JP6890718B2 - 気流発生構造体および密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、気流発生構造体および密封構造に関し、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密封構造に適用されるものである。

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穴との間の空間はオイルシールによって密封されている。

従来、車両のエンジンにおいて用いられているトーショナルダンパでは、トルクを上昇させることなく、泥水や砂、ダスト等の異物に対する耐ダスト性を向上させるべく、トーショナルダンパにおけるハブの環状突起部とエンジンにおけるフロントカバーの環状突起部との間の組み合わせによる非接触のラビリンスシール構造を採用している。

このような構造のトーショナルダンパにおいて、フロントカバーの環状突起部と対向する位置に、軸線に対して所定の角度で傾斜した複数のフィンが一体に設けられたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

このような構成のトーショナルダンパにおいては、クランクシャフトと一体に回転した際、複数のフィンにより生じた風がハブの環状突起部とフロントカバーの環状突起部との間を内周側から外周側へ向かって流れるので、ダストの侵入を抑制することができる。

特開２０１７−２１４９９４号公報

しかしながら、特許文献１のトーショナルダンパにおいては、複数のフィンにより生じた気流の風速が低く、ダストの侵入を抑制するには不十分であった。

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、ダストの侵入を更に一層抑制し得る気流発生構造体および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、本発明の気流発生構造体においては、密封装置が取り付けられる被取付対象と、前記被取付対象の貫通穴を貫通する軸線周りに回転可能な軸部材の外周側に拡がるように延びて当該軸部材と一体に形成された円盤状部材との間の隙間に配置され、前記軸部材と一体に回転可能に取り付けられた本体部と、前記本体部の外周面に対して軸線とは垂直な遠心方向でかつ前記軸線と少なくとも一部が平行に形成されて気流発生用に設けられた複数の羽根部とを備える。

本発明において、前記羽根部は、前記円盤状部材の外周側の端部にまで到達する長さを有していることが好ましい。

本発明において、前記羽根部は、前記円盤状部材に設けられた貫通孔の窓部と対向する位置にまで到達する長さを有していることが好ましい。

本発明において、前記気流発生構造体は、前記被取付対象と対向する密封側面に設けられた環状の凹部とを備え、前記凹部に対して前記密封装置のサイドリップが延びて、前記凹部を形成している前記気流発生構造体の外周面との間に環状の間隙が形成されることが好ましい。

本発明に係る密封構造においては、密封装置と、前記密封装置が取り付けられる被取付対象と、前記被取付対象の貫通穴を貫通する軸線周りに回転可能な軸部材と、前記軸部材の外周側に拡がるように延びて当該軸部材と一体に形成された円盤状部材と、前記被取付対象と前記円盤状部材との間の隙間において、前記軸部材と一体に回転可能に取り付けられた本体部と、前記本体部の外周面に対して前記軸線とは垂直な遠心方向でかつ前記軸線と少なくとも一部が平行に形成されて気流発生用に設けられた複数の羽根部とを備え、前記軸部材が回転した際に前記軸線とは垂直な遠心方向へ気流を生じさせる気流発生構造体とを備える。

本発明によれば、ダストの侵入を更に一層抑制し得る気流発生構造体および密封構造を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るダンパプーリの全体構成を示す断面図および平面図であり、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＺ−Ｚ線の断面矢視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るダンパプーリ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。 第１の実施の形態に係るダンパプーリに取り付けられるフィン構造体の概略構造を示す斜視図および断面図である。 第２の実施の形態に係るフィン構造体の概略構成を示す斜視図および平面図である。 第３の実施の形態に係るフィン構造体の概略構成を示す斜視図および平面図である。 第４の実施の形態に係るフィン構造体の概略構成を示す斜視図および平面図である。 本発明の第１乃至第４の実施の形態に係るフィン構造体の性能評価結果を示すグラフである。

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ダンパプーリの全体構成を示す断面図および平面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係るダンパプーリ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３は、第１の実施の形態に係るダンパプーリに取り付けられるフィン構造体の概略構造を示す斜視図および断面図である。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、例えば、自動車のエンジンに適用されている。

以下、説明の便宜上、図２においては、軸線ｘ方向における矢印ａ（図１参照）方向を大気側とし、軸線ｘ方向において矢印ｂ（図１参照）方向をオイル側とする。より具体的には、大気側とは、エンジンから離れる方向であり、オイル側とは、エンジン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してのダンパプーリ１０は、図２に示すように、エンジン（図示せず）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いる。

