JP6897591B2

JP6897591B2 - トルク伝達用継手及び電動式パワーステアリング装置

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Publication number: JP6897591B2
Application number: JP2018022743A
Authority: JP
Inventors: 山本　武士; 武士山本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2038-02-13
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Description

本発明は、各種機械装置に組み込んで駆動軸と被駆動軸との間でトルクを伝達するためのトルク伝達用継手、及び、該トルク伝達用継手を組み込んだ電動式パワーステアリング装置に関する。

図１７及び図１８は、特開２００４−３０６８９８号公報などに記載されて従来から知られている電動式パワーステアリング装置の１例を示している。後端部にステアリングホイール１が取り付けられたステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３内に回転自在に支持されており、このステアリングシャフト２により回転駆動される部分にウォームホイール４が固定されている。ウォームホイール４と噛合するウォーム歯５を軸方向中間部に有し、電動モータ６により回転駆動されるウォーム７の軸方向両端部は、深溝型玉軸受などの１対の転がり軸受８、９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７の先端部で転がり軸受８よりも突出した部分には、押圧駒１０が外嵌されており、この押圧駒１０とハウジング３との間に、コイルばね１１などの弾性部材が設けられている。コイルばね１１は、押圧駒１０を介して、ウォーム７のウォーム歯５を、ウォームホイール４に向け付勢している。このような構成により、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が抑えられ、歯打ち音の発生が抑えられている。

従来の電動式パワーステアリング装置では、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ことを抑えられるが、電動モータ６の出力軸１２の先端部とウォーム７の基端部との結合部で発生する異音を抑える面から、改良の余地がある。この点について、以下に説明する。

従来の電動式パワーステアリング装置では、電動モータ６の出力軸１２の先端部とウォーム７の基端部とをトルクの伝達を可能に結合するために、ウォーム７の基端部に設けられたスプライン孔１３と、出力軸１２の先端部に設けられたスプライン軸部１４とをスプライン係合させている。スプライン軸部１４とスプライン孔１３とが、周方向隙間をゼロにした状態、すなわち、バックラッシュが存在しない状態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７の基端部とのスプライン係合部で、異音が発生することはない。しかしながら、実際には、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、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７を揺動変位させる必要上、スプライン係合部のバックラッシュを完全になくすことはできない。このため、電動モータ６の出力軸１２の回転方向を反転させる際に、当該バックラッシュの存在に基づく異音の発生を抑える面から、改良の余地がある。

一方、特開２０１２−１３１２４９号公報には、電動モータの出力軸とウォームとを、金属製で円柱状の動力伝達部材を介して結合することにより、ウォームの揺動変位を円滑に行わせることができる構造が記載されている。ただし、このような構造でも、ウォームを揺動変位させるために、動力伝達部材の両端部に設けられたスプライン軸部と、ウォーム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。このため、このようなバックラッシュの存在に基づく異音の発生を抑える面から、改良の余地がある。

特開２００４−３０６８９８号公報特開２０１２−１３１２４９号公報

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動軸の回転方向を反転させる際に、異音の発生を抑えることができるトルク伝達用継手を提供することである。

本発明のトルク伝達用継手は、中間伝達部材と、１対の端部伝達部材と、弾性部材とを備えている。
前記中間伝達部材は、径方向片側部の周方向複数箇所に中間伝達歯を有している。
前記１対の端部伝達部材は、前記中間伝達部材の軸方向両側に１つずつ配置され、それぞれの周方向複数箇所に端部伝達歯を有している。
前記弾性部材は、弾性材製で、前記中間伝達部材の径方向他側部の周面を覆う連結筒部と、該連結筒部の軸方向両側部から径方向片側に向けて折れ曲がり前記中間伝達部材の軸方向両側面を覆うとともに、それぞれの周方向複数箇所に前記端部伝達歯を軸方向に挿通する挿通孔が設けられた１対のフランジ部とを有している。
さらに、前記挿通孔の周方向寸法は、周方向に隣り合う１対の前記中間伝達歯の間部分の周方向寸法よりも小さくなっており、前記挿通孔を軸方向に挿通した前記端部伝達歯と前記中間伝達歯とは、周方向に関して交互にかつ周方向隙間を介して配置されている。

