JP6288302B2 - トルク伝達用継手及び電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動軸と被駆動軸との間でトルクを伝達するトルク伝達用継手および、電動モータを補助動力源として利用する電動式パワーステアリング装置に関する。

操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。この電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、電動モータにより回転駆動されるウォームと、回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、電動モータの補助動力を、この回転軸に伝達自在とする。このウォーム減速機では、ウォームとウォームホイールとの噛合部に存在するバックラッシュにより、回転軸の回転方向を変える際に、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する場合がある。

この歯打ち音の発生を抑えられる構造として、ばね等の弾性部材によりウォームをウォームホイールに向けて弾性的に押圧する事が従来から考えられている。図９、１０は、特許文献１に記載された電動式パワーステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持されており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合するウォーム歯５をウォーム軸６の軸方向中間部に設け、電動モータ７により回転駆動されるウォーム８の軸方向両端部は、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、ハウジング３内に回転自在に支持されている。ウォーム軸６の先端部で転がり軸受９ａよりも突出した部分に押圧駒１０を外嵌し、この押圧駒１０とハウジング３との間に、コイルばね１１等の弾性部材を設けている。そして、このコイルばね１１により、押圧駒１０を介して、ウォーム軸６に設けたウォーム歯５を、ウォームホイール４に向け押圧している。この構成により、ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑え、歯打ち音の発生を抑えている。

上述の従来構造では、ウォーム歯５とウォームホイール４との噛合部で歯打ち音が発生する事を抑えられるが、電動モータ７の出力軸１２の先端部とウォーム軸６の基端部との結合部分で発生する異音を抑える事はできない。この点に就いて、以下に説明する。図１０に示す構造の場合、電動モータ７の出力軸１２の先端部とウォーム軸６の基端部とをトルクの伝達を可能に結合する為に、ウォーム軸６の基端部にスプライン孔１３を、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で形成している。
一方、出力軸１２の先端部に、スプライン軸部１４を形成している。そして、スプライン軸部１４とスプライン孔１３とをスプライン係合させる事で、出力軸１２とウォーム軸６とをトルクの伝達を可能に結合している。

スプライン軸部１４とスプライン孔１３とが、周方向の隙間なく（バックラッシュなしで）スプライン係合していれば、出力軸１２の先端部とウォーム軸６の基端部との結合部（スプライン係合部）で、異音が発生する事はない。しかし、実際には、このスプライン係合部にはバックラッシュが存在している。特に、図１０に示す構造により、ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑える構造では、ウォーム軸６を揺動変位させる必要があるので、スプライン係合部のバックラッシュを完全になくす事はできず、異音の発生を防止する事は難しい。

特許文献２には、電動モータの出力軸とウォーム軸とを、金属製で円柱状の動力伝達部材を介して結合する事により、ウォーム軸の揺動変位を円滑に行わせる事ができる構造が記載されている。特許文献２に記載された構造の場合にも、ウォーム軸を揺動変位させる為、動力伝達部材の両端部に設けられたスプライン軸部（雄スプライン）と、ウォーム軸及び電動モータの出力軸のそれぞれの端部に設けられたスプライン孔（雌スプライン）とのスプライン係合部には、それぞれバックラッシュが存在している。この為、回転軸の回転方向を変える際に、異音が発生する可能性がある。

日本国特開２００４−３０６８９８号公報 日本国特開２０１２−１３１２４９号公報

本発明は、上述の事情に鑑み、駆動軸の回転方向を変える際に、異音が発生する事を防止できるトルク伝達用継手の構造を実現する事を目的としている。

本発明の実施形態に係るトルク伝達用継手は、軸方向に関して互いに直列に配置された駆動軸と被駆動軸との端部同士の間でトルクを伝達する。
前記駆動軸と前記被駆動軸とのうちの一方の軸に直接又はこの一方の軸に固定した部材に、その内周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る外径側凹凸部を設け、他方の軸に直接又はこの他方の部材に固定した部材に、その外周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る内径側凹凸部を設けている。そして、前記外径側凹凸部とこの内径側凹凸部とを周方向の隙間を介在させた（バックラッシュを設けた）状態で係合させている。前記駆動軸の端部と前記被駆動軸の端部とに、直接又は他の部材を介して、弾性材製である弾性部材を、トルクの伝達を可能に架け渡している。

