(57)【要約】【課題】シールリング及びハウジングの摺動摩耗を抑制することのできるシールリングを提供する。【解決手段】合口部１１０における切断部を介して一方側の先端の外周面には、第１段差部１１４Ｘが設けられ、かつ外周面のうち最大外径部と第１段差部１１４Ｘとの間の段差面には密封対象領域とは反対側から密封対象領域側に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜する第１傾斜面１１４Ｘａが設けられると共に、合口部１１０における切断部を介して他方側の先端の外周面には、第２段差部１１４Ｙが設けられ、かつ外周面のうち最大外径部と第２段差部１１４Ｙとの間の段差面には密封対象領域とは反対側から密封対象領域側に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜する第２傾斜面１１４Ｙａが設けられることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向の１箇所に合口部が設けられると共に、
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、
前記合口部における切断部を介して一方側の先端の外周面には、密封対象領域側において、先端部から周方向の一定領域に亘って、前記ハウジングの軸孔内周面との間で隙間を確保する第１段差部が設けられ、かつ外周面のうち最大外径部と第１段差部との間の段差面には密封対象領域とは反対側から密封対象領域側に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜する第１傾斜面が設けられると共に、
前記合口部における切断部を介して他方側の先端の外周面には、密封対象領域側において、先端部から周方向の一定領域に亘って、前記ハウジングの軸孔内周面との間で隙間を確保する第２段差部が設けられ、かつ外周面のうち最大外径部と第２段差部との間の段差面には密封対象領域とは反対側から密封対象領域側に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜する第２傾斜面が設けられ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、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。このシールリングに用いられる材料として、硬度が高く、かつ耐熱性にも優れ、射出成形が可能なポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などの樹脂が知られている。射出成形が可能な材料を用いてシールリングを成形する場合には、形状の自由度が高く、摺動抵抗を低減させ易い利点がある。
【０００３】
ここで、シールリングが用いられる環境下においては、密封対象流体であるオイル中に金属粉などの異物が存在している。このような異物がシールリングの外周面とハウジングの軸孔の内周面との間に入り込んでしまうと、シールリングの外周面やハウジングの軸孔内周面の摩耗が促進され、シール性が低下してしまうおそれがある。シールリングに合口部が設けられている場合に、この合口部から異物が侵入してしまうことが分かっている。
【０００４】
この点について、図１２を参照して説明する。図１２は従来例に係るシールリングが使用された状態において、合口部付近を透視した斜視図である。一般的に、樹脂製のシールリング５００においては、軸２００に設けられた環状溝２１０に対して、シールリング５００を装着し易くするために、周方向の１箇所に合口部５１０が設けられている。合口部５１０には隙間Ｓが形成されるため、この隙間Ｓに異物Ｚが入り込んでしまう。そして、隙間Ｓに入り込んだ異物Ｚは、図中矢印に示すように、シールリング５００の外周面とハウジング３００の軸孔の内周面との間の摺動部に入り込んでしまう。
【０００５】
なお、ハウジングの摺動摩耗を抑制させるために、ハウジングの材料として高硬度材料を採用する対応が可能である。しかし、この場合には、ハウジングのコストが高くなってしまう欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３９９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、シールリング及びハウジングの摺動摩耗を抑制す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】
【０００８】
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。
【０００９】
すなわち、本発明のシールリングは、
周方向の１箇所に合口部が設けられると共に、
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、
前記合口部における切断部を介して一方側の先端の外周面には、密封対象領域側において、先端部（一方側の先端における先端部）から周方向の一定領域に亘って、前記ハウジングの軸孔内周面との間で隙間を確保する第１段差部が設けられ、かつ外周面のうち最大外径部と第１段差部との間の段差面には密封対象領域とは反対側から密封対象領域側に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜する第１傾斜面が設けられると共に、
