WO2011077670A1

WO2011077670A1 - 軸連結機構

Info

Publication number: WO2011077670A1
Application number: PCT/JP2010/007291
Authority: WO
Inventors: 昇中川; 裕大橋
Original assignee: オイレス工業株式会社
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-06-30
Also published as: EP2518358A4; KR20130135984A; KR101389128B1; BR112012014128B1; US20120264524A1; KR101398046B1; EP2518358A1; US9051973B2; US20140080610A1; KR20120091379A; JP2011137488A; US8616986B2; EP2860420A1; CN102686898B; BR112012014128A2; BR112012014128B8; JP5428852B2; CN102686898A

Abstract

　電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構１は、電動モータ側の回転軸２に連結された連結基体３と、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間に配されていると共に両連結基体３及び５を介して回転軸２のＲ方向の回転をステアリング軸４に伝達する回転伝達部材６及び７と、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と、回転伝達部材６及び７を相互に結合する結合手段９とを具備している。

Description

軸連結機構

　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介在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、連結基体の夫々は、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具備している結果、一方の回転軸の他方の回転軸に対する軸方向の相対的な変位において、各連結基体の突部が相手側の連結基体の基部に押圧、接触して、この押圧、接触による衝突音が生じ、更には、一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達において斯かる軸方向の相対的な変位が生じると、押圧、接触に起因する不快な摩擦音が生じる虞がある上に、一方の回転軸の他方の回転軸に対する軸方向の相対的な接近変位を吸収できないで中間介在部材の径方向の突部に軸方向の弾性圧縮変形を生じさせて一方の回転軸の他方の回転軸に対する軸方向の相対的な変位を生じさせる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ない虞がある。

　このような押圧、接触を避けるべく、各連結基体の突部の軸方向の長さを短くすると、各連結基体の突部の各回転伝達部材への軸心周りの方向における接触面積が小さくなり、各回転伝達部材が異常に変形されたり、中間介在部材が過度に弾性圧縮変形されたりして耐久性が劣化する虞がある。

　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、一方の回転軸の他方の回転軸に対する軸方向の相対的な変位において衝突音の発生をなくし得ると共に一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達においては不快な摩擦音を生じさせることなく、しかも、各連結基体の突部の各回転伝達部材又は中間介在部材への軸心周りの方向における接触面積を所望に確保できるのみならず、連結基体の間に介在される中間介在部材の過度な弾性圧縮変形を回避できて、耐久性の劣化のない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による軸連結機構は、一方の回転軸に連結される一方の連結基体と、他方の回転軸に連結される他方の連結基体と、これら一方及び他方の連結基体間に配されてい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、一方及び他方の連結基体の夫々は、第一の基部と、この第一の基部の軸方向の一方の面から軸方向に突出して当該第一の基部に一体的に形成された第一の軸方向突部とを具備しており、一方の連結基体の第一の軸方向突部と他方の連結基体の第一の軸方向突部とは、軸心周りの方向において間隔をもって配されており、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連結基体の第一の基部間に配されている第二の基部と、軸心周りの方向において互いに離間していると共に第二の基部の外周縁から径方向に突出して当該第二の基部に一体的に形成された少なくとも一対の第一の径方向突部と、第二の基部の中央に形成された貫通孔とを有しており、一対の回転伝達部材の一方の回転伝達部材の一対の第一の径方向突部と一対の回転伝達部材の他方の回転伝達部材の一対の第一の径方向突部とは、軸方向において互いに対面しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材の第二の基部間に配されている第三の基部と、軸心周りの方向において互いに離間して第三の基部の外周縁から径方向に突出して当該第三の基部に一体的に形成されていると共に軸方向において一対の回転伝達部材の一対の第一の径方向突部間の夫々に配されており、且つ一対の第一の径方向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第二の径方向突部と、第三の基部の軸方向の一方の面から軸方向に突出して当該第三の基部に一体的に形成されていると共に一方の第二の基部の貫通孔を貫通した第二の軸方向突部と、第三の基部の軸方向の他方の面から軸方向に突出して当該第三の基部に一体的に形成されていると共に他方の第二の基部の貫通孔を貫通した第三の軸方向突部とを有しており、中間介在部材の一対の第二の径方向突部は、第一の軸方向突部及び第一の径方向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り、一方の連結基体の第一の基部及び一方の回転軸のうちの少なくとも一方は、その軸方向の一方の面で第二の軸方向突部の軸方向の面に接触しており、他方の連結基体の第一の基部及び他方の回転軸のうちの少なくとも一方は、その軸方向の一方の面で第三の軸方向突部の軸方向の面に接触しており、一方の連結基体の第一の軸方向突部は、軸心周りの方向における一方の第二の径方向突部間に配されていると共にその軸心周りの方向における両側面で一方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における一方の側面及び他方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における他方の側面に夫々接触しており、且つ他方の回転伝達部材の一方の軸方向の面を越えて軸方向の先端面で他方の連結基体の第一の基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面しており、他方の連結基体の第一の軸方向突部は、軸心周りの方向における他方の第二の径方向突部間に配されていると共にその軸心周りの方向における両側面で一方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における他方の側面及び他方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における一方の側面に夫々接触しており、且つ一方の回転伝達部材の一方の軸方向の面を越えて軸方向の先端面で一方の連結基体の第一の基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面している。

