JP2020008102A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブーツの摩耗を抑制すること。【解決手段】ブーツ５は、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング１０からボールジョイント３の端まで凸部５３Ａａと凹部５３Ａｂが交互に連なるハウジング側蛇腹部５３Ａと、ボールジョイント３の端からタイロッド８９側に向けて凸部５３Ｂ２ａ，５３Ｂ１ａと凹部５３Ｂ２ｂ，５３Ｂ１ｂが交互に連なるタイロッド側蛇腹部５３Ｂと、で構成されており、タイロッド側蛇腹部５３Ｂが、ハウジング側蛇腹部５３Ａよりも肉厚ＴＢが薄く形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

車両は、運転する操作者のステアリングホイールに対する操作を車輪に伝えるための装置としてステアリング装置が設けられている。ラックアンドピニオン式のステアリング装置においては、ステアリングホイールの回転が伝達されるステアリング軸にピニオンが接続され、このピニオンにラックが噛み合っている。ラックは、車両の左右方向に延在し、ピニオンと共にハウジングに支持されており、各端部がハウジングを貫通するように設けられて左右の車輪に連結されている。そして、ラックは、ステアリングホイールの回転に伴うピニオンの回転に従って車両の左右方向に移動することで、車輪の向きを変化させる。ラックは、各端部にそれぞれボールジョイントが取り付けられ、各ボールジョイントを介してタイロッドが車両の左右方向にそれぞれ延在して車輪に連結するように設けられている。ボールジョイントは、ブーツで覆われている。ブーツは、蛇腹形状により、ラックの移動に伴って伸縮が可能で、かつボールジョイントを介したタイロッドの揺動に伴って湾曲が可能に構成されている。一般的に使用されるブーツの材料としては、エチレンプロピレンゴムやオレフィン系エラストマーが採用されている。

このような、ラックアンドピニオン式のステアリング装置のブーツは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に示されるブーツは、蛇腹部と、この蛇腹部の一端に形成されて、ハウジングの外周面に固定される第一取付部と、蛇腹部の他端に形成されて、タイロッドの外周面に固定される第二取付部とを備え、蛇腹部が、ステアリングラックとタイロッドの結合部であるボールジョイントの外周側となる部分で他の部分よりも相対的に薄肉である。

特開２００５−３１５３６４号公報

特許文献１に記載のブーツでは、蛇腹部は、ボールジョイントの外周側の肉厚が最も薄くなっている部分において大きく屈曲し、この部分の圧縮側の内周が、ボールジョイントのソケットの外周面に近接または当接する。このため、ブーツの内周面とボールジョイントとの間で摩擦が生じ、長期間に亘って使用された場合、ブーツの摩耗する可能性がある。

また、ブーツは、タイロッドが揺動することによってタイロッドの揺動方向に沿って湾曲するが、ボールジョイントからハウジング側では、タイロッドの揺動方向の反対側がボールジョイントに近づくように凹んで変形し、ブーツ全体としてＳ字形状に湾曲することがある。この場合、ブーツの内周面とボールジョイントとの間の摩擦が生じ易くなる。

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ブーツの摩耗を抑制することのできるステアリング装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様のステアリング装置は、筒状のハウジングと、前記ハウジングを貫通して延在する軸方向に移動可能に設けられるラックと、前記ラックの端部に配置されるボールジョイントと、前記ボールジョイントを介して前記ラックに対し揺動可能に設けられるタイロッドと、前記ボールジョイントを覆うブーツと、を備え、前記ブーツは、前記ラックの中立位置において、前記ハウジングから前記ボールジョイントの端まで凸部と凹部が交互に連なるハウジング側蛇腹部と、前記ボールジョイントの端から前記タイロッド側に向けて凸部と凹部が交互に連なるタイロッド側蛇腹部と、で構成されており、前記タイロッド側蛇腹部が、前記ハウジング側蛇腹部よりも肉厚が薄く形成されている。

これにより、ラックの中立位置において、タイロッドがラックの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、ハウジング側蛇腹部よりもタイロッド側蛇腹部が大きく変形し、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。タイロッドの揺動が無いまたは極めて小さい場合では、ハウジング側蛇腹部が変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ全体の位置が大きく変化することが抑制されるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。ラックが中立位置よりもタイロッド側に伸長した場合では、ハウジング側蛇腹部が変形し難く、タイロッド側蛇腹部が大きく変形することで、ボールジョイントの変曲点がタイロッド側蛇腹部を超えることはない。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、ハウジング側蛇腹部よりもタイロッド側蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した場合では、ボールジョイントがハウジング側蛇腹部の範囲で移動する。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、ハウジング側蛇腹部よりもタイロッド側蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りで曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。また、ハウジング側蛇腹部が変形し難いことから、ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した時に、ブーツがボールジョイントとハウジングとによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗を抑制できる。

