JP4250615B2 - センサーを備えているシールアセンブリ - Google Patents

Description

本発明はシールアセンブリに関し、より詳細には、シールリップとセンサー装置とを備えているシールを含むシールアセンブリに関する。

シールとセンサー装置を備えているシールアセンブリは公知である（例えば特許文献１参照）。公知であるこのシールアセンブリは主として、シールされている軸の回転数を検出するのに利用されている。

現代の自動車においては、潤滑剤の交換間隔が延長され、又は変更可能であることがしばしばである。潤滑剤の実際の老化状態を検出するには、その潤滑剤の特定のパラメーターを監視し、特定の限界値に達することにより潤滑剤の交換が必要であることを表示するセンサーが必要である。そのようなセンサーは、例えば潤滑剤の全塩基価を検出する測定ヘッドを備えている。
独国特許第19951340号

本発明は、潤滑剤の特定のパラメーターを監視するのに適するセンサーを備えているシールアセンブリの開発を課題とする。本発明は、センサーを備えているシールアセンブリであって、そのセンサーが潤滑剤の特定のパラメーターを監視するのに適するシールアセンブリの提供を課題とする。

上記課題は、シールリップを有するシール及び、被密封空間に突出している測定ヘッドを有するセンサー装置からなるシールアセンブリであって、測定ヘッドが正常に使用されている場合に、測定ヘッドが被密封媒体の作用を受けるシールアセンブリにより解決される。本発明によれば、上記課題は請求項１に記載の構成により解決される。有利な実施形態を従属請求項に記載する。

上記の課題を解決するために、本発明によれば、シールリップを有するシールと、密封される空間に突出している測定ヘッドを有するセンサーとを備えているシールアセンブリであって、当該測定ヘッドが正常に使用されている場合に、当該測定ヘッドが密封される媒体、被密封媒体の作用を受けうるシールアセンブリが提供される。

測定ヘッドが、密封される空間すなわち被密封空間に突出していることにより、運転中、この測定ヘッドには監視される潤滑剤が作用する。そのとき、潤滑剤の監視されるパラメーターが常時検出され、評価される。

被密封空間には、密封される媒体すなわち被密封媒体を貯留する貯留装置が設けられ、この貯留装置の中に測定ヘッドを突出させることができる。この貯留装置には、正常に使用される場合に、その使用開始時に、被密封媒体を充填することができる。測定ヘッドは貯留装置の中に突出しているので、運転中、測定ヘッドは媒体で濡らされている。貯留装置の容積は、測定ヘッド及び測定される被測定パラメーターの諸要件に適合される。運転中、貯留装置は常時媒体で濡らされているので、比較的長い測定期間を必要とする測定値も検出することができる。

一実施形態では、貯留装置をシールに固定することができる。この構成によって、貯留装置を安価かつ簡単にシールに設けることができる。このような貯留装置は、例えばシールの支持体と一体的に製造することができる。

本発明の貯留装置には、密封すべき軸の少なくとも一部を取り囲んでいるシールリップを設けることができる。この構成では、大きな容器が形成され、容器には被密封媒体が運転中を通じて充填されている。これにより、測定ヘッドの測定精度が向上し、望ましい。

密封すべき軸の少なくとも一部を接線方向で取り囲んでいる貯留リップを設けることができる。この構成により、貯留装置には重畳するシールが形成され、このとき、貯留装置には、正常に使用されている場合に、被密封媒体が充填される。

もう１つの実施形態では、貯留装置をセンサー装置に固定することができる。この場合、センサー装置と貯留装置を、予め製造されたユニットとして、シールに取り付けることができる。このユニットは市販のシールに取り付けることができる。これらのシールに対して簡単かつ安価に、このユニットを取り付けることが可能である。

貯留装置には滴下孔を設けることができる。この滴下孔によって、被密封媒体を運転中常時交換し、あるいは運転開始時に被密封媒体を貯留装置に新たに充填することができる。この構成により、媒体の貯留装置外に存在する部分を常時検査することが可能となる。したがって測定結果を媒体全体のものとして転用することができる。

