JP5046940B2 - 弾性エネルギー付与要素でカム作用されるシールアセンブリ - Google Patents
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Description
本発明は、移動可能な第一の円筒形表面と第二の円筒形表面との間のクリアランス空間またはギャップを密封するためのシールアセンブリに関し、そしてより特定すると、円筒形表面のうちの一方と接触する、傾斜した「L」字型またはフット形状の要素を備えるシールアセンブリに関する。
手短に言えば、本発明の第一の局面によれば、シールアセンブリが、ギャップにより間隔を空けている嵌合する第一の機能的表面と第二の機能的表面とを密封する際に使用するために、適合される。この第一の表面は、環状のシールアセンブリ受容溝を備える。この溝は、ほぼ軸方向の基部表面と、この基部表面からほぼ直角に延びるほぼ環状の第一の側部表面および第二の側部表面とにより、規定される。密封要素が、このシールアセンブリ受容溝内に配置されるように、構成される。この密封要素は、フット部分を備え、このフット部分は、基部表面に対してほぼ平行に延び、そして第二の機能的表面を少なくとも部分的に係合するように、位置決めされる。レッグ部分が、このフット部分から、基部表面の方へと延び、そして第一の表面および第二の表面を有し、その結果、レッグ部分の第一の表面とフット部分との間の第一の先端角度は、鈍角であり、そしてレッグ部分の第二の表面とフット部分との間に第二の先端角度は、鋭角である。代表的に比較的硬い材料から作製される補助リングは、シールアセンブリ受容溝内で、密封要素に隣接して配置され、密封要素が押し出されて第一の機能的表面と第二の機能的表面との間のギャップに入ることを防止するように、構成される。この補助リングは、第一の面および第二の面を有する。補助リングの第一の面は、密封要素のレッグ部分の第二の表面と少なくとも部分的に相補的に嵌合するように構成される。補助リングの第二の面は、シールアセンブリ受容溝の第一の側部表面および第二の側部表面のうちの一方と少なくとも部分的に嵌合するように、構成される。エネルギー付与要素は、シールアセンブリ受容溝内で、基部表面と密封要素のフット部分との間に位置するように、構成される。このエネルギー付与要素は、このエネルギー付与要素が圧縮状態にある場合に、密封要素のレッグ部分およびフット部分に均一な圧力を付与する。
特定の専門用語が、以下の明細書において、簡便なためにのみ使用され、限定するとはみなされない。用語「右」、「左」、「下」、および「上」は、参照される図面における方向を示す。用語「内側」および「外側」は、シールアセンブリおよびその指定される部品の幾何学的中心に向かう方向およびこの中心から離れる方向をそれぞれいう。これらの専門用語は、上で詳細に言及された用語、それらの派生語および類似の趣旨の用語を包含する。
Claims (19)
- ギャップによって間隔を空けられた、嵌合する第一の機能的表面と第二の機能的表面とを密封する際に使用するために適合された、シールアセンブリであって、該第一の機能的表面は、環状のシールアセンブリ受容溝を備え、該溝は、ほぼ軸方向の基部表面と、該基部表面からほぼ直角に延びる、ほぼ円形の第一の側部表面および第二の側部表面によって規定されており、該シールアセンブリは、
該シールアセンブリ受容溝内に位置するように構成された、密封要素であって、該密封要素は、フット部分およびレッグ部分を有し、該フット部分は、該基部表面に対して実質的に平行に延びる上表面、および該第二の機能的表面と少なくとも部分的に係合するように位置決めされた下表面を有し、そして該レッグ部分は、該フット部分から該基部表面の方へと延び、該レッグ部分はほぼ平行な第一の表面および第二の表面を有し、第一の先端角度が、該フット部分の上表面および該レッグ部分の第一の表面によって規定される円形移行部によって規定され、かつ鈍角であり、そして該レッグ部分の第二の表面と該第二の機能的表面との間の第二の先端角度は、鋭角である、密封要素;
補助リングであって、該補助リングは、比較的硬い材料から作製されており、そして該密封要素に隣接して該シールアセンブリ受容溝内に位置し、該密封要素が押し出されて該第一の機能的表面と第二の機能的表面との間のギャップに入ることを防止するように構成されており、該補助リングは、第一の面および第二の面を有し、該補助リングの第一の面は、該密封要素のレッグ部分の第二の表面と少なくとも部分的に相補的に嵌合するように構成されており、該補助リングの第二の面は、該シールアセンブリ受容溝の第一の側部表面および第二の側部表面のうちの一方と少なくとも部分的に嵌合するように構成されている、補助リング;ならびに
