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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung, welche
für einen
Wellendichtungsabschnitt unterschiedlicher Vorrichtungen und Anwendungen
anwendbar ist, insbesondere Lippendichtungsvorrichtungen, welche
mit einer Dichtungslippe versehen sind.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Es
ist eine Lippendichtung bekannt, bei welcher eine Metallringaußenperipherie
bzw. ein Metallringaußenumfang
mit der Innenperipherie bzw. dem Innenumfang eines Gehäuses zusammenwirkt
und damit fixiert ist, und bei welcher eine Dichtungslippe, welche
vom Metallring gehalten ist, in engem Kontakt mit einer Wellenumfangsoberfläche gleitet.
Bei einer Lippendichtungsvorrichtung ist es üblich, die Außenperipherie
des Metallrings mit einem stationären Dichtabschnitt, welcher
aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, abzudecken,
um ein Abdichten eines stationären
Abschnittes über
die Wellenlochinnenperipherie eines Gehäuses sicherzustellen.
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Wenn
jedoch eine unter Druck stehende Flüssigkeit zum Abdichten verwendet
wird, wirkt ein Anschlagring mit der Wellenlochinnenperipherie des Gehäuses zusammen,
oder wenn ein Lager auf der Freiseite der Dichtungsvorrichtung angeordnet
ist, wird ein Lageraußenlaufring
verwendet, um ein Herauswandern der Dichtungsvorrichtung zu vermeiden.
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Wenn
eine stationäre
Dichtung auf der Außenperipherie
des Metallrings nicht vorgesehen ist, steht das Freiseitenende der
Metallringaußenperipherie
sicher mit dem Anschlagring in Eingriff. Wenn jedoch eine stationäre Dichtung
auf der Metallringaußenperipherie
vorgesehen ist, ist üblicherweise
ein Spalt von etwa 1 mm zwischen der Metallringaußenperipherie
und der Innenperipherie des Dichtringmontagelochs des Gehäuses vorgesehen,
welcher die Größe eines
Eingriffsrandes mit dem Anschlagring reduziert, wobei dies einen
Anschlag unsicher macht. In einigen Fällen kann eine Verformung des Anschlagrings
eine Neigung der Dichtungsvorrichtung verursachen, was zu einem
geringeren Dichtvermögen
führt.
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Wenn
ein Herauswandern mittels eines Lagers vermieden wird, ist es erforderlich,
einen Eingriff mit dem Außenlaufring
zu erzielen, während
eine Störung
mit dem Innenlaufring vermieden wird, welcher mit der Welle rotiert.
Weil es jedoch diverse und unterschiedliche Lagergrößen gibt,
kann es passieren, dass die Innendurchmesserendposition des Außenlaufringes
größer ist
als der Bohrungsdurchmesser des Dichtungsmontageloches. Es ist daher
erforderlich, ein Anschlagelement als Antwort auf eine bestimmte
Lagergröße zu berücksichtigen.
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DE-A-3642082
offenbart eine Dichtungsvorrichtung, welche ein Dichtungsteil zum
Abdichten eines zylindrisch gleichförmigen Wellenlochs aufweist, welches
durch zwei relativ zueinander bewegbare Teile gebildet ist. Die
Dichtungsvorrichtung weist ein starres Teil mit einem zylindrischen
Abschnitt und einem nach innen gerichteten Flanschabschnitt auf,
an dem ein Teil des Dichtungsteils montiert ist. Ein Anschlagteil,
welches an eines der relativ zueinander bewegbaren Teile fixiert
ist, ist vorgesehen, um mit dem starren Teil zusammen zu wirken,
wodurch eine Axialbewegung der Dichtungsvorrichtung verhindert wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung hat ein Ziel, eine Dichtungsvorrichtung mit
einem stationären
Dichtungsabschnitt auf der Außenperipherie
eines Metallrings zu schaffen, welcher einen Halt mittels eines Anschlagfunktionsteils
sicherstellt und eine zufriedenstellende Dichtungseigenschaft für eine lange Zeitdauer
erlaubt.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird mit der vorliegenden Erfindung
eine Dichtungsvorrichtung in einer Lippendichtungsstruktur geschaffen,
welche an einem von zwei zueinander relativ bewegbaren Teilen fixiert
ist und in engem Kontakt mit dem anderen der verschiebbaren Teile
verschiebbar ist, wobei die Dichtungsvorrichtung aufweist:
einen
Verstärkungsring,
welcher aus einem starren Material hergestellt ist, mit einem zylindrischen
Abschnitt, welcher an das eine der bewegbaren Teile fixiert ist;
einen
stationären
Dichtungsabschnitt, welcher mit dem Verstärkungsring so montiert ist,
dass er einen Spalt zwischen dem Verstärkungsring und dem einen der
bewegbaren Teile abdichtet;
eine Dichtungslippe, welche vom
Verstärkungsring unterstützt wird,
sodass sie gleitend in Kontakt mit dem anderen der bewegbaren Teile
steht;
ein Anschlagteil (Anschlagfunktionsteil), welches mit dem
anderen der bewegbaren Teile fixiert ist, um den Verstärkungsring
am Herauswandern zu hindern, indem ein Axialeingriff mit dem Anschlagteil
vorgesehen ist,
wobei der Verstärkungsring mit einem Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt
vorgesehen ist, welcher nahe dem einen der bewegbaren Teile angeordnet
ist und einen Eingriffsbereich mit dem Anschlagteil erweitert.
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Wenn
eine Dichtungsvorrichtung, wie z.B. jene gemäß der vorliegenden Erfindung,
mit der oben beschriebenen Konfiguration, näher an ein Teil, wie z.B. ein
Gehäuse,
angeordnet ist als der zylindrische Abschnitt des Verstärkungsrings,
und der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt zum Erweitern des
Eingriffsbereichs mit dem Anschlagfunktionsteil, wie z.B. einem
Anschlagring, als ein Teil des Verstärkungsrings vorgesehen ist,
greift die Vorrichtung fest mit dem Anschlagfunktionsteil ein, wodurch
eine stabile Anschlagfunktion sichergestellt ist.
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Wenn
insbesondere ein Anschlagring verwendet wird als ein Anschlagfunktionsteil,
verlagert sich die Position des Anschlagwirkungspunkts unter Druckbeaufschlagung
durch die Flüssigkeit
auf die Seite eines Teils, im Gegensatz zum Stand der Technik, und
als eine Folge davon wird ein relativ kurzer Abstand zwischen dem
Wirkungspunkt und dem Drehpunkt gesetzt, was dazu führt, dass
ein relativ kleines Drehmoment auf den Anschlagring wirkt, wodurch
es ermöglicht
wird, dass eine Deformation des Anschlagrings wirksam vermieden
wird.
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Der
Eingriffsbereich ist auch als der Störbereich, die Kontaktzone oder
der Kontaktbereich bekannt, und kann bezüglich der Radiallänge, wie
z.B. der Eingriffslänge,
der Störlänge oder
der Kontaktlänge
angegeben werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
das Anschlagteil ein Anschlagring, welcher mit einer Eingriffsnut
in Eingriff zu bringen ist, welche an einem Freiseitenendabschnitt
eines Dichtungseinpasslochs einer Innenperipherie eines Wellenlochs
eines Gehäuses
als das eine der bewegbaren Teile ausgebildet ist, und wobei der
Verstärkungsring
aufweist: einen zylindrischen Abschnitt, an welchem der stationäre Dichtungsabschnitt,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, angreift, einen Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt, welcher den
Freiseitenendabschnitt des zylindrischen Abschnitts fortsetzt, wobei
der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt einen Durchmesser aufweist,
welcher größer ist
als der zylindrische Abschnitt und nahe der Innenperipherie des
Wellenlochs angeordnet ist und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt,
welcher sich vom Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt in einer
radial nach innen gerichteten Richtung erstreckt, wobei der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt
innerhalb des Dichtungseinpasslochs positioniert ist und einen größten Außendurchmesser
besitzt, welcher kleiner ist als ein Durchmesser des Dichtungseinpasslochs,
und größer ist
als ein Innendurchmesser des Anschlagrings.
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Wenn
das Anschlagfunktionsteil ein Anschlagring ist, wie oben beschrieben
ist, wird der Eingriffsbereich mit dem Anschlagring erweitert und
eine gewisse Anschlagwirkung kann durch die Erweiterung des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts über den
Durchmesser des zylindrischen Abschnitts hinaus innerhalb eines
Bereichs des Bohrungsdurchmessers des Dichtungshaltelochs sichergestellt
werden.
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Weil
der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt an einer Freiseitenendposition
an der Außenperipherie
des Metallrings vorgesehen ist, hat der nach innen gerichtete Flanschabschnitt
eine höhere Biegesteifigkeit
im Vergleich zu einem Fall, bei dem kein Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt
vorliegt. Als Folge davon ist der nach innen gerichtete Flanschabschnitt
schwerer zu biegen, auch unter der Wirkung eines Dichtdrucks, wodurch
die Dichtungslippe gesichert wird und der Kontaktzustand der Dichtungslippe
beibehalten wird.
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Ein
Großdurchmesserloch
mit einem Durchmesser, welcher größer ist als das Dichtungseinpassloch,
ist an der Innenperipherie des Wellenlochs des Gehäuses an
der Freiseite des Dichtungseinpasslochs ausgebildet, ein Kegelloch,
welches sich allmählich
in Richtung zur Freiseite vergrößert und eine
Fortsetzung des Großdurchmesserlochs
bildet, ist am Freiseitenendabschnitt des Dichtungseinpasslochs
ausgebildet, und die Eingriffsnut für den Anschlagring ist an einer
Grenzposition zwischen dem Freiseitenendabschnitt des Kegellochs
und des Großdurchmesserlochs
ausgebildet.
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Wenn
ein Kegelloch, wie oben beschrieben, vorgesehen ist, hat der Anschlagring
eine geringfügig größere Abmessung,
was dazu führt,
dass die Innendurchmesserendposition des Anschlagrings sich etwas
radial nach außen
verlagert, wohingegen die Anschlagwirkung durch den Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt
sichergestellt ist.
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Ferner
führt das
Kegelloch den stationären Dichtungsabschnitt,
und es wird einfacher, diesen zu montieren.
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Eine
Klaue, welche sich von einem Innendurchmesserendabschnitt des nach
innen gerichteten Flanschabschnitts in einer Axialrichtung in Richtung
zur Freiseite hin erstreckt, ist am Innendurchmesserendabschnitt
des Verstärkungsrings
vorgesehen, und die Klaue besitzt einen Endabschnitt, welcher nach
außen
in einer Radialrichtung abgewinkelt ist.
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Wenn
eine Klaue vorgesehen wird, ist es einfacher, die Dichtungsvorrichtung
auszubauen. Beim Ausbauen wirkt ein Biegemoment auf den nach innen gerichteten
Flanschabschnitt des Metallrings. Da jedoch die Biegesteifigkeit
des nach innen gerichteten Flanschabschnitts durch den Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt
verbessert ist, wird der nach innen gerichtete Flanschabschnitt
weniger anfällig
für eine Deformation.
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Die
Dichtungslippe weist auf: einen ersten Dichtungslippenabschnitt,
welcher auf einem ersten Dichtungsteil vorgesehen ist, welches aus
einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, sodass
es einstückig
mit dem Verstärkungsring
ist, und einen zweiten Dichtungslippenabschnitt, welcher auf einem
zweiten Dichtungsteil vorgesehen ist, welches aus einem Kunststoff
gemacht ist, welcher zwischen dem ersten Dichtungsteil und dem nach
innen gerichteten Flanschabschnitt des Verstärkungsrings so montiert ist,
dass er die Freiseitenoberfläche
des ersten Dichtungslippenabschnitts unterstützt, wobei das erste Dichtungsteil
verbunden ist mit der Innenperipherie des zylindrischen Abschnitts
des Verstärkungsrings
und einen Hauptkörper
besitzt, welcher dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt gegenüberliegt,
wobei sich der erste Dichtungslippenabschnitt vom Hauptkörper axial
in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite
erstreckt und einen Lippenführungsendabschnitt
besitzt, welcher dichtend in Kontakt mit einer Außenperipherie
der Welle steht, wobei das zweite Dichtungsteil einen Flanschabschnitt
besitzt, welcher zwischen einem Radialabschnitt des ersten Dichtungsteils
und dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt des Verstärkungsrings
gehalten ist, und wobei der zweite Dichtungslippenabschnitt vom
Innendurchmesserendabschnitt des Flanschabschnitts in einen ringförmigen Raum
zwischen dem ersten Dichtungslippenabschnitt und der Außenperipherieoberfläche der
Welle durch einen Biegeabschnitt eingesetzt ist und eine Innenperipherie
besitzt, welche mit der Außenperipherie
der Welle verschiebbar in Kontakt steht.
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Im
Falle der zusammengesetzten Vorrichtung, welche mit der ersten Dichtungslippe
und der zweiten Dichtungslippe wie oben beschrieben versehen ist,
bei welcher der Flanschabschnitt des zweiten Dichtungsteils durch
den nach innen gerichteten Flanschabschnitt des Metallrings gestützt ist,
verursacht eine Deformation des nach innen gerichteten Flanschabschnitts
eine Verlagerung der zweiten Dichtungslippe des zweiten Dichtungsteils,
und verursacht ferner eine Veränderung
im Kontaktzustand der ersten Dichtungslippe, welche von der zweiten Dichtungslippe
gehalten wird. Es ist daher wichtig, die Biegesteifigkeit durch
Schaffen eines Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts wie oben beschrieben zu
verbessern.
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Ein
Hilfsmetallring ist zwischen dem zweiten Dichtungsteil und dem ersten
Dichtungsteil angeordnet, wobei der Hilfsmetallring mit einer Stütze versehen
ist, welche zwischen dem ersten Dichtungslippenabschnitt und dem
zweiten Dichtungslippenabschnitt so eingesetzt ist, um den ersten
Dichtungslippenabschnitt zu stützen.
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Gemäß dieser
Konfiguration, bei welcher der Flüssigkeitsdruck, welcher auf
die erste Dichtungslippe wirkt, vom Hilfsmetallring mit übernommen
wird, wird eine Deformation der ersten Dichtungslippe wirksamer
verhindert, sogar bei einem hohen Flüssigkeitsdruck, und dies gilt
auch wegen der verbesserten Steifigkeit des nach innen gerichteten
Flanschabschnitts des Verstärkungsrings,
wodurch somit eine Aufrechterhaltung eines sauberen Kontaktzustands
relativ zur Welle ermöglicht
wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
ist das Anschlagteil ein Außenlaufring
eines Lagers, welcher in ein Dichtungseinpassloch mit einem Durchmesser
eingepasst ist, welcher größer als
jener des Dichtungseinpasslochs ist, welcher an die Freiseite des
Dichtungseinpasslochs des einen bewegbaren Teils, wie eines Gehäuses, angrenzt,
und wobei der Verstärkungsring
aufweist: einen zylindrischen Abschnitt, an welchem der stationäre Dichtungsabschnitt,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, angreift, einen Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt, welcher
den Freiseitenendabschnitt des zylindrischen Abschnitts fortsetzt,
wobei der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt einen Durchmesser
besitzt, welcher größer ist als
jener des zylindrischen Abschnitts und nahe der Innenperipherie
des Wellenlochs angeordnet ist, und einen nach innen gerichteten
Flanschabschnitt, welcher sich vom Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt in
einer radial nach innen gerichteten Richtung erstreckt, wobei der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt einen größten Außendurchmesser besitzt, welcher
kleiner ist als ein Durchmesser des Dichtungseinpasslochs, und größer ist
als ein Innendurchmesser des Außenlaufrings
des Lagers.
