(57)【要約】【課題】ブーツの摩耗を抑制すること。【解決手段】ブーツ５は、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング１０からボールジョイント３の端まで凸部５３Ａａと凹部５３Ａｂが交互に連なる第一蛇腹部５３Ａと、タイロッド８９からボールジョイント３側に向けて凸部５３Ｂａと凹部５３Ｂｂが交互に連なる第二蛇腹部５３Ｂと、第一蛇腹部５３Ａと第二蛇腹部５３Ｂとを接続するようにボールジョイント３の端からタイロッド８９側に向けて凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂが交互に連なる第三蛇腹部５３Ｃと、で構成されており、第三蛇腹部５３Ｃが、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂの間のピッチＰＣが短く形成されている。【選択図】図３
2020006928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、
前記ハウジングを貫通して延在する軸方向に移動可能に設けられるラックと、
前記ラックの端部に配置されるボールジョイントと、
前記ボールジョイントを介して前記ラックに対し揺動可能に設けられるタイロッドと、
前記ボールジョイントを覆うブーツと、
を備え、
前記ブーツは、前記ラックの中立位置において、前記ハウジングから前記ボールジョイントの端まで凸部と凹部が交互に連なる第一蛇腹部と、前記タイロッドから前記ボールジョイント側に向けて凸部と凹部が交互に連なる第二蛇腹部と、前記第一蛇腹部と前記第二蛇腹部とを接続するように前記ボールジョイントの端から前記タイロッド側に向けて凸部と凹部が交互に連なる第三蛇腹部と、で構成されており、前記第三蛇腹部が、前記第一蛇腹部及び前記第二蛇腹部よりも凸部と凹部の間のピッチが短く形成されている
ステアリング装置。
【請求項２】
前記第三蛇腹部は、前記第一蛇腹部に対し、外径が大きく、かつ凸部と凹部との間の振幅が大きい
請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記第三蛇腹部は、内径が前記第一蛇腹部の内径以上である
請求項１又は２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記第二蛇腹部は、前記第三蛇腹部との接続位置から前記タイロッドに向けて内径及び外径が漸次縮径して形成されている
請求項１から３のいずれか１項に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両は、運転する操作者のステアリングホイールに対する操作を車輪に伝えるための装置としてステアリング装置が設けられている。ラックアンドピニオン式のステアリング装置においては、ステアリングホイールの回転が伝達されるステアリング軸にピニオンが接続され、このピニオンにラックが噛み合っている。ラックは、車両の左右方向に延在し、ピニオンと共にハウジングに支持されており、各端部がハウジングを貫通するように設けられて左右の車輪に連結されている。そして、ラックは、ステアリングホイールの回転に伴うピニオンの回転に従って車両の左右方向に移動することで、車輪の向きを変化させる。ラックは、各端部にそれぞれボールジョイントが取り付けられ、各ボールジョイントを介してタイロッドが車両の左右方向にそれぞれ延在して車輪に連結するように設けられている。ボールジョイントは、ブーツで覆われている。ブーツは、蛇腹形状により、ラックの移動に伴って伸縮が可能で、かつボールジョイントを介したタイロッドの揺動に伴って湾曲が可能に構成されている。一般的に使用されるブーツの材料としては、エチレンプロピレンゴムやオレフィン系エラストマーが採用されている。
【０００３】
このような、ラックアンドピニオン式のステアリング装置は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に示されるブーツは、ハウジング側に止着される大径止着部に連なる第一蛇腹部と、タイロッド側に止着される小径止着部に連なるテーパ蛇腹部と、テーパ蛇腹部に連なる第二蛇腹部と、第一蛇腹部と第二蛇腹部の間に介在して第一蛇腹部と第二蛇腹部の連続した蛇腹運動を分断する多角形状山部と、を備える構成である。この特許文献１に示されるブーツは、多角形状山部を設けることによって、内部の空気が膨張した膨張変形時にＳ字状にうねるように蛇行することを抑制し、ボールジョイントに摺接することを防ぐようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５８１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ラックの移動に伴ってブーツが伸縮する時、ブーツの内周面とボールジョイントとの間で摩擦が生じることがあり、長期間に亘って使用された場合、ブーツの摩耗する可能性がある。
【０００６】
また、ブーツは、タイロッドが揺動することによってタイロッドの揺動方向に沿って湾曲するが、ボールジョイントからハウジング側では、タイロッドの揺動方向の反対側がボールジョイントに近づくように凹んで変形し、ブーツ全体としてＳ字形状に湾曲することがある。この場合、ブーツの内周面とボールジョイントとの間の摩擦が生じ易くなる。
