DE19713455A1 - Dichtring - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dicht­ ring zum Abdichten einer Welle unterschiedlicher hydrauli­ scher und pneumatischer Apparaturen, und insbesondere auf einen Dichtring, der zum Einsatz beim Abdichten einer Welle und eines Gehäuses eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs geeignet ist.

Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind Dicht­ ringe 5 von dieser Art in einem Paar isolierter ringförmi­ ger Ausnehmungen 4 an einer zylindrischen Außenfläche einer Welle 1 in einer solchen Weise angeordnet, daß jede zylin­ drische Außenfläche 5' von diesen mit einer zylindrischen Innenfläche 6 eines Gehäuses 2 in Gleitberührung steht, um Hydrauliköl 3, das einem Ölpfad zwischen den Ausnehmungen 4 zugeführt wird, durch die Dichtringe 5 abzudichten.

Die zylindrische Außenfläche 5' eines solchen Dichtrin­ ges 5 wird durch den Hydraulikdruck gegen die zylindrische Innenfläche 6 des Gehäuses 2 gedrückt, wie es in Fig. 2 ge­ zeigt ist; der Dichtring 5 gleitet relativ zwischen einer Seitenfläche 4a der ringförmigen Ausnehmung 4 und einer Seitenfläche 7 des Dichtringes. Bei einer solchen Verwen­ dungsbedingung ist es erforderlich, daß der Dichtring 5 einen niedrigeren Reibungsverlust hat und das dieser eine gute Ölabdichtfähigkeit für einen langen Zeitraum aufrecht­ erhält.

Um den günstigen Abdichtzustand, wie dieser in Fig. 2 gezeigt ist, aufrechtzuerhalten, muß einer Reibungskraft zwischen der Seitenfläche 7 des Dichtrings und der Seiten­ fläche 4a der Ringnut bzw. der ringförmigen Ausnehmung 4 der Welle 1 immer niedriger als zwischen der zylindrischen Innenfläche 6 des Gehäuses 2 und der zylindrischen Außen­ fläche 5' des Dichtrings sein.

Wenn die Reibungskraft zwischen der Seitenfläche 7 des Dichtrings und der Seitenfläche 4a der ringförmigen Ausneh­ mung 4 der Welle 1 entsteht und der Dichtring 5 zwischen der zylindrischen Außenfläche 5' und der zylindrischen In­ nenfläche 6 des Gehäuses 2 zu gleiten beginnt, schreitet der Verschleiß der zylindrischen Außenfläche des Dichtrings fort und erhöht sich ein Zwischenraum des Spaltes, wodurch die Leckage aus diesem erhöht wird und sich die Dichtfähig­ keit verschlechtert. Ferner kann, wenn der Reibverlust an jedem Gleitabschnitt bedeutsam wird, neben dem Verschleiß durch die Reibwärme Festfressen auftreten, wodurch eine schnelle Systemverschlechterung verursacht wird.

In der letzten Zeit wurden große Fortschritte bei der Massereduzierung von Automatikgetrieben hinsichtlich der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs gemacht; das Gießen von Aluminiumlegierungen mit Silizium nahe der eutektischen Zusammensetzung ist für Gehäuse und Wellenelemente in Ge­ brauch gekommen. Eine solche Aluminiumlegierung hat eine geringere Härte und tendiert im Vergleich zu Gußeisenele­ menten, die in der Vergangenheit verwendet wurden, zu Ver­ schleiß. Bei einer solchen Gußaluminiumlegierung besteht ebenfalls ein immanentes Problem darin, daß die Struktur dazu neigt, durch den Einfluß der Kühlgeschwindigkeit oder des Seigern der Komponente ungleichmäßig zu werden. Dadurch besteht eine Tendenz dahingehend, daß Verschleiß oder Fest­ fressen dort an der Struktur auftritt, wo kein eutektisches Silizium vorliegt. Beim Schneiden von ringförmigen Ausneh­ mungen besteht ferner die Tendenz dahingehend, daß bei einer solchen Gußaluminiumlegierung an Seitenflächen der Ausnehmung in Abhängigkeit von der Form einer Kante eines Schneidwerkzeuges, der mechanischen Starrheit einer Halte­ einrichtung und den Schneidbedingungen Reißen oder ähnli­ ches verursacht wird. Verschleiß, Festfressen einer Gleit­ fläche und die Verschlechterung der Abdichtfähigkeit treten tendenziell dann auf, wenn der herkömmliche Dichtring mit einer solchen Gleitfläche, die eine geringe Härte hat, de­ ren Struktur ungleichmäßig ist und deren Oberflächenzustand schlecht ist, in Eingriff steht. Dann wurde es notwendig, die Form und die Materialeigenschaft des Dichtrings erneut zu prüfen.

