本發(fā)明涉及在自動(dòng)變速器(以下記為AT)或無級(jí)變速器(以下記為CVT)等利用了液壓工作油等流體的流體壓力的設(shè)備中，為了將該流體密封而使用的密封環(huán)。

背景技術(shù)：

在AT、CVT等設(shè)備中，用于將工作油密封的油密封環(huán)被安裝在重要位置。例如，安裝在設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的一對(duì)分離的環(huán)狀槽中，并用兩密封環(huán)的側(cè)面和內(nèi)周面承接從位于兩環(huán)狀槽之間的油路供給的工作油，并用相反側(cè)的側(cè)面和外周面將環(huán)狀槽的側(cè)壁和殼體內(nèi)周面密封，所述旋轉(zhuǎn)軸插通于殼體的軸孔。密封環(huán)上的各密封面分別與環(huán)狀槽的側(cè)壁、殼體內(nèi)周面滑動(dòng)接觸，并且保持兩密封環(huán)之間的工作油的液壓。這樣的密封環(huán)被要求摩擦損失較少且具有足夠的油密封性。特別是近年來，燃料效率提高被視為重要的課題，在AT、CVT等設(shè)備中，期望在維持良好的密封性的同時(shí)進(jìn)一步提高低轉(zhuǎn)矩性。

以往，作為這樣的密封環(huán)，提出了圖9所示那樣的專利文獻(xiàn)1的密封環(huán)。圖9是該密封環(huán)的局部切口圖。如圖9所示，在該密封環(huán)中，在環(huán)的滑動(dòng)面21上形成導(dǎo)入流體的流路，所述流體成為密封對(duì)象，在該流路的中途設(shè)置突出部23(突出部的兩側(cè)為凹部22)，使動(dòng)壓產(chǎn)生以減輕滑動(dòng)面之間的表面壓力。

另外，提出了圖10所示那樣的專利文獻(xiàn)2的密封環(huán)。圖10是表示該密封環(huán)安裝于環(huán)狀槽的狀態(tài)的圖。如圖10所示，該密封環(huán)安裝于環(huán)狀槽31，在滑動(dòng)面32的非抵接部33側(cè)的端部，設(shè)置有將該端部的邊緣部分地切除而構(gòu)成的弧形凹部34。

此外，作為具有低轉(zhuǎn)矩性及低磨損性的密封環(huán)，提出了將環(huán)側(cè)面整體設(shè)為規(guī)定角度的錐面(傾斜面)而成的密封環(huán)(參照專利文獻(xiàn)3)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1∶日本特開平8-121603號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008-275052號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2013-155846號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，雖然專利文獻(xiàn)1的密封環(huán)能夠期待由高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)壓帶來的油膜形成效果，但低速旋轉(zhuǎn)時(shí)的油膜形成效果幾乎不會(huì)出現(xiàn)。因此，在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，油不能夠在密封面(滑動(dòng)面21中的與環(huán)狀槽實(shí)際上相對(duì)滑動(dòng)的部分)上形成油膜，無助于降低轉(zhuǎn)矩和減少磨損。其原因可認(rèn)為是：突出部23的頂點(diǎn)與密封環(huán)的滑動(dòng)面21相比進(jìn)入內(nèi)側(cè)，在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)入到了凹部22(潤滑槽)的油會(huì)越過突出部23而流入相鄰的凹部22。

另外，專利文獻(xiàn)2的密封環(huán)容易向滑動(dòng)面32導(dǎo)入油，從低速旋轉(zhuǎn)到高速旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)面32上的油膜形成性優(yōu)異，低轉(zhuǎn)矩性優(yōu)異。但是，與此相反，不能將滑動(dòng)面32上的弧形凹部34的面積取較大值，滑動(dòng)面積的減少受到限制。特別是在安裝有密封環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸的偏芯較大的情況下，不能將凹部的面積取較大值。