なお、前記弾性部材は軸方向に配置された柱部を備えてもよい。そして、この柱部の軸方向両端部を、前記駆動軸の中心軸及び前記被駆動軸の中心軸から外れた部分にそれぞれ形成された、係止凹部（当該部分を軸方向に貫通する係合孔を含む）に係止してもよい。
この場合、前記柱部を前記駆動軸の中心軸及び前記被駆動軸の中心軸の周囲に複数本設けてもよい。
また、前記各柱部は、円板状又は円輪状の連結板部により連結されてもよい。
また、前記駆動軸と前記被駆動軸とは前記連結板部を挟むように、前記連結板部に当接してもよい。
また、前記係止凹部は、前記柱部が接触して係止する部分より幅が広く、前記柱部との間に隙間を形成する拡幅部を備えてもよい。

また、前記一方の軸の端面中央部に直接又はこの一方の軸に固定した部材の端面中央部に軸方向に凹んだ凹部を設け、この凹部の内周面に前記外径側凹凸部を設けてもよい。前記他方の軸の端部外周面に直接又はこの他方の軸に固定した部材に外向フランジ状の鍔部を設け、この鍔部の外周面に前記内径側凹凸部を設けてもよい。そして、前記各係止凹部を、前記凹部の底面と、この底面に対向する前記鍔部の軸方向側面とに円周方向等間隔で複数箇所に設けてもよい。
或いは、前記一方の軸の端面中央部に直接又はこの一方の軸に固定した部材の端面中央部に軸方向に凹んだ凹部を設け、この凹部の内周面に前記外径側凹凸部を設けると共に、この一方の軸の端部外周面に直接又はこの一方の軸に固定した部材に外向フランジ状の第一鍔部を設けてもよい。前記他方の軸の端部外周面に直接又はこの他方の軸に固定した部材の外周面に前記内径側凹凸部を設けると共に、この他方の軸の中間寄り部分外周面に直接又はこの他方の部材に固定した部材に外向フランジ状の第二鍔部を設けてもよい。そして、前記各係止凹部を、互いに対向するこれら第一、第二両鍔部の軸方向側面に円周方向等間隔で複数箇所に設けてもよい。

本発明の別の実施例に係る電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、操舵用回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータとを備える。
前記ハウジングは、固定の部分に支持されて回転する事がない（回転不能に支持されている）。
前記操舵用回転軸は、前記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。
前記ウォームホイールは、前記ハウジングの内部でこの操舵用回転軸の一部に、この操舵用回転軸と同心に支持されて、この操舵用回転軸と共に回転する。
前記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
前記電動モータは、前記ウォームを回転駆動する。
この電動モータの出力軸と前記ウォーム軸とをトルク伝達用継手により、トルクの伝達を可能に接続している。
ここで、前記トルク伝達用継手を、上述のトルク伝達用継手とする。この場合、前記電動モータの出力軸が前記駆動軸に相当し、前記ウォーム軸が前記被駆動軸に相当する。
なお、前記ウォーム軸の先端部（トルク伝達用継手を介して電動モータの出力軸に結合された側とは反対側の端部）と前記ハウジングとの間に、前記ウォームを前記ウォームホイールに向けて弾性的に押圧する予圧付与機構を設けてもよい。

上述のトルク伝達用継手及び電動式パワーステアリング装置によれば、駆動軸の回転方向を変える際に、異音が発生する事を防止できる。
駆動軸と被駆動軸との間で伝達されるトルクが比較的小さい場合には、この駆動軸の回転トルクは、弾性材製の弾性部材を介して被駆動軸に伝達される。
これに対して、前記駆動軸と前記被駆動軸との間で伝達されるトルクが大きくなると、前記弾性部材が周方向に弾性変形させられる（弾性的に押し潰される）。前記駆動軸と前記被駆動軸とのうちの一方の軸に設けた外径側凹凸部を構成する凸部の周方向側面と、他方の軸に設けた内径側凹凸部を構成する凸部の周方向側面とが衝合（当接）する。この衝合の勢いは、前記弾性部材により弱められている為、衝合に伴って前記外径側、内径側両凹凸部同士の係合部で耳障りな歯打ち音等の異音が発生する事を防止できる。この状態では、前記駆動軸の回転トルクの大部分は、前記外径側、内径側両凹凸部の係合により前記被駆動軸に伝達される。この様に、前記駆動軸とこの被駆動軸との間のトルクの伝達特性を、伝達するトルクの大きさに応じて少なくとも２段階に分ける事ができる。

