(57)【要約】【課題】摺動部材や密封装置において、摺動抵抗をより低減させることである。【解決手段】ピストン部材１４に設けられたシール部材２０のリップ４２の表面４５に、第２の油室側傾斜面４７と第１の油室側傾斜面４８を形成する。第２の油室側傾斜面４７に、リップの周方向４９に対して交互の逆向きに傾斜する多数の起伏条としての凹条又は凸条５０が、複数の列をなして形成される。第２の油室側傾斜面４７とハウジング１３の内筒１３ａの外周面２３との接触面積を低減する。凹条又は凸条５０の周囲に作動油を蓄える。リップ４２と外周面２３との間の潤滑状態を格段に向上させ、摺動抵抗を確実に低減する。ピストン部材１４の動作の応答性をより向上する。【選択図】図７
2006207820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手部材に対して相対摺動する摺動部を有する摺動部材において、
上記摺動部の表面に、摺動方向に間隔を隔てて並べられ周囲を相手部材と相対摺動する
摺動部の表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する多数の起伏条よりなる列を、摺動
方向と直交する方向に間隔を隔てて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
各起伏条は、それぞれ隣接する起伏条から、相手部材と相対摺動する摺動部の表面に囲
まれることで独立しており、
各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交
差するように配置されていることを特徴とする摺動部材。
【請求項２】
相手部材との間を密封するためのシール部材を備え、このシール部材が相手部材に対し
て相対摺動する摺動部を含む密封装置において、
上記摺動部の表面に、摺動方向に間隔を隔てて並べられ周囲を相手部材と相対摺動する
摺動部の表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する多数の起伏条よりなる列を、摺動
方向と直交する方向に間隔を隔てて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
各起伏条は、それぞれ隣接する起伏条から、相手部材と相対摺動する摺動部の表面に囲
まれることで独立しており、
各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交
差するように配置されていることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
相手部材との間を密封するためのシール部材を備え、このシール部材が相手部材に対し
て相対回転する環状の摺動部を含む密封装置において、
上記摺動部の表面に、摺動部の周方向に間隔を隔てて並べられ周囲を相手部材と相対摺
動する摺動部の表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する多数の起伏条よりなる列を
、摺動部の軸方向に間隔を隔てて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
各起伏条は、それぞれ隣接する起伏条から、相手部材と相対摺動する摺動部の表面に囲
まれることで独立しており、
各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交
差するように配置されていることを特徴とする密封装置。
【請求項４】
相手部材との間を密封するためのシール部材を備え、このシール部材が相手部材に対し
て軸方向に相対移動する環状の摺動部を含む密封装置において、
上記摺動部の表面に、摺動部の軸方向に間隔を隔てて並べられ周囲を相手部材と相対摺
動する摺動部の表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する多数の起伏条よりなる列を
、摺動部の周方向に間隔を隔てて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
各起伏条は、それぞれ隣接する起伏条から、相手部材と相対摺動する摺動部の表面に囲
まれることで独立しており、
各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交
差するように配置されていることを特徴とする密封装置。
【請求項５】
環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン部材と、このピストン部材
に設けられる環状のシール部材とを備え、
シール部材は、シリンダ室の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリップを
含み、
シール部材のリップの表面に、リップの表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する
互いに独立した多数の起伏条がリップの周方向に所定の周方向ピッチで並べられて形成さ
れた列を、リップの軸方向に所定の軸方向ピッチで並べて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
起伏条の長手方向はリップの周方向に沿うとともに、起伏条の短手方向はリップの軸方
向に沿うことを特徴とする密封装置。
【請求項６】
環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン部材と、このピストン部材
にそれぞれ設けられる内外一対の環状のシール部材とを備え、
各シール部材は、シリンダ室の対応する周面にそれぞれ摺動自在に接する摺動部として
のリップを含み、
少なくとも一方のシール部材のリップの表面に、リップの表面に囲まれた長手方向と短
手方向とを有する互いに独立した多数の起伏条がリップの周方向に所定の周方向ピッチで
並べられて形成された列を、リップの軸方向に所定の軸方向ピッチで並べて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
起伏条の長手方向はリップの周方向に沿うとともに、起伏条の短手方向はリップの軸方
