(57)【要約】【課題】塗膜２５の端部に存在する微小な段差２８に基づくシール性低下を防止できる構造を実現する。【解決手段】ラジアルシールリップ１８ａの先端部を二股に形成して、軸方向に離隔した１対のシール縁２６ａ、２６ｂを設ける。これら両シール縁２６ａ、２６ｂ同士の軸方向の間隔Ｌ26を、使用時に於ける軸部１２と軸受カップ１１との、この軸受カップ１１内へのこの軸部１２の挿入量が増大する方向に関する、中立位置からの軸方向変位量以上とする。この構成により、基端側のシール縁２６ａが上記段差２８を越えて移動する事を防止し、上記課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが二股状に形成された１対のヨークと、これら両ヨークの両端部に互いに同心に形成された４個の円孔と、互いの開口を対向させた状態でこれら各円孔の内側に内嵌固定された、ぞれぞれが有底円筒状である４個の軸受カップと、結合基部の外周面に４本の軸部を放射状に固設して成り、これら各軸部を上記各軸受カップ内に挿入した状態で上記両ヨークと組み合わされた十字軸と、これら各軸受カップの内周面と上記各軸部の外周面との間に設けられた４組のラジアル軸受と、これら各軸部の基端部にそれぞれの基部を外嵌支持された状態で、これら各軸部の基端部と上記各軸受カップの開口部との間に設けられた４個のシールリングとを備え、これら各シールリングは、これら各軸受カップの外周面のうちで開口寄り端部に全周に亙り当接するシールリップを設けたものであり、これら各シールリップのシール縁を上記各軸受カップの外周面に当接させた状態で表面を塗装されている自在継手に於いて、これら各シールリップが、先端部が二股に形成されて、軸方向に離隔した１対のシール縁を有するものである事を特徴とする自在継手。
【請求項２】
各シールリップの先端部に設けられた１対のシール縁同士の軸方向の間隔が、使用時に於ける各軸部と各軸受カップとの、これら各軸受カップ内へのこれら各軸部の挿入量が増大する方向に関する、中立位置からの軸方向変位量以上である、請求項１に記載した自在継手。
【請求項３】
各シールリップの先端部に設けられた１対のシール縁同士の軸方向の間隔が、中立状態で、各軸部の先端面と各軸受カップの底部内面との間に存在する隙間の最小厚さ以上である、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した自在継手。
【請求項４】
各軸部の端面に開口する状態でこれら各軸部の内側に有底の挿入孔が、これら各軸部の軸方向に形成されており、これら各挿入孔に挿入されてそれぞれの一端をこの挿入孔の奥端に突き当てられた合成樹脂製のピンの他端を、各軸受カップの底部内面に突き当てている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばステアリングシャフトの動きをステアリングギヤに伝達する為、自動車のステアリング装置に組み込んだ状態で使用する自在継手の改良に関する。具体的には、防食等の為に表面を塗装した構造に関して、塗膜の端部に存在する微小段差に基づくシール性低下を防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリング装置は、例えば特許文献１〜２に記載されている如く、図８に示す様に構成している。運転者が操作するステアリングホイール１の動きは、ステアリングシャフト２、自在継手３、中間シャフト４、別の自在継手３を介して、ステアリングギヤユニット５の入力軸６に伝達される。そして、このステアリングギヤユニット５に内蔵したラック＆ピニオン機構により左右１対のタイロッド７、７を押し引きし、左右１対の操舵輪（一般的には前輪）に、上記ステアリングホイール１の操作量に応じて、適切な舵角を付与する様に構成している。
【０００３】
