JPH01316566A - 保護装置付き流体シール組立体およびその保護フィルタ装置 - 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】 この発明は一般に流体シール組立体に関するものであり
、より詳細には、使用中故障なく作動する流体シール組
立体を提供することができる、流体シール装置と特殊化
された保護フィルタ装置との組合せに関するものである
。

本発明は、一つには、流体シール装置と共に使用する特
殊化された保護フィルタ装置に関し、また新規な組立体
を形成する保護フィルタ装置とシール装置との組合せに
関するものである。

本発明は、特に、内部圧力が高くかつ微粒子のごみの存
在の可能性がある特殊化されたシール・機構において、
信頼性が増加するシール装置を提供する。

現在の流体シールは、きわめて他方面に使用されており
、例えば、圧力および温度が変化する条件下で、数百ガ
ロの作動サイクルの寿命期間にわたって、漏れを生じる
ことなく、油を密封することができる。油圧回路（ａ　
ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｃｉｒｃｕｉｔ　）に適用される
現在の典型的なオイルシールは、−般に、エラストマー
製シールリップ体が固着された金属打抜き部材などの堅
い外部ケーシング部材を備えている。組合される機械部
分つまりハウジングの大向に、オイルシールを位置決め
して設けるため、上記ケーシング部材の一部または全体
が、エラストマー材料で取り囲まれる。

上記エラストマー製シール体のリップ部は、使用時にお
いて、回転または往復運動を行なうシャフトなどの上に
載る。特に、自動車のパワーステアリング装置を含む多
数の液圧機構においては、油などの液圧流体が、密封さ
れる空間内において、５００ないし１０００ポンド／平
方インチ（ｐｓｉ　）またはそれ以上に達するような、
きわめて高い圧力に保たれることがある。このような機
構の内部空間に油を保持するシールは、通常主シールリ
ップを有するとともに、しばしば、一つまたはそれ以上
の補助リップを有する。該補助リップは、主シールリッ
プの一部として形成されるかあるいは独立して形成され
、使用時において、シール装置に組合される別の部材と
共に用いられる。

特に、ラック・ピニオン型のパワーステアリング機構は
、往復運動を行なうシャフト（ラック）を有し、その端
部は、シール装置により閉じ込められる液圧流体に生じ
る強い圧力に助けられて、密封領域に出入りする。現在
のシール設計は、適切なシール環境が保たれる限り、こ
のような高圧条件の下においても、きわめて多数のサイ
クルの間、そのような流体を密封領域内に完全に保持す
ることができる。

しかしなから、このような性能は、適切な作動条件が存
在することに依存している。このように機能するシール
にとって、シールに対して往復運動を行なう密封された
部分は、厳密な規定範囲内の表面仕上げを持たねばなら
ず、機構の設計は、流体を十分に供給し、これがシール
とシャフトの接触面に存在するようにしなければならな
い。多くの場合、他の点では申し分のないシールが、密
封されるべき流体内に存在するごみがこの接触面に達す
ると漏れを生じたり、密封された部分がひどく傷つけら
れたり、その他の損傷を受けたりすることがある。この
ように典型的な自動車のパワーステアリングへの通用に
おいて、機械加工から生じる金属片などの残存物が液圧
流体内に入ると、これら微小片は、シールリップと密封
された部分との間に入り゛込むことがある。時間の経過
および密封された部分の連続的往復運動に伴って、傷な
どが密封漏れを引き起すほどに発展することがある。場
合によっては、損傷が、単にシールのみならず、シャフ
トあるいは他の部材をも取り替えられねばならないほど
になることがある。

いうまでもなく、液圧機構の一部を形成する密封された
部分を取り替える費用は、特に、熟練した労働力の高い
コストや、密封された部分に近づくことの困難さが考慮
される場合、相当なものになることがある。さらに、こ
の種の製品の最終使用者は、車両品質が低いことの反映
であるオイル漏れに気づき、および／または、重要な機
構の部分を取り替えねばならないかもしれず、このこと
は、当該車両の製造者および市場関係者に対してきわめ
て不利な結果を招く。同じ考慮が、組立て部品を車両の
製造者および／または組立者に供給する部品製造者につ
いても当てはまる。

したがって、きわめてクリーンな個々の機械要素を提供
できないことが、それに続いて、付随する大きな支出、
品質に対する評判の失墜および、場合によっては、密封
された高価な機械部品全体の破損を伴うシールの機能不
全につなからないことを、可能な附り保証するシール装
置が求められてきた。

パワーステアリング装置を含む液圧組立体の製造におい
ては、中ぐり、とぎ上げ、もみ下げ、きりもみ、ねじ立
て、表面仕上げおよび他の仕上げ段階を含む複雑な機械
加工工程が要求されることが周知である。これらの工程
は、通常、高度に複雑な自動機械により順次実施される
。機械加工および仕上げサイクルが完了すると、部品は
、機械加工工程から生じる小片などの残存物が仕上げ部
分に残らないようにきれにされる。しかし、他の高度に
自動化され、工学的に製造された製品と同様、常に隔離
される失敗の可能性があり、その結果、さらにそのよう
な失敗の可能性をなくし、好ましくは高い信頼性と低コ
ストでこれができる、本発明により提供されるような製
品が求められてきた。もちろん、ごみは、流体が取り替
えられたり、機構に追加、される場合のように、他の方
法によっても密封された機構に入り込む可能性がある。

