操舵装置
【課題】 車種を問わず、ケーブルケースのケース外筒構成体を車両本体に対して回り止めすることが可能な操舵装置を提供する。
【解決手段】 本発明の操舵装置１０によれば、ゴムブーツ１２０の上側部分が、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１に嵌合固定され、ゴムブーツ１２０の下側部分が、その周方向の全体に亘って車両本体１４のダッシュボード１００に固定されるので、従来、Ｖ字形のワイヤでケース外筒構成体の２箇所を固定した場合に比べて、ケース外筒構成体４１を強固に回り止めすることができる。そして、ケース外筒構成体４１とダッシュボード１００との間が比較的離れた車種でも、従来のＶ字形のワイヤのような問題が発生しなくなる。即ち、本発明によれば、車種を問わず、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１を車両本体１４に対して回り止めすることができる。
【解決手段】 本発明の操舵装置１０によれば、ゴムブーツ１２０の上側部分が、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１に嵌合固定され、ゴムブーツ１２０の下側部分が、その周方向の全体に亘って車両本体１４のダッシュボード１００に固定されるので、従来、Ｖ字形のワイヤでケース外筒構成体の２箇所を固定した場合に比べて、ケース外筒構成体４１を強固に回り止めすることができる。そして、ケース外筒構成体４１とダッシュボード１００との間が比較的離れた車種でも、従来のＶ字形のワイヤのような問題が発生しなくなる。即ち、本発明によれば、車種を問わず、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１を車両本体１４に対して回り止めすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドルから下方に延びたステアリングシャフトの中間部分にアクチュエータを備え、そのアクチュエータが、ステアリングシャフトの上側部分と下側部分との間の回転の伝達比を、運転状況に応じて変更する操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の操舵装置に備えたアクチュエータの上面には、二重筒構造のケーブルケースが備えられ、そのケーブルケースの内側を構成するケース内筒構成体がアクチュエータに固定され、ケーブルケースの外側を構成するケース外筒構成体が車両本体に固定されている。また、ケーブルケースの内部にはフラットケーブルを巻回してなるスパイラルケーブルが収容され、そのスパイラルケーブルの一端がケース内筒構成体に固定されかつ、他端がケース外筒構成体に固定されている。さらに、ケース外筒構成体と車両本体との間には、スパイラルケーブルに導通接続された外部ケーブルが差し渡され、これら外部ケーブル及びスパイラルケーブルを通してアクチュエータに給電が行われる。そして、ハンドルが操舵されたときには、ケース外筒構成体とケース内筒構成体との間でスパイラルケーブルの巻回状態が変化し、外部ケーブルにはハンドル操作による負荷がかからないようになっている。これにより、ハンドル操作に対するケーブルの反力を抑えかつケーブルの耐久性の向上を図っている。
【０００３】
図１３には操舵装置の具体的な従来例が示されている。この操舵装置では、外部ケーブル１の途中部分にクリップ２が設けられ、このクリップ２が車両本体（図示せず）に固定されていた。そして、そのクリップ２に一体形成されたワイヤ係止部３からワイヤ４をＶ字形にして延ばし、そのＶ字形のワイヤ４の各先端をケース外筒構成体５の外周面の２箇所に固定することで、ケース外筒構成体５を車両本体に対して回り止めしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の操舵装置では、クリップ２とケース外筒構成体５との間を比較的近く設定することが可能な車種では、ワイヤ４におけるＶ字の角度が広くなってケース外筒構成体５を回り止めすることができるが、クリップ２とケース外筒構成体５との間を遠くせざるを得ない車種では、ワイヤ４が長くなってＶ字の角度が狭くなり、ケース外筒構成体５を回り止めすることができなかった。
【０００５】
なお、上記した従来の構造を記載した先行技術文献は、見つからなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車種を問わず、ケーブルケースのケース外筒構成体を車両本体に対して回り止めすることが可能な操舵装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る操舵装置は、ハンドルから下方に延びかつ車両本体のダッシュボードを貫通したステアリングシャフトの中間部分に設けられ、そのステアリングシャフトの上側部分と下側部分との間の回転の伝達比を、運転状況に応じて変更するアクチュエータと、アクチュエータの上面に配置された二重筒構造のケーブルケースと、ケーブルケースの内側を構成しかつアクチュエータに固定されたケース内筒構成体と、ケーブルケースの外側を構成しかつケース内筒構成体に対して相対回転可能なケース外筒構成体と、アクチュエータに給電を行うために設けられ、ケーブルケースの内部に巻回した状態で収容されると共に、一端がケース内筒構成体に固定されかつ他端がケース外筒構成体に固定されたスパイラルケーブルと、アクチュエータの側面を覆った筒形のゴムブーツとを備えた操舵装置において、ゴムブーツの上側部分を、ケース外筒構成体に嵌合固定し、ゴムブーツの下側部分を、ダッシュボードに固定したところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の操舵装置において、ゴムブーツが内側に嵌合固定される筒部と、筒部から側方に張り出されてダッシュボードに固定される平板部とを有するブーツ挿入ブラケットを設け、ゴムブーツの外面のうちブーツ挿入ブラケットに挿入される部分に、金属筒を固着したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の操舵装置において、ゴムブーツのうちケース外筒構成体に対する固定部分とダッシュボードに対する固定部分との間に、ゴムブーツの周方向に延びた稜線を有する屈曲部を形成したところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
請求項１の構成では、ゴムブーツの上側部分が、ケース外筒構成体に嵌合固定され、ゴムブーツの下側部分が、車両本体のダッシュボードに固定されるので、従来、Ｖ字形のワイヤでケース外筒構成体の２箇所を固定した場合に比べて、ケース外筒構成体を強固に回り止めすることができる。そして、ケース外筒構成体とダッシュボードとの間が比較的離れた車種でも、従来のＶ字形のワイヤで起きた問題が発生しなくなる。即ち、本発明によれば、車種を問わず、ケーブルケースのケース外筒構成体を車両本体に対して回り止めすることが可能になる。
【００１１】
［請求項２の発明］
請求項２の構成によれば、ゴムブーツの外面に固着された金属筒がブーツ挿入ブラケットの筒部の内面に摺接し、スムーズにゴムブーツとブーツ挿入ブラケットとの組付作業を行うことができる。また、金属筒によってゴムブーツが補強されるので、ゴムブーツとブーツ挿入ブラケットとを強固に固定することができる。
【００１２】
［請求項３の発明］
請求項３の構成によれば、アクチュエータをステアリングシャフトの中間部分に組み付ける際に、ゴムブーツがダッシュボード又はブーツ挿入ブラケットに当接しても、ゴムブーツが屈曲部において容易に軸方向に変形するので、アクチュエータとステアリングシャフトとの組付作業の効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
図１には、本発明に係る操舵装置１０を備えた車両が示されている。この車両に備えた１対の前輪１１，１１（本発明に係る「転舵輪」に相当する）の間には、転舵装置６９が設けられている。転舵装置６９は、筒状のラックケース１２Ｃ内に挿通したラック１２にピニオン１５が噛合した構造になっている。また、ラックケース１２Ｃは、車両本体１４に固定され、ラック１２の両端部がタイロッド１３，１３を介して各前輪１１，１１に連結されている。そして、図２に示すように、ピニオン１５とハンドル１７との間が、ステアリングシャフト８０によって連結され、そのステアリングシャフト８０の中間部分にアクチュエータ１８が設けられている。
