JP2018084301A - オイルシール及びオイルシールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可動軸に対して摩擦力を低減させる加工を施すことを不要として可動軸のメンテナンス作業の効率化を図り、可動軸の可動トルクを低減することができるオイルシールを提供する。【解決手段】可動軸１０を含む機械運動機構部及び潤滑油を収容するハウジング３と可動軸１０との間に設けられ、ハウジングに収容された潤滑油の漏出を抑制するオイルシール４とその製造方法である。ハウジング３及び可動軸１０の一方に着脱自在に取付けられる金属環５と、金属環５に摺接するシールリップ８１，８２を有してハウジング３及び可動軸１０の他方に取付けられるシール本体部６とを備える。金属環５は、シールリップ８１，８２の摺接による摩擦力を低減する粗さに形成された低摩擦面５１１、５２１を含んでいる。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、自動車のエンジン、ギヤードモータさらにはポンプ等のように、可動軸を含む機械運動機構部及び潤滑油を収容するハウジングと前記可動軸との間に設けられ、前記ハウジングに収容された前記潤滑油の漏出を抑制するオイルシール及びその製造方法に関する。

自動車のエンジンにおけるシリンダブロックの下部には、ピストンに繋がるコンロッド及びクランクシャフト等の機械運動機構部が収容されたオイルパン或いはクランクケース（以下、便宜上総称してオイルパンと言う）が設置される。そして、オイルパンにはこれら機械運動機構部の摩擦部分の動きを円滑にするために潤滑油が収容される。クランクシャフト（回転軸）は、シリンダブロック及びオイルパンの合せ部から一部が導出されて駆動伝達機構部等に連結される。この合わせ部におけるクランクシャフトの導出部にはシリンダブロック及びオイルパンとクランクシャフトとの間にオイルシールが装着されている。このオイルシールは、シリンダブロック及びオイルパンにより構成されるハウジングからの潤滑油の外部漏出を防止するとともに外部からのダスト等の当該ハウジング内への浸入を防止する。このようなオイルシールとしては、例えば、図４に示すようなオイルシールが用いられている。

図４に示すオイルシール１１０は、オイルパン１００及びシリンダブロック２００の合せ部におけるクランクシャフト１２０の導出部に装着されるものである。前記クランクシャフト１２０の導出部には、オイルパン１００及びシリンダブロック２００により構成されるハウジング３００の内部３００Ａ及びその外部３００Ｂに連通する透孔１０１が形成されている。クランクシャフト１２０は前記ハウジング３００の内部３００Ａから透孔１０１に挿通されて、外部３００Ｂにその一部が回転出力軸として導出されている。オイルシール１１０は、透孔１０１のオイルパン１００側の孔壁１０１ａ及びシリンダブロック２００側の孔壁１０１ｂと、クランクシャフト１２０の外周面１２０ａとの間に装着されている。ハウジング３００内には、不図示のピストンに繋がるコンロッド及びクランクシャフト１２０等の機械運動機構部と潤滑油が収容されている。クランクシャフト１２０は、前記機械運動機構部によって、軸Ｌ回りに軸回転する。

オイルシール１１０は、透孔１０１の孔壁１０１ａ，１０１ｂに弾性体１１１を介して嵌合される芯金１１５と、芯金１１５に一体に固着された弾性体１１１と一連の２個のシールリップ１１２，１１３と、シールリップ１１２を縮径方向に付勢するガータースプリング１１４とを有している。芯金１１５は、透孔１０１の孔壁１０１ａ，１０１ｂに弾性体１１１を介して嵌合される円筒部１１６と、円筒部１１６の内部側（前記内部３００Ａ側）端部１１６ａから内径側に延出された屈曲鍔状部１１７とからなる。弾性体１１１は、円筒部１１６の外周面１１６ｂ、屈曲鍔状部１１７の内部側面１１７ａの全面及び屈曲鍔状部１１７の内径側端部１１７ｂを回り込んで外部側面１１７ｃの一部を覆うように芯金１１５に固着されている。そして、２個のシールリップ１１２，１１３は、その先側部が軸Ｌ方向において互いに反方向に向くように、一連に形成されている。シールリップ１１２，１１３は、その先端部が、クランクシャフト１２０の外周面１２０ａに弾接するよう構成され、クランクシャフト１２０の軸Ｌ回りの回転により、クランクシャフト１２０の外周面１２０ａに弾性的に摺接する。ハウジング３００の内部３００Ａ側に向くシールリップ１１２は、主にハウジング３００内の潤滑油の外部漏出を抑制する。一方、外部３００Ｂに向くシールリップ１１３は、主に外部のダストがシールリップ１１２に到達することを抑制する機能を奏する。
なお、通常当該オイルシール１１０の軸Ｌ方向の一方に近接して、シリンダブロック２００に対してクランクシャフト１２０を軸回転可能に支持する軸受が装着されることが多いが、便宜上この軸受の図示を省略する（以下、同様）。