本発明では、前記弾性部材の周方向１箇所に、不連続部を設けることができる。

本発明では、前記中間伝達部材と前記弾性部材との間に、これら中間伝達部材と弾性部材との相対回転を阻止するための回り止め部を設けることができる。
この場合には、前記回り止め部を、前記中間伝達部材の軸方向側面から軸方向に突出するように設けられた係合凸部と、前記フランジ部に設けられた係合凹部との係合により構成することができる。

本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータと、トルク伝達用継手とを備える。
前記ウォームホイールは、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
前記ウォームは、前記ウォームホイールに噛合させた状態で、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ための出力軸を有する。
前記トルク伝達用継手は、前記電動モータの出力軸と前記ウォームとをトルク伝達を可能に接続している。
特に、本発明の電動式パワーステアリング装置では、前記トルク伝達用継手が、本発明のトルク伝達用継手であり、前記１対の端部伝達部材のうちの一方の端部伝達部材が前記電動モータの出力軸の先端部に固定又は一体成形され、かつ、前記１対の端部伝達部材のうちの他方の端部伝達部材が前記ウォームの基端部に固定又は一体成形されている。

本発明の電動式パワーステアリング装置では、前記ウォームが前記電動モータの出力軸に対して揺動可能であり、かつ、前記ウォーム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付勢する付勢機構を有する構成を採用することができる。

本発明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、１対の端部伝達部材のうちの何れか一方の端部伝達部材を固定又は一体成形された駆動軸と、１対の端部伝達部材のうちの他方の端部伝達部材を固定又は一体成形された被駆動軸とのうち、駆動軸の回転方向を反転させる際に、異音の発生を抑えることができる。

図１は、実施の形態の第１例にかかる電動式パワーステアリング装置を示す部分切断側面図である。図２は、一部を省略して示す、図１のＡ部拡大図である。図３は、実施の形態の第１例にかかる電動式パワーステアリング装置に組み込むトルク伝達用継手を取り出して示す斜視図である。図４は、実施の形態の第１例に用いるトルク伝達用継手を、部分的に分解して示す斜視図である。図５は、実施の形態の第１例に用いるトルク伝達用継手を、全体的に分解して示す斜視図である。図６は、本発明の実施の形態の第１例に用いるトルク伝達用継手を、径方向外側から見た図である。図７は、図６の軸方向側方から見た図である。図８は、図７のＢ１−Ｂ１断面図である。図９は、図７のＢ２−Ｏ−Ｂ２断面図である。図１０は、図８のＣ−Ｃ断面図又はＤ−Ｄ断面図である。図１１は、図８のＥ−Ｅ断面図又はＦ−Ｆ断面図である。図１２は、中間伝達部材と弾性部材との結合体を取り出して示す、図７のＢ１−Ｂ１断面図に相当する断面図である。図１３は、実施の形態の第１例に用いる中間伝達部材を示す図であり、図１３（ａ）は、図１３（ｂ）の左側から見た側面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＧ−Ｇ断面図であり、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の右側から見た側面図である。図１４は、実施の形態の第１例に用いる弾性部材を示す図であり、図１４（ａ）は、図１４（ｂ）の左側から側面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、実施の形態の第１例に用いることができる弾性部材に関して、中間伝達部材に取り付ける以前の状態を示す図である。図１６は、実施の形態の第１例に用いる端部伝達部材を示す図であり、図１６（ａ）は、端面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。図１７は、電動式パワーステアリング装置の従来構造の１例を示す部分切断側面図である。図１８は、図１７の拡大Ｊ−Ｊ断面図である。

