JPH07151233A - 保持型シーリング装置 - Google Patents

保持型シーリング装置

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JPH07151233A
JPH07151233A JP6234313A JP23431394A JPH07151233A JP H07151233 A JPH07151233 A JP H07151233A JP 6234313 A JP6234313 A JP 6234313A JP 23431394 A JP23431394 A JP 23431394A JP H07151233 A JPH07151233 A JP H07151233A
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JP
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sealing
threaded
threaded opening
counterbore
diameter
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JP6234313A
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English (en)
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Dale E Muyskens
エドワード ムイスケンズ デイル
Patrick L Brown
エル． ブラウン パトリック
Eugene S Mazurek
エス． マズレック ユージーン
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Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/121—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
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Abstract

(57)【要約】 【目的】シーリングアセンブリをねじ付き開口にはめ込
んで保持して、連結部材に取付けたＯリングを交換せず
に、シール機能を達成すること。 【構成】流体室及びねじ付き開口Ｏを形成したハウジン
グＨに使用するシールアセンブリ21を備えるシーリング
装置で、この開口に、センサアセンブリ等の装置の連結
部材11を螺合する。ハウジングは、ねじ付き開口Ｏと外
表面Ｓとの間に座ぐり穴CBを有する。シールアセンブリ
は、剛性支持部材23の周囲、即ち略円筒形部分27の内側
及び外側部分33,35 と連結部材の拡張部分の下側部16と
密着する部分に弾性シーリング材25を配置し、座ぐり穴
に圧入されると、その間の締まりばめによって永久的に
その内部に保持される。連結部材が開口内にねじ込まれ
ると、シーリングリップ39が半径方向内向きに変形し
て、ねじ部13と係合する。その結果、連結部材側のＯリ
ングを交換することなくシール機能を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シーリング技術に、特
に流体を収容しているハウジングに形成されたねじ付き
開口に、ハウジング内に保持しなければならない部材を
螺着させる形式の装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】本発明のシーリング構造は、様々な装置
に使用できるが、車両用変速機等の機械装置に用いるの
に特に適しており、ここではそれについて説明する。
【０００３】車両用変速機では、速度計等のねじ付き部
材を変速機のハウジングに螺着しなければならない場合
が多い。装置に水または潤滑油等の流体が入っている場
合、流体が装置のハウジング内からその外部へ漏出しな
いようにするため、ねじ付き部材の周囲にシーリング構
造を設ける必要がある。本発明は、ハウジング内の流体
がほぼ大気圧である装置と共に、流体が一般的に正圧で
ある装置にも適用できる。
【０００４】そのような用途では、多数の公知のガスケ
ット構造で十分な場合もあるが、ガスケットを実際に使
用できない場合も多い。当業者には公知のように、一般
的なガスケット構造では、２つの部材間に相当に大きい
締め付けまたはシーリング面積があることが必要であ
る。
【０００５】従って、本発明は、シールされる部材（例
えばねじ付き速度計センサ）と隣接部材（例えば変速機
ハウジング）との間に従来形ガスケットアセンブリを用
いることができるようにするだけの十分な締め付け面積
がない場合に特に適している。
