(57)【要約】【課題】密封装置の基本性能に影響を与えることなく、トルクアップを図り、ステアリングの操舵感を向上させることのできるパワーステアリング用密封装置を提供する。【解決手段】入力シャフト２とハウジング３の間の環状隙間を密封するオイルシール１と、入力シャフト２に固定され、大気側のハウジング３の端部を覆うダストカバー５と、ダストカバー５とハウジング３の間の隙間に設けられ、ダストカバー５とハウジング３の間に摺動抵抗を発生させる環状シール６，６と、で密封装置を構成する。環状シール６によってトルクが増大するので、オイルシール１自体のトルクアップ、つまり、オイルシール１の設計変更を行う必要が無くなるとともに、ステアリングの操舵感が向上する。【選択図】  図１
2005008045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーステアリング装置の入力シャフトとハウジングとの間を密封するパワーステアリング用密封装置であって、
入力シャフトとハウジングの間の環状隙間を密封するオイルシールと、
入力シャフトに固定され、入力シャフトが露出する側のハウジングの端部を覆うダストカバーと、
ダストカバーとハウジングの間の隙間に設けられ、ダストカバーとハウジングの間に摺動抵抗を発生させる摺動抵抗発生部材と、
を有することを特徴とするパワーステアリング用密封装置。
【請求項２】
摺動抵抗発生部材は、ダストカバーの内周面とハウジングの外周面の間に設けられている環状シールであることを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング用密封装置。
【請求項３】
環状シールはオイルシールよりも大径であることを特徴とする請求項２記載のパワーステアリング用密封装置。
【請求項４】
発生させるべき摺動抵抗に応じて環状シールの数を増減可能に構成されていることを特徴とする請求項２または３記載のパワーステアリング用密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーステアリング装置の入力シャフトとハウジングとの間を密封するための密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の密封装置としては、たとえば、特許文献１に開示されたものが知られている。同文献の密封装置は、図３に示すように、ステアリングに連結されている入力シャフト１０２とハウジング１０３との間の環状隙間に装着されたオイルシール１０１から構成されている。オイルシール１０１はハウジング１０３の内壁に嵌合されており、そのシールリップを入力シャフト１０２に密封接触させることによって、ベアリング１０４側のオイルを密封している。
【０００３】
オイルシール１０１は入力シャフト１０２に対して一定の締め代を有しているため、入力シャフト１０２の回転に必要なトルクへの寄与度が比較的大きい。従来は、ステアリングの操舵力を極力小さくすることが好まれていたことから、オイルシール１０１にも低トルク性が要求されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１４５０９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし最近では、低トルクの密封装置を用いた場合の、操舵時の「ぬめぬめ感」や切れ感覚の悪さ、走行時のステアリングのブレ（フラッター現象）などが指摘されており、操舵感（フィーリング）向上の新たなニーズが生まれ始めている。そして、そのようなニーズに対応するために、従来とは逆に密封装置にトルクアップが要求されるようになってきた。
【０００６】
とはいえ、トルクアップのためにシールリップの締め代を大きくとると、摩耗の早期進行、耐久密封性能の低下など、密封装置の基本性能を損なうという懸念が生じてしまう。また、パワーステアリング装置によって要求されるトルクは様々であり、締め代の寸法を変化させる方法ではトルクを柔軟に調整することが難しいという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、密封装置の基本性能に影響を与えることなく、トルクアップを図り、ステアリングの操舵感を向上させることのできるパワーステアリング用密封装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、簡単な構成の変更で、操舵に必要なトルクを柔軟に調整可能なパワーステアリング用密封装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のパワーステアリング用密封装置は、パワーステアリング装置の入力シャフトとハウジングとの間を密封するものであって、以下に述べる構成を採用する。
【００１０】
本発明は、入力シャフトとハウジングの間の環状隙間を密封するオイルシールを備える。これにより、ハウジング内部のオイルが大気側（入力シャフトが露出している側）に漏れるのを防ぐことができる。なお、入力シャフトの端部（ハウジングと組み付けられている側とは反対側の端部）にはステアリングが取り付けられており、運転者がステアリングを操舵することで入力シャフトは回転運動する。
【００１１】
また、本発明は、入力シャフトに固定され、入力シャフトが露出する側のハウジングの端部を覆うダストカバーを備える。これにより、大気側からハウジング内部に塵埃が侵入するのを防ぐことができる。なお、ダストカバーは入力シャフトに固定されていることから、入力シャフトと一体となって回転運動する。
