(57)【要約】【課題】組立性が向上された密封構造を提供する。【解決手段】軸１と、該軸１が挿入される軸孔２０を有するハウジング２と、軸１の外周面に設けられた装着溝１０に装着され、該装着溝１０に装着された状態において軸孔２０の径よりも大きな径方向の寸法を有し、軸１と軸孔２０との間の環状隙間をシールするシール部材３と、を備え、シール部材３が装着溝１０に装着された状態で軸１が軸孔２０に挿入されることにより組み立てられる密封構造において、軸１が軸孔２０に挿入される際にシール部材３が軸孔２０内に収まるタイミングが、シール部材３の周方向における部分ごとに異なるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、
該軸が挿入される軸孔を有するハウジングと、
前記軸の外周面に設けられた装着溝に装着され、該装着溝に装着された状態において前記軸孔の径よりも大きな径方向の寸法を有し、前記軸と前記軸孔との間の環状隙間をシールするシール部材と、
を備え、
前記シール部材が前記装着溝に装着された状態で前記軸が前記軸孔に挿入されることにより組み立てられる密封構造において、
前記軸が前記軸孔に挿入される際に前記シール部材が前記軸孔内に収まるタイミングが、前記シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成されていることを特徴とする密封構造。
【請求項２】
前記装着溝は、前記軸の外周面と軸方向および軸方向に直交する方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延びる仮想平面とが交差することにより形成される環状の交差線に沿って形成される環状溝であることを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【請求項３】
前記装着溝は、前記軸の外周面上を蛇行しながら周方向に延びる波形の環状溝であり、
前記シール部材は、前記装着溝の形状に対応した形状に湾曲した環状のシール部材であることを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【請求項４】
前記軸孔の開口縁に形成されるテーパ面の軸方向における幅が、前記軸において前記装着溝が形成される領域の軸方向における幅よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の密封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸と該軸が挿入される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間をシール部材によってシールする密封構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の密封構造として、種々の構成のものが知られている（特許文献１〜５参照）。ここで、図３を参照して、従来例に係る密封構造について説明する。図３は、従来例に係る密封構造の構成を示す模式的断面図である。
【０００３】
図３に示すように、従来技術に係る密封構造は、軸１００と、該軸１００が挿入される軸孔２０１を有するハウジング２００と、軸１００と軸孔２０１との間の環状隙間をシールするシール部材３００と、を備えている。
【０００４】
シール部材３００は、いわゆるＯリング等のゴム状弾性体からなる環状部材であり、軸１００の外周面に設けられた環状の装着溝１０１に装着される。シール部材３００は、外径φＣが軸孔２０１の径φＤよりも大きく設定されており、装着時には、装着溝１０１の溝底面と軸孔２０１の内周面との間で径方向に圧縮された状態となる。したがって、シール部材３００が装着溝１０１の溝底面と軸孔２０１の内周面にそれぞれ密着し、これにより、軸１００とハウジング２００の軸孔２０１との間の環状隙間がシールされる。
【０００５】
以上のように構成される密封構造は、軸１００が軸孔２０１に挿入される前に、予めシール部材３００を軸１００の装着溝１０１に装着し、シール部材３００が取り付けられた軸１００を軸孔２０１に挿入することにより組み立てられる。
【０００６】
ところで、上述したように、シール部材３００の外径が軸孔２０１の径よりも大きく設定されているため、軸１００を軸孔２０１に挿入するに際しては、シール部材３００を軸孔２０１の内周面に滑らせながら軸１００を挿入しなければならない。しかも、装着溝１０１が軸１００の周方向（軸線に垂直な方向）に沿って設けられているため、シール部材３００が軸孔２０１または軸孔２０１の開口縁に接触するタイミングは、シール部材３００の全周に渡って同じとなる。したがって、軸１００の中心を軸孔２０１の中心に正確に合わせて真直ぐに挿入しなければ、シール部材３００の一部に噛み込みを生じてしまう場合がある。
【０００７】
しかし、中心を正確に合わせた状態を維持しながら軸１００を真直ぐ挿入する作業は、装置の大きさ等によっては軸１００を支えるためにある程度の腕力が必要となる場合がある。したがって、腕力の劣る、例えば、女性の作業員などでは作業が困難となる場合がある。また、両手で支えなければならないような場合には作業効率が悪くなる。