この様なステアリング装置に組み込む自在継手として一般的には、カルダン継手と呼ばれる十字軸継手が、広く使用されている。図９〜１０は、上記特許文献１〜２に記載される等により、従来から広く知られている自在継手の１例を示している。尚、図９〜１０に示した構造は、振動の伝達を防止する、所謂防振継手であるが、本発明の対象となる自在継手は、必ずしも防振構造を具備する必要はない。そこで、以下の説明は防振構造を省略して、自在継手３の本体部分の構造に就いて説明する。
【０００４】
この自在継手３は、十分な剛性を有する金属材によりそれぞれが二又状に形成された１対のヨーク８ａ、８ｂと、軸受鋼の如き合金鋼等の硬質金属により造られた十字軸９とから構成される。これら各ヨーク８ａ、８ｂの両端部には、互いに同心の円孔１０、１０を形成している。そしてこれら各円孔１０、１０に、やはり軸受鋼、肌焼鋼等の硬質金属製の板材により有底円筒状に造られた軸受カップ１１、１１を、互いの開口を対向させた状態で内嵌固定している。又、上記十字軸９は、１対の柱部の中間部同士を互いに直交させた如き形状を有し、それぞれが円柱状である、４個所の軸部１２、１２を有する。即ち、中心部に設けた結合基部１３の円周方向等間隔４箇所位置に、それぞれ上記各軸部１２、１２の基端部を結合固定している。これら各軸部１２、１２の中心軸は、同一平面上に存在する。
【０００５】
この様な各軸部１２、１２の軸方向中間部乃至先端部は、上記各軸受カップ１１、１１内に挿入している。そして、これら各軸受カップ１１、１１の内周面と上記各軸部１２、１２の先半部外周面との間に、ニードル軸受等のラジアル軸受１４、１４を設け、上記十字軸９に対して上記各ヨーク８ａ、８ｂが、軽い力で揺動変位する様にしている。この様に構成する為、これら両ヨーク８ａ、８ｂの中心軸同士が一致しない状態でも、これら両ヨーク８ａ、８ｂの間で回転力の伝達を、伝達ロスを僅少に抑えた状態で行える。
【０００６】
上述の様な自在継手３、３のうち、車室外に設置する（図８で下側の）自在継手３の場合には、上記十字軸９を構成する上記各軸部１２、１２の基端部（上記結合基部１３側の端部）と上記各軸受カップ１１、１１の開口部との間に、それぞれシールリング１５、１５を設けている。そして、これら各シールリング１５、１５により、上記各ラジアル軸受１４、１４の設置部分に泥水等が進入するのを防止し、上記自在継手３の耐久性の確保を図っている。上記各シールリング１５、１５はそれぞれ、芯金１６により弾性材１７を補強して成る。このうちの芯金１６は、軟鋼板等の金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成している。又、上記弾性材１７は、ゴムの如きエラストマー製で、上記芯金１６を全周に亙り覆っており、ラジアルシールリップ１８とスラストシールリップ１９との、１対のシールリップ１８、１９を有する。
【０００７】
それぞれがこの様な構成を有する、上記各シールリング１５、１５は、上記芯金１６を包埋した基部を上記各軸部１２、１２の基端部に締り嵌めで（弾性材１７の一部を弾性変形させた状態で）外嵌する事により、これら各軸部１２、１２の基端部に、嵌合部のシール性を確保した状態で支持している。この様にこれら各軸部１２、１２の基端部に上記各シールリング１５、１５を支持し、上記十字軸９と上記各軸受カップ１１、１１とを組み合わせた状態で、上記各シールリップ１８、１９のうちのラジアルシールリップ１８のシール縁は、上記各軸受カップ１１、１１の外周面のうちで開口寄り端部に、全周に亙り弾性的に当接する。又、上記スラストシールリップ１９のシール縁は、上記各軸受カップ１１、１１の開口部に形成された内向鍔部２０の外面（上記結合基部１３に対向する面）に、全周に亙り弾性的に当接する。
【０００８】
