(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって前記油室用空間を複数の油室に区画し、ローターに上下端面に開口するバランス孔を設け、ハウジングの底面およびカバーの下面に環状スリットをローターの端面に対向して形成し、環状スリットにシール面がローターの端面に適当な接触圧をもって接触する弾性材料からなるリングシール材を配置するロータリーベーン式舵取機において、
リングシール材に、環状スリットの表面側に挿入する円環部と、環状スリットの外周面に対向する端部側において円環部から全周に環状スリットの底面側に環状スリットの深さにわたって突出するとともに、自由状態で先端部が円環部の外周面より環状スリットの外周側面の側へ突出する外側リング状スカート部と、環状スリットの内周面に対向する端部側において円環部から全周に環状スリットの底面側に環状スリットの深さにわたって突出するとともに、自由状態で先端部が円環部の内周面より環状スリットの内周側面の側へ突出する内側リング状スカート部とを形成し、内周側面に円環部頂縁から内側リング状スカート部底端縁に至る所定幅のインデント部を全周にわたって適当数穿ち、インデント部を外側リング状スカート部と内側リング状スカート部の間の空間に連通せしめる連通路を形成し、バランス孔を圧力側となる油室と連通せしめ、バランス孔の開口を環状スリットの内周縁より内側に配置し、
リングシール材の内周側面に円環部頂縁から内側リング状スカート部底端縁に至る所定幅のインデント部を全周にわたって適当数穿つとともに、各インデント部を円環部の部位において連通する所定幅のリング溝を設けたことを特徴とするロータリーベーン式舵取機のシール構造。
【請求項２】
リングシール材の環状スリットの内周縁より内側においてローターの上下端面に開口するローターのバランス孔をベーンの周方向中心面内にあるように配置するとともに、ベーンの油室連通孔に設けたベーン縦スリット連通孔と同心に、油室連通孔からバランス孔に連通するバランス孔連通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載のロータリーベーン式舵取機のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の舵取機の技術に係り、ロータリーベーン式舵取機のシール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロータリーベーン式舵取機は、例えば図２０〜図２２に示すようなものであり、ハウジング１と、その内部に収納するローター２とを有している。ローター２は下部軸部２ａをハウジング１の底部に設けたボス部１ａで支持され、上部軸部２ｂをハウジング１の上部開口に配置する環状のカバー３で支持されている。ボス部１ａと下部軸部２ａとの間にはラジアル軸受部材４ａとスラスト軸受部材４ｂを装入し、カバー３と上部軸部２ｂとの間にはラジアル軸受部材４ｃを装入しており、ローター２は半径方向、軸方向に荷重のかかった状態で、船体に固定されたハウジング１の内部で回動自在である。
【０００３】
ローター２は舵軸（図示省略）を装入する内部貫通孔２ｃを有し、外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーン５を突設している。ハウジング１は内周面の周方向に沿った等間隔の位置に、上記ベーン５と同数のセグメント６を突設している。
【０００４】
ローター２の各ベーン５は、上下の端面に形成したスリット５ｃ内に、カバー３の下面およびハウジング１の底面にそれぞれ摺接する弾性材料よりなる横シール材５ａを保持し、半径方向の先端の縁部に形成したスリット５ｄ内に、ハウジング１の内周面に摺接する弾性材料よりなる縦シール材５ｂを保持している。ハウジングのセグメント６は、半径方向の先端の縁部に形成したスリット６ｂ内に、ローター２の外周面に摺接する弾性材料よりなる縦シール材６ａを保持している。
【０００５】
ローター２はハウジング１内において、横シール材５ａがカバー３の下面およびハウジング１の底面に摺接し、縦シール材５ｂがハウジング１の内周面に摺接し、セグメント６の縦シール材６ａがローター２の外周面に摺接する状態で回転し、ベーン５とセグメント６との間に油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを形成する。
【０００６】
各油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの圧油が、ローター２の上部端面２ｄとカバー３との間の微小な間隙、およびローター２の下部端面２ｅとハウジング１との間の微小な間隙を通って、隣接する油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび大気に通ずるローター軸部２ａ、２ｂへ漏洩するのを防ぐために、カバー３はローター２の上部端面２ｄに対向する部位に形成したスリット８ｂ内に、弾性材料よりなる環状の上部リングシール材８ａを保持し、ハウジング１はローター２の下部端面２ｅに対向する部位に形成したスリット８ｄ内に、弾性材料よりなる環状の下部リングシール材８ｃを保持しており、上部リングシール材８ａのシール面８ｅがローターの上部端面２ｄと接触し、下部リングシール材８ｃのシール面８ｆがローターの下部端面２ｅと接触してシーリング作用を行っている。
【０００７】
上部リングシール材８ａは外周縁部８ｉがベーン５の横シール材５ａの内周側上端縁５ｅ、およびセグメント６の縦シール材６ａの内周側上端縁６ｃとそれぞれ接触している。下部リングシール材８ｃは外周縁部８ｊがベーン５の横シール材５ａの内周側下端縁５ｆ、およびセグメント６の縦シール材６ａの内周側下端縁６ｄとそれぞれ接触している。
【０００８】
ローター２の回転軸心に対して対極の位置にある油室７ａと７ｃ、および油室７ｂと７ｄはそれぞれ連通しており、例えば油室７ａに油圧ポンプから圧油が供給されると、対極の位置にある油室７ｃにも同時に圧油が供給され、一方、他の油室７ｂおよび７ｄからは同時に油が排出されて油圧ポンプ側に戻される。かくて、圧油によるローター２の回転が成立する。
【０００９】
各油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの油密を確保するために、ベーン５の上下の横シール材５ａと半径方向縁部の縦シール材５ｂ、ハウジングのセグメント６の半径方向縁部の縦シール材６ａおよび上下のリングシール材８ａ、８ｃは、接触摺動する箇所の各背面にそれぞれ、圧力側となっている油室から導いた圧油をかけて摺動面に押し付けている。
【００１０】
すなわち、各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃは、その断面形状が図２３〜図２７に示すようなものであり、いずれも接触摺動する各シール面５ｇ、５ｈ、６ｅ、８ｅ、８ｆの反対側背面に油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから導いた圧油を作用させることによって各シール面を相手側の摺動面に押し付けてシーリング性を与えるものである。
【００１１】
