(57)【要約】本発明の車両ステアリング用伸縮軸は、雌・雄軸の嵌合部を確実にシールして嵌合部内への雨水、泥水やダストの浸入を防止すると共に、摺動荷重の変動を抑制する。シール部材Ｓは、ゴム等の弾性体から形成してあり、軸方向伸縮自在の蛇腹状部２０と、この蛇腹状部２０の一端に形成してあって雌軸１０の凹段部１０ａに蛇腹状部２０を固定するための固定部２１と、蛇腹状部２０の他端に形成してあって雄軸１１の外周面に適度な締め代をもって接触するシール部３０と、からなる。通常使用領域（振動吸収等の微小変位領域）では、蛇腹状部２０の内部空間では、空気の圧縮等の容積変化が生じることがなく、伸縮軸の摺動荷重の変動を抑制することができる。一方、車両への組付け時、又は、衝突時等のように、伸縮軸が大きく摺動する場合には、シール部３０は、雄軸１１の外周面を摺接するようになっている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
前記伸縮軸は、
操舵トルクが所定値以下の時に、前記両軸の間で、予圧しながら、操舵トルクを伝達する予圧的トルク伝達部と、
操舵トルクが所定値を超えると、前記両軸の間で、剛体の接触により、操舵トルクを伝達する剛体的トルク伝達部と、を有し、
前記雄軸に一端を固定すると共に、当該雄軸と前記両軸の嵌合部を被覆して、前記雌軸に他端を固定した軸方向伸縮自在の蛇腹状の防塵ブーツを備えることを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項２】
前記予圧的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した少なくとも一列の軸方向溝の間に、弾性体を介して、第１トルク伝達部材を介装してなり、
前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した他の少なくとも一列の溝方向の間に、第２トルク伝達部材を介装してなることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項３】
前記第１トルク伝達部材は、前記両軸の軸方向相対移動の際に転動する転動体であり、
前記第２トルク伝達部材は、前記両輪の軸方向相対移動の際に滑り移動する摺動体であることを特徴とする請求項２に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項４】
前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部にそれぞれ設けられ、回転の際には互いに接触してトルクを伝達し、
前記予圧的トルク伝達部は、
前記剛体的トルク伝達部とは異なる位置の前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部の間に設けられ、前記雄軸と前記雌軸との軸方向相対移動の際には転動する転動体と、該転動体に径方向に隣接して配置され、該転動体を介して前記雄軸と前記雌軸とに予圧を与える弾性体と、からなることを特徴とする請求項１に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項５】
車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合してあり、
両軸の嵌合部をシールして嵌合部内への雨水等の浸入を防止するシール部材が装着してある車両ステアリング用伸縮軸において、
前記シール部材は、
前記両軸の嵌合部を被覆して軸方向に伸縮自在である蛇腹状部と、
当該蛇腹状部の一端に形成してあって、前記両軸のいずれかの外周面に適度な締め代をもって接触するシール部と、からなることを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項６】
前記蛇腹状部の他端は、前記雌軸の外周面に固定してあり、
前記シール部は、前記雄軸の外周面に適度な締め代をもって接触することを特徴とする請求項５に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項７】
前記シール部は、その間に、グリース溜まり部が形成してある一対のリップ部を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項８】
前記シール部は、その内部に埋設した金属環を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項９】
