JP6664663B2 - ダストシール - Google Patents

Description

本発明は、ダストや雨水等の異物の侵入を防ぐためのダストシールであって、特に、自動車等の車両のステアリング装置において、ステアリングシャフトに用いられるステアリングダストシールに関する。

車両、例えば自動車のステアリング装置において、ステアリングシャフトは、車室とエンジンルームとを隔てるダッシュパネルに開口するコラムホールに挿通されており、ステアリングシャフトとコラムホールとの間の間隙は、ステアリングダストシールによって密封されている。ステアリングダストシールは、ダスト、雨水等の異物が車室内に侵入することの防止を図っている。

図６は、従来のダストシールの構造を概略的に示すための断面図である。図６に示すように、従来のステアリングダストシールとしてのダストシール１００は、低摩擦材料製の円筒状のブッシュ１０１と、ゴム製のダストシール本体１０２と、ブッシュ１０１のエンジンルーム側の端部に設けられた環状のシールリップ１０３と、取付部材１０４とを備える。

ブッシュ１０１にはステアリングシャフト１３０が挿通され、ブッシュ１０１はステアリングシャフト１３０に対して摺動可能になっている。ダストシール本体１０２は、エンジンルーム側に凸の第１のベローズ（蛇腹部）１０５及び第２のベローズ１０６を備え、また、第１及び第２のベローズ１０５，１０６の外周側端部が接続する円筒状の取付部１０７を備える。取付部１０７には、取付部１０７の形状に対応した補強部材としての円筒状の金属製の補強環１０８が埋設されている。第１のベローズ１０５の内側端部１０５ａ及び第２のベローズ１０６の内側端部１０６ａは、ブッシュ１０１の車室側の端部１０１ａの外周面に嵌めこまれている。

取付部材１０４は、断面形状が略Ｌ字状の環状の金属製の部材であり、その内側において第１のベローズ１０５の内側端部１０５ａを覆うように内側端部１０５ａに嵌め込まれている。このように取付部材１０４が第１のベローズ１０５の内側端部１０５ａに嵌め込まれていることにより、第１のベローズ１０５の内側端部１０５ａが車室側方向において係止され、また、内周方向に向かって押圧されて、第１のベローズ１０５は内側端部１０５ａにおいてブッシュ１０１の車室側の端部１０１ａに固定されている。また、図６に示すように、第２のベローズ１０６の内側端部１０６ａは、上記のように固定された第１のベローズ１０５の内側端部１０５ａによって、車室側方向において係止され、また、内周方向に向かって押圧されて、ブッシュ１０１の車室側の端部１０１ａに固定されている。

シールリップ１０３は、ゴム製の環状の部材であり、ブッシュ１０１のエンジンルーム側の端部１０１ｂに配設されており、ステアリングシャフト１３０の表面に摺動可能に当接している。シールリップ１０３は、ステアリングシャフト１３０とブッシュ１０１との間に雨水やダスト等の異物が侵入することの防止を図っており、また、ブッシュ１０１の内周面に塗布された潤滑材の流出の防止を図っている。

図６に示すように、ダストシール１００は、ダストシール本体１０２の取付部１０７がダッシュパネル１３１のコラムホール１３２内に密接して嵌合されて、ダッシュパネル１３１のコラムホール１３２に固定されている。これにより、ダストシール１００とコラムホール１３２との間に雨水やダスト等の異物が侵入することの防止が図られている（例えば、特許文献１参照）。

このような構成により、従来のダストシール１００において、ブッシュ１０１は、第１及び第２のベローズ１０５，１０６によって、ダッシュパネル１３１（コラムホール１３２）に対して相対運動可能となっている。ハンドルの高さ調整や、自動車の走行中に発生する振動等により、ステアリングシャフト１３０は傾斜したり変位して、コラムホール１３２に対して相対的に移動するが、上記のようにブッシュ１０１はコラムホール１３２に対して相対運動可能となっているので、ブッシュ１０１はステアリングシャフト１３０の移動に追従することができる。このため、シールリップ１０３の姿勢を維持して、エンジンルームから車室内に雨水やダスト等の異物が侵入することのより確実な防止が図られている。

特許第４９８７３００号公報

しかしながら、従来のダストシール１００においては、ブッシュ１０１と、第１のベローズ１０５及び第２のベローズ１０６とは夫々別体であり、従来のダストシール１００は部品点数が多く、組み立て作業が煩雑となっていた。また、第１のベローズ１０５及び第２のベローズ１０６は、取付部材１０４による嵌合によって、ブッシュ１０１に取り付けられているため、その取付強度は十分に強くなく、ステアリングシャフト１３０の偏心や振動により、取付部材１０４が外れて、第１のベローズ１０５及び第２のベローズ１０６とブッシュ１０１との間の固定が解除されてしまうことがあった。また。取付部材１０４が外れることはなくとも、第１のベローズ１０５及び第２のベローズ１０６とブッシュ１０１との間の固定が緩むことにより、ブッシュ１０１ひいてはシールリップ１０３が適切な姿勢を維持することが困難となり、シールリップ１０３とステアリングシャフト１３０との間の密封性が低下する問題があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み立て作業を容易にすることができ、ブッシュと蛇腹部との間の接合強度を高めることができるダストシールを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るダストシールは、被取付部材に設けられた開口と該開口に挿通されるシャフトとの間を密封するためのダストシールであって、軸線を中心とする環状のダストシール本体と、前記シャフトが摺動可能に挿通される前記軸線を中心とする環状のブッシュとを備えるダストシールにおいて、前記ダストシール本体は、前記被取付部の開口に嵌合される前記軸線を中心とする環状の弾性材製の取付部と、弾性材製の蛇腹を有する前記軸線を中心とする環状の第１の蛇腹部と、弾性材製の蛇腹を有する前記軸線を中心とする環状の第２の蛇腹部とを備え、前記第１の蛇腹部と前記第２の蛇腹部とは前記軸線方向において互いに並んで配設されており、前記第１の蛇腹部は、前記取付部と一体であり、外周において前記取付部の内周面に接続しており、内周において前記ブッシュの外周面に固定されており、前記第２の蛇腹部は、外周において前記取付部の内周面に固定されており、内周において前記ブッシュに係止されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係るダストシールにおいて、前記第２の蛇腹部は、前記内周において前記ブッシュに、前記第２の蛇腹部と前記ブッシュとの間の係合によって係止されている。

