JP7370796B2 - 密封装置及び密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、密封装置及び密封構造に関し、特に、静的な密封を行う密封装置、及び静的な密封を行う密封装置を用いた密封構造に関する。

従来から、ハウジングとカバーや管と管等の相対移動不能に互いに対向する複数の部材間に形成される環状の溝等の環状の空間に取り付けられ、この部材間の隙間の密封を図る密封装置としてのガスケットが知られている。ガスケットは、その取り付けられる環状の空間を形成する適用対象部材と共に密封構造を形成している。このような従来のガスケットには、軸線周りに環状の軸線方向に延びる筒状の補強環と、補強環に取り付けられた弾性体から成る弾性体部とを有し、この弾性体部が補強環の軸線方向における両端部から夫々軸線に沿って延びる一対のリップ部を有しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

近年ガスケットの適用対象部材の小型化又は軽量化が図られており、これによりガスケット自体の小型化のための小断面化や、適用対象部材における薄肉化や樹脂化が図られている。ガスケットの小断面化や適用対象部材における薄肉化や樹脂化は、ガスケットが取り付けられる環状の空間を小さくし、この空間の製造による寸法の相対的なバラツキを大きくする。このため、ガスケットが取り付けられる環状の空間の寸法のバラツキからガスケットの意図したシール性能が得られなくなる場合が考えられ、種々の工夫がなされている。例えば、軸方向で対向する一対のシールリップの一方を大きくし、他方を小さくしたガスケットが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

実開平６－３２８３４号公報 国際公開第２０１５／１３７４９１号

上述のような取付対象の環状の空間の寸法のバラツキがあったとしてもシール性能の低下を防止することができるようにするガスケットであっても、例えば取付対象の環状の空間の径が一様ではない場合、取付対象の環状の空間に対する軸方向におけるガスケットの取付方向が意図した方向ではないと、シールリップが取付対象の環状の空間から外れ、意図したシール性能が発揮されなくなる場合がある。このため、組み付け工程において、取り付けたガスケットが意図した方向となっているように確認する必要があり、意図した方向となっていない場合は取り付け直す必要があり、生産効率の低下をもたらす場合があった。

このように、従来のガスケット等の静的な密封装置及び密封構造に対しては、取付対象の環状の空間の寸法にバラツキがあったとしてもシール性能の低下を防止することができるように適切に取り付けができるようにする密封装置及び密封構造が求められている。

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、意図した取り付けがなされるようにすることができる密封装置及び密封構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置は、複数の部材が形成する環状の空間の密封を図るための密封装置であって、軸線周りに環状の補強環と、前記補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを備え、前記弾性体部は、前記軸線方向における一方の側に向かって突出する環状の部分であるシールリップと、前記軸線方向における他方の側に向かって突出する環状の部分であるシールリップと、前記補強環を外周側から覆う部分である外周側部とを有しており、前記外周側部は、外周側に突出するフランジ部を有しており、また、外周側に突出する部分である脱落防止突起を少なくとも１つ有しており、前記フランジ部は、前記軸線周りに延びており、前記軸線方向において、前記一方の側に向かうシールリップと前記他方の側に向かうシールリップとの間に形成されており、前記脱落防止突起は、前記フランジ部に対して、前記一方の側及び前記他方の側のいずれかの側に設けられていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る密封装置において、前記脱落防止突起は、前記軸線方向に沿って延びている。

本発明の一態様に係る密封装置において、前記脱落防止突起は、前記軸線周りに間隔を空けて複数設けられている。

本発明の一態様に係る密封装置において、前記脱落防止突起は、前記軸線周りに延びている。

本発明の一態様に係る密封装置において、前記フランジ部は、前記脱落防止突起よりも外周側に突出している。

本発明の一態様に係る密封装置において、前記一方の側に向かうシールリップの突出方向における長さは、前記他方の側に向かうシールリップの突出方向における長さよりも長く、前記脱落防止突起は、前記フランジ部よりも前記他方の側に設けられている。

上記目的を達成するために、本発明に係る密封構造は、複数の部材が形成する軸線周りに環状の空間である装着空間と、該装着空間の密封を図るための密封装置とを備える密封構造であって、前記密封装置は、上記本発明に係る密封装置であり、前記装着空間と前記密封装置との間に係合部が設けられており、前記係合部は、前記装着空間に形成された外周側に凹む部分である係合凹部と、前記密封装置の前記フランジ部とを有しており、前記フランジ部は、前記凹部に収容可能に形成されており、前記脱落防止突起は、前記装着空間において内周側に押圧されるように形成されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る密封構造において、前記装着空間は、前記軸線方向において対向する一対の環状の面であるシール面と、該一対のシール面の他方から前記軸線に沿って延びる筒状の面である外周壁面とを有しており、前記係合凹部は、前記外周壁面の前記他方のシール面側とは反対側の端部に、または、前記一対のシール面の一方の外周側に形成されており、前記脱落防止突起は、前記外周壁面に内周側に押圧されるように形成されている。

