JP2005282841A - ブレーキポンプ用オイルシール - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキポンプに用いられるブレーキポンプ用オイルシールにおいて、オイル漏れの発生を抑え、または漏れ量を低減させることができ、もってシール性能を向上させることができるブレーキポンプ用オイルシールを提供する。
【解決手段】相手部材に摺動自在に密接する２段リップ構造のシールリップ４におけるオイル側リップ端１３の大気側斜面１３ｂに流体ポンピング作用をなすネジ１５を設け、このネジ１５付きのシールリップ４をもってブレーキオイルをシールすることにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置の一種であるオイルシールに係り、更に詳しくは、ブレーキポンプに装着されてブレーキオイルをシールするブレーキポンプ用オイルシールに関するものである。

下記する特許文献１または２に掲載されているように、従来から、ブレーキポンプに装着されてブレーキオイルをシールするブレーキポンプ用オイルシールが知られている。

図３は、この種用途に従来用いられているオイルシール５１の一例を示しており、すなわちこのオイルシール５１は、軸等の相手部材（以下、単に軸とも称する）に摺動自在に密接するシールリップ５２を有している。

しかしながら、この図３のオイルシール５１は、他機種量産の形状をそのままブレーキポンプ用オイルシールとして流用したものであるために、オイル漏れが多々発生する不都合がある。オイル漏れ発生の要因としては、
（１）ゴム材料の種類にもとづく吸込み能力不足
（２）ポンプの多起動作動（例えば４０００ｒｐｍ×１．３ｓｅｃＯＮ−２．４ｓｅｃＯＦＦ）にもとづく油回収力不足
が考えられ、（２）については、シールリップ５２および軸間に形成される油膜が多起動により増減し、軸の回転停止時にスクイーズアウトされた形になるために、大気側に油が流出する。流出量は多くはないが、短時間しか回転しないことから、油を回収することができず、よって蓄積漏れとなると推定される。尚、オイル漏れの発生には、偏心とは異なる軸の挙動（実機構造の問題）が影響することも考えられる。

特開平８−２７０５７２号公報（図１） 特開２００１−３１０７３０号公報（図２等）

本発明は以上の点に鑑みて、ブレーキポンプに用いられるブレーキポンプ用オイルシールにおいて、オイル漏れの発生を抑え、または漏れ量を低減させることができ、もってシール性能を向上させることができるブレーキポンプ用オイルシールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるオイルシールは、ブレーキポンプに装着されてブレーキオイルをシールするブレーキポンプ用オイルシールであって、軸等の相手部材に摺動自在に密接するシールリップの大気側斜面に流体ポンピング作用をなすネジを設け、前記ネジ付きのシールリップをもって前記ブレーキオイルをシールすることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２によるオイルシールは、ブレーキポンプに装着されてブレーキオイルをシールするブレーキポンプ用オイルシールであって、軸等の相手部材に摺動自在に密接する２段リップ構造のシールリップにおけるオイル側リップ端の大気側斜面に流体ポンピング作用をなすネジを設け、前記ネジ付きのシールリップをもって前記ブレーキオイルをシールすることを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明のオイルシールは、これを以下の観点から提案するものである。
すなわち、オイル漏れの発生を抑えるためには、上記したオイル漏れ発生の要因（１）および（２）の少なくとも一方を改良する必要があるが、（１）のゴム材料については、密封対象流体がブレーキフルードであることから使用可能な材料が限定されるため、これ以上の吸込み能力の増大は不可能である。そこで、本発明では、（２）の油回収力を増大させるべく、流体ポンピング作用をなすネジ付きシールリップをもってブレーキオイルをシールすることにした。

尚、ネジ付きシールリップ自体は従来公知であるが、ネジ付きシールリップにはネガ項目としてエアー吸込み現象の発生があるため、従来、ネジ付きシールリップはブレーキ系シールとして相応しくないとされ、用いられていない。しかしながら今般、エアー吸込み確認試験を行なったところ（詳細後述）、エアー吸込み現象は殆ど認められなかったことから、採用するに至ったものである。

また以上に加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２によるオイルシールのように、シールリップを２段リップ構造として、この２段リップ構造のシールリップにおけるオイル側リップ端の大気側斜面に流体ポンピング作用をなすネジを設けると、オイル充填（真空充填）時の負圧に対する耐性と、ポンプ作動時の耐圧性を向上させることが可能となる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の請求項１によるオイルシールにおいては、従来ブレーキポンプ用オイルシールに用いられることのなかったネジ付きシールリップをもってブレーキオイルをシールするようにしたために、このネジ付きシールリップによる流体ポンピング作用によって、密封流体であるブレーキオイルを有効にシールすることができる。