本発明の実施の形態の第１例を示す要部拡大断面図。 駆動側伝達部材を示す端面図（Ａ）と、（Ａ）のａ−ａ断面図（Ｂ）。 被駆動側伝達部材を示す端面図（Ａ）と、（Ａ）のｂ−ｂ断面図（Ｂ）。 弾性部材を示す端面図（Ａ）と、（Ａ）のｃ−ｃ断面図（Ｂ）。 本発明の実施の形態の第２例を示す要部拡大断面図。 駆動側伝達部材を示す端面図（Ａ）と、（Ａ）のｄ−ｄ断面図（Ｂ）。 被駆動側伝達部材を示す端面図（Ａ）と、（Ａ）のｅ−ｅ断面図（Ｂ）。 弾性部材を示す端面図（Ａ）と、（Ａ）のｆ−ｆ断面図（Ｂ）。 自動車用操舵装置の１例を示す部分縦断側面図。 電動式パワーステアリング装置の従来構造の１例を示す、図９の拡大ｇ−ｇ断面図。 本発明の実施の形態の変形例１を示す、図１と同様の図。 本発明の実施の形態の変形例２を示す、図１と同様の図。 本発明の実施の形態の変形例３を示す、図１と同様の図。

［実施の形態の第１例］
図１〜４は本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、駆動軸である電動モータの出力軸の回転方向を変える際に、歯打ち音等の異音が発生する事を防止できる構造を実現する。本例の電動式パワーステアリング装置は、図９〜１０に示した従来構造と同様に、ステアリングホイール１により所定方向に回転させられるステアリングシャフト２の前端部を、ハウジング３の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合するウォーム歯５をウォーム軸６ａの軸方向中間部に設け、電動モータ７により回転駆動されるウォーム８の軸方向両端部は、１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、ハウジング３内に回転自在に支持されている。ウォーム軸６ａの先端部に外嵌した転がり軸受９ａと、ハウジング３との間に予圧付与機構１５を設けて、ウォーム軸６ａに設けたウォーム歯５を、ウォームホイール４に向け押圧している。この構成により、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑え、歯打ち音の発生を抑えている。

本例の場合、電動モータ７の出力軸１２ａの先端部（図１の左端部）とウォーム軸６ａの基端部（図１の右端部）とを、トルク伝達用継手１６を介してトルクの伝達を可能に結合している。この為に、出力軸１２ａの出力軸本体１７の先端部に、この出力軸本体１７とは別体に設けられた駆動側伝達部材１８を、この出力軸本体１７に対する相対回転を阻止した状態で固定している。駆動側伝達部材１８は、駆動側嵌合筒部２３と、駆動側嵌合筒部２３の軸方向端部（ウォーム軸６ａ側の端部）から径方向外方に伸長する円輪状の底板部２１と、この底板部２１の外周縁部から軸方向に関してウォーム軸６ａ側に向けて伸長する円筒部２０とを備える。駆動側嵌合筒部２３の内側に出力軸本体１７の先端部を締り嵌めで内嵌固定している。底板部２１の径方向中間部に駆動側係合孔２４、２４が円周方向等間隔で４箇所に、それぞれ底板部２１を軸方向に貫通する状態で設けている。円筒部２０の内周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る、外径側凹凸部である駆動側凹凸部２２を設けている。本例の場合、この駆動側凹凸部２２を、雌スプライン歯としている。駆動側伝達部材１８は、後述するトルク伝達用継手１６の弾性部材１９を構成するゴムの如きエラストマー等の弾性材よりも弾性変形し難い（剛性が高い）合成樹脂や焼結金属等の材料で造られている。

