JP3191653U - オイルシール - Google Patents

Abstract

【課題】安定した成形を実現して寸法精度を向上することで十分なシール性を実現し、加えて、簡単な構造で製造コストを低減することができるオイルシールを提供する。【解決手段】オイルシール１は、金属環１０と、金属環１０に保持されたエラストマー製のシールリップ２０とを備える。金属環１０は、回転軸５０と略同軸で配置された筒状部１１と、筒状部１１の外部Ａ側の端部に設けられたフランジ部１２とを有している。筒状部１１の内周面１１ａに露出面１１ｂが設けられ、更にフランジ部１２の密封対象Ｂ側の平面１２ａに露出面１２ｂが設けられる。【選択図】図１

Description

本考案は、車両の軸に使用されるオイルシールに関し、特に、自動車のパワーステアリングの軸に使用されるオイルシールに関する。

従来、自動車分野において、パワーステアリング部には、ステアリングホイールからの回転を伝達するステアリングシャフトと、該シャフトに連結されるステアリングギアボックス（ラック＆ピニオン）とが設けられている。ステアリングギアボックスは、通常、外気に曝される位置に配置されるため、ダストや泥水等の侵入を防止するために、上記シャフトとギアボックスの連結部にオイルシールが取り付けられている。

例えば、図５において、ハウジング１３１の機外側Ｂ’の端部には、径方向内向きのフランジ部１３４が一体で設けられており、オイルシール１００は、機内側Ａ’からフランジ部１３４の内面に突き当てて装着される。フランジ部１３４の更に機外側Ｂ’には、軸１４０の外周面にダストカバー１３５が取り付けられている。

そして、オイルシール１００は、フランジ部１３４の機内側Ａ’において、ハウジング１３１の内周面に嵌着される筒状の固定部１０２と、この固定部の機外側Ｂ端部から径方向内方へ向かってフランジ状に設けられたリップ保持部１０３と、このリップ保持部１０３の内周端部に設けられた複数のシールリップとを備えている。複数のシールリップは、機内側Ａ’のオイルをシールする主リップ１０４と、機外側Ｂ’からのダストをシールするダストリップ１０５，１０６とからなる。ダストリップ１０５は、主リップ１０４の機外側Ｂ’に設けられ、ダストリップ１０６は、その更に機外側Ｂ’に設けられている。主リップ１０４及びダストリップ１０５，１０６は、いずれも軸１４０の外周面に摺動自在に密接している。

また、オイルシール１００は、筒状部１０７ａと、該筒状部の機外側Ｂ’端部に内向きフランジ部１０７ｂとを一体成形してなる金属環１０７に、ゴム状弾性体を加硫接着したものである。このゴム状弾性体によって、金属環１０７およびハウジング１３１間をシールする外周シール部１０９とともに、主リップ１０４及びダストリップ１０５，１０６が一体成形されている。また、主リップ１０４には、締め代調整用のガータースプリング１１０が嵌着されている。

上記のような従来のオイルシールでは、製造時に金型内で金属環を固定し、当該金型内に液状のゴム材料を注入、硬化させることで、金属環の周りに固定部、リップ保持部及び複数のシールリップを一体成形している。しかしながら、シールリップ成形時に、金型内で金属環を精度良く固定するのが難しく、成形が不安定となるという問題がある。

また、従来のオイルシールでは、主シールリップの近傍にガータースプリングを嵌着して、主シールリップと軸の締め代を調整しているが、近年、シール性を維持しつつ、オイルシールの構成部品をなるべく少なくして製造コストを低減したいといった要望が高まっている。

本考案の目的は、安定した成形を実現して寸法精度を向上することで十分なシール性を実現し、加えて、簡単な構造で製造コストを低減することができるオイルシールを提供することにある。

上記目的を達成するために、本考案のオイルシールは、金属環と、前記金属環に保持されたエラストマー製のシールリップとを備えるオイルシールであって、前記金属環は、被着体である軸と略同軸で配置された筒状部と、該筒状部の外部側の端部に設けられたフランジ部とを有し、前記シールリップは、前記軸と当接して密封対象をシールする主シールリップと、軸方向に関して前記主シールリップの外部側に配置され、前記主シールリップと一体成形された第１ダストリップと、前記第１ダストリップの外部側に配置され、前記第１ダストリップと一体成形された第２ダストリップとを有し、前記筒状部の内周面に第１露出面が設けられ、前記フランジ部の密封対象側の平面に第２露出面が設けられることを特徴とする。

