JP6288605B2 - Slide ring seal with encoder function - Google Patents
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Description
本発明は、軸方向可動に支承されているスライドリングと、対向するカウンタリングとを有するスライドリングシールであって、前記スライドリングと前記カウンタリングとが、それぞれ互いに接触し合ったシール面を有し、前記スライドリングのシール面が、前記カウンタリングのシール面に向かい合って位置しており、前記スライドリングは、ばね手段によって前記カウンタリングに押圧されており、前記カウンタリングは支持リング内に収容されている、スライドリングシールに関する。 The present invention is a slide ring seal having a slide ring that is supported so as to be movable in the axial direction and an opposing counter ring, wherein the slide ring and the counter ring have seal surfaces that are in contact with each other. The sealing surface of the slide ring is located opposite to the sealing surface of the counter ring, the slide ring is pressed against the counter ring by spring means, and the counter ring is accommodated in the support ring. The present invention relates to a slide ring seal.
ドイツ連邦共和国特許出願公開第102011114349号明細書に基づき、このようなスライドリングシールが既に公知である。このような形式のスライドリングシールは、気体潤滑されたメカニカルシールとして使用される。この場合、固定のスライドリングに対してカウンタリングが回転する。スライドリングとカウンタリングとは、それぞれ互いに接触するシール面を有する。両シール面の間には、気体クッションが形成され、この気体クッションはシール機能を発揮するとともに、スライドリングとカウンタリングとが問題なく互いの傍らを通ってスライドすることを確保する。 Such a slide ring seal is already known from German Offenlegungsschrift DE 102 01 114 349. This type of slide ring seal is used as a gas lubricated mechanical seal. In this case, the counter ring rotates with respect to the fixed slide ring. The slide ring and the counter ring each have a sealing surface that contacts each other. A gas cushion is formed between the two sealing surfaces, and this gas cushion exhibits a sealing function and ensures that the slide ring and the counter ring slide through each other without any problem.
このような背景に基づき、エンジンの摩擦出力を減少させるスライドリングシールを求める要求が生じている。さらに、たとえばエンコーダのような別の装置を問題なく取り付けることができるようにするために、構成スペース節約的に使用可能となるようなスライドリングシールを提供することが望まれている。特に、スライドリングシールとエンコーダとを含むアッセンブリの全体コストや重量を減少させることが望まれている。 Based on this background, there is a demand for a slide ring seal that reduces the friction output of the engine. Furthermore, it would be desirable to provide a slide ring seal that can be used in a space saving configuration so that another device, such as an encoder, can be installed without problems. In particular, it is desired to reduce the overall cost and weight of the assembly including the slide ring seal and the encoder.
したがって、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、冒頭で述べた形式のスライドリングシールを改良して、当該スライドリングシールが、廉価な製作の後に構成スペースを節約できるように使用可能となるようなスライドリングシールを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and is improved so that the slide ring seal of the type described at the beginning can be used so that the construction space can be saved after inexpensive manufacturing. It is an object of the present invention to provide such a slide ring seal.
この課題を解決するために本発明の構成では、複数の磁気的なN極とS極とを備えた磁気トラックが設けられているようにした。 In order to solve this problem, in the configuration of the present invention, a magnetic track having a plurality of magnetic N poles and S poles is provided.
本発明によれば、まず、回転するカウンタリングは、このカウンタリングがシャフトと一緒に回転し得るように取り付けられる。その後に、このカウンタリングを、シャフトに位置決めされた支持リングに結合させる。特に、支持リング内でのカウンタリングの位置固定が、回転するカウンタリングに、ある程度の自由度を付与する。支持リング内でのこのような位置固定により、回転するカウンタリングは、軸方向においても半径方向においても、小さな変位運動を実施することができ、こうして静的なスライドリングと共に、永続的な信頼性の良いシール機能を発揮するスライドリングシールを形成することができる。このような位置固定により、回転するカウンタリングを、少なくとも半径方向に作用する押圧力に抗して、損傷を受けることなしに半径方向に変位させるか、または運動させることができる。支持リング内でのカウンタリングのこのような位置固定により、スライドリングシールは特にコンパクトにかつ構成スペースを節約するように形成され得る。なぜならば、支持リングの内部に、カウンタリングに少なくとも半径方向で力を加える手段を配置するだけで済むからである。スライドリングシール、特に支持リングに、複数のN極およびS極を備えた磁気トラックを形成することにより、廉価な製作の後に構成スペースを節約するように使用可能となる、エンコーダ機能を有するスライドリングシールを提供することができる。 According to the invention, the rotating counter ring is first mounted so that the counter ring can rotate with the shaft. Thereafter, the counter ring is coupled to a support ring positioned on the shaft. In particular, fixing the position of the counter ring in the support ring gives a certain degree of freedom to the rotating counter ring. With such a fixed position in the support ring, the rotating counter ring can carry out small displacement movements both axially and radially, thus providing a permanent reliability with a static sliding ring. A slide ring seal that exhibits a good sealing function can be formed. Such position locking allows the rotating counter ring to be displaced or moved radially without being damaged, at least against the pressing force acting in the radial direction. With this position locking of the counter ring in the support ring, the slide ring seal can be made particularly compact and saves construction space. This is because it is only necessary to arrange means for applying a force to the counter ring at least in the radial direction inside the support ring. Slide ring with encoder function, which can be used to save construction space after inexpensive manufacturing by forming a magnetic track with a plurality of N and S poles on a slide ring seal, in particular a support ring A seal can be provided.