【００１４】
具体的には、ステアリングシャフト８０は、ハンドル１７側の第１ステアリングシャフト７４（本発明に係る「ステアリングシャフトの上側部分」に相当する）と、転舵装置６９側の第２ステアリングシャフト７０（本発明に係る「ステアリングシャフトの下側部分」に相当する）とからなり、アクチュエータ１８がそれら第１及び第２のステアリングシャフト７４，７０の間に連結されている。第２ステアリングシャフト７０は、その中間部にユニバーサルジョイント部７１を備え、ユニバーサルジョイント部７１より下側のベース軸７３Ａがピニオン１５の同軸上に連結され、上側の連結スリーブ７３Ｂがベース軸７３Ａに対して傾動可能となっている。
【００１５】
ユニバーサルジョイント部７１は、ベース軸７３Ａの上端部と連結スリーブ７３Ｂの下端部とを二股構造とし、ベース軸７３Ａに両端を軸支された第１軸７３Ｃと、連結スリーブ７３Ｂに両端を軸支された第２軸７３Ｄとを直交させた構造になっている。これにより、ベース軸７３Ａと連結スリーブ７３Ｂとの回転軸同士を交差させた状態にして、それらベース軸７３Ａと連結スリーブ７３Ｂとの間で回転を伝達することができる。また、連結スリーブ７３Ｂは、円筒状をなし、その内面にはスプラインが形成されている。さらに、連結スリーブ７３Ｂの先端部には、連結スリーブ７３Ｂを縮径させるためのボルト７２が備えられている。
【００１６】
図２において符号７５は、コラムアッシであって、車両本体１４に備えた図示しないインパネリーンフォースに取り付けられている。コラムアッシ７５は、一般的な車両に適用されているように、車両本体１４に対して上下方向に角度を変更することができる。第１ステアリングシャフト７４は、このコラムアッシ７５に回転可能に軸支されている。そして、第１ステアリングシャフト７４のうちコラムアッシ７５の上端面から突出した部分（図３参照）には、ハンドル１７が着脱可能に取り付けられている。また、ハンドル１７には、エアバッグ１７Ａが備えられている。
【００１７】
図５に示すように、アクチュエータ１８は、差動式の減速機２０とその減速機２０を駆動するためのモータ２５とを備えている。減速機２０には、１対のアウターリング２１，２２が軸方向に並べて備えられている。これら両アウターリング２１，２２の内周面には、細かい複数の歯が形成されると共に、一方のアウターリング２２の歯数が、他方のアウターリング２１の歯数より例えば１つだけ少なくなっている。また、両アウターリング２１，２２の内側に共通してインナーリング２３が嵌合され、そのインナーリング２３の外周面には、両アウターリング２１，２２の歯に共通して噛合可能な細かい複数の歯が備えられている。さらに、インナーリング２３は、アウターリング２１，２２の中心から僅かに偏心して配置され、インナーリング２３の一部の歯と、アウターリング２１，２２の一部の歯とが噛合している。
【００１８】
モータ２５は、減速機２０の上側同軸上に配置されている。そして、モータ２５のロータ２６に減速機２０のインナーリング２３が一体回転可能に連結されている。そして、モータ２５のステータ２８と、上側のアウターリング２１は、アッシスリーブ１９内に嵌合固定されている。
【００１９】
一方、下側のアウターリング２２は、アッシスリーブ１９に対して回転可能となっている。そして、モータ２５によりインナーリング２３が回転駆動されると、下側のアウターリング２２が、上側のアウターリング２１に対して歯数が１つ少ない分だけ先に回転する。即ち、インナーリング２３の一回転に対して、アウターリング２２が１歯分だけ僅かに回転し、これにより、モータ２５とアウターリング２２との間で減速効果を得ることができる。
【００２０】
アウターリング２２には、出力側連結軸１６が連結されている。具体的には、図４に示すように、出力側連結軸１６は、パイプ状の第１シャフト構成体１６Ａと、その第１シャフト構成体１６Ａの下端部に嵌合された第２シャフト構成体１６Ｂとからなり、その第１シャフト構成体１６Ａの上端部には連結円盤２４が備えられている。そして、この連結円盤２４がアウターリング２２に一体回転可能に固定されている。
【００２１】
また、第２シャフト構成体１６Ｂの上端部には、摩擦係止部１６Ｃが設けられ、その摩擦係止部１６Ｃが第１シャフト構成体１６Ａの下端部内面に押し付けられている。通常は、この摩擦係止部１６Ｃと第１シャフト構成体１６Ａの下端部内面との間の摩擦係止により、第１シャフト構成体１６Ａの下端部分に第２シャフト構成体１６Ｂの上端部が保持され、出力側連結軸１６の軸方向に所定値以上の軸力がかかると、第２シャフト構成体１６Ｂが第１シャフト構成体１６Ａの奥部に押し込まれて、出力側連結軸１６全体が短くなる。なお、摩擦係止部１６Ｃによる摩擦係止力は、摩擦係止部１６Ｃに備えたセット螺子１６Ｄの螺合操作によって変更することができる。
【００２２】
図５に示すように、アッシスリーブ１９の下端開口には、閉塞盤８５が装着されている。閉塞盤８５の中心部を出力側連結軸１６が貫通している。なお、閉塞盤８５のうち出力側連結軸１６の貫通部分の内面には、出力側連結軸１６に密着したオイルシール８２が備えられている。
【００２３】
モータ２５の上端部には、ロータ２６の回転位置を検出するための位置センサ３１が設けられている。また、ロータ２６の中心に備えた回転シャフト２６Ｓは、モータ２５の上端面から上方に突出しており、その突出部分にはロック円盤３２が一体回転可能に固定されている。さらに、図６に示すように、モータ２５の上端面における外縁寄り位置からは支柱３４が起立しており、その支柱３４にはロックアーム３３が回動可能に軸支されている。このロックアーム３３は、トーションバネ３３Ｃによって、ロック円盤３２に係合するように付勢されると共に、モータ２５の上面に備えたソレノイド３５を励磁することで、ロック円盤３２との係合を解除することができる。そして、非常時にはソレノイド３５の励磁が停止されて、ロータ２６がロックされる。
【００２４】
なお、モータ２５の上面には、モータ２５の巻線及びソレノイド３５用の端子金具２５Ｘと、位置センサ３１用の端子金具２５Ｙとが露出して設けられている。
【００２５】
図５に示すように、モータ２５の上端部は連結ハウジング３６によって覆われている。連結ハウジング３６は、モータ２５の上面に対向した天板部３６Ａと、天板部３６Ａから下方に延びた大径円筒部３６Ｂと、天板部３６Ａから上方に延びた小径円筒部３６Ｃとを備えてなる。そして、大径円筒部３６Ｂの下端部はアッシスリーブ１９の上端部に嵌合固定されている。
【００２６】
また、図６に示すように、大径円筒部３６Ｂには、その一部を切除して作業窓３６Ｗが形成されている。そして、作業窓３６Ｗを介してモータ２５の上面の端子金具２５Ｘ，２５Ｙを外側に臨ませることができる。なお、この作業窓３６Ｗは、後述する内側筒部材４３によって塞がれる。
【００２７】
図５に示すように、小径円筒部３６Ｃの内側底面には、入力側連結軸７８が固定されている。具体的には、入力側連結軸７８は、中間部にユニバーサルジョイント部７９を備え、ユニバーサルジョイント部７９より下側のベース部７６と上側の連結スリーブ７７とからなる。ベース部７６はＵ字形になっており、そのベース部７６の下部に備えた台座の下面からはエンボス７６Ｅが突出している。そして、このエンボス７６Ｅが、小径円筒部３６Ｃの内側底面に形成された中心孔に嵌合されて、ベース部７６がアクチュエータ１８全体の軸上に芯だしされている。
【００２８】
ユニバーサルジョイント部７９は、ベース部７６に両端部を軸支された第１軸７６Ａと、その第１軸７６Ａに直交しかつ回転可能に軸支された第２軸７６Ｂとを備え、その第２軸７６Ｂに連結スリーブ７７の下端部が固定されている。これにより、ベース部７６と連結スリーブ７７との間で屈曲した状態を保持しつつ、それらベース部７６と連結スリーブ７７とが一体回転することができる。また、連結スリーブ７７には、円筒空間が備えられ、その内面にはスプラインが形成されている。そして、この連結スリーブ７７の内側に第１ステアリングシャフト７４が嵌合されてスプライン結合される。
【００２９】
連結ハウジング３６の上部には、ケーブルケース３９が組み付けられている。ケーブルケース３９は、ケース内筒構成体４０とケース外筒構成体４１とを相対回転可能に嵌合してなる。ケース内筒構成体４０は、連結ハウジング３６の小径円筒部３６Ｃに嵌合固定された円筒状をなし、その下端部から円形底壁４０Ａを張り出している。また、ケース内筒構成体４０における円形底壁４０Ａの下面には、内側筒部材４３の上端部が固着され、その内側筒部材４３が、前述の如く連結ハウジング３６の作業窓３６Ｗを塞いでいる。
