JPH1082466A - シールリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周方向の一か所で切断されたシールリングに
おいて、長寿命化とともにシール性の向上を図ることに
ある。 【解決手段】 シールリング１の第１，第２円弧状凸部
２０，４０の内径側に切り欠き２５，４５を設け、径方
向に薄肉とした。シールリング１を軸７外周の溝７１に
装着し、流体の圧力が作用した状態で、ハウジング６の
軸孔内周面６１に圧接すると、軸孔内周面６１からの押
圧力により第１，第２円弧状凸部２０，４０が内径側に
曲げ変形し、シールリング１外周面とハウジング６の軸
孔内周面６１との径方向の隙間を解消し、シール性が向
上する。また、第１，第２円弧状凸部２０，４０とハウ
ジング６の軸孔内周面６１との接触面圧のピークがなく
なり、シールリング１の摩耗が均一化して、長寿命化が
図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車，
建設機械等に使用される油圧機器のシール部に用いられ
るシールリングに関し、特にシールリングの切断部の構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等に使用される油圧機器に
用いられるシールリングとしては、装着性の問題から図
３（ａ），（ｂ）のようなステップカットのシールリン
グが知られている。図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｂ方
向からみた図である。

【０００３】このシールリング１００本体は周方向の一
か所にて切断され、対向する切断端部間には、互いに嵌
合し合う２組の円弧状凸部と段差部が設けられている。

【０００４】第１円弧状凸部２は、周方向に直交する切
断面によって形成される端面２１及び軸方向に直交する
切断面によって形成される内側面２２，並びにシールリ
ング１００本体表面と同一面を形成する内周面２３，外
周面２４，外側面２５によって囲まれている。

【０００５】一方、第１段差部３は周方向に直交する切
断面によって形成される端面３１及び軸方向に直交する
切断面によって形成される側面３２とからなる。ここ
で、第１段差部３の側面３２は第２円弧状凸部４の内側
面でもある。

【０００６】第２円弧状凸部４及び第２段差部５は、第
１円弧状凸部２及び第２段差部３とそれぞれ同じ構造を
有する。

【０００７】シールリング１００は、図４に示すよう
に、ハウジング６の軸孔内周面６１と軸７間の環状隙間
８をシールするもので、シールリング１００本体は軸７
外周に前記環状隙間８に臨接して設けられた環状の装着
溝７１内に軸方向に移動自在に装着される。

【０００８】密封状態では、装着溝７１の開口側に位置
するシールリング１００の外周面２０１が、装着溝７１
の奥側に位置する内周面２０２に作用する流体９の圧力
によって環状隙間８を横切ってハウジング６の軸孔内周
面６１に密封状態に圧接されて径方向シール部を構成し
ている。また、シールリング１００本体の軸方向一側面
２０３が軸方向他側面２０４に作用する流体圧によって
装着溝７１の一方の内側壁に密封状態に圧接されて軸方
向シール部を構成している。

【０００９】このとき、切断端部では、第１円弧状凸部
２の端面２１と第１段差部３の端面３１とが圧接し、第
１円弧状凸部２の内側面２３と第１段差部３の側面３２
とが圧接している。第２円弧状凸部４と第２段差部５と
の間でも同様である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなステップカットのシールリングでは、切断端部を組
みわせて装着すると、ハウジング６の軸孔内周面６１と
シールリング１００本体の曲率の相違から、図５のよう
に、第１，第２円弧状凸部２，４が外径方向に突出し、
径方向シール部に隙間ができ、シール性が悪化する等の
問題があった。

【００１１】ハウジング６の軸孔内周面６１からの押圧
力によりシールリング１００の第１，第２円弧状凸部
２，４が内径側に押し込まれて径方向シール部の隙間が
解消する場合でも、図６に示すように第１，第２円弧状
凸部２，４のハウジング６の軸孔内周面６１との接触面
圧が円弧状凸部の先端部でピークを有するため、摩耗が
この部位に集中し、シールリングの寿命が短くなってい
た。

