電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構
【課題】長期の使用によっても電動モータの出力回転軸に連結された回転軸とステアリングホイールに連結されたステアリング軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減でき、而して、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供すること。
【解決手段】電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構１は、回転軸２に連結される連結基体３と、回転軸４に連結される連結基体５と、軸方向Ａにおいて重ね合わされた回転伝達部材６及び７と、回転伝達部材６及び７間に介在されている中間介在部材８と、回転伝達部材６及び７を相互に結合する結合手段９とを具備しており、Ｒ方向の回転を回転軸４に伝達するように回転軸２及び４の間に配されて回転軸２及び４を連結するようになっている。
【解決手段】電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構１は、回転軸２に連結される連結基体３と、回転軸４に連結される連結基体５と、軸方向Ａにおいて重ね合わされた回転伝達部材６及び７と、回転伝達部材６及び７間に介在されている中間介在部材８と、回転伝達部材６及び７を相互に結合する結合手段９とを具備しており、Ｒ方向の回転を回転軸４に伝達するように回転軸２及び４の間に配されて回転軸２及び４を連結するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式パワーステアリング装置における電動モータ等の回転源側の回転軸と自動車のステアリング軸等の作動側の回転軸とを連結するに適した軸連結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式パワーステアリング装置は、手動操作されるステアリングホイール（ハンドル）の回転に基づく回転力に電動モータの出力回転軸の回転に基づく回転力を付加してステアリングホイールの手動による操舵を容易に行い得るようにするものであって、斯かる電動式パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール側のステアリング軸と電動モータの出力回転軸側の回転軸とを軸連結機構（カップリング）を介して連結している。
【０００３】
軸連結機構を介してステアリング軸と回転軸とを連結する場合、電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動が軸連結機構及びステアリング軸を介してステアリングホイールに伝達されて運転者に不快な操舵感を生じさせる虞があり、これを回避するために軸連結機構にゴム又は軟質樹脂等のスペーサを設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５１８２４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４８９９０号公報
【特許文献３】特開２００４−１４９０７０号公報
【特許文献４】特開２００６−１８３６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、衝撃、振動の低減を重視してスペーサをより柔軟なものにすると、柔軟なスペーサはクリープ変形が生じ易いために、スペーサへの繰り返し荷重によるスペーサの永久的な変形で軸連結機構にガタが生じてこれによってもまた運転者の操舵感覚が不快なものとなる虞がある。
【０００６】
一方、耐久性を重視してスペーサを硬質なものにすると、前記と逆にガタのない点で操舵感覚は良くなるが、上述の通りステアリングホイールに伝達された衝撃、振動で操舵感覚が不快なものとなる。
【０００７】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、長期の使用によっても一方の回転軸である例えば電動モータの出力回転軸に連結された回転軸と他方の回転軸である例えばステアリングホイールに連結されたステアリング軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減でき、而して、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するように二つの回転軸の間に配されて二つの回転軸を連結する本発明による軸連結機構は、軸方向において重ね合わされた一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に介在されている中間介在部材とを具備しており、ここで、一対の回転伝達部材の夫々が、軸心周りの方向において互いに離間していると共に径方向に伸びた少なくとも一対の突部を有しており、中間介在部材が、軸方向において一対の回転伝達部材の一対の突部間に配されていると共に各対の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅をもった一対の突部を有しており、中間介在部材の一対の突部の夫々が、各対の回転伝達部材の一対の突部の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方が、中間介在部材の一対の突部の径方向の自由端面の径方向の一定以上の膨出を阻止する膨出阻止手段を有している。
【０００９】
本発明の軸連結機構によれば、中間介在部材が、軸方向において一対の回転伝達部材の一対の突部間に配されていると共に各対の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅をもった一対の突部を有している結果、一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達が中間介在部材の一対の突部の弾性変形を介して行われるために、一方の回転軸の微小な回転の他方の回転軸への伝達を中間介在部材の一対の突部の弾性変形で低減又は阻止できると共に一方の回転軸の他方の回転軸に対する大きな相対回転の他方の回転軸への伝達を中間介在部材の一対の突部よりも大きな剛性を有している一対の回転伝達部材を介してそのまま行い得、しかも、中間介在部材の一対の突部における軸心周りの方向の一定以上の弾性変形では大きい剛性をもった一対の回転伝達部材で中間介在部材の一対の突部の大きな変形を阻止できるために、中間介在部材に対して柔軟性のある剛性の小さい樹脂材料を用いてもクリープによる中間介在部材の永久的な変形を低減でき、その上、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方が、中間介在部材の一対の突部の径方向の自由端面の径方向の膨出を阻止する膨出阻止手段を有しているために、これによっても、クリープによる中間介在部材の永久的な変形を低減できて、而して、長期の使用によっても一方の回転軸である例えば電動モータの出力回転軸に連結された回転軸と他方の回転軸である例えばステアリングホイールに連結されたステアリング軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減できて、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することができる。
【００１０】
一対の回転伝達部材の夫々は、円環状の外周面を有した中央基部と、この中央基部に対して同心であって径方向外側に配された円環状の外側基部とを具備していてもよく、この場合、一対の回転伝達部材の夫々の一対の突部は、対応の回転伝達部材の中央基部の外周面から円環状の外側基部の内周面まで径方向に伸びて当該中央基部及び外側基部に一体的に設けられているとよい。斯かる軸連結機構では、中間介在部材は、円環状の外周面を有した中央基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の中央基部の外周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の中央基部の外周面から径方向外側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の外側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向外側の先端における自由端面の径方向外側への膨出を阻止する外側阻止突部を有していても、これに代えて又はこれと共に、中間介在部材は、円環状の内周面を有した外側基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の外側基部の内周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の外側基部の内周面から径方向内側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の内側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向内側の先端における自由端面の径方向内側への膨出を阻止する内側阻止突部を有していてもよい。
【００１１】
