(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、前記回転体が回転自在に取付けられ、かつ前記回転体の回転速度の上昇に伴って内部の温度が上昇する静止体との間に設けられるオイルシールであって、
前記静止体に装着されるアウター部材と、前記回転体に一体回転可能に装着されるとともに、前記アウター部材との間に所定の隙間が形成されるようにして前記アウター部材と組み合わされるインナー部材と、前記所定の隙間に配置され、かつ前記回転体の回転停止時に前記アウター部材と接触して前記所定の隙間が所定の密着力にて塞がれた状態で前記インナー部材に設けられるとともに、前記回転体の回転速度の上昇に伴って前記アウター部材から離れる方向に変位可能な可動部材と、前記可動部材の変位に伴う前記所定の密着力の低下が補われるように、前記静止体の内部の温度変化に応じて性状を変化させることにより前記所定の隙間を塞ぐことが可能な閉塞部材と、前記静止体の内圧を受けて前記所定の隙間を塞ぐ方向に前記閉塞部材を付勢する受圧部と、を備えることを特徴とするオイルシール。
【請求項２】
前記閉塞部材として、前記所定の隙間に配置され、かつ前記アウター部材及び前記インナー部材の少なくとも一方の構成材料よりも高い熱膨張率を有した高熱膨張部材が設けら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】
前記閉塞部材として、前記可動部材と前記アウター部材との間に介在するように配置され、かつ前記アウター部材及び前記インナー部材の少なくとも一方の構成材料よりも高い熱膨張率を有した高熱膨張部材が設けら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４】
前記閉塞部材として、前記所定の隙間に配置されるように、前記アウター部材又は前記インナー部材のいずれか一方に設けられ、かつ前記所定の隙間を横切る方向に変形可能なバイメタル部材が設けら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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止体とその静止体に回転自在に取付けられた回転体との間に設けられるオイルシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
オイル等の流体の漏洩を防止するオイルシールとして、回転体と静止体との間に設けられた所定の隙間に移動可能な浮動リングを設けるとともに、回転体の回転停止時に静止体と接触して所定の隙間を塞ぐリップシールを備えたものがある（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献２〜５が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２５２４号公報
【特許文献２】実開平６−１４６３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１４７３５６号公報
【特許文献４】特開平８−１０５５５０号公報
【特許文献５】実開平２−９３５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のオイルシールでは、回転体の回転速度の上昇に伴いリップシールが遠心力によって静止体から離れる方向に変位して、静止体とリップシールとが接触状態から非接触状態に変化する。これにより、静止体とリップシールとの間の摩擦抵抗が減少する。しかしながら、回転体の回転速度の上昇に伴って、リップシールを静止体に押し付ける力（密着力）が低下するので、特に高速回転時にオイル漏れを誘発するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、回転体の回転速度の上昇に伴うオイル漏れを防止でき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】
【０００６】
本発明のオイルシールは、回転体と、前記回転体が回転自在に取付けられ、かつ前記回転体の回転速度の上昇に伴って内部の温度が上昇する静止体との間に設けられるオイルシールであって、前記静止体に装着されるアウター部材と、前記回転体に一体回転可能に装着されるとともに、前記アウター部材との間に所定の隙間が形成されるようにして前記アウター部材と組み合わされるインナー部材と、前記所定の隙間に配置され、かつ前記回転体の回転停止時に前記アウター部材と接触して前記所定の隙間が所定の密着力にて塞がれた状態で前記インナー部材に設けられるとともに、前記回転体の回転速度の上昇に伴って前記アウター部材から離れる方向に変位可能な可動部材と、前記可動部材の変位に伴う前記所定の密着力の低下が補われるように、前記静止体の内部の温度変化に応じて性状を変化させることにより前記所定の隙間を塞ぐことが可能な閉塞部材と、前記静止体の内圧を受けて前記所定の隙間を塞ぐ方向に前記閉塞部材を付勢する受圧部と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
