(57)【要約】【課題】ラックブーツ１において、タイロッドの角変位によって蛇腹部１１が変形を受けた時に、タイロッドとの干渉による蛇腹部１１の摩耗を抑制する。【解決手段】  蛇腹部１１と、その一端に形成されて、ラックハウジングの外周面に密封的に固定される第一取付部１２と、他端に形成されて、ラックハウジング２１に挿通されたステアリングラックにジョイントを介して角変位可能に連結されたタイロッドの外周面に密封的に固定される第二取付部１３とを備え、第一取付部１２から、蛇腹部１１における最も第一取付部１２側の第一山部１１１ａに向けて、外周側に対して凹面となるように湾曲しながら拡径する湾曲筒部１４が形成されている。この湾曲筒部１４は、その曲率を増大するような変形を受けることによって、タイロッドの外周面へ向けての蛇腹部１１の変位力を吸収する。【選択図】図１
2008001314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇腹部（１１）と、この蛇腹部（１１）の一端に形成されて、ラックハウジング（２１）の外周面に密封的に固定される第一取付部（１２）と、前記蛇腹部（１１）の他端に形成されて、前記ラックハウジング（２１）に挿通されたステアリングラックにジョイント（２３）を介して角変位可能に連結されたタイロッド（２２）の外周面に密封的に固定される第二取付部（１３）とを備え、前記第一取付部（１２）から、前記蛇腹部（１１）における最も第一取付部（１２）側の第一山部（１１１ａ）に向けて、外周側に対して凹面となるように湾曲しながら拡径する湾曲筒部（１４）が形成されたことを特徴とするラックブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリング装置におけるラックハウジングとタイロッドとの間を密封するためのブーツに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のラックアンドピニオン式のステアリング装置は、運転者がステアリングホイールを回転操作することによって、ラックハウジングに挿通されたステアリングラックがピニオンギアを介して移動され、その左右両端にジョイントを介して連結されたタイロッドが、ステアリングラックに対して角変位し、車輪を任意の方向へ旋回させるようになっている。ステアリングラックの両端部とタイロッドを連結しているジョイントに、泥水や塵埃などが侵入したりグリースが流出したりしないように、ラックハウジングの両端開口部と、そこから突出したタイロッドとの間には、蛇腹状のラックブーツが装着されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９２９５４号公報
【０００３】
図６は、従来の技術によるラックブーツを、片側を切断して示す側面図、図７は、図６のラックブーツが変形を受けた状態を示す装着状態の断面図である。すなわちこのラックラックブーツ１００は、円周方向へ連続した山部と谷部が交互に形成された蛇腹部１０１と、この蛇腹部１０１の一端に形成されて、図７に示されるラックハウジング２０１の外周面に密封的に固定される第一取付部１０２と、前記蛇腹部１０１の他端に形成されて、ジョイント２０３を介して不図示のステアリングラックに角変位可能に連結されたタイロッド２０２の外周面に密封的に固定される第二取付部１０３とを備える。
【０００４】
この種のラックブーツ１００は、図７に示されるように、タイロッド２０２がラックハウジング２０１に対して大きく角変位した場合、蛇腹部１０１が圧縮される側では、この蛇腹部１０１の第一取付部１０２寄りの部分１０１ａにおけるいくつかの谷部の内周面が、タイロッド２０２の外周面と干渉することになる。そして、この種のラックブーツ１００は小型化が要求される傾向にあり、このような要求に応じるために蛇腹部１０１を小径に形成すると、図７のようなタイロッド２０２の角変位時に、タイロッド２０２の外周面と干渉される蛇腹部１０１の谷部の接触応力が大きくなり、またこのため、蛇腹部１０１の第一取付部１０２寄りの部分１０１ａが径方向へつぶれるように変形されて、タイロッド２０２に対する接触面積も大きくなる。