JP5029044B2 - シールリング - Google Patents

Description

本発明は、一箇所で分離されている有端状のシールリングに関するものである。

従来より、油圧機器等において相対回転自在に組み付けられた２部材間の環状隙間を密封する密封装置としては、図１０に示すような、シールリング１００が知られている。図１０は、従来技術に係るシールリング１００の装着状態を示す模式的断面図である。

シールリング１００は、略円環形状を呈する部材であり、ハウジング２００と、ハウジング２００の軸孔２０１に挿入される軸３００との間の環状隙間４００を密封する。

シールリング１００は、軸３００に設けられた環状溝３０１に装着され、密封対象流体側Ｏから作用する油圧Ｐによって非密封対象流体側Ａに押される。そして、外周面１０１がハウジング２００の軸孔２０１の内周面に密着し、非密封対象流体側Ａの端面１０２が軸３００の環状溝３０１の非密封対象流体側Ａの側壁面３０２に密着する。これにより、密封対象流体側Ｏから非密封対象流体側Ａへの潤滑油等の油の漏れが抑制される。

このような、油圧機器に用いられるシールリング１００は、装着性を向上するために、円周上の一箇所で分離されている有端状のものが一般的である。シールリング１００の分離部Ｓの形状としては、図１１に示すような、ステップカットが知られている。図１１は、従来技術に係るシールリング１００の分離部Ｓの構成を示す模式的斜視図である。

シールリング１００の分離部Ｓには、一方の端部に凸部１０３が設けられ、他方の端部に凸部１０３と組み合わされる凹部１０４が設けられている。この凸部１０３と凹部１０４の嵌合によって分離部Ｓが結合され、円環状のシールリング１００が形成される。

分離部Ｓの嵌合部には、凸部１０３の側面１０３ａ、１０３ｂと、凹部１０４の側面１０４ａ、１０４ｂとが当接することにより、周方向に摺動可能な摺動シール面１０５ａ、１０５ｂが形成されるとともに、凸部１０３の先端面１０３ｃと凹部１０４の底面１０４ｃとの間に、シールリングの周長変化を吸収可能な隙間１０６が形成される。

したがって、温度変化等によってシールリング１００の周長が変化しても、凸部１０３の側面１０３ａ、１０３ｂと、凹部１０４の側面１０４ａ、１０４ｂとが互いに周方向に摺動して、分離部Ｓが周方向（図１０の矢印方向）に拡張・収縮することにより、シールリング１００の周長変化を吸収することができる。

また、周長変化が生じても、凸部１０３の側面１０３ａ、１０３ｂと、凹部１０４の側面１０４ａ、１０４ｂとが接触した状態（摺動シール面１０５ａ、１０５ｂが形成された状態）は維持されるので、分離部Ｓに密封対象流体側Ｏと非密封対象流体側Ａとが連通するような隙間が生じることはない。

このようなシールリング１００の装着は、図１２に示すようなテーパ冶具１０７を用いて行われる。図１２は、テーパ冶具１０７を用いたシールリング１００の装着の様子を示す模式的斜視図である。

シールリング１００の装着は、まず、分離部Ｓが閉じた状態（凹凸部が完全に嵌合した状態）にあるシールリング１００を、テーパ冶具１０７の小径部１０７ａの外周に嵌め込
む。そして、小径部１０７ａから大径部１０７ｂにかけて徐々に拡径した形状のテーパ周面１０７ｃ上を、大径部１０７ｂに向かって押し込んでいき、シールリング１００を分離部Ｓが開いた拡径状態にする。そして、シールリング１００を大径部１０７ｂから軸３００に設けられた環状溝３０１に落とし込み、シールリング１００の弾性復元力によって分離部Ｓが再び閉じた状態に戻ることで、シールリング１００が環状溝３０１に装着される。

なお、関連する技術としては、以下の文献に示すようなものがある。
特開平１０−８２４６６号公報 特開２００５−９６６３号公報 特開平８−７５００７号公報

シールリング１００が環状溝３０１に落とし込まれて拡径状態から分離部Ｓが閉じた元の状態に戻るときには、凸部１０３と凹部１０４とが面接触で摺動する（摺動シール面１０５ａ、１０５ｂ）。そのため、凹凸部の嵌合時の摺動抵抗が大きくなり、シールリング１００の装着性を悪くしていた。

