JPH06241238A - 伸縮軸用シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】余分な作業やシール部材以外の部品を不要と
し、スプラインチューブ９内への泥水等の進入を確実に
防止しつつ、伸縮軸の伸縮に要する力の低減を図る。 【構成】スプラインチューブ９の内外は、第一、第二、
第三の隙間２０、２５、２８を介して連通する。シール
部材１９の支持筒部２３の内周面に形成した第一のシー
ルリップ２９、２９の内周縁がスプラインチューブ９の
外周面に当接して、第三の隙間２８、２８を塞ぐ。折れ
曲がり部２４の内周縁に形成された第二のシールリップ
３０の内周縁はスプラインシャフト１０の外周面に当接
する。第一のシールリップ２９は第二のシールリップ３
０に比べ、圧力変化によりシールを破られる方向に変形
し易い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る伸縮軸用シール装
置は、例えば伸縮式ステアリング装置に組み込まれたス
テアリングシャフトの伸縮部内側への、泥水等の進入防
止を図る。

【０００２】

【従来の技術】例えばキャブオーバ型のトラック等に於
いて、運転者の体格や運転姿勢に合わせてステアリング
ホイールの高さ位置や前後位置を調節する為に従来か
ら、図７に示す様な構造の高さ位置調節装置が使用され
ている。ステアリングホイール１の位置調節を行なう際
には、レバー２を操作する事により、固定ブラケット３
に対する昇降ブラケット４の変位を自在として、前記ス
テアリングホイール１を所望位置迄移動させる。その
後、前記レバー２を逆方向に移動させ、前記昇降ブラケ
ット４を固定ブラケット３に対し固定する。

【０００３】前記ステアリングホイール１は、ステアリ
ングシャフト５の上端部に固定されており、このステア
リングシャフト５はステアリングコラム６の内側に回転
のみ自在に支持されており、前記昇降ブラケット４はこ
のステアリングコラム６の外周面に固定されているの
で、上述の様に前記昇降ブラケット４を固定ブラケット
３に対し固定すれば、前記ステアリングホイール１の位
置が、移動調節後の位置に固定される。

【０００４】前記ステアリングシャフト５の下端部と、
ステアリングギヤ（図示省略）の入力軸７の上端部と
は、伸縮自在な伝達軸８により結合している。この伝達
軸８は、内周面に雌スプライン溝を有するスプラインチ
ューブ９と、この雌スプライン溝と係合する雄スプライ
ン溝を外周面に有するスプラインシャフト１０とを、互
いの軸方向に亙る変位のみを自在に組み合わせたもの
で、前記スプラインシャフト１０の上端部と前記ステア
リングシャフト５の下端部とを上部自在継手１１によ
り、前記スプラインチューブ９の下端部と前記入力軸７
の上端部とを下部自在継手１２により、それぞれ結合し
ている。前記ステアリングホイール１の高さ位置調節に
伴なって前記ステアリングシャフト５の下端位置が変化
した場合には、前記伝達軸８が伸縮する事でこの変位を
吸収する。

【０００５】ところで、上述の様なステアリングホイー
ル１の位置調節装置に組み込まれる伝達軸８は、運転席
下方等、車両の走行に伴なって泥水等がかかる場所に設
置される。従って、前記スプラインチューブ９の内側へ
の泥水等の進入を防止し、このスプラインチューブ９内
周面と前記スプラインシャフト１０外周面との錆付きを
防止する為の考慮が必要である。

【０００６】この為従来から、例えば実開昭６０−２６
３２８号公報に記載されている様に、前記スプラインチ
ューブ９の上端開口部にシール部材を設け、このスプラ
インチューブ９内への泥水等の進入防止を図る事が行な
われている。図８〜１１は、この公報に記載された構造
を示している。

【０００７】前記スプラインチューブ９の上端部には、
金属製の保持筒１３を、その上端部がこのスプラインチ
ューブ９の上端縁よりも上方に突出する状態で固定して
いる。そして、この保持筒１３の上端部内側に、ゴム等
の弾性材製で環状のシール部材１４を保持している。こ
のシール部材１４の内周縁は二股に形成されて、図１０
に示す様に、スプラインシャフト１０の外周面に、その
全周に亙って当接している。このスプラインシャフト１
０の外周面に付着し、この外周面に沿って流下する泥水
等は、前記シール部材１４に阻止されて、前記スプライ
ンチューブ９内への進入を防止される。

