JP2012082898A - オイルシール - Google Patents
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Abstract
【課題】機外側に配置されるダストリップ上部に泥水が堆積するのを抑制することができ、もってシール性を高めることができるオイルシールを提供する。
【解決手段】ハウジングに対する固定部、主リップおよび第１ダストリップを有する第１シール部材の機外側に第２シール部材を設ける。第２シール部材は、ハウジング端面部を被覆する端面被覆部と、ハウジング外周面に軸方向一方から差し込まれるとともにハウジング外周面に設けた段差状係合部に係合して当該第２シール部材をハウジングから抜け止めする外周差し込み部と、ハウジング軸孔内周面に軸方向一方から差し込まれる内周差し込み部と、第１ダストリップの機外側で軸に密接する第２ダストリップとを一体に有する。
【選択図】図１
【解決手段】ハウジングに対する固定部、主リップおよび第１ダストリップを有する第１シール部材の機外側に第２シール部材を設ける。第２シール部材は、ハウジング端面部を被覆する端面被覆部と、ハウジング外周面に軸方向一方から差し込まれるとともにハウジング外周面に設けた段差状係合部に係合して当該第２シール部材をハウジングから抜け止めする外周差し込み部と、ハウジング軸孔内周面に軸方向一方から差し込まれる内周差し込み部と、第１ダストリップの機外側で軸に密接する第２ダストリップとを一体に有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、密封装置の一種であるオイルシールに関する。本発明のオイルシールは例えば、自動車等車両のパワーステアリング部に軸シールとして用いられ、またはその他の一般産業機械などに用いられる。
従来から、自動車等車両のパワーステアリング部に軸シールとして用いられるオイルシールとして、図３に示すオイルシール５１が知られており、このオイルシール５１は、装着状態において機内側Ａに向け配置されてオイル等の密封流体をシールする主リップ５２と、機外側Ｂに向け配置されて泥水等の異物をシールするダストリップ５３とを有している（特許文献１参照）。
しかしながら、このオイルシール５１を実機に装着すると、軸は縦軸であるので、ダストリップ５３はそのリップ先端を上方へ向けて配置される。
一方、海外など道路整備が十分でない地域では、ダスト環境が苛酷であり、一時的にパワーステアリング部が水没状態で走行するケースもあり、このような場合、上記オイルシール５１では、ダストリップ５３上部に泥水が堆積する。これにより、ダストリップ５３から浸入した泥水が主リップ５２へ噛み込み、オイル漏れを発生させる問題がある。
本発明は以上の点に鑑みて、機外側に配置されるダストリップ上部に泥水が堆積するのを抑制することができ、もってシール性、特に耐泥水性を高めることができるオイルシールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるオイルシールは、軸を挿通したハウジングの軸孔内周に装着される第１シール部材と、前記軸孔の開口周縁部であって前記ハウジングの端面部に装着される第２シール部材とを有し、前記第１シール部材は、前記ハウジングの軸孔内周面に嵌合される固定部と、前記軸の周面に摺動自在に密接して機内側の密封流体をシールする主リップと、前記軸の周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第１ダストリップとを一体に有し、前記第２シール部材は、前記ハウジングの端面部を被覆する端面被覆部と、前記ハウジングの外周面に軸方向一方から差し込まれるとともに前記ハウジングの外周面に設けた段差状の係合部に係合して当該第２シール部材を前記ハウジングから抜け止めする外周差し込み部と、前記ハウジングの軸孔内周面に軸方向一方から差し込まれる内周差し込み部と、前記第１ダストリップの機外側で前記軸の周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第２ダストリップとを一体に有することを特徴とする。
