JP4992231B2 - 電動式パワーステアリング装置用の軸連結機構 - Google Patents

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。

特表２００２−５１８２４２号公報 特開２００４−１４８９９０号公報 特開２００４−１４９０７０号公報

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。

ところで、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。

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、軸方向において間隔をもって配された一対の回転伝達部及びこの一対の回転伝達部を相互に結合する内側中央部を一体的に有した回転伝達部材と、この回転伝達部材の一対の回転伝達部間に配されている回転伝達緩衝部材と、回転伝達部材に対する回転伝達緩衝部材の軸心周りの方向の位置を保持する保持手段とを具備しており、ここで、一対の回転伝達部の夫々は、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突部を有しており、回転伝達緩衝部材は、内側中央部に外装された外側中央部と、軸方向における一対の回転伝達部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有しており、且つ、外側中央部に一体的に形成されていると共に外側中央部から径方向に伸びている一対の突部とを有しており、回転伝達緩衝部材の一対の突部は、回転伝達部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、保持手段は、内側中央部と外側中央部との間及び回転伝達部の突部と回転伝達緩衝部材の突部との間の少なくとも一方の間に設けられている。

本発明による軸連結機構によれば、軸方向における一対の回転伝達部間に配されている回転伝達緩衝部材が軸方向における一対の回転伝達部の一対の突部間に配されていると共に各対の各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、この回転伝達緩衝部材の一対の突部が回転伝達部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る結果、一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達が回転伝達緩衝部材の一対の突部の弾性変形を介して行われるために、一方の回転軸の微小な回転の他方の回転軸への伝達を回転伝達緩衝部材の一対の突部の弾性変形で低減又は阻止できると共に一方の回転軸の他方の回転軸に対する大きな相対回転の他方の回転軸への伝達を回転伝達緩衝部材の一対の突部よりも大きな剛性を有している一対の回転伝達部の突部を介してそのまま行い得、しかも、回転伝達緩衝部材の一対の突部における軸心周りの方向の一定以上の弾性変形では大きい剛性をもった一対の回転伝達部の突部で回転伝達緩衝部材の一対の突部の大きな変形を阻止できるために、回転伝達緩衝部材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回転伝達緩衝部材の永久的な変形を低減でき、その上、回転伝達部材が軸方向において間隔をもって配された一対の回転伝達部とこの一対の回転伝達部を相互に結合する内側中央部とを一体的に有していると共に回転伝達部材に対する回転伝達緩衝部材の軸心周りの方向の位置を保持する保持手段を具備しているために、回転伝達部材の一体成形化が可能となる上に、組み付け性を向上でき、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両回転軸間の軸心周りの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。

保持手段は、内側中央部と外側中央部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、内側中央部と外側中央部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられていると共に突起が嵌合した孔とを具備していても、内側中央部と外側中央部との相互に対面する両面における溶着部を具備していても、また回転伝達部材の突部と回転伝達緩衝部材の突部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、回転伝達部材の突部と回転伝達緩衝部材の突部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられていると共に突起が嵌合した孔とを具備していても、更には、回転伝達部材の突部と回転伝達緩衝部材の突部との相互に対面する両面における溶着部を具備していてもよい。

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他の軸連結機構は、回転伝達部及び中央部を一体的に有した回転伝達部材と、この回転伝達部材に軸方向において重ね合わされた回転伝達緩衝部材と、回転伝達部材に対する回転伝達緩衝部材の軸心周りの方向の位置を保持する保持手段とを具備しており、ここで、回転伝達部は、軸心周りの方向において互いに離間していると共に中央部から径方向に伸びた少なくとも一対の突部を有しており、回転伝達緩衝部材は、中央部に軸方向において重ね合わされた他の中央部と、軸方向において回転伝達部材の突部に重ね合わされていると共に回転伝達部材の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅を有しており、且つ、他の中央部に一体的に形成されていると共に他の中央部から径方向に伸びている一対の突部とを有しており、回転伝達緩衝部材の一対の突部は、回転伝達部材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、保持手段は、中央部と他の中央部との間及び回転伝達部の突部と回転伝達緩衝部材の突部との間の少なくとも一方の間に設けられている。

