JP2019128026A - 十字軸継手用シールリング、十字軸継手及びステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベーキングによるシール性能の低下を防ぐ十字軸継手用シールリング、十字軸継手及びステアリング装置を提供する。【解決手段】 内側に軸部１８を通して段差面１７ａに接触する環状の底部３１と、底部３１から、全周にわたって中心軸線方向でラジアル軸受２１の径方向外側位置まで延びた囲繞部３０ａとを備えた芯部材３０と、エラストマーからなり、芯部材３０に固着した環状の弾性部材４０とを有し、弾性部材４０は、囲繞部３０ａに固着し、全周にわたってラジアル軸受２１に接触する囲繞部側シールリップ４１、４２を備えるものとする。【選択図】 図４

Description

本願は、ステアリング装置の操舵力を伝達する中間シャフトを連結する十字軸継手に用いるシールリング、当該シールリングを備えた十字軸継手、及び、当該十字軸継手を備えたステアリング装置に関するものである。

従来、十字軸継手を構成する十字軸の端部に外嵌するラジアル軸受の軸受カップと、十字軸の軸部との間に形成される隙間をシールするシールリングがある。このようなシールリングは、下記特許文献１のように、弾性シール部と、弾性シール部内に埋め込まれた補強環とを有している。

十字軸継手は、例えば、自動車のステアリング装置の中間シャフトの連結に用いられる。中間シャフト及び十字軸継手は主として金属材料から構成されるが、冬季の道路凍結防止の為に道路に塩をまく地域が存在し、塩は金属の腐食を促進させる原因となる。このため、道路に塩をまく地域で車室外に配置される中間シャフト及び十字軸継手の防錆性能の要求は高い。

中間シャフト及び十字軸継手を構成する部品単位で防錆処理を施した場合、防錆膜のばらつきが大きくなり、必要な完成品性能の管理維持が難しくなる。そこで、組立後の製品に表面処理を施すことが行われている。このような表面処理は、現在では塗装が主流となっており、塗装を行った後、１００℃程度の温度で乾燥させることが行われている。

しかし、防錆性能を更に高めるためには、より高い温度での焼き付けを行うことが好ましい。また、高い防錆性能を有するとして、近年、車室外の金属部品への採用が増えている亜鉛ニッケル（ZnNi）合金メッキでは、メッキ後の水素脆化を防止するため、２００℃程度の温度でベーキングを行うことが必要となる。

実用新案登録第３０４１７３２号公報

２００℃程度の温度でベーキングを行った場合、シールリングを構成する弾性シール部の寸法に変化が生じ、締め代が減少することにより、シール性能が低下するおそれがある。

以上に鑑みて、本願発明は、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐ十字軸継手用シールリング、十字軸継手及びステアリング装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願は、
中心部と、前記中心部から延びる４本の軸部とを有し、前記中心部が前記軸部の基端から前記軸部の径方向外方に広がる段差面を形成した十字軸と共に用いられ、
前記軸部の先端部に取り付けられるラジアル軸受と前記段差面との間で、前記軸部に外嵌する十字軸継手用シールリングであって、
内側に前記軸部を通して前記段差面に接触する環状の底部と、前記底部から、全周にわたって中心軸線方向で前記ラジアル軸受の径方向外側位置まで延びた囲繞部とを備えた芯部材と、
エラストマーからなり、前記芯部材に固着した環状の弾性部材とを有し、
前記弾性部材は、前記囲繞部に固着し、全周にわたって前記ラジアル軸受に接触する囲繞部側シールリップを備えていることを特徴とする十字軸継手用シールリングを提供する。

好ましくは、前記囲繞部側シールリップは、中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側に配置された第１のシールリップと、前記段差面側に配置された第２のシールリップからなる。

また好ましくは、前記囲繞部は、
前記底部から、全周にわたって、中心軸線方向で前記ラジアル軸受側に延び、前記ラジアル軸受に近付くにつれて内周面及び外周面が径方向に広がった傾斜部と、
中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記傾斜部の端部から、全周にわたって前記ラジアル軸受側へ延びる第１筒状部とを備える。

また好ましくは、前記芯部材が、前記底部の内周縁から、全周にわたって中心軸線方向で前記ラジアル軸受側へ延びる第２筒状部を備える。

また好ましくは、前記芯部材が、前記第２筒状部よりも径が大きく、前記第２筒状部と中心軸線を共通にし、前記底部から、全周にわたって中心軸線方向で前記ラジアル軸受側へ延びる第３筒状部を有する。