Zahlreiche Vorschläge wurden zur Verringerung des Ver­ schleißes der Seitenfläche des Dichtringes gemacht. Ent­ sprechend der Japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungs­ schrift Hei 3-88062 (1991) wurde vorgeschlagen, eine schrau­ benartige Kerbe oder eine kammartige Vertiefung an der Seite der zylindrischen Außenfläche und der Seitenfläche eines Dichtrings mit rechteckigen Querschnitt und aus Kunstharz vorzusehen. Obwohl beabsichtigt wurde, das Öl ak­ tiv in einen Gleitabschnitt von der Kerbe oder der Vertie­ fung einzuführen, bestand jedoch ein Problem darin, daß nur durch das Vorsehen der Kerbe kein Ölfilm an der Gleitfläche ausgebildet wurde. Da ferner eine Pumpwirkung nur dann aus­ geübt wird, wenn die Drehrichtung eine spezielle Richtung ist, wird es nicht nur notwendig, die Einbaurichtung des Dichtrings auszuwählen, sondern besteht ebenfalls die Ge­ fahr des fehlerhaften Zusammenbaus. Im Fall der kammartigen Vertiefung wird, obwohl keine Abhängigkeit von der Dreh­ richtung besteht, die Ausbildung des Ölfilms als nicht aus­ reichend angesehen. Das heißt, daß die Wirkung der effekti­ ven Ausbildung des Ölfilms an der Gleitfläche nur durch den Inhalt des Vorschlags nicht ausgeführt wird. Ferner besteht die Tendenz zum Zusammenbruch des Gleichgewichts der Rei­ bungskräfte an der zylindrischen Außenfläche und der Sei­ tenfläche; der Dichtring kann in beiden Beispielen an sei­ ner Außenumfangsseitenfläche am Gehäuseelement festsitzen oder setzt sich an seiner Seitenfläche in beiden Beispielen am Wellenelement fest. Da ferner keine Betrachtung bezüg­ lich des Spaltteils des Dichtrings vorgenommen wird, be­ steht ein Problem darin, daß der Spalt mit dem Wellenele­ ment oder dem Gehäuseelement stark in Berührung tritt, wo­ durch Verschleiß und Festfressen verursacht werden.

In der Japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Hei 4-84864 (1992) wurde vorgeschlagen, eine Vertiefung zum Speichern des Schmieröls an der Seitenfläche des Dichtrings mit rechteckigem Querschnitt und aus Harz vorzusehen. Es kann jedoch kein Öl in die Gleitseitenfläche des Dichtring gezogen werden, selbst wenn die Vertiefung ausgebildet ist. Selbst wenn der Druck des Ölfilms an der Seitenfläche des Dichtrings durch Gleiten erzeugt wird, wird eine Bewegung der zylindrischen Innenfläche des Dichtrings zum Schwimmen durch den Druck des Ölfilms verhindert, da die zylindrische Außenfläche des Dichtrings flach ist. Dadurch wird der Rei­ bungsverlust nicht verringert; Verschleiß und Festfressen treten immer noch auf und es ist schwierig, die Abdichtfä­ higkeit für einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.