またこれに加えて、本発明の請求項２によるオイルシールにおいては、シールリップを２段リップ構造とし、この２段リップ構造のオイル側リップ端の大気側斜面にネジを設けるようにしたために、オイル充填（真空充填）時の負圧に対する耐性と、ポンプ作動時の耐圧性を向上させることができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係るオイルシール１の断面を示している。また、図２（Ａ）は図１の要部拡大図であって、更にそのＡ−Ａ線拡大断面図が図２（Ｂ）に示されている。

当該実施例に係るオイルシール１は、ブレーキポンプに装着されてブレーキオイルをシールするブレーキポンプ用オイルシールであって、以下のように構成されている。

すなわち先ず、当該オイルシール１をポンプケーシング等のハウジングの軸孔内周に取り付けるための筒状の取付部２が設けられており、この取付部２の内周側に環状の連結部３を介して、軸の周面に摺動自在に密接する筒状のシールリップ４が設けられている。また、当該オイルシール１は、構成部品としては、金属環５と、この金属環５に被着されたゴム状弾性体６と、このゴム状弾性体６の一部であるシールリップ４に嵌着されたガータースプリング７とを有している。

取付部２には、金属環５の筒状部５ａを取り囲むよう筒状部５ａの外周面、内周面および軸方向両端面にそれぞれゴム状弾性体６が被着されており、このうち筒状部５ａの外周面に被着されたゴム状弾性体６は、金属環５とハウジングとの間をシールする外周シール部８とされている。連結部３には、金属環５の内向きフランジ部５ｂの軸方向両端面にそれぞれゴム状弾性体６が被着されており、かつこの部位のゴム状弾性体６には、ゴム状弾性体６を加硫成形するときに金型内で金属環５が保持部によって保持された痕である凹部９が円周上の一部に形成されている。

シールリップ４は、金属環５の内向きフランジ部５ｂの内周端から軸方向一方へ向けて設けられたブレーキオイルをシールするための主リップ１０と、軸方向他方へ向けて設けられた外部ダストをシールするためのダストリップ１１とを一体に有しており、このうち主リップ１０の外周面に装着溝１２が設けられて、この装着溝１２にガータースプリング７が嵌着されている。

また、この主リップ１０は、一つのリップに、軸の周面に摺動自在に密接する環状のリップ端を二つ設けた２段リップ構造のリップとして形成されており、この２段の、ブレーキオイル側に配置されるオイル側リップ端（１段目リップ端または１段目リップとも称する）１３と、大気側に配置される大気側リップ端（２段目リップ端または２段目リップとも称する）１４のうち、前者のオイル側リップ端１３の大気側斜面１３ａに、軸の回転時に流体ポンピング作用をなしてブレーキオイルをポンプ内へ押し戻す作用をなすスパイラル状のネジ１５が多数、円周方向に並んで設けられている。すなわち、オイル側リップ端１３はオイル側斜面１３ａおよび大気側斜面１３ｂを有し、大気側リップ端１４もオイル側斜面１４ａおよび大気側斜面１４ｂを有しているが、この都合４面の斜面のうち、オイル側リップ端１３の大気側斜面１３ａに、流体ポンピング作用をなすネジ１５が設けられている。

図２に拡大して示すように、ネジ１５はそれぞれ、オイル側リップ端１３の先端部１３ｃから始まって、この先端部１３ｃと斜めに交差しており、かつネジ１５はその断面形状を略三角形状に形成されている。

大気側リップ端１４は、オイル側リップ端１３と同様、軸の周面に摺動自在に密接するが、その自由状態における内径寸法は、オイル側リップ端１３の内径寸法よりも少々大きく形成されている。ネジ角度θは１５〜２０°、ネジピッチｐは０．７〜０．８ｍｍ、ネジ山高さｈは０．０３〜０．０７ｍｍ程度とされている。

