[go: up one dir, main page]

CN111108312B - 密封环 - Google Patents

密封环 Download PDF

Info

Publication number
CN111108312B
CN111108312B CN201880061814.2A CN201880061814A CN111108312B CN 111108312 B CN111108312 B CN 111108312B CN 201880061814 A CN201880061814 A CN 201880061814A CN 111108312 B CN111108312 B CN 111108312B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inner peripheral
seal ring
dynamic pressure
peripheral wall
introduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880061814.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111108312A (zh
Inventor
关真利
渡边英也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Publication of CN111108312A publication Critical patent/CN111108312A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111108312B publication Critical patent/CN111108312B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/26Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/46Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings
    • F16J15/48Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings influenced by the pressure within the member to be sealed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/182Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with lubricating, cooling or draining means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3244Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268Mounting of sealing rings
    • F16J15/3272Mounting of sealing rings the rings having a break or opening, e.g. to enable mounting on a shaft otherwise than from a shaft end
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/441Free-space packings with floating ring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够进一步降低滑动阻力的密封环。密封环(1)为环状,包括:侧面(2);在周向上彼此分开地形成于侧面(2)的多个凹部(3);与多个凹部(3)分别对应地形成的多个内周壁部(4)。凹部(3)具有:动压部(31),其向侧面(2)收敛且沿周向延伸;及导入部(32),其从动压部(31)朝内周侧延伸,使动压部(31)向内周侧开放。针对各凹部(3)设置1个或2个内周壁部(4),各内周壁部(4)是由对应的凹部(3)的动压部(31)与导入部(32)在对应的凹部(3)的内周侧划分形成的部分,具有与侧面(2)连续的面即内周壁面(41)。内周壁面(41)以从侧面(2)下沉的方式相对于侧面(2)倾斜地沿周向朝导入部(32)延伸。

