(57)【要約】【課題】圧縮側蛇腹の谷部がギヤハウジングの長孔の軸方向端縁部に強く干渉するのを防いで、深い摩耗の発生を防ぐ。【解決手段】ギヤハウジング４に収容されたラック軸の軸長方向に沿ってギヤハウジングに形成された長孔５内を摺動するタイロッド連結用の連結具９を介してラック軸に固定される筒状部２と、該筒状部２の両側に配置され筒状部２の反対側の端部６がギヤハウジング４に固定され連結具９に固定された筒状部２の動きに追従して伸縮する一対の蛇腹部３とを備えるセンターテイクオフ型ステアリングブーツにおいて、蛇腹部の中央付近の谷部１１の内径を筒状部側の谷部１３の内径よりも小さくしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤハウジングに収容されたラック軸の軸長方向に沿って前記ギヤハウジングに形成された長孔内を摺動するタイロッド連結用の連結具を介して前記ラック軸に固定される筒状部と、該筒状部の両側に配置され前記筒状部とは反対側の端部が前記ギヤハウジングに固定され前記タイロッド用連結具に固定された前記筒状部の動きに追従して伸縮する一対の蛇腹部とを備えるセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツにおいて、前記蛇腹部の中央付近の谷部の内径を筒状部側の谷部の内径よりも小さくしたことを特徴とするセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツ。
【請求項２】
前記中央付近の谷部は、前記タイロッド用連結具がニュートラル位置に配置されているときに、前記長孔の長手方向の端縁よりも軸方向外側に位置していることを特徴とする請求項１記載のセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツ。
【請求項３】
前記蛇腹部は一端の前記筒状部と他端の前記ギヤハウジングに固定される端部とから前記中央付近の谷部に向かって漸次谷径が小さくなる鼓形を成しているものである請求項１または２記載のセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツ。
【請求項４】
前記谷径に合わせて山径も小さくなる請求項１から３のいずれか１つに記載のセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂製ステアリングブーツに関する。さらに詳述すると、本発明はギヤハウジングに収容されたラック軸の軸長方向に沿ってギヤハウジングに形成された長孔内を摺動するタイロッド連結用の連結具を介してラック軸に固定される筒状部と、該筒状部の両側に配置され筒状部の反対側の端部がギヤハウジングに固定されタイロッド用連結具に固定された筒状部の動きに追従して伸縮する一対の蛇腹部とを備えるセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツの構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
センターテイクオフ型ステアリング装置で使用される従来のステアリングブーツは、筒状部と、該筒状部を挟んでその両側に配置される均一直径・肉厚の蛇腹部とを備える一体構造物であり、ギヤハウジングの長孔を貫通してギヤハウジング内のラック軸と外のタイロッドとを連結する連結具に中央の筒状部が固定されると共に両端の蛇腹部の端部がギヤハウジングの取付部にそれぞれ固定されることでギヤハウジングが覆われ、ギヤハウジング内のラック軸の動きと連動する筒状部の動きに追従して左右の蛇腹部が伸縮するシール構造を成し、ギヤハウジングの長孔から塵埃などが侵入するのを防ぐように設けられている。
【０００３】
ブーツ中央の筒状部は、平坦な取付面を構成するＤ形断面に形成されると共に、取付面に連結具を通す２つの貫通孔が開けられている。各貫通孔にはギヤハウジングの外に配置される左右のタイロッドのボールジョイントを連結するＴ形連結部材とギヤハウジングの内方のラック軸とを連結するタイロッド連結用の連結具が貫通されている。タイロッド用連結具は、例えばボルトと段付きカラー並びにガイドシューとから成り、ブーツの内側に配置される段付きカラーの介在によって一定間隔を開けてギヤハウジングの内側のラック軸と外側のタイロッド用Ｔ形連結部材とをボルトで連結するように設けられている。他方、段付きカラーの肩部にはギヤハウジングの貫通孔内を摺動するガイドシューが嵌め込まれて支持されている。したがって、ブーツの筒状部の貫通孔並びにその周辺の取付面がＴ形連結部材とガイドシューとで挟持され、貫通孔周辺がシールされると共に筒状部そのものがラック軸に固定される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８７９６５
