JPH01242875A - 複合シール組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的にはオイル・シールに関し、より詳細
には、特殊用途に適合する複合シール組立体に関するも
のである。

本発明によって、ある特殊用途のための厄介で比較的信
頼性のない従来の設計を除去することがができる新規な
シール形式を提供する。特に、本発明のシール設計によ
って、後部クランク軸のシールの据え付けが、はるかに
、より容易かつ確実になる。

本発明は他にも適用されるが、その第１は後部クランク
軸のシールへの適用である。該後部クランク軸のシール
には、歴史的に多くの深刻な諸問題が提起されてきた。

エンジンの設計において、オイル・シールのシールリッ
プが延びる必要のあるクランク軸の部分が、該クランク
軸の直径が減少する部分である場合がある。したがって
、このような直径が減少するクランク軸の端部まわりに
、ロープ型バッキング（ａ　ｒｏｐｅ−ｔｙｐｅ　ｐａ
ｃｋｉｎｇ　）を巻くのが一般的であったことがあった
。

他の適用において、シールは組み合わされる２つのハー
フ部材（ｈａｌｖｅｓ）で製作されており、据え付けに
際しては、一方のハーフ部材を、クランク軸の軸受ジャ
ーナルの上方のエンジン・ブロックの一部分内にある狭
い凹所内に配置する必要があるだけではなく、また下側
のハーフ部材を上側のハーフ部材に精密に組み合わせて
、両ハーフ部材の接合面に沿って漏洩がないようにする
必要があった。

また、上記シールを整列させて、効果的な密封を行うべ
く、上記シール・リップを単一平面内におくことが困難
なこともしばしばあった。

多くの場合、これらの問題はさらに悪化した。

というのは、上記シール・リップを形成するために使用
される材料は、機械的強度とじん性に欠けるものであっ
たからである。例えば、シリコン・ゴムがこの用途にし
ばしば使用された。これは、シールのハーフ部材間では
良好な密封をしたが、この材料はじん性を欠き、装着時
に破損する虞れがあった。

もう一つの問題は、後部クランクへの適用のみならず、
一般的なシール設備への適用に対しても共通するもので
ある。この問題は、シール組立体の一部が単一の製造業
者により製造され、他の部品が他の複数の製造業者によ
り製造されるという条件下における、品質管理の問題で
ある。

この事態は、据え付けが、組立工程においてさらにもう
一つの要素となる組立ライン要員によって行われる場合
、さらに悪化する虞れがある。

最近の品質保証概念では、組み立てられた機械要素に対
する責任を、できるだけ単一の大または供給源におくこ
とが要求される。

したがって、組み立てられた部分の異なる要素が異なる
供給源から供給されたり、または異なる要員により組み
立てられるような装置（ａｒｒａｎｇｅｖｓｅｎｔ）で
は、いずれも、品質を維持し、また故障した時の責任を
指摘することが困難な事態が生ずる。

本発明によれば、エンジン・ブロックの端部にカウンタ
ポア（ｃｏｕｎｔｅｒｂｏｒｅ　）を機械加工する必要
のないシール組立体を提供することができる。

したがって、この作業が除去できる。

本発明は、容易な整列と、エンジン・ブロックまたはそ
の関連部分の平坦面への容易な取り付けけを保証する複
合シール組立体を提供する。

さらに、本発明は、低価格の合成プラスチック材料（ａ
　５ｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｍａｔｅｒｉ
ａｌ）を用いて、精密な公差で製作することができ、ま
た、代わりに高分子弾性物質シール体（ａ　ｅｌａｓｔ
ｏｍｅｒｉｃ　５ｅａｌｂｏｄｙ　）を保持する保持器
挿入子を、受け止めかつ精密に配置することが可能な保
持器を提供する。

本発明は、特に、最近の製造技術に適合でき、かつ多数
の付随して生ずる利点をも持っている。

本発明は、その好ましい形式において、その中に受け止
めた締付具挿入子を持つ成型されたプラスチック保持器
を備えるとともに、さらに、該保持器に、超音波溶接な
どにより、流体漏れのない関係で取り付は得る、保持器
挿入子を、受け止めかつ位置決めするための周表面を備
えるクランク軸シール組立体を提供する。

上記保持器挿入子は、密封されるべきクランク軸の一部
分の表面または同様の表面に直接係合する、フッ素高分
子弾性物質（ａ　ｆｌｕｏｒｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ　）
または同様のしん性をもった耐高温性のシール体を保持
する。

さらに、本発明によれば、上記保持器自体が、取り付は
部分の他に、後部クランク軸の延長部分を取り囲む部分
と、エンジン・オイル・パンにより、流体漏れのない静
的関係で係合されるように適合された外側面を備えてい
る。これは、装着をさらに簡単にして、信頼性を向上す
る。

本発明は、この据え付けへの利用が可能となる小体積の
高分子弾性物質のシール体の利点を含めて、これらおよ
び多数の他の利点を提供する。

十分に満足できる経済的で信頼性のあるクランク軸シー
ルを提供することついての従来技術の失敗に鑑みて、本
発明の目的は、改良された複合シール組立体を提供する
ことである。

