(57)【要約】  シール性を維持しつつ、車輪の取付時のトーイン調整においても、共回りを未然に防止することができる樹脂ブーツを提供する。そのため、装着対象物の軸体を貫挿して保護する樹脂ブーツであって、筒状本体と当該本体の端部に連設され、当該本体に貫挿した当該軸体の外周面に密着する筒状のシール部とからなり、当該シール部内周面に、当該内周面の内径よりも内方に突出した円環状のシール突起と、円環状の凹部とを備えたことを特徴とする樹脂ブーツ等を採用する。
2018105528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着対象物の軸体を貫挿して保護する樹脂ブーツであって、
筒状本体と、
当該本体の端部に連設され、当該本体に貫挿した当該軸体の外周面に密着する筒状のシール部とからなり、
当該シール部内周面に、当該内周面の内径よりも内方に突出した円環状のシール突起と、円環状の凹部とを備えたことを特徴とする樹脂ブーツ。
【請求項２】
前記シール部は、前記シール突起と対向する位置の前記シール部外周面に、締付部材が当接する円環状の中間凸条を備えた請求項１に記載の樹脂ブーツ。
【請求項３】
前記シール部外周面に、前記中間凸条と外径が同等で、かつ、前記締付部材の縁が当接する一対の縁側凸条を備えた請求項２に記載の樹脂ブーツ。
【請求項４】
装着対象物の軸体を貫挿して保護する樹脂ブーツであって、
筒状本体と、
当該本体の端部に連設され、当該本体に貫挿した当該軸体の外周面に密着する筒状のシール部とからなり、
当該シール部外周面には締付部材が当接する複数の円環状の凸条を備え、
当該複数の凸条は、当該締付部材の縁が当接する一対の縁側凸条と、当該一対の縁側凸条の間に当該締付部材と当接する少なくとも１つ以上の円環状の中間凸条を備えていることを特徴とする樹脂ブーツ。
【請求項５】
前記シール部内周面には、前記中間凸条と対向する位置に、円環状のシール突起を備えた請求項４に記載の樹脂ブーツ。
【請求項６】
前記シール部内周面には、円環状の凹部を備えた請求項５に記載の樹脂ブーツ。
【請求項７】
前記シール部内周面には、前記シール突起を複数備え、前記凹部が当該シール突起の間に位置する請求項１〜請求項３、請求項６のいずれか一項に記載の樹脂ブーツ。
【請求項８】
前記シール突起と前記凹部との間に平坦領域を有する請求項７に記載の樹脂ブーツ。
【請求項９】
前記平坦領域の内径は、前記シール部内周面の内径と同等である請求項８に記載の樹脂ブーツ。
【請求項１０】
前記シール突起は、その基端部がＲ形状である請求項１に記載の樹脂ブーツ。
【請求項１１】
前記シール部外周面には、前記縁側凸条と、前記中間凸条と、前記締付部材を装着するバンド取付部とを備え、
前記縁側凸条と前記中間凸条との樹脂ブーツ長手方向における合計長さは、前記バンド取付部の樹脂ブーツ長手方向における全長を１００％としたときの３５％〜５５％である請求項３、又は、請求項４に記載の樹脂ブーツ。
【請求項１２】
前記シール部は、小径側シール部である請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の樹脂ブーツ。
【請求項１３】
前記樹脂ブーツは、ラックアンドピニオン式ステアリング装置に使用されるラックブーツである請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の樹脂ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置や、等速ジョイント等の２部材の連結部分を覆う車両用の樹脂ブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のステアリング装置として、ラックアンドピニオン式ステアリング装置がよく知られている。当該ラックアンドピニオン式ステアリング装置は、ステアリングホイールから延長されたステアリングシャフトの先端にステアリングラックと噛合するピニオンギアが連結されている。このステアリングラックの両端には、ボールジョイントを介してタイロッドが連結され、当該タイロッドの端部であるタイロッドエンドには、ボールジョイントを介してナックルアームの一端が接続されている。当該ナックルアームの他端には、タイヤホイールを回転自在に保持するナックルを介してタイヤホイールが連結されている。よって、ステアリングホイールが回転操作されると、ピニオンギアが回転して、ピニオンギアに噛合するステアリングラックが車幅方向に移動し、これに伴ってタイロッドが車幅方向に移動する。タイロッドエンドの車幅方向への移動により、ボールジョイント、ナックルアーム、ナックルを介してタイヤホイールが車輪を所定の方向に転舵する。【０００３】
一般に、ステアリングラックの端部とタイロッドとの連結部分は、内部への土砂や泥水、塵埃等が入り込むことを防止して安定した動作を行うため、ステアリングラックやタイロッドの移動に追従可能とする伸縮自在の保護手段として、ステアリングブーツにて覆われている。【０００４】