すなわち、摺動抵抗が大きいために、シールリング１００の弾性復元力だけでは分離部Ｓが元の嵌合状態に戻らない場合があり、分離部Ｓの嵌合状態を元に戻すための作業が別途必要となっていた。

また、分離部Ｓの嵌合状態を元に戻すための作業が不十分な場合には、分離部Ｓの嵌合状態が不十分なまま、例えば、図１３に示すように、凹部１０４の軸に同心的に延びる側面１０４ｂの先端側が凸部１０３を外周方向に押し上げて凸部１０３の一部が外周側に突き出たような異常変形を生じた状態のまま、ハウジング２００への組み付けが行われる場合がある。この突き出た部分は、軸３００をハウジング２００へ組み付ける際にハウジング２００と干渉を生じ、シールリング１００の破損等を生じる原因となっていた。

さらに、凸部１０３と凹部１０４の摺動がスムーズに行われないと、シールリング１００が油圧を受けて外径方向に拡張されるとき（ハウジング２００の軸孔２０１内周面に押し付けられるとき）に、分離部Ｓの周方向への拡張が阻害されることになり、シールリング１００の姿勢が不安定となってシール性に影響を与えることが懸念される。

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装着性及びシール性の向上を図ることができるシールリングを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のシールリングは、
一箇所で分離されている有端状の形状を有し、
嵌合可能に構成された両端部を一時的に開いて軸に設けられた環状溝に装着され、前記軸と前記軸が挿入される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を密封するシールリングであって、
前記両端部のうち一方の端部は、周方向に突出した凸部を有し、
他方の端部は、前記凸部と組み合わされる凹部を有し、
前記凸部と前記凹部とを摺動させながら嵌合して、前記両端部を閉じるように構成されたシールリングにおいて、
前記他方の端部における凹部が設けられている部分の肉厚が前記凸部側に向かって小さくなるように構成されることで、前記凹部は、その外周面側が、前記凸部側に向かうにつれて内周面側に向かうように傾斜した傾斜側面で構成されており、
前記凸部と前記凹部との摺動部において、前記凸部の先端の内周側縁部が前記凹部の前記傾斜側面上を摺動するように構成され、前記摺動部の一部を線状の摺動部としたことを特徴とする。

このように、凸部と凹部の摺動部の一部を線状に接触する構成とすることで、摺動部の摺動面積が低減され、凸部と凹部の摺動抵抗が低減される。したがって、弾性復元力によるシールリング両端部の嵌合状態への復元がスムーズとなり、シールリングの装着性が向上される。

また、凸部と凹部の摺動抵抗が低減されることで、シールリングの弾性復元力のみによるシールリング両端部の嵌合状態への復元を図ることができる。したがって、シールリング両端部の嵌合状態を元に戻すための作業が不要となり、シールリング装着時の作業性の向上を図ることができる。

また、シールリング両端部の嵌合状態の復元が不十分なままハウジングへの軸の組み付けが行われることが抑制されるので、軸組み付け時のシールリングとハウジングとの干渉を抑制することができる。すなわち、両端部の嵌合が不十分なことによりシールリングの一部がはみ出して、軸の挿入時にハウジングと干渉を生じることが抑制される。したがって、ハウジングとの干渉によるシールリングの破損等が抑制され、係る破損等によりシールリングのシール性が低下することが抑制される。

さらに、凸部と凹部の摺動抵抗が低減されることで、シールリング使用時における両端部の周方向への拡張・収縮がスムーズとなり、シールリングの周長変化に対する追従性や、シールリングが圧力を受けたときの拡張性が向上される。したがって、シールリングのシール性が向上される。

更に、凹部の凸部が進入してくる側の剛性が凹部の底側に対して低下され、凹部と凸部の摺動抵抗が低減されて嵌合状態が不十分となることが抑制されるとともに、嵌合時に凸部が異常変形を生じるのが抑制される。したがって、凸部の一部がはみ出して、軸の挿入時にハウジングと干渉を生じることが抑制される。

以上説明したように、本発明により、装着性及びシール性の向上を図ることができる。

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。

（実施例１）
＜シールリングの構成及び概要＞
まず、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の構成及び概要について説明する。図１は、本実施例に係るシールリング１の全体を示す図であり、シールリング１を軸方向からみた様子を示している。図２は、本実施例に係るシールリング１の使用状態を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に対応している。

