JP2018039311A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
外部からの泥水等に対してシール性を確保するために、部品点数の増加を抑制しながら、防水性を向上させたステアリング装置を提供すること。
【解決手段】
ステアリング装置のハウジングとブーツとの第1シール部としての締結部と、その締結部のタイロッド側のステアリング装置のハウジングとブーツ間に互いに当接する第2シール部を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のステアリング装置内部への水等の侵入を防止するために、ステアリング装置のハウジングとタイロッドとの間に装着されるステアリングブーツを有するステアリング装置に関する。

従来のステアリングブーツは、蛇腹部の両端の大径側ブーツ取付部と小径側ブーツ取付部とをステアリング装置のハウジングとタイロッドとにそれぞれ嵌め込んで、ブーツバンドのみで各ブーツ取付部を締め付けることにより固定されている。つまり、従来のステアリングブーツでは、各ブーツ取付部とステアリング装置のハウジング、タイロッドとのブーツバンドによる締結部のみでシールを行なっている。
（例えば特許文献１）。

特開２００３−４８５４８号

しかし、このようにブーツバンドによる締結部のみでシールを行っている従来のステアリングブーツによれば、特に、ハウジングとブーツの大径側ブーツ取付部間から機器内部への水浸入ひいては機器内部部品の錆びを招くに至っているものがある。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、部品点数の増加を抑制しながら、防水性を向上させたステアリング装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のステアリング装置では、ステアリング装置のハウジング側被締結部とブーツ側被締結部とを締結部材によって締結されることにより構成される第1シール部と、その第1シール部のタイロッド側のステアリング装置のハウジングとブーツ間に互いに当接する第2シール部を設けるようにした。

部品点数の増加を抑制しながら、二重シール構造を構成することで、防水性を向上させることができる。

実施例１のステアリング装置の断面図である。 図１の装着前のブーツとハウジング部材の要部拡大断面図である。 図２のブーツとハウジング部材との装着状態を示す要部拡大断面図である。 実施例２のブーツとハウジング部材との装着状態を示す要部拡大断面図である。 実施例３のブーツとハウジング部材との装着状態を示す要部拡大断面図である。 実施例４のブーツとハウジング部材との装着状態を示す要部拡大断面図である 実施例５のブーツとハウジング部材との装着状態を示す要部拡大断面図である

以下、本発明のステアリング装置を実現する形態を、図面に示す実施例に基づき説明する。

［実施例１］
図1はステアリング装置の断面図である。
ステアリング装置は、図示しないステアリングホイールの回転に伴い長手方向（図示左右方向）に移動するラックバー４とこのラックバー４とボールジョイント７を介して連結するタイロッドにより、図示しない転舵輪を転舵するようになっている。
実施例1のブーツ１は、樹脂製であり、前記ラックバー４を収納する収納部を有するハウジング部材５と締結部材であるバンド８により締結されるブーツ１の左端部と、タイロッド4とバンド９により締結されるブーツ１の右端部との間に蛇腹部１ｂを形成し、この蛇腹部１ｂ内にステアリング装置のハウジング部材５の右端部とタイロッド４の一部と、ボールジョイント７を収納している。
図示はしないが、ハウジング部材５の左端部も同様の構成となっている。
まず、前記ハウジング部材５と前記ブーツ１の装着であるが、ハウジング側被締結部として、前記ハウジング部材５の外周の全周に形成される締結溝５ａに、前記ブーツ１の左端部に形成されたブーツ側被締結部としての内面が平面である内方突出部１ａが挿入され、前記バンド８により前記ハウジング部材５と前記ブーツ１を締結固定し、第1シール部２を構成する。
すなわち、前記ブーツ側被締結部は、前記ハウジング側被締結部を包囲するように設けられ、前記締結部材であるバンド８によりブーツ１の外周側を締結されることになる。
また、前記第1シール部２の前記タイロッド４側のハウジング部材５の右端部外周の全周に渡って、ハウジング側被当接部としての前記長手方向と略直交する方向（ラックバー６の長手方向の直交断面の中心点を通り、前記長手方向と平行な軸線を中心軸線Ｐとしたとき、当該中心軸線Ｐに対して径方向外側方向）に開口する先端円弧状の係合溝５ｂが形成されている。当該係合溝５ｂに対応するように、ブーツ1のタイロッド4側内面にもブーツ側当接部としての先端円弧状の内方への突出部１ｅが形成されており、第1シール部２を形成するバンド８の締結力により、前記係合溝５ｂに対し、前記内方への突出部１ｅが弾性変形することにより圧接され、第２シール部３を構成する。
また、前記タイロッド４と前記ブーツ１の装着も同様である。前記タイロッド４の外周に形成された締結溝４ａにブーツ1の右端部に形成された内面が平面である内方突出部１ｃが挿入され、バンド９により前記タイロッド４と前記ブーツ１を締結固定することによりシール性を確保している。

