オイルシールの潤滑装置

トップ :: F 機械工学照明加熱武器爆破 :: F16 機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段

【発明の名称】	オイルシールの潤滑装置
【発明者】	【氏名】高松伸好【氏名】辻義仁【氏名】田中征一
【要約】	【課題】内燃機関の、クランクシャフトの、トランスミッション接続側の軸端と、このクランクシャフトを支持する端壁を油密にシールするオイルシールの潤滑装置であって、前記オイルシールに充分な潤滑オイルを供給して、そのオイルシールのシール効果を高めると共にその耐久性を向上させる。【解決手段】クランクシャフト５の、トランスミッション接続側のジヤーナル軸部５ｊを軸受部１ｕ，３ｌを介して回転自在に支持し、この軸受部１ｕ，３ｌの近傍で、クランクシャフト５の軸端の外周面をシールするオイルシール１５を設けたものにおいて、軸受部１ｕ，３ｌとオイルシール１５との間に、その軸受部１ｕ，３ｌを潤滑した潤滑オイルのオイル戻し通路２３を設け、さらにオイル戻し通路２３とオイルシール１５との間にオイル保持壁２０を設け、オイル戻し通路２３からオイルシール１５に流れたオイルを、オイル保持壁２０でオイルシール１５内に保持させるようにした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】ハウジング（１，３；１，４，３０）内で回転軸（５）が軸受部（１ｕ，３ｌ；１ｕ，６′）を介して回転自在に支持され、この軸受部と対向して、前記ハウジング（１，３；１，４，３０）の端壁に開口したオイルシール取付孔（１３）と、前記回転軸（５）の軸端（５ｆ）との間に、オイルシール（１５）を設け、このオイルシール（１５）と前記軸受部（１ｕ，３ｌ；１ｕ，６′）との間に、その軸受部に供給された潤滑オイルのオイル戻し通路（２３）を形成し、このオイル戻し通路（２３）を流れる潤滑オイルを、前記オイルシール（１５）に供給するようにした、オイルシールの潤滑装置において、前記軸受部（１ｕ，３ｌ；１ｕ，６′）とオイルシール（１５）との間に、オイル戻し通路（２３）よりオイルシール（１５）に供給された潤滑オイルを、オイルシール（１５）内に保持させるための、オイル保持壁（２０）を設けたことを特徴とする、オイルシールの潤滑装置。
【請求項２】前記オイル保持壁（２０）に、前記オイル戻し通路（２３）を流れる潤滑オイルを、オイルシール（１５）のリップ部（１７₂）に指向させるための傾斜案内部（２０₃；２０₄）を形成したことを特徴とする、前記請求項１記載のオイルシールの潤滑装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジングに軸受部材を介して回転軸を回転自在に支持し、この軸受部の近くで前記ハウジングの端壁のオイルシール孔と、前記回転軸の軸端との間に設けたオイルシールの潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用の内燃機関において、回転軸であるクランクシャフトをハウジング（シリンダブロックとクランクキヤップ）に軸受部を介して回転自在に支承し、この軸受部の近くで、クランクシャフトの軸端と、ハウジングの端壁のオイルシール孔間を、オイルシールにより油密にシールすることが一般に行なわれる（実公平６－３４５６５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで回転軸（クランクシャフト）が高速で回転され、特に、前記公知例のように、その回転軸の軸端（トランスミッション取付側）が軸受部の軸径よりも径大に形成されているものでは、回転軸の高速回転で、オイルシールによりシールされている、その回転軸の軸端の周速度が高くなり、これに起因してオイルシール周りに滞留している潤滑オイルが、前記回転による遠心力を受けてミスト状になって外部に飛散してしまい、潤滑オイルが不足がちとなり、その結果、オイルシールの劣化、昇温を招き、シール効果が充分でなくなるばかりでなく、オイルシールの耐久性が損なわれるという問題がある。