WO2016076186A1 - ダストシール - Google Patents
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- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
Definitions
- the present invention relates to a dust seal for preventing foreign substances such as dust and rainwater from entering, and more particularly to a steering dust seal used for a steering shaft in a steering device of a vehicle such as an automobile.
- the steering shaft is inserted into a column hole that opens in a dash panel that separates the vehicle compartment from the engine room, and the gap between the steering shaft and the column hole is sealed by a steering dust seal.
- the steering dust seal is intended to prevent foreign matters such as dust and rainwater from entering the vehicle interior.
- FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional dust seal.
- a dust seal 100 as a conventional steering dust seal is provided at a cylindrical bush 101 made of a low friction material, a rubber dust seal main body 102, and an end of the bush 101 on the engine room side.
- An annular seal lip 103 and a mounting member 104 are provided.
- the dust seal main body 102 includes a first bellows (bellows portion) 105 and a second bellows 106 which are convex on the engine room side, and a cylinder to which end portions on the outer peripheral side of the first and second bellows 105 and 106 are connected.
- a mounting portion 107 is provided.
- a cylindrical metal reinforcing ring 108 as a reinforcing member corresponding to the shape of the mounting portion 107 is embedded in the mounting portion 107.
- the inner end portion 105 a of the first bellows 105 and the inner end portion 106 a of the second bellows 106 are fitted into the outer peripheral surface of the end portion 101 a of the bush 101 on the passenger compartment side.
- the attachment member 104 is an annular metal member having a substantially L-shaped cross section, and is fitted into the inner end portion 105a so as to cover the inner end portion 105a of the first bellows 105 inside thereof. Since the mounting member 104 is fitted into the inner end portion 105a of the first bellows 105 in this way, the inner end portion 105a of the first bellows 105 is locked in the vehicle compartment side direction, and the inner circumferential direction The first bellows 105 is fixed to the end portion 101a of the bush 101 on the passenger compartment side at the inner end portion 105a. Further, as shown in FIG.
- the inner end portion 106a of the second bellows 106 is locked in the vehicle interior side direction by the inner end portion 105a of the first bellows 105 fixed as described above. It is pressed toward the inner circumferential direction and fixed to the end portion 101a of the bush 101 on the passenger compartment side.
- the seal lip 103 is an annular member made of rubber, and is disposed at the end 101b of the bush 101 on the engine room side, and slidably contacts the surface of the steering shaft 130.
- the seal lip 103 prevents foreign matter such as rainwater and dust from entering between the steering shaft 130 and the bush 101 and prevents the lubricant applied to the inner peripheral surface of the bush 101 from flowing out. I am trying.
- the dust seal 100 is fixed to the column hole 132 of the dash panel 131 with the attachment portion 107 of the dust seal main body 102 closely fitted in the column hole 132 of the dash panel 131. This prevents foreign matters such as rainwater and dust from entering between the dust seal 100 and the column hole 132 (see, for example, Patent Document 1).
- the bush 101 can move relative to the dash panel 131 (column hole 132) by the first and second bellows 105 and 106.
- the steering shaft 130 is tilted or displaced due to adjustment of the height of the steering wheel or vibration generated during the traveling of the automobile, and moves relative to the column hole 132.
- the bush 101 can follow the movement of the steering shaft 130 because it can move relative to the hole 132. For this reason, the posture of the seal lip 103 is maintained, and it is possible to more reliably prevent foreign matter such as rainwater and dust from entering the vehicle compartment from the engine room.
- the conventional dust seal 100 the bush 101, the first bellows 105, and the second bellows 106 are separate from each other, and the conventional dust seal 100 has a large number of parts and the assembly work is complicated. . Further, since the first bellows 105 and the second bellows 106 are attached to the bush 101 by fitting with the attachment member 104, the attachment strength is not sufficiently strong, and due to the deviation or vibration of the steering shaft 130, The attachment member 104 may come off and the fixing between the first bellows 105 and the second bellows 106 and the bush 101 may be released. Also.
- the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a dust seal that can facilitate an assembling operation and can increase the bonding strength between the bush and the bellows portion. It is in.
- a dust seal according to the present invention is a dust seal for sealing between an opening provided in a member to be attached and a shaft inserted through the opening, and has an annular shape about an axis.
- a dust seal including an annular seal lip centering on the axis in contact, wherein the dust seal body includes an attachment portion made of an annular elastic material centering on the axis fitted in the opening of the attachment portion, and elastic An annular first bellows centered on the axis having a bellows made of material, and an annular second bellows centered on the axis having an bellows made of elastic material, the first The bellows portion and the second bellows portion are arranged side by side in the axial direction, and the first bellows portion is integral with the attachment portion, and on the outer periphery on the inner peripheral surface of the attachment portion. Connected to the outer peripheral surface of the bush at the inner periphery, and the second bellows portion is fixed to the inner peripheral surface of the mounting portion at the outer periphery, and the bush It is locked to the outer peripheral surface.
- the second bellows part is integral with the attachment part, and is connected to the inner peripheral surface of the attachment part at the outer periphery.
- the second bellows portion is fitted to the inner peripheral surface of the attachment portion at the outer periphery and fixed to the attachment portion.
- the dust seal which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN The said bush is provided with the 1st engaging part extended cyclically
- the first engagement portion and the second engagement portion are engaged with each other, and the second bellows portion is locked to the outer peripheral surface of the bush.
- the first engagement portion includes a recess that extends in an annular shape along the outer peripheral surface of the bush and that is recessed in the axial direction or toward the axial line.
- the joint portion includes a convex portion convex in the axial direction extending in an annular shape at an inner peripheral end of the second bellows portion, and the convex portion of the second engagement portion is the first engagement portion.
- the second bellows portion is engaged with the recess and is engaged with the outer peripheral surface of the bush.
- the dust seal which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN The taper surface which the said bush expands toward the edge part side direction on the opposite side from this edge part side is formed in the edge part by the side of the said 2nd bellows part in the said axial direction. Provided with a tapered portion.
- the assembly work can be facilitated, and the bonding strength between the bush and the bellows portion can be increased.
- FIG. 1 is a cross-sectional view along an axis for showing a schematic configuration of a dust seal according to a first embodiment of the present invention.
- the dust seal 1 As shown in FIG. 1, the dust seal 1 according to the first embodiment of the present invention has an annular shape centering on an axis x, and includes a bush 10, a dust seal body 20, and a seal lip 30.
- a bush 10 As shown in FIG. 1, the direction of the arrow a in the axis x direction is referred to as the outside or the engine room side, and the direction of the arrow b in the axis x direction is referred to as the inside or the vehicle compartment side.
- a direction (arrow c) approaching the axis x in a direction perpendicular to the axis x (hereinafter also referred to as a radial direction) is an inner peripheral side, and a direction away from the axis x in the direction perpendicular to the axis x (arrow d). It is called the outer periphery side.
- the bush 10 has an annular shape around the axis x, more specifically, a cylindrical shape, and is formed of a low friction material. As will be described later, since the shaft is slidably inserted into the bush 10 in use, the bush 10 has an inner diameter corresponding to the outer diameter of the inserted shaft.
- An annular ridge portion 12 that protrudes toward the outer peripheral side is provided on the outer peripheral surface of the end portion 11 at an end portion 11 that is an outer end portion of the bush 10.
- the protruding portion 12 extends over the entire outer peripheral surface at the end portion 11, and forms a flange at the end portion 11.
- the protruding portion 12 functions as an engaging portion, as will be described later.
- the ridges 12 do not extend over the entire circumference on the outer peripheral surface at the end 11, and the ridges extending in an arc shape in a part of the entire circumference in the circumferential direction are circumferentially spaced at a plurality of intervals. It may be arranged.
- the protruding portion 12 may be provided at a predetermined interval on the inner side in the axis x direction from the end portion 11.
- the bush 10 includes a tapered portion 14 at an end portion 13 which is an inner end portion opposite to the end portion 11.
- the tapered portion 14 is formed on the inner peripheral surface of the end portion 13 and has a conical tapered surface 15 whose diameter is reduced toward the outer side in the axis x direction, and an axial line formed on the outer peripheral surface of the end portion 13. and a conical tapered surface 16 having a diameter increasing toward the outer side in the x direction.
- the end portion 13 protrudes more outward than the outer peripheral surface 10 a between the end portions 11 and 13 of the bush 10, and the end portion 13 is more than the portion between the end portions 11 and 13 of the bush 10. Is also thick.
- the bush 10 is provided with the engaging part 17 in the outer peripheral side and the outer edge part of the edge part 13, as shown in FIG.
- the engaging portion 17 includes an annular protruding ridge portion 17a that protrudes outward, and the protruding portion 17a faces the outer peripheral surface 10a of the bush 10 in the radial direction and is between the outer peripheral surface 10a of the bush 10.
- An annular recess 17b that is recessed inward in the axis x direction is formed.
- a lubricant such as grease is applied to the inner peripheral surface 10b of the bush 10 with which a shaft (not shown) is slidably contacted.
- a plurality of grooves 18 extending in the direction of the axis x are provided in the circumferential direction. It is provided at angular intervals.
- the groove 18 is not limited to a straight groove, and may be, for example, a spiral shape, a wave shape, or an annular shape.
- channel 18 may be one.
- the bush 10 is made of a low wear material, and examples of the low wear material include a hard resin material and a metal material.
- the resin material include polyamide resin and polytetrafluoroethylene resin
- examples of the metal material include aluminum.
- the dust seal body 20 includes an attachment portion 21, a first bellows (first bellows portion) 22, and a second bellows (second bellows portion) 23.
- the attachment portion 21 has an annular shape, more specifically, a cylindrical shape centered on the axis x, and is fitted into the opening of the attached member as will be described later.
- the first bellows 22 has an annular, more specifically hollow, substantially disk-like shape centered on the axis x, and has a shape with irregularities in the direction of the axis x.
- the bellows 23 has an annular, more specifically, a substantially disk-like shape centered on the axis x, and has a shape with irregularities in the direction of the axis x.
- the first bellows 22 and the second bellows 23 are arranged side by side in the direction of the axis x, and the first bellows 22 is arranged outside the second bellows 23.
- the first and second bellows 22 and 23 enable the bush 10 to move and have a sound insulation function by being arranged in parallel.
- the attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 are integrally formed from the same elastic material, for example, rubber.
- the dust seal body 20 includes an annular metal reinforcing ring 24 centered on the axis x.
- the mounting portion 21 has a flange 21 a formed at the inner end of the mounting portion 21. Moreover, the outer peripheral surface 21c which is an outer peripheral surface exposed in the edge part 21b which is an outer edge part is formed.
- the reinforcing ring 24 is made of metal such as stainless steel or SPCC (cold rolled steel), and has a shape corresponding to the mounting portion 21, and is attached on the outer peripheral side of the mounting portion 21.
