-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abdichvorrichtung, die
für einen hydraulischen Zylinder oder dergleichen verwendet
wird.
-
Hintergrund des Standes der
Technik
-
Im
Stand der Technik ist eine in 15 dargestellte
Abdichtvorrichtung zwischen einem hydraulischen Zylinder und einem
Kolben verwendet worden. 15 zeigt
eine schematische Ansicht eines Halbschnitts dieser Abdichtvorrichtung
des Standes der Technik.
-
Die
Abdichtvorrichtung 100 dient dem Abdichten eines ringartigen
Zwischenraums 400 zwischen einer Innenumfangsfläche 201 des
Zylinders 200 und einer Außenumfangsfläche 301 des
Kolbens 300 und sitzt in einer ringartigen Nut 302,
die in der Außenumfangsfläche 301 des
Kolbens 300 ausgebildet ist. Die Abdichtvorrichtung 100 ist
aus einem Harzabdichtring (Kunststoffabdichtring) 101,
der an der Innenumfangsfläche 201 des Zylinders 200 gleitet,
und einem elastischen Ring 102 ausgebildet, der zwischen
dem Abdichtring 101 und einem Nutboden 303 der
ringartigen Nut 302 sitzt, um den Abdichtring 101 eine
stärkere Kraft zu verleihen.
-
In
einer derartigen Abdichtvorrichtung ist ein Ölfilm, der
aus einem Schmieröl ausgebildet ist, an einer Gleitfläche
zwischen dem Abdichtring 101 und der Innenumfangsfläche 201 des
Zylinders 200 ausgebildet, der den Verschleiß und
Gleitwiderstand der Gleitfläche verringert und das Auftreten
eines ungewöhnlichen Geräusches, eines Haftrutschens,
einer Erzeugung von Wärme und dergleichen verhindert.
-
Das
Vorsehen von Nuten, um das Schmieröl in die Gleitfläche
des Abdichtrings einzuleiten, um noch zuverlässiger den
Schmierfilm auszubilden oder den Schmierfilm eine längere
Zeitspanne lang beizubehalten, ist beispielsweise in den Patentdokumenten
1 und 2 beschrieben.
- Patentdokument 1: japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer
2001-304 413 .
- Patentdokument 2: japanische
Gebrauchsmusteranmeldung mit der Offenlegungsnummer 07-043 672
-
Offenbarung der Erfindung
-
Durch die Erfindung zu lösende
Probleme
-
In
der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Technik sind jedoch Nuten,
die eine Seite, die abzudichten ist, und eine entgegengesetzte Seite
zu der Seite, die abzudichten ist, in einer Gleitfläche
zwischen einer Innenumfangsfläche des Zylinders und einer
Lagerelementfläche ausgebildet, und daher kann die Technik
nicht an einer Position angewendet werden, die ein Abdichten erforderlich
macht.
-
Obwohl
Nuten in einer Gleitfläche so ausgebildet sind, damit nicht
eine Seite, die abzudichten ist, und eine entgegengesetzte Seite
zu der Seite, die abzudichten ist, in der in dem Patentdokument
2 beschriebenen Technik verbunden ist, bedeckt ein Schmierfilm,
der durch die Nuten ausgebildet ist, nicht den gesamten Umfang der
Gleitfläche, und ein ausreichender Effekt kann in einigen
Fällen nicht erzielt werden.
-
Die
vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorstehend erläuterten
Probleme im Stand der Technik zu lösen, und es ist eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdichtvorrichtung zum
Ausbilden eines bevorzugten Schmierfilms entlang des gesamten Umfangs
einer Gleitfläche zu schaffen.
-
Lösung der Probleme
-
Um
die vorstehend dargelegte Aufgabe zu lösen, ist eine Abdichtvorrichtung
geschaffen worden, die in einer ringartigen Nut montiert ist, die
in einem von zwei Elementen ausgebildet ist, die in einem Gehäuse
angeordnet sind, das ein Wellenloch und eine Welle hat, die in das
Wellenloch eingeführt ist, um einen ringartigen Zwischenraum
zwischen den beiden Elementen abzudichten, wobei die Vorrichtung
einen Dichtring hat zum Gleiten an dem anderen Element aufgrund
von axialen Relativbewegungen der beiden Elemente, wobei der Dichtring
an jedem von axial entgegengesetzten Endabschnitten einer Gleitfläche,
die an dem anderen Element gleitet, eine Vielzahl an Nuten hat,
die sich von einer Endfläche des Dichtrings zu einer axialen
Mitte der Gleitfläche erstrecken, eine Grenze zwischen
den Nuten und der Gleitfläche lediglich aus Linien ausgebildet
ist, die in Bezug auf eine Gleitrichtung der Gleitfläche
geneigt sind, und die Vielzahl an Nuten so angeordnet ist, dass
sie benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind, so dass ein
Bereich, in dem die Grenze der geneigten Linien ausgebildet ist,
sich entlang eines gesamten Umfangs der Gleitfläche fortsetzt.
-
Indem
die Grenze zwischen den Nuten und der Gleitfläche lediglich
aus den Linien ausgebildet wird, die in Bezug auf die Gleitrichtung
geneigt sind, gelangt Schmieröl, das in die Nuten eingeleitet
worden ist, in die Randabschnitte in die Gleitfläche aufgrund
der Relativbewegungen der beiden Elemente. Als ein Ergebnis wird
der Widerstand gegenüber dem Hineingelangen des Schmieröls
in die Gleitfläche verringert, und ein bevorzugter Schmierfilm
kann ausgebildet werden.
-
Hierbei
ist der Oberflächendruck, der an der Gleitfläche
erzeugt wird, an den Endabschnitten der Gleitfläche am
höchsten, und die Verteilungsform des Flächendrucks
hat steile Abschrägungen an den Endabschnitten der Gleitfläche,
an denen der Flächendruck plötzlich von den Randabschnitten
aus nach innen zunimmt. Daher erhält das Schmieröl, das
in eine Richtung eingetreten ist, die senkrecht zu dem Randabschnitt
der Gleitfläche steht, einen derartigen Widerstand, dass
es die steile Abschrägung geradewegs (direkt) hinaufklettern
muss. Während andererseits das Schmieröl schräg
in den Randabschnitt der Gleitfläche gelangt, erhält
das Schmieröl einen derartigen Widerstand, dass es diagonal
die steile Abschrägung hinaufklettert, d. h. sanft die
Abschrägung hinaufklettert, was den Widerstand gegenüber
einem Hineingelangen des Schmieröls in die Gleitfläche
verringert.