本発明の他の目的は、製造業者により、単一の装着容易
なシール組立体に組み合わせられる３つの別個の要素を
含む、複合シール組立体を提供することで娶る。

本発明のさらに他の目的は、プラスチック材料から成形
される保持器と、該保持器内の中央開口に流体漏れのな
い関係で取り付けられる保持器挿入子と、該保持器挿入
子の一つ以上の選ばれた表面に接着され、かつ上記中央
開口を通って延びる可動機械部と係合する高分子弾性物
質のシール部とを含む複合シール組立体を提供すること
である。

本発明のさらに他の目的は、その構成部品が高容量成形
技術（ｈｉｇｈ　ｖｏｌｕｍｅ　ｎ＋ｏｌｄｉｎｇ　ｔ
ｅｃｈｎｆｑｕｅｓ）を用いて、最小の工作費用と低コ
ストで製造することができる、複合シール組立体を提供
するこである。

本発明のさらに他の目的は、その構成要素が単一の製造
業者の管理のもとで組み立てることができる多部品シー
ルを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、組立体の一部分が相対的に
可動な機械部材をとり囲んで、固定された機械部材に対
し容易に整列されかつ位置決めされるとともに、所定の
使用位置で損傷なく確実に装着することができる、複合
シール組立体を提供することである。

本発明の他の目的は、可動な機械要素と一対の固定され
た機械要素とを含めて、他の部分と容易に流体漏れのな
い関係で組み合せられるシール組立体を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、超音波溶接技術により、構成要素
の一つが他の構成要素に精密な関係で取り付けることが
できる、シール組立体を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、構成部品の２部品が、異な
る熱可塑性の射出成形された材料から形成され、その１
部品が高分子弾性物質のシール体と容易に挿入成形され
接着される、複合シール組立体を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、少なくとも一個の固定部分
と、少なくとも一個の可動な機械部材とを含むとともに
、一対の比較的硬いプラスチック要素と接着された高分
子弾性物質のシール部とを含む複合シール体により、そ
の内部に流体が閉じ込められるシール機構を提供するた
めの改良されたシールを製造する方法を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、装着時の損傷に耐えるとともに使
用時の疲労に耐え、かつ、固定と可動の両要素に対して
適切な相対的整列と位置決めとを確実にする多要素シー
ルを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、上記シールの残部に一定の
仕上げ作業を行う必要性を除去する、シール組立体を提
供することである。

本発明の前記のおよび他の目的および利点は、実際には
、機械部材に流体漏れのない関係で取り付けられるよう
に適合された保持器と、半径方向および軸方向共に所望
の使用位置にある前記中央開口内に位置する保持器挿入
子とを備えた複合シール組立体を提供することによって
達成され、上記保持器は、保持器挿入子を受け止めるた
めの手段を持つ中央開口を備え、上記保持器挿入子は、
流体漏れのない関係でその一部分に接着される高分子弾
性物質のシール部を備え、該シール部は、一般的には円
形の軌跡に沿って密封帯を限定する互いに出合う切頭円
錐形の表面を含み、これら表面が上記保持器からから外
側に延びる相対可動機械要素との接触シール帯を形成す
る。

本発明はまた、実際には、合成プラスチック材料から作
られた保持器と保持器挿入子を有する組立体を提供する
ことにより、かつ、そのようにシール組立体の製造方法
および装置提供することにより達成される。

前記および他の本発明の目的と利点が実際に達成される
正確な方法は、例として述べられかつ添付の図面に示さ
れた、本発明の好ましい実施例についての以下の詳細な
説明を参照する時、より明らかになるであろう。なお、
上記図面において、同一の参照符号は対応する部品を示
す。

（以下余白） （実施例） 本発明の複合シール組立体は、多くの環境下で使用する
ことができるとともに、多数の応用に適合可能であるが
、実施例においては、２つの異なるタイプのシール組立
体について詳細に説明する。

これら両シール組立体の説明は互いに僅かに異なるとと
もに、これら両者共、自動車エンジンへの適用において
、後部クランク軸のシール組立体として使用するもので
ある。

いま、さらに詳細な図面について言えば、第１図は、一
般的に１０で示される複合シール組立体の斜視図である
。

該シール組立体１０は、第１の機械要素１２の一部をな
す取付面１４の近くに位置して示されており、使用時に
組み合わされるようにされている。

上記シール組立体１０は、３つの主要な構成要素を含む
。これらの構成要素は、保持器１６、保持器挿入子１８
、および高分子弾性物質のシール部（ａｎ　ｅｌａｓｔ
ｏｍｅｒｉｃ　ｓｅａｌｉｎｇ　ｕｎｉｔ　）　２０で
あり、第１図ないし第３図に示されている。

本実施例において、上記第１の機械要素１２は自動車の
エンジン・ブロックであり、また上記取付面１４は該エ
ンジン・ブロック１２の後端面を形成する。

後部クランク軸の延長部２２（第２図参照）は、第２の
機械要素を形成するするとともに、上記シール組立体１
０の中央開口２４を通って突出する。

エンジン・オイル・パン２６は、第３の機械要素を形成
する。該エンジン・オイル・パン２６は、想像線で示さ
れているように、上記保持器１６の円筒状の下部外側面
３０と部分的に係合する係合面２８を有している。

