JP2009115217A - 樹脂製ブーツ及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結束樹脂バンドを用いて安定してシャフト又はスリーブに固定することが可能な樹脂製ブーツ及びそのような樹脂製ブーツを備えた電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】本発明の樹脂製ブーツ２０は、一端部に備えた円筒形固定部２３を筒形ケース１１の外側に嵌合し、その外側から結束樹脂バンド３０を締め付けて固定される。結束樹脂バンド３０は、バンド本体３１の一端部に、そのバンド本体３１を挿通可能なバンド挿通孔を有したヘッド部３２を備えてなる。これに対し、円筒形固定部２３の外周面には、その周方向の任意の位置でヘッド部３２を受容可能なヘッド部受容溝２５が陥没形成され、そのヘッド部受容溝２５の底面２５Ｗに、ヘッド部３２より幅狭でありかつバンド本体３１を受容可能なバンド本体受容溝３１が陥没形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、蛇腹筒形状のブーツ本体の一端部に円筒形固定部を一体形成して備えた樹脂製ブーツ及び、そのような樹脂製ブーツが両端部に組み付けられた電動パワーステアリング装置に関する。

従来の樹脂製ブーツに備えた円筒形固定部は、シャフト又はスリーブの外側に嵌合されかつ外側からステンレス製のバンドを締め付けて固定されていた。また、バンドが円筒形固定部の軸方向に対して斜めに巻かれないようにするために、円筒形固定部にはバンドを位置決めするためのバンド受容溝が形成されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２６３４８７号公報（段落［０００３］、第５図）

ところで、コスト削減の観点から、上記したステンレス製のバンドに代えて図９に示したような結束樹脂バンド１を用いて円筒形固定部８がシャフト９等に固定される場合がある。その結束樹脂バンド１は、バンド本体２の一端部に、そのバンド本体２を挿通可能なバンド挿通孔３Ａを有したヘッド部３を一体成形した構造になっている。

しかしながら、ステンレス製のバンドに比べ、結束樹脂バンド１はバンド本体２の幅とヘッド部３に幅との差が大きいため、ヘッド部３をバンド受容溝７内に受容した状態でバンド本体２がバンド受容溝７内を比較的自由に動き得る。このため、図９に示すように、バンド本体２が円筒形固定部８の軸方向に対して斜めに巻かれて楕円状になり、締め付け力が低下する事態が起こり得た。また、電動パワーステアリング装置に対して従来の樹脂製ブーツを結束樹脂バンド１にて取り付けた場合、上記した締め付け力の低下により電動パワーステアリング装置の内部に水が侵入し、その内部のラックシャフトやモータ等の構成部品が錆びて各部の摩擦が変化し、操舵フィーリングが低下することも考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、結束樹脂バンドを用いて安定してシャフト又はスリーブに固定することが可能な樹脂製ブーツ及びそのような樹脂製ブーツを備えた電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る樹脂製ブーツは、蛇腹筒形状のブーツ本体の一端部に円筒形固定部を一体形成して備えた樹脂製ブーツであって、円筒形固定部をシャフト又はスリーブの外側に嵌合し、その外側から結束樹脂バンドを締め付けることで、シャフト又はスリーブに固定される樹脂製ブーツにおいて、結束樹脂バンドは、バンド本体の一端部に、そのバンド本体を挿通可能なバンド挿通孔を有したヘッド部を備えてなり、円筒形固定部の外周面には、その周方向の任意の位置でヘッド部を受容可能なヘッド部受容溝が陥没形成されると共に、ヘッド部受容溝の底面には、ヘッド部より幅狭でありかつバンド本体を受容可能なバンド本体受容溝が陥没形成されたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の樹脂製ブーツにおいて、円筒形固定部のうちバンド本体受容溝の裏面側に環状突条が形成されたところに特徴を有する。

