JP2023012342A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を低減しつつ安定したシール性を確保する。【解決手段】孔Ｈを有するハウジング１１０と孔Ｈに挿入される挿入部材１２０との間に形成される環状の隙間を密閉する密封装置１０であって、孔Ｈの内周面１１１に沿う環状の補強環２０と、補強環２０に固定され、弾性材料で構成される環状のシール部材３０と、を備え、シール部材３０は、補強環２０に固定されるとともに孔Ｈの内周面に密着した状態でハウジング１１０に固定される固定部３１と、挿入部材１２０の外周面１２１に接触する環状のリップ部３２と、を有し、リップ部３２の内周面ＦＣには、リップ部３２の内周面ＦＣの周方向での全域にわたり挿入部材１２０の外周面１２１に向けて突出する複数の突起３２ａが設けられる。【選択図】図１

Description

本開示は、密封装置に関する。

従来、孔を有するハウジングと当該孔に挿入される挿入部材との間の環状の隙間を密封する密封装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の密封装置は、シリンダーヘッドカバーの開口の内周面に取り付けられる環状の取付部と、インジェクションパイプの外周面に密着する環状のシールリップと、を有し、これらがゴム状弾性体により一体で構成される。この密封装置では、取付部に環状の金具が埋設されるとともに、シールリップにガータスプリングが埋設される。

特開２０１５－１５２０４２号公報

ガータスプリング等のスプリングを有しなくても安定したシール性を有する密封装置の実現が望まれる。特許文献１に記載の密封装置では、シールリップの表面がインジェクションパイプの外周面に接触し得る範囲の全域にわたり平滑面である。このため、仮にガータスプリングを省略すると、シリンダーヘッドカバーに対するインジェクションパイプの偏心が生じた場合、シールリップとインジェクションパイプの外周面との接触圧力の周方向での分布に大きな偏りが生じてしまう。この結果、シリンダーヘッドカバーとインジェクションパイプとの間の密封性を低下させる可能性がある。

以上の事情を考慮して、本開示は、部品点数を低減しつつ安定したシール性を確保することができる密封装置の提供を目的とする。

以上の課題を解決するために、本開示の一態様に係る密封装置は、孔を有するハウジングと前記孔に挿入される挿入部材との間に形成される環状の隙間を密閉する密封装置であって、前記孔の内周面に沿う環状の補強環と、前記補強環に固定され、弾性材料で構成される環状のシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記補強環に固定されるとともに前記孔の内周面に密着した状態で前記ハウジングに固定される固定部と、前記挿入部材の外周面に接触する環状のリップ部と、を有し、前記リップ部の内周面には、前記リップ部の内周面の周方向での全域にわたり前記挿入部材の外周面に向けて突出する複数の突起が設けられる。

本開示では、部品点数を低減しつつ安定したシール性を有する密封装置を提供することができる。

第１実施形態に係る密封装置の使用例を示す断面図である。 第１実施形態に係る密封装置のリップ部の断面図である。 複数の突起を有するリップ部と挿入部材の外周面との偏心受け側における接触圧力の分布を示す図である。 複数の突起を有するリップ部と挿入部材の外周面との偏心逃げ側における接触圧力の分布を示す図である。 複数の突起を有しないリップ部と挿入部材の外周面との偏心受け側における接触圧力の分布を示す図である。 複数の突起を有しないリップ部と挿入部材の外周面との偏心逃げ側における接触圧力の分布を示す図である。 第２実施形態に係る密封装置のリップ部の断面図である。 第３実施形態に係る密封装置のリップ部の断面図である。 第４実施形態に係る密封装置のリップ部の断面図である。 変形例に係る密封装置の断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

１．第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る密封装置１０の使用例を示す断面図である。密封装置１０は、孔Ｈを有するハウジング１１０と孔Ｈに挿入される挿入部材１２０との間に形成される環状の隙間を密封する。密封装置１０は、例えば、内燃機関のインジェクションパイプシールまたはプラグチューブシールに好適に用いられる。なお、密封装置１０は、インジェクションパイプシールおよびプラグチューブシールの用途に限定されず、例えば、自動車、産業機械または建設機械等の機械に設けられる各種接続構造に用いてもよい。

