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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring zum Abdichten
einer Welle unterschiedlicher hydraulischer und pneumatischer Apparaturen,
und insbesondere auf einen Dichtring, der zum Einsatz beim Abdichten
einer Welle und eines Gehäuses
eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs geeignet ist.
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Wie
es in den 1 und 2 gezeigt
ist, sind Dichtringe 5 von dieser Art in einem Paar isolierter
ringförmiger
Ausnehmungen 4 an einer zylindrischen Außenfläche einer
Welle 1 in einer solchen Weise angeordnet, daß jede zylindrische
Außenfläche 5' von diesen
mit einer zylindrischen Innenfläche 6 eines
Gehäuses 2 in
Gleitberührung
steht, um Hydrauliköl 3,
das einem Ölpfad
zwischen den Ausnehmungen 4 zugeführt wird, durch die Dichtringe 5 abzudichten.
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Die
zylindrische Außenfläche 5' eines solchen
Dichtringes 5 wird durch den Hydraulikdruck gegen die zylindrische
Innenfläche 6 des
Gehäuses 2 gedrückt, wie
es in 2 gezeigt ist; der Dichtring 5 gleitet
relativ zwischen einer Seitenfläche 4a der
ringförmigen
Ausnehmung 4 und einer Seitenfläche 7 des Dichtringes.
Bei einer solchen Verwendungsbedingung ist es erforderlich, daß der Dichtring 5 einen niedrigeren
Reibungsverlust hat und das dieser eine gute Ölabdichtfähigkeit für einen langen Zeitraum aufrechterhält.
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Um
den günstigen
Abdichtzustand, wie dieser in 2 gezeigt
ist, aufrechtzuerhalten, muß einer
Reibungskraft zwischen der Seitenfläche 7 des Dichtrings
und der Seitenfläche 4a der
Ringnut bzw. der ringförmigen
Ausnehmung 4 der Welle 1 immer niedriger als zwischen
der zylindrischen Innenfläche 6 des
Gehäuses 2 und
der zylindrischen Außenfläche 5' des Dichtrings
sein.
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Wenn
die Reibungskraft zwischen der Seitenfläche 7 des Dichtrings
und der Seitenfläche 4a der
ringförmigen
Ausnehmung 4 der Welle 1 entsteht und der Dichtring 5 zwischen
der zylindrischen Außenfläche 5' und der zylindrischen
Innenfläche 6 des Gehäuses 2 zu
gleiten beginnt, schreitet der Verschleiß der zylindrischen Außenfläche des
Dichtrings fort und erhöht
sich ein Zwischenraum des Spaltes, wodurch die Leckage aus diesem
erhöht
wird und sich die Dichtfähigkeit
verschlechtert. Ferner kann, wenn der Reibverlust an jedem Gleitabschnitt
bedeutsam wird, neben dem Verschleiß durch die Reibwärme Festfressen
auftreten, wodurch eine schnelle Systemverschlechterung verursacht
wird.
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In
der letzten Zeit wurden große
Fortschritte bei der Massereduzierung von Automatikgetrieben hinsichtlich
der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs gemacht; das Gießen von
Aluminiumlegierungen mit Silizium nahe der eutektischen Zusammensetzung
ist für
Gehäuse
und Wellenelemente in Gebrauch gekommen. Eine solche Aluminiumlegierung
hat eine geringere Härte
und tendiert im Vergleich zu Gußeisenelementen,
die in der Vergangenheit verwendet wurden, zu Verschleiß. Bei einer
solchen Gußaluminiumlegierung
besteht ebenfalls ein immanentes Problem darin, daß die Struktur
dazu neigt, durch den Einfluß der
Kühlgeschwindigkeit oder
des Seigern der Komponente ungleichmäßig zu werden. Dadurch besteht
eine Tendenz dahingehend, daß Verschleiß oder Festfressen
dort an der Struktur auftritt, wo kein eutektisches Silizium vorliegt.