図２は図１の装着前のブーツとハウジング部材の要部拡大断面図である。
装着前の前記ブーツ１のブーツ側被締結部である前記内方突出部１ａとブーツ側当接部である前記内方への突出部１ｅの内方への突出量ｂは同一である。
また、前記内方への突出部１ｅ肉厚Ｄ２は、前記内方への突出部１ｅの両側に設けられた基部１ｊの肉厚Ｄ１より小さくしてある（Ｄ１ ＞ Ｄ２）。
さらに、ハウジング側被当接部である前記係合溝５ｂの曲率半径Ｄ４は、当接する前記内方への突出部１ｅの曲率半径Ｄ３より大きくしてある（Ｄ４ ＞ Ｄ３）。
前記係合溝の５ｂの開放側の両端には、前記ブーツ１の長手方向（図示左右方向）の移動に対し、前記ブーツ１の前記内方への突出部１ｅと当接する直線である壁部１ｋが設けてある。

図３は図２のブーツとハウジング部材との装着状態を示す拡大断面図である。
前記ハウジング部材５の前記締結溝５ａにブーツ側突出部である内方突出部１ａが挿入され、バンド８により前記ブーツ１が前記ハウジング部材５に締結固定される。このとき、装着前は内方突出量ｂが、前記内方突出部１ａと内方への突出部１ｅとも同一であり、前記係合溝５ｂの深さが前記締結溝５ａの深さより、距離ａ分浅く形成しているので、前記内方への突出部１ｅは、バンド８の締結により、弾性変形し締め代を持って前記係合溝５ｂに当接している。
また、前記第２シール部３に作用する前記ブーツ１の伸縮による引っ張り力を抑制するために、第２シール部３の前記タイロッド４側に３ヶ所の屈曲部１ｄを設けて引っ張り力を吸収するようにしている。
さらに、前記第２シール部３に作用する前記ブーツ１の伸縮による引っ張り力を抑制するために、前記屈曲部１ｄを設けた前記蛇腹部１ｂの肉厚Ｄ５を前記基部１ｊの肉厚Ｄ１より薄く形成し（Ｄ１ ＞ Ｄ５）、前記蛇腹部１ｂの剛性を第２シール部３の剛性より小さくしている。
第１シール部２と第２シール部３との間に全周に渡って径方向の隙間１ｍを設け、第１シール部を超えて侵入した水分を溜める水溜用の空間としている。

［効果］
実施例1において得られる効果について、以下に列記する。

(1) ステアリング装置のハウジング側被締結部である締結溝５ａとブーツ側被締結部である内方への突出部１ｅとを締結部材であるバンド８よって締結されることにより構成される第1シール部２と、その第1シール部２のタイロッド側のステアリング装置のハウジング部材５とブーツ１間に互いに当接する第2シール部３を設けるようにした。
よって、部品点数の増加を抑制しながら、二重シール構造を構成することで、防水性を向上させることができる。

(2) 第２シール部３のハウジング側被当接部は前記長手方向と略直交する方向に開口する係合溝５ｂであって、前記ブーツ側当接部は、前記係合溝５ｂに向かって突出する内方への突出部１ｅで構成した。
よって、前記係合溝５ｂと内方への突出部１ｅとが互いに長手方向に略直交する方向に係合することで、蛇腹部１ｂの長手方向の伸縮に対し、内方への突出部１ｅが係合溝５ｂより脱落しがたい構造とすることができる。

(3) 前記ブーツ側被締結部である内方突出部１ａは、前記ハウジング側被締結部である締結溝５ａを包囲するように設けられ、前記締結部材であるバンド８によって外周側を締結され、前記ハウジング側被当接部である係合溝５ｂは中心軸線Ｐに対し径方向外側に向かって開口し、前記中心軸線Ｐ周りに延びる外周溝である。
よって、ブーツ１はバンド８によって外周側から締付け力を受け、係合溝５ｂは、径方向外側に向かって開口し、ブーツ側当接部である内方への突出部１ｅは径方向内側に向かって突出する構造のため、バンド８によってブーツ１にかかる径方向内側の力が、前記内方への突出部１ｅを前記係合溝５ｂに押し付ける力として作用し、第２シール部３のシール性を向上することができる。

