特許 6790670 オイルシール保護具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6790670

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】オイルシール保護具

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/00 20060101AFI20201116BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/00 C

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-188313(P2016-188313)

(22)【出願日】2016年9月27日

(65)【公開番号】特開2018-53961(P2018-53961A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年8月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128509

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 晴久

(74)【代理人】

【識別番号】100119356

【弁理士】

【氏名又は名称】柱山 啓之

(72)【発明者】

【氏名】岩下 奨

(72)【発明者】

【氏名】柏木 聡

(72)【発明者】

【氏名】石原 信吾

【審査官】 山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−１７９０２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−３４８８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／００−１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイルシールにシャフトを挿通させる際に前記オイルシールを保護するオイルシール保護具であって、
前記オイルシールに予め挿通される保護具本体と、
前記保護具本体に出没自在に設けられるガイドピンと、
前記保護具本体に設けられ前記ガイドピンの一端を前記保護具本体内から軸方向に突出させるスプリングと、
前記ガイドピンの一端に設けられ前記シャフトが同軸上で突き合わされたとき前記シャフトの先端穴に嵌入される嵌入凸部と、を備え、
前記保護具本体と前記ガイドピンには、前記保護具本体に対する前記ガイドピンの突出長さを規制するためのストッパ機構が設けられ、
前記スプリングはコイルバネで構成され、
前記保護具本体内には前記コイルバネの一端を受けるための座部が設けられ、
前記ガイドピンの外周には、前記スプリングの他端を受けるためのコマが軸方向に位置調節可能に設けられた
ことを特徴とするオイルシール保護具。

【請求項2】

前記ストッパ機構は、前記ガイドピンの外周に設けられた第１係合部材と、前記保護具本体内に設けられ前記第１係合部材に当接する第２係合部材とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のオイルシール保護具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はオイルシールにシャフトを挿通させる際にオイルシールを保護するオイルシール保護具に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば車両用変速機の組立時、インプットシャフト等のシャフトを、変速機ハウジングに予め取り付けられたオイルシールに挿通させる場合がある。このとき、オイルシールの傷付きを防止するため、オイルシールの内側に予め鞘状のオイルシール保護具を仮止め状態で装着しておき、そのオイルシール保護具内にシャフトを挿入しつつそのシャフトでオイルシール保護具を押し、オイルシール内のオイルシール保護具をシャフトに置換してオイルシール内にシャフトを挿通させることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−０７６７６１号公報

【特許文献2】特開２０１１−１５７９９０号公報

【特許文献3】特開平０７−２８００９８号公報

【特許文献4】特開平０６−２０１０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、オイルシール保護具の内径とシャフトの外径との差は極めて小さい。また、オイルシール保護具にシャフトを挿入する作業は、シャフトを有するシャフトユニットをホイストクレーン等のクレーンで吊り上げ、オイルシール保護具上にシャフトユニットを水平移動させ、オイルシール保護具に向けてシャフトユニットを降ろすことでシャフトをオイルシール保護具内に挿入する。このため、保護具内に正確にシャフトを降ろすのは至難であり、慎重にゆっくりと作業を行っている。シャフトがオイルシール保護具からずれた位置に降りた場合、シャフトがオイルシールに当たってオイルシールを傷つける虞がある。

【0005】

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、シャフトを短時間で正確に挿入させることができるオイルシール保護具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一の態様によれば、オイルシールにシャフトを挿通させる際に前記オイルシールを保護するオイルシール保護具であって、前記オイルシールに予め挿通される保護具本体と、前記保護具本体に出没自在に設けられるガイドピンと、前記保護具本体に設けられ前記ガイドピンの一端を前記保護具本体内から軸方向に突出させるスプリングと、前記ガイドピンの一端に設けられ前記シャフトが同軸上で突き合わされたとき前記シャフトの先端穴に嵌入される嵌入凸部と、を備えたことを特徴とするオイルシール保護具が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、シャフトを短時間で正確に挿入させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態に係るオイルシール保護具が用いられる変速機組立工程の説明図である。

【図2】オイルシール保護具の正面断面図である。

【図3】オイルシール保護具の使用状態の要部拡大図である。

【図4】オイルシール保護具の使用状態の要部拡大図である。

【図5】オイルシール保護具の使用状態の要部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

【0010】

図１はオイルシール保護具が用いられる変速機組立工程の説明図である。図２はオイルシール保護具の正面断面図である。

【0011】

まず図１を参照して変速機組立工程で用いる部品等の概要を説明する。本実施形態においては、車両用変速機（以下、変速機）１の組立時に変速機１のシャフト、例えばインプットシャフト２を、シールリングであるオイルシール３に挿通させる際に、オイルシール３の傷付きを防止する目的でオイルシール保護具４が用いられる。インプットシャフト２およびオイルシール３はともに変速機１の構成部品である。