上記のステアリング装置の望ましい態様として、前記タイロッド側蛇腹部は、前記タイロッドから前記ボールジョイント側に連なる第一タイロッド側蛇腹部と、前記第一タイロッド側蛇腹部と接続するように前記ボールジョイントの端から前記タイロッド側に向けて連なる第二タイロッド側蛇腹部とを有し、前記第二タイロッド側蛇腹部が、前記ハウジング側蛇腹部よりも肉厚が薄く形成されている。

これにより、ラックの中立位置において、タイロッドがラックの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、ハウジング側蛇腹部よりも第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形し、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りであって、ボールジョイントの端の近傍で曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態をより低減することができる。タイロッドの揺動が無いまたは極めて小さい場合では、ハウジング側蛇腹部が変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ全体の位置が大きく変化することが抑制されるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。ラックが中立位置よりもタイロッド側に伸長した場合では、ハウジング側蛇腹部が変形し難く、第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形することで、ボールジョイントの変曲点が第二タイロッド側蛇腹部を超えることはない。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、ハウジング側蛇腹部よりも第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りであって、ボールジョイントの端の近傍で曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態をより低減することができる。ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した場合では、ボールジョイントがハウジング側蛇腹部の範囲で移動する。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、ハウジング側蛇腹部よりも第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りであって、ボールジョイントの端の近傍で曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態をより低減することができる。また、ハウジング側蛇腹部が変形し難いことから、ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した時に、ブーツがボールジョイントとハウジングとによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗を抑制できる。

上記のステアリング装置の望ましい態様として、前記第二タイロッド側蛇腹部が、前記第一タイロッド側蛇腹部よりも肉厚が薄く形成されている。

これにより、ラックの中立位置において、タイロッドがラックの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、ハウジング側蛇腹部及び第一タイロッド側蛇腹部よりも第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形し、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りであって、ボールジョイントの端の近傍で積極的に曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態をより低減することができる。タイロッドの揺動が無いまたは極めて小さい場合では、ハウジング側蛇腹部及び第一タイロッド側蛇腹部が変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ全体の位置が大きく変化することが抑制されるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態を低減することができる。ラックが中立位置よりもタイロッド側に伸長した場合では、ハウジング側蛇腹部及び第一タイロッド側蛇腹部が変形し難く、第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形することで、ボールジョイントの変曲点が第二タイロッド側蛇腹部を超えることはない。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、ハウジング側蛇腹部及び第一タイロッド側蛇腹部よりも第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りであって、ボールジョイントの端の近傍で積極的に曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態をより低減することができる。ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した場合では、ボールジョイントがハウジング側蛇腹部の範囲で移動する。このため、この状態でタイロッドが揺動したとしても、ブーツは、ハウジング側蛇腹部及び第一タイロッド側蛇腹部よりも第二タイロッド側蛇腹部が大きく変形して、ボールジョイントの変曲点よりもタイロッド寄りであって、ボールジョイントの端の近傍で曲がるため、ブーツがボールジョイントの外周面に摺接する事態をより低減することができる。また、ハウジング側蛇腹部が変形し難いことから、ラックが中立位置よりもハウジング側に縮小した時に、ブーツがボールジョイントとハウジングとによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗を抑制できる。

上記のステアリング装置の望ましい態様として、肉厚が薄く形成されている部分の内径が、前記ハウジング側蛇腹部の内径以上に形成されている。

これにより、肉厚が薄く形成されている部分が大きく変形しても、当該部分の内周面がハウジング側蛇腹部よりもボールジョイントから遠ざかるように形成されているため、当該部分がボールジョイントに摺接する事態を低減することができる。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗を抑制することができる。

上記のステアリング装置の望ましい態様として、肉厚が薄く形成されている部分の内周面に低摩擦材の皮膜が設けられている。

これにより、万一、肉厚が薄く形成されている部分がボールジョイントに接触することがあっても、ボールジョイントが皮膜に接するので、ボールジョイントとブーツとの間の摩擦が低減される。この結果、ステアリング装置は、ブーツの摩耗を抑制できる。

