JP2600317Y2 - ベローズの取り付け構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、伸縮可能な筒形の蛇腹
部を備えたベローズの取り付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】伸縮可能な筒形の蛇腹部と、この蛇腹部
に連なる円筒部とを備え、その円筒部に円筒形の被取り
付け側部材を挿入し、その円筒部の外周に金属製ベルト
を巻付けることで被取り付け側部材に固定されるベロー
ズが従来より用いられている。このようなベローズの材
質として従来はゴムを主体としたものが用いられていた
が、成形が容易で強度に優れることから熱可塑性の合成
樹脂を主体としたものが用いられるようになってきてい
る。しかし、熱可塑性樹脂はゴムに比べ弾性に劣ること
から、ベローズの円筒部と被取り付け側部材との間のシ
ール性を向上するため、その円筒部の外周に金属製のベ
ルトを巻き付け、円筒部の内周に環状凸部を形成し、そ
の環状凸部と被取り付け側部材との間におけるベルトの
締め付け力に基づく面圧を大きくしてシール機能の向上
を図ることが提案されている（特開平２−２２１７６６
号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、ベローズを熱
可塑性樹脂製とした場合、圧縮永久歪率が大きいことか
ら長期使用するとクリープによって環状凸部と被取り付
け側部材との間の面圧が低下する。また、円筒部外周へ
のベルトの巻き付け作業は通常人手により行なわれるた
め、ベルトが環状凸部に沿って巻き付けられず、円筒部
の内周に形成される環状凸部に沿うベルトの締め付け力
の不均一性が増大する場合がある。そうすると、環状凸
部と被取り付け側部材との間の面圧が長期使用により低
下し、その環状凸部と被取り付け側部材との間において
局所的にシール機能を奏することができなくなる虞があ
る。

【０００４】本考案は上記従来技術の課題を解決するこ
とのできるベローズの取り付け構造を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案の特徴とするとこ
ろは、伸縮可能な筒形の蛇腹部と、この蛇腹部に連なる
円筒部とを備える熱可塑性樹脂製ベローズにおいて、そ
の円筒部に被取り付け側部材が挿入され、その円筒部の
外周にゴム製の環状部材が嵌合され、その環状部材より
も前記ベローズの方が弾性が少なくされ、そのゴム製環
状部材の外周に金属製のベルトが巻き付けられ、その円
筒部の軸方向を幅方向として、そのベルトの幅方向両端
間にゴム製環状部材の両端が位置され、そのベルトの締
め付けによりベローズが被取り付け側部材に固定され、
そのベルトの締め付け力による円筒部の内周の幅方向中
間部と被取り付け側部材との間の面圧が、円筒部の内周
の幅方向両端部と被取り付け側部材との間の面圧よりも
大きくなるように、そのベルトの締め付け前において
は、ベルトの幅方向両端とゴム製環状部材との間の内周
面とベローズの外周面との間に隙間が形成されている点
にある。

【０００６】

【作用】本考案の構成によれば、円筒部の外周に嵌合さ
れたゴム製環状部材にベルトを巻き付けることで、ベル
トの締め付け力をゴム製環状部材を介し円筒部の内周の
幅方向中間部と被取り付け側部材との間に作用させるこ
とができる。これにより、周方向に沿うベルトの締め付
け力の不均一性をゴム製環状部材の弾性により小さく
し、円筒部の内周の幅方向中間部と被取り付け側部材と
の間の面圧を均一化できる。また、そのベルトの幅方向
両端間にゴム製環状部材の両端が位置され、そのベルト
の締め付け前においては、ベルトの幅方向両端とゴム製
環状部材との間の内周面とベローズの外周面との間に隙
間が形成されているので、ベルトの締め付け力を円筒部
の内周の幅方向中間部と被取り付け側部材との間だけで
なく、円筒部の内周の幅方向両端部と被取り付け側部材
との間にも作用させ、これにより、円筒部の内周の幅方
向中間部と被取り付け側部材との間の面圧を、円筒部の
内周の幅方向両端部と被取り付け側部材との間の面圧よ
りも大きくし、その円筒部の内周の幅方向中間部と被取
り付け側部材との間では全域に亘って一定以上のベルト
の締め付け力を均一に作用させることができる。よっ
て、長期使用によるクリープによって円筒部の内周の幅
方向両端部と被取り付け側部材との間でシール機能を奏
することができなくなっても、その円筒部の内周の幅方
向中間部と被取り付け側部材との間では局所的なシール
性能の低下を生じることなくシール機能を奏することが
できる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

