JP6019724B2

JP6019724B2 - 軸連結機構

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Publication number: JP6019724B2
Application number: JP2012107070A
Authority: JP
Inventors: 昇中川; 雅也金城; 俊也織田
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2032-05-08
Also published as: JP2013234712A

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の連結に適した軸連結機構に関する。

例えば、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。

特開２００２−２７４３９５号公報特開２００３−９５１１８号公報

斯かる電動式パワーステアリング装置において、剛性の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、ウオームギヤ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る上に、ウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動が生じる虞があり、これを回避するために軸連結機構に弾性体を介在させることが提案されているが、衝撃、振動の低減を重視して斯かる弾性体をより柔軟なものにすると、柔軟な弾性体はクリープ変形が生じ易いために、弾性体への繰り返し荷重による弾性体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一方、耐久性を重視して弾性体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上に、ウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減することができない。

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と他方の回転軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、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のステアリングホイールへの伝達及びウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減でき、運転者の操舵感覚の向上を図り得て、早期の劣化を回避できる軸連結機構を提供することにある。

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の軸連結機構は、軸心に対して径方向に離れて一方の回転軸に設けられる一方の軸方向突出体と、軸心に対して径方向に離れて他方の回転軸に設けられる他方の軸方向突出体と、一方及び他方の回転軸間に配されると共に一方の回転軸の回転を一方及び他方の軸方向突出体を介して他方の回転軸に伝達するべく、軸心周りの方向において一方及び他方の軸方向突出体の夫々に接触する回転伝達体とを具備しており、この回転伝達体は、一方及び他方の回転軸間に配される一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に配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、軸方向において一方及び他方の回転軸間に配される第一の環状基部と、この第一の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に第一の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第一の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第二の貫通孔に区画する第一の区画部とを具備しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材間に配される第二の環状基部と、この第二の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に一対の回転伝達部材の第一の区画部間に配されており、且つ第二の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第三の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第四の貫通孔に区画する第二の区画部とを具備しており、この第二の区画部は、一対の回転伝達部材の第一の区画部の夫々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、且つ第一の区画部の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第一及び第三の貫通孔に配されている一方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、第二及び第四の貫通孔を貫通に配されている他方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における他方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有している。

本発明の軸連結機構によれば、特に、一対の回転伝達部材の夫々は、軸方向において一方及び他方の回転軸間に配される第一の環状基部と、この第一の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に第一の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第一の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第二の貫通孔に区画する第一の区画部とを具備しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材間に配される第二の環状基部と、この第二の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に一対の回転伝達部材の第一の区画部間に配されており、且つ第二の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第三の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第四の貫通孔に区画する第二の区画部とを具備しており、第二の区画部は、一対の回転伝達部材の第一の区画部の夫々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、且つ第一の区画部の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第一及び第三の貫通孔に配されている一方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、第二及び第四の貫通孔に配されている他方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における他方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しているために、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やウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する振動等によって生じる一方及び他方の回転軸のうちの一方の微小回転においては中間介在部材の弾性変形を生じさせることで当該微小回転を一方及び他方の回転軸のうちの他方に伝達させることがない一方、ステアリングの操作及び当該操作に基づく電動モータの出力回転軸の回転によって生じる一方及び他方の回転軸のうちの一方の一定以上の回転においては一方及び他方の軸方向突出体の夫々の軸心周りの方向における側面を一対の回転伝達部材の第一の区画部の軸心周りの方向における一方及び他方の側面に接触させることで当該一定以上の回転を一方及び他方の回転軸のうちの他方に伝達させることができ、而して、長期の使用によっても一方の回転軸と他方の回転軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、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のステアリングホイールへの伝達及びウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減でき、運転者の操舵感覚の向上を図り得て、早期の劣化を回避できる。

