(57)【要約】【課題】温度変化等により継手内部に圧力（内圧）が発生してもこの圧力が継手外部へ抜けにくく、よって圧力変動による吸い込み現象が発生するのを抑えることができ、もって円滑な継手作動を確保することができるシール構造を提供する。【解決手段】スパイダー２、スパイダー２の端部外周を取り囲むカップ３およびスパイダー２とカップ３の間に介装されるベアリング４を有する自在継手に用いられるシール構造であって、リップシール５を有する。カップ３における内向きフランジ部３ａの先端部に、スパイダー２の周面２ａに摺動自在に密接して内圧をシールするリップ形状または突起形状などの内部シール１０を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイダー、前記スパイダーの端部外周を取り囲むカップおよび前記スパイダーとカップの間に介装されるベアリングを有する自在継手に用いられるシール構造であって、
前記ベアリングの外側において前記スパイダーとカップの間に介装されるリップシールを有し、前記リップシールは、前記スパイダーに固定される固定部と、前記固定部に一体的に設けられ、前記カップ先端の内向きフランジ部の端面に摺動自在に密接するシールリップと、前記シールリップの外周側に配置されるとともに前記固定部に一体的に設けられ、前記カップに摺動自在に密接するダストリップとを一体に有し、
前記カップにおける内向きフランジ部の先端部に、前記スパイダーの周面に摺動自在に密接して内圧をシールする内部シールを設けたことを特徴とする自在継手用シール構造。
【請求項２】
請求項１記載のシール構造において、
リップシールにおけるカップ先端の内向きフランジ部の端面に摺動自在に密接するシールリップは、リップ端が径方向外方を向いた状態で前記フランジ部の端面に密接する外向き形状のシールリップであり、またはリップ端が径方向内方を向いた状態で前記フランジ部の端面に密接する内向き形状のシールリップであることを特徴とする自在継手用シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造に係り、更に詳しくは、自動車等車両のステアリングジョイントやプロペラシャフト等に使用する自在継手に用いられる自在継手用のシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等車両のステアリングジョイントやプロペラシャフト等に使用する自在継手として図５に示すものが知られており、この自在継手１には、スパイダー２、スパイダー２の端部外周を取り囲むカップ３、スパイダー２とカップ３の間に介装されるベアリング４が設けられるとともに、継手内部のグリースおよび外部の泥水等のダストをシールすべく自在継手用シールとしてリップシール５が設けられている。
【０００３】
図６に拡大して示すように、リップシール５には、スパイダー２に固定される固定部６と、固定部６に一体的に設けられ、カップ３先端の内向きフランジ部３ａの端面に摺動自在に密接するシールリップ７と、シールリップ７の外周側に配置されるとともに固定部６に一体的に設けられ、カップ３に摺動自在に密接するダストリップ８とが設けられている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、上記図６のリップシール５では、シールリップ７は、そのリップ端が径方向内方を向いた状態でカップ３先端の内向きフランジ部３ａの端面に密接する内向き形状のシールリップとされているが、別の従来技術として図７に示すように、シールリップ７のリップ端が径方向外方を向いた状態でカップ３先端の内向きフランジ部３ａの端面に密接する外向き形状のシールリップとされるものもある（特許文献２参照）。
【０００５】
上記図６の内向き形状のシールリップ７と、図７の外向き形状のシールリップ７とを比較すると、後者図７の外向き形状のシールリップ７のほうが屈曲トルクを低減することができる利点があるが、この図７の外向き形状のシールリップ７を備えたシール構造には、以下の不都合がある。
【０００６】