前記第１露出面は、前記内周面の周方向に沿って複数形成されるのが好ましい。

また、前記第２露出面は、前記フランジ部と略同軸で環状に形成されるのが好ましい。

前記フランジ部は、前記筒状部の外部側の端部に設けられた第１フランジ部と、前記第１フランジ部の径方向内側端部から内方に且つ密閉対象側に傾斜した傾斜部と、前記傾斜部の径方向内側端部に設けられ、軸方向に関して前記第１フランジ部より密閉対象側に配置された第２フランジ部とを有し、前記主シールリップが、前記第２フランジ部の内側端部近傍に配置される。

また、前記オイルシールにはガータースプリングが設けられていない。

また、前記オイルシールは、前記フランジ部の外部側に配置されると共に前記第２ダストリップと一体形成され、且つ被取付体であるハウジングと当接する当接部を有し、前記当接部には、前記被取付体と当接する面に溝部が形成されている。

また、前記溝部の最奥面に突起が形成されているのが好ましい。

前記オイルシールは、車両の軸に取り付けられ、好ましくは、自動車のパワーステアリング用オイルシールである。

本考案によれば、金属環は、軸と略同軸で配置された筒状部と、該筒状部の外部側の端部に設けられたフランジ部とを有している。そして、筒状部の内周面に第１露出面が設けられ、更にフランジ部の密封対象側の面に第２露出面が設けられる。これにより、シールリップを成形する際に、筒状部の内周面に設けられた第１露出面を金型の内面に直接当接させることができ、且つフランジ部の密閉対象側の面に設けられた第２露出面を、金型の内面に直接当接させることができる。このように互いに略直行する面を露出させて、これら露出面をそれぞれ金型の内面に当接させることで、金型内で金属環を精度良く固定することができる。したがって、シールリップの寸法精度を向上することができ、十分なシール性を実現することが可能となる。

また本考案では、フランジ部が、筒状部の外部側の端部に設けられた第１フランジ部と、第１フランジ部の径方向内側端部から内方に且つ密閉対象側に傾斜した傾斜部と、傾斜部の径方向内側端部に設けられ、第１フランジ部より密閉対象側に配置された第２フランジ部とを有している。そして、主シールリップが、第２フランジ部の内側端部近傍に配置されている。これにより、主シールリップ近傍での金属環の剛性が高くなり、嵌合力を高めることができる。したがって、主シールリップの近傍にガータースプリングを設けること無く十分なシール性を維持することができ、オイルシールの構成部品をなるべく少なくして、製造コストを低減することができる。

更に、本考案では、シールリップが、主シールリップと一体成形された第１ダストリップと第２ダストリップとを有している。したがって、本考案のオイルシールを、自動車のパワーステアリング用オイルシールとして用いることにより、上記効果を奏することができ、また、耐ダスト性及び耐泥水性を向上することができる。

本考案の実施形態に係るオイルシールの構成を概略的に示す断面図である。 図１のシールリップの一部を示す図であり、（ａ）は、筒状部のＸ矢視、（ｂ）は、外側フランジ部の近傍に形成された溝部を示す断面図、（ｃ）は溝部の平面図である。 図１のオイルシールと被取付体との当接部を示す断面図である。 図１のオイルシールの変形例を示す断面図である。 従来のオイルシールの構成を示す断面図である。

以下、本考案の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本考案の実施形態に係るオイルシールの構成を概略的に示す部分断面図である。このオイルシールは、各種車両、特に自動車に使用され、軸の連結部内に充てんされる潤滑油組成物等（以下、密封対象という）をシールすることを目的として軸に装着される。なお、図１のオイルシールは、その一例を示すものであり、本考案に係るオイルシールの構成は、図１のものに限られないものとする。

