JP2020051434A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着し易く且つ脱落しにくい密封装置を提供する。【解決手段】ハウジングに設けられた開口に装着され、開口に挿通される挿通部材とハウジングの開口の内周面との間の環状隙間を封止する密封装置であって、ゴム弾性体製の密封装置本体と、密封装置本体の内部に埋設される補強環と、を備え、密封装置本体は、補強環が設けられた部分から装着方向の反対方向に向かって外周側に伸びハウジングの開口の内周面に当接するように構成される外周リップ部と、補強環が設けられた部分から装着方向の反対方向に向かって内周側に伸び挿通部材の外周面に当接するように構成される内周リップ部と、補強環が設けられた部分から装着方向に伸び外周面に段差部を有する筒状部と、筒状部の段差部より装着方向側の外周面に設けられた突起部と、を有し、段差部は開口の内周面における内向きの凸部に装着方向に係合し、突起部は凸部に装着方向と反対方向に係合する。【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジングとそれに挿入される挿通部材との間の環状隙間をシールする密封装置に関する。

ハウジングとそれに挿入される挿通部材との間の環状隙間をシールする密封装置としては、コネクタが挿入されるケースやカバーに装着されるガスケットやコネクタシールがある。特許文献１には電気機器の接続に用いられるシール構造及びコネクタ構造に関する技術が開示されている。特許文献２には、電気機器のコネクタの嵌合構造において、金属製のプレートをゴムで囲んだ構成の密封装置によってコネクタのシールを行うことが開示されている。

特開２０１０−１２３３２９号公報 国際公開第２０１０／１１３２４３号

上記のような密封装置は、ハウジングに設けられた開口にハウジングの外部から装着されるため、装着し易いこと、ハウジングの所定の位置に正確に装着できること、さらに、装着した密封装置が容易にハウジングから脱落してしまわないことが求められる。しかしながら、装着のし易さを向上させようとして、密封装置が変形し易い構成とすると、所定の位置から外れ易くなり、装着した密封装置が脱落し易くなってしまう可能性がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、装着し易く且つ脱落しにくい密封装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、本発明の密封装置は、
ハウジングに設けられた開口に装着され、前記開口に挿通される挿通部材と前記ハウジングの開口の内周面との間の環状隙間を封止する密封装置であって、
ゴム弾性体製の密封装置本体と、
前記密封装置本体の内部に埋設される補強環と、
を備え、
前記密封装置本体は、
前記補強環が設けられた部分から、前記密封装置を前記開口に装着する際の装着方向の反対方向に向かって外周側に伸び、前記ハウジングの開口の内周面に当接するように構成される外周リップ部と、
前記補強環が設けられた部分から、装着方向の反対方向に向かって内周側に伸び、前記挿通部材の外周面に当接するように構成される内周リップ部と、
前記補強環が設けられた部分から、装着方向に伸び、外周面に段差部を有する筒状部と、
前記筒状部の前記段差部より装着方向側の外周面に設けられた突起部と、
を有し、
前記筒状部の前記段差部より装着方向側の外周面の位置は、装着方向と反対方向側の外
周面の位置より内周面側であり、前記段差部は、前記開口の内周面における前記外周リップ部が当接する部分より装着方向側に設けられた内向きの凸部に装着方向に係合し、
前記突起部は、前記凸部に装着方向と反対方向に係合することを特徴とする密封装置である。

この密封装置は、筒状部よりも装着方向と反対方向側の部分が外周リップ部と内周リップ部とにより断面Ｙ字状に構成されており、密封装置をハウジングの開口に装着する際に外周リップ部及び内周リップ部が撓むため、装着し易い。また、小さい開口にも装着が容易である。

密封装置における補強環が設けられた部分より装着方向側にはゴム弾性体製の筒状部があり、筒状部は段差部を有する。段差部より装着方向と反対方向の部分（第１の部分）は、補強環が設けられた部分に隣接する。段差部より装着方向の部分（第２の部分）は、外周面の位置が第１の部分の外周面の位置より内側にある。外周面の位置の違いにより第１の部分と第２の部分との間の段差部は、ハウジングの開口の内周面に設けられた凸部に装着方向に係合する。従って、密封装置の装着時に正確な位置決めが可能である。

密封装置を開口に装着した後は、筒状部の段差部より装着方向の部分（第２の部分）の外周面に設けられた突起部が、装着方向と反対方向に凸部に係合する。従って、密封装置の抜け止めがなされ、装着後に密封装置が脱落することが抑制される。すなわち、挿通部材を装着後は、挿通部材が妨げになり、突起（第２の部分）が内周側に撓まないため、脱落を防止する。

