JP2008025654A - クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのハウジングへの加工工数を削減することができるクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造を提供する。
【解決手段】オイルシール５は、ハウジング４にＯリング６を介して固定された環状のオイルシールリテーナ７とシール部材８とを有している。前記オイルシールリテーナ７は、内周部９ａに前記シール部材８が保持された第１環状部材９と、一側面が前記第１環状部材９の一側面の外周側にボルト止めされた第２環状部材１０とを有するとともに、前記Ｏリング６を外嵌する断面半円状の環状溝７ａを外周に有している。前記環状溝７ａは、各環状部材９，１０の前記一側面側の外周縁に形成された断面円弧状の環状切欠き９ｄ，１０ｃで構成されている。前記Ｏリング６の全周が、前記環状切欠き９ｄ，１０ｃで挟持されて断面が弾性収縮された状態で、前記ハウジング４の内周面４ｃに圧接されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのクランク室から突出したクランクシャフトの端部から、エンジンオイル等の密封流体が外部へ漏れないように密封するクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造に関する。

従来、図７に示されるように、エンジンのハウジング（シリンダブロック）１０１とクランクシャフト１０２との間に構成される環状空間には、クランクシャフト用オイルシール１０３が装着されている。このクランクシャフト用オイルシール１０３は、前記ハウジング１０１に固定されるオイルシールリテーナ１０４と、このオイルシールリテーナ１０４に保持されて前記クランクシャフト１０２に摺動自在に密接するオイルシール本体１０５とを有している。そして、このクランクシャフト用オイルシール１０３は、オイルシールリテーナ１０４をシリンダブロック１０１の取付部１０１ａの端面に密接衝合させて複数のボルト１０６により緊結することによってシリンダブロック１０１に取り付けられている（特許文献１参照）。
特開２００５−２３３２１６号公報

しかしながら、特許文献１のクランクシャフト用オイルシール１０３の取り付け構造においては、オイルシールリテーナ１０４のシリンダブロック１０１への固定をボルト締めによって行っているため、シリンダブロック１０１にボルト穴加工を施す必要があった。このシリンダブロック１０１へのボルト穴加工は手間がかかることから、エンジン側への加工工程の削減が求められていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンのハウジングへの加工工数を削減することができるクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造を提供することを目的としている。

本発明のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造は、エンジンのハウジングとクランクシャフトとの間に構成される環状空間を密封するクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造であって、
前記オイルシールは、前記ハウジングの内周面にＯリングを介して固定された環状のオイルシールリテーナと、このオイルシールリテーナの内周部に気密性を有して保持され内周のリップ部が前記クランクシャフトに摺動自在に密接しているシール部材とを有しており、
前記オイルシールリテーナは、内周部に前記シール部材が保持された第１環状部材と、一側面が前記第１環状部材の一側面の外周側にボルト止めされた第２環状部材とを有するとともに、前記Ｏリングを外嵌する断面半円状の環状溝を外周に有しており、
前記環状溝は、各環状部材の前記一側面側の外周縁に形成された断面円弧状の環状切欠きで構成されており、
前記Ｏリングの全周が、前記環状切欠きで挟持されて断面が弾性収縮された状態で、前記ハウジングの内周面に圧接されていることを特徴としている。

このようなクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造によれば、Ｏリングを第１及び第２環状部材の一側面側の外周縁に形成された環状切欠きで挟持することにより断面が弾性収縮され、径方向に締め代が発生することでＯリングがハウジングの内周面に圧接される。これによりオイルシールリテーナがハウジングに固定されて外周側の密封性が確保される。よって、このような取り付け構造とすることにより、今まで必要であったハウジングへのボルト穴加工が不要となるため、エンジンのハウジングへの加工工数を削減することができる。

上記クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造において、前記オイルシールリテーナの前記環状溝に対向するハウジングの内周面に、前記Ｏリングを嵌合する断面半円状の環状溝が設けられていることが好ましい。
この場合、オイルシールリテーナの環状溝に対向するハウジングの内周面に、断面半円状の環状溝が設けられているので、弾性収縮したＯリングがこの環状溝に嵌合されることになる。これにより、クランクシャフト用オイルシールが抜けるのを防止することができる。

