スパイラルケーブル装置及び伝達比可変装置
【課題】異音の発生を抑制することのできるスパイラルケーブル装置及び伝達比可変装置を提供する。
【解決手段】スパイラルケーブル装置の内筒体６２の一端部に、径方向外側に延出される内筒フランジ６５を形成するとともに、外筒体６１の一端部に、径方向内側に延出されて内筒フランジ６５と軸方向に対向する外筒フランジ６８を形成した。また、外筒フランジ６８の対向面６８ａに、各筒体６１，６２の軸方向に突出して内筒フランジ６５の対向面６５ａに接触する円環状の摺動突部８１を形成した。そして、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける摺動突部８１と接触する位置に、各筒体６１，６２の径方向への摺動突部８１の移動を規制する円環状の規制溝８２を形成した。
【解決手段】スパイラルケーブル装置の内筒体６２の一端部に、径方向外側に延出される内筒フランジ６５を形成するとともに、外筒体６１の一端部に、径方向内側に延出されて内筒フランジ６５と軸方向に対向する外筒フランジ６８を形成した。また、外筒フランジ６８の対向面６８ａに、各筒体６１，６２の軸方向に突出して内筒フランジ６５の対向面６５ａに接触する円環状の摺動突部８１を形成した。そして、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける摺動突部８１と接触する位置に、各筒体６１，６２の径方向への摺動突部８１の移動を規制する円環状の規制溝８２を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに相対回転する部材間を電気的に接続するスパイラルケーブル装置、及びこれを備えた伝達比可変装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、こうしたスパイラルケーブル装置は、例えばモータ駆動により伝達比（ステアリングギア比）を可変とする伝達比可変装置等に用いられ、車両本体に固定された制御装置からステアリングシャフトと一体回転するモータ等に駆動電力を供給するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６に示す例では、スパイラルケーブル装置１０１は、円筒状の外筒体１０２と、外筒体１０２の内側に同外筒体１０２と相対回転可能に設けられる円筒状の内筒体１０３と、一端が外筒体１０２に固定されるとともに他端が内筒体１０３に固定されるフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）１０４とを備えている。ＦＦＣ１０４は、内筒体１０３に巻回された状態で外筒体１０２と内筒体１０３との間に収容されており、これら外筒体１０２と内筒体１０３との相対回転に伴って巻き締め又は巻き広げられるようになっている。
【０００４】
内筒体１０３には、その一端部（図６における下端部）から径方向外側に延出される円環状の内筒フランジ１０５が形成されている。一方、外筒体１０２には、その一端部から径方向内側に延出されて内筒フランジ１０５と軸方向（図６における上下方向）に対向する外筒フランジ１０６が形成されている。そして、図７に示すように、外筒フランジ１０６の内筒フランジ１０５との対向面１０６ａには、先端が断面円弧状に形成された円環状の摺動突部１０７が形成されており、摺動突部１０７が内筒フランジ１０５の外筒フランジ１０６との対向面１０５ａに線接触するように構成されている。これにより、外筒体１０２と内筒体１０３との間の摺動抵抗を低減でき、円滑に外筒体１０２と内筒体１０３とを相対回転させることができるようになる。そして、その結果、こうしたスパイラルケーブル装置を採用した伝達比可変装置では、円滑にステアリングを操舵することができ、良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６９４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１の構成では、内筒体１０３は、モータ等が収容されるハウジング（図示略）に固定されており、同モータの駆動等によって振動する。また、外筒体１０２は、ブーツ（図示略）を介して車両本体に固定されており、上記のように外筒フランジ１０６の摺動突部１０７が内筒フランジ１０５の対向面１０５ａに接触しているため、内筒体１０３の振動が同摺動突部１０７を介して外筒フランジ１０６に伝達されることにより、外筒体１０２も振動する。
【０００７】
ここで、図７に示すように、摺動突部１０７は、平坦な平面状に形成された内筒フランジ１０５の対向面１０５ａに接触しているため、外筒体１０２は内筒体１０３に対して容易に相対移動することが可能となる。そのため、内筒体１０３の振動数と外筒体１０２の固有振動数とが一致する場合には、共振により外筒体１０２が大きく振動し易く、異音が発生する虞がある。そして、こうした振動により生じた異音は、同外筒体１０２の内部で反響することで増大するため、騒音として顕在化し易いという問題があった。
【０００８】
なお、このような問題は、スパイラルケーブル装置を伝達比可変装置に用いる場合に限らず、他の用途に用いる場合においても、同様に生じ得る。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、異音の発生を抑制することのできるスパイラルケーブル装置及び伝達比可変装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、筒状の外筒体と、前記外筒体の内側に該外筒体に対して相対回転可能に設けられる筒状の内筒体と、一端が前記外筒体に固定されるとともに他端が前記内筒体に固定されるフレキシブルフラットケーブルとを備え、前記フレキシブルフラットケーブルは、前記内筒体に巻回された状態で前記外筒体と前記内筒体との間に収容されるスパイラルケーブル装置において、前記内筒体の一端部には、径方向外側に延出される円環状の内筒フランジが設けられるとともに、前記外筒体の一端部には、径方向内側に延出されて前記内筒フランジと軸方向に対向する円環状の外筒フランジが設けられ、前記内筒フランジ及び外筒フランジの各対向面の少なくとも一方には、各筒体の軸方向に突出して他方の対向面に接触する摺動突部が形成されるものであって、前記対向面における前記摺動突部と接触する位置には、各筒体の径方向への該摺動突部の移動を規制する規制溝が形成されたことを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、摺動突部が規制溝内に挿入されることで、外筒体と内筒体とが径方向に相対移動することが規制され、外筒体と内筒体とは径方向に一体で振動するようになる。これにより、例えば内筒体の振動が外筒体に伝達される場合において内筒体の振動数と外筒体の固有振動数とが一致しても、外筒体が径方向に大きく振動することを抑制でき、異音の発生を抑制することができる。また、摺動突部を規制溝内に挿入することで、精度良く外筒体及び内筒体の軸心を合わせることが可能になり、これら外筒体と内筒体とが相対回転する際にがたつくことを低減できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスパイラルケーブル装置において、前記摺動突部と前記規制溝との間には、潤滑剤が介在され、前記対向面における前記規制溝の外周側には、各筒体の軸方向に突出する環状の堰き止め部が形成されたことを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、潤滑剤により摺動突部と規制溝との間の摺動抵抗を低減することができるため、円滑に外筒体と内筒体とを相対回転させることができるようになる。また、潤滑剤は、振動の伝達経路である摺動突部と規制溝との間に介在されるため、同潤滑剤により外筒体と内筒体との間で伝達される振動を減衰させることができ、異音の発生をより一層抑制することができる。そして、上記構成では、規制溝の外周側に堰き止め部が形成されるため、外筒体及び内筒体が回転する際の遠心力等により、潤滑剤が径方向外側に拡散することを防止できる。これにより、摺動突部と規制溝との間に潤滑剤を介在させた状態を確実に維持することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のスパイラルケーブル装置において、前記摺動突部は、前記規制溝の側面に線接触するように形成されたことを要旨とする。