軸連結機構は、軸心周りの方向のスペーサとして二つの回転軸の間に配した回転伝達部材と中間介在部材とを具備していればよいのであるが、一方の回転軸に連結される一方の連結基体と、他方の回転軸に連結される他方の連結基体とを更に具備していてもよく、この場合、一方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、他方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、一方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの一方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの一方の突部間に配されており、他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの他方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの他方の突部間に配されているとよい。斯かる軸連結機構では、一方及び他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向のその各側面で、両回転軸の一定以下の相対回転では軸心周りの方向において対面する中間介在部材の突部の軸心周りの方向の側面に接触している一方、軸心周りの方向において対面する一対の回転伝達部材の突部の軸心周りの方向の側面に、両回転軸の一定以下の相対回転では非接触となり、両回転軸の一定以上の相対回転では接触するようになっているとよい。
【００１２】
本発明の軸連結機構では、一対の回転伝達部材を相互に結合する結合手段を更に具備していてもよい。
【００１３】
本発明のいずれの軸連結機構においても、回転伝達部材は、好ましくは、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の硬質の樹脂から形成されるが、その他の剛性を呈する硬質の樹脂から形成されていてもよく、中間介在部材は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー等のゴム弾性体から形成されているとよい。
【００１４】
本発明の軸連結機構は、電動式パワーステアリング装置用のものであってもよく、この場合、一方の回転軸は、電動モータの出力回転軸に連結されるようになっており、他方の回転軸は、自動車のステアリング軸に連結されるようになっていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、長期の使用によっても一方の回転軸である例えば電動モータの出力回転軸に連結された回転軸と他方の回転軸である例えばステアリングホイールに連結されたステアリング軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減でき、而して、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の好ましい一例の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す例の分解図である。
【図３】図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視説明図である。
【図４】図４は、図２に示すＩＶ−ＩＶ線矢視説明図である。
【図５】図５は、図２に示すＶ−Ｖ線矢視説明図である。
【図６】図６は、図２に示すＶＩ−ＶＩ線矢視説明図である。
【図７】図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面説明図である。
【図８】図８は、図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面説明図である。
【図９】図９は、図６に示すＩ−ＩＸ線矢視断面説明図である。
【図１０】図１０は、図２に示すＸ−Ｘ線矢視説明図である。
【図１１】図１１は、図２に示すＸＩ−ＸＩ線矢視説明図である。
【図１２】図１２は、図１１に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視断面説明図である。
【図１３】図１３は、図１１に示すＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視断面説明図である。
【図１４】図１４は、図１１に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線矢視断面説明図である。
【図１５】図１５は、図２に示す中間介在部材のＸＶ−ＸＶ線矢視説明図である。
【図１６】図１６は、図１に示す例において中間介在部材の回転伝達部材への装着状態の説明図である。
【図１７】図１７は、図１６に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線矢視断面説明図である。
【図１８】図１８は、図１に示す例において中間介在部材の他の好ましい例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１８】
図１から図１７において、本例の電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構１は、回転軸２に連結される連結基体３と、回転軸４に連結される連結基体５と、軸方向Ａにおいて重ね合わされた一対の回転伝達部材６及び７と、一対の回転伝達部材６及び７間に介在されている中間介在部材８と、一対の回転伝達部材６及び７を相互に結合する結合手段９とを具備しており、回転軸２の軸心Ｏ周りの方向、即ち、Ｒ方向の回転を回転軸４に伝達するように二つの回転軸２及び４の間に配されて二つの回転軸２及び４を連結するようになっている。
【００１９】
回転軸２は、電動式パワーステアリング装置の電動モータ側の回転軸であり、電動モータの出力回転軸に連結されるようになっている。
【００２０】
剛性の連結基体３は、円環状の基部１１と、基部１１の一方の環状面１２から軸方向Ａに一体的に突出していると共にＲ方向において９０°の等角度間隔をもって互いに離間されて配された三角柱形状の四個の突部１３と、回転軸２が嵌着された貫通孔１４とを具備している。突部１３の夫々は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面１７及び１８を有している。
【００２１】
回転軸４は、ステアリングホイールの操作（操舵）により回転されるようにステアリングホイールに連結された回転軸である。
【００２２】
剛性の連結基体５は、円環状の基部２１と、基部２１の一方の環状面２２から軸方向Ａに一体的に突出していると共にＲ方向において９０°の等角度間隔をもって互いに離間されて配された三角柱形状の四個の突部２３と、回転軸４が嵌着された貫通孔２４とを具備している。突部２３の夫々は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面２７及び２８を有している。
【００２３】
ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等から一体に形成されている剛性の回転伝達部材６は、円環状の外周面３１を有した円環状の中央基部３２と、Ｒ方向において互いに等角度間隔をもって離間していると共に径方向に伸びた八個の突部３３と、中央基部３２に対して同心であって径方向外側に配されていると共に円環状の内周面３４及び円環状の外周面３５を有した円環状の外側基部３６とを具備している。
【００２４】
Ｒ方向において互いに４５°の等角度間隔をもって配された突部３３の夫々は、中央基部３２の外周面３１から外側基部３６の内周面３４まで径方向に伸びて当該中央基部３２の外周面３１及び外側基部３６の内周面３４に一体的に設けられており、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面３８及び３９を有しており、突部３３により中央基部３２及び外側基部３６は互いに連結されている。
【００２５】
中央基部３２、各突部３３及び外側基部３６の軸方向Ａの一方の端面である外側端面４１、４２及び４３は面一となっており、中央基部３２、各突部３３及び外側基部３６のＡ方向の他方の端面である内側端面４４、４５及び４６もまた面一となっており、中央基部３２の外周面３１、外側基部３６の内周面３４及び突部３３の側面３８及び３９は、突部１３及び突部２３が挿入される八個の三角柱形状の貫通孔４７を規定している。
【００２６】
ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等から一体に形成されている剛性の回転伝達部材７は、回転伝達部材６と同様に形成されており、円環状の外周面５１を有した円環状の中央基部５２と、Ｒ方向において互いに等角度間隔をもって離間していると共に径方向に伸びた八個の突部５３と、中央基部５２に対して同心であって径方向外側に配されていると共に円環状の内周面５４及び円環状の外周面５５を有した円環状の外側基部５６とを具備している。
【００２７】
Ｒ方向において互いに４５°の等角度間隔をもって配された突部５３の夫々は、中央基部５２の外周面５１から外側基部５６の内周面５４まで径方向に伸びて当該中央基部５２の外周面５１及び外側基部５６の内周面５４に一体的に設けられており、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面５８及び５９を有しており、突部５３により中央基部５２及び外側基部５６は互いに連結されている。
【００２８】
中央基部５２、各突部５３及び外側基部５６のＡ方向の一方の端面である外側端面６１、６２及び６３は面一となっており、中央基部５２、各突部５３及び外側基部５６のＡ方向の他方の端面である内側端面６４、６５及び６６もまた面一となっており、中央基部５２の外周面５１、外側基部５６の内周面５４及び突部５３の側面５８及び５９は、突部１３及び突部２３が挿入される八個の三角柱形状の貫通孔６７を規定している。
【００２９】
回転伝達部材６及び７の間に配されている中間介在部材８は、回転伝達部材６及び７よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であってウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー等のゴム弾性体から一体形成されており、斯かる中間介在部材８は、互いに同心の円環状の内周面７１及び外周面７２を有した円環状の中央基部７３と、中央基部７３の外周面７２に一体的に設けられていると共に当該中央基部７３の外周面７２から径方向外側に伸びた八個の突部７４とを有している。
【００３０】
