(57)【要約】【課題】簡易な構造でリップ先端部の傷付防止を図る。【解決手段】リップ先端部８の内径βよりも大きな内径αで、かつ軸２の挿入時にシールリップ部４の内径の中心に対し軸２の軸心が相対的に偏心しているとき、または軸２の軸心が交差するときに、リップ先端部８よりも軸２の挿入方向手前で軸と当接してシールリップ部８を径方向外側に撓ませてリップ先端部８を軸２から離れる方向に変形させる傷付防止突起９をシールリップ部４のリップ先端部８とシール腰部５との間の内周面に一体的に形成するようにしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リップ先端部の内径βよりも大きな内径αで、かつ
軸の挿入時にシールリップ部の内径の中心に対し前記軸の軸心が相対的に偏心しているとき、または前記軸の軸心が交差するときに、
前記リップ先端部よりも前記軸の挿入方向手前で前記軸と当接して前記シールリップ部を径方向外側に撓ませて前記リップ先端部を前記軸から離れる方向に変形させる傷付防止突起を前記シールリップ部の前記リップ先端部と前記シール腰部との間の内周面に一体的に形成する
ことを特徴とするオイルシール。
【請求項２】
前記傷付防止突起の内径αと前記リップ先端部の内径βとは、（α＝β×（１．０２〜１．０４））の関係にあることを特徴とする請求項１記載のオイルシール。
【請求項３】
前記リップ先端部位置から前記傷付防止突起位置までの軸方向長さは、前記リップ先端部から前記シール腰部までの軸方向長さを１００としたときに、７０〜４５の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のオイルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオイルシールに関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば軸の挿入時など、リップ先端部と軸との間に緊迫力に偏りが生ずる虞のある状況においてリップ先端部を保護するに好適なオイルシールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軸とハウジングとの間の空間からの泥水等の異物の侵入防止及び機器内部の潤滑剤の外部への洩れを防止するためにオイルシールが用いられている。
【０００３】
従来のオイルシールでは、軸挿入時に相対的に軸心が偏心したり、斜めに組み込まれる場合、リップ先端部と軸が円周上部分的に過剰接触し、特に軸にセレーション等の加工が施されているときにはリップ先端部が損傷してしまいシール性が低下する危険性がある。例えば、自動車のデファレンシャルキャリアと駆動軸との間をシールするためのオイルシールにおいては、予めデファレンシャルキャリアの軸孔（ハウジング孔）に嵌合部を嵌め込んで固定した状態で、駆動軸を作業者が手作業で挿入することにより組み立てたりしている。この場合、オイルシールの軸中心と駆動軸の軸中心とを合致させ、軸をオイルシールに丁寧に挿入することが要求される。しかしながら、手作業で長い軸をオイルシールに挿入する場合には、軸とオイルシールの芯が合わせ難いため、オイルシールの軸中心に対して駆動軸の軸中心が偏心したり、交差した斜め挿入となったりし易く、リップ先端部の一部が軸に強く当たり擦られてリップ先端部に傷を付ける虞がある。特に、軸が重い場合には、軸中心の不一致が一層顕著なものとなる。
【０００４】
この問題を解決するため、従来、オイルシール本体とは別体でかつリップ先端部の内径よりも小さな内径の樹脂製案内リングをオイルシールのバックフェイス側に組み込んで、挿入時の軸の軸中心のずれを樹脂製案内リングによって修正してオイルシールの軸中心位置へ案内し、挿入しようとする軸の中心をシールリップの中心に対して一致させ易くしたオイルシールが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平０４−１２８５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、別部品としての樹脂製案内リングを備えることによって部品点数が増加し、コストが上がったり、部品管理の手間が増してしまう問題がある。
【０００７】