本発明の一態様に係るダストシールにおいて、前記第２の蛇腹部は、前記外周において前記取付部の内周面に嵌合されて前記取付部に固定されている。

本発明の一態様に係るダストシールにおいて、前記第１の蛇腹部は、前記軸線方向に延びる第１のシールリップを備え、該第１のシールリップは前記シャフトの外周面に摺動可能に当接する。

本発明の一態様に係るダストシールにおいて、前記第２の蛇腹部は、前記軸線方向に延びる第２のシールリップを備え、該第２のシールリップは前記シャフトの外周面に摺動可能に当接する。

本発明に係るダストシールによれば、組み立て作業を容易にすることができ、ブッシュと蛇腹部との間の接合強度を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るダストシールの概略構成を示すための軸線に沿う断面図である。 図１に示すダストシールにおいてブッシュと第１のベローズ及び第２のベローズとの夫々の接合部を拡大して示すための断面図である。 図１に示すダストシールの製造方法を説明するための部分断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るダストシールの使用状態を示すための部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るダストシールの概略構成を示すための部分断面図であり、ダストシールにおけるブッシュ及び当接部を拡大して示すための断面図である。 従来のダストシールの構造を概略的に示すための断面図である。

以下、本発明に実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るダストシールの概略構成を示すための軸線に沿う断面図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１は、軸線ｘを中心とする環状の形状を呈しており、ブッシュ１０と、ダストシール本体２０とを備える。以下、図１に示すように、軸線ｘ方向において矢印ａ方向を外側若しくはエンジンルーム側と、軸線ｘ方向において矢印ｂ方向を内側若しくは車室側という。また、軸線ｘに垂直な方向（以下、径方向ともいう。）において軸線ｘに近づく方向（矢印ｃ）を内周側と、軸線ｘに垂直な方向において軸線ｘから遠ざかる方向（矢印ｄ）を外周側という。

ブッシュ１０は、軸線ｘを中心とする環状の、より具体的には円筒状の形状を有しており、低摩擦材から形成されている。ブッシュ１０には、後述するように、使用状態においてシャフトが摺動可能に挿通されるため、ブッシュ１０は、挿通されるシャフトの外径に対応した内径を有している。

ダストシール本体２０は、取付部２１と、第１のベローズ（第１の蛇腹部）２２と、第２のベローズ（第２の蛇腹部）２３とを備える。取付部２１は、軸線ｘを中心とする環状の、より具体的には円筒状の形状を有しており、後述するように被取付部材の開口に嵌合される。第１のベローズ２２は、軸線ｘを中心とする環状の、より具体的には中空の略円盤状の形状を呈しており、軸線ｘ方向に凹凸を有する形状であり、同様に、第２のベローズ２３は、軸線ｘを中心とする環状の、より具体的には中空の略円盤状の形状を呈しており、軸線ｘ方向に凹凸を有する形状である。第１のベローズ２２と第２のベローズ２３とは、軸線ｘ方向において互いに並んで配置されており、第１のベローズ２２が第２のベローズ２３に対して外側に配置されている。

後述するように、第１のベローズ２２は、取付部２１と同一材料から一体に形成されており、第１のベローズ２２の外周において取付部２１の内周面に接続しており、また、第１のベローズ２１の内周においてブッシュ１０の外周面に固定されている。また、第２のベローズ２３は、その外周において取付部２１の内周面に固定されており、内周においてブッシュ１０に係止されている。

第１，２のベローズ２２，２３は、ブッシュ１０を移動可能にすると共に、並列の配置により遮音機能を備えている。取付部２１、第１のベローズ２２、及び第２のベローズ２３は、同一の弾性材、例えばゴムから形成されている。また、ダストシール本体２０は、軸線ｘを中心とする環状の金属製の補強環２４を備える。

ブッシュ１０は、ブッシュ１０の外周面である外周面１０ａにおいて、ブッシュ１０の外側の端部である端部１１に、第１のベローズ２２を固定するための部分である第１の爪１３を備える。また、ブッシュ１０は、外周面１０ａにおいて、ブッシュ１０の内側の端部である端部１２に、第２のベローズ２３を係止するための部分である第２の爪１４を備える。第１の爪１３は、端部１１において外周面１０ａに周方向に全周に亘って延びており、同様に、第２の爪１４は、端部１２において外周面１０ａに周方向に全周に亘って延びている。第１，２の爪１３，１４は、外周面１０ａに全周に亘って延びていなくてもよく、例えば、周方向に全周の一部の範囲に円弧状に延び、周方向に等角度間隔で複数個設けられているものであってもよい。

図２は、ブッシュ１０と第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３との夫々の接合部を拡大して示すための断面図である。

図２に示すように、第１の爪１３は、外周方向に突出した環状の突条体であり、軸線ｘ方向に延びる凸部１５と、軸線ｘ方向において内側に凹む凹部１６とを備える。凹部１６は、外周面１０ａの端部１１における部分である端部外周面１１ａと凸部１５とが、径方向に対向して形成する環状の空間である。端部外周面１１ａは外側方向に向かうに連れて縮径する円錐面状のテーパ面となっている。

