JP2006189093A - 回転軸の連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】凸形状の回転軸を凹形状の回転軸に挿入して同軸上で連結する回転軸の連結構造において、より簡単な構造にて、連結部が抜けることを確実に防止することができる回転軸の連結構造を提供する。
【解決手段】凸側連結部１０ａの一部の形状は円柱状もしくは多角柱状に形成されているとともに、当該円柱状もしくは多角柱状の部分の外周方向には凸側ロック溝Ｍ１が形成されている。また凹側連結部３０ａの一部の形状は、前記凸側連結部の円柱状もしくは多角柱状の部分と嵌合するように円柱空間状もしくは多角柱空間状に形成されているとともに、凸側ロック溝Ｍ１と対向する位置の内周方向に、凹側ロック溝Ｍ２が形成されている。そして凸側連結部１０ａと凹側連結部３０ａとを嵌合させた際の凸側ロック溝Ｍ１と凹側ロック溝Ｍ２とで形成されるロック空間に連結媒体（ＣリングＲ２等）を介在させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回転軸を同軸上で連結する、回転軸の連結構造に関する。

近年、車両の操縦安定性や快適性を向上させるために、車両の走行状態に応じて、運転者からの操舵量（ステアリング旋回角度）を自動的に増減して操舵輪の操舵角を変更する、ギア比可変ステアリングシステムが開発された。
例えば車庫入れ等の低速走行時では、運転者からの操舵量を増加させることで、小さな操舵量であっても操舵角を大きくすることが可能であり、運転者は車庫入れ等を快適に行うことができる。
また例えば専用道路等での高速走行時では、運転者から必要以上の操舵量を検出した場合は操舵量を低減させることで、必要以上に大きな操舵量であっても操舵角を小さくすることが可能であり、運転者はレーンチェンジ等を安全に行うことができる。

図１に、ギア比可変ステアリングシステム１の全体構成の概略を示す。なお図１に示す例は、油圧式パワーステアリングシステムも搭載している例を示している。
運転者によるステアリングホイールＳＷ（以下、「ステアリングＳＷ」と記載する）の操舵量は、ギア比可変装置４及び油圧制御部６を介して車輪操舵部２に伝達される。油圧制御部６では、入力された操舵量に応じて、油圧ポンプ３から供給される作動油を車輪操舵部２に供給する。車輪操舵部２では、供給された作動油に応じてロッド５を車両に対して左右に動作させて操舵輪を左右に向ける（もちろん左右の動作方向は、運転者からの操舵方向に従う）。
制御ユニットＥには車両の走行状態（走行速度等）、運転者からのステアリングＳＷの操舵量等に関する信号が入力され、制御ユニットＥからはギア比可変装置４に収容されている電動モータに駆動信号が出力される。これにより、運転者からのステアリングＳＷの操舵量は、車両の走行状態等に応じてギア比可変装置４にて増減され、増減されて補正された操舵量が油圧制御部６に伝達される。

ギア比可変装置４には、運転者からのステアリングＳＷの操舵量（ステアリング旋回角度）が、回転軸（入力シャフト１０）を介して入力されるため、回転軸を連結する連結構造を備えている。
ここで、回転軸を連結する構造の例としては、例えば特許文献１に記載の従来技術では、一方の回転軸の端部に設けた六角形の凹部に、他方の回転軸の端部に設けた六角形の凸部を挿入し、六角形の凸部を一面おきの三面の干渉面で、六角形の凹部の内面に干渉させ、干渉面でない三面には弾性体を設け、ガタつきによる異音、破損、磨耗の発生を抑えることが可能な、回転軸の連結構造を提案している。
なお、特許文献１に記載の従来技術では回転方向は一方のみに想定されており、逆回転が入力されると、凸形状の回転軸の位置が、クリアランスが形成される位置にずれるため、ガタつきが発生し、左右に回転させる車両のステアリングには適していない。
特開２００４−３６８２９号公報

