(57)【要約】【課題】  伸縮抵抗を増大させずにラックブーツ６０の耐久性を向上させる。【解決手段】  ラックブーツ６０の蛇腹管部６３を構成する山部６４の車幅方向外側斜面６４ｂの肉厚を車幅方向内側斜面６４ｃの肉厚よりも厚くする。また、車幅方向内側斜面６４ｃの登り方向をラック軸４０の軸線に直交する面に対して車幅方向内側に傾斜させる。これにより、肉厚の薄い車幅方向内側斜面６４ｃが、肉厚の厚い車幅方向外側斜面６４ｂに隠れる。従って、タイヤが跳ね上げた石等の突起物がラックブーツ６０に衝突しても、肉厚の薄い側の車幅方向内側斜面６４ｃには当たらないため、ラックブーツ６０の耐久性を向上させることができる。また、車幅方向内側斜面６４ｃにより良好な可撓性を維持することができ、ラックブーツ６０の伸縮抵抗の増大を招かない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵操作に応じて軸線方向に変位する転舵軸と、上記転舵軸を車幅方向に摺動自在に支持し両端に上記転舵軸の両端を露出する開口部を形成したハウジングと、上記転舵軸の先端に揺動可能に連結され上記転舵軸の変位力を車輪に伝達する連結軸とを備えたステアリング装置に設けられ、山部と谷部とを交互に形成した蛇腹管状で一端が上記ハウジングに固定され他端が上記連結軸に固定されて上記ハウジングの両端の開口部を車幅方向に伸縮自在に覆うブーツにおいて、
上記山部における車幅方向外側の斜面と車幅方向内側の斜面との肉厚を相違させ、車幅方向外側の斜面の肉厚を車幅方向内側の斜面の肉厚よりも厚くしたことを特徴とするステアリング装置のブーツ。
【請求項２】
上記山部の車幅方向内側の斜面の登り方向を、上記転舵軸の軸線に直交する面に対して車幅方向内側に傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のステアリング装置のブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に軸線方向（車幅方向）に変位可能に設けた転舵軸により車輪を転舵するステアリング装置に使用されるブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のステアリング装置においては、操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフトの回転運動をラック・アンド・ピニオン機構によりラック軸（転舵軸）の軸線方向運動に変換し、ラック軸の両端に連結されたタイロッド（連結軸）を介して車輪のナックルに転舵力を付与して車輪を転舵する。こうしたステアリング装置においては、ラック軸がギヤハウジング内に収納される。ラック軸は、その両端がギヤハウジング両端の開口部から露出しており、ボールジョイントを介してタイロッドを揺動可能に連結する。
【０００３】
ギヤハウジング両端の開口部は、ギヤハウジング内に異物が侵入しないように、蛇腹管からなるブーツで覆われている。具体的には、特許文献１に示されるように、ブーツの一端をギヤハウジングの先端外周面にバンド等により固定し、ブーツの他端をタイロッドの外周面にバンド等により固定することによりギヤハウジング内を密閉状態にしている。こうしたブーツは、ゴムや合成樹脂により形成される。
【特許文献１】実開平５−９４０５５号
【発明の開示】
【０００４】
