JP6220320B2 - シール構造 - Google Patents

Description

本発明は、挿通孔の内壁において長尺部材をシールするシール構造の技術に関する。

従来より、コントロールケーブルが挿通されるグロメットが知られている（例えば特許文献１参照）。かかるグロメットは、挿通孔の内壁に雨水などの水分をシールするシール部が設けられている。しかし、コントロールケーブルの挿通を容易とするためにシール部に設けられた凸部の間隔を開けると、コントロールケーブルが湾曲した際に該コントロールケーブルの湾曲形状にシール部の形状が追従できず、コントロールケーブルと凸部との間に隙間が生じてシール性が低下してしまう場合がある。

特開２００９−６８５１８号公報

本発明は、長尺部材の挿通が容易であり、該長尺部材が湾曲してもシール性が低下しないシール構造の技術を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明は、
長尺部材と、
前記長尺部材が挿通されて該長尺部材の外周に密着する挿通部を有する弾性部材と、を備えたシール構造であって、
前記挿通部は、
両端に開口を備えた筒状部と、
両開口と連通して前記長尺部材が挿通される挿通孔と、
前記挿通孔の内壁において前記長尺部材をシールするシール部と、を備え、
前記シール部は、
前記挿通孔に挿通された前記長尺部材に対して周周り方向に密着可能に形成された第一凸部と、
前記挿通孔に挿通された前記長尺部材に対して該長尺部材の外周と当接可能に形成された第二凸部と、を有している、としたものである。

本発明は、上記記載のシール構造において、
前記第一凸部は、前記長尺部材が前記挿通孔に挿通可能な間隔で配置され、
前記第二凸部は、前記第一凸部の間に配置されている、としたものでもある。

本発明は、上記記載のシール構造において、
前記第二凸部は、前記挿通孔の周周り方向に環状であり、頂部における内径が前記長尺部材の外径とほぼ同一となるように形成され、
前記第一凸部は、前記挿通孔の周周り方向に環状であり、頂部における内径が前記長尺部材の外径よりも小さく、かつ前記第二凸部の内径よりも小さくなるように形成されている、としたものでもある。

本発明は、上記のいずれかに記載のシール構造において、
前記第二凸部の頂部における内径は、前記長尺部材の外径に対して１００パーセントから９２パーセントの間にある、としたものでもある。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、長尺部材の挿通が容易であり、該長尺部材が湾曲してもシール性が低下しないシール構造が実現される。

本発明の第一実施形態に係るグロメットを示す上面図。 図１のＡ−Ａ断面に沿った、挿通部についての部分拡大断面図。 図２の断面におけるグロメットの挿通部の部分拡大断面図。 図３のシール部に設けられた凹凸を示す説明図。 コントロールケーブルの挿通前後における挿通部を示す部分拡大説明図。 図５（Ｂ）における領域Ｒａと領域Ｒｂを拡大した説明図。 図１のグロメットにコントロールケーブルを挿通した状態におけるコントロールケーブルの湾曲前後における挿通部を示す図。 図７（Ｂ）における領域Ｒｃと領域Ｒｄを拡大した図。 他の実施形態に係るグロメットの凸部の形状を示す図。 他の実施形態に係るグロメットのシール部に設けられた凹凸を示す図。

本発明の技術的思想は、長尺部材が挿通されるあらゆる弾性部材に適用することが可能である。本願では、長尺部材を「コントロールケーブル１」とし、弾性部材を「グロメット２」として説明する。

図１は、第一実施形態に係るグロメット２を示している。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を示している。なお、図中の二点鎖線は、コントロールケーブル１を表す。

まず、コントロールケーブル１について簡単に説明する。

上述したように、本願における長尺部材は、コントロールケーブル１、特にアウターケーシング１ｏを指す。コントロールケーブル１は、インナーケーブル１ｉと、該インナーケーブル１ｉを覆うアウターケーシング１ｏと、で構成されている。但し、長尺部材について限定するものではなく、例えばインナーケーブル１ｉ、送電線や通信回線などであっても良い。長尺部材については、所定の長さを有し、車両内外などの内側と外側とを貫通して配置される部材を用いることができ、外周面が平滑面であることが好ましい。

