JP4872193B2

JP4872193B2 - Seal ring

Info

Publication number: JP4872193B2
Application number: JP2004204268A
Authority: JP
Inventors: 英也渡辺
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2024-07-12
Also published as: JP2006029349A

Description

本発明は、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。 The present invention relates to a seal ring that seals an annular gap between two members.

シールリングは、自動車の自動変速機や各種油圧機器等に用いられている。このシールリングは、特許文献１に開示されたように、回転トルクを低減するために、断面形状をＴ字型として環状溝の側壁面との接触幅を減少させてシール面の受圧面積を減らしている。また、シールリングの装着作業の容易化のために分離部が設けられている。特に分離部の形態としては、リーク量の低減と周囲温度の変化によるシールリングの伸縮に対応するために、特殊ステップカットが採用される。

Seal rings are used in automobile automatic transmissions and various hydraulic devices. As disclosed in Patent Document 1, in order to reduce rotational torque, this seal ring has a T-shaped cross section to reduce the contact width with the side wall surface of the annular groove, thereby reducing the pressure receiving area of the seal surface. ing. In addition, a separation portion is provided to facilitate the mounting operation of the seal ring. In particular, as a form of the separating portion, a special step cut is adopted in order to cope with the reduction of the leak amount and the expansion and contraction of the seal ring due to the change in the ambient temperature.

この断面Ｔ字型で分離部を有するシールリングは、分離部付近の側面を他の部分に比して接触幅を大きくし、分離部からの密封流体の漏れ量を低減していた。
国際公開第０３／１００３０１号パンフレット In the seal ring having a T-shaped cross section and having a separation part, the contact width of the side surface in the vicinity of the separation part is made larger than that of other parts, and the leakage amount of the sealing fluid from the separation part is reduced.
International Publication No. 03/100301 Pamphlet

このような従来のシールリングでは、側面において分離部付近とそれ以外の部分とで接触幅が異なっているので、両者の間で面圧差があった。この面圧差によって摩耗量に差が生じ、溝側壁面との接触を不安定にして、密封流体の漏れ量を増加させてしまうおそれがある。 In such a conventional seal ring, the contact width is different between the vicinity of the separating portion and the other portion on the side surface, so there is a difference in surface pressure between the two. This difference in surface pressure causes a difference in wear amount, which may cause unstable contact with the groove sidewall surface and increase the leakage of the sealing fluid.

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、溝側壁面との接触を安定させて、密封流体の漏れ量を低減するシールリングを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a seal ring that stabilizes the contact with the groove side wall surface and reduces the leakage amount of the sealing fluid.

上記目的を達成するために本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
２部材の内の一方の部材に設けられた環状溝に装着され、他方の部材の前記環状溝に対する対向面に接触する第１シール面及び前記環状溝の反密封流体側の側壁面に接触し得る第２シール面を有し、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、
リング状の部材で構成された前記シールリングにおける両側面がいずれも前記第２シール面を構成し、反密封流体側の側面が前記側壁面に接触することでシールするように構成されると共に、
シールリングの周方向の１箇所にて分離された分離部が設けられたシールリングにおいて、
前記第２シール面には、シールリングの断面形状がＴ字型とならしめるように、前記反密封流体側の側壁面と非接触となり当該第２シール面の接触幅を減少させる凹み部で構成される逃げ部が前記環状溝の溝底側に全周にわたって設けられ、
前記第２シール面の前記分離部付近では、前記逃げ部の非接触部分の幅が少なく大きな接触幅を有しており、
この前記分離部付近の形状に合わせた大きな接触幅の領域が、前記第２シール面の周上に等配して複数設けられていることを特徴とするシールリングである。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration. That is,
A first seal surface that is attached to an annular groove provided on one of the two members and contacts a surface of the other member facing the annular groove, and a side wall surface of the annular groove on the anti-sealing fluid side. A seal ring having a second sealing surface to obtain and sealing an annular gap between the two members,
Both side surfaces of the seal ring formed of a ring-shaped member constitute the second seal surface, and the side surface on the anti-sealing fluid side is configured to be sealed by contacting the side wall surface,
In the seal ring provided with the separation part separated at one place in the circumferential direction of the seal ring,
The second seal surface is configured with a recess that is in non-contact with the side wall surface on the anti-sealing fluid side and reduces the contact width of the second seal surface so that the cross-sectional shape of the seal ring is T-shaped. The escape portion to be provided is provided over the entire circumference on the groove bottom side of the annular groove,
In the vicinity of the separation portion of the second seal surface, the non-contact portion of the escape portion has a small width and a large contact width,
The seal ring is characterized in that a plurality of regions having a large contact width matching the shape in the vicinity of the separation portion are provided on the circumference of the second seal surface.