　本発明による軸連結機構によれば、一方の連結基体の第一の基部及び他方の回転軸のうちの少なくとも一方は、その軸方向の一方の面で第二の軸方向突部の軸方向の面に接触しており、他方の連結基体の第一の基部及び他方の回転軸のうちの少なくとも一方は、その軸方向の一方の面で第三の軸方向突部の軸方向の面に接触しており、一方の連結基体の第一の軸方向突部は、他方の回転伝達部材の一方の軸方向の面を越えて軸方向の先端面で他方の連結基体の第一の基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面しており、他方の連結基体の第一の軸方向突部は、一方の回転伝達部材の一方の軸方向の面を越えて軸方向の先端面で一方の連結基体の第一の基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面しているために、一方の連結基体の軸方向突部の先端面と他方の連結基体の基部の軸方向の一方の面との接触及び他方の連結基体の軸方向突部の先端面と一方の連結基体の基部の軸方向の一方の面との接触を避けることができる上に、一方及び他方の連結基体の軸方向突部を一対の回転伝達部材の径方向突部の全面に軸心周りの方向において接触させることができるのみならず、一方の回転軸の他方の回転軸に対する軸方向の相対的な変位において衝突音の発生をなくし得ると共に一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達においては不快な摩擦音を生じさせることなく、しかも、各連結基体の軸方向突部の各回転伝達部材の径方向突部への軸心周りの方向における接触面積を所望に確保できる上に、中間介在部材の過度な弾性圧縮変形を回避できて、耐久性を向上できる。

　好ましい例では、一対の回転伝達部材の夫々は、第二の基部の一方の軸方向の面に一体的に形成されていると共に貫通孔から突出する第二の軸方向突部を断続的又は連続的に取り囲んだ突出部を更に具備している。

　斯かる突出部を具備した軸連結機構によれば、第二及び第三の軸方向突部が大きく弾性圧縮変形されたり、へたったりして第二及び第三の軸方向突部の本来の機能が生じなくなっても、突出部により第二及び第三の軸方向突部の機能を代行できる。

　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。

　本発明の好ましい例の軸連結機構は、一対の回転伝達部材を相互に結合する結合手段を更に有しており、結合手段は、一方の回転伝達部材の第二の基部の他方の軸方向の面の内周縁から他方の回転伝達部材の第二の基部に向かって突出して一方の回転伝達部材の第二の基部に一体的に設けられていると共に先端で他方の回転伝達部材の第二の基部の内周縁に引っ掛けられたつめ部と、他方の回転伝達部材の第二の基部の他方の軸方向の面の内周縁から一方の回転伝達部材の第二の基部に向かって突出して他方の回転伝達部材の第二の基部に一体的に設けられていると共に先端で一方の回転伝達部材の第二の基部の内周縁に引っ掛けられたつめ部とを具備しているとよく、この場合、第三の基部を具備した中間介在部材は、結合手段の両つめ部の夫々が貫通する貫通孔を当該第三の基部に有しているとよい。

