JP6168487B1 - 環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造 - Google Patents

環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造 Download PDF

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Abstract

外部から侵入する異物に密封装置のシールリップが曝されることを効率的に抑制することができる環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造を提供する。トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造(1)において、ハブポケット(30)は、軸線x周りに環状の軸線xに沿って延びる面である外周面(31)を有しており、軸部材と外周側において対向する外殻部(33)に形成されており、外殻部(33)には、ハブポケット(30)と繋がったダスト排出穴(36s)またはダスト排出溝(36sa)が形成され、ダスト排出穴(36s)またはダスト排出溝(36sa)は、軸部材の回転方向とは逆向きに排出口(36sout)が配置されるように所定角度に傾斜されている。

Description

本発明は、環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造に関し、例えば、車両等のエンジンの回転軸に発生する捩り振動を吸収するためのトーショナルダンパと、このトーショナルダンパのためのオイルシールとによって形成されるラビリンス構造に関する。
例えば車両のエンジンにおいて、クランクシャフトの一端には、クランクシャフトの回転変動によって発生する捩り振動を低減するために、トーショナルダンパが取り付けられている。一般に、車両のエンジンにおいて、このトーショナルダンパはダンパプーリとして用いられており、動力伝達用のベルトを介して、ウォーターポンプやエアコン用コンプレッサ等の補機にエンジンの動力の一部を伝達する。また、このトーショナルダンパと、クランクシャフトが挿通される例えばフロントカバーの貫通孔との間の空間はオイルシールによって密封されている。
図21は、車両のエンジンにおいて用いられている従来のダンパプーリ及びオイルシールの構成を概略的に示すための、軸線に沿う断面における部分断面図である。図21に示すように、従来のダンパプーリ100は、ハブ101と、プーリ102と、ハブ101とプーリ102との間に配設されたダンパ弾性体103とを備える。ハブ101は、内周側のボス部101aと、外周側のリム部101bと、ボス部101aとリム部101bとを接続する円盤部101cとを備える。ダンパプーリ100は、ハブ101のボス部101aがクランクシャフト120の一端に嵌合されて、ボルト121によって固定されている。
また、従来のダンパプーリ100には、軽量化の目的から、ハブ101の円盤部101cを貫通する貫通穴である窓部101dが周方向に複数形成されているものがある(例えば、特許文献1,2参照)。
実開平05−25049号公報 特開2011−241891号公報
しかしながら、上記窓部101dが形成された従来のダンパプーリ100は、エンジンにおいて、ダンパプーリ100の軽量化は図れるものの、窓部101dを介してエンジン側に泥水や砂、ダスト等の異物が侵入しやすくなる。エンジン側に異物が侵入すると、オイルシール110とボス部101aとの間に異物が侵入し、シールリップ111が異物を噛み込んで損傷又は劣化し、オイルシール110のシール性能が低下してオイルが漏洩してしまう場合がある。
このため、窓部101dが形成された従来のダンパプーリ100を用いる場合は、ダンパプーリ100の外周から侵入する異物に加え、窓部101dから侵入する異物にオイルシール110のシールリップ111が曝されることの防止を図る必要があった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トーショナルダンパから侵入する異物にオイルシールのシールリップが曝されることを効率的に抑制することができる環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造を提供することにある。
上記目的を達成するために、環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造であって、前記ポケットは、軸線周りに環状の前記軸線に沿って延びる外周面を有しており、前記軸線方向において一方の側に凹む前記軸線周りに環状の凹部を形成しており、前記密封装置が取り付けられる被取付対象の貫通穴を貫通する前記軸線周りに回転可能な軸部材又は該軸部材に取り付けられる機能部材に設けられており、前記密封装置は、前記軸線周りに環状のシールリップと、前記軸線方向において前記一方の側に向かって延びる前記軸線周りに環状のサイドリップとを備えており、前記被取付対象の前記貫通穴に取り付けられて、前記軸部材又は前記機能部材と前記貫通穴との間の密封を図り、前記被取付対象に取り付けられた前記密封装置において、前記シールリップは前記軸部材又は前記機能部材に直接又は間接的に摺動可能に接触し、前記サイドリップは、前記ポケットに向かって延びて、前記ポケットの前記外周面との間に環状の間隙を形成しており、前記ポケットは、前記軸部材または前記機能部材と外周側において対向する外殻部に形成されており、前記外殻部には、当該ポケットと繋がったダスト排出穴またはダスト排出溝が形成され、前記ダスト排出穴または前記ダスト排出溝は、前記軸部材または前記機能部材の回転方向とは逆向きに排出口が配置されるように所定角度に傾斜されていることを特徴とする。
本発明の一態様に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造において、前記ダスト排出穴は、前記ポケットの前記凹部を形成する外側の面である底面の近傍位置に形成されていることを特徴とする。
本発明の一態様に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造において、前記サイドリップは、前記ポケットの前記外周面の前記オイルシール側の端部との間に前記環状の間隙を形成していることを特徴とする。
本発明の一態様に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造において、前記サイドリップは、前記ポケットの前記外周面と対向して、前記サイドリップと前記ポケットの前記外周面との間に前記環状の間隙を形成していることを特徴とする。
本発明の一態様に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造において、前記ポケットの前記外殻部の前記外周側の面である外周側面は、前記軸線において前記円盤部方向に向う連れて縮径していることを特徴とする。
本発明の一態様に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造において、前記ポケットの前記外周面は、前記軸線方向において前記一方の側に向うに連れて拡径しており、前記軸線方向において前記一方の側から他方の側に向かって延びる外周方向に凹む溝である異物排出溝を少なくとも1つ有していることを特徴とする。
本発明の一態様に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造において、前記異物排出溝は、外周側の部分である底部が径方向において前記軸線に沿って延びていることを特徴とする。
本発明の一態様に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造において、前記異物排出溝は、前記軸線方向において前記一方の側から前記他方の側に向かうに連れて、前記底部が径方向において前記軸線から遠ざかるように延びていることを特徴とする。
本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造によれば、トーショナルダンパから侵入する異物にオイルシールのシールリップが曝されることを効率的に抑制することができる。
本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分断面図である。 図1に示す密封構造におけるトーショナルダンパの概略構造を示すための背面図である。 図1に示すトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の部分拡大断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の作用を説明するための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の第1の変形例の概略構成を説明するための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の第2の変形例の概略構成を説明するための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の第2の変形例の作用を説明するための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の第3の変形例の概略構成を説明するための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の第3の変形例の作用を説明するための、軸線に沿う断面における部分断面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第4の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第5および第9の実施の形態に係る密封構造において設けられたダスト排出穴の構成を示すための背面図および部分拡大図である。 本発明の第5および第9の実施の形態に係る密封構造において設けられたダスト排出穴の変形例であるダスト排出溝の構成を示すための背面図、部分拡大図および断面図である。 本発明の第5および第9の実施の形態に係る密封構造において設けられたダスト排出穴によるダスト排出の説明に供する略線図である。 本発明の第6の実施の形態に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造としてのトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分断面図である。 図16に示す密封構造におけるトーショナルダンパの概略構造を示すための背面図である。 図16に示すトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の部分拡大断面図である。 本発明の第7の実施の形態に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造としてのトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 本発明の第8の実施の形態に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造としてのトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。 車両のエンジンにおいて用いられている従来のダンパプーリ及びオイルシールの構成を概略的に示すための、軸線に沿う断面における部分断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分断面図である。本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造は、自動車のエンジンに適用されている。以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図1参照)方向を外側とし、軸線x方向において矢印b(図1参照)方向を内側とする。より具体的には、外側とは、エンジンから離れる方向であり、内側とは、エンジンに近づく方向でありエンジン側である。また、軸線xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、軸線xから離れる方向(図1の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図1の矢印d方向)を内周側とする。
