JP4812679B2 - オイルシール - Google Patents

Description

本発明は、潤滑部から外部へのオイルの漏洩を防止するオイルシールに関し、特に、静止部と回転体との間に配設されて環状の隙間を密封するためのものである。

例えば、内燃機関においては、クランクシャフトやカムシャフトなどを回転自在に支持する支持部に対して、潤滑を促進するためにオイルを供給して磨耗や発熱を防止し、円滑な作動を確保するようにしている。一般的に、オイルはエンジン下部に装着されたオイルパンに貯留されており、オイルポンプによってオイルギャラリを通してエンジンの各潤滑必要部にオイルを供給し、再び、オイルパンに戻されるようになっている。そして、上述した支持部では、このオイルが外部に漏れないように、軸とこれを回転自在に支持するハウジングとの間に設けられた環状の隙間を密封するオイルシールが設けられている。

この内燃機関に適用される一般的なオイルシールは、金属環にシールリップを構成する合成ゴムを焼き付け接着して構成されており、ハウジングに対して軸が回転自在に支持された構造にて、ハウジングにオイルシールの基端部が嵌合して固定される一方、先端部のシールリップがコイルスプリングにより軸の外周面に密接した状態に保持されている。従って、このオイルシールは、シールリップが軸の外周面に隙間なく密接することで、ハウジング内からのオイルの漏洩を防止することができる。

ところが、この一般的なオイルシールは、シールリップが軸の外周面に隙間なく密接してオイルの漏洩を防止しているため、この軸が高速で回転するときにそのフリクションが問題となる。そこで、軸の低速回転から高速回転まで広い範囲にわたって、フリクションを増大させることなく、オイルの漏洩を適正に防止するものが、例えば、下記特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された密封装置は、回転体と静止部の間にシール隙間を設け、このシール隙間に移動可能な浮動リングを配設することで、シール隙間を狭くせずに、低速から高速までの広い範囲にわたって密封流体の漏洩を防止するものである。

特開２００４−１３２５２４号公報

上述した特許文献１に記載された従来の密封装置では、回転体と静止部の間のシール隙間にラビリンスシールを設け、このラビリンスシールは、回転部材用弾性シールと固定部材用弾性シールとを有し、回転部材用弾性シールに回転体の回転停止時にオイル漏れを防止するリップシールを形成し、回転部材用弾性シールと固定部材用弾性シールの間に高回転時にオイル漏れを防止する浮動リングを配設している。そのため、構造が複雑になって、製造コストが増加してしまうという問題がある。また、回転体の高回転時には、浮動リングによりオイル漏れを防止しているが、このとき、内圧が高くなると、浮動リングによるオイル漏れの防止が不十分となってしまう。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、簡単な構成で回転体の停止時及び低回転時から高回転時にわたってオイルの漏洩を防止可能とするオイルシールを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のオイルシールは、静止部と回転体との間に配設されて環状の隙間を密封するオイルシールにおいて、基端部が前記回転体に固定されるシール本体と、該シール本体の先端部に設けられて前記回転体の停止時及び低回転時に前記静止部に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップと、前記シール本体の先端部に設けられて前記回転体の高回転時に前記静止部に接触して隙間を密封する高回転用リップとを具え、前記回転体にインサイドケースが固定され、該インサイドケースに前記シール本体の基端部が固定され、該シール本体の先端部に断面Ｌ字形状をなすリップ部が一体に形成される一方、前記静止部に前記リップ部を取り囲む断面コ字形状のアウトサイドケースが固定され、前記リップ部の基端部が前記停止・低回転用リップとして前記アウトサイドケースの先端部に接触可能であり、前記リップ部の先端部が前記高回転用リップとして前記アウトサイドケースの基端部に接触可能であることを特徴とするものである。
本発明のオイルシールでは、前記停止・低回転用リップ及び前記高回転用リップを前記アウトサイドケースに接触する方向に付勢するスプリングが設けられることを特徴としている。

