DE112015006501B4

DE112015006501B4 - Dichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015006501B4
Application number: DE112015006501.6T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Ohmori
Original assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Current assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: JP2016211595A; DE112015006501T5; US20180087575A1; US10344803B2; WO2016174792A1; CN207921341U; JP6556488B2

Abstract

Dichtungsvorrichtung (11), die zwischen einem äußeren Element (2) und einem inneren Element (5), das sich relativ zu dem äußeren Element (2) koaxial dreht, bereitgestellt ist, wobei die Dichtungsvorrichtung aufweist:ein erstes Element (50) und ein zweites Element (60), die kombiniert sind,wobei das erste Element (50) die Form eines Doppelzylinders hat und einen zylindrischen Abschnitt (501) auf der diametral inneren Seite, der auf das innere Element (5) angepasst ist, einen kreisförmigen Plattenabschnitt (512), der sich von dem zylindrischen Abschnitt (501) auf der diametral inneren Seite in die diametrale Außenrichtung erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite, der sich von einem Außenumfangsrandabschnitt (512a) des kreisförmigen Plattenabschnitts (512) erstreckt, aufweist,wobei das zweite Element (60) ein Kernelement (61) und einen aus elastischem Material hergestellten Dichtungslippenabschnitt (62) hat, wobei das Kernelement (61) einen Kernelementzylinderabschnitt (611), der in eine diametral innere Fläche (2b) des äußeren Elements (2) gepasst ist, und einen einwärtigen Flanschabschnitt (612), der sich von einem Endabschnitt (611a) des Kernelementzylinderabschnitts (611) in die diametrale Innenrichtung erstreckt, aufweist, wobei der Dichtungslippenabschnitt (62) an dem Kernelement (61) befestigt ist und das erste Element (50) elastisch berührt,wobei sich der zylindrische Abschnitt (501) auf der diametral inneren Seite und der zylindrische Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) in Axialrichtung in Richtung des zweiten Elements (60) erstrecken,wobei ein erster Labyrinthabschnitt (r1) in Axialrichtung zwischen einem Abschnitt auf der diametral äußeren Seite des zylindrischen Abschnitts (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) und dem Kernelementzylinderabschnitt (611) des zweiten Elements (60) bereitgestellt ist,wobei ein zweiter Labyrinthabschnitt (r2), der mit dem ersten Labyrinthabschnitt (r1) verbunden ist, entlang der Radialrichtung zwischen einer Endfläche des zylindrischen Abschnitts (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) und dem einwärtigen Flanschabschnitt (612) des zweiten Elements (60) bereitgestellt ist,wobei der erste Labyrinthabschnitt (r1) in der Axialrichtung eine Länge größer oder gleich 1,5 mm hat,wobei der Dichtungslippenabschnitt (62) den kreisförmigen Plattenabschnitt (512) des ersten Elements (50) elastisch berührt,wobei ein Raumabschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite und dem Dichtungslippenabschnitt (62) bereitgestellt ist, undwobei eine Lücke, die den Raumabschnitt zwischen dem zweiten Element (60) und dem zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite erreicht, nur durch den ersten Labyrinthabschnitt (r1) und den zweiten Labyrinthabschnitt (r2) gebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung, die zum Beispiel in einer Lagervorrichtung eines Radlagerabschnitts eines Fahrzeugs verwendet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Dichtungsvorrichtung, die zwischen einem Außenring, d.h. einem äußeren Element, und einem Innenring, d.h. einem inneren Element, montiert ist.
Technischer Hintergrund
Ein Beispiel für das Vorstehende, das in den nachstehenden Patentliteraturen 1 bis 3 offenbart ist, ist das, das gebildet wird, indem ein erstes Element, das integral an einem inneren Element befestigt ist, und ein zweites Element kombiniert werden; das zweite Element ist integral an einem äußeren Element befestigt und hat einen Dichtungslippenabschnitt, der aus elastischem Material hergestellt ist und das erste Element elastisch berührt. Die Patentliteraturen 1 bis 3 offenbaren die Dichtungsvorrichtung, in der das erste Element, d.h. ein Schleuderring, einen ersten zylindrischen Abschnitt, einen kreisförmigen Plattenabschnitt und einen zweiten zylindrischen Abschnitt hat. Der erste zylindrische Abschnitt ist an das innere Element angepasst; der kreisförmige Plattenabschnitt erstreckt sich von einem Endabschnitt des ersten zylindrischen Abschnitts auf einer zu dem zweiten Element entgegengesetzten Seite in eine diametral äußere Seite; und der zweite zylindrische Abschnitt erstreckt sich in die gleiche Richtung wie der erste zylindrische Abschnitt von einem Endabschnitt auf der diametral äußeren Seite des kreisförmigen Plattenabschnitts in der Axialrichtung. Das zweite Element der Dichtungsvorrichtung hat ein Kernelement und den Dichtungslippenabschnitt. Das Kernelement hat einen zylindrischen Abschnitt, der an das äußere Element angepasst ist, und einen Flanschabschnitt, der sich von einem Endeabschnitt des zylindrischen Abschnitts in eine diametral innere Seite erstreckt. Der aus elastischem Material hergestellte Dichtungslippenabschnitt ist an dem Kernelement befestigt und berührt den Schleuderring elastisch. Ein Labyrinthabschnitt ist zwischen entgegengesetzten Flächen des zweiten zylindrischen Abschnitts des ersten Elements und des zweiten Elements ausgebildet.
JP 2015 - 045387 A offenbart eine Labyrinthdichtung in einer Fahrzeuglagerdichtung.
US 2009/0058011 A1 offenbart eine Dichtungsvorrichtung, die zum Abdichten zwischen einem Feste-Seite-Element und einem Rotierende-Seite-Element ausgebildet ist.
EP 1 260 724 A1 offenbart eine Dichtungsvorrichtung, die aufweist: ein ringförmiges Dichtungselement, das an einem Schulterabschnitt eines Endes in axialer Richtung eines Außenlaufrings eines Wasserpumpenlagers befestigt ist; und einen Schleuderring, der auf einer Seite des einen Endes in der axialen Richtung in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und von außen an der äußeren Umfangsfläche einer Pumpenwelle befestigt ist, die als Innenlaufring dient. Das Dichtungselement hat eine Querschnittsform, die entlang eines Scheibenbereichs und eines äußeren zylindrischen Teils des Schleuderrings gebogen ist. Ein Labyrinth-Dichtungsabschnitt ist zwischen dem Dichtungselement und dem Scheibenabschnitt sowie dem äußeren zylindrischen Abschnitt des Schleuderrings gebildet. Radiallippen sind an einem inneren Umfang des Dichtungselements ausgebildet.
Referenzliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Gebrauchsmusteranmeldungsveröffentlichung Nr. H03-59562 (JP H03- 59 562 U)
Patentliteratur 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-342827 ( JP 2006 - 342 827 A )
Patentliteratur 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2010-91036 ( JP 2010 - 91 036 A )
Patentliteratur 4: JP 2015-045387 A
Patentliteratur 5: US 2009/0058011 A1
Patentliteratur 6: EP 1 260 724 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der in den Patentliteraturen 1 bis 3 beschriebenen Dichtungsvorrichtung wird ein Schleuderring mit dem ersten zylindrischen Abschnitt auf der diametral inneren Seite, dem kreisförmigen Plattenabschnitt, und dem zweiten zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite gebildet, und der Schnitt des Schleuderrings ist wie ein liegender Buchstabe U in einer Doppelzylinderform ausgebildet. Der Labyrinthabschnitt wird durch den zweiten zylindrischen Abschnitt des Schleuderrings und das zweite Element ausgebildet, so dass die Länge des Labyrinthabschnitts in der Axialrichtung angemessen gehalten wird. Daher wird das Eindringen von Schlammwasser oder ähnlichem einschließlich Staub, worauf hier nachstehend als Schlammwasser Bezug genommen wird, von außen durch den Labyrinthabschnitt in die Dichtungsvorrichtung wirksam verhindert. Wenn jedoch der Schnitt des Schleuderrings in einer liegenden U-Form wie vorstehend erwähnt ausgebildet ist, ist es schwierig, wenn einmal Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung eindringt, Schlammwasser nach außen abzugeben und das eingedrungene Schlammwasser sammelt sich allmählich in einem Raum an, der von dem Schleuderring und dem zweiten Element umgeben ist. Fremdobjekte, wie etwa Staub, der in Schlammwasser enthalten ist, werden in einen elastischen Kontaktabschnitt einer Seitenlippe an dem kreisförmigen Plattenabschnitt des Schleuderrings gestaut, wodurch ein elastischer Gleitkontaktabschnitt der Seitenlippe mit dem kreisförmigen Plattenabschnitt entsprechend der Drehung eines Drehseitenelements abgenutzt wird. Ein derartiger Abrieb lässt Schlammwasser von dem elastischen Kontaktabschnitt der Seitenlippe mit dem kreisförmigen Plattenabschnitt durch die Dichtungsvorrichtung weiter in einen Ziellagerraum eindringen. Es treten Probleme in der Verschlechterung der Dichtungsfunktion mit der Zeit und der Lebensdauer der Dichtungsvorrichtung auf.
Die vorliegende Erfindung wird angesichts der vorstehend erwähnten Probleme vorgeschlagen. In einer Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, in der ein erstes Element eine Doppelzylinderform hat, werden die Länge eines zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements in der Axialrichtung, die Länge eines diametral inneren Seitenbereichs des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite in der Axialrichtung, und die Kapazität des Labyrinths, d.h. einer Lücke, zwischen dem zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite und dem zweiten Element, geeignet festgelegt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsvorrichtung bereitzustellen, die das Eindringen von Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung verhindert, die Abgabefähigkeit für eindringendes Schlammwasser verbessert und die Lebensdauer der Dichtungsvorrichtung verlängert.
Lösung für das Problem
Die Erfindung ist definiert durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung, die zwischen einem äußeren Element und einem inneren Element, das sich relativ zu dem äußeren Element koaxial dreht, bereitgestellt ist. Die Dichtungsvorrichtung umfasst ein erstes Element in einer Form eines Doppelzylinders, das auf das innere Element gepasst ist; und ein zweites Element, mit einem Kernelement, das in das äußere Element eingepasst ist, und einem Dichtungslippenabschnitt aus elastischem Material, der an dem Kernelement befestigt ist und das erste Element elastisch berührt, wobei das erste Element und das zweite Element kombiniert werden, wobei das erste Element einen zylindrischen Abschnitt auf der diametral inneren Seite und einen zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite aufweist, welche sich in einer Axialrichtung in Richtung des zweiten Elements erstrecken, wobei der zylindrische Abschnitt auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements einen ersten Labyrinthabschnitt und einen zweiten Labyrinthabschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite und dem zweiten Element hat, wobei der erste Labyrinthabschnitt in der Axialrichtung bereitgestellt ist, wobei der zweite Labyrinthabschnitt in der Radialrichtung bereitgestellt ist und mit dem ersten Labyrinthabschnitt verbunden ist, und wobei der erste Labyrinthabschnitt eine Länge größer oder gleich 1,5 mm in der Axialrichtung hat.
In der vorliegenden Erfindung berührt die aus elastischem Material hergestellte Dichtungslippe, die für das zweite Element bereitgestellt ist, das erste Element elastisch, so dass der Dichtungslippenabschnitt das erste Element relativ verschiebbar in einer elastischen Weise berührt, wenn das innere Element sich relativ zu dem äußeren Element koaxial dreht. Wenn das innere Element sich daher, wie vorstehend erwähnt, koaxial dreht, wird verhindert, dass Schlammwasser von außen durch die Dichtungsvorrichtung in den Zieldichtungsraum zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element eindringt. Außerdem hat das erste Element die Form eines Doppelzylinders, mit dem zylindrischen Abschnitt auf der diametral inneren Seite und dem zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite , und der zylindrische Abschnitt auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements hat den ersten Labyrinthabschnitt in der Axialrichtung zwischen dem zylindrischen Abschnitt auf der äußeren Seite und dem zweiten Element bereitgestellt und den zweiten Labyrinthabschnitt in der Radialrichtung bereitgestellt und mit dem ersten Labyrinthabschnitt verbunden . Daher wird der tatsächliche Eindringweg von Schlammwasser von außen in die Dichtungsvorrichtung länger. Außerdem wird durch eine Zentrifugalwirkung und eine Pumpwirkung des ersten Elements gemäß der Axialdrehung des inneren Elements das Eindringen von Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung wirksam verhindert, und Schlammwasser, das einmal in die Lagervorrichtung eingedrungen ist, wird wirksam abgegeben. Dadurch nimmt das Anstauen von Staub oder ähnlichem, was in Schlammwasser enthalten ist, in einem elastischen Kontaktabschnitt des Dichtungslippenabschnitts relativ zu dem ersten Element ab. Ferner wird der Abrieb des Dichtungslippenabschnitts mit der Zeit durch den vorstehend erwähnten relativ verschiebbaren Kontakt in einer elastischen Weise des Dichtungslippenabschnitts relativ zu dem ersten Element gemäß der Axialdrehung des ersten Elements unterdrückt, wodurch die Lebensdauer der Dichtungsvorrichtung verlängert wird. Die Länge des ersten Labyrinthabschnitts ist größer oder gleich 1,5 mm, so dass die Eindringungsverhinderungsfunktion für Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung und die vorstehend erwähnte Abgabefunktion wirksam erreicht werden. Wenn die Länge des ersten Labyrinthabschnitts in der Axialrichtung kleiner als 1,5 mm ist, werden die Eindringungsverhinderungsfunktion für Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung und die vorstehend erwähnte Abgabefunktion verschlechtert. Die Länge des ersten Labyrinthabschnitts in der Axialrichtung wird abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung und der Raumweite des Bereichs, für den die Dichtungsvorrichtung bereitgestellt ist, auf größer oder gleich 1,5 mm festgelegt
In der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat ein diametral innerer Bereich des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements in der Axialrichtung eine Länge größer oder gleich 0,75 mm.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Länge des diametral inneren Bereichs des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements entlang der Welle größer oder gleich 0,75 mm, so dass ein Raum, der von dem ersten Element und dem zweiten Element umgeben ist, weithin gesichert ist und die Abgabefunktion für Schlammwasser in dem Raum durch den Labyrinthabschnitt nach außen gemäß der Axialdrehung des inneren Elements leicht erreicht wird. Selbst wenn Schlammwasser durch den ersten und zweiten Labyrinthabschnitt in die Dichtungsvorrichtung eindringt, wird das eingedrungene Schlammwasser daher schnell durch die Labyrinthabschnitte abgegeben und sein Verweilen in der Dichtungsvorrichtung wird unterdrückt. Somit nimmt das Stauen von Staub oder ähnlichem in dem elastischen Kontaktabschnitt des Dichtungslippenabschnitts und des ersten Elements wirksam ab und die Lebensdauer der Dichtungsvorrichtung wird verlängert. Wenn der diametral innere Abschnitt des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite entlang der Welle weniger als 0,75 mm lang ist, wird die Abgabewirkung von Schlammwasser durch die Zentrifugalkraft, wie vorstehend erwähnt, verringert. Der diametral innere Bereich des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite wird in Abhängigkeit von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung und der Raumweite des Bereichs, für den die Dichtungsvorrichtung bereitgestellt wird, auf eine Länge entlang der Welle von größer oder gleich 0,75 mm festgelegt.
