JPH08226547A - オイルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リップ先端の摩耗時におけるシール性の低下
を好適に抑制するネジ付きオイルシールを提供する。 【構成】 オイルシール１０の突条３６は、リップ先端
２６から離隔するに従ってその高さＨが大きくされてい
る。そのため、リップ部１８のリップ先端２６が摩耗し
てリップ接触幅ｄ_L が大きくなった際には、突条３６の
うち高さＨの大きい部分が摺接させられることとなり、
突条３６の当たり幅ｄ_S が大きくなる。これにより、リ
ップ先端２６が摩耗するに従って突条３６による漏れ出
ようとするオイルを押し戻す推力が増大して、十分なポ
ンプ作用が得られることとなり、リップ先端２６の摩耗
時におけるシール性の低下が好適に抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、差動歯車装置、車軸や
変速機等の回転部分に用いられてオイルをシール内側へ
押し戻す推力を発生させる突条を備えたオイルシールに
関する。

【０００２】

【従来の技術】差動歯車装置、車軸や変速機等におい
て、ハウジング内から回転軸が突き出す部分には、内部
に封入されたグリース等のオイルが外部へ漏れ出ること
を抑制すると同時に、外部の埃や泥水等が内部へ侵入す
ることを抑制するために、一般に、回転軸の外周面およ
びその回転軸の一部を収容するハウジング部材の収容穴
内周面の一方に設けられる環状摺接面に先端を摺接させ
るためのリップ部と、そのリップ部の先端から回転軸の
軸心方向におけるシール外側へ向かう程その環状摺接面
から離隔するように形成されたテーパ面とを備え、回転
軸の外周面およびハウジングの収容穴内周面の他方に固
定されるオイルシールが設けられている。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】上記オイルシールの一つとし
て、上記テーパ面に、回転軸の軸心方向に対して傾斜す
るように形成された複数本の突条を備えた、所謂ネジ付
きオイルシールが知られている。例えば、特開平２−４
２２７８号公報に記載されているもの等がそれである。
この技術によれば、オイルシールの上記テーパ面に設け
られた複数本の突条によって、リップ部の先端と摺接面
との相対回転時に環状摺接面とリップ部との間からシー
ル外側へ漏れ出ようとするオイルをシール内側へ押し戻
す推力を発生させるポンプ作用が得られるため、シール
外側へのオイルの漏れが一層抑制される利点がある。

【０００４】しかしながら、従来のネジ付きオイルシー
ル４２においては、図５に示されるように突条４４の全
長に亘って第２円錐面３０からの高さＨが一様とされて
いた。そのため、図６(a) のリップ先端２６の接触状態
に示されるように、そのリップ先端２６が未だ摩耗して
いない初期においては、リップ接触幅（すなわち摺接面
２４に摺接させられるリップ先端２６の軸心方向長さ）
ｄ_L が小さいことから、そのリップ接触幅ｄ_L に対する
突条４４の当たり幅（すなわち摺接面２４に接触させら
れる突条４４の軸心方向長さ）ｄ_S の割合が大きく、十
分なポンプ作用が得られるが、リップ先端２６が摩耗す
るに従ってリップ接触幅ｄ_L が大きくなる一方、突条の
当たり幅ｄ_S は同様であるため、そのリップ接触幅ｄ_L
に対する突条の当たり幅ｄ_S の割合が低下して、十分な
ポンプ作用が得られず、シール性が低下するという問題
があった。

【０００５】すなわち、リップ接触幅ｄ_L が大きくなる
とガータスプリング３２により与えられる面圧が低下す
る傾向となることから、摺接面２４とリップ先端２６と
の間から漏れ出ようとするオイルの浸出力は増大する一
方、突条４４の当たり幅ｄ_Sはリップ先端２６の摩耗に
拘らず同様であることから、摺接面２４とオイルシール
４２との相対回転に基づいて発生するオイルをシール内
側へ押し戻す推力は変化しない。そのため、リップ先端
２６が摩耗すると、その押し戻す推力がオイルの浸出力
に対して不十分となって、ポンプ量（突条４４によりオ
イルをシール内側へ押し戻す量）が低下し、上述のよう
にシール性が低下するものと考えられる。これに対し
て、初期における突条４４の高さＨを摩耗時に十分なポ
ンプ作用が得られるように比較的高くすることが考えら
れるが、突条４４の高さＨが高くなり過ぎるとリップ先
端２６の摺接面２４に対する当たりに隙間が生じて静止
時にオイルが漏れ易くなるため、初期における突条４４
の高さＨには制限（例えば、70μm 程度が限界）があっ
て、摩耗時のポンプ作用が十分に得られる程度にまで初
期の突条４４の高さＨを高くすることはできないのであ
る。