上記構成によれば、摺動突部が規制溝の側面に線接触するため、これら摺動突部と規制溝とが面接触する場合に比べ、摺動抵抗が増大することを抑制し、円滑に外筒体と内筒体とを相対回転させることができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパイラルケーブル装置を備えた伝達比可変装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、スパイラルケーブル装置での異音の発生が抑制されるため、静粛性の優れた伝達比可変装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、異音の発生を抑制することのできるスパイラルケーブル装置及び伝達比可変装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】車両用操舵装置の概略構成図。
【図２】本実施形態の伝達比可変装置の断面図。
【図３】本実施形態の蓋部材を取り外した状態のスパイラルケーブル装置の平面図。
【図４】本実施形態の摺動突部近傍を示す拡大断面図。
【図５】別の摺動突部近傍を示す拡大断面図。
【図６】従来のスパイラルケーブル装置の断面図。
【図７】従来の摺動突部近傍を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両用操舵装置１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラックハウジング５内に往復動可能に挿通されたラック軸６に噛合されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸６の往復直線運動に変換される。そして、このラック軸６の往復直線運動により転舵輪１１の舵角、すなわち車両の進行方向が変更されるようになっている。なお、ステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。また、ステアリングシャフト３は、車両前方側端部が鉛直（重力）方向下側に位置するように傾斜した状態で車両に搭載されている。
【００１８】
車両用操舵装置１は、ステアリング２の舵角（操舵角）に対する転舵輪１１の舵角（タイヤ角）の比率、すなわち伝達比（ステアリングギヤ比）を可変させる伝達比可変装置１２を備えている。
【００１９】
次に、伝達比可変装置１２の構成について説明する。
伝達比可変装置１２は、ステアリングシャフト３を構成するインターミディエイトシャフト９の途中に設けられている。具体的には、インターミディエイトシャフト９は、ステアリング２側に位置する第１シャフト１４とラック軸６側に位置する第２シャフト１５とからなる。そして、伝達比可変装置１２は、これら第１シャフト１４及び第２シャフト１５を連結する波動歯車機構１６と、該波動歯車機構１６を駆動するモータ１７とを備えている。これにより、伝達比可変装置１２は、ステアリング操作に伴う第１シャフト１４の回転に、モータ１７の駆動に基づく回転を上乗せして第２シャフト１５に伝達することで、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を可変させるようになっている。
【００２０】
詳述すると、図２に示すように、伝達比可変装置１２は、略円筒状のハウジング２１と、同ハウジング２１の上端側（図２における上側）の開口部２１ａに固定される連結カバー２２とを備えている。連結カバー２２は、円板状の天板部２３と、天板部２３から下側に延出されて同ハウジング２１に開口部２１ａに嵌合固定される大径筒部２４と、天板部２３から上側に延出された小径筒部２５とからなる。そして、連結カバー２２は、その小径筒部２５と第１シャフト１４の一端とが嵌合されることにより、第１シャフト１４と一体回転するように固定されている。従って、ハウジング２１は、第１シャフト１４と一体回転可能に連結されている。
【００２１】
ハウジング２１内には、波動歯車機構１６が収容されている。波動歯車機構１６は、同軸に並置された一対のサーキュラスプライン３１，３２と、これら各サーキュラスプライン３１，３２と部分的に噛み合うように同軸配置された筒状のフレクスプライン３３と、モータ駆動によりフレクスプライン３３の噛合部を回転させる波動発生器３４とを備えてなる。
【００２２】
各サーキュラスプライン３１，３２には、互いに異なる歯数が設定されており、フレクスプライン３３は、略楕円状に撓められた状態で各サーキュラスプライン３１，３２の内側に配置されている。これにより、フレクスプライン３３は、その外歯が該各サーキュラスプライン３１，３２の内歯とそれぞれ部分的に噛合される。また、波動発生器３４は、フレクスプライン３３の内側に配置されており、モータ１７に駆動されて上記撓められたフレクスプライン３３の略楕円形状、すなわち両サーキュラスプライン３１，３２との噛合部を回転させるように構成されている。
【００２３】
モータ１７側に配置されたサーキュラスプライン３１は、ハウジング２１の内周に圧入されることにより、同ハウジング２１と一体回転可能に固定されている。一方、第２シャフト１５側に配置されたサーキュラスプライン３２は、中間部材３５を介して第２シャフト１５と一体回転可能に連結されている。なお、中間部材３５は、円板状に形成されるとともに、サーキュラスプライン３２の内周に固定されている。そして、中間部材３５の略中央に形成された凹部３５ａに第２シャフト１５が嵌合固定されることで、サーキュラスプライン３２と第２シャフト１５とが一体回転するように構成されている。
【００２４】
そして、伝達比可変装置１２は、このように第１シャフト１４及び第２シャフト１５が連結された波動歯車機構１６の波動発生器３４をモータ駆動することにより、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比（ギヤ比）を変更することが可能とされている。
【００２５】
詳しくは、ステアリング操作に伴う第１シャフト１４の回転は、同第１シャフト１４に連結されたサーキュラスプライン３１からフレクスプライン３３を介してサーキュラスプライン３２に伝達され、これにより第２シャフト１５へと伝達される。また、波動発生器３４がモータ１７によって駆動され、フレクスプライン３３の楕円形状、すなわち各サーキュラスプライン３１，３２との噛合部が回転することにより、これらの歯数差に基づく回転差が、モータ駆動に基づく回転として上記ステアリング操作に基づく回転に上乗せされて第２シャフト１５へと伝達される。これにより、第１シャフト１４と第２シャフト１５との間の回転伝達比、すなわちステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を変更することが可能となっている。
【００２６】
また、伝達比可変装置１２の駆動源であるモータ１７は、波動歯車機構１６の第１シャフト１４側（図２における上側）に並置されている。そして、本実施形態のモータ１７には、ブラシレスモータが採用されている。
【００２７】
具体的には、ハウジング２１内には、上端側（図２における上側）が開口した略有底円筒状のモータケース４１が同ハウジング２１内に固定されるとともに、下端側（図２における下側）が開口した略有底円筒状のセンサケース４２が同連結カバー２２内に固定されている。モータケース４１内には、各相のコイル４３が巻回されたステータ４４が固定されている。また、同ステータ４４の内周側には、磁石４５が固定されたロータ４６が各ケース４１，４２の内周面に設けられたボール軸受４７，４８によりハウジング２１に対して相対回転可能に支持されている。そして、ロータ４６には、波動歯車機構１６に連結されるモータシャフト４９が、モータケース４１から下側に突出した状態で同ロータ４６と一体回転可能に設けられている。
【００２８】
センサケース４２には、ロータ４６が突出した状態で設けられるとともに、同ロータ４６の回転位置を検出するための回転角センサ５１が設けられている。また、センサケース４２の外側には、ソレノイド（図示略）への通電により、センサケース４２から突出したロータ４６の回転を拘束することで、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を機械的に固定するロック機構５２が設けられている。なお、このロック機構に関する詳細については、上記特許文献１を参照されたい。
