JP2006046097A

JP2006046097A - エンジンリアシール

Info

Publication number: JP2006046097A
Application number: JP2004225213A
Authority: JP
Inventors: Kei Sasaki; 慶佐々木; Kenichi Yarimizu; 健一鎗水; Takeshi Kanda; 神田　　剛
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】クランクシャフト２の後端部にてエンジンオイルをシールするエンジンリアシール１において、エンジンオイルに対する優れたシール機能を発揮することができるとともに、クランクシャフト２の回転数検出機能を併有するエンジンリアシール１を提供する。
【解決手段】クランクシャフト２およびエンジンハウジング３間をゴムリップシール５にてシールし、クランクシャフト２の後端面２ａに固定するフライホイール６の前端面６ａに磁気エンコーダ７を取り付け、磁気エンコーダ７の磁気を読み取って回転数を検出するためのセンサ８を磁気エンコーダ７と対向するようにハウジング３に取り付ける。またこれに加えて、軸方向に対向する磁気エンコーダ７およびハウジング３間に非接触式のダストシール１５を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用エンジンにおけるクランクシャフトの後端部にてエンジンオイルをシールするために用いられるエンジンリアシールに関するものである。

従来公知のエンジンリアシールは、クランクシャフトの後端部にてエンジンオイルをシールするシール機能のみを有しているが、このエンジンリアシールにクランクシャフトの回転数を検出する回転数検出機能を併有させることにより、その付加価値を高めることが可能である。

従来の技術としては、図４に示すように、ハブベアリング用パックシール５１におけるスリンガー５２の端面に磁気エンコーダ５３を取り付け、この磁気エンコーダ５３と回転数検出用センサ５４とを組み合わせることによって、シール機能と回転数検出機能とを併有するエンコーダシールが知られている。ここでは磁気エンコーダ５３およびセンサ５４の組み合わせは、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）の機能を働かせるために回転数を検出する。

また、図５に示すように、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）リップシール６１を有するとともに、磁気エンコーダ６２およびセンサ６３の組み合わせを有するエンジンリア用エンコーダユニットも提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、図４のシールは、上記したようにハブベアリング用であることから、これをそのままエンジンリアシールとして用いることはできず、また図５のユニットは、ＰＴＦＥリップシール６１の材質上の特性から、密封流体であるエンジンオイルとの相性が良くなく、よってシール性についての信頼性に欠ける欠点がある。

特開２００４−９３５５４号公報

本発明は以上の点に鑑みて、エンジンオイルに対する優れたシール機能を発揮することができるとともに、クランクシャフトの回転数検出機能を併有するエンジンリアシールを提供することを目的とする。またこれに加えて、外部ダストに対する優れたシール機能を発揮することも可能なエンジンリア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によるエンジンリアシールは、クランクシャフトの後端部にてエンジンオイルをシールするエンジンリアシールにおいて、前記クランクシャフトおよびエンジンハウジング間をゴムリップシールにてシールし、前記クランクシャフトの後端面に固定するフライホイールの前端面に磁気エンコーダを取り付け、前記磁気エンコーダの磁気を読み取って回転数を検出するためのセンサを前記磁気エンコーダと対向するように前記ハウジングに取り付けることを特徴とするものである。

またこれに加えて、本発明の請求項２によるエンジンリアシールは、上記した請求項１のエンジンリアシールにおいて、磁気エンコーダは、ハウジングの後端面と近接対向して非接触式のダストシールを形成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請求項１によるエンジンリアシールは、材質上の特性からエンジンオイルに対して比較的相性の良いゴム材質のリップシールを用いてクランクシャフトおよびエンジンハウジング間をシールすることから、先ずはエンジンオイルに対する必要十分なシール機能を確保することが可能となる。リップシールのシールリップはこれをエンジンオイルに向けて配置する。

また、クランクシャフトの後端部周辺は極めて狭隘なスペースであるが、本発明では、クランクシャフトの後端面に固定するフライホイールの前端面に磁気エンコーダを取り付け、この磁気エンコーダの磁気を読み取って回転数を検出するためのセンサを磁気エンコーダと対向するようにハウジングに取り付けるようにしたことから、フライホイールおよびハウジング間の間隔を殆んど拡大することなく、これらを取り付けることが可能となる。

