JPH0794869B2 - カセット形パッキン - Google Patents

カセット形パッキン

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JPH0794869B2
JPH0794869B2 JP4196864A JP19686492A JPH0794869B2 JP H0794869 B2 JPH0794869 B2 JP H0794869B2 JP 4196864 A JP4196864 A JP 4196864A JP 19686492 A JP19686492 A JP 19686492A JP H0794869 B2 JPH0794869 B2 JP H0794869B2
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JP
Japan
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flange
type packing
cassette
inner ring
seal
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JP4196864A
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English (en)
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JPH05203063A (ja
Inventor
ヴォルフガング・シュミット
Original Assignee
カール・フロイデンベルク
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F16J15/3264Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals the elements being separable from each other
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S277/93Seal including heating or cooling feature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
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  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカセット形パッキンに関
し、例えば内燃機関の軸封に利用される。
【0002】
【従来の技術】従来のカセット形パッキンの一例とし
て、欧州特許第0267353号に開示されるものがあ
る。これを図3に示す。
【0003】図3に示すパッキンは、逆の山形輪郭の外
輪31と内輪32からなり、これらが共同で環状室33
を画成している。外輪31は内輪に接する2個のシール
リップ34,35を具備している。内輪32は一端に外
向フランジ36を有している。外輪31はまた、内輪3
2の軸方向ほぼ中央部において円錐状の傾斜面37を有
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のカ
セット形パッキンは所望の寿命を持たない。これは、傾
斜面37が内輪32の軸方向ほぼ中央部に限定されてい
るために、遠心力の作用でフランジ36に沿って半径方
向外側に送られる被密封媒質の循環が十分に行われず、
そのためにこの被密封媒質がシールリップの冷却と潤滑
に十分に寄与しないことが原因である。
【0005】本発明の目的とするところは、上記種類の
カセット形パッキンを改良し、特に高い軸回転数とそれ
に伴って現れる高い温度のもとで大幅に改善された使用
特性が得られるカセット形パッキンを提供することであ
る。シールリップの冷却と潤滑の改善により、カセット
形パッキンに明らかに改善された寿命を持たせるのであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的は、逆の山形輪
郭の外輪と内輪からなり、これらが共同で環状室を画成
し、外輪が少なくとも1個の内輪に接するシールリップ
を具備すると共に、周方向に均一に分布するセグメント
片を具備し、内輪が一端に外向フランジを有し、前記セ
グメント片はフランジが突入するノッチを有し、内輪の
一端から他端へ向けて下降する円錐状の流れ面を外輪が
有するカセット形パッキンにおいて、流れ面が軸方向に
フランジを完全に、シールリップを少なくとも部分的に
取り囲むことを特徴とするカセット形パッキンによって
達成される。従属請求項は好適な実施態様に関するもの
である。
【0007】本発明に基づくカセット形パッキンにおい
ては傾斜した流れ面がフランジを軸方向に完全に、シー
ルリップを少なくとも部分的に取り囲む。この場合、遠
心力により半径方向外側に送られるすべての被密封媒質
が、外輪の構成部分をなす傾斜した流れ面に常に衝突
し、この流れ面に沿って環状室の方向に送られシールリ
ップに至り、そこでシールリップの冷却と潤滑を十分に
果たすという利点がある。それによってシールリップの
