特開 2024-65453 密封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065453

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】密封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/52 20060101AFI20240508BHJP

   F16J 15/16 20060101ALI20240508BHJP

   F16J 15/3224 20160101ALI20240508BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20240508BHJP

   F16J 3/02 20060101ALI20240508BHJP

   B62D 1/20 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

F16J15/52 Z

F16J15/16 B

F16J15/3224

F16J15/3204 201

F16J3/02 B

B62D1/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174315

(22)【出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109380

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 恵

(74)【代理人】

【識別番号】100109036

【弁理士】

【氏名又は名称】永岡 重幸

(74)【代理人】

【識別番号】100125335

【弁理士】

【氏名又は名称】矢代 仁

(72)【発明者】

【氏名】井上 大樹

【テーマコード（参考）】

3D030

3J006

3J043

3J045

【Ｆターム（参考）】

3D030DC33

3J006AE07

3J006AE15

3J006AE40

3J006AE51

3J006CA01

3J006CA04

3J006CA05

3J043AA16

3J043BA06

3J043CA02

3J043CA08

3J043CA11

3J043CA12

3J043CB13

3J043CB14

3J043CB20

3J043DA05

3J043FB10

3J043HA01

3J045AA06

3J045AA20

3J045BA02

3J045BA03

3J045CB07

3J045EA10

(57)【要約】

【課題】高い遮音性を有し、かつ回転軸に与えるトルクが小さい密封装置を提供する。
【解決手段】密封装置は、外側支持部材と、外側支持部材に設けられた孔内に配置された回転軸との間の隙間を封止する。密封装置は、外側支持部材に取り付けられる取付部と、取付部の内側に配置された円筒部と、円筒部の内側に配置され、回転軸の外周面に摺動可能に接触する摺動部と、取付部と円筒部との間に介在するエラストマー製のベロー部を有する。ベロー部は、円錐台形状を有する外側傾斜部と、外側傾斜部と逆方向に傾斜した円錐台形状を有する内側傾斜部と、外側傾斜部と内側傾斜部を接続する屈曲部を有する。外側傾斜部は、屈曲部よりも厚い外側厚肉部を有する。内側傾斜部は、屈曲部よりも厚い内側厚肉部とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側支持部材と、前記外側支持部材に設けられた孔内に配置された回転軸との間の隙間を封止する密封装置であって、
前記外側支持部材の前記孔に取り付けられる環状の取付部と、
前記取付部の径方向内側に配置された円筒部と、
前記円筒部の径方向内側に配置され、前記回転軸の外周面に摺動可能に接触する摺動部と、
前記取付部と前記円筒部との間に介在するエラストマー製のベロー部とを有し、
前記ベロー部は、円錐台形状を有する外側傾斜部と、前記外側傾斜部と逆方向に傾斜した円錐台形状を有する内側傾斜部と、屈曲した断面形状を有し前記外側傾斜部と前記内側傾斜部とを接続する屈曲部とを有し、
前記外側傾斜部は、前記屈曲部の厚さよりも大きい厚さを有する外側厚肉部を有し、
前記内側傾斜部は、前記屈曲部の厚さよりも大きい厚さを有する内側厚肉部を有する
密封装置。

【請求項2】

前記円筒部と前記ベロー部の前記内側傾斜部とを接続する内側接続部をさらに有し、
前記内側接続部は、前記外側厚肉部の厚さおよび前記内側厚肉部の厚さより小さい厚さを有する
請求項１に記載の密封装置。

【請求項3】

前記取付部と前記ベロー部の前記外側傾斜部とを接続する外側接続部をさらに有し、
前記外側接続部は、前記外側厚肉部の厚さおよび前記内側厚肉部の厚さより小さい厚さを有する
請求項１または２に記載の密封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリングダストシールとして用いられるのに適した密封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ステアリングダストシールは、自動車のフロントダッシュパネルに配置され、その内部にステアリングシャフトが回転自在に挿入されている（特許文献１）。ステアリングダストシールは、ステアリングシャフトの回転時にステアリングシャフトが摺動する部分を有する。

【0003】

ステアリングダストシールは、エンジンルームから乗員室内への異物（ダスト、泥水など）の侵入を抑制するとともに、エンジンルームから乗員室内への音の伝達を抑制する機能を有する。ステアリングシャフトの角度をドライバーによって調整可能とするため、ステアリングダストシールには弾性材料から形成されたベロー部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２０／２５０５７７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、乗員室を静粛にする要望がますます高まっている。また、ステアリングシャフトの回転時に、ステアリングダストシールがステアリングシャフトに与える抵抗すなわちトルクが小さいことが望ましい。