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1は、トーショナルダンパとしてのダンパプーリ10と、オイルシール20とを備える。ダンパプーリ10はエンジンのクランクシャフト51の一端にボルト52によって固定されており、オイルシール20は、エンジンのフロントカバー53の貫通穴54とダンパプーリ10との間を密封している。
ダンパプーリ10は、ハブ11と、質量体としてのプーリ12と、ハブ11とプーリ12との間に配設されたダンパ弾性体13とを備える。ハブ11は、軸線xを中心とする環状の部材であり、内周側のボス部14と、外周側のリム部15と、ボス部14とリム部15とを接続する略円盤状の円盤部16とを備える。ハブ11は、例えば、金属材料から鋳造等によって製造されている。
ハブ11において、ボス部14は、貫通穴14aが形成された軸線xを中心とする環状の部分であり、外側の部分の外周面から外周方向に円盤部16が延びている。ボス部14は、円筒状の内側の部分の外周側の面である外周面14bを備え、外周面14bは滑らかな面となっており、後述するように、オイルシール20のシール面となっている。リム部15は、軸線xを中心とする環状の、より具体的には円筒状の部分であり、ボス部14に対して同心的にボス部14よりも外周側に位置する部分である。リム部15の内周側の面である内周面15aからは円盤部16が内周方向に延びている。リム部15の外周側の面である外周面15bにはダンパ弾性体13が圧着されている。
円盤部16は、ボス部14とリム部15との間に延びて、ボス部14とリム部15とを接続している。円盤部16は、軸線xに対して垂直な方向に延びていてもよく、軸線xに対して傾斜する方向に延びていてもよい。また、円盤部16は、軸線xに沿う断面(以下、単に「断面」ともいう。)が湾曲した形状であっても、真っ直ぐに延びる形状であってもよい。また、図1,2に示すように、円盤部16には、円盤部16を内側と外側との間で貫通する貫通穴である窓部16aが少なくとも1つ形成されており、本実施の形態においては、4つの窓部16aが軸線xに対して同心的に周方向に等角度間隔で形成されている(図2参照)。この窓部16aによって、ハブ11、ひいてはダンパプーリ10の軽量化が図られている。
プーリ12は、軸線xを中心とする環状の部材であり、ハブ11を外周側において覆うような形状を呈している。具体的には、プーリ12の内周側の面である内周面12aは、ハブ11のリム部15の外周面15bに対応した形状を有しており、図1に示すように、プーリ12は、その内周面12aがリム部15の外周面15bに径方向において間隔を空けて対向するように位置している。また、プーリ12の外周側の面である外周面12bには、環状のv溝12cが複数形成されており、図示しないタイミングベルトが巻回可能になっている。
ダンパ弾性体13は、プーリ12とハブ11のリム部15との間に設けられている。ダンパ弾性体13は、ダンパゴムであり、耐熱性、耐寒性、及び疲労強度において優れたゴム状弾性材料から架橋(加硫)成形されて形成されている。ダンパ弾性体13は、プーリ12とハブ11のリム部15との間に圧入されており、プーリ12の内周面12aとリム部15の外周面15bとに嵌着されて固定されている。
ダンパプーリ10において、プーリ12とダンパ弾性体13とがダンパ部を形成しており、ダンパ部の捩り方向固有振動数が、クランクシャフト51の捩れ角が最大となる所定の振動数域である、クランクシャフト51の捩り方向固有振動数と一致するように同調されている。つまり、ダンパ部の捩り方向固有振動数がクランクシャフト51の捩り方向固有振動数と一致するように、プーリ12の円周方向の慣性質量と、ダンパ弾性体13の捩り方向剪断ばね定数とが調整されている。
また、ダンパプーリ10は、ハブ11のボス部14に沿って周方向に延びる、円盤部16方向(外側方向)に凹む軸線xを中心とする環状のハブポケット30を有する。ハブポケット30の詳細については、図3を用いて後述する。
上述のように、ダンパプーリ10は、クランクシャフト51の一端に取り付けられている。具体的には、図1に示すように、クランクシャフト51の一端がハブ11のボス部14の貫通穴14aに挿通され、外側からボルト52がクランクシャフト51に螺合されて、ダンパプーリ10がクランクシャフト51に固定されている。また、クランクシャフト51とボス部14との間には、クランクシャフト51とボス部14とに係合する半月キー等のキーが設けられて、ダンパプーリ10がクランクシャフト51に対して相対回動不能になっている。
クランクシャフト51に取り付けられた状態において、ダンパプーリ10は、ボス部14の外周面14bを有する内側の部分がフロントカバー53の貫通穴54内に挿通された状態になっており、ボス部14の外周面14bと、フロントカバー53の貫通穴54との間に環状の空間が形成されている。
オイルシール20は、図1に示すように、軸線xを中心とする環状の金属製の補強環21と、軸線xを中心とする環状の弾性体から成る弾性体部22とを備える。弾性体部22は、補強環21に一体的に取り付けられている。補強環21の金属材としては、例えば、ステンレス鋼やSPCC(冷間圧延鋼)がある。弾性体部22の弾性体としは、例えば、各種ゴム材がある。各種ゴム材としては、例えば、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)、フッ素ゴム(FKM)等の合成ゴムである。
補強環21は、断面略L字状の形状を呈しており、円盤部21aと、円筒部21bとを備える。円盤部21aは、軸線xに垂直な方向に広がる中空円盤状の部分であり、円筒部21bは、円盤部21aの外周側の端部から軸線x方向において内側に延びる円筒状の部分である。
弾性体部22は、補強環21に取り付けられており、本実施の形態においては補強環21を外側及び外周側から覆うように補強環21と一体的に成形されている。弾性体部22は、リップ腰部23と、シールリップ24と、ダストリップ25とを備える。図1に示すように、リップ腰部23は、補強環21の円盤部21aにおける内周側の端部の近傍に位置する部分であり、シールリップ24は、リップ腰部23から内側に向かって延びる部分であり、補強環21の円筒部21bに対向して配置されている。ダストリップ25は、リップ腰部23から軸線x方向に向かって延びている。
シールリップ24は、内側の端部に、断面形状が内周側に向かって凸の楔形状の環状のリップ先端部24aを有している。リップ先端部24aは、後述するように、ハブ11のボス部14の外周面14bに外周面14bが摺動可能に密接して接触するように形成されており、ダンパプーリ10との間を密封するようになっている。また、シールリップ24の外周部側には、シールリップ24を径方向において内側に付勢するガータースプリング26が嵌着されている。
ダストリップ25は、リップ腰部23から延びる部位であり、外側且つ内周側に延出している。ダストリップ25により、使用状態におけるリップ先端部24a方向への異物の進入の防止が図られている。
また、弾性体部22は、後方カバー27と、ガスケット部28とを備える。後方カバー27は、補強環21の円盤部21aを外側から覆い、ガスケット部28は、補強環21の円筒部21bを外周側から覆っている。
また、オイルシール20は、外側方向に向かって延びるサイドリップ29を備える。サイドリップ29の詳細については、図3を用いて後述する。
補強環21は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部22は成形型を用いて架橋(加硫)成型によって成形される。この架橋成型の際に、補強環21は成形型の中に配置されており、弾性体部22が架橋(加硫)接着により補強環21に接着され、弾性体部22が補強環21と一体的に成形される。
上述のように、オイルシール20は、フロントカバー53の貫通穴54と、ダンパプーリ10のボス部14の外周面14bとの間に形成される空間を密封している。具体的には、オイルシール20は、フロントカバー53の貫通穴54に圧入されて取り付けられ、弾性体部22のガスケット部28が圧縮されて貫通穴54の内周側の面である内周面54aに液密に当接している。これにより、オイルシール20とフロントカバー53の貫通穴54との間が密閉されている。また、シールリップ24のリップ先端部24aが、ハブ11のボス部14の外周面14bに液密に当接し、オイルシール20とダンパプーリ10との間が密閉されている。
次いで、ダンパプーリ10の有するハブポケット30と、オイルシール20のサイドリップ29とについて図3を参照して説明する。図3は、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1の部分拡大図である。
図3に示すように、ハブポケット30は、ダンパプーリ10において、円盤部16より内側の外殻部によって形成されている。外殻部はハブ11に形成されている。ハブポケット30は、ボス部14の外周面14bを取り囲んで延びる環状の円盤部16方向に凹む凹部である。具体的には、ハブポケット30は、外殻部としての突条部33によって形成された、ボス部14の外周面14bに対向する突条部33に形成された環状の外周面31と、外周面31とボス部14の外周面14bとの間に延びる底面32とを備え外周面31、底面32、及びボス部14の外周面14bとによって画成されている。
ハブポケット30の外周面31は、軸線x方向において円盤部16方向(外側方向)に向かうに連れて拡径しており、軸線x方向において円盤部16方向(外側方向)に向かうに連れて外周側に広がる環状の面であり、例えば、略円錐面状のテーパ面である。
ハブポケット30は、ハブ11の円盤部16から内側方向に延びる環状の突条部33によって形成されていてもよく、また、外殻部としての円盤部16に外側方向に凹む凹部が形成されることにより形成されていてもよい。図3に示すように、円盤部16から内側方向に延びる環状の突条部33によってハブポケット30が形成される場合は、この突条部33の内周側の面がハブポケット30の外周面31を形成する。また、円盤部16に外側方向に凹む凹部が形成されることによりハブポケット30が形成される場合は、この凹部の外周側の面がハブポケット30の外周面31を形成する。本実施の形態においては、図3に示すように、ハブ11の円盤部16から軸線x方向において内側方向に突出する環状の突条部33が形成されており、この突条部33によって外周面31が形成されてハブポケット30が形成されている。なお、ハブポケット30は、突条部33と円盤部16に形成された凹部とによって形成されたものであってもよい。
ハブポケット30の底面32は、ハブ11の円盤部16の内側の面によって形成されてもよく、ハブ11の円盤部16の内側の面よりも内側に形成されてもよく、ハブ11の円盤部16の内側の面に凹部を形成することによって形成されてもよい。
ハブポケット30を形成する突条部33には、突条部33を外周面31から貫通するダスト排出穴36が形成されている。具体的には、ダスト排出穴36は、突条部33を貫通する貫通穴であり、径方向に向かって外周面31から延びており、ハブポケット30と突条部33よりも外周側の空間とを連通している。例えば図3に示すように、ダスト排出穴36は底面32の近傍位置に形成されている。ダスト排出穴36の個数は一つでも複数でもよく、複数個のダスト排出穴36を設ける場合には、異物が周方向において偏って堆積することを回避するために等間隔に分配して設けることが望ましい。本実施の形態においては、図2に示すように、4個のダスト排出穴36が周方向に等角度間隔に配設されている。なお、ダスト排出穴36が底面32の近傍位置に形成されているとは、図3に示されるようにダスト排出穴36の外側の縁が底面32に面一となる場合に限らず、ダスト排出穴36が軸線x方向において外周面31の中間点よりも底面32の側に配設されている態様を含み、ダスト排出穴36の位置は底面32に近いほどより好ましい。また、突条部33に代えて外殻部としての円盤部16にハブポケット30が形成される場合には、ダスト排出穴は円盤部16に形成される。