Entsprechend der Japanischen Gebrauchsmusteroffenle­ gungsschrift Hei 6-18764 (1994) wurde vorgeschlagen, Schmierausnehmungen, die nicht von einer Seite der Innenum­ fangsseite oder Außenumfangsseite der Seitenfläche des Dichtrings zur entgegengesetzten Seite durchtreten, alter­ nativ allseitig und entlang der Umfangsrichtung der Seiten­ fläche von diesem vorzusehen. Ein Ölfilm kann jedoch nur durch das Vorsehen der Schmierausnehmungen nicht ausrei­ chend ausgebildet werden.

Da die Schmierausnehmung oder der Schmierkonkavab­ schnitt eine Wirkung auf den Aufbau des Spaltes des Dicht­ rings hat, wurde es notwendig, diese/diesen zu verbessern. Dann wurde entsprechend der Japanischen Gebrauchsmusterof­ fenlegungsschrift Hei 6-45172 (1994) vorgeschlagen, eine Vielzahl von Schmierkonkavausnehmungen in Umfangsrichtung an der Seitenfläche eines Dichtringes vorzusehen, dessen aneinanderstoßende Enden schräg geschnitten sind, und Kon­ kavausnehmungen auszubilden, die sich mit den schrägen Schneidendflächen kreuzen. Es ist jedoch bei diesem eben­ falls schwierig, die Abdichtfähigkeit für einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.

Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Er­ findung, die vorstehend genannten Probleme zu lösen, die im Zusammenhang mit der Massereduzierung von Automatikgetrie­ ben aufgetreten sind, und die mit der Technologie nach dem Stand der Technik, die vorstehend beschrieben ist, schwie­ rig zu lösen sind, indem ein Dichtring vorgesehen wird, der sowohl die Verringerung des Reibungsverlustes als auch eine günstige Abdichtfähigkeit erreicht.

Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen verwendet die vorliegende Erfindung grundsätzlich eine Einrichtung, um eine Vielzahl von Ölausnehmungen und Konkavabschnitten, die sich in der Ölausnehmung in Umfangsrichtung fortsetzen, an einer Seitenfläche eines Dichtrings, die sich mit einer Seitenfläche einer Ausnehmung in Kontakt befindet, getrennt vorzusehen.

Durch die Anwendung dieser Einrichtung wird Hydraulik­ öl, das in den unteren Teil der ringförmigen Ausnehmung einer Welle eintritt, in die Ölausnehmung gefüllt und in die Konkavabschnitte eingebracht, wird ein Ölfilm zwischen der Seitenfläche der ringförmigen Ausnehmung und der Sei­ tenfläche des Dichtringes ausgebildet, wenn der Dichtring bezüglich der Welle gleitet, und wird das relative Gleiten zwischen der ringförmigen Ausnehmung und dem Dichtring durch Auftrieb, der durch den Druck dieses Ölfilms verur­ sacht wird, beschleunigt. Zu diesem Zeitpunkt haben die Konkavabschnitte die Funktion von Keilwirkungerzeugungsflä­ chen und stellen sicher, daß der vorstehend genannte Ölfilm erzeugt wird.

Konkret aus gedrückt wird entsprechend der vorliegenden Erfindung der Dichtring zum Abdichten der Welle und des Ge­ häuses die sich in Bezug zueinander drehen, vorgesehen, wo­ bei der Dichtring in der ringförmigen Ausnehmung, die an einer zylindrischen Außenfläche der Welle ausgebildet ist, montiert ist, und weist die Seitenfläche des Dichtrings, die zur ringförmigen Ausnehmung zeigt, eine Vielzahl von isolierten Ölausnehmungen, die sich zur Seite der zylindri­ schen Innenfläche öffnen, und schräge Konkavabschnitte als Keilwirkungerzeugungsflächen auf, die sich an beiden Seiten der Ölausnehmung in Umfangsrichtung erstrecken und die mit der Ölausnehmung in Verbindung stehen.

