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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtstruktur, um einen Freiraum zwischen zwei Elementen durch einen dazwischen eingefügten Dichtring flüssigkeitsdicht oder luftdicht abzudichten.
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Stand der Technik
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Ein bekanntes stufenloses Getriebe (CVT-Getriebe) der Art mit Band ist ausgelegt, ein Drehzahländerungsverhältnis und eine Momentkapazität durch ein Variieren eines Öldrucks oder einer Ölmenge zu ändern, die an ein Hydraulikstellglied angelegt sind. In einem Fall, in dem das stufenlose Getriebe der Art mit Band, das derart strukturiert ist, in einem Fahrzeug verwendet wird, wird in einer Ölwanne vorhandenes Öl durch eine mittels einer primären Bewegungseinrichtung des Fahrzeugs angetriebene Ölpumpe nach oben gepumpt, und zu einem Hydraulikstellglied zugeführt, während es mit Druck beaufschlagt wird. Falls in dieser Situation das Öl aus dem stufenlosen Getriebe der Art mit Band ausfließt, muss die Ölpumpe unnötigerweise angetrieben werden, um das Öl zu dem Hydraulikstellglied zuzuführen, um dabei das ausfließende Öl auszugleichen. Deswegen wird in diesem Fall ein Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs durch das damit mehr als notwendige Antreiben der Ölpumpe verschlechtert.
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Zum Beispiel offenbart die internationale Veröffentlichung
WO 2010/021218 A1 ein Hydrauliksteuergerät, das in der Lage ist, ein Ausfließen eines Öls von einem Steuerventil zum Zuführen und Abgeben von Öl zu/von einem stufenlosen Getriebe der Art mit Band zu reduzieren. Insbesondere ist gemäß der Lehre der WO 2010/021218 A1 jede Riemenscheibe des stufenlosen Getriebes der Art mit Band mit elektromagnetischen Tellerventilen verbunden, die in der Lage sind, ein Ausfließen des Öls zu reduzieren, und diese Ventile werden in einem Fall geöffnet, in dem ein Öldruck oder eine Ölmenge beibehalten sind, der/die auf die Riemenscheiben aufgebracht wird.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, wird das in der Ölwanne vorhandene Öl zu dem Hydraulikstellglied zugeführt. Jedoch wird das in der Ölwanne vorhandene Öl mit dem nach dem Schmieren eines anderen Reibungsabschnitts zurückgeführten Öl vermischt. Deswegen ist ein abgeriebener Staub oder Ähnliches in dem von der Ölwanne zu dem Hydraulikstellglied zugeführten Öl enthalten. Um den voranstehend erläuterten Nachteil zu vermeiden, offenbart die japanische Patentoffenlegung
JP H08-135797 A einen Dichtring, der ausgelegt ist, Fremdpartikel abzugeben, während er eine vorgegebene Ölmenge ausfließen lässt. Insbesondere wird gemäß der Lehre der japanischen Patentoffenlegung JP H08-135797 A eine Schnittfläche eines Strömungspfads sogar dann nicht geändert, falls der Dichtring wegen eines Anstiegs der Öltemperatur thermisch ausgedehnt wird. Deswegen ist der durch die japanische Patentoffenlegung JP H08-135797 A gelehrte Dichtring in der Lage, das Öl mit einer konstanten Rate abzugeben.
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Somit kann die Frequenz der Verwendung der Ölpumpe, die in dem stufenlosen Getriebe der Art mit Band verwendet wird, reduziert werden, indem ein Auftreten des Ausfließens von Öl von dem Hydraulikstellglied verhindert wird, wie durch die
WO 2010/021218 A1 gelehrt wird. Jedoch muss die Temperatur des Öls in dem Hydraulikstellglied erhöht werden, und dies kann eine Verschlechterung des Öls verursachen, falls das Öl in dem Hydraulikstellglied abgedichtet wird, um das Drehzahländerungsverhältnis oder die Momentkapazität zu stabilisieren.
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Aus
US 5 713 578 A ist eine Dichtstruktur zum flüssigkeitsdichten Abdichten eines Freiraums zwischen zwei Elementen durch einen dazwischen eingefügten Dichtring bekannt, wobei der Dichtring eine gleitfähige Oberfläche hat, die ausgelegt ist, den Freiraum zwischen den beiden Elementen durch einen darauf aufgebrachten Hydraulikdruck abzudichten und den Freiraum zwischen den zwei Dichtringenden durch eine relative Bewegung der Dichtringenden zu öffnen. Ob dies aber aus deren thermische Ausdehnung herrührt oder ein dahingehender Hinweis kann US 5 713 578 A jedoch nicht entnommen werden.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Kenntnis der soweit beschriebenen technischen Probleme erdacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtstruktur bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Ausfließen eines Öls von einem Abschnitt zu verhindern, zu dem das Öl zugeführt wird, während verhindert wird, dass das Öl durch einen Temperaturanstieg verschlechtert wird.