Beim Schneiden von ringförmigen
Ausnehmungen besteht ferner die Tendenz dahingehend, daß bei einer
solchen Gußaluminiumlegierung
an Seitenflächen
der Ausnehmung in Abhängigkeit
von der Form einer Kante eines Schneidwerkzeuges, der mechanischen
Starrheit einer Halteeinrichtung und den Schneidbedingungen Reißen oder ähnliches
verursacht wird. Verschleiß,
Festfressen einer Gleit fläche und
die Verschlechterung der Abdichtfähigkeit treten tendenziell
dann auf, wenn der herkömmliche
Dichtring mit einer solchen Gleitfläche, die eine geringe Härte hat,
deren Struktur ungleichmäßig ist
und deren Oberflächenzustand
schlecht ist, in Eingriff steht. Dann wurde es notwendig, die Form
und die Materialeigenschaft des Dichtrings erneut zu prüfen.
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Zahlreiche
Vorschläge
wurden zur Verringerung des Verschleißes der Seitenfläche des
Dichtringes gemacht. Entsprechend der
JP 3-88062 U wurde vorgeschlagen, eine schraubenartige
Kerbe oder eine kammartige Vertiefung an der Seite der zylindrischen
Außenfläche und
der Seitenfläche
eines Dichtrings mit rechteckigem Querschnitt und aus Kunstharz
vorzusehen. Obwohl beabsichtigt wurde, das Öl aktiv in einen Gleitabschnitt
von der Kerbe oder der Vertiefung einzuführen, bestand jedoch ein Problem darin,
daß nur
durch das Vorsehen der Kerbe kein Ölfilm an der Gleitfläche ausgebildet
wurde. Da ferner eine Pumpwirkung nur dann ausgeübt wird, wenn die Drehrichtung
eine spezielle Richtung ist, wird es nicht nur notwendig, die Einbaurichtung
des Dichtrings auszuwählen,
sondern besteht ebenfalls die Gefahr des fehlerhaften Zusammenbaus.
Im Fall der kammartigen Vertiefung wird, obwohl keine Abhängigkeit von
der Drehrichtung besteht, die Ausbildung des Ölfilms als nicht ausreichend
angesehen. Das heißt, daß die Wirkung
der effektiven Ausbildung des Ölfilms
an der Gleitfläche
nur durch den Inhalt des Vorschlags nicht ausgeführt wird. Ferner besteht die Tendenz
zum Zusammenbruch des Gleichgewichts der Reibungskräfte an der
zylindrischen Außenfläche und
der Seitenfläche;
der Dichtring kann in beiden Beispielen an seiner Außenumfangsseitenfläche am Gehäuseelement
festsitzen oder setzt sich an seiner Seitenfläche in beiden Beispielen am
Wellenelement fest. Da ferner keine Betrachtung bezüglich des Spaltteils
des Dichtrings vorgenommen wird, besteht ein Problem darin, daß der Spalt
mit dem Wellenele ment oder dem Gehäuseelement stark in Berührung tritt,
wodurch Verschleiß und
Festfressen verursacht werden.
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In
der
JP 4-84864 U wurde
vorgeschlagen, eine Vertiefung zum Speichern des Schmieröls an der
Seitenfläche
des Dichtrings mit rechteckigem Querschnitt und aus Harz vorzusehen.
Es kann jedoch kein Öl
in die Gleitseitenfläche
des Dichtring gezogen werden, selbst wenn die Vertiefung ausgebildet
ist. Selbst wenn der Druck des Ölfilms
an der Seitenfläche
des Dichtrings durch Gleiten erzeugt wird, wird eine Bewegung der
zylindrischen Innenfläche des
Dichtrings zum Schwimmen durch den Druck des Ölfilms verhindert, da die zylindrische
Außenfläche des
Dichtrings flach ist. Dadurch wird der Reibungsverlust nicht verringert;
Verschleiß und
Festfressen treten immer noch auf und es ist schwierig, die Abdichtfähigkeit
für einen
langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.