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図１６を用いて説明する。
本例の電動式パワーステアリング装置は、前述の図１７及び図１８に示した従来構造と同様、後端部にステアリングホイール１を備えたステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３内に回転可能に支持されており、このステアリングシャフト２により回転駆動される部分にウォームホイール４が固定されている。ウォームホイール４と噛合するウォーム歯５を軸方向中間部に有し、電動モータ６により回転駆動されるウォーム７ａの軸方向両端部は、深溝玉軸受などの１対の転がり軸受８、９により、ハウジング３内に回転可能に支持されている。

ウォーム７ａの先端部に外嵌された転がり軸受８と、ハウジング３との間には、コイルばね、板ばねなどの弾性体を含んで構成される付勢機構１５が設けられている。付勢機構１５により、ウォーム７ａのウォーム歯５を、ウォームホイール４に向け、弾性体の弾力に基づいて押圧、すなわち、付勢している。このような構成により、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が抑えられ、歯打ち音の発生が抑えられている。

本例では、軸方向に関して互いに直列に配置された、駆動軸となる電動モータ６の出力軸１２ａの先端部と、被駆動軸となるウォーム７ａの基端部とが、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されている。

トルク伝達用継手１６は、出力軸１２ａに取り付けられる一方（図２、図４、図５における右方）の端部伝達部材１８と、ウォーム７ａの基端部に取り付けられる他方（図２、図４、図５における左方）の端部伝達部材１８と、一方及び他方の端部伝達部材１８同士の間でトルクを伝達する中間伝達部材１７と、一方及び他方の端部伝達部材１８と中間伝達部材１７との間で緩衝機能を発揮する弾性部材１９とを備えている。

なお、以下の説明において、トルク伝達用継手１６を構成する各部材の軸方向の内外は、トルク伝達用継手１６を組み立てた状態での、トルク伝達用継手１６の軸方向中央部を基準とする。すなわち、トルク伝達用継手１６の軸方向中央側が軸方向内側であり、トルク伝達用継手１６の軸方向両側が軸方向外側となる。

中間伝達部材１７は、弾性部材１９を構成するゴムの如きエラストマーなどの材料に比べて弾性変形しにくい（剛性が高い）材料から造られており、全体が円環状に構成されている。中間伝達部材１７を構成する材料としては、たとえば、布でゴムを強化したベルト材料や、必要に応じて強化繊維を混入した合成樹脂（ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ポリアミドなど）、金属（炭素鋼などの鉄合金、アルミニウム合金）などを採用することが可能であり、これらの材料に、射出成形、鋳造、鍛造、焼結、切削などの加工を施すことにより造られている。

中間伝達部材１７は、円筒状の中間筒部２０と、複数個の中間伝達歯２１とを有している。中間筒部２０は、外周面の軸方向両端部に、断面矩形状の環状凹部２２が全周にわたり設けられている。このため、中間筒部２０の径方向厚さ寸法は、軸方向中間部よりも、環状凹部２２が形成された軸方向両端部で小さくなっている。

中間伝達歯２１は、中間筒部２０の径方向内側の周方向等間隔となる複数箇所に放射状に配置された状態で、それぞれの径方向外端部を中間筒部２０の内周面に結合されている。図示の例では、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の互いに対向する周方向側面は、互いに平行な平面になっている。周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分には、後述するように、端部伝達部材１８を構成する端部伝達歯３５が軸方向両側から挿入され係合する。そして、中間伝達歯２１と端部伝達歯３５とは、周方向に関して交互に配置される。