【００１２】これに対し、図７のように、シールリング
１００の第１，第２円弧状凸部２，４の外周部分２４
１，４４１を破線のように削るのが一般的であった。

【００１３】しかし、外周部分を削ると、削った部分の
大きさによってはシールリングの外周とハウジングとの
間に隙間が生じ、リーク量が増えてしまう可能性があっ
た。

【００１４】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
ためになされたものであって、その目的とするところ
は、周方向の一か所で切断されたシールリングにおい
て、長寿命化とともにシール性の向上を図ることにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明は、同心的に相対移動自在に組み付け
られる２部材の一方の部材に装着されるとともに他方の
部材に圧接し、該他方の部材との環状の隙間を密封する
シールリングであって、リング本体を周方向の一か所に
て切断し、一方の切断端部に円周方向に突出する円弧状
凸部を設けるとともに、他方の切断端部に前記円弧状凸
部と嵌合する段差部を設けたシールリングにおいて、前
記円弧状凸部の曲げ剛性を低下させて、前記他方の部材
からの押圧力に対して受圧側に曲げ変形することを特徴
とする。

【００１６】このようにすれば、シールリングの装着時
に、円弧状凸部と段差部との嵌合部と他方の部材との間
に生じる径方向の隙間が、他方の部材からの押圧力によ
る円弧状凸部の受圧側への変形により解消するので、こ
の隙間によるシール性の低下がない。

【００１７】また、円弧状凸部の曲げ剛性を低下させる
ことにより、外径側に突出する円弧状凸部を他方の部材
からの押圧力により径方向の隙間を解消する場合に生じ
ていた接触面圧のピークがなくなるとともに接触面圧の
絶対値も小さくなるので、シールリングの摩耗が均一化
するとともに小さくなる。従って、シールリングの長寿
命化を図ることができる。

【００１８】また、円弧状凸部の他方の部材との圧接部
分を削った場合のように、他方の部材との間に隙間が生
じてシール性が低下することもない。

【００１９】曲げ剛性を低下させるためには、円弧状凸
部受圧側を切り欠いてもよいし、曲げ剛性の低い材質で
円弧状凸部を成形するようにしてもよい。また、円弧状
凸部に軸方向のスリットを入れてもよい。

【００２０】ここで、シールリングは、外径側において
他方の部材に圧接し密封する場合に限らず、内径側にお
いて相手方部材に圧接し密封する場合であってもよい。

【００２１】第２の発明は、第１の発明において、前記
他方の部材はハウジングであり、前記一方の部材は該ハ
ウジングの軸孔内に挿入される軸体であり、該軸体の外
周に設けられた溝に装着され、前記ハウジングの軸孔内
周面と圧接するシールリングであって、前記円弧状凸部
の内径側を切り欠き、径方向に薄肉に成形することによ
り前記円弧状凸部の曲げ剛性を低下させたことを特徴と
する。

【００２２】ここで、切り欠きは、成型後に切り欠いて
設ける場合に限らず、成型時に予め切り欠き部を設ける
ようにしてもよい。

【００２３】このようにすれば、成型あるいは切削加工
により、容易に円弧状凸部の曲げ剛性を低下させするこ
とができる。従って、円弧状凸部と段差部との嵌合部と
ハウジングの軸孔内周面との間で径方向の隙間が生じる
ことはなく、シール性が向上する。

【００２４】また、円弧状凸部の内径側を切り欠いて径
方向に薄肉に成形し、曲げ剛性を低下させることによ
り、外径側に突出する円弧状凸部をハウジングの軸孔内
周面からの押圧力により径方向の隙間を解消する場合に
生じていた接触面圧のピークがなくなるとともに接触面
圧の絶対値も小さくなるので、シールリングの摩耗が均
一化するとともに小さくなる。従って、シールリングの
長寿命化を図ることができる。

【００２５】また、円弧状凸部のハウジングの軸孔内周
面との圧接部分を削った場合のように、相手方部材との
間に隙間が生じてシール性が低下することもない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２７】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係るシールリング１を示す。

【００２８】従来技術に係るシールリング１００と同様
の構成を有する部分については同一の符号を用いて説明
を省略する。

【００２９】本実施形態においては、ステップカットの
シールリング１の第１，第２円弧状凸部２５，４０の内
周側に、突出方向先端に向けて径方向の厚みが減少する
ような切り欠き２５，４５を設けた。

【００３０】このように内周側に切り欠き２５，４５を
設けるようにすれば、第１，第２円弧状凸部２０，４０
の曲げ剛性を容易に低下させすることができる。従っ
て、シールリングの装着時には、第１，第２円弧状凸部
２０，４０と第１，第２段差部３，５との嵌合部とハウ
ジング６の軸孔内周面６１との間に生じる径方向の隙間
が、ハウジング６の軸孔内周面６１からの押圧力による
第１，第２円弧状凸部２０，４０の内径側への曲げ変形
により解消するので、シール性が向上する。