また、第２の爪１４は、図２に示すように、軸線ｘ方向に延びるフック状のフック部１７と、軸線ｘ方向において外側に凹む凹部１８とを備える。フック部１７は、軸線ｘに沿う断面（以下、単に断面ともいう。）の形状が、楔形状であり、外側方向に向かうに連れて拡径する円錐面状のテーパ面１７ａと、テーパ面１７ａに外側において続く内周方向に向かう段を形成する段部１７ｂとを備える。また、凹部１８は、外周面１０ａの端部１２における部分である端部外周面１２ａとフック部１７とが、径方向に対向して形成する環状の空間である。

図示しないシャフトが摺接するブッシュ１０の内周面である内周面１０ｂには、図１に示すように、グリース等の潤滑剤が塗布されるが、この潤滑剤を保持するために、軸線ｘ方向に延びる複数の溝１９が周方向に等角度間隔に設けられている。溝１９は、直線の溝に限らず、例えば、螺旋状、波状、環状のものであってもよい。また、溝１９は、１つであってもよい。この溝１９により、ブッシュ１０の内周面１０ｂに潤滑剤が保持され、シャフトを長期間に亘って円滑に摺動可能にできる。なお、ブッシュ１０は溝１９を有していなくてもよい。

ブッシュ１０は、上述のように、低摩耗材から形成されており、低摩耗材としては、例えば、硬質の樹脂材料や金属材料がある。樹脂材料としては、ポリアミド樹脂やポリテトラフルオロエチレン樹脂等があり、金属材料としては、アルミニウム等がある。

ダストシール本体２０において、取付部２１には、図１に示すように、取付部２１の内側の端部において外周方向に突出するフランジ２１ａが形成されている。また、外側の端部である端部２１ｂにおいて露出する外周面である外周面２１ｃが形成されている。取付部２１の内周面である内周面２１ｄは、内側から、円筒面２１ｅと、テーパ面２１ｆと、保持面２１ｇと、段部２１ｈとを有している。円筒面２１ｅは、軸線ｘ方向に延びる円筒面状の面であり、テーパ面２１ｆは、外側方向に向かうに連れて縮径する円錐面状の面である。保持面２１ｇは、軸線ｘ方向に延びる円筒面状の面であり、後述するように、第２のベローズ２３を外周において固定する。段部２１ｈは、保持面２１ｇの外側の端部から径方向において内周方向に延びる中空円盤状の面である。

補強環２４は、例えばステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）等の金属製であり、取付部２１に対応した形状を有しており、取付部２１が外周側において取り付られている。補強環２４は、少なくとも部分的に取付部２１に埋設されていてもよい。本実施の形態においては、補強環２４は、取付部２１の外周側に埋設されており、外側の端部が取付部２１の外側の端部２１ｂの内部に埋設されて覆われており、他の部分の外周側の表面は露出されている。

取付部２１の外側の端部２１ｂの外周面２１ｃと、補強環２４の外周面である外周面２４ａとは、後述するようにダストシール１が被取付部の開口に嵌合された際に、開口の内周面に密接して当接し、被取付部とダストシール１との間を密封する。

第１のベローズ２２は、軸線ｘ方向に凹凸を有しており、これらの凹凸は夫々軸線ｘを中心とする環状に延びて、軸線ｘ方向から径方向に亘って伸縮可能な蛇腹を形成している。具体的には、第１のベローズ２２は、外側方向に凸の環状の凸部２２ａを備え、凸部２２ａが上述の蛇腹を形成している。また、第１のベローズ２２は、その外周側の端部において、つまり、凸部２２ａの外周側の端部である端部２２ｂにおいて、取付部２１の内周面２１ｄに接続している。具体的には、第１のベローズ２２の外周側の端部２２ｂは、段部２１ｈの外側において内周面２１ｄに接続している。

また、第１のベローズ２２は、その内周側の端部に、つまり、凸部２２ａの内周側の端部である端部２２ｃに、当接部２５を有している。当接部２５は、図１，２に示すように、軸線ｘを中心とする円筒状の部分であり、軸線ｘ方向において、ブッシュ１０の外周側の端部１１から第１の爪１３の内側に位置する部分まで延びている。当接部２５の内周面である内周面２５ａは、ブッシュ１０の外周面１０ａに対応する形状を呈しており、当接部２５は、その軸線ｘ方向に延びる範囲において、ブッシュ１０の外周面１０ａに密着する形状を呈している。

また、当接部２５は、内周面２５ａに、第１のベローズ２２がブッシュ１０に固定可能となるための第１の収容部２６を備える。第１の収容部２６は、内周面２５ａにおいて周方向に全周に亘って延びる凹部であり、断面形状が第１の爪１３に対応した形状を有している。つまり、第１のベローズ２２の第１の収容部２６は、第１の爪１３の凸部１５と同一の断面形状を有する凹部２６ａと、第１の爪１３の凹部１６と同一の断面形状を有する凸部２６ｂとを有しており、その内部に、ブッシュ１０の第１の爪１３がその全体において密着して収容可能となっている。

ブッシュ１０及び第１のベローズ２２の上述の形状により、図１，２に示すように、ダストシール１において、第１の爪１３と第１の収容部２６とを介して、第１のベローズ２２が内周において、ブッシュ１０に外周面１０ａにおいて固定されている。具体的には、第１の爪１３が第１の収容部２６内に嵌め込まれており、第１の爪１３の凸部１５が第１の収容部２６の凹部２６ａに密着して収容され、また、第１の収容部２６の凸部２６ｂが第１の爪１３の凹部１６に密着して収容され、第１の爪１３が第１の収容部２６に強固に係合している。そして、第１のベローズ２２の当接部２５の内周面２５ａは、ブッシュ１０の外周面１０ａに密着している。