車両走行中においては、タイヤが跳ね上げた石等の突起物がブーツに衝突し、ブーツが破れるおそれがある。ブーツが破損した場合、破損部から水等の異物が侵入してラック軸のギヤ機構の劣化を進行（錆等の進行）させてしまう。その対策としてブーツの肉厚を増す手法が考えられる。しかしながら、ブーツの肉厚を増せば損傷に対しては強くなるもののブーツの可撓性が低下し、ラック軸の動きに対してブーツが伸縮し難くなる。従って、車輪を転舵するために必要なトルクが増大してしまう。また、伸縮抵抗の増大によりブーツが蛇行しやすくなる。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、伸縮抵抗を増大させずにブーツの耐久性を向上させることを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵操作に応じて軸線方向に変位する転舵軸と、上記転舵軸を車幅方向に摺動自在に支持し両端に上記転舵軸の両端を露出する開口部を形成したハウジングと、上記転舵軸の先端に揺動可能に連結され上記転舵軸の変位力を車輪に伝達する連結軸とを備えたステアリング装置に設けられ、山部と谷部とを交互に形成した蛇腹管状で一端が上記ハウジングに固定され他端が上記連結軸に固定されて上記ハウジングの両端の開口部を車幅方向に伸縮自在に覆うブーツにおいて、上記山部における車幅方向外側の斜面と車幅方向内側の斜面との肉厚を相違させ、車幅方向外側の斜面の肉厚を車幅方向内側の斜面の肉厚よりも厚くしたことにある。
【０００７】
この発明のブーツが設けられるステアリング装置においては、操舵操作により転舵軸が軸線方向に変位することで、転舵軸の両端に連結した連結軸が車輪を転舵する。転舵軸は、その両端（連結軸との連結部）をハウジング両端の開口部から露出してハウジングに収容支持される。ハウジング両端の開口部は、ブーツにより覆われる。ブーツは、山部と谷部とを交互に形成した蛇腹管状であって、一端がハウジングに固定され他端が連結軸に固定される。これによりブーツは、転舵軸、連結軸の動きに追従して伸縮しギヤハウジング内を密閉状態にする。
【０００８】
車両走行中においては、タイヤが跳ね上げた石等の突起物がブーツに衝突することがある。ブーツは、タイヤに対して車幅方向内側に位置するため、車幅方向の外側から内側に向かって跳ね上がった突起物と衝突しやすい。そこで、この発明においては、山部における車幅方向外側の斜面の肉厚を車幅方向内側の斜面の肉厚よりも厚くしている。つまり、突起物が衝突しやすい側の斜面の肉厚を、突起物が衝突しにくい側の斜面の肉厚よりも厚くしている。
【０００９】
従って、本発明のブーツにおいては、突起物との衝突に対する耐久性が向上する。また、車幅方向内側の斜面の肉厚を車幅方向外側の斜面に比べて薄くしているため、その薄肉部により良好な可撓性を維持し、伸縮抵抗の増大を抑制することができる。
【００１０】
尚、ブーツは、一体加工形成されるものに限らず、車幅方向外側の斜面に別の補強部材を設けて肉厚を厚くした構成であってもよい。例えば、リング状の補強板を、車幅方向外側の斜面に接着することで実施することができる。この場合には、既存のブーツに対して車幅方向外側の斜面に補強板を接着するだけで、伸縮抵抗の増大を抑制しつつブーツの耐久性を向上させることができる。従って、製造装置の大幅な変更を伴わずに実施することができる。
【００１１】
また、山部における斜面は、谷部における斜面と共通するものである。この場合、山部における車幅方向外側の斜面は、谷部における車幅方向内側の斜面に相当し、山部における車幅方向内側の斜面は、谷部における車幅方向外側の斜面に相当する。
【００１２】
本発明の他の特徴は、上記山部の車幅方向内側の斜面の登り方向を、上記転舵軸の軸線に直交する面に対して車幅方向内側に傾斜させたことにある。
【００１３】
この発明によれば、山部の両側に形成される斜面のうち、肉厚の薄い車幅方向内側の斜面が、肉厚の厚い車幅方向外側の斜面により隠れるようになる。従って、例えば、転舵軸の軸線に直交する方向（ブーツの軸線に直交する方向）から突起物等がブーツに向かってきても、肉厚の薄い車幅方向内側の斜面には衝突しにくいため損傷防止能力が高い。
【００１４】