したがって、冒頭で挙げた課題は解決されている。 Therefore, the issues listed at the beginning have been solved.
支持リングには、半径方向内側に向けられた、つまり半径方向内側に面した、少なくとも部分的に弾性的な内側の隆起部が配置されていてよい。この内側の隆起部はエラストマから製作されていると有利である。この内側の隆起部は、カウンタリングの半径方向外側の周面を押圧することができ、これによりカウンタリングを摩擦接続式(摩擦力を利用して接続する構造)に位置固定することができる。半径方向内側に向けられた内側の隆起部は、支持リングに設けられた支持フランジの内周面に沿って配置されていると有利である。 The support ring may be provided with an at least partly elastic inner ridge directed radially inward, i.e. facing radially inward. This inner ridge is advantageously made from an elastomer. This inner raised portion can press the peripheral surface on the radially outer side of the counter ring, and thereby the position of the counter ring can be fixed in a frictional connection type (a structure in which frictional force is used for connection). The inner ridges directed radially inward are advantageously arranged along the inner peripheral surface of a support flange provided on the support ring.
支持リングには、半径方向外側に向けられた、つまり半径方向外側に面した、少なくとも部分的に弾性的な外側の隆起部が配置されていてよい。この外側の隆起部はエラストマまたはエラストマではないプラスチックから製作されていると有利である。この具体的な構成により、スライドリングシールが同時にエンコーダとしても機能するように当該スライドリングシールを改良することが可能になる。すなわち、半径方向外側の隆起部には、フェライトを導入することができる。フェライトは半径方向外側の隆起部もしくはエラストマもしくはプラスチックの磁化を可能にする。 The support ring may be provided with at least partly elastic outer ridges directed radially outwards, ie facing radially outwards. This outer ridge is advantageously made of elastomer or non-elastomer plastic. This specific configuration makes it possible to improve the slide ring seal so that the slide ring seal functions as an encoder at the same time. That is, ferrite can be introduced into the radially outer raised portion. Ferrites allow magnetization of radially outer ridges or elastomers or plastics.
内側の隆起部および/または外側の隆起部は、複数の磁気的なN極とS極とを備えた磁気トラックを有していてよい。この具体的な構成により、シャフトの回転を監視することができる。特に、シャフトがどのような回転状態にあるのかを確認することができる。規則的に互いに交互に連続するN極およびS極の他に、基準点を成すN極またはS極が不規則的に配置されていてもよい。センサによって、これらの基準点を検出して、シャフトの回転状態もしくはシャフトの位置に対応させることができる。 The inner ridge and / or the outer ridge may have a magnetic track with a plurality of magnetic north and south poles. With this specific configuration, the rotation of the shaft can be monitored. In particular, it is possible to confirm what rotation state the shaft is in. In addition to the N poles and S poles that are regularly and alternately alternating with each other, the N poles or S poles that form the reference point may be irregularly arranged. These reference points can be detected by a sensor and correspond to the rotational state of the shaft or the position of the shaft.
支持リングには、隆起部材料を通過させるための複数の通過部が形成されていてよい。この具体的な構成により、半径方向内側の隆起部と半径方向内側の隆起部とを同じ材料から製作することができる。たとえば、エラストマの射出成形時に、エラストマが、前記通過部を通って半径方向外側の範囲から半径方向内側の範囲へ流れるようにエラストマを射出することができる。こうして、半径方向外側の隆起部と半径方向内側の隆起部とを、問題なく同じ材料から製作することができる。 The support ring may be formed with a plurality of passage portions for allowing the raised portion material to pass therethrough. With this specific configuration, the radially inner bulge and the radially inner bulge can be made from the same material. For example, during the injection molding of the elastomer, the elastomer can be injected so that the elastomer flows from the radially outer range to the radially inner range through the passage portion. Thus, the radially outer ridge and the radially inner ridge can be made from the same material without problems.