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Entsprechend
der
JP 6-18764 U wurde
vorgeschlagen, Schmierausnehmungen, die nicht von einer Seite der
Innenumfangsseite oder Außenumfangsseite
der Seitenfläche
des Dichtrings zur entgegengesetzten Seite durchtreten, alternativ
allseitig und entlang der Umfangsrichtung der Seitenfläche von
diesem vorzusehen. Ein Ölfilm
kann jedoch nur durch das Vorsehen der Schmierausnehmungen nicht
ausreichend ausgebildet werden.
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Da
die Schmierausnehmung oder der Schmierkonkavabschnitt eine Wirkung
auf den Aufbau des Spaltes des Dichtrings hat, wurde es notwendig,
diese/diesen zu verbessern. Dann wurde entsprechend der
JP 6-45172 U vorgeschlagen,
eine Vielzahl von Schmierkonkavausnehmungen in Umfangsrichtung an
der Seitenfläche
eines Dichtringes vorzusehen, dessen aneinanderstoßende Enden schräg geschnitten
sind, und Konkavausnehmungen auszubilden, die sich mit den schrägen Schneidendflächen kreuzen.
Es ist jedoch bei diesem ebenfalls schwierig, die Abdichtfähigkeit
für einen
langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.
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Das
Dokument
DE 42 21 241 bezieht
sich auf eine Abdichtung an einem rotierenden Körper, die besonders gut für Maschinen
mit in Umfangsrichtung unterschiedlicher Druckaufteilung und für große Durchmesser
am abzudichtenden Bereich geeignet ist. Dieses wird dadurch erreicht,
daß entlang
des inneren oder äußeren Umfangs
des Dichtrings aufeinanderfolgende Bereiche minimalen Spiels mit
zwischen diesen vorhandenen Ausnehmungen vorgesehen werden. Dabei
können
sich die Ausnehmungen über
einen Teil mindestens einer Seitenfläche erstrecken und in der Nähe des inneren
Umfangs des Dichtrings die zwischen den Ausnehmungen vorhandenen
Flächen
an ihren Enden mit Schrägflächen versehen
sein, um zu Verschleiß führende Auspressungen
des Dichtrings wesentlich zu reduzieren. Da ein Druckausgleich in
Umfangsrichtung im Vordergrund steht, können schmierfilmbildende Schrägflächen nur radial
innerhalb der Ausnehmungen vorgesehen werden.
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Dementsprechend
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend genannten Probleme
zu lösen,
die im Zusammenhang mit der Massereduzierung von Automatikgetrieben
aufgetreten sind, und die mit der Technologie nach dem Stand der
Technik, die vorstehend beschrieben ist, schwierig zu lösen sind,
indem ein Dichtring vorgesehen wird, der sowohl die Verringerung
des Reibungsverlustes als auch eine günstige Abdichtfähigkeit
erreicht.
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Um
die vorstehend genannten Probleme zu lösen verwendet die vorliegende
Erfindung grundsätzlich
eine Einrichtung, um eine Vielzahl von Ölausnehmungen und Konkavabschnitten,
die sich in der Ölausnehmung
in Umfangsrichtung fortsetzen, an einer Seitenfläche eines Dichtrings, die sich
mit einer Seitenfläche
einer Ausnehmung in Kontakt befindet, getrennt vorzusehen.
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Durch
die Anwendung dieser Einrichtung wird Hydrauliköl, das in den unteren Teil
der ringförmigen
Ausnehmung einer Welle eintritt, in die Ölausnehmung gefüllt und
in die Konkavabschnitte eingebracht, wird ein Ölfilm zwischen der Seitenfläche der ringförmigen Ausnehmung
und der Seitenfläche
des Dichtringes ausgebildet, wenn der Dichtring bezüglich der
Welle gleitet, und wird das relative Gleiten zwischen der ringförmigen Ausnehmung
und dem Dichtring durch Auftrieb, der durch den Druck dieses Ölfilms verursacht
wird, beschleunigt. Zu diesem Zeitpunkt haben die Konkavabschnitte
die Funktion von Keilwirkungerzeugungsflächen und stellen sicher, daß der vorstehend
genannte Ölfilm
erzeugt wird.
