(57)【要約】  密封対象流体の漏れを抑制しつつ、安定的に回転トルクを低減可能なシールリングを提供する。  摺動面側には、周方向に伸びる第１溝（１２１）と、第１溝（１２１）における周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を第１溝（１２１）内に導く第２溝（１２２）とを有する溝部（１２０）が設けられており、第１溝（１２１）は、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される動圧発生用溝（１２１ａ）と、溝底が動圧発生用溝（１２１ａ）の溝底よりも深く、異物を捕捉可能な異物捕捉用溝（１２１ｂ）とを備えると共に、第１溝（１２１）は、側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられることを特徴とする。
2016148048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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密封対象領域の流体圧力を保持するシールリングであって、  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、  前記側壁面に対して摺動する摺動面側には、周方向に伸びる第１溝と、第１溝における周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を第１溝内に導く第２溝とを有する溝部が設けられており、  第１溝は、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される動圧発生用溝と、溝底が該動圧発生用溝の溝底よりも深く、異物を捕捉可能な異物捕捉用溝とを備えると共に、  第１溝は、前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられることを特徴とするシールリング。
【請求項２】
前記動圧発生用溝は、第１溝内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備え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】
前記異物捕捉用溝は、第１溝内において、周方向の全領域に亘って備え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。
【請求項４】
前記異物捕捉用溝は、第１溝内において、周方向の中央にのみ備え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。
【請求項５】
前記異物捕捉用溝の溝底は、第２溝に向かって徐々に浅くなるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のシールリング。
【請求項６】
前記動圧発生用溝は、周方向の端部に向かって径方向の幅が拡がるように設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のシールリング。
【請求項７】
第２溝の溝底は、前記動圧発生用溝の溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のシールリング。
【請求項８】
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密封対象領域の流体圧力を保持するシールリングであって、  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、  前記側壁面に対して摺動する摺動面側には、  前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられ、かつ周方向に伸びる第１溝と、  内周面から第１溝における周方向の中央の位置に進入する位置まで伸び、かつ密封対象流体を第１溝内に導くと共に、異物を内周面側に排出可能な第２溝と、  が設けられると共に、  第１溝には、第２溝が進入した部位を挟んで周方向の両側に、それぞれ溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される一対の動圧発生用溝が設けられており、  第２溝の溝底は、前記動圧発生用溝の溝底よりも深く構成されていることを特徴とするシールリング。
【請求項９】
前記一対の動圧発生用溝の間であって、第２溝よりも径方向外側には、一方の動圧発生用溝から他方の動圧発生用溝への密封対象流体の流れを妨げる障壁部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のシールリング。
【請求項１０】
第２溝の溝底は、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる階段状の段差面により構成されていることを特徴とする請求項８または９に記載のシールリング。
【請求項１１】
第２溝の溝底には、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項８または９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、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。
【背景技術】
【０００２】  自動車用のＡｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＴ）やＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＣＶＴ）などにおいては、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、シールリングの摺動面側に密封対象流体を導き、動圧を発生させる溝を設ける技術が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、このような技術においては、密封対象流体中に異物が含まれている場合、溝内に異物が噛みこまれることで、動圧効果が低減されて回転トルクの低減効果が十分に発揮されなくなってしまうだけでなく、摩耗が促進され、シール性が低下してしまうおそれもある。【０００３】  また、異物がシールリングの摺動面から排除されるように、シールリングの摺動面側に、内周面側から外周面側に連通する溝を設ける技術も知られている（特許文献２参照）。しかしながら、このような技術の場合には、密封対象流体が溝から漏れるため、漏れ量が多くなってしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２１６０３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６８１５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、密封対象流体の漏れを抑制しつつ、安定的に回転トルクを低減可能な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、  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密封対象領域の流体圧力を保持するシールリングであって、  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、  前記側壁面に対して摺動する摺動面側には、周方向に伸びる第１溝と、第１溝における周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を第１溝内に導く第２溝とを有する溝部が設けられており、  第１溝は、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される動圧発生用溝と、溝底が該動圧発生用溝の溝底よりも深く、異物を捕捉可能な異物捕捉用溝とを備えると共に、  第１溝は、前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられることを特徴とする。【０００８】  本発明によれば、溝部内に密封対象流体が導かれるため、溝部が設けられている範囲においては、高圧側からシールリングに対して作用する流体圧力と低圧側からシールリングに対して作用する流体圧力が相殺される。これにより、シールリングに対する流体圧力の受圧面積を減らすことができる。また、シールリングが環状溝における低圧側の側壁面に対して摺動する際に、動圧発生用溝から摺動部分に密封対象流体が流出することにより動圧が発生する。これにより、シールリングに対して側壁面から離れる方向の力が発生する。そして、動圧発生用溝の溝底は、周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成されているので、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。以上のように、受圧面積が減ることと、動圧によりシールリングに対して側壁面から離れる方向に力が発生することとが相俟って、回転トルクを効果的に低減させることが可能となる。【０００９】  また、異物捕捉用溝により異物が捕捉されるため、異物によって動圧発生用溝による動圧発生機能が損なわれてしまうことも抑制される。更に、第１溝は、側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられているので、密封対象流体の漏れを抑制することができる。【００１０】  また、前記動圧発生用溝は、第１溝内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられているとよい。【００１１】  これにより、軸に対するシールリングの回転方向に関係なく、動圧発生用溝による動圧発生機能を発揮させることができる。【００１２】  ここで、前記異物捕捉用溝は、第１溝内において、周方向の全領域に亘って備えられているとよい。【００１３】  また、前記異物捕捉用溝は、第１溝内において、周方向の中央にのみ備えられている構成も採用することができる。【００１４】  前記異物捕捉用溝の溝底は、第２溝に向かって徐々に浅くなるように構成されているとよい。