JP3192171U - オイルシール - Google Patents
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Abstract
【課題】シール性及び異物除去性能の双方を更に向上することができるオイルシールを提供する。【解決手段】オイルシールは、2つの金属環と、金属環に保持されたエラストマー製の主シール部と、金属環に保持されたエラストマー製のサブシール部40とを備えている。サブシール部40は、軸方向に関して主シールリップの密封対象B側に配置され、且つ密封対象B側から進入しうる異物を除去するサブシールリップ41を有している。サブシールリップ41は、フランジ部22の近傍に配置された基部41aと、該基部から内方且つ密封対象B側に延出した延出部41bとを有している。延出部41bは、インプットシャフト3の外周面3aと摺動可能に当接する凸部51と、該凸部の密封対象B側に配置された凸部52とを有する。【選択図】図3
Description
本考案は、車両の軸に使用されるオイルシールに関し、特に、自動車のパワーステアリングに使用されるオイルシールに関する。
従来、自動車分野において、油圧式のパワーステアリング部には、ステアリングホイールからの回転を伝達するステアリングシャフト(インプットシャフト)と、該シャフトに連結されるステアリングギアボックス(ラック&ピニオン)と、ステアリングギアボックスから略水平に配され、ラック軸を内包する油圧シリンダとが設けられている。パワーステアリング部では、ステアリングギアボックスや油圧シリンダ内に充填されたオイルをシールするために、ステアリングシャフトとステアリングギアボックスの連結部や、上記油圧シリンダの両端部に、オイルシールが取り付けられている。
例えば、図4において、シール装置100は、メインシール110、サブシール210等で構成されている。メインシール110、サブシール210はいずれも芯金120,220にゴム製のシール本体130,230を設けて形成され、外周にはそれぞれ円環部110a,210aを、また内周にはラック軸300の周面に摺接するリップ部110b,210bをそれぞれ備えている。芯金120は、リング部120aと、その一端から中心側に向けて張り出した鍔120bを有しており、芯金220は、リング部220aと、その一端から中心側に向けて張り出した鍔220bを有している。
本構成では、油圧室B’の圧油内に混入している異物等がラック軸300の表面に付着してシール装置100に達しても、サブシール210のリップ部210bがラック軸300周面のダストを除去し、これによりメインシール110のリップ部110bにダストが咬み込まれるのを防止することが可能となっている。
しかしながら、上記のような従来のオイルシールにおいて、オイル内の異物による摩耗を防止することや、異物を除去するためのリップシールをスムーズに往復回転させること等の観点から、シール性及び異物除去性能の更なる向上が求められている。
本考案の目的は、シール性及び異物除去性能の双方を更に向上することができるオイルシールを提供することにある。
上記目的を達成するために、本考案のオイルシールは、金属環と、前記金属環に保持されたエラストマー製のシール部とを備えるオイルシールであって、前記シール部は、被着体である軸と当接して密封対象をシールする主シールリップと、前記主シールリップの密封対象側に配置され、且つ密封対象側から進入しうる異物を除去するサブシールリップとを備え、前記サブシールリップは、前記金属環の近傍に配置された基部と、前記基部から内方且つ密封対象側に延出した延出部とを有し、前記延出部は、前記軸の外周面と摺動可能に当接する第1凸部と、該第1凸部の密封対象側に配置された第2凸部とを有することを特徴とする。
また、前記第1凸部及び第2凸部が、前記軸の軸方向に沿って並んで配置され、前記第2凸部の突出高さが、前記第1凸部の突出高さより小さい。
また、前記第1凸部及び第2凸部は、頂部が前記軸の径方向内側に向かって突出した径方向縦断面略三角形状である。
さらに、前記第1凸部と前記第2凸部の間に凹部が形成される。
好ましくは、前記第1凸部、前記第2凸部及び前記凹部が、前記軸の外周面に沿って形成される環状の2つの突条部をなしている。
また好ましくは、オイルシールが径方向断面略L字型の2つの金属環を備え、一の金属環に前記主シールリップが保持されると共に、他の金属環に前記サブシールリップが保持される。
また、前記オイルシールは、前記主シールリップに潤滑剤を供給するための油流路を更に備える。
上記オイルシールは、車両に搭載される軸に好適に取り付けられ、特に、自動車のパワーステアリング部の軸に好適に使用される。
本考案によれば、サブシールリップは、金属環の近傍に配置された基部と、該基部から内方且つ密封対象側に延出した延出部とを有し、延出部は、軸の外周面と摺動可能に当接する第1凸部と、該第1凸部の密封対象側に配置された第2凸部とを有している。このように、第1凸部が軸と摺接し、且つ第2凸部が第1凸部の密封対象側に設けられることにより、密封対象と共に第1凸部に向かって流れてくる摩耗粉等の異物を第2凸部で低減することができる。よって、異物によって第1凸部が摩耗するのを抑制することができ、軸の外周面とサブシールリップとの間から密封対象が漏れ難くなり、密封対象のシール性が向上する。したがって、シール性と異物除去性能の双方を更に向上することが可能となる。