突条部33の外周側の面である外周側面35は、軸線xにおいて円盤部16方向に向う連れて縮径するように形成されており、外側ほど内周側に傾斜している。突条部33の外周側面35が、軸線xにおいて円盤部16方向に向う連れて縮径するように形成されているため、この外周側面35に異物を堆積させることができる。これにより、異物がシールリップ24側に侵入することを抑制することができる。なお、突条部33の外周側面35は、上述のように傾斜しておらず、軸線xを中心とする円筒面状の形状であってもよい。
オイルシール20のサイドリップ29は、図3に示すように、外側方向に延びており、より具体的には、軸線xに平行に、または、外側方向及び外周方向に軸線xに対して斜めに延びている。また、サイドリップ29の外側の端部である外側端29aは、径方向において、ハブポケット30の外周面31の内側の端部である内側端31aよりも内側(エンジン側)に位置していると共に、軸線x方向(外側方向)において、ハブポケット30の内部に進入していない。サイドリップ29の外側端29aとハブポケット30の外周面31の内側端31aとの間には、環状の間隙g1が形成されている。
サイドリップ29の外側端29aとハブポケット30の外周面31の内側端31aとが形成する環状の間隙g1は、ラビリンスシールを形成している。このため、フロントカバー53とダンパプーリ10との間から侵入する泥水や砂、ダスト等の異物に加えて、ハブ11の円盤部16の窓部16aを介して外部から異物が侵入してきても、サイドリップ29とハブポケット30とが形成するラビリンスシール(間隙g1)によって、侵入してきた異物が更にシールリップ24側に侵入することが抑制されている。これにより、ダンパプーリ10から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを抑制することができる。このため、リップ先端部24aが異物を噛み込んで損傷又は劣化し、オイルシール20のシール性能が低下してオイルが漏洩してしまうことを抑制することができる。なお、ダンパプーリ10から侵入する異物とは、ダンパプーリ10とフロントカバー53との間を介して外部から侵入する異物、及びハブ11の円盤部16の窓部16aを介して外部から侵入する異物を含む。
また、ラビリンスシール(間隙g1)を形成しているハブポケット30の外周面31が、上述のように、外側に向かうに連れて拡径する形状を呈しているので、ラビリンスシールにおいて、異物が更にシールリップ24側に侵入することをより効果的に抑制することができる。
すなわち、ダンパプーリ10は軸線xの回りに回転しているのでハブポケット30に収容されたダスト等の異物は遠心力の作用を受け、ハブポケット30の外周面31上に集積されるが、ハブポケット30の外周面31が外側に向かうに連れて拡径する形状を呈しハブポケット30の凹部はハブポケット30の底面32に近づくほど外周側により大きく形成されているので、ハブポケット30内に入った異物はハブポケット30内から出にくくなり外周面31上に異物が堆積される。そして、異物が外周面31上に堆積されることによってシールリップ24側に侵入する異物の量を低減させることができ、ラビリンスシールにおいて、異物が更にシールリップ24側に侵入することをより効果的に抑制することができることになる。
一方、外周面31上に堆積される異物の量が多量になり、例えば堆積される異物の量がハブポケット30の外周面31の内側端31aを超えるほどに多量になる場合には、シールリップ24側に侵入する異物の量が増加し好ましくないことが想定される。そこで、本実施の形態においては、ハブポケット30を形成する突条部33に、突条部33を外周面31から貫通するダスト排出穴36を設け、以下に説明するように外周面31上に異物が過剰に堆積しないようにしている。
図4乃至図9を参照してダスト排出穴36について説明する。図1及び図3がトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための軸線xに沿う断面における上半分を示す部分断面図であるのに対し、図4乃至図6及び図8は、軸線xに沿う断面における下半分を示す部分断面図である。図4乃至図9には、本発明におけるダスト排出穴の変形例として、種々のダスト排出穴が示されている。
図4は図1乃至図3に示す第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1の作用を説明するための図である。図4においては、重力方向において下方に位置するダスト排出穴36が図示されている。図4において矢印39はハブポケット30に堆積された異物がダスト排出穴36を介して排出されることを示す。図4に示すように、重力方向に対して下方に位置するダスト排出穴36は、遠心力の作用に加えて重力が重畳されるので、重力方向に対して上方に位置するダスト排出穴36に比べてより中心的にハブポケット30に堆積された異物を排出する作用をする。
図4において、ダスト排出穴36は、ハブポケット30の底面32の近傍において軸線xに直交する方向に形成され、ダスト排出穴36の延び方向に亘って全体で均一の穴径を有し円筒面状の形状に形成されている。ダスト排出穴36の穴径の大きさは、ハブポケット30に堆積した異物をハブポケット30から排出可能であるとともに突条部33の外周側からハブポケット30へ異物が侵入しにくいように設定されている。
ダスト排出穴36は上述のように、異物がより多く堆積するハブポケット30の底面32の近傍において形成されているので、ハブポケット30に堆積された異物を有効に排出することが可能になる。この結果、外周面31上に異物が過剰に堆積しないようにして、ハブポケット30に堆積した異物がハブポケット30から溢れ出ることを抑制し、シールリップ24側に侵入する異物の量が増加しないようにすることができる。また、ダスト排出穴36は軸線xに直交する方向に形成されているので、ダスト排出穴36を簡易に形成することができる。
図5は、上述の第1の実施の形態に係る1トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の第1の変形例を示す図である。図5においては、ダスト排出穴36の第1の変形例としてのダスト排出穴37は、ハブポケット30の底面32の近傍において形成され、その穴径は内周側が太く外周側へ進むに従って先細になり全体として略円錐面状の形状に形成されている。
ダスト排出穴37は、内周側の穴径が太く外周側へ進むに従って先細になり全体として略円錐面状の形状に形成されているので、ハブポケット30に堆積された異物を大きな面積でダスト排出穴37内に受け容れることにより効率的に異物を排出することができるとともに、ダスト排出穴37の排出穴の径を小さくすることによりダスト排出穴37内へ異物が侵入しにくいようにすることができる。ダスト排出穴37がハブポケット30の底面32の近傍において形成されていることによる効果は、上述のダスト排出穴36の場合と同様である。
図6は、上述の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の第2の変形例を示す図である。図6に示すように、ダスト排出穴36の第2の変形例としてのダスト排出穴40は、ハブポケット30の底面32の近傍において形成され、外周面31から軸線xに対して外周側且つ外側に向かって斜めに延びて形成されており、ダスト排出穴40の外周側の排出口が円盤部16の側へ向いている。また、ダスト排出穴40は、その延び方向において全体で均一の穴径を有し円筒面状の形状に形成されている。
図7は、ダスト排出穴40の作用を説明するための図である。図7において、矢印45は、重力方向に対して上方にあるダスト排出穴40においてハブポケット30の突条部33の外周側面35に沿った異物の侵入経路を示し、矢印46は、重力方向に対して下方にあるダスト排出穴40においてダスト排出穴40の排出穴から排出される異物の排出経路を示す。なお、本変形例においては、ダスト排出穴40が複数形成されているが、ダスト排出穴40が1つのみ形成されている場合においても、同様の作用を有する。
ダスト排出穴40は上述のように、軸線xに対して外周側且つ外側に向かって斜めに傾斜して形成されており、排出口が円盤部16の側へ向いているので、矢印45で示されるように、ダスト排出穴40の排出口が矢印45の向きと対向しておらず、ハブポケット30の突条部33の外周側面35に沿った異物がダスト排出穴40の排出口から侵入しにくくすることができる。また、矢印46で示されるように、ダスト排出穴40の排出口が円盤部16に向かって開口しておりシールリップ24の側とは逆の外側へ向いているので、ダスト排出穴40の排出口から排出される異物がシールリップ24へ到達しにくいようにすることができる。ダスト排出穴40がハブポケット30の底面32の近傍において形成されていることによる効果及びダスト排出穴40が円筒面状の形状を有する効果は、図4の上述のダスト排出穴36の場合と同様である。
図8は、第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1の第3の変形例を説明するための図である。図8においては、ダスト排出穴41は、ハブポケット30の底面32の近傍において形成されており、ハブポケット30の外周面31から軸線xに対して外周側且つ内側に斜めに傾斜して延びて形成されており、ダスト排出穴41の排出口が円盤部16の側と反対方向を向いている。また、ダスト排出穴41は、その延び方向に亘って全体で均一の穴径を有しており円筒面状の形状に形成されている。
図9は、ダスト排出穴41の作用を説明するため図である。図9において、矢印47で示すように、重力方向において上方にあるダスト排出穴41においては、窓部16aを介して侵入した異物がダスト排出穴41の排出口から侵入しようとしても侵入しにくくできる。
ダスト排出穴41は上述のように、軸線xに対して外周側且つ内側に傾斜して形成されており、排出口が円盤部16の側と反対方向を向いて開口しているので、矢印47で示されるように、窓部16aを経てきた異物はダスト排出穴41の排出口からハブポケット30内へ侵入しようとしても跳ね上げられ、ダスト排出穴41の排出口へ入りにくいようにすることができる。この結果、ハブポケット30内に堆積した異物を重力方向に対して下方にあるダスト排出穴41によって効率的に排出することができる。ダスト排出穴41がハブポケット30の底面32の近傍において形成されていることによる効果及びダスト排出穴41が円筒面状の形状を有する効果は、上述のダスト排出穴36の場合と同様である。
上述のように、本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1においては、ラビリンスシール(間隙g1)を形成しているハブポケット30の外周面31が、外側に向かうに連れて拡径する形状を呈しており、且つハブポケット30の突条部33に、突条部33を外周面31と外周側面35との間において貫通するダスト排出穴36(ダスト排出穴37、40、41)を設けたので、ラビリンスシールg1によってダンパプーリ10から侵入する異物がシールリップ24側に侵入することを抑制することができ、また、たとえラビリンスシールg1を異物が通過したとしてもハブポケット30内に異物が過剰に堆積しないようにすることができ、異物が更にシールリップ24側に侵入することをより効果的に抑制することができる。
<第2の実施の形態>
次いで、本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造について説明する。本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2は、上述の本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1に対して、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とが形成する環状の間隙の形態のみが異なる。以下、上述の本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1と同一の又は類似する機能を有する構成についてはその説明を省略して同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
図10は、本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大図である。