本発明に係る密封装置及び密封構造によれば、意図した取り付けがなされるようにすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の下面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る密封装置の軸線に沿う断面における断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る密封装置におけるフランジ部の変形例を示す密封装置の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る密封構造の有する装着空間の軸線に沿う断面における断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る密封装置が装着空間に取り付けられた使用状態における本発明の第１の実施の形態に係る密封構造の軸線に沿う断面における部分断面図である。 図５に示す装着空間の変形例に係る装着空間を備える密封構造の軸線に沿う断面における部分断面図である。 図５に示す装着空間の他の変形例に係る装着空間を備える密封構造の軸線に沿う断面における部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る密封装置の斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る密封装置の軸線に沿う断面における断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る密封装置における脱落防止突起の変形例を示す密封装置の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る密封装置における補強環の変形例を示す軸線に沿う断面における密封装置の部分断面図である。 本発明の実施の形態に係る密封装置における弾性体部の変形例を示す軸線に沿う断面における密封装置の部分断面図である。

以下、本発明の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密封装置１の斜視図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１の下面図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１の軸線ｘに沿う断面における断面図である。以下、説明の便宜上、軸線ｘ方向において矢印ａ（図１，３参照）方向（軸線方向において一方の側）を上側とし、軸線ｘ方向において矢印ｂ（図１，３参照）方向（軸線方向において他方の側）を下側とする。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から離れる方向（図３の矢印ｃ方向）を外周側とし、軸線ｘに近づく方向（図３の矢印ｄ方向）を内周側とする。従って、図１の斜視図は、密封装置１を下側から見た斜視図となる。

図１～３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１は、複数の部材が形成する環状の空間の密封を図るための密封装置であって、軸線ｘ周りに環状の補強環１０と、補強環１０に取り付けられている弾性体から形成されている軸線ｘ周りに環状の弾性体部２０とを備えている。弾性体部２０は、軸線ｘ方向における一方の側（上側）に向かって突出する環状の部分であるシールリップとしての上リップ２１と、軸線ｘ方向における他方の側（下側）に向かって突出する環状の部分であるシールリップとしての下リップ２２と、補強環１０を外周側から覆う部分である外周側部２３とを有している。外周側部２３は、外周側に突出するフランジ部２４を有しており、また、外周側に突出する部分である脱落防止突起２５を少なくとも１つ有している。フランジ部２４は、軸線ｘ周りに延びており、軸線ｘ方向において、上側に向かうシールリップである上リップ２１と他方の下側に向かうシールリップである下リップ２２との間に形成されている。脱落防止突起２５は、フランジ部２４に対して、上側及び下側のいずれかの側に設けられている。密封装置１は、ガスケットであり、複数の部材が形成する環状の空間である装着空間の密封を図るために用いられる。この環状の装着空間は、例えば、ハウジングとカバーや管と管等の相対移動不能に互いに対向する部材間に形成される。以下、密封装置１について具体的に説明する。

図３に示すように、補強環１０は、軸線ｘに沿って延びる筒状の部材であり、例えば、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円筒状又は略円筒状の部材であり、下側の端である下側端１１と、上側の端である上側端１２とを有している。補強環１０は、弾性体部２０を補強する部分である。補強環１０は、例えば金属材から形成されており、この金属材としては、例えば、ステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）がある。補強環１０が樹脂材から形成されている場合、樹脂材としては例えば、ナイロン６６（ＰＡ６６）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂がある。

弾性体部２０は、補強環１０を覆うように形成されており、上述のように、上リップ２１と、下リップ２２と、外周側部２３とを有している。また、弾性体部２０は、内周側の部分である基部２６を有している。基部２６は、図３に示すように、補強環１０を内周側から覆う部分であり、基部２６から上リップ２１及び下リップ２２が夫々延びている。具体的には、基部２６の上側の端（上側端２６ａ）から上リップ２１が延びており、基部２６の下側の端（下側端２６ｂ）から下リップ２２が延びている。

上リップ２１は、図３に示すように、基部２６の上側端２６ａから上側（矢印ａ方向）及び内周側（矢印ｄ方向）に向かって斜めに突出している。上リップ２１は、例えば、軸線ｘ方向において上側に向かうに連れて縮径する部分であり、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円錐筒状又は略円錐筒状の部分である。上リップ２１は、補強環１０の上側端１２よりも上側に突出しており、上リップ２１の上側の端部である先端２１ａは、軸線ｘ方向において、補強環１０の上側端１２よりも上側に位置している。上リップ２１は、先端２１ａが基部２６に接続する部分である根本２１ｂよりも薄くなっており、例えば、根本２１ｂから先端２１ａに向かうに連れて薄くなっている。上リップ２１は、後述する使用状態において、取付対象の上側のシール面に所定の締め代で接触するような長さとなっている。なお、上リップ２１の長さとは、上リップ２１の延び方向（突出方向）における幅（突出量）である。

下リップ２２は、例えば、図３に示すように基部２６の下側端２６ｂから下側（矢印ｂ方向）及び内周側（矢印ｄ方向）に向かって斜めに突出している。具体的には、下リップ２２は、軸線ｘ方向において下側に向かうに連れて縮径する部分であり、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円錐筒状又は略円錐筒状の部分である。下リップ２２は、補強環１０の下側端１１よりも下側に突出しており、下リップ２２の下側の端部である先端２２ａは、軸線ｘ方向において、補強環１０の下側端１１よりも下側に位置している。下リップ２２は、先端２２ａが基部２６に接続する部分である根本２２ｂよりも薄くなっており、例えば、根本２２ｂから先端２２ａに向かうに連れて薄くなっている。下リップ２２は、後述する使用状態において、下側のシール面に所定の締め代で接触するような長さとなっている。

