(57)【要約】【課題】軸方向の長さを抑えて、２種類の液体を好適に分離することができるオイルシール構造を提供する。【解決手段】相対回転する第１部材１および第２部材２の間を密封するためのオイルシール構造１０であって、第１部材１に固定されている第１環状体１１と、第２部材２に固定され、第１環状体１１と対向する第２環状体１２と、第１部材１と第２環状体２との間に配置されている第１オイルシール１３と、第２部材２と第１環状体１１との間に、第１オイルシール１３と第１部材１及び第２部材２の径方向に重なるように配置されている第２オイルシール１４と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転する第１部材および第２部材の間を密封するオイルシール構造であって、
前記第１部材に固定されている第１環状体と、
前記第２部材に固定され、前記第１環状体と対向する第２環状体と、
前記第１部材と前記第２環状体との間に配置されている第１オイルシールと、
前記第２部材と前記第１環状体との間に、前記第１オイルシールと前記第１環状体および前記第２環状体の径方向に重なるように配置されている第２オイルシールと、
を有する、オイルシール構造。
【請求項２】
前記第１オイルシールおよび前記第２オイルシールと、前記第１環状体および前記第２環状体の壁面とによって、空気が封入された空気室が構成されている、
請求項１に記載のオイルシール構造。
【請求項３】
相対回転する第１部材および第２部材の間を密封するオイルシール構造であって、
前記第１部材と前記第２部材との間に、互いに対向して設けられている第１円筒体および第２円筒体と、
前記第１円筒体に接続された第１壁体と、
前記第１壁体を前記第１部材に固定する第１土台部と、
前記第２円筒体に接続された第２壁体と、
前記第２壁体を前記第２部材に固定する第２土台部と、
前記第１部材と前記第２円筒体との間に配置されている第１オイルシールと、
前記第２部材と前記第１円筒体との間に配置されている第２オイルシールと、
を有し、
前記第１円筒体、前記第１壁体、前記第２円筒体、前記第２壁体、並びに、前記第１オイルシールおよび前記第２オイルシールによって、空気が封入された空気室が構成されている、
オイルシール構造。
【請求項４】
前記第１オイルシールは、前記第１土台部に接触して前記第１オイルシールを固定する第１はめあい部と、前記第２円筒体に接触する第１シールリップと、を有し、
前記第２オイルシールは、前記第２土台部に接触して前記第２オイルシールを固定する第２はめあい部と、前記第１円筒体に接触する第２シールリップと、を有し、
前記第１オイルシールおよび前記第２オイルシールは、前記第１シールリップおよび前記第２シールリップを通じて、前記空気室の内部から前記空気室の外部に向かって引き込む力を発生させる向きに配置されている、
請求項３に記載のオイルシール構造。
【請求項５】
前記第１オイルシールは、前記第１土台部に接触して前記第１オイルシールを固定する第１はめあい部と、前記第２円筒体に接触する第１シールリップと、を有し、
前記第２オイルシールは、前記第１円筒体に接触して前記第２オイルシールを固定する第２はめあい部と、前記第２土台部に接触する第２シールリップと、を有し、
前記第１オイルシールおよび前記第２オイルシールは、前記第１シールリップおよび前記第２シールリップを通じて、前記空気室の内部から前記空気室の外部に向かって引き込む力を発生させる向きに配置されている、
請求項３に記載のオイルシール構造。
【請求項６】
前記第１オイルシールは、前記第１部材に接触して前記第１オイルシールを固定する第１はめあい部と、前記第２円筒体に接触する第１シールリップと、を有し、
前記第２オイルシールは、前記第１円筒体に接触して前記第２オイルシールを固定する第２はめあい部と、前記第２部材に接触する第２シールリップと、を有し、
前記第１オイルシールおよび前記第２オイルシールは、前記第１シールリップおよび前記第２シールリップを通じて、前記空気室の内部から前記空気室の外部に向かって引き込む力を発生させる向きに配置されている、
請求項３に記載のオイルシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、オイル等の液体の漏れ出しを防止するオイルシール構造、特に、２種類の液体を好適に分離するオイルシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の車両には、回転体の外周に設けられ、オイル等の液体の漏れ出しを防止するオイルシールが多数用いられる。このようなオイルシールは、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５０９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２種類の異なる液体が近接して使用される場所において、２つのオイルシールを隣接して反対向きに設置することで、２種類の液体が混じり合わないように分離するように使用されることがある。