ダンパプーリ１０は、円盤状部材としてのハブ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のボス部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（矢印ａ方向）の部分の外周面から外周側（矢印ｃ方向）に向かって円盤部１６が延びている。ボス部１４は、円筒状の内側（矢印ｂ方向）の部分において外周側の面となる外周面１４ｂを備えている。ボス部１４の外周面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が装着される際のシール面となっている。

ハブ１１のリム部１５は、軸線ｘを中心とする円筒状の部分であり、ボス部１４に対して同心的に当該ボス部１４よりも外周側（矢印ｃ方向）に位置している。リム部１５の内周側（矢印ｄ方向）の面である内周面１５ａから円盤部１６が内周側（矢印ｄ方向）に向かって延びている。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との間を延び、当該ボス部１４と当該リム部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るが、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に沿う断面が湾曲した形状であってもよく、また、真っ直ぐに延びる形状であってもよい。

また、円盤部１６には、円盤部１６をオイル側（矢印ｂ方向）と大気側（矢印ａ方向）との間を貫通する貫通穴からなる小窓部１６ａおよび大窓部１６ｂが少なくとも１つ形成されている。

この場合、小窓部１６ａが軸線ｘに対して同心的に周方向に等角度間隔（この場合、９０度間隔）で４個形成されている。大窓部１６ｂは、小窓部１６ａの間に配置されており、軸線ｘに対して同心的に周方向に等角度間隔（この場合、９０度間隔）で４個形成されている。なお、大窓部１６ｂは、小窓部１６ａよりも外周側寄りの位置に配置されている。この小窓部１６ａおよび大窓部１６ｂ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の外周側を覆う形状を有している。具体的には、プーリ１２の内周側（矢印ｄ方向）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いる。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（矢印ｃｄ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（矢印ｃ方向）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である。

ダンパ弾性体１３は、プーリ１２とリム部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、およ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）成形されている。ダンパ弾性体１３は、プーリ１２とリム部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。

上述のように、ダンパプーリ１０は、エンジンにおいてクランクシャフト５１の一端に取り付けられている。具体的には、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、大気側（矢印ａ方向）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おり、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。

ダンパプーリ１０は、クランクシャフト５１に取り付けられた状態において、ボス部１４の外周面１４ｂのうちオイル側（矢印ｂ方向）の部分がハウジング５３の貫通穴５３ｈ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、ハウジング５３との間に環状の空間が形成されている。この環状の空間にオイルシール２０が装着されている。

オイルシール２０は、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、例えば、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に略垂直な方向に広がる中空円盤状の部分である。円筒部２１ｂは、円盤部２１ａの外周側（矢印ｃ方向）の端部から軸線ｘ方向において内側（矢印ｂ方向）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、第１の実施の形態においては補強環２１を大気側（矢印ａ方向）および外周側（矢印ｃ方向）から覆うように当該補強環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。

リップ腰部２３は、補強環２１の円盤部２１ａにおける内周側（矢印ｄ方向）の端部の近傍に位置する部分である。シールリップ２４は、リップ腰部２３から内側（矢印ｂ方向）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る部分である。

シールリップ２４は、内側（矢印ｂ方向）の端部に、その断面形状が内周側（矢印ｄ方向）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と摺動可能に当該外周面１４ｂ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取り付けられている。また、シールリップ２４の外周側（矢印ｃ方向）には、当該シールリップ２４を径方向（矢印ｃｄ方向）において内周側（矢印ｄ方向）に押し付け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、大気側（矢印ａ方向）かつ内周側（矢印ｄ方向）へ斜めに延出している。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方向への異物の侵入が防止されている。

また、弾性体部２２は、外側カバー２７と、ガスケット部２８とを備える。外側カバー２７は、補強環２１の円盤部２１ａを大気側（矢印ａ方向）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（矢印ｃ方向）から覆っている。

また、オイルシール２０は、外側（矢印ａ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は、大気側（矢印ａ方向）へ延びており、具体的には、軸線ｘと平行に、または、軸線ｘに対して大気側（矢印ａ方向）および外周側（矢印ｃ方向）へ斜めに延びた部位である。