ハウジング１１０は、孔Ｈを有する構造体である。ハウジング１１０は、例えば、内燃機関のシリンダーヘッドカバーであり、鉄、ステンレス鋼またはアルミニウム合金等の金属材料で構成される。孔Ｈは、軸線ＡＸ１まわりに沿う内周面１１１で囲まれる空間である。

なお、ハウジング１１０の形状は、孔Ｈを有する形状であればよく、図１に示す例に限定されず、任意である。

挿入部材１２０は、軸線ＡＸ２まわりに沿う外周面１２１を有する棒状の部材である。挿入部材１２０は、例えば、インジェクションパイプまたはプラグチューブであり、鉄、ステンレス鋼またはアルミニウム合金等の金属材料で構成される。外周面１２１は、前述のハウジング１１０の孔Ｈの内周面１１１よりも小径である。このため、外周面１２１と内周面１１１との間には、環状の隙間が形成される。

なお、図１では、説明の便宜上、挿入部材１２０が二点鎖線で示される。挿入部材１２０は、典型的には管体（中空の部材）であるが、これに限定されず、中実の部材であってもよい。また、挿入部材１２０の形状は、図１に示す例に限定されず、任意である。

図１では、軸線ＡＸ１および軸線ＡＸ２が互いに一致する状態が示される。なお、軸線ＡＸ１および軸線ＡＸ２は、互いに一致しなくてもよく、軸線ＡＸ１および軸線ＡＸ２の一方が他方に対して傾斜してもよい。また、軸線ＡＸ１および軸線ＡＸ２は、ハウジング１１０に対する挿入部材１２０の姿勢の変化に伴って変化してもよい。ただし、軸線ＡＸ１および軸線ＡＸ２の一方が他方に対して傾斜する場合、その傾斜の角度は、１０°以下であり、好ましくは、５°以下である。

以下では、軸線ＡＸ１に沿う方向が「軸方向」と称され、軸線ＡＸ１に対して直交する方向が「径方向」と称され、軸線ＡＸ１まわりの方向が「周方向」と称される。また、軸線ＡＸ１に沿ってハウジング１１０の内側から外側に向かう方向が「Ｘ１方向」と称され、Ｘ１方向とは反対の方向が「Ｘ２方向」と称される。なお、概略的には、軸線ＡＸ１および軸線ＡＸ２が互いに一致するので、軸線ＡＸ２に沿う方向を「軸方向」としてもよいし、軸線ＡＸ２に対して直交する方向を「径方向」としてもよいし、軸線ＡＸ２まわりの方向を「周方向」としてもよい。

密封装置１０は、ハウジング１１０の孔Ｈの内周面１１１と挿入部材１２０の外周面１２１との間に形成される環状の隙間を密封する構造体である。図１に示すように、密封装置１０は、補強環２０とシール部材３０とを有する。

補強環２０は、軸線ＡＸ１まわりに沿ってシール部材３０を補強する環状の部材である。補強環２０は、ハウジング１１０の孔Ｈの内周面１１１に沿って配置される。ここで、補強環２０の外径は、孔Ｈの内径よりも小さい。補強環２０の内径は、挿入部材１２０の外径よりも大きい。

補強環２０は、必要な剛性等を確保する観点から、シール部材３０を構成する材料よりも高いヤング率の材料で構成される。具体的には、補強環２０は、例えば、樹脂材料または金属材料で構成される。

補強環２０を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。当該樹脂材料には、必要に応じて、例えば、ガラス繊維、有機繊維、金属繊維、カーボン繊維または鉱物繊維等の繊維基材が含まれてもよいし、アルミナ等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、または窒化ホウ素等の窒化物で構成される粒子状のフィラーが含まれてもよい。補強環２０が樹脂材料で構成される場合、例えば、射出成形により補強環２０が製造される。

補強環２０を構成する金属材料としては、例えばステンレス鋼またはＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）等が挙げられる。補強環２０が金属材料で構成される場合、例えば、プレス加工または鍛造等により補強環２０が製造される。

補強環２０は、軸線ＡＸ１を含む平面で切断した断面でみたとき、Ｌ字状をなす。すなわち、補強環２０は、第１部分２１と第２部分２２とを有する。第１部分２１は、ハウジング１１０の孔Ｈの内周面１１１に沿う筒状をなす。第２部分２２は、第１部分２１の軸方向での一端から径方向での内側に向けて突出する板状をなす。図１に示す例では、第２部分２２は、第１部分２１のＸ２方向での端に接続されており、軸線ＡＸ１に直交する方向に広がる。

