JP3192748U - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合部における密封性能を向上させることができるパワーステアリング装置のインプットシャフトに用いられる密封装置を提供する。【解決手段】密封装置１は、軸線ｘを中心とする環状の弾性体から成る本体２と、軸線ｘを中心とする環状の金属から成る補強環３とを備える。本体２は、被取付部であるハウジング８１の軸孔８２に内嵌される取付部４と、シャフト８３の外周面８５に摺動可能に密接するシール部５とを備える。本体２は、取付部４の外周側であって外側の部分に軸線ｘを中心とする環状の凸部７を備える。凸部７は、被取付部の軸孔への取付状態において、軸孔の周面に液密に当接する。【選択図】図２

Description

本考案は、密封装置に関し、特に、パワーステアリング装置のインプットシャフトに用いられる密封装置に関する。

従来から、パワーステアリング装置のインプットシャフトには密封装置が使用されている。例えば、パワーステアリング装置のロータリ式の油圧制御弁において、この油圧制御弁のハウジングとこのハウジング内に挿通されたインプットシャフトとの間の隙間に、この間隙を密封するための密封装置が配設されている。図３は、この種の従来の密封装置の構造を示すための断面図である。

図３に示すように、従来の密封装置１００は、パワーステアリング装置の油圧制御弁のハウジング１０１の軸孔１０２と、インプットシャフト１０３との間の環状の間隙１０４に配設されており、この間隙１０４を密封している。密封装置１００は、軸線を中心とする環状の形状を呈しており、環状の補強環１０５と、補強環１０５を覆うように一体に形成されたゴム材から成る本体１０６とを備える。本体１０６は、外周側に取付部１０７と内周側にシール部１０８とを有している。密封装置１００は、取付部１０７が軸孔１０２内に嵌合されて、ハウジング１０１に取り付けられている。取付部１０７の外周面１０７ａは、軸孔１０２の周面に密着している。また、シール部１０８は、インプットシャフト１０３の周面に液密に当接するシールリップ部１０９を備える。

このように、従来の密封装置１００は、シール部１０８のリップ先端部１０９がシャフト１０３の周面に当接し、また、取付部１０７の外周面１０７ａが軸孔１０２の周面に密着して、間隙１０４を密封している。

しかしながら、従来の密封装置１００は、取付部１０７の外周面１０７ａとハウジング１０１の軸孔１０２の周面との密着によってのみ、軸孔１０２との嵌合部の密封を行っているため、この嵌合部における密封性能が低かった。

上記課題を解決するために、本考案は、嵌合部における密封性能を向上させることができる密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本考案に係る密封装置は、弾性体から成る本体を備え、該本体は、被取付部の開口に内嵌される、軸線を中心とする環状の取付部と、前記被取付部の開口に挿通されるシャフトの外周面に摺動可能に密接するシール部とを備え、該シール部は、前記軸線を中心とする環状のシールリップを備える密封装置において、前記取付部は、前記軸線を中心とする環状の凸部を備え、該凸部は前記開口の周面に液密に当接可能であることを特徴とする。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記凸部は、前記軸線から離れる方向に向かって凸である。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記凸部は、前記取付部において外周側に設けられている。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記凸部は、密封対象物に面する側とは反対側に設けられている。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記軸線に沿う面における前記凸部の断面は、前記凸部の先端に向かって幅が狭まっている。

本考案の一態様に係る密封装置は、前記軸線を中心とする環状の補強環を備え、該補強環は少なくとも一部が前記本体に覆われて一体となっている。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記シールリップは前記軸線に向かって凸の突条体を有する。

本考案の一態様に係る密封装置において、前記被取付部は、車両のパワーステアリング装置のロータリ式の油圧制御弁のハウジングであり、前記シャフトは、前記パワーステアリング装置のインプットシャフトである。

本考案に係る密封装置によれば、被取付部の開口に内嵌される取付部に設けれている環状の凸部が、被取付部の開口の周面に液密に当接可能であるので、取付状態において、凸部が被取付部の開口と密封装置との嵌合部を密封することができる。このため、嵌合部における密封性能を向上させることができる。

本考案に係る密封装置によれば、凸部が軸線から離れる方向に向かって凸であるので、取付状態において、被取付部の開口の周面に対して凸部が容易に変形することができ、凸部の開口の周面への当接をより液密なものにすることができる。このため、嵌合部における密封性能をより向上させることができる。

本考案に係る密封装置によれば、凸部が取付部において外周側に設けられているので、凸部がその近傍において開口の周面に当接することができる。このため、嵌合部における密封性能をより向上させることができる。