斯かる他の軸連結機構においても、回転伝達部材に軸方向において重ね合わされた回転伝達緩衝部材が軸方向において回転伝達部の突部に重ね合わされていると共に各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、この回転伝達緩衝部材の一対の突部が回転伝達部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る結果、一方の回転軸の回転の他方の回転軸への伝達が回転伝達緩衝部材の一対の突部の弾性変形を介して行われるために、一方の回転軸の微小な回転の他方の回転軸への伝達を回転伝達緩衝部材の一対の突部の弾性変形で低減又は阻止できると共に一方の回転軸の他方の回転軸に対する大きな相対回転の他方の回転軸への伝達を回転伝達緩衝部材の一対の突部よりも大きな剛性を有している回転伝達部の突部を介してそのまま行い得、しかも、回転伝達緩衝部材の突部における軸心周りの方向の一定以上の弾性変形では大きい剛性をもった回転伝達部の突部で回転伝達緩衝部材の突部の大きな変形を阻止できるために、回転伝達緩衝部材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回転伝達緩衝部材の永久的な変形を低減でき、その上、回転伝達部材とこの回転伝達部材に軸方向において重ね合わされた回転伝達緩衝部材とを具備すると共に保持手段が回転伝達部材に対する回転伝達緩衝部材の軸心周りの方向の位置を保持するようになっているために、組み付け性を向上でき、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両回転軸間の軸心周りの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。

斯かる他の軸連結機構において、保持手段は、中央部と他の中央部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、中央部と他の中央部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられていると共に突起が嵌合した孔とを具備していても、中央部と他の中央部との相互に対面する両面における溶着部を具備していても、また、回転伝達部材の突部と回転伝達緩衝部材の突部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、回転伝達部材の突部と回転伝達緩衝部材の突部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられていると共に突起が嵌合した孔とを具備していても、更には、回転伝達部材の突部と回転伝達緩衝部材の突部との相互に対面する両面における溶着部を具備していてもよい。

本発明のいずれの軸連結機構においても、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、回転伝達緩衝部材は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、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。

本発明において、回転伝達部材及び回転伝達緩衝部材は、二色成形又はインサート成形により製造するとよく、例えば、回転伝達部材を成形後に、回転伝達緩衝部材を成形するとよく、回転伝達部材と回転伝達緩衝部材との成形順序は、これらに用いる材料に基づいて決定すればよい。したがって、回転伝達部材と回転伝達緩衝部材との成形において、これらの材質が熱付与により互いに溶着する場合には、この溶着部をもって保持手段とするとよい。

軸連結機構は、軸心周りの方向のスペーサとして二つの回転軸の間に配した回転伝達部材と回転伝達緩衝部材とを具備していればよいのであるが、好ましい例では、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を具備しており、一方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、他方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、一方の連結基体の突部と他方の連結基体の突部とは、回転伝達部材の突部及びこの突部に軸方向において重ね合わされた回転伝達緩衝部材の突部の夫々を軸心周りの方向において挟んで交互に配されており、この場合、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回転伝達緩衝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回転伝達部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。

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、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を提供することができる。

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１２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の軸心周りの方向である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と、回転伝達部材６に配されている回転伝達緩衝部材７と、回転伝達部材６に対する回転伝達緩衝部材７のＲ方向の位置を保持する保持手段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５に示すように、円環状の基部１１と、基部１１の一方の環状面１２から軸方向、即ちＡ方向に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６に示すように、円環状の基部１６と、基部１６の一方の環状面１７にＡ方向に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７から図１０に示すように、Ａ方向において間隔をもって配された一対の回転伝達部３１及び３２と、一対の回転伝達部３１及び３２を相互に結合する環状の内側中央部３３とを一体的に有しており、回転伝達部３１及び３２の夫々は、内側中央部３３と同心に配されていると共に内側中央部３３に一体形成された円環状の基部３４と、Ｒ方向において４５°の等角度間隔で互いに離間していると共に基部３４から径方向に伸びて基部３４に一体的に設けられた四対の突部３５とを具備しており、各突部３５は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面３８及び３９を有している。

