JP4152455B2 - 樹脂製ステアリングブーツ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置に装着される樹脂製ステアリングブーツに関する。より詳しくは、本発明は、樹脂製のステアリングブーツの耐久性向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置のハウジング（シリンダ）とタイロッドとの間には、装置内部への水や塵埃等の侵入を防止するために樹脂製ステアリングブーツが装着されている。この樹脂製ステアリングブーツ１０１は、図５に示すように、ステアリング装置のハウジング１０５に取り付けられる大径取付部１０２と、タイロッド１０６に取り付けられる小径取付部１０３と、これら両取付部１０２，１０３の間に形成された蛇腹部１０４より構成され、これらは樹脂により一体成形されている。
【０００３】
ステアリング装置では、ハウジング１０５から車幅方向に突出するラックバーをステアリング操作に連動して往復運動させ、当該ラックバーの先端にボールジョイントによって連結されたタイロッド１０６を操作する。したがって、樹脂製ステアリングブーツ１０１の蛇腹部１０４は、タイロッド１０６のハウジング１０５に対する車幅方向の往復運動とボールジョイントを中心とした揺動運動（ピボット運動）に対応して伸縮、屈曲等変形する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この樹脂製ステアリングブーツ１０１は内部が密閉されているため、雰囲気温度の上昇等により内圧が上がり図５に示すように異常変形、即ちＳ字状に屈曲していわゆる蛇行を起こすことがある。特に近年、エンジンの高出力化等により使用雰囲気温度として１２０℃以上を要求されることがあり、蛇行を起こす危険がより高くなっている。樹脂製ステアリングブーツ１０１が蛇行した場合、蛇腹部１０４が内側のハウジング内に噛み込まれたり、サスペンション装置等の周辺の部材に接触して異常摩耗する虞がある。
【０００５】
また、樹脂製ステアリングブーツ１０１の蛇腹部１０４の伸縮量を確保するため、蛇腹部１０４の小径取付部１０３側の立ち上がり傾斜壁を湾曲可能としているものがあるが、これは当該立ち上がり傾斜壁の剛性を低下させることにもなるので、蛇腹部１０４の支持力が弱くなって樹脂製ステアリングブーツ１０４の蛇行量を増加させる原因になる。
【０００６】
本発明は、伸縮量の確保と蛇行抑制を図り実用性を害さない樹脂製ステアリングブーツを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部は、ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、ボールジョイントの最大外径又は最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時にボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものである。
【０００８】
したがって、蛇腹部がボールジョイントに接近することになり、蛇腹部が径方向に変形し始めるとボールジョイントに当たり、以降、ボールジョイントによって支えられるようにして屈曲する。ここで、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法にしたのは、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．０倍以下にすると、樹脂製ステアリングブーツをステアリング装置に装着し難くなると共にボールジョイントが蛇腹部の変形の障害になって樹脂製ステアリングブーツの作動性及び耐久性を悪化させるからである一方、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部がボールジョイントに当たるまでに蛇行量が大きくなり、即ち蛇行を効果的に抑えることができないからである。
また、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくしている。
したがって、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性が高くなり、この部分が他の部分に比べて変形し難くなる。ここで、外径寸法を徐々に大きくする山又は内径寸法を徐々に大きくする谷の数を、小径取付部側から２個以上５個以内としたのは、１個とすると、剛性を高める補強効果が弱すぎ、また２個目に対して大きさが違いすぎて却って１個目と２個目との境界部分の剛性を弱めてしまうからである一方、５個よりも多くすると、剛性が高まる範囲が広くなり過ぎて蛇腹部のボールジョイントの作動に対する追従性を妨げる虞がある共に、ボールジョイントの近くまで蛇腹部が小径になるのでこれらが接触し易くなって樹脂製ステアリングブーツの正常な作動を妨げる虞があるからである。
また、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けている。
したがって、立ち上がり傾斜壁のうち第１拡径部の剛性が大きくなり、蛇腹部側を小径取付部側にしっかりと連結することができると共に、第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形し、十分な圧縮変形量が確保される。
さらに、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツは、第２拡径壁の長さは、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法である。
したがってこの場合には、立ち上がり傾斜壁が大きな圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形（反転）しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部との接触が回避される。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部は、ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、ボールジョイントの最大外径又は最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時にボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものである。
したがって、蛇腹部がボールジョイントに接近することになり、蛇腹部が径方向に変形し始めるとボールジョイントに当たり、以降、ボールジョイントによって支えられるようにして屈曲する。ここで、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法にしたのは、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．０倍以下にすると、樹脂製ステアリングブーツをステアリング装置に装着し難くなると共にボールジョイントが蛇腹部の変形の障害になって樹脂製ステアリングブーツの作動性及び耐久性を悪化させるからである一方、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部がボールジョイントに当たるまでに蛇行量が大きくなり、即ち蛇行を効果的に抑えることができないからである。
また、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部に形成された複数の谷のうち、大径取付部側から数えて全谷数の１／３以内の谷の底位置に断面形状がほぼＵ字型の周溝を形成するものである。
したがって、蛇腹部の大径取付部寄りの部分の径方向変形に対する剛性が高くなり、この部分が他の部分に比べて径方向に変形し難くなる。ここで、周溝を形成する谷部の数を大径取付部側から数えて全谷数の１／３以内としたのは、周溝を全谷数の１／３より多くの谷に設けると、ボールジョイントの近くまでもが径方向に変形し難くなり、ボールジョイントの作動に対する追従性を悪化させてしまう虞があるからである。
【００１０】
また、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けている。
したがって、立ち上がり傾斜壁のうち第１拡径部の剛性が大きくなり、蛇腹部側を小径取付部側にしっかりと連結することができると共に、第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形し、十分な圧縮変形量が確保される。