オイルシール１は、金属環１０と、該金属環に保持されたエラストマー製のシールリップ２０とを備えている。オイルシール１は略円環状の部材であり、その環状内空間に被着体である回転軸５０が挿通されると、シールリップ２０の内周部が回転軸５０の外周面５０ａに圧接される。また、オイルシール１では、シールリップ２０の近傍にガータースプリングが設けられておらず、ガータースプリングを設けなくても、シールリップ２０による十分なシールを実現することが可能となっている。

金属環１０は、回転軸５０と略同軸で配置される筒状部１１と、該筒状部の外部Ａ側の端部に一体成形されたフランジ部１２とを有している。この金属環１０にシールリップ２０が加硫接着される。

フランジ部１２は、筒状部１１の外部Ａ側の端部に設けられた外側フランジ部１３（第１フランジ部）と、外側フランジ部１３の径方向内側端部から内方に且つ密封対象Ｂ側に傾斜した傾斜部１４と、該傾斜部の径方向内側端部に設けられ、軸方向に関して外側フランジ部１３より密封対象Ｂ側に配置された内側フランジ部１５（第２フランジ部）とを有している。本実施形態では、傾斜部１４および内側フランジ部１５を設けることで、外側フランジ部１３の径方向内側端部の剛性が高められている点に特徴がある。これにより、後述する主シールリップが回転軸５０に確実に嵌着される。

シールリップ２０は、回転軸５０と当接して密封対象をシールする主シールリップ２１と、軸方向に関して主シールリップ２１の外部Ａ側に配置され、且つ主シールリップ２１と一体成形されたダストリップ２２（第１ダストリップ）と、軸方向に関してダストリップ２２の外部Ａ側に配置され、且つダストリップ２２と一体成形されたダストリップ２３（第２ダストリップ）とを有している。シールリップ２０は、合成ゴムなどのエラストマーで成形されている。

主シールリップ２１は、内側フランジ部１５の密封対象Ｂ側に配置された舌片状の部位であり、内方（回転軸５０に向かう方向）かつ密封対象Ｂ側に延出している。具体的には、主シールリップ２１は、内側フランジ部１５の近傍に配置された基部２１ａと、基部２１ａから延出する径方向断面略矩形の延出部２１ｂとを有している。延出部２１ｂの回転軸５０側に位置する角隅部２１ｃは、径方向縦断面略Ｖ字型であり、回転軸５０の外周面に摺動可能に圧接する。

ダストリップ２２は、内側フランジ部１５の外部Ａ側に配置された舌片状の部位であり、内方（回転軸５０に向かう方向）かつ外部Ａ側に延出している。オイルシール１が回転軸５０に装着された際、ダストリップ２２の端部は、回転軸５０の外周面５０ａに当接する。これにより、ダストがダストリップ２２によって除去される。

ダストリップ２３は、内側フランジ部１５の外部Ａ側に配置された舌片状の部位であり、内方（回転軸５０に向かう方向）かつ外部Ａ側に延出している。オイルシール１が回転軸５０に装着された際、ダストリップ２３の端部は、回転軸５０の外周面５０ａに当接する。ダストリップ２３は、ダストリップ２２よりも外部Ａ側に配置されており、ダストや泥水などの大部分がダストリップ２３によって除去される。すなわち、ダストリップを２つ設けることにより、外部Ａ側からのダスト等がダストリップ２３で除去仕切れなかった場合であっても、ダストリップ２２によって確実に除去することができ、耐ダスト性を向上することができる。

また、本考案では、筒状部１１の内周面１１ａに露出面１１ｂ（第１露出面）が設けられている（図１，図２（ａ））。この露出面１１ｂは、内周面１１ａの周方向に沿って複数形成されているのが好ましい。すなわち、筒状部１１の内周面１１ａは、エラストマー製の被覆で覆われている部分と、覆われていない部分とが存在し、この覆われていない部分が露出面１１ｂを構成している。複数の露出面１１ｂは、内周面１１ａの周方向に沿って等間隔に或いはランダムに設けられてもよい。また、内周面１１ａに１つの露出面１１ｂが設けられてもよい。

