JP4739745B2

JP4739745B2 - 遮音シール付き密封装置

Info

Publication number: JP4739745B2
Application number: JP2004369125A
Authority: JP
Inventors: 剛神前; 明神近; 史憲片岡; 徳洋村上
Original assignee: Nok Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nok Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: EP1837562A4; CN101080590A; WO2006067910A1; US20080203673A1; KR20070089229A; EP1837562A1; US7677577B2; EP1837562B1; JP2006177400A; CN101080590B; KR101249411B1

Description

本発明は、例えば自動車等車両におけるステアリングシャフトのダストシール等、軸偏心や取付偏心が大きい軸封部に用いられるのに適した密封装置に係り、特に、シール機能のほかに遮音機能を兼ね備えた遮音シール付きの密封装置に関するものである。本発明の密封装置は、上記車両のほか、汎用機械等にも用いられる。

従来から、図３に示す遮音シール付き密封装置５１が知られており、以下のように構成されている。この図３の密封装置５１は、車両用ステアリングダストシールである（特許文献１掲載の図５参照）。

すなわち先ず、ハウジングであるフロントダッシュパネル５２に設けた軸孔５３の周面５３ａとこの軸孔５３に挿通した軸であるステアリングシャフト５４との間の隙間５５をシールするシール本体５６が設けられており、このシール本体５６に対して、上記隙間５５をエンジンルーム側Ａから車室内側Ｂへと透過するエンジン音ないし走行音等の透過音を遮断する遮音シール５７が組み付けられている。

シール本体５６は、フロントダッシュパネル５２の軸孔５３内周に取り付けられる取付部５８と、ステアリングシャフト５４の周面に接するシールリップ部５９とを有しており、この取付部５８とシールリップ部５９との間に、軸偏心等に対応するためのベロー部６０が一体に成形されている。

また、遮音シール５７は、シール本体５６の取付部５８の内周側に固定された遮音部材６１を有しており、この遮音部材６１は例えば弾性体によって環状に成形されている。

上記構成の密封装置５１は、弾性体にて薄肉状に成形されたシール本体５６のベロー部６０を透過する透過音に対して、その車室内側Ｂに配置された遮音シール５７の遮音部材６１が遮音機能を発揮することにより車室内側Ａにおける騒音レベルを低減しようとするものであるが、その発揮し得る遮音性能について以下のような問題がある。

すなわち、上記遮音シール５７の遮音部材６１は、シール本体５６の取付部５８の内周側に嵌合等の手段にて固定されるが、その更に内周側には、ステアリングシャフト５４との間に大きな隙間（径方向隙間）６２が設定されている。したがって、上記ベロー部６０を透過した透過音がこの隙間６２を通過してしまい（矢印Ｃ）、よって発揮し得る遮音性能に限界がある。

上記問題を解決するため、本願出願人らは先に、図４に示すように、取付部６３、シールリップ部６４およびベロー部６５を有するシール本体６２を二つ並べてベロー二重構造とした密封装置６１を提案しており、この密封装置６１によれば、車室内側Ａのシール本体６２のシールリップ部６４がステアリングシャフトに接してその内周側に径方向隙間が形成されなくなることから、遮音性能を高めることができる（特許文献１参照）。

しかしながら、この先行技術によると、シール本体６２を二つ並べて二重構造とした結果として、密封装置６１全体の軸方向長さ（製品幅）が大型化せざるを得ず、よってこの点に更なる改良の余地がある。