さらに、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツは、第２拡径壁の長さは、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法である。
したがってこの場合には、立ち上がり傾斜壁が大きな圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形（反転）しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部との接触が回避される。
【００１１】
ここで、請求項３記載の発明のように、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくして樹脂製ステアリングブーツを構成することが望ましい。
【００１２】
したがってこの場合には、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性が高くなり、この部分が他の部分に比べて変形し難くなる。ここで、外径寸法を徐々に大きくする山又は内径寸法を徐々に大きくする谷の数を、小径取付部側から２個以上５個以内としたのは、１個とすると、剛性を高める補強効果が弱すぎ、また２個目に対して大きさが違いすぎて却って１個目と２個目との境界部分の剛性を弱めてしまうからである一方、５個よりも多くすると、剛性が高まる範囲が広くなり過ぎて蛇腹部のボールジョイントの作動に対する追従性を妨げる虞がある共に、ボールジョイントの近くまで蛇腹部が小径になるのでこれらが接触し易くなって樹脂製ステアリングブーツの正常な作動を妨げる虞があるからである。
【００１３】
さらに、請求項４記載の発明のように、請求項１から３のいずれか一つに記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された複数の谷のうち、最大の谷の内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく１．２５倍以下の寸法に設定して樹脂製ステアリングブーツを構成することが望ましい。
【００１４】
したがってこれらの場合には、蛇腹部全体がボールジョイントにより接近することになり、蛇行をより効果的に抑えることができる。ここで蛇腹部の最大の谷の内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく１．２５倍以下の寸法にしたのは、蛇腹部の最大の谷の内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．０倍以下にすると、樹脂製ステアリングブーツをステアリング装置に装着し難くなると共に蛇腹部がボールジョイントにひっかかり円滑な伸縮および揺動運動ができなくなるからである一方、蛇腹部の最大の谷の内径をボールジョンイトの最大外径または最大対角距離の１．２５倍より大きくすると、蛇腹部の蛇行が部分的にやや大きくなる危険があり、より効果的に蛇行を抑えることができないからである。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けて構成している。
【００１６】
したがって、立ち上がり傾斜壁のうち第１拡径部の剛性が大きくなり、蛇腹部側を小径取付部側にしっかりと連結することができると共に、第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形し、十分な圧縮変形量が確保される。
【００１７】
さらに、請求項５記載の発明は、第２拡径壁の長さは、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法である。
【００１８】
したがってこの場合には、立ち上がり傾斜壁が大きな圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形（反転）しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部との接触が回避される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１に、本発明を適用した樹脂製ステアリングブーツの実施形態の一例を示す。
【００２２】
樹脂製ステアリングブーツ（以下、単にステアリングブーツという）１は、自動車のステアリング装置に装着されるものであり、大径取付部２と小径取付部３との間に蛇腹部４を形成し、この蛇腹部４内に当該蛇腹部４に対し相対運動可能なボールジョイント、より詳しくはステアリング装置のハウジング１５から車幅方向に突出するラックバー１６とタイロッド１７とを連結するボールジョイント１８を収納している。なお、大径取付部２及び小径取付部３は、バンド（クランプ）装着用溝５，６に装着されたバンドによってハウジング１５又はタイロッド１７に固定される。
【００２３】
蛇腹部４は、ハウジング１５に対するラックバー１６及びタイロッド１７の往復運動やボールジョイント１８を中心としたタイロッド１７の揺動運動（ピボット運動）に対応して伸縮や屈曲等の変形を繰り返す。即ち、自動車の走行等により、蛇腹部４のボールジョイント１８に対向する位置が変化する。この蛇腹部４のボールジョイント１８の径方向に対向する範囲の最小内径ｄは、ボールジョイント１８の最大外径Ｄに対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されている。なおボールジョンイト１８の外形が円でない場合には、最大対角距離に対して寸法設定される。したがって、蛇腹部４がボールジョイント１８に接近することになり、蛇腹部４が径方向に変形し始めるとボールジョイント１８に当たり、ボールジョイント１８に支えられるようにして蛇腹部４の変形をタイロッド１７のピボット運動にあわせる。
【００２４】
ここで、蛇腹部４のボールジョイント１８に対向する範囲（以下、単に対向範囲という）の最小内径ｄを上述の寸法に設定するのは、次の理由による。つまり、蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．０倍以下の寸法にすると、ステアリングブーツ１をステアリング装置に装着する場合に蛇腹部４をボールジョイント１８に当てずに装着作業を行うことができなくなって作業性が悪化すると共に、ステアリングブーツ１の使用時には蛇腹部４とボールジョイント１８とが常に接触するので作動性、耐久性を悪化させるからである。一方、蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部４のボールジョイント１８に当たるまでの変形量が大きくなり過ぎ、蛇腹部４をボールジョイント１８に接触させることで蛇行を抑えるという効果が得難くなるからである。
【００２５】
また、蛇腹部４に形成されている複数の谷のうち、最大の谷の内径ｄはボールジョント１８の最大外径Ｄに対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されている。したがって、蛇腹部４全体がボールジョンイト１８に接近することになり、蛇腹部４が径方向に変形し始めるとボールジョンイト１８に当たり、蛇行を抑える。
【００２６】
ここで、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄを上述の寸法に設定するのは、次の理由による。つまり、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．０倍以下の寸法にすると、ステアリングブーツ１をステアリング装置に装着する場合に蛇腹部４をボールジョイント１８に当てずに装着作業を行うことができなくなって作業性が悪化すると共に、ステアリングブーツ１の使用時には蛇腹部４がボールジョイント１８にひっかかり円滑な伸縮および揺動運動ができないからである。一方、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部４のボールジョイント１８に当たるまでの変形量が大きくなり過ぎ、蛇腹部４をボールジョイント１８に接触させることで蛇行を抑えるという効果が小さくなるからである。
【００２７】