また、上記構成を備えた本発明の請求項２によるエンジンリアシールのように、フライホイールの前端面に取り付ける磁気エンコーダおよびこれと対向するハウジング間に非接触式のダストシールを形成することにより、外部ダストが機内へ侵入するのを抑制するダストシール機能を発揮することが可能となる。非接触式シールは、回転時に発生する振り切り作用によってダストをシールするものであり、またはラビリンス作用によってダストをシールするものである。

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によるエンジンリアシールにおいては、材質上の特性からエンジンオイルに対して相性の良いゴム材質のリップシールを用いてクランクシャフトおよびエンジンハウジング間をシールすることから、エンジンオイルに対する必要十分なシール機能を確保することができる。

また、クランクシャフトの後端部周辺が極めて狭いスペースであるところ、クランクシャフトの後端面に固定するフライホイールの前端面に磁気エンコーダを取り付けるとともに、この磁気エンコーダの磁気を読み取って回転数を検出するためのセンサを磁気エンコーダと対向するようにハウジングに取り付けるようにしたことから、フライホイールおよびハウジング間の間隔を殆んど拡大することなく、これらを取り付けることができる。したがって、エンジンリアシールにエンジンオイルに対するシール機能とともにクランクシャフトの回転数検出機能を併有させることができる。

またこれに加えて、本発明の請求項２によるエンジンリアシールにおいては、フライホイールの前端面に取り付ける磁気エンコーダおよびハウジング間に非接触式のダストシールを形成することから、外部ダストに対するシール機能を併せて発揮することが可能となり、外部ダストが機内へ侵入するのを有効に抑えることができる。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。

（１）エンジンリアシールはエンジン油を密封する大前提の機能を有するが、大気側に密接するフライホイールとのクリアランスが小さく、スペース的に幅方向が制限される。そこで、従来のエンジン油を密封する機能を損なわないようにシール自体はゴムリップシールを用い、磁性ゴム焼き付けエンコーダをフライホイール部に取り付け、更にハウジング部に回転数を検出するためのセンサを取り付ける。エンコーダの取付方法は特に限定しないが、共締め、嵌合埋設または貼付け等とする。
（２）シール大気側に薄肉平板状の磁性ゴム焼き付けエンコーダを設置し、回転数検出機能を設ける。エンコーダはフライホイールとボルトにて共締めする。
（３）フライホイールのエンジン内部側端面に円周状の溝を設置し、その溝に磁性ゴム焼き付けエンコーダを嵌合、埋設することにより、回転数検出機能を設ける。
（４）以上の構成によれば、エンジンリアシール自体はゴムリップシールを用いるため、エンジン油を密封する機能が損なわれることはない。また、薄肉平板状のエンコーダをフライホイール部に取り付けることにより、大幅なスペース拡大を必要とせず、回転数検出の機能を併せ持つことができる。また、フライホイール部ないしクランクシャフトに取り付けたエンコーダが回転することにより振り切り効果を発揮するため、シール部へのダスト侵入を抑制することも可能である。

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エンジンリアシール１の要部断面を示している。また、図１は自動車用エンジンにおけるクランクシャフト２の後端部周辺を描いたものであって、該部に装着されるエンジンリアシール１は以下のように構成されている。尚、図において、シール１の右側が機内側（エンジンオイル側）Ａであり、左側が機外側（ダスト側）Ｂである。

当該エンジンリアシール１は先ず、クランクシャフト２およびエンジンハウジング（エンジンブロック）３間に装着されて機内側Ａのエンジンオイルをシールするゴムリップシール（オイルシール）５を有しており、このゴムリップシール５がエンジンハウジング３の軸孔４内周に取り付けられて、クランクシャフト２の周面に摺動自在に密接している。

