| 【発明の名称】 |
ブーツ |
| 【発明者】 |
【氏名】山西 雅己
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】相互に揺動可能な第１部材と第２部材とで形成された継手に設けられて、前記第１部材及び前記第２部材に対する取付部を持ち、少なくとも一つの山部を持つ可撓性のブーツにおいて、前記第１部材側の取付部の最近の山部から前記第１部材側の取付部までの間、あるいは前記第２部材側の取付部の最近の山部から前記第２部材側の取付部までの間の少なくとも一方に、前記第１部材の前記第２部材に対する所定の揺動方向を含む円周方向の所定幅で他の部位より肉厚が厚い厚肉部を設けることを特徴とするブーツ。
【請求項２】前記ブーツは、前記第１部材の前記第２部材に対する揺動方向によって揺動角度が異なる継手に設けられていることを特徴とする請求項１記載のブーツ。
【請求項３】前記所定の揺動方向は、前記第２部材に対する前記第１部材の揺動角度が最も大きくなる方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項２のブーツ。
【請求項４】前記継手は、ボール部とスタッド部が一体的に形成されたボールスタッドと、前記ボールスタッドを保持するソケットとで構成され、前記ボールスタッドの前記ソケットに対する揺動方向によって揺動角度が異なるボールジョイント、あるいは、前記ボールスタッドの前記ソケットに対して所定の方向にのみ揺動するボールジョイントであり、前記第１部材への取付部は前記スタッド部に、前記第２部材への取付部は前記ソケット部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のブーツ。
【請求項５】前記継手は、ステアリングナックルあるいはタイロッドエンドに設けられており、前記ブーツの前記厚肉部はステアリングの操舵角が略最大の場合にスタッド部が揺動する方向に形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のブーツ。
【請求項６】アクスルシャフトを構成する第１シャフトと第２シャフトがボールジョイントを介して連結されているとともに、アクスルハウジングを構成し前記第１シャフトが挿通する第１ハウジングと前記第２シャフトが挿通する第２ハウジングとが前記第１ハウジングの外端側に設けられて球面状の外周を有するボールジョイントハウジングと前記第２ハウジングの内端側に設けられて前記ボールジョイントハウジングの外端側外周を覆うナックルハウジングの間で揺動可能に連結されたフロントアクスルに対して、前記ナックルハウジングの内端側開口部と前記第１ハウジングの外周部に対する取付部を持ち、少なくとも一つの山部を持つ可撓性のブーツにおいて、前記第1ハウジング側の取付部に最近の山部から前記第1ハウジング側の取付部までの間あるいは前記ナックルハウジングの前記内端側開口部に最近の山部から前記ナックルハウジングの前記内端側開口部までの間の少なくとも一方に、前記ナックルハウジングの前記第１ハウジングに対する所定の揺動方向を含む円周方向の所定幅で他の部位より肉厚が厚い厚肉部を設けることを特徴とするブーツ。
【請求項７】前記ブーツの前記取付部から前記最近の山部までの肉厚は、前記厚肉部の円周方向の端部から肉厚が徐変するように形成したことを特徴とする請求項1乃至請求項６のブーツ。
【請求項８】前記ブーツの前記厚肉部を径方向に延びるリブとしたことを特徴とする請求項１乃至６のブーツ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、継手に設けられたブーツの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、継手に設けられた可撓性のブーツは、継手を形成する少なくとも２つの部材の相互の揺動により伸び縮みするように蛇腹状に構成されている。
