(57)【要約】【課題】摺動面の部分に安定的に密封流体による膜を形成させることのできるシールリングを提供する。【解決手段】互いに相対回転自在に組み付けられる２部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着され、かつ該環状溝の非密封流体側の側壁面及び他方の部材の周面に対してそれぞれ摺動自在に設けられて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリング１０であって、前記環状溝の非密封流体側の側壁面に対して摺動し得る領域全体に行き渡るように複数の窪み２１が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2008151201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転自在に組み付けられる２部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着され、かつ該環状溝の非密封流体側の側壁面及び他方の部材の周面に対してそれぞれ摺動自在に設けられて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
前記環状溝の非密封流体側の側壁面に対して摺動し得る領域全体に行き渡るように複数の窪み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】
互いに相対回転自在に組み付けられる２部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着され、かつ該環状溝の非密封流体側の側壁面及び他方の部材の周面に対してそれぞれ摺動自在に設けられて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
前記環状溝の非密封流体側の側壁面に対して摺動し得る領域全体、及び前記他方の部材の周面に対して摺動し得る領域全体に行き渡るように複数の窪みが設けられていることを特徴とするシールリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
互いに相対回転自在に組付けられる２部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着され、かつ該環状溝の非密封流体側の側壁面及び他方の部材の周面に対してそれぞれ摺動自在に設けられて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリングが知られている。
【０００３】
かかるシールリングは、様々な装置において適用されるが、高圧・高回転の環境下で用いられるシールリングにおいては、摩耗による劣化を如何に防ぐかが課題となっている。特に、近年、自動車用ＡＴ・ＣＶＴに用いられるシールリングの場合には、これらＡＴ・ＣＶＴの性能の向上に伴って、より一層高回転に対して適応させなければならない。
【０００４】
シールリングの摩耗を抑制する技術としては、摺動面側に意図的に密封流体である油をリークさせて、摺動面の部分に油膜を形成させることで冷却効果を発揮させるものが知られている。
【０００５】
このような技術としては、一般的に、シールリング側の摺動面に溝を設けるものが知られている（特許文献１〜４参照）。このように、摺動面に溝を設ける場合に、摺動面のうち、密封流体側の端部から非密封流体側の端部に至るまで溝を設ける場合には、摺動面全体に油膜を形成させることができるものの、油漏れが多くなりすぎてしまうことがある。一方、摺動面のうち密封流体側にのみ通じる溝を設ける場合には、摺動面全体に油膜を形成することができない。特に、２部材の偏心量が大きい場合には、環状溝の側壁面に対する摺動面において油膜を形成できない領域が大きくなってしまうことがある。
【０００６】
また、特許文献１に開示された技術のように、密封流体側にのみ通じる溝と、非密封流体側にのみ通じる溝を交互に設ければ、摺動面全体に油膜を形成することができる。しかしながら、非密封流体側に形成される油膜は、密封流体側に形成される油膜に比べて薄くなり、所望の厚みの油膜を形成させるのは難しい。
【０００７】
また、摺動面の部分に油膜を形成させる技術として、特許文献５に開示された技術のように、摺動面に凹凸を設けるものもある。しかしながら、特許文献５に開示された技術の場合には、摺動面の摩耗が進行するにつれて、摺動面の形状も変化してしまうため、摺動状態が変化してしまい、摺動抵抗などが安定せず、品質が安定しないおそれがある。
【特許文献１】実開平０６−０１８７６４号公報
【特許文献２】特開平０９−２１０２１１号公報
【特許文献３】実開平０４−０８４８６４号公報
【特許文献４】実開平０６−０４５１７２号公報
【特許文献５】特開平１０−０２６２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、摺動面の部分に安定的に密封流体による膜を形成させることのできる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】
【０００９】
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。
【００１０】
すなわち、本発明のシールリングによれば、
互いに相対回転自在に組み付けられる２部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着され、かつ該環状溝の非密封流体側の側壁面及び他方の部材の周面に対してそれぞれ摺動自在に設けられて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