【特許文献２】特開２００１−１５１１２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のセンターテイクオフ型ステアリングブーツの構造では、ギヤハウジングの長孔内を摺動するタイロッド用連結具とブーツ中央の筒状部とが円周上の１箇所で連結されているので、筒状部にかかる軸方向の力が筒状部の円周上の１箇所にのみ作用するため、筒状部の完全なる姿勢維持は不可能である。このため、圧縮側の蛇腹において蛇腹を軸方向に均等に圧縮する平行な力として作用せずに蛇腹部の片面だけに圧縮力が作用することから、蛇腹部が座屈して蛇行変形する傾向にある。この座屈は力がかかる側を内側にして曲がるため、圧縮側の蛇腹ではタイロッド用連結具で固定されている側がギヤハウジングに接近するように変形する。これに雰囲気温度（エンジン室内温度）の上昇に伴うブーツ内の圧力上昇に因る蛇行変形が加わると、更に圧縮側蛇腹の変形が大きくなる。このため、圧縮側蛇腹の谷部がギヤハウジングの長孔の軸方向端縁部に強く干渉し擦れるため、局部的に谷部を摩耗させ、それが繰り返されることにより貫通に至ることがある。
【０００６】
また、蛇腹部分の蛇行変形が大きくなると、蛇腹中央部分が最も大きく張り出し、周辺部品との干渉を引き起こす問題がある。これを回避するには周辺部品を遠ざけなければならないが、実際にはサブフレームなど、移動や形状変更が容易ではない部品であることが多い。他方、蛇腹部分での蛇行変形を抑制するために蛇腹全体をタイトにすること、即ちギヤハウジングとの隙間を小さくすることは、摩耗リスクを大きくする。
【０００７】
そこで、本発明は、圧縮側蛇腹の谷部がギヤハウジングの長孔の軸方向端縁部に強く干渉するのを防いで、深い摩耗の発生を妨げるセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツ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】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ギヤハウジングに収容されたラック軸の軸長方向に沿ってギヤハウジングに形成された長孔内を摺動するタイロッド連結用の連結具を介してラック軸に固定される筒状部と、該筒状部の両側に配置され筒状部の反対側の端部がギヤハウジングに固定されタイロッド用連結具に固定された筒状部の動きに追従して伸縮する一対の蛇腹部とを備えるセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部の中央付近の谷部の内径を筒状部側の谷部の内径よりも小さくするようにしている。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のステアリングブーツにおいて、中央付近の谷部が、タイロッド用連結具がニュートラル位置に配置されているときに、長孔の長手方向の端縁よりも軸方向外側に位置するようにしている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のステアリングブーツにおいて、蛇腹部は一端の筒状部と他端のギヤハウジングに固定される端部とから中央付近の谷部に向かって漸次谷径が小さくなる鼓形を成しているものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１つに記載のステアリングブーツにおいて、谷径に合わせて山径も小さくなるようにしている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツによると、圧縮側の蛇腹においてはブーツ内の圧力上昇やステアリング装置の作動に伴う蛇腹変形時には早期に中央付近の谷部がギヤハウジングに当接させられることで、蛇腹部の変形を抑制して筒状部寄りの蛇腹部の谷が長孔の端縁部分に接触あるいは強く干渉して擦れるのを防ぐため、局部的摩耗による穴の発生を防ぐことができる。即ち、筒状部寄りの蛇腹の谷部は早期にギヤハウジングに当接させられる中央付近の谷部に支えられ大きな変形を発生しない上に元々筒状部寄りの蛇腹の谷径（クリアランス）を大きくとっているので、最も摩耗を生じさせる長孔の軸方向端縁部に対して干渉の低減が図られる。依って、耐久性（摩耗性）に優れたブーツにすることができる。
【００１３】
また、ブーツ内の圧力上昇やステアリング装置の作動に伴う蛇腹変形時には早期に中央付近の谷部がギヤハウジングに当接させられることで、蛇腹部分の蛇行変形を抑制することができる。しかも、搭載性の悪い無闇に太い蛇腹にしなくとも摩耗の心配のないブーツが得られる。したがって、圧力変動等に伴う蛇腹部分の変形量が小さく、周辺部材との干渉が少なく収まることから、省スペース化が可能となり車両搭載性に優れるものとなる。
【００１４】
また請求項２記載のステアリングブーツによると、圧縮側の蛇腹においては中央付近の谷部が確実に長孔の軸方向端縁を超えてギヤハウジングに当接させられることで、中央付近の谷部が長孔の端縁部分に接触する危険がないので、耐久性（摩耗性）により優れたブーツにすることができる。
