DE69828475T2 - Dichtungsvorrichtung - Google Patents

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sealing
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Satoshi Nagaigawa Fukushima-shi Yamanaka
Yasuhiro Souja-shi Ikeda
Shinobu Fukushima-shi Munakata
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Eagle Industry Co Ltd
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Description

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

Claims (11)

  1. Dichtungsvorrichtung mit einer Lippen-Dichtungsstruktur, welche mit einem ersten Teil (1) von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen fixiert ist und in engem Kontakt verschiebbar zu einem zweiten Teil (2) von zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen ist, umfassend: einen Verstärkungsring (11), welcher aus einem starren Material hergestellt ist, mit einem zylindrischen Abschnitt (12, 16) und einem sich radial erstreckenden Flanschabschnitt (14), und wobei der Verstärkungsring (11) mit dem ersten Teil (1) fixiert ist; einen stationären Dichtungsabschnitt (18), welcher mit dem Verstärkungsring (11) so montiert ist, um eine Lücke zwischen dem Verstärkungsring (11) und dem ersten Teil (1) abzudichten; eine Dichtungslippe (19), welche vom Verstärkungsring (11) gestützt wird, um mit dem zweiten Teil verschiebbar in Kontakt zu sein; ein Anschlagteil (4), welches mit dem ersten Teil (1) fixiert ist und mit dem Verstärkungsring (11) in Eingriff steht, um den Verstärkungsring (11) daran zu hindern, sich durch einen Axialeingriff mit dem Anschlagteil (4) herauszubewegen, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagteil (4) mit dem radial sich erstreckenden, nach innen gerichteten Flanschabschnitt (14) des Verstärkungsringes (11) in Eingriff steht, wobei der Verstärkungsring (11) mit einem Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) versehen ist, so dass das Teil (16) des zylindrischen Abschnittes (12, 16), welches nahe dem Anschlagteil (1) angeordnet ist, einen größeren Durchmesser als der Rest (12) des zylindrischen Abschnittes (12, 16) besitzt, wodurch ein erweiterter Eingriffsbereich des radial sich erstreckenden Flansches (14) mit dem Anschlagteil (4) vorgesehen ist.
  2. Dichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlagteil (4) ein Anschlagring ist, welcher mit einer Eingriffsnut in Eingriff zu bringen ist, welche an einem Freiseitenendabschnitt eines Dichtungseinpassloches einer Innenperipherie eines Wellenloches (2) eines Gehäuses als das erste Teil ausgebildet ist, und wobei der Verstärkungsring (11) aufweist: einen zylindrischen Abschnitt (12, 16), an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt (18), welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, angreift, einen Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13), welcher den Freiseitenendabschnitt des zylindrischen Abschnittes (12, 16) fortsetzt, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) einen Durchmesser besitzt, welcher größer als jener des zylindrischen Abschnittes ist und wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) nahe der Innenperipherie des Wellenloches (2) angeordnet ist, und wobei sich der nach innen gerichtete Flanschabschnitt (14) vom Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) in eine radial nach innen gerichtete Richtung erstreckt, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) innerhalb des Dichtungseinpassloches (7) positioniert ist und einen größten Außendurchmesser besitzt, welcher kleiner ist als ein Durchmesser des Dichtungseinpassloches (7) und größer ist als ein Innendurchmesser des Anschlagringes (4).
  3. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei ein Großdurchmesserloch mit einem Durchmesser, welcher größer ist als jener des Dichtungseinpassloches, auf der Innenperipherie des Wellenloches (2) des Gehäuses auf der Freiseite des Dichtungseinpassloches ausgebildet ist, wobei ein Kegelloch (15), welches sich allmählich in Richtung zur Freiseite erweitert und das Großdurchmesserloch fortsetzt, an dem Freiseitenendabschnitt des Dichtungseinpassloches (7) ausgebildet ist, und wobei die Eingriffsnut für den Anschlagring (4) an einer Grenzposition zwischen dem Freiseitenendabschnitt des Kegelloches (15) und dem Großdurchmesserloch gebildet ist.
  4. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei eine Klaue (230), welche sich von einem Innendurchmesser-Endabschnitt des nach innen gerichteten Flanschabschnittes (14) in eine axiale Richtung zur axialen Freiseite am Innendurchmesser-Endabschnitt des Verstärkungsringes (11) vorgesehen ist, wobei die Klaue einen Endabschnitt aufweist, welcher in einer radialen Richtung nach außen gebogen ist.
