(57)【要約】  シールリングの側面の経時的な摩耗に関わらず、シールリングの摺動抵抗を低減させることのできる軸及び密封構造を提供する。ハウジング３００に対して相対的に回転する軸であって、ハウジングと３００の間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリング４００が装着される環状溝２１０をその外周側に備える軸２００において、環状溝２１０におけるシールリング４００が摺動する側壁面２１３が金属で構成され、側壁面２１３に相対的な回転時に導入される密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝２２０が形成されている。
2017094779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに設けられた軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸であって、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングが装着される環状溝をその外周側に備える軸において、
前記環状溝における前記シールリングが摺動する側壁面が金属で構成され、前記側壁面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする軸。
【請求項２】
前記環状溝の側壁面を構成する金属製の環状部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の軸。
【請求項３】
前記動圧発生溝が、
周方向に延びる第１溝と、
前記第１溝における周方向の中央から径方向内側に延びる、前記密封対象流体を前記第１溝内に導く第２溝と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の軸。
【請求項４】
軸孔が設けられたハウジングと、
前記軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸であって、その外周側に環状溝を備える軸と、
前記環状溝に装着される樹脂製のシールリングであって、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持するシールリングと、
を備える密封構造において、
前記環状溝における前記シールリングが摺動する側壁面が金属で構成され、前記側壁面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする密封構造。
【請求項５】
前記環状溝の側壁面を構成する金属製の環状部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の密封構造。
【請求項６】
前記動圧発生溝が、
周方向に延びる第１溝と、
前記第１溝における周方向の中央から径方向内側に延びる、前記密封対象流体を前記第１溝内に導く第２溝と、
を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の密封構造。
【請求項７】
ハウジングに設けられた軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸の外周側に設けられ、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングが装着される環状溝に固定される環状部材において、
前記シールリングの側面が摺動する摺動面を備え、
前記摺動面が金属で構成され、前記摺動面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする環状部材。
【請求項８】
軸孔が設けられたハウジングと、前記軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸との間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する密封装置であって、前記軸の外周側に設けられた環状溝に装着される密封装置において、
前記環状隙間を封止して前記密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングと、
前記シールリングの側面が摺動する摺動面を備え、前記環状溝に固定される環状部材と、を備え、
前記摺動面が金属で構成され、前記摺動面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに対して相対的に回転する軸、及び、相対的に回転するハウジングと軸との間の環状隙間を密封する密封構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用の自動変速機（ＡＴ）や無段変速機（ＣＶＴ）においては、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樹脂製のシールリングが用いられている。一般に、この種類のシールリングは、軸の外周側に設けられた環状溝に装着されて、その外周面をハウジングの軸孔の内周面に密着させると共に、その一方の側面（軸方向における一方の端面）を環状溝の側壁面に密着させることによって、軸とハウジングとの間の環状隙間を封止する。ここで、いわゆる側面摺動タイプのシールリング、即ち、その側面が環状溝の側壁面に対して密着しながら摺動するシールリングにおいては、密封対象流体を導入させて動圧を発生させる凹部を当該側面に形成することによって、当該側面と環状溝の側壁面との間の摺動抵抗を低減させる技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１０５５１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シールリングが樹脂製の場合には、その摺動面は経時的に摩耗し得る。したがって、上述の従来技術に開示された凹部を樹脂製のシールリングの側面に形成した場合には、当該側面の経時的な摩耗によって凹部の形状が変化し得る。特に凹部が徐々に浅く成り得るため、当該凹部による摺動抵抗の低減作用は徐々に低下し得る。【０００５】