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Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt besitzt einen Abschnitt, welcher
so ausgebildet ist, dass er von der Freiseitenendoberfläche des
nach innen gerichteten Flanschabschnitts axial in Richtung zur Freiseite
vorsteht.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist das Anschlagteil ein Außenlaufring
eines Lagers, welches in ein Lagereinpassloch mit einem Durchmesser
eingepasst ist, welcher größer ist
als jener des Dichtungseinpasslochs, wobei das Lagereinpassloch
benachbart zur Freiseite des Dichtungseinpasslochs des einen der
bewegbaren Teile, wie ein Gehäuse,
ausgebildet ist, und wobei der Verstärkungsring aufweist: einen
ersten zylindrischen Abschnitt, an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, angreift, einen Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt, welcher
den Freiseitenendabschnitt des ersten zylindrischen Abschnitts fortsetzt,
wobei der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt einen Durchmesser
besitzt, welcher größer ist als
der des ersten zylindrischen Abschnitts, und nahe der Innenperipherie
des Dichtungseinpasslochs des Gehäuses angeordnet ist, einen
Umkehrabschnitt, welcher im Querschnitt eine U-Form aufweist, und welcher
axial in Richtung zur Freiseite vom Flüssigkeitsdichtungsseitenende
des ersten zylindrischen Abschnitts umgekehrt ist, einen zweiten
zylindrischen Abschnitt, welcher sich axial in Richtung zur Freiseite
in einem vorbestimmten Abstand vom ersten zylindrischen Abschnitt
durch den Umkehrabschnitt erstreckt, und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt,
welcher sich vom Freiseitenende des zweiten zylindrischen Abschnitts
in eine radial nach innen gerichtete Richtung erstreckt, und wobei der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt einen größten Durchmesser besitzt, welcher
im Wesentlichen gleich einem Durchmesser des Dichtungseinpasslochs
ist und größer als
ein Innendurchmesser des Außenlaufring
des Lagers ist.
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Wenn
der erste zylindrische Abschnitt mit dem zweiten zylindrischen Abschnitt über den
Umkehrabschnitt verbunden ist, wobei der Durchmesser des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts
im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Dichtungshaltelochs gesetzt
ist, dann werden dabei keine Schwierigkeiten für das Anbringen verursacht,
weil der erste zylindrische Abschnitt elastisch ist, wodurch eine
maximale Expansion des Eingriffsbereichs im Dichtungshalteloch erlaubt
wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist das Anschlagteil ein Außenlaufring
eines Lagers, welches in ein Lagereinpassloch gesetzt wird, mit
einem Durchmesser, welcher größer als
jener des Dichtungseinpasslochs ist, welcher benachbart zur Freiseite
des Dichtungseinpasslochs des einen der bewegbaren Teile, wie eines
Gehäuses,
ausgebildet ist, und wobei der Verstärkungsring aufweist: einen zylindrischen
Abschnitt, an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt, welcher
aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, angreift,
einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt, welcher sich nach
innen in einer radialen Richtung vom Freiseitenende des zylindrischen
Abschnitts erstreckt, einen Umkehrabschnitt, welcher im Querschnitt
eine U-Form aufweist, und welcher axial nach außen umgekehrt ist vom Innendurchmesserendabschnitt
des nach innen gerichteten Flanschabschnitts, und einen Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt,
welcher sich radial nach außen
durch den Umkehrabschnitt erstreckt, wobei der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt
einen größten Außendurchmesser
besitzt, welcher größer als
ein Durchmesser des Dichtungseinpasslochs ist und größer ist
als ein Innendurchmesser des Außenlaufrings
des Lagers, und wobei der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt einen
Außendurchmesserseitenendabschnitt
besitzt, welcher zwischen der Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche des
Außenlaufrings
und einem Grenzstufenabschnitt des Dichtungseinpasslochs und des
Lagereinpasslochs gehalten ist.
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Gemäß der oben
beschriebenen Konfiguration ist eine gewisse Anschlagfunktion für die Dichtungsvorrichtung
verfügbar,
sogar wenn der Innendurchmesser des Außenlaufrings größer ist
als der Bohrungsdurchmesser des Dichtungshaltelochs.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist das Anschlagteil ein Außenlaufring
eines Lagers, welches in ein Lagereinpassloch eingepasst ist mit einem
Durchmesser, welcher größer ist
als jener des Dichtungseinpasslochs, wobei das Lagereinpassloch benachbart
zur Freiseite des Dichtungseinpasslochs des einen der bewegbaren
Teile, wie ein Gehäuse, ausgebildet
ist, und wobei der Verstärkungsring
aufweist: einen ersten zylindrischen Abschnitt, an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist,
angreift, einen Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt, welcher sich
nach außen
in die radiale Richtung vom Freiseitenendabschnitt des ersten zylindrischen
Abschnitts erstreckt, einen Umkehrabschnitt, welcher im Querschnitt
eine U-Form aufweist, und welcher axial in Richtung zur Freiseite
umgekehrt ist vom Flüssigkeitsdichtungsseitenende
des ersten zylindrischen Abschnitts, einen zweiten zylindrischen Abschnitt,
welcher sich axial in Richtung zur Freiseite in einem vorbestimmten
Abstand vom ersten zylindrischen Abschnitt durch den Umkehrabschnitt
erstreckt, und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt, welcher
sich vom Freiseitenende des zweiten zylindrischen Abschnitts in
eine radial nach innen gerichtete Richtung erstreckt, wobei der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt einen größten Durchmesser besitzt, welcher
größer ist
als ein Durchmesser des Dichtungseinpasslochs, und größer ist
als ein Innendurchmesser des Außenlaufrings
des Lagers, und wobei der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt
einen Außendurchmesserseitenendabschnitt
besitzt, welcher zwischen der Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche des
Außenlaufrings
und einem Grenzstufenabschnitt des Dichtungseinpasslochs und des
Lagereinpasslochs gehalten ist.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche eine Befestigung einer Dichtungsvorrichtung
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 zeigt
eine teilweise vergrößerte Ansicht
von 1;
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3 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche den Stand der Technik bezüglich der
Befestigung der Vorrichtung, welche in 1 gezeigt
ist, darstellt;
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4 zeigt
eine Teilschnittansicht, welche in einer vergrößerten Form eine fehlerhafte
Befestigung der Welle in dem Fall darstellt, wo der eingefügte Abschnitt
des zweiten Dichtungsteils und des nach innen gerichteten Flanschabschnitts
des Verstärkungsrings
der Vorrichtung, welche in 1 gezeigt
ist, nicht miteinander verbunden sind;
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5 zeigt
eine Teilschnittansicht, welche das Bilden einer Zwischenform der
Vorrichtung, welche in 1 gezeigt ist, darstellt;
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6 zeigt
eine teilweise Längsquerschnittansicht,
welche den Biegevorgang einer Kunststoffplatte aus der Zwischenform,
welche in 5 gebildet ist, darstellt;
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7 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche die Befestigung einer Dichtungsvorrichtung
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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8 zeigt
eine Ansicht, welche den Zustand des Herausziehens der Vorrichtung,
welche in 7 gezeigt ist, erläutert;
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9 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche den Zustand der Befestigung einer
Dichtungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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10 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche den Zustand der Befestigung einer
Dichtungsvorrichtung einer vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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11 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche den Zustand der Befestigung einer
Dichtungsvorrichtung einer fünften
Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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12 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche den Zustand der Befestigung einer
Dichtungsvorrichtung einer sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
und
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13 zeigt
eine Halbschnittansicht, welche den Zustand der Befestigung einer
Dichtungsvorrichtung einer siebten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Detail beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Die 1 und 3 stellen
eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Wie aus den 1 und 3 ersichtlich
ist, ist die Lippendichtung, welche als die Dichtungsvorrichtung dieser
Ausführungsform
dient, von der Freiseite (auch die von der Flüssigkeitsseite abgewandte Dichtungsseite
bezeichnet, linke Seite in der Zeichnung) in ein Wellenloch 2 eines
Gehäuses 1 eingesetzt,
welches als eines der relativ bewegenden Teile dient, an der Innenperipherie
des Wellenloches 2 befestigt und gleitet in engem Kontakt
mit einer Welle 3, welche als das andere der sich relativ
bewegenden Teile dient, und ein Herauswandern in die Axialrichtung
wird durch einen Anschlagring 4 verhindert, welcher als
ein Anschlagfunktionsteil dient.
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Die
Innenperipherie des Wellenlochs 2 des Gehäuses 1 weist
auf: eine gestufte zylindrische Form, welche von der Freiseite in
Richtung zum Vorrichtungsinneren zu einem kleineren Durchmesser konvergiert,
und ein Kleindurchmesserloch 5, welches eine relativ betrachtet
Kleindurchmesserzylinderform darstellt, welche tief in der Vorrichtung
angeordnet ist; die Innenperipherie des Wellenlochs 2 weist
ferner eine gestufte Endfläche 6 auf,
welche sich von der Abschlusskante an der Freiseite des Kleindurchmesserlochs 5 radial
nach außen
erstreckt; ein zylindrisches Dichtungsbefestigungsloch 7 mit
einem größeren Durchmesser
als das Kleindurchmesserloch 5, wobei sich das Befestigungsloch von
dem Außenseitendurchmesserende
der gestuften Abschlussfläche 6 axial
in Richtung zur Freiseite erstreckt und an welche die Lippendichtung
befestigt und fixiert ist; ein kegelförmiges Loch 8, welches
in seinem Durchmesser so zunimmt, dass der Innendurchmesser sich
allmählich
von der Abschlusskante des Dichtungsbefestigungslochs 7 an
der Freiseite ferner axial in Richtung zur Freiseite erweitert;
und ein Großdurchmesserloch 9,
welches eine relativ betrachtet Großdurchmesserzylinderform darstellt,
wobei sich das Großdurchmesserloch 9 von
der Abschlusskante des konischen Lochs 8 an der Freiseite weiter
in Richtung zur Freiseite erstreckt; wobei diese Komponenten sequentiell
vom Vorrichtungsinneren in Richtung zur Freiseite vorgesehen sind.
An der Grenze zwischen dem konischen Loch 8 und dem Großdurchmesserloch 9 ist
eine Befestigungsnut 10 zum Befestigen eines Anschlagrings 4 vorgesehen.
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In
den 1 und 3 ist die rechte Seite der Lippendichtung
die Dichtungsflüssigkeitsseite (auch
mit Innenflüssigkeitsseite
oder Vorrichtungsinnenseite bezeichnet), und die linke Seite ist
die Freiseite. Der Anschlagring 4 ist aus einem starren
Material, wie z.B. Metall, hergestellt und ist im Wesentlichen in
einer C-Form ausgebildet, wenn man ihn in der Axialrichtung betrachtet,
um die Radialrichtungsfederkraft vollständig darzustellen.
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Die
Dichtungsvorrichtung 1 weist auf: einen Verstärkungsring 11,
welcher aus einem starren Material hergestellt ist, welcher mit
einem zylindrischen Abschnitt 12 versehen ist und mit dem
Gehäuse 1 fixiert
ist; einen stationären
Dichtungsabschnitt 18, welcher aus einem gummiähnlichen
elastischen Material hergestellt ist, welcher an dem Verstärkungsring 11 angreift
und die Lücke
zwischen dem Verstärkungsring 11 und
der Innenperipherie des Gehäuses 1 abdichtet;
eine erste Dichtungslippe 19, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, wobei die Dichtungslippe 19 von
dem Verstärkungsring 11 gestützt wird
und in engem Kontakt mit der Welle gleitet; und eine zweite Dichtungslippe 21, welche
aus einem Kunststoff hergestellt ist.
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Der
oben erwähnte
stationäre
Dichtungsabschnitt 18 und die erste Dichtungslippe 19 sind
aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt und einstückig mit
dem Verstärkungsring 11 ausgebildet,
um zusammen ein erstes Dichtungsteil 130 zu bilden. Die
zweite Dichtungslippe 21 ist aus einem Kunststoff hergestellt,
welcher zwischen dem Verstärkungsring 11 und
dem ersten Dichtungsteil 130 gehalten und fixiert ist,
und dient als ein zweites Dichtungsteil 140, welches aus
einem Kunststoff hergestellt ist.
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Der
Verstärkungsring 11 ist
ein Metallring, wie z.B. eine Metallplatte, welche in einem im Wesentlichen
L-förmigen
Querschnitt ausgebildet ist, wobei der Verstärkungsring 11 mit
der Innenperipherie des Dichtbefestigungslochs 7 des Wellenlochs 2 des
Gehäuses 1 über den
stationären
Dichtungsabschnitt 18 befestigt ist, und aus einen gummiartigen elastischen
Material hergestellt ist. Der Verstärkungsring 11 weist
im Wesentlichen auf: einen zylindrischen Abschnitt 12 auf
der Außenperipherie,
auf welcher der stationäre
Dichtabschnitt 18 befestigt ist; einen Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13,
welcher sich zum Freiseitenende des zylindrischen Abschnitts 12 erstreckt, wobei
der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 einen größeren Durchmesser als
der zylindrische Abschnitt 12 besitzt, nahe der Innenperipherie
des Dichtungsbefestigungslochs 7 des Gehäuses 1 angeordnet
ist und den Eingriffsbereich bis zum Anschlagring 4 erstreckt;
und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14, welcher
sich von dem Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 radial
nach innen erstreckt. Diese Komponenten sind in dieser Anordnung
einstückig
ausgebildet. Der Verstärkungsring 11 wird
durch Pressformen einschließlich
Ziehen und Biegen ausgebildet.
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Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 weist auf: einen
Kegelabschnitt 15 auf der Vorrichtungsinnenseite in Fortsetzung
zum oben erwähnten Zylinderabschnitt 12;
einen Zylinderabschnitt 16 und eine Krümmung 17 auf der Freiseite,
durchgehend zum nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 einstückig in
dieser Anordnung ausgebildet. Der Zylinderabschnitt 16 ist
ein Großdurchmesserabschnitt, wobei
der Zylinderabschnitt 16 durchgehend zum Zylinderabschnitt 12 über den
Kegelabschnitt 15 verläuft,
dessen Durchmesser von der Maschineninnenseite (Flüssigkeitsdichtungsseite)
des zylindrischen Abschnitts 16 in Richtung zur Flüssigkeitsdichtung verringert.
Der zylindrische Abschnitt 16 ist mit dem nach innen gerichteten
Flanschabschnitt 14 über eine
im Wesentlichen im rechten Winkel ausgeführte Biegung 17 verbunden.
Der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 ist im Dichtungsbefestigungsloch 7 des
Gehäuses 1 positioniert
und durch ein axial nach außen
gerichtetes, d.h. zur Innenperipherieseite des Dichtungsbefestigungslochs 7 des
Gehäuses 1,
Dehnen, Erweitern oder Biegen des Freiseitenendes der Außenperipherie
des Verstärkungsrings 11 ausgebildet.
Der maximale Durchmesser des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 ist
größer als
der Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 12 und geringfügig kleiner
als der Innendurchmesser des Dichtungsbefestigungslochs 7.
Er weist ferner einen ausreichend größeren Durchmesserwert als der Innendurchmesser
des Anschlagrings 4 im Hinblick darauf auf, um den Axialeingriffsbereich
mit dem Anschlagring 4 zu erweitern.
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Der
Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 12 ist, wie im Stand der Technik,
um eine Einheit kleiner als der Innendurchmesser des Dichtungsbefestigungslochs
ein Unterschied von mehr als 1 mm, wie tatsächlich gemessen. Der maximale Außendurchmesser
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 ist deutlich
kleiner als der Innendurchmesser des Dichtungsbefestigungslochs
(ein Unterschied von weniger als 1 mm, wie tatsächlich gemessen). Der Innendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 16 des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 ist
größer als
der Innendurchmesser des Anschlagrings 4 im befestigten
Zustand.