【００１２】
さらに、本発明は、ダストカバーとハウジングの間の隙間に設けられ、ダストカバーとハウジングの間に摺動抵抗を発生させる摺動抵抗発生部材を備える。これにより、ダストカバーが入力シャフトと一体的に回転したときに、摺動抵抗が発生し、入力シャフトを回転するために（つまり、ステアリングを操舵するために）必要なトルク（操舵力）が増大する。したがって、ステアリングの操舵感が向上する。
【００１３】
そして、本発明では、摺動抵抗部材によってダストカバーとハウジングの間に摺動抵抗を発生させる構成を採用したことにより、オイルシール自体のトルクアップを図る必要がなくなる。それゆえ、締め代を大きくするなどのオイルシール自体の設計変更を行う必要がなく、オイルシールの基本性能を損なうおそれがない。しかも、ダストカバーを設けたことで、大気側からの塵埃の侵入を防止しているので、密封装置全体としての基本性能は向上しているといえる。
【００１４】
ここで、摺動抵抗発生部材は、ダストカバーの内周面とハウジングの外周面の間に設けられている環状シールであることが好ましい。これにより、環状シールによって摺動抵抗を発生させることができるとともに、ダストカバーとハウジングの間の密封性を高めることができる。しかも、入力シャフトが偏心したりダストカバーが傾いたりして、ダストカバーとハウジングの隙間が変化した場合であっても、環状シールであればその変化に追従し、摺動抵抗と密封性を維持することが可能である。
【００１５】
この典型的な構成としては、ハウジングの外周面に環状シール固定用の溝を設け、その溝に環状シールを固定し、その環状シールの外周をダストカバーの内周面に摺動させる構成や、逆に、ダストカバーの内周面に環状シール固定用の溝を設け、その溝に環状シールを固定し、その環状シールの内周をハウジングの外周面に摺動させる構成などが想定できる。
【００１６】
また、環状シールはオイルシールよりも大径であることが好ましい。径が大きいほうが、小さい締め代でも十分な摺動抵抗を発揮することができるため、環状シールの耐久性を向上させることができる。
【００１７】
さらに、発生させるべき摺動抵抗に応じて環状シールの数を増減可能に構成されていることが好ましい。これにより、大きな摺動抵抗が必要な場合には、環状シールの数を増やし、逆に小さな摺動抵抗で足りる場合には、環状シールの数を減らすという簡単な構成の変更で、操舵に必要なトルクを柔軟に調整することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
図１を参照して、本発明の実施形態に係る密封装置について説明する。図１は、本実施形態に係る密封装置の断面図である。
【００２０】
本実施形態の密封装置は、パワーステアリング装置（ステアリングギアボックスともいう。）の入力シャフト２とハウジング３との間を密封するものであり、オイルシール１、ダストカバー５、複数（２つ）の環状シール６，６を有して構成されている。
【００２１】
ハウジング３は概ね円筒形状を有しており、その内部には入力シャフト２の下端部が挿通されている。入力シャフト２は、ハウジング３内部に装着されたベアリング４によって支持されており、ハウジング３に対して回転動自在となっている。
【００２２】
入力シャフト２の上端部にはステアリングが取り付けられており、車両の運転者がステアリングを操舵することで入力シャフト２は回転運動する。入力シャフト２の回転運動は、トーションバーを介して出力シャフトに伝達され、最終的に車輪の舵角に変換される。
【００２３】
密封装置の構成要素であるオイルシール１は、金属補強環１０にゴム状弾性体からなるシール本体１１を一体成型したものである。オイルシール１は、金属補強環１０の剛性を利用し、ベアリング４の上側の位置で、ハウジング３の内壁に嵌合される。
【００２４】
シール本体１１の内周側には、シールリップ１２およびダストリップ１３が設けられている。シールリップ１２とダストリップ１３は、図１に示すように、入力シャフト２の外周面に対して一定の締め代を有する。したがって、オイルシール１を組み付けたときには、両リップが弾性変形して、入力シャフト２の外周面に密封接触する。これにより、ハウジング内部（密封対象側）のオイルが大気側に漏れるのを防ぐとともに、大気側から密封対象側に塵埃が侵入するのを防いでいる。なお、ばね１４は、シールリップ１２の入力シャフト２への押し付け力を長期間維持するためのものである。
【００２５】
また、密封装置の構成要素であるダストカバー５は、入力シャフト２が露出する側（大気側）のハウジング３の端部を覆っている。これにより、大気側からハウジング内部に塵埃が侵入するのを防ぐことができる。特に、ほこりや砂塵などの比較的大きな塵埃がオイルシール１に到達することを防止できるので、ダストカバー５とオイルシール１（のダストリップ１３）の相乗効果により、密封装置全体での防塵性を向上することが可能となる。
【００２６】
詳しくは、ダストカバー５は、入力シャフト２の外周面に設けられた溝２０に固定される固定部５０と、ハウジング３の大気側端面３０に対向するように固定部５０から径方向に広がる笠状部５１と、ハウジング３の外周面３１に対向するように笠状部５１の外縁から外周面３１に沿って下方に延びる筒状部５２とを有している。かかる形状によって、ダストカバー５は、ハウジング３の大気側端面３０からハウジング３の外周面３１（の一部）までを覆っている。