支持リングの軸方向の一方の端部では、その縁部に1つの切欠きが形成されていてよい。この切欠きは溝として形成されていると有利である。この切欠きは、この切欠き内に軸方向で係合が行われ得るように方向付けられかつ配置されている。すなわち、支持リングがシャフトに押し被される際に、シャフトに対して相対的に支持リングの向きを、前記切欠きが、相補的な対応部材と係合するように調整することができる。この場合には、前記切欠きにより、シャフトに対して相対的な支持リングの適正な位置決めを確保する機械的な基準が提供され得る。 One end portion in the axial direction of the support ring may be formed with one notch at the edge thereof. This notch is advantageously formed as a groove. The notch is oriented and arranged so that engagement can occur axially within the notch. That is, when the support ring is pressed against the shaft, the orientation of the support ring relative to the shaft can be adjusted so that the notch engages with a complementary corresponding member. In this case, the notch may provide a mechanical reference that ensures proper positioning of the support ring relative to the shaft.
支持リングは、1つの半径方向平面に位置する円環状のフランジを有していてよい。この場合、この円環状のフランジは、支持リングが小さな遊びを持ってシャフトに装着可能になるように形成されている。支持リングは種々の態様の構成を有していてよい。支持リングは具体的には、1つの半径方向平面に位置する円環状のフランジを有していてよく、この場合、フランジからは、軸方向でつばが突出していて、このつばはフランジの、スライドリングおよびカウンタリングとは反対の側に形成されている。このような具体的な構成により、支持リングの半径方向位置決めが可能になる。 The support ring may have an annular flange located in one radial plane. In this case, the annular flange is formed so that the support ring can be attached to the shaft with little play. The support ring may have various configurations. The support ring may in particular have an annular flange located in one radial plane, in which case a flange protrudes axially from the flange, the flange being a slide of the flange. It is formed on the opposite side of the ring and counter ring. Such a specific configuration allows radial positioning of the support ring.
半径方向内側の隆起部は、半径方向外側の隆起部とは異なる材料から製作されていてもよい。この具体的な構成により、半径方向内側の隆起部の弾性率に影響を与えることなしに、半径方向外側の隆起部にフェライトまたは別の磁化可能な材料を問題なく混入させることができる。このような背景に基づき、たとえば、半径方向内側の隆起部を、磁化可能な粒子の混入物を有しないエラストマから製作することが考えられる。しかし、半径方向外側の隆起部には、この半径方向外側の隆起部に磁気トラックを付与できるようにするために、磁化可能な粒子が混入されていてよい。半径方向外側の隆起部にプラスチックが使用されると、エラストマの場合よりも著しく高い充填度が可能になる。最大65%までの充填度が特に好都合であることが判った。 The radially inner ridge may be made of a different material than the radially outer ridge. With this specific configuration, ferrite or another magnetizable material can be successfully mixed into the radially outer ridge without affecting the elastic modulus of the radially inner ridge. Based on this background, for example, it is conceivable that the radially inner ridges are made from an elastomer that does not contain magnetizable particle contaminants. However, the radially outer ridges may be mixed with magnetizable particles so that a magnetic track can be applied to the radially outer ridges. The use of plastic for the radially outer ridges allows for a significantly higher degree of filling than in the case of elastomers. A filling degree of up to 65% has been found to be particularly advantageous.
カウンタリングは、支持リング内に摩擦接続式に収容されていてよい。これにより、廉価に製造可能な、僅かに圧縮されたエラストマを使用することができるので、カウンタリングに力を加えて、このカウンタリングを軽度に可動となるように支持リング内に位置固定することができる。 The counter ring may be housed in a friction connection in the support ring. This makes it possible to use a slightly compressed elastomer that can be manufactured at low cost, so force the counter ring to position it in the support ring so that it is lightly movable. Can do.
カウンタリングは、支持リング内に形状接続式に、つまり係合に基づいた嵌合により、収容されていてよい。これにより、カウンタリングを、たとえば支持リング内に迅速にクリップイン式またはスナップイン式に係合させることができる。こうして、迅速な組付けが可能になる。 The counter ring may be accommodated in the support ring in a shape-connected manner, i.e. by a fitting based on the engagement. Thereby, the counter ring can be quickly engaged in, for example, a clip-in type or a snap-in type in the support ring. Thus, quick assembly is possible.