また、山部の各斜面が同じ方向に傾斜して並ぶため、ブーツが軸線方向に縮むときに各斜面が隣合う斜面を自身の斜面にそろえるようにガイドする。このため、ブーツの各斜面が同軸上にそろいやすい。しかも、山部の各斜面が同じ傾斜方向にそろえられるため、ブーツを径方向に変形させる力が働いても、これら斜面が大きな抵抗体となる。この結果、ブーツの蛇行を一層抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のステアリング装置のブーツの第１実施形態について図１〜図４を用いて説明する。本実施形態のステアリング装置は、ラック・アンド・ピニオン式の電動パワーステアリング装置であって、運転者が操舵操作するための操舵ハンドル１０と、操舵ハンドル１０を一端に連結し他端にピニオンギヤ（図示略）を固着したステアリングシャフト２０と、略円筒状のギヤハウジング３０と、ギヤハウジング３０内で摺動可能に支持されるラック軸４０（図２参照）と、ラック軸４０の両端に連結されるタイロッド５０Ｒ，５０Ｌを備える。尚、タイロッド５０Ｒ，５０Ｌは、左右対称に設けられ同一構成であるため、以下、左右を特定する必要がない限り、単にタイロッド５０と呼ぶ。
【００１６】
ギヤハウジング３０は、車幅方向に延設され、左右両側に形成した車体取付部３１，３２を介して車体に固定される。ラック軸４０は、ステアリングシャフト２０の先端に形成したピニオンギヤと噛合するラック歯（図示略）が形成され、ギヤハウジング３０内の円筒空間に軸線方向に移動可能に収納される。従って、操舵ハンドル１０の回転操作によりステアリングシャフト２０が回転すると、その回転に伴ってラック軸４０が車幅方向となる軸線方向に直線運動する。また、ギヤハウジング３０内には、図示しないが、ラック軸４０の外周を同軸状に電動モータが配設され、電動モータの中空ロータの回転運動をボールねじ機構を介してラック軸４０の軸線方向運動に変換する電動操舵アシスト機構が設けられている。尚、図１において、符号３３は、ラック軸４０のラック歯とピニオンギヤとの噛合部を表し、符号３５は、電動モータ、ボールねじ機構等が設けられる電動操舵アシスト機構部を表す。
【００１７】
図２に示すように、ギヤハウジング３０の左右両端は開放され、その開口部３４からラック軸４０の先端（両端）が露出する。つまり、ラック軸４０は、軸方向寸法がギヤハウジング３０の軸方向寸法よりやや長く、その両端がギヤハウジング３０の両端に形成された開口部３４から露出する。ラック軸４０の先端には、ラックエンドソケット４１がねじ締結により固着される。ラックエンドソケット４１には、タイロッド５０の一端に設けたボールジョイント５１が揺動可能に収納される。タイロッド５０は、車輪に固定したナックル（図示略）とラック軸４０とを連結する連結軸を構成するもので、その一端に設けたボールジョイント５１をラックエンドソケット４１内に収納することで、ラック軸４０に対して揺動可能に連結される。
【００１８】
ラックエンドソケット４１は、その外径がラック軸４０の先端外径よりも大径となっており、ラック軸４０との締結部の周囲に車幅内側方向に向いたリング状平面４２が形成される。ギヤハウジング３０の開口部３４から所定長だけ車幅内側方向に奥まったところには、図示しない小径部が形成されており、この小径部とラックエンドソケット４１のリング状平面４２との当接によりラック軸４０のストロークエンドが設定されている。つまり、操舵ハンドル１０を所定角度まで回転させると、ラック軸４０の先端に設けたラックエンドソケット４１のリング状平面４２がギヤハウジング３０内の小径部に突き当たり、これによりラック軸４０の移動が規制される構成となっている。
【００１９】
このようなラック・アンド・ピニオン式の電動パワーステアリング装置においては、運転者が操舵ハンドル１０を回動操作すると、この操作力によりステアリングシャフト２０が回転し、この回転運動がピニオンギヤを介してラック軸４０の軸線方向（車幅方向）の直線運動に変換される。同時に、図示しないステアリングコントローラが操舵トルクおよび車速に応じて電動モータを駆動制御して、ラック軸４０に軸線方向への変位力（操舵アシスト力）を付与する。これにより左右のタイロッド５０が車輪に設けられたナックルを引っ張り方向へ回動、あるいは、押し出し方向へ回転させて転舵が行われる。