特許文献１に記載の従来技術は、一方の回転軸（ポンプ側シャフト）と他方の回転軸（モータ側シャフト）とが軸方向に相対的に移動することを考慮する必要がない連結部であると思われ、連結部が抜けることを防止する手段は特に施されていない。このため、上記に説明した車両のギア比可変装置４における回転軸の連結部に、特許文献１に記載の連結構造を用いた場合、車両を工場等で組み立てる際等にて、凸形状の回転軸から凹形状の回転軸が抜け落ちる可能性があり、作業効率が低下する可能性がある。
また、連結した回転軸の抜け落ちを防止するためには、スクリュ等で締め付けて固定する方法も考えられるが、構造が比較的複雑になるので好ましくない。凸部を凹部に挿入するだけで連結が完了するとともに、抜け落ちも防止できる構造が好ましい。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、凸形状の回転軸を凹形状の回転軸に挿入して同軸上で連結する回転軸の連結構造において、より簡単な構造にて、連結部が抜けることを確実に防止することができる回転軸の連結構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの回転軸の連結構造である。
請求項１に記載の回転軸の連結構造は、凸側回転軸の先端を凸形状に形成した凸側連結部を、凹側回転軸の先端を凹形状に形成した凹側連結部に挿入して同軸上で連結する、回転軸の連結構造である。
凸側連結部の一部の形状は円柱状もしくは多角柱状に形成されているとともに、当該円柱状もしくは多角柱状の部分の外周方向には凸側ロック溝が形成されている。
また凹側連結部の一部の形状は、前記凸側連結部の円柱状もしくは多角柱状の部分と嵌合するように円柱空間状もしくは多角柱空間状に形成されているとともに、凸側ロック溝と対向する位置の内周方向に、凹側ロック溝が形成されている。
そして凸側連結部と凹側連結部とを嵌合させた際の凸側ロック溝と凹側ロック溝とで形成されるロック空間に連結媒体を介在させる。

また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの回転軸の連結構造である。
請求項２に記載の回転軸の連結構造は、請求項１に記載の回転軸の連結構造であって、連結媒体の形状は、周方向の一部を欠いたリング状のＣリングであり、当該Ｃリングの外径は円柱空間状もしくは多角柱空間状に形成された凹側連結部における凹側ロック溝の内径よりも大きく形成されており、凸側ロック溝の深さはＣリングの線径以上に形成されており、凹側ロック溝の深さはＣリングの線径よりも小さく形成されている。

また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの回転軸の連結構造である。
請求項３に記載の回転軸の連結構造は、請求項２に記載の回転軸の連結構造であって、凸側ロック溝における凸側連結部先端側の側面を、テーパ状に傾斜させる。

また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの回転軸の連結構造である。
請求項４に記載の回転軸の連結構造は、請求項１に記載の回転軸の連結構造であって、連結媒体の形状は、周方向の一部を欠いたリング状のＣリングであり、当該Ｃリングの内径は円柱状もしくは多角柱状に形成された凸側連結部における凸側ロック溝の外径よりも小さく形成されており、凹側ロック溝の深さはＣリングの線径以上に形成されており、凸側ロック溝の深さはＣリングの線径よりも小さく形成されている。

また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの回転軸の連結構造である。
請求項５に記載の回転軸の連結構造は、請求項４に記載の回転軸の連結構造であって、凹側ロック溝における凹側連結部先端側の側面を、テーパ状に傾斜させる。

請求項１に記載の回転軸の連結構造によれば、凸側ロック溝と凹側ロック溝との双方にまたがって収容されるように連結媒体を介在させることで、凸側回転軸と凹側回転軸が抜けることを防止することができる。また構造的にも、連結媒体とロック溝で実現可能であるため、より簡単な構造であり、凸側回転軸の凸形状の連結部を、凹側回転軸の凹形状の連結部に挿入するだけで連結が完了するとともに、抜け落ちも防止することができる。

また、請求項２に記載の回転軸の連結構造によれば、例えば図３に示すように、回転軸を連結する場合、まず円柱空間状もしくは多角柱空間状に形成された凹側連結部における凹側ロック溝の内径よりも大きな外径のＣリングを治具等で押し縮めて、Ｃリングの線径以上の深さを有する凸側ロック溝に収容させて、凸側連結部を凹側連結部に挿入する作業を開始する。なお、治具はＣリングが凹側連結部に挿入された時点で抜き取ればよい。
そして挿入が進み、凸側ロック溝が凹側ロック溝の位置に到達すると、押し縮められていたＣリングが復元するが、凹側ロック溝の深さがＣリングの線径よりも小さいので、凹側ロック溝にはＣリングの外周側が収容されるが、凹側ロック溝に収容されなかったＣリングの内周側は凸側ロック溝に残る。
これにより、凸側ロック溝と凹側ロック溝との双方にまたがって収容されるようにＣリングを介在させることが可能になり、凸側回転軸と凹側回転軸が抜けることを防止することができる（図３（Ｃ）「挿入完了状態」参照）。