本発明のオイルシールでは、前記高回転用リップは、前記回転体の高回転時に遠心力により前記シール本体が変形することで前記静止部に接触することを特徴としている。

本発明のオイルシールでは、前記停止・低回転用リップは、内部圧力の上昇時により前記シール本体が変形することで前記静止部への接触状態が維持されることを特徴としている。

本発明のオイルシールによれば、回転体に固定されるシール本体の先端部に、回転体の停止時及び低回転時に静止部に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップと、回転体の高回転時に静止部に接触して隙間を密封する高回転用リップを設け、回転体にインサイドケースを固定し、インサイドケースにシール本体の基端部を固定し、シール本体の先端部に断面Ｌ字形状をなすリップ部を一体に形成する一方、静止部にリップ部を取り囲む断面コ字形状のアウトサイドケースを固定し、リップ部の基端部が停止・低回転用リップとしてアウトサイドケースの先端部に接触可能であり、リップ部の先端部が高回転用リップとしてアウトサイドケースの基端部に接触可能としたので、簡単な構成で、回転体の停止時及び低回転時から高回転時にわたってオイルの漏洩を適正に防止することができる。

以下に、本発明に係るオイルシールの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係るオイルシールの半断面図、図２は、実施例１のオイルシールにおける高回転時の作用を表す半断面図、図３は、実施例１のオイルシールにおける内部圧力上昇時の作用を表す半断面図である。

実施例１において、図１に示すように、オイルシール１１は、図示しないエンジン本体（内燃機関本体）に固定されたリテーナ（静止部）１２と、このリテーナ１２により回転自在に支持されたクランクシャフト（回転体）１３との間に設けられた環状の隙間を密封するためのものである。このリテーナ１２はリング形状をなし、その内周面にアウトサイドケース１４が固定される一方、クランクシャフト１３の外周面には、インサイドケース１５が固定されており、このインサイドケース１５にオイルシール１１が装着され、アウトサイドケース１４に接触することで、環状の隙間を密封可能となっている。

アウトサイドケース１４は、金属製で円筒形状をなすと共に断面コ字形状であって、基端部側の取付部１４ａがクランクシャフト１３の軸方向に沿って配置され、リテーナ１２の内周面に固定されている。そして、この取付部１４ａから屈曲して所定角度傾斜した傾斜部１４ｂが一体に形成され、この傾斜部１４ｂからクランクシャフト１３の中心側に屈曲した鉛直部１４ｃが一体に形成され、この鉛直部１４ｃから屈曲してクランクシャフト１３の軸方向に沿って延びる先端部側のシール部１４ｄが一体に形成されている。

一方、インサイドケース１５は、金属製で円筒形状をなすと共に断面Ｌ字形状であって、基端部側の取付部１５ａがクランクシャフト１３の軸方向に沿って配置され、このクランクシャフト１３の外周面に固定されている。そして、取付部１５ａから屈曲して所定角度傾斜した傾斜部１５ｂが一体に形成され、この傾斜部１５ｂからクランクシャフト１３の中心側とは反対側に延びる鉛直部１５ｃが一体に形成されている。また、インサイドケース１５の鉛直部１５ｃには、サブケース（規制部材）１６が固定されており、このサブケース１６は、金属製で円筒形状をなすと共に断面Ｚ字形状であって、基端部側の取付部１６ａがクランクシャフト１３の径方向に沿って配置され、インサイドケース１５の鉛直部１５ｃに固定されている。そして、取付部１６ａから屈曲してクランクシャフト１３の軸方向に沿って延びる水平部１６ｂが一体に形成され、この水平部１６ｂから屈曲して所定角度傾斜した傾斜部１６ｃが一体に形成されている。

オイルシール１１は、ゴム製で円筒形状をなすと共に断面Ｌ字形状であって、基端部がクランクシャフト１３側に固定されるシール本体１７と、このシール本体１７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の停止時及び低回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップ１８と、シール本体１７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の高回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する高回転用リップ１９とを有している。そして、この高回転用リップ１９は、クランクシャフト１３の高回転時に遠心力によりシール本体１７が変形することでリテーナ１２に接触可能であり、停止・低回転用リップ１８及び高回転用リップ１９は、内部圧力の上昇時によりシール本体１７が変形することでリテーナ１２への接触状態を維持することができる。