【０００７】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ブーツの摩耗を抑制することのできるステアリング装置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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本開示の一態様のステアリング装置は、筒状のハウジングと、前記ハウジングを貫通して延在する軸方向に移動可能に設けられるラックと、前記ラックの端部に配置されるボールジョイントと、前記ボールジョイントを介して前記ラックに対し揺動可能に設けられるタイロッドと、前記ボールジョイントを覆うブーツと、を備え、前記ブーツは、前記ラックの中立位置において、前記ハウジングから前記ボールジョイントの端まで凸部と凹部が交互に連なる第一蛇腹部と、前記タイロッドから前記ボールジョイント側に向けて凸部と凹部が交互に連なる第二蛇腹部と、前記第一蛇腹部と前記第二蛇腹部とを接続するように前記ボールジョイントの端から前記タイロッド側に向けて凸部と凹部が交互に連なる第三蛇腹部と、で構成されており、前記第三蛇腹部が、前記第一蛇腹部及び前記第二蛇腹部よりも凸部と凹部の間のピッチが短く形成されている。
【０００９】
これにより、ラックの中立位置において、タイロッドがラックの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、第一蛇腹部及び第二蛇腹部よりも第三蛇腹部が大きく変形し、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。タイロッドの揺動が無いまたは極めて小さい場合では、第一蛇腹部及び第二蛇腹部が変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ全体の位置が大きく変化することが抑制される。ラックが中立位置よりもタイロッド側に伸長した場合では、第一蛇腹部及び第二蛇腹部が変形し難く、第三蛇腹部が大きく変形することで、ボールジョイントの変曲点が第三蛇腹部を超えることはない。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、第一蛇腹部及び第二蛇腹部よりも第三蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した場合では、ボールジョイントが第一蛇腹部の範囲で移動する。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、第一蛇腹部及び第二蛇腹部よりも第三蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。また、第一蛇腹部が変形し難いことから、ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した時に、ブーツがボールジョイントとハウジングとによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗を抑制することができる。
【００１０】
上記のステアリング装置の望ましい態様として、前記第三蛇腹部は、前記第一蛇腹部に対し、外径が大きく、かつ凸部と凹部との間の振幅が大きい。
【００１１】
これにより、ラックの中立位置において、タイロッドがラックの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、第一蛇腹部及び第二蛇腹部よりも第三蛇腹部が大きく変形し、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。タイロッドの揺動が無いまたは極めて小さい場合では、第一蛇腹部及び第二蛇腹部が変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ全体の位置が大きく変化することが抑制される。ラックが中立位置よりもタイロッド側に伸長した場合では、第一蛇腹部及び第二蛇腹部が変形し難く、第三蛇腹部が大きく変形することで、ボールジョイントの変曲点が第三蛇腹部を超えることはない。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、第一蛇腹部及び第二蛇腹部よりも第三蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した場合では、ボールジョイントが第一蛇腹部の範囲で移動する。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、第一蛇腹部及び第二蛇腹部よりも第三蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。また、第一蛇腹部が変形し難いことから、ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した時に、ブーツがボールジョイントとハウジングとによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗を抑制することができる。