【０００８】ところで、前記伝達軸８を構成するスプラ
インチューブ９の下端部は塞がれている為、前記シール
部材１４によりスプラインチューブ９の上端開口が塞が
れた場合、この伝達軸８の伸縮時にスプラインチューブ
９内に前記スプラインシャフト１０が出入りすると、こ
のスプラインチューブ９内の圧力が変化する。この結
果、前記伝達軸８を伸縮させる為に要する力、更には前
記ステアリングホイール１の高さ位置調節する為に要す
る力が大きくなると言った問題を生じる。

【０００９】この様な問題を解決する為に従来は、例え
ば図１２〜１３に示す様に、スプラインチューブ９の一
部に、このスプラインチューブ９の内外を連通する通気
口１５、１５を設けている。そして、前記スプラインチ
ューブ９の外周面で各通気口１５、１５の開口部を覆う
位置にカバー１６を被着し、各通気口１５、１５を通じ
ての、前記スプラインチューブ９内への泥水等の進入防
止を図っている。尚、前記カバー１６の内周面とスプラ
インチューブ９の外周面との間には、下方のみ開口し
た、円筒状の隙間１７を設けている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記従来構造の様に、
スプラインチューブ９内への泥水等の進入を防止するシ
ール部材１４と、このスプラインチューブ９内の空気給
排用の通気口１５、１５とを独立して設ける構造の場
合、スプラインチューブ９に通気口１５、１５を穿設す
る作業やカバー１６を被着する作業等、シール部材１４
装着以外の作業が必要になる。又、カバー１６がシール
部材１４とは独立した部品として必要になり、部品の製
作及び管理が面倒になる。

【００１１】本発明の伸縮軸用シール装置は、上述の様
な事情に鑑みて発明されたもので、通気口を穿設する等
の余分な作業や、カバー等シール部材以外の部品を不要
とし、スプラインチューブ内への泥水等の進入を確実に
防止しつつ、しかも伸縮軸の伸縮に要する力が大きくな
る事を防止するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の伸縮軸用シール
装置は、前述した従来の伸縮軸用シール装置と同様に、
内周面に雌スプライン溝を有するスプラインチューブ
と、この雌スプライン溝と係合する雄スプライン溝を外
周面に有し、前記スプラインチューブの上端開口からこ
のスプラインチューブ内に挿入されたスプラインシャフ
トと、前記スプラインチューブの上端部に外嵌固定さ
れ、このスプラインチューブの上端開口部内周縁と前記
スプラインシャフトの中間部外周面との間の水密保持を
図る弾性材製のシール部材とを備えている。

【００１３】特に、本発明の伸縮軸用シール装置に於い
ては、前記スプラインチューブの内周面と前記スプライ
ンシャフトの外周面との間には第一の隙間が存在する。
又、前記シール部材は、前記スプラインチューブの上端
部に外嵌支持自在な支持筒部と、この支持筒部の上端部
に設けられ、前記スプラインチューブの上端縁よりも上
方に突出して直径方向内側に折れ曲がった折れ曲がり部
とを備えている。又、前記折れ曲がり部の下面と前記ス
プラインチューブの上端縁との間には第二の隙間が、前
記支持筒部の内周面と前記スプラインチューブの外周面
との間には第三の隙間が、それぞれ存在する。又、前記
支持筒部の内周面には、その内周縁を前記スプラインチ
ューブの外周面に当接させて前記第三の隙間を塞ぐ第一
のシールリップが形成されており、前記折れ曲がり部の
内周縁には、その内周縁を前記スプラインシャフトの外
周面に当接させ、前記折れ曲がり部の内周縁と前記スプ
ラインシャフトの外周面との間を全周に亙ってシールす
る第二のシールリップが形成されている。そして、前記
第一のシールリップは前記第二のシールリップに比べ、
圧力変化によりシールを破られる方向に変形し易いもの
である事を特徴としている。

