JP2008298288A - シール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半径方向のシール部材の利点を、軸方向のシール部材の省スペースの利点と結びつけるようなシール装置を提供する。
【解決手段】シール装置（１）であって、２つの構成部分（２，３）と、弾性的に変形可能なシール部材（４）とを有しており、該シール部材（４）は、前記両構成部分（２，３）の間に配置されていて、両構成部分（２，３）を互いに軸方向にプレス嵌めすることによって、シール作用を有する圧縮された最終状態となるように、軸方向の押込み方向（６）に対して横方向で変形可能である形式のものにおいて、シール部材（４）は軸方向で、比較的細い中央区分（４ａ）と、比較的太い２つの端部区分（４ｂ）とを有した横断面を有しており、シール部材（４）の圧縮変形された最終状態では中央区分（４ａ）が、軸方向の押込み方向（６）に対して横方向に変形されていることを特徴とするシール装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のシール装置に関する。

差込結合部をシールするために、通常、半径方向に作用するシール原理を有するシール装置が使用される。半径方向で使用できる構成スペースが小さすぎる場合、軸方向で作用するシール部材が、半径方向の構成スペースにおいて有利である。半径方向のシール部材では、通常、３つのシールリップが、コネクタ内室のシールを行う。

図２ａには、リング状の軸方向シール部材２１を有した公知のシール装置２０が示されている。この軸方向シール部材２１は、シールすべき２つの構成部分２３，２４の間の、例えば差込結合部の雄型コネクタと雌型コネクタとの間のリング室２２内に配置されていて、圧縮される。両構成部分２３，２４を押込み方向２５で互いにプレス嵌めすることにより、シール部材２１は、押込み方向２５に対して横方向で、中間室２２をシールする最終状態となるように変形する（図２ｂ）。シールするためには、押込み力Ｆと極めて僅かな押込み距離Ｄとが必要である。軸方向シール部材２１はブロック状シール部材として形成されていて、これにより、シール作用を得るために、僅かな軸方向の押込み距離しかない。さらに、構成部分２３，２４にはそれぞれ１つのシールエッジしかない。

本発明の課題は、半径方向のシール部材の利点を、軸方向のシール部材の省スペースの利点と結びつけるようなシール装置を提供することである。同時に、両シールシステム（半径方向／軸方向）の欠点を回避するのが望ましい。

この課題を解決するために本発明の構成では、シール部材は軸方向で、比較的細い中央区分と、比較的太い２つの端部区分とを有した横断面を有しており、シール部材の圧縮変形された最終状態では中央区分が、軸方向の押込み方向に対して横方向に変形されているようにした。

請求項１の特徴を備えた本発明によるシール装置は以下のような利点を有している。
・押込み距離の延長。
・軸方向で延長された押込み距離と半径方向での誤差範囲にわたる、２つの構成部分の確実なシール。
・複数のシールエッジによるシール作用の向上。
・延長された押込み距離により増大する所要の力が僅かである。
・軸方向及び半径方向での所要スペースが僅かである。

詳しく述べるならば、２つの構成部分の間でのシール部材の規定された再現可能なジオメトリックな変形により、所要の力の増大は僅かでありながら押込み距離は延長することができる。それぞれ２つのシールリップを有する輪郭の雄型コネクタと雌型コネクタに対するシール部材の端面の形状により、半径方向での誤差範囲を越えてシール作用が得られる。さらに、このようなシールリップにより、規定された半径方向位置へのシール部材の配向が行われる。

シール部材のジオメトリにより、リング室内で、構成部分とシール部材との間に複数のシールエッジが形成される。これにより、差込結合部へのシール作用は著しく向上される。本発明によるシール装置により、軸方向のシール部材により公知の高い差し込み力が回避され、半径方向のシール部材により公知であるような重複したシールエッジが付け加えられる。

本発明のさらなる利点及び有利な構成は、明細書、図面、請求の範囲に記載されている。

次に図面につき本発明の実施の形態を説明する。

図１に示された差込結合部のシール装置１は、互いにガイドし合う２つの構成部分（雄型コネクタと雌型コネクタ）２，３と、弾性的に変形可能なリングシール４とを有している。リングシール４は、両構成部分２，３の間のリング室５に配置されている。図示の実施例では構成部分３（雄型コネクタ）は構成部分（雌型コネクタ）２内でガイドされており、矢印６（図１ｂ）の方向で構成部分２内へと押込み可能である。押込み方向６で互いに向かい合って位置する構成部分２，３の端面は、符号２ａと３ａで示されており、リング室５を半径方向内側若しくは外側で制限する構成部分２の端壁は符号２ｂで示されている。

リングシール４は四角形リングシールとして形成されており、押込み方向６、即ち軸方向で、細い中央区分４ａと太い端部区分４ｂとを備えたダンベル状の横断面を有している。端部区分４ｂは、軸方向の端面でそれぞれ２つのシールリップ７を有している。換言すればリングシール４は、軸方向で縦長の四角形リングシールである。

