JP6995585B2 - バネ部材及び封止部材 - Google Patents

Description

本発明は、バネ部材及び封止部材に関する。

相対的に移動する２つの部材間を封止するために、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene ポリテトラフルオロエチレン）で形成された封止部材が用いられる場合がある。ＰＴＦＥは、例えばゴム等の材料と比べ高温高圧下で使用可能であり、耐油性及び耐圧性に優れており、かつ摺動性に優れている。一方、ＰＴＦＥ製の封止部材は、高温下でへたりが生じることがあるため、長期にわたって十分なシール性を維持することが困難な場合がある。そこで、例えば特許文献１及び特許文献２に示すように、ＰＴＦＥ製の封止部材に設けられた溝に、Ｕ字状又はＶ字状のバネ部材を挿入し、封止部材の両側の部分（リップ部材）をバネ部材が広がる方向に押圧する構造が提案されている。この構造によると、バネ部材でリップ部材を押圧することで、封止対象の部材を押し付ける状態を維持することが可能となり、シール性の低下を抑制することができる。

実開昭６３－２７７６３号公報 特開２０１５－１３５１３７号公報

上記のように溝内にバネ部材を挿入する構成において、溝内におけるバネ部材の位置又は姿勢が不適切である場合、バネ部材により、リップ部を適切に押圧することができなくなる可能性がある。この場合、リップ部によるシール性の低下を抑制できなくなる可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、リップ部材を適切に押圧することができるバネ部材及び封止部材を提供することを目的とする。

本開示に係るバネ部材は、相対的に移動する二つの部材間を封止する封止部材に用いられるバネ部材であって、中心軸を中心とした周方向に沿って延在する環状の底部と、前記周方向に沿って前記底部に複数設けられ、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記中心軸に直交する径方向外側に向けて延在する外側押圧部と、前記周方向に沿って前記底部に複数設けられ、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記中心軸に直交する径方向内側に向けて延在する内側押圧部と、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記径方向外側に向けて延在し、前記基端部から前記先端部までの長さが、前記外側押圧部の前記基端部から前記先端部までの長さより短い外側ガイド部と、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記径方向内側に向けて延在し、前記基端部から前記先端部までの長さが、前記内側押圧部の前記基端部から前記先端部までの長さより短い内側ガイド部と、を有する。

前記バネ部材において、前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部は、前記外側押圧部及び前記内側押圧部よりも、前記周方向に沿った幅が短いことが好ましい。

前記バネ部材において、前記外側押圧部及び前記内側押圧部は、前記周方向に沿った前記先端部の幅が、前記周方向に沿った前記基端部の幅よりも長く、前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部は、前記周方向に沿った前記先端部の幅が、前記周方向に沿った前記基端部の幅よりも短いことが好ましい。

前記バネ部材において、一対の前記外側押圧部及び前記内側押圧部は、前記底部の周方向における同じ位置から突出しており、一対の前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部は、前記底部の前記周方向における前記一対の外側押圧部及び内側押圧部同士の間から突出していることが好ましい。

前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部の先端部は、前記外側押圧部及び前記内側押圧部の先端部よりも、前記中心軸に沿った軸方向において前記底部に近い位置にあることが好ましい。

本開示に係る封止部材は、前記バネ部材と、樹脂製のリップ部材とを有し、前記リップ部材は、環状に延在する収納溝を有する環状の部材であり、前記バネ部材は、前記収納溝内に配置され、前記外側押圧部が、前記収納溝の外周側の面を押圧し、前記内周押圧部が、前記収納溝の内周側の面を押圧する。

前記封止部材は、前記外側ガイド部が前記収納溝の外周側の面に接触し、前記内側ガイド部が前記収納溝の内周側の面に接触することが好ましい。

本発明によれば、リップ部材を適切に押圧することができる。

図１は、本実施形態に係る封止部材の断面図である。 図２は、本実施形態に係るバネ部材の模式図である。 図３Ａは、本実施形態に係るバネ部材の模式図である。 図３Ｂは、本実施形態に係るバネ部材の模式図である。 図４は、バネ部材をリップ部材に取付けた状態を示す模式図である。 図５は、比較例に係る封止部材の取付けの例を示す模式図である。 図６は、封止部材の他の例を示す図である。

以下、本発明に係るバネ部材及び封止部材の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係る封止部材の断面図である。図１は、本実施形態に係る封止部材１により、第１部材１００と第２部材１１０との間を封止している状態の断面を模式的に示している。第１部材１００と第２部材１１０とは、相対的に移動する２つの部材である。本実施形態においては、第１部材１００がピストンなどの移動する部材であり、第２部材１１０がシリンダ（ハウジング）などの移動しない部材である。ただし、これは一例である。第１部材１００は、第２部材１１０に対して相対的に移動する部材であればよい。例えば、第１部材１００が他の物体等に固定又は保持された状態であって移動せず、第２部材１１０が移動してもよい。また、第１部材１００及び第２部材１１０の両方が移動してもよい。