  5. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Dichtungslippe (19) aufweist: einen ersten Dichtungslippenabschnitt, welcher an einem ersten Dichtungsteil (130) vorgesehen ist, welcher aus einem gummiartigen elastischen Material gebildet ist, um einstückig mit dem Verstärkungsring (11) zu sein, und einen zweiten Dichtungslippenabschnitt, welcher an einem zweiten Dichtungsteil (140) vorgesehen ist, welcher aus einem Kunststoff herge stellt ist, wobei der zweite Dichtungsteil zwischen dem ersten Dichtungsteil (130) und dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt (14) des Verstärkungsringes (11) so montiert ist, dass er die Freiseitenoberfläche des ersten Dichtungslippenabschnittes stützt, wobei das erste Dichtungsteil (130) mit der Innenperipherie des zylindrischen Abschnittes des Verstärkungsringes (11) verbunden ist und einen Hauptkörper besitzt, welcher dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt (14) gegenüberliegt, wobei sich der erste Dichtungslippenabschnitt vom Hauptkörper axial in Richtung zur Flüssigkeitsdichtungsseite erstreckt und einen Lippenführungs-Endabschnitt besitzt, welcher dichtend in Kontakt mit einer Außenperipherie der Welle steht, wobei das zweite Dichtungsteil (140) einen Flanschabschnitt besitzt, welcher zwischen einem Radialabschnitt des ersten Dichtungsteiles (130) und dem nach innen gerichteten Flanschabschnitt (14) des Verstärkungsringes (11) gehalten ist, und wobei der zweite Dichtungslippenabschnitt vom Innendurchmesser-Endabschnitt des Flanschabschnittes (14) in einen ringförmigen Raum zwischen dem ersten Dichtungslippenabschnitt und der Außenperipherieoberfläche der Welle (3) durch einen Biegeabschnitt (144) eingesetzt ist und eine Innenperipherie besitzt, welche mit der Außenperipherie der Welle (3) verschiebbar in Kontakt steht.
  6. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, wobei ein Hilfsmetallring zwischen dem zweiten Dichtungsteil (140) und dem ersten Dichtungsteil (130) angeordnet ist, wobei der Hilfsmetallring mit einer Stütze versehen ist, welche zwischen dem ersten Dichtungslippenabschnitt und dem zweiten Dichtungslippenabschnitt so eingesetzt ist, dass er den ersten Dichtungslippenabschnitt stützt.
  7. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlagteil (4) ein Außenlaufring eines Lagers ist, welcher in ein Dichtungseinpassloch mit einem Durchmesser eingepasst ist, welcher größer als jener des Dichtungseinpassloches ist, welcher an die Freiseite des Dichtungseinpassloches des ersten Teils eines Gehäuses angrenzt, und wobei der Verstärkungsring (11) aufweist: einen zylindrischen Abschnitt (12, 16), an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt (18), welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, angreift, einen Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13), welcher den Freiseitenendabschnitt des zylindrischen Abschnittes fortsetzt, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt einen Durchmesser besitzt, welcher größer ist als jener des zylindrischen Abschnittes (12, 16) und nahe der Innenperipherie des Wellenloches (2) angeordnet ist, und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt (14), welcher sich vom Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt in eine radial nach innen gerichtete Richtung erstreckt, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt einen größten Außendurchmesser besitzt, welcher kleiner ist als ein Durchmesser des Dichtungseinpassloches, und größer ist als ein Innendurchmesser des Außenlaufringes des Lagers.
  8. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 7, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) ein Teilstück besitzt, welches so gebildet ist, dass es von der Freiseiten-Endoberfläche des nach innen gerichteten Flanschabschnittes (14) axial in Richtung zur Freiseite hervorsteht.
