(57)【要約】【課題】ハウジングに形成された貫通穴に回転軸を挿し入れた場合に、シール部材とダストカバーとの接触面積の増加を抑制するシール構造を提供する。【解決手段】シール部材１６は、貫通穴１４ａの内周面１４ｂに圧入される環状の外周圧入部２０と、回転軸１２の外周面１２ａに摺接される環状のメインリップ２２と、外周圧入部２０とメインリップ２２とを連結させる連結部２４と、連結部２４から回転軸１２の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出する形成された環状のサイドリップ２６とを含んでいる。また、ダストカバー１８は、挿し入れ方向に対して直交する円板状に形成され、サイドリップ２６に接触する接触部３６を含んでいる。さらに、接触部３６には、挿し入れ方向とは反対方向に凹む環状の凹部４４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成された貫通穴に挿し入れる回転軸の外周面と前記貫通穴の内周面との間に装着されるシール部材と、前記回転軸に固定されるダストカバーとを含むシール構造であって、
前記シール部材は、前記貫通穴の内周面に圧入される環状の外周圧入部と、前記回転軸の外周面に摺接される環状のメインリップと、前記外周圧入部と前記メインリップとを連結させる連結部と、前記連結部から前記回転軸の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出する環状のサイドリップとを含み、
前記ダストカバーは、前記挿し入れ方向に対して直交する円板状に形成され、前記サイドリップに接触する接触部を含み、
前記接触部には、前記挿し入れ方向とは反対方向に凹む環状の凹部が形成されている
ことを特徴とするシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造に関し、特に回転軸と回転軸が挿し入れられるハウジングとの間の環状の隙間を封止するシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングに形成された貫通穴に挿し入れる回転軸の外周面と貫通穴の内周面との間に装着されるシール部材と、回転軸に固定されるダストカバーとを含むシール構造が知られている。たとえば、特許文献１に記載されたシール構造がそれである。特許文献１では、シール構造によって回転軸と回転軸が挿し入れられるハウジングとの間の環状の隙間を封止して、ハウジングと回転軸との間の隙間に外部から泥水などが侵入することを防止している。特許文献１に記載のシール構造では、シール部材に回転軸の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出する環状のサイドリップを含み、サイドリップが回転軸とともに挿し入れ方向に移動するダストカバーに当接されてダストカバーの形状に沿って変形することによって、ハウジングと回転軸との間の環状の隙間が封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９９８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載のシール構造では、たとえばハウジングに挿し入れられた回転軸の軸方向すなわち挿し入れ方向における位置によって、サイドリップとダストカバーとの接触面積が変動する。具体的には、サイドリップは、挿し入れ方向に移動するダストカバーによって押圧されるとダストカバーの形状に沿って変形させられるので、サイドリップとダストカバーとの相対位置が長い場合すなわちサイドリップの基端部とダストカバーとの間の挿し入れ方向における距離が長い遠隔状態である場合には、サイドリップの変形が小さく、サイドリップとダストカバーとの接触面積は小さくなる。他方、サイドリップとダストカバーとの相対位置が短い場合すなわちサイドリップとダストカバーとの間の挿し入れ方向における距離が短い近接状態である場合には、サイドリップの変形が大きく、サイドリップとダストカバーとの接触面積は大きくなる。したがって、たとえばサイドリップとダストカバーとが上記近接状態である場合には、サイドリップとダストカバーとの接触面積が大きくなり摩擦抵抗が大きくなる。