Der Betrieb des Dichtrings mit dem vorstehend genannten Aufbau wird nachstehend beschrieben. Die Seitenfläche des Dichtrings, die zur Seitenfläche der ringförmigen Ausneh­ mung weist, ist so angeordnet, daß sich die Vielzahl von Ölausnehmungen, die sich nur zur Seite der zylindrischen Innenfläche öffnen, und die Konkavabschnitte als schräge Keilwirkungerzeugungsflächen, die in Umfangsrichtung mit der Ebene der Seitenfläche des Dichtrings an beiden Seiten der Ölausnehmungen verbunden sind, in Umfangsrichtung er­ strecken. Dabei wird das Hydrauliköl von der Ölausnehmung, die sich zur zylindrischen Innenfläche des Dichtrings öff­ net, aufgenommen, wird der Ölfilm in der Gleitfläche durch die Keilwirkung an der schrägen Keilwirkungserzeugungsflä­ che des Dichtrings aufgenommen, um den Druck des Ölfilms zu erzeugen, wird die Belastung, die durch den Hydrauliköl­ druck, der am Dichtring wirkt, verursacht wird, durch den Auftrieb, der durch den Druck des Ölfilms verursacht wird, verringert, und wird der Ölfilm zwischen der ringförmigen Ausnehmung und der Seitenfläche des Dichtrings ausgebildet, um den Reibungskoeffizienten zu verringern.

Die Reibungskraft zwischen der Seitenfläche des Dicht­ rings und der ringförmigen Ausnehmung wird durch die Wir­ kung der Reduzierung der Belastung, die andernfalls die Seitenfläche des Dichtrings gegen die ringförmige Ausneh­ mung drückt, und der Verringerung des Reibungskoeffizienten deutlich verringert. Da ferner durch die Form der Seiten­ fläche des Dichtrings und den Druck des Ölfilms bedingt der Ölfilm zwischen dem Dichtring und der ringförmigen Ausneh­ mung im Vergleich zu dem an der Seite der zylindrischen In­ nenfläche des Dichtrings an der Seite der zylindrischen Außenfläche dünn wird, wird das Ölabdichtverhalten an der Seitenfläche verbessert.

Es wird möglich, durch den Auftrieb, der durch den Hy­ draulikdruck am Spaltabschnitt durch die Keilwirkung verur­ sacht wird, bedingt zu verhindern, daß der Spaltendflächen­ abschnitt mit der ringförmigen Ausnehmung stark in Berüh­ rung kommt, und den Reibungsverlust und den Verschleiß zu verringern, die andernfalls am Spaltabschnitt auftreten, indem die schrägen Keilwirkungerzeugungsflächen an den Sei­ tenflächen, die zur ringförmigen Ausnehmung weisen, vorge­ sehen werden.

Bei dem Dichtring mit dem vorstehend genannten Aufbau wird die Reibungskraft einer Seitenfläche immer niedriger als die an der zylindrischen Außenfläche; als Ergebnis gleitet das Gehäuse nicht an der zylindrischen Außenfläche des Dichtrings, so daß ein vortreffliches Abdichtverhalten für einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, das Auftreten des fehlerhaf­ ten Zusammenbaus beim Einbauen des Dichtrings zu verhin­ dern, indem die Anordnung so vorgenommen wird, daß die Form der zwei Seitenflächen des Dichtrings bezüglich der Projek­ tion identisch ist.

Die vorstehenden und weiteren Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung und in den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Strukturhaupt­ teils, die einen typischen Zustand bei der Verwendung eines Dichtrings einer hydraulischen Apparatur zeigt,

Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils, die einen Zustand bei der Verwendung eines Dichtrings mit rechteckigen Querschnitt nach dem Stand der Technik zeigt,

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die ein Ausfüh­ rungsbeispiel eines Dichtrings der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Zustand dargestellt ist, bei dem Ölausneh­ mungen und Konkavabschnitte mit Keilwirkungerzeugungsflä­ chen an der Seitenfläche ausgebildet sind,

Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils, die einen Zustand bei der Verwendung eines Ausführungsbeispiels des Dichtrings nach der Erfindung an einer Linie IV-IV des in Fig. 3 gezeigten Dichtrings zeigt,

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die einen Ab­ schnitt des Konkavabschnitts, der an der Seitenfläche des Dichtrings des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin­ dung ausgebildet ist, an eine Linie V-V in Fig. 3 und die Lage der Ölausnehmung und der Keilwirkungerzeugungsflächen zeigt,