該基部表面と該密封要素のフット部分との間で、該シールアセンブリ受容溝内に位置するように構成されたエネルギー付与要素であって、該エネルギー付与要素は、該エネルギー付与要素が圧縮された状態にある場合に、該密封要素のレッグ部分とフット部分とに、均一な圧力を付与する、エネルギー付与要素、
を備える、シールアセンブリ。 - 前記エネルギー付与要素が、前記密封要素のレッグ部分を押圧して、前記補助リングの第一の面に対して均一な圧力を提供する、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記フット部分が、該フット部分の下表面に少なくとも1つの溝を備え、該少なくとも1つの溝は、前記第二の機能的表面に面する、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの溝の上部分が円弧状である、請求項3に記載のシールアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの溝が、少なくとも1つの側部分を備え、該側部分は、前記フット部分の下表面に対して角度を付けられている、請求項3に記載のシールアセンブリ。
- 前記第一の先端角度と前記第二の先端角度との合計が、約180°である、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記補助リングの第一の面と前記第二の機能的表面との間の、第三の先端角度が、鈍角である、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記補助リングの第一の面と前記第二の機能的表面との間の第三の先端角度が、前記第一の先端角度とおよそ等しい、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記補助リングが、前記第二の機能的表面に面する第三の面を備え、該補助リングの第三の面が、凹部を備え、該凹部は、該第二の機能的表面から少なくとも部分的に間隔を空けている、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記凹部が、ほぼ「V」字の形状である、請求項9に記載のシールアセンブリ。
- 前記エネルギー付与要素が圧縮状態にある場合に、前記補助リングの第三の面の少なくとも一部が、前記第二の機能的表面をこするように構成されている、請求項9に記載のシールアセンブリ。
- 前記シールアセンブリが使用中である場合に、前記補助リングが、前記第二の機能的表面をこするように構成されている、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- ギャップによって間隔を空けている、嵌合する第一の機能的表面と第二の機能的表面とを密封する際に使用するために適合されている、シールアセンブリであって、該第一の機能的表面は、第一の環状シールアセンブリ受容溝および第二の環状シールアセンブリ受容溝を備え、該第一の溝および第二の溝の各々は、ほぼ軸方向の基部表面と、該それぞれの基部表面からほぼ直角に延びるほぼ円形の第一の側部表面および第二の側部表面とによって規定されており、該シールアセンブリは、
第一の密封要素であって、該第一の密封要素は、該第一のシールアセンブリ受容溝内に配置され、そして該第一の機能的表面と少なくとも部分的に係合するように位置決めされるように構成されている、第一の密封要素;
該第二のシールアセンブリ受容溝内に配置されるように構成された、第二の密封要素であって、該第二の密封要素は、フット部分およびレッグ部分を有し、該フット部分は、該第二のシールアセンブリ受容溝の該基部表面に対して実質的に平行に延びる上表面、および該第二の機能的表面と少なくとも部分的に係合するように位置決めされている下表面を有し、そして該レッグ部分は、該フット部分から該基部表面の方へと延び、該レッグ部分はほぼ平行な第一の表面および第二の表面を有し、
第一の先端角度が、該フット部分の上表面および該レッグ部分の第一の表面によって規定される円形移行部によって規定され、かつ鈍角であり、そして該レッグ部分の第二の表面と該第二の機能的表面との間の第二の先端角度は、鋭角である、第二の密封要素;
比較的硬い材料から作製される補助リングであって、該補助リングは、該第二のシールアセンブリ受容溝内に、該第二の密封要素に隣接して配置されて、該第二の密封要素が押し出されて該第一の機能的表面と第二の機能的表面との間のギャップに入ることを防止するように構成されており、該補助リングは、第一の面、第二の面、および第三の面を有し、該補助リングの第一の面は、該第二の密封要素のレッグ部分の第二の表面と少なくとも部分的に相補的に嵌合するように構成されており、該補助リングの第二の面は、該第二のシールアセンブリ受容溝の第一の側部表面および第二の側部表面のうちの一方と少なくとも部分的に嵌合するように構成されており、該補助リングの第三の面は、該第二の機能的表面に面し、そして角度の付いた凹部を備え、該角度の付いた凹部は、該第二の機能的表面から少なくとも部分的に間隔を空けている、補助リング;ならびに