また、蛇腹部４に形成されている複数の山と谷のうち、小径取付部３側から２個以上５個以内の山７の外径寸法と２個以上５個以内の谷８の内径寸法の少なくとも一方が、小径取付部３側から徐々に大きくなっている。本実施形態では、小径取付部３側から５個の山７の外径寸法及び４個の谷８の内径寸法が小径取付部３側から徐々に大きくなっている。したがって、当該山７又は谷８が形成されている範囲Ａ１の剛性が高くなり、この範囲Ａ１が他の範囲に比べて補強されることになる。これにより、蛇腹部４の小径取付部３の近くの変形量を蛇行に至らない程度に抑えることができる。
【００２８】
ここで、小径取付部３側から外径寸法又は内径寸法を徐々に大きくする山７又は谷８の数を２個以上５個以内としたのは、以下の理由による。つまり、かかる山７又は谷８の数を１個とした場合には、剛性が高められる範囲Ａ１が狭くて補強効果が弱く、また、２個目の山又は谷との径差が大きくなって却ってこれらの境界部分が変形に対して弱くなり、蛇行を抑えるという効果が得難くなるからである。一方、かかる山７又は谷８の数が５個を超えた場合には、剛性が高められる範囲が広くなり過ぎて蛇腹部４の円滑な屈曲等が妨げられる虞があり、また、ボールジョイント１８の近傍まで蛇腹部４が小径になってしまい、当該蛇腹部４が必要以上にボールジョイント１８に当たり易くなって蛇腹部４のボールジョイント１８の動きに対する追従性が害される虞があるからである。
【００２９】
また、蛇腹部４に形成された複数の谷のうち、大径取付部２側から数えて全谷数の１／３以内、本実施形態では、全谷数１３個のうち大径取付部２側から３個の谷９の底位置に断面形状がほぼＵ字型の周溝１０を形成している。各周溝１０は、蛇腹部４の径方向変形に対する剛性を向上させる。即ち、蛇腹部４の谷９が形成されている範囲Ａ２が他の範囲に比べて径方向に変形し難くなり、蛇行の発生を抑制する。
【００３０】
ここで、周溝１０を底位置に形成する谷９の数を大径取付部２側から数えて全谷数の１／３以内としたのは、次の理由による。つまり、全谷数の１／３より多くの谷９に周溝１０を設けると変形に対する剛性を向上させる範囲Ａ２が広くなり過ぎてボールジョイント１８の近傍にまで及び、ボールジョイント１８の動きに対する蛇腹部４の追従性が悪化するからである。
【００３１】
また、蛇腹部４の小径取付部３側の立ち上がり傾斜壁１１は、小径取付部３から拡径する第１拡径壁１２と、該第１拡径壁１２から当該第１拡径壁１２の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁１３とに分割されている。即ち、蛇腹部４の小径取付部３側の立ち上がり傾斜壁１１（以下、単に立ち上がり傾斜壁１１という）は２段構造となっており、その断面形状は第１拡径壁１２と第２拡径壁１３との境界位置で折れ曲がったものとなっている。
【００３２】
第１拡径壁１２の外周面には、複数のリブ１４が設けられている。各リブ１４は、周方向に等間隔で例えば４カ所に形成されている。各リブ１４は、第１拡径壁１２を補強してその剛性を高める。したがって、立ち上がり傾斜壁１１全体としての剛性は小径取付部３側と蛇腹部４側とを連結するのに十分な、即ち蛇腹部４側を小径取付部３側で支えるのに十分な大きさになり、ステアリングブーツ１の姿勢が保持されて蛇行が効果的に抑えられる。また、第１拡径壁１２と第２拡径壁１３との境界位置や第２拡径壁１３自体の変形は容易であることから、樹脂製ステアリングブーツ１に圧縮方向の力が作用した場合、立ち上がり傾斜壁１１全体としての屈曲量はステアリング装置の作動を妨げない程度に確保される。
【００３３】
また、図２に示すように、第２拡径壁１３の長さＬ１は、第１拡径壁１２と第２拡径壁１３の境界位置から小径取付部３に形成されたバンド装着用溝６の蛇腹側端６ａまでの部分の蛇腹部４軸方向の長さＬ２以下の寸法に設定されている。したがって、立ち上がり傾斜壁１１が大きな圧縮加重を受けて折れ曲がり第２拡径壁１３が第１拡径壁１２側に重なるように変形（反転）した場合であっても、小径取付部３側から１個目の山７と小径取付部３を締め付けるバンド２０との接触が回避され、当該山７の摩耗、破断が防止される。
【００３４】
一般に、ステアリングブーツは蛇腹部を変形し易くして十分な伸縮量を確保する。その一方、単純に蛇腹部を変形し易くすると、この蛇腹部は蛇行し易くなる。蛇腹部が蛇行すると、この蛇腹部はハウジング１５内に噛み込まれたり、周辺のサスペンション装置等に当たる虞がある。蛇腹部がハウジング１５内に噛み込まれた場合やサスペンション装置等に当たった場合、当該蛇腹部はボールジョイント１８に当たった場合に比べて大きなダメージを受ける。
【００３５】
本発明にかかるステアリングブーツ１は、蛇腹部４を変形量が小さい段階でボールジョイント１８に当てることでその変形を抑制し、また、蛇腹部４の各取付部２，３側の範囲Ａ１，Ａ２における変形を抑えることができ、しかも立ち上がり傾斜壁１１は蛇腹部４側を小径取付部３側に対してしっかりと連結すると共に第２拡径壁１３の反転を可能にして圧縮変形量を確保している。このため、ステアリングブーツ１の蛇腹部４全体としての伸縮量を確保しながら蛇腹部４の蛇行を防ぐことができる。即ち、ステアリング装置の作動を妨げない伸縮量と、耐久性に重大な影響を与える蛇行の防止とをともに高水準でバランス良く満足させ、ブーツとしての機能を十分に発揮できる実用的なものにしている。
【００３６】
さらに本発明のステアリングブーツ１は、大幅な小型化が可能となり、周辺部材のレイアウトの自由度を増し、車両の軽量化、設計の自由度を増すことも可能となる。
【００３７】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００３８】
例えば、上述の説明では、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄと蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄとを同一としているが、これに限定されるものではなく、蛇腹部４の最大の谷の内径が蛇腹部４の対向範囲の最小内径よりも大きくても良い。
【００３９】
また、上述の説明では、小径取付部３側から外径寸法を徐々に大きくする山７の数を５個にする一方、内径寸法を徐々に大きくする谷８の数を４個にしているが、２個以上５個以内の数であれば特に限定されるものではない。例えば、図３に示すステアリングブーツ１のように、小径取付部３側から４個の山７の外径寸法を徐々に大きくする一方、３個の谷８の内径寸法を徐々に大きくしても良い。
【００４０】
また、上述の説明では、小径取付部３側から所定数の山７と谷８の両方について外径寸法又は内径寸法を徐々に大きくして範囲Ａ１の剛性を高めているが、必ずしも山７と谷８の両方について外径寸法又は内径寸法を徐々に大きくして範囲Ａ１の剛性を高める必要はなく、山７の外径寸法を徐々に大きくするか、又は谷８の内径寸法を徐々に大きくすることで範囲Ａ１の剛性を高めるようにしても良い。
【００４１】
また、上述の説明では、大径取付部２側から３個の谷９に周溝１０を形成しているが、周溝１０を形成する谷９の数は大径取付部２側から数えて全谷数の１／３以内であれば特に限定されるものではない。例えば、図３に示すステアリングブーツ１のように、大径取付部２側から２個の谷９に周溝１０を形成しても良い。
【００４２】
また、上述の説明では、大径取付部２、小径取付部３及び蛇腹部４から構成されたステアリングブーツ１を例にしているが、大径取付部２、小径取付部３及び蛇腹部４のみから構成されるステアリングブーツ１に限るものではない。例えば、図４に示すステアリングブーツ１のように、大径取付部２と蛇腹部４との間に延長部１９を有するものであっても良い。
【００４３】
さらに、上述の説明では、同一のステアリングブーツ１について、蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄおよび蛇腹部４の最大の谷の内径ｄを所定の寸法とし、所定数の山７の外径寸法及び所定数の谷８の内径寸法を所定の寸法とし、所定数の谷９に周溝１０を形成し、さらに、立ち上がり傾斜壁１１を所定寸法の第１及び第２拡径壁１２，１３に分割すると共に複数のリブ１４を形成しているが、これらを全て一緒に施す必要はなく、必要に応じて各々を選択して施せば良いことは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部は、ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、ボールジョイントの最大外径に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時にボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものであるので、蛇腹部をボールジョイントに当ててその蛇行を防止することができる。このため、樹脂製ステアリングブーツの伸縮量を十分に確保しつつ蛇行を有効に防止することができるとともにコンパクト化も図ることができる。
