JP2007030818A - ラックブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮荷重を低減するとともに異常変形を回避できるラックブーツを提供すること。
【解決手段】蛇腹部と、蛇腹部の一端側に形成されタイロッドに固定される第１筒部と、蛇腹部の他端側に形成されステアリングギアボックスに固定される第２筒部と、を持つラックブーツにおいて、蛇腹部を、該第２筒部側の端部から数えて３山目から該第１筒部側の端部までの部分である第１蛇腹部と、該３山目から該第２筒部側の端部までの部分である第２蛇腹部と、に区別し、少なくとも第１蛇腹部をテーパ形状に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に使用されるステアリングラックブーツに関する。

ラックブーツは、自動車のステアリングギアボックスとタイロッドとの間のボールジョイントを覆う部材であり、ラックブーツまたはステアリングラックブーツと呼ばれている一般的なラックブーツを模式的に表す図を図８〜１１に示し、一般的なラックブーツの形状を以下に説明する。図８は一般的なラックブーツを模式的に表す軸方向断面図である。図９は図８の要部拡大図である。図１０は、一般的なラックブーツが軸方向に圧縮変形している様子を模式的に表す要部拡大説明図である。図１１は一般的なラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形している様子を模式的に表す説明図である。

ラックブーツは、図８および図９に示すように、蛇腹部１０１と、第２筒部１０２と、第１筒部１０３とからなる。第２筒部１０２および第１筒部１０３は、各々筒状に形成されている。第２筒部１０２は第１筒部１０３よりも大径である。蛇腹部１０１は、山部１０４と谷部１０５とが交互に連続し、山部１０４と谷部１０５とが傾斜壁部１０６で接続されてなる中空形状（所謂蛇腹状）に形成されており、伸縮可能である。蛇腹部１０１の一端側は第２筒部１０２と一体に形成され、他端側は第１筒部１０３と一体に形成されている。第２筒部１０２はステアリングギアボックス１７０に取り付けられる。第１筒部１０３はタイロッド１７１に取り付けられる。蛇腹部１０１はステアリングギアボックス１７０から延びるラックバー１７２や、タイロッド１７１や、ラックバー１７２とタイロッド１７１を連結するボールジョイント１７３などから構成されるステアリング部材を覆う。

ステアリング部材は、ステアリングコラム（図略）やユニバーサルジョイント（図略）を介してハンドル（図略）に接続されている。運転者がハンドルを回すと、ハンドルの回転はステアリングコラムやユニバーサルジョイントを介してステアリングギアボックス１７０に内蔵されているピニオン（図略）に伝達される。そして、同じくステアリングギアボックス１７１に内蔵されピニオンと噛合するラックバー１７２が、ステアリングギアボックス１７１から突出（または没入）する。上述したように、ラックブーツはステアリング部材を覆うため、ラックブーツは運転者がハンドル操作するのに追従して伸長変形または圧縮変形する。

ところで、ラックブーツが圧縮変形する際には、図１０に示すように、ラックブーツのうち互いに隣接する傾斜壁部１０６同士が圧接する。この圧接によって、ラックブーツが圧縮変形する際にラックブーツに負荷される荷重（以下、圧縮荷重と呼ぶ）が大きくなる。この圧縮荷重は、隣接する傾斜壁部１０６同士が接触した時点で急激に増大する。また、ラックブーツが大きく圧縮変形する際には、隣接する山部１０４同士が圧接するため、ラックブーツに負荷される圧縮荷重は非常に大きくなる。ラックブーツに負荷される圧縮荷重が過大になると、ハンドルの操舵感が悪化するなどの不具合が生じる。

また、タイロッド１７１がボールジョイント１７３に対して大きく揺動する際には、タイロッド１７１の揺動に追従してラックブーツが大きく揺動する。このとき同時に、ラックがステアリングギアボックス１７０に大きく没入する場合には、ラックブーツは大きく揺動しつつ圧縮変形する。このときラックブーツは、図１１に示すように異常変形する。すなわち、ラックブーツの一部が座屈してタイロッド１７１方向に下垂するとともに、ラックブーツのうち座屈した部分に隣接する部分は、外周側に大きく張り出す。ラックブーツが座屈すると、ラックブーツの座屈した部分がステアリングギアボックス１７０とボールジョイント１７３との間に挟み込まれる不具合が生じる。また、ラックブーツのうち座屈した部分に隣接する部分が外周側に大きく張り出すと、ラックブーツの外形が大きくなり、ラックブーツに隣接配置されている種々の部材にラックブーツが干渉する等の不具合も生じる。