【００１５】
また請求項３記載のステアリングブーツによると、蛇腹の谷の径の変化が中央付近を中心に両端に向かうに従って漸次谷径が大きくなる鼓形に形成することにより、急激な径の変化を避けて緩やかに変化させるようにしているので、偏った圧縮力を蛇腹部が受けることによっても急激な屈曲・変形の発生がなくなる。
【００１６】
また請求項４記載のステアリングブーツによると、さらに谷径のみならず山径も小径化されているので、圧縮側の蛇腹の反りの外側（タイロッド用連結具で固定されていない側）における膨らみ量も抑制されるため、小さな変形で収まり、周辺部材との干渉が一層少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１〜図４に、本発明のセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツの一実施形態を示す。この実施形態のセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ブーツ１は、ギヤハウジング４の長孔５を貫通してギヤハウジング４内のラック軸（図示省略）と外のタイロッド（図示省略）とを連結するタイロッド連結用の連結具を介してラック軸に固定される筒状部２と、該筒状部２の両側に配置され筒状部２の反対側の端部６がギヤハウジング４に固定され筒状部２の動きに追従して伸縮する一対の蛇腹部３とを備える。
【００１９】
ブーツ中央の筒状部２は、図３及び図４に示すように、平坦な取付面７を構成するＤ形断面に形成されると共に、取付面７にタイロッド連結用の連結具を通す２つの貫通孔８が開けられている。タイロッド用連結具は、例えばボルト（図示省略）と段付きカラー並びにガイドシューとから成り、ブーツの内側に配置される段付きカラーの介在によって一定間隔を開けてギヤハウジング４の内側のラック軸と外側のタイロッド用Ｔ形連結部材とをボルトで連結するように設けられている。他方、段付きカラーの肩部にはギヤハウジング４の長孔５内を摺動するガイドシューが嵌め込まれて支持されている。したがって、ブーツ１の筒状部２の貫通孔８並びにその周辺の取付面７がＴ形連結部材とガイドシューとで挟持され、貫通孔周辺がシールされると共に筒状部２そのものがラック軸に固定される。尚、各貫通孔８には、図示していないが、ギヤハウジング４の外に配置される左右のタイロッドのボールジョイントを連結するＴ形連結部材とギヤハウジングの内方のラック軸とを連結するタイロッド用連結具を構成するボルトが貫通される。また、図１並びに図５においては、タイロッド用連結具を表すものとして、組み合わせた状態の段付きカラーとガイドシューとの輪郭を仮想線で示し、符号９を付している。
【００２０】
他方、蛇腹部３の筒状部２とは反対側の端部には、ギヤハウジング４の所定の取付部にそれぞれ固定される蛇腹取付端部６が備えられている。したがって、この蛇腹取付端部６をギヤハウジング４に固定することで、ギヤハウジング内のラック軸の動きと連動する筒状部２の動きに追従して左右の蛇腹部３が伸縮するギヤハウジングのシール構造を構成することによって、長孔５から塵埃などがギヤハウジング４内に侵入するのを防ぐように設けられている。
【００２１】
ここで、蛇腹部３は、中央付近の谷部１１の内径を筒状部側の谷部１３の内径よりも小さくしている。さらに、中央付近の谷部１１は、タイロッド連結用の連結具９がニュートラル位置に配置されているときに（図１に示す状態）、蛇腹部２の長孔５の長手方向の端縁１０よりも軸方向外側に位置するように設けられている。尚、中央付近の谷部１１の軸方向の位置は、蛇腹の圧縮時に谷部１１が長孔５の端縁１０に接触しなければ長孔５の端縁１０上あるいは端縁１０よりも筒状部側にあっても良い。
【００２２】
蛇腹の中央付近の谷部１１と筒状部側の谷部１３とは急激な径の変化を避けて緩やかに内径の変化を与えるため、筒状部側の谷部１３の中央付近の谷部側の谷は内径を漸次あるいは段階的に大きくするように変化させることが望ましい。そこで、本実施形態の場合、蛇腹部３は、一端の筒状部２と他端のギヤハウジング４に固定される端部即ち蛇腹取付端部６とから中央付近の谷部１１に向かって漸次谷径が小さくなる鼓形を成すように形成されている。さらに、谷径に合わせて山径も小さくすることが好ましい。この場合、蛇腹部３は筒状部２と反対側の蛇腹取付端部６とから小径山部１２に向かって漸次山径が小さくなる鼓形を成しているものである。
【００２３】
本実施形態の場合、蛇腹部３のほぼ真ん中の谷径が両端の谷径よりも僅かに径が小さく形成されている。より具体的には、直径で２ｍｍ程度小さく形成されている。クリアランスはあまりに小さく設定するとステアリング装置の作動時に蛇腹部とギヤハウジングとが常時擦れるので好ましくない。その反面、クリアランスが大きすぎると、蛇行変形が抑制できない問題がある。
