JP2018044637A - オイルシール部材 - Google Patents

Abstract

【課題】金属の二面合わせが存在する部分に適用された場合にも、オイル漏れの発生を抑制する。【解決手段】非回転のハウジング側に装着されるリップシール部材と、回転軸に回転軸と共に回転可能に装着されるスリンガーとを備えるオイルシール部材であって、スリンガーは回転軸の外周面に装着されるスリーブと、スリーブの軸方向両端部にそれぞれ形成された第１、第２シールフランジを備える。リップシール部材は第１弾性部材と金属の支持体と第２弾性部材とを備える。第１弾性部材はスリーブと第１、第２シールフランジとにより囲まれる部分に配置され、先端がそれぞれ第１、第２シールフランジに摺動可能に密接に配置された第１、第２シールリップと、第１、第２シールリップの根元が共に連結する部分とからなる。支持体は第１弾性部材の外周面側に取りつけられ、第２弾性部材は支持体とハウジングとの間に設置される。【選択図】図１

Description

この発明はオイルシール部材に関する。より具体的には、機内のオイルが機外に漏出するのを防止するためのオイルシール部材に関する。

特許文献１には、非回転のハウジングに装着されるリップシール部材と、回転軸に装着されると共に、リップシール部材のシールリップが摺動可能な状態で密接するスリンガーとを備える。このオイルシール部材のリップシール部材は金属の支持部を有している。リップシール部材は、支持部がハウジング内に嵌合されることでハウジングに装着されている。

特開２０１５−２３２３６４号公報 特開２０１５−２３２３６２号公報 特開２０１４−１２９８３７号公報 国際公開第２００９／１２５７３４号

オイルシール部材は、ハウジングの、金属が合わせられた金属二面合わせ部分、例えばエンジンブロックとロアケースとの合わせ部分に装着される場合がある。ここでハウジングの金属二面合わせ部分には、製造ばらつき等によって段差が生じている場合がある。段差が生じている箇所に、特許文献１のような金属嵌合されるオイルシール部材を用いられた場合、金属の支持部にハウジング側の段差が影響してがたつきができ、オイル漏れを生じさせる恐れがある。

この対策として、オイルシール部材の装着部分に、弾性部材を介在させることが考えられる。しかし弾性部材を介在させると支持部及びリップシール部材が前後方向に変位しやすくなり、密閉性が低下することが考えられる。

本発明は上記課題を解決することを目的とし、ハウジングの金属二面合わせ部分に装着される場合にもオイル漏れを抑制することができるよう改良されたオイルシール部材を提供するものである。

本発明は、上記の目的を達成するため、ハウジング内部に封入されたオイルを密封するためのオイルシール部材であって、非回転のハウジング側に装着されるリップシール部材と、回転軸に、回転軸と共に回転可能に装着されるスリンガーとを備える。

スリンガーは、回転軸の外周面に装着されるスリーブと、スリーブの軸方向の両端部のうち、ハウジング内部に近い側の端部に形成された第１シールフランジと、スリーブの、端部とは反対側の端部に形成された第２シールフランジと、を備える。

リップシール部材は、第１弾性部材と支持体と第２弾性部材とを備える。第１弾性部材は、スリーブと第１シールフランジと第２シールフランジとにより囲まれる部分に配置される。第１弾性部材は、第１シールリップと第２シールリップと、第１シールリップの根元と第２シールリップの根元とが共に連結する部分とからなる。第１シールリップは、先端が、第１シールフランジに摺動可能に密接する。第２シールリップは、先端が、第２シールフランジに摺動可能に密接する。支持体は、金属からなり、第１弾性部材の外周面側に取りつけられてリップシール部材をハウジングに支持する。第２弾性部材は、支持体とハウジングとの間に介在する。

オイルシール部材は、更に、第１シールリップは根元の方が先端よりも回転軸に近く、第２シールリップは、先端の方が根元よりも回転軸に近くなるように形成されているものであってもよい。

本発明によれば、リップシール部材の支持部が前後方向に変位した場合であっても、その変位によって、２つのシールリップのうち何れか一方のシールリップとスリンガーとの密着力が高くなる。従って、オイルシール部材の高いシール性を維持することができる。