上述のように、オイルシール２０は、ハウジング５３の貫通穴５３ｈ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、ハウジング５３の貫通穴５３ｈ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が圧縮されて当該ハウジング５３の内周側（矢印ｄ方向）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とハウジング５３の貫通穴５３ｈ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。このように、第１の実施の形態における密封構造１では、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とを備えている。

更に、密封構造１では、ハウジング５３とダンパプーリ１０との間に気流発生構造体としてのフィン構造体６０が配置され、当該フィン構造体６０がダンパプーリ１０のハブ１１のボス部１４と一体化した状態で当該ハブ１１に取り付けられている。

図１におけるＺ−Ｚ線の断面矢視図である図３に示すように、このフィン構造体６０は、中央に貫通孔６１ｈが形成された薄板円盤状の本体部６１と、当該本体部６１の外周面から外周側へ放射状に延びる複数（この場合、６個）の羽根部６２とを備えている。なお、フィン構造体６０は、樹脂やゴム状弾性部材または金属からなり、射出成形または削り出しにより形成される。ゴム状弾性部材としては、例えば、二トリルゴム（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。

このフィン構造体６０の本体部６１は、プーリ１２のオイル側の側端面１２ｄとハウジング５３の大気側面５３ａとの間の隙間よりも狭い軸線ｘ方向の幅ｗを有している。また、本体部６１は、ハブ１１のボス部１４における外径と同一または僅かに小径の内径φ１を有する貫通孔６１ｈの内周面６１ｎを持ち、取り付け時には、ボス部１４の外周面１４ｂに対してしまり嵌めにより一体に固定される。

また、本体部６１は、ハブ１１のプーリ１２に当接される側の面である大気側面６１ａと、ハウジング５３と対向する側の面であるハウジング側面６１ｂとを有している。本体部６１は、ボス部１４の外周面１４ｂに対して一体に固定される際、大気側面６１ａがプーリ１２のオイル側の側端面１２ｄに当接された状態で取り付けられる。

本体部６１のハウジング側面６１ｂには、貫通孔６１ｈの近傍において軸線ｘを中心とした環状の凹部６１ｄが形成されている。この凹部６１ｄは、具体的には、軸線ｘ方向においてハウジング側面６１ｂに向かうに連れて次第に拡径した筒状の傾斜面６１ｄｓと、軸線ｘ方向とは垂直な径方向（矢印ｃｄ方向）において内周面６１ｎまで垂直な方向に延びる環状の側端面６１ｄｖとによって画成されている。この傾斜面６１ｄｓは、軸線ｘ方向においてハウジング５３（矢印ｂ方向）に向かうに連れて外周側（矢印ｃ方向）へ広がる環状の面であり、この場合、略円錐面状のテーパ面である。

羽根部６２は、本体部６１の外周面６１ｇから平面視において外周側へ放射状に延びる気流発生用の羽根であり、フィン構造体６０がハブ１１に装着された状態において、当該ハブ１１におけるプーリ１２の外周側の端部にまで到達する長さを有している。また、羽根部６２は、本体部６１の外周面６１ｇから外周側へ向かって延びた後に先端が平面視反時計回り方向の回転方向に向かって僅かに戻るように沿った湾曲形状を有している。

また、羽根部６２は、軸線ｘとは垂直な遠心方向（径方向）でかつ軸線ｘに沿う面（図示せず）と平行に形成されたブレード面６２ａを有し、フィン構造体６０の本体部６１がクランクシャフト５１と共に回転したとき、当該ブレード面６２ａにより外周側（矢印ｃ方向）へ向かう気流を発生させる。なお、羽根部６２は、この場合６個であるが、これに限らず、発生させたい気流の流速、流量、または風圧に応じた任意の個数であってもよい。

このように密封構造１では、ハブ１１と一体に固定されたフィン構造体６０が当該ハブ１１とハウジング５３との間に配置されることになる。このとき、フィン構造体６０の本体部６１は、大気側面６１ａがプーリ１２のオイル側の側端面１２ｄに当接されているが、ハウジング側面６１ｂについてはハウジング５３と当接されることなく、当該ハウジング側面６１ｂとハウジング５３との間に一定の隙間が存在することになる。

