(57)【要約】【課題】  防塵性能とオイル漏れの抑制とを両立させる。【解決手段】  相対回転可能に配置されたキャリア１１０及びシャフト部１２０のフランジ１２４を有するリアディファレンシャルギア１００のシール構造であって、キャリア１１０の開口部１１１の内壁１１１ａ及びフランジ１２４の外壁１２４ａの間をシールするオイルシール１６０と、開口部１１１に固定される保護枠１７０と、フランジ１２４に固定され、保護枠１７０に対向かつ離隔して配置されるダストカバー１２５とを備え、保護枠１７０は、フランジ１２４の外周面とダストカバー１２５の内周面との間に配置される壁部１７３を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に配置された第１の部材及び第２の部材を有する駆動体のシール構造であって、
前記第１の部材の内周面及び前記第２の部材の外周面の間をシールするオイルシールと、
前記第１の部材に固定される保護枠と、前記第２の部材に固定され、前記保護枠に対向かつ離隔して配置されるダストカバーとを備え、
前記保護枠は、前記第２の部材の外周面と前記ダストカバーの内周面との間に配置される壁部を有する、駆動体のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の輸送機器に用いられる、ディファレンシャルギアに例示される駆動体のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は自動車のリアディファレンシャルギアの構成を模式的に示す断面図である。図４に示すように、リアディファレンシャルギア１００は、筐体としてのキャリア１１０内に回転自在に配置されたシャフト部１２０及びシャフト部１２０から動力の伝達を受けるギアボックス部を備える。シャフト部１２０はドライブピニオン１２１、ドライブピニオン１２１に接続されるドライブシャフト１２２、ドライブシャフト１２２の先端に形成されたスプライン端１２３及びスプライン端１２３に係合するフランジ１２４から構成され、フランジ１２４が図示しないプロペラシャフトに接続され、動力の伝達を受けることにより図中軸Ａを回転軸（以下、回転軸Ａと称する）として回転する。
【０００３】
次に、ギアボックス部は、ドライブピニオン１２１に噛合するリングギア１３０、リングギア１３０の回転に一体的に従動する、ピニオンシャフト１３１及びピニオンシャフト１３１の両端に設けられた一対のピニオンギア１３２、及びピニオンギア１３２に噛合してリングギア１３０と同軸にて回転する一対のサイドギア１３３を備える。一対のサイドギア１３３にはそれぞれアクスルシャフト１３４が装着され、ギアボックス部の回転を図示しないホイールへ伝達する。一対のピニオンギア１３２はそれぞれの接続先である一対のホイールの抵抗に応じて自転することでホイールを差動させる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
次に、図５を参照して、図４の領域Ｒにて示す、シャフト部１２０のフランジ１２４とキャリア１１０の周辺のシール構造の構成を説明する。スプライン端１２３と係合して一体的に回転するフランジ１２４の外壁１２４ａと、外壁１２４ａに対向するキャリア１１０の開口部１１１の内壁１１１ａとの間には、オイルシール１４０が配置されている。
【０００５】
オイルシール１４０は、合成ゴム製の環状のシール本体１４１、シール本体１４１の心材としてオイルシール１４０に定型性を与える金属環１４２、及びシール本体１４１の内壁からフランジ１２４の外壁１２４ａに向かう付勢力をもって圧接する環状のバネ１４３を備える。シール本体１４１は、フランジ１２４の外壁１２４ａに圧接する主リップ部１４１ａ及び副リップ部１４１ｂ、並びにフランジ１２４の回転軸（図１の回転軸Ａと同一）に対して略平行に延出し、フランジ１２４の外壁１２４ａから離隔して配置されたダストリップ部１４１ｃとを備える。
【０００６】
オイルシール１４０は、フランジ１２４の回転軸に平行な面上にて、フランジ１２４と同一面上に位置するよう配置されている。
【０００７】
オイルシール１４０は主リップ部１４１ａ及び副リップ部１４１ｂがフランジ１２４の外壁１２４ａに圧接することにより、回転するフランジ１２４に対して摺動し、フランジ１２４とキャリア１１０との隙間に充填された潤滑用のオイル（グリス）が当該隙間から漏れ出すことを抑制している。また、主リップ部１４１ａと副リップ部１４１ｂとの間に形成された空間にも潤滑用のオイルが封入された状態が保たれる。
