(57)【要約】【課題】車幅方向平行に伸縮可能な蛇腹部を備えることなく、タイロッドの動作に追従できるラックブーツを備える操舵装置を提供すること。【解決手段】ラックハウジング２２内を車幅方向平行に移動可能なラックバー１５と、ボールジョイント１６ａを介してラックバー１５の端縁に連結されたタイロッド１７ａと、ラックハウジング２２とタイロッド１７ａとの間を封止するラックブーツ４０ａとを備える操舵装置において、ラックブーツ４０ａは、ラックハウジング２２に対して車幅方向平行に摺接する筒部４１ａと、筒部４１ａとタイロッド１７ａとの間を封止する屈曲可能な可撓部４２ａと、筒部４１ａとラックバー１５又はタイロッド１７ａとを連結する連結部４３ａとを備える。【選択図】図２
2009090922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックハウジング内を車幅方向平行に移動可能なラックバーと、ボールジョイントを介して前記ラックバーの端部に連結された左右一対のタイロッドと、前記ラックハウジングと前記タイロッドとの間を封止する左右一対のラックブーツとを備える操舵装置において、
前記ラックブーツは、
前記ラックハウジングに対して車幅方向平行に摺接する筒部と、
前記筒部と前記タイロッドとの間を封止する屈曲可能な可撓部と、
前記筒部と前記ラックバー又は前記タイロッドとを連結する連結部と、
を備える操舵装置。
【請求項２】
ラックハウジング内を車幅方向平行に移動可能なラックバーと、ボールジョイントを介して前記ラックバーの端部に連結された左右一対のタイロッドと、前記ラックハウジングと前記タイロッドとの間を封止する左右一対のラックブーツとを備える操舵装置において、
前記ラックブーツは、
前記ラックハウジングに対して車幅方向平行に摺接する筒部と、
前記タイロッドの外周面に周設され、前記ボールジョイントを中心とする略半球面状の外周面又は内周面を有する第１鍔部と、
前記筒部の端縁から延設され、前記第１鍔部の前記外周面又は内周面と摺接する第２鍔部と、
を備える操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックハウジングとタイロッドとの間を封止する左右一対のラックブーツを備える操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ラックハウジングとタイロッドとの間を封止する左右一対のラックブーツ（ダストブーツ）を備える操舵装置において、タイロッドの周りに氷雪が堆積しても、ラックブーツの動きを規制することなく、ラックブーツを確実に保護する操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この操舵装置では、図４に示すように、タイロッド２のラックブーツ７の先端部７ａ近傍に、先端部７ａより大径で金属製（例えばステンレス製）の氷雪除去部材８が周設されている。タイロッド２が軸方向で氷雪中に突出していく方向にスライド移動すると、氷雪除去部材８も氷雪中に空洞を形成しながらタイロッド２と共に移動する。このため、氷雪除去部材８の直後方に位置されたラックブーツ７は、この空洞内を移動されることになり、動きが氷雪で規制されることがない。
【特許文献１】特開２００１−２５３３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構成の操舵装置では、ラックブーツ７は、ラックハウジング（ステアリングギヤボックス１の突設部）から突没するタイロッド２の動きに追従可能なように蛇腹形状に合成樹脂で形成されており、先端側の先端部７ａはタイロッド２の外周に固定され、基端側の基端部７ｂはラックハウジングの外周に固定されている。このようにして、ラックハウジング内への雨水や埃等の異物の侵入を防止している。
【０００５】
しかしながら、ラックブーツ７は、タイロッド２の動きに追従可能な蛇腹形状に、可撓性の合成樹脂で形成されるため、路面上の障害物と接触すると、破損し易い。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車幅方向平行に伸縮可能な蛇腹部を備えることなく、タイロッドの動作に追従できるラックブーツを備える操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、第１の発明は、ラックハウジング内を車幅方向平行に移動可能なラックバーと、ボールジョイントを介して前記ラックバーの端部に連結された左右一対のタイロッドと、前記ラックハウジングと前記タイロッドとの間を封止する左右一対のラックブーツとを備える操舵装置において、
