JP4079536B2

JP4079536B2 - Seal structure of tie rod mounting part in center take-off type power steering system

Info

Publication number: JP4079536B2
Application number: JP00105499A
Authority: JP
Inventors: 裕志藤田; 義隆坪井
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 1999-01-06
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2019-01-06
Also published as: JP2000198454A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、車両用のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造に関し、さらに詳しくは、ダストブーツの伸縮に起因する防水性能の低下を防止して、シールの信頼性を向上させたセンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造は、次のように構成されていた（特願平９−１５３２９２号参照）。
【０００３】
図７において、左右一対のタイロッド08、08の各内方端が、ギヤボックスハウジング03の長さ方向に沿って形成された切欠き溝（長孔）06内を摺動するガイドシュー07を貫通する左右一対のボルト09、09により、それぞれラックシャフト04に連結され、ガイドシュー07によりガイドされながら、ラックシャフト04の左右動に応じて左右動するようになっている。
【０００４】
ガイドシュー07と左右一対のタイロッド08、08の各内方端との間には、ダストブーツ010 の略中央部が、左右一対のボルト09、09により貫通されて挟持されている。そして、ダストブーツ010 と左右一対のタイロッド08、08の各内方端との間には、座金013 が介装され、ガイドシュー07と各ボルト09との間およびダストブーツ010 と各ボルト09との間には、カラー011 が、ラックシャフト04とガイドシュー07とダストブーツ010 とに跨がって嵌装されている。
【０００５】
カラー011 の一端部（図７において下端部）は、ダストブーツ010 から突出して座金013 に当接させられている。また、ダストブーツ010 には、カラー011 の一端部を囲み座金013 に当接するようにして、環状突壁015 が形成されている。
【０００６】
したがって、図８に図示されるように、いま、Ａ方向から浸入しようとする水は、座金013 と左右一対のタイロッド08、08の各内方端との当接により阻止され、また、Ｂ方向から浸入しようとする水は、座金013 とカラー011 の一端部との当接および座金013 とダストブーツ010 の環状突壁015 との当接により阻止される。このようにして、ダストブーツ010 内牽いてはギヤボックスハウジング03内への水の浸入が阻止されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造は、前記のように構成されているので、ラックシャフト04の左右動によりカラー011 を介してダストブーツ010 に力が伝達されて、ダストブーツ010 がラックシャフト04の最大ストロークのラックエンドにまで伸縮したとき、図８に図示されるように、例えば、ダストブーツ010 からの圧縮反力Ｆがシール構造に作用して、該シール構造の各部にストレスを生じさせ、該シール構造を破壊して、防水性能を低下させる虞が生じていた。なお、図８において、矢印Ｄは、ラックシャフト04およびタイロッド08、08の移動方向を示している。
【０００８】
特に座金013 とダストブーツ010 の環状突壁015 との当接部においては、ダストブーツ010 の内面側がガイドシュー07により押さえられているので、圧縮反力Ｆは、ダストブーツ010 の外面側の座金013 と当接する方向に作用して、座金013 の外周部を外方（タイロッド08、08側）に湾曲するように変形させる。
【０００９】
座金013 がこのような変形を受けることにより、座金013 と環状突壁015 との当接部に隙間が生じて、Ｂ方向から浸入しようとする水が、この隙間を介してダストブーツ010 内牽いてはギヤボックスハウジング03内に侵入する事態が生ずる。
【００１０】
このような事態は、前記シール構造に引っ張り反力が作用する場合にも、同様に生じる。そして、このような事態の発生により、センターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造に対する信頼性が損なわれる虞があった。
【００１１】
本願の発明は、従来のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造が有する前記のような問題点を解決して、ラックシャフトの左右動によりカラーを介してダストブーツに力が伝達されて、ダストブーツがラックシャフトの最大ストロークのラックエンドにまで伸縮したときにも、該シール構造にストレスが生じないようにして、防水性能を維持し、シールの信頼性を向上させた、センターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような課題を解決したステアリング装置のギヤハウジングのシール構造に係り、その請求項１に記載された発明は、左右一対のタイロッドの各内方端が、ギヤボックスハウジングの長さ方向に沿って形成された長孔内を摺動するガイドシューを貫通するボルトにより、それぞれラックシャフトに連結され、前記ガイドシューによりガイドされながら、前記ラックシャフトの左右動に応じて左右動するようにされ、前記ガイドシューと前記左右一対のタイロッドの各内方端との間に、ダストブーツの中央部が、前記ボルトにより貫通されて挟持され、前記ダストブーツと前記左右一対のタイロッドの各内方端との間に、座金が、前記ボルトにより貫通されて介装され、前記ガイドシューと前記ボルトとの間および前記ダストブーツと前記ボルトとの間に、カラーが、前記ラックシャフトと前記ガイドシューと前記ダストブーツとに跨がって嵌装され、前記カラーの一端部が、前記ダストブーツから突出して前記座金に当接するようにされてなるセンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造において、前記ダストブーツには、前記カラーの一端部を囲み前記座金に当接するようにして、第１の環状突壁が形成され、また、前記第１の環状突壁を囲み前記座金に外接するようにして、第２の環状突壁が形成されたことを特徴とするセンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造である。