また好ましくは、前記芯部材が、中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記第２筒状部の部分から全周にわたって径方向外側に広がる鍔部を有する。

また好ましくは、前記弾性部材が、中心軸線方向において、前記第２筒状部の前記ラジアル軸受側で、全周にわたって前記ラジアル軸受に接触する第３のシールリップを備える。

また好ましくは、前記囲繞部は、
前記底部から、中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側に延びる筒状の部分と、前記筒状の部分の前記ラジアル軸受側端部から全周にわたって径方向外側に延びる部分とが交互に連続して階段状に形成された弾性変形部と、
中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記弾性変形部の端部から、前記ラジアル軸受側へ延びる第１筒状部とを有する。

また好ましくは、前記傾斜部は、周方向に離隔した複数の部分からなる。

また好ましくは、前記囲繞部は、
前記底部から、全周にわたって、中心軸線方向で前記ラジアル軸受側に延びる立上部と、
中心軸線方向におけるラジアル軸受側の前記立上部の端部から、全周にわたって径方向外側に延びる第２底部と、
前記第２底部から、全周にわたって、中心軸線方向で前記ラジアル軸受側に延び、前記ラジアル軸受に近付くにつれて内周面及び外周面が径方向に広がった傾斜部と、
中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記傾斜部の端部から、全周にわたって前記ラジアル軸受側へ延びる第１筒状部とを備える。

また好ましくは、前記第２底部は、中心軸線方向に貫通した孔部を有する。

また好ましくは、前記第２底部は、周方向に離隔し、径方向に延びる複数の部分から構成されている。

また好ましくは、前記弾性部材は、前記第２底部から、全周にわたって中心軸線方向で前記中心部側に向かって突出した第４のシールリップを有する。

また好ましくは、前記第１筒状部が径方向に貫通した開口部を備える。

また、上記課題を解決するため、本願は、上記十字軸継手用シールリングを備えたことを特徴とする十字軸継手を提供する。

また、上記課題を解決するため、本願は、上記十字軸継手を備えたことを特徴とするステアリング装置を提供する。

本願発明によれば、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐ十字軸継手用シールリング、十字軸継手及びステアリング装置を提供することができる。

図１は本願の実施形態に共通するステアリング装置を示す側面図である。 図２は本願の実施形態に共通する中間シャフトと十字軸継手を示す斜視図である。 図３は本願の第１実施形態に係る十字軸、ラジアル軸受およびシールリングを示す断面図である。 図４は本願の第１実施形態に係るシールリングの拡大断面図である。 図５は本願の第２実施形態に係るシールリングの拡大断面図である。 図６は本願の第３実施形態に係るシールリングの拡大断面図である。 図７は本願の第４実施形態に係るシールリングの芯部材の側面図及び断面図である。 図８は本願の第４実施形態に係るシールリングの芯部材をラジアル軸受側から見た平面図である。 図９は本願の第４実施形態に係るシールリングの拡大断面図である。 図１０は本願の第５実施形態に係るシールリングの芯部材の側面図及び断面図である。 図１１は本願の第５実施形態に係るシールリングの芯部材をラジアル軸受側から見た平面図である。 図１２は本願の第５実施形態に係るシールリングの拡大断面図である。

以下、本願の実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、本願において、「中心軸線方向」とは、特に記載がない限り、シールリングの中心軸線方向を意味するものとする。図１は本願の実施形態に共通するステアリング装置１００を示す側面図である。

図１に示すように、ステアリング装置１００は、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、ステアリングコラム３と、車体側ブラケット４と、第１の十字軸継手５と、中間シャフト６と、第２の十字軸継手７と、ピニオンギア８と、ラック軸９とを有している。ステアリングホイール１は、その回転を伝達するステアリングシャフト２に固定されている。ステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３の内側を通され、ステアリングシャフト２の中心軸線を中心として回転可能にステアリングコラム３に支持されている。ステアリングコラム３は、車体側ブラケット４により車体２００に取り付けられる。ステアリングシャフト２の回転は第１の十字軸継手５によって中間シャフト６に伝達される。中間シャフト６の回転は、第２の十字軸継手７によってピニオンギア８に伝達される。ピニオンギア８は回転してラック軸９を車幅方向に移動させる。ラック軸９は不図示のタイロッドを介して不図示のナックルアームを動かし、不図示の前輪を転舵させる。

