(57)【要約】【課題】シール性の向上を図ることのできるブーツの取付構造を提供する。【解決手段】ラックハウジング１３における筒状部２１の開口端部２６は、軸方向一端側の軸端面２１ａを含む円環状の固定部４１と、固定部４１の軸方向他端側に設けられるとともに固定部４１の外周面よりも周方向全域に亘って径方向外側に突出した本体部４２とを備える。ブーツ２７は、弾性材料からなり、筒状部２１の軸方向及び該軸方向と交差する方向に変形可能な筒状の可撓部５２、可撓部５２の軸方向一端側に設けられた円環状の小径端部５３、及び可撓部５２の軸方向他端側に設けられた円環状の連結端部５４とを有するブーツ本体５１と、金属材料からなり、連結端部５４の内周に設けられた円環状のリング部材５５とを備える。連結端部５４には、本体部４２とリング部材５５との間で軸方向に圧縮される円環状のシール部６５が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付対象における筒状部の開口端部にブーツを取り付けるブーツの取付構造であって、
前記開口端部は、
前記筒状部の軸方向一端側の軸端面を含む環状の固定部と、
前記固定部の軸方向他端側に設けられるとともに前記固定部の外周面よりも径方向外側に突出した環状の壁部とを備え、
前記ブーツは、
弾性材料からなり、前記筒状部の軸方向及び該軸方向と交差する方向に変形可能な筒状の可撓部、及び前記可撓部の前記軸方向他端側に設けられた環状の連結端部を有するブーツ本体と、
金属材料からなり、前記連結端部の内周に設けられるとともに前記固定部の外周に固定された環状のリング部材とを備え、
前記連結端部には、前記壁部と前記リング部材との間で軸方向に圧縮される環状のシール部が形成されたブーツの取付構造。
【請求項２】
請求項１に記載のブーツの取付構造において、
前記固定部の外周には、雄ネジが形成され、
前記リング部材の内周には、前記雄ネジに螺合する雌ネジが形成されたブーツの取付構造。
【請求項３】
請求項２に記載のブーツの取付構造において、
前記リング部材には、前記軸端面に当接する当接部が形成されたブーツの取付構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブーツの取付構造において、
前記リング部材には、前記連結端部の外周面から露出するように径方向外側に突出した把持部が形成されたブーツの取付構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のブーツの取付構造において、
前記リング部材は、該リング部材の表面に防錆処理が施されたものであるブーツの取付構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のブーツの取付構造において、
前記シール部には、該シール部における前記壁部との対向面に開口し、シール材が充填される貯留部が形成されたブーツの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーツの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用の操舵装置には、ステアリングホイールの操舵に伴うステアリングシャフトの回転を、ラックアンドピニオン機構によってラック軸の往復動に変換して転舵輪の舵角を変更するものがある。こうしたステアリング装置において、ラック軸は略円筒状のラックハウジング内に往復動可能に収容されており、その両端部にボールジョイント及びタイロッドを介して転舵輪が連結される。
【０００３】
ここで、ラックハウジング内への塵や雨水等の異物が侵入することを防止するために、筒状に形成されたブーツの両端部をそれぞれラックハウジングの開口端部及びボールジョイントのボールシャフトに固定するものがある。例えば特許文献１に記載の操舵装置では、ラックハウジングの開口端部外周にブーツの大径筒部を嵌合するとともにボールシャフトの外周にブーツの小径筒部を嵌合し、これらの外周にそれぞれブーツバンドを装着することでブーツを固定している。
【０００４】
なお、こうしたブーツバンドとして、例えば環状に湾曲するとともに両端が接合された帯状のバンド部材と、バンド部材の接合部分に固定されたレバーとを備え、該レバーを傾倒させることにより、バンド部材を縮径させてブーツを締結するものがある（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−４３６５８号公報
【特許文献２】特開２００９−１９７８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記特許文献２のようなブーツバンドでは、バンド部材の一部がブーツ（大径筒部）と接触しない構造となるため、ブーツを全周に亘って均一に締め付けることが困難であり、シール性が低下するおそれがある。そのため、シール性の向上を図ることのできる新たなブーツの取付構造の開発が求められていた。