この密封構造１では、フィン構造体６０の本体部６１に形成された凹部６１ｄの傾斜面６１ｄｓおよび側端面６１ｄｖと、ボス部１４の外周面１４ｂとの間に軸線ｘを中心とした環状のポケットＰ１を画成する。ポケットＰ１は、フィン構造体６０の本体部６１のハウジング側面６１ｂから環凹状に凹んだ軸線ｘを中心とする凹部である。すなわち、ポケットＰ１は、ボス部１４の外周面１４ｂを環状に取り囲んだ凹空間である。

ポケットＰ１を形成している傾斜面６１ｄｓの軸線ｘに対する角度である拡径角度αは、軸線ｘ（軸線ｘと平行な直線）と傾斜面６１ｄｓとの間の角度である。この拡径角度αは、０°よりも大きい角度であり、好ましくは、４°以上１８°以下であり、より好ましくは、５°以上１６°以下であり、さらに好ましくは、７°以上１５°以下である。

ハウジング５３とハブ１１のボス部１４との間にはオイルシール２０が装着されており、当該オイルシール２０のサイドリップ２９が当該ハウジング５３の大気側面５３ａから大気側（矢印ａ方向）へ突出している。

この場合、サイドリップ２９の先端部が本体部６１の凹部６１ｄの傾斜面６１ｄｓと径方向（矢印ｃｄ方向）において空間的に重なる位置に配置される。すなわち、サイドリップ２９の先端部は、フィン構造体６０の本体部６１におけるハウジング側面６１ｂよりも僅かに大気側（矢印ａ方向）に位置し、軸線ｘ方向において、ポケットＰ１の内部空間に進入しており、ポケットＰ１と軸線ｘと垂直な方向においてオーバーラップしている。

ここで、サイドリップ２９の先端部とポケットＰ１の傾斜面６１ｄｓとが接触することはなく、いわゆるラビリンスシールを形成している。ただし、これに限るものではなく、ラビリンスシールを形成することができれば、サイドリップ２９の先端部がポケットＰ１の内部空間に進入しておらず、ポケットＰ１と軸線ｘと垂直な方向において非オーバーラップ状態にあってもよい。

以上の構成において、密封構造１では、ハブ１１が反時計回り方向へ回転した場合、フィン構造体６０における複数の羽根部６２が軸線ｘを中心とした回転方向に対して正対する垂直なブレード面６２ａを有している。

このため、密封構造１では、軸線ｘ方向とは垂直な遠心方向（ｃｄ方向）において内周側（矢印ｄ方向）から外周側（矢印ｃ方向）へ向かってダイレクトに流れる空気の気流Ｖ（図２参照）を発生させることが可能となり、従来に比して流速、流量および風圧を増大させることができる。

この気流Ｖは、複数の羽根部６２において同時に発生するので、ハブ１１のボス部１４の外周面１４ｂの何れの部分においても、内周側（矢印ｄ方向）から外周側（矢印ｃ方向）へ向かう空気の気流Ｖがボス部１４の全周にわたって生じることになる。

また、羽根部６２の先端がプーリ１２の外周側（矢印ｃ方向）の端部にまで到達していることにより、当該羽根部６２により生じる空気の気流Ｖによって所謂エアーカーテンのように作用するので、ハブ１１とハウジング５３との間にダスト等の異物が侵入することを未然に防止することができる。

これにより、ハウジング５３とハブ１１との間からオイルシール２０に向かって侵入しようとする異物を空気の気流Ｖによるエアーカーテンの作用により予め侵入させずに済むため、オイルシール２０のサイドリップ２９とポケットＰ１との間に形成されたラビリンスシールへダストが侵入することを予め防止し、低トルク状態を維持したまま耐ダスト性を向上することができる。

また、密封構造１では、複数の羽根部６２によって空気の気流Ｖを発生させることにより、ハウジング５３とハブ１１との間に熱が籠もることを未然に防止することができる。これにより、ダンパ弾性体１３のゴム熱硬化が進行することを阻止し、シール特性および耐久性を悪化させずに済む。

さらに、密封構造１では、フィン構造体６０がハブ１１に対して着脱自在な取付構造を有しているため、当初の段階でフィン構造体６０を有していない場合であっても、後からフィン構造体６０を取り付けることができるので、車両が過酷なダスト環境に置かれる場合であっても後から耐ダスト性を向上させることができる。

このフィン構造体６０は、オイルシール２０のサイドリップ２９とラビリンスシールを形成するためのポケットＰ１の一部を画成する凹部６１ｄが予め設けられていることにより、ハブ１１自体に予めポケットＰ１を成形または加工により形成しておく必要がなく、汎用性が格段に向上する。