前記合口部における切断部を介して他方側の先端の外周面には、密封対象領域側において、先端部（他方側の先端における先端部）から周方向の一定領域に亘って、前記ハウジングの軸孔内周面との間で隙間を確保する第２段差部が設けられ、かつ外周面のうち最大外径部と第２段差部との間の段差面には密封対象領域とは反対側から密封対象領域側に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜する第２傾斜面が設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、合口部における切断部を介して一方側の先端の外周面に第１段差部が設けられ、合口部における切断部を介して他方側の先端の外周面に第２段差部が設けられている。従って、合口部における隙間に異物が入り込んだ場合、異物は第１段差部又は第２段差部に送られる。そして、第１段差部に送られた異物は、第１傾斜面によって、密封対象領域側に戻される。また、第２段差部に送られた異物は、第２傾斜面によって、密封対象領域側に戻される。これにより、シールリングの外周面とハウジングの軸孔との摺動部に異物が入り込んでしまうことが抑制される。従って、シールリングの外周面及びハウジングの軸孔内周面の摺動摩耗を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、シールリング及びハウジングの摺動摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施例に係るシールリングの側面図である。
【図２】図２は本発明の実施例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は本発明の実施例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は本発明の実施例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は本発明の実施例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は本発明の実施例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８】図８は本発明の実施例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９】図９は本発明の実施例に係るシールリングが使用された状態において、合口部付近を透視した斜視図である。
【図１０】図１０は本発明の変形例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１１】図１１は本発明の変形例に係るシールリングが使用された状態において、合口部付近を透視した斜視図である。
【図１２】図１２は従来例に係るシールリングが使用された状態において、合口部付近を透視した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、実施例に基づいて例示的に
詳しく説明する。ただし、本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。
【００１４】
（実施例）
図１〜図９を参照して、本発明の実施例に係るシールリングについて説明する。図１は本発明の実施例に係るシールリングの側面図（概略的に示した側面図）である。図２は本発明の実施例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は本発明の実施例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は本発明の実施例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は本発明の実施例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〜図８は本発明の実施例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６は無負荷の状態を示し、図７及び図８は差圧が生じた状態を示している。また、図６，７中のシールリングは、図１中のＡＡ断面図に相当し、図８中のシールリングは図２中のＢＢ断面図に相当する。図９は本発明の実施例に係るシールリングが使用された状態において、合口部付近を透視した斜視図である。
【００１５】
＜シールリングの構成＞
本実施例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（本実施例では油圧）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、本実施例においては、図６〜図８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。また、図７及び図８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７及び図８中右側を高圧側（Ｈ）、左側を低圧側（Ｌ）と称する。
【００１６】
そして、シールリング１００は、硬度が高く、かつ耐熱性にも優れたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂材から構成される。なお、樹脂材としてＰＥＥＫを採用した場合には、射出成形によりシールリング１００を得ることができる。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の軸孔の内周面から離れた状態となり得る（図６参照）。
【００１７】
