JP2017048843A - ブーツ取付構造およびブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】シール性の低下を抑制できるブーツ取付構造を提供する。
【解決手段】ブーツ取付構造Ａは、筒状のハウジング２０と、ブーツ３０と、締付バンド４０とを備える。ハウジング２０は、外周面２１ａに環状溝２２が形成されたハウジング端２１を含む。ブーツ３０の端部であるブーツ端３１が、ハウジング端２１の外周面２１ａに、締付バンド４０によって締付固定される。ブーツ端３１よりも薄肉の環状の可撓シート部３５が、ブーツ端３１から延設されて、ブーツ端３１内に折り返し挿入される。ブーツ端３１の内周面３１ａに形成された環状凸部３４が、可撓シート部３５を介して環状溝２２に嵌合している。
【選択図】図２

Description

本発明はブーツ取付構造およびブーツに関する。

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ブーツによって覆われて、保護されている。

特許文献１では、ブーツの外周面に嵌合されたバンドの締め付けによって、ブーツの端部が、ハウジングの端部の外周面の環状溝に固定されることで、ブーツの内部が封止される。

特開２００５−１２５８３２号公報

しかしながら、環状溝の内面に対するブーツの追従性が悪いと、シール性が低下するおそれがある。
本発明の目的は、シール性の低下を抑制することができるブーツ取付構造およびブーツを提供することである。

請求項１の発明は、外周面（２１ａ）に環状溝（２２）が形成されたハウジング端（２１）を含む筒状のハウジング（２０）と、前記ハウジング端の前記外周面に締付バンド（４０）によって締付固定され内周面（３１ａ）に環状凸部（３４）が形成されたブーツ端（３１）と、前記ブーツ端よりも薄肉であり前記ブーツ端から延設されて前記ブーツ端内に折り返し挿入された環状の可撓シート部（３５）とを含むブーツ（３０）と、を備え、前記環状凸部は、前記可撓シート部を介して前記環状溝に嵌合しているブーツ取付構造（Ａ）を提供する。

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、前記ハウジングの前記環状溝の内面（２２ａ，２２ｂ）は、鋳肌または鍛造肌により構成されていてもよい。

請求項３の発明は、 請求項１または２に記載のブーツ取付構造に用いるブーツ（３０）であって、内周面（３１ａ）に環状凸部が形成されたブーツ端（３１）と、前記ブーツ端よりも薄肉であり前記ブーツ端から延設され、前記ブーツ端内へ前記環状凸部を超えて折り返し挿入可能な可撓シート部（３５）と、を備えるブーツを提供する。

請求項１の発明のブーツ取付構造では、可撓シート部が環状凸部によって環状溝の内面に押圧される。環状溝の内面に対する可撓シート部の追従性が良いため、シール性の低下が抑制される。
請求項２の発明では、環状溝の内面に厳しい精度が要求されないので、環状溝の内面を鋳肌や鍛造肌のままとすることが実質的に可能となる。環状溝に対する仕上げ加工が不要となり、製造コストを安くすることができる。

請求項３の発明のブーツでは、ハウジング端に取り付けたときに可撓シート部の追従性が良いため、シール性の低下が抑制される。

本発明の一実施形態のブーツ取付構造が適用されたステアリング装置の概略構成の模式図である。 ブーツ取付構造の要部の断面図である。 （ａ）は、可撓シート部が折り返し前の状態のブーツの概略断面図である。（ｂ）は、可撓シート部が折り返された状態のブーツをハウジング端に装着する工程を示している。

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。
図１は、本発明の一実施形態のブーツ３０が適用されたブーツ取付構造Ａを含むステアリング装置１の概略構成図である。図１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。

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、例えばアルミニウム合金、鉄合金により形成されている。ハウジング２０は、一対のハウジング端２１を有している。
ラック軸８の各端部８１は、ハウジング２０のそれぞれ対応するハウジング端２１から突出している。ラック軸８の各端部８１は、それぞれ対応するボールジョイント９を介して、それぞれ対応するタイロッド１０の一方の端部１０ａと連結されている。各タイロッド１０の他方の端部１０ｂは、それぞれ対応するナックルアーム１１を介してそれぞれ対応する転舵輪３に連結されている。

ステアリング装置１は、一対の筒状のブーツ３０を備えている。各ブーツ３０は、ハウジング端２１、ラック軸８の端部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おり、伸縮可能である。
各ブーツ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３３とを備える。第１ブーツ端３１は、ハウジング端２１の外周面２１ａに締め付け固定されている。第２ブーツ端３２は、タイロッド１０の途中部の外周に締め付け固定されている。蛇腹部３３は、第１ブーツ端３１と第２ブーツ端３２との間に介在し、山部と谷部とを交互に配置している。

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。
また、ラック軸８の軸方向Ｘの移動に伴って、何れか一方のブーツ３０が伸長し、他方のブーツ３０が短縮することになる。このとき、ブーツ３０の蛇腹部３３が柔軟に伸縮してラック軸８の動きに追従する。

各ブーツ３０の第１ブーツ端３１が、ブーツ取付構造Ａを用いて、対応するハウジング端２１の外周面２１ａに取り付けられている。
図２に示すように、ブーツ取付構造Ａは、ハウジング２０と、ハウジング端２１の外周面２１ａに嵌合されたブーツ３０と、ブーツ３０をハウジング端２１の外周面２１ａに締付固定する無端状の締付バンド４０とにより構成されている。