本発明の軸連結機構では、第一の区画部の軸心周りの方向における幅は、第二の区画部の軸心周りの方向における幅に対して軸心から径方向外側に向かうに連れて漸減していてもよく、また、第二の区画部の軸心周りの方向における幅は、第一の区画部の軸心周りの方向における幅に対して軸心から径方向外側に向かうに連れて漸増していてもよく、斯かる軸連結機構においては、第一の区画部の中央の幅は、第二の区画部の中央の幅と等しくてもよく、このような軸連結機構によれば、一方及び他方の軸方向突出体の相対回転に基づく第二の区画部の弾性変形を径方向において均等に生じさせ得る。

本発明の軸連結機構の好ましい例では、一方及び他方の軸方向突出体の夫々は半割円形状であり、一対の回転伝達部材の第一の貫通孔の夫々は、第一の区画部の軸心周りの方向における一方の側面及び一方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有した第一の環状基部の円弧状の内周縁によって規定されており、一対の回転伝達部材の第二の貫通孔の夫々は、第一の区画部の軸心周りの方向における他方の側面及び他方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有した第一の環状基部の円弧状の内周縁によって規定されており、中間介在部材の第三の貫通孔は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面及び一方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径と等しい曲率半径を有した第二の環状基部の円弧状の内周面によって規定されており、中間介在部材の第四の貫通孔は、他方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径と等しい曲率半径を有した第二の環状基部の円弧状の内周面によって規定されており、第二の環状基部の内周縁は、第三の貫通孔を貫通した一方の軸方向突出体の円弧面及び第四の貫通孔を貫通した他方の軸方向突出体の円弧面の夫々に接触するようになっている。

本発明において、一対の回転伝達部材は、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、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。

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、一方の軸方向突出体は、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、他方の軸方向突出体は、自動車のステアリング軸にウオームギヤ機構を介して連結されるようになっていてもよく、また、車輪のバンプおよびリバウンドに伴うキャンバー角や対地トレッドの変化を抑制して操縦安定性能を高めるべく、車両のサスペンション装置のアッパーリンクおよびロアリンクを伸縮制御する伸縮アクチュエータであって、例えば自動車のサスペンションのナックルと車体とを連結する伸縮アクチュエータとしてのトーコントロールアクチュエータに用いられてもよく、この場合、一方の軸方向突出体は、車体側に位置するトーコントロールアクチュエータのブラシ付きのモータの回転軸に連結された減速機の出力部材である回転軸に設けられるようになっており、他方の軸方向突出体は、ナックル側に位置するトーコントロールアクチュエータの送りねじ機構の入力部材である回転軸に連結されるようになっていてもよい。

本発明によれば、長期の使用によっても一方の回転軸と他方の回転軸との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、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のステアリングホイールへの伝達及びウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減でき、運転者の操舵感覚の向上を図り得て、早期の劣化を回避できる軸連結機構を提供し得る。

図１は、本発明の実施の形態の好ましい例の一部破断正面説明図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線矢視断面説明図である。図３は、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面説明図である。図４は、図１に示す例の主に軸方向突出体の軸方向における端面説明図である。図５の（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す例の一方の回転伝達部材の説明図である。図６の（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す例の中間介在部材の説明図である。図７の（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す例の他方の回転伝達部材の説明図である。図８は、他の形態の軸方向突出体の軸方向における端面説明図である。図９は、図８に示す軸方向突出体の使用説明図である。図１０は、他の形態の回転伝達部材の説明図である。

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。

図１から図７において、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２の回転を及びウォーム軸側の回転軸３の軸心Ｏの周りのＲ方向の回転を相互に伝達するように回転軸２及び３の間に配されて当該回転軸２及び３を相互に連結する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、軸心Ｏに対して径方向に離れて回転軸２に設けられる軸方向突出体４と、軸心Ｏに対して径方向に離れて回転軸３に設けられる軸方向突出体５と、回転軸２及び３間に配されると共に回転軸２のＲ方向の回転を軸方向突出体４及び５を介して回転軸３に伝達するべく軸心周りの方向において軸方向突出体４及び５の夫々に接触する回転伝達体６とを具備している。