このように密封構造１では、ポケットＰ１とサイドリップ２９の先端部とによってラビリンスシールを形成しているため、ダンパプーリ１０とハウジング５３との間に加えて、ハブ１１の円盤部１６の小窓部１６ａを介して大気側（矢印ａ方向）から泥水や砂、ダスト等の異物が侵入してきても、サイドリップ２９とポケットＰ１とにより形成されるラビリンスシールによって、異物が更にシールリップ２４側へ侵入することを抑制することができる。

これにより、上述のようにダンパプーリ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。このため、オイルシール２０のリップ先端部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とハウジング５３との間を介して外部から侵入する異物、およびハブ１１の円盤部１６の大窓部１６ｂおよび小窓部１６ａを介して外部から侵入する異物を含む。

さらに、ラビリンスシールを形成しているポケットＰ１の傾斜面６１ｄｓが、上述のように、大気側（矢印ａ方向）に向かうに連れて拡径角度αにより拡径する形状を有しているため、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一段と効果的に抑制することができる。

さらに、密封構造１では、フィン構造体６０において小窓部１６ａおよび大窓部１６ｂよりも外周側に到達する長さの羽根部６２を有しているため、当該小窓部１６ａおよび大窓部１６ｂを介して外部から容易に空気を取り込むことができる。これにより、小窓部１６ａおよび大窓部１６ｂが形成されていない場合に比べて、気流Ｖｘの流速を速く、流量を多く、かつ、風圧を強くすることができる。これにより、小窓部１６ａおよび大窓部１６ｂが形成されていない場合よりも、シール特性および耐久性を向上させることができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る密封構造１と基本的な構成は共通し、第１の実施の形態におけるフィン構造体６０に代えて第２の実施の形態におけるフィン構造体８０を用いている点だけが異なるため、当該フィン構造体８０についてのみ説明する。

図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フィン構造体８０は、第１の実施の形態と同様に、ハウジング５３とダンパプーリ１０との間に配置され、ダンパプーリ１０のハブ１１のボス部１４と一体に当該ハブ１１に取り付けられる。

このフィン構造体８０は、中央に貫通孔８１ｈが形成された薄板円盤状の本体部８１と、当該本体部８１の外周面８１ｇから外周側へ向かって放射状に延びる複数（この場合、４個）の羽根部８２とを備えている。なお、フィン構造体８０においても、フィン構造体６０と同様に、樹脂やゴム状弾性部材または金属からなり、射出成形または削り出しにより形成される。

このフィン構造体８０の本体部８１は、プーリ１２のオイル側の側端面１２ｄとハウジング５３の大気側面５３ａとの間の隙間よりも狭い軸線ｘ方向の幅ｗを有している。また、本体部８１は、ハブ１１のボス部１４における外径と同一または僅かに小径の内径φ１を有する貫通孔８１ｈの内周面８１ｎを持ち、取り付け時には、ボス部１４の外周面１４ｂに対してしまり嵌めにより一体に固定される。

また、本体部８１は、ハブ１１のプーリ１２に当接される側の面である大気側面８１ａと、ハウジング５３と対向する側の面であるハウジング側面８１ｂとを有している。本体部８１は、ボス部１４の外周面１４ｂに対して一体に固定される際、大気側面８１ｂがプーリ１２のオイル側の側端面１２ｄに当接された状態で取り付けられる。

本体部８１のハウジング側面８１ｂには、貫通孔８１ｈの近傍において軸線ｘを中心とした環状の凹部８１ｄが形成されている。この凹部８１ｄは、第１の実施の形態におけるフィン構造体６０の凹部６１ｄと同じ構成を有し、軸線ｘ方向においてハウジング側面８１ｂに向かうに連れて次第に拡径した筒状の傾斜面８１ｄｓと、軸線ｘ方向において内周面８１ｎまで垂直な方向に延びる環状の側端面８１ｄｖとによって画成されている。すなわち、傾斜面８１ｄｓは、軸線ｘ方向においてハウジング５３（矢印ｂ方向）に向かうに連れて外周側（矢印ｃ方向）へ広がる略円錐面状のテーパ面である。