【００３０】
一方、ケース外筒構成体４１は、円形底壁４０Ａより大きな内径を有してケース内筒構成体４０全体を囲む略円筒状をなし、そのケース外筒構成体４１の周面の一部には、図７に示すように電線導出部４１Ｄが外側に膨出している。また、ケース外筒構成体４１の上端開口は、図５に示すように、円環蓋４２によって閉塞されている。さらに、円環蓋４２の内縁部からは、下方に向けて円筒壁４２Ａが垂下されており、その円筒壁４２Ａの下端部がケース内筒構成体４０の上端内側に遊嵌されている。
【００３１】
ケース外筒構成体４１の下端部からは、円形底壁４０Ａの下面に重なるように円環形底壁４１Ａが内側に張り出され、その円環形底壁４１Ａの内縁部から下方に向けて略円筒状のブーツ保持筒４１Ｃが垂下されている。
【００３２】
図６に示すように、ブーツ保持筒４１Ｃのうち連結ハウジング３６の作業窓３６Ｗに対応した部分には、そのブーツ保持筒４１Ｃの一部を切除して作業窓４１Ｗが形成されている。また、ブーツ保持筒４１Ｃの外面には板金リング４４が嵌合されている。この板金リング４４により作業窓４１Ｗを塞ぐことができる。さらに、図５に示すように、ブーツ保持筒４１Ｃの下縁部からは側方に鍔部４１Ｔが張り出され、ここに板金リング４４の下端部が係止している。
【００３３】
図７に示すように、ケース内筒構成体４０とケース外筒構成体４１とに挟まれたドーナッツ状の空間には、スパイラルケーブル４５が収容されている。具体的には、スパイラルケーブル４５は、フラットケーブルをケース内筒構成体４０の円筒部分の周りに巻回してなり、そのスパイラルケーブル４５の内側の端末部がケース内筒構成体４０に固定され、スパイラルケーブル４５の外側の端末部がケース外筒構成体４１の電線導出部４１Ｄに固定されている。また、電線導出部４１Ｄの内部では、スパイラルケーブル４５に備えた複数の電路に外部ケーブル５２が接続され、その外部ケーブル５２がケーブルケース３９の外部に導出されている。
【００３４】
図８には、ケーブルケース３９の下面図が示されている。同図に示すように、ケーブルケース３９のうちケース内筒構成体４０の円形底壁４０Ａには、モータ２５の端子金具２５Ｘ、位置センサ３１用の端子金具２５Ｙに対応した複数の端子金具４０Ｘ，４０Ｙが備えられている。これら端子金具４０Ｘ，４０Ｙは、ケース内筒構成体４０の円形底壁４０Ａを貫通し、スパイラルケーブル４５に備えた複数の電路に接続されている。なお、連結ハウジング３６の天板部３６Ａには、図９に示すように、端子金具４０Ｘ，４０Ｙ（図８参照）を上下方向で挿通させるための切り欠き３６Ｆが形成されている。
【００３５】
連結ハウジング３６にケーブルケース３９を装着すると、図５に示すようにケース内筒構成体４０の端子金具４０Ｘ，４０Ｙがモータ２５の端子金具２５Ｘ、位置センサ３１用の端子金具２５Ｙに突き合わされる。このとき、作業窓３６Ｗ，４１Ｗを開放した状態にしておき、作業窓３６Ｗ，４１Ｗを通して、端子金具４０Ｘ，４０Ｙと端子金具２５Ｘ，２５Ｙとを接続する。このように、作業窓３６Ｗ，４１Ｗを設けたことにより、端子金具２５Ｘ，２５Ｙ，４０Ｘ，４０Ｙ同士を容易に接続することができる。また、接続作業を終えたら、前記した内側筒部材４３及び板金リング４４を所定箇所に装着して作業窓３６Ｗ，４１Ｗを塞げばよい。
【００３６】
ケース外筒構成体４１のブーツ保持筒４１Ｃには、第１ゴムブーツ４６が取り付けられている。第１ゴムブーツ４６は、両端開放の筒形になっており、その上端部に備えた上端嵌合部４６Ａが、ブーツ保持筒４１Ｃに嵌合された板金リング４４の外側に嵌合され、さらに、その上端嵌合部４６Ａの外側から締め付けリング４７を締め付けて、第１ゴムブーツ４６がケース外筒構成体４１に固定されている。なお、上端嵌合部４６Ａの上端部には抜け止めを強固に行うための鍔部４６Ｂが側方に向けて張り出されている。
【００３７】
第１ゴムブーツ４６の下端部には、上端嵌合部４６Ａと略同径の下端嵌合部４６Ｃが形成され、上下の嵌合部４６Ａ，４６Ｃの間が、それら嵌合部４６Ａ，４６Ｃより径が大きくなった本体筒部４６Ｄになっている。本体筒部４６Ｄは、軸方向の中央部分の径が最大になるように、１対のテーパ筒を上下に並べて接合した構造をなし、その本体筒部４６Ｄの軸方向の中央部分には、稜線４６Ｒを有する屈曲部４６Ｋが形成されている。また、本体筒部４６Ｄのうち下端嵌合部４６Ｃとの境界部分の内側には周方向に複数の係止突部４６Ｌが形成されている。具体的には、係止突部４６Ｌは、図１０に示すように、第１ゴムブーツ４６の周方向を６等配する位置に形成されている。
【００３８】
図５に示すように、下端嵌合部４６Ｃの下縁部からは、側方に向けて鍔部４６Ｅが張り出されている。下端嵌合部４６Ｃの内周面には、内側金属筒４８が嵌合されている。内側金属筒４８は、その上端部から側方に張り出した鍔部４８Ａを下端嵌合部４６Ｃの上縁部に係止して抜け止めされている。また、図１０に示すように、鍔部４８Ａには、周方向を６等配する位置に凹部４８Ｄが形成され、これら凹部４８Ｄが前記した第１ゴムブーツ４６の係止突部４６Ｌと凹凸係合して、内側金属筒４８が第１ゴムブーツ４６に回り止めされている。
【００３９】
図５に示すように、内側金属筒４８は、その上側半分が下端嵌合部４６Ｃ内に嵌合され、下側半分が下端嵌合部４６Ｃから下方に突出している。そして、その内側金属筒４８の下側半分に、第２ゴムブーツ４９の上端部が嵌合されかつ加硫接着されている。これにより、第１及び第２のゴムブーツ４６，４９が一体固定され、これら第１及び第２のゴムブーツ４６，４９により、本発明に係るゴムブーツ１２０が構成されている。
【００４０】
第２ゴムブーツ４９は、両端開放の筒形になっており、上から下に向かって順番に、円筒状の本体部４９Ａと、蛇腹部４９Ｂと、シール部４９Ｃとを備えている。本体部４９Ａの外面には、外側金属筒５０（本発明の「金属筒」に相当する）が嵌合かつ加硫接着されている。外側金属筒５０の上端部からは、側方に鍔部５０Ａが張り出されており、その鍔部５０Ａの上方に重なるようにして本体部４９Ａの上端部から側方に鍔部４９Ｄが張り出している。
【００４１】
蛇腹部４９Ｂは、全体として下方に向かうに従って内径が小さくなっており、軸方向の途中に複数の屈曲溝４９Ｅを備えた所謂蛇腹構造になっている。シール部４９Ｃは、出力側連結軸１６の外周面に密着している。そして、ハンドル１７の操舵に連動して出力側連結軸１６が回転したときには、シール部４９Ｃが出力側連結軸１６に摺接する。このように、アクチュエータ１８全体を第１ゴムブーツ４６及び第２ゴムブーツ４９で覆いかつ第２ゴムブーツ４９の下端部のシール部４９Ｃを出力側連結軸１６に摺接可能に密着させたことにより、防水効果及び防塵効果のみならず、アクチュエータ１８の動作音に対する防音効果も奏する。
【００４２】
図１１に示すように、外側金属筒５０の外側には、アクチュエータ１８を車両本体１４のダッシュボード１００に固定するためのブーツ挿入ブラケット１０１が嵌合装着されている。ブーツ挿入ブラケット１０１は、ゴム製であって、ダッシュボード１００に形成された貫通孔１００Ａの開口縁にあてがわれる平板部１０３から筒部１０２を斜め上方に起立した構造になっている。図３に示すように、平板部１０３は、その周方向の全体が複数のボルトによりダッシュボード１００に固定されている。そして、筒部１０２の内部にアクチュエータ１８における外側金属筒５０が嵌合され、外側金属筒５０の鍔部５０Ａが筒部１０２の上端面に当接して位置決めされている。また、筒部１０２の外周面の上端側には、固定リング１０５が装着されており、筒部１０２の内側に外側金属筒５０を配置した状態で固定リング１０５を締め付けることで、抜け止めかつ回り止めされている。
【００４３】
上記のように構成された操舵装置１０は、以下のようにして車両本体１４に組み付けられる。アクチュエータ１８を組み付ける前に、予め車両本体１４の底部に転舵装置６９を固定しかつインパネリーンフォースにコラムアッシ７５を固定しておく。また、ブーツ挿入ブラケット１０１を、ダッシュボード１００に固定しておく。これにより、第１と第２のステアリングシャフト７４，７０が、ダッシュボード１００を介して互いに向き合った状態になる。なお、ハンドル１７は、コラムアッシ７５の第１ステアリングシャフト７４から離脱しておく。
【００４４】
