JP2019158006A - Seal ring for cross shaft joint, cross shaft joint and steering device - Google Patents
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Abstract
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。 The present application relates to a seal ring used for a cross joint that connects an intermediate shaft that transmits a steering force of a steering device, a cross joint that includes the seal ring, and a steering device that includes the cross joint.
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及び2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。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a seal ring that seals a gap formed between a bearing cup of a radial bearing that is externally fitted to an end portion of a cross shaft constituting a cross shaft joint and a shaft portion of the cross shaft. Such a seal ring has an elastic seal part and a reinforcing ring embedded in the elastic seal part as in Patent Documents 1 and 2 below.
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。ところが、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。 The cross shaft joint is used, for example, for coupling an intermediate shaft of a steering apparatus for an automobile. The intermediate shaft and the cross joint are mainly made of a metal material. However, there is an area where salt is applied to the road to prevent freezing of the road in winter, and the salt promotes corrosion of the metal. For this reason, the request | requirement of the antirust performance of the intermediate shaft and cross shaft coupling arrange | positioned out of a vehicle compartment in the area where salt is applied to a road is high.
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為、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。 When the anti-rust treatment is applied to the parts that make up the intermediate shaft and cross shaft joint, the dispersion of the anti-rust film increases, making it difficult to maintain and manage the required finished product performance. It is done. Currently, such surface treatment is mainly performed by painting, and after coating, drying at a temperature of about 100 ° C. is performed.
しかし、防錆性能を更に高めるためには、更に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。 However, in order to further enhance the rust prevention performance, it is preferable to perform baking at a higher temperature. In addition, zinc-nickel (ZnNi) alloy plating, which has recently been increasingly used for metal parts outside the passenger compartment as having high anti-rust performance, has a temperature of about 200 ° C. in order to prevent hydrogen embrittlement after plating. It is necessary to perform baking.
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。 When baking is performed at a temperature of about 200 ° C., the dimensions of the elastic seal portion that constitutes the seal ring change, and the fastening performance may be reduced, thereby reducing the sealing performance.
シール性能の低下を防ぐためには、シールリップを軸受カップに強く押し当てることが考えられる。しかし、この場合、シールリップと軸受カップの間の摩擦力が大きくなり、ハンドルの操作が重く、転舵後のハンドル自動戻り不良などの操作フィーリングの悪化を招く。 In order to prevent deterioration of the sealing performance, it is conceivable to strongly press the sealing lip against the bearing cup. However, in this case, the frictional force between the seal lip and the bearing cup is increased, the operation of the steering wheel is heavy, and the operation feeling such as an automatic return failure of the steering wheel after the steering is deteriorated.
以上に鑑みて、本願発明は、シールリップと軸受カップの間に生じる摩擦力を抑えながら、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。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a seal ring, a cross joint, and a steering device that can prevent a reduction in seal performance due to baking while suppressing a frictional force generated between a seal lip and a bearing cup. And
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、
環状の芯部材と、
前記芯部材に固着した弾性部材とを有し、
前記弾性部材は、前記段差面と前記ラジアル軸受との間で、前記芯部材側から、全周にわたって前記ラジアル軸受側に延び、中心軸線方向の長さが、中心軸線方向の中間部の径方向の厚さの3倍以上であるシールリップを複数形成し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。
In order to solve the above-described problem, the present application has a central portion and four shaft portions extending from the central portion, and the central portion extends radially outward from the proximal end of the shaft portion. Used with a cross axis that forms a step surface,
A seal ring for a cross shaft joint that is externally fitted to the shaft portion between a radial bearing attached to a tip portion of the shaft portion and the stepped surface,
An annular core member;
An elastic member fixed to the core member;
The elastic member extends from the core member side to the radial bearing side over the entire circumference between the step surface and the radial bearing, and the length in the central axis direction is the radial direction of the intermediate portion in the central axis direction There is provided a seal ring for a cross shaft joint, wherein a plurality of seal lips that are three times or more the thickness of the seal shaft are formed.