中間伝達歯２１の軸方向両側面の周方向中央部には、軸方向に突出するように係合凸部２３が設けられている。係合凸部２３は、軸方向から見た形状が、中間伝達部材１７の放射方向に伸長する略矩形状である。図示の例では、係合凸部２３を、すべての中間伝達歯２１に設けている。ただし、中間伝達部材１７と弾性部材１９との相対回転を阻止することができれば、中間伝達歯２１に設ける係合凸部２３の数及び円周方向位置は、特に問わない。さらに、係合凸部２３のうち、周方向に関して１つ置きに配置された複数の係合凸部２３には、径方向内方に張り出した爪部２４が設けられている。爪部２４は、係合凸部２３の径方向内側面の軸方向外半部に設けられている。

弾性部材１９は、上述したような中間伝達部材１７の周囲を覆うように組み付けられている。弾性部材１９は、断面略コ字形で、全体が略円筒状に構成されており、中間伝達部材１７よりも剛性が低い、ゴム（ＮＢＲ、ＨＮＢＲなど）やエラストマー（ポリウレタン、シリコンなど）などの弾性材に、射出成形などを施すことより造られている。

弾性部材１９は、中間伝達部材１７を構成する中間筒部２０の外周面を覆う、略円筒状の連結筒部２５と、連結筒部２５の軸方向両側部から径方向内側に向けて折れ曲がり中間筒部２０の軸方向両側面を覆う、略円輪状の１対のフランジ部２６とを備えており、円周方向１箇所に不連続部２７が設けられている。このように、弾性部材１９は、弾性材により一体に造られており、１対のフランジ部２６が連結筒部２５によって軸方向につながった構成を有している。

連結筒部２５の内周面の軸方向両外寄り部には、径方向内方に向けて張り出した断面矩形状の環状凸部２８が設けられている。環状凸部２８は、連結筒部２５により中間筒部２０の外周面を覆った状態で、中間筒部２０の外周面に設けられた環状凹部２２の内側にそれぞれ入り込む。

１対のフランジ部２６は、互いに同形及び同大に造られており、周方向に関して中間伝達歯２１と同位相となる複数箇所に、貫通孔である係合凹部２９を有しており、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分（歯間部）と同位相となる複数箇所に、スリット状の歯部挿通孔３０を有している。このため、フランジ部２６には、それぞれが貫通孔である係合凹部２９と歯部挿通孔３０とが、周方向に交互に配置されている。

係合凹部２９は、中間伝達部材１７（中間伝達歯２１）の軸方向側面に設けられた係合凸部２３と係合することで、弾性部材１９が中間伝達部材１７に対し相対回転することを阻止するためのもので、係合凸部２３とともに回り止め部を構成する。このような係合凹部２９は、軸方向から見た形状がフランジ部２６の放射方向に伸長する略矩形状である。

フランジ部２６のうち、係合凹部２９の径方向内側に存在する部分には、その軸方向外側部に、係合凹部２９を径方向内側に延長した如き形状を有する除肉部が設けられており、その軸方向内側部に残部として周方向に伸長した係合梁３１が設けられている。

歯部挿通孔３０は、後述するように、端部伝達部材１８を構成する端部伝達歯３５を軸方向外側から挿入する部分であり、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分と同位相となる周方向位置に設けられている。このような歯部挿通孔３０は、フランジ部２６の放射方向に伸長し、かつ、フランジ部２６の内周縁に開口している。歯部挿通孔３０の周方向寸法ｔ_３０は、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分の周方向寸法Ｔ_２１よりも小さくなっている（ｔ_３０＜Ｔ_２１）。

歯部挿通孔３０の周方向両側縁の径方向外寄り部には、周方向中央側に向けて突出する弾性突起３２が設けられている。なお、本例では、周方向に対向する弾性突起３２の先端面同士の周方向寸法ｔ_３０だけでなく、弾性突起３２から径方向に外れた部分の周方向寸法に関しても、前記周方向寸法Ｔ_２１よりも小さくなっている。弾性突起３２の先端面の形状は、軸方向から見ると凸円弧形である。また、歯部挿通孔３０の周方向両側縁のうち、弾性突起３２から径方向に外れた部分は、互いに平行な平坦部となっている。なお、本発明を実施する場合、弾性突起３２の形状や形成位置は、図示の構造に限らず、例えば三角形や台形などの他の形状を採用することができる。また、弾性突起の数も、１個に限らず、複数個設けることもできるし、１個も設けずに歯部挿通スリットの周方向側縁全体を平坦部とすることもできる。

