JPH08233112A - 回転シャフトのシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂製の回転シャフトの外周側に、回転シャ
フトが回転可能に設けられるスリーブ側に圧入固定され
るシール材が摺接しても、回転シャフトの摺接部の摩耗
を防止し、シール機能を確保する。 【構成】 変速機内のスピードメータ用ドライブギアに
噛合するドリブンギア３３と回転シャフト２３とを樹脂
により一体成形してコスト低下を図る。回転シャフト２
３の回転は、出力軸３９を介してマグネット３７に伝達
され、マグネット３７の回転は磁電変換素子４７によっ
て検出される。回転シャフト２３の嵌合部５３には金属
ブッシュ５７が固定され、金属ブッシュ５７と、回転シ
ャフト２３が回転可能に収納されるスリーブ２１との間
にはシール材５９が介装される。シール材５９は、外周
側がスリーブ２１の内周面に圧入固定され、内周側が金
属ブッシュ５７の外周面に摺接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スリーブ内に回転可
能に設けられる樹脂製の回転シャフトのシール構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来例を示す回転シャフトのシ
ール構造を備えた車両用スピードセンサの断面図であ
る。このスピードセンサは、変速機のハウジング１内の
図示しないスピードメータ用ドライブギアに噛合するド
リブンギア３に回転シャフト５の一端が連結され、回転
シャフト５の他端は、変速機ハウジング１の外部のスピ
ードメータに回転を伝達するための図示しないワイヤケ
ーブルに接続される。

【０００３】回転シャフト５は、変速機ハウジング１に
固定されるスリーブ７内に回転可能に設けられており、
このスリーブ７と回転シャフト５との間には、変速機内
のオイルの外部への流出を防ぐオイルシール９が介装さ
れている。オイルシール９は、スリーブ７の内周面に圧
入されており、オイルシール９の内周面に回転シャフト
５側に突出して形成されたリップ部９ａが、回転シャフ
ト５の外周面に摺接している。

【０００４】図８は、他の従来例を示す回転シャフトの
シール構造を備えた車両用スピードセンサの断面図であ
る。このスピードセンサは、回転検出部が一体となった
もので、ドリブンギア３に連結された回転シャフト５に
出力軸１１の一端を連結し、この出力軸１１の他端に回
転検出用のマグネット１３を取り付けてある。マグネッ
ト１３は、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁されたも
ので、周面に発生している間欠的磁場を、図示しないホ
ール素子などの磁界を電圧に変換する磁電変換素子によ
り検出し、磁電変換素子は出力電圧を間欠的にパルス信
号として出力する。出力されたパルス信号は、コネクタ
１５を介して不図示の信号処理回路を備えた制御部に
て、パルス数に応じた回転シャフト５の回転として算出
するとともに、車両の速度として演算される。

【０００５】上記図８のスピードセンサにおいても、回
転シャフト５とスリーブ７との間には、変速機内のオイ
ルの外部への流出を防ぐオイルシール１７が介装されて
いる。このオイルシール１７も、前記図７のものと同様
にスリーブ７の内周面に圧入されるもので、オイルシー
ル１７の内周面に形成されたリップ部１７ａが、回転シ
ャフト５の外周面に摺接する。この場合は、特に回転検
出部が一体となっていることから、回転検出部の電子部
品にオイルが付着すると電子部品に悪影響を与えること
になり、オイルシール１７の性能が重要視される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、変速機内の
スピードメータ用ドライブギアに噛合するドリブンギア
３は金属または樹脂製で、回転シャフト５は金属製であ
る場合が一般的であるが、コスト低減のため、ドリブン
ギア３と回転シャフト５とを樹脂により一体化しようと
すると、スリーブ７側に圧入されるシール材９，１７の
リップ部９ａ，１７ａが、樹脂製の回転シャフト５の外
周に摺接することで、回転シャフト５の摺接面が摩耗
し、シール機能が低下するという問題があった。

【０００７】そこで、この発明は、樹脂製の回転シャフ
トの外周側に、回転シャフトが回転可能に設けられるス
リーブ側に固定されるシール材が摺接しても、回転シャ
フトのシール材による摺接部の摩耗を防止することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、スリーブ内に回転可能に設け
られる回転シャフトを樹脂製とし、この回転シャフトと
前記スリーブとの間に、前記スリーブ側に固定したシー
ル材を介装し、このシール材に対向する前記回転シャフ
トの外周に、樹脂に比べて摩擦係数の高い金属などから
構成されてシール材が摺接する円筒部材をシールリング
を介して固定した構成としてある。