また、特許文献１及び特許文献２には、可動軸に断面略Ｌ形のスリーブ（スリンガ）を嵌合し、ハウジングには複数のシールリップを有するシール本体部を取付け、シールリップがスリーブ（スリンガ）に摺接するよう構成された密封装置が記載されている。さらに、特許文献３には、主に車両の軸受装置に用いられる密封装置であって、スリンガとスリンガに弾性的に摺接するシールリップを有するシール部材とが組み合わさって構成される密封装置が記載されている。そして、本特許文献３では、スリンガにおけるシールリップとの摺接面に表面加工を行い、シールリップとの摺接による摩擦力を低減し、低回転トルク化を図ることも記載されている。

特開２００５−１６５３５号公報 特開２００５−２７３８６４号公報 特開２０１０−７８１４０号公報

ところで、図４に示したようなオイルシールの場合、シールリップ１１２，１１３の先端部がクランクシャフト１２０の外周面１２０ａに直接弾接している。そのため、クランクシャフト１２０の軸回転に伴うクランクシャフト１２０とシールリップ１１２，１１３との摩擦力が大きく、これがクランクシャフト１２０の回転トルクを増大させる要因ともなる。特許文献１及び特許文献２に記載された密封装置においても、シールリップとスリーブ（スリンガ）との摺接面における摩擦抵抗の問題を内包することが予想されるが、これら特許文献１及び特許文献２では、このような課題を解決することは示唆されていない。一方、特許文献３では、密封装置におけるこのような課題を解決する構成が提案されている。しかし、特許文献３の密封装置は、主にグリース等の粘性が高い潤滑剤が充填される軸受空間を密封するものであり、粘性の低い潤滑油の漏出等を抑制するオイルシールとしての適性を有するか否か定かではない。

本発明は、前記実情に鑑みなされたもので、可動軸に対して摩擦力を低減させる加工を施すことを不要として可動軸のメンテナンス作業の効率化を図り、可動軸の可動トルクを低減することができるオイルシールおよびその製造方法を提供することを目的としている。

本願の第一の発明に係るオイルシールは、可動軸を含む機械運動機構部及び潤滑油を収容するハウジングと前記可動軸との間に設けられ、前記ハウジングに収容された前記潤滑油の漏出を抑制するオイルシールであって、前記ハウジング及び前記可動軸の一方に着脱自在に取付けられる金属環と、前記金属環に摺接するシールリップを有して前記ハウジング及び前記可動軸の他方に取付けられるシール本体部と、を備え、前記金属環は、前記シールリップの摺接による摩擦力を低減する粗さに形成された低摩擦面を含んでいることを特徴とする。

本発明のオイルシールによれば、ハウジング及び可動軸の一方に取付けられる金属環に、ハウジング及び可動軸の他方に取付けられるシール本体部のシールリップが摺接するから、ハウジングと可動軸との間が密封され、ハウジングに収容される潤滑油の漏出が抑制される。また、金属環におけるシールリップが摺接する面は、摺接による摩擦力を低減する粗さに形成された低摩擦面とされるから、可動軸の可動トルクを低減することができる。そして、シールリップが摺接する金属環は、取付け対象に対して着脱自在とされるから、可動軸を加工する場合に比べて、メンテナンス作業の効率化を図ることができる。特に、オイルシールの場合、充分な性能を発揮させるためには、シールリップが摺接する面の粗さを適切に管理することが求められるが、金属環が着脱自在であるから、このような摺接面の粗さの適正な管理がし易くなる。

