KR101577899B1 - 자동 변속기에 있어서의 시일 구조 - Google Patents

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하루오 후쿠시마
히로츠구 아카이케
마사키 하라다
야스오 치바
히데히코 와타나베
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 시일성의 저하를 방지하는 것이다. 변속기 케이스(107)에서 드라이브 샤프트(109)의 지지 구멍(108)에 지지된 립 시일(20)이, 내경측에 설치한 접촉부(26)를 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)에 압접시켜 설치됨과 함께, 접촉부(26)의 직경 방향 외측으로부터 드라이브 샤프트(109)의 축방향으로 연장되는 사이드 립(28)을 갖고 있고, 지지 구멍(108)의 외측으로 돌출시킨 사이드 립(28)의 선단(28a)측을, 드라이브 샤프트(109)에 일체 회전 가능하게 설치된 더스트 커버(110)의 내경측의 벽부(113)와 외경측의 벽부(112) 사이에 삽입하여 벽부(112)에 압접시킨 자동 변속기에 있어서의 시일 구조이며, 립 시일(20)에, 사이드 립(28)보다도 직경 방향 외측으로부터 사이드 립(28)과 동일 방향으로 연장되는 래버린스 립(29)을 설치하여, 사이드 립(28)과 래버린스 립(29) 사이에, 외경측의 벽부(112)를 위치시켰다.

Description

자동 변속기에 있어서의 시일 구조{SEAL STRUCTURE IN AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 자동 변속기에 있어서의 시일 구조에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 자동 변속기에 있어서의 차동 장치 주위의 일반적인 구성이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2013-72524호 공보
도 4는 자동 변속기에 있어서의 차동 장치(100) 주위의 일반적인 구성을 설명하는 도면으로, (a)는 차동 장치(100) 주위의 단면도이며, (b) 및 (c)는 변속기 케이스(107)의 지지 구멍(108)과, 드라이브 샤프트(109) 사이에 설치된 립 시일(20A)을 설명하는 도면이다.
차동 장치(100)는 엔진의 회전 구동력이 변속 장치를 통해 입력되는 피니언 기어(101)와, 이 피니언 기어(101)에 맞물리는 좌우의 사이드 기어(102)를 구비하고 있고, 피니언 기어(101) 및 사이드 기어(102)는 중공 형상으로 형성된 디퍼렌셜 케이스(104) 내에 수납되어 있다.
자동 변속기가 차량에 탑재된 상태에서는, 변속기 케이스(디퍼렌셜 하우징)(107)의 지지 구멍(108)을 삽입 관통시킨 좌우의 드라이브 샤프트(109)가 사이드 기어(102)의 원통 형상의 축부(103)에 스플라인 끼워 맞추어져 있어, 차동 장치(100)에 입력된 회전 구동력이, 피니언 기어(101)와 사이드 기어(102)를 통해, 좌우의 드라이브 샤프트(109)에 전달되도록 되어 있다.
여기서, 종래의 차동 장치(100)를 구비하는 자동 변속기에서는, 좌우의 드라이브 샤프트(109)의 외주와 변속기 케이스(107)의 지지 구멍(108) 사이에 립 시일(20A)이 설치되어 있어, 차량의 주행 시 등에 튀어오른 흙탕물이나 먼지 등과 같은 이물질이, 드라이브 샤프트(109)와 지지 구멍(108)의 사이의 간극으로부터, 변속기 케이스(107) 내에 진입되지 않도록 되어 있다.
도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 립 시일(20A)은, 지지 구멍(108)의 내주에 끼워 맞추어지는 금속제의 환 형상 부재(21)와, 이 환 형상 부재(21)가 조립된 고무제의 시일 부재(25)를 구비하여 구성된다.
시일 부재(25)는 내경측에 위치하는 접촉부(26)와, 접촉부(26)의 직경 방향 외측으로부터 지지 구멍(108)의 외측을 향해 연장되는 사이드 립(28)을 갖고 있고, 접촉부(26)의 메인 립(26a)은 스프링(30)으로부터 작용하는 가압력에 의해, 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)에 압접되어 있다.
사이드 립(28)은 드라이브 샤프트(109)의 회전 중심축 X의 축방향으로 연장되어 있고, 그 선단(28a)측을, 드라이브 샤프트(109)에 고정된 더스트 커버(110)의 외경측의 벽부(112)와, 내경측의 벽부(113) 사이에 위치시키고 있다.