即ち、オイルシール１１において、シール本体１７は、基端部がインサイドケース１５の鉛直部１５ｃに固定され、先端部に断面Ｌ字形状をなすリップ部２０が一体に形成されている。そして、このリップ部２０の基端部に停止・低回転用リップ１８が形成されると共に、先端部に高回転用リップ１９が形成されている。この場合、リテーナ１２に固定されたアウトサイドケース１４は、断面コ字形状をなすことから、オイルシール１１のリップ部２０を取り囲むように配置されており、停止・低回転用リップ１８がこのアウトサイドケース１４のシール部１４ｄに接触可能であり、高回転用リップ１９がアウトサイドケース１４の傾斜部１４ｂに接触可能となっている。

また、オイルシール１１のリップ部２０には、その屈曲した内側にスプリング２１が装着されており、このスプリング２１の付勢力により、リップ部２０、つまり、停止・低回転用リップ１８及び高回転用リップ１９がアウトサイドケース１４に接触する方向に付勢支持されている。更に、オイルシール１１のリップ部２０には、その屈曲した外側であって、停止・低回転用リップ１８に該当する部分にフッ素樹脂のコーティング部２０ａが形成されており、停止・低回転用リップ１８の耐摩耗性が確保されている。

また、シール本体１７には、その基端部側からインサイドケース１５の外周面に沿って取付部１５ａまで延出されたカバー部１７ａが一体に形成され、インサイドケース１５の取付部１５ａには、基端部がこのカバー部１７ａ上に位置するダストカバー２２が固定されており、このダストカバー２２の先端部がアウトサイドケース１４の鉛直部１４ｃに接触しており、エンジン外部からエンジン内部への異物の侵入を防止している。

ここで、本実施例のオイルシール１１の作用について説明する。

エンジンの停止・低回転時は、図１に示すように、オイルシール１１は、大きな遠心力やエンジン内部圧力を受けないことから、スプリング２１の付勢力により停止・低回転用リップ１８がアウトサイドケース１４のシール部１４ｄに接触することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース１４）とクランクシャフト１３（インサイドケース１５）との環状の隙間が密封される。このとき、停止・低回転用リップ１８は、コーティング部２０ａがアウトサイドケース１４のシール部１４ｄに接触することでフリクションが低減され、エンジンの低回転時におけるオイルシール１１の摩耗が抑制される。また、このとき、高回転用リップ１９は、アウトサイドケース１４の傾斜部１４ｂから若干の隙間をもって離間しているが、弱い力で接触するように構成してもよい。

一方、エンジンの高回転時は、図２に示すように、オイルシール１１は、大きな遠心力Ａを受けることから、この遠心力Ａによりシール本体１７がクランクシャフト１３から離れる方向に変形することで、停止・低回転用リップ１８がアウトサイドケース１４のシール部１４ｄから離間する一方、高回転用リップ１９がアウトサイドケース１４の傾斜部１４ｂに接触することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース１４）とクランクシャフト１３（インサイドケース１５）との環状の隙間が密封される。このとき、シール本体１７は、サブケース１６の水平部１６ｂに接触することで、所定以上の変形が規制され、高回転用リップ１９は、所定以上の大きな押圧力でアウトサイドケース１４の傾斜部１４ｂに接触することはなく、フリクションが低減され、エンジンの高回転時におけるオイルシール１１の摩耗が抑制される。

また、エンジン内部の圧力が高くなったときは、図３に示すように、オイルシール１１は、エンジン内部圧力Ｂを受けることから、この内部圧力Ｂによりリップ部２０がエンジン外部側に変形すると共に、シール本体１７がクランクシャフト１３に接近する方向に変形することで、停止・低回転用リップ１８がアウトサイドケース１４のシール部１４ｄに接触すると共に、高回転用リップ１９がアウトサイドケース１４の傾斜部１４ｂに接触することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース１４）とクランクシャフト１３（インサイドケース１５）との環状の隙間が密封される。