また、請求項３に記載の回転軸の連結構造によれば、連結された凸側回転軸と凹側回転軸とを抜き取る方向に引っ張ると、テーパ状に傾斜させて形成した凸側ロック溝の側面が、凸側ロック溝と凹側ロック溝とで形成されるロック空間に介在させたＣリングを、Ｃリングの線径よりも小さな深さの凹側ロック溝の方向に押し付けるので、Ｃリングが凸側ロック溝内に収容されることがなく、確実に抜け落ちを防止することができる（図３（Ｄ）参照）。

また、請求項４に記載の回転軸の連結構造は、Ｃリング等をリング空間内で径が広がる方向に復元させる第２発明に対して、Ｃリング等をリング空間内で径が縮まる方向に復元させる。
例えば図５に示すように、回転軸を連結する場合、まず円柱状もしくは多角柱状に形成された凸側連結部における凸側ロック溝の外径よりも小さな内径のＣリングを治具等で押し広げて、Ｃリングの線径以上の深さを有する凹側ロック溝に収容させて、凸側連結部を凹側連結部に挿入する作業を開始する。なお、治具はＣリングが凸側連結部と接触した時点（例えば図５（Ｂ）の時点）で抜き取ればよい。
そして挿入が進み、凸側ロック溝が凹側ロック溝の位置に到達すると、押し広げられていたＣリングが復元するが、凸側ロック溝の深さがＣリングの線径よりも小さいので、凸側ロック溝にはＣリングの内周側が収容されるが、凸側ロック溝に収容されなかったＣリングの外周側は凹側ロック溝に残る。
これにより、凸側ロック溝と凹側ロック溝との双方にまたがって収容されるようにＣリングを介在させることが可能になり、凸側回転軸と凹側回転軸が抜けることを防止することができる（図５（Ｃ）「挿入完了状態」参照）。

また、請求項５に記載の回転軸の連結構造によれば、連結された凸側回転軸と凹側回転軸とを抜き取る方向に引っ張ると、テーパ状に傾斜させて形成した凹側ロック溝の側面が、凸側ロック溝と凹側ロック溝とで形成されるロック空間に介在させたＣリングを、Ｃリングの線径よりも小さな深さの凸側ロック溝の方向に押し付けるので、Ｃリングが凹側ロック溝内に収容されることがなく、確実に抜け落ちを防止することができる（図５（Ｄ）参照）。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の回転軸の連結構造を用いたギア比可変装置４を搭載した、ギア比可変ステアリングシステム１の一実施の形態の概略構成図である。
図１に示すように、ギア比可変装置４には、運転者からのステアリングＳＷの操舵量（ステアリング旋回角度）が入力シャフト１０（回転軸）を介して入力され、補正した操舵量が出力シャフト３６から出力されるが、図１に示すギア比可変ステアリングシステム１の全体構成については既に説明しているので省略する。

●［ギア比可変装置の構成と形状（図２）］
次に、図２を用いてギア比可変装置４の概略構成及び概略形状の例を説明する。
ギア比可変装置４は、駆動部３０と螺旋配線部２０とで構成されている。なお、図２では配線の端子等は省略している。
駆動部３０は、入出力直結機構／モータ部３２と、減速機構部３４と、出力シャフト３６とで構成されている。また、入出力直結機構／モータ部３２における入力シャフト１０側には、入力シャフト１０を連結するための凹形状を有する凹側連結部３０ａを備えている。
凹側連結部３０ａは螺旋配線部２０の孔に挿入される。そして、凸形状の凸側連結部１０ａは、先端にバネ部材Ｓ１が取り付けられて、凹側連結部３０ａ内に挿入されることで、回転軸（入力シャフト１０）と回転軸（入出力直結機構／モータ部３２）との連結が完了する。
以降では、凸側連結部１０ａと凹側連結部３０ａとを同軸上で連結する回転軸の連結構造における、第１の実施の形態と第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態では、挿入する前に、凸側連結部１０ａには、緩衝リングＲ１が装着されるとともに、抜け落ち防止用のＣリングＲ２（連結媒体に相当する）が装着される。また第２の実施の形態では、挿入する前に、凸側連結部１０ａには緩衝リングＲ１が装着され、ＣリングＲ２は凹側連結部３０ａの内壁に装着される。

