JP7062072B2 - 樹脂製カバーにおける密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製カバーにおける密封構造に関し、特に樹脂製のエンジンのフロントカバー等における運動部材との間の密封装置を用いた密封構造に関する。

例えば車両のエンジンにおいて、クランケース側面に取り付けられた補器やタイミングチェーンを覆うエンジンのフロントカバーには貫通孔が設けられており、この貫通孔を通ってクランクシャフトの端部が外部に飛び出しており、この端部にトーショナルダンパが取り付けられている。フロントカバーの貫通孔において、この貫通孔とクランクシャフトの端部又はトーショナルダンパのボス部との間には環状の空間が形成され、この空間を密封するために密封装置としてのオイルシールが用いられている。オイルシールは、フロントカバーの貫通孔に圧入されて、外周側のゴム材が圧縮されることによりフロントカバーに固定されている（例えば、特許文献１参照）。

近年、車両の燃費向上等の理由から、車両の軽量化が図られており、エンジンも軽量化が図られており、エンジンのフロントカバーに対しても軽量化は求められている。従来のエンジンのフロントカバーは、アルミニウム合金等の金属製であったが、軽量化のため、エンジンのフロントカバーの樹脂化が検討されてきている。

特開平７－５５０１５号公報

樹脂の成形品は、寸法公差が大きく、また、樹脂は熱膨張率やクリープ変形量が大きい。このため、エンジンにおいて樹脂製のフロントカバーを用いた場合、貫通孔に圧入されるオイルシールとフロントカバーとの間に隙間が形成される懸念がある。特に、オイルシールのゴム材とフロントカバーの樹脂材との間の熱膨張率の差により、フロントカバーが熱膨張した際に、フロントカバーの貫通孔の内周面とオイルシールの外周面との間に隙間が形成されるおそれがある。

このように、樹脂製のエンジンのフロントカバー等の樹脂製のカバーにおける密封構造に対しては、周辺温度等の使用状態に拘わらず密封性能を維持することができる構成が求められていた。

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、使用状態に拘わらず密封性能を維持することができる樹脂製のカバーにおける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、本発明に係る樹脂製のカバーにおける密封構造は、軸部が挿通される貫通孔が設けられた樹脂製のカバーと、前記樹脂製のカバーの貫通孔と前記軸部との間の密封を図るための密封装置とを備え、前記密封装置は、軸線周りに環状の樹脂製の支持環と、前記支持環に取り付けられている前記軸線周りに環状の弾性体から形成された弾性体部とを備え、前記弾性体部は、前記軸部に該軸部が摺動可能に接触する環状のシールリップを有しており、前記支持環は、前記樹脂製のカバーに接合されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記支持環は、前記樹脂製のカバーに溶着によって接合されている。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記支持環の前記樹脂製のカバーに接合される部分である接合部分は、前記軸線周りに環状であり、前記接合部分は、前記軸線方向に凸の環状の突起部を有しており、前記支持環は、溶かされた前記突起部を介して前記樹脂製のカバーに接合されている。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記支持環には、前記突起部の内周側及び外周側の少なくともいずれかに、前記軸線方向に凹む環状の凹部が設けられている。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記支持環は、前記樹脂製のカバーに接着剤によって接合されている。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記軸部は、トーショナルダンパのボス部であり、前記弾性体は、環状のダストリップを有しており、前記支持環は、前記トーショナルダンパとラビリンスシールを形成している。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記支持環は、前記軸線方向に突出する環状の部分である支持環突出部を少なくとも１つ有しており、前記トーショナルダンパは、前記軸線方向に突出する環状の部分であるトーショナルダンパ突出部を少なくとも１つ有しており、前記支持環突出部及び前記トーショナルダンパ突出部は、互いに対向して、環状の隙間を形成して前記ラビリンスシールを形成している。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記軸部は、トーショナルダンパのボス部であり、前記弾性体は、環状のダストリップを有しており、前記樹脂製のカバーは、前記トーショナルダンパとラビリンスシールを形成している。

本発明の一態様に係る樹脂製のカバーにおける密封構造において、前記樹脂製のカバーは、前記軸線方向に突出する環状の部分であるカバー突出部を少なくとも１つ有しており、前記トーショナルダンパは、前記軸線方向に突出する環状の部分であるトーショナルダンパ突出部を少なくとも１つ有しており、前記カバー突出部及び前記トーショナルダンパ突出部は、互いに対向して、環状の隙間を形成して前記ラビリンスシールを形成している。

