JP4524596B2 - Sealing device mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車のステアリングコラムのダストシールとして好適に用いられる密封装置の取付構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for a sealing device suitably used as a dust seal for a steering column of an automobile, for example.
図3は、自動車のステアリングコラムのダストシールとして装着される従来の密封装置の取付構造の一例を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。なお、図3において、下方がステアリングホイール側(車室側)、上方が車室フロア側である。 FIG. 3 is a half cross-sectional view showing an example of a mounting structure of a conventional sealing device mounted as a dust seal for a steering column of an automobile, cut along a plane passing through its axis. In FIG. 3, the lower side is the steering wheel side (vehicle compartment side) and the upper side is the vehicle compartment floor side.
図3に示される密封装置101は、ステアリングシャフト102の外周に配置したゴム状弾性材料製のコラムカバー103の内周に密嵌される外周基部104と、ステアリングシャフト102に摺動自在に密接するシールリップ105と、前記外周基部104とシールリップ105の間に連続して形成されたベロー部106からなる。外周基部104は金属製の外環104aで補強されており、コラムカバー103の内周に締め代のない状態で挿入した後、コラムカバー103を金属製のクランプ107で締め付けることによって、このコラムカバー103に密封的に取り付けられている。
A
しかし、上記図3の密封装置101の取付構造によれば、取り付けの際にクランプ107でコラムカバー103を締め付ける工程を有するため、作業が煩雑で時間がかかり、しかもクランプ107の材料としては、防錆のためにSUS等が用いられており、部品コストが高価であった。
However, according to the mounting structure of the
そこで、この種の密封装置において、取付作業を効率良く行うことができ、かつ部品コストの低減を図ったものとしては、特許文献1に記載されたものが知られている。
本発明は、作動軸とその外周側に配置され弾性的に変形可能な外周部材との間に介在される密封装置の取付構造において、特許文献1とは異なる技術により、取付作業の一層の容易化及びコスト低減を図ることにある。 According to the present invention, in a mounting structure of a sealing device that is disposed between an operating shaft and an outer peripheral member that is elastically deformable and disposed on the outer peripheral side thereof, the mounting operation is further facilitated by a technique different from Patent Document 1. The purpose is to reduce the cost and cost.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項1の発明に係る密封装置の取付構造は、作動軸とその外周側に配置されゴム状弾性材料からなる外周部材との間に介在される密封装置において、この密封装置は、前記外周部材の内周に挿入され外環で補強された外周基部及びその内周に一体に形成されて前記作動軸の外周面に摺動可能に密接されるシールリップを備え、前記外周部材の外周面に締付環を圧入することによって、この外周部材が前記締付環と外周基部との間で径方向に圧縮され、前記外周基部に対する保持力が与えられるものである。 As a means for effectively solving the technical problem described above, the mounting structure of the sealing device according to the invention of claim 1 is provided between the operating shaft and an outer peripheral member made of a rubber-like elastic material and disposed on the outer peripheral side thereof. In the interposed sealing device, the sealing device is inserted into the inner periphery of the outer peripheral member and reinforced with an outer ring, and is integrally formed on the inner periphery so as to be slidable on the outer peripheral surface of the operating shaft. A seal lip to be in close contact is provided, and a pressing ring is press-fitted into the outer peripheral surface of the outer peripheral member, whereby the outer peripheral member is compressed in a radial direction between the tightening ring and the outer peripheral base, and held against the outer peripheral base. Power is given.
すなわち、上記構成による密封装置の取付構造においては、シールリップを作動軸に外挿すると共に、外周基部を外周部材の内周に挿入することによって、密封装置を作動軸と外周部材との間に配置させた後、外周部材の外周面に締付環を圧入するだけで、この外周部材に外周基部への適当な緊迫力が付与されて、密封装置が保持され、取付作業が完了する。締付環は環状に連続したものであるため、クランプと異なり、金属製にする必要はない。 That is, in the mounting structure of the sealing device having the above-described configuration, the sealing lip is inserted between the operating shaft and the outer peripheral member by extrapolating the seal lip to the operating shaft and inserting the outer peripheral base portion into the inner periphery of the outer peripheral member. After the arrangement, by simply press-fitting a tightening ring into the outer peripheral surface of the outer peripheral member, an appropriate tightening force to the outer peripheral base is applied to the outer peripheral member, the sealing device is held, and the mounting operation is completed. Unlike the clamp, the clamp ring does not need to be made of metal because it is continuous in an annular shape.
