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発明の名称 シール装置及びシール装置の使用方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−141066(P2001−141066A)
公開日 平成13年5月25日(2001.5.25)
出願番号 特願平11−321009
出願日 平成11年11月11日(1999.11.11)
代理人 【識別番号】100085006
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3J043
【Fターム(参考)】
3J043 AA03 DA06 DA20 FA02 FB10 
発明者 黒木 雄一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 揺動し得るシャフトが挿通される摺動部材と、該摺動部材に内周端部が組み付けられ、外周端部が前記シャフトの周囲に配置された壁部に組み付けられる環状弾性部材を備え、前記環状弾性部材は、前記シャフトが通じている第1室と第2室とを前記壁部と共に分離すると共に、前記内周端部から前記外周端部の間において、前記シャフトの軸方向に向かって屈曲する屈曲部を備えるシール装置。
【請求項2】 前記摺動部材に組み付けられた内周端部から、前記壁部に組み付けられた外周端部までが一体的に形成されている請求項1に記載のシール装置。
【請求項3】 揺動し得るシャフトが挿通される摺動部材と、該摺動部材に内周端部が組み付けられ、外周端部が前記シャフトの周囲に配置された壁部に組み付けられる第1の環状弾性部材を備え、前記第1の環状弾性部材は、前記シャフトが通じている第1室と第2室とを前記壁部と共に分離すると共に、前記内周端部から前記外周端部の間において、前記シャフトの軸方向に向かって屈曲する第1の屈曲部を備える第1のシールと、前記摺動部材に内周端部が組み付けられ、外周端部が前記シャフトの周囲に配置された壁部に組み付けられる第2の環状弾性部材を備え、前記第2の環状弾性部材は、前記シャフトが通じている第1室と第2室とを前記壁部と共に分離すると共に、前記内周端部から前記外周端部の間において、前記シャフトの軸方向に向かって屈曲する第2の屈曲部を備える第2のシールを備え、前記シャフトの周囲に、前記第1の屈曲部及び前記第2の屈曲部により形成される密閉領域を備えるシール装置。
【請求項4】 上記請求項1又は2に記載のシール装置の使用方法であって、前記屈曲部が互いに向かい合うように、2つの上記請求項1又は2に記載のシール装置を張り合わせて、前記シャフトの周囲に、前記2つのシール装置により形成される密閉領域を設けるシール装置の使用方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シール装置及びシール装置の使用方法に関し、特に車のエンジンルームと車室との分離に適用して好適なシール装置及びシール装置の使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ハンドルによる操輪動作を伝達するためのシャフトは、車室側からエンジンルーム側へと通過する部位に、インターミディエイトシャフト部と呼ばれる連結シャフトが備えられている。
【0003】車室とエンジンルームとを分離する隔壁(バルクヘッド)に設けられたコラムホール(開口部)に、このインターミディエイトシャフト部が挿通され、開口部とインターミディエイトシャフト部との間にはステアリングダストシールが使用され、ダストや泥等(以下、ダスト等とも記す。)、音等のエンジンルームから車室への侵入を防止している。
【0004】この従来のステアリングダストシールについて、図4及び図5を参照して説明する。図4に、従来のステアリングダストシールの第1例の装着断面図を示し、図5に、従来のステアリングダストシールの第2例の断面図を示す。
【0005】図4(a)に示されるように、従来のステアリングダストシール19は、インターミディエイトシャフト2に直接接触するリップ部21を有している。
【0006】また、リップ部21は、バンド11によりブーツ10の内周端部(筒状となる固定部)に締め付けられ固定されると共に、インターミディエイトシャフト2に対するリップ部21のシール圧を高めるような緊迫力を得ている。
【0007】また、リップ部21からコラムホールのカバー12に向かってブーツ10が設けられている。このブーツ10は、弾性プラスティック(以下、PTEと記す。)により形成されている。