次いで、ブーツ挿入ブラケット１０１の筒部１０２にアクチュエータ１８を挿入する。このとき、ゴムブーツ１２０の外面に固着された外側金属筒５０が筒部１０２の内面に摺接し、スムーズにゴムブーツ１２０とブーツ挿入ブラケット１０１との組付作業を行うことができる。そして、ブーツ挿入ブラケット１０１の下端から突出した出力側連結軸１６をダッシュボード１００の貫通孔１００Ａ内に挿入して、第２ステアリングシャフト７０の上端部にスプライン結合する。この状態で、ブーツ挿入ブラケット１０１の外面に固定リング１０５を締め付けて、アクチュエータ１８のゴムブーツ１２０をブーツ挿入ブラケット１０１に固定（即ち、回り止めかつ抜け止め）する。ここで、ゴムブーツ１２０は外側金属筒５０によって補強されているので、ゴムブーツ１２０とブーツ挿入ブラケット１０１とを強固に固定することができる。
【００４５】
次いで、図１２に示すように、アクチュエータ１８を下方に押し下げる。具体的には、ケーブルケース３９を把持して下方に押し下げればよい。すると、第１ゴムブーツ４６の屈曲部４６Ｋが押し潰されて第１ゴムブーツ４６が圧縮変形し、第１及び第２のゴムブーツ４６，４９に対してアクチュエータ１８が下方に移動する。このように、ゴムブーツ１２０に屈曲部４６Ｋを設けたことで、ゴムブーツ１２０が容易に軸方向に変形し、アクチュエータ１８のステアリングシャフト８０への組付作業を効率よく行うことができる。
【００４６】
次いで、アクチュエータ１８を下方に移動した状態で、入力側連結軸７８の連結スリーブ７７と、第１ステアリングシャフト７４とを突き合わせる。そして、アクチュエータ１８を上方に移動して、第１ステアリングシャフト７４の下端部を連結スリーブ７７の内部に挿入する。これにより、アクチュエータ１８の入力側連結軸７８に第１ステアリングシャフト７４がスプライン結合される。そして、第２ステアリングシャフト７０に備えたボルト７２を締め付けて、第２ステアリングシャフト７０に出力側連結軸１６を抜け止めする。
【００４７】
最後に、アクチュエータ１８から導出された外部ケーブル５２を、図１に示したＥＣＵ６０（ＥＣＵは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔの略である。）に接続する。以上によりアクチュエータ１８が車両本体１４に組み付けられ、操舵装置１０が完成する。
【００４８】
このように構成された操舵装置１０を搭載した車両では、ＥＣＵ６０が運転状況に応じてアクチュエータ１８を駆動制御し、第１と第２のステアリングシャフト７４，７０の間で伝達される回転の伝達比を変更する。具体的には、ＥＣＵ６０に備えたＲＯＭ６３（図１参照）には、車速と伝達比とを対応させたマップ（図示せず）が記憶されている。そして、ＥＣＵ６０は、車速センサ６２（図１参照）の検出結果とこのマップに基づいて伝達比を決定する。そして、操舵角センサ６１にて検出したハンドル１７の操舵角と伝達比とから出力側連結軸１６の目標の回転角を演算し、出力側連結軸１６の実際の回転角を目標の回転角に一致させるために、外部ケーブル５２及びスパイラルケーブル４５を通してモータ２５に駆動電流を流し、ロータ２６を回転させる。
【００４９】
なお、マップには、車速が大きくなるに従って伝達比が小さくなるように設定されている。これにより、低速域では、僅かなハンドル操作で前輪１１，１１を切ることができるようになり、旋回性が向上する。それとは逆に高速域では、所謂、急ハンドルが規制され、安定した走行が可能になる。
【００５０】
ところで、ハンドル１７を回転させると、ゴムブーツ１２０を介して車両本体１４のダッシュボード１００に固定されたケース外筒構成体４１と、アクチュエータ１８に固定されたケース内筒構成体４０とが相対回転する。すると、これらケース外筒構成体４１とケース内筒構成体４０とに両端を固定されたスパイラルケーブル４５の巻回状態が変化する。また、外部ケーブル５２は、車両本体１４とケース外筒構成体４１との間で、ハンドル操作による負荷を受けない状態に保持される。ここで、本実施形態では、ゴムブーツ１２０の上側部分が、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１に嵌合固定され、ゴムブーツ１２０の下側部分が、その周方向の全体に亘って車両本体１４のダッシュボード１００に固定されているので、従来、Ｖ字形のワイヤでケース外筒構成体の２箇所を固定した場合に比べて、ケース外筒構成体４１を強固に回り止めすることができる。そして、ケース外筒構成体４１とダッシュボード１００との間が比較的離れた車種でも、従来のＶ字形のワイヤで起きた問題が発生しなくなる。即ち、本実施形態の構成によれば、車種を問わず、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１を車両本体１４に対して回り止めすることが可能になる。
【００５１】
なお、本実施形態の車両は、衝突してハンドル１７が強く押されると、コラムアッシ７５がインパネリーンフォースから離脱し、アクチュエータ１８が下方に押され、出力側連結軸１６が圧縮変形する。これにより、アクチュエータ１８と共にハンドル１７が運転者から離れる方向に移動し、運転者の前方の空間を広くすることができる。
【００５２】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５３】
（１）前記実施形態では、ゴムブーツ１２０がブーツ挿入ブラケット１０１を介してダッシュボード１００に固定されていたが、例えばゴムブーツ１２０の外周面からフランジを張り出し、そのフランジをダッシュボード１００における貫通孔１００Ａの開口縁に固定してもよい。
【００５４】
（２）前記実施形態では、ゴムブーツ１２０の上端部が締め付けリング４７によってケース外筒構成体４１に固定されていたが、接着剤によってゴムブーツ１２０の上端部をケース外筒構成体４１に嵌合固定してもよい。
【００５５】
（３）前記実施形態では、ゴムブーツ１２０における下端部の開口縁が、アクチュエータ１８の出力側連結軸１６に密着していたが、ゴムブーツ１２０における下端部の開口縁と出力側連結軸１６との間を開放した構造にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る操舵装置を備えた車両の概念図
【図２】操舵装置の側面図
【図３】操舵装置の斜視図
【図４】操舵装置の側断面図
【図５】操舵装置の部分拡大断面図
【図６】図５のＡ−Ａ切断面における断面図
【図７】図５のＢ−Ｂ切断面における断面図
【図８】ケーブルケースの平面図
【図９】ケーブルケースの底面図
【図１０】図５のＣ−Ｃ切断面における断面図
【図１１】ゴムブーツがダッシュボードに取り付けられた状態の側断面図
【図１２】ゴムブーツが圧縮変形した状態の側断面図
【図１３】従来の操舵装置の平面図
【符号の説明】
【００５７】
１０ 操舵装置
１１ 前輪（転舵輪）
１４ 車両本体
１６Ａ 第１シャフト構成体
１６Ｂ 第２シャフト構成体
１７ ハンドル
１８ アクチュエータ
３９ ケーブルケース
４０ ケース内筒構成体
４１ ケース外筒構成体
４５ スパイラルケーブル
４６ 第１ゴムブーツ
４９ 第２ゴムブーツ
５０ 外側金属筒
７０ 第２ステアリングシャフト
７４ 第１ステアリングシャフト
８０ ステアリングシャフト
１００ ダッシュボード
１０１ ブーツ挿入ブラケット
１２０ ゴムブーツ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドルから下方に延びたステアリングシャフトの中間部分にアクチュエータを備え、そのアクチュエータが、ステアリングシャフトの上側部分と下側部分との間の回転の伝達比を、運転状況に応じて変更する操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の操舵装置に備えたアクチュエータの上面には、二重筒構造のケーブルケースが備えられ、そのケーブルケースの内側を構成するケース内筒構成体がアクチュエータに固定され、ケーブルケースの外側を構成するケース外筒構成体が車両本体に固定されている。また、ケーブルケースの内部にはフラットケーブルを巻回してなるスパイラルケーブルが収容され、そのスパイラルケーブルの一端がケース内筒構成体に固定されかつ、他端がケース外筒構成体に固定されている。さらに、ケース外筒構成体と車両本体との間には、スパイラルケーブルに導通接続された外部ケーブルが差し渡され、これら外部ケーブル及びスパイラルケーブルを通してアクチュエータに給電が行われる。そして、ハンドルが操舵されたときには、ケース外筒構成体とケース内筒構成体との間でスパイラルケーブルの巻回状態が変化し、外部ケーブルにはハンドル操作による負荷がかからないようになっている。これにより、ハンドル操作に対するケーブルの反力を抑えかつケーブルの耐久性の向上を図っている。