-
Daher
ist es einfach, mehr Schmieröl zu der Gleitfläche
zu befördern, und es ist möglich, einen dickeren
Schmierfilm auszubilden.
-
Darüber
hinaus wird, da der Bereich, in dem das Schmieröl, das
in die Nuten diagonal eingeleitet wird, zu den Randabschnitten der
Gleitfläche hineingelangt, sich entlang der Umfangsrichtung
fortsetzt, der Widerstand gegenüber einem Hineingelangen des
Schmieröls entlang dem gesamten Umfang der Gleitfläche
verringert. Daher ist es möglich, den bevorzugten Schmierfilm
entlang der gesamten Gleitfläche auszubilden.
-
Die
Gleitfläche kann einen mit einer Vertiefung versehenen
Abschnitt zwischen den Nuten, die an einem Endabschnitt ausgebildet
sind, und den Nuten umfassen, die an dem anderen Endabschnitt ausgebildet
sind.
-
Indem
der Vertiefungsabschnitt (mit einer Vertiefung versehener Abschnitt)
vorgesehen wird, ist es möglich, in effizienter Weise einen Ölfilm
zu sogar dann auszubilden, wenn ein Hub von Relativbewegungen der
beiden Elemente kurz ist. Anders ausgedrückt wird das Schmieröl,
das den Vertiefungsabschnitt von den Nuten an dem einen Endabschnitt
mit dem ersten Hub erreicht hat, vorübergehend in dem Vertiefungsabschnitt
gehalten, und bewegt sich weiter zu dem anderen Endabschnitt mit
dem zweiten Hub. In dieser Weise ist es möglich, die Gleitfläche von
einer Seite zu der anderen Seite mit dem Ölfilm zu bedecken,
sogar wenn der Hub kurz ist.
-
Die
Nuten können geneigte (schräg verlaufende) Nuten
sein, die sich so erstrecken, dass sie in Bezug auf die axiale Richtung
geneigt sind, und die eine und die andere der geneigten Nuten, die
benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind, können
benachbart zueinander in einer derartigen Weise sein, dass eine Überlappung
zwischen ihnen unter Betrachtung in der axialen Richtung ausgebildet
ist.
-
Wenn
die Nuten geneigte Nuten sind, kann das Schmieröl diagonal
in die Randabschnitte der Gleitfläche gelangen.
-
Wenn
die Nuten, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind,
sich einander in der Umfangsrichtung teilweise überlappen,
setzt sich der Bereich, in dem das Schmieröl, das in die
Nuten eingeleitet wird, diagonal in die Randabschnitte der Gleitfläche
gelangt, in der Umfangsrichtung fort. Als ein Ergebnis wird der
Widerstand gegenüber dem Hineingelangen des Schmieröls
entlang dem gesamten Umfang der Gleitfläche verringert,
und es ist möglich, den bevorzugten Schmierfilm entlang
der gesamten Gleitfläche auszubilden.
-
Die
Nuten können keilförmige Nuten sein und kontinuierlich,
d. h. fortlaufend entlang dem gesamten Umfang der Gleitfläche
vorgesehen sein.
-
Wenn
die Nuten keilförmige Nuten sind, kann das Schmieröl
diagonal in die Randabschnitte der Gleitfläche gelangen.
Da das Schmieröl, das in die Nut eingeleitet worden ist,
allmählich in den schmaleren (engeren) Raum gedrückt
wird, kann der Oberflächendruck auf der Gleitfläche
durch einen Keileffekt verringert werden.
-
Indem
die keilförmigen Nuten kontinuierlich, d. h. fortlaufend
vorgesehen sind, haben die Randabschnitte der Gleitfläche
eine gezackte (sägezahnartige) Form. Daher gelangt das
Schmieröl diagonal in die Randabschnitte der Gleitfläche
entlang dem gesamten Umfang der Gleitfläche. Als ein Ergebnis
wird der Widerstand gegenüber dem Hineingelangen des Schmieröls
entlang der gesamten Gleitfläche verringert, und es ist
möglich, einen bevorzugten Schmierfilm auszubilden.
-
Vorzugsweise ändert
sich die axiale Breite der Gleitfläche nicht entlang dem
gesamten Umfang.
-
Als
ein Ergebnis ist die Gleitbreite des Dichtrings in der Umfangsrichtung
konstant und das Volumen eines Abschnittes ist in der Umfangsrichtung gleichförmig,
und daher ist die Festigkeit des Dichtrings gleichförmig
und stabil gestaltet, um dadurch das Auftreten einer Beschädigung
aufgrund einer ungleichförmigen Festigkeit zu vermindern.
Darüber hinaus wird, da die Gleitbreite in der axialen
Richtung in einen beliebigen Abschnitt der Abschnitte konstant ist,
das Auftreten einer Perforationsbeschädigung an der Gleitfläche
aufgrund eines Fremdkörpers vermieden, und das Abdichtvermögen
ist stabil gestaltet.
-
Effekt der vorliegenden Erfindung
-
Wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist es anhand der vorliegenden
Erfindung möglich, den bevorzugten Schmierfilm entlang
dem gesamten Umfang der Gleitfläche auszubilden.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die 1(a) bis 1(c) sind
schematische Darstellungen des Aufbaus einer Abdichtvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
-
2 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht der Abdichtvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
-
Die 3(a) und 3(b) sind
schematische Ansichten im Halbschnitt eines montierten Zustandes
der Abdichtvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
-
4 zeigt
eine schematische Darstellung eines Aufbaus einer Außenumfangsfläche
eines Dichtrings der Dichtvorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel.
-
5 zeigt
eine schematische Darstellung der Flächendruckverteilung,
die an einer Gleitfläche des Dichtrings ausgebildet wird.
-
Die 6(a) bis 6(c) zeigen
schematische Darstellungen eines Aufbaus einer Abdichtvorrichtung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
7 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht der Abdichtvorrichtung
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
8 zeigt
eine schematische Darstellung eines allgemeinen Aufbaus einer Versuchsmaschine.
-
9 zeigt
ein Diagramm zum Vergleichen der Gleitwiderstände von Dichtringen.
-
10 zeigt
ein Diagramm zum Vergleichen von Zieltemperaturen der Dichtringe.
-
11 zeigt
ein Diagramm zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer
Druckaufnahmefläche und der Zieltemperatur.
-
Die 12(a) bis 12(g) zeigen
schematische Darstellungen des Aufbaus einer Abdichtvorrichtung
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
-
13 zeigt
eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Außenumfangsfläche
eines Dichtrings einer Abdichtvorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel.