【０００３】この種のブーツとして、例えば、特開平６−８７７７５号公報に記載されるものがある。これは等速ジョイントの防塵ブーツにおいて、蛇腹部の各山部が夫々折れ曲がりやすくなるようにブーツの山部付近に薄肉部を形成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種のブーツでは、図１１で示すように、相互に揺動可能な２つの部材で形成されている継手５０の一方の第１部材５１が他方の第２部材５２に対してＳの方向に揺動する場合に、ブーツ５３の第１部材５１への取付部５４は、第１部材５１の移動とともに、揺動方向Ｓに移動する。これにより、ブーツ５３が、第２部材５２に対して揺動方向Ｓに移動する。この場合に、ブーツ５３の揺動方向Ｓと反対方向に位置する部分は、第１部材５１の揺動により弾性変形して、元の位置に戻ろうとする力Ｆ１が働いている。この時、移動量が第２部材５２に対して最も大きいブーツ５３の第１部材５１への取付部５４と、その取付部５４から最近の山部５５との間の面には、元の位置に戻ろうとする力Ｆ１に基づく揺動方向Ｓと反対方向に移動しようとする強い力Ｆ２が発生している。このため、最近の山部５５の揺動方向Ｓに位置する部分には、揺動方向Ｓと反対方向に付勢する力Ｆ２が働いている。しかし、ブーツ５３の揺動方向Ｓに位置する部分には、第１部材５１により揺動方向Ｓに付勢される力Ｆ３が働いている。最近の山部５５は、屈曲部を形成しているため、面を形成している部位より剛性が高くなっている。このため、揺動方向Ｓに位置する最近の山部５５に働く力Ｆ２と、第１部材５１に付勢されている力Ｆ３とが衝突するにより、弱部であるブーツ５３の取付部５４から最近の山部５５までの間でブーツ５３の折れ曲り５６が発生する。この折れ曲り５６が繰り返されることにより、折れ曲る部分が疲労し、耐久性が低下する可能性があった。
【０００５】同様の問題が、ブーツ５３の第２部材５２への取付部から最近の山部までの間に発生する。つまり、ブーツ５３の第２部材５２への取付部から最近の山部の間で、第２部材の第１部材に対する揺動方向には、折れ曲りが発生し、これにより、耐久性が低下する可能性があった。
【０００６】また、この問題を解決するために、第１部材５１の取付部５４から最近の山部５５までの間、あるいは、第２部材５２の取付部から最近の山部までの間の全体の肉厚を厚くすることも可能だが、第１部材５１の取付部５４から最近の山部５５までの間、あるいは、第２部材５２の取付部から最近の山部までの間に発生した引張り力を吸収することができず、第１部材５１および第２部材５２の相互の揺動を妨げることになる。
【０００７】本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、継手を形成する２つの部材の一方の部材が他方の部材に対して揺動する時、ブーツの取付部から最近の山部までの間でブーツの折れ曲りが発生するのを防止するために、ブーツの取付部から最近の山部までの少なくとも一方に、一方の部材が他方の部材に対する所定の揺動方向を含む円周方向の所定幅で他の部位より肉厚が厚い肉厚部を設ける、あるいは、径方向に延びるリブを設けることによりブーツを折れ曲がりにくくしてブーツの耐久性を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成するために、請求項１の発明では、相互に揺動可能な第１部材と第２部材とで形成された継手に設けられて、前記第１部材及び前記第２部材に対する取付部を持ち、少なくとも一つの山部を持つ可撓性のブーツにおいて、前記第１部材側の取付部の最近の山部から前記第１部材側の取付部までの間、あるいは前記第２部材側の取付部の最近の山部から前記第２部材側の取付部までの間の少なくとも一方に、前記第１部材の前記第２部材に対する所定の揺動方向を含む円周方向の所定幅で他の部位より肉厚が厚い厚肉部を設けることを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明は、前記ブーツが、前記第１部材の前記第２部材に対する揺動方向によって揺動角度が異なる継手に設けられていることを特徴とする。
【００１０】請求項３の発明は、前記所定の揺動方向が前記第２部材に対する前記第１部材の揺動角度が最も大きくなる方向であることを特徴とする。
【００１１】請求項４の発明は、前記継手が、ボール部とスタッド部が一体的に形成されたボールスタッドと、前記ボールスタッドを保持するソケットとで構成され、前記ボールスタッドの前記ソケットに対する揺動方向によって揺動角度が異なるボールジョイント、あるいは、前記ボールスタッドの前記ソケットに対して所定の方向にのみ揺動するボールジョイントであり、前記第１部材への取付部は前記スタッド部に、前記第２部材への取付部は前記ソケット部に設けられていることを特徴とする。