軸方向としてのＡ方向に伸びた回転軸２の端面１１にＡ方向に突出して一体的に形成されていると共に剛性であって半割円形状である軸方向突出体４は、特に図４に示すように、回転軸２の軸心Ｏと同心の曲率中心をもった円弧面１２と、円弧面１２の軸心周りの方向における両縁に連接していると共に区画部６６の軸心周りの方向における側面６９に接触する軸心周りの方向における剛性回転伝達面としての平坦な側面１３と、円弧面１２及び側面１３の夫々のＡ方向における一方縁に連接していると共に回転軸３の端面２１に対して隙間１６をもって対面している先端面１４とを具備している。軸方向突出体４は、本例では、軸方向突出体４のＡ方向における回転軸２側の端部１５で回転軸２の端面１１に一体形成されているが、これに代えて、キー、ねじ等を介して連結されてもよい。

Ａ方向に伸びた回転軸３の端面２１にＡ方向に突出して一体的に形成されている半割円形状の軸方向突出体５は、特に図４に示すように、回転軸３の軸心Ｏと同心である曲率中心をもった円弧面２２と、側面１３に対して径方向の間隔をもって対面して配されて区画部６６の軸心周りの方向における側面７０に接触すると共に円弧面２２の軸心周りの方向における両縁に連接している軸心周りの方向における剛性回転伝達面としての平坦な側面２３と、円弧面２２及び側面２３の夫々のＡ方向における一方縁に連結していると共に回転軸２の端面１１に対して隙間２６をもって対面している先端面２４とを具備している。軸方向突出体４は、本例では軸方向突出体５のＡ方向における回転軸３側の端部２５で回転軸３の端面２１に一体形成されているが、これに代えて、キー、ねじ等を介して連結されてもよい。

互いに同形状である軸方向突出体４及び５において、図２に示すように、軸方向突出体４は径方向において一方側に、軸方向突出体５は径方向において他方側に夫々位置する。

回転伝達体６は、Ａ方向において回転軸２及び３間に配される一対の回転伝達部材３１及び３２と、Ａ方向において回転伝達部材３１及び３２間に配されている中間介在部材３３とを具備している。

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３１は、特に図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ａ方向において回転軸２及び３間に配される円環状の環状基部４１と、環状基部４１の内周縁４２に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に内周縁４２で規定されている貫通孔４３を軸方向突出体４が貫通する貫通孔４４及び軸方向突出体５が貫通する貫通孔４５に区画する区画部４６とを具備している。

区画部４６は、径方向に伸びていると共にその両端部４７及び４８で環状基部４１の内周縁４２に一体的に連結されている。区画部４６の軸心周りの方向における一方の剛性回転伝達面としての側面４９は、両端部４７及び４８の夫々において環状基部４１の円弧状の内周縁４２に連接しており、当該内周縁４２と協働して半割円形状の貫通孔４４を規定している。区画部４６の軸心周りの方向における他方の剛性回転伝達面としての側面５０は、両端部４７及び４８の夫々において環状基部４１の円弧状の内周縁４２に連接しており、当該内周縁４２と協働して半割円形状の貫通孔４５を規定している。

内周縁４２は、軸方向突出体４の円弧面１２の曲率半径よりも大きな曲率半径を有しており、環状基部４１は、貫通孔４４を貫通した軸方向突出体４の円弧面１２に対して径方向の隙間３５をもって配されている。内周縁４２は、軸方向突出体５の円弧面２２の曲率半径よりも大きな曲率半径を有しており、環状基部４１は、貫通孔４５を貫通した軸方向突出体５の円弧面２２に対して径方向の隙間３６をもって配されている。貫通孔４４及び４５は、軸心Ｏを対称中心として互いに対称に配設されている。