図10に示すように、オイルシール20のサイドリップ29は、外側端29a側の部分が、ハブポケット30の内部に入っている。つまり、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とは互いに径方向において対向して、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31との間に環状の間隙g2を形成している。つまり、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とはオーバーラップしている。
サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とが形成する環状の間隙g2は、ラビリンスシールを形成している。このため、上記密封構造1と同様に、フロントカバー53とダンパプーリ10との間から侵入してきた異物に加えてハブ11の円盤部16の窓部16aを介して外部から侵入してきた異物が更にシールリップ24側に侵入することを抑制することができる。これにより、ダンパプーリ10の窓部16aから侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを抑制することができ、リップ先端部24aが異物を噛み込んで損傷又は劣化し、オイルシール20のシール性能が低下してオイルが漏洩してしまうことを抑制することができる。
また、ハブポケット30を形成する突条部33にダスト排出穴36が形成されているので、上述の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールの密封構造1と同様に、ハブポケット30内に異物が過剰に堆積しないようにすることができ、たとえ異物がラビリンスシールg2を通過したとしても、異物が更にシールリップ24側に侵入することをより効果的に抑制することができる。
上述の本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールの密封構造2に対しても、図5,図6,図8に示す第1の変形例、第2の変形例及び第3の変形例を適用することが可能である。具体的には、図10に示すトーショナルダンパとオイルシールの密封構造2におけるダスト排出穴36に代えてダスト排出穴37、40、41をダスト排出穴として適用することが可能である。
このように、本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2においては、本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1と同様に、ラビリンスシール(間隙g2)を形成しているハブポケット30の外周面31が、外側に向かうに連れて拡径する形状を呈しており、且つハブポケット30の突条部33に、突条部33を外周面31と外周側面35との間において貫通するダスト排出穴36(ダスト排出穴37、40、41)を設けたので、ラビリンスシールによってダンパプーリ10から侵入する異物がシールリップ24側に侵入することを抑制することができ、また、たとえラビリンスシールg2を異物が通過したとしてもハブポケット30内に異物が過剰に堆積しないようにすることができ、異物が更にシールリップ24側に侵入することをより効果的に抑制することができる。
<第3の実施の形態>
次いで、本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造について説明する。本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3は、上述の本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1に対して、ハブポケット30を形成する構成が異なる。以下、上述の本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1と同一の又は類似する機能を有する構成についてはその説明を省略して同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
図11は、本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。図11に示すように、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3におけるダンパプーリ10においては、ハブポケット30の外周面31及び底面32がハブ11に形成されていない。トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3は、ダンパプーリ10に取り付けられたハブ11とは別体の外殻部としての付属環部材60を有しており、この付属環部材60にハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されている。
付属環部材60は、軸線xを中心とする中空環状の円盤状の部材であり、ダンパプーリ10のボス部14に嵌合可能に形成されており、一方の側面から凹部が形成されてハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されている。具体的には、図11に示すように、付属環部材60は、上述の密封構造1の突条部33の外周側面35に対応する外周側の面である外周側面60aと、ダンパプーリ10において、ボス部14に挿通されて嵌合される貫通孔を形成する内周側の面である内周側面60bとを有している。付属環部材60には、内側に面する側面である側面60cに外側に向かって凹む凹部が形成されて、ハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されている。
ダンパプーリ10のボス部14には、外周面14bに外側において続く外周面である段差面14cが形成されており、段差面14cは、外周面14bよりも大きな径を有しており、外周面14bよりも外側に突き出している。また、外周面14bと段差面14cとは滑らかに接続されている。付属環部材60は、内周側面60bがボス部14の段差面14cに嵌合されてボス部14に取り付けられている。
付属環部材60は、固定部材61によってダンパプーリ10に相対移動不能に取り付けられている。付属環部材60はこの取り付けられた状態において、付属環部材60の外側に面する側面である側面60dが、円盤部16の側面に接触している。固定部材61は、例えば、ボルトやリベット、ピンであり、円盤部16に形成された軸線x方向に延びる貫通孔である貫通孔16bと、付属環部材60に形成された底面32と側面40dとの間を貫通する軸線x方向に延びる貫通孔60eとに係合して付属環部材60をダンパプーリ10に固定する。例えば、貫通孔16b及び貫通孔60eのいずれか一方又は両方がネジ穴となっており、ボルトである固定部材61がこのネジ穴に螺合されることにより、付属環部材60がダンパプーリ10に固定される。また、固定部材61がピン又はリベットである場合は、固定部材61は貫通孔16b及び貫通孔60eに嵌合若しくは係合されて付属環部材60がダンパプーリ10に固定される。付属環部材60の固定方法は上述のものに限られず、固定部材61としては他の公知の適用可能な固定方法を実現するものであってもよい。付属環部材60は固定部材61によってダンパプーリ10に固定されるため、強固に固定される。
また、付属環部材60には、上述の密封構造1におけるダスト排出穴36が形成されており、ダスト排出穴36が外周面31と外周側面60aとの間を貫通している。ダスト排出穴36は、底面32の近傍に形成されている。なお、付属環部材60には、ダスト排出穴36に変えて、上述の変形例1〜3に係るダスト排出穴37,40,41のいずれかが形成されていてもよい。
付属環部材60がダンパプーリ10に取り付けられた状態において、オイルシール20のサイドリップ29の外側端29aとハブポケット30の外周面31の内側端31aとの間には、上述の密封構造1と同様に、環状の間隙g1が形成されている。
付属環部材60の材料は、金属材料であっても樹脂材料であってもよく、例えば、ステンレス鋼やABS樹脂等である。付属環部材60の樹脂材料としては、エンジンルーム等の使用環境の雰囲気温度に耐えられる樹脂であることが好ましい。
上述の本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3は、本発明の第1の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1と同様な作用効果を奏することができ、ダンパプーリ10から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを抑制することができる。
また、本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3においては、付属環部材60にハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されているので、ハブポケット30の加工を容易にすることができる。上述のトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1,2においては、ハブポケット30がハブ11に形成されており、ハブポケット30は、鋳造により形成されたハブ11に対して切削加工を行うことにより形成される。ハブ11の重量は大きく、また、切削加工用の工具とボス部14とが干渉しないようにハブポケット30の加工作業を行う必要があり、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造1,2においては、ハブポケット30の加工が難しい。一方、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3においては、ハブ11とは別体の環状部材にハブポケット30の外周面31及び底面32を加工して付属環部材60を作成し、付属環部材60をダンパプーリ10に取り付けてハブポケット30を形成するので、ハブポケット30の加工を容易にすることができる。特に、ハブポケット30の傾斜面である外周面31の加工やダスト排出穴36の加工を容易にすることができる。
また、本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3においては、ダンパプーリ10のボス部14において、外周面14bの外側に外周方向に突出した段差面14cが形成されており、この段差面14cに付属環部材60が嵌合される。このため、付属環部材60の嵌合の際に、シールリップ24のリップ先端部24aの接触するリップ摺動面である外周面14bに損傷が与えられることの防止を図ることができる。
<第4の実施の形態>
次いで、本発明の第4の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造について説明する。本発明の第4の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造4は、上述の本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3に対して、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とが形成する環状の間隙の形態のみが異なる。また、本発明の第4の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造4は、上述の本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2に対して、ハブポケット30を形成する構成が異なり、付属環部材60を有している。以下、上述の本発明の第2,3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2,3と同一の又は類似する機能を有する構成についてはその説明を省略して同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
