JP4835120B2 - シール装置 - Google Patents

Description

本発明は、２部材の間をシールするシール装置に関するものである。

従来、２部材の間をシールするために、例えば、２部材の対向する端面の間にＯリングを配置していた。また、他の２部材の間をシールするための構成として、例えば特許文献１に開示されたものがある。特許文献１には、２部材の間に配置されるＵ字型のシール部材と、そのＵ字型のシール部材の内側に配置されたバネ部材とを備える構成が開示されている。
特開平１１−２１０８８６号公報

しかし、Ｏリングを用いる場合には、一方の部材の端面にＯリングを取り付ける凹溝を形成しなければならない。そのため、加工コストが増大する。また、Ｏリングを用いる場合には、シールすべき２部材の端面が環状である場合に限られる。さらに、シールすべき２部材の端面が、円環状ではなく、角部が形成されるような複雑な環状の場合には、Ｏリングの組付けが非常に困難であり、組付性が非常に悪い。そのため、製造コストが増大する。

また、特許文献１に開示された構成の場合には、シール部材とバネ部材との２部材が必要となり、部品点数が増加する。さらに、バネ部材をシール部材の内側に配置しなければならず、組付けが容易とは言えない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シールすべき部材の端面に凹溝加工を必要とすることなく、組付性が非常に良好なシール装置を提供することを目的とする。

本発明のシール装置は、凹部が形成された第１端面を有する第１部材と、第１端面に対向して配置される環状の第２端面を有する第２部材と、第１部材の凹部に配置されると共に第１部材の第１端面より突出して配置され配線を挿通可能な弾性部材からなるグロメットと、第１端面と第２端面との間に第１端面及び第２端面により押圧された状態で配置され、第１端面と第２端面との間をシールするシール部材とを備える。

そして、第１端面及び第２端面により押圧される前の状態におけるシール部材は、第１接触部と、第２接触部と、弾性変形部とを備える。第１接触部は、板状からなり、第１端面に接触可能で且つゴム弾性部材からなる第１面と第２端面に対向して離間する第２面とを備える。第２接触部は、板状からなり、第１接触部の対向位置からずれた位置に配置され、且つ、第２端面に接触可能で且つゴム弾性部材からなる第３面と第１端面に対して離間する第４面とを備える。弾性変形部は、第１接触部及び第２接触部に一体接合され、第１端面と第２端面とが対向する方向に弾性変形可能な部材である。

つまり、シール部材は、階段状のような形状からなる。具体的には、第１接触部と第２接触部とが段差を有するように配置されている。そして、これら第１接触部と第２接触部との間を弾性変形部が連結している。ここで、弾性変形部は、上述したように、第１端面と第２端面とが対向する方向に弾性変形可能である。従って、第１端面及び第２端面によりシール部材が押圧される場合には、第１接触部と第２接触部とが近接する方向に移動する。このとき、弾性変形部には、第１接触部と第２接触部とを離間させる方向に弾性力が作用する。

ここで、シール部材が、第１端面及び第２端面により押圧された場合（以下、単に「押圧された場合」という）について説明する。第１接触部の第１面は、シール部材が第１端面及び第２端面により押圧される前（以下、単に「押圧前の場合」という）において、上述したように、第１部材の第１端面に接触可能である。そして、第１接触部の第１面は、シール部材が押圧された場合には、第１部材の第１端面に接触した状態を維持する。このとき、第１接触部の第１面は、弾性部材からなるので、第１端面により圧縮変形される。

また、第１接触部の第２面は、シール部材が押圧前の場合において、第２部材の第２端面に対向して離間している。そして、第１接触部の第２面は、シール部材が押圧された場合には、第２部材の第２端面に対向して離間した状態を維持する場合と、第２部材の第２端面に接触する場合とがある。これらは、第１部材と第２部材との相対移動量及び押圧力に応じて異なる。なお、シール部材が押圧された場合に第１接触部の第２面が第２部材の第２端面から離間した状態を維持する場合には、押圧前の場合に比べて、第２面と第２端面との離間距離は狭くなっている。

また、第２接触部の第３面は、シール部材が押圧前の場合において、上述したように、第２部材の第２端面に接触可能である。そして、第２接触部の第３面は、シール部材が押圧された場合には、第２部材の第２端面に接触した状態を維持する。このとき、第２接触部の第３面は、弾性部材からなるので、第２端面により圧縮変形される。