【００１３】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、センターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造において、ダストブーツには、カラーの一端部を囲み座金に当接するようにして、第１の環状突壁が形成され、また、第１の環状突壁を囲み座金に外接するようにして、第２の環状突壁が形成される。
【００１４】
この結果、ラックシャフトの左右動によりカラーを介してダストブーツに力が伝達されて、ダストブーツがラックシャフトの最大ストロークのラックエンドにまで伸縮したときにも、ダストブーツからの圧縮反力は、第２の環状突壁から座金に、座金の径方向に直接入力されることになり、座金の外周部を外方（タイロッド側）に湾曲するように変形させることがない。
【００１５】
これにより、ダストブーツの第１の環状突壁と座金との当接部、カラーの一端部と座金との当接部、左右一対のタイロッドの各内方端と座金との当接部等から構成されるタイロッド取付部のシール構造におけるストレスの発生が大きく軽減されて、防水性能が維持され、シールの信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、ダストブーツの第１の環状突壁と第２の環状突壁との間の環状括れ部は、肉厚が相対的に薄いので、この部分の剛性が小さくなり、ダストブーツからの圧縮反力が第２の環状突壁に作用することによる該第２の環状突壁の撓みは、この部分で吸収されるので、第１の環状突壁に伝播することはほとんどなくなり、この面からも、ダストブーツの第１の環状突壁と座金との当接部やカラーの一端部と座金との当接部等におけるストレスの発生が大きく軽減されて、タイロッド取付部のシール構造の防水性能がさらによく維持され、シールの信頼性をさらに向上させることができる。
【００１７】
また、ダストブーツからの引っ張り反力は、圧縮反力が作用した側と反対側の第２の環状突壁から座金に、座金の径方向に入力されることになり、この引っ張り反力が隣接する他方の第２の環状突壁を有するタイロッド取付部のシール構造に伝播するのを防止することができる。
【００１８】
さらに、請求項２記載のように請求項１記載の発明を構成することにより、ダストブーツには、一対の第２の環状突壁の間を接続する突壁がさらに形成される。
【００１９】
この結果、一対の第２の環状突壁が形成される部分のダストブーツの剛性を高めることができるとともに、一方の第２の環状突壁に作用する引っ張り反力が、隣接する他方の第２の環状突壁を有するタイロッド取付部のシール構造に伝播するのをさらに良く防止することができる。
【００２０】
さらにまた、請求項３記載のように請求項１または請求項２記載の発明を構成することにより、ダストブーツの中央部は、軸方向両端側がやや拡径された円筒状に形成され、ボルトにより貫通される部分を除いたその外周面には、周方向に間隔を置いて、軸方向に沿って複数本の突条が形成される。
【００２１】
この結果、ダストブーツの中央部の剛性が向上するので、この部分のへたりが生ずることがない。これにより、ラックシャフトの左右動によりカラーを介してダストブーツに力が伝達されたとき、ダストブーツが滑らかに伸縮して、ギヤボックスハウジングの外周面と接触することがなく、接触による損耗を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図６に図示される本願の請求項１ないし請求項３に記載された発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるタイロッド取付部のシール構造が適用されたセンターテイクオフ型パワーステアリング装置の要部を切断して示す正面図、図２は、図１の要部の拡大図、３は、図２のさらに要部の拡大図、図４は、図１のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置に使用されるダストブーツの縦断面図であって、図６のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線矢視断面図、図６は、図４のＡ方向から見た側面図である。
【００２３】
図１および図２において、本実施形態におけるタイロッド取付部のシール構造が適用されたセンターテイクオフ型パワーステアリング装置１は、ラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置であって、図示されない車両のハンドルに連結された操舵入力軸２が、ギヤボックスハウジング３のトルクセンサー収容部分３b 内において、図示されない操舵出力軸とトーションバーを介して連結されており、該操舵出力軸に形成されたピニオンと噛み合うラックを一方端部寄りに有するラックシャフト４が、ギヤボックスハウジング３のラックシャフト収容部分３a 内に、図１において左右摺動自在に収容されている。操舵出力軸には、電動機５から車速もしくは内燃機関の回転速度に応じた操舵補助力も入力されている。
【００２４】
ギヤボックスハウジング３のラックシャフト収容部分３a には、その長さ方向中央より図１においてやや左寄りに、切欠き溝（長孔）６が所定長にわたって形成されており、該切欠き溝６内を、ガイドシュー７が、ラックシャフト４と一体に左右動することができるようになっている。
【００２５】
ガイドシュー７は、左右一対のタイロッド８、８の各内方端（ギヤボックスハウジング３のラックシャフト収容部分３a の略中央部寄り端）であるラックシャフト４への取付部を、ラックシャフト４と一体に左右動し得るようにガイドするものであって、左右一対のタイロッド８、８の各内方端とガイドシュー７とは、左右一対のボルト９、９によりそれぞれ貫通されて、これらのボルト９、９の先端のネジ部がラックシャフト４のネジ孔に螺着されることにより、ラックシャフト４に一体に取り付けられている。
【００２６】
なお、ガイドシュー７は、詳細には図示されていないが、両端部が半円形に輪郭付けられ、左右一対のタイロッド８、８の各内方端間にまたがる細長の板体であって、その中央部分には、円孔が打ち抜かれているので、図１ないし図３において、その部分が白抜きで示されている。
【００２７】
したがって、いま、車両のハンドルが操舵されて、ラックシャフト４のラックが操舵出力軸のピニオンと噛み合い、ラックシャフト４が左右動したときには、該左右動に従ってガイドシュー７とタイロッド８、８とが一体に左右動して、図示されないリンク機構を介して左右車輪の転舵が行なわれる。
【００２８】
また、ガイドシュー７と左右一対のタイロッド８、８の各内方端との間には、ギヤボックスハウジング３のラックシャフト収容部分３a の主要部分を覆うダストブーツ10の中央部（蛇腹が形成されていない部分）が、ボルト９、９により貫通されて挟着されており、これにより、ダストブーツ10の左右各半部が、ラックシャフト４およびタイロッド８、８の左右動に応じて伸縮し得るようになっている。