上述のような構成を有する弾性部材１９は、ゴムやエラストマーなどの弾性材を射出成形することにより造られているが、中間伝達部材１７に組み付ける以前の状態での形状は、たとえば、図１５の（ａ）に示すように、帯状（シート状）に構成されていても良いし、図１５の（ｂ）に示すように、組み付け後の形状と同様に、略円筒状に構成されていても良い。図１５の（ａ）に示すように、帯状に構成されている場合には、矢印αで示すように、幅方向両側部を略直角に曲げ起こすとともに、矢印βで示すように丸めることで、中間伝達部材１７の外周面に巻き付けるように取り付ける。これに対し、図１５の（ｂ）に示すように、略円筒状に構成されている場合には、不連続部２７の周方向幅を拡げるように弾性変形させて、中間伝達部材１７に対して外嵌する。あるいは、弾性部材１９は、中間伝達部材１７に組み付ける以前の状態で、図示は省略するが、図１５の（ａ）の帯状の状態から幅方向両側部を略直角に曲げ起こした如き形状（断面コ字状）に予め構成されていても良い。

いずれにしても、弾性部材１９を中間伝達部材１７に取り付けた状態（結合体３３を構成した状態）で、連結筒部２５により中間筒部２０の外周面を覆うとともに、１対のフランジ部２６により中間伝達部材１７（中間筒部２０及び中間伝達歯２１）の軸方向両側面を覆う。また、フランジ部２６の周方向複数箇所に設けられた係合凹部２９の内側に、中間伝達部材１７の周方向複数箇所に設けられた係合凸部２３を挿入して係合することで、中間伝達部材１７と弾性部材１９との相対回転を阻止する。さらに、係合凸部２３の径方向内側に設けられた爪部２４を係合梁３１に対して係合させる。これにより、中間伝達部材１７に対してフランジ部２６が軸方向外側に変位することを防止できるため、中間伝達部材１７と弾性部材１９との分離防止を図れる。また、このように弾性部材１９を中間伝達部材１７に取り付けた状態で、スリット状の歯部挿通孔３０が、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分と同位相となる位置に配置される。

１対の端部伝達部材１８は、中間伝達部材１７と弾性部材１９との結合体３３の軸方向両側部に１つずつ係合している。これらの端部伝達部材１８は、必要に応じて強化繊維を混入した合成樹脂や、鉄合金、銅合金、アルミニウム合金などの金属により、射出成形、鋳造、鍛造、焼結、切削などの方法によって、全体を円環状に造られている。本例では、１対の端部伝達部材１８は、互いに同形及び同大に造られている。

１対の端部伝達部材１８のそれぞれは、端部連結部である円筒状の端部筒部３４と、複数個の端部伝達歯３５と、円輪状の鍔部３６とを有している。鍔部３６は、径方向内端部を端部筒部３４の軸方向外端部に結合されている。複数個の端部伝達歯３５は、それぞれが略矩形板状であり、端部筒部３４の径方向外側の周方向等間隔となる複数箇所に放射状に配置された状態で、それぞれの径方向内端部を端部筒部３４の外周面に結合され、かつ、それぞれの軸方向外端部を鍔部３６の軸方向内側面に結合されている。なお、本発明を実施する場合には、鍔部３６を省略することもできる。

