(57)【要約】      （修正有）【課題】ラックピニオン式ステアリング装置のラックハウジングにおいて、ハウジング内への異物の侵入を防止して軸部回転時におけるブーツの共回りを確実に防止する。【解決手段】円筒形状のハウジング１１の外周面に密封的に固定される第１取付部１５ｂと、円筒形状のハウジング１１に傾動可能に連結された棒状の軸部１４aの外周面に密封的に固定される第２取付部１５ｃと、第１取付部１５ｂおよび第２取付部１５ｃを連結するとともに、ハウジング１１および軸部１４ａ間を覆う蛇腹形状の蛇腹部１５aとを備え、この第２取付部１５ｃの内周面は、軸部１４ａと反対側に向けて開いた第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび第２の平坦面で構成されて、内周面にはディンプル状の凹部を形成し、第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび第２の平坦面の内周面に潤滑グリースを封入した。【選択図】図２
2014137073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状のハウジングの外周面に密封的に固定される第１取付部と、前記円筒形状のハウジングに傾動可能に連結された棒状の軸部の外周面に密封的に固定される第２取付部と、前記第１取付部および前記第２取付部を連結するとともに、前記ハウジングおよび前記軸部間を覆う蛇腹形状の蛇腹部とを備え、この第２取付部の内周面は、前記軸部と反対側に向けて開いた第１の円錐状傾斜面および第２の平坦面で構成されて、前記内周面にはディンプル状の凹部を形成し、前記第１の円錐状傾斜面および第２の平坦面の内周面に潤滑グリースを封入したことを特徴とするブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピニオン軸の回転運動をラック軸の軸方向の動きに変換するラックアンドピニオン式ステアリング装置として、ラック軸にボールジョイントを介してタイロッドを結合し、そのタイロッドによりナックルアームを介してタイヤの切れ角を変える構造が知られている。この構造においては、ラックハウジングの一端とタイロッドとの間は蛇腹形状のブーツで覆われ、異物の侵入による不具合が防止されている。このブーツは、タイロッド側はタイロッドにブーツを圧入してクリップなどを、ラックハウジング側はクランプなどを用いて保持されている。
【０００３】
このようなラックアンドピニオン式ステアリング装置は、車両組立てラインにおいて、左右のタイヤの姿勢を微調整するために、タイロッドの一部を回すことでタイロッドの長さを調整するトーイン調整が行われる。ところがブーツはゴムなどから形成されているために一般に摩擦係数が大きく、トーイン調整時にタイロッドと共に回転し、両端部の回転角に差が生じて捻れが生じる場合があった。この捻れをそのまま放置すると、伸縮時にブーツに損傷が生じる場合がある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、ブーツの少なくともタイロッドとの嵌合面部に低摩擦係数のシリコーンゴムを塗着し、ブーツの摩擦抵抗を小さくすることや、嵌合面部に潤滑グリースを塗布して接触面の摩擦を減少することで、ブーツがタイロッドと共回りするのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６２−０９３４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリコーンゴム被膜を形成することは、ブーツの射出成形と別にシリコーンゴム被膜形成工程を設けなければならず、ブーツのコストが上昇する要因となる。