次に、グロメット２について説明する。

本実施形態に係るグロメット２は、自動車のシャシパネルなどに取り付けられた状態で、コントロールケーブル１を保持するものである。グロメット２は、本体部２１と、該本体部２１に設けられた挿通部２２と、で構成されている。なお、グロメット２は、弾性を有する材質（エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）など）で形成されている。但し、材質について限定するものではなく、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）やクロロプレンゴム（ＣＲ）などであっても良い。また、弾性を有しない材質の一部に弾性を有する材質を合体させたものであっても良い。例えば金属で形成された本体部２１にゴムで形成された挿通部２２が焼き付けられたものであっても良い。弾性部材としては、弾性機能を有して長尺部材であるアウターケーシング１ｏと密着することができるものであれよく、長尺部材の外周を覆うことでコントロールケーブル１が挿入されるのでシール構造を形成することができる。

本体部２１は、グロメット２における広く平らに形成された部分を指す。本体部２１は、多角形状に形成され、シャシパネルに設けられたケーブル穴を塞ぐ。また、本体部２１は、二つのボルト孔２１ｈが設けられており、該ボルト孔２１ｈに通されるボルトによってシャシパネルに固定される。

挿通部２２は、長尺部材が挿通される部分であり、本実施形態においてはグロメット２における筒状部２３が形成された部分を含む。筒状部２３は、その中心に挿通孔２３ｈが形成され、保持可能な所定の厚みを有するために、ケーブル穴まで配索されたコントロールケーブル１を保持する。また、挿通孔２３ｈは、その内壁にシール部２４が設けられており、該シール部２４によってコントロールケーブル１をシールしている。具体的に説明すると、挿通孔２３ｈは、その内壁にシール部２４が設けられており、該シール部２４の凹凸によってアウターケーシング１ｏの外周をシールしている。

以下に、挿通部２２について詳細に説明する。

図３は、グロメット２の挿通部２２を示している。図４は、シール部２４に設けられた凹凸を示している。

上述したように、挿通部２２は、グロメット２における筒状部２３が形成された部分を含む。筒状部２３は、その両端に開口２３ｏを備えている（図２参照）。開口２３ｏは、コントロールケーブル１が挿入可能な大きさに形成され、形状が特に限定されるものではないが、本実施形態では円形となっている。そして、両開口２３ｏと連通するように挿通孔２３ｈが形成されている。つまり、筒状部２３は、一方の開口２３ｏから他方の開口２３ｏまで挿通孔２３ｈが貫いた形状となっている。挿通孔２３ｈは、その内壁にシール部２４が設けられており、該シール部２４の凹凸によってアウターケーシング１ｏの外周をシールしている。シール部２４は、凹凸が軸方向に離間して設けられており、アウターケーシング１ｏの外周をシールすることによって、アウターケーシング１ｏの外周を伝わって水分が内側へと移動することを防止して、防水性を発揮することができる。なお、挿通孔２３ｈは、コントロールケーブル１が車内外に亘って配索可能に設けられていればよく、本実施形態においては円筒状とされている。

本グロメット２において、凹凸の凹部２４ｃは、挿通孔２３ｈの中心軸Ｌを中心として環状に形成されている。そして、これら凹部２４ｃは、全ての深さが同一となっている。一方、凹凸の凸部２４ｐは、挿通孔２３ｈの中心軸Ｌを中心として環状に形成されている。しかし、これら凸部２４ｐは、全ての高さが同一となっていない。即ち、本グロメット２における凸部２４ｐは、高さが高い凸部２４ｐと高さが低い凸部２４ｐの二種類が存在している。本願では、高さが高い凸部２４ｐを「第一凸部２５」と定義し、高さが低い凸部２４ｐを「第二凸部２６」と定義する。

