JP2011089548A - Shaft coupling mechanism - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a shaft coupling mechanism suitable for coupling a rotation shaft on a rotation source side such as an electric motor in an electric power steering device and a rotation shaft on an operation side such as a steering shaft of an automobile.
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。 For example, an electric power steering apparatus easily adds a rotational force based on rotation of an output rotation shaft of an electric motor to a rotational force based on rotation of a manually operated steering wheel (handle) to facilitate manual steering of the steering wheel. In such an electric power steering apparatus, the steering shaft on the steering wheel side and the rotating shaft on the output rotating shaft side of the electric motor are connected via a shaft connecting mechanism (coupling). is doing.
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。 When the steering shaft and the rotating shaft are connected via the shaft connecting mechanism, the impact when the output rotating shaft of the electric motor is reversed and the brush vibration of the electric motor are transmitted to the steering wheel via the shaft connecting mechanism and the steering shaft. There is a possibility of causing an unpleasant steering feeling to the driver, and in order to avoid this, it has been proposed to provide spacers such as rubber or soft resin in the shaft coupling mechanism, but importance is placed on reducing impact and vibration. If the spacer is made more flexible, the flexible spacer is likely to be creep-deformed, so that the permanent deformation of the spacer due to repeated load on the spacer causes backlash in the shaft coupling mechanism, which also causes the driver to steer. On the other hand, if the spacer is hard with emphasis on durability, the steering sensation will be improved in terms of the absence of backlash. As the impact that is transmitted to the steering wheel, the steering sense vibration becomes uncomfortable for.
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)。 Therefore, a pair of rotation transmitting members, an elastically deformable intermediate interposed member disposed between the pair of rotation transmitting members, one connecting base connected to one rotating shaft, and the other connected to the other rotating shaft And a rotating shaft connected to an output rotating shaft of an electric motor, for example, and a rotating shaft connected to a steering wheel, for example. In addition, the backlash in the direction around the shaft center is unlikely to occur, and the impact during reversal of the electric motor and the transmission of brush vibrations to the steering wheel can be reduced. There has also been proposed a shaft coupling mechanism for an electric power steering device that is not allowed (see Patent Document 4).
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、中間介在部材に軸方向の弾性圧縮変形を生じさせる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。 By the way, in such a proposed shaft coupling mechanism, each of the coupling bases is provided with a base portion and a protrusion integrally protruding in the axial direction from one axial surface of the base portion. In the relative displacement in the axial direction with respect to the other rotating shaft of one rotating shaft that causes elastic compression deformation in the axial direction, the protrusion of each connecting base presses and contacts the base of the mating connecting base, When this impingement noise occurs due to pressing and contact, and when the relative displacement in the axial direction occurs in the transmission of rotation of one rotating shaft to the other rotating shaft, unpleasant frictional sound caused by pressing and contacting occurs. May occur.
斯かる押圧、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して耐久性が劣化する虞がある。 In order to avoid such pressing and contact, when the axial length of the protrusion of each connection base is shortened, the contact area in the direction around the axis of each rotation transmission member of the protrusion of each connection base is reduced, Each rotation transmission member may be deformed abnormally and durability may deteriorate.
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。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to eliminate the occurrence of collision noise in the relative displacement in the axial direction of one rotary shaft with respect to the other rotary shaft. In the transmission of the rotation of the rotation shaft to the other rotation shaft, an unpleasant frictional sound is not generated, and the contact area in the direction around the shaft center of the projection of each connection base to each rotation transmission member is desired. An object of the present invention is to provide a shaft coupling mechanism that can be secured and has no deterioration in durability.