【０００７】
なお、こうした問題は、ラックハウジングをブーツの取付対象とする場合に限らず、例えば等速ジョイントのアウタレース等を取付対象とする場合にも、同様に生じ得る。
本発明の目的は、シール性の向上を図ることのできるブーツの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するブーツの取付構造は、取付対象における筒状部の開口端部にブーツを取り付けるものであって、前記開口端部は、前記筒状部の軸方向一端側の軸端面を含む環状の固定部と、前記固定部の軸方向他端側に設けられるとともに前記固定部の外周面よりも径方向外側に突出した環状の壁部とを備え、前記ブーツは、弾性材料からなり、前記筒状部の軸方向及び該軸方向と交差する方向に変形可能な筒状の可撓部、及び前記可撓部の前記軸方向他端側に設けられた環状の連結端部を有するブーツ本体と、金属材料からなり、前記連結端部の内周に設けられるとともに前記固定部の外周に固定された環状のリング部材とを備え、前記連結端部には、前記壁部と前記リング部材との間で軸方向に圧縮される環状のシール部が形成された。
【０００９】
上記構成によれば、壁部とリング部材との間で弾性材料からなるシール部を軸方向に圧縮することで、取付対象の開口端部とブーツとの間がシールされる。そして、壁部及びリング部材はそれぞれ環状に形成されるものであるため、シール部を全周に亘って均一に圧縮することが可能であり、シール性の向上を図ることができる。
【００１０】
上記ブーツの取付構造において、前記固定部の外周には、雄ネジが形成され、前記リング部材の内周には、前記雄ネジに螺合する雌ネジが形成されることが好ましい。
上記構成によれば、リング部材を固定部に螺着することで、容易にブーツを取付対象に取り付けることができる。
【００１１】
上記ブーツの取付構造において、前記リング部材には、前記軸端面に当接する当接部が形成されることが好ましい。
上記構成によれば、当接部が軸端面に当接した状態からさらにリング部材をねじ込むことで、リング部材（雌ネジ）と固定部（雄ネジ）との間に軸方向の応力を発生させることができ、ブーツをしっかりと取付対象に取り付けることができる。
【００１２】
上記ブーツの取付構造において、前記リング部材には、前記連結端部の外周面から露出するように径方向外側に突出した把持部が形成されることが好ましい。
上記構成によれば、リング部材を治具等により直接把持することができ、容易にブーツを取付対象に取り付けることができる。
【００１３】
上記ブーツの取付構造において、前記リング部材は、該リング部材の表面に防錆処理が施されたものであることが好ましい。
上記構成によれば、リング部材に錆びが発生することを抑制でき、ひいては異物が固定部とリング部材との間を通過してラックハウジング内に侵入することを抑制できる。
【００１４】
上記ブーツの取付構造において、前記シール部には、該シール部における前記壁部との対向面に開口し、シール材が充填される貯留部が形成されることが好ましい。
上記構成によれば、ブーツを取付対象に取り付け、シール部を軸方向に圧縮する際に貯留部からシール材が流出することで、壁部とシール部との間がシール材によりシールされる。これにより、より一層のシール性の向上を図ることができる。また、シール材は、シール部が圧縮されることで貯留部から流出し、壁部とシール部との間をシールするため、例えばシール部及び壁部にシール材を塗布してからブーツを取付対象に取り付ける場合に比べ、ブーツの取付作業が煩雑になることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シール性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の操舵装置の概略構成図。
【図２】（ａ）は第１実施形態におけるブーツの取付構造を示す軸方向に沿った一部断面図、（ｂ）は同じくブーツの連結端部の軸方向に沿った拡大断面図。
【図３】第１実施形態におけるブーツの拡大側面図。
【図４】第１実施形態におけるブーツの軸方向と直交する断面図（図３のＩＶ−ＩＶ線断面図）。
【図５】第２実施形態におけるブーツの連結端部の軸方向に沿った拡大断面図。
【図６】第２実施形態における取付け前のブーツの連結端部の軸方向に沿った拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、ブーツの取付構造の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、操舵装置１は、運転者によるステアリングホイール２の操作に基づいて転舵輪３を転舵させる操舵機構４と、操舵機構４にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するアシスト機構５とを備えている。
【００１８】