【００１５】  これにより、第２溝から侵入してきた異物を効率的に異物捕捉用溝に導くことができ、動圧発生用溝に異物が侵入してしまうことを抑制することができる。【００１６】  前記動圧発生用溝は、周方向の端部に向かって径方向の幅が拡がるように設けられているとよい。【���０１７】  これにより、動圧発生用溝から摺動部分に流出させる密封対象流体の径方向の幅を広くすることができる。【００１８】  第２溝の溝底は、前記動圧発生用溝の溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されているとよい。【００１９】  これにより、第２溝においても、異物を捕捉する機能が発揮されるので、動圧発生用溝に異物が侵入してしまうことを抑制することができる。【００２０】  また、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密封対象領域の流体圧力を保持するシールリングであって、  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、  前記側壁面に対して摺動する摺動面側には、  前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられ、かつ周方向に伸びる第１溝と、  内周面から第１溝における周方向の中央の位置に進入する位置まで伸び、かつ密封対象流体を第１溝内に導くと共に、異物を内周面側に排出可能な第２溝と、  が設けられると共に、  第１溝には、第２溝が進入した部位を挟んで周方向の両側に、それぞれ溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される一対の動圧発生用溝が設けられており、  第２溝の溝底は、前記動圧発生用溝の溝底よりも深く構成されていることを特徴とする。【００２１】  本発明によれば、シールリングにおける摺動面側に設けられた第１溝及び第２溝内に密封対象流体が導かれるため、これらが設けられている範囲においては、高圧側からシールリングに対して作用する流体圧力と低圧側からシールリングに対して作用する流体圧力が相殺される。これにより、シールリングに対する流体圧力の受圧面積を減らすことができる。また、シールリングが環状溝における低圧側の側壁面に対して摺動する際に、動圧発生用溝から摺動部分に密封対象流体が流出することにより動圧が発生する。これにより、シールリングに対して側壁面から離れる方向の力が発生する。そして、動圧発生用溝の溝底は、周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成されているので、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。以上のように、受圧面積が減ることと、動圧によりシールリングに対して側壁面から離れる方向に力が発生することとが相俟って、回転トルクを効果的に低減させることが可能となる。また、動圧発生用溝は、第２溝が進入した部位を挟んで周方向の両側にそれぞれ設けられているので、軸に対するシールリングの回転方向に関係なく、動圧発生機能を発揮させることができる。また、第１溝は側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられているので、第１溝からの密封対象流体の漏れ量を抑制することができる。更に、動圧発生用溝の溝底よりも底の深い第２溝が設けられており、この第２溝によって摺動部に侵入した異物を内周面側に排出させることができる。従って、異物によって動圧発生用溝による動圧発生機能が損なわれてしまうことも抑制される。【００２２】  前記一対の動圧発生用溝の間であって、第２溝よりも径方向外側には、一方の動圧発生用溝から他方の動圧発生用溝への密封対象流体の流れを妨げる障壁部が設けられているとよい。【００２３】  これにより、一方の動圧発生用溝から他方の動圧発生用溝への流れる流体は、障壁部によって、第２溝において、径方向の内側に向かうように流れ易くなる。これにより、摺動面に侵入した異物は積極的にシールリングの内周面側に排出される。【００２４】  第２溝の溝底は、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる階段状の段差面により構成されているとよい。また、第２溝の溝底には、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる傾斜面が設けられていることも好適である。このような構成を採用することで、第２溝内に進入した異物を積極的にシールリングの内周面側に排出させることができる。
【発明の効果】
【００２５】  以上説明したように、本発明によれば、密封対象流体の漏れを抑制しつつ、安定的に回転トルクを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図である。
【図２】図２は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図３】図３は本発明の実施形態１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４は本発明の実施形態１に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図である。
【図５】図５は本発明の実施形態１に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図である。
【図６】図６は本発明の実施形態１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。
【図７】図７は本発明の実施例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】図８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９】図９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１０】図１０は本発明の実施例２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図１１】図１１は本発明の実施例３に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図１２】図１２は本発明の実施例４に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例５に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図１４】図１４は本発明の実施例６に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図１５】図１５は本発明の実施例７に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図１６】図１６は本発明の実施例７に係るシールリングの模式的断面図である。
【図１７】図１７は本発明の実施例８に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図１８】図１８は本発明の実施例８に係るシールリングの模式的断面図である。
【図１９】図１９は本発明の実施例９に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図２０】図２０は本発明の実施例１０に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図２１】図２１は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図である。
【図２２】図２２は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図２３】図２３は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図２４】図２４は本発明の実施形態２に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図である。
【図２５】図２５は本発明の実施形態２に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図である。
【図２６】図２６は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図２７】図２７は本発明の実施形態２に係るシールリングの模式的断面図である。
【図２８】図２８は本発明の実施形態２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。
【図２９】図２９は本発明の実施形態２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。
【図３０】図３０は本発明の実施例１１に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図３１】図３１は本発明の実施例１１に係るシールリングの模式的断面図である。
【図３２】図３２は本発明の実施例１１に係るシールリングの模式的断面図である。
【図３３】図３３は本発明の実施例１１に係るシールリングの模式的断面図である。
【図３４】図３４は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図３５】図３５は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図である。
【図３６】図３６は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図である。
【図３７】図３７は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図である。
【図３８】図３８は本発明の実施例１３に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図３９】図３９は本発明の実施例１４に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図４０】図４０は本発明の実施例１４に係るシールリングの模式的断面図である。