【0008】また、カバー12は、例えば車などの車体としてのボディの一部であるバルクヘッド1に対してボルト4によって固定されている。また、カバー12とバルクヘッド1との間には、スポンジ等の発砲ガスケットとしてのガスケット13が設けられている。
【0009】図4(a)に示されるステアリングダストシール19は、インターミディエイトシャフト2に追随するために、リップ部21の材質は、ブーツ10に対して相対的にやわらかくする必要がある。
【0010】また、図4(a)に示されるダストシール19の変形例として、エンジンルーム側(車室外部)からの音に対する防音対策を施したものも知られている。
【0011】上記防音対策を施した従来のステアリングダストシールについて図4(b)を参照して説明する。この変形例は、図4(b)に示されるように、図4(a)に示されているものに対して、ステアリングダストシールとインターミディエイトシャフト2との間に防音材14を配置するようにしたものである。この防音材14は、例えば発砲ウレタンにより形成される。
【0012】したがって、防音材14によりエンジンルームからの音が、例えば車室等へ侵入することを抑制することができるとしている。
【0013】さらに、防音対策として、上記対策の他に、図4(a)に示されるステアリングダストシールを2つ使用する技術も知られている。
【0014】次に、従来のステアリングダストシールの構造について、図5を参照して説明する。図5は、従来のステアリングダストシールの第2例の断面を示す。
【0015】図5に示されるように、従来のステアリングダストシール19は、リップ部21、バンパー部22、ストッパー部23、嵌合部24、ベロー部25とを備えている。
【0016】リップ部21は、軸(シャフト)に追随し、エンジンルーム側から車室内へのダストや、泥水等の侵入を防止する。
【0017】バンパー部22は、リップ部21への過大偏心の作用を防止する。また、このバンパー部22の近傍(例えばバンパー部22の下部。)に保護環を設ける場合もあるが、保護環の有無の必要性は、シールスペース及び偏心量の大小により判断される。また、リップ部21のグリースを保持する。
【0018】ストッパー部23は、相手部品取り付け時の位置決めを行なう。
【0019】嵌合部24は、相手ハウジング(金属やゴム)への固定を行なう。
【0020】ベロー部25は、軸とハウジングの穴のズレや軸の振れ廻りに対してリップ部21を追随させる。また、車室へのエンジンルーム側からのダストや泥水の侵入を防ぐ。
【0021】上記のような構成により、従来のステアリングダストシール19は、車室からのダスト等の侵入を防ぎ、かつ防音を行なうとしている。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来技術のように、シール装置をインターミディエイトシャフト部に適用した場合には、その組み付け性が悪化すると共に、構造が複雑になりコストアップを招くという問題点を有している。
【0023】すなわち、例えば図4に示されるステアリングダストシール19を例に説明すると、ボディの一部であるバルクヘッド1に対して3回の組み付けを行なう必要があり、また、芯が出難い。
【0024】また、ステアリングダストシール19で偏心を吸収する構造であり、リップ部21の材質はゴムとなる。つまり、リップ部21は、ブーツ10に対して相対的にやわらかくする必要がある。したがって、シャフト組み立て時に反転しやすく、組み立て作業性が低い。
【0025】また、エンジン透過音を低減するには、例えば、防音材14を用いたり、ステアリングダストシール19を2つ軸方向に配置して使用する必要があるが、これは、スペース大となり、更にコストアップとなる。
【0026】また、図4(b)に示されるように、エンジン透過音対策で、防音材14を使用する場合、インターミディエイトシャフト2の偏心分は、防音材14の内径側にクリアランスが必要となり、効果が低減される。
【0027】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、透過音を低減させることができると共に、構造を簡易化し、コストの低減を図ることが可能なシール装置及びシール装置の使用方法を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明に係るシール装置は、揺動し得るシャフトが挿通される摺動部材と、該摺動部材に内周端部が組み付けられ、外周端部が前記シャフトの周囲に配置された壁部に組み付けられる環状弾性部材を備え、前記環状弾性部材は、前記シャフトが通じている第1室と第2室とを前記壁部と共に分離すると共に、前記内周端部から前記外周端部の間において、前記シャフトの軸方向に向かって屈曲する屈曲部を備える。
