JP2010014181A - 車両用シール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転部材とその回転部材を回転可能に支持するケースとの間に設けられる車両用シール装置において、耐異物性能を向上し、シール装置の耐久性を向上させることができる車両用シール装置を提供する。
【解決手段】ダストカバー６４の周壁部６４ｃには、開口側に向かうに従ってそのダストカバー６４とケース４０の円筒状突部４０ａとの間の間隙を拡径させるために外径方向に拡がるテーパ部６４ｅが周方向において複数個形成されているため、ダストカバー６４によって泥水や埃等の異物の侵入を好適に阻止しつつ、しかも、ダストカバー６４内に侵入した異物であっても、ダストカバー６４がコンパニオンフランジ５６と共に回転させられることで発生する遠心力によってテーパ部６４ｅに沿って異物を排出することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転部材と、その回転部材の回転を支持するケースとの間の間隙を密閉する車両用シール装置に係り、特に、その車両用シール装置の異物除去性向上に関するものである。

車両において、回転部材と、その回転部材の回転を支持するケースとの間に形成される間隙には、その間隙から泥や埃等の異物の侵入を阻止するためのシール装置が設けられている。このシール装置は、例えば終減速機（デフギヤ）の入力軸および出力軸とこれらを支持するケースとの間に形成される間隙や、四輪駆動車であればトランスファの入力軸および出力軸とこれらを支持するケースとの間に形成される間隙等に設けられる。

前記シール装置は、例えば回転部材およびケースのいずれか一方に着設されるオイルシールと、そのオイルシールを覆うように配設されるダストカバーとを有し、そのダストカバーにより異物の侵入が効果的に抑制される。例えば特許文献１の車両用終減速機の防塵装置がその一例である。特許文献１の防塵装置では、回転部材であるコンパニオンフランジにダストシール（ダストカバー）が嵌め着けられており、オイルシールへの泥水や埃等の侵入を防いでいる。

実開平６−７８６６６号公報

ところで、上記特許文献１の車両用終減速機の防塵装置において、ダストカバーによって異物の侵入が好適に抑制されるものの、確実に異物の侵入を防止するものとは言えない。さらに、上記構造では、異物の侵入が抑制される反面、一端異物が侵入すると排出されにくい構造となっている。例えば、図７に示すシール装置１００において、ダストカバー１０２は、底壁部１０２ａと、非回転部材であるケース１０４に形成される円筒状突部１０４ａよりも大径の周壁部１０２ｂと、その周壁部１０２ｂの開口縁から外周側へ向かうフランジ部１０２ｃとを有して円筒状突部１０４ａを受け入れている。このように形成されるダストカバー１０２によって、異物の侵入が好適に抑制されることとなる。ところが、例えばケース１０４に付着した異物などは、そのケース１０４を伝って落下してくるため、ダストカバー１０２では防ぐことができない。このような異物が矢印に示すように、ダストカバー１０２とケース１０４との間の間隙に侵入すると、その異物を排出することが出来ないため、異物が蓄積されることとなる。これに伴い、蓄積された異物がオイルシール１０６とダストカバー１０２の底壁部１０２ａとの接触面に噛み込むと、オイルシール１０６が傷つき、結果として、オイル漏れなどの不具合が生じることとなる。特に、泥路や砂地路などの劣悪な環境で車両を走行させることが多い場合、異物が侵入しやすくなり、オイルシール１０６の耐久性が低下しやすくなる可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、回転部材とその回転部材を回転可能に支持するケースとの間に設けられる車両用シール装置において、耐異物性能を向上し、シール装置の耐久性を向上させることができる車両用シール装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）回転部材が突き出る円筒状突部を備えたケースと、前記回転部材とケースとの間に形成される間隙に配設されて前記回転部材および前記ケースの円筒状突部の何れか一方の部材に取り着けられると共に、他方の部材に摺接することで外部からの異物の侵入を防止するオイルシールと、そのオイルシールを覆うように前記回転部材に取り着けられて、異物の前記オイルシールへの到達を抑制するダストカバーとを備える車両用シール装置において、（ｂ）前記ダストカバーは、底壁部と前記円筒状突部よりも大径の周壁部とその周壁部の開口縁から外周側へ向かうフランジ部とを有して前記円筒状突部を受け入れており、（ｃ）前記ダストカバーの周壁部には、前記開口側に向かうに従ってそのダストカバーと前記円筒状突部との間の間隙を拡径させるために外径方向に拡がるテーパ部が周方向において複数個形成されていることを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用シール装置において、前記ダストカバーの底壁部には、前記オイルシールのサイドリップが摺接させられていることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用シール装置において、前記ダストカバーは、薄板状の金属板から成り、プレス加工によって成形されることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用シール装置によれば、前記ダストカバーは、底壁部と前記円筒状突部よりも大径の周壁部とその周壁部の開口縁から外周側へ向かうフランジ部とを有して前記円筒状突部を受け入れており、前記ダストカバーの周壁部には、前記開口側に向かうに従ってそのダストカバーと円筒状突部との間の間隙を拡径させるために外径方向に拡がるテーパ部が周方向において複数個形成されているため、ダストカバーによって泥水や埃等の異物の侵入を好適に阻止しつつ、しかも、ダストカバー内に侵入した異物であっても、ダストカバーが回転部材と共に回転させられることで発生する遠心力によってテーパ部に沿って異物を排出することができる。これにより、異物の侵入が従来よりもさらに低減されるため、シール装置の耐異物性が向上し、シール装置の耐久性を向上させることができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用シール装置によれば、前記ダストカバーの底壁部には、前記オイルシールのサイドリップが摺接させられているため、異物のケース内への侵入が好適に阻止される。