回転伝達部材６及び７の夫々の突部３３及び５３の合計個数の夫々と同数であってＲ方向において４５°の等角度間隔で互いに離間して配された突部７４の夫々は、軸方向Ａにおいて一対の回転伝達部材６及び７の対応の一対の突部３３及び５３間に配されていると共に突部３３及び５３におけるＲ方向の幅ｄよりも大きな幅Ｄをもっている。回転伝達部材６及び７の夫々の突部３３及び５３の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能である突部７４の夫々は、Ｒ方向において側面７５及び７６を有しており、各突部７４の側面７５は、各突部１３の側面１７及び各突部２３の側面２７にＲ方向において交互に接触しており、各突部７４の側面７６は、各突部２３の側面２８及び各突部１３の側面１８にＲ方向において交互に接触している。
【００３１】
中間介在部材８は、回転伝達部材６及び７の夫々のＡ方向の平坦な内側端面４４、４５及び４６並びに内側端面６４、６５及び６６に対面する面７７及び７８で平坦になっており、面７７は、内側端面４４、４５及び４６に摺動自在に接触しており、面７８は、内側端面６４、６５及び６６に摺動自在に接触している。
【００３２】
結合手段９は、外側基部３６の内側端面４６から回転伝達部材７側に向かって軸方向Ａに伸びて外側基部３６の内側端面４６に一体的に設けられていると共にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもって配された回転伝達部材６側の四個の結合本体部８１と、各結合本体部８１の先端に一体的に形成されたつめ部８２と、外側基部５６の内側端面６６から回転伝達部材６側に向かって軸方向Ａに伸びて外側基部５６の内側端面６６に一体的に設けられていると共にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもって配された回転伝達部材７側の四個の結合本体部８３と、各結合本体部８３の先端に一体的に形成されたつめ部８４と、外側基部３６の外周面３５にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもってかつＲ方向において結合本体部８１間の中間に形成されていると共に対応の結合本体部８３が嵌められて配された複数の浅溝８５と、各浅溝８５に連通していると共に外側端面４３で開口して外側基部３６の外周面３５に形成されている深溝８６と、外側基部５６の外周面５５にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもってかつＲ方向において結合本体部８３間の中間に形成されていると共に対応の結合本体部８１が嵌められて配された複数の浅溝８７と、各浅溝８７に連通すると共に外側端面６３で開口して外側基部５６の外周面５５に形成された深溝８８とを具備している。
【００３３】
つめ部８２は、深溝８８において外側基部５６にスナップフィット式に係合しており、つめ部８４は、深溝８６において外側基部３６にスナップフィット式係合しており、これにより、回転伝達部材６及び７は、軸方向Ａにおいて中間介在部材８を挟んで互いに分離しないように、結合されている。
【００３４】
以上のように、中間介在部材８と、中間介在部材８を間にしてしかも結合手段９により相互に結合された回転伝達部材６及び７とに対して、連結基体３の突部１３の夫々は、Ｒ方向において、回転伝達部材６及び７の各対の突部３３及び５３間のうちの一方の突部３３及び５３間、すなわち一つおきの突部３３及び５３間及び中間介在部材８の各対の突部７４間のうちの一方の突部７４間、すなわち一つおきの突部７４間に配されており、連結基体５の突部２３は、Ｒ方向において、回転伝達部材６及び７の各対の突部３３及び５３間のうちの他方の突部３３及び５３間、すなわち残る一つおきの突部３３及び５３間及び中間介在部材８の各対の突部７４間のうちの他方の突部７４間、すなわち残る一つおきの突部７４間に配されており、回転軸２及び回転軸４の一定以下のＲ方向の相対回転では、連結基体３の各突部１３は、Ｒ方向のその各側面１７及び１８で、Ｒ方向において対面する中間介在部材８の各突部７４のＲ方向の側面７５及び７６に夫々接触している一方、Ｒ方向において対面する回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３の側面３８及び３９並びに５８及び５９に夫々非接触となっており、連結基体５の突部２３は、Ｒ方向のその各側面２７及び２８で、Ｒ方向において対面する中間介在部材８の各突部７４のＲ方向の側面７５及び７６に夫々接触している一方、Ｒ方向において対面する回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３の側面３８及び３９並びに５８及び５９に夫々非接触となっている。
【００３５】
一対の回転伝達部材６及び７のうちの少なくとも一方、本例では、一対の回転伝達部材６及び７は、中間介在部材８の各突部７４の径方向の自由端面９１の径方向の一定以上の膨出を阻止する膨出阻止手段９２を有しており、膨出阻止手段９２は、一対の回転伝達部材６及び７の外側基部３６及び５６のＡ方向の内側端面４６及び６６の夫々に一体的に設けられていると共に中間介在部材８の各突部７４の径方向外側の先端における自由端面９１の径方向外側への膨出を阻止する外側阻止突部９３及び９４と、一対の回転伝達部材６及び７の中央基部３２及び５２のＡ方向の内側端面４４及び６４の夫々に一体的に設けられていると共に外側阻止突部９３及び９４による自由端面９１の径方向外側への膨出阻止において中間介在部材８の中央基部７３の径方向内側への膨出を阻止して外側阻止突部９３及び９４による自由端面９１の径方向外側への膨出阻止を補助する円環状の膨出阻止補助突部９５及び９６とを有している。
【００３６】
Ａ方向において内側端面４６から外側阻止突部９４に向かって伸びてＡ方向の頂面９７において外側阻止突部９４のＡ方向の頂面９８に接触している外側阻止突部９３は、対応の突部７４の自由端面９１に対して所定の幅の隙間９９をもって自由端面９１に対面する径方向の内面１００を有しており、Ａ方向において内側端面６６から外側阻止突部９３に向かって伸びている外側阻止突部９４は、対応の突部７４の自由端面９１に対して所定の幅の隙間９９をもって自由端面９１に対面する径方向の内面１０１を有している。
【００３７】
Ａ方向において内側端面４４から膨出阻止補助突部９６に向かって伸びていると共にＡ方向の頂面１０５において膨出阻止補助突部９６のＡ方向の頂面１０６に接触している円環状の膨出阻止補助突部９５は、中間介在部材８の中央基部７３の内周面７１に接触している円環状の径方向の外周面１０７を有しており、Ａ方向において内側端面６４から膨出阻止補助突部９５に向かって伸びている円環状の膨出阻止補助突部９６は、中間介在部材８の中央基部７３の内周面７１に接触している円環状の径方向の外周面１０８を有している。
【００３８】
膨出阻止手段９２は、突部７４のＲ方向の圧縮変形による突部７４の径方向の伸張における突部７４の自由端面９１の径方向外側への膨出で当該突部７４の自由端面９１の外側阻止突部９３及び９４の内面１００及び１０１への接触により、それ以上の突部７４の自由端面９１の径方向外側への膨出を阻止するようになっている。
【００３９】
内周面７１で規定される中央円孔１１１を有しない中間介在部材８を用いる場合には、膨出阻止補助突部９５及び９６を省くことができる。
【００４０】
中間介在部材８の中央円孔１１１並びに回転伝達部材６及び７の中央円孔１１２及び１１３に回転軸２又は回転軸４から一体的に延伸された支持軸を挿通して斯かる支持軸でもって中間介在部材８並びに回転伝達部材６及び７のより確実な中心位置決めを必要により行ってもよいが、この中心位置決めを行わない場合には、中央円孔１１１、１１２及び１１３を有しない中間介在部材８並びに回転伝達部材６及び７を用いてもよい。
【００４１】
回転軸２のＲ方向の回転を回転軸４に伝達するように回転軸２及び回転軸４の間に配されて二つの回転軸である回転軸２及び回転軸４を相互に連結する軸連結機構１を具備した以上の電動式パワーステアリング装置では、ステアリングホイールが運転者により手動操作されると、回転軸４がＲ方向に回転されて、回転軸４のＲ方向の回転は、図示しない歯車等の伝達機構を介してドラッグ・リンク等に往復動として伝達されて操向輪（車輪）に対する操舵力を与える。運転者によるステアリングホイールの手動操作において、ステアリングホイールに加えられるトルクを検出するトルク検出器からの検出信号により制御される電動モータが作動されると、回転軸２がＲ方向に回転されて、突部１３による突部７４のＲ方向の変形後における側面７５への側面１７の接触又は側面７６への側面１８の接触に基づく突部１３による突部７４のＲ方向への押圧を介して連結基体３のＲ方向の回転が連結基体５の突部２３に伝達されて、これにより回転軸４のＲ方向の回転力に対して回転軸２のＲ方向の回転力を付加して運転者によるステアリングホイールの手動操作を補助するようになっている。
【００４２】
軸連結機構１では、ステアリングホイールが運転者により手動操作されないで回転軸４がＲ方向に回転されない状態又はステアリングホイールが運転者により手動操作されて回転軸４がＲ方向に回転される状態のいずれの状態においても、回転軸４に対する回転軸２のＲ方向の相対回転が幅Ｄと幅ｄとの差の半分程度以内の微小なものである場合には、突部７４が容易に圧縮変形する結果、斯かる回転軸２の微小なＲ方向の相対回転は回転軸４には殆ど伝達されず、而して、軸連結機構１及び回転軸４を介する電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減でき操舵感覚を不快にさせないようにできる上に、突部７４の一定以上の圧縮変形後、側面３８及び５９への側面１７の接触又は側面３９及び５８への側面１８の接触及び側面３８及び５９への側面２７の接触又は側面３９及び５８への側面２８の接触が生じて突部７４のそれ以上の圧縮変形を抑止できる結果、突部７４の夫々のクリープによるへたりを防止でき、突部１３及び２３と突部７４とのＲ方向における側面１７及び１８並びに２７及び２８と側面７５及び７６との互いの接触を長期に亘って維持でき、回転軸４と回転軸２との間にＲ方向についてのガタが生じ難いことになる。そして、回転伝達部材６は、ステアリングホイールの運転者による手動操作で回転軸４がＲ方向に回転されると共に電動モータの作動で回転軸２がＲ方向に回転されて回転軸４に対して回転軸２が一定以上、すなわち幅Ｄと幅ｄとの差の半分程度以上にＲ方向に相対回転されようとする場合には、側面３８及び側面５９への側面１７の接触又は側面３９及び側面５８への側面１８の接触に基づく突部１３による突部２３のＲ方向への押圧でもって斯かる一定以上のＲ方向の相対回転に応答して回転軸２のＲ方向の回転を回転軸４に伝達して回転軸４の回転を補助するようになる。