【００２９】
そして、センサケース４２の上面には、モータ１７、回転角センサ５１及びロック機構５２用の接続端子がそれぞれ接続されたバスバー５３が、大径筒部２４の内側に露出した状態で設けられている。なお、大径筒部２４には、バスバー５３に臨む孔状の作業窓２４ａが形成されている。
【００３０】
図１に示すように、伝達比可変装置１２には、その作動を制御するＥＣＵ５５が接続されている。具体的には、図２に示すように、連結カバー２２の天板部２３上には、スパイラルケーブル装置５６が設けられている。そして、このスパイラルケーブル装置５６により、所定の回転範囲（許容回転範囲）において、上記モータ１７、回転角センサ５１及びロック機構５２とこれらの作動を制御するＥＣＵ５５とが電気的に接続されている。
【００３１】
次に、スパイラルケーブル装置及びその周辺構成について説明する。
図２及び図３に示すように、スパイラルケーブル装置５６は、略円筒状の外筒体６１と、外筒体６１の内側に該外筒体６１に対して相対回転可能に設けられる略円筒状の内筒体６２と、一端が外筒体６１に固定されるとともに他端が内筒体６２に固定されるフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）６３とを備えている。
【００３２】
詳述すると、図２に示すように、内筒体６２は、連結カバー２２を構成する小径筒部２５の外周に嵌合されるような内径を有する円筒状に形成されるとともに、その一端部（図２における下端部）には径方向外側に延出される円環状の内筒フランジ６５が形成されている。また、内筒フランジ６５の径方向中央付近には、ハウジング２１側（図２における下側）に突出した円環状の取着部６６が形成されており、大径筒部２４の作業窓２４ａを閉塞可能な被覆部材６７が固定されている。そして、内筒体６２は、連結カバー２２の小径筒部２５の外周に嵌合されることにより、同連結カバー２２（第１シャフト１４）と一体回転可能に構成されている。
【００３３】
外筒体６１は、内筒フランジ６５の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成されるとともに、その一端部には径方向内側に延出されて内筒フランジ６５と軸方向（図２における上下方向）に対向する円環状の外筒フランジ６８が形成されている。なお、本実施形態では、内筒フランジ６５上にＦＦＣ６３が配置されており、外筒フランジ６８は、内筒フランジ６５におけるＦＦＣ６３と反対側の面と対向するようになっている。一方、外筒体６１の他端部（図２における上端部）には、略円環状の蓋部材６９が嵌合固定されている。蓋部材６９の内周縁には、内筒体６２内に延出される円筒状のリング部６９ａが形成されており、同リング部６９ａは、内筒体６２の内周に遊嵌されている。
【００３４】
外筒フランジ６８の内周縁には、ハウジング２１側に延出される筒状のブーツ保持筒７１が形成されている。ブーツ保持筒７１には、上記連結カバー２２の大径筒部２４に形成された作業窓２４ａを介してバスバー５３に臨む切欠き状の作業窓７１ａが形成されている。また、ブーツ保持筒７１には、作業窓７１ａを閉塞可能な円環状の板金リング７２を介してハウジング２１及び連結カバー２２を包囲する蛇腹状のブーツ７３が装着されている。そして、外筒体６１は、ブーツ７３の先端が図示しない車両本体の固定部位に固定されることで、内筒体６２に対して相対回転可能に構成されている。
【００３５】
図３に示すように、ＦＦＣ６３は、内筒体６２の外周に巻回された状態で外筒体６１と内筒体６２との間に形成される円環状の収容空間６４に収容されている。ＦＦＣ６３の一端は外筒体６１側の接続端子７５に接続されるとともに、その他端は内筒体６２側の接続端子７６に接続されている。そして、外筒体６１側の接続端子７５は、ＥＣＵ５５に接続されている。一方、図２に示すように、内筒体６２側の接続端子７６は、連結カバー２２の天板部２３を貫通して大径筒部２４側に露出したバスバー７７に接続されている。そして、同バスバー７７が上記センサケース４２の上面に露出したバスバー５３と連結されることにより、伝達比可変装置１２のモータ１７、回転角センサ５１及びロック機構５２とＥＣＵ５５とが電気的に接続されている。なお、本実施形態では、連結カバー２２の大径筒部２４及び外筒体６１のブーツ保持筒７１に形成された各作業窓２４ａ，７１ａを介して上記各バスバー５３，７７同士を連結することが可能になっている。
【００３６】
そして、このように構成されたスパイラルケーブル装置５６は、外筒体６１と内筒体６２との相対回転によって、収容空間６４内でＦＦＣ６３が巻き締め又は巻き広げられることにより、許容回転範囲において、車両本体に固定されたＥＣＵ５５と、ステアリングシャフト３と一体回転するモータ１７等とを電気的に接続可能に構成されている。
【００３７】
（異音抑制構造）
次に、本実施形態のスパイラルケーブル装置における異音抑制構造について説明する。
図４に示すように、外筒フランジ６８の内筒フランジ６５との対向面６８ａには、これら内筒フランジ６５と外筒フランジ６８との間の摺動抵抗を低減すべく、各筒体６１，６２の軸方向（図４における上下方向）に突出して、内筒フランジ６５の外筒フランジ６８との対向面６５ａに接触する円環状の摺動突部８１が軸方向に突出して形成されている。なお、本実施形態では、外筒体６１が蛇腹状のブーツ７３の弾性力により鉛直方向上側（図２及び図４における上側）へ押されるとともに、内筒体６２が伝達比可変装置１２等の自重により鉛直方向下側（図２及び図４における下側）へ押されることにより、摺動突部８１が内筒フランジ６５の対向面６５ａに接触するようになっている。
【００３８】
従って、外筒体６１は、モータ１７の駆動等に起因する内筒体６２の振動が同摺動突部８１を介して外筒フランジ６８に伝達されることにより振動する。そして、内筒体６２の振動数と外筒体６１の固有振動数とが一致する場合等において、外筒体６１が大きく振動すると、異音が発生する虞がある。なお、外筒体６１の他端部に固定された蓋部材６９のリング部６９ａは、内筒体６２の内周に遊嵌されており、これらリング部６９ａと内筒体６２との間には隙間が形成されているため、内筒体６２の振動は蓋部材６９を介してはほとんど外筒体６１に伝達されない。
【００３９】
この点を踏まえ、図４に示すように、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける摺動突部８１が接触する位置には、各筒体６１，６２の径方向（図４における左右方向）への摺動突部８１の移動を規制する円環状の規制溝８２が凹設されている。具体的には、摺動突部８１は、その径方向に沿った断面形状が円弧状に突出して形成されるとともに、規制溝８２は、その径方向に沿った断面形状が三角形状に凹んで形成されており、摺動突部８１の断面円弧状の部位における径方向外側部分と内側部分の２カ所が規制溝８２の側面８２ａに線接触している。これにより、外筒体６１と内筒体６２とが径方向に相対移動することが規制されるようになっている。
【００４０】
また、摺動突部８１と規制溝８２との間には、潤滑剤（グリス）８３が介在されている。そして、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の外周側には、軸方向に突出する環状の堰き止め部８４が形成されており、潤滑剤８３が径方向外側に拡散することが抑制されるようになっている。さらに、本実施形態では、被覆部材６７を固定するための取着部６６により、潤滑剤８３が径方向内側に拡散することが抑制されるようになっている。つまり、本実施形態では、取着部６６が第２堰き止め部に相当する。なお、図４では、説明の便宜上、潤滑剤８３を点ハッチングにより示している。
【００４１】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）スパイラルケーブル装置５６を構成する外筒体６１の外筒フランジ６８の対向面６８ａに、軸方向に突出して内筒体６２の内筒フランジ６５の対向面６５ａに接触する円環状の摺動突部８１を形成した。そして、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける摺動突部８１と接触する位置に、各筒体６１，６２の径方向への摺動突部８１の移動を規制する円環状の規制溝８２を形成した。