羽根部８２は、本体部８１の外周面８１ｇから平面視において外周側（矢印ｃ方向）へ放射状かつ湾曲状に延びる羽根であり、ハブ１１にフィン構造体８０が取り付けられた状態において、当該ハブ１１のリム部１５に設けられた貫通孔の大窓部１６ｂと対向する位置にまで到達する長さを有している。すなわち、羽根部８２は、ハブ１１におけるプーリ１２の外周側の端部にまで到達する長さを有している。

また、羽根部８２は、本体部８１の外周面８１ｇから平面視時計回り方向に向かって、外周側（矢印ｃ方向）へ弧状の滑らかな曲線を描きながら延びるような渦巻き形状を有している。

また、羽根部８２は、軸線ｘとは垂直な遠心方向（径方向）でかつ軸線ｘに沿う面（図示せず）と平行に形成されたブレード面８２ａを有し、フィン構造体８０の本体部８１がクランクシャフト５１と共に反時計回り方向へ回転したとき、当該ブレード面８２ａにより外周側へ向かう空気の気流を発生させる。なお、羽根部８２は、この場合４個であるが、これに限らず、発生させたい空気の気流の流速、流量、または風圧に応じた任意の個数であってもよい。

このような構成のフィン構造体８０を用いた密封構造によれば、第１の実施の形態と同様に、軸線ｘ方向とは垂直な径方向（ｃｄ方向）において内周側（矢印ｄ方向）から外周側（矢印ｃ方向）へ向かってダイレクトに流れる空気の気流Ｖ（図２）を発生させることが可能となり、従来に比して流速、流量および風圧を増大させることができる。

なお、第２の実施の形態においても、密封構造およびフィン構造体８０により得られる作用効果は同じであるため、ここでは説明を省略する。

＜第３の実施の形態＞
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る密封構造１と基本的な構成は共通し、第１の実施の形態におけるフィン構造体６０に代えて第３の実施の形態におけるフィン構造体１００を用いている点だけが異なるため、当該フィン構造体１００についてのみ説明する。

図３との対応部分に同一符号を付した図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フィン構造体１００は、第１の実施の形態と同様に、ハウジング５３とダンパプーリ１０との間に配置され、ダンパプーリ１０のハブ１１のボス部１４と一体に当該ハブ１１に取り付けられる。

このフィン構造体１００は、中央に貫通孔６１ｈが形成された薄板円盤状の本体部６１と、当該本体部６１の外周面６１ｇから外周側（矢印ｃ方向）へ放射状に延びる複数（この場合、６個）の羽根部１０２とを備えている。なお、フィン構造体１００においても、フィン構造体６０と同様に、樹脂やゴム状弾性部材または金属からなり、射出成形または削り出しにより形成される。

このフィン構造体１００は、第１の実施の形態におけるフィン構造体６０の本体部６１を有しており、大気側面６１ａと、ハウジング側面６１ｂと、凹部６１ｄを備えている。フィン構造体１００においては、本体部６１の外周面６１ｇから平面視において外周側（矢印ｃ方向）へ放射状に延びる複数の羽根部１０２を備えている。

羽根部１０２は、第１の実施の形態におけるフィン構造体６０の羽根部６２と基本形状は同じ羽根であるが、その長さが短く、外周面６１ｇから先端部までの長さが半分以下である。フィン構造体１００がハブ１１に取り付けられた場合、羽根部１０２は円盤部１６の大窓部１６ｂおよび小窓部１６ａと対向するように配置されるが、リム部１５、ダンパ弾性体１３およびプーリ１２と対向する位置まで先端が到達することはない。

このような構成のフィン構造体１００を用いた密封構造によれば、第１の実施の形態と同様に、軸線ｘ方向とは垂直な径方向（ｃｄ方向）において内周側（矢印ｄ方向）から外周側（矢印ｃ方向）へ向かってダイレクトに流れる空気の気流Ｖを発生させることが可能となり、従来に比して流速、流量および風圧を増大させることができる。

なお、第３の実施の形態においても、密封構造およびフィン構造体１００により得られる作用効果は同じであるため、ここでは説明を省略する。但し、フィン構造体１００の羽根部１０２は、フィン構造体６０の羽根部６２に比べて長さが短いため、第１の実施の形態よりも流速、流量および風圧が大きくなることはない。