【図４１】図４１は本発明の実施例１４に係るシールリングの模式的断面図である。
【図４２】図４２は本発明の実施例１４に係るシールリングの模式的断面図である。
【図４３】図４３は本発明の実施例１５に係るシールリングの側面図の一部拡大図である。
【図４４】図４４は本発明の実施例１５に係るシールリングの模式的断面図である。
【図４５】図４５は本発明の実施例１５に係るシールリングの模式的断面図である。
【図４６】図４６は本発明の実施例１５の変形例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】
【００２７】  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、実施形態及び実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、これら実施形態及び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、本実施形態及び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用途に用いられるものである。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。
【００２８】  （実施形態１）  図１〜図６を参照して、本発明の実施形態１に係るシールリングについて説明する。図１は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図である。図２は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分の拡大図である。図３は本発明の実施形態１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分を反対側から見た拡大図である。図４は本発明の実施形態１に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分を外周面側から見た拡大図である。図５は本発明の実施形態１に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図であり、図１において丸で囲った部分を内周面側から見た拡大図である。図６は本発明の実施形態１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。
【００２９】  ＜シールリングの構成＞  本実施形態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（ハウジング３００における軸２００が挿通される軸孔の内周面）との間の環状隙間を封止する。これにより、シールリング１００は、流体圧力（本実施形態では油圧）が変化するように構成された密封対象領域の流体圧力を保持する。ここで、本実施形態においては、図６中のシールリング１００よりも右側の領域の流体圧力が変化するように構成されている。そして、シールリング１００は、シールリング１００を介して図中右側の密封対象領域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、密封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密封対象領域の流体圧力は高くなる。図６においては、左側に無負荷状態の様子を示し、右側に差圧が生じた状態（密封対象領域の流体圧力が高くなった状態）の様子を示している。
【００３０】  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３００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。従って、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の内周面から離れた状態となり得る（図６中、左側の図参照）。
【００３１】  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の摺動面側には溝部１２０が設けられている。なお、本実施形態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と複数の溝部１２０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、これら合口部１１０及び複数の溝部１２０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、これら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を有したものを成形した後に、複数の溝部１２０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。
【００３２】  本実施形態に係る合口部１１０の構成について、特に、図２〜図５を参照して説明する。本実施形態に係る合口部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１１１及び第１嵌合凹部１１４が設けられ、他方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１が嵌る第２嵌合凹部１１３と第１嵌合凹部１１４に嵌る第２嵌合凸部１１２が設けられている。なお、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５と他方の側の内周側の端面１１６は互いに対向している。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、「切断部」については、切削加工により切断される場合だけでなく、成形により得られる場合も含まれる。また、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。
【００３３】  溝部１２０は、シールリング１００における摺動面側の側面のうち合口部１１０付近を除く全周に亘って、等間隔に複数設けられている（図１参照）。これら複数の溝部１２０は、軸２００に設けられた環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対してシールリング１００が摺動した際に動圧を発生させるために設けられている。
【００３４】  そして、溝部１２０は、周方向に伸びる第１溝と、第１溝における周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を第１溝内に導く第２溝とを有している。また、第１溝は、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される動圧発生用溝と、溝底がこの動圧発生用溝の溝底よりも深く、異物を捕捉可能な異物捕捉用溝とを備えている。更に、第１溝は、シールリング１００が低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｘ内に収まる位置に設けられている。
【００３５】  ＜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、本実施形態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。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２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１及びハウジング３００の軸孔の内周面に対して密着した状態となる。
【００３６】  これにより、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、流体圧力が変化するように構成された密封対象領域（高圧側（Ｈ）の領域）の流体圧力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が相対的に回転した場合には、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１とシールリング１００との間で摺動する。そして、シールリング１００の摺動面側の側面に設けられた溝部１２０における動圧発生用溝から密封対象流体が摺動部分に流出する際に動圧が発生する。なお、シールリング１００が環状溝２１０に対して、図１中時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝における反時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。また、シールリング１００が環状溝２１０に対して、図１中反時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝における時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。
【００３７】  ＜本実施形態に係るシールリングの優れた点＞  本実施形態に係るシールリング１００によれば、溝部１２０内に密封対象流体が導かれるため、溝部１２０が設けられている範囲においては、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。これにより、シールリング１００に対する流体圧力（高圧側（Ｈ）から低圧側（Ｌ）への流体圧力）の受圧面積を減らすことができる。また、シールリング１００が環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する際に、動圧発生用溝から摺動部分に密封対象流体が流出することにより動圧が発生する。これにより、シールリング１００に対して側壁面２１１から離れる方向の力が発生する。そして、動圧発生用溝の溝底は、周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成されているので、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。以上のように、受圧面積が減ることと、動圧によりシールリング１００に対して側壁面２１１から離れる方向に力が発生することとが相俟って、回転トルクを効果的に低減させることが可能となる。このように、回転トルク（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形態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、これに伴い、軸２００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。