【００４２】
上記構成によれば、摺動突部８１が規制溝８２内に挿入されることで、外筒体６１と内筒体６２とが径方向に相対移動することが規制され、外筒体６１と内筒体６２とは径方向に一体で振動するようになる。これにより、例えば内筒体６２の振動が外筒体６１に伝達される場合において内筒体６２の振動数と外筒体６１の固有振動数とが一致しても、外筒体６１が径方向に大きく振動することを抑制でき、異音の発生を抑制することができる。また、摺動突部８１を規制溝８２内に挿入することで、精度良く外筒体６１及び内筒体６２の軸心を合わせることが可能になり、これら外筒体６１と内筒体６２とが相対回転する際にがたつくことを低減できる。これにより、静粛性の優れた伝達比可変装置１２及び車両用操舵装置１を提供することができる。
【００４３】
（２）摺動突部８１と規制溝８２との間に潤滑剤８３を介在し、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の外周側に、各筒体６１，６２の軸方向に突出する円環状の堰き止め部８４を形成した。上記構成によれば、摺動突部８１と規制溝８２との間の摺動抵抗を低減することができ、円滑に外筒体６１と内筒体６２とを相対回転させることができるようになる。また、潤滑剤８３は、振動の伝達経路である摺動突部８１と規制溝８２との間に介在されるため、同潤滑剤８３により外筒体６１と内筒体６２との間で伝達される振動を減衰させることができ、異音の発生をより一層抑制することができる。そして、上記構成では、規制溝８２の外周側に堰き止め部８４を形成したため、外筒体６１及び内筒体６２が回転する際の遠心力等により、潤滑剤８３が径方向外側に拡散することを防止できる。これにより、摺動突部８１と規制溝８２との間に潤滑剤８３を介在させた状態を確実に維持することができる。
【００４４】
（３）摺動突部８１を、その径方向に沿った断面形状が円弧状となるように形成するとともに、規制溝８２を、その径方向に沿った断面形状が三角形状となるように形成することで、摺動突部８１の断面円弧状の部位における径方向外側部分と内側部分の２カ所で規制溝８２の側面８２ａに線接触するようにした。上記構成によれば、これら摺動突部８１と規制溝８２とが面接触する場合に比べ、摺動抵抗が増大することを抑制し、円滑に外筒体６１と内筒体６２とを相対回転させることができるようになる。
【００４５】
（４）内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の内周側に、各筒体６１，６２の軸方向に突出する円環状の取着部６６を形成したため、外筒体６１及び内筒体６２の回転に伴って潤滑剤が拡散することをより確実に防止できる。
【００４６】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、摺動突部８１の径方向に沿った断面形状を円弧状に形成するとともに、規制溝８２の径方向に沿った断面形状を三角形状に形成した。しかし、これに限らず、例えば摺動突部８１の径方向に沿った断面形状を四角形状に形成するとともに、規制溝８２の径方向に沿った断面形状を円弧状に形成することで、摺動突部８１が規制溝８２の側面８２ａに線接触するようにしてもよい。また、例えば摺動突部８１及び規制溝８２の径方向に沿った断面形状をそれぞれ三角形状に形成することで、これらが面接触するようにしてもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、外筒フランジ６８の対向面６８ａに摺動突部８１を形成するとともに、内筒フランジ６５の対向面６５ａに規制溝８２を形成したが、これに限らず、外筒フランジ６８の対向面６８ａに規制溝を形成するとともに、内筒フランジ６５の対向面６５ａに摺動突部８１を形成してもよい。また、図５に示すように、外筒フランジ６８の対向面６８ａに摺動突部８１及び規制溝９１を形成するとともに、内筒フランジ６５の対向面６５ａに摺動突部８１が挿入される規制溝８２、及び規制溝９１に挿入される摺動突部９２を形成してもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、外筒体６１に固定された蓋部材６９の内周縁に、内筒体６２の内周に遊嵌されるリング部６９ａを形成したが、これに限らず、蓋部材６９に内面に摺動突部又は規制溝を形成するとともに、内筒体６２の他端部に、蓋部材６９の摺動突部が挿入される規制溝又は規制溝に挿入される摺動突部を有するフランジを形成してもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、内筒フランジ６５上にＦＦＣ６３を配置し、外筒フランジ６８が内筒フランジ６５におけるＦＦＣ６３と反対側の面と対向するようにしたが、これに限らず、外筒フランジ６８上にＦＦＣ６３を配置し、外筒フランジ６８が内筒フランジ６５におけるＦＦＣ６３側の面と対向するようにしてもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の外周側に軸方向に突出する堰き止め部８４を形成したが、これに限らず、堰き止め部８４を形成しなくともよい。また、対向面６５ａにおける規制溝８２の内周側に軸方向に突出する第２堰き止め部としての取着部６６を形成したが、同様に取着部６６を形成しなくともよい。
【００５１】
・上記実施形態では、摺動突部８１と規制溝８２との間に、潤滑剤８３を介在させたが、これに限らず、潤滑剤８３を介在させなくともよい。
・上記実施形態では、本発明の伝達比可変装置を、車両用操舵装置１に適用したが、これ以外の用途に用いる伝達比可変装置に適用してもよい。また、本発明のスパイラルケーブル装置５６を伝達比可変装置１２以外の用途に用いてもよい。
【００５２】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項２に記載のスパイラルケーブル装置において、前記対向面における前記規制溝の内周側には、各筒体の軸方向に突出する環状の第２堰き止め部が形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。上記構成によれば、外筒体及び内筒体の回転に伴って潤滑剤が拡散することをより確実に防止できる。
【符号の説明】
【００５３】
１…車両用操舵装置、１２…伝達比可変装置、１４…第１シャフト、１５…第２シャフト、１６…波動歯車機構、１７…モータ、２１…ハウジング、２２…連結カバー、２３…天板部、２４…大径筒部、２５…小径筒部、５５…ＥＣＵ、５６…スパイラルケーブル装置、６１…外筒体、６２…内筒体、６３…フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）、６５…内筒フランジ、６５ａ，６８ａ…対向面、６８…外筒フランジ、６９…蓋部材、７１…ブーツ保持筒、７３…ブーツ、８１，９２…摺動突部、８２，９１…規制溝、８２ａ…側面、８３…潤滑剤、８４…堰き止め部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに相対回転する部材間を電気的に接続するスパイラルケーブル装置、及びこれを備えた伝達比可変装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、こうしたスパイラルケーブル装置は、例えばモータ駆動により伝達比（ステアリングギア比）を可変とする伝達比可変装置等に用いられ、車両本体に固定された制御装置からステアリングシャフトと一体回転するモータ等に駆動電力を供給するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６に示す例では、スパイラルケーブル装置１０１は、円筒状の外筒体１０２と、外筒体１０２の内側に同外筒体１０２と相対回転可能に設けられる円筒状の内筒体１０３と、一端が外筒体１０２に固定されるとともに他端が内筒体１０３に固定されるフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）１０４とを備えている。ＦＦＣ１０４は、内筒体１０３に巻回された状態で外筒体１０２と内筒体１０３との間に収容されており、これら外筒体１０２と内筒体１０３との相対回転に伴って巻き締め又は巻き広げられるようになっている。
