(57)【要約】  補強環の内向きフランジ部が短くても、サイドリップを設けることができ、かつオイルシールとトーショナルバイブレーションダンパとの間でラビリンス構造を設けることを可能とする密封構造を提供する。  シール本体１２０は、補強環１１０の内向きフランジ部１１２の先端付近から径方向内側かつダストリップ１２２よりも大気側（Ａ）に向かって、筒状部２１０の外周面に届かない位置まで伸びるサイドリップ１２４を備えると共に、筒状部２１０は、ダストリップ１２２が摺動する小径部２１１と、大気側（Ａ）の大径部２１２とを備えており、大径部２１２の外周面には、大気側（Ａ）に向かって縮径するテーパ面２１２ａが形成されており、このテーパ面２１２ａと、サイドリップ１２２の内周面との間に環状隙間Ｓが形成されることを特徴とする。
2016080203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸に取り付けられる筒状部を有するトーショナルバイブレーションダンパと、
ハウジングにおける前記クランク軸が挿通される軸孔の内周面と前記筒状部の外周面との間の環状隙間を密封するオイルシールと、
を備える密封構造において、
前記オイルシールは、
円筒部と、該円筒部における密封対象流体側とは反対側の端部に設けられる内向きフランジ部とを有する補強環と、
該補強環に一体的に設けられる弾性体製のシール本体と、
を備えると共に、
前記補強環は、前記内向きフランジ部における密封対象流体側とは反対側の端面の一部が露出されるように構成されており、
前記シール本体は、
前記内向きフランジ部の先端付近から密封対象流体側に向かって伸び、前記筒状部の外周面に対して摺動自在に設けられるオイルリップと、
前記内向きフランジ部の先端付近から密封対象流体側とは反対側に向かって伸び、前記筒状部の外周面に対して摺動自在に設けられるダストリップと、
前記内向きフランジ部の先端付近から径方向内側かつ前記ダストリップよりも密封対象流体側とは反対側に向かって、前記筒状部の外周面に届かない位置まで伸びるサイドリップと、
を備えると共に、
前記筒状部は、前記ダストリップが摺動する小径部と、該小径部よりも密封対象流体側とは反対側の大径部とを備えており、
大径部の外周面には、密封対象流体側とは反対側に向かって縮径するテーパ面が形成されており、該テーパ面と、前記サイドリップの内周面との間に環状隙間が形成されることを特徴とする密封構造。
【請求項２】
前記サイドリップの内周面は、前記大径部に形成された前記テーパ面のテーパ角度とテーパ角度が略等しいテーパ面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トーショナルバイブレーションダンパを備える密封構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トーショナルバイブレーションダンパとオイルシールとを備える密封構造において、外部からの異物の侵入を抑制するためにラビリンス構造が設けられる技術が知られている。図３を参照して、その一例を説明する。図３は従来例に係る密封構造の模式的断面図である。【０００３】
図示のように、トーショナルバイブレーションダンパ６００は、クランク軸３００に取り付けられる筒状部６１０を有している。また、オイルシール５００は、補強環５１０と、補強環５１０に一体的に設けられる弾性体製のシール本体５２０とを備えている。そして、補強環５１０は、円筒部５１１と、この円筒部５１１における密封対象流体側とは反対側の端部に設けられる内向きフランジ部５１２とを有している。また、シール本体５２０は、筒状部６１０の外周面に対して摺動自在に設けられるオイルリップ５２１と、オイルリップ５２１よりも密封対象流体側とは反対側に設けられ、筒状部６１０の外周面に対して摺動自在に設けられるダストリップ５２２とを備えている。【０００４】
更に、この従来例においては、シール本体５２０にサイドリップ５２３が設けられている。このサイドリップ５２３は、大気側からダストリップ５２２と筒状部６１０の外周面との摺動部分に異物が侵入し難いように、密封対象流体側とは反対側に向かって拡径するように構成されている。そして、トーショナルバイブレーションダンパ６００の本体部６２０に環状溝６２１が形成されている。この環状溝６２１内にサイドリップ５２３が入り込むように配置されている。このように、大気側からダストリップ５２２と筒状部６１０の外周面との摺動部分に至るまでに、狭く入り組んだ経路が形成される。これにより、ラビリンス構造が設けられる。【０００５】
ここで、オイルシール５００を装着するスペースが狭い場合、補強環５１０の内向きフランジ部５１２を短くしなければならない。このような場合、上記のように構成されたサイドリップ５２３を採用することができない場合がある。その理由について以下に説明する。【０００６】