請求項2の発明に係る密封装置の取付構造は、請求項1に記載された構成において、外周部材の外周面に円周方向へ延びる凹段部が形成され、締付環に、前記凹段部と抜け止め状態に掛合される掛合爪が形成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the sealing device mounting structure according to the first aspect, wherein a concave step portion extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the outer peripheral member, and the concave step is formed on the fastening ring. A hooking claw is formed to be hooked to the part in a retaining state.
この構成によれば、外周部材の外周面に締付環を圧入することによって、外周部材の外周面に形成された凹段部に、締付環に形成された掛合爪が抜け止め状態に掛合される。 According to this configuration, by engaging the fastening ring with the outer peripheral surface of the outer peripheral member, the engaging claw formed on the fastening ring engages with the recessed step portion formed on the outer peripheral surface of the outer peripheral member in a retaining state. Is done.
請求項1又は2の発明に係る密封装置の取付構造によれば、外周基部を外周部材の内周に挿入してから、この外周部材の外周面に締付環を圧入することによって、取付を短時間で容易に行うことができる。また、請求項2によれば、締付環が、圧入によって抜け止めされるので、脱落のおそれがなく、密封装置の外周基部を外周部材の内周に確実に固定することができる。 According to the sealing device mounting structure of the first or second aspect of the present invention, the outer base is inserted into the inner periphery of the outer peripheral member, and then the fastening ring is press-fitted into the outer peripheral surface of the outer peripheral member. It can be done easily in a short time. According to the second aspect, the fastening ring is prevented from coming off by press-fitting, so that there is no fear of dropping off, and the outer peripheral base portion of the sealing device can be securely fixed to the inner periphery of the outer peripheral member.
以下、本発明に係る密封装置の取付構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明に係る密封装置の取付構造の好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図2は、図1の密封装置における締付環を、その軸心を通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。なお、図1において、下方がステアリングホイール側(車室側)、上方が車室フロア側(ユニバーサルジョイント側)である。 Hereinafter, the mounting structure of the sealing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view showing a preferred embodiment of a mounting structure of a sealing device according to the present invention by cutting along a plane passing through the axis thereof, and FIG. 2 is a tightening ring in the sealing device of FIG. It is a half sectional view of the wearing state cut and shown by a plane passing through the axis. In FIG. 1, the lower side is the steering wheel side (vehicle compartment side), and the upper side is the vehicle compartment floor side (universal joint side).