本発明によれば、保護フィルタ装置を持つシール装置が
提供される。保護フィルタ装置は既存の高圧シールと組
合されて用いられ、流体中に存在するやすりくずまたは
破片を捕捉し、これらをシールの表面に保持するか、あ
るいはそれらが強い液圧作用によりシールリップおよび
往復運動を行なう部分間に押し込められない範囲に閉じ
込めるように配置される。この組合せにおいて、現在の
液圧シールは、密封された空間内の圧力が上昇する時、
この圧力がエラストマー製シールリップの外周部に加え
られ、これが続いて半径方向の増大した圧縮シール荷重
を、エラストマーを通じて密封された部分の表面に加え
るように設計されることがわかるであろう。換言すれば
、漏れを起こす傾向の液圧力が上昇する時、シールリッ
プと機械要素の接触面に生じる密封力がこれに対応して
上昇し、この漏れの傾向ないし潜在力を相殺する。

本発明によれば、独立して製造され、挿入され、既存の
シールと組合せて使用して、新規なシール装置と密封さ
れた機構を形成することができる、独特のフィルタ装置
が提供される。もちろん、上記シールは、その一体部分
としてのフィルタ装置と一緒に製造することもできるだ
ろう。

従来のシールが、ごみの減少および／またはパワーステ
アリング装置を含む液圧機構に求められている制御作用
を提供できなかったことに鑑み、本発明の１つの目的は
、密封された液圧機構の一部を形成するシールと共に使
用される改良された保護フィルタ装置を提供することに
ある。

発明のもう一つの目的は、密封された機構の一部に挿入
される前に、単一ユニットとしてあらかじめ組み立てる
ことができる新規な保護フィルタ装置と流体シール組立
体との組合せを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、シールのいわゆる油側を、流
体から生じる粗粒子または他のごみによる汚染から保護
するための一体のフィルタ装置を含む、シール組立体を
提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、入手が容易な材料から従来
の技術によって作られ、よって低コストで大量生産する
ことができるオイルシール用の保護フィルタ装置を提供
することにある。本発明のさらにもう一つの目的は、組
合されるール装置との正確な調整および相互適合のため
のリングまたはケーシングを有する保護フィルタ装置で
あって、リングまたはケーシングに加えて、リングまた
はケーシングに取付けられる半径方向内側へ延びるスク
リーン部材を有する、シール組立体のための保護フィル
タ装置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、網目の細かいプラスチック
材料で作られたスクリーン部材を使用する、シール組立
体のための保護フィルタ装置を提供することにある。

本発明のさらにもう一つの目的は、組合されるシール装
置のケーシング部と協働するようにされた外側の保持リ
ングと、該外側の保持リングから複数のスペーサ部材に
よって離隔された環状の内側の保持リングと、該両保持
リング間に延びかつこれら保持リングに結合されたスク
リーン部材とを有する保護フィルタ装置を提供すること
にあり、上記スクリーン部材は、機械要素の通過のため
の円形開口部を形成する内端で終結する内縁部を有し、
上記スクリーン部材の内端は、上記機械要素から作動隙
間分だけ離隔されて、上記保護フィルタ装置の内側と組
合されるシールを、密封された流体内の微粒子による汚
染から保護する。

また本発明の一つの目的は、保護フィルタ装置および高
圧シール装置を有するシール組立体を提供することにあ
り、上記高圧シール装置は、ケーシング部およびエラス
トマー製シール体部を有し、該ケーシング部とシール体
部の一部が協働して保護フィルタ装置のための取付面を
形成し、該保護フィルタ装置の一部と上記シール装置の
ケーシング部が相互に係合可能であり、これにより、保
護フィルタ装置がシール装置に対して軸方向および半径
方向に位置決め可能である。

発明のさらに他の目的は、複合シール組立体を提供する
ことにあり、該シール組立体は、保護フィルタ装置と、
該保護フィルタ装置を用いて正確に調整することができ
る流体シール装置と、補助シール装置とを備えてなり、
該補助シール装置は、上記シール装置のエラストマー製
シール部の押し出しを防止するためのバックアップリン
グを備え、密封領域の外側にある密封される部分の外側
表面に係合するようにされた部分を有する補助（排除）
リップを有し、または有さない。

本発明のさらに他の目的は、ハウジングと、ハウジング
の内外へ往復運動を行なう部分をもつ機械要素と、上記
ハウジングおよび往復運動を行なう部分のための複合シ
ール組立体を備える密封された機構を提供することにあ
り、上記シール組立体は、ケーシング部およびエラスト
マー製シール部を有する流体シール装置と、該流体シー
ル装置の軸方向内側に配置され保護フィルタ装置とを備
え、該保護フィルタ装置は、スクリーン保持リングとス
クリーン部材を備え、上記シール組立体はさらに補助（
排除）シール装置を備え、該補助シール装置は、上記流
体シール装置のシール部のためのバ・ツクアップつまり
圧力吸収部材を有し、ないし有さない。