これらの点に鑑みて、ラックブーツの異常変形を防ぐ技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されているラックブーツは、蛇腹部の折り畳み性を改良して、ラックブーツの異常変形を防ぐものである。特許文献１に開示されているラックブーツにおいて、蛇腹部は、中央部分（中央蛇腹部）と、中央蛇腹部の両側に形成されている二つのテーパ蛇腹部とから構成されている。各々のテーパ蛇腹部は、中央蛇腹部との境界部分が大径に形成され、第１筒部または第２筒部との境界部分が小径に形成されているテーパ形状をなす。このラックブーツでは、ラックブーツが圧縮変形する際には、先ず、テーパ蛇腹部が圧縮され、次いで、中央蛇腹部が圧縮される。中央蛇腹部よりも先にテーパ蛇腹部が圧縮されるために、中央蛇腹部がボールジョイント方向に下垂することがなくなり、中央蛇腹部がステアリングギアボックスとボールジョイントとの間に挟み込まれる不具合が回避される。また、特許文献１に開示されているラックブーツは、テーパ蛇腹部がテーパ形状をなしているために、折り畳み性に優れる。したがって、このラックブーツでは圧縮荷重が軽減されると考えられる。

しかし、特許文献１に開示されるラックブーツにおいても、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際に生じる座屈は解消されなかった。すなわち、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際には、第１筒部と第２筒部とをむすぶ直線上の領域（取付け領域）が大きく縮められる。蛇腹部はこの取付け領域に収まるように折り畳まれる。ところで、取付け領域が過小になると、折り畳まれた蛇腹部全体の軸方向の長さが取付け領域内に収まらなくなる。この場合には、蛇腹部は取付け領域から逃げようとし、蛇腹部が座屈する。特許文献１に開示されるように、中央蛇腹部と二つのテーパ蛇腹部とをもつラックブーツであっても、同様に、取付け領域が過小になると座屈が生じる。特にこの場合には、外径の大きい中央蛇腹部において大きい座屈変形が生じる。よって、特許文献１に開示されるラックブーツでは依然座屈が生じ、ラックブーツの座屈に起因する不具合、すなわち、ラックブーツの座屈した部分がステアリングギアボックスとボールジョイントとの間に挟み込まれる不具合や、ラックブーツに隣接配置されている種々の部材にラックブーツが干渉する等の不具合が、依然解消されていなかった。
特開昭６３−４０２７８号公報

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、圧縮荷重を低減するとともに異常変形を回避できるラックブーツを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の樹脂ブーツは、外周方向に隆起する山部と内周方向に陥没する谷部とが交互に連続して形成され互いに隣接する山部と谷部とが傾斜壁部で接続されてなる中空状の蛇腹部と、蛇腹部の一端側に形成されタイロッドに固定される第１筒部と、蛇腹部の他端側に形成されステアリングギアボックスに固定される第２筒部とを備え、蛇腹部は、第２筒部側の端部から数えて３山目から第１筒部側の端部までの部分である第１蛇腹部と、３山目から第２筒部側の端部までの部分である第２蛇腹部と、を持ち、少なくとも第１蛇腹部は、少なくとも山部の外周径が第２筒部側に隣接する山部の外周径よりも小さいテーパ形状をなすことを特徴とする。

本発明のラックブーツは以下の構成（１）〜（４）の何れかを備えることが好ましい。以下の構成（１）〜（４）の複数を備えることが望ましい。
（１）上記第２蛇腹部が上記テーパ形状をなす。
（２）上記第１蛇腹部において、上記谷部の外周径は上記第２筒部側に隣接する上記谷部の外周径よりも小さい。
（３）上記第１蛇腹部において、互いに隣接する山部同士の外周径の差は１ｍｍ〜４ｍｍの範囲である。
（４）上記第１蛇腹部において、互いに隣接する谷部同士の外周径の差は１ｍｍ〜４ｍｍの範囲である。