專利文獻(xiàn)3的密封環(huán)設(shè)為具有傾斜的環(huán)側(cè)面，與在環(huán)側(cè)面設(shè)置有凹部(槽)的密封環(huán)相比滑動(dòng)面積變小，所以運(yùn)轉(zhuǎn)初期的轉(zhuǎn)矩較低。但是，當(dāng)磨損推進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)矩有可能變高。另外，關(guān)于專利文獻(xiàn)2這樣的具有弧形凹部的密封環(huán)，由于當(dāng)磨損推進(jìn)時(shí)滑動(dòng)面積較大地增加，所以轉(zhuǎn)矩也有可能變高。

本發(fā)明為了應(yīng)對(duì)這樣的問題而做出，其目的在于提供一種能夠長期維持優(yōu)異的低轉(zhuǎn)矩性的密封環(huán)。

用于解決問題的手段

本發(fā)明的密封環(huán)安裝于在殼體和旋轉(zhuǎn)軸中的一方部件上設(shè)置的環(huán)狀槽，所述殼體具有軸孔，所述旋轉(zhuǎn)軸插通于所述軸孔，所述密封環(huán)從該環(huán)狀槽部分地突出而與所述殼體和所述旋轉(zhuǎn)軸中的另一方部件的表面接觸，并且與所述環(huán)狀槽的非密封流體側(cè)的側(cè)壁面滑動(dòng)自如地接觸，從而將這些部件之間的環(huán)狀間隙密封，所述密封環(huán)的特征在于，至少在所述密封環(huán)的成為與所述側(cè)壁面滑動(dòng)的滑動(dòng)面的環(huán)側(cè)面，所述密封環(huán)的該環(huán)側(cè)面的外徑側(cè)是設(shè)置有環(huán)寬度從外徑側(cè)朝向內(nèi)徑側(cè)變小的傾斜角的傾斜面，在該環(huán)側(cè)面的內(nèi)徑側(cè)的不從所述環(huán)狀槽突出的部位具有凹部，所述凹部是與所述側(cè)壁面不接觸的不接觸部并且與環(huán)內(nèi)周面連通。

其特征在于，所述傾斜面的傾斜角是相對(duì)于與密封環(huán)的軸心方向垂直的面成1.5度～5度的范圍的角度。

其特征在于，所述凹部是沿著環(huán)周向的V形的凹部。另外，其特征在于，所述凹部的相距所述滑動(dòng)面的深度，在該凹部的環(huán)周向上的端部以外具有最深部，從該最深部朝向環(huán)周向上的兩端部變淺，在環(huán)徑向上恒定。另外，其特征在于，所述凹部的環(huán)周向上的端部與所述滑動(dòng)面的邊界部相對(duì)于所述滑動(dòng)面形成為陡坡度。

其特征在于，在環(huán)周向上分離地設(shè)置多個(gè)所述凹部。

其特征在于，所述凹部的外徑側(cè)的開口尺寸比內(nèi)徑側(cè)的開口尺寸大。

發(fā)明效果

由于本發(fā)明的密封環(huán)在環(huán)側(cè)面進(jìn)行初期滑動(dòng)的外徑側(cè)是傾斜面(錐面)，所以滑動(dòng)面積變小。另外，由于在上述環(huán)側(cè)面的內(nèi)徑側(cè)的不從環(huán)狀槽突出的部位具有凹部，所述凹部是與該環(huán)狀槽的側(cè)壁面不接觸的不接觸部并且與環(huán)內(nèi)周面連通，所以在抑制作為密封流體的工作油等泄漏到殼體與旋轉(zhuǎn)軸的間隙的同時(shí)，工作油等容易經(jīng)由該凹部適當(dāng)?shù)亓鞒龅交瑒?dòng)面。因此，在運(yùn)轉(zhuǎn)初期成為低轉(zhuǎn)矩。并且，由于內(nèi)徑側(cè)的滑動(dòng)面積因形成有上述凹部而較小，也有由上述凹部帶來的油向滑動(dòng)面流出的油流出作用，所以即使在隨著時(shí)間的經(jīng)過而導(dǎo)致外徑側(cè)的傾斜面的磨損推進(jìn)了的情況下，也能夠防止轉(zhuǎn)矩變高。其結(jié)果是，能夠長期維持優(yōu)異的低轉(zhuǎn)矩性。