好ましくは、前記複数のシールリップは、中心軸線方向において前記ラジアル軸受に近付くにつれて内径及び外径が大きくなる。 Preferably, the plurality of seal lips have an inner diameter and an outer diameter that increase as they approach the radial bearing in the central axis direction.
また好ましくは、前記複数のシールリップは、
中心軸線方向において前記ラジアル軸受に近付くにつれて内径及び外径が小さくなるシールリップと、
前記内径及び外径が小さくなるシールリップの径方向外側に配置され、前記ラジアル軸受に近付くにつれて内径及び外径が大きくなるシールリップとを含む。
Also preferably, the plurality of seal lips are
A seal lip having a smaller inner diameter and outer diameter as it approaches the radial bearing in the central axis direction;
And a seal lip which is disposed on the radially outer side of the seal lip having a smaller inner diameter and outer diameter, and has an inner diameter and an outer diameter that increase as it approaches the radial bearing.
また好ましくは、前記複数のシールリップは、径方向外側に湾曲している。 Preferably, the plurality of seal lips are curved radially outward.
また好ましくは、前記複数のシールリップは、
全周にわたって径方向内側に湾曲したシールリップと、
前記径方向内側に湾曲したシールリップの径方向外側に配置され、全周にわたって径方向外側に湾曲したシールリップとを含む。
Also preferably, the plurality of seal lips are
A seal lip curved radially inward over the entire circumference;
A seal lip that is disposed radially outward of the seal lip curved radially inward and curved radially outward over the entire circumference.
また好ましくは、前記芯部材は、
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、中心軸線方向に貫通した孔部を有する第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、前記弾性部材を径方向外側から囲う囲繞部とを備え、
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シールリップを有する。
Preferably, the core member is
An annular bottom that contacts the stepped surface through the shaft on the inside;
From the bottom, over the entire circumference, an upright portion extending toward the radial bearing in the central axis direction;
A second bottom portion having a hole extending radially outward from the end of the raised portion on the radial bearing side in the central axis direction and penetrating in the central axis direction;
From the second bottom part, extending to the radial bearing side in the central axis direction over the entire circumference, and a surrounding part surrounding the elastic member from the outside in the radial direction,
The elastic member has a seal lip protruding from the second bottom portion toward the center portion in the center axis direction over the entire circumference.
また、上記課題を解決するため、本願は、上記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。 Moreover, in order to solve the said subject, this application provides the cross shaft coupling provided with the said seal ring.
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。 Moreover, in order to solve the said subject, this application provides the steering device characterized by providing the said cross shaft coupling.
本願発明によれば、シールリップと軸受カップの間に生じる摩擦力を抑えながら、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。 According to the present invention, it is possible to provide a cross shaft joint seal ring, a cross shaft joint, and a steering device that can prevent a reduction in sealing performance due to baking while suppressing a frictional force generated between a seal lip and a bearing cup. it can.
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係るステアリング装置100を示す側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. In the present application, “the direction of the central axis” means the direction of the central axis of the seal ring unless otherwise specified. FIG. 1 is a side view showing a
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。
As shown in FIG. 1, the
図2は本願の実施形態に係る中間シャフト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。 FIG. 2 is a perspective view showing the intermediate shaft 6, the first cross shaft joint 5, and the second cross shaft joint 7 according to the embodiment of the present application.