フランジ部１２の密封対象Ｂ側の平面１２ａには、露出面１２ｂ（第２露出面）が設けられている（図１）。本実施形態では、露出面１２ｂは、外側フランジ部１３の密封対象Ｂ側の面に位置しており、フランジ部１２と略同軸で環状に形成されている。なお、露出面１２ｂは、フランジ部１２の周方向に沿って連続的に形成されているが、これに限らず、複数の露出面がフランジ部１２の周方向に沿って断続的に設けられてもよく、また、これらが等間隔で設けられてもよい。

金属環１０にシールリップ２０を成形する際には、金型内に金属環１０を固定するが、このとき、露出面１１ｂ，１２ｂの双方を金型の内面に直接当接させる。露出面１１ｂ，１２ｂは互いに略直行する面であり、これら露出面の双方が位置決めされることで、金属環１０が金型内で精度良く固定される。

また、図３に示すように、オイルシール１は、フランジ部１２の外部Ａ側に配置されると共にダストリップ２３と一体形成され、且つハウジング６０（被取付体）と当接する当接部３０を有している。本実施形態では、当接部３０は、軸方向に関して外側フランジ部１３の外部Ａ側に配置され、且つ露出面１２ｂが形成される側の反対側に配置されている。

この当接部３０には、ハウジング６０と当接する面３０ａに溝部４０が形成されている。溝部４０は、好ましくはフランジ部１２と略同軸で環状に形成される。そして、この溝部４０の最奥面には、複数の突起４１が形成されている（図２（ｂ））。

複数の突起４１は、例えば、フランジ部１２と略同軸で環状に形成された複数の突条部であり、好ましくは断面略三角形である。突起４１は、例えばピッチ０．３ｍｍ、高さ０．１５ｍｍで形成され、オイルシールを装着する際の装着治具との密着破断を防ぎ、露出による錆の発生を防止することができる。

また、この溝部４０には、文字、図形、記号などの識別情報４２ａが刻印される刻印部４２が設けられている。識別子となる識別情報４２ａを刻印部４２に刻印することにより、オイルシール１を車両に取り付けた後、メンテナンス作業時などに、オイルシール１を容易に識別することが可能となる。

上述したように、本実施形態によれば、金属環１０は、回転軸５０と略同軸で配置された筒状部１１と、該筒状部の外部Ａ側の端部に設けられたフランジ部１２とを有している。そして、筒状部１１の内周面１１ａに露出面１１ｂが設けられ、更にフランジ部１２の密封対象Ｂ側の平面１２ａに露出面１２ｂが設けられる。これにより、シールリップ２０を成形する際に、筒状部１１の内周面１１ａに設けられた露出面１１ｂを金型の内面に直接当接させることができ、且つフランジ部１２の密封対象Ｂ側の平面１２ａに設けられた露出面１２ｂを、金型の内面に直接当接させることができる。このように互いに略直行する面を露出させて、これら露出面をそれぞれ金型の内面に当接させることで、金型内で金属環１０を精度良く固定することができる。したがって、シールリップ２０の寸法精度を向上することができ、十分なシール性を実現することが可能となる。

また、フランジ部１２が、筒状部１１の外部Ａ側の端部に設けられた外側フランジ部１３と、該外側フランジ部の径方向内側端部から内方に且つ密封対象Ｂ側に傾斜した傾斜部１４と、該傾斜部の径方向内側端部に設けられ、外側フランジ部１３より密封対象Ｂ側に配置された内側フランジ部１５とを有している。そして、主シールリップ２１が、内側フランジ部１５の内側端部近傍に配置されている。これにより、主シールリップ２１近傍での金属環１０の剛性が高くなり、嵌合力を高めることができる。したがって、主シールリップ２１の近傍にガータースプリングを設けること無く十分なシール性を維持することができ、オイルシール１の構成部品をなるべく少なくして、製造コストを低減することができる。

また、車両がダート道などの未舗装道路を走行する場合、車両の下側に配置された伝達軸或いはその近傍にダストや泥水が飛着する頻度が高い。このような使用環境において、本考案のオイルシール１を、ステアリングシャフトとステアリングギアボックスとの連結部に取り付けることにより、上記効果を奏することができ、また、耐ダスト性及び耐泥水性を向上することができる。

以上、上記実施形態に係るオイルシールについて述べたが、本考案は記述の実施形態に限定されるものではなく、本考案の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