また、リップ先端部よりも内径が小さい樹脂製案内リングによって軸を案内するため、オイルシールと駆動軸との軸中心を合致させて軸挿入作業を完了した後においても、樹脂製案内リングがリップ先端部よりも強く軸に押し当てられることから、リップ先端部が密封に必要な十分な面圧が得られなかったり、樹脂製案内リングが軸と過剰に接触してしまいオイルシール全体のトルクが高まってしまう問題がある。
【０００８】
この問題を回避するため、オイルシールと駆動軸との軸中心を合致させた軸組み込み後には、樹脂製案内リングが遊びを伴って嵌まり込んで軸に対して強く押し当てられないように逃がすための逃げ部（環状溝）を軸側に形成する必要があり、軸への加工工数が増加すると共に、逃げ部を設けるために装置全体のレイアウトに影響を及ぼしてしまう問題がある。このため汎用性が乏しい製品になってしまう。
【０００９】
本発明は、簡易な構造でリップ先端部の傷付防止を図るオイルシール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】
【００１０】
かかる目的を達成するために請求項１記載のオイルシールは、リップ先端部の内径βよりも大きな内径αで、かつ軸の挿入時にシールリップ部の内径の中心に対し軸の軸心が相対的に偏心しているとき、または軸の軸心が交差するときに、リップ先端部よりも軸の挿入方向手前で軸と当接してシールリップ部を径方向外側に撓ませてリップ先端部を軸から離れる方向に変形させる傷付防止突起をシールリップ部のリップ先端部とシール腰部との間の内周面に一体的に形成するようにしている。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のオイルシールにおいて、傷付防止突起の内径αとリップ先端部の内径βとが、（α＝β×（１．０２〜１．０４））の関係にあることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のオイルシールにおいて、リップ先端部位置から傷付防止突起位置までの軸方向長さが、リップ先端部からシール腰部までの軸方向長さを１００としたときに、７０〜４５の範囲内に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載のオイルシールによれば、軸挿入時に軸が偏心したり、斜めに組み込まれようとする場合に、リップ先端部よりも先に傷付防止突起が軸と接触することで傷付防止突起が径方向に押されてリップ腰部を支点にシールリップ部を径方向外側に撓ませるように変形させるので、リップ先端部を軸から離しあるいはリップ先端部の軸への接触圧を低減させる。
【００１４】
このため、オイルシールへ軸挿入する時にリップ先端部が軸との過剰接触によって傷ついてしまうことを防止することができる。そして、軸挿入作業が完了して軸受と軸との軸中心が一致する正常状態になると、変形していたリップ先端部及び傷付防止突起が復元して軸との接触関係が正常なものになる。つまり、リップ先端部の内径よりも大きな内径に設定されているリップ先端部傷付防止突起が軸から離れると共にリップ先端部が軸に正常に接触して密封に必要な十分な面圧が得られる。
【００１５】
しかも、傷付防止突起をシールリップ部に一体形成しただけの簡易な構造でリップ先端部の傷付防止を図ることができ、オイルシールとは別部材の樹脂製案内リングを組み込んだり、樹脂製案内リングの機能を軸組み込み後に無効とするための逃げ部を軸側に加工する必要がない。したがって、密封構造のレイアウトに及ぼす影響が全く無く、あらゆるオイルシールに適用することができる、汎用性に富む製品となる。
【００１６】
また、請求項２及び／または３記載のオイルシールによれば、軸挿入時に軸が偏心したり、斜めに組み込まれようとする場合に、リップ先端部よりも先に傷付防止突起が確実に軸と接触してリップ先端部の軸との過剰接触によって傷ついてしまうことを防止すると共に、軸挿入後の正常状態では傷付防止突起が軸から確実に離れてリップ先端部の軸への正常接触を阻害せず密封に必要な十分な面圧が得られるようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のオイルシールの一実施形態を示す中央縦断半截断面図である。
【図２】本発明にかかるオイルシールと従来のオイルシールとの軸偏心時の組み込み並びに軸斜め組み込み持の作業をそれぞれ比較して示す説明図である。
【図３】軸の挿入過程を示す本発明のオイルシールと従来のオイルシールとの軸偏心組み込み状態におけるシールリップ部の変化の変遷を示す説明図である。