図２は本願の実施形態に共通する中間シャフト６と、第１の十字軸継手５と、第２の十字軸継手７とを示す斜視図である。

第１の十字軸継手５は、第１のヨーク１１と、第２のヨーク１２とを備えている。第２の十字軸継手７は、第３のヨーク１３と、第４のヨーク１４とを備えている。第１のヨーク１１は二股状に形成された一対のアーム１１ａを有している。第２のヨーク１２は二股状に形成された一対のアーム１２ａを有している。第１のヨーク１１と第２のヨーク１２は、一対のアーム１１ａと一対のアーム１２ａに保持された後述の十字軸１６を介して連結されている。これと同様に、第３のヨーク１３と第４のヨーク１４も一対のアーム１３ａと一対のアーム１４ａによって保持された後述の十字軸１６によって連結されている。

（第１実施形態）
図３は本願の第１実施形態に係る十字軸１６、ラジアル軸受２１およびシールリング２６を示す断面図である。中間シャフト６の中心軸線に対して垂直な方向に切断した断面を示している。

十字軸１６は、中心部１７と、中心部１７からそれぞれ４方向に延びる４本の円柱状の軸部１８とを有している。具体的には、十字軸１６は、中心部１７から一方向に延びる第１の軸部１８と、第１の軸部１８と中心軸線を共通にして中心部１７から第１の軸部１８とは反対側に延びる第２の軸部１８と、中心部１７から第１、第２の軸部１８に対して垂直な方向に延びる第３の軸部１８と、第３の軸部１８と中心軸線を共通にして中心部１７から第３の軸部１８とは反対側に延びる第４の軸部１８とを有している。軸部１８周辺の構成は、４本の軸部１８において共通であるため、１つの軸部１８周辺についてのみ説明し、他の軸部１８周辺の構成の説明は省略する。

軸部１８の先端側にはラジアル軸受２１が外嵌している。ラジアル軸受２１としては、ニードル軸受を用いることができる。ラジアル軸受２１は、軸受カップ２２と、ローラ２３とを有する。軸受カップ２２は、先述のヨーク１１乃至１４の一対のアーム１１ａ乃至１４ａに形成された円孔に内嵌する。ローラ２３は、軸受カップ２２と十字軸１６の軸部１８との間で、軸部１８と略平行な向きで円周方向に複数配置されている。

軸部１８の基部にはシールリング２６が外嵌している。十字軸１６の中心部１７は、軸部１８の径方向において、軸部１８よりも大きい寸法を有しており、軸部１８の基端から径方向外方に広がる段差面１７ａを形成している。段差面１７ａは軸部１８の中心軸線に対して略直角に配置されている。シールリング２６は、軸受カップ２２と段差面１７ａとに接して、軸受カップ２２内に泥水などの異物が入り込むのを防ぐ。シールリング２６は、図２に示す第１の十字軸継手５のように、車室内に設けられる十字軸継手には設けなくても良い。

軸部１８の中心部には、先端側から基部側に向かって挿入孔１８ａが穿孔されている。挿入孔１８ａの内側には合成樹脂製のピン２４が挿入されている。ピン２４は、軸受カップ２２と軸部１８との間に介在して、軸受カップ２２が軸部１８の基部側に移動するのを防ぐ。これにより、シールリング２６が軸受カップ２２により圧縮されてシール性が損なわれるのを防ぐことができる。

図４は本願の第１実施形態に係るシールリング２６の拡大断面図である。図４はシールリング２６の中心軸線方向かつ径方向にシールリング２６を切断した断面を示している。シールリング２６は全周にわたって同様の断面形状をしている。

シールリング２６は、芯部材３０と弾性部材４０とを有している。芯部材３０は環状をしている。弾性部材４０はエラストマーからなり、芯部材３０に固着している。弾性部材４０も環状をしている。

芯部材３０は、底部３１と、傾斜部３２と、第１筒状部３３と、第２筒状部３４と、第３筒状部３５とを有している。底部３１は、シールリング２６の中心軸線に対して垂直方向に広がった環状をしており、十字軸１６に組み付けた際に段差面１７ａに面接触する。傾斜部３２と第１筒状部３３は、弾性部材４０の径方向外側を囲む囲繞部３０ａを形成している。芯部材３０は金属又は耐熱性に優れるエンジニアリングプラスチックから形成することができる。