In der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite Labyrinthabschnitt eine Lücke mit einer Länge von kleiner oder gleich 1 mm.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Lücke des zweiten Labyrinthabschnitts eine Länge von kleiner oder gleich 1 mm, so dass verhindert wird, dass Schlammwasser durch den zweiten Labyrinthabschnitt weiter in die Vorrichtung voranschreitet, auch wenn Schlammwasser in den ersten Labyrinthabschnitt eindringt. Wenn die Lücke des zweiten Labyrinthabschnitts eine Länge von mehr als 1 mm hat, ist Wasser, das in den ersten Labyrinthabschnitt eingedrungen ist, fähig, weiter in die Dichtungsvorrichtung voranzuschreiten. Die Lücke des zweiten Labyrinthabschnitts wird abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung und dem Beriech, für den die Dichtungsvorrichtung bereitgestellt wird, auf eine Länge von kleiner oder gleich 1 mm festgelegt.
In der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat das erste Element einen Schleuderring in einer Form eines Doppelzylinders, weist der Schleuderring einen ersten zylindrischen Abschnitt, der auf das innere Element gepasst ist, einen kreisförmigen Plattenabschnitt, der sich von dem ersten zylindrischen Abschnitt in die diametrale Außenrichtung erstreckt, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt, der sich von einem Außenumfangsrandabschnitt des kreisförmigen Plattenabschnitts erstreckt auf. Der zweite zylindrische Abschnitt des Schleuderrings bildet den zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Länge des ersten Labyrinthabschnitts der Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts des Schleuderrings entlang der Axialrichtung, so dass der Eindringweg von Schlammwasser, wie vorstehend erwähnt, verlängert wird. Außerdem werden durch eine Zentrifugalwirkung des Schleuderrings gemäß der Axialdrehung des inneren Elements die Eindringungsverhinderungsfunktion für Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung und die Abgabefunktion wirksam erreicht.
In der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat das erste Element einen Schleuderring in einer Form eines Doppelzylinders, weist der Schleuderring einen ersten zylindrischen Abschnitt, der auf das innere Element gepasst ist, einen kreisförmigen Plattenabschnitt, der sich von dem ersten zylindrischen Abschnitt in die diametrale Außenrichtung erstreckt, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt, der sich von einem Außenumfangsrandabschnitt des kreisförmigen Plattenabschnitts erstreckt, auf, wobei der kreisförmige Plattenabschnitt des Schleuderrings mit einem ringförmigen Messgeber zum Erfassen der Drehung integral befestigt ist. Der zweite zylindrische Abschnitt des Schleuderrings und ein Endabschnitt auf der diametral äußeren Seite des ringförmigen Messgebers bilden den zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Länge des ersten Labyrinthabschnitts der Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts des Schleuderrings entlang der Axialrichtung und der Länge des Endabschnitts auf der diametral äußeren Seite des ringförmigen Messgebers, so dass der Eindringweg von Schlammwasser, wie vorstehend erwähnt, verlängert wird. Außerdem werden durch eine Zentrifugalwirkung des Schleuderrings und des ringförmigen Messgebers gemäß der Axialdrehung des inneren Elements die Eindringungsverhinderungsfunktion für Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung und die Abgabefunktion wirksam erreicht.
In der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist der zweite zylindrische Abschnitt des Schleuderrings integral mit einem zylindrischen elastischen Element auf einer Außenumfangsfläche befestigt, wobei der zweite zylindrische Abschnitt des Schleuderrings, der von dem elastischen Element bedeckt ist, und der Endabschnitt auf der diametral äußeren Seite des ringförmigen Messgebers den zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements bilden.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Länge des ersten Labyrinthabschnitts der Länge des elastischen Elements entlang der Axialrichtung und der Länge des Endabschnitts auf der diametral äußeren Seite des ringförmigen Messgebers, so dass der Eindringweg des Schlammwassers, wie vorstehend erwähnt, verlängert wird. Außerdem werden durch eine Zentrifugalwirkung des Schleuderrings und des ringförmigen Messgebers gemäß der Axialdrehung des inneren Elements die Eindringungsverhinderungsfunktion für Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung und die Abgabefunktion wirksam erreicht.
Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung hat das erste Element der Dichtungsvorrichtung eine doppelzylindrische Form, und die Länge des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements in der Axialrichtung, die Länge des Bereichs auf der diametral inneren Seite des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite in der Axialrichtung und das Volumen des Labyrinths, d.h. einer Lücke, zwischen dem zylindrischen Abschnitt auf der diametral äußeren Seite und dem zweiten Element werden geeignet festgelegt. Daher wird verhindert, dass Schlammwasser in die Dichtungsvorrichtung eindringt, die Abgabefähigkeit für eingedrungenes Schlammwasser wird verbessert und die Lebensdauer der Dichtungsvorrichtung wird verlängert.
Figurenliste

1 ist eine Längsschnittansicht, die schematisch ein Beispiel einer Lagervorrichtung darstellt, auf welche die Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils X in 1 und stellt eine erste Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dar.
3 stellt ähnlich 2 ein modifiziertes Beispiel der Dichtungsvorrichtung der Ausführungsform dar.
4 stellt ähnlich 2 eine zweite Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dar.
5 stellt ähnlich 2 ein modifiziertes Beispiel der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dar.
6 ist eine Tabelle der Ergebnisse eines Leistungstests der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
7a, 7b und 7c sind Diagramme, welche die Ergebnisse in 6 darstellen.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend basierend auf den Zeichnungen erklärt. 1 stellt eine Lagervorrichtung 1 dar, die ein (nicht dargestelltes) Rad eines Fahrzeugs in einer axial drehbaren Weise hält. Die Lagervorrichtung 1 umfasst im Allgemeinen einen Außenring 2, d.h. ein äußeres Element, ein Nabenrad 3, ein Innenringelement 4, das integral an eine Fahrzeugkarosserieseite des Nabenrads 3 angepasst ist, und zwei Reihen von Rollelementen 6 ... (Kugeln), die zwischen dem Außenring 2 und dem Nabenrad 3 und zwischen dem Außenring 2 und dem Innenringelement 4 eingefügt sind. In der Ausführungsform bilden das Nabenrad 3 und das Innenringelement 4 den Innenring 5, d.h. das innere Element. Der Außenring 2 ist an einer (nicht dargestellten) Karosserie des Fahrzeugs befestigt. Das Nabenrad 3 ist koaxial mit einer Antriebswelle 7 kerbverzahnt, und die Antriebswelle 7 ist durch ein Geschwindigkeitsgelenk 8 mit einer Antriebsquelle, d.h. einem (nicht dargestellten) Antriebsübertragungsabschnitt, verbunden. Die Antriebswelle 7 ist durch eine Mutter 9 mit dem Nabenrad 3 integriert, wodurch die Entfernung des Nabenrads 3 von der Antriebswelle 7 verhindert wird. Der Innenring 5, d.h. das Nabenrad 3 und das Innenringelement 4, ist um eine Welle L relativ zu dem Außenring 2 drehbar, der Außenring 2 und der Innenring 5 bilden zwei Elemente, die sich relativ drehen, und ein ringförmiger Raum S ist zwischen den zwei Elementen ausgebildet. Die zwei Reihen von Rollelementen 6..., die von dem Haltering 6a gehalten werden, sind in dem ringförmigen Raum S in einer derartigen Weise bereitgestellt, dass ein Spurrad 2a des Außenrings 2, ein Spurrad 3a des Nabenrads 3 und ein Spurrad 4a des Innenringelements 4 drehbar sind. Das Nabenrad 3 hat einen Nabenradkörper 30 mit einer zylindrischen Form und einen Nabenflansch 32, der derart ausgebildet ist, dass er sich von dem Nabenradkörper 30 durch einen ansteigenden Basisabschnitt 31 in eine diametral äußere Seite erstreckt. Das Rad ist durch einen Bolzen 22 und eine (nichtdargestellte) Mutter an dem Nabenflansch 32 befestigt. Hier nachstehend wird auf eine Seite in Richtung des Rads in der Axialrichtung entlang der Welle L (die linke Seite in 1) als eine Radseite Bezug genommen und auf eine Seite in Richtung der Fahrzeugkarosserie (rechte Seite in 1) wird als eine Fahrzeugkarosserieseite Bezug genommen.
