本申請是申請?zhí)枮閜ct/jp2015/067556的pct國際申請進入中國國家階段后的發(fā)明專利申請的分案申請，由此與該進入中國國家階段的發(fā)明專利申請要求相同的在先申請(即日本發(fā)明專利申請jp2015-005072)的優(yōu)先權(quán)。

本發(fā)明涉及一種對軸與殼體軸孔之間的環(huán)狀間隙進行密封的密封環(huán)及密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

例如，機動車用自動變速箱(at：automatictransmission)、無級變速箱(cvt：continuouslyvariabletransmission)具有密封環(huán)，其安裝在軸的外周面?zhèn)人O(shè)置的環(huán)狀槽，對軸與殼體之間的環(huán)狀間隙進行密封。在這種技術(shù)中，向殼體所設(shè)置的軸孔中，插通預先在環(huán)狀槽安裝有密封環(huán)的軸。

在此，在軸插通軸孔時，會存在密封環(huán)損傷的情況。參照圖9，針對其原因進行說明。圖9是現(xiàn)有技術(shù)中使軸插通殼體的作業(yè)的說明圖。如上所述，在殼體300所設(shè)置的軸孔310中，向圖中箭頭x方向插通預先在環(huán)狀槽210安裝有密封環(huán)500的軸200。此時，密封環(huán)500因自重將比軸200的外周面向下方突出，因此密封環(huán)500下方的部分y與殼體300的前端抵接，從而存在該部分y損傷的情況。需要說明的是，密封環(huán)500通過與環(huán)狀槽210的側(cè)壁面和軸孔310的內(nèi)周面分別密合來發(fā)揮密封功能。因此，在密封環(huán)500的內(nèi)周面與環(huán)狀槽210的槽底之間形成間隙。由此，在使軸200插通軸孔310的作業(yè)中，密封環(huán)500因自重而成為垂下環(huán)狀槽210的狀態(tài)，密封環(huán)500的中心軸線cs位于軸200的中心軸線c的下方。因此，密封環(huán)500比軸200的外周表面向下方突出。需要說明的是，圖9中的虛線表示在密封環(huán)500的中心軸線cs與軸200的中心軸線c一致的情況下，密封環(huán)500的位置。

在此，上述作業(yè)中的軸200的中心軸線c與密封環(huán)500的中心軸線cs之間的間隔依賴于密封環(huán)500的內(nèi)周面與環(huán)狀槽210的槽底之間的間隙的大小。因此，通過縮小該間隙，就能夠縮小中心軸線c與中心軸線cs的間隔。然而，如圖10所示，對于環(huán)狀槽210的槽底兩端的角落部213，根據(jù)制法方面等的原因可知，構(gòu)成連結(jié)環(huán)狀槽210的槽底212與槽側(cè)面(側(cè)壁面211)的彎曲面。需要說明的是，圖10是現(xiàn)有技術(shù)中具有密封環(huán)500x的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。如上所述，密封環(huán)500通過與環(huán)狀槽210的側(cè)壁面211密合來發(fā)揮密封功能。因此，必須使密封環(huán)500無法與構(gòu)成彎曲面的角落部213接觸。因此，若構(gòu)成彎曲面的角落部213大，則必須增大密封環(huán)500的內(nèi)周面與環(huán)狀槽210的槽底212的間隙。

作為其對策，如圖11所示，考慮采用一種在密封環(huán)500y的兩側(cè)面的各內(nèi)周面?zhèn)鹊亩瞬刻幵O(shè)置凹部510的技術(shù)。需要說明的是，圖11是現(xiàn)有技術(shù)中具有密封環(huán)500y的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。然而，在樹脂制的密封環(huán)的情況下，為了提高密封環(huán)在環(huán)狀槽210的安裝作業(yè)性，通常在周向的1處設(shè)置接縫部。另外，對于該接縫部，由于功能上等的原因，結(jié)構(gòu)會變得復雜。在該情況下，由于強度、制法上等的原因，無法在接縫部附近處，設(shè)置上述這樣的凹部510。

需要說明的是，可以使用ptfe、peek等各種材料作為密封環(huán)使用的材料，對于要求密封性的部位，則優(yōu)選使用ptfe。由于ptfe比較柔軟，因此會使上述這樣損傷的問題變得更顯著。另外，在機動車用的at、cvt的情況下，通過在組裝at、cvt后進行檢查，能夠確認密封環(huán)產(chǎn)生損傷，因此更換密封環(huán)的作業(yè)非常麻煩。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2003/100301號

