特許 7242659 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】

(24)【登録日】2023-03-10

(45)【発行日】2023-03-20

(54)【発明の名称】シールリング

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/18 20060101AFI20230313BHJP

   F16J 15/48 20060101ALI20230313BHJP

【ＦＩ】

F16J15/18 C

F16J15/48

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020519917

(86)(22)【出願日】2019-05-16

(86)【国際出願番号】 JP2019019501

(87)【国際公開番号】W WO2019221229

(87)【国際公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-11-29

(31)【優先権主張番号】P 2018095699

(32)【優先日】2018-05-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100206911

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 岳彦

(74)【代理人】

【識別番号】100163212

【氏名又は名称】溝渕 良一

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100156535

【弁理士】

【氏名又は名称】堅田 多恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】木村 航

(72)【発明者】

【氏名】徳永 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】瀧ヶ平 宜昭

(72)【発明者】

【氏名】河野 徹

(72)【発明者】

【氏名】笠原 英俊

(72)【発明者】

【氏名】弘松 純

(72)【発明者】

【氏名】大田 崇史

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０４１８３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開平０５－０６１５６６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／１６－１５／３２

Ｆ１６Ｊ １５／４６－１５／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸とハウジングとの間の隙間を軸封するシールリングであって、
摺動面には、周方向に配置され外径側に開口する引き圧を発生させるための複数の傾斜溝と、被密封流体側に開口し前記傾斜溝の内径側まで外径方向に延びる供給溝と、が設けられているシールリング。

【請求項2】

前記供給溝と前記傾斜溝との間には、周方向に連続するシール部が形成されている請求項１に記載のシールリング。

【請求項3】

複数の前記供給溝は、周方向に均等に配置されている請求項１または２に記載のシールリング。

【請求項4】

複数の前記供給溝は、前記シール部の内径側で周方向に延びる連通溝により連通されている請求項２に記載のシールリング。

【請求項5】

周方向に隣り合う前記供給溝間には、被密封流体側に開口する動圧溝が設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載のシールリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転軸とハウジングとの間の隙間を軸封するために用いられるシールリング、特に環状溝いわゆるスタフィングボックスに装着して用いられるシールリングに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シールリングは、回転軸の外周に装着され、回転軸に形成される摺動面に対してシールリングの摺動面を密接摺動させることにより、回転軸とハウジングとの間の隙間を軸封し、被密封流体（液体）の漏れを防止している。

【0003】

シールリングにおいて、密封性を長期間維持させるためには、「密封」と「潤滑」という相反する条件を両立させなければならない。特に近年においては、環境対策等のために、被密封流体の漏れ防止を図りつつ、機械的損失を低減させるべく、低摩擦化の要求が高まっている。低摩擦化は、回転軸の回転により摺動面間に動圧を発生させ、被密封流体による流体膜を介在させた状態で摺動させる手法により達成できる。

【0004】

回転軸の回転により摺動面間に動圧を発生させるようにしたシールリングとして、例えば特許文献１に記載されるようなシールリングが知られている。特許文献１のシールリングは、回転軸の外周に設けられる環状溝に装着され、高圧の被密封流体の圧力によってハウジング側かつ環状溝の一方の側壁面側に押し付けられ、環状溝の一方の側壁面の摺動面に対してシールリングの一方の側面の摺動面を密接摺動させている。また、シールリングの一方の側面の摺動面には、内径側に開口する動圧溝が周方向に複数設けられており、動圧溝は、周方向中央の深溝と、深溝の周方向両側に連続し周方向に延び底面が末端へ向けて徐々に浅くなるように傾斜する浅溝と、から構成されている。回転軸とシールリングとが相対回転すると、摺動面の内径側から深溝内に被密封流体が導入されるとともに、回転軸の反回転方向側のシールリングの浅溝では負圧が生じる一方、同回転方向側の浅溝では深溝内に導入された被密封流体が供給されることで正圧が生じ、回転方向側の浅溝の傾斜する底面によるくさび作用によって正圧が大きくなり、動圧溝全体として正圧が発生することにより、摺動面間を僅かに離間させる力、すなわち浮力が得られる。摺動面間が僅かに離間することにより、摺動面の内径側から摺動面間に高圧の被密封流体が流入するととともに、正圧が発生する回転方向側の浅溝からは摺動面間に被密封流体が流出していくため、摺動面間に流体膜が形成され摺動面間の潤滑性が維持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平９－２１０２１１号公報（第３頁、第３図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のシールリングにおいては、動圧溝に対して回転軸の摺動面が周方向に移動しており、回転軸の回転数が上がるにつれて正圧が大きくなり、摺動面間に流体膜が形成されて摺動面の潤滑性が高まるが、動圧溝は深溝を挟んで両浅溝が同一円周上に位置しているため、特に高速回転時には、周方向に大きな正圧とともに大きな負圧が生じる領域ではキャビテーションが発生し、摺動面の周方向にわたって生じる浮力のばらつきが大きくなることにより流体膜が不均一になる等の流体膜への悪影響が生じ、潤滑性が不安定になる虞があった。