密封装置における補強環が設けられた部分と、筒状部における突起部が設けられた部分（第２の部分）と、の間は、ゴム弾性体製の筒状部の一部（第１の部分）である。そのため、密封装置の装着時に密封装置が変形し易く、装着性が向上する。

ハウジングによって隔てられた空間のうち装着方向側の空間を内部、装着方向と反対方向側の空間を外部とすると、外部の圧力は外周リップ部をハウジングの開口の内周面に押し付けるように作用するとともに、内周リップ部を挿通部材の外周面に押し付けるように作用する。そのため、高いシール性能を発揮する。

このように、本発明に係る密封装置によれば、装着の容易性の向上と脱落の抑制とを両立することができる。

本発明に係る密封装置においては、前記補強環は金属製としても良い。
これにより補強環の剛性が高くなるため、密封装置の脱落が抑制される。

本発明に係る密封装置においては、前記補強環は筒状であり、かつ、端部が屈曲している構成としても良い。
これにより密封装置を開口に装着する際にねじりに対する変形が抑制される。従って、段差部や突起部と開口の凸部との係合が外れてしまうことが抑制され、密封装置の脱落が抑制される。

本発明に係る密封装置においては、前記突起部の装着方向の先端部は、装着方向に沿って内周面側に近づく傾斜面を有する構成としても良い。
これにより密封装置の装着時の開口の凸部と突起部との抵抗が低減されるため、密封装置の装着が容易になる。

本発明に係る密封装置においては、前記突起部は前記筒状部の周方向に環状に設けられ
る構成としても良い。
これにより開口の凸部との係合がより確実になり、密封装置の脱落を抑制することができる。

本発明に係る密封装置においては、前記突起部は前記筒状部の周方向に間隔を空けて複数設けられる構成としても良い。
これにより筒状部が変形し易くなるため、装着性の向上と脱落の抑制とを両立することができる。

本発明に係る密封装置においては、前記開口はオーバル形状であり、
前記突起部は前記開口の長手方向の両端部に複数設けられ、短手方向の両端部には設けられない構成としても良い。
突起部を開口の長手方向の両端部に設けることで、ゴム弾性体製の筒状部が変形し易くなるため、密封装置の装着性が向上する。また、長手方向の両端部に複数の突起部を設けることで、脱落を抑制することができる。従って、装着性の向上と脱落の抑制を両立することができる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

本発明によれば、装着し易く且つ脱落しにくい密封装置を提供することができる。

図１は本発明の実施例１に係る密封装置の模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係る密封装置の模式的上面図である。 図３は本発明の実施例１に係る密封装置の斜視図である。 図４は本発明の実施例１に係る密封装置の断面を示す斜視図である。 図５は本発明の実施例１に係る密封装置の側面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。

（実施例１）
図１は実施例１に係る密封装置の模式的断面図である。図２は本発明の実施例１に係る密封装置の模式的上面図である。図１の図中左側は図２におけるＡＡ断面を示しており、図１の図中右側は図２におけるＢＢ断面を示している。図３は本発明の実施例１に係る密封装置の斜視図である。図４は本発明の実施例１に係る密封装置の断面を示す斜視図である。図５は本発明の実施例１に係る密封装置の側面図である。

密封装置１００は、ハウジング２００に設けられた開口２０１に装着され、開口２０１に挿通される挿通部材３００の外周面３０１とハウジング２００の開口２０１の内周面２０２との間の環状隙間を封止する。図１は、密封装置１００に外力がかかっていない状態を示した図であるが、説明の便宜上、密封装置１００が装着されるハウジング２００と密封装置１００に挿通される挿通部材３００との位置関係を示すためにハウジング２００及び挿通部材３００を破線で示している。図２に示すように、実施例１の密封装置１００は
、オーバル形状の開口２０１に装着可能な形状である。密封装置１００としては、ガスケットやコネクタシール等を例示できる。ハウジング２００としては、車両のＰＣＵ（パワー・コントロール・ユニット）のカバー等を例示できる。挿通部材３００としては、ＰＣＵに接続されるコネクタ等を例示できる。また、インバータやコンバータ等にも適用可能である。ただし、本発明の密封装置を適用可能なハウジングや挿通部材はこれらの例示に限定されない。一般に、ハウジングの穴とシャフト間のシールであれば、特に限定されることなく使用可能である。