本実施形態では、第１部材１００は、円筒状の外周面１００Ａを有し、第２部材１１０は、円筒状の内周面１１０Ａを有する。第１部材１００は、第２部材１１０の内側に配置され、外周面１００Ａが、内周面１１０Ａと対向する。さらに言えば、外周面１００Ａの中心軸は、内周面１１０Ａの中心軸と一致する。また、外周面１００Ａは、内周面１１０Ａに対向しており、内周面１１０Ａとの間に、円筒状の微小な隙間Ｓを形成している。本実施形態に係る封止部材１は、この隙間Ｓを封止する。部材１１０は、内周面１１０Ａに、周方向に沿った溝部１１２を有している。溝部１１２は、図１の例では断面視で矩形状であるが、これに限定されない。

本実施形態に係る封止部材１は、溝部１１２に設けられている。封止部材１は、中心軸ＡＸを中心とした円周方向に沿って延在する環状の部材である。以下、中心軸ＡＸに沿った軸方向を、軸方向Ｘとする。中心軸ＡＸは、封止部材１を第２部材１１０に取付けた状態において、外周面１００Ａ及び内周面１１０Ａの中心軸であるともいえる。この場合、軸方向Ｘは、第１部材１００の移動方向となる。なお、軸方向Ｘは、中心軸ＡＸに沿った方向Ｘ１と、中心軸ＡＸに沿って方向Ｘ１とは反対方向の方向Ｘ２とがある。また、中心軸ＡＸに直交する径方向であって、外側に向かう方向（中心軸ＡＸから離れる方向）を、方向Ｒ１とし、内側に向かう方向（中心軸ＡＸに向かう方向）を、方向Ｒ２とする。方向Ｒ１は径方向外側の方向であり、方向Ｒ２は、径方向内側の方向である。また、軸方向Ｘから見た場合における、中心軸ＡＸを中心とした円周方向を、周方向Ｃとする。

封止部材１は、第１部材１００と第２部材１１０との間の隙間Ｓを封止して、例えばオイルや燃料などの流体が、この隙間Ｓから漏れ出すことを抑制する。図１に示すように、封止部材１は、リップ部材１０とバネ部材１２とを有する。リップ部材１０は、樹脂製、より詳しくは、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene ポリテトラフルオロエチレン）製の部材である。リップ部材１０は、ＰＴＦＥを含む材料であれば任意である。リップ部材１０は、ＰＴＦＥの粉末に、炭素繊維、ガラス繊維、ブロンズ粉末などの充填材を配合して製造される部材であってもよい。また、バネ部材１２は、金属製であり、本実施形態では、ステンレス鋼である。ただし、バネ部材１２の材料は、ステンレス鋼に限られない。

図１に示すように、リップ部材１０は、基端部２０と、外側リップ部２２と、内側リップ部２４とを有する。基端部２０は、周方向Ｃに沿って延在する環状の部材である。外側リップ部２２は、基端部２０の方向Ｒ１側の外周部から方向Ｘ１に向けて延在する部分である。外側リップ部２２は、基端部２０の外周部に接続された末端部２２Ａから、先端部２２Ｂまで、方向Ｘ１に向けて延在している。また、外側リップ部２２は、基端部２０の全周にわたって設けられている。内側リップ部２４は、基端部２０の方向Ｒ２側の内周部から方向Ｘ１に向けて延在する部分である。内側リップ部２４は、基端部２０の内周部に接続された末端部２４Ａから、先端部２４Ｂまで、方向Ｘ１に向けて延在している。また、内側リップ部２４は、基端部２０の全周にわたって設けられている。内側リップ部２４は、突起部２６Ｂを有している。突起部２６Ｂは、先端部２４Ｂの方向Ｒ１側の面（後述する表面３４）から、方向Ｒ１に突出している。

また、内側リップ部２４は、外側リップ部２２に対して方向Ｒ２に離れた状態で配置されている。内側リップ部２４と外側リップ部２２との間には、収納溝２８が形成される。すなわち、収納溝２８は、外側リップ部２２の方向Ｒ１側の表面３２と、内側リップ部２４の方向Ｒ１側の表面３４と、基端部２０の方向Ｘ１側の表面３６とに囲まれ、方向Ｘ１側が開口する溝である。収納溝２８は、周方向Ｃに沿って、基端部２０の全周にわたって設けられている。なお、表面３４は、方向Ｘ１側に向かうに従って、方向Ｒ２側に向かうように傾斜している。表面３２は、方向Ｘ１側に向かうに従って、方向Ｒ１側に向かうように傾斜している。

図１に示すように、バネ部材１２は、リップ部材１０の収納溝２８内に配置される。バネ部材１２は、底部４０と、外側押圧部４２と、内側押圧部４４と、外側ガイド部４６と、内側ガイド部４８とを有する。収納溝２８内において、バネ部材１２は、外側押圧部４２が、収納溝２８の表面３２に接触して、表面３２を押圧する。すなわち、外側押圧部４２は、外側リップ部２２を方向Ｒ１側に押圧する。これにより、外側リップ部２２は、先端部２２Ｂが方向Ｒ１側に変形することで、第２部材１１０の溝部１１２の面に接触して、溝部１１２の内周面１１２Ａを押圧する。また、バネ部材１２は、内側押圧部４４が、収納溝２８の表面３４に接触して、表面３４を押圧する。すなわち、内側押圧部４４は、内側リップ部２４を方向Ｒ２側に押圧する。これにより、内側リップ部２４は、先端部２４Ｂが方向Ｒ２側に変形することで、第１部材１００の内周面１００Ａに接触して、内周面１００Ａを押圧する。このように、バネ部材１２は、外側リップ部２２を第２部材１１０に押圧させ、内側リップ部２４を第１部材１００に押圧させることで、リップ部材１０に、第１部材１００と第２部材１１０との隙間Ｓを封止させる。