回転伝達部材６の一対の回転伝達部３１及び３２間に配されている回転伝達緩衝部材７は、回転伝達部材６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、シリコーンゴム、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おり、斯かる回転伝達緩衝部材７は、特に図１１及び図１２に示すように、内側中央部３３と同心であって内側中央部３３に外装された環状の外側中央部４５と、Ａ方向における一対の回転伝達部３１及び３２の突部３５間に配されていると共に突部３５におけるＲ方向の幅ｄよりも大きな幅Ｄを有しており、且つ、外側中央部４５に一体的に形成されていると共に外側中央部４５から径方向に伸びている四対の突部４６を有している。回転伝達部３１及び３２の夫々の突部３５と同数であって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突部４６の夫々は、回転伝達部３１及び３２の夫々の突部３５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４７及び４８を有しており、回転伝達緩衝部材７は、回転伝達部３１及び３２の夫々のＡ方向の平坦な面４９に対面する面５０で平坦になっている。

保持手段８は、内側中央部３３と外側中央部４５との相互に対面する環状の両面５５及び５６のうちの一方の面５６にＲ方向において等角度間隔で互いに離間して設けられた八個の突起５７と、内側中央部３３と外側中央部４５との相互に対面する両面５５及び５６のうちの他方の面５５にＲ方向において等角度間隔で互いに離間して設けられていると共に突起５７が嵌合した八個の孔５８とを具備しており、こうして本例の保持手段８は、内側中央部３３と外側中央部４５との間に設けられている。

回転伝達緩衝部材７と、回転伝達緩衝部材７をＡ方向において挟んだ回転伝達部３１及び３２とに対して、連結基体３の突部１３の夫々と連結基体５の突部１８の夫々とは、回転伝達部３１及び３２の突部３５及び突部３５にＡ方向において挟まれて重ね合わされた回転伝達緩衝部材７の突部４６をＲ方向において挟んで交互に配されており、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回転伝達緩衝部材７の各突部４６のＲ方向の側面４７及び４８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３１及び３２の突部３５の側面３８及び３９に夫々非接触となっており、連結基体５の突部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回転伝達緩衝部材７の各突部４６のＲ方向の側面４７及び４８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３１及び３２の突部３５の側面３８及び３９に夫々非接触となっている。

回転軸２のＲ方向の回転をステアリング軸４に伝達するように回転軸２及びステアリング軸４の間に配されて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を具備した以上の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４６のＲ方向の変形後における側面３８への側面２１の接触又は側面３９への側面２２の接触に基づく突部１３による突部３５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。

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Ｄと幅ｄ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４６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４６の一定以上の圧縮変形後、側面３８への側面２１の接触又は側面３９への側面２２の接触が生じて突部４６のそれ以上の圧縮変形を抑止できる結果、突部４６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４６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４７及び４８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Ｄと幅ｄ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３８への側面２１の接触又は側面３９への側面２２の接触に基づく突部１３による突部３５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。

以上のように軸連結機構１によれば、回転伝達部３１及び３２間に配されている回転伝達緩衝部材７がＡ方向において回転伝達部３１及び３２の突部３５間の夫々に配されていると共に突部３５の夫々のＲ方向の幅ｄよりも大きな幅Ｄをもった突部４６を有しており、回転伝達緩衝部材７の各突部４６が回転伝達部３１及び３２の突部３５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への伝達が回転伝達緩衝部材７の突部４６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への伝達を回転伝達緩衝部材７の突部４６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への伝達を回転伝達緩衝部材７の突部４６よりも大きな剛性を有している回転伝達部材６の突部３５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の突部３５で回転伝達緩衝部材７の突部４６の大きな弾性変形を阻止できるために、回転伝達緩衝部材７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回転伝達緩衝部材７の突部４６の永久的な変形を低減でき、その上、回転伝達部材６がＡ方向において間隔をもって配された一対の回転伝達部３１及び３２と一対の回転伝達部３１及び３２を相互に結合する内側中央部３３とを一体的に有していると共に回転伝達部材６に対する回転伝達緩衝部材７のＲ方向の位置を保持する保持手段８が設けられているために、回転伝達部材６の一体成形化が可能となる上に、組み付け性を向上でき、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、保持手段８により回転伝達緩衝部材７が回転伝達部６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回転伝達緩衝部材７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、一個の回転伝達緩衝部材７からなっているが、これに代えて、二個以上の回転伝達緩衝部材７からなっていてもよく、回転伝達部材６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の突部３５、回転伝達緩衝部材７の突部４６並びに保持手段８の突起５７及び孔５８は、上記の個数に限らないのである。