また、前記第1凸部及び第2凸部が、前記軸の軸方向に沿って並んで配置されるため、軸が往復回転する際にサブシールリップをスムーズに摺動させることができる。
また、本考案のオイルシールを、自動車のパワーステアリング用オイルシールとして用いることにより、異物によるサブシールリップの摩耗を防止することができ、シール性と異物除去性能の双方を格段に向上させることが可能となる。
以下、本考案の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
オイルシールは、各種車両、特に自動車に使用され、パワーステアリング部に充てんされる潤滑材組成物等(以下、密封対象という)をシールすることを目的として軸に装着される。なお、本実施形態では油圧式のパワーステアリング部を例に挙げて説明するが、本考案のオイルシールは、電動油圧式などの他のパワーステアリング部にも適用することができる。
パワーステアリング部は、図1に示すように、ステアリングホイール2にインプットシャフト3(軸)を介して接続されたステアリングギアボックス(ラック&ピニオン)4と、該ステアリングギアボックスから略水平に配され、ラック軸5を内包する油圧シリンダ6とを備えている。ステアリングギアボックス4の上方には油圧制御弁7が配置されており、油圧制御弁7は、オイル送出路7a,7bを介して油圧室6a,6bと接続されている。油圧シリンダ6の両端部には、ラック軸5に摺動可能に当接するオイルシール8,8’が配置されている。また、インプットシャフト3とステアリングギアボックス4の連結部には、インプットシャフト3に摺動可能に当接するオイルシール1が配置されている。
図2は、本実施形態に係るオイルシールの構成を概略的に示す部分断面図である。なお、図2のオイルシールは、その一例を示すものであり、本考案に係るオイルシールの構成は、図2のものに限られないものとする。
オイルシール1は、2つの金属環10,20と、金属環10に保持されたエラストマー製の主シール部30と、金属環20に保持されたエラストマー製のサブシール部40と、シール部30に嵌着されたガータースプリング50とを備えている。オイルシール1は略円環状の部材であり、その環状内空間に被着体であるインプットシャフト3が挿通されると、主シール部30の内周部及びサブシール部40の内周部が、それぞれインプットシャフト3の外周面3aに圧接される。
金属環10は、インプットシャフト3と略同軸で配置される筒状部11と、該筒状部の外部A側の端部に一体成形されたフランジ部12とを有している。金属環10は、径方向縦断面略L字型の部材であり、この金属環10に主シール部30が加硫接着される。フランジ部12は、筒状部11の外部A側の端部に設けられた外側フランジ部13と、外側フランジ部13の径方向内側端部から内方に且つ密封対象B側に傾斜した傾斜部14と、該傾斜部の径方向内側端部に設けられ、軸方向に関して外側フランジ部13より密封対象B側に配置された内側フランジ部15とを有している。
金属環20は、インプットシャフト3と略同軸で配置される筒状部21と、該筒状部の外部A側の端部に一体成形されたフランジ部22とを有している。金属環20は、径方向縦断面略L字型の部材であり、この金属環20にサブシール部40が加硫接着される。本実施形態では、金属環20は、金属環10の径方向内側であり且つ軸方向に関して密封対象B側に配置されている。具体的には、金属環20の筒状部21は、金属環10の筒状部11と略同軸で配置されており、金属環10の筒状部11の内径よりも小さい外径を有している。また、金属環20のフランジ部22は、金属環11の内側フランジ部15の密封対象B側に配置されており、金属環10の外側フランジ部13,内側フランジ部15と略平行に配置されている。
主シール部30は、インプットシャフト3と当接して密封対象をシールする主シールリップ31と、軸方向に関して主シールリップ31の外部A側に配置され、且つ主シールリップ31と一体成形されたダストリップ34とを有している。主シール部30は、エラストマーで成形され、例えばNBRやHNBRなどの合成ゴムで成形されている。
主シールリップ31は、径方向断面略V字型であり、その頂部がインプットシャフト3の外周面3aに摺動可能に圧接する凸部32と、軸方向に関して凸部32の外部A側に配置された凸部33とを有する。凸部32は、インプットシャフト3の外周面3aに圧接する頂部32aと、該頂部の近傍に設けられ且つ頂部32aの密封対象B側に形成された傾斜部32bと、頂部32aの近傍に設けられ且つ該頂部の外部A側に形成された傾斜部32cとを有している。傾斜部32cは、頂部32aに関して傾斜部32bの反対側に形成されている。