　斯かる貫通孔により中間介在部材が結合手段の両つめ部で一対の回転伝達部材に対して位置決めされていると、二つの回転軸の相対的な両方向の回転に対して中間介在部材による効果を均等に得ることができる。

　本発明による軸連結機構では、一方の回転軸の他方の回転軸に対する相対的な初期回転で遊びが生じないようにするために、一方及び他方の連結基体の第一の軸方向突部は、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第二の径方向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第一の径方向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。一方の連結基体は、一方の回転軸に直接的に連結されて固着されていてもよいが、歯車機構等の他の回転伝達機構を介して一方の回転軸に間接的に連結されていてもよく、他方の連結基体も同様である。

　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。

　本発明によれば、一方の回転軸の他方の回転軸に対する軸方向の相対的な変位において衝突音の発生をなくし得ると共に一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達においては不快な摩擦音を生じさせることなく、しかも、各連結基体の突部の各回転伝達部材への軸心周りの方向における接触面積を所望に確保できるのみならず、連結基体の間に介在される中間介在部材の過度な弾性圧縮変形を回避できて、耐久性の劣化の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に示す例の一部破断正面説明図である。図３は、図１に示す例のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面説明図である。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に示す例の回転軸側の連結基体の右側面説明図である。図７は、図１に示す例のステアリング軸側の連結基体の左側面説明図である。図８は、図１に示す例の中間介在部材の説明図であって、（ａ）は右側面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線矢視断面図である。図９は、図１に示す例の回転軸側の回転伝達部材の説明図であって、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線矢視断面図であり、（ｃ）は右側面図である。図１０は、図１に示す例のステアリング軸側の回転伝達部材の説明図であって、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線矢視断面図であり、（ｃ）は右側面図である。

　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５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、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間に配されていると共に両連結基体３及び５を介して回転軸２のＲ方向の回転をステアリング軸４に伝達する一対の回転伝達部材６及び７と、一対の回転伝達部材６及び７間に配されている中間介在部材８と、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とを具備している。

　剛性の連結基体３は、特に図６に示すように、円環状の基部１１と、基部１１の軸方向、即ち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の基部１６に向かって一体的に突出していると共に軸心周りの方向、即ちＲ方向に９０°の等角度間隔をもって配された二対の軸方向突部１３と、基部１１の中央に形成された貫通孔１４とを具備している。

　回転軸２は、本例のように挿入された貫通孔１４において基部１１に嵌着されていてもよいが、基部１１の中央に形成された有底の凹所において基部１１に嵌着されていてもよく、更には、基部１１に一体形成されていてもよい。

　剛性の連結基体５は、特に図７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の基部１１に向かって一体的に突出していると共にＲ方向に９０°の等角度間隔をもって配された二対の軸方向突部１８と、基部１６の中央に形成された貫通孔１９とを具備している。

　ステアリング軸４も、本例のように挿入された貫通孔１９において基部１６に嵌着されていてもよいが、基部１６の中央に形成された有底の凹所において基部１６に嵌着されていてもよく、更には、基部１６に一体形成されていてもよい。

　軸方向突部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、軸方向突部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回転伝達部材６は、特に図９に示すように、Ａ方向において基部１１及び１６間に配されていると共に基部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から径方向に突出して基部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径方向突部３３と、基部３１の円筒状の内周縁３４にＡ方向に伸びると共にＲ方向において９０°の等角度間隔で互いに離間して形成された四個の溝３５と、各溝３５の一端に連接されていると共に基部３１の内周縁３４であって面１２に対面する基部３１のＡ方向の一方の円環状の面３６に形成された四個の係止溝３７と、面３６に当該面３６からＡ方向であって面１２に向かって突出して一体的に形成された突出部３８と、内周縁３４により規定されていると共に基部３１の中央に形成された貫通孔３９とを具備している。