이 상태에 있어서 사이드 립(28)의 선단(28a)측은, 외경측의 벽부(112)의 내주에 압입되어 있고, 회전 중심축 X의 직경 방향에서 볼 때, 사이드 립(28)의 선단(28a)측과, 벽부(112, 113)가, 겹치도록 설치되어 있다.
그로 인해, 더스트 커버(110)의 벽부(112, 113)와, 이들 벽부(112, 113)의 사이에 삽입된 사이드 립(28)에 의해, 래버린스 시일이 형성되어 있어, 내경측의 공간 S에의 흙탕물이나 먼지 등의 이물질의 진입이 억제되도록 되어 있다.
여기서, 사이드 립(28)의 선단(28a)측은, 회전 중심축 X의 직경 방향으로 변위 가능하게 되어 있고, 흙탕물 등의 이물질이 사이드 립(28)에 충돌되면, 이때의 충돌력에 의해 사이드 립(28)의 선단(28a)측이 변위되어, 벽부(112)와의 사이에 간극 W가 발생하는 경우가 있다[도 4의 (c) 참조].
그렇게 되면, 간극 W에 진입된 이물질, 예를 들어 흙탕물에 포함되는 모래 등의 고체물이, 사이드 립(28)의 선단(28a)과 더스트 커버(110)의 벽부(112) 사이에 끼어, 래버린스 시일에 의한 시일성이 저하되는 경우가 있다.
따라서 래버린스 시일에 있어서의 시일성의 저하를 방지하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 자동 변속기의 케이스에서 회전축의 지지 구멍에 지지된 시일이, 내경측에 설치한 시일부를 상기 회전축의 외주에 압접시켜 설치됨과 함께, 상기 시일부의 직경 방향 외측으로부터 상기 회전축의 축방향으로 연장되는 사이드 립을 갖고 있고,
상기 지지 구멍의 외측으로 돌출시킨 상기 사이드 립의 선단측을, 상기 회전축에 일체 회전 가능하게 설치된 내경측의 벽부와 외경측의 벽부 사이에 삽입하여, 외경측의 벽부에 압접시킨 자동 변속기에 있어서의 시일 구조이며,
상기 시일에, 상기 사이드 립보다도 직경 방향 외측으로부터, 상기 사이드 립과 동일 방향으로 연장되는 래버린스 립을 설치하여, 상기 사이드 립과 상기 래버린스 립 사이에, 상기 외경측의 벽부를 위치시킨 것을 특징으로 하는 자동 변속기에 있어서의 시일 구조로 하였다.
본 발명에 따르면, 사이드 립의 직경 방향 외측에 래버린스 립이 위치하고 있고, 회전축의 직경 방향에서 볼 때 사이드 립은, 래버린스 립에 은폐되어 노출되어 있지 않으므로, 이물질이 사이드 립에 직접 간섭하여, 사이드 립의 선단측이 변위되는 일이 없다. 따라서, 사이드 립의 선단측과 외경측의 벽부 사이에 이물질이 끼어, 시일성이 저하되는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
또한, 사이드 립과, 외경측의 벽부와, 래버린스 립에 의해, 사이드 립의 직경 방향 외측에 래버린스 시일이 형성되므로, 직경 방향 외측으로부터 회전축으로 가까워지는 이물질이 사이드 립까지 도달하기 어려워진다.
이에 의해서도, 사이드 립의 선단측과 외경측의 벽부 사이에 이물질이 끼어, 시일성이 저하되는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 시일 구조를 설명하는 도면이다.
도 2는 실시 형태에 따른 시일 구조의 작용을 설명하는 도면이다.
도 3은 래버린스 립에 작용하는 응력과 간극의 변형량의 관계를 설명하는 도면이다.
도 4는 차동 장치 주위의 일반적인 구성을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도 1은 실시 형태에 따른 시일 구조를 설명하는 도면으로, (a)는 변속기 케이스(107)의 지지 구멍(108)에 끼워 맞춤 지지된 립 시일(20) 주위를 확대하여 도시하는 단면도이며, (b)는 (a)에 있어서의 영역 A를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 차량용 자동 변속기의 변속기 케이스(107)에는, 드라이브 샤프트(109)의 지지 구멍(108)이 형성되어 있고, 이 지지 구멍(108)에는, 링 형상의 립 시일(20)이 내부 끼움되어 설치되어 있다.
립 시일(20)은 그 내경측에 설치한 접촉부(26)를 지지 구멍(108)을 삽입 관통시킨 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)에 압접시키고 있고, 드라이브 샤프트(109)와 지지 구멍(108)의 간극이, 이 립 시일(20)에 의해 밀봉되도록 되어 있다.