このように実施例１のオイルシール１１にあっては、リテーナ１２とクランクシャフト１３との間に配設されて環状の隙間を密封可能に構成し、基端部がクランクシャフト１３側に固定されるシール本体１７と、このシール本体１７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の停止時及び低回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップ１８と、シール本体１７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の高回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する高回転用リップ１９とを設けている。

従って、エンジンの停止時や低回転時には、停止・低回転用リップ１８がアウトサイドケース１４に接触することとなり、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間が密封され、エンジンの高回転時には、高回転用リップ１９がアウトサイドケース１４に接触することとなり、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間が密封されることとなり、簡単な構成で、クランクシャフト１３の停止時及び低回転時から高回転時にわたってオイルの漏洩を適正に防止することができる。

また、実施例１のオイルシール１１では、高回転用リップ１９は、クランクシャフト１３の高回転時に遠心力によりシール本体１７が変形することでリテーナ１２に接触可能であり、停止・低回転用リップ１８及び高回転用リップ１９は、内部圧力の上昇時によりシール本体１７が変形することでリテーナ１２への接触状態を維持するようにしている。

従って、エンジンの高回転時には、遠心力により高回転用リップ１９がアウトサイドケース１４に接触することで、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間を密封することができ、エンジンの内部圧力が上昇したときには、その内部圧力により停止・低回転用リップ１８及び高回転用リップ１９がアウトサイドケース１４に接触することで、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間の密封状態を維持することができる。

図４は、本発明の実施例２に係るオイルシールの半断面図、図５は、実施例２のオイルシールにおける高回転時の作用を表す半断面図、図６は、実施例２のオイルシールにおける内部圧力上昇時の作用を表す半断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２において、図４に示すように、オイルシール３１は、リテーナ１２と、このリテーナ１２により回転自在に支持されたクランクシャフト１３との間に設けられた環状の隙間を密封するためのものである。このリテーナ１２の内周面にアウトサイドケース３４が固定される一方、クランクシャフト１３の外周面にインサイドケース３５が固定されており、このインサイドケース３５にオイルシール３１が装着され、アウトサイドケース３４に接触することで環状の隙間を密封可能となっている。

アウトサイドケース３４は、金属製で円筒形状をなすと共に断面コ字形状であって、基端部側の取付部３４ａがクランクシャフト１３の軸方向に沿って配置され、リテーナ１２の内周面に固定されている。そして、この取付部３４ａから屈曲してクランクシャフト１３の中心側に屈曲した鉛直部３４ｂが一体に形成され、この鉛直部３４ｂから屈曲してクランクシャフト１３の軸方向に沿って延びる先端部側のシール部３４ｃが一体に形成されている。

一方、インサイドケース３５は、金属製で円筒形状をなすと共に断面コ字形状であって、基端部側の取付部３５ａがクランクシャフト１３の軸方向に沿って配置され、このクランクシャフト１３の外周面に固定されている。そして、取付部３５ａから屈曲してクランクシャフト１３の中心側とは反対側に延びる鉛直部１５ｂが一体に形成され、この鉛直部１５ｂから屈曲してクランクシャフト１３の軸方向に沿って延びる先端部側の規制部（規制部材）１５ｃが一体に形成されている。

オイルシール３１は、ゴム製で円筒形状をなすと共に断面Ｉ字形状であって、基端部がクランクシャフト１３側に固定されるシール本体３７と、このシール本体３７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の停止時及び低回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップ３８と、シール本体１７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の高回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する高回転用リップ３９とを有している。そして、この高回転用リップ３９は、クランクシャフト１３の高回転時に遠心力によりシール本体３７が変形することでリテーナ１２に接触可能であり、停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９は、内部圧力の上昇時によりシール本体３７が変形することでリテーナ１２への接触状態を維持することができる。