また、第２接触部の第４面は、シール部材が押圧前の場合において、第１部材の第１端面に対向して離間している。そして、第２接触部の第４面は、シール部材が押圧された場合には、第１部材の第１端面に対向して離間した状態を維持する場合と、第１部材の第１端面に接触する場合とがある。これらは、第１部材と第２部材との相対移動量及び押圧力に応じて異なる。なお、シール部材が押圧された場合に第２接触部の第４面が第１部材の第１端面から離間した状態を維持する場合には、押圧前の場合に比べて、第４面と第１端面との離間距離は狭くなっている。

そして、シール部材が押圧された場合には、弾性変形部には、上述したように、第１接触部と第２接触部とが離間する方向に弾性力が作用する。つまり、弾性変形部は、第１接触部の第１面を第１部材の第１端面に押圧するように作用し、第２接触部の第３面を第２部材の第２端面に押圧するように作用する。従って、弾性変形部の弾性力により、第１接触部の第１面と第１部材の第１端面、及び、第２接触部の第３面と第２部材の第２端面は、密着性が高まる。

従って、本発明のシール装置によれば、少なくとも第１接触部の第１面及び第２接触部の第３面が弾性部材からなることにより、第１接触部の第１面と第１部材の第１端面、及び、第２接触部の第３面と第２部材の第２端面がそれぞれ確実に密着する。さらに、弾性変形部の弾性力により、これらの密着性がさらに高まる。つまり、確実に、第１部材と第２部材との間をシールすることができる。

さらに、従来のOリングを用いる場合のように、第１部材の第１端面又は第２部材の第２端面に凹溝を形成する必要がない。従って、加工コストの低減を図ることができる。さらに、本発明のシール部材は、環状に限られるものではない。従って、環状でない２部材の間をシールすることが可能となる。さらに、本発明のシール部材は、円環状に限られるものではないため、種々の形状に形成することができる。従って、第１部材の第１端面及び第２部材の第２端面が、例えば角部が形成されるような複雑な環状の場合であっても、シール部材をこれら２部材の端面の形状に合わせた形状とすることが容易にできる。さらには、Oリングのように凹溝に挿入することもない。つまり、シール部材の組付性が非常に良好となる。

また、本発明のシール部材は、第１接触部、第２接触部、及び、弾性変形部が一体となった１部品からなる。従って、特許文献１に開示された構成のように、２部品構成ではない。その結果、部品点数の低減、及び、組付性の容易化を図ることができる。さらに、特許文献１に開示されたシール部材はＵ字型形状をなしており、Ｕ字型形状のシール部材の内側にバネ部材を配置している。このように、第１部材と第２部材との間にこのシール部材及びバネ部材を配置した場合には、第１部材の第１端面と第２部材の第２端面との離間距離は、シール部材のＵ字状の対向部分の厚みとバネ部材の厚みとを加えた分に相当する。これに対して、本発明のシール部材は、第１接触部と第２接触部とが相互に対向しないようにずれた位置に配置されている。従って、第１部材の第１端面と第２部材の第２端面との離間距離は、最小の状態で、第１接触部、第２接触部、及び、弾性変形部のうち最も厚い部材の厚みに相当する距離とすることができる。つまり、本発明のシール装置は、特許文献１のシール構成に比べて、第１端面と第２端面との離間距離を狭くすることができる。従って、本発明のシール装置を採用した装置は、小型化を図ることができる。

ここで、上述においては、シール部材の表面のうち弾性部材からなる部分は、少なくとも第１接触部の第１面及び第２接触部の第３面とした。これは、少なくとも、第１部材の第１端面には第１接触部の第１面が接触し、且つ、第２部材の第２端面には第２接触部の第３面が接触するためである。ところで、第１部材と第２部材との相対移動量及び押圧力によっては、第２部材の第２端面と第１接触部の第２面とが接触し、且つ、第１部材の第１端面と第２接触部の第４面とが接触する場合がある。さらに、弾性変形部の両表面も、第１部材の第１端面及び第２部材の第２端面に接触する場合がある。
さらに、本発明のシール装置において、第１部材の凹部と第２部材の第２端面との間には、グロメットおよびシール部材の一部が介在して配置され、第１接触部の第１面は、環状面からなり、第１端面及びグロメットにより形成される環状面に全周接触可能であり、第２接触部の第３面は、環状面からなり、第２端面に全周接触可能である。グロメットが配置される場合であっても、確実にシールすることができる。なお、グロメットが第１接触部の第１面に確実に接触するために、グロメットは弾性部材からなり、このグロメットの端面は第１部材の第１端面よりも僅かに突出するようにしておくとよい。