【0007】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、広い回転域で安定した潤滑性能を発揮できるシールリングを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明のシールリングは、
回転軸とハウジングとの間の隙間を軸封するシールリングであって、
摺動面には、周方向に配置され外径側に開口する引き圧を発生させるための複数の傾斜溝と、被密封流体側に開口し前記傾斜溝の内径側まで外径方向に延びる供給溝と、が設けられている。
これによれば、供給溝の内径側の開口から導入された高圧の被密封流体が外径側において回転軸の回転時に傾斜溝で生じる外径方向への流れによる引き圧により引き込まれ、供給溝と傾斜溝との間に被密封流体の外径方向の流れが形成されることとなるため、供給溝と傾斜溝との間において周方向にバランスよく流体膜を形成可能として、広い回転域で安定した潤滑性能を発揮できる。

【0009】

前記供給溝と前記傾斜溝との間には、周方向に連続するシール部が形成されていてもよい。
これによれば、被密封流体の径方向の流れが形成される供給溝と傾斜溝との間がシール部により径方向に分離されるため、シール部において周方向にバランスよく流体膜が形成される。

【0010】

複数の前記供給溝は、周方向に均等に配置されていてもよい。
これによれば、シール部に対する被密封流体の径方向の流れが周方向にバランスよく形成される。

【0011】

複数の前記供給溝は、前記シール部の内径側で周方向に延びる連通溝により連通されていてもよい。
これによれば、供給溝の内径側の開口から導入された高圧の被密封流体が連通溝により周方向に供給されるため、シール部に対する被密封流体の径方向の流れが周方向にバランスよく確実に形成される。

【0012】

周方向に隣り合う前記供給溝間には、被密封流体側に開口する動圧溝が設けられていてもよい。
これによれば、傾斜溝で生じる負圧を動圧溝で生じる正圧により一部相殺できるため、シール部において被密封流体の径方向の流れが形成されやすい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例１におけるシールリングを一部簡略表記にて示す斜視図である。

【図2】実施例１におけるシールリングによる回転軸とハウジングの間の隙間の軸封構造を示す断面図である。

【図3】実施例１におけるシールリングの部分側面図である。

【図4】（ａ）および（ｂ）は、流体膜形成過程を段階に応じて模式的に示すシールリングの部分側面図およびＡ－Ａ断面図である。

【図5】図４に引き続き、流体膜形成過程を段階に応じて模式的に示すシールリングの部分側面図およびＡ－Ａ断面図である。

【図6】本発明の実施例２におけるシールリングの部分側面図である。

【図7】図６のシールリングにおけるＢ－Ｂ断面図である。

【図8】本発明の実施例３におけるシールリングの部分側面図である。

【図9】本発明の実施例４におけるシールリングの部分側面図である。

【図10】本発明の実施例５におけるシールリングの部分側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明に係るシールリングを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例1】

【0015】

実施例１に係るシールリングにつき、図１から図５を参照して説明する。以下、図２の紙面右側を被密封流体側Ｌ、紙面左側を大気側Ａとして説明する。尚、被密封流体側Ｌにおける被密封流体の流体圧力は、大気圧よりも高いものとして説明する。また、摺動面は、平坦面と該平坦面よりも凹む溝とにより構成されるものとし、説明の便宜上、側面図において、摺動面を構成する平坦面を白色表記、摺動面を構成する溝をドット表記により図示している。

