JP2009014154A - Shaft connecting mechanism for electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a shaft coupling mechanism suitable for coupling a rotation shaft on a rotation source side such as an electric motor in an electric power steering device and a rotation shaft on an operation side such as a steering shaft of an automobile.
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。 The electric power steering apparatus can easily perform manual steering of the steering wheel by adding the rotational force based on the rotation of the output rotation shaft of the electric motor to the rotational force based on the rotation of the manually operated steering wheel (handle). In such an electric power steering device, the steering shaft on the steering wheel side and the rotating shaft on the output rotating shaft side of the electric motor are coupled via a shaft coupling mechanism (coupling). Yes.
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。 When the steering shaft and the rotating shaft are connected via the shaft connecting mechanism, the impact when the output rotating shaft of the electric motor is reversed and the brush vibration of the electric motor are transmitted to the steering wheel via the shaft connecting mechanism and the steering shaft. There is a possibility of causing an unpleasant steering feeling to the driver, and in order to avoid this, it has been proposed to provide a spacer such as rubber or soft resin in the shaft coupling mechanism.
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。 By the way, if the spacer is made more flexible by placing importance on the reduction of impact and vibration, the flexible spacer is likely to undergo creep deformation. Therefore, the shaft coupling mechanism is not rattled by permanent deformation of the spacer due to repeated load on the spacer. This may also cause the driver's steering feeling to be uncomfortable.
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。 On the other hand, if the spacers are made harder with emphasis on durability, the steering feeling will be better in the absence of backlash, but the steering feeling is uncomfortable due to the impact and vibration transmitted to the steering wheel as described above. It will be a thing.
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。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points. The object of the present invention is to provide a rotary shaft connected to an output rotary shaft of an electric motor, for example, the rotary shaft and the other rotary shaft, even after long-term use. For example, there is little backlash in the direction around the axis between the rotating shaft, for example, the steering shaft connected to the steering wheel, and it is possible to reduce the impact when the electric motor is reversed and the transmission of brush vibration to the steering wheel. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a shaft coupling mechanism for an electric power steering apparatus that has excellent durability and does not make the steering feeling uncomfortable.
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、一対の回転伝達部材の夫々は、環状の外径側基部と、軸心周りの方向において互いに離間していると共に外径側基部の内周面から一体的に中心方向に向かって径方向に伸びた少なくとも一対の突部とを有しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材の外径側基部の間に配されている環状の中間外径側基部と、この中間外径側基部の内周面から一体的に中心方向に向かって径方向に伸びていると共に各回転伝達部材の各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とを有しており、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た中間介在部材の一対の突部の夫々は、各回転伝達部材の各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る。 The shaft coupling mechanism according to the present invention, which is arranged between two rotation shafts so as to transmit the rotation of one rotation shaft to the other rotation shaft and connects the two rotation shafts, is a pair of rotations that are overlapped in the axial direction. A transmission member and an intermediate interposed member interposed between the pair of rotation transmission members, and each of the pair of rotation transmission members is mutually connected in the direction around the annular outer diameter side base and the axis. The intermediate interposed member has a pair of rotations in the axial direction and has at least a pair of protrusions that are spaced apart and extend integrally from the inner peripheral surface of the outer diameter side base portion toward the central direction in the radial direction. An annular intermediate outer diameter side base portion disposed between the outer diameter side base portions of the transmission member, and an inner peripheral surface of the intermediate outer diameter side base portion integrally extending in the radial direction toward the center and Width in the direction around the shaft center at each protrusion of the rotation transmission member Each of the pair of protrusions of the intermediate interposed member disposed between the pair of protrusions of the pair of rotation transmission members in the axial direction is each of the rotation transmissions. It has a rigidity smaller than the rigidity of each protrusion of the member and can be elastically deformed.