１対の端部伝達部材１８は、それぞれの軸方向内端部乃至中間部が、結合体３３の軸方向両側部の径方向内側に挿入される。この状態で、一方の端部伝達部材１８に設けられた端部伝達歯３５は、弾性部材１９に設けられた一方（図２、図４、図５、図８における右方）のフランジ部２６の歯部挿通孔３０に周方向のがたつきなく係合する（たとえば、周方向の締め代を有する状態で係合する）とともに、中間伝達部材１７の中間伝達歯２１に対し周方向隙間を介して係合する。また、他方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３５は、弾性部材１９に設けられた他方（図２、図４、図５、図８における左方）のフランジ部２６の歯部挿通孔３０に周方向のがたつきなく係合する（たとえば、周方向の締め代を有する状態で係合する）とともに、中間伝達部材１７の中間伝達歯２１に対し周方向隙間を介して係合する。すなわち、端部伝達歯３５と中間伝達歯２１との周方向側面同士の間に、図１１に示すような、周方向隙間αが存在している。
なお、本発明を実施する場合には、端部伝達歯３５を弾性部材１９の歯部挿通孔３０に対し、周方向隙間を介在させた状態で係合させることもできる。ただし、この場合にも、この周方向隙間よりも、前記周方向隙間αを大きくする。

さらに本例では、この状態で、図１１に示すように、端部伝達歯３５の先端面である径方向外端面と、歯部挿通孔３０の底面との間に径方向隙間βを介在させるとともに、端部伝達歯３５の径方向外端面と、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分の底面（中間筒部２０の内周面）との間に径方向隙間γを介在させている。径方向隙間βは、径方向隙間γよりも小さくなっている（β＜γ）。また、図１１に示すように、周方向に隣り合う１対の端部伝達歯３５の間部分の底面（端部筒部３４の外周面）と、フランジ部２６の内周面との間に径方向隙間εを介在させるとともに、周方向に隣り合う１対の端部伝達歯３５の間部分の底面と、中間伝達歯２１の先端面である径方向内端面との間に径方向隙間ηを介在させている。径方向隙間εは、径方向隙間ηよりも小さくなっている（ε＜η）。

また、一方の端部伝達部材１８の端部筒部３４は、出力軸１２ａ（図１及び図２参照）の先端部に対し、締め代を有する円筒面嵌合、締め代を有するスプライン嵌合、かしめなど、トルク伝達可能な構造により、外嵌固定されている。また、他方の端部伝達部材１８の端部筒部３４は、一方の端部伝達部材１８と同様に、ウォーム７ａ（図１及び図２参照）の基端部に外嵌固定されている。ただし、端部伝達部材１８は、出力軸１２ａの先端部やウォーム７ａの基端部に一体に形成することもできる。

本例のトルク伝達用継手１６では、中間伝達部材１７に対して１つの弾性部材１９を組み付けるだけで、中間伝達部材１７の軸方向両側面を覆うように、周方向複数箇所に歯部挿通孔３０が設けられた１対のフランジ部２６を配置することができる。このため、２つのフランジ部を個別に中間伝達部材に対して組み付ける場合に比べて、トルク伝達用継手１６の組立作業の容易化を図れる。また、部品点数を低減できるため、部品管理コストの低減を図ることもできる。

本例の電動式パワーステアリング装置では、電動モータ６の出力軸１２ａとウォーム７ａ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１２ａの回転トルクは、一方の端部伝達部材１８→一方のフランジ部２６→中間伝達部材１７→他方のフランジ部２６→他方の端部伝達部材１８→ウォーム７ａの順で伝達される。すなわち、出力軸１２ａの回転トルクは、一方の端部伝達部材１８から一方のフランジ部２６に、端部伝達歯３５と歯部挿通孔３０との係合部を通じて伝達される。また、一方のフランジ部２６に伝達されたトルクは、中間伝達部材１７に、一方のフランジ部２６の係合凹部２９と中間伝達部材１７の係合凸部２３との係合部を通じて伝達される。また、中間伝達部材１７に伝達されたトルクは、他方のフランジ部２６に、中間伝達部材１７の係合凸部２３と他方のフランジ部２６の係合凹部２９との係合部を通じて伝達される。また、他方のフランジ部２６に伝達されたトルクは、他方の端部伝達部材１８及びウォーム７ａに、歯部挿通孔３０と端部伝達歯３５との係合部を通じて伝達される。

