(57)【要約】【課題】ラック軸のストロークエンドで高い緩衝効果を得るステアリング装置を提供する。【解決手段】タイロッド１０がラック軸８のストロークエンドでラック軸８に対して傾斜する。ブーツ３０が、ハウジング端２１に固定された第１ブーツ端３１と、タイロッド１０に第２締付具６０によって固定された環状の第２ブーツ端３２と、両ブーツ端３１，３２の間に介在する蛇腹部４０とを含む。前記ストロークエンドで、ハウジング端２１の第１挟圧面７１と第２締付具６０の第２挟圧面７２との間で、蛇腹部４０が長手方向Ｌに挟圧される。第２挟圧面７２は、タイロッド１０の軸直角面Ｐ２と平行である。第１挟圧面７１は、前記ストロークエンドで前記軸直角面Ｐ２と平行になるように、ラック軸８の軸直角面Ｐ１に対して傾斜形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵操作に応じて軸方向に変位するラック軸と、
前記ラック軸を前記軸方向に移動可能に挿通支持する筒状のハウジングと、
前記ハウジングのハウジング端から突出する前記ラック軸のラック軸端に継手を介して連結され、前記ラック軸のストロークエンドで前記ラック軸に対して傾斜するタイロッドと、
前記ハウジング端の外周に第１締付具によって締付固定された環状の第１ブーツ端と、前記タイロッドの外周に第２締付具によって締付固定された環状の第２ブーツ端と、前記第１ブーツ端および前記第２ブーツ端の間に介在し長手方向に伸縮可能な蛇腹部とを含む筒状のブーツと、を備え、
前記ラック軸のストロークエンドで、前記ハウジング端に設けられた第１挟圧面と前記第２締付具に設けられた第２挟圧面との間で、前記蛇腹部が前記長手方向に挟圧され、
前記第２挟圧面は、前記タイロッドの軸直角面に対して平行とされ、
前記第１挟圧面は、前記ラック軸の前記ストロークエンドで前記タイロッドの前記軸直角面と平行になるように、前記ラック軸の軸直角面に対して傾斜形成されているステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記蛇腹部は、前記長手方向の交互に配置された山部と谷部とを含み、前記山部は一様な外径を有し、前記谷部は一様な内径を有するステアリング装置。
【請求項３】
請求項２において、前記蛇腹部は、前記山部と前記山部の両側の一対の谷部とをそれぞれ連結し、前記蛇腹部の伸長状態で互いに逆向きに傾斜する一対の斜面部を含み、
前記一対の斜面部の前記長手方向の断面は、各斜面部の傾斜方向に関して中央部の肉厚が一対の端部の肉厚よりも厚くなるように、中膨らみ状に形成されているステアリング装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のステアリング装置として、ラックアンドピニオン式のステアリング装置が知られている。このラックアンドピニオン式のステアリング装置は、ステアリングホイール（ハンドル）の操舵によって回転するピニオン軸と、ピニオン軸と噛み合い、ピニオン軸の回転によって軸方向に移動する転舵軸としてのラック軸とを備える。
ラック軸は、筒状のラックハウジング内に軸方向に移動可能に支持されている。ラック軸の両端はラックハウジングから突出している。また、ラック軸の両端には、ボールジョイントを介してタイロッドがそれぞれ連結されている。ラック軸の端部およびボールジョイントは、伸縮性のある蛇腹状のラックブーツによって覆われて、保護されている。
【０００３】
通例、この種のラックブーツの蛇腹部は、一様な肉厚で形成されている（例えば特許文献１，２を参照）。
特許文献３では、ラック軸とボールジョイントを介して連結されたスタッド（タイロッドの一部に相当）に設けられた鍔状部と、ラックハウジングの先端の筒状部との間に、ラックブーツが設けられている。ラックブーツの両端に、衝撃緩和用弾性体部が一体形成されている。ラック軸がフルストロークするときに、鍔状部と筒状部との間で、衝撃緩和用弾性体部が挟圧されて、衝撃が緩和される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１３０６５９号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８０９８９号公報
【特許文献３】特開２００８−１８９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３では、前記スタッド（タイロッドの一部を構成）とラック軸とが同軸上に配置されることを前提としている。
しかしながら、実際のステアリング装置では、ラック軸のストロークエンド（いわゆる端当て時）において、タイロッドは、ラック軸に対して所定のタイロッド傾角で傾斜する。このようなタイロッド傾角を持つ実際のステアリング装置に、特許文献３の構造を適用した場合、衝撃緩和用弾性体部がラックブーツの蛇腹部の伸縮方向である長手方向に真直に圧縮されないので、緩衝効果が低くなる。
