JP6839148B2

JP6839148B2 - Seal ring

Info

Publication number: JP6839148B2
Application number: JP2018174027A
Authority: JP
Inventors: 大輔平山; 羽鳥　重之; 重之羽鳥
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP2020045955A; WO2020058771A1

Description

本発明は、油圧機器などに利用可能なシールリングに関する。 The present invention relates to a seal ring that can be used for hydraulic equipment and the like.

自動車に搭載される油圧式自動変速機などの各種油圧機器にはシールリングが用いられる。シールリングは、ハウジングに挿通されるシャフトの溝部に嵌め込まれ、ハウジングとシャフトとの間を封止する。これにより、シャフトとハウジングとの間におけるオイル漏れを防止することができる。 Seal rings are used for various flood control devices such as hydraulic automatic transmissions installed in automobiles. The seal ring is fitted into the groove of the shaft that is inserted into the housing and seals between the housing and the shaft. This makes it possible to prevent oil leakage between the shaft and the housing.

シールリングには、シャフトとハウジングとが相対的に回転する際の摺動面が異なる２つのタイプが存在する。すなわち、シールリングには、ハウジングとともに回転して側面がシャフトの溝部に対して摺動する側面摺動型と、シャフトとともに回転して外周面がハウジングに対して摺動する外周面摺動型と、が存在する。 There are two types of seal rings, which have different sliding surfaces when the shaft and housing rotate relative to each other. That is, the seal ring includes a side sliding type that rotates with the housing and the side surface slides with respect to the groove of the shaft, and an outer peripheral surface sliding type that rotates with the shaft and the outer peripheral surface slides with respect to the housing. , Exists.

外周面摺動型のシールリングでは、外周面の摩耗が進むにつれて合口部が開いていくため、合口部におけるオイル漏れが発生しやすくなる。この一方で、側面摺動型のシールリングでは、側面の摩耗が進んでもシール性能が損なわれにくい。したがって、側面摺動型のシールリングでは、高い耐久性が得られる。 In the outer peripheral surface sliding type seal ring, the abutment portion opens as the wear of the outer peripheral surface progresses, so that oil leakage at the abutment portion is likely to occur. On the other hand, in the side sliding type seal ring, the sealing performance is not easily impaired even if the side surface is worn. Therefore, the side sliding type seal ring can obtain high durability.

油圧機器には、省エネルギーの観点から、駆動損失の低減が求められる。このため、油圧機器に用いられるシールリングには、摩擦損失（フリクションロス）の低減が求められる。特許文献１〜６には、側面とシャフトとの間のフリクションロスの低減が図られた側面摺動型のシールリングが開示されている。 Flood control equipment is required to reduce drive loss from the viewpoint of energy saving. Therefore, the seal ring used in flood control equipment is required to reduce friction loss. Patent Documents 1 to 6 disclose a side sliding type seal ring in which friction loss between a side surface and a shaft is reduced.

特許文献１〜６に記載のシールリングは、側面に間隔をあけて設けられ、外周面側が閉塞され、内周面側が開放された複数のポケットを有する。このようなシールリングでは、内周面側からポケット内に入り込んだオイルの油圧によって、側面がシャフトから離間する方向に押圧力が加わるため、フリクションロスが低減される。 The seal rings described in Patent Documents 1 to 6 have a plurality of pockets provided on the side surfaces at intervals, the outer peripheral surface side is closed, and the inner peripheral surface side is open. In such a seal ring, the hydraulic pressure of the oil that has entered the pocket from the inner peripheral surface side applies a pressing force in the direction in which the side surface is separated from the shaft, so that friction loss is reduced.

特に、特許文献１に記載のシールリングでは、シャフトとハウジングとが相対的に回転する際のポケット内のオイルの挙動を考慮した設計のポケットを設けることにより、オイルからより大きい押圧力を受けることができる。これにより、側面とシャフトとの間のフリクションロスが大幅に低減される。 In particular, in the seal ring described in Patent Document 1, a larger pressing force is received from the oil by providing a pocket designed in consideration of the behavior of the oil in the pocket when the shaft and the housing rotate relatively. Can be done. As a result, the friction loss between the side surface and the shaft is significantly reduced.

国際公開第２０１６／１５８８４８号パンフレットInternational Publication No. 2016/158848 Pamphlet 国際公開第２０１１／１０５５１３号パンフレットInternational Publication No. 2011/105513 Pamphlet 国際公開第２００４／０９０３９０号パンフレットInternational Publication No. 2004/090390 Pamphlet 国際公開第２０１１／１６２２８３号パンフレットInternational Publication No. 2011/162283 Pamphlet 国際公開第２０１３／０９４６５４号パンフレットInternational Publication No. 2013/094654 Pamphlet 国際公開第２０１３／０９４６５７号パンフレットInternational Publication No. 2013/0946557 Pamphlet

実際には、側面摺動型のシールリングの外周面は、シャフトとハウジングとが相対的に回転する際に、ハウジングに張り付いているわけではなく、僅かながらハウジングに対しても摺動している。このため、側面摺動型のシールリングでは、外周面とハウジングとの間にも僅かなフリクションロスが発生している。 In reality, the outer peripheral surface of the side-sliding seal ring does not stick to the housing when the shaft and the housing rotate relative to each other, but slides slightly to the housing as well. There is. For this reason, in the side sliding type seal ring, a slight friction loss is also generated between the outer peripheral surface and the housing.

上記のように、側面摺動型のシールリングでは、側面とシャフトとの間のフリクションロスを低減する技術が成熟してきている。この状況において、側面摺動型のシールリングでは、全体としてのフリクションロスの更なる低減のために、外周面とハウジングとの間のフリクションロスの低減が有効となる可能性がある。 As described above, in the side sliding type seal ring, the technology for reducing the friction loss between the side surface and the shaft has matured. In this situation, the side sliding type seal ring may be effective in reducing the friction loss between the outer peripheral surface and the housing in order to further reduce the friction loss as a whole.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、フリクションロスをより効果的に低減可能なシールリングを提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a seal ring capable of more effectively reducing friction loss.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るシールリングは、外周面と、内周面と、側面と、複数のポケットと、を具備する。
上記外周面は、径方向の外側を向き、平坦部と、上記平坦部から厚さ方向の外側に向けて上記径方向の内側に傾斜する傾斜部と、を含む。
上記内周面は、上記径方向の内側を向いている。
上記側面は、上記厚さ方向の外側を向いている。
上記複数のポケットは、上記側面に間隔をあけて設けられ、上記外周面側が閉塞され、上記内周面側が開放されている。 In order to achieve the above object, the seal ring according to one embodiment of the present invention includes an outer peripheral surface, an inner peripheral surface, a side surface, and a plurality of pockets.
The outer peripheral surface includes a flat portion facing outward in the radial direction and an inclined portion inclined inward in the radial direction from the flat portion toward the outside in the thickness direction.
The inner peripheral surface faces inward in the radial direction.
The side surface faces the outside in the thickness direction.
The plurality of pockets are provided on the side surface at intervals, the outer peripheral surface side is closed, and the inner peripheral surface side is open.

このシールリングでは、複数のポケットの作用によって側面とシャフトとの間のフリクションロスが低減され、かつ外周面の傾斜部の作用によって外周面とハウジングとの間のフリクションロスが低減される。これにより、フリクションロスをより効果的に低減可能なシールリングを提供することができる。 In this seal ring, the friction loss between the side surface and the shaft is reduced by the action of the plurality of pockets, and the friction loss between the outer peripheral surface and the housing is reduced by the action of the inclined portion of the outer peripheral surface. Thereby, it is possible to provide a seal ring capable of reducing friction loss more effectively.