冷却と潤滑の改善が得られることがとりわけ重要であ
る。
【0008】更に外輪の簡単な交換により用途の種々異
なる条件にカセット形パッキンを特に簡単に適応させる
ことができる利点がある。カセット形パッキンの半径方
向伸長も、シールリップの方向への潤滑剤の流れも、特
にたやすく変えることができる。
【0009】流れ面は軸線との間に30°ないし80°
の角、好ましくは45°ないし60°の角を挟むことが
できる。その場合流れ面の傾きとカセット形パッキンの
半径方向伸長は直接関連する。本発明の範囲内で流れ面
と軸線は、カセット形パッキンの適切な寸法を考慮して
なるべく大きい角を挟むようにした。内輪及びこれに一
体に成形されたフランジの遠心力により外輪の傾斜した
流れ面に向かって投げ出され、連絡ギャップに進入する
媒質は、特に円滑かつ的確にシールリップに到達する。
シールリップは環状室を画定し、目的のための使用時に
回転する内輪に当接する。このように構成されたカセッ
ト形パッキンにおいては冷却効果も潤滑効果も特に好適
である。
【0010】別の有利な実施態様によれば、流れ面が半
径方向に走る延長部を有し、この延長部がフランジと共
におおむね共通の半径方向面を形成し、延長部が被密封
室側に少なくとも1個のシールを有し、このシールが軸
方向に隣接する密封面に当接されるように構成すること
ができる。このように構成されたカセット形パッキンは
例えば動荷重が掛かるシールリップと静荷重が掛かるシ
ールから成る。それによって使用範囲が大幅に拡大さ
れ、2つのシールが例えば外側部材に固定されているの
で組立と製造が著しく簡素化される。いずれも剛性外側
部材に固定された静及び動荷重シール系の組み合わせは
多数の変型が考えられるが、本発明の範囲内で一実施例
にだけ基づいて詳述する。
【0011】シールリップとシールを一体に形成するこ
とができる。金属材料又はプラスチックから成る外側部
材の製造は一体構造のシールにより特に簡単であり、経
済的に安価に行うことができる。シール自体は多種多様
な形状を有し、様々な材料からなることができる。しか
しそれは周知の事である。
【0012】好適な使用分野として内燃機関用組み合わ
せ形クランク軸・カバーパッキンとしての上記のカセッ
ト形パッキンの使用が予定される。この場合カセット形
パッキンがカバーの静的密封も、エンジンハウジング内
のクランク軸の動的密封も受け持つ利点がある。カセッ
ト形パッキンの部材の簡単な配列により、組立の欠陥を
回避することにより確実な組立が得られる。相対運動可
能な内輪に動荷重のもとで当接する、特に敏感なシール
リップも上記の構造で保護されている。もう一つの利点
は、シールリップの区域でクランク軸の表面に特別の仕
上加工が必要でないことに認められる。シールリップと
クランク軸の間の互いに接触する部分の相対運動は起こ
らない。延長部の被密封室側に配設されたシールは、例
えば外側がエンジンブロックに当接され、被密封室を外
界に対して封止する。
【0013】
【実施例】次に本発明の主題を図面に基づいて詳しく説
明する。
【0014】図1の構造は本発明に基づくカセット形パ
ッキンの構造の多数の可能な例の内の1つに過ぎない。
この場合シールリップ4とシール11は一体に形成され
ており、弾性材料から成る。この弾性材料は予備成形し
た外輪1に液状で成形され、続いて固化される。カセッ
ト形パッキンは実質的に外輪1と内輪2からなり、これ
らは共同で環状室3を画成する。内輪2は半径方向にク
ランク軸13に向いた面に静荷重シール14を有する。
シール14は軸方向に互いに隣接する複数個のシールリ
ップからなる。半径方向にクランク軸13の反対側かつ
外輪1に向いた面はすべり面として形成され、シールリ
ップ4が密接する。被密封室と環状室3の間に連絡ギャ
ップ5が設けられ、内輪2に一体に成形したフランジ6
によって画定される。フランジ6はおおむね半径方向に
外輪1の方向に向いている。フランジ6は扇形ノッチ7
の区域まで突出する。扇形ノッチ7は外輪1の内周に均
一に分布し、環状室3と被密封室を連絡する通路を形成
する。外輪1の通路の区域は、各通路が傾斜した流れ面
8により共同で画定されるように形成されている。本例
では流れ面8は外輪1と内輪2が同心に取り囲む軸線9
との間に約45°の角を挟む。この構造はカセット形パ
ッキンの半径方向寸法が特に小さいのが特徴である。こ
れと異なる角、特に45°ないし約90°の角は本発明
カセット形パッキンの寿命にとって特に有利であるが、
カセット形パッキンの半径方向寸法を大きくする。流れ
面8の傾角とカセット形パッキンの半径方向寸法との関
係は、専ら個々の場合にそれぞれの取り付け状態に基づ
いて考慮すればよい。しかし一般に流れ面8はすべての
周辺条件を考慮してなるべく大きく選定すべき傾きを持
たねばならないと言える。流れ面8が少なくとも上側外
周面の半分にわたってフランジ6とシールリップ4を取
り囲むことにより、カセット形パッキンの有利な効果が
もたらされる。クランク軸の回転により傾斜流れ面へ投
げ出されるすべての流動性媒質を、潤滑と特に効果的な
冷却のために動荷重シールリップ4へ送ることがこうし
て保証されるのである。また扇形ノッチ7は、環状室3
に収容された全液量が連続的に循環及び更新されるよう