Description

密封环
技术领域
本发明涉及一种实现轴与供该轴插入的轴孔之间的密封的密封环。
背景技术
在车辆的自动变速器(AT)及无级变速器(CVT)等中,为了防止用于控制液压的工作油的泄漏,以往一直使用密封装置。这种密封装置中有密封环,密封环用于将轴与该轴所插入的轴孔之间密封。具体而言,密封环安装于轴的外周面上形成的槽中,通过接触槽的侧面与轴孔的内周面,从而密封轴与轴孔之间的空间,保持轴与轴孔之间的工作油的液压。
如果轴被旋转驱动,那么槽的侧面相对于密封环的侧面滑动,在密封环的侧面与槽的侧面之间产生滑动阻力。并且,由于该密封环的滑动阻力,轴的输出转矩会降低。为了抑制该输出转矩的降低,有如下密封环:其在密封环的侧面设置有凹部,从该凹部将微量的工作油供给到滑动面间,从而利用由工作油产生的动压效应(例如,参照专利文献1、2)。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:国际公开第2011/105513号
专利文献2:国际公开第2015/111707号
发明内容
发明要解决的问题
如上所述,这种现有的密封环能够通过动压效应来降低密封环的滑动阻力。但近年来,由于要求车辆等进一步降低油耗,所以要求密封环进一步降低滑动阻力。于是,现有的密封环要求有能够进一步降低滑动阻力的结构。
本发明是鉴于上述问题研究而成的,其目的在于提供一种能够进一步降低滑动阻力的密封环,或提供一种能够进一步降低滑动阻力且可提高耐久性的密封环。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的,本发明所涉及的密封环用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,其绕轴线呈环状,且包括:至少一个侧面,其是面向所述轴线方向的面;多个凹部,在周向上彼此分开地形成于所述侧面上;及多个内周壁部,与多个所述凹部分别对应地形成;所述凹部具有:动压部,其向所述侧面收敛且沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放;针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面;且所述内周壁面以从所述侧面下沉的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述导入部延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面由至少一个平面形成。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面是曲面。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述动压面相对于所述侧面的倾斜程度比所述内周壁面相对于所述侧面的倾斜程度大。
为了达成上述目的,本发明所涉及的密封环用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,其绕轴线呈环状,且包括:至少一个侧面,其是面向轴线方向的面;多个凹部,在周向上彼此分开地形成于所述侧面上;及多个内周壁部,与多个所述凹部分别对应地形成;所述凹部具有:动压部,其以向所述侧面收敛的方式沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放;针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面;且所述内周壁面以从所述侧面下沉规定深度且相对于所述侧面平行的状态沿周向朝所述导入部延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面是从所述侧面经由垂直面下沉规定深度的平坦面。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面是曲面。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
为了达成上述目的,本发明所涉及的密封环用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,其绕轴线呈环状,且包括:至少一个侧面,其是面向轴线方向的面;多个凹部,在周向上彼此分开地形成于所述侧面上;及多个内周壁部,与多个所述凹部分别对应地形成;所述凹部具有:动压部,其以向所述侧面收敛的方式沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放;针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面;且所述内周壁面以从所述侧面阶梯性地每次下沉规定深度的阶梯状沿周向朝所述导入部延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面中,阶梯状的最低部分高于所述动压部的动压面。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
为了达成上述目的,本发明所涉及的密封环用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,其绕轴线呈环状,且包括:侧面,其是面向所述轴线方向的面;多个动压部,在周向上彼此分开地形成于所述侧面上;内周壁部,其形成于所述侧面的内周侧,是比所述侧面更向所述侧面所面对一侧突出的环状部分;及外周壁部,其形成于所述侧面的外周侧上,是比所述侧面更向所述侧面所面对一侧突出的环状部分;所述动压部是向所述侧面收敛且沿周向延伸的凹部;所述内周壁部具有:内周壁面,其是面向所述轴线方向的面;及导入部,其形成于该内周壁面上,是在外周侧与内周侧之间延伸且使所述动压部向内周侧开放的凹部;且所述外周壁部具有外周壁面,其是面向所述轴线方向的面。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述外周壁面沿与所述轴线正交的平面延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面沿与所述轴线正交的平面延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面与所述外周壁面在所述轴线x方向上位于相同位置。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述外周壁面比所述内周壁面更向所述侧面所面对一侧突出。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
为了达成上述目的,本发明所涉及的密封环用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,其绕轴线呈环状,且包括:至少一个侧面,其是面向轴线方向的面;及多个凹部,在周向上彼此分开地形成于所述侧面上;所述凹部具有:动压部,其向所述侧面收敛且沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放;且所述多个凹部具有连通槽,用于将相互邻接的所述凹部与所述凹部连通。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述连通槽将相互邻接的所述凹部的动压部与所述凹部的动压部连通。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述连通槽将相互邻接的所述凹部的动压部与所述凹部的导入部连通。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述连通槽是从所述侧面朝内部侧凹陷的规定深度的狭缝。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
为了达成上述目的,本发明所涉及的密封环用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,其绕轴线呈环状,且包括:至少一个侧面,其是面向所述轴线方向的面;多个凹部,在周向上彼此分开地形成于所述侧面上;及多个内周壁部,与多个所述凹部分别对应地形成;所述凹部具有:动压部,其向所述侧面收敛且沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放;针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面;且在所述内周壁面上形成有在周向上彼此分开地形成的至少一个凹陷部。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述凹陷部在从所述内周壁面的外周侧到内周侧之间,从外周侧延伸到中途。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述凹陷部在所述内周壁面的外周侧与内周侧之间的整个宽度上延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述凹陷部形成于所述内周壁面的外周侧与内周侧之间的中途。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述内周壁面与所述侧面位于同一个面。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述导入部与所述动压部在该动压部的周向上的端部之间连接。
本发明的一个实施方式所涉及的密封环中,所述导入部与所述动压部在该动压部的周向上的一个端部连接。
发明效果
根据本发明所涉及的密封环,能够进一步降低滑动阻力,或者能够进一步降低滑动阻力且提高耐久性。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的一侧的侧视图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的主视图。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的另一侧的侧视图。
图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图5是图1所示的密封环的局部放大图。
图6是图5中的A-A截面的局部放大截面图。
图7是图5中的B-B截面的局部放大截面图。
图8是用于表示内周壁面的变形例的、图5中的B-B截面的局部放大截面图。
图9是本发明的第一实施方式所涉及的密封环被安装到作为安装对象的液压装置的壳体及插入该壳体上形成的贯通孔即轴孔中的轴上的使用状态下的、密封环的局部放大截面图。
图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的密封环的示意性构成的、将密封环的一侧侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图。
图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图12是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封环的示意性构成的一侧的侧视图。
图13是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封环的示意性构成的主视图。
图14是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封环的示意性构成的另一侧的侧视图。
图15是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图16是图12所示的密封环的局部放大图。
图17是图16中的A-A截面的局部放大截面图。
图18是图16中的B-B截面的局部放大截面图。
图19是用于表示内周壁面的变形例的、图16中的B-B截面的局部放大截面图。
图20是本发明的第三实施方式所涉及的密封环被安装到作为安装对象的液压装置的壳体及插入该壳体上形成的贯通孔即轴孔中的轴上的使用状态下的、密封环的局部放大截面图。
图21是表示本发明的第四实施方式所涉及的密封环的示意性构成的、将密封环的一侧侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图。
图22是表示本发明的第四实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图23是表示本发明的第五实施方式所涉及的密封环的示意性构成的一侧的侧视图。
图24是表示本发明的第五实施方式所涉及的密封环的示意性构成的主视图。
图25是表示本发明的第五实施方式所涉及的密封环的示意性构成的另一侧的侧视图。
图26是表示本发明的第五实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图27是图23所示的密封环的局部放大图。
图28是图27中的A-A截面的局部放大截面图。
图29是图27中的B-B截面的局部放大截面图。
图30是用于表示内周壁面的变形例的、图27中的B-B截面的局部放大截面图。
图31是本发明的第五实施方式所涉及的密封环被安装到作为安装对象的液压装置的壳体及插入该壳体上形成的贯通孔即轴孔中的轴上的使用状态下的、密封环的局部放大截面图。
图32是表示本发明的第六实施方式所涉及的密封环的示意性构成的、将密封环的一侧侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图。
图33是表示本发明的第六实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图34是表示本发明的第七实施方式所涉及的密封环的示意性构成的一侧的侧视图。
图35是表示本发明的第七实施方式所涉及的密封环的示意性构成的主视图。
图36是表示本发明的第七实施方式所涉及的密封环的示意性构成的另一侧的侧视图。
图37是表示本发明的第七实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图38是图34所示的密封环的局部放大图。
图39是图38中的A-A截面的局部放大截面图。
图40是图38中的B-B截面的截面图。
图41是本发明的第七实施方式所涉及的密封环被安装到作为安装对象的液压装置的壳体及插入该壳体上形成的贯通孔即轴孔中的轴上的使用状态下的、密封环的局部放大截面图。
图42是表示本发明的第八实施方式所涉及的密封环的示意性构成的、将密封环的一侧侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图。
图43是表示本发明的第八实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图44是表示本发明的第九实施方式所涉及的密封环的示意性构成的一侧的侧视图。
图45是表示本发明的第九实施方式所涉及的密封环的示意性构成的主视图。
图46是表示本发明的第九实施方式所涉及的密封环的示意性构成的另一侧的侧视图。
图47是表示本发明的第九实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图48是表示图44所示的密封环的构成的局部放大图。
图49是图48中的A-A截面的局部放大截面图。
图50是本发明的第九实施方式所涉及的密封环被安装到作为安装对象的液压装置的壳体及插入该壳体上形成的贯通孔即轴孔中的轴上的使用状态下的、密封环的局部放大截面图。
图51是表示现有密封环的构成的局部放大图。
图52是用于说明由本发明的密封环的狭缝所产生的作用效果的局部放大图。
图53是表示本发明的第十实施方式所涉及的密封环的示意性构成的、将密封环的一侧侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图。
图54是表示本发明的第十实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图55是表示本发明的第十一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的一侧的侧视图。
图56是表示本发明的第十一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的主视图。
图57是表示本发明的第十一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的另一侧的侧视图。
图58是表示本发明的第十一实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图59是图55所示的密封环的局部放大图。
图60是图59中的A-A截面的局部放大截面图。
图61是图59中的B-B截面的局部放大截面图。
图62是本发明的第十一实施方式所涉及的密封环被安装到作为安装对象的液压装置的壳体及插入该壳体上形成的贯通孔即轴孔中的轴上的使用状态下的、密封环的局部放大截面图。
图63是表示本发明的第十二实施方式所涉及的密封环的示意性构成的、将密封环的一侧侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图。
图64是表示本发明的第十二实施方式所涉及的密封环的示意性构成的局部放大立体图。
图65是用于表示本发明的第十一实施方式所涉及的密封环中的凹陷部的变形例的、密封环的局部放大立体图。
图66是用于表示本发明的第十二实施方式所涉及的密封环中的凹陷部的变形例的、密封环的局部放大立体图。
图67是用于表示本发明的第十一实施方式所涉及的密封环中的凹陷部的变形例的、密封环的局部放大立体图。
图68是用于表示本发明的第十二实施方式所涉及的密封环中的凹陷部的变形例的、密封环的局部放大立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的密封环1的示意性构成的一侧的侧视图,图2是表示密封环1的示意性构成的主视图,图3是表示密封环1的示意性构成的另一侧的侧视图。另外,图4是表示密封环1的示意性构成的局部放大立体图。
本实施方式所涉及的密封环1是一种密封装置,用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,并且用于在车辆及通用机械中将彼此相对旋转的轴与壳体等上形成的供该轴插入的轴孔之间密封。密封环1例如在自动变速器及无级变速器中,被安装到形成于轴的外周面的槽中而使用,从而保持工作油的液压。此外,本发明的实施方式所涉及的密封环1可应用的对象不限于上述。
如图1所示,密封环1绕轴线x呈环状,包括:至少一个侧面2,其是面向轴线x方向的面;多个凹部3,在周向上彼此分开地形成于侧面2上;及多个内周壁部4,与多个凹部3分别对应地形成。凹部3具有:动压部31,其向侧面2收敛且沿周向延伸;及导入部32,其从动压部31朝内周侧延伸,使动压部31向内周侧开放。针对各凹部3设置1个或2个内周壁部4,各内周壁部4是由对应的凹部3的动压部31与导入部32在对应的凹部3的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面41,其是与侧面2连续的面。内周壁面41以从侧面2下沉的方式相对于侧面2倾斜地沿周向朝导入部32延伸。
具体而言,侧面2是作为在下文所述的使用状态下被按压到轴上形成的槽的槽侧面上的滑动面而形成的侧面,如图1、3所示,本实施方式所涉及的密封环1仅具有1个作为滑动面的侧面2。密封环1也可以具有2个作为滑动面的侧面2,即,也可以在另一侧面具有作为滑动面的侧面2。这时,密封环1对于轴上形成的槽并无规定的安装方向,容易进行密封环1的安装。
如图1~3所示,密封环1的沿轴线x的面的截面形状为矩形或大致矩形,具有:面向内周侧的面即内周面5、面向外周侧的外周面6、侧面2、及另一侧面即侧面7。内周面5例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面,外周面6是背对内周面5的面,例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面。另外,侧面2是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面5与外周面6之间伸展,侧面7是背对侧面2的面,是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面5与外周面6之间伸展。
滑动面即侧面2上如上所述形成有多个凹部3,凹部3绕轴线x等角度间隔或大致等角度间隔地形成。如图4、5所示,凹部3是从侧面2向侧面7侧凹陷的凹部,从轴线x方向观察时呈大致T字型。另外,凹部3在侧面2上设置于内周面5侧,在使用状态下不会从轴的槽的侧面向外周侧突出。
具体而言,如图4、5所示,凹部3的动压部31与外周面6及内周面5在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部31在径向上设置于内周面5侧。具体而言,动压部31具有底面33,其是面向侧面2所面对一侧的面,底面33具有与导入部32连接的导入面34、及在导入面34与侧面2之间延伸的1个或2个动压面35。本实施方式所涉及的密封环1中,底面33具有2个动压面35。
如图4、6所示,导入面34在动压部31中位于最低侧,为平面或大致平面,矩形或大致矩形地伸展。此外,在凹部3中,也将轴线x方向称为高度方向,在该高度方向(图6、7的箭头a方向)上,将密封环1的内部侧作为低侧,将侧面2侧作为高侧。导入面34也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。另外,动压面35以从导入面34上升的方式相对于侧面2倾斜地沿周向朝侧面2延伸,为平面或大致平面,且延伸为矩形或大致矩形地延伸。动压面35在导入面34与侧面2之间延伸,与侧面2平滑地相连。动压面35也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。例如,动压面35也可以是朝侧面2侧拓宽或缩窄的梯形。另外,动压面35经由台阶面36与导入面34连接,该台阶面36形成沿轴线x方向朝侧面7侧下沉的台阶。凹部3也可以不具有台阶面36,而是动压面35与导入面34直接连接。
凹部3中,如上所述形成有2个动压面35,且动压面35在底面33中相对于导入面34在周向上对称地形成。即,一个动压面35从导入面34的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面2,另一个动压面35从导入面34的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面2。动压部31形成为在下文所述的使用状态下,位于不从接触的轴的槽的侧面向外周侧突出的位置。
如图4、5所示,凹部3的导入部32在内周面5上形成有向侧面2侧开放的缺口,导入部32在动压部31的周向上的端部(端部3a)之间连接于动压部31。具体而言,导入部32连接于动压部31的导入面34及台阶面36,具有与导入面34相连的底面37。该底面37与动压部31的导入面34平滑地连接,底面37例如是位于与导入面34相同高度的面。通过该导入部32,在密封环1中形成有从内周面5向动压部31连通的通道。
在如下文所述密封环1的侧面2与轴的槽的侧面接触的使用状态下,凹部3连通于内周面5所相接的空间,更具体而言,动压部31经由导入部32而连通于内周面5所相接的空间。并且,在使用状态下,动压部31在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸的空间,动压面35在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸、且从导入面34侧朝侧面2侧高度(高度方向的宽度)逐渐变小的空间。
如上所述,与多个凹部3分别对应地形成有多个内周壁部4,具体而言,如图4、5所示,针对各凹部3形成有2个内周壁部4。内周壁部4是由动压部31的1个动压面35延伸的周向的部分、导入部32、及内周面5划分形成的部分,与动压部31的动压面35在内周侧邻接,并突出至高于动压面35。内周壁部4具有内周壁面41、及由导入部32形成的沿轴线x延伸的面即端面42。