上述のように、ブッシュ１０の端部１１における端部外周面１１ａは、図２に示すように、テーパ面となっている。このため、この端部外周面１１ａに接する第１のベローズ２２の当接部２５の部分（当接部２５の外側の端部である端部２５ｂの内周側の部分）は、外側に向かうに連れて径方向の厚さが厚くなっている。このため、当接部２５において、第１の収容部２６の凸部２６ｂの剛性が高くなっており、第１の収容部２６は、第１の爪１３を強固に保持することができ、第１の爪１３と第１の収容部２６との間の係合を強固にしている。

また、第１のベローズ２２は、外周側の端部２５ｂから外側方向に延びる、環状の第１のシールリップ３０を備える。図１，２に示すように、第１のシールリップ３０は、内側から外側に向かうに連れて、縮径する略円錐筒状の形状を呈しており、外側の端部である端部３１に、内側に向かって凸の断面楔形状の環状のリップ先端部３２を有している。リップ先端部３２は、後述するように、ブッシュ１０に挿通されるシャフトの外周面と摺動可能に密接に接触するように形成されており、使用状態においてブッシュ１０の内部を密封するようになっている。

第１のシールリップ３０は、第１のベローズ２２に一体に形成されており、第１のベローズ２２と同じ材料から形成されている。

第２のベローズ２３は、第１のベローズ２２と同様に、軸線ｘ方向に凹凸を有しており、これらの凹凸は夫々軸線ｘを中心とする環状に延びて、軸線ｘ方向から径方向に亘って伸縮可能な蛇腹を形成している。具体的には、第２のベローズ２３は、内周側から順に、内側方向に凹む環状の凹部２３ａと、凹部２３ａに外周側で接続する外側方向に凸の環状の凸部２３ｂとを備え、これら凹部２３ａ及び凸部２３ｂが上述の蛇腹を形成している。

第２のベローズ２３は、第１のベローズ２２と同様に、その内周側の端部に、つまり、凹部２３ａの内周側の端部である端部２３ｃに、当接部２７を有している。当接部２７は、図１，２に示すように、軸線ｘを中心とする環状の部分であり、ブッシュ１０の内側の端部１２を覆うように形成されている。当接部２７の内周面である内周面２７ａは、ブッシュ１０の外周面１０ａに対応する形状を呈しており、当接部２７は、その軸線ｘ方向に延びる範囲において、ブッシュ１０の外周面１０ａに密着する形状を呈している。

また、当接部２７は、内周面２７ａに、第２のベローズ２３がブッシュ１０に係止可能となるための第２の収容部２８を備える。第２の収容部２８は、内周面２７ａにおいて周方向に全周に亘って延びる凹部であり、断面形状が第２の爪１４に対応した形状を有している。つまり、第２のベローズ２３の第２の収容部２８は、第２の爪１４のフック部１７と同一の断面形状を有する凹部２８ａと、第２の爪１４の凹部１８と同一の断面形状を有する凸部２８ｂとを有しており、その内部に、ブッシュ１０の第２の爪１４が全体において密着して収容可能となっている。また、当接部２７の外側の端部には、径方向において内周側に凸の環状の段部２８ｃが形成されており、第２の爪１４の段部１７ｂと軸線ｘ方向において当接可能になっている。

ブッシュ１０及び第２のベローズ２３の上述の形状により、図１，２に示すように、ダストシール１において、第２の爪１４と第２の収容部２８とを介して、第２のベローズ２３が内周において、ブッシュ１０に外周面１０ａにおいて係止されて固定されている。具体的には、第２の爪１４が第２の収容部２８内に嵌め込まれており、第２の爪１４のフック部１７が第２の収容部２の凹部２８ａに密着して収容され、また、第２の収容部２８の凸部２８ｂが第２の爪１４の凹部１８に密着して収容され、第２の爪１４が第２の収容部２８に強固に係合している。そして、第２のベローズ２３の当接部２７の内周面２７ａは、ブッシュ１０の外周面１０ａに密着している。

また、第２のベローズ２３は、内周側の端部である端部２７ｂから内側方向に延びる、環状の第２のシールリップ３５を備える。図１，２に示すように、第２のシールリップ３５は、外側から内側に向かうに連れて、縮径する円錐筒状の形状を呈しており、内側の端部がリップ先端部３６となっている。リップ先端部３６は、後述するように、ブッシュ１０に挿通されるシャフトの外周面と摺動可能に密接に接触するように形成されており、使用状態においてブッシュ１０の内部を密封するようになっている。

第２のシールリップ３５は、第２のベローズ２３に一体に形成されており、第２のベローズ２３と同じ材料から形成されている。

また、第２のベローズ２３は、その外周側の端部において、つまり、凸部２３ｂの外周側の端部である端部２３ｄに嵌合部２９を備える。嵌合部２９は、軸線ｘを中心とする環状の、断面がＬ字型の嵌合環２９ａを備え、嵌合環２９ａは、図１に示すように、外周側に円筒状の面である嵌合面２９ｂを有する。嵌合環２９ａは、後述するように、嵌合面２９ｂにおいて、取付部２１の保持面２１ｇに嵌合されて保持、固定されるようになっている。また、嵌合部２９は、嵌合環２９ａを保持する保持部２９ｃを備える。保持部２９ｃの形状は、嵌合環２９ａを保持可能な形状であればいずれの形状であってもよい。嵌合環２９は、例えばステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）等の金属製である。

ダストシール１において、第２のベローズ２３は、外周側において、嵌合部２９が取付部２１の保持面２１ｇに嵌合して保持されて固定されている。嵌合部２９の嵌合環２９ａの嵌合面２９ｂは、保持面２１ｇに密接に当接している。また、嵌合環２９ａは取付部２１の段部２１ｈに当接することにより、軸線ｘ方向において外側方向の位置決めが可能になっている。