前記ラックブーツは、
前記ラックハウジングに対して車幅方向平行に摺接する筒部と、
前記筒部と前記タイロッドとの間を封止する屈曲可能な可撓部と、
前記筒部と前記ラックバー又は前記タイロッドとを連結する連結部と、
を備える。
【０００８】
また、第２の発明は、ラックハウジング内を車幅方向平行に移動可能なラックバーと、ボールジョイントを介して前記ラックバーの端部に連結された左右一対のタイロッドと、前記ラックハウジングと前記タイロッドとの間を封止する左右一対のラックブーツとを備える操舵装置において、
前記ラックブーツは、
前記ラックハウジングに対して車幅方向平行に摺接する筒部と、
前記タイロッドの外周面に周設され、前記ボールジョイントを中心とする略半球面状の外周面又は内周面を有する第１鍔部と、
前記筒部の端縁から延設され、前記第１鍔部の前記外周面又は内周面と摺接する第２鍔部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、ラックブーツが、ラックハウジングに対して車幅方向平行に摺接する筒部と、筒部とラックバー又はタイロッドとを連結する連結部とを備えることにより、タイロッドの車幅方向平行な直線運動に追従できる。また、ラックブーツが、筒部とタイロッドとの間を封止する屈曲可能な可撓部を備えることにより、タイロッドのラックバーに対する屈曲運動に追従できる。
【００１０】
第２の発明によれば、ラックブーツが、ラックハウジングに対して車幅方向平行に摺接する筒部と、タイロッドの外周面に周設され、ボールジョイントを中心とする略半球面状の外周面又は内周面を有する第１鍔部と、筒部の端縁から延設され、第１鍔部の外周面又は内周面と摺接する第２鍔部とを備えることにより、タイロッドの車幅方向平行な直線運動、およびタイロッドのラックバーに対する屈曲運動に追従できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１２】
図１は、本発明の操舵装置の構成の一実施例を示した概略図である。操舵装置１０は、図１に示すように、操舵ハンドル１１と共に回転するステアリングシャフト１２と、ステアリングシャフト１２に連結されたピニオンシャフト１３と、ラック＆ピニオン機構１４を介してピニオンシャフト１３に連結されたラックバー１５と、ボールジョイント１６ａ、１６ｂを介してラックバー１５の端部に連結された左右一対のタイロッド１７ａ、１７ｂと、前輪１８ａ、１８ｂを回転可能に支持する左右一対のステアリングナックル（図示せず）とを備える。また、操舵装置１０は、ラック＆ピニオン機構１４を収納するステアリングギヤボックス２１と、ステアリングギヤボックス２１から車幅方向平行に左右に突設されたラックハウジング２２とを備える。
【００１３】
操舵ハンドル１１の操舵に応じて、ステアリングシャフト１２が自らの軸周りに回転すると、その回転力がピニオンシャフト１３に伝達される。ピニオンシャフト１３に伝達された回転力は、ピニオンシャフト１３の先端部に形成されたピニオン１４ａとラックバー１５の中央部に形成されたラック１４ｂとからなるラック＆ピニオン機構１４により直線方向の力に変換され、ラックハウジング２２内のラックバー１５を車幅方向に対して平行に駆動する。このラックバー１５の動作により、左右一対のタイロッド１７ａ、１７ｂを介して、ステアリングナックルに支持された左右一対の前輪１８ａ、１８ｂが転舵される。このようにして、操舵ハンドル１１の操舵に応じて、左右の前輪１８ａ、１８ｂが転舵され、車両の進行方向が決定される。
【００１４】
また、路面形状に応じて、前輪１８ａ、１８ｂが車両ボディに対して上下運動すると、ボールジョイント１６ａ、１６ｂを介して、前輪１８ａ、１８ｂに連結されたタイロッド１７ａ、１７ｂが、車両ボディに連結されたラックバー１５に対して上下方向に屈曲する。このように車両ボディに対する前輪１８ａ、１８ｂの上下運動を許容して、前輪１８ａ、１８ｂの接地性を維持しつつ、車両ボディの姿勢を保持している。尚、ラックバー１５とタイロッド１７ａ、１７ｂとの連結構造の詳細については、後述する。
【００１５】