-
Die 14(a) bis 14(c) zeigen
schematische Ansichten eines Halbschnitts von Abdichtvorrichtungen
gemäß Abwandlungen.
-
15 zeigt
eine schematische Ansicht im Halbschnitt einer Abdichtvorrichtung
des Standes der Technik.
-
- 1
- Abdichtvorrichtung
- 2
- Dichtring
- 20
- Außenumfangsfläche
- 21
- Seitenfläche
- 22
- Nut
- 23
- keilförmige
Nut
- 24
- Vertiefungsabschnitt
- 3
- elastischer
Ring
- 4
- Gehäuse
- 40
- Innenumfangsfläche
- 5
- Welle
- 50
- ringartige
Nut
- 51
- Seitenfläche
- 52
- Nutboden
- 6
- ringartiger
Zwischenraum
-
Beste Modi zum Ausführen
der vorliegenden Erfindung
-
Die
besten Modi zum Ausführen der vorliegenden Erfindung sind
nachstehend detailliert unter Verwendung von Beispielen auf der
Grundlage von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben. Jedoch sollen die Abmessungen, das Material, die Formen
und die Relativpositionen der in den Ausführungsbeispielen
beschriebenen Bauteile nicht den Umfang der Erfindung beschränken,
sofern dies nicht anderweitig dargelegt ist.
-
Erstes Ausführungsbeispiel
-
Zunächst
ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein allgemeiner Aufbau einer Abdichtvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
-
Die 1(a) bis 1(c) zeigen
schematische Darstellungen des Aufbaus der Abdichtvorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. 1(a) zeigte
eine Ansicht aus einer axialen Richtung, 1(b) zeigte
eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 1(a) und 1(c) zeigt
eine Ansicht aus einer Richtung eines Pfeils B in 1(a). 2 zeigt eine schematische perspektivische
Ansicht der Abdichtvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Die 3(a) und 3(b) zeigen
schematische Ansichten im Halbschnitt eines montierten Zustandes
der Abdichtvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel. 3(a) zeigt einen Zustand ohne Druck und 3(b) zeigt einen Zustand unter Druck.
-
Die
Abdichtvorrichtung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
wird beispielsweise als eine Abdichtvorrichtung für einen
Kolben in einem hydraulischen Zylinder angewendet und ist aus einem
Dichtring 2 und einem elastischen Ring 3 ausgebildet.
Die Abdichtvorrichtung 1 sitzt in einer ringartigen Nut 50, die
in einer Außenumfangsfläche einer Welle 5 so ausgebildet
ist, dass sie einen ringartigen Zwischenraum 6 zwischen
einem Gehäuse (Zylinder) 4 mit einem Wellenloch
und der Welle (ein Kolben, eine Stange oder dergleichen) 5 abzudichten,
die in das Wellenloch eingeführt ist.
-
Der
Dichtring 2 ist ein ringartiges Element mit einem im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt und ist an einer Seite eines Öffnungsabschnittes
der ringartigen Nut 50 angeordnet. Eine Außenumfangsfläche 20 des
Dichtrings 2 gleitet an einer Innenumfangsfläche 40 des
Gehäuses 4, um dadurch eine Dichtfläche
für das Gehäuse 4 auszubilden. Wenn ein Öldruck
OP aufgebracht wird, wird der Dichtring 2 gegen eine zu
dem Öldruck entgegengesetzte Seite der ringartigen Nut 50 gedrückt.
Als ein Ergebnis gelangt eine Seitenfläche (eine Endfläche) 21 des
Dichtrings 2 an der zu dem Öldruck entgegengesetzten Seite
in einen engen Kontakt mit einer Seitenfläche 51 der
ringartigen Nut 50, um dadurch eine Dichtfläche
für die Welle 5 auszubilden.
-
Als
Material des Dichtrings 2 ist es möglich, Polytetrafluoroethylen
(PTFE), das weit verbreitet für ein Gleitelement im Allgemeinen
verwendet wird, und sämtliche allgemeinen Zwecken dienende
technische thermoplastische Kunststoffe beispielsweise Polyamid
(PA), Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS) und Polyacetal
(POM) anzuwenden.
-
Der
elastische Ring 3 ist ein ringartiges Element mit einem
im Wesentlichen kreisartigen Querschnitt und ist aus einem Gummimaterial
wie beispielsweise Nitrilgummi hergestellt und ist zusammengedrückt
und sitzt zwischen dem Dichtring 2 und einem Nutboden 52 der
ringartigen Nut 50. Der elastische Ring 3 spannt
den Dichtring 2 zu dem Gehäuse 4 mit
seinem elastischen Widerstand vor, um das Anhaften zwischen dem
Dichtring 2 und dem Gehäuse 4 zu verstärken.
Die Querschnittsform des elastischen Rings 3 ist nicht
auf einen Kreis beschränkt und verschiedene Formen können
in geeigneter Weise angewendet werden.
-
Eine
Vielzahl an Nuten 20 sind in der Außenumfangsfläche 20 des
Dichtrings 2 ausgebildet, die eine Gleitfläche
an der Innenumfangsfläche 40 des Gehäuses 4 ist.
Die Nuten 22 sind geneigte Nuten, die sich von den Seitenflächen 21 des
Dichtrings 2 zu einer Innenseite (die Mitte in der axialen
Richtung) der Außenumfangsfläche 20 erstrecken.
Die Nuten 22 sind jeweils an axial entgegengesetzten Seiten (entgegengesetzte
Endabschnitte) der Außenumfangsfläche 20 ausgebildet
und haben Tiefen, die sich radial von den Endabschnitten der Außenumfangsfläche 20 so
erstrecken, dass sie vor einem mittleren Abschnitt enden.
-
Nachstehend
sind unter Bezugnahme auf die 4 und 5 die
Nuten 22, die in der Außenumfangsfläche 20 ausgebildet
sind und die die Abdichtvorrichtung 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel kennzeichnen, detailliert beschrieben. 4 zeigt
eine schematische Darstellung des Aufbaus der Außenumfangsfläche 20 des
Dichtrings 2 der Abdichtvorrichtung 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. 5 zeigt
eine schematische Darstellung der Flächendruckverteilung,
die an der Gleitfläche des Dichtrings ausgebildet wird.
Die Nuten 22 haben einen ähnlichen Aufbau und
sind symmetrisch in der axialen Richtung an den entgegengesetzten
Endabschnitten der Außenumfangsfläche 20 ausgebildet.