第一凸部２５は、コントロールケーブル１に密着し、該コントロールケーブル１をシールするものである。つまり、第一凸部２５は、コントロールケーブル１のアウターケーシング１ｏに密着することにより、該アウターケーシング１ｏを伝う雨水などの水分をシールするのである。ここで第一凸部２５は、長尺部材であるアウターケーシング１ｏの挿入性を阻害しない挿入抵抗を有してもよく、アウターケーシング１ｏの外形に対して密着可能な形状とすることもできる。なお、「密着」とは、弾性変形した第一凸部２５がアウターケーシング１ｏの外周を強く押すことにより、接触部分の圧力が高まった状態をいい、機能的には、雨水などの水分を確実にシールできる状態をいう。また、注意的であるが、第一凸部２５は、雨水などの水分をシールする役割を有しているので、必ず周周り方向に環状であって螺旋を含まない。

第一凸部２５は、その基部２５ｂの断面形状が略矩形状になっている。そして、頂部２５ａの断面形状が中心線Ｌに近づくにつれて徐々に細くなる略楔形状になっている。即ち、第一凸部２５の断面形状は、凹部２４ｃの底面から中心軸Ｌへ向けて垂直に延び、所定の高さから徐々に細くなっているのである。このような形状としたのは、根元における剛性を適度に抑えるとともに、コントロールケーブル１との接触面積を小さくするためである。これにより、第一凸部２５の柔軟性を高め、同時にシール機能の向上を実現している。また、第一凸部２５の柔軟性を高めるのは、凹部２４ｃを深くすることによっても実現できる。なお、第一凸部２５の頂部２５ａにおける内径φｘは、コントロールケーブル１の外径φｃに対して９９パーセントから６５パーセントの間にある（図５参照）。かかる数値は、下記の数式によって算出される。
数式：φｘ／φｃ×１００＝９９〜６５（％）
外径φｃに対する内径φｘの割合は、６５％以上９９％以下の範囲で実用することができるが、シール性を確保しつつ作業性をより向上するために、８７％以上９５％以下とすることが好ましい。
なお、「頂部」とは、第一凸部２５の、挿通孔２３ｈの軸方向へ張り出した部分のうちの最も軸側の頂点付近の部分を意味するものであり、この部分がコントロールケーブル１の挿通時にアウターケーシング１ｏの外周と接触して第一凸部２５の弾性変形を生じさせる部分でもある。本実施形態においては、上述のように、凸状とされ、第一凸部２５においても、後述の第二凸部２６においても、内径の基準は凸状部分の先端を基準としている。

第二凸部２６は、コントロールケーブル１に当接し、該コントロールケーブル１をシールするものである。つまり、第二凸部２６は、コントロールケーブル１のアウターケーシング１ｏに当接することにより、該アウターケーシング１ｏを伝う雨水などの水分をシールするのである。なお、「当接」とは、弾性変形した第二凸部２６がアウターケーシング１ｏの外周を弱く押すことにより、接触部分の圧力がやや高まった状態をいい、機能的には、コントロールケーブル１の挿通を容易としつつ雨水などの水分を補助的にシールできる状態をいう。また、注意的であるが、第二凸部２６は、雨水などの水分をシールする役割を有しているので、挿通孔２３ｈの中心軸Ｌに対する周周り方向に環状であることが好ましい。但し、第一凸部２５がシール機能を担保できるのであれば、必ずしも環状である必要はない。

第二凸部２６は、その基部２６ｂの断面形状が略矩形状になっている。そして、頂部２６ａの断面形状が中心線Ｌに近づくにつれて徐々に細くなる略楔形状になっている。即ち、第二凸部２６の断面形状は、凹部２４ｃの底面から中心軸Ｌへ向けて垂直に延び、所定の高さから徐々に細くなっているのである。このような形状としたのは、根元における剛性を適度に抑えるとともに、コントロールケーブル１との接触面積を小さくするためである。これにより、第二凸部２６の柔軟性を高め、同時にシール機能の向上を実現している。また、第二凸部２６の柔軟性を高めるのは、凹部２４ｃを深くすることによっても実現される。第二凸部２６の凹部２４ｃの底面からの高さについては、直接のシール対象であるアウターケーシング１ｏの外周に当接することが可能な高さを有し、第一凸部２５における内径φｘよりも第二凸部２６における内径φｙを大きくすることで、コントロールケーブル１を挿入した際に、挿入に対する抵抗を生じないように設けられ、弾性変形を生じないようにされている。なお、第二凸部２６の頂部２６ａにおける内径φｙは、コントロールケーブル１の外径φｃに対して１００パーセントから９２パーセントの間にある（図５参照）。かかる数値は、下記の数式によって算出される。
数式：φｙ／φｃ×１００＝１００〜９２（％）
ここで、本実施形態においては、アウターケーシング１ｏの外径φｃが７．１ｍｍであるのに対して、第一凸部２５の内径φｘが６．４ｍｍとされ、第二凸部２６の内径φｙが６．８ｍｍとされている。