また、第１シールリップと第２シールリップが逆方向に延びるように形成されている例では、オイルの漏出する圧力によってシールリップがスリンガーに押し付けられるように形成されている。即ち、内部のオイルが侵入しようとする場合には第１シールリップがオイルの圧力によって第１シールフランジに押し付けられ、侵入したオイルが外に漏出しようとする場合には第２シールリップがオイルの圧力によって第２シールフランジに押し付けられる。従って、より高いシール性を確保することができる。

実施の形態１のオイルシール部材の構成について説明するための模式図である。 オイルシール部材の位置が中心よりも前側にずれた状態を説明するための図である。 オイルシール部材の位置が中心よりも後ろ側（オイル側）にずれた状態を説明するための図である。 実施の形態１のオイルシール部材の他の構成例について説明するための模式図である。 実施の形態２のオイルシール部材の構成について説明するための模式図である。 実施の形態２のオイルシール部材のスリンガーについて説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のオイルシール部材の構成について説明するための模式図である。図１のオイルシール部材は、例えば、自動車のエンジンブロック等に用いられる。オイルシール部材は、ハウジング２によって隔てられるＦｒ側の空間とＲｒ側の空間との間のハウジング軸孔に設置され、Ｒｒ側の空間にある密封対象液体であるオイルが、Ｆｒ側の空間に漏出するのを防止するための密封装置である。

オイルシール部材は、スリンガー１０とリップシール部材２０とを備える。スリンガー１０は、第１スリンガー１２と第２スリンガー１４とで構成されている。第１スリンガー１２は、スリーブ１２ａと第１シールフランジ１２ｂとを有している。スリーブ１２ａは、ハウジング軸孔に挿入される回転軸４の外周面に装着される。第１シールフランジ１２ｂは、スリーブ１２ａのＲｒ側の端部から回転軸４の軸方向に対して概ね垂直な方向、即ち径方向外側に向けて形成されている。

第２スリンガー１４は、スリーブ１２ａに取り付けられる円筒形状のスリーブ１４ａと、スリーブ１４ａのＦｒ側の端部から、回転軸４の軸方向に対して概ね垂直な方向に向けて形成された第２シールフランジ１４ｂとを有している。

スリンガー１０は回転軸４と共に回転することでオイルを振り切る効果を有する。なお、ここではスリーブ１２ａと１４ｂとを連結された別部材として説明したが、スリーブ１２ａとスリーブ１４ａは１つの円筒形状の部材として一体的に形成されていてもよい。

リップシール部材２０は非回転のハウジング２に嵌合される部材である。リップシール部材２０は、弾性材料で形成された第１弾性部材３０と、支持体としての金属のアウターリング４０と、アウターリング４０の外周面側に配置される第２弾性部材であるゴム４２とを有している。

第１弾性部材３０は、スリーブ１２ａとスリーブ１４ａと第１シールフランジ１２ｂと第２シールフランジ１４ｂとで囲まれる断面コの字型の空間内に配置される。第１弾性部材３０は、第１シールリップ３２と第２シールリップ３４と、前記第１シールリップ３２と前記第２シールリップ３４とがそれぞれ根元において連結する集合部３６とを有している。集合部３６の外周面には溝部３８が形成されている。

第１シールリップ３２は、集合部３６のＲｒ側かつ回転軸４側の端部付近を根元とし、先端が径方向外側かつ第１シールフランジ１２ｂ側に向けて開く形状に形成された弾性部材である。第１シールリップ３２の先端は、第１シールフランジ１２ｂと摺動可能な状態で密接している。

第２シールリップ３４は、集合部３６のＦｒ側かつ回転軸４側の端部付近を根元とし、先端が径方向外側かつ第２シールフランジ１４ｂ側に向けて開く形状に形成された弾性部材である。第２シールリップ３４の先端は、第２シールフランジ１４ｂと摺動可能な状態で密接している。

第１シールリップ３２の先端が第１シールフランジ１２ｂに、第２シールリップ３４の先端が第２シールフランジ１４ｂに、それぞれ摺動可能に密接して設置されることで、オイルシール部材によるオイルの密封が可能となっている。