【０００８】
更に、フランジ１２４の外壁１２４ａには、オイルシール１４０及びキャリア１１０の開口部１１１を覆うダストカバー１２５が固定され、フランジ１２４と一体となって回転する。ダストカバー１２５はオイルシール１４０及び開口部１１１の外壁から離隔して配置され、ダストカバー１２５とオイルシール１４０及び開口部１１１との間には、オイルシール１４０のダストリップ部１４１ｃが介在することにより屈曲した経路Ｃを有する空隙、いわゆるラビリンス構造が形成される。これにより、ダストカバー１２５と開口部１１１との空隙から侵入するダストが、オイルシール１４０からフランジ１２４側へ達することが抑制される。更に、副リップ部１４１ｂがフランジ１２４と摺動することによりダストの更なる侵入を抑制する。
【０００９】
このように、リアディファレンシャルギア１００においては、オイルシール１４０とダストカバー１２５から構成されるシール構造が、内部からのオイル漏れを抑制するとともに外部からのダストの侵入を抑制する防塵機能を与えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−０５４０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のリアディファレンシャルギア１００においては以下のような課題があった。
【００１２】
すなわち、図４及び５に示す構成例においては、オイルシール１４０は外部からのダストの侵入を抑制するラビリンス構造を形成するためのダストリップ部１４１ｃを備えているが、車両において異物が巻き込み経路Ｃの空隙に侵入し、ダストリップ部１４１ｃ近傍まで達した場合、ダストカバー１２５に巻き込まれ回転する異物がダストリップ部１４１ｃと干渉し、ダストリップ部１４１ｃを含めたオイルシール１４０を変形及び／又は損傷させ、オイル漏れを生じさせることとなってしまう。
【００１３】
更に、図５に示すように、キャリア１１０の開口部１１１の表面とダストカバー１２５との間はクリアランスを小さくするために精度良く機械加工されることに伴い、開口部１１１の表面は塗装されていない未塗工部１１１ｘとして作成される。このため、未塗工部１１１ｘは錆が生じやすく、これが上述の空隙に侵入するダストの発生源となる恐れがある。
【００１４】
このように、従来のリアディファレンシャルギア１００のような駆動体においては、ダストカバー１２５を備えたことによりオイルシール１４０の性能が阻害されてしまうという課題があった。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、防塵性能とオイル漏れの抑制とを両立させることが可能な駆動体の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】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、相対回転可能に配置された第１の部材及び第２の部材を有する駆動体のシール構造であって、前記第１の部材の内周面及び前記第２の部材の外周面の間をシールするオイルシールと、前記第１の部材に固定される保護枠と、前記第２の部材に固定され、前記保護枠に対向かつ離隔して配置されるダストカバーとを備え、前記保護枠は、前記第２の部材の外周面と前記ダストカバーの内周面との間に配置される壁部を有する、駆動体のシール構造である。
【００１７】
なお、本発明は他の側面として、前記保護枠は、前記第１の部材の前記外周側に嵌合することにより固定されているものとしてもよい。
【００１８】
更に、本発明は他の側面として、前記保護枠の前記壁部は、前記オイルシールから前記ダストカバーと前記第１の部材の外周面との境界までに形成される空隙を屈曲路に区画してなるラビリンス構造を形成するものとしてもよい。
【００１９】
更に、本発明は他の側面として、前記第１の部材は、ギアボックスを収容するキャリアであり、前記第２の部材は、前記ギアボックスとの間で動力を伝達するシャフトの周囲に設けられたフランジであるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