Der ringförmige Raum S bildet einen Lagerraum; und in beiden Endabschnitten des ringförmigen Raums S, worauf hier nachstehend als der Lagerraum Bezug genommen wird, sind in der Axialrichtung entlang der Welle L jeweils Lagerdichtungen 10, 11 zwischen dem Außenring 2 und dem Nabenrad 3 und zwischen dem Außenring 2 und dem Innenringelement 4 montiert, wodurch die Endabschnitte in der Axialrichtung entlang der Welle L des Lagerraums S abgedichtet werden. Daher wird das Eindringen von Schlammwasser oder ähnlichem, das Staub enthält, auf das hier nachstehend als Schlammwasser Bezug genommen wird, in den Lagerraum S oder das Lecken von Schmiermittel, wie etwa Schmierfett, das in den Lagerraum S gefüllt ist, verhindert.
Die Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird Bezug nehmend auf die Lagerdichtung 11 auf der Fahrzeugkarosserieseite erklärt. Die vorliegende Erfindung wird auch auf die Lagerdichtung 10 auf der Radseite angewendet. Ausführungsformen der Lagerdichtung 11, d.h. der Dichtungsvorrichtung, werden ferner Bezug nehmend auf 2 bis 5 erklärt. 2 stellt die erste Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dar, und die Lagerdichtung 11 ist in der Lagervorrichtung 1 mit dem Außenring 2 und dem Innenring 5 befestigt. Die Lagerdichtung 11 wird durch Kombinieren eines ersten Elements 50 mit einer doppelzylindrischen Form, das auf den Innenring 5, d.h. ein inneres Element, gepasst ist, und eines zweiten Elements 60, das in den Außenring 2, d.h. ein äußeres Element, gepasst ist, gebildet.
In der Lagerdichtung 11 der Ausführungsform umfasst das zweite Element 60 ein Kernelement 61, das in den Außenring 2 gepasst ist, und einen Dichtungslippenabschnitt 62, der an dem Kernelement 61 befestigt ist und aus elastischem Material hergestellt ist. Insbesondere weist das Kernelement 61 einen Kernelementzylinderabschnitt 611 auf, der in eine diametral innere Fläche 2b des Außenrings 2 gepasst ist. Das Kernelement 61 weist ferner einen einwärtigen Flanschabschnitt 612 auf, der sich von einem Endabschnitt 611a auf der Seite des Lagerraums S in dem Kernelementzylinderabschnitt 611 in eine diametral innere Seite erstreckt. Ein Schnitt des Kernelements 61 ist im Wesentlichen in einer L-Form ausgebildet. Der aus Gummimaterial hergestellte Dichtungslippenabschnitt 62 weist einen Dichtungslippenbasisabschnitt 620, der durch Vulkanisierungsformen integral an dem Kernelement 61 befestigt ist, und eine Seitenlippe 621 und zwei Radiallippen 622, 623, die sich von dem Dichtungslippenbasisabschnitt 620 erstrecken, auf. Der Dichtungslippenbasisabschnitt 620 ist integral an dem Kernelement 61 befestigt, um von einem Teil einer Fläche 612a auf der Seite des Lagerraums S des einwärtigen Flanschabschnitts 612 des Kernelements 61 in einen Innenumfangsrandabschnitt 612b einzutreten und eine gesamte Fläche 612c gegenüber dem Lagerraum S des einwärtigen Flanschabschnitts 612 zu bedecken. Der Dichtungslippenbasisabschnitt 620 ist integral an dem Kernelement 61 befestigt, um eine gesamte Fläche einer diametral inneren Fläche 611b des Kernelementzylinderabschnitts 611 zu bedecken, um in einen Endabschnitt 611c auf einer gegenüberliegenden Seite des Lagerraums S einzutreten und um eine diametral äußere Fläche 611d des Kernelementzylinderabschnitts 611 zu erreichen. Ein Abschnitt, der die diametral äußere Fläche 611d des Kernelementzylinderabschnitts 611 des Dichtungslippenbasisabschnitts 620 erreicht, ist als ein ringförmiger Vorsprungabschnitt 624 definiert, der sich auf der diametral äußeren Seite wölbt. Wenn das Kernelement 61 in den Außenring 2 gepasst wird, ist der ringförmige Vorsprungabschnitt 624 konfiguriert, um in einem komprimierten Zustand zwischen der diametral inneren Fläche 2b des Außenrings 2 und der diametral äußeren Fläche 611d des Kernelementzylinderabschnitts 611 eingefügt zu werden. Schlammwasser wird davon abgehalten, in einen Passabschnitt zwischen dem Außenring 2 und dem Kernelementzylinderabschnitt 611 einzudringen, wobei der ringförmige Vorsprungabschnitt 624 in einem komprimierten Zustand zwischen dem Außenring 2 und dem Kernelementzylinderabschnitt 611 eingefügt ist. Dadurch wird die Bildung von Rost in dem Passabschnitt 611e zwischen dem Außenring 2 und dem Kernelementzylinderabschnitt 611 verhindert, und das Eindringen von Schlammwasser von dem Passabschnitt 611e in den Lagerraum S wird ebenfalls verhindert. Eine Zweipunktstrichlinie des ringförmigen Vorsprungabschnitts 624 stellt die ursprüngliche Form vor der Kompression dar.
Das erste Element 50 weist den Schleuderring 51 mit einer Doppelzylinderform auf, der nämlich zwei zylindrische Abschnitte hat, die in der Radialrichtung überlappen. Der Schleuderring 51 weist einen ersten zylindrischen Abschnitt 511, einen kreisförmigen Plattenabschnitt 512 und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 513 auf und hat den Schnitt in der Form eines liegenden Buchstabens U. Der erste zylindrische Abschnitt 511 ist auf den Innenring 5, d.h. das Innenringelement 4, gepasst. Der kreisförmige Plattenabschnitt 512 erstreckt sich von einem Endabschnitt 511a auf der zu dem Lagerraum S des ersten zylindrischen Abschnitts 511 gegenüberliegenden Seite zu der diametral äußeren Seite. Der zweite zylindrische Abschnitt 513 erstreckt sich von einem Außenumfangsrandabschnitt 512a des kreisförmigen Plattenabschnitts 512 in der Axialrichtung entlang der Welle L zu dem zweiten Element 60. Die Seitenlippe 621 des zweiten Elements 60 berührt eine Fläche 512b auf der Seite des Lagerraums S des kreisförmigen Plattenabschnitts 512 des Schleuderrings 51 elastisch. Die Radiallippen 622, 623 berühren eine diametral äußere Fläche 511b des ersten zylindrischen Abschnitts 511 des Schleuderrings 51 elastisch. In 2 stellen Zweipunkt-Strichlinien der Seitenlippe 621 und der Radiallippen 622, 623 die ursprünglichen Formen vor der elastischen Verformung dar.