【００１２】
上記のステアリング装置の望ましい態様として、前記第三蛇腹部は、内径が前記第一蛇腹部の内径以上である。
【００１３】
これにより、第三蛇腹部が変形してもボールジョイントに摺接する事態を低減することができる。この結果、ブーツの摩耗をより抑制することができる。
【００１４】
上記のステアリング装置の望ましい態様として、前記第二蛇腹部は、前記第三蛇腹部との接続位置から前記タイロッドに向けて内径及び外径が漸次縮径して形成されている。
【００１５】
これにより、第二蛇腹部は、より変形し難くなり、これに対して第三蛇腹部が大きく変形することから、上述した作用効果を顕著に得ることができる。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗をより抑制できる。しかも、第二蛇腹部がタイロッドに向けて内径及び外径が漸次縮径して形成されていると、ブーツのタイロッド側の外形が小さくなるため、ブーツの外側の他の部品との干渉を防ぐことができ、ブーツの摩耗を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本開示のステアリング装置によれば、ブーツの摩耗を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。
【図２】図２は、本実施形態のステアリングギアボックスの断面図である。
【図３】図３は、本実施形態のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。
【図４】図４は、本実施形態のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。
【図５】図５は、変形例のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。
【図６】図６は、変形例のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
（実施形態）
図１は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図１に示すように、ステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、ユニバーサルジョイント８４と、中間シャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂと、タイロッド８９と、を備える。ステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１、ステアリングシャフト８２、ユニバーサルジョイント８４、中間シャフト８５、ユニバーサルジョイント８６、ピニオンシャフト８７、ピニオン８８ａ、ラック８８ｂ、タイロッド８９の順で連結される。
【００２０】
図１に示すように、ステアリングホイール８１は、ステアリングシャフト８２の一端に連結される。ステアリングシャフト８２は、他端がユニバーサルジョイント８４に連結される。ユニバーサルジョイント８４は、中間シャフト８５の一端に連結される。中間シャフト８５は、他端がユニバーサルジョイント８６に連結される。ユニバーサルジョイント８６は、ピニオンシャフト８７の一端に連結される。ピニオンシャフト８７は、他端がピニオン８８ａに連結される。ピニオン８８ａは、ラック８８ｂと噛み合う。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。タイロッド８９は、図示しないリンク機構を介して車輪に連結されている。従って、車両を運転する操作者によってステアリングホイール８１が回転操作されると、この回転運動がステアリングシャフト８２、ユニバーサルジョイント８４、中間シャフト８５、ユニバーサルジョイント８６、ピニオンシャフト８７、ピニオン８８ａの順に伝達される。
【００２１】
ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７から伝達される回転運動をラック８８ｂに伝達する。ラック８８ｂは、その延在方向である軸方向が車幅方向に沿って配置され、車幅方向に移動可能に設けられており、ピニオン８８ａとの噛み合いにより車幅方向に移動することでピニオン８８ａの回転運動を直進運動に変換する。従って、ラック８８ｂが軸方向に移動することによってタイロッド８９が移動し、図示しないリンク機構を介して車輪の角度、すなわち向きが変化する。
【００２２】
以下の説明において、ラック８８ｂの軸方向は、単に軸方向と記載される。また、軸方向に対して直交する方向は径方向と記載される。ラック８８ｂの軸は、回転軸と記載され、回転軸を中心とした円周に沿う方向は周方向と記載される。
【００２３】
図１に示すように、ステアリング装置８０は、さらに、電動モータ９３と、トルクセンサ９４と、車速センサ９５と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）９０と、を備える。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。
【００２４】
