(57)【要約】【課題】弾性体による密封性を確保しやすいシール構造を提供する。【解決手段】開口部材１から閉塞部材２に向けて突出する第１弾性体８、及びその第１弾性体８の外周側に接触配置される第２弾性体９を備える。また、閉塞部材２における、第２弾性体９と対向する第２当接面７は、上記第１弾性体８と対向する第１当接面６よりも閉塞部材２側に出っ張っている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を備える開口部材と、少なくとも開口外周部で開口部材と対向する閉塞部材とを備え、上記開口の外周を囲繞するようにして、弾性体が、上記開口部材と閉塞部材との対向面間に配置されるシール構造であって、
上記弾性体は、
開口部材若しくは閉塞部材の一方の部材から他方の部材に向けて突出する第１弾性体と、その第１弾性体の外周側に配置されて上記一方の部材から他方の部材に向けて突出する第２弾性体と、を備え、少なくとも、開口部材に閉塞部材を取り付けたシール状態においては、上記第１弾性体と第２弾性体とが接触するように配置され、
上記他方の部材における、第２弾性体と対向する第２当接面は、上記第１弾性体と対向する第１当接面よりも上記一方の部材側に出っ張っており、且つ第１弾性体の突出量より第２弾性体の突出量が小さい、
ことを特徴とするシール構造。
【請求項２】
上記第１弾性体と第２弾性体とは、無負荷状態で接触した状態となっていることを特徴とする請求項１に記載したシール構造。
【請求項３】
上記第２当接面の開口側位置は、第２弾性体先端部の開口側位置よりも、開口から離れた位置に設定されていることを特徴する請求項１又は請求項２に記載したシール構造。
【請求項４】
第２当接面には、上記第２弾性体の先端部に食い込む突起部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口部材に設けた開口の外周を密閉するシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
開口の外周を密閉したシール構造としては、例えば特許文献１に記載した構造がある。
このシール構造は、開口の外周で対向配置する１対のフランジシール部間に対し、所定の間隔を開けて配置されることで互いに独立した２重のシールラインを設定して、各シールラインに沿ってそれぞれ弾性体からなる独立した凸部を無端環状に設けたシール構造である。
そして、１対のフランジシール部間に挟まれることで、上記２つの凸部を個別に圧縮変形させた際の弾性力で、開口の外周を２重にシールする構造となっている。
【特許文献１】特開平１０−２５９８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
弾性体からなる各凸部が、１対のフランジシール部の対向方向である圧縮方向ではなく、対向方向と交差する方向の一方にだけ撓むように倒れる向きに変形すると、その分だけ、凸部による圧縮方向荷重が低減する結果、密封性が低減するという問題がある。なお、弾性体の突出方向途中部が一方にだけ撓む方向と、先端部が倒れる方向は、反対方向となる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、弾性体による密封性を確保しやすいシール構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のシール構造は、開口部材若しくは閉塞部材の一方の部材から他方の部材に向けて突出する第１弾性体、及びその第１弾性体の外周側に近接配置される第２弾性体を備える。また、他方の部材における、第２弾性体と対向する第２当接面は、上記第１弾性体と対向する第１当接面よりも上記一方の部材側に出っ張っている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、少なくとも第１弾性体で密封性を確保する。このとき、第１弾性体の倒れ方向変位を、圧縮変形した第２弾性体で抑制することで、第１弾性体の変位は、圧縮方向が支配的となり、第１弾性体による密閉性をその分、確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のシール構造を説明する斜視図である。図２は、開口部材１と閉塞部材２の対向面を示す平面で、（ａ）が閉塞部材２側を、（ｂ）が開口部材１側を示す。図３は、シール構造を説明する側方からみた断面図である。