このため、蛇腹部１０１の内周の早期摩耗が懸念される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、上述のようなラックブーツにおいて、タイロッドの角変位によって蛇腹部が変形を受けた時に、前記タイロッド等に干渉することによる前記蛇腹部の摩耗を有効に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るラックブーツは、蛇腹部と、この蛇腹部の一端に形成されて、ラックハウジングの外周面に密封的に固定される第一取付部と、前記蛇腹部の他端に形成されて、前記ラックハウジングに挿通されたステアリングラックにジョイントを介して角変位可能に連結されたタイロッドの外周面に密封的に固定される第二取付部とを備え、前記第一取付部から、前記蛇腹部における最も第一取付部側の第一山部に向けて、外周側に対して凹面となるように湾曲しながら拡径する湾曲筒部が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るラックブーツによれば、タイロッドが大きく角変位することによって蛇腹部が圧縮される側で、第一取付部と蛇腹部における最も第一取付部側の第一山部との間に形成された湾曲筒部が、その曲率を増大するような変形を受けることによって、タイロッドの外周面へ向けての蛇腹部の変位力を吸収するので、タイロッドの外周面に対する蛇腹部の接触応力及び接触面積の増大を抑制して、蛇腹部の早期摩耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係るラックブーツを、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係るラックブーツの好ましい実施の形態を、片側を切断して示す側面図、図２は、図１の要部拡大図、図３は、図１のラックブーツが変形を受けた状態を示す装着状態の断面図である。
【０００９】
すなわち、図１に示されるラックブーツ１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たものであって、蛇腹部１１と、この蛇腹部１１の一端に形成された相対的に大径の第一取付部１２と、前記蛇腹部１１の他端に形成された相対的に小径の第二取付部１３とを備える。
【００１０】
蛇腹部１１は、円周方向へ連続した山部１１１と谷部１１２が交互に形成されたものであって、山部１１１の外径及び谷部１１２の内径は、第二取付部１３側ほど小径に形成されている。そして、蛇腹部１１における最も第一取付部１２寄りの第一山部１１１ａは、その外径が第一取付部１２より僅かに大径であり、その小径側に隣接する第一谷部１１２ａは、第一取付部１２より小径に形成されている。また、第一取付部１２の外周面には、円周方向に連続したバンド装着溝１２ａが形成され、第二取付部１３の外周面には、円周方向に連続したバンド装着溝１３ａが形成されている。
【００１１】
また、このラックブーツ１は、第一取付部１２から、蛇腹部１１における最も第一取付部１２側の第一山部１１１ａに向けて、外周側に対して凹面となるように湾曲しながら拡径する湾曲筒部１４が形成されている。
【００１２】
一方、図３において、参照符号２１はラックハウジングの一端を示すものであって、２２はこのラックハウジング２１に挿通された不図示のステアリングラックにジョイント２３を介して角変位可能に連結されたタイロッドである。そして、ラックブーツ１は、大径の第一取付部１２が、金属製の締付バンド３によってラックハウジング２１の外周面に密封的に固定される一方、小径の第二取付部１３が、金属製の締付バンド４によってタイロッド２２の所定位置の外周面に密封的に固定されることによって、ラックハウジング２１内のジョイント２３を、泥水や塵埃から保護するものである。
【００１３】
そして、図３に示されるように、ラックハウジング２１に対してタイロッド２２が角変位すると、ラックブーツ１は、ラックハウジング２１に固定された第一取付部１２と、タイロッド２２と共に変位する第二取付部１３との間で、蛇腹部１１が屈曲変形される。また、この屈曲変形に伴って、蛇腹部１１における屈曲内側（図３における下側）で圧縮を受ける部分１１Ａの内周（谷部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，・・・）は、タイロッド２２の角変位が大きくなると、このタイロッド２２の外周面と干渉する。
【００１４】
