JP2010112456A - オイルシール - Google Patents

Abstract

【課題】オイルシール本体の金属環の内周側に第２金属環を嵌合する組み立て構造のオイルシールにおいて、ハウジングへの嵌合荷重増大の問題を解消し、併せてオイルシール内部に貯留する潤滑油の排出経路を備えてオイルシールの耐久性を向上させる。
【解決手段】ハウジングの軸孔内周面に嵌合される金属環およびシールリップを備えるオイルシール本体と、前記金属環の内周側に嵌合され、軸とは非接触で、表面に付着するミスト状密封対象油を油滴として軸の周面上に滴下させる第２金属環とを有するオイルシールであって、前記金属環の内周面に被着したゴム状弾性体により径方向内方へ向けて突出する突起を円周上複数設け、複数の突起の内周側に第２金属環を嵌合し、嵌合後、第２金属環の外周側であって互いに隣り合う突起の間に、第２金属環の内外を連通する連通空隙を形成する。
【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、金属環およびシールリップを備えるオイルシール本体とこれに嵌合される第２金属環とを有する組み立て構造のオイルシールに関するものである。本発明のオイルシールは例えば、自動車（エンジン）関連分野において用いられる。

従来から図３に示すように、ハウジングの軸孔内周面に嵌合される金属環５２と、前記金属環５２に保持されて軸の周面に摺動自在に密接するシールリップ５３とを備えるオイルシール５１が知られており、この種のオイルシール５１においては、所定のゴム状弾性体よりなるシールリップ５３の耐久性を向上させるべくその熱劣化や摺動摩耗を低減させるよう、シールリップ摺動部５３ａに潤滑油を供給する必要がある。しかしながら、密封対象油がミスト状に存在する場合には、シールリップ摺動部５３ａが貧潤滑状態となりやすく、よってシールリップ摺動部５３ａの熱劣化や摺動摩耗等によりシール寿命が低下する虞がある。

上記シールリップ摺動部５３ａに対する潤滑油の供給機能を高めるには、図４に示すように、上記オイルシール５１をオイルシール本体としてこれに第２金属環６１を組み付け、この第２金属環６１の表面６１ａに付着するミスト状の密封対象油を油滴として軸の周面上に滴下することにより、シールリップ摺動部５３ａへ供給することが考えられる（特許文献１参照）。
実開平４−１０５２７０号公報（図４）

この場合、金属環５２およびシールリップ５３を備えるオイルシール本体５１に第２金属環６１を組み付ける構造としては、金属環５２の筒状部５２ａの内周側に第２金属環６１の筒状部６１ｂを所定の嵌合代をもって嵌合することになる。

しかしながら、このように金属環５２の筒状部５２ａの内周側に第２金属環６１の筒状部６１ｂを所定の嵌合代をもって嵌合する場合には、嵌合により金属環５２の筒状部５２ａの外径寸法が拡大し、その剛性も高くなることから、ハウジングへの嵌合荷重が増大し、よって当該オイルシール本体５１および第２金属環６１の組み合わせよりなるオイルシールをハウジングに嵌合しにくくなると云う不都合がある。

本発明は以上の点に鑑みて、オイルシール本体の金属環の内周側に第２金属環を嵌合する組み立て構造のオイルシールにおいて、上記したハウジングへの嵌合荷重増大の問題を未然に解消することが可能なオイルシールを提供することを目的とし、併せて、オイルシール内部に貯留する潤滑油の排出経路を備えてオイルシールの耐久性を向上させることができる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、本発明のオイルシールは、ハウジングの軸孔内周面に嵌合される金属環および前記金属環に保持されて軸の周面に摺動自在に密接するシールリップを備えるオイルシール本体と、前記金属環の内周側に嵌合され、前記軸とは非接触で、表面に付着するミスト状密封対象油を油滴として前記軸の周面上に滴下させる第２金属環とを有するオイルシールであって、前記金属環の内周面に被着したゴム状弾性体により径方向内方へ向けて突出する突起を円周上複数設け、前記複数の突起の内周側に前記第２金属環を嵌合し、嵌合後、前記第２金属環の外周側であって互いに隣り合う前記突起の間には、前記第２金属環の内外を連通する連通空隙が形成されていることを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明のオイルシールにおいては、オイルシール本体の金属環の内周面に被着したゴム状弾性体により径方向内方へ向けて突出する突起が円周上複数設けられ、この複数の突起の内周側に第２金属環が嵌合されるため、嵌合時、突起はそれぞれが弾性変形して円周方向両側へ逃げることが可能とされている。したがってこれにより金属環に対する第２金属環の嵌合代が実質吸収されることから、金属環は外径寸法が拡大せず剛性があまり高まらず、よってハウジングへの嵌合荷重が増大するのを抑えることが可能となる。