【０００５】
このような場合、２つのオイルシールを回転体の軸方向に沿って並べて配置すると、軸方向の長さが長くなってしまう、という課題がある。オイルシールの設置場所によっては、軸方向の長さを確保しにくい場合もあるので、軸方向の長さを抑えて、２種類の液体を好適に分離することができるオイルシール構造が要望されている。
【０００６】
本開示は、軸方向の長さを抑えて、２種類の液体を好適に分離することができるオイルシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係るオイルシール構造は、相対回転する第１部材および第２部材の間を密封するオイルシール構造であって、前記第１部材に固定されている第１環状体と、前記第２部材に固定され、前記第１環状体と対向する第２環状体と、前記第１部材と前記第２環状体との間に配置されている第１オイルシールと、前記第２部材と前記第１環状体との間に、前記第１オイルシールと前記第１環状体および前記第２環状体の径方向に重なるように配置されている第２オイルシールと、を有する。
【０００８】
本開示の一態様に係るオイルシール構造は、相対回転する第１部材および第２部材の間を密封するオイルシール構造であって、前記第１部材と前記第２部材との間に、互いに対向して設けられている第１円筒体および第２円筒体と、前記第１円筒体に接続された第１壁体と、前記第１壁体を前記第１部材に固定する第１土台部と、前記第２円筒体に接続された第２壁体と、前記第２壁体を前記第２部材に固定する第２土台部と、前記第１部材と前記第２円筒体との間に配置されている第１オイルシールと、前記第２部材と前記第１円筒体との間に配置されている第２オイルシールと、を有し、前記第１円筒体、前記第１壁体、前記第２円筒体、前記第２壁体、並びに、前記第１オイルシールおよび前記第２オイルシールによって、空気が封入された空気室が構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、軸方向の長さを抑えて、２種類の液体を好適に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係るオイルシール構造を例示した図
【図２】オイルシールの拡大図
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るオイルシール構造を例示した図
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るオイルシール構造を例示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明、例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明等は省略する場合がある。
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０を例示した図である。図１に示すように、オイルシール構造１０は、相対回転する第１部材１と第２部材２との間に設けられている。例として、第１部材１および第２部材２はトラック等の車両のトランスミッションを構成する部材であり、より具体的には、第１部材１はトランスミッションケース、第２部材２はインプットシャフトである。すなわち、本第１の実施の形態の例では、第１部材１は非回転体であり、第２部材２は回転体である。図示はしないが、図１におけるオイルシール構造１０の下方に、第２部材２の回転中心（回転軸）が存在する。
【００１３】
なお、オイルシール構造１０の配置される場所については、本発明では特に限定しない。本発明のオイルシール構造１０は、トランスミッション以外に、例えばトランスファ等の駆動装置や、内燃機関等に配置されてもよい。また、本発明のオイルシール構造１０は、車両以外に用いられてもよい。本発明のオイルシール構造は、２つのオイルシールを有し、２種類の液体を分離するために用いられるものである。このため、本発明のオイルシール構造は、２種類の液体が近接して使用されている場所において、好適にこれらの液体を分離するために用いられうる。
【００１４】
オイルシール構造１０の片側の空間、例えば図１における左側の空間は、例えば図示しないクラッチ等が設けられたクラッチ室であり、ＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）等の液体が充填されている。オイルシール構造１０の他方の空間、例えば図１における右側の空間は、例えば図示しない変速ギヤなどが設けられたトランスミッション内部であって、トランスミッションケースの下部に貯留されたギヤオイルがギヤの回転により掻き上げられ、空気と、飛沫状のギヤオイルとが混在した状態となっている。以下の説明において、オイルシール構造１０より左側の空間を第１空間Ｓ１、オイルシール構造１０より右側の空間を第２空間Ｓ２と記載する。
【００１５】
