説明

自動車用伝動装置の回転軸シール構造

【課題】 自動車用変速機などにおいて、回転軸3のシール構造を改良し、雨天走行時の泥水対策を施す。
【解決手段】 ハウジング出口部を構成するリテーナ4の内周面と回転軸の出力端を構成するコンパニオンフランジ6の外周面との間に、オイルシール11を介装する。オイルシール11より軸方向外側の位置には、オイルシール11をダストから保護するダストスリンガー12を設ける。そして、ダストスリンガー12より軸方向外側の位置では、リテーナ11の内周面とコンパニオンフランジ6の外周面とをテーパ面として対向させ、コンパニオンフランジ6側のテーパ面に、回転軸3の回転に伴って軸方向外側へのポンプ作用を奏するネジ溝13を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変速機やデフなどの自動車用伝動装置において、ハウジング内で回転自在に支持されてハウジング外に突出する回転軸のシール構造に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車用変速機においては、特許文献1に示されるように、変速機のハウジング内において、回転軸をベアリングにより回転自在に支持しており、この回転軸は出力軸としてハウジング外へ突出している。
【0003】
ハウジング内には、回転軸の円滑な回転を維持するため、回転軸の軸受部に潤滑用オイルを供給する潤滑機構を有しており、このオイルがハウジング外へ洩れないように、ハウジング出口部の内周面と回転軸の外周面との間には、オイルシールを介装している。
【0004】
また、ダスト、特に異物や泥水から、オイルシールを保護するために、オイルシールより軸方向外側の位置に、回転軸の外周面に全周にわたって固定されて、遠心力による振り切り作用をなすダストスリンガー(フリンガーともいう;特許文献1では回転側デフレクタ)を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−089070号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、雨天走行時には、ダストスリンガーの外周側端面とこれが対向するハウジング出口部の内周面との隙間に泥水が連れ回り、泥水がオイルシール側に侵入して、オイルシールのシール性能を低下させるという問題があった。
【0007】
本発明は、このような点に鑑み、回転軸のシール構造を改良し、主に雨天走行時の泥水対策を施すことで、オイルシールのシール性能低下防止を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するために、本発明では、ハウジング出口部の内周面と回転軸の外周面との間に全周にわたって介装されるオイルシールと、前記オイルシールより軸方向外側の位置で、回転軸の外周面に全周にわたって固定され、前記オイルシールをダストから保護するダストスリンガーとに加えて、前記ダストスリンガーより軸方向外側の位置で、ハウジング出口部の内周面に対向する回転軸の外周面に形成され、回転軸の回転に伴って軸方向外側へのポンプ作用を奏するネジ溝を設ける。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、雨天走行時に泥水が侵入したとしても、回転軸の回転によって、ネジ溝により、回転軸の外周面とこれに対向するハウジング出口部の内周面との間で、ポンプ作用を行わせて、泥水を排出でき、泥水によるオイルシールのシール性能低下を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態を示す自動車用変速機の後端部の概略断面図
【図2】図1の要部拡大図(シール構造の拡大図)
【図3】図2の要部拡大図(ネジ溝部の拡大図)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態を示す自動車用変速機の後端部の概略断面図である。
変速機ハウジング1の後端部では、ベアリング2により回転軸3を回転自在に支持している。
【0012】
また、変速機ハウジング1の後端部の開口部(ベアリング2装着部)に連ねて、ハウジング出口部を構成するように、円筒状のリテーナ(ベアリングリテーナ)4が固定配置されている。リテーナ4は、円筒状のスリーブ部4aと、その一端側に形成されたフランジ部4bとから構成され、フランジ部4bが変速機ハウジング1にボルト5で固定されている。ベアリング2の外輪は、変速機ハウジング1とフランジ部4bとにより挟持されて固定されている。
【0013】
回転軸3は、出力軸として、変速機ハウジング1外(ハウジング出口部を構成する円筒状のリテーナ4内)に突出し、その突出端部に、回転軸の出力端を構成するコンパニオンフランジ6が固定されている。
【0014】