【図４】軸に角度を付けて挿入した際の挿入過程を示す本発明のオイルシールと従来のオイルシールとの軸斜め組み込み状態におけるシールリップ部の変化の変遷を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１に本発明のオイルシールの実施形態の一例を示す。この実施形態にかかるオイルシール１は、例えば回転軸２とオイルシール１を取り付ける空間（ハウジング穴１１と呼ぶ）を設ける部分例えば機器ケース３との間のから泥水等の異物の侵入及び機器ケース内部の潤滑剤の外部への洩れを防止するためのものであり、外部から泥水などが浸入する虞のある軸封箇所例えば回転軸２とその周囲を覆う機器ケース３との間の隙間に配置され、機器ケース３側のハウジング穴１１に嵌め合い部７が嵌め込まれて固定される。
【００２０】
このオイルシール１は、例えば回転軸２と回転軸２を密封するシールリップ部４と、オイルシール１とハウジング穴１１との嵌め合い力を維持すると共にシールリップ部４を定められた位置に保持する金属環１０と、シールリップ部４の軸２への押しつけ力を高め、その押しつけ力を維持するばね１２とを有し、シールリップ部４にはリップ先端部８と傷付防止突起９とが備えられている。尚、回転軸２にはオイルシール１を挿入する場合、軸端に鋭い角がついていると、リップ先端部８に傷を付け、漏れの原因となる。そこで、通常、軸端には適度の面取りが施されることにより、軸２を挿入する際にリップ先端部８が軸端にひっかかり、リップ先端部８に傷を付けたり、リップめくれやばね外れの虞を無くすように配慮される。
【００２１】
シールリップ部４は、例えばゴムで成形されており、機械の振動や密封流体の圧力変動の影響に対し、安定した密封作用を保つように設計され、リップ先端部８の軸表面との接触状態を安定した状態に保つ働きを成す。このシールリップ部４の先端は、楔状の断面形状を成し、先端部で軸表面を押しつけて、流体を密封する働きをするリップ先端部８を構成する。そして、リップ先端部８を含むシールリップ部４は、その付け根部分（シール腰部５と呼ぶ）のシール腰部端部６を支点としてリップ先端部８側を可動範囲として径方向に撓むように構成されている。このことにより、リップ先端部８は軸２に押しつけられてシール面を構成することとなる。
【００２２】
ここで、シールリップ部４の可動範囲（シール腰部端部６よりもリップ先端部８側の範囲）の内周面（軸２に向かう面）には傷付防止突起９が設けられている。この傷付防止突起９の内径αは、リップ先端部の内径βよりも大径であり、オイルシール１と軸２とが同心状に配置されたときには軸２と接触せずリップ先端部８による回転軸２の緊迫を阻害することがないようにされている。本実施形態の場合、シールリップ部４の可動範囲のうち、リップ先端部８とシール腰部端部６との間の内周面、即ちリップ先端部８よりも軸挿入方向（図中の矢印方向）手前側の内周面にリップ先端部８の内径βよりも大径の内径αを有する傷付防止突起９が設けられている。
【００２３】
傷付防止突起９は、本実施形態の場合、シールリップ部４をエラストマー材で成形する際にリップ先端部８と共にシールリップ部４の内周面側に一体的に形成されている。この傷付防止突起９は、シールリップ部４の内径の中心と回転軸２の軸心とが一時的に交差するとき、例えば回転軸２がハウジング穴１１に予め嵌め込まれたオイルシール１に対して斜めに組み込まれるときなどに、リップ先端部８よりも先に（前方で）回転軸２と当接してシールリップ部４を径方向外側に撓ませてリップ先端部８が過剰接触しないようにシールリップ部４を変形させる。
【００２４】
ここで、傷付防止突起９は軸組み込み後に回転軸２と接触して密封に直接寄与するものではないので、必ずしも連続的な環状に形成しなくとも良いし、リップ先端部８のようなエッジを形成しなくても良い。即ち、傷付防止突起９は、周方向に断続的に形成しても良いし、その縦断面形状も楔形に限られず半円形状や半球面形状、矩形状などの様々な形状の突起としても良い。傷付防止突起９は、上述したように特定の形状に限定されるものではないが、例えば本実施形態では、射出成形の便宜を考慮してリップ先端部８と同様の縦断面形状三角形の周方向に連続した環状突起とされている。周方向に連続した傷付防止突起９とする場合には、方向性にとらわれること無く、オイルシール１の全周において回転軸２の挿入組み込み時の偏心や傾きに対応することができ、回転軸２の挿入組み込み時の偏心や傾きによってリップ先端部８と軸２との過剰接触による損傷を未然に防ぐことができる。