また、本発明の請求項２によるオイルシールは、上記した請求項１記載のオイルシールにおいて、前記第２シール部材における前記外周差し込み部の外周面には、前記軸に固定したダストカバーの内周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第３ダストリップが一体に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の請求項３によるオイルシールは、上記した請求項１または２記載のオイルシールにおいて、前記第２シール部材は、ゴム状弾性体の一体成形品よりなるとともに前記内周差し込み部には金属環が埋設されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項４によるオイルシールは、上記した請求項１または２記載のオイルシールにおいて、前記第２シール部材は、ゴム状弾性体の一体成形品のみよりなることを特徴とする。
更にまた、本発明の請求項５によるオイルシールは、上記した請求項１ないし４の何れかに記載のオイルシールにおいて、前記軸はステアリングシャフトであり、当該オイルシールはステアリング用オイルシールとして用いられることを特徴とする。
上記構成を備える本発明のオイルシールにおいては、固定部、主リップおよび第１ダストリップを有する第１シール部材の機外側に第２シール部材が設けられ、この第２シール部材は、ハウジングの端面部を被覆する端面被覆部と、ハウジングの外周面に軸方向一方から差し込まれるとともにハウジングの外周面に設けた段差状の係合部に係合して当該第２シール部材をハウジングから抜け止めする外周差し込み部と、ハウジングの軸孔内周面に軸方向一方から差し込まれる内周差し込み部と、第１ダストリップの機外側で軸の周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第２ダストリップとを一体に有するものとされている。したがってこのような構造の第２シール部材が第１シール部材の機外側でハウジングの端面部および軸孔開口部を覆うように装着されるため、この第２シール部材によって泥水等の異物をシールすることが可能となり、泥水等の異物が第１ダストリップ上に堆積するのを抑制することが可能となる。
また、この第２シール部材における外周差し込み部の外周面に、軸に固定したダストカバーの内周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第３ダストリップを一体に設けることにより、第２ダストリップに達する泥水等の異物が減少し、シール性が一層向上する。
第２シール部材としては、これをゴム状弾性体の一体成形品とするとともに内周差し込み部にハウジングの軸孔内周面に嵌合するための金属環を埋設するのが好適であって、これによれば、ハウジングに対して第２シール部材が強固に固定され外れにくい。但し金属環はこれを省略しても良く、この場合には、製作コストの低減と装着作業の容易化を実現することが可能となる。
本発明において、軸は例えばステアリングシャフトであり、この場合、オイルシールはステアリング用オイルシールとして用いられる。したがってこのステアリング部の軸シールに係る技術分野において、本発明の諸効果を実現することが可能となる。
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明においては上記したように、固定部、主リップおよび第１ダストリップを有する第１シール部材の機外側に、端面被覆部、外周差し込み部、内周差し込み部および第２ダストリップを一体に有する第２シール部材が装着されるため、この第２シール部材によって泥水等の異物をシールすることが可能とされ、泥水等の異物が第１ダストリップ上に堆積するのを抑制することが可能とされる。したがって第１ダストリップ上に泥水等が堆積し、第１ダストリップから浸入した泥水が主リップへ噛み込み、オイル漏れが発生するのを抑制することができる。
また、第２シール部材における外周差し込み部の外周面にダストカバーに密接する第３ダストリップを一体に設ける場合には、第２ダストリップに達する泥水等の異物が減少するため、シール性を一層向上させることができる。
第２シール部材をゴム状弾性体の一体成形品とするとともに内周差し込み部に金属環を埋設する場合には、ハウジングに対する固定性を安定化させることができ、金属環を省略してゴム状弾性体の一体成形品のみとする場合には、この第２シール部材につき低コスト化および装着作業の容易化を実現することができる。