図12は、本発明の第4の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造4の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。図12に示すように、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造4は、本発明の第2の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2と同様に、オイルシール20のサイドリップ29は、外側端29a側の部分が、ハブポケット30の内部に進入しており、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とは互いに、径方向において、軸線x方向に亘って、重なり合っている。つまり、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とは互いに径方向において対向しており、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31との間に環状の間隙g2を形成しており、ラビリンスシールを形成している。トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造4においては、付属環部材60の外周面31が内側に長く延びている。若しくは、付属環部材60の取り付け位置が、本発明の第3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造3における付属環部材60の取り付け位置よりも内側になるようになっている。
上述の構成を有する本発明の第4の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造4は、上記本発明の第2,3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2,3と同様の作用効果を奏することができる。
このように、本発明の第4の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造4は、上記本発明の第2,3の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造2,3と同様に、ダンパプーリ10から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを抑制することができる。
<第5の実施の形態>
図13(A)および(B)は、本発明の第5の実施の形態に係る密封構造5において設けられたダスト排出穴36sの構成を示すための背面図および部分拡大図である。本発明の第1の実施の形態乃至第4の実施の形態において、ダスト排出穴36、37、40、41は、突条部33に設けられたハブポケット30の外周面31に対して当該突条部33の内周側から外周側へ向かって垂直な直線状に形成されている。これに対して、図13(A)および(B)に示すように、本発明の第5の実施の形態における密封構造5では、本発明の第1乃至第4の実施の形態における密封構造1乃至4と基本構成が同一のまま、ダスト排出穴36、37、40、41とは異なる傾斜角度に傾けられたダスト排出穴36sを有している点だけが相違する。このダスト排出穴36sにおいても、ハブポケット30と空間的に繋がっている。
本発明の第5の実施の形態における密封構造5のダスト排出穴36sは、突条部33の図中時計回りの回転方向とは逆向きに排出口36soutが向けられている。すなわち、ダスト排出穴36sは、突条部33の回転方向とは逆方向を排出口36soutが向くような所定角度に傾斜されている。
このダスト排出穴36sの傾斜角度は、任意であるが、突条部33の回転速度に応じてダスト等の異物の排出効率が異なるので、回転速度に合わせて種々の角度に設定することが可能である。
なお、ダスト排出穴36sに限るものではなく、図14(A)乃至(C)に示すように、ハブ11の突条部33の内側の面33mからハブポケット30の底面32に向かって凹状に形成されたダスト排出溝36saであってもよい。すなわちダスト排出溝36saは、突条部33の内側(矢印b方向)の面33mからハブポケット30の底面32までの所定深さに形成された凹状の溝である。ダスト排出穴36sおよびダスト排出溝36saは、突条部33ではなく、付属環部材60に対しても同様に設けられる。
このように、ダンパプーリ10の突条部33に設けられたハブポケット30と連通したダスト排出穴36sやダスト排出溝36saは、突条部33の回転方向とは逆方向へ排出口36soutが向くような所定角度に傾斜されている。このため、図15(A)に示すように、ハブポケット30に堆積された異物が、突条部33の回転による遠心力で外周側(矢印c方向)へ効率良く排出される。
ただし、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saの傾斜は、突条部33の回転方向とは逆方向へ排出口36soutが向く場合に限られる。図15(B)に示すように、突条部33の回転方向とは同じ方向に排出口36soutが向くようにダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saが傾斜されている場合、外部から排出口36soutの内部に向かう空気の流れが発生し、ハブポケット30に堆積された異物が排出されなくなってしまうからである。
このように、本発明の第5の実施の形態における密封構造5においても、第1乃至第4の実施の形態における密封構造1乃至4と同様の作用効果を奏することに加えて、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saにより更に効率的に異物を排出できるので、ダンパプーリ10から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを更に一段と抑制することができる。
<第6の実施の形態>
図16は、本発明の第6の実施の形態に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造としてのトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分断面図である。本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造は、本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造が自動車のエンジンのトーショナルダンパとオイルシールとの間に適用されたものである。以下、説明の便宜上、軸線x方向において矢印a(図16参照。)方向を外側(一方の側)とし、軸線x方向において矢印b(図16参照。)方向を内側(他方の側)とする。より具体的には、外側とは、密封される空間から離れる方向であり、内側とは、密封される空間に近づく方向である。また、軸線xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、軸線xから離れる方向(図16の矢印c方向)を外周側とし、軸線xに近づく方向(図16の矢印d方向)を内周側とする。
図16に示すように、本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6は、機能部材としてのトーショナルダンパであるダンパプーリ10と、密封装置としてのオイルシール20とを備えている。ダンパプーリ10はエンジンのクランクシャフト51の一端にボルト52によって固定されており、オイルシール20は、エンジンのフロントカバー53の貫通穴54とダンパプーリ10との間の密封を図っている。
ダンパプーリ10は、ハブ11と、質量体としてのプーリ12と、ハブ11とプーリ12との間に配設されたダンパ弾性体13とを備えている。ハブ11は、軸線x周りに環状の、より具体的には軸線xを中心又は略中心とする環状の部材であり、内周側のボス部14と、外周側のリム部15と、ボス部14とリム部15とを接続する略円盤状又は円盤状の円盤部16とを備えている。ハブ11は、例えば、金属材料から鋳造等によって製造されている。
ハブ11において、ボス部14は、貫通穴14aが形成された軸線xを中心又は略中心とする環状の部分であり、外側の部分の外周面から外周方向に円盤部16が延びている。ボス部14は、円筒状の内側の部分の外周側の面である外周面14bを備え、外周面14bは滑らかな面となっており、後述するように、オイルシール20のシール面となっている。リム部15は、軸線xを中心又は略中心とする環状の、より具体的には円筒状の部分であり、ボス部14に対して同心的にボス部14よりも外周側に位置する部分である。リム部15の内周側の面である内周面15aからは円盤部16が内周方向に延びている。リム部15の外周側の面である外周面15bにはダンパ弾性体13が圧着されている。
円盤部16は、ボス部14とリム部15との間に延びて、ボス部14とリム部15とを接続している。円盤部16は、軸線xに対して垂直な方向に延びていてもよく、軸線xに対して傾斜する方向に延びていてもよい。また、円盤部16は、軸線xに沿う断面(以下、単に「断面」ともいう。)が湾曲した形状であっても、真っ直ぐに延びる形状であってもよい。また、図16,図17に示すように、円盤部16には、円盤部16を内側と外側との間で貫通する貫通穴である窓部16aが少なくとも1つ形成されており、第6の実施の形態においても、4つの窓部16aが軸線xに対して同心的に周方向に等角度間隔で形成されている(図17参照)。この窓部16aによって、ハブ11、ひいてはダンパプーリ10の軽量化が図られている。
プーリ12は、軸線xを中心又は略中心とする環状の部材であり、ハブ11を外周側において覆うような形状を呈している。具体的には、プーリ12の内周側の面である内周面12aは、ハブ11のリム部15の外周面15bに対応した形状を有しており、図16に示すように、プーリ12は、その内周面12aがリム部15の外周面15bに径方向において間隔を空けて対向するように位置している。また、プーリ12の外周側の面である外周面12bには、環状のv溝12cが複数形成されており、図示しないタイミングベルトが巻回可能になっている。
ダンパ弾性体13は、プーリ12とハブ11のリム部15との間に設けられている。ダンパ弾性体13は、ダンパゴムであり、耐熱性、耐寒性、及び疲労強度において優れたゴム状弾性材料から架橋(加硫)成形されて形成されている。ダンパ弾性体13は、プーリ12とハブ11のリム部15との間に圧入されており、プーリ12の内周面12aとリム部15の外周面15bとに嵌着されて固定されている。
ダンパプーリ10において、プーリ12とダンパ弾性体13とがダンパ部を形成しており、ダンパ部の捩り方向固有振動数が、クランクシャフト51の捩れ角が最大となる所定の振動数域である、クランクシャフト51の捩り方向固有振動数と一致するように同調されている。つまり、ダンパ部の捩り方向固有振動数がクランクシャフト51の捩り方向固有振動数と一致するように、プーリ12の円周方向の慣性質量と、ダンパ弾性体13の捩り方向剪断ばね定数とが調整されている。なお、ダンパプーリ10は、図示のように、所謂シングルマスタイプではなく、慣性マス(質量体)を2つ有するダブルマスタイプであってもよく、慣性マスを複数有するタイプのものであってもよい。
また、ダンパプーリ10は、ハブ11のボス部14に沿って周方向に延びる、軸線x方向において外側(一方の側)に凹む軸線x周りに環状のポケットとしてのハブポケット30を有している。ハブポケット30の詳細については、図18を用いて後述する。
上述のように、ダンパプーリ10は、クランクシャフト51の一端に取り付けられている。具体的には、図16に示すように、クランクシャフト51の一端がハブ11のボス部14の貫通穴14aに挿入され、外側からボルト52がクランクシャフト51に螺合されて、ダンパプーリ10がクランクシャフト51に固定されている。また、クランクシャフト51とボス部14との間には、クランクシャフト51とボス部14とに係合する半月キー等のキーが設けられて、ダンパプーリ10がクランクシャフト51に対して相対回動不能になっている。
クランクシャフト51に取り付けられた状態において、ダンパプーリ10は、ボス部14の外周面14bを有する内側の部分がフロントカバー53の貫通穴54内に挿入された状態になっており、ボス部14の外周面14bと、フロントカバー53の貫通穴54との間に環状の空間が形成されている。
オイルシール20は、図16に示すように、軸線xを中心又は略中心とする環状の金属製の補強環21と、軸線xを中心又は略中心とする環状の弾性体から成る弾性体部22とを備えている。弾性体部22は、補強環21に一体的に取り付けられている。補強環21の金属材としては、例えば、ステンレス鋼やSPCC(冷間圧延鋼)がある。弾性体部22の弾性体としては、例えば、各種ゴム材がある。各種ゴム材としては、例えば、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)、フッ素ゴム(FKM)等の合成ゴムである。