上記クランク軸の延長部２２は円筒面３２を有し、この
円筒面３２上に、上記シール部２０の一部が流体漏れの
ない関係で摺接する。

該シール部２０自体は、次の点において従来の構造と同
様である。

すなわち、上記シール部２０が、空気側表面部３６と油
側表面部３８を有する高分子弾性物質のシール体３４を
備えてなり、上記両表面部３６゜３８は一般的に切頭円
錐形面であるとともに、これら表面部３６．３８が一般
的に円形の軌跡に沿って互いに出合って、シール・リッ
プ４０を形成している。この部位は、上記円筒面３２が
、いわゆる運動用シール、つまり相対的に可動する要素
間のシールと係合する部分である。

上記シール体３４は、選択的にごみリップ４２を備えて
もよく、また、該ごみリップ４２は、当業者に公知の従
来の構造のものでよい。

ガーターばね４４は、上記シール・リップ４０に半径方
向の圧縮荷重を負荷するためのもので、１４６（第３図
参照）内に受止される。

上記シール体３４はまた、一対の環状接着面４８．５０
を備えており、これらは上記シール・リップ４０から離
隔されている。該シール・リップ４０は、上記接着面４
８．５０に沿って、上記保持器挿入子１８に取付けられ
ている。

上記保持器挿入子１８自体もまた、一般的に環状であっ
て、軸方向フランジ５４を有する本体部分５２と、半径
方向内向きのシール本体取付フランジ５６と、半径方向
外向きの位置決めフランジ５８とを備える。

上記軸方向フランジ５４と位置決めフランジ５８は、そ
れぞれ表面６０．６２を備える。該表面６０．６２は、
上記保持器１６の対向する相手表面と、機械的にしっか
りした、流体漏れのない関係で係合するように適合され
る。

以下に、より詳細に説明するように、上記保持器挿入子
１８は、合成プラスチック材料（ａ　５ｙｎｔｈｅｔｉ
ｃ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ）から形成され
るのが好ましい。

さて、上記保持器１６について説明すれば、この保持器
は本体部６４を含み、該本体部６４もまた、熱可塑性材
料（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ）
から形成するのが好ましい。上記保持器１６は、機能的
シャンク部から（ｆｒｏｍ　ａ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ
　５ｈａｎｋｐａｒｔ）　、一般的に６６で示される取
付部と、挿入子受止部６８を有するものと考えてよい。

上記本体部６４は軸方向フランジ７０を備え、該軸方向
フランジ７０は、上記保持器挿入子１８の軸方向フラン
ジ５４の表面６０と係合するための半径方向内向きの円
筒面７２を有する。また、上記軸方向フランジ７０には
端面（肩面）７４が設けられ、該端面７４が、上記保持
器挿入子１８の半径方向フランジ５８の表面６２と係合
する。

使用に際しては、これら隣り合う一対の面７２゜７４が
、シール組立体１０の組立状態において、流体漏れのな
い接合部を形成する。

上記保持器１６の本体部６４はさらに、半径方向内側に
延びる保護フランジ７６を備え、これは３つ以上の独立
したタブユニット（ｔｕｂ　ｕｎｉｔｓ　）７８で終わ
っている。この保護フランジ７６は、上記シール部２０
の軸方向内側、すなわち、密封領域側または第２図およ
び第３図の右側に位置する。

さて、上記シール組立体１０の取付部６６について説明
すれば、この取付部６６は取付本体８０を備えている。

該取付本体８０は、クランクケースの取付面（後端面）
１４と当接すべく適合された平坦な端面８２を有する。

この領域内の密封向上のために、ガスケラＩ−Ｇ（第３
図参照）が設けられてもよい。上記取付本体８０はまた
、間隔をもって形成された複数の締付ボス８３を備え、
各締付ボス８３は、軸方向に延びる開口８４を有する。

上記開口８４は、金属スリーブ８６をぴったりと受け止
める。好ましい形状の金属スリーブ８６は、半径方向フ
ランジ８８を有し、これが、金属スリーブ８６内の中央
開口を通って延びる締付具（締付ボルト）９２の頭部の
下表面９０と係合する。この係合により、上記締付ボル
ト９２が、エンジン・ブロック１２の取付面１４と上記
頭部の下表面９０との間に延びる上記金属スリーブ８６
上に底づく　（ｂｏｔｔｏｍ　ｏｕｔ’″）。

第１図に示すように、上記取付本体８０は、−般的に９
４で示される周囲補強壁を備えるのが好ましい。該周囲
補強壁９４は、上部壁９５と、−対の側部スタブ壁９７
と、半円形の下部壁９９とに区分される。また、複数の
独立した補強ウェブ９６が、締付ボス８３部分と軸方向
フランジ７０または上部壁９５との間、および上部壁９
５とフランジ７０との間に延びている。

上記側部スタブ壁９７，９７は、それぞれ一般的に９８
と１００で示される右側と左側の横取付体延長部の一部
を形成し、該各延長部９８，１００は、第１図に示すよ
うに、垂直に延びる通路１０２．１０４を備える。該通
路１０２．１０４は、エンジン・オイル・パン２６の開
口１０６，１０８をそれぞれ通って延びる締付部材を受
け入れる。