第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３は、後述するように、使用状態において、シャフトの動きにブッシュ１０が追従するように、軸線ｘ方向から径方向に亘る方向に伸縮運動を繰り返す。このため、取付部２１、第１のベローズ２２、及び第２のベローズ２３には、柔軟性に加えて耐疲労性が求められている。また、第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３には、耐オゾン性も求められている。取付部２１、第１のベローズ２２、及び第２のベローズ２３のゴム材料としては、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やクロロプレンゴム（ＣＲ）がある。

なお、第１のベローズ２２の蛇腹の形状（凸部２２ａ）は、上記の形状に限るものではなく、軸線ｘ方向から径方向に亘る方向に伸縮可能な形状であればよい。また、同様に、第２のベローズ２３の蛇腹の形状（凹部２３ａ及び凸部２３ｂ）は、上記の形状に限るものではなく、軸線ｘ方向から径方向に亘る方向に伸縮可能な形状であればよい。

上述のように、本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１において、第１のベローズ２２とブッシュ１０とが、第１の爪１３と第１の収容部２６との間の係合によって、強固に固定されている。また、第２のベローズ２３とブッシュ１０とが、第２の爪１４と第２の収容部２８との間の係合によって、強固に固定されている。このため、第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３とブッシュ１０との間の接合強度を高くすることができる。

また、ダストシール本体２０において、取付部２１と第１のベローズ２２とが同一の材料から一体に成形されている。このため、第１のベローズ２２と取付部２１との接合部（端部２２ｂ）の強度を高くすることができる。

このため、本発明の実施の形態に係るダストシール１において、取付部２１、第１のベローズ２２、及び第２のベローズ２３は、上記伸縮運動に対する強度が高く、ブッシュ１０の移動に伴う繰り返しの伸縮運動に対する耐疲労性を向上させることができる。

また、ブッシュ１０は、第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３に接合されるものであり、ブッシュ１０の軸線ｘ方向の長さを長くすることができる。このため、使用状態においてブッシュ１０は軸線ｘ方向に長く広がる領域においてシャフトを保持することができ、シャフトが大きく偏心した場合でも、シャフトの動きに追従してシャフトに対して安定した姿勢を保持することができる。これにより、第１及び第２のシールリップ３０，３５のシャフトへの当接姿勢を適切に保持することができ、第１及び第２のシールリップ３０，３５の密封性及び耐久性を向上させることができる。また、ブッシュ１０に対するシャフトの偏当りを抑制することができ、ブッシュ１０の偏磨耗を抑制し、ブッシュ１０の耐久性を向上させることができる。

次いで、上記構造を有するダストシール１の製造方法を説明する。なお、従来公知の製造方法によって製造される部位については、その説明を省略する。

ダストシール本体２０において、取付部２１及び第１のベローズ２２は、同一のゴム材料から一体に成形される。具体的には、取付部２１及び第１のベローズ２２は、同一のゴム材料から加硫成形により一体に成形される。また、この加硫成形の際、公知の方法により上記の形状に成形された補強環２４が、成形型の中に配置され、補強環２４が取付部２１に加硫接着される。

同様に、第２のベローズ２３は、ゴム材から成形され、具体的には加硫成形により成形される。この加硫成形の際、予め公知の方法で形成された嵌合環２９ａが成形型の中に配置されて、嵌合環２９ａが保持部２９ｃに加硫接着される。具体的には、保持部２９ｃが嵌合環２９ａを保持した状態に加硫成形されて嵌合環２９ａに加硫接着される。

成形された第１のベローズ２２の第１の収容部２６内に、射出成形等の従来の方法によって成形されたブッシュ１０の第１の爪１３が嵌め込まれて、第１の爪１３は上述のように第１の収容部２６に収容されて係合される。このとき、第１のベローズ２２の当接部２５の内周面２５ａが、ブッシュ１０の外周面１０ａに密着する。これにより、第１のベローズ２２は内周においてブッシュ１０に接合されて固定される。第１の爪１３が第１の収容部２６に嵌め込まれる際は、ゴム材製の当接部２５が弾性変形し、第１の爪１３が第１の収容部２５に収容される。

第１のベローズ２２がブッシュ１０に固定されることにより、取付部２１、第１のベローズ２２、及びブッシュ１０が１つの部品となる。

次いで、図３に示すように、第２のベローズ２３を軸線ｘ方向に移動して、第２のベローズ２３をブッシュ１０と取付部２１との間に嵌め込む。これにより、ブッシュ１０の第２の爪１４が、第２のベローズ２３の第２の収容部２８内に嵌め込まれて、上述のように第２の収容部２８に収容されて係合され、第２のベローズ２３が当接部２７においてブッシュ１０に係止される。このとき、第２のベローズ２３の当接部２７の内周面２７ａが、ブッシュ１０の外周面１０ａに密着する。また、このとき、嵌合部２９が保持面２１ｇに嵌合される。これにより、第２のベローズ２３が、ブッシュ１０と取付部２１との間に固定される。

第２の爪１４が第２の収容部２８に嵌め込まれる際は、ゴム材製の当接部２７が弾性変形し、第２の爪１４が第２の収容部２８に収容される。また、嵌合部２９が嵌合される際は、取付部２１の内周面２１ｄにおける円筒面２１ｅが第２のベローズ２３を嵌め込み姿勢に保持し、嵌合部２９がテーパ面２１ｇを摺動して第２のベローズ２３が径方向に縮められ、テーパ面２１ｇが滑らかに嵌合部２９を保持面２１ｈに誘導する。そして、嵌合部２９の嵌合環２９ａの嵌合面２９ｂが保持面２９ｇに密接に当接して、第２のベローズ２３が嵌合部２９において取付部２１に嵌合され固定される。また、取付部２１の内周面２１ｄにおける段部２１ｈは、嵌合部２９を軸線ｘ方向において外側方向の位置決めを可能にする。

