JP4596159B2 - 泥水シール - Google Patents

Description

本発明は、密封装置の一種である泥水シールに係り、更に詳しくは、ディーゼルエンジンを使用する自動車や汎用機械等に用いられるのに適した泥水シールに関するものである。

例えば、オフロードカーに搭載されるディーゼルエンジンは、エンジンに砂や泥等が侵入することが多く、また付着した砂や泥等を高圧水や蒸気等にて洗浄することが行なわれている。そのため、大気側（外側）より泥や高圧水等が侵入しないよう高レベルのシール構造が要求される。これらの泥水侵入対策として本願出願人は先に、図３または図４に示すインジェクションパイプシール５１を提案したが、これらのインジェクションパイプシール５１はその形状が、装着の相手方であるハウジング（シリンダヘッドカバー）５２やインジェクションパイプ５３の形状にしたがって定められることから、装着可能な相手方が限定されてしまい、よって装着できるか否かについての汎用性が乏しいと云う不都合がある。

特開２００３−１０６４５５号公報 特開平１０−２８１２９３号公報

本発明は以上の点に鑑みて、上記オフロードカーに搭載されるディーゼルエンジン等において、ハウジングとこのハウジングの開口部に挿通するインジェクションパイプ（ＩＰＳ）等の挿通部品の間から泥水等が侵入するのを有効に防止することができ、しかも装着条件についての汎用性が高い泥水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による泥水シールは、インジェクションパイプに固定用パイプボルトを組み付けた挿通部品と、前記挿通部品を挿通する開口部の周りに外向き筒部を設けたハウジングとの間を、前記外向き筒部に固定されるとともに前記挿通部品に密接するインジェクションパイプシールによってシールする構造に用いられる泥水シールであって、前記ハウジング、インジェクションパイプシールおよび固定用パイプボルトの外側であって前記インジェクションパイプの外周側に配置される環状のシール弾性体を有し、前記シール弾性体は、前記外向き筒部およびインジェクションパイプシールの外側であって前記固定用パイプボルトの外周側に前記固定用パイプボルトに対する締め代無しで配置される環状の基部と、前記外向き筒部の外周側に嵌合されてその外周面に密接する外周シール部と、前記インジェクションパイプの外周側に嵌合されてその外周面に密接する内周シール部と、を一体に有し、前記外周シール部には、軸方向にストレートな形状の円筒部を有する補強環を埋設してなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による泥水シールは、上記した請求項１の泥水シールにおいて、当該泥水シールはその装着時に、シール弾性体の基部がインジェクションパイプシールに対して軸方向一方から突き当てられることにより軸方向の装着位置を規定されることを特徴とするものである。

本発明の基本的な考え方は、以下のとおりである。

（１）インジェクションパイプ等の挿通部品およびこれを挿通するハウジング間にインジェクションパイプシールを介装することによって両者間をシールするが、本発明では更に、インジェクションパイプシールの外側に泥水シールを配置することによって、外部の泥水がハウジングの開口部に侵入するのを防止する。したがって外部の泥水に対して、泥水シールおよびインジェクションパイプシールによる二重構造のシールが構成されることから、泥水に対するシール性を向上させることが可能となる。

（２）インジェクションパイプの種類として、インジェクションパイプの端部外周に固定用パイプボルトを組み付けて、これらを纏めてハウジングの開口部に挿通させるものがあり、このタイプの構造においては、ハウジングの開口周縁部に固定したインジェクションパイプシールが固定用パイプボルトの外周面に密接せしめられる。したがってこの構造によると、インジェクションパイプおよび固定用パイプボルト間ならびに固定用パイプボルトおよびインジェクションパイプシール間にそれぞれ、先止まりの凹部状ではあるが環状の間隙が形成されることになり、この凹部状の間隙には泥水が堆積し易く、堆積した泥水はシールの耐久性にとっての妨げとなる。これに対して本発明では、インジェクションパイプシールの外側に配置される泥水シールがハウジングの開口部（すなわち挿通部品およびハウジング間）を外側から全面的に被覆するので、これらの凹部状の間隙に泥水が侵入して堆積するのを防止することができる。したがって、インジェクションパイプシールの耐久性を向上させることが可能となる。