【００１４】

【作用】上述の様に構成される本発明の伸縮軸用シール
装置の作用は、次の通りである。先ず、スプラインシャ
フトの外周面に付着した泥水等がこの外周面に沿って流
下した場合、第二のシールリップがこの泥水等を堰止
め、この泥水等がスプラインチューブ内に進入するのを
防止する。

【００１５】伸縮軸を伸縮させる事で、前記スプライン
チューブ内の気圧が変化した場合には、第一のシールリ
ップが変形する事で、この第一のシールリップの両側に
存在する空間同士の間での空気の給排を許容する。この
結果、前記スプラインチューブの内外が、第一〜第三の
隙間を介して連通し、このスプラインチューブ内に空気
を給排する。前記第一のリップは泥水等がかかりにくい
場所に設けられており、この第一のリップは小さな圧力
差で変形するもので良い。従って、前記伸縮軸の伸縮時
に、前記スプラインチューブ内外の圧力差が大きくなる
事はなく、伸縮軸の伸縮に要する力が大きくなる事もな
い。

【００１６】

【実施例】図１〜４は本発明の実施例を示している。ス
テアリング装置の伝達軸８（図７）等として使用される
伸縮軸１８は、内周面に雌スプライン溝を有するスプラ
インチューブ９に、外周面に雄スプライン溝を有するス
プラインシャフト１０を、前記スプラインチューブ９の
上端開口から挿入し、前記雌、雄両スプライン溝同士を
互いに係合させる事で構成されている。前記スプライン
チューブ９の上端部には、ゴム等の弾性材により造られ
たシール部材１９を外嵌固定し、このシール部材１９に
より、前記スプラインチューブ９の上端開口部内周縁と
前記スプラインシャフト１０の中間部外周面との間の水
密保持を図っている。

【００１７】図２に示す様に、前記雄スプライン溝の谷
部２１、２１の深さ寸法Ｄ₂₁は、前記雌スプライン溝の
山部２２、２２の高さ寸法Ｈ₂₂よりも少し大きく（Ｄ₂₁
＞Ｈ₂₂）している。従って、これら谷部２１、２１と山
部２２、２２との間には、第一の隙間２０、２０が形成
される。

【００１８】前記シール部材１９は、前記スプラインチ
ューブ９の上端部に外嵌支持自在な支持筒部２３と、こ
の支持筒部２３の上端部に設けられ、前記スプラインチ
ューブ９の上端縁よりも上方に突出して直径方向内側に
折れ曲がった、内向フランジ状の折れ曲がり部２４とを
有する。この折れ曲がり部２４の下面２４ａと前記スプ
ラインチューブ９の上端縁９ａとの一方又は双方には突
起等を形成しており、これら下面２４ａと上端縁９ａと
がその全周に亙って密接する事はない。従って、前記折
れ曲がり部２４の下面２４ａと前記スプラインチューブ
９の上端縁９ａとの間には第二の隙間２５が形成されて
いる。

【００１９】一方、前記支持筒部２３は、円筒形の外周
面形状と、前記スプラインチューブ９の外周面に合わせ
て波形に形成した内周面形状とを有する。但し、前記支
持筒部２３内周面の山部２６、２６の高さ寸法Ｈ₂₆は、
前記スプラインチューブ９外周面の谷部２７、２７の深
さ寸法Ｄ₂₇よりも小さくしている。従って、前記支持筒
部２３の内周面と前記スプラインチューブ９の外周面と
の間には第三の隙間２８が形成されている。

【００２０】前記支持筒部２３の内周面でこの支持筒部
２３の下端縁よりも少し上方に寄った部分には、第一の
シールリップ２９、２９を形成している。前記スプライ
ンシャフト１０外周面の谷部２７、２７の形状に合わ
せ、前記山部２６、２６の頂部に形成された各第一のシ
ールリップ２９、２９は、前記第三の隙間２８、２８を
塞ぐ。この第一のシールリップ２９、２９は、比較的薄
肉で剛性が低い。従って、各第一のシールリップ２９、
２９の両側に圧力差が生じた場合には、比較的簡単に弾
性変形し、前記第三の隙間２８、２８を通じての空気の
流通を自在とする。