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回転伝達部材の各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の一対の突部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の一対の突部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、柔軟性のある剛性の小さい樹脂材料を中間介在部材に対して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、軸方向において一対の回転伝達部材の外径側基部の間に配された環状の中間外径側基部の内周面から中間介在部材の一対の突部が一体的に中心方向に向かって径方向に伸びているために、中間介在部材の一対の突部をしっかりと保持できるようになり、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。 According to the shaft coupling mechanism of the present invention, the intermediate interposed member is disposed between the pair of protrusions of the pair of rotation transmission members in the axial direction, and in the direction around the axis of each protrusion of each rotation transmission member. As a result of having the pair of protrusions having a width larger than the width, the rotation of one rotating shaft is transmitted to the other rotating shaft through the elastic deformation of the pair of protruding portions of the intermediate interposed member. Therefore, transmission of minute rotation of one rotating shaft to the other rotating shaft can be reduced or prevented by elastic deformation of the pair of protrusions of the intermediate interposed member, and large rotation of one rotating shaft with respect to the other rotating shaft can be achieved. Transmission to the other rotation shaft can be performed as it is through the pair of protrusions of the pair of rotation transmission members having rigidity greater than that of the pair of protrusions of the intermediate interposed member. Elastic change in the direction around the axis of the protrusion Then, since the pair of protrusions of the pair of rotation transmission members having large rigidity can prevent the large deformation of the pair of protrusions of the intermediate interposed member, a flexible resin material with low rigidity is applied to the intermediate interposed member. Even if it is used, permanent deformation of the intermediate interposed member due to creep can be reduced, and in addition, the inner peripheral surface of the annular intermediate outer diameter side base portion disposed between the outer diameter side base portions of the pair of rotation transmission members in the axial direction Since the pair of protrusions of the intermediate interposed member integrally extend in the radial direction toward the central direction, the pair of protrusions of the intermediate interposed member can be firmly held, and thus, a long-term Depending on the use, there is a backlash in the direction around the shaft center between one rotating shaft, for example, the rotating shaft connected to the output rotating shaft of the electric motor, and the other rotating shaft, for example, the steering shaft connected to the steering wheel. Arise In addition, it is possible to provide a shaft coupling mechanism for an electric power steering device that can reduce the impact at the time of reversal of the electric motor and the transmission of brush vibration to the steering wheel and has excellent durability and does not make the steering feeling uncomfortable. it can.
中間介在部材の突部は、中間外径側基部の内周面から一体的に中心方向に向かって径方向に伸びた先端部で自由端となっているとよいが、これに代えて、中間外径側基部と同心であって中間外径側基部よりも径方向の内方に配された中間内径側基部を中間介在部材に具備せしめて、斯かる中間内径側基部に中間介在部材の突部の先端部を一体的に固定してもよく、回転伝達部材の夫々の突部もまた、外径側基部の内周面から一体的に中心方向に向かって径方向に伸びた先端部で自由端となっていてもよいが、これに代えて、中間介在部材と同様に、外径側基部と同心であって外径側基部よりも径方向の内方に配された内径側基部を回転伝達部材の夫々に具備せしめて、斯かる内径側基部に回転伝達部材の夫々の突部の先端部を一体的に固定してもよく、いずれの場合にも、回転伝達部材の夫々の突部及び中間介在部材の突部は、その終端の包絡線が同心円を形成するように、終端しているものを好ましい例として挙げることができる。 The projecting portion of the intermediate interposed member may be a free end at a tip portion extending radially from the inner peripheral surface of the intermediate outer diameter side base portion toward the central direction. The intermediate interposed member is provided with an intermediate inner diameter side base that is concentric with the outer diameter side base and disposed radially inward of the intermediate outer diameter side base, and the intermediate inner member protrudes from the intermediate inner diameter side base. The front end of each part may be fixed integrally, and each protrusion of the rotation transmitting member is also a front end that extends radially from the inner peripheral surface of the outer diameter side base toward the center. Instead of this, instead of this, similarly to the intermediate interposed member, an inner diameter side base portion that is concentric with the outer diameter side base portion and is arranged radially inward from the outer diameter side base portion is provided. Each rotation transmission member is provided, and the tip of each protrusion of the rotation transmission member is integrally fixed to the inner diameter side base. In any case, each of the protrusions of the rotation transmitting member and the protrusions of the intermediate interposed member may be preferably terminated so that their end envelopes form a concentric circle. Can do.
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。 The shaft coupling mechanism only needs to include a rotation transmission member and an intermediate interposition member disposed between two rotation shafts as a spacer in the direction around the shaft center. And the other connecting base connected to the other rotating shaft. In this case, one connecting base protrudes integrally from the base and the base in the axial direction. And the other connecting base includes a base and a protrusion integrally protruding in the axial direction from the base, and the protrusion of the one connecting base is around the axis. Between one pair of protrusions of each pair of rotation transmitting members in the direction of the center and between one protrusion of the pair of protrusions of the intermediate interposed member in the direction around the axis. The projection of the other connecting base is formed by the pair of rotation transmitting members in the direction around the axis. It may have been disposed between the other projecting portion of the pair of protrusions of the intermediate interposed member in the other projection and between the direction around the axis of between pairs of projections.