【特許文献１】実開昭６２−１０６０８９号公報
【特許文献２】特開平０８−０６１５０７号公報
【特許文献３】特開２００３−１９４２２８号公報
【特許文献４】特開２００４−２１８６７２号公報
【特許文献５】特開２００４−２１８７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、組立性が向上された密封構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明における密封構造は、
軸と、
該軸が挿入される軸孔を有するハウジングと、
前記軸の外周面に設けられた装着溝に装着され、該装着溝に装着された状態において前記軸孔の径よりも大きな径方向の寸法を有し、前記軸と前記軸孔との間の環状隙間をシールするシール部材と、
を備え、
前記シール部材が前記装着溝に装着された状態で前記軸が前記軸孔に挿入されることにより組み立てられる密封構造において、
前記軸が前記軸孔に挿入される際に前記シール部材が前記軸孔内に収まるタイミングが、前記シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
このように本発明は、シール部材が軸孔内に収まるタイミング、すなわち、シール部材が軸孔内周面または軸孔開口縁に接触するタイミングが、シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成されている。したがって、軸の挿入作業においては、シール部材において順次軸孔内周面または軸孔開口縁に接触するようになる部分についてだけ、噛み込みを生じないか否かを注意すればよい。これにより、軸の中心と軸孔の中心が正確に合っていなくても（多少ずれていたとしても）、シール部材の噛み込みを生じずに軸を軸孔に挿入することが可能となる。したがって、軸と軸孔の中心合わせにおいて要求される正確性が低減されることになり、腕力に劣る、例えば、女性の作業員などであっても挿入作業が容易となる。また、片手での挿入作業も可能となるので作業効率の向上を図ることができる。
【００１１】
前記装着溝は、前記軸の外周面と軸方向および軸方向に直交する方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延びる仮想平面とが交差することにより形成される環状の交差線に沿って形成される環状溝であるとよい。
【００１２】
このような装着溝にシール部材を装着することにより、軸が軸孔に挿入される際にシール部材が軸孔内に収まるタイミングが、シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成することができる。
【００１３】
前記装着溝は、前記軸の外周面上を蛇行しながら周方向に延びる波形の環状溝であり、
前記シール部材は、前記装着溝の形状に対応した形状に湾曲した環状のシール部材であるとよい。
【００１４】
このように装着溝とシール部材を構成することにより、軸が軸孔に挿入される際にシール部材が軸孔内に収まるタイミングが、シール部材の周方向における部分ごとに異なるように構成することができる。
【００１５】
前記軸孔の開口縁に形成されるテーパ面の軸方向における幅が、前記軸において前記装着溝が形成される領域の軸方向における幅よりも大きいとよい。
【００１６】
これにより、シール部材の部分ごとに軸孔内に収まるタイミングをずらしたことによる噛み込みの発生を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明により、組立性が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、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。
【００１９】
（実施例１）
図１を参照して、本発明の実施例１に係る密封構造について説明する。図１は、本発明の実施例１に係る密封構造の構成について説明する模式図である。なお、図１では、軸が軸孔に挿入される前の状態を示している。
【００２０】
本実施例に係る密封構造は、軸１と、該軸１が挿入される軸孔２０を有するハウジング２と、軸１と軸孔２０との間の環状隙間をシールするシール部材３と、を備えている。
【００２１】
シール部材３は、いわゆるＯリング等のゴム状弾性体からなる環状部材であり、軸１の外周面に設けられた環状の装着溝１０に装着される。シール部材３は、装着溝１０に装着された状態における径方向の寸法が軸孔２０の径よりも大きく設定されており、密封構造が組み立てられた状態においては、装着溝１０の溝底面と軸孔２０の内周面との間で径方向に圧縮された状態となる。したがって、シール部材３は、装着溝１０の溝底面と軸孔２０の内周面にそれぞれ密着した状態となり、軸１０とハウジング２の軸孔２０との間の環状隙間をシールする。
【００２２】
