| 【発明の名称】 |
オイルシール |
| 【発明者】 |
【氏名】社本 嘉宏
【氏名】方波見 栄次
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| 【要約】 |
【課題】シールリップに影響を与えることなく、長期間に亘り安定したダストリップのシール性を保持することのできるオイルシールを提供すること。
【解決手段】ダストリップ２７のリップ先端２７ａの一部を回転軸２２に当接させたことを特徴としている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転軸とハウジングとの間に装着されシールリップと、ダストリップとを有するオイルシールにおいて、前記ダストリップのリップ先端の一部を前記回転軸に当接させたことを特徴とするオイルシール。
【請求項２】 前記ダストリップが、前記回転軸に向かう長さの異なる部位をそれぞれの回転軸とのなす角度を同一にして周方向に沿って配設することにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルシール。
【請求項３】 前記長さの異なる部位が、少なくとも長さの長い長形部と、長さの短い短形部との２種類を有し、かつ、前記長形部と前記短形部とが周方向に沿って交互に配設されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルシール。
【請求項４】 前記ダストリップが、前記回転軸とのなす角度の異なる部位をそれぞれの前記回転軸に向かう長さを同一にして周方向に沿って配設することにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルシール。
【請求項５】 前記角度の異なる部位が、少なくとも前記回転軸とのなす角度が大きい大角度部と、前記回転軸とのなす角度が小さい小角度部との２種類を有し、かつ、前記大角度部と前記小角度部とが周方向に沿って交互に配設されていることを特徴とする請求項４に記載のオイルシール。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密封流体の漏洩防止に用いられる密封装置の一種であるオイルシールに係り、特に、大気側からのダストなどの進入を防止することのできるオイルシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、回転軸の軸受部から潤滑油の漏洩を防止するためにオイルシールが用いられている。このオイルシールの一つとして、密封側に位置する密封流体としての潤滑油の漏洩を防止するためのシールリップと、大気側からのダストなどの進入を防止するダストリップとを具備するオイルシールが知られている。
【０００３】このような従来のオイルシールについて、自動車のエンジンのクランクシャフトに用いられるオイルシールを例示して図８により説明する。
【０００４】図８に示すように、従来のオイルシール１は、回転軸としてのクランクシャフト２とハウジングとしてのシリンダブロック３との間に装着されるようにされている。そして、オイルシール１は、断面略Ｌ字形状に形成された環状の補強環４に、ゴム様弾性体で形成されたシール本体５が一体に焼き付けられて形成されている。
【０００５】前記シール本体５には、補強環４の内周部から潤滑油などの密封流体が位置する密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように形成された環状のシールリップ６と、補強環４の内周部から大気側ＡＳに向かって徐々に縮径するように形成された環状のダストリップ７とが形成されている。
【０００６】一方のシールリップ６は、クランクシャフト２に対して適宜な締代を有しており、クランクシャフト２と接触するリップ先端６ａを有している。このシールリップ６は、リップ先端６ａから密封側ＯＳに向けて拡径された所定の油面角を有する油面９と、リップ先端６ａから大気側ＡＳに向けて拡径された所定のシール角を有するシール面１０とを有しており、シール面１０のリップ先端６ａ側の所望の領域が、装着状態においてクランクシャフト２の表面に適宜な締代をもって当接するようにされている。また、シールリップ６のリップ先端６ａの径方向外側の背面には、シールリップ６とクランクシャフト２との間のラジアル方向の緊迫力を保持するためのガータースプリング１１が配設されている。
【０００７】なお、近年のオイルシール１においては、装着状態においてクランクシャフト２と当接するシール面１０に、密封側ＯＳから大気側ＡＳに向かって漏洩しようとする潤滑油などの密封流体を常に密封側ＯＳに位置させるポンプ作用をより効果的に発揮させるための断面ほぼ三角山形形状とされた複数のねじ１２（図８に直線にて簡略化して示す）を突設したものが多用されている。
