JP4907586B2 - オイルシールおよび動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、オイルシールおよび動力伝達装置に関し、詳しくは、内部にオイルが流れる流路が形成されると共に回転に伴ってオイルが飛散するよう構成された中空の回転軸を有する動力伝達装置における該回転軸をシールするオイルシールおよびこのオイルシールを用いて回転軸がシールされてなる動力伝達装置に関する。

従来、この種の動力伝達装置としては、内部に潤滑用のオイルが流れる流路が形成された中空の出力軸を有する自動変速機と、この自動変速機の後段に配置され入力軸が自動変速機の出力軸とスプライン嵌合されたトランスファとを備え、トランスファの入力軸がオイルシールによりシールされたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、自動変速機の出力軸の流路を流れるオイルはこの出力軸とトランスファの入力軸とのスプライン嵌合の噛み合いの隙間を介して排出されるようになっており、自動変速機のケースには排出されたオイルをオイルシールに導く突条が形成されている。したがって、回転軸の回転に伴ってオイルシールのシール部分が発熱しても、そのオイルを用いてシール部分を冷却することができるとしている。
特開平０６−３１３４７１号公報

このように、オイルシールは、軸の回転に伴ってシール部で摩擦熱が生じるため、これを効果的に冷却することが求められるが、ケースの形状などによってはオイルをオイルシールのシール部分に直接導くことができない場合も生じ、この場合、オイルシールを十分に冷却することができない。

本発明のオイルシールおよび動力伝達装置は、オイルシールの冷却をより効果的に行なうことを主目的とする。

本発明のオイルシールおよび動力伝達装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のオイルシールは、
内部にオイルが流れる流路が形成されると共に回転に伴ってオイルが飛散するよう構成された中空の回転軸を有する動力伝達装置における該回転軸をシールするオイルシールであって、
前記動力伝達装置のケースに取り付けられて固定する固定部と、
前記固定部に対して軸方向にオフセットした位置で前記回転軸を回転自在にシールするシール部と、
前記固定部と前記シール部との間に金属材料により形成され、前記回転軸の回転に伴って飛散するオイルを受けると共に該オイルとの熱交換により前記シール部で生じる熱を放熱する放熱部と
を備えることを要旨とする。

この本発明のオイルシールでは、動力伝達装置のケースに取り付けられて固定する固定部に対して軸方向にオフセットした位置でシール部により回転軸を回転自在にシールし、固定部とシール部との間に金属材料により形成した放熱部により回転軸の回転に伴って飛散するオイルを受けると共にこのオイルとの熱交換によりシール部で生じる熱を放熱する。したがって、シール部を効果的に冷却することができる。

こうした本発明のオイルシールにおいて、前記放熱部は、前記シール部に向かうほど径が小さくなるよう略テーパ状に形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、放熱部の鉛直上面側で受けたオイルを重力によりテーパに沿ってシール部に導くことができるから、シール部の冷却をさらに効果的に行なうことができる。この態様の本発明のオイルシールにおいて、前記放熱部は、前記固定部側の円筒部と前記シール部側のテーパ部とを組み合わせて形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、部品強度をより向上させることができる。

また、本発明のオイルシールにおいて、前記中空の回転軸は、内部を流れるオイルを前記放熱部に導くための貫通孔が形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、オイルをより確実に放熱部に供給することができる。この態様の本発明のオイルシールにおいて、前記中空の回転軸は、内壁面にオイルを一時的に溜めるための溝が形成され、前記溝は、前記貫通孔に連通されてなるものとすることもできる。こうすれば、オイルを安定して放熱部に供給することができる。

本発明の動力伝達装置は、
内部にオイルが流れる流路が形成されると共に回転に伴ってオイルが飛散するよう構成された中空の回転軸を有し、上述した各態様のいずれかの本発明のオイルシールを用いて前記回転軸がシールされてなる
ことを要旨とする。

この本発明の動力伝達装置では、上述した各態様のいずれかの本発明のオイルシールを用いて回転軸をシールするから、本発明のオイルシールが奏する効果と同様の効果、例えば、シール部の冷却を効果的に行なうことができる効果を奏することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての動力伝達装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、図１の動力伝達装置のＡ領域を拡大した拡大図である。実施例の自動車１０は、図示するように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２４に取り付けられたトルクコンバータ２６と、このトルクコンバータ２６の出力側に入力軸３２が接続されトルクコンバータ２６からの動力を変速して出力軸３４に伝達する変速機３０と、出力軸３４に接続された入力軸４２を有し出力軸３４からの動力をデファレンシャルギヤ１３を介して前輪１２ａ，１２ｂに接続された前軸１６とデファレンシャルギヤ１５を介して後輪１４ａ，１４ｂに接続された後軸１８とに分配するトランスファ４０と、を備える。なお、実施例の動力伝達装置としては、変速機３０と、トランスファ４０が該当する。