以下、バネ部材１２の構造についてより詳細に説明する。図２、図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係るバネ部材の模式図である。図４は、バネ部材をリップ部材に取付けた状態を示す模式図である。図２は、バネ部材１２を展開した状態の平面図であり、バネ部材１２に折り曲げ加工がされる前の状態を示している。図３Ａは、バネ部材１２に折り曲げ加工がなされた後の状態を示した斜視図であり、図３Ｂは、バネ部材１２に折り曲げ加工がなされた後の状態を示した断面図である。図４は、図３Ａ及び図３Ｂのように折り曲げ加工がなされたバネ部材１２を、リップ部材１０に取付けた状態を示している。バネ部材１２は、例えば金属板に切削加工を施すことにより、図２に示すような平板状とされる。そして、図２に示す平板状のバネ部材１２が折り曲げられることで、図３Ａ及び図３Ｂに示すような形状となる。

最初に、図２に基づき、バネ部材１２の形状を説明する。図２に示すように、底部４０は、中心軸ＡＸを中心とした周方向Ｃに沿って延在する環状の部分である。底部４０は、外周側の端面である外周部４０Ａと、内周側の端面である内周部４０Ｂとを有している。外周側は方向Ｒ１側であり、内周側は方向Ｒ２側である。

外側押圧部４２は、周方向Ｃに沿って、底部４０に複数設けられている。外側押圧部４２は、底部４０の外周部４０Ａから、方向Ｒ１、すなわち径方向外側に突出している。より詳しくは、外側押圧部４２は、外周部４０Ａに接続された基端部４２Ａから、先端部４２Ｂまで、方向Ｒ１に沿って延在している。外側押圧部４２は、先端部４２Ｂが、バネ部材１２の他の部材から離間している。言い換えれば、外側押圧部４２が、先端部４２Ｂにおいて、途切れている。ここで、周方向Ｃに沿った基端部４２Ａの長さを、幅Ｗ１Ａとし、周方向Ｃに沿った先端部４２Ｂの長さを、幅Ｗ１Ｂとする。この場合、幅Ｗ１Ｂは、幅Ｗ１Ａより長くなっている。さらに詳しくは、外側押圧部４２は、基端部４２Ａから先端部４２Ｂに向かうに従って、周方向Ｃに沿った長さが、大きくなっている。

内側押圧部４４は、周方向Ｃに沿って、底部４０に複数設けられている。内側押圧部４４は、底部４０の内周部４０Ｂから、方向Ｒ２、すなわち径方向内側に突出している。より詳しくは、内側押圧部４４は、内周部４０Ｂに接続された基端部４４Ａから、先端部４４Ｂまで、方向Ｒ２に沿って延在している。内側押圧部４４は、先端部４４Ｂが、バネ部材１２の他の部材から離間している。言い換えれば、内側押圧部４４は、先端部４４Ｂにおいて、途切れている。ここで、周方向Ｃに沿った基端部４４Ａの長さを、幅Ｗ２Ａとし、周方向Ｃに沿った先端部４４Ｂの長さを、幅Ｗ２Ｂとする。この場合、幅Ｗ２Ｂは、幅Ｗ２Ａより長くなっている。さらに詳しくは、内側押圧部４４は、基端部４４Ａから先端部４４Ｂに向かうに従って、周方向Ｃに沿った長さが、大きくなっている。

１つの外側押圧部４２と１つの内側押圧部４４とは、一対となっており、周方向Ｃにおいて、底部４０の同じ位置から突出している。言い換えれば、一対の外側押圧部４２と内側押圧部４４とは、方向Ｒ１に沿った中心軸ＡＸ１が、一致する。すなわち、一対の外側押圧部４２と内側押圧部４４とは、押圧部４５を形成しているといえる。複数の押圧部４５は、周方向Ｃに沿って、均等なピッチで設けられている。

外側ガイド部４６は、周方向Ｃに沿って、底部４０に複数設けられており、周方向Ｃにおいて外側押圧部４２と異なる位置に設けられている。外側ガイド部４６は、底部４０の外周部４０Ａから、方向Ｒ１に突出している。より詳しくは、外側ガイド部４６は、外周部４０Ａに接続された基端部４６Ａから、先端部４６Ｂまで、方向Ｒ１に沿って延在している。外側ガイド部４６は、先端部４６Ｂが、バネ部材１２の他の部材から離間している。言い換えれば、外側ガイド部４６は、先端部４６Ｂにおいて、途切れている。ここで、周方向Ｃに沿った基端部４６Ａの長さを、幅Ｗ３Ａとし、周方向Ｃに沿った先端部４６Ｂの長さ(幅)を、幅Ｗ３Ｂとする。この場合、幅Ｗ３Ｂは、幅Ｗ３Ａより短くなっている。さらに詳しくは、外側ガイド部４６は、基端部４６Ａから先端部４６Ｂに向かうに従って、周方向Ｃに沿った長さが、短くなっている。ただし、幅Ｗ３Ａと幅Ｗ３Ｂとの関係は、上記に限られない。例えば、外側ガイド部４６は、基端部４６Ａから先端部４６Ｂに向かうに従って、周方向Ｃに沿った幅が短くなっていなくてもよい。なお、外側ガイド部４６は、複数設けられることが好ましいが、単数であってもよい。