下リップ２２は、基部２６の下側端２６ｂから下側に突出する環状の凸部であってもよい。この場合、具体的には、下リップ２２は、軸線ｘを中心又は略中心とする円環状又は略円環状の凸部である。この場合も下リップ２２は、補強環１０の下側端１１よりも下側に突出しており、下リップ２２の下側の端部である先端２２ａは、軸線ｘ方向において、補強環１０の下側端１１よりも下側に位置している。下リップ２２は、後述する使用状態において、取付対象の下側のシール面に所定のつぶし代で接触するように形成されている。

外周側部２３は、図３に示すように、補強環１０を外周側から覆う部分であり、上側の端部である上端部２３ａにおいて上リップ２１に接続している。また、図１～３に示すように、外周側部２３は、外周側に面する筒状の面である外周面２３ｂを有している。外周面２３ｂは、例えば、軸線ｘを中心又は略中心とする円筒状又は略円筒状の面である。また、外周側部２３の外周面２３ｂに、フランジ部２４及び脱落防止突起２５は形成されている。

図３に示すように、弾性体部２０は補強環１０の下側端１１を覆っていない。弾性体部２０は、補強環１０の下側端１１と径方向において面一となっていてもよく、面一になっていなくてもよい。また弾性体部２０は、補強環１０の下側端１１を覆っていてもよい。この場合、この弾性体部２０の補強環１０の下側端１１を覆う部分よりも、下リップ２２の先端２２ａは軸線ｘ方向において下側に位置するように形成されている。

上述のように、フランジ部２４は、弾性体部２０の外周側部２３において外周面２３ｂに形成されている。具体的には、図１～３に示すように、フランジ部２４は、上端部２３ａにおいて外周面２３ｂから外側に突出しており、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円上を延びている、円環状又は略円環状の突出部である。フランジ部２４は、軸線ｘ方向に所定の幅（厚さ）を持っている。例えば、フランジ部２４は、図３に示すように、弾性体部２０の外周側部２３の上側に面する面である上側面２３ｃに面一になっている。フランジ部２４は、上側面２３ｃよりも下側に位置していてもよい。

フランジ部２４は、無端の環状の突出部に限られない。例えば、図４に示すように、フランジ部２４は、断続的に軸線ｘ周りに延びる突出部であってもよい。一例として、フランジ部２４は、軸線ｘ周りに間隔を空けて設けられた複数の円弧部２４ａ又は少なくとも１つの円弧部２４ａから成っている。円弧部２４ａは、弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂから外周側に突出しており、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円上を弧状又は円弧状に延びている突出部である。フランジ部２４は、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円上を複数の円弧部２４ａが間隔を空けて並べて設けられることにより形成されていてもよく、１つの円弧部２４ａによって形成されていてもよい。図４においては、複数の円弧部２４ａは軸線ｘを中心とする円上を等角度間隔に設けられている。フランジ部２４は、円弧部２４ａに代えて、筒状に外周面２３ｂから突出する突出部によって形成されていてもよく、フランジ部２４を形成する突出部は、円弧状又は弧状に延びる突出部でなくてもよい。

フランジ部２４は、後述するように、使用状態において装着空間との間に係合部を形成し、装着空間に形成された外周側に凹む部分である係合凹部に収容可能に形成されている。また、フランジ部２４は、脱落防止突起２５よりも外周側に突出している。

上述のように、脱落防止突起２５は、弾性体部２０の外周側部２３において外周面２３ｂに形成されており、弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂから外周側に突出している。脱落防止突起２５が弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂから外周側に突出する量である突出量は、後述する密封装置１の使用状態において、脱落防止突起２５が装着空間の外周壁面に押し付けられ、外周壁面によって内周側に向かって押圧されるような突出量となっている。

脱落防止突起２５は、具体的には、図１～３に示すように、軸線ｘ方向に沿って延びており、密封装置１には複数の脱落防止突起２５が設けられている。例えば、脱落防止突起２５は、軸線ｘと平行又は略平行に延びる、外周側部２３の外周面２３ｂから突出している突起である。脱落防止突起２５は、軸線ｘ周りの周方向に所定の幅を有しており、脱落防止突起２５の延び方向に亘って一定の又は略一定の幅を有している。脱落防止突起２５の先端部２５ａは、図１に示すように滑らかに外周側部２３の外周面２３ｂに続く曲面となっている。先端部２５ａは、脱落防止突起２５のフランジ部２４側とは反対側の端部である。先端部２５ａは他の形状であってもよい。

脱落防止突起２５は、フランジ部２４よりも下側に設けられている。具体的には、脱落防止突起２５は、脱落防止突起２５の後端部２５ｂにおいてフランジ部２４に接続している。脱落防止突起２５の後端部２５ｂは、脱落防止突起２５の先端部２５ａに背向する端部である。脱落防止突起２５の先端部２５ａは、外周面２３ｂの下側の端（下端２３ｄ）まで達していない。脱落防止突起２５の後端部２５ｂは、フランジ部２４に接続しておらず、脱落防止突起２５の後端部２５ｂとフランジ部２４との間に軸線ｘ方向における隙間が形成されていてもよい。また、脱落防止突起２５の先端部２５ａは、外周面２３ｂの下端２３ｄに達していてもよい。