また、本発明のオイルシールがステアリング用オイルシールとして用いられる場合には、このステアリング部軸シールに係る技術分野において、本発明の効果を実現することができる。
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）
本発明は、パワーステアリング用オイルシールに関する。
（２）
（２−１）従来技術において、オイルシールは、ハウジングに嵌合されており、内部オイルの密封と外部ダストの侵入を防止する役割を持つ。軸はハンドルの動きに伴い揺動作動し、オイルシール大気側にはダストカバーが軸に固定されている。
（２−２）オイルシールは、金属環、ゴム、スプリングから構成され、オイルを密封する主リップと外部ダストの侵入を防止するダストリップ、ハウジングにオイルシールを固定する嵌合部で構成される。
（２−３）海外など道路整備が十分でない地域では、ダスト環境が苛酷であり、一時的にパワーステアリング部が水没状態で走行するケースもあり、従来技術では、ダストカバーとハウジング間の隙間から浸入した泥水が主リップ部へ噛み込み、オイル漏れを発生させる問題がある。
（１）
本発明は、パワーステアリング用オイルシールに関する。
（２）
（２−１）従来技術において、オイルシールは、ハウジングに嵌合されており、内部オイルの密封と外部ダストの侵入を防止する役割を持つ。軸はハンドルの動きに伴い揺動作動し、オイルシール大気側にはダストカバーが軸に固定されている。
（２−２）オイルシールは、金属環、ゴム、スプリングから構成され、オイルを密封する主リップと外部ダストの侵入を防止するダストリップ、ハウジングにオイルシールを固定する嵌合部で構成される。
（２−３）海外など道路整備が十分でない地域では、ダスト環境が苛酷であり、一時的にパワーステアリング部が水没状態で走行するケースもあり、従来技術では、ダストカバーとハウジング間の隙間から浸入した泥水が主リップ部へ噛み込み、オイル漏れを発生させる問題がある。
（３）
（３−１）そこで、本発明では、以下の構成とする。
（３−２）すなわち従来技術では、泥水環境が苛酷な場合、ダストカバーとハウジング間の隙間からオイルシール部に泥水が流れ込み、ダストリップ大気側のハウジング凹み部に泥水が堆積する。これによりダストリップの耐泥水性不足によって泥水が主リップ部へ浸入し、主リップがダストを噛み込むことにより油漏れが発生している。
（３−３）これに対し、本発明は、オイルシール大気側のハウジング凹み部へ泥水が堆積することがないよう、ハウジング大気側面にダストシールを覆い被せるように設定したものである。また、更なる耐泥水性向上のため、ダストカバーとハウジング間からの泥水浸入を抑制すべく、ダストシールの外周側にダストカバーとしめしろを有する外周リップを設けたものである。
（３−４）本発明図１のオイルシールは、ハウジング内周側とダストシール金属環で固定し、また外周側はハウジング外周溝部へ嵌め込むタイプであり、ダストシール固定性に優れる。
（３−５）本発明図２のオイルシールは、コスト削減案として、ハウジング外周溝部へ嵌め込むラバーオンリータイプとし、低コスト化と同時にダストシールの装着性を容易にしたものである。
（４）
本発明技術により、耐ダスト（泥水）性が向上し、ダスト（泥水）環境が苛酷な場合でも主リップ部への泥水浸入が抑制され、ダスト噛み込みによるオイル漏れが解決できる。これにより、車両の長寿命化が図れる効果が得られる。
（３−１）そこで、本発明では、以下の構成とする。
（３−２）すなわち従来技術では、泥水環境が苛酷な場合、ダストカバーとハウジング間の隙間からオイルシール部に泥水が流れ込み、ダストリップ大気側のハウジング凹み部に泥水が堆積する。これによりダストリップの耐泥水性不足によって泥水が主リップ部へ浸入し、主リップがダストを噛み込むことにより油漏れが発生している。
（３−３）これに対し、本発明は、オイルシール大気側のハウジング凹み部へ泥水が堆積することがないよう、ハウジング大気側面にダストシールを覆い被せるように設定したものである。また、更なる耐泥水性向上のため、ダストカバーとハウジング間からの泥水浸入を抑制すべく、ダストシールの外周側にダストカバーとしめしろを有する外周リップを設けたものである。
（３−４）本発明図１のオイルシールは、ハウジング内周側とダストシール金属環で固定し、また外周側はハウジング外周溝部へ嵌め込むタイプであり、ダストシール固定性に優れる。