オイルシール５００は、補強環５１０をインサート部品として、インサート成形によりシール本体５２０を成形することにより得られる。この場合、補強環５１０が金型に位置決めされた状態でシール本体５２０が成形される。そのため、シール本体５２０には、補強環５１０の内向きフランジ部５１２における密封対象流体側とは反対側の端面に通じる開口部５２４が形成される。つまり、金型に設けられた位置決め用の支持部（不図示）に相当する部分に開口部５２４が形成される。従って、補強環５１０の内向きフランジ部５１２における密封対象流体側とは反対側の端面の一部は露出された状態となっている。この露出された部分は、オイルシール５００を装着する際に利用されている。つまり、オイルシール５００の装着時には、治具などによりオイルシールが押圧される。ここで、弾性体製のシール本体５２０の部分が押圧されると傷ついたり破損したりしてしまうため、開口部５２４を介して補強環５１０が押圧される。【０００７】
ここで、補強環５１０の内向きフランジ部５１２が短く、かつサイドリップ５２３が密封対象流体側とは反対側に向かって拡径するように構成されていると、開口部５２４がサイドリップ５２３により隠れてしまう。そのため、治具などにより開口部５２４を介して補強環５１０を押圧することができなくなってしまう。【０００８】
また、運搬の際には、複数のオイルシール５００が中心軸線方向に重ねられた状態で運搬される。図３に示すオイルシール５００の場合には、複数のオイルシール５００を重ねると、サイドリップ５２３が、隣接するオイルシール５００におけるオイルリップ５２１と補強環５１０の円筒部５１１との間の環状隙間に収まる。従って、複数のオイルシール５００を重ねることに支障はない。しかしながら、補強環５１０の内向きフランジ部５１２が短く、かつサイドリップ５２３が密封対象流体側とは反対側に向かって拡径するように構成されていると、寸法によっては、サイドリップ５２３が、隣接するオイルシール５００における補強環５１０の円筒部５１１の先端付近に突き当たってしまう。この場合には、複数のオイルシール５００を重ねることができない。【０００９】
更に、トーショナルバイブレーションダンパ６００の本体部６２０に、ラビリンス構造を設けるための環状溝６２１を形成するには、本体部６２０の厚みを十分に厚くする必要がある。そのため、トーショナルバイブレーションダンパ６００の本体部６２０の重量が重くなってしまう。また、本体部６２０は、一般的に、鋳物であり、環状溝６２１は切削により加工しなければならず、コスト削減の妨げとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−２４１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、補強環の内向きフランジ部が短くても、サイドリップを設けることができ、かつオイルシールとトーショナルバイブレーションダンパとの間でラビリンス構造を設けることを可能とする密封構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。【００１３】
すなわち、本発明の密封構造は、
クランク軸に取り付けられる筒状部を有するトーショナルバイブレーションダンパと、
ハウジングにおける前記クランク軸が挿通される軸孔の内周面と前記筒状部の外周面との間の環状隙間を密封するオイルシールと、
を備える密封構造において、
前記オイルシールは、
円筒部と、該円筒部における密封対象流体側とは反対側の端部に設けられる内向きフランジ部とを有する補強環と、
該補強環に一体的に設けられる弾性体製のシール本体と、
を備えると共に、
前記補強環は、前記内向きフランジ部における密封対象流体側とは反対側の端面の一部が露出されるように構成されており、
前記シール本体は、
前記内向きフランジ部の先端付近から密封対象流体側に向かって伸び、前記筒状部の外周面に対して摺動自在に設けられるオイルリップと、
前記内向きフランジ部の先端付近から密封対象流体側とは反対側に向かって伸び、前記筒状部の外周面に対して摺動自在に設けられるダストリップと、
前記内向きフランジ部の先端付近から径方向内側かつ前記ダストリップよりも密封対象流体側とは反対側に向かって、前記筒状部の外周面に届かない位置まで伸びるサイドリップと、
を備えると共に、
前記筒状部は、前記ダストリップが摺動する小径部と、該小径部よりも密封対象流体側とは反対側の大径部とを備えており、
大径部の外周面には、密封対象流体側とは反対側に向かって縮径するテーパ面が形成されており、該テーパ面と、前記サイドリップの内周面との間に環状隙間が形成されることを特徴とする。【００１４】