内周壁部4的内周壁面41面向侧面2所面对一侧,在周向上在与动压面35相同或大致相同的范围延伸。具体而言,内周壁面41在周向上从与动压部31的台阶面36相同的位置延伸到与动压部31的端部3a相同的位置、或从与动压部31的台阶面36相同的位置延伸到动压部31的端部3a的附近。即,内周壁面41的连接于侧面2的部分即端部41a在周向上可与动压面35连接于侧面2的部分即端部3a相同,也可以是端部3a的附近。图示的密封环1中,端部41a与端部3a在周向上位于相同位置。另外,当端部41a在周向上为端部3a的附近的情况下,优选在周向上,内周壁面41的端部41a比动压面35的端部3a更靠近导入部32侧(内侧)。
另外,如图4、7所示,内周壁面41以从与端面42连接的部分上升的方式相对于侧面2倾斜地沿周向朝侧面2延伸,与侧面2平滑地相连。内周壁面41是平面或大致平面,且延伸为矩形或大致矩形。内周壁面41也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。例如,内周壁面41也可以是朝侧面2侧拓宽或缩窄的梯形。另外,也可以是多个平面或大致平面、或者多个曲面或大致曲面、或者多个上述面连续地相连而形成的面。例如,内周壁面41也可以如图8所示,将相对于侧面2的倾斜角度依次变大的平面或大致平面相连而形成。内周壁面41相对于侧面2的倾斜角α比动压面35相对于侧面2的倾斜角β(参照图6)小(参照图6、7)。
如上所述,针对各凹部3形成有2个内周壁部4,内周壁部4相对于导入部32在周向上对称地形成。即,一个内周壁部4从导入部32的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面2,另一个内周壁部4从导入部32的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面2。
在如下文所述密封环1的侧面2与轴的槽的侧面接触的使用状态下,内周壁部4的内周壁面41与轴的槽的侧面对置。内周壁面41相对于侧面2倾斜,因此,内周壁面41不与槽的侧面接触,在与槽的侧面之间形成空间。该空间为楔形,从端面42侧朝端部41a侧高度逐渐变小。
密封环1由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。密封环1的外周面6的周长比轴所插通的轴孔的内周面的周长短,对轴孔不具有过盈量。因此,在使用状态下形成如下状态:流体压力未作用于密封环1,密封环1的外周面6从轴孔的内周面分离。
另外,密封环1并非连续环形,如图1~3所示,沿周向在1处设置有合缝部8。即使密封环1的周长因密封环1的热膨胀或热收缩而变化,合缝部8也能够维持稳定的密封性能,并且合缝部8是周知结构。作为合缝部8的结构,例如有从外周面6侧及两个侧面2、7侧任一侧观察时均阶梯状地切断的所谓特殊阶梯切割结构、及纵切割结构、斜切割结构、阶梯切割结构等。另外,当采用低弹性的材料(PTFE等)作为密封环1的材料的情况下,也可以不对密封环1设置合缝部8,而是将密封环1设为连续环形。
接下来,对具有上述构成的密封环1的作用进行说明。
图9是密封环1的局部放大截面图,表示密封环1被安装到作为安装对象的液压装置100的壳体101及插入于该壳体101上形成的贯通孔即轴孔102中的轴110上的使用状态。轴110能够相对于壳体101进行相对旋转,在轴110的外周面111上形成有向中心侧凹陷的环状的槽112。槽112的截面形状为矩形或大致矩形,由平面状的侧面113、114及底面115划分形成。液压装置100中,在轴孔102的内周面103与轴110的外周面111之间形成有环状的空间,在轴110及壳体101中形成有供未图示的工作油填充的液压路径。密封环1安装于槽112中,密封轴110与轴孔102之间的间隙G以防止液压路径内的工作油的液压损失。图9中,槽112的右侧成为液压路径,槽112的左侧的侧面113成为被密封环1按压的滑动侧面,槽112的右侧成为高压,槽112的左侧成为低压。密封环1以侧面2与槽112的滑动侧面113对置的方式安装于槽112中。
若向液压路径导入工作油,则液压路径成为高压,密封环1的外周面6及侧面2分别被按压到轴孔102的内周面103及槽112的滑动侧面113。由此,环状的间隙G中液压路径被密封,从而保持液压。若轴110旋转,则轴110相对于密封环1旋转,槽112的滑动侧面113相对于密封环1的侧面2滑动。这时,工作油从密封环1的导入部32进入凹部3内,工作油被导向动压部31而利用其液压在动压部31中沿动压面35朝周向移动至端部3a。虽然密封环1的侧面2与槽112的滑动侧面113接触,但通过该动压部31中的工作油的移动,动压部31的端部3a侧的压力上升,最终端部3a侧中的工作油的压力提高到使密封环1的侧面2从滑动侧面113分离的大小,工作油从动压部31的端部3a向侧面2漏出。由此,在密封环1的侧面2与槽112的滑动侧面113之间由工作油形成薄的润滑膜,从而降低槽112相对于密封环1的滑动阻力。由此,在使用状态下,凹部3通过动压效应而降低了槽112相对于密封环1的滑动阻力。
另外,内周壁部4的内周壁面41相对于侧面2倾斜,在与槽112的滑动侧面113之间形成有向动压部31中的工作油的移动方向缩窄的楔形空间。因此,内周壁面41能够与上述凹部3的动压效应同样地通过工作油获得动压效应,通过内周壁面41也能够降低槽112相对于密封环1的滑动阻力。另外,内周壁面41相对于侧面2倾斜,所以,内周壁面41的磨损量小,因此,能够抑制动压效应降低。
另外,通过内周壁面41与槽112的滑动侧面113之间形成的空间,能够降低密封环1对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环1的滑动阻力。
另外,密封环1如上所述能够降低槽112相对于密封环1的滑动阻力。因此,能够抑制使用时在滑动部所产生的发热,能够在更高PV条件下使用。另外,也可以对软质的轴110使用密封环1。
如上所述,根据本发明的第一实施方式所涉及的密封环1,能够进一步降低滑动阻力。
接下来,对本发明的第二实施方式所涉及的密封环10进行说明。图10是表示密封环10的示意性构成的、将密封环10的一侧的侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图,图11是表示密封环10的示意性构成的局部放大立体图。相比上述本发明的第一实施方式所涉及的密封环1,本发明的第二实施方式所涉及的密封环10在凹部及内周壁部的构成上不同。以下,对于本发明的第二实施方式所涉及的密封环10,对具有与本发明的第一实施方式所涉及的密封环1相同或同样功能的构成标注相同符号,省略其说明,仅说明不同构成。
密封环10具有与密封环1的凹部3不同的凹部11。如图10、11所示,凹部11具有动压部51及导入部52,动压部51仅具有1个动压面35。以下,具体地进行说明。
凹部11的动压部51与外周面6及内周面5在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部51在径向上设置于内周面5侧。具体而言,动压部51具有底面53,其是面向侧面2所面对一侧的面,底面53具有与导入部52连接的导入面34、及在导入面34与侧面2之间延伸的1个动压面35。动压面35经由台阶面36与导入面34连接。另外,相对于导入面34,动压部51在周向上的与动压面35相反一侧具有端面54,其是沿轴线x延伸的平面或大致平面。端面54从导入面34中的与连接动压面35(台阶面36)的端部在周向上为相反侧的端部延伸到侧面2。动压部51形成为在使用状态下,位于不从接触的轴110的槽112的滑动侧面113向外周侧突出的位置。
如图10、11所示,凹部3的导入部52在内周面5上形成有向侧面2侧开放的缺口,导入部52在动压部51的周向上的一个端部连接于动压部51。具体而言,导入部52连接于动压部51的导入面34、台阶面36、及端面54,具有与导入面34相连的底面37。通过该导入部52,在密封环10中形成有从内周面5向动压部51连通的通道。由此,密封环10的凹部11成为L字型。
另外,密封环10针对各凹部11仅具有1个内周壁部4。如图10、11所示,未在导入部52的周向上的端面54侧形成内周壁部4,仅在导入部52的周向上的动压面35侧形成内周壁部4。
本发明的第二实施方式所涉及的密封环10也与上述密封环1同样地,在使用状态下在轴110的槽112的滑动侧面113与动压面35之间形成楔形空间。该楔形空间从导入面34侧朝侧面2侧高度逐渐变小。因此,密封环10能够发挥与上述密封环1相同的效果。密封环1中,设置了2个动压面35,相对于导入面34(导入部32)在周向上沿两个方向设置了动压面35。因此,密封环1能够对轴110的两个旋转方向的旋转发挥上述效果。另一方面,密封环10中设置了1个动压面35,相对于导入面34(导入部52)在周向上沿一个方向设置了动压面35。因此,密封环10能够对轴110的一个旋转方向的旋转发挥上述效果。
接下来,对本发明的第三实施方式所涉及的密封环201进行说明。图12是表示本发明的第三实施方式所涉及的密封环201的示意性构成的一侧的侧视图,图13是表示密封环201的示意性构成的主视图,图14是表示密封环201的示意性构成的另一侧的侧视图。另外,图15是表示密封环201的示意性构成的局部放大立体图。
第三实施方式所涉及的密封环201是用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封的密封装置,用于在车辆及通用机械中将彼此相对旋转的轴与壳体等上形成的供该轴插入的轴孔之间密封。密封环201例如在自动变速器及无级变速器中,被安装到形成于轴的外周面的槽中而使用,从而保持工作油的液压。此外,本发明的第三实施方式所涉及的密封环201可应用的对象不限于上述。
如图12所示,密封环201绕轴线x呈环状,包括:至少一个侧面202,其是面向轴线x方向的面;多个凹部203,在侧面202的周向上彼此分开地形成;及多个内周壁部204,与多个凹部203分别对应地形成。凹部203具有:动压部231,其以向侧面202收敛的方式沿周向延伸;及导入部232,其从动压部231朝内周侧延伸,使动压部231向内周侧开放。
针对各凹部203设置1个或2个内周壁部204,各内周壁部204是由对应的凹部203的动压部231与导入部232在对应的凹部203的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面2411,其是与侧面202连续的面。内周壁面2411以从侧面202下沉规定深度且相对于侧面202平行的状态沿周向朝导入部232延伸。更具体而言,内周壁面2411是从侧面202经由垂直面2412下沉规定深度的平坦的台阶面。
具体而言,侧面202是作为在下文所述的使用状态下被按压到轴上形成的槽的侧面上的滑动面而形成的面,如图12、14所示,第三实施方式所涉及的密封环201仅具有1个作为滑动面的侧面202。此外,密封环201也可以具有2个作为滑动面的侧面202,即也可以在另一侧的面具有作为滑动面的侧面202。这时,密封环201对轴上形成的槽的安装方向没有制约,容易进行密封环201的安装。
如图12~14所示,密封环201的沿轴线x的面的截面形状为矩形或大致矩形,具有:面向内周侧的面即内周面205、面向外周侧的面即外周面206、侧面202、及另一侧的面即侧面207。内周面205例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面,外周面206是背对内周面205的面,例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面。另外,侧面202是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面205与外周面206之间伸展。侧面207是背对侧面202的面,是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面205与外周面206之间伸展。
滑动面即侧面202上如上所述形成有多个凹部203,凹部203绕轴线x等角度间隔或大致等角度间隔地形成。如图15、16所示,凹部203是从侧面202朝侧面207侧凹陷的凹部,从轴线x方向观察时呈大致T字型。另外,凹部203在侧面202上设置于内周面205侧,在使用状态下不会从轴的槽的侧面向外周侧突出。
具体而言,如图15、16所示,凹部203的动压部231与外周面206及内周面205在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部231在径向上设置于内周面205侧。具体而言,动压部231具有底面233,其是面向侧面202所面对一侧的面,底面233具有与导入部232连接的导入面234、及在导入面234与侧面202之间延伸的1个或2个动压面235。本实施方式所涉及的密封环201中,底面233具有2个动压面235。
如图15、17所示,导入面234在动压部231中位于最低侧,为平面或大致平面,矩形或大致矩形地伸展。此外,在凹部203中,也将轴线x方向称为高度方向,在该高度方向(图17、18的箭头a方向)上,将密封环201的内部侧作为低侧,将侧面202侧作为高侧。导入面234也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。
另外,动压面235是以从导入面234上升的方式相对于侧面202倾斜地沿周向朝侧面202延伸为矩形或大致矩形的平面或大致平面。动压面235在导入面234与侧面202之间延伸,与侧面202平滑地相连。这里,动压面235相对于侧面202的斜率为倾斜角θ,根据凹部203的周向的长度,可以是任意的角度。
此外,虽然说明了动压面235是平面或大致平面,但不限于此,也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。例如,动压面235也可以是朝侧面202侧拓宽或缩窄的梯形。另外,动压面235经由台阶面236与导入面234连接,该台阶面236形成沿轴线x方向朝侧面207侧下沉的台阶。但是凹部203也可以不具有台阶面236,而是动压面235与导入面234直接连接。
凹部203中,如上所述形成有2个动压面235,且动压面235在底面233中相对于导入面234在周向上对称地形成。即,一个动压面235从导入面234的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面202,另一个动压面235从导入面234的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面202。动压部231形成为在下文所述的使用状态下,位于不从接触的轴的槽的侧面向外周侧突出的位置。
如图15、16所示,凹部203的导入部232在内周面205上形成有向侧面207侧开放的大致U字状的缺口,在动压部231的周向上的端部(端部203a)之间与动压部231连接。具体而言,导入部232连接于动压部231的导入面234及台阶面236,具有与导入面234相连的底面237。该底面237与动压部231的导入面234平滑地连接,底面237例如是位于与导入面234相同高度的面。通过该导入部232,在密封环201中形成有从内周面205向动压部231连通的通道。
在如下文所述密封环201的侧面202与轴的槽的侧面接触的使用状态下,凹部203连通于内周面205所相接的空间,更具体而言,动压部231经由导入部232而连通于内周面205所相接的空间。并且,在使用状态下,动压部231在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸的空间,动压面235在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸、且从导入面234侧朝侧面202侧高度(高度方向的宽度)逐渐变小的空间。
如上所述,与多个凹部203分别对应地形成有多个内周壁部204,具体而言,如图15、16所示,对应于各凹部203,2个内周壁部204形成得比动压部231的动压面235更靠内周面205侧。
内周壁部204是由动压部231的1个动压面235延伸的周向的部分、导入部232、及内周面205划分形成的部分。内周壁部204具有内周壁面2411,该内周壁面2411与动压部231的动压面235在内周侧邻接,一部分以低于动压面235的方式在高度方向(箭头a方向)上下沉至低于该动压面235的位置,一部分以高于动压面235的方式在高度方向(箭头a方向)上突出至高于该动压面235的位置。内周壁部204具有:内周壁面2411、从端部203a向侧面202的内部侧垂直于该侧面202且沿轴线x延伸的面即垂直面2412、及由导入部232形成的沿轴线x延伸的面即垂直面2413。
内周壁部204的内周壁面2411面向侧面202所面对一侧,在周向上在与动压面235相同或大致相同的范围延伸。具体而言,内周壁面2411在周向上从与动压部231的台阶面236相同的位置延伸到与动压部231的端部203a相同的位置、或从与动压部231的台阶面236相同的位置延伸到动压部231的端部203a的附近。即,内周壁面2411的连接于侧面202的部分即端部2411a在周向上可与动压面235连接于侧面202的部分即端部203a相同,也可以是端部203a的附近。图示的密封环201中,端部2411a与端部203a在周向上位于相同位置。另外,当端部2411a在周向上为端部203a的附近的情况下,优选在周向上,内周壁面2411的端部2411a比动压面235的端部203a更靠导入部232侧(内侧)。
另外,如图15、18所示,内周壁面2411从垂直面2412朝垂直面2413平行于侧面202地沿周向平面状地延伸,经由垂直面2413而与导入部232连接。从轴线x方向观察时,内周壁面2411具有低于动压面235的部分即低壁面部2411L、及高于动压面235的部分即高壁面部2411H。但内周壁面2411其高度始终低于侧面202。此外,内周壁面2411虽然具有低壁面部2411L及高壁面部2411H,但不限于此,也可以仅具有全部低于动压面235的低壁面部2411L。
而且,内周壁面2411为平面或大致平面,俯视时延伸为矩形或大致矩形。内周壁面2411也可以是曲面,也可以不按俯视矩形伸展。例如,内周壁面2411也可以是朝侧面202侧拓宽或缩窄的俯视梯形。另外,也可以是多个平面或大致平面、或者多个曲面或大致平面、或者多个这些面连续地相连而形成的面。
例如,如图19(A)所示,内周壁面2411也可以由曲面形成,从垂直面2412朝垂直面2413以凹状地下沉的方式略微弯曲。另外,如图19(B)所示,内周壁面2411b也可以由曲面形成,从垂直面2412朝垂直面2413以凸状地突出的方式略微地弯曲。这时,内周壁面2411b为不会从侧面202在高度方向(箭头a方向)上突出的高度。进而,如图19(C)所示,内周壁面2411c也可以由曲面形成,从垂直面2412朝垂直面2413波状地弯曲。
针对各凹部203如上所述形成有2个内周壁部204,内周壁部204相对于导入部232在周向上对称地形成。即,一个内周壁部204从导入部232的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面202,另一个内周壁部204从导入部232的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面202。
在如下文所述密封环201的侧面202接触轴的槽的侧面的使用状态下,内周壁部204的内周壁面2411与轴的槽的侧面对置。内周壁面2411相对于侧面202平行,因此,内周壁面2411不与槽的侧面接触,在与槽的侧面之间形成截面矩形的空间。
密封环201由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。密封环201的外周面206的周长比轴所插通的轴孔的内周面的周长短,对轴孔不具有过盈量。因此,在使用状态下形成如下状态:在流体压力未作用于密封环201的状态下,密封环201的外周面206与轴孔的内周面分离。
另外,密封环201并非连续环形,如图12~14所示,在周向的1处设置有合缝部208。合缝部208是周知结构,用于在密封环201的周长因密封环201的热膨胀或热收缩而变化时,也能够维持稳定的密封性能。作为合缝部208的结构,例如有从外周面206侧及两个侧面202、207侧任一侧观察时均阶梯状地切断的所谓特殊阶梯切割结构、及纵切割结构、斜切割结构、阶梯切割结构等。另外,当采用低弹性的材料(PTFE等)作为密封环201的材料的情况下,也可以不对密封环201设置合缝部208,而是将密封环201设为连续环形。
接下来,对具有上述构成的密封环201的作用进行说明。
图20是密封环201安装到作为安装对象的液压装置100的壳体101及插入于该壳体101上形成的贯通孔即轴孔102中的轴110上的使用状态下的、密封环201的局部放大截面图。轴110能够相对于壳体101进行相对旋转,在轴110的外周面111上形成有向中心侧凹陷的环状的槽112。槽112的截面形状为矩形或大致矩形,由平面状的侧面113、114及底面115划分形成。液压装置100中,在轴孔102的内周面103与轴110的外周面111之间形成有环状的空间,在轴110及壳体101中形成有供未图示的工作油填充的液压路径。密封环201安装于槽112中,密封轴110与轴孔102之间的间隙G以防止液压路径内的工作油的液压的损失。图20中,槽112的右侧成为液压路径,槽112的左侧的侧面113成为被密封环1按压的滑动侧面,槽112的右侧成为高压,槽112的左侧成为低压。密封环201以侧面202与槽112的滑动侧面113对置的方式安装于槽112中。
若向液压路径导入工作油,则液压路径成为高压,密封环201的外周面206及侧面202分别被按压到轴孔102的内周面103及槽112的滑动侧面113。由此,环状的间隙G中液压路径被密封,从而保持液压。若轴110旋转,则轴110相对于密封环201旋转,槽112的滑动侧面113相对于密封环201的侧面202滑动。这时,工作油从密封环201的导入部232进入凹部203内,工作油被导向动压部231而利用其液压在动压部231中沿动压面235朝周向移动至端部203a。虽然密封环201的侧面202与槽112的滑动侧面113接触,但通过该动压部231中的工作油的移动,动压部231的端部203a侧的压力上升,最终端部203a侧中的工作油的压力提高到使密封环201的侧面202从滑动侧面113分离的大小,工作油从动压部231的端部203a向侧面202漏出。由此,在密封环201的侧面202与槽112的滑动侧面113之间由工作油形成薄的润滑膜,从而降低槽112相对于密封环201的滑动阻力。由此,在使用状态下,凹部203通过动压效应而降低了槽112相对于密封环201的滑动阻力。
另外,内周壁部204的内周壁面2411以比侧面202凹陷的状态与该侧面202平行且平坦地设置,在与槽112的滑动侧面113之间形成有截面矩形的空间。因此,内周壁面2411能够与上述凹部203的动压效应同样地通过工作油获得动压效应,通过内周壁面2411也能够降低槽112相对于密封环201的滑动阻力。
另外,由于内周壁面2411相对于侧面202隔着垂直面2412平行于该侧面202地凹陷,所以能够使凹部203内的工作油向空间释放,赋予冷却效果。进而,由于内周壁面2411相对于侧面202隔着垂直面2412平行于该侧面202地凹陷,所以即便在密封环201的侧面202磨损的情况下,磨损量也比内周壁面2411为平坦形状的情况少,从而能够抑制动压效应的降低。
另外,通过内周壁面2411与槽112的滑动侧面113之间形成的截面矩形的空间,能够降低密封环201对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环201的滑动阻力。
另外,密封环201如上所述能够降低槽112相对于密封环201的滑动阻力。因此,能够抑制使用时在滑动部产生的发热,能够在确认耐久性时的指标P(Pressure)·V(velocity)条件中更高PV条件下使用。另外,也可以对软质的轴110使用密封环20。
如上所述,根据本发明的第三实施方式所涉及的密封环201,能够进一步降低滑动阻力。
接下来,对本发明的第四实施方式所涉及的密封环210进行说明。图21是表示密封环210的示意性构成的、将密封环210的一侧的侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图,图22是表示密封环210的示意性构成的局部放大立体图。相比上述本发明的第三实施方式所涉及的密封环201,本发明的第四实施方式所涉及的密封环210在凹部及内周壁部的构成上不同。以下,对于本发明的第四实施方式所涉及的密封环210,对具有与本发明的第三实施方式所涉及的密封环201相同或同样功能的构成标注相同符号,省略其说明,仅说明不同构成。