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。
The first cross shaft joint 5 includes a
(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の断面図である。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。
(First embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
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箇所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。
The
軸部18の先端部にはラジアル軸受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。
A
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。
A
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により過剰に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。
An
図4は本第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。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the
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。
The
芯部材30は、内径側で筒状をした筒状部32と、中心軸線方向で十字軸16の中心部17側(図4の下側)の筒状部32の外周から径方向外側に突出した底部31とを有する。底部31は、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。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。
The
弾性部材40は、十字軸16に取り付けていない自然状態では、図4に示す断面形状をしている。弾性部材40は、本体40aと、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、第4のシールリップ44を有している。弾性部材40の本体40aは、中心軸線方向で十字軸16の中心部17側の底部31の面を除く芯部材30の表面に固着している。
The
図5は本願の第1実施形態のシールリング26周辺を示す断面図である。図5(a)はラジアル軸受21が基準位置よりも十字軸16の軸部18の先端側に取り付けられた場合、図5(b)はラジアル軸受21が十字軸16の軸部18に対して基準位置に取り付けられた場合、図5(c)はラジアル軸受21が十字軸16の軸部18に対して基準位置よりも基部側に取り付けられた場合を示している。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the periphery of the
弾性部材40の本体40aは、芯部材30から、全周にわたって、中心軸線方向でラジアル軸受21側(図5の上側)かつ径方向外側に向かい延びている。第1のシールリップ41は、中心軸線方向において最もラジアル軸受21側に位置する本体40aの部分から、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、図5に示すように、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る。
The
第2のシールリップ42は、芯部材30と第1のシールリップ41の間で、第1のシールリップ41寄りの本体40aの部分から、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、図5に示すように、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る。
The
第3のシールリップ43は、中心軸線方向において芯部材30のラジアル軸受21側にある本体40aの部分から、全周にわたって、ラジアル軸受21側に突出している。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、軸部18の中心軸線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、図5に示すように、軸受カップ22の内側湾曲部22aに接触する。
The
第4のシールリップ44は、第3のシールリップ43と中心軸線を共通にするが、第3のシールリップ43よりも径が小さく、第3のシールリップ43の径方向内側に配置されている。第4のシールリップ44は、本体40aから、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、中心軸線に対して傾斜した円すい面状をしている。中心軸線に対する第4のシールリップ44の傾斜角度は、中心軸線に対する第3のシールリップ43の傾斜角度よりも小さい。第4のシールリップ44は、図5(b)及び図5(c)に示すように軸受カップ22の内側湾曲部22aに接触する。
The
第3のシールリップ43は、中心軸線方向において、第4のシールリップ44よりもラジアル軸受21側に長く延びている。図5(b)に示すように、ラジアル軸受21が十字軸16の軸部18に対して基準位置に取り付けられた場合、第3、第4のシールリップ43、44が軸受カップ22の内側湾曲部22aに押し当てられ、弾性変形する。
The
ラジアル軸受21が、図5(b)に示す基準位置よりも、十字軸16の先端側に配置された場合、図5(a)に示すように、第3のシールリップ43が軸受カップ22の内側湾曲部22aに接触し、第4のシールリップ44は軸受カップ22の内側湾曲部22aに非接触となる。この状態であっても、シールリング26は所望のシール性能を発揮することができる。
When the
ラジアル軸受21を十字軸16に取り付ける際、ラジアル軸受21が、図5(b)に示す基準位置よりも、十字軸16の中心部17側に取り付けられた場合、図5(c)に示すように、第3、第4のシールリップ43、44が、基準位置に配置した場合よりも大きく弾性変形し、軸受カップ22の内側湾曲部22aに押し当てられる。この状態であっても、シールリング26は所望のシール性能を発揮することができる。
When the
第3、第4のシールリップ43、44は、中心軸線方向の中間部の厚さの3倍以上の中心軸線方向の長さでラジアル軸受21側に延びている。これにより、第3、第4のシールリップ43、44は剛性が低くなり、組み立て誤差による摩擦力の増加を抑えることができる。
The third and
本第1実施形態によれば、シールリップと軸受カップの間に生じる摩擦力を抑えながら、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。 According to the first embodiment, there are provided a cross shaft joint seal ring, a cross shaft joint, and a steering device that can prevent a reduction in seal performance due to baking while suppressing a frictional force generated between a seal lip and a bearing cup. can do.