請求項３の発明に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１又は２に記載の樹脂製ブーツが両端部に固定されたスリーブと、スリーブに組み付けられたモータと、スリーブの内側を挿通し、モータの動力によって直動する共に、両端部がスリーブの両端部から突出して樹脂製ブーツに覆われた直動シャフトと、各樹脂製ブーツの内部で一端部が直動シャフトの端部に連結されると共に他端部が樹脂製ブーツから露出して転舵輪に連結される１対のタイロッドとを備えたところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
結束樹脂バンドのバンド本体をヘッド部のバンド挿通孔に挿通して環状とし、請求項１の樹脂製ブーツにおける円筒形固定部の外側に巻き付け、ヘッド部を円筒形固定部のヘッド部受容溝に受容すると、バンド本体がバンド本体受容溝との対向位置に配置される。このとき、バンド本体が円筒形固定部の軸方向に対して斜めに巻かれた楕円状になると、バンド本体とバンド本体受容溝とがずれるので、目視にて容易に確認することができる。その場合、バンド本体をバンド本体受容溝に対向した正規の位置に修正してから結束樹脂バンドを締め付ければよい。そして、結束樹脂バンドの締め付けにより、バンド本体がバンド本体受容溝に受容されると、そのバンド本体受容溝の両内側面によってバンド本体が正規の位置に位置決めされ、バンド本体が円筒形固定部の外周面に沿った円形になって締め付けられる。このように本発明によれば、結束樹脂バンドのバンド本体を円筒形固定部における正規の位置に安定して締め付けることができるので、樹脂製ブーツのシャフト又はスリーブに対する固定が安定する。

［請求項２の発明］
請求項２の樹脂製ブーツによれば、円筒形固定部のうちバンド本体受容溝の裏面側に環状突条を配置したので、バンド本体受容溝に受容されたバンド本体によって環状突条を確実に押し潰すことができ、樹脂製ブーツとシャフト又はスリーブとの間の防塵性・防水性が向上する。

［請求項３の発明］
請求項３の構成によれば、樹脂製ブーツがスリーブに安定して固定されるので、スリーブとその内側に挿通された直動シャフトとの間に塵や水が進入することが確実に防がれ、電動パワーステアリング装置の信頼性が向上する。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には、本発明に係る電動パワーステアリング装置１０が示されている。この電動パワーステアリング装置１０は、車両本体（図示せず）に固定される筒形ケース１１（本発明の「スリーブ」に相当する）の内部に直動シャフト１２を挿通して備えている。また、筒形ケース１１における軸方向の中間部分には筒形モータ（図示せず）が内蔵され、その筒形モータのロータにはボールナットが一体回転可能に固定されている。一方、直動シャフト１２における軸方向に中間部分にはボールネジが形成されている。そして、ボールナットとボールネジとを螺合してなるボールネジ機構により、直動シャフト１２が筒形ケース１１に対して直動する。

図１に破線で示すように、直動シャフト１２の両端部は、筒形ケース１１の両端部から外側に突出しており、その直動シャフト１２の両端部にはタイロッド１３，１３が傾動可能に連結されている。そして、筒形ケース１１の両端部に固定された樹脂製ブーツ２０によって直動シャフト１２とタイロッド１３との連結部分が覆われている。

図２には、電動パワーステアリング装置１０の一端部が拡大して示されている。同図に示すように、樹脂製ブーツ２０は、蛇腹筒形状のブーツ本体２１の両端部に円筒形固定部２２，２３を一体形成して備えている。ブーツ本体２１は、筒形ケース１１から離れるに従って全体の外径が徐々に小さくなった先細り形状になっている。そして、ブーツ本体２１のうち先細りになった先端部から延設された一方の円筒形固定部２２がタイロッド１３の外面に嵌合され、図示しないステンレス製のバンドにて外側から締め付けられてタイロッド１３に固定されている。

一方、ブーツ本体２１の基端部から延設された他方の円筒形固定部２３は、筒形ケース１１の両端部に備えた円筒状のブーツ固定部１１Ｃの外側に嵌合されかつ、外側から結束樹脂バンド３０を締め付けて筒形ケース１１に固定されている。

図３及び図４には、結束樹脂バンド３０が単体の状態で示されている。図３に示すように、結束樹脂バンド３０は、バンド本体３１の一端部にヘッド部３２を一体成形してなる。バンド本体３１は、一端部が徐々に幅狭になった先細り形状になっており、一端部以外の全体は均一幅になっている。また、バンド本体３１のうち厚さ方向（図３の紙面と直交する方向）を向いた表裏両面のうち一方の表側面３１Ｘには、複数の係止歯３１Ａが形成されている。それら係止歯３１Ａは、バンド本体３１の幅方向に延びた突条形状になっている。また、図４の断面形状に示すように、係止歯３１Ａは、バンド本体３１の厚さ方向（図４の左右方向）に対して傾斜した摺接面と、バンド本体３１の厚さ方向と平行になった係止面とを有した直角三角形になっている。そして、複数の係止歯３１Ａが間隔を開けずに隣り合わせに形成され、その結果、バンド本体３１の表側面３１Ｘにおける長手方向の中間部は、断面直角三角形の凹凸が繰り返された波形形状になっている。