【００４３】
以上のように軸連結機構１によれば、回転伝達部材６及び７間に配されている中間介在部材８がＡ方向において回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３間の夫々に配されていると共に突部３３及び５３の夫々のＲ方向の幅ｄよりも大きな幅Ｄをもった突部７４を有しており、中間介在部材８の各突部７４が回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３の夫々の剛性よりも小さな剛性を有している結果、回転軸２のＲ方向の回転の回転軸４への伝達が中間介在部材８の突部７４の弾性変形を介して行われるために、回転軸２のＲ方向の微小な回転の回転軸４への伝達を中間介在部材８の突部７４の弾性変形で低減又は阻止できると共に回転軸２の回転軸４に対する大きなＲ方向の相対回転の回転軸４への伝達を中間介在部材８の突部７４よりも大きな剛性を有している回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３を介してそのまま行い得、しかも、回転軸４に対する回転軸２のＲ方向の一定以上の相対回転では大きい剛性をもった回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３で中間介在部材８の突部７４の大きな弾性変形を阻止できるために、中間介在部材８に対して柔軟性のある剛性の小さい樹脂材料を用いてもクリープによる中間介在部材８の永久的な変形を低減でき、その上、一対の回転伝達部材６及び７が結合手段９を介して相互に連結されているために、組み付け性を向上できると共に中間介在部材８の弾性変形による一対の回転伝達部材６及び７のＡ方向の相互の離反をなくし得て一対の回転伝達部材６及び７のＡ方向の広がりを一定に抑えることができ、而して、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減できる上に回転軸２及び回転軸４間のＲ方向についてのガタをなくし得て、操舵感覚を不快にさせないと共に耐久性に優れ特性の安定したものとし得る。
【００４４】
加えて、軸連結機構１によれば、回転伝達部材６及び７が、中間介在部材８の突部７４の径方向の自由端面９１の径方向の膨出を阻止する膨出阻止手段９２を有しているために、これによっても、クリープによる中間介在部材８の永久的な変形を低減できて、而して、長期の使用によっても回転軸２と回転軸４との間にＲ方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減できて、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することができる。
【００４５】
上記の例の軸連結機構１では、外側阻止突部９３及び９４と膨出阻止補助突部９５及び９６とをもって膨出阻止手段９２を構成したが、外側阻止突部９３及び９４を省略して、膨出阻止補助突部９５及び９６を内側阻止突部として膨出阻止手段９２を構成してもよく、この場合には、中間介在部材８を、図１８に示すように、円環状の内周面１２１及び外周面１２２を有した外側基部１２３と、外側基部１２２の内周面１２１にＲ方向において４５°の等角度間隔で互いに離間して配されて一体的に設けられていると共に外側基部１２３の内周面１２１から径方向内側に伸びた八個の突部７４と、結合手段９の結合本体部８１及び８３が嵌められると共に外周面１２２に形成された溝１２４とを具備して構成してもよく、内側基部３２及び５２の内側端面４４及び６４に一体的に設けられている内側阻止突部としての膨出阻止補助突部９５及び９６は、中間介在部材８の突部７４の径方向内側の先端における自由端面１２５の径方向内側の膨出を阻止するようになっている。
【００４６】
図１８に示す中間介在部材８を用いる場合には、外側基部３６の内側端面４６及び外側基部５６の内側端面６６でもって外側基部１２３を挟んで中間介在部材８をＡ方向において回転伝達部材６及び７間に配して軸連結機構１を構成するとよい。
【００４７】
また、上記の例の軸連結機構１は、一個の中間介在部材８からなっているが、これに代えて、二個以上の中間介在部材８からなっていてもよく、回転伝達部材６及び７の夫々もまた二個以上からなっていてもよい。また、連結基体３及び５の突部１３及び２３、回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３、中間介在部材８の突部７４、結合手段９の結合本体部８１等は、上記の個数に限らないのである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 軸連結機構
２ 回転軸
３ 連結基体
４ 回転軸
５ 連結基体
６、７ 回転伝達部材
８ 中間介在部材
９ 結合手段
９２ 膨出阻止手段
９３、９４ 外側阻止突部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式パワーステアリング装置における電動モータ等の回転源側の回転軸と自動車のステアリング軸等の作動側の回転軸とを連結するに適した軸連結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式パワーステアリング装置は、手動操作されるステアリングホイール（ハンドル）の回転に基づく回転力に電動モータの出力回転軸の回転に基づく回転力を付加してステアリングホイールの手動による操舵を容易に行い得るようにするものであって、斯かる電動式パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール側のステアリング軸と電動モータの出力回転軸側の回転軸とを軸連結機構（カップリング）を介して連結している。
【０００３】
軸連結機構を介してステアリング軸と回転軸とを連結する場合、電動モータの出力回転軸の反転時の衝撃、電動モータのブラシ振動が軸連結機構及びステアリング軸を介してステアリングホイールに伝達されて運転者に不快な操舵感を生じさせる虞があり、これを回避するために軸連結機構にゴム又は軟質樹脂等のスペーサを設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５１８２４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４８９９０号公報
【特許文献３】特開２００４−１４９０７０号公報
【特許文献４】特開２００６−１８３６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、衝撃、振動の低減を重視してスペーサをより柔軟なものにすると、柔軟なスペーサはクリープ変形が生じ易いために、スペーサへの繰り返し荷重によるスペーサの永久的な変形で軸連結機構にガタが生じてこれによってもまた運転者の操舵感覚が不快なものとなる虞がある。
【０００６】
一方、耐久性を重視してスペーサを硬質なものにすると、前記と逆にガタのない点で操舵感覚は良くなるが、上述の通りステアリングホイールに伝達された衝撃、振動で操舵感覚が不快なものとなる。
【０００７】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、長期の使用によっても一方の回転軸である例えば電動モータの出力回転軸に連結された回転軸と他方の回転軸である例えばステアリングホイールに連結されたステアリング軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減でき、而して、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するように二つの回転軸の間に配されて二つの回転軸を連結する本発明による軸連結機構は、軸方向において重ね合わされた一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に介在されている中間介在部材とを具備しており、ここで、一対の回転伝達部材の夫々が、軸心周りの方向において互いに離間していると共に径方向に伸びた少なくとも一対の突部を有しており、中間介在部材が、軸方向において一対の回転伝達部材の一対の突部間に配されていると共に各対の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅をもった一対の突部を有しており、中間介在部材の一対の突部の夫々が、各対の回転伝達部材の一対の突部の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方が、中間介在部材の一対の突部の径方向の自由端面の径方向の一定以上の膨出を阻止する膨出阻止手段を有している。
【０００９】