【０００９】第２に、第１の構成において、シール材
は、円筒部材側に突出して円筒部材の外周面に摺接する
リップ部を備えている構成としてある。

【００１０】第３に、第１の構成または第２の構成にお
いて、スリーブは、車両用変速機のハウジングに対し、
一端側がハウジング内部に位置し、他端側がハウジング
外部に位置するよう貫通した状態で装着される一方、回
転シャフトは、一端側が前記ハウジング内のスピードメ
ータ用ドライブギアに噛合する樹脂製のドリブンギアと
一体的に形成され、他端側が前記回転シャフトの回転を
検出する回転検出器側に接続された構成としてある。

【００１１】第４に、第１の構成，第２の構成または第
３の構成において、円筒部材の端面部と回転シャフトの
外周部とのいずれか一方に係合部を、他方にこの係合部
に係合可能な被係合部をそれぞれ設けた構成としてあ
る。

【００１２】第５に、第４の構成において、円筒部材の
端面部に係合凹部を設ける一方、回転シャフトの外周部
に係合凸部を設け、前記係合凹部と係合凸部とを相互に
係合させて前記円筒部材を回転シャフトに固定した状態
で、前記係合凹部の軸方向開口端の両側に形成される角
部に対応する前記回転シャフトの外周に、前記角部を折
り曲げることで入り込む嵌入凹部を設けた構成としてあ
る。

【００１３】

【作用】第１の構成または第２の構成によれば、回転シ
ャフトがスリーブに対して回転する際、両者間に介装さ
れたシール材が、回転シャフトの外周に固定された金属
などからなる円筒部材に対して摺接し、樹脂製の回転シ
ャフトに対するシール材の摺接動作が回避される。

【００１４】第３の構成によれば、樹脂によりドリブン
ギアと一体となった回転シャフトが、車両用変速機など
のハウジングに装着されたスリーブに対して回転する
際、両者間に介装されたシール材が、回転シャフトの外
周に固定された金属などからなる円筒部材に対して摺接
し、樹脂製の回転シャフトに対するシール材の摺接動作
が回避される。

【００１５】第４の構成によれば、円筒部材の端面部と
回転シャフトの外周部とのいずれか一方に設けた係合部
と、他方に設けた被係合部とを相互に係合させること
で、円筒部材は、回転シャフトに固定されて回転シャフ
トとともに回転する。

【００１６】第５の構成によれば、円筒部材の係合凹部
により形成される角部を、回転シャフトの外周に設けた
嵌入凹部に入り込ませることで、円筒部材は回転シャフ
トに固定され、これにより円筒部材の軸方向の抜け止め
がなされる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。

【００１８】図１は、この発明の一実施例を示す回転シ
ャフトのシール構造を備えた車両用スピードセンサの断
面図であり、図２はこのスピードセンサの変速機への取
り付け構造を示している。スピードセンサ１９は、両端
が開口しているスリーブ２１内に樹脂製の回転シャフト
２３が回転可能に挿入されている。スリーブ２１は、外
周の環状溝２５にシールリング２７が嵌め込まれ、一端
側が変速機のハウジング２９の内部に位置し、他端側が
ハウジング２９の外部に位置するようハウジング２９を
貫通した状態で、ハウジング２９の取付孔２９ａに挿入
され取付けられている。

【００１９】回転シャフト２３の変速機ハウジング２９
内の端部は、スリーブ２１から突出しており、この突出
端部に、スピードメータ用ドライブギア３１に噛合する
ドリブンギア３３が設けられている。ドリブンギア３３
は、樹脂製の回転シャフト２３と一体の樹脂製であり、
これによりコスト低下が図られている。