また、請求項３にかかる発明の車両用シール装置によれば、前記ダストカバーは、薄板状の金属板から成り、プレス加工によって成形されるため、ダストカバーを容易に成形することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置１０を有する前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。この図１において、駆動力源であるエンジン１２により発生させられた駆動力（トルク）は、自動変速機１４を介してトランスファ２２に伝達される。トランスファ２２に伝達された駆動力は、前輪駆動力伝達軸であるフロントプロペラシャフト２３および後輪駆動力伝達軸であるリアプロペラシャフト２４に分配される。そして、フロントプロペラシャフト２３に伝達された駆動力は、前輪用差動歯車装置（フロントデフ）１６、及び左右一対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒを介して左右１対の前輪２０ｌ、２０ｒへ伝達される。一方、リアプロペラシャフト２４に伝達された駆動力は、後輪用差動歯車装置２６、及び左右１対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒを介して左右１対の後輪３０ｌ、３０ｒへ伝達される。

上記エンジン１２は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記自動変速機１４は、例えば、上記エンジン１２から入力される回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力する有段式の自動変速機（オートマチックトランスミッション）であり、前進変速段、後進変速段、及びニュートラルのうち何れかが選択的に成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。なお、この自動変速機１４の入力軸は、図示しないトルクコンバータ等を介して上記エンジン１２の出力軸に連結されている。

図２は、図１に示すトランスファ２２の内部を簡略的に示した図である。なお、トランスファ２２内には、自動変速機１４から出力される出力トルクを前輪２０および後輪３０に適宜配分するセンタデフ機構や自動変速機１４の回転速度を２段階に切り換える副変速機構、並びに四輪駆動または二輪駆動のいずれかに切り換える走行モード切換機構等が配設されているが、図２においてはそれらの装置が省略されている。

トランスファ２２は、自動変速機１４から駆動力が入力される入力軸４２と、リアプロペラシャフト２４等を介して後輪３０に駆動力を伝達する後輪側出力軸４４と、フロントプロペラシャフト２３等を介して前輪２０に駆動力を伝達する前輪側出力軸４６とを備えており、それぞれ軸受等を介して非回転部材であるケース４０によって回転可能に支持されている。そして、自動変速機１４を介してエンジン１２の駆動力がトランスファ２２の入力軸４２へ伝達されると、図示しないセンタデフ機構によってその駆動力が前輪側出力軸４６および後輪側出力軸４４に好適に分配される。

また、図示しないセンタデフ機構によって分配された前輪２０への駆動力は、チェーン機構５０を介して前輪側出力軸４６に伝達される。前輪側出力軸４６は、その一端がケース４０に形成された円筒状突部４０ａから突き出しており、ケース４０に嵌め着けられた軸受５２および軸受５４を介して回転可能に支持されている。また、前輪側出力軸４６の一端には、コンパニオンフランジ５６がスプライン嵌合され、ナット５８によって脱落不能に締結されている。

また、コンパニオンフランジ５６とケース４０との間に形成されている間隙には、本発明の要部となる車両用シール装置６０（以下、シール装置６０と記載）が配設されている。なお、シール装置６０は、ケース４０内のオイル洩れを防止すると共に、外部からケース４０内への泥水や埃などの異物の侵入を防止するものである。