ウォーム軸６ａのウォーム軸本体２５の基端部に、ウォーム軸本体２５とは別体に設けられた被駆動側伝達部材２６を、ウォーム軸本体２５に対する相対回転を阻止した状態で支持固定している。被駆動側伝達部材２６は、弾性部材１９を構成する弾性材よりも弾性変形し難い（剛性が高い）合成樹脂や焼結金属等の材料で造られている。被駆動側伝達部材２６は、被駆動側嵌合筒部２７と、この被駆動側嵌合筒部２７の軸方向端部（出力軸１２ａ側の端部）外周面に形成された外向フランジ状の鍔部２８とを備える。被駆動側嵌合筒部２７の内側にウォーム軸本体２５の基端部を締り嵌めで内嵌固定している。
鍔部２８の外周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る、内径側凹凸部である被駆動側凹凸部３０を設けられる。また、鍔部２８の径方向中間部に被駆動側係合孔３１、３１が円周方向等間隔で４箇所に、それぞれ鍔部２８を軸方向に貫通する状態で設けている。本例の場合、被駆動側凹凸部３０を、雄スプライン歯としている。

弾性部材１９は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により全体を一体に形成されている。弾性部材１９は、円板部３２と、円板部３２の外周縁部の円周方向等間隔で４箇所に軸方向両側に突出する状態で、円柱状の柱部３３、３３を設けている。換言すれば、円周方向等間隔の４箇所に配置されたこれら各柱部３３、３３の軸方向中間部同士を、円板部３２により互いに連結している。これら各柱部３３、３３は、出力軸１２ａ及びウォーム軸６ａの中心軸の周囲に配置されている。

本例の場合、出力軸１２ａの先端部に設けた駆動側伝達部材１８と、ウォーム軸６ａの基端部に設けた被駆動側伝達部材２６とを、弾性部材１９を介してトルクの伝達を可能に組み合わせる事により、トルク伝達用継手１６を構成している。即ち、駆動側凹凸部２２と被駆動側凹凸部３０とを周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、弾性部材１９を構成する柱部３３、３３の軸方向片端部（図１の右端部）を各駆動側係合孔２４、２４に、同じく軸方向他端部（図１の左端部）を各被駆動側係合孔３１、３１に、それぞれ係止（縮径した状態で内嵌）している。尚、本例のトルク伝達用継手１６は、底板部２１の底面と、鍔部２８の軸方向側面（及びウォーム軸本体２５の基端面）とを、弾性部材１９ａを構成する円板部３２の軸方向両側面に、それぞれ軸方向隙間を介して対向させている。

上述の本例の電動式パワーステアリング装置の場合、電動モータ７の出力軸１２ａとウォーム軸６ａとの間で伝達されるトルクが比較的小さい場合には、この出力軸１２ａの回転トルクは、各駆動側係合孔２４、２４と各柱部３３、３３の軸方向片端部との係合部（嵌合部）から弾性部材１９に伝達される。そして、この弾性部材１９に伝達されたトルクは、各柱部３３、３３の軸方向他端部と各被駆動側係合孔３１、３１との係合部を通じて、ウォーム軸６ａに伝達される。

これに対して、出力軸１２ａとウォーム軸６ａとの間で伝達されるトルクが大きくなると、弾性部材１９が周方向に弾性変形させられる。即ち、この弾性部材１９を構成する各柱部３３、３３の軸方向両端部が周方向に弾性的に押し潰される（周方向幅寸法が小さくなる）。そして、駆動側凹凸部２２を構成する凸部の周方向側面と、被駆動側凹凸部３０を構成する凸部の周方向側面とが衝合（当接）する。この衝合の勢いは、弾性部材１９の弾性変形により弱められている為、衝合に伴って、駆動側凹凸部２２と被駆動側凹凸部３０との係合部（スプライン係合部）で耳障りな歯打ち音等の異音が発生する事を防止できる。そして、この状態では、出力軸１２ａの回転トルクの大部分は、駆動側凹凸部２２と被駆動側凹凸部３０との係合部を通じてウォーム軸６ａに伝達される。