傾斜部３２は底部３１の外周縁から、中心軸線方向においてラジアル軸受２１に近付くにつれて内周面及び外周面が径方向外側に広がる円すい面状をしている。

第１筒状部３３は、中心軸線方向において、ラジアル軸受２１側の傾斜部３２の端部からラジアル軸受２１側へ延びている。傾斜部３２と第１筒状部３３は、後述する第１のシールリップ４１と第２のシールリップ４２の径方向の剛性を高める。

第２筒状部３４は、底部３１の内周縁から、中心軸線方向でラジアル軸受２１側へ延びている。

第３筒状部３５は、第２筒状部３４と中心軸線を共通にし、第２筒状部３４よりも大きい径を有する。第３筒状部３５は、第２筒状部３４との間に弾性部材４０の一部を介して、第２筒状部３４の径方向外側に配置され、底部３１と一体に形成されている。第２筒状部３４と第３筒状部３５は、中心軸線方向で略同じ寸法を有している。第３筒状部３５を設けることで、芯部材３０の剛性を高めることができ、芯部材３０を薄肉化することが可能となる。また、弾性部材４０と芯部材３０の固着力を高めることもできる。

弾性部材４０は、中心軸線方向でラジアル軸受２１側、及び径方向内側で芯部材３０に固着している。弾性部材４０は、十字軸１６に取り付けられていない状態では、図４に示す断面形状をしている。弾性部材４０は、第１のシールリップ４１と、第２のシールリップ４２と、第３のシールリップ４３とを有している。第１のシールリップ４１と第２のシールリップ４２は、傾斜部３２と第１筒状部３３とから形成される囲繞部３０ａに固着した囲繞部側シールリップを構成する。

第１のシールリップ４１は、中心軸線方向で最もラジアル軸受２１側の第１筒状部３３の部分に固着して、全周にわたって径方向内側に突出している。第１のシールリップ４１は、第１筒状部３３によってラジアル軸受２１の軸受カップ２２の外周面に押し当てられ、圧縮される。

第２のシールリップ４２は第１筒状部３３の径方向内側に固着して全周にわたって径方向内側に突出している。第２のシールリップ４２は、中心軸線方向において、ラジアル軸受２１側に向かうにつれて、内径及び外径が小さくなるように中心軸線方向に対して傾斜した円すい面状をしている。第２のシールリップ４２はラジアル軸受２１の軸受カップ２２の外周面に押し当てられ、芯部材３０の第１筒状部３３と軸受カップ２２の間で圧縮される。

仮に第１筒状部３３及び傾斜部３２を有さないものとした場合、第１のシールリップ４１は引張りにより軸受カップ２２を締付けるように構成することが考えられる。しかし、このように構成すると、第１のシールリップ４１及び第２のシールリップ４２はベーキングによる影響を受けやすくなり、シール性能が低下するおそれがある。上記のように、第１のシールリップ４１と第２のシールリップ４２を軸受カップ２２に押し当て、圧縮することで、第１のシールリップ４１と第２のシールリップ４２のシール性能がベーキングによって低下するのを防ぐことができる。第１、第２のシールリップ４１、４２を形成するゴム等の材料は、軸受カップ２２を形成する鉄等の材料に比べて線膨張係数が高い。したがって、第１筒状部３３及び傾斜部３２を有さない構成においては、ベーキングにより高温となることで、第１、第２のシールリップ４１、４２が軸受カップ２２から逃げる方向に膨張する。これに対して、本実施形態のように第１筒状部３３及び傾斜部３２を有する場合、線膨張係数の大きい第１、第２のシールリップ４１、４２を、線膨張係数の小さい鉄、樹脂等で形成した第１筒状部２２で囲うことができ、第１、第２のシールリップ４１、４２の膨張を抑えて、シール性能が低下するのを防ぐことができる。

第３のシールリップ４３は、第３筒状部３５と同程度の径寸法を有し、中心軸線方向で第３筒状部３５のラジアル軸受２１側に配置されている。第３のシールリップ４３は、中心軸線方向において、ラジアル軸受２１側に向かうにつれて内径及び外径が大きくなるように中心軸線方向に対して傾斜した円すい面状をしている。第３のシールリップ４３は、十字軸１６の中心部１７側の軸受カップ２２の部分に押し当てられ、メインリップとしての役割を果たす。