また、請求項１，２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けているので、立ち上がり傾斜壁によって蛇腹部側が小径取付部側にしっかりと支えられる。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行を防止することができる。また、第２拡径壁は第１拡径壁側に重なるようにして反転できるので、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保することができるとともにコンパクト化が可能となる。
また、請求項１，２記載の樹脂製ステアリングブーツでは、第２拡径壁の長さを、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法にしているので、圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように反転しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部とが接触することがない。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保すると共に、耐久性を向上させることができる。
【００４５】
また、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツでは、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくしているので、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性を高めることができ、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行をより有効に防止することができる。
一方、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツでは、蛇腹部に形成された複数の谷のうち、大径取付部側から数えて全谷数の１／３以内の谷の底位置に断面形状がほぼＵ字型の周溝を形成しているので、蛇腹部の大径取付部寄りの部分の径方向変形に対する剛性を高めることができ、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行をより一層有効に防止することができる。
【００４６】
ここで、請求項３記載のステアリングブーツでは、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくしているので、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性を高めることができ、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行をより有効に防止することができる。
【００４７】
さらに、請求項４記載のステアリングブーツでは、請求項１から３のいずれか一つに記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された谷のうち、最大の谷の内径を、ボールジョイントの最大外径に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定しているので、蛇腹部をボールジョイントに当ててその蛇行を防止することができる。このため、樹脂製ステアリングブーツの伸縮量を十分に確保しつつ蛇行をより有効に防止することができると共にコンパクト化をより一層図ることができる。
【００４８】
また、請求項５記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けているので、立ち上がり傾斜壁によって蛇腹部側が小径取付部側にしっかりと支えられる。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行を防止することができる。また、第２拡径壁は第１拡径壁側に重なるようにして反転できるので、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保することができるとともにコンパクト化が可能となる。
【００４９】
また、請求項５記載の樹脂製ステアリングブーツでは、第２拡径壁の長さを、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法にしているので、圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように反転しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部とが接触することがない。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保すると共に、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂製ステアリングブーツの実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の樹脂製ステアリングブーツの小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を詳しく示す断面図である。
【図３】本発明の樹脂製ステアリングブーツの他の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の樹脂製ステアリングブーツのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図５】従来の樹脂製ステアリングブーツの蛇行変形した状態の側面図である。
【符号の説明】
１ ステアリングブーツ
２ 大径取付部
３ 小径取付部
４ 蛇腹部
６ 小径取付部側のバンド装着用溝
６ａ 蛇腹側端
７ 小径取付部寄りの山
８ 小径取付部寄りの谷
９ 大径取付部寄りの谷
１０ 周溝
１１ 立ち上がり傾斜壁
１２ 第１拡径壁
１３ 第２拡径壁
１４ リブ
１８ ボールジョイント
Ｄ ボールジョイントの最大外径
ｄ 蛇腹部の対向範囲の最小内径
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置に装着される樹脂製ステアリングブーツに関する。より詳しくは、本発明は、樹脂製のステアリングブーツの耐久性向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置のハウジング（シリンダ）とタイロッドとの間には、装置内部への水や塵埃等の侵入を防止するために樹脂製ステアリングブーツが装着されている。この樹脂製ステアリングブーツ１０１は、図５に示すように、ステアリング装置のハウジング１０５に取り付けられる大径取付部１０２と、タイロッド１０６に取り付けられる小径取付部１０３と、これら両取付部１０２，１０３の間に形成された蛇腹部１０４より構成され、これらは樹脂により一体成形されている。
【０００３】
ステアリング装置では、ハウジング１０５から車幅方向に突出するラックバーをステアリング操作に連動して往復運動させ、当該ラックバーの先端にボールジョイントによって連結されたタイロッド１０６を操作する。したがって、樹脂製ステアリングブーツ１０１の蛇腹部１０４は、タイロッド１０６のハウジング１０５に対する車幅方向の往復運動とボールジョイントを中心とした揺動運動（ピボット運動）に対応して伸縮、屈曲等変形する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この樹脂製ステアリングブーツ１０１は内部が密閉されているため、雰囲気温度の上昇等により内圧が上がり図５に示すように異常変形、即ちＳ字状に屈曲していわゆる蛇行を起こすことがある。特に近年、エンジンの高出力化等により使用雰囲気温度として１２０℃以上を要求されることがあり、蛇行を起こす危険がより高くなっている。樹脂製ステアリングブーツ１０１が蛇行した場合、蛇腹部１０４が内側のハウジング内に噛み込まれたり、サスペンション装置等の周辺の部材に接触して異常摩耗する虞がある。
【０００５】
