JP2006336850A - Seal structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal structure capable of saving space, reducing weight, and preventing fracture of a seal in assembling. <P>SOLUTION: In this seal structure of a device 3 comprising a hollow shaft 5 rotated by driving force from a motor, and a drive shaft relatively rotatably penetrated through the hollow shaft 5 for transmitting the driving force to a wheel side, the seal 7 having the X-shaped cross-section is mounted between an inner periphery of the hollow shaft 5 and an outer periphery of the drive shaft, and a radial positioning wall 9 for rotatably supporting the drive shaft is mounted on the inner periphery of the hollow shaft 5 in adjacent to the seal 7. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の動力伝達装置などに用いられるシール構造に関する。   The present invention relates to a seal structure used in a power transmission device for a vehicle.

特許文献１に「４輪駆動装置」が記載されている。   Patent Document 1 describes a “four-wheel drive device”.

この４輪駆動装置において、エンジンの駆動力は前輪側デファレンシャル装置のデフケースに連結された中空軸から一対のギア組とクラッチと方向変換歯車組などを介して後輪側動力伝達系に伝達される。前輪側デファレンシャル装置から右前輪に駆動力を伝達する右車軸は前記の中空軸を貫通しており、この右車軸は中空軸の内周に設けられた支持部で支持され、センターリングされている。   In this four-wheel drive device, the driving force of the engine is transmitted from the hollow shaft connected to the differential case of the front wheel side differential device to the rear wheel side power transmission system through a pair of gear sets, a clutch, a direction change gear set, and the like. . The right axle that transmits driving force from the front wheel side differential device to the right front wheel passes through the hollow shaft, and the right axle is supported and centered by a support portion provided on the inner periphery of the hollow shaft. .

前輪側デファレンシャル装置はトランスアクスルのケース（トランスミッションケース）に収容されてトランスミッションオイルで潤滑され、中空軸以下のギア組とクラッチと方向変換歯車組などは動力配分ユニットのケース（トランスファケース）に収容されてトランスファオイルで潤滑される。   The front wheel side differential device is housed in a transaxle case (transmission case) and lubricated with transmission oil, and the gear set, clutch and direction change gear set below the hollow shaft are housed in the case (transfer case) of the power distribution unit. Lubricated with transfer oil.

中空軸と右車軸との間には、トランスミッションオイルとトランスファオイルの混ざり合いを防止するためにオイルシールが配置されている。
特公平５−３９８１８号公報 An oil seal is disposed between the hollow shaft and the right axle in order to prevent mixing of transmission oil and transfer oil.
Japanese Examined Patent Publication No. 5-39818

オイルシールは芯金となる外周側金属環の内周にシール機能を行うリップと呼ばれる弾性部材が設けられている。従って、上記従来例のようにオイルシールの装着部と車軸の支持部とを内周に設けた中空軸では、オイルシールの装着（組み付け）を可能にするために、車軸の支持部と開口壁部を、オイルシール装着部より大径にする必要がある。このように車軸支持部及び開口壁部の径とオイルシール装着部の径とが互いに影響し規制し合うから、オイルシールの外径に合わせて車軸支持部を大径にすると、車軸も大径になって装置の省スペース化と軽量化が難しくなると共に、車軸が大径になるとこれを支持するベアリングも大径になってコストの上昇を招く。また、車軸支持部の内径に合わせると大径のオイルシールを用いることができなくなる。   The oil seal is provided with an elastic member called a lip that performs a sealing function on the inner periphery of an outer peripheral metal ring serving as a metal core. Therefore, in the hollow shaft in which the oil seal mounting portion and the axle support portion are provided on the inner periphery as in the above-described conventional example, the axle support portion and the opening wall are provided in order to enable mounting (assembly) of the oil seal. The part needs to have a larger diameter than the oil seal mounting part. As described above, the diameter of the axle support portion and the opening wall portion and the diameter of the oil seal mounting portion influence and regulate each other. Therefore, if the axle support portion is made large in accordance with the outer diameter of the oil seal, the axle is also made large. As a result, it is difficult to reduce the space and weight of the device, and when the axle has a large diameter, the bearing supporting the axle also has a large diameter, which increases costs. Further, if the inner diameter of the axle support portion is adjusted, a large-diameter oil seal cannot be used.

また、車軸を中空軸に貫通させ支持部で支持させる組み付け作業に当たっては、オイルシールのリップを破損させないように細心な注意が求められるから、それだけ作業が難しく、組み付けコストが高くなり易い。   Further, when assembling the axle shaft through the hollow shaft and supporting it by the support portion, since careful attention is required not to damage the lip of the oil seal, the operation is difficult and the assembling cost is likely to increase.

そこで、この発明は、装置の省スペース化と軽量化を可能にすると共に、組み付け時にシール破損が生じないシール構造の提供を目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a seal structure that enables space saving and weight reduction of the apparatus and that does not cause seal breakage during assembly.

請求項１の発明は、原動機からの駆動力によって回転する中空軸と、前記中空軸を相対回転自在に貫通し車輪側に駆動力を伝達する駆動軸とを備えた装置のシール構造であって、前記中空軸の内周と前記駆動軸の外周との間に断面がＸ字状のシールを配置し、前記中空軸の内周に、前記シールに近接して、前記駆動軸を回転自在に支持する半径方向の位置決め壁を設けたことを特徴とする。   The invention of claim 1 is a seal structure of an apparatus comprising: a hollow shaft that is rotated by a driving force from a prime mover; and a driving shaft that penetrates the hollow shaft so as to be relatively rotatable and transmits the driving force to a wheel side. A seal having an X-shaped cross section is disposed between the inner periphery of the hollow shaft and the outer periphery of the drive shaft, and the drive shaft is rotatable on the inner periphery of the hollow shaft adjacent to the seal. A supporting radial positioning wall is provided.