例えば、仕様によっては、主シールリップ近傍での金属環の剛性がそれほど高くなくてもよい場合がある。このような場合、例えば図４のようなオイルシールを用いてもよい。図４のオイルシールは、金属環の形状が図１のものと異なっており、金属環以外の部分については図１のオイルシールと基本的に同じであるので、共通する部分の説明を省略し、以下に異なる部分を説明する。

図４において、金属環１０’は、回転軸５０と略同軸で配置された筒状部１１と、該筒状部の外部側の端部に設けられたフランジ部１２’とを有している。金属環１０’の径方向断面は略Ｌ字型である。そして、筒状部１１の内周面１１ａに露出面１１ｂ（第１露出面）が設けられ、且つフランジ部１２’の密封対象Ｂ側の平面１２ａに露出面１２ｂ（第２露出面）が設けられている。

金属環１０’は、図１の金属環１０と比較して、フランジ部１２’の径方向寸法が大きく、露出面１２ｂを大きく設けることができる。この結果、露出面１２ｂと金型の内面との当接面積が大きくなり、金属環１０’を金型内でより安定的に固定することができる。したがって、金属環１０’に露出面１１ｂ，１２ｂを設けることにより、上記効果を確実に奏することができる。

本考案のオイルシールは、各種車両の伝達軸に好適に用いられ、特に自動車のパワーステアリング用オイルシールとして極めて有用である。

１ オイルシール
１０ 金属環
１０’ 金属環
１１ 筒状部
１２ フランジ部
１２’ フランジ部
１３ 外側フランジ部
１４ 傾斜部
１５ 内側フランジ部
２０ シールリップ
２１ 主シールリップ
２２ ダストリップ
２３ ダストリップ
２１ａ 基部
２１ｂ 延出部
２１ｃ 角隅部
１１ａ 内周面
１１ｂ 露出面
１２ａ 平面
１２ｂ 露出面
３０ 当接部
３０ａ 面
４０ 溝部
４１ 突起
４２ 刻印部
４２ａ 識別情報
５０ 回転軸
５０ａ 外周面

Claims (9)

1. 金属環と、前記金属環に保持されたエラストマー製のシールリップとを備えるオイルシールであって、
   前記金属環は、被着体である軸と略同軸で配置された筒状部と、該筒状部の外部側の端部に設けられたフランジ部とを有し、
   前記シールリップは、前記軸と当接して密封対象をシールする主シールリップと、軸方向に関して前記主シールリップの外部側に配置され、前記主シールリップと一体成形された第１ダストリップと、前記第１ダストリップの外部側に配置され、前記第１ダストリップと一体成形された第２ダストリップとを有し、
   前記筒状部の内周面に第１露出面が設けられ、
   前記フランジ部の密封対象側の平面に第２露出面が設けられることを特徴とする、オイルシール。
2. 前記第１露出面が、前記内周面の周方向に沿って複数形成されることを特徴とする、請求項１記載のオイルシール。
3. 前記第２露出面が、前記フランジ部と略同軸で環状に形成されることを特徴とする、請求項１記載のオイルシール。
4. 前記フランジ部は、前記筒状部の外部側の端部に設けられた第１フランジ部と、前記第１フランジ部の径方向内側端部から内方に且つ密閉対象側に傾斜した傾斜部と、前記傾斜部の径方向内側端部に設けられ、軸方向に関して前記第１フランジ部より密閉対象側に配置された第２フランジ部とを有し、
   前記主シールリップが、前記第２フランジ部の内側端部近傍に配置されることを特徴とする、請求項１記載のオイルシール。
5. ガータースプリングが設けられないことを特徴とする、請求項１記載のオイルシール。
6. 前記フランジ部の外部側に配置されると共に前記第２ダストリップと一体形成され、且つ被取付体であるハウジングと当接する当接部を有し、
   前記当接部には、前記被取付体と当接する面に溝部が形成されていることを特徴とする、請求項１記載のオイルシール。
7. 前記溝部の最奥面に突起が形成されていることを特徴とする、請求項６記載のオイルシール。
8. 車両の軸に取り付けられることを特徴とする、請求項１記載のオイルシール。
9. 自動車のパワーステアリング用オイルシールであることを特徴とする、請求項８記載のオイルシール。

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