内側ガイド部４８は、周方向Ｃに沿って、底部４０に複数設けられており、周方向Ｃにおいて内側押圧部４４と異なる位置に設けられている。内側ガイド部４８は、底部４０の内周部４０Ｂから、方向Ｒ２に突出している。より詳しくは、内側ガイド部４８は、内周部４０Ｂに接続された基端部４８Ａから、先端部４８Ｂまで、方向Ｒ２に沿って延在している。内側ガイド部４８は、先端部４８Ｂが、バネ部材１２の他の部材から離間している。言い換えれば、内側ガイド部４８は、先端部４８Ｂにおいて、途切れている。ここで、基端部４８Ａの周方向Ｃに沿った長さを、幅Ｗ４Ａとし、先端部４８Ｂの周方向Ｃに沿った長さを、幅Ｗ４Ｂとする。この場合、幅Ｗ４Ｂは、幅Ｗ４Ａより短くなっている。さらに詳しくは、内側ガイド部４８は、基端部４８Ａから先端部４８Ｂに向かうに従って、周方向Ｃに沿った長さが、短くなっている。ただし、幅Ｗ４Ａと幅Ｗ４Ｂとの関係は、上記に限られない。例えば、内側ガイド部４８は、基端部４８Ａから先端部４８Ｂに向かうに従って、周方向Ｃに沿った幅が短くなっていなくてもよい。なお、内側ガイド部４８は、複数設けられることが好ましいが、単数であってもよい。

１つの外側ガイド部４６と１つの内側ガイド部４８とは、一対となっており、周方向Ｃにおいて、底部４０の同じ位置から突出している。言い換えれば、一対の外側ガイド部４６と内側ガイド部４８とは、方向Ｒ１に沿った中心軸ＡＸ２が、一致する。一対の外側ガイド部４６と内側ガイド部４８とは、底部４０の周方向Ｃにおける２つの押圧部４５の間の同じ位置から突出している。すなわち、一対の外側ガイド部４６と内側ガイド部４８とは、ガイド部４９を形成しているといえ、ガイド部４９は、２つの押圧部４５の間に設けられているといえる。また、複数のガイド部４９は、周方向Ｃに沿って、均等なピッチで設けられている。また、ガイド部４９は、両隣の押圧部４５との間の距離が、周方向Ｃに沿って均等となっている。なお、ガイド部４９は、２つの押圧部４５の間に１つ設けられているが、２つの押圧部４５の間に複数設けられていてもよい。

バネ部材１２の各部の形状は、以上のようになっている。以下では、各部の大きさの関係について説明する。

外側押圧部４２の先端部４２Ｂの幅Ｗ１Ｂは、内側押圧部４４の先端部４４Ｂの幅Ｗ２Ｂより、大きくなっている。また、外側押圧部４２は、基端部４２Ａの幅Ｗ１Ａに対する先端部４２Ｂの幅Ｗ１Ｂの長さの比率が、内側押圧部４４の基端部４４Ａの幅Ｗ２Ａに対する先端部４４Ｂの幅Ｗ２Ｂの長さの比率よりも、大きくなっている。さらに言えば、外側押圧部４２の周方向Ｃの両端の辺同士のなす角度θａは、内側押圧部４４の周方向Ｃの両端の辺同士の成す角度θｂよりも大きくなっている。

外側ガイド部４６は、周方向Ｃに沿った幅が、外側押圧部４２及び内側押圧部４４の周方向Ｃに沿った幅よりも小さい。より詳しくは、外側ガイド部４６の基端部４６Ａの幅Ｗ３Ａは、外側押圧部４２の幅Ｗ１Ａ及び内側押圧部４４の幅Ｗ２Ａよりも小さくなっている。

内側ガイド部４８も、周方向Ｃに沿った幅が、外側押圧部４２及び内側押圧部４４の周方向Ｃに沿った幅よりも小さい。より詳しくは、内側ガイド部４８の基端部４８Ａの幅Ｗ４Ａは、外側押圧部４２の幅Ｗ１Ａ及び内側押圧部４４の幅Ｗ２Ａよりも小さくなっている。また、内側ガイド部４８の周方向Ｃに沿った幅は、外側ガイド部４６の周方向Ｃに沿った幅と同一となっている。内側ガイド部４８の幅Ｗ４Ａ及び外側ガイド部４６の幅Ｗ３Ａは、例えば０．３ｍｍ以上である。

ここで、方向Ｒ１に沿った、外側押圧部４２の基端部４２Ａから先端部４２Ｂまでの長さを、長さＬ１とする。また、方向Ｒ１に沿った、内側押圧部４４の基端部４４Ａから先端部４４Ｂまでの長さを、長さＬ２とする。また、方向Ｒ１に沿った、外側ガイド部４６の基端部４６Ａから先端部４６Ｂまでの長さを、長さＬ３とする。また、方向Ｒ１に沿った、内側ガイド部４８の基端部４８Ａから先端部４８Ｂまでの長さを、長さＬ４とする。この場合、外側ガイド部４６の長さＬ３は、外側押圧部４２の長さＬ１及び内側押圧部４４の長さＬ２よりも短い。また、内側ガイド部４８の長さＬ４も、外側押圧部４２の長さＬ１及び内側押圧部４４の長さＬ２よりも短い。外側ガイド部４６の長さＬ３と内側ガイド部４８の長さＬ４とは、同じである。