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Um die voranstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Dichtstruktur zum flüssigkeitsdichten oder luftdichten Abdichten eines Freiraums zwischen zwei Elementen durch einen zwischen diesen eingefügten Dichtring bereitgestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat der Dichtring eine gleitfähige Struktur, die ausgelegt ist, den Freiraum zwischen zwei Elementen durch einen darauf aufgebrachten Hydraulikdruck abzudichten, und den Freiraum zwischen den zwei Elementen durch eine aus einer thermischen Ausdehnung des Dichtrings herrührende relative Bewegung des Dichtrings zu öffnen.
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Insbesondere umfasst die gleitfähige Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung ein Paar gleitfähige Stücke, die aneinander angrenzend in einer Breitenrichtung des Dichtrings angeordnet sind, während es ihnen erlaubt ist, in Gegenrichtungen bzw. einander entgegengesetzte Richtungen relativ zu gleiten, und eine Führungsstruktur, die ausgelegt ist, eines der gleitfähigen Stücke in einer Richtung von dem anderen gleitfähigen Stück wegzuführen, wenn die gleitfähigen Stücke sich als Ergebnis der thermischen Ausdehnung des Dichtrings relativ bewegen. Zusätzlich hat der zuvor erwähnte Dichtring außerdem eine Öffnung, die zwischen den gleitfähigen Stücken geöffnet ist, wenn das eine der gleitfähigen Stücke von dem anderen gleitfähigen Stück getrennt ist.
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Noch genauer hat die zuvor erwähnte Führungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eine geneigte Fläche, die an einem führenden Ende des einen der gleitfähigen Stücke ausgebildet ist, und eine geneigte Aufnahmefläche, die der geneigten Fläche gegenüberliegend auszubilden ist, und dabei eine nach außen gerichtete Komponente einer Schubkraft zwischen der geneigten Fläche und der geneigten Aufnahmefläche erzeugt, die aus der thermischen Ausdehnung des Dichtrings in einer Breitenrichtung des Dichtrings herrührt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Dichtstruktur außerdem eine Nut, die an einem der zwei Elemente ausgebildet ist, um den Dichtring darin zu halten, und der Freiraum zwischen den zwei Elementen wird durch das Berühren des in der Nut gehaltenen Dichtrings mit dem anderen Element abgedichtet, während der Dichtring durch einen Hydraulikdruck auf eine der inneren Flächen geschoben wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Dichtring ausgelegt, den Freiraum zwischen den zwei Elementen abzudichten, indem er mit jedem der zwei Elemente in Berührung gerät, und die gleitfähige Struktur ist ausgelegt, durch das teilweise Trennen des Dichtrings von dem einen der zwei Elemente einen Freiraum zu schaffen.
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Zusätzlich ist gemäß der Dichtstruktur der vorliegenden Erfindung ein Abstand eines Freiraums zwischen einer führenden Endfläche des anderen gleitfähigen Stücks und einer dazu gegenüberliegenden Fläche bestimmt, diese Flächen sogar dann nicht zu berühren, wenn die geneigte Fläche und die geneigte Aufnahmefläche miteinander in Berührung sind.
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Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Freiraum zwischen den zwei Elementen durch den dazwischen eingefügten Dichtring flüssigkeitsdicht oder luftdicht abgedichtet werden. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist der Dichtring mit der gleitfähigen Struktur bereitgestellt, die ausgelegt ist, geschlossen zu werden, wenn sie dem Hydraulikdruck ausgesetzt ist. Deswegen kann der Freiraum zwischen diesen zwei Elementen durch den Druck des dazwischen vorhandenen Fluids abgedichtet werden. Wie ebenfalls beschrieben wurde, ist die gleitfähige Struktur ausgelegt, geöffnet zu werden, wenn der Dichtring thermisch verlängert wird. Deswegen kann das Fluid in dem Fall von dem Dichtring abgegeben werden, in dem der Dichtring durch die Temperatur des zwischen diesen zwei Elementen eingefügten Fluids thermisch ausgedehnt wird. Aus diesem Grund wird die Temperatur des Fluids nicht übermäßig angehoben.