操舵機構４は、ステアリングホイール２が固定されるステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１に連結されたラック軸１２と、ラック軸１２が往復動可能に挿通される取付対象としてのラックハウジング１３と、ステアリングシャフト１１の回転をラック軸１２の往復動に変換するラックアンドピニオン機構１４とを備えている。なお、ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール２が位置する側から順にコラム軸１５、中間軸１６、及びピニオン軸１７を連結することにより構成されている。
【００１９】
ラック軸１２は、ラックハウジング１３における軸方向に延びた筒状部２１内に軸方向移動可能に収容されている。ピニオン軸１７は、ラックハウジング１３内において、ラック軸１２に対して所定の交差角をもって配置されている。そして、ラック軸１２に形成されたラック歯１２ａとピニオン軸１７に形成されたピニオン歯１７ａとが噛合されることでラックアンドピニオン機構１４が構成されている。ラック軸１２の両端には、ボールジョイント２２がそれぞれ設けられている。各ボールジョイント２２は、ラック軸１２の両端に固定されたソケット２３と、ソケット２３に対して回動可能に連結されるボールシャフト２４とを備えている。そして、ボールシャフト２４はタイロッド２５に連結され、タイロッド２５の先端は転舵輪３が組付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、操舵装置１では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト１１の回転がラックアンドピニオン機構１４によりラック軸１２の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド２５を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪３の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００２０】
また、ラックハウジング１３における筒状部２１の両開口端部２６には、ラックハウジング１３内への塵や雨水等の異物が侵入することを防ぐために、それぞれ筒状のブーツ２７が取り付けられている。
【００２１】
アシスト機構５は、駆動源であるモータ３１と、モータ３１の回転を伝達する伝達機構３２と、伝達機構３２を介して伝達された回転をラック軸１２の往復動に変換する変換機構３３とを備えている。そして、アシスト機構５は、モータ３１の回転を伝達機構３２を介して変換機構３３に伝達し、変換機構３３にてラック軸１２の往復動に変換することで操舵機構４にアシスト力を付与する。本実施形態のモータ３１には、例えば三相のブラシレスモータが採用され、伝達機構３２には、例えばベルト機構が採用され、変換機構３３には、例えばボールネジ機構が採用されている。なお、アシスト機構５は、例えばステアリングシャフト１１にアシスト力を付与する形式のものでもよく、また操舵装置１がアシスト機構５を備えない構成としてもよい。
【００２２】
次に、ブーツ２７の取付構造について詳細に説明する。なお、ラックハウジング１３の左右両端に取り付けられるブーツ２７の取付構造は左右対称に構成されているため、右側の取付構造についてのみ説明し、左側の取付構造の説明を省略する。また、説明の便宜上、図２における右側を軸方向一端側とし、左側を軸方向他端側とする。
【００２３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ラックハウジング１３は、アルミ合金等の金属材料により構成されている。ラックハウジング１３（筒状部２１）の開口端部２６は、段付きの円筒状に形成されている。開口端部２６は、筒状部２１の軸方向一端側の軸端面２１ａを含む円環状の固定部４１と、固定部４１の軸方向他端側に連続して形成された円筒状の本体部４２とを有している。軸端面２１ａは、軸方向と直交する平坦な面に形成されている。固定部４１の外周面には、雄ネジ４３が形成されている。固定部４１と本体部４２とは同軸上に形成されており、本体部４２の外径は固定部４１（雄ネジ４３）の外径よりも大きく形成されている。つまり、本体部４２は、固定部４１の外周面よりも周方向全域に亘って径方向外側に突出した円環状の壁部として構成されている。また、固定部４１と本体部４２との間の段差面４４は、軸方向と直交する平坦な面に形成されている。
【００２４】
ブーツ２７は、ゴム又は樹脂等の弾性材料からなるブーツ本体５１を備えている。ブーツ本体５１は、筒状の可撓部５２と、可撓部５２の軸方向一端側に設けられた円環状の小径端部５３と、可撓部５２の軸方向他端側に設けられた円環状の連結端部５４とを有している。さらに、本実施形態のブーツ２７は、連結端部５４の内周に一体的に設けられた金属製のリング部材５５を備えている。なお、本実施形態のリング部材５５は、インサート成形や加硫接着等によりブーツ本体５１と一体的に形成されている。