【０００４】
内筒体１０３には、その一端部（図６における下端部）から径方向外側に延出される円環状の内筒フランジ１０５が形成されている。一方、外筒体１０２には、その一端部から径方向内側に延出されて内筒フランジ１０５と軸方向（図６における上下方向）に対向する外筒フランジ１０６が形成されている。そして、図７に示すように、外筒フランジ１０６の内筒フランジ１０５との対向面１０６ａには、先端が断面円弧状に形成された円環状の摺動突部１０７が形成されており、摺動突部１０７が内筒フランジ１０５の外筒フランジ１０６との対向面１０５ａに線接触するように構成されている。これにより、外筒体１０２と内筒体１０３との間の摺動抵抗を低減でき、円滑に外筒体１０２と内筒体１０３とを相対回転させることができるようになる。そして、その結果、こうしたスパイラルケーブル装置を採用した伝達比可変装置では、円滑にステアリングを操舵することができ、良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６９４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１の構成では、内筒体１０３は、モータ等が収容されるハウジング（図示略）に固定されており、同モータの駆動等によって振動する。また、外筒体１０２は、ブーツ（図示略）を介して車両本体に固定されており、上記のように外筒フランジ１０６の摺動突部１０７が内筒フランジ１０５の対向面１０５ａに接触しているため、内筒体１０３の振動が同摺動突部１０７を介して外筒フランジ１０６に伝達されることにより、外筒体１０２も振動する。
【０００７】
ここで、図７に示すように、摺動突部１０７は、平坦な平面状に形成された内筒フランジ１０５の対向面１０５ａに接触しているため、外筒体１０２は内筒体１０３に対して容易に相対移動することが可能となる。そのため、内筒体１０３の振動数と外筒体１０２の固有振動数とが一致する場合には、共振により外筒体１０２が大きく振動し易く、異音が発生する虞がある。そして、こうした振動により生じた異音は、同外筒体１０２の内部で反響することで増大するため、騒音として顕在化し易いという問題があった。
【０００８】
なお、このような問題は、スパイラルケーブル装置を伝達比可変装置に用いる場合に限らず、他の用途に用いる場合においても、同様に生じ得る。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、異音の発生を抑制することのできるスパイラルケーブル装置及び伝達比可変装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、筒状の外筒体と、前記外筒体の内側に該外筒体に対して相対回転可能に設けられる筒状の内筒体と、一端が前記外筒体に固定されるとともに他端が前記内筒体に固定されるフレキシブルフラットケーブルとを備え、前記フレキシブルフラットケーブルは、前記内筒体に巻回された状態で前記外筒体と前記内筒体との間に収容されるスパイラルケーブル装置において、前記内筒体の一端部には、径方向外側に延出される円環状の内筒フランジが設けられるとともに、前記外筒体の一端部には、径方向内側に延出されて前記内筒フランジと軸方向に対向する円環状の外筒フランジが設けられ、前記内筒フランジ及び外筒フランジの各対向面の少なくとも一方には、各筒体の軸方向に突出して他方の対向面に接触する摺動突部が形成されるものであって、前記対向面における前記摺動突部と接触する位置には、各筒体の径方向への該摺動突部の移動を規制する規制溝が形成されたことを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、摺動突部が規制溝内に挿入されることで、外筒体と内筒体とが径方向に相対移動することが規制され、外筒体と内筒体とは径方向に一体で振動するようになる。これにより、例えば内筒体の振動が外筒体に伝達される場合において内筒体の振動数と外筒体の固有振動数とが一致しても、外筒体が径方向に大きく振動することを抑制でき、異音の発生を抑制することができる。また、摺動突部を規制溝内に挿入することで、精度良く外筒体及び内筒体の軸心を合わせることが可能になり、これら外筒体と内筒体とが相対回転する際にがたつくことを低減できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスパイラルケーブル装置において、前記摺動突部と前記規制溝との間には、潤滑剤が介在され、前記対向面における前記規制溝の外周側には、各筒体の軸方向に突出する環状の堰き止め部が形成されたことを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、潤滑剤により摺動突部と規制溝との間の摺動抵抗を低減することができるため、円滑に外筒体と内筒体とを相対回転させることができるようになる。また、潤滑剤は、振動の伝達経路である摺動突部と規制溝との間に介在されるため、同潤滑剤により外筒体と内筒体との間で伝達される振動を減衰させることができ、異音の発生をより一層抑制することができる。そして、上記構成では、規制溝の外周側に堰き止め部が形成されるため、外筒体及び内筒体が回転する際の遠心力等により、潤滑剤が径方向外側に拡散することを防止できる。これにより、摺動突部と規制溝との間に潤滑剤を介在させた状態を確実に維持することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のスパイラルケーブル装置において、前記摺動突部は、前記規制溝の側面に線接触するように形成されたことを要旨とする。
上記構成によれば、摺動突部が規制溝の側面に線接触するため、これら摺動突部と規制溝とが面接触する場合に比べ、摺動抵抗が増大することを抑制し、円滑に外筒体と内筒体とを相対回転させることができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパイラルケーブル装置を備えた伝達比可変装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、スパイラルケーブル装置での異音の発生が抑制されるため、静粛性の優れた伝達比可変装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、異音の発生を抑制することのできるスパイラルケーブル装置及び伝達比可変装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】車両用操舵装置の概略構成図。
【図２】本実施形態の伝達比可変装置の断面図。
【図３】本実施形態の蓋部材を取り外した状態のスパイラルケーブル装置の平面図。
【図４】本実施形態の摺動突部近傍を示す拡大断面図。
【図５】別の摺動突部近傍を示す拡大断面図。
【図６】従来のスパイラルケーブル装置の断面図。
【図７】従来の摺動突部近傍を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両用操舵装置１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラックハウジング５内に往復動可能に挿通されたラック軸６に噛合されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸６の往復直線運動に変換される。そして、このラック軸６の往復直線運動により転舵輪１１の舵角、すなわち車両の進行方向が変更されるようになっている。なお、ステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。また、ステアリングシャフト３は、車両前方側端部が鉛直（重力）方向下側に位置するように傾斜した状態で車両に搭載されている。
【００１８】
車両用操舵装置１は、ステアリング２の舵角（操舵角）に対する転舵輪１１の舵角（タイヤ角）の比率、すなわち伝達比（ステアリングギヤ比）を可変させる伝達比可変装置１２を備えている。
【００１９】
次に、伝達比可変装置１２の構成について説明する。