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。 In such a shaft coupling mechanism, the protrusions of the one and the other coupling bases are on the respective side surfaces in the direction around the axis, and the intermediate interposed members that face in the direction around the axis when the rotation of the two rotation shafts is less than a certain amount. While contacting the side surface in the direction around the axial center of the protrusion, the side surfaces in the direction around the axial center of the pair of rotation transmitting members facing in the direction around the axial center are below a certain value of both rotation shafts. It is desirable that the relative rotation is non-contact and the two rotation shafts are in contact with each other at a certain relative rotation.
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。 The shaft coupling mechanism of the present invention may further include coupling means for coupling the pair of rotation transmission members to each other.
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。 In any of the shaft coupling mechanisms of the present invention, the rotation transmission member is preferably formed from a hard resin such as polyacetal resin or polyamide resin, but may be formed from a hard resin exhibiting other rigidity. The intermediate interposed member may be formed of a rubber elastic body such as urethane rubber, silicone rubber, or polyester elastomer.
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。 The shaft coupling mechanism of the present invention may be for an electric power steering apparatus. In this case, one rotating shaft is coupled to the output rotating shaft of the electric motor, and the other rotating shaft. The shaft may be connected to the steering shaft of the automobile.
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。 According to the present invention, even when used for a long time, between one rotating shaft, for example, the rotating shaft connected to the output rotating shaft of the electric motor, and the other rotating shaft, for example, the steering shaft connected to the steering wheel. Electric type that does not cause looseness in the direction around the shaft center, and that can reduce the impact of the electric motor when it is reversed and the transmission of brush vibration to the steering wheel. A shaft coupling mechanism for a power steering apparatus can be provided.
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。 Next, embodiments of the present invention will be described in more detail based on preferred examples shown in the drawings. The present invention is not limited to these examples.
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、軸方向であるA方向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、A方向において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、中間介在部材8を間にして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。
1 to 17, the
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おり、回転軸2のR方向の回転と共に連結基体3もR方向に回転されるようになっている。
The rotating
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A方向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。
The
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り、連結基体5のR方向の回転と共に回転軸4もR方向に回転されるようになっている。
The
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A方向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。
The rigid connecting
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を有した円環状の外径側基部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外周面31と同心の外径側基部32の内周面33から一体的に中心方向に向かって径方向に伸びている八個の突部34とを具備している。
The rigid
R方向において互いに45°の等角度間隔をもって配されていると共に外径側基部32の内周面33にR方向の幅dをもって一体的に形成された突部34の夫々は、その先端部35で円弧凹面36を有した自由端となっていると共に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を有している。
Each of the
外径側基部32及び各突部34のA方向の一方の端面である外側端面41及び42は面一となっており、外径側基部32及び各突部34のA方向の他方の端面である内側端面44及び45もまた面一となっており、外径側基部32の内周面33並びに突部34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略三角柱形状の空間47を規定している。
Outer end surfaces 41 and 42 which are one end surfaces in the A direction of the outer diameter
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を有した円環状の外径側基部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外径側基部52の内周面53から一体的に中心方向に向かって径方向に伸びている八個の突部54とを具備している。
The rigid
R方向において互いに45°の等角度間隔をもって配されていると共に外径側基部52の内周面53に突部34と同一のR方向の幅dをもって一体的に形成された突部54の夫々は、その先端部55で円弧凹面56を有した自由端となっていると共に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を有している。
The
外径側基部52及び各突部54のA方向の一方の端面である外側端面61及び62は面一となっており、外径側基部52及び各突部54のA方向の他方の端面である内側端面64及び65もまた面一となっており、外径側基部52の内周面53並びに突部54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空間67を規定している。