本考案に係る密封装置によれば、凸部が密封対象に面する側とは反対側に設けられているので、密封対象物の外側で凸部による密封を形成することができる。このため、凸部は、嵌合部の外側において、密封装置と開口の内周面との間を密封することができ、嵌合部における密封性能をより向上させることができる。

本考案に係る密封装置によれば、軸線に沿う面における凸部の断面が、凸部の先端に向かって幅が狭まっているので、被取付部の開口の周面に対して凸部がより容易に変形することができる。

本考案に係る密封装置によれば、軸線を中心とする環状の補強環が少なくとも一部において本体に覆われて一体となっているので、取付状態おいても本体の形状を維持することができ、密封装置と被取付部との嵌合を強固なものにすることができる。

本考案に係る密封装置によれば、シールリップは軸線に向かって凸の突条体を有するので、密封装置とシャフトとの間を密封することができる。

本考案の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示す、密封装置の軸線に沿った断面における断面図である。 図１に示す密封装置の使用状態を示すための部分断面図である。 従来の密封装置の構造を示すための断面図である。

以下、本考案の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本考案の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示す、密封装置の軸線に沿った断面における断面図である。

図１に示すように、本考案の実施の形態に係る密封装置１は、軸線ｘを中心とする環状の弾性体から成る本体２と、軸線ｘを中心とする環状の金属から成る補強環３とを備える。本体２の弾性体としては、例えば、各種ゴム材があり、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴムである。補強環３の金属としては、例えば、ステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）がある。

本体２は、ケーシングやハウジング等の被取付部の開口に内嵌される取付部４と、本体２に挿通されるシャフトの外周面に摺動可能に密接するシール部５とを備える。

取付部４は、本体２において外周側にある、軸線ｘを中心とする円筒状の環状の部分である。取付部４の外周側の周面である外周面４１は、図示しない被取付部の開口の寸法に応じた厚さ（径方向寸法）を有する締め代部４２に基づいて画定されている。ここで、説明の便宜上、外側とは、軸線ｘ方向において矢印ａ（図１参照）方向とし、内側とは、軸線ｘ方向において矢印ｂ（図１参照）方向とする。つまり、内側とは、使用状態において、潤滑オイル等の密封対象物が存在する領域に面する方向であり、外側とは、密封対象物が存在しない若しくは密封対象物を存在させないようにする領域に面する方向である。また、軸線ｘに垂直な方向において、軸線ｘから離れる方向（図１の矢印ｃ方向）を外周側と、軸線ｘに近づく方向（図１の矢印ｄ方向）を内周側とする。

シール部５は、本体２において内周側にある、軸線ｘを中心とする円筒状の環状の部分であり、軸線ｘに沿って内側方向に延びるシールリップ部５１を備える。シール部５は、後述するように、シールリップ部５１において、その内周面が内側に向かうにつれて縮径されている。また、シール部５は、外側に、ダスト等の異物がシールリップ部５１とシャフト（図示せず）との当接部に進入することを防止するためのダストリップ部５２を備えている。ダストリップ部５２は、図１に示すように、軸線ｘを中心とした環状部材であり、シール部５の内周側端部から、内周方向外側に斜めに延びている。

シールリップ部５１は、その内周側において内側の部分に、リップ先端部５３を備える。リップ先端部５３は、図１に示すように、軸線ｘを含む断面（以下、単に断面ともいう）における形状が、内周方向に凸のくさび形状であり、軸線ｘを中心とする環状の突条体である。リップ先端部５３は、その内周側先端部において、図示しないシャフトの外周面に液密に当接して、密封装置１とシャフトとの間をこの当接部において密封する。

また、シールリップ部５１は、リップ先端部５３に対向する外周側の面に環状の凹部５４を備え、この凹部５４には、密封装置１が備える環状のばね６が収容されており、リップ先端部５３を内周方向に付勢している。

また、図１に示すように、本体２において、取付部４とシール部５とは、各々の外側の端部において夫々接続されている。

補強環３は、断面が略Ｌ字状であり、軸線ｘを中心とする円筒状の円筒部３１と、軸線ｘを中心とする中空円板状の円板部３２とから構成されている。円板部３２は、円筒部３１の外側端部から延びている。補強環３は、図１に示すように、部分的に本体３によって覆われて、本体２と一体となっている。本実施の形態においては、補強環３は、外側の面が本体２に覆われることなく露出されているが、補強環３は、後述するように、本体２を補強できる構造であれば、一部分が本体２によって覆われていても、全体が本体２によって覆われていてもよい。

