JP2006083975A - 密封装置の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】作動軸３とその外周側に配置され弾性的に変形可能な外周部材４との間に介在される密封装置１において、取付作業の一層の容易化及びコスト低減を図る。
【解決手段】作動軸３とその外周側に配置され弾性的に変形可能な外周部材４との間に介在される密封装置１が、外周部材４の内周に挿入され外環１４で補強された外周基部１１及びその内周に一体に形成されて作動軸３の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１３を備え、外周部材４の外周面に締付環２を圧入することによって、この外周部材４に外周基部１１への緊迫力が与えられる。外周部材４の外周面には円周方向へ延びる凹段部４２ｂが形成され、締付環２には、凹段部４２ｂと抜け止め状態に掛合される掛合爪２２が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のステアリングコラムのダストシールとして好適に用いられる密封装置の取付構造に関する。

図３は、自動車のステアリングコラムのダストシールとして装着される従来の密封装置の取付構造の一例を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。なお、図３において、下方がステアリングホイール側（車室側）、上方が車室フロア側である。

図３に示される密封装置１０１は、ステアリングシャフト１０２の外周に配置したゴム状弾性材料製のコラムカバー１０３の内周に密嵌される外周基部１０４と、ステアリングシャフト１０２に摺動自在に密接するシールリップ１０５と、前記外周基部１０４とシールリップ１０５の間に連続して形成されたベロー部１０６からなる。外周基部１０４は金属製の外環１０４ａで補強されており、コラムカバー１０３の内周に締め代のない状態で挿入した後、コラムカバー１０３を金属製のクランプ１０７で締め付けることによって、このコラムカバー１０３に密封的に取り付けられている。

しかし、上記図３の密封装置１０１の取付構造によれば、取り付けの際にクランプ１０７でコラムカバー１０３を締め付ける工程を有するため、作業が煩雑で時間がかかり、しかもクランプ１０７の材料としては、防錆のためにＳＵＳ等が用いられており、部品コストが高価であった。

そこで、この種の密封装置において、取付作業を効率良く行うことができ、かつ部品コストの低減を図ったものとしては、特許文献１に記載されたものが知られている。
特開２００３−１２０８２８

本発明は、作動軸とその外周側に配置され弾性的に変形可能な外周部材との間に介在される密封装置の取付構造において、特許文献１とは異なる技術により、取付作業の一層の容易化及びコスト低減を図ることにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る密封装置の取付構造は、作動軸とその外周側に配置された弾性的に変形可能な外周部材との間に介在される密封装置において、この密封装置は、前記外周部材の内周に挿入され外環で補強された外周基部及びその内周に一体に形成されて前記作動軸の外周面に摺動可能に密接されるシールリップを備え、前記外周部材の外周面に締付環を圧入することによって、この外周部材に前記外周基部への緊迫力が与えられるものである。

すなわち、上記構成による密封装置の取付構造においては、シールリップを作動軸に外挿すると共に、外周基部を外周部材の内周に挿入することによって、密封装置を作動軸と外周部材との間に配置させた後、外周部材の外周面に締付環を圧入するだけで、この外周部材に外周基部への適当な緊迫力が付与されて、密封装置が保持され、取付作業が完了する。締付環は環状に連続したものであるため、クランプと異なり、金属製にする必要はない。

請求項２の発明に係る密封装置の取付構造は、請求項１に記載された構成において、外周部材の外周面に円周方向へ延びる凹段部が形成され、締付環に、前記凹段部と抜け止め状態に掛合される掛合爪が形成されたものである。

この構成によれば、外周部材の外周面に締付環を圧入することによって、外周部材の外周面に形成された凹段部に、締付環に形成された掛合爪が抜け止め状態に掛合される。

請求項１又は２の発明に係る密封装置の取付構造によれば、外周基部を外周部材の内周に挿入してから、この外周部材の外周面に締付環を圧入することによって、取付を短時間で容易に行うことができる。また、請求項２によれば、締付環が、圧入によって抜け止めされるので、脱落のおそれがなく、密封装置の外周基部を外周部材の内周に確実に固定することができる。

以下、本発明に係る密封装置の取付構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る密封装置の取付構造の好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図２は、図１の密封装置における締付環を、その軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。なお、図１において、下方がステアリングホイール側（車室側）、上方が車室フロア側（ユニバーサルジョイント側）である。