（３）本発明の泥水シールは、ハウジングの開口部にその外側から被せられるものであるので、インジェクションパイプ等の挿通部品およびハウジング間に介装されるインジェクションパイプシールとは違って、シールの形状が装着の相手方によって左右されることが少ない。したがって、装着条件についての汎用性を高めることが可能となる。

（４）また、本発明の泥水シールは、その外周シール部に軸方向にストレートな形状の円筒部を有する補強環が埋設されているので、この補強環の円筒部を外周シール部とともにハウジングの外向き筒部の外周側に軸方向一方から圧入することによって、当該泥水シールを外向き筒部に対して容易に径方向に位置決めすることができる。外周シール部は補強環の円筒部によって補強されることから径方向へ変形しにくく、よって径方向の位置決めを行ない易いものである。またその一方で、環状の基部はその内周側に配置される固定用パイプボルトに対する締め代無しに設定されているので、当該泥水シールはシール全体としての締め代が可及的に小さく設定されている（外周シール部は外向き筒部の外周面に密接して該部シール作用をなすので必要最小限の締め代が必要とされ、内周シール部はインジェクションパイプの外周面に密接して該部シール作用をなすのでやはり必要最小限の締め代が必要とされるが、基部は直接シール作用を奏する部位ではないので締め代を零に設定することが可能であり、このように基部の締め代を零に設定すれば、基部に締め代を設定した場合よりもシール全体としての締め代を小さく設定することが可能となる）。したがって、外向き筒部に対して径方向に位置決めし易く、締め代が小さいので圧入もし易く、よって優れた装着作業性を発揮することが可能となる。

以上の理由により、本発明の請求項１による泥水シールによれば、上記（１）により泥水等の外部異物に対するシール性に優れ、上記（２）によりインジェクションパイプシールの耐久性を向上させることができ、上記（３）により装着条件についての汎用性が高く、上記（４）により装着作業性に優れた泥水シールを提供することができる。

またこれに加えて、本発明の請求項２による泥水シールにおいては、シール弾性体の基部がインジェクションパイプシールに対して軸方向一方から突き当てられることにより軸方向の装着位置が規定されるので、これにより当該泥水シールを軸方向についても容易に位置決めすることができる。したがって径方向のみならず軸方向についても容易に位置決めされるので、装着作業性を一層向上させることができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る泥水シール１をこれから装着箇所に装着しようとしている状態を示しており、装着が完了すると、図２に示すようになる。

図１に示すように、当該実施例に係る泥水シール１は、インジェクションパイプ２２の下端外周に固定用パイプボルト２３を組み付けた挿通部品２１をディーゼルエンジンのハウジングであるシリンダヘッドカバー２４の開口部２４ａに挿通した状態において、この挿通部品２１とシリンダヘッドカバー２４との間をインジェクションパイプシール２５によってシールする構造に用いられるものであって、当該泥水シール１が装着されないと、外部の泥水がシリンダヘッドカバー２４の開口部２４ａに入り込んで、インジェクションパイプ２２および固定用パイプボルト２３間の間隙２６ならびに固定用パイプボルト２３およびインジェクションパイプシール２５間の間隙２７に侵入して堆積する虞がある（堆積した泥水を符号Ｄで示す）。図では、シリンダヘッドカバー２４の上側がエンジンの外側（大気側）、下側がエンジンの内側である。インジェクションパイプ２２の内部には、軽油が流れることになる。また符号２８は、インジェクションパイプ２２の下端部にカシメ接合されたパイプ金属シールを示している。インジェクションパイプシール２５は、シリンダヘッドカバー２４の開口部２４ａ周縁に設けた外向き筒部２４ｂの内周側に嵌着固定され、そのシールリップ２５ａを固定用パイプボルト２３の外周面２３ａに密接させている。また、このインジェクションパイプシール２５の上端部には上方へ向けて、泥水シール１がその装着時に突き当てられ、かつ装着後には着座するための突起状のストッパ部２５ｂが設けられている。