【００２１】一方、前記折れ曲がり部２４の内周縁に
は、第二のシールリップ３０を形成している。この第二
のシールリップ３０の内周縁は、前記従来のシール部材
１４（図１０参照）と同様、全周に亙って前記スプライ
ンシャフト１０の外周面に当接する。この第二のシール
リップ３０は、所謂セルフシール型と呼ばれるもので、
シールすべき流体の圧力によりその内周縁を前記スプラ
インシャフト１０の外周面に押圧する。従って、この第
二のシールリップ３０は、前記第一のシールリップ２９
に比べ、圧力変化によりシールを破られる方向に変形し
にくい。

【００２２】上述の様に構成される本発明の伸縮軸用シ
ール装置の作用は、次の通りである。先ず、スプライン
シャフト１０の外周面に付着した泥水等がこの外周面に
沿って流下した場合、図３に示す様に、前記第二のシー
ルリップ３０がこの泥水等を堰止め、この泥水等がスプ
ラインチューブ９内に進入するのを防止する。上述の様
に前記第二のシールリップ３０は、セルフシール型と呼
ばれ、シール能力の高いものであるから、前記泥水等の
進入防止は確実に図られる。

【００２３】ステアリングホイール１（図７）の高さ位
置を調節する等の為、前記伸縮軸１８を伸縮させると、
前記スプラインチューブ９内の気圧が変化する。例え
ば、前記ステアリングホイール１を下降させ、前記伸縮
軸１８を縮めた場合には、前記スプラインチューブ９内
の圧力が上昇する。この圧力は、前記第一、第二、第三
の隙間２０、２５、２８を介して、各第一のシールリッ
プ２９、２９の上面に加わり、各第一のシールリップ２
９、２９を下方に向け弾性変形させ、各第一のシールリ
ップ２９、２９の内周縁と前記谷部２７、２７の底面と
を離隔させる。

【００２４】この結果、前記スプラインチューブ９の内
外が、前記第一、第二、第三の隙間２０、２５、２８を
介して連通し、このスプラインチューブ９内の空気の排
出を行なう。第一のシールリップ２９、２９は、小さな
圧力差で変形するもので良い。従って、前記伸縮軸１８
の収縮時に、前記スプラインチューブ９内の圧力が少し
高くなっただけで、前記空気の排出が行なわれる。この
為、前記スプラインシャフト１０の下端面に作用する圧
力もそれ程高くはならず、前記伸縮軸１８を縮めるべ
く、前記スプラインシャフト１０を前記ステアリングチ
ューブ９内に押し込むのに要する力が大きくなる事もな
い。

【００２５】反対に前記ステアリングホイール１を上昇
させ、前記伸縮軸１８を伸ばす場合には、前記スプライ
ンチューブ９内の圧力が下降する。この結果、前記各第
一のシールリップ２９、２９の下面に加わる大気圧によ
って、各第一のシールリップ２９、２９が上方に向け弾
性変形し、各第一のシールリップ２９、２９の内周縁と
前記谷部２７、２７の底面とが離隔して、前記スプライ
ンチューブ９内に外気が導入される。前記第一のシール
リップ２９、２９は、前記支持筒部２３の下端よりも少
し上側で泥水等がかかりにくい場所に設けられているの
で、外気導入の際にも泥水等を吸い込む事がない。この
様に、伸縮軸１８を伸長させる場合も、前記スプライン
チューブ９内の圧力低下は低くて済み、前記スプライン
シャフト１０の上端面に作用する圧力もそれ程高くはな
らず、前記伸縮軸１８を伸ばすべく、前記スプラインシ
ャフト１０を前記ステアリングチューブ９から引き出す
のに要する力が大きくなる事もない。

【００２６】図５〜６は前記シール部材１９をスプライ
ンチューブ９に固定する方法を示している。シール部材
１９の支持筒部２３の内周面に突条３１を形成し、この
突条３１と、スプラインチューブ９外周面の山部３２、
３２の頂部に形成した係止溝３３、３３とを係合させて
いる。前記突条３１と係止溝３３、３３との係合時に、
折れ曲がり部２４の下面とスプラインチューブ９の上端
縁との間に第二の隙間２５が形成される。