この点について、また第１図を再び参照して、−旦保持
器１６が上記クランクケースにぴったりボルト締めされ
ると、その後、上記オイル・パンが、従来の方法で上記
クランクケースの下部表面に取り付けることができるば
かりでなく、他の締付具が上記開口１０６，１０２，１
００，１０８を通って延びて、上記部品を固定して締め
付けることもできるがわかるであろう。

この実施例では図示のように、上記通路１０２と１０４
用に袋ナツトまたは他の締付具を備えてもよく、または
、タップ付き挿入子を使用してもよい。

第１図はまた、複数のウェブ１１２が、軸方向フランジ
７０の下部表面と保持器１６の半円形の下部壁９９との
間に延びていることを示している。

これらのウェブ、壁およびボスは、最小の重量で堅固な
構造を与えるとともに、比較的簡単な金型を用いた高体
積製造（ｈｉｇｈ　ｖｏｌｕｍｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕ
ｒｅ）に矛盾しない。

さて、第５図を参照して、上記シール組立体１０が装着
された状態で示されている。ここにおいて、締付具９２
が上記締付ボス８３を通って延び、上記クランクケース
の取付面１４と保持器の端面８２が、それぞれ当接する
関係で示されている。

実施例の明確化のため、ガスケットＧは図示していない
。第５図において、一対の締付具１１０の一つが示され
、該締付具は垂直に延びて、エンジン・オイル・パン２
６を上記保持器１６の側部スタブ壁９７に保持する。

いま、第６図を参照して、若干改変した形状のシール組
立体１０Ａが示されている。第６図において、上記シー
ル組立体１０Ａは、保持器１６Ａが第１図の保持器１６
と若干具なることを除いて、第１図ないし第３図に示す
ものと同一である。

第６図に示す形状において、上部壁９５Ａは連続してお
り、全体にわたり種々の締付ボス８３Ａの半径方向外側
に延びている。

追加の補強ウェブ９６Ａが、側部スタブ壁９７Ａの対の
間に延びている。また、半円形の下部壁９９Ａは、側部
スタブ壁９７Ａと直角に当接せず、その上端部に、丸く
した移行部（ｒｏｕｎｄｅｄ　ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　
５ｅｃｔｉｏｎｓ　）　　１０１　Ａを有する。これに
より、エンジン・オイル・パン２６Ａを取り付けるため
に、補助のまたは垂直の締付具またはそのための開口を
必要としない。

これに関連して、エンジン・オイル・パン２６Ａの係合
面２８Ａが輪郭どりされて、フレアになった移行部２７
Ａを有し、これが上記下部壁９９Ａの外側端部において
上記移行部１０１Ａと組み合わされる。

図示例において、溝２９Ａがオイル・パンと組み合わさ
れる係合面２８Ａに設けられており、これがガスケット
３１Ａを受け止めて、上記係合面２８Ａと下部外側面３
０Ａとの間の境界面を密封する。

第７図は、使用位置に装着された上記シール組立体１０
Ａを示し、エンジン・ブロック１２Ａ１当接面（取付面
、端面）１４Ａ、８２Ａ、保持器１６Ａおよびガスケッ
トＧの間係を示している。

締付具９２Ａは想像線で示される。例えば、保持器１６
Ａの軸方向フランジ７０Ａ、保持器挿入子１８Ａの位置
決めフランジ５８Ａと同様、エンジン・オイル・パン２
６Ａと、その係合面２８Ａ部分とが図示されており、該
係合面２８Ａは、上記保持器１６Ａの下部壁９９Ａの下
部外側面３０Ａと係合する。

さて、第４図を参照して、第３図に示す組立段階（ステ
ップ）に先行する、複合シール組立体の製造作業におけ
る一つの段階が示されている。

第４図において、保持器挿入子１８は金型２００内に配
置されて示されており、また、該金型２００３つの主要
素である、下部金型板２０２と、中央コア２０１と、上
部挿入子２０６とが示されている。

本発明のこの形式においては、保持器挿入子１８は、適
切形状のキャビティを有する金型による射出成形により
、プラスチック材料から成形されて、軸方向フランジ５
４、取付フランジ５６、および位置決めフランジ５８を
有する本体部分５２が形成される。

挿入子１８の成形後、上記取付フランジ５６の外表面は
、脱脂されて（ｄｅｇｒｅａｓｅｄ　）　、グリントブ
ラストにかけられ（ｇｒｉｔ　ｂｌａｓｔｅｄ）　、若
干粗く仕上げられる。これに代えて、上記外表面の粗さ
は、化学エツチングにより、または金型内部の選ばれた
部分に粗い表面を備えることにより与えられてもよい。

いずれの場合にも、表面の￥＝ｗＩ（ｐｒｅｐａｒａｔ
ｉｏｎ　）の終了後、当業者に公知のタイプの粘着剤（
ａｎ　ａｄｈｅｓｉｖｅ　）が施されて乾燥される。

その後、図示のように、保持器挿入子の本体部分５２が
上記金型２００内に置かれ、ゴムが、通路２０８を通っ
て、金型部２０２．２０４および２０６の内側面により
形成されたキャビティ内に注入される。