上記平坦部は、上記厚さ方向の中央部に位置してもよい。
上記シールリングは、合口部と、上記合口部の間を環状に延びる本体部と、を更に具備してもよい。この場合、上記傾斜部は、上記合口部に形成されていなくてもよい。また、上記傾斜部は、上記本体部の全周にわたって一連に形成されていてもよい。
上記傾斜部は、相互に間隔をあけて形成された複数の傾斜部を含んでいてもよい。
上記平坦部を上記厚さ方向に延長した円筒面と上記傾斜部との間の角度は２５°以下であってもよい。
上記平坦部の上記厚さ方向の寸法は、上記外周面の上記厚さ方向の寸法の３％以上８０％以下であってもよい。
上記傾斜部の上記径方向の寸法は、上記平坦部と上記内周面との間隔の１６％以下であってもよい。
これらの構成では、外周面とハウジングとの間のフリクションロスを更に効果的に低減することができる。 The flat portion may be located at the central portion in the thickness direction.
The seal ring may further include a joint portion and a main body portion extending in an annular shape between the joint portions. In this case, the inclined portion may not be formed at the abutment portion. Further, the inclined portion may be formed in a series over the entire circumference of the main body portion.
The inclined portion may include a plurality of inclined portions formed at intervals from each other.
The angle between the cylindrical surface obtained by extending the flat portion in the thickness direction and the inclined portion may be 25 ° or less.
The thickness direction dimension of the flat portion may be 3% or more and 80% or less of the thickness direction dimension of the outer peripheral surface.
The radial dimension of the inclined portion may be 16% or less of the distance between the flat portion and the inner peripheral surface.
With these configurations, the friction loss between the outer peripheral surface and the housing can be further effectively reduced.

フリクションロスをより効果的に低減可能なシールリングを提供することができる。 It is possible to provide a seal ring capable of reducing friction loss more effectively.

本発明の一実施形態に係るシールリングの平面図である。It is a top view of the seal ring which concerns on one Embodiment of this invention. 上記シールリングの部分斜視図である。It is a partial perspective view of the said seal ring. 上記シールリングの他の実施形態を示す部分斜視図である。It is a partial perspective view which shows the other embodiment of the said seal ring. 上記シールリングの図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。It is sectional drawing which follows the AA' line of FIG. 1 of the said seal ring. 上記シールリングの他の実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows the other embodiment of the said seal ring. 上記シールリングの他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment of the said seal ring. 上記シールリングの他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment of the said seal ring. 上記シールリングがシャフト及びハウジングに組み込まれた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the said seal ring was incorporated in a shaft and a housing. 比較例１に係るシールリングの断面図である。It is sectional drawing of the seal ring which concerns on Comparative Example 1. FIG. 実施例に係るシールリングの引き摺りトルクの評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the drag torque of the seal ring which concerns on Example. 実施例に係るシールリングの引き摺りトルクの評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the drag torque of the seal ring which concerns on Example. 実施例に係るシールリングの引き摺りトルクの評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the drag torque of the seal ring which concerns on Example. 比較例２に係るシールリングの断面図である。It is sectional drawing of the seal ring which concerns on Comparative Example 2. FIG. 上記シールリングの他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment of the said seal ring. 上記シールリングの他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment of the said seal ring.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

［シールリング１］
図１は、本発明の一実施形態に係るシールリング１の平面図である。シールリング１は、本体部１ａと、合口部１ｂと、を有する。本体部１ａは、中心軸Ｃを中心とする環状に形成されている。合口部１ｂは、本体部１ａの両端部を構成する。つまり、本体部１ａは、合口部１ｂの間を環状に延びる。 [Seal ring 1]
FIG. 1 is a plan view of the seal ring 1 according to the embodiment of the present invention. The seal ring 1 has a main body portion 1a and a joint portion 1b. The main body 1a is formed in an annular shape centered on the central axis C. The abutment portion 1b constitutes both end portions of the main body portion 1a. That is, the main body portion 1a extends in an annular shape between the abutment portions 1b.

合口部１ｂは、相互に周方向に係合可能に構成されている。シールリング１では、本体部１ａを弾性変形させながら合口部１ｂを周方向に広げることにより、本体部１ａの径を拡大させることができる。これにより、シールリング１では、径の大きい軸部材に対しても容易に装着することが可能となる。 The abutment portion 1b is configured to be able to engage with each other in the circumferential direction. In the seal ring 1, the diameter of the main body 1a can be increased by expanding the abutment 1b in the circumferential direction while elastically deforming the main body 1a. As a result, the seal ring 1 can be easily attached to a shaft member having a large diameter.

シールリング１の本体部１ａの外面は、外周面２と、内周面３と、一対の側面４と、を含む。外周面２は、中心軸Ｃと直交する軸の方向である径方向の外側を向いている。内周面３は、径方向の内側を向いている。側面４は、中心軸Ｃと平行な軸の方向である厚さ方向の外側を向いている。外周面２は、平坦部２１及び傾斜部２２を含む。 The outer surface of the main body 1a of the seal ring 1 includes an outer peripheral surface 2, an inner peripheral surface 3, and a pair of side surfaces 4. The outer peripheral surface 2 faces the outer side in the radial direction, which is the direction of the axis orthogonal to the central axis C. The inner peripheral surface 3 faces inward in the radial direction. The side surface 4 faces the outside in the thickness direction, which is the direction of the axis parallel to the central axis C. The outer peripheral surface 2 includes a flat portion 21 and an inclined portion 22.

外周面２の平坦部２１は、中心軸Ｃを中心とする円筒状の面である。内周面３は、中心軸Ｃを中心とする円筒状の面である。側面４は、中心軸Ｃと直交する面に平行な平面である。本体部１ａは、典型的には、中心軸Ｃと直交し、厚さ方向の中央を通る面について、厚さ方向に対称な形状を有する。 The flat portion 21 of the outer peripheral surface 2 is a cylindrical surface centered on the central axis C. The inner peripheral surface 3 is a cylindrical surface centered on the central axis C. The side surface 4 is a plane parallel to the plane orthogonal to the central axis C. The main body 1a typically has a shape that is orthogonal to the central axis C and is symmetrical in the thickness direction with respect to a surface passing through the center in the thickness direction.

合口部１ｂは、オイル漏れの防止のために、隙間が生じにくい構成であることが好ましい。合口部１ｂとしては、特定の構成に限定されず、例えば、直角（ストレート）合口、斜め（アングル）合口、段付き（ステップ）合口、ダブルアングル合口、ダブルカット合口、トリプルステップ合口などを採用可能である。 The abutment portion 1b preferably has a structure in which a gap is unlikely to occur in order to prevent oil leakage. The abutment portion 1b is not limited to a specific configuration, and for example, a right angle (straight) abutment, an oblique (angle) abutment, a stepped (step) abutment, a double angle abutment, a double cut abutment, a triple step abutment, etc. can be adopted. Is.

シールリング１は、合口部１ｂを少し広げて、本体部１ａを拡径させた状態で、シャフト１１０の溝部１１１に装着される。シャフト１１０に装着されたシールリング１の外周面２は、シャフト１１０の溝部１１１から少し突出している。そして、シャフト１１０は、シールリング１が装着された状態で、ハウジング１２０に挿通される（図４参照）。 The seal ring 1 is mounted on the groove 111 of the shaft 110 in a state where the abutment portion 1b is slightly widened and the main body portion 1a is expanded in diameter. The outer peripheral surface 2 of the seal ring 1 mounted on the shaft 110 slightly protrudes from the groove 111 of the shaft 110. Then, the shaft 110 is inserted into the housing 120 with the seal ring 1 attached (see FIG. 4).