測定ヘッドを、被密封媒体の老化状態を検出する測定エレメントとして形成することができる。全塩基価のような特定のパラメーターを検出することにより、媒体の老化状態を測定ヘッドで特定することができる。オイルの老化状態を特定することによって、オイルの交換間隔の調節を行うことができ、交換間隔をオイルの実際の寿命に合わせることができる。

測定ヘッドを、被密封媒体の温度、圧力、充填量の１つ以上の値を検出する測定エレメントとして形成することができる。これにより、被密封媒体の運転に関する重要なデータを検出することができる。温度、圧力、充填量が限界値外に達した場合、適切な時期に警告信号が発せられる。

シールが１つの支持体を備え、この支持体に開口部を設け、開口部にセンサー装置を配置することができる。この構成によって、センサー装置の簡単かつ安価な取り付けが可能となる。

本発明のシールアセンブリに、洗浄管及び洗浄ノズルを備える洗浄装置を設け、洗浄ノズルを測定ヘッドに方向付けることができる。このような洗浄装置を利用することによって、センサー装置の測定精度を損なうような汚れを、測定ヘッドから除くことができる。洗浄媒体として、圧縮空気、新しい潤滑剤、潤滑剤と相容性の溶剤を挙げることができる。

ハウジングカバーをシールアセンブリに設け、開口部を有するシールフランジとして支持体を形成し、センサー装置をその開口部に配置することができる。

一実施形態では、プラスチックを射出成形することにより補強フランジを形成することができる。プラスチックを射出成形することにより形成される補強フランジは、簡単かつ安価に製造可能である。

もう１つの実施形態として、金属材料により補強フランジを形成することができる。金属材料による補強フランジは高い強度を持つ。

本発明は、シールリップ（14）を有するシール（13）及び、被密封空間（３）に突出している測定ヘッドを有するセンサー装置からなるシールアセンブリであって、測定ヘッド（４）が正常に使用されている場合に、測定ヘッドが被密封媒体の作用を受けるシールアセンブリに関する。本発明の構成により、潤滑剤の特定のパラメーターを監視するのに適するセンサーを備えているシールアセンブリが提供される。

さらに、本発明によるシールアセンブリの実施例に関し、下記において添付の図面を参照してより詳しく説明する。図面はいずれも概略を示すものである。

図１はシール13を有するシールアセンブリ１を示す。シール13は、密封される被密封空間３の側に向かって湾曲するシールリップ14を備えている。シールリップ14及び、ハウジング16に対してシール13を密封する固定シール15は、支持体９に固定されている。支持体９には開口部10が設けられ、開口部にセンサー装置２が固定されている。センサー装置２の測定ヘッド４は被密封空間３に突出している。センサー装置２は、密封されるべき被密封媒体の老化状態を測定する測定センサーとして形成され、またそのほか温度、圧力、充填量を測定する測定センサーとしても機能する。支持体９には、貯留リップ７を有する貯留装置５が固定され、貯留リップ７は密封すべき軸８の一部を、この実施形態では密封すべき軸８の半分を取り囲んでいる。測定ヘッド４は、貯留リップによって形成されている空間に突出し、被密封媒体により運転中を通じて濡らされている。貯留装置５には、最も低い箇所に、図１に示す実施形態では貯留装置下側の半径方向最も外側の箇所に滴下孔６が設けられ、被密封媒体はこの滴下孔から滴下し、これによって運転中、常に被密封媒体は入れ替わり、交換される。センサー装置２は、非破壊的に取り外し可能な仕方でシールアセンブリ１と結合され、周囲環境の側に取り外すことができる。そのためセンサー装置２は、バヨネットロック式又はスナップロック式に、シールアセンブリ１に固定される。代替的に、プレスばめ又は接着によって固定することができる。

図２は図１と同様なシールアセンブリを示すが、この実施形態においては、貯留装置５が略リング形状のリング状の部品として形成され、シール13を半径方向外側から取り囲んでいる。貯留装置５には、ハウジング16に対する密封をもたらすための固定シール15が設けられている。貯留装置５の貯留リップ７は、密封すべき軸８の一部を接線方向で取り囲んでいる。