本発明に係る樹脂製のカバーにおける密封構造によれば、使用状態に拘わらず密封性能を維持することができる。

本発明の実施の形態に係る樹脂製のカバーとしてのエンジンのフロントカバーにおける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に示す密封構造の部分拡大断面図である。 図１に示す密封装置のフロントカバーに溶着される前の単体の構成を概略的に示す密封装置の軸線に沿う断面における断面図である。 図３に示す支持環の接合部分近傍を拡大して示す部分拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造におけるラビリンスシールの変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造におけるラビリンスシールの他の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造における密封装置の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造における密封装置の他の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造における支持環の接合部分の変形例を示す断面図である。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係る樹脂製のカバーとしてのエンジンのフロントカバーにおける密封構造（以下、単に「密封構造」ともいう。）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り、図２は、図１に示す密封構造の部分拡大断面図である。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、フロントカバーの内部から離れる方向であり、内側とは、フロントカバーの内部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１，２に示すように、エンジンのフロントカバーにおける密封構造１は、軸部（後述するトーショナルダンパ１０のボス部１４）が挿通される貫通孔４１が設けられた樹脂製のエンジンのフロントカバー４０と、フロントカバー４０の貫通孔４１と軸部との間の密封を図るための密封装置２とを備えている。密封装置２は、軸線ｘ周りに環状の樹脂製の支持環２０と、支持環２０に取り付けられている軸線ｘ周りに環状の弾性体から形成された弾性体部３０とを備えている。弾性体部３０は、軸部にこの軸部が摺動可能に接触する環状のシールリップ３１を有しており、支持環２０は、フロントカバー４０に接合されている。以下、本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造１について具体的に説明する。

なお、本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造１は、車両や汎用機械等に用いられるエンジンの樹脂製のフロントカバーと、トーショナルダンパと、軸部としてのトーショナルダンパのボス部とフロントカバーの貫通孔との間の環状の空間を密封する密封装置に適用されるものである。

トーショナルダンパ１０としてのダンパプーリ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を中心とする環状の部材であり、内周側の軸部としてのボス部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、貫通孔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を備えており、外周面１４ｂは滑らかな面となっており、後述するように、密封装置２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。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。なお、ダンパプーリ１０は、窓部１６ａを有していなくてもよい。

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、フロントカバー４０と後述するラビリンスシールＬ１を形成する、軸線ｘ方向に突出する環状の部分であるトーショナルダンパ突出部を少なくとも１つ有している。本実施の形態においては、ダンパプーリ１０は、トーショナルダンパ突出部を２つ（外周側突出部１７ａ、内周側突出部１７ｂ）有している。外周側突出部１７ａ及び内周側突出部１７ｂは、ハブ１１の円盤部１６の窓部１６ａよりも内周側において内側に面する円盤状の面である内側面１６ｂに設けられており、この内側面１６ｂから軸線ｘ方向において内側に向かって突出している、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の部分である。外周側突出部１７ａは、内周側突出部１７ｂよりも外周側に設けられており、外周側突出部１７ａと内周側突出部１７ｂとの間には、径方向の間隔が一定又は略一定の軸線ｘを中心又は略中心とする環状の溝であるハブ溝１１ｂが形成されている。

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、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の貫通孔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。

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４０の貫通孔４１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４０の貫通孔４１との間に環状の空間（隙間ｇ１）が形成されている。

密封装置２は、上述のように、樹脂製の支持環２０と、支持環２０に取り付けられた弾性体から形成された弾性体部３０とを有している。図１，２に示すように、密封構造１において、密封装置２は、支持環２０においてフロントカバー４０に溶着によって接合されている。図３は、フロントカバー４０に溶着される前の密封装置２単体の構成を概略的に示す密封装置２の軸線ｘに沿う断面における断面図である。

図１～３に示すように、支持環２０は、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の樹脂製の部材であり、フロントカバー４０の貫通孔４１内に進入する環状の部分である進入部２１と、フロントカバー４０に溶着によって接合される環状の部分である接合部分２２と、フロントカバー４０の貫通孔４１の外側に突出する環状の部分である外側部２３とを有している。支持環２０は、樹脂材から一体的に形成されており、進入部２１、接合部分２２、及び外側部２３は一体に形成された支持環２０の各部分である。