【０００６】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、リップ先端の
摩耗時におけるシール性の低下を好適に抑制するネジ付
きオイルシールを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明の要旨とするところは、回転軸の外周面およ
びその回転軸の一部を収容するハウジング部材の収容穴
内周面の一方に設けられる環状摺接面に先端を摺接させ
るためのリップ部と、そのリップ部の先端から前記回転
軸の軸心方向におけるシール外側へ向かう程その環状摺
接面から離隔するように形成されたテーパ面と、前記環
状摺接面とリップ部との間からシール外側へ向かって漏
れるオイルに対してシール内側へ向かう方向の推力を与
えるために前記テーパ面において前記回転軸の軸心方向
に対して傾斜するように形成された複数本の突条とを備
え、前記回転軸の外周面および前記ハウジング部材の収
容穴内周面の他方に固定されるオイルシールであって、
(a) 前記突条が、前記リップ部の先端から離隔するに従
って前記テーパ面からの高さが高くなるように形成され
ていることにある。

【０００８】

【作用および発明の効果】このようにすれば、オイルシ
ールのテーパ面に設けられた複数本の突条は、リップ部
の先端から離隔するに従ってそのテーパ面からの高さが
高くされる。そのため、リップ部先端が摩耗してリップ
接触幅が大きくなった際には、突条のうち高さの高い部
分が摺接面と摺接させられることとなって、突条の当た
り幅が大きくなる。これにより、リップ部先端が摩耗す
るに従って摺接面とオイルシールとの相対回転に基づい
て発生するオイルをシール内側へ向かう方向の推力が増
大して、十分なポンプ作用が得られることとなり、リッ
プ部先端の摩耗時におけるシール性の低下が好適に抑制
される。しかも、初期における突条の高さを従来と同様
にしたまま、摩耗時における高さを十分に高くできるた
め、一様に突条の高さを高くする場合のように、その初
期においてリップ部先端に隙間が生じて静止時にオイル
が漏れ易くなるという問題は生じないのである。

【０００９】更に、本発明によれば、リップ部先端の摩
耗が進むに従って、リップ接触幅が大きくなると同時に
突条の当たり幅も大きくなるため、リップ接触幅のみが
大きくなる従来のオイルシールに比較して、摺接面と摺
接させられるオイルシールの摺接面積の増大量が大きく
なる。したがって、従来よりも面圧の低下が大きくな
り、リップ部先端の摩耗が抑制されることとなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例のネジ付きオイ
ルシール１０の軸心方向に平行な断面を略半分について
示す図である。オイルシール１０は、例えば、自動車等
の変速機やブレーキ等の回転部分に用いられるＳ型のオ
イルシールであって、ハウジング１２の収容穴内周面に
嵌め込まれて固定される断面Ｌ字状の固定部１４と、そ
の固定部１４の内周側において回転軸１６と摺接させら
れるリップ部１８とを備えて全体が断面Ｕ字状に形成さ
れたものであり、図におけるオイルシール１０の右側に
オイルが封入されている。

【００１２】上記固定部１４は、断面Ｌ字状の金属環２
２に、リップ部１８と一体を成すゴムが加硫接着された
ものであり、金属環２２は、その加硫接着されたゴムに
より略全面が覆われている。オイルシール１０がハウジ
ング１２に嵌め込まれた状態においては、図の上側に位
置するゴムが金属環２２とハウジング１２の内周面との
間で押圧されることにより、そのハウジング１２から抜
けることが阻止されている。

【００１３】一方、リップ部１８は、最も内周側に形成
されて回転軸１６の表面である摺接面２４に摺接させら
れる円環状のリップ先端２６と、そのリップ先端２６か
らシール内側（図における右方）へ向かうに従って摺接
面２４から離隔する第１円錐面２８と、そのリップ先端
２６からシール外側（図における左方）へ向かうに従っ
て摺接面２４から離隔する第２円錐面３０とを内周面に
備えると共に、ガータスプリング３２が嵌め着けられる
環状溝３４を外周面に備えたものである。このリップ部
１８は、全体がゴムから構成されていることから、固定
部１４との境界部近傍を支点として固定部１４の開放端
とリップ部１８の開放端とが離隔或いは接近するように
弾性変形可能とされている。そのため、ガータスプリン
グ３２によりリップ部１８は常時回転軸１６側に押圧さ
れ、これにより、オイルシール１０のシール性が高めら
れている。本実施例においては、上記摺接面２４が環状
摺接面に、第２円錐面３０がテーパ面にそれぞれ相当す
る。