由于環(huán)側(cè)面外徑側(cè)的傾斜面的傾斜角是相對(duì)于與密封環(huán)的軸心方向垂直的面成1.5度～5度的范圍的角度，所以密封性、低轉(zhuǎn)矩性以及低磨損性綜合來看比較優(yōu)異。

由于凹部的相距滑動(dòng)面的深度在該凹部的環(huán)周向上的端部以外具有最深部，從該最深部朝向環(huán)周向上的兩端部變淺，在環(huán)徑向上恒定，所以作為密封流體的工作油等容易流出到相鄰的凹部彼此之間的滑動(dòng)面(環(huán)側(cè)面)，具有足夠的低轉(zhuǎn)矩性。

由于凹部的環(huán)周向上的端部與滑動(dòng)面的邊界部相對(duì)于滑動(dòng)面形成為陡坡度，所以即使在滑動(dòng)面磨損的情況下，凹部的開口面積的減少也較小，難以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的變化。

流入到了凹部的工作油等由于密封環(huán)與旋轉(zhuǎn)軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)而從凹部內(nèi)流出到滑動(dòng)面。此時(shí)，通過使凹部的外徑側(cè)的開口尺寸比凹部的內(nèi)徑側(cè)的開口尺寸大，從而能夠使更多的工作油等流出到滑動(dòng)面，可以發(fā)揮足夠的低轉(zhuǎn)矩性。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的密封環(huán)的一例的立體圖和剖視圖。

圖2是表示將圖1的密封環(huán)裝入環(huán)狀槽的狀態(tài)的剖視圖。

圖3是從環(huán)內(nèi)徑側(cè)觀察密封環(huán)的一部分的圖。

圖4是圖3中的B部的放大圖。

圖5是表示邊界部的一例的剖視圖。

圖6是表示V形的凹部的其他實(shí)施方式的圖。

圖7是密封環(huán)的試驗(yàn)機(jī)的概略圖。

圖8是表示環(huán)側(cè)面磨損量與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的圖。

圖9是表示以往的密封環(huán)的一例的圖。

圖10是表示以往的密封環(huán)的另一例的圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的密封環(huán)具有如下特征：其環(huán)側(cè)面是由(1)作為傾斜面的外徑側(cè)和(2)具有規(guī)定的凹部的內(nèi)徑側(cè)構(gòu)成的構(gòu)造。

基于圖1和圖2說明本發(fā)明的密封環(huán)的一例。圖1(a)表示密封環(huán)的立體圖，圖1(b)表示圖1(a)的密封環(huán)的局部放大剖視圖，圖2表示將該密封環(huán)裝入液壓裝置的環(huán)狀槽的狀態(tài)下的剖視圖。如圖1(a)和(b)所示，密封環(huán)1是具有一處接合部4且截面為大致矩形的環(huán)狀體。環(huán)的兩側(cè)面2的外徑側(cè)2a是設(shè)置有環(huán)寬度從外徑側(cè)朝向內(nèi)徑側(cè)變小的傾斜角的傾斜面(錐面)。環(huán)的兩側(cè)面2的內(nèi)徑側(cè)2b具有與環(huán)內(nèi)周面1b連通的凹部3。凹部3是沿著環(huán)周向的V形的凹部，在環(huán)周向上分離地設(shè)置有多個(gè)。此外，環(huán)內(nèi)周面1b和環(huán)的兩側(cè)面2(包括凹部3)的角部可以設(shè)置有直線狀、曲線狀的倒角，在用注射成形制造密封環(huán)的情況下，可以在該部分設(shè)置成為從模具突出的突出部分的臺(tái)階部1c。

如圖2所示，密封環(huán)1安裝在環(huán)狀槽6a中，所述環(huán)狀槽6a設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸6，所述旋轉(zhuǎn)軸6插通于殼體5的軸孔5a。圖中的箭頭是來自工作油的壓力施加的方向，圖中右側(cè)是非密封流體側(cè)。密封環(huán)1用圖中右側(cè)的環(huán)側(cè)面2與環(huán)狀槽6a的非密封流體側(cè)的側(cè)壁面6b滑動(dòng)自如地接觸。另外，用其外周面1a與軸孔5a的內(nèi)周面接觸。利用該密封構(gòu)造，將旋轉(zhuǎn)軸6與軸孔5a之間的環(huán)狀間隙密封。此外，也同樣能夠應(yīng)用于環(huán)狀槽不是設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，而是設(shè)置在殼體側(cè)的結(jié)構(gòu)。另外，工作油適當(dāng)使用與用途對(duì)應(yīng)的種類。在本發(fā)明中，主要假定油溫為30～150℃左右，液壓為0.5～3.0MPa左右，旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為1000～7000rpm左右這樣的條件。