ヘッド部３２は、全体が略直方体形状になっている。そして、図４に示すように、バンド本体３１のうち先細りにはなっていない端部（以下、「バンド本体３１の基端部」という）の表側面３１Ｘに、ヘッド部３２の底面における一の縁部が重ねられている。また、バンド本体３１の基端面は、裏側面３１Ｙから表側面３１Ｘに向かうに従ってバンド本体３１の先端部（先細りになった端部）側に傾斜した案内面３１Ｚになっている。

ヘッド部３２には、バンド本体３１の厚さ方向と平行な方向にバンド挿通孔３２Ｓが貫通係止されている。そして、図５に示すように、バンド本体３１の表側面３１Ｘが外側を向けてバンド本体３１を湾曲変形させ、バンド本体３１を先端部からバンド挿通孔３２Ｓ内に挿入することができる。このとき、バンド本体３１の先端部を案内面３１Ｚに突き当てるとバンド挿通孔３２Ｓ内へと案内され、挿入作業が容易になる。

バンド挿通孔３２Ｓの内部には、バンド本体３１の表側面３１Ｘと対向する部分に係止爪３２Ａが形成されている。係止爪３２Ａには、バンド本体３１の係止歯３１Ａと凹凸係合可能な複数の係止突起３２Ｂが形成されている。それら係止突起３２Ｂの断面形状は、係止歯３１Ａと同様に摺接面と係止面を有した直角三角になっている。そして、バンド本体３１をバンド挿通孔３２Ｓ内に挿入すると、係止歯３１Ａと係止突起３２Ｂの斜面同士の摺接により係止爪３２Ａが弾性変形して、バンド本体３１を挿入していくことができる。一方、バンド本体３１をバンド挿通孔３２Ｓから抜く方向に引っ張ると、係止歯３１Ａと係止突起３２Ｂの係止面同士が係止して、バンド本体３１をヘッド部３２に対して移動することができくなる。即ち、結束樹脂バンド３０は締め付けることができるが、緩めることはできない構造になっている。

図６に拡大して示すように、筒形ケース１１のブーツ固定部１１Ｃには、その先端寄り位置の外周面にブーツ係止溝１１Ｍが形成されている。また、筒形ケース１１のうちブーツ係止溝１１Ｍより先方部分には、先端に向かうに従って外径が徐々に縮径したテーパー部１１Ｔが備えられている。

さて、樹脂製ブーツ２０のうちブーツ固定部１１Ｃに嵌合される円筒形固定部２３には、その内周面にケース係止突部２７が突出形成されている。ケース係止突部２７は、ブーツ係止溝１１Ｍの幅より僅かに大きくなっている。また、ケース係止突部２７の内径は、ブーツ固定部１１Ｃの外径とブーツ係止溝１１Ｍの底面の外径との中間の大きさになっている。また、ケース係止突部２７のうち円筒形固定部２３の先端側の段差面２７Ｄ１は、その反対側の段差面２７Ｄ２に比べて丸みを帯びて緩やかに傾斜している。さらに、ケース係止突部２７における幅方向の中央には１対の環状突条２８，２８が形成されている。

円筒形固定部２３の先端部からは側方に向けて先端円板壁２４が張り出している。また、円筒形固定部２３の基端部には、先端円板壁２４に対峙した基端円板壁２９が形成されている。また、基端円板壁２９のうち先端円板壁２４と反対側を向いた面からブーツ本体２１の蛇腹を構成する円錐壁２１Ａが立ち上がっている。