また、ブーツの嵌合面部に潤滑グリースを塗布することは、タイロッド側はタイロッドにブーツを圧入しているため、ブーツの組み付け時に潤滑グリースがタイロッドに掻き落とされて大半が除去されてしまう問題があった。本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、ブーツのコストを下げると共に、ラックハウジング内への異物の侵入を防止してトーイン調整時におけるブーツの共回りを確実に防止できるブーツを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、円筒形状のハウジングの外周面に密封的に固定される第１取付部と、前記円筒形状のハウジングに傾動可能に連結された棒状の軸部の外周面に密封的に固定される第２取付部と、前記第１取付部および前記第２取付部を連結するとともに、前記ハウジングおよび前記軸部間を覆う蛇腹形状の蛇腹部とを備え、この第２取付部の内周面は、前記軸部と反対側に向けて開いた第１の円錐状傾斜面および第２の平坦面で構成されて、前記内周面にはディンプル状の凹部を形成し、前記第１の円錐状傾斜面および第２の平坦面の内周面に潤滑グリースを封入したことを要旨としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、取付部の内周面に設けた円錐状傾斜面およびディンプル状凹部に潤滑グリースを残存するようにしたため、ハウジング内への異物の侵入を防止して軸部回転時におけるブーツの共回りを確実に防止できるブーツを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るブーツを適用したラックアンドピニオン式ステアリング装置の模式図
【図２】本発明の一実施形態に係るラックアンドピニオン式ステアリング装置のブーツ取付構造付近の断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る図２のＡ部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るボールジョイントを備えるラックアンドピニオン式ステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。ラックアンドピニオン式ステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、転舵輪(図示せず)を転舵する転舵機構としてのラックアンドピニオン機構３とを備えている。
【００１１】
ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介して、ラックアンドピニオン機構３に連結されている。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介してラックアンドピニオン機構３に伝達される。
【００１２】
ラックアンドピニオン機構３は、ラックハウジング１１と、ラックハウジング１１に回転可能に支持されたピニオン軸６と、ラックハウジング１１に挿通支持されたラック軸７とを備えている。ピニオン軸６は、中間軸５に連結された軸部８と、この軸部８の先端に連結されたピニオン９とを含む。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介してピニオン軸６に伝達される。
【００１３】
ラック軸７は、車両の左右方向に沿って延びている。ラック軸７には、ラック１０が形成されている。ピニオン９およびラック１０は、互いに噛み合わされている。ピニオン軸６の回転は、ラック１０およびピニオン９により、ラック軸７の軸方向移動に変換される。
ラック軸７は筒状のラックハウジング１１に挿通されて、ラック軸７の両端部は、それぞれラックハウジング１１から突出している。ラック軸７の各端部には、インナーボールジョイント１２がねじ結合され、インナーボールジョイント１２にタイロッド１４の一端が傾動可能に連結されている。また、タイロッド１４の他端（いわゆるタイロッドエンド）には、アウターボールジョイント１３が設けられている。図示はしないが、転舵輪は、ナックルアームを介してアウターボールジョイント１３に連結されている。
【００１４】
ラックハウジング１１の各端部およびタイロッド１４間に、筒状で蛇腹形状のブーツ１５が配置されている。各ブーツ１５の一端は、ラックハウジング１１の端部に外嵌しており、当該端部に固定されている。また、各ブーツ１５の他端は、タイロッド１４に外嵌しており、当該タイロッド１４に固定されている。ラックハウジング１１の端部およびインナーボールジョイント１２は、対応するブーツ１５により覆われている。このブーツ１５によって、水や埃などの異物が、ラックハウジング１１内やインナーボールジョイント１２内に侵入することが防止されている。