すなわち、当該シール構造が自在継手に設定されて運転時に発熱（シールリップの摺動発熱や周辺機器（排気管など）の温度上昇による）が生じると、継手内部（カップ３内側）に圧力（内圧）が発生し、発生する内圧は外向き形状のシールリップ７に対して背面圧として作用することからシールリップ７を押し広げて継手外部へ抜けやすい。その後、冷却されると継手内部が負圧になっているので吸い込み現象が発生し、継手近傍に水（泥水や氷など）が付着している場合、この水がエアーとともに継手内部へ吸い込まれ、円滑な継手作動を阻害する虞がある。また圧力の影響を受けて、リップ接触状態が不安定になる可能性もある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１０８４６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４６９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みて、温度変化等により継手内部に圧力（内圧）が発生してもこの圧力が継手外部へ抜けにくく、よって圧力変動による吸い込み現象が発生するのを抑えることができ、もって円滑な継手作動を確保することができるシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるシール構造は、スパイダー、前記スパイダーの端部外周を取り囲むカップおよび前記スパイダーとカップの間に介装されるベアリングを有する自在継手に用いられるシール構造であって、前記ベアリングの外側において前記スパイダーとカップの間に介装されるリップシールを有し、前記リップシールは、前記スパイダーに固定される固定部と、前記固定部に一体的に設けられ、前記カップ先端の内向きフランジ部の端面に摺動自在に密接するシールリップと、前記シールリップの外周側に配置されるとともに前記固定部に一体的に設けられ、前記カップに摺動自在に密接するダストリップとを一体に有し、前記カップにおける内向きフランジ部の先端部に、前記スパイダーの周面に摺動自在に密接して内圧をシールする内部シールを設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２によるシール構造は、上記した請求項１記載のシール構造において、リップシールにおけるカップ先端の内向きフランジ部の端面に摺動自在に密接するシールリップは、リップ端が径方向外方を向いた状態で前記フランジ部の端面に密接する外向き形状のシールリップであり、またはリップ端が径方向内方を向いた状態で前記フランジ部の端面に密接する内向き形状のシールリップであることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成を有する本発明においては、ダストリップおよびシールリップの更に内側に位置して第３のシールとして、スパイダーの周面に摺動自在に密接して内圧をシールする内部シールが設けられているために、この内部シールのシール作用によって、内圧が継手外部へ抜けにくく構成されている。
【００１２】
また、本発明では、上記作用を奏する内部シールが、カップにおける内向きフランジ部の先端部に設けられてスパイダーの周面に摺動自在に密接するものとされており、内向きフランジ部の先端部とスパイダーの周面の間は径方向間隔が小さく設定されることから、内部シールも高さ寸法（内外径差）が小さなものとなる。高さ寸法が小さなシールでは、剛性を通常のシールリップより高く設定することができるので、内圧が継手外部へ抜けにくくなる。
【００１３】
また、内部シールの形状としては、継手組立て時に継手内部の圧力が抜ける形状（圧力を封入しない形状）として、リップ形状または突起形状とするのが好ましい。
【００１４】
尚、内部シールと組み合わされるリップシールとしては、上記外向き形状のシールリップを備えるリップシールとなるが、内向き形状のシールリップを備えるリップシールでも内圧の抜けは零ではないので、本発明による効果が認められる。したがって本発明ではシールリップの向きを限定しないこととし、これを請求項２で確認的に記載した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１６】
すなわち、本発明においては、ダストリップおよびシールリップの更に内側に位置して第３のシールとして、スパイダーの周面に摺動自在に密接して内圧をシールする内部シールが設けられているために、この内部シールのシール作用によって、内圧が継手外部へ抜けにくく構成されている。内圧が抜けにくければ温度低下時、吸い込み現象が発生するのを抑え、よって継手近傍の水が継手内部へ吸い込まれて円滑な継手作動を阻害するのを抑制することができる。また、シールリップが圧力を受けないので、不安定な接触をすることもない。
【００１７】
また、本発明では、上記作用を奏する内部シールが、カップにおける内向きフランジ部の先端部に設けられてスパイダーの周面に摺動自在に密接するものとされて、高さ寸法が小さなものとされているために、その剛性を通常のシールリップより高く設定することができ、内圧が継手外部へ抜けにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例に係るシール構造の要部断面を示している。図の右側が内周側、左側が外周側であるが、上記従来例に係る図６および図７と比較すると作図の都合上、シール構造は上下反対向きとなっている。