アウターリング４０は、集合部３６の溝部３８に取りつけられる。アウターリング４０の外周面、Ｆｒ側の面、及びＲｒ側の面には、ゴム４２が取りつけられている。リップシール部材２０は、アウターリング４０がハウジング２に嵌合されることで、ハウジング２に支持される。リップシール部材２０がハウジングに装着されている状態において、アウターリング４０とハウジング２との間にはゴム４２が介在する。これによりハウジング２のリップシール部材２０取り付け位置に段差がある場合であっても、その段差による影響によるオイル漏れを抑制することができる。

図２及び図３は、リップシール部材２０のスリンガー１０に対する相対位置が、中心からずれた状態を説明するための図であり、図２はＦｒ側、図３はＲｒ側にずれた状態をそれぞれ表している。上述したように、リップシール部材２０の第１弾性部材３０は、前後壁面となる第１、第２シールフランジ１２ｂ、１４ｂによって挟まれている。従って、例えば図２に示されるように、リップシール部材２０のスリンガー１０に対する相対位置がＦｒ側にずれた場合、Ｒｒ側では第１シールフランジ１２ｂと第１シールリップ３２との締め代（即ち、密着性）が緩くなるが、逆に、Ｆｒ側では第２シールフランジ１４ｂと第２シールリップ３４との密着性が強まる。また図３に示されるように、リップシール部材２０のスリンガー１０に対する相対位置がＲｒ側にずれた場合、Ｆｒ側では第２シールフランジ１４ｂと第２シールリップ３４との締め代が緩くなるが、逆にＲｒ側では第１シールフランジ１２ｂと第１シールリップ３２との密着性が強まる。

アウターリング４０とハウジング２との間にゴム４２を介在させることで、リップシール部材２０は変位しやすくなる。しかしながら、リップシール部材２０がＦｒ側又はＲｒ側に変位しても、変位方向側におけるシールリップとシールフランジとの密着性が高くなるため、トータルでの締め代が同程度に保たれる。従って、オイルシール部材のシール性やフリクションの変化を小さくすることができる。

なお図１〜３では、第１、第２シールフランジ１２ｂ、１４ｂの外周側の端面は、アウターリング４０より、回転軸４側となっている場合について図示している。しかしながら、第１、第２シールフランジ１２ｂ、１４ｂの外周側の端面は、図４に示されるように、アウターリング４０のＦｒ側及びＲｒ側に対向する位置まで形成されていてもよい。このようにすることで、アウターリング４０の存在範囲が規制される。但し、第１、第２シールフランジ１２ｂ、１４ｂとゴム４２との間には、必要なクリアランスが形成される。

実施の形態２
図５は実施の形態２のオイルシール部材の構成について説明するための模式図である。図５に示されるように、実施の形態２のオイルシール部材は、スリンガー２１０とリップシール部材２２０とを有している。

スリンガー２１０は、第１スリンガー２１２と第２スリンガー２１４とで構成されている。第１スリンガー２１２は、回転軸４の外周面に装着されるスリーブ２１２ａと、スリーブ２１２ａのＲｒ側の端部から回転軸４の軸方向に対して概ね垂直な方向に向けて形成された第１シールフランジ２１２ｂとを有している。

第２スリンガー２１４は、スリーブ２１２ａに取りつけ可能に形成された円筒形状のスリーブ２１４ａと、スリーブ２１４ａのＦｒ側の端部から、回転軸４の軸方向に対して概ね垂直な方向に向けて形成された第２シールフランジ２１４ｂとを有している。第２シールフランジ２１４ｂには、Ｒｒ側に窪んだ段差２１４ｃが形成されている。

図６は、スリンガー２１０について説明するための図である。図６に示されるように、スリーブ２１２ａとスリーブ２１４ａとが連結して構成されるスリーブ部の外周面には、ねじ山２１６が形成されている。ねじ山２１６は、回転軸４のＲｒ側から侵入するオイルをＲｒ側に戻す向きに形成されている。即ち、ねじ山２１６は、Ｒｒ側から見た場合に回転軸４の回転方向と同じ方向の螺旋状に形成されている。