また、樹脂製ステアリングブーツ１０１の蛇腹部１０４の伸縮量を確保するため、蛇腹部１０４の小径取付部１０３側の立ち上がり傾斜壁を湾曲可能としているものがあるが、これは当該立ち上がり傾斜壁の剛性を低下させることにもなるので、蛇腹部１０４の支持力が弱くなって樹脂製ステアリングブーツ１０４の蛇行量を増加させる原因になる。
【０００６】
本発明は、伸縮量の確保と蛇行抑制を図り実用性を害さない樹脂製ステアリングブーツを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部は、ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、ボールジョイントの最大外径又は最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時にボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものである。
【０００８】
したがって、蛇腹部がボールジョイントに接近することになり、蛇腹部が径方向に変形し始めるとボールジョイントに当たり、以降、ボールジョイントによって支えられるようにして屈曲する。ここで、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法にしたのは、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．０倍以下にすると、樹脂製ステアリングブーツをステアリング装置に装着し難くなると共にボールジョイントが蛇腹部の変形の障害になって樹脂製ステアリングブーツの作動性及び耐久性を悪化させるからである一方、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部がボールジョイントに当たるまでに蛇行量が大きくなり、即ち蛇行を効果的に抑えることができないからである。
また、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくしている。
したがって、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性が高くなり、この部分が他の部分に比べて変形し難くなる。ここで、外径寸法を徐々に大きくする山又は内径寸法を徐々に大きくする谷の数を、小径取付部側から２個以上５個以内としたのは、１個とすると、剛性を高める補強効果が弱すぎ、また２個目に対して大きさが違いすぎて却って１個目と２個目との境界部分の剛性を弱めてしまうからである一方、５個よりも多くすると、剛性が高まる範囲が広くなり過ぎて蛇腹部のボールジョイントの作動に対する追従性を妨げる虞がある共に、ボールジョイントの近くまで蛇腹部が小径になるのでこれらが接触し易くなって樹脂製ステアリングブーツの正常な作動を妨げる虞があるからである。
また、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けている。
したがって、立ち上がり傾斜壁のうち第１拡径部の剛性が大きくなり、蛇腹部側を小径取付部側にしっかりと連結することができると共に、第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形し、十分な圧縮変形量が確保される。
さらに、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツは、第２拡径壁の長さは、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法である。
したがってこの場合には、立ち上がり傾斜壁が大きな圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形（反転）しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部との接触が回避される。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部は、ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、ボールジョイントの最大外径又は最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時にボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものである。
したがって、蛇腹部がボールジョイントに接近することになり、蛇腹部が径方向に変形し始めるとボールジョイントに当たり、以降、ボールジョイントによって支えられるようにして屈曲する。ここで、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法にしたのは、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．０倍以下にすると、樹脂製ステアリングブーツをステアリング装置に装着し難くなると共にボールジョイントが蛇腹部の変形の障害になって樹脂製ステアリングブーツの作動性及び耐久性を悪化させるからである一方、蛇腹部のボールジョイントに対向する範囲の最小内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部がボールジョイントに当たるまでに蛇行量が大きくなり、即ち蛇行を効果的に抑えることができないからである。
また、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部に形成された複数の谷のうち、大径取付部側から数えて全谷数の１／３以内の谷の底位置に断面形状がほぼＵ字型の周溝を形成するものである。
したがって、蛇腹部の大径取付部寄りの部分の径方向変形に対する剛性が高くなり、この部分が他の部分に比べて径方向に変形し難くなる。ここで、周溝を形成する谷部の数を大径取付部側から数えて全谷数の１／３以内としたのは、周溝を全谷数の１／３より多くの谷に設けると、ボールジョイントの近くまでもが径方向に変形し難くなり、ボールジョイントの作動に対する追従性を悪化させてしまう虞があるからである。
【００１０】
また、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けている。
したがって、立ち上がり傾斜壁のうち第１拡径部の剛性が大きくなり、蛇腹部側を小径取付部側にしっかりと連結することができると共に、第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形し、十分な圧縮変形量が確保される。
さらに、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツは、第２拡径壁の長さは、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法である。
したがってこの場合には、立ち上がり傾斜壁が大きな圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形（反転）しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部との接触が回避される。
【００１１】
ここで、請求項３記載の発明のように、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくして樹脂製ステアリングブーツを構成することが望ましい。
【００１２】
したがってこの場合には、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性が高くなり、この部分が他の部分に比べて変形し難くなる。ここで、外径寸法を徐々に大きくする山又は内径寸法を徐々に大きくする谷の数を、小径取付部側から２個以上５個以内としたのは、１個とすると、剛性を高める補強効果が弱すぎ、また２個目に対して大きさが違いすぎて却って１個目と２個目との境界部分の剛性を弱めてしまうからである一方、５個よりも多くすると、剛性が高まる範囲が広くなり過ぎて蛇腹部のボールジョイントの作動に対する追従性を妨げる虞がある共に、ボールジョイントの近くまで蛇腹部が小径になるのでこれらが接触し易くなって樹脂製ステアリングブーツの正常な作動を妨げる虞があるからである。
【００１３】
さらに、請求項４記載の発明のように、請求項１から３のいずれか一つに記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された複数の谷のうち、最大の谷の内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく１．２５倍以下の寸法に設定して樹脂製ステアリングブーツを構成することが望ましい。
