(57)【要約】【課題】長期使用に耐久することができる耐久性に優れたシールリングを提供する。【解決手段】シールリング１は、一断面周りを一回りするスリット２が形成されている。このため、摩耗溝３，４，５，６が深くなっても、摩耗溝３，４，５，６内の密封流体のリーク経路（流路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）は常に確保でき、密封流体の一定のリークができるので、摩耗溝３，４，５，６内の密封流体のリークがなくなることによって摩耗の進行が加速してしまうことはなく、長期使用に耐久することができる。【選択図】　図４
2004052927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２部材間の環状隙間をシールするために、２部材の内一方の部材に対向して２部材の内他方の部材に形成された環状の取付溝に装着され、前記一方の部材の表面及び前記取付溝の側壁面に接触するシール面を有するシールリングにおいて、
一断面周りを一回りする溝を形成したことを特徴とするシールリング。
【請求項２】
２部材間の環状隙間をシールするために、２部材の内一方の部材に対向して２部材の内他方の部材に形成された環状の取付溝に装着され、前記一方の部材の表面及び前記取付溝の側壁面に接触するシール面を有するシールリングにおいて、前記シール面を含む全ての面の表面につながって形成された溝を設けたことを特徴とするシールリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の自動変速機等の油圧装置に用いられ、２部材間の環状隙間をシールするシールリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールリングは、例えば自動車の自動変速機等の油圧装置に用いられ、少なくともどちらかが相対的に回転するハウジングと軸等の２部材間の環状隙間をシールし、作動油の漏れを防止する。
【０００３】
従来のシールリングとしては、樹脂材料による円環状のシールリングが使用される。図５にシールリング１０１の装着状態の半断面が示されている。
【０００４】
シールリング１０１は、図５に示すようにピストン等の軸１１０に設けられた断面矩形の取付溝１１１に装着され、シリンダ等のハウジング１１２の軸孔１１３の内周面と軸１１０の外周面との間の環状隙間をシールしている。
【０００５】
シールリング１０１は、断面矩形で、軸孔１１３の表面及び取付溝１１１の側壁面１１１ａに接触する外周面１０１ａ及び側面１０１ｂ、さらに反転装着時に側面１０１ｂの代わりに側壁面１１１ａに接触する側面１０１ｃを３面のシール面として有する。
【０００６】
そして、密封流体側から非密封流体側に向けて、図中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シールリング１０１は非密封流体側に押圧されるため、取付溝１１１の側壁面１１１ａ及び軸孔１１３の表面にそれぞれ押し付けられてシールを行う。
【０００７】
このようなシールリング１０１では、例えば軸１１０がアルミニウム合金等の軟質材であるような場合に、シールリング１０１と軸１１０との間の摺動部に噛み込んだ異物（鉄粉等のコンタミ）によって相対的な回転により軸１１０の取付溝１１１の側壁面１１１ａを摩耗させてしまう。さらに、摺動部の温度が上昇すると、軟質材の物性が低下して摩耗しやすくなってしまう。
【０００８】
この摩耗を低減するには摺動部からの異物の排出や、摺動部の温度上昇抑制が必要となるため、図６に示すように取付溝１１１の側壁面１１１ａに押し付けられるシール面にスリット２０２を設けたシールリング２０１が提案されている。
【０００９】
図６のシールリング２０１では、シール面のスリット２０２から密封流体を非密封流体側へ流路Ｒ５でリークさせることで、摺動部から異物を排出しかつリークさせる密封流体に摺動部の熱を吸収させて冷却を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図６のシールリング２０１であっても、摩耗が完全になくなるわけではなく、経時的に取付溝１１１の側壁面１１１ａが徐々に摩耗していく。
【００１１】
そして、図７に示すように、摩耗により取付溝１１１の側壁面１１１ａに形成される摩耗溝２０３がスリット２０２の深さ以上に深くなると、シールリング２０１のシール面のスリット２０２は摩耗溝２０３に塞がれてしまい、摩耗溝２０３内で密封流体のリークができなくなってしまう。このため、スリット２０２が摩耗溝２０３によって塞がれた後は摩耗溝２０３内の摩耗の進行が加速してしまい、長期使用に耐久することはできなかった。
【００１２】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期使用に耐久することができる耐久性に優れたシールリングを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のシールリングにあっては、
２部材間の環状隙間をシールするために、２部材の内一方の部材に対向して２部材の内他方の部材に形成された環状の取付溝に装着され、前記一方の部材の表面及び前記取付溝の側壁面に接触するシール面を有するシールリングにおいて、
一断面周りを一回りする溝を形成したことを特徴とする。
【００１４】