(4) 装着前は内方突出量ｂが、前記内方突出部１ａと内方への突出部１ｅとも同一であり、またハウジング部材５側の前記係合溝５ｂの深さが前記締結溝５ａ深さより、距離ａ分浅く形成している。
よって、ブーツ１の装着時には、バンド８による締結力によりブーツ１の内方への突出部１ｅは大きく弾性変形し、係合溝５ｂに圧接され締め代を有することにより、第２シール部３のシール性を更に向上させることができる。

(5) ブーツ１の前記内方への突出部１ｅの両側の基部１ｊの肉厚Ｄ１を前記内方への突出部１ｅの肉厚Ｄ２より大きくしている（Ｄ１ ＞ Ｄ２）。
よって、基部１ｊの剛性が内方への突出部１ｅの剛性に比べ、相対的に大きくなるため、蛇腹部１ｂ等からの入力（引っ張り力等）対する基部１ｊの変形が抑制される結果、その基部１ｊに支持される内方への突出部１ｅの変形、変位が抑制されることにより、第２シール部３のシール性の低下を抑制することができる。

(6) また、前記係合溝５ｂの曲率半径Ｄ４は、当接する前記内方突出部１ｅの曲率半径Ｄ３より大きくしてある（Ｄ４ ＞ Ｄ３）。
このため、前記内方への突出部１ｅを確実に前記係合溝５ｂに当接させることができるとともに、前記内方への突出部１ｅの全体が前記係合溝５ｂに当接しないため、当接部における面圧を増加させることで、さらに第２シール部３のシール性を向上することができる。

(7) 前記ハウジング部材５の係合溝５ｂは、その開放端に直線である壁部１ｋを備えている。
よって、壁部１ｋに、ブーツ１の伸縮による蛇腹部１ｂからの入力に対し、前記内方への突出部１ｅが当接することにより、この内方への突出部１ｅの前記係合溝５ｂからの脱落を抑制することができる。

(8) 前記第２シール部３の前記タイロッド４側に３ヶ所の屈曲部１ｄを設けて蛇腹部１ｂからの引っ張り力を吸収するようにしている。
このため、引っ張り力に対して屈曲部１ｄが変形することで、前記第２シール部３への引っ張り力の作用が抑制され、内方への突出部１ｅの係合溝５ｂからの脱落をさらに抑制することができる。

(9) 前記第１シール部２と第２シール部３の間に、全周に渡って径方向の隙間１ｍを設け、第１シール部２を超えて侵入する水分の水溜用の空間としている。
このため、第１シール部２を超えて侵入した水分を溜めることができるので、第２シール部３への水の侵入を抑制することができる。

(10) 前記屈曲部１ｄを設けた前記蛇腹部１ｂの肉厚Ｄ５を前記基部１ｊの肉厚Ｄ１より薄く形成し（Ｄ１ ＞ Ｄ５）、前記蛇腹部１ｂの剛性を第２シール部３の剛性より小さくしている。
これにより、前記第２シール部３への引っ張り力の作用が抑制され、前記内方への突出部１ｅの係合溝５ｂからの脱落をさらに抑制することができる。

［実施例２］
実施例２は、第１シール部２のシール性を向上させている点で、第１実施例と相違する。図４は、実施例２のブーツとハウジング部材との装着状態を示す拡大断面図である。実施例１とは異なり、係合溝５ａの底部両側に一対の長手方向Ｖ字状の係合溝５ｃを形成している。この一対の係合溝に対応するようにブーツ１の内方突出部１ａの両側に一対の長手方向Ｖ字状の突出部１ｆを形成し、前記係合溝５ａに内方突出部１ａを挿入するとともに、この一対の突出部１ｆを前記一対の係合溝５ｃに挿入し、バンド８により、ブーツ１をハウジング部材５に締結固定する。このため、第１シール部２が三重のシール構造となり、第１シール部２のシール性の確実性を高めることができる。