保持手段８としては、上記のように内側中央部３３と外側中央部４５との間に設けられたものに限らないのであって、例えば、図１３から図１８に示すように、保持手段８は、回転伝達部材６の各突部３５と回転伝達緩衝部材７の各突部４６との相互に対面する両面４９及び５０のうちの一方の面５０に設けられた円柱状の突起７１と、回転伝達部材６の各突部３５と回転伝達緩衝部材７の各突部４６との相互に対面する両面４９及び５０のうちの他方の面４９に設けられていると共に突起７１が嵌合した円柱状の孔７２とを具備していてもよい。斯かる回転伝達部３１及び３２の各突部３５と回転伝達緩衝部材７の各突部４６との間に設けられている保持手段８において、突起７１は、各突部４６のＡ方向の二つの面（表裏面）５０に一体的に設けられており、突起７１が嵌合した孔７２は、各突部３５のＡ方向の二つの面（表裏面）４９に設けられている。

図１３から図１８に示す保持手段８によっても、回転伝達部材６に対する回転伝達緩衝部材７のＲ方向の位置を保持することができる上に、本例の保持手段８では、回転伝達部材６の各突部３５に対する回転伝達緩衝部材７の各突部４６のＲ方向の位置を保持することができる結果、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回転伝達緩衝部材７による効果をより均等に得ることができる。

更に保持手段８は、上記のような突起５７又は７１と孔５８又は７２とを具備したものに代えて、図１９及び図２０に示すように、回転伝達部材６の突部３５と回転伝達緩衝部材７の突部４６との相互に対面する両面４９及び５０を溶着させてなる溶着部７５を具備したものであってもよい。溶着部７５は、回転伝達部材６と回転伝達緩衝部材７とを互いに熱溶着し易い材料から二色成形又はインサート成形することにより得ることができる。図１９及び図２０に示す保持手段８では、突起５７又は７１及び孔５８又は７２を設けないために成形が容易となる。回転伝達部３１及び３２の突部３５と回転伝達緩衝部材７の突部４６との間に設けられている斯かる溶着部７５を内側中央部３３と外側中央部４５との間の相互接触面に設けてもよい。

以上の軸連結機構１は、一対の回転伝達部３１及び３２を一体的に有した回転伝達部材６と、回転伝達部３１及び３２間に配された回転伝達緩衝部材７とを具備しているが、これに代えて、図２１から図２６に示すような回転伝達部３１を有した回転伝達部材６と回転伝達部材６に重ね合わされた回転伝達緩衝部材７と保持手段８とを具備した軸連結機構１であってもよい。図２１から図２６において、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、回転伝達部３１及び環状の中央部３３ａを一体的に有しており、回転伝達部材６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、シリコーンゴム、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回転伝達緩衝部材７は、回転伝達部材６にＡ方向において重ね合わされており、保持手段８は、回転伝達部材６に対する回転伝達緩衝部材７のＲ方向の位置を保持するようになっており、回転伝達部３１は、Ｒ方向において４５°の等角度間隔で互いに離間していると共に中央部３３ａから径方向に伸びて中央部３３ａに一体的に設けられた八個の突部３５を有しており、各突部３５は、Ｒ方向において一対の剛性回転伝達面としての側面３８及び３９を有しており、回転伝達緩衝部材７は、中央部３３ａにＡ方向において重ね合わされた環状の中央部４５ａと、Ａ方向において回転伝達部材６の突部３５に重ね合わされていると共に回転伝達部材６の突部３５におけるＲ方向の幅ｄよりも大きな幅Ｄを有しており、且つ、中央部４５ａに一体的に形成されていると共に中央部４５ａから径方向に伸びている八個の突部４６とを有しており、突部３５と同数であって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回転伝達緩衝部材７の各突部４６は、回転伝達部材６の各突部３５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４７及び４８を有しており、回転伝達緩衝部材７は、回転伝達部３１のＡ方向の平坦な面４９に対面する面５０で平坦になっており、保持手段８は、中央部３３ａと中央部４５ａとの間及び回転伝達部３１の突部３５と回転伝達緩衝部材７の突部４６との間の少なくとも一方の間、本例では、回転伝達部３１の突部３５と回転伝達緩衝部材７の突部４６との間に設けられている。