【００２７】
ダストカバー５は入力シャフト２に固定されていることから、入力シャフト２と一体となって回転運動する。ダストカバー５は、回転運動したときにハウジング３の大気側端面３０または外周面３１に直接接触することのないような寸法に設定されている。
【００２８】
また、密封装置の構成要素である環状シール６は、ダストカバー５とハウジング３の間に摺動抵抗を発生させる摺動抵抗発生部材である。環状シール６は、ダストカバー５の内周面５３とハウジング３の外周面３１の間の環状隙間に設けられている。
【００２９】
詳しくは、ハウジング３の外周面３１に２つの周方向溝３２，３２を設け、その周方向溝３２，３２に嵌め込むようにして環状シール６，６を固定し、環状シール６の外周リップをダストカバー５の内周面５３に摺動させている。なお、環状シール６としては、Ｘリング、Ｕパッキン、Ｏリングなどを好適に用いることができる。
【００３０】
これにより、ダストカバー５が入力シャフト２と一体的に回転したときに、環状シール６の外周リップがダストカバー５の内周面５３に摺動し、ダストカバー５に摺動抵抗が作用する。それゆえ、入力シャフト２を回転するために（つまり、ステアリングを操舵するために）必要なトルク（操舵力）が増大する。したがって、ステアリング操舵時に「どっしり感」が生まれるとともに、走行時のフラッター現象を防ぐことができるなど、ステアリングの操舵感を向上させることができる。
【００３１】
そして、環状シール６によってダストカバー５とハウジング３の間に摺動抵抗を発生させる構成を採用したことにより、オイルシール１自体のトルクアップを図る必要がなくなる。それゆえ、締め代を大きくするなどのオイルシール１自体の設計変更を行う必要がなく、オイルシール１の基本性能を損なうおそれがない。しかも、ダストカバー５を設けたことで、大気側からの塵埃の侵入を防止しているので、密封装置全体としての基本性能は向上しているといえる。
【００３２】
また、本実施形態では、摺動抵抗発生部材として環状シールを用いているので、ダストカバー５とハウジング３の間の密封性を高めることもできる。しかも、入力シャフト２が偏心したりダストカバー５が傾いたりして、ダストカバー５とハウジング３の隙間が変化した場合であっても、環状シール６であればその変化に追従し、摺動抵抗と密封性を維持することが可能である。
【００３３】
また、本実施形態では、環状シール６を、オイルシール１の径方向外側に配置している。つまり、環状シール６はオイルシール１よりも大径である。環状シール６の径をなるべく大きく確保することにより、小さい締め代でも十分に大きな摺動抵抗を発揮することができる。これは、径が大きくなるほどモーメントが大きくなるからである。そして、締め代を小さくしたことにより、環状シール６の耐久性を向上させることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、２つの環状シール６，６を軸方向に並設することによって、摺動抵抗の大きさを調整している。なお、本実施形態の密封装置においては、環状シール６の数を比較的簡単に増減することができる。よって、大きな摺動抵抗が必要な場合には、環状シール６の数を増やし、逆に小さな摺動抵抗で足りる場合には、環状シール６の数を減らすという簡単な構成の変更で、操舵に必要なトルクを柔軟に調整することが可能となる。
【００３５】
なお、上記構成は本発明の一実施形態を例示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００３６】
たとえば、上記実施形態では、環状シール６をハウジング３に固定しているが、図２に示すように、ダストカバー５の内周面５３に周方向溝５４，５４を設け、その周方向溝５４，５４に嵌め込むようにして環状シール１６，１６を固定し、環状シール１６の内周リップをハウジング３の外周面３１に摺動させる構成を採用してもよい。
【００３７】
この構成の場合、ダストカバー５が入力シャフト２と一体的に回転したときに、環状シール１６も一緒に回転する。そして、環状シール１６の内周リップがハウジング３の外周面３１に摺動し、摺動抵抗が作用する。したがって、図２の構成によっても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、密封装置の基本性能に影響を与えることなく、トルクアップを図り、ステアリングの操舵感を向上させることができる。
【００３９】
また、簡単な構成の変更で、操舵に必要なトルクを柔軟に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る密封装置の断面図である。
【図２】図１の変形例である。
【図３】従来の密封装置の断面図である。
【符号の説明】
１  オイルシール
２  入力シャフト
３  ハウジング
４  ベアリング
５  ダストカバー
６  環状シール（摺動抵抗発生部材）
１０  金属補強環
１１  シール本体
１２  シールリップ
１３  ダストリップ
１６  環状シール（摺動抵抗発生部材）
２０  溝
３０  大気側端面
３１  外周面
３２  周方向溝
５０  固定部
５１  笠状部
５２  筒状部
５３  内周面
５４  周方向溝
【図１】
2005008045.tif 000003
【図２】
2005008045.tif 000004
【図３】
2005008045.tif 000005