請求項２の発明は、請求項１に記載されたシール構造であって、前記中空軸の内周の、前記シールを装着するシール溝と前記位置決め壁との間に円周溝を設け、前記位置決め壁にオイルを供給する潤滑溝を設け、前記円周溝と前記潤滑溝とを連通させたことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the seal structure according to claim 1, wherein a circumferential groove is provided between the seal groove on the inner periphery of the hollow shaft and the positioning wall, and the positioning wall. A lubrication groove for supplying oil is provided on the positioning wall, and the circumferential groove and the lubrication groove are communicated with each other.

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載されたシール構造であって、前記円周溝の軸方向幅及び底部径が前記シール溝の各当該寸法より小さいことを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the seal structure according to the first or second aspect, wherein an axial width and a bottom diameter of the circumferential groove are smaller than the respective dimensions of the seal groove. .

請求項４の発明は、請求項１に記載されたシール構造であって、前記中空軸と前記駆動軸とはオイルによる潤滑環境を備えたケース内に配置され、前記中空軸の内周面と前記駆動軸の外周面との間には、半径方向に区画され軸方向には前記中空軸の端部から前記シールに向けてオイルが流通する区画空間が形成され、この区画空間は前記シールに近接した位置で、前記中空軸に設けられた径方向の開口と連通していることを特徴とする。   Invention of Claim 4 is the seal structure described in Claim 1, Comprising: The said hollow shaft and the said drive shaft are arrange | positioned in the case provided with the lubrication environment by oil, The inner peripheral surface of the said hollow shaft, A partition space is formed between the outer peripheral surface of the drive shaft and a partition space in which oil flows from the end of the hollow shaft toward the seal in the axial direction. It is characterized by communicating with a radial opening provided in the hollow shaft at a close position.

請求項１のシール構造は、中空軸内周と駆動軸外周の間に配置される断面がＸ字状のシールは、オイルシールと異なり、芯金部がなく全体が弾性部材で出来たフレキシブルな部材であり、その外径より小径の部分を通して組み付けること可能であるから、駆動軸のセンターリング部（半径方向の位置決め壁）及び開口壁部の径とシール装着部の径とが互いに規制し合うことから解放される。   The seal structure according to claim 1 is different from the oil seal in that the seal having an X-shaped cross section disposed between the inner periphery of the hollow shaft and the outer periphery of the drive shaft has no cored bar portion and is made of an elastic member as a whole. Since it is a member and can be assembled through a portion having a smaller diameter than its outer diameter, the diameter of the centering part (radial positioning wall) and opening wall part of the drive shaft and the diameter of the seal mounting part mutually regulate You are free from that.

従って、中空軸の位置決め壁の内径をシールの外径より大径にする必要がなくなり、これに伴って駆動軸の大径化が防止されるから、装置の省スペース化と軽量化が可能になると共に、駆動軸用ベアリングの大径化とコスト上昇も防止される。   Therefore, it is not necessary to make the inner diameter of the positioning wall of the hollow shaft larger than the outer diameter of the seal, and accordingly, the diameter of the drive shaft is prevented from being increased. In addition, the increase in diameter and cost of the drive shaft bearing is prevented.

また、中空軸の位置決め壁の内径に規制されずに、大径のシールを用いて充分なシール耐久性を得ることが可能になる。   In addition, it is possible to obtain sufficient seal durability using a large-diameter seal without being restricted by the inner diameter of the positioning wall of the hollow shaft.

また、車軸を中空軸に貫通させ、位置決め壁で支持させる組み付け作業の際にも、フレキシブルなＸ字状シールは破損の心配がなく、組み付け時に特別な注意が不要になるから、それだけ作業が容易になり、作業コストが低減される。   In addition, the flexible X-shaped seal does not have to be damaged when assembling the axle shaft through the hollow shaft and supported by the positioning wall, so no special care is required during assembly. Thus, the operation cost is reduced.

請求項２のシール構造は、請求項１の構成と同等の効果が得られる。   The seal structure of claim 2 can achieve the same effect as the structure of claim 1.

また、潤滑溝を介して供給されるオイルによって位置決め壁と駆動軸との摺動部が潤滑・冷却されて磨耗、発熱が抑制され、耐久性が向上する。   Further, the sliding portion between the positioning wall and the drive shaft is lubricated and cooled by the oil supplied through the lubrication groove, so that wear and heat generation are suppressed, and durability is improved.

また、シールを装着するシール溝と位置決め壁との間に設けた円周溝を前記の潤滑溝と連通させ、また、円周溝がシールを装着するシール溝と位置決め壁との間に設けられていることにより、潤滑溝とシール溝との直接の連通を防ぐことにより、シールに供給されるオイル量を制御することができるのと共に、シール溝に隣接して位置決め壁を残存させシール形状を保持することができるので、シールの耐久性が向上する。   In addition, a circumferential groove provided between the seal groove for mounting the seal and the positioning wall is communicated with the lubricating groove, and the circumferential groove is provided between the seal groove for mounting the seal and the positioning wall. As a result, the amount of oil supplied to the seal can be controlled by preventing direct communication between the lubrication groove and the seal groove, and the positioning wall is left adjacent to the seal groove, thereby reducing the shape of the seal. Since it can hold | maintain, durability of a seal improves.