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die einen Zu­ stand zeigt, in dem keine Ölausnehmung zur Erzeugung der Keilwirkung an einem Spalt des Dichtrings entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorge­ sehen ist,

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die die Lage der Keilwirkungerzeugungsflächen, die am Spalt des Dicht­ rings entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung vorgesehen sind, zeigt,

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die die Lage der Keilwirkungerzeugungsflächen, die am Spalt des Dicht­ rings entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung vorgesehen sind, zeigt,

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die die Lage der Keilwirkungerzeugungsflächen, die am Spalt des Dicht­ rings entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung vorgesehen sind, zeigt, und

Fig. 10a und 10b zeigen ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel, bei dem die Keilwirkungerzeugungsflächen in zwei Stufen ausgebildet sind, wobei Fig. 10a eine Drauf­ sicht ist und Fig. 10b einen Hauptabschnitt von diesen in Richtung des Pfeiles in Fig. 10a zeigt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin­ dung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen erläutert. In den Fig. 3, 4 und 5, die ein Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, ist eine Welle 1 in einem Gehäuse 2 so untergebracht, daß sich diese bezüglich dem Gehäuse dreht. Ein Paar von ringförmigen Aus­ nehmungen 4 ist an einem Außenumfang der Welle 1 ausgebil­ det; ein Hauptkörper 5a eines Dichtrings befindet sich in diesen, um Hydrauliköl 3 abzudichten.

Eine Zylinderfläche 6b, das heißt eine zylindrische Au­ ßenfläche des Hauptkörpers 5a des Dichtringes, wird durch den Hydraulikdruck gegen eine zylindrische Innenfläche des Gehäuses 2 gedrückt. Ferner wird eine Seitenfläche 7a des Dichtrings durch den Hydraulikdruck gegen eine Seitenfläche 4a der ringförmigen Ausnehmung 4 gedrückt, so daß diese be­ züglich der Seitenfläche 4a der ringförmigen Ausnehmung 4 gleitet.

Die Seitenfläche 7a des Hauptkörpers 5a des Dichtrings, die zur Seitenfläche der ringförmigen Ausnehmung dieses Ausführungsbeispiels weist, setzt sich im wesentlichen aus einem ebenen Abschnitt 7a und einer Vielzahl von Ölausneh­ mungen 9, die zur zylindrischen Innenfläche 8 des Dicht­ rings geöffnet sind und sich in Radialrichtung erstrecken, sowie Konkavabschnitten als schräge Keilwirkungerzeugungs­ flächen 10a und 10b zusammen, die mit dem ebenen Abschnitt 7a an beiden Seiten der Ölausnehmung in Umfangsrichtung verbunden sind und sich in Umfangsrichtung getrennt vonein­ ander befinden. Eine Abmessung der Ölausnehmung 9 in Ra­ dialrichtung ist so gewählt, daß sich diese in dem Zustand, in dem der Dichtring an der Welle 1 montiert ist und die Welle 1 in das Gehäuse 2 eingeführt ist, an der Seite der zylindrischen Innenfläche statt an der der zylindrischen Außenfläche 11 der Welle 1 befindet.

Für einen Dichtring eines Automatikgetriebes der Klasse Personenkraftwagen ist die Tiefe der Ölausnehmung 9 in ei­ nem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm und die Breite von die­ ser in einem Bereich von 0,1 mm bis 2 mm vorgesehen. Die Abmessungen der Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b sind so gewählt, daß die Abmessung L in Fig. 5 innerhalb des Bereiches von 0,2 mm bis 2 mm liegt und die Tiefe H in­ nerhalb des Bereiches von 5 bis 20 µm liegt. Wenn die Ab­ messung H konstant ist, ist mit wachsender Abmessung L der Auftrieb größer, der auf dem Dichtring durch den Ölfilm­ druck, der durch die Keilwirkung erzeugt wird, wirkt. Ein optimaler Bereich bei der Anzahl der Konkavabschnitte, die am Dichtring vorgesehen sind, sowie der Abmessungen H und L kann in Abhängigkeit von der Abmessung des Dichtrings, vom Druck des Hydrauliköls, der auf den Dichtring wirkt, und von der Endrauheit der ringförmigen Ausnehmung der Welle innerhalb des vorstehend genannten Bereiches vorgesehen werden.