補強環21は、断面略L字状の形状を呈しており、円盤部21aと、円筒部21bとを備えている。円盤部21aは、軸線xに垂直な又は略垂直な方向に広がる中空円盤状の部分であり、円筒部21bは、円盤部21aの外周側の端部から軸線x方向において内側に延びる円筒状の又は略円筒状の部分である。
弾性体部22は、補強環21に取り付けられており、第6の実施の形態においては補強環21を外側及び外周側から覆うように補強環21と一体的に成形されている。弾性体部22は、リップ腰部23と、シールリップ24と、ダストリップ25とを備えている。図16に示すように、リップ腰部23は、補強環21の円盤部21aにおける内周側の端部の近傍に位置する部分であり、シールリップ24は、リップ腰部23から内側に向かって延びる部分であり、補強環21の円筒部21bに対向して配置されている。ダストリップ25は、リップ腰部23から軸線x方向に向かって延びている。
シールリップ24は、内側の端部に、断面形状が内周側に向かって凸の楔形状の環状のリップ先端部24aを有している。リップ先端部24aは、後述するように、ハブ11のボス部14の外周面14bに摺動可能に密接に接触するように形成されており、ダンパプーリ10との間を密封するようになっている。また、シールリップ24の外周側には、シールリップ24に内周側に向かう緊迫力を与えるガータースプリング26が嵌着されている。
ダストリップ25は、リップ腰部23から延びる部位であり、外側且つ内周側に延出している。ダストリップ25により、使用状態におけるリップ先端部24a方向への異物の進入の防止が図られている。
また、弾性体部22は、後方カバー27と、ガスケット部28とを備えている。後方カバー27は、補強環21の円盤部21aを外側から覆い、ガスケット部28は、補強環21の円筒部21bを外周側から覆っている。
また、オイルシール20は、外側方向に向かって延びるサイドリップ29を備えている。サイドリップ29の詳細については、図18を用いて後述する。
補強環21は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部22は成形型を用いて架橋(加硫)成型によって成形される。この架橋成型の際に、補強環21は成形型の中に配置されており、弾性体部22が架橋(加硫)接着により補強環21に接着され、弾性体部22が補強環21と一体的に成形される。
上述のように、オイルシール20は、フロントカバー53の貫通穴54と、ダンパプーリ10のボス部14の外周面14bとの間に形成される空間を密封している。具体的には、オイルシール20は、フロントカバー53の貫通穴54に圧入されて取り付けられ、弾性体部22のガスケット部28が圧縮されて貫通穴54の内周側の面である内周面54aに液密に当接している。これにより、オイルシール20とフロントカバー53の貫通穴54との間が密閉されている。また、シールリップ24のリップ先端部24aが、ハブ11のボス部14の外周面14bに液密に当接し、オイルシール20とダンパプーリ10との間が密閉されている。
次いで、ダンパプーリ10の有するハブポケット30と、オイルシール20のサイドリップ29とについて図18を参照して説明する。図18は、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6の部分拡大断面図である。
図18に示すように、ハブポケット30は、軸線x周りに環状の軸線xに沿って延びる面である外周面31を有しており、軸線x方向において外側に凹む軸線x周りに環状の部分である凹部34を形成している。ハブポケット30は、ダンパプーリ10において、円盤部16より内側に形成されており、ボス部14の外周面14bを取り囲んで延びる環状の外側に向かって凹む凹部である。具体的には、ハブポケット30の外周面31は、ハブ11の円盤部16から内側に突出してボス部14を外周側において包囲する環状の部分である突条部33によって形成されており、突条部33のボス部14の外周面14bに対向する環状の内周面が外周面31を形成している。ハブポケット30は、外周面31と、外周面31とボス部14の外周面14bとの間に延びる底面32と、ボス部14の外周面14bとによって画成されている。
ハブポケット30の外周面31は、軸線x方向において外側(一方の側)に向かうに連れて拡径しており、軸線x方向において外側に向かうに連れて外周側に広がる環状の面であり、例えば、軸線xを中心又は略中心とする円錐面状又は略円錐面状のテーパ面である。
ハブポケット30は、上述のようにハブ11の円盤部16から内側方向に延びる環状の突条部33によって外周面31を形成して画成されていてもよく、また、円盤部16に外側方向に凹む凹部34を形成することにより外周面31を形成して画成されるようにしてもよい。この場合、凹部34の外周面が外周面31を形成する。なお、ハブポケット30は、突条部33と円盤部16に形成された凹部とによって形成されるものであってもよい。
密封構造6において、ハブポケット30を形成する突条部33には、突条部33を外周面31から貫通するダスト排出穴36sが形成されている。具体的には、ダスト排出穴36sは、突条部33を貫通する貫通穴であり、径方向に沿って外周面31から外周側へ延びており、ハブポケット30と、突条部33よりも外周側の空間とを連通している。ダスト排出穴36sは底面32の近傍位置に形成されている。ダスト排出穴36sの個数は一つでも複数でもよく、複数個のダスト排出穴36sを設ける場合には、異物が周方向において偏って堆積することを回避するために等間隔に分配して設けることが望ましい。本実施の形態においては、図17に示したように、4個のダスト排出穴36sが周方向に等角度間隔に配設されている。なお、ダスト排出穴36sが底面32の近傍位置に形成されていることは、図16に示されるようにダスト排出穴36sの外側の縁が底面32に面一となる場合に限らず、ダスト排出穴36sが軸線x方向において外周面31の中間点よりも底面32の側に配設されている態様を含み、ダスト排出穴36sの位置は底面32に近いほどより好ましい。また、突条部33に代えて外殻部としての円盤部16にハブポケット30が形成される場合には、ダスト排出穴36sは円盤部16に形成される。
さらに、図13(A)および(B)、図17に示すように、ダスト排出穴36sは、突条部33の図中時計回りの回転方向とは逆向きに排出口36soutが向けられている。すなわち、ダスト排出穴36sは、突条部33の回転方向とは逆方向を排出口36soutが向くような所定角度に傾斜されている。
このダスト排出穴36sの傾斜角度は、任意であるが、突条部33の回転速度に応じてダスト等の異物の排出効率が異なるので、回転速度に合わせて種々の角度に設定することが可能である。
なお、密封構造6においては、ダスト排出穴36sに限るものではなく、図14(A)乃至(C)に示したように、ハブ11の突条部33の内側の面33mからハブポケット30の底面32に向かって凹状に形成されたダスト排出溝36saであってもよい。すなわちダスト排出溝36saは、突条部33の内側(矢印b方向)の面33mからハブポケット30の底面32までの所定深さに形成された凹状の溝である。
このように、密封構造6においては、ダンパプーリ10の突条部33に設けられたハブポケット30と連通したダスト排出穴36sやダスト排出溝36saが、突条部33または付属環部材60の回転方向とは逆方向へ排出口36soutが向くような所定角度に傾斜されている。このため、図15(A)に示したように、ハブポケット30に堆積された異物が、突条部33の回転による遠心力で外周側(矢印c方向)へ効率良く排出される。
オイルシール20のサイドリップ29は、図18に示すように、外側(軸線x方向において一方の側)に向かって延びており、より具体的には、軸線xに平行に、または、外側方向及び外周方向に軸線xに対して斜めに延びている。また、サイドリップ29の外側の端部である外側端29aは、径方向において、ハブポケット30の外周面31の内側の端部である内側端31aよりも内周側に位置していると共に、軸線x方向(外側方向)において、ハブポケット30の内部に進入していない。サイドリップ29の外側端29aとハブポケット30の外周面31の内側端31aとの間には、環状の間隙g1が形成されている。
サイドリップ29の外側端29aとハブポケット30の外周面31の内側端31aとが形成する環状の間隙g1は、ラビリンスシールを形成している。このため、フロントカバー53とダンパプーリ10との間から侵入する泥水や砂、ダスト等の異物に加えて、ハブ11の円盤部16の窓部16aを介して外部から異物が侵入してきても、サイドリップ29とハブポケット30とが形成するラビリンスシール(間隙g1)によって、侵入してきた異物が更にシールリップ24側に侵入することが抑制されている。これにより、外部から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを抑制することができる。このため、リップ先端部24aが異物を噛み込んで損傷又は劣化し、オイルシール20のシール性能が低下してオイルが漏洩してしまうことを抑制することができる。
また、ラビリンスシール(間隙g1)を形成しているハブポケット30の外周面31が、上述のように、外側に向かうに連れて拡径する形状を呈しているので、ラビリンスシールにおいて、異物が更にシールリップ24側に侵入することをより効果的に抑制することができる。
このように、ハブポケット30の外周面31とオイルシール20のサイドリップ29とによって形成されるラビリンスシール(間隙g1)によって、間隙g1を越えて更にシールリップ24側に異物が侵入することが抑制されているが、異物が間隙g1を越えてしまった場合、ハブポケット30の外周面31に異物が堆積することが考えられる。外周面31は、ハブ11の円盤部16側に近づくほど径が大きくなっており、外周面31の奥(円盤部16側)には異物が堆積しやすくなっている。外周面31に異物が堆積すると、ラビリンスシール(間隙g1)のシール効果の低減や、堆積した異物がシールリップ24側に移動する不具合が考えられる。そこで、本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造においては、外周面31に、または、ハブポケット30に異物が堆積することを抑制するために、異物排出溝55が設けられている。
図17,図18に示すように、異物排出溝55は、ハブポケット30の外周面31に形成されており、軸線x方向において一方の側(外側)から他方の側(内側)に向かって延びる外周方向に凹む溝である。ハブポケット30の外周面31は、少なくとも1つの異物排出溝55を有しており、本実施の形態においては、周方向に等角度間隔に複数の異物排出溝55を有しており、例えば、図17に示すように、4つの異物排出溝55を有している。
異物排出溝55は、外周側の部分である底部55aが径方向において軸線xに沿って延びるように形成されており、例えば、異物排出溝55の底部55aは、異物排出溝55の延び方向に亘って、軸線xから径方向に等間隔で延びている。異物排出溝55の外周側の部分である底部55aは、異物排出溝55の延び方向に亘る軸線xに直交する各断面における異物排出溝55の輪郭の軸線xから最も離れた点を、異物排出溝55の外側の端部と内側の端部との間で連ねた軌跡によって表される部分である。異物排出溝55の底部55aは、軸線x方向において外側から内側に向かうに連れて、軸線xから遠ざかるように延びていてもよい。また、異物排出溝55は、図17に示すように、軸線xに対して周方向において(異物排出溝55を径方向に見て)平行に延びていてもよく、軸線xに対して周方向において傾斜して延びていてもよい。本実施の形態においては、図17,図18に示すように、異物排出溝55は、周方向において軸線xに平行に、且つ、径方向おいて軸線xに平行に延びており、つまり、軸線xに平行に延びている。
異物排出溝55の底部55aの外側の端部は、ダスト排出穴36sの内周側の開口部36sinと繋がっている。ただし、これに限るものではなく、ダスト排出穴36sの内周側の開口部36sinと繋がることのない位置に異物排出溝55が形成されていてもよい。特に、ダスト排出溝36saの場合、異物排出溝55と同じ位置に形成されると、当該異物排出溝55の存在意義が失われてしまうので、ダスト排出溝36saと異物排出溝55とは周方向の異なる位置に設けられることが望ましい。