区画部４６の軸心周りの方向における幅Ｄ１は、軸心Ｏから径方向外側に向かうに連れて漸減しており、区画部４６の中央における側面４９の部位は、軸方向突出体４の側面１３に接触しており、区画部４６の両端部４７及び４８側における側面４９の部位の夫々は、軸方向突出体４の側面１３から離反しており、区画部４６の中央における側面５０の部位は、軸方向突出体５の側面２３に接触しており、区画部４６の両端部４７及び４８側における側面５０の部位の夫々は、軸方向突出体５の側面２３から離反している。

回転伝達部材３１と同様に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３２は、特に図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ａ方向において回転軸２及び３間に配される円環状の環状基部５１と、環状基部５１の内周縁５２に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に内周縁５２で規定されている貫通孔５３を軸方向突出体４が貫通する貫通孔５４及び軸方向突出体５が貫通する貫通孔５５に区画する区画部５６とを具備している。

区画部５６は、径方向に伸びていると共にその両端部５７及び５８で環状基部５１の内周縁５２に一体的に連結されている。区画部５６の軸心周りの方向における一方の剛性回転伝達面としての側面５９は、両端部５７及び５８の夫々において環状基部５１の円弧状の内周縁５２に連接しており、当該内周縁５２と協働して半割円形状の貫通孔５４を規定している。区画部５６の軸心周りの方向における他方の剛性回転伝達面としての側面６０は、両端部５７及び５８の夫々において環状基部５１の円弧状の内周縁５２に連接しており、当該内周縁５２と協働して半割円形状の貫通孔５５を規定している。

内周縁５２は、軸方向突出体４の円弧面１２の曲率半径よりも大きな曲率半径を有しており、環状基部５１は、貫通孔５４を貫通した軸方向突出体４の円弧面１２に対して径方向の隙間３７をもって配されている。内周縁５２は、軸方向突出体５の円弧面２２の曲率半径よりも大きな曲率半径を有しており、環状基部５１は、貫通孔５５を貫通した軸方向突出体５の円弧面２２に対して径方向の隙間３８をもって配されている。貫通孔５４及び５５は、軸心Ｏを対称中心として互いに対称に配設されている。

区画部５６の軸心周りの方向における幅Ｄ１は、軸心Ｏから径方向外側に向かうに連れて漸減しており、区画部５６の中央における側面５９の部位は、軸方向突出体４の側面１３に接触しており、区画部５６の両端部５７及び５８側における側面５９の部位の夫々は、軸方向突出体４の側面１３から離反しており、区画部５６の中央における側面６０の部位は、軸方向突出体５の側面２３に接触しており、区画部５６の両端部５７及び５８側における側面６０の部位の夫々は、軸方向突出体５の側面２３から離反している。

斯かる回転伝達部材３１及び３２は夫々互いに同様に形成されており、中間介在部材３３を間にして、環状基部４１と環状基部５１とが、そして、区画部４６と区画部５６とが夫々Ａ方向において互いに対面するようにして同心に配されている。

回転伝達部材３１及び３２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、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３３は、特に図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ａ方向において回転伝達部材３１及び３２間に配される円環状の環状基部６１と、環状基部６１の内周縁６２に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に区画部４６及び５６間に配されており、且つ環状基部６１の内周縁６２で規定されている貫通孔６３を軸方向突出体４が貫通する貫通孔６４及び軸方向突出体５が貫通する貫通孔６５に区画する区画部６６とを具備している。

環状基部６１は、回転伝達部材３１及び３２の環状基部４１及び５１の夫々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、環状基部４１及び５１の径方向における幅Ｄ３よりも大きな径方向における幅Ｄ４を有している。内周縁６２は、軸方向突出体４の円弧面１２の曲率半径と等しい曲率半径を有しており、貫通孔６４を貫通した軸方向突出体４の円弧面１２の全周にぴったりと接触するように配されている。内周縁６２は、軸方向突出体５の円弧面２２の曲率半径と等しい曲率半径を有しており、貫通孔５５を貫通した軸方向突出体５の円弧面２２の全周にぴったりと接触するように配されている。

