JP2010265995A

JP2010265995A - 密封装置

Info

Publication number: JP2010265995A
Application number: JP2009118149A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Furuyama; 秀之古山; Hisayoshi Watabe; 寿喜渡部; Tatsuya Mori; 達也森; Hidenori Arai; 秀徳新井
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】漏れ量を１ｃｃ／ｍｉｎ以下に抑えると共に、トルク低減を図る。
【解決手段】互いに同心的に相対回転可能に組み付けた無段変速機のシーブ用軸１と、リテーナ２との環状間隙を密封するシール部材３備えた密封装置において、前記シール部材３は、前記シーブ用軸１若しくは前記リテーナ２に設けた環状段部２２に装着され、圧力側Xに向って開口する断面略Ｕ字形状部分を備えたゴム状弾性材製であって、前記環状段部２２の周面と密接する固定側リップ３１と相手部材と密封摺動する摺動側リップ３２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封装置に係り、更に詳しくは、無段変速機のシーブ用軸とリテーナとの間隙に用いられる密封装置に関するものである。

従来、無段変速機のシーブ用軸とリテーナとの間隙に用いられる密封装置としては、図６に示すようなものがある。（特許文献１）

図６は、車両に使用されるベルト式無段変速機の要部を示す拡大断面図であり、同図は、無段変速機６００のプライマリプーリ５００およびシーブ用軸１００に関連する構成を示している。図６に示されるように、ベルト式無段変速機では、可動シーブ１０２の内周面に複数のスプライン歯１０３が形成されている。また、可動シーブ１０２を摺動自在に支持するシーブ用軸１００の外周面には、可動シーブ１０２のスプライン１０３と噛み合う複数のスプライン溝１０４が形成されている。

この結果、ベルト式無段変速機６００は、スプライン歯１０３とスプライン溝１０４とによって、可動シーブ１０２がシーブ用軸１００に対し軸方向に移動可能とされる一方、シーブ用軸１００の周方向には移動不能とされている。

更に、ベルト式無段変速機６００は、環状の隔壁部材７００を含む。
この隔壁部材７００は、シーブ用軸１００の径方向に延びる基端部７０１と、この基端部７０１から可動シーブ１０２の背面に沿うようにして外方に延びる外周部７０２とを有する。
また、作動油供給管８００は、シーブ用軸１００の可動シーブ１０２側の端部から固定シーブ１０５の内側付近まで達するように形成されている。

そして、作動油供給管８００の一端部（可動シーブ１０２側の端部）は、弾性を有するシールリングを介して、シーブ用軸１００以外の部材であるリヤケース９００により支持されている。
また、作動油供給管８００の一端部には、位置決めプレート８０１が固定されている。
この位置決めプレート８０１は、突出部を有し、各突出部は、リテーナ２００と係合する。

このリテーナ２００は、円筒部２０１と、円筒部２０１の一端に形成されたフランジ部２０２とを有する。
このリテーナ２００の円筒部２０１は、シーブ用軸１００の内部流路内に嵌め込まれ、円筒部２０１の外周面とシーブ用軸１００の内周面との間であって、円筒部２０１に設けた環状溝内には、内部流体を封止して作動油が外部に流出するのを防止するシール部材３００が配置される。
また、リテーナ２００のフランジ部２０２は、ボルト等を介してリヤケース９００に固定される。

このシール部材３００は、図７に示す様に、切欠き部３０１を設けた樹脂材製のシールリングが使用されている。（特許文献２）
しかし、この種シール部材３００は、切欠き部３０１が存在する為、シール性が悪かった。
シール性が良いものでも、１０〜４０ｃｃ／ｍｉｎの漏れは避けられなかった。
この結果、常にオイルポンプにより油圧をかけ、油を供給しなければならず、自動車の燃費を悪くする一因ともなっていた。