また、この圧油は同時に、各々のスカート部５ｉ、５ｊ、６ｆ、８ｇ、８ｈにも作用して、スカート部５ｉ、５ｊ、６ｆ、８ｇ、８ｈを各々のスリット５ｃ、５ｄ、６ｂ、８ｂ、８ｄの両側面に押し付け、これにより、圧油が各スリット５ｃ、５ｄ、６ｂ、８ｂ、８ｄと各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃとの間の間隙を通って低圧側に漏洩するのを防いでいる。
【００１２】
これら、圧油を油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃの背面に導く手段は次のようなものである。
すなわち、各ベーン５のそれぞれに設けた油室連通孔５ｋで油室７ａと７ｄが連通し、油室７ｂと７ｃが連通し、各油室連通孔５ｋが周方向中央部に設けた連通孔５ｌで縦スリット５ｄの底面に連通し、縦スリット５ｄと横スリット５ｃとが連通した空間を形成し、油室連通孔５ｋに圧力バルブ１０を装着しており、油室７ａと７ｄのいずれが、また油室７ｂと７ｃのいずれが圧力側となっても、その圧力が横シール材５ａと縦シール材５ｂの背面に作用する。
【００１３】
また、各セグメント６のそれぞれに設けた油室連通孔６ｇで油室７ａと７ｂが連通し、油室７ｃと７ｄが連通し、各油室連通孔６ｇが周方向中央部に設けた連通孔６ｈで縦スリット６ｂの底面に連通し、この油室連通孔６ｇに圧力バルブ１０を装着しており、油室７ａと７ｂのいずれが、また油室７ｃと７ｄのいずれが圧力側となっても、その圧力が縦シール材６ａの背面に作用する。
【００１４】
さらに、各リングシール材８ａ、８ｃを収容する各スリット８ｂ、８ｄの底面とセグメント６の縦スリット６ｂの底面とを連通する各油孔３ａ、１ｂを設けており、セグメント６の縦シール材６ａの背面に作用する圧油が上下のリングシール材８ａ、８ｃの背面にも同時に作用する。
【００１５】
従って、例えば油室７ａと油室７ｃが圧力側の油室となった場合は、この油室内の圧油が圧力バルブ１０の油室７ａ側および油室７ｃ側の弁を通ってベーン５の縦シール材５ｂおよび横シール材５ａの背面に作用し、縦シール材５ｂおよび横シール材５ａがハウジング１の内周面およびカバー３の下面とハウジング１の内底面にそれぞれ押し付けられるとともに、スリット５ｃ、５ｄの両側面に押し付けられて油密を維持する。
【００１６】
この油室内の圧油は、同時にセグメント６の圧力バルブ１０の油室７ａ側および油室７ｃ側の弁を通ってセグメント６の縦シール材６ａの背面に作用して縦シール材６ａを摺動面であるローター２の外周面およびスリット６ｂの両側面にそれぞれ押し付けて油密を維持している。
【００１７】
さらに、圧油は油孔３ａ、１ｂを通って上下のリングシール材８ａ、８ｃのそれぞれ背面に作用することにより、リングシール材８ａ、８ｃのシール面８ｅ、８ｆを摺動面であるローター２の上部端面２ｄと下部端面２ｅに押し付け、スカート部８ｇ、８ｈをスリット８ｂ、８ｄの両側面にそれぞれ押し付け、上部リングシール材８ａおよび下部リングシール材８ｃのそれぞれ外周縁部８ｉ、８ｊをローターのベーンの上下横シール材５ａの内周側の上下端縁５ｅ、５ｆおよびハウジングのセグメントの縦シール材６ａの内周側の上下端縁６ｃ、６ｄにそれぞれ押し付けて油密を維持している。
【００１８】
上記の各シーリング作用は、油室に作用する油圧が高くなるほど油室から漏洩する量が多くなろうとするが、他方、シール材を背面から摺動面に押し付ける力も大きくなるので、漏洩量は多くならずにすむという思想によるものである。
【００１９】
なお、ローター２には、上部リングシール材８ａの位置より内側のローター上面と下部リングシール材８ｃの位置より内側のローター下面とを連通するバランス孔２ｆを設けており、もし上下リングシール材８ａ、８ｃから圧油を漏洩した場合、この漏洩油によるローター上下の面に作用する圧力が上下方向にバランスするようになっている。これにより、ローター２に軸方向に差圧による不均等な力が発生するのを防いでいる。
【００２０】
また、上記漏洩油がローターの軸部２ａ、２ｂとハウジングのボス部１ａあるいはカバー３との間の間隙を通って外部に漏出しないようにするために、Ｏリングを２個あるいは３個重ね合わせた構造の下部軸封装置９ａおよび上部軸封装置９ｂを設けている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の構成においては、各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃの各シール面５ｇ、５ｈ、６ｅ、８ｅ、８ｆに、圧油を低圧側に漏洩させないだけの摺動接触面圧を与えるとともに、その面圧が過大となってシール面の潤滑油膜を破壊し、不必要な摩擦損失、磨耗、あるいは甚だしいときは損傷を与えることのないように、適正面圧を保つ必要がある。
【００２２】
さらに、舵取機負荷が小さく油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに小さい油圧しか発生しない、あるいは油圧がゼロの場合でも、各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃは各シール面５ｇ、５ｈ、６ｅ、８ｅ、８ｆに最低限の漏洩防止面圧を与えられなければならない。
【００２３】
上記した構成においては、各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃの背面に或る油圧が作用すると、各シール面５ｇ、５ｈ、６ｅ、８ｅ、８ｆを相手摺動面に押し付ける方向に力が作用してシール必要面圧を与えると同時に、各スカート部５ｉ、５ｊ、６ｆ、８ｇ、８ｈを各スリット５ｃ、５ｄ、６ｂ、８ｂ、８ｄの両側面に押し付ける方向にも力が作用して、シール材とスリットとの間の間隙からの漏洩を防ぐのに必要な接触圧を与える。
【００２４】
しかし、このスカート部のスリット側面への接触圧は、シール材を相手摺動面に押し付ける動きに対して摩擦力として作用し、各シール面５ｇ、５ｈ、６ｅ、８ｅ、８ｆの摺動接触面圧に影響を及ぼす。換言すれば、各スカート部５ｉ、５ｊ、６ｆ、８ｇ、８ｈのシーリング能力を高めようとすれば、各シール面５ｇ、５ｈ、６ｅ、８ｅ、８ｆのシーリング能力が下がるという問題があった。またその逆の問題もあった。
【００２５】
このため、二律背反的条件を持つ両者を調和のとれた値に維持するために非常に難しい設計を必要としていた。
他方、各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃの背面に作用する油圧が小さい、あるいはゼロの場合でも各シール面５ｇ、５ｈ、６ｅ、８ｅ、８ｆに漏洩防止必要接触圧も与えられるようにするためには、各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃを各スリット５ｃ、５ｄ、６ｂ、８ｂ、８ｄ内に遊嵌させる寸法公差が厳格に守られねばならない。この寸法公差は上記油圧が存在する場合においても性能に影響を及ぼす。
【００２６】
しかし、弾性材料である各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃを厳格な寸法公差で製造することは極めて難しいという問題があった。
以上のように、すべての条件を満足するように各シール材５ａ、５ｂ、６ａ、８ａ、８ｃを設計および製作することは相当に困難であるため、性能にばらつきが生じ、なかには漏洩を起こしたり、磨耗が大きかったり、甚だしいときには損傷するものもあるという問題があった。