【００２５】
詳しくは、可撓部５２は、ボールジョイント２２を包囲している。可撓部５２は、一例として蛇腹状に形成されており、筒状部２１の軸方向及び該軸方向と交差する方向に変形可能となっている。小径端部５３は、ボールシャフト２４の軸部の外径と略等しい内径を有する円環状に形成されており、ボールシャフト２４の外周に嵌合されている。小径端部５３の外周には、周知のブーツバンド５６が装着されている。これにより、小径端部５３は、ボールシャフト２４の軸部に密着し、これらの間に塵や雨水等の異物が侵入しないようにシールしている。
【００２６】
リング部材５５は、円環状に形成されている。本実施形態のリング部材５５の表面全体には、アルマイトや亜鉛メッキ等の防錆処理が施されている。リング部材５５における本体部４２（段差面４４）と対向する軸方向他端面５５ａは、軸方向と直交する平坦な面に形成されている。リング部材５５の内周面には、雄ネジ４３に螺合する雌ネジ６１が形成されている。リング部材５５の軸方向一端部には、径方向内側に延出された円環状の当接部６２が形成されている。当接部６２における軸端面２１ａとの対向面は、軸方向と直交する平坦な面に形成されており、当接部６２は、軸端面２１ａに面接触している。
【００２７】
また、図３及び図４に示すように、リング部材５５の外周面には、連結端部５４の外周面から露出するように径方向外側に突出した複数（本実施形態では、２つ）の把持部６３が形成されている。把持部６３は、リング部材５５の中心を挟んで径方向に対向する位置に形成されており、各把持部６３の径方向外側の面は、互いに平行となる平面状に形成されている。つまり、本実施形態のリング部材５５には、所謂二面巾形状の把持部６３が形成されている。これにより、例えば治具６４によりリング部材５５を直接把持可能になっている。
【００２８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、連結端部５４は、円環状に形成されており、把持部６３に対応する位置が切り欠かれている。連結端部５４の軸方向他端側には、径方向内側に延出された円環状のシール部６５が一体的に形成されている。シール部６５の内径は、本体部４２の外径と略等しく設定されている。また、シール部６５の軸方向に沿った長さ（厚み）は、当接部６２が軸端面２１ａに当接した状態での開口端部２６の段差面４４及びリング部材５５の軸方向他端面５５ａ間の軸方向に沿った隙間よりも大きく設定されている。そして、連結端部５４は、開口端部２６の段差面４４及びリング部材５５の軸方向他端面５５ａに接触した状態で、本体部４２とリング部材５５との間で軸方向に圧縮されている。
【００２９】
次に、ブーツ２７のラックハウジング１３への取り付けについて説明する。
ブーツ２７の取り付けに際しては、例えば治具６４等により把持部６３を把持し、リング部材５５の雌ネジ６１を固定部４１の雄ネジ４３に螺着する。そして、当接部６２が軸端面２１ａに面接触した状態からさらに予め設定された所定のトルクでねじ込むことにより、シール部６５を開口端部２６の本体部４２とリング部材５５との間で軸方向に圧縮させた状態で、ブーツ２７がラックハウジング１３に取り付けられる。
【００３０】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）開口端部２６の本体部４２とリング部材５５との間で、弾性材料からなる連結端部５４のシール部６５を軸方向に圧縮することで、ラックハウジング１３の開口端部２６とブーツ２７との間をシールするようにした。上記のように本体部４２及びリング部材５５はそれぞれ円環状に形成されるものであるため、シール部６５を全周に亘って均一に圧縮することが可能であり、シール性の向上を図ることができる。
【００３１】
（２）固定部４１の外周に雄ネジ４３を形成し、リング部材５５の内周に雄ネジ４３に螺合する雌ネジ６１を形成したため、リング部材５５を固定部４１に螺着することで、容易にブーツ２７をラックハウジング１３に取り付けることができる。
【００３２】
（３）リング部材５５に、固定部４１（ラックハウジング１３）の軸端面２１ａに当接する当接部６２を形成したため、当接部６２が軸端面２１ａに当接した状態からさらにリング部材５５をねじ込むことで、リング部材５５（雌ネジ６１）と固定部４１（雄ネジ４３）との間に軸方向の応力を発生させることができる。これにより、ブーツ２７をしっかりとラックハウジング１３に取り付けることができる。また、当接部６２が軸端面２１ａに接触することでこれらの間をシールでき、本体部４２とリング部材５５との間を異物が通過したとしても、該異物がラックハウジング１３内に侵入することを抑制できる。
【００３３】
（４）リング部材５５に、連結端部５４の外周面から露出するように径方向外側に突出した把持部６３を形成したため、リング部材５５を治具等により直接把持することができ、容易にブーツ２７をラックハウジング１３に取り付けることができる。