なお、バネ部材１２の各部の大きさの関係は、上述したものに限定されない。

図２に示す平板状のバネ部材１２は、底部４０の外周部４０Ａと内周部４０Ｂとにおいて、折り曲げられる（図２では谷折り）。より詳しくは、外側押圧部４２は、表面が、底部４０の表面に対して鋭角となるように、基端部４２Ａにおいて、折り曲げられる。これにより、外側押圧部４２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、基端部４２Ａから先端部４２Ｂまで、方向Ｘ１に向かうに従って方向Ｒ１側に向かうように延在した形状となる。また、内側押圧部４４は、表面が、底部４０の表面に対して鋭角となるように、基端部４４Ａにおいて、折り曲げられる。これにより、内側押圧部４４は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、基端部４４Ａから先端部４４Ｂまで、方向Ｘ１に向かうに従って方向Ｒ２側に向かうように延在した形状となる。

一方、外側ガイド部４６は、基端部４６Ａにおいて、折り曲げられない。すなわち、図３Ｂに示すように、外側ガイド部４６は、基端部４６Ａから中間部４６Ｃまで、方向Ｒ１に延在した形状のまま（図２の形状のまま）となる。中間部４６Ｃは、外側ガイド部４６の基端部４６Ａと先端部４６Ｂとの間の箇所であり、基端部４６Ａよりも先端部４６Ｂに近い箇所である。ただし、図３Ｂに示すように、外側ガイド部４６は、中間部４６Ｃにおいて、方向Ｘ１側に折り曲げられる。すなわち、この場合、外側ガイド部４６は、基端部４６Ａから先端部４６Ｂの近傍である中間部４６Ｃまでにおいては、方向Ｒ１に延在し、中間部４６Ｃの近傍から先端部４６Ｂまで、方向Ｘ１に向けて延在する。外側ガイド部４６は、中間部４６Ｃから先端部４６Ｂまでの方向Ｒ１側の面が、端面４６Ｄとなり、端面４６Ｄが、リップ部材１０の収納溝２８に接触する。端面４６Ｄは、平面状となっている。ただし、外側ガイド部４６は、中間部４６Ｃにおいて必ずしも折り曲げられなくてよく、基端部４６Ａから先端部４６Ｂまで方向Ｒ１に延在してもよい。

同様に、内側ガイド部４８は、基端部４８Ａにおいて、折り曲げられない。すなわち、図３Ｂに示すように、内側ガイド部４８は、基端部４８Ａから中間部４８Ｃまで、方向Ｒ２に延在した形状のまま（図２の形状のまま）となる。中間部４８Ｃは、内側ガイド部４８の基端部４８Ａと先端部４８Ｂとの間の箇所であり、基端部４８Ａよりも先端部４８Ｂに近い箇所である。ただし、図３Ｂに示すように、内側ガイド部４８は、中間部４８Ｃにおいて、方向Ｘ１側に折り曲げられる。すなわち、この場合、内側ガイド部４８は、基端部４８Ａから先端部４８Ｂの近傍である中間部４８Ｃまでにおいては、方向Ｒ２に延在して、中間部４８Ｃから先端部４８Ｂまで、方向Ｘ１に向けて延在する。内側ガイド部４８は、中間部４８Ｃから先端部４８Ｂまでの方向Ｒ１側の面が、端面４８Ｄとなり、端面４８Ｄが、リップ部材１０の収納溝２８に接触する。端面４８Ｄは、平面状となっている。ただし、内側ガイド部４８は、中間部４８Ｃにおいて必ずしも折り曲げられなくてよく、基端部４８Ａから先端部４８Ｂまで方向Ｒ２に延在してもよい。

このような折り曲げ状態において、バネ部材１２は、外側押圧部４２の先端部４２Ｂ及び内側押圧部４４の先端部４４Ｂが、外側ガイド部４６の先端部４６Ｂ及び内側ガイド部４８の先端部４８Ｂよりも、方向Ｘ１側に位置する。言い換えれば、バネ部材１２は、外側ガイド部４６の先端部４６Ｂ及び内側ガイド部４８の先端部４８Ｂが、外側押圧部４２の先端部４２Ｂ及び内側押圧部４４の先端部４４Ｂよりも、軸方向Ｘにおいて、底部４０に近い位置となる。

また、方向Ｒ１に沿った、内側ガイド部４８の端面４６Ｄから外側ガイド部４６の端面４８Ｄまでの長さを、長さＬ５とする。そして、方向Ｒ１に沿った、リップ部材１０の収納溝２８の表面３６側における、表面３２から表面３４までの長さを、長さＬ０とする（図１を参照）。この場合、長さＬ５は、長さＬ０より長くなっており、例えば、長さＬ０より０．０５ｍｍだけ長くなっている。なお、長さＬ０の位置、すなわち収納溝２８の表面３６側の位置は、内側ガイド部４８及び外側ガイド部４６が配置される位置である。