変速機３０は、図示しないが、複数の遊星歯車機構と、複数のクラッチやブレーキなどにより構成されており、クラッチのオンオフやブレーキのオンオフを切り替えることにより複数段の変速段の変更を伴って入力軸３２の動力を変速して出力軸３４に伝達する。

図２に示すように、出力軸３４の端部には軸方向にスプラインが形成された凸部３４ａが形成され、入力軸４２の端部には同じく軸方向にスプラインが形成された凹部４２ａが形成されており、凸部３４ａを凹部４２ａにスプライン嵌合することにより、変速機３０の出力軸３４とトランスファ４０の入力軸４２とを連結する。また、変速機３０の出力軸３４には、軸中心にオイルポンプ（図示せず）から圧送されたオイルが流れる流路３４ｂが形成されており、流路３４ｂからのオイルは上述したスプラインの噛み合いの隙間を通って排出され、出力軸３４を回転自在にケース３１に支持するベアリング３５などの機械部分に供給されるようになっている。

また、図２に示すように、変速機３０のケース３１には、円筒状に突出した突出部３１ａが形成されており、この突出部３１ａにはトランスファ４０の入力軸４２をシールするオイルシール５０が圧入されている。図３は、オイルシール５０の外観を示す外観斜視図であり、図４は、図３のオイルシール５０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。オイルシール５０は、突出部３１ａと略同一の径の円筒状に形成されて突出部３１ａに圧入される圧入部５２と、圧入部５２よりも径の小さい円筒部５６とこの円筒部５６から徐々に径が小さくなるよう形成されたテーパ部５８とにより圧入部５２に対して軸方向にオフセットされた位置で入力軸４２をシールするシール部５４と、円筒部５６およびテーパ部５８の内周面に取り付けられた金属製（例えば、鉄や銅など）の放熱板５９（図４参照）とを備える。

トランスファ４０の入力軸４２は、凹部４２ａの端面、即ちオイルの流出口がオイルシール５０の放熱板５９により囲まれる内部空間内に位置するよう設計されており、入力軸４２の回転に伴って凹部４２ａの端面から飛散するオイルを放熱板５９で受けることができるようになっている。これにより、入力軸４２の回転摺動に伴ってシール部５４で発生する熱は放熱板５９でのオイルとの熱交換により放熱されるから、シール部５４が熱的影響を受けることはない。また、前述したように、オイルシール５０は、圧入部５２から円筒部５６とテーパ部５８との組み合わせにより軸方向にオフセットされてシール部５４が形成されるから、テーパ部５８の鉛直上面側で受けたオイルは重力によりテーパに沿ってシール部５４に流れ込み、放熱板５９で受けたオイルの一部によりシール部５４を直接冷却することもできる。なお、シール部５４に直接供給されたオイルはテーパ部５８のテーパに沿って鉛直下面側に流れ出ることになる。

以上説明した実施例のオイルシール５０によれば、ケース３１の円筒状に突出した突出部３１ａに圧入される圧入部５２と、圧入部５２に対して円筒部５６とテーパ部５８との組み合わせにより軸方向にオフセットされて入力軸４２をシールするシール部５４と、円筒部５６とテーパ部５８との内面に配置された放熱板５９とによりオイルシール５０を形成し、このオイルシール５０を入力軸４２の端面（オイルの排出口）が放熱板５９により囲まれる内部空間に位置するよう配置するから、入力軸４２の回転に伴って飛散するオイルを放熱板５９により受けることができ、入力軸４２の回転摺動に伴ってシール部５４に発生する熱を放熱板５９を介してオイルとの熱交換により放熱することができる。この結果、シール部５４を効果的に冷却することができる。しかも、シール部５４は、圧入部５２から円筒部５６とテーパ部５８とにより軸方向にオフセットされてシール部５４が配置されるから、テーパ部５８の鉛直上面側で受けたオイルの一部は重力によりテーパに沿ってシール部５４に供給され、シール部５４を直接冷却することもできる。さらに、円筒部５６とテーパ部５８とを組み合わせて圧入部５２に対して軸方向にオフセットした位置にシール部５４を形成するから、部品強度をより高めることができる。