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の外周面には、第１段差部１１４Ｘ，第２段差部１１５Ｙ，第３段差部１１４Ｙ及び第４段差部１１５Ｘが設けられている。なお、本実施例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と第１段差部１１４Ｘ，第２段差部１１５Ｙ，第３段差部１１４Ｙ及び第４段差部１１５Ｘ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と第１段差部１１４Ｘ，第２段差部１１５Ｙ，第３段差部１１４Ｙ及び第４段差部１１５Ｘとを形成する加工を施すことを意味するものではない。上記のように、射出成形によってシールリング１００を成形する場合には、成形によって、合口部１１０と第１段差部１１４Ｘ，第２段差部１１５Ｙ，第３段差部１１４Ｙ及び第４段差部１１５Ｘとを形成することができる。このように、製法は特に限定されるものではない。
【００１８】
本実施例に係る合口部１１０の構成について、特に、図２〜図５を参照して説明する。本実施例に係る合口部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。言い換えれば、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の合わせ面（切断面）が設けられた、いわゆる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（合わせ面）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１１２Ｘ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１１２Ｙと第１嵌合凹部１１２Ｘに嵌る第２嵌合凸部１１１Ｙ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１１３Ｘと他方の側の内周側の端面１１３Ｙ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（合わせ面）」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。
【００１９】
そして、本実施例に係るシールリング１００においては、合口部１１０における切断部を介して一方側の先端の外周面には、密封対象領域側（高圧側（Ｈ））において、先端部（一方側の先端における先端部）から周方向の一定領域に亘って、第１段差部１１４Ｘが設けられている。この第１段差部１１４Ｘは、ハウジング３００の軸孔内周面との間で隙間を確保する機能を発揮する。
【００２０】
シールリング１００の外周面のうち最大外径部と第１段差部１１４Ｘとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１４Ｘｂと、当該側面に対して傾斜する第１傾斜面１１４Ｘａとから構成される。第１傾斜面１１４Ｘａは、密封対象領域とは反対側（低圧側（Ｌ））から密封対象領域側（高圧側（Ｈ））に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜している。
【００２１】
また、本実施例に係るシールリング１００においては、合口部１１０における切断部を介して他方側の先端の外周面にも、密封対象領域側（高圧側（Ｈ））において、先端部（他方側の先端における先端部）から周方向の一定領域に亘って、第２段差部１１５Ｙが設けられている。この第２段差部１１５Ｙは、ハウジング３００の軸孔内周面との間で隙間を確保する機能を発揮する。
【００２２】
シールリング１００の外周面のうち最大外径部と第２段差部１１５Ｙとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１５Ｙｂと、当該側面に対して傾斜する第２傾斜面１１５Ｙａとから構成される。第２傾斜面１１５Ｙａは、密封対象領域とは反対側（低圧側（Ｌ））から密封対象領域側（高圧側（Ｈ））に向かって徐々に最先端部から離れるように傾斜している。
【００２３】
本実施例に係るシールリング１００は、幅方向の中心面（一方の側面と他方の側面との間の中心面）に対して対称的な形状をなしている。すなわち、本実施例に係るシールリング１００においては、合口部１１０における切断部を介して他方側の先端の外周面に第３段差部１１４Ｙが設けられている。そして、シールリング１００の外周面のうち最大外径
部と第３段差部１１４Ｙとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１４Ｙｂと、当該側面に対して傾斜する第３傾斜面１１４Ｙａとから構成される。また、本実施例に係るシールリング１００においては、合口部１１０における切断部を介して一方側の先端の外周面に第４段差部１１５Ｘが設けられている。そして、シールリング１００の外周面のうち最大外径部と第４段差部１１５Ｘとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１５Ｘｂと、当該側面に対して傾斜する第４傾斜面１１５Ｘａとから構成される。
【００２４】
これにより、シールリング１００が図８とは反対向きに装着された状態（第３段差部１１４Ｙ及び第４段差部１１５Ｘが高圧側（Ｈ）に向いた状態）で環状溝２１０に装着された場合には、第３段差部１１４Ｙが第１段差部１１４Ｘと同一の機能を発揮し、第４段差部１１５Ｘが第２段差部１１５Ｙと同一の機能を発揮する。
【００２５】
＜シールリングの使用時のメカニズム＞
特に、図６〜図９を参照して、本実施例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。エンジンが停止した無負荷状態においては、図６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１００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。
【００２６】
図７〜図９は、エンジンがかかり、シールリング１００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１００は、環状溝２１０の低圧側（Ｌ）の側壁面及びハウジング３００の軸孔の内周面に対して密着した状態となる。