【００２０】一方、スリーブ２１のドリブンギア３３と
反対側端部の開口部は、コネクタ３５により閉塞されて
おり、コネクタ３５とスリーブ２１との間に形成された
空間内には、回転シャフト２３の回転を検出する回転検
出器の一部を構成する円盤状のマグネット３７が収納さ
れている。マグネット２７の図中で右側の面の中心には
出力軸３９が取付られ、出力軸３９と前記回転シャフト
２３とは、回転シャフト２３に設けた四角柱状の結合部
４１が、出力軸３９の先端部から軸方向に向けて形成さ
れた四角柱状の結合穴４３に挿入されることで連結され
ている。出力軸３９は、スリーブ２１の内面に圧入され
た軸受４５により回転可能に支持されており、回転シャ
フト２３の回転をマグネット３７に伝達する。

【００２１】マグネット３７は、出力軸３９と反対側の
端面における外周側周縁に沿ってＮ極とＳ極とが交互に
着磁されたもので、この着磁位置の周方向の一部に対向
した前記コネクタ３５の端面には、前記着磁位置に沿っ
て発生している間欠的磁場を検出する磁界を電圧に変換
するホール素子などの磁電変換素子４７が設置されてい
る。磁電変換素子４７は出力電圧を間欠的にパルス信号
として出力し、出力されたパルス信号は、コネクタ３５
の外部に突出して設けられ磁電変換素子４７と電気的に
接続されるた端子４９を介して信号処理回路を備えた図
示しない制御部にて、パルス数に応じた回転シャフト２
３の回転として算出するとともに、車両の速度として演
算される。

【００２２】回転シャフト２３は、ドリブンギア３３側
の主部５１がスリーブ２１に対して密着して摺動回転
し、この主部５１より結合部４１側には、主部５１より
若干小径の嵌合部５３が形成され、嵌合部５３より結合
部４１側には嵌合部５３よりさらに小径の先端小径部５
５が形成されている。嵌合部５３が形成された付近から
結合部４１側の回転シャフト２３とスリーブ２１との間
には、隙間５６が形成されるべくスリーブ２１の内径が
主部５１との摺動部分より大きく形成されている。

【００２３】上記嵌合部５３には、円筒部材としての金
属ブッシュ５７が嵌合され、この金属ブッシュ５７とス
リーブ２１との間の前記隙間５６には、回転シャフト２
３とスリーブ２１との間のシールを行うシール材として
のオイルシール５９が、スリーブ２１の内周面側に圧入
固定された状態で介装されている。オイルシール５９
は、図１の要部の拡大された断面図である図３に示すよ
うに、ゴムなどの弾性材で形成されたシール材本体６１
と、金属板からなる円筒体６３と、締付リング６５とか
ら構成されている。シール材本体６１は、スリーブ２１
の内周面に前記円筒体６３によって押し付けられて密着
固定されるスリーブ側シール部６１ａと、金属ブッシュ
５７の外周面に前記締付リング６５により押し付けられ
るシャフト側シール部６１ｂとから構成されており、シ
ャフト側シール部６１ｂには、金属ブッシュ５７側に突
出してその外周面に摺接するリップ部６１ｃが形成され
ている。

【００２４】金属ブッシュ５７は、図４に斜視図で示す
ように、回転シャフト２３の主部５１側の端部の相互に
対向する位置に一対の係合凹部６７が形成される一方、
回転シャフト２３側には、図５の斜視図で示すように、
主部５１の端部から嵌合部５３側に突出する一対の係合
凸部６９が形成されている。この係合凹部６７と係合凸
部６９とで、係合部と被係合部とを構成し、これら両者
相互が係合することで、金属ブッシュ５７は回転シャフ
ト２３とともに一体に回転することとなる。

【００２５】また、図５に示すように、一対の係合凸部
６９の円周方向両側部における基端側の嵌合部５３表面
には、嵌入凹部７１が四つ形成されている。この各嵌入
凹部７１には、金属ブッシュ５７の係合凹部６７の軸方
向開口端の両側に形成される四つの角部７３が、カシメ
により内側に折り曲げられることで、この折り曲げられ
た角部７３が、図３のＡ−Ａ断面図である図６に示すよ
うに入り込み、これにより金属ブッシュ５７の回転シャ
フト２３からの抜け止めとなる。

【００２６】金属ブッシュ５７の係合凹部６７と反対側
の端部は、先端小径部５５側に若干突出しており、この
突出した端部と先端小径部５５との間には、金属ブッシ
ュ５７の内周面に固着されたゴム製のシールリング（パ
ッキン）７５が介装され、これにより金属ブッシュ５７
と回転シャフト２３との間のシールがなされる。