本発明のオイルシールにおいて、前記可動軸は回転軸であり、前記金属環は、前記ハウジング及び前記回転軸の一方に取付けられる筒部と、該筒部の軸方向一端部から径方向に延びるフランジ部とを備え、前記シールリップは、前記筒部に摺接する主シールリップと、前記フランジ部に摺接する副シールリップとを含み、前記主シールリップは前記副シールリップより前記ハウジング側に配置されてハウジング内の潤滑油の漏出を抑制する形状とされ、前記副シールリップは前記主シールリップより外部側に配置されて外部からのダストが前記主シールリップに到達するのを抑制する形状とされ、前記主シールリップが摺接する摺接面が、前記摩擦力を低減する粗さに形成された前記低摩擦面とされているものとしてもよい。
これによれば、主シールリップによって、ハウジング内の潤滑油の外部漏出が抑制され、また、副シールリップによって、外部からのダストが前記主シールリップに到達することが抑制される。このように、主シールリップへのダストの到達が抑制されることにより、主シールリップと金属環と間にダストが噛み込むことが低減され、これにより、主シールリップの摩耗が抑制されてシール機能の長寿命化が図られる。また、オイルシールで発生する回転軸の回転トルクは、ラジアル面である金属環の筒部の摺接面と主シールリップとの摺接状態の影響を受け易いが、当該筒部の摺接面が低摩擦面とされているから、回転トルクを適正に低減化することができる。

本発明のオイルシールにおいて、前記副シールリップが摺接する前記フランジ部の摺接面は、当該副シールリップの摺接による摩擦力を低減する粗さに形成された低摩擦面とされているものとしてもよい。
これによれば、筒部の摺接面の他にフランジ部の摺接面も摩擦力を低減する粗さに形成されるため、回転トルクをより適正に低減化することができる。

本発明のオイルシールにおいて、前記副シールリップは、前記フランジ部に摺接する先端部に、通気を許容する粗さ範囲に形成された凹凸部を有しているものとしてもよい。
これによれば、副シールリップと主シールリップとの間の空間がハウジングの外部と通気し易くなるため、副シールリップと主シールリップとの空間が負圧になることが生じ難くなる。これによって、主シールリップと副シールリップとの間に、主シールリップによってシールされるべき潤滑油が引き込まれてしまうことを抑制でき、ひいてはシール性能の低下も抑制することができる。

本発明のオイルシールにおいて、前記金属環における前記低摩擦面は、油膜保持性を有するプラトー構造面とされているものとしてもよい。
これによれば、低摩擦面に形成される谷部分が油溜まりとして機能する。したがって、シールリップと低摩擦面との間の油膜が無くなることを抑制できるとともに、シールリップの摺接部分が低摩擦面の山部分に引っかかることが未然に回避され、より摩擦力を低減できる。
この場合、前記プラトー構造面の谷部分の開口部の幅は、前記プラトー構造面に対する前記シールリップの摺接幅よりも小さいものとしてもよい。
これによれば、シールリップの摺接部分がプラトー構造面の谷部分の開口部を覆うことで、谷部分を介したシールリップの摺接部分の内外に通じる通路ができずシール性が低下することを抑制できる。

本発明のオイルシールにおいて、前記摩擦力を低減する粗さは、０．１〜０．６μｍＲａの範囲に設定されているものとしてもよい。
これによれば、可動軸の低トルク化を図りつつオイルシールとしての性能を確保することができる。因みに、摺接面の粗さが、０．１μｍＲａ未満の場合摩擦力の低減効果を充分に得ることができなくなる傾向となり、一方、摺接面の粗さが、０．６μｍＲａより大きい場合オイルに対するシール性能が低下する傾向となる。

本願の第二の発明に係るオイルシールの製造方法は、可動軸を含む機械運動機構部及び潤滑油を収容するハウジングと前記可動軸との間に設けられ、前記ハウジングに収容された前記潤滑油の漏出を抑制するオイルシールの製造方法であって、前記オイルシールは、前記ハウジング及び前記可動軸の一方に着脱自在に取付けられる金属環と、前記金属環に摺接するシールリップを有して前記ハウジング及び前記可動軸の他方に取付けられるシール本体部とを備え、前記シールリップが摺接する前記金属環の摺接面にブラスト処理を施して、当該摺接面を、前記シールリップとの摺接による摩擦力を低減する粗さに設定された低摩擦面とすることを特徴とする。

本発明のオイルシールの製造方法によれば、金属環におけるシールリップが摺接する摺接面は、ブラスト処理によって、摩擦力を低減する粗さに設定された低摩擦面とされるから、可動軸の可動トルクが低減されたオイルシールを製造することができる。

本発明のオイルシール及びオイルシールの製造方法によれば、可動軸に対して摩擦力を低減させる加工を施すことを不要として可動軸のメンテナンス作業の効率化を図り、可動軸の可動トルクを低減することができる。