伝達比可変装置１２は、ステアリングシャフト３を構成するインターミディエイトシャフト９の途中に設けられている。具体的には、インターミディエイトシャフト９は、ステアリング２側に位置する第１シャフト１４とラック軸６側に位置する第２シャフト１５とからなる。そして、伝達比可変装置１２は、これら第１シャフト１４及び第２シャフト１５を連結する波動歯車機構１６と、該波動歯車機構１６を駆動するモータ１７とを備えている。これにより、伝達比可変装置１２は、ステアリング操作に伴う第１シャフト１４の回転に、モータ１７の駆動に基づく回転を上乗せして第２シャフト１５に伝達することで、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を可変させるようになっている。
【００２０】
詳述すると、図２に示すように、伝達比可変装置１２は、略円筒状のハウジング２１と、同ハウジング２１の上端側（図２における上側）の開口部２１ａに固定される連結カバー２２とを備えている。連結カバー２２は、円板状の天板部２３と、天板部２３から下側に延出されて同ハウジング２１に開口部２１ａに嵌合固定される大径筒部２４と、天板部２３から上側に延出された小径筒部２５とからなる。そして、連結カバー２２は、その小径筒部２５と第１シャフト１４の一端とが嵌合されることにより、第１シャフト１４と一体回転するように固定されている。従って、ハウジング２１は、第１シャフト１４と一体回転可能に連結されている。
【００２１】
ハウジング２１内には、波動歯車機構１６が収容されている。波動歯車機構１６は、同軸に並置された一対のサーキュラスプライン３１，３２と、これら各サーキュラスプライン３１，３２と部分的に噛み合うように同軸配置された筒状のフレクスプライン３３と、モータ駆動によりフレクスプライン３３の噛合部を回転させる波動発生器３４とを備えてなる。
【００２２】
各サーキュラスプライン３１，３２には、互いに異なる歯数が設定されており、フレクスプライン３３は、略楕円状に撓められた状態で各サーキュラスプライン３１，３２の内側に配置されている。これにより、フレクスプライン３３は、その外歯が該各サーキュラスプライン３１，３２の内歯とそれぞれ部分的に噛合される。また、波動発生器３４は、フレクスプライン３３の内側に配置されており、モータ１７に駆動されて上記撓められたフレクスプライン３３の略楕円形状、すなわち両サーキュラスプライン３１，３２との噛合部を回転させるように構成されている。
【００２３】
モータ１７側に配置されたサーキュラスプライン３１は、ハウジング２１の内周に圧入されることにより、同ハウジング２１と一体回転可能に固定されている。一方、第２シャフト１５側に配置されたサーキュラスプライン３２は、中間部材３５を介して第２シャフト１５と一体回転可能に連結されている。なお、中間部材３５は、円板状に形成されるとともに、サーキュラスプライン３２の内周に固定されている。そして、中間部材３５の略中央に形成された凹部３５ａに第２シャフト１５が嵌合固定されることで、サーキュラスプライン３２と第２シャフト１５とが一体回転するように構成されている。
【００２４】
そして、伝達比可変装置１２は、このように第１シャフト１４及び第２シャフト１５が連結された波動歯車機構１６の波動発生器３４をモータ駆動することにより、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比（ギヤ比）を変更することが可能とされている。
【００２５】
詳しくは、ステアリング操作に伴う第１シャフト１４の回転は、同第１シャフト１４に連結されたサーキュラスプライン３１からフレクスプライン３３を介してサーキュラスプライン３２に伝達され、これにより第２シャフト１５へと伝達される。また、波動発生器３４がモータ１７によって駆動され、フレクスプライン３３の楕円形状、すなわち各サーキュラスプライン３１，３２との噛合部が回転することにより、これらの歯数差に基づく回転差が、モータ駆動に基づく回転として上記ステアリング操作に基づく回転に上乗せされて第２シャフト１５へと伝達される。これにより、第１シャフト１４と第２シャフト１５との間の回転伝達比、すなわちステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を変更することが可能となっている。
【００２６】
また、伝達比可変装置１２の駆動源であるモータ１７は、波動歯車機構１６の第１シャフト１４側（図２における上側）に並置されている。そして、本実施形態のモータ１７には、ブラシレスモータが採用されている。
【００２７】
具体的には、ハウジング２１内には、上端側（図２における上側）が開口した略有底円筒状のモータケース４１が同ハウジング２１内に固定されるとともに、下端側（図２における下側）が開口した略有底円筒状のセンサケース４２が同連結カバー２２内に固定されている。モータケース４１内には、各相のコイル４３が巻回されたステータ４４が固定されている。また、同ステータ４４の内周側には、磁石４５が固定されたロータ４６が各ケース４１，４２の内周面に設けられたボール軸受４７，４８によりハウジング２１に対して相対回転可能に支持されている。そして、ロータ４６には、波動歯車機構１６に連結されるモータシャフト４９が、モータケース４１から下側に突出した状態で同ロータ４６と一体回転可能に設けられている。
【００２８】
センサケース４２には、ロータ４６が突出した状態で設けられるとともに、同ロータ４６の回転位置を検出するための回転角センサ５１が設けられている。また、センサケース４２の外側には、ソレノイド（図示略）への通電により、センサケース４２から突出したロータ４６の回転を拘束することで、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を機械的に固定するロック機構５２が設けられている。なお、このロック機構に関する詳細については、上記特許文献１を参照されたい。
【００２９】
そして、センサケース４２の上面には、モータ１７、回転角センサ５１及びロック機構５２用の接続端子がそれぞれ接続されたバスバー５３が、大径筒部２４の内側に露出した状態で設けられている。なお、大径筒部２４には、バスバー５３に臨む孔状の作業窓２４ａが形成されている。
【００３０】
図１に示すように、伝達比可変装置１２には、その作動を制御するＥＣＵ５５が接続されている。具体的には、図２に示すように、連結カバー２２の天板部２３上には、スパイラルケーブル装置５６が設けられている。そして、このスパイラルケーブル装置５６により、所定の回転範囲（許容回転範囲）において、上記モータ１７、回転角センサ５１及びロック機構５２とこれらの作動を制御するＥＣＵ５５とが電気的に接続されている。
【００３１】
次に、スパイラルケーブル装置及びその周辺構成について説明する。
図２及び図３に示すように、スパイラルケーブル装置５６は、略円筒状の外筒体６１と、外筒体６１の内側に該外筒体６１に対して相対回転可能に設けられる略円筒状の内筒体６２と、一端が外筒体６１に固定されるとともに他端が内筒体６２に固定されるフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）６３とを備えている。
【００３２】
詳述すると、図２に示すように、内筒体６２は、連結カバー２２を構成する小径筒部２５の外周に嵌合されるような内径を有する円筒状に形成されるとともに、その一端部（図２における下端部）には径方向外側に延出される円環状の内筒フランジ６５が形成されている。また、内筒フランジ６５の径方向中央付近には、ハウジング２１側（図２における下側）に突出した円環状の取着部６６が形成されており、大径筒部２４の作業窓２４ａを閉塞可能な被覆部材６７が固定されている。そして、内筒体６２は、連結カバー２２の小径筒部２５の外周に嵌合されることにより、同連結カバー２２（第１シャフト１４）と一体回転可能に構成されている。
【００３３】
外筒体６１は、内筒フランジ６５の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成されるとともに、その一端部には径方向内側に延出されて内筒フランジ６５と軸方向（図２における上下方向）に対向する円環状の外筒フランジ６８が形成されている。なお、本実施形態では、内筒フランジ６５上にＦＦＣ６３が配置されており、外筒フランジ６８は、内筒フランジ６５におけるＦＦＣ６３と反対側の面と対向するようになっている。一方、外筒体６１の他端部（図２における上端部）には、略円環状の蓋部材６９が嵌合固定されている。蓋部材６９の内周縁には、内筒体６２内に延出される円筒状のリング部６９ａが形成されており、同リング部６９ａは、内筒体６２の内周に遊嵌されている。