【0012】

本実施形態の変速機１は手動変速機であるが、変速機は自動変速機であってもよい。変速機１には様々なシャフト、特に回転可能な回転軸があり、そのいずれにも本発明は適用可能である。例えばシャフトは、カウンタシャフトまたはアウトプットシャフトであってもよい。シャフトの軸受部におけるオイル漏れを防止するため、軸受部にオイルシール３が設けられる。

【0013】

インプットシャフト２はオイルシール３およびオイルシール保護具４内に、図の上方から下方に向かって挿通される。そこで本実施形態では、この挿通方向の前方を「前」とし、後方を「後」とする。但しこの前後方向は説明のため便宜上定めたものに過ぎず、必ずしも実際の使用状況（例えば車両の向き）と一致しない。インプットシャフト２はオイルシール３およびオイルシール保護具４に同軸に挿通されるので、例えばオイルシール３の中心軸Ｃ１の方向は挿通方向と一致する。よって挿通方向前方は軸方向前方と言い換えることができ、挿通方向後方は軸方向後方と言い換えることができる。類似の表現が同一の意味を表すために使用できる。

【0014】

変速機１は、複数のギアおよびシャフト等を内部に収容するメインハウジング５と、メインハウジング５内からその前方に突出されたインプットシャフト２と、メインハウジング５の前面部に組み付けられる前端ハウジング６とを有する。図は前端ハウジング６の組付前の状態を示す。

【0015】

前端ハウジング６は、略Ｕ字状の断面形状を有する。前端ハウジング６は図示しないエンジンの後端面に締結されることを予定されており、その前端には締結用フランジ７が設けられる。また前端ハウジング６の後端中心部には、軸受としてのボールベアリング８を受けるためのベアリング受部８ａと、ベアリング受部８ａの前方に近接配置されたオイルシール３とが設けられている。本実施形態では二つのオイルシール３が設けられ、２連オイルシールが形成されている。オイルシール３はそれぞれゴム等の樹脂からなり、複数のリップ（図示せず）を備える。

【0016】

インプットシャフト２は、その前端部に形成された突起部２ａと、突起部２ａの後方に設けられたスプライン９と、後端部に設けられたベアリング嵌合部１０と、ベアリング嵌合部１０の前方に隣接配置されたシール嵌合部１１とを有する。

【0017】

突起部２ａの外径はスプライン９の外径より小さく設定されている。また、突起部２ａの前端には、インプットシャフト２を加工するときに芯決めをするための先端穴２ｂが形成されている。先端穴２ｂは円錐状に形成されており、前端から後端に向かうにつれて縮径する。

【0018】

ベアリング嵌合部１０は、シール嵌合部１１より大径に形成されている。またベアリング嵌合部１０には、予めボールベアリング８が嵌合されている。

【0019】

シール嵌合部１１は、スプライン９の後部に筒状のカラー１１ａを被せて形成されている。

【0020】

図示しないが、変速機１の組立後の状態において、ベアリング受部８ａはボールベアリング８の外側に嵌合され、シール嵌合部１１はオイルシール３の内側に嵌合される。このとき、オイルシール３はシール嵌合部１１に摺接され、変速機１内のオイルが外部に漏れるのを防止する。インプットシャフト２は、前側のオイルシール３より前方に所定長さ突出した状態となる。

【0021】

また、前端ハウジング６にメインハウジング５を組み付ける際には、支持台２６上にパレット２５をスライド可能に載置し、パレット２５上に前端ハウジング６を、締結用フランジ７が鉛直方向下側に向けられた姿勢で載置する。パレット２５及び支持台２６には使用済みのオイルシール保護具４を回収すべく落下させるための貫通穴２５ａ、２６ａが予め形成されている。

【0022】

またさらに、支持台２６の下方には、落下したオイルシール保護具４を滑らすための傾斜面２７が形成され、傾斜面２７の下方にはオイルシール保護具４を回収するための回収箱２９が設置される。また、傾斜面２７には、使用中のオイルシール保護具４を下方から支持するための支持スプリング２８が設けられている。

【0023】

図２に示すように、オイルシール保護具４は、オイルシール３に予め挿通される保護具本体１２と、保護具本体１２に出没自在に設けられるガイドピン１３と、保護具本体１２に設けられガイドピン１３の一端を保護具本体１２内から軸方向に突出させるスプリング１４と、ガイドピン１３の一端に形成されインプットシャフト２が同軸上で突き合わされたときその先端穴２ｂに嵌入される嵌入凸部１５とを備える。