Ferner kann der Reibungsverlust durch das Anordnen der Ölausnehmungen 9 und der Konkavabschnitte 10a und 10b als Keilwirkungerzeugungsflächen in unmittelbarer Nähe zum Spalt, wie dieses in Fig. 6 gezeigt ist, oder durch das An­ ordnen der Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b eben­ falls am Spalt des Dichtrings, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, verringert werden. Es ist festzuhalten, daß es, obwohl es nicht notwendig ist, Ölausnehmungen in diesem Fall vor­ zusehen (siehe Fig. 7), möglich ist, beim Verbindungsab­ schnitt zwischen der Keilwirkungserzeugungsfläche und End­ fläche, die den Spalt festlegt, eine Verjüngung oder Ab­ schrägung auszuführen, um die Wirkung des Grates zu besei­ tigen. In dem Fall, in dem der Dichtring einen Spalt mit einer Form, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, hat, ist es möglich, schräge Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b auszubilden, die sich entlang der Endfläche erstrecken, die den Spalt festlegt, wie es in der Figur gezeigt ist.

Wenn die Konkavabschnitte axialsymmetrisch ausgebildet werden, wird ein Auftrieb für den Dichtring durch den Hy­ draulikdruck, der durch den Ölfilm erzeugt wird, gleich­ mäßig erzeugt, wodurch gestattet wird, daß das Auftreten eines Spaltes von einer Seite verhindert wird, der Rei­ bungsverlust verringert wird und ein günstiges Abdichtver­ halten vorliegt.

Wenn der Spalt so geformt ist, daß die hervorstehenden Teile an den zylindrischen Innen- und Außenseiten, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, einander gegenüberliegen, können Konkavabschnitte 10a und 10b, die eine schräge Fläche als Keilwirkungserzeugungsfläche aufweisen, an der Seite der zylindrischen Innenfläche vorgesehen sein. Die Maximaltiefe der Konkavabschnitte 10a und 10b ist als eine Kante des Spaltes festgelegt.

Obwohl Fälle, in denen beide Seitenflächen des Dicht­ ringes parallel verlaufen, in den Figuren, die das Ausfüh­ rungsbeispiel zeigen, vorliegen, sind der Betrieb und die Wirkung die gleichen und ebenfalls in der vorliegenden Er­ findung enthalten, selbst sich wenn beide Flächen in der Schlußstein-Lage befinden.

Obwohl der Fall, in dem die zylindrische Innenfläche 8 und die beiden Seitenflächen 7a des Dichtrings im rechten Winkel miteinander verbunden sind, in Fig. 4 gezeigt ist, ist das Brechen des Dichtrings durch eine Konzentration der Spannung auf die Ölausnehmung 9 verringert und es wird ein­ fach, der Ölausnehmung Hydrauliköl zuzuführen, wenn die zy­ lindrische Innenfläche 8 mit der Seitenfläche 7a durch Ab­ schrägen oder eine gekrümmte Fläche so verbunden ist, daß sich die Ölausnehmung 9 nicht direkt zum Abschnitt der zy­ lindrischen Innenfläche 8 öffnet.