更に、上記各軸部１２、１２中心部にはそれぞれ有底の挿入孔２１、２１を、これら各軸部１２、１２の先端面に開口する状態で、上記各軸部１２、１２の軸方向に形成している。そして、これら各挿入孔２１、２１の内側に、合成樹脂製のピン２２、２２を挿入している。これら各ピン２２、２２は、上記各軸受カップ１１、１１と上記各軸部１２、１２との間で突っ張る事により、これら各軸受カップ１１、１１の開口端部と前記基部１３との距離が縮まり過ぎる事を防止する。そして、前記各シーリング１５、１５のスラストシールリップ１９が過度に圧縮されたり、反対に圧縮量が低下し過ぎる事を防止する。即ち、自在継手３の使用時に前記十字軸９と上記各軸受カップ１１、１１との間に加わるスラスト荷重に基づき、スラスト荷重作用側（アンカ側）のシールリング１５が過度に圧縮されて耐久性が損なわれ、反対側（反アンカ側）のシールリング１５の圧縮量が低下し過ぎて、このシールリング１５によるシール性が損なわれる事を防止する。上記各ピン２２、２２は、軸方向に弾性変形しつつ、上述の様なスラスト荷重を支承する。そして、この弾性変形に伴う軸方向寸法の変化分、自在継手３の構成部材８ａ、８ｂ、９、１１、１５の寸法精度及び組立精度を特に高くしなくても、上記各シールリング１５、１５の圧縮量を適性範囲に保持できる。
【０００９】
但し、上述の様なピン２２、２２を設けない、十字軸式の自在継手に就いても、例えば特許文献３〜４に記載される等により、従来から広く知られている。図１１は、このうちの特許文献４に記載された、自在継手の構造を示している。この従来構造の第２例の場合、軸受カップ１１ａの底部２３の内面中央寄り部分に突条２４、２４を形成し、これら各突条２４、２４の先端縁を、十字軸を構成する軸部１２の先端面に当接させている。この様な構造によっても、自在継手の構成部材の寸法精度及び組立精度を確保さえすれば、上記軸受カップ１１ａと上記軸部１２との間に設けるシールリングの圧縮量を適性範囲に保持できる。
【００１０】
何れの構造の場合でも、ステアリング装置を構成する自在継手３には、防錆の為の塗装を施す。特に、前述の図８に示したステアリング装置で、中間シャフト４と入力軸６とを結合する、前下側の自在継手３は、車室外（エンジンルーム内）に設けられて、雨水や泥水が付着し易い為、塗装を施す必要性が高い。そして、この塗装は、この自在継手３の完成状態（構成各部材８ａ、８ｂ、９、１１、１５を組み立てた状態）で行う。この理由は、塗装作業の簡略化の為、軸受カップ１１の内面等の塗装不要部分に塗料が付着するのを防止する為、更には、組立作業前に塗装を行うと、組立作業に伴って塗膜が削り取られる為等である。又、塗装は、電着塗装の如く、塗料の微小粒を表面に付着させる方法により行う。従って、図１２に示す様に塗膜２５は、組立状態で表面に露出している部分にのみ形成される。この為、例えば軸受カップ１１の開口端部でラジアルシールリップ１８により覆われた部分は塗膜により覆われず、金属が露出したままとなる。そして、自在継手３を組み立てたままの状態でラジアルシールリップ１８のシール縁が当接している部分に、上記塗膜２５の厚さ分だけの段差２８が生じる。
【００１１】
一方、自在継手の運転時に、上記ラジアルシールリップ１８のシール縁は上記軸受カップ１１の外周面に対して、円周方向に変位するだけでなく、軸方向にも変位する。即ち、１対のヨーク８ａ、８ｂ同士の間にジョイント角が存在する状態で、これら両ヨーク８ａ、８ｂ同士の間でトルクを伝達すると、前記各軸受カップ１１の内側で前記各軸部１２が捩り方向に揺動変位する。この揺動変位に伴って、上記ラジアルシールリップ１８のシール縁が上記軸受カップ１１の外周面に対し、円周方向に変位する。同時に、前記十字軸９と上記各軸受カップ１１との間に、スラスト荷重が加わる。そして、このスラスト荷重に基づく構成各部材の弾性変形分、上記ラジアルシールリップ１８のシール縁が上記軸受カップ１１の外周面に対して、軸方向に変位する。この軸方向の変位は、前記図１０に示す様なピン２２、２２を設けた構造の場合に著しくなるが、図１１に示す様な構造の場合にも、軸受カップ１１ａの底部２３等の弾性変形に伴って発生する。そして、何れの場合でも、上記軸方向の変位に伴って上記ラジアルシールリップ１８のシール縁が、上記塗膜２５の端縁部に存在する段差を乗り越えつつ移動する。この結果、このシール縁と上記軸受カップ１１の外周面との当接部の当接状態が不安定になり、この当接部のシール性が悪化する可能性がある。