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Das
erste Dichtungsteil 130 ist ein Ringteil, welches aus einem
gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, wobei es im Wesentlichen
in einer U-Form ausgebildet ist mit einer Öffnung in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite,
und aufweist: einen stationären
Dichtungsabschnitt 18, welcher auf der Außenperipherie
des oben erwähnten
zylindrischen Abschnitts 12 befestigt ist; einen Innenperipheriegummiabschnitt 131,
welcher an die Innenperipherie des zylindrischen Abschnitts 12 und
den Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 befestigt
ist und mit dem stationären
Dichtungsabschnitt 18 über
einen Verbindungsabschnitt 20 verbunden ist; einen Radialabschnitt 132,
welcher ein Hauptkörper
ist und einer Basis mit einer U-Form
entspricht, wobei sich der Radialabschnitt 132 von der
Hälfte
der Freiseite des Innenperipheriegummiabschnitts 131 radial
nach innen erstreckt; und die oben erwähnte erste Dichtungslippe 19,
welche sich von dem Innendurchmesserende des Radialabschnitts 132 axial
in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite
(Vorrichtungsinnenseite) erstreckt und dessen Führungsende 19a gleitend
in Dichtkontakt mit der Oberfläche
der Welle 3 steht.
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Der
stationäre
Dichtungsabschnitt 18 deckt den zylindrischen Abschnitt 12,
den Kegelabschnitt 15 des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13, und
einen Teil der Außenperipherieoberfläche des zylindrischen
Abschnitts 16 des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 ab.
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Der
Innenperipheriegummiabschnitt 131 ist durch Vulkanisation
mit dem zylindrischen Abschnitt 12, dem Kegelabschnitt 15 des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 und der Innenperipherie
des zylindrischen Abschnitts 16 verbunden. Insbesondere ist
eine ringförmige
Aussparung zwischen der Innenperipherie des zylindrischen Abschnitts 16 und
dem Außendurchmesserende
des zweiten Dichtungsteils 140 gebildet, und der Innenperipheriegummiabschnitt 131 dringt
auch in diese Aussparung ein. Somit ist der Innenperipheriegummiabschnitt 131 mit der
jeweiligen Innenperipherie des zylindrischen Abschnitts 16 und
dem Bogen 17 und dem Außendurchmesserende der Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche des
nach innen = gerichteten Flanschabschnitts 14 durch Vulkanisation
verbunden. Der stationäre Dichtungsabschnitt 18 und
die erste Dichtungslippe 19 sind somit miteinander über den
Verbindungsabschnitt 20, den Innenperipheriegummiabschnitt 131 und
den radialen Abschnitt 132 verbunden, und sie sind mit
dem Verstärkungsring 11 und
dem zweiten Dichtungsteil 140 einstückig durch Vulkanisation gebildet.
Die radiale Größe des Radialabschnitts 132 ist kleiner
als der nach innen gerichtete Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11,
und das Innendurchmesserende des Radialabschnitts 132 ist
durch einen vorgeschriebenen Abstand vom Innendurchmesserende des
nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 radial nach
außen
angeordnet.
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Die
Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche der
ersten Dichtungslippe 19 ist mit der Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche des
Radialabschnitts 132 über
einen gebogenen Eckabschnitt verbunden, und die Freiseitenoberfläche der
ersten Dichtungslippe 19 bildet eine ununterbrochene Oberfläche mit
der Innenperipherieoberfläche
des Radialabschnitts 132.
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Ferner
ist eine ringförmige
Aussparung 133 in einem Winkel zwischen der Innenperipherieoberfläche des
Radialabschnitts 132 und der Freiseitenoberfläche so vorgesehen,
dass sie eine teilweise Stufe von der Innenperipherieoberfläche des
Radialabschnitts 132 bildet. Der Winkel zwischen der Bodenoberfläche der
Aussparung 133 und der Innenperipherieoberfläche des
Radialabschnitts 132 ist in einer bogenförmigen Gestalt
ausgebildet.
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Die
Innenperipherie des Lippenführungsendes 19a ist
im Querschnitt dreiecksförmig
ausgebildet, wobei sie radial nach innen hervorsteht, und die Spitze
des Lippenführungsendes 19a ist
in Kontakt mit der gesamten Peripherieoberfläche der Welle 3 und
dichtet diese ab. Einen Schraubenpumpabschnitt, wie z.B. ein Schraubenschlitz
oder ein Überstand,
welcher mit einer Schraubenpumpfunktion versehen ist, um die Flüssigkeit
zur Flüssigkeitsdichtungsseite
durch eine Gleitdrehung mit der Welle 3 zu transportieren,
kann auf der Gleitoberfläche
des Lippenführungsendes 19a der
ersten Dichtungslippe 19 und auf der Schräge der Freiseite
unterhalb dieser Spitze vorgesehen sein. An der Außenperipherie
des Lippenführungsendes 19a kann
ein Federring zum Aufbringen einer Kraft angebracht sein.
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Ferner
ist ein zweiter Dichtungsteil 140 mit der oben erwähnten zweiten
Dichtungslippe 21 aus einem Kunststoff wie z.B. PTFE (Tetrafluorethylen) hergestellt
und besitzt einen Zwischenabschnitt 141, welcher flanschförmig oder
bundförmig ausgebildet ist,
wobei er zwischen dem Innenflanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 und
dem Radialabschnitt 132 des ersten Dichtungsteils 130 gehalten
ist, und besitzt eine zweite Dichtungslippe 21, welche
von dem Innendurchmesserende des Zwischenabschnitts 141 über die
Biegung 144 abgewinkelt ist und sich axial in Richtung
zur Flüssigkeitsdichtungsseite
erstreckt.
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Die
Dicke des Zwischenabschnitts 141 des zweiten Dichtungsteils 140 ist
im Wesentlichen gleich der axialen Länge des zylindrischen Abschnitts 16 des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 des Verstärkungsrings 11,
und ein ringförmiger
Spalt ist zwischen der Außenperipherie
des Zwischenabschnitts 141 und der Innenperipherie des
zylindrischen Abschnitts 16 des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 ausgebildet.
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Die
zweite Dichtungslippe 21 ist im ringförmigen Spalt zwischen der Freiseitenoberfläche der
ersten Dichtungslippe 19 und der Welle 3 positioniert, und
ihre Innenperipherie ist verschiebbar in Dichtungskontakt mit der
Wellenoberfläche.
Das Lippenführungsende
der zweiten Dichtungslippe 21 erstreckt sich zur Position
der Backe 19c des Lippenführungsendes 19a der
ersten Dichtungslippe 19. Die zweite Dichtungslippe 21 besitzt
eine konische Form, bei welcher der Durchmesser allmählich axial
kleiner wird in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite, wenn
die Dichtungsvorrichtung nicht montiert ist. Der konische Abschnitt
mit einem Durchmesser, welcher kleiner ist als die Außenperipherie
der Welle 3, wird beim Einsetzen der Welle 3 in
eine zylindrische Form entlang der Oberfläche der Welle 3 gedehnt.
Von der elastischen Federkraft der zweiten Dichtungslippe 21 wird
ein Kontaktoberflächendruck
erzielt.
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In
dem Zustand, in dem die Welle 3 eingesetzt ist, sind die
Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche, welche
in Kontakt mit der Außenperipherieoberfläche der
zweiten Dichtungslippe 21 ist, und die Freiseitenoberfläche, welche
in Kontakt mit der Innenperipherie der ersten Dichtungslippe 19 ist, über den ringförmigen Spalt
voneinander getrennt, sodass eine gemeinsame Beeinträchtigung
zwischen der ersten Dichtungslippe 19 und der zweiten Dichtungslippe 21 vermieden
wird. Als Folge davon wird es bei einem gewöhnlichen Druck der Flüssigkeitsdichtung der
ersten Dichtungslippe 19 ermöglicht, sich innerhalb des
Bereichs des Spalts frei zu deformieren, sodass eine vollständige Anzeige
einer sehr guten nachfolgenden Dichteigenschaften relativ zur Exzentrizität der Welle 3 erlaubt
wird.
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Es
muss nicht betont werden, dass, wenn der Flüssigkeitsdichtungsdruck ansteigt,
der Fußabschnitt 19b der
ersten Dichtungslippe 19 radial nach innen ausweicht, und
bei einem Druck über
einem vorgeschriebenen Betrag wird der Spalt eliminiert: die Freiseitenoberfläche des
Fußabschnitts 19b der ersten
Dichtungslippe 19 kommt mit der Freiseitenoberfläche der
zweiten Dichtungslippe 21 in Kontakt, und der Fußabschnitt 19b der
ersten Dichtungslippe 19 wird durch die zweite Dichtungslippe 21 in
Gleitkontakt mit der Welle 3 gehalten, wodurch eine exzessive
Deformation der ersten Dichtungslippe 19 eingestellt wird
und eine Dichtungseigenschaft beibehalten wird.
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Wenn
die Deformation der ersten Dichtungslippe 19 reguliert
wird, unterstützt
der Abschnitt der zweiten Dichtungslippe 21 von der Biegung 144,
welche am Fuß des
Zwischenabschnitts 141 entlang einer vorgeschriebenen Länge angeordnet
ist, die Innenperipherieoberfläche
des Radialabschnitts 132 des ersten Dichtungsteils 130,
und ferner unterstützt das
Führungsende des
Fußes 19b der
ersten Dichtungslippe 19 das Dichtungsteil 130.
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Eine
Aussparung 133 ist in einem Winkel zwischen der Innenperipherieoberfläche und
der Freiseitenoberfläche
des Radialabschnitts 132 des ersten Dichtungsteils 130 vorgesehen.
Weil diese Aussparung 133 der Biegung 144 des
zweiten Dichtungsteils 140 gegenüberliegt, wird ein Spalt entsprechend
der Aussparung 133 zwischen der Biegung 144 und
dem Radialabschnitt 132 sogar dann gebildet, wenn die erste
Dichtungslippe 19 und der Radialabschnitt 132,
welche von der Dichtungsflüssigkeit unter
Druck deformiert werden, mit der zweiten Dichtungslippe 21 in
Kontakt kommt. Die zweite Dichtungslippe 21 biegt sich
stark vom Fuß der
Biegung 144, indem dieser Spalt genutzt wird, und als Folge davon
wird bezüglich
der Exzentrizität
oder eines axialen Versatzes der Welle 3 und selbstverständlich bezüglich einer
Schwingung der Welle 3 die Dichteigenschaft verbessert.
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Der
Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtteils 140 liegt
der Innenperipherieoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 16 des Verstärkungsrings 11 mit
einem vorbestimmten ringförmigen
Spalt zwischen beiden gegenüber,
und dieser ringförmige Spalt
ist mit dem gummiartigen elastischen Material des ersten Dichtungsteils 130 gefüllt. Die
axiale Länge
des zylindrischen Abschnitts 16 des Verstärkungsrings 11 ist
im Wesentlichen gleich der Dicke des Zwischenabschnitts 141 des
zweiten Dichtungsteils 140.
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Der
Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140 ist
mit dem Radialabschnitt 132 des ersten Dichtungsteils 130 verbunden
und fixiert. Die Außendurchmesserseite
ist mit dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des
Verstärkungsrings 11 verbunden
und fixiert, und die Biegung 144 der Innendurchmesserseite
ist nicht verbunden und lösbar
ausgebildet.
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Wenn
die Oberfläche
des nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 des Verstärkungsrings 11 an
der Flüssigkeitsdichtungsseite 0 nicht
mit der Oberfläche
des Zwischenabschnitts 141 des zweiten Dichtungsteils 140 an
dessen Freiseite A verbunden ist, wie aus 4 ersichtlich
ist, drücken
Kontaktreibkräfte
im Zusammenwirken mit der Welle 3 beim Einsetzen der Welle 3 die
zweite Dichtungslippe 21 axial zur Flüssigkeitsdichtungsseite 0,
und die zweite Dichtungslippe 21 wird so deformiert, dass
das Innendurchmesserende des Zwischenabschnitts 141 axial
zur Flüssigkeitsdichtungsseite
mit dem Außendurchmesserende
als dem Drehpunkt hervorsteht. Als eine Folge dieser Deformation
des Zwischenabschnitts 141 deformiert sich das Innendurchmesserende
des Radialabschnitts 132 des ersten Dichtungsteils 130,
welches aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, axial zur Flüssigkeitsdichtungsseite 0,
und das Lippenführungsende 21a der
zweiten Dichtungslippe 21 dringt in den Raum zwischen dem
Lippenführungsende 19a der ersten
Dichtungslippe 19 und der Welle 3 ein. Das Lippenführungsende 19a der
ersten Dichtungslippe 19 hebt sich dadurch an, wodurch
ein Spalt zur Welle 3 entsteht, und dies kann eine Verschlechterung
in den Dichtungseigenschaften verursachen.
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Daher
ist der Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140 auch
mit dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des
Verstärkungsrings 11 verbunden
und fixiert.
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Die
Grenze P1 zwischen dem Verbindungsbereich 41A und dem Nichtverbindungsbereich 41B des
zweiten Dichtungsteils 140 zu dem nach innen gerichteten
Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 ist
in einer Linie ausgerichtet mit der Innendurchmesserendposition
P2 des Verbindungsbereichs des Radialabschnitts 132 des
ersten Dichtungsteils 130 mit dem Zwischenabschnitt 141 (wie aus 3 ersichtlich
ist). Dieser Verbindungsbereich entspricht einem Bereich, auf welchem
der Vulkanisationsbildungsdruck des ersten Dichtungsteils 130 nach
dem Pressformbilden aufgebracht wird auf den nach innen gerichteten
Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings mittels der Kunststoffplatte 140A,
welche das zweite Dichtungsteil aufweist, wie später beschrieben wird.
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Wenn
die Grenze P1 des Verbindungsbereichs zwischen dem zweiten Dichtungsteil 140 zu dem
nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 auf
die Außendurchmesserseite
von der Innendurchmesserendposition P2 des Verbindungsbereichs des
Radialabschnitts 132 des ersten Dichtungsteils 130 zum
Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140 positioniert
wird, wird zwischen dem Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140 und
dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 nach dem
Montieren der Welle 3 ein Spalt einfacher gebildet.
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Wenn
ferner die Grenze P1 des Verbindungsbereichs des Zwischenabschnitts 141 des zweiten
Dichtungsteils 140 zu dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des
Verstärkungsrings 11 auf
die Innendurchmesserseite von der Innendurchmesserendposition P2
des Verbindungsbereichs des Radialabschnitts 132 des ersten
Dichtungsteils 130 zum Zwischenabschnitt 141 des
zweiten Dichtungsteils 140 positioniert wird, wird zwischen
dem Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140 und
dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 nach
dem Montieren der Welle 3 kaum noch ein Spalt hergestellt,
was zu einer schlechteren Exzentrizitätseigenschaft der zweiten Dichtungslippe 21 relativ
zur Wellenexzentrizität
der Welle 3 führt.
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Die
Innendurchmesserendposition P1 der Verbindungsbereichs des Zwischenabschnitts 141 des
zweiten Dichtungsteils 140 zu dem nach innen gerichteten
Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 sollte
vorzugsweise im Wesentlichen mit der Innendurchmesserendposition
P2 des Verbindungsbereichs des Radialabschnitts 132 des
ersten Dichtungsteils 130 zum Zwischenabschnitt 141 des
zweiten Dichtungsteils 140 übereinstimmen. Als Folge einer
solchen Übereinstimmung
wirkt der Vulkanisationsbildungsdruck des Bildungsmaterials des
gummiartigen elastischen Materials nach dem Pressformbilden auf
die gesamte Verbindungsoberfläche,
sodass eine zufriedenstellende Biegung sichergestellt ist.