本発明に係るオイルシールの一実施形態であって、装着対象に装着された状態を拡大部とともに模式的に示す部分破断縦断面図である。 同実施形態のオイルシールの変形例であって、装着対象に装着された状態を拡大部とともに模式的に示す部分破断縦断面図である。 本発明に係るオイルシールの別の実施形態であって、図２と同様図である。 従来のオイルシールの例を示す図１と同様図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、自動車用エンジンンにおけるオイルパン１とシリンダブロック２との合せ部を示している。オイルパン１は、シリンダブロック２の下端部に不図示のボルトによって締結一体に取り付けられ、オイルパン１とシリンダブロック２とにより、可動軸を含む機械運動機構部（不図示）及び潤滑油（同）を収容するハウジング３が構成される。前記合わせ部に可動軸としてのクランクシャフト１０を導出するための透孔３０が形成されている。透孔３０はオイルパン１側に形成される半円形の孔壁３０ａと、シリンダブロック２側に形成される半円形の孔壁３０ｂとにより構成されている。クランクシャフト１０は、コンロッド及びピストンピンを介してピストン（いずれも不図示）に連結され、ピストンの上下往復動がクランクシャフト１０の軸Ｌ回りの回転（軸回転）に変換され、これらにより機械運動機構部が構成される。クランクシャフト１０は、不図示の軸受を介してシリンダブロック２に軸回転可能に支持され、透孔３０より出力軸として導出される。

本実施形態のオイルシール４は、前記のようなクランクシャフト１０を含む機械運動機構部及び潤滑油を収容するハウジング３とクランクシャフト１０との間に設けられて、ハウジング３に収容された潤滑油の漏出を抑制するものである。具体的には、本実施形態のオイルシール４は、クランクシャフト１０（ハウジング及び可動軸の一方）に着脱自在に取付けられる金属環５と、金属環５に弾接するシールリップ８１，８２を有してハウジング３（ハウジング及び可動軸の他方）に取付けられるシール本体部６とを備える。金属環５は、シールリップ８１，８２が摺接する部分に、当該摺接による摩擦力を低減する粗さに形成された低摩擦面５１１，５２１を含んでいる。金属環５とシール本体部６とは、ともに断面が略Ｌ形の形状をなし、このＬ形の形状が互いに向き合うように組み合わされ、透孔３０におけるハウジング３とクランクシャフト１０との間の部分に組付けられる。より具体的には、軸Ｌ方向に沿い、シール本体部６がハウジング３の内部３Ａ側に位置するとともに、金属環５がハウジング３の外部３Ｂ側に位置するよう組み付けられている。金属環５とシール本体部６とが組み合わされている状態では、金属環５に被覆される後記する弾性体５０と、シール本体部６を構成する後記するシール体８との径方向の最近接部分に、外部３Ｂからのダストの侵入を抑制するラビリンスｒ１が形成される。

金属環５は、円筒部（筒部）５１と、円筒部５１の外部３Ｂ側端部（軸方向一端部）５１ａから外径方向（径方向）に延びるフランジ部５２とを備える。金属環５の円筒部５１の内周面５１ｂとこれに連続するフランジ部５２の外部３Ｂ側に向く片面５２ａは、ゴム等の弾性体５０で覆われている。弾性体５０は、金属環５に加硫接着されることで一体成型されている。以下、弾性体５０における金属環５ｂの円筒部５１を覆う部分を第１被覆部５０ａと言い、フランジ部５２の片面５２ａを覆う部分を第２被覆部５０ｂと言う。なお、第１被覆部５０ａは、円筒部の内部３Ａ側の端部にまで回り込むように形成されている。第２被覆部５０ｂは、フランジ部５２の外径側端部にまで回り込むように形成されている。金属環５における円筒部５１は、弾性体５０の第１被覆部５０ａを介在させた状態でクランクシャフト１０の外周面１０ａに嵌合される。この嵌合は、第１被覆部５０ａが弾性圧縮状態でなされ、これによって、金属環５とクランクシャフト１０との嵌合部が密封される。