本開示のステアリング装置によれば、ブーツの摩耗を抑制できる。

図１は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。 図２は、本実施形態のステアリングギアボックスの断面図である。 図３は、本実施形態のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。 図４は、本実施形態のブーツの一部を拡大した断面図である。 図５は、本実施形態のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。 図６は、変形例のブーツの一部を拡大した断面図である。 図７は、変形例のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。 図８は、変形例のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態）
図１は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図１に示すように、ステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、ユニバーサルジョイント８４と、中間シャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂと、タイロッド８９と、を備える。ステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１、ステアリングシャフト８２、ユニバーサルジョイント８４、中間シャフト８５、ユニバーサルジョイント８６、ピニオンシャフト８７、ピニオン８８ａ、ラック８８ｂ、タイロッド８９の順で連結される。

図１に示すように、ステアリングホイール８１は、ステアリングシャフト８２の一端に連結される。ステアリングシャフト８２は、他端がユニバーサルジョイント８４に連結される。ユニバーサルジョイント８４は、中間シャフト８５の一端に連結される。中間シャフト８５は、他端がユニバーサルジョイント８６に連結される。ユニバーサルジョイント８６は、ピニオンシャフト８７の一端に連結される。ピニオンシャフト８７は、他端がピニオン８８ａに連結される。ピニオン８８ａは、ラック８８ｂと噛み合う。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。タイロッド８９は、図示しないリンク機構を介して車輪に連結されている。従って、車両を運転する操作者によってステアリングホイール８１が回転操作されると、この回転運動がステアリングシャフト８２、ユニバーサルジョイント８４、中間シャフト８５、ユニバーサルジョイント８６、ピニオンシャフト８７、ピニオン８８ａの順に伝達される。

ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７から伝達される回転運動をラック８８ｂに伝達する。ラック８８ｂは、その延在方向である軸方向が車幅方向に沿って配置され、車幅方向に移動可能に設けられており、ピニオン８８ａとの噛み合いにより車幅方向に移動することでピニオン８８ａの回転運動を直進運動に変換する。従って、ラック８８ｂが軸方向に移動することによってタイロッド８９が移動し、図示しないリンク機構を介して車輪の角度、すなわち向きが変化する。

以下の説明において、ラック８８ｂの軸方向は、単に軸方向と記載される。また、軸方向に対して直交する方向は径方向と記載される。ラック８８ｂの軸は、回転軸と記載され、回転軸を中心とした円周に沿う方向は周方向と記載される。

図１に示すように、ステアリング装置８０は、さらに、電動モータ９３と、トルクセンサ９４と、車速センサ９５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、を備える。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。

電動モータ９３は、例えばブラシレスモータである。電動モータ９３は、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。電動モータ９３は、例えば後述するハウジング１０に固定される。電動モータ９３の動力は、ラック８８ｂに伝達され、軸方向にラック８８ｂを移動させる。電動モータ９３で生じたトルクにより、操作者がラック８８ｂを移動させるために要する力が小さくなる。すなわち、本実施形態のステアリング装置８０は、ラックアシスト式が採用されている。

トルクセンサ９４は、例えばピニオン８８ａに取り付けられている。トルクセンサ９４は、ピニオン８８ａに伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Controller Area Network）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、ステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に備えられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。

ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９３を制御することで、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。

なお、ステアリング装置８０は、必ずしも電動モータ９３を備えていなくてもよい。すなわち、ステアリング装置８０は、電動パワーステアリング装置でなくてもよい。

図２は、本実施形態のステアリングギアボックスの断面図である。図３及び図５は、本実施形態のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。図４及び図６は、本実施形態のブーツの一部を拡大した断面図である。図４及び図６は、図３における一点鎖線で囲む範囲αの拡大図である。なお、図２において、電動モータ９３及び電動モータ９３に付随する部材は省略されている。

図２及び図３に示すように、ステアリング装置８０は、ステアリングギアボックスを構成するハウジング１０と、ボールジョイント３と、ブーツ５と、を備える。

ハウジング１０は、筒状、詳しくは円筒状の部材である。ハウジング１０は、ピニオン８８ａが回転可能に支持されている。また、ハウジング１０は、ラック８８ｂが軸方向に移動可能に支持されている。ラック８８ｂは、ハウジング１０を貫通して軸方向に延在して設けられている。ラック８８ｂは、ステアリングホイール８１の回転操作に伴う軸方向への移動に際し、各端部がハウジング１０の各端に没入または突出する。

ボールジョイント３は、ラック８８ｂとタイロッド８９とを連結する。ボールジョイント３は、ソケット３１と、ボール３２と、を備える。ソケット３１は、ラック８８ｂの各端部に固定して接続される。ボール３２は、タイロッド８９の一端部に固定して接続される。タイロッド８９の他端部は、上述した図示しないリンク機構に接続される。ボール３２は、ソケット３１に保持される。ボール３２は、ソケット３１に対して転動できるように支持される。従って、タイロッド８９は、ソケット３１に対するボール３２の転動によりボールジョイント３を介して、ラック８８ｂの軸方向に対し全ての径方向に傾くように揺動することが可能に設けられる。