図２に示すように、当該泥水シール１は、シリンダヘッドカバー２４、インジェクションパイプシール２５および固定用パイプボルト２３の外側（図では上側）であってインジェクションパイプ２２の外周側（図では左側）に装着される環状のシール弾性体２を有している。このシール弾性体２は、所定のゴムまたは弾性プラスティック等を成形材料として一体に成形されている。

シール弾性体２は、先ず、外向き筒部２４ｂおよびインジェクションパイプシール２５の外側（図では上側）であって固定用パイプボルト２３の外周側（図では左側）に配置される環状の基部３を有している。この基部３は、その断面形状を矩形状に成形されるとともに、その内径寸法φＡを、その内周側に位置する固定用パイプボルト２３の外径寸法φＢと同じかまたはこの外径寸法よりも大きく設定され（φＡ≧φＢ）、これにより固定用パイプボルト２３に対する締め代無し（締め代零）に設定され、すなわち固定用パイプボルト２３に対して直接には固定されない構成とされている。

また、基部３の下面部外周部位には、ここから軸方向一方へ向けて筒状を呈する外周シール部４が一体成形されている。この外周シール部４は、外向き筒部２４ｂの外周側に嵌合され、その先端リップ４ａを外向き筒部２４ｂの外周面に密接させることにより該部シール作用をなす。

また、基部３の内周面上端部位には、ここから径方向斜め内方へ向けて環状を呈する内周シール部５が一体成形されている。この内周シール部５は、インジェクションパイプ２２の外周側に嵌合され、その先端リップ５ａをインジェクションパイプ２２の外周面に密接させることにより該部シール作用をなす。

更にまた、上記基部３から外周シール部４へかけての内部には、金属等剛材製の補強環６が埋設されている。この補強環６は、軸方向にストレートな形状の円筒部６ａを有し、この円筒部６ａの上端に径方向外方へ向けて外向きフランジ部６ｂを一体成形したものであって、フランジ部６ｂの外周縁部６ｃはここに限ってシール弾性体２の外周面から突出する構造とされている。

上記したように、図１の状態から泥水シール１を装着すると図２に示すようになり、泥水シール１は安定的に装着される。この装着に際し、シール弾性体２における外周シール部４の内部には軸方向にストレートな形状の円筒部６ａを有する補強環６が埋設されているので、この補強環６の円筒部６ａを外周シール部４とともにシリンダヘッドカバー２４の外向き筒部２４ｂの外周側に軸方向一方から圧入することによって、泥水シール１は外向き筒部２４ｂに対して容易に径方向に位置決めされる。またこの圧入に際しては、シール弾性体２における基部３がインジェクションパイプシール２５のストッパ部２５ｂに突き当てられるので、泥水シール１は外向き筒部２４ｂに対して容易に軸方向にも位置決めされる。圧入後、基部３は、ストッパ部２５ｂに対して着座した姿勢となり、基部３が傾くのを外周シール部４および内周シール部５が抑制するかたちとなるので、泥水シール１は安定的に装着される。また圧入に際して、基部３は固定用パイプボルト２３に対する締め代無しに設定されているので、シール１全体の締め代は、外周シール部４の外向き筒部２４ｂに対する締め代と、内周シール部５のインジェクションパイプ２２に対する締め代との和によって設定され、この場合の締め代の大きさは、基部３、外周シール部４および内周シール部５の三者それぞれに締め代画設定される場合よりも小さく設定される。

したがって、以上により、シリンダヘッドカバー２４の外向き筒部２４ｂに対して径方向に位置決めし易く、軸方向に位置決めし易く、締め代が小さいので圧入もし易い泥水シール１が構成され、よって優れた装着作業性を発揮することができる。