【００１４】
したがってこれらの場合には、蛇腹部全体がボールジョイントにより接近することになり、蛇行をより効果的に抑えることができる。ここで蛇腹部の最大の谷の内径を、ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく１．２５倍以下の寸法にしたのは、蛇腹部の最大の谷の内径をボールジョイントの最大外径または最大対角距離の１．０倍以下にすると、樹脂製ステアリングブーツをステアリング装置に装着し難くなると共に蛇腹部がボールジョイントにひっかかり円滑な伸縮および揺動運動ができなくなるからである一方、蛇腹部の最大の谷の内径をボールジョンイトの最大外径または最大対角距離の１．２５倍より大きくすると、蛇腹部の蛇行が部分的にやや大きくなる危険があり、より効果的に蛇行を抑えることができないからである。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けて構成している。
【００１６】
したがって、立ち上がり傾斜壁のうち第１拡径部の剛性が大きくなり、蛇腹部側を小径取付部側にしっかりと連結することができると共に、第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形し、十分な圧縮変形量が確保される。
【００１７】
さらに、請求項５記載の発明は、第２拡径壁の長さは、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法である。
【００１８】
したがってこの場合には、立ち上がり傾斜壁が大きな圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように変形（反転）しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部との接触が回避される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１に、本発明を適用した樹脂製ステアリングブーツの実施形態の一例を示す。
【００２２】
樹脂製ステアリングブーツ（以下、単にステアリングブーツという）１は、自動車のステアリング装置に装着されるものであり、大径取付部２と小径取付部３との間に蛇腹部４を形成し、この蛇腹部４内に当該蛇腹部４に対し相対運動可能なボールジョイント、より詳しくはステアリング装置のハウジング１５から車幅方向に突出するラックバー１６とタイロッド１７とを連結するボールジョイント１８を収納している。なお、大径取付部２及び小径取付部３は、バンド（クランプ）装着用溝５，６に装着されたバンドによってハウジング１５又はタイロッド１７に固定される。
【００２３】
蛇腹部４は、ハウジング１５に対するラックバー１６及びタイロッド１７の往復運動やボールジョイント１８を中心としたタイロッド１７の揺動運動（ピボット運動）に対応して伸縮や屈曲等の変形を繰り返す。即ち、自動車の走行等により、蛇腹部４のボールジョイント１８に対向する位置が変化する。この蛇腹部４のボールジョイント１８の径方向に対向する範囲の最小内径ｄは、ボールジョイント１８の最大外径Ｄに対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されている。なおボールジョンイト１８の外形が円でない場合には、最大対角距離に対して寸法設定される。したがって、蛇腹部４がボールジョイント１８に接近することになり、蛇腹部４が径方向に変形し始めるとボールジョイント１８に当たり、ボールジョイント１８に支えられるようにして蛇腹部４の変形をタイロッド１７のピボット運動にあわせる。
【００２４】
ここで、蛇腹部４のボールジョイント１８に対向する範囲（以下、単に対向範囲という）の最小内径ｄを上述の寸法に設定するのは、次の理由による。つまり、蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．０倍以下の寸法にすると、ステアリングブーツ１をステアリング装置に装着する場合に蛇腹部４をボールジョイント１８に当てずに装着作業を行うことができなくなって作業性が悪化すると共に、ステアリングブーツ１の使用時には蛇腹部４とボールジョイント１８とが常に接触するので作動性、耐久性を悪化させるからである。一方、蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部４のボールジョイント１８に当たるまでの変形量が大きくなり過ぎ、蛇腹部４をボールジョイント１８に接触させることで蛇行を抑えるという効果が得難くなるからである。
【００２５】
また、蛇腹部４に形成されている複数の谷のうち、最大の谷の内径ｄはボールジョント１８の最大外径Ｄに対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されている。したがって、蛇腹部４全体がボールジョンイト１８に接近することになり、蛇腹部４が径方向に変形し始めるとボールジョンイト１８に当たり、蛇行を抑える。
【００２６】
ここで、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄを上述の寸法に設定するのは、次の理由による。つまり、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．０倍以下の寸法にすると、ステアリングブーツ１をステアリング装置に装着する場合に蛇腹部４をボールジョイント１８に当てずに装着作業を行うことができなくなって作業性が悪化すると共に、ステアリングブーツ１の使用時には蛇腹部４がボールジョイント１８にひっかかり円滑な伸縮および揺動運動ができないからである。一方、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄをボールジョイント１８の最大外径Ｄの１．２５倍よりも大きくすると、蛇腹部４のボールジョイント１８に当たるまでの変形量が大きくなり過ぎ、蛇腹部４をボールジョイント１８に接触させることで蛇行を抑えるという効果が小さくなるからである。
【００２７】
また、蛇腹部４に形成されている複数の山と谷のうち、小径取付部３側から２個以上５個以内の山７の外径寸法と２個以上５個以内の谷８の内径寸法の少なくとも一方が、小径取付部３側から徐々に大きくなっている。本実施形態では、小径取付部３側から５個の山７の外径寸法及び４個の谷８の内径寸法が小径取付部３側から徐々に大きくなっている。したがって、当該山７又は谷８が形成されている範囲Ａ１の剛性が高くなり、この範囲Ａ１が他の範囲に比べて補強されることになる。これにより、蛇腹部４の小径取付部３の近くの変形量を蛇行に至らない程度に抑えることができる。
【００２８】
ここで、小径取付部３側から外径寸法又は内径寸法を徐々に大きくする山７又は谷８の数を２個以上５個以内としたのは、以下の理由による。つまり、かかる山７又は谷８の数を１個とした場合には、剛性が高められる範囲Ａ１が狭くて補強効果が弱く、また、２個目の山又は谷との径差が大きくなって却ってこれらの境界部分が変形に対して弱くなり、蛇行を抑えるという効果が得難くなるからである。一方、かかる山７又は谷８の数が５個を超えた場合には、剛性が高められる範囲が広くなり過ぎて蛇腹部４の円滑な屈曲等が妨げられる虞があり、また、ボールジョイント１８の近傍まで蛇腹部４が小径になってしまい、当該蛇腹部４が必要以上にボールジョイント１８に当たり易くなって蛇腹部４のボールジョイント１８の動きに対する追従性が害される虞があるからである。
【００２９】
また、蛇腹部４に形成された複数の谷のうち、大径取付部２側から数えて全谷数の１／３以内、本実施形態では、全谷数１３個のうち大径取付部２側から３個の谷９の底位置に断面形状がほぼＵ字型の周溝１０を形成している。各周溝１０は、蛇腹部４の径方向変形に対する剛性を向上させる。即ち、蛇腹部４の谷９が形成されている範囲Ａ２が他の範囲に比べて径方向に変形し難くなり、蛇行の発生を抑制する。
【００３０】
ここで、周溝１０を底位置に形成する谷９の数を大径取付部２側から数えて全谷数の１／３以内としたのは、次の理由による。つまり、全谷数の１／３より多くの谷９に周溝１０を設けると変形に対する剛性を向上させる範囲Ａ２が広くなり過ぎてボールジョイント１８の近傍にまで及び、ボールジョイント１８の動きに対する蛇腹部４の追従性が悪化するからである。
【００３１】