図３に示すように、進入部２１は、軸線ｘに沿って延びており、外周側に面する外周面２１ａと、内周側に面する内周面２１ｂとを有している。図１，２に示すように、密封構造１において、進入部２１は、フロントカバー４０の貫通孔４１内に入っており、外周面２１ａは、例えば、支持環２０をフロントカバー４０に取り付ける際に進入部２１を貫通孔４１内に案内するような形状となっている。具体的には、図３に示すように、進入部２１の外周面２１ａは、軸線ｘ方向において外側（矢印ａ方向側）から内側（矢印ｂ方向側）に向かって縮径するテーパ面となっている。また、外周面２１ａの外側の端部（端部２１ｃ）の径は、フロントカバー４０の貫通孔４１の内周面４１ａの径と同じ又は略同じとなっている。これにより、フロントカバー４０の貫通孔４１と密封装置２との軸合わせが容易になっている。

接合部分２２は、図３，４に示すように、軸線ｘ方向に凸の環状の突起部２２ａを有している。図１，２に示すように、密封構造１において支持環２０は、溶かされた突起部２２ａを介してフロントカバー４０に接合されており、接合部分２２の突起部２２ａは、溶着される部分である。また、接合部分２２には、突起部２２ａの内周側及び外周側の少なくともいずれかに、軸線ｘ方向に凹む環状の凹部２２ｂが設けられている。本実施の形態においては、１つの凹部２２ｂが突起部２２ａの外周側に設けられている。凹部２２ｂは、支持環２０の溶着の際に、溶けた突起部２２ａが流れ入るための空間を形成している。なお、図４は、支持環２０の接合部分２２近傍を拡大して示す部分拡大断面図である。

具体的には、接合部分２２は、図３，４に示すように、軸線ｘ周りに環状の軸線ｘ方向において内側に面する面である接合面２２ｃを有しており、突起部２２ａは、接合面２２ｃから内側に向かって凸であり、凹部２２ｂは接合面２２ｃから外側に向かって凹んでいる。接合面２２ｃは、例えば、軸線ｘに直交する又は略直交する平面である。なお、接合部分２２は、突起部２２ａを径方向に並んで複数有していてもよい。

また、支持環２０の外側部２３は、図３に示すように、進入部２１に外側においてつながる部分であり、接合部分２２が形成されている部分である。つまり、外側部２３は、進入部２１よりも外周側に出っ張っている。また、外側部２３には、外側から内側に向かって凹む環状の凹部である溶着冶具ガイド部２３ａが形成されている。溶着冶具ガイド部２３ａは、後述するように、支持環２０をフロントカバー４０に溶着する際に、溶着冶具が嵌る部分である。

弾性体部３０は、図３に示すように、支持環２０に取り付けられており、本実施の形態においては支持環２０の内周側を覆うように支持環２０と一体的に形成されている。例えば、図３に示すように、弾性体部３０は、支持環２０の進入部２１の内周面２１ｂ、及び外側部２３の内周側に突出する環状の凸部２３ｂに取り付けられている。弾性体部３０は、上述のように、シールリップ３１を有しており、また、シールリップ３１よりも外側（矢印ａ方向側）に設けられており軸線ｘに向かって延びる環状のダストリップ３２を有している。また、弾性体部３０は、環状のリップ腰部３３を有している。シールリップ３１は、密封構造１においてダンパプーリ１０のボス部１４の外周面１４ｂにこの外周面１４ｂが摺動可能に接触するように形成されている。ダストリップ３２は、シールリップ３１よりも外側に設けられており、ダンパプーリ１０のボス部１４の外周面１４ｂにこの外周面１４ｂが摺動可能に接触するように形成されている。リップ腰部３３は、弾性体部３０において、シールリップ３１及びダストリップ３２を支持する部分である。

シールリップ３１は、具体的には、図３に示すように、リップ腰部３３から内側に向かって延びる部分であり、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の部分であり、支持環２０の進入部２１に対向して形成されている。シールリップ３１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３４を有している。また、シールリップ３１の外周側には、リップ先端部３４に背向する位置に環状の凹部３５が形成されており、この凹部３５にガータスプリング３６が嵌着されている。ガータスプリング３６は、リップ先端部３４を軸線ｘに向かう方向に押して、リップ先端部３４がダンパプーリ１０のボス部１４の変位に対して追随するようにリップ先端部３４にボス部１４に対する所定の大きさの緊迫力を与える。リップ先端部３４は、後述するようにボス部１４の外周面１４ｂに接触して、密封装置２とボス部１４との間の密封を図る。