次に、第一凸部２５と第二凸部２６について更に詳細に説明する。

図５は、コントロールケーブル１の挿通前後における挿通部２２を示している。図６は、図５（Ｂ）における領域Ｒａと領域Ｒｂを拡大した図である。また、図７は、コントロールケーブル１の湾曲前後における挿通部２２を示している。図８は、図７（Ｂ）における領域Ｒｃと領域Ｒｄを拡大した図である。なお、図６及び図８に示す矢印は、第一凸部２５若しくは第二凸部２６の変形方向を表す。

本グロメット２において、第一凸部２５の頂部２５ａにおける内径φｘは、コントロールケーブル１の外径φｃよりも小さい。一方、第二凸部２６の頂部２６ａにおける内径φｙは、コントロールケーブル１の外径φｃとほぼ同一である。従って、第一凸部２５は、コントロールケーブル１の挿通によって変形し、第二凸部２６は、ほとんど変形しないこととなる。このため、第一凸部２５は、コントロールケーブル１を挿通する際に抵抗となるが、第二凸部２６は、ほとんど抵抗とならないのである。

この点、本グロメット２における第一凸部２５と第二凸部２６は、交互に設けられており、第一凸部２５は、隣接する第二凸部２６から適度な間隔を開けて配置されている。このため、第一凸部２５は、コントロールケーブル１の挿通によって変形しても、隣接する第二凸部２６に干渉しない。つまり、第一凸部２５は、コントロールケーブル１の挿通によって変形し、挿通孔２３ｈの軸方向に膨らんだり、撓んだりしても、隣接する第二凸部２６に接触しないのである。従って、第一凸部２５は、コントロールケーブル１を挿通する際に変形しやすく、挿通作業を妨げるような大きな抵抗とはならない。本願では、コントロールケーブル１を挿通する際に第一凸部２５が変形しても、該第一凸部２５と第二凸部２６が干渉しない間隔を「長尺部材（コントロールケーブル１）が挿通孔２３ｈに挿通可能な間隔」と定義する。なお、第一凸部２５は、過度に密集して設けられた場合には、コントロールケーブル１の挿入抵抗が大きくなることも考えられるので、第一凸部２５の内径φｘに応じて間隔を適宜調整することができる。

更に、第一凸部２５は、コントロールケーブル１の挿通前後の変位量が大きいので、該コントロールケーブル１のアウターケーシング１ｏに密着することとなる。また、第一凸部２５は、コントロールケーブル１の挿通前後の変位量が大きいので、伸張時の伸び代が大きく、コントロールケーブル１が湾曲しても隙間が生じにくい。即ち、第一凸部２５は、コントロールケーブル１の湾曲形状に応じて柔軟に変形し、該コントロールケーブル１のアウターケーシング１ｏに常に密着するのである。具体的に説明すると、領域Ｒｃにおける第一凸部２５は、コントロールケーブル１の湾曲に応じて伸張しており、該コントロールケーブル１に密着した状態を維持していることが分かる。

一方、第二凸部２６は、コントロールケーブル１の挿通前後の変位量が小さいので、該コントロールケーブル１のアウターケーシング１ｏに当接することとなる。また、第二凸部２６は、コントロールケーブル１の挿通前後の変位量が小さいので、収縮時の縮み代が大きく、コントロールケーブル１が湾曲しても隙間が生じにくい。即ち、第二凸部２６は、コントロールケーブル１の湾曲形状に応じて柔軟に変形し、該コントロールケーブル１のアウターケーシング１ｏに常に当接するのである。具体的に説明すると、領域Ｒｄにおける第二凸部２６は、コントロールケーブル１の湾曲に応じて収縮しており、該コントロールケーブル１に当接した状態を維持していることが分かる。