- the reinforcing ring 24 may be at least partially embedded in the attachment portion 21.
- the reinforcing ring 24 is embedded on the outer peripheral side of the mounting portion 21, and the outer end portion is embedded and covered inside the outer end portion 21 b of the mounting portion 21. The outer peripheral surface of this part is exposed.
- the outer peripheral surface 21c of the outer end portion 21b of the mounting portion 21 and the outer peripheral surface 24a that is the outer peripheral surface of the reinforcing ring 24 are opened when the dust seal 1 is fitted into the opening of the mounted portion as will be described later. In close contact with the inner peripheral surface of the seal, the space between the attached portion and the dust seal 1 is sealed.
- the first bellows 22 has projections and depressions in the direction of the axis x, and these projections and recesses extend annularly around the axis x to form a bellows that can expand and contract in the direction of the axis x and in the radial direction. .
- the first bellows 22 includes, in order from the inner peripheral side, an annular convex portion 22a that is convex inward, an annular concave portion 22b that is recessed in the outer direction and that is connected to the convex portion 22a on the outer peripheral side, and a concave portion
- the first bellows 22 is connected to the inner peripheral surface 21d that is the inner peripheral surface of the mounting portion 21 at the outer peripheral end portion, that is, at the end portion 22d that is the outer peripheral end portion of the convex portion 22c. is doing.
- the first bellows 22 has an engaging portion 25 at an end portion on the inner peripheral side thereof, that is, at an end portion 22e that is an end portion on the inner peripheral side of the convex portion 22a.
- the engaging portion 25 has an annular shape with a substantially U-shaped (substantially U-shaped) cross section (hereinafter also simply referred to as a cross section) along the axis line x opened in the inner circumferential direction. It is a member. That is, the engaging portion 25 includes an annular recess 25a that is recessed in the outer peripheral direction, and the protrusion 12 of the bush 10 can be accommodated in the recess 25a.
- the protrusion 12 is accommodated in the recess 25 a, the recess 25 a is engaged with the protrusion 12, and the engaging part 25 is locked to the protrusion 12. Further, the engaging portion 25 is vulcanized and bonded to the protruding portion 12. That is, as will be described later, the dust seal body 20 is molded by vulcanization molding, but at the time of this vulcanization molding, the bush 10 is disposed in a molding die, and the first bellows 22 is As described above, the engaging portion 25 is formed in a state of being engaged with the protruding portion 12 of the bush 10, and the engaging portion 25 and the protruding portion 12 are vulcanized and bonded.
- the second bellows 23 has irregularities in the direction of the axis x, and these irregularities extend in an annular shape centering on the axis x, respectively, in the direction of the axis x and the radial direction. It forms a stretchable bellows.
- the second bellows 23 includes, in order from the inner peripheral side, an annular convex part 23a that is convex inward, an annular concave part 23b that is recessed in the outer direction and that is connected to the convex part 23a on the outer peripheral side, and a concave part 23b is provided with an annular convex portion 23c projecting inwardly connected to the outer peripheral side, and the convex portions 23a, 23c and the concave portion 23b form the above-described bellows.
- the second bellows 23 is connected to the inner peripheral surface 21d of the mounting portion 21 at the outer peripheral end, that is, at the end 23d that is the outer peripheral end of the convex portion 23c.
- the second bellows 23 has an engaging portion 26 at an end portion on the inner peripheral side thereof, that is, an end portion 23e that is an end portion on the inner peripheral side of the convex portion 23a.
- the engaging portion 26 protrudes inward from a flange-shaped hollow disc-like disc portion 26a protruding from the end portion 23e in the inner peripheral direction, and from the inner peripheral side end portion of the disc portion 26a.
- an annular protrusion 26b is an annular protrusion 26b.
- the protruding portion 26 b is opposed to the protruding portion 23 a in the radial direction in the vicinity of the end portion 23 e, and an annular recessed portion 26 c that is recessed outward is formed between the protruding portion 26 b and the protruding portion 23 a. Forming.
- the engaging portion 26 of the second bellows 23 is engaged with the engaging portion 17 of the bush 10, and the second bellows 23 is engaged with the bush 10 in the engaging portions 17 and 26. It is locked and fixed to.
- the protruding portion 26 b of the engaging portion 26 of the second bellows 23 can be accommodated in the recess 17 b of the engaging portion 17 of the bush 10, and the engaging portion 17 of the bush 10.
- the protruding portion 17a can be accommodated in the recess 26c of the engaging portion 26 of the second bellows 23.
- the protruding portion 26b is accommodated in the recessed portion 17b, and the protruding portion 17a is accommodated in the recessed portion 26c.
- the second bellows 23 is joined to the bush 10 by locking the engaging portion 26 and the engaging portion 17. As described above, the second bellows 23 can be easily joined to the bush 10 at the engaging portion 26, and can be joined in a state where it is not easily detached.
- the tapered portion 14 is formed at the end portion 13 of the bush 10, and the tapered surface 16 on the outer peripheral side has a conical surface whose diameter increases from the inside toward the engaging portion 17. Yes.
- the engagement is performed.
- the joint portion 26 can be slid along the tapered surface 16, and the bush 10 can be smoothly inserted into the second bellows 23. For this reason, engagement with the engaging part 17 of the bush 10 of the engaging part 26 of the 2nd bellows 23 can be made easy.
- the first bellows 22 and the second bellows 23 repeatedly expand and contract in a direction extending from the axis x direction to the radial direction so that the bush 10 follows the movement of the shaft in a use state.
- the attachment part 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 are required to have fatigue resistance in addition to flexibility.
- the first bellows 22 and the second bellows 23 are also required to have ozone resistance.
- Examples of the rubber material for the attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 include ethylene propylene rubber.
- the bellows shape (projections 22a, 22c and recess 22b) of the first bellows 22 is not limited to the above shape, and may be any shape that can expand and contract in the radial direction from the axis x direction. .
- the shape of the engaging part 25 of the 1st bellows 22 and the protrusion part 12 of the bush 10 is not restricted to the above-mentioned shape, What is necessary is just a shape which can mutually be engaged.
- the bellows shape (the convex portions 23a and 23c and the concave portion 23b) of the second bellows 23 is not limited to the above shape, and is a shape that can be expanded and contracted in the radial direction from the axis x direction. I just need it.
- the shape of the engaging part 26 of the 2nd bellows 23 and the engaging part 17 of the bush 10 is not restricted to the above-mentioned shape, What is necessary is just a shape which can mutually be engaged.
- the protruding portion 26b of the engaging portion 26 of the second bellows 23 does not extend all around in the circumferential direction, and a protruding portion extending in an arc shape in a part of the entire circumference in the circumferential direction
- a plurality of ridge portions 17a of the bush 10 may be provided at equal angular intervals in the circumferential direction corresponding to the plurality of ridge portions of the second bellows 23. It may be provided.
- the seal lip 30 is an annular rubber member centering on the axis line x, and the end portion 31 which is the inner end portion is bonded to the end portion 11 of the bush 10 by vulcanization bonding on the outer surface of the end portion 11. It is joined.
- the seal lip 30 has a substantially conical cylindrical shape that is reduced in diameter from the inner side toward the outer side, and has a wedge-shaped cross section that protrudes toward an inner peripheral side at an end portion 32 that is an outer end portion.
- An annular lip tip 33 is provided. As will be described later, the lip distal end portion 33 is formed so as to be slidably in close contact with the outer peripheral surface of the shaft inserted into the bush 10, and seals the inside of the bush 10 in use. ing.
- the sealing lip 30 is required to have a sealing performance with the shaft such as wear resistance, heat resistance and followability. Further, the seal lip 30 is required to have durability against muddy water (mud water resistance) and performance (squeal resistance) capable of suppressing the occurrence of squeal when the shaft is eccentric. For this reason, unlike the rubber material of the said attachment part 21 and the 1st and 2nd bellows 22 and 23, the rubber material suitable for sealing with respect to a sliding part is used as a rubber material of the seal lip 30.
- the rubber material for the seal lip 30 include synthetic rubbers such as nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), acrylic rubber (ACM), and fluorine rubber (FKM).
- the first bellows 22 and the bush 10 are joined to each other by vulcanization bonding at the protrusion 12 and the engaging portion 25. For this reason, the joining strength between the 1st bellows 22 and the bush 10 can be made high.
- the attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 are integrally formed from the same material. For this reason, the strength of the joint portion (end portion 22d) between the first bellows 22 and the attachment portion 21 and the joint portion (end portion 23d) between the second bellows 23 and the attachment portion 21 can be increased.
- attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 are separate from the seal lip 30, and have a fatigue resistance different from the sealing performance required for the seal lip 30. High material can be selected.
- the attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 have high strength against the above-described expansion and contraction and are repeatedly expanded and contracted as the bush 10 moves. Fatigue resistance to exercise can be improved.
- the seal lip 30 is joined to the bush 10 by vulcanization adhesion, the joining strength of the seal lip 30 to the bush 10 can be increased.
- the rubber material of the seal lip 30 a rubber material suitable for sealing against the sliding portion, which is different from the rubber material in the dust seal body 20, can be used, so that the sealing performance of the seal lip 30 can be improved. . Further, the durability performance of the seal lip 30 can be improved.
- the attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 are integrally formed from the same rubber material.
- the attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 are integrally formed from the same rubber material by vulcanization molding.
- the bush 10 and the reinforcing ring 24 molded in the above-mentioned shape by a known method are disposed in the molding die, the reinforcing ring 24 is attached to the mounting portion 21, and the bush 10 is the first.
- Each of the bellows 22 is vulcanized and bonded.
- the outer end of the reinforcing ring 24 is covered with the end 21b of the mounting portion 21, and the outer peripheral surface of the other portion is exposed, embedded in the mounting portion 21 and vulcanized and bonded. Is done. Further, the engaging portion 25 of the first bellows 22 is vulcanized and bonded to the protrusion 12 of the bush 10 by vulcanization.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view for illustrating a state before the second bellows 23 is locked to the bush 10. That is, FIG. 2 shows the state of the dust seal body 20 and the bush 10 formed by vulcanization molding.
- the first bellows 22 and the mounting portion 21 are vulcanized and molded in the same shape as the completed dust seal 1 of FIG.
- the second bellows 23 has a shape extending in a direction away from the first bellows 22 and is vulcanized. Specifically, the second bellows 23 is formed so as to extend obliquely from the inner peripheral surface 21d of the attachment portion 21 toward the inner peripheral side and the inner side. In the state in which the second bellows 23 is vulcanized, the convex portions 23a and 23c and the concave portion 23b do not exhibit the shape of the finished product. Thus, the mold can be easily released by the shape of the second bellows 23 during vulcanization molding. When the second bellows 23 is locked to the bush 10, as shown in FIG. 1, the second bellows 23 takes the shape of a finished product having the convex portions 23a and 23c and the concave portion 23b. Yes.