図示の例においては、３つの脱落防止突起２５が、軸線ｘ周りに等角度間隔に設けられている。脱落防止突起２５の数は３つに限られず、２つ又はそれ以上であってもよい。また、脱落防止突起２５は、軸線ｘ周りに等角度間隔に設けられていなくてもよく、互いに隣接する脱落防止突起２５の間の間隔は、全て同じでなくてもよい。例えば、脱落防止突起２５の間の間隔が周期的なパターンを有するように、脱落防止突起２５は並べられていてもよい。

弾性体部２０の弾性体としては、例えば、各種ゴム材がある。各種ゴム材としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴムである。

補強環１０は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部２０は成形型を用いて架橋（加硫）成形によって成形される。この架橋成形の際に、補強環１０は成形型の中に配置されており、弾性体部２０が架橋接着により補強環１０に接着され、弾性体部２０と補強環１０とが一体的に成形される。

次いで、上述の密封装置１の使用状態について説明する。密封装置１は、本発明の実施の形態に係る密封構造２を形成し、密封構造２の有する装着空間３に組み付けられて使用状態となる。図５は、本発明の実施の形態に係る密封構造２の有する装着空間３の軸線ｘ１に沿う断面における断面図であり、図６は、密封装置１が装着空間３に取り付けられた使用状態における本発明の実施の形態に係る密封構造２の軸線ｘに沿う断面における部分断面図である。

図５，６に示すように、密封構造２は、複数の部材が形成する軸線ｘ１周りに環状の空間である装着空間３と、装着空間３の密封を図るための密封装置１とを備えている。また、密封構造２において、装着空間３と密封装置１との間に係合部４が設けられており、係合部４は、装着空間３に形成された外周側に凹む部分である係合凹部４ａと、係合凹部４ａに収容可能に形成された外周側に突出する部分である係合凸部としての密封装置１のフランジ部２４とを有している。使用状態において、密封装置１の脱落防止突起２５は、装着空間３において内周側に押圧される。以下、密封構造２及び密封装置１の使用状態について具体的に説明する。

装着空間３は、図５に示すように、密封装置１の取付対象に形成された環状の空間であり、例えば、貫通孔５２が形成されたカバー５１と、カバー５１が固定される貫通孔５６が形成されたハウジング５５とによって形成されている軸線ｘ１周りに円環状又は略円環状の空間である。ハウジング５５の表面５７には、貫通孔５６の周りに環状の溝を形成する溝部４１が形成されており、溝部４１は、軸線ｘ１方向に円筒状又は略円筒状に延びる外周壁面４２と、外周壁面４２の下側の端部（下端部４２ａ）から内周側に向かって貫通孔５６まで延びる環状の平面である下側シール面４３とによって画成されている。カバー５１はカバー５１の表面５３がハウジング５５の表面５７に対向するようにハウジング５５に固定される。また、カバー５１は、その貫通孔５２がハウジング５５の貫通孔５６と同軸又は略同軸となるようにハウジング５５に固定されて、貫通孔５２と貫通孔５６とは連通して１つの貫通管５８を形成する。カバー５１の表面５３において、軸線ｘ１方向においてハウジング５５の下側シール面４３に対向する環状の平面は上側シール面４４となる。

装着空間３は、上述の上側シール面４４と、外周壁面４２と、下側シール面４３とから画成された環状の空間である。また、図５に示すように、装着空間３の外周壁面４２には、外周側に向かって座繰り状に凹む座繰り部４５が形成されている。座繰り部４５は、外周壁面４２の下側シール面４３の側の端部（下端部４２ａ）とは反対側の上側の端部（上端部４２ｂ）に形成されている。座繰り部４５は、具体的には、軸線ｘに沿って延びる筒状の面である筒面４５ａと、筒面４５ａの下側の端から内周に向かって延びる環状の面である環状面４５ｂとから画成されている。この座繰り部４５には、後述するように使用状態の密封構造２において、密封装置１のフランジ部２４が収容可能となるように形成されている。このように、装着空間３において、座繰り部４５が係合凹部４ａを形成している。

なお、フランジ部２４が上述のように無端の環状ではなく、間欠的に環状であり、互いに間隔を空けて設けられた複数の円弧等の突出部によって形成されるものである場合は、座繰り部４５もフランジ部２４に対応した形状となっていてもよく、フランジ部２４に対応して間欠的に環状となっていてもよい。

密封構造２の使用状態において、密封装置１は、装着空間３と同軸又は略同軸に装着空間３に取り付けられる。つまり、使用状態において、軸線ｘと軸線ｘ１は重なるか僅かにずれている。図６に示すように、使用状態において密封装置１は、カバー５１とハウジング５５との間に挟まれて圧縮されている。具体的には、上リップ２１が、上側シール面４４によって内側に向かって押圧され、先端２１ａから所定の範囲の締め代で上リップ２１が上側シール面４４に接触している。一方、補強環１０の下側端１１は下側シール面４３に接触し、下リップ２２は下側シール面４３に押し付けられて所定の締め代又はつぶし代で下側シール面４３に接触している。密封装置１は、この装着空間３に取り付けられて、装着空間３を密封し、貫通孔５２と貫通孔５６とが形成する貫通管５８を密封し、液体等の流体の密封された流路を形成している。