【０００６】そのような用途では、ねじ部とねじ付き部
材の頭部との接合部にＯリングを設けて、Ｏリングがそ
の特定のねじ付き部材側に残るようにするのが一般的で
あった。用途によっては、このようなＯリングを使用す
ることができるが、ねじ付き部材を頻繁に交換する様々
な使用例では、ねじ付き部材側に残るＯリングを用いる
ことは、Ｏリングを交換ねじ付き部材に嵌め直すか、ま
たは、新しいＯリングを新しいねじ付き部材に設けない
と、満足できるシーリングが失われることになるので許
容できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来技術の上記問題点を解決する上記形式の装置に
用いられる改良形シーリング装置を提供することであ
る。
【０００８】本発明のさらなる目的は、交換されるねじ
付き部材と共に取り外されるのではなく、装置のハウジ
ング側に残り、その内部に保持されるようにしたシーリ
ング装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の上記及び他の目
的は、流体を収容する流体室を形成しているハウジング
手段を含む形式の装置用の改良形シーリング装置の提供
によって達成される。
【００１０】ハウジング手段には、流体室とハウジング
手段の外部との間を流体連通させるねじ付き開口が設け
られている。ハウジング手段に連結する連結部材には、
ねじ付き開口と螺合する公称直径(D1)のねじ部が設けら
れている。連結部材にはさらに、公称直径(D1)より延出
した拡張部分が設けられており、拡張部分は、ハウジン
グ手段の外表面側にねじ付き開口を包囲する下側部を備
えている。シーリング手段をねじ付き開口とねじ部との
間に配置して、流体室とハウジング手段の外部との間の
流体連通を阻止できるようにしている。
【００１１】改良形シールアセンブリは、ねじ付き開口
が、ハウジング手段の外表面側にシール収容部分を形成
していることを特徴としている。シーリング手段は、シ
ール収容部分内に配置される略円筒形部分を含むほぼ環
状の剛性支持部材を有している。剛性支持部材上の周囲
の大部分に弾性シーリング材が配置されており、略円筒
形部分の内側部分及び外側部分の周囲を含んでいる。シ
ーリング材の内側部分は、前記公称直径(D1)より大きい
直径(D2)を有している。弾性シーリング材には、拡張部
分の下側部と、連結部材のねじ部とシール係合するシー
リング部分が設けられている。
【００１２】本発明のさらなる特徴によれば、シール収
容部分には、公称直径(D1)より大きいが、略円筒形部分
の周囲に配置された弾性シーリング材の外側部分の直径
(D4)より小さい直径(D3)の座ぐり穴が設けられており、
座ぐり穴は、軸方向においてねじ付き開口とハウジング
手段の外表面との間に配置されている。
【００１３】
【実施例】次に、図面を参照しながら説明するが、これ
は本発明を制限するものではない。図１は、本発明を利
用できる装置を概略的に示している。図１において、本
装置は、車両用変速機Ｔの一部分を有しており、これを
図１では一部破断して、流体室Ｃを内部に形成したハウ
ジングＨが変速機Ｔに設けられていることを示してい
る。ハウジングＨには、流体が流体室Ｃから変速機Ｔの
外部へ連通できる（しかし、そうならないようにする）
ねじ付き開口Ｏが形成されている。
【００１４】図１の実施例では、ねじ付き開口Ｏは、図
１に概略的に示されているだけの速度計センサアセンブ
リ11をハウジングＨ内に挿入できるようにするためのも
のである。
【００１５】センサアセンブリ11は、開口Ｏと螺合させ
るねじ部13と、開口Ｏとの螺合を緩めたり締め付けるよ
うにセンサアセンブリ11を回転させるための六角頭部15
とを備えている。一般的に、六角頭部15の下側部16がハ
ウジングＨの外表面Ｓと係合するまでセンサアセンブリ
11を回転させて、緊密に螺合させる。
【００１６】センサアセンブリ11のねじ部13に小径部分
17が設けられており、当業者には公知のように、一般的
な従来形シーリング装置は、小径部分17の周囲にＯリン
グ19を配置している。
【００１７】Ｏリング19（休止状態で円形断面であるこ
とからＯリングと呼ばれる）は、センサアセンブリ11を
ハウジングＨの面取り部分と緊密係合するようにねじ込
んだ時、図１に示されている形状に変形する。発明の背
景で説明したように、センサアセンブリ11を取り外すこ
とによって、必然的にＯリング19が取り外され、これは
小径部分17の周囲に残る。
【００１８】次に、主に図２を参照しながら、本発明の
改良形シーリング装置を説明するが、それは、組み付け
る前でハウジングＨの「上方」に位置している。図２の
主な目的は、ハウジングＨと本発明のシールアセンブリ
との間の一定の重要な空間的または寸法的な関係を説明
することである。