【0016】

本実施例に係るシールリング１は、相対的に回転する回転機械の回転軸２とハウジング３との間を軸封することにより、ハウジング３の内部を被密封流体側Ｌと大気側Ａ（図２参照）とに仕切り、被密封流体側Ｌから大気側Ａへの被密封流体の漏れを防止している。尚、回転軸２およびハウジング３は、ステンレス鋼等の金属製の素材から形成されている。また、被密封流体は、回転機械の機械室に設けられる図示しない歯車やベアリング等の冷却および潤滑を目的に使用されるもの、例えば油である。

【0017】

図１～図３に示されるように、シールリング１は、ＰＴＦＥ等の樹脂成形品であって、周方向の１箇所に合口部１ａが設けられることでＣ字状を成し、回転軸２の外周に沿って設けられた断面矩形状の環状溝２０に対して装着されて使用されるものであって、回転軸２は図３における白矢印で示す時計回りに回転し、シールリング１は回転軸２の環状溝２０に対して反時計回りに相対回転する。尚、図２においては、シールリング１を径方向に切断した断面が模式的に図示されている。

【0018】

また、シールリング１は、断面矩形状を成し、被密封流体側Ｌの側面に作用する被密封流体の流体圧力によって大気側Ａへ押し付けられることにより、大気側Ａの側面１０（以下、単に側面１０と言うこともある。）側に形成される摺動面Ｓ１を環状溝２０の大気側Ａの側壁面２１（以下、単に側壁面２１と言うこともある。）側の摺動面Ｓ２に対して摺動自在に密接させている。また、シールリング１は、内周面に作用する被密封流体の流体圧力によって拡開方向の応力を受け、外径方向に押し付けられることにより、外周面１１をハウジング３の軸孔３０の内周面３１に対して密接させている。

【0019】

尚、摺動面Ｓ１，Ｓ２とは、それぞれシールリング１の側面１０と回転軸２の環状溝２０の側壁面２１との実質的な摺動領域を成すものである。また、側面１０側には、摺動面Ｓ１の外径側に非摺動面Ｓ１’が連なっており、側壁面２１側には、摺動面Ｓ２の内径側に非摺動面Ｓ２’が連なっている（図２参照）。

【0020】

図１～図４に示されるように、シールリング１の側面１０側に形成される摺動面Ｓ１は、平坦面１６と、側面１０の内径側端部より径方向に延設された複数の供給溝１３と、供給溝１３の外径側端部に連通され合口部１ａを挟んで略環状に連続して連なる連通溝１４と、連通溝１４の外径側端部近傍（後述するシール部１６ａの外径側端部）から回転軸２の回転する方向に傾斜して延び側面１０の外径側端部（大気側Ａ）に連通して形成された複数の傾斜溝１５と、により構成されている。尚、供給溝１３は、合口部１ａ付近を除いた摺動面Ｓ１の周方向に等配されており、傾斜溝１５は、摺動面Ｓ１から非摺動面Ｓ１’に渡って延び合口部１ａ付近を除いた周方向に等配されている。

【0021】

平坦面１６は、連通溝１４の外径側端部と複数の傾斜溝１５の内径側端部との間に位置し合口部１ａを挟んで略環状に連続して連なるシール部１６ａと、隣り合う供給溝１３，１３に周方向に挟まれる内径側潤滑部１６ｂと、隣り合う傾斜溝１５，１５に周方向に挟まれる外径側潤滑部１６ｃとからなっている（図３参照）。シール部１６ａは、径方向の寸法は、摺動面Ｓ１の径方方向寸法の１／２０（好ましくは１／５～１／５０）であり、外径側潤滑部１６ｃの周方向の寸法と略同寸となっている。尚、シール部１６ａの径方向の寸法は、被密封流体が乗り越えやすいという観点から短寸である方が良好である。