- the seal lip 30 is formed on the end portion 11 of the bush 10 by vulcanization molding.
- the molding of the seal lip 30 may be performed simultaneously with the molding of the dust seal main body 20, or may be performed before the molding of the dust seal main body 20 or after the molding of the dust seal main body 20.
- the rubber material of the seal lip 30 is different from the rubber material of the mounting portion 21 and the first and second bellows 22 and 23, the molds of the dust seal body 20 and the seal lip 30 are not in communication with each other. .
- the second bellows 23 in the state of FIG. 2 is locked to the bush 10 and the second bellows 23 is joined to the bush 10, thereby completing the dust seal 1. That is, by curving the second bellows 23 and engaging the engaging portion 26 with the engaging portion 17 of the bush 10, as shown in FIG. A recess 23b is formed.
- the end portion 13 of the bush 10 is formed with the tapered portion 14, so that the engaging operation can be facilitated.
- the dust seal 1 includes the first and second bellows 22 and 23, the mounting portion 21, the bush 10 and the seal lip 30 as one component, so that the number of components to be assembled is small and troublesome assembly work is eliminated. Thus, the assembly work of the dust seal 1 is easy.
- FIG. 3 is a partial cross-sectional view for illustrating a usage state of the dust seal 1 according to the first embodiment of the present invention.
- the dust seal 1 according to the present embodiment is used as a steering dust seal in a steering device of a vehicle, for example, an automobile.
- the dust seal 1 is attached to a column hole 41 that opens in a dash panel 40 that separates the vehicle compartment from the engine room.
- a steering shaft 42 and a column hole 41 inserted through the column hole 41 are provided. The gap between is sealed.
- the dust seal 1 prevents foreign matters such as dust and rainwater from entering the vehicle interior.
- the dust seal 1 is fixed to the dash panel 40 by fitting the mounting portion 21 into the column hole 41 and fitting with a predetermined tightening allowance.
- the outer peripheral surface 21c of the end 21b of the mounting portion 21 and the outer peripheral surface 24a of the reinforcing ring 24 are in close contact with the column hole 41, and the dash panel 40 and the dust seal 1 are sealed.
- the flange 21a of the mounting portion 21 is in contact with the passenger compartment side surface 40a, which is the vehicle compartment side surface of the dash panel 40, and the dust seal 1 is positioned in the direction of the axis x.
- a steering shaft 42 is inserted into the bush 10, and the steering shaft 42 is slidably supported on the inner peripheral surface 10 b of the bush 10.
- the bush 10 supports the steering shaft 42 by the inner peripheral surface 10b extending long in the direction of the axis x. Therefore, even when the steering shaft 42 is greatly decentered, the bush 10 follows the movement of the steering shaft 42 and moves relative to the steering shaft 42. And maintain a stable posture. For this reason, the contact posture of the seal lip 30 to the steering shaft 42 can be appropriately maintained.
- a lubricant (not shown) is applied to the inner peripheral surface 10b of the bush 10 to make the steering shaft 42 slide smoothly.
- the lip tip 33 of the seal lip 30 is in close contact with the outer peripheral surface 42a of the steering shaft 42, and the space between the steering shaft 42 and the bush 10 is sealed from the engine room.
- the space between the column hole 41 and the steering shaft 42 is sealed by the mounting portion 21 and the seal lip 30 to prevent foreign matters such as dust and rainwater from entering the vehicle interior.
- the steering shaft 42 is tilted or displaced due to the adjustment of the height of the steering wheel or the vibration generated during the traveling of the automobile, and moves relative to the column hole 41.
- the bush 10 also moves relative to the column hole 41 as the steering shaft 42 moves.
- the first bellows 22 and the second bellows 23 expand and contract with the movement of the bush 10, and the first and second bellows 22 and 23 expand and contract with each other.
- the joint is subjected to repeated loads. As described above, since the first bellows 22 and the bush 10 are firmly joined to each other by vulcanization adhesion at the protrusion 12 and the engaging portion 25, the joint between the first bellows 22 and the bush 10. The durability with respect to this repeated load is increased, and it is possible to suppress the disconnection between the first bellows 22 and the bush 10.
- the attaching part 21, the 1st bellows 22, and the 2nd bellows 23 are integrally shape
- the protruding portions 26b and 17a are accommodated and engaged in the recesses 17b and 26c, respectively, and the second bellows 23 and the bush 10 are joined. Therefore, the joint between the second bellows 23 and the bush 10 is strong. For this reason, the durability of the dust seal 1 against repeated loads applied to the joint can be enhanced.
- a material with high fatigue resistance is selected for the attachment portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23, and the attachment portion 21, the first bellows 22, and The durability of the mounting portion 21, the first bellows 22, and the second bellows 23 can be increased with respect to the repeated load applied to the second bellows 23.
- the joint strength between the bellows 23 and the attachment part 21 is enhanced, and the fatigue resistance is enhanced by selecting the material of the dust seal body 20. For this reason, the fatigue resistance with respect to the repetitive expansion and contraction motion of the dust seal body 20 accompanying the movement of the bush 10 can be improved, and damage to the dust seal body 20 due to the motion of the bush 10 can be suppressed.
- the dust seal 1 can facilitate the assembly work, and can increase the bonding strength between the bush 10 and the first and second bellows 22 and 23. .
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along an axis for illustrating a schematic configuration of the dust seal according to the second embodiment of the present invention.
- omits the description about the component which has the function similar to or similar to the dust seal 1 which concerns on the above-mentioned 1st Embodiment of this invention, and attaches
- the dust seal 50 has an annular shape centered on the axis x, and includes a bush 60, a dust seal body 70, a main seal lip 80, and the like.
- the secondary seal lip 90 is provided.
- the bush 60 has an annular shape, more specifically, a cylindrical shape centered on the axis x, and an end portion 61 that is an inner end portion of the bush 60 includes an engaging portion 62.
- the engaging portion 62 includes a flange-shaped hollow disk portion 63 that protrudes from the end portion 61 toward the outer peripheral direction, and an annular ridge portion 64 that protrudes outward from the outer peripheral end portion of the hollow disk portion 63. Is provided.
- the protruding portion 64 faces the outer peripheral surface 60a of the bush 60 in the radial direction, and an annular concave portion 65 that is recessed inward in the axis x direction is formed between the protruding portion 64 and the outer peripheral surface 60a.
- a groove 18 is formed on the inner peripheral surface 60 b of the bush 60 in the same manner as the bush 10 of the dust seal 1.
- the bush 60 is made of a low wear material like the bush 10 of the dust seal 1.
- the dust seal main body 70 includes an attachment portion 71, a first bellows (first bellows portion) 72, and a second bellows (second bellows portion) 73.
- the attachment portion 71 and the first bellows 72 are integrally formed from the same elastic material, for example, rubber.
- the dust seal main body 70 includes an annular metal reinforcing ring 24 centering on the axis x, similarly to the dust seal main body 20 of the dust seal 1.
- an end 71a which is an inner end of the mounting portion 71, is formed with a flange 71b that is convex in the outer circumferential direction, and an annular ridge 71c that is convex in the inner direction. Is formed.
- a tapered surface 71e that is reduced in diameter toward the outer side in the axis x direction is formed.
- the tapered surface 71e is followed by a cylindrical holding surface 71f extending in the axis x direction, and the holding surface 71f extends to a stepped portion 71g extending in the radial direction.
- the step portion 71g is a hollow disk-shaped surface, and extends between the holding surface 71f and the inner peripheral surface 71d of the attachment portion 71.
- the first bellows 72 has irregularities in the direction of the axis x, and these irregularities extend in an annular shape around the axis x, respectively.
- a bellows that can expand and contract in the radial direction is formed.
- the first bellows 72 includes, in order from the inner peripheral side, an annular concave portion 72a that is recessed outward, and an annular convex portion 72b that is convex inward and connected to the concave portion 72a on the outer peripheral side.
- These concave portions 72a and convex portions 72b form the above-described bellows.
- the first bellows 72 is connected to the inner peripheral surface 71d of the mounting portion 71 at the outer peripheral end, that is, at the end 72c that is the outer peripheral end of the convex portion 72b.
- the first bellows 72 has an abutting portion 74 at an end portion on the inner peripheral side thereof, that is, at an end portion 72d which is an end portion on the inner peripheral side of the concave portion 72a.
- the contact portion 74 is an annular portion centered on the axis x, and has a cylindrical surface 75 having a cylindrical shape centered on the axis x inside. The entire cylindrical surface 75 is in close contact with the outer peripheral surface 60 a of the bush 60.
- the contact portion 74 is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface 60 a of the bush 60 on the cylindrical surface 75.
- the bellows shape of the first bellows 72 may be the shape of the bellows (projections 22a, 22c and recess 22b) of the first bellows 22 of the dust seal 1, and extends from the axis x in the radial direction. It may be another shape that can be expanded and contracted. Further, the first bellows 72 may include the engaging portion 25 of the first bellows 22 instead of the contact portion 74. In this case, the bush 60 includes the protrusion 12 of the bush 10 of the dust seal 1.
- the second bellows 73 unlike the second bellows 23 of the dust seal 1, is not formed integrally with the mounting portion 71, but is formed as an individual member.
- the dust seal 50 is fitted and fixed between the bush 60 and the mounting portion 71.
- the second bellows 73 has irregularities in the direction of the axis x, and these irregularities each extend in an annular shape centering on the axis x to form a bellows that can expand and contract in the radial direction from the axis x direction. ing.
- the second bellows 73 includes, in order from the inner peripheral side, an annular convex part 73a that is convex inward, an annular concave part 73b that is recessed in the outer direction and that is connected to the convex part 73a on the outer peripheral side, and a concave part 73b is provided with an annular convex part 73c projecting inwardly connected to the outer peripheral side, and these convex parts 73a, 73c and concave part 73b form the above-described bellows.
- the bellows shape of the second bellows 73 may be another shape that can expand and contract from the axis line x in the radial direction.
- the second bellows 73 includes a fitting portion 76 at an outer peripheral end portion thereof, that is, an end portion 73d that is an outer peripheral end portion of the convex portion 73a.
- the fitting portion 76 includes an annular, ring-shaped fitting ring 77 centered on the axis x, and the fitting ring 77 is a cylindrical surface on the outer peripheral side as shown in FIG. It has a fitting surface 77a.
- the fitting ring 77 is fitted and held on the holding surface 71f of the mounting portion 71 on the fitting surface 77a.
- the fitting portion 76 includes a holding portion 78 that holds the fitting ring 77.
- the shape of the holding portion 78 may be any shape as long as it can hold the fitting ring 77.
- the fitting ring 77 is made of metal such as stainless steel or SPCC (cold rolled steel).