特開平９−２４２８８０号公報実開平６−８４０６８号公報特開平１１−８２７５２号公報特開平１１−３５１３８５号公報

本発明は以上の点に鑑みて、上記したようなシール機能と遮音機能とを兼ね備える密封装置において、優れた遮音性能を発揮し、しかも密封装置の軸方向長さが大きくなることがない密封装置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による密封装置は、ハウジングの軸孔周面と前記軸孔に挿通した軸との間の隙間をシールするシール本体と、前記隙間を透過する透過音を遮断する遮音シールとを有し、前記シール本体は、前記ハウジングに取り付けられる取付部と前記軸に接するシールリップ部との間にベロー部を一体に有し、前記遮音シールは、前記取付部の内周側に配置される遮音部材を有する遮音シール付きの密封装置において、前記遮音部材は、前記ベロー部の車室内側に配置され、その外周部にて前記取付部に接するとともにその内周部にて前記シールリップ部におけるバンパーの外周部に常に接した状態で前記シール本体に保持される構造を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１の遮音シール付き密封装置において、遮音部材は、取付部に設けたリップ状の遮音シール支持部により支持されるとともに、シールリップ部に対して干渉する形状とされ、前記シールリップ部に押圧されて前記遮音部材の一部が凹んだ状態で前記シールリップ部に密接する構造を有することを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置においては、遮音シールの遮音部材が、その外周部にてシール本体の取付部に接するとともにその内周部にて同じシール本体のシールリップ部におけるバンパーの外周部に常に接した状態でシール本体に保持される構造とされているために、遮音部材の内周側に、上記図３の従来技術のような透過音の通過を許容する径方向隙間が形成されないことになる。また、上記図４の先行技術のようにベローを二つ軸方向に並べるものでないために、密封装置の軸方向長さが大きくなるのを抑えることが可能となる。

遮音部材は、例えば弾性体により環状に成形され、シール本体の取付部の内周側に取り付けられるが、取付手段としては、請求項２に記載したように、取付部に設けたリップ状の遮音シール支持部により支持されるとともに、シールリップ部に対して干渉する形状とされ、シールリップ部に押圧されて遮音部材の一部が凹んだ状態でシールリップ部に密接する構造とするのが好適であり、このように遮音部材が一部で凹んでシールリップ部に密接すると、両者の間に隙間が発生しにくくなる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の請求項１による密封装置においては、上記したように遮音部材が、その外周部にて取付部に接するとともにその内周部にてシールリップ部におけるバンパーの外周部に常に接した状態でシール本体に保持される構造とされているために、遮音部材の内周側に、透過音の通過を許容するような径方向隙間が形成されることがない。したがって、遮音部材が取付部およびシールリップ部間を完全に閉塞して透過音を有効に吸収することから、遮音性能を向上させることができる。

また、ベローを二つ軸方向に並べるものでないために、密封装置の軸方向長さが大きくなることがない。

また、遮音部材の内周部を軸の周面に直接接触させる場合には、遮音部材が金属材よりなる軸に接することになって、遮音部材の材質によっては、へたりや摩耗等の早期疲労が発生する懸念があるが、本発明においては、遮音部材は軸ではなく弾性体よりなるシールリップ部に接触する。したがって、遮音部材に早期疲労が発生するのを抑えることもできる。

また、本発明の請求項２による密封装置においては、遮音部材が取付部に設けたリップ状の遮音シール支持部により支持されるとともに、シールリップ部に対して干渉する形状とされ、シールリップ部に押圧されて遮音部材の一部が凹んだ状態でシールリップ部に密接する構造とされているために、遮音部材とシールリップ部との間に隙間が発生しにくい。したがってこの点からも、遮音性能を向上させることができる。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。

すなわち、本発明の密封装置は、上記目的を達成するため、遮音板（遮音部材）にてベロー部を覆う形状としたものであり、また、遮音板にてベロー部の全てを覆う形状としたものである。また、遮音板を保持する遮音板押さえを設ける場合には、その内径を縮小することにより、遮音効果を向上させることもできる。

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密封装置１の組立前の状態の要部断面を示しており、その一方の構成要素であるシール本体６に対して他方の構成要素である遮音シール７を組み付けると、図２に示すようになる。

当該実施例に係る密封装置１は、車両用ステアリングダストシールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。

すなわち、図１に示すように、ハウジングであるフロントダッシュパネル２（図２参照）に設けた軸孔３の周面３ａとこの軸孔３に挿通した軸であるステアリングシャフト４（図２参照）との間の隙間５をシールするシール本体６が設けられており、このシール本体６に対して、上記隙間５をエンジンルーム側Ａから車室内側Ｂへと透過するエンジン音、走行音等の透過音を遮断する遮音シール７が組み付けられる。