【0024】

保護具本体１２は機械構造用合金鋼等などの金属にて有底筒体状に形成されている。保護具本体１２は、後端部に形成された大径部１２ａと、大径部１２ａより前方に形成され前方に向かうにつれて縮径するテーパ部１２ｂと、テーパ部１２ｂより前方に形成された小径部１２ｃとを備える。大径部１２ａは、インプットシャフト２のシール嵌合部１１と同じ外径に形成されており、インプットシャフト２の外側に嵌合されることを予定されている。小径部１２ｃはオイルシール３の内径より小径に形成されている。小径部１２ｃはオイルシール３内にオイルシール保護具４を挿入するときテーパ部１２ｂをオイルシール３内に案内する。また、小径部１２ｃの前端は球面状に形成されており、万一小径部１２ｃの前端がオイルシール３に当たってもオイルシール３を傷つけ難いようになっている。

【0025】

また、保護具本体１２の後端部には、シール嵌合部１１より前端側のインプットシャフト２、すなわち突起部２ａ及びスプライン９を収容するための前端収容部１６が形成されている。

【0026】

前端収容部１６は、スプライン９を収容するスプライン収容部１６ａと、突起部２ａを収容する突起部収容部１６ｂとを備える。スプライン収容部１６ａは後端が開放されている。また、スプライン収容部１６ａの後端を区画する保護具本体１２には、スプライン収容部１６ａに挿入されるスプライン９を案内するための案内面１６ｃが形成されている。案内面１６ｃは、保護具本体１２の後端部内周面を面取りして傾斜させて形成されている。また、スプライン収容部１６ａはスプライン９よりも軸方向に長く形成されており、突起部収容部１６ｂは突起部２ａよりも軸方向に長く形成されている。これにより、スプライン収容部１６ａ内にスプライン９を後端（基端）まで挿入できる。また、スプライン収容部１６ａの内径は、スプライン９の外径と略同じに形成されており、突起部収容部１６ｂの内径は、突起部２ａの外径と略同じに形成されている。スプライン収容部１６ａ及び突起部収容部１６ｂは、スプライン９及び突起部２ａと嵌合されることで保護具本体１２とインプットシャフト２とをより正確に同軸上に位置させる。

【0027】

また、前端収容部１６より前方の保護具本体１２には、ガイドピン１３を軸方向に移動可能に収容するピン収容部１７が形成される。ピン収容部１７の内径は突起部収容部１６ｂより小さく形成されると共に、ガイドピン１３の外径より十分大きく形成される。これにより、ガイドピン１３の外周側に空隙１７ａが形成される。空隙１７ａは、後述するストッパ機構１８の第１係合部材１９を軸方向にスライド自在に収容する。

【0028】

ストッパ機構１８は、保護具本体１２に対するガイドピン１３の突出長さを規制する。ストッパ機構１８は、ガイドピン１３の外周に設けられた第１係合部材１９と、保護具本体１２内に設けられ第１係合部材１９に当接する第２係合部材２０とを備える。第１係合部材１９は断面円形に形成されたナットで構成される。ガイドピン１３の外周には雄ネジ１３ａが形成されており、第１係合部材１９は雄ネジ１３ａと螺合される。また、第１係合部材１９は、保護具本体１２と遊嵌される。これによりガイドピン１３は保護具本体１２と同軸上に位置される。第２係合部材２０は、突起部収容部１６ｂの前端に同軸となるように挿入されたストッパリング２０ａと、ストッパリング２０ａの後方への移動を規制するスナップリング２０ｂとを備える。ストッパリング２０ａの外径は、ピン収容部１７の内径より大きく形成されている。これにより、ストッパリング２０ａはピン収容部１７と突起部収容部１６ｂとの径差で形成される段部２１によって前方への移動を規制される。スナップリング２０ｂは、段部２１に当接するストッパリング２０ａより後方の突起部収容部１６ｂ内に設けられている。具体的には、突起部収容部１６ｂを区画する保護具本体１２の内周面には、環状の溝２２が形成されており、スナップリング２０ｂは溝２２に嵌合することで保護具本体１２に固定されている。