本第１実施形態によれば、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐシールリング、十字軸継手及びステアリング装置を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本願の第２実施形態について図５を参照して説明する。図５は本願の第２実施形態に係るシールリング２２６の拡大断面図である。本第２実施形態は上記第１実施形態と多くの点で共通するため、ここでは主として第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態で参照符号が付された部分に対応する本第２実施形態の部分には、第１実施形態で使用した参照符号の数字に「２００」を足した数字からなる参照符号を付する。例えば、第１実施形態の第１のシールリップ４１に対応する本第２実施形態の第１のシールリップには「２４１」を付する。

本第２実施形態においては、芯部材２３０の構成が上記第１実施形態とは異なる。第１実施形態の芯部材３０には第３筒状部３５が設けられていたが、本第２実施形態の芯部材２３０には第３筒状部３５が設けられていない。また、本第２実施形態においては、中心軸線方向で軸受カップ側の第２筒状部２３４の端部から、全周にわたってシールリング２２６の径方向外側に広がる鍔部２３６を有している。鍔部２３６は第３のシールリップ２４３の剛性を高める。

本第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐことができる。また、鍔部２３６により、芯部材２３０の剛性を高め、薄肉化することが可能となる。さらに、鍔部２３６により、弾性部材２４０と芯部材２３０との固着力を高めることができる。

（第３実施形態）
次に、本願の第３実施形態について図６を参照して説明する。図６は本第３実施形態に係るシールリング３２６の拡大断面図である。本第３実施形態は上記第１実施形態と多くの点で共通するため、ここでは主として第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態で参照符号が付された部分に対応する本第３実施形態の部分には、第１実施形態で使用した参照符号の数字に「３００」を足した数字からなる参照符号を付する。例えば、第１実施形態の第１のシールリップ４１に対応する第３実施形態の第１のシールリップには「３４１」を付する。

本第３実施形態においては、芯部材３３０の構成が上記第１実施形態とは異なる。第１実施形態の芯部材３０には傾斜部３２が設けられていたが、本第３実施形態の芯部材３３０では傾斜部３２の代わりに弾性変形部３３７を設けている。弾性変形部３３７は、中心軸線方向かつ径方向に切断した断面が階段状をしている。換言すると、弾性変形部３３７は、中心軸線方向で、ラジアル軸受２１側に延びる円筒状の部分と、その円筒状の部分のラジアル軸受２１側端部から全周にわたって径方向外側に延びる部分とが交互に連続して構成されている。弾性変形部３３７の円筒状の部分と径方向外側に延びる部分の数は、図６に示すものに限られず、１つずつとしても良いし、３つずつ以上としても良い。

本第３実施形態によれば、弾性変形部３３７を有することで、芯部材３３０の中心軸線方向の剛性を低下させることができる。十字軸１６とラジアル軸受２１は、中心軸線に垂直な方向の相対位置は決まるが、中心軸線方向の相対位置については、中心軸線に垂直な方向よりも大きい許容量を有している。特に、合成樹脂製のピン２４（図３参照）が挿入されるタイプでは、十字軸１６とラジアル軸受２１の中心軸線方向の相対位置の許容量が大きくなる。芯部材３３０の中心軸線方向の剛性を低下させることで、十字軸１６とラジアル軸受２１の中心軸線方向の相対位置の変化による、軸受カップ２２に対する第１、第２のシールリップ３４１、３４２の押付力の変化を抑えることができる。また、上記第１実施形態と同様に、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐことができる。また、第３筒状部３３５により芯部材３３０の剛性を高め、芯部材３３０を薄肉化することが可能となる。また、第３筒状部３３５により弾性部材３４０と芯部材３３０との固着力を高めることができる。

（第４実施形態）
次に、本願の第４実施形態について図７から図９を参照して説明する。本第４実施形態は上記第１実施形態と多くの点で共通するため、ここでは主として第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態で参照符号が付された部分に対応する本第４実施形態の部分には、第１実施形態で使用した参照符号の数字に「４００」を足した数字からなる参照符号を付する。例えば、第１実施形態の第１のシールリップ４１に対応する本第４実施形態の第１のシールリップには「４４１」を付する。

図７は本第４実施形態に係るシールリング４２６の芯部材４３０の側面図及び断面図である。図７に向かって左側が側面、右側が断面を示している。

上記第１実施形態とは異なり、本第４実施形態において芯部材４３０は、立上部４３８と、第２底部４３９とを有する。立上部４３８は、芯部材４３０の底部４３１の外縁から中心軸線方向においてラジアル軸受側に延びる筒状をしている。第２底部４３９は、中心軸線方向における立上部４３８のラジアル軸受側の端部から、全周にわたって径方向外側に延びている。このように構成することで、後述する第４のシールリップ４４４を形成することができる。第１筒状部４３３と、傾斜部４３２と、第２底部４３９と、立上部４３８は、弾性部材４４０を径方向外側で囲う囲繞部４３０ａを構成する。