シール本体６は、フロントダッシュパネル２の軸孔３内周に取り付けられる取付部８と、ステアリングシャフト４の周面に接するシールリップ部９とを一体に有しており、この取付部８とシールリップ部９との間に、軸偏心等に対応するためのベロー部１０が一体に成形されている。

取付部８は、フロントダッシュパネル２の軸孔３内周に嵌合される金属環１１の表面にゴム状弾性体１２を加硫接着したものであって、このゴム状弾性体１２の軸方向一端部（図上上端部）に同じ材質よりなるベロー部１０が一体成形され、ベロー部１０の内周端部に同じ材質よりなるシールリップ部９が一体成形されている。シールリップ部９は、ステアリングシャフト４の周面に密接するダストリップ１３と、このダストリップ１３を軸偏心等に追随させるためのバンパー１４とを一体に有しており、後者のバンパー１４の外周部１４ａに対してその軸方向一方（図上上方）からベロー部１０が一体化されている。

また、取付部８の内周面には、所定の軸方向幅Ｌを有する遮音シール保持スペース１５がベロー部１０の車室内側Ｂに位置して設けられており、その一端（図上上端）であってゴム状弾性体１２の内周面には、遮音シール位置決め用の段差状の係合部１６が設けられている。また、遮音シール保持スペース１５の他端（図上下端）であってゴム状弾性体１２の軸方向他端部（図上下端部）には同じ材質よりなるリップ状を呈する遮音シール支持部１７が径方向内方へ向けて一体成形されている。このリップ状の遮音シール支持部１７は、ゴム状弾性体１２の軸方向他端部から延びる斜面部１８と、この斜面部１８の先端から延びる平面部１９とを一体に有して環状を呈し、遮音シール７を車室内側Ｂから受ける形状に形成されている。また、遮音シール保持スペース１５の内周側には、上記バンパー１４の外周部１４ａが位置している。

一方、遮音シール７は、上記シール本体６に設けた遮音シール保持スペース１５に保持される遮音部材２０を有しており、この遮音部材２０は、弾性体、例えばスポンジ状発泡材（例えば、日本発条株式会社製スーパーシール（登録商標））によって環状に成形されている。

また、この遮音部材２０は、その外径寸法Ｄ_１を遮音シール保持スペース１５の径寸法（該部における取付部８のゴム状弾性体１２の内径寸法）ｄ_１と同じかまたはこれよりも少々大きく形成されるとともに、その内径寸法Ｄ_２をシールリップ部９におけるバンパー１４の外周部１４ａの外径寸法ｄ_２よりも小さく形成されており、これにより、組み付けられたとき、その外周部２０ａにて取付部８に接するとともに、その内周部２０ｂにてシールリップ部９に接する構造とされている。外周部２０ａが接触するのは具体的には、ゴム状弾性体１２の内周面であり、内周部２０ｂが接触するのは具体的には、バンパー１４の外周部１４ａである。

また、図１に示すように、遮音部材２０は組立前、断面長方形状に成形されているが、図２に示すように、この遮音部材２０がシール本体６に組み付けられると、この遮音部材２０は、遮音シール支持部１７により支持されるとともに、シールリップ部９に干渉し、シールリップ部９に押圧されて一部２０ｃが凹んだ状態にてシールリップ部９に密接する構造とされている。押圧されるのは具体的には、遮音部材２０の内周部２０ｂであり、押圧するのは具体的には、バンパー１４の外周部１４ａである。

尚、図２に示すように、シール本体６に組み付けられた遮音部材２０は、ベロー部１０に対しては直接接触しないように構成されている。また同様に、遮音部材２０は、ステアリングシャフト４の周面に対しても直接接触しないように構成されている。