本発明のラックブーツは、少なくとも第１蛇腹部が、少なくとも山部の外周径が第２筒部側に隣接する山部の外周径よりも小さいテーパ形状をなす。すなわち、少なくとも第１蛇腹部の外周径は、第１筒部側に向けて徐々に小さくなる。このため、本発明のラックブーツのうち少なくとも第１蛇腹部では、圧縮変形の際にも山部同士が圧接し合うことはなく、圧縮荷重が大きく低減する。なお、ここでいうテーパ形状とは、山部の外周径が第２筒部側に隣接する山部の外周径よりも小さく、かつ、谷部の外周径が第２筒部側に隣接する谷部の外周径よりも小さいものも含む概念である。

また、本発明のラックブーツは、上述した特許文献１のラックブーツのように中央蛇腹部を持たない。また、少なくとも第１蛇腹部は、揺動時にもほぼ変形しない第２筒部側から第１筒部側に向けて山部の外周径が徐々に小径となる。山部の外周径が第２筒部側から第１筒部側に向けて徐々に小径となることにより、折り畳まれた状態での蛇腹部全体の軸方向の長さが小さくなる。したがって、上述したように取付け領域が大きく縮められた際にも、折り畳まれた蛇腹部全体の軸方向の長さが取付け領域内に収まるようになる。このため、蛇腹部に座屈が生じることはない。したがって、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際に、ラックブーツの座屈した部分がステアリングギアボックスとボールジョイントとの間に挟み込まれる不具合や、ラックブーツに隣接配置されている種々の部材にラックブーツが干渉する等の不具合が生じることはない。

なお、蛇腹部のうち、第２筒部側の端部からかぞえて２山目までの部分は、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際にもあまり変形しない。上述したように、第２筒部が固定されるステアリングギアボックスは、タイロッドが揺動する際にも不動であるためである。よって、本発明のラックブーツにおいては、少なくとも第１蛇腹部、すなわち、第２筒部側の端部から数えて３山目から第１筒部側の端部までの部分が、テーパ形状をなせばよい。

本発明のラックブーツが上記構成（１）を備える場合には、第２蛇腹部においても山部同士が圧接し合うことはなく、圧縮荷重がさらに低減する。また、第２蛇腹部を含む蛇腹部全体の、折り畳まれた状態での軸方向の長さが小さくなるため、蛇腹部の座屈がより確実に回避される。

本発明のラックブーツが上記構成（２）を備える場合には、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際に、山部同士が圧接せず、かつ、谷部同士が圧接しない。よって、圧縮荷重がさらに低減し、かつ、蛇腹部の座屈がより確実に回避される。

本発明のラックブーツが上記構成（３）を備える場合には、隣接する山部同士が径方向（ラックブーツの外周方向）に充分に離間して配される。したがって、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際に、隣接する山部同士が圧接する不具合がより確実に回避され、圧縮荷重が充分に低減し、かつ、蛇腹部の座屈がより確実に回避される。

本発明のラックブーツが上記構成（４）を備える場合には、隣接する谷部同士が径方向に充分に離間して配される。したがって、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際に、隣接する谷部同士が圧接する不具合がより確実に回避され、圧縮荷重が充分に低減し、かつ、蛇腹部の座屈がより確実に回避される。

以下、本発明のラックブーツを図面を基に説明する。

実施例１のラックブーツは構成（１）〜（４）を備える。実施例１のラックブーツを模式的に表す軸方向断面図を図１に示し、図１の要部拡大図を図２に示す。実施例１のラックブーツが軸方向に圧縮変形している様子を模式的に表す要部拡大説明図を図３に示す。実施例１のラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形している様子を模式的に表す説明図を図４に示す。

実施例１の樹脂ブーツは、図１および図２に示すように、蛇腹部１と第２筒部２と第１筒部３とを備えている。蛇腹部１、第２筒部２、および、第１筒部３は、ブロー成形により一体に形成されている。第２筒部２はリング状をなし、ステアリングギアボックス（図示せず）に取り付けられる。第１筒部３は第２筒部２よりも小径のリング状をなし、タイロッド（図示せず）に取り付けられる。

蛇腹部１は、第２筒部２と第１筒部３とを連絡する中空形状に形成されている。蛇腹部１には、外周方向に隆起する山部４と内周方向に陥没する谷部５とが複数個ずつ形成されている。山部４と谷部５とは、山部４、谷部５、山部４、谷部５・・・というように交互に連続して配置されている。互いに隣接する山部４と谷部５とは傾斜壁部６で接続されている。蛇腹部１は、第１筒部３側の部分である第１蛇腹部１０と、第２筒部２側の部分である第２蛇腹部１２と、からなる。蛇腹部１のうち、第２筒部２側の端部から数えて３山目から第１筒部３側の端部までの部分が第１蛇腹部１０である。蛇腹部１のうち、第２筒部２側の端部から数えて３山目から第２筒部２側の端部までの部分が第２蛇腹部１２である。以下、第２筒部２側の端部から数えてＸ山目、を、単に、Ｘ山目と略する。