このように、第２のベローズ２３が、ブッシュ１０と取付部２１との間に嵌め込まれて固定されて、ダストシール１が製造される。

このように、ダストシール１は、取付部２１と一体に加硫成形された第１のベローズ２２をブッシュ１０に嵌め込み、次いで、第２のベローズ２３を取付部２１とブッシュ１０との間に嵌め込むことにより、組み立てることができる。つまり、３つの部品を嵌め込むだけで組み立てることができ、ダストシール１を容易に製造することができる。

また、第２のベローズ２３の嵌め込みの際、上述のように、取付部２１の内周面２１ｄにテーパ面２１ｆが形成されているため、嵌合部２９をテーパ面２１ｆに滑らせて滑らかに保持面２１ｇまで摺動させることができ嵌合部２９の嵌合作業を容易にすることができる。

上述のように、本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１は、３つの部品を組み立てるだけでダストシール１を製造することができる。また、組み立て作業は、第１のベローズ２２をブッシュ１０に、また、第２のベローズ２３をブッシュ１０及び取付部２１に嵌め込むだけである。このため、本発明の実施の形態に係るダストシール１によれば、組み立て作業が必要な部品数が少なく、煩わしい組み立て作業が排除されており、ダストシール１の組み立て作業が容易になっている。

次いで、上述の構造を有するダストシール１の使用状態について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１の使用状態を示すための部分断面図である。本実施の形態に係るダストシール１は、車両、例えば自動車のステアリング装置において、ステアリングダストシールとして使用される。

図４に示すように、ダストシール１は、車室とエンジンルームとを隔てるダッシュパネル４０に開口するコラムホール４１に取り付けられており、コラムホール４１に挿通されているステアリングシャフト４２とコラムホール４１との間の間隙を密封している。ダストシール１は、ダスト、雨水等の異物が車室内に侵入することを防止している。

ダストシール１は、取付部２１がコラムホール４１に嵌め込まれて所定の締め代を持って嵌合されて、ダッシュパネル４０に固定されている。取付部２１の端部２１ｂの外周面２１ｃと、補強環２４の外周面２４ａとは、コラムホール４１に密接して当接しており、ダッシュパネル４０とダストシール１との間が密封されている。また、取付部２１のフランジ２１ａは、ダッシュパネル４０の車室側の面である車室側面４０ａに当接しており、軸線ｘ方向においてダストシール１が位置決めされている。

また、ブッシュ１０にはステアリングシャフト４２が挿通されており、ステアリングシャフト４２は、ブッシュ１０の内周面１０ｂに摺動可能に支持されている。ブッシュ１０は、軸線ｘ方向に長く延びた内周面１０ｂによってステアリングシャフト４２を支持しているので、ステアリングシャフト４２が大きく偏心した場合でも、ステアリングシャフト４２の動きに追従してステアリングシャフト４２に対して安定した姿勢を保持することができる。このため、第１のシールリップ３０及び第２のシールリップ３５のステアリングシャフト４２への当接姿勢を適切に保持することができる。ブッシュ１０の内周面１０ｂには、図示しない潤滑剤が塗布されており、ステアリングシャフト４２の摺動を滑らかにしている。ステアリングシャフト４２の外周面４２ａには第１のシールリップ３０のリップ先端部３２及び第２のシールリップ３５のリップ先端部３６が夫々密接に当接しており、ステアリングシャフト４２とブッシュ１０との間を密閉している。

このように、取付部２１及び第１のシールリップ３０によって、コラムホール４１とステアリングシャフト４２との間はエンジンルーム側から密封されており、ダスト、雨水等の異物が車室内に侵入することが防止されている。また、第１のシールリップ３０及び第２のシールリップ３５によって、ブッシュ１０の内周面１０ａに塗布された潤滑剤がブッシュ１０とステアリングシャフト４２との間に保持され、潤滑剤の漏れが防止されている。

また、ハンドルの高さ調整や、自動車の走行中に発生する振動等により、ステアリングシャフト４２は傾斜したり変位して、コラムホール４１に対して相対的に移動する。このため、ステアリングシャフト４２の移動に伴ってブッシュ１０もコラムホール４１に対して相対運動する。ブッシュ１０の運動に伴って、第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３は伸縮運動をし、この第１，２のベローズ２２，２３の伸縮運動により、第１のベローズ２２とブッシュ１０との接合部には繰り返しの負荷が掛かる。上述のように、第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３とブッシュ１０とは、第１，２の爪１３，１４と第１，２の収容部２６，２８とを介して夫々強固に接合されている。このため、第１及び第２のベローズ２２，２３とブッシュ部分１０との夫々の接合部におけるこの繰り返しの負荷に対する耐久性は高くなっており、第１及び第２のベローズ２２，２３とブッシュ１０との夫々の間の接合が解けることを抑制することができる。

また、取付部２１と第１のベローズ２２とが同一の材料から一体に成形されているため、第１のベローズ２２と取付部２１との接合部（端部２２ｂ）の強度が高くなっており、この接合部に加わる繰り返しの負荷に対するダストシール１の耐久性を高めることができる。

このように、本実施の形態に係るダストシール１においては、第１のベローズ２２及び第２のベローズ２３とブッシュ１０との間の夫々の接合部の接合強度、及び、第１のベローズ２２と取付部２１との間の接合部の接合強度が高められている。このため、ブッシュ１０の移動に伴うダストシール本体２０の繰り返しの伸縮運動に対する耐疲労性を向上させることができ、ブッシュ１０の運動によるダストシール本体２０の損傷を抑制することができる。