本発明によれば、サイドリップは、補強環における内向きフランジ部の先端付近から径方向内側かつダストリップよりも密封対象流体側とは反対側に向かって、トーショナルバイブレーションダンパにおける筒状部の外周面に届かない位置まで伸びるように構成されている。そのため、補強環における内向きフランジ部が短くても、この内向きフランジ部における密封対象流体側とは反対側の端面の一部が露出されている部分が、サイドリップによって隠されてしまうことはない。従って、オイルシールを装着する場合に、治具等により、内向きフランジ部を直接押圧することができる。また、複数のオイルシールを中心軸線方向に重ねても、サイドリップが、隣接するオイルシールにおける補強環の円筒部の先端付近に突き当たってしまうこともない。【００１５】
そして、トーショナルバイブレーションダンパの筒状部に備えられた大径部の外周面に形成されたテーパ面と、サイドリップの内周面との間には、環状隙間が形成される。これにより、密封対象流体側とは反対側からダストリップと筒状部の小径部の外周面との摺動部分に至るまでに、狭く入り組んだ経路を形成できる。つまり、ラビリンス構造を設けることができる。このように、本発明においては、補強環の内向きフランジ部が短くても、サイドリップを設けることができ、かつオイルシールとトーショナルバイブレーションダンパとの間でラビリンス構造を設けることができる。【００１６】
また、トーショナルバイブレーションダンパの筒状部に備えられた大径部の外周面は、密封対象流体側とは反対側に向かって縮径するテーパ面が形成されている。これにより、泥水等が、筒状部における大径部の外周面とサイドリップとの間の環状隙間に侵入することを抑制することができる。【００１７】
前記サイドリップの内周面は、前記大径部に形成された前記テーパ面のテーパ角度とテーパ角度が略等しいテーパ面で構成されているとよい。【００１８】
これにより、筒状部における大径部の外周面とサイドリップとの間の環状隙間について、狭い間隔で、かつ一端側から他端側までの距離を長くすることができる。これにより、泥水等が、ダストリップと筒状部の小径部の外周面との摺動部分に至ってしまうことを、より一層、抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、補強環の内向きフランジ部が短くても、サイドリップを設けることができ、かつオイルシールとトーショナルバイブレーションダンパとの間でラビリンス構造を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の実施例に係る密封構造の模式的断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例に係るオイルシールの模式的断面図である。
【図３】図３は従来例に係る密封構造の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２２】
（実施例）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係る密封構造について説明する。図１は本発明の実施例に係る密封構造の模式的断面図であり、クランク軸の中心軸線を含む面で切断した断面図である。また、図１においては、トーショナルバイブレーションダンパについては簡略的に示している。図２は本発明の実施例に係るオイルシールの模式的断面図であり、略回転対称形状であるオイルシールの中心軸線を含む面で切断した断面図である。
【００２３】
＜密封構造＞
特に図１を参照して、本実施例に係る密封構造全体の構成について説明する。本実施例に係る密封構造は、オイルシール１００と、クランク軸３００に取り付けられるトーショナルバイブレーションダンパ２００と、ハウジングとしてのフロントカバー４００とを備えている。
【００２４】
トーショナルバイブレーションダンパ２００は、クランク軸３００に取り付けられたエネルギー吸収装置であり、過度のねじり振動振幅を防止するために設けられている。トーショナルバイブレーションダンパ２００は、環状の本体部２２０の内周面側に、クランク軸３００に取り付けられる円筒状の筒状部２１０が設けられている。また、本体部２２０の外周面側には、金属製の環状質量体２３０と、本体部２２０と環状質量体２３０とを連結するゴムなどの弾性体製の環状弾性体２４０とが設けられている。これら環状質量体２３０及び環状弾性体２４０によって、クランク軸３００のねじり振動振幅を抑制する機能が発揮される。
【００２５】
オイルシール１００は、フロントカバー４００におけるクランク軸３００が挿通される軸孔の内周面と、トーショナルバイブレーションダンパ２００における筒状部２１０の外周面との間の環状隙間を密封する役割を担っている。より具体的には、オイルシール１００は、密封対象流体側（Ｏ）から密封対象流体であるオイルが、密封対象流体側（Ｏ）とは反対側の大気側（Ａ）に漏れることを抑制すると共に、大気側（Ａ）から埃や泥水などの異物が密封対象流体側（Ｏ）に侵入することを抑制する役割を担っている。