凸側連結部１０ａの先端側の形状は六角柱状に形成されている（図２中の六角柱状凸側連結部１０ｃの部分であり、図２中の「Ａ視」にＡ方向から見た形状の概略を示す）。また凸側連結部１０ａの残りの形状（一部の形状）は円柱状に形成されており（図２中の円柱状凸側連結部１０ｂの部分）、当該円柱状の部分の外周方向にはＣリングＲ２を位置決め可能な凸側ロック溝Ｍ１が形成されている。
凹側連結部３０ａの奥側の形状は、六角柱状に形成された六角柱状凸側連結部１０ｃと嵌合するように六角柱状の空間部分が形成されている（図２中の六角柱空間状凹側連結部３０ｃ）。また、凹側連結部３０ａの入口側の形状（一部の形状）は、円柱状凸側連結部１０ｂと嵌合するように円柱状の空間部分が形成されており（図２中の円柱空間状凹側連結部３０ｂ）、凸側連結部１０ａと凹側連結部３０ａとが嵌合した際の凸側ロック溝Ｍ１と対向する位置の内周方向に、ＣリングＲ２を位置決め可能な凹側ロック溝Ｍ２が形成されている（図３（Ｃ）「挿入完了状態」参照）。

なお、凸側連結部１０ａの先端側の形状は、六角柱状に限定されず、例えば六角柱以外の多角柱であってもよいが、本実施の形態では例として六角柱状の形状で説明する。
またバネ部材Ｓ１は図２中の「Ａ視」において、略六角形の凸側連結部１０ｃにおける対向する面の距離が最も近い面Ｍ６１と面Ｍ６４とを挟み込むように装着される。また図２中の「Ａ視」において、軸ＺＺは、シャフト１０の回転軸を示している。
そして、ＣリングＲ２を装着した凸側連結部１０ａを凹側連結部３０ａに挿入すると、ＣリングＲ２は、凸側ロック溝Ｍ１と凹側ロック溝Ｍ２との双方にまたがって収容される。このＣリングＲ２により、連結された凸側連結部１０ａが凹側連結部３０ａから抜けることを防止する。

入出力直結機構／モータ部３２は入力シャフト１０と一体となって回転し、入出力直結機構を作動させた場合は、出力シャフト３６が入力シャフト１０と一体となって回転する。ギア比可変装置４は、万一故障に至った場合には、入出力直結機構を作動させて入力シャフト１０と出力シャフト３６とを直結状態として、運転者の操舵量をそのまま車輪操舵部２に伝達する（操舵量の増減補正を行わず、従来のステアリング操作と同じ動作をさせる）。
また、減速機構部３４は、入出力直結機構／モータ部３２内のモータの回転を減速させて出力シャフト３６の回転に重畳させる。例えば減速機構部３４は、モータの回転角度の１／５０を出力シャフト３６に重畳し、運転者が右回転方向に３０°操舵し、制御ユニットＥからギア比可変装置４にモータを５００°右回転させる駆動信号が入力された場合、出力シャフトは３０°＋５００°／５０＝４０°、右回転の方向に回転する（この場合、操舵量を増加させる）。なお、制御ユニットＥからギア比可変装置４にモータを５００°左回転させる駆動信号が入力された場合、出力シャフトは３０°−５００°／５０＝２０°、右回転の方向に回転する（この場合、操舵量を減少させる）。
螺旋配線部２０は、入出力直結機構／モータ部３２内のモータを回転させることによる、モータと入力シャフト１０との相対的な回転角度の差を吸収しながらモータ及び入出力直結機構に電力を供給可能な、螺旋状に巻かれた配線が収容されている。

●［第１の実施の形態における、連結の手順、及び連結状態の構造（図３、図４）］
次に図３を用いて、第１の実施の形態における、入力シャフト１０の凸側連結部１０ａを、入出力直結機構／モータ部３２の凹側連結部３０ａに挿入して連結する手順の例を説明する。本発明の回転軸の連結構造では、ＣリングＲ２、凸側ロック溝Ｍ１、凹側ロック溝Ｍ２を用いて、より簡単な構造にて連結部が抜けることを確実に防止している。