上記構成のオイルシール１に関して、下記の要領で、エアー吸込み確認試験を行なった。
試験条件
軸偏心：０．０５ｍｍＴ．Ｉ．Ｒ
取付偏心：０．０５ｍｍＴ．Ｉ．Ｒ
油種：ブレーキフルード（ＤＯＴ３）
油温：−３０℃、ＲＴ．１００℃
油量：充満
圧力：大気圧
回転速度：４０００ｒｐｍ
シール取付け：逆取付け
摩耗幅：新品
試験時間：２４ｈ
オイルシール１のその他の仕様
ゴム材料：ＥＰＤＭ
オイル側リップ端１３の内径寸法：φ９．１ｍｍ
外周シール部８の外径寸法：φ２６．０ｍｍ
緊迫力：１４Ｎ
しめしろ：０．７〜１．３ｍｍ
オイル側リップ端１３の頂角度：１０６°
ネジ角度θ：２０°
ネジピッチｐ：０．７５ｍｍ
ネジ山高さｈ：０．０５ｍｍ
ポンプ量：０．１５５〜０．１７４ｍｌ／ｈ

試験結果は、溶存酸素量結果が変化量０．０１ｍｌ以下と極めて少なく、よって懸念されたエアー吸込み現象が殆ど認められないことから、上記実施例に係るオイルシール１はこれをブレーキポンプ用オイルシールとして利用可能なことを確認することができた。その理由は種々考えられるが、例えば、ネジ角度θ、ネジピッチｐおよびネジ山高さｈがそれぞれ小さいことによる。

また、次いで、上記実施例に係るオイルシール１と図３の他機種量産形状のオイルシール５１について、下記の要領で、ポンプ量比較試験を行なった。
試験条件
軸偏心：０．０５ｍｍＴ．Ｉ．Ｒ
取付偏心：０．０５ｍｍＴ．Ｉ．Ｒ
油種：ブレーキフルード（ＤＯＴ３）
油温：１００℃
油量：充満
圧力：大気圧
回転速度：３０００ｒｐｍ
シール取付け：逆取付け
摩耗幅：新品
試験時間：漏れ量による

試験結果は、比較例である図３の他機種量産形状のオイルシール５１におけるポンプ量が０．００４〜０．０１７ｍｌ／ｈであったのに対して、上記実施例に係るオイルシール１におけるポンプ量は０．１５５〜０．１７４ｍｌ／ｈであった。したがって、上記実施例に係るオイルシール１の方がポンプ量が多く、よってこの分、シール性に優れることを確認することができた。

また、上記実施例に係るオイルシール１は、２段リップ構造のシールリップ４を有し、この２段リップ構造のシールリップ４におけるオイル側リップ端１３の大気側斜面１３ｂにネジ１５を設けるようにしたために、ネジ１５の大気側には軸に対して全周に亙って密接する大気側リップ端１４が配置されている。したがって、オイル充填（真空充填）作業時に発生する負圧に対する耐性を向上させることができ、併せて、ポンプ作動時に発生する正圧に対する耐性を向上させることができる。後者の正圧に対する耐性は、大気側リップ端１４で正圧を支えることにより、オイル側リップ端１３の軸に対する接触状態を安定化させることができることによる。

本発明の実施例に係るオイルシールの要部断面図 図２（Ａ）は図１の要部拡大図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＡ−Ａ線拡大断面図 従来例に係るオイルシールの要部断面図

符号の説明

１ ブレーキポンプ用オイルシール
２ 取付部
３ 連結部
４ シールリップ
５ 金属環
５ａ 筒状部
５ｂ フランジ部
６ ゴム状弾性体
７ ガータースプリング
８ 外周シール部
９ 凹部
１０ 主リップ
１１ ダストリップ
１２ 装着溝
１３ オイル側リップ端
１３ａ，１４ａ オイル側斜面
１３ｂ，１４ｂ 大気側斜面
１４ 大気側リップ端
１５ ネジ

Claims (2)

1. ブレーキポンプに装着されてブレーキオイルをシールするブレーキポンプ用オイルシール（１）であって、
   軸等の相手部材に摺動自在に密接するシールリップ（４）の大気側斜面（１３ｂ）に流体ポンピング作用をなすネジ（１５）を設け、前記ネジ（１５）付きのシールリップ（４）をもって前記ブレーキオイルをシールすることを特徴とするブレーキポンプ用オイルシール。
2. ブレーキポンプに装着されてブレーキオイルをシールするブレーキポンプ用オイルシール（１）であって、
   軸等の相手部材に摺動自在に密接する２段リップ構造のシールリップ（４）におけるオイル側リップ端（１３）の大気側斜面（１３ｂ）に流体ポンピング作用をなすネジ（１５）を設け、前記ネジ（１５）付きのシールリップ（４）をもって前記ブレーキオイルをシールすることを特徴とするブレーキポンプ用オイルシール。

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