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Konkret
ausgedrückt
wird entsprechend der vorliegenden Erfindung der Dichtring zum Abdichten der
Welle und des Ge häuses
die sich in Bezug zueinander drehen, vorgesehen, wobei der Dichtring
in der ringförmigen
Ausnehmung, die an einer zylindrischen Außenfläche der Welle ausgebildet ist,
montiert ist, und weist die Seitenfläche des Dichtrings, die zur ringförmigen Ausnehmung
zeigt, eine Vielzahl von isolierten Ölausnehmungen, die sich zur
Seite der zylindrischen Innenfläche öffnen, und
schräge
Konkavabschnitte als Keilwirkungerzeugungsflächen auf, die sich an beiden
Seiten der Ölausnehmung
in Umfangsrichtung erstrecken und die mit der Ölausnehmung in Verbindung stehen.
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Der
Betrieb des Dichtrings mit dem vorstehend genannten Aufbau wird
nachstehend beschrieben. Die Seitenfläche des Dichtrings, die zur
Seitenfläche
der ringförmigen
Ausnehmung weist, ist so angeordnet, daß sich die Vielzahl von Ölausnehmungen,
die sich nur zur Seite der zylindrischen Innenfläche öffnen, und die Konkavabschnitte
als schräge Keilwirkungerzeugungsflächen, die
in Umfangsrichtung mit der Ebene der Seitenfläche des Dichtrings an beiden
Seiten der Ölausnehmungen
verbunden sind, in Umfangsrichtung erstrecken. Dabei wird das Hydrauliköl von der Ölausnehmung,
die sich zur zylindrischen Innenfläche des Dichtrings öffnet, aufgenommen,
wird der Ölfilm
in der Gleitfläche
durch die Keilwirkung an der schrägen Keilwirkungserzeugungsfläche des
Dichtrings aufgenommen, um den Druck des Ölfilms zu erzeugen, wird die
Belastung, die durch den Hydrauliköldruck, der am Dichtring wirkt,
verursacht wird, durch den Auftrieb, der durch den Druck des Ölfilms verursacht
wird, verringert, und wird der Ölfilm
zwischen der ringförmigen
Ausnehmung und der Seitenfläche
des Dichtrings ausgebildet, um den Reibungskoeffizienten zu verringern.
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Die
Reibungskraft zwischen der Seitenfläche des Dichtrings und der
ringförmigen
Ausnehmung wird durch die Wirkung der Reduzierung der Belastung,
die andernfalls die Seitenfläche
des Dichtrings gegen die ringförmige
Ausnehmung drückt,
und der Verringerung des Reibungskoeffizienten deutlich verringert.
Da ferner durch die Form der Seitenfläche des Dichtrings und den
Druck des Ölfilms
bedingt der Ölfilm
zwischen dem Dichtring und der ringförmigen Ausnehmung im Vergleich
zu dem an der Seite der zylindrischen Innenfläche des Dichtrings an der Seite der
zylindrischen Außenfläche dünn wird,
wird das Ölabdichtverhalten
an der Seitenfläche
verbessert.
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Es
wird möglich,
durch den Auftrieb, der durch den Hydraulikdruck am Spaltabschnitt
durch die Keilwirkung verursacht wird, bedingt zu verhindern, daß der Spaltendflächenabschnitt
mit der ringförmigen
Ausnehmung stark in Berührung
kommt, und den Reibungsverlust und den Verschleiß zu verringern, die andernfalls
am Spaltabschnitt auftreten, indem die schrägen Keilwirkungerzeugungsflächen an
den Seitenflächen,
die zur ringförmigen
Ausnehmung weisen, vorgesehen werden.