【0006】

そこで、本発明は、高い遮音性を有し、かつ回転軸に与えるトルクが小さい密封装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るある態様は、外側支持部材と、前記外側支持部材に設けられた孔内に配置された回転軸との間の隙間を封止する密封装置を提供する。この密封装置は、前記外側支持部材の前記孔に取り付けられる環状の取付部と、前記取付部の径方向内側に配置された円筒部と、前記円筒部の径方向内側に配置され、前記回転軸の外周面に摺動可能に接触する摺動部と、前記取付部と前記円筒部との間に介在するエラストマー製のベロー部とを有する。前記ベロー部は、円錐台形状を有する外側傾斜部と、前記外側傾斜部と逆方向に傾斜した円錐台形状を有する内側傾斜部と、屈曲した断面形状を有し前記外側傾斜部と前記内側傾斜部とを接続する屈曲部とを有する。前記外側傾斜部は、前記屈曲部の厚さよりも大きい厚さを有する外側厚肉部とを有する。前記内側傾斜部は、前記屈曲部の厚さよりも大きい厚さを有する内側厚肉部とを有する。

【0008】

この態様においては、ベロー部の外側傾斜部および内側傾斜部には、外側厚肉部および内側厚肉部が設けられており、これらの厚肉部がエンジンルームからの騒音を乗員室に伝達するのを効果的に抑制する。一方、ベロー部の屈曲部は、厚さが小さく変形しやすいため、密封装置が回転軸に与える抵抗すなわちトルクを低減することができる。特に低温環境においてベロー部を形成するエラストマーが硬くなっても、薄い屈曲部は変形しやすい。回転軸に与えられる抵抗が小さいため、回転軸と摺動部の摺動に伴って発生する騒音も低減される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は本発明の実施形態に係る密封装置を示す一部破断斜視図である。

【図2】図２は上記密封装置の断面図である。

【図3】図３は使用状態での上記密封装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。

【0011】

図１～図３に示すように、本発明の実施形態に係る密封装置１は、２つのシール部１０，５０（第１のシール部１０および第２のシール部５０）を持つ複合構造を有する。シール部１０，５０の各々は、中心軸線Ａｘを中心とする円環状の部品である。図１～図３に表された断面は、中心軸線Ａｘを含む平面である。

【0012】

図３に示すように、実施形態に係る密封装置１は、外側支持部材２と、外側支持部材２に設けられた孔２Ａ内に配置された回転軸（ステアリングシャフト）４との間の隙間を封止するステアリングダストシールである。回転軸４は軸線Ｂｘを中心に回転させられる。図３において、符号Ｅはエンジンルーム側の空間を示し、Ｐは乗員室側の空間を示す。

【0013】

外側支持部材２は、自動車のフロントダッシュパネルであってもよい。あるいは、外側支持部材２は、フロントダッシュパネルに固定された円筒部材（フロントダッシュパネルに密封装置１を取り付けるためのアタッチメント部材）であってもよい。

【0014】

エンジンルームには、内燃機関（図示せず）が配置されていてもよいし、電動モーター（図示せず）が配置されていてもよい。

【0015】

孔２Ａは、乗員室側の空間Ｐで開口する大径孔部２Ｂと、大径孔部２Ｂに隣接し大径孔部２Ｂよりもエンジンルーム側に配置された小径孔部２Ｃとを有する。大径孔部２Ｂおよび小径孔部２Ｃは丸穴である。密封装置１が孔２Ａに同心に取り付けられた理想的な場合、密封装置１の中心軸線Ａｘは孔２Ａの中心軸線でもある。

【0016】

密封装置１はシール部１０，５０を有するが、シール部１０，５０の各々を密封装置（ステアリングダストシール）とみなすことができる。

【0017】

第１のシール部（第１の密封装置）１０は、基本的に、エラストマーから形成された高弾性部品である。シール部１０は、外側支持部材２の孔２Ａに取り付けられる環状の取付部１１と、取付部１１の径方向内側に配置された円筒部１２と、取付部１１と円筒部１２との間に介在して両者を接続する曲折したベロー部１３とを有する。さらに、シール部１０は、円筒部１２の径方向内側に配置され、回転軸４の外周面に摺動可能に接触する摺動部１４を有する。