例えば、従来の連結部分の保護手段としては、特許文献１や特許文献２に開示された保護ベローズがある。特許文献１に開示された保護ベローズは、熱可塑性エラストマー材料からつくられ、かつ、保護ベローズ外周上には、クランプ手段によりクランプされるような固定用カラーを有する。固定用カラーは、固定用カラー外周面側に凹凸を形成することで、クランプ手段で確実に締め付けられることが開示されている。【０００５】
特許文献２に開示されたブーツは、ブーツ内面に環状リップを構成する。この環状リップは、ブーツを固定リングで締め付けたときに、押圧で変形した環状リップが軸部材の外面に押し付けられることにより、シール性あるいは抜け止めを図ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５９９９６号公報
【特許文献２】特許第４１２０８１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、ラックアンドピニオン式ステアリング装置は、車輪の取付時に、左右車輪の姿勢を微調整するため、タイロッドの一部を回転させる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、特許文献１に代表されるようなブーツ（保護ベローズ）は、ブーツの内径がタイロッドの外径よりも小さく形成されている。このため、タイロッドにブーツを装着した時には、２つの部材が一定の締付力で嵌合するために、トーイン調整時において、ブーツがタイロッドと共に回転してしまう共回りが生じる。この共回りが生ずると、タイロッドに固定されたブーツの一端側のみが回転して、ブーツがねじれた状態で変形する。このようなブーツの変形は、ハウジング内においてブーツを噛み込んでしまう不具合や、ブーツの一部が、サスペンション等の周辺部材と接触して、異常摩耗する不具合を発生させるおそれがある。また、このようなブーツの変形は、蛇腹状の本体部分の正常な伸縮動作を阻害し、ブーツに局所的な応力が加わることで、破損等の原因ともなる。【０００８】
そのため、市場からは、シール性を維持しつつ、車輪の取付時のトーイン調整においても、共回りを未然に防止することができる樹脂ブーツの開発が要望されてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本件発明者等は、鋭意研究の結果、シール性を維持しつつ、装着対象物の外周面との間の摩擦抵抗を低減し、共回りを未然に防止することができる樹脂ブーツを提供するに至った。【００１０】
すなわち、本発明に係る樹脂ブーツは、装着対象物の軸体を貫挿して保護するものであって、筒状本体と、当該本体の端部に連設され、当該本体に貫挿した当該軸体の外周面に密着する筒状のシール部とからなり、当該シール部内周面に、当該内周面の内径よりも内方に突出した円環状のシール突起と、円環状の凹部とを備えたことを特徴とする。【００１１】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール突起と対向する位置のシール部外周面に締付部材が当接する円環状の中間凸条を備えたことが好ましい。【００１２】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール部外周面に、前記中間凸条と外径が同等で、かつ、前記締付部材の縁が当接する一対の縁側凸条を備えたことが好ましい。【００１３】
本発明に係る樹脂ブーツは、装着対象物の軸体を貫挿して保護するものであって、筒状本体と、当該本体の端部に連設され、当該本体に貫挿した当該軸体の外周面に密着する筒状のシール部とからなり、当該シール部外周面には締付部材が当接する複数の円環状の凸条を備え、当該複数の凸条は、当該締付部材の縁が当接する一対の縁側凸条と、当該一対の縁側凸条の間に当該締付部材と当接する少なくとも１つ以上の円環状の中間凸条を備えていることを特徴とする。【００１４】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール部内周面に、円環状のシール突起を前記中間凸条と対向する位置に備えていることがより好ましい。【００１５】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール部内周面に、円環状の凹部を備えていることがより好ましい。【００１６】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール部内周面に、前記シール突起を複数備え、前記凹部が当該シール突起の間に位置することが好ましい。【００１７】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール突起と前記凹部との間に平坦領域を有することが好ましい。【００１８】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記平坦領域の内径が、前記シール部内周面の内径と同等であることが好ましい。【００１９】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール突起の基端部が、Ｒ形状であることが好ましい。【００２０】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール部の外周面には、前記縁側凸条と、前記中間凸条と、前記締付部材を装着するバンド取付部とを備え、前記縁側凸条と前記中間凸条との樹脂ブーツ長手方向における合計長さは、前記バンド取付部の樹脂ブーツ長手方向における全長を１００％としたときの３５％〜５５％であることが好ましい。【００２１】