また本発明のオイルシールにおいては、オイルシール本体に第２金属環を嵌合すると、第２金属環の外周側であって互いに隣り合う突起の間に、第２金属環の内外を連通する連通空隙が形成されるため、第２金属環の内部（内周部）に溜まろうとする潤滑油をこの連通空隙から外部へ排出することが可能とされている。したがってこれにより第２金属環の内部に溜まろうとする潤滑油が絶えず排出されることから、潤滑油が溜まったままとなって劣化するのを抑えることが可能となる。

以上説明したように本発明においては、オイルシール本体の金属環の内周面に被着したゴム状弾性体により径方向内方へ向けて突出する突起が円周上複数設けられ、この複数の突起の内周側に第２金属環が嵌合されるため、嵌合時、突起はそれぞれが弾性変形して円周方向両側へ逃げることが可能とされている。したがって金属環に対する第２金属環の嵌合代が吸収されることから、ハウジングへの嵌合荷重が増大するのを抑えることが可能となる。したがって嵌合荷重の増大によりオイルシールをハウジングに嵌合しにくくなることがなく、よって装着作業性を確保することができる。

また、第２金属環の外周側であって互いに隣り合う突起の間に、第２金属環の内外を連通する連通空隙が形成されるため、第２金属環の内部に溜まろうとする潤滑油をこの連通空隙から外部へ排出することが可能とされている。したがって第２金属環の内部に溜まろうとする潤滑油が絶えず排出されることから、潤滑油が溜まったままとなって劣化するのを抑えることが可能となる。したがって潤滑油が溜まって劣化することのない正常な条件のもとでオイルシールを作動させ続けることができ、よってオイルシールの作動安定性ないし耐久性を確保することができる。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

ハウジングへの嵌合荷重増大を抑制するため、シール内周部に等配のゴムの突起を設け、第２金属環を保持する形状とする。突起の大きさはできるだけ小さい方が望ましいが、第２金属環を同心で保持できるよう１０等配以上で保持するように設定する。第２金属環は嵌合後にゴムに食いやすい形状とする。嵌合荷重を更に低くする場合は、突起なし部と第２金属環のクリアランスはシール嵌合代の半分以上とする。

上記構成によれば、等配の突起で保持することで、第２金属環の嵌合によって圧縮されるゴムを両サイドへ逃がし、シール外周の広がりを抑える。シール嵌合についても、ゴム部が両サイドに逃げることで、シール金属環の剛性増大を抑えることができることから、嵌合荷重が大きく上がることはない。嵌合荷重を更に低くする場合は、突起なし部と第２金属環のクリアランスはシール嵌合代の半分以上とすることで、シール外径部が嵌合時に小さくなっても第２金属環に当たることがないために、第２金属環のない状態の嵌合荷重に近付けることが可能である。嵌合後に上記クリアランスが残る構造であれば、上記クリアランスから環内のオイルを排出することも可能となる。

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の要部断面を示している。図２は同オイルシール１の要部側面図であって図１におけるＡ方向矢視図を示している。図１の右側が機内側、左側が大気側である。当該実施例に係るオイルシール１は、ハウジング３１の軸孔内周に装着されて前記軸孔に挿通する軸３３の周面に摺動自在に密接するものであって、オイルシール本体１１と第２金属環２１との組み合わせにより構成されている。

オイルシール本体１１は、ハウジング３１の軸孔内周面３２に嵌合（金属嵌合）される金属環１２を有しており、この金属環１２に被着（加硫接着）されたゴム状弾性体１３によって、軸３３の周面に摺動自在に密接するシールリップ１４と、ダストリップ１５と、金属環１２の端面部を被覆する端面被覆部１６と、金属環１２およびハウジング３１間をシールする外周シール部１７と、金属環１２の内周部を被覆する内面被覆部１８とが一体に成形されている。