即ち、オイルシール３１において、シール本体３７は、基端部がインサイドケース３５の鉛直部３５ｂに固定され、先端部にリップ部４０が一体に形成されている。そして、このリップ部４０の基端部に断面円形状をなして停止・低回転用リップ３８が形成されると共に、先端部に断面先細スカート掲示用をなして高回転用リップ３９が形成されている。この場合、リテーナ１２に固定されたアウトサイドケース３４は、断面コ字形状をなすことから、オイルシール３１のリップ部４０を取り囲むように配置されており、停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９がこのアウトサイドケース３４のシール部３４ｃに接触可能となっている。

また、オイルシール３１のリップ部４０には、外周部にスプリング４１が装着されており、このスプリング４１の付勢力により、リップ部４０、つまり、停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９がアウトサイドケース３４のシール部３４ｃに接触する方向に付勢支持されている。

また、インサイドケース３５の取付部３５ａには、ダストカバー４２の基端部が固定されており、このダストカバー４２の先端部がアウトサイドケース３４の鉛直部３４ｂに接触しており、エンジン外部からエンジン内部への異物の侵入を防止している。

ここで、本実施例のオイルシール３１の作用について説明する。

エンジンの停止・低回転時は、図４に示すように、オイルシール３１は、大きな遠心力やエンジン内部圧力を受けないことから、スプリング４１の付勢力により停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９がアウトサイドケース３４のシール部３４ｃに接触することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース３４）とクランクシャフト１３（インサイドケース３５）との環状の隙間が密封される。

一方、エンジンの高回転時は、図５に示すように、オイルシール３１は、大きな遠心力Ａを受けることから、この遠心力Ａによりシール本体３７がクランクシャフト１３から離れる方向に変形することで、停止・低回転用リップ３８がアウトサイドケース３４のシール部３４ｃから離間するが、高回転用リップ３９はアウトサイドケース３４のシール部３４ｃに接触した状態が維持されることとなる。即ち、遠心力Ａによりシール本体３７が変形しても、このシール本体３７は、インサイドケース３５の規制部３５ｃに接触することで、所定以上の変形が規制され、高回転用リップ３９はシール部３４ｃに接触した状態が維持されることとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース１４）とクランクシャフト１３（インサイドケース１５）との環状の隙間が密封される。このとき、シール本体３７が所定量だけ変形することで、高回転用リップ３９によるアウトサイドケース３４のシール部３４ｃへの押圧力が低くなり、フリクションが低減され、エンジンの高回転時におけるオイルシール３１の摩耗が抑制される。

また、エンジン内部の圧力が高くなったときは、図６に示すように、オイルシール３１は、エンジン内部圧力Ｂを受けることから、この内部圧力Ｂによりシール本体３７及びリップ部４０がクランクシャフト１３に接近する方向に変形することで、停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９がアウトサイドケース３４のシール部３４ｃに接触することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース１４）とクランクシャフト１３（インサイドケース１５）との環状の隙間が密封される。

このように実施例２のオイルシール３１にあっては、リテーナ１２とクランクシャフト１３との間に配設されて環状の隙間を密封可能に構成し、基端部がクランクシャフト１３側に固定されるシール本体３７と、このシール本体３７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の停止時及び低回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップ３８と、シール本体３７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の高回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する高回転用リップ３９とを設けている。

従って、エンジンの停止時や低回転時には、停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９がアウトサイドケース３４に接触することとなり、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間が密封され、エンジンの高回転時には、高回転用リップ３９がアウトサイドケース３４に接触することとなり、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間が密封されることとなり、簡単な構成で、クランクシャフト１３の停止時及び低回転時から高回転時にわたってオイルの漏洩を適正に防止することができる。

また、実施例２のオイルシール３１では、高回転用リップ３９は、クランクシャフト１３の高回転時に遠心力によりシール本体３７が変形することでリテーナ１２に接触可能であり、停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９は、内部圧力の上昇時によりシール本体３７が変形することでリテーナ１２への接触状態を維持するようにしている。

従って、エンジンの高回転時には、遠心力により高回転用リップ３９がアウトサイドケース３４に接触することで、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間を密封することができ、エンジンの内部圧力が上昇したときには、その内部圧力により停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９がアウトサイドケース３４に接触することで、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間の密封状態を維持することができる。