図３は、図２のシール装置６０を説明するために拡大した部分断面図である。シール装置６０は、前輪側出力軸４６にスプライン嵌合されることで、前輪側出力軸４６と一体的に回転させられるコンパニオンフランジ５６と、非回転部材であるケース４０との間に形成される間隙に配設されており、オイルシール６２とダストカバー６４とを備えて構成されている。なお、本実施例のコンパニオンフランジ５６が本発明の回転部材に対応している。

オイルシール６２は、環状形状を有しており、ゴム等の弾性部材と補強用の金属環６６とが加硫接着されることで構成されている。そして、オイルシール６２の外周側に位置する円筒部６２ａは、ケース４０の円筒状突部４０ａの内周側に圧入によって嵌め着けられている。オイルシール６２の内周側に位置する主リップ６２ｂは、ガータスプリング６８によってコンパニオンフランジ５６側に付勢させられることで、コンパニオンフランジ５６の外周面と摺接させられている。さらに、オイルシール６２のダストカバー６４側に位置するサイドリップ６２ｃが、ダストカバー６４の円板状の底壁部６４ｂと摺接させられることで、外部からの異物の侵入が防がれる。

ダストカバー６４は、その内周縁に位置する円筒状の基部６４ａがコンパニオンフランジ５６の外周面に圧入によって一体的に嵌め着けられることで、コンパニオンフランジ５６と一体的に回転させられる。そして、ダストカバー６４は、一方が開口する形状に成形されており、基部６４ａから外径方向に伸びる円板状の底壁部６４ｂと、その底壁部６４ｂの外周縁に連結されてケース４０の円筒状突部４０ａよりも大径に形成された円筒状の周壁部６４ｃと、その周壁部６４ｃの開口縁から外周側へ向かう円板状のフランジ部６４ｄとを有して、ケース４０の円筒状突部４０ａを受け入れている。このように、ダストカバー６４がオイルシール６２を覆うようにコンパニオンフランジ５６に取り着けられることで、異物のオイルシール６２への到達を抑制している。

ここで、ダストカバー６４の周壁部６４ｃには、軸心方向に対して開口側に向かうに従って外径方向に拡がるテーパ部６４ｅが形成されている。図４は、ダストカバー６４の周壁部６４ｃ周辺の一部を切断して示す斜視図である。なお、実際には、ダストカバー６４は環状に形成されており、図４に示す形状が連続的に形成されている。図４に示すように、ダストカバー６４の周壁部６４ｃには、開口側に向かうに従って外径方向に拡がるテーパ部６４ｅが周方向において複数個形成されている。なお、本実施例では、テーパ部６４ｅと周壁部６４ｃとが等角度間隔で複数個配置されるものとする。また、本実施例のダストカバー６４は、薄板状の金属板から成り、プレス加工されることで成形される。これに伴い、テーパ部６４ｅの内側（裏側）においても同様に、開口側に向かうに従って外径方向に拡がるようにテーパ状に形成されている。図５は、図４を一点鎖線で示す切断線で切断したときに矢印Ａ側から見た断面図である。図５に示すように、テーパ部６４ｅは、軸心方向に開口側に向かうに従って外径方向に拡がるようにテーパ状に形成されている。これにより、図３に示すように、テーパ部６４ｅとケース４０の円筒状突部４０ａとの間に形成される間隙が開口側に向かうに従って拡径される。

次に、上記のように構成されるシール装置６０の作動について説明する。
まず、従来と同様に、ダストカバー６４が配設されることで、異物のオイルシール６２への到達が好適に抑制される。ところが、ダストカバー６４によって異物の侵入が好適に防止されるものの、異物の一部は、ケース４０を伝うなどして、図３の矢印に示すように、ダストカバー６４とケース４０の円筒状突部４０ａとの間の間隙からオイルシール６２に向かって侵入することとなる。特に、本実施例の車両用駆動装置１０では、トランスファ２２が図６に示すように車両に搭載されており、前輪側出力軸４６が入力軸４２および後輪側出力軸４４よりも鉛直下方（地面側）に位置されており、前輪２０および後輪３０によって跳ね上げられた泥水等の異物が侵入しやすくなっている。これに対し、テーパ部６４ｅが形成されたダストカバー６４がコンパニオンフランジ５６と一体的に回転させられるように構成されているため、その回転に基づいて発生する遠心力によって、侵入した異物が外径方向に押し出されると共に、テーパ部６４ｅのテーパ面に沿って異物が開口側に押し出される。すなわち、侵入した異物が回転に基づく遠心力、並びにテーパ部６４ｅによって再び排出される。