図３に示すように、ブーツ５は、ボールジョイント３を覆う筒状の部材である。ブーツ５の材料は、例えばエチレンプロピレンゴムやオレフィン系エラストマーである。ブーツ５の伸び率は、例えば２００％である。伸び率とは、材料の引張り試験において、試験片の当初の標点間距離をＬ０、破断時の標点間距離をＬとした場合に、｛（Ｌ−Ｌ０）／Ｌ０｝×１００で算出される値である。

図３に示すように、ブーツ５は、第一固定部５１と、第二固定部５２と、蛇腹部５３と、を備える。

第一固定部５１は、円筒状に形成されてブーツ５の基端部をなし、径方向でハウジング１０の端部と重なる。第一固定部５１は、径方向外側に締付部材１１が設けられる。締付部材１１は、例えば金属で形成された環状部材であって、第一固定部５１に巻き付けられる。従って、締付部材１１によって第一固定部５１がハウジング１０に取り付けられ、ブーツ５がハウジング１０に接続される。

第二固定部５２は、円筒状に形成されてブーツ５の先端部をなし、径方向でタイロッド８９の途中部と重なる。第二固定部５２は、径方向外側に締付部材１２が設けられる。締付部材１２は、例えば金属で形成された環状部材であって、第二固定部５２に巻き付けられる。従って、締付部材１２によって第二固定部５２がタイロッド８９に取り付けられ、ブーツ５がタイロッド８９に接続される。

蛇腹部５３は、ハウジング側蛇腹部５３Ａと、タイロッド側蛇腹部５３Ｂと、を有する。

ハウジング側蛇腹部５３Ａは、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング１０に取り付けられる第一固定部５１に対して一体に繋がり、ハウジング１０から軸方向に連なってボールジョイント３の端まで配置されている。ハウジング側蛇腹部５３Ａは、径方向外側に径が徐々に大きくなる凸部５３Ａａと、径方向内側に径が徐々に小さくなる凹部５３Ａｂとが軸方向に交互に複数連なることで径方向の内外に蛇行する断面形状の壁が周方向に連続して筒状に形成されている。従って、ハウジング側蛇腹部５３Ａは、凸部５３Ａａ及び凹部５３Ａｂの蛇腹形状によって軸方向や径方向に変形することが可能に形成されている。

また、本実施形態において、ハウジング側蛇腹部５３Ａは、凸部５３Ａａ間の径方向寸法である外径ＤａＡが軸方向で一定に形成されている。また、ハウジング側蛇腹部５３Ａは、凹部５３Ａｂ間の径方向寸法である内径ＤｂＡが軸方向で一定に形成されている。そして、ハウジング側蛇腹部５３Ａは、凸部５３Ａａと凹部５３Ａｂとの間の振幅ＳＡが軸方向で一定に形成されている。

ここで、ラック８８ｂの中立位置について説明する。ラック８８ｂは、上述したようにハウジング１０を貫通して軸方向に延在して設けられ、ステアリングホイール８１の回転操作に伴う軸方向への移動に際し、各端部がハウジング１０の各端に没入または突出する。このラック８８ｂは、軸方向に連続して延在する構成であり、ステアリングホイール８１の回転操作において、一端部がハウジング１０の端から突出する一方で、他端部がハウジング１０の端に没入する。ラック８８ｂは、一端部がハウジング１０の端から最も突出した形態で、他端部がハウジング１０の端に最も没入する。そして、ラック８８ｂの一端部がハウジング１０の端から最も突出し、他端部がハウジング１０の端に最も没入した形態は、ステアリングホイール８１の回転操作において最大回転位置に相当する。これに対し、ステアリングホイール８１の回転操作において中立の回転位置では、ラック８８ｂの各端部がハウジング１０の各端から同じく突出する。このラック８８ｂの各端部がハウジング１０の各端から同じく突出する位置がラック８８ｂの中立位置である。ラック８８ｂの中立位置は、ステアリングホイール８１の回転操作において中立の回転位置であって、車両が直進するように車輪が真っ直ぐになる。本実施形態では、各図において、ラック８８ｂを中立位置で示している。なお、ラック８８ｂは、端部がハウジング１０の端に没入した形態においては、ハウジング１０の筒内に固定された受部１３に対してラック８８ｂの外周に固定されたストッパ１４が当接することで他端部の没入が規制され、これにより一端部の突出も規制される。