【００１２】請求項５の発明は、前記継手が、ステアリングナックルあるいはタイロッドエンドに設けられており、前記ブーツの前記厚肉部はステアリングの操舵角が略最大の場合にスタッド部が揺動する方向に形成したことを特徴とする。
【００１３】請求項６の発明は、アクスルシャフトを構成する第１シャフトと第２シャフトがボールジョイントを介して連結されているとともに、アクスルハウジングを構成し前記第１シャフトが挿通する第１ハウジングと前記第２シャフトが挿通する第２ハウジングとが前記第１ハウジングの外端側に設けられて球面状の外周を有するボールジョイントハウジングと前記第２ハウジングの内端側に設けられて前記ボールジョイントハウジングの外端側外周を覆うナックルハウジングの間で揺動可能に連結されたフロントアクスルに対して、前記ナックルハウジングの内端側開口部と前記第１ハウジングの外周部に対する取付部を持ち、少なくとも一つの山部を持つ可撓性のブーツにおいて、前記第1ハウジング側の取付部に最近の山部から前記第1ハウジング側の取付部までの間あるいは前記ナックルハウジングの前記内端側開口部に最近の山部から前記ナックルハウジングの前記内端側開口部までの間の少なくとも一方に、前記ナックルハウジングの前記第１ハウジングに対する所定の揺動方向を含む円周方向の所定幅で他の部位より肉厚が厚い厚肉部を設けることを特徴とする。
【００１４】請求項７の発明は、前記ブーツの前記取付部から前記最近の山部までの肉厚は、前記厚肉部の円周方向の端部から肉厚が徐変するように形成したことを特徴とする。
【００１５】請求項８の発明は、前記ブーツの前記厚肉部を径方向に延びるリブとしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の作用と効果】（１）請求項１記載の発明のブーツは、第１部材側の取付部の最近の山部から第１部材側の取付部までの間、あるいは第２部材側の取付部の最近の山部から第２部材側の取付部までの間の少なくとも一方で、第１部材の第２部材に対する所定の揺動方向を含む円周方向の所定幅を他の部位より肉厚が厚い厚肉部を設けた。これにより、第１部材と第２部材とが相互に所定の方向に揺動した場合に、第１部材側の取付部の最近の山部から第１部材側の取付部までの間、あるいは第２部材側の取付部の最近の山部から第２部材側の取付部までの間の少なくとも一方に設けたブーツの厚肉部は、折れ曲ることなく第１部材あるいは第２部材にブーツの外周方向に押出される。そして、ブーツの厚肉部の移動によりブーツの円周方向に発生した引張り力により厚肉部に隣接する部分が弾性変形する。したがって、第１部材と第２部材とが相互に所定の方向に揺動した場合に、ブーツを折れ曲がりにくくすることができる。
（２）請求項２記載の発明のブーツは、第１部材の第２部材に対する揺動方向によって揺動角度が異なる継手に設けられている。その揺動可能な角度の大きさに応じて、ブーツを折り曲げようとする力の大きさは異なる。したがって、ブーツを折り曲げようとする力の大きさに応じて厚肉部を配設する位置を決定することにより、ブーツの耐久性を向上させることが可能となる。
（３）請求項３記載の発明は、揺動角が最も大きくなる揺動方向を含む円周方向に所定幅のブーツの肉厚を厚くしたため、第１部材が第２部材に対して揺動角度が最も大きくなる方向に揺動する場合に、その揺動方向を含む円周方向に所定幅で設けたブーツの厚肉部は折れ曲がることなく第１部材にブーツ外周方向に押出される。そして、ブーツの厚肉部の移動によりブーツの円周方向には、引張り力が発生し、その引張り力により厚肉部に隣接する肉部が弾性変形する。これにより、第１部材の第２部材に対する揺動角度が大きくなる場合のブーツを折れ曲がりにくくし、厚肉部が折れ曲がらないことにより円周方向に発生した引張り力を厚肉部以外の部分の弾性変形で吸収することができ、ブーツの耐久性を向上させることが可能となる。
（４）請求項４記載の発明は、ボールスタッドがソケットに対して揺動角度が最も大きくなる方向に揺動すると、スタッド部は、その揺動方向を含む円周方向に所定幅の厚肉部を押圧してブーツ外周方向に押出す。そして、ブーツの厚肉部の移動によりブーツには、円周方向の引張り力が発生して、その引張り力により厚肉部に隣接する肉部が弾性変形する。これにより、ボールジョインとに設けられたブーツを折れ曲りにくくすることができ、ブーツの耐久性を向上させることが可能となる。