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Auf
der Gleitoberfläche
der zweiten Dichtungslippe 21 mit der Welle 3 kann
ein zweiter Schraubpumpabschnitt, wie z.B. eine Spiralnut, mit einer
Schraubpumpfunktion zum Transportieren der Flüssigkeit zwischen den Gleitoberflächen der
Flüssigkeitsdichtungsseite
durch Rotationsgleiten mit der Welle 3 geschaffen werden,
oder eine ringförmige Nut
kann vorgesehen werden, um die Dichtungseigenschaft zu verbessern.
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Eine
Montage der Dichtungsvorrichtung in das Gehäusewellenloch 2 wird
erreicht, indem die Vorrichtung vom Großdurchmesserloch 9,
welches an der Freiseite des Wellenlochs 2 angeordnet ist, axial
in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite
eingesetzt wird und indem mittels Druck die Vorrichtung in das Dichtungshalteloch 7 eingesetzt
wird. Weil ein Kegelloch auf der Eingangsseite des Dichtungseingangslochs 7 vorgesehen
ist, wird der stationäre Dichtungsabschnitt 18 auf
der Außenperipherie
des Verstärkungsrings 11 durch
das Kegelloch 8 geführt, und
dies stellt ein sanftes Einsetzen in das Dichtungshalteloch 7 sicher.
Nach dem Vervollständigen des mittels
Druck durchgeführten
Einsetzens der Dichtungsvorrichtung wird ein Herauswandern der Vorrichtung
durch Einsetzen eines Anschlagrings 4, wie z.B. eines C-Ringes, in die Haltenut 10 verhindert.
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Mit
der oben erwähnten
Dichtungsvorrichtung soll eine Abdichtung vor der Flüssigkeit
(nicht dargestellt) im oberen rechten Bereich der Zeichnung erfolgen:
die Seite des Gehäuses 1 wird
durch den stationären
Dichtungsabschnitt 18 auf der Außenperipherie des zylindrischen
Abschnitts 12 des Verstärkungsrings 11 abgedichtet,
und die Seite der bewegbaren Welle 3 wird durch die erste
Dichtungslippe 19 und die zweite Dichtungslippe 21 abgedichtet.
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Weil
der Fußabschnitt 19b der
ersten Dichtungslippe 19 vom Führungsende der zweiten Dichtungslippe 21 gehalten
wird, wird die erste Dichtungslippe 19 daran gehindert,
nach oben umzuschlagen, wodurch eine sichere Dichtungseigenschaft
beibehalten wird.
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Weil
der Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140 mit
dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 verbunden
und fixiert ist, kann eine Rotation des zweiten Dichtungsteils 140 verhindert
werden. Ferner ist der Zwischenabschnitt 141 des zweiten
Dichtungsteils niemals von der Freiseitenoberfläche des nach innen gerichteten
Flanschabschnitts 14 des Verstärkungsrings 11 aufgrund
von Reibkräften,
welche nach dem Einsetzen der Welle 3 auftreten, getrennt,
und die erste Dichtungslippe 19b schwimmt niemals auf.
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Da
nur die Außendurchmesserseite
des Zwischenabschnitts 141 mit dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 verbunden
und fixiert ist, und die Biegung 144 der Innendurchmesserseite
nicht verbunden ist mit dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14,
ist es möglich,
eine Exzentrizitätsfolgeeigenschaft
des zweiten Dichtungsteils 140 zu verbessern, indem nicht
nur eine Deformation der zweiten Dichtungslippe des zweiten Dichtungsteils 140 verursacht
wird, sondern auch eine Deformation der Innendurchmesserseite des
Zwischenabschnitts 141 im Falle einer Exzentrizität der Welle 3,
sodass ermöglicht
wird, dass die Dichtungseigenschaft der Dichtungsvorrichtung verbessert
wird.
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Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13, welcher sich
zur Seite des Gehäuses 1 wie
oben beschrieben erstreckt, und den Axialeingriffsbereich mit dem
Anschlagring 4 im Wesentlichen erweitert, ist einstückig mit
dem Verstärkungsring 11 als
ein Teil dieses Rings 11 vorgesehen. Dies stellt einen
gewissen Eingriff sicher und erlaubt eine vollständige Anzeige einer stabilen
Anschlagfunktion.
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Wenn
insbesondere das Gehäuse 1 ein
Kegelloch 8 besitzt und der Anschlagring 4 an
den Großdurchmesserabschnitt 9 angebracht
ist, wie bei dieser Ausführungsform,
dann hätte
der Anschlagring 4 eine größere Abmessung, obgleich der
Innendurchmesserendabschnitt sich in einer gewissen Weise radial
nach außen
bewegt, und der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 stellt
eine gewisse Anschlagfunktion sicher.
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Die
Wirkungspunktposition nach dem Aufbringen eines Drucks mittels der
Flüssigkeit ändert sich
im Vergleich zum Stand der Technik radial nach außen, d.h.
zur Seite des Gehäuses 1,
was zu einem kürzeren
Abstand L2 zwischen dem Wirkungspunkt P3 und dem Drehpunkt P4 führt (wie
aus 2 ersichtlich ist). Dies führt zu einem relativ kleinen
Biegemoment, welches durch die Flüssigkeit verursacht wird, welche
auf dem Anschlagring 4 über
die oben erwähnte
Dichtungsvorrichtung wirkt. Es ist daher möglich, eine Deformation des
Anschlagrings 4 wirksam zu vermeiden. Es ist ferner möglich, eine
Neigung der Dichtungsvorrichtung zu vermeiden, welche durch eine
Deformation des Anschlagrings 4 verursacht würde, und
dies sogar bei einem großen
Druck der abzudichtenden Flüssigkeit,
sodass es möglich ist,
eine sehr gute Dichteigenschaft für eine lange Zeitdauer anzuzeigen.
Während
der Verstärkungsring 11 einschließlich des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 13 direkt mit dem
Anschlagring in Eingriff steht, kann dieser Eingriff auch über ein
Puffermaterial, wie z.B. eine Gummifolie (nicht dargestellt), hergestellt
werden.
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Da
der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 an der Freiseitenendposition
der Außenperipherie
des Verstärkungsrings 11 so
vorgesehen ist, dass er in radialer Richtung hervorsteht, hat der
nach innen gerichtete Flanschabschnitt 14 eine höhere Biegefestigkeit
im Vergleich zu einem Fall, bei dem ein Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 nicht vorhanden
ist. Daher wird sogar unter der Wirkung eines Dichtungsdrucks der
nach innen gerichtet Flanschabschnitt 14 kaum gebogen,
kann einen angemessenen Kontaktzustand der Dichtungslippen beibehalten
und erlaubt ferner eine Verbesserung der Dichtungseigenschaften,
wobei dies zusammen mit der Deformationsvermeidungsfunktion des
Anschlagrings 4 erreicht wird.
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Bei
der Dichtungsvorrichtung, bei der die erste Dichtungslippe 19 und
die zweite Dichtungslippe 21, wie bei der vorliegenden
Ausführungsform,
zusammen vorgesehen sind, wird der Zwischenabschnitt 141 des
zweiten Dichtungsteils 140 von dem nach innen gerichteten
Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 gehalten.
Eine Deformation des nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 verursacht
daher ein Verschieben der zweiten Dichtungslippe 21 des
zweiten Dichtungsteils 140, und die Deformation verursacht
ferner eine Änderung
im Kontaktzustand der ersten Dichtungslippe 19, welche von
der zweiten Dichtungslippe 21 gehalten wird. Es ist daher
wichtig, die Biegefestigkeit zu verbessern, indem ein solcher Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 vorgesehen
wird.
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Nachfolgend
wird ein Herstellverfahren der Dichtungsvorrichtung der oben beschriebenen
Ausführungsform
mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben.
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Bei
der Fertigung der Dichtungsvorrichtung werden die flache scheibenförmige Kunststoffplatte 140A,
welche als das zweite Dichtungsteil 140 dient, und der
Verstärkungsring 11 zuvor
als Ausgangsteile hergestellt. Der Verstärkungsring 11 wird
durch Pressformen einschließlich
Ziehen und Biegen hergestellt. Die Kunststoffplatte 140A wird
durch Ausstanzen einer Kunststofffolie aus z.B. PTFE oder durch
Schneiden der Endfläche
eines dicken zylindrischen Kunststoffrohmaterials in eine flache
scheibenförmige
Platte mit einer vorgeschriebenen Dicke gebildet.
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Der
Bildungsprozess des Verstärkungsrings 11 und
der Kunststoffplatte 140A wird durch folgende Schritte
durchgeführt:
Einsetzen des Verstärkungsrings 11 und
der Kunststoffplatte 140A in eine Pressform 391,
Durchführen
eines Prozesses, welcher als Einsatzformen zum Bilden einer Zwischenform
bekannt ist, indem ein einstückiges
Formen mit dem ersten Dichtungsteil 130 durchgeführt wird,
und dann Biegen der Kunststoffplatte 140A, welche die gesonderte
Zwischenform ist, wodurch die zweite Dichtungslippe 21 gebildet
wird. Mit der Zwischenform ist der Zustand vor dem Biegen der zweiten
Dichtungslippe 21 des zweiten Dichtungsteils 140 gemeint,
wobei die Innendurchmesserseitenhälfte der flachen scheibenförmigen Kunststoffplatte 140A,
welche das zweite Dichtungsteil 140 bildet, sich radial
erstreckt.
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Die
Pressform 391 für
die Zwischenform bei der vorliegenden Erfindung weist auf: ein unteres Formwerkzeug 392,
welches als eine erste Pressformkomponente dient, ein erstes oberes
Formwerkzeug 393, welches als eine zweite Pressformkomponente
dient und ein zweites oberes Formwerkzeug 394, welches
als eine dritte Pressformkomponente dient, wie aus 5 ersichtlich
ist.
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Das
untere Formwerkzeug 392 ist versehen mit: einer kreisförmigen Aussparung 392b,
in welche der Verstärkungsring 11 und
die flache scheibenförmige
Kunststoffplatte 140A eingesetzt werden; einem Zentralüberstand,
welcher am Bodenzentrum der Aussparung 392b übersteht
und eine zylindrische Führung 392a besitzt,
welche die Innenperipherie der Kunststoffplatte 140A führt und
somit als eine Positionierreferenz zum Durchführen der radialen Positionierung
der Kunststoffplatte 140A dient, und eine ringförmige Stufe 392d,
welche von der Bodenoberfläche
der Aussparung um die Führung 392a am Boden
der Aussparung hervorragt und an welcher die Innenperipherie des
nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 des Verstärkungsrings 11 in
Anlage kommt. Die Führung 392a ist
an der Außenperipherie des
unteren Endes des Mittenüberstandes 392c vorgesehen.
Der Abschnitt am Oberteil der Führung 392a des
Mittenüberstandes 392c besitzt
eine kegelförmige
Gestalt, bei welcher sich das Oberteil allmählich nach oben hin zu einem
kleineren Durchmesser verjüngt,
um ein einfaches Einsetzen der Kunststoffplatte 140A sicherzustellen.
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Die
ringförmige
Stufe 392d besitzt eine Höhe, welche mit der Dicke des
nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 so übereinstimmt,
dass nach dem Einsetzen des Verstärkungsrings 11 der
nach innen gerichtete Flanschabschnitt 14 und die ringförmige Stufe 392d bündig miteinander
sind. Die Kunststoffplatte 140A ist im Wesentlichen auf
der flachen Oberfläche
platziert, welche durch den nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des
Verstärkungsrings 11 und
der ringförmigen
Stufe 392d gebildet ist, und die Kunststoffplatte 140A wird
radial positioniert durch das Zusammenwirken der Innenperipherie
der Kunststoffplatte 140A mit der Außenperipherie der Führung 392a des
Mittenüberstandes 392c.
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In
dem Zustand, in dem der Verstärkungsring 11 und
die Kunststoffplatte 140A in der unteren Werkzeugform 392 positioniert
sind, wird ferner ein ringförmiger
Spalt g zwischen dem Außendurchmesserende 141c der
Kunststoffplatte 140A und Innenperipherieoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 16 des Verstärkungsrings 11 so
gebildet, dass ein Positionieren der Kunststoffplatte 140A relativ
zur Führung 392a nicht
beeinträchtigt
wird.
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Wenn
die Kunststoffplatte 140A in das untere Formwerkzeug 392 eingesetzt
wird, kann ein Positionieren durch Zusammenwirken der Umfangsoberfläche des
Außendurchmesserendes
der Kunststoffplatte 140A mit der Innenperipherie des zylindrischen Abschnitts 321.
des Verstärkungsrings 11 geführt werden.
Der Innendurchmesser und die Dicke der Kunststoffplatte 140A sind
wichtige Eigenschaften zum Bestimmen der Halteposition, um eine
Spannung und eine Deformation der ersten Dichtungslippe 19 zu
verhindern, welche durch ein Gleiten der zweiten Dichtungslippe 21 mit
der Welle 3 verursacht werden, wobei der Innendurchmesser
und die Dicke der Kunststoffplatte 140A mit engen Größentoleranzen
versehen sind.
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Um
ein Positionieren des Innendurchmesserendes der Kunststoffplatte 140A mittels
des Außendurchmesserendes
der Kunststoffplatte 140A durchzuführen, ist es notwendig, die
Außendurchmesserendoberfläche der
Kunststoffplatte 140A mit einer genauen Steuerung der Abmessungen
herzustellen. Es ist auch erforderlich, die Position des Verstärkungsrings 11,
welcher als eine Haltereferenz der Kunststoffplatte 140A relativ
zum unteren Formwerkzeug 392 dient, genau zu positionieren
und ein sehr genaues Zusammenwirken des Innendurchmesserendes des
nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 des Verstärkungsrings 11 mit
der ringförmigen
Stufe 392d des unteren Formwerkzeugs vorzunehmen.
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Das
Zusammenwirken des nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 des
Verstärkungsrings 11 und
der ringförmigen
Stufe 392d ist jedoch ein Zusammenwirken von Metall auf
Metall. Die ringförmige
Stufe 392d ist daher anfällig für Verschleiß, und ein Fehler, eine richtige
Größensteuerung
anzuwenden, kann das Auftreten einer Exzentrizität des Verstärkungsrings 11 verursachen,
was zu einer Exzentrizität
der zweiten Dichtungslippe 21 führt, und dies kann eine Verschlechterung
in den Dichtungseigenschaften verursachen.
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Indem
ein Positionieren relativ zur Pressform 392 bezüglich des
Innendurchmesserendes der Kunststoffplatte 140A erfolgt,
ist es nicht notwendig, eine hochgenaue Herstellung des Außendurchmesserendes
der Kunststoffplatte 140A durchzuführen, und es genügt, bei
der Herstellung nur auf den Innendurchmesser und die Dicke zu achten,
welche bedeutende Parameter sind, wodurch es möglich wird, die Zahl der Schritte
zu reduzieren.
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Weil
der Verstärkungsring 11 nicht
als eine Referenz zum Positionieren der Kunststoffplatte 140A verwendet
wird, ist es möglich,
eine niedrigere Positioniergenauigkeit für den Verstärkungsring selbst vorzusehen,
einen Verschleiß,
welcher durch einen Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen dem Verstärkungsring 11 und
der ringförmigen
Stufe 392d des unteren Formwerkzeugs 392 verursacht
wird, innerhalb eines gewissen Bereiches zuzulassen, und gelegentlich
auf einen Anteil eines Wartungsschrittes und eines Qualitätssteuerungsschrittes
der Pressform 391 zu verzichten.
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Es
ist somit möglich,
eine Herstellung des zweiten Dichtungsteils 140 zu erleichtern,
eine hochgenaue Montage des zweiten Dichtungsteils 140 bei dem
Bildungsprozess zu erzielen und den Schritt zu verbessern. Es ist
daher eine Dichtungsvorrichtung verfügbar, welche eine zufriedenstellende
Dichtungseigenschaft aufweist.