【００１９】ハウジングＨのねじ付き開口Ｏは、センサ
アセンブリ11のねじ部13の直径と同じ直径(D1)である。
制限的ではなく、説明を容易にするため、直径(D1)はね
じ付き開口Ｏの大径であると見なすことができる。ハウ
ジングＨには、ねじ付き開口Ｏと外表面Ｓとの間に配置
された直径(D3)の軸方向の座ぐり穴CBが形成されてい
る。
【００２０】この座ぐり穴CBを設けることが、本発明を
使用するためにハウジングＨに必要な唯一の変更であ
る。座ぐり穴CBは、簡単な円筒形座ぐり穴にすぎず、好
ましくは比較的滑らかな仕上げ表面を備えるようにする
が、以下に説明するように、リブや突起、あるいは他の
「保持手段」を必要としない。一般的に、本発明を使用
するための座ぐり穴CBの直径公差は、かなり狭い範囲
（例えば±0.0020インチ）に維持することが必要であ
る。
【００２１】次に、図２と組み合わせて図３及び図４を
参照することにより、改良形シールアセンブリ21を幾分
詳細に説明する。シーリング手段としてのシールアセン
ブリ21は、プレス加工された金属支持部材23に弾性シー
リング材25を成形した連続環状アセンブリを有してい
る。
【００２２】支持部材23は、略円筒形部分27と平坦な環
状部分29とを有している。部分29は（図４に示されてい
る断面図のように）平坦であるとしているが、環状部分
29の（図３に示されているように）様々な円周位置に隆
起リブ31が設けられていることに注意されたい。この機
能については後述する。
【００２３】図２〜図４に示されているように、弾性シ
ーリング材25は、シーリング材料に対する全体的な構造
上の統一性を高めるため、支持部材23上の周囲の決まっ
た場所に成形された単一部材であることが好ましい。
【００２４】図示の好適な実施例では、シーリング材25
には以下の４つの主要部分： １．円筒形部分27の内径の内側に配置されている部分3
3、 ２．円筒形部分27の外径の周囲に配置されている部分3
5、 ３．平坦な環状部分29の上部に配置されている部分37、
及び ４．アンダーカット40を形成しているシーリングリップ
39 が設けられている。
【００２５】本実施例では、以下の説明から明らかにな
る理由から、シーリングリップ39は、図２〜図４に示さ
れているように、シールアセンブリ21が自由状態にある
時、ほぼ上方かつ半径方向内向きに延在している。
【００２６】また、本実施例では、室Ｃ内の流体が約30
0 ゜Ｆの温度に達することがあることから、弾性シーリ
ング材25はフルオロエラストマ、特にビトン(VITON)
（登録商標）の商標で販売されているものであることが
好ましい。
【００２７】上記のような特別な素材要件がなければ、
弾性シーリング材25は、それぞれの装置及びシーリング
用途（すなわち油対水、高温対低温等）に適した種類の
適当なシーリング材にすることができる。
【００２８】再び、図２を参照しながら説明すると、シ
ールアセンブリ21が組み付け前の図２に示されている
「自由状態」にある時、シールの内径であるシーリング
材25の部分33の直径は(D2)である。シールアセンブリ21
をハウジングＨに挿入した後、ねじ部13を内径部分33と
係合させないで開口Ｏ内へねじ込むことができるよう
に、直径(D2)は直径(D1)より大きくなければならない。
【００２９】シーリング材25の、外径の周囲に配置され
た部分35の直径は(D4)である。直径(D4)は座ぐり穴CBの
直径(D3)より大きく、そのためシールアセンブリ21を座
ぐり穴CBに挿入するためには締まりばめが必要である。
本実施例では、部分35と座ぐり穴CBとの直径差が約0.00
7 インチ〜0.018 インチである。
【００３０】上記の締まりばめ関係は一例にすぎず、そ
れぞれの用途に適した特定の締まりばめ寸法は、関連の
絶対直径、弾性シーリング材25のジュロメータ、及びシ
ールアセンブリ21及び座ぐり穴CBの正確な形状等の要因
によって決まることは、当該分野の専門家には理解され
るであろう。
【００３１】本実施例では、選択され、その後に適当で
あることがわかった締まりばめ量は、シールアセンブリ
21を手で、すなわち何らかの機械化された押し込み作業
を必要としないで約２０ lbs. の力で「親指で押し込
む」ことによって、座ぐり穴CBに挿入できるものであっ
た。
【００３２】次に、主に図５を参照しながら説明する
と、シールアセンブリ21を座ぐり穴CB内へ押し込む、す
なわち挿入した後に残る唯一の段階は、ねじ部13をねじ
付き開口Ｏにねじ込むことによってセンサアセンブリ11
を挿入することである。
【００３３】この螺合作業を継続すると、拡張部分とし
ての六角頭部15がシーリングリップ39の「上方」部分と
係合し始める（図５に示されている位置）。ねじ部13を
開口Ｏ内へさらに締め付けると、幾つかのことが発生す
る。