【００２５】
また、傷付防止突起９の内径αは、リップ先端部８の内径βよりも大きく設定されていることが必要であるが、過剰に大きくする（（１．０４βを超えてしまう）場合には、傷付防止突起９が軸２に当接してシールリップ部４が撓む前にリップ先端部８が軸２に当たるので、リップ損傷予防効果が低くなる。つまり、シールリップ部４の撓みが不十分となりリップ先端部８の軸２への過剰な接触を十分に緩和することができなくなる。特に、挿入時の軸の偏心度合いや挿入角度が比較的小さい場合には、傷付防止突起９が十分に機能できずに、リップ先端部８が軸２と強く接触することを防ぎ得ないことも考えられる。他方、傷付防止突起９の内径αがリップ先端部８の内径βの大きさに近づく（１．０２β未満となる）場合には、軸挿入後の軸心が一致させられた正常状態においても、傷付防止突起９と軸２とが接触したままとなってオイルシール１のトルクが高まってしまうと共に、リップ先端部８の密封に必要な十分な面圧が得られなくなる問題が生ずる。そこで、傷付防止突起９の内径αは、リップ先端部８の内径βよりも大きく設定されていると共に、傷付防止突起９の内径αとリップ先端部８の内径βとの関係がα＝β×（１．０２〜１．０４）である。
【００２６】
また、本実施形態において、傷付防止突起９は、シール腰部端部６とリップ先端部８との間のほぼ中間点に設けられているが、これに特に限られるものではなく、シールリップ部４の可動範囲内であれば任意の軸方向の位置に設けるようにしても良い。しかしながら、傷付防止突起９の位置がシール腰部端部６に接近し過ぎると、例えば、リップ先端部からシール腰部端部までの軸方向長さを１００とした時に、傷付防止突起９が上限値７０を超える位置に設けられる場合には、傷付防止突起９が軸２と接触することによって起こる径方向外側への変形がリップ先端部８では過剰となったり、あるいは逆に十分に変位の影響が及び難くなったりする虞がある。例えば、軸挿入作業が完了してオイルシール１と軸２との軸中心が一致する正常状態において傷付防止突起９と軸２とが接触せず、あるいは接触したとしてもリップ先端部８と軸２との間に密封に必要な十分な面圧が得られる範疇のものとして傷付防止突起９の内径αの大きさを最小値に設定しても、リップ先端部８の附近での変位が過剰に増幅される場合、リップ先端部８が必要以上に歪に変形させられて却って径方向反対側においてリップ先端部８が軸２と過剰接触する虞が生ずる。
【００２７】
他方、傷付防止突起９の位置がリップ先端部８に接近し過ぎると、例えば、リップ先端部からシール腰部端部までの軸方向長さを１００とした時に、傷付防止突起９が下限値４５未満の位置に設けられる場合には、シールリップ部４の変位が十分に得られずにリップ先端部８が軸２との過剰接触によって傷ついてしまうことを防げなくなる虞がある。例えば、軸２を挿入するときの速さによっては、傷付防止突起９が軸２によって径方向外側へ押されて十分に変形させられる前にリップ先端部８が軸２に当たって傷ついてしまう虞がある。このことを防ぐため、傷付防止突起９が確実に軸２と接触してリップ先端部８の傷付防止を図れる大きさの傷付防止突起９の内径αをリップ先端部８の内径βとほぼ同じかそれよりも小さいものとすることが考えられるが、オイルシール１へ軸２を挿入する時にリップ先端部８が軸２との過剰接触によって傷ついてしまうことを防止できても、オイルシール１と軸２との軸心とが一致する正常状態においても傷付防止突起９が軸２に強く押されてリップ先端部８の軸２への接触圧を低減させるため、リップ先端部８の密封に必要な十分な面圧が得られる程には接触せず、シール性を確保できなくなる。
【００２８】
そこで、傷付防止突起９のリップ先端部８からの軸方向への距離、即ち傷付防止突起９の軸方向位置は、例えば、リップ先端部８からシール腰部端部６までの軸方向長さを１００とした時に、好ましくはリップ先端部８からの軸方向長さを７０〜４５の位置に設けることである。
【００２９】
ここで、傷付防止突起９の内径αの大きさと突起位置とは互いに影響を与える関係であるが、上述の各々の範囲に設定する場合には、軸挿入時に軸２が偏心したり、斜めに組み込まれようとする場合に、リップ先端部８よりも先に傷付防止突起９が確実に軸２と接触してリップ先端部８の軸２との過剰接触によって傷ついてしまうことを防止すると共に、軸挿入後の正常状態では傷付防止突起９が軸から確実に離れてリップ先端部８の軸２への正常接触を阻害せず密封に必要な十分な面圧が得られるようにできる。