【００２０】
また、ギヤハウジング３０の左右の開口部３４には、異物がギヤハウジング３０内に侵入しないようにラックブーツ６０Ｒ，６０Ｌが装着される。このラックブーツ６０Ｒ，６０Ｌは、左右対称に設けられるものであって構成は同一である。以下、ラックブーツ６０Ｒ，６０Ｌを単にラックブーツ６０と呼んで説明する。
【００２１】
ラックブーツ６０は、図２に示すように、一端側に設けられる大径筒部６１と、他端側に設けられる小径筒部６２と、大径筒部６１と小径筒部６２との間に設けられる蛇腹管部６３とからなり、ゴムあるいは合成樹脂により一体加工形成されている。ラックブーツ６０は、大径筒部６１がギヤハウジング３０の開口部３４の外周面に装着されバンド８１により締め付けられて密着固定され、小径筒部６２がタイロッド５０の外周面に装着されバンド８２により締め付けられて密着固定される。
【００２２】
ラックブーツ６０の蛇腹管部６３は、径方向外側に突出したリング状の山部６４と、径方向内側に窪んだリング状の谷部６５とを軸線方向に連続的に形成したもので、操舵ハンドル１０の回転操作によるラック軸４０およびタイロッド５０の車幅方向の動きに追従して伸縮する。これにより、ギヤハウジング３０は、常に左右の開口部３４がラックブーツ６０により覆われるため内部が密閉状態となり、外部から異物が侵入しないようになっている。
【００２３】
蛇腹管部６３の各山部６４は、頂部６４ａと、その両側に形成されて対をなす車幅方向外側斜面６４ｂ，車幅方向内側斜面６４ｃとから構成されている。各山部６４においては、図４に示すように、車幅方向外側斜面６４ｂの肉厚が車幅方向内側斜面６４ｃの肉厚よりも厚く形成されている。尚、谷部６５を基準に考えた場合には、谷底の両側に形成された向かい合う斜面のうち、車幅方向内側斜面の方が車幅方向外側斜面に比べて肉厚が厚く形成されているといえる。
【００２４】
また、頂部６４ａは、車幅方向外側斜面６４ｂの肉厚とほぼ同一に形成され、谷部６５における谷底は、車幅方向内側斜面６４ｃの肉厚とほぼ同一に形成される。つまり、頂部６４ａの肉厚は、谷部６５（谷底）の肉厚に比べて厚くなっている。
【００２５】
各山部６４は、図４に示すように、その突出方向が車幅方向内側に傾斜して形成されている。具体的には、車幅方向内側斜面６４ｃの登り方向がラック軸４０の軸線ＣＬ（ラックブーツ６０の軸線と同一）に直交する面に対して車幅方向内側に傾斜するように形成されている。言い換えれば、各山部６４は、車幅方向内側斜面６４ｃとラック軸４０の軸線ＣＬとのなす角度θが車幅外側方向にとがった鋭角となるように車幅方向内側斜面６４ｃの傾斜角度が設定されている。以下、このように車幅方向内側斜面６４ｃを車幅方向内側に傾斜させた設定を鋭角設定と呼ぶ。
【００２６】
車幅方向内側斜面６４ｃの傾斜角度は、ラックブーツ６０の伸縮状態に応じて変化するが、本実施形態においては、ラックブーツ６０の最大伸張状態から最大収縮状態にわたる全範囲（車輪の全舵角範囲）において鋭角設定となっている。
【００２７】
車両走行中においては、タイヤが跳ね上げた石等の突起物がラックブーツ６０に衝突することがある。ラックブーツ６０は、タイヤに対して車幅方向内側に位置するため、図２の矢印に示すように、車幅方向の外側から内側に向かって跳ね上がった突起物と衝突する。そこで、この第１実施形態においては、各山部６４の両側に形成された斜面６４ｂ，６４ｃのうち、車幅方向外側斜面６４ｂの肉厚を厚くしているため、突起物との衝突に対する損傷防止を図ることができる。従って、ラックブーツ６０の耐久性を向上させることができる。この結果、ギヤハウジング３０内への水等の異物の侵入を防止して、ラック軸４０のギヤ機構を適正に保護することができる。
【００２８】