【０００３】
図１３には操舵装置の具体的な従来例が示されている。この操舵装置では、外部ケーブル１の途中部分にクリップ２が設けられ、このクリップ２が車両本体（図示せず）に固定されていた。そして、そのクリップ２に一体形成されたワイヤ係止部３からワイヤ４をＶ字形にして延ばし、そのＶ字形のワイヤ４の各先端をケース外筒構成体５の外周面の２箇所に固定することで、ケース外筒構成体５を車両本体に対して回り止めしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の操舵装置では、クリップ２とケース外筒構成体５との間を比較的近く設定することが可能な車種では、ワイヤ４におけるＶ字の角度が広くなってケース外筒構成体５を回り止めすることができるが、クリップ２とケース外筒構成体５との間を遠くせざるを得ない車種では、ワイヤ４が長くなってＶ字の角度が狭くなり、ケース外筒構成体５を回り止めすることができなかった。
【０００５】
なお、上記した従来の構造を記載した先行技術文献は、見つからなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車種を問わず、ケーブルケースのケース外筒構成体を車両本体に対して回り止めすることが可能な操舵装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る操舵装置は、ハンドルから下方に延びかつ車両本体のダッシュボードを貫通したステアリングシャフトの中間部分に設けられ、そのステアリングシャフトの上側部分と下側部分との間の回転の伝達比を、運転状況に応じて変更するアクチュエータと、アクチュエータの上面に配置された二重筒構造のケーブルケースと、ケーブルケースの内側を構成しかつアクチュエータに固定されたケース内筒構成体と、ケーブルケースの外側を構成しかつケース内筒構成体に対して相対回転可能なケース外筒構成体と、アクチュエータに給電を行うために設けられ、ケーブルケースの内部に巻回した状態で収容されると共に、一端がケース内筒構成体に固定されかつ他端がケース外筒構成体に固定されたスパイラルケーブルと、アクチュエータの側面を覆った筒形のゴムブーツとを備えた操舵装置において、ゴムブーツの上側部分を、ケース外筒構成体に嵌合固定し、ゴムブーツの下側部分を、ダッシュボードに固定したところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の操舵装置において、ゴムブーツが内側に嵌合固定される筒部と、筒部から側方に張り出されてダッシュボードに固定される平板部とを有するブーツ挿入ブラケットを設け、ゴムブーツの外面のうちブーツ挿入ブラケットに挿入される部分に、金属筒を固着したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の操舵装置において、ゴムブーツのうちケース外筒構成体に対する固定部分とダッシュボードに対する固定部分との間に、ゴムブーツの周方向に延びた稜線を有する屈曲部を形成したところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
請求項１の構成では、ゴムブーツの上側部分が、ケース外筒構成体に嵌合固定され、ゴムブーツの下側部分が、車両本体のダッシュボードに固定されるので、従来、Ｖ字形のワイヤでケース外筒構成体の２箇所を固定した場合に比べて、ケース外筒構成体を強固に回り止めすることができる。そして、ケース外筒構成体とダッシュボードとの間が比較的離れた車種でも、従来のＶ字形のワイヤで起きた問題が発生しなくなる。即ち、本発明によれば、車種を問わず、ケーブルケースのケース外筒構成体を車両本体に対して回り止めすることが可能になる。
【００１１】
［請求項２の発明］
請求項２の構成によれば、ゴムブーツの外面に固着された金属筒がブーツ挿入ブラケットの筒部の内面に摺接し、スムーズにゴムブーツとブーツ挿入ブラケットとの組付作業を行うことができる。また、金属筒によってゴムブーツが補強されるので、ゴムブーツとブーツ挿入ブラケットとを強固に固定することができる。
【００１２】
［請求項３の発明］
請求項３の構成によれば、アクチュエータをステアリングシャフトの中間部分に組み付ける際に、ゴムブーツがダッシュボード又はブーツ挿入ブラケットに当接しても、ゴムブーツが屈曲部において容易に軸方向に変形するので、アクチュエータとステアリングシャフトとの組付作業の効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
図１には、本発明に係る操舵装置１０を備えた車両が示されている。この車両に備えた１対の前輪１１，１１（本発明に係る「転舵輪」に相当する）の間には、転舵装置６９が設けられている。転舵装置６９は、筒状のラックケース１２Ｃ内に挿通したラック１２にピニオン１５が噛合した構造になっている。また、ラックケース１２Ｃは、車両本体１４に固定され、ラック１２の両端部がタイロッド１３，１３を介して各前輪１１，１１に連結されている。そして、図２に示すように、ピニオン１５とハンドル１７との間が、ステアリングシャフト８０によって連結され、そのステアリングシャフト８０の中間部分にアクチュエータ１８が設けられている。
【００１４】
具体的には、ステアリングシャフト８０は、ハンドル１７側の第１ステアリングシャフト７４（本発明に係る「ステアリングシャフトの上側部分」に相当する）と、転舵装置６９側の第２ステアリングシャフト７０（本発明に係る「ステアリングシャフトの下側部分」に相当する）とからなり、アクチュエータ１８がそれら第１及び第２のステアリングシャフト７４，７０の間に連結されている。第２ステアリングシャフト７０は、その中間部にユニバーサルジョイント部７１を備え、ユニバーサルジョイント部７１より下側のベース軸７３Ａがピニオン１５の同軸上に連結され、上側の連結スリーブ７３Ｂがベース軸７３Ａに対して傾動可能となっている。
【００１５】
ユニバーサルジョイント部７１は、ベース軸７３Ａの上端部と連結スリーブ７３Ｂの下端部とを二股構造とし、ベース軸７３Ａに両端を軸支された第１軸７３Ｃと、連結スリーブ７３Ｂに両端を軸支された第２軸７３Ｄとを直交させた構造になっている。これにより、ベース軸７３Ａと連結スリーブ７３Ｂとの回転軸同士を交差させた状態にして、それらベース軸７３Ａと連結スリーブ７３Ｂとの間で回転を伝達することができる。また、連結スリーブ７３Ｂは、円筒状をなし、その内面にはスプラインが形成されている。さらに、連結スリーブ７３Ｂの先端部には、連結スリーブ７３Ｂを縮径させるためのボルト７２が備えられている。
【００１６】
図２において符号７５は、コラムアッシであって、車両本体１４に備えた図示しないインパネリーンフォースに取り付けられている。コラムアッシ７５は、一般的な車両に適用されているように、車両本体１４に対して上下方向に角度を変更することができる。第１ステアリングシャフト７４は、このコラムアッシ７５に回転可能に軸支されている。そして、第１ステアリングシャフト７４のうちコラムアッシ７５の上端面から突出した部分（図３参照）には、ハンドル１７が着脱可能に取り付けられている。また、ハンドル１７には、エアバッグ１７Ａが備えられている。
【００１７】
図５に示すように、アクチュエータ１８は、差動式の減速機２０とその減速機２０を駆動するためのモータ２５とを備えている。減速機２０には、１対のアウターリング２１，２２が軸方向に並べて備えられている。これら両アウターリング２１，２２の内周面には、細かい複数の歯が形成されると共に、一方のアウターリング２２の歯数が、他方のアウターリング２１の歯数より例えば１つだけ少なくなっている。また、両アウターリング２１，２２の内側に共通してインナーリング２３が嵌合され、そのインナーリング２３の外周面には、両アウターリング２１，２２の歯に共通して噛合可能な細かい複数の歯が備えられている。さらに、インナーリング２３は、アウターリング２１，２２の中心から僅かに偏心して配置され、インナーリング２３の一部の歯と、アウターリング２１，２２の一部の歯とが噛合している。
【００１８】
モータ２５は、減速機２０の上側同軸上に配置されている。そして、モータ２５のロータ２６に減速機２０のインナーリング２３が一体回転可能に連結されている。そして、モータ２５のステータ２８と、上側のアウターリング２１は、アッシスリーブ１９内に嵌合固定されている。