【００３４】
（５）リング部材５５として、その表面に防錆処理が施されたものを用いたため、リング部材５５に錆びが発生することを抑制でき、ひいては異物が固定部４１とリング部材５５との間を通過してラックハウジング１３内に侵入することを抑制できる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、ブーツの取付構造の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図５に示すように、本実施形態のシール部６５には、その周方向に延びた円環状に形成されるとともに、シール部６５における開口端部２６（段差面４４）との対向面７１に開口した貯留部７２が形成されている。貯留部７２内には、グリースや液状ガスケット等のシール材７３が充填されている。そして、シール材７３は、シール部６５が軸方向に圧縮された状態で貯留部７２から流出し、段差面４４及び対向面７１に付着している。
【００３７】
次に、ブーツ２７のラックハウジング１３への取り付けについて説明する。
図６に示すように、本実施形態では、貯留部７２にシール材７３が予め充填されたブーツ２７を用い、上記第１実施形態と同様にブーツ２７をラックハウジング１３に取り付ける。これにより、シール部６５が軸方向に圧縮される際に、貯留部７２からシール材７３が流出し、段差面４４及び対向面７１にシール材７３が塗布された状態で、ブーツ２７がラックハウジング１３に取り付けられる。
【００３８】
以上、本実施形態では、上記第１実施形態の（１）〜（５）の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
（６）シール部６５に、開口端部２６の本体部４２との対向面７１に開口し、シール材７３が充填される貯留部７２を形成した。そのため、ブーツ２７をラックハウジング１３に取り付け、シール部６５を軸方向に圧縮する際に貯留部７２からシール材７３が流出することで、本体部４２とシール部６５との間がシール材７３によりシールされる。これにより、より一層のシール性の向上を図ることができる。また、シール材７３は、シール部６５が圧縮されることで貯留部７２から流出し、本体部４２とシール部６５との間をシールするため、例えばシール部６５の対向面７１及び本体部４２の段差面４４にシール材７３を塗布してからブーツ２７を取り付ける場合に比べ、ブーツ２７の取付作業が煩雑になることを抑制できる。
【００３９】
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第２実施形態では、シール部６５に貯留部７２を円環状に形成したが、これに限らず、例えば貯留部７２を丸穴状に形成するとともに、シール部６５に複数の貯留部７２を形成してもよく、その形状は適宜変更可能である。
【００４０】
・上記各実施形態において、リング部材５５として防錆処理を施していないものを用いてもよい。
・上記各実施形態では、把持部６３を二面巾形状としたが、これに限らず、例えば六角形状としてもよく、その形状は適宜変更可能である。また、リング部材５５に把持部６３を設けなくてもよい。
【００４１】
・上記各実施形態において、リング部材５５に当接部６２を設けなくてもよい。
・上記実施形態では、リング部材５５を固定部４１に螺着することによりブーツ２７をラックハウジング１３に取り付けたが、これに限らず、雄ネジ４３及び雌ネジ６１を形成せず、例えばリング部材５５を固定部４１の外周に圧入することでブーツ２７をラックハウジング１３に取り付けてもよい。
【００４２】
・上記実施形態では、開口端部２６の本体部４２の外径を固定部４１の外径よりも大きく設定し、本体部４２全体を壁部として構成したが、これに限らず、例えば本体部４２の外径と固定部４１の外径を略等しく設定し、本体部４２の外周に円環状の壁部を形成してもよい。
【００４３】
・上記各実施形態の取付構造を、例えばボールシャフト２４や等速ジョイントのアウタレース等、他の取付対象にブーツ２７を取り付ける際に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…操舵装置、１２…ラック軸、１３…ラックハウジング（取付対象）、２１…筒状部、２１ａ…軸端面、２２…ボールジョイント、２６…開口端部、２７…ブーツ、４１…固定部、４２…本体部（壁部）、４３…雄ネジ、４４…段差面、５１…ブーツ本体、５２…可撓部、５３…小径端部、５４…連結端部、５５…リング部材、５５ａ…軸方向他端面、６１…雌ネジ、６２…当接部、６３…把持部、６５…シール部、７１…対向面、７２…貯留部、７３…シール材。
【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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