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Wie ebenfalls beschrieben wurde, umfasst die gleitfähige Struktur das Paar gleitfähige Stücke, die aneinander angrenzend in der Breitenrichtung des Dichtrings angeordnet sind, während ihnen erlaubt ist, in den Gegenrichtungen relativ zu gleiten, und die Führungsstruktur, die ausgelegt ist, eines der gleitfähigen Stücke in einer Richtung weg von dem anderen gleitfähigen Stück zu führen, wenn sich das eine der gleitfähigen Stücke als Ergebnis der thermischen Verlängerung des Dichtrings bewegt. Zusätzlich umfasst der Dichtring außerdem die Öffnung, die zwischen den gleitfähigen Stücken geöffnet ist, wenn das eine der gleitfähigen Stücke von dem anderen gleitfähigen Stück weg getrennt ist. Deswegen kann der Freiraum zwischen den zwei Elementen durch das Trennen der gleitfähigen Stücke abhängig von einem thermischen Zustand geöffnet werden.
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Zusätzlich hat die Führungsstruktur die geneigte Fläche, die an dem führenden Ende des einen gleitfähigen Stücks ausgebildet ist, und die geneigte Aufnahmefläche, die ausgebildet ist, der geneigten Fläche gegenüber zu liegen. Deswegen wird eine nach außen wirkende Komponente der Schubkraft zwischen der geneigten Fläche und der geneigten Aufnahmefläche, die aus der thermischen Verlängerung des Dichtrings herrührt, durch die Führungsstruktur in der Breitenrichtung des Dichtrings erzeugt. Aus diesem Grund kann der Freiraum zwischen den zwei Elementen geöffnet werden, wenn der Dichtring thermisch ausgedehnt wird, und die geneigte Fläche und die geneigte Aufnahmefläche werden dabei miteinander in Berührung gebracht.
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Wie ebenfalls beschrieben wurde, hat die Dichtstruktur außerdem die Nut, die an einem der zwei Elemente ausgebildet ist, um den Dichtring darin zu halten. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere der Freiraum zwischen den zwei Elementen durch das in Berührung Bringen des Dichtrings mit dem anderen Element und durch das Schieben des Dichtrings auf eine der inneren Flächen der Nut durch einen Hydraulikdruck abgedichtet werden.
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Wie ebenfalls beschrieben wurde, ist der Dichtring ausgelegt, den Freiraum zwischen den zwei Elementen dadurch abzudichten, dass er mit jedem der zwei Elemente in Berührung ist, und die gleitfähige Struktur ist ausgelegt, durch das Trennen eines Abschnitts des Dichtrings von dem einen der zwei Elemente einen Freiraum zu schaffen. Deswegen kann der Freiraum zwischen den zwei Elementen durch das somit Schaffen des Freiraums zwischen dem Dichtring und dem einen der zwei Elemente geöffnet werden.
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Zusätzlich zu den voranstehend beschriebenen Vorteilen ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Abstand des Freiraums zwischen der führenden Endfläche des anderen gleitfähigen Stücks und der dazu gegenüberliegenden Fläche derart bestimmt, dass diese Flächen einander sogar dann nicht zu berühren, wenn die geneigte Fläche und die geneigte Aufnahmefläche miteinander in Berührung gebracht sind. Deswegen kann das Fluid von dem Freiraum zwischen diesen Flächen abgegeben werden, so dass der Freiraum zwischen den zwei Elementen geöffnet werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel der Dichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Ansicht, die eine äußere Umfangsfläche des Dichtrings zeigt.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung des einen der gleitfähigen Stücke zeigt.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung des anderen gleitfähigen Stücks zeigt.
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5 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt V-V in 2 zeigt.
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6 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt VI-VI in 2 zeigt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel der Dichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist eine Ansicht, die schematisch einen Momentumkehrmechanismus zeigt, auf den die Dichtstruktur der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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9 ist eine Schnittansicht, die einen Querschnitt eines Kupplungsmechanismus des Momentumkehrmechanismus zeigt.
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BESTE ART, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
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Als Nächstes wird die vorliegende Erfindung mit mehr Details erläutert. Als erstes wird eine Struktur eines Momentumkehrmechanismus 1 mit Bezug auf 8 kurz erläutert, der in einem Fahrzeug verwendet wird. Wie schematisch in 8 gezeigt ist, ist der Momentumkehrmechanismus 1 hautsächlich aus einem bekannten Planetengetriebemechanismus 2 aufgebaut. Insbesondere ist der Momentumkehrmechanismus 1 ausgelegt, eine Drehrichtung des von einer Maschine 3 eingebrachten Moments umzukehren. Zu diesem Zweck ist der Planetengetriebemechanismus 2 bereitgestellt mit einem Hohlrad 2R als innen verzahntem Rad, einem Sonnenrad 2S, das koaxial mit dem Hohlrad 2R angeordnet und mit einer Abtriebswelle 4 integriert ist, einer Vielzahl von Planetenrädern 2P, denen gestattet ist, zusammen mit den Rädern 2R und 2S zu drehen und mit diesen zu kämmen, während sie um eine Drehachse des Hohlrads 2R umlaufen und einem Träger 2C, der die Planetenräder 2P in einer drehbaren Weise hält.