シールリング１の側面４には、厚さ方向に凹む複数のポケット１０が設けられている。複数のポケット１０は、両方の側面４の内周面３側の位置にそれぞれ等間隔で配置されている。シールリング１では、複数のポケット１０の作用によって、側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスを低減することができる。 A plurality of pockets 10 recessed in the thickness direction are provided on the side surface 4 of the seal ring 1. The plurality of pockets 10 are arranged at equal intervals at positions on the inner peripheral surface 3 side of both side surfaces 4. In the seal ring 1, the friction loss between the side surface 4 and the shaft 110 can be reduced by the action of the plurality of pockets 10.

図２は、ポケット１０付近を拡大して示すシールリング１の部分斜視図である。図２を参照して、ポケット１０の構成について説明する。ポケット１０は、シールリング１の内周面３側に開放されている。したがって、シールリング１では、オイルが内周面３側からポケット１０内に流入することが可能である。 FIG. 2 is a partial perspective view of the seal ring 1 in which the vicinity of the pocket 10 is enlarged. The configuration of the pocket 10 will be described with reference to FIG. The pocket 10 is open to the inner peripheral surface 3 side of the seal ring 1. Therefore, in the seal ring 1, oil can flow into the pocket 10 from the inner peripheral surface 3 side.

この一方で、ポケット１０は、外周面２との間にシールリング１の側面４を構成する隔壁部１３を有し、外周面２側が隔壁部１３によって閉塞されている。したがって、シールリング１では、内周面３側からポケット１０内に流入したオイルが外周面２側に漏れ出すことを抑制可能である。 On the other hand, the pocket 10 has a partition wall portion 13 forming a side surface 4 of the seal ring 1 between the pocket 10 and the outer peripheral surface 2, and the outer peripheral surface 2 side is closed by the partition wall portion 13. Therefore, in the seal ring 1, it is possible to prevent the oil that has flowed into the pocket 10 from the inner peripheral surface 3 side from leaking to the outer peripheral surface 2 side.

シールリング１の側面４には、複数のポケット１０の間に、隔壁部１３とともに側面４を構成する柱部１４が設けられている。つまり、シールリング１には、ポケット１０と柱部１４とが周方向に沿って交互に配置されている。各ポケット１０は、柱部１４によってシールリング１の周方向に隔てられている。 On the side surface 4 of the seal ring 1, a pillar portion 14 forming the side surface 4 together with the partition wall portion 13 is provided between the plurality of pockets 10. That is, in the seal ring 1, pockets 10 and pillars 14 are alternately arranged along the circumferential direction. Each pocket 10 is separated by a pillar portion 14 in the circumferential direction of the seal ring 1.

ポケット１０は、底部１１と、斜面部１２と、を有する。底部１１は、ポケット１０の周方向の中央部に設けられている。斜面部１２は、ポケット１０の周方向の両側に設けられている。斜面部１２は、それぞれ底部１１から柱部１４に向けて、側面４からの深さが減少するように傾斜する。 The pocket 10 has a bottom portion 11 and a slope portion 12. The bottom portion 11 is provided at the central portion of the pocket 10 in the circumferential direction. The slope portions 12 are provided on both sides of the pocket 10 in the circumferential direction. The slope portion 12 is inclined from the bottom portion 11 toward the pillar portion 14 so that the depth from the side surface 4 decreases.

底部１１は、側面４から最も深いポケット１０の底面を構成する。つまり、ポケット１０は、底部１１において内周面３側に最も広く開口している。このため、ポケット１０には、主に底部１１からオイルが流入する。底部１１は、典型的には平面状であるが、この構成に限定されず、例えば、緩やかな曲面状であってもよい。 The bottom portion 11 constitutes the bottom surface of the deepest pocket 10 from the side surface 4. That is, the pocket 10 has the widest opening on the inner peripheral surface 3 side in the bottom portion 11. Therefore, the oil flows into the pocket 10 mainly from the bottom 11. The bottom portion 11 is typically flat, but is not limited to this configuration, and may be, for example, a gently curved surface.

斜面部１２は、典型的には一連の平面であるが、底部１１から柱部１４に向けて、側面４からの深さが減少するように傾斜していればよい。例えば、図３に示すように、斜面部１２は、傾斜の角度が異なる複数の平面状の斜面部１２ａ，１２ｂから構成されていてもよい。つまり、斜面部１２では、傾斜の角度が周方向の途中で変化していてもよい。 The slope portion 12 is typically a series of planes, but may be inclined from the bottom portion 11 toward the pillar portion 14 so that the depth from the side surface 4 decreases. For example, as shown in FIG. 3, the slope portion 12 may be composed of a plurality of planar slope portions 12a and 12b having different inclination angles. That is, on the slope portion 12, the inclination angle may change in the middle of the circumferential direction.

また、斜面部１２は、傾斜の角度が異なる３つ以上の平面状の斜面部から構成されていてもよい。更に、斜面部１２は、径方向に沿って傾斜の角度が連続的に変化していてもよい。つまり、斜面部１２は、その全体又は一部が、凸状や凹状の緩やかな曲面で構成されていてもよい。 Further, the slope portion 12 may be composed of three or more planar slope portions having different inclination angles. Further, the slope portion 12 may have a continuously changing angle of inclination along the radial direction. That is, the slope portion 12 may be formed of a gentle curved surface having a convex or concave shape in whole or in part.

図４は、シールリング１の図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。つまり、図４は、ポケット１０の底部１１の位置においてシールリング１を径方向及び厚さ方向に沿って切断した断面を示している。図４を参照して、外周面２の平坦部２１及び傾斜部２２の構成について説明する。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the seal ring 1 along the line AA'of FIG. That is, FIG. 4 shows a cross section of the seal ring 1 cut along the radial direction and the thickness direction at the position of the bottom portion 11 of the pocket 10. The configuration of the flat portion 21 and the inclined portion 22 of the outer peripheral surface 2 will be described with reference to FIG.

平坦部２１は、厚さ方向の中央部に設けられ、中心軸Ｃを中心とする円筒状の面である。傾斜部２２は、平坦部２１の厚さ方向の両側に設けられ、厚さ方向の外側に向けて径方向の内側に傾斜している。つまり、傾斜部２２は、側面４に近い部分ほど、内周面３に近くなっている。 The flat portion 21 is provided at the central portion in the thickness direction, and is a cylindrical surface centered on the central axis C. The inclined portions 22 are provided on both sides of the flat portion 21 in the thickness direction, and are inclined inward in the radial direction toward the outside in the thickness direction. That is, the portion of the inclined portion 22 closer to the side surface 4 is closer to the inner peripheral surface 3.

図１に示すように、傾斜部２２は、合口部１ｂには形成されないことが好ましい。これにより、合口部１ｂにおけるオイル漏れを低減することができる。また、傾斜部２２は、本体部１ａの全周にわたって一連に形成されることが好ましい。これにより、後述する傾斜部２２を設けることによる作用がより効果的に得られる。 As shown in FIG. 1, it is preferable that the inclined portion 22 is not formed in the abutment portion 1b. As a result, oil leakage at the abutment portion 1b can be reduced. Further, it is preferable that the inclined portion 22 is formed in a series over the entire circumference of the main body portion 1a. As a result, the action of providing the inclined portion 22 described later can be obtained more effectively.