- the second bellows 73 has an engaging portion 79 at an end portion on the inner peripheral side thereof, that is, an end portion 73e that is an end portion on the inner peripheral side of the convex portion 73c.
- the engaging portion 79 is an annular member extending in a U shape from the end portion 73 e, and is a U-shaped annular member having a cross-sectional shape opening inward and centering on the axis x. is there.
- the engaging portion 79 is engaged with the engaging portion 62 of the bush 60, with the distal end 79 a, which is the inner peripheral end, being accommodated in the recess 65 of the engaging portion 62 of the bush 60. Is possible.
- the end 73 e on the inner peripheral side of the second bellows 73 can be easily locked and fixed to the bush 60 by the engaging portion 79.
- the second bellows 73 is fitted and fixed between the bush 60 and the attachment portion 71.
- the tip 79 a of the engagement portion 79 on the inner peripheral side of the second bellows 73 is accommodated in the recess 65 of the engagement portion 62 of the bush 60, and the protrusion of the engagement portion 62 is
- the portion 64 is accommodated in the concave portion 79b of the engaging portion 79, the engaging portion 62 and the engaging portion 79 are engaged, and the second bellows 73 is interposed between the engaging portions 79 and 62 through the bush. 60 is locked.
- the second bellows 73 is held by fitting the fitting portion 76 on the outer peripheral side to the holding surface 71 f of the mounting portion 71.
- the fitting surface 77a of the fitting ring 77 of the fitting portion 76 is in close contact with the holding surface 71f.
- the fitting ring 77 is in contact with the stepped portion 71g of the mounting portion 71 and is positioned in the axis x direction.
- the protrusion 71c and the tapered surface 71e are formed on the end 71a of the mounting portion 71.
- the tapered surface 71e has a conical surface with a reduced diameter from the inside toward the holding surface 71f. ing.
- the fitting portion 76 of the second bellows 73 can be slid to the holding surface 71f smoothly by sliding on the tapered surface 71e, and the fitting portion 76 can be easily fitted to the mounting portion 71. ing.
- the second bellows 73 can be easily assembled by first engaging the engaging portion 79 with the bush 60 and then fitting the fitting portion 76 with the mounting portion 71.
- the first bellows 72 is required to have fatigue resistance in addition to flexibility, and is also required to have ozone resistance. Similarly, it is formed from, for example, ethylene propylene rubber.
- the second bellows 73 is also formed from the same material as the first bellows 72.
- the main seal lip 80 is in the same manner as the seal lip 30 of the dust seal 1 and is joined to the outer surface of the end 66 which is the outer end of the bush 60 by vulcanization adhesion.
- the main seal lip 80 is made of the same material as the seal lip 30 and has a sealing performance between the shaft such as wear resistance, heat resistance, and followability, and is also resistant to muddy water and noise. It has sex.
- the sub seal lip 90 is an annular rubber member centered on the axis x, and an end 91 which is an outer end is joined to the end 61 of the bush 60 on the outer surface of the end 61. Yes.
- the sub-seal lip 90 has a conical cylindrical shape that is reduced in diameter from the outside toward the inside, and the inner end is a lip tip 92.
- the lip tip portion 92 is formed so as to be slidably in close contact with the outer peripheral surface of the shaft inserted into the bush 60, and seals the inside of the bush 60 from the inside in a use state.
- the secondary seal lip 90 is required to have a sealing performance between the shaft, such as wear resistance, heat resistance, and followability, and also has muddy water resistance and squeal resistance. It has been demanded.
- a rubber material suitable for sealing against the sliding portion is used in the same manner as the main seal lip 80.
- NBR nitrile rubber
- H-NBR hydrogenated nitrile rubber
- Synthetic rubber such as acrylic rubber (ACM), fluoro rubber (FKM), or the like.
- the first bellows 72 is joined to the bush 60 at the contact portion 74 by vulcanization adhesion. For this reason, the joining strength between the 1st bellows 72 and the bush 60 can be made high.
- the mounting portion 71 and the first bellows 72 are integrally formed from the same material. For this reason, the intensity
- the mounting portion 71, the first bellows 72, and the second bellows 73 are separate from the main seal lip 80 and the sub seal lip 90, and are required for both the seal lips 80, 90.
- a material having a high fatigue resistance different from the sealing performance can be selected.
- the mounting portion 71, the first bellows 72, and the second bellows 73 have high strength against the above-described expansion and contraction, and are repeatedly expanded and contracted as the bush 60 moves. Fatigue resistance to exercise can be improved.
- the main seal lip 80 and the sub seal lip 90 are joined to the bush 60 by vulcanization adhesion. Can be high. Further, as the rubber material of the main seal lip 80 and the sub seal lip 90, a rubber material suitable for sealing against the sliding portion, which is different from the rubber material in the dust seal main body 70, can be used. The sealing performance can be improved. Moreover, the durability performance of both seal lips 80 and 90 can be improved.
- the mounting portion 71 and the first bellows 72 are integrally formed from the same rubber material.
- the attachment portion 71 and the first bellows 72 are integrally molded from the same rubber material by vulcanization molding.
- the bush 60 and the reinforcing ring 24 molded in the above-described shape by a known method are arranged in the molding die, the reinforcing ring 24 is in the mounting portion 71, and the bush 60 is the first.
- Each of the bellows 72 is vulcanized and bonded.
- the contact portion 74 of the first bellows 72 is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface 60a of the bush 60 by vulcanization.
- the main seal lip 80 is formed on the end portion 66 of the bush 60 by vulcanization molding, similar to the molding of the seal lip 30.
- the main seal lip 80 may be molded at the same time as the mounting portion 71 and the first bellows 72, or before the mounting portion 71 and the first bellows 72 are molded, It may be formed after the first bellows 72 is formed.
- the secondary seal lip 90 is formed on the end portion 61 of the bush 60 by vulcanization molding, similar to the molding of the main seal lip 80.
- the sub seal lip 90 may be formed at the same time as the mounting portion 71 and the first bellows 72, or before or after the mounting portion 71 and the first bellows 72 are formed. It may be formed after the first bellows 72 is formed. Further, the sub seal lip 90 may be formed at the same time as the main seal lip 80 or may not be formed at the same time.
- the second bellows 73 is formed by vulcanization molding. At the time of this vulcanization molding, the fitting ring 77 formed in advance by a known method is placed in a mold, and the second bellows 73 is molded in a state where the fitting ring 77 is integrated.
- the engaging portion 79 is engaged with the engaging portion 62 of the bush 60, and the fitting portion 76 is fitted to the holding surface 71f of the mounting portion 71.
- the dust seal 50 is completed by being fixed between the bush 60 and the mounting portion 71.
- the tapered surface 71e is formed on the mounting portion 71 as described above, the fitting work can be facilitated.
- the first bellows 72, the mounting portion 71, the bush 60, the main seal lip 80, and the sub seal lip 90 are formed as one part during assembly. Thus, the assembly work of the dust seal 50 is facilitated.
- the dust seal 50 is attached to the column hole 41, seals a gap between the steering shaft 42 inserted through the column hole 41 and the column hole 41, and foreign matter such as dust and rainwater is generated in the vehicle. Prevent entry into the room.
- the auxiliary seal lip 90 has a lip tip 92 in close contact with the outer peripheral surface 42a of the steering shaft 42, and seals between the bush 60 and the steering shaft 42 from the inside (vehicle compartment side) (see FIG. 4). Since the usage state of the dust seal 50 is the same as the usage state of the dust seal 1 described above, detailed description thereof is omitted.
- the dust seal 50 also has the same effect as the dust seal 1 described above.
- the attachment portion 71 and the main seal lip 80 prevent foreign matters such as dust and rainwater from entering the vehicle compartment from between the column hole 41 and the steering shaft 42.
- the sub seal lip 90 prevents leakage of the lubricant applied between the bush 60 and the steering shaft 42.
- first bellows 72 and the bush 60 are firmly joined to each other by vulcanization adhesion, durability against repeated loads accompanying the movement of the bush 60 at the joint between the first bellows 72 and the bush 60 is achieved. Is high, and it is possible to suppress the disconnection between the first bellows 72 and the bush 60.
- the attachment part 71 and the 1st bellows 72 are integrally shape
- a material having high fatigue resistance is selected for the attachment portion 71 and the first bellows 72, and the durability of the attachment portion 71 and the first bellows 72 against repeated loads applied. Sexuality can be increased.
- the bush 60 supports the steering shaft 42 by an inner peripheral surface extending in the direction of the axis x, even when the steering shaft 42 is greatly decentered, the bush 60 follows the movement of the steering shaft 42 and moves to the steering shaft 42. On the other hand, a stable posture can be maintained. For this reason, the contact attitude
- the dust seal 50 As described above, in the dust seal 50 according to the second embodiment of the present invention, as in the dust seal 1, fatigue resistance against repeated expansion and contraction motion can be improved, and the dust seal body 70 due to the motion of the bush 60. Damage can be suppressed. For this reason, even when an impact is applied to the bush 60, the bush 60 can be sufficiently prevented from coming off from the dust seal body 70, and the followability of the bush 60 to the steering shaft 42 can be maintained.
- the attitude of the 90 with respect to the steering shaft 42 can be maintained in an appropriate attitude. Therefore, the sealing performance of the main seal lip 80 and the sub seal lip 90 can be improved and maintained for a long time.
- the dust seal 50 can facilitate the assembling work, and can increase the bonding strength between the bush 60 and the first bellows 72.
- FIG. 5 is a partial cross-sectional view along the axis x for showing a schematic configuration of a modified example of the dust seal 1 according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 5 shows a state before the second bellows 23 is locked to the bush 10A.
- the bush 10 ⁇ / b> A does not have the engagement portion 17 but has an annular groove portion 19 as a locking portion.
- the groove portion 19 is formed on the outer peripheral surface 10 a of the bush 10 ⁇ / b> A, and is formed on the inner side of the ridge portion 12.
- the groove portion 19 is an annular groove that is recessed from the outer peripheral surface 10a of the bush 10A toward the inner peripheral side.
- the cross-sectional shape of the groove part 19 is a rectangle, for example, and is a shape which can lock the member accommodated in the groove part 19 in the axis line x direction.
- the form of the first bellows 22 is different, and more specifically, the shape of the engaging portion 25 is different.
- the engaging portion 25 formed on the end portion 22e that is the inner peripheral end portion of the first bellows 22 has the annular recess portion 25a that is recessed in the outer peripheral direction as described above.
- the inner peripheral wall portion 25b is an annular portion that protrudes toward the inner peripheral side and is located on the outer side, and the outer peripheral wall portion 25c that is an annular portion that protrudes toward the inner peripheral side is defined on the outer side.
- the inner peripheral wall portion 25b extends in the direction of the axis x. For example, as shown in FIG.