【００１４】上記第２円錐面３０には、その全周に亘っ
て所定の間隔を以て、断面三角形状で第２円錐面３０の
軸心方向に延びる複数本の突条３６が備えられている。
この突条３６は、回転軸１６の回転方向が図に示される
方向とされてその突条３６の相対移動方向が図の矢印Ａ
の方向とされたときに、リップ先端２６から離隔するに
従って相対移動方向前方に向かうように軸心方向に対し
て傾斜して形成されている。このため、突条３６には、
リップ先端２６から漏れ出ようとするオイルを、オイル
シール１０と回転軸１６との相対回転に伴ってシール内
側へ押し戻すポンプ作用が与えられている。

【００１５】上記の突条３６の高さＨは、リップ先端２
６からシール外側へ向かうに従って連続的且つ直線的に
高くなるように形成されており、例えば、リップ先端２
６近傍において50μm 程度、第２円錐面３０のシール外
側の端部において 200μm 程度とされている。なお、突
条３６は上記のように軸心方向に対して傾斜して設けら
れているが、図において最も上側に位置する突条３６
は、その形状および高さＨの理解を容易とするため、そ
の稜線を通る断面で示している。

【００１６】オイルシール１０は、前記ガータスプリン
グ３２の弾性力によりリップ部１８が回転軸１６に押圧
されることにより、初期はもちろんリップ先端２６の摩
耗時においてもシール性が確実なものとされてその寿命
が保証されているが、このようなオイルシール１０にお
いては、回転軸１６とオイルシール１０とが相対回転さ
せられることから、上記リップ先端２６から常時微量の
オイルがシール外側に漏れ出ることとなる。しかしなが
ら、オイルシール１０等のネジ付きオイルシールにおい
ては、前記突条３６がオイルをシール内側へ押し戻すポ
ンプ作用を有するため、オイルシール１０のシール外側
に漏れ出るオイルの量は極めて微量となり、シール外側
のオイルによる汚染が好適に抑制される。

【００１７】図２は、上記オイルシール１０のポンプ量
（突条３６によりシール内側へ押し戻されるオイル量）
を測定した結果を、従来の突条３６の高さＨが50μm 程
度で第２円錐面３０の軸心方向の全長に亘って一様とさ
れている図５のオイルシール４２と比較して示すもので
ある。シール外側へのオイルの漏れ量はポンプ量が大き
い程少なくなるため、オイルシール１０のシール性能
は、ポンプ量が大きい程優れていることになる。オイル
シール１０は、使用時間が長くなってリップ先端２６が
摩耗するに従ってその幅すなわちリップ接触幅が小さく
なることから、図の横軸は使用時間に対応する。

【００１８】図から明らかなように、リップ先端２６が
殆ど摩耗していない初期においては、本実施例のオイル
シール１０も従来のオイルシール４２も同様な突条高さ
Ｈ（50μm ）とされていることから、同様なポンプ量す
なわち同様なシール性能を有している。そして、ポンプ
量はリップ先端２６が摩耗してリップ接触幅が増大する
に従って低下することとなるが、その低下の度合いは従
来のオイルシール４２の方が著しい。すなわち、本実施
例のオイルシール１０によれば、従来のオイルシール４
２に比較して高いポンプ量すなわちシール性能を長期に
亘って維持することが可能である。

【００１９】図３は、オイルシール１０の突条３６の回
転軸１６の摺接面２４に対する接触状態を示す図であ
り、(a) は使用初期の状態を、(b) は、リップ先端２６
の摩耗が進んだ状態をそれぞれ示す。リップ先端２６の
接触幅ｄ_L は、その摩耗が進むに従って大きくなるが、
突条３６の高さＨがシール外側に向かうに従って高くさ
れていることから、突条３６の接触幅ｄ_S も摩耗が進む
に従って大きくなる。そのため、回転軸１６とオイルシ
ール１０の相対回転に基づき発生するシール外側に漏れ
出ようとするオイルを押し戻す推力は、初期に比較して
増大させられることとなり、リップ接触幅ｄ_L が増大し
て漏れ出ようとするオイル量が増大した場合のポンプ量
の低下が抑制されるのである。