カウンタリングは、支持リング内に材料接続式(接着剤等の他の材料を用いて接続する構造)に収容されていてよい。接着剤の使用により、カウンタリングを確実に位置固定することができる。接着剤により、カウンタリングまたは支持リングにおける誤差を問題なく補償することができる。 The counter ring may be accommodated in the support ring in a material connection type (a structure for connecting using another material such as an adhesive). By using the adhesive, the counter ring can be securely fixed in position. With the adhesive, errors in the counter ring or support ring can be compensated without problems.
前記ばね手段は、ベローズ状に形成されていて、金属、プラスチックまたはエラストマから製作されていてよい。このようなベローズ状のばね手段は軸方向において特に短い構造を有する。したがって、スライドリングシールは軸方向において極めてコンパクトでかつ短尺に形成され得る。回転するカウンタリングにスライドリングを押圧する力に関連して、前記ばね手段は金属、プラスチックまたはエラストマから製作されていてよい。 The spring means is formed in a bellows shape and may be made of metal, plastic or elastomer. Such a bellows-like spring means has a particularly short structure in the axial direction. Therefore, the slide ring seal can be formed to be extremely compact and short in the axial direction. In connection with the force pressing the slide ring against the rotating counter ring, the spring means may be made of metal, plastic or elastomer.
外側の周面を備えたシャフトと、上で説明したスライドリングシールとを有する本発明によるアッセンブリの構成では、支持リングが前記シャフトに押し被せられているか、前記シャフトに中間嵌めにより結合されているか、または支持リングが、小さな遊びを持って前記シャフトに座着されている。 In the construction of the assembly according to the invention having a shaft with an outer peripheral surface and the slide ring seal described above, is the support ring pressed against the shaft or connected to the shaft by an intermediate fit? Or a support ring is seated on the shaft with small play.
本発明によれば、スライドリングシールが、廉価な製作の後に構成スペースを節約できるように使用可能とすることができる。 According to the present invention, the slide ring seal can be used so that the construction space can be saved after inexpensive manufacturing.
以下に、本発明の実施形態を図面を用いて詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1には、スライドリングシール1を含むアッセンブリが、平面図(右側)およびA−A線に沿った断面図(左側)で示されている。このスライドリングシール1は図2に詳細に図示されている。
FIG. 1 shows an assembly including a
図2には、軸方向に可動に支持されているスライドリング2と、対向するカウンタリング3とを有するスライドリングシール1が示されている。スライドリング2とカウンタリング3とは、それぞれ互いに接触したシール面2a,3aを有する。スライドリング2のシール面2aはカウンタリング3のシール面3aに向かい合って位置しており、スライドリング2は、ばね手段4によりカウンタリング3に押圧されている。カウンタリング3は摩擦接続式(摩擦力を利用して接続する構造、以下同様とする)に支持リング5内に収容されている。
スライドリングシール1は、複数の磁気的なN極およびS極を備えた磁気トラックを有する。
FIG. 2 shows a
The
支持リング5には、半径方向内側に向けられた、少なくとも部分的に弾性的な内側の隆起部6が配置されている。この内側の隆起部6はエラストマから製作されていて、半径方向でカウンタリング3に力を加えている。
Arranged at the
支持リング5には、半径方向外側に向けられた、少なくとも部分的に弾性的な外側の隆起部7が配置されている。この外側の隆起部7はエラストマから製作されている。内側の隆起部6のエラストマは外側の隆起部7のエラストマと同一である。
Arranged on the
外側の隆起部7は、複数の磁気的なN極およびS極を備えた磁気トラックを有する。具体的には、外側の隆起部7のエラストマ内には、磁化可能な粒子、すなわちフェライトが収容されている。磁化可能な粒子は、磁化装置(図示しない)によってその磁気双極子に関して、互いに交互に連続するN極とS極とから成るパターンが生じるように方向付けられている。この場合、少なくとも1つのN極および/またはS極が、その他のN極および/またはS極に比べて不規則的に形成されているような構成も考えられる。
