(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（９）と、少なくとも1つの支持要素（１３，１３ａ，２３）に当接し、ポリフルオロカーボンから成る少なくとも１つのパッキン要素（５，５ａ）とを備え、該パッキン要素が、半径方向の力のもとに被密封面（２７）に当接するとともに、半径方向内側へ向けられているケーシング部分（８）と前記パッキン要素（５，５ａ）とに当接している少なくとも１つのエラストマー要素（７，７ａ）によって、前記被密封面（２７）の方向に荷重されているパッキンリップ（４，４ａ）を備えている軸封装置において、
前記被密封面が回転スリーブ（１）の側面（２７）であり、該回転スリーブが、回転軸／軸上に相対回転不能に着座して、一端に、半径方向外側へ向けられるフランジ（２）を有していること、
前記回転スリーブ（１）が圧力ばめで前記回転軸／軸に着座していること、
前記支持要素（１９，１９ａ，２３）がその半径方向にて外側の縁でもって前記ケーシング（９）の筒状部分（１０）に当接して固定されていること、
半径方向内側へ向けられている前記ケーシング部分（８）が前記ケーシング（９）の前記筒状部分（１０）の自由端に設けられていること、
前記支持要素（１９，１９ａ，２３）が、前記軸封装置を空気側（２４）に対して遮断する、前記軸封装置の一部分を形成していること、
前記回転スリーブ（１）の前記フランジ（２）が前記ケーシング（９）の外側に位置して、前記ケーシング部分（８）から軸線方向に間隔を有していること、を特徴とする軸封装置。
【請求項２】
前記エラストマー要素（７，７ａ）が前記パッキン要素（５，５ａ）を支持し、該パッキン要素が、前記エラストマー要素（７，７ａ）の、媒体側（６）とは逆の側に平面当接していることを特徴とする、請求項１に記載の軸封装置。
【請求項３】
前記エラストマー要素（７，７ａ）が、少なくとも１つのスプリング（１７，１７ａ）によって半径方向に荷重されているリップ状部分（１６，１６ａ）でもって、前記パッキン要素（５，５ａ）の前記パッキンリップ（４，４ａ）上に半径方向の力のもとに載置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の軸封装置。
【請求項４】
前記支持要素（１９，１９ａ）が、前記パッキン要素（５，５ａ）の半径方向延在部分と、該半径方向延在部分から前記パッキンリップ（４，４ａ）への移行部とに当接していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の軸封装置。
【請求項５】
２つのパッキン要素（５，５ａ）が軸線方向に並設され、これらパッキン要素が片側でもってそれぞれ１つの支持要素（１９，１９ａ，２３）に当接していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の軸封装置。
【請求項６】
前記パッキン要素（５，５ａ）がその他の側でもって１つのエラストマー要素（７，７ａ）に当接していることを特徴とする、請求項５に記載の軸封装置。
【請求項７】
前記エラストマー要素（７，７ａ）が、回転方向に依存するまたは回転方向に依存しない構造または幾何学的形状（２５）を前記パッキン要素（５，５ａ）のために有していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の軸封装置。
【請求項８】
前記パッキンリップ（４，４ａ）が、回転方向に依存するまたは回転方向に依存しない構造または幾何学的形状（２６）を有していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の軸封装置。
【請求項９】
前記構造または幾何学的形状（２６）が回転作動側及び／または前記パッキンリップ（４，４ａ）の外面に設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の軸封装置。
【請求項１０】