区画部６６は、回転伝達部材３１及び３２の区画部４６及び５６の夫々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、径方向に伸びていると共にその両方の端部６７及び６８で環状基部６１の内周縁６２に一体的に連結されている。弾性を有する区画部６６の軸心周りの方向における一方の弾性回転伝達面としての平坦な側面６９は、両端部６７及び６８の夫々において環状基部６１の円弧状の内周縁６２に連接しており、当該内周縁６２と協働して半割円形状の貫通孔６４を規定している。区画部６６の軸心周りの方向における他方の弾性回転伝達面としての平坦な側面７０は、両端部６７及び６８の夫々において環状基部６１の円弧状の内周縁６２に連接しており、当該内周縁６２と協働して半割円形状の貫通孔６５を規定している。貫通孔６４を規定している側面６９及び内周縁６２は、軸方向突出体４に対して相補的な形状をもっており、貫通孔６５を規定している側面７０及び内周縁６２は、軸方向突出体５に対して相補的な形状をもっている。貫通孔６４及び６５は、軸心Ｏを対称中心として互いに対称に配設されている。軸方向突出体４は、貫通孔６４において中間介在部材３３に嵌合し、軸方向突出体５は、貫通孔６５において中間介在部材３３に嵌合するようになっている。

区画部６６は、区画部４６及び５６の軸心周りの方向における幅Ｄ１よりも大きな幅Ｄ２を有している。区画部６６の幅Ｄ２は、軸心Ｏから端部６７及び６８の夫々までにおいて一定である。尚、区画部４６、５６及び６６の夫々の中央の幅は互いに等しい。区画部６６の側面６９は、その全面において軸方向突出体４の側面１３にぴったりと接触しており、区画部６６の側面７０は、その全面において軸方向突出体５の側面２３にぴったりと接触している。

回転軸２及び３の一定以下のＲ方向の相対回転では、軸方向突出体４のＲ方向の側面１３は、Ｒ方向において対面する中間介在部材３３の区画部６６のＲ方向の側面６９に接触している一方、Ｒ方向において対面する回転伝達部材３１及び３２の区画部４６及び５６の側面４９及び５９に夫々非接触となっており、軸方向突出体５のＲ方向の側面２３は、Ｒ方向において対面する中間介在部材３３の区画部６６のＲ方向の側面７０に接触している一方、Ｒ方向において対面する回転伝達部材３１及び３２の区画部４６及び５６の側面５０及び６０に夫々非接触となっている。

以上の軸連結機構１では、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方向に回転されて軸方向突出体４が同方向に回転されて、軸方向突出体４による区画部６６のＲ方向の弾性変形後における側面６９並びに側面４９及び５９への側面１３の接触に基づく軸方向突出体４による区画部４６、５６及び６６のＲ方向への押圧を介して軸方向突出体４のＲ方向の回転が軸方向突出体５の側面２２に剛性的に伝達されて、これにより、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。

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２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２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２に対する回転軸３のＲ方向の相対回転が微小なものである場合には、側面６９及び７０が容易に圧縮変形する結果、斯かる回転軸２の微小なＲ方向の回転は、回転軸３には殆ど伝達されず、而して、回転軸２に連結された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の回転軸３を介して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３に連結されたウォームギヤ（ウォーム軸）と当該ウォームギヤに噛み合うと共にステアリング軸に連結されたウォームホイールとの間のバックラッシュに起因する振動を中間介在部材３３の弾性圧縮変形で吸収できてウォームギヤとウォームホイールとにおける歯打ち等の異音の発生をなくし得、運転者の操舵感覚の向上を図り得る。また、軸連結機構１では、区画部６６の一定以上の圧縮変形後、側面４９への側面１３の接触及び側面５０への側面２３の接触が生じて区画部６６のそれ以上の弾性圧縮変形を抑止できる結果、区画部６６のクリープによるへたりを防止でき、而して、回転軸２及び３間にＲ方向についてのガタが生じ難いことになる。