本発明の軸連結機構によれば、中間介在部材が、軸方向において一対の回転伝達部材の一対の突部間に配されていると共に各対の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅をもった一対の突部を有している結果、一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達が中間介在部材の一対の突部の弾性変形を介して行われるために、一方の回転軸の微小な回転の他方の回転軸への伝達を中間介在部材の一対の突部の弾性変形で低減又は阻止できると共に一方の回転軸の他方の回転軸に対する大きな相対回転の他方の回転軸への伝達を中間介在部材の一対の突部よりも大きな剛性を有している一対の回転伝達部材を介してそのまま行い得、しかも、中間介在部材の一対の突部における軸心周りの方向の一定以上の弾性変形では大きい剛性をもった一対の回転伝達部材で中間介在部材の一対の突部の大きな変形を阻止できるために、中間介在部材に対して柔軟性のある剛性の小さい樹脂材料を用いてもクリープによる中間介在部材の永久的な変形を低減でき、その上、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方が、中間介在部材の一対の突部の径方向の自由端面の径方向の膨出を阻止する膨出阻止手段を有しているために、これによっても、クリープによる中間介在部材の永久的な変形を低減できて、而して、長期の使用によっても一方の回転軸である例えば電動モータの出力回転軸に連結された回転軸と他方の回転軸である例えばステアリングホイールに連結されたステアリング軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減できて、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することができる。
【００１０】
一対の回転伝達部材の夫々は、円環状の外周面を有した中央基部と、この中央基部に対して同心であって径方向外側に配された円環状の外側基部とを具備していてもよく、この場合、一対の回転伝達部材の夫々の一対の突部は、対応の回転伝達部材の中央基部の外周面から円環状の外側基部の内周面まで径方向に伸びて当該中央基部及び外側基部に一体的に設けられているとよい。斯かる軸連結機構では、中間介在部材は、円環状の外周面を有した中央基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の中央基部の外周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の中央基部の外周面から径方向外側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の外側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向外側の先端における自由端面の径方向外側への膨出を阻止する外側阻止突部を有していても、これに代えて又はこれと共に、中間介在部材は、円環状の内周面を有した外側基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の外側基部の内周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の外側基部の内周面から径方向内側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の内側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向内側の先端における自由端面の径方向内側への膨出を阻止する内側阻止突部を有していてもよい。
【００１１】
軸連結機構は、軸心周りの方向のスペーサとして二つの回転軸の間に配した回転伝達部材と中間介在部材とを具備していればよいのであるが、一方の回転軸に連結される一方の連結基体と、他方の回転軸に連結される他方の連結基体とを更に具備していてもよく、この場合、一方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、他方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、一方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの一方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの一方の突部間に配されており、他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの他方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの他方の突部間に配されているとよい。斯かる軸連結機構では、一方及び他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向のその各側面で、両回転軸の一定以下の相対回転では軸心周りの方向において対面する中間介在部材の突部の軸心周りの方向の側面に接触している一方、軸心周りの方向において対面する一対の回転伝達部材の突部の軸心周りの方向の側面に、両回転軸の一定以下の相対回転では非接触となり、両回転軸の一定以上の相対回転では接触するようになっているとよい。
【００１２】
本発明の軸連結機構では、一対の回転伝達部材を相互に結合する結合手段を更に具備していてもよい。
【００１３】
本発明のいずれの軸連結機構においても、回転伝達部材は、好ましくは、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の硬質の樹脂から形成されるが、その他の剛性を呈する硬質の樹脂から形成されていてもよく、中間介在部材は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー等のゴム弾性体から形成されているとよい。
【００１４】
本発明の軸連結機構は、電動式パワーステアリング装置用のものであってもよく、この場合、一方の回転軸は、電動モータの出力回転軸に連結されるようになっており、他方の回転軸は、自動車のステアリング軸に連結されるようになっていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、長期の使用によっても一方の回転軸である例えば電動モータの出力回転軸に連結された回転軸と他方の回転軸である例えばステアリングホイールに連結されたステアリング軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減でき、而して、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の好ましい一例の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す例の分解図である。
【図３】図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視説明図である。
【図４】図４は、図２に示すＩＶ−ＩＶ線矢視説明図である。
【図５】図５は、図２に示すＶ−Ｖ線矢視説明図である。
【図６】図６は、図２に示すＶＩ−ＶＩ線矢視説明図である。
【図７】図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面説明図である。
【図８】図８は、図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面説明図である。
【図９】図９は、図６に示すＩ−ＩＸ線矢視断面説明図である。
【図１０】図１０は、図２に示すＸ−Ｘ線矢視説明図である。
【図１１】図１１は、図２に示すＸＩ−ＸＩ線矢視説明図である。
【図１２】図１２は、図１１に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視断面説明図である。
【図１３】図１３は、図１１に示すＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視断面説明図である。
【図１４】図１４は、図１１に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線矢視断面説明図である。
【図１５】図１５は、図２に示す中間介在部材のＸＶ−ＸＶ線矢視説明図である。
【図１６】図１６は、図１に示す例において中間介在部材の回転伝達部材への装着状態の説明図である。
【図１７】図１７は、図１６に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線矢視断面説明図である。
【図１８】図１８は、図１に示す例において中間介在部材の他の好ましい例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１８】
図１から図１７において、本例の電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構１は、回転軸２に連結される連結基体３と、回転軸４に連結される連結基体５と、軸方向Ａにおいて重ね合わされた一対の回転伝達部材６及び７と、一対の回転伝達部材６及び７間に介在されている中間介在部材８と、一対の回転伝達部材６及び７を相互に結合する結合手段９とを具備しており、回転軸２の軸心Ｏ周りの方向、即ち、Ｒ方向の回転を回転軸４に伝達するように二つの回転軸２及び４の間に配されて二つの回転軸２及び４を連結するようになっている。
【００１９】
回転軸２は、電動式パワーステアリング装置の電動モータ側の回転軸であり、電動モータの出力回転軸に連結されるようになっている。
【００２０】
剛性の連結基体３は、円環状の基部１１と、基部１１の一方の環状面１２から軸方向Ａに一体的に突出していると共にＲ方向において９０°の等角度間隔をもって互いに離間されて配された三角柱形状の四個の突部１３と、回転軸２が嵌着された貫通孔１４とを具備している。突部１３の夫々は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面１７及び１８を有している。
【００２１】
回転軸４は、ステアリングホイールの操作（操舵）により回転されるようにステアリングホイールに連結された回転軸である。
【００２２】
剛性の連結基体５は、円環状の基部２１と、基部２１の一方の環状面２２から軸方向Ａに一体的に突出していると共にＲ方向において９０°の等角度間隔をもって互いに離間されて配された三角柱形状の四個の突部２３と、回転軸４が嵌着された貫通孔２４とを具備している。突部２３の夫々は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面２７及び２８を有している。