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Die Maschine 3 ist mit einer Eingangswelle 5 verbunden, die ausgelegt ist, das von der Maschine dahin übertragene Moment zu dem Momentumkehrmechanismus 1 einzubringen, und ein Gehäuse 6 ist mit der Eingangswelle 5 in einer Weise verbunden, um damit zusammen zu drehen. Das Gehäuse 6 ist mit dem Hohlrad 2R verbunden. Das Hohlrad 2R dient nämlich als Eingangselement des Planetengetriebemechanismus 2. Um das in den Planetengetriebemechanismus 2 eingegebene Moment umzukehren, ist der Träger 2C mit einer Bremse B1 verbunden. Deswegen wird die Drehrichtung des Sonnenrads 2S durch das Beschränken der Umdrehung des Planetenrads 2P durch das Aktivieren der Bremse B1 umgekehrt. Hier in dem in 8 gezeigten Beispiel wird eine bekannte Bremse als Bremse B1 verwendet. Somit kann die Leistung der Maschine 3 abgegeben werden, während die Drehrichtung des Sonnenrads 2S durch das ausgewählte Anhalten der Drehung des Trägers 2C geändert wird. Somit kann eine Fahrrichtung des Fahrzeugs umgeschaltet werden.
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Falls das Fahrzeug in die Richtung nach vorwärts angetrieben wird, wird die Leistung der Maschine 3 durch das Drehen der Eingangswelle 5 und der Abtriebswelle 4 in die gleiche Richtung abgegeben, ohne die Drehzahl der Eingangswelle 5 zu ändern. Zu diesem Zweck ist gemäß dem in 8 gezeigten Beispiel der Momentumkehrmechanismus 1 mit einem Kupplungsmechanismus 7 bereitgestellt, der ausgelegt ist, das Hohlrad 2R und das Sonnenrad 2S zusammen zu drehen. Eine Struktur des Kupplungsmechanismus 7 wird mit Bezug auf 9 mit mehr Details erläutert. Wie aus 9 ersichtlich ist, umfasst das zuvor erwähnte Gehäuse 6 einen zylindrischen Abschnitt 6a, der um eine äußere Umfangsfläche der Eingangswelle 5 ausgebildet ist; eine Seitenwand 6b, die durch das Biegen des zylindrischen Abschnitts 6a an einem Endabschnitt einer Eingangsseite, das heißt, an dem rechten Ende in 9 nach außen ausgebildet ist; und eine äußere Umfangswand 6c, die durch das Biegen der Seitenwand 6b an einem äußeren Umfangsende zu einer Abtriebsseite in einer axialen Richtung, das heißt, zu der linken Seite in 9 ausgebildet ist. Der zylindrische Abschnitt 6a ist mit der Eingangswelle 5 durch ein nicht gezeigtes Befestigungselement in Eingriff, oder mit der Eingangswelle 5 verschweißt.