本発明に係る樹脂ブーツは、前記シール部が、小径側シール部であることがより好ましい。【００２２】
本発明に係る樹脂ブーツは、ラックアンドピニオン式ステアリング装置に使用されるラックブーツであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、装着対象物の軸体を貫挿して保護する樹脂ブーツが、シール部内周面の内径よりも内方に突出した円環状のシール突起と、円環状の凹部とを備えることで、シール部によるシール性を維持しつつ、装着対象物の外周面との間の摩擦抵抗を低減し、共回りを未然に防止することが可能となる。【００２４】
また、本発明は、装着対象物の軸体を貫挿して保護する樹脂ブーツが、筒状本体の端部に連設されたシール部外周面に、締付部材が当接する複数の凸条を備え、当該複数の凸条は、当該締付部材の縁が当接する一対の縁側凸条と、当該一対の縁側凸条の間に当該締付部材と当接する複数の中間凸条を備えることで、シール部によるシール性を維持しつつ、装着対象物の外周面との間の摩擦抵抗を低減して、共回りを未然に防止することが可能となる。【００２５】
さらに、例えばトーイン調整のように装着対象物に強い回転力を加えた場合であっても、当該樹脂ブーツのシール部が共回りすることによって、樹脂ブーツ自体がねじれて変形する不具合を解消することができ、ねじれ変形に起因する破損等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の樹脂ブーツを備えた実施形態としてのラックアンドピニオン式ステアリング装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るラックブーツの装着状態を示す部分拡大図。
【図３】図２のラックブーツの全体図。
【図４】タイロッドにラックブーツを装着する状態を示す断面図。
【図５】小径側シール部の拡大断面図。
【図６】小径側シール部の外周面に凸条を備えたラックブーツの全体図。
【図７】図６のラックブーツの小径側シール部の拡大図。
【図８】タイロッドにラックブーツを装着する状態を示す断面図。
【図９】中間凸条を３つ備えた他の実施形態の小径側シール部の拡大断面図。
【図１０】他の実施形態の小径側シール部の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る樹脂ブーツの一実施形態として、車両に設けられたラックアンドピニオン式ステアリング装置に用いられるラックブーツに適用した場合を説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態に係るラックブーツを備えたラックアンドピニオン式ステアリング装置の概略構成図である。本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１は、操舵用のステアリングホイール２と、転舵輪（車輪）３を操舵する操舵機構としてのラックアンドピニオン機構４とを備えている。ラックアンドピニオン機構４は、ステアリングシャフト５と、中間軸６を介してステアリングホイール２に連結される。
【００２９】
ラックアンドピニオン機構４は、車両の車幅方向に延在して配置された筒状のラックハウジング１０と、ラックハウジング１０内に収容された図示しないピニオンギアとステアリングラックとを備えている。ピニオンギアは、ラックアンドピニオン機構４に連結される中間軸６の先端に連結されている。よって、ピニオンギアは、ステアリングホイール２の回転操作に伴って回転する。ステアリングラックは、車両の車幅方向に延在して配置され、上述したピニオンギアと互いに噛合されるラック歯が形成されている。よって、ピニオンギアが回転すると、ピニオンギアとラック歯の噛合により、ステアリングラックが車両の車幅方向に移動する。ステアリングラックの両端部は、ラックハウジング１０の両端から突出しており、当該各端部には、図示しないボールジョイントを介してタイロッド１４が傾動可能に連結されている。そして、このタイロッド１４の他端には、ボールジョイント１５を介してナックルアーム１６が連結され、ナックルアーム１６には、転舵輪３が連結されている。
【００３０】
このような構成により、ステアリングホイール２を回転させると、ステアリングシャフト５及び中間軸６を介してピニオンギアが回転し、ピニオンギアとステアリングラックとの噛合によって、ステアリングラックが車幅方向に移動する。これにより、ステアリングラックの両端に連結されたタイロッド１４が、ステアリングラックに対して揺動してボールジョイント１５、ナックルアーム１６を介して操舵輪３を所定の方向に旋回させる。
