JP6397240B2 - ダストシール - Google Patents

Description

本発明は、自動車のステアリング装置等の軸周からの泥水やダストの浸入を防止する手段として用いられ、かつ遮音性を高めたダストシールに関するものである。

自動車のステアリング装置用ダストシールとして、従来、例えば下記の特許文献１に記載されたようなものが知られている。すなわち図３に示すように、ステアリングホイール（ハンドル）１００に接続されたステアリングメインシャフト１０１と不図示のギアに接続されたギアシャフト１０２を、自在継手１０４，１０５を介してトルク伝達可能に連結するインターミディエイトシャフト１０３と、このインターミディエイトシャフト１０３が挿通されたフロントダッシュパネル１０６のコラムホール１０６ａとの間にゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるダストシール１０７を設け、このダストシール１０７によって、エンジンルームＢ側から車室Ａ側への泥水やダストの浸入を防止している。

また近年は、この種のダストシール１０７に、泥水やダストの浸入を防止するといった本来の機能に加えて、車室Ａの静粛性を高めるためにロードノイズやエンジン音に対する遮音性が要求され、このような遮音シールとしては、例えば下記の特許文献２のようなものが知られている。

実開平１−８７９６０号公報 ＷＯ２００５／０６８２７７

しかしながら自動車の製造（組立）において、フロントダッシュパネル１０６のコラムホール１０６ａへインターミディエイトシャフト１０３を挿通してステアリングメインシャフト１０１とギアシャフト１０２に連結する作業を、工程上の理由によってダストシール１０７の組み付けに先行して行う必要がある場合は、従来の技術では、インターミディエイトシャフト１０３の組み込み後にコラムホール１０６ａにダストシール１０７を装着することは不可能であった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その目的は、軸の組み込み後でも装着可能で、かつ遮音性に優れたダストシールを提供することにある。

本発明のダストシールは、機器の軸孔部とこの軸孔部に挿通された軸との間に配置され、前記軸の外周面に密接する内径筒部と、この内径筒部の前記機器側となる軸方向一端から外径側に拡がる顎部とを有し、円周方向１か所以上の分割部で円周方向に分割されたゴム状弾性材料からなる第一のシールリングと、
前記第一のシールリングの内径筒部に重ね合わされる内径筒部と、この内径筒部の前記機器側となる軸方向一端から外径側に拡がる顎部と、この顎部から延びて先端部が前記第一のシールリングの顎部に密接する外側筒部とを有し、円周方向１か所以上の分割部で円周方向に分割されたゴム状弾性材料からなる第二のシールリングと、
前記第一のシールリングと前記第二のシールリングとの間の空間に包み込まれるように介在し、円周方向１か所以上の分割部で円周方向に分割されたゴム状弾性材料からなる第三のシールリングと、
前記第一のシールリングの顎部に形成され、前記軸孔部の外周側で前記機器側の面に摺動可能に密接するシール突条と、
前記第三のシールリングを収納した状態で前記第一のシールリングの内径筒部と前記第二のシールリングの内径筒部とを共締めし、前記シール突条を前記機器側の面に密接させて前記軸の外周面に固定する結束部材とを備える。

上記構成のダストシールによれば、各シールリングが円周方向１か所以上で円周方向に分割されているため、各シールリングをその分割部を開くようにしながら軸の外周に配置した後で、これらのシールリングを互いに密接重合させて結束部材で環状に結束することによって、機器の軸孔部とこの軸孔部に挿通された軸との間に組み込むことができる。そしてこのダストシールは、複数のシールリングが密接重合した構造を有するため、遮音性の高いものとすることができる。

また、本発明は上記目的を達成するため更に以下の手段を採用してもよい。
各シールリングの分割部が互いに円周方向異なる位置にある。

シールリングの分割部が、このシールリングに密接重合した他のシールリングによって閉塞されるので、各シールリングの分割部が不連続となってシール性を向上することができる。

複数のシールリングのうち少なくとも１つのシールリングが気泡又は金属粉を混在させたものである。

気泡を混在させたシールリングは音波を吸収して熱エネルギに変換することにより透過音を低減し、金属粉を混在させたシールリングは密度が高い（質量が大きい）ことによって音の反射率を高め、透過音を低減するため、遮音性を高めることができる。

本発明に係るダストシールによれば、各シールリングをその分割部を開くようにしながら軸の外周に配置して結束することができるので、軸の組み込み後でも装着可能で、しかも軸孔部と軸との間からの泥水やダストの浸入を防止するといったダストシール本来の機能に加えて、遮音性に優れた構造とすることができる。

