JP6290843B2 - 密封装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両のトランスファー装置やトランスミッション、デファレンシャルギヤなど、機外からの泥水等に曝されやすい部分の軸周等を密封する密封装置であって、特に、回転側のダストカバーに密接させた対泥水シールリップによって、対油シールリップ側への泥水の浸入を防止する構造を備えるものに関する。
機外からの泥水等に曝されやすい部分の軸周等を密封する密封装置として、従来から、図５に示すようなものが知られている。
図５において、参照符号２は車両のトランスファー装置等のハウジング、参照符号３は前記ハウジング２に挿通された回転軸である。密封装置１００は、ハウジング２の内周に取り付けられた非回転のオイルシール１１０と、このオイルシール１１０の軸方向外側に位置して回転軸３の外周に取り付けられ、回転軸３と一体に回転される金属製のダストカバー１２０を備える。
詳しくは、オイルシール１１０は、機内を向いて延びる対油シールリップ１１１と、この対油シールリップ１１１と反対側（外側）を向いて延びる対泥水シールリップ１１２を有する。対油シールリップ１１１は、回転軸３の外周面に摺動可能に密接されることによって機内油の漏洩を防止するものであり、対泥水シールリップ１１２は、ダストカバー１２０のフランジ部１２１に摺動可能に密接されることによって、機外Ａから飛来する泥水等が、対油シールリップ１１１側へ浸入するのを抑制するものであり、ダストカバー１２０自体も、そのフランジ部１２１に生じる遠心力による振り切り作用を有し、更にその外径に形成された外筒部１２２をハウジング２の端部外周面に近接させることによって、泥水等の浸入に対する抑制効果の向上を図っている（例えば下記の特許文献参照）。
この種の密封装置において、一層優れた耐泥水性能を求められる場合は、対泥水シールリップの枚数を増やすことが考えられるが、その場合、摺動トルクによるエネルギ損失が増大してしまうといった問題も指摘される。
また、オイルシール１１０のゴム部の材料としては、一般に、耐油性及び耐熱性を考慮してアクリル系ゴム（以下、ＡＣＭという）が使用されるが、ＡＣＭは、水に対しては膨潤により軟化するので、過酷な泥水環境では、対泥水シールリップ１１２の十分な耐泥水性が確保できないといった問題がある。
これに対し、オイルシール１１０のゴム部の材料として、耐泥水性に優れたニトリル系ゴム（以下、ＮＢＲという）や水素添加ニトリルゴム（以下、Ｈ−ＮＢＲという）を使用することで耐泥水性の向上を図った場合には、これらＮＢＲあるいはＨ−ＮＢＲは耐油性及び耐熱性がＡＣＭよりも劣るため、対油シールリップ１１１の耐久性が低下してしまうといった問題がある。
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、機内油の漏洩を防止すると共に機外からの泥水の浸入を防止する密封装置において、耐油性及び耐泥水性の双方を満足した構造とすることにある。
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る密封装置は、トランスファー装置、トランスミッションまたはデファレンシャルに用いられる密封装置であって、静止側のハウジングの開口端部の内周面に圧入される第一の金属環に対油シールリップが一体に成形されると共に前記第一の金属環に機外側に面して第二の金属環が密接嵌合されたオイルシールと、このオイルシールの機外側に位置して回転側に取り付けられるダストカバーと、前記第二の金属環に一体に成形されると共に前記ダストカバーに摺動可能に密接される対泥水シールリップを備え、前記ダストカバーに形成された外周筒部が前記オイルシールの第一の金属環に前記ハウジングの軸方向外側に位置して形成された外周筒部の外周側を包囲するように延び、前記第二の金属環が、前記第一の金属環に形成された外周筒部に密接嵌合され、前記第一の金属環は、前記ハウジングの開口端部の内周面に圧入嵌着される圧入筒部と、前記圧入筒部の機外側の端部から外径側へ延びる外径フランジ部と、前記外径フランジ部の外径端部から前記ハウジングと反対側へ屈曲して延びる外周筒部とを有し、前記第二の金属環は、前記第一の金属環の外周筒部の内周面に圧入嵌着された外周筒部と、前記第二の金属環の外周筒部から内径側へ延びるフランジ部とを有し、前記第二の金属環のフランジ部が前記第一の金属環の外径フランジ部と密接しているものである。
本発明に係る密封装置によれば、対油シールリップ及び対泥水シールリップに、使用条件に応じて種々の材質を組み合わせることができ、その結果、対油シールリップによる耐油性及び対泥水シールリップによる耐泥水性の双方を満足させることができる。
以下、本発明に係る密封装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１及び図２は第一の実施の形態を示すものである。
