JP2012112397A - 圧入部材の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能が低下し難い圧入部材の取付構造を提供する。
【解決手段】流体を収容する容器３の壁部材７に形成された孔部１４と、当該孔部に圧入される圧入部材６と、孔部の内周面１６と圧入部材の外周面１５との隙間を密封する弾性を有するシール部材２３と、シール部材を孔部の貫通方向に沿って押圧し、壁部材と圧入部材とに対してシール部材を密着させる押圧部材２５とを備え、孔部の内周面および圧入部材の外周面のいずれか一方に、壁部材と圧入部材との間に空隙１７を形成する段差部１８を設け、空隙にシール部材を装着し、押圧部材は、段差部の径方向において壁部材と圧入部材のいずれか一方に対して圧入され、他方とは離間した状態で圧入されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体を収容する容器の壁部材に形成された孔部と、当該孔部に圧入される圧入部材と、前記孔部の内周面と前記圧入部材の外周面との隙間を密封する弾性を有するシール部材とを備えた圧入部材の取付構造に関する。

上記圧入部材の取付構造に関連する従来の技術では、外周面に周溝を形成してある圧入部材と、周溝の溝深さよりも太いＯリングなどのシール部材とを用いて、周溝にシール部材を装着してある圧入部材の孔部への圧入に伴うシール部材の弾性変形で、孔部の内周面と圧入部材の外周面との隙間を密封して、容器に収容されている流体の漏れ出しを防止してある（例えば、特許文献１参照）。
つまり、圧入部材の周溝に予め装着したシール部材を、圧入部材の孔部への圧入に伴って弾性変形させ、そのシール部材の弾性復元力で孔部の内周面と周溝の底面とに対して圧接させて隙間を密封してある。

特開２００１−３１１４６９号公報

圧入部材を孔部に対して所定深さまで圧入する過程において、周溝に装着されたシール部材は、孔部の内周面と周溝の底面とで圧縮されて、孔部の内周面と周溝の底面とに対して圧接している状態で移動する。
このため、シール部材が孔部の内周面に強く擦られて、シール部材に捩れや反転が生じるおそれがある。
しかしながら、シール部材は孔部の内周面と周溝との間で圧縮されており、シール部材の変形状態を外部から確認することができないので、シール部材に捩れや反転が生じていると、シール部材の孔部の内周面や周溝の底面に対する圧接度合いにばらつきが生じて密封性能が低下するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、密封性能が低下し難い圧入部材の取付構造を提供することを目的とする。

本発明による圧入部材の取付構造の第１特徴構成は、流体を収容する容器の壁部材に形成された孔部と、当該孔部に圧入される圧入部材と、前記孔部の内周面と前記圧入部材の外周面との隙間を密封する弾性を有するシール部材と、前記シール部材を前記孔部の貫通方向に沿って押圧し、前記壁部材と前記圧入部材とに対して前記シール部材を密着させる押圧部材とを備え、前記孔部の内周面および前記圧入部材の外周面のいずれか一方に、前記壁部材と前記圧入部材との間に空隙を形成する段差部を設け、前記空隙に前記シール部材を装着し、前記押圧部材は、前記段差部の径方向において前記壁部材と前記圧入部材のいずれか一方に対して圧入され、他方とは離間した状態で圧入されている点にある。

本構成の圧入部材の取付構造は、シール部材を孔部の貫通方向に沿って押圧し、壁部材と圧入部材とに対してシール部材を密着させる押圧部材を備え、孔部の内周面および圧入部材の外周面のいずれか一方に、壁部材と圧入部材との間に空隙を形成する段差部を設け、その空隙にシール部材を装着してある。
すなわち、空隙に装着したシール部材を孔部の貫通方向に沿って押圧し、壁部材と圧入部材とに対してシール部材を密着させる押圧部材を備えているので、圧入部材の圧入時にシール部材が孔部の内周面又は圧入部材の外周面に強く擦られるおそれがなく、シール部材に捩れや反転が生じるおそれもない。
また、空隙に対して緩く装着されたシール部材でも、押圧部材による押圧で大きく弾性変形させて、壁部材と圧入部材とに対して密着させ易い。
さらに、押圧部材でシール部材を押圧するにあたって、孔部の内周面と圧入部材の外周面との双方に対して押圧部材を圧入してある場合は、押圧部材の圧入に伴って孔部の内周面と圧入部材の外周面との圧接部が押し広げられ、気密性が損なわれるおそれがある。
本構成では、押圧部材は、段差部の径方向において壁部材と圧入部材のいずれか一方に対して圧入され、他方とは離間した状態で圧入されている。
このため、押圧部材を圧入しても、孔部の内周面と圧入部材の外周面との圧接部が押し広げられるおそれがない。
また、押圧部材を壁部材に対して圧入してある場合は、壁部材に対する押圧部材の圧入部位と、圧入部材の外周面に圧接される孔部の内周面部分とが、孔部の径方向でも孔部の貫通方向でも互いに離れている。
押圧部材を圧入部材に対して圧入してある場合は、圧入部材に対する押圧部材の圧入部位と、孔部の内周面に圧接される圧入部材の外周面部分とが、孔部の径方向でも孔部の貫通方向でも離れている。
したがって、押圧部材がその製作精度に起因して段差部の周面に想定以上の圧力で圧入されていても、圧入部材の外周面に圧接される孔部の内周面部分が拡径したり、孔部の内周面に圧接される圧入部材の外周面部分が縮径したりするおそれがない。
よって、本構成の圧入部材の取付構造であれば、孔部の内周面と圧入部材の外周面との圧接状態を所定の圧接状態に維持し易く、密封性能が低下し難い。
押圧部材は、孔部の内周面と圧入部材の外周面との圧接部が押し広げられることがないように、壁部材と圧入部材のいずれか他方とは離間した状態で圧入されている。
したがって、孔部の内周面と圧入部材の外周面との圧接部が押し広げられることがない程度に接触している場合でも、押圧部材は、壁部材と圧入部材のいずれか他方と実質的に離間している。