上述の様に本例の電動式パワーステアリング装置によれば、出力軸１２ａとウォーム軸６ａとの間でのトルク伝達を、弾性部材１９を備えるトルク伝達用継手１６を介して行う事により、伝達するトルクの大きさに応じてトルクの伝達特性を２段階に分ける事ができ、ステアリングホイール１（図９参照）の操作感を良好にできる。即ち、一般的に、電動式パワーステアリング装置は、例えば、路面が荒れている等により、車輪側からステアリングシャフト２に振動荷重が加わると、このステアリングシャフト２に固定したウォームホイール４にトルクが加わる。そして、このトルクをトルクセンサが検出すると、図示しない制御器は、このトルクを打ち消す方向のトルクを電動モータ７により発生させる。これにより、ステアリングホイール１の操作感を良好にできる。ここで、ウォームホイール４と噛合するウォーム歯５を有するウォーム軸６ａは、このウォームホイール４に加わるトルクの反力により回転する傾向となるが、このウォーム軸６ａと電動モータ７の出力軸１２ａとを相対回転させる事に対する抵抗（捩り剛性）が高い場合、ウォーム軸６ａが回転する事に対する抵抗が大きくなる。ステアリングシャフト２に加わる振動荷重に基づいてウォームホイール４に加わるトルクは比較的小さい為、ウォーム軸６ａの回転抵抗が大きいと、ステアリングホイール１の操作感が損なわれる可能性がある。本例の場合、出力軸１２ａとウォーム軸６ａとの間でのトルク伝達をトルク伝達用継手１６を介して行う事により、これら出力軸１２ａとウォーム軸６ａとの間の伝達トルクが小さい場合には捩り剛性を低くし、伝達トルクが大きい場合には捩り剛性を高くできる為、ステアリングホイール１の操作感を良好にできる。

駆動側凹凸部２２と被駆動側凹凸部３０との間に周方向の隙間を介在させている為、ウォーム軸６ａが揺動変位したり、このウォーム軸６ａの中心軸と出力軸１２ａの中心軸とが偏心する等して不一致になったりする事を許容でき、これら出力軸１２ａとウォーム軸６ａとの間でのトルク伝達を円滑に行わせる事ができる。

本例を実施する場合、弾性部材１９を構成する柱部３３、３３の本数や寸法、形状を変更する事もできる。即ち、これら各柱部３３、３３を５本以上としたり、２本或いは３本とする事もできるし、これら各柱部３３、３３の断面形状を矩形や楕円形としても良い。これら各柱部３３、３３の本数や寸法、形状は、弾性部材１９により伝達するトルクの大きさや捩り剛性の大きさに応じて設定的に定める。
本例の場合、出力軸本体１７の先端部に、出力軸本体１７とは別体に設けられた駆動側伝達部材１８を支持固定する事により、出力軸１２ａの先端部に、内周面に駆動側凹凸部２２を設けた凹部（円筒部２０及び底板部２１）を設けているが、この凹部を出力軸本体と一体に設ける様に構成する事もできる。同様にして、外周面に被駆動側凹凸部を設けた鍔部を、ウォーム軸本体と一体に設ける様に構成する事もできる。

［実施の形態の第２例］
図５〜８は本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のトルク伝達用継手１６ａは、電動モータ７の出力軸１２ｂとウォーム軸６ｂとの間で伝達されるトルクが比較的小さい場合には、出力軸１２ｂの回転トルクを、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性部材１９ａを介してウォーム軸６ｂに伝達する様にしている。これに対し、出力軸１２ｂとウォーム軸６ｂとの間で伝達されるトルクが比較的大きい場合には、出力軸１２ｂの回転トルクを、出力軸１２ａに設けた駆動側凹凸部２２ａとウォーム軸６ａに設けた被駆動側凹凸部３０ａとの係合部を通じて、このウォーム軸６ｂに伝達する様にしている。この為に、出力軸１２ｂの出力軸本体１７の先端部に、出力軸本体１７と別体に設けられた駆動側伝達部材１８ａを、出力軸本体１７に対する相対回転を阻止した状態で支持固定している。駆動側伝達部材１８ａは、先端面（軸方向に関してウォーム軸６ａと対向する面）に軸方向に凹んだ凹部３４を設け、この凹部３４の内周面に、雌スプライン歯である駆動側凹凸部２２ａを設けている。これと共に、この凹部３４の底部３５の中央部に嵌合孔２９を、この底部３５を軸方向に貫通する状態で設け、嵌合孔２９に出力軸本体１７の先端部を締り嵌めで内嵌固定している。駆動側伝達部材１８ａの先端部外周面に外向フランジ状の駆動側鍔部３６が設けられている。駆動側鍔部３６の径方向中間部に駆動側係合孔２４ａ、２４ａを円周方向等間隔で４箇所に、それぞれこの駆動側鍔部３６を軸方向に貫通する状態で設けている。

