JP2017101770A - シール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増やすことなく、シール性を向上させることができるシール構造を提供する。
【解決手段】一対の金型の分割面に対応して延びるパーティングラインＰＬを横切って一体に成形された環状凹部３１を有する樹脂成形品であるセンサユニット１が、環状凹部３１に嵌入されたシール材５を介して取付開口部１１に装着されるシール構造であって、環状凹部３１の側面は、開口側に向けて露出する斜面に構成され、シール材５を斜面に密着させてセンサユニット１と取付開口部１１との間の隙間を封止している。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール構造に係り、特に、樹脂成形品と樹脂成形品を嵌入する取付開口部との間の隙間をシールするシール構造に関する。

磁気検出素子や温度検出素子等の検出素子が合成樹脂製のケースに内蔵されたセンサ装置がある。この種のセンサ装置に用いられるケースの外周面には、環状凹部が形成されており、環状凹部にリング状のシール材が嵌着されている。センサ装置が検出対象側の取付筒部に装着される際は、シール材によりセンサ装置のケースと検出対象側の取付筒部との間の隙間をシールすることで、液密性や気密性が確保されている。

センサ装置のケースを射出成形するにあたっては、金型のパーティングライン（分割面）がケースの環状凹部を横切るケース軸線方向に沿って設定されている。このため、ケースの外周面上には、金型の分割面に合成樹脂が入り込むことによって形成されるバリ、分割した金型の食い違いやズレに起因して形成される段差がケース軸線方向に連続して延びるパーティングラインに沿って生じてしまう。

このようなバリや段差が介在することにより、シール材とケースの環状凹部との間には隙間が生じてしまい、この隙間の存在により液密性や気密性を損なうという不具合がある。従って、ケースの環状凹部におけるシール材のシール性を確保するため、ケースの射出成形後にバリや段差を取り除く加工作業が必要となる。

このバリや段差に対する対策として、止水性を向上することができるセンサ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載されたセンサ装置は、ケースとは別体成形されたＯリング嵌着環体がケースにインサート成形されている一方、ケースの外面に露呈されたＯリング嵌着環体の外周面によって環状凹部の底面を構成している。

このような構成は、バリや段差が形成された場合でも、バリや段差を環状凹部の底面で分断することができることから、環状凹部の底面にＯリングを密着させることが可能となり、Ｏリングによる止水性を向上することができるとしている。

特開２０１３−７５７５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたセンサ装置のシール構造では、Ｏリング嵌着環体を用いることにより部品点数が増えるため、材料費や製作費の増加に繋がりやすい。このことから、部品点数を増やすことなく、シール性の良好なシール構造の出現が望まれていた。

従って、本発明の目的は、部品点数を増やすことなく、シール性を向上させることができるシール構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、一対の金型の分割面に対応して延びるパーティングラインを横切って一体に成形された環状凹部を有する樹脂成形品が、前記環状凹部に嵌入されたシール材を介して取付開口部に装着されるシール構造であって、前記環状凹部の側面は、開口側に向けて露出する斜面に構成され、前記シール材を前記斜面に密着させて前記樹脂成形品と前記取付開口部との間の隙間を封止してなることを特徴とするシール構造を構成している。

更に、本発明に係るシール構造において、前記環状凹部の底面は、周方向に沿って、前記底面から突出する先細り状の突条部を有してなることが好適である。

本発明によれば、シール構造に必要な部品点数を増やすことなく、シール性を向上させることができる。

本発明に好適な第１の実施の形態に係るシール構造を備えたセンサユニットの一例を模式的に示す分解斜視図である。 センサユニットの組付状態の一例を説明するための要部断面図である。 図１の矢視ＩＩＩ線からみたパーティングラインにおける段差を説明する説明図である。 図２の破線で囲った部位の拡大図である。 第２の実施の形態に係るシール構造を説明するための図４に相当する要部断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

［第１の実施の形態］
（センサユニットの全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、第１の実施の形態に係る典型的なシール構造を備えたセンサユニットを模式的に例示している。センサユニット１としては、特に限定されるものではないが、電流、温度、加速度や圧力等の物理量の検出に用いられる各種のセンサ装置が挙げられる。

図示例によるセンサユニット１の外観は、図１に示すように、大径のコネクタ部２と、このコネクタ部２よりも小径のセンサ部３とが円形の段差面４ａを介して一体成形された樹脂成形品である段付き円柱状のハウジング４により構成されている。ハウジング４の材質としては、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）等の合成樹脂からなる。

