JP2007153176A

JP2007153176A - 操舵装置

Info

Publication number: JP2007153176A
Application number: JP2005352511A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Fukuoka; 廣記福岡
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】長寿命のブーツを有する操舵装置を提供する。
【解決手段】ラックアンドピニオン式操舵装置は、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Ｙ１に移動するラック軸８とを備える。ラック軸８は、筒状のハウジング９に軸方向移動可能に支持されており、ラック軸８の両端には、ボールジョイント１０を介してタイロッド１１がそれぞれ連結されている。また、ラック軸８の両端には、ハウジング９の端部９ａ、ラック軸８の端部８ａ、ボールジョイント１０およびタイロッド１１の一部を覆う筒状のブーツ１４と、一端１５ａがハウジング１０に保持され、ブーツ１４の径方向Ｘ１内方でラック軸８を覆うスリーブ１５とが設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車等の操舵装置に関するものである。

自動車等の操舵装置として、ラックアンドピニオン式の操舵装置が知られている。このラックアンドピニオン式の操舵装置は、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ラック軸とを備える。ラック軸は、筒状のハウジング内に軸方向移動可能に支持されており、ラック軸の両端は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おり、ラック軸の端部およびボールジョイントは、筒状の蛇腹状ブーツによって覆われている。（例えば、特許文献１参照）。
実用新案２５４９３６０号公報

しかしながら、特許文献１記載の発明では、ブーツが高温にさらされて変形し、ブーツがボールジョイントの摺動部に擦れたり、ラック軸の軸方向移動時にラック軸およびハウジングに噛み込まれたりして破損する場合がある。
このような問題は、ラックアンドピニオン式の操舵装置に限らず、操舵によって軸方向に移動する転舵軸を有する操舵装置全般に関するものである。

この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、長寿命のブーツを有する操舵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、筒状のハウジング（９）の端部（９ａ）から突出するラック軸（８）の端部（８ａ）、およびラック軸の端部に連結されたボールジョイント（１０）を覆うための蛇腹状のブーツ（１４）と、このブーツの径方向（Ｘ１）内方でラック軸を覆うことにより、ブーツとラック軸との接触を規制するスリーブ（１５、１５０）とを備え、このスリーブの一端（１５ａ，１５０ｂ）が、ハウジングの端部に保持されているものである。

本発明によれば、ラック軸とブーツとの間にスリーブを設けることにより、ブーツとラック軸との接触およびブーツとボールジョイントとの接触を防ぐことができる。これにより、上記接触によるブーツの破損を未然に防ぐことができるので、ブーツの長寿命化を達成することができる。
また、上記スリーブが、合成樹脂または合成ゴムを含む弾性体である場合には、ブーツとスリーブとの接触によるブーツの劣化を防ぎ、ブーツの長寿命化を図ることができる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態のラックアンドピニオン式操舵装置１の概略構成を模式的に示す一部断面図である。図１を参照して、操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結されるステアリングシャフト３と、中間軸４を介してステアリングシャフト３と連結されるピニオン軸５と、ピニオン軸５に形成されたピニオン６に噛み合うラック７を有し、自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸８とを備える。

ラック軸８は、図示しない複数の軸受を介して直線往復自在に筒状のハウジング９に支持されている。ラック軸８の両端部８ａはハウジング９の側端から突出し、各端部８ａは、ボールジョイント１０を介してタイロッド１１の一端と連結されている。また、タイロッド１１の他端には、ナックルアーム１２を介して操向輪１３が連結されている。
操舵部材２を操作することによりステアリングシャフト３が回転する。このステアリングシャフト３の回転は、ピニオン６およびラック７を介してラック軸８の車体の左右方向への直線往復運動に変換される。これにより、操向輪１３の転舵が達成される。

図２は、図１におけるラック軸８の端部８ａおよびその近傍を示す一部断面図である。なお、図２においては、一方のラック軸８の端部８ａおよびその近傍しか図示していないが、他方のラック軸８の端部８ａおよびその近傍も、一方のラック軸８の端部８ａおよびその近傍と同様の構成を有する。
図２を参照して、ラック軸８の両端には、ハウジング９の端部９ａ、ラック軸８の端部８ａ、ボールジョイント１０およびタイロッド１１の一部を覆う筒状のブーツ１４と、ブーツ１４の径方向Ｘ１内方でラック軸８の端部８ａを覆う円筒状のスリーブ１５とが設けられている。

ブーツ１４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おり、ブーツ１４の一端は、ハウジング９の端部９ａの外周１６に嵌め合わされ、ブーツ１４の他端はタイロッド１１に嵌め合わされている。また、ブーツ１４の一端および他端の外周には、環状の締め付けバンド１７がそれぞれ設けられ、この締め付けバンド１７によって、ブーツ１４は、ハウジング９およびタイロッド１１に隙間なく締め付けられている。これにより、小石や雨水等の異物がブーツ１４内に侵入すること防止し、ハウジング９の端部９ａ等が傷ついたり、錆びたりすることを抑制している。