【００３０】
以上のように構成されたオイルシール１によれば、例えばハウジング穴１１に予め嵌め合い部７が嵌め込まれたオイルシール１に軸２が挿入される際に、図３のようにシールリップ部４の軸心に対して軸２の軸心が偏心していたり、または図４のように傾きが生じている（両軸心が互いに交差する）場合には、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、リップ先端部８よりも先に傷付防止突起９が軸に接触することでシール腰部５のシール腰部端部６を支点にシールリップ部４を撓ませ、シールリップ部４の偏心あるいは局部的過剰接触を緩和する方向に持ち上げので、軸挿入過程が進んでも、また軸挿入後にも、リップ先端部８が軸２に部分的（局在的）に過剰接触することを防ぐことができる。つまり、リップ先端部８が軸２の挿入の際に傷つくのを防ぐことができる。尚、傷付防止突起９がない場合には、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、軸挿入過程にリップ先端部８が軸２と強く接触してしまう。
【００３１】
他方、オイルシール１と軸２とが同心状にあるとき、即ち軸挿入作業が完了してオイルシール１と軸２との軸中心が一致する正常状態には、傷付防止突起９の内径αは、リップ先端部８の内径βよりも大径であるため、傷付防止突起９が軸２と接触することがない。これによって、リップ先端部８のみが軸２に接触してシール面を構成し、密封に必要な十分な面圧が得られると共にオイルシール全体のトルクを高めることがない。
【００３２】
また、本実施形態のオイルシール１は、軸挿入作業後の軸中心が一致した正常状態においては、傷付防止突起９が軸２と接触することがないので、軸２側に逃げ部（環状溝）を加工する必要がない。このため、逃げ部を設けるために装置全体のレイアウトに影響を及ぼしてしまう問題がなく、汎用性に富む製品となる。
【００３３】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態では、機器ケース３のハウジング穴１１に予め嵌め合い部７を嵌合させて固定したオイルシール１に対して回転軸２が偏心あるいは傾斜した状態で挿入され、挿入後にセレーションの噛み合いによりオイルシール１と軸との中心が合致させられるタイプの密封構造に適したものとして例示されているが、これに特に限定されるものではなく、単純にハウジング穴・孔と軸との間に装着されるオイルシール全般に適用され得るものである。尤も、軸が傾斜して挿入される可能性がある用途、例えば自動車のディファレンシャルキャリアと駆動軸との間の密封を行うためのオイルシールなど、軸を挿入しようとするときにリップ先端部と軸との間に緊迫力に偏りが生ずる虞のある組み込み作業を伴う用途のオイルシールに適用して好適であることは言うまでもない。
【００３４】
また、上述の実施形態では、機器ケース３側を固定させて軸２を回転させる例を挙げているが、これに特に限られるものでは無く、場合によっては固定の軸２に対して予めオイルシール１を嵌め込んだ機器ケース３を装着して、機器ケース３側を回転させる密封構造に適用しても良いことは言うまでもない。
【００３５】
さらに、上述の実施形態では、傷付防止突起９の内径αとリップ先端部８の内径βとの関係は、軸挿入作業が完了してオイルシール１の内径の中心と軸２の軸中心が一致する正常状態において傷付防止突起９と軸２とが接触しないものを好適な例として挙げたが、仮に接触する関係にあったとしてもリップ先端部８と軸２との間に密封に必要な十分な面圧が得られる範疇のものであれば実施可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  オイルシール
２  軸（回転軸）
３  機器ケース
４  シールリップ部
５  シール腰部
６  シール腰部端部
８  リップ先端部
９  傷付防止突起
α  傷付防止突起の内径
β  リップ先端部の内径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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