本発明によると、第２シール面の分離部付近以外にも接触幅が大きい領域が設けられ、分離部付近とそれ以外の部分との摩耗量の差を抑えることができ、溝側壁面との接触を安定させて、密封流体の漏れ量を低減することができる。 According to the present invention, a region having a large contact width is provided in addition to the vicinity of the separation portion of the second seal surface, and the difference in wear amount between the vicinity of the separation portion and the other portions can be suppressed, The contact can be stabilized and the leakage amount of the sealing fluid can be reduced.

図面を参照して、実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係るシールリングの側面外観図である。図２は実施の形態に係るシールリングの分離部付近の斜視図である
。図３は実施の形態に係るシールリングの装着時の半断面図である。 Embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side external view of a seal ring according to an embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the vicinity of the separation portion of the seal ring according to the embodiment. FIG. 3 is a half cross-sectional view when the seal ring according to the embodiment is mounted.

本実施の形態では、シールリング１は、軸孔が設けられたハウジング１０と、ハウジング１０の軸孔に挿入された軸１１との間の環状隙間をシールする。シールリング１は、軸１１の環状溝１２に装着される。シールリング１は、樹脂材料から成る。 In the present embodiment, the seal ring 1 seals an annular gap between the housing 10 provided with the shaft hole and the shaft 11 inserted into the shaft hole of the housing 10. The seal ring 1 is mounted in the annular groove 12 of the shaft 11. The seal ring 1 is made of a resin material.

そして、シールリング１は、環状溝１２に対して対向するハウジング１０の軸孔の内周面１３をシールする外周面である第１シール面２と、軸１１の環状溝１２の側壁面１２ａをシールする側面である第２シール面３と、を備えている。なお、反転装着が可能なように、シールリング１の両側面の２面のどちらもが第２シール面３となっている。 The seal ring 1 includes a first seal surface 2 that is an outer peripheral surface that seals the inner peripheral surface 13 of the shaft hole of the housing 10 facing the annular groove 12, and a side wall surface 12 a of the annular groove 12 of the shaft 11. And a second sealing surface 3 which is a side surface to be sealed. In addition, both of the two surfaces on both sides of the seal ring 1 are the second seal surfaces 3 so that the reverse mounting is possible.

このシールリング１について、装着時、密封流体側（Ｏ）から反密封流体側（Ａ）に向けて、図３中矢印Ｐ方向に圧力がかかると、シールリング１は反密封流体側（Ａ）に押圧される。これによって、第２シール面３は環状溝１２の反密封流体側（Ａ）の側壁面１２ａを押圧する。また、第１シール面２は環状溝１２に対向する軸孔の内周面１３を押圧する。このようにして、第１、第２シール面２，３がシールを行うことによって、シールリング１は密封流体の反密封流体側（Ａ）への漏れを防止する。 When this seal ring 1 is applied in the direction of arrow P in FIG. 3 from the sealing fluid side (O) to the anti-sealing fluid side (A) when mounted, the sealing ring 1 is anti-sealing fluid side (A). Pressed. As a result, the second seal surface 3 presses the side wall surface 12 a on the anti-sealing fluid side (A) of the annular groove 12. The first seal surface 2 presses the inner peripheral surface 13 of the shaft hole facing the annular groove 12. In this way, the first and second sealing surfaces 2 and 3 perform sealing, whereby the seal ring 1 prevents leakage of the sealing fluid to the anti-sealing fluid side (A).

ここで、密封流体は、例えば潤滑油であり、自動車の変速機に使用される場合には、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）を指す。 Here, the sealing fluid is, for example, lubricating oil, and refers to ATF (Automatic Transmission Fluid) when used in an automobile transmission.

また、シールリング１には、図１、図２に示すように、周方向の一箇所に分離部４が設けられている。分離部４は、シールリング１の装着時の装着作業の容易化のために設けられる。 In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the seal ring 1 is provided with a separation portion 4 at one place in the circumferential direction. The separation unit 4 is provided for facilitating the mounting operation when the seal ring 1 is mounted.

分離部４は、特殊ステップカットである。この特殊ステップカットは、２段のステップ状にカットされた形状で、第１シール面２と第２シール面３の両方にステップ状のカットが現れるものである。この特殊ステップカットであると、リーク量を少なくすることができると共に、周囲温度の変化でシールリング１の伸縮が生じてもこれに好適に対応して隙間をあまり大きくしないことができる。 The separation unit 4 is a special step cut. This special step cut is a shape cut into two steps, and a step-like cut appears on both the first seal surface 2 and the second seal surface 3. With this special step cut, the amount of leakage can be reduced, and even if the seal ring 1 expands or contracts due to a change in the ambient temperature, the gap can be made not so large correspondingly.

