JP2018132169A - シール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クランクプーリーのボス部とエンジンブロックのカバー部材との間に装着されるオイルシールのダストリップのシール性が振動によって損なわれる。【解決手段】クランク軸１０の先端部が嵌合されるクランクプーリー１７のボス部１７ａの外周面と、クランク軸を回転自在に支持するエンジンブロック１３に固定され、かつクランクプーリーのボス部が挿通されるカバー部材２０の開口部２０ａの内周面との間に配され、カバー部材の開口部に嵌合される嵌め合い部２２ａと、クランクプーリーのボス部に摺接するシールリップ２２ｂおよびダストリップ２２ｃとを有するオイルシール２２を用いた本発明のシール構造は、クランクプーリーのボス部の外周面に形成され、底面２４ａとこの底面を挟んで対向する一対の側面２４ｂ，２４ｃとを有し、底面にシールリップが摺接すると共に一対の側面の一方にダストリップが摺接する環状溝２４を具えている。【選択図】図３

Description

本発明は、クランク軸の先端部が嵌合されるクランクプーリーのボス部の外周面と、このボス部が挿通されるカバー部材の開口部の内周面との間に配されるオイルシールを用いたシール構造に関する。

回転部材と、この回転部材を支持する固定部材との間には、軸受の他にシール部材を配することがある。例えば、クランク軸の先端部に嵌合されるクランクプーリーのボス部の外周面と、このボス部が挿通されるカバー部材の開口部の内周面との間には、外部へのエンジン油の漏出を防止すると同時に外部からの塵埃の侵入を防止するためのオイルシールが配されている。このようなオイルシールの一例が特許文献１に開示されている。

特開２０１１−２５２５６７号公報

特許文献１に開示されたオイルシールを用いたシール構造において、通常、オイルシールのシールリップは、これを環状に囲むように配されるコイルばねによって、所定圧にてクランクプーリーのボス部の外周面に押し当たった状態に維持される。このため、クランク軸のトルク変動や、車両の走行中に発生する振動に伴って生ずるスラスト方向やラジアル方向への変形に対し、リールリップとクランクプーリーのボス部の外周面との間でのシール性を確実に保つことが可能である。しかしながら、ダストリップは、上述したラジアル方向への変形に対し、クランクプーリーのボス部の外周面から浮き上がってしまい、そのシール性を維持することかできなくなる可能性があった。

本発明の目的は、振動などによってクランクプーリーにラジアル方向への変位が生じた場合であっても、オイルシールのダストリップのシール性を維持することが可能なシール構造を提供することにある。

本発明によるシール構造は、クランク軸の先端部が嵌合される円筒状のボス部を有するクランクプーリーの前記ボス部の外周面と、前記クランク軸を回転自在に支持するエンジンブロックに固定され、かつ前記クランクプーリーのボス部が挿通される開口部が形成されたカバー部材の前記開口部の内周面との間に配され、前記カバー部材の開口部に嵌合される嵌め合い部と、前記クランクプーリーのボス部に摺接するシールリップおよびダストリップとを有するオイルシールを用いたシール構造であって、前記クランクプーリーのボス部の外周面に形成され、底面とこの底面を挟んで対向する一対の側面とを有し、前記底面に前記シールリップが摺接すると共に前記一対の側面の一方に前記ダストリップが摺接する環状溝を具えたことを特徴とするものである。

本発明においては、底面の径がクランクプーリーのボス部の径よりも小さい環状溝がクランクプーリーのボス部に形成され、この環状溝の一対の側面の一方にオイルシールのダストリップが摺接する。オイルシールとクランクプーリーとがラジアル方向に相対変位した場合、ダストリップがオイルシールの一方の側面に当接したまま、クランクプーリーに対してラジアル方向に相対変位するだけであり、そのシール状態が維持される。

本発明のシール構造によると、クランク軸のトルク変動や、車両の走行中に発生する振動に伴って生ずるラジアル方向への変形に対し、環状溝の一対の側面の一方にダストリップを摺接させ続けることができ、そのシール性を確実に保つことができる。

また、従来よりも小径のオイルシールを使用することが可能となるため、クランクプーリーのボス部に対する摺動抵抗が少なくなる分、オイルシールの寿命を延ばすことができる。

本発明によるシール構造の一実施形態の主要部を破断状態で表す断面図である。 図１に示した実施形態におけるクランク軸と、これに装着される各部材とを分解状態で表す立体投影図である。 図１に示した実施形態におけるオイルシールの部分を抽出拡大した断面図であるが、その下半分は、クランクプーリーのみを抽出して破断状態で示してある。

本発明によるシール構造の一実施形態について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明によるオイルシールはこのような実施形態のみに限らず、内部からの液体の漏出を抑制すると同時に外部からの塵埃の侵入を防止する必要のあるあらゆる機器に対して適用させることができる。

本実施形態におけるクランクプーリーが取り付けられたエンジン前端部の断面構造を図１に示し、その主要部の分解構造を図２に示し、図１中のオイルシールの部分を抽出拡大して図３に示す。なお、図３の下半分は、クランクプーリーのみを抽出してこれを破断状態で示してある。

図１に示すクランク軸１０は、主軸受キャップ１１により軸受メタル１２を介してシリンダーブロック１３ａに回転自在に支持されている。本実施形態におけるクランク軸１０の先端部には半月キー溝１０ａが刻設され、ここに装着される半月キー１４を介して一対のスプロケット１５，１６と、クランクプーリー１７とが嵌合される。そして、クランク軸１０の先端部に形成された雌ねじ部１０ｂに座金１８を介してねじ込まれるボルト１９により、これら一対のスプロケット１５，１６およびクランクプーリー１７がクランク軸１０と一体的に連結される。