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、回転軸が高速で回転され、特にに、オイルシールによりシールされるその回転軸の軸端が、その軸受部の軸径よりも径大であっても、そのオイルシールの周りに充分な潤滑オイルを保持させて良好なシール効果が得られるとともにその耐久性を向上させるようにした、新規な、オイルシールの潤滑装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本請求項１記載の発明は、ハウジング内で、回転軸が軸受部を介して回転自在に支持され、この軸受部と対向して、前記ハウジングの端壁に開口したオイルシール取付孔と、前記回転軸の軸端との間に、オイルシールを設け、このオイルシールと前記軸受部との間に、その軸受部に供給された潤滑オイルのオイル戻し通路を形成し、このオイル戻し通路を流れる潤滑オイルを、前記オイルシールに供給するようにした、オイルシールの潤滑装置において、前記軸受部とオイルシールとの間に、オイル戻し通路よりオイルシールに供給された潤滑オイルを、オイルシール内に保持させるための、オイル保持壁を設けたことを特徴としており、かかる特徴によれば、軸受部を潤滑したのち、オイルシールに供給された潤滑オイルは、オイル保持壁によりそのオイルシール内に保持させることができて潤沢な潤滑オイルをオイルシール、特にそのリップ部に供給して、そのオイルシールの潤滑不足による劣化を抑制し、オイルシールの耐久性を向上させることができ、その良好なシールを長期にわたり確保することができる。
【０００６】また、前記目的を達成するため、本請求項２記載の発明によれば、前記請求項１記載のものにおいて、前記オイル保持壁に、前記オイル戻し通路を流れる潤滑オイルを、オイルシールのリップ部に指向させるための傾斜案内部を形成したことを特徴としており、かかる特徴によれば、軸受部を潤滑後の潤滑オイルを、オイルシールのリップ部に積極的に導くことができ、オイルシールの潤滑性を一層高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】本実施例は、本発明を、四サイクル四気筒内燃機関のクランクシャフトの軸端をシールするオイルシールに実施した場合である。
【０００９】まず、図１～４を参照して、第１実施例について説明するに、図１は、本発明オイルシールの潤滑装置を備えた四気筒内燃機関のクランクシャフトの軸端部周りの縦断面図、図２は、図１の２線矢視の仮想線囲い部分の拡大図、図３は、図２の３－３線に沿う断面図、図４は、図２の４線矢視の仮想線囲い部分の拡大図である。
【００１０】以下の説明において、内燃機関のクランクシャフトの補機類の取付側を「前側」といい、またそのトランスミッション取付側を「後側」という。
【００１１】図１～３において、四気筒内燃機関の、四つのシリンダボア２を並列形成したシリンダブロック１のクランクケース部１₁の下面には、ロアブロック３が連結ボルト９をもって締結接合され、さらにこのロアブロック３の下面にパッキンを介してオイルパン４が固着されて、前記クランクケース部１₁とオイルパン４とによりクランク室Ｃが形成されており、そのオイルパン４内に、この機関の被潤滑部を潤滑するための潤滑オイルが貯留される。
【００１２】前記シリンダブロック１のクランクケース部１₁と、ロアブロック３との接合面間には、本発明における回転軸としての、クランクシャフト５が回転自在に支承される。すなわちクランクケース部１₁には、その長手方向に間隔をあけて複数の軸受上半部１ｕが形成され、またロアブロック３には、前記複数の軸受上半部１ｕに対応して軸受下半部３ｌが形成され、これらの軸受下半部３ｌに半円状部を有する軸受キヤップ６が、ロアブロック３の鋳造成型時に一体に鋳込み成型される。そして前記クランクケース部１₁の軸受上半部１ｕと、ロアブロック３の軸受キヤップ６との間には、軸受メタル７を介してクランクシャフト５の複数のジヤーナル軸部５ｊが回転自在に支承される。前記クランクシャフト５の複数のクランク軸部５ｃには、コンロッド８の大端部がそれぞれ回転自在に連接されており、これらのコンロッド８の小端部は、前記シリンダボア２に摺動自在に嵌合されているピストン（図示せず）に回動自在に連接されている。
【００１３】而して前記シリンダブロック１およびロアブロック３は、本発明における「ハウジング」を構成し、また前記クランクシャフト５は、本発明における「回転軸」を構成し、さらに前記軸受上半部１ｕと軸受下半部３ｌは、本発明における「軸受部」を構成している。
【００１４】クランクシャフト５の前側の軸端（図１、左側軸端）には、図示しない補機類を駆動するための補機駆動プーリ１０が固着される。一方クランクシャフト５の後側の軸端（図１、右側軸端）には、クランクシャフト５の最も後側のジヤーナル軸部５ｊの近傍で、そのジヤーナル軸部５ｊよりも径大なフランジ部５ｆが一体に形成され、このフランジ部５ｆには、図示しないトランスミッションを接続するためのフライホイール１１が取り付けられる。