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Das
erste obere Formwerkzeug 393 ist in die Aussparung 392b des
unteren Formwerkzeugs 392 eingesetzt. Eine ringförmige Druckoberfläche 393a, welche
die Kunststoffplatte 140A auf den nach innen gerichteten
Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 drückt, welcher
am Boden der Aussparung 392b platziert ist, ist am unteren
Ende dieses eingesetzten Abschnitts 393c vorgesehen, und
eine erste Dichtungslippenfreiseitenoberfläche, welche die Freiseitenoberfläche der
ersten Dichtungslippe 19 des ersten Dichtungsteils 130 bildet,
wird damit geschaffen. Insbesondere ist ein Loch 393b zum
Einsetzen des oberen Endes des Mittenüberstandes 392c des oben
erwähnten
unteren Formwerkzeugs 392 an der unteren Endoberfläche des
ersten oberen Formwerkzeugs 393 vorgesehen. Die oben erwähnte Druckoberfläche 393a ist
am unteren Ende des Außendurchmesserendes
des eingesetzten Abschnitts 393c so vorgesehen, um dieses
Loch 392b zu umgeben.
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Das
zweite obere Formwerkzeug 394 besitzt einen ringförmigen konvexen
Abschnitt 394a, welcher in die Aussparung 392b des
unteren Formwerkzeugs 392 eingesetzt wird und den Radialabschnitt des
ersten Dichtungsteils 130 und der Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche der
ersten Dichtungslippe 19 bildet. Dieses zweite obere Formwerkzeug 394 ist ein
Ringteil, an dessen Zentrum das oben erwähnte erste obere Formwerkzeug 393 montiert
ist. Die untere Endoberfläche 394b,
welche radial außen
am ringförmigen
konvexen Abschnitt 394a vorgesehen ist, dient als eine
Trennebene, welche an eine flache Oberfläche 392e stößt, welche
die Aussparung 392b des unteren Formwerkzeugs 392 umgibt.
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Die
Zwischenform wird gebildet, indem der Verstärkungsring 11 mit
dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 nach unten
in das geöffnete
untere Formwerkzeug 392 platziert wird, die Kunststoffplatte 140A,
welche in eine flache Scheibenform ausgebildet ist mittels eines
Klebstoffs auf den nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 eingesetzt
wird und ein gummiartiges elastisches Rohmaterial R zugeführt wird.
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Dann
wird das erste obere Formwerkzeug 393 geschlossen. Die
Kunststoffplatte 140A wird mit ihrer Druckoberfläche gepresst,
und es erfolgt ein Einfädeln
an der Grenze zwischen der Außendurchmesserseitenhälfte und
der Innendurchmesserseitenhälfte
der Kunststoffplatte 140A. In diesem Zustand wird das zweite
obere Formwerkzeug 394 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
geschlossen, und das gesamte Presswerkzeug 391 wird erwärmt, sodass
das Gummirohmaterial R verflüssigt
wird. Der gesamte Hohlraum wird mit dem Rohmaterialgummi gefüllt, wobei
das gesamte Rohmaterial unter Schließdruck gepresst wird. Somit
werden gleichzeitig beim Bilden des ersten Dichtungsteils 130 die
Außendurchmesserseitenhälfte der
Kunststoffplatte 140A und der nach innen gerichtete Flanschabschnitt 14 des
Verstärkungsrings 11 miteinander
verbunden und fixiert, wodurch die Zwischenform gebildet wird.
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Der
Radialabschnitt 132 des ersten Dichtungsteils 130,
welches aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, und die Kunststoffplatte 140A werden während des
Formbildungsschritts verbunden, ohne dass ein Klebstoff aufgetragen
werden muss. Ein Klebstoff kann jedoch auf der Verbindungsfläche der
Kunststoffplatte 140A aufgetragen werden.
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Für die Kontaktoberfläche zwischen
dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 und
dem Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140 wird
nur der Bereich durch Bonden fixiert, welcher dem Druck des Rohmaterialgummis
R ausgesetzt ist, d.h. nur der Bereich, welcher radial außerhalb
der Druckoberfläche 393a des
ersten oberen Formwerkzeugs 393 ist, wobei dieser Bereich
der Wirkung des Vulkanisationsdrucks über die Kunststoffplatte 140A ausgesetzt
ist. Der Bereich, welcher dem Vulkanisationsdruck nicht ausgesetzt
ist, welcher radial innerhalb des Bereiches einschließlich der
Druckoberfläche 393a ist,
wird nicht gebondet.
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Nach
Vervollständigung
des Einsatzformens wird die Pressform geöffnet, um das hergestellte
Produkt zu entnehmen, und dann wird die erste Dichtungslippe 19 des
ersten Dichtungsteils 130 hergestellt (z.B. mit einem einfachen
Oberflächenschnitt oder
einem zweifachen Oberflächenschnitt
entlang der Schnittlinie der Zeichnung), und gleichzeitig wird die
Innendurchmesserseitenhälfte
der Kunststoffplatte 140A mittels einer Biegeformvorrichtung
gebogen, wodurch die zweite Dichtungslippe 21 gebildet
wird.
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Der
Biegevorgang wird mittels einer Biegeformvorrichtung, wie sie in 6 dargestellt
ist, durchgeführt.
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Die
Zwischenform vor dem Biegen wird mittels einer ringförmigen Spannvorrichtung 200 fixiert, während die
erste Dichtungslippe 19 und die Innendurchmesserseitenhälfte der
Kunststoffplatte 140A nach innen gerichtet wird. Die Zwischenform
wird in eine zylindrische Form gebogen, während der Durchmesser der Innendurchmesserseitenhälfte der Kunststoffplatte 140A durch
Einsetzen einer stabförmigen
Formvorrichtung 210 mit einer kegelförmigen Oberfläche 210a in
die Spannvorrichtung 200 geweitet wird.
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Mit
der Spannvorrichtung 200 kann ein Druckverbinden durchgeführt werden,
und sie ist demontierbar, und sie besitzt einen ersten Spannring 201 und
einen zweiten Spannring 202, um die erste Dichtungslippe 19 und
die Innendurchmesserseitenhälfte
im ungespannten Zustand zu fixieren.
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Eine
ringförmige
Stufe 201b mit einem L-förmigen Querschnitt ist an der
oberen Kante des Innendurchmesserendes des ersten Spannrings 201 vorgesehen.
Der nach innen gerichtete Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 der
Zwischenform wird auf dieser ringförmigen Stufe 201b platziert,
und der Außenumfangsgummi 18 des
ersten Dichtungsteils 130 wird der Innenumfangswand 201a in
Kontakt gebracht, welche die ringförmige Stufe 201b umgibt.
Ferner hat der zweite Spannring 202 eine Druckoberfläche 202a,
welche in Kontakt mit dem Führungsende
des zylindrischen Abschnitts 12 des ersten Dichtungsteils 130 kommt,
und der zweite Spannring 202 hält die Zwischenform zwischen
der Druckoberfläche 202a und
der ringförmigen
Stufe 201b des ersten Spannrings 201. Der zweite
Spannring 202 besitzt ferner einen ringförmigen Halteüberstand 202b,
welcher vom Innendurchmesserende in eine zylindrische Form für ein Zusammenwirken
mit der Innenperipherie des zylindrischen Abschnitts 12 des
ersten Dichtungsteils 130 hervorsteht und den Radialabschnitt 132 nach
unten hält.
In einem Zustand, in dem die Zwischenform mit der Spannvorrichtung 200 fixiert
ist, ist die erste Dichtungslippe 19 in einem Zentrumsloch 202c des
zweiten Spannrings 202 untergebracht.
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Ferner
weist die Formvorrichtung 210 eine runde Stange auf, welche
im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Welle 3 besitzt.
Die Formvorrichtung 210 ist axial und relativ beweglich
zur Spanvorrichtung 200 montiert und besitzt an ihrem Führungsende
einen Kegelabschnitt 210a, welcher in das Mittelloch mit
Druck eingeführt
wird und es allmählich
in die axiale Richtung aufbiegt, während die Bohrung der Innendurchmesserseitenhälfte der Kunststoffplatte 14OA aufgeweitet
wird.
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Die
Kunststoffplatte 140A wird gebogen, indem die Formvorrichtung 210 mit
dem Kegelabschnitt 210a als das Führungsende mit Druck axial
in das Mittelloch der Kunststoffplatte 140A eingesetzt wird,
und die Kunststoffplatte 140A wird axial gebogen, während ihre
Bohrung entlang der Form des Kegelabschnitts 210a zunehmend
geweitet wird, wodurch die zweite Dichtungslippe 21 gebildet
wird. In diesem Moment wirkt eine Kraft, welche in der Einsetzrichtung
der Formvorrichtung 210 angreift, auf die Außendurchmesserseitenhälfte (der
Zwischenabschnitt 141 des zweiten Dichtungsteils 140)
der Kunststoffplatte 140A, welche zwischen dem nach innen
gerichteten Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 und
dem Radialabschnitt 132 des ersten Dichtungsteils 130 gehalten
wird. Eine Deformation der Außendurchmesserhälfte der
Kunststoffplatte 140A wird jedoch verhindert, weil sie
mit dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 auf
der Außendurchmesserseite
der Kunststoffplatte 140A durch Bonden verbunden ist, wobei
sie ferner über den
Radialabschnitt 132 durch den Halteüberstand 202b des
zweiten Spannrings 202 nach unten gehalten wird.
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Nachdem
somit die zweite Dichtungslippe 21 gebogen ist, wird die
Formvorrichtung 210 axial in die umgekehrte Richtung entfernt
und das fertiggestellte Produkt der Dichtungsvorrichtung wird durch
Lösen des
ersten Spannrings 201 und des zweiten Spannrings 202 voneinander
entnommen.
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Zweite Ausführungsform
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In
den 7 und 8 ist eine zweite Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
ist eine Klaue 230, welche sich vom Innendurchmesserende in
Richtung zur Freiseite erstreckt und nach außen gebogen ist, auf dem nach
innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des Verstärkungsrings 11 der
ersten Ausführungsform
vorgesehen. Dieselben Komponenten wie bei der ersten Ausführungsform
sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre Beschreibung
wird hier verzichtet.
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Die
Klaue 230 bei dieser Ausführungsform weist auf: einen
zylindrischen Abschnitt 231 mit einem Innendurchmesser,
welcher im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des nach innen
gerichteten Flanschabschnitts 14 ist, und einen nach außen gerichteten
Flanschabschnitt 232, welcher vom Freiseitenende des zylindrischen
Abschnitts 231 nach außen
gebogen ist.
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Eine
Montage der Dichtungsvorrichtung wird durchgeführt, indem die Dichtungsvorrichtung
von der Freiseite eines Wellenlochs 2 in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite
so eingesetzt wird, dass das Flüssigkeitsdichtungsseitenende
des zylindrischen Abschnitts 12 des Verstärkungsrings 11 über einen
Verbindungsabschnitt 20 auf eine gestufte Endfläche 6 in
der Tiefe eines Dichtungshaltelochs 7 eines Wellenlochs 2 trifft (tatsächlich liegt
ein Spalt zwischen der gestuften Endfläche 6 und dem Verbindungsabschnitt 20 vor),
und indem ein Anschlagring 4, wie z.B. ein C-Ring, in die
Haltenut 10 eingesetzt wird.
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Ein
Entnehmen der Dichtungsvorrichtung aus dem Wellenloch 2 kann
einfach durchgeführt werden,
wie aus 8 ersichtlich ist, indem der
Anschlagring 4 entfernt wird, und indem dann die Klaue 230,
welche auf dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des
Verstärkungsrings 11 vorgesehen
ist, in die A1-Richtung durch Halten der Klaue 230 zwischen
den Klauen 234 der Zugvorrichtung 233 herausgezogen
wird.
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Beim
Herausziehen wirkt auf den nach innen gerichteten Flanschabschnitt 14 des
Verstärkungsrings 11 ein
Biegemoment. Weil jedoch die Biegefestigkeit des nach innen gerichteten
Flanschabschnitt 14 durch den Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 13 verbessert
ist, ist der nach innen gerichtete Flanschabschnitt 14 kaum
für eine
Deformation anfällig.
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Es
kann eine Konfiguration vorgesehen werden, welche durch eine Kerbe
im nach außen
gerichteten Flanschabschnitt 232 der Klaue 230 gebildet ist,
wobei eine Klaue 234 einer Demontagevorrichtung 233 in
die Kerbe eingesetzt wird, und wobei die Demontagevorrichtung 233 in
einem vorbestimmten Winkel rotiert wird, wodurch die Klaue 234 mit
dem nicht gekerbten Abschnitt des nach außen gerichteten Flanschabschnitts 232 in
Eingriff kommt.
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Dritte Ausführungsform
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In 9 ist
eine Dichtungsvorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt.
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Bei
der dritten Ausführungsform
ist ein druckfester Hilfsmetallring 22 zwischen einer ersten
Dichtungslippe 19 und einer zweiten Dichtungslippe 21 auf
einer Rückseite
einer ersten Dichtungslippe 19 vorgesehen, um eine übermäßige Deformation
der ersten Dichtungslippe 19 unter dem Einfluss eines Flüssigkeitsdrucks
zu verhindern.
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Der
Hilfsmetallring 22 weist auf: einen kegelförmigen Zylinder 235,
welcher einen Halt bietet und sich entlang des ersten Dichtungsteils 19;
einen fixierten Flanschabschnitt 236, welcher am Großdurchmesserende
des kegelförmigen
Zylinders 235 vorgesehen ist, wobei der Flanschabschnitt 236 gebondet
und entlang der Freiseitenoberfläche
des Radialabschnitt 132 des ersten Dichtungsteils 130 fixiert ist;
und eine Innenbiegung 237, welche am Kleindurchmesserende
des kegelförmigen
Zylinders 235 vorgesehen ist und entlang eines Backenabschnitts 19c der
ersten Dichtungslippe 19 gebogen ist. Der kegelförmige Zylinder 235 ist
so angeordnet, dass er einen Fußabschnitt 19b der
ersten Dichtungslippe stützt,
und der nach innen gerichtete Flanschabschnitt ist so angeordnet,
dass er radial nach innen (auf die Seite der Welle 3) vom
Backenabschnitt 19c des Lippenführungsendes 19a vorsteht.
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Sogar
wenn die Flüssigkeit
unter einem hohen Druck steht, ist es daher möglich, dass die erste Dichtungslippe 19 daran
gehindert wird, sich von der Welle 3 zu lösen und
in die andere Richtung umzuschlagen.
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Da
der Flüssigkeitsdruck,
welcher auf die erste Dichtungslippe 19 wirkt, eine unterstützende Kraft
vom Hilfsmetallring 22 erfährt, ist es möglich, eine
Deformation der ersten Dichtungslippe 19 sogar bei einem
hohen Flüssigkeitsdruck
wirksamer zu verhindern und einen angemessenen Kontakt mit der Welle
beizubehalten, wobei dies mit einer verbesserten Steifigkeit des
nach innen gerichteten Flanschabschnitts 14 des Verstärkungsrings 11 einhergeht.
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Weil
die andere Konfiguration und die Betriebsweisen genauso wie bei
der ersten Ausführungsform
ausgebildet sind, sind die gleichen Komponenten wie bei der ersten
Ausführungsform
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre Beschreibung
wird daher hiermit verzichtet.