向に沿うことを特徴とする密封装置。
【請求項７】
請求項６において、上記ピストン部材に背圧を与えるための環状の油室を区画する環状
の区画板と、この区画板の少なくとも外周に設けられる環状のシール部材とをさらに備え
、
このシール部材は、ピストン部材の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリ
ップを含み、
このリップの表面に、リップの表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する互いに独
立した多数の第２の起伏条がリップの周方向に所定の周方向ピッチで並べられて形成され
た列を、リップの軸方向に所定の軸方向ピッチで並べて複数設け、
第２の起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときに
その周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
第２の起伏条の長手方向はリップの周方向に沿うとともに、第２の起伏条の短手方向は
リップの軸方向に沿うことを特徴とする密封装置。
【請求項８】
請求項６または７において、隣接する列の上記起伏条は互い違いに配列されていること
を特徴とする密封装置。
【請求項９】
環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン部材と、このピストン部材
に設けられる環状のシール部材とを備え、
シール部材は、シリンダ室の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリップを
含み、
シール部材のリップの表面に、リップの表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する
互いに独立した多数の起伏条がリップの周方向に所定の周方向ピッチで並べられて形成さ
れた列を、起伏条がリップの軸方向に所定の軸方向ピッチで並ぶよう複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
周方向に隣接する上記起伏条は、リップの周方向に対して互いに逆向きに傾き、軸方向
に隣接する起伏条はリップの周方向に対して互いに同じ向きに傾いていることを特徴とす
る密封装置。
【請求項１０】
環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン部材と、このピストン部材
に設けられる環状のシール部材とを備え、
シール部材は、シリンダ室の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリップを
含み、
シール部材のリップの表面に、リップの表面に囲まれ長手方向と短手方向とを有し長手
方向がリップの周方向に対して傾く互いに独立した多数の起伏条がリップの周方向に並べ
られて形成された列を、リップの軸方向に並べて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交
差するように配置されていることを特徴とする密封装置。
【請求項１１】
環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン部材と、このピストン部材
にそれぞれ設けられる内外一対の環状のシール部材とを備え、
各シール部材は、シリンダ室の対応する周面にそれぞれ摺動自在に接する摺動部として
のリップを含み、
少なくとも一方のシール部材のリップの表面に、リップの表面に囲まれ長手方向と短手
方向とを有し長手方向がリップの周方向に対して傾く互いに独立した多数の起伏条がリッ
プの周方向に並べられて形成された列を、リップの軸方向に並べて複数設け、
上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交
差するように配置されていることを特徴とする密封装置。
【請求項１２】
請求項１１において、上記ピストン部材に背圧を与えるための環状の油室を区画する環
状の区画板と、この区画板の少なくとも外周に設けられる環状のシール部材とをさらに備
え、
このシール部材は、ピストン部材の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリ
ップを含み、
このリップの表面に、リップの表面に囲まれ長手方向と短手方向とを有し長手方向がリ
ップの周方向に対して傾くする互いに独立した多数の第２の起伏条がリップの周方向に並
べられて形成された列を、リップの軸方向に並べて複数設け、
第２の起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときに
その周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、
各列の第２の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の第２の起伏条の長手方
向に対して交差するように配置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、摺動部材および密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに摺動をする２つの物体間の摺動抵抗をできるだけ低減させることは、軸受やシー
ルなどの機械部品にとって極めて重要な問題である。これらの機械部品の寿命向上に寄与
できるばかりでなく、エネルギー損失を抑えることができるからである。
従来、摺動部の表面に低摩擦樹脂であるフッ素樹脂をコーティングすることが行われて
いるが、製造コストが高くなる。また、２つの物体間にグリースや潤滑油等の潤滑剤を介
在させることも行われているが、２つの物体間で潤滑剤切れを生ずることもあり、摺動抵
抗の低減には限界がある。
【０００３】
ところで、一般に高分子材料を用いて構成される摺動部では、摺動抵抗が大きくなる傾
向にある。例えば、回転軸とハウジングとの間や、往復動軸とハウジングとの間を密封す
る密封装置では、回転軸や往復動軸に摺動するゴム材料からなる摺動部を有しているが、