도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 립 시일(20)은 지지 구멍(108)의 내주에 끼워 맞추어지는 금속제의 환 형상 부재(21)와, 이 환 형상 부재(21)가 조립된 고무제의 시일 부재(25)를 구비하여 구성된다.
환 형상 부재(21)는 환 형상의 끼워 맞춤부(22)와, 이 끼워 맞춤부(22)의 일단부측으로부터 직경 방향 내측으로 연장되는 원판 형상의 플랜지부(23)를 갖고 있고, 단면에서 볼 때 대략 L자 형상을 이루고 있다.
환 형상 부재(21)의 플랜지부(23)측에는, 시일 부재(25)가 조립되어 있고, 이 시일 부재(25)는 플랜지부(23)보다도 내경측에 접촉부(26)를 갖고 있다.
이 접촉부(26)는 플랜지부(23)의 내경측에 위치하는 더스트 립(26b, 26c)과, 끼워 맞춤부(22)의 내경측에 위치하는 메인 립(26a)을 구비하고 있고, 메인 립(26a)은 더스트 립(26b)보다도 변속기 케이스(107)의 내측(도면 중 우측)에 위치하고 있다.
더스트 립(26b, 26c)은, 드라이브 샤프트(109)의 회전 중심축 X[도 1의 (a) 참조]의 축방향에서, 플랜지부(23)를 사이에 두고 일측(도면 중 우측)과 타측(도면 중 좌측)에 위치하고 있고, 그 선단(26b1, 26c1)을, 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)에 접촉시키고 있다.
더스트 립(26b)에 인접하는 메인 립(26a)은 플랜지부(23)로부터 이격되는 방향(도면 중 우측 방향)으로 연장되어 있고, 링 형상의 스프링(30)으로부터 작용하는 가압력에 의해, 내경측에 위치하는 뾰족한 형상의 접촉부(26a1)를, 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)에 압접시키고 있다.
시일 부재(25)는 플랜지부(23)의 끼워 맞춤부(22)와는 반대측의 면(도면 중 좌측의 면)을 덮는 기부(27)를 갖고 있고, 이 기부(27)에서는, 접촉부(26)보다도 직경 방향 외측에, 사이드 립(28)이 설치되어 있다.
여기서, 플랜지부(23)의 내경측에는, 당해 플랜지부(23)의 강도를 확보하기 위한 단차부(231)가 형성되어 있고, 사이드 립(28)은 기부(27)에 있어서의 이 단차부(231)에 겹치는 위치로부터, 지지 구멍(108)의 외측(도면 중 좌측)을 향해 연장되어 있다.
사이드 립(28)은 회전 중심축 X에 대해 평행한 축선 Xa를 따라 대략 직선 형상으로 연장된 후에, 길이 방향에 있어서의 도중 위치로부터, 그 선단(28a)측을 기단부(28b)측보다도 직경 방향 외측에 위치시키는 방향으로 연장되어 있다. 그로 인해, 회전 중심축 X의 축방향에서 볼 때 링 형상을 이루는 사이드 립(28)의 외경 D1[도 1의 (a) 참조]은 길이 방향에 있어서의 도중 위치로부터, 그 선단(28a)을 향함에 따라 직경이 확장되어 있다.
여기서, 드라이브 샤프트(109)에는, 사이드 립(28)과의 대향부(109b)에, 더스트 커버(110)가 고정되어 있다. 이 더스트 커버(110)에서는, 외경측의 벽부(112)와 내경측의 벽부(113)가 회전 중심축 X의 직경 방향에서 간격을 두고 배치되어 있고, 회전 중심축 X의 축방향에서 볼 때 링 형상을 이루는 이들 벽부(112, 113)는, 그 대향부(109b)측(도면 중 좌측)의 단부가, 링 형상의 접속벽(111)에 의해 접속되어 있다.
실시 형태에서는, 사이드 립(28)의 기부(27)로부터의 길이 L1은, 드라이브 샤프트(109)를 변속기 케이스(107)의 지지 구멍(108)에서 지지시켰을 때에, 그 선단(28a)측이, 외경측의 벽부(112)와 내경측의 벽부(113)의 사이에 삽입되는 길이로 설정되어 있다. 그리고, 이 상태에 있어서 사이드 립(28)의 선단(28a)이 외경측의 벽부(112)에 압입되어, 사이드 립(28)과 외경측의 벽부(112) 사이에 간극이 발생하지 않도록 되어 있다.