　各径方向突部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を有しており、各径方向突部３３の中間介在部材８に対面する面４３は、互いに面一となって平坦、好ましくはＲ方向において中高になっている。

　突出部３８は、同心円上にＲ方向において９０°の等角度間隔で互いに離間して形成された四個のＲ方向に突出して伸びた円弧状の突起４５からなり、各突起４５のＡ方向の端面４６は、平坦であって互いに面一となっている。

　回転伝達部材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剛性の回転伝達部材７は、特に図１０に示すように、Ａ方向において基部１１及び１６間に配されていると共に基部１１及び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から径方向に突出して伸びて基部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径方向突部５３と、基部５１の円筒状の内周縁５４にＡ方向に伸びると共にＲ方向において９０°の等角度間隔で互いに離間して形成された四個の溝５５と、各溝５５の一端に連接されていると共に基部５１の内周縁５４であって面１７に対面する基部５１の一方の円環状の面５６に形成された四個の係止溝５７と、面５６に当該面５６からＡ方向であって面１７に向かって突出して一体的に形成された突出部５８と、内周縁５４により規定されていると共に基部３１の中央に形成された貫通孔５９とを具備して回転伝達部材６と同一に構成されている。

　各径方向突部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を有しており、各径方向突部５３の中間介在部材８に対面する面６３は、互いに面一となって平坦、好ましくはＲ方向において中高になっている。

　突出部５８は、同心円上にＲ方向において９０°の等角度間隔で互いに離間して形成された四個のＲ方向に伸びた円弧状の突起６５からなり、各突起６５のＡ方向の端面６６は、平坦であって互いに面一となっている。

　回転伝達部材６と回転伝達部材７とは、中間介在部材８を間にして、基部３１と基部５１とが、そして、径方向突部３３の夫々と径方向突部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。

　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、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、特に図８に示すように、Ａ方向において基部３１及び５１間に基部３１及び５１と同心に配された円盤状の基部７１と、基部７１の円筒状の外周縁７２から径方向に突出して伸びて基部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径方向突部７３と、基部７１に形成されていると共にＲ方向において４５°の等角度間隔で互いに離間して同心に形成された八個の円弧状の貫通孔７４と、基部７１のＡ方向の一方の平坦な面７５からＡ方向に突出して当該基部７１に一体的に形成されていると共に基部３１の中央に形成された貫通孔３９を貫通した軸方向突部７６と、基部７１のＡ方向の他方の平坦な面７７からＡ方向に突出して当該基部７１に一体的に形成されていると共に基部５１の中央に形成された貫通孔５９を貫通した軸方向突部７８とを具備しており、Ａ方向において基部７１が基部３１及び５１に、そして、径方向突部７３が径方向突部３３及び５３に夫々挟まれてしかもこれらにぴったりと接触して配されており、軸方向突部７６と軸方向突部７８とは、本例ではＡ方向において互いに同一の高さを有しているが、これに限定されないで、Ａ方向において互いに異なる高さを有していてもよい。

　中間介在部材８の各径方向突部７３は、回転伝達部材６及び７の径方向突部３３及び５３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、Ｒ方向において側面７９及び８０を有している各径方向突部７３は、Ａ方向において回転伝達部材６及び７の対応の径方向突部３３及び５３間の夫々に当該対応の径方向突部３３及び５３の夫々にぴったりと接触して配されていると共に径方向突部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。

　回転伝達部材６及び７と回転伝達部材６及び７間に挟まれた中間介在部材８とは、基部３１及び５１と基部７１とが、そして、径方向突部３３及び５３の夫々と径方向突部７３の夫々とが夫々Ａ方向において互いにぴったりと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の基部１１及び回転軸２の夫々は、Ａ方向の面１２及び８１の夫々で軸方向突部７６のＡ方向の面８２に接触しており、連結基体３の軸方向突部１３は、Ｒ方向における回転伝達部材６及び７の一つおきの径方向突部３３及び５３間及びＲ方向における中間介在部材８の一つおきの径方向突部７３間に配されていると共にＲ方向における両側面２１及び２２の夫々で一方の径方向突部７３のＲ方向における一方の側面７９及び他方の径方向突部７３のＲ方向における他方の側面８０に夫々接触しており、且つ回転伝達部材７の面５６を越えてＡ方向の先端面８３で連結基体５の基部１６の面１７に隙間８４をもって対面している。