シールリング１は、概円環形状を呈した部材であり、円周上の一箇所で分離されている（分離部２）。分離部２は、一方の端部３及び他方の端部４にそれぞれ形成された凹凸形状が互いに嵌合可能に構成されている。

シールリング１は、樹脂材料からなり、その材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）等が用いられる。

シールリング１は、相対運動自在に組み付けられる２部材間の環状隙間をシールする。ここでは、図２に示すように、ハウジング５と、ハウジング５の軸孔５０に挿入される軸６との間の環状隙間７を密封する。

シールリング１は、軸６の外周面に設けられた環状溝６０に装着され、密封対象流体側Ｏから作用する油圧Ｐによって非密封対象流体側Ａに押される。そして、外周面１０がハウジング５の軸孔５０の内周面に密着し、非密封対象流体側Ａの端面１１が軸６の環状溝６０の非密封対象流体側Ａの側壁面６１に密着する。

これにより、密封対象流体側Ｏから非密封対象流体側Ａへの密封対象流体の漏れが抑制される。なお、密封対象流体は、例えば潤滑油であり、特に自動車の自動変速機の場合はＡＴＦを指している。

＜分離部＞
次に、図３〜図５を参照して、シールリング１の分離部２の構成について詳細に説明する。図３は、分離部２の構造を示す図であり、（ａ）は軸方向からみた様子、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視である。図４は、分離部２を開いた様子を示す図であり、（ａ）は軸方向からみた様子、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視である。図５は、分離部２の形状を示す斜視図である。以下、シールリング１の２つの端部のうち、一方の端部（図の左側のもの）を第１端部３、他方の端部（右側のもの）を第２端部４と呼ぶこととする。

第１端部３は、径方向に沿う第１端面３０を有する。そして、第１端部３には、第１端面３０から周方向に突出する第１凸部３１と、第１端面３０から周方向に凹む第１凹部３２とが、軸方向に並べて設けられている。

第１凸部３１は、第１端面３０から周方向であって軸に対して同心的に延びる側面３１ａと、側面３１ａに隣接し、かつ、軸に対して垂直的に延びる側面３１ｂと、側面３１ａ及び側面３１ｂに隣接し、かつ、径方向に沿う先端面３１ｃと、を有する。

第１凹部３２は、軸に平行であって、周方向に対して第１凹部３２の底側から開口側（第１端面３０側）に向かって内周側に傾斜した傾斜側面３２ａと、側面３２ａに隣接し、かつ、軸に対して垂直的に延びる側面３２ｂと、側面３２ａ及び側面３２ｂに隣接し、かつ、径方向に沿う底面３２ｃと、を有する。

第１凹部３２の傾斜側面３２ａは、第１端面３０側の端部３２ｄが、第１凸部３１の側面３１ａの第１端面３０側の端部３１ｄよりも寸法Ｘだけ内径側に位置している。

第１凸部３１の側面３１ｂと第１凹部３２の側面３２ｂは、軸方向の位置が一致しており、周方向に一続きの第１摺動面３３を形成している。

一方、第２端部４は、第１端部３と同一の形状を有する。すなわち、第２端部４には、径方向に沿う第２端面４０が設けられるとともに、第２端面４０から周方向に突出する第
２凸部４１と、第２端面４０から周方向に凹む第２凹部４２とが、軸方向に並べて設けられている。

また、第２凸部４１は、軸に対して同心的に延びる側面４１ａと、軸に対して垂直的に延びる側面４１ｂと、径方向に沿う先端面４１ｃと、を有し、第２凹部４２は、軸に対して略同心的に延びる傾斜側面４２ａと、軸に対して垂直的に延びる側面４２ｂと、径方向に沿う底面４２ｃと、を有している。

また、第２凹部４２の傾斜側面４２ａは、第２端面４０側の端部４２ｄが第２凸部４１の側面４１ａの第２端面４０側の端部４１ｄよりも寸法Ｘだけ内径側に位置するように傾斜しており、第２凸部４１の側面４１ｂと第２凹部４２の側面４２ｂは、周方向に延びる一続きの第２摺動面４３を形成している。

両端部３、４は同一形状のため、分離部２において互いに向き合った状態では、凸部と凹部の軸方向の配列が逆になり、第１凸部３１と第２凹部４２、第２凸部４１と第１凹部３２がそれぞれ対をなす。