また、軸連結機構１では、上述の電動モータのブラシ振動、ウォームギヤとウォームホイールとのバックラッシュに起因する振動等に基づく回転軸２及び３の相互間のＡ方向に交差する方向の微小な振動は、弾性の環状基部６１の内周縁６２が軸方向突出体４及び５の円弧面１２及び２２の夫々にぴったりと接触している環状基部６１の弾性変形によって吸収され、加えて、回転軸２及び３の相互間のＡ方向に交差する方向の位置ずれが一定以上になると、軸方向突出体４の円弧面１２及び／又は軸方向突出体５の円弧面２２が剛性の環状基部４１及び５１の内周縁４２及び５２の夫々に接触して、Ａ方向に交差する方向の一定以上の位置ずれが抑止される。

本例の軸連結機構１によれば、軸心Ｏに対して径方向に離れて回転軸２に設けられる軸方向突出体４と、軸心Ｏに対して径方向に離れて回転軸３に設けられる軸方向突出体５と、回転軸２及び３間に配されると共に、回転軸２のＲ方向の回転を軸方向突出体４及び５を介して回転軸３に伝達するべく、軸心周りの方向において軸方向突出体４及び５の夫々に接触する回転伝達体６とを具備しており、回転伝達体６は、回転軸２及び３間に配される一対の回転伝達部材３１及び３２と、回転伝達部材３１及び３２間に配されている中間介在部材３３とを具備しており、回転伝達部材３１及び３２の夫々は、Ａ方向において回転軸２及び３間に配される環状基部４１及び５１と、環状基部４１及び５１の内周縁４２及び５２に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に環状基部４１及び５１の内周縁４２及び５２で規定されている貫通孔４３及び５３を軸方向突出体４が貫通する貫通孔４４及び５４と軸方向突出体５が貫通する貫通孔４５及び５５とに区画する区画部４６及び５６とを具備しており、中間介在部材３３は、Ａ方向において回転伝達部材３１及び３２間に配される環状基部６１と、環状基部６１の内周縁６２に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に回転伝達部材３１及び３２の区画部４６及び５６間に配されており、且つ環状基部６１の内周縁６２で規定されている貫通孔６３を軸方向突出体４が貫通する貫通孔６４及び軸方向突出体５が貫通する貫通孔６５に区画する区画部６６とを具備しており、区画部６６は、回転伝達部材３１及び３２の区画部４６及び５６の夫々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、且つ区画部４６及び５６の軸心周りの方向における幅Ｄ１よりも大きな幅Ｄ２を有しており、貫通孔４４、５４及び６４を貫通して当該貫通孔４４、５４及び６４に配された軸方向突出体４は、区画部６６の軸心周りの方向における側面６９に接触する軸心周りの方向における側面１３を有しており、貫通孔４５、５５及び６５を貫通して当該貫通孔４５、５５及び６５に配された軸方向突出体５は、区画部６６の軸心周りの方向における側面７０に接触する軸心周りの方向における側面２３を有しているために、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やウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する振動等によって生じる回転軸２及び３のうちの一方のＲ方向の微小回転においては中間介在部材３３の弾性変形を生じさせることで当該微小回転を回転軸２及び３のうちの他方に伝達させることがない一方、ステアリングの操作及び当該操作に基づく電動モータの出力回転軸の回転によって生じる回転軸２及び３のうちの一方の一定以上の回転においては軸方向突出体４及び５の夫々の軸心周りの方向における側面１３及び２３を一対の回転伝達部材３１及び３２の区画部４６及び５６の軸心周りの方向における側面４９及び５９並びに側面５０及び６０に接触させることで当該一定以上の回転を回転軸２及び３のうちの他方に伝達させることができ、而して、長期の使用によっても回転軸２と回転軸３との間に軸心周りの方向についてのガタが生じ難く、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のステアリングホイールへの伝達及びウオームギヤ機構のバックラッシュに起因する歯打ち等の異音、振動を低減でき、運転者の操舵感覚の向上を図り得て、早期の劣化を回避できる。