図２は、ラックバー１５とタイロッド１７ａとの連結構造の一実施例を示した一部断面図で、（ａ）は操舵ハンドル１１の中立位置の状態を示した一部断面図、（ｂ）は（ａ）の状態からラックバー１５が車幅方向平行に矢印Ｒ方向へ移動した状態を示した一部断面図、（ｃ）は（ａ）の状態から前輪１８ａが上下方向平行に矢印Ｄ方向へ移動した状態を示した一部断面図である。以下、この連結構造の詳細について説明するが、ラックバー１５とタイロッド１７ｂとの連結構造は、この連結構造と左右対称であるので、説明を省略する。
【００１６】
第１の実施の形態の連結構造は、その特徴的な構成として、図２に示すように、ラックハウジング２２に対して車幅方向平行に摺接する筒部４１ａと、筒部４１ａとタイロッド１７ａとの間を封止する屈曲可能な可撓部４２ａと、筒部４１ａとラックバー１５とを連結する連結部４３ａと、からなるラックブーツ４０ａを備える。
【００１７】
筒部４１ａは、車幅方向平行に延びる円筒状の形状であって、内周面が、車両ボディに連結されたラックハウジング２２の外周面と摺接している。筒部４１ａの内周面とラックハウジング２２の外周面との僅かな隙間には、グリスが塗布され、筒部４１ａの車幅方向への円滑な摺動を可能にすると共に、雨水や埃等の異物の浸入を防止している。また、この隙間からグリスが飛散しないよう、オイルシール３１が設置されている。また、筒部４１ａ内には、ラックバー１５とタイロッド１７ａとを連結するボールジョイント１６ａが配置されている。
【００１８】
尚、ボールジョイント１６ａは、ボールジョイントアウター部１６ａ１と、ボールジョイントインナー部１６ａ２と、を備える。ボールジョイントアウター部１６ａ１は、椀状の形状であって、底面に、ラックバー１５の先端がネジ締結され、内部に、ボールジョイントインナー部１６ａ２が回転可能に支持される。ボールジョイントインナー部１６ａ２は、球状の形状であって、タイロッド１７ａ２の先端に突設される。
【００１９】
この筒部４１ａは、上記従来の構成のラックブーツ７とは異なり、車幅方向に伸縮しない。このため、可撓性の合成樹脂の代わりに、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属、又はアクリル樹脂等の硬質樹脂を用いて筒部４１ａを形成することができ、ラックブーツ４０ａの耐久性を向上することができる。
【００２０】
可撓部４２ａは、屈曲可能な蛇腹状の外周面を有し、内周面の一端が筒部４１ａの外周面に圧着され、内周面の他端がタイロッド１７ａの外周面に圧着され、外部からの異物の浸入を防止している。この可撓部４２ａは、可撓性の樹脂で形成され、筒部４１ａに対してタイロッド１７ａが屈曲した状態であっても、図２（ｃ）に示すように、外周側が伸びて、内周側が縮むことにより、筒部４１ａとタイロッド１７ａとの間を封止できる。尚、可撓部４２ａは、上記従来の構成のラックブーツ７とは異なり、車幅方向平行に伸縮する必要がないため、疲労劣化し難い。
【００２１】
連結部４３ａは、断面Ｕ字状の板バネであって、基端部が筒部４１ａの内周面にネジ締結され、基端部近傍の腹部がＵ字状に屈曲し、先端部がボールジョイントアウター部１６ａ１の外周面を内方へ押圧している。上下一対の連結部４３ａは、筒部４１ａの中心軸Ｏ１に対して上下対称に配置され、先端部の撓みを元の状態に戻そうとする復元力によって、ボールジョイントアウター部１６ａ１の外周を弾性的に挟持している。このように、連結部４３ａは、ボールジョイントアウター部１６ａ１を介して、筒部４１ａとラックバー１５とを連結している。
【００２２】
ここで、第１の実施の形態の連結構造の動作について説明するが、まず、車幅方向に対して平行な直線運動について説明する。
【００２３】
操舵ハンドル１１が操舵されると、上述したように、ラックバー１５が車幅方向平行に直線運動する。これに伴い、ボールジョイント１６ａを介してラックバー１５に連結されたタイロッド１７ａ、及び、連結部４３ａを介してラックバー１５に連結された筒部４１ａが、車幅方向平行に直線運動する。このようにして、タイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動に、ラックブーツ４０ａを追従させることができる。
【００２４】
続いて、第１の実施の形態の連結構造の屈曲運動について説明する。
【００２５】
前輪１８ａが車両ボディに対して上下運動すると、上述したように、ボールジョイント１６ａを介して、タイロッド１７ａがラックバー１５に対して屈曲運動する。このとき、タイロッド１７ａと筒部４１ａとを封止する可撓部４２ａは、外周側が伸びて、内周側が縮み、タイロッド１７ａとラックバー１５との屈曲を許容する。このようにして、タイロッド１７ａのラックバー１５に対する屈曲運動に、ラックブーツ４０ａを追従させることができる。