２部材間の環状隙間をシールするために、２部材の内一方の部材に対向して２部材の内他方の部材に形成された環状の取付溝に装着され、前記一方の部材の表面及び前記取付溝の側壁面に接触するシール面を有するシールリングにおいて、前記シール面を含む全ての面の表面につながって形成された溝を設けたことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、２部材の少なくとも一方が軟質材であり、軟質材とシールリングとの摩耗によって摩耗溝が軟質材に形成されても、溝は摩耗溝以外の部分にまで通じているため摩耗溝で塞がれることがない。
【００１６】
ここで、軟質材としては、２部材の少なくとも一方、又は２部材の両方であっても、溝は摩耗溝以外の部分にまで通じることができる。
【００１７】
したがって、経時的に摩耗が進行しても、摩耗溝内で溝を通じて密封流体側から非密封流体側へ密封流体を常にリークすることができ、長期使用しても、摩耗溝内のシールリングと軟質材との間の摺動部から異物を排出しかつリークさせる密封流体に摺動部の熱を吸収させて冷却を行うことができる。
【００１８】
一方、溝は、一断面周りを一回りする、或いはシール面を含む全ての面の表面につながって形成されているものであるので、シールリングが反転装着されても溝を通じて密封流体側から非密封流体側へ密封流体を常にリークすることができる。
【００１９】
溝は、シールリングの表面で、一断面周りを一回りする、或いはシール面を含む全ての面の表面につながって形成されるものであればよく、その形状、幅、深さ、本数等は適切なリーク量を得るように設定されるもので、それらは特に限定されない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態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。
【００２１】
図１〜図４を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は実施の形態に係るシールリング１を示す図である。図２は図１に示すＦ部の部分拡大図である。図３は実施の形態に係るシールリング１の使用状態を示す半断面図である。図４は実施の形態に係るシールリング１の摩耗溝形成後の使用状態を示す半断面図である。
【００２３】
シールリング１は、例えば自動車の自動変速機等の油圧装置に用いられ、シリンダ等のハウジング１２とピストン等の軸１０の２部材間の環状隙間をシールし、作動油の漏れを防止するもので、図１（ｂ）に示すように樹脂材料による円環状をしている。シールリング１は、ステップカットの合い口を有している。
【００２４】
シールリング１は、図３に示すように軸１０に設けられた断面矩形の取付溝１１に装着され、ハウジング１２の軸孔１３の内周面と軸１０の外周面との間の環状隙間をシールする。
【００２５】
シールリング１は、断面矩形で、軸孔１３の表面及び取付溝１１の側壁面１１ａに接触する面をシール面として有する。即ち、シールリング１の外周面１ａ、側面１ｂ及び反転装着時に側面１ｂの代わりに側壁面１１ａに接触する側面１ｃが３面のシール面となっている。また、シールリング１は、内周面１ｄを非シール面として有する。
【００２６】
そして、本実施の形態のシールリング１は、一断面周りを一回りする溝としてのスリット２が形成されている。
【００２７】
言い換えれば、スリット２は、図１（ｂ）のＦ部を拡大して示す図２（ａ）及び図２（ａ）の矢視Ｄである図２（ｃ）に示すように、３つのシール面である外周面１ａ及び両側面１ｂ，１ｃを含む全ての面の表面につながって形成されたものである。
【００２８】
即ち、本実施の形態でのスリット２は、シールリング１の外周面１ａ、両側面１ｂ，１ｃ及び内周面１ｄにつながって一回りしている。そのスリット２が形成された部分の断面を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面である。図２（ｂ）に示すようにスリット２の形成された断面は、スリット深さが一定でスリット２が一回りするので、他の部分よりもぐるりとひとまわり小さい断面を有するようになっている。
【００２９】
なお、図２（ａ）に示すようにシールリング１の内周面１ｄのスリット２だけ溝底がＲ形状の丸溝となっているが、これはスリット２を機械加工で追加工する場合であるためにこのような形状となっている。よって、射出成形によってスリット２も同時に形成する場合等には、他の面と同様の角溝に形成できるものである。
【００３０】
以上の構成のシールリング１は、図３に示すように、軸１０の取付溝１１に装着され、密封流体側の密封流体の矢印Ｐで示す圧力によって外周面１ａ及び側面１ｂが軸孔１３及び側壁面１１ａに押し付けられてシールを行う。
【００３１】
一方、シールリング１が反転して装着された場合には、外周面１ａ及び側面１ｃが軸孔１３及び側壁面１１ａに押し付けられて同様にシールを行う。
【００３２】
ここで、スリット２を設けることによって、密封流体側から非密封流体側への密封流体のリークが生じるため、軸孔１３と外周面１ａとの間及び側壁面１１ａと側面１ｂとの間には密封流体の膜が形成され、潤滑状態が良好となり、耐摩耗性が向上する。
【００３３】
また、密封流体中に異物（コンタミ）が混入している場合に、異物がシールリング１と軸孔１３又は側壁面１１ａとの間の摺動部に噛み込んだとしても、スリット２を通じて密封流体と伴に非密封流体側に排出される。
【００３４】
さらに、シールリング１と軸孔１３又は側壁面１１ａとの間の摺動部の温度が上昇しても、リークさせる密封流体に摺動部の熱を吸収させて冷却を行うことができ、摺動部の温度は一定となり、相手軟質材の温度上昇による物性低下を防げる。