【００１２】
特許文献５には、ラジアルシールリップの周囲にカバー部を設け、このラジアルシールリップに塗料が付着する事を防止する構造が記載されている。この様な特許文献５に記載された構造は、上記ラジアルシールリップの弾性が塗料付着により低下する事を防止する為のもので、上述の様なシール性低下に結び付く塗膜２５の段差２８の発生を防止できるものではない。又、特許文献６には、スラストシールリップの先端部に環状溝を形成する事により、このスラストシールリップのシール縁と軸受カップの内向鍔部との当接状態を改善する構造が記載されているが、塗膜２５の段差２８に基づくシール性低下を防止できるものではない。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１３５６７４号公報
【特許文献２】特開平９−６０６５０号公報
【特許文献３】特開平６−２８０８９０号公報
【特許文献４】特開平７−２０８４９２号公報
【特許文献５】特開平７−２１７６６８号公報
【特許文献６】特開２００６−２９５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、塗膜の端部に存在する微小段差に基づくシール性低下を防止できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の自在継手は、前述した従来から知られている自在継手と同様に、１対のヨークと、４個の円孔と、４個の軸受カップと、十字軸と、４組のラジアル軸受と、４個のシールリングとを備える。
このうちの１対のヨークは、それぞれが二股状に形成されている。
又、上記各円孔は、上記両ヨークの両端部に互いに同心に形成されている。
又、上記各軸受カップは、それぞれが有底円筒状であって、互いの開口を対向させた状態で、上記各円孔の内側に内嵌固定されている。
又、上記十字軸は、結合基部の外周面に４本の軸部を放射状に固設して成り、これら各軸部を上記各軸受カップ内に挿入した状態で、上記両ヨークと組み合わされている。
又、上記各ラジアル軸受は、上記各軸受カップの内周面と上記各軸部の外周面との間に設けられている。
又、上記各シールリングは、上記各軸部の基端部にそれぞれの基部を外嵌支持された状態で、これら各軸部の基端部と上記各軸受カップの開口部との間に設けられている。
そして、上記各シールリングは、これら各軸受カップの外周面のうちで開口寄り端部に全周に亙り当接するシールリップを設けたものであり、これら各シールリップのシール縁を上記各軸受カップの外周面に当接させた状態で表面を塗装されている。
【００１６】
特に、本発明の自在継手に於いては、上記各シールリップを、先端部が二股に形成されて、軸方向に離隔した１対のシール縁を有するものとしている。
この様な本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、上記各シールリップの先端部に設けられた１対のシール縁同士の軸方向の間隔を、使用時に於ける上記各軸部と上記各軸受カップとの、これら各軸受カップ内へのこれら各軸部の挿入量が増大する方向に関する、中立位置からの軸方向変位量以上とする。
或は、請求項３に記載した発明の様に、上記各シールリップの先端部に設けられた１対のシール縁同士の軸方向の間隔を、中立状態で、上記各軸部の先端面と上記各軸受カップの底部内面との間に存在する隙間の最小厚さ以上とする。
尚、本発明は、請求項４に記載した発明の様に、上記各軸部の端面に開口する状態でこれら各軸部の内側に有底の挿入孔を、軸方向に亙って形成し、これら各挿入孔に挿入されてそれぞれの一端をこの挿入孔の奥端に突き当てられた合成樹脂製のピンの他端を、上記各軸受カップの底部内面に突き当てた構造で実施する事が、発明の効果を顕著に得られる。この様な構造は、上記各軸部の、軸方向変位量が多くなる為である。
【発明の効果】
【００１７】
上述の様に構成する本発明の自在継手によれば、塗膜の端部に存在する微小段差に基づくシール性低下を防止できる。