上リップ２１は、下リップ２２よりも長く、使用状態において図６に示すように比較的大きい締め代で上側シール面４４に接触可能となっている。このため、装着空間３の寸法にバラツキがあっても、例えば軸線ｘ１方向の幅の寸法（下側シール面４３と上側シール面４４との間の間隔）にバラツキがあっても、下リップ２１はこのバラツキを吸収して、上側シール面４４との接触状態を維持することができる。また、これにより、下リップ２２も下側シール面４３に押された状態に維持され、下リップ２２は下側シール面４３との接触状態を維持することができる。

また、密封装置１のフランジ部２４は、装着空間３の座繰り部４５に収容される。このように、密封構造２においては、密封装置１が意図された適切な方向で装着空間３に取り付けられると、フランジ部２４が座繰り部４５内に収容され、この状態で、上リップ２１が所望の締め代で上側シール面４４に接触し、また、下リップ２２が所望の締め代又はつぶし代で下側シール面４３に接触する。一方、密封構造２において、密封装置１が意図されない適切ではない方向で、つまり、密封装置１が上リップ２１側から装着空間３の溝部４１内に取り付けられようとすると、フランジ部２４が座繰り部４５内に収容され、フランジ部２４が座繰り部４５に引っ掛かり、密封装置１をこれ以上装着空間３内に進入させることができなくなる。このため、密封装置１が意図しない方向で装着空間３に取り付けられることを防止することができる。

このように、本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１及び密封構造２によれば、密封装置１の意図した取り付けがなされるようにすることができる。

また、密封装置１には、脱落防止突起２５が設けられており、脱落防止突起２５の突出量は、密封装置１の使用状態において、脱落防止突起２５が装着空間３の外周壁面４２に押し付けられ、外周壁面４２によって内周側に向かって押圧されるような突出量となっている。このため、密封装置１は、脱落防止突起２５が外周壁面４２の形成する空間に圧入されて装着空間３に収容され、使用状態となる。このとき、脱落防止突起２５が外周壁面４２と外周側部２３又は補強環１０との間で径方向に押圧されて弾性変形する。この脱落防止突起２５の弾性変形により、密封装置１を装着空間３の外周壁面４２に固定する固定力が発生する。

このように、密封装置１は脱落防止突起２５を有するため、密封装置１が装着空間３に収容された際に、脱落防止突起２５が弾性変形によって発生する固定力によって、装着空間３に密封装置１が保持される。このため、カバー５１をハウジング５５に固定する前の仮組状態においても、装着空間３に密封装置１が保持され、ハウジング５５から密封装置１が脱落することを防止することができる。

また、脱落防止突起２５の固定力によって装着空間３に密封装置１が固定されるため、密封装置１の軸線ｘと装着空間３の軸線ｘ１とを一致させるように密封装置１を装着空間３に取り付けることを容易にすることができる。また、使用状態においても、脱落防止突起２５の固定力によって装着空間３に密封装置１が固定されているため、密封装置１の軸線ｘと装着空間３の軸線ｘ１とが一致又は略一致した状態に密封装置１を保持することができる。このため、貫通管５８内の密封対象物の圧力が密封装置１にかかったりハウジング５５やカバー５１が振動等したとしても、装着空間３において密封装置１が動くことを防止でき、装着空間３において密封装置１を適切な位置に保持することができる。このため、使用状態において、上リップ２１及び下リップ２２が貫通管５８に脱落することを防止することができる。これにより、上リップ２１及び下リップ２２の締め代の維持を図ることができ、密封装置１のシール性能の維持を図ることができる。

脱落防止突起２５の延び方向の長さを長くすることにより、脱落防止突起２５の固定力を増加させることができる。このため、例えば、装着空間３の外周壁面４２の軸線ｘ１方向における幅が狭い場合は、脱落防止突起２５の固定力を大きくするために、脱落防止突起２５の延び方向の長さを長くすることが好ましい。

図５に示すように、装着空間３の外周壁面４２と座繰り部４５の環状面４５ｂとが接続する部分である接続部４６は、外周壁面４２と環状面４５ｂとが滑らかに接続するような形状となっている。接続部４６は、例えば、角面取り又は丸面取りがなされたような形状の面取り部となっている。この接続部４６により、脱落防止突起２５が外周壁面４２の形成する空間に圧入されやすくなっており、また、この圧入の際に脱落防止突起２５が損傷することを防止することができる。装着空間３には接続部４６が設けられていなくてもよい。