第１蛇腹部１０は、さらに、第１筒部３側の部分である小径側蛇腹部１３と、第２蛇腹部１２側の部分である大径側蛇腹部１４とを備える。蛇腹部１のうち、８山目から第１筒部３側の端部までの部分が小径側蛇腹部１３である。蛇腹部１のうち、３山目から８山目までの部分が大径側蛇腹部１４である。第１蛇腹部１０は、ボールジョイント（図示せず）の外周を覆う。

第１蛇腹部１０は、山部４の外周径が第２筒部２側に隣接する山部４の外周径よりも小さく、谷部５の外周径が第２筒部２側に隣接する谷部５の外周径よりも小さいテーパ形状をなす。すなわち、第１蛇腹部１０において、山部４の外周径と谷部５の外周径とは第１筒部３に向けて徐々に小さくなっている。小径側蛇腹部１３は、大径側蛇腹部１４に比べて、互いに隣接する山部４同士の外周径の差が大きく、互いに隣接する谷部５同士の外周径の差が大きい。以下、互いに隣接する山部４同士の外周径の差を、山径差と略する。また、互いに隣接する谷部５同士の外周径の差を、谷径差と略する。

小径側蛇腹部１３における山径差は３〜４ｍｍである。小径側蛇腹部１３における谷径差は２〜３ｍｍである。大径側蛇腹部１４における山径差は１ｍｍである。大径側蛇腹部１４における谷径差は１ｍｍである。小径側蛇腹部１３において、最も第２筒部２側に位置する山部４（４１）の外周径は５９ｍｍである。小径側蛇腹部１３において、最も第２筒部２側に位置する谷部５（５１）の外周径は４４ｍｍである。大径側蛇腹部１４において、最も第２筒部２側に位置する山部４（４３）の外周径は６４ｍｍである。大径側蛇腹部１４において、最も第２筒部２側に位置する谷部５（５３）の外周径は４８ｍｍである。

第２蛇腹部１２は、山部４の外周径が第２筒部２側に隣接する山部４の外周径よりも小さく、谷部５の外周径が第２筒部２側に隣接する谷部５の外周径よりも小さいテーパ形状をなす。すなわち、実施例１のラックブーツでは、第１蛇腹部１０と第２蛇腹部１２とがともにテーパ形状をなす。第２蛇腹部１２における山径差は１ｍｍである。第２蛇腹部１２における谷径差は１ｍｍである。第２蛇腹部１２において、最も第２筒部２側に位置する山部４（４２）の外周径は６６ｍｍである。第２蛇腹部１２において、最も第２筒部２側に位置する谷部５（５２）の外周径は５１ｍｍである。

実施例１のラックブーツでは、蛇腹部１の全体がテーパ形状をなし、隣接する山部４同士がラックブーツの径方向に順次ズレて配されている。したがって、図３に示すように、ラックブーツを軸方向に圧縮変形させた際には、隣接する山部４同士が圧接しない。よって、図４に示すように、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際にも、隣接する山部４同士が圧接する不具合が回避されて、圧縮荷重が低減し、かつ、蛇腹部１の座屈が回避される。また、実施例１のラックブーツでは、蛇腹部１（第１蛇腹部１０、第２蛇腹部１２）において隣接する谷部５同士もラックブーツの径方向に順次ズレて配されている。したがって、図３に示すように、ラックブーツを軸方向に圧縮変形させた際には隣接する谷部５同士もまた圧接しない。よって、図４に示すように、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際にも、隣接する谷部５同士が圧接する不具合が回避されて、圧縮荷重が低減し、かつ、蛇腹部１の座屈が回避される。

なお、山径差や谷径差が大きいほど、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際に、隣接する山部４同士や谷部５同士が圧接する不具合がより確実に回避できる。