以上のような本発明は、防塵性能とオイル漏れの抑制とを両立させることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動体のシール構造の要部を示す断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態に係る駆動体のシール構造の金属枠を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態に係る駆動体のシール構造の金属枠を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係る駆動体のシール構造の動作状態を示す断面図
【図４】従来のリアディファレンシャルギアの構成を示す断面図
【図５】従来のリアディファレンシャルギアのシール構造の要部を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動体のシール構造の構成を模式的に示す断面図である。ただし、図４及び５に示す従来例と同一又は相当する構成については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。また、図１において、オイルシール１６０は、ゴム製の環状のシール本体１６１として、フランジ１２４の外壁１２４ａに圧接する主リップ部１６１ａ及び副リップ部１６１ｂのみを備え、回転軸Ａに直交する面は平坦面を形成している。
【００２４】
更に、本実施の形態においては、ダストカバー１２５とオイルシール１６０との間に保護枠１７０が設けられる。保護枠１７０は亜鉛メッキその他のメッキ等による防錆処理された鋼板をプレス加工等することにより作成される環状の部材であって、キャリア１１０の開口部１１１の外周側に嵌合する本体部１７１と、本体部１７１から段差部１７２を介して形成される壁部１７３とを備える。
【００２５】
図１及び図２（ａ）の俯角による斜視図に示すように、壁部１７３は、フランジ１２４が嵌入される開口１７０ａの周囲から本体部１７１に向かって内径が減じられる漏斗状の外形を有する。更に、図１及び図２（ｂ）の俯角による斜視図に示すように、本体部１７１の裏面１７１ａが開口部１１１の未塗工部１１１ｘに密着するとともに、段差部１７２が開口部１１１の先端に係止される。
【００２６】
以上の構成において、リアディファレンシャルギア１００は本発明の駆動体に相当し、オイルシール１６０は本発明のオイルシールに相当する。また、保護枠１７０は本発明の保護枠に相当し、壁部１７３は本発明の壁部に相当する。ダストカバー１２５は本発明のダストカバーに相当する。更に、キャリア１１０は本発明の第１の部材に相当し、フランジ１２４は本発明の第２の部材に相当する。
【００２７】
このような構成を有する本実施の形態の駆動体のシール構造は、キャリア１１０の開口部１１１に嵌合された保護枠１７０により、ダストカバー１２５とキャリア１１０との間にラビリンス構造を形成したことを特徴とする。
【００２８】
すなわち、図１に示すように、保護枠１７０はオイルシール１６０の平坦面側から壁部１７３が回転軸Ａから離れる向きに延出して、フランジ１２４の外壁１２４ａとダストカバー１２５の表面との間に配置される。これにより、ダストカバー１２５とオイルシール１６０及び開口部１１１との間に、屈曲した経路Ｃを有するラビリンス構造を形成し、従来例のオイルシール１４０と同様、外部からのダストの侵入を抑制する。
【００２９】
更に、保護枠１７０は金属製であって壁部１７３は本体部１７１及び段差部１７２と一体成形されていることにより高い剛性を有する。これにより、異物が巻き込まれ経路Ｃの空隙に侵入した場合であっても、当該異物による干渉に伴う変形又は損傷の恐れが低減される。
【００３０】
また、異物がフランジ１２４に巻き込まれて保護枠１７０を変形させ、図２（ａ）（ｂ）に示す開口１７０ａの外形に歪みが生じた場合、図３に示すように、壁部１７３は図中接触点Ｔにて回転するフランジ１２４に接触することとなるが、壁部１７３は金属製であることから摩擦により大きな異音を生じさせる。
【００３１】
これにより、リアディファレンシャルギア１００に異常があったことを容易に知覚することができ、リアディファレンシャルギア１００を速やかに点検、メンテナンスすることが可能となる。
【００３２】
更に、本実施の形態においては、保護枠１７０は防錆処理された本体部１７１がキャリア１１０の開口部１１１の外周側に嵌合されることにより、裏面１７１ａが開口部１１１の未塗工部１１１ｘに密着している。これにより、未塗工部１１１ｘにおける錆の発生を抑制して、ダストの発生の恐れを低減することができる。