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Vierte Ausführungsform
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In 10 ist
eine Dichtungsvorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt: Die Dichtungsvorrichtung
dieser Ausführungsform
ist eine Schwingdichtung für eine
Servolenkung, wobei die Vorrichtung in ein Wellenloch 402 eines
Gehäuses 401 eingesetzt
ist, welches von der Freiseite (auch als flüssigkeitsabgewandte Seite bezeichnet;
oben und unten in 10) als ein sich relativ bewegendes
Teil dient, wobei die Vorrichtung an der Innenperipherie des Wellenlochs 402 angebracht
ist und in engem Kontakt mit der Umfangsoberfläche einer Welle 403 gleitet,
welche als das andere der sich relativ bewegenden Teile dient. Dass
die Dichtungsvorrichtung in der Axialrichtung daran gehindert wird,
aus dem Wellenloch 402 herauszuwandern und in ihrer Lage
gehalten wird, wird durch einen Außenlaufring eines Kugellagers 423 erzielt,
welcher als ein Anschlagfunktionsteil dient. In 10 ist
der obere Teil der Dichtungsvorrichtung die Flüssigkeitsdichtungsseite (auch
als Innenflüssigkeitsseite
oder die Vorrichtungsinnenseite bezeichnet), und der untere Teil
der Dichtungsvorrichtung ist die Freiseite.
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Die
Innenperipherie des Wellenlochs 402 des Gehäuses 401 besitzt
eine gestufte zylindrische Form, deren Durchmesser von der Freiseite
in Richtung zum Vorrichtungsinneren kleiner wird. Die Innenperipherie
des Wellenlochs 402 weist auf: ein Kleindurchmesserloch 405,
welches tief im Inneren der Vorrichtung angeordnet ist und eine
zylindrische Form mit einem relativ kleinen Durchmesser darstellt; eine
Stufenendfläche 406,
welche sich von der Freiseitenendkante des Kleindurchmesserlochs 405 radial
nach außen
erstreckt; ein zylindrisches Dichtungshalteloch 407 mit
einem größeren Durchmesser
als beim Kleindurchmesserloch, wobei sich das Dichtungshalteloch 407 vom
Außendurchmesserende
der gestuften Endfläche 406 axial
in Richtung zur Freiseite erstreckt, wobei an das Loch 407 die
Lippendichtung angebracht und fixiert ist; eine gestufte Endfläche 427,
welche sich von der Freiseitenendkante des Dichtungshaltelochs 407 radial
nach außen
erstreckt; und ein Lagerhalteloch 409, welches sich vom
Großdurchmesserende
der gestuften Endfläche 427 axial zur
Freiseite weiter erstreckt, wobei das Loch 409 eine zylindrische
Form mit einem relativ großen Durchmesser
besitzt, wobei die Löcher 405, 407 und 409 in
der Reihenfolge vom Vorrichtungsinneren zur Freiseite hin angeordnet
sind.
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Das
Lager 423 weist auf: einen Außenlaufring 424, welcher
an der Innenperipherie des Wellenlochs 402 des Gehäuses 401 (Innenperipherie
des Großdurchmesserlochs 409)
befestigt ist; einen Innenlaufring 425, welcher an der
Außenperipherie
der Welle 403 befestigt ist, und Drehteile 426,
wie z.B. Kugeln, in einer gewünschten
Anzahl, welche drehbar zwischen den beiden Laufringen 424 und 425 vorgesehen
sind, wobei das Lager 423 vorgesehen ist, eine Rotation
der Welle 403 zu unterstützen. Die Dichtungsvorrichtung
ist an der Vorrichtungsinnenseite des Lagers 423 befestigt.
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Die
Dichtungsvorrichtung weist auf: einen Verstärkungsring 411, welcher
an einem Gehäuse 401 fixiert
und aus einem starren Material hergestellt ist, wobei der Verstärkungsring 411 mit
einem zylindrischen Abschnitt 412 versehen ist; einen stationären Dichtungsabschnitt 418,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material zum Abdichten
des Raumes zwischen dem Verstärkungsring 411 und
der Innenperipherie des Gehäuses 401 hergestellt
ist, wobei der Dichtungsabschnitt 418 an dem Verstärkungsring 411 angebracht
ist; und eine Dichtungslippe 419, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, welche in engem Kontakt mit der
Welle 403 gleitet, wobei die Dichtungslippe 419 vom
Verstärkungsring 411 unterstützt wird.
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Der
Verstärkungsring 411 ist
ein Metallring, welcher aus einer Metallplatte hergestellt ist,
welche im Querschnitt in einer L-Form ausgebildet ist, wobei der
Verstärkungsring
an der Innenperipherie des Dichtungshaltelochs 407 des
Wellenlochs 402 des Gehäuses 401 über einen
stationären
Dichtungsabschnitt 418 angebracht ist, welcher aus einem
gummiartigen elastischen Material hergestellt ist. Der Verstärkungsring 411 weist
auf: im Wesentlichen einen zylindrischen Abschnitt 412 mit
dem stationären Dichtungsabschnitt 418,
welcher an der Außenperipherie
des zylindrischen Abschnitts 412 angebracht ist; einen
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 413, welcher sich
an das Freiseitenende des zylindrischen Abschnitts 412 anschließt, einen
größeren Durchmesser
als der zylindrische Abschnitt 412 besitzt und nahe der
Innenperipherie des Dichtungshaltelochs 407 des Gehäuses 401 angeordnet
ist, um den Eingriffsbereich mit einem Außenlaufring eines Lagers zu
erweitern; und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt 411,
welcher sich vom Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 413 radial
nach innen erstreckt. Die Komponenten sind einstückig in dieser Reihenfolge
ausgebildet.
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Ein
Kegelabschnitt 415, welcher den zylindrischen Abschnitt 412 fortsetzt,
ein zylindrischer Abschnitt 416 und eine Beuge 417,
an welcher sich der nach innen gerichtete Flanschabschnitt 414 fortsetzt, sind
in dieser Reihenfolge einstückig
mit dem Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 413 ausgebildet.
Der zylindrische Abschnitt 416 besitzt den größten Durchmesser
und setzt den zylindrischen Abschnitt 412 über den
Kegelabschnitt 415 fort, dessen Durchmesser vom Vorrichtungsinnenseitenende
des zylindrischen Abschnitts 416 in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite
abnimmt. Das Freiseitenende des zylindrischen Abschnitts 416 wird
mittels der Beuge 417 vom nach innen gerichteten Flanschabschnitt 414 fortgesetzt,
wobei die Beuge spitzwinklig radial nach innen gebogen ist.
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Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 413 ist hauptsächlich im
Dichtungshalteloch 407 des Gehäuses angeordnet, und er wird
durch Strecken, Wölben
oder Biegen des Freiseitenendes gebildet, wobei er einen radial
nach außen
gerichteten Teil der Außenperipherie
des Verstärkungsrings 411 bildet, d.h.
zur Innenperipherieseite des Dichtungshaltelochs 407 des
Gehäuses 401.
Der maximale Außendurchmesser
ist größer als
der Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 412 und geringfügig kleiner
als der Innendurchmesser des Dichtungshaltelochs 407. Er
ist genügend
größer als
der Innendurchmesser des Außenlaufrings
des Lagers 423, sodass er den radialen Eingriffsbereich
mit dem Außenlaufring
erweitert.
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Der
Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 412 ist kleiner als der Innendurchmesser des
Dichtungshaltelochs 407. Der maximale Außendurchmesser
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 413 ist geringfügig kleiner
als der Innendurchmesser des Dichtungshaltelochs 407.
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Ein
Teil des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 413, d.h.
der Winkel zwischen dem zylindrischen Abschnitt 416 und
der Beuge 417, nimmt die Form eines Überstands 428 ein,
welcher vom nach innen gerichteten Flanschabschnitt 414 der
Freiseite hervorsteht. Dieser Überstand 428 ist
so angeordnet, dass er von der Stufenendfläche 427 der Freiseite hervorsteht
und er kommt mit der Vorrichtungsinnenseitenendfläche des
Außenlaufrings 424 in
Kontakt. Zwischen der Vorrichtungsinnenseitenendfläche und der
Stufenendfläche 427 des
Außenlaufrings 424 ist ein
axialer Spalt vorgesehen mit einer vorgeschriebenen Größe.
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Der
stationäre
Dichtungsabschnitt (auch der Gummiabschnitt genannt) 418,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, ist mit der Außenperipherieoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 412 durch Vulkanisation verbunden.
Eine Dichtungslippe 419, welche aus einem gummiartigen elastischen
Material (auch die Gummilippe genannt) hergestellt ist, ist auf
den Innenperipherieseiten des zylindrischen Abschnitts 412 des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 413, an der Vorrichtungsinnenseite
des Flanschabschnitts 414 durch Vulkanisation verbunden.
Der stationäre
Dichtungsabschnitt 418 und die Dichtungslippe 419 sind
miteinander über
einen Verbindungsabschnitt 420 verbunden, welcher am Ende
des zylindrischen Abschnitts 412 positioniert ist und einstückig durch
Vulkanisation gebildet ist. Die Dichtungslippe 419 ist
eine Doppeldichtung mit einem ersten Dichtungsende 429 und
einem zweiten Dichtungsende 430. Die Dichtungslippe 419 besitzt
eine in sich geschlossene ringförmige
Schraubenfeder 431, welche an der Außenperipherie der Dichtungslippe 419 angebracht
ist. Eine Staubabweisungslippe 432, welche aus einem gummiartigen elastischen
Material hergestellt ist, ist einstückig ausgebildet in Richtung
zur Freiseite am radialen Innenende des Flanschabschnitts 414 an
der Rückseite der
Dichtungslippe 419 und gleitet in engem Kontakt mit der
Welle 413. Bei der Lippendichtung sind alle Teile und Komponenten
in einem ringförmigen
Endlosumfang ausgebildet.
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Die
oben erwähnte
Dichtungsvorrichtung ist auf der Innenperipherie des Wellenlochs 402 des
Gehäuses 401 angebracht,
wie in 10 gezeigt ist, und soll die
Flüssigkeit,
welche in der Zeichnung im oberen Teil vorgesehen wäre (nicht
dargestellt), abdichten. Die oben beschriebene Konfiguration bringt folgende
Vorteile.
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Da
der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 413, welcher
sich von der Seite des Gehäuses 401 erstreckt
und im Wesentlichen den axialen Eingriffsbereich mit dem Außenlaufring 424 des
Lagers 423 erweitert, einstückig als ein Teil des Verstärkungsrings 411 vorgesehen
ist, wird der Verstärkungsring 411 fest
durch den Außenlaufring 424 gehalten,
und der Außenlaufring 424 wird
nie durch eine Druckbeaufschlagung bewegt. Als eine Folge davon stellt
sich die Lippendichtung niemals schräg, sodass eine exzellente Dichtungseigenschaft
für eine
lange Zeitdauer sichergestellt ist. Der Verstärkungsring 411 einschließlich des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 413 wirkt direkt
mit dem Außenlaufring
zusammen, wohingegen ein Eingriff über ein Puffermaterial (nicht
dargestellt), wie z.B. eine Gummifolie, hergestellt werden kann.
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Fünfte Ausführungsform
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Wie
aus 11 ersichtlich ist, ist eine Lippendichtung gemäß der fünften Ausführungsform eine
Schwingdichtung für
eine Servolenkung. Die Dichtung in dieser Ausführungsform ist in ein Wellenloch 502 eines
Gehäuses 501,
welches als eines von relativ beweglichen Teilen dient, von der
Freiseite (auch die flüssigkeitsabgewandte
Seite genannt; obere und untere Seite in 11) des
Wellenlochs 502 eingesetzt, mit der Innenperipherie des
Wellenlochs 502 befestigt, gleitet in engem Kontakt mit
der Umfangsoberfläche
einer Welle 503, welche als das andere der sich relativ
bewegenden Teile dient, wobei ein axiales Herauswandern vermieden
wird und ihre Lage gehalten wird mittels eines Außenlaufrings 524 eines
Lagers, welches als ein Anschlagfunktionsteil dient. In 11 ist
die obere Seite der Dichtungsvorrichtung die Flüssigkeitsseite (auch die Innenflüssigkeitsseite
oder die Vorrichtungsinnenseite genannt), und die untere Seite ist
die Freiseite.
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Die
Innenperipherie des Wellenlochs 502 des Gehäuses besitzt
eine gestufte zylindrische Form, deren Durchmesser von der Freiseite
in Richtung zur Vorrichtungsinnenseite kleiner wird. Die Innenperipherie
des Wellenlochs 502 weist auf: ein Kleindurchmesserloch 505,
welches tief im Vorrichtungsinneren angeordnet ist und eine zylindrische Form
mit einem relativ kleinen Durchmesser darstellt; eine gestufte Endfläche 506,
welche sich von der Freiseitenendkante des Kleindurchmesserlochs 505 radial
nach außen
erstreckt; ein zylindrisches Dichtungshalteloch 507, welches
einen größeren Durchmesser
als das Kleindurchmesserloch aufweist und sich vom Außendurchmesserende
der gestuften Endfläche 506 axial
in Richtung zur Freiseite erstreckt, wobei am Dichtungshalteloch 507 die
Lippendichtung angebracht und fixiert ist; eine gestufte Endfläche 527,
welche sich von der Freiseitenkante des Dichtungshaltelochs 507 radial
nach außen
erstreckt; und ein Lagerhalteloch 509, welches sich vom
Großdurchmesserende
der gestuften Endfläche 527 axial
zur Freiseite weiter erstreckt und eine zylindrische Form mit einem
relativ großen
Durchmesser aufweist, wobei das Kleindurchmesserloch 505,
die Stufenendfläche 506,
das Halteloch 507, die gestufte Endfläche 527 und das Lagerhalteloch 509 in
dieser Reihenfolge vom Vorrichtungsinneren zur Freiseite angeordnet
sind.
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Das
Lager 523 weist auf: einen Außenlaufring 524, welcher
an der Innenperipherie des Lagerhaltelochs 509 des Gehäuses 501 angebracht
ist; einen Innenlaufring 525, welcher an der Außenperipherie
der Welle 503 angebracht ist; und Rotationsteile 526,
wie z.B. Kugeln, in einer gewünschten
Anzahl, welche zwischen den beiden Laufringen 524 und 525 drehbar
vorgesehen sind, wobei das Lager 523 vorgesehen ist, die
Drehung der Welle 503 zu unterstützen. Die Lippendichtung ist
an der Vorrichtungsinnenseite des Lagers 523 angebracht.
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Die
Dichtungsvorrichtung weist auf: einen Verstärkungsring 511, welcher
aus einem starren Material hergestellt ist und an einem Gehäuse 501 fixiert
ist, wobei er mit einem zylindrischen Abschnitt 512 versehen
ist; einen stationären
Dichtungsabschnitt 518, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material zum Dichten des Raumes zwischen dem Verstärkungsring 511 und
der Innenperipherie des Gehäuses 501 hergestellt
ist, wobei der Dichtungsabschnitt 518 an dem Verstärkungsring 511 angebracht
ist; und eine Dichtungslippe 519, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, und in engem Kontakt mit der
Welle 503 gleitet, wobei die Dichtungslippe 519 vom
Verstärkungsring 511 gestützt wird.