【００２９】
さらに、タイロッド８、８の各内方端、ダストブーツ10、ガイドシュー７がボルト９、９によりラックシャフト４に一体に取り付けられ連結されるに際しては、タイロッド８、８の各内方端の片側に共通の座金12、他の片側のダストブーツ10との間に左右一対の座金13、13が、ボルト９、９により貫通されてそれぞれ介装され、また、ガイドシュー７とボルト９との間およびダストブーツ10とボルト９との間に、カラー11が、ラックシャフト４とガイドシュー７とダストブーツ10とに跨がって嵌装されている。カラー11の一端部（図２において下端部）は、ダストブーツ10から突出していて、その平坦な下端面が座金13に当接して、水の侵入を阻止する１つのシール部を構成している。
【００３０】
タイロッド８、８の各内方端には、そのボルト孔とボルト９との間に２種類の鉄製のブッシュ16、17が介装されており、これらのブッシュ16、17の両端面は平坦面にされて、共通の座金12および座金13にそれぞれ接している。
【００３１】
したがって、座金13は、実際には、タイロッド８、８の各内方端のブッシュ16、17とダストブーツ10との間に介装されていて、ボルト９、９がラックシャフト４に螺着されることにより、後述するダストブーツ10の第１の環状突壁15との当接を介して、これらの間に挟持されている。ブッシュ16、17と座金13との当接部は、水の侵入を阻止するもう１つのシール部を構成している。
【００３２】
ダストブーツ10の中央部は、図１および図４に図示されるように、軸方向両端側がやや拡径された円筒状に形成されており、ボルト９、９により貫通される部分を除いたその外周面には、図５に図示されるように、周方向に間隔を置いて、軸線方向に沿って複数本の突条19、19・・・が膨出形成されている。
【００３３】
次に、ダストブーツ10と座金13との間に形成されるシール構造について説明する。
このシール構造は、左右一対のタイロッド８、８の左右いずれの側においても同様であるので、以下においては、図１および図２において右方のタイロッド８側のシール構造について、図２および図３を参照しつつ説明する。
【００３４】
ダストブーツ10には、カラー11の一端部を囲み座金13に当接するようにして、第１の環状突壁15が形成されている。また、この第１の環状突壁15を囲み座金13に外接するようにして、第２の環状突壁18が形成されている。
【００３５】
第１の環状突壁15の下端面は、平坦面に形成されていて、この平坦面が座金13に当接して、水の侵入を阻止するさらにもう１つのシール部を構成している。第２の環状突壁18の断面積は、第１の環状突壁15の断面積よりも大きくされて、第２の環状突壁18の剛性が大きくなるようにされている。
【００３６】
第２の環状突壁18が座金13に外接する部分は、シール機能も部分的に発揮するが、主として、ラックシャフト４の左右動によりカラー11を介してダストブーツ10に力が伝達されて該ダストブーツ10が伸縮したとき、該ダストブーツ10から圧縮方向の反力や引っ張り方向の反力を受ける部分として機能する。
【００３７】
第１の環状突壁15と第２の環状突壁18との間には、環状凹溝20が形成され、この環状凹溝20が形成された部分のダストブーツ10は、括れていて、括れ部21が形成されている。
【００３８】
この括れ部21の剛性は低く、容易に撓むことができる。したがって、いま、ラックシャフト４の左右動によりカラー11を介してダストブーツ10に力が伝達されて該ダストブーツ10が伸縮したとき、該ダストブーツ10からの圧縮反力Ｆ（図３の実線太矢印参照）が第２の環状突壁18に作用して該第２の環状突壁18が撓んだとしても、この撓みは、この括れ部21において吸収されるので、圧縮反力Ｆが第１の環状突壁15に伝播することはない。なお、図３において、矢印Ｃは、ラックシャフト４および左右一対のタイロッド８、８の移動方向を示している。
【００３９】
これにより、第１の環状突壁15と座金13との当接部、カラー11の一端部と座金13との当接部、左右一対のタイロッド８、８の各内方端（ブッシュ16、17）と座金13との当接部等から構成されるタイロッド取付部のシール構造における外力に起因するストレスの発生は、大きく軽減される。
【００４０】
ダストブーツ10には、また、図２、図４、図６等に図示されているように、該ダストブーツ10と左右一対のタイロッド８、８の各内方端との間に介装された座金13に外接する一対の第２の環状突壁18、18の間を接続する突壁22が、一対の第２の環状突壁18、18の各中心を結ぶ線上にあるようにして、さらに形成されている。
【００４１】
これら一対の第１の環状突壁15、一対の第２の環状突壁18および突壁22が形成されるダストブーツ10の中央部の外周面は、図５および図６に図示されるように、細長の平坦面23に形成されている。
【００４２】
本実施形態は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
センターテイクオフ型パワーステアリング装置１におけるタイロッド取付部のシール構造において、ダストブーツ10には、カラー11の一端部を囲み座金13に当接するようにして、第１の環状突壁15が形成され、また、第１の環状突壁15を囲み座金13に外接するようにして、第２の環状突壁18が形成されている。
【００４３】
この結果、ラックシャフト４の左右動によりカラー11を介してダストブーツ10に力が伝達されて、ダストブーツ10がラックシャフト４の最大ストロークのラックエンドにまで伸縮したときにも、ダストブーツ10からの圧縮反力Ｆは、第２の環状突壁18から座金13に、座金13の径方向に直接入力されることになり、座金13の外周部を外方（タイロッド８、８側）に湾曲するように変形させることがない。
【００４４】
これにより、ダストブーツ10の第１の環状突壁15と座金13との当接部、カラー11の一端部と座金13との当接部、左右一対のタイロッド８、８の各内方端（ブッシュ16、17）と座金13との当接部等から構成されるタイロッド取付部のシール構造における外力に起因するストレスの発生が大きく軽減されて、防水性能が維持され、シールの信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また、ダストブーツ10の第１の環状突壁15と第２の環状突壁18との間の環状括れ部21は、肉厚が相対的に薄いので、この部分の剛性が小さくなり、ダストブーツ10からの圧縮反力Ｆが第２の環状突壁18に作用することによる該第２の環状突壁18の撓みは、この部分で吸収されるので、第１の環状突壁15に伝播することはほとんどなくなり、この面からも、ダストブーツ10の第１の環状突壁15と座金13との当接部やカラー11の一端部と座金13との当接部等におけるストレスの発生が大きく軽減されて、タイロッド取付部のシール構造の防水性能がさらによく維持され、シールの信頼性をさらに向上させることができる。