【００１９】
一方、下側のアウターリング２２は、アッシスリーブ１９に対して回転可能となっている。そして、モータ２５によりインナーリング２３が回転駆動されると、下側のアウターリング２２が、上側のアウターリング２１に対して歯数が１つ少ない分だけ先に回転する。即ち、インナーリング２３の一回転に対して、アウターリング２２が１歯分だけ僅かに回転し、これにより、モータ２５とアウターリング２２との間で減速効果を得ることができる。
【００２０】
アウターリング２２には、出力側連結軸１６が連結されている。具体的には、図４に示すように、出力側連結軸１６は、パイプ状の第１シャフト構成体１６Ａと、その第１シャフト構成体１６Ａの下端部に嵌合された第２シャフト構成体１６Ｂとからなり、その第１シャフト構成体１６Ａの上端部には連結円盤２４が備えられている。そして、この連結円盤２４がアウターリング２２に一体回転可能に固定されている。
【００２１】
また、第２シャフト構成体１６Ｂの上端部には、摩擦係止部１６Ｃが設けられ、その摩擦係止部１６Ｃが第１シャフト構成体１６Ａの下端部内面に押し付けられている。通常は、この摩擦係止部１６Ｃと第１シャフト構成体１６Ａの下端部内面との間の摩擦係止により、第１シャフト構成体１６Ａの下端部分に第２シャフト構成体１６Ｂの上端部が保持され、出力側連結軸１６の軸方向に所定値以上の軸力がかかると、第２シャフト構成体１６Ｂが第１シャフト構成体１６Ａの奥部に押し込まれて、出力側連結軸１６全体が短くなる。なお、摩擦係止部１６Ｃによる摩擦係止力は、摩擦係止部１６Ｃに備えたセット螺子１６Ｄの螺合操作によって変更することができる。
【００２２】
図５に示すように、アッシスリーブ１９の下端開口には、閉塞盤８５が装着されている。閉塞盤８５の中心部を出力側連結軸１６が貫通している。なお、閉塞盤８５のうち出力側連結軸１６の貫通部分の内面には、出力側連結軸１６に密着したオイルシール８２が備えられている。
【００２３】
モータ２５の上端部には、ロータ２６の回転位置を検出するための位置センサ３１が設けられている。また、ロータ２６の中心に備えた回転シャフト２６Ｓは、モータ２５の上端面から上方に突出しており、その突出部分にはロック円盤３２が一体回転可能に固定されている。さらに、図６に示すように、モータ２５の上端面における外縁寄り位置からは支柱３４が起立しており、その支柱３４にはロックアーム３３が回動可能に軸支されている。このロックアーム３３は、トーションバネ３３Ｃによって、ロック円盤３２に係合するように付勢されると共に、モータ２５の上面に備えたソレノイド３５を励磁することで、ロック円盤３２との係合を解除することができる。そして、非常時にはソレノイド３５の励磁が停止されて、ロータ２６がロックされる。
【００２４】
なお、モータ２５の上面には、モータ２５の巻線及びソレノイド３５用の端子金具２５Ｘと、位置センサ３１用の端子金具２５Ｙとが露出して設けられている。
【００２５】
図５に示すように、モータ２５の上端部は連結ハウジング３６によって覆われている。連結ハウジング３６は、モータ２５の上面に対向した天板部３６Ａと、天板部３６Ａから下方に延びた大径円筒部３６Ｂと、天板部３６Ａから上方に延びた小径円筒部３６Ｃとを備えてなる。そして、大径円筒部３６Ｂの下端部はアッシスリーブ１９の上端部に嵌合固定されている。
【００２６】
また、図６に示すように、大径円筒部３６Ｂには、その一部を切除して作業窓３６Ｗが形成されている。そして、作業窓３６Ｗを介してモータ２５の上面の端子金具２５Ｘ，２５Ｙを外側に臨ませることができる。なお、この作業窓３６Ｗは、後述する内側筒部材４３によって塞がれる。
【００２７】
図５に示すように、小径円筒部３６Ｃの内側底面には、入力側連結軸７８が固定されている。具体的には、入力側連結軸７８は、中間部にユニバーサルジョイント部７９を備え、ユニバーサルジョイント部７９より下側のベース部７６と上側の連結スリーブ７７とからなる。ベース部７６はＵ字形になっており、そのベース部７６の下部に備えた台座の下面からはエンボス７６Ｅが突出している。そして、このエンボス７６Ｅが、小径円筒部３６Ｃの内側底面に形成された中心孔に嵌合されて、ベース部７６がアクチュエータ１８全体の軸上に芯だしされている。
【００２８】
ユニバーサルジョイント部７９は、ベース部７６に両端部を軸支された第１軸７６Ａと、その第１軸７６Ａに直交しかつ回転可能に軸支された第２軸７６Ｂとを備え、その第２軸７６Ｂに連結スリーブ７７の下端部が固定されている。これにより、ベース部７６と連結スリーブ７７との間で屈曲した状態を保持しつつ、それらベース部７６と連結スリーブ７７とが一体回転することができる。また、連結スリーブ７７には、円筒空間が備えられ、その内面にはスプラインが形成されている。そして、この連結スリーブ７７の内側に第１ステアリングシャフト７４が嵌合されてスプライン結合される。
【００２９】
連結ハウジング３６の上部には、ケーブルケース３９が組み付けられている。ケーブルケース３９は、ケース内筒構成体４０とケース外筒構成体４１とを相対回転可能に嵌合してなる。ケース内筒構成体４０は、連結ハウジング３６の小径円筒部３６Ｃに嵌合固定された円筒状をなし、その下端部から円形底壁４０Ａを張り出している。また、ケース内筒構成体４０における円形底壁４０Ａの下面には、内側筒部材４３の上端部が固着され、その内側筒部材４３が、前述の如く連結ハウジング３６の作業窓３６Ｗを塞いでいる。
【００３０】
一方、ケース外筒構成体４１は、円形底壁４０Ａより大きな内径を有してケース内筒構成体４０全体を囲む略円筒状をなし、そのケース外筒構成体４１の周面の一部には、図７に示すように電線導出部４１Ｄが外側に膨出している。また、ケース外筒構成体４１の上端開口は、図５に示すように、円環蓋４２によって閉塞されている。さらに、円環蓋４２の内縁部からは、下方に向けて円筒壁４２Ａが垂下されており、その円筒壁４２Ａの下端部がケース内筒構成体４０の上端内側に遊嵌されている。
【００３１】
ケース外筒構成体４１の下端部からは、円形底壁４０Ａの下面に重なるように円環形底壁４１Ａが内側に張り出され、その円環形底壁４１Ａの内縁部から下方に向けて略円筒状のブーツ保持筒４１Ｃが垂下されている。
【００３２】
図６に示すように、ブーツ保持筒４１Ｃのうち連結ハウジング３６の作業窓３６Ｗに対応した部分には、そのブーツ保持筒４１Ｃの一部を切除して作業窓４１Ｗが形成されている。また、ブーツ保持筒４１Ｃの外面には板金リング４４が嵌合されている。この板金リング４４により作業窓４１Ｗを塞ぐことができる。さらに、図５に示すように、ブーツ保持筒４１Ｃの下縁部からは側方に鍔部４１Ｔが張り出され、ここに板金リング４４の下端部が係止している。
【００３３】
図７に示すように、ケース内筒構成体４０とケース外筒構成体４１とに挟まれたドーナッツ状の空間には、スパイラルケーブル４５が収容されている。具体的には、スパイラルケーブル４５は、フラットケーブルをケース内筒構成体４０の円筒部分の周りに巻回してなり、そのスパイラルケーブル４５の内側の端末部がケース内筒構成体４０に固定され、スパイラルケーブル４５の外側の端末部がケース外筒構成体４１の電線導出部４１Ｄに固定されている。また、電線導出部４１Ｄの内部では、スパイラルケーブル４５に備えた複数の電路に外部ケーブル５２が接続され、その外部ケーブル５２がケーブルケース３９の外部に導出されている。
【００３４】
図８には、ケーブルケース３９の下面図が示されている。同図に示すように、ケーブルケース３９のうちケース内筒構成体４０の円形底壁４０Ａには、モータ２５の端子金具２５Ｘ、位置センサ３１用の端子金具２５Ｙに対応した複数の端子金具４０Ｘ，４０Ｙが備えられている。これら端子金具４０Ｘ，４０Ｙは、ケース内筒構成体４０の円形底壁４０Ａを貫通し、スパイラルケーブル４５に備えた複数の電路に接続されている。なお、連結ハウジング３６の天板部３６Ａには、図９に示すように、端子金具４０Ｘ，４０Ｙ（図８参照）を上下方向で挿通させるための切り欠き３６Ｆが形成されている。
【００３５】
連結ハウジング３６にケーブルケース３９を装着すると、図５に示すようにケース内筒構成体４０の端子金具４０Ｘ，４０Ｙがモータ２５の端子金具２５Ｘ、位置センサ３１用の端子金具２５Ｙに突き合わされる。このとき、作業窓３６Ｗ，４１Ｗを開放した状態にしておき、作業窓３６Ｗ，４１Ｗを通して、端子金具４０Ｘ，４０Ｙと端子金具２５Ｘ，２５Ｙとを接続する。このように、作業窓３６Ｗ，４１Ｗを設けたことにより、端子金具２５Ｘ，２５Ｙ，４０Ｘ，４０Ｙ同士を容易に接続することができる。また、接続作業を終えたら、前記した内側筒部材４３及び板金リング４４を所定箇所に装着して作業窓３６Ｗ，４１Ｗを塞げばよい。