請求項３のシール構造は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果が得られる。   The seal structure of claim 3 can obtain the same effect as the structure of claim 1 or claim 2.

また、円周溝の軸方向幅及び底部径をシール溝の各当該寸法より小さくしたことにより、シールの組付け時に、シールを撓ませて中空軸端部から中空部内に挿入するとき、シールを円周溝に誤って組み込んでしまうことを防止できる。つまり、極端には組付け時に目視をせずとも、シール溝にシールを組み込むことが可能になる。   In addition, since the axial width and bottom diameter of the circumferential groove are smaller than the respective dimensions of the seal groove, when the seal is assembled, the seal is bent when inserted into the hollow portion from the hollow shaft end. It can be prevented from being mistakenly incorporated into the circumferential groove. In other words, it is possible to incorporate a seal into the seal groove without viewing at the time of assembly.

請求項４のシール構造は、請求項１の構成と同等の効果が得られる。   The seal structure of claim 4 can achieve the same effect as the structure of claim 1.

また、中空軸の内周面と駆動軸の外周面との間には、半径方向に区画され軸方向には中空軸の端部からシールに向けてオイルが流通する区画空間が形成され、この区画空間を通じて導入されたオイルは、中空軸の回転により径方向の開口から中空軸の外部に放出される。開口に作用する遠心力によるオイルポンプ作用で、位置決め壁による駆動軸の支持部の潤滑を積極的に行うことができる。また、開口の開口面積を設定することにより、近接するシールへ供給されるオイル量を制御することができ、オイル漏れを防止しながらシールの耐久性が向上する。   In addition, a partition space is formed between the inner peripheral surface of the hollow shaft and the outer peripheral surface of the drive shaft, in which the oil is distributed in the radial direction from the end of the hollow shaft toward the seal. Oil introduced through the compartment space is discharged from the radial opening to the outside of the hollow shaft by the rotation of the hollow shaft. The oil pump action by the centrifugal force acting on the opening can positively lubricate the support portion of the drive shaft by the positioning wall. Further, by setting the opening area of the opening, the amount of oil supplied to the adjacent seal can be controlled, and the durability of the seal is improved while preventing oil leakage.

以下に本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

＜一実施例＞
図１、図２によってシール構造１の説明をする。図１は後輪駆動ベースの４輪駆動車に用いられたトランスファ３を示しており、シール構造１はこのトランスファ３に用いられている。以下、左右の方向はこの４輪駆動車及び図１での左右の方向であり、図１の上方は上記４輪駆動車の前方である。また、図２は、図１の部分拡大図であり、本発明のシール構造の一部が詳細に記載されたものである。 <One Example>
The seal structure 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a transfer 3 used in a four-wheel drive vehicle based on a rear wheel drive, and a seal structure 1 is used in the transfer 3. Hereinafter, the left and right directions are the four-wheel drive vehicle and the left and right directions in FIG. 1, and the upper side in FIG. 1 is the front of the four-wheel drive vehicle. FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, in which a part of the seal structure of the present invention is described in detail.

［シール構造１の特徴］
シール構造１は、原動機（エンジン）からの駆動力によって回転する中空軸５と、中空軸５を相対回転自在に貫通し車輪（左右の後輪）側に駆動力を伝達するドライブシャフト６（駆動軸：右後車軸）とを備えたトランスファ３（装置）に用いられている。また、このシール構造１では、中空軸５の内周面とドライブシャフトの外周面との間にＸリング７（断面がＸ字状のシール）が配置され、中空軸５の内周に、Ｘリング７に近接して、ドライブシャフトを回転自在に支持するセンターリング部９（半径方向の位置決め壁）が設けられている。 [Features of seal structure 1]
The seal structure 1 includes a hollow shaft 5 that is rotated by a driving force from a prime mover (engine), and a drive shaft 6 (drive) that transmits the driving force to the wheels (left and right rear wheels) through the hollow shaft 5 so as to be relatively rotatable. The shaft 3 is used in a transfer 3 (device) having a right rear axle. Further, in this seal structure 1, an X ring 7 (a seal having an X-shaped cross section) is disposed between the inner peripheral surface of the hollow shaft 5 and the outer peripheral surface of the drive shaft. A center ring portion 9 (radial positioning wall) that rotatably supports the drive shaft is provided in the vicinity of the ring 7.

さらに、このシール構造１では、中空軸５内周において、中空軸７の端部１２側から軸方向に、内周面８に螺旋溝（潤滑溝、区画空間）１５を有したセンターリング部９，円周溝８，内周面８に螺旋溝（区画空間）１５を有さずシール７の軸方向の一端を支持する壁部２２，シール７，螺旋溝（区画空間）１５を有さずシール７の軸方向の他端を支持する壁部２４が配置されている。Ｘリング７を装着するシール溝１１とセンターリング部９との間に円周溝１３が設けられ、センターリング部９にオイルを保有して、かつ、必要箇所へ供給する螺旋溝１５が設けられると共に、円周溝１３と螺旋溝１５と連通され、円周溝１３の軸方向幅１４及び底部径がシール溝１１の各当該寸法（軸方向幅１８，底部径２０）より小さく設定されている。   Further, in the seal structure 1, in the inner periphery of the hollow shaft 5, the centering portion 9 having a spiral groove (lubricating groove, partition space) 15 on the inner peripheral surface 8 in the axial direction from the end 12 side of the hollow shaft 7. The circumferential groove 8 does not have the spiral groove (compartment space) 15 in the inner peripheral surface 8, and does not have the wall portion 22 that supports one end of the seal 7 in the axial direction, the seal 7, and the spiral groove (compartment space) 15. A wall portion 24 that supports the other axial end of the seal 7 is disposed. A circumferential groove 13 is provided between the seal groove 11 for mounting the X ring 7 and the center ring part 9, and a spiral groove 15 for holding oil in the center ring part 9 and supplying it to a necessary place is provided. At the same time, the circumferential groove 13 and the spiral groove 15 communicate with each other, and the axial width 14 and bottom diameter of the circumferential groove 13 are set to be smaller than the respective dimensions (axial width 18 and bottom diameter 20) of the seal groove 11. .