しかしながら、本発明に係るラックブーツ１によれば、蛇腹部１１の屈曲変形に伴って圧縮を受ける部分１１Ａの応力が、第一取付部１２と蛇腹部１１における最も第一取付部１２側の第一山部１１１ａとの間に形成された湾曲筒部１４を、その曲率を増大するように変形させ、言い換えれば、前記部分１１Ａがタイロッド２２の外周面へ向けて屈曲変位しようとする力を吸収するように湾曲筒部１４が変形する。したがって、前記部分１１Ａの内周（谷部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，・・・）がタイロッド２２と干渉するときのタイロッド２２の変位角度が大きくなり、すなわちタイロッド２２の変位角度が比較的大きくなるまで蛇腹部１１の干渉が発生せず、干渉後も、タイロッド２２の外周面に対する接触応力及び接触面積が抑制されるので、蛇腹部１１の早期摩耗を防止することができる。
【００１５】
なお、ここで図２に示されるように、湾曲筒部１４の曲率半径Ｒは、第一山部１１１ａの外径と湾曲筒部１４における小径側の端部外径との径寸法差をａとすると、
ａ≦Ｒ≦４０ａ
であることが好ましい。これは、Ｒ＜ａの場合は、タイロッド２２がラックハウジング２１に対して大きく角変位したときに、従来形状と同様、蛇腹部１１における最も第一取付部１２寄りのいくつかの谷部１１２ａ，１１２ｂ，・・・が、タイロッド２２と蛇腹部１１の間で圧縮された状態でタイロッド２２の外周面に圧接することによる摩耗の増大が想定され、また、Ｒが大きくなるほど湾曲筒部１４が円筒に近似することになるため、Ｒ＞４０ａになると、ラックハウジング２１に対してタイロッド２２が角変位したときに湾曲筒部１４が殆ど変形しなくなり、結果的に、Ｒ＜ａの場合と同様、第一取付部１２寄りのいくつかの谷部１１２ａ，１１２ｂ，・・・が、タイロッド２２と蛇腹部１１の間で圧縮された状態でタイロッド２２の外周面に圧接することによる摩耗の増大が想定されるからである。
【００１６】
図４は、第一取付部１２側から第４段目の谷部１１２ｄの接触応力を測定した結果を、先に説明した図６の従来例によるものと比較して示す線図であり、同様に、図５は、第一取付部１２側から第２段目の谷部１１２ｂの接触応力を測定した結果を、先に説明した図６の従来例によるものと比較して示す線図である。
【００１７】
この測定結果に示されるように、タイロッド２２を角変位させて行くと、第４段目の谷部１１２ｄが第２段目の谷部１１２ｂより先行してタイロッド２２の外周面と干渉する。そして、いずれも本発明のほうが、従来例に比較して干渉開始角度が大きく、最大接触応力が小さくなっていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るラックブーツの好ましい実施の形態を、片側を切断して示す側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１のラックブーツがジョイントへ装着され変形を受けた状態を示す断面図である。
【図４】図１のラックブーツにおける第４段目の谷部１１２ｄの接触応力を測定した結果を、図６の従来例によるものと比較して示す線図である。
【図５】図１のラックブーツにおける第２段目の谷部１１２ｂの接触応力を測定した結果を、図６の従来例によるものと比較して示す線図である。
【図６】従来の技術によるラックブーツを、片側を切断して示す側面図である。
【図７】図６のラックブーツが変形を受けた状態を示す装着状態の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  ラックブーツ
１１  蛇腹部
１１Ａ  圧縮を受ける部分
１１１  山部
１１１ａ  第一山部
１１２  谷部
１１２ａ  第一谷部
１２  第一取付部
１３  第二取付部
１４  湾曲筒部
２１  ラックハウジング
２２  タイロッド
２３  ジョイント
【図１】
2008001314.tif 000003
【図２】
2008001314.tif 000004
【図３】
2008001314.tif 000005
【図４】
2008001314.tif 000006
【図５】
2008001314.tif 000007
【図６】
2008001314.tif 000008
【図７】
2008001314.tif 000009