【００２０】上述のように、本実施例によれば、オイル
シール１０の突条３６は、リップ先端２６から離隔する
に従ってその高さＨが大きくされている。そのため、リ
ップ部１８のリップ先端２６が摩耗してリップ接触幅ｄ
_L が大きくなった際には、突条３６のうち高さＨの大き
い部分が摺接させられることとなり、突条３６の当たり
幅ｄ_S が大きくなる。これにより、リップ先端２６が摩
耗するに従って突条３６による漏れ出ようとするオイル
を押し戻す推力が増大して、十分なポンプ作用が得られ
ることとなり、リップ先端２６の摩耗時におけるシール
性の低下が好適に抑制される。なお、本実施例によれ
ば、初期における突条３６の高さＨを従来と同様にした
まま、摩耗時における突条３６の高さＨを十分に高くで
きるため、一様に高さＨを高くする場合のように、その
初期においてリップ先端２６に隙間が生じて静止時にオ
イルが漏れ易くなるという問題は生じないのである。

【００２１】しかも、リップ先端２６の摩耗が進むに従
って、リップ接触幅ｄ_L が大きくなると同時に突条３６
の当たり幅ｄ_S も大きくなるため、リップ接触幅ｄ_L の
みが大きくなる従来のオイルシール４２に比較して、摺
接面積が増大して面圧の低下が大きくなり、リップ先端
２６の摩耗が抑制され、一層オイルシール１０の寿命が
長くなることとなる。

【００２２】また、本実施例によれば、突条３６の高さ
Ｈが連続的に大きくされていることから、リップ先端２
６の摩耗すなわちリップ接触幅ｄ_L の変化に対応して直
ちにオイルを押し戻す力が増大するため、オイルの漏れ
量を一層低減して、一層高いシール性を得ることができ
る。

【００２３】次に本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例において、前述の実施例と共通する部
分は同一の符号を付して説明を省略する。

【００２４】図４は、他のオイルシール３８の要部断面
を示す図であり、前述の実施例における図１のリップ部
１８近傍に相当する図である。本実施例においては、第
２円錐面３０にリップ先端２６からシール外側に向かう
に従って段階的（本実施例においては、３段階）に高さ
Ｈを高くされた突条４０が形成されているが、他の部分
は前述の実施例のオイルシール１０と同様である。上記
突条４０の高さＨは、リップ先端２６から続くｄ_H1の範
囲におおいては、50μm 程度に、続くｄ_H2の範囲におい
ては、 150μm 程度に、そしてｄ_H3の範囲においては、
200μm 程度にされている。なお、突条４０も断面三角
形状に形成されており、その高さＨは、三角形の頂点を
結ぶ稜線が直線で構成される一方、シール外側に向かう
に従って第２円錐面３０の内径が段階的に大きくされる
ことにより、相対的に段階的に高くされている。

【００２５】このようにしても、前述の実施例と同様に
オイルシール１０の突条４０は、リップ先端２６から離
隔するに従ってその高さＨが高くされるため、リップ部
１８のリップ先端２６が摩耗してリップ接触幅ｄ_L が高
さＨが一様とされている範囲ｄ_H1，ｄ_H2等よりも大きく
なった際には、突条４０の高さＨの大きい部分が摺接さ
せられることとなり、突条４０の当たり幅ｄ_S が大きく
なる。これにより、リップ先端２６が摩耗するに従って
突条４０による漏れ出ようとするオイルを押し戻す推力
が増大して、十分なポンプ作用が得られることとなり、
リップ先端２６の摩耗時におけるシール性の低下が好適
に抑制される。

【００２６】なお、本実施例においては、突条４０の高
さＨが段階的に高くされていることから、その高さＨが
一様とされている範囲内においては、リップ先端２６が
摩耗してリップ接触幅ｄ_L が大きくなってもオイルを押
し戻す力すなわちポンプ量が増大しないが、一様とされ
ている範囲ｄ_H1，ｄ_H2等を比較的小さくすることによ
り、ポンプ量の低下が著しい範囲を比較的小さくするこ
とができるため、特に問題は生じない。

【００２７】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は、更に別の態様でも実施さ
れる。

【００２８】例えば、前述の実施例においては、突条３
６等は断面が三角形状とされていたが、その形状は適宜
変更される。例えば、半円形状や矩形状とされていても
良い。

【００２９】また、実施例においては、高さＨが連続的
且つ直線的に高くされた突条３６や、高さＨが段階的に
３段階で高くされた突条４０が設けられたオイルシール
１０，３８について説明したが、突条３６等の高さＨ
は、リップ先端２６からシール外側に向かうに従って高
くされるものであれば、その変化の態様は適宜変更され
る。例えば、連続的に高くされる場合において、その稜
線が曲線となるように変化させられても良く、また、段
階的に高くさせられる場合には、２段階或いは４段階以
上で変化させられても良い。