また、実施例２のオイルシール３１では、シール本体３７の基端部にリップ部４０を形成し、このリップ部４０にアウトサイドケース３４のシール部３４ｃに接触可能な停止・低回転用リップ３８及び高回転用リップ３９を形成している。従って、エンジンの停止時や低回転時には、両方のリップ３８，３９がアウトサイドケース３４に接触し、エンジンの高回転時には、高回転用リップ３９のみがアウトサイドケース３４に接触することとなり、エンジンの停止時や低回転時における高いシール性を確保することができる一方、エンジンの高回転時におけるフリクションを低減しては耐摩耗性を向上することができる。

この場合、エンジンの高回転時に、シール本体３７が変形しても、このシール本体３７がインサイドケース３５の規制部３５ｃに接触することで、所定以上の変形が規制されるため、高回転用リップ３９によるシール部３４ｃへの接触が維持され、且つ、その押圧力が低くなることから、十分なシール性を確保することができると共に、フリクションを低減することができる。

図７は、本発明の実施例３に係るオイルシールの半断面図、図８は、実施例３のオイルシールにおける高回転時の作用を表す半断面図、図９は、実施例３のオイルシールにおける内部圧力上昇時の作用を表す半断面図、図１０は、実施例３のオイルシールにおけるエンジン回転数に対するフリクショントルクを表すグラフである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３において、図７に示すように、オイルシール５１は、リテーナ１２と、このリテーナ１２により回転自在に支持されたクランクシャフト１３との間に設けられた環状の隙間を密封するためのものである。このリテーナ１２の内周面にアウトサイドケース５４が固定される一方、クランクシャフト１３の外周面にインサイドケース５５が固定されており、このインサイドケース５５にオイルシール５１が装着され、アウトサイドケース５４に接触することで環状の隙間を密封可能となっている。

アウトサイドケース５４は、金属製で円筒形状をなすと共に断面コ字形状であって、基端部側の取付部５４ａがクランクシャフト１３の軸方向に沿って配置され、リテーナ１２の内周面に固定されている。そして、この取付部５４ａから屈曲してクランクシャフト１３の中心側に屈曲した鉛直部５４ｂが一体に形成され、この鉛直部５４ｂから屈曲してクランクシャフト１３の軸方向に沿って延びる先端部側のシール部５４ｃが一体に形成されている。

一方、インサイドケース５５は、金属製で円筒形状をなすと共に断面Ｌ字形状であって、基端部側の取付部５５ａがクランクシャフト１３の軸方向に沿って配置され、このクランクシャフト１３の外周面に固定されている。そして、取付部５５ａから屈曲してクランクシャフト１３の中心側とは反対側に延びる鉛直部５５ｂが一体に形成されている。

オイルシール５１は、ゴム製で円筒形状をなすと共に断面Ｙ字形状であって、基端部がクランクシャフト１３側に固定されるシール本体５７と、このシール本体５７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の停止時及び低回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップ５８と、シール本体５７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の高回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する高回転用リップ５９とを有している。そして、この高回転用リップ５９は、クランクシャフト１３の高回転時に遠心力によりシール本体５７が変形することでリテーナ１２に接触可能であり、停止・低回転用リップ５８は、内部圧力の上昇時によりシール本体５７が変形することでリテーナ１２への接触状態を維持することができる。

即ち、オイルシール５１において、シール本体５７は、基端部がインサイドケース５５の鉛直部５５ｂに固定され、先端部に断面Ｖ字形状をなすリップ部６０が一体に形成されている。即ち、このリップ部６０は二又形状をなし、一方に停止・低回転用リップ５８が形成され、他方に高回転用リップ５９が形成されている。この場合、リテーナ１２に固定されたアウトサイドケース５４は、断面コ字形状をなすことから、オイルシール５１のリップ部６０を取り囲むように配置されており、停止・低回転用リップ５８がこのアウトサイドケース５４のシール部５４ｃに接触可能であり、高回転用リップ５９がアウトサイドケース５４の取付部５４ａに接触可能となっている。