再び図５を参照して、リップシール部材２２０は非回転のハウジング２に嵌合される部材である。リップシール部材２２０は、弾性材料で形成された第１弾性部材２３０を有している。弾性部材２３０は、第１シールリップ２３２と第２シールリップとが、それぞれ根元において接続する集合部２３６とを有している。実施の形態１のオイルシール部材と同様に、集合部２３６の外周面には溝部２３８が形成されており、溝部２３８にはアウターリング４０が嵌め込まれ、アウターリング４０の外側には、ゴム４２が取り付けられている。

リップシール部材２２０は、第２シールリップ２３４の向きが逆になっている点で、実施の形態１のリップシール部材２０とは異なっている。より具体的に、第１弾性部材２３０の第１シールリップ２３２は、集合部２３６のＲｒ側かつ回転軸４側の端部付近を根元とし、先端が径方向外側かつ第１シールフランジ２１２ｂ側に向けて開いた形状となっている。一方、第２シールリップ２３４は、集合部２３６のＲｒ側、かつ第１シールリップ２３２の根元より径方向外周側の位置を根元とし、径方向内側かつ第２シールフランジ２１４ｂ側に向けて延びた形状となっている。第１、第２シールリップ２３２、２３４の先端は、それぞれ、第１、第２シールフランジ２１２ｂ、２１４ｂと摺動可能な状態で密接している。

以上のように構成することで、Ｒｒ側からオイルが侵入しようとする場合には、第１シールリップ２３２がオイルの圧力によって第１シールフランジ２１２ｂに押し付けられる。また、侵入したオイルが外に漏出しようとする場合には第２シールリップ２３４がオイルの圧力によって第２シールフランジ２１４ｂに押し付けられる。更に、Ｆｒ側の第２シールリップ２３４を外周向き側に形成することで、遠心力によって第２シールリップ２３４と第２シールフランジ２１４ｂとの間に隙間ができることが抑制される。従って、高いシール性が確保される。

また、第２シールフランジ２１４ｂにはＲｒ側に窪む段差２１４ｃが形成されている。これにより、遠心力によってオイルが外周側に飛ばされる場合にも、シールフランジ２１４ｂの、第２シールリップ２３４と摺動する面であるシール面にオイルが飛ばされるのを抑制することができ、これによってより確実にオイルのＦｒ側への漏出を抑制することができる。

なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

２ ハウジング
４ 回転軸
１０、２１０ スリンガー
１２、２１２ 第１スリンガー
１４、２１４ 第２スリンガー
１２ａ、１４ａ、２１２ａ、２１４ａ スリーブ
１２ｂ、２１２ｂ 第１シールフランジ
１４ｂ、２１４ｂ 第２シールフランジ
２１４ｃ 段差
２０、２２０ リップシール部材
３０、２３０ 第１弾性部材
３２、２３２ 第１シールリップ
３４、２３４ 第２シールリップ
３６、２３６ 集合部
３８、２３８ 溝部
４０ アウターリング
４２ ゴム
２１６ ねじ山

Claims (2)

1. 非回転のハウジングに装着されるリップシール部材と、
   回転軸に、前記回転軸と共に回転可能に装着されるスリンガーと、を備え、前記ハウジング内部に封入されたオイルを密封するためのオイルシール部材であって、
   前記スリンガーは、
   前記回転軸の外周面に装着されるスリーブと、
   前記スリーブの軸方向の両端部のうち、前記ハウジング内部に近い側の端部に形成された第１シールフランジと、
   前記スリーブの、前記端部とは反対側の端部に形成された第２シールフランジと、を備え、
   前記リップシール部材は、
   前記スリーブと前記第１シールフランジと前記第２シールフランジとにより囲まれる部分に配置される第１弾性部材と、
   金属からなり、前記第１弾性部材の外周面側に取りつけられて前記リップシール部材を前記ハウジングに支持する支持体と、
   前記支持体と前記ハウジングとの間に介在する第２弾性部材と、を備え、
   前記第１弾性部材は、
   先端が、前記第１シールフランジに摺動可能に密接する第１シールリップと、
   先端が、前記第２シールフランジに摺動可能に密接する第２シールリップと、
   前記第１シールリップの根元と前記第２シールリップの根元とが共に連結する部分と、を備えることを特徴とするオイルシール部材。
2. 前記第１シールリップは、根元の方が先端よりも回転軸に近く、
   前記第２シールリップは、先端の方が根元よりも回転軸に近くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルシール部材。

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