シール部材３０は、補強環２０に固定され、ハウジング１１０の孔Ｈの内周面１１１と挿入部材１２０の外周面１２１とのそれぞれに密着する環状の弾性部材である。ここで、シール部材３０は、内周面１１１に対して補強環２０とともに圧入により固定される。また、シール部材３０の内側には、挿入部材１２０が挿入される。

シール部材３０は、弾性材料で構成される。当該弾性材料としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）またはフッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム材料またはエラストマー材料が挙げられる。シール部材３０は、例えば、補強環２０をインサート品とするインサート成形により形成される。当該インサート成形により、補強環２０に加硫接着により接合された状態のシール部材３０が得られる。なお、シール部材３０の一部または全部がＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene：四フッ化エチレン樹脂）等のフッ素系樹脂等の樹脂材料で構成されてもよい。

シール部材３０は、固定部３１とリップ部３２と連結部３３とを有する。これらは、前述の弾性材料で一体に構成される。

固定部３１は、シール部材３０のうち、ハウジング１１０の孔Ｈの内周面１１１に固定される環状の部分である。固定部３１は、補強環２０に対して加硫接着等により接合される。図１に示す例では、固定部３１は、補強環２０を包含する。すなわち、固定部３１には、補強環２０が埋設される。なお、固定部３１は、補強環２０の全体を覆う態様に限定されず、補強環２０の一部を露出させる態様でもよい。

固定部３１は、所定の締め代をもってハウジング１１０の孔Ｈに挿入される。ここで、固定部３１の外径は、固定部３１が孔Ｈに挿入されない状態（自然状態）でハウジング１１０の孔Ｈの内径よりも若干大きい。固定部３１の厚さは、ハウジング１１０の孔Ｈの内径と挿入部材１２０の外径との差に応じて、前述の締め代を考慮して決められる。固定部３１は、孔Ｈに挿入されることにより、孔Ｈの内周面１１１と補強環２０との間で弾性変形する。これにより、固定部３１は、孔Ｈの内周面１１１に密着した状態でハウジング１１０に固定される。

図１に示す例では、固定部３１の外周面には、その全周にわたり湾曲面３１ａが設けられる。湾曲面３１ａは、軸線ＡＸ１または軸線ＡＸ２を含む平面で切断した横断面でみて、凸湾曲した形状をなす。このため、軸線ＡＸ１および軸線ＡＸ２の一方が他方に対して傾斜するように固定部３１の姿勢が変化しても、その変化が所定範囲内であれば、固定部３１と内周面１１１との安定した密着性が確保される。

リップ部３２は、シール部材３０のうち、挿入部材１２０の外周面１２１に接触する環状の部分である。図１に示す例では、リップ部３２の先端が基端よりも径方向での内側に位置するよう、リップ部３２がＸ１方向に向けて縮径した形状をなす。

ここで、リップ部３２の先端の内径は、挿入部材１２０の外径よりも小さい。このため、リップ部３２は、挿入部材１２０の外周面１２１に全周にわたり密着する。また、軸線ＡＸ１または軸線ＡＸ２を含む平面で切断した横断面でみて、リップ部３２の延びる方向と軸方向とのなす角度は、挿入部材１２０の外周面１２１とリップ部３２の内周面ＦＣとの好適な接触状態を実現する観点から、鋭角であり、好ましくは、１°以上１０°以下である。

リップ部３２の内周面ＦＣには、軸方向に並ぶ複数の突起３２ａが設けられる。各突起３２ａは、内周面ＦＣの全周にわたり設けられる。なお、突起３２ａについては、後に図２に基づいて詳述する。

連結部３３は、シール部材３０のうち、固定部３１とリップ部３２とを全周にわたり連結する膜状の部分である。連結部３３は、固定部３１から径方向での内側に向けて延びており、連結部３３の径方向での内側の端には、リップ部３２が接続される。図１に示す例では、連結部３３は、固定部３１およびリップ部３２のそれぞれのＸ２方向での端に接続される。また、連結部３３の径方向での内側の端が外側の端よりもＸ１方向に位置するよう、連結部３３は、軸線ＡＸ１または軸線ＡＸ２を含む平面で切断した横断面でみて、径方向に対して傾斜する方向に延びる。