【００４６】
なお、ラックシャフト４および左右一対のタイロッド８、８が図３に図示されるＣ方向と反対方向（Ｃ´方向）に移動する場合には、第２の環状突壁18の圧縮反力Ｆが作用した側と反対側に引っ張り反力Ｆ´（図３の鎖線太矢印参照）が作用し、座金13により受けられるので、その引っ張り反力Ｆ´が隣接する第２の環状突壁18を有するタイロッド取付部のシール構造に伝播するのが防がれる。
【００４７】
また、ダストブーツ10には、該ダストブーツ10と左右一対のタイロッド８、８の各内方端との間に介装された座金13に外接する一対の第２の環状突壁18、18の間を接続する突壁22が、一対の第２の環状突壁18、18の各中心を結ぶ線上にあるようにして、さらに形成されている。
【００４８】
この結果、一対の第２の環状突壁18、18が形成される部分のダストブーツ10の剛性を高めることができるとともに、一方の第２の環状突壁18に作用する引っ張り反力Ｆ´が隣接する他方の第２の環状突壁18を有するタイロッド取付部のシール構造に伝播するのをさらに良く防止することができる。
【００４９】
さらに、ダストブーツ10の中央部は、軸方向両端側がやや拡径された円筒状に形成され、ボルト９、９により貫通される部分を除いたその外周面には、周方向に間隔を置いて、軸線方向に沿って複数本の突条19、19・・・が形成されている。
【００５０】
この結果、ダストブーツ10の中央部の剛性が向上するので、この部分のへたりが生ずることがない。これにより、ラックシャフト４の左右動によりカラー11を介してダストブーツ10に力が伝達されたとき、ダストブーツ10が滑らかに伸縮して、ギヤボックスハウジング３のラックシャフト収容部分３a の外周面と接触することがなく、接触による損耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１ないし請求項４に記載された発明の一実施形態におけるタイロッド取付部のシール構造が適用されたセンターテイクオフ型パワーステアリング装置の要部を切断して示す正面図である。
【図２】図１の要部の拡大図である
【図３】図２のさらに要部の拡大図である。
【図４】図１のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置に使用されるダストブーツの縦断面図であって、図６のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】図４のＡ方向から見た側面図である。
【図７】従来例を示す図２と同様の図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【符号の説明】
１…センターテイクオフ型パワーステアリング装置、２…操舵入力軸、３…ギヤボックスハウジング、３a …ラックシャフト収容部分、３b …トルクセンサー収容部分、４…ラックシャフト、５…電動機、６…切欠き溝（長孔）、７…ガイドシュー、８…タイロッド、９…ボルト、10…ダストブーツ、11…カラー、12…共通座金、13…座金、15…第１の環状突壁、16、17…ブッシュ、18…第２の環状突壁、19…突条、20…環状凹溝、21…括れ部、22…突壁、23…平坦面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of the present application relates to a seal structure of a tie rod mounting portion in a vehicle center take-off type power steering device, and more specifically, prevents a decrease in waterproof performance due to expansion and contraction of a dust boot and improves the reliability of the seal. The present invention relates to a seal structure of a tie rod mounting portion in a center take-off type power steering device.
[0002]
[Prior art]
The seal structure of the tie rod mounting portion in the conventional center take-off type power steering device is configured as follows (see Japanese Patent Application No. 9-153292).
[0003]
In FIG. 7, the inner ends of the pair of left and right tie rods 08 and 08 pass through a guide shoe 07 that slides in a notch groove (long hole) 06 formed along the length direction of the gear box housing 03. A pair of left and right bolts 09 and 09 are connected to the rack shaft 04, and are moved left and right according to the left and right movement of the rack shaft 04 while being guided by the guide shoe 07.
[0004]
Between the guide shoe 07 and the inner ends of the pair of left and right tie rods 08 and 08, a substantially central portion of the dust boot 010 is penetrated and sandwiched by a pair of left and right bolts 09 and 09. A washer 013 is interposed between the dust boot 010 and the inner ends of the pair of left and right tie rods 08, 08, and between the guide shoe 07 and each bolt 09 and between the dust boot 010 and each bolt 09. A collar 011 is fitted between the rack shaft 04, the guide shoe 07, and the dust boot 010.