また併せて、上記構成によれば、以下の作用効果が発揮される。

（１）外部の泥水に対して泥水シール１およびインジェクションパイプシール２５が二重構造のシールを構成するので、泥水に対するシール性を向上させることができる。

（２）泥水シール１がシリンダヘッドカバー２４の開口部２４ａをその外側から全面的に被覆するので、外部の泥水がシリンダヘッドカバー２４の開口部２４ａに入り込んで、インジェクションパイプ２２および固定用パイプボルト２３間の間隙２６ならびに固定用パイプボルト２３およびインジェクションパイプシール２５間の間隙２７に侵入して堆積するのを防止することができる。したがって、インジェクションパイプシール２５の耐久性を向上させることができる。

（３）また、上記構成の泥水シール１は、シリンダヘッドカバー２４の開口部２４ａにその外側から被せられるので、インジェクションパイプ２２等の挿通部品２１およびシリンダヘッドカバー２４間に介装されるインジェクションパイプシール２５とは違って、泥水シール１の形状は装着の相手方によって左右されることが少ない。断面矩形状の環状の基部３の下面側に筒状の外周シール部４を一体成形するとともにその内周側に環状の内周シール部５を一体成形すると云う形状は、シリンダヘッドカバー２４の開口周縁部に外向き筒部２４ｂが設けられていれば、当該シール１の寸法諸元を調整するだけで、種々のシリンダヘッドカバー２４に装着することができる。したがって、装着条件についての汎用性が高い泥水シール１を提供することができる。

本発明の実施例に係る泥水シールの装着前状態を示す半裁断面図 同泥水シールの装着状態を示す半裁断面図 従来例に係るインジェクションパイプシールの断面図 他の従来例に係るインジェクションパイプシールの断面図

符号の説明

１ 泥水シール
２ シール弾性体
３ 基部
４ 外周シール部
４ａ，５ａ 先端リップ
５ 内周シール部
６ 補強環
６ａ 円筒部
６ｂ フランジ部
６ｃ 外周縁部
２１ 挿通部品
２２ インジェクションパイプ
２３ 固定用パイプボルト
２３ａ 外周面
２４ シリンダヘッドカバー（ハウジング）
２４ａ 開口部
２４ｂ 外向き筒部
２５ インジェクションパイプシール
２５ａ シールリップ
２５ｂ ストッパ部
２６，２７ 間隙
２８ パイプ金属シール
Ｄ 泥水

Claims (2)

1. インジェクションパイプ（２２）に固定用パイプボルト（２３）を組み付けた挿通部品（２１）と、前記挿通部品（２１）を挿通する開口部（２４ａ）の周りに外向き筒部（２４ｂ）を設けたハウジング（２４）との間を、前記外向き筒部（２４ｂ）に固定されるとともに前記挿通部品（２１）に密接するインジェクションパイプシール（２５）によってシールする構造に用いられる泥水シール（１）であって、
   前記ハウジング（２４）、インジェクションパイプシール（２５）および固定用パイプボルト（２３）の外側であって前記インジェクションパイプ（２２）の外周側に配置される環状のシール弾性体（２）を有し、
   前記シール弾性体（２）は、前記外向き筒部（２４ｂ）およびインジェクションパイプシール（２５）の外側であって前記固定用パイプボルト（２３）の外周側に前記固定用パイプボルト（２３）に対する締め代無しで配置される環状の基部（３）と、前記外向き筒部（２４ｂ）の外周側に嵌合されてその外周面に密接する外周シール部（４）と、前記インジェクションパイプ（２２）の外周側に嵌合されてその外周面に密接する内周シール部（５）と、を一体に有し、
   前記外周シール部（４）には、軸方向にストレートな形状の円筒部（６ａ）を有する補強環（６）を埋設してなることを特徴とする泥水シール。
2. 請求項１の泥水シールにおいて、
   当該泥水シール（１）はその装着時に、シール弾性体（２）の基部（３）がインジェクションパイプシール（２５）に対して軸方向一方から突き当てられることにより軸方向の装着位置を規定されることを特徴とする泥水シール。

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