この摺動部の油膜切れにより摺動抵抗が大きくなる場合がある。
上記の密封装置の中で、例えば、自動車の自動変速機内のクラッチ部に用いられる密封
装置は、通例、環状のゴム製のシール部材をピストン部材の内周や外周に設けており、シ
ール部材の表面にはハウジングに接触する摺動部としてのリップが設けられている。これ
により、ハウジングとピストン部材との間が密封されている。
【０００４】
従来、上記シール部材のリップは、その摺動面全面がハウジング等に接触するため、摺
動抵抗が大きかった。しかも、環状のピストン部材の内、外周にそれぞれシール部材が設
けられるので、ピストン部材の動作の応答性が悪いという課題がある。
一方、摺動抵抗低減の目的で、リップの摺動面に周方向に沿う環状突起等を設けた密封
装置が提案されているが（例えば特許文献１参照）、摺動抵抗の低減が十分でない。
【特許文献１】特開平９−２１００８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、摺動部材や密封装置において、摺動抵抗をより低減させるこ
とである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、相手部材に対して相対摺動する摺動
部を有する摺動部材において、上記摺動部の表面に、摺動方向に間隔を隔てて並べられ周
囲を相手部材と相対摺動する摺動部の表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する多数
の起伏条よりなる列を、摺動方向と直交する方向に間隔を隔てて複数設け、上記起伏条は
、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにその周囲に作動油
を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、各起伏条は、それぞれ隣接する起伏
条から、相手部材と相対摺動する摺動部の表面に囲まれることで独立しており、各列の起
伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交差するよう
に配置されていることを特徴とする摺動部材を提供するものである。
【０００７】
本発明では、多数の凹条に又は多数の凸条の周囲に溜められる潤滑剤が、摺動部材の相
対摺動に伴って摺動部に潤沢に供給されるので、摺動抵抗を格段に低減することができる
。また、摺動面の接触面積が低減され、摺動抵抗を格段に小さくすることができる。
請求項２記載の発明は、相手部材との間を密封するためのシール部材を備え、このシー
ル部材が相手部材に対して相対摺動する摺動部を含む密封装置において、上記摺動部の表
面に、摺動方向に間隔を隔てて並べられ周囲を相手部材と相対摺動する摺動部の表面に囲
まれた長手方向と短手方向とを有する多数の起伏条よりなる列を、摺動方向と直交する方
向に間隔を隔てて複数設け、上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相
手部材と当接したときにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を
含み、各起伏条は、それぞれ隣接する起伏条から、相手部材と相対摺動する摺動部の表面
に囲まれることで独立しており、各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列
の起伏条の長手方向に対して交差するように配置されていることを特徴とする密封装置を
提供するものである。
【０００８】
本発明では、多数の凹条に又は多数の凸条の周囲に溜められる潤滑剤が、密封装置の摺
動部の相対摺動に伴って、摺動部に潤沢に供給されるので、摺動抵抗を格段に低減するこ
とができる。また、摺動面の接触面積が低減され、摺動抵抗を格段に小さくすることがで
きる。
請求項３記載の発明は、相手部材との間を密封するためのシール部材を備え、このシー
ル部材が相手部材に対して相対回転する環状の摺動部を含む密封装置において、上記摺動
部の表面に、摺動部の周方向に間隔を隔てて並べられ周囲を相手部材と相対摺動する摺動
部の表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する多数の起伏条よりなる列を、摺動部の
軸方向に間隔を隔てて複数設け、上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、また
は相手部材と当接したときにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸
条を含み、各起伏条は、それぞれ隣接する起伏条から、相手部材と相対摺動する摺動部の
表面に囲まれることで独立しており、各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接す
る列の起伏条の長手方向に対して交差するように配置されていることを特徴とする密封装
置を提供するものである。
【０００９】
本発明では、回転軸用の密封装置において、多数の凹条に又は多数の凸条の周囲に溜め
られる潤滑剤が、回転軸の回転に伴って摺動部に潤沢に供給されるので、密封装置による
回転軸の回転摩擦抵抗を格段に低減することができる。また、摺動面の接触面積が低減さ
れ、摺動抵抗を格段に小さくすることができる。
請求項４記載の発明は、相手部材との間を密封するためのシール部材を備え、このシー
ル部材が相手部材に対して軸方向に相対移動する環状の摺動部を含む密封装置において、
上記摺動部の表面に、摺動部の軸方向に間隔を隔てて並べられ周囲を相手部材と相対摺動
する摺動部の表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する多数の起伏条よりなる列を、
摺動部の周方向に間隔を隔てて複数設け、上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹
条、または相手部材と当接したときにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成
可能な凸条を含み、各起伏条は、それぞれ隣接する起伏条から、相手部材と相対摺動する