密封装置１００は、ハウジング２００の開口２０１の周縁部に、図中の上側から下側へ矢印Ｉが示す方向に装着される。この方向を以下、装着方向という。実施例１では、ハウジング２００によって隔てられた空間のうち密封装置１００の装着方向Ｉの空間Ｓ１を「内部」、装着方向Ｉの反対方向の空間Ｓ２を「外部」とする。

密封装置１００は、ゴム弾性体製の密封装置本体１１０と、密封装置本体１１０の内部に埋設される金属製の補強環１２０とを備える。補強環１２０は、筒状であり、かつ装着方向の端部において外周面側に屈曲した折り曲げ部１２１を有する。

密封装置本体１１０は、補強環１２０が設けられた部分から、装着方向Ｉの反対方向に向かって外周側に伸び、ハウジング２００の開口２０１の内周面２０２に当接するように構成される外周リップ部１１１を有する。また、密封装置本体１１０は、補強環１２０が設けられた部分から、装着方向Ｉの反対方向に向かって内周側に伸び、挿通部材３００の外周面３０１に当接するように構成される内周リップ部１１２を有する。

密封装置本体１１０は、補強環１２０が設けられた部分から装着方向Ｉに伸び、外周面に段差部１１６を有する筒状部１１７を有する。筒状部１１７の段差部１１６より装着方向Ｉ側の外周面１１９の位置は、段差部１１６より装着方向Ｉの反対方向側の外周面１１８の位置より内周面側である。段差部１１６は、開口２０１の内周面２０２における外周リップ部１１１が当接する部分２０４より装着方向Ｉ側に設けられた内向きの凸部２０３に対し装着方向に係合する。

密封装置本体１１０は、筒状部１１７の段差部１１６より装着方向Ｉ側の外周面１１９に設けられた突起部１１５を有する。突起部１１５は、開口２０１の凸部２０３に対し装着方向と反対方向に係合する。突起部１１５の装着方向Ｉの先端部は、装着方向Ｉに沿って内周面側に近づく傾斜面１１５１を有する。

実施例１では、図３に示すように、突起部１１５は、筒状部１１７の周方向に間隔を空けて複数設けられる。詳細には、突起部１１５は、オーバル形状の長手方向の両端部に２個ずつ設けられ、短手方向の両端部には設けられていない。

（実施例１に係る密封装置の優れた点）
上記のように構成された実施例１の密封装置１００は、筒状部１１７より装着方向Ｉと反対方向側の部分が外周リップ部１１１と内周リップ部１１２とにより断面Ｙ字状に構成されている。これにより、密封装置１００をハウジング２００の開口２０１に装着する際に外周リップ部１１１と内周リップ部１１２が撓むため、装着し易い。また、開口２０１の幅が狭い場合でも密封装置１００を装着し易い。

密封装置１００における補強環１２０が設けられた部分より装着方向Ｉ側には、ゴム弾性体製の筒状部１１７があり、筒状部１１７は段差部１１６を有する。段差部１１６より装着方向Ｉと反対方向の部分１１３（第１の部分）は、補強環１２０が設けられた部分に隣接する。段差部１１６より装着方向Ｉの部分１１４（第２の部分）は、外周面の径方向
位置が第１の部分１１３の外周面の径方向位置より内側にある。このような外周面の径方向位置の違いにより、第１の部分１１３と第２の部分１１４の間の段差部１１６は、ハウジング２００の開口２０１の内周面２０２に設けられた内向きの凸部２０３に対し装着方向に係合する。従って、密封装置１００の装着時に正確な位置決めが可能である。

密封装置１００を開口２０１に装着した後は、筒状部１１７の段差部１１６より装着方向Ｉの部分（第２の部分１１４）の外周面１１９に設けられた突起部１１５が、装着方向Ｉと反対方向に凸部２０３に係合する。従って、密封装置１００の抜け止めがなされ、装着後に密封装置１００が脱落することが抑制される。

密封装置１００における補強環１２０が設けられた部分と、筒状部１１７における突起部１１５が設けられた部分（第２の部分１１４）と、の間は、ゴム弾性体製の筒状部１１７の一部（第１の部分１１３）である。そのため、密封装置１００の装着時に密封装置１００が変形し易く、装着性が向上する。

外部Ｓ２の圧力は外周リップ部１１１をハウジング２００の開口２０１の内周面２０２に押し付けるように作用するとともに、内周リップ部１１２を挿通部材３００の外周面３０１に押し付けるように作用する。従って、開口２０１の内周面２０２と挿通部材３００の外周面３０１との間の環状隙間を封止するための高いシール性能を発揮する。