軸方向突出体４及び５には、例えば図８及び図９に示すように、径方向であって区画部４６、５６及び６６の長手方向に交差する方向に伸びたスリット７１及び７２が夫々形成されていてもよい。

尚、区画部４６及び５６の軸心周りの方向における幅Ｄ１は、本例では軸心Ｏから径方向外側に向かうに連れて漸減しているが、例えば一定幅であってもよく、斯かる場合には、区画部６６の軸心周りの方向における幅Ｄ２は、例えば図１０に示すように、区画部４６及び５６の軸心周りの方向における前記一定幅に対して軸心から径方向外側に向かうに連れて漸増しており、軸方向突出体４及び５は、前述のように幅が漸増している区画部６６の軸心周りの方向の側面６９及び７０に対して相補的な形状の側面１３及び２３を具備していてもよい。

１軸連結機構
２、３回転軸
４、５軸方向突出体
６回転伝達体
３１，３２回転伝達部材
３３中間介在部材

Claims

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、軸心に対して径方向に離れて一方の回転軸に設けられる一方の軸方向突出体と、軸心に対して径方向に離れて他方の回転軸に設けられる他方の軸方向突出体と、一方及び他方の回転軸間に配されると共に一方の回転軸の回転を一方及び他方の軸方向突出体を介して他方の回転軸に伝達するべく、軸心周りの方向において一方及び他方の軸方向突出体の夫々に接触する回転伝達体とを具備しており、この回転伝達体は、一方及び他方の回転軸間に配される一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に配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、軸方向において一方及び他方の回転軸間に配される第一の環状基部と、この第一の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に第一の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第一の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第二の貫通孔に区画する第一の区画部とを具備しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材間に配される第二の環状基部と、この第二の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に一対の回転伝達部材の第一の区画部間に配されており、且つ第二の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第三の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第四の貫通孔に区画する第二の区画部とを具備しており、この第二の区画部は、一対の回転伝達部材の第一の区画部の夫々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、且つ第一の区画部の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第一及び第三の貫通孔に配されている一方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、第二及び第四の貫通孔に配されている他方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における他方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、第一の区画部の軸心周りの方向における幅は、第二の区画部の軸心周りの方向における幅に対して軸心から径方向外側に向かうに連れて漸減している軸連結機構。
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、軸心に対して径方向に離れて一方の回転軸に設けられる一方の軸方向突出体と、軸心に対して径方向に離れて他方の回転軸に設けられる他方の軸方向突出体と、一方及び他方の回転軸間に配されると共に一方の回転軸の回転を一方及び他方の軸方向突出体を介して他方の回転軸に伝達するべく、軸心周りの方向において一方及び他方の軸方向突出体の夫々に接触する回転伝達体とを具備しており、この回転伝達体は、一方及び他方の回転軸間に配される一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に配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、軸方向において一方及び他方の回転軸間に配される第一の環状基部と、この第一の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に第一の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第一の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第二の貫通孔に区画する第一の区画部とを具備しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材間に配される第二の環状基部と、この第二の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に一対の回転伝達部材の第一の区画部間に配されており、且つ第二の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第三の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第四の貫通孔に区画する第二の区画部とを具備しており、この第二の区画部は、一対の回転伝達部材の第一の区画部の夫々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、且つ第一の区画部の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第一及び第三の貫通孔に配されている一方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、第二及び第四の貫通孔に配されている他方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における他方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、第二の区画部の軸心周りの方向における幅は、第一の区画部の軸心周りの方向における幅に対して軸心から径方向外側に向かうに連れて漸増している軸連結機構。