摺動部の表面に囲まれることで独立しており、各列の起伏条は、その長手方向の延長線が
、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交差するように配置されていることを特徴とす
るものである。
【００１０】
本発明では、例えば往復動軸用の密封装置において、多数の凹条に又は多数の凸条の周
囲に溜められる潤滑剤が、往復動軸の往復動に伴って摺動部に潤沢に供給されるので、密
封装置による往復動軸の往復動摩擦抵抗を格段に低減することができる。また、摺動面の
接触面積が低減され、摺動抵抗を格段に小さくすることができる。
請求項５記載の発明は、環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン部
材と、このピストン部材に設けられる環状のシール部材とを備え、シール部材は、シリン
ダ室の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリップを含み、シール部材のリッ
プの表面に、リップの表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する互いに独立した多数
の起伏条がリップの周方向に所定の周方向ピッチで並べられて形成された列を、リップの
軸方向に所定の軸方向ピッチで並べて複数設け、上記起伏条は、作動油を溜めることので
きる凹条、または相手部材と当接したときにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所
を形成可能な凸条を含み、起伏条の長手方向はリップの周方向に沿うとともに、起伏条の
短手方向はリップの軸方向に沿うことを特徴とする密封装置を提供する。
【００１１】
請求項６記載の発明は、環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン部
材と、このピストン部材にそれぞれ設けられる内外一対の環状のシール部材とを備え、各
シール部材は、シリンダ室の対応する周面にそれぞれ摺動自在に接する摺動部としてのリ
ップを含み、少なくとも一方のシール部材のリップの表面に、リップの表面に囲まれた長
手方向と短手方向とを有する互いに独立した多数の起伏条がリップの周方向に所定の周方
向ピッチで並べられて形成された列を、リップの軸方向に所定の軸方向ピッチで並べて複
数設け、上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したと
きにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、起伏条の長手
方向はリップの周方向に沿うとともに、起伏条の短手方向はリップの軸方向に沿うことを
特徴とするものである。
【００１２】
請求項５、６の各発明によれば、ピストン部材に設けられるシール部材において、起伏
条がリップの表面に形成されているため、摺動面の接触面積が低減され、摺動抵抗を格段
に小さくすることができる。また、起伏条としての凹条に又は起伏条としての凸条の周囲
に作動油が非常に溜まりやすくなっているため、摺動面の潤滑状態が格段に向上されて、
摺動抵抗をより確実に低減させることができる。その結果、ピストン部材の動作の応答性
を格段に向上できる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項６において、上記ピストン部材に背圧を与えるための環
状の油室を区画する環状の区画板と、この区画板の少なくとも外周に設けられる環状のシ
ール部材とをさらに備え、このシール部材は、ピストン部材の対応する周面に摺動自在に
接する摺動部としてのリップを含み、このリップの表面に、リップの表面に囲まれた長手
方向と短手方向とを有する互いに独立した多数の第２の起伏条がリップの周方向に所定の
周方向ピッチで並べられて形成された列を、リップの軸方向に所定の軸方向ピッチで並べ
て複数設け、第２の起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接
したときにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、第２の
起伏条の長手方向はリップの周方向に沿うとともに、第２の起伏条の短手方向はリップの
軸方向に沿うことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、請求項６記載の発明と同様の効果が得られる。しかも、背圧負荷用の
油室の区画板にも請求項６と同様のシール部材を適用することで、ピストン部材が受ける
摺動抵抗をより低減することができる。
隣接する列の上記起伏条は、請求項８記載のように互い違いに配列されていてもよい。
また、請求項９記載の発明は、環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピス
トン部材と、このピストン部材に設けられる環状のシール部材とを備え、シール部材は、
シリンダ室の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリップを含み、シール部材
のリップの表面に、リップの表面に囲まれた長手方向と短手方向とを有する互いに独立し
た多数の起伏条がリップの周方向に所定の周方向ピッチで並べられて形成された列を、起
伏条がリップの軸方向に所定の軸方向ピッチで並ぶよう複数設け、上記起伏条は、作動油
を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにその周囲に作動油を溜める
ことのできる凹所を形成可能な凸条を含み、周方向に隣接する上記起伏条は、リップの周
方向に対して互いに逆向きに傾き、軸方向に隣接する起伏条はリップの周方向に対して互
いに同じ向きに傾いていることを特徴とする密封装置を提供する。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン
部材と、このピストン部材に設けられる環状のシール部材とを備え、シール部材は、シリ
ンダ室の対応する周面に摺動自在に接する摺動部としてのリップを含み、シール部材のリ