  9. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlagteil (4) ein Außenlaufring eines Lagers ist, um in ein Lagereinpassloch mit einem Durchmesser eingepasst zu werden, welcher größer ist als jener des Dichtungseinpassloches, wobei das Lagereinpassloch benachbart zur Freiseite des Dichtungseinpassloches des ersten Teiles eines Gehäuses ausgebildet ist, und wobei der Verstärkungsring aufweist: einen ersten zylindrischen Abschnitt (12, 16), an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt, welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, angreift, einen Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13), welcher den Freiseitenendabschnitt des ersten zylindrischen Abschnittes fortsetzt, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt einen Durchmesser besitzt, welcher größer ist als der des ersten zylindrischen Abschnittes, und nahe der Innenperipherie des Dichtungseinpassloches des Gehäuses angeordnet ist, einen Umkehrabschnitt, welcher in einem Querschnitt mit einer U-Form umgekehrt ist, axial in Richtung zur Freiseite vom Flüssigkeitsdichtungs-Seitenende des ersten zylindrischen Abschnittes, einen zweiten zylindrischen Abschnitt, welcher sich axial in Richtung zur Freiseite in einem vorbestimmten Abstand vom ersten zylindrischen Abschnitt durch den Umkehrabschnitt erstreckt, und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt, welcher sich vom Freiseitenende des zweiten zylindrischen Abschnittes in eine radial nach innen gerichtete Richtung erstreckt, und wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) einen größten Durchmesser besitzt, welcher im Wesentlichen gleich einem Durchmesser des Dichtungseinpassloches ist und größer als ein Innendurchmesser des Außenlaufringes des Lagers ist.
  10. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlagteil (4) ein Außenlaufring eines Lagers ist, um in ein Lagereinpassloch mit einem Durchmesser eingepasst zu werden, welcher größer als jener des Dichtungseinpassloches ist, wobei das Lagereinpassloch benachbart zur Freiseite des Dichtungseinpassloches des ersten Teils eines Gehäuses ausgebildet ist, und wobei der Verstärkungsring (11) aufweist: einen zylindrischen Abschnitt (12, 16), an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt, welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, angreift, einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt (14), welcher sich nach innen in einer radialen Richtung vom Freiseitenende des zylindrischen Abschnittes (12, 16) erstreckt, einen Umkehrabschnitt, welcher in einem Querschnitt mit einer U-Form umgekehrt ist, axial nach außen vom Innendurchmesser-Endabschnitt des nach innen gerichteten Flanschabschnittes, und ein Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13), welcher sich radial nach außen durch den Umkehrabschnitt erstreckt, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) einen größten Außendurchmesser besitzt, welcher größer als ein Durchmesser des Dichtungseinpassloches ist und größer ist als ein Innendurchmesser des Außenlaufringes des Lagers, und wobei der Eingriffs-Erweiterungsabschnitt einen Außendurchmesser-Seitenendabschnitt besitzt, welcher zwischen der Flüssigkeitsdichtungs-Seitenoberfläche des Außenlaufringes und einem Grenzstufenabschnitt des Dichtungseinpassloches und des Lagereinpassloches gehalten ist.
  11. Dichtungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Anschlagteil (4) ein Außenlaufring eines Lagers ist, um in ein Lagereinpassloch mit einem Durchmesser eingepasst zu werden, welcher größer ist als jener des Dichtungseinpass loches, wobei das Lagereinpassloch benachbart zur Freiseite des Dichtungseinpassloches des ersten Teils eines Gehäuses ausgebildet ist, und wobei der Verstärkungsring (11) aufweist: einen ersten zylindrischen Abschnitt (12, 16), an welchen der stationäre Dichtungsabschnitt, welcher aus einem gummiartigen elastischen Material hergestellt ist, angreift, einen Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13), welcher sich nach außen in die radiale Richtung vom Freiseitenendabschnitt des ersten zylindrischen Abschnittes (12, 16) erstreckt, einen Umkehrabschnitt, welcher in eine im Querschnitt U-Form umgekehrt ist, axial in Richtung zur Freiseite vom Flüssigkeitsdichtungs-Seitenende des ersten zylindrischen Abschnittes, einen zweiten zylindrischen Abschnitt, welcher sich axial in Richtung zur Freiseite in einem vorbestimmten Abstand vom ersten zylindrischen Abschnitt durch den Umkehrabschnitt erstreckt, und einen nach innen gerichteten Flanschabschnitt (14), welcher sich vom Freiseitenende des zweiten zylindrischen Abschnittes in eine radial nach innen gerichtete Richtung erstreckt, wobei der Eingriffsbereich-Erweiterungsabschnitt (13) einen größten Durchmesser besitzt, welcher größer ist als ein Durchmesser des Dichtungseinpassloches, und größer ist als ein Innendurchmesser des Außenlaufringes des Lagers, und wobei der Eingriffs-Erweiterungsabschnitt einen Außendurchmesser-Seitenendabschnitt besitzt, welcher zwischen der Flüssigkeitsdichtungs-Seitenoberfläche des Außenlaufringes und einem Grenzstufenabschnitt des Dichtungseinpassloches und des Lagereinpassloches gehalten ist.
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