図１ａに示したように、押込み過程の開始時には、リングシール４は、両端部区分４ｂで構成部分２，３の端面２ａ，３ａと構成部分２の内側の端壁２ｂに当接している。両構成部分２，３を互いに押し込むことにより、リングシール４の中央区分４ａは半径方向外側へと変形され、これによりリングシール４は、中間室５をシールするように圧縮された最終状態へと変形される（図１ｂ）。この変形により、図２ｂよりも延長された押込み距離Ｄでかかる押込み力は僅かにしか上昇しない。即ち、２つの構成部分２，３の間における、このような規定され再生可能なリングシール４のジオメトリックな変形により、僅かな力の増加のもとで、延長された押込み距離Ｄが得られる。両構成部分２，３は少なくとも、リングシール４の中央区分４ａが、両端部区分４ｂを越えて半径方向外側に突出するまで互いにプレス嵌めされる。図１ａに示したように、リング室の半径方向の幅は、プレス変形されていないリングシール４の中央区分４ａよりも少なくとも２５％、有利には少なくとも５０％広い。

２つのシールリップ７を備えた輪郭を有する、２つの構成部分２，３に向かうリングシール４の端面の形状は、半径方向での誤差範囲を越えるシール性を提供する。さらにこのようなシールリップ７はリングシール４を所定の半径方向位置へと方向付ける。リングシール４のジオメトリにより、２つの構成部分２，３とリングシール４との間に複数のシールエッジ８が生じる。これにより、差込結合部へのシール作用の著しい向上が得られる。詳しく言うならば、両端部区分４ｂの両シールリップ７はそれぞれ、シールエッジ８を形成しながら、端面２ａ，３ａに当接し、この場合、半径方向内側のシールリップ７は、さらに別のシールエッジ８を形成しながら、構成部分２の内側の側面２ｂにも当接する。

図示されていない別の構成では、押込み過程の開始時に、リングシール４はその両端部区分４ｂで構成部分２，３の端面２ａ，３ａと、構成部分２の外側の側壁２ｂに当接する。両構成部分２，３を互いにプレス嵌めすることにより、リングシール４の中央区分４ａは半径方向内側に向かって変形し、これによりリングシール４は、中間室５をシールするように圧縮された最終状態となるように変形する。両端部区分４ｂの両シールリップ７はそれぞれシールエッジ８を形成しながら端面２ａ，３ａに当接し、この場合、半径方向外側のシールリップ７は、さらに別のシールエッジ８を形成しながら、構成部分２の外側の側面２ｂにも当接する。

軸方向で縦長の四角形リングシール４により、軸方向シールにより公知の高い差し込み力は減じられ、半径方向シールにより公知であるような重複したシールエッジが付け加えられる。

プレス変形されていないリングシール（図１ａ）とプレス変形されたリングシール（図１ｂ）を備えた、本発明による差込結合部のシール装置を示した図である。 プレス変形されていないリング状の軸方向シール部材（図２ａ）とプレス変形された軸方向シール部材（図２ｂ）とを備えた、先行技術による差込結合部のシール装置を示した図である。

符号の説明

１ シール装置、 ２ 構成部分（雌型コネクタ）、 ２ａ 端面、 ２ｂ 端壁、 ３ 構成部分（雄型コネクタ）、 ３ａ 端面、 ４ リングシール、 ４ａ 中央区分、 ４ｂ 端部区分、 ５ リング室、 ６ 押込み方向、 ７ シールリップ、 ８ シールエッジ、 ２０ シール装置、 ２１ 軸方向シール部材、 ２３，２４ 構成部分、 ２５ 押込み方向、 Ｄ 押込み距離、 Ｆ 押込み力

Claims (6)

1. シール装置（１）であって、２つの構成部分（２，３）と、弾性的に変形可能なシール部材（４）とを有しており、該シール部材（４）は、前記両構成部分（２，３）の間に配置されていて、両構成部分（２，３）を互いに軸方向にプレス嵌めすることによって、シール作用を有する圧縮された最終状態となるように、軸方向の押込み方向（６）に対して横方向で変形可能である形式のものにおいて、
   シール部材（４）は軸方向で、比較的細い中央区分（４ａ）と、比較的太い２つの端部区分（４ｂ）とを有した横断面を有しており、シール部材（４）の圧縮変形された最終状態では中央区分（４ａ）が、軸方向の押込み方向（６）に対して横方向に変形されていることを特徴とするシール装置。
2. シール部材（４）が両構成部分（２，３）の間で室（５）内に配置されており、該室（５）は、軸方向の押込み方向（６）に対して横方向に、少なくとも２５％、有利には少なくとも５０％、圧縮変形されていないシール部材（４）の中央区分（４ａ）よりも幅広である、請求項１記載のシール装置。
3. シール部材（４）が環状のシール部材であって、特にリングシールである、請求項１又は２記載のシール装置。
4. シール部材（４）の両端部区分（４ｂ）が、両軸方向端面でそれぞれ複数のシールリップ（７）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のシール装置。
5. シール部材（４）が、軸方向で縦長の四角形シール部材である、請求項１から４までのいずれか１項記載のシール装置。
6. シール部材（４）が、それぞれ複数のシールエッジ（８）で、両構成部分（２，３）の軸方向端面（２ａ，３ａ）と、一方の構成部分（２）の側壁（２ｂ）に当接している、請求項１から５までのいずれか１項記載のシール装置。

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