【００２７】
リングシール材８ａ、８ｃにおいてはさらに、リングシール材の外周縁部８ｉ、８ｊとベーン５の横シール材５ａの内周側端縁部５ｅ、５ｆとの間の接触、およびリングシール材の外周縁部８ｉ、８ｊとセグメント６の縦シール材６ａの内周側端縁部６ｃ、６ｄとの間の接触を油圧の如何にかかわらずに適正に維持し、この部分を通っての漏洩、例えば高圧側油室７ａと７ｃから低圧側油室７ｂと７ｄへの漏洩を防がねばならないという条件がある。
【００２８】
然るに、従来のリングシール材８ａ、８ｃは、外周縁部８ｉ、８ｊに作用する油圧によって半径方向に押される力に対して積極的な対抗手段を持たず、この部分において低圧側油室へ若干の漏洩が起こることを避けられないという問題があった。
【００２９】
さらに、リングシール材８ａ、８ｃの背面にセグメントの縦スリット６ｂから作動油圧を導くための油孔３ａ、１ｂは、正確な位置に穿孔するために複雑な機械加工を必要とするという問題があった。
【００３０】
セグメント６の縦シール材６ａにおいてはさらに、縦シール材６ａの背面に作動油圧を導くための連通孔６ｇ、６ｈの加工は、セグメント６がハウジング１と一体構造であると円筒内周面近傍での加工となるために非常に困難である。そのため、止むを得ずセグメント６はハウジング１と別体とし、加工後に組み付けていた。しかし、舵取機のサイズ等によっては、この別体組立構造はコスト高になる場合があり、また、セグメント取付ボルトのスペースを確保するのが難しい場合があるなどの問題があり、一体構造にできるような構成が望まれていた。
【００３１】
本発明は上記した課題を解決するものであり、前記のごとき相反する条件を含めて全ての条件を同時に満足できる設計を可能にし、弾性材料よりなるシール材の製作寸法公差の問題に影響を受けることを少なくし、従って、シーリング性能に優れるとともに損傷を防止でき、信頼性の高い、またコスト的にも合理化の可能なロータリーベーン式舵取機のシール構造を提供することを目的とする。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明のロータリーベーン式舵取機のシール構造は、舵軸に嵌合装着するローターと、ローターを収納してローターの周囲に油室用空間を形成するハウジングと、ハウジングの上部開口に配置する環状のカバーとを有し、ローターの外周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のベーンを配置し、ハウジングの内周面の周方向に沿った等間隔の位置に複数のセグメントを配置し、ベーンとセグメントによって前記油室用空間を複数の油室に区画し、ローターに上下端面に開口するバランス孔を設け、ハウジングの底面およびカバーの下面に環状スリットをローターの端面に対向して形成し、環状スリットにシール面がローターの端面に適当な接触圧をもって接触する弾性材料からなるリングシール材を配置するロータリーベーン式舵取機において、
リングシール材に、環状スリットの表面側に挿入する円環部と、環状スリットの外周面に対向する端部側において円環部から全周に環状スリットの底面側に環状スリットの深さにわたって突出するとともに、自由状態で先端部が円環部の外周面より環状スリットの外周側面の側へ突出する外側リング状スカート部と、環状スリットの内周面に対向する端部側において円環部から全周に環状スリットの底面側に環状スリットの深さにわたって突出するとともに、自由状態で先端部が円環部の内周面より環状スリットの内周側面の側へ突出する内側リング状スカート部とを形成し、内周側面に円環部頂縁から内側リング状スカート部底端縁に至る所定幅のインデント部を全周にわたって適当数穿ち、インデント部を外側リング状スカート部と内側リング状スカート部の間の空間に連通せしめる連通路を形成し、バランス孔を圧力側となる油室と連通せしめ、バランス孔の開口を環状スリットの内周縁より内側に配置し、
リングシール材の内周側面に円環部頂縁から内側リング状スカート部底端縁に至る所定幅のインデント部を全周にわたって適当数穿つとともに、各インデント部を円環部の部位において連通する所定幅のリング溝を設けたものである。
【００４６】
上記した構成により、油室の作動油圧はリングシール材の円環部の外周縁部に作用し、各油室の作動油圧の変化に伴ってリングシール材は円環部の外周面側から内周面側に向けて反復的に押圧される。しかし同時に、作動油圧は圧力側となる油室がローターのバランス孔を通ってカバーの下面とローターの上端面の間に、また、ハウジングの底面とローターの下部端面の間に連通するから、この作動油圧は、上下のリングシール材の円環部と内側リング状スカート部にまたがるインデント部に作用して円環部の外周面をインデント部の部位において全周にわたって環状スリットの外周面に押し付ける。作動油圧はまた、インデント部を通って両リング状スカート部の間の空間に連通するから、外側リング状スカート部を全周にわたって環状スリットの外周側面に押し付ける力を増強し、また、円環部のシール面をローター端面に押し付ける力を増強する。
【００４７】
このため、高圧状態の油室の高圧作動油がリングシール材の円環部のシール面を伝って隣接する低圧状態の油室に漏洩することを防止できるとともに、円環部の外周面を伝って隣接する低圧状態の油室に漏洩することを防止できる。さらに、両リング状スカート部の間の空間に導かれた高圧作動油が外側リング状スカート部と環状スリットの外周面の間を伝って低圧状態の油室に漏洩することを防止できる。他の作用効果は先の請求項１に係るものと同様である。
【００４８】
なお、内側リング状スカート部は、その外周側の面に作用する高圧作動油による力からその内周側の面のインデント部に作用する高圧作動油による力を減じた力でもって、環状スリットの内周面に押し付けられるが、シーリング作用には関与せず、ローター端面がリングシール材を弾性圧縮する際にその圧縮を均等負担するのに寄与する。
【００５０】
また、圧力側となる油室から連通した作動油圧がリングシール材の内周側面のインデント部に作用するとき、この作動油圧は同時に、インデント部を円環部の部位において連通するリング溝に作用するから、円環部の外周面をインデント部の部位だけでなく全周にわたって環状スリットの外周面に押し付ける。このため、高圧状態の油室の高圧作動油が円環部の外周面を伝って隣接する低圧状態の油室に漏洩するのを防ぐための、円環部を環状スリットの外周面に押し付ける力が、インデント部だけの場合よりも大きくなり、漏洩をより強力に防止することができる。
【００５１】
請求項２に係る本発明のロータリーベーン式舵取機のシール構造は、リングシール材の環状スリットの内周縁より内側においてローターの上下端面に開口するローターのバランス孔をベーンの周方向中心面内にあるように配置するとともに、ベーンの油室連通孔に設けたベーン縦スリット連通孔と同心に、油室連通孔からバランス孔に連通するバランス孔連通孔を設けたものである。
【００５２】