前記シール部のリップ部には、固体潤滑皮膜がコーティングしてあることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１０】
前記シール部が接触する前記雄軸の外周面には、固体潤滑皮膜がコーティングしてあることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１１】
前記シール部は、そのシール面に露出して前記リップ部に隣接した樹脂リングを有することを特徴とする請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１２】
前記シール部は、その内部に埋設した金属環と、そのシール面に露出して前記リップ部に隣接すると共に当該金属環に圧入してある樹脂リングと、を有する請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１３】
前記シール部は、その内部に埋設した金属環と、そのシール面に露出する共に当該金属環に圧入又は固着してある樹脂リング又は弾性リングと、を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１４】
前記蛇腹状部の軸方向変位抵抗と、前記シール部の摺動抵抗との関係は、微少変位時には、前記蛇腹状部の軸方向変位抵抗が前記シール部の摺動抵抗より小さく、
微少変位時より大きくなると、前記シール部の摺動抵抗が前記蛇腹状部の軸方向変位抵抗より小さく、
なるように設定してあることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１５】
前記両軸が互いに大きく伸長した時には、前記蛇腹状部の内部空間は、負圧になりつつ、前記シール部は、摺動する一方、
前記両軸が互いに大きく収縮した時には、前記蛇腹状部の内部空間は、正圧になりつつ、前記シール部は、摺動することを特徴とする請求項１４に記載の車両ステアリング用伸縮軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、車両のステアリングシャフトに組込み、雌軸と雄軸を相対回転不能に且つ摺動自在に嵌合してあり、雌・雄軸の嵌合部をシールして嵌合部内への雨水等の浸入を防止するシール部材を備えた車両ステアリング用伸縮軸に関する。
【背景技術】  車両用ステアリング装置においては、中間シャフトは、スプライン嵌合等した伸縮軸から構成してあり、走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えないようになっている。
特開平６−２４１２３８号公報では、中間シャフトは、スプライン嵌合した雌軸と雄軸とからなり、雌軸の端部には、略キャップ状のシール部材が装着してあり、このシール部材は、ゴム等の弾性体のみから構成してある。このシール部材のリップ部は、雄軸の外周面に摺接（摩擦力をもって接触）してあり、これにより、雌・雄軸の嵌合部内への雨水、泥水やダスト等の浸入を防止している。
ところで、図１２は、従来例に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。図１３Ａは、図１２に示した雌・雄軸の横断面図であり、図１３Ｂは、図１２に示した雄軸の端部の拡大縦断面図である。
雄軸１１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝４３が延在して形成してある。これに対応して、雌軸１０の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝４５が延在して形成してある。
雄軸１１の軸方向溝４３と、雌軸１０の軸方向溝４５との間に、両軸１０，１１の軸方向相対移動の際に転動する複数の剛体の球状体４７（転動体、ボール）が転動自在に介装してある。なお、雌軸１０の軸方向溝４５は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。
雄軸１１の軸方向溝４３は、傾斜した一対の平面状側面４３ａと、これら一対の平面状側面４３ａの間に平坦に形成した底面４３ｂとから構成してある。
雄軸１１の軸方向溝４３と、球状体４７との間には、球状体４７に接触して予圧するための板バネ４９が介装してある。
この板バネ４９は、球状体４７に２点で接触する球状体側接触部４９ａと、球状体側接触部４９ａに対して略周方向に所定間隔をおいて離間してあると共に雄軸１１の軸方向溝４３の平面状側面４３ａに接触する溝面側接触部４９ｂと、球状体側接触部４９ａと溝面側接触部４９ｂを相互に離間する方向に弾性的に付勢する付勢部４９ｃと、軸方向溝４３の底面４３ｂに対向した底部４９ｄと、を有している。