また、中空軸５の内周面８と駆動軸６の外周面１０の一部であるセンターリング部９においては、内周面８と外周面１０とによって径方向に区画され、軸方向に中空軸５の端部１２からシール７に向けて連通する区画空間１５が形成され、区画空間１５は、シール７に近接し、円周溝１３を介して区画空間１５より外径側に形成された径方向の開口としての排出溝５９と連通している。   Further, in the centering portion 9 which is a part of the inner peripheral surface 8 of the hollow shaft 5 and the outer peripheral surface 10 of the drive shaft 6, the inner peripheral surface 8 and the outer peripheral surface 10 are radially divided and hollow in the axial direction A partition space 15 communicating from the end 12 of the shaft 5 toward the seal 7 is formed. The partition space 15 is close to the seal 7 and is formed on the outer diameter side from the partition space 15 via the circumferential groove 13. It communicates with a discharge groove 59 as a radial opening.

また、区画空間を流通するオイル量に対して、開口５９の開口面積を所定に設定して、オイルの排出量が制御されている。   Further, the oil discharge amount is controlled by setting the opening area of the opening 59 to a predetermined value with respect to the oil amount flowing through the partition space.

［上記４輪駆動車の構成］
上記の４輪駆動車は、エンジンを駆動力源にするＲ・Ｒ（リヤエンジン・リヤドライブ）車をベースにして構成されており、横置きのエンジン及びトランスミッションと、トランスミッションに内蔵されたリヤデフと、トランスファ３と、左右の後車軸及び後輪と、フロントデフと、プロペラシャフトとフロントデフとの間に配置されたカップリングと、左右の前車軸及び前輪などから構成されている。 [Configuration of the above four-wheel drive vehicle]
The above-mentioned four-wheel drive vehicle is configured based on an R / R (rear engine / rear drive) vehicle that uses an engine as a driving force source, and has a horizontally mounted engine and transmission, and a rear differential built into the transmission. The transfer 3 includes left and right rear axles and rear wheels, a front differential, a coupling disposed between the propeller shaft and the front differential, and left and right front axles and front wheels.

エンジンは車両の後部（後車軸の前方）に横置き配置されており、その駆動力はトランスミッションで変速されてリヤデフに伝達され、後車軸から左右の後輪に配分される。また、上記のカップリングが連結されていると、エンジンの駆動力はトランスファ３とプロペラシャフトとカップリングとを介してフロントデフに伝達され、前車軸から左右の前輪に配分され、車両は４輪駆動状態になる。   The engine is placed horizontally at the rear of the vehicle (in front of the rear axle), and its driving force is shifted by the transmission and transmitted to the rear differential, and is distributed from the rear axle to the left and right rear wheels. If the coupling is connected, the driving force of the engine is transmitted to the front differential through the transfer 3, the propeller shaft, and the coupling, and is distributed from the front axle to the left and right front wheels. It becomes a driving state.

また、カップリングの連結を解除すると、フロントデフから前車軸及び左右の前輪までが切り離されて、車両は後輪駆動の２輪駆動状態になる。   Further, when the coupling is released, the front differential and the front axle and the left and right front wheels are disconnected, and the vehicle enters a two-wheel drive state of rear wheel drive.

［シール構造１の構成］
トランスファ３は、中空軸５と、方向変換歯車組１７と、３連ギア列１９と、これらを収容するトランスファケース２１などから構成されている。 [Configuration of Seal Structure 1]
The transfer 3 includes a hollow shaft 5, a direction change gear set 17, a triple gear train 19, a transfer case 21 that accommodates these gears, and the like.

中空軸５は横置き配置されており、テーパーローラーベアリング２３，２５によってトランスファケース２１に支持されている。リヤデフのデフケースは中空軸に連結されており、この中空軸は中空軸５にスプライン連結されている。上記のドライブシャフトはこの中空軸と中空軸５とを貫通してリヤデフから右後輪に駆動力を伝達する右後車軸である。   The hollow shaft 5 is disposed horizontally and is supported by the transfer case 21 by tapered roller bearings 23 and 25. The differential case of the rear differential is connected to a hollow shaft, and this hollow shaft is splined to the hollow shaft 5. The drive shaft is a right rear axle that transmits the driving force from the rear differential to the right rear wheel through the hollow shaft and the hollow shaft 5.

方向変換歯車組１７は一対のベベルギア２７，２９から構成されており、ベベルギア２７は中空軸５にボルトで固定され、ベベルギア２９は縦置きの中実軸３１の前端に一体形成されている。   The direction change gear set 17 is composed of a pair of bevel gears 27 and 29, and the bevel gear 27 is fixed to the hollow shaft 5 with a bolt, and the bevel gear 29 is integrally formed with the front end of the vertically installed solid shaft 31.