インナー部材及び可動部材は回転体が回転すると回転体とともにそれぞれ回転するので、可動部材には径方向外側向きの遠心力が作用する。その遠心力により可動部材は回転体の回転速度の上昇に伴ってアウター部材から離れる方向に変位可能に構成されている。そのため、回転体の回転速度が上昇すると、可動部材に作用する遠心力が大きくなり可動部材をアウター部材に押し付ける密着力が低下する。このオイルシールによれば、閉塞部材の性状が回転体の回転速度の上昇に伴う静止体の温度変化に応じて変化することにより、回転体の回転速度の上昇に伴う密着力の低下が補われる。そのため、回転速度の上昇に伴う密着力の低下を抑えるために、回転体の回転停止時における密着力を必要以上に高めておかなくてもよい。従って、回転体の低回転速度時における摩擦抵抗を低減しつつ、回転速度の上昇に伴うオイル漏れを効果的に防止できるようになる。なお本発明において、密着力の低下が補われるとは、密着力の低下が閉塞部材によって完全に補われる場合、つまり密着力が低下しない場合と同等になる場合及び完全ではないが密着力の低下が部分的に補われる場合のいずれをも含む概念である。
【０００８】
また、静止体の内部の温度変化に応じて性状を変化させることにより所定の隙間を塞ぐことが可能な閉塞部材が設けられているので、可動部材の動作特性に影響を与えずに閉塞部材によって密着力の低下を補うことができる。つまり、可動部材の機能を十分に生かした状態で密着力の低下を閉塞部材で補うことができる。更に、静止体の内圧を受けて所定の隙間を塞ぐ方向に閉塞部材を付勢する受圧部を有しているので、閉塞部材は静止体の内圧を受けた受圧部によって所定の隙間を塞ぐ方向に付勢されるので、閉塞部材によるシール効果が向上する。
【０００９】
閉塞部材は種々の態様で実現できる。例えば、前記閉塞部材として、前記所定の隙間に配置され、かつ前記アウター部材及び前記インナー部材の少なくとも一方の構成材料よりも高い熱膨張率を有した高熱膨張部材が設けられていてもよい（請求項２）。この場合、高熱膨張部材の熱変形により所定の隙間を塞ぐことができるので、回転速度の上昇に伴う密着力の低下を補うことができる。
【００１０】
また、前記閉塞部材として、前記可動部材と前記アウター部材との間に介在するように配置され、かつ前記アウター部材及び前記インナー部材の少なくとも一方の構成材料よりも高い熱膨張率を有した高熱膨張部材が設けられていてもよい（請求項３）。この場合、静止体の内部の温度上昇に伴って高熱膨張部材の体積が増加し、それにより熱膨張部材の径方向の寸法が増加する。高熱膨張部材の径方向の寸法が増加することにより可動部材が径方向外側に押し返されて密着力の低下が抑制される。つまり、回転体の回転速度の上昇に伴う密着力の低下が高熱膨張部材の熱変形によって補われる。
【００１１】
更に、前記閉塞部材として、前記所定の隙間に配置されるように、前記アウター部材又は前記インナー部材のいずれか一方に設けられ、かつ前記所定の隙間を横切る方向に変形可能なバイメタル部材が設けられていてもよい（請求項４）。この場合には、静止体の内部温度の上昇に伴ってバイメタル部材が所定の隙間を横切るように変形して、所定の隙間を塞ぐことができる。バイメタル部材はアウター部材又はインナー部材のどちらに設けてもよい。もっとも、回転体側に熱源を有するために、その熱源の温度上昇から所定時間経過するまでの間、回転体側の温度が高く回転体から離れるに従って温度が低くなる温度勾配が静止体の内部に形成されるような場合には、バイメタル部材をインナー部材に設けるとよい。この場合には回転体側の温度変化をいち早く察知することができるので、バイメタル部材の応答性が向上する。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、閉塞部材の性状が回転体の回転速度の上昇に伴う静止体の温度変化に応じて変化することにより、回転体の回転速度の上昇に伴う密着力の低下が補われるため、回転体の回転停止時における密着力を必要以上に高めておかなくてもよい。従って、回転体の低回転速度時における摩擦抵抗を低減しつつ、回転速度の上昇に伴うオイル漏れを効果的に防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の形態）