本発明による軸連結機構は、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、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、一対の回転伝達部材の夫々は、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対応の基部の外周縁から径方向に伸びて当該基部に一体的に設けられた少なくとも一対の突部と、基部の一方の軸方向の面に一体的に形成された突出部とを有しており、中間介在部材は、軸方向において一対の回転伝達部材の一対の突部間に配されていると共に各対の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突部を有しており、中間介在部材の一対の突部は、一対の回転伝達部材の夫々の一対の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、一方の連結基体の基部は、その軸方向の一方の面で一方の回転伝達部材の一方の軸方向の面に一体的に形成された突出部に接触しており、他方の連結基体の基部は、その軸方向の一方の面で他方の回転伝達部材の一方の軸方向の面に一体的に形成された突出部に接触しており、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回転伝達部材の各対の突部間のうちの一方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの一方の突部間に配されていると共に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、他方の連結基体の突部は、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の一対の突部間のうちの他方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの他方の突部間に配されていると共に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基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面している。 A shaft coupling mechanism according to the present invention is a shaft coupling mechanism that is arranged between two rotation shafts so as to transmit the rotation of one rotation shaft to the other rotation shaft and connects the two rotation shafts. A rotation transmission member, an intermediate interposed member disposed between the pair of rotation transmission members, one connection base connected to one rotation shaft, and the other connection base connected to the other rotation shaft. Each of the pair of rotation transmitting members is separated from each other in the direction around the base and the base and extends from the outer peripheral edge of the corresponding base in the radial direction, and is provided integrally with the base. At least a pair of protrusions and a protrusion integrally formed on one axial surface of the base, and the intermediate interposed member is between the pair of protrusions of the pair of rotation transmitting members in the axial direction. In the direction around the axis of each pair of protrusions. A pair of protrusions having a larger width, and the pair of protrusions of the intermediate interposed member has a rigidity smaller than the rigidity of each of the pair of protrusions of the pair of rotation transmission members and elastically deforms. The one and the other connecting bases each have a base and a protrusion integrally protruding in the axial direction from one axial surface of the base, and the base of the one connecting base is , One axial surface thereof is in contact with a projecting portion formed integrally with one axial transmission surface of one rotation transmission member, and the base of the other connecting base is one of the axial transmission surfaces. The protrusion is integrally formed on one axial surface of the other rotation transmission member at the surface, and the protrusion of one connection base is formed by the pair of rotation transmission members in the direction around the axis. Intermediate interposition member between one protrusion of each pair of protrusions and in the direction around the axis It is arranged between one protrusion of the pair of protrusions and exceeds the axial surface of one of the other rotation transmission members in the axial direction at the tip end surface in the axial direction. One surface faces with a gap, and the projecting portion of the other connecting base is between the other projecting portion of the pair of rotation transmitting members in the direction around the shaft center and around the shaft center. One of the connecting bases is disposed between the other protrusions of the pair of protrusions of the intermediate interposition member in the direction and beyond the one axial surface of the one rotation transmission member at the axial front end surface. It faces one side of the base of the axial direction with a gap.
本発明による軸連結機構によれば、一対の回転伝達部材の夫々がその基部の一方の軸方向の面に一体的に形成された突出部を具備しており、一方の連結基体の基部がその軸方向の一方の面で一方の回転伝達部材の一方の軸方向の面に一体的に形成された突出部に接触しており、他方の連結基体の基部がその軸方向の一方の面で他方の回転伝達部材の一方の軸方向の面に一体的に形成された突出部に接触しており、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の各対の突部間のうちの一方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの一方の突部間に配されている一方の連結基体の突部が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基部の軸方向の一方の面に隙間をもって対面しており、軸心周りの方向における一対の回転伝達部材の一対の突部間のうちの他方の突部間及び軸心周りの方向における中間介在部材の一対の突部間のうちの他方の突部間に配されている他方の連結基体の突部が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、しかも、一方及び他方の連結基体の突部を一対の回転伝達部材の一対の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、而して、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て、耐久性を向上できる。 