本発明の上述のおよび他の目的および利点は、実際上、
シール組立体と共に使用される保護フィルタ装置を提供
することにより達成され、該保護フィルタ装置は、組合
される流体シール装置の軸方向内側に配置されるように
適合される環状の外側の保持リングとスクリーン部材（
フィルタ部材）とを備え、該フィルタ部材は、上記外側
の保持リングの半径方向内側へ延びるとともに、該フィ
ルタ部材の内側部分が組合される往復運動を行なう機械
要素から作動隙間分だけ離隔されるように、上記保持リ
ングに対して適切な位置に保持されている。本発明の目
的はまた、そのようなフィルタ装置を、排除リップ部お
よびエラストマー製シール体保持部材を持つ補助シール
装置を選択的に備えるシール組立体と組合せて、または
その一部を形成するものとして提供することによっても
達成される。

本発明の上述のおよび他の目的および利点が実際に達成
される正確な方法は、実施例を通じて記載され、添付図
面に示されている本発明の好ましい具体例についての以
下の詳細な説明を参照することにより、−Ｎ明確になる
であろう。なお、添付図面において、同一の参照番号は
同一の部分を示している。

実施例 本発明に係る保護フィルタ装置およびフィルタ装置とシ
ール組立体との組合せは、多くの適用において使用され
るとともに、構造上若干変更される可能性はあるが、本
発明の説明は、密封される機構が自動車のパワーステア
リング装置についてなされ、該機構の一つの構成要素が
固定ハウジンクであり、他の構成要素が往復運動するラ
ックまたはシャフトである。上記シール組立体は主シー
ル装置と補助シール装置からなる２要素組立体（ａ　ｔ
ｗｏ−ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｓｓｅｍｂｌｙ）であり、上
記保護フィルタ装置は、プラスチック材料で作られると
ともに、上記シール組立体の他の構成要素の軸方向内側
に配置された独立のユニットである。

より詳細に図面を参照して、第１図は、本発明が保護装
置付き（ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　）の流体シール組立体８
を備えてなることを示している。

該シール組立体８は、保護フィルタ装置１０と、主シー
ル装置（流体シール装置）１２と、補助シール装置１４
とを備える複数の単位構成要素（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ
　ｅｌｅｍｅｎｔ）を備えている。

本発明によれば、上記保護フィルタ装置１０は、第１図
、第５図および第６図に示すような外側保持リング１６
の形態とされたスクリーン位置決め部材と、半径方向内
側の内側保持リング１８と、スクリーン部材（フィルタ
部材）２０とを備えている。上記外側保持リング１６は
主胴部２２を有し、該主胴部２２は半径方向外向きの取
付面２４を備え、この取付面２４が上記主シール装置１
２の一部を形成する内向きの内側面に整列して係合され
る。これについては後述する。

また、上記外側保持リング１６は、半径方向外向きの大
径の外側面２６を有し、該外側面２６は、半径方向に延
びる肩面（肩部）２５を介して上記取付面２４に連続し
ている。外側保持リング１６はさらに半径方向の嵌合溝
２８を有し、この嵌合溝２８に上記スクリーン部材２０
の外縁部３０が嵌合されて、スクリーン部材２０が位置
決めされている。該スクリーン部材２０は保持されない
本体部分３２を有し、該本体部分３２の半径方向内縁部
３６が、上記内側保持リング１８の本体部分３４の軸方
向内向き面３８に取り付けられている。

また、第２図ないし第５図に示すように、上記両保持リ
ング１６．１８間に、複数のスペーサ部材４０が半径方
向内側へ延びて設けられている。これらスペーサ部材４
０は、平坦な密封側表面４２と傾斜した空間側表面４４
を有する。これら離隔された密封側表面４２に、上記ス
クリーン部材２０の本体部分３２が固着されている。

好ましくは、スペーサ部材４０の形成材料が上記スクリ
ーン部材２０の隣接部分の中へ拡散する（ｄｉｆｆｕｓ
ｅｄ　１ｎｔｏ　）部分４６があり、これにより、確実
な機械的固定作用（ａ　５ｅｃｕｒｅ　ｍｅｃｈａｎｉ
ｃａｌ　ｆａｓｔｅｎｉｎｇ　ａ’ｃｔｉｏｎ）が得ら
れる。第２図および第３図、ならびに特に第５図に示す
ように、上記スクリーン部材２０は内端部４８を有する
。該内端部４８は、上記内側保持リング１８の本体部分
３４の半径方向内側に位置するとともに、半径方向に内
端５０で終結している。この内端５０は、第６図に最も
良（示されているように、密封されるべき機構の隣接し
て対向する表面部分から、作動隙間（ａ　ｗｏｒｋｉｎ
ｇ　ｃｌｅａｒａｎｃｅ　）だけ離隔するようにされて
いる。