＜シールリングの装着＞
シールリング１は、このような分離部２を設けることで、軸６の環状溝６０への装着を容易としている。シールリング１は、図１１に示すようなテーパ冶具１０７を用いて、弾性的に分離部２が開いた（分離した）拡径状態にされ、軸６の環状溝６０に落とし込まれる。そして、シールリング１の弾性復元力により分離部２が再び閉じた（嵌合した）状態に戻ることで、環状溝６０に装着される。

分離部２が開いた状態から元の閉じた状態に戻るときには、周方向に離れた第１端部３と第２端部４とが互いに接近して、第１凸部３１と第２凹部４２及び第２凸部４１と第１凹部３２がそれぞれ組み合わされる。

第１端部３と第２端部４は、軸に対して垂直的に延びる各側面が形成する第１摺動面３３と第２摺動面４３が、第１端部３と第２端部４の嵌合によって互いに当接することにより、軸と垂直的で周方向に摺動可能な第１摺動シール部１２が形成される。

第２凹部４２及び第１凹部３２は、傾斜側面４２ａ、３２ａによって、第２凹部及び第１凹部３２の開口部における径方向の幅が、第１凸部３１及び第２凸部４１の先端面３１ｃ、４１ｃに対してそれぞれ寸法Ｘだけ広くなったような構成となっている。

第１端部３と第２端部４との嵌合において、第１凸部３１が第２凹部４２内に、第２凸部４１が第１凹部３２内にそれぞれ入り込んでいくと、第１凸部３１及び第２凸部４１がそれぞれ傾斜側面４２ａ、３２ａに対して斜めに当接する。すなわち、第１凸部３１の先端面３１ｃの内周側縁部（先端面３１ｃと側面３１ａとの間の角部）３１ｅと第２凸部４１の先端面４１ｃの内周側縁部（先端面４１ｃと側面４１ａとの間の角部）４１ｅが傾斜側面４２ａ、３２ａにそれぞれ線状に接触する。

これにより、軸と平行に延び、かつ、傾斜側面４２ａ、３２ａ上を略周方向（周方向に対して傾斜した方向）に移動可能な線状の摺動シール部１３が形成される。

なお、シールリング１の製造においては、第１凸部３１及び第２凸部４１の先端面３１ｃ、４１ｃと第２凹部４２及び第１凹部３２の底面４２ｃ、３２ｃがそれぞれ周方向において一致した状態を、両端部３、４が完全に嵌合した状態として設計する場合が考えられる。この場合、第１凸部３１及び第２凸部４１が傾斜側面４２ａ、３２ａに突き当たらず
に、元の嵌合状態に戻ることも考えられるが、実際には、装着時のシールリング１の変形具合等によって、両端部３、４は完全な嵌合状態に戻る前に、第１凸部３１及び第２凸部４１が側面４２ａ、３２ａに突き当たる状態になると考えられる。

このように、両端部３、４が完全な嵌合状態（ハウジング５と軸６との組み付けにおいて許容される嵌合状態）に戻る前に、第１凸部３１及び第２凸部４１が傾斜側面４２ａ、３２ａに突き当たった場合には、第１凸部３１及び第２凸部４１の内周側縁部３１ｅ、４１ｅが傾斜側面４２ａ、３２ａに線状に接触して傾斜側面４２ａ、３２ａ上を摺動していき、両端部３、４が完全な嵌合状態に戻っていくことになる。

このように、第１凸部３１及び第２凸部４１と第２凹部４２及び第１凹部３２との摺動部の一部を線状に接触する摺動部とすることで、摺動部の摺動面積が低減され、第１凸部３１及び第２凸部４１と第２凹部４２及び第１凹部３２との摺動抵抗が低減される。したがって、シールリング１の弾性復元力による両端部３、４の嵌合状態の復元がスムーズとなり、シールリング１の装着性が向上される。

また、装着時に両端部３、４の嵌合状態の戻りが不十分となることが抑制されるので、両端部３、４の嵌合状態を元に戻すための作業が不要となり、シールリング１の装着の際の作業性の向上を図ることができる。