３連ギア列１９はヘリカルギア３３，３５，３７から構成されており、ヘリカルギア３３は中空軸３１にスプライン連結され、ヘリカルギア３５，３７はそれぞれ中空軸３９，４１に一体形成されている。中実軸３１は一対のテーパーローラーベアリング４３，４５により、ヘリカルギア３５の中空軸３９はニードルベアリング４７，４７により、ヘリカルギア３７の中空軸４１はボールベアリング４９，４９により、それぞれトランスファケース２１に支持されている。   The triple gear train 19 includes helical gears 33, 35, and 37. The helical gear 33 is splined to the hollow shaft 31, and the helical gears 35 and 37 are integrally formed with the hollow shafts 39 and 41, respectively. The solid shaft 31 is connected to the transfer case 21 by a pair of tapered roller bearings 43 and 45, the hollow shaft 39 of the helical gear 35 is connected to the needle case 47 and 47, and the hollow shaft 41 of the helical gear 37 is connected to the transfer case 21 by ball bearings 49 and 49, respectively. It is supported.

トランスファケース２１にはトランスファオイルが充填されており、Ｏリング５１と、中空軸４１（ヘリカルギア３７）とトランスファケース２１の間に配置されたオイルシール５３と、ドライブシャフトとトランスファケース２１の間に配置されたオイルシール５５によりトランスファケース２１からのオイル漏れと異物の侵入が防止されている。また、トランスファケース２１と中空軸５の間に配置されたオイルシール５７と中空軸５とドライブシャフトの間に配置された上記のＸリング７とによってトランスファオイルとトランスミッションオイルの混ざり合いが防止されている。   The transfer case 21 is filled with transfer oil, and includes an O-ring 51, an oil seal 53 disposed between the hollow shaft 41 (helical gear 37) and the transfer case 21, and between the drive shaft and the transfer case 21. The oil seal 55 arranged prevents oil leakage from the transfer case 21 and entry of foreign matter. Further, the oil seal 57 disposed between the transfer case 21 and the hollow shaft 5 and the X ring 7 disposed between the hollow shaft 5 and the drive shaft prevent the transfer oil and the transmission oil from being mixed. Yes.

トランスファオイルは中空軸５の回転に伴う螺旋溝１５のポンプ作用によりセンターリング部９とドライブシャフトとの摺動面に導かれて潤滑・冷却する。また、円周溝１３の底部にはオイルの排出孔５９が形成されており、中空軸５の回転による遠心力を受けてトランスファオイルは螺旋溝１５と連通した円周溝１３から排出孔５９（開口）を介してテーパーローラーベアリング２５側に排出される。排出孔５９から外部に排出されることによってトランスファオイルはＸリング７から遮断されており、トランスファオイルの影響（例えば、膨潤）によるＸリング７の耐久性低下が抑制される。また、開口として排出孔５９についてさらに説明すると、円周溝１１に導入されたオイルは、円周溝１１と連通し、径方向に形成された開口から中空軸の外部に放出される。潤滑溝および区画空間としての螺旋溝１５より径方向外側に形成されている排出孔５９には中空軸５の回転によって遠心力によるオイルポンプ作用が生じ、オイルを積極的に流動させるので、位置決め壁による駆動軸のセンターリング部９の潤滑性が向上する。なお、開口の開口面積を設定することにより、近接するシールへ供給されるオイル量を制御することができ、オイル漏れを防止しながらシールの耐久性が向上させることができる。   The transfer oil is guided to the sliding surface between the center ring portion 9 and the drive shaft by the pumping action of the spiral groove 15 accompanying the rotation of the hollow shaft 5, and is lubricated and cooled. An oil discharge hole 59 is formed at the bottom of the circumferential groove 13, and the transfer oil receives a centrifugal force due to the rotation of the hollow shaft 5, and the transfer oil is discharged from the circumferential groove 13 communicating with the spiral groove 15 ( It is discharged to the tapered roller bearing 25 side through the opening). By being discharged from the discharge hole 59 to the outside, the transfer oil is blocked from the X ring 7, and the durability of the X ring 7 due to the influence (for example, swelling) of the transfer oil is suppressed. Further, the discharge hole 59 will be further described as an opening. The oil introduced into the circumferential groove 11 communicates with the circumferential groove 11 and is discharged to the outside of the hollow shaft from the opening formed in the radial direction. An oil pump action due to centrifugal force is generated by rotation of the hollow shaft 5 in the discharge hole 59 formed radially outside the lubrication groove and the spiral groove 15 serving as a partition space, so that the oil flows positively. This improves the lubricity of the center ring portion 9 of the drive shaft. By setting the opening area of the opening, the amount of oil supplied to the adjacent seal can be controlled, and the durability of the seal can be improved while preventing oil leakage.

なお、円周溝１３の底部に形成されている排出孔５９はドライブシャフトと接触しないからバリ取りが不要である。また、螺旋溝１５と連通する円周溝１３を設けたことによって螺旋溝１５の加工性が向上している。   In addition, since the discharge hole 59 formed in the bottom of the circumferential groove 13 does not contact the drive shaft, deburring is unnecessary. In addition, the workability of the spiral groove 15 is improved by providing the circumferential groove 13 communicating with the spiral groove 15.

トランスミッションからリヤデフのデフケースを介してトランスファ３の中空軸５に伝達されたエンジンの駆動力は、方向変換ギア組１７で方向を変換され、３連ギア列１９（ヘリカルギア３３，３５，３７）を介して上記のプロペラシャフトとカップリングからフロントデフに伝達される。   The driving force of the engine transmitted from the transmission to the hollow shaft 5 of the transfer 3 through the differential case of the rear differential is changed in direction by the direction changing gear set 17 and the triple gear train 19 (helical gears 33, 35, 37) is changed. Via the propeller shaft and the coupling through the front differential.