図１において、参照符号１は密封装置、参照符号２は締付環、参照符号３は請求項１に記載された作動軸に相当するステアリングシャフト、参照符号４は、前記ステアリングシャフト３にユニバーサルジョイントを介して連結された不図示のピットマンアームが貫通した車室のフロアに、前記ステアリングシャフト３、ユニバーサルジョイント及びピットマンアームを包囲するように取り付けられたコラムカバーで、請求項１に記載された外周部材に相当するものである。密封装置１は、コラムカバー４における内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの内周面とステアリングシャフト３の外周面との間に介在され、締付環２は、コラムカバー４の筒状開口部の外周面に圧入される。

コラムカバー４はゴム状弾性材料からなるものであって、弾性的に変形可能であり、内周側カバー４１及び外周側カバー４２からなる二重構造を有し、内周側カバー４１におけるステアリングホイール側を向いた筒状開口部４１ａと、外周側カバー４２におけるステアリングホイール側を向いた筒状開口部４２ａは、径方向に互いに密接状態に重合している。また、このコラムカバー４における外周側カバー４２の筒状開口部４２ａ近傍の外周面には、円周方向へ連続した凹段部４２ｂが形成されている。

密封装置１は、コラムカバー４における内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの内周に挿入された外周基部１１と、この外周基部１１におけるステアリングホイールと反対側を向いた端部から軸方向へ反復的に折り返されながら内周側へ延びる膜状のベロー部１２と、このベロー部１２の内周端部に形成されて、すなわち外周基部１１の内周側にベロー部１２を介して一体に形成されて、ステアリングシャフト３の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ１３を備える。シールリップ１３は、ステアリングホイールと反対側、すなわちフロア側を向いている。

密封装置１における外周基部１１、ベロー部１２及びシールリップ１３は、連続したゴム状弾性材料からなるものであって、外周基部１１は、金属製の外環１４に一体的に加硫接着されており、シールリップ１３の厚肉基部１３ａには、金属製の補強環１５が埋設されている。また、前記厚肉基部１３ａの内周には、揺動するステアリングシャフト３の外周面と当接することによって、ステアリングシャフト３に対するシールリップ１３の角度をほぼ一定に保持するためのダンパ部１３ｂが突設されている。

密封装置１における外周基部１１に加硫接着された外環１４は、金属板の打ち抜きプレス成形等により製作されたものであって、コラムカバー４における内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの内周面に密接される円筒部１４ａと、そのステアリングホイール側を向いた端部から外周側へ展開して前記内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの端面と当接される鍔部１４ｂとからなる。前記円筒部１４ａは、自由状態における前記内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの内径よりも僅かに大径に形成されており、言い換えれば前記筒状開口部４１ａの内径に対して微小な嵌合代（締め代）を有する。

締付環２は所要の剛性を有する合成樹脂材等からなるものであって、図２に示されるように、円筒状締付部２１と、その軸方向一端の内周面に突出形成された掛合爪２２と、軸方向他端に形成された内周突縁部２３からなる。

締付環２の円筒状締付部２１の内径は、コラムカバー４における外周側カバー４２の筒状開口部４２ａの外径よりも適宜小径である。すなわち、互いに同心配置した時の締付環２の円筒状締付部２１と外環１４の円筒部１４ａとの径方向距離は、自由状態での内周側カバー４１の筒状開口部４１ａと外周側カバー４２の筒状開口部４２ａの径方向肉厚の和よりも小さく、したがって前記円筒状締付部２１と円筒部１４ａとの間で、前記筒状開口部４１ａ，４２ａに対する適当な締め代が設定されている。

締付環２の掛合爪２２は、締付環２の円筒状締付部２１の内周面から内周側へほぼ直角に立ち上がる立上り面２２ａと、その内周端部から掛合部２２の先端へ向かって開いた円錐面２２ｂからなる。そして円筒状締付部２１の軸方向長さ、すなわち図２に示される掛合爪２２の立上り面２２ａと内周突縁部２３との間の長さＬは、コラムカバー４における外周側カバー４２の先端４２ｃから凹段部４２ｂまでの長さ以上に形成されている。

以上の構成において、密封装置１は、その外周基部１１に一体的に加硫接着された外環１４の円筒部１４ａが、コラムカバー４における内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの内周面に、このコラムカバー４における外周側カバー４２の筒状開口部４２ａに対する締付環２の圧入代に由来する適当な締め代をもって密着した状態に抱持され、シールリップ１３が、操舵に伴って回転するステアリングシャフト３の外周面に摺動可能に密接していることによって、コラムカバー４内へのダストの侵入や、コラムカバー４内のグリースの漏出を防止するものである。また、外周基部１１とシールリップ１３の間でベロー部１２が自在に変形可能であるため、ティルトステアリングとしてのステアリングホイールの傾き（ハンドルの高さ）の微調整が許容される。