上記したように、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２にはそれぞれ種類が異なる液体（オイル）が存在する。オイルシール構造１０は、それぞれの空間から液体の漏れ出しを防止するとともに、それぞれの空間に元々存在する液体とは種類の異なる液体が入り込まないように、第１部材１と第２部材２との間を密封している。
【００１６】
図１に示すように、オイルシール構造１０は、第１環状体１１と、第２環状体１２と、第１オイルシール１３と、第２オイルシール１４と、を有する。第１環状体１１および第２環状体１２は、回転体である第２部材２と同軸の環状体である。
【００１７】
第１環状体１１は、第１円筒体１１１と、第１壁体１１２と、第１土台部１１３と、を有し、これらによって断面コの字（Ｕの字）形状に形成されている、環状の部材である。同様に、第２環状体１２は、第２円筒体１２１と、第２壁体１２２と、第２土台部１２３と、を有し、これらによって断面コの字（Ｕの字）形状に形成されている、環状の部材である。
【００１８】
第１円筒体１１１と第２円筒体１２１は、第２部材２と同軸の円筒形状を有する部材である。第１円筒体１１１は、第１部材１の内壁面に固定された第１土台部１１３、および第１土台部１１３にほぼ垂直に接続された第１壁体１１２によって、第１部材１に固定されている。同様に、第２円筒体１２１は、第２部材２の外周面に固定された第２土台部１２３、および第２土台部１２３にほぼ垂直に接続された第２壁体１２２によって、第２部材２に固定されている。従って、第１環状体１１は非回転体であり、第２環状体１２は第２部材２と一体となって回転する回転体である。第１部材１に対する第１土台部１１３の固定方法、および第２部材２に対する第２土台部１２３の固定方法については特に限定しないが、例えば圧入によって固定する方法等が採用されればよい。
【００１９】
図１に示すように、第１円筒体１１１と、第２円筒体１２１とは、図１に示すように、互いに対向するように配置されている。これにより、コの字形状を有する第１環状体１１と、第２環状体１２とは、互いに噛み合わされた状態で、換言すれば第１円筒体１１１および第２円筒体１２１の径方向に互いに重なり合った状態で、配置されている。
【００２０】
第１土台部１１３と第２円筒体１２１の外周面との間には、第１オイルシール１３が配置されている。また、第２土台部１２３と第１円筒体１１１の内周面との間には、第２オイルシール１４が配置されている。このように、第１オイルシール１３および第２オイルシール１４は、径方向に互いに重なり合った状態の第１環状体１１および第２環状体１２の間に配置されている。このため、第１オイルシール１３および第２オイルシール１４も径方向に互いに重なり合った状態で配置されている。これにより、オイルシール構造１０の軸方向の長さを、短く抑えることができる。
【００２１】
図１に示すように、第１円筒体１１１と、第１壁体１１２の一部と、第２円筒体１２１と、第２壁体１２２の一部と、第１オイルシール１３と、第２オイルシール１４と、によって、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２から隔絶された空気室ＡＣが構成される。この空気室ＡＣによって、例え第１空間Ｓ１の液体（ＡＴＦ）が第１オイルシール１３から漏れ出したとしても、漏れ出した液体が第２空間Ｓ２までさらに漏れ出すことがない。反対に、例え第２空間Ｓ２の液体（ギヤオイル）が第２オイルシール１４から漏れ出したとしても、この空気室ＡＣによって、漏れ出した液体が第１空間Ｓ１までさらに漏れ出すことがない。すなわち、空気室ＡＣは、オイルシール構造１０における、液体漏れ出しの緩衝空間として機能する。
【００２２】
次に、第１オイルシール１３および第２オイルシール１４について説明する。第１オイルシール１３と、第２オイルシール１４とは、同じ構造を有する、一般的なオイルシールである。図２は、第１オイルシール１３（第２オイルシール１４）の拡大図である。
【００２３】
図２に示すように、第１オイルシール１３は、第１はめあい部１３１と、第１金属環１３２と、第１ばね１３３と、第１シールリップ１３４と、を有する。第１はめあい部１３１は、第１土台部１１３と強く接触することで、第１オイルシール１３を第１土台部１１３に対して固定するとともに、第１空間Ｓ１から液体や空気等が入り込まないようにする。第１金属環１３２は、第１オイルシール１３に剛性を付与し、第１はめあい部１３１と第１土台部１１３とのはめあいに必要な力を確保する。第１ばね１３３は、第１シールリップ１３４に対して、外側方向に押し付け力を与える。第１シールリップ１３４は、先端部が、回転体である第２部材２に固定された第２円筒体１２１の外周面に接触する。第１シールリップ１３４の先端が第２円筒体１２１の外周面に接触することで、第１空間Ｓ１からの液体（ＡＴＦ）の漏れ出しが防止される。
【００２４】