［シール構造１の効果］
シール構造１において、中空軸５とドライブシャフトの間に配置したＸリング７は、オイルシールと異なり、ドライブシャフトを支持するセンターリング部９の径を大径化するように規制する芯金部がないから、センターリング部９の径とＸリング７の径とが互いに規制し合うことがなくなる。 [Effect of seal structure 1]
In the seal structure 1, the X ring 7 disposed between the hollow shaft 5 and the drive shaft is different from the oil seal in that the core metal part that regulates the diameter of the center ring part 9 that supports the drive shaft to be increased in diameter is provided. Therefore, the diameter of the center ring portion 9 and the diameter of the X ring 7 are not restricted from each other.

従って、センターリング部９の内径をＸリング７より大径にする必要がなくなり、ドライブシャフト及びその支持ベアリングの大径化が防止されるから、トランスファ３の省スペース化と軽量化が可能になると共に、ドライブシャフト用ベアリングの大径化によるコストの上昇も防止される。   Accordingly, it is not necessary to make the inner diameter of the center ring portion 9 larger than that of the X ring 7, and the drive shaft and its supporting bearing can be prevented from increasing in diameter, so that the transfer 3 can be reduced in space and weight. In addition, an increase in cost due to an increase in the diameter of the bearing for the drive shaft is also prevented.

また、センターリング部９の内径に規制されないから、所定の径のＸリング７を用いて充分なシール性とシール耐久性を得ることができる。   Further, since the inner diameter of the center ring portion 9 is not restricted, sufficient sealing performance and sealing durability can be obtained by using the X ring 7 having a predetermined diameter.

また、ドライブシャフトを中空軸５に貫通させセンターリング部９で支持させる組み付け作業に当たっても、フレキシブルなＸリング７は破損の心配が極めて小さく、従って、破損を避けるための特別な注意が不要になるから、それだけ作業が容易になり、作業コストを低減することができる。   Even when the drive shaft is passed through the hollow shaft 5 and supported by the center ring portion 9, the flexible X-ring 7 is very unlikely to be damaged, and therefore no special care is required to avoid the damage. Therefore, the operation becomes easier and the operation cost can be reduced.

また、潤滑溝１５から供給されるトランスファオイルによってセンターリング部９とドライブシャフトとの摺動部が潤滑・冷却され、磨耗と発熱が抑制されて耐久性が向上する。   Further, the transfer oil supplied from the lubrication groove 15 lubricates and cools the sliding portion between the center ring portion 9 and the drive shaft, thereby suppressing wear and heat generation and improving durability.

また、シールを装着するシール溝１１とセンターリング部（位置決め壁）９との間に設けた円周溝１３を前記の潤滑溝１５と連通させ、また、円周溝１３がシールを装着するシール溝１１とセンターリング部（位置決め壁）９との間に設けられていることにより、潤滑溝１５とシール溝１１との直接の連通を防ぐことにより、シールに供給されるオイル量を制御することができるのと共に、シール溝１１に隣接して位置決め壁を残存させシール形状を保持することができるので、シールの耐久性が向上する。   Further, a circumferential groove 13 provided between the seal groove 11 for mounting the seal and the centering portion (positioning wall) 9 is communicated with the lubricating groove 15, and the circumferential groove 13 is a seal for mounting the seal. By controlling the amount of oil supplied to the seal by preventing direct communication between the lubrication groove 15 and the seal groove 11 by being provided between the groove 11 and the center ring portion (positioning wall) 9. In addition, since the positioning wall can be left adjacent to the seal groove 11 to maintain the seal shape, the durability of the seal is improved.

また、円周溝１３の軸方向幅及び底部径をシール溝１１の各当該寸法より小さくしたことにより、シールの組付け時に、シールを撓ませて中空軸端部から中空部内に挿入するとき、シールを円周溝１３に誤って組み込んでしまうことを防止できる。詰まり、極端には組み付け時に目視をせずとも、シール溝１１にシールを組み込むことが可能になる。   Further, by making the axial width and the bottom diameter of the circumferential groove 13 smaller than the respective dimensions of the seal groove 11, when the seal is assembled, when the seal is bent and inserted into the hollow portion from the hollow shaft end portion, It is possible to prevent the seal from being erroneously incorporated into the circumferential groove 13. It becomes clogged, and it becomes possible to incorporate a seal into the seal groove 11 without visual inspection during assembly.

また、中空軸の内周面と駆動軸の外周面との間には、半径方向に区画され軸方向には中空軸の端部からシールに向けてオイルが流通する区画空間が形成され、この区画空間を通じて導入されたオイルは、中空軸の回転により径方向の開口から中空軸の外部に放出される。開口に作用する遠心力によるオイルポンプ作用で、位置決め壁による駆動軸の支持部の潤滑を積極的に行うことができる。また、開口の開口面積を設定することにより、近接するシールへ供給されるオイルＲＹ王を制御することができ、オイル漏れを防止しながらシールの耐久性が向上する。   In addition, a partition space is formed between the inner peripheral surface of the hollow shaft and the outer peripheral surface of the drive shaft, in which the oil is distributed in the radial direction from the end of the hollow shaft toward the seal. Oil introduced through the compartment space is discharged from the radial opening to the outside of the hollow shaft by the rotation of the hollow shaft. The oil pump action by the centrifugal force acting on the opening can positively lubricate the support portion of the drive shaft by the positioning wall. Further, by setting the opening area of the opening, the oil RY king supplied to the adjacent seal can be controlled, and the durability of the seal is improved while preventing oil leakage.