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Ein Einrückelement 8 ist an der äußeren Umfangswand 6c angebracht. Insbesondere ist das Einrückelement 8 zusammen mit dem Hohlrad 2R ausgebildet, und das Einrückelement 8 hat eine Vielzahl von Platten 8a, die in der axialen Richtung in regelmäßigen Abständen nebeneinander liegen. Inzwischen ist ein anderes Einrückelement 9 zusammen mit dem Sonnenrad 2S ausgebildet. Insbesondere hat das Einrückelement 9 eine andere Vielzahl von Platten 9a, und jede Platte 9a ist in einen Freiraum zwischen den Platten 8a eingefügt. Zusätzlich ist ein Kolben 10 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 6a und der äußeren Umfangswand 6c angeordnet, während er einen vorbestimmten Abstand von der Seitenwand 6b einhält, und es ist dem Kolben 10 gestattet, sich axial an der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 6a hin- und her zu bewegen. Insbesondere ist der Kolben 10 ausgelegt, das Einrückelement 8 des Hohlrads 2 in die axiale Richtung zu schieben. Zu diesem Zweck ist der Kolben 10 an seinem radial äußeren Abschnitt zu dem Einrückelement 8, nämlich in der axialen Richtung zu der Abtriebsseite hin, gebogen. Um den Kolben 10 in die axiale Richtung zu schieben, wird ein Hydraulikdruck auf einen Freiraum zwischen der Seitenwand 6a des Gehäuses 6 und dem Kolben 10 aufgebracht. Deswegen wird eine auf den Kolben 10 aufgebrachte Last gemäß dem Hydraulikdruck geändert, der auf den zuvor erwähnten Freiraum aufgebracht wird. Somit dient der Freiraum zwischen der Seitenwand 6a und dem Kolben 10 als Hydraulikkammer 11, und eine Schubkraft zum Schieben des Einrückelements 8 des Hohlrads 2R wird durch das Steuern des Hydraulikdrucks in der Hydraulikkammer 11 gesteuert. Zusätzlich ist eine Rückstellfeder 12 an der linken Seite des Kolbens 10 angeordnet, um den Kolben 10 zu der Eingangsseite zurückzuführen. Deswegen wird der Kolben 10 immer durch die elastische Kraft der Feder 12 in 9 zu der rechten Seite geschoben.
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In einem Fall, in dem das Fahrzeug in der Richtung nach vorwärts angetrieben wird, ist in dem somit strukturierten Kupplungsmechanismus 7 das Einrückelement 8 des Hohlrads 2R mit dem Einrückelement 9 des Sonnenrads 2S durch das Verstärken des Hydraulikdrucks in der Hydraulikkammer 11 und dabei Erhöhen der Schubkraft, die das Einrückelement 8 schiebt, in Reibeingriff. Als Ergebnis werden das Hohlrad 2R und das Sonnenrad 2S zusammen gedreht, es wird nämlich die Abtriebswelle 4 in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung der Eingangswelle 5 gedreht. Hier wird das Fahrzeug in den meisten Situationen eher in die Richtung nach vorwärts als in die Richtung nach rückwärts angetrieben. Deswegen wird der Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 11 in den meisten Situationen auf einem hohen Druck beibehalten.
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Als Nächstes wird hier ein Hydraulikkreislauf zum Zuführen des Öls zu der Hydraulikkammer 11 erläutert. Die zuvor erwähnte Eingangswelle 5 ist ein zylindrisches Element, in dem ein hohler Abschnitt 5a entlang dessen Drehachse ausgebildet ist, und der hohle Abschnitt 5a ist mit einer nicht gezeigten Ölpumpe verbunden. Zusätzlich ist ein Strömungspfad 13 ausgebildet, der sich zu der Hydraulikkammer 11 öffnet, um den hohlen Abschnitt 5a mit der äußeren Umfangsseite der Eingangswelle 5 zu verbinden. Deswegen ist es dem von der Ölpumpe abgegebenen Öl erlaubt, durch den hohlen Abschnitt 5a der Eingangswelle 5 zu der Hydraulikkammer 11 zugeführt zu werden.
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Das Gehäuse 6 ist ausgelegt, die Eingangswelle 5 zu halten, die in dessen zylindrischen Abschnitt 6a eingefügt ist, und nachdem die Eingangswelle 5 in den zylindrischen Abschnitt 6a eingefügt wurde, verbleibt notwendigerweise ein Freiraum 14 zwischen einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 6a und der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 5. Aus diesem Grund kann das zu der Hydraulikkammer 11 zugeführte Öl von dem Freiraum 14 nach außen ausfließen. Deswegen ist es in einem Fall, in dem der Öldruck in der Hydraulikkammer 11 erhöht wird, oder in einem Fall, in dem der Öldruck in der Hydraulikkammer 11 auf einer konstanten Höhe beibehalten wird, notwendig, das somit aus dem Freiraum 14 ausfließende Öl durch das mehr als notwendige Zuführen des Öls zu der Hydraulikkammer 11 zu kompensieren. Zusätzlich ist es in einem Fall, in dem der Druck in der Hydraulikkammer 11 auf einer konstanten Höhe beibehalten wird, dem Öl nicht erlaubt, zu strömen. In dieser Situation wird die Temperatur des Öls erhöht und das Öl wird dabei verschlechtert. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind deswegen Dichtringe 15 an beiden Seiten des Strömungspfads in der axialen Richtung auf die Eingangswelle 5 gepasst. Insbesondere ist jeder Dichtring 15 ausgelegt, das Ausfließen des Öls von dem Freiraum 14 in einem Fall zu reduzieren, in dem die Öltemperatur niedriger als eine normale Temperatur ist, und das Öl in einem Fall nach außen abzugeben, in dem die Öltemperatur hoch ist. Um den Dichtring 15 an der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 5 zu halten, sind Haltenuten 16 um die Eingangswelle 5 ausgebildet. Deswegen wird jeder Dichtring 15 in der Haltenut 16 auf die Eingangswelle 5 gepasst, und das Gehäuse 6 wird auf die Dichtringe 15 gepasst. Zusätzlich ist ein Außendurchmesser des Dichtrings 15 geringfügig größer als ein Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 6a des Gehäuses 6. Deswegen wird eine äußere Umfangsfläche des Dichtrings 15 durch eine elastische Kraft davon auf eine innere Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 6a geschoben, nachdem die Eingangswelle 5 somit durch die Dichtringe 15 in den zylindrischen Abschnitt 6a des Gehäuses 6 eingefügt wurde.