【０００６】
本発明の目的は、ラック軸のストロークエンドで高い緩衝効果を得ることができるステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、操舵操作に応じて軸方向（Ｘ）に変位するラック軸（８）と、前記ラック軸を前記軸方向に移動可能に挿通支持する筒状のハウジング（２０）と、前記ハウジングのハウジング端（２１）から突出する前記ラック軸のラック軸端（８１）に継手（９）を介して連結され、前記ラック軸のストロークエンドで前記ラック軸に対して傾斜するタイロッド（１０）と、前記ハウジング端の外周に第１締付具（１３）によって締付固定された環状の第１ブーツ端（３１）と、前記タイロッドの外周に第２締付具（６０）によって締付固定された環状の第２ブーツ端（３２）と、前記第１ブーツ端および前記第２ブーツ端の間に介在し長手方向（Ｌ）に伸縮可能な蛇腹部（４０；４０Ｑ）とを含む筒状のブーツ（３０）と、を備え、前記ラック軸のストロークエンドで、前記ハウジング端に設けられた第１挟圧面（７１）と前記第２締付具に設けられた第２挟圧面（７２）との間で、前記蛇腹部が前記長手方向に挟圧され、前記第２挟圧面は、前記タイロッドの軸直角面（Ｐ２）に対して平行とされ、前記第１挟圧面は、前記ラック軸の前記ストロークエンドで前記タイロッドの前記軸直角面と平行になるように、前記ラック軸の軸直角面（Ｐ１）に対して傾斜形成されているステアリング装置（１）を提供する。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、前記蛇腹部は、前記長手方向の交互に配置された山部（４１；４１Ｑ）と谷部（４２；４２Ｑ）とを含み、前記山部は一様な外径（Ｄ１）を有し、前記谷部は一様な内径（Ｄ２）を有していてもよい。
【０００９】
請求項３において、前記蛇腹部は、前記山部と前記山部の両側の一対の谷部とをそれぞれ連結し、前記蛇腹部の伸長状態で互いに逆向きに傾斜する一対の斜面部（５１，５２）を含み、前記一対の斜面部の前記長手方向の断面は、各斜面部の傾斜方向（Ｙ，Ｚ）に関して中央部（５１ａ，５２ａ）の肉厚（ｔ１）が一対の端部（５１ｂ，５１ｂ；５２ｂ，５２ｃ）の肉厚（ｔ２）よりも厚くなるように、中膨らみ状に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、ラック軸のストロークエンドで蛇腹部を挟圧する第１挟圧面および第２挟圧面が、ラック軸のストロークエンドでラック軸に対して傾斜するタイロッドの軸直角面と平行である。このため、両挟圧面によって、蛇腹部を伸縮方向である長手方向に真直に圧縮することができるので、高い緩衝効果を得ることができる。
請求項２の発明では、ラック軸のストロークエンドで両挟圧面によって蛇腹部が圧縮されるときに、蛇腹部が座屈することなく伸縮方向である長手方向に真直に圧縮される。このため、高い緩衝効果を得ることができる。
【００１１】
請求項３の発明では、ラック軸のストロークエンドで蛇腹部が伸縮方向である長手方向に圧縮されて、隣り合う一対の斜面部が互いに密着するときに、最も厚肉である傾斜方向の中央部が特に強く圧縮される。このため、高い緩衝効果を得ることができる。また、一対の斜面部において山部や谷部に連なる傾斜方向の一対の端部は、中央部よりも薄肉であるので、蛇腹部の伸縮を妨げることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態のステアリング装置の要部の断面を含む模式図であり、ラック軸がストロークエンドにない状態を示している。（ｂ）はラック軸がストロークエンドにあるときのステアリング装置の要部の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるラックブーツの要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ具体的に説明する。
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態のステアリング装置の要部の断面を含む模式図であり、ラック軸がストロークエンドにない状態を示している。図１（ｂ）はラック軸がストロークエンドにあるときのステアリング装置の要部の断面図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、ステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２と、操舵部材２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４とを備える。