（構成）
本実施形態では、図１〜図３に示すように、開口３を有する開口部材１に閉塞部材２を取り付けて、開口３の外周を密閉するシール構造で説明する。開口３の断面形状は、図１及び図２に示すように矩形形状である。もっとも、開口３は、円形形状などであっても良い。
【０００７】
そして、上記開口３の外周である外縁に沿って、当該開口３を囲繞するようにシールラインが設定される。そのシールラインは、開口部材１と閉塞部材２との対向する位置に設定され、そのシールラインに沿って弾性体８，９が配置される。
上記開口部材１における閉塞部材２と対向する面には、上記開口３と同じ形状であって当該開口３よりも所定寸法だけ広い断面の第２開口４を有する板部材５が、上記開口３と第２開口４とが同軸となるように接合されている。これによって、開口３の外縁に沿って上記板部材５が接合していない平面部が第１当接面６を構成する。また、上記板部材５の第２開口４の外縁部が、上記第１当接面６よりも閉塞部材２側に出っ張った第２当接面７を構成する。
【０００８】
なお、上記説明では、板部材５を接合することで、第２当接面７を、第１当接面６よりも閉塞部材２側に出っ張った状態にしているが、開口部材１に対し、開口３の外縁の第１当接面６位置を削ることで、第２当接面７を第１当接面６よりも閉塞部材２側に出っ張った状態にしてもよい。
また、閉塞部材２は、板状の部材であって、上記開口３を覆うと共に、上記第１及び第２当接面６，７と対向するだけの大きさを有している。
【０００９】
そして、上記閉塞部材２には、取付けの際に上記第１当接面６と対向する位置に、ゴム材からなる第１弾性体８が設けられている。この第１弾性体８は、開口３を囲繞するように開口３の外周に沿って延在して、平面視四角枠形状の無端環状に配置され、かつ開口部材１側に突出している。本実施形態では、第１弾性体８は、断面長方形形状となっている。その第１弾性体８の先端部８ａは、平坦面となっている。これによって、第１弾性体８の先端部８ａは第１当接面６に面接触する。また、その第１弾性体８の幅は、上記第１当接面６の幅と同寸に設定されている。このため、第１弾性体８の外側面は、第２開口４の側面に近接若しくは接触する。
【００１０】
上記第１弾性体８の外周側に、ゴム材からなる第２弾性体９が配置されている。第２弾性体９は、上記第２当接面７と対向する位置において、第１弾性体８に沿って延在している。これによって、第２弾性体９も平面視四角枠形状の無端環状に配置されている。また、第２弾性体９は開口部材１側に突出している。本実施形態では、第２弾性体９は、断面長方形形状となっている。その第２弾性体９の先端部９ａは、平坦面となっている。これによって、第２弾性体９の先端部９ａは第２当接面７に面接触する。なお、第２弾性体９の幅は、上記第１弾性体８と同程度で構わないが、倒れにくくする点からは、第１弾性体８よりも幅が広いことが好ましい。
ここで、第１弾性体８と第２弾性体９に突出量は、上記板部材５の厚さ分相当だけ、第２弾性体９よりも第１弾性体８の方が突出している。すなわち、第２弾性体９の方が相対的に短寸である。
【００１１】
また、上記第１弾性体８の外周面に第２弾性体９の内周面が接触するように、当該第１弾性体８と第２弾性体９とを配置している。すなわち、本実施形態では、無負荷状態では、第１弾性体８の外周面に第２弾性体９の内周面は接触している。例えば、第１弾性体８と第２弾性体９とは一つの塊からなる弾性体を、第１弾性体８と第２弾性体９との境界位置で切断して形成する。この場合に、根本側は切断されず一体となっていても良い。
【００１２】
なお、無負荷状態で、上記第１弾性体８の外周面と第２弾性体９の内周面とが所定の間隙をもった非接触状態で、当該第１弾性体８と第２弾性体９とが近接配置していても良い。ただし、その場合であっても、取付け時に想定される圧縮変形が生じた際に、第１弾性体８の外周面に第２弾性体９の内周面が当接するだけの間隙に設定しておく。
【００１３】
（作用）
開口部材１に対し、開口３を覆うように閉塞部材２を取り付ける際に、第１弾性体８が第２開口４の内側に挿入するようにして取り付ける。この際に、第１弾性体８が第２開口４の側面に案内されて挿入されて、位置決めが行われる。