［本発明の範囲に含まれる他の態様］
本発明の範囲を明確にするために、本発明に係る各部の基本的な機能について説明しておく。まず半径方向の位置決め壁は、ケース２１ベアリング２３，２５を介して支持される中空軸７の内周面８に対して駆動軸６の外周面１０をし、回転軸心を一致させる機能を有する。次に潤滑溝は、中空軸７の内周面８または駆動軸６の外周面１０に形成され、半径方向の位置決め壁の壁面を挟んだ軸方向の両側を潤滑溝の空間を通してオイルが流通可能に連通させる機能を有する。また区画空間は、中空軸７の内周面８と駆動軸６の外周面１０との対抗面間に確保され、半径方向の位置決め壁の壁面を軸方向に挟んだ両側を、区画空間を通じてオイルを流通させる機能を有するものであり、潤滑溝の技術概念より広く捉え、例えば、潤滑溝を形成しなくとも、中空軸７の内周面８と駆動軸６の外周面１０との間の支持面間の微小空間（即ち、支持隙間）にオイルが流通可能であることも含まれる。また円周溝１１は、潤滑溝を流通するオイルの指向性を異なる方向に変換する機能を有するものであり、必ずしも環状に限られるものではなく、部分的な周方向の空間を有する溝であれば良く、また潤滑溝と連通して形成されなくとも良い。またシールの軸方向端部を支持する壁部２２，２４は、壁部２２，２４の側面がシール７と対向しており、シール７が所定形状を超えて移動または変形しようとする場合にシールと当接してシール形状を保持する機能を有するものであり、壁部２２，２４の内周面は駆動軸６をセンターリングしてもしなくても良い。またシール溝については、溝幅および溝深さ（底径）が所定寸法に設定されており、駆動軸や中空軸の作動時においてもシール機能が正常に保持されるように、シール７の微小な変形量や微小な移動量が規制される機能を有する。またシール７は断面がＸ字状のシールであり、シール７と駆動軸６（または中空軸５）との摺動部の軸方向両端側での潤滑環境を区画する機能を有するもので、必ずしも、断面がＸ字状でなくとも同様な機能を有するシールであれば良い。最後に開口は、潤滑油および区画空間より径方向外側に形成されて中空軸５の回転によって遠心力によるオイルポンプ機能を生じさせるものであり、オイルポンプ機能の程度や近接するシールへ供給されるオイル量を制御具合と考慮して孔形状に限られるものではなく、種々の形状を取りうる。 [Other Embodiments Included within the Scope of the Present Invention]
In order to clarify the scope of the present invention, the basic functions of each part according to the present invention will be described. First, the positioning wall in the radial direction has a function to make the outer peripheral surface 10 of the drive shaft 6 coincide with the inner peripheral surface 8 of the hollow shaft 7 supported through the case 21 bearings 23 and 25 and to align the rotation axis. . Next, the lubricating grooves are formed on the inner peripheral surface 8 of the hollow shaft 7 or the outer peripheral surface 10 of the drive shaft 6, and oil can flow through the space of the lubricating grooves on both sides in the axial direction across the wall surface of the radial positioning wall. It has a function to communicate with. Further, the partition space is secured between the opposing surfaces of the inner peripheral surface 8 of the hollow shaft 7 and the outer peripheral surface 10 of the drive shaft 6, and oil is passed through the partition space on both sides sandwiching the wall surface of the radial positioning wall in the axial direction. For example, support between the inner peripheral surface 8 of the hollow shaft 7 and the outer peripheral surface 10 of the drive shaft 6 without forming the lubricating groove. It is also included that oil can circulate in the minute space between the surfaces (that is, the support gap). Further, the circumferential groove 11 has a function of converting the directivity of the oil flowing through the lubrication groove to a different direction, and is not necessarily limited to an annular shape, and may be a groove having a partial circumferential space. It does not have to be formed in communication with the lubricating groove. Further, the wall portions 22 and 24 that support the axial end portions of the seal are sealed when the side surfaces of the wall portions 22 and 24 face the seal 7 and the seal 7 moves or deforms beyond a predetermined shape. The inner peripheral surfaces of the wall portions 22 and 24 may or may not center the drive shaft 6. As for the seal groove, the groove width and groove depth (bottom diameter) are set to predetermined dimensions, and the seal 7 has a very small size so that the seal function can be maintained normally even when the drive shaft and the hollow shaft are operated. The amount of deformation and the amount of minute movement are regulated. The seal 7 is an X-shaped seal, and has a function of partitioning the lubrication environment at both axial ends of the sliding portion between the seal 7 and the drive shaft 6 (or the hollow shaft 5). The seal may have a similar function even if the cross section is not X-shaped. Finally, the opening is formed radially outside the lubricating oil and the partition space, and causes the oil pump function by the centrifugal force by the rotation of the hollow shaft 5, and is supplied to the degree of the oil pump function and the adjacent seal. Considering the amount of oil as a control condition, the shape is not limited to the hole shape, and various shapes can be taken.