【００３４】第１に、シーリングリップ39の取り付け向
きにより、六角頭部15の継続的な下降移動によって、シ
ーリングリップ39が半径方向内向きに押し付けられて、
最終的に小径部分17（本発明のこの特徴のため、これは
ねじ部13の一部と見なされる）の周囲と緊密係合する。
【００３５】第２に、頭部15が図５に示されている位置
から下降すると、最終的にそれはシーリング材25の部分
37と係合してそれを圧縮し始めて、その部分37が比較的
薄くなる。その時点で、支持部材23の隆起リブ31が頭部
15のそれ以上の下降を阻止する。
【００３６】言い換えれば、隆起リブ31は確実ストップ
として機能して、シーリングリップ39が所望のシーリン
グレベルを与えることができる程度まで圧縮された位置
で、頭部15の下降を制限する。室Ｃ内の流体がほぼ大気
圧であれば、シーリングリップ39に必要な圧縮は小さ
い。反対に、室Ｃ内の流体が正圧、例えば10psi である
場合、流体の漏出を防止するため、シーリングリップ33
には幾分大きい圧縮が必要であろう。
【００３７】頭部15が図５において下降してシーリング
リップ39を圧縮すると、部分33及び35も座ぐり穴CB内で
下向きに押し付けられるが、内側部分33がねじ部13の隣
接外表面と密着係合するように押し付けられることはな
い。そうではなく、その間にまだギャップすなわち隙間
があるので、シールアセンブリ21を取り外すことなく、
センサアセンブリ11を後で取り出すことができる。
【００３８】前述したように、本発明の１つの重要な特
徴は、シーリングリップ39がヒンジ状に移動することで
ある。本発明を開発する際に、アンダーカット40の半径
方向深さがシーリングリップ39の半径の約半分であるこ
とが好ましいことがわかった。従って、本実施例では、
シーリングリップの半径が約0.020 インチであるのに対
して、アンダーカット40の半径方向深さは約0.010 イン
チである。
【００３９】以上に本発明を詳細に説明してきたが、明
細書を読んで理解すれば、当業者であれば様々な変更を
考えることができるであろう。それらの変更は、それら
が請求項の範囲内である限り、本発明に含まれる。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、流体室に連通するハウジング
のねじ付き開口の上部に座ぐり穴を設け、この穴に環状
の剛性支持部材の周囲に弾性シーリング材を配置したシ
ーリングアセンブリをはめ込んで、開口のねじ部に連結
部材を螺合させるものであり、シーリングアセンブリ
は、座ぐり穴に圧入されると、その間の締まりばめによ
って永久的にその内部に保持することができる。
【００４１】また、本発明のシーリングアセンブリは、
剛性支持部材が、座ぐり穴に嵌合する略円筒形部分の内
側及び外側部分と、連結部材の拡張部分の下側部に密着
する部分との周囲に弾性シーリング材が配置されるの
で、連結部材を開口内にねじ込むことにより流体の漏れ
ないシール係合が達成できる。その結果、シール機能を
失うことなく、連結部材上に通常保持されている従来形
Ｏリングを交換する必要がなくなり、また、連結部材を
取り外して別のものに交換することも容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を利用できる形式の従来技術により製作
した装置を軸方向断面で示す部分図である。
【図２】本装置のハウジングに組み付ける前の、本発明
に係るシールアセンブリの拡大断面図である。
【図３】本発明のシールアセンブリの一部分の軸方向断
面を示す拡大断面図である。
【図４】本発明のシールアセンブリの、図３と同じ縮尺
であるが、別の平面における軸方向断面図である。
【図５】ねじ付き部材の挿入状態及び本発明のさらなる
特徴を示している、図１と同様な部分断面図である。
【符号の説明】
11 センサアセンブリ 13 ねじ部 15 六角頭部 16 下側部 21 シールアセンブリ 23 金属支持部材 25 弾性シーリング材 27 円筒形部分 33 内側部分 35 外側部分 39 シーリングリップ CB 座ぐり穴 Ｏ ねじ付き開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック エル． ブラウン アメリカ合衆国 ミシガン 49017 バト ル クリーク スウィフト ロード 8261 (72)発明者 ユージーン エス． マズレック アメリカ合衆国 インディアナ 46176 シェルビーヴィレ アーロン ドライブ 1309

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体を収容する流体室(C) を形成し、さ
    らに、この流体室と外部との間に流体の連通を与えるた
    めのねじ付き開口(O) を形成するハウジング手段(H)