次いで、上述の密封構造２における装着空間３の変形例について説明する。図７は、装着空間３の変形例に係る装着空間５を備える密封構造２の軸線ｘに沿う断面における断面図である。図７において、変形例に係る装着空間５は上述の密封装置１が取り付けられて、使用状態で示されている。図７に示すように、変形例に係る装着空間５は、座繰り部４５に変えて、係合凹部４ａとして外周側に凹む面取り部４７を有している。面取り部４７には、密封装置１のフランジ部２４が収容可能になっている。具体的には、図７に示すように、面取り部４７は、外周壁面４２の上端部４２ｂに、面取り面４７ａを有している。面取り面４７ａは、軸線ｘ１方向において上側（矢印ａ方向）に向かうに連れて拡径する環状の面であり、例えば、軸線ｘ１を中心軸又は略中心軸とする円錐面又は略円錐面である。面取り部４７は、面取り面４７ａによって画成される環状の空間を形成する凹部であり、軸線ｘ１方向において上側に向かうに連れて外周側に広がる空間となっている。なお、面取り部４７は、他の形態であってもよく、例えば、軸線ｘ１方向において上側に向かうに連れて絶えず外周側に広がっていない部分があってもよい。

本変形例に係る装着空間５においても、上述のように、密封装置１の使用状態においてフランジ部２４が面取り部４７に収容可能となっており、密封構造２において、密封装置１が装着空間５に意図しない取り付けがなされることを防止することができる。また、脱落防止突起２５によって、密封装置１を装着空間５に固定することができる。

次いで、上述の密封構造２における装着空間３の他の変形例について説明する。図８は、装着空間３の変形例に係る装着空間６を備える密封構造２の軸線ｘに沿う断面における断面図である。図８において、変形例に係る装着空間６は上述の密封装置１が取り付けられて、使用状態で示されている。図８に示すように、変形例に係る装着空間６は、外周壁面４２に座繰り部４５が設けられておらず、係合凹部４ａとしての座繰り部４８がカバー５１側に設けられている。具体的には、座繰り部４８は、上側シール面４４の外周側に隣接して設けられている。座繰り部４８は、座繰り部４５と同様の形状を有しており、上側シール面４４から外周側に凹む凹部を形成しており、密封装置１のフランジ部２４が収容可能になっている。変形例に係る装着空間６を形成するカバー５１においては、上側シール面４４は表面５３に形成されておらず、座繰り部４８の底面と面一に、又は座繰り部４８の底面よりも表面５３から離れた位置に上側シール面４４は形成される。

本変形例に係る装着空間６においても、上述のように、密封装置１の使用状態においてフランジ部２４が座繰り部４８内に収容可能となっており、上シール２１側から密封装置１を溝部４１内に取り付けようとした場合、フランジ部２４がハウジング５５の表面５７に引っ掛かり、密封構造２において、装着空間６に密封装置１の意図しない取り付けがなされることを防止することができる。また、脱落防止突起２５によって、密封装置１を装着空間６に固定することができる。なお、座繰り部４８に代えて上述の面取り部４７と同様の凹部をカバー５１において上側シール面４４の外周側に隣接して設けてもよい。

次いで、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置７について説明する。図９は、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置７の斜視図であり、図１０は、密封装置７の軸線ｘに沿う断面における断面図である。図９は、密封装置７を下側から見た斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係る密封装置７は、上述の本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１に対して、脱落防止突起の形態が異なる。以下、上述の本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１と同じ又は類似する機能を有する構成については同一の符号を用いてその説明を省略し、異なる構成について説明する。

図９，１０に示すように、密封装置７は、密封装置１の脱落防止突起２５に代えて脱落防止突起２７を有している。脱落防止突起２７は、弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂから外周側に突出している突起であり、軸線ｘ周りに延びている。脱落防止突起２７が弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂから外周側に突出する量である突出量は、後述する密封装置７の使用状態において、脱落防止突起２７が装着空間３，５，６の外周壁面４２に押し付けられ、外周壁面４２によって内周側に向かって押圧されるような突出量となっている。

脱落防止突起２７は、軸線ｘ方向に所定の幅を有しており、脱落防止突起２７の延び方向に亘って一定の又は略一定の幅を有している。具体的には、脱落防止突起２７は、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円上を延びている、円環状又は略円環状の突起である。脱落防止突起２７は、フランジ部２４よりも下側に設けられており、外周面２３ｂにおいてフランジ部２４と外周面２３ｂの下端２３ｄとの間に設けられている。図示の例では、１つの脱落防止突起２７が設けられているが、密封装置７は複数の脱落防止突起２７を有していてもよい。この場合、複数の脱落防止突起２７は、外周面２３ｂ上に、軸線ｘ方向に間隔を空けて又は間隔無く並べられる。複数の脱落防止突起２７が間隔を空けて並べられる場合は、例えば、複数の脱落防止突起２７は軸線ｘ方向に等間隔で並べられる。複数の脱落防止突起２７は軸線ｘ方向に等間隔で並べられなくてもよい。

脱落防止突起２７は、無端の環状の突起に限られない。例えば、図１１に示すように、脱落防止突起２７は、断続的に軸線ｘ周りに延びる突起であってもよい。一例として、脱落防止突起２７は、軸線ｘ周りに間隔を空けて設けられた複数の円弧部２７ａから成っている。円弧部２７ａは、弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂから外周側に突出しており、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円上を弧状又は円弧状に延びている突起である。脱落防止突起２７は、軸線ｘを中心又は略中心とする円又は略円上を複数の円弧部２７ａが間隔を空けて並べて設けられることにより形成されている。図１１においては、複数の円弧部２７ａは軸線ｘを中心とする円上を等角度間隔に設けられている。脱落防止突起２７は、円弧部２７ａに代えて、筒状に外周面２３ｂから突出する突起によって形成されていてもよく、突起は円弧状又は弧状に延びる突起でなくてもよい。

