JP2009051408A - シール部材 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドメンバアウタ４及びホイールハウスアウタの少なくとも一方の貫通穴の穴周縁４１に対する面圧を確保でき、貫通穴からの抜けを防止することができるシール部材を提供する。
【解決手段】穴周縁４１を保持する外側保持部１４と、穴周縁を保持する内側保持部と、外側保持部１４と内側保持部との間を連結する連結部１５とを備えている。外側保持部１４は、穴周縁４１を係合させる係合溝１６と、外側保持部１４の周方向にリング状に形成されているとともに、径外側方向に拡径する付勢力をもつ弾性リング２を径内側の開口１７ｋから挿着するリング溝１７とをもつ。リング溝１７と係合溝１６との間には周壁部１６ａが介設されている。リング溝１７の周壁部１６ａ側の壁面１７ａは、弾性リング２が当接する当接面１７ｂをもつ。当接面１７ｂは、径外側方向に対して、係合溝１６から離間する方向に傾斜している。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体の外板に形成された貫通穴の穴周縁をシールするシール部材であって、特に車体の給油口付近をシールし、給油口付近への汚れ、水などの侵入を防止するシール部材に関する。

車両に燃料を供給するための給油口には、燃料タンクから延びるインレットフィラーパイプの先端部が配設されている。インレットフィラーパイプの先端部は、車体外側に配設されたサイドメンバアウタの外側貫通穴と、車体内側に配設されたホイールハウスアウタに設けられた内側貫通穴との間に配置される。外側貫通穴は、リッドで開閉可能に覆われている。

ところで、サイドメンバアウタとホイールハウスアウタとの間は、所定間隔を隔てて配設されて、電気系統を収容する空間として用いられる。しかし、この空間には、給油時などに外側貫通穴から侵入した水分、汚れなどが溜まり、錆などを発生させるおそれがある。そこで、特許文献１に示されているように、サイドメンバアウタの外側貫通穴とホイールハウスアウタの内側貫通穴との間をシールするシール部材が設けられていた。シール部材は、サイドメンバアウタの外側貫通穴の穴周縁に係合される外側係合溝と、ホイールハウスアウタの内側貫通穴の穴周縁に係合される内側係合溝を設けている。

図６に、シール部材の外側係合溝付近の取付構造の断面図を示す。同図において、右側、左側、上側、下側は、それぞれ外側貫通穴の径内側方向、径外側方向、車体の外側、内側を示す。後述する図７においても同様である。図６に示すように、サイドメンバアウタ９１の外側貫通穴９２の穴周縁９３を係合させる外側係合溝９４には、弾性リング９５を収容するリング溝９６が隣設されている。弾性リング９５は、リング溝９６に径内側方向に圧縮された状態で配設されているため、径外側方向に拡径する付勢力Ｆ９をもつ。このため、外側係合溝９４を囲む周壁部９８がサイドメンバアウタ９１の穴周縁９３に弾接し、外側係合溝９４の穴周縁９３へのシール性が保持される。また、この弾性リング９５によれば、外側貫通穴９２及びシール部材９０の寸法誤差を吸収でき、溶接を行わなくてもシール部材９０を車体に組み付けることが可能となる。

しかしながら、特許文献１のリング溝９６は、シール部材９０の径方向と平行に形成されている。このため、リング溝９６に収容された弾性リング９５の付勢力Ｆ９は、図６に示すように、リング溝９６の径外側端部に位置する当接面９７を径外側方向に押圧するにすぎない。それゆえ、付勢力Ｆ９からは、リング溝９６の壁面を車体内側方向に押す分力が発生しない。ゆえに、リング溝９６の車体内側に配置されている周壁部９８の、サイドメンバアウタ９１の穴周縁９３に対する面圧は弱い。したがって、サイドメンバアウタ９１の外側貫通穴９２からシール部材９０が抜け出るおそれがあった。