　連結基体５の基部１６及びステアリング軸４の夫々は、Ａ方向の面１７及び８５の夫々で軸方向突部７８のＡ方向の面８６に接触しており、連結基体５の軸方向突部１８は、Ｒ方向における回転伝達部材６及び７の残る一つおきの径方向突部３３及び５３間及びＲ方向における中間介在部材８の残る一つおきの径方向突部７３間に配されていると共にＲ方向における両側面２３及び２４の夫々で一方の径方向突部７３のＲ方向における他方の側面２４及び他方の径方向突部７３のＲ方向における一方の側面７９に夫々接触しており、且つ回転伝達部材６の面３６を越えてＡ方向の先端面８７で連結基体３の基部１１の面１２に隙間８８をもって対面している。

　結合手段９は、回転伝達部材６の内周縁３４から回転伝達部材７の基部５１に向かって突出して伸びて基部３１に一体的に設けられていると共に一つおきの貫通孔７４及び溝５５を通って先端で係止溝５７において回転伝達部材７の基部５１の内周縁５４に引っ掛けられた四個のつめ部９１と、回転伝達部材７の内周縁５４から回転伝達部材６の環状の基部３１に向かって突出して伸びて基部５１に一体的に設けられていると共に残る一つおきの貫通孔７４及び溝３５を通って先端で係止溝３７において回転伝達部材６の基部３１の内周縁３４に引っ掛けられたつめ部９２とを具備しており、Ｒ方向において等角度間隔で互いに離間して配されたつめ部９１及び９２の夫々は、その先端に鉤部９３を有しており、各鉤部９３でもって係止溝５７における内周縁５４及び係止溝３７における内周縁３４の夫々に引っ掛けられており、斯かる結合手段９を介して回転伝達部材６及び７は中間介在部材８を挟んで相互に結合されている。

　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の軸方向突部１３の夫々は、Ｒ方向において、回転伝達部材６及び７の各対の径方向突部３３及び５３間のうちの一方の径方向突部３３及び５３間、すなわち一つおきの径方向突部３３及び５３間及び中間介在部材８の各対の径方向突部７３間のうちの一方の径方向突部７３間、すなわち一つおきの径方向突部７３間に配されており、連結基体５の軸方向突部１８の夫々は、Ｒ方向において、回転伝達部材６及び７の各対の径方向突部３３及び５３間のうちの他方の径方向突部３３及び５３間、すなわち残る一つおきの径方向突部３３及び５３間及び中間介在部材８の各対の径方向突部７３間のうちの他方の径方向突部７３間、すなわち残る一つおきの径方向突部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の各軸方向突部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介在部材８の各径方向突部７３のＲ方向の側面７９及び８０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の径方向突部３３及び５３の側面４１及び４２並びに６１及び６２に夫々非接触となっており、連結基体５の各軸方向突部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介在部材８の各径方向突部７３のＲ方向の側面７９及び８０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の径方向突部３３及び５３の側面４１及び４２並びに６１及び６２に夫々非接触となっている。

　貫通孔３９から突出する軸方向突部７６を断続的に取り囲んだ突起４５を有していると共に軸方向突部７６の貫通孔３９からの突出量より少ないＡ方向の長さ（突出量）を有した突出部３８は、対応の隙間８８よりも小さい隙間９５をそのＡ方向の端面４６と面１２との間で形成しており、同様に、貫通孔５９から突出する軸方向突部７８を断続的に取り囲んだ突起６５を有していると共に軸方向突部７８の貫通孔５９からの突出量より少ないＡ方向の長さ（突出量）を有した突出部５８は、対応の隙間８４よりも小さい隙間９６をそのＡ方向の端面６６と面１７との間で形成している。