According to the shaft coupling mechanism of the present invention, each of the pair of rotation transmitting members has a protrusion formed integrally on one axial surface of the base, and the base of one coupling base is the One axial surface is in contact with a protrusion formed integrally with one axial surface of one rotation transmission member, and the base of the other connecting base is the other axial surface with the other One of the protrusions between the pair of protrusions of the pair of rotation transmission members in the direction around the axis is in contact with the protrusion formed integrally on one axial surface of the rotation transmission member of The protrusion of one connection base disposed between one protrusion of the pair of protrusions of the intermediate interposed member in the direction between the parts and around the axis is in the one axial direction of the other rotation transmission member. Beyond the surface, the front end surface in the axial direction is opposed to one surface in the axial direction of the base of the other connecting base with a gap. The other of the pair of projections of the pair of rotation transmitting members in the direction around the axis and the other of the pair of projections of the intermediate interposed member in the direction around the axis. The protrusion of the other connecting base disposed between the protrusions exceeds the one axial face of the one rotation transmitting member, and the one axial face of the base of the one connecting base at the front end face in the axial direction. Since the front surfaces of the protrusions of one of the connection bases are in contact with each other in the axial direction of the base of the other connection base and the front surfaces of the protrusions of the other connection base Contact with one surface in the axial direction of the base portion of the connection base, and the protrusions of the one and the other connection bases are arranged on the entire surface of the pair of protrusions of the pair of rotation transmitting members around the axis. Can be brought into contact in the direction and thus the axis of one axis of rotation with respect to the other axis of rotation In the relative displacement of the direction, it is possible to eliminate the occurrence of collision noise, and transmission of the rotation of one rotary shaft to the other rotary shaft does not cause an unpleasant frictional sound, and each of the protrusions of each connection base The contact area in the direction around the axis to the rotation transmitting member can be ensured as desired, and the durability can be improved.
好ましい例では、一対の回転伝達部材の夫々の突出部は、軸心周りの方向において互いに離間されていると共に平坦であって互いに面一な軸方向の端面を有している複数個の円弧状の突起を具備しているが、本発明は、斯かる突出部の例に限定されず、平坦な軸方向の環状の端面を有している連続した環状の突起を具備していてもよい。 In a preferred example, each of the protrusions of the pair of rotation transmitting members has a plurality of arcuate shapes that are spaced apart from each other in the direction around the axis and are flat and have axial end faces that are flush with each other. However, the present invention is not limited to such an example of the protruding portion, and may include a continuous annular protrusion having a flat axial end face.
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。 In the present invention, the pair of rotation transmission members are preferably formed of a hard resin such as polyacetal resin or polyamide resin, but may be formed of a hard resin exhibiting other rigidity. It is good to be formed from rubber elastic bodies, such as urethane rubber and polyester elastomer.
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、斯かる例の軸連結機構では、一対の回転伝達部材の夫々の基部は環状であり、結合手段は、一方の回転伝達部材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基部に向かって伸びて一方の回転伝達部材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基部に向かって伸びて他方の回転伝達部材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、中間介在部材は、環状の基部と、この基部の内周縁から径方向に伸びて当該基部に一体的に設けられた係止突起とを具備しており、中間介在部材の一対の突部は、当該中間介在部材の基部の外周縁から径方向に伸びて当該中間介在部材の基部に一体的に設けられており、係止突起は、結合手段の両つめ部で区画される空所に嵌合されているとよい。 The shaft coupling mechanism of the preferred example of the present invention further includes coupling means for coupling the pair of rotation transmission members to each other. In the shaft coupling mechanism of such an example, each base portion of the pair of rotation transmission members is annular. The coupling means extends integrally from the inner peripheral edge of the other axial surface of the base of one rotation transmission member toward the base of the other rotation transmission member, and is integrally provided at the base of one rotation transmission member. And a claw portion that is hooked at the tip of the inner periphery of the base of the other rotation transmission member and the inner periphery of the other axial surface of the base of the other rotation transmission member toward the base of the one rotation transmission member. And is provided integrally with the base of the other rotation transmission member and has a claw portion hooked to the inner peripheral edge of the base of one rotation transmission member at the tip. An annular base and the inner periphery of this base And a pair of protrusions of the intermediate interposed member extending in the radial direction from the outer peripheral edge of the base of the intermediate interposed member. It is preferable to be provided integrally with the base portion of the intermediate interposed member, and the locking protrusion is fitted in a space defined by both the claw portions of the coupling means.