Daher sind lediglich die Nuten an einem der Endabschnitte nachstehend
beschrieben, und die Nuten an dem anderen Endabschnitt sind nicht
beschrieben.
-
Die
Nuten 22 sind so ausgebildet, dass sie das Anordnen des
Schmieröls in einem Gleitabschnitt zwischen der Innenumfangsfläche 40 des
Gehäuses 4 und der Außenumfangsfläche 20 des
Dichtrings 2 erleichtern und sie erstrecken sich von der Seitenfläche 21 des
Dichtrings 2 zu der Mittelseite der Außenumfangsfläche 20 in
Richtungen, die in Bezug auf die axiale Richtung geneigt sind (schräg
verlaufen).
-
Sämtliche
Grenzen zwischen den Nuten 22 und der Außenumfangsfläche 20,
d. h. Randabschnitte 20a, 20b und 20c der
Außenumfangsfläche 20 an Abschnitten,
die mit Nuten 22 versehen sind, sind aus Linien ausgebildet,
die in Bezug auf die axiale Richtung (Gleitrichtung C des Dichtrings 2)
geneigt sind (d. h. schräg verlaufen), und daher gelangt
das Schmieröl, das in die Nuten 22 eingeleitet
wird, diagonal in die Randabschnitte 20a, 20b und 20c der Außenumfangsfläche 20 (siehe
die Pfeile D) aufgrund des Gleitens des Dichtrings 2. In dieser
Weise wird der Widerstand gegenüber einem Hineingelangen
des Schmieröls in die Außenumfangsfläche 20 verringert,
und es ist möglich, in zufriedenstellender Weise einen
Schmierfilm auszubilden.
-
Anders
ausgedrückt ist der Flächendruck, der an der Gleitfläche
(Außenumfangsfläche des Dichtrings 2 erzeugt
wird, an den entgegengesetzten Endabschnitten (Endseiten oder Endflächen
S2) der Gleitfläche S1 am höchsten, und die Verteilungsform P
des Flächendrucks hat steile Abschrägungen P1 an
den Endabschnitten der Gleitfläche S1, an denen der Flächendruck
von den Rändern zu dem maximalen Flächendruck
Pmax plötzlich zunimmt.
-
Daher
gelangt, wenn der Randabschnitt S3 der Gleitfläche S1 zu
der Gleitrichtung (ein Pfeil E) des Dichtrings S senkrecht steht,
das Schmieröl in den Randabschnitt S3 der Gleitfläche
S1 in einer zu dem Randabschnitt S3 senkrechten Richtung, und erhält
einen derartigen Widerstand, dass es die steile Abschrägung 21 direkt
(siehe einen Pfeil F) hinaufklettert.
-
Wenn
andererseits das Schmieröl diagonal in den Randabschnitt
S3 der Gleitfläche S hineingelangt, erhält das
Schmieröl einen derartigen Widerstand, dass es diagonal
die steile Abschrägung 21 (siehe den Pfeil G)
hinaufklettert, d. h. in sanfter Weise die Abschrägung
P1 hinaufklettert, wodurch der Widerstand gegenüber einem
Hineingelangen des Schmieröls in die Gleitfläche
verringert wird.
-
Daher
kann, wie dies in 4 dargestellt ist, bei einem
derartigen Aufbau, bei dem das Schmieröl, das in die Nut 22 eingeleitet
wird, in die Außenumfangsfläche (Gleitfläche) 20 nicht
in senkrechten Richtungen, sondern in diagonalen Richtungen zu den
Randabschnitten 20a, 20b und 20c gelangt,
der Widerstand gegenüber dem Hineingelangen des Schmieröls
verringert werden, und es ist einfach, mehr Schmieröl zu
der Außenumfangsfläche 20 zu befördern.
Als ein Ergebnis ist es möglich, einen dicken Schmierfilm
zwischen der Innenumfangsfläche 20 des Gehäuses 4 und
der Außenumfangsfläche 20 des Dichtrings 2 anzuordnen.
-
Darüber
hinaus ist eine Überlappung H in einer Umfangsrichtung
zwischen einer Nut 22a und einer Nut 22b ausgebildet,
die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind. Anders ausgedrückt sind
die Nut 22a und die Nut 22b benachbart zueinander
in einer derartigen Weise, dass der zu der Nut 22b nächstgelegene
Abschnitt der Nut 22a (ein Eingangsabschnitt der Nut 22a)
und der zu der Nut 22a nächstgelegene Abschnitt
der Nut 22b (ein Innenabschnitt der Nut 22b) in
einem teilweise versetzten Aufbau in der Umfangsrichtung angeordnet
sind. Anders ausgedrückt befindet sich an einer gedachten Linie,
die sich in der axialen Richtung (Gleitrichtung) von irgendeinem
Punkt an der Grenze zwischen einer Nut 22a der benachbarten
Nuten 22a und 22b und der Außenumfangsfläche 20 erstreckt,
die Grenze zwischen der anderen Nut 22b und der Außenumfangsfläche 22.
Wenn die Nuten 22a und 22b aus der axialen Richtung
betrachtet (projiziert) werden, überlappen sie einander
(es wird eine Überlappung H ausgebildet).
-
Indem
die Überlappung zwischen den benachbarten Nuten ausgebildet
ist, setzt sich ein Bereich, an dem das Schmieröl, das
in die Nuten 22 eingeleitet worden ist diagonal zu den
Randabschnitten der Außenumfangsfläche gelangt,
entlang dem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche 20 fort. Daher
wird der Widerstand gegenüber einem Hineingelangen des
Schmieröls entlang dem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche 20 verringert,
und es ist möglich, einen zufriedenstellenden Schmierfilm entlang
dem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche 20 auszubilden.
-
Zweites Ausführungsbeispiel
-
Nachstehend
ist eine Abdichtvorrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die 6 und 7 beschrieben.
Die 6(a) bis 6(c) zeigen
schematische Darstellungen des Aufbaus der Abdichtvorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. 6(a) zeigt
eine Ansicht aus der axialen Richtung, 6(b) zeigt
eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I in 6(a) und 6(c) zeigt
eine Ansicht aus einer Richtung eines Pfeils J in 6(a). 7 zeigt eine schematische perspektivische
Ansicht der Abdichtvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Die Bauteile, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und deren Beschreibung
wird nicht wiederholt, während nur die unterschiedlichen
Punkte erläutert sind.
-
In
der Abdichtvorrichtung 1' gemäß diesem Ausführungsbeispiel
sind Nuten, die in der Außenumfangsfläche 20 des
Dichtrings 2 ausgebildet sind, keilförmige Nuten 23.
