JP2008025392A - クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付け工数を減らすことにより製造コストを削減することができるクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造を提供する。
【解決手段】クランクシャフト用オイルシール５は、ハウジング４に固定される断面略矩形状にて環状のオイルシールリテーナ６と、このオイルシールリテーナ６の内周部に気密性を有して保持されて内周のリップ部１２，１３がクランクシャフト２に摺動自在に密接しているオイルシール本体７とを有している。前記オイルシールリテーナ６の外周面６ａに周方向に沿って複数の凹凸部６ｂ，６ｃが形成され、前記複数の凹凸部６ｂ，６ｃのうちの凸部６ｃが前記ハウジング４の内周面４ｃに圧入されているとともに、前記外周面６ａには外周側の密封性を保つためのシール手段１５が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのクランク室から突出したクランクシャフトの端部から、エンジンオイル等の密封流体が外部へ漏れないように密封するクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造に関する。

従来、図６に示されるように、エンジンのハウジング（シリンダブロック）１０１とクランクシャフト１０２との間に構成される環状空間には、クランクシャフト用オイルシール１０３が装着されている。このクランクシャフト用オイルシール１０３は、前記ハウジング１０１に固定されるオイルシールリテーナ１０４と、このオイルシールリテーナ１０４に保持されて前記クランクシャフト１０２に摺動自在に密接するオイルシール本体１０５とを有している。そして、このクランクシャフト用オイルシール１０３は、オイルシールリテーナ１０４をシリンダブロック１０１の取付部１０１ａの端面に密接衝合させて複数のボルト１０６により緊結することによってシリンダブロック１０１に取り付けられている（特許文献１参照）。
特開２００５−２３３２１６号公報

しかしながら、特許文献１のクランクシャフト用オイルシール１０３の取り付け構造においては、オイルシールリテーナ１０４のシリンダブロック１０１への固定をボルト締めによって行っているため、シリンダブロック１０１にはボルト穴を、オイルシールリテーナ１０４にはその通し穴を形成する必要があるとともに取り付け工数が多くなる。このため、製造コストが高くつくという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、取り付け工数を減らすことにより製造コストを削減することができるクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造を提供することを目的としている。

本発明のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造は、エンジンのハウジングとクランクシャフトとの間に構成される環状空間を密封するクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造であって、
前記クランクシャフト用オイルシールは、前記ハウジングに固定される断面略矩形状にて環状のオイルシールリテーナと、このオイルシールリテーナの内周部に気密性を有して保持され内周のリップ部が前記クランクシャフトに摺動自在に密接しているオイルシール本体とを有しており、
前記オイルシールリテーナの外周面に周方向に沿って複数の凹凸部が形成され、前記複数の凹凸部のうちの凸部が前記ハウジングの内周面に圧入されているとともに、前記外周面には外周側の密封性を保つためのシール手段が設けられていることを特徴としている。

このようなクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造によれば、オイルシールリテーナを断面略矩形状の環状体とし、その外周面に形成された凹凸部のうちの凸部をハウジングの内周面に圧入させてクランクシャフト用オイルシールをハウジングに固定するとともに、オイルシールリテーナの外周面に設けられたシール手段によって外周側の密封性が確保される。よって、このような取り付け構造とすることにより、今まで取り付けに必要であったハウジングへのボルト穴加工、オイルシールリテーナへの通し穴加工及びボルト締め工程が不要となる。このため、取り付け工数を減らすことができ、これにより製造コストを削減することができる。また、複数の凸部がハウジングと部分的に嵌合することにより、外周面全周を金属嵌合させる場合に比べて圧入荷重を減らすことができる。

上記クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造において、前記オイルシールリテーナの外周面がテーパ状とされ、この外周面の大径側端部に前記複数の凹凸部のうちの凹部が形成され、この凹部間の前記大径側端部の外周面が前記凸部として構成されていることが好ましい。
この場合、テーパ状である外周面の小径側から前記環状空間に挿入することで、クランクシャフト用オイルシールの取り付けをスムーズに行うことができる。