［挿入の開始（図３（Ａ））］
凸側連結部１０ａを凹側連結部３０ａに挿入する場合、まず図３（Ａ）に示すように、凸側連結部１０ａにおける凸側ロック溝Ｍ１にＣリングＲ２を装着し、凸側連結部１０ａの後端に緩衝リングＲ１を装着する。
ここで、緩衝リングＲ１のリング内径φＲ１（図２参照）は、円柱状凸側連結部１０ｂの外径φ凸ｂ（図４参照）よりも少し小さく形成してあるため、緩衝リングＲ１は凸側連結部１０ａの後端に、ガタなく収まっている。
しかし、ＣリングＲ２のリング外径φＲ２（図２参照）は、円柱空間状凹側連結部３０ｂの内径φ凹ｂ（図４参照）よりも大きく形成（すなわち、円柱状凸側連結部１０ｂの外径φ凸ｂよりも大きく形成）されているため、ＣリングＲ２を凸側ロック溝Ｍ１にはめ込んだのみでは、円柱状凸側連結部１０ｂの外周からＣリングＲ２の外周が突出し、凹側連結部３０ａに挿入できない。
そこで治具Ｊ１を用いて、ＣリングＲ２を径方向に押し縮めて凸側ロック溝Ｍ１内に収容する。ここで凸側ロック溝深さＤ１は、ＣリングＲ２の線径φＲ２ａよりも大きく形成してあるため、ＣリングＲ２は凸側ロック溝Ｍ１内に収容される。

［治具Ｊ１の取り出し（図３（Ｂ））］
図３（Ａ）に示す状態から挿入を進めていき、凸側ロック溝Ｍ１に収容されたＣリングＲ２が凹側連結部３０ａ内に入った状態が図３（Ｂ）に示す状態である。
この時点では、ＣリングＲ２が円柱空間状凹側連結部３０ｂの内壁で押し縮められるため、治具Ｊ１の必要がなくなる。この時点で治具Ｊ１を取り出す。

［挿入の完了状態（図３（Ｃ））］
図３（Ｂ）に示す状態から更に挿入を進めていき、凸側ロック溝Ｍ１が凹側ロック溝Ｍ２と対向する位置まで達した「挿入完了状態」を図３（Ｃ）に示す。
ＣリングＲ２の外径φＲ２は、円柱空間状凹側連結部３０ｂの内径φ凹ｂ（図４参照）よりも大きく形成してあるため、押し縮められていたＣリングＲ２が復元し、ＣリングＲ２は凹側ロック溝Ｍ２側に移動する。しかし凹側ロック溝深さＤ２は、ＣリングＲ２の線径φＲ２ａよりも小さく形成されているため、ＣリングＲ２は凹側ロック溝Ｍ２内に全体が収容されることはなく、ＣリングＲ２の外周側が凹側ロック溝Ｍ２内に収容される。またＣリングＲ２の残りの内周側は凸側ロック溝Ｍ１内に残る。
これにより、凸側ロック溝Ｍ１と凹側ロック溝Ｍ２との双方にまたがって収容されるようにＣリングＲ２を介在させることができる（凸側ロック溝Ｍ１と凹側ロック溝Ｍ２とで形成されたロック空間にＣリングを介在させることができる）。

［挿入完了状態からの引っ張り（図３（Ｄ））］
図３（Ｃ）に示す「挿入完了状態」から、凸側連結部１０ａを凹側連結部３０ａから抜くことを試みている状態が、図３（Ｄ）に示す状態である。
凸側ロック溝Ｍ１において、凸側連結部１０ａ先端側の側面Ｔ１はテーパ状に傾斜して形成されている（凸側ロック溝Ｍ１は、底よりも入口のほうが広くなるように凸側連結部１０ａ先端側の側面Ｔ１を傾斜させている）。これにより、凸側連結部１０ａの抜き取りを進めていくと、側面Ｔ１は、ＣリングＲ２に接触するとともに、側面Ｔ１の法線方向である凹側ロック溝Ｍ２の方向にＣリングＲ２を押し付ける。ＣリングＲ２は凹側ロック溝Ｍ２内に全部が収容されることはないため（凹側ロック溝深さＤ２＜ＣリングＲ２の線径φＲ２ａ）、このＣリングＲ２が凹側ロック溝Ｍ２からはみ出している内周部分は必ず側面Ｔ１に接触する。このため、ＣリングＲ２によって凸側連結部１０ａは抜けないようにロックされる。
なお、本実施の形態の説明では、側面Ｔ１をテーパ状に傾斜させて形成したが、凸側連結部１０ａを抜き取る方向に力を加えている場合に、ＣリングＲ２を凸側ロック溝Ｍ１の方向に移動させる力のモーメントが働かなければ、特にテーパ状に形成しなくてもよい。