上記シール組立体８の他の構成要素に言及すれば、第５
図および第６図において、上記主シール装置１２および
補助シール装置１４の両者は、ハウジング５４の一部を
形成する大面（ｃｏｕｎｔｅｒｂｏｒ６５ｕｒｆａｃｅ
　）　　（シール収容穴面）５２上に配置されており、
該大面５２は、半径方向内向きで円周方向へ延びている
。上記ハウジング５４の表面は、内部の密封領域５６を
形成している。また、第１図および第６図に示すように
、５８で示される回転または往復運動するシャフトは、
上記密封領域５６から外側へ延びるとともに、円周方向
へ延びる半径方向外向きの表面６０を与える。該表面６
０の少なくと゛も一部が所定の表面仕上げに機械加工さ
れている。この表面６０は、スクリーン部材２０の内端
５０から作動隙間分だけ離隔された表面であって、これ
により、粒状物質（ｐａｔｉｃｕｌａｔｅｍａｔｔｅｒ
　）が上記内端５０とシャフト５８の表面６０の間を通
過しないことが保証される。

次に、主シール装置１２の詳細に言及すれば、この主シ
ール装置１２は、６２で示されるケーシングユニットを
有し、該ケーシングユニット６２は、半径方向へ延びる
半径方向フランジ６４と軸方向へ延びる軸方向フランジ
６６を有する。図示されているように、該軸方向フラン
ジ６６の外側面６８は、エラストマー材料（ｅｌａｓｔ
ｏｗｅｒｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ）からなる円筒形胴部
７０により被覆されている。したがって、主シール装置
１２は、しばしばいわゆる［ゴムＯＤＪシールユニット
（”ｒｕｂｂｅｒ　００″　５ｅａｌ　ｕｎｉｔ）と呼
ばれる。該主シール装置１２はまた、円周方向へ延びる
内側胴部７２を有し、該内側胴部７２は、上記軸方向フ
ランジ６６の半径方向内向きの円周面に固着されている
。

このエラストマー製のフィルタ取付用の内側胴部７２の
内側面７６は、上記外側保持リング１６の取付面２４と
対向するようにされている。

主シール装置１２は、上述のエラストマー製部材に加え
て、７８で示されるエラストマー製のシール体部（シー
ル構成部材）を有する。該シール体部７８はさらに、固
着部８０、シール部８２および屈曲部８４に区分される
。上記シール部８２は環状溝８６を有し、これにガータ
スプリング８８が収容されて位置決めされている。

上記シール部８２はさらに、油側面９０と空気側面９２
を有し、これら両面９０．９２は、一般に円形軌跡に沿
って結合して、主シール帯部９４を形成する。該主シー
ル帯部９４は、上記シャット５８の表面６０に流体漏れ
がないように係合する。上記シール部８２の空気側には
、１つまたはそれ以上の補助リプ９６が設けられて、潤
滑剤の保持と摩耗の減少が図られている。この構想（ｃ
。

ｎｃｅｐｔ　）は本発明に必須の特徴ではないが、通用
によっては有益モあり、１９８５年１２月２４日に発行
された米国特許Ｎｏ、４．５６０．１７７に開示されて
いる。

本発明のシール組立体の１つの主要な使用は高圧下にお
ける適用であり、このため、好ましくは、補助シール装
置１４が、上記保護フィルタ装置１０と主シール装置１
２の双方と組合されて使用される。

この補助シール装置１４は、シールケーシング１００と
、１０６で示されるバックアップリングとを備える。上
記シールケーシング１００は、軸方向に延びる取付はフ
ランジ１０２と半径方向フランジ１０４を有する。また
、上記バックアップリング１０６は、上記半径方向フラ
ンジ１０４の軸方向内側に配置されている。

該バックアップリング１０６は、半径方向に延びる環状
体１０８と、軸方向に延びる環状カラー１１０を有する
。該環状カラー１１０は、その−部が内向き円周面１１
２により形成されている。

さらに環状カラー１１０の一対の円錐台形状のテーパ面
１１４，１１６が結合して、環状部１１８を形成してお
り、該環状部１１８が、上記主シール装置１２のシール
体部７８の屈曲部８４に設けられた環状溝１１９　（第
１図）内に収容される。

上記補助シール装置１４は、上述の構成要素に加えて、
１２０で示される排除リップ部を有し、該排除リップ部
１２０は、上記シールケーシング１００の半径方向フラ
ンジ１０４に固着されている胴部１２２を有する。一般
に円形とされた排除シール帯部１２８は、収束する円錐
台形状の軸方向内側面１２４と軸方向外側面１２６によ
り形成される。

軸方向”内側”により、全体としての組立体の密封され
た領域、つまり”油”側の方向が意味されている。シー
ル技術において知られているように、上記排除リップ部
１２０により、その軸方向内側の領域は塵や粗粒子がな
い状態に保たれるが、この排除リップ部１２０自体は、
圧力密封機能（ａ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　５ｅａｌ　ｆｕ
ｎｃｔｔｏｎ）を提供しない。排除リンプ部１２は、”
乾燥”状態（ａ″ｄｒｙ″　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）で機
能することもできるし、また、上記シャフト５８が密封
領域５６内に出入りする際に該シャフト５８上に残存す
る、残存オイルによっても潤滑され得る。