ここで、軸線ＡＸ１または軸線ＡＸ２を含む平面で切断した横断面でみて、連結部３３の延びる方向と径方向とのなす角度は、挿入部材１２０の偏心に伴って連結部３３を好適に変形させる観点から、鋭角であり、好ましくは、１°以上１０°以下である。また、連結部３３の厚さは、図１に示す例では、リップ部３２の厚さと同程度であるが、特に限定されず、任意である。

図２は、第１実施形態に係る密封装置１０のリップ部３２の断面図である。図２では、図１に示すリップ部３２の断面の一部が拡大して示される。前述のように、リップ部３２の内周面ＦＣには、複数の突起３２ａが設けられる。ここで、各突起３２ａは、リップ部３２の内周面ＦＣの先端３２ｂよりもＸ２方向に位置する。図２に示す例では、先端３２ｂは、リップ部３２の先端面と内周面ＦＣとにより周方向での全域にわたり形成される角または縁である。なお、先端３２ｂを内周面ＦＣに設けられる「突起」として捉えてもよい。

複数の突起３２ａは、軸方向に並ぶ。図２に示す例では、複数の突起３２ａは、軸方向に等間隔に並ぶ。また、突起３２ａの数は、３つである。なお、複数の突起３２ａの間隔は、等間隔でなくてもよい。また、突起３２ａの数は、２つまたは４つ以上でもよい。

各突起３２ａの横断面形状は、先端に向けて幅の縮小する形状である。図２に示す例では、各突起３２ａの横断面形状は、三角形である。ここで、突起３２ａの先端が幅方向での中心よりもリップ部３２の先端３２ｂの近くに位置する。したがって、各突起３２ａの横断面において先端を挟む２つの辺のうち、先端３２ｂに近いほうの辺の長さが、先端３２ｂに遠いほうの辺の長さよりも短い。なお、当該２つの辺の長さの比は、任意である。

複数の突起３２ａのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ａのうちの隣り合う２つの突起３２ａの中心間距離Ｌよりも小さい。また、複数の突起３２ａのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ａのそれぞれの幅Ｗよりも小さい。図２に示す例では、幅Ｗが中心間距離Ｌに等しい。なお、高さｈは、幅Ｗ以上であってもよいし、中心間距離Ｌ以上であってもよい。また、幅Ｗは、中心間距離Ｌよりも小さくてもよい。

以上のリップ部３２では、前述のように先端３２ｂが挿入部材１２０に向かうようにリップ部３２が軸方向に対して傾斜する方向に延びる。このため、挿入部材１２０の偏心が生じていない場合、先端３２ｂが挿入部材１２０の外周面１２１に全周にわたり接触する。ここで、先端３２ｂは、軸方向で局所的に外周面１２１に接触する。なお、挿入部材１２０の偏心が生じていない場合、先端３２ｂのほか、複数の突起３２ａのうちの少なくとも１つの突起３２ａが挿入部材１２０の外周面１２１に全周にわたり接触してもよい。

図３は、複数の突起３２ａを有するリップ部３２と挿入部材１２０の外周面１２１との偏心受け側における接触圧力の分布を示す図である。図４は、複数の突起３２ａを有するリップ部３２と挿入部材１２０の外周面１２１との偏心逃げ側における接触圧力の分布を示す図である。図５は、複数の突起３２ａを有しないリップ部と挿入部材１２０の外周面１２１との偏心受け側における接触圧力の分布を示す図である。図６は、複数の突起３２ａを有しないリップ部と挿入部材１２０の外周面１２１との偏心逃げ側における接触圧力の分布を示す図である。なお、図３から図６中、横軸「位置」は、リップ部の基端から先端に向けて延びる方向での位置であり、縦軸「接触圧力」は、リップ部と外周面１２１との接触圧力である。また、「偏心受け側」とは、挿入部材１２０の偏心に伴って挿入部材１２０が近づく側であり、「偏心逃げ側」とは、挿入部材１２０の偏心に伴って挿入部材１２０が遠ざかる側である。