- the inner peripheral wall portion 25b has a triangular shape that extends long in the direction of the axis x.
- An inner peripheral surface 25d is formed.
- the inner peripheral surface 25d extends long in the direction of the axis x, and is in contact with the outer peripheral surface 10a of the bush 10A and bonded by vulcanization adhesion.
- the inner peripheral surface 25d of the inner peripheral wall portion 25b extends from the inner end surface of the ridge portion 12 to the outer end portion of the groove portion 19, and the bush extends over a long range in the axis x direction. It is bonded to the outer peripheral surface 10a of 10A.
- the outer peripheral wall portion 25c has a rectangular cross section, similar to the engaging portion 25 of the first bellows 22 shown in FIG.
- the form of the second bellows 23 is different, and more specifically, the engaging portion provided in the end portion 23e is different from the engaging portion 26 described above.
- the second bellows 23 is indicated by a solid line in a state in which the second bellows 23 is vulcanized and formed so as to extend obliquely from the inner peripheral surface 21 d of the mounting portion 21 toward the inner peripheral side and the inner side.
- the state in use in which the bush 10A is locked is indicated by a virtual line.
- a protruding tip portion 27 as an engaging portion is formed at the end portion 23 e of the second bellows 23.
- the protruding tip portion 27 is formed to be engageable with the groove 19 of the bush 10A, is an annular portion protruding inward, and has a wedge-like shape whose cross-sectional shape protrudes inward, for example.
- the cross-sectional shape of the protruding tip 27 is such that the surface facing the outer peripheral side is orthogonal to the axis x or inclined toward the outer peripheral side. The shape extending from the root is preferable.
- the second bellows 23 is curved outward, and the protruding tip 27 of the second bellows 23 is fitted into and engaged with the groove 19 of the bush 10A. 23 is joined and fixed to the bush 10A.
- convex portions 23a, 23c and a concave portion 23b are formed as shown by phantom lines in FIG.
- the second bellows 23 is formed with elastic force by the convex portions 23a, 23c, the concave portion 23b, etc., so that the projecting tip portion 27 of the second bellows 23 can come out of the groove portion 19. Instead, it is pressed toward the inner peripheral side in the groove portion 19, and the protruding tip portion 27 of the second bellows 23 can be securely fitted and engaged with the groove portion 19 of the bush 10.
- the engaging portion 25 of the first bellows 22 is added to the inner peripheral wall portion 25b in addition to the vulcanization adhesion between the concave portion 25a and the ridge portion 12 of the bush 10A.
- the bush 10A can be brought into contact with the bush 10A over a long range in the direction of the axis x through the peripheral surface 25d and vulcanized and bonded. For this reason, the contact area between the engaging portion 25 of the first bellows 22 and the outer peripheral surface 10a of the bush 10A can be increased, and the engaging portion 25 of the first bellows 22 and the outer peripheral surface 10a of the bush 10A.
- the adhesive force between the two can be increased.
- the engaging portion 25 of the first bellows 22 Since the adhesive force between the bushes 10A is large, the first bellows 22 can be prevented from being broken and damaged.
- the second bellows 23 can be engaged with and fixed to the bush 10A simply by bending the second bellows 23 and fitting the protruding tip 27 into the groove 19 of the bush 10A.
- the engagement work between the bellows 23 and the bush 10A can be facilitated. For this reason, the assembly work of the dust seal 1 can be facilitated.
- the protrusion 12 of the bush 10A and the engaging portion 25 of the first bellows 22, and the protrusion 19 of the groove 19 and the second bellows 23 of the bush 10A in the present modification are the same as those of the above-described present invention.
- the present invention can also be applied to the dust seal 2 according to the second embodiment. *
- the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and includes all aspects included in the concept and claims of the present invention.
- the configurations may be appropriately combined as appropriate so as to achieve at least part of the problems and effects described above.
- the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the above embodiment can be appropriately changed according to the specific usage mode of the present invention.
- the shapes of the attachment portions 21, 71, the reinforcing ring 24, the seal lips 30, 80, 90, the bellows of the first and second bellows 22, 23, 72, 73 are not limited to the above-described shapes. .
- the shape of the protruding portion 12 of the bush 10 corresponding to the engaging portion 25 of the first bellows 22 is not limited to the shape described above, and the first bellows 22 is included in the inside. Any shape that engages with the bush 10 at the peripheral end and is vulcanized and bonded can be used. Further, the engaging portion 25 of the first bellows 22 and the corresponding protrusion 12 of the bush 10 are the joint portion (the contact portion 74 and the outer peripheral surface 60a) of the first bellows 72 and the bush 60 of the dust seal 50. It may be like this.
- the shape of the contact portion 74 of the first bellows 72 is not limited to the above shape, and the first bellows 72 contacts or engages the bush 60 at the inner peripheral end. Any shape that can be vulcanized and bonded is acceptable. Further, the abutting portion 74 of the first bellows 72 and the bush 60 may be like the protruding portion 12 of the bush 10 corresponding to the engaging portion 25 of the first bellows 22 of the dust seal 1.
- the shape of the engaging portion 17 of the bush 10 corresponding to the engaging portion 26 of the second bellows 23 is not limited to the above shape, and the second bellows 23 is an end portion on the inner peripheral side. Any shape that can engage with the bush 10 is acceptable.
- the shape of the engaging portion 62 of the bush 60 corresponding to the engaging portion 79 of the second bellows 73 is not limited to the above shape, and the second bellows 73 is the end on the inner peripheral side. Any shape that can engage with the bush 60 in the portion may be used.
- the shape of the holding surface 71f of the mounting portion 71 corresponding to the fitting portion 76 of the second bellows 73 is not limited to the above shape, and the second bellows 73 is connected to the mounting portion 71 at the outer peripheral end. Any shape that can be fitted is acceptable.
- the dust seals 1 and 50 according to the first and second embodiments of the present invention are used as steering dust seals for vehicles
- the application target of the dust seal according to the present invention is not limited to this.
- the present invention is applicable to all configurations that can utilize the effects of the present invention such as industrial machines.
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Abstract
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。 ダストシール(1)は、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、シールリップ(30)とを備える。ダストシール本体(20)は、取付部(21)と、第1のベローズ(22)と、第2のベローズ(23)とを備え、取付部(21)、第1のベローズ(22)、及び第2のベローズ(23)は、同一のゴムから一体に形成されている。第1のベローズ(22)とブッシュ(10)とは加硫接着により互いに接合されており、第2のベローズ(23)は、ブッシュ(10)に係合されて固定されている。シールリップ(30)は、ブッシュ(10)の端部(11)に加硫接着により接合されている。