なお、傾斜部２２の構成は上記に限定されない。例えば、図５に示すように、シールリング１は、周方向に分割された複数の傾斜部２２を有していてもよい。この構成のシールリング１では、複数の傾斜部２２の間に形成される柱部２４において平坦部２１が外周面２の全幅にわたって延びるため、使用時に安定した姿勢が保たれやすくなる。 The configuration of the inclined portion 22 is not limited to the above. For example, as shown in FIG. 5, the seal ring 1 may have a plurality of inclined portions 22 divided in the circumferential direction. In the seal ring 1 having this configuration, since the flat portion 21 extends over the entire width of the outer peripheral surface 2 in the pillar portion 24 formed between the plurality of inclined portions 22, a stable posture can be easily maintained during use.

傾斜部２２は、中心軸Ｃを中心とする円錐台の側面を構成し、平坦部２１を厚さ方向に延長した円筒面との間に角度αを成す一連の直線状の断面形状を有する。しかし、傾斜部２２の構成はこれに限定されない。例えば、傾斜部２２は、円錐面ではなく、つまり曲線状の断面形状又は屈曲した直線状の断面形状（多段傾斜）を有していてもよい。 The inclined portion 22 constitutes a side surface of a truncated cone centered on the central axis C, and has a series of linear cross-sectional shapes forming an angle α with a cylindrical surface extending the flat portion 21 in the thickness direction. However, the configuration of the inclined portion 22 is not limited to this. For example, the inclined portion 22 may have a curved cross-sectional shape or a bent linear cross-sectional shape (multi-step inclination) instead of a conical surface.

例えば、傾斜部２２は、図６Ａに示すような凸状の曲線の断面形状を有していてもよく、図６Ｂに示すような凹状の曲線の断面形状を有していてもよい。また、傾斜部２２の断面は、直線と凸状の曲線と凹状の曲線とのうちの２つ以上が組み合わされた形状であってもよい。このような円錐面ではない傾斜部２２の角度αは、図６Ａ，６Ｂに示すように、傾斜部２２の厚さ方向の両端部を通る円錐面と、平坦部２１を厚さ方向に延長した円筒面と、の間の角度として規定される。 For example, the inclined portion 22 may have a convex curved cross-sectional shape as shown in FIG. 6A, or may have a concave curved cross-sectional shape as shown in FIG. 6B. Further, the cross section of the inclined portion 22 may have a shape in which two or more of a straight line, a convex curve, and a concave curve are combined. As shown in FIGS. 6A and 6B, the angle α of the inclined portion 22 which is not such a conical surface extends the conical surface passing through both ends of the inclined portion 22 in the thickness direction and the flat portion 21 in the thickness direction. It is defined as the angle between the cylindrical surface.

図７は、シールリング１がシャフト１１０及びハウジング１２０に組み込まれた状態を示す断面図である。シャフト１１０には、外周面の全周にわたって溝部１１１が設けられている。シャフト１１０は、溝部１１１にシールリング１が嵌め込まれた状態で、ハウジング１２０に挿通されている。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the seal ring 1 is incorporated in the shaft 110 and the housing 120. The shaft 110 is provided with a groove 111 over the entire circumference of the outer peripheral surface. The shaft 110 is inserted into the housing 120 with the seal ring 1 fitted in the groove 111.

図７に示す状態では、オイルが右側からシャフト１１０とハウジング１２０との隙間に流入している。このとき、右側の側面４がオイルに押圧されて、左側の側面４がシャフト１１０の溝部１１１の側壁に押し付けられる。また、内周面３がオイルに押圧されて、外周面２の平坦部２１がハウジング１２０の内周面に押し付けられる。 In the state shown in FIG. 7, oil is flowing into the gap between the shaft 110 and the housing 120 from the right side. At this time, the right side surface 4 is pressed by the oil, and the left side surface 4 is pressed against the side wall of the groove 111 of the shaft 110. Further, the inner peripheral surface 3 is pressed by the oil, and the flat portion 21 of the outer peripheral surface 2 is pressed against the inner peripheral surface of the housing 120.

これにより、シャフト１１０とハウジング１２０との隙間が封止され、オイルがシールリング１よりも左側に漏れることを防止することができる。また、シールリング１では、本体部１ａが厚さ方向に左右対称に形成されているため、シャフト１１０の溝部１１１に左右反対に嵌め込まれた場合にも同様の機能が得られる。 As a result, the gap between the shaft 110 and the housing 120 is sealed, and oil can be prevented from leaking to the left side of the seal ring 1. Further, in the seal ring 1, since the main body portion 1a is formed symmetrically in the thickness direction, the same function can be obtained even when the seal ring 1 is fitted into the groove portion 111 of the shaft 110 in the opposite direction.

また、シールリング１は、側面摺動型であり、主にシャフト１１０に対して回転するように構成されている。例えば、シールリング１では、シャフト１１０とハウジング１２０とが相対的に回転する際に、シャフト１１０に対する回転がほとんどであり、ハウジング１２０に対する回転は数％のみである。 Further, the seal ring 1 is a side sliding type, and is mainly configured to rotate with respect to the shaft 110. For example, in the seal ring 1, when the shaft 110 and the housing 120 rotate relative to each other, most of the rotation is with respect to the shaft 110, and the rotation with respect to the housing 120 is only a few percent.

したがって、シールリング１では、シャフト１１０と当接する側面４がメイン摺動面で、ハウジング１２０と当接する外周面２がサブ摺動面となる。シールリング１では、全体としてのフリクションロスの低減のための大前提として、メイン摺動面である側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスを低減する必要がある。 Therefore, in the seal ring 1, the side surface 4 in contact with the shaft 110 is the main sliding surface, and the outer peripheral surface 2 in contact with the housing 120 is the sub-sliding surface. In the seal ring 1, it is necessary to reduce the friction loss between the side surface 4 which is the main sliding surface and the shaft 110 as a major premise for reducing the friction loss as a whole.

シールリング１では、メイン摺動面である側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスを、複数のポケット１０の作用によって低減することができる。具体的に、図７に示す状態では、シャフト１１０によって右側から閉塞された左側のポケット１０が、側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスを低減させる作用を有する。 In the seal ring 1, the friction loss between the side surface 4 which is the main sliding surface and the shaft 110 can be reduced by the action of the plurality of pockets 10. Specifically, in the state shown in FIG. 7, the left pocket 10 closed from the right side by the shaft 110 has an action of reducing the friction loss between the side surface 4 and the shaft 110.

より詳細に、シールリング１は、左側のポケット１０内のオイルの油圧によって、側面４をシャフト１１０から引き離す方向への押圧力を受ける。これにより、側面４とシャフト１１０との間の垂直抗力が低減される。したがって、側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスが低減される。 More specifically, the seal ring 1 receives a pressing force in the direction of pulling the side surface 4 away from the shaft 110 by the hydraulic pressure of the oil in the left pocket 10. This reduces the normal force between the side surface 4 and the shaft 110. Therefore, the friction loss between the side surface 4 and the shaft 110 is reduced.

また、シールリング１では、ポケット１０内の油圧による作用に加え、ポケット１０内をオイルが流動するエネルギーを利用して、側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスを更に低減することができる。シールリング１には、このような作用を得るために、図２に示す底部１１及び斜面部１２が設けられている。 Further, in the seal ring 1, in addition to the action of the hydraulic pressure in the pocket 10, the energy of oil flowing in the pocket 10 can be used to further reduce the friction loss between the side surface 4 and the shaft 110. The seal ring 1 is provided with a bottom portion 11 and a slope portion 12 shown in FIG. 2 in order to obtain such an action.