【００３３】
このように、本実施の形態の駆動体のシール構造によれば、ダストカバー１２５の付加に伴うオイルシール１６０の性能が阻害される恐れを低減して、防塵性能とオイル漏れの抑制とが両立したシール構造を実現することができる。
【００３４】
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、保護枠１７０の壁部１７３はフランジ１２４が嵌入される開口１７０ａの周囲から本体部１７１に向かって内径が減じられる漏斗状の外形を有するものとしたが、円筒状の外形、すなわち回転軸Ａに平行な態様であるとしてもよいし、本体部１７１に向かって内径が拡大する逆漏斗状の外形を有するものとしてもよい。要するに、本発明の壁部はダストカバー１２５とキャリア１１０の開口部１１１との間に、屈曲した経路Ｃを有するラビリンス構造を形成することができればよく、その具体的な形状によって限定されるものではない。
【００３５】
更に、上記の説明においては、保護枠１７０は本体部１７１がキャリア１１０の開口部１１１の外周側に嵌合することにより固定されるとしたが、オイルシール１６０と開口部１１１の内周側との間に嵌合することにより固定されるとしてもよい。要するに、本発明の保護枠はキャリア１１０との固定の具体的な態様により限定されるものではない。
【００３６】
しかしながら、上記実施の形態のように、キャリア１１０の開口部１１１の外周側に嵌合される構成とすることは、キャリア１１０が未塗工部１１１ｘを有する場合において、未塗工部１１１ｘにおける錆の発生を抑制して、ダストの発生の恐れを低減することができ、より好適である。
【００３７】
更に、上記の説明においては、本発明は、駆動体の例として、リアディファレンシャルギア１００を用い、本発明の第１の部材としてギアボックス部を収容するキャリア１１０、第２の部材としてキャリア１１０内にて回転自在に固定されるシャフト部１２０のフランジ１２４を用いて実施されるものとしたが、本発明は、相対回転可能に配置された第１の部材及び第２の部材を有する駆動体において実施することができればよく、当該第１の部材及び第２の部材の具体的な構成によって限定されるものではない。したがって、リア又はフロントディファレンシャルギアの他、トランスミッション、ステアリングギアその他相対回転可能に配置される２つの部材間における任意の機構に適用してもよい。
【００３８】
更に、上記の説明においては、本発明は自動車において実施するものとして説明を行ったが、本発明は、上述の駆動体を有するものであれば、自動車の他、二輪車、列車、船舶その他の任意の輸送機器において実施してもよい。
【００３９】
以上のように、本発明は、駆動体のシール構造であって、相対回転可能に配置された第１の部材及び第２の部材を有する駆動体のシール構造であって、前記第１の部材の内周面及び前記第２の部材の外周面の間をシールするオイルシールと、前記第１の部材に固定される保護枠と、前記第２の部材に固定され、前記保護枠に対向かつ離隔して配置されるダストカバーとを備え、前記保護枠は、前記第２の部材の外周面と前記ダストカバーとの内周面との間に配置される壁部を有するものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００４０】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のような本発明は、防塵性能とオイル漏れの抑制とを両立させることが可能になるという効果を有し、例えば自動車のディファレンシャルギア等への適用において有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  リアディファレンシャルギア
１１０  キャリア
１１１  開口部
１１１ｘ  未塗工部
１２０  シャフト部
１２４  フランジ
１２４ａ  外壁
１２５  ダストカバー
１３０  リングギア
１６０  オイルシール
１６１  シール本体
１６１ａ  主リップ部
１６１ｂ  副リップ部
１７０  保護枠
１７０ａ  開口
１７１  本体部
１７１ａ  裏面
１７２  段差部
１７３  壁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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