上述のように、本実施例によれば、ダストカバー６４は、底壁部６４ｂと円筒状突部４０ａよりも大径の周壁部６４ｃとその周壁部６４ｃの開口縁から外周側へ向かうフランジ部６４ｄとを有して円筒状突部４０ａを受け入れており、ダストカバー６４の周壁部６４ｃには、開口側に向かうに従ってそのダストカバー６４とケース４０の円筒状突部４０ａとの間の間隙を拡径させるために外径方向に拡がるテーパ部６４ｅが周方向において複数個形成されているため、ダストカバー６４によって泥水や埃等の異物の侵入を好適に阻止しつつ、しかも、ダストカバー６４内に侵入した異物であっても、ダストカバー６４がコンパニオンフランジ５６と共に回転させられることで発生する遠心力によってテーパ部６４ｅに沿って異物を排出することができる。これにより、異物の侵入が従来よりもさらに低減されるため、シール装置６０の耐異物性が向上し、シール装置６０の耐久性を向上させることができる。

また、本実施例によれば、ダストカバー６４の底壁部６４ｃには、オイルシール６２のサイドリップ６２ｃが摺接させられているため、異物のケース４０内への侵入が好適に阻止される。

また、本実施例によれば、ダストカバー６４は、薄板状の金属板から成り、プレス加工によって成形されるため、ダストカバー６４を容易に成形することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、周壁部６４ｃとテーパ部６４ｅとが等角度間隔で複数個形成されているが、必ずしもそのように形成する必要はなく、周壁部６４ｃとテーパ部６４ｅとの間隔が不均一に配置されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、ダストカバー６４はプレス加工によって成形されているが、例えばダストカバー６４のテーパ部６４ｅが切削によって形成されるものであっても構わない。すなわち、ダストカバー６４とケース４０との間に形成される間隙が開口側に向かうに従って拡径される構成であれば、ダストカバー６４の製造方法や素材等は、矛盾が生じない範囲で適宜変更しても構わない。

また、前述の実施例では、シール装置６０は、トランスファ２２のコンパニオンフランジ５６（前輪側出力軸４６）とケース４０との間に配設されているが、本発明は、トランスファ２２に限定されず、例えばプロペラシャフト２４と後輪用差動歯車装置２６との間のシール部など、他のシールを必要とする箇所に適用しても構わない。

また、前述の実施例では、オイルシール６２が非回転部材であるケース４０に嵌め着けられていたが、回転部材であるコンパニオンフランジ５６側に嵌め着けられた構造であっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置を有する前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。 図１に示すトランスファの内部を簡略的に示した図である。 図２のシール装置を説明するために拡大した部分断面図である。 ダストカバーの外周部の一部を切断して示した斜視図である。 図４を一点鎖線で示す切断線で切断したときに矢印Ａ側から見た断面図である。 図２のトランスファの配設位置を示す図である。 従来のシール装置を説明する図である。

符号の説明

４０：ケース
４０ａ：円筒状突部
５６：コンパニオンフランジ（回転部材）
６０：車両用シール装置
６２：オイルシール
６２ｃ：サイドリップ
６４：ダストカバー
６４ｂ：底壁部
６４ｃ：周壁部
６４ｄ：フランジ部
６４ｅ：テーパ部

Claims (3)

1. 回転部材が突き出る円筒状突部を備えたケースと、前記回転部材とケースとの間に形成される間隙に配設されて前記回転部材および前記ケースの円筒状突部の何れか一方の部材に取り着けられると共に、他方の部材に摺接することで外部からの異物の侵入を防止するオイルシールと、該オイルシールを覆うように前記回転部材に取り着けられて、異物の前記オイルシールへの到達を抑制するダストカバーとを備える車両用シール装置であって、
   前記ダストカバーは、底壁部と前記円筒状突部よりも大径の周壁部と該周壁部の開口縁から外周側へ向かうフランジ部とを有して前記円筒状突部を受け入れており、
   前記ダストカバーの周壁部には、前記開口側に向かうに従って該ダストカバーと前記円筒状突部との間の間隙を拡径させるために外径方向に拡がるテーパ部が周方向において複数個形成されていることを特徴とする車両用シール装置。
2. 前記ダストカバーの底壁部には、前記オイルシールのサイドリップが摺接させられていることを特徴とする請求項１の車両用シール装置。
3. 前記ダストカバーは、薄板状の金属板から成り、プレス加工によって成形されることを特徴とする請求項１または２の車両用シール装置。

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