即ち、本発明の自在継手の場合には、各軸受カップの外周面にそのシール縁を当接させるシールリップの先端部を二股にし、このシールリップの先端部に１対のシール縁を設けている為、上記各軸受カップと各シールリングとが軸方向に相対変位した場合でも、少なくとも一方のシール縁は段差部から外れた部分に存在する。この為、少なくとも一方のシール縁が相手面と、全周に亙って隙間のない状態で当接し、シール性を確保できる。
【００１８】
特に、請求項２及び請求項３に記載した発明によれば、１対のシール縁のうちで上記各軸受カップの開口端寄りのシール縁が、塗膜の端部に存在する段差を乗り越えて移動する事がなくなる。この為、このシール縁によるシール性を、この段差の存在に関係なく、十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて、本発明の特徴は、自在継手の運転時に発生する、十字軸９の軸部１２と、ヨークの円孔１０に内嵌した軸受カップ１１との軸方向変位に拘らず、これら軸部１２と軸受カップ１１との間のシール性を良好に保つ為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図９〜１０に示した従来構造の第１例、或は、前述の図１１に示した従来構造の第２例と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２０】
上記軸部１２の基端部（図１〜２の下端部）と上記軸受カップ１１の開口側端部（図１〜２の下端部）との間に、芯金１６と弾性材１７ａとから成るシールリング１５ａを設けている。この弾性材１７ａは、ラジアルシールリップ１８ａとスラストシールリップ１９との、１対のシールリップ１８ａ、１９を有する。このうちのラジアルシールリップ１８ａは、先端部を二股に形成したもので、軸方向に離隔した１対のシール縁２６ａ、２６ｂを有する。即ち、上記ラジアルシールリップ１８ａの先端部の肉厚を、前述の図１２に示した従来構造のラジアルシールリップ１８の先端部の肉厚よりも大きくすると共に、上記ラジアルシールリップ１８ａの先端部に、内周面側に開口する凹溝２７を、全周に亙って形成している。そして、この凹溝２７の両側を、それぞれ上記両シール縁２６ａ、２６ｂとしている。これら両シール縁２６ａ、２６ｂは、軸方向に関してＬ26（図２参照）だけ離隔している。一方、上記スラストシールリップ１９は、前述した従来構造と同様のもので、そのシール縁を上記軸受カップ１１に形成した内向鍔部２０の外面に、全周に亙って当接させている。
【００２１】
この軸受カップ１１の外周面を含めて、上記シールリング１５ａの弾性材１７ａにより覆われている部分を除く部分には、前述の図１２に示した従来構造の場合と同様に、防錆の為の塗装に基づく塗膜２５が形成されている。従って、上記軸受カップ１１の外周面の開口端部寄り部分で、上記ラジアルシールリップ１８ａの先端側（図１〜２の上側）のシール縁２６ａが当接している部分に、上記塗膜２５の厚さ分だけの段差２８（図２参照、図１には省略）が存在している。本例の場合には、自在継手の運転時に発生する、十字軸９の軸部１２と、ヨークの円孔１０に内嵌した軸受カップ１１との軸方向変位に拘らず、上記ラジアルシールリップ１８ａの基端側（図１〜２の下側）のシール縁２６ｂが、上記段差２８を跨いで移動しない様にしている。言い換えれば、この基端側のシール縁２６ｂは、上記軸受カップ１１の外周面の開口端寄り部分で、上記塗膜２５により覆われていない部分にのみ当接（摺接）する様にしている。尚、この塗膜２５を形成する為の塗装作業は、自在継手の構成各部材を組み立てた後、外力が加わらない（トルク伝達を行わない）、中立状態で行う。この中立状態で、上記自在継手を構成する、それぞれ４個ずつの、軸受カップ１１、シールリング１５ａ、ピン２２は、互いにほぼ同じ量だけ、弾性変形している。
【００２２】