また、各山部６４の両側に形成された斜面６４ｂ，６４ｃのうち、車幅方向内側斜面６４ｃの肉厚を薄くしているため良好な可撓性を維持することができ、ラックブーツ６０の伸縮抵抗の増大を招かない。従って、車輪を転舵するために必要となる操舵トルクの増大を抑制することができる。更に、伸縮抵抗の増大によるラックブーツ６０の蛇行も抑制することができる。
【００２９】
また、車幅方向内側斜面６４ｃの登り方向がラック軸４０の軸線ＣＬに直交する面に対して車幅方向内側に傾斜するように形成されているため、図４に示すように、肉厚の薄い車幅方向内側斜面６４ｃが肉厚の厚い車幅方向外側斜面６４ｂにより隠れるようになる。従って、ラック軸４０の軸線ＣＬに直交する方向から突起物等がラックブーツ６０に向かってきても、肉厚の薄い車幅方向内側斜面６４ｃには衝突しにくくなる。特に、ラックブーツ６０が軸線方向に縮んでいる状態においては、隣接する山部６４間の隙間が狭くなるため、肉厚の薄い車幅方向内側斜面６４ｃが肉厚の厚い車幅方向外側斜面６４ｂにより一層隠れるようになる。これらの結果、突起物が様々な方向からラックブーツ６０に向かってきても、車幅方向内側斜面６４ｃに突起物が衝突しにくくなり、ラックブーツ６０の耐久性をさらに向上させることができる。
【００３０】
更に、山部６４の車幅方向内側斜面６４ｃの登り方向を車幅方向内側に傾斜させているため、各斜面６４ｂ，６４ｃが同じ方向に傾斜して並ぶことになる。このため、ラックブーツ６０が軸線方向に縮むときに各斜面６４ｂ，６４ｃが隣合う斜面６４ｃ，６４ｂを自身の斜面にそろえるようにガイドする。このため、ラックブーツ６０の斜面６４ｂ，６４ｃが同軸上にそろいやすい。しかも、山部６４の各斜面６４ｂ，６４ｃが同じ傾斜方向にそろえられるため、ラックブーツ６０を径方向に変形させる力が働いても、これらの斜面６４ｂ，６４ｃが径方向の力に対して大きな抵抗体となる。この結果、ラックブーツ６０の蛇行を一層抑制することができる。
【００３１】
次に、第２実施形態としてのラックブーツについて図５，図６を用いて説明する。この第２実施形態のラックブーツ７０は、一端側に設けられる大径筒部７１と、他端側に設けられる小径筒部７２と、大径筒部７１と小径筒部７２との間に設けられる蛇腹管部７３とを一体加工形成したブーツ本体７６と、ブーツ本体７６における蛇腹管部７３の外周面に接着した複数の補強リング板７７から構成される。ブーツ本体７６は、ゴムあるいは弾性を有する合成樹脂により一体加工形成されている。本実施形態においては、補強リング板７７もブーツ本体７６と同じ材料にて形成するが、異なった材料にて形成してもよい。また、ラックブーツ７０のギヤハウジング３０およびタイロッド５０への取り付けについては、第１実施形態と同様にバンド８１，８２を用いて行われる。
【００３２】
蛇腹管部７３は、第１実施形態と同様に、径方向外側に突出したリング状の山部７４と、径方向内側に窪んだリング状の谷部７５とを軸線方向に連続的に形成したものであるが、全体にわたって同じ肉厚で形成されている点で第１実施形態と相違する。この蛇腹管部７３の肉厚は、ラックブーツ７０がスムーズに伸縮できる厚さ、つまり、第１実施形態の車幅方向内側斜面６４ｃと同程度の厚さに設定される。
【００３３】
また、各山部７４は、第１実施形態と同様に、頂部７４ａと、頂部７４ａの両側に形成される車幅方向外側斜面７４ｂ、車幅方向内側斜面７４ｃとから構成され、車幅方向内側斜面７４ｃの傾斜角がラックブーツ７０の最大伸張状態から最大収縮状態にわたる全範囲（車輪の全舵角範囲）で鋭角設定となっている。
【００３４】
補強リング板７７は、リング板部７７ｂと、リング板部７７ｂの外周に一体的に延設される湾曲板部７７ａとからなり、山部７４の頂部７４ａから車幅方向外側斜面７４ｂにかけた範囲を密着して覆う。つまり、湾曲板部７７ａにて頂部７４ａを覆い、リング板部７７ｂにて車幅方向外側斜面７４ｂを覆う。
【００３５】