挿入部材１２０の偏心が生じた場合でも、先端３２ｂが挿入部材１２０の外周面１２１に全周にわたり接触する。ここで、リップ部３２のうち、挿入部材１２０の偏心に伴って挿入部材１２０が近づく側の部分では、先端３２ｂのほか、複数の突起３２ａのうちの少なくとも１つの突起３２ａが挿入部材１２０の外周面１２１に接触する。当該少なくとも１つの突起３２ａは、複数の突起３２ａのうち最も先端３２ｂに近い突起３２ａを含む。このため、外周面１２１に対する先端３２ｂによる軸方向での局所的な接触状態が維持される。また、当該少なくとも１つの突起３２ａのそれぞれも、軸方向で局所的に外周面１２１に接触する。この結果、例えば、図３に示すように、複数の突起３２ａを有する構成の偏心受け側では、接触圧力の複数のピークが得られる。図３に示す例では、当該ピークの数が４つである。

一方、リップ部３２のうち、挿入部材１２０の偏心に伴って挿入部材１２０が遠ざかる側の部分では、少なくとも先端３２ｂが挿入部材１２０の外周面１２１に接触する。この結果、例えば、図４に示すように、複数の突起３２ａを有する構成の偏心逃げ側では、偏心受け側よりもピークの数が少ないものの、接触圧力の複数のピークが得られる。図４に示す例では、当該ピークの数が２つである。

なお、挿入部材１２０の偏心が生じた場合、先端３２ｂのほか、複数の突起３２ａのうちの少なくとも１つの突起３２ａが挿入部材１２０の外周面１２１に全周にわたり接触してもよい。

これに対し、複数の突起３２ａを有しない構成の偏心受け側では、例えば、図５に示すように、接触圧力の複数のピークが得られない。ここで、図５に示す接触圧力は、図３に示す接触圧力よりも小さい。また、複数の突起３２ａを有しない構成の偏心逃げ側では、例えば、図６に示すように、接触圧力のピークが得られるものの、当該ビークの数が１つである。また、当該ピークでの接触圧力は、図４に示すピークの接触圧力よりも小さい。

以上のように、密封装置１０は、孔Ｈを有するハウジング１１０と孔Ｈに挿入される挿入部材１２０との間に形成される環状の隙間を密閉する。ここで、前述のように、密封装置１０は、孔Ｈの内周面１１１に沿う環状の補強環２０と、補強環２０に固定され、弾性材料で構成される環状のシール部材３０と、を備える。シール部材３０は、補強環２０に固定されるとともに孔Ｈの内周面１１１に密着した状態でハウジング１１０に固定される固定部３１と、挿入部材１２０の外周面１２１に接触する環状のリップ部３２と、を有する。

そのうえで、リップ部３２の内周面ＦＣには、リップ部３２の内周面ＦＣの周方向での全域にわたり挿入部材１２０の外周面１２１に向けて突出する複数の突起３２ａが設けられる。このため、挿入部材１２０の偏心が生じた場合、リップ部３２の内周面ＦＣを平滑面とした構成に比べて、挿入部材１２０の外周面１２１に対するリップ部３２の接触圧力の低下を低減することができる。このように、密封装置１０は、リップ部３２を挿入部材１２０の外周面１２１に押し付けるスプリングを用いずに部品点数を低減しても、安定したシール性を有する。

本実施形態では、前述のように、複数の突起３２ａのそれぞれは、横断面でみて先端に向けて幅の減少する形状をなす。このため、挿入部材１２０の偏心が生じた場合、突起３２ａの横断面の幅を一定とした構成に比べて、挿入部材１２０の外周面１２１に対するリップ部３２の接触圧力の変動を低減することができる。

また、前述のように、複数の突起３２ａのそれぞれについて、横断面でみて突起３２ａの先端の位置が突起３２ａの幅方向での中心よりもリップ部３２の先端に近い。このため、密封装置１０を組み付ける際、横断面でみて突起３２ａの幅方向での中心の位置が突起３２ａの先端よりもリップ部３２の先端の近い構成に比べて、リップ部３２の内側に挿入部材１２０を容易に挿入することができる。