シール体３４の適切な成形、その初期硬化および取付フ
ランジ５６への接着は、当業者に公知の方法で行われる
が、その方法は、本来新規である本発明の一部を形成せ
ず、ここでは詳細な説明は行わない。

上記シール体３４が、フッ素高分子弾性物質材料（ａ　
ｆｌｕｏｒｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ）
から形成されると仮定して、第４図に示す金型を開いて
シール体３４を取り外した後、弾性シール部２０と保持
器挿入子１８を備えてなる複合シールは、４００°Ｆの
ような高温度によるアフターキュア（ｐｏｓ　ｔｃｕｒ
ｅｄ＞が１０時間施される。これによって、第３図に示
すような、完成されて硬化された半完成品が形成される
。

いま、第３図を参照して、保持器Ｉ６と保持器挿入子１
８の整列と位置決めが図示されている。

これらの部品１６．１８が第３図に示すように整列され
、そして動かされて組立てられると、表面６０と円筒面
７２および表面６２と端面７４の対はぴったりと係合す
る。これによって、上記保持器１６に対する保持器挿入
子１８の相対的な中心（心出し）がとれるとともに、該
保持器挿入子１８の適切な軸方向の位置決めが確実にな
る。

さらに、上記両部品１６．１８は、周知の超音波溶接技
術（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｔｅｃｈ
ｎｉｑｕｅｓ　）により、補助接着剤または同様の材料
の助けをかりて、またはかりずに、接着してもよい。ま
た、適当な場合には、この接着は接着剤だけで行ってて
もよい。

成形および組立作業が完成すると、例えば、第２図に示
すようなシール組立体が形成され、これは製造業者への
出荷に適切なものである。

以上説明したように、上記シール組立体の装着にはほと
んど熟練を要さず、また、問題の機械部品、つまり、エ
ンジン・ブロック、クランクケース・オイル・パンなど
に、後で仕上げや工作（ｐ。

ｓｔ　ｆｉｎｉｓｈｔＢ　ｏｒ　ｍａｃｈｉｎｉｎｇ　
）を加える必要がない。

保持器１６は、ガスケットＧが、エンジン・ブロックの
取付面１４と、該保持器１６の前側（軸方向内側）の端
面８２との間に配置された状態で、第１図に示すように
位置決めされてもよい。

本発明の一実施例においては、上記ガスケットＧは別個
に製造されるが、一方、上記シール組立体の製造工場で
上記保持器１６表面に接着してもよい。また、上記ガス
ケットＧの他の面は、例えば第３図に示すように、出荷
用に剥離紙（ｒｅｌｅａｓｅ　ｐａｐｅｒ　）　Ｒで覆
って保護してもよい。この被覆された外側面にはまた、
自己接着性の材料を施しても、施さなくてもよい。この
場合、上記シール組立体自体がガスケットおよびガスケ
ット接着剤を備えていることとなり、よって上記ブロッ
クの表面準備（ｓｕｒｆａｃｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏ
ｎ　）のみが必要となる。

締付ボルト９２などの整列と締付けによって、上記シー
ル組立体の、後部クランク軸の延長部に対する適切な整
列が保証される。一方、上記保護フランジ７６のタブユ
ニット７８によって、上記シール部２０の半径方向のそ
れ（ｒａｄｉａｌ　ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）が制限されて
、装着中の損傷を受けないことが保証される。

上記下部壁９９の下部外側面３０は、オイル・パン・ガ
スケットの一部により慣習的に密封される、上記オイル
・パン２６の係合面２８と、流体漏れのない関係で組み
合される。

上記保持器１６が全体にわたって硬いため、比較的大き
な静的密封力（ｓｔａｔｉｃ　ｆｏｒｃｅｓ　）を、有
害な影響なしに、上記シール組立体１０に加えることが
できる。ちなみに、この力を従来のオイルシールの外部
ケースに加えると、該外部ケースが変形するか、もしく
は他の設備に障害が生ずる虞れがある。

本発明によれば、上記シール組立体の取付けが大幅に簡
略化されるとともに、信頼性が大幅に向上する。

本発明によれば、保持器および保持器挿入子の部品製作
には、熱可塑性の材料を使用するのが好ましい。これら
の部品は両者共、同じ材料から作ってもよいし、あるい
は異なる材料でもよい。多くの異なる材料が適する一方
、ガラス充填ナイロン（ｇｌａｓｓ−ｆｉｌｌｅｄ　ｎ
ｙｌｏｎ）や他のポリアミド樹脂のような充堪熱可塑性
樹脂（ｆｉｌｌｅｄ　ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ　ｒ
ｅｓｉｎｓ　）が適する。ポリカーボネイト（ｐｏｌｙ
ｃａｒｂｏｎａ　ｔｅｓ）やアセタール（ａｃｅｔａｌ
ｓ　）などのような耐高温性熱可塑性材料（ｈｉｇｈ　
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｔｈｅ
ｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ　）もまた使用することができ
る。