【００１５】クランクケース部１₁の後側の端壁の軸受上半部１ｕと、ロアブロック３の後側の端壁の軸受下半部３ｌの接合面間には、それぞれ半円状のオイルシール保持部が形成されており、それらのオイルシール保持部には、それぞれオイルシール取付孔１３が開口され、このオイルシール取付孔１３と、クランクシャフト５の軸端のフランジ部５ｆとの間に環状のシール空間１４が形成され、このシール空間１４に、前記オイルシール取付孔１３に圧入嵌合される、環状のオイルシール１５が装着され、このオイルシール１５により、前記シール空間１４が油密にシールされる。
【００１６】図４に示すように、前記オイルシール１５は、金属板製の芯体１６を埋入される、環状の合成ゴム製のシール本体１７を備え、このシール本体１７は、環状の固定部１７₁の外端側から径方向内方にリップ部１７₂が一体に延長されており、そのリップ部１７₂の外周面にリング状のバネ部材１８が嵌着される。リップ部１７₂は、それ自体の弾性およびバネ部材１８の弾発力によりクランクシャフト５のフランジ部５ｆ外周面に圧接されて、このフランジ部５ｆとリップ部１７₂間の回転摺動面を油密にシールする。
【００１７】図４に最も明瞭に示すように、前記オイルシール１５の環状の固定部１７₁の内周面には、このオイルシール１５内に潤滑オイルを積極的に保持させるための、本実施例の特徴であるオイル保持壁２０が設けられる。このオイル保持壁２０は、金属板、合成樹脂板あるいは合成ゴム板により形成され、オイルシール１５のシール本体１７の固定部１７₁の内周面に固着される環状の基部２０₁と、この基部の一側端より径方向内方に向かって一体に起立延長される起立部２０₂とより、断面Ｌ字状に形成されている。そして、その起立部２０₂は、シール本体１７から離れる方向すなわち後述するオイル戻し通路２３側に向けて若干傾斜していて、かつ、その先端がフランジ部５ｆの外周面の近くまで延びており、その径方向の高さは、オイルシール１５のリップ部１７₂の高さと略同じにしてある。そして、オイル保持壁２０は、オイルシール１５と協働して、そのオイルシール１５内にオイル溜室２２を形成しており、後に述べるように、オイルシール１５内に充分な潤滑オイルを保持できるようにしてある。
【００１８】クランクシャフト５の最も後側のジヤーナル軸部５ｊを支承する、「軸受部」としての軸受上、下半部１ｕ，３ｌの一側面と、これに対向する前記フランジ部５ｆおよびオイルシール１５の側面との隣接境界部には、クランクシャフト５の軸方向に所定の幅をもち、かつ前記ジヤーナル軸部５ｊからオイルシール１５の外周面近くまで達する環状の第１オイル戻し通路２３₁が形成されており、前記オイル保持壁２０の起立部２０₂は、この第１オイル戻し通路２３₁に臨んでいる。また軸受上、下半部１ｕ，３ｌの他側面と、クランクシャフト５の、前記ジヤーナル軸部５ｊに続くクランクウエブ部５ｗの側面間には、オイルパン４内に連通する第２オイル戻し通路２３₂が形成されており、さらに前記軸受下半部３ｌの軸受キヤップ６には、クランク軸方向の連通路２３₃が形成されており、この連通路２３₃の両端は、前記第１および第１オイル戻し通路２３₁，２３₂に連通されている。そして前記第１オイル戻し通路２３₁、連通路２３₃および第２オイル戻し通路２３₂は、オイル戻し通路２３を形成しており、前記ジヤーナル軸部５ｊを潤滑した潤滑オイルは、このオイル戻し通路２３を通ってオイルパン４に還流される。またこのオイル戻し通路２３を流れるオイルの一部は、オイルシール１５内に導かれ、前記オイルシール１５内のオイル溜室２２に貯留されるようになっている。
【００１９】前記軸受上半部１ｕには、その前後に開口する軸方向のエア通路２５が形成されており、このエア通路２５は前記オイル戻し通路２３に連通されており、オイル戻し通路１３を流れる潤滑オイルの、オイルパン４へ流れを促進するように作用する。
【００２０】図１に示すように、前記オイルパン４内には、オイルポンプ２６が配設され、このオイルポンプ２６の吐出口に接続されるオイル送給通路２７は、クランクシャフト５に形成したオイル通路２８を通ってクランクシャフト５の、ジヤーナル軸部５ｊ、クランク軸部５ｃ等の複数の軸受部に強制給油される。
【００２１】なお、このオイルポンプ２６からクランクシャフト５の各軸受部へオイルを強制供給する、オイル供給系は従来公知のものであるので、その詳細な説明を省略する。
【００２２】次にこの第１実施例の作用について説明する。
【００２３】いま、内燃機関が運転されると、通常のように、オイルポンプ２６の駆動によりオイルパン４内のオイルは、クランクシャフト５に形成したオイル通路２８を通り、そのクランクシャフト５の複数のジヤーナル軸部５ｊ、クランク軸部５ｃ等に強制的に給油されて、それらの軸受部を潤滑する。