上述のように構成された密封構造は、軸１を軸孔２０に挿入する前に、予めシール部材３を軸１の装着溝１０に装着し、シール部材３が取り付けられた軸１を軸孔２０に挿入することにより組み立てられる。図では、軸１の装着溝１０にシール部材３が装着され、軸１が軸孔２０に挿入される前の状態が示されている。軸１は、図の下方（図中の矢印で示す方向）に向かって軸孔２０に挿入されることになる。
【００２３】
軸孔２０には、軸１の挿入性の向上、軸１挿入時におけるシール部材３の噛み込み抑制を図るため、その開口縁にテーパ面２１が形成されている。軸１の装着溝１０に装着されたシール部材３は、外周側が部分的に軸１の外周面よりも外側（外径方向に）にはみ出した状態となっており、また、上述したように、装着溝１０に装着された状態における径方向の寸法が軸孔２０の径よりも大きく設定されている。したがって、軸１が軸孔２０に挿入される際には、シール部材３の一部（外周側の一部または全部）が、軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触し摺動する。
【００２４】
本実施例に係る密封構造においては、装着溝１０が、従来の環状溝のように軸方向に対して垂直ではなく、傾斜して設けられている。すなわち、本実施例の装着溝１０は、従来のように軸１の外周面と軸方向に垂直な仮想平面とが交差して形成される交差線に沿って形成されるのではなく、前記軸１の外周面と軸方向および軸方向に直交する方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延びる仮想平面とが交差することによって形成される環状の交差線に沿って、環状に形成されている。言い換えると、装着溝１０は、装着溝１０において最も軸１先端側の点と最も軸１先端から離れた点とが軸１の軸線を含む１つの仮想平面上に位置し、かつ、該仮想平面の法線方向から該仮想平面に装着溝１０を投影した場合に、装着溝１０において最も軸１先端側の点と最も軸１先端から離れた点とを結ぶ線が、該仮想平面において軸線に直交する方向に対して傾斜する方向に延びるように、軸１の外周面上に形成されている。したがって、装着溝１０は、軸方向の位置が周方向の部分ごとに異なるように構成されている。
【００２５】
シール部材３は、上述のように構成された装着溝１０に装着されることにより、軸１が軸孔２０に挿入される際に軸孔２０内に収まる（軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触・摺動するようになる）タイミングが、周方向における部分ごとに異なることになる。
【００２６】
シール部材３は、軸１が軸孔２０に挿入されると、まず、シール部材３において軸１の先端側に近い部分、すなわち、図において符号３１で示す部分およびその近傍の領域が、軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触・摺動する状態となる。次に、図において符号３２で示す部分およびその近傍の領域（軸中心を通る対向方向反対側の領域を含む）、すなわち、符号３１で示す部分およびその近傍の領域に隣接する領域が、軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触・摺動する状態となる。最後に、軸１の先端側から最も遠い部分、すなわち、図において符号３３で示す部分およびその近傍の領域が、軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触・摺動する状態となる。
【００２７】
ここで、装着溝１０の周方向に対する傾きは、軸１において装着溝１０が形成される領域の軸方向における幅Ａが、テーパ面２１の軸方向における幅Ｂよりも小さくなるように設定されている。これにより、軸挿入時にシール部材３が軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触する状態になったとき、すなわち、シール部材３において最初に軸孔２０またはテーパ面２１に接触する部分（符号３１の部分およびその近傍）が軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触したときに、シール部材３全体が、ハウジング２の軸孔開口縁周りの端面（テーパ面２１に隣接する端面）よりも軸孔２０内部側（テーパ面２１に対向する領域内）に収まるように構成されている。
【００２８】
本実施例によれば、シール部材３が軸孔２０内に収まるタイミング、すなわち、シール部材３が軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触するタイミングが、シール部材３の周方向における部分ごとに異なるように構成されている。したがって、軸１の挿入作業においては、シール部材３において順次軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触するようになる部分についてだけ、噛み込みが生じないか否かを注意すればよい。本実施例では、シール部材３の符号３１近傍、符号３２近傍、符号３３近傍の順に、噛み込みが生じないか注意して挿入作業をすればよい。
【００２９】