そこで、このような場合には、以下のようにすると、さらにシール性を高めることができる。すなわち、弾性変形部は、板状からなり、ゴム弾性部材からなる両表面を備え、第１接触部の第２面及び第２接触部の第４面は、ゴム弾性部材からなるようにする。これにより、第１部材の第１端面に、第１接触部の第１面、第２接触部の第４面、及び、弾性変形部の一方側の面が接触した場合に、これらの接触箇所全てがシール性を発揮する。さらに、第２部材の第２端面に、第２接触部の第３面、第１接触部の第２面、及び、弾性変形部の他方側の面が接触した場合に、これらの接触箇所全てがシール性を発揮する。従って、シール性を大きく向上できる。

ここで、第１接触部、第２接触部、及び、弾性変形部からなるシール部材は、例えば、以下のようにしてもよい。例えば、シール部材は、金属や樹脂などの高剛性材料からなる部材と、この部材の両面側に例えばゴムなどの粘弾性材料を配置した構成とし、これを屈曲変形して階段状に形成するようにしてもよい。この場合、上述した弾性部材とはゴムに相当する。この他に、シール部材は、ゴムなどの粘弾性材料のみからなるようにしてもよい。つまり、シール部材の全てが粘弾性材料からなるようにしてもよい。

また、上述において、第１部材の第１端面と第２部材の第２端面との離間距離は、最小の状態で、第１接触部、第２接触部、及び、弾性変形部のうち最も厚い部材の厚みに相当する距離となることを説明した。この状態とは、換言すると、以下のような状態となる。すなわち、シール部材は、第１端面及び第２端面により押圧された状態において、第１接触部、第２接触部、及び、弾性変形部は、同一平面上に位置するような状態である。このようにすることで、第１部材の第１端面と第２部材の第２端面との離間距離を確実に最小化することができる。

そして、上述したシール装置は、例えば、車両用舵角比可変操舵装置に適用することができる。この場合、第１部材及び第２部材の少なくとも何れか一方は、車両用舵角比可変操舵装置のハウジングとなる。車両用舵角比可変操舵装置のハウジングの内部には、モータ、及び、高精度の減速機などが収納されている。そのため、車両用舵角比可変操舵装置は、非常に高い防水性、防塵性が要求される。さらには、車両用舵角比可変操舵装置は、小型化及び低コスト化の要請が非常に高い装置である。そこで、本発明のシール装置を車両用舵角比可変操舵装置に適用することで、非常に高い防水性、防塵性を確保しつつ、小型化、さらには製造コストの低減を図ることができる。

本発明のシール装置によれば、シールすべき部材の端面に凹溝加工を必要とすることなく、組付性が非常に良好とできる。

次に、本発明のシール装置を車両用操舵装置に適用した場合を例に挙げて説明する。まず、本実施形態における車両用操舵装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、車両用操舵装置１の軸方向断面図である。

まずは、車両用操舵装置１の概略構成について説明する。車両用操舵装置１は、図１の上側に配置されるステアリングホイール（図示せず）と図１の下側に配置されるラックシャフト（図示せず）との間のステアリングシャフト（図示せず）の部分に搭載されている。つまり、図１において、車両用操舵装置１の上側には、ステアリングホイールが連結されており、車両用操舵装置１の下側には、ラックシャフトが連結されている。

さらに、車両用操舵装置１は、舵角比可変操舵装置２と、トルク検出装置３とを備える。舵角比可変操舵装置２は、ステアリングホイールの操舵角と車輪（図示せず）の転舵角との比（いわゆる、舵角比）を変化させることのできる装置である。トルク検出装置３は、ステアリングホイールの操舵により生じたトルクを検出する装置である。このトルク検出装置３は、電動パワーステアリング装置の一部を構成し、ラックシャフトに配置された電動パワーステアリング装置の電動機を駆動するための信号を出力する。

次に、車両用操舵装置１の詳細構成について説明する。図１に示すように、車両用操舵装置１は、舵角比可変操舵装置２と、トルク検出装置３と、これらを収納するハウジング部４とから構成される。