【0018】

取付部１１は、エラストマーから形成された弾性環１５と、弾性環１５の周囲に固着された剛性材料、例えば金属から形成された剛性環１６を有する。

【0019】

剛性環１６は、ほぼＬ字形の断面形状を有する。すなわち、剛性環１６は円筒状のスリーブ１６ａと、スリーブ１６ａの一端から径方向外側に広がるフランジ１６ｂとを有する。スリーブ１６ａは、外側支持部材２の孔２Ａの大径孔部２Ｂに嵌め込まれている（圧入されている）。

【0020】

弾性環１５の大部分は、剛性環１６の径方向内側に配置されている。但し、弾性環１５の一部は、フランジ１６ｂの乗員室側の面、フランジ１６ｂの外周面、およびフランジ１６ｂのエンジンルーム側の面の外周部分に固着されている。シール部１０が孔２Ａに装着された状態では、フランジ１６ｂのエンジンルーム側の面の外周部分に固着された弾性環１５の部分１５ａは、外側支持部材２の端面と剛性環１６のスリーブ１６ａとの間で中心軸線Ａｘに沿って圧縮される。したがって、部分１５ａは、剛性環１６と外側支持部材２との間の間隙を封止し、乗員室側の空間Ｐからエンジンルーム側の空間Ｅへの異物の侵入を低減し、剛性環１６および／または外側支持部材２の腐食を防止する。

【0021】

スリーブ１６ａのフランジ１６ｂとは反対の端部１６ｃは、スリーブ１６ａの他の部分よりも小さい直径を有する。端部１６ｃは弾性環１５の部分１５ｂで包囲されている。部分１５ｂは、ラジアルリップ１５ｃとアキシャルリップ１５ｄとを有する。シール部１０が孔２Ａに装着された状態では、ラジアルリップ１５ｃは、孔２Ａの大径孔部２Ｂの内周面に押されて径方向内側に変形し、端部１６ｃと外側支持部材２との間の間隙を封止する。また、この状態では、アキシャルリップ１５ｄは、孔２Ａの大径孔部２Ｂと小径孔部２Ｃとの間の段差部に押されて圧縮され、端部１６ｃと外側支持部材２との間の間隙を封止する。したがって、ラジアルリップ１５ｃとアキシャルリップ１５ｄは、エンジンルーム側の空間Ｅから乗員室側の空間Ｐへの異物の侵入を低減する。

【0022】

円筒部１２およびベロー部１３は、取付部１１の弾性環１５と同じエラストマーから形成されている。好ましくは、弾性環１５、円筒部１２およびベロー部１３は、一体に形成されている。

【0023】

円筒部１２の内側に配置された摺動部１４は、エラストマーより硬く摩擦係数が小さい樹脂材料から形成されている。好ましい樹脂材料は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である。

【0024】

摺動部１４は円筒部１２に接着剤で固定されていてもよい。あるいは、摺動部１４は突起を有してもよく、突起が円筒部１２に形成された溝に嵌め込まれることによって、摺動部１４が円筒部１２に固定されていてもよい。

【0025】

回転軸４が回転する時、回転軸４の外周面が摺動部１４の内周面に対して摺動する。摺動部１４は低摩擦係数の樹脂から形成されているため、回転軸４が回転しても、回転軸４の外周面と摺動部１４の内周面との摩擦によって異音が発生することが低減される。

【0026】

絶対必要というわけではないが、摺動部１４の内周面と回転軸４の外周面との間にグリースを設けてもよい。グリースによって、回転軸４の外周面と摺動部１４の内周面との摩擦がさらに低減させられる。摺動部１４の内周面にグリースを保持するための多数の溝を形成してもよい。

【0027】

円筒部１２の乗員室側の端部にはラジアルリップ１２ａが形成されている。ラジアルリップ１２ａは、乗員室側かつ径方向内側に延びている。ラジアルリップ１２ａは摺動部１４を拘束し、摺動部１４に緊縛力を与える。ラジアルリップ１２ａの先端が回転軸４の外周面に摺動可能に接触してもよい。

【0028】

回転軸４は、自動車のチルトステアリング機構に設けられたステアリングシャフトである。このため、回転軸４はドライバーによって傾けられる。すなわち、外側支持部材２の孔２Ａに対する回転軸４の角度は調整可能である。また、回転軸４は孔２Ａに対して偏心させられうる。ベロー部１３は、エラストマー製であり、屈曲形状を有するため、弾性変形しやすい。ベロー部１３の弾性変形によって回転軸４の移動、すなわち傾斜および偏心が許容され、なおかつ摺動部１４が回転軸４の外周面に接触することが可能である。図３は、回転軸４が孔２Ａに対して傾斜および偏心している状態を示す。