【０００８】他方のダストリップ７は、装着状態においてクランクシャフト２からわずかに離間する非接触のリップ先端７ａを有している。これは、ダストリップ７のリップ先端７ａを高速回転するクランクシャフト２の表面に接触させるように締代を持たせた構成とした場合には、シール性を保持させることはできるものの、シールリップ６のポンプ作用により、シールリップ６とダストリップ７との間が負圧となり、シールリップ６の摩耗の促進および発熱の増大を招いてしまい、耐久性の低下を誘発する危険性があるためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した従来のオイルシールにおいては、ダストリップ７のリップ先端７ａとクランクシャフト２との隙間によるラビリンスシールにより、大気側のＡＳに位置する外部のダストなどがシールリップ６に向かって進入するのを防止するように形成されているものの、隙間を有するために外部から進入するダストのシール性が不十分で、長期間に亘り安定したダストリップ７のシール性を保持することができないという問題点があった。
【００１０】そこで、シールリップに影響を与えることなく、長期間に亘り安定したダストリップのシール性を保持することのできるオイルシールが望まれている。
【００１１】本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、シールリップに影響を与えることなく、長期間に亘り安定したダストリップのシール性を保持することのできるオイルシールを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明のオイルシールの特徴は、ダストリップのリップ先端の一部を回転軸に当接させた点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ダストリップは、リップ先端の回転軸に対して当接する接触部がシール性を向上させ、リップ先端の回転軸に対して当接しない非接触部がシールリップと大気側との通気性をもたせる。したがって、シールリップに影響を与えることなく、長期間に亘り安定したダストリップのシール性を保持することができる。
【００１３】請求項２に係る本発明のオイルシールの特徴は、請求項１において、ダストリップが、回転軸に向かう長さの異なる部位をそれぞれの回転軸とのなす角度を同一にして周方向に沿って配設することにより形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接する接触部と、回転軸に対して当接しない非接触部とを容易に形成することができる。したがって、請求項１に係るオイルシールを容易に実現することができる。
【００１４】請求項３に係る本発明のオイルシールの特徴は、請求項２において、長さの異なる部位が、長さの長い長形部と、長さの短い短形部との２種類を有し、かつ、長形部と短形部とが周方向に沿って交互に配設されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、長形部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接する接触部を容易に形成することができ、短形部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接しない非接触部を容易に形成することができるととともに、接触部と非接触部とをバランスよくかつ容易に形成することができる。したがって、請求項１に係るオイルシールをより確実かつ容易に実現することができる。
【００１５】請求項４に係る本発明のオイルシールの特徴は、請求項１において、ダストリップが、回転軸とのなす角度の異なる部位をそれぞれの回転軸に向かう長さを同一にして周方向に沿って配設することにより形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接する接触部と、回転軸に対して当接しない非接触部とを容易に形成することができる。したがって、請求項１に係るオイルシールを容易に実現することができる。
【００１６】請求項５に係る本発明のオイルシールの特徴は、請求項４において、角度の異なる部位が、少なくとも回転軸とのなす角度が大きい大角度部と、回転軸とのなす角度が小さい小角度部との２種類を有し、かつ、大角度部と小角度部とが周方向に沿って交互に配設されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、大角度部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接する接触部を容易に形成することができ、小角度部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接しない非接触部を容易に形成することができるととともに、接触部と非接触部とをバランスよくかつ容易に形成することができる。したがって、請求項１に係るオイルシールをより確実かつ容易に実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。なお、前述した従来のものと同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付しその説明は省略する。