円筒形固定部２３の外周面のうち先端円板壁２４と基端円板壁２９との間は、本発明に係るヘッド部受容溝２５になっている。ヘッド部受容溝２５の幅は、ケース係止突部２７より幅広になっており、ヘッド部受容溝２５の幅方向の中間部裏面側にケース係止突部２７が配置されている。また、ヘッド部受容溝２５のうち先端円板壁２４側の内側面２５Ｓ１は、ヘッド部受容溝２５の底面２５Ｗに対して傾斜しており、ヘッド部受容溝２５のうち基端円板壁２９側の内側面２５Ｓ２はヘッド部受容溝２５の底面２５Ｗに対して直角になっている。

ヘッド部受容溝２５の底面２５Ｗには、本発明に係るバンド本体受容溝２６が形成されている。バンド本体受容溝２６は、ケース係止突部２７より幅狭になっており、ケース係止突部２７の幅方向の中間部裏面側に配置されている。そして、バンド本体受容溝２６の幅方向の中央部裏面側に前記環状突条２８，２８が配置されている。

本実施形態の構成に関する説明は以上である。次に、本実施形態の作用効果について説明する。樹脂製ブーツ２０を筒形ケース１１に取り付けるには、樹脂製ブーツ２０の円筒形固定部２３内に、筒形ケース１１のブーツ固定部１１Ｃを押し込む。すると、円筒形固定部２３が拡径変形し、図６に示すように、円筒形固定部２３のケース係止突部２７がブーツ固定部１１Ｃのブーツ係止溝１１Ｍに係合した状態で円筒形固定部２３が弾性復元する。ここで、ケース係止突部２７のうち円筒形固定部２３の先端側の段差面２７Ｄ１は、丸みを帯びて緩やかに傾斜しているので、円筒形固定部２３内へのブーツ固定部１１Ｃの圧入を容易に行うことができる。一方、ケース係止突部２７における円筒形固定部２３の基端側の段差面２７Ｄ２は、円筒形固定部２３の内面と直交しているので、一度ブーツ固定部１１Ｃを円筒形固定部２３内に圧入すると、ケース係止突部２７と筒形ケース１１との係止により円筒形固定部２３は容易には抜けない。

次いで、結束樹脂バンド３０のバンド本体３１をヘッド部３２のバンド挿通孔３２Ｓに挿通して環状とし、樹脂製ブーツ２０における円筒形固定部２３の外側に巻き付ける。そして、ヘッド部３２を円筒形固定部２３のヘッド部受容溝２５に受容する。すると、バンド本体３１がバンド本体受容溝２６との対向位置に配置される。このとき、バンド本体３１が円筒形固定部２３の軸方向に対して斜めに巻かれた楕円状になると、バンド本体３１とバンド本体受容溝２６とがずれるので、目視にて容易に確認することができる。その場合、バンド本体３１をバンド本体受容溝２６に対向した正規の位置に修正してから結束樹脂バンド３０を締め付ければよい。

そして、結束樹脂バンド３０の締め付けにより、バンド本体３１がバンド本体受容溝２６に受容されると、図８に示すように、バンド本体受容溝２６の両内側面２６Ｓ１，２６Ｓ２によってバンド本体３１が正規の位置に位置決めされ、バンド本体３１が円筒形固定部２３の外周面に沿った円形になって締め付けられる。詳細には、図７に示すように、結束樹脂バンド３０の締め付けによりヘッド部受容溝２５の底面２５Ｗに対するバンド本体受容溝２６の陥没量が増し、ヘッド部３２の底面がヘッド部受容溝２５の底面２５Ｗに密着した状態になる。また、結束樹脂バンド３０の締め付けによりケース係止突部２７が縮径変形されてブーツ係止溝１１Ｍ内に押し込まれ、筒形ケース１１と樹脂製ブーツ２０との係止力が高くなる。さらには、環状突条２８が押し潰されてブーツ係止溝１１Ｍの底面に密着すると共に、ケース係止突部２７の段差面２７Ｄ１，２７Ｄ２とブーツ係止溝１１Ｍの両方の内側面とが密着し、防塵性及び防水性が高まる。最後に、結束樹脂バンド３０を規定された強さに達するまで締め付けたら、バンド本体３１のうちヘッド部３２より外側にはみ出した部分を切断して樹脂製ブーツ２０の結束樹脂バンド３０による固定作業が終了する。