上記クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造において、前記凸部の周方向断面が円弧状であることが好ましい。
この場合、オイルシールリテーナの凸部をハウジングの内周面に線接触又は点接触させることができる。これにより、取り付けの際の圧入荷重をさらに低減することができる。

上記クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造において、前記シール手段がシーラントであり、このシーラントが前記オイルシールリテーナの外周面に周方向に沿って形成された環状溝に充填されていることが好ましい。
この場合、オイルシールリテーナの外周面に形成された環状溝に充填されたシーラントによって、外周側の密封性を簡単に確保することができる。

本発明のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造によれば、クランクシャフト用オイルシールのオイルシールリテーナをハウジングに固定するに際し、ボルト締めする必要がなくなる。このため、それに伴う取り付け工数を減らすことができ、これにより製造コストを削減することができる。

以下、本発明に係るクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造の要部を、エンジンの後部とともに軸心を通る平面で切断して示す断面図であり、図２は、図１のクランクシャフト用オイルシールをエンジンの一部とともに軸心を通る平面で切断して示す未装着状態の一部欠截図である。図３は、図２のクランクシャフト用オイルシールの拡大断面図であり、図４は、図２におけるＩＶ方向の矢視図であり、図５は、図２におけるＶ方向の矢視図である。

図１において、クランクシャフト２は、ジャーナル部２ａと、このジャーナル部２ａの外部側Ｂ（図１における左側）の端に一体的に設けられた大径のフランジ部２ｂとを有しており、このフランジ部２ｂの外部側Ｂの端面にはフライホイール３が同心的に取り付けられている。ハウジングとしてのシリンダブロック４は、前記ジャーナル部２ａを回転自在に支持するための軸受部４ａと、この軸受部４ａを略アーチ型に取り囲むように突出形成された取付部４ｂとを有している。

クランクシャフト用オイルシール５は、前記シリンダブロック４の軸受部４ａと前記クランクシャフト２のジャーナル部２ａとの間から外部側Ｂへ流出する密封流体を密封するためのもので、図２に示すように、断面略矩形状にて環状体である金属製のオイルシールリテーナ６と、このオイルシールリテーナ６の内周部に気密性を有して保持されているオイルシール本体７とからなる。

オイルシールリテーナ６は、図３に示すように、外周のエンジン側Ａ（図１における右側）端部を取付部４ｂの内周面４ｃよりも小径とし、外部側Ｂ端部を大径とすることにより、外周面６ａがテーパ状とされている。そして、図４に示すように、外周面６ａの外部側Ｂ端部に、周方向に沿って所定間隔毎に複数の凹部６ｂが形成され、これにより周方向に交互に凹凸部が設けられることになる。そして、この凹部６ｂ間の外部側Ｂ端部の外周面が凸部６ｃとして構成されており、この凸部６ｃがシリンダブロック４の取付部４ｂの内周面４ｃと金属嵌合することになる。ここで、凸部６ｃの周方向断面は円弧状とされており、この凸部６ｃの頂点が取付部４ｂの内周面４ｃに点接触している。外周面６ａのエンジン側Ａには、周方向に沿って環状溝６ｄが形成されており、この環状溝６ｄにはシール手段としてシーラント（例えば、液状ガスケット）１５が充填されている。さらに、エンジン側Ａの面には、図５に示すように、複数（ここでは２個）のピン穴６ｆが形成されており、このピン穴６ｆと、シリンダブロック４の対向する面に形成されたピン穴４ｄ（図１参照）とに位置決めピン（図示せず）を差し込むことによって位置決めが行われる。

オイルシール本体７は、オイルシールリテーナ６の内周部に気密性を有して保持されており、例えば、図３に示すような断面Ｌ字形の環状の芯金８と、芯金８に固定されているシール部材９と、環状のバネリング１０とを備えている。
芯金８は、金属製の環状部材であり、円筒部８ａと、この円筒部８ａの外部側Ｂ端部から径方向内向きに屈曲した環状板部８ｂとで構成されている。