密封环210具有与密封环201的凹部203不同的凹部211。如图21、22所示,凹部211具有动压部251及导入部252,动压部251仅具有1个动压面235。
以下,具体地进行说明。
凹部211的动压部251与外周面206及内周面205在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部251在径向上设置于内周面205侧。具体而言,动压部251具有底面253,其是面向侧面202所面对一侧的面,底面253具有与导入部252连接的导入面234、及在导入面234与侧面202之间延伸的1个动压面235。
动压面235经由台阶面236与导入面234连接。另外,相对于导入面234,动压部251在周向上的与动压面235相反一侧具有端面254,其是沿轴线x延伸的平面或大致平面。端面254从导入面234中的与连接动压面235的端部在周向上为相反侧的端部延伸到侧面202。动压部251形成为在使用状态下,位于不从接触的轴110的槽112的滑动侧面113向外周侧突出的位置。
如图21、22所示,凹部211的导入部252在内周面205上形成有向侧面202侧开放的大致U字状的缺口,导入部252在动压部251的周向上的一个端部连接于动压部251。具体而言,导入部252连接于动压部251的导入面234、台阶面236、及端面254,具有与导入面234相连的底面237。通过该导入部252,在密封环210中形成有从内周面205向动压部251连通的通道。由此,密封环210的凹部211成为L字型。
另外,密封环210针对各凹部211仅具有1个形成有内周壁面2411的内周壁部204。如图21、22所示,在导入部252的周向上的端面254侧未形成内周壁部204,仅在导入部252的周向上的动压面235侧形成有内周壁部204。
第四实施方式所涉及的密封环210也与上述密封环201同样地,在使用状态下在轴110的槽112的滑动侧面113与动压面235之间形成楔形空间。该楔形空间从导入面234侧朝侧面202侧高度逐渐变小。因此,密封环210能够发挥与上述密封环201相同的效果。
密封环201中,设置了2个动压面235,相对于导入面234(导入部232)在周向上沿两个方向设置了动压面235。因此,密封环201能够对轴110的两个旋转方向的旋转发挥上述效果。
另一方面,密封环210中设置了1个动压面235,相对于导入面234(导入部252)在周向上沿一个方向设置了动压面235。因此,密封环210能够对轴110的一个旋转方向的旋转发挥上述效果。
另外,由于内周壁部204的内周壁面2411在与槽112的滑动侧面113之间形成有截面矩形的空间,所以能够与上述凹部203的动压效应同样地通过工作油获得动压效应,通过内周壁面2411也能够降低槽112相对于密封环201的滑动阻力。
另外,由于内周壁面2411相对于侧面202隔着垂直面2412平行于该侧面202地凹陷,所以能够在产生液压的情况下降低侧面202的受压面积,并且释放凹部203内的工作油,赋予冷却效果。进而,由于内周壁面2411相对于侧面202隔着垂直面2412平行于该侧面202地凹陷,所以即便在密封环201的侧面202磨损的情况下,也能够抑制动压效应的降低。
进而,通过内周壁面2411与槽112的滑动侧面113之间形成的截面矩形的空间,能够降低密封环201对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环201的滑动阻力。
接下来,对本发明的第五实施方式所涉及的密封环301进行说明。图23是表示本发明的第五实施方式所涉及的密封环301的示意性构成的一侧的侧视图,图24是表示密封环301的示意性构成的主视图,图25是表示密封环301的示意性构成的另一侧的侧视图。另外,图26是表示密封环301的示意性构成的局部放大立体图。
第五实施方式所涉及的密封环301是用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封的密封装置,用于在车辆及通用机械中将彼此相对旋转的轴与壳体等上形成的供该轴插入的轴孔之间密封。密封环301例如在自动变速器及无级变速器中,被安装到形成于轴的外周面的槽中而使用,从而保持工作油的液压。此外,本发明的第五实施方式所涉及的密封环301可应用的对象不限于上述。
如图23所示,密封环301绕轴线x呈环状,包括:至少一个侧面302,其是面向轴线x方向的面;多个凹部303,在侧面302的周向上彼此分开地形成;及多个内周壁部304,与多个凹部303分别对应地形成。凹部303具有:动压部331,其以向侧面302收敛的方式沿周向延伸;及导入部332,其从动压部331向内周侧延伸,使动压部331向内周侧开放。
针对各凹部303设置1个或2个内周壁部304,各内周壁部304是由对应的凹部303的动压部331与导入部332在对应的凹部303的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面3421,其是与侧面302连续的面。内周壁面3421以从侧面302每次下沉规定深度且相对于侧面302平行的状态沿周向朝导入部332阶梯状地延伸。更具体而言,内周壁面3421是从侧面302经由垂直面3412每次下沉规定深度而阶梯状地形成的平坦的台阶面。
具体而言,侧面302是作为在下文所述的使用状态下被按压到轴上形成的槽的侧面上的滑动面而形成的面,如图23、25所示,第五实施方式所涉及的密封环301仅具有1个作为滑动面的侧面302。此外,密封环301也可以具有2个作为滑动面的侧面302,即也可以在另一侧的面具有作为滑动面的侧面302。这时,密封环301对轴上形成的槽的安装方向没有制约,容易进行密封环301的安装。
如图23~25所示,密封环301的沿轴线x的面的截面形状为矩形或大致矩形,具有:面向内周侧的面即内周面305、面向外周侧的面即外周面306、侧面302、及另一侧的面即侧面307。内周面305例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面,外周面306是背对内周面305的面,例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面。另外,侧面302是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面305与外周面306之间伸展。侧面307是背对侧面302的面,是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面305与外周面306之间伸展。
滑动面即侧面302上如上所述形成有多个凹部303,凹部303绕轴线x等角度间隔或大致等角度间隔地形成。如图26、27所示,凹部303是从侧面302朝侧面307侧凹陷的凹部,从轴线x方向观察时呈大致T字型。另外,凹部303在侧面302上设置于内周面305侧,在使用状态下不会从轴的槽的侧面向外周侧突出。
具体而言,如图26、27所示,凹部303的动压部331与外周面306及内周面305在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部331在径向上设置于内周面305侧。具体而言,动压部331具有底面333,其是面向侧面302所面对一侧的面,底面333具有与导入部332连接的导入面334、及在导入面334与侧面302之间延伸的1个或2个动压面335。本实施方式所涉及的密封环301中,底面333具有2个动压面335。
如图26、28所示,导入面334在动压部331中位于最低侧,为平面或大致平面,矩形或大致矩形地伸展。此外,在凹部303中,也将轴线x方向称为高度方向,在该高度方向(图28、29的箭头a方向)上,将密封环301的内部侧作为低侧,将侧面302侧作为高侧。导入面334也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。
另外,动压面335是以从导入面334上升的方式相对于侧面302倾斜地沿周向朝侧面302延伸为矩形或大致矩形的平面或大致平面。动压面335在导入面334与侧面302之间延伸,与侧面302平滑地相连。这里,动压面335相对于侧面302的斜率为倾斜角θ,根据凹部303的周向的长度,可以是任意的角度。
此外,虽然记述动压面335是平面或大致平面,但不限于此,也可以是曲面,也可也以不按矩形伸展。例如,动压面335也可以是朝侧面302侧拓宽或缩窄的梯形。另外,动压面335经由台阶面336与导入面334连接,该台阶面336形成沿轴线x方向朝侧面307侧下沉的台阶。但是凹部303也可以不具有台阶面336,而是动压面335与导入面334直接连接。
凹部303中,如上所述形成有2个动压面335,且动压面335在底面333中相对于导入面334在周向上对称地形成。即,一个动压面335从导入面334的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面302,另一个动压面335从导入面334的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面302。动压部331形成为在下文所述的使用状态下,位于不从接触的轴的槽的侧面向外周侧突出的位置。
如图26、27所示,凹部303的导入部332在内周面305上形成有向侧面307侧开放的大致U字状的缺口,在动压部331的周向上的端部(端部303a)之间与动压部331连接。具体而言,导入部332连接于动压部331的导入面334及台阶面336,具有与导入面334相连的底面337。该底面337与动压部331的导入面334平滑地连接,底面337例如是位于与导入面334相同高度的面。通过该导入部332,在密封环301中形成有从内周面305向动压部331连通的通道。
在如下文所述密封环301的侧面302与轴的槽的侧面接触的使用状态下,凹部303连通于内周面305所相接的空间,更具体而言,动压部331经由导入部332而连通于内周面305所相接的空间。并且,在使用状态下,动压部331在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸的空间,动压面335在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸、且从导入面334侧朝侧面302侧高度(高度方向的宽度)逐渐变小的空间。
如上所述,与多个凹部303分别对应地形成有多个内周壁部304,具体而言,如图26、27所示,对应于各凹部303,2个内周壁部304形成得比动压部331的动压面335更靠内周面305侧。
内周壁部304是由动压部331的1个动压面335延伸的周向的部分、导入部332、及内周面305划分形成的部分。内周壁部304具有内周壁面3421,该内周壁面3421与动压部331的动压面335在内周侧邻接,是以低于侧面302但高于动压面335的方式从该侧面302阶梯性地每次下沉规定深度的阶梯状沿周向朝导入部332延伸的台阶面。内周壁部304具有:内周壁面3421、及从内周壁面3421的导入部332侧的端部向侧面302的内部侧垂直于该侧面302且沿轴线x延伸的面即垂直面3422。
内周壁部304的内周壁面3421面向侧面302所面对一侧,在周向上在与动压面335相同或大致相同的范围延伸。具体而言,内周壁面3421具有阶梯状台阶地在周向上从与动压部331的台阶面336相同的位置延伸到与动压部331的端部303a相同的位置、或从与动压部331的台阶面336相同的位置延伸到动压部331的端部303a的附近。
另外,如图26、29所示,内周壁面3421面向侧面302与侧面302平行地沿周向呈阶梯状边形成台阶边延伸,并经由垂直面3422与导入部332连接。
而且,内周壁面3421为平面或大致平面,俯视时延伸为矩形或大致矩形,但不限于此,也可以是俯视呈曲面,也可以在俯视时不以矩形伸展。例如,内周壁面3421也可以是朝侧面302侧拓宽或缩窄的俯视梯形。
另外,内周壁面3421虽然形成为4段阶梯状,但不限于此,只要如图30(A)所示至少为2段以上即可,可以是3段,也可也是5段以上。进而,内周壁面3421也可以如图30(B)所示,周向的向导入部332延伸的各长度L1~L4并不均等,而是依次变长,也可以反过来依次变短。进而,内周壁面3421的阶梯状的台阶的各高度也可以并非均等,而是各段台阶的高度不同。
针对各凹部303如上所述形成有2个内周壁部304,内周壁部304相对于导入部332在周向上对称地形成。即,一个内周壁部304从导入部332的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面302,另一个内周壁部304从导入部332的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面302。
在如下文所述密封环301的侧面302接触轴的槽的侧面的使用状态下,内周壁部304的内周壁面3421与轴的槽的侧面对置。内周壁面3421是相对于侧面302平行的阶梯状,因此,内周壁面3421不与槽的侧面接触,在与槽的侧面之间形成大小不同的截面矩形的空间多个相连的阶梯状的空间。该空间是从导入部332侧朝侧面302侧高度逐渐变小的形状。
密封环301由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。密封环301的外周面306的周长比轴所插通的轴孔的内周面的周长短,对轴孔不具有过盈量。因此,在使用状态下形成如下状态:在流体压力未作用于密封环301的状态下,密封环301的外周面306与轴孔的内周面分离。
另外,密封环301并非连续环形,如图23~25所示,在周向的1处设置有合缝部308。合缝部308是周知结构,用于在密封环301的周长因密封环301的热膨胀或热收缩而变化时,也能够维持稳定的密封性能。作为合缝部308的结构,例如有从外周面306侧及两个侧面302、307侧任一侧观察时均阶梯状地切断的所谓特殊阶梯切割结构、及纵切割结构、斜切割结构、阶梯切割结构等。另外,当采用低弹性的材料(PTFE等)作为密封环301的材料的情况下,也可以不对密封环301设置合缝部308,而是将密封环301设为连续环形。
接下来,对具有上述构成的密封环301的作用进行说明。
图31是密封环301安装到作为安装对象的液压装置100的壳体101及插入于该壳体101上形成的贯通孔即轴孔102中的轴110上的使用状态下的、密封环301的局部放大截面图。轴110能够相对于壳体101进行相对旋转,在轴110的外周面111上形成有向中心侧凹陷的环状的槽112。槽112的截面形状为矩形或大致矩形,由平面状的侧面113、114及底面115划分形成。
液压装置100中,在轴孔102的内周面103与轴110的外周面111之间形成有环状的空间,在轴110及壳体101中形成有供未图示的工作油填充的液压路径。密封环301安装于槽112中,密封轴110与轴孔102之间的间隙G以防止液压路径内的工作油的液压的损失。
图31中,槽112的右侧成为液压路径,槽112的左侧的侧面113成为被密封环301按压的滑动侧面,槽112的右侧成为高压,槽112的左侧成为低压。密封环301以侧面302与槽112的滑动侧面113对置的方式安装于槽112中。
若向液压路径导入工作油,则液压路径成为高压,密封环301的外周面306及侧面302分别被按压到轴孔102的内周面103及槽112的滑动侧面113。由此,环状的间隙G中液压路径被密封,从而保持液压。若轴110旋转,则轴110相对于密封环301旋转,槽112的滑动侧面113相对于密封环301的侧面302滑动。这时,工作油从密封环301的导入部332进入凹部303内,工作油被导向动压部331而利用其液压在动压部331中沿动压面335朝周向移动至端部303a。虽然密封环301的侧面302与槽112的滑动侧面113接触,但通过该动压部331中的工作油的移动,动压部331的端部303a侧的压力上升,最终端部303a侧中的工作油的压力提高到使密封环301的侧面302从滑动侧面113分离的大小,工作油从动压部331的端部303a向侧面302漏出。由此,在密封环301的侧面302与槽112的滑动侧面113之间由工作油形成薄的润滑膜,从而降低槽112相对于密封环301的滑动阻力。由此,在使用状态下,凹部303通过动压效应而降低了槽112相对于密封环301的滑动阻力。
另外,内周壁部304的内周壁面3421以比侧面302阶梯性地凹陷的阶梯状与该侧面302平行且平坦地设置,在与槽112的滑动侧面113之间形成有阶梯状的空间。因此,内周壁面3421能够与上述凹部303的动压效应同样地通过工作油获得动压效应,通过内周壁面3421也能够降低槽112相对于密封环301的滑动阻力。
另外,由于内周壁面3421以相对于侧面302平行且其高度阶梯性地变化的方式凹陷,所以能够容易地使凹部303内的工作油从导入部332释放,能够赋予高冷却效果。进而,由于内周壁面3421相对于侧面302隔着垂直面3422平行于该侧面302阶梯性地凹陷,所以即便在密封环301的侧面302磨损的情况下,磨损量也比内周壁面3421为平坦形状的情况少,能够抑制动压效应的降低。
另外,通过内周壁面3421与槽112的滑动侧面113之间形成的阶梯状的空间,能够降低密封环301对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环301的滑动阻力。
另外,密封环301如上所述能够降低槽112相对于密封环301的滑动阻力。因此,能够抑制使用时在滑动部产生的发热,能够在确认耐久性时的指标P(Pressure)·V(velocit)条件中更高PV条件下使用。另外,也可以对软质的轴110使用密封环301。
如上所述,根据本发明的第五实施方式所涉及的密封环301,能够进一步降低滑动阻力。
接下来,对本发明的第六实施方式所涉及的密封环310进行说明。图32是表示密封环310的示意性构成的、将密封环310的一侧的侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图,图33是表示密封环310的示意性构成的局部放大立体图。相比上述本发明的第五实施方式所涉及的密封环301,本发明的第六实施方式所涉及的密封环310在凹部及内周壁部的构成上不同。以下,对于本发明的第六实施方式所涉及的密封环310,对具有与本发明的第五实施方式所涉及的密封环301相同或同样功能的构成标注相同符号,省略其说明,仅说明不同构成。
密封环310具有与密封环301的凹部303不同的凹部311。如图32、33所示,凹部311具有动压部351及导入部352,动压部351仅具有1个动压面335。
以下,具体地进行说明。
凹部311的动压部351与外周面306及内周面305在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部351在径向上设置于内周面305侧。具体而言,动压部351具有底面353,其是面向侧面302所面对一侧的面,底面353具有与导入部352连接的导入面334、及在导入面334与侧面302之间延伸的1个动压面335。
动压面335经由台阶面336与导入面334连接。另外,相对于导入面334,动压部351在周向上的与动压面335相反一侧具有端面354,其是沿轴线x延伸的平面或大致平面。端面354从导入面334中的与连接动压面335的端部在周向上为相反侧的端部延伸到侧面302。动压部351形成为在使用状态下,位于不从接触的轴110的槽112的滑动侧面113向外周侧突出的位置。
如图32、33所示,凹部311的导入部352在内周面305上形成有向侧面302侧开放的大致U字状的缺口,导入部352在动压部351的周向上的一个端部连接于动压部351。具体而言,导入部352连接于动压部351的导入面334、台阶面336、及端面354,具有与导入面334相连的底面337。通过该导入部352,在密封环310中形成有从内周面305向动压部351连通的通道。由此,密封环310的凹部311成为L字型。
另外,密封环310针对各凹部311仅具有1个形成有内周壁面3421的内周壁部304。如图32、33所示,在导入部352的周向上的端面354侧未形成内周壁部304,仅在导入部352的周向上的动压面335侧形成有内周壁部304。
第六实施方式所涉及的密封环310也与上述密封环301同样地,在使用状态下在轴110的槽112的滑动侧面113与动压面335之间形成楔形空间。该楔形空间从导入面334侧朝侧面302侧高度逐渐变小。因此,密封环310能够发挥与上述密封环301相同的效果。
密封环301中,设置了2个动压面335,相对于导入面334(导入部332)在周向上沿两个方向设置了动压面335。因此,密封环301能够对轴110的两个旋转方向的旋转发挥上述效果。另一方面,密封环310中设置了1个动压面335,相对于导入面334(导入部352)在周向上沿一个方向设置了动压面335。因此,密封环310能够对轴110的一个旋转方向的旋转发挥上述效果。
另外,由于内周壁部304的内周壁面3421在与槽112的滑动侧面113之间形成有阶梯状的空间,所以能够与上述凹部303的动压效应同样地通过工作油而获得动压效应,通过内周壁面3421也能够降低槽112相对于密封环301的滑动阻力。另外,由于内周壁面3421相对于侧面302平行于该侧面302阶梯性地凹陷,所以即便在产生液压的情况下,也能够降低侧面302的受压面积,并且容易地使凹部303内的工作油释放,赋予高冷却效果。进而,由于内周壁面3421相对于侧面302平行于该侧面302阶梯性地凹陷,所以即便在密封环301的侧面302磨损的情况下,也能够抑制动压效应的降低。
进而,通过内周壁面3421与槽112的滑动侧面113之间形成的阶梯状的空间,能够降低密封环301对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环301的滑动阻力。
其次,对本发明的第七实施方式所涉及的密封环401进行说明。图34是表示本发明的第七实施方式所涉及的密封环401的示意性构成的一侧的侧视图,图35是表示密封环401的示意性构成的主视图,图36是表示密封环401的示意性构成的另一侧的侧视图。另外,图37是表示密封环401的示意性构成的局部放大立体图。
本实施方式所涉及的密封环401是用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封的密封装置,用于在车辆及通用机械中将彼此相对旋转的轴与壳体等上形成的供该轴插入的轴孔之间密封。密封环401例如在自动变速器及无级变速器中,被安装到形成于轴的外周面的槽中而使用,从而保持工作油的液压。此外,本发明的实施方式所涉及的密封环401可应用的对象不限于上述。
如图34所示,密封环401绕轴线x呈环状,包括:侧面402,其是面向轴线x方向的面;多个动压部403,在周向上彼此分开地形成于侧面402;内周壁部404,其形成于侧面402的内周侧;及外周壁部405,其形成于侧面402的外周侧上。内周壁部404是比侧面402更向侧面402所面对一侧(以下,也称为滑动面侧)突出的环状的部分,外周壁部405是比侧面402更向侧面402所面对一侧突出的环状的部分。动压部403是向侧面402收敛且沿周向延伸的凹部。内周壁部404具有:内周壁面441,其是面向轴线x方向的面;及导入部442,其形成于内周壁面441上,是在外周侧与内周侧之间延伸且使动压部403向内周侧开放的凹部。外周壁部405具有外周壁面451,其是面向轴线x方向的面。
如图34~36所示,密封环401的沿轴线x的面的截面形状为矩形或大致矩形,具有:面向内周侧的面即内周面406、面向外周侧的外周面407、滑动面侧的面、及另一侧面即侧面408。内周面406例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面,外周面407是背对内周面406的面,例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面。另外,侧面402是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面406与外周面407之间的中途伸展,侧面408是与滑动面侧的面相背的面,是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面406与外周面407之间伸展。