そこで、図７に示すように、リング溝９６の外径部９９を直角に曲げることが考えられる（特許文献２）。しかし、外径部９９は、穴周縁９３に対して直角方向に延びている。このため、弾性リング９５は、リング溝９６の径外側端部に位置する当接面９７に当接し、この当接面９７を径外側方向に押圧するにすぎない。ゆえに、依然として、リング溝の壁面を車体内側方向に押圧する分力は発生せず、サイドメンバアウタ９１の穴周縁９３に対する面圧は弱い。また、リング溝９６の外径部９９は、弾性リング９５の挿入方向と垂直方向に曲がっているため、弾性リング９５を外径部９９に配置しにくいという問題がある。
特開２００７−８４０４３号公報（図２） 実開昭６１−１１８８３５号公報（第３図）

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、サイドメンバアウタ及びホイールハウスアウタの少なくとも一方の貫通穴の穴周縁に対する面圧を確保でき、貫通穴からの抜けを防止することができるシール部材を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明のシール部材は、略筒状を呈するとともに、車体のサイドメンバアウタに形成されている外側貫通穴の穴周縁を保持する外側保持部と、前記サイドメンバアウタの内側に前記サイドメンバアウタと離間して配置されたホイールハウスアウタに形成されている内側貫通穴の穴周縁を保持する内側保持部と、前記外側保持部と前記内側保持部との間を連結する連結部と、を備え、前記外側保持部及び前記内側保持部の少なくとも一方は、前記穴周縁を係合させる係合溝と、前記外側保持部又は前記内側保持部の周方向にリング状に形成され径内側に開口をもつとともに、径外側方向に拡径する付勢力をもつ弾性リングを径内側の前記開口から挿着するリング溝と、をもつ周縁係合部から構成されている、シール部材であって、前記リング溝と前記係合溝との間には周壁部が介設されているとともに、前記リング溝の前記周壁部側の壁面は、前記弾性リングが当接する当接面をもち、該当接面は、径外側方向に対して、前記係合溝から離間する方向に傾斜していることを特徴とする。

本発明のシール部材は、下記の構成（１）〜（３）の少なくとも１つを備えることが好ましい。
（１）前記リング溝は、径外方向に対して、前記係合溝から離間する方向に傾斜している。
（２）前記係合溝は、前記周壁部から前記穴周縁側に向けて突出するシールリップ部をもつ。
（３）前記シールリップ部は、前記当接面よりも径外側に配設されている。

本発明のシール部材によれば、リング溝の弾性リングとの当接面は、径外側方向に対して、係合溝から離間する方向に所定角度で傾斜している。弾性リングは、径外側方向に拡径する付勢力をもつ。この付勢力の向きは、リング溝の当接面の面方向に対して所定角度で傾斜する方向となり、当接面を押圧する分力が発生する。この付勢力の分力によって当接面は押圧され、この押圧力は周壁部に伝達される。ゆえに、周壁部は、サイドメンバアウタ又はホイールハウスアウタがもつ貫通穴の穴周縁を押圧し、穴周縁に対する面圧を確保することができる。したがって、シール部材が貫通穴から抜け出ることを抑制することができる。

前記構成（１）によれば、リング溝が径外方向に対して係合溝から離間する方向に傾斜しているため、リング溝が直角に屈曲している場合（特許文献２）に比べて、弾性リングをリング溝の奥部に配置することができる。

前記構成（２）によれば、シールリップ部が穴周縁に弾接する。弾性リングの付勢力によって、シールリップ部は、穴周縁に押し付けられる。ゆえに、シールリップ部は、穴周縁を確実にシールすることができる。

前記構成（３）によれば、弾性リングの当接面を押圧する分力の方向は、当接面よりも径外側に向かって傾斜している。この当接面よりも径外側にシールリップ部を配置することにより、シールリップ部に、弾性リングの当接面を押圧する分力が効率的に伝わり、穴周縁にするシール性をより高めることができる。

本発明のシール部材は、全体として略筒状を呈しており、環状の外側保持部と、環状の内側保持部と、外側保持部と内側保持部とを連結する連結部とをもつ。シール部材は、外側保持部と連結部と内側保持部とを連通する連通穴を内部にもつ。連通穴には、例えば、インレットフィラーパイプが挿着される。この場合、例えば、シール部材の内周面には、インレットフィラーパイプの先端部をシールするシール部を有する。