シール部材９は、合成ゴム等の弾性部材からなり、加硫による接着、焼き付けなどにより芯金８に固定されている。このシール部材９は、本体部１１と、リップ部（主リップ１２及びダストリップ１３）とを有している。
本体部１１は、芯金８の円筒部８ａの外周側に設けられ且つオイルシールリテーナ６の内周面６ｅに固定される外周部１１ａと、環状板部８ｂの外部側Ｂ及び内周側の領域を覆う中間部１１ｂとで構成されている。

主リップ１２は、本体部１１の中間部１１ｂの内周側からクランクシャフト２側で且つエンジン側Ａへ延伸しており、その外周面には周溝１２ａが形成されている。そして、この周溝１２ａには、いわゆるガータスプリングと呼ばれるバネリング１０が装着されており、主リップ１２を径方向内向きに締め付けている。主リップ１２は、クランクシャフト２のフランジ部２ｂに締め代を持って接触してエンジン側Ａの密封流体が外部側Ｂへ漏れるのを防止している。ここで、主リップ１２の断面形状は径方向内方に向けて細くなる（軸方向幅寸法が小さくなる）ほぼＶ字形とされており、最小径部（頂部）がリップ先端部１２ｂとされている。そして、主リップ１２の内周面において、リップ先端部１２ｂよりも外部側Ｂの面には、クランクシャフト２の回転により漏洩しようとする密封流体をエンジン側Ａへ戻すための複数の突起条１４が形成されている。
ダストリップ１３は、本体部１１の中間部１１ｂの内周側からクランクシャフト２側で且つ外部側Ｂへ延伸し、クランクシャフト２のフランジ部２ｂに締め代をもって接触させたり、締め代をゼロにした微小すきまとして外部側Ｂからエンジン内Ａへの異物の侵入を防止している。

クランクシャフト用オイルシール５の取り付けは、まずオイルシールリテーナ６の環状溝６ｄにシール手段としてのシーラント１５を充填する。そして、シリンダブロック４のピン穴４ｄに差し込まれた位置決めピン（図示せず）に、オイルシールリテーナ６のピン穴６ｆの位置を合わせ、オイルシールリテーナ６を図５に示す小径側の面からエンジン側Ａに挿入する。このとき、オイルシールリテーナ６の外周面６ａはテーパ状であって、エンジン側Ａの面が取付部４ｂの内周面４ｃよりも小径であるため、スムーズに挿入することができる。さらに、オイルシールリテーナ６の凸部６ｃを取付部４ｂの内周面４ｃに圧入することにより、オイルシールリテーナ６のシリンダブロック４の取付部４ｂへの固定が行われる。なお、オイルシールリテーナ６の下部はハウジングとしてのオイルパン（図示せず）に嵌合される。最後に、オイルシール本体７をオイルシールリテーナ６の内周面６ｅに嵌合する。これにより、オイルシール本体７とオイルシールリテーナ６との間の気密性が保持されるとともに、オイルシール本体７の内周のリップ部（主リップ１２及びダストリップ１３）がクランクシャフト２のフランジ部２ｂに摺動自在に密接して内周側の密封性が保持される。

このようなクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造１によれば、オイルシールリテーナ６を断面略矩形状の環状体とし、その外周面６ａに形成された凹凸部６ｂ，６ｃのうちの凸部６ｃをハウジング（シリンダブロック）４の内周面４ｃに圧入させてクランクシャフト用オイルシール５をシリンダブロック４に固定するとともに、オイルシールリテーナ６の外周面６ａに周方向に沿って形成された環状溝６ｄにシール手段（シーラント）１５が充填されていることによって外周側の密封性が簡単に確保される。よって、このような取り付け構造１とすることにより、今まで必要であったシリンダブロック４へのボルト穴加工、オイルシールリテーナ６への通し穴加工及びボルト締め工程が不要となる。このため、取り付け工数を減らすことができ、これにより製造コストを削減することができる。
また、上記実施の形態においては、オイルシールリテーナ６の外周面６ａがテーパ状とされ、この外周面６ａの外部側Ｂ（大径側）端部に複数の凹凸部のうちの凹部６ｂが形成され、この凹部６ｂ間の外部側Ｂ端部の外周面が凸部６ｃとして構成されている。これにより、テーパ状である外周面６ａの小径側から前記環状空間に挿入することで、クランクシャフト用オイルシール５の取り付けがスムーズに行われる。さらに、前記凸部６ｃの周方向断面が円弧状であるため、凸部６ｃをシリンダブロック４の内周面４ｃに点接触させることができる。これにより、外周面６ａ全周を金属嵌合させる場合に比べて圧入荷重を低減することができる。