密封環(huán)1是具有一處接合部4(參照?qǐng)D1)的切割型的環(huán)，通過彈性變形而擴(kuò)徑并安裝在環(huán)狀槽6a中。由于密封環(huán)1具有接合部4，所以在使用時(shí)因工作油的液壓而擴(kuò)徑，外周面1a與軸孔5a的內(nèi)周面緊貼。關(guān)于接合部4的形狀，也能夠設(shè)為直線切割(straight cut)型、斜角切割(angle cut)型等，但由于密封性優(yōu)異，因此優(yōu)選采用圖1(a)所示的復(fù)合階梯(step)切割型。

詳細(xì)說明環(huán)側(cè)面2中的(1)作為傾斜面的外徑側(cè)2a。

如圖1(b)所示，環(huán)的兩側(cè)面2的外徑側(cè)2a是設(shè)置有環(huán)寬度從外徑側(cè)朝向內(nèi)徑側(cè)變小的傾斜角的傾斜面(錐面)。作為該傾斜角α，優(yōu)選的是，相對(duì)于與密封環(huán)的軸心方向垂直的面7，設(shè)為1.5度～5度的范圍的角度。更優(yōu)選1.5度～3度。當(dāng)傾斜角α小于1.5度時(shí)，有可能不能得到足夠的轉(zhuǎn)矩減少。另外，當(dāng)傾斜角α超過5度時(shí)，有可能導(dǎo)致油泄漏急劇地變多。

雖然傾斜角α至少設(shè)定在與環(huán)狀槽的側(cè)壁面接觸的一側(cè)的環(huán)側(cè)面2上的外徑側(cè)2a即可(參照?qǐng)D2)，但由于無需管理向安裝槽的裝入方向，因此，如圖1(b)等所示，優(yōu)選設(shè)為密封環(huán)1的兩側(cè)面均具有相同的規(guī)定傾斜角α的左右對(duì)稱的傾斜面。另外，為了排出車刀加工時(shí)產(chǎn)生的切屑，或因研磨時(shí)的塌邊(日文：ダレ)等，圖2所示的環(huán)狀槽6a的側(cè)壁面6b有時(shí)會(huì)成為從垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的面稍微傾斜(1度左右)的傾斜面。在該情況下也能夠應(yīng)用本發(fā)明的密封環(huán)。本發(fā)明的特別優(yōu)選的方案是環(huán)狀槽6a的側(cè)壁面6b與旋轉(zhuǎn)軸方向垂直的面(無傾斜)的情況。

如圖2所示，環(huán)外周面1a是與密封環(huán)1的軸心方向和作為滑動(dòng)對(duì)象的殼體5的軸孔5a的內(nèi)周面平行的面。該外周面1a相對(duì)于與密封環(huán)的軸心方向垂直的面成為垂直的面。由于環(huán)外周面1a是沒有軸向的傾斜且平行地沿著軸孔5a的內(nèi)周面的形狀，所以即使在該內(nèi)周面與環(huán)外周面1a滑動(dòng)接觸這樣的情況下，各自也難以磨損。另外，由于環(huán)外周面1a是與殼體5的軸孔5a的內(nèi)周面平行的面，且兩個(gè)面緊密接觸，所以在環(huán)狀槽內(nèi)的密封環(huán)的姿勢得以保持而不會(huì)發(fā)生傾斜等。其結(jié)果是，能夠?qū)h(huán)側(cè)面外徑側(cè)2a的傾斜面相對(duì)于環(huán)狀槽6a的側(cè)壁面6b的位置關(guān)系(傾斜角)維持為恒定，能夠長期維持低轉(zhuǎn)矩性等。