ダストリップ３２は、リップ腰部３３から外側に軸線ｘに向かって延びており、具体的には、図３に示すように、リップ腰部３３から外側且つ内周側の方向に延出している。ダストリップ３２により、外側からリップ先端部３４方向への、泥水や砂、ダスト等の異物の侵入の防止が図られている。ダストリップ３２は、ダンパプーリ１０のボス部１４に接触せずに近接するようになっていてもよい。

なお、弾性体部３０は弾性材から一体に形成されており、シールリップ３１、ダストリップ３２、リップ腰部３３、及び他の部分は、弾性材から一体に形成された弾性体部３０の各部分である。

支持環２０の樹脂材は、後述するように、溶着が可能な樹脂であり、例えば、熱可塑性の樹脂である。但し、支持環２０の樹脂材は、密封構造１の使用状態の雰囲気温度によって、つまり、エンジンの使用状態の雰囲気温度によって溶けない樹脂材である。支持環２０の樹脂材は、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等の硬質の熱可塑性合成樹脂材である。支持環２０の樹脂材は、フロントカバー４０の樹脂材と同じであってもよい。また、弾性体部３０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。支持環２０は、例えば射出成形によって製造され、弾性体部３０は成形型を用いて架橋（加硫）成形によって成形される。この架橋成形の際に、支持環２０は成形型の中に配置されており、弾性体部３０が架橋接着により支持環２０に接着され、弾性体部３０が支持環２０と一体的に成形される。

密封装置２の支持環２０は、上述のように、進入部２１及び外側部２３を有しており、軸線ｘ方向に長く、弾性体部３０を支持環２０の内周側に覆うことができる。このため、支持環２０は、複数の密封装置２が軸線ｘ方向に積み重ねられて搬送される密封装置２の輸送時や、密封装置２の組み付け時等において弾性体部３０を外部から保護することができる。この点において、径方向外周側から密封装置２を見た際に、弾性体部３０は支持環２０に隠れる位置に設けられていることが好ましい。

フロントカバー４０は、上述のように、樹脂材から形成されており、樹脂材としては、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂がある。フロントカバー４０は、図１，２に示すように、クランクシャフト５１及びダンパプーリ１０のボス部１４が挿通される貫通孔４１が形成されている。貫通孔４１の内周面４１ａとボス部１４の外周面１４ｂとの間には、環状の隙間ｇ１が形成されており、この隙間ｇ１は、フロントカバー４０に溶着された密封装置２によって密閉されている。

図２に示すように、密封構造１において支持環２０の接合部分２２は、フロントカバー４０の外側に面する外側面４２において、貫通孔４１の近傍に溶着により接合されている。また、フロントカバー４０は、外側面４２からダンパプーリ１０のハブ１１の円盤部１６に向かって突出する環状の部分であるフロントカバー突出部４３を有している。フロントカバー突出部４３は、上述のラビリンスシールＬ１をダンパプーリ１０のボス部１４の外周側突出部１７ａ及び内周側突出部１７ｂと形成している。具体的には、図２に示すように、密封構造１において、フロントカバー突出部４３は、外周側突出部１７ａ及び内周側突出部１７ｂが形成する環状の溝であるハブ溝１１ｂ内に入り込んでいる。フロントカバー突出部４３は、ハブ溝１１ｂに接触していない。このため、図２に示すように、フロントカバー突出部４３とハブ溝１１ｂとの間に断面がコの字状の環状の隙間ｇ２が形成されており、フロントカバー４０とダンパプーリ１０との間にラビリンスシールＬ１が形成されている。ラビリンスシールＬ１のシール性の向上の観点から、フロントカバー突出部４３とハブ溝１１ｂとの間の隙間ｇ２は、狭い方がよい。