実施例１のラックブーツにおいて、ボールジョイントは、蛇腹部１のうち８山目付近に内蔵されている。したがって、蛇腹部１のうち８山目よりも第１筒部３側の部分は、さほど大径に形成する必要がない。よって、実施例１のラックブーツでは、蛇腹部１のうち８山目よりも第１筒部３側の部分（小径側蛇腹部１３）は、８山目よりも第２筒部２側の部分（大径側蛇腹部１４および第２蛇腹部）に比べて、山径差や谷径差を大きくできる。山径差や谷径差が大きい程、蛇腹部１を円滑に折り畳むことができ、蛇腹部１の座屈がより確実に回避される。よって、実施例１のラックブーツでは、第１蛇腹部１０に小径側蛇腹部１３を設けたことで、蛇腹部１の座屈をより確実に回避できる。

なお、小径側蛇腹部１３は、ボールジョイントの内蔵位置を基に設定すれば良い。すなわち、ボールジョイントが内蔵されている位置を基準として、それよりも第１筒部３側の部分に小径側蛇腹部１３を設ければ良い。蛇腹部１のうちボールジョイントが内蔵される部分の外周径は、ボールジョイントの外周径に応じて適宜設定できる。第１筒部３の外周径はタイロッドの外周径に応じて適宜設定できる。第２筒部２の外周径はステアリングギアボックスの外周径に応じて適宜設定できる。そして、小径側蛇腹部１３における山径差や谷径差は、蛇腹部１のうちボールジョイントが内蔵される部分の外周径と、第１筒部３の外周径とに応じて設定すればよい。大径側蛇腹部１４および第２蛇腹部における山径差や谷径差は、蛇腹部１のうちボールジョイントが内蔵される部分の外周径と第２筒部２の外周径とに応じて設定すればよい。

実施例１のラックブーツでは、第１蛇腹部１０における山径差や谷径差は、小径側蛇腹部１３と大径側蛇腹部１４とでそれぞれ異なっている。しかし、ボールジョイント、ステアリングギアボックス、タイロッドの形状によっては、小径側蛇腹部１３における山径差や谷径差を大径蛇腹部と同じにしても良い。また、第１蛇腹部１０における山径差や谷径差と第２蛇腹部１２における山径差や谷径差とを同じにしても良い。この場合にも、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際に、隣接する山部４同士や谷部５同士が圧接する不具合が回避できる。

実施例２のラックブーツは、構成（２）〜（４）を備える。実施例２のラックブーツを模式的に表す軸方向断面図を図５に示す。

実施例２のラックブーツは、図５に示すように、蛇腹部１と第２筒部２と第１筒部３とを備えている。第１筒部３および第２筒部２は実施例１と同じである。蛇腹部１は、第１蛇腹部１０と第２蛇腹部１２とからなる。第１蛇腹部１０は実施例１と同様に小径側蛇腹部１３と大径側蛇腹部１４とをもつ。小径側蛇腹部１３は実施例１と同じ形状である。

大径側蛇腹部１４は、山部４の外周径が第２筒部２側に隣接する山部４の外周径よりも小さく、谷部５の外周径が第２筒部２側に隣接する谷部５の外周径よりも小さいテーパ形状をなす。大径側蛇腹部１４における山径差は１ｍｍであり、谷径差は１ｍｍである。大径側蛇腹部１４において、最も第２筒部２側に位置する山部４（４２）の外周径は６５ｍｍである。大径側蛇腹部１４において、最も第２筒部２側に位置する谷部５（５２）の外周径は４９ｍｍである。実施例２のラックブーツでは、第１蛇腹部１０のみがテーパ形状をなす。

第２蛇腹部１２は、１山目の山部４（４２）と２山目の山部４（４４）との外周径が同じであり、１谷目の谷部５（５２）と２谷目の谷部５（５４）の外周径が同じとなるように形成されている。第２蛇腹部１２において、山部４の外周径は６５ｍｍであり、谷部５の外周径は４９ｍｍである。第２蛇腹部１２において、最も第２筒部２側に位置する山部４（４２）の外周径は６５ｍｍである。第２蛇腹部１２において、最も第２筒部２側に位置する谷部５（５２）の外周径は４９ｍｍである。

実施例２のラックブーツでは、第１蛇腹部１０のみがテーパ形状をなす。そして、第２蛇腹部１２の山部４（１山目の山部４２と２山目の山部４４）は外周径が同じであり、第２蛇腹部１２の谷部５（１谷目の谷部５２と２谷目の谷部５４）は外周径が同じである。上述したように、蛇腹部１のうち、第２筒部２側の端部からかぞえて２山目までの部分は、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際にもあまり変形しない。したがって、実施例２のラックブーツは、テーパ形状をなさない第２蛇腹部１２をもつが、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際にも、隣接する山部４同士および谷部５同士が圧接する不具合が充分に回避される。よって、実施例２のラックブーツでも、圧縮荷重が低減し、かつ、蛇腹部１の座屈が回避される。