舵角比可変操舵装置２（本発明における車両用舵角比可変操舵装置）は、入力シャフト１１と、出力シャフト１２と、電動機１３と、減速機１４と、ロック装置１５とを備えている。

入力シャフト１１は、上端側がステアリングシャフトに連結される。従って、入力シャフト１１は、ステアリングホイールの操舵角を入力する。出力シャフト１２は、入力シャフト１１に入力された操舵角に対して、電動機１３の駆動により変化された回転角を出力する。

電動機１３は、出力シャフト１２の外周側に回転可能に配置されたロータシャフト１３ａと、後述する第１ハウジング３１に固定されたステータ１３ｂとから構成される。そして、ステータ１３ｂのコイルに電流を供給することにより、ロータシャフト１３ａが回転する。減速機１４は、ハーモニックドライブ減速機からなる。この減速機１４は、入力シャフト１１、出力シャフト１２、ロータシャフト１３ａにそれぞれ噛合されている。具体的には、この減速機１４のウェーブジェネレータは、ロータシャフト１３ａに噛合されている。減速機１４のステータギヤは、入力シャフト１１に噛合されている。減速機１４のドリブンギヤは、出力シャフト１２に噛合されている。すなわち、減速機１４は、入力シャフト１１の回転を出力シャフト１２に伝達すると共に、電動機１３により出力される回転を減速して出力シャフト１２に伝達している。

ロック装置１５は、後述する第１ハウジング３１に固定されている。このロック装置１５は、第１ハウジング３１に対するロータシャフト１３ａの回転をロックするための装置である。

トルク検出装置３は、トーションバー２１と、ピニオンシャフト２２と、検出器２３とを備えている。トーションバー２１は、上端側が出力シャフト１２に結合されている。一方、トーションバー２１の下端側は、ピニオンシャフト２２に結合されている。つまり、トーションバー２１は、ピニオンシャフト２２に対して出力シャフト１２に生じるトルクに応じて捻られる。ピニオンシャフト２２は、下端側にピニオンギヤ２２ａが形成されている。このピニオンギヤ２２ａは、ラックシャフトのラックギヤに噛合する。検出器２３は、出力シャフト１２の下端側部分の外周側、且つ、ピニオンシャフト２２の外周側に配置されている。そして、この検出器２３は、出力シャフト１２の回転角とピニオンシャフト２２の回転角を検出することができる。つまり、検出器２３は、出力シャフト１２に生じるトルクを検出することができる。

ハウジング部４は、第１ハウジング３１と、グロメット３２と、第２ハウジング３３と、シールリング３４とを備えている。ここで、ハウジング部４については、図１〜図３を参照しながら説明する。図２は、第１ハウジング３１と第２ハウジング３３とが組み付けられる前におけるハウジング部４の状態を示す斜視図である。図３は、図２に示すシールリング３４の軸方向断面図を示す。

第１ハウジング３１（本発明における第１部材）は、図１及び図２に示すように、筒状をなしている。具体的には、第１ハウジング３１は、図１の上側ほど階段状に細くなるような筒状をなしている。この第１ハウジング３１の内部には、主として、舵角比可変操舵装置２が収納されている。さらに、第１ハウジング３１の図１の上端の開口穴からは、入力シャフト１１が上方へ向かって突出している。第１ハウジング３１の図１の下端の開口穴からは、出力シャフト１２が下方へ向かって突出している。また、第１ハウジング３１の下端面３１ａ（本発明における第１端面）は、図１のほぼ水平な平坦面状で、ほぼ環状に形成されている。ただし、第１ハウジング３１の下端側には、図１の上側に凹んだ矩形状からなる凹部３１ｂ（図２に示す）が形成されている。さらに、第１ハウジング３１の下端面３１ａの一部は、第２ハウジング３３と固定するためのボルト（図示せず）を挿通するフランジ部３１ｃを形成している。

グロメット３２は、ゴム製であって、直方体形状をなしている。さらに、グロメット３２は、舵角比可変操舵装置２の電動機１３などに接続される配線を挿通するために、複数の穴（図２に示す）が形成されている。このグロメット３２は、第１ハウジング３１に形成された凹部３１ｂに嵌合するように配置される。ここで、グロメット３２の図２の上下方向の幅は、凹部３１ｂの図２の上下方向の深さよりも僅かに大きく形成されている。これは、後述するシールリング３４とグロメット３２の下端面とを確実に接触させるためである。