次に、図４に示す「挿入完了状態」における連結部分の詳細断面図を用いて、挿入完了状態（連結状態）における各構成部品の配置状態と寸法等を説明する。
六角柱状凸側連結部１０ｃの面Ｍ６１と面Ｍ６４はバネ部材Ｓ１を介して六角柱空間状凹側連結部３０ｃに内接しており、ガタつきが低減されている。また六角柱状凸側連結部１０ｃの残りの４面は六角柱空間状凹側連結部３０ｃに内接している。また円柱状凸側連結部１０ｂは、円柱空間状凹側連結部３０ｂに内接している。

そして円柱状凸側連結部１０ｂの外周部に形成された凸側ロック溝Ｍ１と、円柱空間状凹側連結部３０ｂの内周部に形成された凹側ロック溝Ｍ２とで形成されるロック空間にＣリングＲ２（連結媒体に相当）が収められている。
そして円柱状凸側連結部１０ｂにおける、シャフト１０の先端から最も遠い位置にはフランジＦ１が設けられており、当該フランジＦ１と円柱空間状凹側連結部３０ｂの入口部とで緩衝リングＲ１を挟み込んでいる。

ここで、図４を用いて各所の寸法の例を示す。
ＣリングＲ２の線径φＲ２ａは１．０［ｍｍ］であり、ＣリングＲ２の外径φＲ２は１７．５［ｍｍ］であり、ＣリングＲ２は４５°に相当する外周部分がカットされてＣ形状に形成されており、材質はバネ材である。また凸側ロック溝Ｍ１の底面の幅および凹側ロック溝Ｍ２の底面の幅Ｗ２は１．１［ｍｍ］であり、ＣリングＲ２の線径以上に設定されている。
また凸側ロック溝Ｍ１の底面部分の径φ凸Ｍは１４．２［ｍｍ］であり、円柱状凸側連結部１０ｂの外径φ凸ｂは１６．２［ｍｍ］である。従って凸側ロック溝深さＤ１は１．０［ｍｍ］であり、ＣリングＲ２の線径以上に設定されている。
また円柱空間状凹側連結部３０ｂの内径φ凹ｂは１６．３５［ｍｍ］であり、凹側ロック溝Ｍ２の底面部分の径φ凹Ｍは１７．２［ｍｍ］である。従って凹側ロック溝深さＤ２は０．４２５［ｍｍ］であり、ＣリングＲ２の線径よりも小さく設定されている。
また凸側ロック溝Ｍ１の側面Ｔ１の傾斜角度θは４５°に設定されている。
またフランジＦ１から凸側ロック溝Ｍ１までの距離Ｗ１ａは４．８［ｍｍ］であり、円柱空間状凹側連結部３０ｂの入口から凹側ロック溝Ｍ２までの距離Ｗ２ａは２．９［ｍｍ］である。
発明者は以上の寸法にて、本実施の形態にて説明した回転軸の連結構造を実現し、連結部が抜けることを確実に防止できていることを確認した。

●［第２の実施の形態における、連結の手順（図５）］
次に図５を用いて、第２の実施の形態における、入力シャフト１０の凸側連結部１０ａを、入出力直結機構／モータ部３２の凹側連結部３０ａに挿入して連結する手順の例を説明する。第１の実施の形態は、ＣリングＲ２をリング空間内で径が広がる方向に復元させたが、第２の実施の形態では、ＣリングＲ２をリング空間内で径が縮まる方向に復元させる。
以下、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。