図２１から図２６において、保持手段８は、回転伝達部材６の突部３５と回転伝達緩衝部材７の突部４６との相互に対面する両面４９及び５０のうちの一方の面５０にＲ方向において等角度間隔で互いに離間して設けられた八個の突起７１と、回転伝達部材６の突部３５と回転伝達緩衝部材７の突部４６との相互に対面する両面４９及び５０のうちの他方の面４９にＲ方向において等角度間隔で互いに離間して設けられていると共に突起７１が嵌合した孔７２とを具備している。

図２１から図２６に示す回転伝達部材６、回転伝達緩衝部材７及び保持手段８は、図１から図３並びに図５及び図６に示す連結基体３及び５と共に用いられ、斯かる回転伝達部材６、回転伝達緩衝部材７及び保持手段８を具備した軸連結機構１は、上記と同様にして回転軸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。

図２１から図２６に示す例においても、保持手段８は、中央部３３ａ及び４５ａとの相互に対面する両面４９及び５０のうちの一方の面に設けられた突起と、中央部３３ａ及び４５ａの相互に対面する両面４９及び５０のうちの他方の面に設けられていると共に突起が嵌合した孔とを具備していてもよく、また、突部３５及び４６の相互に対面する両面４９及び５０及び中央部３３ａ及び４５ａの相互に対面する両面４９及び５０の少なくとも一方において溶着部を具備していてもよい。

本発明の実施の形態の好ましい例の正面図である。 図１に示す例の一部破断正面図である。 図１に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。 図１に示す例の回転伝達部材と回転伝達緩衝部材との組合せ体の右側面図である。 図１に示す例の回転軸側の連結基体の右側面図である。 図１に示す例のステアリング軸側の連結基体の左側面図である。 図１に示す例の回転伝達部材の右側面図である。 図７に示す回転伝達部材の平面図である。 図７に示す回転伝達部材のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。 図８に示す回転伝達部材のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 図１に示す例の回転伝達緩衝部材の右側面図である。 図１１に示す回転伝達緩衝部材のＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視断面図である。 図１に示す例に適用できる回転伝達部材と回転伝達緩衝部材との組合せ体の他の例の右側面図である。 図１３に示す組合せ体のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。 図１３に示す回転伝達部材の右側面図である。 図１５に示す回転伝達部材のＸＶＩ−ＸＶＩ線矢視断面図である。 図１３に示す回転伝達緩衝部材の右側面図である。 図１７に示す回転伝達緩衝部材のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢視断面図である。 図１に示す例に適用できる回転伝達部材と回転伝達緩衝部材との組合せ体の更に他の例の右側面図である。 図１９に示す組合せ体のＸＸ−ＸＸ線矢視断面図である。 図１に示す例に適用できる回転伝達部材と回転伝達緩衝部材との組合せ体の更に他の例の右側面図である。 図２１に示す組合せ体のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線矢視断面図である。 図２１に示す回転伝達部材の右側面図である。 図２３に示す回転伝達部材のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線矢視断面図である。 図２１に示す回転伝達緩衝部材の右側面図である。 図２５に示す回転伝達緩衝部材のＸＸＶ−ＸＸＶ線矢視断面図である。

符号の説明

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 回転伝達部材
７ 回転伝達緩衝部材
８ 保持手段

Claims (13)