外側保持部及び内側保持部の少なくとも一方は、サイドメンバアウタまたはホイールハウスアウタの穴周縁を係合させる係合溝と、係合溝を囲む周壁部を介して係合溝に隣設されているとともに弾性リングを嵌着するリング溝とをもつ周縁係合部から構成されている。サイドメンバアウタまたはホイールハウスアウタの穴周縁は、一般に、シール部材の径方向と略平行に配設される。

リング溝は、係合溝に対して車体の内側または外側のいずれに隣設されていてもよい。そして、図２に示すように、リング溝１７は、少なくとも弾性リング２と当接する当接面１７ｂが、径外側方向に対して係合溝１６から離間する方向に所定角度αで傾斜している。この当接面１７ｂには、径外側方向に拡径する付勢力Ｆ１をもつ弾性リング２が当接する。弾性リング２の付勢力Ｆ１は、当接面１７ｂを法線方向に押す分力Ｆ２と、当接面１７ｂの面方向に移動しようとする分力Ｆ３とに分解される。そして、分力Ｆ２は、周壁部１６ａ側に所定角度（９０―α）°で傾斜する方向に向く。ゆえに、この分力Ｆ２は、周壁部１６ａを穴周縁４１に対して押し付け、周縁４１に対する面圧を発生させている。

ここで、当接面の径外側方向との間で形成される所定角度αは、１５〜７５°であることが好ましく、更には３０〜６０°であることがより好ましい。これにより、弾性リングの当接面を押圧する力がより大きくなり、周壁部のシール性が更に向上する。

外側保持部又は内側保持部は、係合溝とリング溝とをもつ周縁係合部以外の構造として、穴周縁を係合させる係合溝のみから構成されている場合、ボルトなどの締結部材で穴周縁に締結されている場合などがある。

連結部は、外側のサイドメンバアウタと内側のホイールハウスアウタとの間の隙間を塞ぐように、外側保持部と内側保持部との間を連結している。連結部は、略円筒形状であり、たとえば、直管状、蛇腹状に形成されている。

シール部材を構成する材料は特に問わないが、樹脂、ゴム、エラストマー等の変形可能な材料であることが好ましい。

弾性リングは、略リング形状を呈しており、径内側方向に圧縮された状態でリング溝に挿着される。

弾性リングを構成する材料は特に問わないが、ゴム、エラストマー等の弾性変形可能な材料、又はばね弾性をもつ形状に成形された金属材であってもよい。

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。

（実施例１）
図１は、本例のシール部材の取付構造の断面図である。図１において、左上方向を車体の外側、右下方向を車体の内側と称する。図１に示すように、本例のシール部材１は、車体の給油口８の付近に組み付けられ連通穴１０をもつ略円筒形状の部材であり、車体のサイドメンバアウタ４に形成されている穴周縁４１を保持する外側保持部１４と、車体のホイールハウスアウタ３に形成されている穴周縁３１を保持する内側保持部１３と、外側保持部１４と内側保持部１３との間を連結するとともに円筒形状で蛇腹状の周面１５１をもつ連結部１５とを備えている。

シール部材１が組み付けられるサイドメンバアウタ４及びホイールハウスアウタ３は、車体の外板を構成する金属製部材であり、サイドメンバアウタ４は、所定の間隔を隔ててホイールハウスアウタ３の外側に配設されている。サイドメンバアウタ４には、凹部４２が形成されており、この凹部４２の底部に円形の穴からなる外側貫通穴４０が貫通形成されている。ホイールハウスアウタ３には、円形の穴からなる内側貫通穴３０が貫通形成され、この内側貫通穴３０は、外側貫通穴４０とほぼ同軸的に連通している。サイドメンバアウタ４とホイールハウスアウタ３とは、図示しない部位で互いに溶接されて結合されている。

シール部材１は、ゴム製の弾性部材であり、サイドメンバアウタ４の外側貫通穴４０の穴周縁４１及びホイールハウスアウタ３の内側貫通穴３０の穴周縁３１に弾接して、サイドメンバアウタ４とホイールハアウスアウタ３との間の空間３４をシールしている。

図２、図３は、それぞれシール部材１の外側保持部１４、内側保持部１３の取付構造の断面説明図である。図２において、右側、左側、上側、下側を、サイドメンバアウタの外側貫通穴の径内側、外側貫通穴の径外側、車体の外側、車体の内側と称し、図３においても同様である。なお、後述する図４，図５においても、同様の配置関係を示す。