上記した構成により、ベーン縦スリットの底面からベーンの油室連通孔まで縦スリットの連通孔をドリルで穿孔する際に、単にこの穿孔加工をローターのバランス孔まで延長させるだけで、圧力側となる油室をローターのバランス孔に連通せしめる手段を与えることができる。従って、他のどの手段よりも構成が簡単であり、配管等の付属物を必要とせず、製作が極めて容易になり、コストを安くすることができる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。先に図２０〜図２２において説明したものと基本的に同様の作用を行う部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００６２】
先ず、ローター２の下部に配置する下部リングシール材について説明する。図４〜図５において、ハウジング１のボス部１ａの表面に環状スリット１１を形成し、この環状スリット１１の底部の外周側に環状溝１２を形成する。
【００６３】
この環状スリット１１に配置する弾性材料からなる下部リングシール材１３は、円筒部１３ａと、ローター２に対向するシール面１３ｂの側において円筒部１３ａから径方向内側へ環状スリット幅にわたって突出するリング状リップ部１３ｃとからなり、円筒部１３ａの基部１３ｄを環状スリット１１内の環状溝１２に嵌入せしめている。この嵌入のために基部１３ｄの内周面に軸方向の空気溝１３ｅを適当間隔に設け、かつ、円筒部１３ａの外周面と環状スリット１１および環状溝１２の外周面との嵌合が密となるように円筒部１３ａの外周径と環状スリット１１および環状溝１２の外周径の製作寸法公差を定める。
【００６４】
円筒部１３ａの外周側の頂縁部１３ｆにおける形状、寸法は、ローター２を組み付けた状態で、ベーン５の横シール材５ａ（図１参照）およびセグメント２５の縦シール材２８、２９（図１および図２参照）のそれぞれ内周側の底縁部５ｆ、２８ａ、２９ａと適当な接触面圧をもって重なり合うように定める。
【００６５】
下部リングシール材１３の円筒部１３ａの高さ方向の寸法は、図５に示すように、環状溝１２に嵌入した状態において、円筒部１３ａのシール面１３ｂがスラスト軸受部材４ｂの頂面よりも適当量だけ僅かに突出しているように定める。
【００６６】
下部リングシール材１３のリング状リップ部１３ｃは、自由状態で先端部の頂面が円筒部１３ａのシール面１３ｂより上方へ若干突出している。シール面１３ｂとリング状リップ部１３ｃとの境界にリング状の油溝１３ｇを設け、また、シール面１３ｂ上にリング状の油溝１３ｈを設ける。これら油溝１３ｇ、１３ｈは潤滑能力をさらに高めるために緩やかなジグザグ状の油溝にすることもできる。
【００６７】
下部リングシール材１３は、環状スリット１１内の環状溝１２に装着してローター２を組み付けた状態において、リング状リップ部１３ｃの背面と環状スリット１１の底面との間に適当な空間が形成される形状をなす。
【００６８】
下部リングシール材１３を環状スリット１１内に配置してローター２を組み付けた状態において、ローター２のバランス孔２ｆの開口が環状スリット１１の内周縁に位置するリング状リップ部１３ｃの先端より内側で、かつスラスト軸受部材４ｂの外周端より外側の位置に配置する。
【００６９】
図１に示すように、バランス孔２ｆはローター２の上部端面２ｄとカバー３の下面との間の間隙に通じている。この間隙に連通するようにカバー３に軸方向の連通孔１４を設けており、この連通孔１４は、図１および図３に示すように、油室７ａすなわち７ｃおよび油室７ｂすなわち７ｄ用のそれぞれのマノメーター１５、１６の管路に圧力バルブ１７を介して管１８で連絡している。すなわち、油室７ａ（７ｃ）からそのマノメーター１５への経路および油室７ｂ（７ｄ）からそのマノメーター１６への経路を圧力バルブ１７の両入口に接続し、圧力バルブ１７の出口を連通孔１４に至る管１８に接続する。
【００７０】
なお、この構成により、油室７ａ（７ｂ、７ｃ、７ｄ）の高圧作動油が下部リングシール材１３の内周側に導かれることにより、下部軸封装置９ａ′には高圧作動油が作用するため、下部軸封装置９ａ′は、図１に示すように、２個のＯリングをそれぞれ独立させ、外側のＯリングにグリース注油を適用する構成のものとする。
【００７１】
以下、上記した構成における作用を説明する。図５に示すように、下部リングシール材１３を環状スリット１１内の環状溝１２に先ず初期装着する。この際、下部リングシール材の円筒部１３ａの外周面と環状スリット１１および環状溝１２の外周面とが密な接触となるような嵌入状態とする。嵌入作用によって環状溝１２内に閉じ込められる空気は、嵌入の過程において空気溝１３ｅを通って外部に排除される。
【００７２】
次に、図４に示すように、ローター２をスラスト軸受部材４ｂの上に載せて組み付ける。下部リングシール材１３の円筒部１３ａにおいてスラスト軸受部材４ｂの頂面レベルより適当量だけ僅かに突出していた部分がローター下部端面２ｅに当接して弾性圧縮されることで、その円筒部頂面であるシール面１３ｂとローター下部端面２ｅとの間に適当な摺接面圧が発生する。
【００７３】
同時に、下部リングシール材１３の円筒部１３ａの外周頂縁部１３ｆは、ベーン５の横シール材５ａの内周側下端縁５ｆ（図１参照）およびセグメント２５の縦シール材２８、２９のそれぞれ内周側の底縁部２８ａ、２９ａと適当な接触面圧をもって重なり合い、両者の間のシーリング作用を行う。
【００７４】
同時に、リング状リップ部１３ｃにおいて、スラスト軸受部材４ｂの頂面レベルより僅かに突出していた部分もローター下部端面２ｅに当接して弾性変形により押し下げられ、ローター下部端面２ｅとリング状リップ部１３ｃとの間に適当な摺接面圧が発生する。
【００７５】
上記の装着状態において、下部リングシール材１３は、その円筒部１３ａの外周頂縁部１３ｆが外周面側から内周面側に向けて各油室７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの作動油圧の変化に伴って反復的に押圧される。しかし、同時にこの油室の作動油圧は、図１、図３および図４に示すように、圧力バルブ１７、管１８、カバーの連通孔１４、ローターのバランス孔２ｆを通して下部リングシール材１３の円筒部１３ａの内周面とリング状リップ部１３ｃの背面に作用し、円筒部１３ａの外周面を全周にわたって環状スリット１１と環状溝１２のそれぞれ外周側面に押し付けるとともに、リング状リップ部１３ｃを全周にわたってローター下部端面２ｅに押し付ける力を増強する。
【００７６】
なお、下部リングシール材１３の円筒部１３ａの内周面とリング状リップ部１３ｃの背面に導かれた高圧作動油は、下部軸封装置９ａ′によって外部への漏洩が防止される。なお、下部軸封装置９ａ′は２個のＯリングをそれぞれ独立させているため、内側のＯリングにより高圧作動油のほとんどが軸封され、これを逃れた僅かの漏油が外側のＯリングで完全に軸封される。内側のＯリングにより高圧作動油のほとんどが軸封されることによる外側のＯリングの潤滑不足は、グリース注油により潤滑が確保される。
【００７７】
また、この高圧作動油は、スラスト軸受部材４ｂ、ラジアル軸受部材４ａ、４ｃの摺動面にも作用することになるため、圧力が高くなるほどそれらの潤滑性をより高めるという副次的効果がある。
【００７８】
高圧状態の油室、例えば７ａと７ｃに対応する下部リングシール材１３の部位において高圧作動油が円筒部１３ａの外周頂縁部１３ｆに外周面側から内周面側に向けて作用するが、円筒部１３ａの外周面が作動油圧により環状スリット１１と環状溝１２の外周側面に全周にわたって増強して押し付けられることにより、高圧作動油が円筒部１３ａの外周頂縁部１３ｆを伝って隣接する低圧状態の油室、例えば７ｂと７ｄに漏洩することを防止できるとともに、円筒部のシール面１３ｂがローター下部端面２ｅと適当な摺接面圧をもって接触していることにより、高圧作動油がシール面１３ｂを伝って隣接する低圧状態の油室、例えば７ｂと７ｄに漏洩することを防止できる。