專利文獻2：日本特開平10-169782號公報

專利文獻3：日本特開2006-29349號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的在于，提供一種在向殼體插通軸的作業(yè)時，通過減少密封環(huán)的中心軸線相對于軸的中心軸線的偏移，能夠抑制密封環(huán)觸碰殼體的前端的密封環(huán)和密封結(jié)構(gòu)。

用于解決問題的手段

本發(fā)明為了解決上述問題而采用了以下手段。

即，本發(fā)明的密封環(huán)為樹脂制，安裝在設(shè)于軸的外周面?zhèn)鹊沫h(huán)狀槽，對所述軸與殼體之間的環(huán)狀間隙進行密封，其特征在于，

所述密封環(huán)分別與所述環(huán)狀槽中低壓側(cè)的側(cè)壁面和所述殼體上所述軸所插通的軸孔的內(nèi)周面密合，來密封所述環(huán)狀間隙，并且在周向的1處設(shè)有接縫部，

所述密封環(huán)包括：薄壁部，其徑向的壁厚薄，且設(shè)置在周向上不足180°的范圍內(nèi)；以及厚壁部，其比該薄壁部的內(nèi)周面朝徑向內(nèi)側(cè)突出，徑向壁厚比該薄壁部厚，

所述接縫部設(shè)置在所述薄壁部，

在所述厚壁部兩側(cè)面的各內(nèi)周面?zhèn)鹊亩瞬刻?，分別沿整個區(qū)域形成有凹部，所述凹部使得在與所述環(huán)狀槽的槽底兩端的角落部之間形成間隙。

另外，本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有：

軸，其在外周面?zhèn)仍O(shè)置有環(huán)狀槽；

殼體，其具有該軸所插通的軸孔；以及

密封環(huán)，其為樹脂制，分別與所述環(huán)狀槽低壓側(cè)的側(cè)壁面和所述軸孔的內(nèi)周面密合，來密封所述軸與殼體之間的環(huán)狀間隙，并且在周向的1處設(shè)有接縫部，

所述密封環(huán)包括：

薄壁部，其徑向的壁厚薄，且設(shè)置在周向上不足180°的范圍內(nèi)；以及厚壁部，其比該薄壁部的內(nèi)周面朝徑向內(nèi)側(cè)突出，徑向壁厚比該薄壁部厚，

所述接縫部設(shè)置在所述薄壁部，

在所述厚壁部兩側(cè)面的各內(nèi)周面?zhèn)鹊亩瞬刻?，分別沿整個區(qū)域形成有凹部，所述凹部使得在與所述環(huán)狀槽的槽底兩端的角落部之間形成間隙。

根據(jù)本發(fā)明，密封環(huán)包括：薄壁部和厚壁部，薄壁部設(shè)置在周向上不足180°的范圍。由此，在向殼體插通軸的作業(yè)時，密封環(huán)的厚壁部的內(nèi)周面與軸所設(shè)置的環(huán)狀槽的槽底成為接觸的狀態(tài)。另外，在厚壁部的兩側(cè)面的各內(nèi)周面?zhèn)鹊亩瞬刻?，分別沿整個區(qū)域形成有凹部，所述凹部使得在與環(huán)狀槽的槽底兩端的角落部之間形成間隙。因此，由于不會影響密封環(huán)與環(huán)狀槽的側(cè)壁面的密合，從而能夠維持密封性，并且增加厚壁部壁厚的厚度，由此在向殼體插通軸的作業(yè)時，能夠減小密封環(huán)的中心軸線相對于軸的中心軸線的偏移。另外，由于接縫部設(shè)置在薄壁部，因此在形成凹部時，接縫部的結(jié)構(gòu)不會成為障礙。

由此，能夠在環(huán)狀槽的槽底兩端的(由彎曲面構(gòu)成)角落部與凹部之間形成間隙，并且，增加厚壁部徑向的壁厚厚度，減小密封環(huán)的中心軸線相對于軸的中心軸線的偏移。

優(yōu)選所述接縫部從外周面?zhèn)群蛢蓚?cè)壁面?zhèn)热我环接^察均被切斷為臺階狀，由此隔著切斷部，在一側(cè)的外周面?zhèn)仍O(shè)置有第一嵌合凸部和第一嵌合凹部，在另一側(cè)的外周面?zhèn)仍O(shè)置有與第一嵌合凸部嵌合的第二嵌合凹部和與第一嵌合凹部嵌合的第二嵌合凸部。

另外，優(yōu)選所述凹部由熱壓加工形成。

發(fā)明效果

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在向殼體插通軸的作業(yè)時，通過減少密封環(huán)的中心軸線相對于軸的中心軸線的偏移，能夠抑制密封環(huán)觸碰殼體的前端。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的密封環(huán)的側(cè)視圖。