【００１５】
操舵操作（回転操作）では、前述したように、ステアリングホイール２の回転がステアリングシャフト４および中間軸５によってピニオン軸６に伝達され、ピニオン９の回転がラック１０を通じてラック軸７の軸方向移動に変換される。そのときのラック軸７の軸方向移動は、インナーボールジョイント１２を介してタイロッド１４に伝えられ、さらに、タイロッド１４の動きがアウターボールジョイント１３を介してナックルアームへと伝えられる。
【００１６】
以下、本発明の特徴部分であるブーツの一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図２は、ブーツの取付構造の断面図、図３は、図２のＡ部拡大断面図である。
【００１７】
図２に示されるブーツ１５は、熱可塑性樹脂あるいはゴム状弾性材料によって成形されている。ブーツ１５は、筒状で蛇腹形状の蛇腹部１５aと、この蛇腹部１５aの一端に形成された大径の第１取付部１５ｂと、前記蛇腹部１５aの他端に形成された小径の第２取付部１５ｃとを備えている。第１取付部１５ｂおよび第２取付部１５ｃは、円筒形状を有する。
【００１８】
タイロッド１４は、インナーボールジョイント１２に傾動可能に連結された第１軸１４aと、第１軸１４aにねじ結合された第２軸１４ｂとで構成されている。
【００１９】
トーイン調整時には、第２軸１４ｂに対して第１軸１４ａを回動させることで、第２軸１４ｂ内への第１軸１４aの侵入深さが調整され、左右のタイヤの姿勢が微調整できるようになっている。調整終了後は、第１軸１４ａに螺合されているナット１４ｃを締め付けることで、第１軸１４aと第２軸１４ｂとが一体的に固定できる。工具を使って回すことができるように第１軸１４ａの外周には、断面四角形状の工具係合部１４ｆが形成されている。
【００２０】
ブーツ１５の小径の第２取付部１５ｃの内周面は、軸方向長さＡの第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび軸方向長さＢの第２の平坦面１５ｈで構成されている。第１の円錐状傾斜面１５ｄはタイロッド１４の第１軸１４aの外周面に対する角度がαでジョイント１２に向けて開いている。即ち、ジョイント１２側の円錐上傾斜面の端部１５ｋの内径寸法は、タイロッド１４の第１軸１４aの外径寸法より大きくしている。第２の平坦面１５ｈは、タイロッド１４の第１軸１４aの外周面と平行な面を有する。
【００２１】
前記第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび前記第２の平坦面１５ｈにはディンプル状凹部１５ｇを複数形成し、第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび第２の平坦面１５ｈに潤滑グリース１７を塗布している。
【００２２】
ブーツ１５の先端内周には、内径方向に突出する断面四角形状の突条１５eが形成されている。突条１５ｅは円周方向に連続して形成されている。第２取付部１５ｃの外周にはクリップ１６aを取り付けるクリップ溝１５ｆを備えている。
【００２３】
一方、タイロッド１４の第１軸１４aの外周には、ブーツ１５の突条１５eと係合する断面矩形状の嵌合溝１４eが形成されている。嵌合溝１４ｅは、円周方向に連続して形成されている。
【００２４】
以上の構成にもとづいてインナーボールジョイント１２、タイロッド１４およびブーツ１５の取り付け方法を説明する。
【００２５】
第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび前記第２の平坦面１５ｈに潤滑グリース１７を塗布する。インナーボールジョイント１２に第１軸１４aを傾動可能に連結された状態で、インナーボールジョイント１２および第１軸１４aにブーツ１５を被せる。タイロッド１４の第１軸１４ａにブーツ１５の第２取付部１５ｃを挿入し、第１軸１４aの嵌合溝１４ｅにブーツ１５の第２取付部の突条１５ｅを係合させる。クリップ溝１５ｆにクリップ１６aを取り付けて、クリップ１６aでブーツ１５の第２取付部をタイロッド１４の第１軸１４ａに固定する。ブーツ１５の突条１５eは嵌合溝１４eに係合させた状態で、第１軸１４aの嵌合溝１４ｅとブーツ１５の突条１５ｅに形成される空間には第1軸の嵌合溝１４ｅに潤滑グリース１７を封入しておいてもよい。