好ましくは、上記バックアップリング１０６は、充垣ま
たは非充填ナイロン（ｆｉｌｅｄ　ｏｒ　ｕｎｆｉｌｌ
ｅｄｎｙｌｏｎ）のような構造的に堅いプラスチック材
料で作られる。上記排除リップ部１２０の胴部１２２と
上記主シール装置１２のシール体部７８は、例えば、ニ
トリル（ｎｉｔｒｉｌｅ　）またはフルオロエラストマ
ー化合物（ｆｌｕｏｒｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ　）のよう
な適当なエラストマーで作られる。好ましくは、保護フ
ィルタ装置１０のすべての構成部分が合成プラスチック
材料（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ）で作られ、外側および内側の保持リング１
６゜１８とスペーサ部材４０が、同一のプラスチック材
料で作られる。好ましくは、これらユニットは、インサ
ート成形法（ａｎ　１ｎｓｅｒｔ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｐ
ｒｏｃｅｓｓ）で作られる。この場合、網目の細かいプ
ラスチック材料（ａ　ｆｉｎｅ　ｍｅｓｈ　ｐｌａｓｔ
ｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ）で作られる上記スクリーン部
材２０の縁部は、上記保護フィルタ装置１０が一体品に
成形される（　ｆｏｒｍｅｄ　ｉｎ　ｏｎｅ　ｐｉｅｃ
ｅ　）際に、上記保持リング１６゜１８とスペーサ部材
４０に直接固着される。

次に、本発明のシール組立体の製造および組立てについ
て説明する。

当業者に公知である１、射出成形、圧縮成形またはトラ
ンスファ成形技術を用いたインサート成形により、保護
フィルタ装置１０が作られる。

この後、保護フィルタ装置１０は、対向する該保護フィ
ルタ装置１０の取付面２４と主シール装置１２の内側面
７６間の干渉により生じるすべり圧力ばめ（ａ　ｓｎｕ
ｇ　ｐｒｅｓｓ　ｆｉｔ）により、適所に収容されるよ
うにしつつ、上記エラストマー製のシール体部７８の軸
方向の開口端つまり内側端から挿入される。この際、上
記保護フィルタ装置　ｉ　Ｏの半径方向の肩面２５は、
主シール装置１２の一部を形成するエラストマー製の内
側胴部７２の端面７５と係合する。これにより、上記保
護フィルタ装置１０と主シール装置１２の適切な軸方向
の位置決めが保証される。

密封されるべき機構の密封のための準備が整うと、これ
らシール組立体の構成要素１０，１２゜１４が単一のユ
ニットとして挿入され、スクリーン部材２０の内端５０
がその部分上を通過するとともに、公知の方法により、
シール組立体８がハウジング５４の大面５２内に位置決
めされる。

この操作の間またはその後、補助シール装置１４が、第
１図および第６図に示された位置に挿入される。この状
態で主シール装置１２の環状溝１１９は、補助シール装
置１４の環状部１１８を弾発的に（ｗｉＬｈ　ａ　５ｎ
ａｐ−４ｎ　ａｃｔｉｏｎ　）収容し、これ　　−によ
り、上記両シール装置１２．１４が合体されて、単一の
ユニットとして機能することとなる。

本シール組立体の使用において、密封領域５６内の圧力
が著しく増大すると、ここに存在する油圧力（ｈｙｄｒ
ａｕｌｉｃ　ｆｏｒｃｅｓ）により、エラストマー製の
上記シール体部７８のシール部８２に半径方向の圧縮荷
重が負荷されて、該シール部８２は、上記シャフト５８
の表面６０に対して、より強く係合されることとなる（
ｕｒｇｉｎｇ　ｉｔ　１ｎｔｏ　ａｎ　ｉｎｃｒｅａｓ
ｉｎｇｌｙ　ｔｉｇｈｔ　ｆｉｔｔｉｎｇ　ｒｅｌａｔ
ｉｏｎ　）。

上記シール部８２の不都合な変形は、上記バックアップ
リング１０６のテーバ面１１４．１１６間の係合保持に
より防止される。これは、シール部８２が密封領域５６
からシャフト５８の表面６０に沿って押し出される傾向
を克服する。このバックアップ作用自体は新規でなく、
シール技術分野における当業者に公知であり、かつ理解
されているものである。

使用において、上記保護フィルタ装置１０によって与え
られる保護は、エラストマー製のシール部８２の油側面
９０、空気側面９２および主シール帯部９４と、密封さ
れる部分であるシャフト５８の表面６０との間の臨界相
互接触領域（ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌ　ｍｕｔｕａｌ　
ｃｏｎｔａｃｔ　ａｒｅａ）に、微粒子（ｐａｒｔｉｃ
ｌｅｓ　）が入る込むことを防止されることである。