[0005]
One end (the lower end in FIG. 7) of the collar 011 protrudes from the dust boot 010 and is brought into contact with the washer 013. The dust boot 010 is formed with an annular protruding wall 015 so that one end of the collar 011 is in contact with the surrounding washer 013.
[0006]
Accordingly, as shown in FIG. 8, water that is about to enter from the A direction is blocked by the contact between the washer 013 and the inner ends of the pair of left and right tie rods 08, 08, and the B direction. Water that is about to enter from the top is blocked by contact between the washer 013 and one end of the collar 011 and contact between the washer 013 and the annular protruding wall 015 of the dust boot 010. In this way, water intrusion into the gear box housing 03 was prevented when the dust boot 010 was checked.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the seal structure of the tie rod mounting portion in the conventional center take-off type power steering device is configured as described above, force is transmitted to the dust boot 010 via the collar 011 by the left and right movement of the rack shaft 04. When the dust boot 010 expands and contracts to the rack end of the maximum stroke of the rack shaft 04, as shown in FIG. 8, for example, the compression reaction force F from the dust boot 010 acts on the seal structure, and the seal There has been a risk of causing stress in each part of the structure, destroying the seal structure, and reducing waterproof performance. In FIG. 8, an arrow D indicates the moving direction of the rack shaft 04 and the tie rods 08 and 08.
[0008]
In particular, at the abutting portion between the washer 013 and the annular projecting wall 015 of the dust boot 010, the inner surface side of the dust boot 010 is pressed by the guide shoe 07, so the compression reaction force F is applied to the washer on the outer surface side of the dust boot 010. The outer peripheral portion of the washer 013 is deformed so as to be bent outward (tie rods 08 and 08 side) by acting in a direction in which the washer 013 comes into contact.
[0009]
When the washer 013 is subjected to such deformation, a gap is formed in the contact portion between the washer 013 and the annular projecting wall 015, and water to enter from the B direction passes through the gap into the dust boot 010. In such a case, the gear box housing 03 may enter the gear box housing 03.
[0010]
Such a situation also occurs when a tensile reaction force acts on the seal structure. Further, the occurrence of such a situation may impair the reliability of the seal structure of the tie rod mounting portion in the center take-off type power steering device.
[0011]
The invention of the present application solves the above-mentioned problems of the seal structure of the tie rod mounting portion in the conventional center take-off type power steering device, and the force is transmitted to the dust boot through the collar by the left and right movement of the rack shaft. In addition, even when the dust boot expands or contracts to the rack end with the maximum stroke of the rack shaft, stress is not generated in the seal structure, so that waterproof performance is maintained and seal reliability is improved. It is an object of the present invention to provide a seal structure for a tie rod mounting portion in a type power steering device.
[0012]
[Means for solving the problems and effects]
The invention of the present application relates to a seal structure of a gear housing of a steering device that solves the above-described problems. The invention described in claim 1 is such that the inner ends of a pair of left and right tie rods are connected to the gear box housing. The bolts that pass through the guide shoes that slide in the long holes formed along the length direction are respectively connected to the rack shaft and guided by the guide shoes while moving in the left-right direction according to the left-right movement of the rack shaft. The center portion of the dust boot is sandwiched between the guide shoe and the inner ends of the pair of left and right tie rods by being penetrated by the bolt, and the dust boot and the pair of left and right tie rods Between each inner end, a washer is inserted through the bolt and interposed between the guide shoe and the bolt and the dust. A collar is fitted between the boot and the bolt so as to straddle the rack shaft, the guide shoe, and the dust boot, and one end of the collar protrudes from the dust boot and contacts the washer. In the seal structure of the tie rod mounting portion in the center take-off type power steering apparatus configured to come into contact, the dust boot has a first annular protruding wall that surrounds one end of the collar and comes into contact with the washer. A seal for a tie rod mounting portion in a center take-off type power steering apparatus, characterized in that a second annular projection wall is formed so as to surround the first annular projection wall and circumscribe the washer. Structure.
[0013]
Since the invention described in claim 1 is configured as described above, in the seal structure of the tie rod mounting portion in the center take-off type power steering device, the dust boot has one end portion of the collar abutting against the washer. Thus, the first annular projecting wall is formed, and the second annular projecting wall is formed so as to surround the first annular projecting wall and circumscribe the washer.
[0014]
As a result, even when the force is transmitted to the dust boot through the collar by the left and right movement of the rack shaft, and the dust boot expands and contracts to the rack end of the maximum stroke of the rack shaft, the compression reaction force from the dust boot is The second annular protruding wall is directly input to the washer in the radial direction of the washer, and the outer peripheral portion of the washer is not deformed to be bent outward (tie rod side).
[0015]
Accordingly, from the contact portion between the first annular protruding wall of the dust boot and the washer, the contact portion between the one end portion of the collar and the washer, the contact portion between each inner end of the pair of left and right tie rods and the washer, etc. The occurrence of stress in the seal structure of the tie rod mounting portion that is configured is greatly reduced, waterproof performance is maintained, and the reliability of the seal can be improved.