このため、ブッシュ１０に衝撃が加わった場合でも、ブッシュ１０がダストシール本体２０から外れることを十分に抑制でき、ブッシュ１０のステアリングシャフト４２への追従性を維持することができ、第１及び第２のシールリップ３０，３５のステアリングシャフト４２に対する姿勢を適切な姿勢に維持することができる。従って、第１及び第２のシールリップ３０，３５の密封性を向上させ、長期に亘り維持させることができる。

上述のように、本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１は、その組み立て作業を容易にすることができ、ブッシュ１０と第１及び第２のベローズ２２，２３との間の接合強度を高めることができる。

次いで、本発明の第２の実施の形態に係るダストシールについて説明する。本発明の第２の実施の形態に係るダストシール５０は、上記本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１に対して、ブッシュ６０、第１のベローズ７０の当接部７１、及び第２のベローズ８０の当接部８１においてのみ異なる。以下、上述の本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１と同一及び類似の構成要素についてはその説明を省略し、同一の符号を付す。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係るダストシール５０の概略構成を示すための部分断面図であり、ダストシール５０におけるブッシュ６０及び当接部７１，８１を拡大して示すための断面図である。

ブッシュ６０は、外側の端部６１における外周面６０ａに、テーパ面６２が形成されている。テーパ面６２は、外側方向に向かうに連れて縮径する円錐面状の面である。また、テーパ面６２には、外周方向に凸の環状の凸部６３が形成されている。

また、ブッシュ６０は、内側の端部６４に爪６５を有する。爪６５は、断面形状がコの字状であり、軸線ｘ方向に延びるフック状のフック部６６と、軸線ｘ方向に突出する突条部６７とを備える。フック部６６は径方向において突条部６７に対向しており、その間に凹部６８を形成している。フック部６６は突条部６７の外周側に位置している。

第１のベローズ７０は、当接部７１の内周面７２がブッシュ６０のテーパ面６２に対応した形状を呈しており、内周面７２はテーパ面６２に密着している。また、当接部７１は、内周面７２とテーパ面６２とにおいて、ブッシュ６０に加硫接着されている。

第２のベローズ８０の当接部８１は、内周側の端部に爪６４に係合可能な爪８２を備える。爪８２は、断面形状がコの字状であり、軸線ｘ方向に延びるフック状のフック部８３と、軸線ｘ方向に突出する突条部８４とを備える。フック部８３は径方向において突条部８４に対向しており、その間に凹部８５を形成している。フック部８３は突条部８４の内周側に位置している。また、爪８２において、フック部８３の内周側には切欠き部８６が形成されている。爪６５のフック部６６は、爪８２の凹部８５と断面形状が同一であり、爪８２のフック部８３は、爪６６の凹部６８と断面形状が同一であり、また、爪８１の切欠き８６は、爪６５の突条部６７と断面形状が同一である。

図５に示すように、ダストシール５０において、ブッシュ６０の爪６５と第２のベローズ８０の爪８２とは互いに係合しており、第２のベローズ８０は、内側においてブッシュ６０に係止されている。具体的には、爪６５のフック部６６が爪８２の凹部８５内に密着して収容され、また、爪８２のフック部８３が爪６５の凹部６８内に密着して収容され、フック部６６とフック部８２とが軸線ｘ方向において互いに係合されている。また、突条部８４は、フック部６６に外周側において当接し、突条部６７はフック部８３に内周側において当接している。このような、爪６５と爪８２との係合によって、第２のベローズ８０とブッシュ６０とは強固に係止されて接合されている。

次いで、ダストシール５０の製造方法について説明する。ダストシール本体２０において、取付部２１及び第１のベローズ７０は、同一のゴム材料から加硫成形により一体に成形される。また、この加硫成形の際、公知の方法により上記の形状に成形されたブッシュ６０と補強環２４とが、成形型の中に配置され、ブッシュ６０がテーパ面６２において当接部７１の内周面７２に加硫接着され、補強環２４が取付部２１に加硫接着される。同様に、第２のベローズ８０は、ゴム材から加硫成形により成形される。

次いで、上記ダストシール１の製造方法と同様に、第２のベローズ８０を軸線ｘ方向に移動して、第２のベローズ８０をブッシュ６０と取付部２１との間に嵌め込む。これにより、ブッシュ６０の爪６５と第２のベローズ８０の爪８２とが上記のように係合し、第２のベローズ８０が当接部８１においてブッシュ６０に係止され、また、第２のベローズ８０の嵌合部２９が取付部２１に嵌合されてダストシール５０が完成する。

本発明の第２の実施の形態に係るダストシール５０は、上記本発明の第１の実施の形態に係るダストシール１と同様の効果を奏することができ、その組み立て作業を容易にすることができ、ブッシュ６０と第１及び第２のベローズ７０，８０との間の接合強度を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。具体的には、取付部２１、補強環２４、第１，２のシールリップ３０，３５、第１，２のベローズ２２，２３，７０，８０の蛇腹等の形状は上述の形状に限るものではない。

また、ダストシール１において、ブッシュ１０と第１のベローズ２２との係合部は、上記第１の爪１３と第１の収容部２６とから成るものに限られるものではなく、第１のベローズ２２の端部（当接部２５）をブッシュ１０の外周面１０ａに係合可能にするものであればよい。

同様に、ブッシュ１０と第２のベローズ２３との係止部は、上記第２の爪１４と第２の収容部２８とから成るものに限られるものではなく、第２のベローズ２３の端部（当接部２７）をブッシュ１０の外周面１０ａに係止可能にするものであればよい。