図２において、参照符号２は非回転のハウジング、参照符号３は前記ハウジング２に挿通され軸心の周りに回転可能な回転軸、参照符号１は本発明に係る密封装置で、ハウジング２の開口端部２ａの内周面に取り付けられたオイルシール１０と、回転軸３の外周面に前記オイルシール１０の機外Ａ側に位置して取り付けられたダストカバー２０を備える。なお、回転軸３は請求項１に記載された回転側に相当する。
オイルシール１０は、第一の金属環１１にゴム材料で一体に成形された外周シール部１２、対油シールリップ１３及びダストリップ１４と、前記第一の金属環１１に機外Ａ側に面して密接嵌合された第二の金属環１５と、この第二の金属環１５にゴム材料で一体に成形された対泥水シールリップ１６を備えるものである。
詳しくは、オイルシール１０における第一の金属環１１は例えば金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであって、ハウジング２の開口端部２ａの内周面に圧入嵌着される圧入筒部１１ａと、そこから機内Ｂ側へ向けて漸次小径になるように延びる外周シール保持部１１ｂと、そこから機内Ｂと反対側へ向けて折り返された内周筒部１１ｃと、この内周筒部１１ｃの端部から内径側へ屈曲した内径フランジ部１１ｄと、前記圧入筒部１１ａの機外Ａ側の端部から外径側へ延びる外径フランジ部１１ｅと、さらにその外径端部からハウジング２と反対側へ屈曲して延びる外周筒部１１ｆからなる。
オイルシール１０における外周シール部１２、対油シールリップ１３及びダストリップ１４は耐油性及び耐熱性に優れたゴム材料、例えばＡＣＭからなるものである。そしてこのうち、外周シール部１２は第一の金属環１１の外周シール保持部１１ｂの外周面に加硫接着されていて、ハウジング２の開口端部２ａの内周面に圧入嵌着されるものであり、対油シールリップ１３は、その根元が第一の金属環１１の内径フランジ部１１ｄに加硫接着されていて、機内Ｂ側へ延び、先端近傍の内径エッジ部１３ａが回転軸３の外周面に摺動可能に密接されるものであり、ダストリップ１４は、その根元が対油シールリップ１３の根元から分岐していて、この対油シールリップ１３と反対側へ延び、先端が回転軸３の外周面に摺動可能に密接されるものである。対油シールリップ１３にはその緊迫力及び径方向追随性を補償するガータスプリング１７が装着されている。
オイルシール１０における第二の金属環１５は例えば金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであって、第一の金属環１１の外周筒部１１ｆの内周面に圧入嵌着された外周筒部１５ａと、この外周筒部１５ａから内径側へ延びて外径部が第一の金属環１１の外径フランジ部１１ｅと密接されたフランジ部１５ｂからなる。なお、第一の金属環１１の外周筒部１１ｆの先端は内径側へカシメられ、これによって第二の金属環１５の外周筒部１５ａの先端部をしっかり固定している。
オイルシール１０における対泥水シールリップ１６は、耐泥水性に優れたゴム材料、例えばＮＢＲ又はＨ−ＮＢＲからなるものであって、その根元が第二の金属環１５のフランジ部１５ｂの内径部に加硫接着されており、図１に示す未装着状態では、対油シールリップ１３と反対側へ向けて漸次大径となる円錐筒状に延びている。
ダストカバー２０は例えば金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されたものであって、回転軸３の外周面に圧入嵌着される内径筒部２０ａと、この内径筒部２０ａから外径方向へ円盤状に展開し、図２に示す装着状態においてオイルシール１０における対泥水シールリップ１６が適当に湾曲変形された状態で摺動可能に密接されるシールフランジ部２０ｂと、更にその外径端部から図２の装着状態におけるハウジング２の開口端部２ａの外周側へ向けて、オイルシール１０における第一の金属環１１の外周筒部１１ｆの外周側を包囲するように延びる外周筒部２０ｃからなる。
以上のように構成された第一の形態の密封装置１において、オイルシール１０は、第一の金属環１１の圧入筒部１１ａを外周シール部１２と共にハウジング２の開口端部２ａの内周面に圧入し、前記第一の金属環１１の外径フランジ部１１ｅを前記開口端部２ａの先端に当接させることによって、ハウジング２に位置決め固定する。また、ダストカバー２０は、その内径筒部２０ａを回転軸３の外周面に圧入嵌着すると共に、シールフランジ部２０ｂを回転軸３のフランジ部に当接させることによって位置決め固定し、図示の装着状態とする。
オイルシール１０の対油シールリップ１３は、回転軸３の外周面に摺動可能に密接されることによって、機内油が機外Ａへ漏洩するのを防止するものである。