この付勢部４９ｃは、略Ｕ字形状で略円弧状に折曲した折曲形状であり、この折曲形状の付勢部４９ｃによって、球状体側接触部４９ａと溝面側接触部４９ｂを相互に離間するように弾性的に付勢することができる。
図１３Ａに示すように、雄軸１１の外周面には、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝４４が延在して形成してある。これに対応して、雌軸１０の内周面にも、周方向に１２０度間隔（位相）で等配した３個の軸方向溝４６が延在して形成してある。
雄軸１１の軸方向溝４４と、雌軸１０の軸方向溝４６との間に、両軸１０，１１の軸方向相対移動の際に滑り摺動する剛体の円柱体４８（摺動体、ニードルローラ）が微小隙間をもって介装してある。なお、これら軸方向溝４４，４６は、断面略円弧状若しくはゴシックアーチ状である。
また、図１２及び図１３Ｂに示すように、雄軸１１の端部には、小径部１１ｂが形成してあり、この小径部１１ｂには、弾性板４１と一対の平板４２，４２とからなるストッパー部材が嵌合して、加締めにより固定してある。このストッパー部材は、ニードルローラ４８の軸方向に規制しつつ、適度な予圧を与えるようになっており、球状体４７の軸方向のストッパーとなっている。
以上のように構成した伸縮軸では、雄軸１１と雌軸１０の間に球状体４７を介装し、板バネ４９により、球状体４７を雌軸１０に対してガタ付きのない程度に予圧してあるため、低トルク伝達時は、雄軸１１と雌軸１０の間のガタ付きを確実に防止することができると共に、雄軸１１と雌軸１０は軸方向に相対移動する際には、ガタ付きのない安定した摺動荷重で摺動することができる。
高トルク伝達時には、板バネ４９が弾性変形して球状体４７を周方向に拘束すると共に、雄軸１１と雌軸１０の間に介装した３列の円柱体４８が主なトルク伝達の役割を果たす。
例えば、雄軸１１からトルクが入力された場合、初期の段階では、板バネ４９の予圧がかかっているため、ガタ付きはなく、板バネ４９がトルクに対する反力を発生させてトルクを伝達する。この時は、雄軸１１・板バネ４９・球状体４７・雌軸１０間の伝達トルクと入力トルクがつりあった状態で全体的なトルク伝達がなされる。
さらにトルクが増大していくと、円柱体４８を介した雄軸１１、雌軸１０の回転方向のすきまがなくなり、以後のトルク増加分を、雄軸１１、雌軸１０を介して、円柱体４８が伝達する。そのため、雄軸１１と雌軸１０の回転方向ガタを確実に防止するとともに、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。
以上から、球状体４７以外に、円柱体４８を設けているため、大トルク入力時、負荷量の大部分を円柱体４８で支持することができる。従って、雌軸１０の軸方向溝４５と球状体４７との接触圧力を低く保つことができると共に、大トルク負荷時には、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。このように、安定した摺動荷重を実現すると共に、回転方向ガタ付きを確実に防止して、高剛性の状態でトルクを伝達することができる。
このように構成した伸縮軸では、雌軸１０の端部には、特開平６−２４１２３８号公報に開示した略キャップ状のシール部材１００が装着してある。このシール部材１００は、ゴム等の弾性体のみから構成してあり、雌軸１０の端部に嵌着する嵌着部１０１と、雄軸１１の外周面に摩擦力をもって接触してシール作用をする摺接シール部１０２とを備えている。これにより、雌・雄軸の嵌合部内への雨水、泥水やダスト等の浸入を防止している。
しかしながら、図１２（特開平６−２４１２３８号公報）に開示したシール部材１００では、その反対側に、自在継手１１０のヨーク１１１が溶接等により固定してあることから、雌軸１０の内部は、密閉された空間となっている。
その結果、雄軸１１がスライドすると、密閉された雌軸１０の内部空間では、空気の逃げ場がなく、空気の出入りができないことから、空気の圧縮等の容積変化が生起して、雄軸１１のスライド量に応じて、雄軸１１の摺動荷重が重くなるなどといった、摺動荷重の変動が出現するといった問題がある。
【発明の開示】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、雌・雄軸の嵌合部を確実にシールして嵌合部内への雨水、泥水やダスト等の浸入を防止すると共に、摺動荷重の変動を抑制することができる、車両ステアリング用伸縮軸を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の第１の態様による車両ステアリング用伸縮軸は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、