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Bei
dem Dichtring mit dem vorstehend genannten Aufbau wird die Reibungskraft
einer Seitenfläche
immer niedriger als die an der zylindrischen Außenfläche; als Ergebnis gleitet das
Gehäuse
nicht an der zylindrischen Außenfläche des
Dichtrings, so daß ein
vortreffliches Abdichtverhalten für einen langen Zeitraum aufrechterhalten
werden kann. Darüber hinaus
ist es möglich,
das Auftreten des fehlerhaften Zusammenbaus beim Einbauen des Dichtrings
zu verhindern, indem die Anordnung so vorgenommen wird, daß die Form
der zwei Seitenflächen
des Dichtrings bezüglich
der Projektion identisch ist.
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Die
Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben
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1 ist
eine Schnittansicht eines Strukturhauptteils, die einen typischen
Zustand bei der Verwendung eines Dichtrings einer hydraulischen
Apparatur zeigt,
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2 ist
eine Schnittansicht eines Hauptteils, die einen Zustand bei der
Verwendung eines Dichtrings mit rechteckigen Querschnitt nach dem Stand
der Technik zeigt,
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3 ist
eine graphische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel eines Dichtrings
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Zustand dargestellt
ist, bei dem Ölausnehmungen
und Konkavabschnitte mit Keilwirkungerzeugungsflächen an der Seitenfläche ausgebildet
sind,
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4 ist
eine Schnittansicht eines Hauptteils, die einen Zustand bei der
Verwendung eines Ausführungsbeispiels
des Dichtrings nach der Erfindung an einer Linie IV-IV des in 3 gezeigten Dichtrings
zeigt,
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5 ist
eine graphische Darstellung, die einen Abschnitt des Konkavabschnitts,
der an der Seitenfläche
des Dichtrings des Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, an eine Linie V-V in 3 und
die Lage der Ölausnehmung und
der Keilwirkungerzeugungsflächen
zeigt,
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6 ist
eine graphische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem keine Ölausnehmung
zur Erzeugung der Keilwirkung an einem Spalt des Dichtrings entsprechend
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist,
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7 ist
eine graphische Darstellung, die die Lage der Keilwirkungerzeugungsflächen, die
am Spalt des Dichtrings entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung vorgesehen sind, zeigt,
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8 ist
eine graphische Darstellung, die die Lage der Keilwirkungerzeugungsflächen, die
am Spalt des Dichtrings entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung vorgesehen sind, zeigt,
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9 ist
eine graphische Darstellung, die die Lage der Keilwirkungerzeugungsflächen, die
am Spalt des Dichtrings entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung vorgesehen sind, zeigt, und
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die 10a und 10b zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem die Keilwirkungerzeugungsflächen in zwei Stufen ausgebildet
sind, wobei 10a eine Draufsicht ist und 10b einen Hauptabschnitt von diesen in Richtung
des Pfeiles in 10a zeigt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen erläutert.
In den 3, 4 und 5, die ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen, ist eine Welle 1 in
einem Gehäuse 2 so
untergebracht, daß sich
diese bezüglich
dem Gehäuse
dreht. Ein Paar von ringförmigen
Ausnehmungen 4 ist an einem Außenumfang der Welle 1 ausgebildet;
ein Hauptkörper 5a eines
Dichtrings befindet sich in diesen, um Hydrauliköl 3 abzudichten.
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Eine
Zylinderfläche 6b,
das heißt
eine zylindrische Außenfläche des
Hauptkörpers 5a des
Dichtringes, wird durch den Hydraulikdruck gegen eine zylindrische
Innenfläche
des Gehäuses 2 gedrückt. Ferner
wird eine Seitenfläche 7a des
Dichtrings durch den Hydraulikdruck gegen eine Seitenfläche 4a der
ringförmigen
Ausnehmung 4 gedrückt,
so daß diese
bezüglich
der Seitenfläche 4a der
ringförmigen Ausnehmung 4 gleitet.