【００３１】
このとき、ステアリングラックの両端部とタイロッド１４との連結部分には、ラックブーツ２０が装着され、土砂、泥水、塵埃等の侵入や、内部の潤滑油の流出を防止している。
【００３２】
以下、図２のラックブーツ２０の装着状態を示す部分拡大図を参照して、本実施形態に係るラックブーツ２０について説明する。
【００３３】
本実施形態に係るラックブーツ２０は装着対象物の軸体としてのタイロッド１４を貫挿して保護する樹脂ブーツであって、弾性体により構成された蛇腹状の筒状本体２１を備えている。この筒状本体２１は、Ｘ（図２に示す）方向に伸縮自在とされている。ラックブーツ２０の筒状本体２１の一端には、ステアリングラックの端部が突出したラックハウジング１０が貫挿され、他端には、ステアリングラックに連結されたタイロッド１４が貫挿されている。ラックハウジング１０を貫挿した筒状本体２１の一端には、筒状の大径側シール部２２が連設され、タイロッド１４を貫挿した筒状本体２１の他端には、同じく筒状の小径側シール部２３（シール部）が連設されている。ラックブーツ２０を構成する筒状本体２１、大径側シール部２２及び小径側シール部２３は、例えば、熱可塑性エラストマー材料によりブロー成形によって形成されることが好ましい。
【００３４】
そして、ラックブーツ２０の大径側シール部２２の外周には、締付部材としてのブーツバンド２４が取り付けられ、このブーツバンド２４により大径側シール部２２はラックハウジング１０に締結される。一方、ラックブーツ２０の小径側シール部２３の外周には、締付部材としてのブーツバンド２５が取り付けられ、このブーツバンド２５により小径側シール部２３はタイロッド１４に締結される。なお、後述する図４、図８〜図１０では、ブーツバンド２５は破線で示され、同時に、ブーツバンド２５の取付位置を示している。
【００３５】
このように、ラックブーツ２０の大径側シール部２２がラックハウジング１０にブーツバンド２４により締結され、小径側シール部２３がブーツバンド２５によりタイロッド１４に締結された状態で、ステアリングラック（図示せず）が車幅方向へ移動すると、ラックブーツ２０の筒状本体２１は、ステアリングラックの移動に追従して軸方向に伸縮する。また、段差によって車輪３がバウンドする挙動に応じてタイロッド１４が上下動した場合にも、ラックブーツ２０の筒状本体２１は、タイロッド１４の上下動に追従して伸縮する。
【００３６】
次に、本発明に係る樹脂ブーツの小径側シール部について、内周面と外周面とに分けて詳述する。はじめに、小径側シール部の内周面について図３〜図５に示すラックブーツ２０Ａを参照して説明する。図３はラックブーツ２０Ａの全体図、図４はタイロッド１４にラックブーツ２０Ａを装着する状態を示す断面図、図５は図４の小径側シール部２３の拡大断面図をそれぞれ示している。
【００３７】
本発明に係る樹脂ブーツは、小径側シール部の内周面に、シール部内周面の内径よりも内方に突出した円環状のシール突起と、円環状の凹部とを備えたことを特徴とする。
【００３８】
具体的には、本実施形態に係るラックブーツ２０Ａは、図４及び図５に示すように、小径側シール部２３の内周面２３Ｂに、円環状のシール突起４１、４２と、円環状の凹部４６〜４８が形成されている。
【００３９】
また、このシール突起４１、４２は、小径側シール部内周面２３Ｂよりも内方に、すなわち、タイロッド１４の軸心に向かって突出して形成されている。このシール突起４１、４２は、突起の先端側ほど細くなるような略三角形に形成されている。なお、突起の形状は、円弧状、又は、台形としても良い。特に、突起の断面積は０．０３ｍｍ２〜０．３ｍｍ２とすることが好ましい。このようにすることで、ブーツバンド２５で締め付けた際に、シール突起４１、４２がほぼ完全に潰れることによりシール性を確保できる。さらにトーイン調整時のようなタイロッド１４に強い回転力が加わった場合に、シール突起４１、４２が部分的に潰れ、小径側シール部内周面２３Ｂとタイロッド１４との摩擦抵抗を低減し共回りを防止することができる。
【００４０】
さらに、シール突起４１、４２を含めた小径側シール部内周径を、タイロッド１４の外径より小さく設定することで、シール突起４１、４２を潰れやすくできるため、優れたシール性を実現することができる。
【００４１】
さらに、このようなシール突起４１、４２がシール部内周面２３Ｂに存在することにより、トーイン調整のような仮組み付け状態（＝ブーツバンド２５でラックブーツ２０Ａを完全に締結していない状態）においては、タイロッド１４とラックブーツ２０Ａの摩擦抵抗を低減でき、組み付け作業性を容易に行うことができる。
【００４２】