前記伸縮軸は、
操舵トルクが所定値以下の時に、前記両軸の間で、予圧しながら、操舵トルクを伝達する予圧的トルク伝達部と、
操舵トルクが所定値を超えると、前記両軸の間で、剛体の接触により、操舵トルクを伝達する剛体的トルク伝達部と、を有し、
前記雄軸に一端を固定すると共に、当該雄軸と前記両軸の嵌合部を被覆して、前記雌軸に他端を固定した軸方向伸縮自在の蛇腹状の防塵ブーツを備えることを特徴とする。
本発明の車両ステアリング用伸縮軸において、前記予圧的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した少なくとも一列の軸方向溝の間に、弾性体を介して、第１トルク伝達部材を介装してなり、
前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周面と前記雌軸の内周面とに夫々形成した他の少なくとも一列の溝方向の間に、第２トルク伝達部材を介装してなることが好ましい。
本発明の車両ステアリング用伸縮軸において、前記第１トルク伝達部材は、前記両軸の軸方向相対移動の際に転動する転動体であり、
前記第２トルク伝達部材は、前記両輪の軸方向相対移動の際に滑り移動する摺動体であることが好ましい。
本発明の車両ステアリング用伸縮軸において、前記剛体的トルク伝達部は、
前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部にそれぞれ設けられ、回転の際には互いに接触してトルクを伝達し、
前記予圧的トルク伝達部は、
前記剛体的トルク伝達部とは異なる位置の前記雄軸の外周部と前記雌軸の内周部の間に設けられ、前記雄軸と前記雌軸との軸方向相対移動の際には転動する転動体と、該転動体に径方向に隣接して配置され、該転動体を介して前記雄軸と前記雌軸とに予圧を与える弾性体と、からなることが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合してあり、
両軸の嵌合部をシールして嵌合部内への雨水等の浸入を防止するシール部材が装着してある車両ステアリング用伸縮軸において、
前記シール部材は、
前記両軸の嵌合部を被覆して軸方向に伸縮自在である蛇腹状部と、
当該蛇腹状部の一端に形成してあって、前記両軸のいずれかの外周面に適度な締め代をもって接触するシール部と、からなることを特徴とする。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記蛇腹状部の他端は、前記雌軸の外周面に固定してあり、
前記シール部は、前記雄軸の外周面に適度な締め代をもって接触することが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記シール部は、その間に、グリース溜まり部が形成してある一対のリップ部を有することが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記シール部は、その内部に埋設した金属環を有することが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記シール部のリップ部には、固体潤滑皮膜がコーティングしてあることが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記シール部が接触する前記雄軸の外周面には、固体潤滑皮膜がコーティングしてあることが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記シール部は、そのシール面に露出して前記リップ部に隣接した樹脂リングを有することが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記シール部は、その内部に埋設した金属環と、そのシール面に露出して前記リップ部に隣接すると共に当該金属環に圧入してある樹脂リングと、を有することが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記シール部は、その内部に埋設した金属環と、そのシール面に露出する共に当該金属環に圧入又は固着してある樹脂リング又は弾性リングと、を有することが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記蛇腹状部の軸方向変位抵抗と、前記シール部の摺動抵抗との関係は、
微少変位時には、前記蛇腹状部の軸方向変位抵抗が前記シール部の摺動抵抗より小さく、
微少変位時より大きくなると、前記シール部の摺動抵抗が前記蛇腹状部の軸方向変位抵抗より小さく、