以上より、本グロメット２の特徴をまとめると以下のようになる。

第一の特徴として、グロメット２は、挿通部２２を有している。挿通部２２は、両端に開口２３ｏを備えた筒状部２３と、両開口２３ｏと連通してコントロールケーブル１が挿通される挿通孔２３ｈと、挿通孔２３ｈの内壁においてコントロールケーブル１をシールするシール部２４と、を備えている。そして、シール部２４は、挿通孔２３ｈに挿通されたコントロールケーブル１に対して周周り方向に密着可能に形成された第一凸部２５と、挿通孔２３ｈに挿通されたコントロールケーブル１に対して該コントロールケーブル１の外周と当接可能に形成された第二凸部２６と、を有している。

第二の特徴として、第一凸部２５は、コントロールケーブル１が挿通孔２３ｈに挿通可能な間隔で配置されている。また、第二凸部２６は、第一凸部２５の間に配置されている。

第三の特徴として、第二凸部２６は、挿通孔２３ｈの周周り方向に環状であり、頂部２６ａにおける内径φｙがコントロールケーブル１の外径φｃとほぼ同一となるように形成されている。また、第一凸部２５は、挿通孔２３ｈの周周り方向に環状であり、頂部２５ａにおける内径φｘがコントロールケーブル１の外径φｃよりも小さく、かつ第二凸部２６の内径よりも小さくなるように形成されている。

第四の特徴として、第二凸部２６の頂部２６ａにおける内径φｙは、コントロールケーブル１の外径に対して１００パーセントから９２パーセントの間にある。

このような特徴により、本グロメット２は、コントロールケーブル１の挿通が容易であり、該コントロールケーブル１が湾曲してもシール性が低下しない。即ち、本発明の技術的思想を用いれば、長尺部材の挿通が容易であり、該長尺部材が湾曲してもシール性が低下しないシール構造が実現される。

次に、他の実施形態に係るグロメット２について説明する。

図９は、他の実施形態に係るグロメット２の凸部２４ｐの形状を示している。ここでは、図面の簡潔のため、第一凸部２５と第二凸部２６の形状を一の凸部２４ｐとして表す。

第一実施形態に係るグロメット２の第一凸部２５は、基部２５ｂの断面形状が略矩形状となっている（図４参照）。これは、根元における剛性を適度に抑え、柔軟性を高めるためである。しかし、本願においては、基部２５ｂの断面形状を略矩形状に限定するものではない。例えば図９の（Ａ）のように、中心線Ｌに近づくにつれて徐々に細くなる略楔形状としても良い。

更に、上述したように、第一実施形態に係るグロメット２の第一凸部２５は、頂部２５ａの断面形状が中心線Ｌに近づくにつれて徐々に細くなる略楔形状となっている（図４参照）。しかし、本願においては、頂部２５ａの断面形状を略楔形状に限定するものではない。例えば図９の（Ｂ）のように、略矩形状とすることもできる。また、（Ｃ）のように、略円弧形状とすることもできる。更に、（Ｄ）のように、略台形状とすることもできる。なお、（Ｄ）のように、略台形状とした場合は、傾斜面の下り側から上り側へコントロールケーブル１を挿通することで、該コントロールケーブル１を挿通作業が容易となる。

第一実施形態に係るグロメット２の第二凸部２６は、基部２６ｂの断面形状が略矩形状となっている（図４参照）。これは、根元における剛性を適度に抑え、柔軟性を高めるためである。しかし、本願においては、基部２６ｂの断面形状を略矩形状に限定するものではない。例えば図９の（Ａ）のように、中心線Ｌに近づくにつれて徐々に細くなる略楔形状としても良い。

更に、上述したように、第一実施形態に係るグロメット２の第二凸部２６は、頂部２６ａの断面形状が中心線Ｌに近づくにつれて徐々に細くなる略楔形状となっている（図４参照）。しかし、本願においては、頂部２６ａの断面形状を略楔形状に限定するものではない。例えば図９の（Ｂ）のように、略矩形状とすることもできる。また、（Ｃ）のように、略円弧形状とすることもできる。更に、（Ｄ）のように、略台形状とすることもできる。なお、（Ｄ）のように、略台形状とした場合は、傾斜面の下り側から上り側へコントロールケーブル１を挿通することで、該コントロールケーブル１を挿通作業が容易となる。

