JP2004519587A - 内燃機関のためのシールシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関のためのシールシステムであって、潤滑オイルをガイドする構成室、特にオイル捕集ケーシングが、隣接する構成室区分に壁エレメント（１８，３０）によって分離されており、該壁エレメントが、構成室をシールするために、弾性的なシールエレメント（３４，３４ａ）を有している形式のものから出発する。本発明によれば、シールギャップ公差を補償するために、シールエレメント（３４，３４ａ）が設けられており、該シールエレメント（３４，３４ａ）が、少なくとも２つのシールアーム（３８，４０，３８ａ，４０ａ）を有しており、該シールアーム（３８，４０，３８ａ，４０ａ）が、シールしたい構成室壁（２８）に接触している。これによって、比較的大きなシールギャップ公差にもかかわらず、構成室のオイル密な確実な分離が保証されている。

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、内燃機関のためのシールシステムから出発する。
【０００２】
一般的には、通常、内燃機関内の、オイルをガイドする構成室区分は適宜なシールエレメントによって分離されており、したがって、潤滑オイルの望ましくないオーバーフローによる侵入が阻止されている。アメリカ合衆国特許第５４６７８３４号明細書では、例えばクランクシャフトの下方に支承された中間軸が壁ステーによって分離される。このステーの縁部では、溝内にシールエレメントが挿入されている。このシールエレメントを介して両構成室のシールが行われる。しかし、特に組付けに起因して、比較的大きなシールギャップ公差が補償されなければならないという問題がある。例えば横断面で見て円形に形成された従来のシールエレメントの使用時には、シールギャップ公差があると、両構成部分がもはや確実にはシールされないかまたはシールプレスが行われる。このシールプレスは、例えばプラスチック部材の使用時に一極集中的な力伝達経路（Ｈａｕｐｔｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｓｓ）でシール力を形成する。このシール力によってプラスチック部材が損傷され得る。
【０００３】
したがって、本発明の課題は、例えば＋／−２〜３ｍｍのシールギャップ公差が存在するにもかかわらずオイル室の確実なシールを保証するような、オイルをガイドする構成室区分を仕切るかもしくはシールするために使用可能なシール部材を開発することである。
【０００４】
本発明の課題は、請求項１に記載した特徴によって解決される。
【０００５】
少なくとも２つのシールアームを備えたシール部材によって、シールギャップ公差を補償することができるので、シールギャップが存在するにもかかわらず、オイルをガイドする構成室は確実にシールされている。両シールアームが弾性的にもしくはばね弾性的に双極分散的な力伝達経路（Ｎｅｂｅｎｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｓｓ）で、シールしたい構成室壁に接触していることによって、高いシール力は形成されないので、本発明によるシールエレメントは、特にプラスチック構成部材等のシールのために適している。
【０００６】
従属請求項には、内燃機関のための本発明によるシールシステムの有利な構成および改良形が記載されている。
【０００７】
シール部材プロフィルの特に有利な構成は、シールエレメントの横断面がＹ字形またはΨ（プサイ）字形に形成されている場合に得られる。
【０００８】
請求項１の特徴部および／または請求項２の特徴部に記載したシールエレメントは、特に内燃機関内の２つのオイル吸上げ室を互いに分離するために適している。この場合、シールエレメントを備えたオイル隔壁は、オイル吸上げ管路とオイルバリヤ用挿入部材との間に配置されている。このオイルバリヤ用挿入部材は両オイル吸上げ室を互いに分離している。
【０００９】
パッケージ理由に基づき、オイル吸上げ管路は２つの部分、すなわち、ベース部分と、このベース部分の開口を閉鎖する平らなカバー部材とから構成されている。これにより、例えばオイルパンの構成室をオイル吸上げ管路に基づき変更する必要なしに、オイルパンをクランクケーシングに直接フランジ結合することができる。