斯かる係止突起により中間介在部材が結合手段の両つめ部で区画される空所を介して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。 When the intermediate projection member is positioned with respect to the pair of rotation transmission members via the space defined by the two claws of the coupling means by such a locking projection, the relative rotation of the two rotation shafts in both directions is achieved. In contrast, the effect of the intermediate interposed member can be obtained uniformly.
好ましい例では、軸方向において中間介在部材の突部に対面する回転伝達部材の突部の夫々は、軸心周りの方向のその中央部では、対面する中間介在部材の突部と接触する一方、軸心周りの方向のその縁部では、対面する中間介在部材の突部との間で空所を形成するように、軸心周りの方向において中高になっており、斯かる空所が形成されていると、弾性変形での中間介在部材の一対の突部における軸心周りの方向の縁部の膨らみを空所で吸収できる結果、一対の回転伝達部材の軸方向において互いに対面する突部の相互離反を避けることができ、而して、安定した回転力の伝達を行い得る。 In a preferred example, each of the protrusions of the rotation transmitting member facing the protrusions of the intermediate interposed member in the axial direction is in contact with the protrusions of the intermediate interposed member facing each other at the center in the direction around the axis, At the edge portion in the direction around the axis, the space is formed in the direction around the axis so as to form a void with the protruding portion of the facing intermediate interposed member, and such a void is formed. As a result, the bulges of the edges in the direction around the axis of the pair of protrusions of the intermediate interposed member due to elastic deformation can be absorbed in the voids, so that the protrusions facing each other in the axial direction of the pair of rotation transmitting members Mutual separation can be avoided, and thus stable rotational force can be transmitted.
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。 In the shaft coupling mechanism according to the present invention, the protrusions of the one and the other coupling bases are arranged in directions around the axis so that play does not occur in the initial rotation relative to the other rotation shaft of the one rotation shaft. In each of the side surfaces of the intermediate contact member, in the relative rotation of both rotation axes below a certain level, the side surface in the direction around the axis of the protrusion of the intermediate interposed member facing in the direction around the axis is in contact with the direction around the axis. In the direction around the axial center of the protrusions of the pair of rotation transmitting members facing each other in the case of non-contact relative rotation of both rotation shafts below a certain level, and contact in the case of relative rotation of both rotation shafts above a certain level. It is good to have. One connecting base may be directly connected and fixed to one rotating shaft, but may be indirectly connected to one rotating shaft via another rotation transmission mechanism such as a gear mechanism. The other connecting base is the same.
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。 The shaft coupling mechanism of the present invention may be for an electric power steering apparatus. In this case, one rotating shaft is coupled to the output rotating shaft of the electric motor, and the other rotating shaft. The shaft may be connected to the steering shaft of the automobile.
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。 According to the present invention, it is possible to eliminate the occurrence of a collision sound in the axial relative displacement of one rotary shaft with respect to the other rotary shaft and uncomfortable in transmitting the rotation of one rotary shaft to the other rotary shaft. To provide a shaft coupling mechanism that can ensure a desired contact area in the direction around the shaft center of each projection of each coupling base to each rotation transmission member without causing frictional noise, and that does not deteriorate durability. Can do.
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。 Next, embodiments of the present invention will be described in more detail based on preferred examples shown in the drawings. The present invention is not limited to these examples.