[0016]
In addition, since the annular constricted portion between the first annular protruding wall and the second annular protruding wall of the dust boot is relatively thin, the rigidity of this portion is reduced, and the compression reaction from the dust boot is reduced. Since the deflection of the second annular protruding wall due to the force acting on the second annular protruding wall is absorbed in this portion, it hardly propagates to the first annular protruding wall, and also from this surface. The occurrence of stress at the contact portion between the first annular protruding wall of the dust boot and the washer, the contact portion between the one end of the collar and the washer, etc. is greatly reduced, and the waterproof performance of the seal structure of the tie rod mounting portion is reduced. It can be better maintained and the reliability of the seal can be further improved.
[0017]
In addition, the tensile reaction force from the dust boot is input in the radial direction of the washer from the second annular protruding wall on the side opposite to the side on which the compression reaction force is applied. Propagation to the seal structure of the tie rod mounting portion having the other second annular projecting wall can be prevented.
[0018]
Furthermore, by configuring the invention according to claim 1 as described in claim 2, the dust boot is further formed with a projecting wall connecting the pair of second annular projecting walls.
[0019]
As a result, the rigidity of the dust boot at the portion where the pair of second annular projecting walls is formed can be increased, and the tensile reaction force acting on one second annular projecting wall is caused by the other second Propagation to the seal structure of the tie rod mounting portion having the annular protruding wall can be further prevented.
[0020]
Furthermore, by constructing the invention according to claim 1 or claim 2 as described in claim 3, the central portion of the dust boot is formed in a cylindrical shape whose diameters at both ends in the axial direction are slightly expanded, and is formed by bolts. A plurality of ridges are formed along the axial direction on the outer peripheral surface excluding the portion to be penetrated, with an interval in the circumferential direction.
[0021]
As a result, the rigidity of the central portion of the dust boot is improved, and no sag occurs in this portion. As a result, when force is transmitted to the dust boot through the collar by the left and right movement of the rack shaft, the dust boot smoothly expands and contracts and does not contact the outer peripheral surface of the gear box housing, preventing wear due to contact. can do.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the invention described in claims 1 to 3 of the present application shown in FIGS. 1 to 6 will be described.
FIG. 1 is a front view of a center take-off type power steering device to which a seal structure of a tie rod mounting portion according to the present embodiment is applied. FIG. 2 is an enlarged view of the main portion of FIG. 2 is an enlarged view of a further essential part, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a dust boot used in the center take-off type power steering apparatus of FIG. 1, and is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 4, and FIG. 6 is a side view seen from the direction A in FIG.
[0023]
1 and 2, the center take-off type power steering device 1 to which the seal structure of the tie rod mounting portion in this embodiment is applied is a rack and pinion type electric power steering device, and is connected to a vehicle handle (not shown). The steering input shaft 2 is connected to a steering output shaft (not shown) via a torsion bar in the torque sensor housing portion 3b of the gear box housing 3, and a rack that meshes with a pinion formed on the steering output shaft. The rack shaft 4 located near the end is accommodated in the rack shaft accommodating portion 3a of the gear box housing 3 so as to be slidable in the left-right direction in FIG. A steering assist force corresponding to the vehicle speed or the rotational speed of the internal combustion engine is also input from the electric motor 5 to the steering output shaft.
[0024]
A notch groove (long hole) 6 is formed in the rack shaft housing portion 3a of the gear box housing 3 slightly to the left in FIG. The guide shoe 7 can move left and right integrally with the rack shaft 4.
[0025]
The guide shoe 7 has an attachment portion to the rack shaft 4, which is the inner end of each of the pair of left and right tie rods 8, 8 (the end near the center of the rack shaft housing portion 3 a of the gear box housing 3). The guide shoe 7 is guided so as to be integrally movable left and right. The inner ends of the pair of left and right tie rods 8 and 8 and the guide shoe 7 are respectively penetrated by a pair of left and right bolts 9 and 9. The screw portions 9 and 9 are screwed into the screw holes of the rack shaft 4 so as to be integrally attached to the rack shaft 4.
[0026]
Although not shown in detail, the guide shoe 7 is an elongated plate body whose both ends are outlined in a semicircular shape and straddles between the inner ends of the pair of left and right tie rods 8, 8. Since a circular hole is punched in the central portion, the portion is shown in white in FIGS.
[0027]
Therefore, now when the steering wheel of the vehicle is steered, the rack of the rack shaft 4 meshes with the pinion of the steering output shaft, and the rack shaft 4 moves left and right, the guide shoe 7 and the tie rods 8 and 8 are integrated together according to the left and right movement. The left and right wheels are steered via a link mechanism (not shown).
[0028]
Further, between the guide shoe 7 and the inner ends of the pair of left and right tie rods 8, 8, a central portion (a bellows is formed) of the dust boot 10 covering the main part of the rack shaft housing portion 3 a of the gear box housing 3. The left and right halves of the dust boot 10 can be expanded and contracted in accordance with the left and right movements of the rack shaft 4 and the tie rods 8 and 8. It is like that.
[0029]
Further, when the inner ends of the tie rods 8, 8, the dust boot 10, and the guide shoe 7 are integrally attached to the rack shaft 4 by the bolts 9, 9, one side of each inner end of the tie rods 8, 8 is connected. A pair of left and right washers 13 and 13 are inserted between bolts 9 and 9, respectively, between the common washer 12 and the dust boot 10 on the other side, and between the guide shoe 7 and the bolt 9. A collar 11 is fitted between the dust boot 10 and the bolt 9 so as to straddle the rack shaft 4, the guide shoe 7 and the dust boot 10. One end portion (lower end portion in FIG. 2) of the collar 11 protrudes from the dust boot 10 and its flat lower end surface abuts against the washer 13 to constitute one seal portion that prevents water from entering. .