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Die
Seitenfläche 7a des
Hauptkörpers 5a des
Dichtrings, die zur Seitenfläche
der ringförmigen Ausnehmung
dieses Ausführungsbeispiels
weist, setzt sich im wesentlichen aus einem ebenen Abschnitt 7a und
einer Vielzahl von Ölausnehmungen 9, die
zur zylindrischen Innenfläche 8 des
Dichtrings geöffnet
sind und sich in Radialrichtung erstrecken, sowie Konkavabschnitten
als schräge
Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b zusammen,
die mit dem ebenen Abschnitt 7a an beiden Seiten der Ölausnehmung
in Umfangsrichtung verbunden sind und sich in Umfangsrichtung getrennt
voneinander befinden. Eine Abmessung der Ölausnehmung 9 in Radialrichtung
ist so gewählt,
daß sich
diese in dem Zustand, in dem der Dichtring an der Welle 1 montiert ist
und die Welle 1 in das Gehäuse 2 eingeführt ist,
an der Seite der zylindrischen Innenfläche statt an der der zylindrischen
Außenfläche 11 der
Welle 1 befindet.
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Für einen
Dichtring eines Automatikgetriebes der Klasse Personenkraftwagen
ist die Tiefe der Ölausnehmung 9 in
einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm und die Breite von dieser in
einem Bereich von 0,1 mm bis 2 mm vorgesehen. Die Abmessungen der
Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b sind so
gewählt,
daß die
Abmessung L in 5 innerhalb des Bereiches von
0,2 mm bis 2 mm liegt und die Tiefe H innerhalb des Bereiches von
5 bis 20 μm
liegt. Wenn die Abmessung H konstant ist, ist mit wachsender Abmessung
L der Auftrieb größer, der
auf dem Dichtring durch den Ölfilmdruck,
der durch die Keilwirkung erzeugt wird, wirkt. Ein optimaler Bereich bei
der Anzahl der Konkavabschnitte, die am Dichtring vorgesehen sind,
sowie der Abmessungen H und L kann in Abhängigkeit von der Abmessung
des Dichtrings, vom Druck des Hydrauliköls, der auf den Dichtring wirkt,
und von der Endrauheit der ringförmigen
Ausnehmung der Welle innerhalb des vorstehend genannten Bereiches
vorgesehen werden.
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Ferner
kann der Reibungsverlust durch das Anordnen der Ölausnehmungen 9 und
der Konkavabschnitte 10a und 10b als Keilwirkungerzeugungsflächen in
unmittelbarer Nähe
zum Spalt, wie dieses in 6 gezeigt ist, oder durch das
Anordnen der Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b ebenfalls
am Spalt des Dichtrings, wie es in 7 gezeigt ist,
verringert werden. Es ist festzuhalten, daß es, obwohl es nicht notwendig
ist, Ölausnehmungen
in diesem Fall vorzusehen (siehe 7), möglich ist,
beim Verbindungsabschnitt zwischen der Keilwirkungserzeugungsfläche und
Endfläche,
die den Spalt festlegt, eine Verjüngung oder Abschrägung auszuführen, um
die Wirkung des Grates zu beseitigen. In dem Fall, in dem der Dichtring
einen Spalt mit einer Form, wie dies in 8 gezeigt
ist, hat, ist es möglich,
schräge
Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b auszubilden,
die sich entlang der Endfläche
erstrecken, die den Spalt festlegt, wie es in der Figur gezeigt
ist.
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Wenn
die Konkavabschnitte axialsymmetrisch ausgebildet werden, wird ein
Auftrieb für
den Dichtring durch den Hydraulikdruck, der durch den Ölfilm erzeugt
wird, gleichmäßig erzeugt,
wodurch gestattet wird, daß das
Auftreten eines Spaltes von einer Seite verhindert wird, der Reibungsverlust
verringert wird und ein günstiges
Abdichtverhalten vorliegt.
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Wenn
der Spalt so geformt ist, daß die
hervorstehenden Teile an den zylindrischen Innen- und Außenseiten,
wie es in 9 gezeigt ist, einander gegenüberliegen,
können
Konkavabschnitte 10a und 10b, die eine schräge Fläche als
Keilwirkungserzeugungsfläche
aufweisen, an der Seite der zylindrischen Innenfläche vorgesehen
sein. Die Maximaltiefe der Konkavabschnitte 10a und 10b ist
als eine Kante des Spaltes festgelegt.