【００３５】
次に、シールリング１を使用し、経時的に徐々に摩耗が生じて摩耗溝が形成された場合について、図４を用いて説明する。
【００３６】
図４（ａ）は、例えば軸１０がアルミニウム合金等の軟質材であるような場合に、摩耗により取付溝１１の側壁面１１ａに形成される摩耗溝３がスリット２の深さ以上に深くなった状態を示している。この状態でも、スリット２はシールリング１の内周面１ｄから側面１ｂに通じる流路Ｒ１を形成しているので、密封流体のリークは常に摩耗溝３内の側面１ｂに対して行われている。
【００３７】
図４（ｂ）は、例えばハウジング１２がアルミニウム合金等の軟質材であるような場合に、摩耗により軸孔１３に形成される摩耗溝４がスリット２の深さ以上に深くなった状態を示している。この状態でも、スリット２はシールリング１の側面１ｃから外周面１ａを経て側面１ｂに通じる流路Ｒ２を形成しているので、密封流体のリークは常に摩耗溝４内の外周面１ａに対して行われている。
【００３８】
図４（ｃ）は、例えば軸１０及びハウジング１２がアルミニウム合金等の軟質材であるような場合に、摩耗により取付溝１１の側壁面１１ａ及び軸孔１３に同時に形成される摩耗溝５，６がスリット２の深さ以上に深くなった状態を示している。この状態でも、スリット２はシールリング１の内周面１ｄから側面１ｂに通じる流路Ｒ３及び側面１ｃから外周面１ａを経て側面１ｂに通じる流路Ｒ４を形成しているので、密封流体のリークは常に摩耗溝５，６内の側面１ｂ及び外周面１ａに対して行われている。
【００３９】
以上、図４に示すように、摩耗溝が深くなっても、摩耗溝内の密封流体のリーク経路は常に確保でき、密封流体の一定のリークができるので、摩耗溝内の密封流体のリークがなくなることによって摩耗の進行が加速してしまうことはなく、長期使用に耐久することができる。
【００４０】
なお、側面１ｂ，１ｃの両方に同じスリット２が形成されているので、反転装着しても上記の機能に問題はなく、シールリング１の装着に注意する必要がなくなり、装着が容易に行える。
【００４１】
また、溝としてのスリット２の形状、幅、深さ、本数等は、適切なリーク量を得るように設定される（リークスペックに応じる）もので、それらは特に限定されない。スリット２は、一断面周りを一回りする、或いはシール面を含む全ての面の表面につながって形成されるものであればよく、その断面もシールリング１の輪に対しての直角断面に限られるものではなく、斜断面等の周りを一回りするものでもよい。
【００４２】
溝としてのスリット２の断面形状としては、例えば、角溝、丸溝、Ｖ字形溝、５角形溝等が採用できる。また、そのスリット２の縁は、Ｒや面取りしてあることで、摺動に際し角が邪魔とならず悪影響を及ぼさないのでより好ましい。
【００４３】
本発明を適用するシールリングは、ステップカットの合い口を有するものに限られず、エンドレスリングや、例えばストレートカット、バイアスカット、特殊ステップカット等のカット形状の合い口を有するものでも適用できる。
【００４４】
本発明を適用するシールリングを構成する材料としては、熱可塑性のポリアミド樹脂等の耐熱性樹脂と充填材からなる樹脂組成物を適用することができる。ここで、耐熱樹脂としては、例えば、ポリシアノアリールエーテル系樹脂（ＰＥＮ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の芳香族ポリエーテルケトン樹脂，芳香族系熱可塑性ポリイミド樹脂，ポリアミド４−６系樹脂，ポリフェニレンサルファイド系樹脂，ポリテトラフルオロエチレン系樹脂等の耐熱性，耐燃性，耐薬品性に優れ、優れた機械的性質を示す樹脂が挙げられる。また、充填材は、材料の機械的強度の向上、耐摩耗性の向上、低摩擦特性の付与等を目的に配合されるものであり、特に限定するものではない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、経時的に摩耗が進行しても、摩耗溝内で溝を通じて密封流体側から非密封流体側へ密封流体を常にリークすることができ、長期使用しても、摩耗溝内のシールリングと軟質材との間の摺動部から異物を排出しかつリークさせる密封流体に摺動部の熱を吸収させて冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るシールリングを示す図である。
【図２】実施の形態に係るシールリングの要部を拡大して示す図である。
【図３】実施の形態に係るシールリングの使用状態を示す半断面図である。
【図４】実施の形態に係るシールリングの摩耗溝形成後の使用状態を示す半断面図である。
【図５】従来技術のシールリングの使用状態を示す半断面図である。
【図６】従来技術のシールリングの使用状態を示す半断面図である。
【図７】従来技術のシールリングの摩耗溝形成後の使用状態を示す半断面図である。
【符号の説明】
１　シールリング
１ａ　外周面
１ｂ，１ｃ　側面
１ｄ　内周面
２　スリット
３，４，５，６　摩耗溝
１０　軸
１１　取付溝
１１ａ　側壁面
１２　ハウジング
１３　軸孔
【図１】
2004052927.tif 000003
【図２】
2004052927.tif 000004
【図３】
2004052927.tif 000005
【図４】
2004052927.tif 000006
【図５】
2004052927.tif 000007
【図６】
2004052927.tif 000008
【図７】
2004052927.tif 000009