The
支持リング5には、隆起部材料を通過させるための通過部8が形成されている。
The
図2に示した状態では、支持リング5の内径に相当する内周面20が座着範囲14において直接にシャフト10に座着している。
In the state shown in FIG. 2, the inner
図3の上側の図には、支持リング5の全体図が示されている。支持リング5には、隆起部材料のための複数の通過部8が形成されている。図3の下側の図には、前記通過部8の部分的な拡大図が図示されている。
The upper view of FIG. 3 shows an overall view of the
図4の上側の図からは、支持リング5の一方の軸方向端部でその縁部に1つの切欠き9が形成されていることが判る。図4の右下の図には、この切欠き9が拡大されて図示されている。この方形の切欠き9内には、軸方向で対応部材を係合させることができる。これにより、支持リング5を、図1に示したようなシャフト10に組み付けることができる。
From the top view of FIG. 4, it can be seen that one
図4の左下の図には、軸方向に延びる凹設部11が図示されている。この凹設部11は、成形工具に位置決めされている突起によって作成されている。この突起は、内側の隆起部6の製作時にエラストマ層の内側範囲に突入する。この突起は、半径方向で支持リング5にまで届くような深さに形成されている。この場合、突起と支持リング5との間には、極めて薄いエラストマフィルムしか残らないことが可能である。しかし、突起は軸方向では、内側の隆起部6にまで突入しないので、内側の隆起部6は突起によって損なわれずに済む。
In the lower left diagram of FIG. 4, the recessed
半径方向内側の隆起部6の製作時には、突起を備えた成形工具が使用される。この成形工具は半径方向内側の隆起部6に複数の凹面状の凹設部11を形成する。支持リング5の材料は幾つかの個所においてむき出しになるか、またはエラストマから成る極めて薄いフィルムしか有しない。突起は半径方向においては、半径方向内側の隆起部6がカウンタリング3に接触する個所を越えて支持リング5に突入してはならない。この限りでは、常につばが残されていて、このつばによって半径方向内側の隆起部6が周方向もしくはカウンタリング3の外周面に沿ってカウンタリング3に摩擦接続式に接触することが確保されていなければならない。
When the raised
使用された成形工具に設けられた突起は、型キャビティ内での支持リング5の保持、外径の調節ならびに支持リング5の安定化のために働く。支持リング5の金属薄板は、エラストマまたは別のプラスチックの装入時における撓みおよび変形に対して保護されなければならない。
The protrusions provided on the used forming tool serve to hold the
図4には、方形の溝として形成されている切欠き9が図示されている。この切欠き9は、シャフト10に対して相対的なエンコーダの周方向側の位置決めのための機械的な基準として働く。このことは特に、シャフト10に対して周方向で磁化パターンが位置決めされなければならないようなエンコーダにおいて重要となる。
FIG. 4 shows a
図5には、切欠き9を備えた支持リング5が図示されている。
FIG. 5 shows a
図6には、左側の図に、シャフト10に座着されているスライドリングシール1′が図示されている。このスライドリングシール1′は図7に詳細に図示されている。
FIG. 6 shows the
図6の左下の図には、スライドリングシール1′の支持リング5′の詳細図が示されている。この図からは、支持リング5′が円環状のフランジ5a′を有することが判る。このフランジ5a′は1つの半径方向平面に位置しており、この場合、フランジ5a′からは軸方向でつば5b′が突出しており、このつば5b′はフランジ5a′の、図7に示したスライドリング2とカウンタリング3とは反対の側に形成されている。
6 shows a detailed view of the support ring 5 'of the slide ring seal 1'. From this figure, it can be seen that the support ring 5 'has an
支持リング5′と、シャフト10に設けられた小さな段部との間には、当付け範囲21′が設けられている。
A contact area 21 ′ is provided between the
支持リング5′は円環状のフランジ5a′を有する。この円環状のフランジ5a′は1つの半径方向平面に位置しており、この場合、円環状のフランジ5a′は、支持リング5′が小さな遊びを持ってシャフト10に装着可能になるように形成されている。
The support ring 5 'has an
支持リング5′は必ずしもつばを有する必要はない。範囲Kにおけるシャフトの構成に応じて、支持リング5′の種々の設計バリエーションが考えられる。これらの設計バリエーションは図6の下側の別の3つの図(Ka,Kb,Kc)に図示されている。 The support ring 5 'need not necessarily have a collar. Depending on the configuration of the shaft in the range K, various design variations of the support ring 5 'are conceivable. These design variations are illustrated in the other three figures (Ka, Kb, Kc) on the lower side of FIG.