更に、他の実施形態に係るグロメット２について説明する。

図１０は、他の実施形態に係るグロメット２のシール部２４に設けられた凹凸を示している。

第一実施形態に係るグロメット２の第一凸部２５と第二凸部２６は、交互に設けられている（図４参照）。これは、第一凸部２５と第二凸部２６の全てに安定した機能を発揮させるためである。しかし、本願においては、第一凸部２５と第二凸部２６が交互に設けられると限定するものではない。例えば図１０の（Ａ）のように、第一凸部２５が連続しているものとすることができる。また、（Ｂ）に示すように、第二凸部２６が連続しているものとすることができる。更に、（Ａ）や（Ｂ）に示すもの以外であっても良い。つまり、本発明においては、第一凸部２５の間に第二凸部２６が設けられていても、第一凸部２５と第二凸部２６とが分離して第一凸部２５と第二凸部２６とのそれぞれが連続的に設けられていても、第二凸部２６が補助的なシール機能を発揮するように設けられていればよく、第二凸部２６が第一凸部２５の弾性変形を阻害しないように適宜構成することもできるのである。

１ コントロールケーブル（長尺部材）
１ｉ インナーケーブル
１ｏ アウターケーシング
２ グロメット（弾性部材）
２１ 本体部
２２ 挿通部
２３ 筒状部
２３ｈ 挿通孔
２４ シール部
２４ｃ 凹部
２４ｐ 凸部
２５ 第一凸部
２６ 第二凸部
φｘ 第一凸部の頂部における内径
φｙ 第二凸部の頂部における内径
φｃ コントロールケーブルの外径

Claims (4)

1. 長尺部材と、
   前記長尺部材が挿通されて該長尺部材の外周に密着する挿通部を有する弾性部材と、を備えたシール構造であって、
   前記挿通部は、
   両端に開口を備えた筒状部と、
   両開口と連通して前記長尺部材が挿通される挿通孔と、
   前記挿通孔の内壁において前記長尺部材をシールするシール部と、を備え、
   前記シール部は、
   前記挿通孔に挿通された前記長尺部材に対して周周り方向に密着可能に形成された第一凸部と、
   前記挿通孔に挿通された前記長尺部材に対して該長尺部材の外周と当接可能に形成された第二凸部と、を有し、
   前記第一凸部は、前記長尺部材が前記挿通孔に挿通可能な間隔で配置され、
   前記第二凸部は、前記第一凸部の間に配置されている、ことを特徴とするシール構造。
2. 前記第二凸部は、前記挿通孔の周周り方向に環状であり、頂部における内径が前記長尺部材の外径とほぼ同一となるように形成され、
   前記第一凸部は、前記挿通孔の周周り方向に環状であり、頂部における内径が前記長尺部材の外径よりも小さく、かつ前記第二凸部の内径よりも小さくなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
3. 前記第二凸部の頂部における内径は、前記長尺部材の外径に対して１００パーセントから９２パーセントの間にある、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシール構造。
4. 長尺部材と、
   前記長尺部材が挿通されて該長尺部材の外周に密着する挿通部を有する弾性部材と、を備えたシール構造であって、
   前記挿通部は、
   両端に開口を備えた筒状部と、
   両開口と連通して前記長尺部材が挿通される挿通孔と、
   前記挿通孔の内壁において前記長尺部材をシールするシール部と、を備え、
   前記シール部は、
   前記挿通孔に挿通された前記長尺部材に対して周周り方向に密着可能に形成された第一凸部と、
   前記挿通孔に挿通された前記長尺部材に対して該長尺部材の外周と当接可能に形成された第二凸部と、を有し、
   前記長尺部材は、湾曲可能に構成され、
   前記第一凸部は、前記長尺部材の挿通によって変形しても隣接する前記第二凸部に接触しない間隔を空けて配置される、ことを特徴とするシール構造。
   

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