また、ステアリング装置１は、操舵部材２が一端に取り付けられたステアリングシャフト５と、中間軸６とを備える。
転舵機構４は、例えばラックアンドピニオン機構により構成されている。転舵機構４は、ピニオン軸７と、ラック軸８とを含む。ピニオン軸７は、中間軸６を介してステアリングシャフト５と連結されている。ピニオン軸７は、その端部の近傍にピニオン７ａを形成している。ラック軸８は、ピニオン軸７のピニオン７ａに噛み合うラック８ａを形成している。
【００１５】
ラック軸８は、軸方向Ｘ（車両の左右方向）に延びている。ラック軸８は、車体に固定されるハウジング２０内に図示しない複数の軸受を介して軸方向Ｘに移動可能に支持されている。ハウジング２０は、一対のハウジング端２１（図では一方のハウジング端２１のみを示す）を有している。
ラック軸８は、一対のラック軸端８１（図では一方のラック軸端８１のみを示す）を有している。一対のラック軸端８１の周辺の構造は、左右対称であるので、図示されている一方のラック軸端８１周辺の構造に則して説明する。
【００１６】
ラック軸端８１は、ハウジング２０のハウジング端２１から突出している。ラック軸端８１は、継手としてのボールジョイント９を介してタイロッド１０の一端１０ａと連結されている。タイロッド１０の他端１０ｂは、ナックルアーム１１を介して転舵輪３に連結されている。
操舵部材２が回転操作されてステアリングシャフト５が回転されると、この回転がピニオン７ａおよびラック８ａによって、ラック軸８の軸方向Ｘの直線運動に変換される。これにより、転舵輪３の転舵が達成される。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、いわゆる端当て時、すなわちラック軸８のストロークエンドで、タイロッド１０は、ラック軸８に対して傾斜する。具体的には、ラック軸８の中心軸線Ｃ１に対して、タイロッド１０の中心軸線Ｃ２が、タイロッド傾角θ１で傾斜する。
ボールジョイント９は、ラック軸端８１にねじ込み固定されたソケット９１と、タイロッド１０の一端１０ａに設けられたボールスタッド９２とを含む。ソケット９１は、ボールスタッド９２の先端の球頭部９２ａを回動可能に保持している。
【００１８】
ハウジング２０の内周２０ａには、ラックストッパ１２が圧入固定されている。ラックストッパ１２は、図１（ｂ）に示すように、ラック軸８のストロークエンドでソケット９１に当接してラック軸８の軸方向Ｘの移動量を規制する。ラックストッパ１２は、例えば鉄系金属からなる。ラックストッパ１２は、ハウジング２０の内周２０ａの環状段部からなる位置決め部２２に当接することで、ハウジング２０に対する軸方向Ｘの移動を規制されている。
【００１９】
ステアリング装置１は、筒状のブーツ３０を備えている。ブーツ３０は、ハウジング端２１、ラック軸端８１、ボールジョイント９およびタイロッド１０の一部を覆っている。ブーツ３０は、例えばポリオレフィン系エラストマー等の合成樹脂によって形成されている。
ブーツ３０は、環状の第１ブーツ端３１と、環状の第２ブーツ端３２と、蛇腹部４０とを備える。第１ブーツ端３１は、環状の第１締付具１３によって、ハウジング端２１の外周面２１ａに締付固定されている。
【００２０】
第２ブーツ端３２は、環状の第２締付具６０によってタイロッド１０の途中部の外周に締付固定されている。第２締付具６０は、第２ブーツ端３２を取り囲む環状の締付部６１と、締付部６１の一端から径方向外方に延設された環状フランジ６２とを含む。
蛇腹部４０は、第１ブーツ端３１と第２ブーツ端３２との間に介在し長手方向Ｌに伸縮可能である。蛇腹部４０は、長手方向Ｌの交互に配置された山部４１および谷部４２を含む。また、蛇腹部４０は、山部４１と山部４１の両側の一対の谷部４２とをそれぞれ連結し、互いに逆向きに傾斜する一対の斜面部４３，４４を含む。山部４１は一様な外径Ｄ１を有し、谷部４２は一様な内径Ｄ２を有している。
【００２１】
ラック軸８の軸方向Ｘの移動に伴って、ブーツ３０の蛇腹部４０が伸縮してラック軸８の動きに追従する。
ハウジング２０のハウジング端２１は、径方向内方に延びる環状フランジ２３を一体に含む。ハウジング２０の環状フランジ２３の蛇腹部４０側の端面に、第１挟圧面７１が設けられている。一方、第２締付具６０の環状フランジ６２の蛇腹部４０側の端面に、第２挟圧面７２が設けられている。
【００２２】
第２挟圧面７２は、タイロッド１０の軸直角面Ｐ２（中心軸線Ｃ２と直交する面）に対して平行に形成されている。
第１挟圧面７１は、図１（ｂ）に示すラック軸８のストロークエンドで、タイロッド１０の軸直角面Ｐ２と平行になるように、ラック軸８の軸直角面Ｐ１（中心軸線Ｃ１と直交する面）に対して傾斜形成されている。具体的には、第１挟圧面７１は、ラック軸８の軸直角面Ｐ１に対して、タイロッド傾角θ１と等しい傾斜角θ２で傾斜するように形成されている。