【０００８】図４に示すラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置１は、操舵用ハンドルに連結される入力
軸２と、この入力軸２の回転により回転するピニオン３
と、このピニオン３に噛み合うラック４と、このラック
４を覆うハウジング５とを備えている。そのラック４の
各端はハウジング５の両端に形成された開口５ａ、５ｂ
から突出し、その各突出端にボールジョイント６、７を
介してタイロッド８、９が取り付けられ、そのタイロッ
ド８、９を介して操舵用車輪に連結される。これによ
り、その入力軸２の回転によりピニオン３が回転してラ
ック４が車両幅方向に移動することで車両の操舵を行な
うことができる。

【０００９】そのハウジング５の内周とラック４の外周
との間をシールする一対のシール部材１０、１１が設け
られ、このシール部材１０、１１の間においてラック４
にピストン１２が取り付けられている。これにより、両
シール部材１０、１１の間にピストン１２によって仕切
られる一対の油室１３、１４が形成されている。また、
入力軸２の外周に公知のコントロールバルブ１５が設け
られている。このバルブ１５は圧油供給用ポンプに接続
されると共に、各油室１３、１４に配管１６、１７を介
して接続され、操舵方向と操舵抵抗に応じて油室１３、
１４の一方に圧油を供給し、他方から油をタンクに還流
する。そのピストン１２に作用する油圧により操舵補助
力を付与する。

【００１０】そのハウジング５の各端部とタイロッド
８、９との間はベローズ２０、２１により覆われてい
る。各ベローズ２０、２１は熱可塑性の合成樹脂材から
成形されている。各ベローズ２０、２１は、一端がハウ
ジング５に連結され、他端がタイロッド８、９に連結さ
れ、ラック４の車両幅方向移動によって伸縮する。すな
わち、各ベローズ２０、２１は図３に示すように中央部
が筒形の蛇腹部３０とされ、両端部が蛇腹部３０に連な
る円筒部３１、３２とされている。一端側の円筒部３１
にハウジング５の円筒形端部（被取り付け側部材）が挿
入され、他端側の円筒部３２にタイロッド８、９の円柱
形端部（被取り付け側部材）が挿入される。本実施例で
は、各ベローズ２０、２１は図５に示すような成形型６
０内でブロー成形されることで製造され、キャビティ内
に樹脂を射出する射出成形に比べ成形型のコストが低減
されている。

【００１１】そのハウジング５の端部が挿入される側の
円筒部３１の外周にベルト３３が巻付けられ、このベル
ト３３の締め付け力に基づき円筒部３１の内周はハウジ
ング５に押し付けられ、これにより各ベローズ２０、２
１はハウジング５に固定される。また、そのタイロッド
８、９の端部が挿入される側の円筒部３２の外周にベル
ト３５が巻き付けられ、そのベルト３５の締め付け力に
基づき円筒部３２の内周はタイロッド８、９に押し付け
られ、これにより各ベローズ２０、２１はタイロッド
８、９に固定される。