【００２３】
ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等から一体に形成されている剛性の回転伝達部材６は、円環状の外周面３１を有した円環状の中央基部３２と、Ｒ方向において互いに等角度間隔をもって離間していると共に径方向に伸びた八個の突部３３と、中央基部３２に対して同心であって径方向外側に配されていると共に円環状の内周面３４及び円環状の外周面３５を有した円環状の外側基部３６とを具備している。
【００２４】
Ｒ方向において互いに４５°の等角度間隔をもって配された突部３３の夫々は、中央基部３２の外周面３１から外側基部３６の内周面３４まで径方向に伸びて当該中央基部３２の外周面３１及び外側基部３６の内周面３４に一体的に設けられており、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面３８及び３９を有しており、突部３３により中央基部３２及び外側基部３６は互いに連結されている。
【００２５】
中央基部３２、各突部３３及び外側基部３６の軸方向Ａの一方の端面である外側端面４１、４２及び４３は面一となっており、中央基部３２、各突部３３及び外側基部３６のＡ方向の他方の端面である内側端面４４、４５及び４６もまた面一となっており、中央基部３２の外周面３１、外側基部３６の内周面３４及び突部３３の側面３８及び３９は、突部１３及び突部２３が挿入される八個の三角柱形状の貫通孔４７を規定している。
【００２６】
ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等から一体に形成されている剛性の回転伝達部材７は、回転伝達部材６と同様に形成されており、円環状の外周面５１を有した円環状の中央基部５２と、Ｒ方向において互いに等角度間隔をもって離間していると共に径方向に伸びた八個の突部５３と、中央基部５２に対して同心であって径方向外側に配されていると共に円環状の内周面５４及び円環状の外周面５５を有した円環状の外側基部５６とを具備している。
【００２７】
Ｒ方向において互いに４５°の等角度間隔をもって配された突部５３の夫々は、中央基部５２の外周面５１から外側基部５６の内周面５４まで径方向に伸びて当該中央基部５２の外周面５１及び外側基部５６の内周面５４に一体的に設けられており、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面５８及び５９を有しており、突部５３により中央基部５２及び外側基部５６は互いに連結されている。
【００２８】
中央基部５２、各突部５３及び外側基部５６のＡ方向の一方の端面である外側端面６１、６２及び６３は面一となっており、中央基部５２、各突部５３及び外側基部５６のＡ方向の他方の端面である内側端面６４、６５及び６６もまた面一となっており、中央基部５２の外周面５１、外側基部５６の内周面５４及び突部５３の側面５８及び５９は、突部１３及び突部２３が挿入される八個の三角柱形状の貫通孔６７を規定している。
【００２９】
回転伝達部材６及び７の間に配されている中間介在部材８は、回転伝達部材６及び７よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であってウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー等のゴム弾性体から一体形成されており、斯かる中間介在部材８は、互いに同心の円環状の内周面７１及び外周面７２を有した円環状の中央基部７３と、中央基部７３の外周面７２に一体的に設けられていると共に当該中央基部７３の外周面７２から径方向外側に伸びた八個の突部７４とを有している。
【００３０】
回転伝達部材６及び７の夫々の突部３３及び５３の合計個数の夫々と同数であってＲ方向において４５°の等角度間隔で互いに離間して配された突部７４の夫々は、軸方向Ａにおいて一対の回転伝達部材６及び７の対応の一対の突部３３及び５３間に配されていると共に突部３３及び５３におけるＲ方向の幅ｄよりも大きな幅Ｄをもっている。回転伝達部材６及び７の夫々の突部３３及び５３の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能である突部７４の夫々は、Ｒ方向において側面７５及び７６を有しており、各突部７４の側面７５は、各突部１３の側面１７及び各突部２３の側面２７にＲ方向において交互に接触しており、各突部７４の側面７６は、各突部２３の側面２８及び各突部１３の側面１８にＲ方向において交互に接触している。
【００３１】
中間介在部材８は、回転伝達部材６及び７の夫々のＡ方向の平坦な内側端面４４、４５及び４６並びに内側端面６４、６５及び６６に対面する面７７及び７８で平坦になっており、面７７は、内側端面４４、４５及び４６に摺動自在に接触しており、面７８は、内側端面６４、６５及び６６に摺動自在に接触している。
【００３２】
結合手段９は、外側基部３６の内側端面４６から回転伝達部材７側に向かって軸方向Ａに伸びて外側基部３６の内側端面４６に一体的に設けられていると共にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもって配された回転伝達部材６側の四個の結合本体部８１と、各結合本体部８１の先端に一体的に形成されたつめ部８２と、外側基部５６の内側端面６６から回転伝達部材６側に向かって軸方向Ａに伸びて外側基部５６の内側端面６６に一体的に設けられていると共にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもって配された回転伝達部材７側の四個の結合本体部８３と、各結合本体部８３の先端に一体的に形成されたつめ部８４と、外側基部３６の外周面３５にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもってかつＲ方向において結合本体部８１間の中間に形成されていると共に対応の結合本体部８３が嵌められて配された複数の浅溝８５と、各浅溝８５に連通していると共に外側端面４３で開口して外側基部３６の外周面３５に形成されている深溝８６と、外側基部５６の外周面５５にＲ方向において互いに９０°の等角度間隔をもってかつＲ方向において結合本体部８３間の中間に形成されていると共に対応の結合本体部８１が嵌められて配された複数の浅溝８７と、各浅溝８７に連通すると共に外側端面６３で開口して外側基部５６の外周面５５に形成された深溝８８とを具備している。
【００３３】
つめ部８２は、深溝８８において外側基部５６にスナップフィット式に係合しており、つめ部８４は、深溝８６において外側基部３６にスナップフィット式係合しており、これにより、回転伝達部材６及び７は、軸方向Ａにおいて中間介在部材８を挟んで互いに分離しないように、結合されている。
【００３４】
以上のように、中間介在部材８と、中間介在部材８を間にしてしかも結合手段９により相互に結合された回転伝達部材６及び７とに対して、連結基体３の突部１３の夫々は、Ｒ方向において、回転伝達部材６及び７の各対の突部３３及び５３間のうちの一方の突部３３及び５３間、すなわち一つおきの突部３３及び５３間及び中間介在部材８の各対の突部７４間のうちの一方の突部７４間、すなわち一つおきの突部７４間に配されており、連結基体５の突部２３は、Ｒ方向において、回転伝達部材６及び７の各対の突部３３及び５３間のうちの他方の突部３３及び５３間、すなわち残る一つおきの突部３３及び５３間及び中間介在部材８の各対の突部７４間のうちの他方の突部７４間、すなわち残る一つおきの突部７４間に配されており、回転軸２及び回転軸４の一定以下のＲ方向の相対回転では、連結基体３の各突部１３は、Ｒ方向のその各側面１７及び１８で、Ｒ方向において対面する中間介在部材８の各突部７４のＲ方向の側面７５及び７６に夫々接触している一方、Ｒ方向において対面する回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３の側面３８及び３９並びに５８及び５９に夫々非接触となっており、連結基体５の突部２３は、Ｒ方向のその各側面２７及び２８で、Ｒ方向において対面する中間介在部材８の各突部７４のＲ方向の側面７５及び７６に夫々接触している一方、Ｒ方向において対面する回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３の側面３８及び３９並びに５８及び５９に夫々非接触となっている。
【００３５】
一対の回転伝達部材６及び７のうちの少なくとも一方、本例では、一対の回転伝達部材６及び７は、中間介在部材８の各突部７４の径方向の自由端面９１の径方向の一定以上の膨出を阻止する膨出阻止手段９２を有しており、膨出阻止手段９２は、一対の回転伝達部材６及び７の外側基部３６及び５６のＡ方向の内側端面４６及び６６の夫々に一体的に設けられていると共に中間介在部材８の各突部７４の径方向外側の先端における自由端面９１の径方向外側への膨出を阻止する外側阻止突部９３及び９４と、一対の回転伝達部材６及び７の中央基部３２及び５２のＡ方向の内側端面４４及び６４の夫々に一体的に設けられていると共に外側阻止突部９３及び９４による自由端面９１の径方向外側への膨出阻止において中間介在部材８の中央基部７３の径方向内側への膨出を阻止して外側阻止突部９３及び９４による自由端面９１の径方向外側への膨出阻止を補助する円環状の膨出阻止補助突部９５及び９６とを有している。
【００３６】
Ａ方向において内側端面４６から外側阻止突部９４に向かって伸びてＡ方向の頂面９７において外側阻止突部９４のＡ方向の頂面９８に接触している外側阻止突部９３は、対応の突部７４の自由端面９１に対して所定の幅の隙間９９をもって自由端面９１に対面する径方向の内面１００を有しており、Ａ方向において内側端面６６から外側阻止突部９３に向かって伸びている外側阻止突部９４は、対応の突部７４の自由端面９１に対して所定の幅の隙間９９をもって自由端面９１に対面する径方向の内面１０１を有している。
【００３７】