また、上述した凹部４６〜４８は、小径側シール部内周面２３Ｂの円周方向に、所定曲率（例えば、曲率半径０．８ｍｍ〜３．０ｍｍ）でへこむように形成されている。ここで、凹部４６〜４８の内径Ｕは、図５に示すように、略同一となるように形成されており、少なくとも内周面２３Ｂの内径Ｓよりも大きい。さらに、凹部４６〜４８が形成されている部分の小径側シール部２３の肉厚は、シール突起４１、４２及び凹部４６〜４８が形成されていない部分の小径側シール部２３の肉厚の７０％〜９２％であることが好ましい。７０％より小さいと金型からの引抜性が悪くなり、９２％より大きいとブーツバンド２５締結時の圧力でシール突起４１、４２が潰れた際に、シール突起周囲のブーツ材料隆起を凹部４６〜４８で十分に吸収することができず、タイロッド１４と小径側シール部内周面２３Ｂとの間に隙間が発生してしまい十分なシール性を確保できなくなるためである。
【００４３】
なお、凹部４６〜４８は、小径側シール部内周面２３ＢのＸ方向（図３）において上述したシール突起４１、４２と交互に配置されていることが好ましい。本実施形態において、凹部４６〜４８は、上述した複数のシール突起４１、４２の間、若しくは、各シール突起４１、４２の両側で、かつ円周方向に同心円状に形成されている。
【００４４】
また、Ｘ方向におけるシール突起４１、４２と各凹部４６〜４８との間には、内径がシール突起４１、４２の内径Ｔよりも大きく、凹部４６〜４８の内径Ｕよりも小さい、すなわち、シール突起又は凹部が形成されていない小径側シール部２３の内径Ｓとほぼ同等の内径である平坦領域４９〜５２が存在することがより好ましい。平坦領域４９〜５２が小径側シール部内周面２３Ｂに存在することで、トーイン調整のような仮組み付け状態において、シール突起４１、４２が完全に潰れることを防止できるため、タイロッド１４とラックブーツ２０Ａの摩擦抵抗を低減でき、組立時の自由度を確保しつつ、トーイン調整時の共回りを効果的に防止することができる。
【００４５】
さらに、タイロッド１４の外周面１４Ａには、図４に示すように、ラックブーツ２０Ａの位置決め突起４０を嵌め込む凹部１４Ｂが形成されている。位置決め突起４０の内径Ｖは、シール突起４１、４２の内径Ｔ、及び、タイロッド１４の外径Ｗよりも小さいことが好ましい。このような構成とすることにより、ブーツバンド２５で小径側シール部２３を締結した際、あるいはトーイン調整のような仮組み付け状態にした際にも、位置決め突起４０が凹部１４Ｂに一定圧力で位置ずれなく嵌るために、ブーツ長手方向（Ｘ方向。図３）の位置ずれが発生しない。このため、ブーツバンド２５の締付力が分散することなくシール突起４１、４２に伝達されるため、良好なシール性あるいは摩擦抵抗の低減を図ることができる。
【００４６】
さらに、上述した小径側シール部２３のシール突起４１、４２の基端部４１ｒ、４２ｒや、位置決め突起４０の基端部４０ｒは、図５に示すように、所定曲率（例えば、曲率半径０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）を有するＲ形状であることが好ましい。ここで、基端部とは、突起の根本部分を意味する。シール突起４１、４２や位置決め突起４０の基端部がＲ形状を有することで、ブーツバンド２５による締付力がシール突起４１、４２や位置決め突起４０に加わったとしても、これら基端部に亀裂が入りにくくなり、各突起の破損等する不具合を未然に防止することができる。また、ラックブーツ２０Ａ内周側の隅部すべてが、Ｒ形状を有することで、ラックブーツ２０Ａのブロー成形時における金型からの引抜性が良好となる。
【００４７】
なお、本実施形態では、図４、図５に示すように、小径側シール部２３にシール突起４１、４２が２つ設けられているが、シール突起の数はこれに限定されるものではなく、１つ以上あればよい。
【００４８】
次に、小径側シール部の外周面について図６〜図８に示すラックブーツ２０Ｂを参照して説明する。図６は小径側シール部外周面２３Ａに凸条を備えたラックブーツ２０Ｂの全体図、図７はラックブーツ２０Ｂの小径側シール部２３の拡大図、図８はタイロッド１４にラックブーツ２０Ｂを装着する状態を示す断面図である。
【００４９】
本発明に係る樹脂ブーツは、小径側シール部の外周面に締付部材（ブーツバンド）が当接する複数の凸条を備え、これら複数の凸条は、締付部材の縁が当接する一対の縁側凸条と、一対の縁側凸条の間に、締付部材と当接する中間凸条を備えていることを特徴とする。
【００５０】
具体的には、本実施形態に係るラックブーツ２０Ｂは、図７及び図８に示すように、タイロッド１４に密着する小径側シール部２３の外周面２３Ａに、ブーツバンド２５が当接する複数の凸条３１〜３４と、これら凸条３１〜３４よりも少なくとも外径が大きく、ブーツバンド２５の位置決めを行う位置決め突起３８、３９が形成されている。この位置決め突起３８、３９の間に、複数の凸条３１〜凸条３４を有する。さらに、一対の位置決め突起３８、３９間には、ブーツバンド２５を装着するバンド取付部２６が形成されている。
【００５１】
本実施形態において、複数の凸条３１〜凸条３４のうち、凸条３１及び凸条３２は、ブーツバンド２５の縁、すなわち、ブーツバンド２５の端部２５Ａ、２５Ｂが当接する一対の縁側凸条であり、凸条３３及び凸条３４は、これら縁側凸条３１、３２の間に形成され、ブーツバンド２５に当接する複数の中間凸条である。