本発明のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造によれば、クランクシャフト用オイルシールのオイルシールリテーナをハウジングに固定するに際し、ハウジングへのボルト穴加工が不要となる。これによりエンジンのハウジングへの加工工数を削減することができる。

以下、本発明に係るクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造の要部を、エンジンの後部とともに軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
図１において、クランクシャフト２は、ジャーナル部２ａと、このジャーナル部２ａの外部側Ｂ（図１における左側）の端に一体的に設けられた大径のフランジ部２ｂとを有しており、このフランジ部２ｂの外部側Ｂの端面にはフライホイール３が同心的に取り付けられている。ハウジングとしてのシリンダブロック４は、前記ジャーナル部２ａを回転自在に支持するための軸受部４ａと、この軸受部４ａを略アーチ型に取り囲むように突出形成された取付部４ｂとを有している。そして、取付部４ｂの内周面４ｃには、後述するＯリング６を嵌合するために、断面半円状の環状溝４ｄが形成されている。ここで、この環状溝４ｄは、Ｏリング６の断面を弾性収縮可能な大きさに設定されている。

図２は、図１からクランクシャフト２、フライホイール３及びシリンダブロック４を省略して示す一部欠截図である。図３は、図２のクランクシャフト用オイルシール（以下、単にオイルシールという場合もある）の拡大断面図であり、図４は、図２におけるＩＶ方向の矢視図であり、図５は、図２におけるＶ方向の矢視図である。
オイルシール５は、前記シリンダブロック４の軸受部４ａと前記クランクシャフト２のジャーナル部２ａとの間から外部側Ｂへ流出する密封流体を密封するためのもので、図２に示すように、ハウジング（シリンダブロック）４の内周面４ｃにＯリング６を介して固定された環状のオイルシールリテーナ７と、このオイルシールリテーナ７の内周部に気密性を有して保持されているシール部材８とからなる。
オイルシールリテーナ７は、図２及び図３に示すように、二分割構造をしており、エンジン側Ａ（図１における右側）に配置される第１環状部材９と、外部側Ｂに配置される第２環状部材１０とを有するとともに、前記Ｏリング６を外嵌する断面半円状の環状溝７ａを外周に有している。

第１環状部材９は、内周部９ａに前記シール部材８が保持されており、外部側Ｂ側面９ｂの外周側に、ボルト１１止め用の複数のねじ穴９ｃが円周方向に形成されている。そして、前記外部側Ｂ側面９ｂ側の外周縁には断面円弧状の環状切欠き９ｄが形成されている。
第２環状部材１０は、第１環状部材９の外部側Ｂ側面９ｂに対向するエンジン側Ａ側面１０ａを有しており、外部側Ｂから前記ねじ穴９ｃと同心状に複数の座ぐり穴１０ｂが円周方向に形成されている。そして、前記エンジン側Ａ側面１０ａ側の外周縁には断面円弧状の環状切欠き１０ｃが形成されている。

そして、第２環状部材１０の座ぐり穴１０ｂから第１環状部材９のねじ穴９ｃにボルト１１を差し込んで締結することにより、第２環状部材１０のエンジン側Ａ側面１０ａが、第１環状部材９の外部側Ｂ側面９ｂの外周側にボルト１１止めされている。また、第１環状部材９の外部側Ｂ側面９ｂの外周縁に形成された環状切欠き９ｄと、第２環状部材１０のエンジン側Ａ側面１０ａ側の外周縁に形成された環状切欠き１０ｂとで前記環状溝７ａが構成されている。
Ｏリング６は、その全周が第１及び第２環状部材の環状切欠き９ｄ、１０ｃで挟持されて断面が弾性収縮された状態で、シリンダブロック４の内周面４ｃに形成された環状溝４ｄに嵌合されている。これにより、Ｏリング６を介してオイルシールリテーナ７がシリンダブロック４の内周面４ｃに固定されることになる。