【００２６】
＜オイルシール＞
図１及び図２を参照して、オイルシール１００について、より詳細に説明する。オイルシール１００は、金属製の補強環１１０と、補強環１１０に一体的に設けられるゴムなどの弾性体製のシール本体１２０とを備えている。なお、補強環１１０をインサート部品として、インサート成形によってシール本体１２０を成形することにより、オイルシール１００を得ることができる。
【００２７】
補強環１１０は、円筒部１１１と、円筒部１１１における大気側（Ａ）の端部に設けられる内向きフランジ部１１２とから構成される。また、シール本体１２０は、トーショナルバイブレーションダンパ２００における筒状部２１０の外周面に対して摺動自在に設けられるオイルリップ１２１及びダストリップ１２２と、フロントカバー４００における軸孔の内周面に密着する外周シール部１２３と、サイドリップ１２４とを一体に備えている。
【００２８】
オイルリップ１２１は、補強環１１０における内向きフランジ部１１２の先端付近から径方向内側かつ密封対象流体側（Ｏ）に向かって伸びるように構成されている。また、このオイルリップ１２１の内周面側には、漏れ出たオイルを密封対象流体側（Ｏ）に戻すポンプ効果を発揮するネジ溝１２１ａが複数設けられている。更に、このオイルリップ１２１の外周面側には、オイルリップ１２１が筒状部２１０の外周面から離れてしまわないように径方向の内側に向かって力を付与するガータスプリング１３０が装着されている。ダストリップ１２２は、内向きフランジ部１１２の先端付近から径方向内側かつ大気側（Ａ）に向かって伸びるように構成されている。
【００２９】
そして、本実施例に係るサイドリップ１２４は、内向きフランジ部１１２の先端付近から径方向内側かつダストリップ１２２よりも大気側（Ａ）に向かって、筒状部２１０の外周面に届かない位置まで伸びるように構成されている。
【００３０】
また、シール本体１２０には、開口部１２５が設けられている。この開口部１２５は周方向に間隔を空けて複数設けられている。これら複数の開口部１２５は、背景技術でも説明したように、インサート成形の際に、金型に設けられた位置決め用の支持部（不図示）に相当する部分に形成される。これらの開口部１２５によって、補強環１１０の内向きフランジ部１１２における大気側（Ａ）の端面の一部が露出される。
【００３１】
＜ラビリンス構造＞
特に、図１を参照して、本実施例に係る密封構造に設けられるラビリンス構造について説明する。本実施例においては、トーショナルバイブレーションダンパ２００における筒状部２１０は、密封対象流体側（Ｏ）の小径部２１１と、この小径部２１１よりも大気側（Ａ）の大径部２１２とから構成される。オイルシール１００におけるオイルリップ１２１及びダストリップ１２２は、筒状部２１０における小径部２１１に対して摺動する。また、筒状部２１０の大径部２１２の外周面は、大気側（Ａ）に向かって縮径するテーパ面２１２ａにより構成されている。そして、このテーパ面２１２ａと、サイドリップ１２４の内周面との間に環状隙間Ｓが形成される。
【００３２】
このように形成された環状隙間Ｓによって、大気側（Ａ）からダストリップ１２２と筒状部２１０における小径部２１１の外周面との摺動部分に至るまでに、狭く入り組んだ経路が形成される。これにより、ラビリンス構造が設けられる。
【００３３】
ここで、サイドリップ１２４の内周面もテーパ面１２４ａで構成されている。このサイドリップ１２４におけるテーパ面１２４ａのテーパ角度と、筒状部２１０の大径部２１２におけるテーパ面２１２ａのテーパ角度が異なっていても、上記の環状隙間Ｓが形成されることは言うまでもない。ただし、両者のテーパ角度が異なっている場合には、環状隙間Ｓの間隔は、密封対象流体側（Ｏ）から大気側（Ａ）に向かって徐々に広くなるか、大気側（Ａ）から密封対象流体側（Ｏ）に向かって徐々に広くなる。そのため、環状隙間Ｓについて、狭い間隔を保ったまま、一端側から他端側までの距離を長くするのが難しくなる。
【００３４】
そこで、本実施例においては、サイドリップ１２４の内周面は、筒状部２１０の大径部２１２におけるテーパ面２１２ａのテーパ角度とテーパ角度が略等しいテーパ面１２４ａで構成している。なお、両者のテーパ角度が等しくなるように設計されることで、両者のテーパ角度は略等しくなっている。これにより、環状隙間Ｓについて、狭い間隔で、かつ一端側から他端側までの距離を長くすることを可能にしている。
【００３５】
以上のようなラビリンス構造が設けられることにより、トルクの増加を伴うことなく、ダストリップ１２２と筒状部２１０の外周面との摺動部分に埃や泥水などの異物が侵入することを抑制することができる。これにより、オイルシール１００によるシール機能を長期に亘り安定的に発揮させることが可能となる。
【００３６】
＜本実施例に係る密封構造の優れた点＞