シール本体部６は、円筒部７１及び円筒部７１の内部３Ａ側一端部７１ａから内径側に延びる内向フランジ部７２からなる芯金７と、前記シールリップ８１，８２を有するゴム等の弾性体からなるシール体８とを備える。シール体８は、芯金７の円筒部７１の内外周面７１ｂ、７１ｃ、及び内向フランジ部７２の外部３Ｂ側に向く片面７２ａを覆うように芯金７に固着され、シールリップ８１，８２は、このシール体８から延びて、その先端部が金属環５の所定部位に弾接するように形成されている。以下、シール体８における芯金７の円筒部７１の外周面７１ｃを覆う部分を第３被覆部８ａと言い、内向フランジ部７２を覆う部分を第４被覆部８ｂと言う。芯金７における円筒部７１は、シール体８の第３被覆部８ａを介在させた状態でオイルパン１側の孔壁３０ａ及びシリンダブロック２側の孔壁３０ｂに嵌合される。この嵌合は、第３被覆部８ａが弾性圧縮状態でなされ、これによって、芯金７と透孔３０との嵌合部が密封される。

シールリップ８１は、その先端部がハウジング３の内部３Ａ側に向け縮径し、ハウジング３内の潤滑油の漏出を抑制する形状とされた主シールリップであって、金属環５における円筒部５１の外周面５１ｃに弾接するラジアルリップである。主シールリップ８１の先端部には、当該先端部を縮径方向に締め付けるように付勢するガータースプリング８３が弾性的に外装されている。前記円筒部５１の外周面５１ｃにおける少なくとも主シールリップ８１が弾接する部分に、前記低摩擦面５１１が形成されている。また、シールリップ８２は、主シールリップ８１より外部３Ｂ側に配置されて、外部３Ｂからのダストが主シールリップ８１に到達することを抑制する形状とされた副シールリップである。この副シールリップ８２は、その先端部がハウジング３の外部３Ｂ側に向け拡径し、金属環５におけるフランジ部５２の前記内部３Ａ側に向く他面５２ｂに弾接するアキシャルリップである。このフランジ部５２の他面５２ｂにおける少なくとも副シールリップ８２が弾接する部分に、前記低摩擦面５２１が形成されている。副シールリップ８２と低摩擦面５２１との間には、潤滑を図るためのグリースが供給されている。主シールリップ８１及び副シールリップ８２は、いずれも金属環５に対して締め代をもって弾接しており、クランクシャフト１０の軸回転に伴い、相対的に弾性摺接するよう構成されている。図１における拡大部の２点鎖線は、主シールリップ８１及び副シールリップ８２の弾性変形前の原形状を示している。本実施形態では、さらに、副シールリップ８２の先端部に、周方向に適宜間隔で繰り返す複数の凹凸部８２ａが形成されている。副シールリップ８２は、ダストの侵入を抑制できればよいため、副シールリップ８２に形成された凹凸部８２ａは、金属環５におけるフランジ部５２に対する弾接状態でも、副シールリップ８２の表裏間で通気が許容される粗さ範囲に形成されている。具体的には、副シールリップ８２の先端部の粗さが、０．５〜５．０μｍＲａとなるように形成されている。

前記低摩擦面５１１，５２１は、前記金属環５における円筒部５１の外周面５１及びフランジ部５２の他面５２ｂにブラスト処理を施して形成される。具体的には、前記対象面に対して、略球状で粒径が２０〜２００μｍのメディアを１００ｍ／ｓｅｃ以上の噴射速度でブラスト処理することによって形成される。得られた低摩擦面は、０．１〜０．６μｍＲａの粗さに形成され、低摩擦化が図られている。また、低摩擦面は、ＪＩＳ Ｂ ０６７１−２で定義される突出谷部深さＲｖｋが０．０８μｍ以下となるよう形成され、山部分５１１ａ，５２１ａの頂部が平坦なプラトー構造面とされる。この粗さ範囲の低摩擦面は、主シールリップ８１及び副シールリップ８２の摺接による摩擦力を低減する目的に適した粗面である。また、各低摩擦面５１１，５２１のプラトー構造面における谷部分５１１ｂ，５２１ｂの開口部の幅（径）ｄ１，ｄ２は、主シールリップ８１及び副シールリップ８２の金属環５に対する摺接幅Ｄ１、Ｄ２より小さく形成される。なお、「谷部分の開口部の幅」とは、各谷部分の開口部において、摺接幅と同じ方向に沿った幅のことを意味する。より具体的には、本実施形態の低摩擦面５１１においては、軸Ｌに平行な方向に沿った幅となる一方、本実施形態の低摩擦面５２１においては、低摩擦面５２１に平行でかつ軸Ｌに直交する方向に沿った幅となる。