ップの表面に、リップの表面に囲まれ長手方向と短手方向とを有し長手方向がリップの周
方向に対して傾く互いに独立した多数の起伏条がリップの周方向に並べられて形成された
列を、リップの軸方向に並べて複数設け、上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹
条、または相手部材と当接したときにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成
可能な凸条を含み、各列の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長
手方向に対して交差するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、環状のシリンダ室内に環状の油室を区画する環状のピストン
部材と、このピストン部材にそれぞれ設けられる内外一対の環状のシール部材とを備え、
各シール部材は、シリンダ室の対応する周面にそれぞれ摺動自在に接する摺動部としての
リップを含み、少なくとも一方のシール部材のリップの表面に、リップの表面に囲まれ長
手方向と短手方向とを有し長手方向がリップの周方向に対して傾く互いに独立した多数の
起伏条がリップの周方向に並べられて形成された列を、リップの軸方向に並べて複数設け
、上記起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接したときにそ
の周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、各列の起伏条は、そ
の長手方向の延長線が、隣接する列の起伏条の長手方向に対して交差するように配置され
ていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９，１０，１１の各発明では、請求項５記載の発明と同様の効果が得られる。し
かも、リップの周方向に対して傾く起伏条を用いることにより、リップの摺動面に作動油
がより溜まりやすくし、摺動抵抗を低減することができる。
請求項１２記載の発明は、請求項１１において、上記ピストン部材に背圧を与えるため
の環状の油室を区画する環状の区画板と、この区画板の少なくとも外周に設けられる環状
のシール部材とをさらに備え、このシール部材は、ピストン部材の対応する周面に摺動自
在に接する摺動部としてのリップを含み、このリップの表面に、リップの表面に囲まれ長
手方向と短手方向とを有し長手方向がリップの周方向に対して傾くする互いに独立した多
数の第２の起伏条がリップの周方向に並べられて形成された列を、リップの軸方向に並べ
て複数設け、第２の起伏条は、作動油を溜めることのできる凹条、または相手部材と当接
したときにその周囲に作動油を溜めることのできる凹所を形成可能な凸条を含み、各列の
第２の起伏条は、その長手方向の延長線が、隣接する列の第２の起伏条の長手方向に対し
て交差するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明では、請求項１１と同様の効果が得られる。しかも、背圧負荷用の油室の区画板
にも請求項１１と同様のシール部材を適用することで、ピストン部材が受ける摺動抵抗を
より低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１〜図４を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。図１は、自動車の概
略構成を示す模式図である。
自動車１は、例えばエンジン等の動力源２と、この動力源２とトルクコンバータ３を介
して連絡される自動変速機４と、この自動変速機４からの動力を伝達される駆動車輪５と
、車輪６とを備えている。自動変速機４は、動力源２の回転を減速して駆動車輪５に伝達
する。自動変速機４の入力軸７は、トルクコンバータ３を介して動力源２と動力伝達可能
に連結され、また、出力軸８は、継手９、伝動軸１０等を介して、駆動車輪５と動力伝達
可能に連結されている。
【００２０】
自動変速機４は、入力軸７と、出力軸８と、入力軸７と出力軸８との間に介在して動力
伝達する変速機構１１と、この変速機構１１に設けられたクラッチ部１２とを有している
。クラッチ部１２の動作により、入力軸７から変速機構１１への動力を、伝達または遮断
することができるようになっている。
図２は、自動変速機４のクラッチ部１２の要部を拡大した模式的断面図である。図２を
参照して、クラッチ部１２は、そのハウジング１３に、ピストン部材１４と、区画板１５
とを備えている。ハウジング１３、ピストン部材１４、および、区画板１５はそれぞれ環
状をなし、入力軸７の中心軸線１６を中心として配置されている。
【００２１】
ハウジング１３は、中心軸線１６回りに環状に形成される内筒１３ａと、中心軸線１６
回りに、内筒１３ａの径方向外方に環状に形成される外筒１３ｂと、内筒１３ａおよび外
筒１３ｂの一端（図２において左側の端部）間を接続する環状の端壁１３ｃとを備えてい
る。ハウジング１３は断面溝形をなしており、シリンダ室１７が環状に形成されている。
また、ハウジング１３の外筒１３ｂは、中心軸線１６と同心の円筒部１３ｄと、円筒部１
３ｄから軸方向に遠ざかるにつれて径方向外方に延びるテーパ部１３ｅとを含む。
【００２２】
ピストン部材１４は、中心軸線１６回りに環状に形成される内筒１４ａと、中心軸線１
６回りに、内筒１４ａの径方向外方に環状に形成される外筒１４ｂと、内筒１４ａおよび
外筒１４ｂの一端（図２において左側の端部）間を接続する環状の端壁１４ｃとを備える
。ピストン部材１４の外筒１４ｂは、中心軸線１６と同心の円筒部１４ｄと、円筒部１４
ｄから軸方向に遠ざかるにつれて径方向外方に延びるテーパ部１４ｅと、テーパ部１４ｅ
から径方向外方へ延びる押圧部１８とを含む。ピストン部材１４の内筒１４ａには、その
内周面１９に環状のゴム製のシール部材２０が備えられている。また、ピストン部材１４
の外筒１４ｂには、その外周面２１の端壁１４ｃ側に、環状のシール部材２２が備えられ
ている。各シール部材２０、２２の中心軸線は、中心軸線１６上にある。
【００２３】