【００２４】
具体的には、本実施形態の蛇腹は、筒状部２寄りの谷の内径Ｘ４＞Ｘ３＞Ｘ２＞Ｘ１＞Ｘと形成され、さらに端部の取付部に向けてＸ＜Ｘ１＜Ｘ２＜Ｘ３＜Ｘ４と形成されている。即ち、蛇腹部３は一端の筒状部２と他端の蛇腹取付端部６とから中央付近の谷部１１に向かって漸次谷径が小さくなる鼓形を成しているものである。ここで、中央付近の谷部１１となる谷径Ｘの谷は６谷形成され、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の各谷はそれぞれ１谷ずつである。また、谷径に合わせて山径も小さくなるようにしている。具体的には、山の外径Ｙ３＞Ｙ２＞Ｙ１＞Ｙと形成され、さらに端部の取付部に向けてＹ＜Ｙ１＜Ｙ２＜Ｙ３＜Ｙ４と形成されている。この場合における最小径部１２となる外径Ｙの山は７山形成され、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４の各山はそれぞれ１山ずつである。尚、中央付近の谷部１１となる谷径Ｘの谷、および小径山部１２となる外径Ｙの山は一つ以上あれば良いが、蛇行変形を有効に抑制するために複数個設けることが好ましい。
【００２５】
また、中央付近の谷部１１の谷群を挟んだ両側の山群の山の幅Ｂが小径山部１２の山群の幅Ａよりも小さく形成されている（Ｂ＜Ａ）。つまり、最小径部１１における山のピッチ（山の頂部と山の頂部との間隔：山の幅）Ａよりも、その両隣の山のピッチＢの方が僅かに狭く形成されている。これにより、剛性を確保しながらの鼓形となる。また、筒状部寄りの山群の山のピッチは再びやや広がり、ピッチＡで形成されている。これにより、必要なストロークを稼ぐことができる。
【００２６】
このステアリングブーツ１は、蛇腹部３，３の変形による反力を受けたときに、少なくとも孔８，８の周辺が変形しない強度を筒状部２が有するように形成されている。例えば、平坦部７の周縁や孔８の周辺、円筒部などに軸方向並びに周方向のリブや凸部を設けることで変形を少なくするようにしている。
【００２７】
以上のように構成されたステアリングブーツ１によると、ブーツ内の圧力上昇やステアリング装置の作動に伴う蛇腹変形時には、図５に示すように、圧縮側の蛇腹においては、長孔５の軸方向端縁１０を超えてギヤハウジング４に固定される蛇腹取付端部６側寄り（即ち、長孔５の軸方向端縁１０の外側）で、早期に中央付近の谷部１１がギヤハウジングに当接させられることで、中央付近の谷部１１よりも筒状部２寄りの谷群１３が長孔５の端縁１０部分に接触あるいは強く干渉して擦れるのを防いでいる。即ち、筒状部２寄りの蛇腹の谷部１３は早期にギヤハウジングに当接させられる中央付近の谷部１１の谷部に支えられ大きな変形を発生しないので、最も摩耗を生じさせる長孔５の軸方向端縁１０に対して干渉の低減が図られる。しかも、圧縮側の蛇腹の反りの外側（タイロッド連結用の連結具で固定されていない側）における張り出し量も抑制される。加えて、谷径と同様に山径も鼓形に形成されているので、最も変位する蛇腹中央付近の谷部１１において小さな変形で収まるため、ほとんど張り出しがなくなる。
【００２８】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、蛇腹部は一端から中央付近の谷部に向かって漸次谷径が小さくなり、再び中央付近の谷部から他端へ向けて漸次谷径が大きくなるような鼓形を成すことによって急激な形状変化を防ぐようにしているが、場合によっては段階的に内径を変化させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のセンターテイクオフ型ステアリング装置用樹脂製ステアリングブーツの一実施形態を示す縦端面図であり、タイロッド用連結具がニュートラル位置に配置されている状態を示す。
【図２】同ステアリングブーツの蛇腹部の谷径と山径との関係を示す説明図である。
【図３】同ステアリングブーツの筒状部の拡大正面図である。
【図４】同ステアリングブーツの筒状部の貫通孔部分を横断する横断面図である。
【図５】同ステアリングブーツの圧縮側の蛇腹部の谷と山との変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ステアリングブーツ
２  筒状部
３  蛇腹部
４  ギヤハウジング
５  長孔
６  蛇腹部のギヤハウジング４に固定される端部（蛇腹取付端部）
８  貫通孔
９  タイロッド用連結具（ガイドシューとカラーの輪郭のみを示す）
１０  ギヤハウジングに設けられた長孔の軸方向端縁
１１  中央付近の谷部
１２  小径山部
１３  筒状部２寄りの谷群
１４  蛇腹取付端部６寄りの谷群
【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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