これにより、切粉（ｃｈｉｐｓ　）や削りくず（ｓｈａ
ｖｉｎｇｓ）などが、上記エラストマー製のシール部８
２の表面に噛み込む（ｂｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　）こと
や、またシャフト５８に押しつけられ、これに損傷を与
えて、漏れを生じることはない。

上記スクリーン部材２０は油の通過を許容し、これによ
り、上記シール部８２のリップが適当にａ滑される一方
、ごみ（ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ）がこの領域に入る
ことはできない。なお、スクリーン部材２０は十分な透
過性（ｐｏｒｏｕｓ）を有し、このため、初期充填加圧
後において（ａｆｔｅｒ　１ｎｉｔｉａｌ　ｆｉｌｌｉ
ｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｉｚａｔｉｏｎ）　、著
しい圧力低下やスクリーン部材２０を通過する流れを生
ずることはなく、該スクリーン部材２０の両側にほぼ等
しい流体圧が存在することとなる。

以上のように、本発明によれば、上記に指摘したまたは
その他の、本発明に固有の多くの利点および特徴をもつ
、新規な保護装置を備えるシール組立体およびその保護
フィルタ装置が提供されることが理解されるであろう。

また、本発明の好ましい具体例が実施例を通じて記載さ
れており、当業者であれば、本発明の精神または特許請
求の範囲から逸脱することなく、シールの正確な形およ
びそこに用いられる材料の変形をなし得ることが理解さ
れるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る保護フィルタ装置および流体シ
ール装置と組合せた、密封された機構の要部を示す部分
縦断面図であって、流体シール組立体と組合された新規
な保護フィルタ装置の詳細な構造を示している。 第２図は、本発明に係る保護フィルタ装置の斜視図であ
って、流体シール組立体の他の部分から分離した状態を
示している。 第３図は、第２図の保護フィルタ装置を示す正面図であ
る。 第４図は、第２図および第３図の保護フィルタ装置を示
す、第３図の４−４線に沿った縦断面図である。 第５図は、第２図ないし第４図の保護フィルタ装置の一
部を示す、部分拡大縦断面図である。 第６図は、第１図のシール・フィルタ組立体の部分拡大
縦断面図であって、密封される部分との関係を示してい
る。 ８・・・流体シール組立体、１０・・・保護フィルタ装
置、１２・・・主シール装置（流体シール装置）、１４
・・・補助シール装置、１６・・・外側保持リング（ス
クリーン位置決め部材）、１８・・・内側保持リング、
２０・・・スクリーン部材（フィルタ部材）、２４・・
・外側保持リングの取付面（整列係合面）、２５・・・
外側保持リングの肩面（肩部）、３０・・・スクリーン
部材の外縁部、３２・・・スクリーン部材の本体部分、
３６・・・スクリーン部材の内縁部、４０・・・スペー
サ部材、４８・・・スクリーン部材の内端部、５０・・
・スクリーン部材の内端、５２・・・ハウジングの大面
（シール収容穴面）、５４・・・ハウジング、５６・・
・密封領域（流体収容空間）、５８・・・シャフト（機
械要素）、６０・・・シャフトの表面、６２・・・ケー
シング部材、６４・・・半径方向フランジ、６６・・・
軸方向フランジ、７０・・・円筒形胴部、７２・・・内
側胴部、７６・・・内側面、７８・・・シール体部（シ
ール構成部材）、８０・・・シール体部の固着部、８２
・・・シール体部のシール部、９０・・・シール部の油
側面、９２・・・シール部の空気側面、９４・・・シー
ル部の主シール帯部、１００・・・シールケーシング、
１０６・・・バンクアップリング、１１８・・・バック
アップリングの環状部、１１９・・・シール体部の環状
溝、１２０・・・補助シール装置の排除リップ部、１２
８・・・排除シール帯部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）流体シール装置の軸方向内側において、該流体シ
   ール装置に接近して隣接するように位置決めされる保護
   フィルタ装置であって、 環状のスクリーン位置決め部材とスクリーン部材とが組
   合されてなり、 前記スクリーン位置決め部材は、組合される流体シール
   装置のケーシング部と協働する、少なくとも一つの半径
   方向外向きの整列係合面を有し、 前記スクリーン部材は、外縁部と内縁部を有するスクリ
   ーン本体部分を備え、 前記内縁部の内端は、前記保護フィルタ装置が配置され
   る密封領域の内側および外側に存する部分を有する機械
   要素が通過するための円形開口部を形成し、 前記内端の寸法は、前記機械要素から作動隙間分だけ離
   隔されるように設定され、 前記外縁部は、前記スクリーン位置決め部材一部に固定
   されて、前記スクリーン部材の軸方向と半径方向の動き
   が防止されるとともに、前記スクリーン部材および前記
   スクリーン位置決め部材間の微粒子の通過が防止され、 これにより、汚染粒子を捕捉して、該汚染粒子が前記流