図１は本発明の第１の形態に係るオイルシールが組み付けられた内燃機関の要部を示した斜視図であり、図２はその要部の断面模式図である。なお、図２において、本発明に係るオイルシールは軸線ＣＬに関して軸対称であるので片側の断面のみ図示することとする。また、特に断らない限り他の断面図についても片側の断面のみ図示する。図１及び図２に示すように、クランク軸１０１は軸線ＣＬ回りに回転自在な状態でクランクケース１００に取付けられている。オイルシール１Ａは、静止体としてのクランクケース１００と回転体としてのクランク軸１０１との間に設けられる。即ちオイルシール１Ａはクランクケース１００とクランク軸１０１との間に形成される環状の隙間に装着される。オイルシール１Ａはクランクケース１００の外側である大気側ＡＳとクランクケース１００の内側である密封側ＯＳとを区画することにより、密封側ＯＳから大気側ＡＳへのオイルやブローバイガス等の流体の漏洩を防止するとともに、大気側ＡＳから密封側ＯＳへの埃等の異物の侵入を防止する。図２に示すように、オイルシール１Ａはクランク軸１０１と同軸的に設けられた環状のアウター部材２及び環状のインナー部材３をそれぞれ有している。アウター部材２はオイルシールリテーナ１０３を介在させてクランクケース１００に装着され、インナー部材３はクランク軸１０１に一体回転可能に装着されている。アウター部材２とインナー部材３とは、両者の間に隙間Ｇが形成されるように互いに離されて組み合わされている。
【００１８】
アウター部材２は、オイルシールリテーナ１０３に固定され、かつ軸線ＣＬ方向に延びる外側円筒部２１と、外側円筒部２１の大気側ＡＳの端部から径方向内側に延びる内向きフランジ部２２とを有している。内向きフランジ部２２は、外側円筒部２１に対して略直角に径方向内側に向かって立ち上がる直立壁部２２ａと、軸線ＣＬ方向に延びて外側円筒部２１と略平行な側壁部２２ｂと、密封側ＯＳに向かって傾いて直立壁部２２ａと側壁部２２ｂとを接続する傾斜壁部２２ｃとを有している。一方、インナー部材３は、クランク軸１０１に固定されかつ軸線ＣＬ方向に延びる内側円筒部３１と、内側円筒部３１の密封側ＯＳの端部から径方向外側に延びる外向きフランジ部３２とを有している。外向きフランジ部３２はアウター部材２の内向きフランジ部２２と対向するように配置される。即ち、外向きフランジ部３２は、内側円筒部３１に対して略直角に径方向外側に向かって立ち上がる直立壁部３２ａと、直立壁部３２ａに続いて軸線ＣＬ方向に延びて内向きフランジ部２２の側壁部２２ｂと略平行な側壁部３２ｂと、側壁部３２ｂに続いて大気側ＡＳに向かって傾くように延びて内向きフランジ部２２の傾斜壁部２２ｃと略平行な傾斜壁部３２ｃとを備えている。
【００１９】
アウター部材２とインナー部材３とで形成される隙間Ｇのうち、内向きフランジ部２２の側壁部２２ｂと外向きフランジ部３２の側壁部３２ｂとの間に形成される隙間Ｇ１には、可動部材としての環状の可動リップ４が配置されている。可動リップ４はインナー部材３と一体回転できるように直立壁部３２ａに密封側ＯＳの一端が接合されている。可動リップ４は直立壁部３２ａに取付けられた取付け部４ａと、取付け部４ａから大気側ＡＳに向かって延びる中間部４ｂと、中間部４ｂに続く先端部４ｃとを有している。取付け部４ａはバネ材等の高靱性の金属材料にて弾性変形可能に構成されている。中間部４ｂ及び先端部４ｃはゴム等の弾性体で構成されていて、取付け部４ａに一体的に接合されている。先端部４ｃには、可動リップ４を径方向内側へ付勢する環状のガータースプリング６が取付けられている。クランク軸１０１の回転停止時において、可動リップ４はガータースプリング６の弾性力によって閉塞部材としての高熱膨張部材７を介してアウター部材２と接触状態に保持されている。高熱膨張部材７は、可動リップ４とアウター部材２との間に介在するようにしてアウター部材２に設けられている。高熱膨張部材７は、例えばマンガン等の金属材料や樹脂材料等のアウター部材２よりも高い熱膨張率を有した材料で構成されている。
【００２０】
図２に示すように、アウター部材２とインナー部材３とで形成される隙間Ｇのうち、内向きフランジ部２２の傾斜壁２２ｃと外向きフランジ部３２の傾斜壁３２ｃとの間で形成される隙間Ｇ２には、浮動リング８が配置されている。浮動リング８はクランク軸１０１の回転中にアウター部材２及びインナー部材３のそれぞれと非接触の状態で隙間Ｇ２内を移動できる。つまり浮動リング８は、隙間Ｇ２内に存在するオイルを浮動リング８とアウター部材２との間及び浮動リング８とインナー部材３との間にそれぞれ介在させた状態で、インナー部材３の周速度よりも遅い速度でインナー部材３と同心的に回転するようになっている。浮動リング８の厚さ寸法は、浮動リング８、アウター部材２及びインナー部材３の三者の間でラビリンスシールが形成されるように隙間Ｇ２の大きさを考慮して設定される。