Anders ausgedrückt verringert sich die Nutenbreite der
keilförmigen Nut 23 allmählich von der
Seitenfläche 21 des Dichtrings 2 zu der Innenseite
(der axialen Mitte) der Außenumfangsfläche 20 hin,
und die Tiefe der Nut 23 erstreckt sich radial von dem
Endabschnitt der Außenumfangsfläche 23 und
endet vor einem mittleren Abschnitt.
-
Wie
dies in den 6(a) bis 7 dargestellt
ist, sind die benachbarten keilförmigen Nuten 23 fortlaufend
ohne Intervalle in der Umfangsrichtung vorgesehen, und eine Grenze
zwischen den keilförmigen Nuten 23 und der Außenumfangsfläche 20,
d. h. die Randabschnitte der Außenumfangsfläche 20 sind
in einer gezackten Form. Daher sind die Randabschnitte der Außenumfangsfläche 20 lediglich
aus diagonalen Linien in Bezug auf die axiale Richtung (die Gleitrichtung
des Dichtrings 2) ausgebildet, und der Widerstand gegenüber
einem Eindringen des Schmieröls ist entlang des gesamten
Umfangs der Außenumfangsfläche verringert.
-
Da
das Schmieröl in den Raum, der aus der keilförmigen
Nut 23 ausgebildet ist und der in der Gleitrichtung allmählich
schmaler wird, gedrückt wird, werden Kräfte erzeugt,
die das Gehäuse 4 und den Dichtring 2 voneinander
weg bewegen, und der Flächendruck zwischen der Innenumfangsfläche 40 des Gehäuses 4 und
der Außenumfangsfläche 20 des Dichtrings 2 ist
verringert (ein Keileffekt). Als ein Ergebnis ist ein Flächendruckgradient
(Flächendruckgefälle) der Außenumfangsfläche 20 des
Dichtrings 2 verringert und es ist möglich, einen
geeigneten Schmierfilm zwischen dem Gehäuse 4 und
dem Dichtring 2 aufzubringen.
-
Hierbei
nimmt der Keileffekt, der durch die keilförmige Nut 23 ausgeübt
wird, zu, wenn ein Winkel, der durch zwei Grenzen zwischen den jeweiligen keilförmigen
Nuten 23 und der Form der Außenumfangsfläche 20 ausgebildet
ist, kleiner wird, d. h. wenn ein Endstückendwinkel der
Keilform der keilförmigen Nut 23 spitzer wird,
wodurch die Wirkung der Verringerung des Flächendruckgradienten
zunimmt.
-
Wenn
ein Bereich (Fläche) der Außenumfangsfläche 20 gering
ist, d. h. wenn ein Kontaktbereich mit der Innenumfangsfläche 40 des
Gehäuses 4 klein ist, wird der Flächendruck
hoch. Daher ist die axiale Tiefe (Länge) der keilförmigen
Nut 23 vorzugsweise flach (geringfügig), um so
nicht die Fläche (den Bereich) der Außenumfangsfläche 20 bis über
die Notwendigkeit hinaus zu verringern.
-
Überprüfung
des Schmierverbesserungseffektes
-
Der
Effekt der Verbesserung der Schmiereigenschaft bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
wurde unter Bezugnahme auf die 8 bis 11 auf der
Grundlage von Versuchsergebnissen im Vergleich zu den Erzeugnissen
des Standes der Technik überprüft. 8 zeigt
eine schematische Darstellung eines allgemeinen Aufbaus einer Versuchsmaschine. 9 zeigt
ein Diagramm zum Vergleich von Gleitwiderständen von Dichtringen. 10 zeigt
ein Diagramm zum Vergleichen von Zieltemperaturen. 11 zeigt
ein Diagramm zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einem
Druckaufnahmebereich und der Zieltemperatur.
-
Wie
dies in 8 gezeigt ist, weist die Versuchsmaschine
einen Zylinder 4a und einen Kolben 5a auf, der
an einem (nicht dargestellten) Antriebszylinder gekuppelt ist, um
eine axiale hin- und hergehende Bewegung in dem Zylinder 4a auszuführen.
In ringartigen Nuten, die an entgegengesetzten Enden einer Außenumfangsfläche
des Kolbens 5a ausgebildet sind, sitzen jeweils Dichtringe 2a und 2b als
auszuwertende Proben. Ein Verschleißring 7 ist
zwischen den beiden Proben montiert und der Druck, der durch einen
Schlauch 8 und innerhalb des Kolbens 5a tritt,
wird zwischen den beiden Proben aufgebracht. Mit dem Bezugszeichen 9 ist
eine Lastzelle bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 10 ist
ein Wandtemperaturmessabschnitt bezeichnet, der die Wandtemperatur
des Zylinders 4a misst. Während ein vorbestimmter
konstanter Druck (10 MPa, 30 MPa oder dergleichen) zwischen den
beiden Proben aufgebracht wurde und der Druck auf die Abdichtvorrichtungen 2a und 2b einwirkte,
wurde der Kolben 5a durch den Antriebszylinder hin- und
hergehend bewegt, und die Abdichtvorrichtungen 2a und 2b wurden
zu einem Gleiten an der Innenumfangsfläche des Zylinders 4a gebracht.
-
Wenn
die Wandtemperatur des Zylinders 4a aufgrund der Erzeugung
von Wärme, die durch die hin- und hergehende Bewegung des
Kolbens 5a bewirkt wurde, zunahm und der Temperaturanstieg
sozusagen gesättigt wurde, wurde die Temperatur zu diesem
Zeitpunkt (die Temperatur, wenn die Wärmeerzeugung und
die Wärmeabstrahlung ausgeglichen werden) als die Zieltemperatur
definiert, und die Zieltemperatur wurde gemessen.
-
Der
Gleitwiderstand wurde gemessen, indem eine Last, die für
die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 5a erforderlich
war, mit der Lastzelle 9 gemessen wurde und der Gleitwiderstand
aus der Wellenform hergeleitet wurde.