（５）請求項５記載の発明は、ステアリングナックルあるいはタイロッドエンドに設けられたボールジョイントに設けられており、ステアリングを最大の操舵角に操舵すると、ソケットに対してスタッド部が最も大きく揺動する。この時、ブーツの厚肉部はスタッド部に押圧されて外周方向に押出される。このブーツの厚肉部の移動により円周方向には、引張り力が発生し、この引張り力を厚肉部に隣接する肉部が弾性変形する。これにより、ステアリングナックルあるいはタイロッドエンドに設けられたボールジョイントのブーツを折れ曲りにくくすることができ、ブーツの耐久性を向上させることが可能となる。
（６）請求項６記載の発明は、ステアリングの操舵角が略最大に操舵すると、第１ハウジングが揺動して、ナックルハウジングに対する揺動角度が最も大きくなる。第１ハウジングの揺動に伴いブーツの厚肉部は、第１ハウジングに押圧により折れ曲ることなく形状を保持して外周方向に押出される。この厚肉部の移動により円周方向に発生した引張り力は、厚肉部に隣接する肉部が弾性変形することで吸収する。これにより、ブーツの折れ曲がりを補強部材を追加することなく抑制することができる。
（７）請求項７記載の発明のブーツは、厚肉部の円周方向の端部と他の部分との肉厚変化が厚肉部の円周方向の端部から徐変するように形成したため、厚肉部の円周方向の端部での損傷を低減できる。
（８）請求項８記載の発明のブーツは、第１部材の揺動方向にリブを設けたため、第１部材が第２部材との接続部を支点として揺動して第１部材の第２部材に対する揺動角度が大きくなった場合に、リブを設けた部位は、折れ曲がることなく第１部材にブーツ外周方向に押出される。そして、このリブを設けた部位の移動によりブーツの円周方向に発生した引張り力は、リブを設けた部位に隣接する肉部が弾性変形することで吸収される。したがって、第１部材が第２部材に対して揺動し、第１部材の第２部材に対する揺動角度が大きくなった場合のブーツを折れ曲りにくくすることができる。また、リブを設けた部位が折れ曲がらないことにより円周方向に発生した引張り力をリブを設けた部位以外の部分の弾性変形で吸収することができ、ブーツの耐久性を向上させることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態について詳しく説明する。
【００１８】(第１の実施の形態)第１の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】図１には、本発明の一実施例に係るフロントアクスルの連結部が示されている。
【００２０】このフロントアクスルは、図２で概略的に示されているように、フロントディファレンシャルのキャリヤと一体的なアクスルハウジング１０を備えている。
【００２１】アクスルハウジング１０は、中間部の長尺な第１ハウジング１１と、その左右両側端の第２ハウジング１２とからなっている。
【００２２】第２ハウジング１２は、ステアリングシャフト及びステアリングギアボックス等を介してステアリングに連結されており、ステアリングを左右に操舵すると、第２ハウジング１２は、第１ハウジング１１に対して所定の方向に揺動する。ステアリングの右あるいは左の操舵角が最大になる場合には、第２ハウジング１２の第１ハウジング１１に対する揺動角度が最大になる。
【００２３】アクスルハウジング１０内には、左右一対のアクスルシャフト２０が挿通されている。各アクスルシャフト２０は第１シャフトであるインナーシャフト２１と第２シャフトであるドライブシャフト２２をボールジョイント２３を介して連結してなるもので、インナーシャフト２１の長さを除き同様の構成となっている。
【００２４】アクスルシャフト２０において、インナーシャフト２１はその内端にてフロントディファレンシャルの一方のサイドギアにトルク伝達可能に連結され、かつドライブシャフト２２はその外端で車輪ハブにトルク伝達可能に連結されているとともに、両シャフト２１、２２の外端及び内端がボールジョイント２３にて連結されている。
【００２５】ボールジョイント２３は等速ボールジョイントであり、第１ハウジング１１の外端側に固着したボールジョイントケース１３と第２ハウジング１２の内端側に組付けられたナックルボデー１４とで外周を覆われている。