【００２１】
図３は、クランク軸１０１の回転速度と、可動リップ４をアウター部材２に押し付ける力（密着力）との関係を示した説明図である。図３の破線は高熱膨張部材７を備えていない比較例の密着力を示している。オイルシール１Ａによれば、クランク軸１０１が回転するとインナー部材３がクランク軸１０１と一体回転するので、可動リップ４には径方向外側に向かう遠心力が作用する。クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴ってその遠心力が大きくなるので、図３に示すように、クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴って密着力が徐々に減少する。この特性には、オイルシール１Ａと比較例との間で相違はない。更に、回転速度が上昇して遠心力が限界を超えて大きくなると、比較例の場合には密着力がゼロつまり可動リップ４がアウター部材２から完全に離れる。
【００２２】
これに対し、オイルシール１Ａは、クランク軸１０１の回転速度が上昇すると、その上昇に伴ってクランクケース１００内の温度も上昇して高熱膨張部材７の体積が増加する。高熱膨張部材７の体積が増加すると、図２の破線に示すように、高熱膨張部材７の径方向の寸法が増加して可動リップ４が径方向外側に押し返される。これにより密着力が徐々に増加してクランク軸１０１の回転速度の上昇に伴う密着力の低下が抑制される。つまり、高熱膨張部材７の体積（性状）の変化によって密着力の低下が補われるようになる。
【００２３】
このような可動リップ４の特性は、可動リップ４に設けられたガータースプリング６の外径やバネ定数、可動リップ４の取付け部４ａの材料や寸法等の諸要素や、高熱膨張部材７の構成材料、径方向の寸法等の諸要素の設定に依存する。従って、これらの諸要素を適宜に設定することにより可動リップ４の動作特性を調整できる。例えば、図３に示した形態のように、可動リップ４にて隙間Ｇ１がクランク軸１０１の回転速度に拘わらず常時塞がれるようにするには、クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴う可動リップ４の変位量よりも温度上昇に伴う高熱膨張部材７の径方向の寸法の変化量が大きくなるように、それらの諸要素を設定すればよい。こうすることにより、クランク軸１０１の回転速度に拘わらず可動リップ４が高熱膨張部材７によって常時押し返されて、隙間Ｇ１が塞がれた状態に維持される。また、内燃機関の通常の運転領域で浮動リング８によるシール機能が十分に発揮される場合においては、可動リップ４がアウター部材２から完全に離れる中速回転領域が存在するように上述した諸要素を設定してもよい。この場合には、クランク軸１０１の回転速度が中速回転領域を超えて更に上昇した高速回転時において、感温シール機構としての高膨張部材７にて隙間Ｇ１が塞がれるように高熱膨張部材７の諸要素を設定する。これにより、オイルシール１Ａをクランク軸１０１の高速回転時のシール性確保のみを狙った構成とすることもできる。
【００２４】
以上のオイルシール１Ａによれば、クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴う密着力の低下が高熱膨張部材７の性状変化により補われる。つまり、高熱膨張部材７は本発明の閉塞部材として機能する。オイルシール１Ａは、クランク軸１０１の回転停止時の密着力を必要以上に大きくする必要がないので、クランク軸１０１の低速回転時の摩擦抵抗を低減でき、燃費向上に寄与できる。また、上述したように、オイルシール１Ａを高速回転時のシール性確保のみを狙った構成とした場合には、そのオイルシール１Ａはクランク軸１０１の停止時以外の回転領域における摩擦抵抗を低減する可動リップ４の特性を生かしつつ、高速回転時のオイル漏れを防止する手段として有効に機能する。
【００２５】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図４を参照して説明する。この形態は閉塞部材としての高熱膨張部材の取付け位置のみが第１の形態と相違するもので、他の構成は第１の形態と同一である。以下の説明では、第１の形態と同一構成には同一の符号を付して説明を省略する。図４に示すように、この形態のオイルシール１Ｂは、高熱膨張部材２０７が可動リップ４の先端部４ｃに設けられている。これにより、高熱膨張部材２０７は、第１の形態と同様の効果を発揮できる。即ち、クランクケース１００内の温度が上昇すると、高熱膨張部材２０７の体積が増加して図４の破線に示すように高熱膨張部材２０７の径方向の寸法が増加する。これにより、可動リップ４は径方向外側に押し返される。そのため、クランクケース１００内の温度上昇に伴って密着力が徐々に増加するので、クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴う密着力の低下が抑制される。