侧面402上如上所述形成有多个动压部403,动压部403绕轴线x等角度间隔或大致等角度间隔地形成。如图37、38所示,动压部403是从侧面402向侧面408侧凹陷的凹部,在径向上具有与侧面402相同的宽度,在使用状态下不会从轴的槽的侧面向外周侧突出。动压部403的径向上的宽度也可以小于侧面402的径向上的宽度。
具体而言,如图37、38所示,动压部403与外周面407及内周面406在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部403在径向上设置于内周面406侧。具体而言,动压部403具有底面431,其是面向侧面402所面对一侧的面,底面431具有与导入部442连接的导入面432、及在导入面432与侧面402之间延伸的1个或2个动压面433。本实施方式所涉及的密封环401中,底面431具有2个动压面433。
如图37、38所示,导入面432在动压部403中位于最低侧,为平面或大致平面,矩形或大致矩形地伸展。此外,在动压部403中,也将轴线x方向称为高度方向,在该高度方向(图39、40的箭头a方向)上,将密封环401的内部侧作为低侧,将侧面402侧作为高侧。导入面432也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。另外,动压面433以从导入面432上升的方式相对于侧面402倾斜地沿周向朝侧面402延伸,为平面或大致平面,且延伸为矩形或大致矩形。动压面433在导入面432与侧面402之间延伸,与侧面402平滑地相连。动压面433也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。例如,动压面433也可以是朝侧面402侧拓宽或缩窄的梯形。另外,动压面433经由台阶面434而与导入面432连接,该台阶面434形成沿轴线x方向朝侧面408侧下沉的台阶。动压部403也可以不具有台阶面434,而是动压面433与导入面432直接连接。
动压部403中,如上所述形成有2个动压面433,且动压面433在底面431中相对于导入面432在周向上对称地形成。即,一个动压面433从导入面432的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面402,另一个动压面433从导入面432的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面402。动压部403或侧面402形成为在下文所述的使用状态下,位于不从接触的轴的槽的侧面向外周侧突出的位置。
如上所述,在侧面402的内周侧形成有向滑动面侧突出的环状的内周壁部404。具体而言,如图38、40所示,内周壁部404由内周面406的滑动面侧的一部分、内周壁面441、及外周面443划分形成,该外周面443是从侧面402的内周侧的边缘沿滑动面侧延伸到内周壁面441的环状的面。内周壁面441是沿与轴线x正交的平面延伸的平面或大致平面。内周壁面441在下文所述的密封环401的使用状态下,位于不与轴的槽的侧面接触的位置。此外,内周壁面441也可以是曲面,但这时优选环状地(遍及整周地)接触平面。
另外,如上所述,在内周壁部404形成有沿径向延伸而贯通内周壁部404并与动压部403连通的导入部442。如图37、38所示,导入部442分断内周壁面441,向滑动面侧开放。另外,对应于各动压部403设置1个导入部442,在动压部403的周向上的端部(端部403a)之间连接于动压部403。具体而言,如图38、40所示,导入部442由底面444及相互对置的一对端面445划分形成,底面444连接于动压部403的导入面432,端面445连接于动压部403的台阶面434。底面444与导入面432平滑地连接,例如与导入面432位于同一个面。端面445与台阶面434平滑地连接,例如与导入面432位于同一个面。通过该导入部442,在密封环401中形成有从内周面406向动压部403连通的通道。如图38所示,动压部403及导入部442所形成的凹部从滑动面侧观察时为T字型。此外,在动压部403未形成于侧面402的径向上的整个宽度的情况下,动压部403的导入面432及台阶面434超过侧面402延伸到导入部442。
另外,如上所述,在侧面402的外周侧上形成有向滑动面侧突出的环状的外周壁部405。具体而言,如图38、40所示,外周壁部405由外周面407的滑动面侧的一部分、外周壁面451、及内周面452划分形成,该内周面452是从侧面402的外周侧的边缘沿滑动面侧延伸到外周壁面451的环状的面。外周壁面451是沿与轴线x正交的平面延伸的平面或大致平面。外周壁面451在下文所述的密封环401的使用状态下,位于与轴的槽的侧面接触的位置。具体而言,外周壁部405在高度方向(图40的箭头a方向)上突出至与内周壁部404相同的高度(位置),外周壁面451及内周壁面441位于与轴线x方向(高度方向)正交的同一面上。另外,外周壁面451形成于在下文所述的使用状态下,至少内周侧的一部分与轴的槽的侧面接触的径向位置。此外,外周壁面451也可以是曲面,但这时优选环状地接触平面。
如下文所述,在密封环401的使用状态下,外周壁部405的外周壁面451及内周壁部4的内周壁面41接触轴的槽的侧面,动压部403经由导入部442而连通于内周面406所相接的空间。并且,在使用状态下,动压部403在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸的空间,动压面433在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸、且从导入面432侧朝侧面402侧高度(高度方向的宽度)逐渐变小的楔形空间。
密封环401由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。密封环401的外周面407的周长比轴所插通的轴孔的内周面的周长短,对轴孔不具有过盈量。因此,在使用状态下形成如下状态:流体压力未作用于密封环401,密封环401的外周面407与轴孔的内周面分离。
另外,密封环401并非连续环形,如图34~36所示,在周向的1处设置有合缝部409。合缝部409是周知结构,用于在密封环401的周长因密封环401的热膨胀或热收缩而变化时,也能够维持稳定的密封性能。作为合缝部409的结构,例如有从外周面407侧、滑动面侧、及侧面408侧任一侧观察时均阶梯状地切断的所谓特殊阶梯切割结构、及纵切割结构、斜切割结构、阶梯切割结构等。另外,当采用低弹性的材料(PTFE等)作为密封环401的材料的情况下,也可以不对密封环1设置合缝部409,而是将密封环401设为连续环形。
接下来,对具有上述构成的密封环401的作用进行说明。
图41是密封环401安装到作为安装对象的液压装置100的壳体101及插入于该壳体101上形成的贯通孔即轴孔102中的轴110上的使用状态下的、密封环401的局部放大截面图。轴110能够相对于壳体101进行相对旋转,轴110的外周面111上形成有向中心侧凹陷的环状的槽112。槽112的截面形状为矩形或大致矩形,由平面状的侧面113、114及底面115划分形成。液压装置100中,在轴孔102的内周面103与轴110的外周面111之间形成有环状的空间,在轴110及壳体101中形成有供未图示的工作油填充的液压路径。密封环401安装于槽112中,密封轴110与轴孔102之间的间隙G以防止液压路径内的工作油的液压的损失。图41中,槽112的右侧成为液压路径,槽112的左侧的侧面113成为被密封环401按压的滑动侧面,槽112的右侧成为高压,槽112的左侧成为低压。密封环401以滑动面侧(动压部403)与槽112的滑动侧面113对置的方式安装于槽112中。
若向液压路径导入工作油,则液压路径成为高压,密封环401的外周面407及外周壁面451以及内周壁面441分别被按压到轴孔102的内周面103及槽112的滑动侧面113。由此,环状的间隙G中液压路径被密封,从而保持液压。若轴110旋转,则轴110相对于密封环401旋转,槽112的滑动侧面113相对于密封环401的外周壁面451以及内周壁面441滑动。这时,工作油从密封环401的导入部442进入动压部403内,工作油被导向动压部403而利用其液压在动压部403中沿动压面433朝周向移动至端部403a。虽然密封环401的侧面402与槽112的滑动侧面113之间形成有微小的空间,但被外周壁部405及内周壁部404密封,通过该动压部403中的工作油的移动,动压部403的端部403a侧的压力上升,最终端部403a侧中的工作油的压力提高到使密封环401的外周壁面451以及内周壁面441从滑动侧面113分离的大小。由此,在密封环401的外周壁面451以及内周壁面441与槽112的滑动侧面113之间由工作油形成薄的润滑膜,从而降低槽112相对于密封环401的滑动阻力。由此,在使用状态下,动压部403通过动压效应而降低了槽112相对于密封环401的滑动阻力。
另外,通过侧面402与槽112的滑动侧面113之间形成的空间,能够降低密封环401对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环401的滑动阻力。
另外,密封环401如上所述能够降低槽112相对于密封环401的滑动阻力。因此,能够抑制使用时在滑动部所产生的发热,能够在更高PV条件下使用。另外,也可以对软质的轴110使用密封环401。
如上所述,根据本发明的第七实施方式所涉及的密封环401,能够进一步降低滑动阻力。
接下来,对本发明的第八实施方式所涉及的密封环410进行说明。图42是表示密封环410的示意性构成的、将密封环410的一侧的侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图,图43是表示密封环410的示意性构成的局部放大立体图。相比上述本发明的第七实施方式所涉及的密封环401,本发明的第八实施方式所涉及的密封环410在动压部及内周壁部的构成上不同。以下,对于本发明的第八实施方式所涉及的密封环410,对具有与本发明的第七实施方式所涉及的密封环401相同或同样功能的构成标注相同符号,省略其说明,仅说明不同构成。
密封环410具有与密封环401的动压部403及导入部442不同的动压部411及导入部461。如图42、43所示,动压部411具有底面462,底面462仅具有1个动压面433。以下,具体地进行说明。
动压部411绕轴线x等角度间隔或大致等角度间隔地设置于侧面402上,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。具体而言,动压部411具有底面462,其是面向侧面402所面对一侧的面,底面462具有与导入部461连接的导入面432、及在导入面432与侧面402之间延伸的1个动压面433。动压面433经由台阶面434而连接于导入面432。另外,相对于导入面432,动压部411在周向上的与动压面433相反一侧具有端面463,其是沿轴线x延伸的平面或大致平面。端面463从导入面432中的与连接动压面433(台阶面434)的端部在周向上为相反侧的端部延伸到侧面402,与台阶面434对置。动压部411或侧面402形成为在使用状态下,位于不从接触的轴110的槽112的滑动侧面113向外周侧突出的位置。即,与上述密封环401同样地,外周壁部405的外周壁面451形成于在使用状态下至少内周侧的一部分接触滑动侧面113的径向位置。
如图42、43所示,内周壁部404的导入部461沿径向延伸而贯通内周壁部404并连通于动压部411,分断内周壁面441,向滑动面侧开放。另外,对应于各动压部411设置1个导入部461,在动压部411的周向上的一个端部连接于动压部411。具体而言,导入部461连接于动压部411的导入面432、台阶面434、及端面463。更具体而言,导入部461与密封环401的导入部442同样地,由底面444、端面445、及与端面445对置的端面446划分形成,底面444与导入面432相连,端面445与台阶面434相连,端面446与端面463相连。通过该导入部461,在密封环410中形成有从内周面406向动压部411连通的通道。由此,密封环410中,如图43所示,动压部411及导入部461所形成的凹部从滑动面侧观察时为L字型。上述密封环401中,相对于各动压部403,内周壁部404在2个区域延伸,但密封环410中,相对于各动压部411,内周壁部404仅在1个区域延伸。
本实施方式所涉及的密封环410也与上述密封环401同样地,在使用状态下在轴110的槽112的滑动侧面113与动压面433之间形成楔形空间。该楔形空间从导入面432侧朝侧面402侧高度逐渐变小。因此,密封环410能够发挥与上述密封环401相同的效果。密封环401中设置了2个动压面433,相对于导入面432在周向上沿两个方向设置了动压面433。因此,密封环401能够对轴110的两个旋转方向的旋转发挥上述效果。另一方面,密封环410中设置了1个动压面433,相对于导入面432在周向上沿一个方向设置了动压面433。因此,密封环410能够对轴110的一个旋转方向的旋转发挥上述效果。
上述第七实施方式中,虽然外周壁部405在高度方向(图40的箭头a方向)上从侧面402突出至与内周壁部404相同的高度(位置),外周壁面451及内周壁面441位于与轴线x方向正交的同一面上,但外周壁面451与内周壁面441在轴线x方向上的位置关系不限于此。外周壁面451也可以在轴线x方向上比内周壁面441靠滑动面侧,外周壁部405也可以突出得比内周壁部404更靠滑动面侧。这时,在使用状态下,内周壁面441不会接触槽112的滑动侧面113,在内周壁面441与滑动侧面113之间形成空间。由此,能够降低密封环401、410对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环401、410的滑动阻力。
接下来,对本发明的第九实施方式所涉及的密封环501进行说明。图44是表示本发明的第九实施方式所涉及的密封环501的示意性构成的一侧的侧视图,图45是表示密封环501的示意性构成的主视图,图46是表示密封环501的示意性构成的另一侧的侧视图。另外,图47是表示密封环501的示意性构成的局部放大立体图。
第九实施方式所涉及的密封环501是用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封的密封装置,用于在车辆及通用机械中将彼此相对旋转的轴及壳体等上形成的供该轴插入的轴孔之间密封。密封环501例如在自动变速器及无级变速器中,被安装到形成于轴的外周面的槽中而使用,从而保持工作油的液压。此外,本发明的第九实施方式所涉及的密封环501可应用的对象不限于上述。
如图44所示,密封环501绕轴线x呈环状,包括:至少一个侧面502,其是面向轴线x方向的面;及多个凹部503,在周向上彼此分开地形成于侧面502。凹部503具有:动压部531,其向侧面502收敛且沿周向延伸;及导入部532,其从动压部531向内周侧延伸,使动压部531向内周侧开放。
具体而言,侧面502是作为在下文所述的使用状态下被按压到轴上形成的槽的槽侧面上的滑动面而形成的侧面,如图44、46所示,本实施方式所涉及的密封环501仅具有1个作为滑动面的侧面502。密封环501也可以具有2个作为滑动面的侧面502,即另一侧面也可以具有作为滑动面的侧面502。这时,密封环501对于轴上形成的槽并无规定的安装方向,容易进行密封环501的安装。
如图44~46所示,密封环501的沿轴线x的面的截面形状为矩形或大致矩形,具有:面向内周侧的面即内周面505、面向外周侧的外周面506、侧面502、及另一侧面即侧面507。内周面505例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面,外周面506是背对内周面505的面,例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面。另外,侧面502是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面505与外周面506之间伸展,侧面507是背对侧面502的面,是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面505与外周面506之间伸展。
滑动面即侧面502上如上所述形成有多个凹部503,凹部503绕轴线x等角度间隔或大致等角度间隔地形成。如图47、48所示,凹部503是从侧面502朝侧面507侧凹陷的凹部,从轴线x方向观察时呈大致T字型。另外,凹部503在侧面502上设置于内周面505侧,在使用状态下不会从轴的槽的侧面向外周侧突出。
具体而言,如图47、48所示,凹部503的动压部531与外周面506及内周面505在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部531在径向上设置于内周面505侧。具体而言,动压部531具有底面533,其是面向侧面502所面对一侧的面,底面533具有与导入部532连接的导入面534、及在导入面534与侧面502之间延伸的1个或2个动压面535。本实施方式所涉及的密封环501中,底面533具有2个动压面535。
如图47、49所示,导入面534在动压部531中位于最低侧,为平面或大致平面,矩形或大致矩形地伸展。此外,在凹部503中,也将轴线x方向称为高度方向,在该高度方向(图49的箭头a方向)上,将密封环501的内部侧作为低侧,将侧面502侧作为高侧。导入面534也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。另外,动压面535以从导入面534上升的方式相对于侧面502倾斜地沿周向朝侧面502延伸,为平面或大致平面,且延伸为矩形或大致矩形。动压面535在导入面534与侧面502之间延伸,与侧面502平滑地相连。动压面535也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。例如,动压面535也可以是朝侧面502侧拓宽或缩窄的梯形。另外,动压面535经由台阶面536与导入面534连接,该台阶面536形成沿轴线x方向朝侧面507侧下沉的台阶。凹部503也可以不具有台阶面536,而是动压面535与导入面534直接连接。
凹部503中,如上所述形成有2个动压面535,且动压面535在底面533中相对于导入面534在周向上对称地形成。即,一个动压面535从导入面534的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面502,另一个动压面535从导入面534的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面502。动压部531形成为在下文所述的使用状态下,位于不从接触的轴的槽的侧面向外周侧突出的位置。
如图47、48所示,凹部503的导入部532在内周面505上形成有向侧面507侧开放的大致U字状的缺口,在动压部531的周向上的端部(端部503a)之间连接于动压部531。具体而言,导入部532连接于动压部531的导入面534及台阶面536,具有与导入面534相连的底面537。该底面537与动压部531的导入面534平滑地连接,底面537例如是位于与导入面534相同高度的面。通过该导入部532,在密封环501中形成有从内周面505向动压部531连通的通道。
在如下文所述密封环501的侧面502与轴的槽的侧面接触的使用状态下,凹部503连通于内周面505所相接的空间,更具体而言,动压部531经由导入部532而连通于内周面505所相接的空间。并且,在使用状态下,动压部531在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸的空间,动压面535在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸、且从导入面534侧朝侧面502侧高度(高度方向的宽度)逐渐变小的空间。
另外,对多个凹部503设置了将相互邻接的凹部503与凹部503连通的连通槽SL1。连通槽SL1是将相互邻接的凹部503的动压部531与凹部503的动压部531连通的由截面矩形的凹部构成的俯视大致弯曲状的狭缝。连通槽SL1也是将相互邻接的动压部531的空间彼此连通的流路,其深度可以任意设定。连通槽SL1的宽度虽然短于动压面535的宽度,但连通槽SL1的宽度也可以具有与动压面535的宽度大致相同程度的宽度。
此外,连通槽SL1不限于截面矩形,也可以由截面大致U字状的凹部构成,还可以是其它各种截面形状。进而,连通槽SL1虽然沿侧面502的周向为俯视弯曲状,但也可以是直线状,只要能够将凹部503的动压部531与凹部503的动压部531连通,截面形状及俯视形状等是任意的。
这时,虽然对多个凹部503全部设置连通槽SL1,但不限于此,例如也可以每3个凹部503地划分,将该3个凹部503用连通槽SL1连接,但与相邻的3个凹部503之间不设置连通槽SL1。进而,不限于3个凹部503,也可以每4个、8个、n个地划分,将凹部503彼此用连通槽SL1连接。
密封环501由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。密封环1的外周面506的周长比轴所插通的轴孔的内周面的周长短,对轴孔不具有过盈量。因此,在使用状态下形成如下状态:流体压力未作用于密封环501,密封环501的外周面506与轴孔的内周面分离。
另外,密封环501并非连续环形,如图44~46所示,在周向的1处设置有合缝部508。合缝部508是周知结构,用于在密封环501的周长因密封环501的热膨胀或热收缩而变化时,也能够维持稳定的密封性能。作为合缝部508的结构,例如有从外周面506侧及两个侧面502、507侧任一侧观察时均阶梯状地切断的所谓特殊阶梯切割结构、及纵切割结构、斜切割结构、阶梯切割结构等。另外,当采用低弹性的材料(PTFE等)作为密封环501的材料的情况下,也可以不对密封环501设置合缝部508,而是将密封环501设为连续环形。
接下来,对具有上述构成的密封环501的作用进行说明。
图50是密封环501安装到作为安装对象的液压装置100的壳体101及插入于该壳体101上形成的贯通孔即轴孔102中的轴110上的使用状态下的、密封环501的局部放大截面图。轴110能够相对于壳体101进行相对旋转,在轴110的外周面111上形成有向中心侧凹陷的环状的槽112。槽112的截面形状为矩形或大致矩形,由平面状的侧面113、114及底面115划分形成。液压装置100中,在轴孔102的内周面103与轴110的外周面111之间形成有环状的空间,在轴110及壳体101中形成有供未图示的工作油填充的液压路径。密封环501安装于槽112中,密封轴110与轴孔102之间的间隙G以防止液压路径内的工作油的液压的损失。图50中,槽112的右侧成为液压路径,槽112的左侧的侧面113成为被密封环501按压的滑动侧面,槽112的右侧成为高压,槽112的左侧成为低压。密封环501以侧面2与槽112的滑动侧面113对置的方式安装于槽112中。
若向液压路径导入工作油,则液压路径成为高压,密封环501的外周面506及侧面502分别被按压到轴孔102的内周面103及槽112的滑动侧面113。由此,环状的间隙G中液压路径被密封,从而保持液压。若轴110旋转,则轴110相对于密封环501旋转,槽112的滑动侧面113相对于密封环501的侧面502滑动。这时,工作油从密封环501的导入部532进入凹部503内,工作油被导向动压部531而利用其液压在动压部531中沿动压面535朝周向移动至端部503a。虽然密封环501的侧面502与槽112的滑动侧面113接触,但通过该动压部531中的工作油的移动,动压部531的端部503a侧的压力上升,最终端部503a侧中的工作油的压力提高到使密封环501的侧面502从滑动侧面113分离的大小,工作油从动压部531的端部503a向侧面502漏出。由此,在密封环501的侧面502与槽112的滑动侧面113之间由工作油形成薄的润滑膜,从而降低槽112相对于密封环501的滑动阻力。由此,在使用状态下,凹部503通过动压效应而降低了槽112相对于密封环501的滑动阻力。
另外,密封环501如上所述能够降低槽112相对于密封环501的滑动阻力。因此,能够抑制使用时在滑动部产生的发热,能够在确认耐久性时的指标P(Pressure)·V(velocity)条件中更高PV条件下使用。另外,也可以对软质的轴110使用密封环501。
