(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸長方向への伸縮が可能な蛇腹状の本体筒の両側に固定環を連設してなるベローズを用い、筒形をなすハウジングの端部開口の縁部外面と、該開口から突出する軸体の一部とに前記固定環を夫々外嵌し、締め付けバンドにより外側から締め付けて、前記ハウジングに対する前記軸体の運動を前記本体筒の伸縮により許容しつつ、前記開口を気密に封止するベローズの取り付け構造において、前記固定環の内面に環状をなして周設された一又は複数の封止突起と、前記締め付け時に前記固定環の外面を前記封止突起の対応部位を避けて押圧すべく、前記締め付けバンドの内面に突設された押圧突起とを具備することを特徴とするベローズの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒形をなすハウジングに軸体の突出のために設けた開口を、該軸体の運動を許容しつつ気密に封止すべく用いられるベローズの取り付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車体の左右方向に延設されたラックハウジングに軸長方向への摺動自在に支承されたラック軸を備え、ラックハウジングの両側へのラック軸の突出端を左右の操向車輪に連結してなり、軸長方向へのラック軸の摺動により舵取りを行わせる構成としたラックピニオン式の舵取り装置等、筒形をなすハウジングの内部に軸長方向の移動を含めて所定の運動をなす軸体を備え、該軸体の一部を前記ハウジングの一端又は両端の開口から外部に突出させ、この突出端の運動を利用して所定の仕事を行わせる構成とした装置が、多くの産業分野において用いられている。
【０００３】
この種の装置においては、ハウジングの端部に軸体の突出のために設けた開口を、該軸体の前述した運動を許容しつつ気密に封止して、水、塵芥等の異物がハウジング内部に侵入することを防止する封止手段が必要であり、この種の封止手段として、従来からベローズが用いられている。
【０００４】
公知の如くベローズは、軸を含む断面内にて波形をなす周壁を有し、これらの波形の変形により軸長方向への伸縮を可能とした蛇腹状の本体筒と、該本体筒の両側に連設された対象物への固定のための環状部分（固定環）とを備える弾性材製の筒体であり、前述した封止手段として用いる場合には、ハウジングの開口縁部の外面と、該開口から突出する軸体の一部とに両側の固定環を夫々外嵌固定し、ハウジングと軸体との間に架け渡される態様に取り付けられる。この取り付けにより、前記開口が本体筒により覆われて封止が実現されると共に、該本体筒の伸縮により、前記軸体の運動（主として軸長方向の移動）を許容することができる。
【０００５】
以上の如きベローズの取り付けに際しては、前記固定環の嵌着が確実に行われて、嵌着部に高いシール性を確保する必要がある。特に、前述したラックピニオン式の舵取り装置において、ラックハウジングとラック軸との間の封止手段として使用する場合、ベローズの取り付け位置が、車両の走行中に車輪により跳ね上げられる泥水、砂塵等の異物に定常的に曝される上、水中に没する場合もあることから、固定環の嵌合部におけるシール性を高めることが重要である。
【０００６】
また一方、ラックハウジングとラック軸との間の封止手段としての用途においては、車輪により跳ね上げられる飛石の衝突等、車両走行中における外力の作用による破損を防ぎ、エンジンルーム内に発生する熱に対して十分な耐性を有し、更に軽量化を図ることが要求されており、これらの要求に応えるべく近年においては、ポリオレフィン系エラストマ等の樹脂製のベローズが広く用いられるようになっている。ところが、樹脂製のベローズは、一般的なゴム製のベローズに比して弾性に劣るため、固定環の嵌着部におけるシール性の確保が一層重要な課題となる。
【０００７】
従来においては、取り付け対象部位の外径に対して十分な締め代を確保して固定環の内径を設定し、該固定環を引き延ばした状態にて対象部位に嵌め合わせる一方、この嵌合部の外側を締め付けバンドにより締め付け、固定環の内面を対象部位の外面に強く押し付けて両面の密着性を高めることにより、シール性の向上を図ると共に、嵌着位置の位置ずれを防ぐようにした取り付け構造が一般的に採用されている。