また、シールリング１の両端部３、４の嵌合が不十分となることが抑制されることで、ハウジング５への組み付け時にシールリング１とハウジング５とが干渉を生じるのが抑制される。すなわち、両端部３、４の嵌合が不十分なことによりシールリング１の一部がはみ出して、軸６の挿入時にハウジング５と干渉を生じることが抑制される。したがって、ハウジング５との干渉によるシールリング１の破損等が抑制され、係る破損等によりシールリング１のシール性が低下することが抑制される。

また、第２凹部４２及び第１凹部３２の各開口部側（第１凸部３１及び第２凸部４１が入り込む（進入してくる）側）が径方向に広くなっているので、第１凸部３１及び第２凸部４１が第２凹部４２及び第１凹部３２に入り込むときに開口部で第２端面４０及び第１端面３０の端部４２ｄ、３２ｄとの引っ掛かりを生じるのが抑制される。したがって、シールリング１の装着性が向上される。

また、第２凹部４２及び第１凹部３２の各開口部側の肉厚が底面４２ｃ、３２ｃ側に対して小さくなっているので、第２凹部４２及び第１凹部３２の各開口部側の剛性が底面４２ｃ、３２ｃ側に対して低下され、第１凸部３１及び第２凸部４１と第２凹部４２及び第１凹部３２の摺動抵抗が低減されて嵌合状態が不十分となることが抑制されるとともに、嵌合時に第１凸部３１及び第２凸部４１が異常変形を生じるのが抑制される。したがって、例えば、第２凹部４２及び第１凹部３２の傾斜側面４２ａ、３２ａの開口部側の端部によって第１凸部３１及び第２凸部４１が外周側に押し上げられる（曲げられる）ような変形を生じて、その先端部が外周側にはみ出し、軸６の挿入時にハウジング５と干渉を生じることが抑制される。

＜シールリングの使用状態＞
次に、図６及び図７ａ〜図７ｃを参照して、本実施例に係るシールリング１の使用状態における分離部２の様子について説明する。図６は、図２のＤ−Ｄ断面に対応した分離部２の側面図であり、（ａ）は、分離部２が周方向に収縮した状態を示し、（ｂ）は、分離部２が周方向に拡張した状態を示す。図７ａ〜図７ｃは、本実施例に係るシールリング１のシール部の様子を模式的に示す透視斜視図であり、図７ａは第１摺動シール部１２及び第２摺動シール部１３を示し、図７ｂは第１環状シール部１４を示し、図７ｃは第２環状
シール部１５を示している。

シールリング１は、密封対象流体側Ｏから作用する圧力Ｐによって、外周面１０がハウジング５の軸孔５０の内周面に密着し、非密封対象流体側Ａの端面１１が軸６の環状溝６０の側壁面６１に密着している。

このとき、分離部２においては、第１端部３の摺動シール面３３と第２端部４の摺動シール面４３とが面接触し、第１摺動シール部１２を形成している（図７ａ参照）。そして、シールリング１の外周面１０は、第１摺動シール部１２の外周側の端縁部１２ａを介して、第１端部３側１０ａと第２端部４側１０ｂとがつながったような構成となる（図７ｂ参照）。これにより、シールリング１には、軸孔５０内周面との接触面において、略環状の連続する第１環状シール部１４が形成される。

また、分離部２においては、第１凸部３１及び第２凸部４１の先端面３１ｃ、４１ｃの内周側縁部３１ｅ、４１ｅが、それぞれ第２凹部４２及び第１凹部３２の傾斜側面４２ａ、３２ａに線状に接触し、第２摺動シール部１３を形成している（図７ａ参照）。そして、シールリング１の非密封対象流体側Ａの端面１１は、第２摺動シール部１３の非密封対象流体側Ａの端部１３ａを介して、第１端部３側１１ａと第２端部４側１１ｂとが点接触でつながったような構成となる（図７ｃ参照）。これにより、シールリング１には、環状溝６０の側壁面６１との接触面において、略環状の連続する第２環状シール部１５が形成される。

また、シールリング１は、使用時において両端部３、４の端面間にシールリング１の周長変化を吸収可能な隙間が形成されるように設計される。すなわち、シールリング１は、常温下では、第１凸部３１及び第２凸部４１が第２凹部４２及び第１凹部３２の途中までしか進入しないような寸法設計になっており、第１凸部３１及び第２凸部４１の先端面３１ｃ、４１ｃと第２凹部４２及び第１凹部３２の底面４２ｃ、３２ｃとの間に隙間１６ａ、１６ｂが形成される（図３参照）。また、第１端面３０及び第２端面４０の間にも同様に隙間１６ｃが形成される。