また、ボールジョイント３の端とは、ボールジョイント３におけるソケット３１のタイロッド８９側に向く先端３１ａである。

よって、ハウジング側蛇腹部５３Ａは、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング１０に取り付けられる第一固定部５１からボールジョイント３におけるソケット３１の先端３１ａまでの間となる軸方向の寸法ＬＡの範囲に配置されている。

タイロッド側蛇腹部５３Ｂは、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２に対して一体に繋がり、タイロッド８９から軸方向に連なってボールジョイント３の端まで配置されている。よって、タイロッド側蛇腹部５３Ｂは、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２からボールジョイント３におけるソケット３１の先端３１ａまでの間となる軸方向の寸法ＬＢの範囲に配置されている。タイロッド側蛇腹部５３Ｂは、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１と、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２と、を有する。

第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２に対して一体に繋がり、タイロッド８９からボールジョイント３側に向けて配置されている。第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、タイロッド８９からボールジョイント３の端であるソケット３１の先端３１ａまでは至らない。第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、径方向外側に径が徐々に大きくなる凸部５３Ｂ１ａと、径方向内側に径が徐々に小さくなる凹部５３Ｂ１ｂとが軸方向に交互に複数連なることで径方向の内外に蛇行する断面形状の壁が周方向に連続して筒状に形成されている。従って、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、凸部５３Ｂ１ａ及び凹部５３Ｂ１ｂの蛇腹形状によって軸方向や径方向に変形することが可能に形成されている。よって、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２からタイロッド８９のボールジョイント３側の途中までの間となる軸方向の寸法ＬＢ１の範囲に配置されている。

また、本実施形態において、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、凸部５３Ｂ１ａ間の径方向寸法である外径ＤａＢ１がタイロッド８９側に向かって軸方向で漸次縮径して形成されている。また、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、凹部５３Ｂ１ｂ間の径方向寸法である内径ＤｂＢ１がタイロッド８９側に向かって軸方向で漸次縮径して形成されている。そして、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、凸部５３Ｂ１ａと凹部５３Ｂ１ｂとの間の振幅ＳＢ１が軸方向で一定に形成されている。

第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング側蛇腹部５３Ａと第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１とを接続するようにハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１に対して一体に繋がり、ボールジョイント３の端であるソケット３１の先端３１ａからタイロッド８９側に向けて配置されている。第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、径方向外側に径が徐々に大きくなる凸部５３Ｂ２ａと、径方向内側に径が徐々に小さくなる凹部５３Ｂ２ｂとが軸方向に交互に複数連なることで径方向の内外に蛇行する断面形状の壁が周方向に連続して筒状に形成されている。従って、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、凸部５３Ｂ２ａ及び凹部５３Ｂ２ｂの蛇腹形状によって軸方向や径方向に変形することが可能に形成されている。よって、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、ハウジング側蛇腹部５３Ａと一体に繋がってボールジョイント３の端であるソケット３１の先端３１ａからタイロッド８９側に向け、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１と一体に繋がってタイロッド８９の途中までの間となる軸方向の寸法ＬＢ２の範囲に配置されている。

また、本実施形態において、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、凸部５３Ｂ２ａ間の径方向寸法である外径ＤａＢ２が軸方向で一定に形成されている。また、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、凹部５３Ｂ２ｂ間の径方向寸法である内径ＤｂＢ２が軸方向で一定に形成されている。そして、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、凸部５３Ｂ２ａと凹部５３Ｂ２ｂとの間の振幅ＳＢ２が軸方向で一定に形成されている。

このように、ブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａ、及びタイロッド側蛇腹部５３Ｂ（第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１及び第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２）が、ハウジング１０に取り付けられる第一固定部５１からタイロッド８９に取り付けられる第二固定部５２の間の軸方向の寸法Ｌの範囲において、ハウジング側蛇腹部５３Ａ、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１の順で配置されて蛇腹部５３を構成する。

また、本実施形態のブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａにおいて軸方向で隣り合う凸部５３Ａａと凹部５３Ａｂの間隔であるピッチＰＡと、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１において軸方向で隣り合う凸部５３Ｂ１ａと凹部５３Ｂ１ｂの間隔であるピッチＰＢ１と、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２において軸方向で隣り合う凸部５３Ｂ２ａと凹部５３Ｂ２ｂの間隔であるピッチＰＢ２とが、それぞれ同等で均一に形成されている。