【００３８】  また、異物捕捉用溝により異物が捕捉されるため、異物によって動圧発生用溝による動圧発生機能が損なわれてしまうことも抑制される。すなわち、異物が動圧発生用溝と側壁面２１１との間に噛み込まれてしまうことを抑制することができる。これにより、動圧効果が低減されてしまうことを抑制でき、かつ摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。更に、第１溝は、シールリング１００が側壁面に対して摺動する摺動領域Ｘ内に収まる位置に設けられているので、密封対象流体の漏れを抑制することができる。
【００３９】  以下、溝部１２０のより具体的な例（実施例１〜実施例１０）を説明する。
【００４０】  （実施例１）  図７〜図９を参照して、実施例１に係る溝部１２０について説明する。図７は本発明の実施例１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。図８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り、図７中のＡＡ断面図である。図９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り、図７中のＢＢ断面図である。
【００４１】  上記実施形態で説明したように、シールリング１００の摺動面側には溝部１２０が設けられている。本実施例に係る溝部１２０は、周方向に伸びる第１溝１２１と、第１溝１２１における周方向の中央の位置から内周面に至るまで伸び、密封対象流体を第１溝１２１内に導く第２溝１２２とから構成される。
【００４２】  本実施例に係る第１溝１２１は、径方向の幅が一定となるように構成されている。この第１溝１２１は、上記実施形態で説明したように、シールリング１００が環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｘ内に収まる位置に設けられている。そして、第１溝１２１は、溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される動圧発生用溝１２１ａと、溝底が動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な異物捕捉用溝１２１ｂとから構成される。
【００４３】  動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例では、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって径方向の幅が徐々に拡がるように構成されている。更に、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が台形となるように構成されている。
【００４４】  また、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の全領域に亘って備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内における周方向の中央の部分と、一対の動圧発生用溝１２１ａの内周面側と外周面側の部分に備えられている。
【００４５】  更に、本実施例においては、第２溝１２２の溝底は、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。より具体的には、第２溝１２２の溝底の深さと、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底の深さが同一となるように設定されている。
【００４６】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、上記実施形態で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においては、動圧発生用溝１２１ａが、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられているので、軸２００に対するシールリング１００の回転方向に関係なく、動圧発生用溝１２１ａによる動圧発生機能を発揮させることができる。また、動圧発生用溝１２１ａは、周方向の端部に向かって径方向の幅が拡がるように設けられているので、動圧発生用溝１２１ａから摺動部分に流出させる密封対象流体の径方向の幅を広くすることができる。更に、本実施例においては、第２溝１２１ｂの溝底が、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。従って、第２溝１２２においても、異物を捕捉する機能が発揮され、動圧発生用溝１２１ａに異物が侵入してしまうことをより一層抑制することができる。
【００４７】  （実施例２）  図１０には、本発明の実施例２が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１０は本発明の実施例２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。
【００４８】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、本実施例では、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは径方向の幅が一定となるように構成されている。従って、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が略四角形となるように構成されている。
【００４９】  また、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の全領域に亘って備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内における周方向の中央の部分と、一対の動圧発生用溝１２１ａの内周面側の部分に備えられている。
【００５０】  更に、本実施例においても、第２溝１２２の溝底は、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。より具体的には、第２溝１２２の溝底の深さと、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底の深さが同一となるように設定されている。
【００５１】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、上記実施形態で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａが、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられているので、軸２００に対するシールリング１００の回転方向に関係なく、動圧発生用溝１２１ａによる動圧発生機能を発揮させることができる。更に、本実施例においては、第２溝１２２の溝底が、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。従って、第２溝１２２においても、異物を捕捉する機能が発揮され、動圧発生用溝１２１ａに異物が侵入してしまうことをより一層抑制することができる。
【００５２】  （実施例３）  図１１には、本発明の実施例３が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１１は本発明の実施例３に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。
【００５３】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、本実施例では、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは径方向の幅が一定となるように構成されている。従って、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が略四角形となるように構成されている。
【００５４】  また、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の全領域に亘って備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内における周方向の中央の部分と、一対の動圧発生用溝１２１ａの外周面側の部分に備えられている。
【００５５】  更に、本実施例においても、第２溝１２２の溝底は、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。より具体的には、第２溝１２２の溝底の深さと、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底の深さが同一となるように設定されている。
【００５６】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、上記実施例２の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】  （実施例４）  図１２には、本発明の実施例４が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１２は本発明の実施例４に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。
【００５８】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、本実施例では、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは径方向の幅が一定となるように構成されている。従って、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が略四角形となるように構成されている。