-
Ein
Erzeugnis, das dem Dichtring 2 in dem zweiten Ausführungsbeispiel
entspricht, d. h. das Erzeugnis mit den wellenförmigen
Nuten, die fortlaufend an axial entgegengesetzten Enden der Außenumfangsfläche
(Gleitfläche) des Dichtrings ausgebildet sind, wurde als
ein Erzeugnis dieses Ausführungsbeispiels hergenommen,
und ein Dichtring des Standes der Technik ohne keilförmige
Nuten und mit. einem rechteckigen Querschnitt wurde als ein Erzeugnis 1 des
Standes der Technik hergenommen und ein Dichtring, in dem axial
entgegengesetzte Enden einer Dichtringaußenumfangsfläche
abgeschrägt waren, wurde als ein Erzeugnis (Produkt) 2 des
Standes der Technik genommen, und verschiedene Werte wie beispielsweise
die Zieltemperaturen und Gleitwiderstände von ihnen wurden
verglichen.
-
Wie
dies in 9 dargestellt ist, betrug der Gleitwiderstand
des Produktes des Ausführungsbeispiels 273 kgf während
die Gleitwiderstände des Produktes 1 des Standes der Technik
und des Produktes 2 des Standes der Technik 438 kgf bzw. 375 kgf
betrugen. Anders ausgedrückt war durch das Ausbilden der
keilförmigen Nuten der Gleitwiderstand um 37% gegenüber
demjenigen des Produktes 1 des Standes der Technik und um 14% gegenüber
demjenigen des Produktes 2 des Standes der Technik verringert. Daher
ist klar, dass der Gleitwiderstand des Produktes des Ausführungsbeispiels,
das mit den keilförmigen Nuten versehen ist, um einen größeren
Betrag gegenüber dem Gleitwiderstand des Produktes 1 des Standes
der Technik ohne irgendwelche Nuten als der Gleitwiderstand des
Produkts 2 des Standes der Technik, das mit den abgeschrägten
Flächen versehen war, verringert ist. Hierbei wurde der
Versuch unter Bedingungen einer hin- und hergehenden Bewegungsgeschwindigkeit
von 100 mm/s, einem Druck zwischen den beiden Proben von 30 MPa
und einer Hublänge von 100 mm ausgeführt. In diesem
Versuch wurde die Versuchsmaschine betrieben, während die
Temperatur einer Außenumfangsfläche (Außenwand)
an einem Abschnitt so nahe wie möglich dem Gleitabschnitt
(Innenumfangsfläche) des Zylinders bei 100°C konstant
gehalten wurde. Genauer gesagt wurde ein Loch mit einem Bohrer ausgebildet, indem
der Bohrer, unmittelbar bevor er den Zylinder von der Außenumfangsseite
zu der Innenumfangsseite durchdringt (ungefähr 1 mm), angehalten,
wurde ein Thermopaar (Thermoelement), der ein Temperatursensor war,
in dem Loch eingebettet, und wurde das Erwärmen anhand
einer Heizeinrichtung so gesteuert, dass eine durch das Thermopaar
gemessene Temperatur konstant bei 100°C gehalten wurde.
In dieser Weise wurde die Temperatur in der Nähe der Gleitfläche
des Zylinders bei 100°C konstant gehalten.
-
Wie
dies in 10 gezeigt ist, betrug die Zieltemperatur,
wenn der Druck zwischen den beiden Proben 10 MPa bei dem Produkt
des Ausführungsbeispiels war, 75°C, während
die Zieltemperaturen bei dem Produkt 1 des Standes der Technik und
dem Produkt 2 des Standes der Technik jeweils 87°C bzw. 76°C
betrugen. Die Zieltemperatur des Produktes des Ausführungsbeispiels
war 12°C niedriger als diejenige des Produktes 1 des Standes
der Technik. Die Zieltemperatur war, wenn der Druck zwischen den beiden
Proben 30 MPa bei dem Produkt des Ausführungsbeispiels
betrug, 102°C, während die Zieltemperatur bei
dem Produkt 1 des Standes der Technik 126°C betrug. Die
Zieltemperatur des Produktes des Ausführungsbeispiels war
24°C niedriger als diejenige des Produkts 1 des Standes
der Technik. Anders ausgedrückt ist es klar, dass das Produkt
des Ausführungsbeispiels weniger anfällig gegenüber
Wärme, die durch Gleiten erzeugt wird, als das Produkt
1 des Standes der Technik war. Da die Verringerungsrate der Zieltemperatur
gegenüber derjenigen des Produktes 1 des Standes der Technik
größer war, wenn der Druck 30 MPa betrug, als
dann, wenn er 10 MPa betrug, ist klar, dass das Produkt des Ausführungsbeispiels
besonders für eine Verwendung unter einem hohen Druck geeignet
ist. Hierbei wurde der Versuch unter Bedingungen einer hin- und
hergehenden Geschwindigkeit von 50 mm/s und einer Hublänge
von 100 mm ausgeführt.
-
Obwohl,
wie dies in 11 gezeigt ist, das Produkt
des Ausführungsbeispiels eine größere
Kontaktfläche und eine größere effektive
Druckaufnahmefläche als das Produkt 2 des Standes der Technik hatte
und eine kleinere Verringerungsrate des Druckaufnahmebereichs gegenüber
dem Produkt 1 des Standes der Technik als das Produkt 2 des Standes der
Technik hatte, hatte es das gleiche Niveau der Zieltemperatur wie
das Produkt 2 des Standes der Technik. Anders ausgedruckt wird,
da das Produkt des Ausführungsbeispiels das gleiche Niveau
an Verringerungsrate bei der Zieltemperatur trotz der kleineren
Verringerungsrate der Druckaufnahmefläche hatte, abgeschätzt,
dass das Vorsehen der keilförmigen Nuten wie bei dem Produkt
des Ausführungsbeispiels einen größeren
Schmierverbesserungseffekt als das Vorsehen der abgeschrägten
Flächen wie bei dem Produkt 2 des Standes der
Technik hatte.
-
Drittes Ausführungsbeispiel
-
Nachstehend
ist unter Bezugnahme auf 12 eine Abdichtvorrichtung
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
aus der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 12(a) bis 12(g) zeigen Zeichnungen
zur Erläuterung der Unterschiede zwischen den Strukturen
der Abdichtvorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel und der Abdichtvorrichtung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel. 12(a) zeigt
eine schematische Darstellung des Schnittaufbaus der Abdichtvorrichtung
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
und des Aufbaus der Außenumfangsfläche des Dichtrings, 12(b) zeigt eine Schnittansicht entlang einer
Linie K-K in 12(a), 12(c) zeigt
eine Schnittansicht entlang einer Linie L-L in 12(a), 12(d) zeigt
eine schematische Darstellung eines Schnittaufbaus der Abdichtvorrichtung
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
und eines Aufbaus einer Außenumfangsfläche eines
Dichtrings, 12(e) zeigt eine Schnittansicht
entlang einer Linie M-M in 12(d), 12(f) zeigt eine Schnittansicht entlang einer
Linie N-N in 12(d) und 12(g) zeigt eine Schnittansicht entlang einer
Linie O-O in 12(d). Die hierbei beschriebenen Schnitte
(Sektionen) sind Schnitte entlang von Ebenen, die eine Achse der
Abdichtvorrichtung aufweisen, und das gleiche gilt für
die Schnitte der folgenden Beschreibung.