図３は図２と同様なシールアセンブリを示すが、この実施形態では、シール13のシールリップ14は、被密封空間３と反対方向、周囲環境側に湾曲している。

図４に示すハウジングカバー17は、成形による軽合金製の補強フランジ12と、靭性を有する材料からなるシールフランジ18を備えている。シールフランジ18の半径方向内側には、シールリップ14を有するシール13が配置され、この図４に示す実施形態では、シールリップは被密封空間３の側に向かって湾曲している。補強フランジ12には開口部10が設けられ、開口部10にセンサー装置２が固定されている。センサー装置２の測定ヘッド４は、被密封空間３の中に突出している。センサー装置２には、平鍋形状、断面略Ｌ字形状の貯留装置５が固定されている。貯留装置５によって、測定ヘッド４は運転の間を通じて、被密封媒体で濡らされることとなる。

図５に示すハウジングカバー17は、軽合金製の補強フランジ12と、射出成形によるプラスチック製のシールフランジ18を備えている。シールフランジ18の半径方向内側には、シールリップ14を有するシール13が配置され、図５に示す実施形態では、シールリップは被密封空間３の側とは反対側、周囲環境側に向かって湾曲している。測定ヘッド４はシールフランジ18の開口部10に固定されている。センサー装置２の測定ヘッド４は、被密封空間３の中に突出している。シールフランジ18には貯留装置が設けられている。貯留装置によって形成されている空間には、測定ヘッド４が突出し、被密封媒体が収集される。この被密封媒体により測定ヘッドが濡らされる。貯留装置５には、最も低い箇所に、この実施例では図５に示す貯留装置の半径方向最も内側の箇所に滴下孔６が設けられ、被密封媒体はこの滴下孔を通って滴下し、このような構成であることによって、運転中、測定ヘッドを濡らす被密封媒体は常に入れ替わり、交換される。ハウジングカバー17には、センサー装置２に加えて、回転数を検出するための回転数検出装置19が備えられている。

図６は、絞り加工、成形による金属板製のシール18を備えているハウジングカバー17を示す。図６は、密封すべき軸に取り付けられていない状態を示している。ハウジングカバー17の半径方向内側には、シールリップ14を有するシール13が配置されている。ハウジングカバー17には開口部10が設けられ、開口部10にセンサー装置２が固定されている。センサー装置２の測定ヘッド４は被密封空間３の中に突出する。センサー装置２には、平鍋形状、断面略Ｌ字形状の貯留装置５が固定されている。貯留装置５によって、測定ヘッド４は、運転の間を通じて、被密封媒体で濡らされることとなる。

図７は、図６に示すハウジングカバーの正面図である。

図８は、絞り加工、成形による金属板製のシール18を備えているハウジングカバー17を示す。図８は、密封すべき軸に取り付けられていない状態を示している。ハウジングカバー17の半径方向内側には、シールリップ14を有するシール13が配置されている。ハウジングカバー17には開口部10が設けられ、開口部10にセンサー装置２が固定されている。センサー装置２の測定ヘッド４は、被密封空間３の中に突出し、運転の間を通じて潤滑剤又は被密封の作用を受ける。

図９は、図３と同様のシールアセンブリを示す。シール13のシールリップ14は、被密封空間３と反対側、周囲環境側に向かって湾曲している。図９に示す実施形態では、センサー装置２に洗浄管20が組み込まれ、この洗浄管は洗浄ノズル21において開口している。洗浄ノズル21は測定ヘッド４に方向付けられている。測定ヘッド４に汚れが生じた場合、圧力をかけた洗浄媒体又は洗浄剤が、測定ヘッド４に向かって吹き込まれる。適する洗浄剤として、例えば空気、潤滑剤、潤滑剤と相容性の溶剤を挙げることができる。