【0022】

図２～図５に示されるように、供給溝１３は、回転軸２の回転／停止にかかわらず被密封流体が大気よりも高圧であれば被密封流体を摺動面Ｓ１，Ｓ２間に供給するものであって、側面視矩形状をなし、摺動面Ｓ１の内径側（被密封流体側）に開口し、外径側が連通溝１４に連通されている。また、供給溝１３の底面１３ｄ（図４（ａ）参照）は、平坦に形成され平坦面１６と平行となっており、供給溝１３の深さは、数十μｍ～数百μｍ、好ましくは１００～２００μｍに形成されている。尚、供給溝１３の深さは、さらに深く（深さ１ｍｍ程度まで）形成されていてもよい。

【0023】

連通溝１４は、摺動面Ｓ１の径方向中央よりも外径側の位置において周方向に延びて形成され、側面視弧状をなし、径方向の寸法が供給溝１３の周方向の寸法よりも短寸である。また、連通溝１４の底面１４ｄは、平坦に形成され平坦面１６と平行となっているとともに、供給溝１３の底面１３ｄと連続しており、連通溝１４の深さは供給溝１３と略同一である（図４（ａ）参照）。

【0024】

図２～図５に示されるように、傾斜溝１５は、シール部１６ａから外径側かつ回転軸２の回転方向へ、すなわち径方向に対して傾斜して延び、回転軸２の回転時に傾斜溝１５で生じる外径方向への流れによる引き圧を発生させる機能を有するものであって、シール部１６ａの外径側端部に沿って延びる閉塞部１５ｄ、回転軸２の反回転方向側に位置し底面１５ｅに直交する平面状の外傾斜壁部１５ｂ、回転軸２の回転方向側に位置し底面１５ｅに直交する平面状の内傾斜壁部１５ｃ、内壁部１４ｂと外壁部１４ｃとに交差し非摺動面Ｓ１’側（大気側Ａ）に連通する開口１５ａにより、側面視平行四辺形状をなし、周方向の寸法が連通溝１４の径方向の寸法と略同寸であり、延設方向の寸法が周方向の寸法よりも長寸となっている。また、傾斜溝１５の底面１５ｅは、平坦に形成され平坦面１６と平行となっており、傾斜溝１５の深さは、供給溝１３や連通溝１４よりも浅い。

【0025】

また、周方向に隣り合う傾斜溝１５，１５の間には、傾斜溝１５の周方向の寸法よりも周方向の寸法が短寸な外径側潤滑部１６ｃが介在している。尚、両者の寸法は同じでも外径側潤滑部１６ｃが長寸であってもよい。また、複数の傾斜溝１５，１５，…は、外径側潤滑部１６ｃが略均一幅で外径側まで形成されるように曲率を持たせて形成されていてもよい。

【0026】

次いで、シールリング１の摺動面Ｓ１と環状溝２０の側壁面２１の摺動面Ｓ２との間（以下、単に摺動面Ｓ１，Ｓ２間と言うこともある。）における流体膜形成について図４および図５を用いて説明する。尚、ここでは、回転軸２が図３における白矢印で示す時計回りに回転する場合、言い換えるとシールリング１が回転軸２の環状溝２０に対して図３における反時計回りに相対回転する場合を例に説明する。さらに尚、図４および図５では、側方から見たシールリング１を拡大して示した部分側面図と、該図における供給溝１３、連通溝１４、傾斜溝１５に沿って破断したＡ－Ａ断面図とを互いに対応させて模式的に示している。

【0027】

先ず、図４（ａ）に示されるように、回転軸２が静止している際には、流体圧力によって供給溝１３、連通溝１４へ被密封流体が充填されている。また、供給溝１３および連通溝１４には高圧の被密封流体が供給されており静止圧によって、摺動面Ｓ１，Ｓ２間を離間させる力が作用している。

【0028】

次に、図４（ｂ）に示されるように、回転軸２の回転時には、側壁面２１（図２参照）側の摺動面Ｓ２に対して、側面１０側の摺動面Ｓ１が摺動する。これに伴い、連通溝１４内の被密封流体が当該連通溝１４に沿って時計回りの流れが生じる。また、図示を省略するが供給溝１３上を摺動面Ｓ２が通過することで、被密封流体が供給溝１３から回転軸２の回転方向に追従して流出するようになっている。