これにより、たとえばサイドリップとダストカバーとの接触面圧が過大になりシール部材の耐久性が低下する可能性があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ハウジングに形成された貫通穴に回転軸を挿し入れた場合に、シール部材とダストカバーとの接触面積の増加を抑制するシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の要旨とするところは、ハウジングに形成された貫通穴に挿し入れる回転軸の外周面と前記貫通穴の内周面との間に装着されるシール部材と、前記回転軸に固定されるダストカバーとを含むシール構造であって、前記シール部材は、前記貫通穴の内周面に圧入される環状の外周圧入部と、前記回転軸の外周面に摺接される環状のメインリップと、前記外周圧入部と前記メインリップとを連結させる連結部と、前記連結部から前記回転軸の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出する環状のサイドリップとを含み、前記ダストカバーは、前記挿し入れ方向に対して直交する円板状に形成され、前記サイドリップに接触する接触部を含み、前記接触部には、前記挿し入れ方向とは反対方向に凹む環状の凹部が形成されていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記シール部材は、前記貫通穴の内周面に圧入される環状の外周圧入部と、前記回転軸の外周面に摺接される環状のメインリップと、前記外周圧入部と前記メインリップとを連結させる連結部と、前記連結部から前記回転軸の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出する環状のサイドリップとを含んでいる。また、前記ダストカバーは、前記挿し入れ方向に対して直交する円板状に形成され、前記サイドリップに接触する接触部を含んでいる。さらに、前記接触部には、前記挿し入れ方向とは反対方向に凹む環状の凹部が形成されている。これにより、たとえば前記貫通穴に前記回転軸が挿し入れられて前記シール部材と前記ダストカバーとが接近させられると、前記サイドリップは、前記接触部の形状に沿って湾曲させられながら前記接触部に接触させられる。そのため、前記接触部に前記凹部が形成されていない場合と比べて、たとえば前記サイドリップの先端が前記凹部に沿うときの前記サイドリップと前記接触部との接触面積および湾曲させられた前記サイドリップが前記凹部を越えて前記接触部に接触させられたときの前記サイドリップと前記接触部との接触面積が減少させられるので、前記サイドリップと前記ダストカバーとの間の摩擦抵抗を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用されたシール構造の要部を拡大して示す断面図である。
【図２】図１のシール構造の要部を拡大して示す断面図であって、ダストカバーが図１に示す位置よりも挿し入れ方向に移動した状態を示す図である。
【図３】図１のシール構造の要部を拡大して示す断面図であって、ダストカバーが図２に示す位置よりも挿し入れ方向にさらに移動した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、走行用の駆動力源としてエンジンを備えるエンジン駆動車両、走行用の駆動力源としてエンジンの他に走行用回転機すなわち駆動用電動機を有するハイブリッド車両や、電気自動車等に適用される。また、本発明は、駆動力源として電動モータのみを備えている電気自動車などにも適用され得る。
【００１０】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明が適用されたシール構造１０の要部を拡大して示す断面図である。シール構造１０は、たとえば図示しないエンジンから出力される動力を図示しない駆動輪に伝達するために車両に設けられた回転軸１２と、回転軸１２が挿入されたハウジング１４との間に設けられる。具体的には、回転軸１２は、ハウジング１４に形成された貫通穴１４ａに図１の矢印Ａ方向に挿し入れられて貫通穴１４ａを挿通する。シール構造１０は、回転軸１２の外周面１２ａと貫通穴１４ａの内周面１４ｂとの間の隙間に設けられる。すなわちシール構造１０は、貫通穴１４ａと貫通穴１４ａに挿通される回転軸１２との間の径方向における環状の隙間を封止する。図１の矢印Ａは、回転軸１２の、挿し入れ方向すなわち回転軸１２の挿通方向である。回転軸１２は、たとえば一端が上記駆動輪に連結され、他端が貫通穴１４ａに挿し入れられて図示しない差動歯車装置のサイドギヤにスプライン嵌合されるドライブシャフトである。ハウジング１４は、たとえば自動変速機などを収容する図示しないトランスアクスルケースの一部である非回転部材である。
