JPS631865A - オイルシ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、補強環の外周部の外面なハウジングに嵌合
するタイプのオイルシール、特に自動車用エンジンのク
ランク軸のシールなどのように高温に加熱されるハウジ
ングに装着するオイルシールに関するものである。

「従来の技術、発明が解決せんとする問題点」−般に、
金属補強環の外周部を外面をハウジングに嵌合するタイ
プのオイルシールにおいては、その内周縁部にシールリ
ップが形成され。

外周部をハウジングに嵌合シールするようになっている
が、従来の補強環は冷間圧、延鋼板で成形され、ハウジ
ングに嵌合する際に比較的容易に嵌合でき、しかも容易
に抜けない程度の嵌合力（抜は荷重）をもって圧着保持
するように所定の嵌合代を設定して製作されている。

しかるに、上記従来のオイルシールにおいて、ハウジン
グに嵌合固定する場合には１例えば第２図に示すように
厚さ０．５ｓｗの冷間圧延鋼板で成形された外径ＬＯＯ
ｓ＋ｓの補強環において、その外周部がハウジングに嵌
合装着肩山な最大嵌合代（締代）として０．４ｍｍ程度
を有するように成形されていても、ハウシングに嵌合す
ると同時に材料の塑性変形により残留嵌合代（ハウジン
グに嵌合した状態から抜き取って測定した嵌合代）か０
．０８ｍｍ程度に低下してしまうという問題かあった。

また、ハウジンクかアミニウム合金或いは合成樹脂など
の鉄に比較して熱膨張の大きい材料て作成されている場
合には、第３図に示すようにハウシングの温度が高まる
につれてハウジング内径か鉄製補強環の外周寸法よりも
さらに大きく膨張することから、残留嵌合代が次第に低
下し、約１０５°Ｃ付近で残留嵌合代が０となってハウ
ジングに対して緩みを生じ、その結果外周部からのオイ
ル漏れや、ハウジングからの脱落などを生ずる問題があ
った。

そのため、従来の補強環の外周面嵌合タイプのオイルシ
ールは、高温域ではその補強環と同程度の熱膨張率を有
する鉄などで作成されたハウジング以外に使用できず、
しかも前述のように嵌合直後の残留嵌合代か極端に低下
するため、嵌合直後の嵌合力を適正に確保するためには
厚肉の冷間圧延鋼板を使用するが、反面設計嵌合代の精
度を厳密に維持する必要を生じ、適正嵌合力の許容範囲
に対する嵌合代の許容範囲が狭くなり、通常のプレス曲
げ加工に加えて精度を維持するための例えば研削加工な
どの追加工か必要で、生産コストの増大を来たす問題が
あり、現状では生産コストを抑えながら寸法精度を維持
することは極めて困難であった。

−方、このような補強環の寸法精度の確保か田難なこと
から、補強環の外周部にゴム層を焼若けて補強環の精度
誤差をゴム層の弾性で吸収することにより、補強環の寸
法精度を多少ラフにしても所要の嵌合代を維持するよう
にした外周ゴムタイプのオイルシールも使用されている
が、この場合においてもゴムの熱膨張は金属に比較して
極めて大きく、ハウジング嵌合時に補強環の外周のゴム
層が高温に加熱されると、ゴム自体の熱膨張によってハ
ウジングと補強環の間で膨張間隙がないために極度に圧
迫され、塑性変形を生して冷却時に残留嵌合代が低下し
、オイル洩れを生ずる等の欠点があった。

また、外周ゴムタイプのオイルシールでは、その成形時
に内周のシールリップ部と同時に補強環の底部から外周
にもゴムを流動させるため、ゴム生地量が多くなってコ
スト及び重量が増大すると共に、多大の成形圧力を要す
るため。

金型で一団に成型できる製品個数も少なく、しかも製品
不良率か高い等の問題かあった。

ところて、近年自動車エンジンの高性能化に伴なってオ
イルシールにも　１５０　’Ｃ前後〜２００　’ＣＣ後
後高温に対する耐熱性が要求され、ゴム材質としてふっ
素ゴムなどの高品質できわめて高価な材料を用いること
が不可欠となり、更にエンジンは軽量化の要請から熱膨
張の大きいアルミニウム合金などの軽合金が使用され、
これに伴なってオイルシールも軽量化とハウジングの熱
膨張に対する追従性か要求されるようになったか、これ
らの要求を満足することに加えてオイルシールの製品単
価は低価格であることが要求されているのが現状である
。