この第２実施形態のラックブーツ７０によれば、車幅方向の外側から内側に向かって跳ね上がった突起物と衝突する部分に補強リング板７７が設けられているため損傷防止を図ることができる。従って、ラックブーツ７０の耐久性を向上させることができる。また、蛇腹管部７３の全体の肉厚を薄くしているため、特に補強リング板７７を接着していない部分で良好な可撓性を維持することができ、ラックブーツ７０の伸縮抵抗の増大を招かない。従って、車輪を転舵するために必要となる操舵トルクの増大を抑制することができる。更に、伸縮抵抗の増大によるラックブーツ７０の蛇行も抑制することができる。
【００３６】
また、車幅方向内側斜面７４ｃの登り方向がラック軸４０の軸線ＣＬに直交する面に対して車幅方向内側に傾斜するように形成されているため、補強リング板７７の接着していない車幅方向内側斜面７４ｃが車幅方向外側斜面７４ｂにより隠れるようになる。従って、突起物が様々な方向からラックブーツ７０に向かってきても、車幅方向内側斜面７４ｃに突起物が衝突しにくくなり、ラックブーツ７０の耐久性をさらに向上させることができる。
【００３７】
また、第１実施形態と同様に、山部７４の各斜面７４ｂ，７４ｃが同じ方向に傾斜して並ぶため、ラックブーツ７０が軸線方向に縮むときに各斜面７４ｂ，７４ｃが同軸上にそろいやすい。しかも、各斜面７４ｂ，７４ｃが同じ傾斜方向にそろえられるため、ラックブーツ７０を径方向に変形させる力が働いても、これら斜面７４ｂ，７４ｃが径方向の力に対して大きな抵抗体となる。この結果、ラックブーツ７０の蛇行を一層抑制することができる。
【００３８】
以上、本実施形態のステアリング装置のブーツについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３９】
例えば、本実施形態においては、車幅方向内側斜面６４ｃ，７４ｃを鋭角設定して車幅方向内側に傾斜させているが車幅方向内側に傾斜させない構成であってもよい。この場合、第２実施形態においては、既存のラックブーツに対して車幅方向外側斜面に補強リング板７７を接着するだけで、伸縮抵抗の増大を抑制しつつラックブーツの耐久性を向上させることができる。従って、製造装置の大幅な変更を伴わずに実施することができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、ラックブーツ６０，７０の最大伸張状態から最大収縮状態にわたる全範囲（車輪の全舵角範囲）で車幅方向内側斜面６４ｃ，７４ｃを鋭角設定しているが、少なくとも、車輪の転舵位置が中立位置（直進走向位置）にあるときにおいて鋭角設定されるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態のラックブーツが取り付けられる電動パワーステアリング装置の斜視図である。
【図２】第１実施形態のラックブーツ取付部の断面図（伸び時）である。
【図３】第１実施形態のラックブーツ取付部の断面図（縮み時）である。
【図４】第１実施形態のラックブーツの拡大一部断面図である。
【図５】第２実施形態のラックブーツ取付部の断面図である。
【図６】第２実施形態のラックブーツの拡大一部断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…操舵ハンドル、２０…ステアリングシャフト、３０…ギヤハウジング（ハウジング）、４０…ラック軸（転舵軸）、５０…タイロッド(連結軸）、６０，７０…ラックブーツ（ブーツ）、６３，７３…蛇腹管部、６４，７４…山部、６４ａ，７４ａ…頂部、６４ｂ，７４ｂ…車幅方向外側斜面、６４ｃ，７４ｃ…車幅方向内側斜面、６５，７５…谷部、７６…ブーツ本体、７７…補強リング板、７７ａ…湾曲板部、７７ｂ…リング板部。
【図１】
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【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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