＜第４の実施の形態＞
続いて、本発明の第４の実施の形態について説明する。本発明の第４の実施の形態においても、第１の実施の形態に係る密封構造１と基本的な構成は共通し、第２の実施の形態におけるフィン構造体８０に代えて第４の実施の形態におけるフィン構造体１２０を用いている点だけが異なるため、当該フィン構造体１２０についてのみ説明する。

図４との対応部分に同一符号を付した図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フィン構造体１２０は、第１の実施の形態と同様に、ハウジング５３とダンパプーリ１０との間に配置され、ダンパプーリ１０のハブ１１のボス部１４と一体に当該ハブ１１に取り付けられる。

このフィン構造体１２０は、中央に貫通孔８１ｈが形成された薄板円盤状の本体部８１と、当該本体部８１の外周面から外周側へ放射状に延びる複数（この場合、６個）の羽根部１２２とを備えている。なお、フィン構造体１２０においても、フィン構造体８０と同様に、樹脂やゴム状弾性部材または金属からなり、射出成形または削り出しにより形成される。

このフィン構造体１２０は、第２の実施の形態におけるフィン構造体８０の本体部８１を有しており、大気側面８１ａと、ハウジング側面８１ｂと、凹部８１ｄを備えている。フィン構造体１２０においては、本体部８１の外周面８１ｇから平面視において外周側（矢印ｃ方向）へ放射状に延びる複数の羽根部１２２を備えている。

羽根部１２２は、第２の実施の形態におけるフィン構造体８０の羽根部８２と基本形状は同じ羽根であるが、その長さが短く、外周面８１ｇから先端部までの長さが半分以下である。フィン構造体１２０がハブ１１に取り付けられた場合、羽根部１２２は円盤部１６の大窓部１６ｂおよび小窓部１６ａと対向するように配置されるが、リム部１５、ダンパ弾性体１３およびプーリ１２と対向する位置まで先端が到達することはない。

このような構成のフィン構造体１２０を用いた密封構造によれば、第２の実施の形態と同様に、軸線ｘ方向とは垂直な径方向（ｃｄ方向）において内周側（矢印ｄ方向）から外周側（矢印ｃ方向）へ向かってダイレクトに流れる空気の気流Ｖを発生させることが可能となり、従来に比して流速、流量および風圧を増大させることができる。

なお、第４の実施の形態においても、密封構造およびフィン構造体１２０により得られる作用効果は同じであるため、ここでは説明を省略する。但し、フィン構造体１２０の羽根部１２２は、フィン構造体８０の羽根部８２に比べて長さが短いため、第２の実施の形態よりも流速、流量および風圧が大きくなることはない。

＜第１乃至第４の実施の形態における風速実験＞
図２に示したように、密封構造１では、フィン構造体６０の外周側（矢印ｃ方向）であって当該フィン構造体６０と対向する任意の位置に風速計７０を備え、この風速計７０によりフィン構造体６０により生じる空気の気流Ｖの流速を計測する。風速計７０としては、超音波式風速計や熱線式風速計等を用いることができる。

第１の実施の形態におけるフィン構造体６０による回転数（rpm）に応じた気流Ｖの風速、第２の実施の形態におけるフィン構造体８０による回転数（rpm）に応じた気流Ｖの風速、第３の実施の形態におけるフィン構造体１００による回転数（rpm）に応じた気流Ｖの風速、および、第４の実施の形態におけるフィン構造体１２０による回転数（rpm）に応じた気流Ｖの風速について風速（ｍ／ｓ）を計測した結果を図７に示す。なお、軸線ｘからハブ１１のプーリ１２の外周面までの距離は７５ｍｍであり、軸線ｘから風速計７０までの距離は１５０ｍｍとして風速（ｍ／ｓ）を計測した。

この場合、第１の実施の形態におけるフィン構造体６０による空気の気流Ｖの風速が一番速く、第２、第３、第４の実施の形態におけるフィン構造体８０、１００、１２０の順番で続くことが判明した。

＜他の実施の形態＞
以上、本発明の第１乃至第４の実施の形態について説明したが、本発明は第１乃至第４の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念および請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題およ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、第１乃至第４の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であるダンパプーリ１０とそのオイルシール２０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、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。

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。

また、上述のようなラビリンスシールを形成するポケットＰ１およびサイドリップ２９をそれぞれ有しているものであれば、ダンパプーリ１０、オイルシール２０の形態は他の形態であってもよい。