ここで、外側押圧部４２の延在方向（基端部４２Ａから先端部４２Ｂへの方向）と中心軸ＡＸとの間の角度を角度θ１とし、内側押圧部４４の延在方向（基端部４４Ａから先端部４４Ｂへの方向）と中心軸ＡＸとの間の角度を角度θ２とする（図４を参照）。また、外側ガイド部４６の延在方向（基端部４６Ａから先端部４６Ｂへの方向）と中心軸ＡＸとの間の角度を角度θ３とし、内側ガイド部４８の延在方向（基端部４８Ａから先端部４８Ｂへの方向）と中心軸ＡＸとの間の角度を角度θ４とする（図４を参照）。この場合、折り曲げ状態において、角度θ３は、角度θ１及び角度θ２より大きく、角度θ４は、角度θ１及び角度θ２より大きくなる。角度θ１及び角度θ２は、鋭角となる。なお、図４はバネ部材１２をリップ部材１０に取付けた後の図であるが、ここでの角度θ１、θ２、θ３、θ４は、図３に示す、バネ部材１２が折り曲げられた状態であり、バネ部材１２がリップ部材１０に取付けていない状態での角度を指している。

図４に示すように、バネ部材１２は、折り曲げられた状態で、リップ部材１０の収納溝２８内に収納される。ここで、バネ部材１２は、折り曲げられた状態において、外側押圧部４２の先端部４２Ｂから内側押圧部４４の先端部４４Ｂまでの方向Ｒ１に沿った長さが、収納溝２８の方向Ｒ１に沿った長さＬ０よりも大きい。従って、バネ部材１２が収納溝２８内に収納された際に、外側押圧部４２は、先端部４２Ｂが外側リップ部２２の表面３２に接触し、外側リップ部２２により方向Ｒ２側に押される。これにより、外側押圧部４２は、基端部４２Ａを起点として方向Ｒ２側にさらに折れ曲がる。そのため、外側押圧部４２は、方向Ｒ１側に戻る力、すなわち方向Ｒ１側への押圧力が生じ、外側リップ部２２を方向Ｒ１側に押圧する。同様に、内側押圧部４４は、先端部４４Ｂが内側リップ部２４の表面３４に接触し、内側リップ部２４により、方向Ｒ１側に押される。これにより、内側押圧部４４は、基端部４４Ａを起点として方向Ｒ１側にさらに折れ曲がる。そのため、内側押圧部４４は、方向Ｒ２側に戻る力、すなわち方向Ｒ２側への押圧力が生じ、表面３４（内側リップ部２４）を方向Ｒ２側に押圧する。これにより、リップ部材１０は、第１部材１００と第２部材１１０との隙間Ｓを封止する。

さらに、外側ガイド部４６は、外側押圧部４２の先端部４２Ｂよりも方向Ｘ２側の位置において、端面４６Ｄが、外側リップ部２２の表面３２に接触する。同様に、内側ガイド部４８は、内側押圧部４４の先端部４４Ｂよりも方向Ｘ２側の位置において、端面４８Ｄが、内側リップ部２４の表面３４に接触する。また、上述のように、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８の角度θ３及び角度θ４は、角度θ１及び角度θ２より大きい。従って、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８は、外側押圧部４２及び内側押圧部４４よりも、変形、より詳しくは折り曲げられ難い。従って、バネ部材１２は、外側ガイド部４６が、外側リップ部２２の表面３２を適切に押圧するので、表面３２に対して位置が固定される。同様に、バネ部材１２は、内側ガイド部４８が、内側リップ部２４の表面３４を適切に押圧するので、表面３４に対して固定される。このように、封止部材１は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８により、リップ部材１０に対して位置が固定される。

ここで、比較例について説明する。図５は、比較例に係る封止部材の取付けの例を示す模式図である。図５に示すように、比較例に係るバネ部材１２Ｘは、ガイド部（外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８）を有さない。この場合、バネ部材１２Ｘが、収納溝２８Ｘ内で適切な位置が固定されず、収納溝２８Ｘ内で傾く可能性がある。この場合、バネ部材１２Ｘが、外側リップ部２２Ｘと内側リップ部２４Ｘとに適切に押圧力を付与できなくなり、シール性能が低下する可能性がある。例えば図５では、バネ部材１２Ｘが内側リップ部２４Ｘ側に傾いた例を示しており、外側リップ部２２Ｘへの押圧力が不足する可能性がある。

それに対し、本実施形態に係る封止部材１は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８が、外側リップ部２２及び内側リップ部２４に接触可能となっているため、バネ部材１２が外側リップ部２２側と内側リップ部２４側とのどちらかに傾くことを抑制することができる。封止部材１は、長さＬ５が長さＬ０より長い、すなわちガイド部４９が収納溝２８より長いため、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８が、外側リップ部２２及び内側リップ部２４を押圧して、バネ部材１２を、リップ部材１０に対して傾きが小さい状態で固定する。このように、本実施形態に係る封止部材１は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８により、バネ部材１２の傾きを抑制して、シール性の低下を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るバネ部材１２は、相対的に移動する第１部材１００と第２部材１１０と間を封止する封止部材１に用いられるバネ部材である。バネ部材１２は、底部４０と、外側押圧部４２と、内側押圧部４４と、外側ガイド部４６と、内側ガイド部４８とを有する。底部４０は、中心軸ＡＸを中心とした周方向Ｃに沿って延在する環状となっている。外側押圧部４２は、周方向Ｃに沿って底部４０に複数設けられて、底部４０に接続された基端部４２Ａから先端部４２Ｂまで、方向Ｒ１に向けて延在する。外側押圧部４２は、方向Ｒ２に押されることで、方向Ｒ１への押圧力を生じさせる。内側押圧部４４は、周方向Ｃに沿って底部４０に複数設けられて、底部４０に接続された基端部４４Ａから先端部４４Ｂまで、方向Ｒ２に向けて延在する。内側押圧部４４は、方向Ｒ１に押されることで、方向Ｒ２への押圧力を生じさせる。外側ガイド部４６は、底部４０に接続された基端部４６Ａから先端部４６Ｂまで、方向Ｒ１に向けて延在し、長さＬ３が、外側押圧部４２の長さＬ１より短い。また、内側ガイド部４８は、底部４０に接続された基端部４８Ａから先端部４８Ｂまで、方向Ｒ２に向けて延在し、長さＬ４が、内側押圧部４４の長さＬ２より短い。