【００１２】
シール構造１０は、回転軸１２とハウジング１４との間の隙間に装着されシール部材１６と、回転軸１２に固定されるダストカバー１８とを含んで構成されている。シール部材１６は、ハウジング１４に形成された貫通穴１４ａの内周面１４ｂに圧入される環状の外周圧入部２０と、回転軸１２の外周面１２ａに摺接される環状のメインリップ２２と、外周圧入部２０とメインリップ２２とを連結させる連結部２４を含んで構成されている。さらに、シール部材１６は、連結部２４から回転軸１２の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出する環状のサイドリップ２６を含んで構成されている。外周圧入部２０、メインリップ２２、連結部２４およびサイドリップ２６は、ゴム弾性を有する弾性体により構成され、弾性変形可能に一体成形されている。シール部材１６は、たとえばアクリルゴムやニトリルゴムなどにより構成されている。
【００１３】
外周圧入部２０は、回転軸１２の軸方向すなわち、挿し入れ方向に向かって伸びるように環状に形成されている。連結部２４は、外周圧入部２０の一端部側すなわち外周圧入部２０における回転軸１２の挿し入れ方向の上流側から径方向内側に向かって突出するように形成されている。メインリップ２２は、連結部２４の外周圧入部２０とは反対側において、他端部側すなわち回転軸１２の挿し入れ方向の下流側に向かって伸びるように環状に形成されている。外周圧入部２０は、連結部２４の外周端に設けられ、メインリップ２２は、連結部２４の内周端に設けられている。
【００１４】
サイドリップ２６は、連結部２４の内周端側から回転軸１２の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出するとともに、連結部２４から離れるに従って回転軸１２の径方向外側すなわちシール部材１６の径方向外側に向かうように形成されている。すなわちサイドリップ２６は、たとえば外力によって変形させられていない状態である初期状態において、連結部２４から挿し入れ方向とは反対方向に離れるに従って回転軸１２から径方向外側に離れるように傾いている。
【００１５】
シール部材１６は、外周圧入部２０および連結部２４に渡って埋設される略Ｌ字形断面の金属補強環３０を有している。金属補強環３０は、たとえば加硫接着によってシール部材１６に一体化されている。金属補強環３０は、外周圧入部２０の内周側に位置するように配設されている。金属補強環３０は、金属製であって、たとえばシール部材１６がハウジング１４に装着される際にハウジング１４の貫通穴１４ａに圧入される場合に、シール部材１６の圧入状態を保持するのに十分な強度を有している。
【００１６】
シール部材１６は、メインリップ２２の外周側にガータスプリング３２を有している。ガータスプリング３２は、たとえば径方向内側に向かう締付力をメインリップ２２に付与する。
【００１７】
ダストカバー１８は、挿し入れ方向においてサイドリップ２６に対向するように回転軸１２に固定されている。ダストカバー１８は、回転軸１２の挿し入れ方向に対して直交する円板状の接触部３６と、接触部３６の径方向外側端縁から回転軸１２の挿し入れ方向に向かって突出する外周壁部３８と、接触部３６の径方向内側端縁から回転軸１２の挿し入れ方向に向かって突出する内周壁部４０とを含んで構成されている。
【００１８】
接触部３６には、回転軸１２の挿し入れ方向の反対方向に凹む環状の凹部４４が形成されている。凹部４４は、本実施例では、接触部３６の径方向略中央に形成されている。凹部４４は、接触部３６の挿し入れ方向側すなわち挿し入れ方向の下流側の内側面３６ａ、３６ｂよりも挿し入れ方向の反対方向に凹むように形成されており、内側面３６ａ、３６ｂよりも挿し入れ方向の反対方向に円弧状に形成された底部４４ａを有している。ここで、内側面３６ａは、凹部４４よりも径方向内側の内側面であって、内周面３６ｂは、凹部４４よりも径方向外側の内側面である。