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Hier wird ein erstes Beispiel der Dichtstruktur der vorliegenden Erfindung in mehr Details erläutert. 1 bis 6 sind erläuternde Zeichnungen, die das erste Beispiel der Dichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Insbesondere ist die Dichtstruktur der vorliegenden Erfindung ausgelegt, das Ausfließen von Öl durch das Abdichten des Freiraums 14 zwischen der Eingangswelle 5 und dem Gehäuse 6 in einem Fall zu verhindern, in dem eine Temperatur des Dichtrings 15 niedriger als eine normale Temperatur ist, und zu erlauben, dass das Öl aus einem danach erwähnten Schnitt 19 zwischen geschnittenen Enden 17 des Dichtrings 15 ausfließt. Als Nächstes wird eine Struktur des Dichtrings 15 in mehr Details mit Bezug auf 1 bis 6 erläutert. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist eine Nut 18 zwischen den geschnittenen Enden 17 in einer Richtung ausgebildet, um durch eine innere Umfangsseite des Dichtrings 15 in der axialen Richtung durchzudringen. Insbesondere ist ein ausreichender Freiraum zwischen den geschnittenen Enden 17 beibehalten, die einander so gegenüberliegen, dass die geschnittenen Enden 17 auch in dem Fall nicht miteinander in Berührung geraten, in dem der Dichtring thermisch ausgedehnt wird. Ein äußeres Umfangsende der Nut 18 ist in einer inneren Umfangsseite des Freiraums 14 zwischen der Eingangswelle 5 und dem Gehäuse 6 in der Situation situiert, in der das Gehäuse 6 auf den Dichtring 15 gepasst ist, der in der Haltenut 16 der Eingangswelle 5 gehalten ist. Deswegen wird die Nut 18 durch eine innere Seitenwand der damit in Berührung befindlichen Haltenut 16 geschlossen.
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Der Dichtring 15 ist durch den Schnitt 19 in der axialen Richtung zerteilt, der einen äußeren Umfangsabschnitt des Dichtrings 15 in einer Zickzack-artigen Weise zerteilt. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, hat der Schnitt 19 einen ersten Schnitt 19a, der die äußere Umfangsfläche des Dichtrings 15 zum Teil in der Längsrichtung zerteilt; einen zweiten Schnitt 19b, der den Dichtring 15 von einem der führenden Enden des ersten Schnitts 19a zu dem Strömungspfad 13 zerteilt, der erlaubt, dass das Öl zu der Hydraulikkammer 11 (das heißt, zu einer Hochdruckseite) zugeführt wird; und einen dritten Schnitt 19c, der einen Dichtring 15 von dem anderen führenden Ende des ersten Schnitts 19a zu dem anderen breiten Ende des Dichtrings 15 zerteilt, von dem das Öl abgegeben wird (das heißt, zu einer Niederdruckseite). Somit wird der Dichtring 15, wie aus 3 und 4 ersichtlich ist, in der Länge durch den Schnitt 19 zum Teil in ein gleitfähiges Stück 15a und ein gleitfähiges Stück 15b unterteilt, die sich in einer vorbestimmten Länge in gegenüberliegenden Richtungen erstrecken. Eine äußere Umfangsfläche des Dichtrings 15, der somit unter der normalen Temperatur strukturiert wird, ist in 2(a) gezeigt. Wie aus 2(a) ersichtlich ist, wird in einem durch den dritten Schnitt 19c zwischen einer führenden Endfläche 15c des gleitfähigen Stücks 15b in der Niederdruckseite und einer Endfläche 15d, die dazu gegenüber liegt, geschaffenen Freiraum ein ausreichender Abstand beibehalten. Deswegen werden die führende Endfläche 15c und die Endfläche 15d miteinander sogar in dem Fall nicht in Berührung geraten, in dem der Dichtring 15 thermisch ausgedehnt wird. In der Zwischenzeit ist ein durch den zweiten Schnitt 19b geschaffener Freiraum enger als der durch den dritten Schnitt 19c geschaffene Freiraum. Deswegen werden eine führende Endfläche 15e des gleitfähigen Stücks 15a an der Hochdruckseite und eine dazu gegenüberliegende Endfläche 15f miteinander in Berührung geraten, und diese schieben einander in einem Fall, in dem der Dichtring 15 thermisch ausgedehnt ist. Hier sind sowohl die führende Endfläche 15e wie auch die Endfläche 15f in einer Weise geneigt, um eine Komponente der Schubkraft zwischen diesen Endflächen 15e und 15f in einer Richtung zu erzeugen, damit das gleitfähige Stück 15a der Hochdruckseite zu der Hochdruckseite gleitet. Deswegen wird in einem Fall, in dem der Dichtring 15 durch eine thermische Ausdehnung davon verlängert wird, das gleitfähige Stück 15a von dem anderen gleitfähigen Stück 15b wegbewegt, wie aus 2(b) ersichtlich ist.