1. 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、軸方向において間隔をもって配された一対の回転伝達部及びこの一対の回転伝達部を相互に結合する内側中央部を一体的に有した回転伝達部材と、この一対の回転伝達部間に配されている回転伝達緩衝部材と、回転伝達部材に対する回転伝達緩衝部材の軸心周りの方向の位置を保持する保持手段とを具備しており、一対の回転伝達部の夫々は、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第一の突部を有しており、回転伝達緩衝部材は、回転伝達部材の内側中央部に外装された外側中央部と、軸方向における一対の回転伝達部のうちの一方の回転伝達部の一対の第一の突部及び一対の回転伝達部のうちの他方の回転伝達部の一対の第一の突部間に配されていると共にこれら各対の第一の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅を有しており、且つ、該外側中央部に一体的に形成されていると共に当該外側中央部から径方向に伸びている一対の第二の突部とを有しており、この一対の第二の突部は、回転伝達部の夫々の一対の第一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、保持手段は、回転伝達部材の内側中央部と回転伝達緩衝部材の外側中央部との間及び回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との間の少なくとも一方の間に設けられている軸連結機構。
2. 保持手段は、回転伝達部材の内側中央部と回転伝達緩衝部材の外側中央部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、当該内側中央部と当該外側中央部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられていると共に該突起が嵌合した孔とを具備している請求項１に記載の軸連結機構。
3. 保持手段は、回転伝達部材の内側中央部と回転伝達緩衝部材の外側中央部との相互に対面する両面における溶着部を具備している請求項１又は２に記載の軸連結機構。
4. 保持手段は、回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、この突起が嵌合していると共に回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられている孔とを具備している請求項１から３のいずれか一項に記載の軸連結機構。
5. 保持手段は、回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との相互に対面する両面における溶着部を具備している請求項１から４のいずれか一項に記載の軸連結機構。
6. 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、回転伝達部及び中央部を一体的に有した回転伝達部材と、この回転伝達部材に軸方向において重ね合わされた回転伝達緩衝部材と、回転伝達部材に対する回転伝達緩衝部材の軸心周りの方向の位置を保持する保持手段とを具備しており、回転伝達部材の回転伝達部は、軸心周りの方向において互いに離間していると共に回転伝達部材の中央部から径方向に伸びた少なくとも一対の第一の突部を有しており、回転伝達緩衝部材は、回転伝達部材の中央部に軸方向において重ね合わされた他の中央部と、軸方向において回転伝達部の第一の突部に重ね合わされていると共に回転伝達部の第一の突部における軸心周りの方向の幅よりも大きな幅を有しており、且つ、該他の中央部に一体的に形成されていると共に当該他の中央部から径方向に伸びている一対の第二の突部とを有しており、この一対の第二の突部は、回転伝達部の一対の第一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、保持手段は、回転伝達部材の中央部と回転伝達緩衝部材の他の中央部との間及び回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との間の少なくとも一方の間に設けられている軸連結機構。
7. 保持手段は、回転伝達部材の中央部と回転伝達緩衝部材の他の中央部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、当該中央部と当該他の中央部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられていると共に該突起が嵌合した孔とを具備している請求項６に記載の軸連結機構。
8. 保持手段は、回転伝達部材の中央部と回転伝達緩衝部材の他の中央部との相互に対面する両面における溶着部を具備している請求項６又は７に記載の軸連結機構。
9. 保持手段は、回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との相互に対面する両面のうちの一方の面に設けられた突起と、この突起が嵌合していると共に回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との相互に対面する両面のうちの他方の面に設けられている孔とを具備している請求項６から８のいずれか一項に記載の軸連結機構。
10. 保持手段は、回転伝達部の第一の突部と回転伝達緩衝部材の第二の突部との相互に対面する両面における溶着部を具備している請求項６から９のいずれか一項に記載の軸連結機構。
11. 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、一方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、他方の連結基体は、基部と、この基部から軸方向に一体的に突出した突部とを具備しており、一方の連結基体の突部と他方の連結基体の突部とは、回転伝達部の第一の突部及びこの第一の突部に軸方向において重ね合わされた回転伝達緩衝部材の第二の突部の夫々を軸心周りの方向において挟んで交互に配されている請求項１から１０のいずれか一項に記載の軸連結機構。
12. 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回転伝達緩衝部材の第二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回転伝達部の第一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請求項１１に記載の軸連結機構。
13. 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る請求項１から１２のいずれか一項に記載の軸連結機構。

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