【００１９】
図１に示すサイドリップ２６は、ダストカバー１８に接触し且つダストカバー１８から入力される挿し入れ方向に押し付ける力によって変形させられていない初期状態を示している。したがって図１は、サイドリップ２６とダストカバー１８とが接触した状態であって、サイドリップ２６とダストカバー１８との相対位置が最も長い場合すなわちサイドリップ２６の基端部２６ａとダストカバー１８との間の挿し入れ方向における距離が最も長い遠隔状態である場合を示している。サイドリップ２６の基端部２６ａは、サイドリップ２６における連結部２４側の端部である。図１に示すように、遠隔状態である場合には、サイドリップ２６の先端部２６ｂは、接触部３６に形成された凹部４４よりも径方向内側の内側面３６ａに接触させられている。図１のＰｓ１は、遠隔状態におけるサイドリップ２６の先端位置Ｐｓ１、具体的には遠隔状態におけるサイドリップ２６の径方向外側の先端位置Ｐｓ１を示している。先端位置Ｐｓ１は、たとえばシール部材１６の図示しない中心軸からサイドリップ２６の先端部２６ｂの径方向外側までの径方向の距離である。ここで、本実施例では、凹部４４の内径の位置は、遠隔状態におけるサイドリップ２６の径方向外側の先端位置Ｐｓ１と略同じになるように形成されている。
【００２０】
図２は、シール構造１０の要部を拡大して示す断面図であって、回転軸１２すなわちダストカバー１８が図１に示す位置よりも挿し入れ方向に移動した状態のシール構造１０を示している。すなわちサイドリップ２６がダストカバー１８によって挿し入れ方向に押し付けられた状態であって、ダストカバー１８がサイドリップ２６に対して遠隔状態から接近させられた状態を示している。ダストカバー１８によって挿し入れ方向に押し付けられたサイドリップ２６は、接触部３６の形状に沿って径方向外側に向かって湾曲するように変形させられる。
【００２１】
本実施例では、遠隔状態の位置からダストカバー１８によって挿し入れ方向に押し付けられるサイドリップ２６は、接触部３６に形成された凹部４４に沿って変形させられる。具体的には、ダストカバー１８の挿し入れ方向に移動に伴って、サイドリップ２６の先端部２６ｂが凹部４４の底部４４ａに接触させられながらサイドリップ２６が凹部４４に沿って変形させられる。この場合に、サイドリップの先端部２６ｂは、底部４４ａの形状に沿って接触しているため、たとえば凹部４４の形成されていない接触部３６に接触させられて接触部３６に沿ってサイドリップ２６が変形させられた場合に比べて、サイドリップ２６と接触部３６との接触面積は小さくなっている。すなわちサイドリップ２６の先端部２６ｂと凹部４４とが面接触する場合の接触面積は、サイドリップ２６の先端部２６ｂにおける接触部３６に対向する端面２６ｃと接触部３６とが面接触する場合の接触面積よりも小さくなっている。
【００２２】
図３は、シール構造１０の要部を拡大して示す断面図であって、回転軸１２すなわちダストカバー１８が図２に示す位置よりも挿し入れ方向に移動した状態のシール構造１０を示している。具体的には、図３は、サイドリップ２６とダストカバー１８との相対位置が最も短い場合すなわちサイドリップ２６の基端部２６ａとダストカバー１８との間の挿し入れ方向における距離が最も短い近接状態である場合を示している。たとえば図３は、回転軸１２がハウジング１４に対して挿し入れ方向の最も奥側に押し込められた組付完了状態を示している。図３のＰｓ２は、近接状態におけるサイドリップ２６の先端位置Ｐｓ２を示している。先端位置Ｐｓ２は、たとえばシール部材１６の図示しない中心軸からサイドリップ２６の先端部２６ｂまでの径方向の距離である。ここで、本実施例では、凹部４４の外径の位置は、近接状態におけるサイドリップ２６の先端位置Ｐｓ２と略同じになるように形成されている。
【００２３】