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。
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の偏倚や振動により、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、該ブッシュの前記軸線方向の一端に設けられており前記シャフトの外周面に摺動可能に当接する前記軸線を中心とする環状のシールリップ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加硫接着されており、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外周面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、前記取付部と一体であり、前記外周において前記取付部の内周面に接続している。
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、前記ブッシュは前記外周面に沿って環状に延びる第1の係合部を備え、前記第2の蛇腹部は内周の端に環状の第2の係合部を備え、前記第1の係合部と前記第2の係合部とが互いに係合されて前記第2の蛇腹部が前記ブッシュの外周面に係止されている。
本発明の一態様に係るダストシールにおいて、前記第1の係合部は前記ブッシュの前記外周面に沿って環状に延びる前記軸線方向に又は前記軸線に向かって凹む凹部を備え、前記第2の係合部は前記第2の蛇腹部の内周の端に環状に延びる前記軸線方向に凸の凸部を備え、前記第2の係合部の前記凸部が前記第1の係合部の前記凹部に収容されて係合され、前記第2の蛇腹部が前記ブッシュの外周面に係止されている。
本発明の一態様に係るダストシールにおいて、前記ブッシュは、前記軸線方向における前記第2の蛇腹部側の端部に、該端部側から反対側の端部側方向に向かって広がるテーパ面が形成されたテーパ部を備える。
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。
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、シールリップ30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。ブッシュ10の外側の端部である端部11には、外周側に向かって凸の環状の突条部12が端部11の外周面において設けられている。突条部12は、端部11において外周面に全周に亘って延びており、端部11にフランジを形成している。突条部12は、後述するように、係合部として機能する。突条部12は、端部11において外周面に全周に亘って延びておらず、周方向に全周の一部の範囲に円弧状に延びる突条部が複数間隔をおいて周方向に並べられていてもよい。また、突条部12は、端部11から軸線x方向において内側に所定の間隔を持って設けられていてもよい。
また、ブッシュ10は、端部11とは反対側の内側の端部である端部13に、テーパ部14を備える。テーパ部14は、端部13の内周面に形成された、軸線x方向において外側方向に向かって縮径する円錐面状のテーパ面15と、端部13の外周面に形成された、軸線x方向において外側方向に向かって拡径する円錐面状のテーパ面16とを備える。端部13は、図1に示すように、ブッシュ10の端部11,13間の外周面10aよりも外周側に突き出しており、端部13はブッシュ10の端部11,13間の部分よりも肉厚になっている。
また、ブッシュ10は、図1に示すように、端部13の外周側及び外側の端部に、係合部17を備える。係合部17は、外側に向かって凸の環状の突条部17aを備え、突条部17aは、径方向においてブッシュ10の外周面10aと対向し、ブッシュ10の外周面10aとの間に、軸線x方向において内側に凹む環状の凹部17bを形成している。
図示しないシャフトが摺接するブッシュ10の内周面10bには、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18が周方向に等角度間隔に設けられている。溝18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18は、1つであってもよい。この溝18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18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。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、例えばゴムから一体に形成されている。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。
取付部21は、図1に示すように、取付部21の内側の端部にフランジ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。
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の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方向及び径方向に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、内周側から順に、内側方向に凸の環状の凸部22aと、凸部22aに外周側で接続する外側方向に凹む環状の凹部22bと、凹部22bに外周側で接続する内側方向に凸の環状の凸部22cとを備え、これら凸部22a,22c及び凹部22b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22cの外周側の端部である端部22dにおいて、取付部21の内周面である内周面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22eに、係合部25を有している。係合部25は、図1に示すように、内周方向に開放した軸線xに沿う断面(以下、単に断面ともいう。)の形状が略コの字型(略Uの字型)の環状の部材である。つまり、係合部25は、外周方向に凹む環状の凹部25aを備え、凹部25aには、ブッシュ10の突条部12が収容可能になっている。ダストシール1において、突条部12は凹部25a内に収容されて、凹部25aが突条部12に係合しており、係合部25が突条部12に係止されている。また、係合部25は、突条部12に加硫接着されている。つまり、後述するように、ダストシール本体20は、加硫成形によって成形されているが、この加硫成形の際に、ブッシュ10は成形型の中に配置されており、第1のベローズ22は、上述のように係合部25がブッシュ10の突条部12に係合した状態に成形されて、係合部25及び突条部12が加硫接着される。
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方向及び径方向に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、内側方向に凸の環状の凸部23aと、凸部23aに外周側で接続する外側方向に凹む環状の凹部23bと、凹部23bに外周側で接続する内側方向に凸の環状の凸部23cとを備え、これら凸部23a,23c及び凹部23bが上述の蛇腹を形成している。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23cの外周側の端部である端部23dにおいて、取付部21の内周面21dに接続している。
また、第2のベローズ23は、その内周側の端部に、つまり、凸部23aの内周側の端部である端部23eに、係合部26を有している。係合部26は、図1に示すように、端部23eから内周方向に突き出したフランジ状の中空円盤状の円盤部26aと、円盤部26aの内周側端部から内側方向に突き出した環状の突条部26bとを備える。係合部26において、突条部26bは、端部23e近傍において凸部23aと、径方向において対向し、突条部26bと凸部23aとの間に、外側方向に凹む環状の凹部26cを形成している。
図1に示すように、ダストシール1において、第2のベローズ23の係合部26は、ブッシュ10の係合部17に係合され、係合部17,26において第2のベローズ23はブッシュ10に係止されて固定されている。具体的には、第2のベローズ23の係合部26の突条部26bは、ブッシュ10の係合部17の凹部17b内に収容可能になっており、また、ブッシュ10の係合部17の突条部17aは、第2のベローズ23の係合部26の凹部26c内に収容可能になっており、突条部26bが凹部17b内に、突条部17aが凹部26c内に夫々収容されて、係合部26と係合部17とが係止されている。係合部26と係合部17とが係止されることにより、第2のベローズ23がブッシュ10に接合される。このように、第2のベローズ23は、係合部26においてブッシュ10に容易に接合可能になっており、また、容易に外れることがない状態に接合可能となっている。
上述のように、ブッシュ10の端部13には、テーパ部14が形成されており、外周側のテーパ面16は、内側から係合部17に向かって、拡径した円錐面を有している。このため、第2のベローズ23にブッシュ10を端部13から挿通させて、上述のようにブッシュ10の係合部17に第2のベローズ23の係合部26を係合させる際に、係合部26をテーパ面16に沿って摺動させることができ、滑らかにブッシュ10を第2のベローズ23に挿通させることができる。このため、第2のベローズ23の係合部26のブッシュ10の係合部17への係合を容易にすることができる。
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がある。
なお、第1のベローズ22の蛇腹の形状(凸部22a,22c及び凹部22b)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、第1のベローズ22の係合部25及びブッシュ10の突条部12の形状は上述の形状に限るものではなく、互いに係合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(凸部23a,23c及び凹部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。また、第2のベローズ23の係合部26及びブッシュ10の係合部17の形状は上述の形状に限るものではなく、互いに係合可能な形状であればよい。例えば、第2のベローズ23の係合部26の突条部26bは、周方向に全周に延びておらず、周方向に全周の一部の範囲に円弧状に延びる突条部が周方向に等角度間隔で複数設けられていてもよく、同様に、ブッシュ10の突条部17aは、第2のベローズ23の複数の突条部に対応して、周方向に等角度間隔で複数設けられていてもよい。
シールリップ30は、軸線xを中心とする環状のゴム製の部材であり、内側の端部である端部31が、ブッシュ10の端部11に端部11の外側の面において加硫接着により接合されている。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32に、内周側に向かって凸の断面楔形の環状のリップ先端部33を有している。リップ先端部33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。
シールリップ30には、このように、耐摩耗性や耐熱性、追従性等の、シャフトとの間の密封性能が求められている。また、シールリップ30には、泥水等に対する耐久性(耐泥水性)やシャフトが偏心した際に鳴きの発生を抑制できる性能(耐鳴き性)が求められている。このため、シールリップ30のゴム材料としては、上記取付部21並びに第1及び第2のベローズ22,23のゴム材料とは異なり、摺動部分に対する密封に好適なゴム材料が用いられる。シールリップ30のゴム材料としては、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)等の合成ゴムがある。
上述のように、本発明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とが突条部12及び係合部25において加硫接着により互いに接合されている。このため、第1のベローズ22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、第2のベローズ23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22d)及び第2のベローズ23と取付部21との接合部(端部23d)の強度を高くすることができる。
また、取付部21と、第1のベローズ22と、第2のベローズ23とは、シールリップ30とは別体となっており、シールリップ30に要求される密封性能とは異なる耐疲性能の高い材料を選択することができる。
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、本発明の実施の形態に係るダストシール1において、シールリップ30は加硫接着によりブッシュ10に接合されているので、シールリップ30のブッシュ10への接合強度を高くすることができる。また、シールリップ30のゴム材料としては、ダストシール本体20におけるゴム材料とは異なる、摺動部分に対する密封に好適なゴム材料を用いることができるので、シールリップ30の密封性能を向上させることができる。また、シールリップ30の耐久性能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、第1のベローズ22、及び第2のベローズ23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、第1のベローズ22、及び第2のベローズ23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10及び補強環24が、成形型の中に配置され、補強環24が取付部21に、ブッシュ10が第1のベローズ22に、夫々加硫接着される。具体的には、補強環24は、外側の端部が取付部21の端部21bに覆われて、他の部分の外周側の表面は露出されて、取付部21に埋設されて加硫接着される。また、第1のベローズ22の係合部25は、ブッシュ10の突条部12に係合した状態に加硫成形されて加硫接着される。
図2は、第2のベローズ23が、ブッシュ10に係止される前の状態を示すための部分断面図である。つまり、図2は、加硫成形によって形成されるダストシール本体20及びブッシュ10の状態を示している。
図2に示すように、第1のベローズ22及び取付部21は、完成した図1のダストシール1と同様の形状に加硫成形される。一方、第2のベローズ23は、図2に示すように、第1のベローズ22から離れる方向に延びる形状を呈して加硫成形される。具体的には、第2のベローズ23は、取付部21の内周面21dから内周側及び内側方向に向かって斜めに延びるように成形される。第2のベローズ23が加硫成形された状態において、凸部23a,23c及び凹部23bは、完成品の形状を呈していない。このように、加硫成形時の第2のベローズ23の形状により、成形型の離型を容易にすることができる。第2のベローズ23が、ブッシュ10に係止されると、第2のベローズ23は、図1に示すように、凸部23a,23c及び凹部23bを有する完成品の形状を呈するようになっている。
シールリップ30は、加硫成形によりブッシュ10の端部11に形成される。シールリップ30の成形は、ダストシール本体20の成形と同時になされるようにしてもよく、ダストシール本体20の成形より前に、若しくは、ダストシール本体20の成形の後に成形されるようにしてもよい。上述のように、シールリップ30のゴム材料は、取付部21及び第1,2のベローズ22,23のゴム材料とは異なるので、ダストシール本体20及びシールリップ30の成形型は夫々連通していない。
次いで、図2の状態の第2のベローズ23を、ブッシュ10に係止させて第2のベローズ23をブッシュ10に接合させることにより、ダストシール1が完成する。つまり、第2のベローズ23を湾曲させ、係合部26をブッシュ10の係合部17に係合させることにより、第2のベローズ23において、図1に示すように、凸部23a,23c及び凹部23bが形成される。この係合部17,26の係合作業の際、上述のように、ブッシュ10の端部13にはテーパ部14が形成されているため、係合作業を容易にすることができる。