本発明の第２特徴構成は、前記圧入部材が円筒状表面を有する長尺の部材であり、前記押圧部材が環状の部材であり、前記シール部材がＯリングであって、前記圧入部材の端部外周面が、前記内周面と当接する第１外周面と、当該第１外周面よりも小径の第２外周面とを備え、前記Ｏリングおよび前記押圧部材を、前記内周面と前記第２外周面との間に形成した環状の空隙に配置してある点にある。

本構成の圧入部材の取付構造は、円筒状表面を有する長尺の圧入部材の端部外周面が、孔部の内周面と当接する第１外周面と、当該第１外周面よりも小径の第２外周面とを備えている。
このため、段差部の周面が第２外周面で形成され、孔部の内周面と第２外周面との間に形成した環状の空隙にＯリングが装着され、第１外周面が孔部の内周面に圧接される。
Ｏリングは、第２外周面に圧入してある環状の押圧部材で壁部材と圧入部材とに対して密着される。
したがって、円筒状表面を有する長尺の圧入部材を、流体を収容する容器の内側に突出させて、第１外周面を容器の壁部材に形成された孔部の内周面に圧入し、容器内の流体が外部に漏れ出さないように、孔部の内周面と圧入部材の第１外周面との隙間をＯリングで密封することができる。
よって、本構成であれば、容器の内側でロータなどの回転部材を支持する軸部材を長尺の圧入部材で構成して、その圧入部材の端部を、容器内部の流体が外部に漏れ出さないように、容器の壁部材に固定することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記押圧部材の外面のうち前記Ｏリングを押圧する押え面が、前記壁部材と前記圧入部材とのうちの前記押圧部材が圧入されている部材とは異なる部材の側に前記Ｏリングを押圧するように、前記押圧部材の外周側から内周側にかけてテーパ形状の傾斜を有する点にある。

本構成であれば、壁部材と圧入部材とのうちの押圧部材が圧入されている部材とは異なる部材の側に向けてＯリングを積極的に押圧することができるので、孔部の内周面と圧入部材との隙間を一層確実に密封しておくことができる。

本発明の第４特徴構成は、前記押圧部材は、前記内周面に係る段差部あるいは前記外周面に係る段差部の周面に螺合して圧入されている点にある。

本構成であれば、シール部材に作用させる押圧力を、圧入部材の外周面に対する押圧部材の螺合操作量を調整することで所望の押圧力に設定し易い。

本発明による圧入部材の取付構造を有する電動ポンプの断面図である。 圧入部材の取付構造を示す断面図である。 第２実施形態の取付構造を示す断面図である。 第３実施形態の取付構造を示す断面図である。 第４実施形態の取付構造を示す断面図である。 第５実施形態の取付構造を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、自動車用エンジンの冷却水やオイルなどの各種液体（流体の一例）用の電動ポンプを示す。
電動ポンプは、吸入口１ａと吐出口１ｂとが形成された樹脂製のポンプハウジング１と、樹脂製のモータハウジング２とを有している。
ポンプハウジング１とモータハウジング２は、樹脂製の有底円筒状仕切容器３を挟んで、ボルトなどで液密に一体に固定されている。

ポンプハウジング１の内側に形成されたポンプ室４と、仕切容器３の内側に形成されたロータ室５とが連通され、ポンプ室４の内部に入り込む長さを有する断面円形の金属製固定軸６が本発明における圧入部材として、本発明による取付構造で仕切容器３の底壁７に固定されている。
固定軸６の先端側は、吸入口１ａの内側に設けてある軸支持部１ｃに支持されている。

