特許 6574045 油圧機器用シールリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6574045

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】油圧機器用シールリング

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/18 20060101AFI20190902BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/18 A

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-501698(P2018-501698)

(86)(22)【出願日】2017年2月21日

(86)【国際出願番号】JP2017006337

(87)【国際公開番号】WO2017146037

(87)【国際公開日】20170831

【審査請求日】2018年7月6日

(31)【優先権主張番号】特願2016-35176(P2016-35176)

(32)【優先日】2016年2月26日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000139023

【氏名又は名称】株式会社リケン

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100117330

【弁理士】

【氏名又は名称】折居 章

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(74)【代理人】

【識別番号】100168745

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 彩子

(74)【代理人】

【識別番号】100176131

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】岡本 卓也

【審査官】 谷口 耕之助

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３１６９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０８４９７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−０９２３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２４７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１２７３８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性を有する樹脂材料又はゴム材料で形成され、ショアＡ硬度が７０以上であり、引張強度が８ＭＰａ以上である油圧機器用シールリングであって、
径方向に延び、相互に平行な一対の側面と、
前記一対の側面の端部から前記径方向に延び、前記一対の側面から遠ざかるにつれて相互に近接し、前記一対の側面との成す角度θが６５°未満である一対の傾斜面と、
前記一対の傾斜面の端部を接続し、前記径方向に突出し、前記傾斜面に接する接円によって規定される円弧形状に形成されている摺動面と、
を具備する油圧機器用シールリング。

【請求項2】

請求項１に記載のシールリングであって、
前記摺動面が外周面である
油圧機器用シールリング。

【請求項3】

請求項１に記載のシールリングであって、
前記摺動面が内周面である
油圧機器用シールリング。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のシールリングであって、
中心軸に直交する平面について対称な形状を有する
油圧機器用シールリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧機器に利用可能なシールリングに関する。

【背景技術】

【0002】

油圧式の無段変速機などの各種油圧機器が搭載された自動車が知られている。これらの油圧機器には、オイルをシールするためのシールリングが用いられる。シールリングは、例えば、ハウジングに挿通されるシャフトに嵌め込まれ、シャフトとハウジングとの間を封止する。

【0003】

シールリングは、シャフトとハウジングとの間の高いシール性を実現するために、シャフト及びハウジングに隙間なく密着可能であることが好ましい。このため、シールリングは、例えば、樹脂などの弾性体で形成される。特許文献１，２には、樹脂で形成されたシールリングが開示されている。

【0004】

シールリングは、油圧機器の駆動時に、ハウジングの内周面に対して往復摺動する。このため、油圧機器には、シールリングとハウジングとの間の摩擦による駆動損失である摩擦損失が生じる。したがって、油圧機器の駆動損失の低減のためには、シールリングとハウジングとの間に生じる摩擦損失の低減が求められる。

【0005】

これに対し、外周面が凸状に形成され、Ｄ字状の断面を有するＤリングが知られている。Ｄリングでは、ハウジングの内周面に対する凸状の外周面の接触面積が小さくなる。したがって、Ｄリングでは、ハウジングとの間の摩擦が小さくなるため、ハウジングとの間に生じる摩擦損失が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−２５５４９５号公報

【特許文献2】特開２０１３−１９４８８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、近年の環境への配慮の高まりなどにより、自動車のより一層の燃費向上が求められている。このため、Ｄリングよりも摩擦損失を低減可能なシールリングが望まれる。この一方で、一般的なシールリングでは、摩擦損失とオイル漏れとがトレードオフの関係になりやすく、つまり摩擦損失を低減しようとするとシール性が損なわれやすい。

【0008】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、シール性を損なわずに摩擦損失を低減可能な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】

【0009】

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、弾性を有する樹脂材料又はゴム材料で形成され、一対の側面と、一対の傾斜面と、摺動面と、を具備する。
上記一対の側面は、径方向に延び、相互に平行である。
上記一対の傾斜面は、上記一対の側面の端部から上記径方向に延び、上記一対の側面から遠ざかるにつれて相互に近接する。
上記摺動面は、上記一対の傾斜面の端部を接続し、上記径方向に突出する。
上記摺動面が外周面であってもよい。
上記摺動面が内周面であってもよい。