電動モータ９３は、例えばブラシレスモータである。電動モータ９３は、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。電動モータ９３は、例えば後述するハウジング１０に固定される。電動モータ９３の動力は、ラック８８ｂに伝達され、軸方向にラック８８ｂを移動させる。電動モータ９３で生じたトルクにより、操作者がラック８８ｂを移動させるために要する力が小さくなる。すなわち、本実施形態のステアリング装置８０は、ラックアシスト式が採用されている。
【００２５】
トルクセンサ９４は、例えばピニオン８８ａに取り付けられている。トルクセンサ９４は、ピニオン８８ａに伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、ステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に備えられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。
【００２６】
ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９３を制御することで、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。
【００２７】
なお、ステアリング装置８０は、必ずしも電動モータ９３を備えていなくてもよい。すなわち、ステアリング装置８０は、電動パワーステアリング装置でなくてもよい。
【００２８】
図２は、本実施形態のステアリングギアボックスの断面図である。図３及び図４は、本実施形態のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。なお、図２において、電動モータ９３及び電動モータ９３に付随する部材は省略されている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、ステアリング装置８０は、ステアリングギアボックスを構成するハウジング１０と、ボールジョイント３と、ブーツ５と、を備える。
【００３０】
ハウジング１０は、筒状、詳しくは円筒状の部材である。ハウジング１０は、ピニオン８８ａが回転可能に支持されている。また、ハウジング１０は、ラック８８ｂが軸方向に移動可能に支持されている。ラック８８ｂは、ハウジング１０を貫通して軸方向に延在して設けられている。ラック８８ｂは、ステアリングホイール８１の回転操作に伴う軸方向への移動に際し、各端部がハウジング１０の各端に没入または突出する。
【００３１】
ボールジョイント３は、ラック８８ｂとタイロッド８９とを連結する。ボールジョイント３は、ソケット３１と、ボール３２と、を備える。ソケット３１は、ラック８８ｂの各端部に固定して接続される。ボール３２は、タイロッド８９の一端部に固定して接続される。タイロッド８９の他端部は、上述した図示しないリンク機構に接続される。ボール３２は、ソケット３１に保持される。ボール３２は、ソケット３１に対して転動できるように支持される。従って、タイロッド８９は、ソケット３１に対するボール３２の転動によりボールジョイント３を介して、ラック８８ｂの軸方向に対し全ての径方向に傾くように揺動することが可能に設けられる。
【００３２】
図３に示すように、ブーツ５は、ボールジョイント３を覆う筒状の部材である。ブーツ５の材料は、例えばエチレンプロピレンゴムやオレフィン系エラストマーである。ブーツ５の伸び率は、例えば２００％である。伸び率とは、材料の引張り試験において、試験片の当初の標点間距離をＬ０、破断時の標点間距離をＬとした場合に、｛（Ｌ−Ｌ０）／Ｌ０｝×１００で算出される値である。
【００３３】
図３に示すように、ブーツ５は、第一固定部５１と、第二固定部５２と、蛇腹部５３と、を備える。
【００３４】
第一固定部５１は、円筒状に形成されてブーツ５の基端部をなし、径方向でハウジング１０の端部と重なる。第一固定部５１は、径方向外側に締付部材１１が設けられる。締付部材１１は、例えば金属で形成された環状部材であって、第一固定部５１に巻き付けられる。従って、締付部材１１によって第一固定部５１がハウジング１０に取り付けられ、ブーツ５がハウジング１０に接続される。
【００３５】
第二固定部５２は、円筒状に形成されてブーツ５の先端部をなし、径方向でタイロッド８９の途中部と重なる。第二固定部５２は、径方向外側に締付部材１２が設けられる。締付部材１２は、例えば金属で形成された環状部材であって、第二固定部５２に巻き付けられる。従って、締付部材１２によって第二固定部５２がタイロッド８９に取り付けられ、ブーツ５がタイロッド８９に接続される。
【００３６】
蛇腹部５３は、第一蛇腹部５３Ａと、第二蛇腹部５３Ｂと、第三蛇腹部５３Ｃと、を有する。
【００３７】
第一蛇腹部５３Ａは、径方向外側に径が徐々に大きくなる凸部５３Ａａと、径方向内側に径が徐々に小さくなる凹部５３Ａｂとが軸方向に交互に複数連なることで径方向の内外に蛇行する断面形状の壁が周方向に連続して筒状に形成されている。従って、第一蛇腹部５３Ａは、凸部５３Ａａ及び凹部５３Ａｂの蛇腹形状によって軸方向や径方向に変形することが可能に形成されている。第一蛇腹部５３Ａは、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング１０に取り付けられる第一固定部５１に対して一体に繋がり、ハウジング１０から軸方向に連なってボールジョイント３の端まで配置されている。