Obwohl die Ölausnehmung 9 im Ausführungsbeispiel, das in Fig. 5 gezeigt ist, einen rechteckigen Querschnitt hat, kann diese eine beliebige Form haben, wie zum Beispiel ei­ ner Halbkugelform. Obwohl ferner das Ausführungsbeispiel so angeordnet ist, daß die Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b eine einzige ebene Fläche aufweisen, ist die Wir­ kung die gleiche, selbst wenn diese parabolisch ist. Dar­ über hinaus kann das Abdichtverhalten verbessert werden, indem die Keilwirkungerzeugungsflächen in zwei Stufen aus­ gebildet werden, wie es in den Fig. 10a und 10b gezeigt ist, so daß die Bereiche der Keilwirkungerzeugungsflächen 10a und 10b an der Seite der zylindrischen Innenflächen größer als die der Keilwirkungerzeugungsflächen 10a' und 10b' an der Seite der zylindrischen Außenfläche sind, um den Auftrieb zu erhöhen, der an den Dichtring an der Seite der zylindrischen Innenfläche angelegt ist. Es ist festzu­ halten, daß es zu bevorzugen ist, die Tiefe der Ölausneh­ mung 9 in Radialrichtung auszugleichen und zu bewirken, daß die Tiefe der Konkavabschnitte 10a' und 10b' als Keilwir­ kungerzeugungsflächen an der Seite der zylindrischen Außen­ fläche geringfügig flacher als die der Konkavabschnitte 10a und 10b an der Seite der zylindrischen Innenfläche ist. Die radiale Außenkante der Konkavabschnitte 10a' und 10b' an der Seite der zylindrischen Außenfläche befindet sich bei der Montage der Welle von der zylindrischen Außenfläche der Welle 1 aus radial innerhalb.

Es ist festzuhalten, daß es, obwohl die Form der Sei­ tenfläche des Dichtrings, in dem die Konkavabschnitte gemäß Vorbeschreibung ausgebildet sind, sogar bei nur einer Sei­ tenfläche funktioniert, bezüglich dem Zusammenbau wün­ schenswert ist, die Ausbildung so vorzunehmen, daß die zwei Seitenflächen bezüglich der Projektion bzw. dem Vorsprung identisch werden.

Ferner sind der Betrieb und die Wirkung des Dichtrings entsprechend der vorliegenden Erfindung die gleichen, wenn diese aus Harz oder Metall gefertigt ist. Da der Konkavab­ schnitt an der Seitenfläche des Dichtrings durch ein Form­ werkzeug schnell ausgebildet werden kann, indem dieser durch Spritzgießen ausgebildet wird, kann die vorliegende Erfindung bei dem Dichtring, der aus Harz hergestellt ist und durch Spritzgießen ausgebildet ist, ökonomisch angewen­ det werden.

Gemäß Vorbeschreibung kann der Dichtring entsprechend der vorliegenden Erfindung durch das Relativgleiten des Dichtrings und des Wellenelements den Ölfilm an der Gleit­ fläche aktiv aufnehmen, indem die Vielzahl von Ölausnehmun­ gen, die nur zur Seite der zylindrischen Innenfläche geöff­ net sind, und die Konkavabschnitte, die die schrägen Keil­ wirkungerzeugungsflächen bilden, die mit den planaren Sei­ tenflächen an den beiden Seiten der Ölausnehmung in Umfangsrichtung verbunden sind, an der Seitenfläche des Dichtringes, die zur Seitenfläche der ringförmigen Ausneh­ mung weist, radial angeordnet werden. Die Belastung, die am Dichtring durch den hydraulischen Druck wirkt, kann durch den Auftrieb verringert werden, der durch den hydraulischen Druck verursacht wird, der im Ölfilm erzeugt wird; der Rei­ bungskoeffizient kann verringert werden, indem der Ölfilm zwischen der ringförmigen Ausnehmung und der Seitenfläche des Dichtrings ausgebildet wird, so daß der Reibungsverlust zwischen dem Dichtring und der ringförmigen Ausnehmung ver­ ringert werden kann und es möglich wird, das Auftreten von Verschleiß und Festfressen deutlich zu verringern. Da fer­ ner der Ölfilm an der Seite der zylindrischen Außenfläche des Dichtrings dünn ist, kann das Abdichtverhalten verbes­ sert werden.