また、ダストシール５０において、ブッシュ６０と第１のベローズ７０との接合部は、上記テーパ面６２と内周面７２とから成るものに限られるものではなく、第１のベローズ７０の端部（当接部７１）をブッシュ６０の外周面６０ａに当接させて加硫接着させることを可能にするものであればよい。

同様に、ブッシュ６０と第２のベローズ８０との係止部は、上記爪６５，８２とから成るものに限られるものではなく、第２のベローズ８０の端部（当接部８１）をブッシュ６０の外周面１０ａに係止可能にするものであればよい。

また、ダストシール１，５０において、第２のベローズ２３，８０の嵌合部２９の形状は上述の形状に限るものではなく、また、取付部２１の内周面２１ｄ（保持面２１ｇ等）の形状は上記の形状に限るものではなく、第２のベローズ２３，８０の嵌合部２９が取付部２１の内周面２１ｄに嵌合可能な形状であればよい。また、第２のベローズ２３，８０は外周において取付部２１の内周面に嵌合されるものではなく、他の係合や係止形態等によって固定可能な形状であってもよい。

また、ダストシール１，５０においては、第１のシールリップ３０と第２のシーリップ３５とが設けられるものとしたが、エンジンルーム側に設けられた第１のシールリップ３０のみが設けられるようにしてもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施の形態に係るダストシール１，５０は、車両のステアリングダストシールとして使用されるものとしたが、本発明に係るダストシールの適用対象はこれに限られるものではなく、産業機械等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して、本発明は適用可能である。

１，５０，１００ ダストシール
１０，６０，１０１ ブッシュ
１０ａ，６０ａ 外周面
１０ｂ 内周面
１１，１２，６１，６４，１０１ａ，１０１ｂ 端部
１１ａ，１２ａ 端部外周面
１３ 第１の爪
１４ 第２の爪
１５ 凸部
１６，１８，６８ 凹部
１７，６６，８３ フック部
１７ａ テーパ面
１７ｂ 段部
１９ 溝
２０，１０２ ダストシール本体
２１，１０７ 取付部
２１ａ フランジ
２１ｂ 端部
２１ｃ 外周面
２１ｄ 内周面
２１ｅ 円筒面
２１ｆ テーパ面
２１ｇ 保持面
２１ｈ 段部
２２，７０，１０５ 第１のベローズ
２２ａ，２３ｂ 凸部
２２ｂ，２２ｃ，２３ｃ，２３ｄ 端部
２３，８０，１０６ 第２のベローズ
２３ａ 凹部
２４，１０８ 補強環
２４ａ 外周面
２５，２７，７１，８１ 当接部
２５ａ，２７ａ，７２ 内周面
２５ｂ，２７ｂ 端部
２６ 第１の収容部
２６ａ，２８ａ，８５ 凹部
２６ｂ，２８ｂ 凸部
２８ 第２の収容部
２８ｃ 段部
２９ 嵌合部
２９ａ 嵌合環
２９ｂ 嵌合面
２９ｃ 保持部
３０ 第１のシールリップ
３１ 端部
３２，３６ リップ先端部
３５ 第２のシールリップ
４０，１３１ ダッシュパネル
４０ａ 車室側面
４１，１３２ コラムホール
４２，１３０ ステアリングシャフト
４２ａ 外周面
６２ テーパ面
６３ 凸部
６５，８２ 爪
６７，８４ 突条部
８６ 切欠き
１０３ シールリップ
１０４ 取付部材
１０５ａ，１０６ａ 内側端部
ｘ 軸線

Claims (5)

1. 被取付部材に設けられた開口と該開口に挿通されるシャフトとの間を密封するためのダストシールであって、軸線を中心とする環状のダストシール本体と、前記シャフトが摺動可能に挿通される前記軸線を中心とする環状のブッシュとを備えるダストシールにおいて、
   前記ダストシール本体は、前記被取付部の開口に嵌合される前記軸線を中心とする環状の弾性材製の取付部と、弾性材製の蛇腹を有する前記軸線を中心とする環状の第１の蛇腹部と、弾性材製の蛇腹を有する前記軸線を中心とする環状の第２の蛇腹部とを備え、前記第１の蛇腹部と前記第２の蛇腹部とは前記軸線方向において互いに並んで配設されており、
   前記ブッシュは、外周面に設けられていて前記軸線方向において内側に凹む第１の凹部と、外周面に設けられていて前記軸線方向において外側に凹む第２の凹部とを備え、
   前記第１の凹部は、前記外周面における外側の端部と凸部とが、径方向に対向して形成する環状の空間であり、
   前記第２の凹部は、前記外周面における内側の端部とフック部とが、径方向に対向して形成する環状の空間であり、
   前記第１の蛇腹部は、前記取付部と一体であり、外周において前記取付部の内周面に接続しており、内周において前記ブッシュの外周面の前記第１の凹部に固定されており、
   前記第２の蛇腹部は、外周において前記取付部の内周面に固定されており、内周において前記ブッシュの前記第２の凹部に係止されていることを特徴とするダストシール。
2. 前記第２の蛇腹部は、前記内周において前記ブッシュの前記第２の凹部に、前記第２の蛇腹部と前記ブッシュとの間の係合によって係止されていることを特徴とする請求項１記載のダストシール。
3. 前記第２の蛇腹部は、前記外周において前記取付部の内周面に嵌合されて前記取付部に固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のダストシール。
4. 前記第１の蛇腹部は、前記軸線方向に延びる第１のシールリップを備え、該第１のシールリップは前記シャフトの外周面に摺動可能に当接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のダストシール。
5. 前記第２の蛇腹部は、前記軸線方向に延びる第２のシールリップを備え、該第２のシールリップは前記シャフトの外周面に摺動可能に当接することを特徴とする請求項４記載のダストシール。

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