【0029】

ベロー部１３は、傾斜部２０、屈曲部２１、傾斜部２２、屈曲部２３、傾斜部２４、屈曲部２５および傾斜部２６を有する。傾斜部２０，２２，２４，２６は円錐台形状を有する。但し、傾斜部２０，２４の傾斜方向は、傾斜部２２，２６の傾斜方向と逆である。

【0030】

傾斜部２０は、摺動部１４の乗員室側の端縁に接続されており、乗員室側に向けて延びている。傾斜部２０の乗員室側の端縁で包囲された円形領域の面積は、摺動部１４に接続された傾斜部２０のエンジンルーム側の端縁で包囲された円形領域の面積より広い。

【0031】

屈曲部２１は、屈曲した断面形状を有し、傾斜部２０の乗員室側の端縁と傾斜部２２の乗員室側の端縁とを接続する。

【0032】

傾斜部２２は、屈曲部２１からエンジンルーム側に向けて延びている。傾斜部２２のエンジンルーム側の端縁で包囲された円形領域の面積は、屈曲部２１に接続された傾斜部２２の乗員室側の端縁で包囲された円形領域の面積より広い。

【0033】

屈曲部２３は、屈曲した（円弧状の）断面形状を有し、傾斜部２２のエンジンルーム側の端縁と傾斜部２４のエンジンルーム側の端縁とを接続する。

【0034】

傾斜部２４は、屈曲部２３から乗員室側に向けて延びている。傾斜部２２の乗員室側の端縁で包囲された円形領域の面積は、屈曲部２３に接続された傾斜部２２のエンジンルーム側の端縁で包囲された円形領域の面積より広い。

【0035】

屈曲部２５は、屈曲した（円弧状の）断面形状を有し、傾斜部２４の乗員室側の端縁と傾斜部２６の乗員室側の端縁とを接続する。

【0036】

傾斜部２６は、屈曲部２５からエンジンルーム側に向けて延びており、取付部１１の弾性環１５に接続されている。弾性環１５に接続された傾斜部２６のエンジンルーム側の端縁で包囲された円形領域の面積は、屈曲部２５に接続された傾斜部２６の乗員室側の端縁で包囲された円形領域の面積より広い。

【0037】

このように、傾斜部２２は傾斜部２０の径方向外側に配置され、傾斜部２４は傾斜部２２の径方向外側に配置され、傾斜部２６は傾斜部２４の径方向外側に配置されている。したがって、傾斜部２２は傾斜部２０にとって外側傾斜部であり、傾斜部２４は傾斜部２２にとって外側傾斜部であり、傾斜部２６は傾斜部２４にとって外側傾斜部である。

【0038】

以下の説明において、シール部１０の複数の部分の厚さは、密封装置１が使用されていない時、すなわちシール部１０が弾性変形させられていない時の厚さを意味する。

【0039】

図２に示すように、傾斜部２０は一様な厚さｔ１を有し、傾斜部２６も一様な厚さｔ２を有する。

【0040】

傾斜部２２，２４とそれらに隣接する屈曲部２１，２３，２５に着目する。傾斜部２４は傾斜部２２にとって外側傾斜部であり、傾斜部２２は傾斜部２４にとって内側傾斜部である。

【0041】

図２に示すように、屈曲部２３は、円弧状の断面形状を有し、一様な厚さｔ３を有する。屈曲部２５も、円弧状の断面形状を有し、一様な厚さｔ４を有する。屈曲部２１の厚さは一様ではなく、傾斜部２２に隣接する位置に屈曲部２１は最小厚さｔ５を有する。厚さｔ２，ｔ３，ｔ４および最小厚さｔ５は、ほぼ等しい。

【0042】

外側傾斜部２４は、外側薄肉部３０、外側厚さ変化部３１、外側厚肉部３２、外側厚さ変化部３３および外側薄肉部３４を有する。外側薄肉部３０は屈曲部２３に接続されており、屈曲部２３と同じ一様な厚さｔ３を有する。外側厚肉部３２は、屈曲部２３および外側薄肉部３０の厚さｔ３より大きい一様な厚さｔ６を有する。外側厚さ変化部３１は、外側薄肉部３０と外側厚肉部３２とを接続し、外側薄肉部３０から外側厚肉部３２に向けて徐々にかつ線形に大きくなる厚さを有する。