これに対して、自在継手の使用時に上記軸受カップ１１と上記軸部１２とは、これら軸受カップ１１と軸部１２との間に加わるスラスト荷重に基づき、軸方向に相対変位する。この相対変位は、この軸部１２と上記軸受カップ１１との間に設けた合成樹脂製のピン２２のスラスト方向の剛性、この軸受カップ１１のスラスト方向の剛性、上記シールリング１５ａのスラスト方向の剛性に抗して行われる。そして、上記十字軸９の変位方向前側に存在する各部材１１、１５ａ、２２の弾性変形量が増大し、同じく後側に存在する各部材１１、１５ａ、２２の弾性変形量が減少する。これら各部材１１、１５ａ、２２の剛性及び上記スラスト荷重は、計算により、或は実験により求められる。従って、自在継手の使用時に発生する、上記軸受カップ１１と上記軸部１２との軸方向に関する相対変位量（の最大値）に就いても、計算により、或は実験により求められる。
【００２３】
本例の場合には、前記両シール縁２６ａ、２６ｂの軸方向距離Ｌ26を、上述の様にして求められる、上記軸受カップ１１と上記軸部１２との、中立位置からの軸方向変位量の最大値ＬMAX 以上（Ｌ26≧ＬMAX ）、好ましくはこの軸方向変位量の最大値ＬMAX よりも少しだけ（例えば０．５mm程度）大きく（Ｌ26＞ＬMAX ）している。従って、前記ラジアルシールリップ１８ａの先端部に設けた１対のシール縁２６ａ、２６ｂのうちで、上記各軸受カップ１１の開口端寄りのシール縁２６ｂは、上記塗膜２５の端部に存在する段差２８を乗り越えて移動する事がなくなる。即ち、上記両シール縁２６ａ、２６ｂのうち、先端側のシール縁２６ａは、上記自在継手の使用時に、この段差２８を乗り越えつつ、上記軸受カップ１１の外周面に対し摺動する。従って、上記先端側のシール縁２６ａによるシール性能は悪化し易い。これに対して、基端側のシール縁２６ｂは、上記軸受カップ１１の外周面のうちで、上記塗膜２５により覆われていない部分にのみ当接（摺接）する。この為、上記基端側のシール縁２６ｂによるシール性を、上記段差２８の存在に関係なく、十分に確保できる。尚、上記軸方向距離Ｌ26の最大値は、上記ラジアルシールリップ１８ａの先端縁がヨークの腕部と干渉しない範囲で、設計的に定める。
【００２４】
［実施の形態の第２例］
図３は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、ラジアルシールリップ１８ａの先端部に設けた１対のシール縁２６ａ、２６ｂの軸方向距離Ｌ26を、中立状態で、軸部１２の先端面と軸受カップ１１の底部２３ａの内面との間に存在する隙間２９の最小厚さＴ29との関係で規制している。即ち、上記軸方向距離Ｌ26を、この最小厚さＴ29以上（Ｌ26≧Ｔ29）、好ましくは、この最小厚さＴ29よりも少しだけ（例えば０．５mm程度）大きく（Ｌ26＞Ｔ29）している。
【００２５】
自在継手の使用時に上記軸部１２と上記軸受カップ１１とは、軸方向に相対変位するが、この軸部１２がこの軸受カップ１１内に入り込む方向の変位は、理論上は、この軸部１２の先端面がこの軸受カップ１１の底部２３ａの内面に当接する迄可能である。実際の場合には、上記隙間２９の最小厚さＴ29によっては（最小厚さＴ29が大きい場合には）上記軸部１２の先端面が上記底部２３ａの内面に当接する以前に、ピン２２の突っ張り力が自在継手の使用に伴って発生するスラスト荷重よりも大きくなって、上記軸部１２の先端面と上記底部２３ａの内面とが当接しない場合もある。
【００２６】
逆に、上記最小厚さＴ29が小さい場合には、上記ピン２２の突っ張り力が上記スラスト荷重よりも小さい間に、上記軸部１２の先端面と上記底部２３ａの内面とが当接する場合も考えられる。この様な場合、この底部２３ａの弾性変形に基づき、上記軸部１２が上記軸受カップ１１内に入り込む方向に変位する余地はある。但し、この軸部１２の先端面と上記底部２３ａの内面との当接部は、この底部２３ａのうちで、剛性が高い外径寄り部分である。この為、上述の様な弾性変形に基づく変位量は極く僅かで、殆ど無視できる。
【００２７】