여기서, 외경측의 벽부(112)의 선단측은, 회전 중심축 X로부터 이격되는 방향으로 만곡한 만곡부(112a)로 되어 있다. 그로 인해, 드라이브 샤프트(109)를 변속기 케이스(107)의 지지 구멍(108)에 삽입하였을 때에, 사이드 립(28)의 선단(28a)이 이 만곡부(112a)를 미끄럼 이동함으로써, 사이드 립(28)의 선단(28a)측이, 그 외경을 좁히면서 링 형상의 벽부(112)의 내측에 삽입(압입)되도록 되어 있다.
실시 형태에서는, 더스트 커버(110)의 내경측의 벽부(112)와, 외경측의 벽부(113)와, 이들 벽부(112, 113)의 사이에 삽입된 사이드 립(28)에 의해, 래버린스 시일을 형성하고 있고, 이 래버린스 시일에 의해, 사이드 립(28)으로부터 내경측의 공간 S에의 흙탕물 등의 이물질의 진입을 저지하고 있다.
사이드 립(28)의 직경 방향 외측에는, 사이드 립(28)과 동일 방향으로 연장되는 래버린스 립(29)이 설치되어 있다. 이 래버린스 립(29)은 회전 중심축 X에 대해 평행한 축선 Xb를 따라 연장되어 있고, 상기한 환 형상 부재(21)의 끼워 맞춤부(22)와 동축에 설치되어 있다.
래버린스 립(29)의 기부(27)로부터의 길이는, 사이드 립(28)의 길이 L1과 동일한 길이 L1로 되어 있고, 드라이브 샤프트(109)를 변속기 케이스(107)의 지지 구멍(108)에서 지지시켰을 때에, 회전 중심축 X의 직경 방향에서 간격을 두고 배치된 사이드 립(28)과 래버린스 립(29) 사이에, 더스트 커버(110)의 외경측의 벽부(112)가 위치하도록 되어 있다.
이 상태에 있어서 래버린스 립(29)과 벽부(112)[만곡부(112a)의 외경측의 평탄면(112c)] 사이에 간극 Wa가 확보되어 있고, 사이드 립(28)의 직경 방향 외측에, 당해 사이드 립(28)과 래버린스 립(29)과, 벽부(112)에서, 새로운 래버린스 시일이 형성되어 있다.
래버린스 립(29)의 기단부(29b)를 지지하는 기부(27)의 외경측에는, 지지 구멍(108)과의 접촉부(271)가 환 형상 부재(21)의 끼워 맞춤부(22)측(도면 중 우측)으로 연장되어 형성되어 있고, 이 접촉부(271)의 래버린스 립(29)측에 인접하여, 내경측(회전 중심축 X측)으로 움푹 들어간 오목부(272)가 형성되어 있다.
이 오목부(272)는 기부(27)의 외경측으로부터 래버린스 립(29)의 기단부(29b)에 이르는 범위에 형성되어 있고, 래버린스 립(29)의 기단부(29b)는 선단(29a)측보다도 얇게 형성되어 있다.
그로 인해, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이, 기단부(29b)를 지지점으로 하여 회전 중심축 X의 직경 방향으로 변위 가능하게 되어 있고, 흙탕물 등의 이물질이, 회전 중심축 X의 직경 방향 외측으로부터 래버린스 립(29)에 충돌하면, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이, 내경측에 위치하는 더스트 커버(110)의 벽부(112)와의 간극 Wa를 좁히는 방향으로 변위되도록 되어 있다.
실시 형태에 따른 시일 구조의 작용을 설명한다.
도 2는 실시 형태에 따른 시일 구조의 작용을 설명하는 도면으로, (a)는 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이 변위되어 있지 않은 위치(기준 위치)에 있는 상태를 도시하는 도면이며, (b)는 흙탕물 등의 이물질과의 충돌에 의해, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이 내경측으로 변위된 상태를 도시하는 도면이며, (c)는 래버린스 립(29)의 내측에 흙탕물이 진입한 경우를 설명하는 도면이며, (d)는 (a)에 있어서의 영역 A의 확대도이다.
도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)와, 변속기 케이스(107)의 지지 구멍(108)의 간극을 밀봉하는 립 시일(20)은 더스트 커버(110)측으로 돌출된 사이드 립(28)의 선단(28a)측을, 지지 구멍(108)의 외부에서, 더스트 커버(110)의 내경측의 벽부(113)와 외경측의 벽부(112) 사이에 삽입하여 래버린스 시일을 형성하고 있다.
이 상태에 있어서 사이드 립(28)의 선단(28a)은 외경측의 벽부(112)의 내주면(112b)에 압입되어 있고, 사이드 립(28)보다도 내경측의 공간 S에의 이물질(먼지 등)의 진입이 저지되어 있다.