なるように設定してあることが好ましい。
本発明の第２の態様による車両ステアリング用伸縮軸において、前記両軸が互いに大きく伸長した時には、前記蛇腹状部の内部空間は、負圧になりつつ、前記シール部は、摺動する一方、
前記両軸が互いに大きく収縮した時には、前記蛇腹状部の内部空間は、正圧になりつつ、前記シール部は、摺動することが好ましい。
本発明によれば、雄軸に一端を固定すると共に、雄軸と両軸の嵌合部を被覆して、雌軸に他端を固定した軸方向伸縮自在の蛇腹状の防塵ブーツを備えている。又は、シール部材は、両軸の嵌合部を被覆して軸方向に伸縮自在である蛇腹状部と、蛇腹状部の一端に形成してあって、両軸のいずれかの外周面に適度な締め代をもって接触するシール部と、からなる。
従って、雌・雄軸の嵌合部を確実にシールして嵌合部内への雨水、泥水やダスト等の浸入を防止すると共に、防塵ブーツ又はシール部材の内部空間では、空気の圧縮等の容積変化が生じることがなく、摺動荷重の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】  図１Ａは、本発明に係る車両用ステアリング装置の側面図であり、図１Ｂは、一例に係る蛇腹状部の断面図であり、図１Ｃは、他例に係る蛇腹状部の断面図である。
図２は、本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
図３Ａは、本発明の第２実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示したシール部材の拡大断面図である。
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第３実施の形態に係り、それぞれ、雌・雄軸の変形例に係る縦断面図である。
図５は、図４Ａに示した雌・雄軸の拡大横断面図である。
図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、本発明の第４実施の形態に係り、シール部材の拡大断面図である。
図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、本発明の第４実施の形態に係り、シール部材の拡大断面図である。
図８Ａは、本発明の第５実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図であり、図８Ｂおよび図８Ｃは、それぞれ、図８Ａに示したシール部材の拡大断面図である。
図９Ａは、本発明の第６実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図であり、図９Ｂおよび図９Ｃは、それぞれ、図９Ａに示したシール部材の拡大断面図である。
図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、それぞれ、本発明の第７実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、それぞれ、本発明の第７実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
図１２は、従来例に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
図１３Ａは、図１２に示した雌・雄軸の拡大横断面図であり、図１３Ｂは、図１２に示した雄軸の端部の拡大縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸を図面を参照しつつ説明する。
（車両用ステアリング装置の全体構成図）
図１Ａは、本発明に係る車両用ステアリング装置の側面図であり、図１Ｂは、一例に係る蛇腹状部の断面図であり、図１Ｃは、他例に係る蛇腹状部の断面図である。
ステアリングコラム１には、アッパー側にステアリングホイール２を装着したステアリングシャフト３が回転自在に支持してある。
ステアリングシャフト３のロアー側には、自在継手４を介して、伸縮可能な中間シャフト５が連結してある。この中間シャフト５の下端には、自在継手６を介して、ラック・ピニオン式のステアリングギヤ７が連結してあり、ステアリングギヤ７には、タイロッド（図示略）等を介して車輪（図示略）が連結してあり、これにより、車輪が操舵できるようになっている。
中間シャフト５は、雌軸１０と雄軸１１を回転不能に且つ摺動自在に嵌合してあり、雌軸１０が車両の上方側で、雄軸１１が車両の下方側になるように設定してある。これにより、後述するように、中間軸５内への水等の浸入を効果的に防止することができる。