これに対して、出力軸１２ａとウォーム７ａとの間で伝達されるトルクが大きくなると、一方のフランジ部２６の一部が、一方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３５によって、周方向に弾性的に押し潰され、かつ、他方のフランジ部２６の一部が、他方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３５によって、周方向に弾性的に押し潰される。そして、一方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３５及び他方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３５と、中間伝達部材１７の中間伝達歯２１との、それぞれの周方向側面同士が直接当接する。これらの当接の勢いは、一方のフランジ部２６及び他方のフランジ部２６の弾性変形により弱められているため、当接に伴う異音の発生を抑えられる。この状態では、出力軸１２ａの回転トルクの大部分は、一方の端部伝達部材１８から中間伝達部材１７に直接伝達され、中間伝達部材１７に伝達されたトルクの大部分は、中間伝達歯２１から他方の端部伝達部材１８に直接伝達される。また、残りのトルクは、上述したトルクが小さい場合と同様にして、出力軸１２ａからウォーム７ａに伝達される。

また、本例では、電動モータ６の出力軸１２ａの回転方向を反転させる際にも、一方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３５及び他方の端部伝達部材１８の端部伝達歯３５と、中間伝達部材１７の中間伝達歯２１との、それぞれの周方向側面同士の当接の勢いを、一方のフランジ部２６及び他方のフランジ部２６の弾性変形により弱められるため、当接に伴う異音の発生を抑えられる。

以上のように、本例の電動式パワーステアリング装置では、トルク伝達用継手１６の捩り剛性が、伝達するトルクが小さい場合には小さくなり、伝達するトルクが大きい場合には大きくなるといった、２段階特性を有している。ただし、本発明を実施する場合には、たとえば、１対の端部伝達部材１８同士で前記周方向隙間αの大きさを互いに異ならせたりすることによって、トルク伝達用継手１６の捩り剛性を２段階よりも多くすることもできる。

また、１対の端部伝達部材１８のそれぞれに関して、端部伝達歯３５とフランジ部２６との係合部、及び、端部伝達歯３５と中間伝達歯２１との係合部に、それぞれ径方向隙間β、γ、ε、ηが介在している。また、これらの径方向隙間β、γ、ε、ηに関して、β＜γ、及び、ε＜ηの関係を持たせている。このため、１対の端部伝達部材１８同士の間で、大きな偏心や傾きなどが生じた場合でも、弾性部材１９の存在に基づいて、周方向に隣り合う１対の端部伝達歯３５の間部分の底面が、中間伝達歯２１の先端面に当接したり、端部伝達歯３５の先端面が、周方向に隣り合う１対の中間伝達歯２１の間部分の底面に当接したりすることを防止できる。この場合、仮に、これらの面同士が当接したとしても、当接の勢いは、弾性部材１９の弾性変形により弱められるため、当接に伴う異音の発生を抑えられる。

さらに、弾性部材１９を構成する１対のフランジ部２６を、中間伝達部材１７の軸方向両側面を覆うように設けているため、１対の端部伝達部材１８同士の間で、大きな偏心や傾きなどが生じた場合でも、フランジ部２６の存在に基づいて、鍔部３６の軸方向内側面が、中間伝達部材１７の軸方向側面に直接当接することを防止できる。また仮に、フランジ部２６が弾性的に押し潰されて、鍔部３６の軸方向内側面が、中間伝達部材１７の係合凸部２３に当接する場合にも、これらの当接の勢いは、フランジ部２６の弾性変形により弱められるため、当接に伴う異音の発生を抑えられる。