圖2是本發(fā)明實施例的密封環(huán)的側(cè)視圖的局部放大圖。

圖3是本發(fā)明實施例的密封環(huán)的側(cè)視圖的局部放大圖。

圖4是本發(fā)明實施例的從密封環(huán)外周面?zhèn)扔^察的圖的局部放大圖。

圖5是本發(fā)明實施例的從密封環(huán)內(nèi)周面?zhèn)扔^察的圖的局部放大圖。

圖6是本發(fā)明實施例的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。

圖7是本發(fā)明實施例的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。

圖8是本發(fā)明實施例的向殼體插通軸的作業(yè)的說明圖。

圖9是現(xiàn)有技術(shù)的向殼體插通軸的作業(yè)的說明圖。

圖10是現(xiàn)有技術(shù)的具有密封環(huán)的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。

圖11是現(xiàn)有技術(shù)的具有密封環(huán)的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，基于實施例，例示地詳細說明用于實施本發(fā)明的實施方式。但是，在該實施例中記載的結(jié)構(gòu)元件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對配置等，除非有特別地特定性的記載，則本發(fā)明的范圍不僅限定于此。

(實施例)

參照圖1～圖8，針對本發(fā)明實施例的密封環(huán)和密封結(jié)構(gòu)進行說明。需要說明的是，在機動車用at、cvt等變速箱中，為了保持油壓，而將本實施例的密封環(huán)和密封結(jié)構(gòu)用于密封相對旋轉(zhuǎn)的軸與殼體之間的環(huán)狀間隙。另外，在以下說明中，“高壓側(cè)”是指，在密封環(huán)的兩側(cè)產(chǎn)生壓差時成為高壓的一側(cè)，“低壓側(cè)”是指，在密封環(huán)的兩側(cè)產(chǎn)生壓差時成為低壓的一側(cè)。

＜密封環(huán)＞

尤其，參照圖1～圖5，針對本實施例的密封環(huán)100進行說明。圖1是本發(fā)明實施例的密封環(huán)的側(cè)視圖。圖2是本發(fā)明實施例的密封環(huán)的側(cè)視圖的局部放大圖，是將圖1中被圓圈出的部分的放大的圖。圖3是本發(fā)明實施例的密封環(huán)的側(cè)視圖的局部放大圖，是將圖1中被圓圈出的部分的相反側(cè)的面的放大圖。圖4是本發(fā)明實施例的從密封環(huán)的外周面?zhèn)扔^察的圖的局部放大圖，是從外周面?zhèn)扔^察圖1中被圓圈出的部分的圖。圖5是本發(fā)明實施例的從密封環(huán)的內(nèi)周面?zhèn)扔^察的圖的局部放大圖，是從內(nèi)周面?zhèn)扔^察圖1中被圓圈出的部分的圖。

本實施例的密封環(huán)100安裝于軸200的外周面?zhèn)人O(shè)置的環(huán)狀槽210。密封環(huán)100對相對旋轉(zhuǎn)的軸200與殼體300(殼體300的軸200所插通的軸孔310的內(nèi)周面)之間的環(huán)狀間隙進行密封(參照圖6和圖7)。由此，密封環(huán)100保持以使流體壓力(本實施例為油壓)發(fā)生變化而構(gòu)成的密封對象區(qū)域的流體壓力。在此，在本實施例中，使圖6、7中的右側(cè)的區(qū)域的流體壓力發(fā)生變化，密封環(huán)100起到保持圖6、7中右側(cè)的密封對象區(qū)域的流體壓力的作用。需要說明的是，在機動車發(fā)動機停止的狀態(tài)下，密封對象區(qū)域的流體壓力低，成為無負載的狀態(tài)，若啟動發(fā)動機，則密封對象區(qū)域的流體壓力升高。

本實施例的密封環(huán)100由聚四氟乙烯(ptfe)制的環(huán)狀部件構(gòu)成。在該密封環(huán)100的周向的1處設(shè)有接縫部110。另外，該密封環(huán)100包括：薄壁部100a，其徑向的壁厚??；以及厚壁部100b，其比薄壁部100a的內(nèi)周面朝徑向內(nèi)側(cè)突出，由此徑向壁厚比薄壁部100a厚。因此，若從側(cè)面觀察密封環(huán)100，相對于外周面為圓形，內(nèi)周面在徑向上設(shè)有高度差。需要說明的是，圖中的100a和100b分別示出薄壁部所設(shè)置的范圍和厚壁部所設(shè)置的范圍。上述薄壁部100a設(shè)置在周向上不足180°的范圍。并且，在該薄壁部100a設(shè)有上述接縫部110。另外，在厚壁部100b的兩側(cè)面的各內(nèi)周面?zhèn)鹊亩瞬刻帲謩e沿整個區(qū)域形成有凹部120。所述一對凹部120使得在與環(huán)狀槽210的槽底兩端的角落部213之間形成間隙(參照圖7)。需要說明的是，本實施例的凹部120的截面為矩形。