【００２７】上記したようなスピードセンサにおいて
は、変速機ハウジング２９内のドライブギア３１に噛合
するドリブンギア３３の回転により、ドリブンギア３３
と一体となった回転シャフト２３も、主部５１がスリー
ブ２１の内周面に摺接した状態で回転し、回転シャフト
２３の回転は、出力軸３９を介してマグネット３７に伝
達される。マグネット３７の回転により、その着磁部に
沿って発生している間欠的磁場を磁電変換素子４７が検
出し、磁電変換素子４７は出力電圧を間欠的にパルス信
号として出力し、出力されたパルス信号は、端子４９を
介して信号処理回路を備えた図示しない制御部にて、パ
ルス数に応じた回転シャフト２３の回転として算出する
とともに、車両の速度として演算される。

【００２８】このようなスピードセンサの動作過程にお
いて、スリーブ２１側に圧入固定されているシール材５
９は、スリーブ側シール部６１ａがスリーブ２１の内面
に密着してシールするとともに、シャフト側シール部６
１ｂはリップ部６１ｃが金属ブッシュ５７に摺接してシ
ールする。これにより、回転シャフト２３とスリーブ２
１との間のシールがなされ、また、金属ブッシュ５７と
回転シャフト２３との間のシールは、金属ブッシュ５７
と先端小径部５５との間に介装されたシールリング７５
によりなされ、これらの作用により、変速機ハウジング
２９内のオイルのマグネット３７および磁電変換素子４
７などからなる回転検出器側への侵入が回避される。

【００２９】このとき、シャフト側シール部６１ｂのリ
ップ部６１ｃの回転シャフト２３側に対する摺接部は、
回転シャフト２３に圧入されている金属ブッシュ５７で
あるので、従来のように摺接部が樹脂製の回転シャフト
２３の場合と異なり、上記摺接部（金属ブッシュ５７の
表面）の摩耗は発生せず、回転シャフト２３をドリブン
ギア３３と一体に樹脂化してコスト低下を図っても、シ
ール性能の低下が防止される。

【００３０】金属ブッシュ５７に設けた係合凹部６７と
回転シャフト２３に設けた係合凸部６７とを相互に係合
させることで、金属ブッシュ５７は、回転シャフト２３
とともに回転し、回転シャフト２３との相対回転が防止
され、シールリング７５によるシール性能が維持される
などの効果がある。また、金属ブッシュ５７の係合凹部
６７により形成される角部７３を、回転シャフト２３に
設けた嵌入凹部７１に入り込ませることで、金属ブッシ
ュ５７の回転シャフト２３に対する軸方向の抜け止めが
なされ、これによりシール材５９およびシールリング７
５によるシール性能の維持がなされる。

【００３１】金属ブッシュ５７の係合凹部６７における
角部７３を、回転シャフト２３の嵌入凹部７１に入り込
ませるカシメ作業は、回転シャフト２３の結合部４１が
四角柱状に形成されていることから、この四角柱状部分
を固定することで位置決めができ、カシメずれが生じに
くいものとなっている。

【００３２】なお、上記実施例では、金属ブッシュ５７
に係合凹部６７を、回転シャフト２３に係合凸部６９を
それぞれ設けているが、これとは逆に、金属ブッシュ５
７の端部に軸方向に突出する係合凸部を設ける一方、こ
の係合凸部に係合する係合凹部を、回転シャフト２３の
主部５１の端部に設けるような構成としてもよい。この
場合、金属ブッシュ５７側の係合凸部の先端角部を内側
に折り曲げることで、回転シャフト２３側に設けた嵌入
凹部に入り込ませる。また、円筒部材（金属ブッシュ５
７）としては、金属製に限るものではなく、樹脂に比べ
て摩擦係数の高い材料であれば構わない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明してきたように、第１の発明ま
たは第２の発明によれば、回転シャフトがスリーブに対
して回転する際、両者間に介装されたシール材が、回転
シャフトの外周に固定された金属などからなる円筒部材
に対して摺接するので、樹脂製の回転シャフトに対する
シール材の摺接動作が回避されてシール材が摺接する部
分の摩耗が防止され、シール性能の低下を防止すること
ができる。

