールリングよりも径方向外側に密封対象流体が漏れてしまうことを、効果的に抑制できる。
【００１５】
第１部材には、通路の開口部に沿った環状の切り欠き状部が設けられ、かつ該切り欠き状部は平面状の端面と円柱面とを有しており、
シールリングは、両側の側面のうちの一方が前記切り欠き状部における平面状の端面に密着し、外周面が前記切り欠き状部における円柱面に密着し得るように設計されているとよい。
【００１６】
なお、「切り欠き状部」については、切り欠いたような状態の部位を意味しており、必ずしも切削加工により得られた部位を意味しているものではない。
【００１７】
これにより、密封対象流体の圧力が高い状態では、シールリングは拡径して、その外周面が切り欠き状部における円柱面に密着することで、密封性能をより高めることができる。
【００１８】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、密封性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の実施例に係る密封構造を示す模式的断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例に係る密封構造を示す模式的断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例１に係るシールリングの模式的断面図である。
【図４】図４は図３の一部拡大図である。
【図５】図５は本発明の実施例２に係るシールリングの模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（実施例１）
図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係るシールリングについて説明する。なお、本実施例においては、アキシャルピストンポンプなどの油圧ポンプにシールリングが用いられる場合を例にして説明する。従って、密封対象流体は油であり、油は脈動を伴った状態で通路を流れる。
【００２３】
＜密封構造＞
特に、図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係るシールリング１００が用いられた密封構造について説明する。なお、図１は通路Ｒ内の油圧が高くシールリング１００の内周面に正圧が作用している状態を示し、図２は通路Ｒ内の油圧が低くシールリング１００の内周面に負圧が作用している状態を示している。なお、図１及び図２においては、シールリング１００は簡略図にて示している。また、図１，２はシールリング１００の中心軸線を含む面で切断した模式的断面図である。
【００２４】
本実施例に係るシールリング１００は、２つの部材（以下、第１部材２００と第２部材３００と称する）の端面間の隙間を封止するために用いられる。ここで、第１部材２００と第２部材３００には、それぞれ油が流れる通路２１０，３１０が形成されている。そして、これら第１部材２００と第２部材３００は、通路２１０と通路３１０が繋がるように、かつ端面同士が対向した状態で固定される。これにより、本実施例の場合には、第２部材３００側から第１部材２００側に、油が流れる流路（通路Ｒ）が形成される。そして、第１部材２００と第２部材３００の端面同士の隙間からの油漏れを抑制するためにシールリング１００が用いられる。以下、より具体的に説明する。
【００２５】
シールリング１００は、第１部材２００における平面状の端面２２１に対して、第１部材２００に形成された通路２１０の開口部を囲むように密着し、かつ第２部材３００における平面状の端面３２０に対して、第２部材３００に形成された通路３１０の開口部を囲むように密着する。これにより、シールリング１００は、油の通路Ｒを囲んだ状態で、第１部材２００の端面２２１と第２部材３００の端面３２０との間の隙間を密封する。
【００２６】
ここで、本実施例においては、第１部材２００には、通路２１０の開口部に沿った環状の切り欠き状部２２０が設けられている。この切り欠き状部２２０は、上述した平面状の端面２２１と、円柱面２２２とから構成されている。シールリング１００は、両側の側面のうちの一方の側面１３０が、切り欠き状部２２０における平面状の端面２２１に密着し、外周面１２０が切り欠き状部２２０における円柱面２２２に密着し得るように設計されている。
【００２７】
上記の通り、油は脈動を伴った状態で通路Ｒを流れており、通路Ｒ内の油圧は周期的に変動する。そのため、通路Ｒ内の油圧が高い状態では、シールリング１００の内周面に正圧が作用して、シールリング１００は拡径した状態となる（図１参照）。なお、図１中矢印Ｘ１は、高圧の油が流れていく様子を示している。これにより、シールリング１００の外周面１２０が、切り欠き状部２２０の円柱面２２２に密着した状態となる。そして、通路Ｒ内の油圧が低い状態では、シールリング１００の内周面に負圧が作用して、シールリング１００は縮径した状態となる（図２参照）。なお、図２中矢印Ｘ２は低圧の油が流れていく様子を示している。これにより、シールリング１００の外周面１２０は、切り欠き状部２２０の円柱面２２２から離れた状態となる。
【００２８】
そして、通路Ｒ内の油圧が周期的に変動することによって、シールリング１００は拡径
と縮径を繰り返す。そのため、シールリング１００と、第１部材２００における端面２２１との摺動部分においては、端面２２１に対してシールリング１００の側面１３０が径方向に往復移動するような現象が生ずる。シールリング１００と、第２部材３００の端面３２０との摺動部分においても同様である。従って、特に対策が施されていないと、シールリング１００の内側を流れる油を、シールリング１００の外側（大気側（Ａ））に少しずつ掻き出してしまう現象が生じてしまう。そこで、本実施例に係るシールリング１００は、このような油の掻き出しを抑制可能とする構成が採用されている。