【００５９】  また、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の全領域に亘って備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内における周方向の中央の部分と、一対の動圧発生用溝１２１ａの内周面側及び外周面側の部分に備えられている。
【００６０】  更に、本実施例においても、第２溝１２２の溝底は、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。より具体的には、第２溝１２２の溝底の深さと、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底の深さが同一となるように設定されている。
【００６１】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、上記実施例２，３の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】  （実施例５）  図１３には、本発明の実施例５が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１３は本発明の実施例５に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。
【００６３】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって径方向の幅が徐々に拡がるように構成されている。なお、本実施例では、上記実施例１の場合とは異なり、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、外周面側に沿うように設けられている。これにより、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が三角形となるように構成されている。
【００６４】  また、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の全領域に亘って備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内における周方向の中央の部分と、一対の動圧発生用溝１２１ａの内周面側の部分に備えられている。
【００６５】  更に、本実施例においても、第２溝１２２の溝底は、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。より具体的には、第２溝１２２の溝底の深さと、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底の深さが同一となるように設定されている。
【００６６】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、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。
【００６７】  （実施例６）  図１４には、本発明の実施例６が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１４は本発明の実施例６に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。
【００６８】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって径方向の幅が徐々に拡がるように構成されている。なお、本実施例では、上記実施例１の場合とは異なり、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、内周面側に沿うように設けられている。これにより、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が三角形となるように構成されている。
【００６９】  また、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の全領域に亘って備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内における周方向の中央の部分と、一対の動圧発生用溝１２１ａの外周面側の部分に備えられている。
【００７０】  更に、本実施例においても、第２溝１２２の溝底は、動圧発生用溝１２１ａの溝底よりも深く、異物を捕捉可能な深さに設定されている。より具体的には、第２溝１２２の溝底の深さと、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底の深さが同一となるように設定されている。
【００７１】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、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。
【００７２】  （実施例７）  図１５及び図１６には、本発明の実施例７が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１５は本発明の実施例７に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。図１６は本発明の実施例７に係るシールリングの模式的断面図であり、図１６中のＣＣ断面図である。
【００７３】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、本実施例では、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは径方向の幅が一定となるように構成されている。従って、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が略四角形となるように構成されている。
【００７４】  また、本実施例の場合には、実施例１〜６の場合とは異なり、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の中央のみに備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、第２溝１２２の延長線上にのみ設けられている。
【００７５】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、上記実施形態で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａが、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられているので、軸２００に対するシールリング１００の回転方向に関係なく、動圧発生用溝１２１ａによる動圧発生機能を発揮させることができる。
【００７６】  （実施例８）  図１７及び図１８には、本発明の実施例８が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１７は本発明の実施例８に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。図１８は本発明の実施例８に係るシールリングの模式的断面図であり、図１７中のＤＤ断面図である。
【００７７】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、本実施例では、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは径方向の幅が一定となるように構成されている。従って、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が略四角形となるように構成されている。
【００７８】  また、本実施例の場合には、実施例１〜６の場合とは異なり、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の中央のみに備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、第２溝１２２の延長線上にのみ設けられている。そして、本実施例の場合には、上記実施例７の場合とは異なり、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底は、第２溝１２２に向かって徐々に浅くなるように構成されている。
【００７９】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、上記実施形態で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａが、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられているので、軸２００に対するシールリング１００の回転方向に関係なく、動圧発生用溝１２１ａによる動圧発生機能を発揮させることができる。更に、本実施例の場合には、異物捕捉用溝１２１ｂの溝底が、第２溝１２２に向かって徐々に浅くなるように構成されているので、第２溝１２２から侵入してきた異物を効率的に異物捕捉用溝１２１ｂに導くことができる。これにより、動圧発生用溝１２１ａに異物が侵入してしまうことをより一層抑制することができる。
【００８０】  （実施例９）  図１９には、本発明の実施例９が示されている。本実施例は上記実施例１の変形例であり、動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域が実施例１と異なっている。図１９は本発明の実施例９に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、溝部１２０が設けられている付近を拡大した図である。