［実施例３］
実施例３は、第２シール部３の位置がハウジング部材５の開放端端面に設けられている点で、第１実施例と相違する。図５は、実施例３のブーツとハウジング部材との装着状態を示す拡大断面図である。実施例１とは異なり、先端円弧状の係合溝５ｄがハウジング部材５の開放端端面に設けられている。また、ハウジング部材５の前記係合溝５ｄが設けられた開放端端面に対向するブーツ１に前記係合溝５ｄに挿入される先端部の曲率半径が前記係合溝５ｄの先端部の曲率半径より小さい長手方向に突出する突出部１ｇが設けられている。この係合溝５ｄと突出部１ｇにより、第２シール部３を構成する。
実施例３も実施例１と同様に、部品点数の増加を抑制しながら、二重シール構造を構成することで、防水性を向上させることができる。
また、係合溝５ｄの曲率半径より突出部１ｇ先端の曲率半径を小さくしているため、該突出部１ｇ全体が前記係合溝５ｄと当接しないため、当接部における面圧を増加させることで、さらにシール性を向上させることができる。

［実施例４］
実施例４も、第２シール部３の位置がハウジング部材５の内周面に設けられている点で、第１実施例と相違する。図６は、実施例４のブーツとハウジング部材との装着状態を示す拡大断面図である。実施例１とは異なり、先端円弧状の係合溝５ｅがハウジング部材５の開放端部の内周面に設けられている。また、ハウジング部材５の前記係合溝５ｅが設けられた開放端部の内周面に対向するように、ブーツ１からハウジング部材５の開放端部内方へ延設された先端部に、前記係合溝５ｅに挿入される先端部の曲率半径が前記係合溝５ｅの先端部の曲率半径より小さい径外方向に突出する突出部１ｈが設けられている。この係合溝５ｅと突出部１ｈにより、第２シール部３を構成する。
なお、前記係合溝５ｅの開放端部には、第１実施例と同様、一対の直線の壁部が全周に渡り設けられている。
実施例４も実施例１と同様に、部品点数の増加を抑制しながら、二重シール構造を構成することで、防水性を向上させることができる。
また、前記係合溝５ｅの曲率半径より前記突出部１ｈ先端の曲率半径を小さくしているため、該突出部１ｈ全体が前記係合溝５ｅと当接しないため、当接部における面圧を増加させることで、さらにシール性を向上させることができる。
さらに、蛇腹部１ｂからの引っ張り力に対し、前記係合部５ｅの壁部と突出部１ｈが当接することで、突出部１ｈの係合部５ｅからの脱落を抑制することができる。
前記蛇腹部１ｂの肉厚Ｄ５を前記基部１ｊの肉厚Ｄ１より薄く形成し（Ｄ１ ＞ Ｄ５）、前記蛇腹部１ｂの剛性を第２シール部３の剛性より小さくしている。
これにより、前記第２シール部３への引っ張り力の作用が抑制され、内方突出部１ｅの係合溝５ｂからの脱落をさらに抑制することができる。

［実施例５］
実施例５は、第２シール部３の位置がハウジング部材５の開放端の内周角部に設けられている点で、第１実施例と相違する。図７は、実施例５のブーツとハウジング部材との装着状態を示す拡大断面図である。実施例１とは異なり、先端円弧状の係合溝５ｆがハウジング部材５の開放端の内周角部に設けられている。また、ハウジング部材５の前記係合溝５ｆが設けられた開放端の内周角部に対向するブーツ１に前記係合溝５ｆに挿入される先端部の曲率半径が前記係合溝５ｆの先端部の曲率半径より小さい長手方向に突出する突出部１ｉが設けられている。この係合溝５ｆと突出部１ｉにより、第２シール部３を構成する。
実施例５も実施例１と同様に、部品点数の増加を抑制しながら、二重シール構造を構成することで、防水性を向上させることができる。
また、係合溝５ｆの曲率半径より突出部１ｉ先端の曲率半径を小さくしているため、該突出部１ｉ全体が前記係合溝５ｆと当接しないため、当接部における面圧を増加させることで、さらにシール性を向上させることができる。
［他の実施例］
以上、本発明を実現するための形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

１ ブーツ
１ａ 内方突出部（ブーツ側被締結部）
１ｂ 蛇腹部
１ｄ 屈曲部
１ｅ 突出部（ブーツ側当接部）
１ｆ 長手方向の突出部
１ｇ 突出部（ブーツ側当接部）
１ｈ 突出部（ブーツ側当接部）
１ｉ 突出部（ブーツ側当接部）
１ｊ 基部
１ｋ 壁部
１ｍ 隙間
２ 第１シール部
３ 第２シール部
４ タイロッド
５ ハウジング部材
５ａ 締結溝（ハウジング側被締結部）
５ｂ 係合溝（ハウジング側被当接部）
５ｄ 係合溝（ハウジング側被当接部）
５ｅ 係合溝（ハウジング側被当接部）
５ｆ 係合溝（ハウジング側被当接部）
６ ラックバー
７ ボールジョイント（ジョイント）
８ バンド（締結部材）
Ｐ 中心軸線
Ｄ１ 基部の肉厚
Ｄ２ 突出部の肉厚
Ｄ３ 突出部の曲率半径
Ｄ４ 係合溝の曲率半径