-
Der
Verstärkungsring 511 ist
ein Metallring, wie z.B. eine Metallplatte, welcher an der Innenperipherie
des Wellenlochs 502 des Gehäuses 501 (Innenperipherie
des Dichtungshaltelochs 507) über den stationären Dichtungsabschnitt 518,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist,
angebracht ist. Der Verstärkungsring 511 weist auf:
einen ersten zylindrischen Abschnitt 512, an welchem der
stationäre
Dichtungsabschnitt 518, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, angebracht ist; den Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 513,
welcher eine Fortsetzung zum Freiseitenende des ersten zylindrischen
Abschnitts 512 ist, einen großen Durchmesser besitzt und
nahe der Innenperipherie des Dichtungshaltelochs 507 des
Gehäuses 501 angeordnet
ist; einen Umkehrabschnitt 533, wo das Flüssigkeitsdichtungsseitenende des
ersten zylindrischen Abschnitts 512 umgekehrt ist und dieser
im Querschnitt eine U-Form
aufweist; einen zweiten zylindrischen Abschnitt 534, welcher sich
axial in Richtung zur Freiseite über
den Umkehrabschnitt 533 mit einem vorbestimmten Abstand
vom zylindrischen Abschnitt 512 erstreckt; und einen nach innen
gerichteten Flanschabschnitt 514, welcher sich vom Freiseitenende
des zweiten zylindrischen Abschnitts 534 radial nach innen
erstreckt. Diese Komponenten sind in dieser Reihenfolge einstückig ausgebildet.
Der maximale Durchmesser des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 513 ist
im Wesentlichen gleich dem Bohrungsdurchmesser des Dichtungshaltelochs 507 und
größer als
der Innendurchmesser des Außenlaufrings 524.
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Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 513 weist auf: einen
zylindrischen Abschnitt 516 mit einem Durchmesser, welcher
größer als
der Durchmesser des ersten zylindrischen Abschnitts 512 ist; und
einen Kegelabschnitt 515, welcher den oben erwähnten ersten
zylindrischen Abschnitt 512 fortsetzt, wobei der Durchmesser
des Kegelabschnitts 515 vom Flüssigkeitsdichtungsseitenende
des zylindrischen Abschnitts 516 in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite
allmählich
kleiner wird. Der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 513 wird
durch Ziehen, Wölben
oder Biegen des Freiseitenendes gebildet, wobei er einen Teil der
Außenperipherie
des Verstärkungsrings 511 radial
nach außen
ausbildet, d.h. zur Innenperipherieseite des Dichtungshaltelochs 507 des
Gehäuses 501.
Der maximale Außendurchmesser
ist größer als
der Außendurchmesser
des ersten zylindrischen Abschnitts 512 und im Wesentlichen gleich
dem Innendurchmesser des Dichtungshaltelochs 507. Er ist
ausreichend größer als
der Innendurchmesser des Außenlaufrings 525 des
Lagers 523, sodass er den axialen Eingriffsbereich mit
dem Außenlaufring 524 erweitert.
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Der
Außendurchmesser
des ersten zylindrischen Abschnitts 512 ist kleiner als
der Innendurchmesser des Dichtungshaltelochs 507. Der maximale Außendurchmesser
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 513 ist im Wesentlichen
gleich dem Innendurchmesser des Dichtungshaltelochs 507.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 516 des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 513 ist größer als
der Innendurchmesser des Außenlaufrings 524.
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Die
Freiseitenendfläche
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 513 ist im Wesentlichen bündig mit
der gestuften Endfläche 527 angeordnet, und
sie ist in Kontakt mit der Vorrichtungsinnenseitenendfläche des
Außenlaufrings 524.
Die Vorrichtungsinnenseitenendfläche
des Außenlaufrings 524 steht
in Kontakt mit der gestuften Endfläche 527. Zwischen
dem ersten zylindrischen Abschnitt 512 und dem zweiten
zylindrischen Abschnitt 524 ist ein radialer Spalt in einer
vorbestimmten Größe vorgesehen.
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Der
stationäre
Dichtungsabschnitt (auch der Gummiabschnitt genannt) 518,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, ist mit der Außenperipherieoberfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts 512 durch Vulkanisation
verbunden. Eine Dichtungslippe 519, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist (auch die Gummilippe genannt)
ist auf den Innenperipherieseiten des zweiten zylindrischen Abschnitts 534,
auf der Vorrichtungsinnenseite des Flanschabschnitts 514,
durch Vulkanisation verbunden. Der stationäre Dichtungsabschnitt 518 und
die Dichtungslippe 519 sind miteinander über einen
Verbindungsabschnitt 520 verbunden, welcher an einem Ende
des Umkehrabschnitts 533 positioniert ist, und einstückig miteinander
durch Vulkanisation gebildet.
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Die
Dichtungslippe 519 ist eine Doppellippe mit einem ersten
Dichtungsende 529 und einem zweiten Dichtungsende 530.
Sie besitzt eine in sich geschlossene ringförmige Schraubenfeder 531,
welche an ihrer Außenperipherie
angebracht ist.
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Eine
Staubabweisungslippe 532, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, ist einstückig in Richtung zur Freiseite
des radialen Innenendes des Flanschabschnitts 514 auf der Rückseite
der Dichtungslippe 519 ausgebildet, und sie gleitet in
engem Kontakt mit der Welle 503. Bei der Lippendichtung
sind alle Teile und Komponenten als ein ringförmiger Endlosumfang ausgebildet.
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Die
oben erwähnte
Dichtungsvorrichtung ist an der Innenperipherie des Wellenlochs 502 des
Gehäuses 501 angebracht,
wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, und dient dazu, die Flüssigkeit
(nicht dargestellt), welche in der Zeichnung oben vorgesehen wäre, abzudichten.
Die oben beschriebene Konfiguration ist mit folgenden Vorteilen
verbunden.
-
Weil
der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 513, welcher
sich zur Seite des Gehäuses 501 erstreckt
und den axialen Eingriffsbereich mit dem Außenlaufring 524 des
Lagers 523 im Wesentlichen erweitert, einstückig als ein Teil des Verstärkungsrings 511 vorgesehen
ist, wird der Verstärkungsring 511 fest
vom Außenlaufring 524 gehalten,
und der Außenlaufring 524 wird
nie durch Druckbeaufschlagung bewegt. Als eine Folge davon stellt
sich die Lippendichtung niemals schräg, wodurch eine exzellente
Dichtungseigenschaft für
eine lange Zeitdauer erreicht wird. Der Verstärkungsring 511 einschließlich des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 513 wirkt direkt
mit dem Außenlaufring
zusammen, wohingegen ein Eingriff über ein Puffermaterial (nicht
dargestellt), wie z.B. eine Gummifolie, hergestellt werden kann.
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Wenn
der erste zylindrische Abschnitt 512 und der zweite zylindrische
Abschnitt 534 über
den Umkehrabschnitt 533, wie oben beschrieben worden ist,
miteinander verbunden sind, besitzt der erste zylindrische Abschnitt 512 eine
radiale Elastizität.
Wird der Durchmesser des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 513 gleich
dem Bohrungsdurchmesser des Dichtungshaltelochs 507 gesetzt,
werden bei der Befestigung keine Schwierigkeiten verursacht und der
Eingriffsbereich in dem Dichtungshalteloch 507 kann auf
das maximale Maß ausgeweitet
werden.
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Sechste Ausführungsform
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12 zeigt
eine Dichtungsvorrichtung gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung.
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Eine
Lippendichtung gemäß der sechsten Ausführungsform
ist eine Schwingdichtung für
eine Servolenkung. Die Dichtung dieser Ausführungsform ist in ein Wellenloch 602 eines
Gehäuses 601,
welches als eines von relativ beweglichen Teilen dient, von der
Freiseite des Wellenlochs 602 eingesetzt (auch die flüssigkeitsabgewandte
Seite genannt; obere und untere Seite in 12), ist
an der Innenperipherie des Wellenlochs 602 angebracht,
gleitet in engem Kontakt mit der Umfangsoberfläche einer Welle 603,
welche als das andere der relativ beweglichen Teile dient, wobei
ein axiales Herauswandern und ein Halten mittels eines Außenlaufrings 624 des Lagers 623 verhindert
wird, welches als ein Anschlagfunktionsteil dient. In 12 ist
die obere Seite der Dichtungsvorrichtung die Flüssigkeitsdichtungsseite (auch
die Innenflüssigkeitsseite
oder die Vorrichtungsinnenseite genannt) und die untere Seite ist die
Freiseite.
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Die
Innenperipherie des Wellenlochs 602 des Gehäuses besitzt
eine gestufte zylindrische Form, deren Durchmesser von der Freiseite
in Richtung zur Vorrichtungsinnenseite kleiner wird und weist auf:
ein Kleindurchmesserloch 605, welches tief im Vorrichtungsinneren
angeordnet ist und eine zylindrische Form mit einem relativ kleinen
Durchmesser darstellt; eine Stufenendfläche 606, welche sich
von der Freiseitenendkante des Kleindurchmesserlochs 605 radial
nach außen
hin erstreckt; ein zylindrisches Dichtungshalteloch 607,
welches einen größeren Durchmesser
als das Kleindurchmesserloch besitzt und sich vom Außendurchmesserende der
gestuften Endfläche 606 axial
in Richtung zur Freiseite erstreckt, wobei am Dichtungshalteloch 607 die
Lippendichtung angebracht und fixiert ist; eine gestufte Endfläche 627,
welche sich vom Freiseitenende des Dichtungshaltelochs 607 radial
nach außen erstreckt;
und ein Lagerhalteloch 609, welches sich vom Großdurchmesserende
der gestuften Endfläche 627 axial
zur Freiseite weiter erstreckt und eine zylindrische Form mit einem
relativ großen
Durchmesser besitzt, wobei das Kleindurchmesserloch 605,
die Stufenendfläche 606,
das zylindrische Dichtungshalteloch 607, die gestufte Endfläche 627 und
das Lagerhalteloch 609 in dieser Reihenfolge vom Vorrichtungsinneren
zur Freiseite hin angeordnet sind.
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Das
Lager 623 weist auf: einen Außenlaufring 624, welcher
an der Innenperipherie des Lagerhaltelochs 602 des Gehäuses 601 angebracht
ist; einen Innenlaufring 625, welcher an der Außenperipherie
der Welle 603 angebracht ist; und Rotationsteile 626,
wie z.B. Kugeln, in einer gewünschten
Anzahl, welche zwischen den beiden Laufringen 624 und 625 drehbar
vorgesehen sind, wobei das Lager 623 vorgesehen ist, die
Drehung der Welle 603 zu unterstützen. Die Lippendichtung ist
an der Vorrichtungsinnenseite des Lagers 623 angebracht.
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Die
Dichtungsvorrichtung weist auf: einen Verstärkungsring 611, welcher
aus einem starren Material hergestellt ist und an einem Gehäuse 601 fixiert
ist, welcher mit einem zylindrischen Abschnitt 612 versehen
ist; einen stationären
Dichtungsabschnitt 618, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material zum Dichten des Raumes zwischen dem Verstärkungsring 611 und
der Innenperipherie des Gehäuses 601 hergestellt
ist, wobei der stationäre
Dichtungsabschnitt 618 an dem Verstärkungsring 611 angebracht
ist; und eine Dichtungslippe 619, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, welche in engem Kontakt mit
der Welle 603 gleitet, wobei die Dichtungslippe 619 vom
Verstärkungsring 611 gehalten
wird.
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Der
Verstärkungsring 611 ist
ein Metallring, wie z.B. eine Metallplatte, welcher an der Innenperipherie
des Wellenlochs 602 des Gehäuses 601 (Innenperipherie
des Dichtungshaltelochs 607) angebracht ist über den
stationären
Dichtungsabschnitt 618, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist. Der Verstärkungsring 611 weist
auf: einen zylindrischen Abschnitt 612, an welchem der
stationäre
Dichtungsabschnitt 618, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, angebracht ist; einen nach
innen gerichteten Flanschabschnitt 614, welcher sich vom
Freiseitenende des zylindrischen Abschnitts 612 radial
nach innen erstreckt; einen Umkehrabschnitt 635, wo das Innendurchmesserende
des nach innen gerichteten Flanschabschnitts 614 umgekehrt
ist und im Querschnitt eine U-Form
aufweist; und einen Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 613 mit
einer nach außen gerichteten
Flanschform oder einer Punktringform, welcher sich über den
Umkehrabschnitt 635 radial nach außen erstreckt. Diese Komponenten
sind in dieser Reihenfolge einstückig
ausgebildet.
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Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 613 wird durch Ziehen,
Wölben
oder Biegen eines Teils des Verstärkungsrings 611, d.h.
dem Freiseitenende, radial nach außen hin, d.h. in Richtung zur Gehäuseseite 601,
in eine Flanschform geschaffen.
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Der
maximale Durchmesser des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 613 ist
größer als
der Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 612 und der Innendurchmesser
des Dichtungshaltelochs 604 und beträchtlich größer als der Innendurchmesser
des Außenlaufrings 624 des
Lagers 623, sodass der axiale Eingriffsbereich mit dem
Außenlaufring 624 erweitert
wird.
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Der
Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 612 ist kleiner als der Innendurchmesser des
Dichtungshaltelochs 607. Der maximale Außendurchmesser
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 613 ist größer als
der Innendurchmesser des Dichtungshaltelochs 607. Die Außendurchmesserkante
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 613 wird zwischen
der Vorrichtungsinnenseitenendfläche
und der gestuften Endfläche 627 des
Außenlaufrings 624 gehalten.
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Zwischen
der Freiseitenendfläche
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts und der Vorrichtungsinnenseitenendfläche des
Innenlaufrings 625 des Lagers 623 ist ein axialer
Spalt mit einer vorgeschriebenen Größe vorgesehen, um ein gegenseitiges
Stören
der beiden Flächen
zu vermeiden. Zwischen der Vorrichtungsinnenseitenendfläche des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 613 und
der Freiseitenendfläche
des Flanschabschnitts 614 ist auch ein axialer Spalt in
einer vorgeschriebenen Größe vorgesehen.
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Wie
oben beschrieben ist, ist der stationäre Dichtungsabschnitt 618 (auch
Abschnitt genannt), welcher aus einem gummiartigen elastischen Material
hergestellt ist, mit der Außenperipherieoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 612 durch Vulkanisation verbunden.
Eine Dichtungslippe 619 (auch die Gummilippe genannt),
welche aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist,
ist mit der Innenperipherie des zylindrischen Abschnitts 612 auf
der Vorrichtungsinnenseite des Flanschabschnitts 614 durch
Vulkanisation verbunden. Der stationäre Dichtungsabschnitt 618 und
die Dichtungslippe 619 sind miteinander über einen
Verbindungsabschnitt 620 verbunden, welcher an einem Ende
des zylindrischen Abschnitts 612 angeordnet ist, wobei
sie einstückig
miteinander durch Vulkanisation gebildet sind. Die Dichtungslippe 619 ist
eine Doppellippe mit einem ersten Dichtungsende 629 und
einem zweiten Dichtungsende 630, und ein Federring 631,
wie z.B. eine in sich geschlossene ringförmige Schraubenfeder, ist an
ihrer Außenperipherie
angebracht.
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Eine
Staubabweisungslippe 632, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, ist einstückig in Richtung zur Freiseite
am radialen Innenende des Umkehrabschnitts 635 an der Rückseite
der Dichtungslippe 619 ausgebildet, und gleitet in engem
Kontakt mit der Welle 603. Bei der Lippendichtung bilden
alle Teile und Komponenten einen ringförmigen Endlosumfang.
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Die
oben erwähnte
Dichtungsvorrichtung ist an der Innenperipherie des Wellenlochs 602 des
Gehäuses 601 angebracht,
wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, und dient dazu, die Flüssigkeit
(nicht dargestellt), welche im oberen Bereich der Zeichnung vorgesehen
wäre, abzudichten.
Die oben beschriebene Konfiguration ist mit folgenden Vorteilen verbunden.