異物排出溝55は、外側と内側との間において外周面31全体に亘って延びていてもよく、外周面31の内側の端部(内側端31a)から外側に向かって外周面31の途中まで延びていてもよい。また、異物排出溝55は、延び方向に亘って、延び方向に直交する断面における輪郭が同じ形状を有していてもよく、異なる輪郭を有していてもよい。例えば、異物排出溝55の延び方向に直交する断面における輪郭は、内側に向かうに連れて周方向の幅が広くなるようにしてもよい。
このように、ハブポケット30には、外周面31に異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saが形成されており、ハブポケット30に侵入してきた異物が異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saを伝ってハブポケット30の外部に排出されやすくなっている。このため、異物がハブポケット30の外周面31等の内部に堆積することを効率よく抑制することができる。異物排出溝55の底部55aが軸線x方向において外側から内側に向かうに連れて軸線xから遠ざかるように延びている場合は、異物排出溝55の底部55aが軸線xから等間隔で延びている場合に比べて、ダンパプーリ10の回転により発生する遠心力によってハブポケット30内の異物を異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saを伝って外部に排出しやすくすることができる。また、異物排出溝55が軸線xに対して周方向において傾斜して延びている場合は、ダンパプーリ10の回転によるネジ効果により、ハブポケット30内の異物を異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saを伝って外部に排出しやすくすることができる。また、異物排出溝55の延び方向に直交する断面における輪郭の周方向の幅が、内側に向かうに連れて広くなっている場合は、ハブポケット30内の異物を異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saを伝って外部に排出しやすくすることができる。
このように、本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6においては、サイドリップ29とハブポケット30とが形成するラビリンスシール(間隙g1)によって、外部から侵入してきた異物が更にシールリップ24側に侵入することを抑制することができる。また、ハブポケット30の外周面31に異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saが形成されており、たとえ間隙g1を通過して異物がハブポケット30内に侵入したとしても、異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saの2通りの排出経路を介して外部に異物が排出されるようにすることができ、ハブポケット30内に異物が堆積することを抑制することができる。このため、密封構造6は、異物がハブポケット30を超えて更にシールリップ24側に侵入することを効率的に抑制することができる。
このように、本発明の第6の実施の形態における密封構造6においても、第1乃至第4の実施の形態における密封構造1乃至4と同様の作用効果を奏することに加えて、異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saにより効率的に異物を排出できるので、ダンパプーリ10から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを更に一段と抑制することができる。
<第7の実施の形態>
次いで、本発明の第7の実施の形態に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造としてのトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造について説明する。本発明の第7の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造7は、上述の本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6に対して、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とが形成する環状の間隙の形態のみが異なる。以下、上述の本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6と同一の又は類似する機能を有する構成についてはその説明を省略して同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
図19は、本発明の第7の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造7の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。図19に示すように、オイルシール20のサイドリップ29は、外側端29a側の部分が、ハブポケット30の内部に進入しており、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とは互いに、径方向において、軸線x方向に亘って、重なり合っている。つまり、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とは互いに径方向において対向しており、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31との間に環状の間隙g2を形成している。つまり、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とはオーバーラップしている。
サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とが形成する環状の間隙g2は、ラビリンスシールを形成している。このため、密封構造6と同様に、ダンパプーリ10から侵入してきた異物が更にシールリップ24側に侵入することを抑制することができる。これにより、ダンパプーリ10から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを抑制することができ、リップ先端部24aが異物を噛み込んで損傷又は劣化し、オイルシール20のシール性能が低下してオイルが漏洩してしまうことを抑制することができる。また、ハブポケット30の外周面31に異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36sa(図示せず)が形成されており、たとえ間隙g2を通過して異物がハブポケット30内に侵入したとしても、異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saを介して外部に異物が排出されるようにすることができ、ハブポケット30内に異物が堆積することを抑制することができる。このため、密封構造7は、異物がハブポケット30を超えて更にシールリップ24側に侵入することを効率的に抑制することができる。
このように、本発明の第7の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造7によれば、外部から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを効率的に抑制することができる。
<第8の実施の形態>
次いで、本発明の第8の実施の形態に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造としてのトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造について説明する。本発明の第8の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造8は、上述の本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6に対して、ハブポケット30を形成する構成が異なる。以下、上述の本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6と同一の又は類似する機能を有する構成についてはその説明を省略して同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
図20は、本発明の第8の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造8の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における部分拡大断面図である。図20に示すように、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造8におけるダンパプーリ10においては、ハブポケット30の外周面31及び底面32がハブ11に形成されていない。トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造8は、突条部33を有しておらず、ダンパプーリ10に取り付けられたハブ11とは別体の付属環部材60を有しており、この付属環部材60にハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されている。
付属環部材60は、軸線x周りに環状の中空環状の円盤状の部材であり、ダンパプーリ10のボス部14に嵌合可能に形成されており、一方の側面から凹部が形成されてハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されている。具体的には、図20に示すように、付属環部材60は、外周側の面である外周側面60aと、ダンパプーリ10において、ボス部14に挿通されて嵌合される貫通穴を形成する内周側の面である内周側面60bとを有している。付属環部材60には、内側に面する側面である側面60cに外側に向かって凹む凹部34が形成されて、ハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されている。
ダンパプーリ10のボス部14には、外周面14bに外側において続く外周面である段差面14cが形成されており、段差面14cは、外周面14bよりも大きな径を有しており、外周面14bよりも外側に突き出している。また、外周面14bと段差面14cとは滑らかに接続されている。付属環部材60は、内周側面60bがボス部14の段差面14cに嵌合されてボス部14に取り付けられている。これにより、付属環部材60の嵌合の際に、シールリップ24のリップ先端部24aの接触するリップ摺動面である外周面14bに損傷が与えられることの防止を図ることができる。
付属環部材60は、固定部材61によってダンパプーリ10に相対移動不能に取り付けられている。付属環部材60はこの取り付けられた状態において、付属環部材60の外側に面する側面である側面60dが、円盤部16の側面に接触している。固定部材61は、例えば、ボルトやリベット、ピンであり、円盤部16に形成された軸線x方向に延びる貫通穴である貫通孔16bと、付属環部材60に形成された底面32と側面60dとの間を貫通する軸線x方向に延びる貫通穴である貫通孔60eとに係合して付属環部材60をダンパプーリ10に固定する。例えば、貫通孔16b及び貫通孔60eのいずれか一方又は両方がネジ穴となっており、ボルトである固定部材61がこのネジ穴に螺合されることにより、付属環部材60がダンパプーリ10に固定される。また、固定部材61がピン又はリベットである場合は、固定部材61は貫通孔16b及び貫通孔60eに嵌合若しくは係合されて付属環部材60がダンパプーリ10に固定される。付属環部材60の固定方法は上述のものに限られず、固定部材61としては他の公知の適用可能な固定方法を実現するものであってもよい。付属環部材60は固定部材61によってダンパプーリ10に固定されるため、強固に固定される。