本発明のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造１は、上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の範囲内において、構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等について適宜変更することができる。
オイルシールリテーナ６の凹部６ｂ及び凸部６ｃ及びピン穴６ｆの数は、上記実施の形態に限られず、適宜変更が可能である。上記実施の形態ではオイルシールリテーナ６の外周面６ａがテーパ状とされ、この外周面６ａの外部側Ｂ端部に複数の凹凸部のうちの凹部６ｂが形成され、この凹部６ｂ間の外部側Ｂ端部の外周面が凸部６ｃとして構成されているが、これに限定されるものではない。複数の凹凸部が形成されてそのうちの凸部が圧入されるのであれば、オイルシールリテーナ６の外周面６ａはテーパ状とする必要はなく、また凹凸部は外周面６ａの外部側Ｂ（大径側）端部に設けられていなくてもよい。また、凸部６ｃの周方向断面を円弧状としているが、円弧状に限られるものではないし、凹部６ｂは等間隔に形成しなくてもかまわない。さらに、ハウジング４として、２つ割りハウジング等の段差のあるものを用いることが可能である。
シール手段は、シーラント１５に限られず、例えば、Ｏリング等を使用することも可能である。
オイルシール本体７は、上記実施の形態に示されたものに限られず、オイルシールリテーナ６の内周部に気密性を有して保持され内周のリップ部１２，１３がクランクシャフト２に摺動自在に密接するものであれば制限なく使用することができる。また、オイルシール本体７は、上記実施の形態のようにオイルシールリテーナ６と別体に形成する必要はなく、オイルシールリテーナ６と一体形成してもかまわない。

本発明の一実施の形態に係るクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造の要部を、エンジンの後部とともに軸心を通る平面で切断して示す断面図である。 図１のクランクシャフト用オイルシールをエンジンの一部とともに軸心を通る平面で切断して示す未装着状態の一部欠截図である。 図２のクランクシャフト用オイルシールの拡大断面図である。 図２におけるＩＶ方向の矢視図である。 図２におけるＶ方向の矢視図である。 従来のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。

符号の説明

１ クランクシャフト用オイルシールの取り付け構造
２ クランクシャフト
４ シリンダブロック（ハウジング）
５ クランクシャフト用オイルシール
６ オイルシールリテーナ
６ｃ 凸部
７ オイルシール本体
１５ シーラント(シール手段)
Ａ エンジン側
Ｂ 外部側

Claims (4)

1. エンジンのハウジングとクランクシャフトとの間に構成される環状空間を密封するクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造であって、
   前記クランクシャフト用オイルシールは、前記ハウジングに固定される断面略矩形状にて環状のオイルシールリテーナと、このオイルシールリテーナの内周部に気密性を有して保持され内周のリップ部が前記クランクシャフトに摺動自在に密接しているオイルシール本体とを有しており、
   前記オイルシールリテーナの外周面に周方向に沿って複数の凹凸部が形成され、前記複数の凹凸部のうちの凸部が前記ハウジングの内周面に圧入されているとともに、前記外周面には外周側の密封性を保つためのシール手段が設けられていることを特徴とするクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造。
2. 前記オイルシールリテーナの外周面がテーパ状とされ、この外周面の大径側端部に前記複数の凹凸部のうちの凹部が形成され、この凹部間の前記大径側端部の外周面が前記凸部として構成されている請求項１に記載のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造。
3. 前記凸部の周方向断面が円弧状である請求項１又は２に記載のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造。
4. 前記シール手段がシーラントであり、このシーラントが前記オイルシールリテーナの外周面に周方向に沿って形成された環状溝に充填されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のクランクシャフト用オイルシールの取り付け構造。

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