前記回転スリーブ（１）の前記側面（２７）がプロファイル部を有していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の軸封装置、特に半径方向軸封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半径方向軸封装置の形態の軸封装置の場合、パッキン要素の材料としてポリフルオロカーボン、特にポリテトラフルオロエチレンが使用されるが、これはその物理学的特性および化学的特性が際立っているからである。このパッキン要素はリングディスクとして構成され、その半径方向内側領域は弾性湾曲してパッキンリップを形成している。ポリフルオロカーボンの場合、特にポリテトラフルオロエチレンの場合、クリープが観察される。さらに、この材料は比較的機械的強度が小さい。この材料にクリープが生じると、密封作用が弱まる。クリープ作用に対処するため、パッキンリップに作用する半径方向の力を大きくする。しかし、対応的にパッキンリップの摩耗が激しくなる。従って、パッキンを使用する場合、密封性と摩耗との間のバランスを取るのが困難である。
【０００３】
このバランスを達成するために、パッキン要素にたとえばガラスファイバー、カーボンファイバー、青銅等の種々の充填物質を添加することが知られているが、これらの添加物は複雑で高価な製造の要因になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、この種の軸封装置を、構造が簡単で適正価格で製造でき、使用期間中に密封性が実質的に維持されるように構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴ある構成によって解決される。
【０００７】
本発明による軸封装置（好ましくは半径方向軸封装置である）は、自動車の製造分野での使用に特に適している。すなわち、本発明による軸封装置は、たとえば自動車の冷媒ポンプで使用することができる。本発明による軸封装置は、たとえば１０ミリバールないしほぼ３５００ミリバールの圧力範囲で使用することができる。軸封装置を使用することができる冷媒としては、たとえばＯＡＴ，ＳＯＡＴ，グリセリンを含んだＳＯＡＴが考えられるが、純水も考えられる。本発明による軸封装置は、ほぼ−３０℃ないしほぼ１２５℃の温度範囲で問題なく使用することができる。本発明による構成により、軸封装置は実質的に３ｇ／１００ｈ以下の値の優れた漏れ特性を有している。さらに、本発明による軸封装置は、使用中の騒音特性が非常に優れていることを特徴としているが、これはとりわけ防振作用のあるエラストマー要素を使用しているためである。
【０００８】
有利には、エラストマー要素はパッキン要素を支持している。
【０００９】
有利な実施態様では、パッキン要素は、エラストマー要素の、媒体側とは逆の側に平面当接している。従って、パッキン要素はエラストマー要素によって保護される。さらに、これによって高い防振作用が達成される。
【００１０】
エラストマー要素がケーシング部分とパッキン要素の間に配置されてこれらケーシング部分とパッキン要素とに当接していれば、有利な実施態様が得られる。このときエラストマー要素は、軸封装置のケーシングの内部で確実に保持されている。
【００１１】
パッキン要素のパッキンリップを被密封面に対し簡単且つ確実に押圧させることができるようにするため、エラストマー要素がリップ状部分でもってパッキン要素のパッキンリップ上に半径方向の力のもとに載置されていれば、有利である。エラストマー要素の前記部分がリップ状の構成であることにより、最適な力伝動が可能になる。リップ状構成により、エラストマー要素のこの部分は最適に弾性で撓むことができ、その結果十分な予緊張力が提供される。
【００１２】
エラストマー要素は、リップ状部分だけで半径方向の力がパッキンリップに作用するように構成されていてよい。有利な実施形態では、エラストマー要素のリップ状部分は少なくとも１つのスプリングによって半径方向に荷重されている。このスプリングは有利にはリングスプリングであり、リップ状部分をその周方向で取り囲んでいる。このスプリングにより、常に十分大きな半径方向の力がパッキン要素のパッキンリップに作用するよう確保されている。
【００１３】
ケーシング内部でのパッキン要素の確実な位置固定は、パッキン要素が少なくとも１つの支持要素に当接していれば、得られる。このケースでは、パッキン要素はエラストマー要素と支持要素との間にあり、その結果パッキン要素をこれら両要素の間で確実に保持することができる。
【００１５】
支持要素は、有利には、その半径方向にて外側の縁でもってケーシングに固定されており、その結果支持要素はその取り付け位置を変えないので、軸封装置の作動時間中にパッキン要素はその密封作用を確実に実施することができる。