【００３８】
また、本実施形態において、第一蛇腹部５３Ａは、凸部５３Ａａ間の径方向寸法である外径ＤａＡが軸方向で一定に形成されている。また、第一蛇腹部５３Ａは、凹部５３Ａｂ間の径方向寸法である内径ＤｂＡが軸方向で一定に形成されている。そして、第一蛇腹部５３Ａは、凸部５３Ａａと凹部５３Ａｂとの間の振幅ＳＡが軸方向で一定に形成されている。
【００３９】
ここで、ラック８８ｂの中立位置について説明する。ラック８８ｂは、上述したようにハウジング１０を貫通して軸方向に延在して設けられ、ステアリングホイール８１の回転操作に伴う軸方向への移動に際し、各端部がハウジング１０の各端に没入または突出する。このラック８８ｂは、軸方向に連続して延在する構成であり、ステアリングホイール８１の回転操作において、一端部がハウジング１０の端から突出する一方で、他端部がハウジング１０の端に没入する。ラック８８ｂは、一端部がハウジング１０の端から最も突出した形態で、他端部がハウジング１０の端に最も没入する。そして、ラック８８ｂの一端部がハウジング１０の端から最も突出し、他端部がハウジング１０の端に最も没入した形態は、ステアリングホイール８１の回転操作において最大回転位置に相当する。これに対し、ステアリングホイール８１の回転操作において中立の回転位置では、ラック８８ｂの各端部がハウジング１０の各端から同じく突出する。このラック８８ｂの各端部がハウジング１０の各端から同じく突出する位置がラック８８ｂの中立位置である。ラック８８ｂの中立位置は、ステアリングホイール８１の回転操作において中立の回転位置であって、車両が直進するように車輪が真っ直ぐになる。本実施形態では、各図において、ラック８８ｂを中立位置で示している。なお、ラック８８ｂは、端部がハウジング１０の端に没入した形態においては、ハウジング１０の筒内に固定された受部１３に対してラック８８ｂの外周に固定されたストッパ１４が当接することで他端部の没入が規制され、これにより一端部の突出も規制される。
【００４０】
また、ボールジョイント３の端とは、ボールジョイント３におけるソケット３１のタイロッド８９側に向く先端３１ａである。
【００４１】
よって、第一蛇腹部５３Ａは、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング１０に取り付けられる第一固定部５１からボールジョイント３におけるソケット３１の先端３１ａまでの間となる軸方向の寸法ＬＡの範囲に配置されている。
【００４２】
第二蛇腹部５３Ｂは、径方向外側に径が徐々に大きくなる凸部５３Ｂａと、径方向内側に径が徐々に小さくなる凹部５３Ｂｂとが軸方向に交互に複数連なることで径方向の内外に蛇行する断面形状の壁が周方向に連続して筒状に形成されている。従って、第二蛇腹部５３Ｂは、凸部５３Ｂａ及び凹部５３Ｂｂの蛇腹形状によって軸方向や径方向に変形することが可能に形成されている。第二蛇腹部５３Ｂは、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２に対して一体に繋がり、タイロッド８９からボールジョイント３側に向けて配置されている。第二蛇腹部５３Ｂは、タイロッド８９からボールジョイント３の端であるソケット３１の先端３１ａまでは至らない。よって、第二蛇腹部５３Ｂは、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２からタイロッド８９のボールジョイント３側の途中までの間となる軸方向の寸法ＬＢの範囲に配置されている。
【００４３】
また、本実施形態において、第二蛇腹部５３Ｂは、凸部５３Ｂａ間の径方向寸法である外径ＤａＢがタイロッド８９側に向かって軸方向で漸次縮径して形成されている。また、第二蛇腹部５３Ｂは、凹部５３Ｂｂ間の径方向寸法である内径ＤｂＢがタイロッド８９側に向かって軸方向で漸次縮径して形成されている。そして、第二蛇腹部５３Ｂは、凸部５３Ｂａと凹部５３Ｂｂとの間の振幅ＳＢが軸方向で一定に形成されている。
【００４４】
第三蛇腹部５３Ｃは、径方向外側に径が徐々に大きくなる凸部５３Ｃａと、径方向内側に径が徐々に小さくなる凹部５３Ｃｂとが軸方向に交互に複数連なることで径方向の内外に蛇行する断面形状の壁が周方向に連続して筒状に形成されている。従って、第三蛇腹部５３Ｃは、凸部５３Ｃａ及び凹部５３Ｃｂの蛇腹形状によって軸方向や径方向に変形することが可能に形成されている。第三蛇腹部５３Ｃは、ラック８８ｂの中立位置において、第一蛇腹部５３Ａと第二蛇腹部５３Ｂとを接続するように第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂに対して一体に繋がり、ボールジョイント３の端であるソケット３１の先端３１ａからタイロッド８９側に向けて配置されている。よって、第三蛇腹部５３Ｃは、第一蛇腹部５３Ａと一体に繋がってボールジョイント３の端であるソケット３１の先端３１ａからタイロッド８９側に向け、第二蛇腹部５３Ｂと一体に繋がってタイロッド８９の途中までの間となる軸方向の寸法ＬＣの範囲に配置されている。
【００４５】