ピストン部材１４は、シリンダ室１７に、軸方向に摺動自在に挿入されている。シール
部材２０はハウジング１３の内筒１３ａの外周面２３と、シール部材２２はハウジング１
３の外筒１３ｂの内周面２４と、それぞれ接触するようになっている。ハウジング１３、
ピストン部材１４およびシール部材２０、２２によって、シリンダ室１７内に第１の油室
２５が区画されている。
【００２４】
ハウジング１３の内筒１３ａには、第１の油室２５と、ハウジング１３の内筒１３ａの
径方向内方の経路１０１とを連通する連通孔２６が穿孔されており、この連通孔２６を介
して、加圧装置（図示せず）により加圧された作動油が第１の油室２５に流入（図２にお
いて白抜きの矢符）できるようになっている。
区画板１５は、中心軸線１６回りに環状に形成される例えば板金製の部材である。区画
板１５の、第１の油室２５側の側面には、ピストン部材１４の端壁１４ｃに平行な平坦部
２７が設けられている。また、区画板１５の外周２８には、環状のシール部材２９が設け
られている。シール部材２９は、ピストン部材１４の外筒１４ｂの内周面３０と接触する
ように配置されている。また、ハウジング１３の内筒１３ａには溝３１が形成されており
、この溝３１に止め輪３２が嵌められている。区画板１５が止め輪３２に当接することに
より、区画板１５の軸方向一方（図２において右側）への移動が規制されている。
【００２５】
ピストン部材１４の端壁１４ｃには、区画板１５と対向する側の側面に平坦部３３が設
けられており、平坦部３３には保持部材３４が取り付けられている。保持部材３４には例
えばコイルばね等の弾性部材３５が、中心軸線１６と平行に取り付けられている。弾性部
材３５は、ピストン部材１４および区画板１５を常に軸方向に押圧している。
また、シリンダ室１７には、区画板１５、シール部材２９、ピストン部材１４、シール
部材２０、およびハウジング１３の内筒１３ａによって、第２の油室３６が区画されてい
る。第１の油室２５と第２の油室３６は、シリンダ室１７の軸方向に並んで配列されてい
る。ハウジング１３の内筒１３ａには、第２の油室３６とハウジング１３の内筒１３ａの
径方向内方の領域１００とを連通する連通孔３７が穿孔されており、この連通孔３７を介
して、領域１００に貯留される作動油が第２の油室３６に流入（図２において黒塗りの矢
符）できるようになっている。
【００２６】
シリンダ室１７内に、シール部材２０，２２付きのピストン部材１４を収容すると共に
、シール部材２９付きの区画板１５を収容することにより、本実施の形態の密封装置が構
成されている。シール部材２０，２２，２９は主にピストン部材１４の直線往復動用のシ
ールとして機能するが、ピストン部材１４はハウジング１３や区画板１５に対して相対回
転するので、回転用のシールとしても機能する。
【００２７】
本実施形態では、加圧された作動油が連通孔２６を介して第１の油室２５に流入し、弾
性部材３５の付勢力に抗してピストン部材１４を第２の油室３６側に摺動させる。これに
より、ピストン部材１４の押圧部１８が、図３に示すように、押圧部１８と平行に配列さ
れた各複数の第１および第２のクラッチ板３８ａ、３８ｂ（総称していうときは単にクラ
ッチ板３８ともいう）を押圧する。これにより、クラッチ板３８ａ、３８ｂ同士が互いに
押圧され、図１の入力軸７からの動力をクラッチ部１２を介して変速機構１１へ伝達する
ことができる。
【００２８】
このクラッチ部１２はいわゆる片効きタイプのシリンダであり、加圧された作動油は第
１の油室２５のみに供給される。供給された作動油の油圧によって第２の油室３６側にピ
ストン部材１４が摺動すると、弾性部材３５が軸方向に圧縮される。
ここで、第１の油室２５内の作動油の油圧を低下させると、ピストン部材１４を第２の
油室３６側に押圧する力が減少し、弾性部材３５の付勢力によって、ピストン部材１４が
第１の油室２５側に押し戻される。その結果、ピストン部材１４の押圧部１８が、図３に
示すクラッチ板３８への押圧を解除し、クラッチ部１２を介する動力の伝達が遮断される
。
【００２９】
図３を参照して、ハウジング１３は、入力軸７に一体回転可能に取り付けられている。
入力軸７の回転と共にハウジング１３が回転すると、シリンダ室１７内の作動油が、入力
軸７の回転数の二乗に比例した遠心力を受け、いわゆる遠心油圧が発生する。具体的には
、第１の油室２５には、ピストン部材１４を第２の油室３６側に付勢する遠心油圧４０が
発生する一方で、第２の油室３６には、ピストン部材１４を第１の油室２５側に付勢する
遠心油圧（背圧）４１が発生し、これらの遠心油圧４０と遠心油圧（背圧）４１は互いに
相殺される。したがって、ハウジング１３の回転によりクラッチ部１２に生じる遠心油圧
の影響を最小限に抑え、遠心油圧がピストン部材１４の動作に与える影響を最小限にする
ことができる。
【００３０】
次いで、各シール部材２０，２２，２９について詳細に説明する。まず、図４を参照し
て、ピストン部材１４の内筒１４ａ側のシール部材２０は、ハウジング１３の内筒１３ａ
の外周面２３に接触する摺動部としての径方向内向きのリップ４２を形成する内周部４３
と、ピストン部材１４の内筒１４ａの内周面１９に取り付けられる外周部４４とを備えて
いる。
【００３１】
シール部材２０の内周部４３の表面４５には、リップ４２の先端縁４６を挟んだ両側に
、第２の油室側傾斜面４７と第１の油室側傾斜面４８を有している。第２の油室側傾斜面
４７には、リップ４２の周方向４９に沿って延びる、互いに独立した多数の起伏条として
の凹条５０が、複数の列５２、５３、５４をなして形成されている。隣接する列５２、５
３、５４の凹条５０は、互い違いに配列されている。
【００３２】
また、図５を参照して、ピストン部材１４の外筒１４ｂ側のシール部材２２は、ハウジ
ング１３の外筒１３ｂの内周面２４に接触する摺動部としての径方向外向きのリップ５５
を備えている。
リップ５５の表面５６は、リップ５５の先端縁５７を挟んだ両側に、第２の油室側傾斜
面５８と第１の油室側傾斜面５９を有している。第２の油室側傾斜面５８には、シール部
材２０と同様にして凹条５０が設けられている。すなわち、リップ５５の周方向６０に沿
って延びる、互いに独立した多数の起伏条としての凹条５０が、複数の列５２、５３、５