【００２４】ところでクランクシャフト５の最も後側のジヤーナル軸部５ｊを潤滑したオイルは、図２に矢印ａで示すように、オイル戻し通路２３、すなわち前記第１オイル戻し通路２３₁、連通路２３₃および第２オイル戻し通路２３₂を通ってオイルパン４に還流される。このとき、このオイル戻し通路２３を流れるオイルの一部は、この通路２３と隣接する、オイルシール１５内のオイル溜室２２に流れる。そして前記オイル保持壁２０の起立壁２０₂は、オイル戻し通路２３側に向かって若干傾斜しており、その先端がそのオイル戻し通路２３に臨んでいることにより、潤滑オイルをオイル溜室２２に導くように作用する。またオイル溜室２２に流れたオイルは、そのオイル戻し通路２３とオイル溜室２２とを仕切るようにそれらの境界部に設けたオイル保持壁２０により、オイル戻し通路２３側への流出が抑えられてそのオイル溜室２２に貯留され、この貯留潤滑オイルは、クランクシャフト５の回転により攪拌され、クランクシャフト５のフランジ部５ｆの外周面とオイルシールのリップ部１７₂との間に飛沫となって潤沢に供給されて、このフランジ部５ｆの外周面と、オイルシール１５のリップ部１７₂との接触部を良好に潤滑して、その接触部の、摩耗、昇温を抑制し、オイルシール１５の、特にリップ部１７₂の劣化を抑えてその耐久性を向上させ、その結果長期にわたりオイルシール１５の潤滑性を高めることができる。そしてこのオイルシールの潤滑構造は、クランクシャフト５が高速回転され、またフランジ部５ｆが径大で、その外周面の周速度が大きい場合に、特に有効である。
【００２５】つぎに、図５，６を参照して本発明の第２実施例について説明するに、図５はオイルシールの潤滑装置の要部断面図、図６はオイル保持壁およびオイルシールの斜視図である。この第２実施例は、オイル保持壁２０の構造が、前記第１実施例のものと若干相違しており、すなわちオイル保持壁２０は、オイルシール１５の固定部１７₁に固定される基部２０₁より起立する起立部２０₂の先端部からその全周にわたって、内方に向かって軸方向内側すなわちオイル戻し通路２３側に向かって傾斜する傾斜案内部２０₃が一体に折り返し形成されている。
【００２６】而してこの傾斜案内部２０₃は、オイル戻し通路２３を流れる潤滑オイルを、オイルシール１５側に誘導し、かつ、図５矢印ｂで示すように、クランクシャフト５のフランジ部５ｆの回転により撥ね飛ばされたオイル飛沫を、オイルシール１５のリップ部１７₂に指向させることができて、前記フランジ部５ｆと、リップ部１７₂との接触部に、より潤沢に潤滑オイルを供給することができ、該接触部の潤滑をより良好なものとすることができる。
【００２７】なお、この第２実施例において、オイル保持壁２０の起立部２０₂は、その基部２０₁に対して略直角に起立し、あるいは前記第１実施例のようにオイル戻し通路２３側に傾斜させてもよい。
【００２８】つぎに、図７を参照して本発明の第３実施例について説明するに、図７は、オイル保持壁およびオイルシールの斜視図である。この第３実施例は、オイル保持壁２０の構造が、前記第２実施例のものとさらに若干相違しており、すなわちオイル保持壁２０は、オイルシール１５の固定部１７₁に固定される基部２０₁より起立する起立部２０₂の先端部に、その周方向に間隔をあけて内方に向かって軸方向外側すなわちオイル戻し通路２３側に向かって傾斜する複数の傾斜案内部２０₄が一体に折り返し形成されている。
【００２９】而して複数の傾斜案内部２０₄も、前記第２実施例と同じく、クランクシャフト５のフランジ部５ｆの回転により撥ね飛ばされたオイル飛沫を、オイルシール１５のリップ部１７₂に指向させることができて、前記フランジ部５ｆと、リップ部１７₂との接触部に、より潤沢に潤滑オイルを供給することができ、該接触部の潤滑をより良好なものとすることができる。
【００３０】なお、この第３実施例では、前記複数の傾斜案内部２０₄は、その数を調整することによりオイル案内量を調整できると共に起立部２０₂の自由端を補強することができる。また、オイル保持壁２０の起立部２０₂は、その基部２０₁に対して略直角に起立し、あるいは前記第１実施例のようにオイル戻し通路２３側に傾斜させてもよい。
【００３１】つぎに、図８を参照して本発明の第４実施例について説明するに、図８は、オイル保持壁およびオイルシールの断面図である。この第４実施例は、オイル保持壁２０を、オイルシール１５のシール本体１７と一体に形成した場合で、その他の構成は前記第１実施例のものと同じである。