【００２６】
このように、本実施例の操舵装置１０では、ラックブーツ４０ａは、ラックハウジング２２に対して車幅方向平行に摺接する筒部４１ａと、筒部４１ａとラックバー１５とを連結する連結部４３ａとを備えることにより、タイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動に追従できる。また、ラックブーツ４０ａは、筒部４１ａとタイロッド１７ａとの間を封止する屈曲可能な可撓部４２ａを備えることにより、タイロッド１７のラックバー１５に対する屈曲運動に追従できる。さらに、筒部４１ａを耐久性に優れた非可撓性の材料（例えば、金属）で形成して、ラックブーツ４０ａの耐久性を向上することができる。
【００２７】
図３は、ラックバー１５とタイロッド１７ａとの連結構造の別の実施例を示した一部断面図で、（ａ）は操舵ハンドル１１の中立位置の状態を示した一部断面図、（ｂ）は（ａ）の状態からラックバー１５が車幅方向平行に矢印Ｒ方向へ移動した状態を示した一部断面図、（ｃ）は（ａ）の状態から前輪１８ａが上下方向平行に矢印Ｄ方向へ移動した状態を示した一部断面図である。以下、この連結構造の詳細について説明するが、図２と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
第２の実施の形態の連結構造は、その特徴的な構成として、図３に示すように、ラックハウジング２２に対して、車幅方向平行に摺接する筒部４１ａと、タイロッド１７ａの外周面に周設され、ボールジョイント１６ａを中心とする略半球面状の外周面を有する第１鍔部５１ａと、筒部４１ａの端縁から延設され、第１鍔部５１ａの外周面と摺接する第２鍔部５２ａと、からなるラックブーツ５０ａを備える。
【００２９】
第１鍔部５１ａは、ボールジョイント１６ａの中心を中心とする半球面状の形状であって、ボールジョイント１６ａ近傍のタイロッド１７ａの外周面に周設されている。第１鍔部５１ａの内周面は、ボールジョイント１６ａと間隙を形成して、ラックバー１５とタイロッド１７ａとの屈曲を許容する構成をとる。また、第１鍔部５１ａの外周面は、後述の第２鍔部５２ａの内周面と摺接している。
【００３０】
第２鍔部５２ａは、ボールジョイント１６ａの中心を中心とする半球面状の形状であって、筒部４１ａの端縁から延設され、半球面の頂部には、貫通穴を有する。この貫通穴は、タイロッド１７ａと間隙を形成して、ラックバー１５とタイロッド１７ａとの屈曲を許容する構成をとる。第２鍔部５２ａの内周面は、前述の第１鍔部５１ａの外周面と摺接している。
【００３１】
第１鍔部５１ａの外周面の半径寸法は、第２鍔部５２ａの内周面の半径寸法よりも僅かに大きく、第１鍔部５１ａおよび第２鍔部５２ａの歪みを元の状態に戻そうとする復元力によって、第１鍔部５１ａと第２鍔部５２ａとが弾性的に密着している。これにより、ラックバー１５とタイロッド１７ａとの屈曲状態に関わらず、常に第１鍔部５１ａと第２鍔部５２ａとを弾性的に密着させることができる。
【００３２】
第１鍔部５１ａの外周面と第２鍔部５２ａの内周面との僅かな隙間には、グリスが塗布され、円滑な摺動を可能にすると共に、雨水や埃等の異物の浸入を防止している。また、この隙間からグリスが飛散しないよう、オイルシール３１が設置されている。
【００３３】
ここで、第２の実施の形態の連結構造の動作について説明するが、まず、車幅方向に対して平行な直線運動ついて説明する。
【００３４】
操舵ハンドル１１が操舵されると、上述したように、ラックバー１５が車幅方向平行に直線運動する。ラックバー１５の直線運動は、ボールジョイント１６ａを介して、タイロッド１７ａに伝達される。これに伴い、タイロッド１７ａに周設された第１鍔部５１ａ、第１鍔部５１ａと密着する第２鍔部５２ａ、及び第２鍔部５２ａと一体化した筒部４１ａが、車幅方向に対して平行に直線運動する。このようにして、タイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動に、筒部４１ａを追従させることができる。
【００３５】
尚、ラックバー１５とタイロッド１７ａとが屈曲した状態であっても、第１鍔部５１ａと第２鍔部５２ａとが密着されているため、筒部４１ａは、タイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動に追従できる。
【００３６】