【００２６】
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図５を参照して説明する。この形態は、閉塞部材としての高熱膨張部材の構成に特徴を有している。上記形態と同一の構成については図５において同一の符号を付して説明を省略する。図５に示したオイルシール１Ｃは、高熱膨張部材３０７がアウター部材２とインナー部材３との間に介在するように配置されている。図示の形態では、高熱膨張部材３０７が、アウター部材２とインナー部材３とで形成される隙間Ｇのうち、内向きフランジ部２２の側壁部２２ｂと内側円筒部３１とで形成される隙間Ｇ３に配置されるようにしてインナー部材３に設けられている。高熱膨張部材３０７の構成材料は上記形態と同様でよい。高熱膨張部材３０７は軸線ＣＬ方向に延びており、軸線ＣＬ方向の寸法は側壁部２２ｂに相当する長さに設定されている。以上の構成により、クランクケース１００内の温度が上昇すると、高熱膨張部材３０７の体積が増加して図５の破線に示すように高熱膨張部材３０７の径方向の寸法が増加する。これにより隙間Ｇ３が高熱膨張部材３０７にて塞がれて、可動リップ４の変位に伴う密着力の低下を補うことができる。
【００２７】
高熱膨張部材３０７にて隙間Ｇ３が塞がれるようになる温度は、高熱膨張部材３０７の構成材料、径方向の寸法等の諸要素を適宜に設定することにより調整可能である。そのような調整によって、可動リップ４がアウター部材３から離れる前に高熱膨張部材３０７にて隙間Ｇ３が塞がれるようにすることもできるし、可動リップ４がアウター部材３から離れた後に高熱膨張部材３０７にて隙間Ｇ３が塞がれるようにすることもできる。また、この形態では、高熱膨張部材３０７の軸線ＣＬ方向の寸法を特段の制約なく増減させることができるので、その寸法を増減させることにより高熱膨張部材３０７とアウター部材２との接触面積を容易に調整できる。つまり、高熱膨張部材３０７によるシール効果の調整が容易になる。
【００２８】
高熱膨張部材３０７の形状は適宜に設定できる。例えば、図５の一点鎖線で示すように、アウター部材３の端部を横切るように形成された受圧部３０７ａを高熱膨張部材３０７に設けてもよい。これにより、クランクケース１００の内圧（密封側ＯＳの圧力）が大気圧よりも高い場合には、受圧部３０７ａがその内圧を受けて高熱膨張部材３０７が隙間Ｇ３を塞ぐ方向に付勢されるので、高熱膨張部材３０７とアウター部材２との密着力を向上できるようになる。
【００２９】
（第４の形態）
次に、本発明の第４の形態を図６を参照して説明する。この形態は閉塞部材としての高熱膨張部材の構成に特徴を有している。上記形態と同一の構成については図６において同一の符号を付して説明を省略する。図６に示したオイルシール１Ｄは、隙間Ｇ３を横切り、かつ径方向に延びるようにしてアウター部材２とインナー部材３との間に配置されるとともに、径方向の一端がアウター部材２に固定され、かつ径方向の他端が開放された高熱膨張部材４０７を有している。また、オイルシール１Ｄのインナー部材３には、高熱膨張部材４０７が熱により伸長した場合に高熱膨張部材４０７を受入れて高熱膨張部材４０７を拘束する凹部３ａが形成されている。この形態のオイルシール１Ｄによれば、クランクケース１００の内部の温度上昇に伴って高熱膨張部材４０７の体積が増加して伸長する。その際に高熱膨張部材４０７が凹部３ａに挿入されることで、高熱膨張部材４０７が拘束される。これによって、例えば、高熱膨張部材４０７にて隙間Ｇ３が塞がれている間にクランクケース１００の内圧が変動するような場合であっても、高熱膨張部材４０７が凹部３ａにて拘束されるので、隙間Ｇ３を確実に塞ぐことが可能になる。
【００３０】
（第５の形態）
次に、本発明の第５の形態を図７を参照して説明する。この形態は閉塞部材としての高熱膨張部材の向きが第４の形態と相違している。上記と同一の構成については、図７に同一の符号を付して説明を省略する。この形態のオイルシール１Ｅは、隙間Ｇ３を横切り、かつ軸線ＣＬ方向に延びるようにしてアウター部材２とインナー部材３との間に配置されるとともに、大気側ＡＳの一端がアウター部材２に固定され、かつ密封側ＯＳの他端が開放された高熱膨張部材５０７を有している。なお、この形態のアウター部材２の側壁部２２ｂは、高熱膨張部材５０７の伸長量や強度等の諸要因を考慮して上記の形態よりもインナー部材３側に延長されている。オイルシール１Ｅによれば、クランクケース１００の内部の温度上昇に伴って高熱膨張部材５０７の体積が増加して伸長する。それによって、高熱膨張部材５０７の先端がインナー部材３に接触し隙間Ｇ３を塞ぐことができる。