【００３４】
外筒フランジ６８の内周縁には、ハウジング２１側に延出される筒状のブーツ保持筒７１が形成されている。ブーツ保持筒７１には、上記連結カバー２２の大径筒部２４に形成された作業窓２４ａを介してバスバー５３に臨む切欠き状の作業窓７１ａが形成されている。また、ブーツ保持筒７１には、作業窓７１ａを閉塞可能な円環状の板金リング７２を介してハウジング２１及び連結カバー２２を包囲する蛇腹状のブーツ７３が装着されている。そして、外筒体６１は、ブーツ７３の先端が図示しない車両本体の固定部位に固定されることで、内筒体６２に対して相対回転可能に構成されている。
【００３５】
図３に示すように、ＦＦＣ６３は、内筒体６２の外周に巻回された状態で外筒体６１と内筒体６２との間に形成される円環状の収容空間６４に収容されている。ＦＦＣ６３の一端は外筒体６１側の接続端子７５に接続されるとともに、その他端は内筒体６２側の接続端子７６に接続されている。そして、外筒体６１側の接続端子７５は、ＥＣＵ５５に接続されている。一方、図２に示すように、内筒体６２側の接続端子７６は、連結カバー２２の天板部２３を貫通して大径筒部２４側に露出したバスバー７７に接続されている。そして、同バスバー７７が上記センサケース４２の上面に露出したバスバー５３と連結されることにより、伝達比可変装置１２のモータ１７、回転角センサ５１及びロック機構５２とＥＣＵ５５とが電気的に接続されている。なお、本実施形態では、連結カバー２２の大径筒部２４及び外筒体６１のブーツ保持筒７１に形成された各作業窓２４ａ，７１ａを介して上記各バスバー５３，７７同士を連結することが可能になっている。
【００３６】
そして、このように構成されたスパイラルケーブル装置５６は、外筒体６１と内筒体６２との相対回転によって、収容空間６４内でＦＦＣ６３が巻き締め又は巻き広げられることにより、許容回転範囲において、車両本体に固定されたＥＣＵ５５と、ステアリングシャフト３と一体回転するモータ１７等とを電気的に接続可能に構成されている。
【００３７】
（異音抑制構造）
次に、本実施形態のスパイラルケーブル装置における異音抑制構造について説明する。
図４に示すように、外筒フランジ６８の内筒フランジ６５との対向面６８ａには、これら内筒フランジ６５と外筒フランジ６８との間の摺動抵抗を低減すべく、各筒体６１，６２の軸方向（図４における上下方向）に突出して、内筒フランジ６５の外筒フランジ６８との対向面６５ａに接触する円環状の摺動突部８１が軸方向に突出して形成されている。なお、本実施形態では、外筒体６１が蛇腹状のブーツ７３の弾性力により鉛直方向上側（図２及び図４における上側）へ押されるとともに、内筒体６２が伝達比可変装置１２等の自重により鉛直方向下側（図２及び図４における下側）へ押されることにより、摺動突部８１が内筒フランジ６５の対向面６５ａに接触するようになっている。
【００３８】
従って、外筒体６１は、モータ１７の駆動等に起因する内筒体６２の振動が同摺動突部８１を介して外筒フランジ６８に伝達されることにより振動する。そして、内筒体６２の振動数と外筒体６１の固有振動数とが一致する場合等において、外筒体６１が大きく振動すると、異音が発生する虞がある。なお、外筒体６１の他端部に固定された蓋部材６９のリング部６９ａは、内筒体６２の内周に遊嵌されており、これらリング部６９ａと内筒体６２との間には隙間が形成されているため、内筒体６２の振動は蓋部材６９を介してはほとんど外筒体６１に伝達されない。
【００３９】
この点を踏まえ、図４に示すように、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける摺動突部８１が接触する位置には、各筒体６１，６２の径方向（図４における左右方向）への摺動突部８１の移動を規制する円環状の規制溝８２が凹設されている。具体的には、摺動突部８１は、その径方向に沿った断面形状が円弧状に突出して形成されるとともに、規制溝８２は、その径方向に沿った断面形状が三角形状に凹んで形成されており、摺動突部８１の断面円弧状の部位における径方向外側部分と内側部分の２カ所が規制溝８２の側面８２ａに線接触している。これにより、外筒体６１と内筒体６２とが径方向に相対移動することが規制されるようになっている。
【００４０】
また、摺動突部８１と規制溝８２との間には、潤滑剤（グリス）８３が介在されている。そして、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の外周側には、軸方向に突出する環状の堰き止め部８４が形成されており、潤滑剤８３が径方向外側に拡散することが抑制されるようになっている。さらに、本実施形態では、被覆部材６７を固定するための取着部６６により、潤滑剤８３が径方向内側に拡散することが抑制されるようになっている。つまり、本実施形態では、取着部６６が第２堰き止め部に相当する。なお、図４では、説明の便宜上、潤滑剤８３を点ハッチングにより示している。
【００４１】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）スパイラルケーブル装置５６を構成する外筒体６１の外筒フランジ６８の対向面６８ａに、軸方向に突出して内筒体６２の内筒フランジ６５の対向面６５ａに接触する円環状の摺動突部８１を形成した。そして、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける摺動突部８１と接触する位置に、各筒体６１，６２の径方向への摺動突部８１の移動を規制する円環状の規制溝８２を形成した。
【００４２】
上記構成によれば、摺動突部８１が規制溝８２内に挿入されることで、外筒体６１と内筒体６２とが径方向に相対移動することが規制され、外筒体６１と内筒体６２とは径方向に一体で振動するようになる。これにより、例えば内筒体６２の振動が外筒体６１に伝達される場合において内筒体６２の振動数と外筒体６１の固有振動数とが一致しても、外筒体６１が径方向に大きく振動することを抑制でき、異音の発生を抑制することができる。また、摺動突部８１を規制溝８２内に挿入することで、精度良く外筒体６１及び内筒体６２の軸心を合わせることが可能になり、これら外筒体６１と内筒体６２とが相対回転する際にがたつくことを低減できる。これにより、静粛性の優れた伝達比可変装置１２及び車両用操舵装置１を提供することができる。
【００４３】
（２）摺動突部８１と規制溝８２との間に潤滑剤８３を介在し、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の外周側に、各筒体６１，６２の軸方向に突出する円環状の堰き止め部８４を形成した。上記構成によれば、摺動突部８１と規制溝８２との間の摺動抵抗を低減することができ、円滑に外筒体６１と内筒体６２とを相対回転させることができるようになる。また、潤滑剤８３は、振動の伝達経路である摺動突部８１と規制溝８２との間に介在されるため、同潤滑剤８３により外筒体６１と内筒体６２との間で伝達される振動を減衰させることができ、異音の発生をより一層抑制することができる。そして、上記構成では、規制溝８２の外周側に堰き止め部８４を形成したため、外筒体６１及び内筒体６２が回転する際の遠心力等により、潤滑剤８３が径方向外側に拡散することを防止できる。これにより、摺動突部８１と規制溝８２との間に潤滑剤８３を介在させた状態を確実に維持することができる。
【００４４】
（３）摺動突部８１を、その径方向に沿った断面形状が円弧状となるように形成するとともに、規制溝８２を、その径方向に沿った断面形状が三角形状となるように形成することで、摺動突部８１の断面円弧状の部位における径方向外側部分と内側部分の２カ所で規制溝８２の側面８２ａに線接触するようにした。上記構成によれば、これら摺動突部８１と規制溝８２とが面接触する場合に比べ、摺動抵抗が増大することを抑制し、円滑に外筒体６１と内筒体６２とを相対回転させることができるようになる。
【００４５】
（４）内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の内周側に、各筒体６１，６２の軸方向に突出する円環状の取着部６６を形成したため、外筒体６１及び内筒体６２の回転に伴って潤滑剤が拡散することをより確実に防止できる。