【００２９】
＜シールリング＞
特に、図３及び図４を参照して、本実施例に係るシールリング１００について、より詳細に説明する。図３は本実施例に係るシールリング１００の模式的断面図の一部であり、切断面のみを示している。また、図３には、シールリング１００と、第１部材２００及び第２部材３００との位置関係が分かり易いように、第１部材２００における切り欠き状部２２０の端面２２１及び円柱面２２２と、第２部材３００における端面３２０の位置を点線にて示している。また、図４はシールリング１００に設けられた環状のリップ１５０，１６０の部分を拡大した断面図である。なお、図３，４はシールリング１００の中心軸線を含む面で切断した模式的断面図の一部である。
【００３０】
シールリング１００は、ゴム状弾性体製の環状部材であり、いわゆる角リングを基本形状としている。すなわち、シールリング１００の内周面１１０と外周面１２０は、それぞれ円柱面状に構成され、かつ両側の側面１３０，１４０は、それぞれ平面状に構成されている。ここで、シールリング１００が第１部材２００に設けられた切り欠き状部２２０に装着された状態で、第１部材２００と第２部材３００とが固定される。これにより、シールリング１００は、第１部材２００の端面２２１と第２部材３００の端面３２０によって圧縮され、これらの端面２２１，３２０に対して密着した状態となる。
【００３１】
そして、シールリング１００の両側の側面１３０，１４０には、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜した後に平面部分に近付くように傾斜する環状のリップ１５０，１６０がそれぞれ設けられている。本実施例においては、これらのリップ１５０，１６０は、内周面側の端部に設けられている。これらのリップ１５０，１６０は、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜する傾斜部分１５１，１６１の平面部分に対する勾配の方が、径方向内側から外側に向かって、平面部分に近付くように傾斜する傾斜部分１５２，１６２の平面部分に対する勾配よりも大きくなるように設計されている。すなわち、傾斜部分１５１，１６１の平面部分に対する傾斜角度αは、傾斜部分１５２，１６２の平面部分に対する傾斜角度βよりも大きくなるように設定されている。
【００３２】
これにより、リップ１５０が第１部材２００における端面２２１に対して往復移動するように摺動する場合でも、油漏れを抑制することができる。この理由については、往復動シールにおいて一般的に知られた原理に基づくものであるため、ここでは簡単に説明する。リップ１５０の先端が端面２２１に対して摺動すると、端面２２１の表面には油膜が形成される。この油膜の厚みは、リップ１５０における傾斜部分１５１，１５２の傾斜角度α，βに基づく。つまり、傾斜角度が大きいほど、油膜の厚みは薄くなる。より具体的には、シールリング１００が図３，４中左方向に移動する場合に端面２２１に形成される油膜よりも、図３，４中右方向に移動する場合に端面２２１に形成される油膜の方が、その厚みが薄くなる。従って、油の漏れ量よりも油を戻す量の方が多いことになり、油漏れを抑制することが可能となる。リップ１６０についても同様である。なお、本実施例では、上記の通り、リップ１５０，１６０は、内周面側の端部に設けられているので、シールリング１００よりも径方向外側（大気側（Ａ））に油が漏れてしまうことを、効果的に抑制できる。
【００３３】
また、本実施例に係るシールリング１００においては、一方の側面１３０と外周面１２０との間、及び他方の側面１４０と外周面１２０との間は、いずれも湾曲面１７０，１８０（いわゆるＲ面）によって繋がれている。そして、切り欠き状部２２０の端面２２１と円柱面２２２との間も湾曲面２３０（いわゆるＲ面）によって繋がれている。このように、一方の側面１３０と外周面１２０との間、及び他方の側面１４０と外周面１２０との間を、それぞれ湾曲面１７０，１８０により繋げる構成を採用することで、油を径方向外側（大気側（Ａ））に掻き出してしまうことを抑制する効果が得られる。なお、上述した湾曲面１７０，１８０，２３０の部位に関しては、面取り形状（本実施例の場合にはテーパ面となる）としても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
なお、シールリング１００は、回転対称形状であって、厚み方向の中心面（一方の側面１３０と他方の側面１４０との間の中心面）に対して対称形状となっている。従って、シールリング１００を切り欠き状部２２０に装着する際に、表裏を気にする必要はない。
【００３５】
＜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、その両側の側面１３０，１４０は、それぞれ平面状に構成されるため、Ｏリングなどに比べて、挙動を安定させることができる。また、油圧が変動（脈動）することによって、シールリング１００が拡径と縮径を繰り返すように変形しても、リップ１５０，１６０が設けられていることから、油を径方向外側（大気側（Ａ））に掻き出してしまうことを抑制でき、油漏れを抑制できる。リップ１５０，１６０により、油漏れを抑制できる理由については、上記の通り、往復動シールにおいて一般的に知られた原理に基づくものである。
【００３６】
また、本実施例においては、油圧が高い状態では、シールリング１００は拡径して、その外周面１２０が、第１部材３００に設けられた切り欠き状部２２０の円柱面２２２に密着するように構成されている。これにより、密封性能をより高めることができる。