【００１６】
パッキン要素は、スペースが少なくて済み、軸封装置の製造を有利に、低コストにするリングディスクである。
【００１７】
パッキン要素の確実な支持は、該支持要素が、パッキン要素の半径方向延在部分と、該半径方向延在部分からパッキンリップへの移行部とに当接していれば、得られる。
【００１８】
被密封面は、パッキン要素のパッキンリップが載置されている回転軸または軸の側面である。
【００１９】
しかし、被密封面は、回転軸／軸上に相対回転不能に着座している回転スリーブの側面であってもよい。
【００２０】
最適な密封は、２つのパッキン要素が軸線方向に並設され、これらパッキン要素が片側でもってそれぞれ１つの支持要素に当接していれば、得られる。
【００２１】
このケースでは、両パッキン要素がその他の側でもって１つのエラストマー要素に当接していれば、有利である。
【００２２】
エラストマー要素は、回転方向に依存するまたは回転方向に依存しない構造または幾何学的形状をパッキン要素のために有している。この場合、被密封媒体の逆流は１つの回転方向のみ行われるか、或いは、２つの回転方向においても行われる。
【００２３】
有利な構成では、パッキンリップも、回転方向に依存するまたは回転方向に依存しない構造または幾何学的形状を有している。この場合、使用例に応じて、密封媒体はパッキンリップの前記構造または幾何学的形状を用いても１つの方向におよび回転方向に依存せずに逆流することができる。
【００２４】
前記構造または幾何学的形状は回転作動側および／またはパッキンリップの外面に設けられていてよい。
【００２５】
請求項１０に記載の軸封装置は、回転スリーブの側面がプロファイル部を有しているように構成されている。このプロファイル部は、有利な構成では、波形状に形成されていてよい。このようにして回転スリーブのプロファイル部と載置されているパッキンリップとの間に潤滑ポケットを形成することができ、該潤滑ポケットは回転スリーブ上に載置されているパッキンリップの確実な潤滑を保証する。
【００２６】
他の有利な実施態様では、回転スリーブはその外面に点状の凹部を有していてもよい。これらの凹部も同様に潤滑ポケットとして使用することができる。
【００２７】
特に有利な構成では、回転スリーブのプロファイル部は渦構造部して形成され、該渦構造部により媒体側の方向への媒体の逆流が達成される。この渦構造部は、有利には、軸の１つの回転方向でのみ作用するか、或いは、軸の両方向でも作用するように構成されていてよい。
【００２８】
本出願の対象は、個々の請求項の対象から明らかなばかりでなく、図面および以下の説明に開示されたすべての記載および構成によっても明らかになる。これらの記載および構成は、請求項の対象ではなくとも、技術水準に比べて個々にまたは組み合わせて新規なものである限りは、本発明にとって重要なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
図面には、本発明のいくつかの実施形態が図示されている。
【図１】本発明による軸封装置の回転スリーブの１実施形態における半部分を示す図である。
【図２】本発明による軸封装置の回転スリーブの１実施形態における半部分を示す図である。
【図３】本発明による軸封装置の回転スリーブの１実施形態における半部分を示す図である。
【図４】本発明による軸封装置の回転スリーブの１実施形態における半部分を示す図である。
【図５】本発明の１実施形態における軸封装置の半部分を示す軸断面図である。
【図６】本発明の１実施形態における軸封装置の半部分を示す軸断面図である。
【図６ａ】図６の実施形態における、エラストマー要素のパッキンリップ状部分のプロファイル部による力配分を示す図である。
【図７】本発明の１実施形態における軸封装置の半部分を示す軸断面図である。
【図７ａ】図７の実施形態における、パッキンリップの軸線方向の幅にわたる連続的な半径方向力配分を示す図である。
【図８】本発明の１実施形態における軸封装置の半部分を示す軸断面図である。
【図９】本発明の１実施形態における軸封装置の半部分を示す軸断面図である。
【図１０】本発明の１実施形態における軸封装置の半部分を示す軸断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