前記のよう構成されるオイルシール４が適用されたハウジング３において、前記機械運動機構部の作動によって、クランクシャフト１０が軸回転すると、主シールリップ８１の先端部が、金属環５における円筒部５１の外周面５１に弾性的に相対摺接する。この相対摺接により、ハウジング３内に収容されている潤滑剤の外部３Ｂ側への漏出が抑制される。また、副シールリップ８２の先端部が、金属環５におけるフランジ部５２の他面５２ｂに弾性的に相対摺接する。この相対摺接により、外部３Ｂからのダストが主シールリップ８１の摺接部に到達することが抑制される。このように、主シールリップ８１の先端部へのダストの到達が抑制されることにより、主シールリップ８１と金属環５との間にダストが噛み込むことが低減され、これにより、主シールリップ８１の先端部の摩耗が抑制されてシール機能の長寿命化が図られる。この場合、オイルシール４で発生するクランクシャフト１０の回転トルクは、ラジアル面である金属環５の円筒部５１の外周面５１ｃ（摺接面）と主シールリップ８１との摺接状態の影響を受け易い。しかし、当該円筒部５１の外周面５１ｃが低摩擦面５１１とされているから、回転トルクを適正に低減化することができる。加えて、主シールリップ８１にガータースプリング８３が装着されていることにより、主シールリップ８１が金属環５の円筒部５１に対して弾性的に相対摺接する状態が安定的に維持される。

そして、金属環５の低摩擦面５１１，５２１は、０．１〜０．６μｍＲａの粗さ範囲に設定されているから、主シールリップ８１及び副シールリップ８２と金属環５との摩擦力が適正化される。これにより、クランクシャフト１０の低トルク化を図りつつオイルシール４としての性能を確保することができる。また、金属環５の低摩擦面５１１は、油膜保持性を有するプラトー構造面とされているから、低摩擦面５１１に形成される谷部分５１１ｂがハウジング３内に収容された潤滑油の油溜まりとして機能する。したがって、主シールリップ８１と低摩擦面５１１との間の油膜がなくなることを抑制できる。また、金属環５の低摩擦面５２１は、油膜保持性を有するプラトー構造面とされているから、低摩擦面５２１に形成される谷部分５２１ｂがグリース溜りとして機能する。したがって、副シールリップ８２と低摩擦面５２１との間のグリースが無くなることを抑制できる。また、主シールリップ８１及び副シールリップ８２の金属環５に対する摺接部分が低摩擦面５１１，５２１の山部分５１１ａ，５２１ａに引っかかることが未然に回避され、より摩擦力を低減できる。さらに、前記プラトー構造面における谷部分５１１ｂ，５２１ｂの開口部の幅ｄ１，ｄ２が、シールリップ８１，８２の摺接幅Ｄ１、Ｄ２より小さく形成されているから、シールリップ８１，８２の摺接部分により谷部分５１１ｂ，５２１ｂの開口部が覆われる。これにより、谷部分５１１ｂ，５２１ｂを介したシールリップ８１，８２の摺接部分の内外に通じる通路ができず、シール性が低下することを抑制できる。さらに、副シールリップ８２は、金属環５におけるフランジ部５２の他面５２ｂに摺接する先端部に、前記凹凸部８２ａを有しているから、副シールリップ８２、主シールリップ８１及び金属環５の円筒部５１により囲まれた空間Ｓがハウジング３の外部３Ｂと通気し易くなる。そのため、クランクシャフト１０の回転中において、前記空間Ｓ内の温度変化が生じても、空間Ｓ内が負圧になることが生じ難くなる。これによって、主シールリップ８１と副シールリップ８２との間に、主シールリップ８１によってシールされるべき潤滑油が引き込まれてしまうことを抑制でき、さらにはシール性能の低下も抑制することができる。

また、前記のような低摩擦面５１１，５２１は、金属環５に対してブラスト処理を施すことによって簡易に形成され、メディアの選択や噴射速度の設定等により、粗さの設定も容易に行うことができる。したがって、クランクシャフト１０に対して摩擦力を低減させる加工を不要とし、クランクシャフト１０のメンテナンス作業の効率化を図ることができる。また、クランクシャフト１０の回転トルクを低減可能なオイルシール４を適正に製造することができる。しかも、金属環５は、クランクシャフト１０に対して着脱自在とされているから、仕様等に応じて適正な粗さに設定された金属環５を選択使用することができ、また、経時的に粗さが変化した場合等において、金属環５の交換等のメンテナンス作業を簡易に実施することができる。