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Als Nächstes wird im Folgenden eine Tätigkeit des somit strukturierten Dichtrings 15 erläutert. 5 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt V-V zeigt, der in 2 gezeigt ist. In 5 bezeichnet 5(a) eine Situation, in der eine Temperatur des Dichtrings 15 normal ist, und 5(b) bezeichnet eine Situation, in der eine Temperatur des Dichtrings 15 hoch ist. 6 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt VI-VI zeigt, der in 2 gezeigt ist. In 6 bezeichnet 6(a) eine Situation, in der eine Temperatur des Dichtrings 15 normal ist, und 6(b) bezeichnet eine Situation, in der eine Temperatur des Dichtrings 15 hoch ist. Hier stellt jeder Pfeil in 5 und 6 eine Strömungsrichtung des Öls dar. Wie aus 5 und 6 ersichtlich ist, ist eine der seitlichen Flächen des Dichtrings 15, die zu dem Strömungspfad 13 gerichtet ist, mit dem in dem Freiraum 14 zwischen den auf die Eingangswelle 5 gepassten Dichtringen 15 gehaltenen Öl in Berührung. Deswegen wird die Temperatur des Dichtrings durch die Temperatur des dorthin übertragenen Öls geändert. In dieser Situation wird jeder Dichtring 15 durch den Druck des in dem Freiraum 14 zwischen den Dichtringen 15 gehaltenen Öls auf eine der Innenwände der Haltenut 16 geschoben. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird der Öldruck von der zuvor erwähnten Hochdruckseite auf den Dichtring 15 aufgebracht, und der Dichtring 15 wird dabei auf eine der Innenwände der Haltenut 16 an der Niederdruckseite geschoben. Deswegen wird in einem Fall, in dem die Temperatur des Dichtrings 15 niedriger als die normale Temperatur ist, nämlich in einem Fall, in dem die Temperatur des Öls niedriger als die normale Temperatur ist, die äußere Umfangsfläche des Dichtrings 15 durch die elastische Kraft des Dichtrings 15 mit der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des Gehäuses 6 in Berührung gebracht, und die andere seitliche Fläche des Dichtrings 15, nämlich die seitliche Fläche des Dichtrings 15 der Niederdruckseite wird durch den Öldruck auf die innere Seitenwand der Haltenut 16 geschoben. In dieser Situation wird das gleitfähige Stück 15a mit dem gleitfähigen Stück 15b in Berührung gebracht. Deswegen ist in diesem Fall der Freiraum 14 zwischen der Eingangswelle 5 und dem Gehäuse 6 durch die Dichtringe 15 flüssigkeitsdicht abgedichtet.