【００７９】
また、リング状リップ部１３ｃが高圧作動油により全周にわたってローター下部端面２ｅに増強して押し付けられることにより、円筒部１３ａの内周面とリング状リップ部１３ｃの背面に導かれた高圧作動油がリング状リップ部１３ｃの頂面と円筒部のシール面１３ｂを伝って低圧状態の油室、例えば７ｂと７ｄに漏洩することを防止できる。
【００８０】
なお、円筒部１３ａ（基部１３ｄ）が弾性圧縮によりその底面で環状スリットの環状溝１２の底面と全周にわたって密着するとともに、円筒部１３ａの外周面が作動油圧により環状スリット１１と環状溝１２の外周側面に押し付けられていることにより、円筒部１３ａの内周面とリング状リップ部１３ｃの背面に導かれた高圧作動油が環状溝１２の底面を伝って低圧状態の油室に漏洩することを防止できる。
【００８１】
なお、下部リングシール材のシール面１３ｂ上の油溝１３ｈおよびシール面１３ｂとリング状リップ部１３ｃとの境界にある油溝１３ｇにより、シール面１３ｂおよびリング状リップ部１３ｃにおけるローター下部端面２ｅとの摺接に対する潤滑が確保されて磨耗が減少する。
【００８２】
次に、ローター２の上部に配置する上部リングシール材１９は、下部リングシール材１３と上下に対称の構成であって、構成的および作用的なものは下部リングシール材１３の実施の形態において説明したものと同様である。相違する点は、環状スリット２０をカバー３の下面に設けること、上部リングシール材１９を環状スリット２０に初期装着したときにおける上部リングシール材１９の突出部分が、カバー３をローター２の上に組み付ける際にカバー３とローター上部端面２ｄとの間で弾性圧縮されること、および上部リングシール材１９の円筒部内周面とリング状リップ部背面には、カバー３の連通孔１４から高圧作動油が導かれることにあり、他は全く同様であるので説明を省略する。
【００８３】
図６〜図８は、本発明の他の実施の形態によるリングシール材を示すものである。先に図４〜図５において説明した実施の形態と基本的に同様の作用を行う部材については、同一番号を付して、説明を省略する。
【００８４】
図６〜図７は、上下のリングシール材のうち、下部のリングシール材を示すものである。ハウジング１のボス部１ａの表面に横断面が方形の環状スリット２１を形成し、この環状スリット２１に弾性材料からなる下部リングシール材２２を配置する。下部リングシール材２２は、環状スリット２１の外周側に嵌入する円筒部１３ａと、ローター２に対向する端部側において円筒部１３ａから径方向内側へ環状スリット幅にわたって突出するリング状リップ部１３ｃと、環状スリット２１の底面に対向する端部側において円筒部１３ａから径方向内側へ環状スリット２１の幅にわたって突出する底部リング状リップ部２２ａとからなる。
【００８５】
図７に示すように、ローター２に対向するリング状リップ部１３ｃは、自由状態で先端部の頂面が円筒部１３ａのシール面１３ｂより上方へ若干突出し、先の実施の形態におけるものと全く同じ作用を行う。環状スリット２１に対向する底部リング状リップ部２２ａは、自由状態で先端部の底面が円筒部１３ａの底面より下方へ若干突出している。
【００８６】
なお、先の実施の形態において円筒部１３ａの基部１３ｄの内周面に設けた軸方向の空気溝１３ｅは、この実施の形態においては底部リング状リップ部２２ａの先端部に適当間隔に設けた空気溝２２ｂに置き換えられる。
【００８７】
環状スリット２１に装着した下部リングシール材２２は、ローター２をスラスト軸受部材４ｂの上に載せて組み付けた作動状態において、先の実施の形態における作動油圧の作用による各部シーリング作用に加えて、底部リング状リップ部２２ａも作動油圧により全周にわたって環状スリット２１の底面に押し付けられるとともに、円筒部１３ａの外周面が作動油圧により環状スリット２１の外周側面に押し付けられることで、円筒部１３ａの内周側に導かれた高圧作動油が環状スリット２１の底面を伝って低圧状態の油室に漏洩することをより完全に防止できる。
【００８８】
なお、図８に示すように、リングシール材２２のリング状リップ部１３ｃと底部リング状リップ部２２ａとの間の環状空間に、円筒部１３ａの内周側の側面と環状スリット２１の内周側の側面に弾性当接するコイル状スプリング２３を介在させることもできる。この場合、特に、円筒部１３ａの内周側の側面に作用すべき作動油圧が低い、あるいは存在しないときでも、リングシール材２２の外周側の側面と環状スリット２１の外周側の側面との間の接触圧がより強くなって、この面間を通っての漏洩をより完全に防ぐことができる。
【００８９】
図９〜図１１は、本発明のさらに他の実施の形態によるリングシール材を示すものである。先に図６〜図７において説明した実施の形態と基本的に同様の作用を行う部材については、同一番号を付して、説明を省略する。
【００９０】
図９〜図１１は、上下のリングシール材のうち、下部のリングシール材を示すものである。ハウジング１のボス部１ａの表面に横断面が方形の環状スリット２１を形成し、この環状スリット２１に弾性材料からなる下部リングシール材２４を配置する。下部リングシール材２４は、環状スリット２１の表面側に装入する円環部２４ａと、環状スリット２１の外周面に対向する端部側において円環部２４ａから環状スリット底面側へ環状スリット深さにわたって突出する外側リング状スカート部２４ｂと、環状スリット２１の内周面に対向する端部側において円環部２４ａから環状スリット底面側へ環状スリット深さにわたって突出する内側リング状スカート部２４ｃとからなる。
【００９１】
下部リングシール材２４の内周側面に円環部２４ａの頂縁から内側リング状スカート部２４ｃの底端縁に至る所定幅のインデント部２４ｄを全周にわたって適当数穿ち、インデント部２４ｄを、外側リング状スカート部２４ｂと内側リング状スカート部２４ｃの間の空間に連通せしめる連通路２４ｅを設ける。円環部２４ａの頂面、即ち、ローター２の下部端面２ｅとの間のシール面には、リング状またはジグザグ状の油溝２４ｆを設ける。
【００９２】
図１１に示すように、環状スリット２１の外周面に対向する外側リング状スカート部２４ｂは、自由状態で先端部が円環部２４ａの外周面より外側へ若干突出し、環状スリット２１の内周面に対向する内側リング状スカート部２４ｃは、自由状態で先端部が円環部２４ａの内周面より内側へ若干突出している。
【００９３】
円環部２４ａは、その外周面と環状スリット２１の外周面との接触が密となるように、外周径基準の製作寸法公差を定める。円環部２４ａの外周側の頂縁部１３ｆにおける形状、寸法は、ローター２を組み付けた状態で、ベーン５の横シール材５ａ（図１参照）およびセグメント２５の縦シール材２８，２９（図１および図２参照）のそれぞれ内周側の底縁部５ｆ、２８ａ、２９ａと適当な接触面圧をもって重なり合うように定める。
【００９４】
下部リングシール材２４の高さ方向の寸法は、環状スリット２１に装入した状態において、円環部２４ａの頂面がスラスト軸受部材４ｂの頂面よりも適当量だけ僅かに突出している。
