JPH08105550A - 密封装置 - Google Patents
密封装置Info
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- JPH08105550A JPH08105550A JP6244105A JP24410594A JPH08105550A JP H08105550 A JPH08105550 A JP H08105550A JP 6244105 A JP6244105 A JP 6244105A JP 24410594 A JP24410594 A JP 24410594A JP H08105550 A JPH08105550 A JP H08105550A
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Abstract
オイルシール18において、径方向外周側と内側とを異
なるゴム状弾性体で形成する。外側のゴム状弾性体32
の熱伝導率は内側のゴム状弾性体34の熱伝導率よりも
大きく設定する。温度上昇初期において、オイルシール
18は、内径よりも外径を早く拡大することができ、温
度上昇初期におけるハウジング側のシール性及びシャフ
ト側のシール性の両方を良好に保つことができる。
Description
の隙間に設けられて、例えばオイル等の漏れを防止する
密封装置に関する。
いる自動車のパワーステアリング装置では、ハウジング
と軸との間の隙間に流体(オイル)の漏れを防止する密
封装置が設けられている。
状弾性体で形成された環状のオイルシールが用いられて
おり、軸が摺動するような部位ではバックアップリング
が併設されている。
ル(或いはバックアップリング)と相手部材(ハウジン
グ又は軸)とは、材質が異なり、また、大きさも異なる
ため、温度上昇によってオイルシール(或いはバックア
ップリング)及び相手部材の何れか一方が他方に対して
早く膨張することがあり、オイルシール(或いはバック
アップリング)と相手部材との間の締代が少なくなった
り、隙間を生じ、シール不良を生ずる場合がある。
じても良好なシール性を保つことのできる密封装置を提
供することが目的である。
は、互いに同心的に相対回転または軸方向に相対移動自
在に組み付けられたハウジングと軸との間の環状の隙間
を密封するシールを備えた密封装置において、前記シー
ルは、前記軸への密接を高めるためにシール内周側に形
成された内周密着手段と前記ハウジングへの密着を高め
るためにシール外周側に形成された外周密着手段とを備
え、前記外周密着手段の熱伝導率を前記内周密着手段の
熱伝導率に対して大とすることを特徴としている。
の密封装置において、前記外周密着手段の熱膨張率を前
記内周密着手段の熱膨張率に対して大とすることを特徴
としている。
相対回転または軸方向に相対移動自在に組み付けられた
ハウジングと軸との間の環状の隙間を密封するシールを
備えた密封装置において、前記シールの外周部に前記ハ
ウジングに連結される連結手段を設けたことを特徴とし
ている。
的に相対回転または軸方向に相対移動自在に組み付けら
れたハウジングと軸との間の環状の隙間を密封するシー
ルと、前記シールを前記軸に密着させるための締結スプ
リングと、前記シールの内周部と前記軸との間の一部に
配置され弾性的に縮径可能とされたシール支持部材と、
を備え、前記シールは、前記シールと前記シール支持部
材との接触面に略平行な溝部を備えることを特徴として
いる。
に同心的に相対回転または軸方向に相対移動自在に組み
付けられたハウジングと軸との間の環状の隙間を密封す
るシールと、前記シールを前記軸に密着させるための締
付スプリングと、前記シールの内周部と前記軸との間の
一部に配置され前記シールの内周部と前記軸とに密接す
るシール支持部材と、前記締付スプリングの締付力の一
部を前記シール支持部材に伝達する伝達手段と、を設け
たことを特徴としている。
によりシールの軸への密接が高められ、外周密着手段に
よりシールのハウジングへの密接が高められる。ハウジ
ングの外側から熱が作用すると、先ずハウジングが膨張
し、次に、シールの外側の膨張、シールの内側の膨張を
経て、最後に軸が膨張する。ここで、従来構造では、温
度上昇時には、ハウジングが膨張してからシールの外側
が膨張するまでの間及び、シールの内側が膨張してから
軸が膨張するまでの間で、締代が減少するが、本発明で
は、外周密着手段の熱伝導率を内周密着手段の熱伝導率
に対して大としたので、外径寸法の拡大を早く、内径寸
法の拡大を遅くすることができ、外周側及び内周側での