The outer end surfaces 61 and 62 which are one end surfaces in the A direction of the outer diameter
回転伝達部材6及び7の間に配されていると共に回転伝達部材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いる中間介在部材8は、A方向において回転伝達部材6及び7の外径側基部32及び52の間に配されていると共に円環状の外周面71を有した円環状の中間外径側基部72と、外周面71と同心の中間外径側基部72の内周面73から一体的に中心方向に向かって径方向に伸びていると共に各対の突部34及び54におけるR方向の幅dよりも大きな幅Dをもった八個の突部74とを有している。
It is arranged between the
回転伝達部材6及び7の夫々の突部34及び54の夫々の合計個数と同数であって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ていると共に中間外径側基部72の内周面73に一体的に形成された突部74の夫々は、A方向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34及び54間に配されていると共に突部34及び54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34及び54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、その先端部75で円弧凹面76を有した自由端となっていると共にR方向において側面78及び79を有している。
It is the same as the total number of the
中間外径側基部72及び各突部74のA方向の一方の端面である端面81は面一となっており、中間外径側基部72及び各突部74のA方向の他方の端面82もまた面一となっており、平坦な端面81は、回転伝達部材6の平坦な内側端面44及び45に対面すると共に当該内側端面44及び45に摺動自在に接触しており、平坦な端面82は、回転伝達部材7の平坦な内側端面64及び65に対面すると共に当該内側端面64及び65に摺動自在に接触しており、外径側基部72の内周面73並びに突部74の側面78及び79は、突部13及び突部23が挿入される八個の三角柱形状の空間87を規定している。
The
各突部74の側面78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79は、各突部13の側面18及び各突部23の側面28にR方向において交互に接触している。
The
各突部13の側面17は、一つおきの各突部34の側面39及び一つおきの各突部54の側面58に、各突部13の側面18は、一つおきの各突部34の側面38及び一つおきの各突部54の側面59に、各突部23の側面27は、一つおきの各突部34の側面39及び一つおきの各突部54の側面58に、各突部23の側面28は、一つおきの各突部34の側面38及び一つおきの各突部54の側面59に、夫々距離(D−d)/2の隙間89をもって対面している。
The
回転伝達部材の突部34及び54の夫々は、その円弧凹面36及び56を含む先端の包絡線が同径の同心円を形成するように、終端しており、中間介在部材8の突部74は、その円弧凹面76を含む先端の包絡線が回転伝達部材の突部34及び54の終端の包絡線の同心円と同径であって当該同心円と同心円を形成するように、終端している。
Each of the
結合手段9は、外径側基部32の内側端面44から回転伝達部材7側に向かってA方向に伸びて外径側基部32の内側端面44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91と、各結合本体部91の先端に一体的に形成されたつめ部92と、外径側基部52の内側端面64から回転伝達部材6側に向かってA方向に伸びて外径側基部52の内側端面64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93と、各結合本体部93の先端に一体的に形成されたつめ部94と、外径側基部32の外周面31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91間の中間に形成されていると共に対応の結合本体部93が嵌められて配された複数の浅溝95と、各浅溝95に連通していると共に外側端面41で開口して外径側基部32の外周面31に形成されている深溝96と、外径側基部52の外周面51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93間の中間に形成されていると共に対応の結合本体部91が嵌められて配された複数の浅溝97と、各浅溝97に連通すると共に外側端面61で開口して外径側基部52の外周面51に形成された深溝98と、中間外径側基部72の外周面71にR方向において互いに45°の等角度間隔をもって形成されていると共に対応の各結合本体部91及び93が嵌められて配された複数の溝99とを具備している。
The coupling means 9 extends in the A direction from the
つめ部92は、深溝98において外径側基部52にスナップフィット式に係合しており、つめ部94は、深溝96において外径側基部32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、A方向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。
The
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34及び54間のうちの一方の突部34及び54間、すなわち一つおきの突部34及び54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34及び54間のうちの他方の突部34及び54間、すなわち残る一つおきの突部34及び54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78及び79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34及び54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78及び79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34及び54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。
As described above, with respect to the intermediate interposed
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78への側面17の接触又は側面79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。
A shaft connection that is arranged between the
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39及び58への側面17の接触又は側面38及び59への側面18の接触及び側面39及び58への側面27の接触又は側面38及び59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78及び79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39及び側面58への側面17の接触又は側面38及び側面59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。
In the
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34及び54間の夫々に配されていると共に突部34及び54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34及び54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34及び54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34及び54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、柔軟性のある剛性の小さい樹脂材料を中間介在部材8に対して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、A方向において回転伝達部材6及び7の外径側基部32及び52の間に配された環状の中間外径側基部72の内周面73から中間介在部材8の各突部74が一体的に中心方向に向かって径方向に伸びているために、中間介在部材8の各突部74をしっかりと保持できるようになり、加えて、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。
As described above, according to the
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34及び54、中間介在部材8の突部74、結合手段9の結合本体部91等は、上記の個数に限らないのである。
Further, the
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
11、21 基部
12、22 環状面
13、23 突部
31、51、71 外周面
32、52 外径側基部
33、53 内周面
34、54、74 突部
35、55、75 先端部
36、56、76 円弧凹面
38、39、58、59、78、79 側面
47、67、87 空間
72 中間外径側基部
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