また、本実施形態のブーツ５は、図４に示すように、タイロッド側蛇腹部５３Ｂの肉厚ＴＢが、ハウジング側蛇腹部５３Ａの肉厚ＴＡに対して薄く形成されてＴＢ＜ＴＡの関係を満たす。さらに、本実施形態のブーツ５は、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の肉厚ＴＢ２が、ハウジング側蛇腹部５３Ａの肉厚ＴＡに対して薄く形成されてＴＢ２＜ＴＡの関係を満たすことが好ましい。さらに、本実施形態のブーツ５は、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の肉厚ＴＢ２が、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１の肉厚ＴＢ１に対して薄く形成されてＴＢ２＜ＴＢ１の関係を満たすことが好ましい。ＴＢ２＜ＴＢ１の関係を満たす場合、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１の肉厚ＴＢ１とハウジング側蛇腹部５３Ａの肉厚ＴＡとは同等でありＴＡ＝ＴＢ１の関係を満たす。第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２とハウジング側蛇腹部５３Ａとの境や、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２と第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１との境は、肉厚が徐々に変化して連なる。

以上説明したように、本実施形態のステアリング装置８０は、ブーツ５が、ラック８８ｂの中立位置において、ハウジング１０からボールジョイント３の端まで連なるハウジング側蛇腹部５３Ａと、ボールジョイント３の端からタイロッド８９側に向けて連なるタイロッド側蛇腹部５３Ｂと、で構成されており、タイロッド側蛇腹部５３Ｂの肉厚ＴＢが、ハウジング側蛇腹部５３Ａの肉厚ＴＡよりも薄く形成されている。この構成により、ブーツ５全体として、タイロッド側蛇腹部５３Ｂが柔軟に変形し易くなり、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難くなる。

これにより、ブーツ５は、図５に示すように、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９がラック８８ｂの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、ハウジング側蛇腹部５３Ａよりもタイロッド側蛇腹部５３Ｂが大きく変形し、ボールジョイント３の変曲点（ボール３２の中心点に相当）よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。

タイロッド８９の揺動が無いまたは極めて小さい場合では、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ５全体の位置が大きく変化することが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。

ラック８８ｂが中立位置よりもタイロッド８９側に伸長した場合では、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難く、タイロッド側蛇腹部５３Ｂが大きく変形することで、ボールジョイント３の変曲点がタイロッド側蛇腹部５３Ｂを超えることはない。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａよりもタイロッド側蛇腹部５３Ｂが大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。

ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した場合では、ボールジョイント３がハウジング側蛇腹部５３Ａの範囲で移動する。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａよりもタイロッド側蛇腹部５３Ｂが大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りで曲がる。この結果、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。また、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難いことから、ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した時に、ブーツ５がボールジョイント３とハウジング１０とによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制できる。

また、本実施形態のステアリング装置８０では、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の肉厚ＴＢ２が、ハウジング側蛇腹部５３Ａの肉厚ＴＡよりも薄く形成されていることが好ましい。

これにより、ブーツ５は、図５に示すように、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９がラック８８ｂの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、ハウジング側蛇腹部５３Ａよりも第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形し、ボールジョイント３の変曲点（ボール３２の中心点に相当）よりもタイロッド８９寄りであって、ボールジョイント３の端の近傍で曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態をより低減することができ、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。

タイロッド８９の揺動が無いまたは極めて小さい場合では、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ５全体の位置が大きく変化することが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。

ラック８８ｂが中立位置よりもタイロッド８９側に伸長した場合では、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難く、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形することで、ボールジョイント３の変曲点が第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２を超えることはない。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａよりも第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りであって、ボールジョイント３の端の近傍で曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態をより低減することができ、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。

ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した場合では、ボールジョイント３がハウジング側蛇腹部５３Ａの範囲で移動する。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａよりも第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りであって、ボールジョイント３の端の近傍で曲がる。この結果、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態をより低減することができ、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。また、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難いことから、ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した時に、ブーツ５がボールジョイント３とハウジング１０とによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制できる。

また、本実施形態のステアリング装置８０では、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の肉厚ＴＢ２が、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１の肉厚ＴＢ１よりも薄く形成されていることが好ましい。

これにより、ブーツ５は、図５に示すように、ラック８８ｂの中立位置において、タイロッド８９がラック８８ｂの軸方向に対して径方向に傾くように揺動した場合に、ハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１よりも第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形し、ボールジョイント３の変曲点（ボール３２の中心点に相当）よりもタイロッド８９寄りであって、ボールジョイント３の端の近傍で積極的に曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態をより低減することができ、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。

タイロッド８９の揺動が無いまたは極めて小さい場合では、ハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１が変形し難いことから、車両の走行時の振動によりブーツ５全体の位置が大きく変化することが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態を低減することができ、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。