【0043】

外側厚さ変化部３３は、外側厚肉部３２から外側厚さ変化部３１の反対に向けて延びる。外側薄肉部３４は外側厚さ変化部３３と屈曲部２５とを接続する。外側薄肉部３４は、屈曲部２５から外側厚さ変化部３３に向けて徐々にかつ線形に大きくなる厚さを有する。したがって、外側薄肉部３４の屈曲部２５側の端部は、局所的に屈曲部２５と同じ厚さｔ４を有する。外側厚さ変化部３３は、外側薄肉部３４から外側厚肉部３２に向けて急激にかつ線形に大きくなる厚さを有する。外側厚肉部３２の厚さｔ６は屈曲部２５の厚さｔ４よりも大きい。

【0044】

外側傾斜部２４の一面（エンジンルーム側の面）は、平滑な円錐台形状である。しかし、外側傾斜部２４の他面（乗員室側の面）は、傾斜部２４の厚さの変化のために、突出した部分を有する。

【0045】

内側傾斜部２２は、内側薄肉部３５、内側厚さ変化部３６、内側厚肉部３７および内側厚さ変化部３８を有する。内側薄肉部３５は屈曲部２３に接続されており、屈曲部２３と同じ一様な厚さｔ３を有する。内側厚肉部３７は、屈曲部２３および内側薄肉部３５の厚さｔ３より大きい一様な厚さｔ７を有する。内側厚さ変化部３６は、内側薄肉部３５と内側厚肉部３７とを接続し、内側薄肉部３５から内側厚肉部３７に向けて徐々にかつ線形に大きくなる厚さを有する。

【0046】

内側厚さ変化部３８は、内側厚肉部３７から内側厚さ変化部３６の反対に向けて延び、内側厚肉部３７と屈曲部２１とを接続する。内側厚さ変化部３８は、屈曲部２１から内側厚肉部３７に向けて急激にかつ線形に大きくなる厚さを有する。したがって、内側厚さ変化部３８の屈曲部２１側の端部は、局所的に屈曲部２１の最小厚さｔ５と同じ厚さを有する。内側厚肉部３７の厚さｔ７は屈曲部２１のあらゆる箇所の厚さよりも大きい。

【0047】

内側傾斜部２２の一面（エンジンルーム側の面）は、平滑な円錐台形状である。しかし、内側傾斜部２２の他面（乗員室側の面）は、傾斜部２２の厚さの変化のために、突出した部分を有する。

【0048】

第１のシール部１０においては、ベロー部１３の外側傾斜部２４および内側傾斜部２２には、外側厚肉部３２および内側厚肉部３７が設けられており、これらの厚肉部３２，３７がエンジンルームからの騒音を乗員室に伝達するのを効果的に抑制する。一方、ベロー部１３の屈曲部２３、外側薄肉部３０，３４および内側薄肉部３５は、厚さが小さく変形しやすいため、シール部１０が回転軸４に与える抵抗すなわちトルクを低減することができる。特に低温環境においてベロー部１３を形成するエラストマーが硬くなっても、これらの薄い部分は変形しやすい。回転軸４に与えられる抵抗が小さいため、回転軸４と摺動部１４の摺動に伴って発生する騒音も低減される。

【0049】

また、内側傾斜部２２にとって、屈曲部２１は円筒部１２と内側傾斜部２２とを接続する内側接続部である。屈曲部（内側接続部）２１は、外側厚肉部３２の厚さｔ６および内側厚肉部３７の厚さｔ７より小さい厚さを有する。したがって、シール部１０が回転軸４に与える抵抗すなわちトルクをさらに低減することができる。

【0050】

さらに、外側傾斜部２４にとって、屈曲部２５および傾斜部２６は、取付部１１と外側傾斜部２４とを接続する外側接続部である。屈曲部（外側接続部）２５の厚さｔ４および傾斜部（外側接続部）２６の厚さｔ２は、外側厚肉部３２の厚さｔ６および内側厚肉部３７の厚さｔ７より小さい。したがって、シール部１０が回転軸４に与える抵抗すなわちトルクをさらに低減することができる。