   体シール装置と前記機械要素の間に集積することを防止
   する一方、流体が前記スクリーン部材を通過し、前記機
   械要素および前記流体シール装置の部分の両方に接触し
   て、潤滑するようにされている 流体シール組立体と共に使用する保護フィルタ装置。 （２）前記スクリーン部材が合成プラスチック材料で作
   られている請求項第１項記載の保護フィルタ装置。 （３）前記スクリーン部材の前記外縁部が、前記スクリ
   ーン位置決め部材を構成する材料内に埋め込まれて、該
   スクリーン位置決め部材に固定される請求項第１項記載
   の保護フィルタ装置。（４）前記スクリーン位置決め部
   材が合成プラスチック材料で作られている請求項第１項
   記載の保護フィルタ装置。 （５）内側保持リングと、該内側保持リングおよび前記
   スクリーン位置決め部材の内側部分の間に延びる複数の
   スペーサ部材とをさらに備え、該スペーサ部材が前記ス
   クリーン部材に固着される部分を有する請求項第１項記
   載の保護フィルタ装置。 （６）前記スクリーン位置決め部材がさらに、組合され
   る流体シール装置の一部と係合する半径方向に延びる肩
   部を有して、前記保護フィルタ装置の軸方向の位置決め
   を容易にする請求項第１項記載の保護フィルタ装置。 （７）前記スクリーン位置決め部材、前記内側保持リン
   グおよび前記スペーサ部材がすべて、合成プラスチック
   材料で作られている請求項第５項記載の保護フィルタ装
   置。 （８）前記プラスチツク材料が単一のプラスチック材料
   である請求項第７項記載の保護フィルタ装置。 （９）流体シール装置と組合される密封部分とによって
   閉塞された開口部を有する流体収容空間内に配置される
   とともに、使用に際して前記流体シール装置と組合され
   て、これに接近して隣接すべく位置決めされる保護フィ
   ルタ装置であって、 一般に環状の内側および外側の保持リングと、該両保持
   リングの間で、円周方向へ相互に離隔しかつ半径方向へ
   延びる、複数のスペーサ部材と、少なくとも前記両保持
   リングの間で半径方向へ延びるフィルタ部材とが組合さ
   れてなり、前記外側の保持リングは、前記流体シール装
   置との正確な調整の整列係合のための部分を有し、 前記フィルタ部材の内端は、使用時において、相対的に
   動く密封された機械要素から作動隙間分だけ離隔するよ
   うにされ、 前記フィルタ部材は、少なくとも前記内側および外側の
   保持リングに機械的に固定された部分をもつ本体部分を
   有して、流体ごみが前記フィルタ部材と前記内側および
   外側の保持リング間を通過するのを防止するようにされ
   、 これにより、汚染粒子が前記流体シール装置および前記
   機械要素の対向面間に蓄積することを防止する一方、流
   体が前記フィルタ部材を通過し、前記機械要素および前
   記流体シール装置の両方の前記対向面に接触して、潤滑
   するようにされている 流体シール組立体と共に使用する保護フィルタ装置。 （１０）前記フィルタ部材がプラスチックスクリーン部
   材の形態である請求項第９項記載の保護フィルタ装置。 （１１）前記フィルタ部材がまた、前記スペーサ部材に
   機械的に固定される部分を有する請求項第９項記載の保
   護フィルタユニット。 （１２）前記フィルタ部材がスクリーン部材の形態であ
   り、該スクリーン部材の内端が、前記内側の保持リング
   の半径方向の最内側部分を越えて、半径方向内方へ延び
   ている請求項第９項記載の保護フィルタ装置。 （１３）前記流体シール装置の部分との正確な調整の整
   列係合のための、前記外側の保持リングの前記部分が、
   前記流体シール装置の半径方向内向き面と組合せ係合す
   る寸法とされた半径方向外向き面を有する請求項第９項
   記載の保護フィルタ装置。 （１４）前記フィルタ部材がプラスチックスクリーンの
   形態であるとともに、前記内側および外側の保持リング
   および前記スペーサ部材がすべて、合成プラスチック材
   料で作られている請求項第９項記載の保護フィルタ装置
   。 （１５）前記内側および外側の保持リングおよび前記ス
   ペーサ部材が、同一のプラスチック材料で作られている
   請求項第１４項記載の保護フィルタ装置。 （１６）流体シール装置と該流体シール装置のための保
   護フィルタ装置とが組合されてなる流体シール組立体で
   あって、 前記流体シール装置は、密封される機構の一構成要素内
   に使用中収容される比較的堅い環状ケーシング部と、流
   体シール装置の一部を形成するとともに、シール部およ
   び該シール部を前記ケーシング部に取付けるための固着
   部を有するエラストマー製シール構成部材と、前記ケー
   シング部の一部を形成して、組合される保護フィルタ装
   置の一部を保持し位置決めする手段とを備え、 前記シール部は、一般に円錐台形状の空気側面と油側面
   を有し、該両面は一般に円形の軌跡に沿って互いに結合