金属環１２は、ハウジング３１の軸孔内周面３２に所定の嵌合代をもって嵌合（金属嵌合）される筒状部１２ａを有しており、この筒状部１２ａの軸方向一方（図では左方、大気側）の端部に軸方向一方へ向けて漸次縮径する形状の傾斜面部１２ｂが一体成形され、この傾斜面部１２ｂの小径端部に径方向内方へ向けてフランジ部１２ｃが一体成形され、このフランジ部１２ｃの内周端部から軸方向他方（図では右方、機内側）へ向けてシールリップ１４が配置されている。したがってシールリップ１４は金属環１２の傾斜面部１２ｂおよび筒状部１２ａの内周側に配置されている。シールリップ１４の外周にはガータースプリング１９が嵌着されている。

上記端面被覆部１６は、金属環１２のフランジ部１２ｃの軸方向一方の端面に被着され、この端面を被覆している。外周シール部１７は、金属環１２の傾斜面部１２ｂの外周面に被着され、この外周面を被覆し、装着時にハウジング３１の軸孔内周面３２に密接することにより金属環１２およびハウジング３１間をシールする。内面被覆部１８は、金属環１２のフランジ部１２ｃの軸方向他方の端面、傾斜面部１２ｂの内周面および筒状部１２ａの内周面に被着され、これらの面を被覆している。

また、この内面被覆部１８における筒状部１２ａの内周面に被着された部位１８ａには、上記ゴム状弾性体１３によって突起２０が一体成形されている。この突起２０は、上記部位１８ａから径方向内方へ向けて突出するよう形成され、図２に示すように円周上に複数が一定の間隔をあけて並んで設けられており、その形成数としては第２金属環２１を同心状に保持し易くするため、１０等配以上であることが望ましい。

また図１の断面図に示すように、内面被覆部１８における筒状部１２ａの内周面に被着された部位１８ａは、その内周面が軸方向一方の端部から軸方向他方の端部へかけて漸次拡径するよう傾斜面状に形成されているが、突起２０の内周面は、金属環１２の筒状部１２ａの内周面と平行となるよう円筒面状（軸平行面状）に形成されている。したがって突起２０のみを見ると、その高さが軸方向一方から他方へかけて漸次拡大している。

一方、第２金属環２１は、上記金属環１２の筒状部１２ａの内周側に嵌合されており、上記したように金属環１２の筒状部１２ａの内周面に内面被覆部１８が被着されるとともに突起２０が一体成形されているので、第２金属環２１は突起２０の内周側に嵌合されている。

第２金属環２１は、その構成要素として、突起２０の内周面に所定の嵌合代をもって嵌合される筒状部２１ａを有しており、この筒状部２１ａの軸方向他方の端部に径方向内方へ向けてフランジ部２１ｂが一体成形されている。フランジ部２１ｂはシールリップ１４のリップ端１４ａよりも軸方向他方に配置されているので、その表面（端面２１ｃ）にミスト状の密封対象油が付着すると、一部の油が油滴として軸３３の周面上に滴下し、シールリップ摺動部１４ｂへと供給される。

筒状部２１ａの先端部外周面には、嵌合作業を容易にするため、傾斜面状の面取り部２１ｄが設けられている。筒状部２１ａの先端部は、内面被覆部１８における傾斜面部１２ｂの内周面に被着された部位１８ｂには達しておらず、よって両者１８ｂ，２１ａの間には所定の軸方向間隙ｃが設定されている。また筒状部２１ａの軸方向略中央には傾斜面状の段差部２１ｅが設けられ、この段差部２１ｅを境として筒状部２１ａは軸方向一方の大径部２１ｆと軸方向他方の小径部２１ｇとに分かれている。大径部２１ｆの外径寸法は突起２０の内径寸法よりも大きく設定され、これに対して小径部２１ｇの外径寸法は突起２０の内径寸法と同じかあるいは突起２０の内径寸法よりも少々小さく設定されている。したがって第２金属環２１は、筒状部２１ａの大径部２１ｆにおける面取り部２１ｄおよび段差部２１ｅ間の円筒面をもって突起２０の内周面に食い込むようにして嵌合している。また第２金属環２１は、円周上互いに隣り合った突起２０，２０間においては内面被覆部１８の内周面に対して非接触とされ、これにより第２金属環２１と内面被覆部１８との間であって互いに隣り合った突起２０の間には、第２金属環２１の内外を連通する連通空隙（連通路）２２が形成されている。連通空隙２２は、突起２０と同数が円周方向に並んで設けられていることになる。