【０００８】
ところが、このような取り付け構造を採用した場合、特に、弾性の不足により十分な締め代を確保し難い樹脂製のベローズにおいては、固定環の嵌合部におけるシール性は十分でなく、本体筒の伸縮に伴う内外気の給排が前記嵌合部を経て生じ、この給排気と共にハウジング内に侵入する異物を十分に防ぎ得ないという問題がある。
【０００９】
特開平6-313480号公報等には、ベローズの固定環の嵌合部におけるシール性を高める提案がなされている。図３は、特開平6-313480号公報に開示されたベローズの固定環周辺の拡大図であり、図４は、その取り付け手順の説明図である。このベローズ３は、図３に示す如く、周壁の１つの山形のみが示された蛇腹状の本体筒3aと、該本体筒3aの一側に連設された固定環3bとを備え、該固定環3bの内面に環状突起3cを周設し、同じく外面に、前記環状突起3cと整合するように環状の凹溝3dを周設した構成となっている。
【００１０】
このような固定環3bを備えるベローズ３は、取り付け対象となるハウジングＨの開口縁部に固定環3bを嵌め合わせたとき、図４（ａ）に示す如く、固定環3bの内面の環状突起3cがハウジングＨの嵌合面により押し上げられて、外面の対応する部位が、該部位に形成された凹溝3dを広げた状態にて盛り上がる。而して、この状態にある固定環3bの外側を締め付けバンド４により締め付けて得られる固定状態においては、図４（ｂ）に示す如く、凹溝3dの両側が局所的に押圧されて、内面の対応する部位に形成された環状突起3cが、前記開口縁部の外面との間にて押し潰され、この間に密な圧着状態が生じる結果、全周に亘って良好なシール性を確保し得るとされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上の如き取り付け構造においては、図４（ｂ）に示す如く装着される締め付けバンド４が、凹溝3dの両側の盛り上がり部により平坦な内面の一部を局所的に支えられた不安定な装着状態となり易く、この場合、軸長方向の支え力が不足し、軸長方向の位置ずれの防止という他方の目的が果たせなくなる不都合があった。
【００１２】
固定環３ｂの外面の凹溝３ｄは、内面における環状突起３ｃの押し潰しに伴う外側の盛り上がりを吸収して、前述した不都合を回避すべく設けてあるが、該凹溝３ｄの断面サイズが環状突起３ｃの断面サイズに比して過大である場合には、環状突起３ｃの押し潰しが不足して所望のシール性能が得られず、逆に過小である場合には、前記盛り上がりの吸収が不十分となり、締め付けバンド４の装着状態が不安定となって、軸長方向の位置ずれが生じ易くなる。
【００１３】
即ち、特開平６−３１３４８０号公報に開示されたベローズの取り付け構造において、所望の目的を達成するためには、環状突起３ｃ及び凹溝３ｄに高い形状精度を確保する必要があるが、前記公報中にも開示され、この種のベローズの製造に一般的に利用されているブロー成形により満足すべき形状精度は得難く、前述した不都合を解消し得ないのが実状である。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、筒形をなすハウジングに軸体の突出のために設けた開口を封止すべく用いられるベローズを、高い封止性能を確保しつつ、前記軸体の移動に伴う軸長方向の位置ずれなく取り付け得る取り付け構造を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るベローズの取り付け構造は、軸長方向への伸縮が可能な蛇腹状の本体筒の両側に固定環を連設してなるベローズを用い、筒形をなすハウジングの端部開口の縁部外面と、該開口から突出する軸体の一部とに前記固定環を夫々外嵌し、締め付けバンドにより外側から締め付けて、前記ハウジングに対する前記軸体の運動を前記本体筒の伸縮により許容しつつ、前記開口を気密に封止するベローズの取り付け構造において、前記固定環の内面に環状をなして周設された一又は複数の封止突起と、前記締め付け時に前記