次いで、フロントカバー４０への密封装置２の支持環２０の接合方法について説明する。先ず、図３に示す接合前の密封装置２の溶着冶具ガイド部２３ａに図示しない冶具を取り付け、密封装置２を冶具により掴み、支持環２０の進入部２１をフロントカバー４０の貫通孔４１内に挿入し、支持環２０の接合部分２２の突起部２２ａがフロントカバー４０の外側面４２に当接した状態にする。そして、接合部分２２の突起部２２ａをフロントカバー４０の外側面４２に圧接させながら振動させ、突起部２２ａを溶融させ、この溶融させた突起部２２ａによって接合部分２２において支持環２０をフロントカバー４０の外側面４２に溶着させる。溶着のために突起部２２ａを振動させる手段は、上述の密封装置２の掴み用の冶具であってもよく、他の振動を発生するものであってもよく、超音波やレーザー光の照射であってもよく、他の手段であってもよい。

図３，４に示すように、接合部分２２には環状の凹部２２ｂが形成されており、支持環２０の溶着の際に、フロントカバー４０との溶着に使われない一部の溶融した突起部２２ａが凹部２２ｂに流れ込む。このため、支持環２０とフロントカバー４０との間の接合状態を良好にすることができ、また、溶着ばりの形成を抑制又は防止することができる。なお、図示の例においては、接合部分２２において凹部２２ｂは突起部２２ａの外周側に位置しているが、凹部２２ｂは突起部２２ａの内周側に位置していてもよく、また、複数の凹部２２ｂが形成されていてもよい。凹部２２ｂは、突起部２２ａの外周側及び内周側に形成されていてもよい。

密封装置２の支持環２０には、冶具が取り付けられる溶着冶具ガイド部２３ａが形成されており、密封装置２のフロントカバー４０への取付作業の効率を向上させることができる。

次いで、上述の構成を有する密封構造１の作用について説明する。

上述のように、密封装置２は、その樹脂製の支持環２０が溶着によって樹脂製のフロントカバー４０に接合されている。そして、この接合によって、密封装置２とフロントカバー４０との間が密封されている。このため、支持環２０及びフロントカバー４０の密封部位間の熱膨張率の差を低減することができ、支持環２０とフロントカバー４０との間の接合状態を安定したものにすることができ、密封装置２とフロントカバー４０との間の密封状態を安定して保持できる。このように、密封構造１においては、支持環２０とフロントカバー４０との間に隙間が形成されることがなく、使用状態に応じた密封性能の低下を防止することができる。このため、支持環２０の樹脂材及びフロントカバー４０の樹脂材は、互いの熱膨張率の差が小さくなるものが好ましい。

また、支持環２０とダンパプーリ１０のボス部１４との間においては、熱膨張率の違いにより相対位置が変化することがあり、このため、雰囲気温度の状態によっては、ダストリップ３２がボス部１４の外周面１４ｂから離れ、または、ダストリップ３２とボス部１４の外周面１４ｂとの間の間隔が広がり、異物がシールリップ３１側に入りやすくなる状態となる場合がある。しかしながら、密封構造１は、異物の侵入経路においてダストリップ３２の位置よりも上流側にラビリンスシールＬ１を有しており、このラビリンスシールＬ１によって異物の侵入が遮られている。このため、上述のように、熱膨張により異物がシールリップ３１側に入りやすくなる状態にダストリップ３２がなったとしても、ラビリンスシールＬ１によって異物の侵入の防止を図ることができ、ダストリップ３２の機能を補うことができる。また、ラビリンスシールＬ１により、異物の侵入の防止をより図ることができる。

このように、本発明の実施の形態に係るエンジンのフロントカバーにおける密封構造１は、その使用状態に拘わらず密封性能を維持することができる。

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、製造法等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。

例えば本発明における異物の侵入経路においてダストリップ３２の位置よりも上流側のラビリンスシールの形態は、上述のラビリンスシールＬ１に限られず、他の形態であってもよい。例えば、ラビリンスシールＬ１は、外周側突出部１７ａと内周側突出部１７ｂとが形成するハブ溝１１ｂにフロントカバー突出部４３が入り込んで形成されているが、１つの突起と１つの突起とが対向することにより形成される隙間によってラビリンスシールが形成されていてもよい。具体的には、ダンパプーリ１０は、外周側突出部１７ａ及び内周側突出部１７ｂの一方のみを有しており、ラビリンスシールＬ１は、外周側突出部１７ａと内周側突出部１７ｂのいずれかとフロントカバー突出部４３とによって形成されていてもよい。