【００５２】
一対の縁側凸条３１、３２及び中間凸条３３、３４は、小径側シール部外周面２３Ａの周方向に沿って延びた円環状を呈しており、しかも、これらの外径は、略同一となるように形成されている。そして、各縁側凸条３１、３２と各中間凸条３３、３４は、Ｘ方向（ブーツ長手方向。図３）に所定の間隔をおいて形成されている。また、縁側凸条３１、３２と各々の中間凸条３３、３４との間の凹部底面（図示せず）の外径は、縁側凸条３１、３２、中間凸条３３、３４の外径よりも小さく、小径側シール部外周面２３Ａの周方向にわたって溝状に形成されている。よって、ブーツバンド２５が小径側シール部２３に取り付けられた際には、ブーツバンド２５の端部２５Ａ、２５Ｂの内周面２５Ｃは、縁側凸条３１、３２に当接し、内周面２５Ｃのその他の部分は、中間凸条３３、３４の外周面に当接する。
【００５３】
本実施形態では、図７、図８に示すように、小径側シール部２３に中間凸条が、２つ設けられているが、当該中間凸条の数はこれに限定されるものではなく、１つ以上であれば良い。例えば図９に示すように、縁側凸条３１、３２の間に３つの中間凸条３５、３６、３７を設けても良い。
【００５４】
以下、図８を用いて、縁側凸条及び中間凸条のＸ方向の合計長さと、シール性及び共回りとの関係を説明する。小径側シール部２３の縁側凸条３１、３２と中間凸条３３、３４（中間凸条３５〜３７）のラックブーツ２０ＢのＸ方向（ブーツ長手方向。図３）の合計長さＺ（３１ｚ＋３２ｚ＋３３ｚ＋３４ｚ）は、バンド取付部２６のＸ方向（ブーツ長手方向。図３）における全長Ｙを１００％としたときに、３５％〜５５％であることが好ましい。合計長さＺが３５％よりも小さいと、これら縁側凸条及び中間凸条の外周面とブーツバンド２５の内周面２５Ｃとの接触面積を十分に確保することができないため、ブーツバンド２５の締付力を、シール突起４１、４２に伝えることができない。そのため、シール突起４１、４２が十分潰れず小径側シール部内周面２３Ｂとタイロッド１４の外周面１４Ａとの間のシール性を確保することが困難となるからである。また、合計長さＺが５５％よりも大きいと、ブーツバンド２５の内周面２５Ｃと小径側シール部外周面２３Ａとの間の接触面積が大きくなって、トーイン調整のような仮組み付け状態において、シール突起４１、４２を過度に押し潰してしまい、小径側シール部２３とタイロッド１４の外周面１４Ａとの間の摩擦抵抗を低減することができなくなる。そのため、タイロッド１４に強い回転力が加えられた場合に、小径側シール部２３とタイロッド１４の外周面１４Ａとの間の大きな摩擦抵抗によって、トーイン調整時に共回りが生じ、小径側シール部２３が設けられる側のラックブーツ２０Ｂがねじれて変形し易くなる。
【００５５】
よって、合計長さＺを上述した所定の範囲に設定することにより、小径側シール部２３によるタイロッド１４の外周面１４Ａとの間での良好なシール性が確保できる。このように、樹脂ブーツの材料変更等をせずに現状の樹脂ブーツ材料を使用して、小径側シール部２３とタイロッド１４との摩擦抵抗を低減することが可能となる。なお、図８に示す実施形態では、縁側凸条と中間凸条のＸ方向における合計長さＺは５２．８％であり、図９に示す実施形態では４５．５％である。
【００５６】
また、上述した小径側シール部２３の縁側凸条３１、３２の基端部３１ｒ、３２ｒや、中間凸条３３、３４（中間凸条３５〜３７）の基端部３３ｒ、３４ｒ（３５ｒ〜３７ｒ）、さらには、位置決め突起３８、３９の基端部３８ｒ、３９ｒは、所定曲率（例えば、最大曲率半径０．５ｍｍ）を有するＲ形状であることが好ましい。ここで、基端部とは、突起の根本部分を意味する。縁側凸条３１、３２や中間凸条３３、３４の基端部断面の形状をＲ形状とすることにより、ブーツバンド２５による締付力が縁側凸条３１、３２や中間凸条３３、３４に加わったとしても、これら基端部に亀裂が入りにくくなり、各凸条の破損等の不具合を未然に防止することができる。また、ラックブーツ２０Ｂの内周側の隅部すべてをＲ形状とすることで、ラックブーツ２０Ｂのブロー成形時における型からの引抜性が良好となる。
【００５７】
なお、ラックブーツ２０Ｂは、既述したラックブーツ２０Ａと同様に、小径側シール部内周面２３Ｂに複数の円環状のシール突起４１、４２が形成されている。シール突起４１、４２は、小径側シール部外周面２３Ａに形成された中間凸条３３、３４と対向する位置に形成されている。また、ラックブーツ２０Ｂは、さらに、ラックブーツ２０Ａと同様に、小径側シール部内周面２３Ｂに、円環状の凹部や平坦領域が形成されていてもよい。なお、当該凹部及び平坦領域については、ラックブーツ２０Ａの説明で述べているため、ここでの説明は省略する。
【００５８】
さらに、図８、図９に示すシール突起４１〜４５のＸ方向（ブーツ長手方向。図３）における長さ４１ｚ〜４５ｚは、対向位置に形成される中間凸条３３〜３７のＸ方向（ブーツ長手方向。図３）における長さ３３ｚ〜３７ｚと同等、若しくはそれよりも短く形成されていることが好ましい。これにより、中間凸条３３〜３７がブーツバンド２５により押圧された際に、ブーツバンド２５による締付力を効率的にシール突起４１〜４５に伝達して、シール突起４１〜４５を押圧変形させることで、タイロッド１４との間のシール性を良好とすることができる。