該第二のシールアセンブリ受容溝内で、該基部表面と該第二の密封要素のフット部分との間に配置されるように構成された、エネルギー付与要素であって、該エネルギー付与要素は、該エネルギー付与要素が圧縮された状態にある場合に、該第二の密封要素のレッグ部分とフット部分とに均一な圧力を付与する、エネルギー付与要素、
を備える、シールアセンブリ。 - 前記補助リングの第三の面の少なくとも一部が、前記エネルギー付与要素が圧縮された状態にある場合に前記第二の機能的表面をこするように構成されている、請求項13に記載のシールアセンブリ。
- 前記第一の密封要素が、前記第一の機能的表面と第二の機能的表面との間に、一方向シールを形成する、請求項13に記載のシールアセンブリ。
- 前記第二の密封要素が、前記第一の機能的表面と第二の機能的表面との間に、一方向シールを形成する、請求項13に記載のシールアセンブリ。
- ギャップによって間隔を空けられている、嵌合する第一の機能的表面と第二の機能的表面とを密封する際に使用するために適合された、シールアセンブリであって、該第一の機能的表面は、第一の環状シールアセンブリ受容溝、第二の環状シールアセンブリ受容溝および第三の環状シールアセンブリ受容溝を備え、該第一の環状シールアセンブリ受容溝、第二の環状シールアセンブリ受容溝および第三の環状シールアセンブリ受容溝の各々は、ほぼ軸方向の基部表面と、該それぞれの基部表面からほぼ直角に延びるほぼ円形の第一の側部表面および第二の側部表面とにより規定されており、該シールアセンブリは、
第一の密封要素であって、該第一の密封要素は、該第一のシールアセンブリ受容溝内に配置され、そして該第一の機能的表面と少なくとも部分的に係合するように位置決めされるように構成されている、第一の密封要素;
該第二のシールアセンブリ受容溝内に配置されるように構成された第二の密封要素であって、該第二の密封要素は、フット部分およびレッグ部分を有し、該フット部分は、該第二のシールアセンブリ受容溝の基部表面に対して実質的に平行に延びる上表面、および該第二の機能的表面と少なくとも部分的に係合するように位置決めされた下表面を有し、そして該レッグ部分は、該フット部分から該基部表面の方へと延び、該レッグ部分はほぼ平行な第一の表面および第二の表面を有し、
第一の先端角度が、該フット部分の上表面および該レッグ部分の第一の表面によって規定される円形移行部によって規定され、かつ鈍角であり、そして該レッグ部分の第二の表面と該第二の機能的表面との間の第二の先端角度は、鋭角である、第二の密封要素;
比較的硬い材料から作製された補助リングであって、該補助リングは、該第二のシールアセンブリ受容溝内で、該第二の密封要素に隣接して配置され、該第二の密封要素が押し出されて該第一の機能的表面と第二の機能的表面との間のギャップに入ることを防止するように構成されており、該補助リングは、第一の面および第二の面を有し、該補助リングの第一の面は、該第二の密封要素のレッグ部分の第二の表面と少なくとも部分的に相補的に嵌合するように構成されており、該補助リングの第二の面は、該第二のシールアセンブリ受容溝の第一の側部表面および第二の側部表面のうちの一方と少なくとも部分的に嵌合するように構成されている、補助リング;
該第二のシールアセンブリ受容溝内で、該基部表面と該第二の密封要素のフット部分との間に配置されるように構成された、エネルギー付与要素であって、該エネルギー付与要素は、該エネルギー付与要素が圧縮された状態にある場合に、該第二の密封部材のレッグ部分とフット部分とに、均一な圧力を付与する、エネルギー付与要素;ならびに
第三のシールアセンブリ受容溝内に配置され、そして該シールアセンブリが使用中である場合に、該第二の機能的表面と少なくとも部分的に係合するように位置決めされている、スクレーパ要素、
を備える、シールアセンブリ。 - 前記スクレーパ要素が、前記第二の機能的表面に面する第一の面を備え、該スクレーパ要素の第一の面は、角度の付いた凹部を備え、該角度の付いた凹部は、該第二の機能的表面から少なくとも部分的に間隔を空けている、請求項17に記載のシールアセンブリ。
- 前記第一の密封要素が、前記第一の機能的表面と第二の機能的表面との間に、一方向シールを形成する、請求項17に記載のシールアセンブリ。
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