In der Lagerdichtung 11 der Ausführungsform bildet der erste zylindrische Abschnitt 511 des Schleuderrings 51 den zylindrischen Abschnitt 501 auf der diametral inneren Seite und der zweite zylindrische Abschnitt 513 bildet den zylindrischen Abschnitt 502 auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements 50. Ein Labyrinthstrukturabschnitt „r“ ist zwischen dem zweiten zylindrischen Abschnitt 513, d.h. dem zylindrischen Abschnitt 502 auf der diametral äußeren Seite, und dem zweiten Element 60 ausgebildet. Der Labyrinthstrukturabschnitt „r“ ist durch einen ersten Labyrinthabschnitt r1 entlang der Welle L und einen zweiten Labyrinthabschnitt r2 entlang der Radialrichtung, der mit dem ersten Labyrinthabschnitt r1 verbunden ist, ausgebildet. Der erste Labyrinthabschnitt r1 ist zwischen einer Außenumfangsfläche 513a des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 und einem Passabschnitt des zweiten Elements 60 in den Außenring 2 ausgebildet, wobei der Passabschnitt der Außenumfangsfläche 513a zugewandt ist; der Passabschnitt bezieht sich auf den Kernelementzylinderabschnitt 611 und eine Innenumfangsfläche 620a des Dichtungslippenbasisabschnitts 620, der den Kernelementzylinderabschnitt 611 bedeckt. Der zweite Labyrinthabschnitt r2 ist in der Radialrichtung zwischen einer Endfläche 513b auf der Seite des Lagerraums S, d.h. der Radseite, des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 und einer Fahrzeugkarosserieseitenfläche 620b eines Abschnitts, der der Endfläche 513b zugewandt ist, d.h. einem Abschnitt des Dichtungslippenbasisabschnitts 620, der die Seitenfläche 612c gegenüber dem Lagerraum S des kreisförmigen Plattenabschnitts 612 des Kernelements bedeckt, ausgebildet. Die Länge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1 in der Axialrichtung entlang der Welle L wird abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf größer oder gleich 1,5 mm festgelegt. Die Länge d2 des diametral inneren Seitenbereichs des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements 50 in der Axialrichtung wird abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, festgelegt. Eine Lücke „a“ des zweiten Labyrinthabschnitts r2 wird abhängig von der Spezifikation einschließlich der Fertigungstoleranz der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf kleiner oder gleich 1mm festgelegt. Die Lücke „a“ ist vorzugsweise so klein wie möglich. Das erste Element 50 dreht sich koaxial relativ zu dem zweiten Element 60, so dass ein minimaler Raum einschließlich mechanischer Toleranz in einer derartigen Weise erhalten wird, dass die Endfläche 513b des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 die Fahrzeugkarosserieseitenfläche 620b des Dichtungslippenbasisabschnitts 620 während der Drehung nicht trifft.
3 stellt eine Modifikation der vorstehend erwähnten Ausführungsform dar. In der Modifikation ist die Fahrzeugkarosserieseitenfläche 620b des Dichtungslippenbasisabschnitts 620 im Vergleich zu der Ausführungsform in 2 in Richtung des Lagerraums S eingedellt, wobei die Fahrzeugkarosserieseitenfläche 620b der Endfläche 513b des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 zugewandt ist. Somit werden die Länge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1 in der Axialrichtung und die Länge d2 des diametral inneren Seitenbereichs des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite in der Axialrichtung im Vergleich zu der vorstehend erwähnten Ausführungsform weitgehend sichergestellt. Andere Strukturen sind die Gleichen wie die Ausführungsform in 2, so haben die gleichen Elemente die gleichen Bezugszahlen.
Wenn in der Lagervorrichtung 1, in der die Lagerdichtung 11 wie in der in 2 und 3 dargestellten Ausführungsform eingebaut ist, die Antriebswelle 7 sich um die Welle L dreht, dreht sich der Innenring 5 koaxial und integral mit der Antriebswelle 7 relativ zu dem Außenring 2. In einem derartigen Fall berühren die Seitenlippe 51 und die Radialrippen 622, 623 relativ und verschiebbar den kreisförmigen Plattenabschnitt 512 bzw. den ersten zylindrischen Abschnitt 511 des Schleuderrings 51 in einer elastischen Weise. Daher wird während des Betriebs der Lagervorrichtung 1, das Eindringen von Schlammwasser von außen durch die Lagerdichtung 11 in den Lagerraum S verhindert. Das Lecken von Schmiermittel, wie etwa Schmierfett, das in den Lagerraum S gefüllt ist, nach außerhalb der Lagervorrichtung 1 wird ebenfalls verhindert. Durch die Kombination des ersten Labyrinthabschnitts r1 in der Axialrichtung entlang der Welle L, des zweiten Labyrinthabschnitts r2 entlang der Radialrichtung und die Zentrifugalwirkung, die gemäß der Axialdrehung des Innenrings 5 erzeugt wird, wird das Eindringen von Schlammwasser einschließlich Staub von außen in die Lagerdichtung 11 unterdrückt. Da der erste Labyrinthabschnitt r1 und der zweite Labyrinthabschnitt r2 Lücken sind, wird das Eindringen von Schlammwasser nicht vollständig verhindert und etwas Schlammwasser oder ähnliches dringt unweigerlich in die Lagerdichtung 11 ein. Schlammwasser, das in die Lagerdichtung 11 eingedrungen ist, erreicht einen Raumabschnitt 110, der von dem zweiten zylindrischen Abschnitt 513 und dem kreisförmigen Plattenabschnitt 512 des Schleuderrings 51, der Seitenlippe 621 und dem Dichtungslippenbasisabschnitt 620 umgeben ist. Der Raumabschnitt 110 hat die Form einer Tasche, und eine Pumpwirkung wirkt in dem Raumabschnitt 110 gemäß der Axialdrehung des Innenrings 5, wodurch eingedrungenes Wasser zurück in Richtung des ersten Labyrinthabschnitts r1 und des zweiten Labyrinthabschnitts r2 gedrückt wird.
Wie vorstehend erwähnt, wird das Eindringen von Schlammwasser in den Raumabschnitt 110 durch den ersten und den zweiten Labyrinthabschnitt r1, r2 unterdrückt. Selbst wenn nur eine geringe Menge von Schlammwasser in den Raumabschnitt 110 eindringt, sammelt sich das eingedrungene Schlammwasser allmählich in dem Raumabschnitt 110 an. Dann staut sich Staub in dem angesammelten Schlammwasser in einem elastischen Kontaktabschnitt der Seitenlippe 621 und der Fahrzeugradseitenfläche 512b des kreisförmigen Plattenabschnitts 512, wodurch ein Spitzenende der Seitenlippe 621 durch den elastischen Gleitkontakt gemäß der Axialdrehung des Innenrings 5 verschlissen wird. Jedoch berührt die Radiallippe 622, die einer gegenüberliegenden Richtung des Lagerraums S zugewandt ist, den ersten zylindrischen Abschnitt 511, d.h. den zylindrischen Abschnitt 501 auf der diametral inneren Seite, des Schleuderrings 51 elastisch. Wenn daher das Spitzenende der Seitenlippe 621 verschlissen wird und Schlammwasser durch den elastischen Kontaktabschnitt der Seitenlippe 621 mit dem kreisförmigen Plattenabschnitt 512 geht, versperrt die Radiallippe 622 das weitere Voranschreiten des eingedrungenen Schlammwassers. Als ein Ergebnis bleibt die Dichtungsleistung der Lagerdichtung 11 über eine lange Zeit erhalten. Wie sich außerdem aus den Ergebnissen der Leistungstests, die später unter Bezugnahme auf 6 und 7 erwähnt werden sollen, versteht, wird die Abgabeleistung von Schlammwasser, das einmal in den Raumabschnitt 110 eingedrungen ist, wirksam erreicht und die Lebensdauer der Lagerdichtung 11 wird verlängert, wenn die Axiallänge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1, die Axiallänge d2 des diametral inneren Seitenbereichs des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite und die Lücke „a“ des zweiten Labyrinthabschnitts r2 wie vorstehend erwähnt festgelegt werden.