シールリング１では、シャフト１１０とハウジング１２０との相対的な回転の際に、オイルが、底部１１からポケット１０内に進入し、回転方向に応じてポケット１０内をいずれか一方の斜面部１２に向けて流動する。これにより、シールリング１では、斜面部１２にオイルの流速に応じた大きさの周方向の押圧力が加わる。 In the seal ring 1, when the shaft 110 and the housing 120 rotate relative to each other, oil enters the pocket 10 from the bottom portion 11 and enters the pocket 10 into one of the slope portions 12 according to the rotation direction. Flow towards. As a result, in the seal ring 1, a pressing force in the circumferential direction having a magnitude corresponding to the flow velocity of the oil is applied to the slope portion 12.

シールリング１では、オイルから傾斜した斜面部１２に加わる周方向の押圧力が、側面４をシャフト１１０から引き離す方向に作用する。これにより、側面４とシャフト１１０との間の垂直抗力が更に低減される。したがって、側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスが更に低減される。 In the seal ring 1, the pressing force in the circumferential direction applied to the slope portion 12 inclined from the oil acts in the direction of pulling the side surface 4 away from the shaft 110. As a result, the normal force between the side surface 4 and the shaft 110 is further reduced. Therefore, the friction loss between the side surface 4 and the shaft 110 is further reduced.

なお、底部１１と斜面部１２とを接続する接続部は、側面４側から窪む凹状のＲ面であることが好ましい。これにより、オイルが底部１１から斜面部１２にスムーズに流れ込み、オイルの流速が損なわれにくくなる。このため、オイルから斜面部１２に加わる押圧力をより大きくすることができる。 The connecting portion connecting the bottom portion 11 and the slope portion 12 is preferably a concave R surface recessed from the side surface 4 side. As a result, the oil smoothly flows from the bottom portion 11 to the slope portion 12, and the flow velocity of the oil is less likely to be impaired. Therefore, the pressing force applied to the slope portion 12 from the oil can be further increased.

また、斜面部１２と柱部１４とを接続する接続部は、側面４側に突出する凸状のＲ面であることが好ましい。これにより、当該接続部では、柱部１４に近づくにつれて絞りが小さくなるオイル流路が形成され、オイルが柱部１４側の奥まで進入しやすくなるため、オイルから受ける押圧力をより大きくすることができる。 Further, the connecting portion connecting the slope portion 12 and the pillar portion 14 is preferably a convex R surface protruding toward the side surface 4. As a result, in the connection portion, an oil flow path whose throttle becomes smaller as it approaches the pillar portion 14 is formed, and the oil easily enters the depth of the pillar portion 14 side, so that the pressing force received from the oil is further increased. Can be done.

上記のように、シールリング１では、側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスが充分に低減される。本実施形態に係るシールリング１では、全体としてのフリクションロスの更なる低減のために、サブ摺動面である外周面２とハウジング１２０との間のフリクションロスを低減する。 As described above, in the seal ring 1, the friction loss between the side surface 4 and the shaft 110 is sufficiently reduced. In the seal ring 1 according to the present embodiment, in order to further reduce the friction loss as a whole, the friction loss between the outer peripheral surface 2 which is the sub-sliding surface and the housing 120 is reduced.

シールリング１では、サブ摺動面である外周面２とハウジング１２０との間のフリクションロスを、外周面２の傾斜部２２の作用によって低減することができる。具体的に、図７に示す状態では、オイルが流入する右側の傾斜部２２が、外周面２とハウジング１２０との間のフリクションロスを低減させる作用を有する。 In the seal ring 1, the friction loss between the outer peripheral surface 2 which is the sub-sliding surface and the housing 120 can be reduced by the action of the inclined portion 22 of the outer peripheral surface 2. Specifically, in the state shown in FIG. 7, the inclined portion 22 on the right side into which the oil flows has an action of reducing the friction loss between the outer peripheral surface 2 and the housing 120.

より詳細に、シールリング１では、右側の傾斜部２２がハウジング１２０との間に進入したオイルの油圧によって図７にブロック矢印で示す斜め方向の押圧力を受ける。シールリング１では、オイルから傾斜部２２に加わる押圧力が、外周面２をハウジング１２０から引き離す方向の成分を有する。 More specifically, in the seal ring 1, the inclined portion 22 on the right side receives the pressing force in the oblique direction shown by the block arrow in FIG. 7 due to the hydraulic pressure of the oil that has entered between the inclined portion 22 and the housing 120. In the seal ring 1, the pressing force applied to the inclined portion 22 from the oil has a component in the direction of pulling the outer peripheral surface 2 away from the housing 120.

したがって、シールリング１では、オイルから傾斜部２２に加わる押圧力によって、平坦部２１とハウジング１２０との間の垂直抗力が低減される。これにより、シールリング１では、平坦部２１のハウジング１２０に対する摺動時に加わる摩擦力が低減するため、平坦部２１とハウジング１２０との間のフリクションロスが低減される。 Therefore, in the seal ring 1, the normal force between the flat portion 21 and the housing 120 is reduced by the pressing force applied from the oil to the inclined portion 22. As a result, in the seal ring 1, the frictional force applied when the flat portion 21 slides against the housing 120 is reduced, so that the friction loss between the flat portion 21 and the housing 120 is reduced.

また、外周面２とハウジング１２０との間のフリクションロスが低減されることにより、側面４とシャフト１１０との間のフリクションロスが更に低減されるという相乗効果が得られる。これにより、シールリング１では、全体としてのフリクションロスを更に低減することができる。 Further, by reducing the friction loss between the outer peripheral surface 2 and the housing 120, a synergistic effect of further reducing the friction loss between the side surface 4 and the shaft 110 can be obtained. As a result, in the seal ring 1, the friction loss as a whole can be further reduced.

図４には、平坦部２１を厚さ方向に延長した円筒面に対する傾斜部２２の角度αが示されている。傾斜部２２の角度αが小さいほど、オイルから傾斜部２２に加わる押圧力における外周面２をハウジング１２０から引き離す方向の成分が大きくなる。このため、傾斜部２２の角度αは、２５°以下であることが好ましく、５°であることがより好ましく、１°であることが更に好ましい。 FIG. 4 shows the angle α of the inclined portion 22 with respect to the cylindrical surface obtained by extending the flat portion 21 in the thickness direction. The smaller the angle α of the inclined portion 22, the larger the component in the direction of pulling the outer peripheral surface 2 from the housing 120 in the pressing force applied to the inclined portion 22 from the oil. Therefore, the angle α of the inclined portion 22 is preferably 25 ° or less, more preferably 5 °, and even more preferably 1 °.

また、図４には、シールリング１の厚さ方向の寸法Ｔと、平坦部２１の厚さ方向の寸法Ｔ１と、が示されている。平坦部２１とハウジング１２０との間のフリクションロスの低減ためには、寸法Ｔ１が小さいことが好ましい。この一方で、寸法Ｔ１が小さすぎると、平坦部２１とハウジング１２０との間のシール性を確保しにくくなる。 Further, FIG. 4 shows a dimension T in the thickness direction of the seal ring 1 and a dimension T1 in the thickness direction of the flat portion 21. In order to reduce the friction loss between the flat portion 21 and the housing 120, it is preferable that the dimension T1 is small. On the other hand, if the dimension T1 is too small, it becomes difficult to secure the sealing property between the flat portion 21 and the housing 120.