【００４６】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、摺動突部８１の径方向に沿った断面形状を円弧状に形成するとともに、規制溝８２の径方向に沿った断面形状を三角形状に形成した。しかし、これに限らず、例えば摺動突部８１の径方向に沿った断面形状を四角形状に形成するとともに、規制溝８２の径方向に沿った断面形状を円弧状に形成することで、摺動突部８１が規制溝８２の側面８２ａに線接触するようにしてもよい。また、例えば摺動突部８１及び規制溝８２の径方向に沿った断面形状をそれぞれ三角形状に形成することで、これらが面接触するようにしてもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、外筒フランジ６８の対向面６８ａに摺動突部８１を形成するとともに、内筒フランジ６５の対向面６５ａに規制溝８２を形成したが、これに限らず、外筒フランジ６８の対向面６８ａに規制溝を形成するとともに、内筒フランジ６５の対向面６５ａに摺動突部８１を形成してもよい。また、図５に示すように、外筒フランジ６８の対向面６８ａに摺動突部８１及び規制溝９１を形成するとともに、内筒フランジ６５の対向面６５ａに摺動突部８１が挿入される規制溝８２、及び規制溝９１に挿入される摺動突部９２を形成してもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、外筒体６１に固定された蓋部材６９の内周縁に、内筒体６２の内周に遊嵌されるリング部６９ａを形成したが、これに限らず、蓋部材６９に内面に摺動突部又は規制溝を形成するとともに、内筒体６２の他端部に、蓋部材６９の摺動突部が挿入される規制溝又は規制溝に挿入される摺動突部を有するフランジを形成してもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、内筒フランジ６５上にＦＦＣ６３を配置し、外筒フランジ６８が内筒フランジ６５におけるＦＦＣ６３と反対側の面と対向するようにしたが、これに限らず、外筒フランジ６８上にＦＦＣ６３を配置し、外筒フランジ６８が内筒フランジ６５におけるＦＦＣ６３側の面と対向するようにしてもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、内筒フランジ６５の対向面６５ａにおける規制溝８２の外周側に軸方向に突出する堰き止め部８４を形成したが、これに限らず、堰き止め部８４を形成しなくともよい。また、対向面６５ａにおける規制溝８２の内周側に軸方向に突出する第２堰き止め部としての取着部６６を形成したが、同様に取着部６６を形成しなくともよい。
【００５１】
・上記実施形態では、摺動突部８１と規制溝８２との間に、潤滑剤８３を介在させたが、これに限らず、潤滑剤８３を介在させなくともよい。
・上記実施形態では、本発明の伝達比可変装置を、車両用操舵装置１に適用したが、これ以外の用途に用いる伝達比可変装置に適用してもよい。また、本発明のスパイラルケーブル装置５６を伝達比可変装置１２以外の用途に用いてもよい。
【００５２】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項２に記載のスパイラルケーブル装置において、前記対向面における前記規制溝の内周側には、各筒体の軸方向に突出する環状の第２堰き止め部が形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。上記構成によれば、外筒体及び内筒体の回転に伴って潤滑剤が拡散することをより確実に防止できる。
【符号の説明】
【００５３】
１…車両用操舵装置、１２…伝達比可変装置、１４…第１シャフト、１５…第２シャフト、１６…波動歯車機構、１７…モータ、２１…ハウジング、２２…連結カバー、２３…天板部、２４…大径筒部、２５…小径筒部、５５…ＥＣＵ、５６…スパイラルケーブル装置、６１…外筒体、６２…内筒体、６３…フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）、６５…内筒フランジ、６５ａ，６８ａ…対向面、６８…外筒フランジ、６９…蓋部材、７１…ブーツ保持筒、７３…ブーツ、８１，９２…摺動突部、８２，９１…規制溝、８２ａ…側面、８３…潤滑剤、８４…堰き止め部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外筒体と、前記外筒体の内側に該外筒体に対して相対回転可能に設けられる筒状の内筒体と、一端が前記外筒体に固定されるとともに他端が前記内筒体に固定されるフレキシブルフラットケーブルとを備え、前記フレキシブルフラットケーブルは、前記内筒体に巻回された状態で前記外筒体と前記内筒体との間に収容されるスパイラルケーブル装置において、
前記内筒体の一端部には、径方向外側に延出される円環状の内筒フランジが設けられるとともに、前記外筒体の一端部には、径方向内側に延出されて前記内筒フランジと軸方向に対向する円環状の外筒フランジが設けられ、
前記内筒フランジ及び外筒フランジの各対向面の少なくとも一方には、各筒体の軸方向に突出して他方の対向面に接触する摺動突部が形成されるものであって、
前記対向面における前記摺動突部と接触する位置には、各筒体の径方向への該摺動突部の移動を規制する規制溝が形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスパイラルケーブル装置において、
前記摺動突部と前記規制溝との間には、潤滑剤が介在され、
前記対向面における前記規制溝の外周側には、各筒体の軸方向に突出する環状の堰き止め部が形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスパイラルケーブル装置において、
前記摺動突部は、前記規制溝の側面に線接触するように形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパイラルケーブル装置を備えたことを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項１】
筒状の外筒体と、前記外筒体の内側に該外筒体に対して相対回転可能に設けられる筒状の内筒体と、一端が前記外筒体に固定されるとともに他端が前記内筒体に固定されるフレキシブルフラットケーブルとを備え、前記フレキシブルフラットケーブルは、前記内筒体に巻回された状態で前記外筒体と前記内筒体との間に収容されるスパイラルケーブル装置において、
前記内筒体の一端部には、径方向外側に延出される円環状の内筒フランジが設けられるとともに、前記外筒体の一端部には、径方向内側に延出されて前記内筒フランジと軸方向に対向する円環状の外筒フランジが設けられ、
前記内筒フランジ及び外筒フランジの各対向面の少なくとも一方には、各筒体の軸方向に突出して他方の対向面に接触する摺動突部が形成されるものであって、
前記対向面における前記摺動突部と接触する位置には、各筒体の径方向への該摺動突部の移動を規制する規制溝が形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスパイラルケーブル装置において、
前記摺動突部と前記規制溝との間には、潤滑剤が介在され、
前記対向面における前記規制溝の外周側には、各筒体の軸方向に突出する環状の堰き止め部が形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスパイラルケーブル装置において、
前記摺動突部は、前記規制溝の側面に線接触するように形成されたことを特徴とするスパイラルケーブル装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパイラルケーブル装置を備えたことを特徴とする伝達比可変装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９６７６９（Ｐ２０１２−９６７６９Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４８７２３（Ｐ２０１０−２４８７２３）
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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