第２ハウジング３３（本発明における第２部材）は、図１及び図２に示すように、筒状をなしている。この第２ハウジング３３は、第１ハウジング３１の図１の下方側に対向して配置されている。そして、第２ハウジング３３の内部には、主として、トルク検出装置３が収納されている。さらに、第２ハウジング３３の図１の下端の開口穴からは、ピニオンシャフト２２が下側に向かって突出している。さらには、第２ハウジング３３の図１の下端の開口穴からは、検出器２３に接続される配線が取り出されている。また、第２ハウジング３３の上端面３３ａ（本発明における第２端面）は、図１のほぼ水平な平坦面状で、環状に形成されている。そして、この第２ハウジング３３の上端面３３ａは、第１ハウジング３１の下端面３１ａと対称的な形状をなしている。つまり、第２ハウジング３３の上端面３３ａの全面が、第１ハウジング３１の下端面３１ａに対向している。さらに、第２ハウジング３３の上端面３３ａの一部は、第１ハウジング３１と固定するためのボルトを挿通するフランジ部３３ｂを形成している。

シールリング３４（本発明におけるシール部材）は、図１〜図３に示すように、板状であって、環状をなしている。このシールリング３４は、図１に示すように、第１ハウジング３１の下端面３１ａと第２ハウジング３３の上端面３３ａとの間に、図１の上下方向に押圧された状態で挟まれている。従って、シールリング３４は、第１ハウジング３１の下端面３１ａと第２ハウジング３３の上端面３３ａとの間をシールしている。さらに、シールリング３４は、グロメット３２の下端面と第２ハウジング３３の上端面３３ａとの間に、図１の上下方向に押圧された状態で挟まれている。従って、シールリング３４は、グロメット３２の下端面と第２ハウジング３３の上端面３３ａとの間をシールしている。

ここで、シールリング３４は、第１ハウジング３１又はグロメット３２と第２ハウジング３３とにより押圧された状態で取り付けられる。そして、このシールリング３４は、これらに押圧される前の状態の形状と、押圧された後の状態の形状とで異なる。そこで、以下に、押圧される前の状態のシールリング３４と、押圧された後の状態のシールリング３４とに分けて説明する。

まず、第１ハウジング３１、グロメット３２、及び第２ハウジング３３に押圧される前の状態におけるシールリング３４について、図２及び図３を参照して説明する。

図２に示すように、シールリング３４の全体的な形状は、第２ハウジング３３の上端面３３ａに対応する環状をなしている。さらに、シールリング３４には、第１ハウジング３１及び第２ハウジング３３を固定するためのボルトを挿通する穴が形成されている。このシールリング３４は、図３に示すように、鋼板の両側面（図３の上下面）にゴムが接着されている。そして、シールリング３４の板厚は、ほぼ一定である。さらに、図２及び図３に示すように、シールリング３４の内周側と外周側とは、段差を有している。つまり、鋼板及びゴムが屈曲形成された状態となる。

このシールリング３４の詳細な構成について説明する。シールリング３４は、第１接触部４１と、第２接触部４２と、弾性変形部４３とから構成される。第１接触部４１は、シールリング３４の内周側に位置する部分である。つまり、第１接触部４１は、環状であって、平坦板状をなしている。そして、この第１接触部４１は、図３の上下方向中央に配置される鋼板部４１ａと、その上側に接着された第１ゴム部４１ｂと、鋼板部４１ａの下側に接着された第２ゴム部４１ｃとからなる。つまり、第１ゴム部４１ｂの上面（本発明における第１面）は、第１ハウジング３１の下端面３１ａ又はグロメット３２の下端面に対向している。また、第２ゴム部４１ｃの下面（本発明における第２面）は、第２ハウジング３３の上端面３３ａに対向している。さらに、シールリング３４が第１ハウジング３１等に押圧される前においては、第１ゴム部４１ｂの上面は第１ハウジング３１の下端面３１ａ又はグロメット３２の下端面に接触することが可能であるが、第２ゴム部４１ｃの下面は第２ハウジング３３の上端面３３ａに対して離間している状態となる。