このため、シールリング１の寸法Ｔに対する平坦部２１の寸法Ｔ１の比率は、３％以上８０％以下であることが好ましく、５％以上５０％以下であることがより好ましく、２２％であることが更に好ましい。これにより、シールリング１では、シール性を充分に確保しつつ、平坦部２１とハウジング１２０との間のフリクションロスを低減することができる。 Therefore, the ratio of the dimension T1 of the flat portion 21 to the dimension T of the seal ring 1 is preferably 3% or more and 80% or less, more preferably 5% or more and 50% or less, and 22%. Is more preferable. As a result, the seal ring 1 can reduce the friction loss between the flat portion 21 and the housing 120 while sufficiently ensuring the sealing property.

更に、図４には、平坦部２１と内周面３との間隔として規定されるシールリング１の径方向の寸法Ｄと、傾斜部２２の径方向の寸法Ｄ１と、が示されている。シールリング１では、側面４のシャフト１１０に対する接触面積をある程度確保し、動圧効果を有効に得ることにより、フリクションロスが低減される。 Further, FIG. 4 shows a radial dimension D of the seal ring 1 defined as a distance between the flat portion 21 and the inner peripheral surface 3 and a radial dimension D1 of the inclined portion 22. In the seal ring 1, the friction loss is reduced by securing a certain amount of contact area of the side surface 4 with respect to the shaft 110 and effectively obtaining the dynamic pressure effect.

この点、図７を参照すると明らかなように、傾斜部２２の寸法Ｄ１が大きくなると、傾斜部２２がシャフト１１０の溝部１１１内に入り込むため、側面４のシャフト１１０に対する接触面積が減少する。動圧効果を有効に得るために、シールリング１の寸法Ｄに対する平坦部２１の寸法Ｄ１の比率は、１６％以下に留めることが好ましい。 In this regard, as is clear from FIG. 7, when the dimension D1 of the inclined portion 22 becomes large, the inclined portion 22 enters the groove portion 111 of the shaft 110, so that the contact area of the side surface 4 with respect to the shaft 110 decreases. In order to effectively obtain the dynamic pressure effect, the ratio of the dimension D1 of the flat portion 21 to the dimension D of the seal ring 1 is preferably kept at 16% or less.

なお、シールリング１は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)、ポリフェニレンサルファイド(ＰＰＳ)、ポリイミド(ＰＩ)、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、変性ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などの材料で形成することができる。 The seal ring 1 includes, for example, polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyimide (PI), polytetrafluoroethylene (PTFE), modified polytetrafluoroethylene, ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), and the like. Can be made of the same material.

また、シールリング１には、上記のような材料に加え、各種の添加剤が添加されていてもよい。シールリング１に加える添加剤としては、例えば、カーボン粉末やカーボン繊維等の充填剤が挙げられる。このような充填剤を添加することによって、より高強度のシールリング１が得られる。 Further, various additives may be added to the seal ring 1 in addition to the above-mentioned materials. Examples of the additive added to the seal ring 1 include fillers such as carbon powder and carbon fiber. By adding such a filler, a higher-strength seal ring 1 can be obtained.

更に、シールリング１の製造方法としては、例えば、射出成型法や圧縮成型法などが挙げられる。射出成型法に適した材料としては、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＩなどの樹脂材料が挙げられる。圧縮成型法に適した材料としては、例えば、ＰＴＦＥなどの樹脂材料が挙げられる。 Further, examples of the method for manufacturing the seal ring 1 include an injection molding method and a compression molding method. Examples of materials suitable for the injection molding method include resin materials such as PEEK, PPS, and PI. Examples of the material suitable for the compression molding method include a resin material such as PTFE.

射出成型法や圧縮成型法では、ポケット１０及び傾斜部２２を有するシールリング１を直接成型することができる。なお、ＰＴＦＥなどの樹脂材料を用いる場合には、事後的にポケット１０及び傾斜部２２を機械加工で形成することにより、シールリング１を製造することも可能である。 In the injection molding method or the compression molding method, the seal ring 1 having the pocket 10 and the inclined portion 22 can be directly molded. When a resin material such as PTFE is used, it is also possible to manufacture the seal ring 1 by forming the pocket 10 and the inclined portion 22 by machining after the fact.

シールリング１の本体部１ａの外径や厚さ方向の寸法Ｔ（図４参照）は、装着するシャフト１１０やハウジング１２０の構成に応じて決定可能である。シールリング１の外径は、例えば、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下とすることができる。シールリング１の厚さ方向の寸法Ｔは、例えば、０．８ｍｍ以上３．５ｍｍ以下とすることができる。 The outer diameter of the main body 1a of the seal ring 1 and the dimension T in the thickness direction (see FIG. 4) can be determined according to the configuration of the shaft 110 to be mounted and the housing 120. The outer diameter of the seal ring 1 can be, for example, 10 mm or more and 200 mm or less. The dimension T of the seal ring 1 in the thickness direction can be, for example, 0.8 mm or more and 3.5 mm or less.

［実施例］
本発明の実施例として、傾斜部２２の角度α、寸法Ｔに対する平坦部２１の寸法Ｔ１の比率、及び寸法Ｄに対する傾斜部２２の寸法Ｄ１の比率を様々に変更してシールリング１のサンプルを作製した。いずれのサンプルでも、上記以外の構成を共通とし、本体部１ａの外径を５０ｍｍとし、厚さ方向の寸法Ｔを２．３ｍｍとし、径方向の寸法Ｄを２．０ｍｍとし、ポケット１０の数を１２個とした。 [Example]
As an embodiment of the present invention, a sample of the seal ring 1 is prepared by variously changing the angle α of the inclined portion 22, the ratio of the dimension T1 of the flat portion 21 to the dimension T, and the ratio of the dimension D1 of the inclined portion 22 to the dimension D. Made. In all the samples, the configurations other than the above are common, the outer diameter of the main body 1a is 50 mm, the dimension T in the thickness direction is 2.3 mm, the dimension D in the radial direction is 2.0 mm, and the number of pockets 10. Was set to 12.

また、本発明の比較例１として、図８に示すシールリング２０１のサンプルを作製した。シールリング２０１では、外周面２が平坦部２１のみで構成され、つまり外周面２に傾斜部２２が含まれない。比較例１に係るサンプルでは、外周面２以外の構成を実施例に係るサンプルと共通とした。 Further, as Comparative Example 1 of the present invention, a sample of the seal ring 201 shown in FIG. 8 was prepared. In the seal ring 201, the outer peripheral surface 2 is composed of only the flat portion 21, that is, the outer peripheral surface 2 does not include the inclined portion 22. In the sample according to Comparative Example 1, the configuration other than the outer peripheral surface 2 was the same as that of the sample according to the Example.

実施例及び比較例１に係るサンプルについてフリクションロス評価を行った。フリクションロス評価としては、オイルの温度を８０℃とし、油圧を０．５ＭＰａとする引き摺りトルク（Ｎ・ｍ）の測定を行った。引き摺りトルクの測定では、オイルとしてＡＴＦを用い、各サンプルの回転数を１５００ｒｐｍとした。 Friction loss evaluation was performed on the samples according to Example and Comparative Example 1. As the friction loss evaluation, the drag torque (Nm) was measured with the oil temperature at 80 ° C. and the oil pressure at 0.5 MPa. In the measurement of the drag torque, ATF was used as the oil, and the rotation speed of each sample was set to 1500 rpm.