【００３６】
ケース外筒構成体４１のブーツ保持筒４１Ｃには、第１ゴムブーツ４６が取り付けられている。第１ゴムブーツ４６は、両端開放の筒形になっており、その上端部に備えた上端嵌合部４６Ａが、ブーツ保持筒４１Ｃに嵌合された板金リング４４の外側に嵌合され、さらに、その上端嵌合部４６Ａの外側から締め付けリング４７を締め付けて、第１ゴムブーツ４６がケース外筒構成体４１に固定されている。なお、上端嵌合部４６Ａの上端部には抜け止めを強固に行うための鍔部４６Ｂが側方に向けて張り出されている。
【００３７】
第１ゴムブーツ４６の下端部には、上端嵌合部４６Ａと略同径の下端嵌合部４６Ｃが形成され、上下の嵌合部４６Ａ，４６Ｃの間が、それら嵌合部４６Ａ，４６Ｃより径が大きくなった本体筒部４６Ｄになっている。本体筒部４６Ｄは、軸方向の中央部分の径が最大になるように、１対のテーパ筒を上下に並べて接合した構造をなし、その本体筒部４６Ｄの軸方向の中央部分には、稜線４６Ｒを有する屈曲部４６Ｋが形成されている。また、本体筒部４６Ｄのうち下端嵌合部４６Ｃとの境界部分の内側には周方向に複数の係止突部４６Ｌが形成されている。具体的には、係止突部４６Ｌは、図１０に示すように、第１ゴムブーツ４６の周方向を６等配する位置に形成されている。
【００３８】
図５に示すように、下端嵌合部４６Ｃの下縁部からは、側方に向けて鍔部４６Ｅが張り出されている。下端嵌合部４６Ｃの内周面には、内側金属筒４８が嵌合されている。内側金属筒４８は、その上端部から側方に張り出した鍔部４８Ａを下端嵌合部４６Ｃの上縁部に係止して抜け止めされている。また、図１０に示すように、鍔部４８Ａには、周方向を６等配する位置に凹部４８Ｄが形成され、これら凹部４８Ｄが前記した第１ゴムブーツ４６の係止突部４６Ｌと凹凸係合して、内側金属筒４８が第１ゴムブーツ４６に回り止めされている。
【００３９】
図５に示すように、内側金属筒４８は、その上側半分が下端嵌合部４６Ｃ内に嵌合され、下側半分が下端嵌合部４６Ｃから下方に突出している。そして、その内側金属筒４８の下側半分に、第２ゴムブーツ４９の上端部が嵌合されかつ加硫接着されている。これにより、第１及び第２のゴムブーツ４６，４９が一体固定され、これら第１及び第２のゴムブーツ４６，４９により、本発明に係るゴムブーツ１２０が構成されている。
【００４０】
第２ゴムブーツ４９は、両端開放の筒形になっており、上から下に向かって順番に、円筒状の本体部４９Ａと、蛇腹部４９Ｂと、シール部４９Ｃとを備えている。本体部４９Ａの外面には、外側金属筒５０（本発明の「金属筒」に相当する）が嵌合かつ加硫接着されている。外側金属筒５０の上端部からは、側方に鍔部５０Ａが張り出されており、その鍔部５０Ａの上方に重なるようにして本体部４９Ａの上端部から側方に鍔部４９Ｄが張り出している。
【００４１】
蛇腹部４９Ｂは、全体として下方に向かうに従って内径が小さくなっており、軸方向の途中に複数の屈曲溝４９Ｅを備えた所謂蛇腹構造になっている。シール部４９Ｃは、出力側連結軸１６の外周面に密着している。そして、ハンドル１７の操舵に連動して出力側連結軸１６が回転したときには、シール部４９Ｃが出力側連結軸１６に摺接する。このように、アクチュエータ１８全体を第１ゴムブーツ４６及び第２ゴムブーツ４９で覆いかつ第２ゴムブーツ４９の下端部のシール部４９Ｃを出力側連結軸１６に摺接可能に密着させたことにより、防水効果及び防塵効果のみならず、アクチュエータ１８の動作音に対する防音効果も奏する。
【００４２】
図１１に示すように、外側金属筒５０の外側には、アクチュエータ１８を車両本体１４のダッシュボード１００に固定するためのブーツ挿入ブラケット１０１が嵌合装着されている。ブーツ挿入ブラケット１０１は、ゴム製であって、ダッシュボード１００に形成された貫通孔１００Ａの開口縁にあてがわれる平板部１０３から筒部１０２を斜め上方に起立した構造になっている。図３に示すように、平板部１０３は、その周方向の全体が複数のボルトによりダッシュボード１００に固定されている。そして、筒部１０２の内部にアクチュエータ１８における外側金属筒５０が嵌合され、外側金属筒５０の鍔部５０Ａが筒部１０２の上端面に当接して位置決めされている。また、筒部１０２の外周面の上端側には、固定リング１０５が装着されており、筒部１０２の内側に外側金属筒５０を配置した状態で固定リング１０５を締め付けることで、抜け止めかつ回り止めされている。
【００４３】
上記のように構成された操舵装置１０は、以下のようにして車両本体１４に組み付けられる。アクチュエータ１８を組み付ける前に、予め車両本体１４の底部に転舵装置６９を固定しかつインパネリーンフォースにコラムアッシ７５を固定しておく。また、ブーツ挿入ブラケット１０１を、ダッシュボード１００に固定しておく。これにより、第１と第２のステアリングシャフト７４，７０が、ダッシュボード１００を介して互いに向き合った状態になる。なお、ハンドル１７は、コラムアッシ７５の第１ステアリングシャフト７４から離脱しておく。
【００４４】
次いで、ブーツ挿入ブラケット１０１の筒部１０２にアクチュエータ１８を挿入する。このとき、ゴムブーツ１２０の外面に固着された外側金属筒５０が筒部１０２の内面に摺接し、スムーズにゴムブーツ１２０とブーツ挿入ブラケット１０１との組付作業を行うことができる。そして、ブーツ挿入ブラケット１０１の下端から突出した出力側連結軸１６をダッシュボード１００の貫通孔１００Ａ内に挿入して、第２ステアリングシャフト７０の上端部にスプライン結合する。この状態で、ブーツ挿入ブラケット１０１の外面に固定リング１０５を締め付けて、アクチュエータ１８のゴムブーツ１２０をブーツ挿入ブラケット１０１に固定（即ち、回り止めかつ抜け止め）する。ここで、ゴムブーツ１２０は外側金属筒５０によって補強されているので、ゴムブーツ１２０とブーツ挿入ブラケット１０１とを強固に固定することができる。
【００４５】
次いで、図１２に示すように、アクチュエータ１８を下方に押し下げる。具体的には、ケーブルケース３９を把持して下方に押し下げればよい。すると、第１ゴムブーツ４６の屈曲部４６Ｋが押し潰されて第１ゴムブーツ４６が圧縮変形し、第１及び第２のゴムブーツ４６，４９に対してアクチュエータ１８が下方に移動する。このように、ゴムブーツ１２０に屈曲部４６Ｋを設けたことで、ゴムブーツ１２０が容易に軸方向に変形し、アクチュエータ１８のステアリングシャフト８０への組付作業を効率よく行うことができる。
【００４６】
次いで、アクチュエータ１８を下方に移動した状態で、入力側連結軸７８の連結スリーブ７７と、第１ステアリングシャフト７４とを突き合わせる。そして、アクチュエータ１８を上方に移動して、第１ステアリングシャフト７４の下端部を連結スリーブ７７の内部に挿入する。これにより、アクチュエータ１８の入力側連結軸７８に第１ステアリングシャフト７４がスプライン結合される。そして、第２ステアリングシャフト７０に備えたボルト７２を締め付けて、第２ステアリングシャフト７０に出力側連結軸１６を抜け止めする。
【００４７】
最後に、アクチュエータ１８から導出された外部ケーブル５２を、図１に示したＥＣＵ６０（ＥＣＵは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔの略である。）に接続する。以上によりアクチュエータ１８が車両本体１４に組み付けられ、操舵装置１０が完成する。
【００４８】
このように構成された操舵装置１０を搭載した車両では、ＥＣＵ６０が運転状況に応じてアクチュエータ１８を駆動制御し、第１と第２のステアリングシャフト７４，７０の間で伝達される回転の伝達比を変更する。具体的には、ＥＣＵ６０に備えたＲＯＭ６３（図１参照）には、車速と伝達比とを対応させたマップ（図示せず）が記憶されている。そして、ＥＣＵ６０は、車速センサ６２（図１参照）の検出結果とこのマップに基づいて伝達比を決定する。そして、操舵角センサ６１にて検出したハンドル１７の操舵角と伝達比とから出力側連結軸１６の目標の回転角を演算し、出力側連結軸１６の実際の回転角を目標の回転角に一致させるために、外部ケーブル５２及びスパイラルケーブル４５を通してモータ２５に駆動電流を流し、ロータ２６を回転させる。
【００４９】
なお、マップには、車速が大きくなるに従って伝達比が小さくなるように設定されている。これにより、低速域では、僅かなハンドル操作で前輪１１，１１を切ることができるようになり、旋回性が向上する。それとは逆に高速域では、所謂、急ハンドルが規制され、安定した走行が可能になる。