補強環３の円筒部３１は、取付部４を補強するために、取付部４の内部に設けられている。円筒部３１は、図１に示すように、取付部４の外周面４１に沿って軸線ｘ方向に延びており、外周面４１よりも小径に形成されて、外周面４１との間に締め代部４２が形成されるようになっている。

補強環３の円板部３２は、断面形状が略Ｓ字状であり、軸線ｘを中心とする中空円板状の第１の円板部３２ａと、第１の円板部３２ａよりも内側に位置する、軸線ｘを中心とする中空円板状の第２の円板部３２ｂと、第１の円板部３２ａと第２の円板部３２ｂとを接続する接続部３２ｃとから構成されている。接続部３２ｃは、所定の曲率を持っており、第１及び第２の円板部３２ａ，３２ｂを滑らかに接続している。前述のように、第１の円板部３２ａの外側の表面は、本体２に覆われておらず、本体２から露出されている。また、第２の円板部３２ｂは、シール部５の外側端部まで延びており、シール部５の接続部を補強している。

また、円筒部３１と円板部３２との接続部は、図１に示すように、所定の曲率を持っており、円筒部３１と円板部３２とは滑らかに接続されている。

補強環３は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、本体２は成形型を用いて加硫成形によって成形される。この加硫成形の際に、補強環３は成形型の中に配置されており、補強環３と本体２とが一体的に成形される。

また、図１に示すように、本体２は、取付部４の外周側であって外側の部分に、つまり、取付部４の外側の面である外側面４３と外周面４１とが交差する取付部４の外側・外周側の角部に、軸線ｘを中心とする環状の凸部７を備える。凸部７は軸線ｘから離れる方向に向かって凸であり、例えば、凸部７は、取付部４の外側・外周側の角部から、外側及び外周側の方向に軸線ｘに対して斜めに突設されている。また、凸部７は、断面形状が、その先端に向かって幅が狭まっている、略くさび状の形状を呈している。

凸部７は、後述するように、被取付部の開口への取付状態において、開口の周面に液密に当接する。つまり、凸部７の外周側の端部である外周端７１の半径ｄ１（軸線ｘから垂直方向の寸法）は、取付部４の締め代部４２の内周側の端部（図２の鎖線４２ａ）の半径ｄ２（軸線ｘから垂直方向の寸法）よりも大きく設定されている（ｄ１＞ｄ２）。

以下、上述の構成を有する密封装置１の使用状態について説明する。本実施の形態に係る密封装置１は、車両のパワーステアリング装置のインプットシャフトに適用されているものとする。より具体的には、密封装置１は、パワーステアリング装置のロータリ式の油圧制御弁において、この油圧制御弁のハウジングとこのハウジング内に挿通されたインプットシャフトとの間の間隙に、この間隙を密封するために配設されているものとする。

図２は、上記本考案の実施の形態に係る密封装置１の使用状態を示すための部分断面図である。

図２に示すように、被取付部としての、パワーステアリング装置のロータリ式の油圧制御弁のハウジング８１は、円筒状の開口としての軸孔８２を備え、また、この軸孔８２にはインプットシャフト８３が挿通されている。軸孔８２の内周の面である内周面８４と、インプットシャフト８３の表面である外周面８５との間の間隙８６には、この間隙８６を密封するために密封装置１が取り付けられている。

具体的には、密封装置１は、取付部４がハウジング８１の軸孔８２に内嵌されてハウジング８１に取り付けられている。より具体的には、補強環３の円筒部３１と軸孔８２の内周面８４との間において、取付部４の締め代部４２が圧縮されて、密封装置１はハウジング８１に嵌合されて強固に固定されている。また、インプットシャフト８３は、シール部５に挿通されており、シールリップ部５１のリップ先端５３が、インプットシャフト８３の外周面８５に液密に当接している。この取付部４による嵌合と、リップ先端５３の当接により、間隙８６は密封されている。

また、ハウジング８１と取付部４とが嵌合している部分である嵌合部８の外側において、凸部７がハウジング８１の軸孔８２の内周面８４に液密に当接している。これにより、ハウジング８１と密封装置１とは、軸孔８２の内周面８４と取付部４の外周面４１との間の密封に加えて、嵌合部８の外側において、密封部材１とハウジング８１の軸孔８２との間が密封されている。

また、ハウジング８１の軸孔８２には、図２に示すように、インプットシャフト８３が回動可能に挿通される円筒状のハウジング８７が内嵌されている。ハウジング８７は、密封装置１の外側面に当接しており、ハウジング８１において外側方向における密封装置１の位置決めを行っている。これにより、油圧によって密封装置１がハウジング８１から抜け落ちることが防止されている。ハウジング８７は、ブッシュ若しくはベアリングであっても良い。