　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、軸方向突部１３による径方向突部７３のＲ方向の弾性変形後における側面４１及び６１への側面２１の接触又は側面４２及び６２への側面２２の接触に基づく軸方向突部１３による径方向突部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の軸方向突部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いる。

　回転軸２のＲ方向の回転を他方の回転軸であるステアリング軸４に伝達するように回転軸２及びステアリング軸４の間に配されて回転軸２及びステアリング軸４を連結する軸連結機構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には、径方向突部７３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操舵感覚を不快にさせないようにできる上に、径方向突部７３の一定以上の圧縮変形後、側面４１及び６１への側面２１の接触又は側面４２及び６２への側面２２の接触が生じて径方向突部７３のそれ以上の弾性圧縮変形を抑止できる結果、径方向突部７３の夫々のクリープによるへたりを防止でき、軸方向突部１３及び１８と径方向突部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７９及び８０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、回転伝達部材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ようとする場合には、側面４１及び６１への側面２１の接触又は側面４２及び６２への側面２２の接触に基づく軸方向突部１３による径方向突部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。

　以上の軸連結機構１によれば、連結基体３の基部１１及び回転軸２の夫々は、面一に配されたＡ方向の面１２及び８１の夫々で軸方向突部７６のＡ方向の面８２に接触しており、連結基体５の基部１６及びステアリング軸４の夫々は、面一に配されたＡ方向の面１７及び８５の夫々で軸方向突部７８のＡ方向の面８６に接触しており、連結基体３の軸方向突部１３は、回転伝達部材７の面５６を越えてＡ方向の先端面８３で連結基体５の基部１６の面１７に隙間８４をもって対面しており、連結基体５の軸方向突部１８は、回転伝達部材６の面３６を越えてＡ方向の先端面８７で連結基体３の基部１１の面１２に隙間８８をもって対面しているために、連結基体３の軸方向突部１３の先端面８３と連結基体５の基部１６の面１７との接触及び連結基体５の軸方向突部１８の先端面８７と連結基体３の基部１１の面１２との接触を避けることができる上に、連結基体３及び５の軸方向突部１３及び１８を回転伝達部材６及び７の径方向突部３３及び５３の全面にＲ方向において接触させることができるのみならず、回転軸２のステアリング軸４に対するＡ方向の相対的な変位において衝突音の発生をなくし得ると共に回転軸２のＲ方向の回転のステアリング軸４への伝達においては不快な摩擦音を生じさせることなく、しかも、連結基体３及び５の夫々の軸方向突部１３及び１８の回転伝達部材６及び７の径方向突部３３及び５３へのＲ方向における接触面積を所望に確保できる上に、中間介在部材８の過度な弾性圧縮変形を回避できて、耐久性を向上できる。

　また軸連結機構１によれば、回転伝達部材６及び７の夫々がその基部３１及び５１の面３６及び５６に一体的に形成された突出部３８及び５８を具備しているために、軸方向突部７６及び７８が大きく弾性圧縮変形されたり、へたったりして軸方向突部７６及び７８の本来の機能が生じなくなっても、突出部３８及び５８の面１２及び１７への接触により軸方向突部７６及び７８の機能を代行できる。

　更に、軸連結機構１によれば、Ａ方向において回転伝達部材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の径方向突部３３及び５３間の夫々に配されていると共に径方向突部３３及び５３の夫々のＲ方向の幅Ｄ１よりも大きな幅Ｄ２をもった径方向突部７３を有しており、中間介在部材８の各径方向突部７３が回転伝達部材６及び７の径方向突部３３及び５３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方向の回転のステアリング軸４への伝達が中間介在部材８の径方向突部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への伝達を中間介在部材８の径方向突部７３の弾性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への伝達を中間介在部材８の径方向突部７３よりも大きな剛性を有している回転伝達部材６及び７の径方向突部３３及び５３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回転伝達部材６及び７の径方向突部３３及び５３で中間介在部材８の径方向突部７３の大きな弾性変形を阻止できるために、中間介在部材８に対して柔軟性のある剛性の小さい樹脂材料を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、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及びステアリング軸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。