通過設(shè)置這樣一對凹部120，相對于薄壁部100a的截面為矩形(參照圖6)，厚壁部100b的截面為t形(參照圖7)。需要說明的是，密封環(huán)100可以通過模具成形獲得。接縫部110可以通過成形形成，也可以通過切削加工形成。另外，優(yōu)選凹部120通過加熱并進行加壓的熱壓形成(參照特開2012-11646號公報)。由此，不需要機械加工的復雜加工，能夠通過短工時容易地形成凹部120。另外，能夠提高形成凹部120部分的尺寸精度，并且也能夠抑制對未實施加壓部位的尺寸精度的影響。

尤其參照圖2～圖5，說明本實施例的接縫部110的結(jié)構(gòu)。本實施例的接縫部110采用特殊階梯切割，從外周面?zhèn)群蛢蓚?cè)壁面?zhèn)热我环接^察均被切斷為臺階狀。由此，對于密封環(huán)100，隔著切斷部，在一側(cè)的外周面?zhèn)仍O(shè)置有第一嵌合凸部111和第一嵌合凹部114，在另一側(cè)的外周面?zhèn)仍O(shè)置有與第一嵌合凸部111嵌合的第二嵌合凹部113和與第一嵌合凹部114嵌合的第二嵌合凸部112。需要說明的是，隔著切斷部，一側(cè)的內(nèi)周面?zhèn)鹊亩嗣?15與另一側(cè)的內(nèi)周側(cè)的端面116彼此相對。關(guān)于特殊階梯切割為公知技術(shù)，因此省略其詳細說明，其具有即使熱膨脹收縮導致密封環(huán)100的周長變化，也能維持穩(wěn)定的密封性能的特性。需要說明的是，“切斷部”不僅包括通過切削加工切斷的情況，也包括通過成形得到的情況。

＜密封結(jié)構(gòu)＞

尤其參照圖6和圖7，說明本實施例的密封結(jié)構(gòu)。圖6和圖7是本發(fā)明實施例的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖，圖6中的密封環(huán)100為圖2中的aa剖視圖，圖7中的密封環(huán)100為圖1中的bb剖視圖。在圖6和圖7中，涉及一種發(fā)動機，并示出隔著密封環(huán)100，右側(cè)區(qū)域的流體壓力比左側(cè)區(qū)域高的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，密封環(huán)100分別與環(huán)狀槽210中低壓側(cè)的側(cè)壁面211和殼體300上軸孔310的內(nèi)周面密合，來密封軸200與殼體300之間的環(huán)狀間隙。

＜密封環(huán)與環(huán)狀槽的尺寸關(guān)系＞

針對未作用外力狀態(tài)下的密封環(huán)100與環(huán)狀槽210的尺寸關(guān)系進行詳細說明。環(huán)狀槽210的槽底兩端的角落部213由連結(jié)環(huán)狀槽210的槽底212和槽側(cè)面(側(cè)壁面211)的彎曲面構(gòu)成。在此，設(shè)定密封環(huán)100的薄壁部100a的內(nèi)周面的曲率半徑為ra，厚壁部100b的內(nèi)周面的曲率半徑為rb。另外，設(shè)定密封環(huán)100的凹部120所設(shè)置的部分中徑向最大部位的曲率半徑為rbx，凹部120的軸線方向的寬度為hb。并且，設(shè)定環(huán)狀槽210中，由彎曲面構(gòu)成的角落部213中徑向最大部位的外徑的一半為rc，角落部213的寬度為hc，槽底212的外徑的一半為rd。

于是，均滿足ra＞rc、rbx＞rc＞rb＞rd以及hb＞hc。通過滿足ra＞rc，使薄壁部100a的側(cè)面與環(huán)狀槽210的角落部213不接觸。通過滿足rbx＞rc以及hb＞hc，使厚壁部100b的側(cè)面與環(huán)狀槽210的角落部213也不接觸。因此，密封環(huán)100的側(cè)面的整個區(qū)域與角落部213不接觸。即，密封環(huán)100的側(cè)面的整個區(qū)域與環(huán)狀槽210的側(cè)壁面211接觸。另外，通過滿足rc＞rb＞rd，能夠使密封環(huán)100與角落部213不接觸，并且增加厚壁部100b的壁厚。