さらに、前述のように、複数の突起３２ａのそれぞれの高さをｈとし、複数の突起３２ａのうちの隣り合う２つの突起３２ａの中心間距離をＬとした場合、ｈ＜Ｌの関係を満たす。このため、突起３２ａの幅Ｗが高さｈよりも大きくなるので、幅Ｗが中心間距離Ｌよりも小さくても、挿入部材１２０から受ける力による突起３２ａの形状の変化幅を小さくすることができる。この結果、密封装置１０を組み付ける際、突起３２ａの不本意な変形を低減することができる。

２．第２実施形態
以下、本開示の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の実施形態と同様である要素については、前述の実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図７は、第２実施形態に係る密封装置１０Ａのリップ部３２Ａの断面図である。密封装置１０Ａは、リップ部３２に代えてリップ部３２Ａを有する以外は、前述の第１実施形態の密封装置１０と同様に構成される。リップ部３２Ａは、複数の突起３２ａに代えて複数の突起３２ｃを有する以外は、リップ部３２と同様に構成される。

複数の突起３２ｃは、軸方向に並ぶ。図７に示す例では、複数の突起３２ｃは、軸方向に等間隔に並ぶ。また、突起３２ｃの数は、４つである。なお、複数の突起３２ｃの間隔は、等間隔でなくてもよい。また、突起３２ｃの数は、２つ以上であればよく、４つに限定されない。

各突起３２ｃの横断面形状は、各突起３２ｃの先端面が凸湾曲するように、先端に向けて幅の縮小する形状である。図７に示す例では、各突起３２ｃの横断面形状は、半円形である。また、複数の突起３２ｃのうち最もリップ部３２Ａの先端に近い突起３２ｃの表面は、リップ部３２Ａの先端面と連続的に接続する。なお、各突起３２ｃの横断面形状は、半円形に限定されず、例えば、楕円または長円を長軸または短軸に沿って二等分した形状でもよい。

複数の突起３２ｃのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ｃのうちの隣り合う２つの突起３２ｃの中心間距離Ｌよりも小さい。また、複数の突起３２ｃのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ｃのそれぞれの幅Ｗよりも小さい。図７に示す例では、幅Ｗが中心間距離Ｌよりも小さい。なお、高さｈは、幅Ｗ以上であってもよいし、中心間距離Ｌ以上であってもよい。また、幅Ｗは、中心間距離Ｌに等しくてもよい。

以上の第２実施形態によっても、リップ部３２Ａを挿入部材１２０の外周面１２１に押し付けるスプリングを用いずに部品点数を低減しても、安定したシール性を確保することができる。また、本実施形態では、前述のように、複数の突起３２ｃのそれぞれの先端面は、横断面でみて凸湾曲した形状をなす。このため、挿入部材１２０の偏心が生じた場合、突起３２ｃの先端面が横断面でみて角張った形状をなす構成に比べて、挿入部材１２０の外周面１２１に対するリップ部３２Ａの接触圧力の変動を低減することができる。

３．第３実施形態
以下、本開示の第３実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の実施形態と同様である要素については、前述の実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図８は、第３実施形態に係る密封装置１０Ｂのリップ部３２Ｂの断面図である。密封装置１０Ｂは、リップ部３２に代えてリップ部３２Ｂを有する以外は、前述の第１実施形態の密封装置１０と同様に構成される。リップ部３２Ｂは、複数の突起３２ａに代えて複数の突起３２ｄを有する以外は、リップ部３２と同様に構成される。

複数の突起３２ｄは、軸方向に並ぶ。図８に示す例では、複数の突起３２ｄは、軸方向に等間隔に並ぶ。また、突起３２ｄの数は、４つである。なお、複数の突起３２ｄの間隔は、等間隔でなくてもよい。また、突起３２ｄの数は、２つ以上であればよく、４つに限定されない。

各突起３２ｄの横断面形状は、各突起３２ｄの先端面が凸湾曲するように、先端に向けて幅の縮小する形状である。図８に示す例では、各突起３２ｄの横断面形状は、突起３２ｄの先端が幅方向での中心よりもリップ部３２Ｂの先端の近くに位置する形状である。また、複数の突起３２ｄのうち最もリップ部３２Ｂの先端に近い突起３２ｄの表面は、リップ部３２Ｂの先端面と連続的に接続する。