本発明に係るダストシールの好ましい実施の形態を自動車のステアリング装置に組み込んだ状態を示す断面斜視図である。 本発明に係るダストシールの好ましい実施の形態を分離した状態を示す斜視図である。 自動車のステアリング装置に組み込んだ従来のダストシールを示す概略的な断面図である。

以下、本発明に係るダストシールの好ましい実施の形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。

まず図１において、参照符号１０６は自動車の車室ＡとエンジンルームＢの間を仕切るフロントダッシュパネル、参照符号１０３はフロントダッシュパネル１０６のコラムホール１０６ａに挿通されたステアリング装置のインターミディエイトシャフトである。なお、コラムホール１０６ａは機器の軸孔部に相当し、インターミディエイトシャフト１０３は軸に相当するものである。

インターミディエイトシャフト１０３の外周には本発明に係るダストシールが装着されていて、このダストシールは、第一のシールリング１と、第二のシールリング２と、この第一及び第二のシールリング１，２間に密接重合状態で介在された第三のシールリング３と、第一及び第二のシールリング１，２の後述する内径筒部１１及び内径筒部２１を結束してインターミディエイトシャフト１０３の外周面に固定する結束バンド４を備える。なお、第一のシールリング１、第二のシールリング２及び第三のシールリング３はシールリングに相当するものであり、結束バンド４は結束部材に相当するものである。

詳しくは、第一のシールリング１はゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で成形されたものであって、インターミディエイトシャフト１０３の外周面に密接状態に外挿される内径筒部１１と、この内径筒部１１の軸方向一端から外径側へ円盤状に展開した鍔部１２からなり、鍔部１２における内径筒部１１と反対側を向いた面に形成された環状の複数のシール突条１２ａがフロントダッシュパネル１０６におけるコラムホール１０６ａの外周側かつ車室Ａ側の面に密接されるものである。図２に示すように、この第一のシールリング１は、円周方向１か所に分割部１３を有し、すなわち分割部１３において円周方向へ分割されている。

第二のシールリング２は、第一のシールリング１と同様のゴム状弾性材料で成形されたものであって、第一のシールリング１における内径筒部１１の外周面に重合状態で外挿される内径筒部２１と、この内径筒部２１の軸方向一端から外径側へ円盤状に展開した鍔部２２と、この鍔部２２の外径部から内径筒部２１と反対側へ向けて延び、先端が第一のシールリング１の鍔部１２の外径部と密接衝合される外径筒部２３からなるものである。図２に示すように、この第二のシールリング２は、円周方向１か所に分割部２４を有し、すなわち分割部２４において円周方向へ分割されている。

第三のシールリング３は、気泡を混在させたゴム状弾性材料（スポンジ状の発泡弾性体）からなるものであって、軸心を通る平面で切断した断面形状が略長方形をなし、第一のシールリング１における内径筒部１１の一部及び鍔部１２と、第二のシールリング２における鍔部２２及び外径筒部２３との間に包み込まれるように密接重合状態で介在されるものである。図２に示すように、この第三のシールリング３は円周方向１か所に分割部３１を有し、すなわち分割部３１において円周方向へ分割されている。

結束バンド４は金属又は合成樹脂からなるものであって、帯状のバンド本体及びその一端に設けられて他端を差し込んで固定する留め具を有する既知の構成のものであり、インターミディエイトシャフト１０３に外挿した第一のシールリング１の内径筒部１１及びこれに外挿した第二のシールリング２の内径筒部２１を、共締めして前記インターミディエイトシャフト１０３の外周面に固定するために、前記第二のシールリング２の内径筒部２１に巻き付けて締め付け、前記留め具によって環状に結合するものである。

以上のように構成されたダストシールは、第一のシールリング１、第二のシールリング２及び第三のシールリング３がそれぞれ円周方向１か所で円周方向に分割されているため、例えばフロントダッシュパネル１０６のコラムホール１０６ａに挿通されたインターミディエイトシャフト１０３に装着するに際しては、まず各シールリング１〜３を、その分割部１３，２４，３１を開くようにしながらインターミディエイトシャフト１０３の外周に抱き付かせるように配置する。このとき、第一のシールリング１の鍔部１２に形成されたシール突条１２ａを、フロントダッシュパネル１０６におけるコラムホール１０６ａの外周側かつ車室Ａ側の面に密接させる。またこのとき、各シールリング１〜３の分割部１３，２４，３１が円周方向に対して例えば９０°程度、互いに異なる位置になるようにする。

これらのシールリング１〜３は互いに密接重合状態とする。詳しくは第一のシールリング１の内径筒部１１の外周面及び鍔部１２に第三のシールリング３の内周面３ａ及び一端面３ｂをそれぞれ密接重合させ、第三のシールリング３の外周面３ｃ及び他端面３ｄに第二のシールリング２の外径筒部２３の内周面及び鍔部２２の内側面をそれぞれ密接重合させ、第一のシールリング１の内径筒部１１の外周に第二のシールリング２の内径筒部２１を密接重合させる。そしてこの状態で、第二のシールリング２の内径筒部２１に結束バンド４を巻き付けて結束することによって、装着が完了する。