4 stellt eine zweite Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dar. In der Lagerdichtung 11, d.h. der Dichtungsvorrichtung, der Ausführungsform hat das erste Element 50 den Schleuderring 51, der wie in der vorstehend erwähnten Ausführungsform ausgebildet ist, ein ringförmiger Messgeber 53 zum Erfassen der Drehung ist integral an einer Fahrzeugkarosserieseitenfläche 512c des kreisförmigen Plattenabschnitts 512 des Schleuderrings 51 befestigt, und der zylindrische Abschnitt 502 auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements 50 ist durch den zweiten zylindrischen Abschnitt 513 des Schleuderrings 51 und einen diametral außenseitigen Endabschnitt 53a des ringförmigen Messgebers 53 gebildet. Der ringförmige Messgeber 53 ist derart aufgebaut, dass Gummimaterial, das Magnetpulver enthält, durch Vulkanisierungsformen mit der Fahrzeugkarosserieseitenfläche 512c des kreisförmigen Plattenabschnitts 512 integriert wird und mehrere Nordpole und Südpole auf der Fahrzeugkarosserieseitenfläche 53b in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung abwechselnd magnetisiert werden. Ein Magnetsensor 12 ist derart in der nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie installiert, dass er der magnetisierten Fläche 53b, d.h. der Fahrzeugkarosserieseitenfläche, des ringförmigen Messgebers 53 zugewandt ist. Eine Drehungserfassungsstruktur des Innenrings 5, d.h. des Rads, wird durch den Magnetsensor 12 und den magnetischen Messgeber 53 gebildet.
Das zweite Element 60 hat das Kernelement 61 wie das in der Ausführungsform von 3 und einen an dem Kernelement 61 befestigten Gummidichtungslippenabschnitt 62. Der Dichtungslippenabschnitt 62 ist, wie vorstehend erwähnt, aus Gummi hergestellt und hat den Dichtungslippenbasisabschnitt 620, der durch Vulkanisierungsformen an dem Kernelement 61 befestigt ist, zwei Seitenlippen 621, 625 und eine Radiallippe 623, die sich von dem Dichtungslippenabschnitt 620 erstrecken. In dieser Ausführungsform ist der Labyrinthstrukturabschnitt „r“ zwischen dem zylindrischen Abschnitt 502 auf der diametral äußeren Seite und dem zweiten Element 60 ausgebildet. Der Labyrinthstrukturabschnitt „r“ ist mit dem ersten Labyrinthabschnitt r1 in der Axialrichtung entlang der Welle L und dem zweiten Labyrinthabschnitt r2 in der Radialrichtung gebildet, wobei der zweite Labyrinthabschnitt r2 mit dem ersten Labyrinthabschnitt r1 verbunden ist. Die Länge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1 in der Axialrichtung ist die Summe des Abstandswerts zwischen der Fahrzeugkarosserieseitenendfläche 512c der kreisförmigen Platte 512 des Schleuderrings 51 und einer Endfläche 513b des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 und des Dickenwerts des ringförmigen Messgebers 53 in der Axialrichtung entlang der Welle L. Die Länge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1 in der Axialrichtung wird, wie vorstehend erwähnt, abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf größer oder gleich 1,5 mm festgelegt. Die Länge d2 des diametral inneren Seitenabschnitts des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements 50 in der Axialrichtung wird, wie vorstehend erwähnt, abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf größer oder gleich 0,75 mm festgelegt. Die Lücke „a“ des zweiten Labyrinthabschnitts r2 wird abhängig von der Spezifikation einschließlich der mechanischen Toleranz der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf kleiner oder gleich 1 mm festgelegt.
Auch in dieser Ausführungsform wird, wie vorstehend erwähnt, durch den ersten und den zweiten Labyrinthabschnitt r1, r2 verhindert, dass Schlammwasser in den Raumabschnitt 110 eindringt, wenn die Lagerdichtung 11 in die Lagervorrichtung 1 in 1 eingebaut ist und der Innenring 5 sich um die Welle L dreht. Wenn nur eine kleine Menge an Schlammwasser in den Raumabschnitt 110 eindringt, sammelt sich das eingedrungene Schlammwasser außerdem allmählich in dem Raumabschnitt 110 an. Dann staut sich Staub aus dem angesammelten Schlammwasser in einem elastischen Kontaktabschnitt der Seitenlippe 621 mit der Fahrzeugradseitenfläche 512b des kreisförmigen Plattenabschnitts 512, wodurch das Spitzenende der Seitenlippe 621 durch den elastischen Gleitkontakt gemäß der Axialdrehung des Innenrings 5 verschlissen wird. Jedoch berührt eine andere Seitenlippe 625, die auf der diametral inneren Seite bereitgestellt ist, anstelle der Seitenlippe 621 die Fahrzeugradseitenfläche 512b des kreisförmigen Plattenabschnitts 512 elastisch. Selbst wenn daher das Spitzenende der Seitenlippe 621 verschlissen wird, und Schlammwasser durch den elastischen Kontaktabschnitt der Seitenlippe 621 mit dem kreisförmigen Plattenabschnitt 512 geht, versperrt die Seitenlippe 625 das weitere Voranschreiten des eingedrungenen Schlammwassers. Als ein Ergebnis bleibt die Dichtungsleistung der Lagerdichtung 11 über eine lange Zeit erhalten. Wie sich außerdem aus den Ergebnissen der Leistungstests, die später unter Bezugnahme auf 6 und 7 erwähnt werden sollen, versteht, wird die Abgabeleistung von Schlammwasser, das einmal in den Raumabschnitt 110 eingedrungen ist, wirksam erreicht und die Lebensdauer der Lagerdichtung 11 wird verlängert, wenn die Axiallänge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1, die Axiallänge d2 des diametral inneren Seitenabschnitts des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite und die Lücke „a“ des zweiten Labyrinthabschnitts r2 wie vorstehend erwähnt festgelegt werden. Andere Strukturen sind die Gleichen wie die in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen, und so haben die gleichen Elemente die gleichen Bezugszahlen und die Funktion und vorteilhafte Ergebnisse werden hier weggelassen.
5 stellt eine Modifikation der zweiten Ausführungsform dar. In der Lagerdichtung 11, d.h. der Dichtungsvorrichtung, der Modifikation ist das zylindrische elastische Element 54 integral an dem Außenumfang des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 des Schleuderrings 51 befestigt, der auf die gleiche Weise wie die in 4 gebildet ist. Wie bei der Ausführungsform in 4 ist der ringförmige Messgeber 53 integral an der Fahrzeugkarosserieseitenfläche 512c des kreisförmigen Plattenabschnitts 512 des Schleuderrings 51 befestigt. Das elastische Element 54 ist aus Gummimaterial, das Magnetpulver enthält, hergestellt, ist mit dem ringförmigen Messgeber 53 verbunden und wird durch Vulkanisierung gleichzeitig, wenn der ringförmige Messgeber 53 durch Vulkanisierung geformt wird, integral an den zweiten zylindrischen Abschnitt 513 geformt. Das zylindrische elastische Element 54 hat ferner einen Endabdeckungsabschnitt 54a, der die Endfläche 513b auf der Lagerraumseite S des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 bedeckt. Der zylindrischen Abschnitt 502 auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements 50 wird durch den zweiten zylindrischen Abschnitt 513 des Schleuderrings 51, der mit dem elastischen Element 54 bedeckt ist, und den Endabschnitt 53a auf der diametral äußeren Seite des ringförmigen Messgebers 53 gebildet.