一方のスプロケット１５には、図示しない吸排気弁を開閉する図示しないカム軸を回転させるための図示しないタイミングチェーンが巻き掛けられ、他方のスプロケット１６には、図示しない油ポンプを駆動するための図示しないチェーンが巻き掛けられる。

クランクケース１３ｂは、シリンダーブロック１３ａや図示しないシリンダーヘッドなどと共にエンジンブロック１３を構成し、本発明におけるカバー部材としてのチェーンカバー２０が端部カバー２１と共にエンジンブロック１３に固定されている。チェーンカバー２０には、クランクプーリー１７のボス部１７ａが挿通される円形の開口部２０ａが形成されており、この開口部２０ａの内周面には後述するオイルシール２２の嵌め合い部２２ａが圧入状態で固定される。

クランクプーリー１７は、クランク軸１０の先端部が嵌合される円筒状のボス部１７ａを有する。ゴム状弾性体１７ｂによるダンパー機能を持たせた本実施形態におけるクランクプーリー１７には、図示しない空気調和装置のコンプレッサーや冷却水ポンプおよびオルタネーターなどを駆動するためのＶベルト２３が巻き掛けられる。このクランクプーリー１７のボス部１７ａの外周面には、後述するオイルシール２２のシールリップ２２ｂおよびダストリップ２２ｃを収容する環状溝２４が形成されている。この環状溝２４は、底面２４ａと、この底面２４ａを挟んで対向する一対の側面２４ｂ，２４ｃとを有し、底面２４ａの径は、ボス部１７ａの径よりも小さい。環状溝２４の深さ、すなわち側面２４ｂ，２４ｃの高さは、チェーンカバー２０に対し、クランク軸１０の回転軸線Ｃと直交するラジアル方向に沿ったクランクプーリー１７の最大相対変位量よりも大きく設定することが好ましい。チェーンカバー２０に対するクランクプーリー１７の相対変位は、エンジンや車両の振動などに伴って発生する。

上述したチェーンカバー２０に形成された開口部２０ａと、この開口部２０ａを貫通するクランクプーリー１７のボス部１７ａに形成された環状溝２４との間には、オイルシール２２が配される。本実施形態におけるオイルシール２２は、嵌め合い部２２ａと、バックフェイス２２ｄと、ラビリンスリップ２２ｅと、ダストリップ２２ｃと、シールリップ２２ｂと、無端コイルばね２５とを具えているが、これに限定されない。ラビリンスリップ２２ｅは、円筒状をなす嵌め合い部２２ａのエンジンブロック１３と反対側（図３中、左側）から径方向内側に延在するバックフェイス２２ｄに対し、エンジンブロック１３と反対側に突出し、先端側ほど大径となるような円錐台状をなす。ダストリップ２２ｃは、バックフェイス２２ｄの内周端部から外側に突出してクランク軸１０と共に回転するクランクプーリー１７の環状溝２４のエンジンブロック１３と反対側の側面２４ｃに摺接し、先端側ほど小径となるような円錐台状をなしている。シールリップ２２ｂは、バックフェイス２２ｄの内周端部からエンジンブロック１３側（図３中、右側）に突出し、クランク軸１０と共に回転するクランクプーリー１７の環状溝２４の底面２４ａに摺接する。無端コイルばね２５は、シールリップ２２ｂの外周に装着されてこれを縮径方向に付勢し、シールリップ２２ｂを環状溝２４の底面２４ａに対してほぼ一定圧で常に押し当たるようにしている。これにより、チェーンカバー２０に対してラジアル方向に沿ったクランクプーリー１７の相対変位がエンジンや車両の振動などに伴って発生した場合であっても、シールリップ２２ｂのシール性が確実に維持される。

また、チェーンカバー２０に対するラジアル方向に沿ったクランクプーリー１７の相対変位がエンジンや車両の振動などに伴って発生した場合、ダストリップ２２ｃと環状溝２４の側面２４ｃとの摺接位置が径方向にずれるだけとなる。このため、ダストリップ２２ｃのシール性を従来のものよりも確実に高めることが可能である。しかも、クランクプーリー１７のボス部１７ａに環状溝２４を形成しているため、クランクプーリー１７のボス部１７ａにオイルシールのダストリップおよびシールリップを摺接させるようにした従来のものよりも、小径のオイルシール２２が使用可能となる。この結果、クランクプーリー１７のボス部１７ａに対する摺動抵抗が少なくなる分、オイルシール２２の寿命を延ばすことができる。

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。

１０ クランク軸
１３ エンジンブロック
１７ クランクプーリー
１７ａ ボス部
２０ チェーンカバー
２０ａ 開口部
２２ オイルシール
２２ａ 嵌め合い部
２２ｂ シールリップ
２２ｃ ダストリップ
２４ 環状溝
２４ａ 底面
２４ｂ，２４ｃ 側面

Claims (1)

1. クランク軸の先端部が嵌合される円筒状のボス部を有するクランクプーリーの前記ボス部の外周面と、
   前記クランク軸を回転自在に支持するエンジンブロックに固定され、かつ前記クランクプーリーのボス部が挿通される開口部が形成されたカバー部材の前記開口部の内周面と
   の間に配され、前記カバー部材の開口部に嵌合される嵌め合い部と、前記クランクプーリーのボス部に摺接するシールリップおよびダストリップとを有するオイルシールを用いたシール構造であって、
   前記クランクプーリーのボス部の外周面に形成され、底面とこの底面を挟んで対向する一対の側面とを有し、前記底面に前記シールリップが摺接すると共に前記一対の側面の一方に前記ダストリップが摺接する環状溝を具えたことを特徴とするシール構造。

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