上記シール部２０の製作に、ニトリル（ｎｉｔｒｉｌｅ
ｓ）、カーボキシレート・ニトリル（ｃａｒｂｏｘｙ　
ｌａ　ｔｅｄ　ｎ１ｔｒｉｌｅｓ　）やシリコン高分子
弾性物質（ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ　
）のような通常の高分子弾性物質（ｅ　ｌａｓ　ｔｏｍ
ｅｒｓ）を使用することができる一方、本発明は、非常
に高い温度に耐えるフッ素高分子弾性物質材料（ｆｌｕ
ｏｒｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　）を
有利に使用できる。このため、上記シール組立体は、使
用時に、流体温度が定常な２５０″Ｆに達し、時には４
００°Ｆから５００°　Ｆに到達する場合でも、有効に
使用することができる。

超音波溶接技術を使用することは、上記保持器と保持器
挿入子との間の強い二次または静的密封を形成するため
に、経済的な方法である。これによって、二次密封、つ
まり、シール・ケースの外部と、クランクケース構造の
主ベアリング・ウェブまたは類似の部品との間の密封の
障害という、潜在的な従来技術の問題が解消される。

本発明の他の重要な特徴は、プレスばめ（ｐｒｅｓｓ　
ｆｉｔｔｉｎｇ　）なしに、適切な配列が達成できると
いうことである。外部平坦面上にボルト型を使用するこ
とによって、この不整列の可能性が除去されるだけでな
く、適切な係合（はめあい）を検証するための目視検査
が可能となる。これは、従来のシールにおいては、困難
であるか不可能であることがあった。

したがって、本発明は、以上説明したものおよび本発明
の本質的なものを含めて、多数の利点と特性とを提供す
ることがわかるであろう。

例として記載した本発明の好ましい実施例について、シ
ールの正確な形式およびそこで使用される材料における
変更が、本発明の精神または添付の特許請求の範囲から
逸脱せずになされてもよいことを、当事者は理解するで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る複合シール組立体を後部クラン
ク軸シールとして使用する状態を示す斜視図であって、
関連するエンジン・クランクケースとクランクケース・
オイル・パンが想像線で示されている。 第２図は、本発明に係る複合オイルシール組立体の使用
状態における一部を示す縦断面図であって、固定および
可動の機械要素が示され、これらと同シール組立体がシ
ールを形成している。 第３図は、第２図の各要素の組立前の分解状態を示す分
解図である。 第４図は、本発明に係る保持器挿入子と高分子弾性物質
のシール部の製造方法について、一部概略的に示す縦断
面図である。 第５図は、本発明に係るシール組立体を他のシール機構
の部分と関連して示す側面図である。 第６図は、本発明に係る複合シール組立体の変形例を示
す斜視図である。 第７図は、本発明に係る複合シール組立体の使用装着状
態を示す側面図である。 １０、ＩＯＡ・・・複合シール組立体、１２，１２Ａ・
・・エンジン・ブロック（第１の機械要素）、１４・・
・取付面（エンジン・ブロックの後端面）、１６．１６
Ａ・・・保持器、１８．１８Ａ・・・保持器挿入子、２
０・・・シール部、２２・・・後部クランク軸の延長部
（第２の機械要素）、２４・・・中央開口、２６゜２６
Ａ・・・エンジン・オイル・パン（第３のｉ械要素）、
２８．２８Ａ・・・係合面、３０．３０Ａ・・・下部外
側面、３２・・・円筒面、３４・・・シール体、３６・
・・空気側表面部、３８・・・油側表面部、４０・・・
シール・リップ、４２・・・ごみリップ、４４・・・ガ
ーターばね、４８．５０・・・環状接着面、５２・・・
本体部分、５４・・・軸方向フランジ、５６・・・取付
フランジ、５８．５８Ａ・・・位置決めフランジ、６０
．６２・・・表面、６６・・・取付部、６８・・・挿入
子受止部、７０．７０Ａ・・・軸方向フランジ、７２・
・・円筒表面、７４・・・端面（周表面）、７６・・・
保護フランジ、７８・・・タブユニット、８０・・・取
付本体、８２．８２Ａ・・・端面、８３．８３Ａ・・・
締付ボス、８４・・・開口、８６・・・金属スリーブ、
９２・・・締付ボルト（締付具）、９４・・・周囲補強
壁、９５．９５Ａ・・・上部壁、９６゜９６Ａ・・・補
強ウェブ、９７．９７Ａ・・・側部スタブ壁、９９．９
９Ａ・・・下部壁、ｌ０ＩＡ・・・移行部、１０２．１
０４・・・通路、１０．６，１０８・・・開口、１１０
・・・締付具、１１２・・・ウェブ、２００・・・金型
、Ｇ・・・ガスケット 出願人　シカゴ・ローハイド・マニュファクチュアリン
グ・カンパニー