Ａ方向において内側端面４４から膨出阻止補助突部９６に向かって伸びていると共にＡ方向の頂面１０５において膨出阻止補助突部９６のＡ方向の頂面１０６に接触している円環状の膨出阻止補助突部９５は、中間介在部材８の中央基部７３の内周面７１に接触している円環状の径方向の外周面１０７を有しており、Ａ方向において内側端面６４から膨出阻止補助突部９５に向かって伸びている円環状の膨出阻止補助突部９６は、中間介在部材８の中央基部７３の内周面７１に接触している円環状の径方向の外周面１０８を有している。
【００３８】
膨出阻止手段９２は、突部７４のＲ方向の圧縮変形による突部７４の径方向の伸張における突部７４の自由端面９１の径方向外側への膨出で当該突部７４の自由端面９１の外側阻止突部９３及び９４の内面１００及び１０１への接触により、それ以上の突部７４の自由端面９１の径方向外側への膨出を阻止するようになっている。
【００３９】
内周面７１で規定される中央円孔１１１を有しない中間介在部材８を用いる場合には、膨出阻止補助突部９５及び９６を省くことができる。
【００４０】
中間介在部材８の中央円孔１１１並びに回転伝達部材６及び７の中央円孔１１２及び１１３に回転軸２又は回転軸４から一体的に延伸された支持軸を挿通して斯かる支持軸でもって中間介在部材８並びに回転伝達部材６及び７のより確実な中心位置決めを必要により行ってもよいが、この中心位置決めを行わない場合には、中央円孔１１１、１１２及び１１３を有しない中間介在部材８並びに回転伝達部材６及び７を用いてもよい。
【００４１】
回転軸２のＲ方向の回転を回転軸４に伝達するように回転軸２及び回転軸４の間に配されて二つの回転軸である回転軸２及び回転軸４を相互に連結する軸連結機構１を具備した以上の電動式パワーステアリング装置では、ステアリングホイールが運転者により手動操作されると、回転軸４がＲ方向に回転されて、回転軸４のＲ方向の回転は、図示しない歯車等の伝達機構を介してドラッグ・リンク等に往復動として伝達されて操向輪（車輪）に対する操舵力を与える。運転者によるステアリングホイールの手動操作において、ステアリングホイールに加えられるトルクを検出するトルク検出器からの検出信号により制御される電動モータが作動されると、回転軸２がＲ方向に回転されて、突部１３による突部７４のＲ方向の変形後における側面７５への側面１７の接触又は側面７６への側面１８の接触に基づく突部１３による突部７４のＲ方向への押圧を介して連結基体３のＲ方向の回転が連結基体５の突部２３に伝達されて、これにより回転軸４のＲ方向の回転力に対して回転軸２のＲ方向の回転力を付加して運転者によるステアリングホイールの手動操作を補助するようになっている。
【００４２】
軸連結機構１では、ステアリングホイールが運転者により手動操作されないで回転軸４がＲ方向に回転されない状態又はステアリングホイールが運転者により手動操作されて回転軸４がＲ方向に回転される状態のいずれの状態においても、回転軸４に対する回転軸２のＲ方向の相対回転が幅Ｄと幅ｄとの差の半分程度以内の微小なものである場合には、突部７４が容易に圧縮変形する結果、斯かる回転軸２の微小なＲ方向の相対回転は回転軸４には殆ど伝達されず、而して、軸連結機構１及び回転軸４を介する電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減でき操舵感覚を不快にさせないようにできる上に、突部７４の一定以上の圧縮変形後、側面３８及び５９への側面１７の接触又は側面３９及び５８への側面１８の接触及び側面３８及び５９への側面２７の接触又は側面３９及び５８への側面２８の接触が生じて突部７４のそれ以上の圧縮変形を抑止できる結果、突部７４の夫々のクリープによるへたりを防止でき、突部１３及び２３と突部７４とのＲ方向における側面１７及び１８並びに２７及び２８と側面７５及び７６との互いの接触を長期に亘って維持でき、回転軸４と回転軸２との間にＲ方向についてのガタが生じ難いことになる。そして、回転伝達部材６は、ステアリングホイールの運転者による手動操作で回転軸４がＲ方向に回転されると共に電動モータの作動で回転軸２がＲ方向に回転されて回転軸４に対して回転軸２が一定以上、すなわち幅Ｄと幅ｄとの差の半分程度以上にＲ方向に相対回転されようとする場合には、側面３８及び側面５９への側面１７の接触又は側面３９及び側面５８への側面１８の接触に基づく突部１３による突部２３のＲ方向への押圧でもって斯かる一定以上のＲ方向の相対回転に応答して回転軸２のＲ方向の回転を回転軸４に伝達して回転軸４の回転を補助するようになる。
【００４３】
以上のように軸連結機構１によれば、回転伝達部材６及び７間に配されている中間介在部材８がＡ方向において回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３間の夫々に配されていると共に突部３３及び５３の夫々のＲ方向の幅ｄよりも大きな幅Ｄをもった突部７４を有しており、中間介在部材８の各突部７４が回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３の夫々の剛性よりも小さな剛性を有している結果、回転軸２のＲ方向の回転の回転軸４への伝達が中間介在部材８の突部７４の弾性変形を介して行われるために、回転軸２のＲ方向の微小な回転の回転軸４への伝達を中間介在部材８の突部７４の弾性変形で低減又は阻止できると共に回転軸２の回転軸４に対する大きなＲ方向の相対回転の回転軸４への伝達を中間介在部材８の突部７４よりも大きな剛性を有している回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３を介してそのまま行い得、しかも、回転軸４に対する回転軸２のＲ方向の一定以上の相対回転では大きい剛性をもった回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３で中間介在部材８の突部７４の大きな弾性変形を阻止できるために、中間介在部材８に対して柔軟性のある剛性の小さい樹脂材料を用いてもクリープによる中間介在部材８の永久的な変形を低減でき、その上、一対の回転伝達部材６及び７が結合手段９を介して相互に連結されているために、組み付け性を向上できると共に中間介在部材８の弾性変形による一対の回転伝達部材６及び７のＡ方向の相互の離反をなくし得て一対の回転伝達部材６及び７のＡ方向の広がりを一定に抑えることができ、而して、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減できる上に回転軸２及び回転軸４間のＲ方向についてのガタをなくし得て、操舵感覚を不快にさせないと共に耐久性に優れ特性の安定したものとし得る。
【００４４】
加えて、軸連結機構１によれば、回転伝達部材６及び７が、中間介在部材８の突部７４の径方向の自由端面９１の径方向の膨出を阻止する膨出阻止手段９２を有しているために、これによっても、クリープによる中間介在部材８の永久的な変形を低減できて、而して、長期の使用によっても回転軸２と回転軸４との間にＲ方向についてのガタが生じ難く、しかも、電動モータの反転時の衝撃、ブラシ振動のステアリングホイールへの伝達を低減できて、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構を提供することができる。
【００４５】
上記の例の軸連結機構１では、外側阻止突部９３及び９４と膨出阻止補助突部９５及び９６とをもって膨出阻止手段９２を構成したが、外側阻止突部９３及び９４を省略して、膨出阻止補助突部９５及び９６を内側阻止突部として膨出阻止手段９２を構成してもよく、この場合には、中間介在部材８を、図１８に示すように、円環状の内周面１２１及び外周面１２２を有した外側基部１２３と、外側基部１２２の内周面１２１にＲ方向において４５°の等角度間隔で互いに離間して配されて一体的に設けられていると共に外側基部１２３の内周面１２１から径方向内側に伸びた八個の突部７４と、結合手段９の結合本体部８１及び８３が嵌められると共に外周面１２２に形成された溝１２４とを具備して構成してもよく、内側基部３２及び５２の内側端面４４及び６４に一体的に設けられている内側阻止突部としての膨出阻止補助突部９５及び９６は、中間介在部材８の突部７４の径方向内側の先端における自由端面１２５の径方向内側の膨出を阻止するようになっている。
【００４６】
図１８に示す中間介在部材８を用いる場合には、外側基部３６の内側端面４６及び外側基部５６の内側端面６６でもって外側基部１２３を挟んで中間介在部材８をＡ方向において回転伝達部材６及び７間に配して軸連結機構１を構成するとよい。
【００４７】
また、上記の例の軸連結機構１は、一個の中間介在部材８からなっているが、これに代えて、二個以上の中間介在部材８からなっていてもよく、回転伝達部材６及び７の夫々もまた二個以上からなっていてもよい。また、連結基体３及び５の突部１３及び２３、回転伝達部材６及び７の突部３３及び５３、中間介在部材８の突部７４、結合手段９の結合本体部８１等は、上記の個数に限らないのである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 軸連結機構
２ 回転軸
３ 連結基体
４ 回転軸
５ 連結基体
６、７ 回転伝達部材
８ 中間介在部材
９ 結合手段
９２ 膨出阻止手段
９３、９４ 外側阻止突部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するように二つの回転軸の間に配されて二つの回転軸を連結する軸連結機構であって、軸方向において重ね合わされた一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に介在されている中間介在部材とを具備しており、一対の回転伝達部材の夫々は、軸心周りの方向において互いに離間していると共に径方向に伸びた少なくとも一対の突部を有しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材の一対の突部間に配されていると共に各対の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅をもった一対の突部を有しており、中間介在部材の一対の突部の夫々は、各対の回転伝達部材の一対の突部の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方は、中間介在部材の一対の突部の径方向の自由端面の径方向の一定以上の膨出を阻止する膨出阻止手段を有している軸連結機構。