【0010】

このシールリングでは、外周面又は内周面が摺動面として構成される。このシールリングでは、傾斜面を設けることにより、摺動面に向けて肉薄になっている。このため、このシールリングは、径方向に圧縮変形しやすい。したがって、このシールリングでは、充分に径方向に圧縮変形させてシール性を確保しても、被摺動面に対する押圧力を小さく抑えることができる。このように、このシールリングでは被摺動面との間の摩擦が低減される。

【0011】

上記シールリングは、中心軸に直交する平面について対称な形状を有していてもよい。
このシールリングでは、装着する向きによらずに、高いシール性及び低い摩擦損失が得られる。これにより、シールリングを装着する際の作業性が向上する。

【0012】

上記一対の傾斜面と上記一対の側面との成す角度θが６５°未満であってもよい。また、角度θは、１０°〜５０°であることが好ましく、２０°〜４０°であることが更に好ましい。
このシールリングでは、径方向の圧縮変形が生じる範囲を充分に確保することができるため、より安定したシール性が得られる。

【0013】

上記摺動面が円弧形状を有していてもよい。
上記摺動面の上記円弧形状を規定する円が上記一対の傾斜面に接していてもよい。
これらの構成により、シールリングにおいて、シール性を損なわずに摩擦損失を低減するための設計を容易に行うことが可能になる。

【発明の効果】

【0014】

シール性を損なわずに摩擦損失を低減可能なシールリングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1A】本発明の第１の実施形態に係るシールリングの平面図である。

【図1B】第１の実施形態に係るシールリングの図１ＡのＡ−Ａ'線に沿った断面図である。

【図2】第１の実施形態に係るシールリングの拡大断面図である。

【図3】第１の実施形態に係るシールリングの使用状態を示す断面図である。

【図4】本発明に関連するシールリングの使用状態を示す断面図である。

【図5】第１の実施形態に係るシールリングの使用状態を示す断面図である。

【図6】本発明に関連するシールリングの使用状態を示す断面図である。

【図7】第１の実施形態に係るハウジングの断面図である。

【図8】本発明に関連するハウジングの断面図である。

【図9A】本発明の第２の実施形態に係るシールリングの平面図である。

【図9B】第２の実施形態に係るシールリングの図９ＡのＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。

【図10A】第２の実施形態に係るシールリングの使用状態を示す断面図である。

【図10B】第２の実施形態に係るシールリングの使用状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0017】

１．第１の実施形態
１．１ シールリング１０の構成
図１Ａ，１Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るシールリング１０を示す図である。図１Ａはシールリング１０の平面図であり、図１Ｂはシールリング１０の図１ＡのＡ−Ａ'線に沿った断面図である。

【0018】

図１Ａに示すように、シールリング１０は、中心軸Ｅを中心とする環状に形成されている。図１Ｂには、中心軸Ｅに直交し、シールリング１０の径方向に延びる平面Ｆが示されている。平面Ｆはシールリング１０の中央を通り、シールリング１０は平面Ｆについて対称な形状を有する。

【0019】

シールリング１０は、弾性体で形成されている。シールリング１０を形成する弾性体には、常にシャフト及びハウジングに隙間なく密着してシャフトとハウジングとの間を封止可能とする物性が求められる。

【0020】

具体的に、シールリング１０を形成する弾性体には高い耐圧性が求められる。一般的には、硬度及び引張強度が高い弾性体において高い耐圧性が得られる。この観点から、シールリング１０を形成する弾性体では、ショアＡ硬度が７０以上であり、引張強度が８ＭＰａ以上であることが好ましい。