【0029】

一方、シール部１６ａよりも外径側では、傾斜溝１５内の被密封流体や空気が傾斜溝１５の閉塞部１５ｄ側から開口１５ａ側に向けて移動することで、傾斜溝１５の閉塞部１５ｄ側から開口１５ａ側に向けて引き圧が発生し、閉塞部１５ｄ側で負圧が発生している。

【0030】

この負圧よりシール部１６ａにおいて流体膜を形成している被密封流体は傾斜溝１５内に引き込まれ、これに伴い連通溝１４内の被密封流体はシール部１６ａ側に染み出し、連通溝１４からシール部１６ａを乗り越えて傾斜溝１５に引き込まれる被密封流体の流れＦが形成されるようになり（図５参照）、シール部１６ａに確実に流体膜が形成され、潤滑性が高められている。このような流れＦや静止圧等によって摺動面Ｓ１，Ｓ２間には被密封流体の流体膜が形成され、潤滑性が高められている。

【0031】

また、複数の傾斜溝１５，１５，…は、周方向に亘って等配に形成されていることから、摺動面Ｓ１の外径側（シール部１６ａ）に亘って略均一に動圧が発生するため、周方向に亘って安定した浮力を得ることができる。

【0032】

また、上述したように主に連通溝１４から摺動面Ｓ２とシール部１６ａとの間に被密封流体が供給されるばかりでなく、周方向に隣り合う傾斜溝１５，１５間に介在する外径側潤滑部１６ｃに傾斜溝１５や連通溝１４から高圧の被密封流体が供給されること、および、隣り合う供給溝１３，１３および連通溝１４によって画成される内径側潤滑部１６ｂに摺動面Ｓ１の内径側や供給溝１３から高圧の被密封流体が供給されることで、摺動面Ｓ１，Ｓ２の間に被密封流体による略均等厚の流体膜が形成される。

【0033】

このように、供給溝１３の内径側の開口から導入された高圧の被密封流体がシール部１６ａを乗り越え、外径側において回転軸２の回転時に傾斜溝１５で生じる外径方向への流れによる引き圧により引き込まれ、供給溝１３および連通溝１４と傾斜溝１５との間に被密封流体の外径方向の流れＦが形成されることとなるため、供給溝１３および連通溝１４と傾斜溝１５との間において周方向にバランスよく流体膜を形成可能として、広い回転域で安定した潤滑性能を発揮できる。

【0034】

また、上述したように被密封流体が十分に供給されるため、確実に広い回転域において摺動面Ｓ１，Ｓ２間に流体膜を形成可能として、シールリング１の潤滑性を高めることができる。

【0035】

また、被密封流体の径方向の流れが形成される供給溝１３および連通溝１４と傾斜溝１５との間がシール部１６ａにより径方向に分離されるため、シール部１６ａにおいて周方向にバランスよく流体膜が形成される。これにより、シール部１６ａにおける潤滑性を高めることができる。

【0036】

また、複数の供給溝１３，１３，…は、周方向に均等に配置されていることから、シール部１６ａに対する被密封流体の径方向の流れが周方向にバランスよく形成される。

【0037】

また、複数の供給溝１３，１３，…は、シール部１６ａの内径側で周方向に延びる連通溝１４により連通されていることから、供給溝１３の内径側の開口から導入された高圧の被密封流体が連通溝１４により周方向に供給されるため、シール部１６ａに対する被密封流体の径方向の流れが周方向にバランスよく確実に形成される。

【0038】

また、シールリング１は、Ｃ字状であるため、熱膨張収縮によりシールリング１の周長が変化してもシール性能を安定して維持できるようになっている。

【実施例2】

【0039】

次に、実施例２に係るシールリングにつき、図６および図７を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0040】

実施例２におけるシールリング１０１について説明する。図６に示されるように、本実施例において、シールリング１０１の側面１１０に形成される摺動面Ｓ１（図２参照）は、平坦面１６と、複数の供給溝１３と、連通溝１４と、複数の傾斜溝１５と、周方向に隣り合う供給溝１３，１３の間に設けられる動圧溝１２と、により構成されている。