まず、軸封装置（有利には半径方向軸封装置である）の全体構造を図８を用いて説明する。軸封装置は回転スリーブ１を有し、該回転スリーブは密封すべき軸（図示せず）上に相対回転不能に着座している。回転スリーブ１は、密封すべき軸上に好ましくは圧力ばめで着座している。回転スリーブ１は、一端に、半径方向外側へ向けられるフランジ２を有している。回転スリーブ１の他端３は漏斗状に拡幅されていてよい。リングフランジ２の半径方向の幅は拡幅端部３の半径方向の幅よりも大きい。回転スリーブ１の筒状外面には、予め半径方向に緊張せしめられたパッキン要素５のパッキンリップ４が密着している。パッキン要素５は有利にはパッキンディスクであり、その半径方向内側領域はパッキンリップ４を形成するために弾性で湾曲している。パッキン要素５は有利にはポリフルオロカーボンから成り、好ましくはポリテトラフルオロエチレンから成っている。パッキンリップ４は媒体６側の方向に弾性で湾曲している。
【００３１】
パッキン要素５は、媒体側６の側面をエラストマー要素７によって覆われている。エラストマー要素７は半径方向の全幅にわたってパッキン要素５に当接している。エラストマー要素７は弾性プラスチックまたはゴム状材料から成っている。
【００３２】
エラストマー要素７は、ケーシング９の、半径方向内側へ向けられているリングフランジ８に対して軸線方向に当接している。リングフランジ８は内側筒状部分１０へ移行し、該内側筒状部分は、リングフランジ８とは逆の側のその端部において、半径方向外側へ延在しているリングフランジ１１を介して外側筒状部分１２へ移行している。該外側筒状１２の自由端は半径方向外側へ向けられるリングフランジ１３へ移行している。ケーシング９は、軸封装置の取り付け位置で、１つのユニットの、軸封装置のための受容孔を有している側面に、リングフランジ１３でもって公知の態様で当接する。ケーシング９は有利には一体に形成されており、有利には金属材料から成っている。軸封装置の使用分野に応じては、ケーシング９を硬いプラスチックから構成してもよい。
【００３３】
半径方向内側へ向けられるリングフランジ８は、軸封装置の軸線方向に見て、リングフランジ８から間隔をもっている回転スリーブ１のリングフランジ２とオーバーラップしている。エラストマー要素７はその自由端１４でもってリングフランジ８の中央の開口部１５内へ突出している。図示した実施形態では、自由端１４はリングフランジ８からリングフランジ２の方向へわずかに突出している。エラストマー要素７の自由端１４と開口部１５の縁およびリングフランジ２との間には小さな間隔がある。
【００３４】
エラストマー要素７の、パッキンリップ４に載置されている部分１６は、パッキンリップのように形成されている。この部分１６はパッキンリップ４の全幅にわたって当接し、パッキンリップ４に対し半径方向の力を作用させる。パッキンリップ４はこのようにして回転スリーブ１の外面に対し確実に押圧され、その結果被密封手段か確実に保持される。最適な半径方向押圧力を達成するため、エラストマー要素７のパッキンリップ部分１６は、パッキンリップ部分１６の外面の環状溝１８に設けられているリングスプリング１７によって付勢されている。環状溝１８の壁はリングスプリング１７をほぼ１８０゜にわたって取り囲み、その結果環状溝は取り付け状態で確実に保持される。リングスプリング１７は、パッキン要素５のパッキンリップ４を常に十分な半径方向の力によって回転スリーブ１の外面に当接させる用を成している。リングスプリング１７はケーシング９の内側にある。
【００３５】
リングスプリング１７はエラストマー要素７の受容室３０内にある。リングスプリング１７はその１つの端面においてケーシング９のリングフランジ８によって部分的に画成される。軸線方向において反対側で、受容室３０は、リングスプリング１７に体接線方向で環状溝１８の壁に移行している側壁３１によって画成される。側壁３１はケーシング９のリングフランジ８に対し平行に位置し、半径方向斜めに外側へ延在している壁３２を介して端面３３へ移行している。エラストマー要素７はこの端面３３でもってリングフランジ８の内面に平面当接している。
【００３６】