以上の事を考慮すれば、本例の構造の様に、前記両シール縁２６ａ、２６ｂの軸方向距離Ｌ26を、上記軸部１２の先端面と軸受カップ１１の底部２３ａの内面との間に存在する隙間２９の最小厚さＴ29以上に設定すれば、上記両シール縁２６ａ、２６ｂのうちで基端側のシール縁２６ｂが、上記軸受カップ１１の外周面を覆う塗膜２５の端部に存在する段差２８（図２参照、図３には省略）を乗り越えて移動する可能性は殆どなくなる。そして、前述した実施の形態の第１例の場合と同様に、上記基端側のシール縁２６ｂによるシール性を、上記段差２８の存在に関係なく、十分に確保できる。又、仮に上記ピン２２がへたる事により、上記軸部１２の軸方向変位量が多くなっても、上記基端側のシール縁２６ｂによるシール性を確保できる（初期にピン２２の突っ張り力がスラスト荷重よりも大きい場合）。
【００２８】
［実施の形態の第３例］
図４は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、軸受カップ１１と軸部１２との間に組み付けた合成樹脂製のピン２２ａの形状を、前述した実施の形態の第１例及び上述した実施の形態の第２例の場合と異ならせている。本例の構造に組み込む上記ピン２２ａは、先端部に外向フランジ状の鍔部３０を備えており、この鍔部３０を、上記軸部１２の先端面で挿入孔２１の開口周囲部分に突き当てている。又、上記ピン２２ａの先端面中央部に、突部３１を形成している。更に、上記ピン２２ａの基端部（図４の下端部）は小径にして、上記挿入孔２１の底面中央部に突き当てている。自在継手を組み立てて外力が作用しない中立状態では、この突部３１のみが上記軸受カップ１１の底部２３ａの内面中央部に当接し、上記鍔部３０とこの底部２３ａの内面とは、微小隙間を介して互いに離隔する。これに対して、上記自在継手の使用に伴って、上記軸部１２を上記軸受カップ１１内に押し込む方向のスラスト荷重が加わると、上記突部３１の弾性変形量（圧縮量）が増大し、上記鍔部３０と上記底部２３ａの内面とが当接する。この状態では、上記ピン２２ａのスラスト方向の剛性が向上する。
【００２９】
要するに本例の構造は、上記軸部１２を上記軸受カップ１１内に押し込む方向の力に関する剛性が、２段階に変化する。この為に本例の構造では、上記ピン２２ａによる緩衝作用を確保しつつ、上記スラスト荷重に基づいて上記軸部１２が上記軸受カップ１１内に押し込まれる量を小さくできる。従って、ラジアルシールリップ１８ａの先端部に設けた１対のシール縁２６ａ、２６ｂの軸方向距離Ｌ26を短くしても、基端側のシール縁２６ｂが、上記軸受カップ１１の外周面を覆う塗膜２５の端部に存在する段差２８（図２参照、図４には省略）を乗り越えて移動する事を防止できる。従って、上記ラジアルシールリップ１８ａの先端部の小型化による、自在継手の小型化を図れる。
【００３０】
［実施の形態の第４例］
図５〜６は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例は、合成樹脂製のピンを持たない構造に関し、本発明を適用した場合に就いて示している。本例の構造に組み込む軸受カップ１１ｂは、底部２３ｂの中央部を内側に膨出させる事により、この底部２３ｂの内面中央部に、部分球面状の凸部３２を形成している。そして、この凸部３２の中央部を、軸部１２の先端面中央部に当接させている。
【００３１】
この様な本例の構造の場合、自在継手の使用に伴って上記軸受カップ１１ｂと軸部１２との間にスラスト荷重が加わると、上記底部２３ｂの弾性変形に基づいて、これら軸受カップ１１ｂと軸部１２とが軸方向に相対変位する。この弾性変形に基づく相対変位量は僅かであるので、この弾性変形に基づく相対変位量だけを考慮すれば、ラジアルシールリップ１８ａの先端部に設けた１対のシール縁２６ａ、２６ｂの軸方向距離Ｌ26を極く短くできる。但し、本例の構造の場合には、長期間に亙る使用に伴って、上記凸部３２が次第に摩耗し、その分だけ、上記軸受カップ１１ｂ内への上記軸部１２の挿入量が増大する可能性がある。そこで本例の場合には、上記両シール縁２６ａ、２６ｂの軸方向距離Ｌ26を、上記底部２３ｂの弾性変形に基づく相対変位分と、上記摩耗に基づく相対変位分（最大で、上記凸部３２の高さ分）とを合計した長さとしている。この結果、長期間に亙る使用後に於いても、基端側のシール縁２６ｂが、上記軸受カップ１１ｂの外周面を覆う塗膜２５の端部に存在する段差２８（図２参照、図４には省略）を乗り越えて移動する事を防止できる。