【００３１】また、円弧状凸部の外周側を削った場合の
ように、ハウジングとの間に隙間が生じてシール性が低
下することもない。

【００３２】また、第１円弧状凸部２０，４０の外周面
が接触するハウジング６の軸孔内周面６１との間での接
触面圧のピーク（図６参照）がなくなり、ほぼ均一とな
るため、シールリング１の摩耗が集中する箇所がなくな
り、摩耗が均一化するとともに小さくなる。従って、シ
ールリング１の長寿命化を図ることができる。

【００３３】この切り欠き２５，４５は、シールリング
１本体の型成形時に型成形によって予め形成しておいて
もよいし、成形後に内径側を切削加工して形成してもよ
い。

【００３４】ハウジング６の軸孔内周面６１の曲率とシ
ールリング１の曲率との関係により、第１，第２円弧状
凸部２０，４０の曲げ剛性をどの程度弱める必要がある
かが決まるので、図１の破線部分の切り欠き２５，４５
及び第１，第２円弧状凸部２０，４０の形状は、上記の
曲率の関係に基づいて設定する。

【００３５】本実施形態では、切り欠きを、図１のよう
に三角柱状とし、円弧状凸部の形状を先端部に向けて径
方向に薄肉となるテーパー形状としているが、切り欠き
の形状及び円弧状凸部の形状はこれらに限られるもので
はない。

【００３６】（第２の実施形態）図２は、第２の実施形
態に係るシールリングの切断端部周辺を示す。

【００３７】本実施形態に係るシールリング１０は、特
殊ステップカットがなされており、一方の切断端部には
第１円弧状凸部１２が設けられ、他方の切断端部には第
１段差部１３が設けられており、第１円弧状凸部１２と
第１段差部１３が嵌合するようになっている。

【００３８】第１段差部１３は、軸方向の法線を有する
第１側面１３１，径方向の法線を有する第２側面１３
２，円周方向の法線を有する端面１３３とからなる。

【００３９】第１円弧状凸部１２は、軸方向の法線を有
する内側面１２１，円周方向に対して傾斜したテーパー
面をなす内周面１２２，円周方向の法線を有する端面１
２３、並びにシールリング本体表面と同一面を形成する
外周面１２４及び外側面１２５とからなる。

【００４０】シールリング１０の切断端部には、第１段
差部１３に軸方向に隣接して第２円弧状凸部１４が設け
られており、第１段差部１３の第１側面が第２円弧状凸
部１４の内側面と同一面を形成する。

【００４１】第１円弧状凸部１２の側には軸方向に隣接
して、第２円弧状凸部１４と嵌合する第２段差部１５が
形成されており、第１円弧状凸部１２及び第２段差部１
５の内径方向に隣接して第２端面１６が形成されてい
る。

【００４２】また、第１段差部１３及び第２円弧状凸部
１４の内径方向に隣接して円周方向の法線を有する第３
端面１７が形成されている。

【００４３】このような特殊ステップカットは、型成
形，総切削加工又は部分的に型成形した後に切削加工す
ることにより形成する。

【００４４】本実施形態に係るシールリング１０は、第
１の実施形態に係るシールリング１と同様にハウジング
６の軸孔６１内に同心的に相対移動可能に挿入される軸
７の外周に設けられた溝７１に装着され、流体圧により
形成される径方向及び軸方向のシール部により流体の密
封を行う。流体の圧力が作用している状態では、第１円
弧状凸部１２の端面１２３，内側面１２１，内周面１２
２と第１段差部１３の端面１３３，第１側面１３１，第
２側面１３２とがそれぞれ圧接する。このとき、もう一
組の第２円弧状凸部１４と第２段差部１５も同様に圧接
し、第２端面１６と第３端面１７も圧接している。

【００４５】本実施形態では、第１円弧状凸部１２の内
径側を破線のように切り欠き、先端に向けて径方向に薄
肉となるテーパー状に形成している。

【００４６】このように第１円弧状凸部１２を形成すれ
ば、第１円弧状凸部１２の曲げ剛性が低下し、第１円弧
状凸部１２の端面１２３と第１段差部１３の端面１３３
とが圧接した状態で、第１円弧状凸部１２と第１段差部
１４との嵌合部とハウジング６の軸孔内周面６１との間
に生じる径方向の隙間が、ハウジング６の軸孔内周面６
１からの押圧力による第１円弧状凸部１２の内径側への
曲げ変形により解消するので、シール性が向上する。