Auch in dieser Modifikation ist der Labyrinthstrukturabschnitt „r“ zwischen dem zylindrischen Abschnitt 502 auf der diametral äußeren Seite und dem zweiten Element 60 ausgebildet. Der Labyrinthstrukturabschnitt „r“ wird mit dem ersten Labyrinthabschnitt r1, der in der Axialrichtung entlang der Welle L ausgebildet ist, und dem zweiten Labyrinthabschnitt r2, der entlang der Radialrichtung ausgebildet ist, gebildet, wobei der zweite Labyrinthabschnitt r2 mit dem ersten Labyrinthabschnitt r1 verbunden ist. Die Länge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1 in der Axialrichtung ist die Summe des Abstandswerts zwischen dem Ende der Fahrzeugkarosserieseitenfläche 512c der kreisförmigen Platte 512 des Schleuderrings 51 und einer Endfläche 513b des zweiten zylindrischen Abschnitts 513, des Dickenwerts des Endabdeckungsabschnitts 54a des zylindrischen elastischen Elements 54 in der Axialrichtung und des Dickenwerts des ringförmigen Messgebers 53 in der Axialrichtung entlang der Welle L. Die Länge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1 in der Axialrichtung wird, wie vorstehend erwähnt, abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf größer oder gleich 1,5 mm festgelegt. Die Länge d2 des diametral inneren Seitenabschnitts des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements 50 ist die Summe des Längenwerts des diametral inneren Seitenabschnitts des zweiten zylindrischen Abschnitts 513 in der Axialrichtung entlang der Welle L und des Dickenwerts des Endabdeckabschnitts 54a des zylindrischen elastischen Elements 54 in der Axialrichtung. Die Länge d2 wird, wie vorstehend erwähnt, abhängig von der Spezifikation der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf größer oder gleich 0,75 mm festgelegt. Die Lücke „a“ des zweiten Labyrinthabschnitts r2 ist eine Lücke zwischen dem Endabdeckungsabschnitt 54a und der 54a zugewandten Fahrzeugkarosserieseitenfläche 620b des Dichtungslippenbasisabschnitts 620 und wird abhängig von der Spezifikation einschließlich der mechanischen Toleranz der Dichtungsvorrichtung 11 oder innerhalb einer Raumweite, in der die Dichtungsvorrichtung 11 bereitgestellt ist, auf kleiner oder gleich 1 mm festgelegt.
Auch in dieser Modifikation wird, wie vorstehend erwähnt, durch die ersten und zweiten Labyrinthabschnitte r1, r2 verhindert, dass Schlammwasser in den Raumabschnitt 110 eindringt, wenn die Lagerdichtung 11 in die Lagervorrichtung 1 in 1 eingebaut ist und der Innenring 5 sich um die Welle L dreht. Wenn nur eine kleine Menge an Schlammwasser in den Raumabschnitt 110 eindringt, sammelt sich das eingedrungene Schlammwasser außerdem allmählich in dem Raumabschnitt 110 an. Dann staut sich Staub aus dem angesammelten Schlammwasser in einem elastischen Kontaktabschnitt der Seitenlippe 621 mit der Fahrzeugradseitenfläche 512b des kreisförmigen Plattenabschnitts 512, wodurch das Spitzenende der Seitenlippe 621 durch den elastischen Gleitkontakt gemäß der Drehung des Innenrings 5 verschlissen wird. Jedoch berührt eine andere Seitenlippe 625, die auf einer diametral inneren Seite bereitgestellt ist, anstelle der Seitenlippe 621 die Fahrzeugradseitenfläche 512b des kreisförmigen Plattenabschnitts 512 elastisch. Selbst wenn daher das Spitzenende der Seitenlippe 621 verschlissen wird und Schlammwasser durch den elastischen Kontaktabschnitt der Seitenlippe 621 mit dem kreisförmigen Plattenabschnitt 512 geht, versperrt die Seitenlippe 625 das weitere Voranschreiten des eingedrungenen Schlammwassers. Als ein Ergebnis bleibt die Dichtungsleistung der Lagerdichtung 11 über eine lange Zeit erhalten. Wie sich außerdem aus den Ergebnissen der Leistungstests, die später unter Bezugnahme auf 6 und 7 erwähnt werden sollen, versteht, wird die Abgabeleistung von Schlammwasser, das einmal in den Raumabschnitt 110 eingedrungen ist, wirksam erreicht und die Lebensdauer der Lagerdichtung 11 wird verlängert, wenn die Axiallänge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1, die Axiallänge d2 des diametral inneren Seitenabschnitts des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite und die Lücke „a“ des zweiten Labyrinthabschnitts r2 wie vorstehend erwähnt festgelegt werden. Andere Strukturen sind die Gleichen wie die in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen, und so haben die gleichen Elemente die gleichen Bezugszahlen und die Funktion und vorteilhafte Ergebnisse werden hier weggelassen.
Wenngleich der ringförmige Messgeber 53 für den Schleuderring 51 in 4 und 5 bereitgestellt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf den ringförmigen Messgeber beschränkt und ein ringförmiger Körper, der aus elastischem Material, wie etwa Gummi, hergestellt ist, kann verwendet werden.
Als nächstes werden nachstehend das Verfahren und die Ergebnisse eines Leistungstests der Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf 6 und 7 beschrieben.
<Verfahren des Leistungstests>
Der Leistungstest wurde hier in dem nachstehenden Verfahren ausgeführt. Zuallererst wurden vorstehend erwähnte Lagerdichtungen zwischen dem Innenring und dem Außenring, die das Lager simulieren, montiert. Dann wurde das simulierte Lager, wie vorstehend erwähnt, in einen Behälter mit Flüssigkeit, die Schlammwasser simulierte, gebracht, und eine untere Hälfte des Lagers unter der Welle L (siehe 1) wurde in die Flüssigkeit getaucht. In einem derartigen Zustand wurde der Innenring mit 1100 U/Min um die Welle L gedreht, ein Zyklus von 20 Betriebsstunden und 4 Stunden Stopp wurde wiederholt, ein Abschnitt auf der Seite des Lagerraums S (siehe 1) in jeder Lagerdichtung wurde beobachtet, und die Zeit ab dem Beginn der Drehung bis zum Lecken von Flüssigkeit aus dem Abschnitt wurde gemessen. In 6 entsprechen Proben 1 bis 3 jeweils den in 2, 3 und 5 dargestellten Lagerdichtungen. In dem Vergleichsbeispiel in jeder Probe hat der Schleuderring einen Abschnitt in der Form des Buchstabens L und ist nicht mit dem zweiten zylindrischen Abschnitt versehen, d2 ist null und die Lücke „a“ bildet kein Labyrinth, nämlich außerhalb des Abdeckungsbereichs der vorliegenden Erfindung. Es zeigt, dass das experimentelle Beispiel in jeder Probe innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegt. Wenn in den Testergebnissen, nämlich der Dichtungslebensdauer, in jedem Beispiel in 6 und 7 der Wert des Ergebnisses des Vergleichsbeispiels, d.h. der vorstehend erwähnten Zeit, auf eins gesetzt wird, wird das Ergebnis des experimentellen Beispiels durch das Verhältnis relativ zu jedem Vergleichsbeispiel dargestellt. In 7 stellt „C“ das Vergleichsbeispiel dar und „E“ stellt das experimentelle Beispiel dar.
<Beobachtung des Testergebnisses>
In 6 und 7 ist zu verstehen, dass die Dichtungslebensdauer des experimentellen Beispiels länger als die in jedem Vergleichsbeispiel ist, wenn die Axiallänge d1 des ersten Labyrinthabschnitts r1 größer oder gleich 1,5 mm ist, die Axiallänge d2 des diametral inneren Seitenabschnitts des zylindrischen Abschnitts 502 auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements 50 größer oder gleich 0,75 mm ist und die Lücke „a“ des zweiten Labyrinthabschnitts r2 kleiner oder gleich 1 mm ist. In dem experimentellen Beispiel in jeder Probe ist zu verstehen, dass, selbst wenn Schlammwasser in den Raumabschnitt 110 jeder Lagerdichtung 11 eindringt, Schlammwasser leicht nach außen, nämlich gegenüber zu dem Lagerraum S mittels der Pumpwirkung durch die Axialdrehung des ersten Elements 50 gemäß der Axialdrehung des Innenrings 5 durch den Labyrinthstrukturabschnitt „r“ nach abgegeben wird. Das in den Raumabschnitt 110 eingedrungene Schlammwasser wird schnell abgegeben und wird davon abgehalten, in dem Raumabschnitt 110 zu bleiben. Somit staut sich Staub und so weiter, der in Schlammwasser enthalten ist, kaum in dem elastischen verschiebbaren Kontaktabschnitt der Dichtungslippen 621 ... und dem ersten Element 50, wodurch die Verschlechterung der Dichtungslebensdauer, die durch Abrieb der Dichtungslippen 621 ... bewirkt wird, unterdrückt wird. Ein derartiger Test entspricht einem Dauertest einer Lagerdichtungsvorrichtung unter der Annahme, dass ein Fahrzeug auf einer rauen Straße mit vielen Buckeln und Pfützen fährt. Daher zeigen die Testergebnisse, dass die Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf einer rauen Straße, auch wenn das Fahrzeug unter harten Bedingungen fährt, eine gute Haltbarkeit hat.