前記環状溝の非密封流体側の側壁面に対して摺動し得る領域全体に行き渡るように複数の窪みが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のシールリングによれば、
互いに相対回転自在に組み付けられる２部材のうちの一方の部材に設けられた環状溝に装着され、かつ該環状溝の非密封流体側の側壁面及び他方の部材の周面に対してそれぞれ摺動自在に設けられて、これら２部材間の環状隙間をシールするシールリングであって、
前記環状溝の非密封流体側の側壁面に対して摺動し得る領域全体、及び前記他方の部材の周面に対して摺動し得る領域全体に行き渡るように複数の窪みが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、摺動領域内の全ての窪みに、それぞれ密封流体が溜められる。そして、２部材の相対的な回転時には、窪みに溜められた密封流体が摺動面に流れて行き密封流体による膜を形成する動作と、摺動面部分の密封流体が窪みに流れ込んでいく動作が、摺動領域内にある全ての窪みの部分で連続的に行われる。
【００１３】
そして、本発明によれば、摺動領域の全体に行き渡るように複数の窪みが設けられているため、摺動領域全体に密封流体による膜を一様に形成させることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、摺動していないときには窪みに密封流体を封じ込めておくことができ、かつ、摺動時においても、窪み以外の部分は環状溝の側壁面や他方の部材の周面に対して接するため、非密封流体側への密封流体の漏れを抑制することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、基本的には窪み以外の部分が摺動するため、摺動する部分は面接触となる。従って、摺動による摩耗が進行しても、摺動状態を安定的に保つことができる。
【００１６】
ここで、上記の「窪み」は、その深さによらず、その形状や大きさが一定であるのが望ましい。そうすることで、摺動による摩耗が進行しても、摺動状態をより安定的に保つことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、摺動面の部分に安定的に密封流体による膜を形成させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、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。
【００１９】
（実施例１）
図１及び図２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。図１は本発明の実施例１に係るシールリングの一部破断斜視図である。なお、図１中の（Ａ
）は一部を拡大した断面図である。図２は本発明の実施例１に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。なお、図２（Ａ）は偏心が発生していない場合の様子を示し、図２（Ｂ）は偏心が発生している場合の様子を示している。
【００２０】
＜シールリングの構成＞
本実施例に係るシールリング１０は、互いに相対回転自在に組み付けられたハウジング７０と軸８０との間の環状隙間をシールし、密封流体側（Ｏ）の密封流体である油の漏れを防止するものである。また、シールリング１０は、軸８０に設けられた環状溝８１に装着される。そして、シールリング１０は、環状溝８１の非密封流体側（Ａ）の側壁面８１ａ及びハウジング７０の軸孔の内周面７１のそれぞれに対して摺動自在に設けられる。なお、本実施例に係るシールリング１０は樹脂材により構成されている。ただし、本発明は他の材料のシールリングにも適用可能である。
【００２１】
そして、本実施例に係るシールリング１０における平面状の側面２０には、複数の窪み（ディンプル）２１が満遍なく全体に行き渡るように設けられている。なお、複数の窪み２１は、シールリング１０における両側面のうち、摺動面となる側にのみ設けて良いが、シールリング１０を環状溝８１に装着する際にシールリング１０をどちら側に向けて装着しても良いように、両側面のいずれにも設けるのが望ましい。
【００２２】
また、窪み２１は、その深さによらず、その形状や大きさが一定であるのが望ましい。窪み２１の形状は特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、その平面形状を円形とした場合には、その直径Ｄが、図１（Ａ）に示すように、その深さによらず一定であるのが望ましい。窪み２１の形成方法としては、シールリング１０を成形する成形型に、複数の窪み２１を形成するための複数の凸部を設けておけば良い。また、窪み２１の深さＨは、摺動による摩耗が進行しても、窪み２１が存在するように、想定される摩耗量よりも深くするのが望ましい。例えば、ＡＴ，ＣＶＴ用のシールリングの場合、摩耗量は１００μｍ以下であるので、窪み２１の深さは１５０μｍ程度に設定するのが望ましい。あまり深すぎると、加工や成形性の悪化につながるため、窪み２１の深さは、想定される摩耗量＋５０μｍ程度に設定するのが望ましい。ただし、窪み２１の深さは、使用環境等に応じて適宜設定すれば良いことはいうまでもない。
【００２３】
なお、図中４０は、環状のシールリング１０の１箇所を切断したカット部（合口部）であり、本実施例では、いわゆる特殊ステップカットの場合を示している。
【００２４】
＜シールリングのメカニズム＞