【0041】

動圧溝１２は、回転軸２の回転に応じて動圧を発生させる機能を有するものであって、シールリング１の内径側（被密封流体側）に開口しており、周方向中央に設けられる深溝１２０と、深溝１２０から周方向両側に連続し周方向に延びる１対の浅溝１２１，１２２（正圧発生部，負圧発生部）と、から構成され、動圧溝１２と周方向に隣り合う供給溝１３，１３および連通溝１４との間には、側面視下向きＵ字状の内径側潤滑部１６ｂが配置されている。尚、図６および図７において、深溝１２０を挟んで紙面右側が浅溝１２１（正圧発生部）、紙面左側が浅溝１２２（負圧発生部）である。

【0042】

特に図７に示されるように、深溝１２０は、底面が平坦に形成され、浅溝１２１，１２２は、底面が深溝１２０側からそれぞれの周方向の末端へ向けて徐々に浅くなる傾斜面として形成されている。また、深溝１２０の底面は、浅溝１２１，１２２の最深部よりもさらに深くなるように形成されており、深溝１２０の深さは、数十μｍ～数百μｍ、好ましくは１００～２００μｍに形成されている。

【0043】

これによれば、摺動面Ｓ１，Ｓ２間の流体膜形成において、回転軸２の回転方向とは反対方向側（図６紙面左側）のシールリング１の浅溝１２２（以下、単に浅溝１２２と言う。）では負圧が生じる一方、同回転方向と同方向側（図６紙面右側）のシールリング１の浅溝１２１（以下、単に浅溝１２１と言う。）では深溝１２０内に導入された被密封流体が供給され傾斜面によるくさび作用によって正圧が生じる。そして、動圧溝１２全体として正圧が発生することにより、摺動面Ｓ１，Ｓ２間を僅かに離間させる力、いわゆる浮力が得られる。すなわち、摺動面Ｓ１，Ｓ２の外径側ばかりでなく、動圧溝１２によって内径側においても正圧（浮力）を発生させることができることから、回転軸２の回転に対する流体膜形成の応答性を高めることができる。

【0044】

また、負圧が発生する浅溝１２２には、周囲の摺動面Ｓ１，Ｓ２間に存在する被密封流体を吸い込む力が作用するため、浅溝１２２およびその周辺の内径側潤滑部１６ｂには、周方向に隣接する供給溝１３から被密封流体が供給されるとともに、動圧溝１２における負圧発生部としての浅溝１２２が内径側（被密封流体側）に開口し、摺動面Ｓ１の内径側からも被密封流体が導入されることにより、浅溝１２２に被密封流体が保持されやすくなっている。

【0045】

また、摺動面Ｓ１の外径側で発生する正圧で傾斜溝１５により発生する負圧を一部相殺することができるとともに、動圧溝１２全体で発生する動圧により摺動面Ｓ１，Ｓ２間を離間させやすくなっているため、シール部１６ａにおいて被密封流体の径方向の流れが形成されやすい。

【0046】

また、摺動面Ｓ１の内径側に配置される動圧溝１２は、自由に構成されてもよく、例えばＴ字溝、レイリーステップ、スパイラル溝等として形成されていてもよい。

【実施例3】

【0047】

次に、実施例３に係るシールリングにつき、図８を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0048】

実施例３におけるシールリング２０１について説明する。図８に示されるように、本実施例において、シールリング２０１の側面２１０に形成される摺動面Ｓ１（図２参照）は、平坦面１６と、複数の供給溝１３と、連通溝１４と、複数の傾斜溝１５と、周方向に隣り合う供給溝１３，１３の間に設けられる動圧溝１１２と、により構成されている。

【0049】

動圧溝１１２は、シールリング１の内径側（被密封流体側）に開口しており、周方向中央に設けられ外径側端部が連通溝に連通する深溝２２０と、深溝２２０から周方向両側に連続し周方向に延びる１対の浅溝１２１，１２２と、から構成され、動圧溝１１２と隣り合う供給溝１３，１３および連通溝１４との間には、側面視Ｌ字状の内径側潤滑部１６ｂが配置されている。

【0050】

これによれば、摺動面Ｓ１，Ｓ２間の流体膜形成において、供給溝１３ばかりでなく、動圧溝１１２の深溝２２０からも連通溝１４に被密封流体を供給できることから、より確実に広い回転域において摺動面Ｓ１，Ｓ２間に流体膜を形成可能として、シールリング１の潤滑性を高めることができる。