付属環部材60がダンパプーリ10に取り付けられた状態において、オイルシール20のサイドリップ29の外側端29aとハブポケット30の外周面31の内側端31aとの間には、上述の密封構造6と同様に、環状の間隙g1が形成されており、ラビリンスシール(間隙g1)が形成されている。
付属環部材60の材料は、金属材料であっても樹脂材料であってもよく、例えば、ステンレス鋼やABS樹脂等である。付属環部材60の樹脂材料としては、エンジンルーム等の使用環境の雰囲気温度に耐えられる樹脂であることが好ましい。
また、付属環部材60には、上述の密封構造6と同様に、外周面31に異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36sa(図示せず)が形成されている。異物排出溝55、ダスト排出穴36sまたはダスト排出溝36saは、外周面31に1つ、または、周方向に等角度間隔に複数形成されている。
上述の本発明の第8の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造8は、本発明の第6の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造6と同様な作用効果を奏することができ、外部から侵入する異物にオイルシール20のシールリップ24が曝されることを効率的に抑制することができる。
また、本発明の第8の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造8においては、付属環部材60にハブポケット30の外周面31及び底面32が形成されているので、ハブポケット30の加工を容易にすることができる。
本発明の第8の実施の形態に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造8においては、オイルシール20のサイドリップ29はハブポケット30内部に進入していないが、オイルシール20のサイドリップ29は、図19に示す密封構造7におけるサイドリップ29と同様に、外側端29a側の部分がハブポケット30の内部に進入しており、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とは互いに、径方向において、軸線x方向に亘って、重なり合っていてもよい。つまり、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31とは互いに径方向において対向しており、サイドリップ29とハブポケット30の外周面31との間に環状の間隙(間隙g2)を形成するようにしてもよい。この場合、例えば、図20に示す密封構造8と比較して、付属環部材60の外周面31が内側に長く延びており、若しくは、付属環部材60の取り付け位置が内側になるようになっている。
<他の実施の形態>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
例えば、本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造は、上述のトーショナルダンパとそのオイルシールとの間に適用された、トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造に限られるものではなく、被取付対象としての軸部材又は回転する機能部材と、これらに用いられる密封装置との間に適用されるものであってもよい。例えば、本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造は、エンジンの後端や、車輪を保持するためのハブベアリングや、ディファレンシャル装置等に適用することができる。
本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造をエンジンの後端に適用する場合、クランクシャフトの後端においてケースとクランクシャフトの間の隙間を密封するために用いられるオイルシールが密封装置となり、フライホイールが機能部材となる。そして、フライホイールに外周面31が直接形成されてハブポケット30が形成されるか、または、外周面31が形成されたハブポケット30がスリンガ等の付属環部材によって形成され、この付属環部材がフライホイールに取り付けられることによりフライホイールにハブポケット30が形成される。
また、本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造をハブベアリングに適用する場合、外輪と内輪との間の隙間を密封するために用いられるシールが密封装置となり、内輪が軸部材となる。そして、内輪において車輪が取り付けられるハブ輪に外周面31が直接形成されてハブポケット30が形成されるか、または、外周面31が形成されたハブポケット30がスリンガ等の付属環部材によって形成され、この付属環部材が内輪に取り付けられることにより内輪にハブポケット30が形成される。
また、本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造をディファレンシャル装置に適用する場合、ハウジングと出力軸との間の隙間を密封するために用いられるシールが密封装置となり、出力軸が軸部材となる。そして、出力軸に外周面31が直接形成されてハブポケット30が形成されるか、または、外周面31が形成されたハブポケット30がスリンガ等の付属環部材によって形成され、この付属環部材が出力軸に取り付けられることにより出力軸にハブポケット30が形成される。
また、本実施の形態に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造は、自動車のエンジンに適用されるものとしたが、本発明に係る環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造の適用対象はこれに限られるものではなく、他の車両や汎用機械、産業機械等の回転軸等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。
また、付属環部材60の形態は、上述の具体的形態に限定されない。例えば、密封構造6のダンパプーリ10の突条部33に付属環部材60が嵌め込まれて、ハブポケット30がダンパプーリ10に設けられるようにしてもよい。
また、本実施の形態におけるトーショナルダンパ(ダンパプーリ10)は、円盤部16を内側と外側との間で貫通する貫通穴である窓部16aが形成されているものとしたが、本発明に係るトーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造の適用対象はこれに限られるものではなく、窓部16aが形成されていないものに対しても本発明は適用可能である。
また、第1乃至第8の実施の形態に係るダンパプーリ10とオイルシール20とを用いた密封構造1、2、3、4、5、6、7、8は、自動車のエンジンに適用されるものとしたが、本発明に係る密封構造1、2、3、4、5、6、7、8の適用対象はこれに限られるものではなく、他の車両や汎用機械、産業機械等の回転軸等、本発明の奏する効果を利用し得る全ての構成に対して、本発明は適用可能である。
1,2,3,4, 5,6,7,8, トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造
10,100 ダンパプーリ
11,101 ハブ
12,102 プーリ
12a 内周面
12b 外周面
12c v溝
13,103 ダンパ弾性体
14,101a ボス部
14a 貫通穴
14b 外周面
14c 段差面
15,101b リム部
15a 内周面
15b 外周面
16,101c 円盤部
16a,101d 窓部
16b 貫通孔
20,110 オイルシール
21 補強環
21a 円盤部
21b 円筒部
22 弾性体部
23 リップ腰部
24,111 シールリップ
24a リップ先端部
25 ダストリップ
26 ガータースプリング
27 後方カバー
28 ガスケット部
29 サイドリップ
29a 外側端
30 ハブポケット
31 外周面
31a 内側端
32 底面
33 突条部(外殻部)
34 凹部
35 外周側面
35a 底部
36、36s、37、40、41 ダスト排出穴
36sa ダスト排出溝
51,120 クランクシャフト
52,121 ボルト
53,122 フロントカバー
54,123 貫通穴
54a 内周面
55 異物排出溝
60 付属環部材
60a 外周側面
60b 内周側面
60c,60d 側面
60e 貫通孔
61 固定部材
g1,g2 間隙(ラビリンスシール)
x 軸線

Claims (8)

  1. 環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造であって、
    前記ポケットは、軸線周りに環状の軸線に沿って延びる外周面を有しており、前記軸線の方向において一方の側に凹む前記軸線周りに環状の凹部を形成しており、前記密封装置が取り付けられる被取付対象の貫通穴を貫通する前記軸線周りに回転可能な軸部材又は該軸部材に取り付けられる機能部材に設けられており、
    前記密封装置は、前記軸線周りに環状のシールリップと、前記軸線の方向において前記一方の側に向かって延びる前記軸線周りに環状のサイドリップとを備えており、前記被取付対象の前記貫通穴に取り付けられて、前記軸部材又は前記機能部材と前記貫通穴との間の密封を図り、
    前記被取付対象に取り付けられた前記密封装置において、前記シールリップは前記軸部材又は前記機能部材に直接又は間接的に摺動可能に接触し、前記サイドリップは、前記ポケットに向かって延びて、前記ポケットの前記外周面との間に環状の間隙を形成しており、
    前記ポケットは、前記軸部材または前記機能部材と外周側において対向する外殻部に形成されており、
    前記外殻部には、当該ポケットと繋がったダスト排出穴またはダスト排出溝が形成され、
    前記ダスト排出穴または前記ダスト排出溝は、前記軸部材または前記機能部材の回転方向とは逆向きに排出口が配置されるように所定角度に傾斜されていることを特徴とする環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
  2. 前記ダスト排出穴は、前記ポケットの前記凹部を形成する外側の面である底面の近傍位置に形成されていることを特徴とする請求項1記載の環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
  3. 前記サイドリップは、前記ポケットの前記外周面のオイルシール側の端部との間に前記環状の間隙を形成していることを特徴とする請求項1又は2記載の環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
  4. 前記サイドリップは、前記ポケットの前記外周面と対向して、前記サイドリップと前記ポケットの前記外周面との間に前記環状の間隙を形成していることを特徴とする請求項1又は2記載の環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
  5. 前記ポケットの前記外殻部の前記外周側の面である外周側面は、前記軸線において前記一方の側に向う連れて縮径していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
  6. 前記ポケットの前記外周面は、前記軸線方向において前記一方の側に向うに連れて拡径しており、前記軸線方向において前記一方の側から他方の側に向かって延びる外周方向に凹む溝である異物排出溝を少なくとも1つ有していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
  7. 前記異物排出溝は、外周側の部分である底部が径方向において前記軸線に沿って延びていることを特徴とする請求項6記載の環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
  8. 前記異物排出溝は、前記軸線方向において前記一方の側から前記他方の側に向かうに連れて、前記底部が径方向において前記軸線から遠ざかるように延びていることを特徴とする請求項7記載の環状のポケットと密封装置とを用いた密封構造。
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