【0021】

弾性体のショアＡ硬度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７２１５に基づき、タイプＡデュロメータを用いて測定することができる。その際に、弾性体を適当な形状に切り出した測定サンプルを用いることができる。
弾性体の引張強度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５１に基づく引張試験における最大の応力として得ることができる。引張試験の際には、弾性体を３号形ダンベル試験片に加工することができる。また、引張試験における引張速度は５００ｍｍ／ｍｉｎとすることができる。

【0022】

また、シャフト及びハウジングに対する密着を長期間にわたって保持するために、シールリング１０を形成する弾性体には低い圧縮永久歪が求められる。この観点から、シールリング１０を形成する弾性体では、１５０℃で１００時間保持した後の圧縮永久歪が９０％以下であることが好ましい。

【0023】

弾性体の圧縮永久歪は、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２６２に基づいて測定することができる。その際、弾性体を長さ１５ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ２ｍｍに切り出した測定サンプルを用いることができる。
本測定では、まず、スペーサにより挟んだ測定サンプルを、スペーサ間に加圧力を加えることにより２５％圧縮し、１５０℃で１００時間保持する。その後、スペーサ間の加圧力を解除し、測定サンプルを室温で３０分間静置する。１５０℃における圧縮永久歪みは、以下の式により算出することができる。
（１５０℃における圧縮永久歪み）＝［（ｔ０−ｔ２）／ｔ０−ｔ１］×１００ ［％］
（ここで、ｔ０：試験前の測定サンプルの厚さ（ｍｍ）、ｔ１：スペーサの厚さ（ｍｍ）、ｔ２：試験後（室温で３０分静置した後）の測定サンプルの厚さ（ｍｍ）である。）

【0024】

シールリング１０を形成する弾性体は、以上のようなショアＡ硬度、引張強度、圧縮永久歪みなどを基準として、各種樹脂材料や各種ゴム材料から選択可能である。更に、シールリング１０を形成する弾性体は、樹脂材料やゴム材料に各種充填材が添加された複合材料として構成されていてもよい。

【0025】

シールリング１０は、径方向に相互に対向する内周面１１及び外周面１２を有する。内周面１１は、径方向内側を向き、中心軸Ｅに平行な円筒面として構成されている。外周面１２は、径方向外側を向き、径方向外向きに突出した樽状の曲面として構成されている。外周面１２は内周面１１よりも中心軸Ｅ方向の幅が小さい。シールリング１０では、外周面１２がハウジングに対して摺動する摺動面として構成される。

【0026】

また、シールリング１０は、中心軸Ｅ方向に対向し、平面Ｆに平行な側面１３ａ，１３ｂを有する。側面１３ａ，１３ｂは、内周面１１の中心軸Ｅ方向の両側からそれぞれ径方向外向きに延びている。

【0027】

シールリング１０をシャフト及びハウジングに組み込むためには、まずシールリング１０をシャフトの溝部に装着する。シールリング１０は中心軸Ｅ方向に対称な形状を有するため、シャフトの溝部に装着する際にシールリング１０の向きを考慮する必要がない。これにより、シールリング１０をシャフトの溝部に装着する際の作業性が向上する。

【0028】

また、シールリング１０の内径（内周面１１の径）は、シャフトの溝部の底面の径よりもやや小さい。このため、シールリング１０は、径方向にやや拡張させられた状態で、シャフトの溝部に嵌め込まれる。これにより、シールリング１０の内周面１１がシャフトの溝部の底面に密着する。

【0029】

次に、シールリング１０が溝部に装着されたシャフトが、ハウジングに挿通される。シャフトの溝部に装着されたシールリング１０の外径（外周面１２の径）は、ハウジングの内径よりもやや大きい。このため、シールリング１０は、径方向にやや圧縮変形させられた状態で、シャフトとともにハウジングに挿通される。これにより、シールリング１０の外周面１２がハウジングの内周面に密着する。

【0030】

つまり、シャフト及びハウジングに組み込まれたシールリング１０は、シャフトとハウジングとの間に挟まれて径方向に圧縮変形している。このため、シールリング１０は、径方向に拡張しようとする弾性力によって、内周面１１をシャフトの溝部の底面に押し付け、外周面１２をハウジングの内周面に押し付けている。これにより、シールリング１０は、シャフトとハウジングとの間を封止することができる。

