JP6057611B2

JP6057611B2 - 軸連結機構

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Publication number: JP6057611B2
Application number: JP2012183686A
Authority: JP
Inventors: 昇中川; 俊也織田; 幸弘細野
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-08-22
Also published as: JP2014040868A

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。

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。

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弾性スペーサを設けることが提案されているが、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。

そこで、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弾性変形可能な中間の介在連結部材と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具備して、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、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も提案されている（特許文献４参照）。

特表２００２−５１８２４２号公報特開２００４−１４８９９０号公報特開２００４−１４９０７０号公報特開２００６−１８３６７６号公報

ところで、斯かる提案の軸連結機構では、主として中間の介在連結部材の圧縮弾性変形を利用して上記効果を生じさせているが、斯かる中間の介在連結部材は、ゴム等の可圧縮性の弾性材をもって形成されている結果、繰り返し伸縮によるへたりの問題及び圧縮による軸方向の膨らみの問題を有している。

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回転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上に、弾性撓み曲げ変形を用いるために、繰り返し伸縮によるへたりの問題及び圧縮による軸方向の膨らみの問題を生じさせない軸連結機構を提供することにある。

二つの回転軸の間に配されると共に一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達する一対の介在連結部材を介して二つの回転軸を連結する本発明による軸連結機構は、二つの回転軸のその軸心周りの方向の一定以下の相対回転に対しては、一対の介在連結部材のうちの一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形を伴う軸心周りの方向の抵抗でもって応答する一方、一対の介在連結部材のうちの他方の介在連結部材を不応答にし、二つの回転軸のその軸心周りの方向の一定以上の相対回転に対しては、一方の介在連結部材の撓み曲げ変形に基づく軸心周りの方向の抵抗及び他方の介在連結部材の一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形自在性よりも小さい弾性撓み曲げ変形自在性からなる不撓性に基づく軸心周りの方向の抵抗でもって応答して、他方の介在連結部材を介して一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するようになっている。

本発明による軸連結機構によれば、二つの回転軸のその軸心周りの方向の一定以下の相対回転に対しては、一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形を伴う軸心周りの方向の抵抗でもって応答する一方、一対の介在連結部材のうちの他方の介在連結部材を不応答にするために、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、二つの回転軸のその軸心周りの方向の一定以上の相対回転に対しては、一方の介在連結部材の撓み曲げ変形に基づく軸心周りの方向の抵抗及び他方の介在連結部材の一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形自在性よりも小さい弾性撓み曲げ変形自在性からなる不撓性に基づく軸心周りの方向の抵抗でもって応答して、他方の介在連結部材を介して一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するようになっているために、一方の介在連結部材の撓み曲げ変形性の劣化を抑制でき、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回転方向についてのガタが生じ難く、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない上に、一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形を用いるために、繰り返し伸縮によるへたりの問題及び軸方向の膨らみによる問題を生じさせない。

本発明は、弾性撓み曲げ変形自在性を有する一方の介在連結部材とこの介在連結部材の弾性撓み曲げ変形自在性よりも小さい弾性撓み曲げ変形自在性からなる不撓性の他方の介在連結部材とからなる少なくとも一対の介在連結部材を有していればよく、好ましい例では、撓み曲げ変形自在性を有する一つの介在連結部材と、この介在連結部材を軸方向において挟んで配された一対の不撓性の介在連結部材とを有している。

好ましい例では、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、一対の外側の介在連結部材は両連結基体の間に配されている。

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及び自動車のステアリング軸のうちの一方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及び電動モータの出力回転軸のうちの他方に連結されるようになっているとよい。

電動式パワーステアリング装置用の場合、本発明の軸連結機構を介する電動モータの出力回転軸の回転は、更に、ウォーム軸及びこのウォーム軸に噛み合うウォームホイールからなるウォーム歯車機構を介して自動車のステアリング軸に伝達されるようになっていてもよい。

本発明の好ましい例では、一方の介在連結部材は、第一の基部と、この第一の基部に一体的に径方向に突出して設けられている少なくとも一対の弾性撓み曲げ変形自在突部とを具備しており、他方の介在連結部材は、第二の基部と、この第二の基部に一体的に径方向に突出して設けられていると共に一方の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部よりも小さな撓み曲げ変形自在性を、即ち、一方の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の軸心周りの方向の曲げ剛性よりも大きな軸心周りの方向の曲げ剛性を有する少なくとも一対の不撓性突部とを具備している。