実施例のオイルシール５０では、円筒部５６とテーパ部５８とを組み合わせて圧入部５２から軸方向にオフセットした位置にシール部５４を形成するものとしたが、円筒部だけにより圧入部から軸方向にオフセットした位置にシール部を形成するものとしてもよいし、テーパ部だけにより圧入部から軸方向にオフセットした位置にシール部を形成するものとしてもよい。図５は、変形例のオイルシール５０Ｂを外観を示す外観斜視図であり、図６は、図５のオイルシール５０ＢのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。変形例のオイルシール５０Ｂでは、円筒部５６およびテーパ部５８に代えてテーパ部５８Ｂだけにより圧入部５２からオフセットした位置にシール５４を形成し、テーパ部５８Ｂの内面にはテーパ部５８Ｂと同一形状の放熱板５９Ｂを形成する。これにより、放熱板５９Ｂの鉛直上面側で受けたオイルのうちより多くをシール部５２側に流すことができ、シール部５２を効果的に冷却することができる。

実施例は、入力軸４２の凹部４２ａの端面からオイルをオイルシール５０の放熱板５９に供給するものとしたが、図７に示すように、入力軸４２に貫通孔４２ｂを設けることにより、この貫通孔４２ｂを介してオイルを放熱板５９に供給するものとしてもよい。この場合、入力軸４２の内面には貫通孔４２ｂに連通してオイルを一時的に溜めるオイル溜め用の溝４２ｃを形成することが望ましい。

実施例では、本発明をオイルシール５０の形態として説明するものとしたが、このオイルシール５０により回転軸がシールされた動力伝達装置の形態とするものとしても構わない。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業に利用可能である。

本発明の一実施例としての動力伝達装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。 図１の動力伝達装置のＡ領域を拡大した拡大図である。 オイルシール５０の外観を示す外観斜視図である。 図３のオイルシール５０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 変形例のオイルシール５０Ｂの外観を示す外観斜視図である。 図５のオイルシール５０ＢのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 変形例の動力伝達装置の断面を部分的に示す部分断面図である。

符号の説明

１０ 自動車、１２ａ，１２ｂ 前輪、１３ デファレンシャルギヤ、１４ａ，１４ｂ 後輪、１５ デファレンシャルギヤ、１６ 前軸、１８ 後軸、２２ エンジン、２４ クランクシャフト、２６ トルクコンバータ、３０ 変速機、３１ ケース、３１ａ 突出部、３２ 入力軸、３４ 出力軸、３４ａ 凸部、３４ｂ 流路、３５ ベアリング、４０ トランスファ、４２ 入力軸、４２ａ 凹部、４２ｂ 貫通孔、４２ｃ 溝、５０ オイルシール、５２ 圧入部、５４ シール部、５６ 円筒部、５８，５８Ｂ テーパ部、５９ 放熱板。

Claims (6)

1. 内部にオイルが流れる流路が形成されると共に回転に伴ってオイルが飛散するよう構成された中空の回転軸を有する動力伝達装置における該回転軸をシールするオイルシールであって、
   前記動力伝達装置のケースに取り付けられて固定する固定部と、
   前記固定部に対して軸方向にオフセットした位置で前記回転軸を回転自在にシールするシール部と、
   前記固定部と前記シール部との間に金属材料により形成され、前記回転軸の回転に伴って飛散するオイルを受けると共に該オイルとの熱交換により前記シール部で生じる熱を放熱する放熱部と
   を備えるオイルシール。
2. 前記放熱部は、前記シール部に向かうほど径が小さくなるよう略テーパ状に形成されてなる請求項１記載のオイルシール。
3. 前記放熱部は、前記固定部側の円筒部と前記シール部側のテーパ部とを組み合わせて形成されてなる請求項２記載のオイルシール。
4. 前記中空の回転軸は、内部を流れるオイルを前記放熱部に導くための貫通孔が形成されてなる請求項１ないし３いずれか１項に記載のオイルシール。
5. 請求項４記載のオイルシールであって、
   前記中空の回転軸は、内壁面にオイルを一時的に溜めるための溝が形成され、
   前記溝は、前記貫通孔に連通されてなる
   オイルシール。
6. 内部にオイルが流れる流路が形成されると共に回転に伴ってオイルが飛散するよう構成された中空の回転軸を有し、請求項１ないし５いずれか１項に記載のオイルシールを用いて前記回転軸がシールされてなる動力伝達装置。

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