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. （１）保持器と、保持器挿入子と、高分子弾性物質のシ
   ール部とを組み合わせてなる複合シール組立体であって
   、 前記保持器は挿入子取付部を備え、該挿入子取付部が、
   前記保持器挿入子の一部を受け止めて半径方向に位置決
   めするための中央開口を形成する半径方向内向きの環状
   表面と、前記保持器挿入子の他の部分を係合して軸方向
   に位置決めするための少なくとも一つの環状肩表面とを
   有し、 前記保持器はまた、該保持器を使用時にそれに締め付け
   る関連の機械部に対して対向関係で位置決めするための
   、一般的に平坦な表面をもつ取付部と、保持器締付具を
   受け止めて位置決めするための複数の開口を形成するた
   めの手段を有し、 前記保持器挿入子は、前記保持器の環状表面と環状肩表
   面に、それぞれ協働的に係合するための軸方向および半
   径方向に延びる環状フランジを備えるとともに、環状接
   着表面を含み、前記シール部は、接着部とシール体とを
   備え、該シール体が、一般的に円形の軌跡に沿って互い
   に出合う一般的に切頭円錐形の油側および空気側表面部
   分を有するとともに、該両表面部分が、前記シール体を
   通して軸方向に延びる相対回動機械部の表面と接触する
   一次シール帯域を形成し、 前記接着部は、前記保持器挿入子の接着表面に流体漏れ
   のない密封係合により取付けられ、前記保持器および前
   記保持器挿入子は、それぞれ樹脂を含む合成プラスチッ
   ク材料から形成され、 前記シール組立体は、使用に際して、前記相対可動機械
   部を持つ機械部の端面に取り付けられ、前記相対可動機
   械部が前記シール組立体から延びるとともに、前記高分
   子弾性物質のシール部により係合されるように通合され
   るもの。
2. （２）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、 前記保持器の取付部が、前記保持器締付具用の開口内に
   それぞれ受け止められる複数の金属案内挿入子を備え、 該金属挿入子が、前記保持器締付具と係合するとともに
   、少なくともその軸方向締付荷重の一部分を吸収するよ
   うに寸法が決定され、 これにより、前記軸方向締付荷重のすべてが前記保持器
   の取付部に伝えられないようにされたもの。
3. （３）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、前記保持器挿入子の接着部分が、環状の一般的に半径
   方向内側に延びるフランジを備えてなるもの。
4. （４）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、前記保持器および保持器挿入子が、異なる熱可塑性材
   料から作られるもの。
5. （５）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、前記保持器および保持器挿入子が、実質的に同一のプ
   ラスチック材料から作られるもの。
6. （６）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、前記保持器の取付部は、前記保持器締付具用の開口が
   前記保持器内の前記中央開口の中心線上に位置するよう
   に、組み立てられ配置されるもの。
7. （７）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、前記保持器挿入子が、超音波溶接により形成された接
   着により、前記保持器に取り付けられるもの。
8. （８）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、前記高分子弾性物質のシール部が、フッ素高分子弾性
   物質の材料から作られるもの。
9. （９）請求項（１）に記載の複合シール組立体において
   、前記保持器がさらに、一般的に半径方向内側に延びる
   フランジを備え、該フランジが、前記挿入子取付部の半
   径方向内向きの環状表面と環状肩表面の軸方向内側に配
   置されているもの。
10. （１０）請求項（９）に記載の複合シール組立体におい
    て、前記半径方向内側に延びるフランジが、複数の半径
    方向内側に延びる耳部を含み、該耳部は、周方向に互い
    に間隔をもって設けられるとともに、前記シール組立体
    の装着時の位置決めのため、該シール組立体を通して延
    びる前記相対可動機械部に係合するようにされているも
    の。
11. （１１）第１、第２および第３の相対的に可動な機械部
    によって、少なくとも部分的に形成されるキャビティ内
    に、流体を保持するための複合シール組立体であって、 前記第１機械部に取り付けられるように適合された一つ
    の部分と、前記第２機械部の回転軸を囲むように位置決
    めされるように適合された他の部分とを有する保持器と
    、 前記第２機械部の回転軸を囲む前記保持器の他の部分内
    に少なくとも部分的に配置されて保持される保持器挿入
    子と、 前記第２機械部の表面と接触する一次シール帯域を形成
    すべく、一般的に円形の軌跡に沿って互いに出合う、一
    般的に切頭円錐形の油側および空気側表面部分を有する
    、一般的に環状のシール体を備えた高分子弾性物質のシ
    ール部とを組み合わせてなり、 前記シール部はまた、前記シール帯域から離隔し、前記
    保持器挿入子に流体漏れのない関係で取り付けられる少
    なくとも一つの表面を持つ環状接着部を有し、 前記保持器および前記保持器挿入子は、比較的硬くて実
    質的に流体が浸透しない合成プラスチック材料から作ら
    れ、 前記保持器の前記一つの部分はまた、前記第１機械部の
    相手の取付面と流体漏れのない関係で位置決めされるよ
    うに適合された端面を含み、前記保持器の前記他の部分
    は、前記第３機械部と流体漏れのない関係で係合できる
    ようにその外部の一部分に形成された半径方向外側に向
    けられた静的密封表面を有し、 前記保持器の前記一つの部分はさらに、前記第１機械部
    との相対的な前記シール組立体の位置決めを容易にする
    ために、複数の締付具を移動可能に受け止めるための手
    段を含むもの。
12. （１２）請求項（１１）に記載の複合シール組立体にお
    いて、複数の締付具を受け止めるための前記手段が、中