（３−５）本発明図２のオイルシールは、コスト削減案として、ハウジング外周溝部へ嵌め込むラバーオンリータイプとし、低コスト化と同時にダストシールの装着性を容易にしたものである。
（４）
本発明技術により、耐ダスト（泥水）性が向上し、ダスト（泥水）環境が苛酷な場合でも主リップ部への泥水浸入が抑制され、ダスト噛み込みによるオイル漏れが解決できる。これにより、車両の長寿命化が図れる効果が得られる。
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第１実施例・・・
図１は、本発明の第１実施例に係るオイルシール１の要部断面を示している。当該実施例に係るオイルシール１は、ハウジング３１の軸孔３２内周に装着される第１シール部材（オイルシール本体とも称する）１１と、軸孔３２の開口周縁部であってハウジング３１の端面部に装着される第２シール部材（ダストシールとも称する）２１との組み合わせよりなるものであって、以下のように構成されている。尚、軸孔３２に挿通される軸３３は、縦軸であり、具体的には自動車等車両のパワーステアリング部におけるステアリングシャフトである。図の下方が機内側Ａ、上方が機外側Ｂである。ハウジング３１の機外側端部であって軸孔開口周縁部には内向き（径方向内方向き）のフランジ部３４が一体に設けられ、第１シール部材１１はこのフランジ部３４に対し機内側Ａから端面突き当ての状態で装着される。一方、第２シール部材２１はフランジ部３４の端面部（上面部）すなわちハウジング３１の端面部（上面部）に覆い被さるように機外側Ｂからキャップ状に装着される。フランジ部３４の更に機外側Ｂに位置して軸３３の外周面にはダストカバー３５が取り付けられている。
図１は、本発明の第１実施例に係るオイルシール１の要部断面を示している。当該実施例に係るオイルシール１は、ハウジング３１の軸孔３２内周に装着される第１シール部材（オイルシール本体とも称する）１１と、軸孔３２の開口周縁部であってハウジング３１の端面部に装着される第２シール部材（ダストシールとも称する）２１との組み合わせよりなるものであって、以下のように構成されている。尚、軸孔３２に挿通される軸３３は、縦軸であり、具体的には自動車等車両のパワーステアリング部におけるステアリングシャフトである。図の下方が機内側Ａ、上方が機外側Ｂである。ハウジング３１の機外側端部であって軸孔開口周縁部には内向き（径方向内方向き）のフランジ部３４が一体に設けられ、第１シール部材１１はこのフランジ部３４に対し機内側Ａから端面突き当ての状態で装着される。一方、第２シール部材２１はフランジ部３４の端面部（上面部）すなわちハウジング３１の端面部（上面部）に覆い被さるように機外側Ｂからキャップ状に装着される。フランジ部３４の更に機外側Ｂに位置して軸３３の外周面にはダストカバー３５が取り付けられている。
第１シール部材１１は、前記フランジ部３４の機内側Ａにおいてハウジング３１の軸孔３２内周面に固定（嵌着）される筒状の固定部１２を有しており、この固定部１２の機外側端部から径方向内方へ向けてフランジ状のリップ保持部１３が一体に設けられ、このリップ保持部１３の内周端部に複数のシールリップ１４，１５が一体に設けられ、このシールリップとして、機内側Ａのオイルをシールする主リップ１４と、機外側Ｂの泥水等外部ダストをシールする第１ダストリップ１５とが一体に設けられている。これらシールリップ１４，１５は何れも軸３３の周面に摺動自在に密接することによりオイルまたはダストなどをシールする。
また、第１シール部材１１は、その部品構成として、筒状部１６ａの機外側端部に内向きフランジ部１６ｂを一体成形した金属環１６にゴム状弾性体１７を被着（加硫接着）したものであって、このゴム状弾性体１７によって、金属環１６およびハウジング３１間をシールする外周シール部１８とともに前記複数のシールリップ１４，１５が一体に成形されている。主リップ１４には第３の部品として、しめしろ調整用のガータースプリング１９が嵌着されている。