【００２７】
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）の側壁面とシールリング１００の側面との間、及びシールリング１００の外周面とハウジング３００の軸孔内周面との間で摺動する。
【００２８】
＜本実施例に係るシールリングの優れた点＞
以上のように構成された本実施例に係るシールリング１００によれば、合口部１１０における切断部を介して一方側の先端の外周面に第１段差部１１４Ｘが設けられ、合口部１１０における切断部を介して他方側の先端の外周面に第２段差部１１５Ｙが設けられている。従って、合口部１１０における隙間Ｓに異物Ｚが入り込んだ場合、異物Ｚは第１段差部１１４Ｘ又は第２段差部１１５Ｙに送られる（図９参照）。そして、第１段差部１１４Ｘに送られた異物Ｚは、第１傾斜面１１４Ｘａによって、密封対象領域側に戻される。また、第２段差部１１５Ｙに送られた異物Ｚは、第２傾斜面１１５Ｙａによって、密封対象領域側に戻される。これにより、シールリング１００の外周面とハウジング３００の軸孔との摺動部に異物が入り込んでしまうことが抑制される。従って、シールリング１００の外周面及びハウジング３００の軸孔内周面の摺動摩耗を抑制することができる。
【００２９】
（変形例）
図１０及び図１１を参照して、本発明の変形例に係るシールリングについて説明する。図１０は本発明の変形例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１１は本発明の変形例に係るシールリングが使用された状態において、合口部付近を透視した斜視図である。段差面以外の構成については、上記実施例と同一の構成であるので、同一の構成については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００３０】
この変形例に係るシールリング１００においても、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の外周面には、第１段差部１１４Ｘ，第２段差部１１５Ｙ，第３段差部１１４Ｙ及び第４段差部１１５Ｘが設けられている。
【００３１】
また、上記実施例と同様に、シールリング１００の外周面のうち最大外径部と第１段差部１１４Ｘとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１４Ｘｂと、当該側面に対して傾斜する第１傾斜面１１４Ｘａとから構成される。そして、本変形例の場合には、平行面１１４Ｘｂと第１傾斜面１１４Ｘａは湾曲面Ｒにて繋がっている。
【００３２】
同様に、シールリング１００の外周面のうち最大外径部と第２段差部１１５Ｙとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１５Ｙｂと、当該側面に対して傾斜する第２傾斜面１１５Ｙａとから構成される。そして、平行面１１５Ｙｂと第２傾斜面１１５Ｙａは湾曲面Ｒにて繋がっている。
【００３３】
同様に、シールリング１００の外周面のうち最大外径部と第３段差部１１４Ｙとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１４Ｙｂと、当該側面に対して傾斜する第３傾斜面１１４Ｙａとから構成される。そして、平行面１１４Ｙｂと第３傾斜面１１４Ｙａは湾曲面Ｒにて繋がっている。
【００３４】
同様に、シールリング１００の外周面のうち最大外径部と第４段差部１１５Ｘとの間の段差面は、シールリング１００の側面と平行な平行面１１５Ｘｂと、当該側面に対して傾斜する第４傾斜面１１５Ｘａとから構成される。そして、平行面１１５Ｘｂと第４傾斜面１１５Ｘａは湾曲面Ｒにて繋がっている。
【００３５】
以上のように、本変形例に係るシールリング１００においては、段差面について、各平行面と各傾斜面が湾曲面Ｒにて繋がっている点のみが、上記実施例に係るシールリング１００の構成と異なっている。その他の構成については、上記実施例に係るシールリング１００の構成と同一である。本変形例に係るシールリング１００においても、上記実施例に係るシールリング１００と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。また、本変形例の場合には、各平行面と各傾斜面がそれぞれ湾曲面Ｒにて繋がっているので、平行面と傾斜面とを繋ぐ付近に異物Ｚが溜まってしまうことを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００  シールリング
１１０  合口部
１１１Ｘ  第１嵌合凸部
１１１Ｙ  第２嵌合凸部
１１２Ｘ  第１嵌合凹部
１１２Ｙ  第２嵌合凹部
１１３Ｘ，１１３Ｙ  端面
１１４Ｘ  第１段差部
１１４Ｘａ  第１傾斜面
１１４Ｘｂ  平行面
１１４Ｙ  第３段差部
１１４Ｙａ  第３傾斜面
１１４Ｙｂ  平行面
１１５Ｘ  第４段差部
１１５Ｘａ  第４傾斜面
１１５Ｘｂ  平行面
１１５Ｙ  第２段差部
１１５Ｙａ  第２傾斜面
１１５Ｙｂ  平行面
２００  軸
２１０  環状溝
３００  ハウジング
Ｒ  湾曲面
Ｓ  隙間
Ｚ  異物
【図１】
2017101736.tif 000003
【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】
2017101736.tif 000008
【図７】
2017101736.tif 000009
【図８】
2017101736.tif 000010
【図９】
2017101736.tif 000011
【図１０】
2017101736.tif 000012
【図１１】
2017101736.tif 000013
【図１２】
2017101736.tif 000014