［挿入の開始（図５（Ａ））］
凸側連結部１０ａを凹側連結部３０ａに挿入する場合、まず図５（Ａ）に示すように、凹側連結部３０ａにおける凹側ロック溝Ｍ２にＣリングＲ２を装着し、凸側連結部１０ａの後端に緩衝リングＲ１を装着する。ここで、ＣリングＲ２の内径は凸側ロック溝Ｍ１の外径（図４に示すφ凸Ｍ）より小さく形成されている。このため、ＣリングＲ２を凹側ロック溝Ｍ２にはめ込んだのみでは、円柱空間状凹側連結部３０ｂの内周からＣリングＲ２の内周が突出し、凸側連結部１０ａを挿入できない。
そこで治具Ｊ１を用いて、ＣリングＲ２を径方向に押し広げて凹側ロック溝Ｍ２内に収容する。ここで凹側ロック溝深さＤ２は、ＣリングＲ２の線径φＲ２ａよりも大きく形成してあるため、ＣリングＲ２は凹側ロック溝Ｍ２内に収容される。

［治具Ｊ１の取り出し（図５（Ｂ））］
図５（Ａ）に示す状態から挿入を進めていき、凹側ロック溝Ｍ２に収容されたＣリングＲ２が円柱状凸側連結部１０ｂの外周面と接触を開始した状態が図５（Ｂ）に示す状態である。
この時点では、ＣリングＲ２が円柱状凸側連結部１０ｂの外周面で押し広げられるため、治具Ｊ１の必要がなくなる。この時点で治具Ｊ１を取り出す。

［挿入の完了状態（図５（Ｃ））］
図５（Ｂ）に示す状態から更に挿入を進めていき、凸側ロック溝Ｍ１が凹側ロック溝Ｍ２と対向する位置まで達した「挿入完了状態」を図５（Ｃ）に示す。
ＣリングＲ２の内径は、凸側ロック溝Ｍ１の外径よりも小さく形成してあるため、押し広げられていたＣリングＲ２が復元し、ＣリングＲ２は凸側ロック溝Ｍ１側に移動する。しかし凸側ロック溝深さＤ１は、ＣリングＲ２の線径φＲ２ａよりも小さく形成されているため、ＣリングＲ２は凸側ロック溝Ｍ１内に全体が収容されることはなく、ＣリングＲ２の内周側が凸側ロック溝Ｍ１内に収容される。またＣリングＲ２の残りの外周側は凹側ロック溝Ｍ２内に残る。
これにより、凸側ロック溝Ｍ１と凹側ロック溝Ｍ２との双方にまたがって収容されるようにＣリングＲ２を介在させることができる（凸側ロック溝Ｍ１と凹側ロック溝Ｍ２とで形成されたロック空間にＣリングを介在させることができる）。

［挿入完了状態からの引っ張り（図５（Ｄ））］
図５（Ｃ）に示す「挿入完了状態」から、凸側連結部１０ａを凹側連結部３０ａから抜くことを試みている状態が、図５（Ｄ）に示す状態である。
凹側ロック溝Ｍ２において、凹側連結部３０ａ先端側の側面Ｔ２はテーパ状に傾斜して形成されている（凹側ロック溝Ｍ２は、底よりも入口のほうが広くなるように凹側連結部３０ａ先端側の側面Ｔ２を傾斜させている）。これにより、凹側連結部３０ａの抜き取りを進めていくと、側面Ｔ２は、ＣリングＲ２に接触するとともに、側面Ｔ２の法線方向である凸側ロック溝Ｍ１の方向にＣリングＲ２を押し付ける。ＣリングＲ２は凸側ロック溝Ｍ１内に全部が収容されることはないため（凸側ロック溝深さＤ１＜ＣリングＲ２の線径φＲ２ａ）、このＣリングＲ２が凸側ロック溝Ｍ１からはみ出している外周部分は必ず側面Ｔ２に接触する。このため、ＣリングＲ２によって凹側連結部３０ａは抜けないようにロックされる。
なお、本実施の形態の説明では、側面Ｔ２をテーパ状に傾斜させて形成したが、凹側連結部３０ａを抜き取る方向に力を加えている場合に、ＣリングＲ２を凹側ロック溝Ｍ２の方向に移動させる力のモーメントが働かなければ、特にテーパ状に形成しなくてもよい。

本発明の回転軸の連結構造は、本実施の形態で説明した構成、形状、連結方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
なお、本実施の形態の説明に用いた数値等は一例であり、この数値等に限定されるものではない。
なお本実施の形態では、入力側の回転軸の先端を凸形状とし、出力側の回転軸の先端を凹形状としたが、逆にしてもよい。
本実施の形態の説明では、円柱状の嵌合部分に凸側ロック溝Ｍ１及び凹側ロック溝Ｍ２を形成したが、多角柱状の嵌合部分に凸側ロック溝Ｍ１及び凹側ロック溝Ｍ２を形成するようにしてもよい。