一方、第２シール部材２１は、ハウジング３１の端面部（上面部）３１ａをその上方（機外側Ｂ）から被覆する平板環状の端面被覆部２２を有しており、この端面被覆部２２の外周縁部に、ハウジング３１の外周面３１ｂに上方から差し込まれる環状の外周差し込み部２３が一体に設けられている。ハウジング３１の外周面３１ｂには段差状の係合部３６が環状溝３７の一部として設けられている。外周差し込み部２３の内周面には、段差状の係合部３６に係合して当該第２シール部材２１をハウジング３１から抜け止めするための突起部２４が一体に設けられている。また端面被覆部２２の内周縁部には、ハウジング３１の軸孔３２内周面に上方から差し込まれる環状の内周差し込み部２５が一体に設けられている。また同じく端面被覆部２２の内周縁部であって内周差し込み部２５の機外側Ｂには、第１ダストリップ１５の機外側Ｂに位置して軸３３の周面に摺動自在に密接して機外側Ｂの泥水等の異物をシールする第２ダストリップ２６が一体に設けられている。
外周差し込み部２３の外周面には、ダストカバー３５におけるスカート部の内周面に摺動自在に密接して機外側Ｂの泥水等の異物をシールする第３ダストリップ２７が一体に設けられている。この第３ダストリップ２７は、ダストカバー３５およびハウジング３１間の隙間３８が当該第３ダストリップ２７よりも下方に設定されてこの隙間３８から泥水等が浸入してくる関係上、第１および第２ダストリップ１５，２６とは反対に、そのリップ先端を下方へ向けて形成されている。
第２シール部材２１は、ゴム状弾性体２８の一体成形品よりなるが、端面被覆部２２から内周差し込み部２５へかけての部位には金属環２９が埋設されてその強度が高められている。金属環２９は筒状部２９ａの機外側端部に外向きフランジ部２９ｂを一体成形したものであって、内周差し込み部２５の外周面に位置する筒状部２９ａが所定のしめしろをもって軸孔３２内周面に嵌合されている。
上記構成のオイルシール１において、機外側Ｂに存在する泥水等外部ダストは先ず、ハウジング３１の上方にダストカバー３５が装着されることによって機内側Ａへ浸入しにくくされている。ダストカバー３５およびハウジング３１間の隙間３８から浸入した泥水等は第３ダストリップ２７でシールされ、更に第２ダストリップ２６でシールされ、両ダストリップ２７，２６を通過しなければ第１ダストリップ１５に到達しないように構成されている。第２ダストリップ２６で遮断された泥水等は、第２シール部材２１上に堆積しようとしても、外周差し込み部２３の外周面に沿って流れ落ち、第３ダストリップ２７を経て隙間３８から外部へ流出することもある。したがって泥水等は第１ダストリップ１５に到達しにくく、よって第１ダストリップ１５上に泥水等が堆積して、第１ダストリップ１５から浸入した泥水が主リップ１４へ噛み込み、オイル漏れが発生するのを抑制することができる。
また、第２シール部材２１がゴム状弾性体２８の一体成形品よりなるとともに内周差し込み部２５に金属環２９が埋設され、この金属環２９が軸孔３２内周面に嵌合する構成とされているために、ハウジング３１に対する第２シール部材２１の固定性を安定化させることができ、すなわちハウジング３１に対して第２シール部材２１を強固にしっかりと固定することができる。また外周差し込み部２３の内周面に設けられた突起部２４がハウジング３１の外周面に設けられた段差状の係合部３６に係合するため、第２シール部材２１はハウジング３１から脱落しにくいものである。尚、図示する装着状態において、内周差し込み部２５はその下端部を下方へ延長し第１シール部材１１に密接させて該部シール性を確保するようにしても良い。また端面被覆部２２はその上面をテーパー状として泥水等が外周側へ流れやすいようにしても良い。
第２実施例・・・
上記第１実施例において、第２シール部材２１はゴム状弾性体２８の一体成形品よりなるとともに端面被覆部２２から内周差し込み部２５へかけての部位に金属環２９が埋設されてその強度が高められているが、第２実施例として図２に示すように、金属環２９はこれを省略しても良く、この場合、第２シール部材２１はゴム状弾性体２８の一体成形品のみによって成形される。この場合、強度は若干低下するものの第２シール部材２１について製作コストを低減化させることができ、また部品のフレキシブル性が高められることから装着作業を容易化することができる。当該第２実施例のその他の構成および作用効果は上記第１実施例と同様である。また、内周差し込み部２５の下端部を第１シール部材１１に密接させて該部シール性を確保するようにしても良いこと、および端面被覆部２２の上面をテーパー状として泥水等が外周側へ流れやすいようにしても良いことも第１実施例と同じである。