また、本実施形態において、第三蛇腹部５３Ｃは、凸部５３Ｃａ間の径方向寸法である外径ＤａＣが軸方向で一定に形成されている。また、第三蛇腹部５３Ｃは、凹部５３Ｃｂ間の径方向寸法である内径ＤｂＣが軸方向で一定に形成されている。そして、第三蛇腹部５３Ｃは、凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂとの間の振幅ＳＣが軸方向で一定に形成されている。
【００４６】
このように、ブーツ５は、第一蛇腹部５３Ａ、第二蛇腹部５３Ｂ、及び第三蛇腹部５３Ｃが、ハウジング１０に取り付けられる第一固定部５１からタイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２の間の軸方向の寸法Ｌの範囲において、第一蛇腹部５３Ａ、第三蛇腹部５３Ｃ、第二蛇腹部５３Ｂの順で配置されて蛇腹部５３を構成する。
【００４７】
また、ブーツ５は、第三蛇腹部５３Ｃにおいて軸方向で隣り合う凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂの間隔であるピッチＰＣが、第一蛇腹部５３Ａにおいて軸方向で隣り合う凸部５３Ａａと凹部５３Ａｂの間隔であるピッチＰＡ、及び第二蛇腹部５３Ｂにおいて軸方向で隣り合う凸部５３Ｂａと凹部５３Ｂｂの間隔であるピッチＰＢよりも短くなるように形成されている。第一蛇腹部５３Ａ、第二蛇腹部５３Ｂ、及び第三蛇腹部５３Ｃは、肉厚がそれぞれ同等で均一に形成されている。
【００４８】
第一蛇腹部５３ＡのピッチＰＡと、第二蛇腹部５３ＢのピッチＰＢは、同じであってもよく、異なっていてもよいが、これらピッチＰＡ，ＰＢよりも第三蛇腹部５３ＣのピッチＰＣが短く形成されている。ここで、第一蛇腹部５３ＡのピッチＰＡと、第二蛇腹部５３ＢのピッチＰＢとの関係は、ＰＡ＜ＰＢであることが好ましい。これは、ボールジョイント３とブーツ５の折り曲げ位置との関係による。具体的には、ブーツ５が延びる際は第三蛇腹部５３ＣのピッチＰＣの次に第一蛇腹部５３ＡのピッチＰＡが延びることが、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減するうえで好ましい。また、ブーツ５が縮む際は第三蛇腹部５３ＣのピッチＰＣの次に第一蛇腹部５３ＡのピッチＰＡが縮むことが、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減するうえで好ましい。第三蛇腹部５３ＣのピッチＰＣを他のピッチＰＡ，ＰＢよりも短く（小さく）すると、伸縮の際に発生する折り曲げ部の応力が高く伸縮しやすい。さらに、後述するが、図５に示すように、第三蛇腹部５３Ｃの外径ＤａＣが第一蛇腹部５３Ａの外径ＤａＡおよび第二蛇腹部５３Ｂの外径ＤａＢよりも大きく形成され、第三蛇腹部５３Ｃの振幅ＳＣが第一蛇腹部５３Ａの振幅ＳＡおよび第二蛇腹部５３Ｂの振幅ＳＢよりも大きく形成されていることで、第一蛇腹部５３Ａや第二蛇腹部５３Ｂとのレバー比から第三蛇腹部５３Ｃが伸縮し易い。また、ここでは、ブーツ５は、第一蛇腹部５３Ａと、第二蛇腹部５３Ｂと、第三蛇腹部５３Ｃとにおける延び易さの関係および縮み易さの関係では、第三蛇腹部５３Ｃ＞第一蛇腹部５３Ａ＞第二蛇腹部５３Ｂであるが、ラック８８ｂの中立位置からの縮み量においては、第三蛇腹部５３Ｃの許容縮みが少なく、第一蛇腹部５３Ａ＞第三蛇腹部５３Ｃ＞第二蛇腹部５３Ｂとなる。また、第二蛇腹部５３Ｂは、伸縮に積極的に関与させたくないため、伸縮剛性を高くすべくピッチＰＢを第一蛇腹部５３ＡのピッチＰＡよりも大きくすることに加え、その肉厚を第一蛇腹部５３Ａおよび第三蛇腹部５３Ｃよりも厚くすることが好ましい。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態のステアリング装置８０は、ラック８８ｂの中立位置においてボールジョイント３の端からタイロッド８９寄りに位置する第三蛇腹部５３Ｃが、その軸方向の両側の第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂの間のピッチＰＣが短く形成されている。この構成により、ブーツ５全体として、第三蛇腹部５３Ｃが柔軟に変形し易くなり、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂが変形し難くなる。
【００５０】
これにより、ブーツ５は、図４に示すように、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９がラック８８ｂの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形し、ボールジョイント３の変曲点（ボール３２の中心点に相当）よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【００５１】
タイロッド８９の揺動が無いまたは極めて小さい場合では、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂが変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ５全体の位置が大きく変化することが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【００５２】