（比較例）
比較例のラックブーツは、図８〜１１に示す従来のラックブーツである。比較例のラックブーツにおいて、蛇腹部１０１は、第１蛇腹部１１０と第２蛇腹部１１２とを持つ。第２蛇腹部１１２は、１山目の山部１０４（１４２）と２山目の山部１０４（１４４）との外周径が同じであり、１谷目の谷部１０５（１５２）と２谷目の谷部１０５（１５４）の外周径が同じとなるように形成されている。第２蛇腹部１１２において、山部１０４の外周径は６６ｍｍであり、谷部１０５の外周径は５１ｍｍである。

第１蛇腹部１１０は、１０山目から第１筒部１０３側の端部までの部分（小径側蛇腹部１１３）と、１０山目から第２蛇腹部１１２側の端部までの部分（大径側蛇腹部１１４）とをもつ。比較例のラックブーツでは、第１蛇腹部１１０のうち小径側蛇腹部１１３のみがテーパ形状をなす。大径側蛇腹部１１４は、山部１０４の外周径が等しく、谷部１０５の外周径が等しくなるように形成され、大径側蛇腹部１１４の山部１０４の外周径及び谷部１０５の外周径は第２蛇腹部１１２と同じである。

第１蛇腹部１１０における山径差は４ｍｍであり、谷径差は３〜４ｍｍである。第１蛇腹部１１０において、最も第２筒部１０２側に位置する山部１０４（１４１）の外周径は６６ｍｍである。第１蛇腹部１１０において、最も第２筒部１０２側に位置する谷部１０５（１５１）の外周径は４９ｍｍである。

（圧縮荷重測定試験）
実施例１および比較例のラックブーツを万能引っ張り試験機に取付け、ラックブーツを圧縮して、圧縮時にラックブーツに負荷される荷重と、圧縮されたラックブーツの長さとの関係を計測した。万能引っ張り試験機は、固定台と、ロードセルと、恒温槽と、可動台と、二つの固定具とを備える。可動台は固定台に対して直線的に往復移動する。可動台には一方の固定具と恒温槽とが固定されている。一方の固定具と恒温槽とは可動台の往復移動に伴って往復移動する。固定台にはロードセルが固定され、ロードセルには、他方の固定具が固定されている。ラックブーツは、タイロッド、ボールジョイント、及び、ステアリングギアボックスに組み付けた状態で、万能引っ張り試験機の恒温槽に収納した。そして、ステアリングギアボックスを固定台側の固定具に固定し、タイロッドを移動台側の固定具に固定した。このとき、ラックブーツは伸長も圧縮もしていない状態（全長１５０ｍｍ）であった。この状態で、移動台を固定台側に移動させると、ラックブーツは第１筒部側から第２筒部側に向けて圧縮した。このときの移動台の移動速度は一定速度（１００ｍｍ／ｍｉｎ）であった。圧縮時にラックブーツに負荷された荷重は、ロードセルで測定した。なお、ラックブーツの第２筒部には、ラックブーツを圧縮したときの内圧の影響をなくすために、通気孔を形成した。

圧縮荷重測定試験の結果を表すグラフを図６に示す。図６中横軸はラックブーツの長さ（ｍｍ）を表し、縦軸はラックブーツに負荷される圧縮荷重（Ｎ）を表す。図６に示すように、比較例のラックブーツを大きく圧縮した（ラックブーツの長さが短くなった）ときの圧縮荷重は非常に大きいが、実施例１のラックブーツを大きく圧縮したときの圧縮荷重は、比較例に比べて非常に小さい。例えば、比較例のラックブーツを５８ｍｍになるまで圧縮したときの圧縮荷重が２４０Ｎであるのに対して、実施例１のラックブーツを５８ｍｍになるまで圧縮したときの圧縮荷重は１４０Ｎである。この結果から、本発明のラックブーツは従来のラックブーツに比べて圧縮荷重が大きく低減することがわかる。