下部リングシール材２４を環状スリット２１内に配置してローター２を組み付けた状態において、ローター２のバランス孔２ｆの開口が環状スリット２１の内周端より内側で、かつスラスト軸受部材４ｂの外周端より外側の位置にあるように配置する。
【００９５】
下部リングシール材２４を環状スリット２１内に、リング状スカート部２４ｂ、２４ｃを径方向に弾性変形せしめることで、初期装着したあと、ローター２をスラスト軸受部材４ｂの上に載せて組み付けると、スラスト軸受部材４ｂの頂面より僅かに突出していた下部リングシール材２４の頂面がローター下部端面２ｅに当接して、主としてリング状スカート部２４ｂ、２４ｃが弾性圧縮される。
【００９６】
上記の装着状態において、下部リングシール材２４は、円環部２４ａの頂面がローター下部端面２ｅと、また、円環部２４ａと外側リング状スカート部２４ｂの外周面が環状スリット２１の外周面とそれぞれ適当な面圧をもって接触しており、油室内の作動油がこれらの箇所を伝って隣接する油室に漏洩することを防止できる。
【００９７】
油室に高圧の作動油圧が発生したときは、この作動油圧は下部リングシール材２４の円環部２４ａの外周頂縁部を外周面側から内周面側に向けて押圧する。しかし同時に、この作動油圧は、先の各実施の形態において説明したものと同じく、ローター２のバランス孔２ｆを経て環状スリット２１の内周頂縁部に通じるから、下部リングシール材２４のインデント部２４ｄに作用し、その力で円環部２４ａの外周面をインデント部２４ｄの部位において全周にわたって環状スリット２１の外周面に押し付ける。作動油圧はまた両リング状スカート部２４ｂ、２４ｃの間の空間に連通するから、外側リング状スカート部２４ｂを全周にわたって環状スリット２１の外周側面に押し付ける力を増強し、また、円環部２４ａの頂部シール面をローター下部端面２ｅに押し付ける力を増強する。
【００９８】
このため、高圧状態の油室の高圧作動油が下部リングシール材２４の円環部２４ａの頂部シール面を伝って、また、円環部２４ａの外周面を伝って隣接する低圧状態の油室に漏洩することを防止できる。また、両リング状スカート部２４ｂ、２４ｃの間に導かれた高圧作動油が外側リング状スカート部２４ｂと環状スリット２１の外周面の間を伝って低圧状態の油室に漏洩することを防止できる。
なお、内側リング状スカート部２４ｃは、その外周側の面に作用する高圧作動油による力からその内周側の面のインデント部２４ｄに作用する高圧作動油による力を減じた力でもって環状スリット２１の内周面に押し付けられるが、シーリング作用には関与せず、下部リングシール材２４が環状スリット２１内に初期装着されたあと、ローター下部端面２ｅにより弾性圧縮される際に、その圧縮を均等負担するのに寄与する。
【００９９】
図１２〜図１３は本発明のさらに他の実施の形態によるリングシール材を示すものである。先に図９〜図１１において説明した実施の形態と基本的に同様の作用を行う部材については、同一番号を付して、説明を省略する。
【０１００】
リングシール材２４の内周側面に円環部２４ａの頂縁から内側リング状スカート部２４ｃの底縁部に至る所定幅のインデント部２４ｄを全周にわたって適当数穿つとともに、各インデント部２４ｄを円環部２４ａの部位において連通する所定幅のリング溝２４ｇを設ける。
【０１０１】
油室に高圧の作動油圧が発生したときは、この作動油圧はインデント部２４ｄに作用し、その力で円環部２４ｄの外周面をインデント部２４ｄの部位において全周にわたって環状スリット２１の外周面に押し付けるが、それに加えて、各インデント部２４ｄを連通するリング溝２４ｇに作用して、その力で円環部２４ａの外周面を、インデント部２４ｄの部位だけでなく、全周にわたって環状スリット２１の外周面に押し付ける。このため、円環部２４ａを環状スリット２１の外周面に押し付ける力がインデント部２４ｄだけの場合よりも大きくなり、従って、高圧状態の油室の高圧作動油が円環部２４ａの外周面を伝って隣接する低圧状態の油室に漏洩するのをより強力に防止できる。
【０１０２】
図１４〜図１５は、本発明におけるリングシール材１３、１９、２２、２４の内周側の空間に油室７ａ（７ｂ、７ｃ、７ｄ）の高圧作動油を導く手段についての他の実施の形態を示すものである。先に説明した各実施の形態と基本的に同様の作用を行う部材については同一番号を付して説明を省略する。
【０１０３】
図１４〜図１５に示すように、ローター２のバランス孔２ｆはベーン５の周方向中心面内に配置し、バランス孔２ｆの上部開口は、ローター２の上部端面２ｄとカバー３の下面との間の上部リングシール材１９の内周側の空間に連通する間隙に通じ、また、バランス孔２ｆの下部開口は、ローター２の下部端面２ｅとハウジング１のボス部１ａとの間の下部リングシール材１３、２２、２４の内周側の空間に連通する間隙に通じている。
【０１０４】
ベーン５の油室連通孔５ｋには、ベーン５の縦シール材５ｂを収容する縦スリット５ｄの底面と油室連通孔５ｋとを連通する連通孔５ｌと同心に、油室連通孔５ｋからバランス孔２ｆに連通するバランス孔連通孔２ｇを設ける。
【０１０５】
上記構成において、ローター５を挟む油室７ａ（７ｃ）と油室７ｄ（７ｂ）のうち、例えば油室７ａ（７ｃ）が圧力側の油室となった場合は、圧油は油室連通孔５ｋ内の圧力バルブ１０の油室７ａ（７ｃ）側の弁を通って油室連通孔５ｋ内に入り、バランス孔連通孔２ｇを通ってバランス孔２ｆに連通する。この圧油はそれぞれバランス孔２ｆの上部開口を通って上部リングシール材１９の内周側の面に作用し、また、バランス孔２ｆの下部開口を通って下部リングシール材１３、２２、２４の内周側の面に作用する。
【０１０６】
この構成においては、製作時、ベーン５の縦スリット５ｄの底面からベーンの油室連通孔５ｋまで縦スリット５ｄの連通孔５ｌをドリルで穿孔する際に、単にこの穿孔加工をローター２のバランス孔２ｆに達するまで延長させるだけで済み、圧力側となる油室の作動油をバランス孔２ｆに導く手段として配管等の付属物を必要としない。従って、製作が極めて容易で、コストが安くなるという効果がある。
【０１０７】
図１６は、本発明におけるリングシール材１３、１９、２２、２４の内周側の空間に油室７ａ（７ｂ、７ｃ、７ｄ）の高圧作動油を導く手段についての更に他の実施の形態を示すものである。先に説明した各実施の形態と基本的に同様の作用を行う部材については同一番号を付して、説明を省略する。
【０１０８】
図１６に示すように、ベーン５の油室連通孔５ｋには、ベーン５の縦シール材５ｂを収容する縦スリット５ｄの底面と油室連通孔５ｋとを連通する連通孔５ｌと同心に、延長孔２ｈを設けるとともに、ローター２の上部端面２ｄとカバー３の下面との間の、上部リングシール材１９の内周側の空間に連通する間隙に延長孔２ｈの終端を連通せしめる縦孔２ｉを設ける。
【０１０９】
上記構成において、ローター５を挟む油室７ａ（７ｃ）と油室７ｄ（７ｂ）のうち、例えば油室７ａ（７ｃ）が圧力側の油室となった場合は、圧油は油室連通孔５ｋ内の圧力バルブ１０の油室７ａ（７ｃ）側の弁を通って油室連通孔５ｋ内に入り、延長孔２ｈおよび縦孔２ｉを通って上部リングシール材１９の内周側の面に作用し、また同時にこの圧油は、バランス孔２ｆを通って下部リングシール材１３、２２、２４の内周側の面にも作用する。
【０１１０】
この構成においては、同様に、圧力側となる油室の作動油を配管等の付属物を必要とせずに上下リングシール材１３、１９、２２、２４の内周側の空間に導くことができるという効果がある。