[0030]
Two types of iron bushes 16 and 17 are interposed between the bolt holes and the bolts 9 at the inner ends of the tie rods 8 and 8, and both end surfaces of these bushes 16 and 17 are flat surfaces. And is in contact with the common washer 12 and the washer 13 respectively.
[0031]
Therefore, the washer 13 is actually interposed between the bushes 16 and 17 at the inner ends of the tie rods 8 and 8 and the dust boot 10, and the bolts 9 and 9 are screwed to the rack shaft 4. Accordingly, the dust boot 10 is sandwiched between the first annular projecting wall 15 and a dust boot 10 which will be described later. The contact portion between the bushes 16 and 17 and the washer 13 constitutes another seal portion that prevents water from entering.
[0032]
As shown in FIGS. 1 and 4, the center portion of the dust boot 10 is formed in a cylindrical shape in which both ends in the axial direction are slightly expanded in diameter, and the portion excluding the portion that is penetrated by the bolts 9 and 9. As shown in FIG. 5, a plurality of ridges 19, 19... Bulge out on the outer peripheral surface along the axial direction at intervals in the circumferential direction.
[0033]
Next, a seal structure formed between the dust boot 10 and the washer 13 will be described.
Since this seal structure is the same on the left and right sides of the pair of left and right tie rods 8, 8, the seal structure on the right tie rod 8 side in FIGS. 1 and 2 will be described below with reference to FIGS. Will be described with reference to FIG.
[0034]
The dust boot 10 is formed with a first annular protruding wall 15 so that one end of the collar 11 is in contact with the surrounding washer 13. A second annular projecting wall 18 is formed so as to circumscribe the first annular projecting wall 15 and the washer 13.
[0035]
The lower end surface of the first annular projecting wall 15 is formed as a flat surface, and this flat surface abuts against the washer 13 to constitute another seal portion that prevents water from entering. The cross-sectional area of the second annular projecting wall 18 is made larger than the cross-sectional area of the first annular projecting wall 15 so that the rigidity of the second annular projecting wall 18 is increased.
[0036]
The portion where the second annular projecting wall 18 circumscribes the washer 13 also partially exhibits a sealing function, but mainly the force is transmitted to the dust boot 10 via the collar 11 by the left and right movement of the rack shaft 4. When the dust boot 10 expands and contracts, it functions as a portion that receives a reaction force in the compression direction and a reaction force in the pulling direction from the dust boot 10.
[0037]
An annular groove 20 is formed between the first annular protrusion wall 15 and the second annular protrusion wall 18, and the dust boot 10 in the portion where the annular groove 20 is formed is constricted and constricted. Part 21 is formed.
[0038]
The rigidity of the constricted portion 21 is low and can be easily bent. Therefore, when a force is transmitted to the dust boot 10 through the collar 11 by the left and right movement of the rack shaft 4 and the dust boot 10 expands and contracts, the compression reaction force F from the dust boot 10 (the thick solid line in FIG. 3) Even if the second annular projecting wall 18 is deflected by acting on the second annular projecting wall 18, the bending is absorbed by the constricted portion 21, so that the compression reaction force F is It does not propagate to one annular protruding wall 15. In FIG. 3, an arrow C indicates the moving direction of the rack shaft 4 and the pair of left and right tie rods 8 and 8.
[0039]
Thereby, the contact portion between the first annular protruding wall 15 and the washer 13, the contact portion between the one end portion of the collar 11 and the washer 13, and the inner ends (bushings 16, 17 of the pair of left and right tie rods 8, 8). ) And the washer 13 and the like, the generation of stress due to external force in the seal structure of the tie rod mounting portion composed of the contact portion and the like is greatly reduced.
[0040]
The dust boot 10 is also interposed between the dust boot 10 and the inner ends of the pair of left and right tie rods 8 and 8, as shown in FIGS. The projecting walls 22 connecting between the pair of second annular projecting walls 18 and 18 circumscribing the washer 13 are on a line connecting the centers of the pair of second annular projecting walls 18 and 18, and Is formed.
[0041]
As shown in FIGS. 5 and 6, the outer peripheral surface of the central portion of the dust boot 10 on which the pair of first annular projecting walls 15, the pair of second annular projecting walls 18 and the projecting walls 22 are formed. The thin flat surface 23 is formed.
[0042]
Since the present embodiment is configured as described above, the following effects can be obtained.
In the seal structure of the tie rod mounting portion in the center take-off type power steering device 1, the dust boot 10 is formed with a first annular protruding wall 15 so that one end of the collar 11 is in contact with the surrounding washer 13, and The second annular projecting wall 18 is formed so as to circumscribe the first annular projecting wall 15 and the washer 13.
[0043]
As a result, the force is transmitted to the dust boot 10 through the collar 11 by the left and right movement of the rack shaft 4, so that the dust boot 10 can be expanded and contracted to the rack end of the maximum stroke of the rack shaft 4. The compression reaction force F is directly input from the second annular projecting wall 18 to the washer 13 in the radial direction of the washer 13, and the outer periphery of the washer 13 is curved outward (tie rods 8 and 8 side). There is no deformation.
[0044]
Thereby, the contact portion between the first annular protruding wall 15 of the dust boot 10 and the washer 13, the contact portion between the one end portion of the collar 11 and the washer 13, and the inner ends of the pair of left and right tie rods 8, 8 ( Generation of stress due to external force in the seal structure of the tie rod mounting part composed of the abutting part of the bushes 16 and 17) and the washer 13 is greatly reduced, waterproof performance is maintained, and seal reliability is improved. Can be made.