パッキン要素５の、エラストマー要素７とは逆の側には、支持ディスク１９が当接している。支持ディスク１９は半径方向においてケーシング９の筒状部分１０まで延在し、筒状部分１０には有利には支持ディスク１９が固定されている。支持ディスク１９が金属材料から成っている場合には、該支持ディスクは有利には筒状部分に溶接されている。支持ディスク１９は、その半径方向内側領域２０でもって、パッキンリップ４へのパッキン要素５の移行領域に平面当接している。
【００３７】
パッキン要素５は、上述したようにしてエラストマー要素７と支持ディスク１８との間に配置されて、これらにそれぞれ当接している。
【００３８】
支持ディスク１９および／またはエラストマー要素７は、パッキン要素５と化学的および／または機械的に結合されていてよい。
【００３９】
支持ディスク１９は、ケーシング９のリングフランジ８と協働して軸封装置の個々の部品７，５を固定している。リングスプリング１７は、パッキン要素５にクリープが生じた場合でも、必要な予緊張力でパッキンリップ４を回転スリーブ１上に載置させる用を成している。
【００４０】
図９に図示した実施形態が上記実施形態と異なっているのは、パッキン要素とエラストマー要素と支持ディスクとが二重に設けられている点である。二重に配置されているので軸封装置が軸線方向により幅広になるため、これに対応してケーシング９の筒状部分１０も上記実施形態の場合よりも幅広になっている。エラストマー要素７は同様にケーシング９のリングフランジ８とパッキン要素５との間に設けられている。エラストマー要素７はパッキンリップ４でもって回転スリーブ１の外面に載置されている。第２のエラストマー要素７ａは支持ディスク１９とパッキン要素５ａとの間にある。パッキン要素５ａ自体はエラストマー要素７ａと支持ディスク１９ａとの間に配置されている。少なくとも支持ディスク１９ａは、上記実施形態で述べたように、その外縁でもってケーシング９の筒状部分１０の内面に固定されている。パッキン要素５，５ａとエラストマー要素７，７ａと支持ディスク１９，１９ａとは化学的におよび／または機械的に互いに結合されていてよい。パッキン要素５，５ａとエラストマー要素７，７ａと支持ディスク１９，１９ａとは同方向に直列に配置されている。このような二重配置により、媒体側６にある媒体の確実な密封が得られる。
【００４１】
上記実施形態の場合と同様に、ケーシング９の筒状部分１２の外面には、軸封装置の取り付け位置で静力学的密封部を形成するパッキン手段２１が設けられている。筒状部分１２の周方向に延在しているパッキン手段２１は、軸封装置の取り付け位置で弾性変形し、よって確実な静力学的密封の用を成している。両リングスプリング１７，１７ａはパッキンリップ４，４ａを回転スリーブ１に対ししっかりと押圧させる。リングスプリング１７，１７ａの予緊張力により、パッキン要素１５にわずかなクリープが生じても密封が保証されている。
【００４２】
回転スリーブ１の漏斗状に拡幅された端部３は、軸封装置の組み立て時における心合わせの改善に寄与し、搬送時ロック手段として用いることができ、また事前封入潤滑剤をカプセリングして引きずりおよび汚染を防止するためにも用いることができる。
【００４３】
上記実施形態とは異なり、エラストマー要素７の自由端１４はリングフランジ８の開口部１５内へ突出していない。これにより、図９の軸封装置の形成のために２つの同じエラストマー要素７，７ａを使用することが可能である。
【００４４】
エラストマー要素７，７ａの受容室３０，３０ａは、図８の軸封装置の受容室３０よりも軸線方向に長く延在している。側壁３１，３１ａはエラストマー要素７，７ａの端面３３，３３ａからより大きな間隔で位置している。側壁３１，３１ａに接続している壁３２，３２ａは、上記実施形態の場合よりも軸線方向に著しく長い。その代わり、受容室３０，３０ａは図８の受容室３０よりも半径方向に小さい。
【００４５】
図１０の軸封装置は、パッキンリップ１４が回転スリーブ１の外面に載置されているエラストマー要素７を有している。パッキンリップ１４はパッキンエッジ２２を有し、該パッキンエッジでもってパッキンリップ１４は回転スリーブ１上に載置されている。パッキンエッジ２２は半径方向に予緊張力をもって回転スリーブ１上に載置されている。半径方向の予緊張力を支援するため、エラストマー要素７の環状溝１８に挿入されているリングスプリング１７が設けられている。エラストマー要素７の受容室３０は、実質的に図８の軸封装置の場合のように形成されている。しかし、図１０の受容室３０は図８の実施形態の場合に比べて半径方向により高い。