(第2実施形態)
次に、本願の第2実施形態について、図6を参照して説明する。図6は本願の第2実施形態のシールリング226周辺を示す断面図である。図6(a)はラジアル軸受221が基準位置よりも十字軸の軸部218の先端側に取り付けられた場合、図6(b)はラジアル軸受221が十字軸の軸部218に対して基準位置に取り付けられた場合、図6(c)はラジアル軸受221が十字軸の軸部218に対して基準位置よりも基部側に取り付けられた場合を示している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present application will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the periphery of the
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合を付する。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。
Since the second embodiment is common in many respects to the first embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described here. The parts of the second embodiment corresponding to the parts to which reference numerals are attached in the first embodiment are given reference numerals made up of the numerals of the reference numerals used in the first embodiment plus “200”. To do. For example, “241” is given to the first seal lip of the second embodiment corresponding to the
本第2実施形態においては、第4のシールリップ244が、弾性部材240の本体240aから、中心軸線においてラジアル軸受221側に向かうにつれて内径及び外径が小さくなるように、中心軸線に対して傾斜した円すい面状をしている。したがって、図6(b)及び図6(c)に示すように、第3、第4のシールリップ243、244は、ラジアル軸受221の内側湾曲部222aに押し当てられると、互いに離隔する向きに弾性変形する。
In the second embodiment, the
第3、第4のシールリップ243、244は、中心軸線方向の中間部の厚さの3倍以上の中心軸線方向の長さでラジアル軸受221側に延びている。これにより、第3、第4のシールリップ243、244は剛性が低くなり、組み立て誤差による摩擦力の増加を抑えることができる。
The third and
本第2実施形態によれば、上記第1実施形態と同様に、シールリップと軸受カップの間に生じる摩擦力を抑えながら、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十字軸用シールリング、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。 According to the second embodiment, as in the first embodiment, the cross shaft seal ring that can prevent the deterioration of the sealing performance due to baking while suppressing the frictional force generated between the seal lip and the bearing cup, A cross shaft joint and a steering device can be provided.
(第3実施形態)
次に、本願の第3実施形態について図7を参照して説明する。図7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合を付する。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。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present application will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the
本第3実施形態においては、芯部材330の構成、及び第5のシールリップ345を有する点において、上記第1実施形態とは異なる。
The third embodiment is different from the first embodiment in that the
芯部材330は、第1筒状部332と、底部331と、立上部333と、第2底部334と、傾斜部335と、第2筒状部336とを有する。立上部333は、芯部材330の底部331の外縁から中心軸線方向においてラジアル軸受側(図7の上側)に延びる円筒状をしている。第2底部334は、中心軸線方向における立上部333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、第5のシールリップ345を形成することができる。傾斜部335と、第2筒状部336は、弾性部材340の外周を囲う囲繞部330aを構成する。また、第1のシールリップ341と第2のシールリップ342は、囲繞部330aに固着した囲繞部側シールリップを構成する。
The
第5のシールリップ345は、第2底部334から十字軸の中心部に向かい全周にわたって突出している。第2底部334には、中心軸線方向に貫通した孔部334a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334よりもラジアル軸受側に配置された弾性部材340の部分と、第5のシールリップ345とを一体に形成することができる。第5のシールリップ345は、シールリング326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。
The
第3、第4のシールリップ343、344は、中心軸線方向の中間部の厚さの3倍以上の中心軸線方向の長さでラジアル軸受321側に延びている。これにより、第3、第4のシールリップ343、344は剛性が低くなり、組み立て誤差による摩擦力の増加を抑えることができる。
The third and
本第3実施形態によれば、上記第1実施形態と同様に、シールリップと軸受カップの間に生じる摩擦力を抑えながら、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。第1、第2のシールリップ341、342を形成するゴム等の材料は、ラジアル軸受の軸受カップ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、芯部材330が囲繞部330a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341、342がラジアル軸受の軸受カップから逃げる方向に膨張する。これに対して、本第3実施形態のように囲繞部330a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341、342を、線膨張係数の小さい鉄、樹脂等で形成した囲繞部330aで囲うことができ、第1、第2のシールリップ341、342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。また、本第3実施形態によれば、第5のシールリップ345を設けることにより、芯部材330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。