上記構成の密封装置１は、以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。

すなわち先ず、上記したように遮音部材２０が、その外周部２０ａにて取付部８に接するとともにその内周部２０ｂにてシールリップ部９に接した状態でシール本体６に保持される構造とされているために、遮音部材２０の内周側には、上記図３の従来技術のような透過音の通過を許容する径方向隙間が形成されることがない。したがって、遮音部材２０が取付部８およびシールリップ部９間を完全に閉塞して、ベロー部１０に対する二重構造を構成することから、ベロー部１０を透過してくる透過音を有効に吸収することができ、これにより遮音性能を向上させることができる。

また、上記図４の先行技術のようにベローを二つ軸方向並べるものでないために、密封装置１の軸方向長さが大きくなるのを抑えることができ、トルクが増大するのを抑えることもできる。

また、仮に遮音部材２０の内周部２０ｂがステアリングシャフト４の周面に直接接触する構造であると、遮音部材２０が金属材よりなるシャフト４に接することになって、遮音部材２０にへたりや摩耗等の早期疲労が発生することが懸念されるが、上記構成においては、遮音部材２０は金属製のシャフト４ではなく、弾性体製のシールリップ部９に接触する。したがって、遮音部材２０に早期疲労が発生するのを抑えることができる。

また、遮音部材２０が、取付部８に設けたリップ状の遮音シール支持部１７により支持されるとともに、シールリップ部９に干渉し、シールリップ部９に押圧されて一部２０ｃが凹んだ状態でシールリップ部９に密接する構造とされているために、遮音部材２０とシールリップ部９との間には径方向隙間が発生しにくくなっている。したがってこの点からも、遮音性能を向上させることができる。

遮音シール支持部１７に支持されるとともにシールリップ部９に押圧された遮音部材２０は、接着等の手段を講じなくても、シール本体６から外れにくいと云う効果もある。

更に、リップ状の遮音シール支持部１７を径方向内方へ向けて長く延ばすことにより、この支持部１７による遮音効果を期待することもできる。

本発明の実施例に係る密封装置の組立前の状態を示す要部断面図同密封装置の組立後の状態を示す要部断面図従来例に係る密封装置の装着状態を示す半裁断面図他の従来例に係る密封装置の要部断面図

符号の説明

１密封装置
２フロントダッシュパネル（ハウジング）
３軸孔
３ａ周面
４ステアリングシャフト（軸）
５隙間
６シール本体
７遮音シール
８取付部
９シールリップ部
１０ベロー部
１１金属環
１２ゴム状弾性体
１３ダストリップ
１４バンパー
１４ａ，２０ａ外周部
１５遮音シール保持スペース
１６係合部
１７遮音シール支持部
１８斜面部
１９平面部
２０遮音部材
２０ｂ内周部
２０ｃ一部
Ａエンジンルーム側
Ｂ車室内側

Claims

ハウジング（２）の軸孔（３）周面と前記軸孔（３）に挿通した軸（４）との間の隙間（５）をシールするシール本体（６）と、前記隙間（５）を透過する透過音を遮断する遮音シール（７）とを有し、
前記シール本体（６）は、前記ハウジング（２）に取り付けられる取付部（８）と前記軸（４）に接するシールリップ部（９）との間にベロー部（１０）を一体に有し、
前記遮音シール（７）は、前記取付部（８）の内周側に配置される遮音部材（２０）を有する遮音シール（７）付きの密封装置（１）において、
前記遮音部材（２０）は、前記ベロー部（１０）の車室内側（Ｂ）に配置され、その外周部（２０ａ）にて前記取付部（８）に接するとともにその内周部（２０ｂ）にて前記シールリップ部（９）におけるバンパー（１４）の外周部（１４ａ）に常に接した状態で前記シール本体（６）に保持される構造を有することを特徴とする遮音シール付き密封装置。
請求項１の遮音シール付き密封装置において、
遮音部材（２０）は、取付部（８）に設けたリップ状の遮音シール支持部（１７）により支持されるとともに、シールリップ部（９）に対して干渉する形状とされ、前記シールリップ部（９）に押圧されて前記遮音部材（２０）の一部（２０ｃ）が凹んだ状態で前記シールリップ部（９）に密接する構造を有することを特徴とする遮音シール付き密封装置。