そして、第１弾性体８の先端部８ａが第１当接面６に当接する。また、第２弾性体９の先端部９ａが第１当接面６に当接する。これによって開口３の外周全周がシールラインに沿ってシールされて、所定の密封性が確保される。
なお、上述のように、開口部材１に閉塞部材２を取り付けた後は、必要に応じて、ネジ止めなどの固定手段で、閉塞部材２を開口部材１に固定する。
ここで、開口部材１が一方の部材を、閉塞部材２が他方の部材を構成する。
【００１４】
（効果）
（１）上述のように、閉塞部材２で開口部材１の開口３を閉塞した状態においては、第１弾性体８の先端部８ａが、開口部材１の第１当接面６に面接触することにより密閉性を確保する。さらに、第２弾性体９の先端部９ａが、第１当接面６よりも張り出した位置にある第２当接面７に当接することによりさらに密閉性を確保することができる。なお、上記密封性に関わる各弾性体８，９によるシール面圧は、各弾性体８，９の剛性及び圧縮方向の弾性変形量に依存する。
【００１５】
ここで、第１当接面６と閉塞部材２との対向距離に比べて、第２当接面７と閉塞部材２との距離の方が小さい。このため、圧縮変形量は、突出量が小さな短寸の第２弾性体９における圧縮変形可能な量で規制される。また、第２弾性体９よりも第１弾性体８の方が突出量が大きいことから、圧縮方向と交差した側方への倒れ方向に変形し易くなっている。一方、第２弾性体９は寸法が短いので倒れ方向に変形し難くなっている。なお、第１弾性体８よりも第２弾性体９の幅を大きく設定しておいても良い。
【００１６】
そして、本実施形態では、開口部材１に閉塞部材２を取り付けた状態において、第１弾性体８の外周面と第２弾性体９の内周面とが接触するように構成されている。このことから、閉塞状態において、圧縮方向変位が小さい、つまり長い第１弾性体８が、外周側への倒れる方向に変位しようとすると、第２弾性体９と接触して、倒れ方向変位を抑制するという効果を得ることができる。
【００１７】
なお、第１弾性体８の先端部８ａ側の側面は、第２弾性体９と接触しないが、第２開口４の側面に当接することによって、外周側に倒れることが規制される。
これによって、第１弾性体８の変位は、圧縮方向が支配的となり、その分、第１弾性体８による第１当接面６へのシール面圧が大きくなり、密閉性を確実に確保することができる。
【００１８】
ここで、第１弾性体８は、平面視において、無端環状になっているので、内側への倒れ変形は圧縮方向が支配的となる。この関係から、第１弾性体８は、外周側に逃げやすい、つまり倒れ易い。
また例えば、第１弾性体８の先端面が当接する第１当接面６を内周側が高くなるように傾斜させるなどして、わざと第１弾性体８を第２弾性体９側に倒れ易くしておいても良い。
【００１９】
（２）無負荷状態で、つまり開口部材１に閉塞部材２を取り付ける前の状態で、第１弾性体８と第２弾性体９とは接触させておくことが、好ましい。第１弾性体８の側方への倒れ変形を、より初期の状態から第２弾性体９で規制出来るからである。
【００２０】
（変形例）
（１）上記実施形態では、開口３の外縁以外に板部材５を設けることで、上記第２当接面７を形成しているが、図４のように、第２弾性体９と対向した第２当接面７となる部分だけを閉塞部材２側に張り出してもよい。なお、図４中、符号１０は板部材５と一体になった部材であって、第２弾性体９の先端部側が外周側にずれることを防止している。もちろん、符号１０の部材は無くても良い。
（２）上記実施形態では、第１及び第２弾性体８，９を閉塞部材２側に固定する場合を例示している。しかし、図５のように、第１及び第２弾性体８，９を開口部材１側に固定する構成とし、第１及び第２当接面６，７を閉塞部材２側に設けても良い。以下の第２実施形態であっても同様である。
【００２１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、第２当接面７の位置が若干異なる。
すなわち、開口部材１に接合した板部材５に形成する第２開口４を第１実施形態よりも寸法を大きく設定する。
すなわち、取付け状態において、図６に示すように、第１弾性体８の外周面と板部材５で形成される第２開口４の側面との間に所定の間隙が形成されるように設定する。
これによって、第２弾性体９の先端面は、内周側の第２当接面７と非対向部分と、外周側の第２当接面７と対向する部分に区分けされる。
【００２２】
（効果）