【００５９】
なお、図８に示す実施形態では、シール突起４１、４２に対向する位置に２つの中間凸条３３、３４が形成され、図９に示す実施形態では、シール突起４３〜４５に対向する位置に３つの中間凸条３５〜３７が形成されている。このように、中間凸条とシール突起とはそれぞれ同数設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。ただし、このように中間凸条とシール突起とが同数形成されることで、より一層シール性を高め、同時に摩擦抵抗を低減して、共回りを防止することができる。
【００６０】
ところで、既述の図４及び図５に示すラックブーツ２０Ａにも、図７〜図９に示すラックブーツ２０Ｂと同様に、小径側シール部外周面２３Ａに上述した複数の凸条３１〜３４と、これら凸条よりも少なくとも外径が大きくブーツバンド２５が位置決めされる位置決め突起３８、３９を備えていても良い。なお、当該各凸条及び位置決め突起については、ラックブーツ２０Ｂの説明で述べているため、ここでの説明は省略する。
【００６１】
以下に、その他の実施例として、ラックブーツ２０Ａの特徴とラックブーツ２０Ｂの特徴の両者を兼ね備えたラックブーツ２０Ｃについて、図１０を用いて説明する。このラックブーツ２０Ｃは、図８に示すラックブーツ２０Ｂに、既述のラックブーツ２０Ａの円環状の凹部４６〜４８及び平坦領域４９〜５２を備えたものである。さらに、このラックブーツ２０Ｃは、既述のラックブーツ２０Ｂの凸条３１〜３４を備えたものである。以下、この実施形態については、ラックブーツ２０Ａ及びラックブーツ２０Ｂにない特徴的な部分のみを説明する。
【００６２】
本実施形態では、Ｘ方向（ブーツ長手方向。図３）におけるシール突起４１、４２と凹部４６〜４８との間に、平坦領域４９〜５２が図５と同様に形成されている。この平坦領域４９〜５２の内径は、図５に示すような小径側シール部内周面２３Ｂの内径Ｓと同等である。この平坦領域４９〜５２が存在することにより、トーイン調整のような仮組み付け状態において、シール突起４１、４２が完全に潰れることを防止でき、トーイン調整時の摩擦抵抗を小さくできるため、共回りを防止することができる。
【００６３】
さらに、ブーツバンド２５で小径側シール部２３が締め付けられたときに、押し潰されたシール突起４１、４２の影響で、平坦領域４９〜５２の平坦性が多少崩れたとしても、平坦領域４９〜５２の外側に凹部４６〜４８が存在することで、崩れた平坦性を吸収して新たな平坦領域を形成することができるため、タイロッド１４の外周面１４Ａとの間の良好なシール性を実現することができる。このように、本実施形態に係るラックブーツ２０Ｃは、小径側シール部２３におけるシール性を維持しつつ、タイロッド１４の外周面１４Ａとの間の摩擦抵抗を低減し、共回りを未然に防止することが可能となる。よって、ラックハウジング１０内においてラックブーツ２０Ｃを噛み込んでしまう不具合や、サスペンション等の周辺部材と接触して、異常摩耗の発生を未然に防止することができる。
【００６４】
加えて、本実施形態では、小径側シール部２３は、ブーツバンド２５の両端部２５Ａ、２５Ｂと当接する縁側凸条３１、３２が形成されており、内周面２３Ｂに形成されたシール突起４１、４２と対向する位置に、ブーツバンド２５と当接する複数の中間凸条３３、３４を備えている。このとき、ブーツバンド２５は、小径側シール部２３の縁側凸条３１、３２と中間凸条３３、３４の外周面の両方に当接した状態で保持される。よって、ブーツバンド２５の内周面２５Ｃ全域が小径側シール部２３の外周面全域と当接して取り付けられる場合に比べ、タイロッド１４の外周面１４Ａとの摩擦抵抗を低減することができる。したがって、トーイン調整時のようにタイロッド１４に強い回転力を加えた場合であっても、ラックブーツ２０Ｃの小径側シール部２３がタイロッド１４の回転に伴って回転する共回りを未然に防止することができ、ラックブーツ２０Ｃ自体がねじれて変形する不具合を防止することができると同時に、ラックブーツ２０Ｃのねじれ変形に起因する破損等を防止することができる。
【００６５】
このように、本実施形態では、タイロッド１４の外周面１４Ａと小径側シール部２３との摩擦抵抗を低減すると同時に、縁側凸条３１、３２を設けることで、小径側シール部２３の肉薄化に伴い生ずる疲労によるブーツの破損を防止することができる。さらに、縁側凸条３１により、位置決め突起４０の位置ずれを防止することができる。
【実施例】
【００６６】