According to the third embodiment, as in the first embodiment, the seal ring for a cross joint that can prevent the deterioration of the sealing performance due to baking while suppressing the frictional force generated between the seal lip and the bearing cup. A cross joint and a steering device can be provided. The material such as rubber forming the first and
(第4実施形態)
次に、本願の第4実施形態について図8を参照して説明する。図8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合を付する。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4実施形態の第1のシールリップには「441」を付する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present application will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a
本第4実施形態においては、第3のシールリップ443と第4のシールリップ444が径方向外側へ湾曲している点において、上記第1実施形態とは異なる。図8に示すように、第3、第4のシールリップ443、444は、径方向内側が凸、径方向外側が凹になるように湾曲している。
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the
第3、第4のシールリップ443、444は、中心軸線方向の中間部の厚さの3倍以上の中心軸線方向の長さでラジアル軸受421側に延びている。これにより、第3、第4のシールリップ443、444は剛性が低くなり、組み立て誤差による摩擦力の増加を抑えることができる。
The third and
本第4実施形態によれば、上記第1実施形態と同様に、シールリップと軸受カップの間に生じる摩擦力を抑えながら、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。また、第3、第4のシールリップ443、444を湾曲させることで、ラジアル軸受との接触により弾性変形し易いものとなる。これにより、ラジアル軸受の位置の相違によるラジアル軸受とシールリップとの接触圧の変化を小さくすることができ、組付誤差による摩擦力の増加を防ぐことができる。
According to the fourth embodiment, as in the first embodiment, a seal ring for a cross shaft joint that can prevent a reduction in sealing performance due to baking while suppressing a frictional force generated between the seal lip and the bearing cup. A cross joint and a steering device can be provided. In addition, by bending the third and
(第5実施形態)
次に、本願の第5実施形態について図9を参照して説明する。図9は本第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に対応する第5実施形態の第1のシールリップには「541」を付する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present application will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a
本第5実施形態においては、第3のシールリップ543が径方向外側に湾曲している点において、上記第1実施形態とは異なる。第3のシールリップ543は、径方向内側が凸、径方向外側が凹になるように湾曲している。
The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the
また、本第5実施形態においては、第4のシールリップ544が、中心軸線方向において、内径及び外径ともに十字軸の中心部側よりもラジアル軸受側が小さく、径方向内側へ湾曲している点において、上記第1実施形態とは異なる。第4のシールリップ544は、径方向内側が凹、径方向外側が凸になるように湾曲している。
Further, in the fifth embodiment, the
第3、第4のシールリップ543、544は、中心軸線方向の中間部の厚さの3倍以上の中心軸線方向の長さでラジアル軸受521側に延びている。これにより、第3、第4のシールリップ543、544は剛性が低くなり、組み立て誤差による摩擦力の増加を抑えることができる。
The third and
本第5実施形態によれば、上記第1実施形態と同様に、シールリップと軸受カップの間に生じる摩擦力を抑えながら、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。また、第3、第4のシールリップ543、544を湾曲させることで、ラジアル軸受との接触により弾性変形し易いものとなる。これにより、ラジアル軸受の位置の相違によるラジアル軸受とシールリップとの接触圧の変化を小さくすることができ、組付誤差による摩擦力の増加を防ぐことができる。
According to the fifth embodiment, as in the first embodiment, a seal ring for a cross shaft joint that can prevent a reduction in sealing performance due to baking while suppressing a frictional force generated between the seal lip and the bearing cup. A cross joint and a steering device can be provided. Further, by bending the third and
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、2つ、3つ又は6つ以上であっても良い。十字軸の段差面とラジアル軸受との間に配置されるシールリップは、複数であれば、3つ以上としても良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the number of seal lips in the seal ring is not limited to four or five, and may be one, two, three, six or more. If there are a plurality of seal lips disposed between the step surface of the cross shaft and the radial bearing, three or more seal lips may be provided.