【００８１】  本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａは、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられている。そして、一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって、徐々に浅くなるように構成されている。本実施例においても、特に図示はしないが、これら一対の動圧発生用溝１２１ａの溝底は、平面状の傾斜面により構成されている。また、本実施例では、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは周方向の中心側から周方向の端部に向かって径方向の幅が徐々に拡がるように構成されている。更に、これら一対の動圧発生用溝１２１ａは、その平面形状が台形となるように構成されている。
【００８２】  また、本実施例の場合には、実施例１〜６の場合とは異なり、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、周方向の中央のみに備えられている。より具体的には、異物捕捉用溝１２１ｂは、第１溝１２１内において、第２溝１２２の延長線上にのみ設けられている。
【００８３】  以上のように構成された本実施例に係る溝部１２０によって、上記実施形態で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においても、動圧発生用溝１２１ａが、第１溝１２１内において、周方向の中心に対して両側にそれぞれ備えられているので、軸２００に対するシールリング１００の回転方向に関係なく、動圧発生用溝１２１ａによる動圧発生機能を発揮させることができる。また、動圧発生用溝１２１ａは、周方向の端部に向かって径方向の幅が拡がるように設けられているので、動圧発生用溝１２１ａから摺動部分に流出させる密封対象流体の径方向の幅を広くすることができる。
【００８４】  （実施例１０）  図２０には、本発明の実施例１０が示されている。本実施例は上記実施例９の変形例であり、異物捕捉用溝１２１ｂの平面形状のみが異なっている。すなわち、上記実施例９では、異物捕捉用溝１２１ｂの平面形状が矩形であるのに対して、本実施例の場合には、異物捕捉用溝１２１ｂの平面形状が、矩形形状に対して外周面側が円弧状となっている。本実施例においても、上記実施例９の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００８５】  （その他）  動圧発生用溝１２１ａと異物捕捉用溝１２１ｂの配置される領域については、上記各実施例１〜１０に示したものに限られることはなく、様々な配置構成を採用し得る。また、上記各実施例１〜１０では、動圧発生用溝１２１ａの溝底が、平面状の傾斜面により構成される場合を示したが、内周面側か外周面側に膨らむような湾曲面状の傾斜面により構成してもよい。更に、溝部１２０については、シールリング１００の片面にのみ設けても良いし、両面に設けても良い。要は、溝部１２０が設けられている面が摺動面となるようにすればよい。
【００８６】  （実施形態２）  図２１〜図２９を参照して、本発明の実施形態２に係るシールリングについて説明する。図２１は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図である。図２２は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図２１において丸で囲った部分の拡大図である。図２３は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、図２１において丸で囲った部分を反対側から見た拡大図である。図２４は本発明の実施形態２に係るシールリングを外周面側から見た図の一部拡大図であり、図２１において丸で囲った部分を外周面側から見た拡大図である。図２５は本発明の実施形態２に係るシールリングを内周面側から見た図の一部拡大図であり、図２１において丸で囲った部分を内周面側から見た拡大図である。図２６は本発明の実施形態２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、第１溝及び第２溝が設けられている付近を示す拡大図である。図２７は本発明の実施形態２に係るシールリングの模式的断面図であり、図２６中のＡＡ断面図である。図２８及び図２９は本発明の実施形態２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２８は無負荷の状態を示し、図２９は差圧が生じた状態を示している。また、図２８，２９中のシールリングは、図２６中のＢＢ断面図に相当する。
【００８７】  ＜シールリングの構成＞  本実施形態に係るシールリング１００Ｘ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（ハウジング３００における軸２００が挿通される軸孔の内周面）との間の環状隙間を封止する。これにより、シールリング１００Ｘは、流体圧力（本実施形態では油圧）が変化するように構成された密封対象領域の流体圧力を保持する。ここで、本実施形態においては、図２８，２９中のシールリング１００Ｘよりも右側の領域の流体圧力が変化するように構成されている。そして、シールリング１００Ｘは、シールリング１００Ｘを介して図中右側の密封対象領域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、密封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密封対象領域の流体圧力は高くなる。また、図２９においては、図中右側の流体圧力が左側の流体圧力よりも高くなった状態を示している。以下、図２９中右側を高圧側（Ｈ）、左側を低圧側（Ｌ）と称する。
【００８８】  そして、シールリング１００Ｘ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１００Ｘの外周面の周長はハウジング３００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。従って、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１００Ｘの外周面はハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る（図２８参照）。
【００８９】  このシールリング１００Ｘには、周方向の１箇所に合口部１１０Ｘが設けられている。また、シールリング１００Ｘの摺動面側には、第１溝１２１Ｘと第２溝１２２Ｘとが設けられている。なお、本実施形態に係るシールリング１００Ｘは、断面が矩形の環状部材に対して、上記の合口部１１０Ｘと複数の第１溝１２１Ｘと複数の第２溝１２２Ｘ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、これら合口部１１０Ｘと複数の第１溝１２１Ｘと複数の第２溝１２２Ｘと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、これら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１１０Ｘを有したものを成形した後に、複数の第１溝１２１Ｘと複数の第２溝１２２Ｘ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。
【００９０】  本実施形態に係る合口部１１０Ｘの構成について、特に、図２２〜図２５を参照して説明する。本実施形態に係る合口部１１０Ｘ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１００Ｘ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１１１Ｘ及び第１嵌合凹部１１４Ｘが設けられ、他方の側の外周面側には第１嵌合凸部１１１Ｘが嵌る第２嵌合凹部１１３Ｘと第１嵌合凹部１１４Ｘに嵌る第２嵌合凸部１１２Ｘが設けられている。なお、切断部を介して一方の側の内周面側の端面１１５Ｘと他方の側の内周側の端面１１６Ｘは互いに対向している。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１００Ｘ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、「切断部」については、切削加工により切断される場合だけでなく、成形により得られる場合も含まれる。
【００９１】  第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘは、シールリング１００における摺動面側の側面のうち合口部１１０Ｘ付近を除く全周に亘って、等間隔に複数設けられている（図２１参照）。複数の第１溝１２１Ｘは、軸２００に設けられた環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対してシールリング１００Ｘが摺動した際に動圧を発生させるために設けられている。
【００９２】  第１溝１２１Ｘは、周方向に伸びるように構成されている。第２溝１２２Ｘは、シールリング１００Ｘにおける内周面から第１溝１２１Ｘにおける周方向の中央の位置に進入する位置まで伸びるように設けられている。この第２溝１２２Ｘは、密封対象流体を第１溝１２１Ｘ内に導くと共に、異物をシールリング１００Ｘの内周面側に排出する役割を担っている。第１溝１２１Ｘには、第２溝１２２Ｘが進入した部位を挟んで周方向の両側に、それぞれ溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される一対の動圧発生用溝１２１Ｘａが設けられている（図２６及び図２７参照）。本実施形態では、この動圧発生用溝１２１Ｘａの溝底は、平面状の傾斜面によって構成されている。ただし、動圧発生用溝１２１Ｘａについては、図示の例に限らず、溝内から摺動部に密封対象流体が排出される際に動圧が発生する機能を有していれば、各種の公知技術を採用することができる。
【００９３】  また、第１溝１２１Ｘは、シールリング１００Ｘが低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ内に収まる位置に設けられている（図２９参照）。従って、第１溝１２１Ｘから低圧側（Ｌ）に密封対象流体が漏れてしまうことは抑制される。そして、第２溝１２２Ｘの溝底は、動圧発生用溝１２１Ｘａの溝底よりも深く構成されている。これにより、第２溝１２２は、密封対象流体を第１溝１２１内に導くと共に、摺動部に侵入した異物をシールリング１００Ｘの内周面側に排出する機能が発揮される。