このバネ部材１２は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８により、バネ部材１２の傾きを抑制して、リップ部材１０を適切に押圧することができる。これにより、バネ部材１２は、リップ部材１０のシール性の低下を抑制することができる。

また、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８は、外側押圧部４２及び内側押圧部４４よりも、周方向Ｃに沿った幅が短い。このバネ部材１２は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８の幅が短いため、外側押圧部４２及び内側押圧部４４による押圧力への影響を抑えつつ、バネ部材１２の傾きを抑制することができる。従って、このバネ部材１２は、リップ部材１０をより適切に押圧することができる。

また、外側押圧部４２及び内側押圧部４４は、周方向Ｃに沿った先端部４２Ｂ、４４Ｂの幅Ｗ１Ｂ、Ｗ２Ｂが、周方向Ｃに沿った基端部４２Ａ、４４Ａの幅Ｗ１Ａ、Ｗ２Ａよりも長い。そして、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８は、周方向Ｃに沿った先端部４６Ｂ、４８Ｂの幅Ｗ３Ｂ、Ｗ４Ｂが、周方向Ｃに沿った基端部４６Ａ、４８Ａの幅Ｗ３Ａ、Ｗ４Ａよりも短い。このバネ部材１２は、押圧力を付与する外側押圧部４２及び内側押圧部４４の先端の幅を大きくしている一方で、固定に用いる外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８の先端の幅を小さくしている。これにより、このバネ部材１２は、適切に押圧力を付与しつつ、バネ部材１２の傾きを抑制することで、リップ部材１０をより適切に押圧することができる。また、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８を先細りの形状とすることで、曲げ加工が容易となり、加工上も有利となる。

また、一対の外側押圧部４２及び内側押圧部４４は、底部４０の周方向Ｃにおける同じ位置から突出している。そして、一対の外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８は、底部４０の周方向Ｃにおける一対の外側押圧部４２及び内側押圧部４４同士の間から突出している。このバネ部材１２は、２つの押圧部４５の間にガイド部４９を設けることで、適切に押圧力を付与しつつ、バネ部材１２の傾きを抑制することができる。これにより、バネ部材１２は、リップ部材１０をより適切に押圧することができる。

また、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８の先端部４６Ｂ、４８Ｂは、外側押圧部４２及び内側押圧部４４の先端部４２Ｂ、４４Ｂよりも、軸方向Ｘ）において底部４０に近い位置にある。このバネ部材１２は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８を底部４０に近い位置に置くことで、リップ部材１０により固定され易くなり、リップ部材１０をより適切に押圧することができる。

また、本実施形態に係る封止部材１は、樹脂製のリップ部材１０と、バネ部材１２とを有する。リップ部材１０は、環状に延在する収納溝２８を有する環状の部材である。バネ部材１２は、収納溝２８内に配置される。外側押圧部４２は、収納溝２８の外周側の面（表面３２）を押圧し、内周押圧部４４が、収納溝２８の内周側の面（表面３４）を押圧する。この封止部材１は、バネ部材１２が外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８を有することで、バネ部材１２の傾きを抑制して、シール性の低下を抑制することができる。

また、封止部材１は、外側ガイド部４６が収納溝２８の外周側の面（表面３２）に接触し、内側ガイド部４８が収納溝２８の内周側の面（表面３４）に接触することで、バネ部材１２をリップ部材１０に対して固定する。この封止部材１は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８により、バネ部材１２の傾きを抑制して、シール性の低下を抑制することができる。

図６は、封止部材の他の例を示す図である。図１に示すように、本実施形態のリップ部材１０は、突起部２６Ｂを有していた。この突起部２６Ｂは、バネ部材１２のリップ部材１０からの抜け出しを防止するために設けられている。しかし、バネ部材１２は、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８によってリップ部材１０に固定されるため、突起部２６Ｂは必ずしも設けられなくてもよい。すなわち、図６に示すように、封止部材１Ａは、突起部２６Ｂを有さないリップ部材１０Ａを有していてもよい。