ラック８８ｂが中立位置よりもタイロッド８９側に伸長した場合では、ハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１が変形し難く、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形することで、ボールジョイント３の変曲点が第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２を超えることはない。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１よりも第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りであって、ボールジョイント３の端の近傍で積極的に曲がる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態をより低減することができ、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。

ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した場合では、ボールジョイント３がハウジング側蛇腹部５３Ａの範囲で移動する。このため、この状態でタイロッド８９が揺動したとしても、ブーツ５は、ハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１よりも第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形して、ボールジョイント３の変曲点よりもタイロッド８９寄りであって、ボールジョイント３の端の近傍で曲がる。この結果、ブーツ５がボールジョイント３の外周面に摺接する事態をより低減することができ、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。また、ハウジング側蛇腹部５３Ａが変形し難いことから、ラック８８ｂが中立位置よりもハウジング１０側に縮小した時に、ブーツ５がボールジョイント３とハウジング１０とによって挟み込まれることが抑制される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制できる。

また、本実施形態のステアリング装置８０では、図６に示すように、肉厚が薄く形成されている部分の内周面に低摩擦材の皮膜５４が設けられている。図６では、ハウジング側蛇腹部５３Ａの肉厚ＴＡ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１の肉厚ＴＢ１よりも、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の肉厚ＴＢ２が薄く形成されている形態であり、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の内周側に低摩擦材の皮膜５４が設けられている。

皮膜５４は、蛇腹部５３の内周面にコーティングされる。皮膜５４は、摩擦を低減するものである。ボールジョイント３と皮膜５４との摩擦係数は、ボールジョイント３と蛇腹部５３との摩擦係数よりも小さい。例えば、皮膜５４は、フッ素を含む。または、皮膜５４は、二硫化モリブデンを含む。皮膜５４は、弾性を有する。皮膜５４の伸び率は、ブーツ５の伸び率以上である。皮膜５４は、蛇腹部５３の内周面に塗布された塗料で形成される。塗料は、合成樹脂を含む。塗料は、例えば弾性塗料である。皮膜５４の材料は、上述した材料に限られない。少なくとも、皮膜５４とボールジョイント３と摩擦係数が、蛇腹部５３とボールジョイント３との摩擦係数よりも小さければよい。

これにより、万一、肉厚が薄く形成されている部分がボールジョイント３に接触することがあっても、ボールジョイント３が皮膜５４に接するので、ボールジョイント３とブーツ５との間の摩擦が低減される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制できる。

なお、図には明示しないが，皮膜５４は、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の内周面のみでなく、ハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１の内周面にも設けられていてもよい。これにより、万一、ハウジング側蛇腹部５３Ａ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１がボールジョイント３に接触することがあっても、ボールジョイント３が皮膜５４に接するので、ボールジョイント３とブーツ５との間の摩擦が低減される。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制できる。

また、本実施形態のステアリング装置８０では、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２の肉厚ＴＢ２が、ハウジング側蛇腹部５３Ａの肉厚ＴＡ及び第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１の肉厚ＴＢ１よりも薄く形成されている場合、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２との接続位置からタイロッド８９に向けて内径ＤｂＢ１及び外径ＤａＢ１が漸次縮径して形成されていることが好ましい。

これにより、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１は、より変形し難くなり、これに対して第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２が大きく変形することから、上述した作用効果を顕著に得ることができる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗をより抑制できる。しかも、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１がタイロッド８９に向けて内径ＤｂＢ１及び外径ＤａＢ１が漸次縮径して形成されていると、ブーツ５のタイロッド８９側の外形が小さくなるため、ブーツ５の外側の他の部品との干渉を防ぐことができる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗を抑制することができる。

（変形例）
図７及び図８は、変形例のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図７に示すように、肉厚が薄く形成されている部分である第二タイロッド側蛇腹部５３Ｂ２は、内径ＤｂＢ２が、ハウジング側蛇腹部５３Ａの内径ＤｂＡ以上に形成されている。なお、図には明示しないが、第一タイロッド側蛇腹部５３Ｂ１を含むタイロッド側蛇腹部５３Ｂが肉厚が薄く形成されている部分である場合、その内径ＤｂＢ１，ＤｂＢ２がハウジング側蛇腹部５３Ａの内径ＤｂＡ以上に形成されている。なお、内径ＤｂＢ１，ＤｂＢ２がハウジング側蛇腹部５３Ａの内径ＤｂＡ以上に形成されている場合、振幅ＳＡ，ＳＢ１，ＳＢ２やピッチＰＡ，ＰＢ１，ＰＢ２は、上述した実施形態と同様の構成である。