Die vorstehend erwähnten Ausführungsformen erklären, dass die Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf die Lagervorrichtung für ein Fahrzeug angewendet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Aspekt beschränkt; wenn die Dichtungsvorrichtung zwischen zwei Elemente montiert wird, in denen das Innenelement in einer axial drehbaren Weise relativ zu dem Außenelement gehalten wird, wird die Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf die Lagervorrichtung auf dem Gebiet anderer Industrien geeignet angewendet. Auch wenn die Lagervorrichtung für das Fahrzeug ist, ist die Lagervorrichtung nicht auf die in 1 dargestellte beschränkt und kann andere Formen haben. Die Form des Kernelements und des Dichtungslippenabschnitts, der an dem Kernelement befestigt ist, sind nicht auf jene in den Figuren beschränkt; und auch Montagearten oder ähnliches zwischen dem Kernelement und dem Außenring sind nicht auf jene in den Figuren beschränkt. Außerdem können die Formen der Seitenlippe und der Radiallippen gemäß den geforderten Spezifikationen oder ähnlichem geeignet modifiziert werden.
Bezugszeichenliste

2: Außenring (äußeres Element)
5: Innenring (inneres Element)
11: Lagerdichtung (Dichtungsvorrichtung)
50: erstes Element
501: zylindrischer Abschnitt auf der diametral inneren Seite
502: zylindrischer Abschnitt auf der diametral äußeren Seite
51: Schleuderring
511: erster zylindrischer Abschnitt (zylindrischer Abschnitt auf der diametral inneren Seite)
512: kreisförmiger Plattenabschnitt
512a: Außenumfangsrandabschnitt
513: zweiter zylindrischer Abschnitt (zylindrischer Abschnitt auf der diametral äußeren Seite)
53: ringförmiger Messgeber
53a: Endabschnitt auf der diametral äußeren Seite
54: elastisches Element
60: zweites Element
61: Kernelement
62: Dichtungslippenabschnitt
r1: erster Labyrinthabschnitt
r2: zweiter Labyrinthabschnitt
d1: Axiallänge des ersten Labyrinthabschnitts
d2: Axiallänge des Bereichs auf der diametral inneren Seite des zylindrischen Abschnitts auf der diametral äußeren Seite
a: Lücke des zweiten Labyrinthabschnitts
L: Welle

Claims

Dichtungsvorrichtung (11), die zwischen einem äußeren Element (2) und einem inneren Element (5), das sich relativ zu dem äußeren Element (2) koaxial dreht, bereitgestellt ist, wobei die Dichtungsvorrichtung aufweist: ein erstes Element (50) und ein zweites Element (60), die kombiniert sind, wobei das erste Element (50) die Form eines Doppelzylinders hat und einen zylindrischen Abschnitt (501) auf der diametral inneren Seite, der auf das innere Element (5) angepasst ist, einen kreisförmigen Plattenabschnitt (512), der sich von dem zylindrischen Abschnitt (501) auf der diametral inneren Seite in die diametrale Außenrichtung erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite, der sich von einem Außenumfangsrandabschnitt (512a) des kreisförmigen Plattenabschnitts (512) erstreckt, aufweist, wobei das zweite Element (60) ein Kernelement (61) und einen aus elastischem Material hergestellten Dichtungslippenabschnitt (62) hat, wobei das Kernelement (61) einen Kernelementzylinderabschnitt (611), der in eine diametral innere Fläche (2b) des äußeren Elements (2) gepasst ist, und einen einwärtigen Flanschabschnitt (612), der sich von einem Endabschnitt (611a) des Kernelementzylinderabschnitts (611) in die diametrale Innenrichtung erstreckt, aufweist, wobei der Dichtungslippenabschnitt (62) an dem Kernelement (61) befestigt ist und das erste Element (50) elastisch berührt, wobei sich der zylindrische Abschnitt (501) auf der diametral inneren Seite und der zylindrische Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) in Axialrichtung in Richtung des zweiten Elements (60) erstrecken, wobei ein erster Labyrinthabschnitt (r1) in Axialrichtung zwischen einem Abschnitt auf der diametral äußeren Seite des zylindrischen Abschnitts (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) und dem Kernelementzylinderabschnitt (611) des zweiten Elements (60) bereitgestellt ist, wobei ein zweiter Labyrinthabschnitt (r2), der mit dem ersten Labyrinthabschnitt (r1) verbunden ist, entlang der Radialrichtung zwischen einer Endfläche des zylindrischen Abschnitts (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) und dem einwärtigen Flanschabschnitt (612) des zweiten Elements (60) bereitgestellt ist, wobei der erste Labyrinthabschnitt (r1) in der Axialrichtung eine Länge größer oder gleich 1,5 mm hat, wobei der Dichtungslippenabschnitt (62) den kreisförmigen Plattenabschnitt (512) des ersten Elements (50) elastisch berührt, wobei ein Raumabschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite und dem Dichtungslippenabschnitt (62) bereitgestellt ist, und wobei eine Lücke, die den Raumabschnitt zwischen dem zweiten Element (60) und dem zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite erreicht, nur durch den ersten Labyrinthabschnitt (r1) und den zweiten Labyrinthabschnitt (r2) gebildet ist.
Dichtungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei ein diametral innerer Bereich des zylindrischen Abschnitts (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) in der Axialrichtung eine Länge größer oder gleich 0,75 mm hat.
Dichtungsvorrichtung (11) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Labyrinthabschnitt (r2) eine Lücke mit einer Länge von kleiner oder gleich 1 mm aufweist.
Dichtungsvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Element (50) einen Schleuderring (51) in einer Form eines Doppelzylinders hat, wobei der Schleuderring (51) einen ersten zylindrischen Abschnitt (511), der auf das innere Element (5) gepasst ist, einen kreisförmigen Plattenabschnitt (512), der sich von dem ersten zylindrischen Abschnitt (511) in die diametrale Außenrichtung erstreckt, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt (513), der sich von einem Außenumfangsrandabschnitt (512a) des kreisförmigen Plattenabschnitts (512) erstreckt, aufweist, und wobei der zweite zylindrische Abschnitt (513) des Schleuderrings (51) den zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) bildet.
Dichtungsvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Element (50) einen Schleuderring (51) in einer Form eines Doppelzylinders hat, wobei der Schleuderring einen ersten zylindrischen Abschnitt (511), der auf das innere Element (5) gepasst ist, einen kreisförmigen Plattenabschnitt (512), der sich von dem ersten zylindrischen Abschnitt (511) in die diametrale Außenrichtung erstreckt, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt (513), der sich von einem Außenumfangsrandabschnitt (512a) des kreisförmigen Plattenabschnitts (512) erstreckt, aufweist, wobei der kreisförmige Plattenabschnitt (512) des Schleuderrings (51) mit einem ringförmigen Messgeber (53) zum Erfassen der Drehung integral befestigt ist, und wobei der zweite zylindrische Abschnitt (513) des Schleuderrings (51) und ein Endabschnitt (53a) auf der diametral äußeren Seite des ringförmigen Messgebers (53) den zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) bilden.
Dichtungsvorrichtung (11) nach Anspruch 5, wobei der zweite zylindrische Abschnitt (513) des Schleuderrings (51) integral mit einem zylindrischen elastischen Element (54) auf einer Außenumfangsfläche (513a) befestigt ist, und wobei der zweite zylindrische Abschnitt (513) des Schleuderrings (51), der von dem elastischen Element (54) bedeckt ist, und der Endabschnitt (53a) auf der diametral äußeren Seite des ringförmigen Messgebers (53) den zylindrischen Abschnitt (502) auf der diametral äußeren Seite des ersten Elements (50) bilden.