図９〜１１は、実施例に係るサンプルの引き摺りトルクの測定結果を示すグラフである。図９〜１１ではいずれでも、縦軸が引き摺りトルクを示している。引き摺りトルクは、比較例１に係るサンプルの引き摺りトルクを１として規格化した相対値で示している。つまり、引き摺りトルクの値が１より低いサンプルでは、傾斜部２２の効果が認められる。 9 to 11 are graphs showing the measurement results of the drag torque of the sample according to the embodiment. In each of FIGS. 9 to 11, the vertical axis indicates the drag torque. The drag torque is shown as a relative value standardized with the drag torque of the sample according to Comparative Example 1 as 1. That is, in the sample in which the value of the drag torque is lower than 1, the effect of the inclined portion 22 is recognized.

図９では、横軸が傾斜部２２の角度αを示している。図９は、平坦部２１の寸法Ｔ１を０．５ｍｍに統一したサンプルの測定結果を示している。図９に示すとおり、傾斜部２２の角度αが２５°以下のサンプルではいずれでも、引き摺りトルクが１よりも低く、傾斜部２２の効果が認められた。 In FIG. 9, the horizontal axis indicates the angle α of the inclined portion 22. FIG. 9 shows the measurement results of the sample in which the dimension T1 of the flat portion 21 is unified to 0.5 mm. As shown in FIG. 9, in all the samples in which the angle α of the inclined portion 22 was 25 ° or less, the drag torque was lower than 1, and the effect of the inclined portion 22 was recognized.

この一方で、傾斜部２２の角度αが３０°以上のサンプルでは、引き摺りトルクが１を超え、傾斜部２２の効果が認められなかった。これは、詳細については図１１についての検討で説明するが、寸法Ｄ１が大きくなりすぎ、傾斜部２２がシャフト１１０の溝部１１１内に入り込んだことに起因するものと考えられる。 On the other hand, in the sample in which the angle α of the inclined portion 22 was 30 ° or more, the drag torque exceeded 1, and the effect of the inclined portion 22 was not recognized. This will be described in detail in the examination of FIG. 11, but it is considered that this is because the dimension D1 becomes too large and the inclined portion 22 enters the groove portion 111 of the shaft 110.

図１０では、横軸が寸法Ｔに対する平坦部２１の寸法Ｔ１の比率を示している。図１０は、傾斜部２２の角度αを１０°に統一したサンプルの測定結果を示している。図１０に示すとおり、寸法Ｔに対する平坦部２１の寸法Ｔ１が５％以上５０％以下のサンプルではいずれも、引き摺りトルクが１よりも低く、傾斜部２２の効果が認められた。 In FIG. 10, the horizontal axis shows the ratio of the dimension T1 of the flat portion 21 to the dimension T. FIG. 10 shows the measurement results of the sample in which the angle α of the inclined portion 22 is unified to 10 °. As shown in FIG. 10, in all the samples in which the dimension T1 of the flat portion 21 with respect to the dimension T was 5% or more and 50% or less, the drag torque was lower than 1, and the effect of the inclined portion 22 was recognized.

図１１では、横軸が寸法Ｄに対する平坦部２１の寸法Ｄ１の比率を示している。図１１には、様々な傾斜部２２の角度α及び寸法Ｔ１のサンプルの測定結果が含まれる。図１１に示すとおり、寸法Ｄに対する平坦部２１の寸法Ｄ１の比率が１６％以下のサンプルではいずれも、引き摺りトルクが１よりも低く、傾斜部２２の効果が認められた。 In FIG. 11, the horizontal axis shows the ratio of the flat portion 21 to the dimension D1 with respect to the dimension D. FIG. 11 includes measurement results of samples at angles α and dimensions T1 of various inclined portions 22. As shown in FIG. 11, in all the samples in which the ratio of the dimension D1 of the flat portion 21 to the dimension D was 16% or less, the drag torque was lower than 1, and the effect of the inclined portion 22 was recognized.

この一方で、寸法Ｄに対する平坦部２１の寸法Ｄ１の比率が１６％を超えるサンプルでは、引き摺りトルクが１を超え、傾斜部２２の効果が認められなかった。これらのサンプルでは、傾斜部２２が、シャフト１１０とハウジング１２０との隙間に収まらずに、シャフト１１０の溝部１１１内に入り込んでいるものと考えられる。 On the other hand, in the sample in which the ratio of the dimension D1 of the flat portion 21 to the dimension D exceeds 16%, the drag torque exceeds 1, and the effect of the inclined portion 22 is not recognized. In these samples, it is considered that the inclined portion 22 does not fit in the gap between the shaft 110 and the housing 120, but enters the groove portion 111 of the shaft 110.

つまり、これらのサンプルでは、側面４のシャフト１１０に対する接触面積が減少することにより、動圧効果が有効に得られなかったものと考えられる。但し、これらのサンプルでも、シャフト１１０とハウジング１２０との隙間がより大きい構成とすれば、傾斜部２２の効果が得られるものと考えられる。 That is, it is considered that in these samples, the dynamic pressure effect could not be effectively obtained because the contact area of the side surface 4 with respect to the shaft 110 was reduced. However, even in these samples, it is considered that the effect of the inclined portion 22 can be obtained if the gap between the shaft 110 and the housing 120 is larger.

次に、本発明の比較例２として、図１２に示すシールリング３０１のサンプルを作製した。シールリング３０１では、外周面２が平坦部２１と段差平坦部３２２とで構成され、傾斜部２２を含まない。段差平坦部３２２は、平坦部２１から径方向の内側に段差Ｇを形成する中心軸Ｃを中心とする円筒状の面である。 Next, as Comparative Example 2 of the present invention, a sample of the seal ring 301 shown in FIG. 12 was prepared. In the seal ring 301, the outer peripheral surface 2 is composed of a flat portion 21 and a step flat portion 322, and does not include the inclined portion 22. The step flat portion 322 is a cylindrical surface centered on a central axis C that forms a step G inward in the radial direction from the flat portion 21.

比較例２に係るサンプルでは、外周面２以外の構成を実施例及び比較例１に係るサンプルと共通とした。比較例２に係るサンプルについてフリクションロス評価を行った。フリクションロス評価としては、実施例及び比較例１と同様の条件で、引き摺りトルク（Ｎ・ｍ）の測定を行った。 In the sample according to Comparative Example 2, the configuration other than the outer peripheral surface 2 was the same as that of the sample according to Example and Comparative Example 1. Friction loss evaluation was performed on the sample according to Comparative Example 2. As the friction loss evaluation, the drag torque (Nm) was measured under the same conditions as in Example and Comparative Example 1.

その結果、比較例２に係るサンプルでは、比較例１に係るサンプルよりも引き摺りトルクの値が２％程度高かった。つまり、シールリング３０１では、段差平坦部３２２の作用によるフリクションロスの低減が認められず、比較例１に係るシールリング２０１よりもむしろフリクションロスが増大した。 As a result, in the sample according to Comparative Example 2, the value of the drag torque was about 2% higher than that in the sample according to Comparative Example 1. That is, in the seal ring 301, the reduction of the friction loss due to the action of the step flat portion 322 was not recognized, and the friction loss increased rather than the seal ring 201 according to Comparative Example 1.

これは、比較例２に係るシールリング３０１では、オイルから一方の段差Ｇのみに厚さ方向に加わる押圧力によって発生するモーメントに起因するものと考えられる。つまり、シールリング３０１では、このモーメントによって、適正な姿勢を維持することができずに、フリクションロスが大きくなるものと考えられる。 It is considered that this is due to the moment generated by the pressing force applied in the thickness direction from the oil to only one step G in the seal ring 301 according to Comparative Example 2. That is, it is considered that the seal ring 301 cannot maintain an appropriate posture due to this moment, and the friction loss increases.