【００２６】ジョイントケース１３は第１ハウジング１１の外周より大径の中空球形に形成しており、外端にはボールジョイントの２３を挿通可能な開口部を備えている。また、ナックルボデー１４は内端側が開口する中空になっており、ジョイントケース１３の外端側外周を覆っている。このナックルボデー１４には上下一対のキングピン１５ａ、１５ｂが固着されている。各キングピン１５ａ、１５ｂはナックルアーム１６を支持していて、ジョイントケース１３に回動可能に支持されている。ナックルボデー１４の内端側開口部１４ａの縁部と第１ハウジング１１の外端側外周部には可撓性のブーツ１７の端部が組付けられていて、これら両者１１、１４間がシールされている。
【００２７】ブーツ１７は山部と谷部を持つ蛇腹形状をした弾性体で作られている。弾性体は、樹脂、天然ゴム及び合成ゴム等の弾性変形可能なものであれば何れでもよく、用途に応じて適宜変更可能である。
【００２８】ブーツ１７の外端側１７aはナックルボデー１４の開口部１４ａの縁部に対応する大径に形成され、かつその内端側１７ｂには第１ハウジング１１の外径に対応する小径に形成されている。
【００２９】ブーツ１７の蛇腹はステアリング操舵による第２ハウジング１２が第１ハウジング１１に対して左右に揺動することに追従して伸び縮みするように形成されている。
【００３０】図３はブーツ１７の内端側１７ｂ方向からの平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ'の部分で切断した断面図である。また、図５は図３のＢ−Ｂ'の部分で切断した断面図である。
【００３１】ブーツ１７の内端側１７ｂから最近の山部１８ａの間のブーツ内端部１９は、肉厚の厚い厚肉部１９ａと厚肉部１９ａより肉厚の薄い薄肉部１９ｂを有している。
【００３２】厚肉部１９ａは、ステアリングの右あるいは左の操舵角が略最大になる場合、第２ハウジング１２に接続されたナックルボデー１４の開口方向に対して第１ハウジング１１の揺動する方向Ｘ、Ｙ、即ち、第１ハウジング１１がナックルボデー１４の開口方向に対して最も大きい揺動角度を持つ方向Ｘ、Ｙ、(以下最大揺動方向と呼ぶ)の２個所に位置し、その最大揺動方向Ｘ、Ｙを中心に円周方向に所定の幅を持って形成されている。
【００３３】薄肉部１９ｂは厚肉部１９ａに隣接しており、図５に示すように厚肉部１９ａの端部から肉厚が徐変するように形成されている。
【００３４】厚肉部１９ａ及び薄肉部１９ｂの肉厚は予め実験で求められた最適な値となるように形成されており、厚肉部１９ａは薄肉部１９ｂより厚く形成さている。また、最大揺動方向Ｘ、Ｙとブーツの厚肉部１９ａの位置が一致するようにブーツには、図示しない位置決め用の穴が設けられている。
【００３５】例えばステアリングを操舵角が最大になるよう右に操舵した場合、第１ハウジング１１が最大揺動方向Ｘに揺動する。厚肉部１９ａは第１ハウジング１１が最大揺動方向Ｘに揺動することにより外周側に押される。この時、ブーツ１７の第１ハウジング１１の最大揺動方向Ｘと反対方向に位置する部分は、弾性変形するため、元の位置に戻ろうとする力が発生している。この力により、ブーツ１７の内端側１７ｂから最近の山部１８ａには、第１ハウジング１１の揺動している方向と反対方向に引張る力が働いているが、厚肉部１９ａは、肉厚が厚く形成されているため、引張る力に抗して折れ曲がることなく外周側に移動する。薄肉部１９ｂは厚肉部１９ａに引張られるが、薄肉部１９ｂは厚肉部１９ａに比べ肉厚が薄く弾性係数が小さいため、変形をすることにより薄肉部に発生した力を吸収する。即ち、ブーツの機能上骨格としたい部位を肉厚の厚い厚肉部１９ａとし、機能上可動もしくは変形させたい部位を厚肉部１９ａより肉厚の薄い薄肉部１９ｂとしている。また、ステアリングを左に切った時は第１ハウジングの１１が最大倒れ各方向Ｙに揺動するが、この場合も、ステアリングを右に切った時と同様に、厚肉部１９ａは折れ曲がることなく外周側への移動し、薄肉部１９ｂの変形で第１ハウジング１１の揺動方向と反対方向の引張り力を弾性変形により吸収する。
【００３６】これにより、ブーツ内端部１９のブーツ１７の折れ曲がりを補強部材を追加することなく防止することができる。
【００３７】また、本実施例では、ブーツ１７の内端側１７ｂから最近の山部１８ａの間のブーツ内端部１９を肉厚の厚い厚肉部１９ａとしたが、ブーツ内端部１９の内、径方向に所定幅で折れ曲り易い部分のみ、適宜、肉厚の厚い厚肉部１９ａを設けることもできる。