図7には、半径方向の遊びを持ってシャフト10に座着されているスライドリングシール1′が図示されている。座着範囲14′では、支持リング5′が直接にシャフト10に載着されていない。
FIG. 7 shows a
スライドリングシール1′の支持リング5′は、内周面20′を有する。この内周面20′は小さな遊びを持ってシャフト10に載着されている。「小さな遊び」とは、数ミリメートルの半径方向ギャップ幅を意味する。半径方向ギャップ幅は0よりも大きく、ただし最大で10mmであることが有利である。つまり、半径方向ギャップ幅はユニット内に提供されている半径方向の構成スペースに関連する。
The support ring 5 'of the slide ring seal 1' has an inner peripheral surface 20 '. The inner peripheral surface 20 'is mounted on the
図7に示したように、支持リング5′とシャフト10との間には、Oリング22が設けられている。このOリング22は静的なシールを生ぜしめる。Oリング22はエラストマから製作されていると有利である。
As shown in FIG. 7, an O-
図8には、上側の図に、シャフト10と、支持リング5′を備えたスライドリングシール1′とを有するアッセンブリが図示されている。シャフト10は位置決めピン12を有し、この位置決めピン12は支持リング5′を貫通している。位置決めピン12は図8の下側の図に拡大されて図示されている。
FIG. 8 shows an assembly having a
位置決めピン12は、シャフト10に対して相対的にエンコーダを周方向で位置決めするために働く機械的な基準を成す。このことは、特にシャフト10に対して周方向に磁化パターンが位置決めされなければならないようなエンコーダにおいて重要となる。
The
図9の上側の図に図示されている支持リング5′には、複数の貫通孔13′が設けられている。これらの貫通孔13′は、エンコーダに隣接した構成部分にシャフト10をねじ締結するために働く。隣接した構成部分とは、たとえば内燃機関のフライホイールであってよい。支持リング5′は、シャフト10に当接するための内周面20′を有する。
A plurality of through
図9の左下の図には、長孔15′が拡大されて図示されている。この長孔15′は機械的な基準として働く。支持リング5′に半径方向で配置された長孔15′は、シャフト10に対して相対的にエンコーダを周方向で位置決めするために働く。このことは、特に磁化パターンがシャフト10に対して周方向で位置決めされなければならないようなエンコーダにおいて重要となる。
In the lower left figure of FIG. 9, the elongated hole 15 'is shown enlarged. This slot 15 'serves as a mechanical reference. A
図9の右下には、エラストマ層に設けられた、軸方向に延びる凹設部11が図示されている。突起は支持リング5′のところまで突入することができる。
In the lower right of FIG. 9, a recessed
図10の上側の部分には、支持リング5′を別の方向から見た図が示されている。この場合、複数の通過部8′が図示されている。これらの通過部8′は、エラストマが、半径方向外側の隆起部7の範囲から半径方向内側の隆起部6の範囲へ到達することを可能にする。図10の下側の部分には、通過部8′が拡大されて図示されている。
In the upper part of FIG. 10, a view of the support ring 5 'from another direction is shown. In this case, a plurality of passages 8 'are shown. These
図11では、左側の図に別のスライドリングシール1′′が図示されている。このスライドリングシール1′′の支持リング5′′は、半径方向の遊びを持ってシャフト10に座着されている。半径方向の遊びの範囲は、真ん中の円形の図に図示されている。
In FIG. 11, another
図11に示したスライドリングシール1′′は、円環状のフランジ5a′′を有する。この円環状のフランジ5a′′は、シャフト10の周面から半径方向で1mmよりも多い長さだけ上のところで終わっている。
The
スライドリングシール1′′は、僅かな締めしろを持って座着した支持リング5′′を有する。当業者にとって、このような嵌め合いは「中間嵌め」を意味する。択一的に、支持リング5′′を小さな遊びを持って組み付けることもできる。
The
図11には、スライドリングシール1′′が詳細に図示されている。このスライドリングシール1′′では、支持リング5′′が円環状のフランジ5a′′を有し、この円環状のフランジ5a′′は1つの半径方向平面に位置している。しかし、フランジ5a′′はシャフト10の軸方向に延びる周面にまでは延びておらず、この軸方向の周面よりも上で終わっている。したがって、支持リング5′′は遊びを持ってシャフト10に位置決めされている。このことは、図11の真ん中上の図に図示されている。
FIG. 11 shows the
図12に示した支持リング5′′はシャフト10と、隣接した構成部分16、つまり内燃機関のフライホイールとの間に位置決めされている。このような構成部分は図7においても、スライドリングシール1′につき図示されている。
The
図12に示したスライドリングシール1′′は、支持リング5′′を有する。この支持リング5′′の内周面20′′は座着範囲14′′においてシャフト10に座着されている。
The slide ring seal 1 '' shown in FIG. 12 has a support ring 5 ''. The inner