「問題点を解決するための手段」 この発１貝は前記従来の要望に対処するために種々研究
実験を重ねた結果発明されたもので、薄肉のアルミニウ
ム合金板で絞り成型して断面はぼＬ型環状に形成し、そ
の加工硬化により補強環の強度及び硬度を高め、高い耐
力（弾性限界値）を保持させることにより、熱ｌｆｌ張
の大きいアルミニウム合金のハウジングに嵌合した時に
初期嵌合代を保持し、しかもこのハウジンクか１５０°
Ｃ前後〜２００℃前後の高温に加熱された場合において
も、補強環自体がハウジングと同様な材質で成形されて
熱膨張もほぼ同一であるため、ハウジングの熱膨張に追
従し、前記高い耐力を保持することと併せて充分な嵌合
力を維持し、ハウジングに対する緩みを確実に防止する
ことによって外周部のシールを完全にすると共に、成形
性か良く゛材料コストを低減できる軽量かつ安価な補強
環外周面嵌合タイプのオイルシールを提案するものであ
る。

「実施例」 以下この発明を図面に示す実施例について説明すると、
補強ＩＥｆｌは薄肉のアルミニウム合金板を絞り成型す
ることにより横断面はぼＬ型等の環状に成形され、はぼ
水平のフランジ部１ａの斜め上向きに折曲された内周縁
部には、ふっ素ゴムなどの耐熱性ゴム等からなるシール
リップ２が形成されている。

そして補強環ｌは、アルミニウム合金板でＬ型等所要形
状に絞り成形する際の加工硬化により、強度及び硬度か
増大され、外周部１ｂには高い耐力（弾性限界値）が保
持されている。

なお、補強環ｌを絞り成形後さらにこれをアルマイト処
理（陽極酸化処理）することにより、多少熱膨張係数か
低下するが、−層高い耐力を保持させることかでき、こ
のような処理を施したものを使用することもできる。

補強環ｌの板厚は外径寸法によって異なるか、従来−般
に使用されていた板厚のｌ／３〜１／２程度の極薄の金
属板を使用し、例えば従来外径３ｈａ以下の場合に板厚
か０．５■のものを０．３１、従来外径３０〜５０＋ａ
＋の場合に板厚か０．８１のものを０．４ｍｍ　、従来
外径６０ｍｍ〜１２０■の場合に板厚が１．０ｍｍのも
のを０．５ｍｍとする。

なお、補強環外周部ｔｂの外周嵌合面に、接着性が大で
剪断力が小さいシーラント、例えば四ふっ化エチレン樹
脂と合成ゴムラテックスをほぼ等量配合したシーラント
等のシーリング材を塗布すると、充分な嵌合力を維持し
ながらシール性を向上させることかできる。

これは、補強環ｌか薄肉であることからハウジングに密
に嵌合したとき、その嵌合圧により外周部１ｂの上下方
向中間部か内周側に円弧状に変形し、ハウジングとの接
触面に微小な凹部かでき、この凹部に上記接着性のよい
シーラントか残って完全にシールすると共に、凹部の上
下の外周面においてはシーラントか材質的に剪断力が小
さいために、ハウジング嵌合時に完全に掻き取られて金
属面嵌合を維持し、剪断力か大きいシーラントを用いた
場合のように、上下部分にシーラントか残ってそれが徐
々に熱劣化し、嵌合代に緩みを生じて残留嵌合代が低下
するようなことが無いからである。