【０１１１】
なお、縦孔２ｉは、その一方の開口を、上部リングシール材１９の内周側の空間に連通する間隙とする代わりに、下部リングシール材１３、２２、２４の内周側の空間に連通する間隙とすることもできる。
【０１１２】
次に、ハウジング１のセグメントに配置する縦シール材について説明する。図１７〜図１８において、ハウジング１のセグメント２５の先端面に縦方向に一対の縦スリット２６および２７をローター２の外周面に対向して形成する。この縦スリット２６、２７に弾性材料からなる縦シール材２８、２９を左右対称に配置する。
【０１１３】
この縦シール材２８、２９は、縦スリット２６、２７のセグメント２５中心側に挿入する基部２８ｂ、２９ｂと、基部２８ｂ、２９ｂからローター２の外周面と対向するようにセグメント外側方向へ縦スリット２６、２７の幅より若干短い長さに突出する第一リップ部２８ｃ、２９ｃと、基部２８ｂ、２９ｂから縦スリット２６、２７の底面に対向するようにセグメント外側方向へ縦スリット２６、２７の幅にわたって突出する第二リップ部２８ｄ、２９ｄとからなる。ローター２の外周面と対向する第一リップ部２８ｃ、２９ｃと基部２８ｂ、２９ｂの境界部に油溝２８ｅ、２９ｅを設ける。
【０１１４】
自由状態で第一リップ部２８ｃ、２９ｃはローター２の外周面に対向する端面の先端部が基部２８ｂ、２９ｂの端面より若干量突出し、第二リップ部２８ｄ、２９ｄは縦スリット２６、２７の底面に対向する端面の先端部が基部２８ｂ、２９ｂの端面より若干量突出している。
【０１１５】
ローター２を組み付けて縦シール材２８、２９を縦スリット２６、２７内に配置した状態において、第一リップ部２８ｃ、２９ｃの先端部はローター２の外周面と、第二リップ部２８ｄ、２９ｄの先端部は縦スリット２６、２７の底面とそれぞれ適当な接触面圧をもって接触する。また、基部２８ｂ、２９ｂはローター２によって殆ど弾性圧縮されることなく、基部２８ｂ、２９ｂのローター２外周面と対向する面がローター２外周面と軽く接触する。第一リップ部２８ｃ、２９ｃと第二リップ部２８ｄ、２９ｄとの間には適当な空隙が形成される。
【０１１６】
以下、上記した構成における作用を説明する。図１７に示すように、縦シール材２８、２９は、ローター２をハウジング１内に組み付けた状態において、セグメント２５の縦スリット２６、２７内に挿入する。
【０１１７】
この状態において、縦シール材２８、２９の第一リップ部２８ｃ、２９ｃと第二リップ部２８ｄ、２９ｄは弾性変形を受け、第一リップ部２８ｃ、２９ｃの先端部はローター２の外周面と、また、第二リップ部２８ｄ、２９ｄの先端部は縦スリット２６、２７の底面とそれぞれ適当な接触面圧をもって接触する。
【０１１８】
例えば油室７ａが高圧状態になった場合は、油室７ａ内の高圧作動油が一方の縦シール材２８の第一リップ部２８ｃと第二リップ部２８ｄの間の空隙に入り、その油圧によって第一リップ部２８ｃをローター２の外周面に押し付け、第二リップ部２８ｄを縦スリット２６の底面に押し付けた状態となり、油室７ａ内の高圧作動油が縦シール材２８、２９、および縦スリット２６の底面を伝って隣接する低圧状態の油室７ｂに漏洩することを防止できる。
【０１１９】
逆に、油室７ｂが高圧状態になった場合は、油室７ｂ内の高圧作動油が他方の縦シール材２９の第一リップ部２９ｃと第二リップ部２９ｄの間の空隙に入って同様に作用し、油室７ｂの高圧作動油が隣接する低圧状態の油室７ａに漏洩することを防止できる。
【０１２０】
従来の技術においては、スカート部をスリット側面に押し付ける作用により、シール材背面に作用する油室の作動油圧の大きさがシール面圧に単純比例することがなく、極めて複雑な解析と設計を必要としていたのに対して、本発明の実施の形態においては、これら第一リップ部２８ｃ、２９ｃおよび第二リップ部２８ｄ、２９ｄのそれぞれ相手面への押し付け力は作動油圧の高さに単純比例して大きくなるので、極めて設計が容易で、信頼性も高くなる。油室の作動油圧が高くなるほどシーリング作用も強くなって、油圧に比例して多くなる漏洩量を抑えることができる。
【０１２１】
また、作動油圧がほとんど発生しない低負荷の場合、あるいは油圧がゼロの場合でも、第一リップ部２８ｃ、２９ｃおよび第二リップ部２８ｄ、２９ｄの弾性による初期接触面圧により、セグメント２５における油室間の油密を保つことができる。
【０１２２】
なお、縦シール材２８、２９のローター２外周面と対向する摺動部位に設けた油溝２８ｅ、２９ｅにより、摺動面に対する潤滑が確保され、磨耗が減少する。また、従来のようにセグメント６を横断して圧力バルブ１０を装着する孔等の加工を行う必要がなくなるので、セグメント２５をハウジング１と一体構造にすることができ、従来のセグメント取付ボルトが不要となって設計の合理化ができる。
【０１２３】
図１９は、本発明の他の実施の形態によるハウジングセグメントの縦シール材を示すものである。ハウジング１のセグメント２５の縦スリット２６、２７内に配置する弾性材料よりなる縦シール材２８′、２９′は、基部２８ｂ′、２９ｂ′の内部に軸方向に上下端部を除いて剛性の芯材３０を埋め込み、かつ、縦シール材２８′、２９′の自由状態での長さをセグメントの縦スリット２６、２７の長さより僅かに大きく形成する。
【０１２４】
この構成により、ハウジング１にローター２を組み付けた状態でセグメント２５の縦スリット２６、２７に縦シール材２８′、２９′を軸方向に挿入して初期装着するときに、縦シール材は基部２８ｂ′、２９ｂ′の芯材３０の部位において、軸方向に、また周方向、径方向に剛性があるので、容易にかつ正確に所定の位置に装着することができる。
【０１２５】
ハウジング１にカバー３を取り付けると、初期装着後に軸方向に僅かに突出していた剰余長さ分だけ縦シール材２８′、２９′の頂部と底部のみが弾性圧縮されて、頂端面および底端面がそれぞれカバー３の裏面とハウジング１の内底面に密着する。
【０１２６】
而して、基部２８ｂ′、２９ｂ′の芯材３０の部位、およびこの基部芯材部に対応する第一リップ部２８ｃ、２９ｃと第二リップ部２８ｄ、２９ｄの部位は、周方向、径方向に撓むことがないため、第一リップ部２８ｃ、２９ｃとローター２の外周面との摺接、および第二リップ部２８ｄ、２９ｄと縦スリット２６、２７の底面との接触の直線性を確保できるとともに、縦シール材２８′、２９′の頂端面および底端面の、それぞれカバー３裏面およびハウジング１内底面との接触の一様性および無傾斜性を確保でき、シーリング性能がさらに向上する。
【０１２７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、弾性材料よりなる上部および下部リングシール材、およびハウジングのセグメントの縦シール材において、従来の二律背反的な条件を同時に満足させねばならないような難しい設計を行う必要がなく、シーリング作用に必要な全ての条件を満たす設計を容易に行うことができ、弾性材料において所要の寸法公差通りの製作が極めて困難であることによる製品のばらつきがシーリング性能に影響を及ぼすことが少なくなり、従って、シーリング性能に優れるとともに損傷を防止でき、シール材の信頼性が極めて高くなるという卓越した効果を発揮する。
【０１２８】
また、従来必要としていたセグメントのスリットからリングシール材背面に至る、機械加工が複雑な油孔の装置が不要となり、加工コストの低減が可能になるという効果がある。