【００２３】
図１（ｂ）に示すように、ラック軸８のストロークエンドで、ハウジング端２１の環状フランジ２３に設けられた第１挟圧面７１と第２締付具６０の環状フランジ６２に設けられた第２挟圧面７２との間で、蛇腹部４０が長手方向にＬに挟圧される。この挟圧により蛇腹部４０は、隣り合う斜面部４３，４４が互いに密着する状態となる。
本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、ラック軸８のストロークエンド（いわゆる端当て時に相当）で、ブーツ３０の蛇腹部４０を挟圧する第１挟圧面７１および第２挟圧面７２が、ラック軸８に対して傾斜するタイロッド１０の軸直角面Ｐ２と平行である。このため、両挟圧面７１，７２によって、蛇腹部４０を伸縮方向である長手方向Ｌに真直に圧縮することができる。したがって、蛇腹部４０の圧縮によって高い緩衝効果を得ることができる。
【００２４】
蛇腹部４０の圧縮によって衝撃エネルギが吸収されるので、ボールジョイント９のソケット９１とラックストッパ１２との衝突音による異音を低減することができる。また、ラック８ａとピニオン７ａの摩耗量を低減することができる。
また、蛇腹部４０において山部４１と谷部４２が長手方向Ｌの交互に配置され、山部４１が一様な外径Ｄ１を有し、谷部４２が一様な内径Ｄ２を有している。したがって、ラック軸８のストロークエンドで両挟圧面７１，７２によって蛇腹部４０が圧縮されるときに、蛇腹部４０が座屈することなく伸縮方向である長手方向Ｌに真直に圧縮される。このため、高い緩衝効果を得ることができる。
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態におけるブーツ３０Ｑの要部を示している。
【００２５】
図２を参照して、第２実施形態のブーツ３０Ｑの蛇腹部４０Ｑは、長手方向Ｌの交互に配置された山部４１Ｑおよび谷部４２Ｑを含む。また、蛇腹部４０Ｑは、各山部４１Ｑと当該山部４１Ｑの両側の一対の谷部４２Ｑ，４２Ｑとをそれぞれ連結し、互いに逆向きに傾斜する一対の斜面部５１，５２を含む。
各斜面部５１，５２の長手方向Ｌの断面は、各斜面部５１，５２の傾斜方向Ｙ，Ｚに関して、中央部５１ａ，５２ａの肉厚ｔ１が一対の端部５１ｂ，５１ｃ；５２ｂ，５２ｃの肉厚ｔ２よりも厚くなるように（ｔ１＞ｔ２）、中膨らみ状に形成されている。
【００２６】
図２の第２実施形態の構成要素において、図１（ｂ）の第１実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図１（ｂ）の第１実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
本実施形態によれば、ラック軸８のストロークエンドで蛇腹部４０Ｑが伸縮方向である長手方向Ｌに圧縮されて、隣り合う一対の斜面部５１，５２が互いに密着するときに、最も厚肉である傾斜方向Ｙ，Ｚの中央部５１ａ，５２ａが特に強く圧縮される。このため、高い緩衝効果を得ることができる。
【００２７】
また、各斜面部５１，５２において山部４１Ｑおよび谷部４２Ｑにそれぞれ接続される傾斜方向Ｙ，Ｚの一対の端部５１ｂ，５１ｃ；５２ｂ，５２ｃは、中央部５１ａ，５２ａよりも薄肉とされるので、蛇腹部４０Ｑの伸縮を妨げることがない。
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…ステアリング装置、２…操舵部材、３…転舵輪、４…転舵機構、５…ステアリングシャフト、７…ピニオン軸、８…ラック軸、９…ボールジョイント（継手）、１０…タイロッド、１１…ナックルアーム、１２…ラックストッパ、１３…第１締付具、２０…ハウジング、２１…ハウジング端、２１ａ…外周面、２３…環状フランジ、３０；３０Ｑ…ブーツ、３１…第１ブーツ端、３２…第２ブーツ端、４０；４０Ｑ…蛇腹部、４１；４１Ｑ…山部、４２；４２Ｑ…谷部、４３，４４；５１，５２…斜面部、５１ａ，５２ａ…（傾斜方向の）中央部、５１ｂ，５１ｃ；５２ｂ，５２ｃ…（傾斜方向の）端部、６０…第２締付具、６１…締付部、６２…環状フランジ、７１…第１挟圧面、７２…第２挟圧面、８１…ラック軸端、Ｃ１…（ラック軸の中心軸線）、Ｃ２…  （タイロッドの）中心軸線、Ｄ１…外径、Ｄ２…内径、Ｌ…長手方向、Ｐ１…（ラック軸の）軸直角面、Ｐ２…（タイロッドの）軸直角面、ｔ１，ｔ２…肉厚、Ｘ…（ラック軸の）軸方向、Ｙ，Ｚ…傾斜方向、θ…タイロッド傾角
【図１】
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【図２】
2017202739.tif 000004