또한, 회전 중심축 X의 직경 방향에서 볼 때, 래버린스 립(29)과 벽부(112)가 겹치도록 설치되어 있고, 사이드 립(28)의 직경 방향 외측에, 당해 사이드 립(28)과 래버린스 립(29)과, 벽부(112)에서, 새로운 래버린스 시일이 형성되어 있다.
이 상태에 있어서, 흙탕물 등의 이물질이, 회전 중심축 X의 직경 방향 외측으로부터 립 시일(20)측으로 진입하면(도면 중, 화살표 참조), 사이드 립(28)의 직경 방향 외측에 래버린스 립(29)이 위치하고 있고, 사이드 립(28)은 외부(직경 방향 외측)에 노출되어 있지 않으므로, 흙탕물 등의 이물질은, 래버린스 립(29)에 충돌하게 된다.
그렇게 되면, 래버린스 립(29)은 그 기단부(29b)가 얇게 형성되어 있으므로, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이, 충돌력에 의해 내경측[도 2의 (d), 화살표 a 참조]으로 변위되어, 더스트 커버(110)의 벽부(112)와의 간극 Wx가, 변위 전의 간극 Wa보다도 좁혀지게 된다[도 2의 (b) 참조].
이에 의해, 흙탕물 등의 이물질이, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측을 돌아 들어가, 래버린스 립(29)과 벽부(112) 사이의 간극 Wx를 통과하고자 해도, 이 간극 Wx는 래버린스 립(29)의 변위 전의 간극 Wa보다도 좁아져 있으므로, 사이드 립(28)측에의 이물질의 진입이 억제되도록 되어 있다.
도 3은 실시 형태에 따른 래버린스 립(29)에 작용하는 응력과, 래버린스 립(29)과 벽부(112) 사이의 간극의 관계를 설명하는 도면이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 래버린스 립(29)에 응력이 작용하고 있지 않을(응력＝0) 때에는, 래버린스 립(29)은 축선 Xb를 따라 위치하고 있고[도 2의 (a) 참조], 내경측에 위치하는 벽부(112)와의 사이의 간극 Wa가 존재한다.
그리고, 래버린스 립(29)에 응력이 작용하면, 래버린스 립(29)의 휨량[선단(29a)측의 변위량]이 급격하게 증대하여, 벽부(112)와의 사이의 간극 Wa가 급격하게 좁혀진다. 그리고, 그 후에는 응력의 증대에 수반하여, 서서히 간극 Wa가 좁혀진다.
예를 들어, 래버린스 립(29)에 작용하는 응력이 x인 경우에는, 래버린스 립(29)의 휨량이 Wb로 되어, 래버린스 립(29)과 벽부(112) 사이의 간극 Wx는, 당초의 간극 Wa보다도 좁은 간극으로 된다(Wx＝Wa-Wb).
실시 형태에서는, 래버린스 립(29)의 선단(29a)이 변위되어도, 래버린스 립(29)과 벽부(112)가 충돌되지 않도록, 사이드 립의 길이 L1과, 선단(29a)측의 폭 W2가 설정되어 있고, 또한, 응력이 작은 단계에서 선단(29a)측이 크게 변위되도록, 기단부(29b)의 폭 W1이 설정되어 있다[도 2의 (d) 참조].
또한, 실시 형태에서는, 기단부(29b)의 폭 W1과 선단(29a)측의 폭 W2가, 적어도 W2≥W1로 되도록 설정되어 있다.
또한, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측은, 벽부(112)에 근접하는 방향뿐만 아니라, 벽부(112)로부터 이격되는 방향[도 2의 (d), 화살표 b 참조]으로도 변위 가능하게 되어 있고, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이 도면 중 화살표 b 방향으로 변위되면, 벽부(112)와의 사이의 간극 Wa가 넓어지도록 되어 있다.
그로 인해, 래버린스 립(29)과 사이드 립(28) 사이에 흙탕물이 진입하여, 기부(27)의 근방에 체류되었다고 해도, 진입한 흙탕물이 중력 방향에 있어서의 하측에 모이면, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이, 모인 흙탕물의 자중에 의해 하방으로 변위되어, 래버린스 립(29)이 기준 위치에 있을 때보다도 넓은 간극 Wy가 형성되도록 되어 있다[도 2의 (c) 참조].