また、蛇腹部４の小径取付部３側の立ち上がり傾斜壁１１は、小径取付部３から拡径する第１拡径壁１２と、該第１拡径壁１２から当該第１拡径壁１２の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁１３とに分割されている。即ち、蛇腹部４の小径取付部３側の立ち上がり傾斜壁１１（以下、単に立ち上がり傾斜壁１１という）は２段構造となっており、その断面形状は第１拡径壁１２と第２拡径壁１３との境界位置で折れ曲がったものとなっている。
【００３２】
第１拡径壁１２の外周面には、複数のリブ１４が設けられている。各リブ１４は、周方向に等間隔で例えば４カ所に形成されている。各リブ１４は、第１拡径壁１２を補強してその剛性を高める。したがって、立ち上がり傾斜壁１１全体としての剛性は小径取付部３側と蛇腹部４側とを連結するのに十分な、即ち蛇腹部４側を小径取付部３側で支えるのに十分な大きさになり、ステアリングブーツ１の姿勢が保持されて蛇行が効果的に抑えられる。また、第１拡径壁１２と第２拡径壁１３との境界位置や第２拡径壁１３自体の変形は容易であることから、樹脂製ステアリングブーツ１に圧縮方向の力が作用した場合、立ち上がり傾斜壁１１全体としての屈曲量はステアリング装置の作動を妨げない程度に確保される。
【００３３】
また、図２に示すように、第２拡径壁１３の長さＬ１は、第１拡径壁１２と第２拡径壁１３の境界位置から小径取付部３に形成されたバンド装着用溝６の蛇腹側端６ａまでの部分の蛇腹部４軸方向の長さＬ２以下の寸法に設定されている。したがって、立ち上がり傾斜壁１１が大きな圧縮加重を受けて折れ曲がり第２拡径壁１３が第１拡径壁１２側に重なるように変形（反転）した場合であっても、小径取付部３側から１個目の山７と小径取付部３を締め付けるバンド２０との接触が回避され、当該山７の摩耗、破断が防止される。
【００３４】
一般に、ステアリングブーツは蛇腹部を変形し易くして十分な伸縮量を確保する。その一方、単純に蛇腹部を変形し易くすると、この蛇腹部は蛇行し易くなる。蛇腹部が蛇行すると、この蛇腹部はハウジング１５内に噛み込まれたり、周辺のサスペンション装置等に当たる虞がある。蛇腹部がハウジング１５内に噛み込まれた場合やサスペンション装置等に当たった場合、当該蛇腹部はボールジョイント１８に当たった場合に比べて大きなダメージを受ける。
【００３５】
本発明にかかるステアリングブーツ１は、蛇腹部４を変形量が小さい段階でボールジョイント１８に当てることでその変形を抑制し、また、蛇腹部４の各取付部２，３側の範囲Ａ１，Ａ２における変形を抑えることができ、しかも立ち上がり傾斜壁１１は蛇腹部４側を小径取付部３側に対してしっかりと連結すると共に第２拡径壁１３の反転を可能にして圧縮変形量を確保している。このため、ステアリングブーツ１の蛇腹部４全体としての伸縮量を確保しながら蛇腹部４の蛇行を防ぐことができる。即ち、ステアリング装置の作動を妨げない伸縮量と、耐久性に重大な影響を与える蛇行の防止とをともに高水準でバランス良く満足させ、ブーツとしての機能を十分に発揮できる実用的なものにしている。
【００３６】
さらに本発明のステアリングブーツ１は、大幅な小型化が可能となり、周辺部材のレイアウトの自由度を増し、車両の軽量化、設計の自由度を増すことも可能となる。
【００３７】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００３８】
例えば、上述の説明では、蛇腹部４の最大の谷の内径ｄと蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄとを同一としているが、これに限定されるものではなく、蛇腹部４の最大の谷の内径が蛇腹部４の対向範囲の最小内径よりも大きくても良い。
【００３９】
また、上述の説明では、小径取付部３側から外径寸法を徐々に大きくする山７の数を５個にする一方、内径寸法を徐々に大きくする谷８の数を４個にしているが、２個以上５個以内の数であれば特に限定されるものではない。例えば、図３に示すステアリングブーツ１のように、小径取付部３側から４個の山７の外径寸法を徐々に大きくする一方、３個の谷８の内径寸法を徐々に大きくしても良い。
【００４０】
また、上述の説明では、小径取付部３側から所定数の山７と谷８の両方について外径寸法又は内径寸法を徐々に大きくして範囲Ａ１の剛性を高めているが、必ずしも山７と谷８の両方について外径寸法又は内径寸法を徐々に大きくして範囲Ａ１の剛性を高める必要はなく、山７の外径寸法を徐々に大きくするか、又は谷８の内径寸法を徐々に大きくすることで範囲Ａ１の剛性を高めるようにしても良い。
【００４１】
また、上述の説明では、大径取付部２側から３個の谷９に周溝１０を形成しているが、周溝１０を形成する谷９の数は大径取付部２側から数えて全谷数の１／３以内であれば特に限定されるものではない。例えば、図３に示すステアリングブーツ１のように、大径取付部２側から２個の谷９に周溝１０を形成しても良い。
【００４２】
また、上述の説明では、大径取付部２、小径取付部３及び蛇腹部４から構成されたステアリングブーツ１を例にしているが、大径取付部２、小径取付部３及び蛇腹部４のみから構成されるステアリングブーツ１に限るものではない。例えば、図４に示すステアリングブーツ１のように、大径取付部２と蛇腹部４との間に延長部１９を有するものであっても良い。
【００４３】
さらに、上述の説明では、同一のステアリングブーツ１について、蛇腹部４の対向範囲の最小内径ｄおよび蛇腹部４の最大の谷の内径ｄを所定の寸法とし、所定数の山７の外径寸法及び所定数の谷８の内径寸法を所定の寸法とし、所定数の谷９に周溝１０を形成し、さらに、立ち上がり傾斜壁１１を所定寸法の第１及び第２拡径壁１２，１３に分割すると共に複数のリブ１４を形成しているが、これらを全て一緒に施す必要はなく、必要に応じて各々を選択して施せば良いことは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部は、ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、ボールジョイントの最大外径に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時にボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものであるので、蛇腹部をボールジョイントに当ててその蛇行を防止することができる。このため、樹脂製ステアリングブーツの伸縮量を十分に確保しつつ蛇行を有効に防止することができるとともにコンパクト化も図ることができる。
また、請求項１，２記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けているので、立ち上がり傾斜壁によって蛇腹部側が小径取付部側にしっかりと支えられる。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行を防止することができる。また、第２拡径壁は第１拡径壁側に重なるようにして反転できるので、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保することができるとともにコンパクト化が可能となる。
また、請求項１，２記載の樹脂製ステアリングブーツでは、第２拡径壁の長さを、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法にしているので、圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように反転しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部とが接触することがない。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保すると共に、耐久性を向上させることができる。
【００４５】
また、請求項１記載の樹脂製ステアリングブーツでは、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくしているので、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性を高めることができ、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行をより有効に防止することができる。