第２接触部４２は、シールリング３４の外周側に位置する部分である。つまり、第２接触部４２は、環状であって、平坦板状をなしている。さらに、第２接触部４２は、第１接触部４１の対向位置からずれた位置に配置されている。つまり、第２接触部４２は、第１接触部４１の図３の上下方向に対してずれた位置に配置されている。そして、この第２接触部４２は、図３の上下方向中央に配置される鋼板部４２ａと、その下側に接着された第３ゴム部４２ｂと、鋼板部４２ａの上側に接着された第４ゴム部４２ｃとからなる。つまり、第３ゴム部４２ｂの下面（本発明における第３面）は、第２ハウジング３３の上端面３３ａに対向している。また、第４ゴム部４２ｃの上面（本発明における第４面）は、第１ハウジング３１の下端面３１ａに対向している。さらに、シールリング３４が第１ハウジング３１等に押圧される前においては、第３ゴム部４２ｂの下面は第２ハウジング３３の上端面３３ａに接触することが可能であるが、第４ゴム部４２ｃの上面は第１ハウジング３１の下端面３１ａに対して離間している状態となる。

弾性変形部４３は、第１接触部４１の外周端と第２接触部４２の内周端とに一体的に接合されている部分である。つまり、弾性変形部４３は、環状であって、図３の上側に向かって縮径するような形状からなる。そして、弾性変形部４３は、第１接触部４１及び第２接触部４２と同様に、図３の上下方向中央に配置される鋼板部４３ａと、その上側に接着される第５ゴム部４３ｂと、鋼板部４３ａの下側に接着される第６ゴム部４３ｃとからなる。つまり、第５ゴム部４３ｂの上面は、第１ハウジング３１の下端面３１ａ又はグロメット３２の下端面に傾斜した状態で対向している。また、第６ゴム部４３ｃの下面は、第２ハウジング３３の上端面３３ａに傾斜した状態で対向している。

そして、弾性変形部４３は、第１ハウジング３１の下端面３１ａと第２ハウジング３３の上端面３３ａとが対向する方向、すなわち図３の上下方向に弾性変形可能である。つまり、第１接触部４１と第２接触部４２とが近接する方向に移動した場合、弾性変形部４３には、第１接触部４１と第２接触部４２とを離間する方向に弾性力が作用する。

次に、第１ハウジング３１、グロメット３２、及び、第２ハウジング３３に押圧された後の状態におけるシールリング３４について、図１を参照して説明する。この場合、図１に示すように、シールリング３４は、環状であって、平坦板状となっている。つまり、第１接触部４１、第２接触部４２、及び、弾性変形部４３の全てが、同一平面上に位置している。

ここで、第１ハウジング３１等に押圧される前の状態から押圧された後の状態までにおけるシールリング３４の変形過程について説明する。まず、第１ハウジング３１及びグロメット３２と、第２ハウジング３３との間に、図３に示すように、シールリング３４を配置する。続いて、第１ハウジング３１及びグロメット３２と、第２ハウジング３３との離間距離を小さくする。そうすると、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面が、シールリング３４の第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面に接触する。このとき、第２ハウジング３３の上端面と第１接触部４１の第２ゴム部４１ｃの下面とは、離間している。さらに、第２ハウジング３３の上端面３３ａが、シールリング３４の第２接触部４２の第３ゴム部４２ｂの下面に接触する。このとき、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面と第２接触部４２の第４ゴム部４２ｃの上面とは、離間している。そして、弾性変形部４３の第５ゴム部４３ｂ及び第６ゴム部４３ｃは、第１ハウジング３１、グロメット３２、及び、第２ハウジング３３に対して、傾斜した状態で対向し、且つ、離間している。

続いて、第１ハウジング３１及びグロメット３２と、第２ハウジング３３との離間距離をさらに小さくする。そうすると、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面が、第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面を押圧する。従って、第１ゴム部４１ｂは、図３の上下方向に圧縮変形する。第２ハウジング３３の上端面３３ａが、第２接触部４２の第３ゴム部４２ｂの下面を押圧する。従って、第３ゴム部４２ｂは、図３の上下方向に圧縮変形する。弾性変形部４３は、第１ハウジング３１、グロメット３２、及び、第２ハウジング３３に対する傾斜角度が緩やかになるように変形する。従って、弾性変形部４３は、第１接触部４１及び第２接触部４２に対して、第１接触部４１と第２接触部４２とが離間する方向に弾性力を発揮する。つまり、この弾性変形部４３の弾性力により、第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面は、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面を押圧する。また、弾性変形部４３の弾性力により、第２接触部４２の第３ゴム部４２ｂの下面は、第２ハウジング３３の上端面３３ａを押圧する。