第２オイルシール１４の構造についても、上記説明した第１オイルシール１３と同様であり、第２はめあい部１４１と、第２金属環１４２と、第２ばね１４３と、第２シールリップ１４４と、を有する。第２オイルシール１４では、第２はめあい部１４１が第２土台部１２３と接触しており、第２シールリップ１４４が、第１部材１に固定された第１円筒体１１１の内周面に接触している。これにより、第２空間Ｓ２からの液体（ギヤオイル）の漏れ出しが防止される。
【００２５】
なお、オイルシールを取り付ける際には、向きが重要となる。何故なら、オイルシールが取り付けられた状態で回転体が回転すると、シールリップと回転体との接触面を境として、一方側から他方側へ吸い込むような力が生じる（ポンプ作用等と呼ばれる）からである。図２に示す第１オイルシール１３の例では、第１シールリップ１３４の先端部を境として、図の右側から左側へ引き込むような流れが生じるようになっている。このポンプ作用が生じる方向は、シールリップの形状や、シールリップの接触面における圧力分布等によって決定される。
【００２６】
図１に示すオイルシール構造１０では、第１オイルシール１３は、空気室ＡＣから第１空間Ｓ１側へポンプ作用が生じるような向きで取り付けられる。また、第２オイルシール１４は、空気室ＡＣから第２空間Ｓ２側へポンプ作用が生じるような向きで取り付けられる。このような構成により、第１空間Ｓ１から空気室ＡＣ側への液体の漏れ出し、および第２空間Ｓ２から空気室ＡＣ側への液体の漏れ出しが好適に防止される。
【００２７】
なお、特に図示しないが、第１シールリップ１３４の一方の側面１３４Ｆには、第１オイルシール１３のポンプ効果を増大させるための溝（ヘリックス等と呼ばれる）が設けられていてもよい。これにより、第１オイルシール１３において、第１シールリップ１３４の先端部と第２円筒体１２１の外周面との間の微少な隙間から第１空間Ｓ１の液体（ＡＴＦ等）が空気室ＡＣ側へ漏れ出そうとしても、第２部材２の回転により第１空間Ｓ１側へ押し戻すような流れが生じ、結果として第１空間Ｓ１から液体の漏れ出しが好適に防止される。第２オイルシール１４においても、第２シールリップ１４４の一方の側面１４４Ｆに溝を設けることにより、第２空間Ｓ２から空気室ＡＣ側への液体の漏れ出しが好適に防止される。
【００２８】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０によれば、第１オイルシール１３および第２オイルシール１４は、径方向に互いに重なり合った状態の第１環状体１１および第２環状体１２の間に配置されている。このため、第１オイルシール１３および第２オイルシール１４も径方向に互いに重なり合った状態で配置されている。このため、オイルシール構造１０は、例えば２つのオイルシールを軸方向に沿って並べて配置する場合と比較して、軸方向の長さを短く抑えることができる。
【００２９】
また、本発明の第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０によれば、第１円筒体１１１と、第１壁体１１２の一部と、第２円筒体１２１と、第２壁体１２２の一部と、第１オイルシール１３と、第２オイルシール１４と、によって、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２から隔絶された空気室ＡＣが構成される。この空気室ＡＣによって、第１空間Ｓ１内の液体（ＡＴＦ）が第２空間Ｓ２まで漏れ出す、または、第２空間Ｓ２内の液体（ギヤオイル）が第１空間Ｓ１まで漏れ出す事態を好適に防止することができる。
【００３０】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、上記説明した、第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０の変形例について説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態に係るオイルシール構造１０ａを例示した図である。
【００３１】
図３に示すように、第２の実施の形態に係るオイルシール構造１０ａは、上記説明した第１の実施の形態のオイルシール構造１０と同様の構成を有する。第２の実施の形態に係るオイルシール構造１０ａと、第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０との相違点は、第２オイルシール１４の設置方法が異なっている点にある。
【００３２】
図３に示すように、第２の実施の形態に係るオイルシール構造１０ａでは、第２オイルシール１４の第２はめあい部１４１が、第１円筒体１１１の内周面に接触し、第２シールリップ１４４が第２部材２に固定された第２土台部１２３に接触している。これにより、第２オイルシール１４は、第１円筒体１１１の内周面に固定される。なお、第２オイルシール１４は、第１の実施の形態と同様、空気室ＡＣから第２空間Ｓ２側へ引き込む力が生じる（ポンプ作用が生じる）ような向きで取り付けられる。
【００３３】