詳細(xì)說明環(huán)側(cè)面2中的(2)具有規(guī)定的凹部3的內(nèi)徑側(cè)2b。

在圖1和圖2所示的形態(tài)的密封環(huán)1中，一方的環(huán)側(cè)面2成為與環(huán)狀槽6a的側(cè)壁面6b滑動(dòng)的滑動(dòng)面，在該環(huán)側(cè)面2的內(nèi)徑側(cè)2b，形成有成為與該側(cè)壁面不接觸的不接觸部的V形的凹部3。通過設(shè)置凹部3，作為密封流體的工作油等容易經(jīng)由該凹部適當(dāng)?shù)亓鞒龅交瑒?dòng)面。詳細(xì)而言，如圖1(a)所示，由于相鄰的凹部彼此之間的滑動(dòng)面X與凹部的邊界部成為連續(xù)的形狀，凹部的外徑側(cè)的滑動(dòng)面Y與凹部的邊界部成為不連續(xù)的形狀(臺(tái)階)，所以工作油等容易流出到滑動(dòng)面X，與滑動(dòng)面X相比難以流出到滑動(dòng)面Y。在此，滑動(dòng)面Y是環(huán)側(cè)面2的外徑側(cè)2a的傾斜面。通過使作為密封流體的工作油等流出到滑動(dòng)面X、Y，能夠在該滑動(dòng)面上形成油膜，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和磨損的減少。另外，通過利用不連續(xù)的臺(tái)階來部分抑制向外徑側(cè)的傾斜面(滑動(dòng)面Y)的流出，從而帶來低漏油性。

優(yōu)選的是，環(huán)側(cè)面內(nèi)徑側(cè)2b的凹部以外的部分、即內(nèi)徑側(cè)2b的相鄰的凹部彼此之間的面(滑動(dòng)面X)設(shè)為從外徑側(cè)2a的傾斜面的內(nèi)徑側(cè)端部起連接的非傾斜面(與密封環(huán)的軸心方向垂直的面)。從該內(nèi)徑側(cè)2b的面(滑動(dòng)面X)觀察，凹部3為凹陷的形狀。

雖然凹部至少形成在成為滑動(dòng)面的環(huán)側(cè)面即可，但與上述外徑側(cè)的傾斜面同樣地，由于無需管理向安裝槽的裝入方向等原因，所以如圖1(b)等所示，優(yōu)選對(duì)稱地形成于密封環(huán)1的兩側(cè)面。

另外，如圖1所示，優(yōu)選的是，在環(huán)周向上分離地設(shè)置多個(gè)凹部3。相鄰的凹部彼此之間的環(huán)側(cè)面2構(gòu)成內(nèi)徑側(cè)2b的滑動(dòng)面X。在使用時(shí)，能夠在該相鄰的凹部彼此之間的滑動(dòng)面上形成油膜，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和磨損的減少。優(yōu)選的是，凹部中的每一個(gè)在環(huán)周向上的長度根據(jù)個(gè)數(shù)的不同，設(shè)為環(huán)整周的約3～20％。另外，由于滑動(dòng)特性穩(wěn)定，因此，優(yōu)選的是，凹部全部設(shè)為相同的尺寸，以大致等間隔分離地設(shè)置多個(gè)(在圖1中為單面12個(gè))。

基于圖3詳細(xì)說明V形的凹部。圖3是從環(huán)內(nèi)徑側(cè)觀察本發(fā)明的密封環(huán)的一部分(圖1的A部)的圖。此外，省略了環(huán)側(cè)面外徑側(cè)的傾斜面。如圖3所示，凹部3是沿著環(huán)周向的V形。環(huán)側(cè)面內(nèi)徑側(cè)2b的一方是與環(huán)狀槽滑動(dòng)的滑動(dòng)面X。凹部3的相距滑動(dòng)面X的深度在凹部3的環(huán)周向上的端部以外具有最深部3c，從最深部3c朝向環(huán)周向上的兩端部變淺。即，在環(huán)周向上，越是接近滑動(dòng)面X的區(qū)域越淺。另外，凹部3的相距滑動(dòng)面X的深度在環(huán)徑向上恒定。在圖1和圖3所示的例子中，凹部3的底面由從滑動(dòng)面X朝向?qū)挾确较蛑醒雮?cè)沿著環(huán)周向傾斜的平面3a和平面3b構(gòu)成。