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3実施形態の芯部材330および第5のシールリング345を、第2、第4、第5実施形態に適用することもできる。
A part of each embodiment can be applied to other embodiments. For example, the
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、218 軸部
18a 挿入孔
21、221 ラジアル軸受
22 軸受カップ
22a、222a 内側湾曲部
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 筒状部
333 立上部
334 第2底部
334a 孔部
335 傾斜部
336 第2筒状部
40、240、340、440、540 弾性部材
40a、240a、340a、440a、540a 本体
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、443、543 第3のシールリップ
44、244、444、544 第4のシールリップ
345 第5のシールリップ
100 ステアリング装置
200 車体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Steering column 4 Car body side bracket 5 First cross shaft joint 6 Intermediate shaft 7 Second cross shaft joint 8 Pinion gear 9
Claims (8)
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、
環状の芯部材と、
前記芯部材に固着した弾性部材とを有し、
前記弾性部材は、前記段差面と前記ラジアル軸受との間で、前記芯部材側から、全周にわたって前記ラジアル軸受側に延び、中心軸線方向の長さが、中心軸線方向の中間部の径方向の厚さの3倍以上であるシールリップを複数形成していることを特徴とする十字軸継手用シールリング。 It has a central portion and four shaft portions extending from the central portion, and the central portion is used together with a cross shaft that forms a stepped surface extending radially outward from the shaft portion from the base end of the shaft portion. ,
A seal ring for a cross shaft joint that is externally fitted to the shaft portion between a radial bearing attached to a tip portion of the shaft portion and the stepped surface,
An annular core member;
An elastic member fixed to the core member;
The elastic member extends from the core member side to the radial bearing side over the entire circumference between the step surface and the radial bearing, and the length in the central axis direction is the radial direction of the intermediate portion in the central axis direction A seal ring for a cross shaft joint, wherein a plurality of seal lips that are three times or more the thickness of the seal shaft are formed.
中心軸線方向において前記ラジアル軸受に近付くにつれて内径及び外径が小さくなるシールリップと、
前記内径及び外径が小さくなるシールリップの径方向外側に配置され、前記ラジアル軸受に近付くにつれて内径及び外径が大きくなるシールリップとを含む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。 The plurality of seal lips are:
A seal lip having a smaller inner diameter and outer diameter as it approaches the radial bearing in the central axis direction;
2. The cross joint according to claim 1, further comprising: a seal lip that is disposed on a radially outer side of the seal lip in which the inner diameter and the outer diameter become smaller, and that increases in inner diameter and the outer diameter as approaching the radial bearing. Seal ring.
全周にわたって径方向内側に湾曲したシールリップと、
前記径方向内側に湾曲したシールリップの径方向外側に配置され、全周にわたって径方向外側に湾曲したシールリップとを含む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。 The plurality of seal lips are:
A seal lip curved radially inward over the entire circumference;
The seal ring for a cross shaft joint according to claim 1, further comprising: a seal lip that is disposed radially outward of the seal lip curved radially inward and curved radially outward over the entire circumference.
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、中心軸線方向に貫通した孔部を有する第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、前記弾性部材を径方向外側から囲う囲繞部とを備え、
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シールリップを有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の十字軸継手用シールリング。 The core member is
An annular bottom that contacts the stepped surface through the shaft on the inside;
From the bottom, over the entire circumference, an upright portion extending toward the radial bearing in the central axis direction;
A second bottom portion having a hole extending radially outward from the end of the raised portion on the radial bearing side in the central axis direction and penetrating in the central axis direction;
From the second bottom part, extending to the radial bearing side in the central axis direction over the entire circumference, and a surrounding part surrounding the elastic member from the outside in the radial direction,
6. The cross according to claim 1, wherein the elastic member has a seal lip protruding from the second bottom portion toward the central portion in the central axis direction over the entire circumference. Seal ring for shaft coupling.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018045541A JP2019158006A (en) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | Seal ring for cross shaft joint, cross shaft joint and steering device |
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Publications (1)
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