この構成によれば、油圧機器の作動時に温度が上昇し、シールリング１の周長が長くなった場合には、摺動シール面３３、４３が周方向に摺動して両端部３、４が周方向に互いに接近し（分離部２が周方向に収縮）、隙間１６ａ、１６ｂ、１６ｃが減少する。これにより、シールリング１の周長の増加分が吸収される（図６（ａ）参照）。

また、温度が低下してシールリング１の周長が短くなった場合には、摺動シール面３３、４３が逆向きに周方向に摺動して両端部３、４が周方向に互いに離れていき（分離部２が周方向に拡張）、隙間１６ａ、１６ｂ、１６ｃが増加する。これにより、シールリング１の周長の減少分が吸収される（図６（ｂ）参照）。

また、無圧状態のシールリング１に油圧Ｐが作用した場合や、油圧Ｐが上昇してシールリング１がハウジング５の軸孔５０内周面側に押し付けられる力が強くなった場合には、シールリング１には拡径方向の力が作用することになるが、この場合には、油圧Ｐによるシールリング１の拡径変形に追従して分離部２が周方向に拡張することにより、シールリング１の異常変形等が抑制されシールリング１の姿勢が安定する。

摺動シール面３３、４３は、分離部２の拡張によって周方向に摺動しても面接触状態は維持されるので、第１摺動シール部１２は常に形成された状態となる。また、内周側縁部３１ｅ、４１ｅは、分離部２の拡張・収縮によって傾斜側面４２ａ、３２ａ上を摺動しても、傾斜側面４２ａ、３２ａに対する線接触状態が維持されるので、第２摺動シール部１
３も常に形成された状態となる。

シールリング１の設計上は、内周側縁部３１ｅ、４１ｅの径寸法（第１凸部３１及び第２凸部４１の内径寸法）が傾斜側面３２ａ、４２ａの径寸法よりも概ね大きく設定されているため、分離部２が閉じても（第１凸部３１及び第２凸部４１と第２凹部４２及び第１凹部３２が周方向に重なっても）、第１凸部３１及び第２凸部４１の進入量によっては内周側縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面３２ａ、４２ａとが径方向に離れて接触しない、すなわち、第２摺動シール部１３が形成されないと考えることもできる。しかしながら、実際のシールリング１の使用状態においては、油圧Ｐから受ける外径方向の力によってシールリング１が変形を生じ、傾斜側面４２ａ、３２ａが、軸孔５０の内周面側（外周側）に押し上げられるような状態となり、第１凸部３１及び第２凸部４１の進入量にかかわらず内周側縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面３２ａ、４２ａとの接触状態が維持されることになる。すなわち、図６（ａ）及び図６（ｂ）におけるそれぞれのＡ−Ａ断面は、図２に示すように、第２摺動シール部１３が形成された断面状態となる。

したがって、第１凸部３１の先端面３１ｃと第２凹部４２の底面４２ｃとの間に形成される隙間１６ａは、非密封対象流体側Ａの環状隙間７とつながっているが、密封対象流体側Ｏとは第１摺動シール部１２、第２摺動シール部１３、第１環状シール部１４及び第２環状シール部１５によって常に遮断された状態が維持されるので、分離部２の収縮・拡張によって密封対象流体側Ｏと非密封対象流体側Ａとを連通するような隙間が生じることはない。

また、シールリング１は、このような分離部２の拡張・収縮動作によって、温度や油圧の変化にかかわらず、その姿勢が安定するとともに、分離部２における密封対象流体の漏れが抑制され、良好な密封性能が維持される。

また、シールリング１は、両端部３、４の摺動部の一部を第２摺動シール部１３のような線接触による摺動部とすることで、両端部３、４の摺動抵抗が低減され、分離部２の周方向の拡張・収縮がスムーズとなる。これにより、シールリング１の周長変化に対する追従性や、シールリング１が圧力を受けたときの拡張性が向上される。したがって、シールリング１のシール性が向上される。