このように、第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面は、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面に対して押圧され合いながら接触している。従って、第１ゴム部４１ｂの上面と、第１ハウジング３１の下端面３１ａ又はグロメット３２の下端面との密着力は、非常に高くなる。さらに、第２接触部４３の第３ゴム部４２ｂの下面は、第２ハウジング３３の上端面３３ａに対して押圧され合いながら接触している。従って、第３ゴム部４２ｂの下面と、第２ハウジング３３の上端面３３ａとの密着力は、非常に高くなる。

続いて、図１に示すように、第１ハウジング３１及びグロメット３２と、第２ハウジング３３との離間距離を、最小となる状態まで小さくする。そうすると、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面が、第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面をさらに押圧する。従って、第１ゴム部４１ｂは、図１の上下方向に圧縮変形する。そして、第２ハウジング３３の上端面３３ａが、第１接触部４１の第２ゴム部４１ｃの下面に接触し、押圧する。従って、第２ゴム部４１ｃは、図１の上下方向に圧縮変形する。

また、第２ハウジング３３の上端面３３ａが、第２接触部４２の第３ゴム部４２ｂの下面をさらに押圧する。従って、第３ゴム部４２ｂは、図１の上下方向に圧縮変形する。そして、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面が、第２接触部４２の第４ゴム部４２ｃの上面に接触し、押圧する。従って、第４ゴム部４２ｃは、図１の上下方向に圧縮変形する。

さらに、弾性変形部４３は、第１ハウジング３１、グロメット３２、及び、第２ハウジング３３に対して、傾斜していない状態で対向するような角度に変形する。そして、弾性変形部４３の第５ゴム部４３ｂの上面が、第１ハウジング３１の下端面３１ａ又はグロメット３２の下端面に接触し、押圧される。さらに、弾性変形部４３の第６ゴム部４３ｃが、第２ハウジング３３の上端面３３ａに接触し、押圧される。そして、弾性変形部４３は、第１接触部４１及び第２接触部４２に対して、第１接触部４１と第２接触部４２とが離間する方向にさらに大きな弾性力を発揮する。つまり、この弾性変形部４３の弾性力により、第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面は、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面を押圧する。また、弾性変形部４３の弾性力により、第２接触部４２の第３ゴム部４２ｂの下面は、第２ハウジング３３の上端面３３ａを押圧する。

つまり、弾性変形部４３の弾性力が作用しつつ、第１接触部４１、第２接触部４２、及び、弾性変形部４３が、同一平面上に位置するような状態となる。このように、各部４１、４２、４３が同一平面上に位置するような状態となることにより、上述したように、第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面、第２接触部４２の第４ゴム部４２ｃの上面、及び、弾性変形部４３の第５ゴム部４３ｂの上面が、第１ハウジング３１の下端面３１ａ又はグロメット３２の下端面に対して接触し、押圧される。従って、シールリング３４の上記部分全てが、第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面との間をシールしている。

また、第１接触部４１の第２ゴム部４１ｃの下面、第２接触部４２の第３ゴム部４２ｂの下面、及び、弾性変形部４３の第６ゴム部４３ｃの下面が、第２ハウジング３３の上端面３３ａに対して接触し、押圧される。従って、シールリング３４の上記部分全てが、第２ハウジング３３の上端面３３ａとの間をシールしている。

ここで、第１ハウジング３１、第２ハウジング３３、及び、シールリング３４のうち、固定されるボルトの付近においては、第１ハウジング３１の下端面３１ａと第２ハウジング３３の上端面３３との離間距離は、ほとんど変化しない。従って、この付近においては、シールリング３４の全ての面により、シール性を発揮する。

しかし、ボルトの位置から遠ざかるほど、車体振動などが生じた場合には、第１ハウジング３１の下端面３１ａと第２ハウジング３３の上端面３３ａとの離間距離が大きくなるように動作するおそれがある。ここで、上述したように、シールリング３４の弾性変形部４３は、第１接触部４１と第２接触部４２とを離間する方向に弾性力を常に作用させている。従って、車体振動などにより第１ハウジング３１の下端面３１ａと第２ハウジング３３の上端面３３ａとの離間距離が大きくなるような場合であっても、弾性変形部４３の弾性力により、第１接触部４１の第１ゴム部４１ｂの上面が第１ハウジング３１の下端面３１ａ及びグロメット３２の下端面に接触した状態を維持する。さらに、弾性変形部４３の弾性力により、第２接触部４２の第３ゴム部４２ｂの下面が第２ハウジング３３の上端面３３ａに接触した状態を維持する。従って、このような場合であっても、確実にシールすることができる。