    央開口をもつ複数のボスをそれぞれ備え、該各開口が、
    この開口内に受け止められる金属案内挿入子を有するも
    の。
13. （１３）請求項（１１）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記保持器および保持器挿入子が、同一のプラス
    チック材料から作られるもの。
14. （１４）請求項（１１）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記保持器および保持器挿入子が、異なるプラス
    チック材料から作られるもの。
15. （１５）請求項（１１）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記保持器の端面部分および前記締付具を受け止
    めるための手段が共に、前記保持器の中央線上に位置す
    るもの。
16. （１６）請求項（１１）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記シール部が、フッ素高分子弾性物質の材料か
    ら作られるもの。
17. （１７）第１および第３機械部と、該第１および第３機
    械部に対して相対的に可動な第２機械部と、前記第１、
    第２および第３機械部により少なくとも部分的に形成さ
    れるキャビティ内に流体を保持するための複合シール組
    立体と、を組み合わせてなるシール機械組立体であって
    、前記複合シール組立体は、前記第１機械部に取り付け
    られる一つの部分、および前記第２機械部を囲むように
    配置された他の部分を有する保持器と、前記第２機械部
    を囲む前記保持器の前記他の部分内に少なくとも部分的
    に配置されて保持される保持器挿入子と、前記第２機械
    部の一部分上に一次シール帯接触領域を形成すべく、一
    般的に円形軸の軌跡に沿って互いに出合う一般的に切頭
    円錐形の油側および空気側表面部分を持つ、一般的に環
    状のシール体を備えた高分子弾性物質のシール部とを組
    み合わせてなり、 前記シール部はまた、前記シール帯域から離隔し、前記
    保持器挿入子に流体漏れのない関係で取り付けられる少
    なくとも一つの表面を持つ環状接着部を有し、 前記保持器要素および前記保持器挿入子は、比較的硬く
    て実質的に流体が浸透しない合成プラスチック材料から
    作られ、 前記保持器の前記一つの部分はまた、前記第１機械部の
    相手の取付面と流体漏れのない関係で取り付けられる端
    面と、その外部の一部分上に形成される半径方向に外側
    に向けられた静的密封表面とを有し、 前記保持器の前記他の部分は、その外部の一部分に形成
    され、前記第３機械部と流体漏れのない関係で係合する
    半径方向外側に向けられた静的密封表面を有するもの。
18. （１８）請求項（１７）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記保持器が、可動締付具により前記第１機械部
    に取り付けられるとともに、前記保持器要素の前記一つ
    の部分がさらに、前記第１機械部との相対的な前記シー
    ル組立体の位置決めを容易にするために、複数の前記締
    付具を移動可能に受け止めるための手段を含むもの。
19. （１９）請求項（１７）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記保持器および保持器挿入子が、同一のプラス
    チック材料から作られるもの。
20. （２０）請求項（１７）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記保持器および保持器挿入子が、異なるプラス
    チック材料から作られるもの。
21. （２１）請求項（１７）に記載の複合シール組立体にお
    いて、前記高分子弾性物質のシール体が、フッ素高分子
    弾性物質の材料から作られるもの。
22. （２２）複合シール組立体の製造方法であって、軸方向
    と半径方向に延びる環状フランジ付きの挿入部を持つ保
    持器挿入子を、熱可塑性材料から成形し、 前記半径方向に延びるフランジの表面の少なくとも一部
    を処理して、粗いきめを与え、 前記保持器挿入子を、シール成形金型に対し位置決めし
    て、前記粗いきめの表面を持つフランジを、前記シール
    成形金型のキャビティ内に位置するようにし、 一般的に円形の軌跡に沿って互いに出合う一般的に切頭
    円錐形の空気側および油側表面部分を含む一般的に環状
    のシール体を、硬化可能な流動性のよい高分子弾性物質
    の材料から成形して、関連する可動機械部の表面と接触
    する一次シール帯域を形成し、 前記高分子弾性物質の材料を硬化させるとともに、該材
    料の一部分を、前記保持器挿入子の半径方向に延びるフ
    ランジの粗いきめの表面部分に接着させ、 保持器を合成プラスチック材料から形成し、該保持器は
    、半径方向に内向きの環状表面を有する挿入子取付部を
    備え、前記環状表面が、前記保持器挿入子の一部を受け
    止めて半径方向に位置決めするための中央開口を形成し
    、 前記保持器はまた、前記保持器挿入子の他の部分を係合
    しかつ軸方向に位置決めするための、少なくとも一つの
    環状表面を有し、 前記保持器はまた保持器取付部を有し、該保持器取付部
    は、保持器が使用時に締め付けられる関連機械部に対向
    する関係に位置決めする一般的に平坦な表面を有し、 前記保持器に、保持器取付用締付具を受け止めて位置決
    めするための手段を設け、 前記保持器要素の半径方向内向き環状表面と環状肩表面
    が前記保持器挿入子の部分と係合するようにして、該保
    持器挿入子の少なくとも一部を、前記中央開口内に配置
    し、 前記保持器と前記保持器挿入子を、流体漏れのない密封
    係合で互いに接着する 各ステップを含むもの。
23. （２３）請求項（２２）に記載の複合シール組立体の製
    造方法において、前記接着が、前記保持器を接着剤を使
    用せずに、前記保持器挿入子に超音波で溶接するもの。
24. （２４）請求項（２２）に記載の複合シール組立体の製
    造方法において、前記接着ステップが、前記保持器と前
    記保持器挿入子の少なくとも一つの選ばれた表面に接着
    剤を施すことを含むもの。