【００１２】各円筒部３１、３２の被取り付け側部材
５、８、９に対する取り付け構造は同様なので、ハウジ
ング５の一端部に対する取り付け構造を以下に代表とし
て説明する。図１の（１）に示すように、その円筒部３
１の外周に２条の環状凸部４１、４２が形成され、両凸
部４１、４２間の周溝４３にゴム製の環状部材４０が嵌
合されている。そのゴム製環状部材４０は周方向に連な
ったものであってもよいし、あるいは割りが入ったもの
であってもよい。そのゴム製環状部材４０の外周に前記
ベルト３３が、そのベルト３３の幅方向両端３３ａ、３
３ｂ間にゴム製環状部材４０の両端４０ａ、４０ｂが位
置するように巻き付けられる。その円筒部３１の外周の
環状凸部４１、４２の外周面とゴム製環状部材４０の外
周面との段差δ１は、ベルト３３による締め付けによ
り、円筒部３１の内周の幅方向両端部３１ｂ、３１ｃを
ハウジング５に押し付け、その間のシールを行なうこと
ができる寸法にする。本実施例では、図２に示すように
ベルト３３は長方形の板金材を円形に曲げ、一端と中途
部とに外方への突出部３４、３５を形成し、両突出部３
４、３５に頭部付ボルト３６を挿通すると共に、その挿
通端にナット３７をねじ合わせることで構成されてい
る。これにより、そのボルト３６のねじ込みによりベル
ト３３によって円筒部３１を締め付けると、図１の
（２）に示すように円筒部３１の内周はハウジング５の
外周に押し付けられる。この際、ベルト３３はゴム製環
状部材４０を介し円筒部３１の幅方向中間部３１ａとハ
ウジング５との間に締め付け力を作用させると共に、前
記２条の環状凸部４１、４２を介し円筒部３１の内周の
幅方向両端部３１ｂ、３１ｃとハウジング５との間に締
め付け力を作用させる。

【００１３】上記構成によれば、円筒部３１の外周に嵌
合されたゴム製環状部材４０にベルト３３を巻き付ける
ことで、ベルト３３の締め付け力をゴム製環状部材４０
を介し円筒部３１の内周の幅方向中間部３１ａと被取り
付け側部材５との間に作用させることができる。これに
より、周方向に沿うベルト３３の締め付け力の不均一性
をゴム製環状部材４０の弾性により小さくし、円筒部３
１の内周の幅方向中間部３１ａと被取り付け側部材５と
の間の面圧を均一化できる。また、その円筒部３１の軸
方向を幅方向として、そのベルト３３の幅方向両端３３
ａ、３３ｂ間にゴム製環状部材４０の両端４０ａ、４０
ｂが位置され、そのベルト３３の締め付け前において
は、ベルト３３の幅方向両端３３ａ、３３ｂとゴム製環
状部材４０との間の内周面とベローズ２０の外周面との
間に上記段差δ１に対応する隙間が形成されているの
で、ベルト３３の締め付け力を円筒部３１の内周の幅方
向中間部３１ａと被取り付け側部材５との間だけでな
く、円筒部３１の内周の幅方向両端部３１ｂ、３１ｃと
被取り付け側部材５との間にも作用させ、これにより、
円筒部３１の内周の幅方向中間部３１ａと被取り付け側
部材５との間の面圧を、円筒部３１の内周の幅方向両端
部３１ｂ、３１ｃと被取り付け側部材５との間の面圧よ
りも大きくし、その円筒部３１の内周の幅方向中間部３
１ａと被取り付け側部材５との間では全域に亘って一定
以上のベルトの締め付け力を均一に作用させることがで
きる。よって、長期使用によるクリープによって円筒部
３１の内周の幅方向両端部３１ｂ、３１ｃと被取り付け
側部材５との間でシール機能を奏することができなくな
っても、その円筒部３１の内周の幅方向中間部３１ａと
被取り付け側部材５との間では局所的なシール性能の低
下を生じることなくシール機能を奏することができる。

【００１４】図６は本考案の第１変形例を示し、上記実
施例と同様部分は同一符号で示し、相違点を説明する。
図６の（１）に示すように、その円筒部３１の外周に環
状の周溝５１が形成され、この周溝５１内にゴム製の環
状部材４０が嵌合されている。そのゴム製環状部材４０
の外周にベルト３３が、そのベルト３３の幅方向両端３
３ａ、３３ｂ間にゴム製環状部材４０の両端４０ａ、４
０ｂが位置するように巻き付けられる。その円筒部３１
の外周面とゴム製環状部材４０の外周面との段差δ２
は、ベルト３３による締め付けにより、円筒部３１の内
周の幅方向両端部３１ｂ、３１ｃをハウジング５に押し
付け、その間のシールを行なうことができる寸法にす
る。本実施例では、そのベルト３３によって円筒部３１
を締め付けると、図６の（２）に示すように円筒部３１
の内周はハウジング５の外周に押し付けられる。この
際、ベルト３３はゴム製環状部材４０を介し円筒部３１
の幅方向中間部３１ａとハウジング５との間に締め付け
力を作用させると共に、直接に円筒部３１の内周の幅方
向両端部３１ｂ、３１ｃとハウジング５との間に締め付
け力を作用させる。