締代の減少を抑えて、温度変化によるシール性の低下を
防止することができる。
手段の熱膨張率を内周密着手段の熱膨張率に対して大と
したので、温度上昇時に伴って外周密着手段が内周密着
手段よりも多く膨張することになり、ハウジングの膨張
に対する追従性が向上する。
外周部に設けた連結手段がハウジングに連結されている
ので、ハウジングの熱膨張がシールの熱膨張よりも早い
場合でも、シールの連結手段がハウジングの内径拡大に
追従して温度変化によるシール性の低下を防止すること
ができる。
リングの締付力を受けてシールが軸に確実に密着するこ
とができる。さらに、シールに設けられた溝部に圧力が
作用することにより、溝部に作用した圧力の一部がシー
ルとシール支持部材との接触面を介してシール支持部材
に伝達される。シールとシール支持部材との接触面に略
平行な溝部が設けられていない場合には、軸よりもシー
ル支持部材が早く膨張することにより、シール支持部材
と軸との間のシール性が低下することがあるが、本発明
では、溝部に作用した圧力の一部がシールとシール支持
部材との接触面を介してシール支持部材に伝達して、シ
ール支持部材の内周を軸に対して密着させることができ
るため、温度変化によるシール支持部材の軸側のシール
性の低下を防止することができる。
付スプリングの締付力を受けてシールが軸に確実に密着
すると共に、締付スプリングの締付力の一部が伝達手段
を介してシール支持部材に伝達される。伝達手段が無い
場合には、軸よりもシール支持部材が早く膨張すること
により、シール支持部材と軸との間のシール性が低下す
ることがあるが、本発明では、締付スプリングの締付力
の一部が伝達手段を介してシール支持部材に伝達され、
シール支持部材の内周を軸に対して密着させることがで
きるため、温度変化によるシール支持部材の軸側のシー
ル性の低下を防止することができる。
たがって説明する。
パワーステアリングのステアリングボックス)10に
は、軸としてのシャフト12を挿通する穴14が形成さ
れている。この穴14は、ベアリング16の圧入される
大径部14Aと、環状のオイルシール18の圧入される
中径部14Bと、シャフト12を外部へ突出させる小径
部14Cとを有する。
され、このベアリング16及び図示しない他のベアリン
グによってシャフト12が回転自在に支持されている。
(熱伝導率0.49cal ・cm-1・sec -1・deg -1、体積
膨張係数0.70×10-4°C -1)が用いられており、
シャフト12にスチール(熱伝導率0.107cal ・cm
-1・sec -1・deg -1、体積膨張係数0.35×10-4°
C -1)が用いられている。
環状の溝部20を有して断面が略U字状とされており、
外周側には穴14の中径部14Bに嵌合する外周密着手
段としての嵌合部22が設けられ、内周側にはシャフト
12に密着する内周密着手段としてのシールリップ24
が設けられている。
6が一体的に埋設されている。環状部材26は、溝部2
0の外側部分に埋設される円筒部26Aと円筒部26A
の一方から内側に延びるフランジ部26Bとを備え、断
面形状がL字状とされている。
シールリップ24の径方向外側に、半円弧溝28が形成
されている。この半円弧溝28には、環状に形成された
金属の締付スプリングとしてのコイルスプリング30が
嵌められている。
ゴム状弾性体32、内周側がゴム状弾性体34で形成さ
れている。ゴム状弾性体32とゴム状弾性体34との境
界Sは、溝部20の底部に位置しており、前述した環状
部材26はゴム状弾性体32に埋設されて加硫接着され
ている。
ム状弾性体34の熱伝導率よりも大きく設定されてお
り、例えばゴム状弾性体32にNBR(熱伝導率0.5
9×10-3cal ・cm-1・sec -1・deg -1)を用いた場合
には、ゴム状弾性体34にはCR(熱伝導率0.46×
10-3cal ・cm-1・sec -1・deg -1)やブチルゴム(熱
伝導率0.22×10-3cal ・cm-1・sec -1・deg -1)
等を用いることができる。なお、ゴム状弾性体32の熱
伝導率はゴム状弾性体34の熱伝導率よりも大きく設定
されていれば、上記のゴム以外の組み合わせであっても
よいのは勿論である。また、ゴム状の弾性を有するもの
であれば、ゴム以外の材質であっても良く、例えばウレ
タンや合成樹脂であっても良いのは勿論である。
ケーシングとシールリングとの間のシール性を向上させ
るため、ケーシングにオイルシールを固定した構造があ
るが(実開昭63−60721号公報)、この構造で
は、ケーシングが膨張するとシールリングとシャフトと