따라서, 진입한 흙탕물이, 래버린스 립(29)과 사이드 립(28) 사이에 체류한 상태로 되지 않고, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이 중력 방향에 있어서의 하측[벽부(112)로부터 이격되는 방향]으로 변위됨으로써, 진입한 흙탕물이, 래버린스 립(29)과 사이드 립(28) 사이에서, 외부로 배출되도록 되어 있다.
여기서, 흙탕물이 체류한 경우에는, 흙탕물이 고화될 때에 고형의 이물질이 발생하여, 이 이물질이, 사이드 립(28)의 선단(28a)과 벽부(112) 사이에 끼이는 경우가 있다. 이 상태에서 드라이브 샤프트(109)가 회전 중심축 X[도 1의 (a) 참조] 주위로 회전하면, 당해 드라이브 샤프트(109)와 일체로 회전하는 외경측의 벽부(112)의 내주면(112b)을 사이드 립(28)의 선단(28a)이 미끄럼 이동하므로, 이물질이 끼워 넣어진 상태에서 사이드 립(28)의 선단(28a)이 미끄럼 이동하면, 사이드 립(28)의 선단(28a)측이 이물질에 의해 깍여, 시일성이 상실되어 버린다.
상기한 바와 같이 진입한 흙탕물의 래버린스 립(29)과 사이드 립(28) 사이에서의 체류를 적절하게 방지할 수 있으므로, 시일성이 상실되어 버리는 사태의 발생을 적절하게 방지할 수 있다.
이상과 같이, 실시 형태에서는, 변속기 케이스(107)의 드라이브 샤프트(109)의 지지 구멍(108)에서 지지된 립 시일(20)이 내경측에 설치한 접촉부(26)를 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)에 압접시켜 설치됨과 함께, 접촉부(26)의 직경 방향 외측으로부터 드라이브 샤프트(109)의 축방향으로 연장되는 사이드 립(28)을 갖고 있고,
지지 구멍(108)의 외측으로 돌출시킨 사이드 립(28)의 선단(28a)측을, 드라이브 샤프트(109)에 일체 회전 가능하게 설치된 더스트 커버(110)의 내경측의 벽부(113)와 외경측의 벽부(112) 사이에 삽입하여, 래버린스 시일을 형성함과 함께, 사이드 립(28)의 선단(28a)측을 외경측의 벽부(112)에 압접시킨 자동 변속기에 있어서의 시일 구조이며,
립 시일(20)에, 사이드 립(28)보다도 직경 방향 외측으로부터, 사이드 립(28)과 동일 방향으로 연장되는 래버린스 립(29)을 설치하여, 사이드 립(28)과 래버린스 립(29) 사이에 외경측의 벽부(112)를 위치시켜, 사이드 립(28)의 외경측에, 새로운 래버린스 시일을 형성한 구성의 자동 변속기에 있어서의 시일 구조로 하였다.
이와 같이 구성하면, 사이드 립(28)의 직경 방향 외측에 래버린스 립(29)이 위치하고 있고, 드라이브 샤프트(109)의 회전 중심축 X의 직경 방향에서 볼 때 사이드 립(28)은 래버린스 립(29)에 은폐되어 노출되어 있지 않으므로, 이물질이 사이드 립(28)에 직접 간섭하여, 사이드 립(28)의 선단(28a)측이 변위되는 경우가 없다. 따라서, 사이드 립(28)의 선단(28a)과 외경측의 벽부(112) 사이에 이물질이 끼어, 시일성이 상실되는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
이에 의해, 차량의 주행 시에, 드라이브 샤프트(109)와 일체로 회전하는 더스트 커버(110)와 사이드 립(28)이 사이드 립(28)의 선단(28a)과 벽부(112)의 내주면(112b) 사이에 이물질이 끼워 넣어진 상태에서 상대 회전하는 것이 적절하게 방지된다.
그로 인해, 사이드 립(28)의 선단(28a)이 벽부(112)와의 사이에 이물질이 끼워 넣어진 상태에서 내주면(112b)을 미끄럼 이동하면, 사이드 립(28)의 선단(28a)측이 이물질에 의해 깍여, 시일성이 완전히 상실되어 버리는 경우가 있지만, 이러한 사태의 발생을 적절하게 방지할 수 있다.
또한, 사이드 립(28)에 의한 시일성이 완전히 상실되면, 내측의 공간 S 내에 진입한 이물질이, 접촉부(26)에 있어서의 메인 립(26a)이나 더스트 립(26b, 26c)과 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a) 사이에 끼이는 경우가 있다.