図２に示すように、外側保持部１４は、シール部材１の車体外側端部に形成されている。そして、外側保持部１４は、サイドメンバアウタ４の穴周縁４１を係合させる係合溝１６と、係合溝１６に隣設されているとともに弾性リング２を収容するリング溝１７と、をもつ周縁係合部１４ａから構成されている。係合溝１６は、穴周縁４１の外側面を被覆する外側の周壁部１６ａと、穴周縁４１の内側面を被覆する内側の周壁部１６ｂとにより囲まれている。係合溝１６は、外側の周壁部１６ａから穴周縁４１に向けて突出するシールリップ部１６ｃをもつ。シールリップ部１６ｃは、弾性リング２が当接するリング溝１７の当接面１７ｂよりも径外側に配設されている。

リング溝１７は、周方向にリング状に形成され、径内側に開口１７ｋをもち、また、係合溝１６の外側の周壁部１６ａに隣設されている。したがって、周壁部１６ａは、内側面１６ｅでサイドメンバアウタ４の穴周縁４１を被覆し、外側面１６ｄでリング溝１７を囲む壁面１７ａを構成することになる。リング溝１７には弾性リング２が挿着される。弾性リング２は、リングバネであり、径外側方向に拡径する付勢力Ｆ１をもち、圧縮状態でリング溝１７の径方向内側の開口１７ｋから挿着する。リング溝１７の径内側方向の内径部１７ｄは係合溝１６と平行に延び、径外側方向の外径部１７ｅは、径外方向に対して、係合溝１６から離間する方向に角度α（４５°）で傾斜している。リング溝１７の周壁部１６ａ側の壁面１７ａは、弾性リング２が当接する当接面１７ｂをもつ。当接面１７ｂは、径外側方向に対して、係合溝１６から離間する方向に角度αで傾斜している。外側保持部１４は、リング溝１７に挿着された弾性リング２の付勢力によって、係合溝１６の外側の周壁部１６ａに突設されたシールリップ部１６ｃが、内側の周壁部１６ｂとの間でサイドメンバアウタ４の穴周縁４１を挟持した状態が保持される。内側の周壁部１６ｂは、連結部１５と連結されている。

図３に示すように、内側保持部１３は、ホイールハウスアウタ３に形成された内側貫通穴３０の穴周縁３１を係合させる係合溝１８と、係合溝１８に隣設されているとともに弾性リング２と同様の弾性リング２１を収容するリング溝１９と、をもつ周縁係合部１３ａから構成されている。係合溝１８は、穴周縁３１の外側面を被覆する外側の周壁部１８ａと、穴周縁３１の内側面を被覆する内側の周壁部１８ｂとにより囲まれている。外側の周壁部１８ａは、連結部１５に連結されている。内側の周壁部１８ｂは、穴周縁３１に向けて突出するシールリップ部１８ｃをもつ。シールリップ部１８ｃは、弾性リング２１が当接するリング溝１９の当接面１９ｂよりも径外側に配設されている。

内側保持部１３のリング溝１９は、係合溝１８の内側の周壁部１８ｂに隣設されている。したがって、周壁部１８ｂは、外側面１８ｅでホイールハウスアウタ３の穴周縁３１を被覆し、内側面１８ｄでリング溝１９を囲む壁面１９ａを構成することになる。リング溝１９は、外側保持部１４のリング溝１７と同様に、内側保持部１３の周方向に形成されているとともに、その内径部１９ｄは係合溝１８と平行に延び、外径部１９ｅは、径外方向に対して、係合溝１８から離間する方向に角度α（４５°）で傾斜している。

図１に示すように、シール部材１の内側保持部１３よりも車体内側には、インレットフィラーパイプ６の先端部６１をシールするシール部１１が延びている。組み付け前のシール部１１の内径は、インレットフィラーパイプ６の先端部６１の外径よりも小さい。このため、インレットフィラーパイプ６の組み付けによって、シール部１１はインレットフィラーパイプ６の先端部６１の外縁に沿った形状となるように変形し、先端部６１をシールする。