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Obwohl
Fälle,
in denen beide Seitenflächen des
Dichtringes parallel verlaufen, in den Figuren, die das Ausführungsbeispiel
zeigen, vorliegen, sind der Betrieb und die Wirkung die gleichen
und ebenfalls in der vorliegenden Er findung enthalten, selbst wenn sich
beide Flächen
in der Schlußstein-Lage
befinden.
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Obwohl
der Fall, in dem die zylindrische Innenfläche 8 und die beiden
Seitenflächen 7a des Dichtrings
im rechten Winkel miteinander verbunden sind, in 4 gezeigt
ist, ist das Brechen des Dichtrings durch eine Konzentration der
Spannung auf die Ölausnehmung 9 verringert
und es wird einfach, der Ölausnehmung
Hydrauliköl
zuzuführen,
wenn die zylindrische Innenfläche 8 mit
der Seitenfläche 7a durch
Abschrägen
oder eine gekrümmte
Fläche
so verbunden ist, daß sich
die Ölausnehmung 9 nicht
direkt zum Abschnitt der zylindrischen Innenfläche 8 öffnet.
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Obwohl
die Ölausnehmung 9 im
Ausführungsbeispiel,
das in 5 gezeigt ist, einen rechteckigen Querschnitt
hat, kann diese eine beliebige Form haben, wie zum Beispiel einer
Halbkugelform. Obwohl ferner das Ausführungsbeispiel so angeordnet
ist, daß die
Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b eine
einzige ebene Fläche
aufweisen, ist die Wirkung die gleiche, selbst wenn diese parabolisch ist.
Darüber
hinaus kann das Abdichtverhalten verbessert werden, indem die Keilwirkungerzeugungsflächen in
zwei Stufen ausgebildet werden, wie es in den 10a und 10b gezeigt
ist, so daß die
Bereiche der Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b an
der Seite der zylindrischen Innenflächen größer als die der Keilwirkungerzeugungsflächen 10a' und 10b' an der Seite
der zylindrischen Außenfläche sind,
um den Auftrieb zu erhöhen,
der an den Dichtring an der Seite der zylindrischen Innenfläche angelegt
ist. Es ist festzuhalten, daß es
zu bevorzugen ist, die Tiefe der Ölausnehmung 9 in Radialrichtung
auszugleichen und zu bewirken, daß die Tiefe der Konkavabschnitte 10a' und 10b' als Keilwirkungerzeugungsflächen an
der Seite der zylindrischen Außenfläche geringfügig flacher
als die der Konkavabschnitte 10a und 10b an der
Seite der zylindrischen Innenfläche
ist. Die radiale Außenkante
der Konkavabschnitte 10a' und 10b' an der Seite
der zylindrischen Außenfläche befindet
sich bei der Montage der Welle von der zylindrischen Außenfläche der
Welle 1 aus radial innerhalb.
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Es
ist festzuhalten, daß es,
obwohl die Form der Seitenfläche
des Dichtrings, in dem die Konkavabschnitte gemäß Vorbeschreibung ausgebildet sind,
sogar bei nur einer Seitenfläche
funktioniert, bezüglich
dem Zusammenbau wünschenswert
ist, die Ausbildung so vorzunehmen, daß die zwei Seitenflächen bezüglich der
Projektion bzw. dem Vorsprung identisch werden.
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Ferner
sind der Betrieb und die Wirkung des Dichtrings entsprechend der
vorliegenden Erfindung die gleichen, wenn dieser aus Harz oder Metall
gefertigt ist. Da der Konkavabschnitt an der Seitenfläche des
Dichtrings durch ein Formwerkzeug schnell ausgebildet werden kann,
indem dieser durch Spritzgießen
ausgebildet wird, kann die vorliegende Erfindung bei dem Dichtring,
der aus Harz hergestellt ist und durch Spritzgießen ausgebildet ist, ökonomisch
angewendet werden.