【００４７】また、第１実施形態に係るシールリング１
と同様に、第１円弧状凸部１２の外周面が接触するハウ
ジング６の軸孔内周面６１における接触面圧のピークが
なくなり、ほぼ均一となるため、シールリング１０の摩
耗が集中する箇所がなくなり、摩耗が均一化するととも
に小さくなる。従って、シールリング１０の長寿命化を
図ることができる。

【００４８】本実施形態における切り欠き１２６も、第
１実施形態に係るシールリング１と同様に、シールリン
グ本体の型成形時に型成形するか、シールリング本体の
成形後に切削加工により形成する。

【００４９】ハウジング６の軸孔内周面６１の曲率とシ
ールリング１０の曲率との関係により、第１円弧状凸部
１２の曲げ剛性をどの程度弱める必要があるかが決まる
ので、図２の破線部分の切り欠き１２６及び第１円弧状
凸部１２の形状は、上記の曲率の関係に基づいて設定す
る。

【００５０】本実施形態では、切り欠き１２６を、図２
のように三角柱状とし、第１円弧状凸部１２の形状を先
端部に向けて径方向に薄肉となるテーパー形状としてい
るが、切り欠き１２６の形状及び第１円弧状凸部１２の
形状はこれらに限られるものではない。

【００５１】第１円弧状凸部１２について説明したが、
第２円弧状凸部１４も内径側に切り欠き１４６を設け先
端に向けて径方向に薄肉となるテーパー状に形成したの
で、第２円弧状凸部１４と第２段差部１５との嵌合部で
も同様にシール性が向上する。第１円弧状凸部１２に関
する上述の説明は第２円弧状凸部１４についてもあては
まるものである。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、円弧状凸部の曲げ剛性が低下しており、他方の部材
からの押圧力に対して受圧側に曲げ変形するようになっ
ているため、シールリングの装着時に、円弧状凸部と段
差部との嵌合部と他方の部材との間に生じる径方向の隙
間が、他方の部材からの押圧力による円弧状凸部の受圧
側への変形によって解消し、シール性が向上する。

【００５３】また、円弧状凸部の相手方部材との圧接部
分を削った場合のように、他方の部材との間に隙間が生
じてシール性が低下することもない。

【００５４】第２の発明によれば、成型あるいは切削加
工により、円弧状凸部の、ハウジングの軸孔内周面との
圧接部の内径側を切り欠き、径方向に薄肉に成形するこ
とによって、容易に曲げ剛性を低下させて、シール性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係るシールリング
の切断端部の概略を示す斜視図である。

【図２】 図２（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る
シールリングの切断端部の概略を示す斜視図である。図
２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａ方向からみた斜視図であ
る。

【図３】 図３（ａ）は従来のステップカット形状のシ
ールリングの切断端部の概略を示す斜視図である。図３
（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｂ方向からみた斜視図であ
る。

【図４】 従来のシールリングのシール部の概略構造を
示す断面図である。

【図５】 従来のシールリングを装着した場合の切断端
部の嵌合状態を示す図である。

【図６】 従来のシールリングの円弧状凸部先端近傍の
接触面圧を示すグラフである。

【図７】 従来のステップカット形状のシールリングに
対策を施した場合の切断端部の概略を示す図である。

【符号の説明】

１，１０ シールリング １２，２０ 第１円弧状凸部 ３，１３ 第１段差部 １４，４０ 第２円弧状凸部 ５，１５ 第２段差部 ２５，４５，１２６，１４６ 切り欠き ６ ハウジング ６１ 軸孔内周面 ７ 軸 ７１ 溝 ８ 環状隙間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心的に相対移動自在に組み付けられる
   ２部材の一方の部材に装着されるとともに他方の部材に
   圧接し、該他方の部材との環状の隙間を密封するシール
   リングであって、 リング本体を周方向の一か所にて切断し、一方の切断端
   部に円周方向に突出する円弧状凸部を設けるとともに、
   他方の切断端部に前記円弧状凸部と嵌合する段差部を設
   けたシールリングにおいて、 前記円弧状凸部の曲げ剛性を低下させて、前記他方の部
   材からの押圧力に対して受圧側に曲げ変形することを特
   徴とするシールリング。
2. 【請求項２】 前記他方の部材はハウジングであり、 前記一方の部材は該ハウジングの軸孔内に挿入される軸
   体であり、 該軸体の外周に設けられた溝に装着され、前記ハウジン
   グの軸孔内周面と圧接するシールリングであって、 前記円弧状凸部の内径側を切り欠き、径方向に薄肉に成
   形することにより前記円弧状凸部の曲げ剛性を低下させ
   たことを特徴とする請求項１記載のシールリング。