【００２７】

【発明の効果】本発明の伸縮軸用シール装置は、以上に
述べた通り構成され作用する為、通気口を穿設する等の
余分な作業や、カバー等シール部材以外の部品を不要と
し、スプラインチューブ内への泥水等の進入を確実に防
止しつつ、しかも伸縮軸の伸縮に要する力が大きくなる
事を防止出来る。従って、高性能で信頼性の高い伸縮軸
を安価に提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す、図７のイ部に相当する
縦断側面図。

【図２】図１のロ−ロ断面図。

【図３】泥水等の進入を阻止する状態を示す、図１と同
様の図。

【図４】伸縮軸を縮める際の空気の流れを示す、図１の
ハ部に相当する図。

【図５】図２のニ−ニ断面図。

【図６】図５のホ−ホ断面図。

【図７】伸縮軸を組み込んだステアリング装置の縦断側
面図。

【図８】従来のシール装置を組み込んだ伸縮軸の第１例
を示す半部縦断側面図。

【図９】図８のヘ−ヘ断面図。

【図１０】同ト−ト断面図。

【図１１】図８のチ部拡大図。

【図１２】従来のシール装置を組み込んだ伸縮軸の第２
例を示す半部縦断側面図。

【図１３】図１２のリ−リ断面図。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ２ レバー ３ 固定ブラケット ４ 昇降ブラケット ５ ステアリングシャフト ６ ステアリングコラム ７ 入力軸 ８ 伝達軸 ９ スプラインチューブ ９ａ 上端縁 １０ スプラインシャフト １１ 上部自在継手 １２ 下部自在継手 １３ 保持筒 １４ シール部材 １５ 通気口 １６ カバー １７ 隙間 １８ 伸縮軸 １９ シール部材 ２０ 第一の隙間 ２１ 谷部 ２２ 山部 ２３ 支持筒部 ２４ 折れ曲がり部 ２４ａ 下面 ２５ 第二の隙間 ２６ 山部 ２７ 谷部 ２８ 第三の隙間 ２９ 第一のシールリップ ３０ 第二のシールリップ ３１ 突条 ３２ 山部 ３３ 係止溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に雌スプライン溝を有するスプラ
   インチューブと、この雌スプライン溝と係合する雄スプ
   ライン溝を外周面に有し、前記スプラインチューブの上
   端開口からこのスプラインチューブ内に挿入されたスプ
   ラインシャフトと、前記スプラインチューブの上端部に
   外嵌固定され、このスプラインチューブの上端開口部内
   周縁と前記スプラインシャフトの中間部外周面との間の
   水密保持を図る弾性材製のシール部材とを備えた伸縮軸
   用シール装置に於いて、前記スプラインチューブの内周
   面と前記スプラインシャフトの外周面との間には第一の
   隙間が存在し、前記シール部材は、前記スプラインチュ
   ーブの上端部に外嵌支持自在な支持筒部と、この支持筒
   部の上端部に設けられ、前記スプラインチューブの上端
   縁よりも上方に突出して直径方向内側に折れ曲がった折
   れ曲がり部とを備え、前記折れ曲がり部の下面と前記ス
   プラインチューブの上端縁との間には第二の隙間が存在
   し、前記支持筒部の内周面と前記スプラインチューブの
   外周面との間には第三の隙間が存在し、前記支持筒部の
   内周面には、その内周縁を前記スプラインチューブの外
   周面に当接させて前記第三の隙間を塞ぐ第一のシールリ
   ップが形成されており、前記折れ曲がり部の内周縁に
   は、その内周縁を前記スプラインシャフトの外周面に当
   接させ、前記折れ曲がり部の内周縁と前記スプラインシ
   ャフトの外周面との間を全周に亙ってシールする第二の
   シールリップが形成されており、前記第一のシールリッ
   プは前記第二のシールリップに比べ、圧力変化によりシ
   ールを破られる方向に変形し易いものである事を特徴と
   する伸縮軸用シール装置。