これにより、肉厚が薄く形成されている部分が大きく変形しても、当該部分の内周面がハウジング側蛇腹部５３Ａよりもボールジョイント３から遠ざかるように形成されているため、当該部分がボールジョイント３に摺接する事態を低減することができる。この結果、ステアリング装置８０は、ブーツ５の摩耗をより抑制することができる。

また、変形例のステアリング装置８０においても、肉厚が薄く形成されている部分の内周面に低摩擦材の皮膜５４が設けられていることが好ましい。

３ ボールジョイント
５ ブーツ
１０ ハウジング
１１ 締付部材
１２ 締付部材
１３ 受部
１４ ストッパ
３１ ソケット
３１ａ 先端
３２ ボール
５１ 第一固定部
５２ 第二固定部
５３ 蛇腹部
５３Ａ ハウジング側蛇腹部
５３Ａａ 凸部
５３Ａｂ 凹部
５３Ｂ タイロッド側蛇腹部
５３Ｂ１ 第一タイロッド側蛇腹部
５３Ｂ１ａ 凸部
５３Ｂ１ｂ 凹部
５３Ｂ２ 第二タイロッド側蛇腹部
５３Ｂ２ａ 凸部
５３Ｂ２ｂ 凹部
５４ 皮膜
８０ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８４ ユニバーサルジョイント
８５ 中間シャフト
８６ ユニバーサルジョイント
８７ ピニオンシャフト
８８ａ ピニオン
８８ｂ ラック
８９ タイロッド
９３ 電動モータ
９４ トルクセンサ
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
ＤａＡ ハウジング側蛇腹部の外径
ＤｂＡ ハウジング側蛇腹部の内径
ＤａＢ１ 第一タイロッド側蛇腹部の外径
ＤｂＢ１ 第一タイロッド側蛇腹部の内径
ＤａＢ２ 第二タイロッド側蛇腹部の外径
ＤｂＢ２ 第二タイロッド側蛇腹部の内径
Ｌ 蛇腹部の軸方向の寸法
ＬＡ ハウジング側蛇腹部の軸方向の寸法
ＬＢ タイロッド側蛇腹部の軸方向の寸法
ＬＢ１ 第一タイロッド側蛇腹部の軸方向の寸法
ＬＢ２ 第二タイロッド側蛇腹部の軸方向の寸法
ＰＡ ハウジング側蛇腹部のピッチ
ＰＢ１ 第一タイロッド側蛇腹部のピッチ
ＰＢ２ 第二タイロッド側蛇腹部のピッチ
ＳＡ ハウジング側蛇腹部の振幅
ＳＢ１ 第一タイロッド側蛇腹部の振幅
ＳＢ２ 第二タイロッド側蛇腹部の振幅
ＴＡ ハウジング側蛇腹部の肉厚
ＴＢ タイロッド側蛇腹部の肉厚
ＴＢ１ 第一タイロッド側蛇腹部の肉厚
ＴＢ２ 第二タイロッド側蛇腹部の肉厚

Claims (5)

1. 筒状のハウジングと、
   前記ハウジングを貫通して延在する軸方向に移動可能に設けられるラックと、
   前記ラックの端部に配置されるボールジョイントと、
   前記ボールジョイントを介して前記ラックに対し揺動可能に設けられるタイロッドと、
   前記ボールジョイントを覆うブーツと、
   を備え、
   前記ブーツは、前記ラックの中立位置において、前記ハウジングから前記ボールジョイントの端まで凸部と凹部が交互に連なるハウジング側蛇腹部と、前記ボールジョイントの端から前記タイロッド側に向けて凸部と凹部が交互に連なるタイロッド側蛇腹部と、で構成されており、前記タイロッド側蛇腹部が、前記ハウジング側蛇腹部よりも肉厚が薄く形成されている
   ステアリング装置。
2. 前記タイロッド側蛇腹部は、前記タイロッドから前記ボールジョイント側に連なる第一タイロッド側蛇腹部と、前記第一タイロッド側蛇腹部と接続するように前記ボールジョイントの端から前記タイロッド側に向けて連なる第二タイロッド側蛇腹部とを有し、
   前記第二タイロッド側蛇腹部が、前記ハウジング側蛇腹部よりも肉厚が薄く形成されている
   請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記第二タイロッド側蛇腹部が、前記第一タイロッド側蛇腹部よりも肉厚が薄く形成されている
   請求項２に記載のステアリング装置。
4. 肉厚が薄く形成されている部分の内径が、前記ハウジング側蛇腹部の内径以上に形成されている
   請求項１から３のいずれか１項に記載のステアリング装置。
5. 肉厚が薄く形成されている部分の内周面に低摩擦材の皮膜が設けられている
   請求項１から４のいずれか１項に記載のステアリング装置。

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