本発明の第２の実施の形態に係る密封装置７も、上述の本発明の第１の実施の形態に係る密封装置１と同様に、装着空間３，５，６と共に密封構造２を形成し、使用状態において同様に作用する。つまり、フランジ部２４によって、密封装置７が意図しない方向で装着空間３，５，６に取り付けられることを防止することができる。

このように、本発明の第２の実施の形態に係る密封装置７及び密封構造２によれば、密封装置７の意図した取り付けがなされるようにすることができる。

また、密封装置７の使用状態において、脱落防止突起２７は脱落防止突起２５と同様に作用する。つまり、密封装置７は、脱落防止突起２７が外周壁面４２の形成する空間に圧入されて装着空間３，５，６に収容され、使用状態となる。このとき、脱落防止突起２７が外周壁面４２と外周側部２３又は補強環１０との間で径方向に押圧されて弾性変形する。この脱落防止突起２７の弾性変形により、密封装置７を装着空間３，５，６の外周壁面４２に固定する固定力が発生する。

この脱落防止突起２７が弾性変形によって発生する固定力によって、装着空間３，５，６に密封装置７が保持される。このため、カバー５１をハウジング５５に固定する前の仮組状態においても、装着空間３，５，６に密封装置７が保持され、ハウジング５５から密封装置７が脱落することを防止することができる。また、使用状態においても、脱落防止突起２７の固定力によって、装着空間３，５，６における密封装置７の姿勢を保持することができる。このため、貫通管５８内の密封対象物の圧力が密封装置７にかかったとしても、装着空間３，５，６において密封装置７が動くことを防止でき、装着空間３，５，６における密封装置７の適切な姿勢維持を図ることができる。このため、使用状態において、上リップ２１及び下リップ２２の締め代の維持を図ることができ、密封装置７のシール性能の維持を図ることができる。

脱落防止突起２７の装着空間３の外周壁面４２に対する接触面積を大きくすることにより、脱落防止突起２７の固定力を増加させることができる。このため、例えば、装着空間３の外周壁面４２の軸線ｘ１方向における幅が狭い場合は、脱落防止突起２７の固定力を大きくするために、脱落防止突起２７の数を増やすことや、脱落防止突起２７の軸線ｘ方向における幅を大きくすることが好ましい。

次いで、上述の密封装置１，７における補強環１０の変形例について説明する。図１２は、密封装置１における補強環１０の変形例に係る補強環１３を示す軸線ｘに沿う断面における密封装置１の部分断面図である。図１２に示すように、補強環１３は、筒部１４とフランジ部１５とを有している。筒部１４は、軸線ｘに沿って延びる筒状の部材であり、例えば、軸線ｘを中心軸又は略中心軸とする円筒状又は略円筒状の部材であり、下側の端である下側端１４ａと、上側の端である上側端１４ｂとを有している。筒部１４は、上述の補強環１０に対応している。フランジ部１５は、筒部１４の上側端１４ｂから外周側に環状に突出する部分である。フランジ部１５は、弾性体部２０のフランジ部２４内に埋設されるようになっており、弾性体部２０のフランジ部２４を補強している。フランジ部１５は、環状に断続的に延びる円弧状又は弧状の突出部から形成されていてもよい。補強環１３は、密封装置７においても同様に、補強環１０に代えて用いることができる。

なお、上述の密封装置１，７においては、上リップ２１の方が長く、下リップ２２の方が短く、夫々異なる作用を有するとしたが、上リップ２１の形態と下リップ２２の形態を入れ替え、上リップ２１を短くし、下リップ２２を長くし、上リップ２１が上述の実施の形態における下リップ２２として機能し、下リップ２２が上述の実施の形態における上リップ２１として機能するようにしてもよい（図１３参照）。

また、上述の密封装置１，７においては、フランジ部２４に対して脱落防止突起２５，２７は下側に設けられているとしているが、フランジ部２４に対して脱落防止突起２５，２７は上側に設けられていてもよい。この場合、フランジ部２４は、弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂの下側の部分から突出する。また、フランジ部２４に対して脱落防止突起２５，２７は上側及び下側に設けられていてもよい。この場合、フランジ部２４は、例えば、弾性体部２０の外周側部２３の外周面２３ｂの軸線ｘ方向における中央の部分から突出する。装着空間３，５，６はフランジ部２４及び脱落防止突起２５，２７の上述の位置関係に応じて適宜形成される。例えば、フランジ部２４に対して脱落防止突起２５，２７が上側及び下側に設けられる場合、カバー５１にもハウジング５５の外周壁面４２と同様の壁部が形成される。

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係る密封装置又は密封構造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。