另外,对密封环501的侧面502虽然设置了将相互邻接的凹部503的动压部531与凹部503的动压部531连通的由截面矩形的凹部构成的连通槽SL1,但在如图51所示未设置连通槽SL1的情况下,动压部531的空间中存在的异物590积存在端部503a附近,会损伤轴110的槽112的滑动侧面113。
但是,本发明的密封环501中,由于存在连通槽SL1将相互邻接的凹部503与凹部503连通,所以异物590不会在凹部503的端部503a附近停留,而是向与旋转方向相反的方向的邻接的凹部503流动,因此能够预防轴110的槽112的滑动侧面113受到损伤。另外,异物590由于在凹部503与凹部503之间流动,所以也能够自然地从凹部503的导入部532排出。
如上所述,根据本发明的第九实施方式所涉及的密封环501,能够进一步降低滑动阻力,提高耐久性。
接下来,对本发明的第十实施方式所涉及的密封环510进行说明。图53是表示密封环510的示意性构成的、将密封环510的一侧的侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图,图54是表示密封环510的示意性构成的局部放大立体图。相比上述本发明的第九实施方式所涉及的密封环501,本发明的第十实施方式所涉及的密封环510在凹部及内周壁部的构成上不同。以下,对于本发明的第十实施方式所涉及的密封环510,对具有与本发明的第九实施方式所涉及的密封环501相同或同样功能的构成标注相同符号,省略其说明,仅说明不同构成。
密封环510具有与密封环501的凹部503不同的凹部511。如图53、54所示,凹部511具有动压部551及导入部552,动压部551仅具有1个动压面535。
以下,具体地进行说明。
凹部511的动压部551与外周面506及内周面505在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部551在径向上设置于内周面505侧。具体而言,动压部551具有底面553,其是面向侧面502所面对一侧的面,底面553具有与导入部552连接的导入面534、及在导入面534与侧面502之间延伸的1个动压面535。
动压面535经由台阶面536连接于导入面534。另外,相对于导入面534,动压部551在周向上的与动压面535相反一侧具有端面554,其是沿轴线x延伸的平面或大致平面。端面554从导入面534中的与连接动压面535的端部在周向上为相反侧的端部延伸到侧面502。动压部551形成为在使用状态下,位于不从接触的轴110的槽112的滑动侧面113向外周侧突出的位置。
如图53、54所示,凹部511的导入部552在内周面505上形成有向侧面502侧开放的大致U字状的缺口,导入部552在动压部551的周向上的一个端部连接于动压部551。具体而言,导入部552连接于动压部551的导入面534、台阶面536、及端面554,具有与导入面534相连的底面537。通过该导入部552,在密封环510中形成有从内周面505向动压部551连通的通道。由此,密封环510的凹部511成为L字型。
另外,密封环510中设置有连通槽SL2,用于将凹部511的导入部552的凹空间与相邻的凹部511的动压部551的凹空间连通。关于该连通槽SL2的结构,仅周向的长度与第九实施方式中的连通槽SL1不同,除此以外相同。
本实施方式所涉及的密封环510也与上述密封环501同样地,在使用状态下在轴110的槽112的滑动侧面113与动压面535之间形成楔形空间。该楔形空间从导入面534侧朝侧面502侧高度逐渐变小。因此,密封环510能够发挥与上述密封环501相同的效果。
另外,由于对密封环510也设置了将凹部511的导入部552与凹部511的动压部551连通的连通槽SL2,所以异物590(图52)不会在凹部511的导入部552附近停留,而是向邻接的凹部511流动,因此能够预防轴110的槽112的滑动侧面113受到损伤。另外,异物590由于在凹部511与凹部511之间流动,所以也能够自然地从凹部511的导入部552排出。
接下来,对本发明的第十一实施方式所涉及的密封环601进行说明。图55是表示本发明的第十一实施方式所涉及的密封环601的示意性构成的一侧的侧视图,图56是表示密封环601的示意性构成的主视图,图57是表示密封环601的示意性构成的另一侧的侧视图。另外,图58是表示密封环601的示意性构成的局部放大立体图。
本实施方式所涉及的密封环601是用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封的密封装置,用于在车辆及通用机械中将彼此相对旋转的轴与壳体等上形成的供该轴插入的轴孔之间密封。密封环601例如在自动变速器及无级变速器中,被安装到形成于轴的外周面的槽中而使用,从而保持工作油的液压。此外,本发明的实施方式所涉及的密封环601可应用的对象不限于上述。
如图55~58所示,密封环601绕轴线x呈环状,包括:至少一个侧面602,其是面向轴线x方向的面;多个凹部603,在周向上彼此分开地形成于侧面602上;及多个内周壁部604,与多个凹部603分别对应地形成。凹部603具有:动压部631,其向侧面602收敛且沿周向延伸;及导入部632,其从动压部631朝内周侧延伸,使动压部631向内周侧开放。针对各凹部603设置1个或2个内周壁部604,各内周壁部604是由对应的凹部603的动压部631与导入部632在对应的凹部603的内周侧划分形成的部分,具有内周壁面641,其是与侧面602连续的面。在内周壁面641上形成有在周向上彼此分开地形成的至少1个凹陷部644。
具体而言,侧面602是作为在下文所述的使用状态下被按压到轴上形成的槽的槽侧面上的滑动面而形成的侧面,如图55、57所示,本实施方式所涉及的密封环601仅具有1个作为滑动面的侧面602。密封环601也可以具有2个作为滑动面的侧面602,即另一侧面也可以具有作为滑动面的侧面602。这时,密封环601对于轴上形成的槽并无规定的安装方向,容易进行密封环601的安装。
如图55~57所示,密封环601的沿轴线x的面的截面形状为矩形或大致矩形,具有:面向内周侧的面即内周面605、面向外周侧的外周面606、侧面602、及另一侧面即侧面607。内周面605例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面,外周面606是背对内周面605的面,例如是以轴线x为中心或大致中心的圆筒面或大致圆筒面。另外,侧面602是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面605与外周面606之间伸展,侧面607是背对侧面602的面,是沿与轴线x正交或大致正交的平面或大致平面的环状的面,在内周面605与外周面606之间伸展。
滑动面即侧面602上如上所述形成有多个凹部603,凹部603绕轴线x等角度间隔或大致等角度间隔地形成。如图58、59所示,凹部603是从侧面602向侧面607侧凹陷的凹部,从轴线x方向观察时呈大致T字型。另外,凹部603在侧面602上设置于内周面605侧,在使用状态下不会从轴的槽的侧面向外周侧突出。
具体而言,如图58、59所示,凹部603的动压部631与外周面606及内周面605在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部631在径向上设置于内周面605侧。具体而言,动压部631具有底面633,其是面向侧面602所面对一侧的面,底面633具有与导入部632连接的导入面634、及在导入面634与侧面602之间延伸的1个或2个动压面635。本实施方式所涉及的密封环601中,底面633具有2个动压面635。
如图58、60所示,导入面634在动压部631中位于最低侧,为平面或大致平面,矩形或大致矩形地伸展。此外,在凹部603中,也将轴线x方向称为高度方向,在该高度方向(图60、61的箭头a方向)上,将密封环601的内部侧作为低侧,将侧面602侧作为高侧。导入面634也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。另外,动压面635以从导入面634上升的方式相对于侧面602倾斜地沿周向朝侧面602延伸,为平面或大致平面,且延伸为矩形或大致矩形。动压面635在导入面634与侧面602之间延伸,与侧面602平滑地相连。动压面635也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。例如,动压面635也可以是朝侧面602侧拓宽或缩窄的梯形。另外,动压面635经由台阶面636与导入面634连接,该台阶面636形成沿轴线x方向朝侧面607侧下沉的台阶。凹部603也可以不具有台阶面636,而是动压面635与导入面634直接连接。
凹部603中,如上所述形成有2个动压面635,且动压面635在底面633中相对于导入面634在周向上对称地形成。即,一个动压面635从导入面634的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面602,另一个动压面635从导入面634的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面602。动压部631形成为在下文所述的使用状态下,位于不从接触的轴的槽的侧面向外周侧突出的位置。
如图58、59所示,凹部603的导入部632在内周面605上形成有向侧面602侧开放的缺口,导入部632在动压部631的周向上的端部(端部603a)之间与动压部631连接。具体而言,导入部632连接于动压部631的导入面634及台阶面636,具有与导入面634相连的底面637。该底面637与动压部631的导入面634平滑地连接,底面637例如是位于与导入面634相同高度的面。通过该导入部632,在密封环601中形成有从内周面605向动压部631连通的通道。
在如下文所述密封环601的侧面602与轴的槽的侧面接触的使用状态下,凹部603连通于内周面605所相接的空间,更具体而言,动压部631经由导入部632而连通于内周面605所相接的空间。并且,在使用状态下,动压部631在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸的空间,动压面365在与轴的槽的侧面之间形成沿周向延伸、且从导入面634侧朝侧面602侧高度(高度方向的宽度)逐渐变小的空间。
如上所述,与多个凹部603分别对应地形成有多个内周壁部604,具体而言,如图58、59所示,对应于各凹部603形成2个内周壁部604。内周壁部604是由动压部631的1个动压面635延伸的周向的部分、导入部632、及内周面605划分形成的部分,与动压部631的动压面635在内周侧邻接,突出得比动压面635高。内周壁部604具有:内周壁面641、由导入部632形成的沿轴线x延伸的面即端面642、及由动压部631形成的沿周向延伸的面向外周侧的面即外周面643。
另外,如图58、61所示,内周壁面641与侧面602为同一平面或大致同一平面,与侧面602平滑地相连。内周壁面641为位于与侧面602相同高度的平面或大致平面,且延伸为矩形或大致矩形。内周壁面641也可以是曲面,也可以不按矩形伸展。例如,内周壁面641也可以是朝侧面602侧拓宽或缩窄的梯形。
针对各凹部603如上所述形成有2个内周壁部604,且内周壁部604相对于导入部632在周向上对称地形成。即,一个内周壁部604从导入部632的周向上的一端沿该周向上的一个方向延伸到侧面602,另一个内周壁部604从导入部632的周向上的另一端沿该周向上的另一个方向延伸到侧面602。
另外,如图58、59所示,凹陷部644在从内周壁面641的外周侧到内周侧之间,从外周侧延伸到中途。即,凹陷部644在内周壁面641上从内周壁部4的外周面643延伸到径向上的中途,从外周面643向动压部631开放,未到达内周面605。凹陷部644在内周壁面641上的轮廓是朝内周侧具有凸曲线645的船底形状的凹陷,随着在径向上从外周侧朝内周侧深度(图61的箭头a方向的宽度)变浅。凹陷部644分别具有相同或大致相同的轮廓。另外,凹陷部644也可以内周壁面641上的轮廓具有直线部分。例如,凹陷部644的外周侧的部分也可以在径向上以相同的周向宽度延伸。另外,凹陷部644在深度方向(箭头a方向)上从各内周壁面641延伸到与动压部631的动压面635相同的深度或附近。各凹陷部644的深度优选为比动压面635浅。即,凹陷部644随着从端面642侧朝端部641a侧深度逐渐变浅。此外,凹陷部644也可以按从外周面643朝内周面605侧变浅的方式形成为楔形形状。另外,凹陷部644也可以分别形成为相同深度。各凹陷部644也可以形成矩形的空间而成为相同深度。本实施方式中,在一个内周壁部604上形成有4个凹陷部644,在另一个内周壁部604上形成有4凹陷部644,共计形成有8个凹陷部644。凹陷部644只要在内周壁部604上至少形成1个即可。
在如下文所述密封环601的侧面602与轴的槽的侧面接触的使用状态下,内周壁部604的内周壁面641与轴的槽的侧面对置。内周壁面641具有至少1个凹陷部644,因此,内周壁面641的一部分不与槽的侧面接触,在与槽的侧面之间形成空间。该空间在本实施方式中为船底形状,从端面642侧朝端部641a侧深度逐渐变浅。
密封环601由聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成。密封环601的外周面606的周长比轴所插通的轴孔的内周面的周长短,对轴孔不具有过盈量。因此,在使用状态下形成如下状态:流体压力未作用于密封环601,密封环601的外周面606与轴孔的内周面分离。
另外,密封环601并非连续环形,如图55~57所示,在周向的1处设置有合缝部608。合缝部608是周知结构,用于在密封环601的周长因密封环601的热膨胀或热收缩而变化时,也能够维持稳定的密封性能。作为合缝部608的结构,例如有从外周面606侧及两个侧面602、607侧任一侧观察时均阶梯状地切断的所谓特殊阶梯切割结构、及纵切割结构、斜切割结构、阶梯切割结构等。另外,当采用低弹性的材料(PTFE等)作为密封环601的材料的情况下,也可以不对密封环601设置合缝部608,而是将密封环601设为连续环形。
接下来,对具有上述构成的密封环601的作用进行说明。
图62是密封环601安装到作为安装对象的液压装置100的壳体101及插入于该壳体101上形成的贯通孔即轴孔102中的轴110上的使用状态下的、密封环601的局部放大截面图。轴110能够相对于壳体101进行相对旋转,在轴110的外周面111上形成有向中心侧凹陷的环状的槽112。槽112的截面形状为矩形或大致矩形,由平面状的侧面113、114及底面115划分形成。液压装置100中,在轴孔102的内周面103与轴110的外周面111之间形成有环状的空间,在轴110及壳体101中形成有供未图示的工作油填充的液压路径。密封环601安装于槽112中,密封轴110与轴孔102之间的间隙G以防止液压路径内的工作油的液压的损失。图62中,槽112的右侧成为液压路径,槽112的左侧的侧面113成为被密封环601按压的滑动侧面,槽112的右侧成为高压,槽112的左侧成为低压。密封环601以侧面2与槽112的滑动侧面113对置的方式安装于槽112中。
若向液压路径导入工作油,则液压路径成为高压,密封环601的外周面606及侧面602分别被按压到轴孔102的内周面103及槽112的滑动侧面113。由此,环状的间隙G中液压路径被密封,从而保持液压。若轴110旋转,则轴110相对于密封环601旋转,槽112的滑动侧面113相对于密封环601的侧面602滑动。这时,工作油从密封环601的导入部632进入凹部603内,工作油被导向动压部631而利用其液压在动压部631中沿动压面635朝周向移动至端部603a。虽然密封环601的侧面602与槽112的滑动侧面113接触,但通过该动压部631中的工作油的移动,动压部631的端部603a侧的压力上升,最终端部603a侧中的工作油的压力提高到使密封环601的侧面602从滑动侧面113分离的大小,工作油从动压部631的端部603a向侧面602漏出。由此,在密封环601的侧面602与槽112的滑动侧面113之间由工作油形成薄的润滑膜,从而降低槽112相对于密封环601的滑动阻力。由此,在使用状态下,凹部603通过动压效应而降低了槽112相对于密封环601的滑动阻力。
另外,内周壁部604的内周壁面641具有凹陷部644,在内周壁面641与槽112的滑动侧面113之间形成空间。因此,能够使工作油积存于凹陷部644中,在内周壁面641上也能降低槽112相对于密封环601的滑动阻力。此外,凹陷部644向动压部631开放,因此,通过凹陷部644,能够与上述凹部603的动压效应同样地通过工作油获得动压效应,在内周壁面641上也能够降低槽112相对于密封环601的滑动阻力。另外,内周壁面641具有凹陷部644,内周壁面641的磨损量少,能够抑制动压效应的降低。
另外,通过在内周壁面641与槽112的滑动侧面113之间由凹陷部644形成的空间,能够降低密封环601对槽112的滑动侧面113的接触面积,由此也能够降低槽112相对于密封环601的滑动阻力。
另外,密封环601如上所述能够降低槽112相对于密封环601的滑动阻力。因此,能够抑制使用时在滑动部产生的发热,能够在更高PV条件下使用。另外,也可以对软质的轴110使用密封环601。
如上所述,根据本发明的第十一实施方式所涉及的密封环601,能够进一步降低滑动阻力。
接下来,对本发明的第十二实施方式所涉及的密封环610进行说明。图63是表示密封环610的示意性构成的、将密封环610的一侧的侧面的一部分放大表示的局部放大侧视图,图64是表示密封环610的示意性构成的局部放大立体图。相比上述本发明的第十一实施方式所涉及的密封环601,本发明的第十二实施方式所涉及的密封环610在凹部及内周壁部的构成上不同。以下,针对本发明的第十二实施方式所涉及的密封环610,对具有与本发明的第十一实施方式所涉及的密封环601相同或同样功能的构成标注相同符号,省略其说明,仅说明不同构成。
密封环610具有与密封环61的凹部603不同的凹部611。如图63、64所示,凹部611具有动压部651与导入部652,动压部651仅具有1个动压面635。
以下,具体地进行说明。
凹部611的动压部651与外周面606及内周面605在径向上分离,呈以轴线x为中心或大致中心的圆弧状或大致圆弧状沿周向延伸。动压部651在径向上设置于内周面605侧。具体而言,动压部651具有底面653,其是面向侧面602所面对一侧的面,底面653具有与导入部652连接的导入面634、及在导入面634与侧面602之间延伸的1个动压面635。动压面635经由台阶面636与导入面634连接。另外,相对于导入面634,动压部651在周向上的与动压面635相反一侧具有端面654,其是沿轴线x延伸的平面或大致平面。端面654从导入面634中的与连接动压面635(台阶面636)的端部在周向上为相反侧的端部延伸到侧面602。动压部651形成为在使用状态下,位于不从接触的轴110的槽112的滑动侧面113向外周侧突出的位置。
如图63、64所示,凹部603的导入部652在内周面605上形成有向侧面62侧开放的缺口,导入部652在动压部651的周向上的一个端部连接于动压部651。具体而言,导入部652连接于动压部651的导入面634、台阶面636、及端面654,具有与导入面634相连的底面637。通过该导入部652,在密封环610中形成有从内周面605向动压部651连通的通道。由此,密封环610的凹部611成为L字型。
另外,密封环610针对各凹部611仅具有1个内周壁部604。如图63、64所示,在导入部652的周向上的端面654侧未形成内周壁部604,仅在导入部652的周向上的动压面635侧形成有内周壁部604。这时,能够在内周壁部604形成比上述密封环601多的凹陷部644,例如,在内周壁部604上形成有8个凹陷部644。凹陷部644只要在内周壁部604上形成至少1个即可。
本实施方式所涉及的密封环610也与上述密封环601同样地,内周壁部604的内周壁面641具有凹陷部644,在内周壁面641与槽112的滑动侧面113之间形成空间。因此,密封环610能够发挥与上述密封环601相同的效果。密封环601中,设置了2个动压面635,相对于导入面634(导入部632)在周向上沿两个方向设置了动压面635。因此,密封环601能够对轴110的两个旋转方向的旋转发挥上述效果。另一方面,密封环610中仅设置了1个动压面635,相对于导入面634(导入部652)在周向上沿一个方向设置了动压面635。因此,密封环610能够对轴110的一个旋转方向的旋转发挥上述效果。
关于密封环601、610,对凹陷部644在内周壁面641上的内周面605侧的轮廓为船底形状的情况进行了叙述,但本发明不限于此,也可以如图65、66所示,凹陷部644在内周壁面641的外周侧与内周侧之间的整个宽度上延伸。具体而言,凹陷部644也可以沿径向从外周面643延伸到内周面605,即,也可以形成为在外周面643与内周面605之间贯通内周壁部604的狭缝状。另外,也可以如图67、68所示,凹陷部644形成于内周壁面641的外周面643与内周面605之间的中途。具体而言,凹陷部644也可以是在内周壁面641上形成圆形或大致圆形的轮廓的凹陷。另外,这时凹陷部644也可以并非圆形或大致圆形,并不限于这些轮廓。在这种情况下,也能够发挥与上述密封环601、610相同的效果。另外,凹陷部644的关系不限于上述,也可以彼此相似。
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式所涉及的密封环1、10、201、210、301、310、401、410、501、510、601、610,而是包括本发明的概念及权利要求所含的所有方式。另外,也可以适当选择各构成加以组合来发挥上述课题及效果的至少一部分。另外,例如上述实施方式中的各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等可根据本发明的具体使用方式适当变更。
标号说明
1、10密封环;2侧面(滑动面);3、11凹部;3a端部;4内周壁部;5内周面;6外周面;7侧面;8合缝部;31、51动压部;32、52导入部;33、53底面;34导入面;35动压面;36台阶面;37底面;41内周壁面;41a端部;42端面;54端面;100液压装置;101壳体;102轴孔;103内周面;110轴;111外周面;112槽;113、114侧面;115底面;201、210密封环;202侧面(滑动面);203、211凹部;203a端部;204内周壁部;205内周面;206外周面;207侧面;208合缝部;231、251动压部;232、252导入部;233、253底面;234导入面;235动压面;236台阶面;237底面;241a端部;242端面;254端面;2411内周壁面;2411a端部;2412、2413垂直面;301、310密封环;302侧面(滑动面);303、311凹部;303a端部;304内周壁部;305内周面;306外周面;307侧面;308合缝部;331、351动压部;332、352导入部;333、353底面;334导入面;335动压面;336台阶面;337底面;342端面;354端面;3421内周壁面;3422垂直面;401、410密封环;402侧面;403、411动压部;403a端部;404内周壁部;405外周壁部;406内周面;407外周面;408侧面;409合缝部;431、462底面;432导入面;433动压面;434台阶面;441内周壁面;442、461导入部;443外周面;444底面;445、446端面;451外周壁面;452内周面;463端面;501、510密封环;502侧面(滑动面);503、511凹部;503a端部;505内周面;506外周面;507侧面;508合缝部;531、551动压部;532、552导入部;533、553底面;534导入面;535动压面;536台阶面;537底面;554端面;590异物;SL1、SL2连通槽;601、610密封环;602侧面(滑动面);603、611凹部;603a端部;604内周壁部;605内周面;606外周面;607侧面;608合缝部;631、651动压部;632、652导入部;633、653底面;634导入面;635动压面;636台阶面;637底面;641内周壁面;641a端部;642端面;643外周面;644凹陷部;645曲线;654端面。