＜その他＞
本実施例に係るシールリング１の第２凹部４２及び第１凹部３２に形成される傾斜側面４２ａ、３２ａの形状は、図１０に示す従来技術に係るシールリング１００の凹部１０４の側面１０５ｂを周方向に対して斜めに切り欠いたような形状となっている。

したがって、係る傾斜側面を備えたシールリングの製造においては、従来のシールリングの成形後に切削加工等によって係る傾斜側面を形成するようにしてもよい。また、シールリングの型成形時に予め型成形によって形成するようにしてもよい。

また、傾斜側面４２ａ、３２ａの傾斜は、側面４１ａ、３１ａと端部４２ｄ、３２ｄとの径方向の寸法差がＸとなるように形成されているが、このＸの値は、小さ過ぎると、シールリング１の環状溝６０への装着時において弾性復元力だけでは分離部２が嵌合状態に戻らない場合（嵌合状態が不十分な場合）があり、大き過ぎると、摺動シール部１３が維持されず分離部２に隙間が発生して漏れ量が増大する場合がある。したがって、Ｘの値は、シールリングの仕様や適用される環境等に基づいて適宜設定する必要がある。本実施例に係るシールリング１においては、０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。

図８に、本実施例に係るシールリングの分離部の戻り性とリーク量の評価結果を示す。なお、図８の図表においては、○は、分離部の戻り性が良好、すなわち、シールリングの装着時において一度開いた分離部が再び閉じた（十分な嵌合状態に戻った）場合を表し、×は、装着後に分離部が閉じなかった（嵌合状態が不十分だった）場合を表している。また、リーク性の評価条件は、油圧を１．４ＭＰａ、温度を１６０℃、軸の回転数を０ｒｐｍ、密封対象流体をＡＴＦとした。

図８に示すように、Ｘを０．００ｍｍとした場合、すなわち、従来のシールリングのように凹部の側面を傾斜させなかった場合には、分離部の戻り性が悪い結果となった。また、Ｘを０．１０とした場合には、分離部の戻り性は良好であるものの、分離部のリーク量が増大してしまった。

一方、Ｘを０．０１及び０．０５とした場合には、分離部の戻り性も良好であり、分離部のリーク量も安定したものとなった。したがって、Ｘの値は０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲に設定するのが好ましいといえる。

（実施例２）
次に、図９を参照して、本発明の実施例２に係るシールリングについて説明する。図９は、本実施例に係るシールリングの分離部の構造を示す図であり、（ａ）は軸方向からみた様子、（ｂ）は（ａ）のＥ矢視である。なお、ここでは、実施例１と共通する構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

本実施例は、第２凹部４２及び第１凹部３２の傾斜側面４２ａ´、３２ａ´を、曲線的に延びる曲面としている点で、実施例１と異なっている。すなわち、実施例１は、傾斜側面４２ａ、３２ａが第２凹部４２及び第１凹部３２の底側から開口側に向かって直線的に延びる平面であるのに対し、実施例２は、傾斜側面４２ａ´、３２ａ´が、図９に示すように、面の傾きが第２凹部４２及び第１凹部３２の底側から開口側に向かって徐々に大きくなるように曲線的に延びる曲面である。

ここで、シールリング１は、分離部２が拡張又は収縮すると、その曲率が変化する。すなわち、分離部２が拡張した場合には、シールリング１は拡径して曲率が大きくなり、分離部２が収縮した場合には、シールリング１は縮径して曲率が小さくなる。そうすると、実施例１においては、分離部２が拡張してシールリング１の曲率が大きくなったとき、第１凸部３１の縁部３１ｅ及び第２凸部４１の縁部４１ｅと傾斜側面４２ａ及び傾斜側面３２ａとの接触状態が維持されずに縁部３１ｅ、４１ｅが傾斜側面４２ａ、３２ａから離れてしまうことが懸念される。すなわち、シールリング１の曲率が小さくなる分離部２の収縮時には、上述したように、実際の使用状態における油圧等の圧力等によって縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面４２ａ、３２ａとの接触状態が常に維持され得ると考えられるが、シールリング１の曲率が大きくなる分離部２の拡張時においては、油圧による圧力等のみでは、縁部３１ｅ、４１ｅとの傾斜側面４２ａ、３２ａとの接触状態を維持することができない場合が生じ得ると考えられる。この場合、縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面４２ａ、３２ａとの間に隙間が生じてしまい、分離部２におけるリーク量が増加してしまう。