【0031】

シャフトがハウジングに対して往復摺動する際には、シールリング１０の外周面１２がハウジングの内周面に対して接触を保ちながら摺動することにより、シャフトとハウジングとの間のシール性が維持される。シールリング１０では、外周面１２とハウジングの内周面との間の摩擦を低減するために、傾斜面１４ａ，１４ｂが設けられている。

【0032】

傾斜面１４ａ，１４ｂは、側面１３ａ，１３ｂをそれぞれ外周面１２に接続している。傾斜面１４ａ，１４ｂは、平面Ｆに対して傾斜した平坦面として構成され、側面１３ａ，１３ｂから外周面１２に向けて相互に近接している。したがって、シールリング１０は、側面１３ａ，１３ｂから外周面１２に向けて傾斜面１４ａ，１４ｂに沿って徐々に肉薄になり、径方向外向きに突出した形状となっている。

【0033】

シールリング１０は、傾斜面１４ａ，１４ｂに沿って肉薄になるにつれて、径方向に圧縮変形しやすくなる。つまり、シールリング１０は、外周面１２側において径方向に圧縮変形しやすいため、より小さい力によって径方向に圧縮変形する。したがって、シールリング１０では、充分に径方向に圧縮変形させられた状態においても、弾性力を小さく留めることができる。

【0034】

これにより、外周面１２からハウジングの内周面に加わる押圧力が小さくなるため、外周面１２がハウジングの内周面に対して摺動する際の摩擦が低減される。つまり、シールリング１０では、ハウジングの内周面に対する外周面１２の充分な密着性を得ながらも、ハウジングとの間の摩擦損失を低減することが可能である。

【0035】

図２は、図１Ｂを拡大して示す、シールリング１０の拡大断面図である。以下、図２を参照してシールリング１０の詳細について説明する。

【0036】

図２には、シールリング１０の中心軸Ｅ方向の厚さＷ及び径方向の高さＤが示されている。シールリング１０の厚さＷ及び高さＤは、シャフトとハウジングとの間を良好に封止可能なように、シャフト及びハウジングの構成に応じて決定される。

【0037】

具体的に、シールリング１０の厚さＷは、シャフトの溝部の溝幅よりもやや小さく設定される。これにより、シールリング１０とシャフトの溝部の壁面との間に適度な間隔が形成され、シールリング１０がシャフトの溝部内に適切に収まる。

【0038】

また、シールリング１０の高さＤは、シールリング１０の内径と外径との差によって規定され、シャフトの溝部の底面とハウジングの内周面との間隔に対してやや大きく設定される。これにより、シールリング１０を、シャフトの溝部の底面とハウジングの内周面との間で圧縮変形させることができる。

【0039】

外周面１２は、図２に示される接円Ｃによって規定される円弧形状に形成されている。接円Ｃは、接続部１６ａ，１６ｂにおいて傾斜面１４ａ，１４ｂに接している。つまり、接円Ｃの半径Ｒは、接円Ｃが傾斜面１４ａ，１４ｂに接するように決定される。これにより、接続部１６ａ，１６ｂにおいて段差や凹凸が生じることなく、外周面１２と傾斜面１４ａ，１４ｂとが滑らかに接続される。

【0040】

傾斜面１４ａ，１４ｂは、稜部１５ａ，１５ｂにおいて側面１３ａ，１３ｂに接続され、側面１３ａ，１３ｂを含む平面に対して角度θを成している。稜部１５ａ，１５ｂは、面取りされていてもよく、Ｒ面であってもＣ面であってもよい。

【0041】

傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θは適宜決定可能である。
例えば、シールリング１０では、傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θによって、高さＤのうち傾斜面１４ａ，１４ｂ及び外周面１２が占める範囲を変化させることができる。つまり、傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θによってシールリング１０における径方向外向きの突出量Ｈを調整することができる。