【実施例4】

【0051】

次に、実施例４に係るシールリングにつき、図９を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0052】

実施例４におけるシールリング３０１について説明する。図９に示されるように、本実施例において、シールリング３０１の側面３１０に形成される摺動面Ｓ１（図２参照）は、平坦面１６と、複数の供給溝１１３と、各供給溝１１３の外径側端部近傍（シール部１６ａの外径側端部）より側面１０の外径側端部にかけて回転軸２の回転方向に傾斜する一つの傾斜溝１１５と、により構成されている。これによれば、簡素な構成で、摺動面Ｓ１，Ｓ２の最外径部においてシール部１６ａを乗り越える流れＦ（図５参照）を形成することができる。

【実施例5】

【0053】

次に、実施例５に係るシールリングにつき、図１０を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0054】

実施例５におけるシールリング４０１について説明する。図１０に示されるように、本実施例において、シールリング４０１の側面４１０に形成される摺動面Ｓ１（図２参照）は、平坦面１６と、複数の供給溝２１３と、隣り合う一組の供給溝２１３，２１３に連通される複数の連通路２１４と、連通路２１４の外径側端部近傍（シール部１６ａの外径側端部）より側面１０の外径側端部にかけて相対的に回動する方向に傾斜する複数の傾斜溝２１５と、により構成されている。これによれば、実施例１～３よりも簡素な構成で、摺動面Ｓ１，Ｓ２の最外径部においてシール部１６ａを乗り越える流れＦ（図５参照）を形成することができる。

【0055】

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

【0056】

例えば、前記実施例４，５に対して、前記実施例２または前記実施例３の動圧溝の構成を適用してもよい。

【0057】

また、回転軸２を時計回りに回動させることで傾斜溝１５において動圧を発生させる態様について説明してきたが、回転軸２を反時計回りに回転させることで、傾斜溝１５の開口１５ａ側から閉塞部１５ｄ側へ被密封流体を移動させて、応答性良く被密封流体の流出を抑制させることができる。

【0058】

また、シールリングの摺動面Ｓ１や非摺動面Ｓ１’に設けられる動圧溝、供給溝、連通路、傾斜溝の数や形状は、所望の動圧効果を得られるように適宜変更されてよい。尚、被密封流体を導入する動圧溝の深溝、供給溝、連通路、傾斜溝の設置位置や形状については、摺動面の想定される摩耗の程度に応じて適宜変更されてよい。

【0059】

また、傾斜溝は、底面が導入口側から閉塞部へ向けて徐々に浅くなる傾斜面として形成されていてもよい。この態様であれば、テーパ作用によってさらに引き圧が発生し易くなる。

【0060】

また、シールリングは、合口部１ａが設けられない環状に構成されていてもよく、その外形は、側面側から見た形状が円形のものに限らず、多角形状として形成されていてもよい。

【0061】

また、シールリングは、断面矩形状のものに限らず、例えば断面台形状、断面多角形状であってもよく、摺動面Ｓ１が形成される側面が傾斜するものであってもよい。

【0062】

また、回転軸２の環状溝２０の摺動面Ｓ２に対して前記実施例に示した溝が形成されていてもよい。

【0063】

また、被密封流体は油を例に説明したが、水、クーラント等の液体であっても、空気、窒素等の気体であってもよい。

【符号の説明】

【0064】

１～４０１ シールリング
２ 回転軸
３ ハウジング
１０ 側面
１２ 動圧溝
１３ 供給溝
１４ 連通溝
１５ 傾斜溝
１６ 平坦面
１６ａ シール部
１６ｂ 内径側潤滑部
１６ｃ 外径側潤滑部
２０ 環状溝
２１ 側壁面
１１０ 側面
１１２ 動圧溝
１１３ 供給溝
２１４ 連通路
１１５ 傾斜溝
２１０ 側面
２１３ 供給溝
２１５ 傾斜溝
３１０ 側面
４１０ 側面
Ｓ１，Ｓ２ 摺動面
Ｓ１’，Ｓ２’ 非摺動面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】