インレットフィラーパイプ６は樹脂製であり、一方の端部は給油口８に配設されて燃料キャップ７が螺合し、他方の端部は燃料タンクに固定されていて、給油口と燃料タンクとを連通している。インレットフィラーパイプ６の先端部６１及び燃料キャップ７は、サイドメンバアウタ４に形成されている凹部４２に収容されている。凹部４２は、図示しないヒンジによって揺動自在に保持され、リッド４３によって凹部４２の開口を開閉可能としている。

本例のシール部材１を車体に組み付けるにあたっては、図１に示すように、シール部材１のリング溝１７，１９に弾性リング２，２１を径内側の開口１７ｋ、１９ｋから圧縮状態で挿着する。次に、このシール部材１を、径内側に圧縮した状態で、車体の外側から外側貫通穴４０及び内側貫通穴３０の中に挿入する。シール部材１を径内側方向の圧縮力から解放して、穴周縁３１及び穴周縁４１を、それぞれ内側保持部１３の係合溝１６及び外側保持部１４の係合溝１８に係合させる。次に、インレットフィラーパイプ６の先端部６１を車体の内側からシール部材１の連通穴１０の中に挿入し、ホイールハウスアウタ３の内側貫通穴３０よりも外側に突出させる。これにより、シール部１１が先端部６１の外縁に沿って変形して先端部６１をシールする。その後、インレットフィラーパイプ６は、図示しない固定部で車体に固定される。

図２に示すように、本例のシール部材１の外側保持部１４においては、リング溝１７の弾性リング２との当接面１７ｂは、径外側方向に対して、係合溝１６から離間する方向に所定角度αで傾斜している。弾性リング２は、径外側方向に拡径する付勢力Ｆ１をもつ。付勢力Ｆ１の向きは、傾斜したリング溝１７の当接面１７ｂの面方向に対して所定角度αで傾斜する方向となる。弾性リング２の付勢力Ｆ１は、当接面１７ｂをその法線方向に押す分力Ｆ２と、当接面１７ｂの面方向に移動しようとする分力Ｆ３とに分解される。分力Ｆ３は、リング溝１７の径外側端部に位置する底面１７ｃを押圧する。このため、弾性リング２は底面１７ｃに押し付けられた状態で保持される。そして、分力Ｆ２は、周壁部１６ａ側に所定角度（９０―α）°で傾斜する方向に向く。ゆえに、この分力Ｆ２は、周壁部１６ａを穴周縁４１に対して押し付け、穴周縁４１に対する面圧を発生させている。このため、周壁部１６ａは穴周縁４１を押圧し、穴周縁４１に対する面圧を確保することができる。したがって、シール部材１が外側貫通穴４０から抜け出ることを抑制することができる。

リング溝１７は、径外方向に対して、係合溝１６から離間する方向に角度αで傾斜している。このため、弾性リング２をリング溝１７の奥部まで確実に配置することができる。

係合溝１６は、周壁部１６ａから穴周縁４１側に向けて突出するシールリップ部１６ｃをもつ。このため、シールリップ部１６ｃが穴周縁４１に弾接し、弾性リング２の付勢力によって、シールリップ部１６ｃは、穴周縁４１に押し付けられる。ゆえに、シールリップ部１６ｃは、穴周縁４１を確実にシールすることができる。

弾性リング２の当接面１７ｂを押圧する方向は、当接面１７ｂよりも径外側に向かって傾斜している。この当接面１７ｂよりも径外側にシールリップ部１６ｃを配置することにより、シールリップ部１６ｃは、弾性リング２による押圧力が効率的に伝わり、外側貫通穴４０の穴周縁４１にするシール性をより高めることができる。

図３に示すように、内側保持部１３においても、前記した外側保持部１４と同様に、リング溝１９の当接面１９ｂが係合溝１８から離間する方向に角度αで傾斜しているため、外側保持部１４と同様の効果を発揮することができる。

（実施例２）
本例のシール部材１は、図４に示すように、外側保持部１４のリング溝１７の全体が、径外方向に対して係合溝１６から離間する方向に傾斜している。内側保持部１３は、外側保持部１４と同様の構成をもつ。この場合も、実施例１と同様の効果を得ることができる。