ここで、突起３２ｄの横断面でみて、リップ部３２Ｂの延びる方向に直交して突起３２ｄの先端を通る直線で突起３２ｄを２つの部分に区分した場合、当該２つの部分のうち、リップ部３２Ｂの先端に近いほうの部分の幅Ａは、リップ部３２Ｂの先端に遠いほうの部分の幅Ｂよりも小さい。幅Ａおよび幅Ｂの比（Ａ／Ｂ）は、特に限定されず、任意である。

複数の突起３２ｄのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ｄのうちの隣り合う２つの突起３２ｄの中心間距離Ｌよりも小さい。また、複数の突起３２ｄのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ｄのそれぞれの幅Ｗよりも小さい。図８に示す例では、幅Ｗが中心間距離Ｌに等しい。なお、高さｈは、幅Ｗ以上であってもよいし、中心間距離Ｌ以上であってもよい。また、幅Ｗは、中心間距離Ｌよりも小さくてもよい。

以上の第３実施形態によっても、リップ部３２Ｂを挿入部材１２０の外周面１２１に押し付けるスプリングを用いずに部品点数を低減しても、安定したシール性を確保することができる。

４．第４実施形態
以下、本開示の第４実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の実施形態と同様である要素については、前述の実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図９は、第４実施形態に係る密封装置１０Ｃのリップ部３２Ｃの断面図である。密封装置１０Ｃは、リップ部３２に代えてリップ部３２Ｃを有する以外は、前述の第１実施形態の密封装置１０と同様に構成される。リップ部３２Ｃは、複数の突起３２ａに代えて複数の突起３２ｅを有する以外は、リップ部３２と同様に構成される。

複数の突起３２ｅは、軸方向に並ぶ。図９に示す例では、複数の突起３２ｅは、軸方向に等間隔に並ぶ。また、突起３２ｅの数は、６つである。なお、複数の突起３２ｅの間隔は、等間隔でなくてもよい。また、突起３２ｅの数は、２つ以上であればよく、６つに限定されない。

各突起３２ｅの横断面形状は、各突起３２ｅの先端面が凸湾曲するように、先端に向けて幅の縮小する形状である。図９に示す例では、各突起３２ｅの横断面形状は、楕円または長円を短軸に沿って二等分したような形状である。また、複数の突起３２ｅのうち最もリップ部３２Ｃの先端に近い突起３２ｅの表面は、リップ部３２Ｃの先端面と連続的に接続する。

複数の突起３２ｅのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ｅのうちの隣り合う２つの突起３２ｅの中心間距離Ｌよりも大きい。また、複数の突起３２ｅのそれぞれの高さｈは、複数の突起３２ｅのそれぞれの幅Ｗよりも大きい。図９に示す例では、幅Ｗが中心間距離Ｌよりも小さい。なお、幅Ｗは、中心間距離Ｌに等しくてもよい。

以上の第４実施形態によっても、リップ部３２Ｃを挿入部材１２０の外周面１２１に押し付けるスプリングを用いずに部品点数を低減しても、安定したシール性を確保することができる。また、本実施形態では、複数の突起３２ｅのそれぞれの高さをｈとし、複数の突起３２ｅのうちの隣り合う２つの突起３２ｅの中心間距離をＬとし、複数の突起３２ｅのそれぞれの幅をＷとした場合、ｈ＞Ｌの関係を満たすとともにｈ＞Ｗの関係を満たす。このため、突起３２ｅの高さｈが幅Ｗよりも大きくても、挿入部材１２０から受ける力による突起３２ｅの形状の変化を隣り合う突起３２ｅにより制限することができる。この結果、密封装置を組み付ける際、突起３２ｅの不本意な変形を低減することができる。

５．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

５－１．変形例１
前述の各形態では、シール部の内周面に設けられる複数の突起の横断面形状が互いに同じである構成が例示されるが、この構成に限定されず、シール部の内周面に設けられる複数の突起の横断面形状が互いに異なってもよい。例えば、複数の突起の横断面形状は、前述の第１実施形態から第４実施形態の突起の断面形状のうちの２以上を組み合わせてもよい。また、複数の突起の高さが互いに異なってもよいし、複数の突起の幅が互いに異なってもよい。

５－２．変形例２
前述の各形態では、シール部の内周面に設けられる複数の突起が等間隔で配置される構成が例示されるが、この構成に限定されず、シール部の内周面に設けられる複数の突起は等間隔で配置されなくてもよい。