また、インサイドケース５５の取付部５５ａには、ダストカバー６２の基端部が固定されており、このダストカバー６２の先端部がアウトサイドケース５４の鉛直部５４ｂに接触しており、エンジン外部からエンジン内部への異物の侵入を防止している。

ここで、本実施例のオイルシール１１の作用について説明する。

エンジンの停止・低回転時は、図７に示すように、オイルシール５１は、大きな遠心力やエンジン内部圧力を受けないことから、自身の弾性力により停止・低回転用リップ５８がアウトサイドケース５４のシール部５４ｃに接触すると共に、高回転用リップ５９がアウトサイドケース５４の取付部５４ａに接触することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース５４）とクランクシャフト１３（インサイドケース５５）との環状の隙間が密封される。

一方、エンジンの高回転時は、図８に示すように、オイルシール５１は、大きな遠心力Ａを受けることから、この遠心力Ａによりシール本体５７がクランクシャフト１３から離れる方向に変形することで、停止・低回転用リップ５８がアウトサイドケース５４のシール部５４ｃから離間する一方、高回転用リップ５９がアウトサイドケース５４の取付部５４ａに接触することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース５４）とクランクシャフト１３（インサイドケース５５）との環状の隙間が密封される。

また、エンジン内部の圧力が高くなったときは、図９に示すように、オイルシール５１は、エンジン内部圧力Ｂを受けることから、この内部圧力Ｂによりシール本体５７がクランクシャフト１３に接近する方向に変形することで、停止・低回転用リップ５８がアウトサイドケース５４のシール部５４ｃに接触する一方、高回転用リップ５９がアウトサイドケース５４の取付部５４ａから離間することとなり、リテーナ１２（アウトサイドケース５４）とクランクシャフト１３（インサイドケース５５）との環状の隙間が密封される。

この場合、図１０に示すように、オイルシール５１は、エンジンの停止・低回転時、停止・低回転用リップ５８の押圧力（フリクショントルク）ａと高回転用リップ５９の押圧力（フリクショントルク）ｂが作用することから、全体の押圧力（フリクショントルク）ｃとなる。そして、エンジン回転数の上昇に伴って低回転時、停止・低回転用リップ５８の押圧力（フリクショントルク）ａが低下する一方、高回転用リップ５９の押圧力（フリクショントルク）ｂが高くなることから、全体の押圧力（フリクショントルク）ｃは、低下した後に再び上昇することとなり、エンジン回転数に応じて適正なフリクショントルクが確保される。

このように実施例３のオイルシール５１にあっては、リテーナ１２とクランクシャフト１３との間に配設されて環状の隙間を密封可能に構成し、基端部がクランクシャフト１３側に固定されるシール本体５７と、このシール本体５７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の停止時及び低回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップ５８と、シール本体５７の先端部に設けられてクランクシャフト１３の高回転時にリテーナ１２に接触して隙間を密封する高回転用リップ５９とを設けている。

従って、エンジンの停止時や低回転時には、停止・低回転用リップ５８がアウトサイドケース５４に接触することとなり、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間が密封され、エンジンの高回転時には、高回転用リップ５９がアウトサイドケース５４に接触することとなり、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間が密封されることとなり、簡単な構成で、クランクシャフト１３の停止時及び低回転時から高回転時にわたってオイルの漏洩を適正に防止することができる。

また、実施例３のオイルシール５１では、高回転用リップ５９は、クランクシャフト１３の高回転時に遠心力によりシール本体５７が変形することでリテーナ１２に接触可能であり、停止・低回転用リップ５８は、内部圧力の上昇時によりシール本体５７が変形することでリテーナ１２への接触状態を維持するようにしている。

従って、エンジンの高回転時には、遠心力により高回転用リップ５９がアウトサイドケース５４に接触することで、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間を密封することができ、エンジンの内部圧力が上昇したときには、その内部圧力により停止・低回転用リップ５８がアウトサイドケース５４に接触することで、リテーナ１２とクランクシャフト１３との環状の隙間の密封状態を維持することができる。