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Da
insbesondere der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 613,
welcher sich zur Seite des Gehäuses 601 erstreckt,
den axialen Eingriffsbereich mit dem Außenlaufring 624 des
Lagers 623 im Wesentlichen erweitert und zwischen dem Außenlaufring 624 und
der gestuften Endfläche 627 des
Gehäuses 601 gehalten
und gestützt
wird, als ein Teil des Verstärkungsrings 611 einstückig vorgesehen
ist, wird der Verstärkungsring 611 durch
den Außenlaufring 614 festgehalten,
und der Außenlaufring 624 wird
niemals durch Druckbeaufschlagung bewegt. Als eine Folge davon stellt
sich die Lippendichtung niemals schräg, sodass eine exzellente Dichtungseigenschaft
für eine
lange Zeitdauer ermöglicht
wird. Der Verstärkungsring 611 einschließlich des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 613 wirkt
direkt mit dem Außenlaufring
zusammen, wohingegen das Zusammenwirken über ein Puffermaterial (nicht dargestellt),
wie z.B. eine Gummifolie, hergestellt werden kann.
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Weil
der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 613 zwischen
der gestuften Endfläche 627 und
dem Außenlaufring 624 durch
einen Flächenkontakt
gehalten wird, kann, wenn es eine Abweichung in der Gradzahl des
rechten Winkels zwischen dem Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 613 und
dem zylindrischen Abschnitt 612, welcher mit dem stationären Dichtungsabschnitt 618 bedeckt
ist, gibt, sich der stationäre
Dichtungsabschnitt 618 ohne einen Umkehrabschnitt 635 neigen.
Die Abweichung wird jedoch vom Umkehrabschnitt 635 absorbiert,
und es ist möglich,
den stationären
Dichtungsabschnitt 618 axial in einem normalen Zustand
anzubringen.
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Siebte Ausführungsform
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Wie
aus 13 ersichtlich ist, ist die Lippendichtung der
siebten Ausführungsform
eine Schwingdichtung für
eine Servolenkung. Die Dichtung in dieser Ausführungsform ist in ein Wellenloch 702 eines Gehäuses 701,
welches als eines von relativ sich bewegenden Teilen dient, von
der Freiseite des Wellenlochs 702 eingesetzt (auch die
flüssigkeitsabgewandte
Seite genannt; obere und untere Seite in 13), an
der Innenperipherie des Wellenlochs 702 angebracht, gleitet
in engem Kontakt mit der Umfangsoberfläche einer Welle 703,
welche als das andere der relativ beweglichen Teile dient, wobei
die Dichtung an einem axialen Herauswandern gehindert wird und gehalten
wird mittels eines Außenlaufrings 724 eines
Lagers 723, welches als ein Anschlagfunktionsteil dient.
In 13 ist die obere Seite der Dichtungsvorrichtung
die Flüssigkeitsdichtungsseite (auch
die Innenflüssigkeitsseite
oder die Vorrichtungsinnenseite genannt), und die untere Seite ist
die Freiseite.
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Die
Innenperipherie des Wellenlochs 702 des Gehäuses 701 besitzt
eine gestufte zylindrische Form, deren Durchmesser vom Freiseitenende
in Richtung zur Vorrichtungsinnenseite kleiner wird und weist auf:
ein Kleindurchmesserloch 705, weiches tief im Vorrichtungsinneren
angeordnet ist und eine zylindrische Form mit einem relativ kleinen
Durchmesser darstellt; eine Stufenendfläche 706, welche sich
von der Freiseitenendkante des Kleindurchmesserlochs 705 radial
nach außen
hin erstreckt; ein zylindrisches Dichtungshalteloch 707,
welches einen größeren Durchmesser
als das Kleindurchmesserloch besitzt und sich vom Außendurchmesserende der
gestuften Endfläche 706 axial
in Richtung zur Freiseite erstreckt, wobei am Dichtungshalteloch 707 die
Lippendichtung angebracht und fixiert ist; eine gestufte Endfläche 727,
welche sich von der Freiseitenkante des Dichtungshaltelochs 707 radial
nach außen
erstreckt; und ein Lagerhalteloch 709, welches sich vom
Großdurchmesserende
der gestuften Endfläche 727 axial
zur Freiseite weiter erstreckt und eine zylindrische Form mit einem
relativ großen Durchmesser
besitzt, wobei das Kleindurchmesserloch 705, die Stufenendfläche 706,
das zylindrische Dichtungshalteloch 707, die gestufte Endfläche 727 und
das Lagerhalteloch 709 in dieser Reihenfolge vom Vorrichtungsinneren
zur Freiseite hin angeordnet sind.
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Das
Lager 723 weist auf: einen Außenlaufring 724, welcher
an der Innenperipherie des Lagerhaltelochs 702 des Gehäuses 701 angebracht
ist; einen Innenlaufring 725, welcher an der Außenperipherie
der Welle 703 angebracht ist; und Rotationsteile 726,
wie z.B. Kugeln, in einer gewünschten
Anzahl, welche zwischen den beiden Laufringen 724 und 725 drehbar
vorgesehen sind, wobei das Lager 723 vorgesehen ist, um
die Rotation der Welle 703 zu unterstützen. Die Lippendichtung ist
an der Vorrichtungsinnenseite des Lagers 723 angebracht.
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Die
Dichtungsvorrichtung weist auf: einen Verstärkungsring 711, welcher
aus einem starren Material hergestellt ist und an einem Gehäuse 701 fixiert
ist, wobei der Ring 711 mit einem zylindrischen Abschnitt 712 versehen
ist; einen stationären
Dichtungsabschnitt 718, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material zum Dichten des Raumes zwischen dem Verstärkungsring 711 und
der Innenperipherie des Gehäuses 701 hergestellt
ist, wobei der Dichtungsabschnitt 718 an dem Verstärkungsring 711 angebracht
ist; und eine Dichtungslippe 719, welche aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, welches in engem Kontakt mit
der Welle 703 gleitet, wobei die Dichtungslippe 719 durch den
Verstärkungsring 711 unterstützt wird.
-
Der
Verstärkungsring 711 ist
ein Metallring, wie z.B. eine Metallplatte, welcher an der Innenperipherie
des Wellenlochs 702 des Gehäuses 701 (Innenperipherie
des Dichtungshaltelochs 707) angebracht ist über den
stationären
Dichtungsabschnitt 718, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist. Der Verstärkungsring 711 weist
auf: einen ersten zylindrischen Abschnitt 712, an welchem
der stationäre
Dichtungsabschnitt 718, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist, angebracht ist; den Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 713,
welcher sich radial nach außen
vom Freiseitenende des ersten zylindrischen Abschnitts 712 in
eine Flanschform oder eine Punktringform erstreckt; einen Umkehrabschnitt 733, wobei
das Flüssigkeitsdichtungsseitenende
des ersten zylindrischen Abschnitts 712 axial in Richtung
zur Freiseite umgekehrt ist und im Querschnitt eine U-Form besitzt;
einen zweiten zylindrischen Abschnitt 734, welcher sich
axial in Richtung zur Freiseite erstreckt über den Umkehrabschnitt 733 in
einem vorgeschriebenen Abstand vom zylindrischen Abschnitt 712;
und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt 714,
welcher sich vom Freiseitenende des zweiten zylindrischen Abschnitts 734 radial
nach innen erstreckt. Der maximale Durchmesser des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 ist
größer als
der Bohrungsdurchmesser des Dichtungshaltelochs 707 und
größer als
der Innendurchmesser des Außenlaufrings 724 des
Lagers 723. Der Außendurchmesserseitenabschnitt
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 ist zwischen
der Flüssigkeitsdichtungsseitenoberfläche des
Außenlaufrings 724 und
der gestuften Endfläche
an der Grenze zwischen dem Dichtungshalteloch 707 und dem
Lagerhalteloch 709 gehalten.
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Ein
nach außen
gerichteter Flanschabschnitt 736 setzt den zylindrische
Abschnitt 712 und einen zylindrische Abschnitt 737 (auch
als der ringförmige Konvexabschnitt
bezeichnet) fort in Flächenkontakt mit
der gestuften Endfläche 727,
ist vom Außenperipherieende
des Flanschabschnitts 736 in Richtung zur Vorrichtungsinnenseite
abgewinkelt, wobei der zylindrische Abschnitt 712, der
Flanschabschnitt 736 und der zylindrische Abschnitt 737 in
dieser Reihenfolge einstückig
ausgebildet sind mit dem Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 713.
Der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 713 wird durch
ein radial nach außen
gerichtetes Ziehen, Wölben
oder Biegen eines Teils des Verstärkungsrings 711, d.h.
des Freiseitenendes des zylindrischen Abschnitts 712, geschaffen,
d.h. in Richtung zur Gehäuseseite 701 in eine
Flanschform. Der maximale Durchmesser des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 ist
größer als
der Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 712 und der Innendurchmesser
des Dichtungshaltelochs 704, und er ist hinreichend größer als
der Innendurchmesser des Außenlaufrings 724 des
Lagers 723, sodass der axiale Eingriffsbereich mit dem
Außenlaufring 724 erweitert
wird.
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Der
Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 712 ist kleiner als der Innendurchmesser des
Dichtungshaltelochs 707. Der maximale Außendurchmesser
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 ist größer als
der Innendurchmesser des Dichtungshaltelochs 707. Die Außendurchmesserkante
des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 wird zwischen
der Vorrichtungsinnenseitenendfläche
und der gestuften Endfläche 727 des
Außenlaufrings 724 gehalten.
-
Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 713 und der Innenlaufring 725 des
Lagers 723 sind nicht in Kontakt miteinander, sodass eine
Störung
der beiden Flächen
vermieden wird. Zwischen dem zylindrische Abschnitt 712 und
dem zweiten zylindrischen Abschnitt 734 ist auch ein axialer
Spalt in einer vorbestimmten Größe vorgesehen.
-
Der
stationäre
Dichtungsabschnitt 718, welcher aus einem gummiartigen
elastischen Material hergestellt ist (auch als der erste stationäre Dichtungsabschnitt
oder der Gummiabschnitt bezeichnet), ist mit der Außenperipherieoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 712 durch Vulkanisation verbunden.
Eine Dichtungslippe 719 (auch die Gummilippe genannt),
welche aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist,
ist mit der Innenperipherieseite des zweiten zylindrischen Abschnitts 734 auf
der Vorrichtungsinnenseite des Flanschabschnitts 714, durch
Vulkanisation verbunden. Ein zweiter stationärer Dichtungsabschnitt 738,
welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt
ist, ist mit der Vorrichtungsinnenseitenendfläche des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 durch
Vulkanisation verbunden. Der stationäre Dichtungsabschnitt 718 und
die Dichtungslippe 719 sind miteinander über einen
Verbindungsabschnitt 720 verbunden, welcher an einem Ende
des Umkehrabschnitts 733 angeordnet ist. Der stationäre Dichtungsabschnitt 718 und
der zweite stationäre
Dichtungsabschnitt 738 sind direkt miteinander verbunden,
und die beiden Abschnitte sind einstückig miteinander durch Vulkanisation
gebildet. Die Dichtungslippe 719 ist eine Doppellippe mit
einem ersten Dichtungsende 729 und einem zweiten Dichtungsende 730,
und ein Federring 731, wie z.B. eine in sich geschlossene
ringförmige
Schraubenfeder; ist an der Außenperipherie
der Dichtungslippe 719 angebracht. Eine Staubabweisungslippe 732,
welche aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist,
ist einstückig
in Richtung zur Freiseite am radialen Innenende des Flanschabschnitts 714 an
der Rückseite der
Dichtungslippe 719 ausgebildet, und gleitet in engem Kontakt
mit der Umfangsoberfläche
der Welle 703. Der zweite stationäre Dichtungsabschnitt 738 weist
auf: einen Flanschabschnitt 739, welcher mit der Vorrichtungsinnenseitenendfläche des
Flanschabschnitts 736 des Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 durch
Vulkanisation verbunden ist und den stationären Dichtungsabschnitt 718 fortsetzt, und
einen zylindrischen Abschnitt (auch als der ringförmige Konvexabschnitt
oder der ringförmige
Dichtungsüberstand
bezeichnet) 740, welcher einstückig mit dem Außenperipherieende
des Flanschabschnitts 739 in Richtung zur Vorrichtungsinnenseite ausgebildet
ist und dessen Ende einen Flächenkontakt
mit der Endfläche 727 bildet.
Bei dieser Lippendichtung bilden alle Teile und Komponenten einen ringförmigen Endlosumfang.
-
Die
oben erwähnte
Dichtungsvorrichtung ist an der Innenperipherie des Wellenlochs 702 des
Gehäuses 701 angebracht,
wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, und dient dazu, die Flüssigkeit
(nicht dargestellt), welche im oberen Teil der Zeichnung vorgesehen
wäre, abzudichten.
Die oben beschriebene Konfiguration ist mit folgenden Vorteilen
verbunden.
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Da
insbesondere der Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 713,
welcher sich zur Seite des Gehäuses 701 erstreckt,
den axialen Eingriffsbereich mit dem Außenlaufring 724 des
Lagers 723 im Wesentlichen erweitert, und zwischen dem Außenlaufring 724 und
der gestuften Endfläche 727 des
Gehäuses 701 gehalten
und gestützt
wird, als ein Teil des Verstärkungsrings 711 einstückig vorgesehen
ist, wird der Verstärkungsring 711 durch
den Außenlaufring 714 festgehalten,
und der Außenlaufring 724 wird
niemals durch Druckbeaufschlagung bewegt. Als Folge davon stellt
sich die Lippendichtung niemals schräg, wodurch eine exzellente
Dichtungseigenschaft für
eine lange Zeitdauer ermöglicht
wird. Weil der zweite stationäre
Dichtungsabschnitt 738 in Endflächenkontakt mit der gestuften
Endfläche 727 ist,
wobei er zwischen dem Außenlaufring 724 und der
gestuften Endfläche 727 gehalten
wird, ist an der Festseite die Dichtungseigenschaft hoch. Während der
Verstärkungsring 711 einschließlich des
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitts 713 direkt mit dem Außenlaufring 724 zusammenwirkt,
kann ein Zusammenwirken auch über
ein Puffermaterial (nicht dargestellt), wie z.B. eine Gummifolie,
hergestellt werden.
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Außer den
oben erwähnten
Biegeausführungsformen
des Verstärkungsrings 711 gibt
es verschiedene andere Biegeausführungsformen
des Verstärkungsrings 711.
Eine Dichtungshaltbarkeit und eine Dichtungseigenschaft kann verbessert
werden, indem der Ringaußendurchmesser
innerhalb der erlaubten Grenzen maximiert wird, der Ring in eine Flanschform
oder eine Bundringform gebildet wird, das Gehäuse und das Lager dazwischen
gehalten wird, der Ring in eine Bundringform ausgebildet wird oder
die Dichtungseigenschaft durch Zusammendrücken gewährt wird.
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Der
Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 713 ist zwischen
der gestuften Endfläche 727 und dem
Außenlaufring 724 bei
der vorliegenden Ausführungsform
wie der sechsten Ausführungsform
gehalten. Im Gegensatz zur sechsten Ausführungsform ist jedoch der Kontakt
nur teilweise unter dem Einfluss des zylindrischen Abschnitts 737 am
Außendurchmesserende
gegeben. Sogar wenn es eine Abweichung in den Winkelgraden des rechten
Winkels zwischen dem Eingriffsbereicherweiterungsabschnitt 713 und
dem ersten zylindrischen Abschnitt 712 gibt, stellt sich
daher der stationäre
Dichtungsabschnitt 718 niemals schräg, und es ist möglich, den
stationären
Dichtungsabschnitt 718 axial in einem normalen Zustand
zu befestigen. Der erste zylindrische Abschnitt 712 ist
mit dem zweiten zylindrischen Abschnitt 734 über den
Umkehrabschnitt 733 verbunden, und der erste zylindrische
Abschnitt 712 ist radial elastisch. Es ist daher möglich, den
stationären Dichtungsabschnitt 718 sicher
in einen engen Kontakt mit der Innenperipherie des Dichtungshaltelochs 707 zu
bringen.