【0042】

より詳細には、角度θを小さくして傾斜面１４ａ，１４ｂの側面１３ａ，１３ｂに対する傾斜を緩やかにすると、シールリング１０の突出量Ｈが大きくなる。これにより、シールリング１０では、径方向の圧縮変形が生じる範囲が広がるため、径方向に緩やかに圧縮変形が生じる。このため、シールリング１０では、より安定した弾性力が得られるため、シール性が向上する。

【0043】

反対に、角度θを大きくして傾斜面１４ａ，１４ｂの側面１３ａ，１３ｂに対する傾斜を急峻にすると、シールリング１０の突出量Ｈが小さくなる。これにより、シールリング１０では、径方向の圧縮変形が生じる範囲が狭まるため、全体として変形が生じにくくなる。このため、シールリング１０では、油圧が加わった状態においても姿勢が安定しやすくなる。

【0044】

上記の観点から、傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θは、０°より大きく、６５°未満であることが好ましい。また、傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θは、１０°〜５０°であることが好ましく、２０°〜４０°であることが更に好ましい。

【0045】

引き続き、図２を参照しながら、シールリング１０の設計方法の一例について説明する。シールリング１０の設計では、シャフトやハウジングの構成に応じて幅Ｗ及び高さＤを決定した後に、接円Ｃの半径Ｒ、傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θ、シールリング１０の突出量Ｈを決定することができる。

【0046】

まず、シールリング１０の突出量Ｈの理論上の最大値について検討する。突出量Ｈを大きくしていくことを想定すると、突出量Ｈが図２に示すＨ１になるときに、傾斜面１４ａ，１４ｂが平面Ｆにおいて相互に接続され、外周面１２が存在しなくなる。つまり、外周面１２を存在させるためには、突出量ＨがＨ１より小さい必要がある。

【0047】

この条件は、下記の式（１）で表すことができる。
Ｈ＜Ｗ／２ｔａｎθ（＝Ｈ１） …（１）
式（１）を変形すると、下記の式（２）が得られる。
θ＜ｔａｎ^−１（Ｗ／２Ｈ） …（２）
また、式（２）に、傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θがゼロより大きいとの条件を加えると、下記の式（３）が得られる。
０＜θ＜ｔａｎ^−１（Ｗ／２Ｈ） …（３）

【0048】

したがって、本実施形態に係るシールリング１０では、予め突出量Ｈを決定した後に、式（３）を満足するように角度θを決定することができる。

【0049】

次に、接円Ｃの半径Ｒの理論上の最大値について検討する。接円Ｃの半径Ｒを大きくしていくことを想定すると、接円Ｃの半径Ｒが図２に示すＲ１になるときに、接続部１６ａ，１６ｂが稜部１５ａ，１５ｂと一致し、傾斜面１４ａ，１４ｂが存在しなくなる。つまり、傾斜面１４ａ，１４ｂを存在させるためには、接円Ｃの半径ＲがＲ１より小さい必要がある。

【0050】

この条件は、下記の式（４）で表すことができる。
Ｒ＜Ｗ／２ｃｏｓθ（＝Ｒ１） …（４）
式（４）に、接円Ｃの半径Ｒがゼロより大きいとの条件を加えると、下記の式（５）が得られる。
０＜Ｒ＜Ｗ／２ｃｏｓθ …（５）

【0051】

したがって、本実施形態に係るシールリング１０では、予め角度θを決定した後に、式（５）を満足するように接円Ｃの半径Ｒを決定することができる。

【0052】

１．２ シールリング１０の作用効果
図３は、シャフト２０及びハウジング３０に組み込まれたシールリング１０の断面図である。シールリング１０は、シャフト２０の溝部２１に嵌め込まれ、シャフト２０とともにハウジング３０に挿通されている。

【0053】

上記のとおり、シールリング１０は、シャフト２０の溝部２１の底面２２と、ハウジング３０の内周面３１と、に挟まれて径方向に圧縮変形している。そして、シールリング１０は、径方向に拡張しようとする弾性力により、内周面１１をシャフト２０の溝部２１の底面２２に押し付け、外周面１２をハウジング３０の内周面３１に押し付けている。