그렇게 하면, 드라이브 샤프트(109)의 회전에 의해, 메인 립(26a)이나 더스트 립(26b, 26c)이 드라이브 샤프트(109)의 외주(109a)를 미끄럼 이동할 때에, 메인 립(26a)이나 더스트 립(26b, 26c)이, 끼워 넣어진 이물질에 의해 깍여, 시일성이 상실되어 버릴 우려가 있다.
상기한 바와 같이 구성하여, 사이드 립(28)의 부분에 있어서 시일성이 상실되는 것을 적절하게 방지함으로써 메인 립(26a)이나 더스트 립(26b, 26c)측에의 이물질의 진입을 방지할 수 있으므로, 메인 립(26a)이나 더스트 립(26b, 26c)의 부분에서의 시일성이 상실되는 것도, 적절하게 방지할 수 있다.
이에 의해, 흙탕물 등의 이물질이, 립 시일(20)에 의한 시일을 파괴하여, 변속기 케이스(107) 내에 진입하는 것을 적절하게 방지할 수 있다. 또한, 립 시일(20)에 의한 시일성이 경시적으로 크게 손상되는 일이 없으므로, 변속기(107) 내의 윤활유가, 립 시일(20)의 부분을 통하여, 변속기 케이스(107)의 외부에 누출되는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
래버린스 립(29)의 기단부(29b)측은, 선단(29a)측보다도 얇게 형성되어 있는 구성으로 하였다.
이와 같이 구성하면, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측이 변위되기 쉬워지므로, 래버린스 립(29)에 대해 직경 방향 외측으로부터 이물질이 충돌하면, 래버린스 립(29)의 선단(29a)측은, 직경 방향 내측에 위치하는 외경측의 벽부(112)에 근접하는 방향으로 변위되어, 외경측의 벽부(112)와의 사이의 간극 Wa를 좁히게 된다. 이에 의해, 사이드 립(28)측에의 이물질의 침입이 한층 더 곤란해지므로, 사이드 립(28)의 선단(28a)측과 외경측의 벽부(112) 사이에 이물질이 끼이는 것을, 보다 적합하게 방지할 수 있다.
따라서, 립 시일(20)에 의한 시일성이 상실되는 것을, 적절하게 방지할 수 있다.
립 시일(20)은 지지 구멍(108)에 끼워 맞춤 지지되는 환 형상 부재(21)의 끼워 맞춤부(22)와, 이 환 형상 부재(21)가 조립되는 시일 부재(25)로 구성되어 있고,
상기 래버린스 립(29)은 드라이브 샤프트(109)의 회전 중심축 X에 대해 평행한 축선 Xb를 따라 연장되는 동시에, 끼워 맞춤부(22)의 연장상에 위치하고 있고, 회전 중심축 X의 직경 방향에 있어서 래버린스 립(29)은 끼워 맞춤부(22)의 외주와 동축선상에 설치되어 있는 구성으로 하였다.
이와 같이 구성하면, 래버린스 립(29)을 설치하기 위해, 립 시일(20)이나 지지 구멍(108)의 외경을 크게 할 필요가 없으므로, 자동 변속기의 지지 구멍(108)에 지지시키고 있었던 종래의 립 시일을 단순하게 치환함으로써 시일성의 저하를 적절하게 방지할 수 있는 시일 구조로 된다.
또한, 종래의 립 시일의 외경을 변경하지 않고, 래버린스 립(29)의 휨량을 크게 확보할 수 있다.
시일 부재(25)에서는, 래버린스 립(29)의 기단부(29b)를 지지하는 기부(27)의 외주에, 내경측으로 움푹 들어간 오목부(272)가 형성되어 있고, 이 오목부(272)는 회전 중심축 X의 축방향에서, 래버린스 립(29)의 기단부(29b)에 이르는 범위에 설정되어, 래버린스 립(29)의 기단부(29b)를 선단(29a)측보다도 얇게 형성하고 있는 구성으로 하였다.
이와 같이 구성하면, 회전 중심축 X의 직경 방향과 축방향에 있어서의 오목부(272)의 깊이와 범위(길이)를 적절히 변경함으로써, 래버린스 립(29)의 휨 용이성[선단(29a)측의 변위 용이성]을 적절하게 조정할 수 있다.
시일 부재(25)의 외주에는, 회전 중심축 X의 축방향에 있어서의 래버린스 립(29)과는 반대측에, 지지 구멍(108)과의 접촉부(271)가 설치되어 있고, 래버린스 립(29)과, 접촉부(271)와, 환 형상 부재(21)의 끼워 맞춤부(22)가 회전 중심축 X에 대해 평행한 축선 Xb상에서, 동축에 위치하고 있는 구성으로 하였다.