さらに、両軸１０，１１の嵌合部には、軸方向に伸縮自在である蛇腹状部２０と、蛇腹状部２０の一端に形成してあって雄軸１１の外周面に適度な締め代をもって接触するシール部３０とからなるシール部材Ｓが装着してある。シール部材Ｓに代えて、図２に示す防塵ブーツＢが装着してあってもよい。
シール部材Ｓ又は防塵ブーツＢの蛇腹状部２０は、図１Ｂに示すように、複数の波形形状であってもよく、又は、図１Ｃに示すように、１個の山形の形状であってもよい。
（第１実施の形態）
図２は、本発明の第１実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
本実施の形態に係る伸縮軸自体は、図１２及び図１３Ａ、１３Ｂに示した伸縮軸と同様の構成であり、その説明を省略する。但し、図１２及び図１３Ａ、１３Ｂに示した円柱体４８に代えて、スプライン嵌合のように、雄軸１１に直接形成した断面円弧状等の凸条形状のものであってもよい。
本実施の形態では、雄軸１１に一端を固定すると共に、雄軸１１と両軸１０，１１の嵌合部を被覆して、雌軸１０に他端を固定した軸方向伸縮自在の蛇腹状の防塵ブーツＢが設けてある。
防塵ブーツＢは、ゴム等の弾性体から形成してあり、軸方向伸縮自在の蛇腹状部２０と、この蛇腹状部２０の一端に形成してあって雌軸１０の凹段部１０ａに蛇腹状部２０を固定するための固定部２１と、蛇腹状部２０の他端に形成してあって雄軸１１の凹段部１１ａに蛇腹状部２０を固定するための固定部２２と、から構成してある。
図２（即ち、図１２及び図１３Ａ、１３Ｂ）に示した伸縮軸は、転がりを利用してスライドするため、スライド荷重が非常に軽く安定している。即ち、摺動範囲内で、スライド荷重の変動が少なく、低摺動荷重であることが特徴である。
このような低摺動荷重の伸縮軸に、蛇腹状部２０を有する防塵ブーツＢが装着してあることから、防塵ブーツＢの内部空間では、空気の圧縮等の容積変化が生じることがなく、伸縮軸の摺動荷重の変動を抑制することができる。従って、上記のような低摺動荷重の伸縮軸の特徴を保持したまま、この伸縮軸の室外使用が可能となる。
（第２実施の形態）
図３Ａは、本発明の第２実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示したシール部材の拡大断面図である。
また、図面からも明らかなように、本実施の形態は、その基本的な構造が上述した第１実施の形態と同様であり、異なる点についてのみ説明する。
本第２実施の形態では、両軸１０，１１の嵌合部には、軸方向に伸縮自在である蛇腹状部２０と、蛇腹状部２０の一端に形成してあって雄軸１１の外周面に適度な締め代をもって接触するシール部３０とからなるシール部材Ｓが装着してある。
シール部材Ｓは、ゴム等の弾性体から形成してあり、軸方向伸縮自在の蛇腹状部２０と、この蛇腹状部２０の一端に形成してあって雌軸１０の凹段部１０ａに蛇腹状部２０を固定するための固定部２１と、蛇腹状部２０の他端に形成してあって雄軸１１の外周面に適度な締め代をもって接触するシール部３０と、からなる。また、シール部３０は、図３Ｂに示すように、複数個のリップ部３１、３１、３１を備えている。
このように構成してあることから、通常使用領域（振動吸収等の微小変位領域）では、蛇腹状部２０の内部空間では、空気の圧縮等の容積変化が生じることがなく、伸縮軸の摺動荷重の変動を抑制することができる。
一方、車両への組付け時、又は、衝突時等のように、伸縮軸が大きく摺動する場合には、シール部３０は、雄軸１１の外周面を摺接するようになっている。
蛇腹状部２０のサイズを変更することにより、蛇腹状部２０の内部空間の容積を増大することが可能となり、通常使用領域（振動吸収等の微小変位領域）の増減が可能となり、また、車両組付け時にも摺動荷重の変動を少なくすることが可能となる。さらに、蛇腹状部２０を最適なサイズにすることにより、上述した第１実施の形態に比べ、搭載性も良好にすることができる。
（第３実施の形態）
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第３実施の形態に係り、それぞれ、雌・雄軸の変形例に係る縦断面図である。図５は、図４Ａに示した雌・雄軸の拡大横断面図である。また、図４Ａおよび図４Ｂの雌・雄軸の変形例に於けるシール部材は、上述した第２実施の形態のものと同一である。
（ネジ調整式スライダー）
図４Ａ及び図５に示すように、雄軸１１の端部は、中空又は筒状に形成してあると共に、複数個（図示例では、４個）のスリット５１が軸方向に延在して設けてある。これにより、雄軸１１の端部は、縮径又は拡径可能になっている。