【００４６】
この実施形態の場合、エラストマー要素７は２つのパッキン要素のうちの一方を形成している。エラストマー要素７はケーシング９のリングフランジ８と支持ディスク２３とで支持され、支持ディスク２３は半径方向の面内に位置して、回転スリーブ１を間隔をもって取り囲んでいる。支持ディスク２はその外縁でもってケーシング９の筒状部分１０の内面に固定させることができ、支持ディスクが金属材料から成っている場合にはたとえば溶接してよい。エラストマー要素７は、そのエラストマー要素７ａ側の側面でもって支持ディスク２３に平面当接し、該支持ディスクの半径方向の幅はエラストマー要素７の当接面の対応する半径方向の幅に相当している。本実施形態では、パッキンリップ１４の自由端はリングフランジ８の中央の開口部１５内へ突出していない。しかし、もちろん、図８の実施形態の場合と同様にパッキンリップ１４は中央の開口部１５内へ突出するように或いは該開口部を貫通するように構成されていてよい。この場合、この自由端は回転スリーブ１のリングフランジ２に対しまだ十分な間隔で位置する。
【００４７】
パッキン要素５ａは、図８および図９の実施形態の場合と同一に構成されている。パッキン要素５ａはパッキンリップ４ａを有し、該パッキンリップは半径方向の予緊張力で回転スリーブ１上に載置されている。パッキン要素５ａはエラストマー要素７ａとカバーディスク１９ａとの間で保持される。カバーディスク１９ａは前記実施形態に対応して構成されている。エラストマー要素７ａは両支持ディスク２２と１９ａとの間にあり、これら両支持ディスクに対し両側面でもって平面当接している。エラストマー要素７ａの自由端１４ａは支持ディスク２３から軸線方向に間隔を有している。エラストマー要素７ａの環状溝１８ａ内に挿入されているリングスプリング１７ａは、パッキン要素５ａのパッキンリップ４ａに対し半径方向の予緊張力を作用させる。エラストマー要素７のパッキンリップ付近の部分１６ａは、前記実施形態に対応して、パッキンリップ４ａの、回転スリーブ１とは逆の側の背面側で、パッキンリップ４ａを覆っている。受容室３０ａは、図９の受容室３０ａに対応して構成されている。
【００４８】
支持ディスク１９ａは、図９の実施形態の場合と同様に、回転スリーブ１の漏斗状端部３から軸線方向に間隔を有している。支持ディスク１９ａはケーシング９の筒状部分１０の内面に前述の態様で固定されている。
【００４９】
図１０の実施形態が例示しているように、軸封装置は異なる構成の複数個のパッキン要素を有していてよい。このケースでは、１つのパッキン要素はエラストマー材から成るエラストマー要素７であり、他方他のパッキン要素５ａはポリフルオロカーボン、好ましくはポリテトラフルオロエチレンから成っている。
【００５０】
図６および図７は回転スリーブのない軸封装置を示している。この実施形態では、パッキン要素５のパッキンリップ４は直接軸（図示せず）に載置されている。パッキン要素５はエラストマー要素７と支持ディスク１９との間にあり、ッキン要素５はエラストマー要素７と支持ディスク１９とは図８の実施形態に対応して構成され、配置されている。エラストマー要素７のパッキンリップ状部分１６の自由端１４は、ケーシング９のリングフランジ８の中央の開口部１５を貫通して突出している。ケーシング９の筒状部分１２上には、静力学的密封を行うためのパッキン手段２１が設けられている。
【００５１】
図６の軸封装置は回転スリーブを有していないので、構成が簡潔であることを特徴としている。リングスプリング１７は、密封すべき軸に対するパッキンリップ４の十分な半径方向押圧力を提供する。前記実施形態の場合と同様に、パッキン要素５のパックンリップ４は媒体側６の方向に湾曲している。支持ディスク１９は、前記実施形態に対応して、パッキン要素５の空気側２４の側面に当接している。
【００５２】
受容室３０は側壁３１を有し、側壁３１は前述の実施形態とは異なり、環状溝１８の壁に接線方向に接続せずに、半径方向に接続している。側壁３１はその後円弧状に湾曲して壁３２へ移行し、壁３２はエラストマー部分７の端面３３に鈍角で接続している。環状溝１８の壁に対し側壁３１が半径方向に接続しているため、受容室３０内にある媒体はエラストマー部分７のパッキンリップ状部分１６に対し半径方向圧力を作用させ、従ってパッキン要素５のパッキンリップ４に対し半径方向圧力を作用させる。これにより、パッキンリップ４の押圧力はエラストマー部分７を介して適宜液圧支援することによって達成できる。よって、受容室３０を適当に構成することにより、付加的にパッキンリップ４の押圧力を発生させることができる。