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、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。
1 to 5, a
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。
The
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。
Each of the
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、基部11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設けられた四個の溝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に設けられた四個の係止溝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とを具備している。
A rigid
各突部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、各突部33の中間介在部材8に対面する面43は、R方向において中高になっている。
Each
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設けられた四個のR方向に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。
The projecting
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、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設けられた四個の溝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に設けられた四個の係止溝57と、面56に当該面56からA方向であって面17に向かってに突出して一体的に形成された突出部58とを具備して回転伝達部材6と同一に構成されている。
As shown in FIG. 10, a rigid
各突部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、各突部53の中間介在部材8に対面する面63は、R方向において中高になっている。
Each
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設けられた四個の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。
The projecting
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、突部33の夫々と突部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。
The
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、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突部73と、基部71の円筒状の内周縁74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設けられた八個の係止突起75とを具備しており、A方向において一対の回転伝達部材6及び7に挟まれてしかもこれらに接触して配されている。
As shown in FIG. 8, the
中間介在部材8の各突部73は、回転伝達部材6及び7の突部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、各突部73は、A方向において回転伝達部材6及び7の対応の突部33及び53間の夫々に当該対応の突部33及び53の夫々に接触して配されていると共に突部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。
Each
中間介在部材8は、回転伝達部材6に対面する面76及び回転伝達部材7に対面する面77で平坦になっており、各突部73は、R方向において側面78及び79を有している。
The intermediate interposed
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、突部33及び53の夫々と突部73の夫々とが夫々A方向において互いに接触して対面するようにして同心に配されている。
The
連結基体3の基部11は、A方向の一方の面12で回転伝達部材6のA方向の面36に一体的に形成された突出部38の各突起45の端面46に接触しており、連結基体3の突部13は、R方向における回転伝達部材6及び7の一対の突部33及び53間のうちの一方の突部33及び53間及びR方向における中間介在部材8の一対の突部73間のうちの一方の突部73間に配されていると共に回転伝達部材7の面56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82をもって対面している。
The
連結基体5の基部16は、A方向の一方の面17で回転伝達部材7のA方向の面56に一体的に形成された突出部58の各突起65の端面66に接触しており、連結基体5の突部18は、R方向における回転伝達部材6及び7の一対の突部33及び53間のうちの他方の突部33及び53間及びR方向における中間介在部材8の一対の突部73間のうちの他方の突部73間に配されていると共に回転伝達部材6の面36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86をもって対面している。
The
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に向かって伸びて基部31に一体的に設けられていると共に係止突起75間のうちの一つおきの係止突起75間及び溝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に向かって伸びて基部51に一体的に設けられていると共に係止突起75間のうちの残る一つおきの係止突起75間及び溝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おり、中間介在部材8の係止突起75は、結合手段9の両つめ部91及び92並びに基部31及び51で区画される空所94に嵌合されている。
The coupling means 9 extends from the inner
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の各対の突部33及び53間のうちの一方の突部33及び53間、すなわち一つおきの突部33及び53間及び中間介在部材8の各対の突部73間のうちの一方の突部73間、すなわち一つおきの突部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、回転伝達部材6及び7の各対の突部33及び53間のうちの他方の突部33及び53間、すなわち残る一つおきの突部33及び53間及び中間介在部材8の各対の突部73間のうちの他方の突部73間、すなわち残る一つおきの突部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介在部材8の各突部73のR方向の側面78及び79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の各突部73のR方向の側面78及び79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。
With respect to the
A方向において中間介在部材8の突部73に対面すると共にR方向において中高になっている回転伝達部材6及び7の突部33及び53の夫々は、R方向のその中央部では、対面する中間介在部材8において対応の突部73の面76及び77の夫々と接触する一方、R方向のその縁部では、対面する中間介在部材8において対応の突部73の面76及び77の夫々との間で空所96を形成している。
Each of the
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による突部73のR方向の変形後における側面41及び78への側面21の接触又は側面42及び79への側面22の接触に基づく突部13による突部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いる。