４をなして形成されている。隣接する列５２、５３、５４の凹条５０は、互い違いに配列
されている。
【００３３】
また、図６に示すように、区画板１５の外周２８に設けられるシール部材２９は、シー
ル部材２２と同様の構成である。すなわち、シール部材２９はピストン部材１４の外筒１
４ｂの内周面３０に接触する摺動部としての径方向外向きのリップ５５を備えており、こ
のリップ５５にはシール部材２２と同様の構成の凹条５０が列５２，５３，５４をなして
形成されている。
【００３４】
本実施の形態によれば、環状のシリンダ室１７内に収容される環状のピストン部材１４
の内外のシール部材２０，２２の摺動部としてのリップ４２，５５の第２の油室側傾斜面
４７，５８に、それぞれ多数の凹条５０が複数の列５２、５３、５４をなして形成されて
いる。このため、各リップ４２，５５の摺接面積が低減され、摺動抵抗を格段に小さくす
ることができる。
【００３５】
また、多数の凹条５０によって第２の油室側傾斜面４７，５８に潤沢な量の作動油を保
持することができ、これにより各リップ４２，５５の摺動抵抗をより確実に低減させるこ
とができる。したがって、ピストン部材１４の動作の応答性をより向上させることが可能
である。
しかも、ピストン部材１４の外筒１４ｂの内周面３０に摺接するシール部材２９にも同
様の凹条５０を設けられ、該シール部材２９とピストン部材１４との摺動抵抗も低減され
るので、ピストン部材１４の動作の応答性をより一層向上させることが可能である。
【００３６】
上記の凹条５０の深さは２０〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。凹条５０の深
さが２０μｍ未満では潤滑効果が十分に得られず、１００μｍを超えると凹条５０の加工
性とリップ４２の強度に問題が生ずる虞があるため、凹条５０の深さを上記の範囲に設定
した。なお、凹条５０の深さが４０〜８０μｍの範囲であれば、より好ましい。
凹条５０の長手方向の長さＡは１００〜５００μｍの範囲にあることが好ましい。凹条
５０の長手方向の長さＡが１００μｍ未満では潤滑効果が十分に得られず、５００μｍを
超えると密封性の低下や異音発生の問題が生じやすくなるため、凹条５０の長手方向の長
さＡを上記の範囲に設定した。なお、凹条５０の長手方向の長さＡが２００〜４００μｍ
の範囲であれば、より好ましい。
【００３７】
凹条５０の短手方向の幅Ｂは５０〜２００μｍの範囲にあることが好ましい。凹条５０
の短手方向の幅Ｂが５０μｍ未満では潤滑効果が十分に得られず、２００μｍを超えると
リップ４２の第２の油室側傾斜面４７に設けられる凹条５０の本数が減少し、密封性も悪
くなる虞が生ずるため、凹条５０の短手方向の幅Ｂを上記の範囲に設定した。なお、凹条
５０の短手方向の幅Ｂが、８０〜１５０μｍの範囲であれば、より好ましい。
【００３８】
同一の列において隣接する凹条５０は、周方向４９のピッチＣが、凹条５０の長さＡの
１．５〜３倍の範囲で配列されていることが好ましい。周方向４９のピッチＣが、凹条５
０の長さＡの１．５倍未満（Ｃ＜１．５Ａ）では密封性が悪くなる虞が生じ、３倍を超え
る（Ｃ＞３Ａ）と潤滑効果が十分に得られないため、ピッチＣを上記の範囲に設定した。
なお、周方向４９のピッチＣが、凹条５０の長さＡの１．８〜２．２倍の範囲であれば、
より好ましい。
【００３９】
列５２、５３、５４の軸方向のピッチＤは、凹条５０の幅Ｂの１．５〜３倍の範囲で配
列されていることが好ましい。軸方向のピッチＤが、凹条５０の幅Ｂの１．５倍未満（Ｄ
＜１．５Ａ）では密封性が悪くなる虞が生じ、３倍を超える（Ｄ＞３Ａ）と潤滑効果が十
分に得られないため、ピッチＤを上記の範囲に設定した。なお、軸方向のピッチＤが、凹
条５０の幅Ｂの略２倍であれば、より好ましい。
【００４０】
上記の実施の形態では、ピストン部材１４のためのシール部材２０，２２に特徴部分で
ある凹条５０を適用したが、シール部材２０，２２のいずれか一方に凹条５０を適用する
ことによっても摺動抵抗低減の効果が得られる。また、上記の実施の形態では区画板１５
のためのシール部材２９に凹条５０を適用したが、適用しない場合も考えられる。
凹条５０としては、シール部材２０の周方向４９に沿うものに限らず、例えば、図７に
示すように、シール部材２０の周方向４９（周方向４９に沿う軸線）に対して所定の傾き
角Ｅを有していても良い。この場合、同一の列において隣接する凹条５０は、互いに逆向
きに（すなわちハの字状のパターンをなして）傾いていることが好ましい。図示していな
いが、シール部材２２，２９の凹条５０についても周方向６０（周方向６０に沿う軸線）
に対して所定の傾き角Ｅを有していても良い。傾き角Ｅとしては、２５〜６５度の範囲が
好ましく、４０〜５０度の範囲にあればより好ましい。
【００４１】
また、起伏条としては凹条５０に限らず、凸条により形成されていても良い。この場合
、凸条の高さは２０〜１００μｍの範囲にあることが高い密封性と低摺動性を達成する点
で好ましく、４０〜８０μｍの範囲であれば、より好ましい。起伏条が凸条により形成さ
れている場合も、凹条５０の場合と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、リ
ップ４２，５５の摺動面積が低減される。また、この凸条の周囲に作動油が非常に蓄えら
れやすくなるため、リップ４２、５５の摺動抵抗を格段に低減することができる。
【００４２】
上記の実施形態では、第２の油室側傾斜面に起伏条を形成するものとして説明したが、
これに限らず、第１の油室側傾斜面に起伏条を形成するものであっても良いし、第１の油
室側傾斜面と第２の油室側傾斜面の両方に起伏条を形成するものであっても良い。
さらに、凹条・凸条の形状は、たとえば、四角形、楕円形、菱形であっても良い。
上記の実施の形態では、本発明の密封装置をピストン部材の密封装置として適用した例
に則して説明したが、これに限らない。
【００４３】
例えば、図８に示すような、電動パワーステアリング装置８０の入力軸８１用の密封装
置８２のリップ等の摺動部８３に上記のハの字状のパターンをなす凹条又は凸条５０（図
７参照）を設けて、回転摺動抵抗を低減することが可能である。図８において、密封装置