図２に示すように、この特殊ステップカットの分離部４は、分離した両方の先端の外周側に凸部４１，４３と凹部４２，４４とをそれぞれ有し、一方の凸部４１が他方の凹部４４に嵌り、他方の凸部４３が一方の凹部４２に嵌って環状溝１２内に収められる。また、分離部４の内周側は、凸部４１，４３と凹部４２，４４の中間位置でカットされている。このように組み合わされることによって、第１、第２シール面２，３のどちらもが密封流体側（Ｏ）から反密封流体側（Ａ）へシール面が途切れてしまうことがない。 As shown in FIG. 2, the separation part 4 of this special step cut has convex parts 41 and 43 and concave parts 42 and 44 on the outer peripheral sides of both separated tips, and one convex part 41 is the other. The concave portion 44 is fitted, and the other convex portion 43 is fitted into the concave portion 42 and is accommodated in the annular groove 12. Further, the inner peripheral side of the separation portion 4 is cut at an intermediate position between the convex portions 41 and 43 and the concave portions 42 and 44. By being thus combined, the first, both of the second seal surfaces 2, 3 is prevented from sealing surface is interrupted from the sealed fluid side (O) to the anti-seal-fluid side (A).

このような本実施の形態のシールリング１において、第２シール面３には、反密封流体側（Ａ）の側壁面と非接触となり当該第２シール面３の接触幅を減少させる逃げ部５が環状溝１２の溝底側に全周にわたって設けられている。逃げ部５によって、シールリング１の両側面の第２シール面３は環状溝１２の溝底側が非接触となるように凹むため、図３に示すように、シールリング１の断面形状はＴ字型となる。第２シール面３の接触幅は、図３に示すように第２シール面３の径方向の接触する幅を指している。 In such a seal ring 1 of this embodiment, the second seal surface 3 is not in contact with the side wall surface on the anti-sealing fluid side (A), and the clearance portion 5 that reduces the contact width of the second seal surface 3. Is provided on the groove bottom side of the annular groove 12 over the entire circumference. Since the second seal surface 3 on both side surfaces of the seal ring 1 is recessed by the escape portion 5 so that the bottom side of the annular groove 12 is not in contact, the cross-sectional shape of the seal ring 1 is T-shaped as shown in FIG. Become a mold. The contact width of the second seal surface 3 indicates the width of the second seal surface 3 in the radial direction as shown in FIG.

このように、逃げ部５が形成されて、第２シール面３の接触幅を減少し、第２シール面３の受圧面積を減らして回転トルクを低減している。 Thus, the escape portion 5 is formed, the contact width of the second seal surface 3 is reduced, the pressure receiving area of the second seal surface 3 is reduced, and the rotational torque is reduced.

そして、本実施の形態では、図１、図２に示すように、第２シール面３の分離部４付近では、逃げ部５の幅を減少させて大きな接触幅を有する形状に構成した。これは、分離部
４からの密封流体の漏れ量を低減するために形成されたものである。この大きな接触幅の領域をＡ領域６と称す。また、それ以外の逃げ部５の幅を大きくして小さな接触幅を有する領域をＢ領域７と称す。図２に示すように、Ａ領域６とＢ領域７では、第２シール面３と逃げ部５との境界位置が異なり、Ａ領域６の境界６１とＢ領域７の境界７１とには段差が生じている。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, in the vicinity of the separation portion 4 of the second seal surface 3, the width of the escape portion 5 is reduced to form a shape having a large contact width. This is formed in order to reduce the leakage amount of the sealing fluid from the separation part 4. This large contact width region is referred to as A region 6. A region having a small contact width by increasing the width of the other escape portion 5 is referred to as a B region 7. As shown in FIG. 2, the boundary position between the second seal surface 3 and the relief portion 5 is different between the A region 6 and the B region 7, and there is a step between the boundary 61 of the A region 6 and the boundary 71 of the B region 7. Has occurred.

また、本実施の形態では、分離部４付近の形状に合わせた大きな接触幅の領域（Ａ領域８）を第２シール面３の周上に複数設けている。具体的には、Ａ領域６と同等なＡ領域８をさらに３つ有し、Ａ領域６，８を第２シール面３の周上で４等配して設けている。等配数はこれに限定されず、第２シール面上の面圧を周上で平均化できればよいため、８等配等（径寸法によって異なるが４〜８等配程度）であってもよい。このＡ領域８は、分離部４は無く、分離部４を有するＡ領域６と同じように第２シール面３の接触幅が大きいものである。 In the present embodiment, a plurality of regions (A region 8) having a large contact width matching the shape in the vicinity of the separation portion 4 are provided on the circumference of the second seal surface 3. Specifically, three A regions 8 equivalent to the A region 6 are further provided, and four A regions 6 and 8 are provided on the circumference of the second seal surface 3 in four equal portions. The equal number is not limited to this, and the surface pressure on the second seal surface only needs to be averaged over the circumference, and therefore may be eight (for example, about 4 to 8 even though it depends on the diameter). . This A region 8 has no separation part 4 and has a large contact width of the second seal surface 3 as in the A region 6 having the separation part 4.