【００９４】  ＜シールリングの使用時のメカニズム＞  特に、図２８及び図２９を参照して、本実施形態に係るシールリング１００Ｘの使用時のメカニズムについて説明する。エンジンが停止した無負荷状態においては、図２８に示すように、左右の領域の差圧がないため、シールリング１００Ｘは、環状溝２１０における図中左側の側壁面及びハウジング３００の軸孔の内周面から離れた状態となり得る。
【００９５】  図２９は、エンジンがかかり、シールリング１００Ｘを介して、差圧が生じている状態（図中右側の圧力が左側の圧力に比べて高くなった状態）を示している。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１００Ｘは、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１及びハウジング３００の軸孔の内周面に対して密着した状態となる。
【００９６】  これにより、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、流体圧力が変化するように構成された密封対象領域（高圧側（Ｈ）の領域）の流体圧力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が相対的に回転した場合には、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面２１１とシールリング１００Ｘとの間で摺動する。そして、シールリング１００Ｘの摺動面側の側面に設けられた動圧発生用溝１２１ａから密封対象流体が摺動部分に流出する際に動圧が発生する。なお、シールリング１００Ｘが環状溝２１０に対して、図２１中時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１Ｘａにおける反時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。また、シールリング１００Ｘが環状溝２１０に対して、図２１中反時計回り方向に回転する場合には、動圧発生用溝１２１ａにおける時計回り方向側の端部から摺動部分に密封対象流体が流出する。
【００９７】  ＜本実施形態に係るシールリングの優れた点＞  本実施形態に係るシールリング１００Ｘによれば、シールリング１００Ｘにおける摺動面側に設けられた第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘ内に密封対象流体が導かれる。そのため、これらが設けられている範囲においては、高圧側（Ｈ）からシールリング１００Ｘ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１００Ｘに対して作用する流体圧力が相殺される。これにより、シールリング１００Ｘに対する流体圧力（高圧側（Ｈ）から低圧側（Ｌ）への流体圧力）の受圧面積を減らすことができる。また、シールリング１００Ｘが環状溝２１０における低圧側（Ｌ）の側壁面２１１に対して摺動する際に、動圧発生用溝１２１Ｘａから摺動部分に密封対象流体が流出することにより動圧が発生する。これにより、シールリング１００Ｘに対して側壁面２１１から離れる方向の力が発生する。そして、動圧発生用溝１２１Ｘａの溝底は、周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成されているので、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。
【００９８】  以上のように、受圧面積が減ることと、動圧によりシールリング１００Ｘに対して側壁面２１１から離れる方向に力が発生することとが相俟って、回転トルクを効果的に低減させることが可能となる。このように、回転トルク（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形態に係るシールリング１００Ｘを好適に用いることが可能となる。また、これに伴い、軸２００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。また、動圧発生用溝は、第２溝１２２Ｘが進入した部位を挟んで周方向の両側にそれぞれ設けられているので、軸２００に対するシールリング１００Ｘの回転方向に関係なく、動圧発生機能を発揮させることができる。
【００９９】  また、第１溝１２１Ｘは側壁面２１１に対して摺動する摺動領域Ｓ内に収まる位置に設けられているので、第１溝１２１Ｘからの密封対象流体の漏れ量を抑制することができる。更に、動圧発生用溝１２１Ｘａの溝底よりも底の深い第２溝１２２Ｘが設けられており、この第２溝１２２Ｘによって摺動部に侵入した異物を内周面側に排出させることができる。従って、異物によって動圧発生用溝１２１Ｘａによる動圧発生機能が損なわれてしまうことも抑制される。すなわち、異物が動圧発生用溝１２１Ｘａと側壁面２１１との間に噛み込まれてしまうことを抑制することができる。これにより、動圧効果が低減されてしまうことを抑制でき、かつ摩耗が促進されてしまうことを抑制することができる。
【０１００】  以下、第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘのより具体的な例（実施例１１〜１５）を説明する。
【０１０１】  （実施例１１）  図３０〜図３３を参照して、本発明の実施例１１に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘについて説明する。図３０は本発明の実施例１１に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている付近を拡大した図である。図３１は本発明の実施例１１に係るシールリングの模式的断面図であり、図３０中のＣＣ断面図である。図３２は本発明の実施例１１に係るシールリングの模式的断面図であり、図３０中のＤＤ断面図である。図３３は本発明の実施例１１に係るシールリングの模式的断面図であり、図３０中のＥＥ断面図である。
【０１０２】  上記実施形態２で説明したように、シールリング１００Ｘの摺動面側には、周方向に伸びる第１溝１２１Ｘと、シールリング１００Ｘの内周面から第１溝１２１Ｘにおける周方向の中央の位置に進入する位置まで伸びる第２溝１２２Ｘとが設けられている。本実施例においては、第１溝１２１Ｘにおける一対の動圧発生用溝１２１Ｘａは、径方向の幅が一定となるように構成されている。そして、これら一対の動圧発生用溝１２１Ｘａの間であって、第２溝１２２Ｘよりも径方向外側には、一方の動圧発生用溝１２１Ｘａから他方の動圧発生用溝１２１Ｘａへの密封対象流体の流れを妨げる障壁部１２３Ｘが設けられている。この障壁部１２３Ｘの表面は、シールリング１００Ｘにおける側面（第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている部分を除く）と同一面となっている。
【０１０３】  以上のように構成された本実施例に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘによって、上記実施形態２で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においては、一方の動圧発生用溝１２１Ｘａから他方の動圧発生用溝１２１Ｘａへの流れる流体は、障壁部１２３Ｘによって、第２溝１２２Ｘにおいて、径方向の内側に向かうように流れ易くなる。すなわち、シールリング１００Ｘが環状溝２１０に対して、図３０中反時計回り方向に回転する場合には、図中左側の動圧発生用溝１２１Ｘａから右側の動圧発生用溝１２１Ｘａに流れる流体が、障壁部１２３Ｘにより妨げられて、第２溝１２２Ｘにおいて、径方向の内側に向かうように流れ易くなる。そして、シールリング１００Ｘが環状溝２１０Ｘに対して、図３０中時計回り方向に回転する場合には、図中右側の動圧発生用溝１２１Ｘａから左側の動圧発生用溝１２１Ｘａに流れる流体が、障壁部１２３Ｘにより妨げられて、第２溝１２２Ｘにおいて、径方向の内側に向かうように流れ易くなる。これにより、摺動面に侵入した異物は積極的にシールリング１００の内周面側に排出される。
【０１０４】  （実施例１２）  図３４〜図３７を参照して、本発明の実施例１２に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘについて説明する。図３４は本発明の実施例１２に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている付近を拡大した図である。図３５は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図であり、図３４中のＣＣ断面図である。図３６は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図であり、図３４中のＤＤ断面図である。図３７は本発明の実施例１２に係るシールリングの模式的断面図であり、図３４中のＥＥ断面図である。
【０１０５】  本実施例においても、実施例１１の場合と同様に、シールリング１００Ｘの摺動面側には、周方向に伸びる第１溝１２１Ｘと、シールリング１００Ｘの内周面から第１溝１２１Ｘにおける周方向の中央の位置に進入する位置まで伸びる第２溝１２２Ｘとが設けられている。また、本実施例においても、第１溝１２１Ｘにおける一対の動圧発生用溝１２１Ｘａは、径方向の幅が一定となるように構成されている。そして、これら一対の動圧発生用溝１２１Ｘａの間であって、第２溝１２２Ｘよりも径方向外側には、一方の動圧発生用溝１２１Ｘａから他方の動圧発生用溝１２１Ｘａへの密封対象流体の流れを妨げる障壁部１２３Ｘａ設けられている。本実施例における障壁部１２３Ｘａは、実施例１１における障壁部１２３Ｘよりも高さが低くなるように構成されている。つまり、本実施例における障壁部１２３Ｘａの表面は、シールリング１００Ｘにおける側面（第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている部分を除く）よりも少し内側の位置となっている。