上記構成のダストシールは、フロントダッシュパネル１０６のコラムホール１０６ａとこれに挿通されたインターミディエイトシャフト１０３との間を塞ぐように配置され、インターミディエイトシャフト１０３に締め付け固定されると共に、シール突条１２ａがフロントダッシュパネル１０６における車室Ａ側の面に摺動可能に密接することによって、エンジンルームＢ側から車室Ａ側への泥水やダストの浸入を防止するものである。そして各シールリング１〜３の分割部１３，２４，３１が互いに円周方向異なる位置にあるため、分割部１３，２４，３１同士が軸方向に互いに不連続となり、すなわち軸方向に貫通する隙間による漏れ経路が形成されず、第一のシールリング１の分割部１３のうち、内径筒部１１に形成された分割部１３ａは、この内径筒部１１が結束バンド４からの緊結力によりインターミディエイトシャフト１０３の外周面に締め付けられることで塞がれるので軸方向に貫通する隙間がなくなる。このため、泥水やダストに対する所要の密封性能が確保される。

また、このダストシールは、第一〜第三のシールリング１〜３を密接重合した構造とすることによって十分な厚みを有することに加え、第一のシールリング１及び第二のシールリング２がゴム状弾性材料からなり、その間の第三のシールリング３がスポンジ状の発泡弾性体からなることによって優れた吸音性を有するため、コラムホール１０６ａをエンジンルームＢ側から車室Ａ側へ透過しようとする音波のエネルギを十分に吸収・減衰することができ、遮音性の高いものとすることができる。

そして上記構成のダストシールによれば、自動車の製造（組立）において、フロントダッシュパネル１０６のコラムホール１０６ａへインターミディエイトシャフト１０３を挿通して図３に示すステアリングメインシャフト１０１やギアシャフト１０２に連結して組み込んだ後でも、各シールリング１〜３をその分割部１３，２４，３１を開くようにしながらインターミディエイトシャフト１０３の外周に配置して結束バンド４で締め付け結束することによって装着可能となる。

また、上述の説明では、第三のシールリング３がスポンジ状の発泡弾性体からなるものとしたが、ゴム状弾性材料に磁性粉などの金属粉を混在させたものであっても良い。金属粉を混在させたシールリング３は密度が高い（質量が大きい）ことによって音の反射率が高まり、これによって透過音を低減し、遮音性を高めることができる。

１ 第一のシールリング（シールリング）
１２ａ シール突条
１３ 分割部
２ 第二のシールリング（シールリング）
２４ 分割部
３ 第三のシールリング（シールリング）
３１ 分割部
４ 結束バンド（結束部材）
１０３ インターミディエイトシャフト（軸）
１０６ フロントダッシュパネル
１０６ａ コラムホール（軸孔部）

Claims (3)

1. 機器の軸孔部とこの軸孔部に挿通された軸との間に配置され、前記軸の外周面に密接する内径筒部と、この内径筒部の前記機器側となる軸方向一端から外径側に拡がる顎部とを有し、円周方向１か所以上の分割部で円周方向に分割されたゴム状弾性材料からなる第一のシールリングと、
   前記第一のシールリングの内径筒部に重ね合わされる内径筒部と、この内径筒部の前記機器側となる軸方向一端から外径側に拡がる顎部と、この顎部から延びて先端部が前記第一のシールリングの顎部に密接する外側筒部とを有し、円周方向１か所以上の分割部で円周方向に分割されたゴム状弾性材料からなる第二のシールリングと、
   前記第一のシールリングと前記第二のシールリングとの間の空間に包み込まれるように介在し、円周方向１か所以上の分割部で円周方向に分割されたゴム状弾性材料からなる第三のシールリングと、
   前記第一のシールリングの顎部に形成され、前記軸孔部の外周側で前記機器側の面に摺動可能に密接するシール突条と、
   前記第三のシールリングを収納した状態で前記第一のシールリングの内径筒部と前記第二のシールリングの内径筒部とを共締めし、前記シール突条を前記機器側の面に密接させて前記軸の外周面に固定する結束部材と、
   を備えることを特徴とするダストシール。
2. 前記第一のシールリングと前記第二のシールリングと前記第三のシールリングとのそれぞれの前記分割部は、互いに円周方向異なる位置にあることを特徴とする請求項１に記載のダストシール。
3. 前記第三のシールリングは、気泡又は金属粉を混在させたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のダストシール。

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