【００１５】図７は本考案の第２変形例を示し、上記実
施例と同様部分は同一符号で示し、相違点を説明する。
図７の（１）に示すように、その円筒部３１の外周にゴ
ム製の環状部材４０′が嵌合されている。そのゴム製環
状部材４０′の外周にベルト３３が、そのベルト３３の
幅方向両端３３ａ、３３ｂ間にゴム製環状部材４０′の
両端４０ａ′、４０ｂ′が位置するように巻き付けられ
る。そのゴム製環状部材４０′の厚さｔは、ベルト３３
による締め付けにより、円筒部３１の内周の幅方向両端
部３１ｂ、３１ｃをハウジング５に押し付け、その間の
シールを行なうことができる寸法にする。本実施例で
は、そのベルト３３によって円筒部３１を締め付ける
と、図７の（２）に示すように円筒部３１の内周はハウ
ジング５の外周に押し付けられる。この際、ベルト３３
はゴム製環状部材４０′を介し円筒部３１の幅方向中間
部３１ａとハウジング５との間に締め付け力を作用させ
ると共に、直接に円筒部３１の内周の幅方向両端部３１
ｂ、３１ｃとハウジング５との間に締め付け力を作用さ
せる。

【００１６】上記各変形例によっても、前述の実施例と
同様の作用により、長期使用によるクリープによって円
筒部３１の内周の幅方向両端部３１ｂ、３１ｃと被取り
付け側部材５との間でシール機能を奏することができな
くなっても、その円筒部３１の内周の幅方向中間部３１
ａと被取り付け側部材５との間では局所的なシール性能
の低下を生じることなくシール機能を奏することができ
る。

【００１７】なお、本考案は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例ではベローズの両端の
円筒部に本考案を適用したが、どちらか一端にのみ適用
してもよい。また、ステアリング装置以外の例えば伝動
装置の等速自在継手を覆うベローズにも本考案を適用で
きる。また、ベルトの構造は図２に示すものに限定され
ない。

【００１８】

【考案の効果】本考案のベローズの取り付け構造によれ
ば、ベローズをゴムに比べて弾性が少なく圧縮永久歪み
が生じ易い熱可塑性樹脂材により成形する場合におい
て、長期に亘り円筒部の内周と被取り付け側部材との間
のシール機能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例のベローズの取り付け構造の断
面図

【図２】本考案の実施例のベルトの正面図

【図３】本考案の実施例のベローズの断面図

【図４】本考案の実施例のステアリング装置の断面図

【図５】本考案の実施例のベローズ成形型

【図６】本考案の第１変形例のベローズの取り付け構造
の断面図

【図７】本考案の第２変形例のベローズの取り付け構造
の断面図

【符号の説明】

２０、２１ ベローズ ３０ 蛇腹部 ３１、３２ 円筒部 ３３、３５ ベルト ４０、４０′ ゴム製環状部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−160218（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−64362（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−181004（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−128537（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16J 3/00 - 3/06 F16J 15/50 - 15/52 F16D 3/84

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸縮可能な筒形の蛇腹部と、この蛇腹部
   に連なる円筒部とを備える熱可塑性樹脂製ベローズにお
   いて、その円筒部に被取り付け側部材が挿入され、その
   円筒部の外周にゴム製の環状部材が嵌合され、その環状
   部材よりも前記ベローズの方が弾性が少なくされ、その
   ゴム製環状部材の外周に金属製のベルトが巻き付けら
   れ、その円筒部の軸方向を幅方向として、そのベルトの
   幅方向両端間にゴム製環状部材の両端が位置され、その
   ベルトの締め付けによりベローズが被取り付け側部材に
   固定され、そのベルトの締め付け力による円筒部の内周
   の幅方向中間部と被取り付け側部材との間の面圧が、円
   筒部の内周の幅方向両端部と被取り付け側部材との間の
   面圧よりも大きくなるように、そのベルトの締め付け前
   においては、ベルトの幅方向両端とゴム製環状部材との
   間の内周面とベローズの外周面との間に隙間が形成され
   ていることを特徴とするベローズの取り付け構造。