【００２０】
当該実施例に係るシール構造は、自動車等車両におけるステアリングジョイントやプロペラシャフト等に使用する自在継手にユニバーサルジョイントシールまたはプロペラシャフトシール等として用いられる。
【００２１】
自在継手には、スパイダー２と、スパイダー２の端部外周側を取り囲むカップ３と、スパイダー２およびカップ３の間に介装されるベアリング（ニードルベアリング）４とが設けられ、継手内部のグリースおよび外部の泥水等のダストをシールすべく自在継手用シールとしてリップシール５が設けられている。カップ３は、筒状部３ｂの先端に内向きフランジ部３ａを一体に有している。リップシール５には、スパイダー２の段部に固定（嵌合）される環状の固定部６と、固定部６に一体に成形され、カップ３先端の内向きフランジ部３ａの端面に摺動自在に密接するシールリップ７と、シールリップ７の外周側に配置されるとともに固定部６に一体に成形され、カップ３先端の内向きフランジ部３ａの根元部に摺動自在に密接するダストリップ８とが設けられている。固定部６には断面Ｕ字形の補強環９が埋設されている。シールリップ７は、そのリップ端７ａが径方向外方を向いた状態でフランジ部３ａの端面に密接する外向き形状のシールリップとされている。
【００２２】
そして、当該実施例では更に、カップ３における内向きフランジ部３ａの先端部すなわち内径面に、スパイダー２の周面２ａに摺動自在に密接して内圧をシールする内部シール１０が設けられている。この内部シール１０は、所定のゴム状弾性体により成形されてフランジ部３ａの先端部すなわち内径面に加硫接着されており、かつリップ形状のものとして成形されている。リップの向きは、継手組立て時に継手内部の圧力が抜ける向き（圧力を封入しない向き）とされ、すなわちそのリップ端が継手内部のベアリング４から遠ざかる向きとされている。
【００２３】
上記構成のシール構造においては、ダストリップ８およびシールリップ７の更に内側に位置して第３のシールとして、スパイダー２の周面２ａに摺動自在に密接して内圧をシールする内部シール１０が設けられているために、この内部シール１０のシール作用によって、継手内部に発生する内圧が継手外部へ抜けにくく構成されている。継手内部の内圧が抜けにくければ温度低下時、吸い込み現象が発生するのを抑えることができ、よって継手近傍の水が継手内部へ吸い込まれて円滑な継手作動を阻害するのを抑制することができる。また、シールリップ７が直接、圧力を受けなくなるので、不安定な接触をすることもない。
【００２４】
また、上記構成では、上記作用を奏する内部シール１０が、カップ３における内向きフランジ部３ａの先端部すなわち内径面に設けられてスパイダー２の周面２ａに摺動自在に密接するものとされているために、内部シール１０はその高さ寸法が小さなものとされており、よってその剛性を通常のシールリップより高く設定することができ、内圧が継手外部へ抜けにくくなる。
【００２５】
尚、上記実施例では、内部シール１０をリップ形状としたが、継手組立て時に継手内部の圧力が抜けるもの（圧力を封入しないもの）であれば特に限定されず、例えば図２に示す突起形状であっても良い。図２の内部シール１０は、断面三角形状の突起がその頂部においてスパイダー２の周面２ａに密接するものとされている。
【００２６】
また、上記実施例では、内部シール１０と組み合わされるリップシール５を外向き形状のシールリップ７を備えるものとしたが、図３または図４に示すように内向き形状のシールリップ７を備えるものとしても良い。図３の例では、上記実施例（図１）と同じリップ形状の内部シール１０が設けられている。図４の例では、図２の例と同じ突起形状の内部シール１０が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係る自在継手用シール構造の要部断面図
【図２】本発明の他の実施例に係る自在継手用シール構造の要部断面図
【図３】本発明の他の実施例に係る自在継手用シール構造の要部断面図
【図４】本発明の他の実施例に係る自在継手用シール構造の要部断面図
【図５】自在継手の説明図
【図６】従来例に係る自在継手用シールの要部断面図
【図７】他の従来例に係る自在継手用シールの要部断面図
【符号の説明】
【００２８】
１  自在継手
２  スパイダー
２ａ  周面
３  カップ
３ａ  内向きフランジ部
３ｂ  筒状部
４  ベアリング
５  リップシール
６  固定部
７  シールリップ
７ａ  リップ端
８  ダストリップ
９  補強環
１０  内部シール
【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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