補強環１２０は金属製の筒状であり、端部が屈曲しているため、高い剛性を有する。そのため、密封装置１００を開口２０１に装着する際にねじりに対する変形が抑制される。従って、段差部１１６や突起部１１５と開口２０１の凸部２０３との係合が外れてしまうことが抑制され、密封装置１００の脱落が抑制される。

突起部１１５の装着方向の先端部が傾斜面１１５１になっているため、密封装置１００の装着時の開口２０１の凸部２０３と突起部１１５との間の抵抗が低減され、密封装置１００の装着性が向上する。

開口２０１はオーバル形状であり、突起部１１５はオーバル形状の長手方向の両端部に設けられ、短手方向の両端部には設けられないため、ゴム弾性体製の筒状部１１７が変形し易くなる。これにより、密封装置１００の装着性が向上する。また、突起部１１５はオーバル形状の長手方向の両端部に間隔を空けて複数設けられるため、密封装置１００の脱落が抑制される。

このように、実施例１に係る密封装置１００によれば、密封装置１００の装着の容易性の向上と、脱落の抑制とを両立することができる。

（その他）
実施例１では補強環が金属製である構成を例示したが、補強環の材質は金属に限らない。密封装置本体１１０を構成するゴム弾性体より高硬度の樹脂等でも良い。また、補強環の装着方向側の先端が外周面側に屈曲した構成を例示したが、補強環の屈曲位置は装着方向の反対方向側の先端でも良いし、屈曲方向は内周面側でも良い。

実施例１では、オーバル形状の開口２０１に装着可能な形状に構成された密封装置の例を説明したが、密封装置の形状は装着する開口の形状に応じて適宜決定されるものであり、実施例１で例示した形状に限定されない。開口の形状が円、楕円、角丸長方形等であっても、密封装置の形状を円、楕円、角丸長方形等に構成することで、本発明を適用することができる。

実施例１では、突起部が周方向に間隔を空けて複数設けられる構成の密封装置を例示したが、突起部は周方向に環状に設けられる構成としても良い。突起部を環状に設けることにより、開口の凸部との係合が外れにくくなるため、脱落抑制の効果が高くなる。

１００：密封装置
１１０：密封装置本体
１１１：外周リップ部
１１２：内周リップ部
１１３：第１の部分
１１４：第２の部分
１１５：突起部
１１５１：傾斜面
１１６：段差部
１１７：筒状部
１１８：外周面
１１９：外周面
１２０：補強環
２００：ハウジング
２０１：開口
２０２：内周面
２０３：凸部
２０４：外周リップ部が当接する部分
３００：挿通部材
３０１：外周面

Claims (7)

1. ハウジングに設けられた開口に装着され、前記開口に挿通される挿通部材と前記ハウジングの開口の内周面との間の環状隙間を封止する密封装置であって、
   ゴム弾性体製の密封装置本体と、
   前記密封装置本体の内部に埋設される補強環と、
   を備え、
   前記密封装置本体は、
   前記補強環が設けられた部分から、前記密封装置を前記開口に装着する際の装着方向の反対方向に向かって外周側に伸び、前記ハウジングの開口の内周面に当接するように構成される外周リップ部と、
   前記補強環が設けられた部分から、装着方向の反対方向に向かって内周側に伸び、前記挿通部材の外周面に当接するように構成される内周リップ部と、
   前記補強環が設けられた部分から、装着方向に伸び、外周面に段差部を有する筒状部と、
   前記筒状部の前記段差部より装着方向側の外周面に設けられた突起部と、
   を有し、
   前記筒状部の前記段差部より装着方向側の外周面の位置は、装着方向と反対方向側の外周面の位置より内周面側であり、前記段差部は、前記開口の内周面における前記外周リップ部が当接する部分より装着方向側に設けられた内向きの凸部に装着方向に係合し、
   前記突起部は、前記凸部に装着方向と反対方向に係合することを特徴とする密封装置。
2. 前記補強環は金属製である請求項１に記載の密封装置。
3. 前記補強環は筒状であり、かつ、端部が屈曲している請求項１に記載の密封装置。
4. 前記突起部の装着方向の先端部は、装着方向に沿って内周面側に近づく傾斜面を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の密封装置。
5. 前記突起部は前記筒状部の周方向に環状に設けられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の密封装置。
6. 前記突起部は前記筒状部の周方向に間隔を空けて複数設けられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の密封装置。
7. 前記開口はオーバル形状であり、
   前記突起部は前記開口の長手方向の両端部に複数設けられ、短手方向の両端部には設けられない請求項６に記載の密封装置。

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