すなわち、第２の実施の形態に係るオイルシール構造１０ａでは、第１オイルシール１３と第２オイルシール１４の両方が第１環状体１１に固定されている。このような構成においても、第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０と同様に、第１オイルシール１３および第２オイルシール１４が径方向に互いに重なり合った状態で配置されているため、オイルシール構造１０ａの軸方向の長さを短く抑えることができる。また、第１円筒体１１１と、第１壁体１１２の一部と、第２円筒体１２１と、第２壁体１２２の一部と、第１オイルシール１３と、第２オイルシール１４と、によって、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２から隔絶された空気室ＡＣが構成される。この空気室ＡＣによって、第１空間Ｓ１内の液体（ＡＴＦ）が第２空間Ｓ２まで漏れ出す、または、第２空間Ｓ２内の液体（ギヤオイル）が第１空間Ｓ１まで漏れ出す事態を好適に防止することができる。
【００３４】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態でも、上記説明した、第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０の変形例について説明する。図４は、本発明の第３の実施の形態に係るオイルシール構造１０ｂを例示した図である。
【００３５】
図４に示すように、第３の実施の形態に係るオイルシール構造１０ｂは、コの字形状に形成されていない第１環状体１１および第２環状体１２を有する。第３の実施の形態において、第１環状体１１は、第１円筒体１１１と、第１土台部１１３とが、第１壁体１１２に対してそれぞれ異なる方向に接続されている形状を有する。同様に、第２環状体１２は、第２円筒体１２１と、第２土台部１２３とが、第２壁体１２２に対してそれぞれ異なる方向に接続されている形状を有する。
【００３６】
そして、第１オイルシール１３は、第１はめあい部１３１が第１部材１の内壁面と接触し、第１シールリップ１３４が第２円筒体１２１の外周面と接触するように固定される。また、第２オイルシール１４は、第２はめあい部１４１が第１円筒体１１１の内周面と接触し、第２シールリップ１４４が第２部材２の外周面と接触するように固定される。すなわち、第３の実施の形態に係るオイルシール構造１０ｂでは、第１オイルシール１３が第１部材１に、第２オイルシール１４が第１部材１に固定された第１環状体１１に、それぞれ固定されている。
【００３７】
このような構成によっても、第１の実施の形態に係るオイルシール構造１０と同様に、第１オイルシール１３および第２オイルシール１４が径方向に互いに重なり合った状態で配置されているため、オイルシール構造１０ｂの軸方向の長さを短く抑えることができる。また、第１円筒体１１１と、第１壁体１１２の一部と、第２円筒体１２１と、第２壁体１２２の一部と、第１オイルシール１３と、第２オイルシール１４と、によって、第１空間Ｓ１および第２空間Ｓ２から隔絶された空気室ＡＣが構成される。この空気室ＡＣによって、第１空間Ｓ１内の液体（ＡＴＦ）が第２空間Ｓ２まで漏れ出す、または、第２空間Ｓ２内の液体（ギヤオイル）が第１空間Ｓ１まで漏れ出す事態を好適に防止することができる。
【００３８】
また、第３の実施の形態に係るオイルシール構造１０ｂにおいては、第１オイルシール１３が第１部材１に、第２オイルシール１４が第２部材２に、それぞれ直接接触している。このため、オイルシール構造１０ｂの高さを、第１（２）の実施の形態に係るオイルシール構造１０（１０ａ）の高さと比較して、第１土台部１１３および第２土台部１２３の厚みの分、低くすることができる。これにより、第１（２）の実施の形態態に係るオイルシール構造１０（１０ａ）よりも、軸に垂直な方向におけるスペースを省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本開示は、種類の異なる液体を分離するオイルシール構造に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１  第１部材
２  第２部材
１０，１０ａ，１０ｂ  オイルシール構造
１１  第１環状体
１２  第２環状体
１３  第１オイルシール
１４  第２オイルシール
１１１  第１円筒体
１１２  第１壁体
１１３  第１土台部
１２１  第２円筒体
１２２  第２壁体
１２３  第２土台部
１３１  第１はめあい部
１３２  第１金属環
１３３  第１ばね
１３４  第１シールリップ
１３４Ｆ  側面
１４１  第２はめあい部
１４２  第２金属環
１４３  第２ばね
１４４  第２シールリップ
１４４Ｆ  側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020085212.tif 000005
【図４】
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