在圖1和圖3所示的例子中，最深部3c的位置為凹部3的環(huán)周向上的中央位置，但不特別限定于此。另外，在這些例子中，凹部3的底面由沿著環(huán)周向傾斜的平面3a和平面3b構(gòu)成，但也可以不是由平面構(gòu)成，而是由曲面構(gòu)成。另外，凹部3的最深部3c的形狀除了單純地連結(jié)平面3a和平面3b而成的V形之外，也可以設(shè)為曲線狀或水平狀。即使設(shè)為曲線狀或水平狀，對(duì)轉(zhuǎn)矩減少的效果也沒有不良影響。

凹部3的最深部3c的相距滑動(dòng)面的深度優(yōu)選設(shè)為環(huán)總寬度的45％以下，更優(yōu)選設(shè)為30％以下。此外，在將凹部形成于環(huán)的兩側(cè)面的情況下，在此的“深度”是將各側(cè)面的凹部的深度合計(jì)而得到的深度。在超過環(huán)總寬度的45％的情況下，在使用環(huán)時(shí)有可能較大地變形等。

基于圖4和圖5，說明凹部的環(huán)周向上的端部與滑動(dòng)面的邊界部。圖4是圖3中的B部的放大圖，圖5是表示邊界部的一例的放大剖視圖。如圖5(a)所示，凹部3的環(huán)周向上的端部與滑動(dòng)面(環(huán)側(cè)面內(nèi)徑側(cè)2b)的邊界部3d優(yōu)選相對(duì)于滑動(dòng)面形成為陡坡度。即，優(yōu)選的是，在凹部3處，將邊界部3d相對(duì)于滑動(dòng)面的坡度設(shè)為比該邊界部3d以外的部分相對(duì)于滑動(dòng)面的坡度大。利用該結(jié)構(gòu)，與不形成陡坡度的情況(圖5(b))相比，即便在滑動(dòng)面相同程度磨損的情況下，凹部的開口面積的減少也較小，不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的變化。例如，如圖4所示，該陡坡度能夠設(shè)為向環(huán)的寬度方向中央側(cè)凸出的弧形。通過將邊界部3d的陡坡度部形成為弧形，作為密封流體的工作油等更容易流出到滑動(dòng)面，成為更低轉(zhuǎn)矩。

基于圖6說明其他形態(tài)的V形的凹部。圖6(a)～(c)分別是從正面方向觀察密封環(huán)的V形的凹部的圖。如圖6(a)～(c)所示，在這些形態(tài)中，外徑側(cè)3e的開口尺寸設(shè)計(jì)為比凹部3的內(nèi)徑側(cè)3f的開口尺寸大。即，在環(huán)側(cè)面，作為與環(huán)狀槽的側(cè)壁面不接觸的不接觸面的V形的凹部3的正面形狀形成為：外徑側(cè)3e的不接觸面積比內(nèi)徑側(cè)3f大。通過這樣設(shè)計(jì)凹部，流入到了凹部的工作油等由于密封環(huán)與旋轉(zhuǎn)軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)而從凹部內(nèi)流出時(shí)，由于凹部的內(nèi)徑側(cè)的開口尺寸比外徑側(cè)的開口尺寸小，所以與凹部的內(nèi)徑側(cè)的開口尺寸與外徑側(cè)的開口尺寸相同的情況相比，更多的工作油等流出到外徑側(cè)2a和內(nèi)徑側(cè)2b的滑動(dòng)面。這是因?yàn)椋耗軌蛞种茝陌疾績?nèi)流出的工作油等與凹部的周向端部碰撞時(shí)向密封環(huán)的內(nèi)徑側(cè)逃出的量。