-
Wie
dies in 12(a) gezeigt ist, sind in den keilförmigen
Nuten 23, die an der Außenumfangsfläche
des Dichtrings 2 an der Abdichtvorrichtung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, keilförmige
Nuten 23a, die an einer Seite in der axialen Richtung der
Außenumfangsfläche 20 ausgebildet sind,
und keilförmige Nuten 23b, die an der anderen
Seite gebildet sind, symmetrisch in der axialen Richtung angeordnet,
d. h. Grenzen zwischen den keilförmigen Nuten, die benachbart
zueinander in der Umfangsrichtung sind, und Spitzen der Keilformen sind
in der Umfangsrichtung ausgerichtet. Daher ändert sich
die axiale Breite der Gleitfläche (Außenumfangsfläche 20)
in der Umfangsrichtung und das Volumen des Schnittes (Sektion) des
Dichtrings 2 ändert sich in der Umfangsrichtung.
-
Anders
ausgedrückt ist, wie dies in 12(b) dargestellt
ist, in dem Schnitt (Sektion) entlang der Grenze zwischen den keilförmigen
Nuten, die in der Umfangsrichtung benachbart sind, die Gleitfläche
(die Außenumfangsfläche 20) so ausgebildet,
dass sie die Breite des Dichtrings 2 (die axiale Länge
der Außenumfangsfläche) bedeckt, und die Gleitbreite
Wa ist am größten. Das Volumen des Schnittes (Sektion)
des Dichtrings 2 ist hier ebenfalls am größten.
Wie dies in 12(c) dargestellt ist, ist in
dem Abschnitt an der Spitze der Keilform der keilförmigen
Nut die Gleitfläche zwischen den Spitzen der einen keilförmigen
Nut 23a und der anderen keilförmigen Nut 23b ausgebildet,
und die Gleitbreite Wb ist am kleinsten. Das Volumen des Schnittes
des Dichtrings 2 ist hier am kleinsten.
-
Andererseits
sind in der Abdichtvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
in den keilförmigen Nuten 23, die in der Außenumfangsfläche
des Dichtrings 2 ausgebildet sind, die keilförmigen
Nuten 23a, die an einer Seite in der axialen Richtung der
Außenumfangsfläche 20 vorgesehen sind,
und die keilförmigen Nuten 23b, die an der anderen
Seite vorgesehen sind, versetzt, d. h. die Spitzen der einen keilförmigen
Nuten sind in der Umfangsrichtung mit Grenzen zwischen den anderen
keilförmigen Nuten die benachbart zueinander sind, ausgerichtet.
Daher ist, wie dies in 12(d) dargestellt
ist, die Gleitfläche meanderartig in der Umfangsrichtung
in diesem Ausführungsbeispiel (sie schlängelt
sich). Wie dies in den 12(e) bis 12(g) dargestellt ist, ist die axiale Breite Wc
der Gleitfläche stets konstant. Darüber hinaus
ist das Volumen des Schnitts (Sektion) des Dichtrings 2 ebenfalls
in der Umfangsrichtung konstant.
-
Da
bei dem Ausführungsbeispiel die Gleitbreite Wc des Dichtrings 2 in
der Umfangsrichtung konstant ist und das Volumen des Abschnittes
gleichförmig ist, ohne sich in der Umfangsrichtung zu ändern,
ist die Festigkeit des Dichtrings 2 gleichförmig und
stabil gestaltet, um dadurch das Auftreten einer Beschädigung
aufgrund einer ungleichförmigen Festigkeit zu unterdrücken
(zu vermeiden). Da darüber hinaus die Gleitbreite Wc in
der axialen Richtung in jedem beliebigen Abschnitt konstant ist,
wird das Auftreten einer Perforationsbeschädigung an der
Gleitfläche aufgrund eines Fremdkörpers unterdrückt,
und das Abdichtvermögen ist stabil gestaltet.
-
Viertes Ausführungsbeispiel
-
Nachstehend
ist eine Abdichtvorrichtung gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf 13 beschrieben. 13 zeigt
eine schematische Darstellung eines Aufbaus einer Außenumfangsfläche
eines Dichtrings der Abdichtvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Die Bauteile, die ähnlich wie bei den vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispielen sind, tragen die gleichen Bezugszeichen
und deren Beschreibung wird nicht wiederholt, während lediglich
die unterschiedlichen Punkte beschrieben sind.
-
Die
Abdichtvorrichtung 1'' gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist die Abdichtvorrichtung 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Dichtring 2,
der Vertiefungsabschnitte 24 hat, die in einem Bereich
zwischen den Nuten 22 ausgebildet sind, die an dem einen
Endabschnitt der Außenumfangsfläche 20 ausgebildet
sind, und den Nuten 22, die an den anderen Endabschnitten
ausgebildet sind.
-
Indem
die Vertiefungsabschnitte 24 in dieser Art und Weise ausgebildet
sind, ist es möglich, in effizienter Weise einen Ölfilm
sogar dann auszubilden, wenn ein Hub der Relativbewegungen des Gehäuses 4 und
der Welle 5 in der axialen Richtung kurz ist. Anders ausgedrückt
wird das Schmieröl, das die Vertiefungsabschnitte 24 von
den Nuten 22 an dem einen Endabschnitt mit dem ersten Hub
erreicht hat, vorübergehend in den Vertiefungsabschnitten 24 gehalten,
und bewegt sich mit dem zweiten Hub weiter (zu dem anderen Endabschnitt).
In dieser Weise ist es möglich, die Außenumfangsfläche 20 von
einer Seite zu der anderen Seite mit dem Ölfilm zu bedecken, selbst
wenn der Hub kurz ist.
-
Wenn
die Vertiefungsabschnitte 24 bei den Abdichtvorrichtungen
von jedem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele
angewendet werden, kann ein ähnlicher Effekt erzielt werden.