雄軸１１の中空の端部には、ネジ式の径調整機構が設けてある。すなわち、図５に示すように、内周面に雌ネジを有するナット部材５２が径方向に立設してあり、このナット部材５２には、調整ボルト５３が螺合してある。
ナット部材５２に対向して、支持部材５４が設けてあり、この支持部材５４には、調整ボルト５３の先端部が当接して押圧できるようになっている。
従って、調整ボルト５３を調整して、調整ボルト５３から支持部材５４への押圧力を低減すると、スリット５１が設けてある雄軸１１の中空の端部は、縮径する。これにより、雌・雄軸１０，１１の摺動抵抗を低減することができる。
調整ボルト５３を調整して、調整ボルト５３から支持部材５４への押圧力を増大すると、スリット５１が設けてある雄軸１１の中空の端部は、拡径する。これにより、雌・雄軸１０，１１の摺動抵抗を増大することができる。
（スプライン・スライダー）
図４Ｂに示すように、中間シャフト５は、スプライン嵌合等した雌軸１０と雄軸１１とからなる。雌軸１０の内周面には、雌スプライン部１０ｃが形成してあり、雄軸１１の外周面には、雄スプライン部１１ｃが形成してあり、これら両軸１０，１１は、摺動自在であって相対回転不能に構成してある。なお、雄軸１１の雄スプライン部１１ｃ、雌軸１０の雌スプライン部１０ｃ、又は、両軸１０，１１の双方には、樹脂や固体潤滑被膜がコーティングしてあってもよい。これにより、雌・雄軸１０，１１の摺動時に、摺動抵抗を低減することができる。
（第４実施の形態）
図６Ａ、図６Ｂおよび図７Ａ、図７Ｂは、それぞれ、本発明の第４実施の形態に係り、シール部材の拡大断面図である。
本実施の形態は、その基本的な構造が上述した第２実施の形態と同様であり、異なる点についてのみ説明する。
図６Ａの例では、シール部３０には、一対のリップ部３１、３１が形成してあり、これら一対のリップ部３１、３１の間に、グリース溜まり部３２が形成してある。このグリース溜まり部３２により、防水性を向上することができ、また、大きな摺動荷重を必要とするとき、リップ部３１、３１による摩耗を低減することができる。
図６Ｂの例では、シール部３０に、金属環３３が埋設してある。この金属環３３を設けたことにより、雄軸１１の傾斜等に対する追随性を増大して、シール性を向上することができる。
図７Ａの例では、リップ部３１、３１、３１が形成してあるシール部３０のシール面に、固体潤滑被膜ＳＬＭがコーティングしてある。これにより、リップ部３１…の摩耗を低減することができ、また、雄軸１１とリップ部３１の摺動時に、摺動抵抗を低減することができる。
図７Ｂの例では、雄軸１１の外周面に、固体潤滑被膜ＳＬＭがコーティングしてある。これにより、リップ部３１、３１、３１の摩耗を低減することができ、また、雄軸１１とリップ部３１の摺動時に、摺動抵抗を低減することができる。
（第５実施の形態）
図８Ａは、本発明の第５実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図であり、図８Ｂ、図８Ｃは、それぞれ、図８Ａに示したシール部材の拡大断面図である。
本実施の形態は、その基本的な構造が上述した第２実施の形態と同様であり、異なる点についてのみ説明する。
図８Ｂの例では、シール部３０は、そのシール面に露出してリップ部３１に隣接した樹脂リング３４を有している。
この樹脂リング３４は、ドライベアリング等の低摩擦で耐摩耗性に優れたものである。これにより、雄軸１１の傾斜等に対する追随性を増大して、シール性を向上することができる。また、リップ部３１は、樹脂リング３４と雄軸１１との隙間分のみを負担すれば良い為、リップ部３１による摩擦を最小限に抑えることが可能になる。
図８Ｃの例では、シール部３０に、金属環３３が埋設してあり、この金属環３３に、樹脂リング３４が圧入してある。これにより、雄軸１１の傾斜等に対する追随性を増大して、シール性を向上することができる。
（第６実施の形態）
図９Ａは、本発明の第６実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図であり、図９Ｂ、図９Ｃは、それぞれ、図９Ａに示したシール部材の拡大断面図である。
本実施の形態は、その基本的な構造が上述した第２実施の形態と同様であり、異なる点についてのみ説明する。
図９Ｂの例では、シール部３０に、金属環３３が埋設してあり、この金属環３３に、リップ部３５ａ、３５ａを有する樹脂リング３５が圧入してある。この樹脂リング３５は、エラストマー材等の樹脂である。
図９Ｃの例では、シール部３０に、金属環３３が埋設してあり、この金属環３３に、リップ部３６ａ、３６ａを有する弾性リング３６が固着してある。この弾性リング３６は、硬度の高いゴム等である。
（第７実施の形態）