固定軸６のロータ室５に臨む部分には、磁石８ａを備えたロータ８が回転自在に支持され、固定軸６のポンプ室４に臨む部分には、インペラ９が回転自在に支持されている。
ロータ８とインペラ９は共通の筒状回転体１０に樹脂で一体成形され、この筒状回転体１０が固定軸６に形成した前後一対の軸受け面６ａに回転自在に支持されている。

モータハウジング２には、ロータ８の磁石８ａに対向する位置に磁界を発生させて、ロータ８をインペラ９と共に回転駆動させる駆動コイル１１が埋め込まれている。

駆動コイル１１は、ロータ８の回転方向に並べて複数配置され、これらの駆動コイル１１を順次ＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、ロータ８を固定軸６に対して回転駆動させるように構成されている。
インペラ９の回転によって、インペラ９の固定軸６の軸芯Ｘと同芯状に開口している吸入口１ａから液体をポンプ室４に吸入し、吸入した液体を、固定軸６の軸芯Ｘに対して直交する方向に開口している吐出口１ｂから吐出する。

筒状回転体１０は固定軸６に対して摺動回転するので、その固定軸６が発熱する。また駆動コイル１１も通電に伴って発熱する。このため、ロータ室５には、ポンプ室４から流入した液体が潤滑用及び冷却用の液体として収容されている。
固定軸６には幅広の周溝１２が形成され、筒状回転体１０の筒壁には、ロータ室５と周溝１２とを連通する貫通孔１０ａが形成されている。
ロータ室５に収容された液体は、貫通孔１０ａから周溝１２に流入して固定軸６を冷却する。

図２は、仕切容器３の底壁７に対する固定軸６の取付構造を示す拡大図である。
ロータ室５を形成している仕切容器３が本発明における流体を収容する容器に相当し、仕切容器３の底壁７が本発明における容器の壁部材に相当し、固定軸６が本発明における円筒状表面を有する長尺の圧入部材に相当している。

固定軸６は、筒状回転体１０を支持する支持軸部分６ｂの一端側に断面円形の金属製固定軸部１３を同芯状に一体に備えている。
固定軸６は、固定軸部１３を底壁７に貫通形成された円形の孔部１４に圧入して固定されている。
固定軸部１３の外周面が本発明における圧入部材の端部外周面１５に相当している。

端部外周面１５には、孔部１４への圧入に係る部位、つまり、孔部１４の内周面（以下、孔内周面という）１６のうちの容器外面側に近い部分に圧接される部位に対して孔部１４の貫通方向でロータ室５の側に隣接した部位に、孔内周面１６と端部外周面１５との間に空隙１７を形成する段差部１８を設けてある。

すなわち、固定軸部１３は、孔内周面１６に当接する第１外周面１９を端部外周面１５に形成する大径部分２０と、第１外周面１９よりも小径の第２外周面２１を端部外周面１５に形成する小径部分２２とを同芯状に、かつ、小径部分２２がロータ室５の側に位置するように設けて、孔内周面１６と第２外周面２１との間に環状の空隙１７を形成する段差部１８を設けてある。

固定軸部１３の大径部分２０が孔部１４に圧入され、ロータ室５内の液体が外部に漏れ出さないように、孔内周面１６と第１外周面１９との隙間を密封する弾性を有するシール部材としてのＯリング２３が空隙１７に装着されている。

空隙１７に装着したＯリング２３を孔部１４の貫通方向に沿って押圧して、底壁７の孔内周面１６と固定軸部１３の第２外周面２１及び大径部分２０の第２外周面２１の側に臨む大径端面２４とに対して密着させる環状の金属製押圧部材２５を設けてある。

押圧部材２５は、断面形状が矩形で、固定軸部１３の外周面に係る段差部１８を形成する第２外周面２１にのみ圧入して、空隙１７に配置してある。押圧部材２５は、その外周面が孔内周面１６に接触しない大きさの外径で形成して、底壁７とは離間した状態で圧入されている。

図２（ａ）〜（ｃ）は、固定軸６を固定軸部１３で底壁７に固定する手順を示す。
図２（ａ）に示すように、固定軸部１３における第２外周面２１の周りにＯリング２３を予め装着してある固定軸６を、孔部１４を通して容器内側に挿入して、図２（ｂ）に示すように、第１外周面１９が孔内周面１６に圧接されるように、固定軸部１３を孔部１４に圧入する。
尚、Ｏリング２３は、固定軸部１３を孔部１４に圧入した後、容器内側から第２外周面２１の周りに装着してもよい。

次に、押圧部材２５を容器内側から第２外周面２１に圧入して、図（ｃ）に示すように、Ｏリング２３を孔内周面１６と第２外周面２１と大径端面２４とに対して密着するように弾性変形させ、孔内周面１６と第１外周面１９との隙間を密封する。