また、図５に示すように、フロントカバー４０が２つのフロントカバー突出部４３を有しており、この２つのフロントカバー突出部４３が、外周側突出部１７ａ及び内周側突出部１７ｂと同様に環状の溝を形成しており、この溝内に外周側突出部１７ａ又は内周側突出部１７ｂが入り込んでラビリンスシールＬ１を形成していてもよい。この場合、ダンパプーリ１０は、外周側突出部１７ａ及び内周側突出部１７ｂの一方のみを有していてもよい。また、フロントカバー４０が複数のフロントカバー突出部４３を有しており、ダンパプーリ１０が複数のトーショナルダンパ突出部（外周側突出部１７ａ又は内周側突出部１７ｂ）を有しており、これら複数の突出部の間の隙間によってラビリンスシールＬ１を形成していてもよい。

また、上述のラビリンスシールＬ１に変えて、または、このラビリンスシールＬ１と共に、支持環２０がダンパプーリ１０とラビリンスシールを形成していてもよい。例えば、図６に示すように、支持環２０とダンパプーリ１０との間にラビリンスシールＬ２が設けられていてもよい。例えば、ダンパプーリ１０の円盤部１６の内側面１６ｂに、支持環２０の外側部２３の溶着冶具ガイド部２３ａに入り込む環状の突出部１７ｃを設け、突出部１７ｃと溶着冶具ガイド部２３ａとの間に断面がコの字状の環状の隙間ｇ３を形成して、支持環２０とダンパプーリ１０との間にラビリンスシールＬ２を形成してもよい。支持環２０とダンパプーリ１０との間のラビリンスシールＬ２は、他の形態であってもよい。例えば、突出部１７ｃが外周側から又は内周側から支持環２０の外側部２３の外周面又は内周面に対向して環状の隙間を作ることにより、ラビリンスシールＬ２が形成されていてもよく、また、ダンパプーリ１０が突出部１７ｃではなくハブ溝１１ｂを有しており、このハブ溝１１ｂ内に入り込んでラビリンスシールＬ２を形成する環状の突出部を支持環２０が有していてもよい。

上述の密封構造１においては、フロントカバー４０に支持環２０が溶着によって接合されていたが、支持環２０はフロントカバー４０に接着剤によって接合されていてもよい。この場合、支持環２０は、接合部分２２に突起部２２ａ及び凹部２２ｂを有していなくてもよく、接合面２２ｃのみを有している。接着剤の逃げ空間として、接合部分２２は凹部２２ｂを有していてもよい。

また、本発明の密封装置における支持環は、上述の支持環２０に限られず、弾性体部３０が取り付けられ、フロントカバー４０に接合可能な形状であれば他の形状であってもよい。例えば、密封装置は、図７，８に示すような変形例であってもよい。図７に示すように、第１の変形例に係る密封装置３は、密封装置２の支持環２０とは異なる支持環２４を有しており、支持環２４は、進入部２１を有していない。また、図８に示すように、第２の変形例に係る密封装置４は、密封装置２の支持環２０とは異なる支持環２５を有しており、支持環２５は、進入部２１及び外側部２３を有していない。

また、支持環２０がフロントカバー４０に溶着される部位は、上述の部位（接合部分２２）に限られない。例えば、接合部分２２は他の支持環２０の位置であってもよく、また、支持環２０は複数の接合部分２２を有していてもよい。例えば、図９に示すように、支持環２０は、進入部２１の内側面２１ｄにも接合部分２２を有していてもよい。この場合、フロントカバー４０に進入部２１の接合部分２２が溶着される部分が設けられる。

また、上記実施の形態おいては、エンジンのフロントカバーにおける密封構造に本発明が適用される場合を例示したが、本発明の樹脂製のカバーは、エンジンのフロントカバーに限られず他の樹脂製のカバーであってもよい。本発明は、回転運動や往復運動等の運動する軸部と樹脂製のカバーとの間の密封構造に対して適用することができ、本発明の樹脂製のカバーは、例えば、自動車等の変速機における樹脂製のカバー、自動車等のディファレンシャル機構における樹脂製のカバー、ステアリング機構における樹脂製のカバー、モータにおける樹脂製のカバー、減速機における樹脂製のカバー等であってもよい。回転運動や往復運動等の運動する軸部と、この軸部が挿通される空間を有する樹脂製のカバーとにおいて、この軸部とこの樹脂製のカバーとの間の隙間を密封するために、本発明を適用することができる。