【0051】

第２のシール部（第２の密封装置）５０も、基本的に、エラストマーから形成された高弾性部品である。シール部５０は、外側支持部材２の孔２Ａに取り付けられる環状の取付部５１と、取付部５１の径方向内側に配置された円筒部５２と、取付部５１と円筒部５２との間に介在して両者を接続する曲折したベロー部５３とを有する。さらに、シール部５０は、円筒部５２の径方向内側に配置され、回転軸４の外周面に摺動可能に接触する摺動部５４を有する。

【0052】

取付部５１は、エラストマーから形成された弾性環５５と、弾性環５５の周囲に固着された剛性材料、例えば金属から形成された剛性環５６を有する。

【0053】

剛性環５６は、ほぼＬ字形の断面形状を有する。すなわち、剛性環５６は円筒状のスリーブ５６ａと、スリーブ５６ａの一端から径方向内側に広がる内側フランジ５６ｂとを有する。スリーブ５６ａは、外側支持部材２の孔２Ａに直接、嵌め込まれて（圧入されて）いてもよいが、この実施形態では、第１のシール部１０の取付部１１の端部に嵌め込まれて（圧入されて）、孔２Ａに取り付けられている。より具体的には、スリーブ５６ａが嵌め込まれた取付部１１の端部は、剛性環１６の端部１６ｃで包囲されて補強された弾性環１５の端部である。したがって、第２のシール部５０にとって、第１のシール部１０の取付部１１が外側支持部材であると考えることができる。

【0054】

弾性環５５は、剛性環５６のスリーブ５６ａの径方向内側に配置されている。

【0055】

変形しにくい剛性環５６は、変形しやすい弾性環１５の端部の内周面に密着し、エンジンルーム側の空間Ｅから乗員室側の空間Ｐへの異物の侵入を低減する。

【0056】

円筒部５２およびベロー部５３は、取付部５１の弾性環５５と同じエラストマーから形成されている。好ましくは、弾性環５５、円筒部５２およびベロー部５３は、一体に形成されている。

【0057】

円筒部５２の内側に配置された摺動部５４は、シール部１０の摺動部１４と同じく、エラストマーより硬く摩擦係数が小さい樹脂材料から形成されている。

【0058】

摺動部５４は円筒部５２に接着剤で固定されていてもよい。あるいは、摺動部５４は突起を有してもよく、突起が円筒部５２に形成された溝に嵌め込まれることによって、摺動部５４が円筒部５２に固定されていてもよい。

【0059】

回転軸４が回転する時、回転軸４の外周面が摺動部５４の内周面に対して摺動する。摺動部５４は低摩擦係数の樹脂から形成されているため、回転軸４が回転しても、回転軸４の外周面と摺動部５４の内周面との摩擦によって異音が発生することが低減される。

【0060】

絶対必要というわけではないが、摺動部５４の内周面と回転軸４の外周面との間にグリースを設けてもよい。グリースによって、回転軸４の外周面と摺動部５４の内周面との摩擦がさらに低減させられる。摺動部５４の内周面にグリースを保持するための多数の溝を形成してもよい。

【0061】

円筒部５２のエンジンルーム側の端部にはラジアルリップ５２ａが形成されている。ラジアルリップ５２ａは、エンジンルーム側かつ径方向内側に向けて延びている。ラジアルリップ５２ａは摺動部５４を拘束し、摺動部５４に緊縛力を与える。ラジアルリップ５２ａの先端が回転軸４の外周面に摺動可能に接触してもよい。

【0062】

絶対必要というわけではないが、円筒部５２の乗員室側の端部にもラジアルリップ５２ｂが形成されている。ラジアルリップ５２ｂは、乗員室側かつ径方向内側に向けて延びている。ラジアルリップ５２ｂの先端は回転軸４の外周面に摺動可能に接触する。

【0063】

絶対必要というわけではないが、円筒部５２には、補強環５２ｃが埋設されている。補強環５２ｃは、剛性材料、例えば金属から形成されており、円筒部５２の変形を抑制し、摺動部５４およびラジアルリップ５２ｂが安定した姿勢で回転軸４に接触することができるようにする。

【0064】

ベロー部５３は、エラストマー製であり、屈曲形状を有するため、弾性変形しやすい。ベロー部５３の弾性変形によって回転軸４の移動、すなわち傾斜および偏心が許容され、なおかつ摺動部５４が回転軸４の外周面に接触することが可能である。上記の通り、図３は、回転軸４が孔２Ａに対して傾斜および偏心している状態を示す。