特開２００４−２７０８０４号公報特開２００７−７８０４１号公報

このような密封装置は、漏れ量を１ｃｃ／ｍｉｎ以下に抑えると共に、トルク低減を図かることを目的としている。

本発明の密封装置は、互いに同心的に相対回転可能に組み付けた無段変速機のシーブ用軸とリテーナとの環状間隙を密封するシール部材備えた密封装置において、前記シール部材は、前記シーブ用軸若しくは前記リテーナに設けた環状段部に装着され、圧力側に向って開口する断面略Ｕ字形状部分を備えたゴム状弾性材製であって、前記環状段部の周面と密接する固定側リップと相手部材と密封摺動する摺動側リップとを備えていることを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明の密封装置によれば、切欠き部が存在しない為、漏れ量を１ｃｃ／ｍｉｎ以下に抑えると共に、トルク低減を図かることが出来る。
また、請求項２記載の発明の密封装置によれば、油圧により、シール部材を確実に装着側に保持出来る。

更に、請求項３記載の発明の密封装置によれば、高圧が作用した状態下においても、良好なシール性能を発揮することが出来る。
また、請求項４記載の発明の密封装置によれば、シール部材の摺動トルクを低く抑えることが出来る。

更にまた、請求項５記載の発明の密封装置によれば、シール部材の間隙への食込みを阻止出来るため、耐圧性を高めることが出来る。
更に、請求項６記載の発明の密封装置によれば、シール部材の良好なシール性能を維持しながら、耐圧性を高めることが出来る。

また、請求項７記載の発明の密封装置によれば、安価に製作が出来、取り付けミスを無くすことが出来る。
更にまた、請求項８記載の発明の密封装置によれば、シール部材自体が回転した状態においても、良好なシール性能を発揮することが出来る。

また、請求項９記載の発明の密封装置によれば、シール部材が非回転の状態でシールするため、安定したシール性能を発揮出来る。

本発明に係るシール部材を無段変速機のシーブ用軸とリテーナとの間に組み込んだ状態の断面図である。図１の組み込む前のシール部材の断面図である。第２の実施形態に係る組み込む前のシール部材の断面図である。第３の実施形態に係る組み込む前のシール部材の断面図である。第４の実施形態に係る組み込む前のシール部材の断面図である。従来技術に係る無段変速機の腰部断面図である。図６に使用されているシール部材の正面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１乃至図５に基づき発明を実施するための形態について説明する。

図１は、図６に示した従来技術と同様の構造の無段変速機のシーブ用軸とリテーナ間に配置されるシール部材の箇所を拡大して示したものである。
本発明に係る密封装置は、同心的相対回転可能に組み付けた無段変速機のシーブ用軸１とリテーナ２との環状間隙を密封するシール部材３を備えている。
そして、このシール部材３は、リテーナ２の外周面２１に設けた環状段部２２に装着されている。

また、このシール部材３は、圧力側Ｘに向って開口する断面略Ｕ字形状部分３０を備えたゴム状弾性材製であって、環状段部２２の周面と密接する固定側リップ３１とシーブ用軸１の内周面１１と密封摺動する摺動側リップ３２とを備えている。
更に、図２に示す様に、この固定側リップ３１の軸方向長さＬ２は、摺動側リップ３２の軸方向長さＬ１よりも長い。

このことにより、圧力側の油圧により、シール部材３の固定側リップ３１が、環状段部２２の外周面に強く押し付けられるため、シール部材３の装着部が、溝形状でない環状段部２２であったとしても、シール部材３をリテーナ２側に確実に固定しておくことが出来る。

また、摺動側リップ３２の厚さＷ１は、固定側リップ３１の厚さＷ２に比べ厚くしてある。
このため、摺動側リップ３２は、シーブ用軸１の内周面１１に過大に押し付けられることが無い為、摺動トルクを従来のシールリングよりも低い、３０００ｒｐｍ、圧力３．５ＭＰａで２０Ｎ・ｃｍ以下とすることが出来る。