これにより、軸１の中心と軸孔２０の中心が正確に合っていなくても（多少ずれていたとしても）、シール部材３の噛み込みを生じずに軸１を軸孔２０に挿入することが可能となる。したがって、軸１と軸孔２０の中心合わせにおいて要求される正確性が低減されることになり、腕力に劣る、例えば、女性の作業員などであっても挿入作業が容易となる。また、片手での挿入作業も可能となるので作業効率の向上を図ることができる。すなわち、密封構造の組立性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、本実施例によれば、シール部材３において最初に軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触する部分（符号３１およびその近傍）が軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触したときに、シール部材３全体が、ハウジング２の軸孔開口部周りの端面（テーパ面２１に隣接する端面）よりも軸孔２０側に収まるように構成されている。これにより、シール部材３において後から軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触することになる部分（符号３２、符号３３およびそれらの近傍）がハウジング２の軸孔開口部周りの端面に引っかかって軸１とハウジング２との間に噛み込まれてしまうのがより確実に抑制される。すなわち、シール部材３の部分ごとに軸孔内に収まるタイミングをずらしたことによる噛み込みの発生を効果的に抑制することができる。
【００３１】
（実施例２）
図２を参照して、本発明の実施例２に係る密封構造について説明する。図２は、本発明
の実施例２に係る密封構造の構成について説明する模式図である。なお、図２では、軸が軸孔に挿入される前の状態を示している。ここでは、上記実施例１と同様の構成については、同じ符号を付してその詳しい説明については省略し、実施例１と異なる部分についてのみ説明するものとする。
【００３２】
本実施例では、装着溝およびシール部材の構成が実施例１と異なっている。本実施例では、装着溝１０ａが、軸１の外周面上を蛇行しながら周方向に延びる波形の環状溝となっている。また、本実施例では、シール部材３ａが、上記装着溝１０ａの形状に対応して、波形に湾曲した環状のシール部材となっている。
【００３３】
装着溝１０ａおよびシール部材３ａのこのような構成により、軸１が軸孔２０に挿入される際にシール部材３ａが軸孔３０内に収まるタイミングが、シール部材３ａの周方向における部分ごとに異なるように構成されている。すなわち、シール部材３ａは、概略、符号３１ａおよびその近傍、符号３２ａおよびその近傍、符号３３ａおよびその近傍の順に、軸孔２０の内周面またはテーパ面３１に接触・摺動する状態となる。
【００３４】
また、本実施例では、最初に軸孔２０内に収容される部分（符号３１ａおよびその近傍）と、最後に軸孔２０内に収容される部分（符号３３ａおよびその近傍）とが、９０°ごとに交互に形成される形状となっている。これにより、同じタイミングで軸孔２０の内周面またはテーパ面２１に接触する部分が、軸中心を通って対向する位置に対となって形成される構成となり、軸挿入時におけるシール部材３ａの装着姿勢が安定し、噛み込み抑制効果をさらに向上させることができる。
【００３５】
すなわち、軸挿入時において、仮に、シール部材３ａが一点からのみ軸孔２０内周面に圧縮される場合、シール部材３ａにおいて装着溝１０ａに収まりきらない部分（余ってしまう部分）が形成されてしまうことが懸念される。しかし、本実施例では、シール部材３ａが必ず軸中心を通って対向するそれぞれの位置で両側から圧縮されることになるので、シール部材３ａの余りの発生が抑制され、噛み込みを生じにくくすることができる。
【００３６】
なお、装着溝の波形形状は、本実施例の構成に限定されるものではなく、本実施例よりもさらに細かく波打つ（蛇行する）ようにしてもよいし、本実施例よりもより大きく波打つようにしてもよい。
【００３７】
ただし、波打ち形状が細かくなり過ぎると、同じタイミングで軸孔２０内に収まる部分が全周に渡っていくつも存在することになり、許容される軸と軸孔の中心ずれの範囲が狭くなってしまう。そうすると、結局、軸と軸孔の中心合わせに高い精度が要求されることになるため、組立性との兼ね合いで適宜構成することが好ましいといえる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る密封構造の模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施例２に係る密封構造の模式図である。
【図３】図３は、従来例に係る密封構造の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  軸
１０  装着溝
２  ハウジング
２０  軸孔
２１  テーパ面
３  シール部材
【図１】
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【図２】
2010112398.tif 000004
【図３】
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