また、シールリング３４を配置する位置は、第１ハウジング３１の下端面３１ａ又はグロメット３２の下端面と、第２ハウジング３３の上端面３３ａとの間である。つまり、従来のようにＯリングを配置するための凹溝を形成する必要がない。従って、加工コストの低減を図ることができ、さらに組付性を良好とすることができる。

なお、上記実施形態においては、環状の第１ハウジング３１と環状の第２ハウジング３３との間に、シールリング３４を配置するようにした。従って、上記実施形態においては、シールリング３４は、環状とした。しかし、シールすべき部分が環状でない場合にも適用することができる。

車両用操舵装置１の軸方向断面図である。 第１ハウジング３１と第２ハウジング３３とが組み付けられる前におけるハウジング部４の状態を示す斜視図である。 図２に示すシールリング３４の軸方向断面図を示す。

符号の説明

１：車両用操舵装置、 ２：舵角比可変操舵装置、 ３：トルク検出装置、
４：ハウジング部、
１１：入力シャフト、 １２：出力シャフト、 １３：電動機、
１３ａ：ロータシャフト、 １３ｂ：ステータ、 １４：減速機、 １５：ロック装置、
２１：トーションバー、 ２２：ピニオンシャフト、 ２２ａ：ピニオンギヤ、
２３：検出器、
３１：第１ハウジング、 ３２：グロメット、 ３３：第２ハウジング、
３４：シールリング、
４１ａ、４２ａ、４３ａ：鋼板部、 ４１ｂ：第１ゴム部、 ４１ｃ：第２ゴム部、
４２ｂ：第３ゴム部、 ４２ｃ：第４ゴム部、 ４３ｂ：第５ゴム部、
４３ｃ：第６ゴム部

Claims (4)

1. 凹部が形成された第１端面を有する第１部材と、
   前記第１端面に対向して配置される環状の第２端面を有する第２部材と、
   前記第１部材の前記凹部に配置されると共に前記第１部材の前記第１端面より突出して配置され、配線を挿通可能な弾性部材からなるグロメットと、
   前記第１端面と前記第２端面との間に前記第１端面及び前記第２端面により押圧された状態で配置され、前記第１端面と前記第２端面との間をシールする環状のシール部材と、
   を備えるシール装置であって、
   前記第１端面及び前記第２端面により押圧される前の状態における前記シール部材は、
   板状からなり、前記第１端面に接触可能で且つゴム弾性部材からなる第１面と前記第２端面に対向して離間する第２面とを備える第１接触部と、
   板状からなり、前記第１接触部の対向位置からずれた位置に配置され、且つ、前記第２端面に接触可能で且つゴム弾性部材からなる第３面と前記第１端面に対して離間する第４面とを備える第２接触部と、
   前記第１接触部及び前記第２接触部に一体接合され、前記第１端面と前記第２端面とが対向する方向に弾性変形可能な弾性変形部と、
   を備え、
   前記第１部材の凹部と前記第２部材の前記第２端面との間には、前記グロメットおよび前記シール部材の一部が介在して配置され、
   前記第１接触部の前記第１面は、環状面からなり、前記第１端面及び前記グロメットにより形成される環状面に全周接触可能であり、
   前記第２接触部の前記第３面は、環状面からなり、前記第２端面に全周接触可能であることを特徴とするシール装置。
2. 前記弾性変形部は、板状からなり、ゴム弾性部材からなる両表面を備え、
   前記第１接触部の前記第２面及び前記第２接触部の前記第４面は、ゴム弾性部材からなる請求項１記載のシール装置。
3. 前記第１端面及び前記第２端面により押圧された状態において、前記第１接触部、前記第２接触部、及び、前記弾性変形部は、同一平面上に位置する請求項１又は２に記載のシール装置。
4. 前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも何れか一方は、車両用舵角比可変操舵装置のハウジングである請求項１〜３の何れか一項に記載のシール装置。

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