【0029】

ガイドピン１３は、前後に長い棒状に形成されている。ガイドピン１３は、第２係合部材２０に引っ掛からないように後端側の表面が滑らかに形成されている。また、ガイドピン１３の前端側には、スプリング１４の後端を受けるためのコマ２３ａが設けられると共に、コマ２３ａの位置を固定するための固定用ナット２４が設けられている。コマ２３ａは断面円形に形成されたナットからなり、ガイドピン１３の雄ネジ１３ａと螺合される。また、保護具本体１２の最奥部には、スプリング１４の前端を受けるための座部２３ｂが設けられている。コマ２３ａは、回転されることで軸方向に移動可能である。コマ２３ａの軸方向の位置を調節することでコマ２３ａと座部２３ｂとの間隔が調節され、スプリング１４のバネ荷重が調整される。固定用ナット２４とコマ２３ａはダブルナットを構成し、互いに押し合うことで軸方向の位置を固定しあう。

【0030】

嵌入凸部１５はインプットシャフト２の先端穴２ｂに嵌入される円錐状に形成されている。また、嵌入凸部１５は後端を球面状に形成されている。これにより嵌入凸部１５の後端が先端穴２ｂの最奥部に当接するのを防ぎ、先端穴２ｂ内に嵌入凸部１５を面同士で当接させて嵌入させる。

【0031】

次に本実施の形態の作用を述べる。

【0032】

図１に示すように、前端ハウジング６にメインハウジング５を組み付ける場合、まずオイルシール３の内側にオイルシール保護具４の大径部１２ａを嵌合装着する。これにより、大径部１２ａがオイルシール３のリップにより仮止め状態で弾性支持される。そしてこの状態で、締結用フランジ７が鉛直方向下側となるように支持台２６上のパレット２５に前端ハウジング６を載置する。これによりオイルシール保護具４はオイルシール３に吊り下げ支持される。また、パレット２５及び支持台２６にはオイルシール保護具４を回収すべく落下させるための貫通穴２５ａ、２６ａが予め形成されており、オイルシール保護具４は貫通穴２５ａ、２６ａ上に位置される。

【0033】

次いで、ホイストクレーン、バランサー等のクレーン（図示せず）を用いて前端ハウジング６の上方にメインハウジング５を、インプットシャフト２を下向きにした状態で吊り下げ、前端ハウジング６に向けて下降させる。

【0034】

インプットシャフト２が保護具本体１２に接近したらメインハウジング５をさらに下降させつつ、嵌入凸部１５がインプットシャフト２の先端穴２ｂに入るようにインプットシャフト２の水平位置を調節する。このとき、嵌入凸部１５が目印となるためオイルシール保護具４の中心に対してインプットシャフト２の中心を容易に合わせることができる。この後、インプットシャフト２を水平方向に軽く振り、嵌入凸部１５が先端穴２ｂに嵌入されていることを確認する。嵌入凸部１５が先端穴２ｂに嵌入されている場合、インプットシャフト２は水平方向にロックされており、水平方向に動くことはない。このため嵌入凸部１５が先端穴２ｂに嵌入されたことを手感覚で知ることができる。また、嵌入凸部１５が先端穴２ｂに嵌入されずその周りの端面に当たっている場合、インプットシャフト２は水平方向に動く。このとき、ガイドピン１３はスプリング１４を押し縮めて保護具本体１２内に若干の長さ没入された状態にある。このため、インプットシャフト２は水平方向に振られるうちにガイドピン１３と同軸上に位置されると、嵌入凸部１５がスプリング１４の付勢力で勢いよく先端穴２ｂに嵌入されてスナップ音が鳴る。これにより、インプットシャフト２は水平方向にロックされる。

【0035】

この後さらにインプットシャフト２を下降させる。ガイドピン１３はインプットシャフト２に嵌入された状態のままスプリング１４（図２参照）の付勢力に抗して下降する。これにより、インプットシャフト２はガイドピン１３と同軸上に位置したまま下降され、図４に示すように、インプットシャフト２の突起部２ａ及びスプライン９が、オイルシール保護具４の突起部収容部１６ｂ及びスプライン収容部１６ａ内に挿入される。これにより、インプットシャフト２が保護具本体１２に対してさらに高精度に調心される。

【0036】

従来のようにオイルシール保護具が有底筒体状の保護管（図示せず）のみで構成されている場合、インプットシャフト２の降下位置は作業者の目で視た感覚で決まる。このため、インプットシャフト２が保護管に対して位置ずれした状態で降下するのを防ぐ手段がなく、インプットシャフト２の先端や段部がオイルシール３に当たって傷つけることもあった。しかし、本実施の形態に係るオイルシール保護具４によれば、インプットシャフト２の先端穴２ｂにオイルシール保護具４の嵌入凸部１５が嵌入されたことを目、手感覚及び音等で確認したのちインプットシャフト２を降下させることができる。よって、インプットシャフト２がオイルシール保護具４に対して位置ずれした状態で降下するのを防ぐ或いは抑制することができ、インプットシャフト２でオイルシール３を傷つけるのを防ぐ或いは抑制することができる。