【００３０】また、突条３６等の稜線は、リップ先端２
６から離隔するに従って周方向に湾曲するように形成さ
れていても良い。

【００３１】また、実施例においては、リップ先端２６
から続いて形成されたテーパ面（第２円錐面３０が円錐
面から構成されていたが、このテーパ面は、例えば摺接
面２４に向かう凹面から構成されていても良い。この場
合には、突条３６等は、テーパ面の中間部からはリップ
先端２６から離隔するに従ってテーパ面からの高さＨが
低くなるように形成されることとなるが、オイルシール
１０等は、第２円錐面３０等のテーパ面全体が消滅する
程摩耗するまでは用いられない。したがって、突条３６
等は、摩耗によって摺接面２４に摺接させられ得る範囲
内において、リップ先端２６から離隔するに従ってテー
パ面からの高さＨが高くなるように形成されていれば十
分であり、上記のように構成しても良いのである。

【００３２】また、突条３６等は、第２円錐面３０の軸
心方向の幅全体に形成されず、その幅の一部に形成され
ていても良い。上述のように、オイルシール１０等は第
２円錐面３０全体が消滅するまでは使用されないことか
ら、シール外側端部近傍にまで突条３６等が形成されて
いる必要はなく、また、オイルシール１０等の使用初期
においては、比較的高いシール性が得られることから、
リップ先端２６近傍にまでは突条３６等が形成されず、
リップ先端２６が所定量摩耗した後に突条３６等による
ポンプ作用が得られるようにしても良いのである。

【００３３】また、実施例においては、外周側に固定部
１４が設けられ、内周側にリップ部１８およびリップ先
端２６が設けられているオイルシール１０等に、本発明
が適用された場合について説明したが、外周側にリップ
部およびリップ先端が設けられ、内周側に固定部が設け
られたオイルシールにも同様に適用される。その場合
は、オイルシールが回転軸１６に固定されると共に、ハ
ウジング１２の収容穴内周面が摺接面に相当することと
なる。

【００３４】また、実施例においては、金属環２２がゴ
ムで覆われると共にガータスプリング３２が備えられた
Ｓ型のオイルシール１０について説明したが、金属環２
２が露出したＳ型等のオイルシールや、金属環２２が備
えられていないＭＧ型等のオイルシール、或いはガータ
スプリング３２が備えられていないＶ型等のオイルシー
ル等にも本発明は同様に適用される。

【００３５】また、実施例においては、突条３６等の高
さＨは、リップ先端２６側で50μm程度、第２円錐面３
０のシール外側端部において 200μm 程度等とされてい
たが、これらの数値は適宜変更される。すなわち、リッ
プ先端２６の摩耗状態に応じて、リップ接触幅ｄ_L と突
条３６等の当たり幅ｄ_S との関係が十分なポンプ量が得
られるように、高さＨが設定されていれば良い。

【００３６】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加え得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のオイルシールの断面を示す
図である。

【図２】図１のオイルシールの性能を従来のオイルシー
ルと比較して示す図である。

【図３】図１のオイルシールのリップ部の接触状態を示
す図であり、(a) は初期における接触状態を、(b) は、
リップ先端の摩耗が進んだ後における接触状態をそれぞ
れ示すものである。

【図４】本発明の他の実施例のオイルシールの断面を示
す図であり、図１のリップ部近傍に相当する図である。

【図５】従来のオイルシールの断面を示す図であり、図
４に相当する図である。

【図６】図５のオイルシールの接触状態を示す図であ
り、(a) ，(b) は、それぞれ図３の(a) ，(b) に相当す
る図である。

【符号の説明】

１０：オイルシール １２：ハウジング １６：回転軸 １８：リップ部 ２４：摺接面（環状摺接面） ２６：リップ先端 ３０：第２円錐面（テーパ面） ３６：突条

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の外周面および該回転軸の一部を
   収容するハウジング部材の収容穴内周面の一方に設けら
   れる環状摺接面に先端を摺接させるためのリップ部と、
   該リップ部の先端から前記回転軸の軸心方向におけるシ
   ール外側へ向かう程該環状摺接面から離隔するように形
   成されたテーパ面と、前記環状摺接面とリップ部との間
   からシール外側へ向かって漏れるオイルに対してシール
   内側へ向かう方向の推力を与えるために前記テーパ面に
   おいて前記回転軸の軸心方向に対して傾斜するように形
   成された複数本の突条とを備え、前記回転軸の外周面お
   よび前記ハウジング部材の収容穴内周面の他方に固定さ
   れるオイルシールであって、 前記突条が、前記リップ部の先端から離隔するに従って
   前記テーパ面からの高さが高くなるように形成されてい
   ることを特徴とするオイルシール。