また、ダストシール1は、第1,2のベローズ22,23と取付部21とブッシュ10とシールリップ30とが一つの部品となっているので、組み立てる部品数が少なく、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の組み立て作業は容易になっている。
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3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ものとする。
図3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に密接に当接しており、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、シールリップ30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にはシールリップ30のリップ先端部33が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との間をエンジンルームから密閉している。
このように、取付部21及びシールリップ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、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とブッシュ10とが突条部12及び係合部25において加硫接着により互いに強固に接合されているため、第1のベローズ22とブッシュ10と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のベローズ22とブッシュ10と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、第2のベローズ23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22d)及び第2のベローズ23と取付部21との接合部(端部23d)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。
また、第2のベローズ23及びブッシュ10の係合部26,17において、突条部26b,17aが凹部17b,26cに夫々収容されて係合されて、第2のベローズ23及びブッシュ10が接合されているので、第2のベローズ23とブッシュ10との間の接合は強固となっている。このため、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。
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、第2のベローズ23には、耐疲性能の高い材料が選択されており、取付部21、第1のベローズ22、及び第2のベローズ23に加わる繰り返しの負荷に対して、取付部21と、第1のベローズ22と、第2のベローズ23の耐久性を高くすることができる。
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との間の接合部の接合強度、及び、第1のベローズ22及び第2のベローズ23と取付部21との間の接合部の接合強度が高められており、また、ダストシール本体20の材料の選択により耐疲労性が高められている。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、シールリップ30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、シールリップ30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の実施の形態について説明する。図4は、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軸線に沿う断面図である。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と同様の又は類似する機能を有する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4に示すように、本発明の第2の実施の形態に係るダストシール50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60と、ダストシール本体70と、主シールリップ80と、副シールリップ90とを備えている。
ブッシュ60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、ブッシュ60の内側の端部である端部61には、係合部62を備える。係合部62は、端部61から外周方向に向かって凸のフランジ状の中空円盤部63と、中空円盤部63の外周側の端部から外側に向かって凸の環状の突条部64とを備える。突条部64は、径方向においてブッシュ60の外周面60aと対向し、外周面60aとの間に、軸線x方向において内側に凹む環状の凹部65を形成している。ブッシュ60の内周面60bには、上記ダストシール1のブッシュ10と同様に溝18を有する。また、ブッシュ60は、上記ダストシール1のブッシュ10と同様に低摩耗材から形成されている。
ダストシール本体70は、取付部71と、第1のベローズ(第1の蛇腹部)72と、第2のベローズ(第2の蛇腹部)73とを備える。取付部71及び第1のベローズ72は、同一の弾性材、例えばゴムから一体に形成されている。また、ダストシール本体70は、上記ダストシール1のダストシール本体20と同様に、軸線xを中心とする環状の金属製の補強環24を備える。
図4に示すように、取付部71の内側の端部である端部71aには、外周方向に凸のフランジ71bが形成されており、また、内側方向に凸の環状の突条部71cが形成されている。突条部71cの内周面から取付部71の内周面71dの端部71a近傍までの領域には、軸線x方向において外側に向かうに連れて縮径するテーパ面71eが形成されており、テーパ面71eには、軸線x方向に延びる円筒面状の保持面71fが続き、保持面71fは、径方向に延びる段部71gまで延びている。段部71gは中空円盤状の面であり、保持面71fと取付部71の内周面71dとの間に広がっている。
第1のベローズ72は、ダストシール1の第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1のベローズ72は、内周側から順に、外側方向に凹む環状の凹部72aと、凹部72aに外周側で接続する内側方向に凸の環状の凸部72bとを備え、これら凹部72a及び凸部72bが上述の蛇腹を形成している。また、第1のベローズ72は、その外周側の端部において、つまり、凸部72bの外周側の端部である端部72cにおいて、取付部71の内周面71dに接続している。
また、第1のベローズ72は、その内周側の端部に、つまり、凹部72aの内周側の端部である端部72dに、当接部74を有している。当接部74は、図4に示すように、軸線xを中心とする環状の部分であり、内側に軸線xを中心とする円筒状の円筒面75を有する。円筒面75は全面がブッシュ60の外周面60aに密接に当接している。また、当接部74は、円筒面75において、ブッシュ60の外周面60aに加硫接着されている。
なお、第1のベローズ72の蛇腹の形状は、ダストシール1の第1のベローズ22の蛇腹(凸部22a,22c及び凹部22b)のような形状であってもよく、軸線xから径方向に亘って伸縮可能な他の形状であってもよい。また、第1のベローズ72は、当接部74ではなく、第1のベローズ22の係合部25を有していてもよい。この場合、ブッシュ60は、ダストシール1のブッシュ10の突条部12を備える。
第2のベローズ73は、図4に示すように、ダストシール1の第2のベローズ23とは異なり、取付部71と一体に形成されておらず、個別の部材として形成されており、後述のように、ダストシール50において、ブッシュ60と取付部71との間に嵌合されて固定されている。第2のベローズ73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2のベローズ73は、内周側から順に、内側方向に凸の環状の凸部73aと、凸部73aに外周側で接続する外側方向に凹む環状の凹部73bと、凹部73bに外周側で接続する内側方向に凸の環状の凸部73cとを備え、これら凸部73a,73c及び凹部73bが上述の蛇腹を形成している。なお、第2のベローズ73の蛇腹の形状は、軸線xから径方向に亘って伸縮可能な他の形状であってもよい。
また、第2のベローズ73は、その外周側の端部において、つまり、凸部73aの外周側の端部である端部73dに嵌合部76を備える。嵌合部76は、軸線xを中心とする環状の、断面がL字型の嵌合環77を備え、嵌合環77は、図4に示すように、外周側に円筒状の面である嵌合面77aを有する。嵌合環77は、後述するように、嵌合面77aにおいて、取付部71の保持面71fに嵌合されて保持されるようになっている。また、嵌合部76は、嵌合環77を保持する保持部78を備える。保持部78の形状は、嵌合環77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77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。
また、第2のベローズ73は、その内周側の端部に、つまり、凸部73cの内周側の端部である端部73eに、係合部79を有している。係合部79は、図4に示すように、端部73eからU字状に延びる環状の部材であり、断面形状が内側方向に開くU字型の、軸線xを中心とする環状の部材である。係合部79は、図4に示すように、内周側の端部である先端部79aが、ブッシュ60の係合部62の凹部65に収容されて、ブッシュ60の係合部62と係合可能になっている。このように、第2のベローズ73の内周側の端部73eは、係合部79によって、ブッシュ60に容易に係止及び固定可能になっている。
図4に示すように、ダストシール50において、第2のベローズ73は、ブッシュ60と取付部71との間に嵌合されて固定されている。具体的には、第2のベローズ73の内周側の係合部79の先端部79aが、ブッシュ60の係合部62の凹部65内に収容されて、また、係合部62の突条部64が、係合部79の凹部79bに収容されて、係合部62と係合部79とが係合されて、第2のベローズ73が、係合部79,62を介して、ブッシュ60に係止されている。また、第2のベローズ73は、外周側の嵌合部76が取付部71の保持面71fに嵌合して保持さている。嵌合部76の嵌合環77の嵌合面77aは、保持面71fに密接に当接している。また、嵌合環77は取付部71の段部71gに当接しており、軸線x方向において位置決めされている。
上述のように、取付部71の端部71aには、突条部71c及びテーパ面71eが形成されており、テーパ面71eは内側から保持面71fに向かって、縮径した円錐面を有している。このため、第2のベローズ73の嵌合部76をテーパ面71eに滑らせて滑らかに保持面71fまで摺動させることができ、嵌合部76を容易に取付部71に嵌合可能になっている。このため、第2のベローズ73の組み立ては、先ず係合部79をブッシュ60に係合させ、次いで、嵌合部76を取付部71に嵌合させると容易である。
第1のベローズ72は、ダストシール1の第1のベローズ22と同様に、柔軟性に加えて耐疲労性が求められており、また、耐オゾン性も求められており、第1のベローズ22と同様に、例えば、エチレンプロピレンゴムから形成されている。また、第2のベローズ73も、第1のベローズ72と同じ材料から形成されている。
主シールリップ80は、ダストシール1のシールリップ30と同様の態様であり、ブッシュ60の外側の端部である端部66の外側の面に加硫接着によって接合されている。主シールリップ80は、シールリップ30と同様の材料から形成されており、耐摩耗性や耐熱性、追従性等の、シャフトとの間の密封性能を有し、また、耐泥水性や耐鳴き性を有している。
副シールリップ90は、軸線xを中心とする環状のゴム製の部材であり、外側の端部である端部91が、ブッシュ60の端部61に端部61の外側の面において接合されている。副シールリップ90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92となっている。リップ先端部92は、ブッシュ60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60の内部を内側から密封するようになっている。
副シールリップ90には、主シールリップ80と同様に、耐摩耗性や耐熱性、追従性等の、シャフトとの間の密封性能が求められており、また、耐泥水性や耐鳴き性が求められている。このため、副シールリップ90のゴム材料としては、主シールリップ80と同様に摺動部分に対する密封に好適なゴム材料が用いられ、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)等の合成ゴムが用いられる。
上述のように、本発明の第2の実施の形態に係るダストシール50において、第1のベローズ72が当接部74においてブッシュ60に加硫接着により接合されている。このため、第1のベローズ72とブッシュ60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70において、取付部71と第1のベローズ72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72と取付部71との接合部(端部72c)の強度を高くすることができる。
また、取付部71と、第1のベローズ72と、第2のベローズ73とは、主シールリップ80及び副シールリップ90とは別体となっており、両シールリップ80,90に要求される密封性能とは異なる耐疲性能の高い材料を選択することができる。
このため、本発明の実施の形態に係るダストシール50において、取付部71、第1のベローズ72、及び第2のベローズ73は、上記伸縮運動に対する強度が高く、ブッシュ60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、本発明の実施の形態に係るダストシール50において、主シールリップ80及び副シールリップ90は加硫接着によりブッシュ60に接合されているので、両シールリップ80,90のブッシュ60への接合強度を高くすることができる。また、主シールリップ80及び副シールリップ90のゴム材料としては、ダストシール本体70におけるゴム材料とは異なる、摺動部分に対する密封に好適なゴム材料を用いることができるので、両シールリップ80,90の密封性能を向上させることができる。また、両シールリップ80,90の耐久性能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50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70において、取付部71及び第1のベローズ72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71及び第1のベローズ72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及び補強環24が、成形型の中に配置され、補強環24が取付部71に、ブッシュ60が第1のベローズ72に、夫々加硫接着される。具体的には、第1のベローズ72の当接部74は、ブッシュ60の外周面60aに当接した状態に加硫成形されて加硫接着される。
主シールリップ80は、シールリップ30の成形と同様に、加硫成形により、ブッシュ60の端部66に形成される。主シールリップ80の成形は、取付部71及び第1のベローズ72の成形と同時になされるようにしてもよく、取付部71及び第1のベローズ72の成形より前に、若しくは、取付部71及び第1のベローズ72の成形の後に成形されるようにしてもよい。
副シールリップ90は、主シールリップ80の成形と同様に、加硫成形により、ブッシュ60の端部61に形成される。副シールリップ90の成形は、取付部71及び第1のベローズ72の成形と同時になされるようにしてもよく、取付部71及び第1のベローズ72の成形より前に、若しくは、取付部71及び第1のベローズ72の成形の後に成形されるようにしてもよい。また、副シールリップ90の成形は、主シールリップ80の成形と同時になされても、同時になされなくてもよい。
第2のベローズ73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77は成形型の中に配置されて、嵌合環77が一体となった状態で第2のベローズ73が成形される。
成形された第2のベローズ73は、上述のように、係合部79がブッシュ60の係合部62に係合され、嵌合部76が取付部71の保持面71fに嵌合されて、ブッシュ60と取付部71との間に固定されて、ダストシール50が完成する。この嵌合の際、上述のように、取付部71にテーパ面71eが形成されているため、嵌合作業を容易にすることができる。