上記第１実施例において、第２シール部材２１はゴム状弾性体２８の一体成形品よりなるとともに端面被覆部２２から内周差し込み部２５へかけての部位に金属環２９が埋設されてその強度が高められているが、第２実施例として図２に示すように、金属環２９はこれを省略しても良く、この場合、第２シール部材２１はゴム状弾性体２８の一体成形品のみによって成形される。この場合、強度は若干低下するものの第２シール部材２１について製作コストを低減化させることができ、また部品のフレキシブル性が高められることから装着作業を容易化することができる。当該第２実施例のその他の構成および作用効果は上記第１実施例と同様である。また、内周差し込み部２５の下端部を第１シール部材１１に密接させて該部シール性を確保するようにしても良いこと、および端面被覆部２２の上面をテーパー状として泥水等が外周側へ流れやすいようにしても良いことも第１実施例と同じである。
１ オイルシール
１１ 第１シール部材
１２ 固定部
１３ リップ保持部
１４ 主リップ
１５ 第１ダストリップ
１６，２９ 金属環
１６ａ，２９ａ 筒状部
１６ｂ，２９ｂ，３４ フランジ部
１７，２８ ゴム状弾性体
１８ 外周シール部
１９ ガータースプリング
２１ 第２シール部材
２２ 端面被覆部
２３ 外周差し込み部
２４ 突起部
２５ 内周差し込み部
２６ 第２ダストリップ
２７ 第３ダストリップ
３１ ハウジング
３１ａ 端面部
３１ｂ 外周面
３２ 軸孔
３３ 軸
３５ ダストカバー
３６ 係合部
３７ 環状溝
３８ 隙間
Ａ 機内側
Ｂ 機外側
１１ 第１シール部材
１２ 固定部
１３ リップ保持部
１４ 主リップ
１５ 第１ダストリップ
１６，２９ 金属環
１６ａ，２９ａ 筒状部
１６ｂ，２９ｂ，３４ フランジ部
１７，２８ ゴム状弾性体
１８ 外周シール部
１９ ガータースプリング
２１ 第２シール部材
２２ 端面被覆部
２３ 外周差し込み部
２４ 突起部
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２６ 第２ダストリップ
２７ 第３ダストリップ
３１ ハウジング
３１ａ 端面部
３１ｂ 外周面
３２ 軸孔
３３ 軸
３５ ダストカバー
３６ 係合部
３７ 環状溝
３８ 隙間
Ａ 機内側
Ｂ 機外側
Claims (5)
- 軸を挿通したハウジングの軸孔内周に装着される第１シール部材と、前記軸孔の開口周縁部であって前記ハウジングの端面部に装着される第２シール部材とを有し、
前記第１シール部材は、前記ハウジングの軸孔内周面に嵌合される固定部と、前記軸の周面に摺動自在に密接して機内側の密封流体をシールする主リップと、前記軸の周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第１ダストリップとを一体に有し、
前記第２シール部材は、前記ハウジングの端面部を被覆する端面被覆部と、前記ハウジングの外周面に軸方向一方から差し込まれるとともに前記ハウジングの外周面に設けた段差状の係合部に係合して当該第２シール部材を前記ハウジングから抜け止めする外周差し込み部と、前記ハウジングの軸孔内周面に軸方向一方から差し込まれる内周差し込み部と、前記第１ダストリップの機外側で前記軸の周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第２ダストリップとを一体に有することを特徴とするオイルシール。 - 請求項１記載のオイルシールにおいて、
前記第２シール部材における前記外周差し込み部の外周面には、前記軸に固定したダストカバーの内周面に摺動自在に密接して機外側の泥水等の異物をシールする第３ダストリップが一体に設けられていることを特徴とするオイルシール。 - 請求項１または２記載のオイルシールにおいて、
前記第２シール部材は、ゴム状弾性体の一体成形品よりなるとともに前記内周差し込み部には金属環が埋設されていることを特徴とするオイルシール。 - 請求項１または２記載のオイルシールにおいて、
前記第２シール部材は、ゴム状弾性体の一体成形品のみよりなることを特徴とするオイルシール。 - 請求項１ないし４の何れかに記載のオイルシールにおいて、
前記軸はステアリングシャフトであり、当該オイルシールはステアリング用オイルシールとして用いられることを特徴とするオイルシール。
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