また、クランクシャフト２の後端面２ａに固定されたフライホイール６の前端面６ａに、磁気エンコーダ７が取り付けられており、エンジンハウジング３の後端面３ａには、磁気エンコーダ７の磁気を読み取って回転数を検出するための回転数検出用センサ８が磁気エンコーダ７と軸方向に対向するよう円周上一箇所に取り付けられている。

上記ゴムリップシール５は、金属環９と、この金属環９に被着されたゴム状弾性体１０とよりなり、板金プレスにて成形された金属環９は、エンジンハウジング３の軸孔４内周に嵌合される外周筒部９ａと、この外周筒部９ａの機外側端部から径方向内方へ向けて一体成形されたフランジ部９ｂとを一体に有している。尚、後記するように外周筒部９ａの外周面にはゴム状弾性体１０の外周被着部１０ａが被着されるので、外周筒部９ａはこの外周被着部１０ａを介してエンジンハウジング３に嵌合される。

ゴム状弾性体１０は、金属環９における外周筒部９ａの外周面に被着された外周被着部（外周シール部）１０ａと、フランジ部９ｂの機外側端面に被着された端面被着部１０ｂと、フランジ部９ｂの内周端部に被着され支持されたリップ部１０ｃとを一体に有しており、リップ部１０ｃに、機内側Ａを向いたシールリップ（メインリップ）１０ｄと、機外側Ｂを向いたダストリップ１０ｅとが一体に成形されている。シールリップ１０ｄには、シール面圧調整用のガータスプリング１１が取り付けられている。

磁気エンコーダ７は、ホルダ１２と、このホルダ１２に被着されたエンコーダ本体１３とよりなり、板金プレスにて成形されたホルダ１２は、クランクシャフト２の後端面２ａとここにボルト１４にて同軸上に固定される円板状のフライホイール６との間に挟着されるよう薄肉の円板状に成形されている。円板状のホルダ１２の径寸法は、クランクシャフト２の後端部の径寸法よりも大きく形成されており、フライホイール６の径寸法よりも小さく形成されている、また、ハウジング３における軸孔４の内径寸法よりは少々大きく形成されている。ホルダ１２の外周縁部には、軸方向に屈曲した環状の屈曲部１２ａが設けられており、またその平面内には、ボルト挿通孔１２ｂが所要数設けられている。

エンコーダ本体１３は、環状に成形され、また薄肉の平面状に成形されてホルダ６の前端面６ａ外周部に被着されている。図２に示すように、このエンコーダ本体１３はゴム状弾性材料に磁性粉末を混入したものを回転方向に多磁極化したものであって、回転時にセンサ８によってパルス信号を読み取られることにより回転数や回転角度等が検出される。

センサ８は、エンジンハウジング３の後端面３ａにおいて軸孔４周縁部の円周上一箇所に設けた凹部状の収容部３ｂに取り付けられており、図示しない配線を介して、図示しない制御部に接続されている。

また、磁気エンコーダ７におけるエンコーダ本体１３の前端面とエンジンハウジング３の後端面３ａの間は、軸方向間隔が極く狭く設定されており、ここに環状をなす非接触式のダストシール１５が形成されている。

上記構成のエンジンリアシール１によれば、以下の作用効果が発揮される。

すなわち先ず、材質上の特性からエンジンオイルに対して比較的相性の良いゴム材質のリップシール５を用いてクランクシャフト２およびエンジンハウジング３間をシールするようにしたために、エンジンオイルに対する必要十分なシール機能を確保することができる。したがって、エンジンリアシール１にとって最も肝要なオイルに対するシール性を確保することができる。

また、クランクシャフト２の後端部周辺は極めて狭いスペースであるが、クランクシャフト２の後端面２ａに固定されるフライホイール６の前端面６ａに薄肉平面状の磁気エンコーダ７を取り付けるとともに、この磁気エンコーダ７の磁気を読み取って回転数を検出するための回転数検出用センサ８を磁気エンコーダ７と対向するようにハウジング３の後端面３ａに設けた凹部状の収容部３ｂに取り付けるようにしたために、フライホイール６およびハウジング３間の軸方向間隔が狭くてもこれを殆んど拡大することなく、磁気エンコーダ７およびセンサ８を取り付けることができる。したがって、エンジンオイルに対するシール機能とともにクランクシャフト２の回転数検出機能を併有するエンジンリアシール１を提供することができる。