ハウジング７０と軸８０が相対的に回転することによって、本実施例に係るシールリング１０における側面２０と、軸８０に設けられた環状溝８１の側壁面８１ａが摺動する場合には、基本的に、側面２０のうち窪み２１を除く部分が摺動するため、摺動する部分は面接触となる。
【００２５】
そして、本実施例に係るシールリング１０によれば、摺動領域内の全ての窪み２１に、それぞれ密封流体である油が溜められる。なお、ハウジング７０と軸８０とが相対的に回転することなく静止したままの状態であっても、油圧が作用している限り、窪み２１に油を溜めておくことができる。
【００２６】
そして、シールリング１０における側面２０と環状溝８１の側壁面８１ａとの摺動時には、窪み２１に溜められた油が摺動面に流れて行き油膜を形成する動作と、摺動面部分の油膜の一部の油が窪み２１に流れ込んでいく動作が、摺動領域内にある全ての窪み２１の部分で連続的に行われる。
【００２７】
＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係るシールリング１０によれば、側面２０には、複数の窪み２１が満遍なく全体に行き渡るように設けられているため、摺動領域全体に油膜を一様に形成させることができる。
【００２８】
ここで、図２（Ａ）に示すように、ハウジング７０と軸８０との間に偏心が生じていない場合と、図２（Ｂ）に示すように、ハウジング７０と軸８０との間に偏心が生じている場合とでは、摺動する領域が異なる。例えば、偏心が生じていない場合には、図２（Ａ）に示すように、摺動する領域がシールリング１０における側面２０のうち内周端からＬ１の範囲であるのに対して、偏心が生じている場合には、図２（Ｂ）に示すように、摺動する領域がシールリング１０における側面２０のうち内周端からＬ２（＞Ｌ１）の範囲となる。
【００２９】
このように、摺動する領域が変動したとしても、本実施例では、側面２０に対して複数の窪み２１を満遍なく全体に行き渡らせるように設けているので、常に、摺動領域全体に油膜を一様に形成させることができる。なお、最大偏心量が明確で、側面２０のうち、摺動することがあり得ない部分が存在する場合には、そのような部分に窪み２１を設けなくても良いことは言うまでもない。
【００３０】
また、本実施例に係るシールリング１０によれば、摺動していないときには窪み２１に油を封じ込めておくことができる。また、摺動時においても、側面２０における摺動領域のうち窪み２１以外の部分は環状溝８１の側壁面８１ａに対して接しており、外周面３０もハウジング７０の内周面７１に対して接している。従って、非密封流体側（Ａ）への油の漏れを抑制することができる。
【００３１】
また、上述のように、本実施例に係るシールリング１０は、摺動する部分は面接触となる。従って、摺動による摩耗が進行しても、摺動する部分の形状にあまり変化はないため、摺動面積の変化もあまりなく、摺動抵抗もあまり変化なく、摺動状態を安定的に保つことができる。特に、本実施例においては、窪み２１は、その深さによらず、その形状及び大きさを一定に保つようにしたことで、摺動による摩耗が進行しても、摺動状態をより安定的に保つことができる。
【００３２】
以上のように、シールリングにおける摺動し得る領域全体（ただし、本実施例では、側面側のみ）に複数の窪みを設けることによって、摺動面の部分に安定的に油膜を形成することができることが分かる。本実施例では、断面が矩形のシールリングの場合を例にして説明したが、各種シールリングにおいて、摺動し得る領域全体に複数の窪みを設ければ、同様の効果を得ることができる。そこで、以下、いくつかの例を説明する。
【００３３】
（実施例２）
図３には、本発明の実施例２が示されている。なお、実施例１と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。図３は本発明の実施例２に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【００３４】
本実施例に係るシールリング１０ａは、摺動抵抗を低減させるために、側面２０ａのうち、内周側に全周にわたって切欠部２２ａが設けられている。このようなタイプのシールリング１０ａの場合には、側面２０ａのうち切欠部２２ａを除く領域のみが摺動し得るため、その領域にのみ、複数の窪み２１ａが満遍なく行き渡るように設けられている。
【００３５】
窪み２１ａを設けたことによる効果は、実施例１の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００３６】
（実施例３）
図４には、本発明の実施例３が示されている。なお、実施例１と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。図４は本発明の実施例３に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【００３７】
本実施例に係るシールリング１０ｂは、上記実施例２の場合と同様の構成であるが、実施例２の場合よりも更に摺動抵抗を低減させるために、側面２０ｂのうち、内周側に全周にわたって切欠部２２ｂを設け、かつ、切欠部２２ｂを除く部分を傾斜面によって構成している。このように、側面２０ｂのうち切欠部２２ｂを除く部分を傾斜面によって構成することにより、摺動する部分は線接触に近い状態となり、より一層摺動面積が少なくなり、摺動抵抗を低減させることができる。
【００３８】
このようなタイプのシールリング１０ｂの場合にも、実施例２の場合と同様に、側面２０ｂのうち切欠部２２ｂを除く領域は摺動し得るため、当該領域に、複数の窪み２１ｂが満遍なく行き渡るように設けられている。
【００３９】