図12に示した実施形態では、支持リング5′′とシャフト10との間にOリング22が設けられている。このOリング22は静的なシールを生ぜしめる。Oリング22はエラストマから製作されていると有利である。
In the embodiment shown in FIG. 12, an O-
図13の上側の図には、シャフト10と、支持リング5′′を備えたスライドリングシール1′′とを有するアッセンブリが図示されている。シャフト10からは、位置決めピン12が突出しており、この位置決めピン12は図13の下側の図に拡大されて図示されている。
The upper view of FIG. 13 shows an assembly having a
図14に示したように、位置決めピン12は長孔15′′を貫通する。この長孔15′′は機械的な基準として働く。半径方向に配置された長孔15′′は支持リング5′′に、エンコーダをシャフト10に対して相対的に周方向で位置決めするために形成されている。このことは特に、磁化パターンがシャフト10に対して周方向に位置決めされなければならないようなエンコーダにおいて重要となる。
As shown in FIG. 14, the
図14の上側の図には、複数の貫通孔13′′を備えた支持リング5′′が示されている。支持リング5′′はさらに、内周面20′′を有する。図14の左下の図には、長孔15′′が拡大されて図示されている。図14の右下の図には、既に前の図面につき説明した、軸方向に延びる凹設部11が図示されている。この凹設部11はエラストマ層に軸方向に延びる溝の形で形成されている。
In the upper drawing of FIG. 14, a
図15の上側の図には、支持リング5′′が図示されている。この支持リング5′′には、まだ液状のエラストマの流れを案内するための複数の通過部8′′が形成されている。図15の下側の図には、これらの通過部8′′が拡大されて図示されている。
In the upper view of FIG. 15, the
図16には、図17に詳細に図示されているスライドリングシール1′′′が示されている。このスライドリングシール1′′′は、スライドリングシール1とほぼ同じ構造を示しているが、ただし通過部8を有しない支持リング5′′′が設けられている。半径方向内側の隆起部6′′′は、半径方向外側の隆起部7′′′とは異なる材料から製作されている。このような具体的な構成により、半径方向内側の隆起部6′′′の弾性率に影響を与えることなしに、半径方向外側の隆起部7′′′に、磁化可能な金属粒子を混入することが可能となる。
FIG. 16 shows a
エラストマの代わりに、冷却後にエラストマほどに弾性的にはならない射出成形可能なプラスチックを使用することもできる。 Instead of an elastomer, it is also possible to use an injection-mouldable plastic that does not become as elastic as the elastomer after cooling.
図17には、支持リング5′′′を備えたスライドリングシール1′′′が示されている。支持リング5′′′の内周面20′′′は座着範囲14′′′においてシャフト10に座着されている。
FIG. 17 shows a
図18には、左側の図に、スライドリングシール1′′′′を有するアッセンブリが断面図で示されている。このスライドリングシール1′′′′は図19に詳しく図示されている。
FIG. 18 shows a cross-sectional view of the assembly with the
図19には、軸方向可動に支承されているスライドリング2と、カウンタリング3′′′′とを有するスライドリングシール1′′′′が示されている。スライドリング2とカウンタリング3′′′′とは、それぞれ互いに接触したシール面2a,3′′′′aとを有し、スライドリング2のシール面2aはカウンタリング3のシール面3′′′′aに向かい合って位置している。スライドリング2は、ばね手段4によってカウンタリング3′′′′に押圧されている。カウンタリング3′′′′は形状接続式(接続される互いの部材の形状を利用して接続する構造、以下同様とする)に、つまり係合に基づいた嵌合により、支持リング5内に収容されている。
FIG. 19 shows a
支持リング5には、半径方向内側に向けられた、少なくとも部分的に弾性的である内側の隆起部6′′′′が配置されている。この内側の隆起部6′′′′はエラストマから製作されていて、カウンタリング3′′′′を形状接続式に位置固定している。カウンタリング3′′′′は、斜めに面取りされた面取り部を有し、この面取り部には、内側の隆起部6′′′′に設けられたピンが載着されている。これにより、形状接続、つまり係合に基づいた嵌合が形成される。
Arranged on the
カウンタリング3′′′′は片側でしか斜めに面取りされていない。片側の斜め面取りの場合、軸方向の比較的小さな所要構成スペースにおいてカウンタリング3′′′′が使用可能になることが有利である。たとえば製造技術的な理由からシール面3′′′′aを片側にしか形成することができないという理由で、カウンタリング3′′′′を一方向でしか組み込むことができない場合には、誤取付けを回避するためにこのような変化形を使用することができる。
The
図20の左側の図には、スライドリングシール1′′′′′を有するアッセンブリが断面図で示されている。このスライドリングシール1′′′′′は図21に詳しく図示されている。
In the figure on the left side of FIG. 20, the assembly with the