凸部33は、径方向縦断面略半円形状であり、インプットシャフト3の外周面3aに摺動可能に圧接する。凸部33の径方向の突出高さは、主シールリップ31の径方向の突出高さよりも小さくなるように構成されている。
ダストリップ34は、内側フランジ部15の外部A側に配置された舌片状の部位であり、内方(インプットシャフト3に向かう方向)かつ外部A側に延出している。ダストリップ34は、径方向縦断面略矩形であり、インプットシャフト3の外周面3aに摺動可能に圧接する。
サブシール部40は、軸方向に関して主シールリップ31の密封対象B側に配置され、且つ密封対象B側から進入しうる異物を除去するサブシールリップ41を有している。このサブシールリップ41は、密封対象に含まれる摩耗粉等の異物を除去し、主シールリップ31を異物から保護する役割を果たす。サブシール部40は、エラストマーで成形され、例えばNBRやHNBRなどの合成ゴムで成形されている。サブシールリップ41は、フランジ部22の密封対象B側に配置された舌片状の部位であり、内方(インプットシャフト3に向かう方向)かつ密封対象B側に延出している。本考案では、このサブシールリップ41のインプットシャフト3との摺接面に、2段突起が形成されている点に特徴がある。
具体的には、図3に示すように、サブシールリップ41は、フランジ部22の近傍に配置された基部41aと、該基部から内方且つ密封対象B側に延出した延出部41bとを有している。延出部41bは、インプットシャフト3の外周面3aと摺動可能に当接する凸部51(第1凸部)と、該凸部の密封対象B側に配置された凸部52(第2凸部)とを有する。
凸部51及び凸部52は、インプットシャフト3の軸方向に沿って並んで配置され、凸部52の突出高さが、凸部51の突出高さより小さい。また、本実施形態では凸部51及び凸部52は、径方向縦断面略三角形であり、その頂部がインプットシャフト3の径方向内側に向かって突出している。また、凸部51と凸部52の間には凹部53が形成されており、凹部53は、その径方向縦断面視において所定曲率の曲線形状を有している。すなわち、凸部51、凸部52及び凹部53が、インプットシャフト3の外周面3aに沿って形成される環状の2つの突条部をなしている。
また、オイルシール1は、主シール部30とサブシール部40との間に設けられ、主シールリップ31に潤滑剤を供給するための油流路60を有している(図2)。この油流路60は、例えば図3に示すように、密封対象B側とオイルシール1の内部空間Cを連通する縦方向断面略L字型の溝61によって形成され、好ましくは、オイルシール1の周方向に等間隔で配置された等配溝である。この溝61により、内部空間Cを介して主シールリップ31に潤滑剤が供給され、主シールリップ31の摩耗が防止される。
オイルシール1がインプットシャフト3に装着された際、サブシールリップ41の凸部51は、インプットシャフト3の外周面3aに圧接し、凸部52は、外周面3aに当接せず、外周面3aとの間に微小なクリアランスを有するように配置される。これにより、凸部51に向かう異物が凸部52によって低減され、凸部51のシール性及び摩耗に対する耐久性がより向上する。また、凸部51は、インプットシャフト3の軸方向に関して凸部52の外部A側に配置されており、異物が主シールリップ31に到達する前に、凸部51によって確実に除去される。
上述したように、本実施形態によれば、サブシールリップ41が、金属環20のフランジ部22近傍に配置された基部41aと、該基部から内方且つ密封対象B側に延出した延出部41bとを有している。そして延出部41bは、インプットシャフト3の外周面3aと摺動可能に当接する凸部51と、凸部51の密封対象B側に配置された凸部52とを有している。このように、凸部51がインプットシャフト3と摺接し、且つ凸部52が凸部51の密封対象B側に設けられることにより、密封対象B側から凸部51に向かって密封対象と共に流れてくる異物を凸部52で低減することができる。よって、異物によって凸部51が摩耗するのを抑制することができ、インプットシャフト3の外周面3aとサブシールリップ41との間から密封対象が漏れ難くなり、密封対象のシール性が向上する。したがって、シール性と異物除去性能の双方を更に向上することが可能となる。
また、凸部51及び凸部52が、インプットシャフト3の軸方向に沿って並んで配置されるため、インプットシャフト3が往復回転する際にサブシールリップ41をスムーズに摺動させることができる。
特に、本考案のオイルシール1を、インプットシャフト3とステアリングギアボックス4との連結部に取り付けることにより、ステアリングギアボックス3で発生する摩耗粉によるサブシールリップ41の摩耗を防止することができ、シール性と異物除去性能の双方を格段に向上させることが可能となる。
以上、上記実施形態に係るオイルシールについて述べたが、本考案は記述の実施形態に限定されるものではなく、本考案の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
本考案のオイルシールは、各種車両の伝達軸に好適に用いられ、特に自動車のパワーステアリング用オイルシールとして極めて有用である。