本発明を実施する場合には、中間伝達部材の径方向外側部に中間伝達歯が設けれ、端部伝達部材の径方向内側部に端部伝達歯が設けられた構成を採用することもできる。この場合には、弾性部材として、円筒状の連結筒部と、連結筒部の軸方向両側部から径方向外方に折れ曲がった１対のフランジ部とを備えたものを使用することができる。そして、このような構成を有する弾性部材のうち、連結筒部を中間伝達部材の内周面を覆うように内嵌し、１対のフランジ部を中間伝達部材の軸方向両側面を覆うように配置する。

また、本発明を実施する場合には、中間伝達部材に対する組み付け性が確保される限りにおいて、弾性部材に不連続部が設けられておらず、全周にわたりつながった構成を有するものを使用することもできる。

さらに、本発明を実施する場合には、中間伝達部材と弾性部材との相対回転を阻止することができれば、中間伝達部材に設ける係合凸部の数及び円周方向位置、並びに、フランジ部に設ける係合凹部の数及び円周方向位置は、特に問わない。

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電動モータ
７、７ａウォーム
８転がり軸受
９転がり軸受
１０押圧駒
１１コイルばね
１２、１２ａ出力軸
１３スプライン孔
１４スプライン軸部
１５付勢機構
１６トルク伝達用継手
１７中間伝達部材
１８端部伝達部材
１９弾性部材
２０中間筒部
２１中間伝達歯
２２環状凹部
２３係合凸部
２４爪部
２５連結筒部
２６フランジ部
２７不連続部
２８環状凸部
２９係合凹部
３０歯部挿通孔
３１係合梁
３２弾性突起
３３結合体
３４端部筒部
３５端部伝達歯
３６鍔部

Claims

径方向片側部の周方向複数箇所に中間伝達歯を有する中間伝達部材と、
前記中間伝達部材の軸方向両側に１つずつ配置され、それぞれの周方向複数箇所に端部伝達歯を有する１対の端部伝達部材と、
前記中間伝達部材の径方向他側部の周面を覆う連結筒部と、該連結筒部の軸方向両側部から径方向片側に向けて折れ曲がり前記中間伝達部材の軸方向両側面を覆うとともに、それぞれの周方向複数箇所に前記端部伝達歯を軸方向に挿通する挿通孔が設けられた１対のフランジ部とを有する、弾性材製の弾性部材と、を備え、
前記挿通孔の周方向寸法が、周方向に隣り合う１対の前記中間伝達歯の間部分の周方向寸法よりも小さくなっており、前記挿通孔を軸方向に挿通した前記端部伝達歯と前記中間伝達歯とが、周方向に関して交互にかつ周方向隙間を介して配置されている、
トルク伝達用継手。
前記弾性部材の周方向１箇所に、不連続部が設けられている、請求項１に記載したトルク伝達用継手。
前記中間伝達部材と前記弾性部材との間に、これら中間伝達部材と弾性部材との相対回転を阻止するための回り止め部が設けられている、請求項１〜２のうちのいずれか１項に記載したトルク伝達用継手。
前記回り止め部が、前記中間伝達部材の軸方向側面から軸方向に突出するように設けられた係合凸部と、前記フランジ部に設けられた係合凹部との係合により構成されている、請求項３に記載したトルク伝達用継手。
ハウジングと、
前記ハウジングに対し回転可能に支持されたウォームホイールと、
前記ウォームホイールに噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転可能に支持されたウォームと、
前記ウォームを回転駆動するための出力軸を有する電動モータと、
前記電動モータの出力軸と前記ウォームとをトルク伝達を可能に接続するトルク伝達用継手と、を備えた
電動式パワーステアリング装置であって、
前記トルク伝達用継手が、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載のトルク伝達用継手であり、前記１対の端部伝達部材のうちの一方の端部伝達部材が前記電動モータの出力軸の先端部に固定又は一体成形され、かつ、前記１対の端部伝達部材のうちの他方の端部伝達部材が前記ウォームの基端部に固定又は一体成形されている電動式パワーステアリング装置。