図1において、参照符号1は密封装置、参照符号2は締付環、参照符号3は請求項1に記載された作動軸に相当するステアリングシャフト、参照符号4は、前記ステアリングシャフト3にユニバーサルジョイントを介して連結された不図示のピットマンアームが貫通した車室のフロアに、前記ステアリングシャフト3、ユニバーサルジョイント及びピットマンアームを包囲するように取り付けられたコラムカバーで、請求項1に記載された外周部材に相当するものである。密封装置1は、コラムカバー4における内周側カバー41の筒状開口部41aの内周面とステアリングシャフト3の外周面との間に介在され、締付環2は、コラムカバー4の筒状開口部の外周面に圧入される。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a sealing device,
コラムカバー4はゴム状弾性材料からなるものであって、弾性的に変形可能であり、内周側カバー41及び外周側カバー42からなる二重構造を有し、内周側カバー41におけるステアリングホイール側を向いた筒状開口部41aと、外周側カバー42におけるステアリングホイール側を向いた筒状開口部42aは、径方向に互いに密接状態に重合している。また、このコラムカバー4における外周側カバー42の筒状開口部42a近傍の外周面には、円周方向へ連続した凹段部42bが形成されている。
The column cover 4 is made of a rubber-like elastic material, is elastically deformable, has a double structure including an inner
密封装置1は、コラムカバー4における内周側カバー41の筒状開口部41aの内周に挿入された外周基部11と、この外周基部11におけるステアリングホイールと反対側を向いた端部から軸方向へ反復的に折り返されながら内周側へ延びる膜状のベロー部12と、このベロー部12の内周端部に形成されて、すなわち外周基部11の内周側にベロー部12を介して一体に形成されて、ステアリングシャフト3の外周面に摺動可能に密接されるシールリップ13を備える。シールリップ13は、ステアリングホイールと反対側、すなわちフロア側を向いている。
The sealing device 1 includes an outer
密封装置1における外周基部11、ベロー部12及びシールリップ13は、連続したゴム状弾性材料からなるものであって、外周基部11は、金属製の外環14に一体的に加硫接着されており、シールリップ13の厚肉基部13aには、金属製の補強環15が埋設されている。また、前記厚肉基部13aの内周には、揺動するステアリングシャフト3の外周面と当接することによって、ステアリングシャフト3に対するシールリップ13の角度をほぼ一定に保持するためのダンパ部13bが突設されている。
The outer
密封装置1における外周基部11に加硫接着された外環14は、金属板の打ち抜きプレス成形等により製作されたものであって、コラムカバー4における内周側カバー41の筒状開口部41aの内周面に密接される円筒部14aと、そのステアリングホイール側を向いた端部から外周側へ展開して前記内周側カバー41の筒状開口部41aの端面と当接される鍔部14bとからなる。前記円筒部14aは、自由状態における前記内周側カバー41の筒状開口部41aの内径よりも僅かに大径に形成されており、言い換えれば前記筒状開口部41aの内径に対して微小な嵌合代(締め代)を有する。
The
締付環2は所要の剛性を有する合成樹脂材等からなるものであって、図2に示されるように、円筒状締付部21と、その軸方向一端の内周面に突出形成された掛合爪22と、軸方向他端に形成された内周突縁部23からなる。
The fastening
締付環2の円筒状締付部21の内径は、コラムカバー4における外周側カバー42の筒状開口部42aの外径よりも適宜小径である。すなわち、互いに同心配置した時の締付環2の円筒状締付部21と外環14の円筒部14aとの径方向距離は、自由状態での内周側カバー41の筒状開口部41aと外周側カバー42の筒状開口部42aの径方向肉厚の和よりも小さく、したがって前記円筒状締付部21と円筒部14aとの間で、前記筒状開口部41a,42aに対する適当な締め代が設定されている。
The inner diameter of the
締付環2の掛合爪22は、締付環2の円筒状締付部21の内周面から内周側へほぼ直角に立ち上がる立上り面22aと、その内周端部から掛合部22の先端へ向かって開いた円錐面22bからなる。そして円筒状締付部21の軸方向長さ、すなわち図2に示される掛合爪22の立上り面22aと内周突縁部23との間の長さLは、コラムカバー4における外周側カバー42の先端42cから凹段部42bまでの長さ以上に形成されている。
The
以上の構成において、密封装置1は、その外周基部11に一体的に加硫接着された外環14の円筒部14aが、コラムカバー4における内周側カバー41の筒状開口部41aの内周面に、このコラムカバー4における外周側カバー42の筒状開口部42aに対する締付環2の圧入代に由来する適当な締め代をもって密着した状態に抱持され、シールリップ13が、操舵に伴って回転するステアリングシャフト3の外周面に摺動可能に密接していることによって、コラムカバー4内へのダストの侵入や、コラムカバー4内のグリースの漏出を防止するものである。また、外周基部11とシールリップ13の間でベロー部12が自在に変形可能であるため、ティルトステアリングとしてのステアリングホイールの傾き(ハンドルの高さ)の微調整が許容される。
In the above configuration, the sealing device 1 includes the