１，７…密封装置、２…密封構造、３，５，６…装着空間、４…係合部、４ａ…係合凹部、１０，１３…補強環、１１…下側端、１２…上側端、１４…筒部、１４ａ…下側端、１４ｂ…上側端、１５…フランジ部、２０…弾性体部、２１…上リップ、２１ａ…先端、２１ｂ…根元、２２…下リップ、２２ａ…先端、２２ｂ…根元、２３…外周側部、２３ａ…上端部、２３ｂ…外周面、２３ｃ…上側面、２３ｄ…下端、２４…フランジ部、２４ａ…円弧部、２５，２７…脱落防止突起、２５ａ…先端部、２５ｂ…後端部、２６…基部、２６ａ…上側端、２６ｂ…下側端、２７ａ…円弧部、４１…溝部、４２…外周壁面、４２ａ…下側端、４２ｂ…上側端、４３…下側シール面、４４…上側シール面、４５，４８…座繰り部、４５ａ…筒面、４５ｂ…環状面、４６…接続部、４７…面取り部、４７ａ…面取り面、５１…カバー、５２…貫通孔、５３…表面、５５…ハウジング、５６…貫通孔、５７…表面、５８…貫通管、ｘ，ｘ１…軸線

Claims (9)

1. 複数の部材が形成する環状の空間の密封を図るための密封装置であって、
   軸線周りに環状の補強環と、
   前記補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを備え、
   前記弾性体部は、前記軸線方向における一方の側に向かって突出する環状の部分であるシールリップと、前記軸線方向における他方の側に向かって突出する環状の部分であるシールリップと、前記補強環を外周側から覆う部分である外周側部とを有しており、
   前記外周側部は、外周側に突出して前記複数の部材が形成する空間に形成された外周側に凹む部分である係合凹部に収容可能に形成されているフランジ部を有しており、また、外周側に突出する部分である脱落防止突起を少なくとも１つ有しており、
   前記フランジ部は、前記軸線周りに延びており、前記軸線方向において、前記一方の側に向かうシールリップと前記他方の側に向かうシールリップとの間に形成されており、
   前記脱落防止突起は、前記フランジ部に対して、前記他方の側に設けられていて、
   前記フランジ部は、前記脱落防止突起よりも外周側に突出していて、
   前記一方の側に向かうシールリップの突出方向における長さは、前記他方の側に向かうシールリップの突出方向における長さよりも長く、
   前記一方の側に向かうシールリップは、前記他方の側に向かうシールリップよりも大きい締め代で先端から所定の範囲が前記一方の側のシール面に接触することで押圧されていることを特徴とする密封装置。
2. 前記脱落防止突起は、前記軸線方向に沿って延びていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
3. 前記脱落防止突起は、前記軸線周りに間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする請求項２記載の密封装置。
4. 前記脱落防止突起は、前記軸線周りに延びていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
5. 複数の部材が形成する軸線周りに環状の空間である装着空間と、該装着空間の密封を図るための密封装置とを備える密封構造であって、
   前記密封装置は、
   軸線周りに環状の補強環と、
   前記補強環に取り付けられている弾性体から形成されている前記軸線周りに環状の弾性体部とを備え、
   前記弾性体部は、前記軸線方向における一方の側に向かって突出する環状の部分であるシールリップと、前記軸線方向における他方の側に向かって突出する環状の部分であるシールリップと、前記補強環を外周側から覆う部分である外周側部とを有しており、
   前記外周側部は、外周側に突出して前記複数の部材が形成する空間に形成された外周側に凹む部分である係合凹部に収容可能に形成されているフランジ部を有しており、また、外周側に突出する部分である脱落防止突起を少なくとも１つ有しており、
   前記フランジ部は、前記軸線周りに延びており、前記軸線方向において、前記一方の側に向かうシールリップと前記他方の側に向かうシールリップとの間に形成されており、
   前記脱落防止突起は、前記フランジ部に対して、前記他方の側に設けられていて、
   前記フランジ部は、前記脱落防止突起よりも外周側に突出していて、
   前記一方の側に向かうシールリップの突出方向における長さは、前記他方の側に向かうシールリップの突出方向における長さよりも長く、
   前記一方の側に向かうシールリップは、前記他方の側に向かうシールリップよりも大きい締め代で先端から所定の範囲が前記一方の側のシール面に接触することで押圧されていて、
   前記装着空間と前記密封装置との間に係合部が設けられており、
   前記係合部は、前記係合凹部と、前記密封装置の前記フランジ部とを有しており、
   前記フランジ部は、前記係合凹部に収容可能に形成されており、
   前記脱落防止突起は、前記装着空間において内周側に押圧されるように形成されていることを特徴とする密封構造。
6. 前記装着空間は、前記軸線方向において対向する一対の環状の面であるシール面と、該一対のシール面の前記他方から前記軸線に沿って延びる筒状の面である外周壁面とを有しており、
   前記係合凹部は、前記外周壁面の前記他方のシール面側とは反対側の端部に、または、前記一対のシール面の前記一方の外周側に形成されており、
   前記脱落防止突起は、前記外周壁面に内周側に押圧されるように形成されていることを特徴とする請求項５記載の密封構造。
7. 前記脱落防止突起は、前記軸線方向に沿って延びていることを特徴とする請求項５記載の密封構造。
8. 前記脱落防止突起は、前記軸線周りに間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする請求項７記載の密封構造。
9. 前記脱落防止突起は、前記軸線周りに延びていることを特徴とする請求項５記載の密封構造。

Images