図21には、軸方向可動に支承されているスライドリング2と、カウンタリング3′′′′′とを有するスライドリングシール1′′′′′が示されている。スライドリング2とカウンタリング3′′′′′とは、それぞれ互いに接触したシール面2a,3′′′′′aを有し、この場合、スライドリング2のシール面2aはカウンタリング3′′′′′のシール面3′′′′′aに向かい合って位置しており、スライドリング2はばね手段4によってカウンタリング3′′′′′に押圧されている。カウンタリング3′′′′′は形状接続式に、つまり係合に基づいた嵌合により、支持リング5内に収容されている。
FIG. 21 shows a
支持リング5には、半径方向内側に向けられた、少なくとも部分的に弾性的である内側の隆起部6′′′′′が配置されている。この内側の隆起部6′′′′′はエラストマから製作されていて、カウンタリング3′′′′′を形状接続式に位置固定している。カウンタリング3′′′′′は、斜めに面取りされた2つの面取り部を有し、両面取り部は1つの先端エッジを形成するように互いに接近する方向に延びている。形成された先端エッジには、内側の隆起部6′′′′′に設けられたピンが背後から係合している。これにより、形状接続、すなわち係合に基づいた嵌合が形成される。
Arranged on the
カウンタリング3′′′′′は支持リング5内に単純に過剰寸法を持って圧入されるのではない。すなわち、カウンタリング3′′′′′は支持リング5内に摩擦接続式に圧入されるのではない。カウンタリング3′′′′′は支持リング5の内側の隆起部6′′′′′内に圧入され、この場合、カウンタリング3′′′′′の外周面は両側に斜めの面取り部を有する。これらの斜めの面取り部を介して、圧入されたカウンタリング3′′′′′は支持リング5の、図示されたように加工成形された内側の隆起部6′′′′′内に形状接続式に、つまり係合に基づいた嵌合により位置固定される。両側に斜めの面取り部が設けられている場合、組立て時にカウンタリング3′′′′′を支持リング5内に簡単に圧入することができるという利点が得られる。全自動的な組立てにおいては、カウンタリング3′′′′′を任意の向きで支持リング5に圧入することができる。
The
図22の左側の図には、スライドリングシール1′′′′′′を有するアッセンブリの断面図が示されている。このスライドリングシール1′′′′′′は図23に詳しく図示されている。
The left view of FIG. 22 shows a cross-sectional view of an assembly having a
図23には、軸方向可動に支承されているスライドリング2と、カウンタリング3とを有するスライドリングシール1′′′′′′が示されている。スライドリング2とカウンタリング3とは、それぞれ互いに接触したシール面2a,3aを有し、この場合、スライドリング2のシール面2aはカウンタリング3のシール面3aに向かい合って位置しており、スライドリング2はばね手段4によってカウンタリング3に押圧されている。カウンタリング3は材料接続式(接着剤等の他の材料を用いて接続する構造、以下同様とする)に支持リング5′′′′′′内に収容されている。
FIG. 23 shows a
支持リング5′′′′′′には、半径方向内側に向けられた、少なくとも部分的に弾性的である内側の隆起部が配置されていない。したがって、支持リング5′′′′′′に通過部も設けられていない。カウンタリング3は接着剤19によって材料接続式に支持リング5′′′′′′内に位置固定されている。
The support ring 5 '' '' '' '' is not provided with an inner ridge which is directed radially inward and which is at least partly elastic. Accordingly, no passing portion is provided in the support ring 5 '' '' '' '. The
図2、図7、図12、図17、図19および図21に示した実施形態では、支持リング5,5′,5′′,5′′′とシャフト10との間の接合面の範囲に位置する各座着範囲14′,14′′,14′′′のところに、かつ/または各座着範囲の内部に、静的なシールが設けられていてよい。このような静的なシールはシールラッカまたは環状のシールビードの形で設けられていてよい。シールビードはエラストマまたはシリコーンを有していてよい。
In the embodiment shown in FIGS. 2, 7, 12, 17, 19 and 21, the area of the interface between the support rings 5, 5 ′, 5 ″, 5 ″ and the
各図面に図示されている全てのスライドリングシール1,1′,1′′,1′′′,1′′′′,1′′′′′,1′′′′′′において、ばね手段4はベローズ状に形成されている。ばね手段4は金属、プラスチックまたはエラストマから製作されていてよい。
Spring means in all
スライドリングシール1,1′,1′′,1′′′,1′′′′,1′′′′′,1′′′′′′は、シールとエンコーダとを統合したユニットである。エンコーダはセンサ17により検出され得る。センサ17は、たとえば図1に図示したようにフランジ18に載着されている。フランジ18には、センサ17のための収容部が形成されている。
The
前記スライドリングシール1,1′,1′′,1′′′,1′′′′,1′′′′′,1′′′′′′は、複数のN極およびS極を備えた磁気トラックを有する。
The
前記スライドリングシール1,1′,1′′,1′′′,1′′′′,1′′′′′,1′′′′′′は、内燃機関で使用される。
The
1 スライドリングシール
2 スライドリング
3 カウンタリング
2a,3a シール面
4 ばね手段
5 支持リング
6 内側の隆起部
7 外側の隆起部
8 通過部
10 シャフト
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