（１）閉塞部材２を開口部材１に取り付ける際に、第２弾性体９の先端面は、外周側だけが、張り出した第２当接面７に当接して第２当接面７から反力を受ける。このため、第２弾性体９の上下方向途中位置が、開口３側に撓むような変形、つまり外周側への倒れ変形が発生する。この変形によって、第１弾性体８が開口３から離れる方向に撓む、つまり第１弾性体８が開口３側に倒れることを、より拘束することが可能となる。
（２）このとき、第２弾性体９は、側方に撓んで倒れる方向に変形するが、上記第１実施形態の構成と比較して、第２弾性体９の先端面の第２当接面７への接触面積が減ることで面圧がその分増える。
（３）また、第２開口４の角部５ａを尖らせて突起部としておくと、第２弾性体９の先端面にその角部５ａが食い込むことで、その部分での面圧が局部的に高くなる。これによって、第２弾性体９による密閉性が確保される。
【００２３】
（変形例）
（１）上記実施形態では、開口３の周方向全周において、第２開口４の側面と第１弾性体８との外周面との間に所定の隙間を形成可能な大きさに設定した場合で説明した。しかし、開口３部の４辺のうち、対向する２辺を構成する第２開口４の大きさを、第１弾性体８外周面と接触する大きさに設定しても良い。
例えば、開口３が長方形形状の場合に、左右で対向する短辺側のみ第２開口４の寸法を第１実施形態よりも大きく（長辺の長さを長く）設定する。
【００２４】
（２）また、上記第１実施形態及び第２実施形態の構成において、図７のように、第２当接面７を構成する平面に突起部２０を設けると共に、第２弾性体９の先端面９ａの法線が、開口部材１と閉塞部材２の対向方向に対して開口３から離れる方向に傾斜した傾斜面として若干傾けておいても良い。
この場合、第２弾性体９の先端面が第２当接面７に当接する際に、突起部２０が食い込む。これによって、第２弾性体９の先端部９ａが外周側に滑ることが防止される。また、第２弾性体９の先端面９ａを傾斜面とすることで、内周側（開口３側）に突出方向途中部が撓む事で、第１弾性体８が外周側（開口３から離れる方向）に撓むことが規制されて、前述のような効果をうることが出来る。なお、上記突起部２０は、平面視で第２弾性体９の延在方向に沿って延びるように形成されていることが好ましい。
【００２５】
（３）また、上記全実施形態では、前述のように、第１弾性体８による密封と共に、第２弾性体９によっても密封することとしている。このため、第２弾性体９を、第１弾性体８の外周に沿って無端環状に形成する場合を例示している。もっとも、第１弾性体８の密封性能を向上させる手段を、第２弾性体９の主とする機能とした場合には、第２弾性体９を、第１弾性体８に沿って、所定間隔毎に分離して複数配置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係るシール構造を説明するための斜視図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るシール部分の表面を示す平面図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係るシール構造を示す側面視における断面図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係るシール構造の別例を示す側面視における断面図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係るシール構造の別例を示す側面視における断面図である。
【図６】本発明に基づく第２実施形態に係るシール構造を示す側面視における断面図である。
【図７】本発明に基づく第２実施形態に係るシール構造の別例を示す側面視における断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    開口部材
２    閉塞部材
３    開口
４    第２開口
５    板部材
５ａ  角部
６    第１当接面
７    第２当接面
８    第１弾性体
８ａ  先端部（先端面）
９    第２弾性体
９ａ  先端部（先端面）
２０  突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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