サイドリップ２６とダストカバー１８とが図２の状態よりも近接させられることによって、サイドリップ２６は、挿し入れ方向に押し付けられて接触部３６の形状に沿って径方向外側に向かって湾曲するように変形させられる。すなわちサイドリップ２６の先端部２６ｂは、挿し入れ方向に直交するように変形させられ、サイドリップ２６の先端部２６ｂにおける端面２６ｃが接触部３６に形成された凹部４４を越えて接触部３６の内側面３６ｂに接触させられる。この場合に、サイドリップ２６の先端部２６ｂは、接触部３６の内側面３６ａ、３６ｂに接触して内側面３６ａ、３６ｂに沿って変形させられており、先端部２６ｂにおける端面２６ｃは、凹部４４の底部４４ａには接触させられていない。したがって、たとえば凹部４４が形成されていない接触部３６に接触させられて接触部３６に沿ってサイドリップ２６が変形させられた場合に比べて、接触部３６における凹部４４の凹み分すなわち接触部３６における凹部４４の外径と内径との間の間隙分だけサイドリップ２６と接触部３６との接触面積は小さくなっている。
【００２４】
このように、本実施例のシール構造１０によれば、シール部材１６は、貫通穴１４ａの内周面１４ｂに圧入される環状の外周圧入部２０と、回転軸１２の外周面１２ａに摺接される環状のメインリップ２２と、外周圧入部２０とメインリップ２２とを連結させる連結部２４と、連結部２４から回転軸１２の挿し入れ方向とは反対方向に向かって突出する環状のサイドリップ２６とを含んでいる。また、ダストカバー１８は、挿し入れ方向に対して直交する円板状に形成され、サイドリップ２６に接触する接触部３６を含んでいる。さらに、接触部３６には、挿し入れ方向とは反対方向に凹む環状の凹部４４が形成されている。これにより、たとえば貫通穴１４ａに回転軸１２が挿し入れられてシール部材１６とダストカバー１８とが接近させられると、サイドリップ２６は、接触部３６の形状に沿って湾曲させられながら接触部３６に接触させられる。そのため、接触部３６に凹部４４が形成されていない場合と比べて、たとえばサイドリップ２６の先端部２６ｂが凹部４４の形状に沿うときのサイドリップ２６と接触部３６との接触面積およびサイドリップ２６が湾曲させられて凹部４４を越えて先端部２６ｂにおける端面２６ｃが接触部３６に接触させられたときのサイドリップ２６と接触部３６との接触面積が減少させられる。したがって、接触部３６に凹部４４が形成されていない場合と比べて、サイドリップ２６と接触部３６との間の摩擦抵抗を減少させることができるので、サイドリップ２６とダストカバー１８との接触面圧の増大が抑制され、シール部材１６の耐久性が低下することを抑制することができる。
【００２５】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００２６】
たとえば、前述の実施例においては、凹部４４は接触部３６の径方向略中央に形成されているが、必ずしもこれに限らない。すなわち、凹部４４は、サイドリップ２６とダストカバー１８とが遠隔状態から近接状態になる間、つまりダストカバー１８が遠隔状態における位置から近接状態における位置まで挿し入れ方向に移動する途中において、サイドリップ２６が接触部３６に接触する位置に形成されていればよい。
【００２７】
また、前述の実施例においては、凹部４４は円弧状の底部４４ａを有していたが、必ずしもこれに限らず、底部４４ａの形状の円弧状以外のその他の形状であってもよい。すなわち、凹部４４は、ダストカバー１８の挿し入れ方向の移動に伴ってサイドリップ２６の先端部２６ｂが接触可能な形状に形成されていればよい。
【００２８】
また、前述の実施例においては、凹部４４は、内径の位置が遠隔状態におけるサイドリップ２６の径方向外側の先端位置Ｐｓ１と略同じになるように形成され、外径の位置が近接状態におけるサイドリップ２６の先端位置Ｐｓ２と略同じになるように形成されているが、必ずしもこれに限らない。たとえば凹部４４は、内径の位置が先端位置Ｐｓ１よりもサイドリップ２６の径方向外側に形成されていてもよいし、外径の位置が先端位置Ｐｓ２よりもサイドリップ２６の径方向内側に形成されていてもよい。
【００２９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０：シール構造
１２：回転軸
１４：ハウジング
１４ａ：貫通穴
１４ｂ：内周面
１６：シール部材
１８：ダストカバー
２０：外周圧入部
２２：メインリップ
２４：連結部
２６：サイドリップ
３６：接触部
４４：凹部
【図１】
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【図２】
2020186734.tif 000004
【図３】
2020186734.tif 000005