第一の区画部の中央の幅は、第二の区画部の中央の幅と等しい請求項１又は２に記載の軸連結機構。
一方及び他方の軸方向突出体の夫々は半割円形状であり、一対の回転伝達部材の第一の貫通孔の夫々は、第一の区画部の軸心周りの方向における一方の側面及び一方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有した第一の環状基部の円弧状の内周縁によって規定されており、一対の回転伝達部材の第二の貫通孔の夫々は、第一の区画部の軸心周りの方向における他方の側面及び他方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有した第一の環状基部の円弧状の内周縁によって規定されており、中間介在部材の第三の貫通孔は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面及び一方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径と等しい曲率半径を有した第二の環状基部の円弧状の内周面によって規定されており、中間介在部材の第四の貫通孔は、他方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径と等しい曲率半径を有した第二の環状基部の円弧状の内周面によって規定されており、第二の環状基部の内周縁は、第三の貫通孔を貫通した一方の軸方向突出体の円弧面及び第四の貫通孔を貫通した他方の軸方向突出体の円弧面の夫々に接触するようになっている請求項１から３のいずれか一項に記載の軸連結機構。
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、軸心に対して径方向に離れて一方の回転軸に設けられる一方の軸方向突出体と、軸心に対して径方向に離れて他方の回転軸に設けられる他方の軸方向突出体と、一方及び他方の回転軸間に配されると共に一方の回転軸の回転を一方及び他方の軸方向突出体を介して他方の回転軸に伝達するべく、軸心周りの方向において一方及び他方の軸方向突出体の夫々に接触する回転伝達体とを具備しており、この回転伝達体は、一方及び他方の回転軸間に配される一対の回転伝達部材と、この一対の回転伝達部材間に配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、軸方向において一方及び他方の回転軸間に配される第一の環状基部と、この第一の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に第一の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第一の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第二の貫通孔に区画する第一の区画部とを具備しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材間に配される第二の環状基部と、この第二の環状基部の内周縁に径方向に伸びて一体的に形成されていると共に一対の回転伝達部材の第一の区画部間に配されており、且つ第二の環状基部の内周縁で規定されている貫通孔を一方の軸方向突出体が貫通する第三の貫通孔及び他方の軸方向突出体が貫通する第四の貫通孔に区画する第二の区画部とを具備しており、この第二の区画部は、一対の回転伝達部材の第一の区画部の夫々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、且つ第一の区画部の軸心周りの方向における幅よりも大きな幅を有しており、第一及び第三の貫通孔に配されている一方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、第二及び第四の貫通孔に配されている他方の軸方向突出体は、第二の区画部の軸心周りの方向における他方の側面に接触する軸心周りの方向における側面を有しており、一方及び他方の軸方向突出体の夫々は半割円形状であり、一対の回転伝達部材の第一の貫通孔の夫々は、第一の区画部の軸心周りの方向における一方の側面及び一方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有した第一の環状基部の円弧状の内周縁によって規定されており、一対の回転伝達部材の第二の貫通孔の夫々は、第一の区画部の軸心周りの方向における他方の側面及び他方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有した第一の環状基部の円弧状の内周縁によって規定されており、中間介在部材の第三の貫通孔は、第二の区画部の軸心周りの方向における一方の側面及び一方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径と等しい曲率半径を有した第二の環状基部の円弧状の内周面によって規定されており、中間介在部材の第四の貫通孔は、他方の軸方向突出体の円弧面の曲率半径と等しい曲率半径を有した第二の環状基部の円弧状の内周面によって規定されており、第二の環状基部の内周縁は、第三の貫通孔を貫通した一方の軸方向突出体の円弧面及び第四の貫通孔を貫通した他方の軸方向突出体の円弧面の夫々に接触するようになっている軸連結機構。
請求項１から５のいずれか一項に記載の軸連結機構に用いられる回転伝達体。