ラック８８ｂが中立位置よりもタイロッド８９側に伸長した場合では、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂが変形し難く、第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形することで、ボールジョイント３の変曲点が第三蛇腹部５３Ｃを超えることはない。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【００５３】
ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した場合では、ボールジョイント３が第一蛇腹部５３Ａの範囲で移動する。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。また、第一蛇腹部５３Ａが変形し難いことから、ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した時に、ブーツ５がボールジョイント３とハウジング１０とによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制できる。
【００５４】
また、本実施形態のステアリング装置８０では、第三蛇腹部５３Ｃは、内径ＤｂＣが第一蛇腹部５３Ａの内径ＤｂＡ以上であることが好ましい。かかる構成は、図３に示すようにタイロッド８９が揺動しておらず軸方向に沿って配置されている状態での規定である。また、図３では、第三蛇腹部５３Ｃの内径ＤｂＣが第一蛇腹部５３Ａの内径ＤｂＡと等しく形成されている場合を示している。
【００５５】
これにより、第三蛇腹部５３Ｃが変形してもボールジョイント３に摺接する事態を低減することができる。この結果、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態のステアリング装置８０では、第二蛇腹部５３Ｂは、第三蛇腹部５３Ｃとの接続位置からタイロッド８９に向けて内径ＤｂＢ及び外径ＤａＢが漸次縮径して形成されていることが好ましい。
【００５７】
これにより、第二蛇腹部５３Ｂは、より変形し難くなり、これに対して第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形することから、上述した作用効果を顕著に得ることができる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗をより抑制できる。しかも、第二蛇腹部５３Ｂがタイロッド８９に向けて内径ＤｂＢ及び外径ＤａＢが漸次縮径して形成されていると、ブーツ５のタイロッド８９側の外形が小さくなるため、ブーツ５の外側の他の部品との干渉を防ぐことができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【００５８】
（変形例）
図５及び図６は、変形例のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５９】
図５に示すように、第三蛇腹部５３Ｃは、その外径ＤａＣが第一蛇腹部５３Ａの外径ＤａＡよりも大きく形成されている。また、第三蛇腹部５３Ｃは、その凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂとの間の振幅ＳＣが第一蛇腹部５３Ａの凸部５３Ａａと凹部５３Ａｂとの間の振幅ＳＡよりも大きく形成されている。
【００６０】
また、第三蛇腹部５３Ｃは、その外径ＤａＣが第二蛇腹部５３Ｂの外径ＤａＢよりも大きく形成されている。また、第三蛇腹部５３Ｃは、その凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂとの間の振幅ＳＣが第二蛇腹部５３Ｂの凸部５３Ｂａと凹部５３Ｂｂとの間の振幅ＳＢよりも大きく形成されている。
【００６１】
以上説明したように、変形例のステアリング装置８０は、ラック８８ｂの中立位置においてボールジョイント３の端からタイロッド８９寄りに位置する第三蛇腹部５３Ｃが、その軸方向の両側の第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂの間のピッチＰＣが短く形成されている。そして、第三蛇腹部５３Ｃは、第一蛇腹部５３Ａに対し、外径ＤａＣが大きく、かつ凸部５３Ｃａと凹部５３Ｃｂとの間の振幅ＳＣが大きい。この構成により、ブーツ５全体として、第三蛇腹部５３Ｃが図３に示す実施形態と比較しても柔軟に変形し易くなり、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂが変形し難くなる。
【００６２】
これにより、ブーツ５は、図６に示すように、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９がラック８８ｂの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形し、ボールジョイント３の変曲点（ボール３２の中心点に相当）よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【００６３】