８２は電動パワーステアリング装置８０のハウジング８４と入力軸８１との間を封止して
おり、弾性部材からなり上記摺動部８３を有するシール本体８５と、シール本体８５に埋
設される補強用の芯金８６とを備える。８７はバックアップリングである。
【００４４】
また、同様の構成の密封装置８２は、図９に示すような、油圧式パワーステアリング装
置８８の入力軸８９および出力軸９０用のオイルシールとして適用することができる。
また、ステアリング装置のラックバー用のロッドシールのリップ等の摺動部に上記のハ
の字状のパターンをなす凹条又は凸条を設けて、直線往復動の摺動抵抗を低減することが
できる。
【００４５】
また、サスペンションに用いられるショックアブソーバの往復動ロッド用のロッドシー
ルに上記のハの字状のパターンをなす凹条又は凸条を設けて、直線往復動の摺動抵抗を低
減することができる。                                  
また、エンジンのバルブステム用のロッドシールのリップ等の摺動部に上記のハの字状
のパターンをなす凹条又は凸条を設けて、直線往復動の摺動抵抗を低減することができる
。
【００４６】
また、軸受の内輪又は外輪の何れか一方に固定されて他方に摺接するリップ等の摺動部
を有する軸受用シールにおいて、摺動部に上記のハの字状のパターンをなす凹条又は凸条
を設けて、軸受の摺動抵抗を低減することができる。また、パック用軸受用のシールにつ
いても同様である。
また、エンジンのクランクシャフト用オイルシールのリップ等の摺動部に上記のハの字
状のパターンをなす凹条又は凸条を設けて、回転往復動の摺動抵抗を低減することができ
る。
【００４７】
また、本発明はオイルシールその他の密封装置への適用に限定されるものではなく、図
１０に示すように、合成ゴムやナイロン６６等の合成樹脂等の高分子材料からなる摺動部
材９１に適用することができる。すなわち摺動部材９１の摺動部９２に摺動方向９３に対
して交互の逆向きに角度Ｅをなして傾斜する上記のハの字状のパターンをなす凹条５０又
は凸条を設けて、摺動抵抗を低減するわけである。
【実施例】
【００４８】
回転軸用のオイルシールの内向きのリップの油側傾斜面に図７と同様のハの字のパター
ンをなす凹条を形成した実施例１と、油側傾斜面に図４と同様の周方向に沿って延びる凹
条を形成した実施例２と、凹凸を一切形成しない比較例１とを作成し、回転摩擦トルクを
測定したところ、図１１に示す結果を得た。
図１１を参照して、起動回転摩擦トルクと安定回転摩擦トルク（１０時間後）をみると
、
起動回転摩擦トルク
比較例１：１．６Ｋｇｆ・ｃｍ（１５．７Ｎ・ｃｍ）
実施例１：０．９Ｋｇｆ・ｃｍ（８．８Ｎ・ｃｍ）
実施例２：１．３Ｋｇｆ・ｃｍ（１２．７Ｎ・ｃｍ）
安定回転摩擦トルク
比較例１：１．４Ｋｇｆ・ｃｍ（１３．７Ｎ・ｃｍ）
実施例１：０．９Ｋｇｆ・ｃｍ（８．８Ｎ・ｃｍ）
実施例２：１．１Ｋｇｆ・ｃｍ（１０．８Ｎ・ｃｍ）
であり、実施例１は比較例１（従来品）に対して、起動回転摩擦トルクを４３％低減でき
、安定回転摩擦トルクを３５％低減できると共に、実施例２は比較例１（従来品）に対し
て起動回転摩擦トルクを２０％低減でき、安定回転摩擦トルクを２０％を低減できた。つ
まり、起動回転摩擦トルクと安定回転摩擦トルクを共に低減できる顕著な効果が得られる
ことが判明した。特に、実施例１に関しては、起動回転摩擦トルクは安定回転摩擦トルク
と等しい値を有するので、理想の摩擦特性となる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内
で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】自動車の概略構成を示す模式図である。
【図２】自動変速機のクラッチ部の要部を拡大した模式的断面図である。
【図３】遠心油圧を説明するためのシリンダとピストンの模式図である。
【図４】図２のピストン部材の内筒に設けられたシール部材の要部拡大断面図である。
【図５】図２のピストン部材の内筒に設けられたシール部材の要部拡大断面図である。
【図６】図２の区画板の外周に設けられたシール部材の要部拡大断面図である。
【図７】本発明の別の実施の形態のシール部材の要部拡大断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施の形態の密封装置が適用された電動パワーステアリング装置の部分断面概略図である。
【図９】本発明のさらに別の実施の形態の密封装置が適用された油圧式パワーステアリング装置の部分断面概略図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施の形態としての摺動部材の概略図である。
【図１１】回転摩擦トルクの経時変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５１】
４…自動変速機、１２…クラッチ部、１３…ハウジング、１３ａ…内筒、１３ｂ…外筒
、１４…ピストン部材、１４ａ…内筒、１４ｂ…外筒、１５…区画板、１６…中心軸線、
１７…シリンダ室、２０…シール部材、２１…外周面、２２…シール部材、２３…外周面
、２４…内周面、２５…第１の油室、２８…外周、２９…シール部材、３０…内周面、３
６…第２の油室、４２…リップ（摺動部）、４５…表面、４７…第２の油室側傾斜面、４
９…周方向、５０…凹条、５２、５３、５４…列、５５…リップ（摺動部）、５６…表面
、５８…第２の油室側傾斜面、６０…周方向、Ｅ…傾き角、９１…摺動部材、９２…摺動
部、９３…摺動方向
【図１】
2006207820.tif 000003
【図２】
2006207820.tif 000004
【図３】
2006207820.tif 000005
【図４】
2006207820.tif 000006
【図５】
2006207820.tif 000007
【図６】
2006207820.tif 000008
【図７】
2006207820.tif 000009
【図８】
2006207820.tif 000010
【図９】
2006207820.tif 000011
【図１０】
2006207820.tif 000012
【図１１】
2006207820.tif 000013