    と；前記ねじ付き開口(O) と螺合する公称直径(D1)のね
    じ部(13)を有して前記ハウジング手段に連結され、かつ
    前記公称直径(D1)より大きな拡張部分(15)を有して前記
    ハウジング手段の外表面(S) 側に前記ねじ付き開口(O)
    を包囲する下側部(16)を備える連結部材(11)と；前記ね
    じ付き開口と前記ねじ部との間に配置され、前記流体室
    (C) と前記ハウジング手段の外部との間の流体の連通を
    阻止するためのシーリング手段と；を含んでいる形式の
    装置において、 (a) 前記ねじ付き開口(O) は、前記ハウジング手段(H)
    の外表面(S) 側にシール収容部分(CB)を形成し、 (b) 前記シーリング手段(21)は、前記シール収容部分(C
    B)内に配置された略円筒形部分(27)を有するほぼ環状の
    剛性支持部材(23)からなり、 (c) 前記略円筒形部分(27)の内側部分(33)および外側部
    分(35)の周囲を含んでいる前記剛性支持部材(23)上の周
    囲の大部分に弾性シーリング材(25)が被覆され、前記シ
    ーリング材の内側部分は、前記公称直径(D1)より大きい
    直径(D2)を有しており、 (d) 前記弾性シーリング材(25)は、前記拡張部分(15)の
    下側部(16)と、前記連結部材(11)のねじ部(13)とシール
    係合するシーリング部分(39)を有していることを特徴と
    する装置。
  2. 【請求項２】 シール収容部分は、前記公称直径(D1)よ
    り大きいが、略円筒形部分(27)の周囲に被覆された弾性
    シーリング材(25)の外側部分(35)の直径(D4)より小さい
    直径(D3)の座ぐり穴(CB)からなり、該座ぐり穴は、ねじ
    付き開口(O)とその回りに配置されるハウジング手段(H)
    の外表面(S) との間の軸方向に配置されていることを
    特徴とする請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 ほぼ環状の剛性支持部材(23)は、座ぐり
    穴(CB)に圧入嵌合される押圧された金属部材からなるこ
    とを特徴とする請求項２の装置。
  4. 【請求項４】 ほぼ環状の剛性支持部材(23)は、略円筒
    形部分(27)と、ハウジング手段(H) の外表面(S) にほぼ
    平行な向きに一体に形成された平坦な環状部分(29)とを
    含んでいて、略Ｌ形状断面を有していることを特徴とす
    る請求項１の装置。
  5. 【請求項５】 平坦な環状部分(29)は、ねじ部(13)がね
    じ付き開口(O) 内へねじ込まれた時に、連結部材(11)の
    軸方向移動を制限するストップ手段(31)を有しているこ
    とを特徴とする請求項４の装置。
  6. 【請求項６】 弾性シーリング材(25)は、支持部材(23)
    の平坦な環状部分(29)と拡張部分(15)の下側部(16)との
    間で軸方向に配置される環状部分(37)を有していること
    を特徴とする請求項５の装置。
  7. 【請求項７】 弾性シーリング材(25)の環状部分(37)及
    びシーリング部分(39)は、前記シーリング部分のほぼ全
    周に渡って互いに一体成形されていることを特徴とする
    請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 支持部材(23)の略円筒形部分(27)は、シ
    ール収容部分(CB)内に保持されており、それによって連
    結部材(11)をねじ付き開口(O) との螺合から取り外した
    時に、前記シーリング手段(21)が前記シール収容部分(C
    B)から外れないようにしたことを特徴とする請求項１の
    装置。
  9. 【請求項９】 シーリング部分は、連結部材(11)をねじ
    付き開口(O) 内へねじ込んだ時に拡張部分(15)の下側部
    (16)と係合して半径方向内向きに変形する環状の回動可
    能なシーリングリップ(39)を有していることを特徴とす
    る請求項１の装置。
JP6234313A 1993-09-02 1994-09-02 保持型シーリング装置 Pending JPH07151233A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/116,110 US5409337A (en) 1993-09-02 1993-09-02 Retained seal assembly
US116110 1993-09-02

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