이와 같이 구성하면, 래버린스 립(29)의 기단부(29b)측이, 고무제의 접촉부(271)를 개재시켜, 금속제의 환 형상 부재(21)에 지지되게 된다.
그렇게 하면, 응력을 받은 래버린스 립(29)이 변위될 때에 고무제의 접촉부(271)의 신축이, 래버린스 립(29)의 변위 용이성에 기여하게 된다.
따라서, 래버린스 립(29)의 기단부(29b)측을 금속제의 환 형상 부재(21)에서 직접 지지시킨 경우에 비해, 래버린스 립(29)이 변위되기 쉬워지는 동시에, 래버린스 립(29)의 변위 속도가 빨라지므로, 사이드 립(28)측에의 이물질의 진입을 보다 적합하게 방지할 수 있게 된다.
20, 20A : 립 시일(시일)
21 : 환 형상 부재
22 : 끼워 맞춤부
23 : 플랜지부
25 : 시일 부재
26 : 접촉부(시일부)
26b1 : 선단
26a1 : 접촉부
26a : 메인 립
26b, 26c : 더스트 립
27 : 기부
28 : 사이드 립
28a : 선단
28b : 기단부
29 : 래버린스 립
29a : 선단
29b : 기단부
30 : 스프링
100 : 차동 장치
101 : 피니언 기어
102 : 사이드 기어
103 : 축부
104 : 디퍼렌셜 케이스
107 : 변속기 케이스(케이스)
108 : 지지 구멍
109 : 드라이브 샤프트(회전축)
109a : 외주
109b : 대향부
110 : 더스트 커버
111 : 접속벽
112 : 벽부
112a : 만곡부
112b : 내주면
112c : 평탄면
113 : 벽부
231 : 단차부
271 : 접촉부
272 : 오목부
A : 영역
D1 : 외경
S : 공간
Sa : 간극
W : 간극
W1 : 폭
W2 : 폭
Wa : 간극
Wx : 간극
X : 회전 중심축
Xb : 축선
Xa : 축선

Claims (3)

  1. 자동 변속기의 케이스에서 회전축의 지지 구멍에 지지된 시일이, 내경측에 설치한 시일부를 상기 회전축의 외주에 압접시켜 설치됨과 함께, 상기 시일부의 직경 방향 외측으로부터 상기 회전축의 축방향으로 연장되는 사이드 립을 갖고 있고,
    상기 지지 구멍의 외측으로 돌출시킨 상기 사이드 립의 선단측을, 상기 회전축에 일체 회전 가능하게 설치된 내경측의 벽부와 외경측의 벽부 사이에 삽입하여, 외경측의 벽부에 압접시킨 자동 변속기에 있어서의 시일 구조이며,
    상기 시일에, 상기 사이드 립보다도 직경 방향 외측으로부터, 상기 사이드 립과 동일 방향으로 연장되는 래버린스 립을 설치하여, 상기 사이드 립과 상기 래버린스 립 사이에, 상기 외경측의 벽부를 위치시키고,
    상기 래버린스 립의 기단부측은, 선단측보다도 얇게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기에 있어서의 시일 구조.
  2. 자동 변속기의 케이스에서 회전축의 지지 구멍에 지지된 시일이, 내경측에 설치한 시일부를 상기 회전축의 외주에 압접시켜 설치됨과 함께, 상기 시일부의 직경 방향 외측으로부터 상기 회전축의 축방향으로 연장되는 사이드 립을 갖고 있고,
    상기 지지 구멍의 외측으로 돌출시킨 상기 사이드 립의 선단측을, 상기 회전축에 일체 회전 가능하게 설치된 내경측의 벽부와 외경측의 벽부 사이에 삽입하여, 외경측의 벽부에 압접시킨 자동 변속기에 있어서의 시일 구조이며,
    상기 시일에, 상기 사이드 립보다도 직경 방향 외측으로부터, 상기 사이드 립과 동일 방향으로 연장되는 래버린스 립을 설치하여, 상기 사이드 립과 상기 래버린스 립 사이에, 상기 외경측의 벽부를 위치시키고,
    상기 래버린스 립의 기단부측은, 선단측보다도 얇게 형성되어 있고,
    상기 시일은, 상기 지지 구멍에 끼워 맞춤 지지되는 환 형상 부재와, 이 환 형상 부재가 조립되는 시일 부재로 구성되어 있고,
    상기 회전축의 직경 방향에 있어서 상기 래버린스 립은, 상기 환 형상 부재의 외주와 동축선상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기에 있어서의 시일 구조.
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