続いて、第２の実施の形態の連結構造の屈曲運動について説明する。
【００３７】
前輪１８ａが車両ボディに対して上下運動すると、上述したように、ボールジョイント１６ａを介して、タイロッド１７ａがラックバー１５に対して屈曲運動する。このとき、タイロッド１７ａに周設された第１鍔部５１ａの外周面が、第２鍔部５２ａの内周面に対して摺動して、タイロッド１７ａとラックバー１５との屈曲を許容する。このようにして、タイロッド１７ａのラックバー１５に対する屈曲運動に、ラックブーツ５０ａを追従させることができる。
【００３８】
このように、本実施例の操舵装置１０では、ラックブーツ５０ａは、ラックハウジング２２に対して車幅方向平行に摺接する筒部４１ａと、タイロッド１７ａの外周面に周設され、ボールジョイント１６ａを中心とする略半球面状の外周面を有する第１鍔部５１ａと、筒部４１ａの端縁から延設され、第１鍔部５１ａの外周面と摺接する第２鍔部５２ａとを備えることにより、タイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動、およびタイロッド１７ａのラックバー１５に対する屈曲運動に追従できる。さらに、筒部４１ａ、第１鍔部５１ａ、および第２鍔部５２ａを耐久性に優れた非可撓性の材料（例えば、金属）で形成して、ラックブーツ５０ａの耐久性を向上することができる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４０】
例えば、第１の実施の形態の連結部４３ａは、先端部の撓みを元の状態に戻そうとする復元力によって、ボールジョイントアウター部１６ａ１の外周を弾性的に挟持するとしたが、筒部４１ａとラックバー１５とを連結することができる限り、その構成に制限はなく、例えば、連結部４３ａの先端部とボールジョイントアウター部１６ａ１とをネジ締結しても良く、或いは、連結部４３ａの先端部とボールジョイントアウター部１６ａ１とを溶接しても良い。
【００４１】
また、第１の実施の形態の連結部４３ａは、筒部４１ａとラックバー１５とを連結するとしたが、筒部４１ａをタイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動に追従させることができる限り、筒部４１ａとタイロッド１７ａとを連結しても良い。例えば、上下一対の連結部４３ａでタイロッド１７ａを弾性的に挟持することにより、ラックバー１５とタイロッド１７ａとの屈曲状態に関わらず、筒部４１ａをタイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動に追従させることができる。
【００４２】
また、第２の実施の形態の第１鍔部５１ａと第２鍔部５２ａとは、第１鍔部５１ａの外周面と第２鍔部５２ａの内周面とが弾性的に密着する構成としたが、第１鍔部５１ａの内周面と第２鍔部５２ａの外周面とが弾性的に密着する構成としても良い。
【００４３】
また、第２の実施の形態の第１鍔部５１ａと第２鍔部５２ａとは、第１鍔部５１ａ及び第２鍔部５２ａの歪みを元の状態に戻そうとする復元力によって密着させたが、ラックハウジング２２をタイロッド１７ａの車幅方向平行な直線運動に追従させることができる限り、密着させずともよい。例えば、第１の実施の形態と同様に、連結部４３ａを設置することにより、筒部４１ａをタイロッド１７ａの車幅方向に平行な直線運動に追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の操舵装置の構成の一実施例を示した概略図である。
【図２】ラックバー１５とタイロッド１７ａとの連結構造の一実施例を示した一部断面図である。
【図３】ラックバー１５とタイロッド１７ａとの連結構造の別の実施例を示した一部断面図である。
【図４】従来の構成の操舵装置の一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１５    ラックバー
１６ａ、１６ｂ    ボールジョイント
１７ａ、１７ｂ    タイロッド
２２    ラックハウジング
４０ａ    ラックブーツ
４１ａ    筒部
４２ａ    可撓部
４３ａ    連結部
５０ａ    ラックブーツ
５１ａ    第１鍔部
５２ａ    第２鍔部
【図１】
2009090922.tif 000003
【図２】
2009090922.tif 000004
【図３】
2009090922.tif 000005
【図４】
2009090922.tif 000006