シール部材８は、第１環状部材９の内周部９ａに気密性を有して保持されており、例えば、図３に示すような断面Ｌ字形の環状の芯金１２と、芯金１２に固定されているシール部１３と、環状のバネリング１４とを備えている。
芯金１２は、金属製の環状部材であり、円筒部１２ａと、この円筒部１２ａの外部側Ｂ端部から径方向内向きに屈曲した環状板部１２ｂとで構成されている。

シール部１３は、合成ゴム等の弾性部材からなり、加硫による接着、焼き付けなどにより芯金１２に固定されている。このシール部１３は、本体部１５と、リップ部（主リップ１６及びダストリップ１７）とを有している。
本体部１５は、芯金１２の円筒部１２ａの外周側に設けられ且つ第１環状部材９の内周部９ａに固定される外周部１５ａと、環状板部１２ｂの外部側Ｂ及び内周側の領域を覆う中間部１５ｂとで構成されている。

主リップ１６は、本体部１５の中間部１５ｂの内周側からでクランクシャフト２側で且つエンジン側Ａへ延伸しており、その外周面には周溝１６ａが形成されている。そして、この周溝１６ａには、いわゆるガータスプリングと呼ばれるバネリング１４が装着されており、主リップ１６を径方向内向きに締め付けている。主リップ１６は、クランクシャフト２のフランジ部２ｂに締め代を持って接触してエンジン側Ａの密封流体が外部側Ｂへ漏れるのを防止している。ここで、主リップ１６の断面形状は径方向内方に向けて細くなる（軸方向幅寸法が小さくなる）ほぼＶ字形とされており、最小径部（頂部）がリップ先端部１６ｂとされている。そして、主リップ１６の内周面において、リップ先端部１６ｂよりも外部側Ｂの面には、クランクシャフト２の回転により漏洩しようとする密封流体をエンジン側Ａへ戻すための複数の突起条１８が形成されている。
ダストリップ１７は、本体部１５の中間部１５ｂの内周側からクランクシャフト２側で且つ外部側Ｂへ延伸し、クランクシャフト２のフランジ部２ｂに締め代をもって接触させたり、締め代をゼロにした微小すきまとして外部側Ｂからエンジン内Ａへの異物の侵入を防止している。

図６はクランクシャフト用オイルシール５の取り付け方法を示す説明図である。図６（ａ）は、第１及び第２環状部材９，１０及びＯリング６を仮止め状態でハウジング(シリンダブロック)４の内周に挿入した状態を示し、図６（ｂ）はＯリング６がハウジング(シリンダブロック)４の内周面４ｃに固定された状態を示している。
まず、第１及び第２環状部材９，１０の間に隙間がある状態で両切欠き９ｄ，１０ｃにＯリング６を装着し、この仮止め状態で第１環状部材９側からシリンダブロック４の取付部４ｂの内周に挿入する（図６（ａ）参照）。この段階では、Ｏリング６は弾性収縮していない自由状態であるため、スムーズに挿入することができる。そして、ボルト１１を座ぐり穴１０ｂ及びねじ穴９ｃに入れて締め付けることにより、第２環状部材１０のエンジン側Ａ側面１０ａが第１環状部材９の外部側Ｂ側面９ｂにボルト１１止めされることになる。また、このボルト１１止めによって、Ｏリング６の全周が、両環状部材９，１０の環状切欠き９ｄ、１０ｃで挟持されて断面が弾性収縮された状態で、シリンダブロック４の内周面４ｃに形成された環状溝４ｄに嵌合される（図６（ｂ）参照）。これにより、オイルシールリテーナ７がシリンダブロック４の内周面４ｃに固定され、外周側の密封性が確保される。なお、オイルシールリテーナ７の下部はハウジングとしてのオイルパン（図示せず）に嵌合される。ここで、オイルパンにも環状溝４ｄが形成されている。最後に、シール部材８をオイルシールリテーナ７の第１環状部材９の内周部９ａに嵌合する。これにより、シール部材８とオイルシールリテーナ７との間の気密性が保持されるとともに、シール部材８の内周のリップ部（主リップ１６及びダストリップ１７）がクランクシャフト２のフランジ部２ｂに摺動自在に密接して内周側の密封性が保持される。

このようなクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造１によれば、Ｏリング６の全周が、両環状部材９，１０の環状切欠き９ｄ，１０ｃで挟持されて断面が弾性収縮されることで径方向に締め代が発生してハウジング（シリンダブロック）４の内周面４ｃに形成された環状溝４ｄに嵌合される。これによりオイルシールリテーナ７がハウジング４に固定されて外周側の密封性が確保される。よって、このような取り付け構造とすることにより、今まで必要であったハウジング４へのボルト穴加工が不要となるため、エンジンのハウジング４への加工工数を削減することができる。また、取り外し交換及びメンテナンスが容易となる。さらに、ハウジング４の内周面４ｃに形成された環状溝４ｄによって、オイルシール５が抜けるのを防止することができる。

本発明のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造１は、上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の範囲内において、構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等について適宜変更することができる。
第１及び第２環状部材９，１０の形状は、上記実施の形態に限られず、適宜変更が可能である。また、第１環状部材９を外部側Ｂに配置し、第２環状部材１０をエンジン側Ａに配置してもかまわない。
上記実施の形態において、Ｏリング６は、オイルシールリテーナ７の環状溝７ａとハウジング（シリンダブロック）４の環状溝４ｄとに嵌合されているが、ハウジング４の内周面４ｃに環状溝４ｄを設けることなく、直接内周面４ｃに嵌合させることも可能である。
シール部材８は、上記実施の形態に示されたものに限られず、オイルシールリテーナ７の内周部に気密性を有して保持され内周のリップ部１６，１７がクランクシャフト２に摺動自在に密接するものであれば制限なく使用することができる。また、シール部材８は、上記実施の形態のようにオイルシールリテーナ７と別体に形成する必要はなく、オイルシールリテーナ７と一体形成してもかまわない。

本発明の一実施の形態に係るクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造の要部を、エンジンの後部とともに軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 図１からクランクシャフト、フライホイール及びシリンダブロックを省略して示す一部欠截図である。 図２のクランクシャフト用オイルシールの拡大断面図である。 図２におけるＩＶ方向の矢視図である。 図２におけるＶ方向の矢視図である。 クランクシャフト用オイルシールの取り付け方法を示す説明図である。（ａ）は、第１及び第２環状部材及びＯリングを仮止め状態でハウジングの内周に挿入した状態を示し、（ｂ）はＯリングがハウジングの内周面に固定された状態を示している。 従来のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。

符号の説明

１ クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造
２ クランクシャフト
４ シリンダブロック（ハウジング）
５ クランクシャフト用オイルシール
６ Ｏリング
７ オイルシールリテーナ
８ シール部材
９ 第１環状部材
１０ 第２環状部材
１１ ボルト
Ａ エンジン側
Ｂ 外部側

Claims (2)

1. エンジンのハウジングとクランクシャフトとの間に構成される環状空間を密封するクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造であって、
   前記オイルシールは、前記ハウジングの内周面にＯリングを介して固定された環状のオイルシールリテーナと、このオイルシールリテーナの内周部に気密性を有して保持され内周のリップ部が前記クランクシャフトに摺動自在に密接しているシール部材とを有しており、
   前記オイルシールリテーナは、内周部に前記シール部材が保持された第１環状部材と、一側面が前記第１環状部材の一側面の外周側にボルト止めされた第２環状部材とを有するとともに、前記Ｏリングを外嵌する断面半円状の環状溝を外周に有しており、
   前記環状溝は、各環状部材の前記一側面側の外周縁に形成された断面円弧状の環状切欠きで構成されており、
   前記Ｏリングの全周が、前記環状切欠きで挟持されて断面が弾性収縮された状態で、前記ハウジングの内周面に圧接されていることを特徴とするクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造。
2. 前記オイルシールリテーナの前記環状溝に対向するハウジングの内周面に、前記Ｏリングを嵌合する断面半円状の環状溝が設けられている請求項１に記載のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造。

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