【００３１】
この形態の場合においても、図６の形態と同様にインナー部材３に凹部を形成してもよい。また、インナー部材２の側壁部２２ｂの少なくとも一部を高熱膨張部材５０７と同一の材料で構成し、側壁部２２ｂ自身を高熱膨張部材として機能させてもよい。これによって、上記と同等の効果を発揮でき、なおかつ部品点数の削減に寄与できる。
【００３２】
（第６の形態）
次に、本発明の第６の形態を図８を参照して説明する。この形態は閉塞部材の構成が上記と相違し、オイルシール１Ｆは閉塞部材としてのバイメタル部材１０を有している。上記の形態と共通する構成については、図８に同一の符号を付して説明を省略する。バイメタル部材１０は、異種の金属材料が組み合わされてなる環状部材であり、設定温度を超えることにより直線状から湾曲状にその形状を変化させる。設定圧力以下になった場合には、元の形状に復帰する。つまり湾曲状から直線状に形状が変化する。図８に示すように、バイメタル部材１０は大気側ＡＳが端部がアウター部材２の側壁部２２ｂに固定され、密封側ＯＳの端部が開放されるようにして隙間Ｇ３に配置されている。クランクケース１００の内部の温度が上昇して設定温度を超えた場合には、図８の破線で示すようにバイメタル部材１０は隙間Ｇ３を横切る方向で、かつ径方向内側に変形して、その先端がインナー部材３に接触し、それにより隙間Ｇ３が塞がれる。
【００３３】
バイメタル部材１０がインナー部材３に接触した際に、その外周面１１が密封側ＯＳを向く。クランクケース１００の内圧が大気圧よりも高い場合には、その内圧がバイメタル部材１０の外周面１１に作用するので、その圧力を受けたバイメタル部材１０は隙間Ｇ３を塞ぐ方向に付勢される。そのため、クランクケース１００の内圧を利用してバイメタル部材１０をインナー部材３に押し当てることができるので、バイメタル部材１０によるシール効果が向上する。このように、バイメタル部材１０の外周面１１は本発明の受圧部として機能する。
【００３４】
バイメタル部材１０は、周方向に連続した環状部材であるので、インナー部材３との接触力がインナー部材３の周方向に関して変化し難い。即ち、インナー部材３の周方向に関する接触力の変動を抑えることができる。従って、オイルシール１Ｆによれば、バイメタル部材１０によるシール効果の周方向に関する均一性が向上する。
【００３５】
図９は、クランク軸１０１の回転速度とオイルの漏れ量との関係を説明する説明図である。図９の実線はオイルシール１Ｆを、破線はバイメタル部材１０を省略した比較例をそれぞれ示している。図中Ａ点はバイメタル部材１０とインナー部材３との接触が開始する回転速度を、Ｂ点は可動リップ４がアウター部材２から離れ始める回転速度をそれぞれ示している。この図から明らかなように、比較例の場合にはＢ点を超えると可動リップ４がアウター部材２から離れ始め、回転速度が速くなるほど可動リップ４とアウター部材２との間隔が拡大する。そのため比較例の場合には回転速度の上昇に伴って漏れ量が徐々に増加する。これに対し、オイルシール１Ｆの場合には、可動リップ４がアウター部材２から離れ始める前、つまりＡ点においてバイメタル部材１０がインナー部材と接触して隙間Ｇ３が塞がれる。そのため、回転速度がＢ点を超えて可動リップ４がアウター部材から離れた場合でも、オイル漏れは殆ど発生しない。従って、回転速度の上昇に伴う可動リップ４とアウター部材３との密着力の低下がバイメタル部材１０にて補われる。オイルシール１Ｆによれば、バイメタル部材１０の設定温度を適宜に調整することにより、図９に示すように可動リップ４とバイメタル部材１０との両者によってシールされるＡ点からＢ点まで領域ＡＲを設けることができる。そのため、可動リップ４による摩擦抵抗の低減を図りつつシール効果の確実性を向上させることも可能である。
【００３６】
なお、クランク軸１０１の回転速度とクランクケース１００の内部の温度との関係は内燃機関の形態に応じてそれぞれ異なるが、一般的には、回転速度が高い場合は低い場合よりもクランクケース１００の内部の温度は高くなる傾向がある。従って、オイルシール１Ｆを適用する内燃機関についてその関係を予め調査しておき、その結果を考慮してバイメタル部材１０の設定温度を調整することにより、バイメタル部材１０によって隙間Ｇ３が塞がれる回転速度（図９のＡ点）を所望の回転速度に設定することができる。
【００３７】
（第７の形態）