このように本実施形態によれば、結束樹脂バンド３０のバンド本体３１を円筒形固定部２３における正規の位置に安定して締め付けることができるので、樹脂製ブーツ２０の筒形ケース１１に対する固定が安定する。また、本実施形態では、円筒形固定部２３のうちバンド本体受容溝２６の裏面側に環状突条２８，２８が配置されているので、バンド本体受容溝２６に受容されたバンド本体３１の締め付けによって環状突条２８，２８を確実に押し潰すことができ、樹脂製ブーツ２０と筒形ケース１１との間の防塵性・防水性が向上する。さらには、樹脂製ブーツ２０が筒形ケース１１に安定して固定されるので、筒形ケース１１と直動シャフト１２との間に塵や水が進入することが確実に防がれる。これにより、塵や錆による直動シャフト１２の移動時の摩擦力の変化がなくなって操舵フィーリングが良好な状態に保たれ、電動パワーステアリング装置１０の信頼性が向上する。

［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。

（１）前記実施形態の樹脂製ブーツ２０は、一方の円筒形固定部２３のみに本発明が適用されていたが、樹脂製ブーツ２０の両端の円筒形固定部２２，２３に本発明を適用してもよい。

（２）前記実施形態では、樹脂製ブーツ２０を固定する結束樹脂バンド３０が係止歯３１Ａと係止爪３２Ａとの係止によって抜け止めされる構成であったが、例えば、ヘッド部のバンド挿通孔にバンド本体を任意の量だけ挿通した状態で、ヘッド部とバンド本体とを貫通するように係止ピンを打ち込むことでバンド挿通孔にバンド本体を抜け止めする構成にしてもよい。

（３）前記実施形態では、電動パワーステアリング装置１０に備えた樹脂製ブーツ２０を例示したが、例えば、車両の駆動輪に駆動力を伝達するための等速ジョイントを保護する樹脂製ブーツに本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の側面図 電動パワーステアリング装置の一端部に斜視図 結束受信バンドの平面図 結束受信バンドの側断面図 電動パワーステアリング装置のうち樹脂ブーツを固定した部分の断面図 樹脂製ブーツにおける円筒形固定部の拡大断面図 樹脂製ブーツにおける円筒形固定部の拡大断面図 樹脂製ブーツにおける円筒形固定部の側面図 従来の樹脂製ブーツにおける円筒形固定部の側面図

符号の説明

１０ 電動パワーステアリング装置
１１ 筒形ケース
１２ 直動シャフト
１３ タイロッド
２０ 樹脂製ブーツ
２１ ブーツ本体
２３ 円筒形固定部
２４ 先端円板壁
２５ ヘッド部受容溝
２６ バンド本体受容溝
２８ 環状突条
３０ 結束樹脂バンド
３１ バンド本体
３２ ヘッド部
３２Ｓ バンド挿通孔

Claims (3)

1. 蛇腹筒形状のブーツ本体の一端部に円筒形固定部を一体形成して備えた樹脂製ブーツであって、前記円筒形固定部をシャフト又はスリーブの外側に嵌合し、その外側から結束樹脂バンドを締め付けることで、前記シャフト又は前記スリーブに固定される樹脂製ブーツにおいて、
   前記結束樹脂バンドは、バンド本体の一端部に、そのバンド本体を挿通可能なバンド挿通孔を有したヘッド部を備えてなり、
   前記円筒形固定部の外周面には、その周方向の任意の位置で前記ヘッド部を受容可能なヘッド部受容溝が陥没形成されると共に、前記ヘッド部受容溝の底面には、前記ヘッド部より幅狭でありかつ前記バンド本体を受容可能なバンド本体受容溝が陥没形成されたことを特徴とする樹脂製ブーツ。
2. 前記円筒形固定部のうち前記バンド本体受容溝の裏面側に環状突条が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製ブーツ。
3. 請求項１又は２に記載の樹脂製ブーツが両端部に固定されたスリーブと、前記スリーブに組み付けられたモータと、前記スリーブの内側を挿通し、前記モータの動力によって直動する共に、両端部が前記スリーブの両端部から突出して前記樹脂製ブーツに覆われた直動シャフトと、前記各樹脂製ブーツの内部で一端部が前記直動シャフトの端部に連結されると共に他端部が前記樹脂製ブーツから露出して転舵輪に連結される１対のタイロッドとを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。