如上所述，本發(fā)明的密封環(huán)具有如下構(gòu)造：其環(huán)側(cè)面由(1)作為傾斜面的外徑側(cè)和(2)具有規(guī)定的凹部的內(nèi)徑側(cè)構(gòu)成。如圖1(b)所示，外徑側(cè)2a的長度T₁和內(nèi)徑側(cè)2b的長度T₂相對(duì)于密封環(huán)厚度的關(guān)系只要處于至少能夠防止設(shè)置于內(nèi)徑側(cè)2b的凹部3從環(huán)狀槽突出而導(dǎo)致作為密封流體的工作油等向殼體與旋轉(zhuǎn)軸的間隙泄漏的范圍即可，不特別限定。通過將外徑側(cè)2a的長度T₁設(shè)為殼體與旋轉(zhuǎn)軸的間隙T₃以上(參照?qǐng)D2)，即使是在內(nèi)徑側(cè)2b以與長度T₂相同的寬度形成凹部3的情況，也不會(huì)有凹部3關(guān)聯(lián)到殼體與旋轉(zhuǎn)軸的間隙的情況。更具體而言，外徑側(cè)2a的長度T₁優(yōu)選為殼體與旋轉(zhuǎn)軸的間隙T₃+0.1～0.5mm，更優(yōu)選為T₃+0.1～0.3mm。

本發(fā)明的密封環(huán)的材質(zhì)不特別限定，但如果考慮在側(cè)面形成上述凹部、通過彈性變形而擴(kuò)徑并安裝于槽等情況，則優(yōu)選采用合成樹脂的成形體。作為能夠使用的合成樹脂，例如，可列舉熱固性聚酰亞胺樹脂、熱塑性聚酰亞胺樹脂、聚醚酮醚酮酮樹脂、聚醚酮樹脂、聚醚醚酮(以下，記為PEEK)樹脂、全芳香族聚酯樹脂、聚四氟乙烯(以下，記為PTFE)樹脂等氟樹脂、聚苯硫醚(以下，記為PPS)樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂以及聚酰胺樹脂等。此外，既可以單獨(dú)使用這些樹脂，也可以采用混合了兩種以上而成的聚合物合金。

由于具有上述凹部和復(fù)合階梯切割的接合部的密封環(huán)的制造較容易且成本低，轉(zhuǎn)矩與被機(jī)械加工的情況相比更低且穩(wěn)定等，因此，密封環(huán)優(yōu)選采用將合成樹脂注射成形而成的注射成形體。因此，作為合成樹脂，優(yōu)選使用能夠注射成形的熱塑性樹脂。其中，特別是，由于摩擦磨損特性、彎曲彈性模量、耐熱性、滑動(dòng)性等優(yōu)異，優(yōu)選使用PEEK樹脂或PPS樹脂。這些樹脂具有高的彈性模量，即使在裝入槽中時(shí)擴(kuò)徑也不會(huì)斷裂，即使在密封的工作油的油溫變高的情況下也能夠使用，另外，也不用擔(dān)心溶劑破裂(solvent crack)。

另外，能夠根據(jù)需要在上述合成樹脂中摻合碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維等纖維狀增強(qiáng)材料；球狀二氧化硅、球狀碳等球狀填充材料；云母、滑石等鱗狀增強(qiáng)材料；鈦酸鉀晶須等微小纖維增強(qiáng)材料。另外，也能夠摻合PTFE樹脂、石墨、二硫化鉬等固體潤滑劑；磷酸鈣、硫酸鈣等滑動(dòng)增強(qiáng)材料；炭黑等。它們既能夠單獨(dú)摻合，也能夠組合并摻合。由于容易得到本發(fā)明的密封環(huán)所要求的特性，所以特別優(yōu)選在PEEK樹脂或PPS樹脂中包含作為纖維狀增強(qiáng)材料的碳纖維和作為固體潤滑劑的PTFE樹脂。通過摻合碳纖維，能實(shí)現(xiàn)彎曲彈性模量等機(jī)械強(qiáng)度的提高，通過PTFE樹脂的摻合，能實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)特性的提高。