【0037】

この後、シール嵌合部１１の下端面１１ｂが保護具本体１２上に着座されると、保護具本体１２はインプットシャフト２に押されて前方に移動する。そして、図５に示すように、オイルシール３と嵌合されていた保護具本体１２の大径部１２ａはシール嵌合部１１に押されて下方に移動し、シール嵌合部１１が大径部１２ａと置換されてオイルシール３に嵌合される。シール嵌合部１１は、大径部１２ａと同軸上にあるため、オイルシール３の上面等に当たる可能性は低く、オイルシール３が傷つくのを抑制乃至防ぐことができる。

【0038】

この後、図１に示すように支持台２６上でパレット２５が例えば図の紙面左側に移動すると、支持スプリング２８で支持されていたオイルシール保護具４は支持スプリング２８から外れ、自重で傾斜面２７上に落下する。傾斜面２７上に落下したオイルシール保護具４は、傾斜面２７に沿って滑り落ち、回収箱２９に回収され、ストックされる。

【0039】

このように、オイルシール保護具４は、オイルシール３に予め挿通される保護具本体１２と、保護具本体１２に出没自在に設けられるガイドピン１３と、保護具本体１２に設けられガイドピン１３の一端を保護具本体１２内から軸方向に突出させるスプリング１４と、ガイドピン１３の一端に形成されインプットシャフト２が同軸上で突き合わされたとき先端穴２ｂに嵌入される嵌入凸部１５とを備えるものとした。このため、インプットシャフト２の先端穴２ｂにオイルシール保護具４の嵌入凸部１５が嵌入されたことを目、手感覚及び音等で確認することでインプットシャフト２とオイルシール保護具４とが同軸上に位置されたことを知ることができる。しかる後、インプットシャフト２を降下させることで、インプットシャフト２を安定してオイルシール３の中心に降下させることができる。このことから、インプットシャフト２の先端や段部がオイルシール３の上面等に当たってオイルシール３を傷つけるのを防ぐ或いは抑制することができる。そして、オイルシール保護具４内にインプットシャフト２を短時間で正確に挿入させることができる。

【0040】

また、保護具本体１２とガイドピン１３には、保護具本体１２に対するガイドピン１３の突出長さを規制するためのストッパ機構１８が設けられるため、オイルシール保護具４の状態を常に一定に保つことができ、効率よく作業できる。

【0041】

ストッパ機構１８は、ガイドピン１３の外周に設けられた第１係合部材１９と、保護具本体１２内に設けられ第１係合部材１９に当接する第２係合部材２０とを備えるため、簡易な構造で保護具本体１２に対するガイドピン１３の突出長さを規制することができる。

【0042】

スプリング１４はコイルバネで構成され、保護具本体１２内にはスプリング１４の前端を受けるための座部２３ｂが設けられ、ガイドピン１３の外周には、スプリング１４の後端を受けるためのコマ２３ａが軸方向に位置調節可能に設けられるため、コマ２３ａの位置を調節することでスプリング１４のバネ荷重を容易に調整でき、インプットシャフト２の先端穴２ｂにオイルシール保護具４の嵌入凸部１５が嵌入されたときの感覚を最適に調節することができる。

【0043】

なお、嵌入凸部１５はガイドピン１３に一体に形成されるものとしたが、これに限るものではない。嵌入凸部１５は、ガイドピン１３とは別体とされガイドピン１３に着脱自在に設けられるものであってもよい。この場合、例えば嵌入凸部１５は先端形状等が異なる複数種類が予め用意され、先端穴２ｂの形状等に応じて嵌入凸部１５を適宜交換できるものとしてもよい。

【0044】

また、本実施の形態では変速機１を構成するインプットシャフト２をオイルシール３に挿通させる工程でオイルシール保護具４を用いる場合について説明したが、オイルシール保護具４の用途はこれに限るものではない。オイルシール保護具４は、他の装置のシャフトを他の装置のオイルシールに挿通させるときに用いてもよい。

【0045】

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

【符号の説明】

【0046】

２ インプットシャフト（シャフト）
２ｂ 先端穴
３ オイルシール
４ オイルシール保護具
１２ 保護具本体
１３ ガイドピン
１４ スプリング
１５ 嵌入凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】