の隙間が大きくなり洩れが発生する虞れがある。
を設け、液体の熱膨張を利用してハウジングとの間の締
代を変化可能な密封装置が提案されているが(実開平5
−36166号公報)、熱伝導率は流体(空気)よりも
ハウジングの方が大であるため、温度上昇初期において
はハウジングが先に膨張し、シャフト側に締代の減少や
隙間を生じる虞れがある。
されていないため、熱がハウジングとシャフトの両方か
ら与えられた場合、ハウジング(ケーシング)にアルミ
系の金属を用い、シャフトに鉄系の金属を用いた場合
に、温度上昇によってハウジングの穴径がシャフトやオ
イルシールよりも大きくなり易い。
8では、外周側のゴム状弾性体32の熱伝導率を内周側
のゴム状弾性体34の熱伝導率よりも高く設定すること
により、温度上昇初期において、シールの外径寸法の拡
大を早く、内径寸法の拡大を遅くすることができ、外周
側及び内周側での締代の減少を抑えて、温度上昇初期に
おけるハウジング10側のシール性及びシャフト12側
のシール性の両方を良好に保つことができる。
と同じゴム状弾性体32にすると、温度上昇初期におい
て内径の拡径が大きくなり、シャフト12との間でシー
ル不良を生ずる懸念がある。
ゴム状弾性体34とが境界Sで明確に区別されていた
が、内側から外側にかけて熱伝導率の変化する傾斜機能
材料等で全体を構成してもよい。 [第2実施例]本発明の第2実施例を図3にしたがって
説明する。なお、第1実施例と同一構成に関しては同一
符号を付しその説明は省略する。
ル18は、同一のゴム材で形成されており、溝部20の
内周側の部分に、内環状部材40が埋設されている。内
環状部材40は、溝部20の内側部分に埋設される円筒
部40Aと円筒部40Aの一方から外側に延びるフラン
ジ部40Bとを備え、断面形状がL字状とされている。
は、内環状部材40の形成材料よりも熱伝導率及び体積
膨張係数の高いものが用いられており、本実施例では環
状部材26の材料が銅(熱伝導率0.91cal ・cm-1・
sec -1・deg -1、体積膨張係数0.5×10-4°C -1)
であり、内環状部材40の材料がカーボン系(熱伝導率
0.67×10-3cal ・cm-1・sec -1・deg -1、体積膨
張係数0.16×10-4°C -1)である。
10<環状部材26>内環状部材40<シャフト12の
大小関係となる。したがって、温度上昇初期において、
環状部材26をハウジング10よりも先に、内環状部材
40よりもシャフト12を先に温度上昇させることがで
き、各シール面で温度上昇による初期の隙間発生を防止
することができる。本実施例では、特に、環状部材26
の体積膨張係数を内環状部材40の体積膨張係数よりも
大きくしてあるので、熱伝導率に差を付けた効果を更に
高めることができる。 [第3実施例]本発明の第3実施例を図4及び図5にし
たがって説明する。なお、前記実施例と同一構成に関し
ては同一符号を付し、その説明は省略する。
ル18は、第2実施例のオイルシール18と同様に全体
が同一のゴム材で形成されており、内部には環状部材2
6が埋設されている。図4及び図5に示すように、本実
施例のオイルシール18では、オイル13側の外周部の
端部に外側に延びるフランジ部50が形成されており、
フランジ部50の先端が大気11側に屈曲された連結手
段としてのキャップ部50Aとなっている。フランジ部
50の内部には、断面L字状とされた金属製の環状部材
52が埋設されている。なお、図5において、環状部材
26及び環状部材52は図示を省略している。
径溝部14Aと中径溝部14Bとの段部に、環状溝部5
4が形成されており、この環状溝部54にオイルシール
18のキャップ部50Aが嵌合している。
昇初期においてハウジング10がオイルシール18より
も早く膨張すると、嵌合部22と中径部14Bとの間で
シール性の低下を生じる虞れがあるが、環状溝部20の
内側にあるハウジング10の凸部10Aが拡径してキャ
ップ部50Aの内周側を押圧するので、ここでハウジン
グ10側のシール性を良好に保つことができる。
ジングの穴径よりも外径が所定寸法大きくなっており、
取り付けた際に圧縮されて良好なシール性を得ることが
できるが、長期の使用によって劣化したオイルシールで
は、外径がハウジングの穴径とほぼ同等となることがあ
る。図10に示すように、一般的な従来のオイルシール
100では(本実施例と同一構成には同一符号を付
す)、外周部分に本実施例のキャップ部50Aに相当す
るものが無いため、長期の使用によってハウジング側の
シール性が低下する問題があった。
は、環状溝部54にキャップ部50Aが嵌合しているの