また、本第４実施形態においては、芯部材４３０の傾斜部４３２が周方向に離隔した複数の柱状の部分から構成されている。このように構成することで、芯部材４３０の中心軸線方向の剛性を低下させることができる。十字軸１６とラジアル軸受２１は、中心軸線に垂直な方向の相対位置は決まるが、中心軸線方向の相対位置については、中心軸線に垂直な方向よりも大きい許容量を有している。特に、合成樹脂製のピン２４（図３参照）が挿入されるタイプでは、十字軸１６とラジアル軸受２１の中心軸線方向の相対位置の許容量が大きくなる。芯部材４３０の中心軸線方向の剛性を低下させることで、十字軸１６とラジアル軸受２１の中心軸線方向の相対位置の変化による、軸受カップ２２に対する第１、第２のシールリップ４４１、４４２の押付力の変化を抑えることができる。

図８は本第４実施形態に係るシールリング４２６の芯部材４３０をラジアル軸受側から見た平面図である。第２底部４３９には、周方向に延びる長孔部４３９ａが周方向に複数形成されている。なお、長孔部４３９ａの代わりに、丸孔部など他の形状の孔部を設けることもできる。

図９は本第４実施形態に係るシールリング４２６の拡大断面図である。本第４実施形態においては、上記第１実施形態とは異なり、第２底部４３９から十字軸の中心部側（図９の下側）に向かい全周にわたって突出した第４のシールリップ４４４が形成されている。第２底部４３９に長孔部４３９ａが形成されていることで、中心軸線方向において、第２底部４３９よりもラジアル軸受側（図９の上側）に配置された弾性部材４４０の部分と、第４のシールリップ４４４とを一体に形成することができる。第４のシールリップ４４４は、シールリング４２６を十字軸に取り付けた際、十字軸の中心部の段差面に押し当てられる。

本第４実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐことができる。また、第４のシールリップ４４４を設けることにより、芯部材４３０と十字軸の段差面との間のシール性能を高めることができる。

（第５実施形態）
次に、本願の第５実施形態について図１０から図１２を参照して説明する。本第５実施形態は上記第１実施形態と多くの点で共通するため、ここでは主として第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態で参照符号が付された部分に対応する本第５実施形態の部分には、第１実施形態で使用した参照符号の数字に「５００」を足した数字からなる参照符号を付する。例えば、第１実施形態の第１のシールリップ４１に対応する本第５実施形態の第１のシールリップには「５４１」を付する。

図１０は本第５実施形態に係るシールリング５２６の芯部材５３０の側面図及び断面図である。図１０に向かって左側が側面、右側が断面を示している。図１１は本願の第５実施形態に係るシールリング５２６の芯部材５３０をラジアル軸受側から見た平面図である。

上記第１実施形態とは異なり、本第５実施形態においては、芯部材５３０が、図１０に示すように、立上部５３８と、第２底部５３９とを有する。立上部５３８は、芯部材５３０の底部５３１の外縁から中心軸線方向においてラジアル軸受側（図１０の上側）に延びる円筒状をしている。第２底部５３９は、中心軸線方向における立上部５３８のラジアル軸受側の端部から、図１１に示すように、周方向に離隔して径方向外側に延びる複数の部分から構成されている。第１筒状部５３３と、傾斜部５３２と、第２底部５３９と、立上部５３８は、弾性部材５４０を径方向外側から囲う囲繞部５３０ａを構成する。

また、本第５実施形態において、芯部材５３０の傾斜部５３２は、第２底部５３９を構成する各部分から、それぞれ第１筒状部５３３側へ延びる複数の部分から構成されている。

また、本第５実施形態において、十字軸の中心部側（図１０の下側）の第１筒状部５３３の部分は、傾斜部５３２を構成する各部分と連続した柱状の部分を、周方向に複数配置して構成している。中心軸線方向でラジアル軸受側（図１０の上側）の第１筒状部５３３の部分は、円筒状をしており、径方向に貫通した開口部５３３ａが周方向に複数形成されている。芯部材５３０をこのように構成することで、第１のシールリップ５４１及び第２のシールリップ５４２に対し、円周方向の位置に拘らず略均等な圧縮力を加えることができるようになる。また、弾性部材５４０と芯部材５３０との固着力を高めることができる。