Claims (10)

1. ステアリングホイールの回転に伴い長手方向移動することにより転舵輪を転舵させるラックバーと、
   少なくとも前記ラックバーの一部を収容し一対の端部を有するように筒状に形成されたラックバー収容部を有するハウジング部材と、
   前記ラックバーと前記転舵輪の間に設けられたタイロッドと、
   前記ラックバーと前記タイロッドの間に設けられたジョイントと、
   前記ラックバー収容部の前記端部側に設けられたハウジング側被締結部と、
   樹脂材料で形成されたブーツであって、前記ラックバーの長手方向に伸縮自在に形成された蛇腹部と、前記蛇腹部よりも前記長手方向一方側に設けられ前記ハウジング側被締結部と共に締結部材によって締結されることにより、前記被締結部と共に第1シール部を構成するブーツ側被締結部と、を有し、前記ラックバー収容部の前記端部と前記ジョイントを包囲するブーツと、
   前記ハウジング側被締結部よりも前記ラックバー収容部の前記端部側に設けられたハウジング側被当接部と、
   前記ハウジング側被当接部と対向するように前記ブーツに設けられ、前記ハウジング側被当接部と当接することにより第2シール部を構成するブーツ側当接部と、
   を有することを特徴とするステアリング装置。
2. 請求項1に記載のステアリング装置において、
   前記ハウジング側被当接部は、前記長手方向と略直交する方向に開口する係合溝であって、
   前記ブーツ側当接部は、前記係合溝に向かって突出する突出部であること
   を特徴とするステアリング装置。
3. 請求項2に記載のステアリング装置において、
   前記ラックバーの長手方向の直交断面の中心点を通り、前記長手方向と平行な軸線を中心軸線としたとき、
   前記ブーツ側被締結部は、前記ハウジング側被締結部を包囲するように設けられ、前記締結部材によって外周側を締結され、
   前記係合溝は、前記中心軸線に対する径方向外側に向かって開口し、前記中心軸線周りに延びる外周溝であること
   を特徴とするステアリング装置。
4. 請求項3に記載のステアリング装置において、
   前記突出部は、前記締結部材によって前記ブーツ側被締結部が前記ハウジング側被締結部に締結された状態において、締め代を有すること
   を特徴とするステアリング装置。
5. 請求項4に記載のステアリング装置において、
   前記ブーツは、前記長手方向において前記突出部の両側に設けられた基部を備え、
   前記中心軸線に対する径方向の厚さであるブーツの肉厚は、前記突出部の前記肉厚よりも前記基部の前記肉厚の方が大きいこと
   を特徴とするステアリング装置。
6. 請求項4に記載のステアリング装置において、
   前記係合溝は円弧状に形成され、
   前記突出部は、前記係合溝の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する円弧状に形成されていること
   を特徴とするステアリング装置。
7. 請求項2に記載のステアリング装置において、
   前記係合溝は、前記突起部よりも前記ラックバー収容部の前記端部側に設けられ、前記突起部の脱落を抑制する壁部を有すること
   を特徴とするステアリング装置。
8. 請求項2に記載のステアリング装置において、
   前記ブーツは、前記ブーツ側被締結部と前記蛇腹部の間に設けられた屈曲部を有すること
   を特徴とするステアリング装置。
9. 請求項1に記載のステアリング装置において、
   前記ラックバーの長手方向の直交断面の中心点を通り、前記長手方向と平行な軸線を中心軸線としたとき、
   前記ブーツは、前記第1シール部と前記第2シール部の間に設けられ、前記中心軸線に対する径方向において前記ブーツと前記ラックバー収容部の間に隙間を有するように形成されていること
   を特徴とするステアリング装置。
10. 請求項1に記載のステアリング装置において、
    前記ブーツは、前記ブーツ側当接部の剛性が前記蛇腹部よりも大きい剛性を有すること
    を特徴とするステアリング装置。

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