図１０は、図３と同様のシールアセンブリを示す。シール13のシールリップ14は、被密封空間３と反対側、周囲環境側に向かって湾曲している。シール13には洗浄管20が組み込まれ、この洗浄管は洗浄ノズル21において開口している。洗浄ノズル21は測定ヘッド４に方向付けられている。測定ヘッド４に汚れが生じた場合、圧力をかけた洗浄媒体又は洗浄剤、潤滑剤が、測定ヘッド４に向かって吹き込まれる。

支持体に固定されている貯留装置を備えているシールアセンブリである。 密封すべき孔部に固定されている貯留装置を備えているシールアセンブリであり、シールが貯留装置の保持部に固定されている。 シールリップを有するシールアセンブリであり、シールリップが被密封空間とは反対方向に湾曲している。 補強フランジに固定されているセンサー装置を有するハウジングカバーである。 シールフランジに固定されているセンサー装置を有するハウジングカバーである。 シールフランジに固定されているセンサー装置を有するハウジングカバーである。 図６と同様なハウジングカバーの正面図である。 本発明によるシールアセンブリであって、貯留装置を備えていないものである。 センサーと洗浄装置を有するシールアセンブリである。 センサーと洗浄装置を有するシールアセンブリであるが、洗浄装置がシールの中に設けられている。

符号の説明

１ シールアセンブリ
２ センサー装置
３ 被密封空間
４ 測定ヘッド
５ 貯留装置
６ 滴下孔
７ 貯留リップ
８ 軸
９ 支持体
１０ 開口部
１２ 補強フランジ
１３ シール
１４ シールリップ
１５ 固定シール
１６ ハウジング
１７ ハウジングカバー
１８ シールフランジ
１９ 回転数検出装置
２０ 洗浄管
２１ 洗浄ノズル

Claims (13)

1. シールリップを有するシール及び、被密封空間に突出している測定ヘッドを有するセンサー装置からなるシールアセンブリであって、
   前記被密封空間（３）に被密封媒体を貯留するための貯留装置（５）が配置され、この貯留装置の中に前記測定ヘッド（４）が突出し、それによって前記測定ヘッド（４）が正常に使用されている場合に、当該測定ヘッドが被密封媒体の作用を受けるシールアセンブリ。
2. 前記貯留装置（５）が前記シール（13）に固定されている請求項１に記載のシールアセンブリ。
3. 前記貯留装置（５）が貯留リップ（７）を備え、この貯留リップが密封すべき軸（８）の少なくとも一部を取り囲んでいる請求項１又は２に記載のシールアセンブリ。
4. 前記貯留リップ（７）が、前記軸（８）の少なくとも一部を接線方向で取り囲んでいる請求項３に記載のシールアセンブリ。
5. 前記貯留装置（５）が前記センサー装置（２）に固定されている請求項１に記載のシールアセンブリ。
6. 前記貯留装置（５）が滴下孔（６）を備えている請求項１〜５のいずれか１項に記載のシールアセンブリ。
7. 前記測定ヘッド（４）が、被密封媒体の老化状態を検出する測定センサーとして形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のシールアセンブリ。
8. 前記測定ヘッド（４）が、被密封媒体の温度、圧力、充填量のうちの少なくとも１つを検出する測定センサーとして形成されている請求項１〜７のいずれか１項に記載のシールアセンブリ。
9. 前記シール（13）が支持体（９）を備え、この支持体（９）が、前記センサー装置（２）の配置されている開口部（10）を備えている請求項１〜８のいずれか１項に記載のシールアセンブリ。
10. 前記シールアセンブリに、洗浄管（20）及び洗浄ノズル（21）からなる洗浄装置が設けられ、該洗浄ノズル（21）が前記測定ヘッド（４）に方向付けられている請求項１〜９のいずれか１項に記載のシールアセンブリ。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシールアセンブリを備えているハウジングカバーであって
    支持体（９）が開口部（10）を有するシールフランジ（12）を備え、前記センサー装置（２）が該開口部（10）に設けられているハウジングカバー。
12. 前記シールフランジ（12）が、プラスチックを射出成形することによって形成されている請求項１１に記載のハウジングカバー。
13. 前記シールフランジ（12）が金属材料から形成されている請求項１１に記載のハウジングカバー。

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