更に、シール部材３の腰部３３には、金属材製の補強環３４が一体的に設けられている。
このため、高圧が作用した状態下においても、シール部材３が大きく変形することがなく、また、リテーナ２側に確実に保持されるため、良好なシール性能を発揮することが出来る。

尚、本実施態様では、シール部材３は、リテーナ２側に保持される態様としたが、回転するシーブ用軸１側に保持される態様としてもよい。
この場合、環状段部２２は、シーブ用軸１の内周面であって、図上左側から切り込む形で形成される。
また、そこに装着されるシール部材３は、図２のものとは全く逆に、外周側に固定側リップ３１が、内周側に摺動側リップ３２が存在する形態となる。
そして、シール部材３が流体圧力により、環状段部２２から抜け落ちるのを防止する目的で、シーブ用軸１の端面には、シール部材３の腰部３３に当接する抜け止め環がネジ止めされる。

ついで、図３に基づき、本発明に係るシール部材３の第２の形態につき説明する。
図２の形態と相違する点は、摺動側リップ３２の摺動面にフッ素樹脂層３２１を設けている点である。
このフッ素樹脂層３２１は、フッ素樹脂フィルムを摺動面に接着固定することにより形成しているが、フッ素樹脂コーティング剤を塗布することにより形成しても良い。
このことにより、シール部材３の摺動トルクをより低く抑えることが出来る。

ついで、図４に基づき、本発明に係るシール部材３の第３の形態につき説明する。
図２の形態と相違する点は、金属材製の補強環３４を一体的に設ける態様とせず、シール部材３の腰部３３に隣接して、樹脂材製の補強環３４を配置する形態としたことである。
このことにより、シール部材３の良好なシール性能を維持しながら、耐圧性を高めることが出来る。

ついで、図５に基づき、本発明に係るシール部材３の第４の形態につき説明する。
図２の形態と相違する点は、シール部材３の断面略Ｕ字形状部分３０、３０を、軸方向背中合わせに２箇所設ける態様とし、全体の断面形状をＸ字形状にした点である。
このため、他の形態に比べ、耐圧性能は劣るが、安価に製作が出来、取り付けミスを無くすことが出来る。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１シーブ用軸
２リテーナ
３シール部材
１１内周面
２１外周面
２２環状段部
３０Ｕ字形状部分
３１固定側リップ
３２摺動側リップ
３３腰部
３４補強環

Claims

互いに同心的に相対回転可能に組み付けた無段変速機のシーブ用軸（１）とリテーナ（２）との環状間隙を密封するシール部材（３）備えた密封装置において、前記シール部材（３）は、前記シーブ用軸（１）若しくは前記リテーナ（２）に設けた環状段部（２２）に装着され、圧力側（Ｘ）に向って開口する断面略Ｕ字形状部分（３０）を備えたゴム状弾性材製であって、前記環状段部（２２）の周面と密接する固定側リップ（３１）と相手部材と密封摺動する摺動側リップ（３２）とを備えていることを特徴とする密封装置。
前記固定側リップ（３１）の軸方向長さ（Ｌ２）が、前記摺動側リップ（３２）の軸方向長さ（Ｌ１）よりも長いことを特徴とする請求項１記載の密封装置。
前記摺動側リップ（３２）の厚さ（Ｗ１）が、前記固定側リップ（３１）の厚さ（Ｗ２）に比べ厚いことを特徴とする請求項１記載の密封装置。
前記摺動側リップ（３２）の摺動面にフッ素樹脂層（３２１）を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の密封装置。
前記シール部材（３）の腰部（３３）に補強環（３４）が一体的に設けられていることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の密封装置。
前記シール部材（３）の腰部（３３）に隣接して樹脂材製の補強環（３４）を配置したことを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の密封装置。
前記シール部材（３）の断面略Ｕ字形状部分（３０）、（３０）が、軸方向背中合わせに２箇所設けられていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
前記シール部材（３）が前記シーブ用軸（１）側に保持されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか一項に記載の密封装置。
前記シール部材（３）が前記リテーナ（２）側に保持されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか一項に記載の密封装置。