【００５０】
ところで、ハンドル１７を回転させると、ゴムブーツ１２０を介して車両本体１４のダッシュボード１００に固定されたケース外筒構成体４１と、アクチュエータ１８に固定されたケース内筒構成体４０とが相対回転する。すると、これらケース外筒構成体４１とケース内筒構成体４０とに両端を固定されたスパイラルケーブル４５の巻回状態が変化する。また、外部ケーブル５２は、車両本体１４とケース外筒構成体４１との間で、ハンドル操作による負荷を受けない状態に保持される。ここで、本実施形態では、ゴムブーツ１２０の上側部分が、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１に嵌合固定され、ゴムブーツ１２０の下側部分が、その周方向の全体に亘って車両本体１４のダッシュボード１００に固定されているので、従来、Ｖ字形のワイヤでケース外筒構成体の２箇所を固定した場合に比べて、ケース外筒構成体４１を強固に回り止めすることができる。そして、ケース外筒構成体４１とダッシュボード１００との間が比較的離れた車種でも、従来のＶ字形のワイヤで起きた問題が発生しなくなる。即ち、本実施形態の構成によれば、車種を問わず、ケーブルケース３９のケース外筒構成体４１を車両本体１４に対して回り止めすることが可能になる。
【００５１】
なお、本実施形態の車両は、衝突してハンドル１７が強く押されると、コラムアッシ７５がインパネリーンフォースから離脱し、アクチュエータ１８が下方に押され、出力側連結軸１６が圧縮変形する。これにより、アクチュエータ１８と共にハンドル１７が運転者から離れる方向に移動し、運転者の前方の空間を広くすることができる。
【００５２】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５３】
（１）前記実施形態では、ゴムブーツ１２０がブーツ挿入ブラケット１０１を介してダッシュボード１００に固定されていたが、例えばゴムブーツ１２０の外周面からフランジを張り出し、そのフランジをダッシュボード１００における貫通孔１００Ａの開口縁に固定してもよい。
【００５４】
（２）前記実施形態では、ゴムブーツ１２０の上端部が締め付けリング４７によってケース外筒構成体４１に固定されていたが、接着剤によってゴムブーツ１２０の上端部をケース外筒構成体４１に嵌合固定してもよい。
【００５５】
（３）前記実施形態では、ゴムブーツ１２０における下端部の開口縁が、アクチュエータ１８の出力側連結軸１６に密着していたが、ゴムブーツ１２０における下端部の開口縁と出力側連結軸１６との間を開放した構造にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る操舵装置を備えた車両の概念図
【図２】操舵装置の側面図
【図３】操舵装置の斜視図
【図４】操舵装置の側断面図
【図５】操舵装置の部分拡大断面図
【図６】図５のＡ−Ａ切断面における断面図
【図７】図５のＢ−Ｂ切断面における断面図
【図８】ケーブルケースの平面図
【図９】ケーブルケースの底面図
【図１０】図５のＣ−Ｃ切断面における断面図
【図１１】ゴムブーツがダッシュボードに取り付けられた状態の側断面図
【図１２】ゴムブーツが圧縮変形した状態の側断面図
【図１３】従来の操舵装置の平面図
【符号の説明】
【００５７】
１０ 操舵装置
１１ 前輪（転舵輪）
１４ 車両本体
１６Ａ 第１シャフト構成体
１６Ｂ 第２シャフト構成体
１７ ハンドル
１８ アクチュエータ
３９ ケーブルケース
４０ ケース内筒構成体
４１ ケース外筒構成体
４５ スパイラルケーブル
４６ 第１ゴムブーツ
４９ 第２ゴムブーツ
５０ 外側金属筒
７０ 第２ステアリングシャフト
７４ 第１ステアリングシャフト
８０ ステアリングシャフト
１００ ダッシュボード
１０１ ブーツ挿入ブラケット
１２０ ゴムブーツ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルから下方に延びかつ車両本体のダッシュボードを貫通したステアリングシャフトの中間部分に設けられ、そのステアリングシャフトの上側部分と下側部分との間の回転の伝達比を、運転状況に応じて変更するアクチュエータと、
前記アクチュエータの上面に配置された二重筒構造のケーブルケースと、
前記ケーブルケースの内側を構成しかつ前記アクチュエータに固定されたケース内筒構成体と、
前記ケーブルケースの外側を構成しかつ前記ケース内筒構成体に対して相対回転可能なケース外筒構成体と、
前記アクチュエータに給電を行うために設けられ、前記ケーブルケースの内部に巻回した状態で収容されると共に、一端が前記ケース内筒構成体に固定されかつ他端が前記ケース外筒構成体に固定されたスパイラルケーブルと、
前記アクチュエータの側面を覆った筒形のゴムブーツとを備えた操舵装置において、
前記ゴムブーツの上側部分を、前記ケース外筒構成体に嵌合固定し、
前記ゴムブーツの下側部分を、前記ダッシュボードに固定したことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記ゴムブーツが内側に嵌合固定される筒部と、前記筒部から側方に張り出されて前記ダッシュボードに固定される平板部とを有するブーツ挿入ブラケットを設け、
前記ゴムブーツの外面のうち前記ブーツ挿入ブラケットに挿入される部分に、金属筒を固着したことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記ゴムブーツのうち前記ケース外筒構成体に対する固定部分と前記ダッシュボードに対する固定部分との間に、前記ゴムブーツの周方向に延びた稜線を有する屈曲部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵装置。
【請求項１】
ハンドルから下方に延びかつ車両本体のダッシュボードを貫通したステアリングシャフトの中間部分に設けられ、そのステアリングシャフトの上側部分と下側部分との間の回転の伝達比を、運転状況に応じて変更するアクチュエータと、
前記アクチュエータの上面に配置された二重筒構造のケーブルケースと、
前記ケーブルケースの内側を構成しかつ前記アクチュエータに固定されたケース内筒構成体と、
前記ケーブルケースの外側を構成しかつ前記ケース内筒構成体に対して相対回転可能なケース外筒構成体と、
前記アクチュエータに給電を行うために設けられ、前記ケーブルケースの内部に巻回した状態で収容されると共に、一端が前記ケース内筒構成体に固定されかつ他端が前記ケース外筒構成体に固定されたスパイラルケーブルと、
前記アクチュエータの側面を覆った筒形のゴムブーツとを備えた操舵装置において、
前記ゴムブーツの上側部分を、前記ケース外筒構成体に嵌合固定し、
前記ゴムブーツの下側部分を、前記ダッシュボードに固定したことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記ゴムブーツが内側に嵌合固定される筒部と、前記筒部から側方に張り出されて前記ダッシュボードに固定される平板部とを有するブーツ挿入ブラケットを設け、
前記ゴムブーツの外面のうち前記ブーツ挿入ブラケットに挿入される部分に、金属筒を固着したことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記ゴムブーツのうち前記ケース外筒構成体に対する固定部分と前記ダッシュボードに対する固定部分との間に、前記ゴムブーツの周方向に延びた稜線を有する屈曲部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−６９４３３（Ｐ２００６−６９４３３Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５７２５２（Ｐ２００４−２５７２５２）
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０２０６６６３０）株式会社ファーベス (138)
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０２０６６６３０）株式会社ファーベス (138)
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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