で、長期にわたって良好なシール性を保つことができ
る。 [第4実施例]本実施例の第4実施例を図6にしたがっ
て説明する。なお、前記実施例と同一構成に関しては同
一符号を付し、その説明は省略する。
では、パワーステアリングのステアリングボックスのア
ルミ製のシリンダー部)10に設けられたオイルシール
18と軸としての鋼製のラックバー15との間の大気1
1側に、内圧によるオイルシール18の変形を抑えるた
めにシールを支持するシール支持部材としてのバックア
ップリング60が配設されている。
ックバー15が軸方向に相対移動することができる。
の外側端部に傾斜面62が形成されており、大気11側
に異物混入防止用のために断面が矩形をしたリップ63
が形成されている。
0は、全体が合成樹脂で形成されており、一部がゴム状
弾性体64で形成されている。この構成により、バック
アップリング60は、外力によってわずかながら縮径及
び拡径することが可能となっている。
は、溝部20の径方向内側の壁面にバックアップリング
60の傾斜面62の径方向外側に、傾斜面62とほぼ平
行とされた傾斜面20Aが形成されている。
例では、オイルシール18の傾斜面20Aがオイル13
の圧力Fを受けることにより、傾斜面62に作用した圧
力Fのラックバー15の径方向の分力がバックアップリ
ング60の傾斜面62に伝達される。この結果、バック
アップリング60が内側に締め付けられ、リップ63の
ラックバー15に対する緊縛力が高められるので、異物
混入防止効果が向上する。
昇により、バックアップリング60及びラックバー15
が熱膨張するが、熱容量の差によりバックアップリング
60が早く膨張するため、バックアップリング60の内
周の摩耗が進行した際に、リップ63によるシール性が
保たれない時間(ラックバー15が熱膨張するまでの時
間)が出てくる懸念があるが、本実施例では、リップ6
3のラックバー15に対する緊縛力が高められているの
で、バックアップリング60の内周が摩耗してもシール
性を長期にわたり良好に保つことができる。
シール102(例えば、実開平3−23255号公報。
本実施例と同一構成には同一符号を付す)では、バック
アップリング60の径方向外側が全てゴム材であり、オ
イル13の圧力Fがバックアップリング60を縮径させ
る方向に作用しないので、本実施例のオイルシール18
の作用効果を得ることができない。
容易に拡縮できるものであれば、一般に知られている継
ぎ目がオーバーラップした螺旋形状であっても良い。 [第5実施例]本実施例の第5実施例を図8及び図9に
したがって説明する。
のオイルシール18の変形例であり、第4実施例と同一
構成に関しては同一符号を付し、その説明は省略する。
ル18には、溝部20の内に合成樹脂製の伝達手段とし
ての締付リング70が配置されている。
グ70は溝部20の内壁に沿った断面形状をしており、
全体にわたって略一定の厚さとなっている。締付リング
70には、コイルスプリング30の嵌められる半円弧溝
28から傾斜面20Aに対応する部分に放射方向に複数
の溝72が形成されており、若干量径を変化させること
ができる。
例では、オイル13の圧力Fの他に、コイルスプリング
30の内径方向の付勢力が締付リング70、傾斜面20
Aを介してバックアップリング60の傾斜面62に伝達
されるので、オイル13の圧力Fが低い場合でも確実に
異物混入防止性能を発揮できるという、第4実施例には
ない本実施例特有の作用効果がある。
ックバー、オイルシール、環状部材、内環状部材の材質
は実施例に述べた材質に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の材質を用いること
ができる。
密封装置では、外周密着手段の熱伝導率を内周密着手段
の熱伝導率に対して大として、外径寸法の拡大を早く、
内径寸法の拡大を遅くすることができたので、外周側及
び内周側での締代の減少を抑えて、温度変化によるシー
ル性の低下を防止できるという優れた効果を有する。
時に外周密着手段を内周密着手段よりも多く膨張させる
ことができるので、ハウジングの膨張に対する追従性を
向上できるという優れた効果を有する。
グの熱膨張がシールの熱膨張よりも早い場合でも、シー
ルの連結手段がハウジングの内径拡大に追従してシール
性の低下を防止できるという優れた効果を有する。
持部材に溝部に作用した圧力の一部を作用させてシール
支持部材を軸に密着させることができるため、温度変化
によるシール支持部材の軸側のシール性の低下を防止で
きるという優れた効果を有する。