また、ブーツ１４の一端および他端の間の中間部は、蛇腹状に形成されている。これにより、例えばラック軸８が車体の左右方向へ直線往復運動しても、ブーツ１４が柔軟に伸縮してラック軸８の動きに追従することができる。
スリーブ１５は、ブーツ１４の径方向Ｘ１内方に配置されており、例えばポリアセタール等の合成樹脂や合成ゴムによって形成されている。スリーブ１５の一端１５ａは、ハウジング９の端部９ａの内周１８に、例えば圧入されて、固定されている。スリーブ１５の他端は、ハウジング９の端部９ａからボールジョイント１０側へと軸方向Ｙ１に延びており、ラック軸８の端部８ａを覆っている。

このように、スリーブ１５がラック軸８の端部８ａを覆っているため、ブーツ１４が高温にさらされて変形した場合に、ブーツ１４が、ラック軸８およびボールジョイント１０に擦れて摩耗したり、ラック軸８の車体の左右方向への直線往復運動時にラック軸８とハウジング９との間にブーツ１４が噛み込まれて破損したりすることを未然に防ぐことができる。

なお、ブーツ１４は、軸方向中央部が最も変形して破損しやすいため、スリーブ１５は、ブーツ１４の軸方向中央部まで延びてラック軸８を覆うことが好ましい。
以上のように、この実施形態によれば、ブーツ１４の径方向Ｘ１内方にラック軸８の端部８ａを覆うスリーブ１５を設けている。これにより、ブーツ１４が高温にさらされて変形しても、ブーツ１４がラック軸８やボールジョイント１０に擦れて摩耗したり、ラック軸８の車体の左右方向への直線往復運動時にラック軸８とハウジング９との間にブーツ１４が噛み込まれて破損したりすることを未然に防ぐことができる。したがって、ブーツ１４の長寿命化を達成することができる。

また、スリーブ１５は、合成樹脂や合成ゴムによって形成されているので、ブーツ１４とスリーブ１５との接触によるブーツ１４の劣化を防ぎ、ブーツ１４の長寿命化を図ることができる。
図３は、本発明の別の実施形態にかかるラック軸８の端部８ａおよびその近傍を示す一部断面図である。この図３において、前述の図２に示された各部と同等の構成部分については、図２と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図３を参照して、本実施の形態が図２の実施の形態と主に相違するのは、スリーブ１５０およびブーツ１４が、ハウジング９の端部９ａの外周１６に嵌め合わされ、これらスリーブ１５０およびブーツ１４が、締め付けバンド１７によって共締めされていることにある。また、スリーブ１５０は、同心状に連結された小径部１５０ａおよび大径部１５０ｂを有し、大径部１５０ｂがハウジング９の端部９ａの外周に嵌め合わされ、小径部１５０ａがラック軸８を覆っている。

この実施形態によれば、図２に示した実施形態と同様の効果を奏することができる。また、スリーブ１５０およびブーツ１４を締め付けバンド１７によってハウジング９の端部９ａに共締めすることにより、ハウジング９へのスリーブ１５０の圧入工程を省くことができる。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、スリーブのハウジングへの固定方法は、圧入や締め付けバンドによる固定だけでなく、螺合、接着等によって固定しても良い。

また、スリーブの断面形状は、円形の他、角形であってもよいし、ラック軸の外径と相似形をなす略Ｄ形や略Ｙ形等であってもよい。

本発明の一実施形態のラックアンドピニオン式操舵装置の概略構成を模式的に示す一部断面図である。図１におけるラック軸の端部およびその近傍を示す一部断面図である。本発明の別の実施形態にかかるラック軸の端部およびその近傍を示す一部断面図である。

符号の説明

１・・・操舵装置、８・・・ラック軸、８ａ・・・端部（ラック軸の端部）、９・・・ハウジング、９ａ・・・端部（ハウジングの端部）、１０・・・ボールジョイント、１４・・・ブーツ、１５・・・スリーブ、１５ａ・・・一端（スリーブの一端）、１５０ｂ・・・大径部（スリーブの一端）、Ｘ１・・・径方向

Claims

筒状のハウジングの端部から突出するラック軸の端部、およびラック軸の端部に連結されたボールジョイントを覆うための蛇腹状のブーツと、
このブーツの径方向内方でラック軸を覆うことにより、ブーツとラック軸との接触を規制するスリーブとを備え、
このスリーブの一端が、ハウジングの端部に保持されていることを特徴とする操舵装置。
請求項１において、上記スリーブが、合成樹脂または合成ゴムを含む弾性体であることを特徴とする操舵装置。