在采用合成樹脂制的情況下，將以上各種原材料熔融混煉為成形用顆粒，并使用該成形用顆粒，利用公知的注射成形法等成形為規(guī)定形狀。在利用注射成形來制造的情況下，其澆口位置不特別限定，但出于確保密封性的觀點(diǎn)和無需后加工的觀點(diǎn)，優(yōu)選設(shè)置在環(huán)內(nèi)周面。另外，從注射成形時(shí)的流動(dòng)平衡方面來看，澆口位置優(yōu)選設(shè)置在環(huán)內(nèi)周面的接合部相對(duì)部。

實(shí)施例

實(shí)施例1、比較例1以及比較例2

使用以PEEK樹脂為主材料并摻合了碳纖維和PTFE樹脂而成的樹脂組成物(NTN精密樹脂公司制：Bearee PK5301)，利用注射成形制造了下述表1所示的各種截面形狀的密封環(huán)(外徑φ48mm、內(nèi)徑φ44mm、環(huán)最大寬度2.3mm、環(huán)厚度2mm)。實(shí)施例1的環(huán)側(cè)面外徑側(cè)的傾斜角為2.5度。比較例1是形成了圖10所示的弧形凹部的密封環(huán)，減去凹部的部分而得到的環(huán)側(cè)面的滑動(dòng)面積與實(shí)施例1同等。在比較例2中，環(huán)側(cè)面整體為傾斜面，其傾斜角度為2.5度。

關(guān)于這些密封環(huán)的特性，利用圖7所示的試驗(yàn)機(jī)，評(píng)價(jià)了環(huán)側(cè)面磨損量與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩以及油泄漏量之間的關(guān)系。圖7是試驗(yàn)機(jī)的概略圖。在對(duì)象軸11的環(huán)狀槽中安裝了密封環(huán)12、12'。密封環(huán)12、12'與對(duì)象軸11的環(huán)狀槽側(cè)壁和殼體13的軸孔內(nèi)周面滑動(dòng)接觸。14是馬達(dá)，15是轉(zhuǎn)矩計(jì)。從裝置右側(cè)壓送試驗(yàn)油并供給到密封環(huán)12與12'之間的環(huán)狀間隙。試驗(yàn)條件設(shè)為液壓1.0MPa、油溫100℃、轉(zhuǎn)速2000rpm。此外，油種類為CVTF。

利用該試驗(yàn)機(jī)測量了環(huán)側(cè)面磨損量為某值的情況下的對(duì)象軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(N·mm)和油泄漏量。在圖8中示出旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)結(jié)果，在表1中示出油泄漏試驗(yàn)結(jié)果。在此，關(guān)于油泄漏試驗(yàn)結(jié)果，以初期(環(huán)側(cè)面磨損0μm)的比較例2的泄漏量為基準(zhǔn)，在與其同等的情況下記錄為“○”，在比其少的情況下記錄為“◎”。此外，表中的“磨損后油泄漏”是環(huán)側(cè)面磨損50μm時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果。

[表1]

如圖8所示，在環(huán)側(cè)面整體為傾斜面的比較例2中，雖然初期的轉(zhuǎn)矩低，但與環(huán)側(cè)面的磨損的推進(jìn)成比例地變高。另外，與比較例2相比，在設(shè)置有弧形凹部的比較例1中，相對(duì)于磨損推進(jìn)的轉(zhuǎn)矩增加較少，但整體上轉(zhuǎn)矩處于較高的水準(zhǔn)。與之相對(duì)，在實(shí)施例1中，轉(zhuǎn)矩從初期起較低，即使在環(huán)側(cè)面的磨損推進(jìn)了的情況下，也能夠防止轉(zhuǎn)矩變高。

工業(yè)實(shí)用性

由于本發(fā)明的密封環(huán)能夠長期維持優(yōu)異的低轉(zhuǎn)矩性，所以能夠適當(dāng)?shù)赜糜谄嚨戎械腁T或CVT等液壓設(shè)備。

附圖標(biāo)記說明

1 密封環(huán)

2 環(huán)側(cè)面

3 V形的凹部

4 接合部

5 殼體

6 旋轉(zhuǎn)軸

7 與密封環(huán)的軸心方向垂直的面

11 對(duì)象軸

12、12' 密封環(huán)

13 殼體

14 馬達(dá)

15 轉(zhuǎn)矩計(jì)