窪み２１ｂを設けたことによる効果は、実施例１の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００４０】
これまでの実施例においては、シールリングのうち側面側にのみ複数の窪みを設ける場合を説明した。これは、一般的に、側面側の摺動摩耗が特に問題になることが多いからである。しかしながら、使用環境等においては、周面側の摺動摩耗も問題になることもある。そのような場合には、周面側にも複数の窪みを設けるのが望ましい。以下、そのような場合のいくつかの例を説明する。
【００４１】
（実施例４）
図５には、本発明の実施例４が示されている。図５は本発明の実施例４に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【００４２】
この実施例４に係るシールリング１０ｃは、上記実施例１に係るシールリング１０を改良したものであり、当該シールリング１０の構成に対して、外周面側にも複数の窪みを満遍なく全体に行き渡るように設けた例である。
【００４３】
すなわち、本実施例に係るシールリング１０ｃは、平面状の側面２０ｃに複数の窪み２１ｃを満遍なく全体に行き渡るように設けると共に、外周面３０ｃにも複数の窪み３１ｃを満遍なく全体に行き渡るように設けている。
【００４４】
本実施例においては、周面側の摺動面（シールリング１０ｃの外周面３０ｃとハウジング７０の軸孔の内周面７１との間の摺動面）においても、実施例１で説明した側面側の摺動面における作用効果と同様の作用効果を発揮させることができる。
【００４５】
（実施例５）
図６には、本発明の実施例５が示されている。図６は本発明の実施例５に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【００４６】
この実施例５に係るシールリング１０ｄは、上記実施例２に係るシールリング１０ａを改良したものであり、当該シールリング１０ａの構成に対して、外周面側にも複数の窪みを満遍なく全体に行き渡るように設けた例である。
【００４７】
すなわち、本実施例に係るシールリング１０ｄは、平面状の側面２０ｄのうち、切欠部２２ｄを除く領域に複数の窪み２１ｄを満遍なく全体に行き渡るように設けると共に、外周面３０ｄにも複数の窪み３１ｄを満遍なく全体に行き渡るように設けている。
【００４８】
本実施例においては、周面側の摺動面（シールリング１０ｄの外周面３０ｄとハウジング７０の軸孔の内周面７１との間の摺動面）においても、実施例１で説明した側面側の摺動面における作用効果と同様の作用効果を発揮させることができる。
【００４９】
（実施例６）
図７には、本発明の実施例６が示されている。図７は本発明の実施例６に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【００５０】
この実施例６に係るシールリング１０ｅは、上記実施例３に係るシールリング１０ｂを改良したものであり、当該シールリング１０ｂの構成に対して、外周面側にも複数の窪みを満遍なく全体に行き渡るように設けた例である。
【００５１】
すなわち、本実施例に係るシールリング１０ｅは、側面２０ｅのうち、切欠部２２ｅを除く領域（傾斜面で構成される領域）に複数の窪み２１ｅを満遍なく全体に行き渡るように設けると共に、外周面３０ｅにも複数の窪み３１ｅを満遍なく全体に行き渡るように設けている。
【００５２】
本実施例においては、周面側の摺動面（シールリング１０ｅの外周面３０ｅとハウジング７０の軸孔の内周面７１との間の摺動面）においても、実施例１で説明した側面側の摺動面における作用効果と同様の作用効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は本発明の実施例１に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係るシールリングの装着状態を示す模式的断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例２に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施例３に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施例４に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【図６】図６は本発明の実施例５に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施例６に係るシールリングの一部破断斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ  シールリング
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ  側面
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ  切欠部
３０，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ  外周面
７０  ハウジング
７１  内周面
８０  軸
８１  環状溝
８１ａ  側壁面
【図１】
2008151201.tif 000003
【図２】
2008151201.tif 000004
【図３】
2008151201.tif 000005
【図４】
2008151201.tif 000006
【図５】
2008151201.tif 000007
【図６】
2008151201.tif 000008
【図７】
2008151201.tif 000009