また、実施例３のオイルシール５１では、シール本体５７の先端部を二又形状とし、一方に停止・低回転用リップ５８を形成し、他方に高回転用リップ５９を形成している。従って、簡単な構成で２つのリップ５８，５９を構成し、この各リップ５８，５９によりクランクシャフト１３の停止時及び低回転時から高回転時にわたってオイルの漏洩を防止することができ、構造の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。

なお、上述の各実施例では、本発明のオイルシールを、互いに回転自在に組み付けられたリテーナ（エンジン本体）１２とクランクシャフト１３の間の隙間を密封するオイルシール１１，３１，５１として説明したが、この分野に限定されるものではなく、互いに相対回転自在に組み付けられた静止部と回転体との間に設けられた環状の隙間を密封するものであれば、いずれの分野のオイルシールにも適用することができる。

以上のように、本発明に係るオイルシールは、回転体の停止時及び低回転時から高回転時にわたってオイルの漏洩を防止可能とするものであり、内燃機関に拘らず、互いに相対回転自在または軸方向に相対移動自在に組み付けられた静止部と回転体との間に設けられるようなオイルシールとして有用である。

本発明の実施例１に係るオイルシールの半断面図である。 実施例１のオイルシールにおける高回転時の作用を表す半断面図である。 実施例１のオイルシールにおける内部圧力上昇時の作用を表す半断面図である。 本発明の実施例２に係るオイルシールの半断面図である。 実施例２のオイルシールにおける高回転時の作用を表す半断面図である。 実施例２のオイルシールにおける内部圧力上昇時の作用を表す半断面図である。 本発明の実施例３に係るオイルシールの半断面図である。 実施例３のオイルシールにおける高回転時の作用を表す半断面図である。 実施例３のオイルシールにおける内部圧力上昇時の作用を表す半断面図である。 実施例３のオイルシールにおけるエンジン回転数に対するフリクショントルクを表すグラフである。

符号の説明

１１，３１，５１ オイルシール
１２ リテーナ（静止部）
１３ クランクシャフト（回転体）
１４，３４，５４ アウトサイドケース
１５，３５，５５ インサイドケース
１６ サブケース
１７，３７，５７ シール本体
１８，３８ ，５８停止・低回転用リップ
１９，３９ ，５９高回転用リップ
２０，４０ ，６０リップ部
２１，４１ スプリング
２２，４２，６２ ダストカバー

Claims (4)

1. 静止部と回転体との間に配設されて環状の隙間を密封するオイルシールにおいて、基端部が前記回転体に固定されるシール本体と、該シール本体の先端部に設けられて前記回転体の停止時及び低回転時に前記静止部に接触して隙間を密封する停止・低回転用リップと、前記シール本体の先端部に設けられて前記回転体の高回転時に前記静止部に接触して隙間を密封する高回転用リップとを具え、
   前記回転体にインサイドケースが固定され、該インサイドケースに前記シール本体の基端部が固定され、該シール本体の先端部に断面Ｌ字形状をなすリップ部が一体に形成される一方、前記静止部に前記リップ部を取り囲む断面コ字形状のアウトサイドケースが固定され、前記リップ部の基端部が前記停止・低回転用リップとして前記アウトサイドケースの先端部に接触可能であり、前記リップ部の先端部が前記高回転用リップとして前記アウトサイドケースの基端部に接触可能であることを特徴とするオイルシール。
2. 請求項１記載のオイルシールにおいて、前記停止・低回転用リップ及び前記高回転用リップを前記アウトサイドケースに接触する方向に付勢するスプリングが設けられることを特徴とするオイルシール。
3. 請求項１または２記載のオイルシールにおいて、前記高回転用リップは、前記回転体の高回転時に遠心力により前記シール本体が変形することで前記静止部に接触することを特徴とするオイルシール。
4. 請求項１または２記載のオイルシールにおいて、前記停止・低回転用リップは、内部圧力の上昇時により前記シール本体が変形することで前記静止部への接触状態が維持されることを特徴とするオイルシール。

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