固定環の外面を前記封止突起の対応部位を避けて押圧すべく、前記締め付けバンドの内面に突設された押圧突起とを具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、ベローズの固定環を嵌着対象となるハウジングの開口縁部に外嵌せしめたとき、固定環の内面に周設された封止突起が開口縁部の外面に局所的に当接した状態となり、固定環の外側に締め付けバンドを締め付けたとき、前記開口縁部の外面との間にて封止突起が押し潰されて全周に亘る封止状態が確保され、また、締め付けバンドの内面に突設された押圧突起が固定環を外側から押圧し、封止突起の両側が開口縁部の外面に押し付けられて軸長方向の位置ずれを防ぐ。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の実施に用いるベローズ及び締め付けバンドの要部拡大断面図である。本発明の実施に用いるベローズ１は、周壁の１つの山形のみが示された蛇腹状の本体筒１ａと、該本体筒１ａの一側に連設された固定環１ｂとを備えてなり、該固定環１ｂの内面には、半円形の断面形状を有する３本の封止突起１ｃ，１ｃ，１ｃが、軸長方向に略等間隔だけ離隔して環状をなして周設されている。
【００１８】
前記ベローズ１は、樹脂、ゴム等の弾性材料からなり、前記固定環１ｂは、外力の印加により適宜の範囲内にて拡径させることができ、この状態にて対象物に嵌め合わせて拡径を解除することにより、ベローズ１の一側を対象物に固定すべく用いられる。
【００１９】
以上の如きベローズ１と共に本発明の実施に用いる締め付けバンド２は、ばね鋼等の弾性に富む材料からなる薄板を、前記固定環１ｂに対応する長さを有する環状に成形してなる金属環であり、同様の用途に従来から用いられているものと同様、外径側からの適宜の操作により、前記固定環１ｂの外径よりも十分に小さい内径を有する締め付け状態と、固定環１ｂの外径よりも大きい内径を有する嵌め込み状態とに拘束し得るようになしてある。
【００２０】
図示の如く締め付けバンド２の内面には、押圧突起２ａが内向きに突設されている。図示の押圧突起２ａは、締め付けバンド２の周壁を内向きに窪ませ、固定環１ｂの内面における前記封止突起１ｃ，１ｃ，１ｃと略等しい間隔を隔てて周設された２本の環状突起として構成されている。
【００２１】
図２は、以上の如き締め付けバンド２を用いて行われるベローズ１の取り付け手順の説明図である。図中Ｈは、取り付け対象となるハウジングであり、前記ベローズ１の取り付けは、従来と同様、前記ハウジングＨの一側に、図示しない軸体の突出のために設けた開口縁部の外周に固定環１ｂを嵌め合わせ、該固定環１ｂの外側を前記締め付けバンド２により締め付けてなされる。
【００２２】
図２（ａ）は、ハウジングＨの開口縁部外周に固定環１ｂを嵌め合わせた状態を示している。固定環１ｂの内面には、前記封止突起１ｃ，１ｃ，１ｃが周設されており、図２（ａ）に示す固定環１ｂの嵌合状態においては、前記封止突起１ｃ，１ｃ，１ｃの夫々が前記開口縁部の外周面に局所的に当接した状態にある。
【００２３】
締め付けバンド２は、前述した嵌め込み状態に拘束して、固定環１ｂの嵌め合わせ前にハウジングＨの外側に遊嵌せしめ、図２（ａ）中に破線により示す如く、固定環１ｂの嵌め合わせに支障を来さない位置に待機させてあり、固定環１ｂの外嵌を終えた後に軸長方向に移動させて、図２（ａ）中に実線により示す如く、固定環１ｂの外側に位置決めされる。
【００２４】
この位置決めは、締め付けバンド２の内面に周設された押圧突起２ａ，２ａが、固定環１ｂの内面における中央の封止突起１ｃと両側の封止突起１ｃ，１ｃとの間に夫々位置するように行われるが、高い精度が要求されるものではなく、例えば、固定環１ｂの外面に適宜に形成された合いマークに締め付けバンド２の周縁を整合させる程度の大まかな位置決めで十分である。なお図においては、固定環１ｂの外面に締め付けバンド２の締め付け位置を示す凹所を形成し、該凹所の端縁を合いマークとして利用している。
【００２５】