本例の場合、ウォーム軸６ｂのウォーム軸本体２５ａの基端部外周面に、雄スプライン歯である被駆動側凹凸部３０ａを直接形成している。ウォーム軸本体２５ａの中間寄り部分に、ウォーム軸本体２５ａとは別体に設けられた被駆動側伝達部材２６ａを、このウォーム軸本体２５ａに対する相対回転を阻止した状態で支持固定している。被駆動側伝達部材２６ａは、被駆動側嵌合筒部２７ａと、被駆動側嵌合筒部２７ａの基端部外周面に形成された外向フランジ状の被駆動側鍔部３７とを備える。被駆動側嵌合筒部２７ａの内側にウォーム軸本体２５ａの基端寄り部分を締り嵌めで内嵌固定している。被駆動側鍔部３７の径方向中間部に被駆動側係合孔３１ａ、３１ａが円周方向等間隔で４箇所に、それぞれこの被駆動側鍔部３７を軸方向に貫通する状態で設けている。

弾性部材１９ａは、全体を一体に形成されており、円輪板状の円輪部３８と、円輪部３８の外周縁部の円周方向等間隔で４箇所に軸方向両側に突出する状態で、円柱状の柱部３３ａ、３３ａを設けている。換言すれば、円周方向等間隔の４箇所に配置されたこれら各柱部３３ａ、３３ａの軸方向中間部同士を、円輪部３８により互いに連結している。

本例のトルク伝達用自在継手１６ａは、駆動側凹凸部２２ａと被駆動側凹凸部３０ａとを周方向の隙間を介在させた状態で係合させると共に、弾性部材１９ａを構成する柱部３３ａ、３３ａの軸方向片端部を各駆動側係合孔２４ａ、２４ａに、同じく軸方向他端部を被駆動側係合孔３１ａ、３１ａに、それぞれ係止する事により構成している。

上述の本例の電動式パワーステアリング装置の場合、電動モータ７の出力軸１２ｂとウォーム軸６ｂとの間で伝達されるトルクが比較的小さい場合には、出力軸１２ｂの回転トルクは、各駆動側係合孔２４ａ、２４ａと各柱部３３ａ、３３ａの軸方向片端部との係合部（嵌合部）から弾性部材１９ａに伝達される。そして、弾性部材１９ａに伝達されたトルクは、各柱部３３ａ、３３ａの軸方向他端部と各被駆動側係合孔３１ａ、３１ａとの係合部を通じてウォーム軸６ｂに伝達される。

これに対して、出力軸１２ｂとウォーム軸６ｂとの間で伝達されるトルクが大きくなると、弾性部材１９ａが周方向に弾性変形させられる。即ち、弾性部材１９ａを構成する各柱部３３ａ、３３ａの軸方向両端部が周方向に弾性的に押し潰される。そして、駆動側凹凸部２２ａを構成する凸部の周方向側面と、被駆動側凹凸部３０ａを構成する凸部の周方向側面とが衝合（当接）する。この衝合の勢いは、弾性部材１９ａの弾性変形により弱められる。そして、この状態では、出力軸１２ｂの回転トルクの大部分は、駆動側凹凸部２２ａと被駆動側凹凸部３０ａとの係合部からウォーム軸６ｂに伝達される。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の変形例１］
図１１は上述の実施の形態の変形例１を示している。
図１１に示すように、駆動側伝達部材１８の底板部２１のウォーム軸側にピン４１を６本、同一円周上に円周方向等間隔で設けている。被駆動側伝達部材２６の鍔部２８にはピン４１に対向する位置に円周方向等間隔で６箇所のピン挿入孔４２を設けている。ピン４１の外周面又はピン挿入孔４２の内周面に管状の弾性部材４０を接着し、ピン４１とピン挿入孔４２とをゴムの如きエラストマー等の弾性部材４０を介して嵌合させている。
この変形例１の構成によっても実施の形態の第１例と同様な作用、効果が得られる。