５－３．変形例３
シール部の内周面に設けられる複数の突起のそれぞれは、周方向での全域にわたり一定の高さでなくともよく、互いに高さの異なる複数の部分を有してもよい。ただし、この場合、突起が挿入部材の外周面に全域にわたり密着するように、突起の高さが周方向に沿って連続的に変化することが好ましい。

５－４．変形例４
シール部の内周面に設けられる複数の突起のそれぞれは、周方向での全域にわたり一定の幅でなくともよく、互いに幅の異なる複数の部分を有してもよい。

５－５．変形例５
シール部の内周面に設けられる突起の数は、２以上であればよく、前述の形態に限定されず、任意である。

５－６．変形例６
前述の各形態では、シール部の内周面に設けられる突起が周方向に平行に延びる構成が例示されるが、この構成に限定されず、例えば、突起が周方向に対して傾斜した方向に延びてもよいし、突起が蛇行して周方向に沿って延びてもよい。

図１０は、変形例に係る密封装置１０Ｄの断面図である。密封装置１０Ｄは、シール部材３０に代えてシール部材３０Ｄを有する以外は、前述の第１実施形態のシール部材３０と同様に構成される。シール部材３０Ｄは、リップ部３２に代えてリップ部３２Ｄを有する以外は、シール部材３０と同様に構成される。リップ部３２Ｄは、複数の突起３２ａに代えて複数の突起３２ｆを有する以外は、リップ部３２と同様に構成される。各突起３２ｆは、蛇行して周方向に沿って延びる。図１０に示す例では、径方向にみて各突起３２ｆが波形をなす。なお、径方向にみた各突起３２ｆの形状は、図１０に示す例に限定されず、例えば、折れ線状でもよい。

１０…密封装置、１０Ａ…密封装置、１０Ｂ…密封装置、１０Ｃ…密封装置、２０…補強環、２１…第１部分、２２…第２部分、３０…シール部材、３１…固定部、３１ａ…湾曲面、３２…リップ部、３２Ａ…リップ部、３２Ｂ…リップ部、３２Ｃ…リップ部、３２ａ…突起、３２ｂ…先端、３２ｃ…突起、３２ｄ…突起、３２ｅ…突起、３３…連結部、１１０…ハウジング、１１１…内周面、１２０…挿入部材、１２１…外周面、ＡＸ１…軸線、ＡＸ２…軸線、ＦＣ…内周面、Ｈ…孔、Ｌ…中心間距離、ｈ…高さ、Ｗ…幅。

Claims (6)

1. 孔を有するハウジングと前記孔に挿入される挿入部材との間に形成される環状の隙間を密閉する密封装置であって、
   前記孔の内周面に沿う環状の補強環と、
   前記補強環に固定され、弾性材料で構成される環状のシール部材と、を備え、
   前記シール部材は、
   前記補強環に固定されるとともに前記孔の内周面に密着した状態で前記ハウジングに固定される固定部と、
   前記挿入部材の外周面に接触する環状のリップ部と、を有し、
   前記リップ部の内周面には、前記リップ部の内周面の周方向での全域にわたり前記挿入部材の外周面に向けて突出する複数の突起が設けられる、
   密封装置。
2. 前記複数の突起のそれぞれは、横断面でみて先端に向けて幅の減少する形状をなす、
   請求項１に記載の密封装置。
3. 前記複数の突起のそれぞれについて、横断面でみて突起の先端の位置が突起の幅方向での中心よりも前記リップ部の先端に近い、
   請求項１または２に記載の密封装置。
4. 前記複数の突起のそれぞれの先端面は、横断面でみて凸湾曲した形状をなす、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の密封装置。
5. 前記複数の突起のそれぞれの高さをｈとし、前記複数の突起のうちの隣り合う２つの突起の中心間距離をＬとした場合、
   ｈ＜Ｌの関係を満たす、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の密封装置。
6. 前記複数の突起のそれぞれの高さをｈとし、前記複数の突起のうちの隣り合う２つの突起の中心間距離をＬとし、前記複数の突起のそれぞれの幅をＷとした場合、
   ｈ＞Ｌの関係を満たすとともにｈ＞Ｗの関係を満たす、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の密封装置。

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