一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々は、好ましい例では、不撓性突部の軸心周りの方向の幅よりも大きい軸心周りの方向の幅を有している。

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他の軸連結機構は、一対の外側の介在連結部材と、この一対の外側の介在連結部材間に配されている中間の介在連結部材と、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具備しており、一対の外側の介在連結部材の夫々は、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不撓性突部を有しており、中間の介在連結部材は、軸方向において一対の外側の介在連結部材の一対の不撓性突部間に配されていると共に各対の不撓性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弾性撓み曲げ変形自在突部を有しており、一方及び他方の連結基体は、基部と、この基部の軸方向の一方の面から軸方向に一体的に突出した突部とを夫々具備しており、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外側の介在連結部材の各対の不撓性突部間のうちの一方の不撓性突部間及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの一方の弾性撓み曲げ変形自在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外側の介在連結部材の一対の不撓性突部間のうちの他方の不撓性突部間及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの他方の弾性撓み曲げ変形自在突部間に配されている。

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更に他の軸連結機構であって、一対の外側の介在連結部材と、この一対の外側の介在連結部材間に配されている中間の介在連結部材と、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具備しており、一対の外側の介在連結部材の夫々は、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弾性撓み曲げ変形自在突部を有しており、中間の介在連結部材は、軸方向において一対の外側の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部間に配されていると共に各対の弾性撓み曲げ変形自在突部における軸心周りの方向の幅よりも小さい幅をもった一対の不撓性突部を有しており、一方及び他方の連結基体は、基部と、この基部の軸方向の一方の面から軸方向に一体的に突出した突部とを夫々具備しており、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外側の介在連結部材の各対の弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの一方の弾性撓み曲げ変形自在突部及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の不撓性突部間のうちの一方の不撓性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外側の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの他方の弾性撓み曲げ変形自在突部間及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の不撓性突部間のうちの他方の不撓性突部間に配されている。

斯かる本発明の軸連結機構でも、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不撓性突部又は弾性撓み曲げ変形自在突部を有する一対の外側の介在連結部材の夫々に対して、中間の介在連結部材は、軸方向において一対の外側の介在連結部材の一対の不撓性突部又は弾性撓み曲げ変形自在突部間に配されていると共に各対の不撓性突部又は弾性撓み曲げ変形自在突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな又は小さな幅をもった一対の弾性撓み曲げ変形自在突部又は不撓性突部を有しているために、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回転方向についてのガタが生じ難く、耐久性に優れ操舵感覚を不快にさせない上に、一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形を用いるために、繰り返し伸縮によるへたりの問題及び軸方向の膨らみによる問題を生じさせない。

本発明のいずれの軸連結機構でも、好ましい弾性撓み曲げ変形自在性を得るべく、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々は、径方向に伸びたスリットを有していてもよく、この場合、スリットは、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々の径方向の先端面で開口されていても、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々の径方向の先端部で閉塞されていてもよく、また、弾性撓み曲げ変形自在突部の根元部から弾性撓み曲げ変形自在突部の先端面に向かうに連れて徐々に大きくなる軸心周りの方向の幅を有していてもよい。

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回転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上に、弾性撓み曲げ変形を用いるために、繰り返し伸縮によるへたりの問題及び圧縮による軸方向の膨らみの問題を生じさせない軸連結機構を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態の好ましい例の正面説明図である。図２は、図１に示す例の回転軸に連結された連結基体の右側面説明図である。図３は、図１に示す例のステアリング軸に連結された連結基体の左側面説明図である。図４は、図１に示す例のＩＶ−ＩＶ線矢視断面説明図である。図５は、図１に示す例のＶ−Ｖ線矢視断面説明図である。図６は、図１に示す例のＶＩ−ＶＩ線矢視断面説明図である。図７は、図１に示す例の外側の介在連結部材の説明図であって、（ａ）は、側面説明図、（ｂ）は、正面説明図である。図８は、図１に示す例の中間の介在連結部材の説明図であって、（ａ）は、側面説明図、（ｂ）は、正面説明図である。図９は、図１に示す例の重ね合された外側及び中間の介在連結部材の正面説明図である。図１０は、本発明の実施の形態の好ましい他の例の図４に相当する断面説明図である。

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９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に連結された連結基体３と、回転軸としてのステアリング軸４に連結された連結基体５と、両連結基体３及び５を介して回転軸２及びステアリング軸４の軸方向、即ちＡ方向において回転軸２とステアリング軸４との間に配されていると共に回転軸２の軸心周りの方向、即ちＲ方向の回転をステアリング軸４に伝達する一対の外側の介在連結部材６及び７と、一対の外側の介在連結部材６及び７間に配されている中間の介在連結部材８とを具備している。