1 オイルシール
2 ステアリングホイール
3 インプットシャフト
3a 外周面
4 ステアリングギアボックス
5 ラック軸
6 油圧シリンダ
7 油圧制御弁
7a オイル送出路
7b オイル送出路
8 オイルシール
8’ オイルシール
10 金属環
11 筒状部
12 フランジ部
13 外側フランジ部
14 傾斜部
15 内側フランジ部
20 金属環
21 筒状部
22 フランジ部
30 主シール部
31 主シールリップ
32 凸部
32a 頂部
32b 傾斜部
32c 傾斜部
33 凸部
34 ダストリップ
40 サブシール部
41 サブシールリップ
41a 基部
41b 延出部
50 ガータースプリング
51 凸部
52 凸部
53 凹部
2 ステアリングホイール
3 インプットシャフト
3a 外周面
4 ステアリングギアボックス
5 ラック軸
6 油圧シリンダ
7 油圧制御弁
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8 オイルシール
8’ オイルシール
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11 筒状部
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21 筒状部
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51 凸部
52 凸部
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Claims (9)
- 金属環と、前記金属環に保持されたエラストマー製のシール部とを備えるオイルシールであって、
前記シール部は、被着体である軸と当接して密封対象をシールする主シールリップと、前記主シールリップの密封対象側に配置され、且つ密封対象側から進入しうる異物を除去するサブシールリップとを備え、
前記サブシールリップは、前記金属環の近傍に配置された基部と、前記基部から内方且つ密封対象側に延出した延出部とを有し、
前記延出部は、前記軸の外周面と摺動可能に当接する第1凸部と、該第1凸部の密封対象側に配置された第2凸部とを有することを特徴とするオイルシール。 - 前記第1凸部及び第2凸部が、前記軸の軸方向に沿って並んで配置され、
前記第2凸部の突出高さが、前記第1凸部の突出高さより小さいことを特徴とする、請求項1記載のオイルシール。 - 前記第1凸部及び第2凸部は、頂部が前記軸の径方向内側に向かって突出した径方向縦断面略三角形状であることを特徴とする、請求項1記載のオイルシール。
- 前記第1凸部と前記第2凸部の間に凹部が形成されることを特徴とする、請求項1記載のオイルシール。
- 前記第1凸部、前記第2凸部及び前記凹部が、前記軸の外周面に沿って形成される環状の2つの突条部をなすことを特徴とする、請求項4記載のオイルシール。
- 径方向断面略L字型の2つの金属環を備え、一の金属環に前記主シールリップが保持されると共に、他の金属環に前記サブシールリップが保持されることを特徴とする、請求項1記載のオイルシール。
- 前記主シールリップに潤滑剤を供給するための油流路を更に備えることを特徴とする、請求項1記載のオイルシール。
- 車両に搭載される軸に取り付けられることを特徴とする、請求項1記載のオイルシール。
- 自動車のパワーステアリング部の軸に使用されることを特徴とする、請求項8記載のオイルシール。
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Cited By (1)
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JP2018040436A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | ナブテスコ株式会社 | シール体、シールアダプタ及びシール部材 |
-
2014
- 2014-05-20 JP JP2014002609U patent/JP3192171U/ja not_active Expired - Lifetime
- 2014-06-27 CN CN201420349992.4U patent/CN203926789U/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018040436A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | ナブテスコ株式会社 | シール体、シールアダプタ及びシール部材 |
KR20180028375A (ko) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 나부테스코 가부시키가이샤 | 시일체, 시일 어댑터 및 시일 부재 |
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