[0045]
Further, since the annular constricted portion 21 between the first annular projecting wall 15 and the second annular projecting wall 18 of the dust boot 10 is relatively thin, the rigidity of this portion is reduced, and the dust boot 10 The deflection of the second annular projecting wall 18 due to the compression reaction force F from 10 acting on the second annular projecting wall 18 is absorbed by this portion and propagates to the first annular projecting wall 15. From this aspect, stress is greatly generated at the contact portion between the first annular protruding wall 15 of the dust boot 10 and the washer 13 or the contact portion between the one end of the collar 11 and the washer 13. As a result, the waterproof performance of the seal structure of the tie rod mounting portion is better maintained, and the reliability of the seal can be further improved.
[0046]
When the rack shaft 4 and the pair of left and right tie rods 8 and 8 move in the direction opposite to the C direction (C ′ direction) shown in FIG. 3, the compression reaction force F of the second annular protruding wall 18 is A tensile reaction force F ′ (see the thick chain line arrow in FIG. 3) acts on the side opposite to the acting side and is received by the washer 13, so that the tensile reaction force F ′ has the adjacent second annular protruding wall 18. Propagation to the seal structure of the tie rod mounting portion is prevented.
[0047]
Further, the dust boot 10 includes a pair of second annular projecting walls 18 and 18 circumscribing a washer 13 interposed between the dust boot 10 and the inner ends of the pair of left and right tie rods 8 and 8. A projecting wall 22 connecting the two is further formed so as to be on a line connecting the centers of the pair of second annular projecting walls 18 and 18.
[0048]
As a result, the rigidity of the dust boot 10 in the portion where the pair of second annular projecting walls 18 and 18 are formed can be increased, and the tensile reaction force F ′ acting on one second annular projecting wall 18 can be increased. Propagation to the seal structure of the tie rod mounting portion having the other adjacent second annular projecting wall 18 can be further prevented.
[0049]
Further, the central portion of the dust boot 10 is formed in a cylindrical shape whose diameters at both ends in the axial direction are slightly enlarged, and is spaced apart in the circumferential direction on its outer peripheral surface excluding the portion penetrated by the bolts 9 and 9. A plurality of protrusions 19, 19,... Are formed along the axial direction.
[0050]
As a result, the rigidity of the central portion of the dust boot 10 is improved, so that no sag occurs in this portion. Thereby, when force is transmitted to the dust boot 10 through the collar 11 by the left and right movement of the rack shaft 4, the dust boot 10 expands and contracts smoothly, and the outer peripheral surface of the rack shaft housing portion 3 a of the gear box housing 3 There is no contact and wear due to contact can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a main portion of a center take-off type power steering device to which a seal structure of a tie rod mounting portion according to an embodiment of the invention described in claims 1 to 4 of the present application is applied. is there.
2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged view of a further main part of FIG.
4 is a vertical cross-sectional view of a dust boot used in the center take-off type power steering apparatus of FIG. 1, and is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is a side view seen from the direction A in FIG. 4;
FIG. 7 is a view similar to FIG. 2 showing a conventional example.
FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Center take-off type power steering apparatus, 2 ... Steering input shaft, 3 ... Gear box housing, 3a ... Rack shaft accommodating part, 3b ... Torque sensor accommodating part, 4 ... Rack shaft, 5 ... Electric motor, 6 ... Notch groove ( 7) guide shoe, 8 ... tie rod, 9 ... bolt, 10 ... dust boot, 11 ... collar, 12 ... common washer, 13 ... washer, 15 ... first annular protruding wall, 16, 17 ... bush, 18 ... second annular projection wall, 19 ... ridge, 20 ... annular groove, 21 ... constricted portion, 22 ... projection wall, 23 ... flat surface.

Claims

The inner ends of the pair of left and right tie rods are respectively connected to the rack shaft by bolts passing through the guide shoes that slide in the long holes formed along the length direction of the gear box housing. While being guided, it is made to move left and right according to the left and right movement of the rack shaft,
Between the guide shoe and each inner end of the pair of left and right tie rods, a center portion of the dust boot is penetrated and clamped by the bolt,
Between the dust boot and the inner ends of the pair of left and right tie rods, washers are inserted through the bolts and interposed,
A collar is fitted over the rack shaft, the guide shoe, and the dust boot between the guide shoe and the bolt and between the dust boot and the bolt,
In the seal structure of the tie rod mounting portion in the center take-off type power steering device in which one end portion of the collar protrudes from the dust boot and comes into contact with the washer.
The dust boot is formed with a first annular protruding wall so as to surround one end of the collar and abut against the washer, and surround the first annular protruding wall so as to circumscribe the washer. A seal structure for the tie rod mounting portion in the center take-off type power steering apparatus, wherein a second annular projecting wall is formed.

2. The seal structure of a tie rod mounting portion in a center take-off type power steering apparatus according to claim 1, wherein the dust boot further includes a projecting wall connecting between the pair of second annular projecting walls. .

The center portion of the dust boot is formed in a cylindrical shape whose diameters are slightly enlarged at both ends in the axial direction, and the outer peripheral surface thereof excluding the portion penetrated by the bolt is spaced in the circumferential direction in the axial direction. 3. A seal structure for a tie rod mounting portion in a center take-off type power steering apparatus according to claim 1, wherein a plurality of protrusions are formed along the center.