実施例２の傾斜側面４２ａ´、３２ａ´は、第２端面４０及び第１端面３０側の端部４２ｄ、３２ｄが、実施例１の傾斜側面４２ａ、３２ａの端部４２ｄ、３２ｄと同様に、寸法Ｘだけ、第２凸部４１の側面４１ａの第２端面４０側の端部４１ｄ及び第１凸部３１の側面３１ａの第１端面３０側の端部３１ｄよりも内径側に位置している。したがって、実施例２の傾斜側面４２ａ´、３２ａ´は、実施例１の傾斜側面４２ａ、３２ａと比べて、中央付近が略外径方向に盛り上がったような構成となっている。すなわち、実施例２の傾斜側面４２ａ´、３２ａ´は、分離部２の拡張時においてシールリング１の曲率の増大に
より径方向の位置が略外径方向に離れていくことになる縁部３１ｅ、４１ｅに追随可能なように湾曲している。

したがって、実施例２においては、分離部２が拡張してシールリング１の曲率が大きくなっても、縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面４２ａ´、３２ａ´との接触状態が維持され、縁部３１ｅ、４１ｅが傾斜側面４２ａ´、３２ａ´から離れてしまうのが抑制される。これにより、分離部２におけるリーク量を安定させてシール性の向上を図ることができる。

また、傾斜側面４２ａ´、３２ａ´の曲率は、分離部２の拡張時に縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面４２ａ´、３２ａ´とが互いに押し合わないような形状、例えば、分離部２の拡張時における縁部３１ｅ、４１ｅの軌道に沿って湾曲するような形状となるように設定することが好適である。係る形状によれば、分離部２の拡張時において、縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面４２ａ´、３２ａ´との間の摺動抵抗を増大させることなく縁部３１ｅ、４１ｅと傾斜側面４２ａ´、３２ａ´との接触状態の維持を図ることができる。したがって、分離部２のスムーズな拡張が可能となり、シール性のさらなる向上を図ることができる。

実施例１に係るシールリングの全体を示す図。 図１のシールリングの使用状態を示す断面図。 図１のシールリングの分離部の構造を示す図。 図１のシールリングの分離部を開いた様子を示す図。 図１のシールリングの端部の形状を示す斜視図。 図１のシールリングの分離部の使用状態における様子を示す図。 図１のシールリングのシール部の様子を示す斜視図。 図１のシールリングのシール部の様子を示す斜視図。 図１のシールリングのシール部の様子を示す斜視図。 図１のシールリングの分離部の戻り性とリーク量の評価結果を示す図表。 実施例２に係るシールリングの分離部の構造を示す図。 従来技術に係るシールリングの使用状態を示す断面図。 従来技術に係るシールリングの分離部の構成を示す斜視図。 テーパ冶具によるシールリングの装着を説明する斜視図。 従来技術に係るシールリングの分離部の嵌合状態を示す側面図。

符号の説明

１ シールリング
１０ 外周面
１１ 内周面
２ 分離部
３ 第１端部
３０ 第１端面
３１ 第１凸部
３２ 第１凹部
４ 第２端部
４０ 第２端面
４１ 第２凸部
４２ 第２凹部
５ ハウジング
５０ 軸孔
６ 軸
６０ 環状溝
６１ 側壁面
７ 環状隙間

Claims (1)

1. 一箇所で分離されている有端状の形状を有し、
   嵌合可能に構成された両端部を一時的に開いて軸に設けられた環状溝に装着され、前記軸と前記軸が挿入される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を密封するシールリングであって、
   前記両端部のうち一方の端部は、周方向に突出した凸部を有し、
   他方の端部は、前記凸部と組み合わされる凹部を有し、
   前記凸部と前記凹部とを摺動させながら嵌合して、前記両端部を閉じるように構成されたシールリングにおいて、
   前記他方の端部における凹部が設けられている部分の肉厚が前記凸部側に向かって小さくなるように構成されることで、前記凹部は、その外周面側が、前記凸部側に向かうにつれて内周面側に向かうように傾斜した傾斜側面で構成されており、
   前記凸部と前記凹部との摺動部において、前記凸部の先端の内周側縁部が前記凹部の前記傾斜側面上を摺動するように構成され、前記摺動部の一部を線状の摺動部としたことを特徴とするシールリング。

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