＜向殼體插通軸的作業(yè)＞

尤其，參照圖8，針對本實施例的向殼體插通軸的作業(yè)進行說明。圖8是本實施例的使軸在殼體中插通的作業(yè)的說明圖。在殼體300上設(shè)置的軸孔310中，向圖中箭頭x方向插通預先在環(huán)狀槽210上安裝有密封環(huán)100的軸200。在本實施例中，厚壁部100b的內(nèi)周面成為與環(huán)狀槽210的槽底212接觸的狀態(tài)。因此，在插通作業(yè)時中，能夠使軸200的中心軸線c與密封環(huán)100的中心軸線cs大致一致。

＜本實施例的密封裝置的優(yōu)點＞

根據(jù)本實施例，密封環(huán)100包括：薄壁部100a和厚壁部100b，薄壁部100a設(shè)置在周向上不足180°的范圍。由此，在向殼體300插通軸200的作業(yè)時，密封環(huán)100的厚壁部100b的內(nèi)周面為與軸200所設(shè)置的環(huán)狀槽210的槽底212接觸的狀態(tài)。另外，在厚壁部100b的兩側(cè)面的各內(nèi)周面?zhèn)鹊亩瞬刻?，分別沿整個區(qū)域形成有凹部120，其用于在與環(huán)狀槽210的槽底兩端的角落部213之間形成間隙。因此，不會影響密封環(huán)100相對于環(huán)狀槽210的側(cè)壁面211的密合，從而能夠維持密封性，并且增加厚壁部100b的壁厚，由此在向殼體300插通軸200的作業(yè)時，能夠減小密封環(huán)100的中心軸線cs相對于軸200的中心軸線c的偏移。由此，在插通作業(yè)時，能夠抑制密封環(huán)100比軸200的外周表面向下方突出。因此，能夠抑制密封環(huán)100觸碰殼體300的前端，能夠抑制密封環(huán)100損傷。

在此，若設(shè)定rb＝rd，在理論上，軸200的中心軸線c與密封環(huán)100的中心軸線cs完全一致。然而，為了使密封環(huán)100的外周面與軸孔310的內(nèi)周面密合，需要向密封環(huán)100的內(nèi)周面作用流體壓力。因此，需要使rb＞rd。但是，為了盡量使中心軸線c與中心軸線cs一致，優(yōu)選盡可能地減小rb與rd的差。

另外，在本實施例中，由于接縫部110設(shè)置在薄壁部100a，因此在形成凹部120時，接縫部110的結(jié)構(gòu)不會成為障礙。因此，如本實施例這樣，即使采用結(jié)構(gòu)比較復雜的特殊階梯結(jié)構(gòu)作為接縫部110，也不會對凹部120的形成帶來障礙。

＜其他＞

在本實施例中，示出密封環(huán)100為ptfe制的情況，但作為本發(fā)明的密封環(huán)的材料，不限于ptfe，也可以使用其他樹脂材料。在本發(fā)明中，由于能夠抑制密封環(huán)觸碰殼體而造成損傷，因此采用柔軟的樹脂材料尤其有效。

另外，在本實施例中，示出接縫部為特殊階梯切割的情況，但本發(fā)明的接縫部不限于特殊階梯切割，也可以采用其他結(jié)構(gòu)的接縫部。在本發(fā)明中，由于不需要在接縫部形成凹部，因此對于采用難以形成凹部的復雜結(jié)構(gòu)的接縫部的情況尤其有效。

另外，在本實施例中，示出凹部120的截面為矩形的情況。但是，只要本發(fā)明的凹部能夠使得在與環(huán)狀槽210的槽底兩端的角落部213之間形成間隙，則并未限定其形狀。例如，也可以通過使密封環(huán)的厚壁部的軸線方向的寬度從外周面?zhèn)认騼?nèi)周面?zhèn)茸冋诤癖诓康膬蓚?cè)面的各內(nèi)周面?zhèn)刃纬慑F面，由此形成凹部。即，凹部的截面形成三角形。

附圖標記說明

100密封環(huán)

100a薄壁部

100b厚壁部

110接縫部

111第一嵌合凸部

112第二嵌合凸部

113第二嵌合凹部

114第一嵌合凹部

115端面

116端面

120凹部

200軸

210環(huán)狀槽

211側(cè)壁面

212槽底

213角落部

300殼體

310軸孔