【００３２】図８において、合成ゴム製のシール本体１７の、固定部１７₁の外側端には、オイル保持壁２０がその内方すなわちその中心側に向けて一体に起立形成されている。そしてこのオイル保持壁２０は、オイルシール１５のシール本体１７と協働してオイルシール１５内に、オイル溜室２２を形成している。そしてその貯留オイルは、そのリップ部１７₂と、クランクシャフト５のフランジ部５ｆの外周面との接触面に飛沫となって供給され、前記第１実施例のものと同等の作用効果を奏する。
【００３３】なお、この第４実施例によれば、オイル保持壁２０がオイルシール１５と一体に形成されることにより、部品点数を削減して一層のコストダウンが達成される。
【００３４】つぎに、図９を参照して、本発明の第５実施例について説明するに、図９は、オイルシールの潤滑装置を備えたクランクシャフトの軸端部周りの縦断面図である。この第５実施例は、クランクシャフト５の支持構造が、前記第１～４実施例のものと相違しており、すなわちこの第５実施例では、クランクシャフト５の複数のジヤーナル軸部５ｊを支持するのに、前記ロアブロック３を用いる代わりに、各ジヤーナル軸部５ｊを、各単独で支持する複数の軸受キヤップ６′を用いた場合であって、すなわちシリンダブロック１のクランクケース部１₁に形成した複数の軸受上半部１ｕと、そこに締結接合される軸受キヤップ６′とで、クランクシャフト５の複数のジヤーナル軸部５ｊが回転自在に支持される。そして軸受キヤップ６′は、本発明における「軸受部」を構成している。
【００３５】前記クランクケース部１₁の後側の端壁と、オイルパン４の後側の端壁との合わせ部には、軸受上半部１ｕと軸受キヤップ６′よりなる軸受部の軸受孔と同心状に円環状のシールホルダ３０がボルト３２により固着されており、オイルパン４とシールホルダ３０間には、パッキン３３が介在される。シールホルダ３０の内周面のオイルシール取付孔１３には、オイルシール１５が圧入嵌合され、このオイルシール１５のリップ部１７₂は、クランクシャフト５のフランジ部５ｆの外周面を油密にシールする。そしてこの第５実施例では、クランクケース１、オイルパン４およびシールホルダ３０が、本発明における「ハウジング」を構成している。
【００３６】前記シールホルダ３０の、内周面の内端には、その径方向内方に延びる、鍔状のオイル保持壁２０が一体に形成されており、このオイル保持壁２０は、オイル戻し通路２３に臨んでおり、このオイルシール１５のシール本体１７と協働して前記オイル溜室２２を画成している。またオイル戻し通路２３は、軸受キヤップ６′とシールホルダ３０との間に形成されている通路（図示せず）を介してオイルパン４内に連通している。
【００３７】而してこの第５実施例もオイル保持壁２０は、オイル戻し通路２３を流れるオイルを、オイル溜室２２へ誘導することができ、前記第１～４実施例と同じ作用効果を奏する。
【００３８】以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。たとえば前記実施例では、本発明を多気筒内燃機関のクランクシャフトの軸受部に実施した場合を説明したが、これを回転軸の軸端と、これを回転自在に支持するハウジングの端壁との間のオイルシール装置に実施することができることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本請求項１項記載の発明によれば、回転軸の軸受部を潤滑したのち、オイルシールに供給された潤滑オイルは、オイル保持壁によりそのオイルシール内に保持させることができて潤沢な潤滑オイルをオイルシール、特にそのリップ部に供給して、そのオイルシールの潤滑不足による劣化を抑制して、オイルシールの耐久性を高めることができ、その良好なシールを長期にわたり確保することができる。
【００４０】また、本請求項２記載の発明によれば、回転軸の軸受部を潤滑したのちの潤滑オイルを、オイルシールのリップ部に積極的に導くことができ、オイルシールの潤滑性を一層高めることができる。

【出願人】	【識別番号】０００００５３２６【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
【出願日】	平成１１年４月１３日（１９９９．４．１３）
【代理人】	【識別番号】１０００７１８７０【弁理士】【氏名又は名称】落合健（外１名）
【公開番号】	特開２０００－２９１８０８（Ｐ２０００－２９１８０８Ａ）
【公開日】	平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０）
【出願番号】	特願平１１－１０４８９５