-
Obwohl
die Abdichtvorrichtung gemäß jedem der vorstehend
erwähnten Ausführungsbeispiele in der Montagenut,
die in dem Außenumfang der Welle ausgebildet ist, gemäß der
vorstehend dargelegten Beschreibung montiert ist, ist die vorliegende Erfindung
nicht darauf beschränkt. Es ist ebenfalls möglich,
dass die Abdichtvorrichtung in einer Montagenut montiert ist, die
in dem Wellenloch des Gehäuses ausgebildet ist, um an der
Außenumfangsfläche der Welle zu gleiten.
-
Mit
der Abdichtvorrichtung gemäß jedem der vorstehend
erläuterten Ausführungsbeispiele wird das Schmiervermögen
(Schmierverhalten) an der Gleitfläche verbessert, wie dies
vorstehend beschrieben ist, was einen Auswahlbereich eines Materials für
den Dichtring erweitert. Anders ausgedrückt ist es möglich,
als Material des Dichtrings 2 allgemeinen Zwecken dienende
technische Harze (Kunststoffe) wie beispielsweise Polyamid (nachstehend
als PA bezeichnet) anzuwenden, das für das herkömmliche Gleitelement
nicht grundsätzlich angewendet worden ist.
-
Im
Vergleich zu Polytetrafluoroethylen (nachstehend als PTFE bezeichnet),
das ausgezeichnete Gleiteigenschaften hat und am weitesten Verwendung
findet, sind PA und dergleichen im Hinblick auf die Gleiteigenschaft
anfällig, aber haben einen geringeren Einheitspreis beim
Rohmaterial, was geringere Materialkosten des Dichtrings ermöglicht.
-
Wenn
PTFE für eine Anwendung unter hohem Druck verwendet wird,
ist es erforderlich, einen Sicherungsring (Gegenring), der aus PA
oder dergleichen hergestellt ist, ebenfalls anzuwenden, um zu verhindern,
dass der Dichtring 20 in den ringartigen Zwischenraum 6 vorragt.
Andererseits ausgedrückt hat PA oder dergleichen, das eine
höhere Elastizität als PTFE aufweist, Funktionen
sowohl als Dichtring als auch als Sicherungsring, und kann daher
allein ohne den Sicherungsring (Gegenring) sogar für eine Anwendung
unter hohem Druck verwendet werden, was die Anzahl an Elementen
verringert.
-
Unter
Produktionsgesichtspunkten muss PTFE zu einem Material durch Kompressionsformen ausgebildet
werden, und das Material muss zu einer Endform durch Schneiden oder
dergleichen ausgebildet werden. PA oder dergleichen kann andererseits
bei einer geringen Anzahl an Schritten durch Spritzformen (Injektionsformen)
in Massen produziert werden. Daher kann die Zahl an Herstellschritten
verringert werden, und die Produktionskosten können aufgrund
der vorstehend erwähnten geringen Materialkosten wesentlich
verringert werden.
-
Abwandlungen
-
Die
Abdichtvorrichtungen gemäß Abwandlungen der vorliegenden
Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die 14(a) bis 14(c) beschrieben.
Die 14(a) bis 14(c) zeigen schematische
Ansichten im Halbschnitt der Strukturen der Abdichtvorrichtungen
gemäß den verschiedenen Abwandlungen der vorliegenden
Erfindung.
-
Obwohl
jedes der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele
eine Struktur anwendet, bei der der Dichtring mit dem im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt und der elastische Ring mit dem kreisartigen
Querschnitt als Struktur der Abdichtvorrichtung kombiniert sind,
ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen derartigen Aufbau
beschränkt. Daher ist es als Struktur der Abdichtvorrichtung ebenfalls
möglich, eine Struktur in Kombination mit einem sogenannten
rechteckigen Ring 3a mit einem rechteckigen Querschnitt,
wie dies in 14(a) dargestellt ist, oder
mit einem sogenannten D-Ring 3b mit einem im Wesentlichen
D-förmigen Querschnitt, wie dies in 14(b) dargestellt
ist, als ein Vorspannelement für den Dichtring beispielsweise
anzuwenden.
-
Darüber
hinaus ist es, wie dies in 14(c) gezeigt
ist, ebenfalls möglich, einen Aufbau anzuwenden, bei dem
kombiniert werden: ein elastischer Ring 3c mit einem im
Wesentlichen in der Form eines umgekehrten Buchstaben T besonders
geformten Querschnitt und Sicherungsringe 7, die jeweils
an axial entgegengesetzten Seiten des Dichtrings 2 und des
elastischen Rings 3c angeordnet sind, um ein Vorragen des
Dichtrings 2 in den ringartigen Zwischenraum zu verhindern.
-
Der
Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Anwendung als
Abdichtvorrichtung für eine hin- und hergehende Bewegung
wie in jedem der vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es muss nicht gesagt werden, dass ähnliche
Effekte wie bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen
auch dann erzielt werden können, wenn die vorliegende Erfindung
auf einen Kunststoffverschleißring, ein Metalllager oder
dergleichen für eine hin- und hergehende Bewegung beispielsweise
angewendet wird.
-
Zusammenfassung
-
Eine
Abdichtvorrichtung ist offenbart, in der ein günstiger
Schmierölfilm entlang dem gesamten Umfang einer Gleitfläche
ausgebildet ist. Die Abdichtvorrichtung (1) sitzt in einer
ringartigen Nut, die in einem von zwei Elementen ausgebildet ist,
die ein Gehäuse, das ein Wellenloch hat, und eine Welle sind,
die durch das Wellenloch eingeführt ist, und wobei die
Abdichtvorrichtung (1) einen ringartigen Zwischenraum zwischen
den beiden Elementen abdichtet. Die Abdichtvorrichtung (1)
hat einen Dichtring (2), der an dem anderen Element durch
relative axiale Bewegungen der beiden Elemente gleitet. In dem Dichtring
(2) sind an jeder von axial entgegengesetzten Enden einer
Gleitfläche (20), die an dem anderen Element gleitet,
Nuten (22) ausgebildet, die sich von einer Endfläche
(21) des Dichtrings (2) zu der axialen Mitte der
Gleitfläche (20) erstrecken. Des Weiteren ist
in dem Dichtring (2) die Grenze zwischen jeder Nut (22)
und der Gleitfläche (20) lediglich durch Linien
ausgebildet, die relativ zu der Gleitrichtung der Gleitfläche
(20) geneigt sind, und Nuten (23) sind in Umfangsrichtung
benachbart in dem Dichtring (2) so angeordnet, dass Bereiche,
deren Grenze jeweils durch die geneigten Linien ausgebildet ist,
entlang dem gesamten Umfang der Gleitfläche (20)
fortlaufend sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2001-304413 [0005]
- - JP 07-043672 [0005]