【００３８】これにより、ブーツ内端部１９のブーツ１７の折れ曲がりを低減することができ、ブーツ１７の耐久性を向上させることができる。
【００３９】(第２の実施の形態)第２の実施の形態を説明する。
【００４０】本発明は第１の実施の形態におけるブーツ１７において、ブーツ１７の外端側１７ａから最近の山部の間のブーツ外端部に第１の実施の形態と同様の厚肉部と薄肉部を設けたものである。
【００４１】ブーツ外端部は、肉厚の厚い厚肉部と厚肉部より肉厚の薄い薄肉部を有している。
【００４２】厚肉部は、ステアリングの右あるいは左の操舵角が略最大になる場合、第２ハウジング１２に接続されたナックルボデー１４の開口方向に対して第１ハウジング１１の揺動する方向Ｘ、Ｙ、即ち、第１ハウジング１１がナックルボデー１４の開口方向に対して最も大きい揺動角度を持つ方向Ｘ、Ｙ、(以下最大揺動方向と呼ぶ)の２個所に位置し、その最大揺動方向Ｘ、Ｙを中心に円周方向に所定の幅を持って形成されている。
【００４３】薄肉部は厚肉部に隣接しており、厚肉部の端部から肉厚が徐変するように形成されている。
【００４４】厚肉部及び薄肉部の肉厚は予め実験で求められた最適な値となるように形成されており、厚肉部は薄肉部より厚く形成さている。また、最大揺動方向Ｘ、Ｙとブーツ１７の厚肉部の位置が一致するようにブーツ１７には、図示しない位置決め用の穴が設けられている。
【００４５】例えばステアリングを操舵角が最大になるよう右に操舵した場合、第１ハウジング１１が最大揺動方向Ｘに揺動する。厚肉部は第１ハウジング１１が最大揺動方向Ｘに揺動することにより外周側に押される。この時、ブーツ１７の第１ハウジング１１の最大揺動方向Ｘと反対方向に位置する部分は、弾性変形するため、元の位置に戻ろうとする力が発生している。この力により、ブーツ１７の外端側１７ａから最近の山部には、第１ハウジング１１の揺動している方向と反対方向に引張る力が働いている。厚肉部は、肉厚が厚く形成されているため、引張る力に抗して折れ曲がることなく外周側に移動する。薄肉部は厚肉部に引張られるが、薄肉部は厚肉部に比べ肉厚が薄く弾性係数が小さいため、変形をすることにより薄肉部に発生した力を吸収する。即ち、ブーツ１７の機能上骨格としたい部位を肉厚の厚い厚肉部とし、機能上可動もしくは変形させたい部位を厚肉部より肉厚の薄い薄肉部としている。また、ステアリングを左に切った時は第１ハウジングの１１が最大倒れ各方向Ｙに揺動するが、この場合も、ステアリングを右に切った時と同様に、厚肉部は折れ曲ることなく外周側への移動し、薄肉部の変形で第１ハウジング１１の揺動方向とは反対方向の引張り力を吸収する。
【００４６】これにより、ブーツ外端部のブーツ１７の折れ曲がりを補強部材を追加することなく防止することができる。
【００４７】(第３の実施の形態)第３の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００４８】図６には、本発明の一実施例に係るステアリングのタイロッドエンド部に設けられたボールジョイント３０の断面図が示されている。
【００４９】ボールジョイント３０は、被連結部材３２に固定されるボールスタッド３４とボールスタッド３４を保持するソケット３６とボールスタッド３４及びソケット３６に塵が進入することを防止するブーツ３８を備えている。
【００５０】ボールスタッド３４は金属製の剛性部材であり、球体のボール部３４ａと軸となるスタッド部３４ｂとを備えている。スタッド部３４ｂの端部にはネジが形成されており、そのスタッド部３４ｂは、被連結部材３２に形成された貫通孔３２ａに挿通されてナット３３で締結されている。ボール部３４ａはソケット３６の開口部３６ａから挿入されて外周を保持されている。このボールスタッド３４のスタッド部３４ｂは、被連結部材３２及びステアリングギアボックス、ステアリングシャフトを介してステアリングに連結されており、ステアリングを操舵した場合、スタッド部３４ｂはソケット３６の開口方向に対して所定の方向に揺動する。また、ステアリングの右あるいは左の操舵角が略最大になる場合には、スタッド部３４ｂのソケット３６の開口方向に対する揺動角度が最も大きくなる方向（以下最大揺動方向と呼ぶ）に揺動する。
【００５１】ブーツ３８は中央が膨らんだ円筒状の弾性体である。弾性体は、樹脂、天然ゴム及び合成ゴム等の弾性変形可能なものであれば何れでもよく、用途に応じて適宜変更可能である。