ダストシール50は、第1のベローズ72、取付部71、ブッシュ60、主シールリップ80、及び副シールリップ90が組み立ての際に一つの部品となっているので、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50の組み立て作業は容易になっている。
ダストシール50は、上記ダストシール1と同様に、コラムホール41に取り付けられ、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との間の間隙を密閉し、ダスト、雨水等の異物が車室内に侵入することを防止する。副シールリップ90は、リップ先端92がステアリングシャフト42の外周面42aに密接に当接し、内側(車室側)からブッシュ60とステアリングシャフト42との間を密封する(図4参照)。ダストシール50の使用状態は、上述のダストシール1の使用状態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
使用状態において、ダストシール50も上記ダストシール1と同様の効果を奏する。
つまり、取付部71及び主シールリップ80によって、コラムホール41とステアリングシャフト42との間から、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、主シールリップ80に加えて副シールリップ90によって、ブッシュ60とステアリングシャフト42との間に塗布された潤滑剤の漏れが防止されている。
また、第1のベローズ72とブッシュ60とが加硫接着により互いに強固に接合されているため、第1のベローズ72とブッシュ60との接合部におけるブッシュ60の移動に伴う繰り返しの負荷に対する耐久性が高くなっており、第1のベローズ72とブッシュ60と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71と第1のベローズ72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72と取付部71との接合部(端部72c)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50の耐久性を高めることができる。
また、ダストシール本体70において、取付部71と第1のベローズ72には、耐疲性能の高い材料が選択されており、加わる繰り返しの負荷に対して、取付部71と第1のベローズ72の耐久性を高くすることができる。
また、ブッシュ60は、軸線x方向に長く延びた内周面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、両シールリップ80,90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。
このように、本発明の第2の実施の形態に係るダストシール50においては、上記ダストシール1と同様に、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60の運動によるダストシール本体70の損傷を抑制することができる。このため、ブッシュ60に衝撃が加わった場合でも、ブッシュ60がダストシール本体70から外れることを十分に抑制でき、ブッシュ60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、両シールリップ80,90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、主シールリップ80及び副シールリップ90の密封性を向上させる、長期に亘り維持させることができる。
上述のように、本実施の形態に係るダストシール50は、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のベローズ72との間の接合強度を高めることができる。
次いで、図5を参照して上述の本発明の第1の実施の形態に係るダストシール1の変形例について説明する。本変形例においては、上述のダストシール1に対して、ブッシュ10、第1のベローズ22、及び第2のベローズ23の形状が異なる。以下、上述のダストシール1と同様の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付してその説明を省略し、異なる構成について説明する。
図5は、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の変形例の概略構成を示すための軸線xに沿う部分断面図である。図5においては、第2のベローズ23が、ブッシュ10Aに係止される前の状態を示している。
図5に示すように、ブッシュ10Aは、ブッシュ10とは異なり、係合部17を有しておらず、係止部としての環状の溝部19を有する。溝部19は、ブッシュ10Aの外周面10aに形成されており、突条部12よりも内側に形成されている。溝部19は、ブッシュ10Aの外周面10aから内周側に凹む環状の溝である。溝部19の断面形状は、例えば矩形であり、溝部19内に収容された部材を軸線x方向において係止可能な形状となっている。
本変形例においては第1のベローズ22の形態が異なり、より具体的には、係合部25の形状が異なる。第1のベローズ22の内周側の端部である端部22eに形成された係合部25は、上述のように外周方向に凹む環状の凹部25aを有しており、凹部25aは、内側に位置して内周側に突出する環状の部分である内側周壁部25bと外側に位置して内周側に突出する環状の部分である外側周壁部25cとによって画成されている。内側周壁部25bは、断面において、軸線x方向に拡がっており、例えば図5に示すように、軸線x方向に長く伸びた三角形状の形状を有しており、内周側に円筒面状の内周面25dを形成している。この内周面25dは、軸線x方向に長く延びており、ブッシュ10Aの外周面10aに当接して加硫接着により接着されている。本変形例においては、内側周壁部25bの内周面25dは、突条部12の内側の端面から溝部19の外側の端部に至るまで延びており、軸線x方向に長い範囲に亘ってブッシュ10Aの外周面10aに接着されている。外側周壁部25cは、上述の図2に示す第1のベローズ22の係合部25と同様に、断面が矩形の形状を有している。
また、本変形例においては第2のベローズ23の形態が異なり、より具体的には、端部23eに有する係合部が上述の係合部26とは異なる。なお、図5において、第2のベローズ23は、取付部21の内周面21dから内周側及び内側方向に向かって斜めに延びるように加硫成形されて成形された状態が実線で示されており、ブッシュ10Aに係止された使用状態における状態が仮想線で示されている。
図5に示すように、第2のベローズ23の端部23eには、係合部としての突出先端部27が形成されている。突出先端部27は、ブッシュ10Aの溝19に係合可能に形成されており、内側に突出した環状の部分であり、断面形状が例えば内側に向かって突出する楔状の形状を呈している。突出先端部27の断面形状は、図5において実線で示す第2のベローズ23の自由状態において、外周側に面する面が軸線xに対して直交して、または、外周側に向かって傾斜して根元から延びる形状が好ましい。使用状態において、第2のベローズ23は、外側方向へ湾曲されて、ブッシュ10Aの溝部19に第2のベローズ23の突出先端部27が嵌め込まれて係合されて係止され、第2のベローズ23がブッシュ10Aに接合されて固定される。このとき、第2のベローズ23において、図5において仮想線で示すように、凸部23a,23c及び凹部23bが形成される。この使用状態において、第2のベローズ23には、凸部23a,23c及び凹部23b等による弾性力が形成されているので、第2のベローズ23の突出先端部27は、溝部19から抜け出ることがなく、溝部19内で内周側へ向かって押し付けられ、第2のベローズ23の突出先端部27をブッシュ10の溝部19に確実に嵌め込み係合させることができる。
上述のように、本変形例においては、第1のベローズ22の係合部25を、凹部25aとブッシュ10Aの突条部12との間の加硫接着に加えて、内側周壁部25bの内周面25dを介して軸線x方向において長い範囲に亘ってブッシュ10Aに接触されて加硫接着させることができる。このため、第1のベローズ22の係合部25とブッシュ10Aの外周面10aとの間の接触面積を大きくすることができ、第1のベローズ22の係合部25とブッシュ10Aの外周面10aとの間の接着力を大きくすることができる。これにより、ダストシール10の製造時において、第1のベローズ22の係合部25とブッシュ10Aとを加硫接着した後に成形型を離型する際に、第1のベローズ22の係合部25とブッシュ10Aの間の接着力が大きいために、第1のベローズ22が裂けて破損してしまうことを抑制することができる。
また、第2のベローズ23を屈曲させて、突出先端部27をブッシュ10Aの溝部19に嵌め込むだけで、第2のベローズ23をブッシュ10Aに係合させて接合固定させることができ、第2のベローズ23とブッシュ10Aとの係合作業を容易にすることができる。このため、ダストシール1の組み立て作業を容易にすることができる。
なお、本変形例におけるブッシュ10Aの突条部12及び第1のベローズ22の係合部25、並びに、ブッシュ10Aの溝19及び第2のベローズ23の突出先端部27は、上述の本発明の第2の実施の形態に係るダストシール2においても適用することができる。
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21,71、補強環24、シールリップ30,80,90、第1,2のベローズ22,23,72,73の蛇腹等の形状は上述の形状に限るものではない。
また、上述のように、ダストシール1において、第1のベローズ22の係合部25と対応するブッシュ10の突条部12の形状は上記の形状に限るものではなく、第1のベローズ22が内周側の端部においてブッシュ10に係合して加硫接着される形状であればよい。また、第1のベローズ22の係合部25と対応するブッシュ10の突条部12とは、ダストシール50の第1のベローズ72とブッシュ60との接合部(当接部74と外周面60a)のようになっていてもよい。
同様に、ダストシール50において、第1のベローズ72の当接部74の形状は上記の形状に限るものではなく、第1のベローズ72が内周側の端部においてブッシュ60に当接若しくは係合して加硫接着される形状であればよい。また、第1のベローズ72の当接部74とブッシュ60とは、ダストシール1の第1のベローズ22の係合部25と対応するブッシュ10の突条部12のようになっていてもよい。
また、ダストシール1において、第2のベローズ23の係合部26と対応するブッシュ10の係合部17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が内周側の端部においてブッシュ10に係合可能な形状であればよい。
同様に、ダストシール50において、第2のベローズ73の係合部79と対応するブッシュ60の係合部62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73が内周側の端部においてブッシュ60に係合可能な形状であればよい。また、第2のベローズ73の嵌合部76と対応する取付部71の保持面71f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73が外周側の端部において取付部71に嵌合可能な形状であればよい。
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
10,10A,60,101 ブッシュ
10a,60a 外周面
10b,60b 内周面
11,13,61,66,101a,101b 端部
12 突条部
14 テーパ部
15,16 テーパ面
17,62 係合部
17a,64 突条部
17b,65 凹部
18 溝
19 溝部
20,70,102 ダストシール本体
21,71,107 取付部
21a,71b フランジ
21b,71a 端部
21c 外周面
21d,71d 内周面
22,72,105 第1のベローズ
22a,22c,23a,23c,72b,73a,73c 凸部
22b,23b,72a,73b 凹部
22d,22e,23d,23e,72c,72d,73d,73e 端部
23,73,106 第2のベローズ
24,108 補強環
24a 外周面
25,26,79 係合部
25a 凹部
25b 内側周壁部
25c 外側周壁部
25d 内周面
26a 円盤部
26b 突条部
26c 凹部
27 突出先端部
30,103 シールリップ
31,32 端部
33 リップ先端部
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
63 中空円盤部
71c 突条部
71e テーパ面
71f 保持面
71g 段部
74 当接部
75 円筒面
76 嵌合部
77 嵌合環
77a 嵌合面
78 保持部
79a 先端部
79b 凹部
80 主シールリップ
90 副シールリップ
91 端部
92 リップ先端部
104 取付部材
105a,106a 内側端部
x 軸線
10,10A,60,101 ブッシュ
10a,60a 外周面
10b,60b 内周面
11,13,61,66,101a,101b 端部
12 突条部
14 テーパ部
15,16 テーパ面
17,62 係合部
17a,64 突条部
17b,65 凹部
18 溝
19 溝部
20,70,102 ダストシール本体
21,71,107 取付部
21a,71b フランジ
21b,71a 端部
21c 外周面
21d,71d 内周面
22,72,105 第1のベローズ
22a,22c,23a,23c,72b,73a,73c 凸部
22b,23b,72a,73b 凹部
22d,22e,23d,23e,72c,72d,73d,73e 端部
23,73,106 第2のベローズ
24,108 補強環
24a 外周面
25,26,79 係合部
25a 凹部
25b 内側周壁部
25c 外側周壁部
25d 内周面
26a 円盤部
26b 突条部
26c 凹部
27 突出先端部
30,103 シールリップ
31,32 端部
33 リップ先端部
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
63 中空円盤部
71c 突条部
71e テーパ面
71f 保持面
71g 段部
74 当接部
75 円筒面
76 嵌合部
77 嵌合環
77a 嵌合面
78 保持部
79a 先端部
79b 凹部
80 主シールリップ
90 副シールリップ
91 端部
92 リップ先端部
104 取付部材
105a,106a 内側端部
x 軸線
Claims (6)
- 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、該ブッシュの前記軸線方向の一端に設けられており前記シャフトの外周面に摺動可能に当接する前記軸線を中心とする環状のシールリップ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加硫接着されており、
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外周面に係止されていることを特徴とするダストシール。 - 前記第2の蛇腹部は、前記取付部と一体であり、前記外周において前記取付部の内周面に接続していることを特徴とする請求項1記載のダストシール。
- 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記載のダストシール。
- 前記ブッシュは前記外周面に沿って環状に延びる第1の係合部を備え、前記第2の蛇腹部は内周の端に環状の第2の係合部を備え、前記第1の係合部と前記第2の係合部とが互いに係合されて前記第2の蛇腹部が前記ブッシュの外周面に係止されてい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。
- 前記第1の係合部は前記ブッシュの前記外周面に沿って環状に延びる前記軸線方向に又は前記軸線に向かって凹む凹部を備え、前記第2の係合部は前記第2の蛇腹部の内周の端に環状に延びる前記軸線方向に凸の凸部を備え、前記第2の係合部の前記凸部が前記第1の係合部の前記凹部に収容されて係合され、前記第2の蛇腹部が前記ブッシュの外周面に係止されていることを特徴とする請求項4記載のダストシール。
-
前記ブッシュは、前記軸線方向における前記第2の蛇腹部側の端部に、該端部側から反対側の端部側方向に向かって広がるテーパ面が形成されたテーパ部を備えることを特徴とする請求項4又は5記載のダストシール。
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