【００１８】図１から図４は本発明に係るオイルシールの第１実施形態を示すものであり、図１は要部の縦半断面図、図２は図１のダストリップのリップ先端を回転軸の中心から見て示す拡大展開図、図３は図１のダストリップの長形部のリップ先端近傍を示す部分拡大断面図、図４は図１のダストリップの短形部のリップ先端近傍を示す部分拡大断面図である。
【００１９】本実施形態のオイルシールは、自動車のエンジンのクランクシャフトに用いるものである。
【００２０】図１に示すように、本実施形態のオイルシール２１は、回転軸としてのクランクシャフト２２とハウジングとしてのシリンダブロック２３との間に装着されるようになっている。このオイルシール２１は、金属などにより断面ほぼＬ字形状に形成された環状の補強環２４に、ゴム様弾性体で形成されたシール本体２５が一体に焼き付けられて形成されている。
【００２１】前記シール本体２５には、補強環２４の内周部から潤滑剤が位置する密封側ＯＳに向かって徐々に縮径するように形成された環状のシールリップ２６と、補強環２４の内周部から大気側ＡＳに向かって徐々に縮径するように形成されたほぼ環状のダストリップ２７とが形成されている。
【００２２】一方のシールリップ２６は、クランクシャフト２２に対して適宜な締代を具備し、クランクシャフト２２と接触するリップ先端２６ａを有している。このシールリップ２６には、従来と同様に、リップ先端２６ａから密封側ＯＳに向けて拡径された所定の油面角を有する油面２９と、リップ先端２６ａから大気側ＡＳに向けて拡径された所定のシール角を有するシール面３０とを有しており、シール面３０のリップ先端２６ａ側の所望の領域が、装着状態においてクランクシャフト２２の表面に適宜な締代をもって当接するようにされている。また、シールリップ２６のリップ先端２６ａの径方向外側の背面には、シールリップ２６とクランクシャフト２２との間のラジアル方向の緊迫力を保持するためのガータースプリング３１が配設されている。また、シール面３０には、断面ほぼ三角山形形状とされた複数のねじ３２（図１に直線にて簡略化して示す）が突設されており、これらのねじ３２により、密封側ＯＳから大気側ＡＳに向かって漏洩しようとする潤滑油などの密封流体を常に密封側ＯＳに位置させるポンプ作用をより効果的に発揮させることができるようになっている。
【００２３】他方のダストリップ２７は、装着状態においてダストリップ２７のリップ先端２７ａの一部をクランクシャフト２２に当接させる構成とされている。
【００２４】すなわち、本実施形態のダストリップ２７は、クランクシャフト２２に向かう長さの異なる部位をそれぞれのクランクシャフト２２とのなす角度θ（図３、図４）を同一にして周方向に沿って配設する構成とされている。
【００２５】さらに詳しく説明すると、本実施形態のダストリップ２７は、長さの長い長形部２７Ａと、長さの短い短形部２７Ｂとを有しており、図２に示すように、長形部２７Ａと短形部２７Ｂとが周方向に沿って交互に配設されている。そして、図２に示すように、ダストリップ２７のリップ先端２７ａは、長形部２７Ａおよび短形部２７Ｂにおいて連続するように平面波状に形成されている。さらに、長形部２７Ａにおけるリップ先端２７ａは、図３に示すように、装着状態においてクランクシャフト２２の表面に適宜な締代をもって当接するように形成されており、短形部２７Ｂにおけるリップ先端２７ａは、図４に示すように、装着状態においてクランクシャフト２２の表面からわずかに離間する非接触となるように形成されている。
【００２６】なお、長形部２７Ａにおけるリップ先端２７ａのクランクシャフト２２に対する締代、および、短形部２７Ｂにおけるリップ先端２７ａのクランクシャフト２２に対する隙間は、それぞれのクランクシャフト２２へ向かう長さを制御することにより容易に設定できる。これらの締代および隙間の値は、設計コンセプトなどの必要に応じて決定すればよい。
【００２７】また、本実施形態においては、長形部２７Ａおよび短形部２７Ｂにおけるダストリップ２７のリップ先端２７ａを、周方向に沿って連続するように形成したが、長形部２７Ａおよび短形部２７におけるダストリップ２７のリップ先端２７ａを不連続とする構成、例えば、櫛の歯の如く段差をもつ形状としてもよい。この場合、長さの異なる部位としては、リップ先端２７ａがクランクシャフト２２に対して締代を具備する長形部２７Ａとなる部位と、リップ先端２７ａがクランクシャフト２２の表面から離間した短形部２７Ｂとなる部位だけでなく、リップ先端２７ａがクランクシャフト２２の表面に接触するかしないかの境目とされた部位を設ける構成としてもよい。