Es ist ebenfalls möglich zu verhindern, daß der Spalt mit der ringförmigen Ausnehmung stark in Kontakt kommt, um den Reibungsverlust zu verringern, der andernfalls durch den Spaltabschnitt erzeugt wird, und das Auftreten von Fest fressen und Verschleiß durch den Auftrieb zu verrin­ gern, der durch den hydraulischen Druck am Spaltabschnitt durch die Keilwirkung erzeugt wird, indem die Keilwirkung, die die schrägen Flächen an der Seitenfläche erzeugen, die zur ringförmigen Ausnehmung weist, am Spaltabschnitt des Dichtrings vorgesehen wird. Da mit dem Dichtring gemäß Vor­ beschreibung die Reibungskraft zwischen der Seitenfläche des Dichtrings und der Welle immer niedriger als die zwi­ schen der zylindrischen Außenfläche des Dichtrings und der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses gehalten wird, und da als Ergebnis das Gehäuse nicht mit der zylindrischen Außenfläche des Dichtrings in Gleitberührung steht, erhöht sich der Zwischenraum des Spaltes durch den Verschleiß der zylindrischen Außenfläche des Dichtrings nicht; ein vor­ treffliches Abdichtverhalten kann für einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden.

Darüber hinaus tritt kein fehlerhafter Zusammenbau beim Einbau des Dichtrings auf, indem die Anordnung so vorgenom­ men wird, daß die Form der zwei Seitenflächen des Dicht­ rings bezüglich der Projektion identisch ist.

Während bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, sind Abwandlungen für den Fachmann im Geltungsbe­ reich der Konzepte der vorliegenden Erfindung, die durch die folgenden Ansprüche dargestellt wurden, möglich.

Es wird somit eine Ölausnehmung, die an einer Seiten­ fläche eines Dichtrings ausgebildet ist, verbessert, damit das Relativgleiten zwischen einer Seitenfläche der ringför­ migen Ausnehmung und der Seitenfläche des Dichtrings ver­ bessert wird. Die Ölausnehmung, die zur Seite der zylindri­ schen Innenfläche geöffnet ist, und die schrägen Keilwir­ kungerzeugungsflächen, die sich in Umfangsrichtung an diese anschließen, sind an der Seitenfläche des Dichtrings ausge­ bildet, die sich mit der Seitenfläche der ringförmigen Aus­ nehmung einer Welle in Gleitberührung befindet.

Claims (6)

1. Dichtring zum Abdichten einer Welle (1) und eines Gehäuses (2), die sich in Bezug zueinander drehen, der dazu geeignet ist, in einer ringförmigen Ausnehmung (4) ange­ bracht zu werden, die an einer zylindrischen Außenfläche der Welle (1) ausgebildet ist, und der aufweist:
eine Vielzahl von isolierten Ölausnehmungen (9), die an einer Seitenfläche des Dichtrings, die zur ringförmigen Ausnehmung (4) weist, ausgebildet sind und sich zur Seite einer zylindrischen Innenfläche (8) öffnen, und
schräge Konkavabschnitte (10a, 10b) als Keilwirkunger­ zeugungsflächen, die sich an den beiden Seiten der Ölaus­ nehmung (9) in Umfangsrichtung erstrecken und mit der Ölausnehmung (9) verbunden sind.

2. Dichtring nach Anspruch 1, wobei sich eine radial äußere Kante von zumindest einem der Abschnitte Ölausneh­ mung (9) und Konkavabschnitte (10a, 10b) radial innerhalb der zylindrischen Innenfläche der Welle befindet, wenn sich die zylindrische Außenfläche (6b) des Dichtrings mit der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses (2) in Gleitberüh­ rung befindet.

3. Dichtring nach Anspruch 2, wobei der Konkavab­ schnitt (10a, 10b) an einem Verbindungsabschnitt mit der Ölausnehmung (9) maximale Tiefe hat.

4. Dichtring nach Anspruch 2, wobei der Konkavab­ schnitt (10a, 10b) mit einer Kante eines Spaltes verbunden ist.

5. Dichtring nach Anspruch 2, wobei eine Länge des Konkavabschnitts (10a, 10b) in Umfangsrichtung in den Ab­ messungen größer als die Maximaltiefe von diesem ist.

6. Dichtring nach Anspruch 1, wobei die Seitenflächen des Dichtrings um eine Linie, die durch den Spalt und den Mittelpunkt verläuft, symmetrisch sind.