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、剛性の連結基体３は、特に図１及び図２に示すように、円環状の基部１１と、基部１１のＡ方向の一方の環状の面１２からＡ方向であって連結基体５に向かって一体的に突出していると共にＲ方向に９０°の等角度間隔で配された二対の突部１３と、回転軸２が嵌着された貫通孔１４とを具備しており、剛性の連結基体５は、特に図１及び図３に示すように、円環状の基部１６と、基部１６のＡ方向の一方の環状の面１７にＡ方向であって連結基体３に向かって一体的に突出していると共にＲ方向に９０°の等角度間隔で配された二対の突部１８と、ステアリング軸４が嵌着された貫通孔１９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平坦な側面２１及び２２を有しており、突部１８の夫々もまた、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての平坦な側面２３及び２４を有している。

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介在連結部材６は、特に図７に示すように、基部１１及び１６と同心に配された円環状の基部３１と、基部３１の円筒状の外周縁３２から径方向に伸びて基部３１に一体的に設けられていると共に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た四対の不撓性突部３３とを具備している。

各不撓性突部３３は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面４１及び４２を有している。

両連結基体３及び５の間に配されている介在連結部材６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と共に両連結基体３及び５の間に配されている剛性の介在連結部材７は、基部１１及び基部１６と同心に配された円環状の基部５１と、基部５１の円筒状の外周縁５２から径方向に伸びて基部５１に一体的に設けられていると共に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た四対の不撓性突部５３とを具備して介在連結部材６と同一に構成されている。

各不撓性突部５３は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面６１及び６２を有している。

介在連結部材６と介在連結部材７とは、Ａ方向において中間の介在連結部材８を間にして当該中間の介在連結部材８をＡ方向において挟んで、基部３１と基部５１とが、そして、不撓性突部３３の夫々と不撓性突部５３の夫々とが夫々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。

介在連結部材６及び７よりもＲ方向において小さな弾性撓み剛性を有してＲ方向において弾性撓み曲げ変形自在であって両連結基体３及び５の間に配されている中間の介在連結部材８は、特に図８に示すように、基部３１及び５１と同心に配された円環状の基部７１と、基部７１の円筒状の外周縁７２から径方向に伸びて基部７１に一体的に設けられていると共に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た四対の弾性撓み曲げ変形自在突部７３とを具備しており、Ａ方向において一対の外側の介在連結部材６及び７に挟まれてしかもこれらにＲ方向において滑り移動自在に接触して配されている。

中間の介在連結部材８の各弾性撓み曲げ変形自在突部７３は、介在連結部材６及び７の不撓性突部３３及び５３の夫々のＲ方向における撓み剛性よりも小さな撓み剛性を有する、言い換えると、介在連結部材６及び７の不撓性突部３３及び５３の夫々のＲ方向における弾性撓み曲げ変形性よりも大きな弾性撓み曲げ変形性を有しており、各弾性撓み曲げ変形自在突部７３は、Ａ方向において介在連結部材６及び７の対応の不撓性突部３３及び５３間の夫々に当該対応の不撓性突部３３及び５３の夫々にＲ方向において滑り移動自在に接触して配されていると共に不撓性突部３３及び５３の夫々のＲ方向の幅Ｄ１よりも大きな幅Ｄ２をもって形成されている。

弾性撓み曲げ変形自在突部７３の夫々は、当該弾性撓み曲げ変形自在突部７３の夫々の径方向の先端面７４で開口されている径方向に伸びたスリット７５を有しており、各スリット７５は、基部７１から先端面７４に向かうに連れて徐々に大きくなるＲ方向の幅ｄを有している楔状のスリット部７６と、スリット部７６に連接されていると共に弾性撓み曲げ変形自在突部７３の根元部８０の曲げ応力分散用の円形スリット部７７とを有している。

各弾性撓み曲げ変形自在突部７３は、Ｒ方向において突部１３の側面２２に接触する側面７８と、Ｒ方向において突部１８の側面２３に接触する側面７９とを有している。

介在連結部材６及び７と介在連結部材６及び７間に挟まれた中間の介在連結部材８とは、基部３１及び５１と基部７１とが、そして、不撓性突部３３及び５３の夫々と弾性撓み曲げ変形自在突部７３の夫々とが夫々Ａ方向において互いに滑り移動自在に接触して対面するようにして同心に配されている。