センサ部３は、回路基板や検出素子等の図示しない各種のセンサ部品をインサート部品として内蔵している。一方のコネクタ部２は、センサ部３の回路基板を外部装置に電気的に接続する図示しない接続端子をインサート部品として内蔵している。ハウジング４の段差面４ａが相手方の機器１０に形成された金属製の取付開口部１１の開口端面に当接することで、センサ部３が機器１０の取付開口部１１内に嵌め込み固定される。

ハウジング４のセンサ部３の外周面には、周方向に延びる環状凹部３１が形成されている。この環状凹部３１には、機器１０の取付開口部１１の内周面１２をシールするためのシール材５が嵌着される。シール材５は、例えば弾性材料からなるＯリングにより構成されている。

図２に示すように、センサユニット１におけるハウジング４のセンサ部３と機器１０における取付開口部１１の内周面１２との間の隙間をシール材５で封止することにより、液密性や気密性が確保されている。機器１０としては、例えばエンジン、バッテリ、ブレーキ、パワーステアリング、パワーウインドウやエアコンディショナー等の各種の車載機器が挙げられるが、車載機器に限定されるものではない。

（シール構造）
センサユニット１の外観を構成するハウジング４の射出成形においては、図１及び図３に示すように、金型のパーティングライン（分割面）ＰＬに形成されるバリや段差７ａがセンサ部３の環状凹部３１を横切る分割面ＰＬの痕跡７として残存する。

従って、センサユニット１を機器１０の取付開口部１１に装着した際に、段差７ａによってシール材５とハウジング４の環状凹部３１との間で生じる隙間をなくして、ハウジング４の環状凹部３１におけるシール材５のシール性を確保することが肝要である。

上記のように構成されたセンサユニット１は、主要な構成として、ハウジング４の環状凹部３１においてシール材５の押付力を増大させることで、段差７ａによってシール材５と環状凹部３１との間で生じる隙間を環状凹部３１内で分断することができるシール材５によるシール構造を備えている。

シール材５を嵌入する環状凹部３１は、図２及び図４に示すように、ハウジング４のセンサ部３の周方向に延びる略Ｖ字形状の側面を有している。この側面を構成する一対の斜面３１ａ，３１ａが環状凹部３１の開口側に向けて露出している。

この環状凹部３１の斜面３１ａは、ハウジング４の射出成形と同時に所要の切開角度及び深さをもって一体成形されている。シール材５と環状凹部３１の底面との間には、シール材５が機器１０の取付開口部１１の内周面１２に押し潰される際の圧縮弾性変形を許容する環状の空間部６が設定されている。シール材５の圧縮率は、２０％程度に設定されるが、これに限定されない。

シール材５は、環状凹部３１の底面から浮き上がった状態で環状凹部３１の一対の斜面３１ａ，３１ａに密着されている。これらの斜面３１ａにより、シール材５は、機器１０の取付開口部１１の内周面１２から圧迫されるとともに、環状凹部３１の底面に向けて密着面積を増やしながら圧縮弾性変形して嵌入される。

シール材５がハウジング４の環状凹部３１と機器１０の取付開口部１１の内周面１２との間で圧縮弾性変形しながら押し潰される際に、図４の矢印Ｆで示すように、環状凹部３１の底面に対して作用する力が集中する。押し潰されるシール材５は、機器１０の取付開口部１１の内周面１２に沿って逃げない。このため、シール材５の環状凹部３１の斜面３１ａに対する面圧は下がらない。

押し潰されるシール材５は、ハウジング４における環状凹部３１の斜面３１ａに沿って環状凹部３１の底面に向けて圧縮弾性変形されることから、ハウジング４の射出成形において分割面ＰＬ上に形成される段差７ａに密着し、その段差７ａによってハウジング４の環状凹部３１で生じる隙間を埋めるように圧密に接触されることになる。

このような簡単なシール構造により、ハウジング４における環状凹部３１の斜面３１ａに対して密着状態を維持しようとするシール材５の追従性が高くなり、シール材５がハウジング４の環状凹部３１から離脱することもなく、安定して密着される。

（第１の実施の形態の効果）
以上のように構成された第１の実施の形態に係るシール構造によれば、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

シール材５をハウジング４の環状凹部３１内にストレスなく保持することが可能となることに相まって、シール材５の劣化が少なくなり、長期間にわたってシール構造の品質を維持することができる。