【００５３】
このように、この実施形態では、プロファイル部（異形部）２５の構成と受容室３０の構成とが協働することにより、プレス力配分を軸封装置の使用例に対し好適に適合させることができる。
【００５４】
エラストマー要素７は、パッキン要素５のパッキンリップ４の領域の載置面にプロファイル部２５を有している。このプロファイル部は、本実施形態では、軸断面図にて波形状に構成されている。プロファイル部２５の隣接しあっている凹部の間にある細条部は、リングスプリング１７による半径方向圧力によって弾性変形する。エラストマー要素７のパッキンリップ状部分１６のプロファイル部２５は、図６ａから明らかなような特別な力配分を生じさせる。ここでは、プロファイル部２５の軸線方向の幅にわたる力配分が図示されている。プロファイル部２５の細条部により、力配分の推移を制御することができる。力配分はプロファイル部の軸線方向の幅にわたって連続的に行われるのではなく、プロファイル部の凹部の間にある細条部の領域で不連続的に行われる。このように、軸または回転スリーブ１上のパッキンリップ４の半径方向押圧力の推移を、プロファイル部２５を適宜構成することによって制御することができる。半径方向押圧力はパッキンリップ４の自由端を起点として減少する。
【００５５】
パッキンリップ４またはパッキン要素５全体は非常に薄くてもよく、その結果図６ａに図示したようなプロファイル部２５によって生じる力配分を示す。
【００５６】
図５の実施形態が図６の軸封装置と異なっているのは、エラストマー要素７の部分１６がプロファイル部を有していないこと、その代わりパッキン要素５のパッキンリップ４がその被密封軸側に逆送機構２６を備えていることである。逆送機構２６は、パッキンリップ４と軸との間に到達した媒体を媒体側６のほうへ逆送させる用を成す。逆送機構２６は、軸の１つの回転方向でのみ逆送を生じさせるように構成されていてよい。しかし逆送機構２６を、軸の両方向での媒体の逆送が可能であるように構成することも可能である。これら２種類の逆送機構はすでに公知であるので、詳細に説明しない。他の点では、図５の軸封装置は図６の実施形態と同一に構成されている。
【００５７】
パッキンリップ４はその外面にもこのような逆送機構を有していてよい。最後に、パッキンリップ４の外面にのみ逆送機構を設けるようにしてもよい。
【００５８】
図７の実施形態は実質的に図５の実施形態に対応している。唯一の相違は、パッキン要素５のパッキンリップ４がその軸載置側に逆送機構を有していない点にある。さらに、図６の実施形態に比べると、エラストマー部分７の領域にプロファイル部が設けられていない点で相違している。その結果、図７ａからわかるように、図６および図６ａの実施形態とは異なり、パッキンリップ４の軸線方向の幅にわたって連続的な半径方向力配分が得られる。押圧力はパッキンリップ４の自由端を起点として連続的に減少する。
【００５９】
図６および図６ａと図７および図７ａを比較してわかるように、エラストマー部分７の領域１６を適宜構成することにより、力配分をその都度の使用例に対し最適に調整することができる。
【００６０】
プレス力の配分は回転方向に依存して行うことができるが、回転方向とは関係なく行うこともできる。
【００６１】
図１ないし図４は回転スリーブ１の種々の構成を示している。図１の実施形態では、回転スリーブ１は筒状側面２７有し、該筒状側面は一端でリングフランジ２へ移行し、他端で漏斗状に拡幅された端部３へ移行している。
【００６２】
図２の実施形態では、側面２７は波形プロファイル部を有し、該波形プロファイル部は有利には側面２７の軸線方向全長にわたって設けられている。この波形プロファイル部は有利には均一に構成され、すなわち波形は同じ深さと同じ軸線方向幅とを有している。しかしながら、このようなプロファイル部の構成は強制的なものではなく、不均一に構成すること、および／または、側面２７の軸線方向長さの一部分にわたってのみ設けてもよい。波形プロファイル部は潤滑剤貯留部として使用することができ、その結果パッキンリップ４が常時潤滑され、これによって摩耗が少なくなる。