タイロッド８９の揺動が無いまたは極めて小さい場合では、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂが変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ５全体の位置が大きく変化することが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【００６４】
ラック８８ｂが中立位置よりもタイロッド８９側に伸長した場合では、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂが変形し難く、第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形することで、ボールジョイント３の変曲点が第三蛇腹部５３Ｃを超えることはない。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【００６５】
ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した場合では、ボールジョイント３が第一蛇腹部５３Ａの範囲で移動する。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、第一蛇腹部５３Ａ及び第二蛇腹部５３Ｂよりも第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。また、第一蛇腹部５３Ａが変形し難いことから、ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した時に、ブーツ５がボールジョイント３とハウジング１０とによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制できる。
【００６６】
また、本実施形態のステアリング装置８０では、第三蛇腹部５３Ｃは、内径ＤｂＣが第一蛇腹部５３Ａの内径ＤｂＡ以上であることが好ましい。かかる構成は、図５に示すようにタイロッド８９が揺動しておらず軸方向に沿って配置されている状態での規定である。また、図５では、第三蛇腹部５３Ｃの内径ＤｂＣが第一蛇腹部５３Ａの内径ＤｂＡと等しく形成されている場合を示している。
【００６７】
これにより、第三蛇腹部５３Ｃが変形してもボールジョイント３に摺接する事態を低減することができる。この結果、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。
【００６８】
また、本実施形態のステアリング装置８０では、第二蛇腹部５３Ｂは、第三蛇腹部５３Ｃとの接続位置からタイロッド８９に向けて内径ＤｂＢ及び外径ＤａＢが漸次縮径して形成されていることが好ましい。
【００６９】
これにより、第二蛇腹部５３Ｂは、より変形し難くなり、これに対して第三蛇腹部５３Ｃが大きく変形することから、上述した作用効果を顕著に得ることができる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗をより抑制できる。しかも、第二蛇腹部５３Ｂがタイロッド８９に向けて内径ＤｂＢ及び外径ＤａＢが漸次縮径して形成されていると、ブーツ５のタイロッド８９側の外形が小さくなるため、ブーツ５の外側の他の部品との干渉を防ぐことができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。
【符号の説明】
【００７０】
３  ボールジョイント
５  ブーツ
１０  ハウジング
１１  締付部材
１２  締付部材
１３  受部
１４  ストッパ
３１  ソケット
３１ａ  先端
３２  ボール
５１  第一固定部
５２  第二固定部
５３  蛇腹部
５３Ａ  第一蛇腹部
５３Ａａ  凸部
５３Ａｂ  凹部
５３Ｂ  第二蛇腹部
５３Ｂａ  凸部
５３Ｂｂ  凹部
５３Ｃ  第三蛇腹部
５３Ｃａ  凸部
５３Ｃｂ  凹部
８０  ステアリング装置
８１  ステアリングホイール
８２  ステアリングシャフト
８４  ユニバーサルジョイント
８５  中間シャフト
８６  ユニバーサルジョイント
８７  ピニオンシャフト
８８ａ  ピニオン
８８ｂ  ラック
８９  タイロッド
９３  電動モータ
９４  トルクセンサ
９５  車速センサ
９８  イグニッションスイッチ
９９  電源装置
ＤａＡ  第一蛇腹部の外径
ＤａＢ  第二蛇腹部の外径
ＤａＣ  第三蛇腹部の外径
ＤｂＡ  第一蛇腹部の内径
ＤｂＢ  第二蛇腹部の内径
ＤｂＣ  第三蛇腹部の内径
Ｌ  蛇腹部の軸方向の寸法
ＬＡ  第一蛇腹部の軸方向の寸法
ＬＢ  第二蛇腹部の軸方向の寸法
ＬＣ  第三蛇腹部の軸方向の寸法
ＰＡ  第一蛇腹部のピッチ
ＰＢ  第二蛇腹部のピッチ
ＰＣ  第三蛇腹部のピッチ
ＳＡ  第一蛇腹部の振幅
ＳＢ  第二蛇腹部の振幅
ＳＣ  第三蛇腹部の振幅
【図１】
2020006928.tif 000003
【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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