【００３７】
また、シールリング１００は、一方の側面１３０と外周面１２０との間、及び他方の側面１４０と外周面１２０との間は、いずれも湾曲面１７０，１８０によって繋がれている。これにより、一方の側面１３０と外周面１２０との間の部位、及び他方の側面１４０と外周面１２０との間の部位によって、油を径方向の外側に掻き出してしまうことを抑制できる。
【００３８】
（実施例２）
図５には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、シールリングの両側の側面に、それぞれ環状のリップを１か所設ける場合の構成を示したが、本実施例においては、シールリングの両側の側面に、それぞれ環状のリップを複数か所設ける場合の構成を示す。その他の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。
【００３９】
図５は本発明の実施例２に係るシールリング１００の模式的断面図の一部である。なお、図５はシールリング１００の中心軸線を含む面で切断した模式的断面図の一部である。
【００４０】
本実施例に係るシールリング１００も、ゴム状弾性体製の環状部材であり、いわゆる角リングを基本形状としている。すなわち、シールリング１００の内周面１１０と外周面１２０は、それぞれ円柱面状に構成され、かつ両側の側面１３０，１４０は、それぞれ平面状に構成されている。
【００４１】
そして、シールリング１００の両側の側面１３０，１４０には、径方向内側から外側に
向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜した後に平面部分に近付くように傾斜する環状のリップ１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃがそれぞれ複数設けられている。上記実施例１においては、シールリング１００の両側の側面１３０，１４０に、それぞれ１か所ずつリップ１５０，１６０が設けられていたのに対して、本実施例では、同心的に複数のリップ１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃを設けている。なお、リップ１５０ａ，１６０ａの配置位置に関しては、上記実施例１に係るシールリング１００におけるリップ１５０，１６０の配置位置と同一である。
【００４２】
これらのリップ１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃも、上記実施例１におけるリップ１５０，１６０と同様に、径方向内側から外側に向かって、平面部分から遠ざかるように傾斜する傾斜部分の平面部分に対する勾配の方が、径方向内側から外側に向かって、平面部分に近付くように傾斜する傾斜部分の平面部分に対する勾配よりも大きくなるように設計されている。
【００４３】
また、本実施例に係るシールリング１００においても、一方の側面１３０と外周面１２０との間、及び他方の側面１４０と外周面１２０との間は、いずれも湾曲面１７０，１８０によって繋がれている。
【００４４】
以上のように構成された本実施例に係るシールリング１００においても、上記実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施例に係るシールリング１００の場合には、両側の側面１３０，１４０にそれぞれ設けられるリップ１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃは、各側面１３０，１４０に対して、それぞれ同心的に複数設けられている。これにより、それぞれのリップ１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃの部分によって、油の径方向外側への掻き出しを抑制できることと、リップとリップとの間に油を保持できることとが相俟って、相乗的に油漏れを抑制することができる。また、リップとリップとの間に油が保持されるため、摺動摩耗を抑制できる効果もある。なお、シールリング１００の断面積については、実施例１の方が小さくすることができるため、スペース的には実施例１の方が有利である。
【００４５】
（その他）
上記実施例においては、第１部材２００にのみ切り欠き状部２２０を設けて、この切り欠き状部２２０にシールリング１００を装着する場合を示したが、第２部材３００側にも同様に切り欠き状部を設けて、両者に設けられた切り欠き状部によって形成される空間内にシールリング１００を装着することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  シールリング
１１０  内周面
１２０  外周面
１３０，１４０  側面
１５０，１６０，１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ  リップ
１５１，１６１  傾斜部分
１６１，１６２  傾斜部分
１７０，１８０  湾曲面
２００  第１部材
２１０  通路
２２０  切り欠き状部
２２１  端面
２２２  円柱面
２３０  湾曲面
３００  第２部材
３１０  通路
３２０  端面
Ｒ  通路
α，β  傾斜角度
【図１】
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【図２】
2014169770.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014169770.tif 000006
【図５】
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