【００３４】第３の発明によれば、ドリブンギアと一体
となった回転シャフトが、車両用変速機などのハウジン
グに装着されたスリーブに対して回転する際、両者間に
介装されたシール材のリップ部が回転シャフトの外周に
固定された金属などからなる円筒部材に摺接するので、
樹脂製の回転シャフトに対するシール材の摺接動作が回
避されてシール材が摺接する部分の摩耗が防止され、コ
スト低減のため回転シャフトをドリブンギアと樹脂によ
り一体化しても、シール性能の低下を防止することがで
きる。

【００３５】第４の発明によれば、円筒部材の端面部と
回転シャフトの外周部とのいずれか一方に設けた係合部
と、他方に設けた被係合部とを相互に係合させること
で、円筒部材は回転シャフトとの相対回転が防止され
て、シール性能を所望に維持することができる。

【００３６】第５の発明によれば、円筒部材の係合凹部
により形成される角部を、回転シャフトに設けた嵌入凹
部に入り込ませることで、円筒部材は回転シャフトに固
定されるので、円筒部材の軸方向の抜け止めがなされ、
シール性能を所望に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す回転シャフトのシー
ル構造を備えた車両用スピードセンサの断面図である。

【図２】図１のスピードセンサの変速機への取り付け構
造を示す説明図である。

【図３】図１のスピードセンサの要部の拡大された断面
図である。

【図４】図１のスピードセンサにおける金属ブッシュの
斜視図である。

【図５】図１のスピードセンサにおける回転シャフトの
要部の斜視図である。

【図６】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図７】従来例を示す回転シャフトのシール構造を備え
た車両用スピードセンサの断面図である。

【図８】他の従来例を示す回転シャフトのシール構造を
備えた車両用スピードセンサの断面図である。

【符号の説明】

２１ スリーブ ２３ 回転シャフト ２９ 変速機ハウジング ３１ ドライブギア ３３ ドリブンギア ３７ マグネット（回転検出器） ５７ 金属ブッシュ（円筒部材） ５９ シール材 ６１ｃ リップ部 ６７ 係合凹部（係合部） ６９ 係合凸部（被係合部） ７１ 嵌入凹部 ７３ 角部 ７５ シールリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリーブ内に回転可能に設けられる回転
   シャフトを樹脂製とし、この回転シャフトと前記スリー
   ブとの間に、前記スリーブ側に固定したシール材を介装
   し、このシール材に対向する前記回転シャフトの外周
   に、樹脂に比べて摩擦係数の高い金属などから構成され
   てシール材が摺接する円筒部材をシールリングを介して
   固定したことを特徴とする回転シャフトのシール構造。
2. 【請求項２】 シール材は、円筒部材側に突出して円筒
   部材の外周面に摺接するリップ部を備えていることを特
   徴とする請求項１記載の回転シャフトのシール構造。
3. 【請求項３】 スリーブは、車両用変速機のハウジング
   に対し、一端側がハウジング内部に位置し、他端側がハ
   ウジング外部に位置するよう貫通した状態で装着される
   一方、回転シャフトは、一端側が前記ハウジング内のス
   ピードメータ用ドライブギアに噛合する樹脂製のドリブ
   ンギアと一体的に形成され、他端側が前記回転シャフト
   の回転を検出する回転検出器側に接続されていることを
   特徴とする請求項１または２記載の回転シャフトのシー
   ル構造。
4. 【請求項４】 円筒部材の端面部と回転シャフトの外周
   部とのいずれか一方に係合部を、他方にこの係合部に係
   合可能な被係合部をそれぞれ設けたことを特徴とする請
   求項１，２または３記載の回転シャフトのシール構造。
5. 【請求項５】 円筒部材の端面部に係合凹部を設ける一
   方、回転シャフトの外周部に係合凸部を設け、前記係合
   凹部と係合凸部とを相互に係合させて前記円筒部材を回
   転シャフトに固定した状態で、前記係合凹部の軸方向開
   口端の両側に形成される角部に対応する前記回転シャフ
   トの外周に、前記角部を折り曲げることで入り込む嵌入
   凹部を設けたことを特徴とする請求項４記載の回転シャ
   フトのシール構造。