【０１０６】  以上のように構成された本実施例に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘにおいても、上記実施例１１の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０７】  （実施例１３）  図３８を参照して、本発明の実施例１３に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘについて説明する。図３８は本発明の実施例１３に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている付近を拡大した図である。
【０１０８】  本実施例においても、実施例１１の場合と同様に、シールリング１００Ｘの摺動面側には、周方向に伸びる第１溝１２１Ｘと、シールリング１００Ｘの内周面から第１溝１２１Ｘにおける周方向の中央の位置に進入する位置まで伸びる第２溝１２２Ｘとが設けられている。また、本実施例においても、第１溝１２１Ｘにおける一対の動圧発生用溝１２１Ｘａは、径方向の幅が一定となるように構成されている。そして、これら一対の動圧発生用溝１２１Ｘａの間であって、第２溝１２２Ｘよりも径方向外側には、一方の動圧発生用溝１２１Ｘａから他方の動圧発生用溝１２１Ｘａへの密封対象流体の流れを妨げる障壁部１２３Ｘｂが設けられている。本実施例における障壁部１２３Ｘｂにおいては、障壁部１２３Ｘｂの内周面側が湾曲面により構成されている。このように、障壁部１２３Ｘｂの内周面側が湾曲面により構成されている点のみが、上記実施例１１に示す構成と異なっている。
【０１０９】  以上のように構成された本実施例に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘにおいても、上記実施例１１の場合と同様の作用効果を得ることができる。なお、障壁部１２３Ｘｂの内周面側が湾曲面により構成されているため、動圧発生用溝１２１Ｘａから第２溝１２２Ｘへの流体の流れをスムーズにさせることができる。
【０１１０】  （実施例１４）  図３９〜図４２を参照して、本発明の実施例１４に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘについて説明する。図３９は本発明の実施例１４に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている付近を拡大した図である。図４０は本発明の実施例１４に係るシールリングの模式的断面図であり、図３９中のＣＣ断面図である。図４１は本発明の実施例１４に係るシールリングの模式的断面図であり、図３９中のＤＤ断面図である。図４２は本発明の実施例１４に係るシールリングの模式的断面図であり、図３９中のＥＥ断面図である。
【０１１１】  上記実施形態２で説明したように、シールリング１００Ｘの摺動面側には、周方向に伸びる第１溝１２１Ｘと、シールリング１００Ｘの内周面から第１溝１２１Ｘにおける周方向の中央の位置に進入する位置まで伸びる第２溝１２２Ｘとが設けられている。本実施例においては、第１溝１２１Ｘにおける一対の動圧発生用溝１２１Ｘａは、径方向の幅が一定となるように構成されている。そして、本実施例に係る第２溝１２２Ｘの溝底は、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる階段状の段差面により構成されている。より具体的には、第２溝１２２Ｘの溝底は、径方向内側の溝底面１２２Ｘａと径方向外側の溝底面１２２Ｘｂとからなる２段の段差面により構成されている。そして、径方向内側の溝底面１２２ａの方が、径方向外側の溝底面１２２Ｘｂよりも溝底が深くなるように構成されている。なお、本実施例では、第２溝１２２Ｘの溝底が、２段の段差面により構成される場合を示したが、３段以上の段差面により構成することも可能である。
【０１１２】  以上のように構成された本実施例に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘによって、上記実施形態で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においては、第２溝１２２Ｘの溝底は、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる階段状の段差面により構成されているので、第２溝１２２Ｘ内に進入した異物を積極的にシールリング１００Ｘの内周面側に排出させることができる。
【０１１３】  （実施例１５）  図４３〜図４６を参照して、本発明の実施例１５に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘについて説明する。図４３は本発明の実施例１５に係るシールリングの側面図の一部拡大図であり、第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている付近を拡大した図である。図４４は本発明の実施例１５に係るシールリングの模式的断面図であり、図４３中のＣＣ断面図である。図４５は本発明の実施例１５に係るシールリングの模式的断面図であり、図４３中のＥＥ断面図である。図４６は本発明の実施例１５の変形例に係るシールリングの模式的断面図である。
【０１１４】  上記実施形態２で説明したように、シールリング１００Ｘの摺動面側には、周方向に伸びる第１溝１２１Ｘと、シールリング１００Ｘの内周面から第１溝１２１Ｘにおける周方向の中央の位置に進入する位置まで伸びる第２溝１２２Ｘとが設けられている。本実施例においては、第１溝１２１Ｘにおける一対の動圧発生用溝１２１Ｘａは、径方向の幅が一定となるように構成されている。そして、本実施例に係る第２溝１２２Ｘの溝底は、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる傾斜面１２２Ｘｃにより構成されている。
【０１１５】  以上のように構成された本実施例に係る第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘによって、上記実施形態２で説明した作用効果を得ることができる。また、本実施例においては、第２溝１２２Ｘの溝底は、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる傾斜面１２２Ｘｃにより構成されているので、第２溝１２２Ｘ内に進入した異物を積極的にシールリング１００Ｘの内周面側に排出させることができる。
【０１１６】  なお、本実施例では、第２溝１２２Ｘの溝底全体が傾斜面で構成される場合を示したが、例えば、図４６に示す変形例のように、第２溝１２２Ｘの溝底面のうち、径方向外側を平面で構成し、径方向内側を径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる傾斜面１２２Ｘｄにより構成することもできる。この場合でも、同様の効果を得ることができる。
【０１１７】  （その他）  上記各実施例１１〜１４では、動圧発生用溝１２１Ｘａの溝底が、平面状の傾斜面により構成される場合を示したが、内周面側か外周面側に膨らむような湾曲面状の傾斜面により構成してもよい。また、第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘについては、シールリング１００Ｘの片面にのみ設けても良いし、両面に設けても良い。要は、これらの第１溝１２１Ｘ及び第２溝１２２Ｘが設けられている面が摺動面となるようにすればよい。
【符号の説明】
【０１１８】  １００  シールリング  １１０  合口部  １１１  第１嵌合凸部  １１２  第２嵌合凸部  １１３  第２嵌合凹部  １１４  第１嵌合凹部  １１５  端面  １１６  端面  １２０  溝部  １２１  第１溝  １２１ａ  動圧発生用溝  １２１ｂ  異物捕捉用溝  １２２  第２溝  ２００  軸  ２１０  環状溝  ２１１  側壁面  ３００  ハウジング  Ｘ  摺動領域  １００Ｘ  シールリング  １１０Ｘ  合口部  １１１Ｘ  第１嵌合凸部  １１２Ｘ  第２嵌合凸部  １１３Ｘ  第２嵌合凹部  １１４Ｘ  第１嵌合凹部  １１５Ｘ  端面  １１６Ｘ  端面  １２１Ｘ  第１溝  １２１Ｘａ  動圧発生用溝  １２２Ｘ  第２溝  １２２Ｘａ  溝底面  １２２Ｘｂ  溝底面  １２２Ｘｃ  傾斜面  １２２Ｘｄ  傾斜面  １２３Ｘ，１２３Ｘａ，１２３Ｘｂ  障壁部  Ｓ  摺動領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2016148048.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月31日(2017.8.31)
【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】
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密封対象領域の流体圧力を保持するシールリングであって、
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、
前記側壁面に対して摺動する摺動面側には、
前記側壁面に対して摺動する摺動領域内に収まる位置に設けられ、かつ周方向に伸びる第１溝と、
内周面から第１溝における周方向の中央の位置に進入する位置まで伸び、かつ密封対象流体を第１溝内に導くと共に、異物を内周面側に排出可能な第２溝と、
が設けられると共に、
第１溝には、第２溝が進入した部位を挟んで周方向の両側に、それぞれ溝底が周方向の中央に比べて周方向の端部の方が浅くなるように構成される一対の動圧発生用溝が設けられており、
第２溝の溝底は、前記動圧発生用溝の溝底よりも深く構成され、
前記一対の動圧発生用溝の間であって、第２溝よりも径方向外側には、一方の動圧発生用溝から他方の動圧発生用溝への密封対象流体の流れを妨げる障壁部が設けられていることを特徴とするシールリング。
【請求項２】
第２溝の溝底は、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる階段状の段差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。
【請求項３】
第２溝の溝底には、径方向の外側から内側に向かって溝深さが深くなる傾斜面が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。
【国際調査報告】
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