連結基体３の突部１３は、Ｒ方向における介在連結部材６及び７の一対の不撓性突部３３及び５３間のうちの一方の不撓性突部３３及び５３間及びＲ方向における中間の介在連結部材８の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間のうちの一方の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間に配されていると共に介在連結部材７のＡ方向の一端面を越えてＡ方向の先端面８１で連結基体５の基部１６の面１７に隙間をもって対面している。

連結基体５の突部１８は、Ｒ方向における介在連結部材６及び７の一対の不撓性突部３３及び５３間のうちの他方の不撓性突部３３及び５３間及びＲ方向における中間の介在連結部材８の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間のうちの他方の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間に配されていると共に介在連結部材６のＡ方向の一端面を越えてＡ方向の先端面８５で連結基体３の基部１１の面１２に隙間をもって対面している

中間の介在連結部材８と介在連結部材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、介在連結部材６及び７の各対の不撓性突部３３及び５３間のうちの一方の不撓性突部３３及び５３間、すなわち一つおきの不撓性突部３３及び５３間及び中間の介在連結部材８の各対の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間のうちの一方の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間、すなわち一つおきの弾性撓み曲げ変形自在突部７３間に配されており、連結基体５の突部１８の夫々は、Ｒ方向において、介在連結部材６及び７の各対の不撓性突部３３及び５３間のうちの他方の不撓性突部３３及び５３間、すなわち残る一つおきの不撓性突部３３及び５３間及び中間の介在連結部材８の各対の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間のうちの他方の弾性撓み曲げ変形自在突部７３間、すなわち残る一つおきの弾性撓み曲げ変形自在突部７３間に配されており、回転軸２及びステアリング軸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２１及び２２で、Ｒ方向において対面する中間の介在連結部材８の各弾性撓み曲げ変形自在突部７３のＲ方向の側面７９及び７８に夫々接触している一方、Ｒ方向において対面する介在連結部材６及び７の不撓性突部３３及び５３の側面４２及び４１並びに６２及び６１に夫々非接触となっており、連結基体５の各突部１８は、Ｒ方向のその各側面２３及び２４で、Ｒ方向において対面する中間の介在連結部材８の各弾性撓み曲げ変形自在突部７３のＲ方向の側面７９及び７８に夫々接触している一方、Ｒ方向において対面する介在連結部材６及び７の不撓性突部３３及び５３の側面４２及び４１並びに６２及び６１に夫々非接触となっており、而して、軸連結機構１は、回転軸２及びステアリング軸４の一定以下のＲ方向の相対回転では、介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形を伴うＲ方向の抵抗でもって応答する一方、介在連結部材６及び７を不応答にするようになっている。

以上の二つの回転軸である回転軸２及びステアリング軸４を相互に連結する軸連結機構１を具備した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、ステアリング軸４がＲ方向に回転されて、ステアリング軸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によるスリット部７６の幅ｄを少なくする弾性撓み曲げ変形自在突部７３のＲ方向の弾性撓み曲げ変形後における側面４１、６１及び７８への側面２２の接触又は側面４２、６２及び７９への側面２１の接触に基づく突部１３による不撓性突部３３及び５３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１８に伝達されて、これによりステアリング軸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おり、而して、回転軸２及びステアリング軸４の一定以上のＲ方向の相対回転では、軸連結機構１は、介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在突部７３の撓み曲げ変形に基づくＲ方向の抵抗及び介在連結部材６及び７の不撓性突部３３及び５３の介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在性よりも小さい弾性撓み曲げ変形自在性からなる不撓性に基づくＲ方向の抵抗でもって応答して、介在連結部材６及び７を介して回転軸２のＲ方向の回転をステアリング軸４に伝達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ステアリング軸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ステアリング軸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、ステアリング軸４に対する回転軸２のＲ方向の相対回転が幅Ｄ２と幅Ｄ１との差の半分程度以内の微小なものである場合、即ち、一定以下の相対回転の場合には、弾性撓み曲げ変形自在突部７３がスリット部７６の幅ｄを少なくするように容易に弾性撓み曲げ変形する結果、斯かる回転軸２の微小なＲ方向の相対回転はステアリング軸４には殆ど伝達されず、而して、軸連結機構１及びステアリング軸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て操舵感覚を不快にさせないようにできる上に、スリット部７６の幅ｄを零とする弾性撓み曲げ変形自在突部７３の一定以上の弾性撓み曲げ変形後、即ち、一定以上の相対回転後、側面４１及び６１への側面２２の接触又は側面４２及び６２への側面２１の接触が生じて弾性撓み曲げ変形自在突部７３のそれ以上の弾性撓み曲げ変形を抑止できる結果、弾性撓み曲げ変形自在突部７３の夫々の根元部８０の弾性撓み曲げ変形に関する機械的疲労を防止でき、回転軸２及びステアリング軸４の一定以下のＲ方向の相対回転における突部１３及び１８と弾性撓み曲げ変形自在突部７３とのＲ方向における側面２１及び２２並びに２３及び２４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、ステアリング軸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、介在連結部材６及び７は、ステアリングホイールの運転者による手動操作でステアリング軸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方向に回転されてステアリング軸４に対して回転軸２が一定以上、すなわち幅Ｄ２と幅Ｄ１との差の半分程度以上にＲ方向に相対回転される場合には、側面４１及び６１への接触を伴う側面７８への側面２２の接触又は側面４２及び６２への接触を伴う側面７９への側面２１の接触に基づく突部１３による不撓性突部３３及び５３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方向の回転をステアリング軸４に伝達してステアリング軸４の回転を補助するようになる。