このような課題に鑑み、本発明は、シールリングの側面の経時的な摩耗に関わらず、シールリングの摺動抵抗を低減させることのできる軸及び密封構造を提供することを目的とする。
【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。
即ち、本発明に係る軸は、
ハウジングに設けられた軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸であって、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングが装着される環状溝をその外周側に備える軸において、
前記環状溝における前記シールリングが摺動する側壁面が金属で構成され、前記側壁面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。【０００７】
本発明に係る軸によれば、環状溝の側壁面に形成された動圧発生溝において発生した動圧によって、シールリングを当該側壁面に対して押圧する密封対象流体の圧力の一部が相殺される。これにより、シールリングの当該側壁面に対する摺動抵抗が低減される。ここで、環状溝の側壁面は金属から構成されているため、樹脂製のシールリングが摺動しても摩耗しにくい。ゆえに、側壁面に形成された動圧発生溝の形状が摩耗によって変化することが抑制されるため、動圧発生溝による摺動抵抗の低減作用の低下も抑制される。特に、シールリングの側面が経時的に摩耗したとしても、動圧発生溝による摺動抵抗の低減作用は損なわれない。したがって、本発明によれば、シールリングの側面の経時的な摩耗に関わらず、シールリングの摺動抵抗を低減させることができる。【０００８】
また、本発明に係る軸は、前記環状溝の側壁面を構成する金属製の環状部材を備えてもよい。このような構成を採用すれば、例えば、予め動圧発生溝を形成した環状部材を軸に取り付けることによって環状溝の側壁面を構成することが可能になる。したがって、既に軸に構成された環状溝の側壁面に動圧発生溝を形成する場合に比して、動圧発生溝の形成が容易になる。【０００９】
また、前記動圧発生溝は、周方向に延びる第１溝と、前記第１溝における周方向の中央から径方向内側に延びる、前記密封対象流体を前記第１溝内に導く第２溝と、を備えてもよい。これにより、軸の相対的な回転方向に関わらず、動圧発生溝において動圧を発生させることができる。また、第１溝内に導かれた密封対象流体が径方向（第１溝の幅方向）に漏れ出ることが抑制されるため、効果的に動圧を発生させることができる。【００１０】
また、本発明に係る密封構造は、
軸孔が設けられたハウジングと、
前記軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸であって、その外周側に環状溝を備える軸と、
前記環状溝に装着される樹脂製のシールリングであって、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持するシールリングと、
を備える密封構造において、
前記環状溝における前記シールリングが摺動する側壁面が金属で構成され、前記側壁面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。【００１１】
本発明に係る密封構造においても、上記の本発明に係る軸と同様に、シールリングの側面の経時的な摩耗に関わらず、シールリングの摺動抵抗を低減させることができる。【００１２】
また、本発明に係る密封構造は、前記環状溝の側壁面を構成する金属製の環状部材を備えてもよい。また、前記動圧発生溝が、周方向に延びる第１溝と、前記第１溝における周方向の中央から径方向内側に延びる、前記密封対象流体を前記第１溝内に導く第２溝と、を備えてもよい。何れの場合においても、上記の本発明に係る軸と同様の効果が奏される。【００１３】
ここで、本発明は、軸の外周側に設けられた環状溝に装着される環状部材や密封装置としても捉えることができる。
即ち、本発明に係る環状部材は、
ハウジングに設けられた軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸の外周側に設けられ、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングが装着される環状溝に固定される環状部材において、
前記シールリングの側面が摺動する摺動面を備え、
前記摺動面が金属で構成され、前記摺動面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る密封装置は、
軸孔が設けられたハウジングと、前記軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸との間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する密封装置であって、前記軸の外周側に設けられた環状溝に装着される密封装置において、