に配列され、形成されている。媒質の潤滑効果も比較的
低い温度により完全に維持される。この構造によりシー
ルリップの区域の沈着物の恐れももはやない。本例では
流れ面8が延長部10で延長される。延長部10はフラ
ンジ6とほぼ同じ半径方向面にある。フランジ6は被密
封室と環状室3の間の連絡ギャップ5を画定する。延長
部10は、この場合エンジンハウジングが形成する被密
封室の方向に張り出すシール11を有する。シール11
は軸方向に隣接するエンジンハウジングの密封面12に
当接される。良好な静的密封のためにシール11は例え
ば複数個のシールリップを備えることができる。
【0015】図2に本発明カセット形パッキンの正面図
を示す。カセット形パッキンはフランジ形カセットとし
て形成され、複数個のねじ継手15でエンジンハウジン
グに軸方向に固定されることがこの図で明らかである。
唯1個の部材によるエンジンハウジングとクランク軸の
確実な静的及び動的密封と共に、カセット形パッキンの
簡単かつ容易な組立と簡単で経済的に安価な製造及び長
い寿命の間の卓越した使用特性が特に重要である。ここ
に示すフランジ形カセットとしてのカセット形パッキン
の構造の他に、別の実施態様では外輪1を例えば隣接す
るハウジングの溝に弾挿することもできる。上述の有利
な効果がその場合も維持される。
【0016】
【発明の効果】本発明のカセット形パッキンは、以上の
通り構成されているので、シールリップの冷却とシール
面の潤滑の改善が得られ、その結果パッキンの寿命が大
幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づくカセット形パッキンの断面図。
【図2】同正面図。
【図3】従来のカセット形パッキンの断面図。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 逆の山形輪郭の外輪(1)と内輪(2)
    からなり、これらが共同で環状室(3)を画成し、 外輪(1)が少なくとも1個の内輪に接するシールリッ
    プ(4)を具備すると共に、周方向に均一に分布するセ
    グメント片(16)を具備し、 内輪(2)が一端に外向フランジ(6)を有し、 前記セグメント片(16)はフランジ(6)が突入する
    ノッチ(7)を有し、 内輪(2)の一端から他端へ向けて下降する円錐状の流
    れ面(8)を外輪が有するカセット形パッキンにおい
    て、 流れ面(8)が軸方向にフランジ(6)を完全に、シー
    ルリップ(4)を少なくとも部分的に取り囲むことを特
    徴とするカセット形パッキン。
  2. 【請求項2】 流れ面(8)が軸線(9)との間に30
    °ないし80°の角を挟むことを特徴とする請求項1に
    記載のカセット形パッキン。
  3. 【請求項3】 角が45°ないし60°であることを特
    徴とする請求項2に記載のカセット形パッキン。
  4. 【請求項4】 流れ面(8)が半径方向に走る延長部
    (10)を有し、延長部(10)がフランジ(6)と共
    におおむね共通の半径方向面を形成し、延長部(10)
    の被密封室側に少なくとも1個のシール(11)を有
    し、シール(11)が軸方向に隣接する密封面(12)
    に当接されることを特徴とする請求項1ないし3のいず
    れか1項に記載のカセット形パッキン。
  5. 【請求項5】 シールリップ(4)とシール(11)が
    一体に形成されていることを特徴とする請求項1ないし
    4のいずれか1項に記載のカセット形パッキン。
  6. 【請求項6】 内燃機関用組み合わせ形クランク軸・カ
    バーパッキンとしての使用を特徴とする請求項1ないし
    5のいずれか1項に記載のカセット形パッキン。
JP4196864A 1991-07-24 1992-07-23 カセット形パッキン Expired - Lifetime JPH0794869B2 (ja)

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DE4124521A DE4124521A1 (de) 1991-07-24 1991-07-24 Kassettendichtung
DE4124521.0 1991-07-24

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JPH05203063A JPH05203063A (ja) 1993-08-10
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US (1) US5308087A (ja)
EP (1) EP0525289B1 (ja)
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AT (1) ATE131262T1 (ja)
BR (1) BR9202832A (ja)
CA (1) CA2074446C (ja)
DE (2) DE4124521A1 (ja)
ES (1) ES2080974T3 (ja)
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