そしてまた、回転軸２及びステアリング軸４の二つの回転軸のＲ方向の一定以下の相対回転である幅Ｄ２と幅Ｄ１との差の半分以内の相対回転に対しては、一対の介在連結部材のうちの一方の介在連結部材である介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形を伴うＲ方向の抵抗でもって応答する一方、一対の介在連結部材のうちの他方の介在連結部材である介在連結部材６又は７、本例では介在連結部材６及び７の両方を不応答にし、回転軸２及びステアリング軸４の二つの回転軸のＲ方向の一定以上の相対回転である幅Ｄ２と幅Ｄ１との差の半分以上の相対回転に対しては、介在連結部材８のＲ方向の撓み曲げ変形に基づくＲ方向の抵抗及び介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在性よりも小さい弾性撓み曲げ変形自在性からなる介在連結部材６及び７の不撓性に基づくＲ方向の抵抗でもって応答して、介在連結部材６及び７を介して回転軸２の回転をステアリング軸４に伝達するようになっている軸連結機構１によれば、回転軸２のＲ方向の回転のステアリング軸４への伝達が中間の介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在突部７３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ステアリング軸４への伝達を中間の介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在突部７３の弾性撓み曲げ変形で低減又は阻止できると共に回転軸２のステアリング軸４に対する大きなＲ方向の相対回転のステアリング軸４への伝達を中間の介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在突部７３よりも小さな弾性撓み曲げ変形性を有している介在連結部材６及び７を介してそのまま行い得、しかも、ステアリング軸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介在連結部材６及び７で中間の介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在突部７３の大きな弾性撓み曲げ変形を阻止できるために、弾性撓み曲げ変形自在突部７３の夫々の特に根元部８０の弾性撓み曲げ変形に関する機械的疲労を防止できる。

上記の例の軸連結機構１は、一個の中間の介在連結部材８からなっているが、これに代えて、二個以上の中間の介在連結部材８からなっていてもよく、介在連結部材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１８、介在連結部材６及び７の不撓性突部３３及び５３、中間の介在連結部材８の弾性撓み曲げ変形自在突部７３は、上記の個数に限らないのである。

また、図１０に示すように、連結基体３及び５の突部１３及び１８の内周面１００と外周縁７２との間に隙間１０１が形成されるように、連結基体３及び５の突部１３及び１８の径方向の長さを短く又は基部７１の外周縁７２の径を小さくして、弾性撓み曲げ変形自在突部７３の弾性撓み曲げ変形を確実に行い得るようにしてもよい。