このようにＡ領域６，８が複数等配されていると、ある一部だけ接触幅が異なるということが無く、第２シール面３上の面圧を周上で平均化でき、第２シール面３上で面圧差が大きく生じることが防止できる。このため、摩耗量も周上で平均化され、摩耗量に差が大きく生じることが無く、環状溝１２の側壁面１２ａとの接触が安定し、密封流体の漏れ量を減少させることができる。 When a plurality of the A regions 6 and 8 are equally arranged in this way, the contact width does not differ only in a part, the surface pressure on the second seal surface 3 can be averaged over the circumference, and the second seal It is possible to prevent a large surface pressure difference from occurring on the surface 3. For this reason, the wear amount is also averaged on the circumference, so that there is no great difference in the wear amount, the contact with the side wall surface 12a of the annular groove 12 is stabilized, and the leak amount of the sealing fluid can be reduced.

実施の形態に係るシールリングの側面外観図である。It is a side appearance figure of a seal ring concerning an embodiment. 実施の形態に係るシールリングの分離部付近の斜視図である。It is a perspective view near the isolation | separation part of the seal ring which concerns on embodiment. 実施の形態に係るシールリングの装着状態を示す半断面図である。It is a half cross-sectional view showing a mounting state of the seal ring according to the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１シールリング
２第１シール面
３第２シール面
４分離部
５逃げ部
６分離部のあるＡ領域
７Ｂ領域
８分離部の無いＡ領域
１０ハウジング
１１軸
１２ａ側壁面
１２環状溝
１３内周面
４１，４３凸部
４２，４４凹部
６１境界
７１境界 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seal ring 2 1st seal surface 3 2nd seal surface 4 Separation part 5 Escape part 6 A area | region 7 with a separation part B area | region 8 A area | region 10 without a separation part Housing 11 Shaft 12a Side wall surface 12 Annular groove 13 Inner peripheral surface 41, 43 Convex part 42, 44 Concave part 61 Boundary 71 Boundary

Claims

２部材の内の一方の部材に設けられた環状溝に装着され、他方の部材の前記環状溝に対する対向面に接触する第１シール面及び前記環状溝の反密封流体側の側壁面に接触し得る第２シール面を有し、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、
リング状の部材で構成された前記シールリングにおける両側面がいずれも前記第２シール面を構成し、反密封流体側の側面が前記側壁面に接触することでシールするように構成されると共に、
シールリングの周方向の１箇所にて分離された分離部が設けられたシールリングにおいて、
前記第２シール面には、シールリングの断面形状がＴ字型とならしめるように、前記反密封流体側の側壁面と非接触となり当該第２シール面の接触幅を減少させる凹み部で構成される逃げ部が前記環状溝の溝底側に全周にわたって設けられ、
前記第２シール面の前記分離部付近では、前記逃げ部の非接触部分の幅が少なく大きな接触幅を有しており、
この前記分離部付近の形状に合わせた大きな接触幅の領域が、前記第２シール面の周上に等配して複数設けられていることを特徴とするシールリング。 A first seal surface that is attached to an annular groove provided on one of the two members and contacts a surface of the other member facing the annular groove, and a side wall surface of the annular groove on the anti-sealing fluid side. A seal ring having a second sealing surface to obtain and sealing an annular gap between the two members,
Both side surfaces of the seal ring formed of a ring-shaped member constitute the second seal surface, and the side surface on the anti-sealing fluid side is configured to be sealed by contacting the side wall surface,
In the seal ring provided with the separation part separated at one place in the circumferential direction of the seal ring,
The second seal surface is configured with a recess that is in non-contact with the side wall surface on the anti-sealing fluid side and reduces the contact width of the second seal surface so that the cross-sectional shape of the seal ring is T-shaped. The escape portion to be provided is provided over the entire circumference on the groove bottom side of the annular groove,
In the vicinity of the separation portion of the second seal surface, the non-contact portion of the escape portion has a small width and a large contact width,
A seal ring, wherein a plurality of regions having a large contact width matching the shape in the vicinity of the separation portion are provided on the circumference of the second seal surface.

前記第２シール面の前記分離部付近の大きな接触幅の領域は、前記分離部からの密封流体の漏れ量を低減するために形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシールリング。 2. The seal ring according to claim 1, wherein a region having a large contact width in the vicinity of the separation portion of the second seal surface is formed in order to reduce a leakage amount of a sealing fluid from the separation portion.