径が大きいＯリングを用いることができるため、シール材５の密着面積を増大させることができるようになり、液密性及び気密性を向上させることができる。

センサユニット１の着脱時に、シール材５の移動を抑制することができるようになり、シール材５がハウジング４から脱落することを防止することができる。

［第２の実施の形態］
ここで、図５を参照すると、同図には、第２の実施の形態に係るシール構造の一例が示されている。

第２の実施の形態では、ハウジング４の環状凹部３１の底面に、機器１０の取付開口部１１の内周面１２に向けて突出する先細り状の突条部３２が設けられている点で上記第１の実施の形態と異なるが、その他の構造は、上記第１の実施の形態と実質的に変わるところはない。

従って、図５において、上記第１の実施の形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を用いることで、これらの部材に関する詳細な説明は省略する。

シール材５によるシール構造は、図５に示すように、周方向に沿って、ハウジング４における環状凹部３１の底面から略三角形状の突条部３２が所要の高さをもって突出して設けられており、この突条部３２によって環状凹部３１の底面が周方向に２列に区分されている。

環状凹部３１の突条部３２の側面は、環状凹部３１の開口側に向けて露出する一対の斜面３１ｂ，３１ｂを有している。この突条部３２により、環状凹部３１は、シール材５の押付力及び密着面積を増大することができる形態に形成されている。シール材５と環状凹部３１の底面との間には、シール材５がハウジング４の環状凹部３１と機器１０の取付開口部１１の内周面１２との間で押し潰される際の圧縮弾性変形を許容する一対の環状の空間部６，６が設定されている。

シール材５は、環状凹部３１の底面から浮き上がった状態で、環状凹部３１の側面を形成する斜面３１ａ，３１ａと環状凹部３１の突条部３２を形成する斜面３１ｂ，３１ｂとの４つの斜面に密着されている。これらの斜面３１ａ，３１ｂにより、シール材５は、機器１０の取付開口部１１の内周面１２から圧迫されるとともに、環状凹部３１の底面に向けて圧縮弾性変形して押し潰される。

シール材５がハウジング４の環状凹部３１における突条部３２によって圧縮弾性変形しながら押し潰される際に、環状凹部３１の底面に向けて、図５の矢印Ｆで示すように、突条部３２に対して作用する力が集中する。押し潰されるシール材５は、機器１０の取付開口部１１の内周面１２に沿って逃げないため、シール材５の環状凹部３１の斜面３１ａと突条部３２の斜面３１ｂとに対する面圧は、低下しない。

（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態におけるシール構造は、上記第１の実施の形態と同様の効果が得られることに加えて、以下の効果が得られる。

環状凹部３１の側面を形成する斜面３１ａ，３１ａと環状凹部３１の突条部３２を形成する斜面３１ｂ，３１ｂとの４つの斜面に圧密に接触することで、ハウジング４の環状凹部３１と機器１０の取付開口部１１の内周面１２との間のシール性をより一層高めることができるようになる。

ハウジング４の環状凹部３１を任意の形状及び構造に構成することができることと相まって、シール材５によるシール性の向上を図ることができる。

［変形例］
本発明におけるシール構造の代表的な構成例を実施の形態及び図示例を挙げて説明したが、次に示すような変形例も可能である。

ハウジング４の環状凹部３１の側面を形成する一対の斜面３１ａのうち、一方の斜面形成部分がハウジング４の軸線方向と直交する方向に形成された略楔形状の構成を採用することができる。

ハウジング４の環状凹部３１の底面に対して、１つの突条部３２に限らず、２つ以上の突条部３２を環状凹部３１の底面の周方向に並列配置する構成を採用することができる。

以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態、変形例及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが本発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…センサユニット、２…コネクタ部、３…センサ部、４…ハウジング、４ａ…段差面、５…シール材、６…空間部、７…パーティングラインの痕跡、７ａ…段差、１０…機器、１１…取付開口部、１２…内周面、３１…環状凹部、３１ａ，３１ｂ…斜面、３２…突条部、ＰＬ…パーティングライン（分割面）

Claims (2)

1. 一対の金型の分割面に対応して延びるパーティングラインを横切って一体に成形された環状凹部を有する樹脂成形品が、前記環状凹部に嵌入されたシール材を介して取付開口部に装着されるシール構造であって、
   前記環状凹部の側面は、開口側に向けて露出する斜面に構成され、前記シール材を前記斜面に密着させて前記樹脂成形品と前記取付開口部との間の隙間を封止してなることを特徴とするシール構造。
2. 前記環状凹部の底面は、周方向に沿って、前記底面から突出する先細り状の突条部を有してなる請求項１に記載のシール構造。

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