【０１２９】
さらに、セグメントを横断する加工がなくなることにより、セグメントをハウジングと一体構造にすることが可能になり、セグメント取付ボルトが不要となって設計の合理化ができるなどの効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機を示す全体縦断面図であり、図２におけるｃ−ｃ矢視断面である。
【図２】同ロータリーベーン式舵取機の全体水平断面図であり、図１におけるａ−ａ矢視断面である。
【図３】同ロータリーベーン式舵取機の図１におけるｂ−ｂ矢視断面図である。
【図４】同ロータリーベーン式舵取機における下部リングシール材の装着状態を示す図で、ハウジングのセグメントを含む半径方向縦断面である。
【図５】同下部リングシール材の初期装着状態を示す図で、半径方向縦断面（拡大）である。
【図６】  本発明の他の実施の形態における下部リングシール材の装着状態を示す図で、ハウジングのセグメントを含む半径方向縦断面である。
【図７】同下部リングシール材の自由状態の形状を示す拡大縦断面図である。
【図８】同他の実施の形態における下部リングシール材の装着状態を示す図で、ハウジングのセグメントを含む半径方向縦断面である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態における下部リングシール材の装着状態を示す図で、ハウジングのセグメントを含む半径方向縦断面である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態における下部リングシール材の部分平面図であり、上半分は上面を、下半分は裏面を示す。
【図１１】本発明のさらに他の実施の形態における下部リングシール材の自由状態の形状を示す拡大縦断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態におけるリングシール材の自由状態の形状を示す拡大縦断面図である。
【図１３】同部分断面平面図であり、上半分は図１２におけるｍ−ｍ矢視平面を、下半分は図１２におけるｎ−ｎ矢視断面である。
【図１４】同リングシール材に高圧作動油を導く手段として他の実施の形態を適用したロータリーベーン式舵取機を示す全体縦断面図である。
【図１５】同図１４におけるｄ−ｄ矢視拡大水平断面図である。
【図１６】同リングシール材に高圧作動油を導く手段として更に他の実施の形態を適用したロータリーベーン式舵取機を示す全体縦断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態におけるロータリーベーン式舵取機におけるハウジングセグメントの縦シール材の装着状態を示す水平部分断面図である。
【図１８】同縦シール材の自由状態の形状を示す拡大水平断面図および側面図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態におけるハウジングセグメントの縦シール材の自由状態の形状を示す水平断面図および側面図である。
【図２０】従来のロータリーベーン式舵取機を示す全体縦断面図であり、図２２におけるｅ−ｅ矢視断面である。
【図２１】同部分断面全体鳥瞰図である。
【図２２】同全体水平断面図である。
【図２３】同下部リングシール材部分の構成を示す半径方向縦断面図である。
【図２４】同下部リングシール材の自由状態の形状を示す拡大縦断面図である。
【図２５】同ローターベーンの縦シール材部分の構成を示す水平断面図である。
【図２６】同ハウジングセグメントの縦シール材部分の構成を示す水平断面図である。
【図２７】同ローターベーンおよびハウジングセグメントの縦シール材の自由状態の形状を示す拡大水平断面図である。
【符号の説明】
１    ハウジング
１ａ  ボス部
１ｂ  油孔
２    ローター
２ａ  下部軸部
２ｂ  上部軸部
２ｃ  内部貫通孔
２ｄ  上部端面
２ｅ  下部端面
２ｆ  バランス孔
２ｇ  バランス孔連通孔
２ｈ  延長孔
２ｉ  縦孔
３    カバー
３ａ  上部リングシール用油孔
４ａ  ラジアル軸受部材（下）
４ｂ  スラスト軸受部材
４ｃ  ラジアル軸受部材（上）
５    ベーン
５ａ  横シール材
５ｂ  縦シール材
５ｃ  横スリット
５ｄ  縦スリット
５ｅ  横シール材（上部）内周側上端縁
５ｆ  横シール材（下部）内周側下端縁
５ｇ  横シール材シール面
５ｈ  縦シール材シール面
５ｉ  横シール材スカート部
５ｊ  縦シール材スカート部
５ｋ  油室連通孔
５ｌ  連通孔
６    セグメント
６ａ  縦シール材
６ｂ  縦スリット
６ｃ  縦シール材内周側上端縁
６ｄ  縦シール材内周側下端縁
６ｅ  縦シール材シール面
６ｆ  縦シール材スカート部
６ｇ  油室連通孔
６ｈ  連通孔
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ  油室
８ａ  上部リングシール材
８ｂ  上部リングシール材用スリット
８ｃ  下部リングシール材
８ｄ  下部リングシール材用スリット
８ｅ  上部リングシール材シール面
８ｆ  下部リングシール材シール面
８ｇ  上部リングシール材スカート部
８ｈ  下部リングシール材スカート部
８ｉ  上部リングシール材外周縁部
８ｊ  下部リングシール材外周縁部
９ａ  下部軸封装置
９ａ′  下部軸封装置
９ｂ  上部軸封装置
９ｂ′  上部軸封装置
１０    圧力バルブ
１１    環状スリット
１２    環状溝
１３    下部リングシール材
１３ａ  円筒部
１３ｂ  シール面
１３ｃ  リング状リップ部
１３ｄ  基部
１３ｅ  空気溝
１３ｆ  頂縁部
１３ｇ  リング状油溝
１３ｈ  リング状油溝
１４    連通孔（カバー）
１５    マノメーター
１６    マノメーター
１７    圧力バルブ
１８    管路
１９    上部リングシール材
２０    環状スリット
２１    環状スリット
２２    下部リングシール材
２２ａ  底部リング状リップ部
２２ｂ  空気溝
２３    コイル状スプリング
２４    下部リングシール材
２４ａ  円環部
２４ｂ  外側リング状スカート部
２４ｃ  内側リング状スカート部
２４ｄ  インデント部
２４ｅ  連通部
２４ｆ  油溝
２４ｇ  リング溝
２５    セグメント
２６    縦スリット
２７    縦スリット
２８    縦シール材
２８ａ  内周側底縁部
２８ｂ  基部
２８ｃ  第一リップ部
２８ｄ  第二リップ部
２８ｅ  油溝
２８′  縦シール材
２８ｂ′基部
２９    縦シール材
２９ａ  内周側底縁部
２９ｂ  基部
２９ｃ  第一リップ部
２９ｄ  第二リップ部
２９ｅ  油溝
２９′  縦シール材
２９ｂ′基部
３０    芯材
【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】
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【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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