図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、それぞれ、本発明の第７実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
図１１Ａおよび図１１Ｂも、それぞれ、本発明の第７実施の形態に係る車両ステアリング用伸縮軸の縦断面図である。
本実施の形態は、その基本的な構造が上述した第２実施の形態と同様であり、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態において、雄軸１１の雌軸１０との嵌合部は拡径していて、段部１１ａを形成している。
図１０Ａは、基本的なセット状態であり、シール部３０は、雄軸１１の段部１１ａから距離Ａの位置にある。図１０Ｂは、両軸１０，１１が微少距離（ｌ）だけ伸長した状態であり、図１０Ｃは、両軸１０，１１が微少距離（ｌ）だけ収縮した状態であり、それぞれの状態でシール部３０は段部１１ａから距離ＢおよびＣにあるが、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃにおいて、微少変位時には、Ａ≒Ｂ≒Ｃである。つまり、微小変位（ｌ）の時には、段部１１ａからシール３０までの距離はあまり変化しない。
図１１Ａは、両軸１０，１１が互いに大きく距離（Ｌ）だけ伸長した状態であり、図１１Ｂは、両軸１０，１１が互いに大きく距離（Ｌ）だけ収縮した状態である。ここでｌ＜Ｌである。
図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃを参照して、蛇腹状部２０の軸方向変位抵抗と、シール部３０の摺動抵抗との関係は、微少変位時には、蛇腹状部２０の軸方向変位抵抗がシール部３０の摺動抵抗より小さくなるように設定してある。これにより、微少変位時には、蛇腹状部２０がたわみ、シール部３０は、軸１１上を摺動しにくくなる。
一方、微少変位時より大きくなると、シール部３０の摺動抵抗が蛇腹状部２０の軸方向変位抵抗より小さくなるように設定してある。これにより、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すような大きな変位（Ｌ）時には、蛇腹状部２０がたわみ、シール部３０は軸１１上を摺動する。
なお、蛇腹状部２０の軸方向変位抵抗と、シール部３０の摺動抵抗との変極点は、実車走行時の相対変位最大量（約±２．５ｍｍ）以下としてある。すなわち、通常車両走行時に生じる微少変位時は、蛇腹状部２０の軸方向変位抵抗がシール部３０の摺動抵抗より小さく、衝突等の大きな変位を生じる場合には、シール部３０の摺動抵抗が蛇腹状部２０の軸方向変位抵抗より小さくなる。
また、図１に示すように、雌軸１０が車両の上方側で、雄軸１１が車両の下方側になるように設定してある。これにより、中間軸５内への水等の浸入を効果的に防止することができる。
その結果、雨天走行においても、両軸１０，１１内への水浸入防止と、組立時の大きなスライド量確保、並びに、走行時の微少相対変位を、わずかな摺動抵抗で、両立させることが可能になる。
よって、わずかな摺動抵抗に抑える結果、実車走行時の振動を抑えることができ、快適なステアリング性能を得ることができる。
また、雌軸１０が車両の上方側で、雄軸１１が車両の下方側になるように設定することにより、万一、シール部材Ｓの内部空間に水浸入があったとしても、水滴は、シール部３０付近に溜まる。その後のセット位置状態の長さに於いては、シール部材Ｓの内部は、空気や水を吸い込んだ後のセット位置状態故、蛇腹状部２０の内部空間は、加圧状態になっており、シール部３０付近に溜まった水滴は、最初に外部に徐々に排出される。
すなわち、図１１Ａに示すように、両軸１０，１１が互いに大きく伸長した時には、蛇腹状部２０の内部空間は、負圧になりつつ、シール部３０は、軸１１上を摺動して、段部１１ａからの距離がＤの位置にある。図１０Ａに示すセット状態の時の距離Ａに対してＤ＜Ａとなり、シール部３０が軸１１に対して摺動している。
一方、図１１Ｂに示すように、両軸１０，１１が互いに大きく収縮した時には、蛇腹状部２０の内部空間は、正圧になりつつ（即ち、加圧しつつ）、シール部３０は、軸１１上を摺動し、軸１０の端部に接触して停止する。このとき、シール部３０と段部１１ａとの距離はＥとなる。図１０Ａに示すセット状態の距離Ａに対してＡ＜Ｅとなり、シールが軸１１に対して摺動している。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【国際調査報告】
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