図２は、図１に示す実施形態の変形例を示す。この例のオイルシール４においては、金属環５を覆う弾性体５０が、金属環５の円筒部５１とクランクシャフト１０との間に介在せず、金属環５の円筒部５１は、クランクシャフト１０の外周面１０ａに直接嵌合される。これに代わって、弾性体５０における第２被覆部５０ｂの内径側端部に突部５０ｃが環状に形成されている。金属環５のクランクシャト１０に対する嵌合状態においては、突部５０ｃが弾性変形を伴ってクランクシャフト１０の外周面１０ａに弾接した状態となる。図２における２点鎖線で示す突部５０ｃは、弾性変形前の原形を示している。この舌状突部５０ｃのクランクシャフト１０に対する弾性変形を伴った弾接により、金属環５とクランクシャフト１０との嵌合部が密封される。
その他の構成は図１に示す例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その構成及び作用・効果等の説明は割愛する。

図３は、本発明に係るオイルシールの別の実施形態を示す。本実施形態のオイルシール４においては、シール本体部６を構成する芯金７が、図１の例の芯金７とは軸Ｌ方向の向きが逆とされている。即ち、金属環５とシール本体部６とは、金属環５のフランジ部５２とシール本体部６における芯金７の内向フランジ部７２とが、ともに外部３Ｂ側に位置するように組み合わさっている。したがって、芯金７の内向フランジ部７２が、円筒部７１の外部３Ｂ側の一端部７１ｄから内径側に延びるように形成されている。そして、主シールリップ８１と副シールリップ８２とは、前記例と同様に、主シールリップ８１が副シールリップ８２よりハウジング３側に配置されている。しかし、副シールリップ８２は、金属環５における円筒部５１の外周面５１ｃ（低摩擦面５１１）に弾接するラジアルリップとされている。この副シールリップ８２は、その先端部が外部３Ｂ側に向け縮径し、外部３Ｂからのダストが主シールリップ８１に到達するのを抑制する形状とされている。主シールリップ８１及び副シールリップ８２を備えるシール体８は、芯金７における円筒部５１の外周面７１を覆い、内向フランジ部７２の外部３Ｂ側に向く片面７２ａを覆うように芯金７に固着されている。この実施形態では、金属環５におけるフランジ部５２の他面５２ｂには、前記例のような低摩擦面を形成するためのブラスト処理が施されていない。また、金属環５に被覆される弾性体５０と、シール本体部６を構成するシール体８との軸Ｌ方向の最近接部分に、外部３Ｂからのダストの侵入を抑制するラビリンスｒ２が形成される。この場合、ラビリンスｒ２の経路が前記例のラビリンスｒ１より長くなるから、ラビリンス効果がより発揮される。
なお、図３の例では副シールリップ８２の先端部に、前記例と同様の凹凸部８２ａが存在しないことを示しているが、必要によってこのような凹凸部を設けてもよい。
その他の構成は図１に示す例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その構成及び作用・効果等の説明は割愛する。

なお、図１，２の例では、副シールリップ８２の先端部に凹凸部８２ａが形成されているが、凹凸部８２ａが存在しなくてもよい。また、前記各実施形態では、弾性体５０の厚みについては特に限定していないが、弾性体５０の厚みは、第１被覆部５０ａ及び第２被覆部５０ｂとも金属環５０の厚みより大きくてもよいし、小さくてもよい。
さらに、前記各実施形態では、副シールリップ８２が相対摺接する低摩擦面５２１は、プラトー構造面となるように形成されているが、副シールリップ８２との低摩擦化を実現できるのであればプラトー構造面でなくてもよい。また、主シールリップ８１が相対摺接する低摩擦面５１１も、同様に主シールリップ８１との低摩擦化を実現できるのであればプラトー構造面でなくてもよい。また、各低摩擦面５１１，５２１は、０．１〜０．６μｍＲａの粗さに形成されたものに限らず、従来よりも低摩擦化を実現できるのであれば、０．１〜０．６μｍＲａの範囲外の粗さに設定してもよいし、粗さをその他のパラメータにより規定してもよい。
さらにまた、必要に応じて、副シールリップ８２を省略してもよい。金属環５の断面形状は、Ｌ形に限らず、適宜他の形状に変更してもよい。
加えて、実施形態では、ハウジング３が、自動車用エンジンにおけるオイルパン１とシリンダブロック２とにより構成される例について述べたが、これに限らず、例えば、自動車用エンジンや、船舶、或いは農業機械等に用いられるギヤードモータやポンプ等のハウジングであってもよい。この場合は、可動軸が出力軸であって、複数のギヤの噛み合いによって構成されるギヤ機構と出力軸とによって機械運動機構部が構成される。また、可動軸は、軸回転するものに限らず、軸方向に沿って往復運動するものであっても良い。さらに、実施形態では、金属環５がクランクシャフト１０に取付けられ、シール本体部６がハウジング３に取付けられる例について述べたが、金属環５がハウジング３に取付けられ、シール本体部６がクランクシャフト１０に取付けられるものであってもよい。