【００３２】
［実施の形態の第５例］
図７は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例は、合成樹脂製のピンを持たず、しかも、軸部１２の先端面と軸受カップ１１の底部２３ａの内面との間を単なる空間とした構造に、本発明を適用した場合に就いて示している。この様な構造の場合、自在継手に外力が加わらない中立状態では、シールリング１５ａを構成するスラストシールリップ１９の弾力のみにより、上記軸部１２と上記軸受カップ１１との位置関係が中立状態となる。
【００３３】
この様な構造に本発明を適用する為に本例の場合には、前述の図３に示した実施の形態の第２例と同様に、ラジアルシールリップ１８ａの先端部に設けた１対のシール縁２６ａ、２６ｂの軸方向距離Ｌ26を、中立状態での、軸部１２の先端面と軸受カップ１１の底部２３の内面との間に存在する隙間２９の最小厚さＴ29以上（Ｌ26≧Ｔ29）、好ましくは、この最小厚さＴ29よりも少しだけ（例えば０．５mm程度）大きく（Ｌ26＞Ｔ29）する。この為、上記両シール縁２６ａ、２６ｂのうちで基端側のシール縁２６ｂが、上記軸受カップ１１の外周面を覆う塗膜２５の端部に存在する段差２８（図２参照、図７には省略）を乗り越えて移動する可能性は殆どなくなり、上記基端側のシール縁２６ｂによるシール性を、上記段差２８の存在に関係なく、十分に確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、ステアリング装置用の自在継手に限らず、各種導力伝達装置の非直線接続部に組み込まれる十字軸式の自在継手に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図１０のＡ−Ａ断面に相当する図。
【図２】図１のＢ部拡大図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１の右部に相当する図。
【図４】同第３例を示す、図１と同様の図。
【図５】同第４例を示す、図１と同様の図。
【図６】図５の右部拡大図。
【図７】本発明の実施の形態の第５例を示す、図１と同様の図。
【図８】自在継手を組み込んだステアリング装置の１例を示す斜視図。
【図９】従来から知られている自在継手の第１例を示す、部分切断側面図。
【図１０】一部を省略して示す、図９の拡大Ｃ−Ｃ断面図。
【図１１】従来から知られている自在継手の第２例を示す、図１０の下端部に相当する図。
【図１２】従来構造の問題点を説明する為の、図２と同様の図。
【符号の説明】
【００３６】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３    自在継手
４    中間シャフト
５    ステアリングギヤユニット
６    入力軸
７    タイロッド
８ａ、８ｂ  ヨーク
９    十字軸
１０    円孔
１１、１１ａ、１１ｂ  軸受カップ
１２    軸部
１３    結合基部
１４    ラジアル軸受
１５、１５ａ  シールリング
１６    芯金
１７、１７ａ  弾性材
１８、１８ａ  ラジアルシールリップ
１９    スラストシールリップ
２０    内向鍔部
２１    挿入孔
２２、２２ａ  ピン
２３、２３ａ、２３ｂ  底部
２４    突条
２５    塗膜
２６ａ、２６ｂ  シール縁
２７    凹溝
２８    段差
２９    隙間
３０    鍔部
３１    突部
３２    凸部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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