オイルシールについて

質問

オイルシールについてですが、
オイルシールの構造が良く判っていません。

ＮＯＫのホームページなどで調べているのですが、肝心のオイルーシールの構造が良く判っていません。
（なぜ油漏れしない構造なのか判りません。）

問1 オイルシールをハウジングなどに取り付けた際に外気側のオイルシール（ダストオイルリップ）に少し隙間があいていて空気が外気側から（ダストオイルリップ）入る為、油漏れしない構造になっている！？

問2 オイルシールに使われているバネは、何の為に使われているのか？

オイルシールについてよく判っていない為、なぜ油漏れしない構造になっているかご教授お願い致します。

回答No.5

LB05

こりゃまた懐かしい話が・・・この問題、ワタシの設計の師匠の一人がNOKさんに実験させて証明したんですよ。

>問1 オイルシールをハウジングなどに取り付けた際に外気側のオイルシール（ダストオイルリップ）に少し隙間があいていて空気が外気側から（ダストオイルリップ）入る為、油漏れしない構造になっている！？

　基本的には、御意。

※回転するシャフトのシールでは、空気を吸い込んでいる為にオイルは漏れません。これはNOKさんに実験映像を見せてもらったので、間違いありません。

※リップとシャフトの間には（厳密な意味では）微細なスキマがあります。っと言いますか、冷静に考えてみてください。ダストリップに限らずシール本体のリップ部分にもスキマがないと、ゴム製のシールは成立しませんよ（シールと鋼材のシャフトが密着した状態でシャフトがグルグル回ったら、シールは激しく摩耗してしまいます）。
　シールというと、『リップが密着するから漏れない』とお考えのヒトが多いですが、それはお弁当のフタなどのパッキンというモノです。回転軸のシールは、その様な状態にはなっていません　リップ部分にはエアの侵入と入れ違いにオイルが供給され、リップ～シャフト表面の間には、リップに押された高圧の油膜が形成されます。この油膜がリップを潤滑しているワケで、油膜がリップ先端に留まり外部に漏れないのは、外部から供給される空気が『油を押し戻す』からです。（リップから送り込まれる空気はスースーと通っているワケではなくグイグイというかドクドクというか・・・そんな感じで入っており、リップ部分は空気が通ったりオイルが戻ってきたり、を繰り返している様に見えます。）

>問2 オイルシールに使われているバネは、何の為に使われているのか？

　リップの接触圧力を上げる為、或いは接触圧力を均等にする為、です。
　内圧（オイル側）が上がってリップの密着度を高める、というシールもあるにはありますが、エンジンのクランクシャフト・シールではオイル側と大気側の圧力はほぼ同じになり、この『内圧によるシール』の作用は必ずしも当てはまりません。（エンジンではオイル側の圧力が上がらない様に、クランクケースの内圧を抜いています。）
　回転シャフトのシールでは、内外圧の差ではなく回転によるポンプ効果で大気を送り込み、結果、オイル漏れを防いでいるワケで、シャフトの回転が停止したらこの効果は得られなくなります。
　当然、停止状態では単純にリップとシャフトの密着度がシール能力となります。リップのバックアップスプリングは、停止時のシール性を高めるでしょう。

回答No.4

４ 1/2（@1143）

>>圧力が低くなる場合があるのは、なぜですか？

　車のエンジンでも、オイルポンプが回って油圧が掛かっている時はシールしていても、エンジンが止まって油圧が無くなった瞬間にオイルがポタポタ洩れてきたのでは、お話になりません。

回答No.3

４ 1/2（@1143）

ダストリップに隙間が開いていては、外のごみからシールを守る役目を果たしません。

基本的には、内側の圧力でシールが軸に押さえつけられてシールします。けどそれだけでは、圧力が低い時には十分シールしないので、補助にバネが付いています。

補足

ありがとうございました。

圧力が低くなる場合があるのは、なぜですか？

回答No.2

nekoppe

１．添付図はＮＯＫのオイルシール構造図です。斜め方向から見た図なので、シール部断面を正面から見た図を拡大して下に描きました。Ａの部分と軸の角度は小さく、Ｂの部分と軸の角度は大きくなっています。この形状が外側から内側へ流体が向かうようにしているのです。ですからオイルシールの取り付け方向を間違えると漏れを起こす事になります。

２．オイルシールの弾力だけでシールしていると、シールの弾力変化・摩耗・軸の摩耗、等でオイルシールと軸の密着に変化が生じます。バネは適度な状態を保持するものです。

回答No.1

betarev

>問1 オイルシールをハウジングなどに取り付けた際に外気側のオイルシール（ダストオイルリップ）に少し隙間があいていて空気が外気側から（ダストオイルリップ）入る為、油漏れしない構造になっている！？
このメーカーのｈｐによると回転軸の場合は理論的にはその様ですね。ただ、隙間が空いていると言う表現はチョット・・・。
内圧があって逆の場合でも実際にはシールしてますけどね。シールのリップが軸表面に押し付けられているから漏れないのではないでしょうか。

問2 オイルシールに使われているバネは、何の為に使われているのか？
これは、シールのリップを摺動面に押し付ける為でしょう。バイクのフロントフォークや油圧シリンダ等に使われていますね。