また、フライホイール６の前端面６ａに取り付けられた磁気エンコーダ７におけるエンコーダ本体１３の前端面とハウジング３の後端面３ａとの間に非接触式のダストシール１５が形成されているために、外部ダストが機内側Ａへ侵入するのを有効に抑えることができる。したがって、エンジンオイルに対するシール機能およびクランクシャフト２の回転数検出機能とともに外部ダストに対するシール機能を併有するエンジンリアシール１を提供することができる。

尚、上記実施例においては、磁気エンコーダ７をボルト１４による共締めにてフライホイール６の前端面６ａに取り付けるように構成したが、フライホイール６に対する磁気エンコーダ７の取付構造には様々な態様が考えられ、例えば図３に示すようなものであっても良い。

図３の例では、フライホイール６の前端面６ａに環状溝状の収容部６ｂが設けられ、この収容部６ｂ内に磁気エンコーダ７が取り付けられている。

磁気エンコーダ７は、ホルダ１２と、このホルダ１２に被着されたエンコーダ本体１３とよりなり、板金プレスにて成形されたホルダ１２は、収容部６ｂの外径側内面に嵌合される筒状部１２ｃと、この筒状部１２ｃの機内側端部から径方向外方へ向けて一体成形された外周フランジ部１２ｄと、筒状部１２ｃの機外側端部から径方向内方へ向けて一体成形された内周フランジ部１２ｅとを一体に有しており、この後者の内周フランジ部１２ｅの内周端部に環状のエンコーダ本体１３が被着保持されている。

この構成によれば、フライホイール６の前端面６ａに設けた収容部６ｂにエンコーダ７の大部を収容するようにしたために、フライホイール６およびハウジング３間の間隔を一層狭めることができる。

また、この構成によれば、フライホイール６の前端面６ａに取り付けられた磁気エンコーダ７におけるホルダ１２の外周フランジ部１２ｄとハウジング３との間に非接触式のダストシール１５が形成されることになる。

本発明の実施例に係るエンジンリアシールの半裁断面図エンコーダ本体の磁極配置を示す説明図本発明の他の実施例に係るエンジンリアシールの半裁断面図従来例に係るシールの半裁断面図他の従来例に係るシールの半裁断面図

符号の説明

１エンジンリアシール
２クランクシャフト
２ａ，３ａ後端面
３エンジンハウジング
３ｂ，６ｂ収容部
４軸孔
５ゴムリップシール
６フライホイール
６ａ前端面
７磁気エンコーダ
８センサ
９金属環
９ａ外周筒部
９ｂ，１２ｄ，１２ｅフランジ部
１０ゴム状弾性体
１０ａ外周被着部
１０ｂ端面被着部
１０ｃリップ部
１０ｄシールリップ
１０ｅダストリップ
１１ガータスプリング
１２ホルダ
１２ａ屈曲部
１２ｂボルト挿通孔
１２ｃ筒状部
１３エンコーダ本体
１４取付ボルト
１５非接触式ダストシール
Ａ機内側
Ｂ機外側

Claims

クランクシャフト（２）の後端部にてエンジンオイルをシールするエンジンリアシール（１）において、
前記クランクシャフト（２）およびエンジンハウジング（３）間をゴムリップシール（５）にてシールし、前記クランクシャフト（２）の後端面（２ａ）に固定するフライホイール（６）の前端面（６ａ）に磁気エンコーダ（７）を取り付け、前記磁気エンコーダ（７）の磁気を読み取って回転数を検出するためのセンサ（８）を前記磁気エンコーダ（７）と対向するように前記ハウジング（３）に取り付けることを特徴とするエンジンリアシール。
請求項１のエンジンリアシールにおいて、
磁気エンコーダ（７）は、ハウジング（３）の後端面（３ａ）と近接対向して非接触式のダストシール（１５）を形成することを特徴とするエンジンリアシール。