コンパニオンフランジ6は、回転軸3の端部にスプライン嵌合する一端側の軸穴ボス部6aと、プロペラシャフト(図示せず)に連結される他端側のフランジ部6bとから構成されている。
【0015】
コンパニオンフランジ6の一端側の軸穴ボス部6aは、円筒状で、その軸穴にスプラインが形成されており、回転軸3のスプライン形成部3aにスプライン嵌合する。また、回転軸3のスプライン形成部3aより先端側の小径ネジ部3bに螺合した押さえナット7により、コンパニオンフランジ6の抜け止めがなされる。
【0016】
コンパニオンフランジ6の他端側のフランジ部6bは、ボルト8によりプロペラシャフト(図示せず)に接続固定される。
また、ハウジング出口部を構成する円筒状のリテーナ4と、回転軸の出力端を構成するコンパニオンフランジ6との間には、ベアリング9が介装されている。従って、ハウジング出口部を構成する円筒状のリテーナ4は、ベアリング9を介して、回転軸の出力端を構成するコンパニオンフランジ6を回転自在に支持している。
【0017】
変速機ハウジング1及びリテーナ4内で回転軸3及びコンパニオンフランジ6(軸穴ボス部6a)を回転自在に支持するベアリング2、9に対しては、回転軸3の軸芯に設けた潤滑油通路10を介して潤滑用オイルを供給している。
【0018】
ここにおいて、ハウジング出口部を構成する円筒状のリテーナ4の内周面と、回転軸の出力端を構成するコンパニオンフランジ6の外周面との間で、ベアリング9より軸方向外側に、外部へのオイルの洩れと外部からのダストの侵入とを防止するため、オイルシール11とダストスリンガー12とネジ溝13とからなるシール構造が設けられる。
【0019】
かかるシール構造については、図2(図1の要部拡大図)により説明する。
オイルシール11は、ハウジング出口部を構成する円筒状のリテーナ4の内周面と、回転軸の出力端を構成するコンパニオンフランジ6の外周面との間に、全周にわたってリング状に介装される。断面形状は、コ字状で、ゴム状弾性材料で作られるが、コ字状の3辺のうち、リテーナ4の内周面に嵌合固定される辺を含む2辺に、断面L字状の金属製補強材11aが一体成形され、コンパニオンフランジ6の外周面と接触する残りの1辺の外側にメインリップ(シールリップ)11b及びサブリップ(ダストリップ)11cが突出形成される。また、メインリップ11bの背部にはメインリップ11bのシール性を高めるためにガータースプリング11dが装着される。
【0020】
メインリップ11bは、潤滑用のオイルが外部に漏出するのを封止するためのもので、ガータースプリング11dによってコンパニオンフランジ6の外周面に押付けられている。サブリップ11cは、メインリップ11bより軸方向外側にあって、外部のダストがメインリップ11b側に侵入しないようにするためのものである。
【0021】
ダストスリンガー12は、オイルシール11より軸方向外側の位置で、回転軸の出力端を構成するコンパニオンフランジ6の外周面に全周にわたってリング状に固定され、ハウジング出口部を構成するリテーナ4の内周面側に向かって延びて、オイルシール11をダストから保護する。具体的には、板金製のリングであり、断面形状はL字状で、コンパニオンフランジ6の外周面に嵌合固定される基部12aと、基部12aの一端側から立上がってリテーナ4の内周面との隙間を狭める壁部12bとから構成される。尚、壁部12bの先端とリテーナ4の内周面との隙間は、可能な限り狭くするのが望ましいが、回転軸3の回転ぶれを生じても干渉を生じないような適当な隙間を確保する。
【0022】
このダストスリンガー12は、回転による壁部12bの振り切り作用によって、ダストがオイルシール11とコンパニオンフランジ6との摺動部へ侵入するのを遮断する。
ネジ溝13は、ダストスリンガー12より軸方向外側の位置で、リテーナ4の内周面に対向するコンパニオンフランジ6の外周面に、形成される。図3には、図2の要部拡大図として、ネジ溝13部を拡大して示している。
【0023】
ここで、ネジ溝13が形成されるコンパニオンフランジ6の外周面と、これに対向するリテーナ4の内周面は、軸方向外側に向かって次第に拡径するテーパ面6t、4tとし、特にコンパニオンフランジ6側のテーパ面(ネジ溝13形成面)6tはダストスリンガー12の取付面より段差をもって拡径し、テーパ面6t、4t間の隙間を狭めてある。また、ネジ溝13は、コンパニオンフランジ6の回転によって、軸方向外側へのポンプ作用を奏する方向に設定し、ここに侵入した泥水を軸方向外側へ排出するように機能する。
【0024】
また、図1に示されるように、コンパニオンフランジ6の下部には、ダストスリンガー12の壁部とコンパニオンフランジ6の段差部とに挟まれる環状空間の一部(下部)に連通して、下向きに開口するドレン穴20を形成してある。
【0025】
次に作用を説明する。