【００１０】
吸い上げられた潤滑オイルの流れ最適化のためには、カバー部分の内面にシャンツェ形の２つの突出部が設けられている。
【００１１】
実施例の説明
以下に本発明の２つの実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
オイル捕集ケーシング２は、以下で第１のオイル溜め室と呼ぶ構成室区分４を有している。この構成室区分４内には、内燃機関への潤滑オイル供給のために必要となるオイルが溜められる。第１のオイル溜め室４内では、その最深の箇所にストレーナ６が配置されている。このストレーナ６は第１のオイル吸上げ管路８を介してオイルポンプ１０の吸入側に通じている。オイル捕集ケーシング２内には、以下で第２のオイル溜め室と呼ぶ第２の構成室１２が配置されている。この第２の構成室１２は第１のオイル溜め室４に比べて平らに形成されている。第２のオイル溜め室１２内では、その最深の箇所に同じくオイルストレーナ１４が配置されている。このオイルストレーナ１４は第２のオイル吸上げ管路１６を介して、二重ポンプとして形成されたオイルポンプ１０の第２の吸入側に接続されている。
【００１３】
オイル捕集ケーシング２内にはプラスチック挿入部材１８が挿入されている。このプラスチック挿入部材１８は、組み込まれた状態で両オイル溜め室４，１２を互いに分離している。挿入部材１８は後方の側壁２０を有している。この側壁２０は、オイル捕集ケーシング２の底部に配置された、オイル捕集ケーシング２の長手方向延在長さに対して横方向に延びる保持溝２２内に係合している。さらに、この溝・キー結合部はシリコーンまたは軟質フォームによって付加的にシールされる。なぜならば、自動車が傾斜位置にある場合に、潤滑オイルが第１のオイル溜め室４から第２のオイル溜め室１２内に達することを阻止したいからである。これに対して、第１のオイル溜め室４内に位置する潤滑オイルは、エンジンが傾斜位置にある場合に、挿入部材１８の下方に流れることができる。これによって、この室区分は、確実な潤滑オイル供給のために必要となるオイル容積を収容するためにも使用される。
【００１４】
両オイル吸上げ室４，１２の間のオイル密な隔壁として機能する挿入部材１８の上方にはオイル吸上げ管路１６が延びている。このオイル吸上げ管路１６がオイル捕集ケーシング２のフランジ面２４を越えて突出しないように、挿入部材１８の上面には、横断面で見て円弧形に形成された通路２６が設けられている。この通路２６内にはオイル吸上げ管路１６が収容されている。挿入部材１８の、オイルポンプ１０に面した側の端面では、収容通路２６が、同じく円弧形に形成された切欠２８に移行している。この切欠２８内には、オイル吸上げ管路１６に固定されたプラスチック分離エレメント３０が係合している。この分離エレメント３０の、切欠２８の輪郭に適合された相応の端面は、収容溝３２を有している。この収容溝３２内には、オイル吸上げ管路１６とプラスチック挿入部材１８との間のオイル密な分離のために、エラストマシールエレメント３４が収容されている。プサイ字形に形成されたシールエレメント３４はシールウェブ３６を有している。このシールウェブ３６は分離エレメント３０の溝３２内にクランプされた状態で収容されている。さらに、シールエレメント３４は２つのシールアーム３８，４０を有している。両シールアーム３８，４０は、組み込まれた状態でプラスチック挿入部材１８の切欠２８の表面に密に接触している。シールエレメント３４のプサイ字形の横断面プロフィルに基づき、約＋／−２．５ｍｍのシールギャップ公差を受容することができるかもしくは補償することができる。プラスチック挿入部材１８に対するシール時には、両シールアーム３８，４０が双極分散的な力伝達経路（Ｋｒａｆｔｎｅｂｅｎｓｃｈｌｕｓｓ）で作用するので、シールエレメント３４を介してプラスチック挿入部材１８に付与される力は僅かとなり、プラスチック挿入部材１８は損傷されない。
【００１５】
本実施例では、シールギャップ公差は組付け順序に起因している：オイル吸上げ管路１６を備えたオイルポンプ１０がクランクケーシング下側部分（図示せず）に組み付けられるのに対して、プラスチック挿入部材１８はオイルガイドケーシング２内に螺合される。Ψ字形のシールエレメント３４によって、このような公差を確実にかつ高い信頼度で補償することができる。これによって、プラスチック挿入部材１８を一貫して横切るオイル吸上げ管路１６にもかかわらず、内燃機関の傾斜位置において、第１のオイル溜め室４に位置する潤滑オイルが後方の第２のオイル溜め室１２内に達し得ないことが保証されている。