図１２は本願の第５実施形態に係るシールリング５２６の拡大断面図である。本第５実施形態においては、上記第１実施形態とは異なり、第２底部５３９から十字軸の中心部側に向かい全周にわたって突出した第４のシールリップ５４４が形成されている。第２底部５３９が円周方向に離隔した複数の部分から構成されていることで、中心軸線方向において第２底部５３９よりもラジアル軸受側（図１２の上側）に配置された弾性部材５４０の部分と、第４のシールリップ５４４とを一体に形成することができる。シールリング５２６を十字軸に取り付けた際、第４のシールリップ５４４は、十字軸の中心部の段差面に押し当てられる。

本第５実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐことができる。また、第４のシールリップ５４４を設けることにより、芯部材５３０と十字軸の段差面との間のシール性能を高めることができる。

以上に説明した実施形態によれば、ベーキングによるシール性能の低下を防ぐシールリング、十字軸継手及びステアリング装置を提供することができる。

なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、シールリングのシールリップの数は４つ又は５つに限られず、１つから３つ又は６つ以上であっても良い。

また、各実施形態の一部を他の実施形態に適用することも可能である。例えば、第４、第５実施形態のシールリング４２６、５２６の芯部材４３０、５３０において、第１実施形態、第３実施形態の第３筒状部３５、３３５を設けても良い。

また、第４、第５実施形態のシールリング４２６、５２６の芯部材４３０、５３０において、第２実施形態の鍔部２３６を設けても良い。

また、第１、第２、第４、第５実施形態のシールリング２６、２２６、４２６、５２６の芯部材３０、２３０、４３０、５３０において、傾斜部３２、２３２、４３２、５３２の代わりに、第３実施形態の弾性変形部３３７を設けても良い。

また、第１、第２実施形態のシールリング２６、２２６の芯部材において、傾斜部３２、２３２を、第４、第５実施形態の傾斜部４３２、５３２のように周方向に離隔した複数の柱状の部分から構成するものとしても良い。

また、第１、第２、第３実施形態のシールリング２６、２２６、３２６の芯部材３０、２３０、３３０において、第５実施形態の開口部５３３ａのように、中心軸線方向においてラジアル軸受側の第１筒状部３３、２３３、３３３の部分に、径方向に貫通した孔部を、周方向に複数形成しても良い。

また、第４実施形態のシールリング４２６の芯部材４３０において、第２底部４３９の代わりに、第５実施形態の第２底部５３９を設けても良い。

また、第４実施形態のシールリング４２６の芯部材４３０において、第１筒状部４３３の代わりに、第５実施形態の第１筒状部５３３を設けても良い。

また、第４実施形態、第５実施形態のシールリング４２６、５２６の芯部材４３０、５３０において、傾斜部４３２、５３２の代わりに、第１実施形態の傾斜部３２を設けても良い。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ステアリングコラム
４ 車体側ブラケット
５ 第１の十字軸継手
６ 中間シャフト
７ 第２の十字軸継手
８ ピニオンギア
９ ラック軸
１１ 第１のヨーク
１２ 第２のヨーク
１３ 第３のヨーク
１４ 第４のヨーク
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ 一対のアーム
１６ 十字軸
１７ 中心部
１７ａ 段差面
１８ 軸部
１８ａ 挿入孔
２１ ラジアル軸受
２２ 軸受カップ
２３ ローラ
２４ ピン
２６、２２６、３２６、４２６、５２６ シールリング
３０、２３０、３３０、４３０、５３０ 芯部材
３１、２３１、３３１、４３１、５３１ 底部
３２、２３２、３３２、４３２、５３２ 傾斜部
３３、２３３、３３３、４３３、５３３ 第１筒状部
５３３ａ 開口部
３４、２３４、３３４、４３４、５３４ 第２筒状部
３５、３３５ 第３筒状部
２３６ 鍔部
３３７ 弾性変形部
４３８、５３８ 立上部
４３９、５３９ 第２底部
４３９ａ 長孔部
４０、２４０、３４０、４４０、５４０ 弾性部材
４１、２４１、３４１、４４１、５４１ 第１のシールリップ
４２、２４２、３４２、４４２、５４２ 第２のシールリップ
４３、２４３、３４３、４４３、５４３ 第３のシールリップ
４４４、５４４ 第４のシールリップ
１００ ステアリング装置
２００ 車体