また、第２金属環２１のフランジ部２１ｂの内周端部には、端面２１ｃに付着するミスト状の密封対象油を集束して軸３３の周面上に滴下しやすくため、径方向内方へ向けて突出する突起状の案内部２１ｈが設けられている。図２に示すようにこの案内部２１ｈはこれも円周上に複数が一定の間隔をあけて設けられている。尚、第２金属環２１は軸３３に対して非接触である。

上記構成のオイルシール１においては、オイルシール本体１１の金属環１２の内周面に被着したゴム状弾性体１３により径方向内方へ向けて突出する突起２０が円周上複数設けられ、この複数の突起２０の内周側に第２金属環２１が嵌合されるために、嵌合時、突起２０はそれぞれが弾性変形して円周方向両側へ逃げることが可能とされている。したがってこれにより金属環１２に対する第２金属環２１の嵌合代が実質吸収されることから、金属環１２は外径寸法が拡大せず剛性があまり高まらず、よってハウジング３１への嵌合荷重が増大するのが抑制されている。したがって嵌合荷重の増大によってオイルシール１をハウジング３１に嵌合しにくくなることがなく、よってハウジング３１に対するオイルシール１の装着作業性を確保することができる。

また上記構成のオイルシール１においては、第２金属環２１と内面被覆部１８の間であって互いに隣り合った突起２０の間に、第２金属環２１の内外を連通する連通空隙２２が形成されるために、第２金属環２１の内部（内周部）に油（ミスト状の油が集積したもの等）が溜まろうとすると、この油を連通空隙２２からオイルシール１外部へ排出することが可能とされている。したがってこれにより第２金属環２１の内部に溜まろうとする油が絶えず排出されることから、油が長期間溜まったままとなって劣化するのが抑制されている。したがって油が溜まって劣化することのない正常な条件のもとでオイルシール１が作動を続けることから、オイルシール１の作動安定性ないし耐久性を向上させることができる。

尚、この油の排出は、円周上複数設けられた連通空隙２２のうち円周上ボトム位置で行なわれる。このボトム位置において、連通空隙２２の内面の一部を形成する内面被覆部１８の内周面（上記被着部位１８ａの内周面）は上記したように軸方向一方の端部から軸方向他方の端部へかけて漸次拡径するよう傾斜面状に形成されており、よって排出方向に下り勾配とされていることから、油を円滑に排出することができる。

本発明の実施例に係るオイルシールの要部断面図であって、図２におけるＢ−Ｂ線断面図 同オイルシールの要部側面図であって、図１におけるＡ方向矢視図 従来例に係るオイルシールの要部断面図 他の従来例に係るオイルシールの要部断面図

符号の説明

１ オイルシール
１１ オイルシール本体
１２ 金属環
１２ａ，２１ａ 筒状部
１２ｂ 傾斜面部
１２ｃ，２１ｂ フランジ部
１３ ゴム状弾性体
１４ シールリップ
１４ａ リップ端
１４ｂ リップ摺動部
１５ ダストリップ
１６ 端面被覆部
１７ 外周シール部
１８ 内面被覆部
１８ａ，１８ｂ 被着部位
１９ ガータースプリング
２０ 突起
２１ 第２金属環
２１ｃ 端面
２１ｄ 面取り部
２１ｅ 段差部
２１ｆ 大径部
２１ｇ 小径部
２１ｈ 案内部
２２ 連通空隙
３１ ハウジング
３２ 軸孔内周面
３３ 軸
ｃ 軸方向間隙

Claims (1)

1. ハウジングの軸孔内周面に嵌合される金属環および前記金属環に保持されて軸の周面に摺動自在に密接するシールリップを備えるオイルシール本体と、前記金属環の内周側に嵌合され、前記軸とは非接触で、表面に付着するミスト状密封対象油を油滴として前記軸の周面上に滴下させる第２金属環とを有するオイルシールであって、
   前記金属環の内周面に被着したゴム状弾性体により径方向内方へ向けて突出する突起を円周上複数設け、前記複数の突起の内周側に前記第２金属環を嵌合し、嵌合後、前記第２金属環の外周側であって互いに隣り合う前記突起の間には、前記第２金属環の内外を連通する連通空隙が形成されていることを特徴とするオイルシール。

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