雨天走行時などに、泥水がオイルシール11に侵入しないように、ダストスリンガー12が装着され、侵入しようとする泥水を遠心力による振り切り作用で飛ばしている。
【0026】
しかし、雨天走行時の泥水対策として、ダストスリンガー12だけでは、不十分であり、ダストスリンガー12の外周端面とリテーナ4の内周面との隙間まで侵入すると、この隙間で泥水が連れ回り、泥水がオイルシール11側に侵入する恐れがある。
【0027】
そこで、ダストスリンガー12側に入ってきた泥水を積極的に排出できるように、リテーナ4の内周面とコンパニオンフランジ6の外周面との間に環状空間を形成するコンパニオンフランジ6の外周面にネジ溝13を設け、ネジ溝13のポンプ作用で泥水を軸方向外側に排出する。
【0028】
特に、コンパニオンフランジ6及びリテーナ4を軸方向外側に向かって拡径するテーパ状に形成すると共に、コンパニオンフランジ6とリテーナ4との間を干渉しない範囲まで隙間を狭めた上で、コンパニオンフランジ6のテーパ面6tに内方から外方に泥水が流れ出るネジ溝13を設けることにより、雨天走行時の泥水対策に効果がある。
【0029】
これにより、オイルシール11のシール性能低下防止を図り、オイル洩れを防止することができる。
本実施形態によれば、ダストスリンガー12より軸方向外側の位置で、ハウジング出口部(リテーナ4)の内周面に対向する回転軸(コンパニオンフランジ6)の外周面に、回転軸3の回転に伴って軸方向外側へのポンプ作用を奏するネジ溝13を設けることにより、雨天走行時に泥水が侵入したとしても、回転軸3の回転によって、ネジ溝13により、回転軸(コンパニオンフランジ6)の外周面とこれに対向するハウジング出口部(リテーナ4)の内周面との間で、ポンプ作用を行わせて、泥水を排出でき、泥水によるオイルシール11のシール性能低下を抑制できるという効果を奏する。
【0030】
また、本実施形態によれば、ネジ溝13が形成される回転軸(コンパニオンフランジ6)の外周面と、これに対向するハウジング出口部(リテーナ4)の内周面は、軸方向外側に向かって拡径するテーパ面6t、4tとしたことにより、回転軸3の回転に伴う遠心力を有効利用して、軸方向外側への排出作用を行わせることができ、排出効果を高めることができる。
【0031】
但し、本発明において、ネジ溝13の形成面をテーパ面とすることは必須ではなく、ストレートな円筒面にネジ溝を形成するようにしても、ネジ溝の送り作用で、一定の排出効果を得ることができる。
【0032】
また、上記実施形態では、自動車用変速機における回転軸のシール構造について説明したが、本発明は、これに限るものではなく、デフを含む自動車用伝動装置における回転軸のシール構造として、広く適用可能である。
【符号の説明】
【0033】
1 変速機ハウジング
2 ベアリング
3 回転軸
3a スプライン形成部
3b 小径ネジ部
4 リテーナ
4a スリーブ部
4b フランジ部
4t テーパ面
5 ボルト
6 コンパニオンフランジ
6a 軸穴ボス部
6b フランジ部
6t テーパ面
7 押さえナット
8 プロペラシャフト締結用ボルト
9 ベアリング
10 潤滑油通路
11 オイルシール
11a 金属製補強材
11b メインリップ
11c サブリップ
11d ガータースプリング
12 ダストスリンガー
12a 基部
12b 壁部
13 ネジ溝
20 ドレン穴

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車用伝動装置のハウジング内で回転自在に支持されてハウジング外に突出する回転軸のシール構造であって、
ハウジング出口部の内周面と回転軸の外周面との間に全周にわたって介装されるオイルシールと、
前記オイルシールより軸方向外側の位置で、回転軸の外周面に全周にわたって固定され、前記オイルシールをダストから保護するダストスリンガーと、
前記ダストスリンガーより軸方向外側の位置で、ハウジング出口部の内周面に対向する回転軸の外周面に形成され、回転軸の回転に伴って軸方向外側へのポンプ作用を奏するネジ溝と、
を含んで構成されることを特徴とする自動車用伝動装置の回転軸シール構造。
【請求項2】
前記ネジ溝が形成される回転軸の外周面と、これに対向するハウジング出口部の内周面は、軸方向外側に向かって拡径するテーパ面としたことを特徴とする請求項1記載の自動車用伝動装置の回転軸シール構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−58524(P2011−58524A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−206687(P2009−206687)
【出願日】平成21年9月8日(2009.9.8)
【出願人】(000003908)UDトラックス株式会社 (1,028)
【Fターム(参考)】