Claims (31)

1.一种密封环,其用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,所述密封环绕轴线呈环状,且包括:
作为面向所述轴线方向的面的至少一个侧面;
在周向上彼此分开地形成于所述侧面的多个凹部;及
与多个所述凹部分别对应地形成的多个内周壁部,
所述凹部具有:动压部,其向所述侧面收敛且沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放,
针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,所述内周壁部具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面,
所述内周壁面以从所述侧面下沉的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述导入部延伸。
2.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
所述内周壁面由至少一个平面形成。
3.根据权利要求1所述的密封环,其特征在于,
所述内周壁面是曲面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封环,其特征在于,
所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对的一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
5.根据权利要求4所述的密封环,其特征在于,
所述动压面相对于所述侧面的倾斜程度比所述内周壁面相对于所述侧面的倾斜程度大。
6.一种密封环,其用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,所述密封环包括:
至少一个侧面,其是绕轴线呈环状且面向轴线方向的面;
多个凹部,其在周向上彼此分开地形成于所述侧面;及
多个内周壁部,其与多个所述凹部分别对应地形成,
所述凹部具有:动压部,其以向所述侧面收敛的方式沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放,
针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,所述内周壁部具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面,
所述内周壁面以从所述侧面下沉规定深度且相对于所述侧面平行的状态沿周向朝所述导入部延伸。
7.根据权利要求6所述的密封环,其特征在于,
所述内周壁面是从所述侧面经由垂直面下沉规定深度的平坦面。
8.根据权利要求6所述的密封环,其特征在于,
所述内周壁面是曲面。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的密封环,其特征在于,
所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对的一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
10.一种密封环,其用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,所述密封环包括:
至少一个侧面,其是绕轴线呈环状且面向轴线方向的面;
多个凹部,其在周向上彼此分开地形成于所述侧面;及
多个内周壁部,与多个所述凹部分别对应地形成,
所述凹部具有:动压部,其以向所述侧面收敛的方式沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放,
针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,所述内周壁部具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面,
所述内周壁面以从所述侧面阶梯性地每次下沉规定深度的阶梯状沿周向朝所述导入部延伸。
11.根据权利要求10所述的密封环,其特征在于,
在所述内周壁面中,阶梯状的最低部分高于所述动压部的动压面。
12.根据权利要求10或11所述的密封环,其特征在于,
所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对的一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
13.一种密封环,其用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,
所述密封环绕轴线呈环状,且包括:
侧面,其是面向所述轴线方向的面;
多个动压部,其在周向上彼此分开地形成于所述侧面;
内周壁部,其形成于所述侧面的内周侧,是比所述侧面更向所述侧面所面对的一侧突出的环状部分;及
外周壁部,其形成于所述侧面的外周侧,是比所述侧面更向所述侧面所面对的一侧突出的环状部分,
所述动压部是向所述侧面收敛且沿周向延伸的凹部,
所述内周壁部具有:内周壁面,其是面向所述轴线方向的面;及导入部,其形成于该内周壁面,是在外周侧与内周侧之间延伸且使所述动压部向内周侧开放的凹部;且
所述外周壁部具有外周壁面,其是面向所述轴线方向的面。
14.根据权利要求13所述的密封环,其特征在于,
所述外周壁面沿与所述轴线正交的平面延伸。
15.根据权利要求13或14所述的密封环,其特征在于,
所述内周壁面沿与所述轴线正交的平面延伸。
16.根据权利要求15所述的密封环,其特征在于,
所述内周壁面与所述外周壁面在所述轴线x方向上位于相同位置。
17.根据权利要求13所述的密封环,其特征在于,
所述外周壁面比所述内周壁面更向所述侧面所面对的一侧突出。
18.根据权利要求13所述的密封环,其特征在于,
所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对的一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
19.一种密封环,其用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,所述密封环包括:
至少一个侧面,其是绕轴线呈环状且面向轴线方向的面;及
多个凹部,其在周向上彼此分开地形成于所述侧面,
所述凹部具有:动压部,其向所述侧面收敛且沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放,
所述多个凹部具有连通槽,用于将相互邻接的所述凹部与所述凹部连通。
20.根据权利要求19所述的密封环,其特征在于,
所述连通槽将相互邻接的所述凹部的动压部与所述凹部的动压部连通。
21.根据权利要求19所述的密封环,其特征在于,
所述连通槽将相互邻接的所述凹部的动压部与所述凹部的导入部连通。
22.根据权利要求20或21所述的密封环,其特征在于,
所述连通槽是从所述侧面朝内部侧凹陷的、规定深度的狭缝。
23.根据权利要求19所述的密封环,其特征在于,
所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对的一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
24.一种密封环,其用于实现轴与供该轴插入的轴孔之间的环状间隙的密封,其特征在于,
所述密封环绕轴线呈环状,且包括:
至少一个侧面,其是面向所述轴线方向的面;
多个凹部,其在周向上彼此分开地形成于所述侧面;及
多个内周壁部,其与多个所述凹部分别对应地形成,
所述凹部具有:动压部,其向所述侧面收敛且沿周向延伸;及导入部,其从所述动压部朝内周侧延伸,使所述动压部向内周侧开放,
针对各所述凹部设置1个或2个所述内周壁部,各所述内周壁部是由对应的所述凹部的所述动压部与所述导入部在所述对应的凹部的内周侧划分形成的部分,所述内周壁部具有内周壁面,其是与所述侧面连续的面,
在所述内周壁面形成有在周向上彼此分开地形成的至少一个凹陷部。
25.根据权利要求24所述的密封环,其特征在于,
所述凹陷部在从所述内周壁面的外周侧到内周侧之间,从外周侧延伸到中途。
26.根据权利要求24所述的密封环,其特征在于,
所述凹陷部在所述内周壁面的外周侧与内周侧之间的整个宽度上延伸。
27.根据权利要求24所述的密封环,其特征在于,
所述凹陷部形成于所述内周壁面的外周侧与内周侧之间的中途。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的密封环,其特征在于,
所述内周壁面与所述侧面位于同一个面。
29.根据权利要求24至27中任一项所述的密封环,其特征在于,
所述动压部具有底面,其是面向所述侧面所面对的一侧的面,该底面具有与所述导入部连接的导入面、及在该导入面与所述侧面之间延伸的1个或2个动压面,该动压面以从所述导入面上升的方式相对于所述侧面倾斜地沿周向朝所述侧面延伸。
30.根据权利要求1、6、10、13、19或24所述的密封环,其特征在于,
所述导入部与所述动压部在该动压部的周向上的端部之间连接。
31.根据权利要求1、6、10、13、19或24所述的密封环,其特征在于,
所述导入部与所述动压部在该动压部的周向上的一个端部连接。
CN201880061814.2A 2017-09-21 2018-09-21 密封环 Active CN111108312B (zh)