前記環状隙間を封止して前記密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングと、
前記シールリングの側面が摺動する摺動面を備え、前記環状溝に固定される環状部材と、を備え、
前記摺動面が金属で構成され、前記摺動面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。【００１５】
何れの発明においても、上記の本発明に係る軸や密封構造と同様に、シールリングの側面の経時的な摩耗に関わらず、シールリングの摺動抵抗を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、シールリングの側面の経時的な摩耗に関わらず、シールリングの摺動抵抗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１に係る軸の使用時の状態を示す模式的断面図である。
【図２】実施例１に係る軸の断面図である。
【図３】実施例１に係るシールリングの側面図である。
【図４】実施例１に係る環状溝の側壁面の部分拡大図である。
【図５】実施例１に係る動圧発生溝の模式的断面図である。
【図６】実施例１に係る動圧発生溝の他の形状を示す模式的断面図である。
【図７】実施例１に係る動圧発生溝の他の形状を示す模式的断面図である。
【図８】実施例１に係る動圧発生溝の他の形状を示す模式的断面図である。
【図９】実施例２に係る軸の使用時の状態を示す模式的断面図である。
【図１０】実施例２に係る環状部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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、本実施例に係る軸は、自動車用のＡＴやＣＶＴ等の変速機に用いられるものであって、ハウジングの軸孔に挿通されて、これに対して相対的に回転する。ここで、この軸には、外周側に環状溝が設けられており、当該溝にシールリング等の密封装置が装着される。なお、本実施例においては、密封対象流体は変速機の作動油であり、以下の説明において、「高圧側」と「低圧側」は、シールリングの両側に差圧が生じたときに油圧が高くなる側と低くなる側をそれぞれ意味する。
【００１９】
［実施例１］
図１から図５を参照して、本発明の実施例１に係る軸及び密封構造について説明する。図１は、実施例１に係る軸の使用時の状態を示す模式的断面図である。図２は、実施例１に係る軸の断面図（図１におけるＡＡ断面図）であって、環状溝の側壁面の構成を示す図である。図３は、実施例１に係る軸に装着されるシールリングの側面図である。図４は、図２に示される環状溝の側壁面の一部拡大図である。図５は、側壁面に設けられた動圧発生溝の模式的断面図であって、図４のＣＣ断面図である。
【００２０】
＜軸及び密封構造の構成＞
図１に示されるように、実施例１に係る密封構造１００は、軸孔３１０が設けられたハウジング３００と、軸孔３１０に挿通されてハウジング３００に対して相対的に回転する金属製の軸２００と、軸２００の外周側に設けられた環状溝２１０に装着される樹脂製のシールリング４００とから構成される。
【００２１】
シールリング４００は、軸孔３１０の内周面と、軸２００の外周面との間の環状隙間を封止して、図中左側の高圧側Ｈ内の作動油の圧力を保持する。つまり、本実施例では、高圧側Ｈの領域が密封対象領域である。このシールリング４００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）等の樹脂材料からなる。図３に示されるように、シールリング４００は、周方向の１箇所に合口部４１０を備えており、この合口部４１０によって分断されている。本実施例では、図３に示されるように、合口部４１０は、外周面側及び両側面側の何れから見ても階段状に分断された、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は公知技術であるため、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４００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。また、シールリング４００においては、特殊ステップカットの形状は射出成形によって成形される。なお、本実施例においては、合口部４１０の一例として特殊ステップカットが採用されているが、これに限定されず、所望のシール性能が発揮される限りにおいて、ストレートカットやバイアスカット等を採用してもよい。なお、図３に示されるように、シールリング４００の側面４０１（軸方向の端面）は、合口部４１０を除いて平坦に形成されている。また、他方の側面も同様に形成されている。
【００２２】
軸２００に形成された環状溝２１０は、溝底２１１、高圧側Ｈ（図中左側）の側壁面２１２、及び、低圧側Ｌ（図中右側）の側壁面２１３を備えている。側壁面２１３には、図２に示されるように、複数（本実施例では２９個）の動圧発生溝２２０が周方向に等間隔に形成されている。詳細は後述するが、シールリング４００の側面と側壁面２１３との摺動時には、動圧発生溝２２０に作動油が流入することによって動圧が発生する。図４に示されるように、動圧発生溝２２０は、径方向の幅が一定で周方向に延びる第１溝２２１と、第１溝２２１における周方向の中央から径方向内側に延びる、密封対象流体を第１溝２２１内に導く第２溝２２２とから構成される。
【００２３】
ここで、第１溝２２１は、シールリング４００の側面が摺動する摺動領域Ｘ内に収まる位置に設けられている（図１、４参照）。また、第１溝２２１は、図４のＣＣ断面図である図５に示されるように、その周方向の深さが、中央部では一定であるものの、両端へ向かって平面上に徐々に浅くなるように構成されている。一方、図４に示されるように、第２溝２２２は、径方向内側の部分が摺動領域Ｘよりも内側まで延びるように形成されている。なお、本実施例においては、動圧発生溝２２０は、環状溝２１０の側壁面２１３に切削等の加工を直接施すことによって形成される。
【００２４】
＜軸及び密封構造の使用時のメカニズム＞
特に図１を参照して、本実施例に係る軸２００及び密封構造１００の使用時のメカニズムについて説明する。図１は、自動車のエンジンが始動することによって、シールリング４００に隔てられた２つの領域間に差圧が生じ、高圧側Ｈの圧力が高くなった状態を示している。この差圧によって、シールリング４００の高圧側Ｈの側面と内周面とには流体圧力（油圧）が作用する。この流体圧力により、シールリング４００は、ハウジング３００の軸孔３１０の内周面と、環状溝２１０の低圧側Ｌの側壁面２１３に対して密着する。これにより、シールリング４００の外周面と軸孔３１０の内周面との間、及び、シールリング４００の側面４０１と側壁面２１３との間にシール面が形成されるため、軸２００とハウジング３００との間の環状隙間が封止されて油圧が保持される。
【００２５】
そして、本実施例においては、軸２００とハウジング３００との相対的な回転時には、少なくともシールリング４００の側面４０１が、側壁面２１３に対して回転摺動するように構成されている。したがって、回転時には、第２溝２２２における摺動領域Ｘよりも径方向内側の部分から作動油が流入する。第２溝２２２に流入した作動油は、第１溝２２１まで導かれた後に、第１溝２２１内を周方向に流れてから摺動面間に流出するが、このときに動圧が発生する。なお、シールリング４００が、側壁面２１３に対して、図２中時計回りに相対的に回転する場合には、第１溝２２１の時計回り方向側の端部から作動油が流出する。一方、シールリング４００が、側壁面２１３に対して、図２中反時計回りに相対的に回転する場合には、第１溝２２１の反時計回り方向側の端部から作動油が流出する。
【００２６】
＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る軸２００及び密封構造１００によれば、動圧発生溝２２０内に作動油が導入されるため、シールリング４００に対して低圧側から作用する作動油の圧力と、高圧側から作用する作動油の圧力の一部とが相殺される。これにより、シールリング４００に作用する側壁面２１３方向（低圧側Ｌ方向）の押圧力が低減される。また、シールリング４００が、側壁面２１３に対して摺動しているときには、第１溝２２１から摺動面間へ作動油が流出する際に動圧が発生する。この動圧によって、シールリング４００には、側壁面２１３から離れる方向の力が作用する。このようにして、側壁面２１３方向に作用する押圧力が低減されると共に、側壁面２１３から離れる方向の力が発生することによって、シールリング４００の側壁面２１３に対する摺動抵抗が効果的に低減される。更に、摺動抵抗の低減により、摺動による発熱を低減させることも可能になるため、高速高圧の環境条件下でもシールリング４００を好適に使用することが可能になる。
【００２７】
ここで、軸２００が金属製であることから、環状溝２１０の側壁面２１３も金属から構成されている。そのため、側壁面２１３は、相対的に硬度の低い樹脂製のシールリング４００が摺動しても摩耗しにくい。ゆえに、側壁面２１３に形成された動圧発生溝２２０の形状が摩耗によって変化することが抑制されるため、動圧発生溝２２０による摺動抵抗の低減作用の低下も抑制される。なお、実際には、動圧発生溝２２０の形状はほとんど変化せず、浅くならないため、摺動抵抗の低減作用もほとんど低下しない。特に、樹脂製のシールリング４００が経時的に摩耗したとしても、側壁面２１３がほとんど摩耗しないため、動圧発生溝２２０による摺動抵抗の低減作用はほとんど損なわれない。したがって、軸２００及び密封構造１００によれば、シールリング４００の側面の経時的な摩耗に関わらず、シールリング４００の摺動抵抗を低減させることができる。
【００２８】
また、動圧発生溝２２０は、第１溝２２１と、第１溝２２１の周方向の中央から径方向内側に延びる第２溝２２２とから構成されるため、側壁面２１３に対するシールリング４００の回転方向に関わらず上記の動圧が発生する。また、第１溝２２１は、その形状から径方向内側と径方向外側に壁面を有することから、第１溝２２１内に導かれた作動油が径方向に漏れ出ることが抑制されるため、効果的に動圧を発生させることができる。なお、第１溝２２１は、シールリング４００の側面に対して摺動する摺動領域Ｘ内に収まる位置に形成されているため、第１溝２２１内に導入された密封対象流体が径方向に流出することが一層抑制される。更に、第１溝２２１は、その周方向の深さが、両端へ向かって浅くなるように構成されている。そのため、いわゆる楔効果により、上記動圧を効果的に発生されることが可能になる。そして、第２溝２２２は、摺動領域Ｘよりも内側まで延びるように形成されているため、軸２００の相対的な回転時においても作動油を効果的に内部に導くことができる。
【００２９】
また、本実施例によれば、側壁面２１３に動圧発生溝２２０を設けているため、シールリング４００の両側面は共に平坦にすることができる。したがって、シールリング４００を環状溝２１０に装着する際に、その向きを考慮する必要がなくなるため作業性が向上する。
【００３０】
なお、本実施例においては、環状溝２１０における一方の側壁面２１３のみに動圧発生溝２２０が形成されているが、他方の側壁面２１２にも動圧発生溝２２０を形成してもよい。この場合には、シールリング４００によって隔てられた２つの領域の圧力の高低が入れ替わる状況下においても、シールリング４００に作用する摺動抵抗を低減させることが可能になる。
【００３１】
＜動圧発生溝の形状の他の例＞
次に、図６から図８を参照して、動圧発生溝２２０の他の形状について説明する。図６から図８は、上記図５と同様の、図４中のＣＣ断面図に相当する図である。図６及び図７は、周方向の中央部に比べて両端側の方が浅くなるように構成された第１溝２２１の溝底の他の例を示している。図６は、周方向の中央部から両側に向かって曲面状に徐々に浅くなる溝底の例を示している。一方、図７は、周方向の中央部から両側に向かって階段状に浅くなる場合の例を示している。何れの形状においても、楔効果による動圧が効果的に発生し得る。なお、図８に示すように、第１溝２２１の溝底の深さが周方向に一定となるように構成された場合でも、動圧をある程度発生させることは可能である。
【００３２】
［実施例２］
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の実施例２に係る軸及び密封構造について説明する。実施例２は、動圧発生溝が形成された側壁面を構成する金属製の環状部材を、軸が別に備えている点で上記の実施例１とは異なる。なお、実施例１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明は省略する。また、同一の構成の作用も実質的に同一である。なお、図９は、実施例２に係る軸の使用時の状態を示す模式的断面図である。図１０は、実施例２に係る軸が備える環状部材の側面図であって、動圧発生溝が形成されている側の側面を示している。
【００３３】
図９に示されるように、実施例２に係る軸２００は、環状溝２１０の側壁面２１３を構成する金属製の環状部材２３０を備えている。つまり、環状溝２１０内において低圧側Ｌ寄りの位置に固定された環状部材２３０における高圧側Ｈの側面２３３が、環状溝２１０の側壁面２１３を構成している。なお、図１０に示されるように、環状部材２３０の一方の側面２３３には、実施例１における側壁面２１３と同様に、複数の動圧発生溝２２０が形成されている。環状部材２３０に形成された動圧発生溝２２０の形状や作用は、実施例１と同様なので説明は省略する。なお、本実施例においても、動圧発生溝２２０は、側面２３３に切削等の加工を施すことによって形成される。
【００３４】
なお、環状部材２３０が有する軸孔２３１は、その内径が、環状溝２１０の溝底２１１の外径と略同一に構成されている。これにより、軸孔２３１と軸２００の溝底２１１とを嵌合させることによって、環状部材２３０を軸２００に対して固定することができる。なお、本実施例に係る軸２００は、図９に示されるように、着脱可能に構成された２つの軸部２００Ａ、２００Ｂから構成される。したがって、軸部２００Ａに形成された溝底２１１に環状部材２３０を固定した後に、軸部２００Ａと軸部２００Ｂとを組み合わせることによって、切断部を有さない環状部材２３０を軸２００に対して取り付けることが可能になる。
【００３５】
なお、本実施例においては、シールリング４００と環状部材２３０とが、ハウジング３００と軸２００との間の環状隙間を封止して作動油の圧力を保持する密封装置１１０として機能している。
【００３６】
＜軸及び密封構造の使用時のメカニズム＞
特に図９を参照して、本実施例に係る軸２００及び密封構造１００の使用時のメカニズムについて説明する。上記の実施例１と同様に、図９は、高圧側Ｈの圧力が高くなった状態を示しており、差圧によって、シールリング４００は、ハウジング３００の軸孔３１０の内周面と、環状溝２１０の低圧側Ｌの側壁面２１３、即ち、環状部材２３０の側面２３３に対して密着する。これにより、軸２００とハウジング３００との間の環状隙間が封止されて油圧が保持される。本実施例においても、軸２００とハウジング３００との相対的な回転時には、少なくともシールリング４００の側面４０１が、側面２３３に対して回転摺動するように構成されている。ゆえに、回転時には、作動油が動圧発生溝２２０内に流入するため、摺動面間に動圧が発生する。
【００３７】
＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る軸２００及び密封構造１００においても、上記実施例１と同様の作用効果が発揮される。なお、本実施例においては、環状溝２１０の側壁面２１３は、軸２００とは別の構成部品である金属製の環状部材２３０から構成されている。ゆえに、本実施例においては、側面２３３に予め動圧発生溝２２０を形成した後に、環状部材２３０を軸２００に取り付けることによって環状溝２１０の側壁面２１３を構成することが可能になる。したがって、上記実施例１のように、金属製の軸２００に構成された環状溝２１０の側壁面２１３に動圧発生溝２２０を直接形成する場合に比して、動圧発生溝２２０の形成が容易になる。また、環状部材２３０が金属製であることから、軸２００として他の材料を用いることが可能になるため、設計の自由度が高くなる。
【００３８】
なお、本実施例によって奏される効果は、環状部材２３０それ自体、或いは、シールリング４００と環状部材２３０とを備える密封装置１１０によって奏される効果としても捉えることができる。
【００３９】
なお、本実施例においては、環状溝２１０における一方の側壁面２１３のみが環状部材２３０から構成されているが、他方の側壁面２１２も環状部材２３０から構成してもよい。この場合には、動圧発生溝２２０が形成された側面２３３が環状溝２１０の内側を向くようにして環状部材２３０が固定される。このような構成を採用した場合には、シールリング４００によって隔てられた２つの領域の圧力の高低が入れ替わる状況下においても、シールリング４００に作用する摺動抵抗を低減させることが可能になる。