３ ハウジング
１０ クランクシャフト（可動軸）
４ オイルシール
５ 金属環
５１ 円筒部（筒部）
５１ａ 一端部
５２ フランジ部
５１１，５２１ 低摩擦面
５１１ｂ，５２１ｂ 谷部分
６ シール本体部
８１ 主シールリップ（シールリップ）
８２ 副シールリップ（シールリップ）
８２ａ 凹凸部
Ｌ 軸

Claims (8)

1. 可動軸を含む機械運動機構部及び潤滑油を収容するハウジングと前記可動軸との間に設けられ、前記ハウジングに収容された前記潤滑油の漏出を抑制するオイルシールであって、
   前記ハウジング及び前記可動軸の一方に着脱自在に取付けられる金属環と、前記金属環に摺接するシールリップを有して前記ハウジング及び前記可動軸の他方に取付けられるシール本体部と、を備え、
   前記金属環は、前記シールリップの摺接による摩擦力を低減する粗さに形成された低摩擦面を含んでいることを特徴とするオイルシール。
2. 請求項１に記載のオイルシールにおいて、
   前記可動軸は回転軸であり、
   前記金属環は、前記ハウジング及び前記回転軸の一方に取付けられる筒部と、該筒部の軸方向一端部から径方向に延びるフランジ部とを備え、
   前記シールリップは、前記筒部に摺接する主シールリップと、前記フランジ部に摺接する副シールリップとを含み、
   前記主シールリップは前記副シールリップより前記ハウジング側に配置されてハウジング内の潤滑油の漏出を抑制する形状とされ、前記副シールリップは前記主シールリップより外部側に配置されて外部からのダストが前記主シールリップに到達するのを抑制する形状とされ、
   前記主シールリップが摺接する摺接面が、前記摩擦力を低減する粗さに形成された前記低摩擦面とされていることを特徴とするオイルシール。
3. 請求項２に記載のオイルシールにおいて、
   前記副シールリップが摺接する前記フランジ部の摺接面は、当該副シールリップの摺接による摩擦力を低減する粗さに形成された低摩擦面とされていることを特徴とするオイルシール。
4. 請求項２又は請求項３に記載のオイルシールにおいて、
   前記副シールリップは、前記フランジ部に摺接する先端部に、通気を許容する粗さ範囲に形成された凹凸部を有していることを特徴とするオイルシール。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のオイルシールにおいて、
   前記金属環における前記低摩擦面は、油膜保持性を有するプラトー構造面とされていることを特徴とするオイルシール。
6. 請求項５に記載のオイルシールにおいて、
   前記プラトー構造面の谷部分の開口部の幅は、前記プラトー構造面に対する前記シールリップの摺接幅よりも小さいことを特徴とするオイルシール。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のオイルシールにおいて、
   前記摩擦力を低減する粗さは、０．１〜０．６μｍＲａの範囲に設定されていることを特徴とするオイルシール。
8. 可動軸を含む機械運動機構部及び潤滑油を収容するハウジングと前記可動軸との間に設けられ、前記ハウジングに収容された前記潤滑油の漏出を抑制するオイルシールの製造方法であって、
   前記オイルシールは、前記ハウジング及び前記可動軸の一方に着脱自在に取付けられる金属環と、前記金属環に摺接するシールリップを有して前記ハウジング及び前記可動軸の他方に取付けられるシール本体部とを備え、
   前記シールリップが摺接する前記金属環の摺接面にブラスト処理を施して、当該摺接面を、前記シールリップとの摺接による摩擦力を低減する粗さに設定された低摩擦面とすることを特徴とするオイルシールの製造方法。

Images