１…エンジンのフロントカバーにおける密封構造、２，３，４…密封装置、１０…トーショナルダンパ（ダンパプーリ）、１１…ハブ、１１ｂ…ハブ溝、１２…プーリ、１２ａ…内周面、１２ｂ…外周面、１２ｃ…ｖ溝、１３…ダンパ弾性体、１４…ボス部、１４ａ…貫通孔、１４ｂ…外周面、１５…リム部、１５ａ…内周面、１５ｂ…外周面、１６…円盤部、１６ａ…窓部、１６ｂ…内側面、１７ａ…外周側突出部、１７ｂ…内周側突出部、１７ｃ…突出部、２０，２４，２５…支持環、２１…進入部、２１ａ…外周面、２１ｂ…内周面、２１ｃ…端部、２１ｄ…内側面、２２…接合部分、２２ａ…突起部、２２ｂ…凹部、２２ｃ…接合面、２３…外側部、２３ａ…溶着冶具ガイド部、２３ｂ…凸部、３０…弾性体部、３１…シールリップ、３２…ダストリップ、３３…リップ腰部、３４…リップ先端部、３５…凹部、３６…ガータスプリング、４０…エンジンのフロントカバー、４１…貫通孔、４１ａ…内周面、４２…外側面、４３…フロントカバー突出部、５１…クランクシャフト、５２…ボルト、ｇ１，ｇ２，ｇ３…隙間、Ｌ１，Ｌ２…ラビリンスシール

Claims (8)

1. 樹脂製のカバーと、軸部と、の間の環状の空間を密封する密封構造であって、
   前記軸部が挿通される貫通孔が設けられた前記カバーと、
   前記貫通孔と前記軸部との間の密封を図るための密封装置とを備え、
   前記密封装置は、軸線の周りに環状の樹脂製の支持環と、前記支持環に取り付けられている前記軸線の周りに環状の弾性体から形成された弾性体部とを備え、
   前記軸線に沿った方向において、前記カバーの内部に近づく方向を内側、前記カバーの内部から離れる方向を外側とし、
   前記弾性体部は、前記軸部に該軸部が摺動可能に接触する環状のシールリップを有しており、
   前記支持環は、
   前記貫通孔内に進入するように位置している進入部と、
   前記貫通孔よりも前記外側に突出すると共に、前記進入部よりも外周側へ出っ張っている外側部と、
   前記外側部に形成されている部分であって、前記内側に面する面である接合面を有する接合部分と、を有し、
   前記進入部は、前記軸線に沿って延びた形状をなしており、外周側に面する外周面を有しており、
   前記外周面は、前記貫通孔を形成する前記カバーの内周面と嵌合しておらず、
   前記接合部分は、前記カバーに溶着されて接合されている、
   ことを特徴とする密封構造。
2. 前記外周面は、前記軸線に沿った方向において、前記外側から前記内側に向かって縮径するテーパ面となっている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
3. 前記外側部は、前記外側から前記内側に向かって凹む環状の凹部であり、溶着治具を嵌めることが可能な溶着治具ガイド部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の密封構造。
4. 前記密封装置よりも前記外側にトーショナルダンパとしてのダンパプーリが設けられ、
   前記支持環と前記ダンパプーリとによってラビリンスシールが形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の密封構造。
5. 前記ダンパプーリは、前記溶着治具ガイド部に入り込む環状の突出部を有し、
   前記溶着治具ガイド部と前記前記突出部とでラビリンスシールが形成されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の密封構造。
6. 環状であり、樹脂製の支持環と、
   前記支持環に取り付けられ、弾性体から形成された弾性体部と、を有し、
   前記弾性体部は、
   前記支持環の内周側を覆うように前記支持環と一体的に形成され、
   シールリップを有し、
   前記支持環は、
   前記軸線と直交する環状の側面に、前記軸線に沿った方向へ凹む環状の凹部であり、溶着治具を嵌めることが可能な溶着治具ガイド部を有する、
   ことを特徴とする密封装置。
7. 前記支持環は、
   前記軸線と沿った方向において、前記側面とは反対側の面である接合面と、
   前記接合面から凸となる環状の突起部有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の密封装置。
8. 前記支持環は、前記突起部の内周側及び外周側の少なくともいずれかの位置に、前記接合面から凹む環状の凹部が設けられている、」
   ことを特徴とする請求項７に記載の密封装置。

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