［実施の形態の変形例２］
図１２は上述の実施の形態の変形例２を示している。
図１２に示すように、出力軸１２ａの出力軸本体１７の先端部と、ウォーム軸６ａのウォーム軸本体２５の先端部とは、弾性部材１９の円板部３２を挟むように、円板部３２に軸方向に当接している。 この構成によれば、弾性部材１９の軸方向の移動を規制することができる。

［実施の形態の変形例３］
図１３は上述の実施の形態の変形例３を示している。
図１３に示すように、駆動側係合孔２４は弾性部材１９の柱部３３が接触して係止する部分より幅が広く、柱部３３との間に隙間を形成する拡幅部４３を備えている。また、被駆動側係合孔３１も同様に、弾性部材１９の柱部３３が接触して係止する部分より幅が広く、柱部３３との間に隙間を形成する拡幅部４４を備えている。
ウォーム軸６ａが揺動変位したり、ウォーム軸６ａの中心軸と出力軸１２ａの中心軸とが偏心する等して不一致になったりすると、弾性部材１９が伸縮することによりこの変位を吸収する。 変形例３の構成によれば、柱部３３と駆動側係合孔２４の拡幅部４３、および柱部３３と被駆動側係合孔３１の拡幅部４４の間に隙間が形成されているため、弾性部材１９が伸縮できる領域が広くなり、ウォーム軸６ａの変位を吸収しやすくなる。

本出願は、２０１４年１１月２８日出願の日本特許出願・出願番号２０１４―２４１０３０および２０１５年２月１８日出願の日本特許出願・出願番号２０１５―０２９１２４に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ハウジング
４ ウォームホイール
５ ウォーム歯
６、６ａ、６ｂ ウォーム軸
７ 電動モータ
８ ウォーム
９ａ、９ｂ 転がり軸受
１０ 押圧駒
１１ コイルばね
１２、１２ａ、１２ｂ 出力軸
１３ スプライン孔
１４ スプライン軸部
１５ 予圧付与機構
１６、１６ａ トルク伝達用継手
１７ 出力軸本体
１８、１８ａ 駆動側伝達部材
１９、１９ａ 弾性部材
２０ 円筒部
２１ 底板部
２２、２２ａ 駆動側凹凸部
２３ 駆動側嵌合筒部
２４、２４ａ 駆動側係合孔
２５、２５ａ ウォーム軸本体
２６、２６ａ 被駆動側伝達部材
２７、２７ａ 被駆動側嵌合筒部
２８ 鍔部
２９ 嵌合孔
３０、３０ａ 被駆動側凹凸部
３１、３１ａ 被駆動側係合孔
３２ 円板部
３３、３３ａ 柱部
３４ 凹部
３５ 底部
３６ 駆動側鍔部
３７ 被駆動側鍔部
３８ 円輪部
４０ 弾性部材
４１ ピン
４２ ピン挿入孔
４３ 拡幅部
４４ 拡幅部

Claims (7)