ハウジング２０は、鋳造により形成されている。ハウジング端２１の外周面２１ａには、環状溝２２が形成されている。環状溝２２の断面は、Ｖ字形形状に形成されている。環状溝２２は、互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜面２２ａ，２２ｂからなる内面を有している。ハウジング端２１の外周面２１ａは、環状溝２２の内面を含めて鋳肌のままとされている。環状溝２２の内面を含む外周面２１ａに対して、切削加工や、研磨による仕上げ加工は施されていない。

ブーツ３０の第１ブーツ端３１の内周面３１ａに、環状溝２２に収容される環状凸部３４が形成されている。図３（ａ）に示すように、環状凸部３４の断面形状は、凸湾曲状に形成されている。環状凸部３４の断面形状は、例えば半円形等の丸形である。
また、ブーツ３０は、第１ブーツ端３１から延設された環状の可撓シート部３５を含む。図２に示すように、可撓シート部３５は、第１ブーツ端３１よりも薄肉であって可撓性があり、第１ブーツ端３１内に環状凸部３４を超えて折り返し挿入されている。

可撓シート部３５が、環状凸部３４と環状溝２２との間に介在している。すなわち、環状凸部３４は、可撓シート部３５を介してハウジング端２１の環状溝２２に嵌合している。締付バンド４０の締め付けによって、環状凸部３４は、環状溝２２内で弾性的に圧縮されている。
組立時には、図３（ｂ）に示すように、可撓シート部３５が第１ブーツ端３１内に折り返し挿入された状態で、第１ブーツ端３１がハウジング端２１の外周面２１ａに被せられる。その後、図示していないが、予めハウジング端２１に遊びを設けて嵌合してある締付バンド４０が、第１ブーツ端３１の外周面３１ｂに形成された環状のバンド嵌合溝３６に嵌合され、締付バンド４０の締付により、第１ブーツ端３１がハウジング端２１の外周面２１ａに固定される。

締付バンド４０は、例えば金属製である。図示していないが、締付バンド４０は、環状の本体の一部にかしめ部を形成することにより、前記本体の周長を短くするようにして縮径可能である。締付バンド４０は、前記本体の縮径に伴って第１ブーツ端３１をハウジング端２１の外周面２１ａに対して締付固定する。
本実施形態では、第１ブーツ端３１内に折り返し挿入されて第１ブーツ端３１の環状凸部３４と環状溝２２との間に介在する薄肉の可撓シート部３５が、環状凸部３４によって環状溝２２の内面に押圧される。環状溝２２の内面（傾斜面２２ａ，２２ｂ）に対する可撓シート部３５の追従性が良いため、ブーツ取付構造Ａにおいてブーツ３０のシール性の低下が抑制される。

また、環状溝２２の内面に高い精度が要求されない。このため、環状溝２２の内面に対して切削加工や研磨による仕上げ加工を施す必要がなく、環状溝２２の内面を含む外周面２１ａを鋳肌のまま用いることが実質的に可能となる。したがって、シール性の低下を抑制しつつ、製造コストを安くすることができる。
また、環状溝２２の断面がＶ字形形状とされ、環状溝２２の内面が一対の傾斜面２２ａ，２２ｂによって構成されている。このため、寸法精度や組立精度のばらつきの影響で、軸方向Ｘに関して環状溝２２に対する環状凸部３４の位置が、組立時に偏りを生じていたり、組立後に経時的に偏りを生じたりしても、一対の傾斜面２２ａの何れか一方が、可撓シート部３５を介する断面凸湾曲状の環状凸部３４に対して確実なシール面となり、シール性の低下が抑制される。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、環状溝２２の断面形状は、Ｕ字形であってもよいし、溝形であってもよい。また、環状溝２２の内面を含む、ハウジング端２１の外周面２１ａは、鍛造肌であってもよい。
また、本発明のブーツ取付構造Ａをブーツ３０の第２ブーツ端３２をタイロッドに取り付ける構造に適用してもよい。

また、本発明は、ステアリング装置に限らず、ハウジングから伸縮軸が突出する構造に対して適用することができる。その他、本発明は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。

１…ステアリング装置、２…操舵部材、３…転舵輪、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、１０…タイロッド、１１…ナックルアーム、２０…ハウジング、２１…ハウジング端、２１ａ…外周面、２２…環状溝、２２ａ，２２ｂ…傾斜面（内面）、３０…ブーツ、３１…第１ブーツ端、３１ａ…内周面、３２…第２ブーツ端、３３…蛇腹部、３４…環状凸部、３５…可撓シート部、４０…締付バンド、Ａ…ブーツ取付構造、Ｘ…軸方向

Claims (3)

1. 外周面に環状溝が形成されたハウジング端を含む筒状のハウジングと、
   前記ハウジング端の前記外周面に締付バンドによって締付固定され内周面に環状凸部が形成されたブーツ端と、前記ブーツ端よりも薄肉であり前記ブーツ端から延設されて前記ブーツ端内に折り返し挿入された環状の可撓シート部とを含むブーツと、を備え、
   前記環状凸部は、前記可撓シート部を介して前記環状溝に嵌合しているブーツ取付構造。
2. 請求項１において、前記ハウジングの前記環状溝の内面は、鋳肌または鍛造肌により構成されているブーツ取付構造。
3. 請求項１または２に記載のブーツ取付構造に用いるブーツであって、
   内周面に環状凸部が形成されたブーツ端と、
   前記ブーツ端よりも薄肉であり前記ブーツ端から延設され、前記ブーツ端内へ前記環状凸部を超えて折り返し挿入可能な可撓シート部と、を備えるブーツ。

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