一方、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツでは、蛇腹部に形成された複数の谷のうち、大径取付部側から数えて全谷数の１／３以内の谷の底位置に断面形状がほぼＵ字型の周溝を形成しているので、蛇腹部の大径取付部寄りの部分の径方向変形に対する剛性を高めることができ、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行をより一層有効に防止することができる。
【００４６】
ここで、請求項３記載のステアリングブーツでは、請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を小径取付部側から徐々に大きくしているので、蛇腹部の小径取付部寄りの部分の剛性を高めることができ、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行をより有効に防止することができる。
【００４７】
さらに、請求項４記載のステアリングブーツでは、請求項１から３のいずれか一つに記載の樹脂製ステアリングブーツにおいて、蛇腹部に形成された谷のうち、最大の谷の内径を、ボールジョイントの最大外径に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定しているので、蛇腹部をボールジョイントに当ててその蛇行を防止することができる。このため、樹脂製ステアリングブーツの伸縮量を十分に確保しつつ蛇行をより有効に防止することができると共にコンパクト化をより一層図ることができる。
【００４８】
また、請求項５記載の樹脂製ステアリングブーツは、蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、第１拡径壁の外周面に複数のリブを設けているので、立ち上がり傾斜壁によって蛇腹部側が小径取付部側にしっかりと支えられる。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の蛇行を防止することができる。また、第２拡径壁は第１拡径壁側に重なるようにして反転できるので、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保することができるとともにコンパクト化が可能となる。
【００４９】
また、請求項５記載の樹脂製ステアリングブーツでは、第２拡径壁の長さを、第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法にしているので、圧縮加重を受けて第２拡径壁が第１拡径壁に重なるように反転しても、小径取付部を締め付けるバンドと蛇腹部とが接触することがない。このため、樹脂製ステアリングブーツの蛇腹部の圧縮方向の変形量を十分に確保すると共に、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂製ステアリングブーツの実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の樹脂製ステアリングブーツの小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を詳しく示す断面図である。
【図３】本発明の樹脂製ステアリングブーツの他の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の樹脂製ステアリングブーツのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図５】従来の樹脂製ステアリングブーツの蛇行変形した状態の側面図である。
【符号の説明】
１ ステアリングブーツ
２ 大径取付部
３ 小径取付部
４ 蛇腹部
６ 小径取付部側のバンド装着用溝
６ａ 蛇腹側端
７ 小径取付部寄りの山
８ 小径取付部寄りの谷
９ 大径取付部寄りの谷
１０ 周溝
１１ 立ち上がり傾斜壁
１２ 第１拡径壁
１３ 第２拡径壁
１４ リブ
１８ ボールジョイント
Ｄ ボールジョイントの最大外径
ｄ 蛇腹部の対向範囲の最小内径
Claims (5)
- 大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、前記蛇腹部は、前記ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、前記ボールジョイントの最大外径又は最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時に前記ボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものであり、前記蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、前記小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を前記小径取付部側から徐々に大きくし、且つ、前記蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、前記小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、前記第１拡径壁の外周面に複数のリブを設け、前記第２拡径壁の長さは、前記第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から前記小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の前記蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法であることを特徴とする樹脂製ステアリングブーツ。
- 大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、前記蛇腹部は、前記ボールジョイントに対向する範囲の最小内径が、前記ボールジョイントの最大外径又は最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく且つ１．２５倍以下の寸法に設定されることで、径方向の変形時に前記ボールジョイントに当たり支えられて蛇行が抑制されると共にタイロッドのピボット運動にあわせて変形するものであり、前記蛇腹部に形成された複数の谷のうち、前記大径取付部側から数えて全谷数の１／３以内の谷の底位置に断面形状がほぼＵ字型の周溝を形成し、且つ、前記蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、前記小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、前記第１拡径壁の外周面に複数のリブを設け、前記第２拡径壁の長さは、前記第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から前記小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の前記蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法であることを特徴とする樹脂製ステアリングブーツ。
- 前記蛇腹部に形成された複数の山と谷のうち、前記小径取付部側から２個以上５個以内の山の外径寸法と２個以上５個以内の谷の内径寸法との少なくとも一方を前記小径取付部側から徐々に大きくしたことを特徴とする請求項２記載の樹脂製ステアリングブーツ。
- 前記蛇腹部に形成された複数の谷のうち、最大の谷の内径を、前記ボールジョイントの最大外径または最大対角距離に対して１．０倍よりも大きく１．２５倍以下の寸法に設定したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の樹脂製ステアリングブーツ。
- 大径取付部と小径取付部との間に蛇腹部を形成し、この蛇腹部内に当該蛇腹部に対して相対運動可能なボールジョイントを収納する樹脂製ステアリングブーツにおいて、前記蛇腹部の小径取付部側の立ち上がり傾斜壁を、前記小径取付部から拡径する第１拡径壁と、該第１拡径壁から当該第１拡径壁の傾斜角度よりも大きい傾斜角度で拡径する第２拡径壁とに分割すると共に、前記第１拡径壁の外周面に複数のリブを設け、前記第２拡径壁の長さは、前記第１拡径壁と第２拡径壁の境界位置から前記小径取付部に形成されたバンド装着溝の蛇腹側端までの部分の前記蛇腹部の軸方向の長さ以下の寸法であることを特徴とする樹脂製ステアリングブーツ。
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