【0065】

ベロー部５３は、屈曲部６１、傾斜部６２、屈曲部６３、傾斜部６４、および屈曲部６５を有する。傾斜部６２，６４は円錐台形状を有する。但し、傾斜部６４の傾斜方向は、傾斜部６２の傾斜方向と逆である。

【0066】

屈曲部６１は、屈曲した断面形状を有し、摺動部５４の乗員室側の端縁と傾斜部６２の乗員室側の端縁とを接続する。

【0067】

傾斜部６２は、屈曲部６１からエンジンルーム側に向けて延びている。傾斜部６２のエンジンルーム側の端縁で包囲された円形領域の面積は、屈曲部６１に接続された傾斜部６２の乗員室側の端縁で包囲された円形領域の面積より広い。

【0068】

屈曲部６３は、屈曲した（円弧状の）断面形状を有し、傾斜部６２のエンジンルーム側の端縁と傾斜部６４のエンジンルーム側の端縁とを接続する。

【0069】

傾斜部６４は、屈曲部６３から乗員室側に向けて延びている。傾斜部６２の乗員室側の端縁で包囲された円形領域の面積は、屈曲部６３に接続された傾斜部６２のエンジンルーム側の端縁で包囲された円形領域の面積より広い。

【0070】

屈曲部６５は、屈曲した断面形状を有し、傾斜部６４の乗員室側の端縁と取付部５１の弾性環５５とを接続する。取付部５１の剛性環５６の内側フランジ５６ｂは屈曲部６５に埋設されている。

【0071】

このように、傾斜部６４は傾斜部６２の径方向外側に配置されている。したがって、傾斜部６４は傾斜部６２にとって外側傾斜部であり、傾斜部６２は傾斜部６４にとって内側傾斜部である。

【0072】

密封装置１が使用されていない時、すなわちシール部１０，５０が弾性変形させられていない時、第２のシール部５０の屈曲部６１は第１のシール部１０の屈曲部２１に軸線方向に重なり、傾斜部６２は傾斜部２２に軸線方向に重なる。また、この時、屈曲部６３は屈曲部２３に軸線方向に重なり、傾斜部６４は外側薄肉部３４に軸線方向に重なる。第２のシール部５０において、傾斜部６２、屈曲部６３および傾斜部６４で構成される部分は、エンジンルーム側に向けて凸となっており、同様に、第１のシール部１０において、傾斜部２２、屈曲部２３および傾斜部２４で構成される部分も、エンジンルーム側に向けて凸となっている。

【0073】

以下の説明において、シール部５０の複数の部分の厚さは、密封装置１が使用されていない時、すなわちシール部５０が弾性変形させられていない時の厚さを意味する。

【0074】

図２に示すように、屈曲部６３は、円弧状の断面形状を有し、一様な厚さｔ８を有する。屈曲部６５の厚さは一様ではなく、傾斜部６４に隣接する位置に屈曲部６５は最小厚さｔ９を有する。屈曲部６１の厚さも一様ではなく、傾斜部６２に隣接する位置に屈曲部６１は最小厚さｔ１０を有する。

【0075】

外側傾斜部６４は、外側薄肉部７０、外側厚さ変化部７１、外側厚肉部７２、および外側厚さ変化部７３を有する。外側薄肉部７０は屈曲部６３に接続されており、屈曲部６３と同じ一様な厚さｔ８を有する。外側厚肉部７２は、屈曲部６３および外側薄肉部７０の厚さｔ８より大きい一様な厚さｔ１１を有する。外側厚さ変化部７１は、外側薄肉部７０と外側厚肉部７２とを接続し、外側薄肉部７０から外側厚肉部７２に向けて急激にかつ線形に大きくなる厚さを有する。

【0076】

外側厚さ変化部７３は、外側厚肉部７２から外側厚さ変化部７１の反対に向けて延びて、外側厚肉部７２と屈曲部６５とを接続する。外側厚さ変化部７３は、屈曲部６５から外側厚さ変化部７３に向けて徐々にかつ線形に大きくなる厚さを有する。したがって、外側厚さ変化部７３の屈曲部６５側の端部は、局所的に屈曲部６５の最小厚さｔ９と同じ厚さを有する。外側厚肉部７２の厚さｔ１１は屈曲部６５の最小厚さｔ９よりも大きい。

【0077】

外側傾斜部６４の一面（乗員室側の面）は、平滑な円錐台形状である。しかし、外側傾斜部６４の他面（エンジンルーム側の面）は、傾斜部６４の厚さの変化のために、突出した部分を有する。