上述のように、本考案に係る密封装置１によれば、取付状態において、凸部７がハウジング８１の軸孔８２と密封装置１との嵌合部８を密封することができる。つまり、密封装置１は、嵌合部８に加えて、嵌合部の手前（外側）の、凸部７の当接部において、ハウジング８１の軸孔８２と密封装置１との間を密封することができる。このため、嵌合部８における密封性能を向上させることができる。

また、凸部７は、軸線ｘから離れる方向に向かって凸であるので、その先端部は外力に対して変形し易くなっている。このため取付状態において、軸孔８２の内周面８４に当接した際に、内周面８４に対して凸部７が容易に変形することができ、凸部７の内周面８４に対する追従性を向上させることができ、凸部７の内周面８４への当接をより液密なものにすることができる。

また、凸部７は、取付部４において外周側に設けられているので、凸部７はその近傍において軸孔８２の内周面８４に当接することができる。

また、凸部７は、密封装置１の外側に設けられているので、凸部は、嵌合部８の外側において、密封装置１と軸孔８２の内周面８４との間を密封することができ、嵌合部８における密封性能をより向上させることができる。

また、凸部７の断面は、その先端に向かって幅が狭まっているくさび形状であるので、凸部７の内周面８４に対する追従性をより向上させることができる。

以上、本考案の実施の形態について説明したが、本考案は上記本考案の実施の形態に限定されるものではなく、本考案の概念及び実用新案登録請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置等は、本考案の具体的使用態様によって適宜変更され得る。具体的には、取付部４やシール部５、補強環３の形状は上述の形状に限るものではない。

また、凸部７の断面形状はくさび状としたが、凸部７の断面形状はこれに限るものではなく、ハウジング８１の軸孔８２の内周面８４に当接可能な形状であればよい。

また、凸部７の凸設方向は、上述の外側及び外周側の方向に限るものではなく、軸孔８２の内周面８４に当接可能であればよい。

また、凸部７は、取付部４の外側部分に設けられるとしたが、凸部７の配設位置はこれに限るものではなく、嵌合部を密封できる位置であればよい。

また、本実施の形態に係る密封装置１は、パワーステアリング装置のロータリ式の油圧制御弁のハウジングとこのハウジングの開口に挿通されたインプットシャフトとの間の間隙に適用されるものとしたが、本考案に係る密封装置の適用対象はこれに限られるものではない。本考案の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本考案は適用可能である。

１，１００ 密封装置
２，１０６ 本体
３，１０５ 補強環
４，１０７ 取付部
５，１０８ シール部
６ ばね
７ 凸部
８ 嵌合部
３１ 円筒部
３２ 円板部
３２ａ 第１の円板部
３２ｂ 第２の円板部
３２ｃ 接続部
４１，１０７ａ 外周面
４２ 締め代部
４３ 外側面
５１，１０９ シールリップ部
５２ ダストリップ部
５３，１０９ リップ先端部
５４ 凹部
７１ 外周端
８１，８７，１０１ ハウジング
８２，１０２ 軸孔
８３，１０３ インプットシャフト
８４ 内周面
８５ 外周面
８６，１０４ 間隙
ｘ 軸線
ｄ１，ｄ２ 半径

Claims (8)

1. 弾性体から成る本体を備え、該本体は、被取付部の開口に内嵌される、軸線を中心とする環状の取付部と、前記被取付部の開口に挿通されるシャフトの外周面に摺動可能に密接するシール部とを備え、該シール部は、前記軸線を中心とする環状のシールリップを備える密封装置において、
   前記取付部は、前記軸線を中心とする環状の凸部を備え、該凸部は前記開口の周面に液密に当接可能であることを特徴とする密封装置。
2. 前記凸部は、前記軸線から離れる方向に向かって凸であることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
3. 前記凸部は、前記取付部において外周側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の密封装置。
4. 前記凸部は、密封対象物に面する側とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の密封装置。
5. 前記軸線に沿う面における前記凸部の断面は、前記凸部の先端に向かって幅が狭まっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の密封装置。
6. 前記軸線を中心とする環状の補強環を備え、該補強環は少なくとも一部が前記本体に覆われて一体となっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の密封装置。
7. 前記シールリップは前記軸線に向かって凸の突条体を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の密封装置。
8. 前記被取付部は、車両のパワーステアリング装置のロータリ式の油圧制御弁のハウジングであり、前記シャフトは、前記パワーステアリング装置のインプットシャフトであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の密封装置。

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