一方、ダストカバー２０の外周筒部２０ｃが対泥水シールリップ１６の外周側を覆うように延びているので、機外Ａから飛来する泥水等が対泥水シールリップ１６の近傍へ入りにくい構造となっており、また、オイルシール１０の対泥水シールリップ１６は、回転軸３と一体に回転されるダストカバー２０のシールフランジ部２０ｂと密接摺動されることによって、内周側への泥水等の浸入を阻止するものであり、遠心力によるシールフランジ部２０ｂの振り切り作用も、内周側への泥水等の浸入防止に有効に作用する。オイルシール１０のダストリップ１４は、対泥水シールリップ１６の内周側で、回転軸３の外周面に摺動可能に密接されることによって、対油シールリップ１３側への泥水等の浸入を阻止するものである。
そして上記構成によれば、第一の金属環１１と一体の外周シール部１２、対油シールリップ１３及びダストリップ１４と、第二の金属環１５と一体の対泥水シールリップ１６が別々に成形されるものであるため、対油シールリップ１３には耐油性及び耐熱性に優れたＡＣＭなどのゴム材料を使用し、対泥水シールリップ１６には耐泥水性に優れたＮＢＲ又はＨ−ＮＢＲなどのゴム材料を使用することができるので、対泥水シールリップ１６を複数設けることなく、耐油性及び耐泥水性の双方を満足させることができる。
なお、対油シールリップ１３がＡＣＭからなるものである場合、対泥水シールリップ１６はフッ素系ゴム（ＦＫＭ）からなるものとすることや、あるいは対油シールリップ１３をＦＫＭとし、対泥水シールリップ１６をＮＢＲからなるものとすることなど、使用条件に応じて種々の材質の組み合わせを採用することができる。
次に図３及び図４は、本発明に係る密封装置の第二の実施の形態を示すものである。
この第二の実施の形態も、基本的には上述した第一の実施の形態と同様の構成を備えるものであって、オイルシール１０における第一の金属環１１には図１及び図２における外径フランジ部１１ｅ及び外周筒部１１ｆが存在せず、第二の金属環１５の外周筒部１５ａが第一の金属環１１の圧入筒部１１ａの内周面に圧入嵌着されている点、及びダストカバー２０のシールフランジ部２０ｂの外径部がハウジング２の開口端部２ａに近接すると共にダストカバー２０の外周筒部２０ｃが前記開口端部２ａの外周を包囲するように延びている点で第一の実施の形態と相違するものである。
この構成によれば、対泥水シールリップ１６の外周側ではハウジング２の開口端部２ａとダストカバー２０のシールフランジ部２０ｂ及び外周筒部２０ｃの間にラビリンス状の隙間Ｌが形成されるので、ラビリンスシール作用によって、機外Ａから飛来する泥水等が対泥水シールリップ１６側へ一層浸入しにくいものとなる。
１ 密封装置
１０ オイルシール
１１ 第一の金属環
１２ 外周シール部
１３ 対油シールリップ
１４ ダストリップ
１５ 第二の金属環
１６ 対泥水シールリップ
２０ ダストカバー
２ ハウジング（静止側）
３ 回転軸（回転側）
Ａ 機外
Ｂ 機内
１０ オイルシール
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１４ ダストリップ
１５ 第二の金属環
１６ 対泥水シールリップ
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２ ハウジング（静止側）
３ 回転軸（回転側）
Ａ 機外
Ｂ 機内
Claims (1)
- トランスファー装置、トランスミッションまたはデファレンシャルに用いられる密封装置であって、
静止側のハウジングの開口端部の内周面に圧入される第一の金属環に対油シールリップが一体に成形されると共に前記第一の金属環に機外側に面して第二の金属環が密接嵌合されたオイルシールと、このオイルシールの機外側に位置して回転側に取り付けられるダストカバーと、前記第二の金属環に一体に成形されると共に前記ダストカバーに摺動可能に密接される対泥水シールリップを備え、前記ダストカバーに形成された外周筒部が前記オイルシールの第一の金属環に前記ハウジングの軸方向外側に位置して形成された外周筒部の外周側を包囲するように延び、前記第二の金属環が、前記第一の金属環に形成された外周筒部に密接嵌合され、
前記第一の金属環は、前記ハウジングの開口端部の内周面に圧入嵌着される圧入筒部と、前記圧入筒部の機外側の端部から外径側へ延びる外径フランジ部と、前記外径フランジ部の外径端部から前記ハウジングと反対側へ屈曲して延びる外周筒部とを有し、
前記第二の金属環は、前記第一の金属環の外周筒部の内周面に圧入嵌着された外周筒部と、前記第二の金属環の外周筒部から内径側へ延びるフランジ部とを有し、
前記第二の金属環のフランジ部が前記第一の金属環の外径フランジ部と密接していることを特徴とする密封装置。
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|---|---|---|---|
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- 2015-10-05 JP JP2015197539A patent/JP6290843B2/ja active Active
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