【0029】また、前記摺動部材に組み付けられた内周端部から、前記壁部に組み付けられた外周端部までが一体的に形成されている。
【0030】また、揺動し得るシャフトが挿通される摺動部材と、該摺動部材に内周端部が組み付けられ、外周端部が前記シャフトの周囲に配置された壁部に組み付けられる第1の環状弾性部材を備え、前記第1の環状弾性部材は、前記シャフトが通じている第1室と第2室とを前記壁部と共に分離すると共に、前記内周端部から前記外周端部の間において、前記シャフトの軸方向に向かって屈曲する第1の屈曲部を備える第1のシールと、前記摺動部材に内周端部が組み付けられ、外周端部が前記シャフトの周囲に配置された壁部に組み付けられる第2の環状弾性部材を備え、前記第2の環状弾性部材は、前記シャフトが通じている第1室と第2室とを前記壁部と共に分離すると共に、前記内周端部から前記外周端部の間において、前記シャフトの軸方向に向かって屈曲する第2の屈曲部を備える第2のシールを備え、前記シャフトの周囲に、前記第1の屈曲部及び前記第2の屈曲部により形成される密閉領域を備える。
【0031】また、上記シール装置の使用方法であって、前記屈曲部が互いに向かい合うように、2つの上記請求項1又は2に記載のシール装置を張り合わせて、前記シャフトの周囲に、前記2つのシール装置により形成される密閉領域を設ける。
【0032】したがって、本発明によれば、シャフトに嵌め込まれる摺動部材に環状弾性部材が組み付けられているため、組み付けの際の反転を抑えることができると共に、全体をTPE化するというように一体的に形成することも可能となり組み立て工数を低減し、芯が出難い問題も回避し、さらに、スリーブへの組み付けや屈曲部により偏心追随性も向上させることができる。
【0033】また、2つのシール装置が向かい合うように張り合わされて密閉領域を形成しているため、シール装置の間に例えば空気層等の密閉領域を形成することとなり、エンジンルーム側等からの透過音を低減することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0035】また、以下の図面において、前述の従来技術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。
【0036】(シール装置の実施形態)まず、本発明に係るシール装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図1に、本発明に係るシール装置をブーツに適用した実施形態の装着断面図を示す。
【0037】ただし、以下のシール装置の一実施形態の説明は、本発明に係るシール装置の使用方法の一実施形態の説明も兼ねる。
【0038】図1に示される実施形態は、本発明に係る摺動部材としてのスリーブ5に一端が組み付けられ、他端が、本発明に係る壁部としてのボディの一部であるバルクヘッド1に組み付けられている、本発明に係る環状弾性部材としてのブーツ6が2つ、背中合わせに張り合わされている例である。
【0039】すなわち、図1に示されるブーツ6のうちのいずれか一方が本発明に係る第1の環状弾性部材となり、他方が第2の環状弾性部材となる。
【0040】また、2つのブーツ6はそれぞれ、図1にも示されるように、インターミディエイトシャフト2の軸方向にそって屈曲部9を備えている。この屈曲部9が、本発明に係る第1の屈曲部及び本発明に係る第2の屈曲部となる。
【0041】そして、スリーブ5とブーツ6とを組み合わせてそれぞれ、本発明に係る第1のシール及び本発明に係る第2のシールとなる。
【0042】このように、ブーツ6は、ハンドルとギアBOX間の中間シャフトとして利用される本発明に係るシャフトとしての、揺動し得るインターミディエイトシャフト2の軸方向に屈曲している屈曲部9を有している。
【0043】また、スリーブ5は、インターミディエイトシャフト2に組み付けられている。このスリーブ5は、STKM材をプレス及びバルジ加工した後にメッキ処理がなされている。
【0044】また、図1からも明らかなように、ブーツ6は、スリーブ5に組み付けられている一端から、本発明に係る壁部を形成するボディの一部であるバルクヘッド1にボルト4により組み付けられている他端までが一体的に形成されている。
【0045】また、図1において、3は、通常コラムホールカバーと呼ばれている、SPCCとメッキによるカバーである。
【0046】また、図1においては、揺動時のダスト等の侵入をより効果的に防止するため、例えばNBRにより形成されるOリング7がインターミディエイトシャフト2に設けられている。