1. 軸方向に関して互いに直列に配置された駆動軸と被駆動軸との端部同士の間でトルクを伝達するトルク伝達用継手であって、
   前記駆動軸と前記被駆動軸とのうちの一方の軸に直接又はこの一方の軸に固定した部材に、その内周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る外径側凹凸部を設け、他方の軸に直接又はこの他方の軸に固定した部材に、その外周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る内径側凹凸部を設け、前記外径側凹凸部とこの内径側凹凸部とを周方向の隙間を介在させた状態で係合させており、
   前記駆動軸の端部と前記被駆動軸の端部とに、直接又は他の部材を介して、弾性材製の弾性部材を、トルクの伝達を可能に架け渡しており、
   前記弾性部材が軸方向に配置された柱部を備え、この柱部の軸方向両端部を、前記駆動軸の中心軸及び前記被駆動軸の中心軸から外れた部分にそれぞれ形成された、係止凹部に係止しており、
   前記柱部が、前記駆動軸の中心軸及び前記被駆動軸の中心軸の周囲に、複数本設けられ、複数本の前記柱部が、円板状又は円輪状の連結板部により連結されている、
   トルク伝達用継手。
2. 前記駆動軸と前記被駆動軸とは前記連結板部を挟むように、前記連結板部に当接している、請求項１に記載したトルク伝達用継手。
3. 軸方向に関して互いに直列に配置された駆動軸と被駆動軸との端部同士の間でトルクを伝達するトルク伝達用継手であって、
   前記駆動軸と前記被駆動軸とのうちの一方の軸に直接又はこの一方の軸に固定した部材に、その内周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る外径側凹凸部を設け、他方の軸に直接又はこの他方の軸に固定した部材に、その外周面に、凹部と凸部とを全周に亙って交互に配置して成る内径側凹凸部を設け、前記外径側凹凸部とこの内径側凹凸部とを周方向の隙間を介在させた状態で係合させており、
   前記駆動軸の端部と前記被駆動軸の端部とに、直接又は他の部材を介して、弾性材製の弾性部材を、トルクの伝達を可能に架け渡しており、
   前記弾性部材が軸方向に配置された柱部を備え、この柱部の軸方向両端部を、前記駆動軸の中心軸及び前記被駆動軸の中心軸から外れた部分にそれぞれ形成された、係止凹部に係止しており、
   前記係止凹部は、前記柱部が接触して係止する部分より幅が広く、前記柱部との間に隙間を形成する拡幅部を備える、
   トルク伝達用継手。
4. 前記一方の軸の端面中央部に直接又はこの一方の軸に固定した部材の端面中央部に凹部を設け、この凹部の内周面に前記外径側凹凸部を設けており、前記他方の軸の端部外周面に直接又はこの他方の軸に固定した部材に外向フランジ状の鍔部を設け、この鍔部の外周面に前記内径側凹凸部を設けており、
   前記各係止凹部を、前記凹部の底面と、この底面に対向する前記鍔部の軸方向側面とに円周方向等間隔で複数箇所に設けている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したトルク伝達用継手。
5. 前記一方の軸の端面中央部に直接又はこの一方の軸に固定した部材の端面中央部に凹部を設け、この凹部の内周面に前記外径側凹凸部を設けると共に、この一方の軸の端部外周面に直接又はこの一方の軸に固定した部材に外向フランジ状の第一鍔部を設けており、
   前記他方の軸の端部外周面に直接又はこの一方の軸に固定した部材の外周面に前記内径側凹凸部を設けると共に、この他方の軸の中間寄り部分外周面に直接又はこの他方の軸に固定した部材に外向フランジ状の第二鍔部を設けており、
   前記各係止凹部を、互いに対向する前記第一、第二両鍔部の軸方向側面に円周方向等間隔で複数箇所に設けている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したトルク伝達用継手。
6. 固定の部分に回転不能に支持されたハウジングと、
   前記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する操舵用回転軸と、
   前記ハウジングの内部で前記操舵用回転軸の一部に、この操舵用回転軸と同心に支持されて、前記操舵用回転軸と共に回転するウォームホイールと、
   ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、前記ウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと、
   前記ウォームを回転駆動する電動モータとを備え、
   前記電動モータの出力軸と前記ウォーム軸とをトルク伝達用継手により、トルクの伝達を可能に接続している電動式パワーステアリング装置に於いて、
   前記トルク伝達用継手が、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載のトルク伝達用継手である、電動式パワーステアリング装置。
7. 前記ウォーム軸の先端部と前記ハウジングとの間に、前記ウォームを前記ウォームホイールに向けて弾性的に押圧する予圧付与機構が設けられた、請求項６に記載した電動式パワーステアリング装置。

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