【0078】

内側傾斜部６２は、内側薄肉部７５、内側厚さ変化部７６、内側厚肉部７７および内側厚さ変化部７８を有する。内側薄肉部７５は屈曲部６３に接続されており、屈曲部６３と同じ一様な厚さｔ８を有する。内側厚肉部７７は、屈曲部６３および内側薄肉部７５の厚さｔ８より大きい一様な厚さｔ１２を有する。内側厚さ変化部７６は、内側薄肉部７５と内側厚肉部７７とを接続し、内側薄肉部７５から内側厚肉部７７に向けて急激にかつ線形に大きくなる厚さを有する。

【0079】

内側厚さ変化部７８は、内側厚肉部７７から内側厚さ変化部７６の反対に向けて延び、内側厚肉部７７と屈曲部６１とを接続する。内側厚さ変化部７８は、屈曲部６１から内側厚肉部７７に向けて急激にかつ線形に大きくなる厚さを有する。したがって、内側厚さ変化部７８の屈曲部６１側の端部は、局所的に屈曲部６１の最小厚さｔ１０と同じ厚さを有する。

【0080】

内側傾斜部６２の一面（乗員室側の面）は、平滑な円錐台形状である。しかし、内側傾斜部６２の他面（エンジンルーム側の面）は、傾斜部６２の厚さの変化のために、突出した部分を有する。

【0081】

第２のシール部５０においては、ベロー部５３の外側傾斜部６４および内側傾斜部６２には、外側厚肉部７２および内側厚肉部７７が設けられており、これらの厚肉部７２，７７がエンジンルームからの騒音を乗員室に伝達するのを効果的に抑制する。一方、ベロー部５３の屈曲部６３、外側薄肉部７０および内側薄肉部７５は、厚さが小さく変形しやすいため、シール部５０が回転軸４に与える抵抗すなわちトルクを低減することができる。特に低温環境においてベロー部５３を形成するエラストマーが硬くなっても、これらの薄い部分は変形しやすい。回転軸４に与えられる抵抗が小さいため、回転軸４と摺動部５４の摺動に伴って発生する騒音も低減される。

【0082】

また、外側傾斜部６４にとって、屈曲部６５は、取付部５１と外側傾斜部６４とを接続する外側接続部である。屈曲部（外側接続部）６５の最小厚さｔ９は、外側厚肉部７２の厚さｔ１１および内側厚肉部７７の厚さｔ１２より小さい。したがって、シール部５０が回転軸４に与える抵抗すなわちトルクをさらに低減することができる。

【0083】

以上のように、この実施形態に係る密封装置１は、互いに類似する構造を有する２つのシール部１０，５０を有する。シール部１０，５０を有する二重構造によって、エンジンルーム側の空間Ｅから乗員室側の空間Ｐへの音の伝達を抑制する機能がさらに改善し、エンジンルーム側の空間Ｅから乗員室側の空間Ｐへの異物の侵入の抑制機能をさらに改善することができる。

【0084】

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

【0085】

例えば、回転軸４の周囲に特開２０１６－２０７２１号公報または特開２０１９－７５５２号公報に開示された公知の遮音環を設けてもよい。

【0086】

上記の実施形態では、密封装置１はステアリングダストシールであるが、本発明はステアリングダストシールに限らず、大きく偏心しうる回転軸の周囲を封止するとともに、騒音を減衰させる密封装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0087】

Ｅ エンジンルーム側の空間
Ｐ 乗員室側の空間
１ 密封装置（ステアリングダストシール）
２ 外側支持部材
２Ａ 孔
４ 回転軸（ステアリングシャフト）
１０ 第１のシール部（第１の密封装置）
５０ 第２のシール部（第２の密封装置）
１１，５１ 取付部
１２，５２ 円筒部
１３，５３ ベロー部
１４，５４ 摺動部
２０ 傾斜部
２１，６１ 屈曲部（内側接続部）
２２，６２ 傾斜部（内側傾斜部）
２３，６３ 屈曲部
２４，６４ 傾斜部（外側傾斜部）
２５，６５ 屈曲部（外側接続部）
２６ 傾斜部（外側接続部）
３０，７０ 外側薄肉部
３２，７２ 外側厚肉部
３５，７５ 内側薄肉部
３７，７７ 内側厚肉部

【図1】

【図2】

【図3】