本発明を適用した実施例を具体的に示す。この実施例では、ラックブーツを熱可塑性エラストマーであるポリオレフィン系のエラストマーを用いて作製した。実施例では、小径側シール部２３の肉厚を１．９ｍｍとし、小径側シール部２３の外周面２３Ａ（図７）にブーツバンド２５の両端２５Ａ、２５Ｂが当接する縁側凸条３１、３２と、２つの中間凸条３３、３４を形成し、中間凸条３３、３４と対向する位置の内周面２３Ｂにシール突起４１、４２を形成した（図８）。図８には、小径側シール部２３の肉厚をｔとして示す。本実施例における縁側凸条３１、３２と中間凸条３３、３４のＸ方向（ブーツ長手方向。図３）における合計長さＺは、バンド取付部２６の全長Ｙを１００％としたときの５２．８％とした。
【比較例】
【００６７】
次に、比較例としてのラックブーツについて述べる。比較例としてのラックブーツは、実施例と同様、ラックブーツを熱可塑性エラストマーであるポリオレフィン系のエラストマーを用いて作製した。比較例では、実施例と同様、小径側シール部２３の肉厚（図８のｔ参照。）を１．９ｍｍとし、小径側シール部２３の外周面２３Ａ（図７）に、図８に示すような縁側凸条、中間凸条を形成せずに、小径側シール部内周面２３Ｂにシール突起４１、４２のみを形成した。
【００６８】
小径側シール部の外周面に縁側凸条及び中間凸条を形成することにより得られる効果を確認するため、上述した実施例及び比較例のラックブーツについて、ねじり試験を行った。ねじり試験の条件は、φ１８ｍｍのタイロッドにラックブーツの小径側シール部を装着し、ブーツバンドによりラックブーツをタイロッドに締め付けた。この状態で、ねじり試験機を用いて滑りトルクを測定した。
【００６９】
ねじり試験の結果を以下の表１に示す。
【表１】
2018105528.tif 000003
【００７０】
表１に示すように、実施例の滑り開始角度は、７．０４°であり、そのときのトルクは１．６５Ｎ・ｍであった。また、実施例の６０°回転時におけるトルクは．０．７６Ｎ・ｍであった。これに対して、比較例の滑り開始角度は、９．２１°であり、そのときのトルクは２．０１Ｎ・ｍであり、６０°回転時におけるトルクは、１．０８Ｎ・ｍであった。
【００７１】
この実験結果から、ブーツバンドが小径側シール部の外周面全域に当接した比較例と比べ、ブーツバンドがブーツ外周面に形成された縁側凸条及び中間凸条のみと当接した実施例では、滑り開始角度が小さく、そのときのトルクを小さくすることができた。これにより、確実に、タイロッドが回転されたときの小径側シール部内周面とタイロッドの外周面との摩擦抵抗を低減することができ、例えば、トーイン調整のようにタイロッドに強い回転力を加えた場合であっても、小径側シール部の共回りを未然に防止することができることが確認できた。また、６０°回転時のトルクも実施例の方が、比較例に比べて小さいことから、摩擦抵抗も低減できていることが分かった。
【００７２】
なお、上述した実施形態では、小径側シール部２３に本発明を適用した場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、大径側シール部２２に本発明を適用しても良い。さらに、上述した実施形態では、ラックアンドピニオン式ステアリング装置に用いられるラックブーツを例に挙げて説明しているが、本発明のブーツはこれに限定されるものではなく、例えば、等速ジョイントに用いられるブーツにおいても同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明にかかるブーツは、軸部とブーツとのシール性を維持しつつ、シール部と装着対象物との摩擦抵抗を低減することによって、車輪取付時に生じる共回りを防止することができるラックブーツや、等速ジョイントブーツ等に有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１    ラックアンドピニオン式ステアリング装置
２    ステアリングホイール
３    転舵輪（車輪）
４    ラックアンドピニオン機構
５    ステアリングシャフト
６    中間軸
１０    ラックハウジング
１４    タイロッド（軸体）
１４Ａ  外周面
１４Ｂ  凹部
１５    ボールジョイント
１６    ナックルアーム
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ    ラックブーツ（樹脂ブーツ）
２１    筒状本体
２２    大径側シール部
２３    小径側シール部（シール部）
２３Ａ  外周面
２３Ｂ  内周面
２４、２５  ブーツバンド（締付部材）
２５Ａ、２５Ｂ  端部
２５Ｃ  内周面
２６    バンド取付部
３１、３２  縁側凸条
３１ｒ〜４５ｒ、  基端部
３３、３４、３５、３６、３７  中間凸条
３８、３９、４０  位置決め突起
４１、４２、４３、４４、４５  シール突起
４０ｒ、４１ｒ、４２ｒ  基端部
４６〜４８  凹部
４９〜５２  平坦領域
【図１】
2018105528.tif 000004
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018105528.tif 000013
【国際調査報告】
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