ール支持部材に締付スプリングの締付力の一部を作用さ
せて軸に密着させることができるので、温度変化による
シール支持部材の軸側のシール性の低下を防止できると
いう優れた効果を有する。
グのハウジング及びシャフトのオイルシール取付部分を
示す断面図である。
ある。
ある。
ある。
ジング及びシャフトのオイルシール取付部分を示す断面
図である。
グのハウジング及びシャフトのオイルシール取付部分を
示す拡大断面図である。
る。
ジング及びシャフトのオイルシール取付部分を示す断面
図である。
ールの拡大断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 互いに同心的に相対回転または軸方向に
相対移動自在に組み付けられたハウジングと軸との間の
環状の隙間を密封するシールを備えた密封装置におい
て、 前記シールは、前記軸への密接を高めるためにシール内
周側に形成された内周密着手段と前記ハウジングへの密
着を高めるためにシール外周側に形成された外周密着手
段とを備え、前記外周密着手段の熱伝導率を前記内周密
着手段の熱伝導率に対して大とすることを特徴とする密
封装置。 - 【請求項2】 前記外周密着手段の熱膨張率を前記内周
密着手段の熱膨張率に対して大とすることを特徴とする
請求項1に記載の密封装置。 - 【請求項3】 互いに同心的に相対回転または軸方向に
相対移動自在に組み付けられたハウジングと軸との間の
環状の隙間を密封するシールを備えた密封装置におい
て、 前記シールの外周部に前記ハウジングに連結される連結
手段を設けたことを特徴とする密封装置。 - 【請求項4】 互いに同心的に相対回転または軸方向に
相対移動自在に組み付けられたハウジングと軸との間の
環状の隙間を密封するシールと、 前記シールを前記軸に密着させるための締結スプリング
と、 前記シールの内周部と前記軸との間の一部に配置され弾
性的に縮径可能とされたシール支持部材と、を備え、 前記シールは、前記シールと前記シール支持部材との接
触面に略平行な溝部を備えることを特徴とする密封装
置。 - 【請求項5】 互いに同心的に相対回転または軸方向に
相対移動自在に組み付けられたハウジングと軸との間の
環状の隙間を密封するシールと、 前記シールを前記軸に密着させるための締付スプリング
と、 前記シールの内周部と前記軸との間の一部に配置され弾
性的に縮径可能とされたシール支持部材と、 前記締付スプリングの締付力の一部を前記シール支持部
材に伝達する伝達手段と、 を設けたことを特徴とする密封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24410594A JP3540027B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 密封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24410594A JP3540027B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 密封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08105550A true JPH08105550A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3540027B2 JP3540027B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=17113833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24410594A Expired - Fee Related JP3540027B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 密封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3540027B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP24410594A patent/JP3540027B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3540027B2 (ja) | 2004-07-07 |
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