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In einem Fall, in dem die Temperatur des Dichtrings 15 hoch ist, nämlich in einem Fall, in dem die Temperatur des Öls hoch ist, wird der Dichtring 15 thermisch ausgedehnt. In diesem Fall werden daher die führende Endfläche 15e des gleitfähigen Stücks 15a an der Hochdruckseite und die dazu gegenüber liegende Endfläche 15f miteinander in Berührung gebracht, und sie schieben einander. Als Ergebnis gleitet das bewegliche Stück 15a zu der Hochdruckseite. Der Dichtring 15 wird nämlich durch eine Torsionsbelastung verdreht. Wie insbesondere in 5(b) gezeigt ist, wird das gleitfähige Stuck 15a von dem gleitfähigen Stuck 15b wegbewegt, und der erste Schnitt 19a wird dabei geöffnet. In dieser Situation ist es dem Öl an der Hochdruckseite des Freiraums 14 zwischen den Dichtringen 15 erlaubt durch die Nut 18 der inneren Umfangsseite des Dichtrings 15, den ersten Schnitt 19a und den dritten Schnitt 19c zu der Niederdruckseite des Freiraums 14 abgegeben zu werden. Somit ist es in diesem Fall dem Öl erlaubt, zu strömen. Deswegen kann so ein übermäßiger Temperaturanstieg des Öls verhindert werden, sodass verhindert ist, dass das Öl verschlechtert wird. Zusätzlich wird in dem Fall, in dem der Dichtring 15 somit thermisch ausgedehnt wird, nicht nur das gleitfähige Stück 15a sondern auch der gesamte Dichtring 15 verdreht. Als Ergebnis wird der Dichtring 15 teilweise von der Haltenut 16 der Eingangswelle 5 in der Nähe des dritten Schnitts 19c getrennt, und dadurch ein Freiraum 20 geschaffen. In diesem Fall kann deswegen das Öl an der Hochdruckseite von dem somit geschaffenen Freiraum 20 ebenfalls zu der Niederdruckseite abgegeben werden.
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Hier wird ein zweites Beispiel der Dichtstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. 7 ist eine Ansicht, die das zweite Beispiel der Dichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und eine fundamentale Struktur dieses Beispiels ist identisch zu der des voranstehend erläuterten ersten Beispiels. Wie aus 7 ersichtlich ist, ist gemäß dem zweiten Beispiel eine äußere Nut 21 an dem äußeren Umfangsabschnitt des gleitfähigen Abschnitts 15a ausgebildet, die eine vorbestimmte Tiefe aufweist, und eine äußere Nut 22 ist an dem äußeren Umfangsabschnitt des gleitfähigen Abschnitts 15b ausgebildet, die eine vorbestimmte Tiefe aufweist. Jedoch ist gemäß dem zweiten Beispiel der Freiraum zwischen der führenden Endfläche 15e des gleitfähigen Stücks 15a und der dazu gegenüberliegenden Endfläche 15f breiter als der des Dichtrings 15 gemäß des ersten Beispiels. Deswegen werden die führende Endfläche 15e und die Endfläche 15f miteinander sogar in einem Fall nicht in Berührung geraten, in dem der Dichtring 15 thermisch ausgedehnt ist. Insbesondere sind gemäß dem zweiten Beispiel die äußere Nut 21 des gleitfähigen Stücks 15a und die äußere Nut 22 des gleitfähigen Stücks 15b in der Umfangsrichtung voneinander weg verschoben, um in einem Fall, in dem die Temperatur des Dichtrings 15 niedrig ist, nicht in Verbindung zu sein. Jedoch werden die äußere Nut 21 und die äußere Nut 22 in einem Fall in der Umfangsrichtung ausgerichtet, in dem der Dichtring 15 thermisch ausgedehnt ist, und bilden dabei in der axialen Richtung einen Strömungspfad. Somit kann gemäß dem zweiten Beispiel in einem Fall, in dem der Dichtring 15 thermisch ausgedehnt ist, das in dem Freiraum 14 zwischen den Dichtringen 15 gehaltene Öl von dem Strömungspfad abgegeben werden, der durch die Nuten 21 und 22 ausgebildet ist. Deswegen kann ein übermäßiger Temperaturanstieg des Öls dadurch verhindert werden, dass das Öl somit fließen kann, sodass verhindert ist, dass das Öl verschlechtert wird.
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Die Dichtstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform sollte nicht auf die Beispiele begrenzt werden, die somit erläutert wurden. Kurz gesagt, sind es die wesentlichen Aufgaben des Dichtrings 15, das Öl in dem Fall abzudichten, in dem dessen Temperatur niedrig ist, und das Öl durch dessen von einem Temperaturanstieg herrührende thermische Ausdehnung abzugeben. Deswegen kann der Dichtring 15 nicht nur auf ein drehendes Element wie zum Beispiel die Eingangswelle 5 angewendet werden, sondern ebenfalls auf ein Element, dessen drehende Bewegung beschränkt ist. Zusätzlich ist in den voranstehend erläuterten Beispielen die vorliegende Erfindung auf den Dichtring angewendet, der angepasst ist, ein Ausfließen des Öls zu verhindern, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Dichtring angewendet werden, um ein Ausfließen von Luft oder einer Flüssigkeit zu verhindern.