ベローズ１の固定は、以上の位置決めを終えた後に締め付けバンド２の拘束を解除して、図２（ｂ）に示す如く実現される。前記拘束の解除により締め付けバンド２は、その内径を減じた締め付け状態になろうとし、内側に整合する固定環１ｂに締め付け力を加える。このとき、固定環１ｂの内面に環状をなして突設された封止突起１ｃ，１ｃ，１ｃがハウジングＨの開口縁部の外面との間にて押し潰され、両者間に全周に亘って密な圧着状態が生じて良好なシール性が確保される一方、締め付けバンド２の内面の押圧突起２ａ，２ａが固定環１ｂの外側を局所的に押圧する結果、該固定環１ｂの内面は、前記押圧突起２ａ，２ａと整合する部位、即ち、各封止突起１ｃ，１ｃ，１ｃ間の部位においてもハウジングＨの開口縁部の外面に強く押し付けられ、ハウジングＨに対する固定環１ｂの軸長方向の位置ずれを防止することができる。
【００２６】
以上の如きベローズの取り付け構造によれば、固定環１ｂの内面に突設された封止突起１ｃ，１ｃ，１ｃと、締め付けバンド２の内面に突設された押圧突起２ａ，２ａとの作用により、ハウジングＨの開口端部へのベローズ１の取り付けが、固定環１ｂの嵌着部におけるシール性を良好に確保し、また取り付け後における軸長方向の位置ずれを有効に防止しつつ行えるようになる。
【００２７】
前記シール性は、締め付けバンド２の締め付けにより固定環１ｂの内面の封止突起１ｃを押し潰して得られるものであり、該封止突起１ｃは、固定環１ｂの全周に亘って周設された環状の突起であることが必要である。封止突起１ｃの数は、図示の３本に限らず、１本又は２本であってもよく、また、４本以上であってもよい。封止突起１ｃの断面形状は、図中に示す半円形に限らず、全周に亘って略一様であれば他の断面形状を採用することができる。また、封止突起１ｃの周設位置については、締め付けバンド２側の押圧突起２ａ，２ａとの間に前述した整合関係が得られる程度の大まかな精度が要求されるのみである。
【００２９】
なお、締め付けバンド２の内面に突設された押圧突起2aは、図１及び図２においては、締め付けバンド２の周壁を内向きに窪ませて形成された台形断面を有する環状の突起として示されているが、押圧突起2aの形成態様はこれに限らず、また固定環1bの内面の封止突起1cとは異なり、全周に亘る環状の突起である必要はない。
【００３０】
図１及び図２に示す押圧突起2aは、締め付けバンド２を得るべく板素材を環状体に成形する工程において同時に形成でき、その後の加工及び仕上げを必要とせずに所定の形状精度、及び位置精度が得られるという効果がある。また、押圧突起2aの数は、図示の２本に限らず、前記封止突起1cの数に合わせて適宜に決定されるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上の如く本発明に係るベローズの取り付け構造においては、ベローズの固定環を嵌着対象となるハウジングの開口縁部に外嵌せしめたとき、固定環の内面に周設された封止突起がハウジングの開口縁部の外面に局所的に当接し、その後の締め付けバンドの締め付けにより前記封止突起の相当位置にて全周に亘る密着部が生じてシール性が確保され、同時に締め付けバンドの内面に突設された押圧突起が前記封止突起の非形成部位にて固定環を締め付け、ハウジングの外面との接触面積を増して軸長方向の位置ずれを防ぐから、軸体の突出のためにハウジングの端部に設けた開口へのベローズの取り付けが、高い封止性能を確保しつつ、軸長方向の位置ずれなく可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いるベローズ及び締め付けバンドの要部拡大断面図である。
【図２】本発明に係るベローズの取り付け構造の実施の形態を示す説明図である。
【図３】シール性の向上を図った従来のベローズの固定環周辺の拡大図である。
【図４】図３に示すベローズの取り付け手順の説明図である。
【符号の説明】
１  ベローズ
1b  固定環
1c  封止突起
２  締め付けバンド
【図１】
0003572470.tif 000002
【図２】
0003572470.tif 000003
【図３】
0003572470.tif 000004
【図４】
0003572470.tif 000005