【0047】次に、図2を参照して、図1に示されるブーツの使用状況の概略について説明する。図2に、図1に示されるブーツ6の使用状況の全体概略図を示す。
【0048】図2に示されるように、ブーツ6は、ハンドル15等が配置される本発明に係る第1室としての車室側と、ユニバーサルジョイント(U/J)16やステアリングギア17等が配置される本発明に係る第2室としてのエンジンルーム側とを、ボディの一部であるバルクヘッド1と共に分離するために使用される。
【0049】上記のように車室側とエンジンルーム側とを隔てることにより、エンジンルーム側のダスト等が車室側に侵入することを防ぐことができる。
【0050】次に、図1に示されるブーツ6の動作について説明する。図1に示されるブーツ6は、2つを1セットとして使える構造とした。
【0051】そして、2つのブーツ6を図1に示されるように互いの屈曲部9が向かい合うように張り合わせて使用する。
【0052】したがって、2つのブーツ6により、車室側とエンジンルーム側との間に密閉領域Vを形成した。この密閉領域V内部には一般的に空気が充填されているとして良いが、本発明においては空気に限定するものではなく、その他のガス等の気体、液体及び固体又はこれらの任意の組み合わせ等を充填することができる。
【0053】また、本発明に係るシール装置の一実施形態としてのブーツ6は、Oリング7を使用しダスト侵入防止効果を向上させつつ、その構造を簡易化する。
【0054】また、ブーツ6で偏心に対して追随性を付与するため、スリーブ5にブーツ6をセットすることとした。この構造によりブーツ6がTPEにより形成されていても容易に変形し、傾斜偏心に追随させることとした。
【0055】ただし、ブーツ6は、TPE以外にも、例えば、ニトリルゴム等を含むNBR(ブタジエンアクリロニトリルゴム)により形成しても良い。
【0056】また、ブーツ6にガスケット機能を持たせることで、従来技術のようなスポンジ状ガスケットを廃止する構造とした。
【0057】ただし、上記実施形態では、ブーツ6を2つ組み合わせて使用することで、エンジンルーム側からの透過音を低減させる構造としているが、1つのみでも使用可能である。1つのみのブーツ6を使用する場合であっても、後述する本実施形態と同様の理由から、偏心追随性の向上及び一体化による構造の簡易化の効果を得ることができる。
【0058】次に、上記本発明に係るシール装置の一実施形態の使用方法の変更例について図3を参照して説明する。図3に、本発明に係るシール装置の一実施形態の使用方法の変更例の一部概略図を示す。
【0059】図3に示されるように、この変更例では、図1に示されるOリング7に代えて、ダストシール8をインターミディエイトシャフト2に嵌め込んでいる。
【0060】Oリング7に代えて、ダストシール8をインターミディエイトシャフト2に嵌め込んだのは、ダスト等の遮断性を向上させ、低トルクが要求された際にも対応を可能とするためである。
【0061】以上から、本発明に係るシール装置及びシール装置の使用方法の一実施形態においては、屈曲部9を有するブーツ6の一端がスリーブ5に組み付けられ、他端がボディの一部であるバルクヘッド1に組み付けられているため、ブーツ6を例えばPTE等により一体的に形成することができ、簡単な構造で、かつ、偏心追随性も向上させることができる。
【0062】また、ブーツ6に屈曲部9を有し、2つのブーツ6を図1に示されるように張り合わせた際に、屈曲部9により車室側とエンジンルーム側との間に密閉領域Vが形成されるため、車室側とエンジンルーム側との間の防音性を向上させることができる。
【0063】また、インターミディエイトシャフト2にOリング7又はダストシール8を嵌め込んでいるため、さらに車室側とエンジンルーム側との間のダスト等の遮断性を向上させることができる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、環状弾性部材の内周端部がスリーブに組み付けられ、その外周端部が壁部に組み付けられ、さらに、シャフトの軸方向に向かって屈曲している屈曲部を設けているため、組み付け性及び偏心追随性を向上させることが可能なシール装置及びシール装置の使用方法を提供することができる。
【0065】また、スリーブを例えばサブAssy化(一次組み立て品化)とすることで、シール装置に、ステアリングダストシール、ブーツ及びガスケットの機能を一体化することができる構造となり、組み立て性を向上し、透過音を低減することが可能なシール装置及びシール装置の使用方法を提供することができる。




 

 


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