In the electric power steering apparatus provided with the
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、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、突部73の一定以上の圧縮変形後、側面41及び78への側面21の接触又は側面42及び79への側面22の接触が生じて突部73のそれ以上の圧縮変形を抑止できる結果、突部73の夫々のクリープによるへたりを防止でき、突部13及び18と突部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、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の接触に基づく突部13による突部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。
In the
以上の軸連結機構1によれば、回転伝達部材6及び7の夫々が基部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を具備しており、連結基体3の基部11がその面12で回転伝達部材6の面36に一体的に形成された突出部38の面46に接触しており、連結基体5の基部16がその面17で回転伝達部材7の面56に一体的に形成された突出部58の面66に接触しており、R方向における一対の回転伝達部材6及び7の突部33及び53間のうちの一つおきの突部33及び53間並びにR方向における中間介在部材8の突部73間のうちの一つおきの突部73間に配されている連結基体3の突部13が回転伝達部材7の面56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82をもって対面しており、R方向における一対の回転伝達部材6及び7の突部33及び53間のうちの残る一つおきの突部73及び53間並びにR方向における中間介在部材8の突部73間のうちの残る一つおきの突部73間に配されている連結基体5の突部18が回転伝達部材6の面36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86をもって対面しているために、中間介在部材8にA方向の弾性圧縮変形を生じさせる回転軸2の回転軸4に対するA方向の相対的な変位において、連結基体3の突部13の先端面81と連結基体5の基部16の面17との衝突、接触及び連結基体5の突部18の先端面85と連結基体3の基部11の面12との衝突、接触を避けることができ、しかも、連結基体3及び5の突部13及び18を、その側面21及び22並びに側面23及び24で回転伝達部材6及び7の突部33及び53の側面41及び42並びに側面61及び62の全面にR方向において接触させることができ、而して、衝突音の発生を回避できる上に、回転軸2のR方向の回転の回転軸4への伝達においては不快な摩擦音を生じさせることがなく、しかも、連結基体3及び5の夫々の突部13及び18の回転伝達部材6及び7の突部33及び53の夫々へのR方向における接触面積を所望に確保できて、耐久性を向上できる。
According to the above-described
また、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の突部33及び53間の夫々に配されていると共に突部33及び53の夫々のR方向の幅D1よりも大きな幅D2をもった突部73を有しており、中間介在部材8の各突部73が回転伝達部材6及び7の突部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で中間介在部材8の突部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。
Further, according to the
更に、軸連結機構1によれば、係止突起75により中間介在部材8が結合手段9の両つめ部91及び92で区画される空所94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。
Further, according to the
加えて、軸連結機構1によれば、空所96が形成されているために、中間介在部材8の各突部73におけるR方向の縁部の圧縮変形されて潰れた膨らみを空所96で吸収できる結果、一対の回転伝達部材6及び7のA方向において互いに対面する突部33及び53の相互離反を避けることができる上に、圧縮変形されて潰れた中間介在部材8の突部73の一部が突部33及び53の側面41及び42並びに61及び62に展延して突部33及び53の側面41及び42並びに61及び62を覆うことがなくなる結果、中間介在部材8の各突部73のクリープによるへたりをより効果的に防止でき、而して、一対の回転伝達部材6及び7のR方向の剛性を維持でき、安定した回転力の伝達を行い得る。
In addition, according to the
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い。また、連結基体3及び5の突部13及び18、回転伝達部材6及び7の突部33及び53、中間介在部材8の突部73、結合手段9のつめ部91及び92並びに中間介在部材8の係止突起75は、上記の個数に限らないのである。
The
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 回転伝達部材
8 中間介在部材
9 結合手段
DESCRIPTION OF
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014040925A (en) * | 2013-11-14 | 2014-03-06 | Oiles Ind Co Ltd | Shaft connecting mechanism |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0610641U (en) * | 1992-07-13 | 1994-02-10 | 株式会社フコク | Rotation transmission shock absorber |
JP2004322688A (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | Elastic shaft coupling |
JP2006183676A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Oiles Ind Co Ltd | Shaft connecting mechanism for electric power steering device |
-
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- 2009-10-20 JP JP2009241907A patent/JP5407741B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0610641U (en) * | 1992-07-13 | 1994-02-10 | 株式会社フコク | Rotation transmission shock absorber |
JP2004322688A (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | Elastic shaft coupling |
JP2006183676A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Oiles Ind Co Ltd | Shaft connecting mechanism for electric power steering device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014040925A (en) * | 2013-11-14 | 2014-03-06 | Oiles Ind Co Ltd | Shaft connecting mechanism |
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