Claims (16)

1. 中心部と、前記中心部から延びる４本の軸部とを有し、前記中心部が前記軸部の基端から前記軸部の径方向外方に広がる段差面を形成した十字軸と共に用いられ、
   前記軸部の先端部に取り付けられるラジアル軸受と前記段差面との間で、前記軸部に外嵌する十字軸継手用シールリングであって、
   内側に前記軸部を通して前記段差面に接触する環状の底部と、前記底部から、全周にわたって中心軸線方向で前記ラジアル軸受の径方向外側位置まで延びた囲繞部とを備えた芯部材と、
   エラストマーからなり、前記芯部材に固着した環状の弾性部材とを有し、
   前記弾性部材は、前記囲繞部に固着し、全周にわたって前記ラジアル軸受に接触する囲繞部側シールリップを備えていることを特徴とする十字軸継手用シールリング。
2. 前記囲繞部側シールリップは、中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側に配置された第１のシールリップと、前記段差面側に配置された第２のシールリップからなることを特徴とする請求項１に記載の十字軸継手用シールリング。
3. 前記囲繞部は、
   前記底部から、全周にわたって、中心軸線方向で前記ラジアル軸受側に延び、前記ラジアル軸受に近付くにつれて内周面及び外周面が径方向に広がった傾斜部と、
   中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記傾斜部の端部から、全周にわたって前記ラジアル軸受側へ延びる第１筒状部とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の十字軸継手用シールリング。
4. 前記芯部材が、前記底部の内周縁から、全周にわたって中心軸線方向で前記ラジアル軸受側へ延びる第２筒状部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の十字軸継手用シールリング。
5. 前記芯部材が、前記第２筒状部よりも径が大きく、前記第２筒状部と中心軸線を共通にし、前記底部から、全周にわたって中心軸線方向で前記ラジアル軸受側へ延びる第３筒状部を有することを特徴とする請求項４に記載の十字軸継手用シールリング。
6. 前記芯部材が、中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記第２筒状部の部分から全周にわたって径方向外側に広がる鍔部を有することを特徴とする請求項４に記載の十字軸継手用シールリング。
7. 前記弾性部材が、中心軸線方向において、前記第２筒状部の前記ラジアル軸受側で、全周にわたって前記ラジアル軸受に接触する第３のシールリップを備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の十字軸継手用シールリング。
8. 前記囲繞部は、
   前記底部から、中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側に延びる筒状の部分と、前記筒状の部分の前記ラジアル軸受側端部から全周にわたって径方向外側に延びる部分とが交互に連続して階段状に形成された弾性変形部と、
   中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記弾性変形部の端部から、前記ラジアル軸受側へ延びる第１筒状部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の十字軸継手用シールリング。
9. 前記傾斜部は、周方向に離隔した複数の部分からなることを特徴とする請求項３に記載の十字軸継手用シールリング。
10. 前記囲繞部は、
    前記底部から、全周にわたって、中心軸線方向で前記ラジアル軸受側に延びる立上部と、
    中心軸線方向におけるラジアル軸受側の前記立上部の端部から、全周にわたって径方向外側に延びる第２底部と、
    前記第２底部から、全周にわたって、中心軸線方向で前記ラジアル軸受側に延び、前記ラジアル軸受に近付くにつれて内周面及び外周面が径方向に広がった傾斜部と、
    中心軸線方向において、前記ラジアル軸受側の前記傾斜部の端部から、全周にわたって前記ラジアル軸受側へ延びる第１筒状部とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の十字軸継手用シールリング。
11. 前記第２底部は、中心軸線方向に貫通した孔部を有することを特徴とする請求項１０に記載の十字軸継手用シールリング。
12. 前記第２底部は、周方向に離隔し、径方向に延びる複数の部分から構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の十字軸継手用シールリング。
13. 前記弾性部材は、前記第２底部から、全周にわたって中心軸線方向で前記中心部側に向かって突出した第４のシールリップを有することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の十字軸継手用シールリング。
14. 前記第１筒状部が径方向に貫通した開口部を備えることを特徴とする請求項３又は１０に記載の十字軸継手用シールリング。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の十字軸継手用シールリングを有する十字軸継手。
16. 請求項１５に記載の十字軸継手を有するステアリング装置。

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