また、本実施形態では、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８の中間部４６Ｃ、４８Ｃが、方向Ｘ１に折り曲げられ、端面４６Ｄ、４８ｄにおいて、リップ部材１０の表面３２、３４と接触している。これにより、バネ部材１２は、リップ部材１０の表面３２、３４への面圧が過剰となることを抑制して、表面３２、３４に刺さってしまうことなどを抑制することができる。すなわち、バネ部材１２は、リップ部材１０の表面３２、３４により適切に接触、押圧することが可能となる。ただし、上述のように、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８の先端部４６Ｂ、４８Ｂは、方向Ｘ１に折り曲げられていなくてもよい。この場合でも、バネ部材１２は、リップ部材１０の表面３２、３４に適切に接触、押圧することができる。また、外側ガイド部４６及び内側ガイド部４８の端面４６Ｄ、４８ｄは、凸状の曲面形状など、表面３２、３４に適切に接触するために加工されていてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１ 封止部材
１０ リップ部材
１２ バネ部材
２２ 外側リップ部
２４ 内側リップ部
２８ 収納溝
４０ 底部
４２ 外側押圧部
４４ 内側押圧部
４６ 外側ガイド部
４８ 内側ガイド部
４２Ａ、４４Ａ、４６Ａ、４８Ａ 基端部
４２Ｂ、４４Ｂ、４６Ｂ、４８Ｂ 先端部
１００ 第１部材
１１０ 第２部材

Claims (8)

1. 相対的に移動する二つの部材間を封止する封止部材に用いられるバネ部材であって、
   中心軸を中心とした周方向に沿って延在する環状の底部と、
   前記周方向に沿って前記底部に複数設けられ、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記中心軸に直交する径方向外側に向けて延在する外側押圧部と、
   前記周方向に沿って前記底部に複数設けられ、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記中心軸に直交する径方向内側に向けて延在する内側押圧部と、
   前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記径方向外側に向けて延在し、前記基端部から前記先端部までの長さが、前記外側押圧部の前記基端部から前記先端部までの長さより短い外側ガイド部と、
   前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記径方向内側に向けて延在し、前記基端部から前記先端部までの長さが、前記内側押圧部の前記基端部から前記先端部までの長さより短い内側ガイド部と、
   を有し、
   前記外側押圧部は、前記基端部から前記先端部まで、前記中心軸に沿った第１方向に向かうに従って径方向外側に向かうように折れ曲がり、
   前記内側押圧部は、前記機基端部から前記先端部まで、前記第１方向に向かうに従って径方向内側に向かうように折れ曲がり、
   前記外側ガイド部は、前記基端部から、前記基端部と前記先端部との間の中間部まで、前記径方向外側に向けて延在し、前記中間部において前記第１方向側に折れ曲がっており、
   前記内側ガイド部は、前記基端部から、前記基端部と前記先端部との間の中間部まで、前記径方向内側に向けて延在し、前記中間部において前記第１方向側に折れ曲がっている、
   バネ部材。
2. 前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部は、前記外側押圧部及び前記内側押圧部よりも、前記周方向に沿った幅が短い、請求項１に記載のバネ部材。
3. 前記外側押圧部及び前記内側押圧部は、前記周方向に沿った前記先端部の幅が、前記周方向に沿った前記基端部の幅よりも長く、
   前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部は、前記周方向に沿った前記先端部の幅が、前記周方向に沿った前記基端部の幅よりも短い、請求項１又は請求項２に記載のバネ部材。
4. 相対的に移動する二つの部材間を封止する封止部材に用いられるバネ部材であって、
   中心軸を中心とした周方向に沿って延在する環状の底部と、
   前記周方向に沿って前記底部に複数設けられ、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記中心軸に直交する径方向外側に向けて延在する外側押圧部と、
   前記周方向に沿って前記底部に複数設けられ、前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記中心軸に直交する径方向内側に向けて延在する内側押圧部と、
   前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記径方向外側に向けて延在し、前記基端部から前記先端部までの長さが、前記外側押圧部の前記基端部から前記先端部までの長さより短い外側ガイド部と、
   前記底部に接続された基端部から先端部まで、前記径方向内側に向けて延在し、前記基端部から前記先端部までの長さが、前記内側押圧部の前記基端部から前記先端部までの長さより短い内側ガイド部と、
   を有し、
   前記外側押圧部及び前記内側押圧部は、前記周方向に沿った前記先端部の幅が、前記周方向に沿った前記基端部の幅よりも長く、
   前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部は、前記周方向に沿った前記先端部の幅が、前記周方向に沿った前記基端部の幅よりも短い、
   バネ部材。
5. 一対の前記外側押圧部及び前記内側押圧部は、前記底部の周方向における同じ位置から突出しており、
   一対の前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部は、前記底部の前記周方向における前記一対の外側押圧部及び内側押圧部同士の間から突出している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバネ部材。
6. 前記外側ガイド部及び前記内側ガイド部の先端部は、前記外側押圧部及び前記内側押圧部の先端部よりも、前記中心軸に沿った軸方向において前記底部に近い位置にある、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバネ部材。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のバネ部材と、樹脂製のリップ部材とを有し、
   前記リップ部材は、環状に延在する収納溝を有する環状の部材であり、
   前記バネ部材は、前記収納溝内に配置され、前記外側押圧部が、前記収納溝の外周側の面を押圧し、前記内側押圧部が、前記収納溝の内周側の面を押圧する、封止部材。
8. 前記外側ガイド部が前記収納溝の外周側の面に接触し、前記内側ガイド部が前記収納溝の内周側の面に接触する、請求項７に記載の封止部材。

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