（実施例３）
本例のシール部材１は、図５に示すように、外側保持部１４のリング溝１７の全体が係合溝１６と平行に延びている。リング溝１７の外径部１７ｅにおける周壁部１６ａ側の壁面１７ａは、径外方向に対して、係合溝１６から離間する方向に角度αで傾斜している。一方、外径部１７ｅの車体外側の壁面１７ｆは径外側方向に沿って形成されており、壁面１７ａと壁面１７ｆとの間の間隔は径外側方向に向かって徐々に狭くなっている。従って、弾性リング２は、リング溝１７に挿着すると、壁面１７ａ上の当接面１７ｂと壁面１７ｆ上の当接面１７ｇとで保持される。内側保持部のリング溝も、外側保持部のリング溝と同様の形状を有している。その他の構成は、実施例１と同様である。

本例においても、弾性シール部材２が当接するリング溝１７の当接面１７ｂが、径外方向に対して、係合溝１６から離間する方向に傾斜しているため、実施例１と同様に、周壁部１６ａを押圧する力が発生する。したがって、サイドメンバアウタ４の外側貫通穴４０の穴周縁４１に対する周壁部１６ａの面圧を確保することができる。したがって、シール部材１が開口４０から抜け出ることを抑制することができる。

本発明の実施例１に係るシール部材の取付構造の断面図である。 実施例１のシール部材の外側保持部の取付構造を示す断面説明図である。 実施例１のシール部材の内側保持部の取付構造を示す断面説明図である。 実施例２のシール部材の外側保持部の取付構造を示す断面説明図である。 実施例３のシール部材の外側保持部の取付構造を示す断面説明図である。 従来例に係るシール部材の取付構造の断面説明図である。 他の従来例に係るシール部材の取付構造の断面説明図である。

符号の説明

１：シール部材、２、２１：弾性リング、３：ホイールハウスアウタ、４：サイドメンバアウタ、６：インレットフィラーパイプ、７：燃料キャップ、８：給油口、１０：連通穴、１１：シール部、１３：内側保持部、１３ａ、１４ａ：周縁係合部、１４：外側保持部、１５：連結部、１６、１８：係合溝、１６ａ、１８ａ：外側の周壁部、１６ｂ、１８ｂ：内側の周壁部、１６ｃ、１８ｃ：シールリップ部、１７、１９：リング溝、１７ｂ、１７ｃ、１７ｇ：当接面、１７ｄ、１９ｄ：内径部、１７ｅ、１９ｅ：外径部、１７ｋ、１９ｋ：開口、３０：内側貫通穴、３１，４１：穴周縁、４０：外側貫通穴。

Claims (4)

1. 略筒状を呈するとともに、
   車体のサイドメンバアウタに形成されている外側貫通穴の穴周縁を保持する外側保持部と、前記サイドメンバアウタの内側に前記サイドメンバアウタと離間して配置されたホイールハウスアウタに形成されている内側貫通穴の穴周縁を保持する内側保持部と、前記外側保持部と前記内側保持部との間を連結する連結部と、を備え、
   前記外側保持部及び前記内側保持部の少なくとも一方は、前記穴周縁を係合させる係合溝と、前記外側保持部又は前記内側保持部の周方向にリング状に形成され径内側に開口をもつとともに、径外側方向に拡径する付勢力をもつ弾性リングを径内側の前記開口から挿着するリング溝と、をもつ周縁係合部から構成されている、シール部材であって、
   前記リング溝と前記係合溝との間には周壁部が介設されているとともに、前記リング溝の前記周壁部側の壁面は、前記弾性リングが当接する当接面をもち、
   該当接面は、径外側方向に対して、前記係合溝から離間する方向に傾斜していることを特徴とするシール部材。
2. 前記リング溝は、径外方向に対して、前記係合溝から離間する方向に傾斜していることを特徴とする請求項１記載のシール部材。
3. 前記係合溝は、前記周壁部から前記穴周縁側に向けて突出するシールリップ部をもつことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシール部材。
4. 前記シールリップ部は、前記当接面よりも径外側に配設されていることを特徴とする請求項３記載のシール部材。

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