【００２８】つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００２９】本実施形態のオイルシール２１によれば、長形部２７Ａのクランクシャフト２２の表面に締代をもって当接する接触部たるダストリップ２７のリップ先端２７ａによりシール性を向上させることができる。また、短形部２７Ｂのクランクシャフト２２の表面に対して当接しない非接触部たるダストリップ２７のリップ先端２７ａによりシールリップ２６と大気側ＡＳとの通気性をもたせることができる。
【００３０】したがって、本実施形態のオイルシール２１によれば、シールリップ２６に影響を与えることなく、長期間に亘り安定したダストリップ２７のシール性を保持することができる。
【００３１】また、本実施形態のオイルシール２１によれば、クランクシャフト２２とのなす角度θが同一の長形部２７Ａおよび短形部２７を形成することにより、ダストリップ２７のリップ先端２７ａに、クランクシャフト２２に対して当接する接触部と、クランクシャフト２２に対して当接しない非接触部とを容易に形成することができる。
【００３２】さらにまた、長形部２７Ａは、ダストリップ２７のリップ先端２７ａに、クランクシャフト２２に対して当接する接触部を容易に形成することができ、短形部２７Ｂは、ダストリップ２７のリップ先端２７ａに、クランクシャフト２２に対して当接しない非接触部を容易に形成することができるととともに、接触部と非接触部とをバランスよくかつ容易に形成することができる。
【００３３】図５から図７は本発明に係るオイルシールの第２実施形態を示すものである。
【００３４】本実施形態のオイルシール２１Ａは、ダストリップ３７のクランクシャフト２２に向かう長さを同一（一定）とし、クランクシャフト２２とのなす角度の異なる部位を設けて、ダストリップ３７のリップ先端３７ａの一部をクランクシャフト２２に当接させたものである。
【００３５】すなわち、本実施形態のダストリップ３７は、クランクシャフト２２とのなす角度の異なる部位をそれぞれのクランクシャフト２２に向かう長さを同一にして周方向に沿って配設することにより形成されている。
【００３６】さらに詳しく説明すると、図５に示すように、本実施形態のダストリップ３７は、大角度部３７Ａと小角度部３７Ｂとを有しており、大角度部３７Ａと小角度部３７Ｂとが周方向に沿って交互に配設されている。そして、ダストリップ３７のリップ先端３７ａは、大角度部３７Ａおよび小角度部３７Ｂにおいて連続するように正面波状に形成されている。さらに、大角度部３７Ａにおけるリップ先端３７ａは、図６に示すように、クランクシャフト２２とのなす角度θ１が大きく形成されており、装着状態においてクランクシャフト２２の表面に適宜な締代をもって当接するように形成されている。また、小角度部３７Ｂにおけるリップ先端３７ａは、図７に示すように、クランクシャフト２２とのなす角度θ２が小さく形成されており（θ１＞θ２）、装着状態においてクランクシャフト２２の表面からわずかに離間する非接触となるように形成されている。
【００３７】なお、大角度部３７Ａにおけるリップ先端３７ａのクランクシャフト２２に対する締代、および、小角度部３７Ｂにおけるリップ先端３７ａのクランクシャフト２２に対する隙間は、角度あるいは長さを制御することにより容易に設定できる。これらの締代および隙間の値は、設計コンセプトなどの必要に応じて決定すればよい。
【００３８】また、本実施形態においては、大角度部３７Ａおよび小角度部３７Ｂにおけるダストリップ３７のリップ先端３７ａを、周方向に沿って連続するように形成したが、大角度部３７Ａおよび小角度部３７におけるダストリップ３７のリップ先端３７ａを不連続とする構成、例えば、クランクシャフト２２の軸方向の位置が異なる段差をもつ形状としてもよい。この場合、角度の異なる部位としては、リップ先端３７ａがクランクシャフト２２に対して締代を具備する大角度部３７Ａとなる部位と、リップ先端３７ａがクランクシャフト２２の表面から離間した小角度部３７Ｂとなる部位だけでなく、リップ先端３７ａがクランクシャフト２２の表面に接触するかしないかの境目とされた部位を設ける構成としてもよい。
【００３９】その他の構成は、前述した第１実施形態のオイルシール２１と同様とされている。
【００４０】このような構成の本実施形態のオイルシール２１Ａによれば、前述した第１実施形態のオイルシールと同様の効果を奏することができる。
【００４１】すなわち、大角度部３７Ａのクランクシャフト２２の表面に締代をもって当接する接触部たるダストリップ３７のリップ先端３７ａによりシール性を向上させることができ、小角度部３７Ｂのクランクシャフト２２の表面に対して当接しない非接触部たるダストリップ３７のリップ先端３７ａによりシールリップ２６と大気側ＡＳとの通気性をもたせることができる。