さらに、本発明の範囲を明確にするために、本発明の係る語句の定義について説明しておく。まず「近接」とは、２つの構成要件（実施例中のシール７と半径方向の位置決め壁９）が隣り合いに配置されていることだけではなく、他に関連する構成要件をもって機能的に関連性が保てる近い位置に配置されていることも含まれる。例えば実施例の場合、シール７と半径方向の位置決め壁９は円周溝１３と壁部２２を軸方向間に介在させているが、他の構成要件としてのオイルの流れによって潤滑状態が得られており、また駆動軸６の支持部に近いところでシールすることで、シールの摺動部の軸心ズレが抑制できるという機能的な関連性が保たれている。次に「連通」とは、２つの空間（溝）が他に関連する構成要件をもって連通する機能が保てることも含まれる。例えば実施例の場合、螺旋溝１５と円周溝１３が形状的に連通していなくとも、他の構成要件としてオイルが両方の溝間を流通可能で、螺旋溝１５と円周溝１３各々の機能を発揮できれば「連通」するものである。   Furthermore, in order to clarify the scope of the present invention, the definition of the phrase according to the present invention will be described. First, "proximity" is not only that the two constituent elements (the seal 7 and the radial positioning wall 9 in the embodiment) are arranged next to each other, but also functionally related to other constituent elements. It is also included that it is placed in a close position where the sex can be maintained. For example, in the case of the embodiment, the seal 7 and the positioning wall 9 in the radial direction have the circumferential groove 13 and the wall portion 22 interposed between the axial directions, but the lubrication state is obtained by the oil flow as another constituent element. In addition, since the seal is provided near the support portion of the drive shaft 6, the functional relevance that the axial center shift of the sliding portion of the seal can be suppressed is maintained. Next, “communication” includes maintaining the function of two spaces (grooves) communicating with each other with related structural requirements. For example, in the case of the embodiment, even if the spiral groove 15 and the circumferential groove 13 do not communicate with each other in shape, oil can flow between both grooves as another constituent element. If the function can be demonstrated, it will communicate.

なお、本発明のシール構造は、原動機の駆動力によって回転する中空軸と、中空軸を貫通する駆動軸とを備えた装置であれば、トランスファ以外の装置に用いてもよい。   The seal structure of the present invention may be used for devices other than transfer as long as the device has a hollow shaft that is rotated by the driving force of the prime mover and a drive shaft that passes through the hollow shaft.

一実施例のシール構造を用いたトランスファ３を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the transfer 3 using the seal structure of one Example. 一実施例のシール構造の一部を拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which a part of seal structure of one Example was expanded.

符号の説明Explanation of symbols

１ シール構造
３ トランスファ（装置）
５ 中空軸
７ Ｘリング（断面がＸ字状のシール）
９ センターリング部（半径方向の位置決め壁）
１１ シール溝
１３ 円周溝
１５ 螺旋溝、区画空間 1 Seal structure 3 Transfer (device)
5 Hollow shaft 7 X ring (Seal with X-shaped cross section)
9 Centering part (radial positioning wall)
11 Seal groove 13 Circumferential groove 15 Spiral groove, partition space

Claims (4)

原動機からの駆動力によって回転する中空軸と、前記中空軸を相対回転自在に貫通し車輪側に駆動力を伝達する駆動軸とを備えた装置のシール構造であって、
前記中空軸の内周と前記駆動軸の外周との間に断面がＸ字状のシールを配置し、前記中空軸の内周に、前記シールに近接して、前記駆動軸を回転自在に支持する半径方向の位置決め壁を設けたことを特徴とするシール構造。 A seal structure of an apparatus comprising: a hollow shaft that is rotated by a driving force from a prime mover; and a driving shaft that penetrates the hollow shaft so as to be relatively rotatable and transmits the driving force to a wheel side,
An X-shaped seal is disposed between the inner periphery of the hollow shaft and the outer periphery of the drive shaft, and the drive shaft is rotatably supported on the inner periphery of the hollow shaft in the vicinity of the seal. A sealing structure characterized in that a radial positioning wall is provided. 請求項１に記載された発明であって、
前記中空軸の内周の、前記シールを装着するシール溝と前記位置決め壁との間に円周溝を設け、前記位置決め壁にオイルを供給する潤滑溝を設け、前記円周溝と前記潤滑溝とを連通させたことを特徴とするシール構造。 The invention according to claim 1,
A circumferential groove is provided between a sealing groove on the inner periphery of the hollow shaft and the positioning wall, and a lubricating groove for supplying oil to the positioning wall is provided. The circumferential groove and the lubricating groove A seal structure characterized by communicating with each other. 請求項１または請求項２に記載された発明であって、
前記円周溝の軸方向幅及び底部径が前記シール溝の各当該寸法より小さいことを特徴とするシール構造。 The invention described in claim 1 or claim 2,
The seal structure according to claim 1, wherein an axial width and a bottom diameter of the circumferential groove are smaller than the respective dimensions of the seal groove. 請求項１に記載された発明であって、前記中空軸と前記駆動軸とはオイルによる潤滑環境を備えたケース内に配置され、前記中空軸の内周面と前記駆動軸の外周面との間には、半径方向に区画され軸方向には前記中空軸の端部から前記シールに向けてオイルが流通する区画空間が形成され、この区画空間は前記シールに近接した位置で、前記中空軸に設けられた径方向の開口と連通していることを特徴とするシール構造。   2. The invention according to claim 1, wherein the hollow shaft and the drive shaft are arranged in a case having a lubricating environment with oil, and an inner peripheral surface of the hollow shaft and an outer peripheral surface of the drive shaft are arranged. A partition space in which oil flows from the end of the hollow shaft toward the seal is formed in the radial direction, and the partition space is positioned in the vicinity of the seal. A seal structure, characterized in that it is in communication with a radial opening provided in the housing.
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