「発明の作用」 上記のように構成されたオイルシールを、例えばアルミ
ニウム合金の高出力自動車エンジンのクランク軸のシー
ルに使用する場合環、オイルシールを嵌合固定するハウ
ジング３かアルミニウム、合成樹脂等の８膨張か大きい
材質て作られ、しかも２００°Ｃ前後の高温に加熱され
る場合において、アルミニウム合金板て成形し、或いは
その成形後アルマイト処理した補強環ｌの外周部１ｂか
高い耐力を保持し、しかもアルマイト処理しない場合に
はハウジングと同材質てその熱膨張にほぼ均等に追従し
て外方に膨張するため、高温においても充分な嵌合代を
維持してオイルシールの緩みやオイル漏れを防止するこ
とかてきる。

即ち２例えば第３図に示すように、アルミニウム合金製
ハウジング３にアルミニウム合金板で成形した外径１０
０ｍｍ　、厚さ０．５１の補強環ｌを用いたオイルシー
ルを常温て嵌合した状態において、その残留嵌合代は補
強環１の成形時の嵌合代（０，２ｍｍ）をほぼ維持し、
この状態からハウジング３か徐々に加熱されてその熱膨
張により内径か拡張されると、第３図に示すようにアル
マイト処理をしないものは加熱温度に拘らず初期の残留
嵌合代を維持し、またアルマイト処理をしたものは残留
嵌合代を次第に減少し、約１３０°Ｃで残留嵌合代か０
．１ｍｍとなる。

従って、この発明の補強環１によって従来の補強環では
得られない高温下における嵌合代を維持することかでき
る。

また、第４図に示すように嵌合前嵌合代の増減に対して
残留嵌合代かほとんど変化しないため、補強環の寸法公
差の範囲を大きくとることかでき、成形か極めて容易と
なる。

なお、嵌合前の嵌合代を大きく採る程高温における残留
嵌合代は大きくなる傾向を示すか、あまり大きな嵌合代
を４えるとオイルシールをハウジングに嵌合することが
困難となるので。

−般的には嵌合前嵌合代は０．４ｍｍ程度か限度である
。

「発明の効果」 以上の通りこの発明によれば、アルミニウム合金板で絞
り成形された補強環を使用したので、その加工硬化によ
り外周部に高い耐力を保持させることかできると共に、
同材質のハウジングの熱膨張に完全に追従して熱膨張の
大きいハウジングに対してその高温時における嵌合代を
充分に維持し、嵌合力の緩みによるオイル漏れ、並びに
オイルシールのハウジングからの脱落を確実に防止する
ことかできる。

また、補強環は加工硬化により耐力を増強するため、極
薄のアルミニウム合金板の使用が可能で、しかも嵌合前
嵌合代の増減にかかわらずほぼ同様の残留嵌合代を維持
することから、寸法公差も大きくとることができ、成形
加工が極めて容易で補強環の成形コストを削減すること
ができると共に、補強環か軽量でしかもゴム材料はシー
ルリップ部の成形のみに使用するため、その成形圧力が
低く一回の成形でより多数の製品を成型することができ
、またゴム使用量及び重量も削減でき、全体的に軽量で
安価なオイルシールを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のオイルシールなハウジングに嵌合し
た状態を示す部分縦断面図、第２図この発明のオイルシ
ールと従来のオイルシールとのハウジング嵌合前の嵌合
代に対する嵌合時の残留嵌合代との関係を示す線図、第
３図はこの発明のオイルシールと従来のオイルシールと
のハウジング加熱温度に対する残留嵌合代の推移を示す
線図、ｔＪＳ４図はこの発明のオイルシールと従来のオ
イルシールとの嵌合代と嵌合力の関係を示す線図である
。 ｌ・・補強環、　　ｌａ・・フランジ部、ｉｂ・・外周
部、　３・・ハウジング。 」を誕翻」１ 去峠微杏戊（、祇） ４　１”１ 去朗−睦式（ｎ） 」１−し」１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属補強環の外周部をハウジングに嵌合してシール
   するオイルシールにおいて、前記補強環を薄肉のアルミ
   ニウム合金板を絞り成形し、この補強環の環状フランジ
   部の内周端部にシールリップを形成してなることを特徴
   とするオイルシール。 ２）補強環はアルミニウム合金板で成型後アルマイト処
   理によってその耐力を増大させてなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のオイルシール。 ３）ハウジングは鉄よりも熱膨張の大きい材質でである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオイルシ
   ール。