１軸連結機構
２回転軸
３、５連結基体
４ステアリング軸
６、７、８介在連結部材

Claims

二つの回転軸の間に配されると共に一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達する一対の介在連結部材を介して二つの回転軸を連結する軸連結機構であって、二つの回転軸のその軸心周りの方向の一定以下の相対回転に対しては、一対の介在連結部材のうちの一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形を伴う軸心周りの方向の抵抗でもって応答する一方、一対の介在連結部材のうちの他方の介在連結部材を不応答にし、二つの回転軸のその軸心周りの方向の一定以上の相対回転に対しては、一方の介在連結部材の撓み曲げ変形に基づく軸心周りの方向の抵抗及び他方の介在連結部材の一方の介在連結部材の弾性撓み曲げ変形自在性よりも小さい弾性撓み曲げ変形自在性からなる不撓性に基づく軸心周りの方向の抵抗でもって応答して、他方の介在連結部材を介して一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するようになっており、一方の介在連結部材は、第一の基部と、この第一の基部に一体的に径方向に突出して設けられている少なくとも一対の弾性撓み曲げ変形自在突部とを具備しており、他方の介在連結部材は、第二の基部と、この第二の基部に一体的に径方向に突出して設けられていると共に一方の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部よりも小さな撓み曲げ変形自在性を有する少なくとも一対の不撓性突部とを具備しており、弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々は、不撓性突部の軸心周りの方向の幅よりも大きい軸心周りの方向の幅を有しており、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々は、径方向に伸びたスリットを有しており、各スリットは、弾性撓み曲げ変形自在突部の根元部から弾性撓み曲げ変形自在突部の先端面に向かうに連れて徐々に大きくなる軸心周りの方向の幅を有している楔状のスリット部と、この楔状のスリット部に連接されていると共に弾性撓み曲げ変形自在突部の根元部の曲げ応力分散用の円形スリット部とを有している軸連結機構。
一方の回転軸に連結される一方の連結基体と、他方の回転軸の回転軸に連結される他方の連結基体とを具備しており、一対の介在連結部材は両連結基体の間に配されている請求項１に記載の軸連結機構。
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及び自動車のステアリング軸のうちの一方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及び電動モータの出力回転軸うちの他方に連結されるようになっている請求項１又は２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、一対の外側の介在連結部材と、この一対の外側の介在連結部材間に配されている中間の介在連結部材と、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具備しており、一対の外側の介在連結部材の夫々は、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不撓性突部を有しており、中間の介在連結部材は、軸方向において一対の外側の介在連結部材の一対の不撓性突部間に配されていると共に各対の不撓性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弾性撓み曲げ変形自在突部を有しており、一方及び他方の連結基体は、基部と、この基部の軸方向の一方の面から軸方向に一体的に突出した突部とを夫々具備しており、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外側の介在連結部材の各対の不撓性突部間のうちの一方の不撓性突部間及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの一方の弾性撓み曲げ変形自在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外側の介在連結部材の一対の不撓性突部間のうちの他方の不撓性突部間及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの他方の弾性撓み曲げ変形自在突部間に配されており、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々は、径方向に伸びたスリットを有しており、各スリットは、弾性撓み曲げ変形自在突部の根元部から弾性撓み曲げ変形自在突部の先端面に向かうに連れて徐々に大きくなる軸心周りの方向の幅を有している楔状のスリット部と、この楔状のスリット部に連接されていると共に弾性撓み曲げ変形自在突部の根元部の曲げ応力分散用の円形スリット部とを有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、一対の外側の介在連結部材と、この一対の外側の介在連結部材間に配されている中間の介在連結部材と、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具備しており、一対の外側の介在連結部材の夫々は、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弾性撓み曲げ変形自在突部を有しており、中間の介在連結部材は、軸方向において一対の外側の介在連結部材の一対の弾性撓み曲げ変形自在突部間に配されていると共に各対の弾性撓み曲げ変形自在突部における軸心周りの方向の幅よりも小さい幅をもった一対の不撓性突部を有しており、一方及び他方の連結基体は、基部と、この基部の軸方向の一方の面から軸方向に一体的に突出した突部とを夫々具備しており、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外側の介在連結部材の各対の弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの一方の弾性撓み曲げ変形自在突部及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の不撓性突部間のうちの一方の不撓性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外側の介在連結部材の一対の
弾性撓み曲げ変形自在突部間のうちの他方の弾性撓み曲げ変形自在突部間及び軸心周りの方向における中間の介在連結部材の一対の不撓性突部間のうちの他方の不撓性突部間に配されており、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々は、径方向に伸びたスリットを有しており、各スリットは、弾性撓み曲げ変形自在突部の根元部から弾性撓み曲げ変形自在突部の先端面に向かうに連れて徐々に大きくなる軸心周りの方向の幅を有している楔状のスリット部と、この楔状のスリット部に連接されていると共に弾性撓み曲げ変形自在突部の根元部の曲げ応力分散用の円形スリット部とを有している軸連結機構。
スリットは、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々の径方向の先端面で開口されている請求項１から５のいずれか一項に記載の軸連結機構。
スリットは、一対の弾性撓み曲げ変形自在突部の夫々の径方向の先端部で閉塞されている請求項１から５のいずれか一項に記載の軸連結機構。