【0054】

これにより、シールリング１０は、シャフト２０の溝部２１の底面２２と、ハウジング３０の内周面３１と、の間を封止している。このように、シャフト２０とハウジング３０との隙間４１，４２がシールリング１０によって隔てられているため、オイルが隙間４１，４２間を移動することができない。

【0055】

シールリング１０では、上記のとおり、傾斜面１４ａ，１４ｂを設けることにより、径方向の圧縮変形が生じやすくなっている。したがって、シールリング１０では、弾性力が抑制され、外周面１２がハウジング３０の内周面３１に対して摺動する際の摩擦が小さく抑えられる。

【0056】

図４は、本実施形態に係るシールリング１０の代わりに、本実施形態に関連するＤリング１１０を利用した状態を示している。Ｄリング１１０は、外周面１１２が凸状の半円形状に形成され、Ｄ字状の断面を有する。Ｄリング１１０では、外周面１１２が側面１１３ａ，１１３ｂに直接接続されている。

【0057】

つまり、Ｄリング１１０では、本実施形態に係るシールリング１０の傾斜面１４ａ，１４ｂに対応する構成が設けられていない。

【0058】

Ｄリング１１０も、本実施形態に係るシールリング１０と同様に、径方向に圧縮変形している。このため、Ｄリング１１０は、径方向に拡張しようとする弾性力により、内周面１１１をシャフト２０の溝部２１の底面２２に押し付け、外周面１１２をハウジング３０の内周面３１に押し付けている。

【0059】

これにより、Ｄリング１１０は、シャフト２０の溝部２１の底面２２と、ハウジング３０の内周面３１と、の間を封止している。このように、シャフト２０とハウジング３０との隙間４１，４２がＤリング１１０によって隔てられているため、オイルが隙間４１，４２間を移動することができない。

【0060】

ところが、Ｄリング１１０では、全体的に厚みが大きいため、径方向の圧縮変形が生じにくい。つまり、図４に示すＤリング１１０では、図３に示すシールリング１０と同程度の径方向の圧縮変形を得るために、シャフト２０及びハウジング３０からより大きい力を受けている。したがって、図４に示すＤリング１１０の弾性力は、図３に示すシールリング１０の弾性力より大きい。

【0061】

このため、図４に示すＤリング１１０の外周面１１２からハウジング３０の内周面３１に加わる押圧力は、図３に示すシールリング１０の外周面１２からハウジング３０の内周面３１に加わる押圧力より大きい。したがって、Ｄリング１１０の外周面１１２では、本実施形態に係るシールリング１０の外周面１２よりも、ハウジング３０の内周面３１に対する摩擦が大きくなる。

【0062】

このように、本実施形態に係るシールリング１０では、Ｄリング１１０よりも、ハウジング３０との間の摩擦損失が低減される。

【0063】

図５は、図３に示す状態からシャフト２０とハウジング３０との隙間４１にオイルが流入し、シールリング１０に油圧が加わっている状態を示している。

【0064】

このとき、シールリング１０では、一方の側面１３ｂに油圧が加わり、他方の側面１３ａがシャフト２０の溝部２１の壁面に押し付けられる。これにより、シールリング１０では、内周面１１に加えて側面１３ａもシャフト２０の溝部２１に密着するため、シャフト２０との間のシール性が更に向上する。

【0065】

また、シールリング１０には、油圧を受けることにより、クリープ現象などによる変形が生じる。より詳細に、シールリング１０では、側面１３ｂ及び傾斜面１４ｂが油圧を受けると、側面１３ａ，１３ｂ間で圧縮された部分が、油圧を受けない傾斜面１４ａ側に押し出される。これにより、シールリング１０には、図５に示すようなクリープ変形が生じる。つまり、外周面１２が側面１３ａ側に寄せられるとともに、傾斜面１４ａが隆起する。