   して、前記密封される機構の構成要素の表面に接触する
   主シール帯部を形成し、 前記保護フィルタ装置は、前記流体シール装置に接近し
   て隣接するとともに、該流体シール装置の軸方向内側に
   位置決めされ、 前記保護フィルタ装置は、一般に環状のスクリーン位置
   決め部材とスクリーン部材とが組合されてなり、 前記スクリーン位置決め部材は、前記流体シール装置の
   前記ケーシング部と整列係合される少なくとも１つの半
   径方向外向き面を有し、前記スクリーン部材は、外縁部
   と内縁部を有するスクリーン本体部分を有し、 前記内縁部の内端は、前記保護フィルタ装置が配置され
   る密封領域の内側および外側に存する部分を有する機械
   要素の通過のための、円形開口部を形成し、 前記内端の寸法は、前記機械要素から作動隙間分だけ離
   隔されるように設定され、 前記外縁部は、前記スクリーン位置決め部材の一部に固
   定されて、前記スクリーン部材の軸方向および半径方向
   の動きが防止されるとともに、前記スクリーン部材およ
   び前記スクリーン位置決め部材間の微粒子の通過が防止
   され、これにより、前記保護フィルタ装置が汚染粒子を
   捕捉して、該汚染粒子が前記流体シール装置と前記機械
   要素の間に集積することを防止する一方、流体が前記ス
   クリーン部材を通過し、前記機械要素および前記流体シ
   ール装置の部分の両方に接触して、潤滑するようにされ
   ている流体シール組立体。 （１７）前記スクリーン部材がプラスチック材料で作ら
   れている請求項第１６項記載の流体シール組立体。 （１８）前記スクリーン位置決め部材が、一対の内側お
   よび外側の保持リングを有し、これらの間に離隔された
   保持部材が延びており、 前記保持リングは、前記スクリーン部材の一部に融合さ
   れる部分を有する請求項第１６項記載の流体シール組立
   体。 （１９）前記保持リングおよび前記スクリーン部材がプ
   ラスチック材料で作られている請求項第１８項記載の流
   体シール組立体。 （２０）内部に流体収容空間を有するハウジングと、該
   流体収容空間および前記ハウジングの外部の間に延びる
   シャフト収容開口と、該シャフト収容開口内に形成され
   たシール収容穴面と、前記シャフト収容開口を介して延
   びる相対的に可動なシャフトとが組合されてなる、密封
   された油圧機構であって、 流体シール装置と該流体シール装置のための保護フィル
   タ装置とを順番に含んでなる保護装置付き流体シール組
   立体を備え、 前記流体シール装置は、前記シール収容穴面に保持され
   る比較的堅い環状ケーシング部と、流体シール装置の一
   部を形成するエラストマー製シール構成部材と、前記ケ
   ーシング部の一部を形成し、保護フィルタ装置の一部を
   保持して位置決めする手段とを備えてなり、 前記シール構成部材は、シール部と、該シール部を前記
   ケーシング部に取付けるための固着部とを備え、 前記シール部は、一般に円錐台形状の空気側面および油
   側面を備え、該両面は一般に円形の軌跡に沿って互いに
   結合して、前記シャフトの表面に接触する主シール帯部
   を形成し、 前記保護フィルタ装置は、前記流体シール装置に接近し
   てその軸方向内側に隣接して位置決めされ、 前記保護フィルタ装置は、一般に環状のスクリーン位置
   決め部材と、スクリーン部材とが組合されてなり、 前記スクリーン位置決め部材は、前記流体シール装置の
   前記ケーシング部と整列係合される少なくとも１つの半
   径方向外向き面を有し、前記スクリーン部材は、外縁部
   と内縁部を有するスクリーン本体部分を備え、 前記内縁部の内端は、前記シャフトの通過のための円形
   開口を形成し、 前記スクリーン部材の内端と前記シャフトは、作動隙間
   分だけ離隔され、 前記スクリーン部材の前記外縁部は、前記スクリーン位
   置決め部材の一部に固定されて、前記スクリーン部材の
   軸方向および半径方向の動きが防止されるとともに、前
   記スクリーンユニツトおよび前記位置決めユニット間の
   微粒子の通過が防止され、 これにより、前記保護フィルタ装置が汚染粒子を捕捉し
   て、前記汚染粒子が前記流体シール装置と前記シャフト
   の間に集積することを防止する一方、流体が前記スクリ
   ーン部材を通過し、前記シャフトおよび前記流体シール
   装置の部分の両方に接触して、潤滑するようにされてい
   る密封された油圧機構。 （２１）前記スクリーン部材がプラスチック材料で作ら
   れている請求項第２０項記載の密封された油圧機構。 （２２）前記スクリーン位置決め部材が、一対の内側お
   よび外側の保持リングを有するとともに、これら両保持
   リング間に、離隔された保持要素が延びており、 前記保持リングは、前記スクリーン部材の一部に融合さ
   れてる部分を有する請求項第２０項記載の密封された油
   圧機構。 （２３）前記保持リングおよび前記スクリーン部材がプ
   ラスチック材料で作られている請求項第２２項記載の密
   封された油圧機構。