〔第２実施形態〕
図３は、本発明の別実施形態を示している。
本実施形態では、押圧部材２５の外面のうちＯリング２３を押圧する押え面２６が、底壁７と固定軸６とのうちの押圧部材２６が圧入されている固定軸６とは異なる底壁７の側に前記Ｏリングを押圧するように、押圧部材２５の外周側から内周側にかけてテーパ形状の傾斜を有する。
つまり、押え面２６が、外周側ほど押え方向に対して後退する状態に傾斜している。
このため、Ｏリング２３を孔内周面１６と第１外周面１９との圧接部の側に向けて積極的に押圧することができる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図４は、本発明の別実施形態を示している。
本実施形態では、環状の押圧部材２５の内周側に形成した雌ネジ２５ａを第２外周面２１に形成した雄ネジ２１ａに螺合して、押圧部材２５を第２外周面２１に圧入してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第４実施形態〕
図５は、本発明の別実施形態を示している。
本実施形態では、孔部１４に小径部分２７を形成する環状鍔部２８を孔内周面１６に突設してある。

Ｏリング２３は、環状鍔部２８における円筒形状の鍔外周面２９と第２外周面２１との間の空隙１７に装着されて、押圧部材２５で鍔外周面２９と第２外周面２１と大径端面２４とに密着するように弾性変形させてある。
環状鍔部２８は、大径端面２４と押圧部材２５の押え面２６とに圧接されている。

本実施形態によれば、孔内周面１６と第１外周面１９とが圧接されているだけでなく、環状鍔部２８が大径端面２４と押え面２６とに圧接されているので、液体の漏れ出しを一層効果的に防止することができる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第５実施形態〕
図６は、本発明の別実施形態を示している。
本実施形態では、底壁７に形成した孔部１４の孔内周面１６に大径周面部分３０を形成して段差部１８を設けてある。

固定軸部１３の端部外周面１５は、外径が全長に亘って一定の円筒状に形成してある。
段差部１８の大径周面部分３０と固定軸部１３の端部外周面１５との間に形成された空隙１７にＯリング２３を装着し、孔部１４の内周面１６に係る段差部１８を形成する大径周面部分３０にのみ押圧部材２５を圧入してある。
押圧部材２５は、その内周面が固定軸部１３の端部外周面１５に接触しない大きさの内径で形成して、固定軸部１３とは離間した状態で圧入されている。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
１．本発明による圧入部材の取付構造は、孔部に挿入される部分のみからなる圧入部材を備えていてもよい。
２．本発明による圧入部材の取付構造は、気体を収容する容器の壁部材に形成された孔部に圧入部材が圧入されていてもよい。

３ 容器
６ 圧入部材
７ 壁部材
１４ 孔部
１５ 圧入部材の外周面
１６ 孔部の内周面
１７ 空隙
１８ 段差部
１９ 第１外周面
２１ 段差部の周面（第２外周面）
２３ シール部材（Ｏリング）
２５ 押圧部材
２６ 押え面
３０ 段差部の周面

Claims (4)

1. 流体を収容する容器の壁部材に形成された孔部と、
   当該孔部に圧入される圧入部材と、
   前記孔部の内周面と前記圧入部材の外周面との隙間を密封する弾性を有するシール部材と、
   前記シール部材を前記孔部の貫通方向に沿って押圧し、前記壁部材と前記圧入部材とに対して前記シール部材を密着させる押圧部材とを備え、
   前記孔部の内周面および前記圧入部材の外周面のいずれか一方に、前記壁部材と前記圧入部材との間に空隙を形成する段差部を設け、
   前記空隙に前記シール部材を装着し、
   前記押圧部材は、前記段差部の径方向において前記壁部材と前記圧入部材のいずれか一方に対して圧入され、他方とは離間した状態で圧入されている圧入部材の取付構造。
2. 前記圧入部材が円筒状表面を有する長尺の部材であり、
   前記押圧部材が環状の部材であり、
   前記シール部材がＯリングであって、
   前記圧入部材の端部外周面が、前記内周面と当接する第１外周面と、当該第１外周面よりも小径の第２外周面とを備え、
   前記Ｏリングおよび前記押圧部材を、前記内周面と前記第２外周面との間に形成した環状の空隙に配置してある請求項１に記載の圧入部材の取付構造。
3. 前記押圧部材の外面のうち前記Ｏリングを押圧する押え面が、前記壁部材と前記圧入部材とのうちの前記押圧部材が圧入されている部材とは異なる部材の側に前記Ｏリングを押圧するように、前記押圧部材の外周側から内周側にかけてテーパ形状の傾斜を有する請求項２に記載の圧入部材の取付構造。
4. 前記押圧部材は、前記内周面に係る段差部あるいは前記外周面に係る段差部の周面に螺合して圧入されている請求項１から３の何れか一項に記載の圧入部材の取付構造。

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