【００５２】ブーツ３８の下端部はソケット３６の開口部３６ａに大径取付部３８ａを持ち、上端部はスタッド部３４ｂの外周に当接している小径取付部３８ｂを持つ。
【００５３】図７はブーツ３８の小径取付部３８ｂ方向からの平面図であり、図８は図７のＢ−Ｂ'の部分で切断した断面図である。
【００５４】ブーツ３８の大径取付部３８ａと小径取付部３８ｂとの間には、外周に突出する山部３８ｃを形成している。この山部３８ｃと小径取付部３８ｂとの間のブーツ小径部３９の肉厚は機能上骨格としたい部位を厚肉部３９ａとし、機能上可動もしくは変形させたい部位を薄肉部３９ｂとして形成している。
【００５５】厚肉部３９ａは、ステアリングの右あるいは左の操舵角が略最大になるようにステアリングを操舵した場合のスタッド部３４ｂの揺動方向である最大揺動方向Ｘ、Ｙに位置し、円周方向に所定の幅を持っている。
【００５６】薄肉部３９ｂは厚肉部３９ａに円周方向で隣接しており、厚肉部３９ａの端部から肉厚が徐変するように形成されている。
【００５７】厚肉部３９ａ及び薄肉部３９ｂの肉厚及び所定幅は予め実験で求められた最適な値となるように形成されてるのが好ましいが少なくとも、厚肉部３９ａは薄肉部３９ｂより厚く形成さている。また、ブーツ３８をソケット３６の開口部に取付ける場合にブーツ３８の厚肉部３９ａがスタッド部３４ｂの最大揺動方向Ｘ、Ｙと一致するように、位置決め用の穴が設けられている。
【００５８】例えばステアリングを右に操舵角が最大になるように操舵した場合、スタッド部３４ｂは最大揺動方向Ｘに揺動する。厚肉部３９ａはスタッド部３４ｂが最大揺動方向Ｘに揺動することにより外周側に押される。この時、ブーツ３８のスタッド部３４ｂの最大揺動方向Ｘと反対方向に位置する部分は、弾性変形するため、元の位置に戻ろうとする力が発生している。この力により、ブーツ３８の小径取付部３８ａから山部３８ｃの間には、スタッド部３４ｂの揺動している方向と反対方向に引張る力が働いているが、厚肉部３９ａは、肉厚が厚く形成されているため、引張る力に抗して折れ曲がることなく外周側に移動する。薄肉部３９ｂは厚肉部３９ａに引張られるが、薄肉部３９ｂは厚肉部３９ａに比べ肉厚が薄く弾性係数が小さいため、変形をすることにより薄肉部３９ｂに発生した力を吸収する。また、ステアリングを左に切った時はスタッド部３４ｂが最大倒れ各方向Ｙに揺動するが、この場合も、ステアリングを右に切った時と同様に、厚肉部３９ａは折れ曲ることなく外周側への移動し、薄肉部３９ｂの変形で揺動方向と反対方向の引張り力を吸収する。
【００５９】これにより、ブーツ小径部３９のブーツ３８の内側方向への折れ曲がりを補強部材を追加することなく防止することができる。
【００６０】また、本実施例では、ブーツ３８の小径取付部３８ａから山部３８ｃの間を肉厚の厚い厚肉部３９ａとしたが、ブーツ３８の小径取付部３８ａから山部３８ｃの間の内、径方向に所定幅で折れ曲り易い部分のみ、適宜、肉厚の厚い厚肉部３９ａを設けることもできる。
【００６１】これにより、ブーツ３８の小径取付部３８ａから山部３８ｃの間のブーツ３８の折れ曲がりを低減することができ、ブーツ１７の耐久性を向上させることができる。
【００６２】(第４の実施の形態)第４の実施の形態を説明する。
【００６３】本実施の形態は第１の実施の形態におけるブーツ３８において、ブーツの体系取付部から山部の間のブーツ大径部に第３の実施の形態と同様に厚肉部と薄肉部とを設けたものである。
【００６４】ブーツ大径部は、肉厚の厚い厚肉部と厚肉部より肉厚の薄い薄肉部を有している。
【００６５】厚肉部は、ステアリングの右あるいは左の操舵角が略最大になる場合、ソケット３６の開口方向に対してスタッド部３４ｂの揺動する方向Ｘ、Ｙ、即ち、スタッド部３４ｂがソケット３６の開口方向に対して最も大きい揺動角度を持つ方向Ｘ、Ｙ（以下最大揺動方向と呼ぶ）の２個所に位置し、その最大揺動方向Ｘ、Ｙを中心に円周方向に所定の幅をもって形成されている。
【００６６】薄肉部は厚肉部に隣接しており、厚肉部の端部から肉厚が徐変するように形成されている。
【００６７】厚肉部及び薄肉部の肉厚は予め実験で求められた最適な値となるように形成されており、厚肉部は薄肉部より厚く形成さている。また、最大揺動方向Ｘ、Ｙとブーツ３８の厚肉部の位置が一致するようにブーツ３８には、図示しない位置決め用の穴が設けられている。