そして、この密封装置1の取付においては、まずシールリップ13を、ステアリングホイールが取り付けられていないステアリングシャフト3に、先端がフロア側を向くようにステアリングホイール取付端部側から外挿すると共に、外周基部11における外環14の円筒部14aを、コラムカバー4における内周側カバー41の筒状開口部41aの内周に、鍔部14bがこの筒状開口部41aの端面と当接するまでステアリングホイール取付端部側から挿入することによって、密封装置1を、ステアリングシャフト3とコラムカバー4の筒状開口部との間に配置する。このとき、外環14の円筒部14aは、前記筒状開口部41aの内径に対する嵌合代が微小なものであるため、挿入抵抗が小さく、容易に挿入することができる。
In mounting the sealing device 1, first, the
次に、締付環2を、掛合爪22を有する端部がフロア側を向くように、ステアリングシャフト3のステアリングホイール取付端部側から外挿して、コラムカバー4における外周側カバー42の筒状開口部42aの外周面に圧入する。この圧入の過程では、まず掛合爪22の円錐面22bが、外周側カバー42の筒状開口部42a及びその内周側に重合された内周側カバー41の筒状開口部41aを径方向へ圧縮変形させながら、外周側カバー42の筒状開口部42aの外周面を軸方向へ摺動する。なお、図1に示されるように、外周側カバー42の筒状開口部42aの端部外周面に形成された円錐面42dは、締付環2の圧入を容易にするのに有効である。
Next, the
締付環2における掛合爪22の円錐面22bの進入によって、いったん圧縮変形された筒状開口部42a,41aは、掛合爪22の通過に伴って、自らの弾性により復元しようとする。しかしながら、締付環2の円筒状締付部21と、外環14の円筒部14aとの間には、前記筒状開口部42a,41aに対する所定の締め代が設定されているため、自由状態での肉厚に復元されることはなく、内周側カバー41の筒状開口部41aの内周面は外環14の円筒部14aの外周面に所定の面圧で密接し、外周側カバー42の筒状開口部42aの外周面は、締付環2の円筒状締付部21の内周面に所定の面圧で密接することになる。そして、掛合爪22がコラムカバー4における外周側カバー42の筒状開口部42aの外周面に形成された凹段部42b内に嵌まり込んだ時点で、締付環2が抜け止め状態になると共に、密封装置1の外周基部11(外環14)が適当な緊迫力で抱持され、密封装置1の取付作業が完了する。
The
すなわち、締付環2を圧入するだけで、密封装置1の外周基部11に対する保持力が付与されるので、従来のように金属クランプで締め付ける作業に比較して容易であり、短時間で作業を終了することができる。また、締付環2は合成樹脂からなるため、安価に製作することができ、十分な引張強度を持たせることができ、錆の発生のおそれもない。
That is, since the holding force to the outer
1 密封装置
11 外周基部
12 ベロー部
13 シールリップ
14 外環
15 補強環
2 締付環
21 円筒状締付部
22 掛合爪
22a 立上り面
22b 円錐面
23 内周突縁部
3 ステアリングシャフト(作動軸)
4 コラムカバー(外周部材)
41 内周側カバー
41a,42a 筒状開口部
42 外周側カバー
42b 凹段部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
4 Column cover (peripheral member)
41 Inner
Claims (2)
In a sealing device (1) interposed between an operating shaft (3) and an outer peripheral member (4) made of a rubber-like elastic material and disposed on the outer peripheral side thereof, the sealing device (1) includes the outer peripheral member (4). ) And an outer base (11) reinforced by an outer ring (14) and a seal lip formed integrally with the outer periphery and slidably in contact with the outer peripheral surface of the operating shaft (3). (13), and by pressing the fastening ring (2) into the outer circumferential surface of the outer circumferential member (4), the outer circumferential member (4) is connected to the clamping ring (2) and the outer circumferential base (11). The sealing device mounting structure is characterized in that a holding force is applied to the outer peripheral base portion (11) by being compressed in the radial direction .
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