【００６３】
図３の回転スリーブ１の側面２７は、外面に、点状凹部の形状でプロファイル部２８を備えている。このプロファイル部は有利には潤滑ポケットとして用いられ、該潤滑ポケットにより、回転スリーブ１上に載置されるパッキンリップ４の確実な潤滑が保証されている。
【００６４】
図４の実施形態では、回転スリーブ１の側面２７は渦構造部２９を備え、該渦構造部によって同様に媒体側６の方向への媒体の逆送が達成される。渦構造部２９は、軸の１つの回転方向でのみ作用するように構成されていてよい。しかし、回転方向に関係なく被密封媒体の逆送が保証されているようにこの渦構造部２９を構成してもよい。渦構造部２９は有利には側面２７のほぼ軸線方向全長にわたって延在している。
【００６５】
種々の実施形態を用いて説明した軸封装置の構成要素は、種々の配置構成で使用することができる。従って、図示した実施形態に限定されるものではない。たとえば、図１ないし図４の回転スリーブ１を、説明した各軸封実施形態に設けてもよい。
【００６６】
エラストマー要素７はリングスプリング１７なしでも使用することができる。このケースでは、エラストマー要素７の部分１６が及ぼす半径方向力は、パッキン要素５のパッキンリップ４を回転スリーブ１に対して、或いは、ダイレクトに被密封軸に対して押圧させるために使用される。このケースでは、エラストマー要素７は、その部分１６がこの半径方向予緊張力を生じさせるように構成されている。
【００６７】
図示した実施形態では、パッキンリップ４は媒体側６の方向に常時湾曲している。しかし、パッキンリップ４を空気側２４の方向に湾曲させてもよい。
【００６８】
２つのパッキン要素５を並設する場合には、両パッキン要素５のパッキンリップ４は空気側２４の方向にも向けられていてよい。同様に、一方のパッキンリップほ媒体側６に方向づけ、他方のパッキンリップを空気側２４の方向に方向づけることが可能である。パッキンリップ４がどの方向に延在しているかは、軸封の使用例に依存している。
【００６９】
たとえば図９および図１０から明らかなように、エラストマー要素７も種々に構成されていてよい。図１０の実施形態では、パッキンエッジ２２を備えたエラストマー要素７の代わりに、たとえば図９に図示したようなエラストマー要素７も使用することができる。このケースでは、エラストマー要素７の部分１６は回転スリーブ１上に載置されている。またこのケースでは、エラストマー要素７の部分１６はその外面に、媒体側６への媒体の逆流を保証する渦構造部を備えていてよい。このような渦構造部は、同様に、回転スリーブ１または軸の１方向でのみ、或いは、両回転方向で作用するように構成されていてよい。
【００７０】
パッキン要素５，５ａのパッキンリップ４，４ａおよび／またはエラストマー要素７の部分１６に設けた渦構造部は、型押し成形、旋削、切削、レーザー処理、射出成形等で成形されたものでよい。渦構造部はパッキン要素５および／またはエラストマー要素７に設けるだけでなく、逆回転面、すなわち回転スリーブ１の側面２７または被密封軸にも設けてよい。
【００７１】
図１ないし図４の回転スリーブ１、特に図２ないし図４のプロファイル部を形成した回転スリーブは、従来の構成を有する軸封装置にも使用できる。従って、回転スリーブ１の使用は以上説明した軸封装置に限定されたものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１              回転スリーブ
４，４ａ        パッキンリップ
５，５ａ        パッキン要素
６              媒体側
７，７ａ        エラストマー要素
８              ケーシング部分
９              ケーシング
１６，１６ａ    エラストマー要素のリップ状部分
１７，１７ａ    リングスプリング
１９，１９ａ，２３      支持要素
２７            回転スリーブの側面（被密封面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６ａ】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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