【0066】

シールリング１０では、傾斜面１４ａ，１４ｂに沿って肉薄になっているため、傾斜面１４ａ，１４ｂに隣接する位置に形成される楔状の空間Ｓ（図３参照）」が比較的大きい。したがって、シールリング１０に上記のような変形が生じても、シールリング１０が楔状の空間Ｓ内に収まる。このため、変形後のシールリング１０が、楔状の空間Ｓを超えて、シャフト２０とハウジング３０との隙間４１，４２に進入することを防止することができる。

【0067】

一方、図６は、図４に示す状態からシャフト２０とハウジング３０との隙間４１にオイルが流入し、Ｄリング１１０に油圧が加わっている状態を示している。

【0068】

Ｄリング１１０では、側面１１３ｂが油圧を受けると、側面１１３ａ，１１３ｂ間で圧縮された部分が外周面１１２側に押し出される。これにより、Ｄリング１１０には、図６に示すようなクリープ変形が生じる。つまり、外周面１１２の頂部が側面１１３ａ側に寄せられるとともに、外周面１１２における油圧を受けない側面１１３ａ側の部分が隆起する。

【0069】

Ｄリング１１０では、本実施形態に係るシールリング１０の傾斜面１４ａ，１４ｂに対応する構成が設けられておらず、外周面１１２に隣接する楔状の空間Ｓ（図４参照）が小さい。したがって、Ｄリング１１０に上記のような変形が生じると、Ｄリング１１０が楔状の空間Ｓに収まりきらずに、シャフト２０とハウジング３０との隙間４１，４２に進入する場合がある。

【0070】

このような場合に、変形後のＤリング１１０が、隙間４１，４２においてシャフト２０とハウジング３０との間に挟まると、シャフト２０のハウジング３０に対する往復摺動に支障をきたす虞がある。更に、Ｄリング１１０に発生する隆起が破断すると、油圧機器への破片の混入が発生する虞がある。

【0071】

１．３ シールリング１０の変形例
シールリング１０の構成は、上記の作用効果が得られる範囲内で、適宜変更可能である。
具体的に、外周面１２は、円弧形状に限らず、径方向外向きに突出していればよい。例えば、外周面１２の曲率は、一定でなくてもよく、連続的に変化していてもよい。
また、傾斜面１４ａ，１４ｂは、厳密に平坦である必要はなく、例えば、凸状や凹状に湾曲していてもよい。
更に、内周面１１の形状は、円筒形状に限らず、例えば、凸状や凹状に湾曲していてもよい。
加えて、シールリング１０の形状は、厳密に平面Ｆについて対称でなくてもよい。例えば、外周面１２が側面１３ａ，１３ｂの一方の側にずれていてもよい。

【0072】

１．４ ハウジング３０
図７は、本実施形態に係るシールリング１０が装着されたシャフト２０をハウジング３０に挿通させる操作を説明するための図である。ハウジング３０は、本実施形態に係るシールリング１０が装着されたシャフト２０を、端面３２に設けられた挿入口からスムーズに挿通させることができるように構成されている。

【0073】

ハウジング３０に挿通させる前のシャフト２０に装着されたシールリング１０では、外周面１２がハウジング３０の内周面３１を超えて突出している。したがって、シャフト２０をシールリング１０とともにハウジング３０に挿通させるためには、シールリング１０を径方向に圧縮変形させる必要がある。

【0074】

この点、ハウジング３０には、端面３２と内周面３１とを接続する面取部３３が設けられている。面取部３３は、典型的には、端面３２と内周面３１とが直交する縁部を面取りすることにより形成される。ハウジング３０の面取部３３の端面３２に対する角度φは、シールリング１０の傾斜面１４ａ，１４ｂの角度θより大きい。

【0075】

シャフト２０をハウジング３０の端面３２から挿入していくと、やがてシールリング１０がハウジング３０の端面３２まで到達し、シールリング１０の外周面１２がハウジング３０の面取部３３に当接する。そのままシャフト２０をハウジング３０に押し込むと、外周面１２が面取部３３に沿って内周面３１に向けて移動する。これに伴い、シールリング１０が面取部３３から押圧されて徐々に径方向に圧縮変形する。