次に、本発明の第７の形態を図１０を参照して説明する。この形態のオイルシール１Ｇは図８の形態と同様のバイメタル部材２１０を有している。但し、バイメタル部材２１０の向きが図８の形態と反対向きで、かつバイメタル部材２１０がインナー部材３に取付けられている。それ以外は上記の形態と同一であるので、図１０に同一の構成に同一の符号を付してその説明を省略する。図１０に示したバイメタル部材２１０は、大気側ＡＳが端部がインナー部材３の内側円筒部３１に固定され、密封側ＯＳの端部が開放されるようにして隙間Ｇ３に配置されている。クランクケース１００の内部の温度が上昇してバイメタル部材２１０の設定温度を超えた場合には、図１０の破線で示すようにバイメタル部材１０は隙間Ｇ３を横切る方向で、かつ径方向外側に変形して、その先端がアウター部材２に接触し、それにより隙間Ｇ３が塞がれる。よって、この形態も第６の形態と同様の効果を奏する。また、バイメタル部材２１０がアウター部材２に接触した際に、バイメタル部材２１０の内周面２１１が密封側ＯＳを向く。このため、第６の形態と同様にバイメタル部材２１０の内周面２１１が本発明の受圧部として機能する。
【００３８】
また、一般にクランクケース１００には、内燃機関のクランク軸１０１が熱源として存在するので、クランク軸１０１の温度上昇から所定時間経過するまでの間に、クランク軸１０１側の温度が高くクランク軸１０１から離れるに従って温度が低くなる温度勾配が形成される。オイルシール１Ｇは、バイメタル部材２１０がインナー部材３に設けられているので、内燃機関側の温度変化をいち早く察知することができる。従って、オイルシール１Ｇによれば、図８に示した第６の形態と比べてバイメタル部材２１０の応答性を向上させることができる。
【００３９】
（第１の参考例）
次に、本発明の第１の参考例を図１１及び図１２を参照して説明する。この参考例と上述した形態との間で共通する構成については、これらの図に同一の符号を付して説明を省略する。これらの図に示すように、オイルシール１Ｈは、可動リップ４の外周側とインナー部材３との間に配置されて、可動リップ４とインナー部材３とを連結する連結部材１２が設けられている。連結部材１２はコイルスプリング等の弾性部材として設けられ、しかも形状記憶合金や形状記憶樹脂等の形状記憶材料で構成されている。そのため、クランクケース１００の内部の温度が上昇して連結部材１２の設定温度に達すると、連結部材１２の全長が延びる。これにより、可動リップ４はアウター部材２に押し付けられるように連結部材１２にて付勢される。つまり、連結部材１２は可動リップ４をアウター部材２に接近する方向へ付勢する付勢手段として機能する。これにより、クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴う可動リップ４の変位が連結部材１２にて制限されるので、その変位に伴う密着力の低下を補うことができる。このような連結部材１２は、図１２に示すように可動リップ４の周方向に沿って複数個設けられている。これらの連結部材１２の間隔は等間隔でも不等間隔でも構わない。
【００４０】
図１１及び図１２では、連結部材１２の圧縮反力により可動リップ４を付勢する形態が示されているが、図１３に示したように、連結部材１２の引張力により可動リップ４を付勢するものでもよい。図１３の連結部材１２は、設定温度を超えた場合に全長が縮むように構成されている。これにより、図１２及び図１３と同等の効果を発揮できる。
【００４１】
（第２の参考例）
次に、本発明の第２の参考例を図１４を参照して説明する。この参考例と上述した形態との間で共通する構成については、図１４に同一の符号を付して説明を省略する。オイルシール１Ｉは、インナー部材３に設けられた可動リップ９０４を有している。可動リップ９０４は、これをインナー部材３に支持する熱可塑性支持部９０４ａを有している。可動リップ９０４は、この熱可塑性支持部９０４ａを有することを除き、上述した可動リップ４と同一機能を持っている。熱可塑性支持部９０４ａは、クランクケース１００の内部の温度上昇に伴って弾性率が増大するように構成されている。つまり、温度上昇に伴い熱可塑性支持部９０４ａが硬化して弾性変形し難い状態に変化する。これにより、クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴う可動リップ９０４の変位が熱可塑性支持部９０４ａの弾性率の増大によって制限されることになるので、可動リップ９０４の変位に伴う密着力の低下を補うことが可能となる。
【００４２】
（第３の参考例）