本発明の回転軸の連結構造は、車両のステアリングシステムにおけるギア比可変装置に限定されず、種々の用途で利用されている回転軸の連結部に適用することができる。

ギア比可変ステアリングシステム１の全体構成の例を説明する図である。 ギア比可変装置４およびシャフト１０とを、本発明の回転軸の連結構造を用いて連結した例における、分解斜視図である。 第１の実施の形態において、凸側連結部１０ａを凹側連結部３０ａに挿入して連結する手順の例を説明する図である。 第１の実施の形態において、連結状態において各構成部品の配置状態等を説明するための、連結部分の断面図を示す図である。 第２の実施の形態において、凸側連結部１０ａを凹側連結部３０ａに挿入して連結する手順の例を説明する図である。

符号の説明

１ ギア比可変ステアリングシステム
２ 車輪操舵部
３ 油圧ポンプ
４ ギア比可変装置
５ ロッド
６ 油圧制御部
Ｅ 制御ユニット
ＳＷ ステアリング
１０ （入力）シャフト
１０ａ 凸側連結部
１０ｂ 円柱状凸側連結部
１０ｃ 六角柱状凸側連結部
２０ 螺旋配線部
３０ 駆動部
３０ａ 凹側連結部
３０ｂ 円柱空間状凹側連結部
３０ｃ 六角柱空間状凹側連結部
３２ 入出力直結機構／モータ部
３４ 減速機構部
３６ 出力シャフト
Ｍ１ 凸側ロック溝
Ｍ２ 凹側ロック溝
Ｄ１ 凸側ロック溝深さ
Ｄ２ 凹側ロック溝深さ
Ｒ１ 緩衝リング
Ｒ２ Ｃリング（連結媒体）
Ｓ１ バネ部材
Ｊ１ 治具

Claims (5)

1. 凸側回転軸の先端を凸形状に形成した凸側連結部を、凹側回転軸の先端を凹形状に形成した凹側連結部に挿入して同軸上で連結する、回転軸の連結構造であって、
   凸側連結部の一部の形状は円柱状もしくは多角柱状に形成されているとともに、当該円柱状もしくは多角柱状の部分の外周方向には凸側ロック溝が形成されており、
   凹側連結部の一部の形状は、前記凸側連結部の円柱状もしくは多角柱状の部分と嵌合するように円柱空間状もしくは多角柱空間状に形成されているとともに、凸側ロック溝と対向する位置の内周方向に、凹側ロック溝が形成されており、
   凸側連結部と凹側連結部とを嵌合させた際の凸側ロック溝と凹側ロック溝とで形成されるロック空間に連結媒体を介在させる、
   ことを特徴とする回転軸の連結構造。
2. 請求項１に記載の回転軸の連結構造であって、
   連結媒体の形状は、周方向の一部を欠いたリング状のＣリングであり、当該Ｃリングの外径は円柱空間状もしくは多角柱空間状に形成された凹側連結部における凹側ロック溝の内径よりも大きく形成されており、
   凸側ロック溝の深さはＣリングの線径以上に形成されており、
   凹側ロック溝の深さはＣリングの線径よりも小さく形成されている、
   ことを特徴とする回転軸の連結構造。
3. 請求項２に記載の回転軸の連結構造であって、
   凸側ロック溝における凸側連結部先端側の側面を、テーパ状に傾斜させる、
   ことを特徴とする回転軸の連結構造。
4. 請求項１に記載の回転軸の連結構造であって、
   連結媒体の形状は、周方向の一部を欠いたリング状のＣリングであり、当該Ｃリングの内径は円柱状もしくは多角柱状に形成された凸側連結部における凸側ロック溝の外径よりも小さく形成されており、
   凹側ロック溝の深さはＣリングの線径以上に形成されており、
   凸側ロック溝の深さはＣリングの線径よりも小さく形成されている、
   ことを特徴とする回転軸の連結構造。
5. 請求項４に記載の回転軸の連結構造であって、
   凹側ロック溝における凹側連結部先端側の側面を、テーパ状に傾斜させる、
   ことを特徴とする回転軸の連結構造。
   
   

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