本実施例に係る密封構造によれば、サイドリップ１２４は、補強環１１０における内向きフランジ部１１２の先端付近から径方向内側かつダストリップ１２２よりも大気側（Ａ）に向かって、トーショナルバイブレーションダンパ２００における筒状部２１０の外周面に届かない位置まで伸びるように構成されている。そのため、補強環１１０における内向きフランジ部１１２が短くても、シール本体１２０に形成されている開口部１２５がサイドリップ１２４によって隠されてしまうことはない。つまり、この内向きフランジ部１１２における大気側（Ａ）の端面の一部が露出されている部分が、サイドリップ１２４によって隠されてしまうことはない。従って、オイルシール１００を装着する際に、治具等により、内向きフランジ部１１２を直接押圧することができる。つまり、オイルシール１００は、フロントカバー４００に設けられた軸孔内に、図１中左側から治具などにより押圧されることにより装着される。本実施例においては、治具等により、開口部１２５を介して金属製の内向きフランジ部１１２が直接押圧されるため、弾性体製のシール本体１２０が傷ついたり破損したりしてしまうことがない。
【００３７】
また、複数のオイルシール１００を中心軸線方向に重ねても、サイドリップ１２４が、隣接するオイルシール１００における補強環１１０の円筒部１１１の先端付近に突き当たってしまうこともない。従って、本実施例に係るオイルシール１００は、中心軸線方向に複数重ねることができる。
【００３８】
更に、本実施例に係る密封構造によれば、筒状部２１０の大径部２１２の外周面（テーパ面２１２ａ）と、サイドリップ１２４の内周面との間に環状隙間Ｓが形成される。そして、この環状隙間Ｓによって、ラビリンス構造が設けられる。従って、本実施例に係る密封構造によれば、補強環１１０の内向きフランジ部１１２が短くても、サイドリップ１２４を設けることができ、かつオイルシール１００とトーショナルバイブレーションダンパ２００との間でラビリンス構造を設けることができる。このように、トーショナルバイブレーションダンパ側に一般的に加工が面倒となる環状溝を設けなくても、ラビリンス構造を設けることができる。また、トーショナルバイブレーションダンパ２００の本体部２２０に環状溝を設けなくても良いため、本体部２２０の厚みを薄くすることができる。これにより、本体部２２０の重量を軽くできる。本実施例の場合には、筒状部２１０に段差を設ける（つまり、筒状部２１０を小径部２１１と大径部２１２とから構成する）だけで良く、鋳造により製造する場合でも、切削加工が不要となり、製造コストを軽減できる。
【００３９】
また、トーショナルバイブレーションダンパ２００の筒状部２１０に備えられた大径部２１２の外周面は、大気側（Ａ）に向かって縮径するテーパ面２１２ａで構成されている。これにより、泥水等が、筒状部２１０における大径部２１２の外周面とサイドリップ１２４との間の環状隙間Ｓに侵入することを抑制することができる。つまり、泥水等が落下してきた場合には、図１に示す矢印Ｘ付近（本体部２２０と大径部２１２との境界付近）に留まり、クランク軸３００の回転に伴い、泥水等は、図１中下方に落下する。従って、泥水等が環状隙間Ｓに侵入することを抑制することができる。
【００４０】
更に、本実施例においては、サイドリップ１２４の内周面は、筒状部２１０の大径部２１２におけるテーパ面２１２ａのテーパ角度とテーパ角度が略等しいテーパ面１２４ａで構成している。これにより、筒状部２１０における大径部２１２の外周面とサイドリップ１２４との間の環状隙間Ｓについて、狭い間隔で、かつ一端側から他端側までの距離を長くすることができる。これにより、泥水等が、ダストリップ１２２と筒状部２１０の小径部２１１の外周面との摺動部分に至ってしまうことを、より一層、抑制することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１００  オイルシール
１１０  補強環
１１１  円筒部
１１２  内向きフランジ部
１２０  シール本体
１２１  オイルリップ
１２１ａ  ネジ溝
１２２  ダストリップ
１２３  外周シール部
１２４  サイドリップ
１２４ａ  テーパ面
１２５  開口部
１３０  ガータスプリング
２００  トーショナルバイブレーションダンパ
２１０  筒状部
２１１  小径部
２１２  大径部
２１２ａ  テーパ面
２２０  本体部
２３０  環状質量体
２４０  環状弾性体
３００  クランク軸
４００  フロントカバー
Ｓ  環状隙間
【図１】
2016080203.tif 000003
【図２】
2016080203.tif 000004
【図３】
2016080203.tif 000005
【国際調査報告】
2016080203.tif 000006
2016080203.tif 000007
2016080203.tif 000008
2016080203.tif 000009