【００４２】したがって、本実施形態のオイルシール２１Ａによれば、シールリップ２６に影響を与えることなく、長期間に亘り安定したダストリップ３７のシール性を保持することができる。
【００４３】また、本実施形態のオイルシール２１Ａによれば、クランクシャフト２２に向かう長さが同一の大角度部３７Ａおよび小角度部３７を形成することにより、ダストリップ３７のリップ先端３７ａに、クランクシャフト２２に対して当接する接触部と、クランクシャフト２２に対して当接しない非接触部とを容易に形成することができる。
【００４４】さらにまた、大角度部３７Ａは、ダストリップ３７のリップ先端３７ａに、クランクシャフト２２に対して当接する接触部を容易に形成することができ、小角度部３７Ｂは、ダストリップ３７のリップ先端３７ａに、クランクシャフト２２に対して当接しない非接触部を容易に形成することができるととともに、接触部と非接触部とをバランスよくかつ容易に形成することができる。
【００４５】なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。例えば、シール面にねじを設けない構成としてもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る本発明のオイルシールによれば、ダストリップは、リップ先端の回転軸に対して当接する接触部がシール性を向上させ、リップ先端の回転軸に対して当接しない非接触部がシールリップと大気側との通気性をもたせるなどの極めて優れた効果を奏する。したがって、シールリップに影響を与えることなく、長期間に亘り安定したダストリップのシール性を保持することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４７】また、請求項２に係る本発明のオイルシールによれば、ダストリップのリップ先端に、長形部による回転軸に対して当接する接触部と、短形部による回転軸に対して当接しない非接触部とを容易に形成することができるなどの極めて優れた効果を奏する。したがって、請求項１に係るオイルシールを容易に実現することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４８】また、請求項３に係る本発明のオイルシールによれば、長形部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接する接触部を容易に形成することができ、短形部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接しない非接触部を容易に形成することができるととともに、接触部と非接触部とをバランスよくかつ容易に形成することができるなどの極めて優れた効果を奏する。したがって、請求項１に係るオイルシールをより確実かつ容易に実現することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４９】また、請求項４に係る本発明のオイルシールによれば、ダストリップのリップ先端に、大角度部による回転軸に対して当接する接触部と、小角度部による回転軸に対して当接しない非接触部とを容易に形成することができるなどの極めて優れた効果を奏する。したがって、請求項１に係るオイルシールを容易に実現することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００５０】また、請求項５に係る本発明のオイルシールによれば、大角度部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接する接触部を容易に形成することができ、小角度部は、ダストリップのリップ先端に、回転軸に対して当接しない非接触部を容易に形成することができるととともに、接触部と非接触部とをバランスよくかつ容易に形成することができるなどの極めて優れた効果を奏する。したがって、請求項１に係るオイルシールをより確実かつ容易に実現することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１４３３０７
【氏名又は名称】株式会社荒井製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２０日（１９９９．１０．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１２８２
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 俊輔 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１６１５１（Ｐ２００１−１１６１５１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９７９２６ |
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