【0076】

そして、シールリング１０の外周面１２がハウジング３０の内周面３１に到達し、図３に示す状態となる。このように、シャフト２０をハウジング３０に押し込む操作のみによって、シールリング１０を径方向に圧縮変形させながら、シャフト２０をハウジング３０にスムーズに挿通させることができる。

【0077】

図８は、本実施形態に係るハウジング３０の代わりに、本実施形態に関連するハウジング１３０を利用した状態を示している。ハウジング１３０では、端面３２と内周面３１とが直交する縁部１３３が面取りされていない。

【0078】

シャフト２０をハウジング１３０の端面１３２から挿入していくと、やがてシールリング１０がハウジング１３０の端面１３２まで到達し、シールリング１０の外周面１２又は傾斜面１４ａがハウジング３０の縁部１３３に当接する。ハウジング３０の縁部１３３は、シールリング１０に対してシャフト２０の押し込み方向とは反対の反力を加える。

【0079】

このため、ハウジング１３０ではシャフト２０を挿通させにくい。また、シールリング１０をハウジング１３０の内周面１３１に到達させるために、シャフト２０をハウジング１３０に強い力で押し込むと、シールリング１０に無理な力が働きやすい。これにより、シールリング１０に損傷が加わる虞がある。

【0080】

２．第２の実施形態
本発明の第２の実施形態に係るシールリング１０は、摺動面が外周面１２ではなく内周面１１である点で第１の実施形態とは異なる。第２の実施形態では、第１の実施形態に対応する構成には第１の実施形態と同一の符号を用い、第１の実施形態と共通の構成についての説明を適宜省略する。

【0081】

図９Ａ，９Ｂは、第２の実施形態に係るシールリング１０を示す図である。図９Ａはシールリング１０の平面図であり、図９Ｂはシールリング１０の図９ＡのＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。本実施形態に係るシールリング１は、図１Ａ，１Ｂに示す第１の実施形態の構成と径方向の内側と外側とを反転させた構成となっている。

【0082】

つまり、内周面１１は、径方向内側を向き、径方向内向きに突出した樽状の曲面として構成されている。外周面１２は、径方向外側を向く円筒面として構成されている。傾斜面１４ａ，１４ｂは、側面１３ａ，１３ｂの内周面１１側に設けられ、側面１３ａ，１３ｂをそれぞれ内周面１１に接続している。

【0083】

図１０Ａは、シャフト２０及びハウジング３０に組み込まれたシールリング１０の断面図である。ハウジング３０の内周面３１には、シールリング１が嵌め込まれる溝部３４が設けられている。図１０Ａに示す状態では、シールリング１０が嵌め込まれたハウジング３０にシャフト２０が挿通されている。

【0084】

シールリング１０は、径方向に圧縮変形し、ハウジング３０の溝部３４の底面と、シャフト２０の外周面と、の間を封止している。このように、シャフト２０とハウジング３０との隙間４１，４２がシールリング１０によって隔てられているため、オイルが隙間４１，４２間を移動することができない。

【0085】

図１０Ｂは、図１０Ａに示す状態からシャフト２０とハウジング３０との隙間４１にオイルが流入し、シールリング１０に油圧が加わっている状態を示している。図１０Ｂに示すように、シールリング１０では、油圧を受けることによって傾斜面１４ａ，１４ｂに変形が生じても、傾斜面１４ａ，１４ｂが隙間４１，４２に進入することを防止できる。

【0086】

３．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。

【0087】

例えば、本発明のシールリング１０の構成は、オイルのみならず、オイル以外の液体やガスのシールにも有用である。

【符号の説明】

【0088】

１０…シールリング
１１…内周面
１２…外周面
１３ａ，１３ｂ…側面
１４ａ，１４ｂ…傾斜面
１５ａ，１５ｂ…稜部
１６ａ，１６ｂ…接続部
θ…傾斜面の角度
Ｃ…接円
Ｒ…接円の半径

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】