Applications Claiming Priority (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017181572 2017-09-21
JP2017-181573 2017-09-21
JP2017-181577 2017-09-21
JP2017181577 2017-09-21
JP2017-181576 2017-09-21
JP2017181576 2017-09-21
JP2017-181572 2017-09-21
JP2017-181575 2017-09-21
JP2017181575 2017-09-21
JP2017181573 2017-09-21
JP2017181574 2017-09-21
JP2017-181574 2017-09-21
PCT/JP2018/035013 WO2019059341A1 (ja) 2017-09-21 2018-09-21 シールリング

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111108312A CN111108312A (zh) 2020-05-05
CN111108312B true CN111108312B (zh) 2022-05-10

Family

ID=65810253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880061814.2A Active CN111108312B (zh) 2017-09-21 2018-09-21 密封环

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11320051B2 (zh)
JP (1) JP7164533B2 (zh)
KR (1) KR102387229B1 (zh)
CN (1) CN111108312B (zh)
DE (1) DE112018004245B4 (zh)
WO (1) WO2019059341A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019221231A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 イーグル工業株式会社 シールリング
EP3816490B1 (en) * 2018-05-17 2024-11-06 Eagle Industry Co., Ltd. Seal ring
CN112088268B (zh) 2018-05-17 2023-06-23 伊格尔工业股份有限公司 密封环
JP7214722B2 (ja) 2018-05-17 2023-01-30 イーグル工業株式会社 シールリング
CN111566396A (zh) * 2018-08-09 2020-08-21 Nok株式会社 密封环
US20220136604A1 (en) * 2019-03-15 2022-05-05 Nok Corporation Seal ring and sealed structure
CN114761714B (zh) * 2019-12-09 2025-07-01 Nok株式会社 密封装置
KR102360995B1 (ko) * 2020-03-11 2022-02-09 평화오일씰공업 주식회사 오일 씰 링
KR102361233B1 (ko) * 2020-03-11 2022-02-10 평화오일씰공업 주식회사 오일 씰 링
EP4636284A1 (en) * 2022-12-16 2025-10-22 NOK Corporation Seal ring
WO2025023217A1 (ja) * 2023-07-27 2025-01-30 イーグル工業株式会社 シールリング
WO2025023214A1 (ja) * 2023-07-27 2025-01-30 イーグル工業株式会社 シールリング

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104358878A (zh) * 2010-06-23 2015-02-18 株式会社理研 密封环

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7523944B2 (en) * 2003-04-02 2009-04-28 Kabushiki Kaisha Riken Seal ring
US7828299B2 (en) * 2004-11-22 2010-11-09 Mide Technology Corporation Fluid-activated shaft seal
WO2011105513A1 (ja) * 2010-02-26 2011-09-01 Nok株式会社 シールリング
US9206907B2 (en) 2011-12-23 2015-12-08 Kabushiki Kaisha Riken Seal ring
US9644742B2 (en) 2013-03-15 2017-05-09 Fisher Controls International Llc Two-stage seal for a valve
US10267421B2 (en) * 2013-09-27 2019-04-23 Kabushiki Kaisha Riken Seal ring
US10865883B2 (en) 2014-01-24 2020-12-15 Nok Corporation Sealing ring
JP6394015B2 (ja) * 2014-03-17 2018-09-26 Nok株式会社 シールリング
JP6245406B2 (ja) * 2015-03-16 2017-12-13 Nok株式会社 シールリング
JP6424949B2 (ja) 2015-03-16 2018-11-21 Nok株式会社 シールリング

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104358878A (zh) * 2010-06-23 2015-02-18 株式会社理研 密封环

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018004245T5 (de) 2020-05-07
JP7164533B2 (ja) 2022-11-01
KR102387229B1 (ko) 2022-04-15
US20200217419A1 (en) 2020-07-09
KR20200044940A (ko) 2020-04-29
JPWO2019059341A1 (ja) 2020-10-15
WO2019059341A1 (ja) 2019-03-28
US11320051B2 (en) 2022-05-03
DE112018004245B4 (de) 2025-05-22
CN111108312A (zh) 2020-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111108312B (zh) 密封环
JP6615833B2 (ja) シールリング
WO2015111707A1 (ja) シールリング
JP2008275052A (ja) シールリング
KR102362482B1 (ko) 실 링
CN111406171B (zh) 密封圈
CA2881850A1 (en) Seal ring
JP7550344B1 (ja) シールリング
WO2016148043A1 (ja) シールリング
KR102685516B1 (ko) 밀봉장치
JP6597840B2 (ja) 軸及び密封構造
JP6170271B2 (ja) シールリング

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant