JP2020063792A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータに接続された回転軸とハウジングとの間をシールする密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device that seals between a rotating shaft connected to a motor and a housing.
一般に、EV(Electric Vehicle)及びHV(Hybrid Vehicle)において、モータの回転軸とハウジングとの間には、機内に密封されている潤滑材の機外への漏洩を防止するために、オイルシールである密封装置が設けられている。
このようなEV及びHVでは、モータに生じる誘起電流によって電磁ノイズが生じ、カーオーディオのAMラジオに影響を与えることがある。
Generally, in EVs (Electric Vehicles) and HVs (Hybrid Vehicles), an oil seal is provided between the rotary shaft of the motor and the housing in order to prevent leakage of the lubricant sealed inside the machine to the outside. A sealing device is provided.
In such EV and HV, electromagnetic noise is generated by the induced current generated in the motor, which may affect the AM radio of the car audio.
従来技術の一例である特許文献1には、電動機からの電磁ノイズの発生を低減させることを目的とし、電気自動車の動力伝達系において、金属製の電動機ハウジングと電動機内の回転軸とを電気的に導通させ、回転軸に誘起された電磁ノイズを金属製の電動機ハウジングに逃がす技術が開示されている。
特に、特許文献1の図4には、電動機ハウジング(14)と電動機(10)内の回転軸(18)とを導電性ゴムから構成されたオイルシール(86)によって電気的に導通させることで、回転軸に誘起された電磁ノイズを金属製の電動機ハウジングに逃がす技術が開示されている。
Patent Document 1, which is an example of a conventional technique, aims to reduce generation of electromagnetic noise from an electric motor, and in a power transmission system of an electric vehicle, a metal electric motor housing and a rotating shaft in the electric motor are electrically connected to each other. There is disclosed a technique in which electromagnetic noise induced in a rotating shaft is released to a metal motor housing by conducting the electric field.
In particular, in FIG. 4 of Patent Document 1, the electric motor housing (14) and the rotating shaft (18) in the electric motor (10) are electrically connected by an oil seal (86) made of conductive rubber. , A technique of releasing electromagnetic noise induced in a rotating shaft to a metal motor housing is disclosed.
上記の従来技術によれば、モータに接続された回転軸とハウジングとの間の電気的な導通を確保することは可能であるが、体積抵抗率については改善の余地がある。 According to the above-mentioned conventional technique, it is possible to ensure electrical conduction between the rotary shaft connected to the motor and the housing, but there is room for improvement in volume resistivity.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータに接続された回転軸とハウジングとの間の導通を低コスト且つ省スペースでスムーズに行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to smoothly conduct electricity between a rotary shaft connected to a motor and a housing at low cost and in a small space.
上述の課題を解決して目的を達成する本発明は、モータに接続された回転軸とハウジングとの間に配されて機内と機外とをシールする密封装置であって、前記回転軸に摺動可能に接するリップを有し、前記回転軸と前記ハウジングとの間に配されて前記機外からの異物の侵入を抑えつつ前記機内に潤滑材をシールする導電性の弾性体部と、前記弾性体部と一体に形成され、前記ハウジングの内周面に接する導電性の補強環とを備え、前記補強環は、前記回転軸側で前記弾性体部に接する第1の導通面及び前記ハウジング側で前記補強環に接する第2の導通面を有し、前記第1の導通面と前記第2の導通面との間の導電性が前記弾性体部よりも高い密封装置である。 The present invention which solves the above-mentioned problems and achieves the object is a sealing device which is arranged between a rotary shaft connected to a motor and a housing and seals the inside and the outside of the machine. A conductive elastic body portion that has a lip that movably contacts and that is disposed between the rotary shaft and the housing and that seals a lubricant inside the machine while suppressing the intrusion of foreign matter from the outside of the machine; A conductive reinforcing ring formed integrally with the elastic body portion and in contact with the inner peripheral surface of the housing, wherein the reinforcing ring has a first conducting surface in contact with the elastic body portion on the rotating shaft side and the housing. The sealing device has a second conductive surface that is in contact with the reinforcing ring on the side, and the conductivity between the first conductive surface and the second conductive surface is higher than that of the elastic body portion.
上記構成の密封装置において、前記第1の導通面は、前記補強環と前記弾性体部との接合面によって囲まれていることが好ましい。 In the sealing device having the above structure, it is preferable that the first conducting surface is surrounded by a joint surface between the reinforcing ring and the elastic body portion.
上記構成の密封装置において、前記第1の導通面では、前記補強環の地金が前記弾性体部に接し、前記第2の導通面では、前記補強環の地金が前記ハウジングに接していることが好ましい。 In the sealing device having the above configuration, the metal of the reinforcing ring is in contact with the elastic body portion on the first conductive surface, and the metal of the reinforcing ring is in contact with the housing on the second conductive surface. It is preferable.
本発明によれば、モータに接続された回転軸とハウジングとの間の導通を低コスト且つ省スペースでスムーズに行うことができる、という効果を奏する。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, there is an effect that conduction between a rotary shaft connected to a motor and a housing can be smoothly performed at low cost and in a small space.
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
ただし、本発明は、以下の実施形態の記載によって限定解釈されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
However, the present invention should not be limitedly interpreted by the description of the following embodiments.
<実施形態>
図1は、本実施形態に係る密封装置であるオイルシール1の装着状態を示す断面図である。
図1に示すオイルシール1は、回転軸41とハウジング42との間に配されて機内Aと機外Bとをシールする密封装置である。
図1に示す回転軸41は、図示しないモータに接続されて回転し、ハウジング42は、接地されている。
また、図1に示すオイルシール1は、シール部10を備え、機外Bから機内Aへの異物の侵入を抑えるとともに機内Aの潤滑材の機外Bへの漏洩を防止しつつ、回転軸41とハウジング42との間の導通をスムーズに行うことができる。
<Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mounted state of an oil seal 1 which is a sealing device according to this embodiment.
The oil seal 1 shown in FIG. 1 is a sealing device that is arranged between the
The rotating
The oil seal 1 shown in FIG. 1 is provided with a
シール部10は、補強環20と、弾性体部30とを備え、補強環20と弾性体部30とは、一体に形成されている。
また、シール部10は、ハウジング42の内周側(矢印d方向)の面である内周面42aに装着されている。
The
Further, the
補強環20は、回転軸41の軸線xを中心として金属により形成された導電性の金属環である。
補強環20の材料としては、ステンレス鋼及び冷間圧延鋼(SPCC)を例示することができる。
また、補強環20は、プレス加工又は鍛造によって成形することができる。
The reinforcing
Examples of the material of the reinforcing
The reinforcing
弾性体部30は、回転軸41の軸線xを中心として弾性材料により形成された略環状の導電性の弾性体である。
弾性体部30の材料としては、合成ゴムを例示することができる。
ここで、合成ゴムとしては、ニトリルゴム(NBR)、水素添加ニトリルゴム(H−NBR)、アクリルゴム(ACM)及びフッ素ゴム(FKM)を例示することができる。
The
As a material of the
Here, examples of the synthetic rubber include nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), acrylic rubber (ACM), and fluororubber (FKM).
また、弾性体部30は、成形型を用いて架橋によって成形することができる。
より具体的には、弾性体部30は、成形型内に配された補強環20に未架橋のゴム材料を接して配し、この成形型により挟んだ状態で成形型内の閉空間を加熱及び加圧することで、架橋により補強環20と一体に形成される。
なお、補強環20と弾性体部30との間には接着材が塗布されている。
Further, the
More specifically, the
An adhesive is applied between the reinforcing
補強環20は、円筒部20aと、外周側円盤部20bと、テーパー部20cと、内周側円盤部20dとを備え、円筒部20a、外周側円盤部20b、テーパー部20c及び内周側円盤部20dは、一体に形成されている。
また、外周側円盤部20b、テーパー部20c及び内周側円盤部20dは、全体が略S字状のフランジ部を形成している。
The reinforcing
Further, the outer peripheral
円筒部20aは、軸線xに略平行な方向に延びる円筒状の部分であり、ハウジング42の内周面42aに接するように、はめ合わせられている。
外周側円盤部20bは、円筒部20aの外側(矢印a方向)の端部から内周側(矢印d方向)に向かって形成された中空円盤状の部分である。
テーパー部20cは、外周側円盤部20bの内周側(矢印d方向)の端部から更に内周側(矢印d方向)及び内側(矢印b方向)に向かって形成された中空円盤状の部分である。
内周側円盤部20dは、テーパー部20cの内周側(矢印d方向)の端部から更に内周側(矢印d方向)に向かって形成された中空円盤状の部分である。
なお、円筒部20aは、未装着状態では外周側(矢印c方向)に向かって膨らんだ形状であってもよい。
The
The outer peripheral
The
The inner peripheral
It should be noted that the
また、補強環20の装着前には、機械的手段又は化学的手段により、内周側円盤部20dの外側接触面20d1及び円筒部20aの外周面20a2の地金を露出させる。
これは、補強環20と弾性体部30との間に塗布された接着剤の一部が補強環20の外周面20a2にも残存しており、この接着材によって導通が阻害されるためである。
ここで、機械的手段としては、研磨及び切削を例示することができ、化学的手段としては、接着材を除去可能な溶液への浸漬を例示することができる。
このような接着材を除去可能な溶液としては、アルカリ洗浄剤又は溶剤を例示することができる。
これにより、外側接触面20d1において補強環20の地金が弾性体部30に接して補強環20と弾性体部30との導通が確保され、外周面20a2において補強環20の地金がハウジング42に接して補強環20とハウジング42との導通が確保される。
Further, before mounting the reinforcing
This is because a part of the adhesive applied between the reinforcing
Here, polishing and cutting can be exemplified as the mechanical means, and immersion in a solution capable of removing the adhesive can be exemplified as the chemical means.
Examples of the solution capable of removing such an adhesive material include an alkaline cleaner or a solvent.
As a result, the metal of the reinforcing
なお、図1では、補強環20の地金と弾性体部30とが接する面は、図1に示す外側接触面20d1に限定されるものではないが、補強環20と弾性体部30との接合面によって囲まれていることが好ましい。
補強環20の地金と弾性体部30とが接する面が、補強環20と弾性体部30との接合面によって囲まれていない場合には、補強環20と弾性体部30とが剥離するおそれがあるので、これを防止するためである。
In addition, in FIG. 1, the surface of the reinforcing
When the surface of the reinforcing
弾性体部30は、リップ被覆部30a,30b,30c,30d及びリップ腰部30eと、リップ31,32,33とを備え、補強環20を外側(矢印a方向)、外周側(矢印c方向)の一部及び内周側(矢印d方向)から覆って、補強環20に一体に形成されている。
The
リップ被覆部30aは、補強環20の円筒部20aにおける外周側(矢印c方向)の一部を覆っている。
リップ被覆部30bは、補強環20の外周側円盤部20bを外側(矢印a方向)から覆っている。
リップ被覆部30cは、補強環20のテーパー部20cを覆い、リップ31の基部である。
リップ被覆部30dは、補強環20の内周側円盤部20dを外側(矢印a方向)から覆っている。
リップ腰部30eは、補強環20の内周側円盤部20dにおける内周側(矢印d方向)の端部の近傍に位置する、リップ32,33の基部である。
また、リップ31は、図示しない構成に摺動可能に接し、リップ32,33は、回転軸41に摺動可能に接し、リップ31,32は、機外Bから機内Aへの異物の侵入を抑えつつ、リップ33は、機内Aの潤滑材の機外Bへの漏洩を防止する。
なお、弾性体部30によって、機外Bから機内Aへの異物の侵入を抑えつつ、機内Aの潤滑材の機外Bへの漏洩を防止することが可能であれば、リップ31,32,33のすべてが設けられていなくてもよく、弾性体部30は、少なくとも一つのリップを備えていればよい。
The
The
The
The
The
Further, the
If the
図2は、本実施形態に係る密封装置であるオイルシール1において、回転軸41からハウジング42への誘起電流の流れを説明する図である。
ここで、回転軸41側の補強環20とリップ腰部30eとが接した面を第1の導通面101とし、ハウジング側の補強環20とハウジング42とが接した面を第2の導通面102とする。
また、第1の導通面101では、補強環20の地金が弾性体部30に接し、第2の導通面102では、補強環20の地金がハウジング42に接している。
図2に示すように、回転軸41に接続された図示しないモータで生じた誘起電流は、弾性体部30のリップ32,33からリップ腰部30eへ流れ、リップ腰部30eへ到達した電流は、第1の導通面101から弾性体部30よりも体積抵抗率の低い、すなわち導電性の高い補強環20に流れ、補強環20を流れた電流は、第2の導通面102からハウジング42へと流れる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the flow of the induced current from the
Here, the surface where the reinforcing
Further, the metal of the reinforcing
As shown in FIG. 2, an induced current generated by a motor (not shown) connected to the
上述のように、図1において、補強環20の地金と弾性体部30とが接する面は、補強環20と弾性体部30との接合面によって囲まれているため、第1の導通面101は、補強環20と弾性体部30との接合面によって囲まれている。
このような構成とすることで、補強環20と弾性体部30との剥離を防止することができる。
As described above, in FIG. 1, the surface of the reinforcing
With such a configuration, peeling between the reinforcing
従来の構成では、モータに生じる誘起電流は弾性体部30内を回転軸41からハウジング42へ流れるため、弾性体部30における体積抵抗率が大きいという問題があった。
そのため、この誘起電流によって電磁ノイズが生じ、カーオーディオのAMラジオが影響を受けるおそれがあった。
しかしながら、上述したように、補強環20を経由する導通経路を設けることにより、誘起電流の体積抵抗率を低くすることができる。
既設の補強環20の地金を露出させることで導通経路を設けることができるため、低コスト且つ省スペースで導通経路を確保することができる。
In the conventional configuration, the induced current generated in the motor flows through the
Therefore, electromagnetic noise may be generated by this induced current and the car audio AM radio may be affected.
However, as described above, the volume resistivity of the induced current can be lowered by providing the conduction path passing through the reinforcing
Since the conductive path can be provided by exposing the bare metal of the existing reinforcing
なお、本実施形態においては、機械的手段又は化学的手段により補強環20の地金を露出させているが、本発明はこれに限定されるものではない。
補強環20の地金が露出した部分を接着材の塗布前にマスキングテープにより覆い、その後の装着前にこのマスキングテープを剥がすことで導通を確保してもよい。
マスキングテープを用いることにより、機械的手段及び化学的手段を用いることなく導通を確保することができる。
In addition, in the present embodiment, the metal of the reinforcing
Conduction may be secured by covering the exposed bare metal portion of the reinforcing
By using the masking tape, electrical continuity can be secured without using mechanical means and chemical means.
なお、本実施形態において、補強環20の地金を露出させる部分は、上述のように、内周側円盤部20dと弾性体部30とが接触する接触面であれば、特定の部分に限定されるものではない。
In the present embodiment, the portion of the reinforcing
図3は、本実施形態に係る密封装置であるオイルシール1において、補強環20の地金を露出させる部分の例を示す図である。
図3には、外側接触面20d1と、内周側接触面20d2と、内側接触面20d3とが示されている。
外側接触面20d1は、内周側円盤部20dと弾性体部30とが内周側円盤部20dの外側で接触する接触面である。
内周側接触面20d2は、内周側円盤部20dと弾性体部30とが内周側円盤部20dの内周側で接触する接触面である。
内側接触面20d3は、内周側円盤部20dと弾性体部30とが内周側円盤部20dの内側で接触する接触面である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a portion of the reinforcing
FIG. 3 shows an outer contact surface 20d1, an inner peripheral contact surface 20d2, and an inner contact surface 20d3.
The outer contact surface 20d1 is a contact surface where the inner
The inner peripheral side contact surface 20d2 is a contact surface where the inner peripheral
The inner contact surface 20d3 is a contact surface where the inner
外側接触面20d1において補強環20の地金を露出させると、外側接触面20d1は、補強環20と弾性体部30との接合面によって囲まれているため接着強度が強く、且つ回転動作時のリップ31,32,33の動きの影響を受けにくい位置であるため、内周側円盤部20dと弾性体部30との間の接着強度を高く維持することができる。
When the bare metal of the reinforcing
内周側接触面20d2において補強環20の地金を露出させると、内周側接触面20d2は、回転動作時のリップ31,32,33の動きの影響はあるものの、補強環20と弾性体部30との接合面によって囲まれているため接着強度が強い。
When the metal of the reinforcing
内側接触面20d3において補強環20の地金を露出させると、内側接触面20d3は、回転動作時のリップ31,32,33の動きの影響を受け、補強環20と弾性体部30との接合面によって囲まれていない。
そのため、補強環20の地金を露出させる部分は、内側接触面20d3よりも内周側接触面20d2が好ましく、内周側接触面20d2よりも外側接触面20d1が好ましい。
When the base metal of the reinforcing
Therefore, the portion of the reinforcing
以上説明したように、本実施形態によれば、モータに接続された回転軸とハウジングとの間の導通を低コスト且つ省スペースでスムーズに行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, conduction between the rotary shaft connected to the motor and the housing can be smoothly performed at low cost and in a small space.
1 オイルシール
10 シール部
20 補強環
20a 円筒部
20a2 外周面
20b 外周側円盤部
20c テーパー部
20d 内周側円盤部
20d1 外側接触面
20d2 内周側接触面
20d3 内側接触面
30 弾性体部
30a,30b,30c,30d リップ被覆部
30e リップ腰部
31,32,33 リップ
41 回転軸
42 ハウジング
42a 内周面
101 第1の導通面
102 第2の導通面
1
Claims (3)
前記回転軸に摺動可能に接するリップを有し、前記回転軸と前記ハウジングとの間に配されて前記機外からの異物の侵入を抑えつつ前記機内に潤滑材をシールする導電性の弾性体部と、
前記弾性体部と一体に形成され、前記ハウジングの内周面に接する導電性の補強環とを備え、
前記補強環は、前記回転軸側で前記弾性体部に接する第1の導通面及び前記ハウジング側で前記補強環に接する第2の導通面を有し、
前記第1の導通面と前記第2の導通面との間の導電性が前記弾性体部よりも高い密封装置。 A sealing device arranged between a rotary shaft connected to a motor and a housing to seal the inside and outside of the machine,
A conductive elastic member which has a lip slidably contacting the rotary shaft and is disposed between the rotary shaft and the housing to seal foreign matter from the outside of the machine while sealing a lubricant inside the machine. Body part,
A conductive reinforcing ring formed integrally with the elastic body portion and in contact with the inner peripheral surface of the housing,
The reinforcing ring has a first conducting surface that contacts the elastic body portion on the rotating shaft side and a second conducting surface that contacts the reinforcing ring on the housing side,
A sealing device in which conductivity between the first conductive surface and the second conductive surface is higher than that of the elastic body portion.
前記第2の導通面では、前記補強環の地金が前記ハウジングに接していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の密封装置。 In the first conductive surface, the metal of the reinforcing ring contacts the elastic body portion,
The sealing device according to claim 1 or 2, wherein the metal of the reinforcing ring is in contact with the housing on the second conductive surface.
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- 2018-10-18 JP JP2018196260A patent/JP7211755B2/en active Active
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