（圧縮揺動時のラックブーツの外周径確認試験）
実施例１および比較例のラックブーツをステアリング部材に取り付けて、タイロッドを最大に揺動させつつラックブーツを最小セット長にまで圧縮して、ラックブーツとタイロッドまたはタイロッドに同軸的に取付けられているラックバー（以下、単にタイロッドと略する）との距離を測定した。詳しくは、タイロッドの軸中心と、各山部の外周側頂点との距離を測定した。圧縮揺動時のラックブーツの外周径確認試験の結果を表すグラフを図７に示す。図７中横軸は測定した山部の位置を表す。詳しくは、測定した山部が第２筒部側の端部からかぞえて何山目にあたるかを表す。図７中縦軸は、ラックブーツとタイロッドとの距離を表す。

図７に示すように、比較例のラックブーツでは、第２筒部側の端部からかぞえて４山目付近でラックブーツとタイロッドとの距離が急激に小さくなっている。これは、第２筒部側の端部からかぞえて４山目付近で座屈が生じ、４山目付近の部分がタイロッド方向に下垂していることを表す。また、第２筒部側の端部からかぞえて５山目以降でラックブーツとタイロッドとの距離が急激に大きくなっている。これは、座屈した部分である４山目付近の部分に隣接する部分が外周側に大きく張り出していることを表す。この結果から、比較例のラックブーツは異常変形していることがわかる。

実施例１のラックブーツでは、各山部におけるラックブーツとタイロッドとの距離はほぼ等しかった。この結果から、実施例１のラックブーツは、タイロッドを最大に揺動させつつラックブーツの長さが最小になるまで圧縮しても、座屈せず、異常変形しないことがわかる。

なお、図７に示すように、実施例１のラックブーツにおいても第２筒部側の端部からかぞえて２山目までの部分（第２蛇腹部）は、３山目以降の部分に比べて、ラックブーツとタイロッドとの距離が僅かに大きくなっている。これは、第２筒部が固定されるステアリングギアボックスは、タイロッドが揺動する際にも不動であるため、第２蛇腹部が第２筒部を介してステアリングギアボックスに固定されているためである。この結果から、本発明のラックブーツにおいては、少なくとも第１蛇腹部がテーパ形状をなせば、ラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形する際にも異常変形し難いことがわかる。

実施例１のラックブーツを模式的に表す軸方向断面図である。 図１の要部拡大図である。 実施例１のラックブーツが軸方向に圧縮変形している様子を模式的に表す要部拡大説明図である。 実施例１のラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形している様子を模式的に表す説明図である。 実施例２のラックブーツを模式的に表す軸方向断面図である。 圧縮荷重測定試験の結果を表すグラフである。 圧縮揺動時のラックブーツの外周径確認試験の結果を表すグラフである。 一般的なラックブーツを模式的に表す軸方向断面図である。 図８の要部拡大図である。 一般的なラックブーツが軸方向に圧縮変形している様子を模式的に表す要部拡大説明図である。 一般的なラックブーツが大きく揺動しつつ圧縮変形している様子を模式的に表す説明図である。

符号の説明

１：蛇腹部、２：第２筒部、３：第１筒部、４：山部、５：谷部、６：傾斜壁部

Claims (5)

1. 外周方向に隆起する山部と内周方向に陥没する谷部とが交互に連続して形成され互いに隣接する該山部と該谷部とが傾斜壁部で接続されてなる中空状の蛇腹部と、該蛇腹部の一端側に形成されタイロッドに固定される第１筒部と、該蛇腹部の他端側に形成されステアリングギアボックスに固定される第２筒部とを備え、
   該蛇腹部は、該第２筒部側の端部から数えて３山目から該第１筒部側の端部までの部分である第１蛇腹部と、該３山目から該第２筒部側の端部までの部分である第２蛇腹部と、を持ち、
   少なくとも該第１蛇腹部は、少なくとも該山部の外周径が該第２筒部側に隣接する該山部の外周径よりも小さいテーパ形状をなすことを特徴とするラックブーツ。
2. 前記第２蛇腹部が前記テーパ形状をなす請求項１に記載のラックブーツ。
3. 前記第１蛇腹部において、前記谷部の外周径は前記第２筒部側に隣接する前記谷部の外周径よりも小さい請求項１に記載のラックブーツ。
4. 前記第１蛇腹部において、互いに隣接する山部同士の外周径の差は１ｍｍ〜４ｍｍの範囲である請求項１に記載のラックブーツ。
5. 前記第１蛇腹部において、互いに隣接する谷部同士の外周径の差は１ｍｍ〜４ｍｍの範囲である請求項３に記載のラックブーツ。
   

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