【００２６】
タイロッド１４の第１軸１４ａにブーツ１５の第２取付部１５ｃを挿入するときに、第２取付部１５ｃの内周面が、ジョイント１２に向けて開いた軸方向長さＡでタイロッド１４の外周面に対する角度がαの第１の円錐状傾斜面および第１の円錐状傾斜面１５ｄに繋がる軸方向長さＢの第２の平坦面１５ｈで構成されて、第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび第２の平坦面１５ｈにはディンプル状凹部１５ｇを形成しているため、ブーツ１５の取付時に第１の円錐状傾斜面１５ｄおよびディンプル状凹部１５ｇの潤滑グリース１７が掻き落とされずに残存する。
【００２７】
ラック軸７の各端部に、インナーボールジョイント１２がねじ結合され、ラックハウジング１１に第１取付部１５ｂを挿通し、クランプ１６ｂでラックハウジング１１に第１取付部１５ｂを固定する。
【００２８】
さらに、この状態でブーツ１５は円周状クリップ溝１５ｆにクリップ１６a( 締結クリップ)を係合させ、クリップ１６aのバネ力をブーツが共回りしないバネ力の設定によってブーツ１５の小径の第２取付部１５ｃが第１軸１４aに保持される。
【００２９】
以上の構成により、突条１５eは嵌合溝１４eに係合させることによりブーツ１５の軸方向の移動を規制するとともに回動可能に係合させている。
【００３０】
その後、タイロッド第１軸１４ａにタイロッド第２軸１４ｂをねじ結合し、ナット１４ｃを第２軸１４ｂに当接する位置まで回してタイロッド第１軸１４ａに対してタイロッド第２軸１４ｂを仮止め固定する。トーイン調節時は、ナット１４ｃを緩めた状態でタイロッド第１軸１４ａの工具係合部１４ｆに工具を係合させ、工具とともにタイロッド第１軸１４ａを回転させる。タイロッド第１軸１４ａに対し第２軸１４ｂが進退し、タイロッド１４の長さが調整される。そのときにブーツ１５の第２取付部１５ｃはタイロッド第１軸１４ａと共回りしないため、ブーツ１５が捩れることがない。その後、ナット１４ｃをタイロッド第２軸１４ｂに当接する位置まで回してタイロッド第１軸１４ａに対してタイロッド第２軸１４ｂを固定する。
【００３１】
本構成によると、第２取付部１５ｃの内周面に、インナーボールジョイント１２に向けて開いた第１の円錐状傾斜面１５ｄを設け、第１の円錐状傾斜面１５ｄと第２の平坦面１５ｈにディンプル状凹部１５ｇを形成したことで、ブーツ１５の取付時に第１の円錐状傾斜面１５ｄおよびディンプル状凹部１５ｇの潤滑グリース１７が掻き落とされずに残存するため、潤滑グリース１７により、タイロッド１４との嵌合面部の摩擦トルクが低減できる。また、クリップ１６aのバネ力によって、第２取付部１５ｃを径方向に圧縮しても、ブーツ１５の小径の第２取付部１５ｃ内周面全体が接触状態とならず、そのため、タイロッド第１軸１４aとの接触面積が小さくなり、摩擦が低減でき、第２取付部１５ｃが回動可能となりブーツ１５の捩れを防止できる。
【００３２】
また、前記第１の円錐状傾斜面１５ｄおよび第２の平坦面１５ｈの内周面に潤滑グリース１７を封入したことで、長期に係合部の摩擦を低減しながら、円周上に全周にグリース膜を形成することで、外部からの異物侵入を長期に防止できる。したがって、本構成によれば、異物侵入を防止しながら、摩擦トルクが低減できることで、トーイン調整時におけるブーツ１５の共回りの影響を軽減できる。
【符号の説明】
【００３３】
７…ラック軸、  １１…ハウジング、  １２…ジョイント、  １４…タイロッド、１４a…タイロッド第1軸、  １４ｂ…タイロッド第２軸、  １４ｄ…嵌合溝、  １５…ブーツ、  １５a…蛇腹部、  １５ｂ…第１取付部、  １５ｃ…第２取付部、  １５ｄ…第１の傾斜面、  １５ｈ…第２の平坦面、  １５ｇ…ディンプル状凹部、  １６a  、１６ｂ…クリップ、    １７…潤滑グリース
【図１】
2014137073.tif 000003
【図２】
2014137073.tif 000004
【図３】
2014137073.tif 000005