【００４０】
＜その他＞
動圧発生溝２２０の形状は、上記したものに限られず他の形状も適宜採用することができる。また、上記した実施例２の環状部材２３０について、本発明の目的が達成されるためには、少なくとも環状溝２１０の側壁面２１３を構成する部分が金属から構成されていればよい。したがって、環状部材２３０としては、上記した金属製のものに限られず、側壁面２１３を構成する部分（シールリング４００に対して摺動する部分）のみが金属から構成され、他の部分は他の材料から構成される形態を採用してもよい。
【００４１】
また、上記した実施例では、環状溝の側壁面が金属から構成される場合を説明したが、シールリングとの摺動に対する耐摩耗性が確保されるならば、他の材料から構成されてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１００：密封構造
１１０：密封装置
２００：軸
２００Ａ、２００Ｂ：軸部
２１０：環状溝
２１１：溝底
２１２、２１３：側壁面
２２０：動圧発生溝
２２１：第１溝
２２２：第２溝
２３０：環状部材
２３１：軸孔
２３３：側面
３００：ハウジング
３１０：軸孔
４００：シールリング
４０１：側面
４１０：合口部
Ｈ：高圧側
Ｌ：低圧側
Ｘ：摺動領域
【図１】
2017094779.tif 000003
【図２】
2017094779.tif 000004
【図３】
2017094779.tif 000005
【図４】
2017094779.tif 000006
【図５】
2017094779.tif 000007
【図６】
2017094779.tif 000008
【図７】
2017094779.tif 000009
【図８】
2017094779.tif 000010
【図９】
2017094779.tif 000011
【図１０】
2017094779.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月18日(2018.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに設けられた軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸であって、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングが装着される環状溝をその外周側に備える軸において、
前記環状溝における前記シールリングが摺動する側壁面が金属で構成され、前記側壁面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されており、
前記環状溝の側壁面を構成する金属製の環状部材を備えることを特徴とする軸。
【請求項２】
前記動圧発生溝が、
周方向に延びる第１溝と、
前記第１溝における周方向の中央から径方向内側に延びる、前記密封対象流体を前記第１溝内に導く第２溝と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の軸。
【請求項３】
軸孔が設けられたハウジングと、
前記軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸であって、その外周側に環状溝を備える軸と、
前記環状溝に装着される樹脂製のシールリングであって、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持するシールリングと、
を備える密封構造において、
前記環状溝における前記シールリングが摺動する側壁面が金属で構成され、前記側壁面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されており、
前記環状溝の側壁面を構成する金属製の環状部材を備えることを特徴とする密封構造。
【請求項４】
前記動圧発生溝が、
周方向に延びる第１溝と、
前記第１溝における周方向の中央から径方向内側に延びる、前記密封対象流体を前記第１溝内に導く第２溝と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の密封構造。
【請求項５】
ハウジングに設けられた軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸の外周側に設けられ、前記ハウジングとの間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングが装着される環状溝に固定される環状部材において、
前記シールリングの側面が摺動する摺動面を備え、
前記摺動面が金属で構成され、前記摺動面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする環状部材。
【請求項６】
軸孔が設けられたハウジングと、前記軸孔に挿通されて前記ハウジングに対して相対的に回転する軸との間の環状隙間を封止して密封対象流体の圧力を保持する密封装置であって、前記軸の外周側に設けられた環状溝に装着される密封装置において、
前記環状隙間を封止して前記密封対象流体の圧力を保持する樹脂製のシールリングと、
前記シールリングの側面が摺動する摺動面を備え、前記環状溝に固定される環状部材と、を備え、
前記摺動面が金属で構成され、前記摺動面に前記ハウジングと前記軸との相対的な回転時に導入される前記密封対象流体によって動圧を発生させる動圧発生溝が形成されていることを特徴とする密封装置。
【国際調査報告】
2017094779.tif 000013
2017094779.tif 000014