更に、第１乃至第４の実施の形態におけるダンパプーリ１０は、円盤部１６を内側（矢印ｂ方向）と外側（矢印ａ方向）との間で貫通する貫通穴である小窓部１６ａおよび大窓部１６ｂが形成されているものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、小窓部１６ａまたは大窓部１６ｂの何れか一方だけが形成されているものや、双方ともに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４の実施の形態に係るフィン構造体６０、８０、１００、１２０において、羽根部６２、８２、１０２、１２２は、軸線ｘとは垂直な遠心方向（径方向）でかつ軸線ｘに沿う面（図示せず）と平行で、軸線ｘを中心とした回転方向に対して全体が正対する垂直なブレード面６２ａ、８２ａ、１０２ａ、１２２ａを有しているようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、羽根部６２、８２、１０２、１２２の少なくとも一部だけが、軸線ｘとは垂直な遠心方向（径方向）でかつ軸線ｘに沿う面（図示せず）と平行で、軸線ｘを中心とした回転方向に対して全体が正対する垂直なブレード面を有しているようにしてもよい。

また、第１乃至第４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。

１…密封構造、１０…ダンパプーリ（トーショナルダンパ）、１１…ハブ（円盤状部材）、１２…プーリ（質量体）、１２ａ…内周面、１２ｂ…外周面、１２ｃ…ｖ溝、１３…ダンパ弾性体、１４…ボス部（軸部材）、１４ａ…貫通穴、１４ｂ…外周面、１４ｃ…内側面、１５…リム部、１６…円盤部、１６ａ…小窓部、１６ｂ…大窓部、２０…オイルシール（密封装置）、２１…補強環、２１ａ…円盤部、２１ｂ…円筒部、２２…弾性体部、２３…リップ腰部、２４…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…外側カバー、２８…ガスケット部、２９…サイドリップ、Ｐ１…ポケット、５１…クランクシャフト（回転軸）、５２…ボルト、５３…ハウジング（被取付対象）、５３ｈ…貫通穴、６０、８０、１００、１２０…フィン構造体、６１、８１…本体部、６１ｄ、８１ｄ…凹部、６１ｈ、８１ｈ…貫通孔、６１ｄｓ、８１ｄｓ…傾斜面、６２、８２、１０２、１２２…羽根部、６２ａ、８２ａ…ブレード面、ｘ…軸線、α…拡径角度、Ｖ…気流。

Claims (4)

1. 密封装置が取り付けられる被取付対象と、前記被取付対象の貫通穴を貫通する軸線の周りに回転可能な軸部材の外周側に拡がるように延びて当該軸部材と一体に形成された円盤状部材との間の隙間に配置され、前記軸部材と一体に回転可能に取り付けられた本体部と、
   前記本体部の外周面に対して軸線とは垂直な遠心方向でかつ前記軸線と少なくとも一部が平行に形成されて気流発生用に設けられた複数の羽根部と
   を備え、
   前記羽根部は、前記円盤状部材に設けられた貫通孔の窓部と対向する位置にまで到達する長さを有している気流発生構造体。
2. 前記羽根部は、前記円盤状部材の外周側の端部にまで到達する長さを有している
   請求項１に記載の気流発生構造体。
3. 前記気流発生構造体は、前記被取付対象と対向する密封側面に設けられた環状の凹部と
   を備え、
   前記凹部に対して前記密封装置のサイドリップが延びて、前記凹部を形成している前記気流発生構造体の外周面との間に環状の間隙が形成される
   請求項１または２に記載の気流発生構造体。
4. 密封装置と、
   前記密封装置が取り付けられる被取付対象と、
   前記被取付対象の貫通穴を貫通する軸線の周りに回転可能な軸部材と、
   前記軸部材の外周側に拡がるように延びて当該軸部材と一体に形成された円盤状部材と、
   前記被取付対象と前記円盤状部材との間の隙間において、前記軸部材と一体に回転可能に取り付けられた本体部と、前記本体部の外周面に対して前記軸線とは垂直な遠心方向でかつ前記軸線と少なくとも一部が平行に形成されて気流発生用に設けられた複数の羽根部とを備え、前記軸部材が回転した際に前記軸線とは垂直な遠心方向へ気流を生じさせる気流発生構造体と
   を備え、前記羽根部は、前記円盤状部材に設けられた貫通孔の窓部と対向する位置にまで到達する長さを有している密封構造。

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