これに対し、本実施形態に係るシールリング１では、図５に示すように、オイルから傾斜部２２に加わる押圧力が、径方向の成分を持っており、シャフト１１０の溝部１１１の内部に向いている。このため、オイルから傾斜部２２に加わる押圧力の左方向の成分は、溝部１１１の側壁から側面４に加わる右方向の押圧力によって相殺される。 On the other hand, in the seal ring 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the pressing force applied from the oil to the inclined portion 22 has a radial component and is directed to the inside of the groove portion 111 of the shaft 110. ing. Therefore, the left-hand component of the pressing force applied from the oil to the inclined portion 22 is canceled by the right-hand pressing force applied to the side surface 4 from the side wall of the groove portion 111.

このため、本実施形態に係るシールリング１では、比較例２に係るシールリング３０１とは異なり、オイルから傾斜部２２に加わる押圧力によってモーメントが発生しない。したがって、シールリング１は、傾斜部２２を設けることによって駆動中にバランスを崩しやすくはならず、適正な姿勢を維持することができる。 Therefore, unlike the seal ring 301 according to Comparative Example 2, the seal ring 1 according to the present embodiment does not generate a moment due to the pressing force applied to the inclined portion 22 from the oil. Therefore, the seal ring 1 is not likely to lose its balance during driving by providing the inclined portion 22, and can maintain an appropriate posture.

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 [Other Embodiments]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、ポケット１０は、上記の構成に限定されない。ポケット１０は、側面４に間隔をあけて設けられ、外周面２側が閉塞され、内周面３側が開放されていればよい。また、ポケット１０は、両側面４において、周方向に揃った配置でなくてもよく、周方向にずれた配置であってもよい。 For example, the pocket 10 is not limited to the above configuration. The pockets 10 may be provided on the side surface 4 at intervals, the outer peripheral surface 2 side may be closed, and the inner peripheral surface 3 side may be open. Further, the pockets 10 do not have to be arranged so as to be aligned in the circumferential direction on both side surfaces 4, and may be arranged so as to be displaced in the circumferential direction.

また、シールリング１の本体部１ａは、装着の向きを注意する必要が無い点で厚さ方向に対称な形状であることが好ましいが、必要に応じ、厚さ方向に非対称な形状としてもよい。例えば、図１３Ａ，１３Ｂに示すように、シールリング１の本体部１ａでは外周面２が厚さ方向に非対称な形状であってもよい。 Further, the main body 1a of the seal ring 1 is preferably shaped symmetrically in the thickness direction in that it is not necessary to pay attention to the mounting direction, but it may be asymmetrical in the thickness direction if necessary. .. For example, as shown in FIGS. 13A and 13B, the outer peripheral surface 2 of the main body 1a of the seal ring 1 may have an asymmetrical shape in the thickness direction.

つまり、図１３Ａに示すように、平坦部２１が厚さ方向の中央部からずらして配置され、その両側に配置された２つの傾斜部２２の形状が異なっていてもよい。これにより、２つの傾斜部２２で相互に異なる特性を持たせることができるため、２種類の異なる設計において共通のシールリング１を用いることができる。 That is, as shown in FIG. 13A, the flat portion 21 may be arranged so as to be offset from the central portion in the thickness direction, and the shapes of the two inclined portions 22 arranged on both sides thereof may be different. As a result, the two inclined portions 22 can have different characteristics from each other, so that the common seal ring 1 can be used in the two different designs.

また、図１３Ｂに示すように、平坦部２１が厚さ方向の一方の端部に配置され、傾斜部２２が１つのみ設けられていてもよい。この構成では、平坦部２１の寸法Ｔ１を充分に確保しつつ、傾斜部２２の寸法を拡大することができる。これにより、外周面２とハウジング１２０との間のフリクションロスをより効果的に低減することができる。 Further, as shown in FIG. 13B, the flat portion 21 may be arranged at one end in the thickness direction, and only one inclined portion 22 may be provided. In this configuration, the dimension of the inclined portion 22 can be expanded while sufficiently securing the dimension T1 of the flat portion 21. Thereby, the friction loss between the outer peripheral surface 2 and the housing 120 can be reduced more effectively.

１…シールリング
１ａ…本体部
１ｂ…合口部
２…外周面
３…内周面
４…側面
１０…ポケット
１１…底部
１２…斜面部
１３…隔壁部
１４…柱部
２１…平坦部
２２…傾斜部
１１０…シャフト
１１１…溝部
１２０…ハウジング 1 ... Seal ring 1a ... Main body 1b ... Abutment 2 ... Outer surface 3 ... Inner peripheral surface 4 ... Side surface 10 ... Pocket 11 ... Bottom 12 ... Slope 13 ... Partition 14 ... Pillar 21 ... Flat part 22 ... Inclined part 110 ... Shaft 111 ... Groove 120 ... Housing

Claims

径方向の外側を向き、厚さ方向の中央部に位置する平坦部と、前記平坦部から前記厚さ方向の外側に向けて前記径方向の内側に傾斜する傾斜部と、を含む外周面と、
前記径方向の内側を向いた内周面と、
前記厚さ方向の外側を向いた側面と、
前記側面に間隔をあけて設けられ、前記外周面側が閉塞され、前記内周面側が開放された複数のポケットと、
を具備するシールリング。 Faces outward in the radial direction, and a flat portion located at the center portion in the thickness direction, and an inclined portion inclined inwardly in the radial direction toward the outside of the thickness direction from the flat portion, and the outer peripheral surface including the ,
The inner peripheral surface facing inward in the radial direction and
The side surface facing outward in the thickness direction and
A plurality of pockets provided on the side surface at intervals, the outer peripheral surface side is closed, and the inner peripheral surface side is open.
A seal ring equipped with.

請求項１に記載のシールリングであって、
合口部と、前記合口部の間を環状に延びる本体部と、を更に具備し、
前記傾斜部は、前記合口部に形成されていない
シールリング。 The seal ring according to claim 1.
A joint portion and a main body portion extending in a ring shape between the joint portions are further provided.
The inclined portion is a seal ring that is not formed at the abutment portion.

請求項２に記載のシールリングであって、
前記傾斜部は、前記本体部の全周にわたって一連に形成されている
シールリング。 The seal ring according to claim 2.
The inclined portion is a seal ring formed in a series over the entire circumference of the main body portion.

請求項１又は２に記載のシールリングであって、
前記傾斜部は、相互に間隔をあけて形成された複数の傾斜部を含む
シールリング。 The seal ring according to claim 1 or 2.
The inclined portion is a seal ring including a plurality of inclined portions formed at intervals from each other.

請求項１から４のいずれか１項に記載のシールリングであって、
前記平坦部を前記厚さ方向に延長した円筒面と前記傾斜部との間の角度は２５°以下である
シールリング。 The seal ring according to any one of claims 1 to 4.
A seal ring in which the angle between the cylindrical surface obtained by extending the flat portion in the thickness direction and the inclined portion is 25 ° or less.

請求項１から５のいずれか１項に記載のシールリングであって、
前記平坦部の前記厚さ方向の寸法は、前記外周面の前記厚さ方向の寸法の３％以上８０％以下である
シールリング。 The seal ring according to any one of claims 1 to 5.
The thickness direction dimension of the flat portion is 3% or more and 80% or less of the thickness direction dimension of the outer peripheral surface.

請求項１から６のいずれか１項に記載のシールリングであって、
前記傾斜部の前記径方向の寸法は、前記平坦部と前記内周面との間隔の１６％以下である
シールリング。 The seal ring according to any one of claims 1 to 6.
The radial dimension of the inclined portion is 16% or less of the distance between the flat portion and the inner peripheral surface of the seal ring.