【００１６】
エラストマシールエレメント３４ａの第２の構成が図５に示してある。Ｙ字形に形成されたシールエレメント３４ａも同じくシールウェブ３６ａを有している。このシールウェブ３６ａは分離エレメント３０の溝３２内に収容されている。両シールアーム３８ａ，４０ａも同じく、組み込まれた状態でプラスチック挿入部材１８の切欠２８の表面に密に接触している。
【００１７】
図６〜図８に詳しく示したオイル吸上げ管路１６は２つの部分から構成されており、開口４２を備えたベース部分４４を有している。この場合、開口４２は、平らに形成されたカバー４６によって閉鎖されている。このカバー４６は、ベース部分４４に摩擦溶接もしくは摩擦圧接されていて、開口４２を確実にシールしている。第２のオイル溜め室１２から吸い上げられた潤滑オイルの流れ最適化のためには、カバー４６の内面の始端部と終端部とに、それぞれ１つのシャンツェ形（ｓｃｈａｎｚｅｎａｒｔｉｇｅｒ）の突出部４８，５０が配置されている。図７に示した潤滑オイルの流れ方向に基づき、室を形成する開口４２内への潤滑オイルの流入時に剥離縁部ＡＫが形成される。（組み付けられた状態で）開口４２内に係合している突出部４８によって、この剥離縁部ＡＫは除去され、潤滑オイルは、渦流付与されることなしにまたは堰止められることなしに、オイル吸上げ管路１６の出口５２に向かってさらにガイドすることができる。類似の形式で、室を形成する開口４２の出口に堰止め縁部ＳＫが形成される。開口４２内に係合している突出部５０によって、オイル流は突出部５０を介して流れ横断面の中心に誘導される。これによって、堰止め縁部ＳＫは除去されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
内燃機関のオイルガイドケーシングの縦断面図である。
【図２】
オイルガイドケーシングの平面図である。
【図３】
図１に示したシールエレメントのＸ部分の拡大図である。
【図４】
シール箇所の領域における部分拡大図である。
【図５】
シールエレメントの第２の構成を示す図である。
【図６】
カバーエレメントを備えたオイル吸上げ管路を示す図である。
【図７】
カバーエレメントなしのオイル吸上げ管路を示す図である。
【図８】
オイル吸上げ管路のカバーエレメントを示す図である。

Claims (6)

1. 内燃機関のためのシールシステムであって、潤滑オイルをガイドする構成室、特にオイル捕集ケーシングが、隣接する構成室区分に壁エレメントによって分離されており、該壁エレメントが、構成室をシールするために、弾性的なシールエレメントを有している形式のものにおいて、シールギャップ公差を補償するために、シールエレメント（３４，３４ａ）が設けられており、該シールエレメント（３４，３４ａ）が、少なくとも２つのシールアーム（３８，４０，３８ａ，４０ａ）を有しており、該シールアーム（３８，４０，３８ａ，４０ａ）が、シールしたい構成室壁（２８）に接触していることを特徴とする、内燃機関のためのシールシステム。
2. シール部材プロフィルが、横断面で見てプサイ（Ψ）字形またはＹ字形に形成されている、請求項１記載のシールシステム。
3. シールエレメント（３４，３４ａ）が、内燃機関内の２つのオイル吸上げ室（４，１２）を分離するために使用されるようになっている、請求項１または２記載のシールシステム。
4. シールエレメント（３４，３４ａ）を収容する壁エレメント（３０）が、オイル吸上げ管路（１６）と挿入部材（１８）との間に配置されており、該挿入部材（１８）が、両オイル吸上げ室（４，１２）を互いに分離している、請求項３記載のシールシステム。
5. オイル吸上げ管路（１６）が、ベース部分（４４）を有しており、該ベース部分（４４）が、開口（４２）を有しており、該開口（４２）が、カバー部材（４６）によって閉鎖されている、請求項４記載のシールシステム。
6. カバー部材（４６）の内面に、流れ最適化のために、シャンツェ形の２つの突出部（４８，５０）が設けられている、請求項５記載のシールシステム。