　また、軸連結機構１によれば、中間介在部材８が貫通孔７４を貫通する結合手段９の両つめ部９１及び９２を介して一対の回転伝達部材６及び７に対してＲ方向に関して位置決めされているために、回転軸２及びステアリング軸４の相対的なＲ方向の両方の回転に対して中間介在部材８による効果を均等に得ることができる。

　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く、また、連結基体３及び５の軸方向突部１３及び１８、回転伝達部材６及び７の径方向突部３３及び５３、中間介在部材８の径方向突部７３、結合手段９のつめ部９１及び９２は、上記の個数に限らないのであり、基部１１の面１２及び回転軸２の面８１は、互いに面一でなくてもよく、同様に、基部１６の面１７及びステアリング軸４の面８５は、互いに面一でなくてもよい。

　１　軸連結機構
　２　回転軸
　３　連結基体
　４　ステアリング軸
　５　連結基体
　６、７　回転伝達部材
　８　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、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、これら一方及び他方の連結基体間に配されてい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、一方及び他方の連結基体の夫々は、第一の基部と、この第一の基部の軸方向の一方の面から軸方向に突出して当該第一の基部に一体的に形成された第一の軸方向突部とを具備しており、一方の連結基体の第一の軸方向突部と他方の連結基体の第一の軸方向突部とは、軸心周りの方向において間隔をもって配されており、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連結基体の第一の基部間に配されている第二の基部と、軸心周りの方向において互いに離間していると共に第二の基部の外周縁から径方向に突出して当該第二の基部に一体的に形成された少なくとも一対の第一の径方向突部と、第二の基部の中央に形成された貫通孔とを有しており、一対の回転伝達部材の一方の回転伝達部材の一対の第一の径方向突部と一対の回転伝達部材の他方の回転伝達部材の一対の第一の径方向突部とは、軸方向において互いに対面しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材の第二の基部間に配されている第三の基部と、軸心周りの方向において互いに離間して第三の基部の外周縁から径方向に突出して当該第三の基部に一体的に形成されていると共に軸方向において一対の回転伝達部材の一対の第一の径方向突部間の夫々に配されており、且つ一対の第一の径方向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第二の径方向突部と、第三の基部の軸方向の一方の面から軸方向に突出して当該第三の基部に一体的に形成されていると共に一方の第二の基部の貫通孔を貫通した第二の軸方向突部と、第三の基部の軸方向の他方の面から軸方向に突出して当該第三の基部に一体的に形成されていると共に他方の第二の基部の貫通孔を貫通した第三の軸方向突部とを有しており、中間介在部材の一対の第二の径方向突部は、第一の軸方向突部及び第一の径方向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り、一方の連結基体の第一の基部及び一方の回転軸のうちの少なくとも一方は、その軸方向の一方の面で第二の軸方向突部の軸方向の面に接触しており、他方の連結基体の第一の基部及び他方の回転軸のうちの少なくとも一方は、その軸方向の一方の面で第三の軸方向突部の軸方向の面に接触しており、一方の連結基体の第一の軸方向突部は、軸心周りの方向における一方の第二の径方向突部間に配されていると共にその軸心周りの方向における両側面で一方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における一方の側面及び他方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における他方の側面に夫々接触しており、且つ他方の回転伝達部材の一方の軸方向の面を越えて軸方向の先端面で他方の連結基体の第一の基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面しており、他方の連結基体の第一の軸方向突部は、軸心周りの方向における他方の第二の径方向突部間に配されていると共にその軸心周りの方向における両側面で一方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における他方の側面及び他方の第二の径方向突部の軸心周りの方向における一方の側面に夫々接触しており、且つ一方の回転伝達部材の一方の軸方向の面を越えて軸方向の先端面で一方の連結基体の第一の基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面している軸連結機構。
　一対の回転伝達部材の夫々は、第二の基部の一方の軸方向の面に一体的に形成されていると共に貫通孔から突出する第二の軸方向突部を断続的又は連続的に取り囲んだ突出部を更に具備している請求項１に記載の軸連結機構。