そして、この密封装置１の取付においては、まずシールリップ１３を、ステアリングホイールが取り付けられていないステアリングシャフト３に、先端がフロア側を向くようにステアリングホイール取付端部側から外挿すると共に、外周基部１１における外環１４の円筒部１４ａを、コラムカバー４における内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの内周に、鍔部１４ｂがこの筒状開口部４１ａの端面と当接するまでステアリングホイール取付端部側から挿入することによって、密封装置１を、ステアリングシャフト３とコラムカバー４の筒状開口部との間に配置する。このとき、外環１４の円筒部１４ａは、前記筒状開口部４１ａの内径に対する嵌合代が微小なものであるため、挿入抵抗が小さく、容易に挿入することができる。

次に、締付環２を、掛合爪２２を有する端部がフロア側を向くように、ステアリングシャフト３のステアリングホイール取付端部側から外挿して、コラムカバー４における外周側カバー４２の筒状開口部４２ａの外周面に圧入する。この圧入の過程では、まず掛合爪２２の円錐面２２ｂが、外周側カバー４２の筒状開口部４２ａ及びその内周側に重合された内周側カバー４１の筒状開口部４１ａを径方向へ圧縮変形させながら、外周側カバー４２の筒状開口部４２ａの外周面を軸方向へ摺動する。なお、図１に示されるように、外周側カバー４２の筒状開口部４２ａの端部外周面に形成された円錐面４２ｄは、締付環２の圧入を容易にするのに有効である。

締付環２における掛合爪２２の円錐面２２ｂの進入によって、いったん圧縮変形された筒状開口部４２ａ，４１ａは、掛合爪２２の通過に伴って、自らの弾性により復元しようとする。しかしながら、締付環２の円筒状締付部２１と、外環１４の円筒部１４ａとの間には、前記筒状開口部４２ａ，４１ａに対する所定の締め代が設定されているため、自由状態での肉厚に復元されることはなく、内周側カバー４１の筒状開口部４１ａの内周面は外環１４の円筒部１４ａの外周面に所定の面圧で密接し、外周側カバー４２の筒状開口部４２ａの外周面は、締付環２の円筒状締付部２１の内周面に所定の面圧で密接することになる。そして、掛合爪２２がコラムカバー４における外周側カバー４２の筒状開口部４２ａの外周面に形成された凹段部４２ｂ内に嵌まり込んだ時点で、締付環２が抜け止め状態になると共に、密封装置１の外周基部１１（外環１４）が適当な緊迫力で抱持され、密封装置１の取付作業が完了する。

すなわち、締付環２を圧入するだけで、密封装置１の外周基部１１に対する保持力が付与されるので、従来のように金属クランプで締め付ける作業に比較して容易であり、短時間で作業を終了することができる。また、締付環２は合成樹脂からなるため、安価に製作することができ、十分な引張強度を持たせることができ、錆の発生のおそれもない。

本発明に係る密封装置の取付構造の好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 図１の密封装置における締付環を、その軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。 従来技術による密封装置の取付構造の一例を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。

符号の説明

１ 密封装置
１１ 外周基部
１２ ベロー部
１３ シールリップ
１４ 外環
１５ 補強環
２ 締付環
２１ 円筒状締付部
２２ 掛合爪
２２ａ 立上り面
２２ｂ 円錐面
２３ 内周突縁部
３ ステアリングシャフト（作動軸）
４ コラムカバー（外周部材）
４１ 内周側カバー
４１ａ，４２ａ 筒状開口部
４２ 外周側カバー
４２ｂ 凹段部

Claims (2)

1. 作動軸（３）とその外周側に配置され弾性的に変形可能な外周部材（４）との間に介在される密封装置（１）において、この密封装置（１）は、前記外周部材（４）の内周に挿入され外環（１４）で補強された外周基部（１１）及びその内周に一体に形成されて前記作動軸（３）の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ（１３）を備え、前記外周部材（４）の外周面に締付環（２）を圧入することによって、この外周部材（４）に前記外周基部（１１）への緊迫力が与えられることを特徴とする密封装置の取付構造。
2. 外周部材（４）の外周面に円周方向へ延びる凹段部（４２ｂ）が形成され、締付環（２）に、前記凹段部（４２ｂ）と抜け止め状態に掛合される掛合爪（２２）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の密封装置の取付構造。

Images