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Gemäß Vorbeschreibung
kann der Dichtring entsprechend der vorliegenden Erfindung durch
das Relativgleiten des Dichtrings und des Wellenelements den Ölfilm an
der Gleitfläche
aktiv aufnehmen, indem die Vielzahl von Ölausnehmungen, die nur zur Seite
der zylindrischen Innenfläche
geöffnet
sind, und die Konkavabschnitte, die die schrägen Keilwirkungerzeugungsflächen bilden,
die mit den planaren Seitenflächen
an den beiden Seiten der Ölausnehmung
in Umfangsrichtung verbunden sind, an der Seitenfläche des
Dichtringes, die zur Seitenfläche der
ringförmigen
Ausnehmung weist, radial angeordnet werden. Die Belastung, die am
Dichtring durch den hydraulischen Druck wirkt, kann durch den Auftrieb
verringert werden, der durch den hydraulischen Druck verursacht
wird, der im Ölfilm
erzeugt wird; der Reibungskoeffizient kann verringert werden, indem der Ölfilm zwischen
der ringförmigen
Ausnehmung und der Seitenfläche
des Dichtrings ausgebildet wird, so daß der Reibungsverlust zwischen
dem Dichtring und der ringförmigen
Ausnehmung verringert werden kann und es möglich wird, das Auftreten von
Verschleiß und
Festfressen deutlich zu verringern. Da ferner der Ölfilm an
der Seite der zylindrischen Außenfläche des
Dichtrings dünn
ist, kann das Abdichtverhalten verbessert werden.
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Es
ist ebenfalls möglich
zu verhindern, daß der
Spalt mit der ringförmigen
Ausnehmung stark in Kontakt kommt, um den Reibungsverlust zu verringern,
der andernfalls durch den Spaltabschnitt erzeugt wird, und das Auftreten
von Festfressen und Verschleiß durch
den Auftrieb zu verringern, der durch den hydraulischen Druck am
Spaltabschnitt durch die Keilwirkung erzeugt wird, indem die Keilwirkung,
die die schrägen
Flächen
an der Seitenfläche erzeugen,
die zur ringförmigen
Ausnehmung weist, am Spaltabschnitt des Dichtrings vorgesehen wird. Da
mit dem Dichtring gemäß Vorbeschreibung
die Reibungskraft zwischen der Seitenfläche des Dichtrings und der
Welle immer niedriger als die zwischen der zylindrischen Außenfläche des
Dichtrings und der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses gehalten wird, und da
als Ergebnis das Gehäuse
nicht mit der zylindrischen Außenfläche des
Dichtrings in Gleitberührung
steht, erhöht
sich der Zwischenraum des Spaltes durch den Verschleiß der zylindrischen Außenfläche des
Dichtrings nicht; ein vortreffliches Abdichtverhalten kann für einen
langen Zeitraum aufrechterhalten werden.
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Darüber hinaus
tritt kein fehlerhafter Zusammenbau beim Einbau des Dichtrings auf,
indem die Anordnung so vorgenommen wird, daß die Form der zwei Seitenflächen des
Dichtrings bezüglich
der Projektion identisch ist.
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Während bevorzugte
Ausführungsbeispiele beschrieben
wurden, sind Abwandlungen für
den Fachmann im Geltungsbe reich der Konzepte der vorliegenden Erfindung,
die durch die folgenden Ansprüche
dargestellt wurden, möglich.
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Es
wird somit eine Ölausnehmung,
die an einer Seitenfläche
eines Dichtrings ausgebildet ist, verbessert, damit das Relativgleiten
zwischen einer Seitenfläche
der ringförmigen
Ausnehmung und der Seitenfläche
des Dichtrings verbessert wird. Die Ölausnehmung, die zur Seite
der zylindrischen Innenfläche geöffnet ist,
und die schrägen
Keilwirkungerzeugungsflächen,
die sich in Umfangsrichtung an diese anschließen, sind an der Seitenfläche des
Dichtrings ausgebildet, die sich mit der Seitenfläche der
ringförmigen
Ausnehmung einer Welle in Gleitberührung befindet.