【００６８】例えばステアリングを右に操舵角が最大になるように操舵した場合、スタッド部３４ｂは最大揺動方向Ｘに揺動する。厚肉部はスタッド部３４ｂが最大揺動方向Ｘに揺動することにより外周側に押される。この時、ブーツ３８のスタッド部３４ｂの最大揺動方向Ｘと反対方向に位置する部分は、弾性変形するため、元に戻ろうとする力が発生している。この力により、ブーツ３８の大径取付部３８ｂから山部３８ｃの間には、スタッド部３４ｂの揺動している方向と反対方向に引張る力が働いているが、厚肉部は、肉厚が厚く形成されているため、折れ曲がることなく外周側に移動する。薄肉部は厚肉部に引張られるが、薄肉部は厚肉部に比べ肉厚が薄く弾性係数が小さいため、変形をすることにより薄肉部に発生した力を吸収する。また、ステアリングを左に切った時はスタッド部が最大倒れ各方向Ｙに揺動するが、この場合も、ステアリングを右に切った時と同様に、厚肉部は折れ曲ることなく外周側への移動し、薄肉部の変形で揺動方向と反対方向の引張り力を吸収する。
【００６９】これにより、ブーツ大径部のブーツ３８の折れ曲がりを補強部材を追加することなく防止することができる。
【００７０】(第５の実施の形態)第５の実施の形態を図面を説明する。
【００７１】図９には、上記第１の実施の形態に記載のフロントアクスルに設けられたボールジョイント３０のブーツ１７の内端側１７ｂからの平面図である。
【００７２】また、図１０は、図９のＡ−Ａ'の部分で切断した断面図である。
【００７３】本実施の形態のブーツ１７は、ブーツ１７の取付部１７ｂから最近の山部１８ａまでで、第１ハウジング１１あるいはスタッド部３４ｂの最大揺動方向Ｘ、Ｙに位置する円周方向の所定幅の厚肉部を設けるのではなく、最大揺動方向Ｘ、Ｙに位置する円周方向の所定幅の間に、ブーツの内面に突出する４本のリブ４０を配設した。
【００７４】リブ４０は、第１のハウジング１１側の取付部１７ｂから最近の山部１８ａに向うように配設されており、円周方向に所定の間隔で配設されている。尚、本実施例では４本のリブ４０を配設したが、本数及び大きさは実験で求められた適当値になっている。
【００７５】このリブ４０を設けることにより、ブーツ１７の取付部１７ｂから最近の山部１８ａまででのブーツ１７の内側方向のへの折れ曲りを補強することができることに加え、肉厚を厚くすることによる材料増加を抑え、重量を減少させることが可能となる。
【００７６】尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して、次のように実施することもできる。
（１）上記実施の形態において、ボールジョイントのボーススタッドを中実のものを用いて説明したが、円筒状の中空状の物でも可能である。
（２）上記実施の形態において、ステアリングのタイロットエンド部に設けられたボールジョイントとしたが、機能的にソケットの開口方向に対してボールスタッドの倒れ込む角度が一定でないものであれば何れの物でも良い。
（３）上記実施の形態において、厚肉部をステアリングの操舵角が最大となる場合に第１ハウジングあるいはスタッド部の倒れている二個所に設けたが、スタット部あるいはシャフトの最大揺動方向が一方もしくは複数ある場合はその数に応じて適宜に変更することが可能である。
（４）上記実施の形態において、厚肉部以外の部分を薄肉部としたが、厚肉部と薄肉部以外の肉厚を持つ部分を設けてもよい。
（５）上記実施の形態で、ブーツの取付部から最近の山部までで、第１ハウジングあるいはスタッド部の最大揺動方向に位置する所定幅を厚肉部としたが、外周方向の幅はブーツの取付部から最近の山部の間で適切な位置であれば適宜変更することが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月６日（１９９９．７．６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２０９７０（Ｐ２００１−２０９７０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月２３日（２００１．１．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１９２０３４ |
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