【請求項２】
一対の回転伝達部材の夫々は、円環状の外周面を有した中央基部と、この中央基部に対して同心であって径方向外側に配された円環状の外側基部とを具備しており、一対の回転伝達部材の夫々の一対の突部は、対応の回転伝達部材の中央基部の外周面から円環状の外側基部の内周面まで径方向に伸びて当該中央基部及び外側基部に一体的に設けられている請求項１に記載の軸連結機構。
【請求項３】
中間介在部材は、円環状の外周面を有した中央基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の中央基部の外周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の中央基部の外周面から径方向外側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の外側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向外側の先端における自由端面の径方向外側への膨出を阻止する外側阻止突部を有している請求項２に記載の軸連結機構。
【請求項４】
中間介在部材は、円環状の内周面を有した外側基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の外側基部の内周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の外側基部の内周面から径方向内側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の内側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向内側の先端における自由端面の径方向内側への膨出を阻止する内側阻止突部を有している請求項２又は３に記載の軸連結機構。
【請求項５】
一方の回転軸に連結される一方の連結基体と、他方の回転軸に連結される他方の連結基体とを更に具備しており、一方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、他方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、一方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの一方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの一方の突部間に配されており、他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの他方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの他方の突部間に配されている請求項１から４のいずれか一項に記載の軸連結機構。
【請求項６】
一方及び他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向のその各側面で、両回転軸の一定以下の相対回転では軸心周りの方向において対面する中間介在部材の突部の軸心周りの方向の側面に接触している一方、軸心周りの方向において対面する一対の回転伝達部材の突部の軸心周りの方向の側面に、両回転軸の一定以下の相対回転では非接触となり、両回転軸の一定以上の相対回転では接触するようになっている請求項５に記載の軸連結機構。
【請求項７】
電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構であって、一方の回転軸は、電動モータの出力回転軸に連結されるようになっており、他方の回転軸は、自動車のステアリング軸に連結されるようになっている請求項１から６のいずれか一項に記載の軸連結機構。
【請求項１】
一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するように二つの回転軸の間に配されて二つの回転軸を連結する軸連結機構であって、軸方向において重ね合わされた一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に介在されている中間介在部材とを具備しており、一対の回転伝達部材の夫々は、軸心周りの方向において互いに離間していると共に径方向に伸びた少なくとも一対の突部を有しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材の一対の突部間に配されていると共に各対の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅をもった一対の突部を有しており、中間介在部材の一対の突部の夫々は、各対の回転伝達部材の一対の突部の剛性よりも小さな剛性を有すると共に弾性変形可能であり、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方は、中間介在部材の一対の突部の径方向の自由端面の径方向の一定以上の膨出を阻止する膨出阻止手段を有している軸連結機構。
【請求項２】
一対の回転伝達部材の夫々は、円環状の外周面を有した中央基部と、この中央基部に対して同心であって径方向外側に配された円環状の外側基部とを具備しており、一対の回転伝達部材の夫々の一対の突部は、対応の回転伝達部材の中央基部の外周面から円環状の外側基部の内周面まで径方向に伸びて当該中央基部及び外側基部に一体的に設けられている請求項１に記載の軸連結機構。
【請求項３】
中間介在部材は、円環状の外周面を有した中央基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の中央基部の外周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の中央基部の外周面から径方向外側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の外側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向外側の先端における自由端面の径方向外側への膨出を阻止する外側阻止突部を有している請求項２に記載の軸連結機構。
【請求項４】
中間介在部材は、円環状の内周面を有した外側基部を具備しており、中間介在部材の一対の突部は、中間介在部材の外側基部の内周面に一体的に設けられていると共に当該中間介在部材の外側基部の内周面から径方向内側に伸びており、膨出阻止手段は、一対の回転伝達部材のうちの少なくとも一方の内側基部の軸方向の端面に一体的に設けられていると共に中間介在部材の一対の突部の径方向内側の先端における自由端面の径方向内側への膨出を阻止する内側阻止突部を有している請求項２又は３に記載の軸連結機構。
【請求項５】
一方の回転軸に連結される一方の連結基体と、他方の回転軸に連結される他方の連結基体とを更に具備しており、一方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、他方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、一方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの一方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの一方の突部間に配されており、他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの他方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの他方の突部間に配されている請求項１から４のいずれか一項に記載の軸連結機構。
【請求項６】
一方及び他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向のその各側面で、両回転軸の一定以下の相対回転では軸心周りの方向において対面する中間介在部材の突部の軸心周りの方向の側面に接触している一方、軸心周りの方向において対面する一対の回転伝達部材の突部の軸心周りの方向の側面に、両回転軸の一定以下の相対回転では非接触となり、両回転軸の一定以上の相対回転では接触するようになっている請求項５に記載の軸連結機構。
【請求項７】
電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構であって、一方の回転軸は、電動モータの出力回転軸に連結されるようになっており、他方の回転軸は、自動車のステアリング軸に連結されるようになっている請求項１から６のいずれか一項に記載の軸連結機構。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２２９８０９（Ｐ２０１２−２２９８０９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４２５３８（Ｐ２０１２−１４２５３８）
【出願日】平成２４年６月２５日（２０１２．６．２５）
【分割の表示】特願２００７−８０３２９（Ｐ２００７−８０３２９）の分割
【原出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２５日（２０１２．６．２５）
【分割の表示】特願２００７−８０３２９（Ｐ２００７−８０３２９）の分割
【原出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【Ｆターム（参考）】
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