次に、本発明の第３の参考例を図１５を参照して説明する。この参考例と上述した形態との間で共通する構成については、図１４に同一の符号を付して説明を省略する。オイルシール１Ｊは、高熱膨張部１０３ａを有したインナー部材１０３を備えている。インナー部材１０３は、可動リップ４が設けれた位置に高熱膨張部１０３ａを有している。高熱膨張部１０３ａは、例えばマンガン等の金属材料や樹脂材料等のインナー部材１０３の他の部分よりも高い熱膨張率を有した材料で構成されている。クランクケース１００の内部の温度が上昇すると、高熱膨張部１０３ａの体積が増加して図１５の破線の位置まで変形する。そのため、図１５の破線で示すように可動リップ４が図１５の上方に変位し、その変位によって可動リップ４がアウター部材２に押し当てられる。可動リップ４がアウター部材２に押し当てられることで、クランク軸１０１の回転速度の上昇に伴う可動リップ４の変位、即ちアウター部材２から離れる方向への変位が阻止される。これにより、その変位に伴う密着力の低下が補われるようになる。
【００４３】
本発明は、上記各形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明のオイルシールの適用対象は、内燃機関の他、回転体の回転速度の上昇に伴って内部の温度が上昇する静止体を有するもの、例えば各種ポンプに適用することもできる。本発明のオイルシールをポンプに適用する場合には、本発明のオイルシールを静止体としてのポンプハウジングと、ポンプハウジングに回転自在に取付けられるポンプ軸との間に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の形態に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す斜視図。
【図２】図１のオイルシールの要部を示した断面模式図。
【図３】クランク軸の回転速度と、可動リップをアウター部材に押し付ける力（密着力）との関係を示した説明図。
【図４】本発明の第２の形態に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図５】本発明の第３の形態に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図６】本発明の第４の形態に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図７】本発明の第５の形態に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図８】本発明の第６の形態に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図９】クランク軸の回転速度とオイルの漏れ量との関係を説明する説明図。
【図１０】本発明の第７の形態に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図１１】本発明の第１の参考例に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図１２】図１１のオイルシールに係る連結部材付近を軸線方向から示した断面模式図。
【図１３】第１の参考例の変形例を示した説明図。
【図１４】本発明の第２の参考例に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【図１５】本発明の第３の参考例に係るオイルシールを内燃機関に適用した要部を示す断面模式図。
【符号の説明】
【００４５】
１Ａ〜１Ｊ  オイルシール
２  アウター部材
３、１０３  インナー部材
４、９０４  可動リップ（可動部材）
７、２０７、３０７、４０７、５０７  高熱膨張部材（閉塞部材）
１０、２１０  バイメタル部材（閉塞部材）
１１  外周面（受圧部）
１２  連結部材
１０３ａ  高熱膨張部
２１１  内周面（受圧部）
９０４ａ  熱可塑性支持部
【図１】
0004816162.tif 000002
【図２】
0004816162.tif 000003
【図３】
0004816162.tif 000004
【図４】
0004816162.tif 000005
【図５】
0004816162.tif 000006
【図６】
0004816162.tif 000007
【図７】
0004816162.tif 000008
【図８】
0004816162.tif 000009
【図９】
0004816162.tif 000010
【図１０】
0004816162.tif 000011
【図１１】
0004816162.tif 000012
【図１２】
0004816162.tif 000013
【図１３】
0004816162.tif 000014
【図１４】
0004816162.tif 000015
【図１５】
0004816162.tif 000016