JP5175685B2 - 車両用操舵力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング操作部材に入力された操舵力を転舵装置に伝達する車両用操舵力伝達装置に関する。

近年では、運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結されるシャフト（以下、「第１シャフト」という場合がある）の回転位相と、他方に一端部が連結されるシャフト（以下、「第２シャフト」という場合がある）の回転位相との差である回転位相差を変化させつつ、第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転を他方に伝達する回転伝達機構を備えた車両用操舵力伝達装置の開発が進められている。下記特許文献には、その回転伝達機構を備えた操舵力伝達装置の一例が記載されている。
特開平３−２２７７７２号公報

上記回転伝達機構は、第１シャフトの他端部に設けられた係合部と、第２シャフトの他端部に設けられた１対の側壁面を有する案内通路とを備えている。その係合部が１対の側壁面によって挟まれた状態で案内通路に係合することで、２本のシャフトが連結されており、係合部と側壁面とを介して２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されている。係合部は１対の側壁面に沿って移動可能とされており、通常、係合部と１対の側壁面との間にはクリアランス（隙間）が設けられている。しかし、そのクリアランスによって係合部が１対の側壁面の間でガタつくため、１対の側壁面の間隔を係合部がそれら１対の側壁面の両方に接触するようにすることが考えられる。ただし、１対の側壁面の間隔をそのようにすることで、係合部のガタつきを抑制することは可能となるが、回転伝達機構の製作時において、第１シャフトと第２シャフトとを組付ける際に係合部を１対の側壁面の間に挿入することが困難となり、組付け作業に手間取ることになる。上記回転伝達機構を備えた車両用操舵力伝達装置は、未だ開発途上であり、そのような問題を始めとする種々の問題を抱え、改良の余地を多分に残すものとなっている。そのため、種々の改良を施すことによって、その操舵力伝達装置の実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用操舵力伝達装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用操舵力伝達装置は、第１シャフトと、その第１シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離ズレた状態で配設された第２シャフトと、(A)第１シャフトの他端部において、第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に上記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、(B)第２シャフトの他端部においてその第２シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、第１シャフトの係合部を挟む１対の側壁面と第２シャフトの径方向において開口する開口端とを有し、係合部の第２シャフトの径方向における移動を許容する案内通路とを含んで構成され、第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転を、回転位相差を変化させつつ、他方に伝達する回転伝達機構とを備えた操舵力伝達装置であって、案内通路が、(i)１対の側壁面の間隔が、係合部がそれら１対の側壁面の両方に同時に接触するようにされて、係合部の第２シャフトの周方向の変位を規制する規制部と、(ii)その規制部から開口端に至り、１対の側壁面の間隔が規制部での間隔より広く、係合部が１対の側壁面の両方には同時に接触しないようにされた非規制部とを有するように構成される。

本発明の車両用操舵力伝達装置は、規制部において係合部が１対の側壁面の両方に同時に接触するとともに、開口端を含む非規制部において係合部が１対の側壁面の両方に同時に接触しない構造とされている。このため、第１シャフトと第２シャフトとの組付け時に、係合部を案内通路の開口端から挿入すれば比較的容易に係合部を１対の側壁面の間に係合させることが可能となる。したがって、本発明の車両用操舵力伝達装置によれば、係合部のガタつきを抑制するとともに、第１シャフトと第２シャフトとの組付け作業の簡便化を図ることが可能となる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、下記（１）項は、請求可能発明の前提となる構成を示した態様に関する項であり、その項の態様に、その項以降に掲げる項のいずれかに記載の技術的特徴を付加した態様が、請求可能発明の態様となる。ちなみに、（１）項を引用する（２）項が請求項１に相当し、請求項１に（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（５）項および（６）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１または請求項２に（７）項および（８）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（４１）項および（４２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、それぞれ相当する。

（１）運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結され、回転可能に配設された第１シャフトと、
前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との他方に一端部が連結され、前記第１シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離だけズレた状態で回転可能に配設された第２シャフトと、
(A) 前記第１シャフトの他端部において、その第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、(B) 前記第２シャフトの他端部において、その第２シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、前記第１シャフトの係合部を係合させるとともに、その係合部の前記第２シャフトの径方向における移動を許容する案内通路とを含んで構成され、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの一方の回転によって、その第１シャフトおよび第２シャフトのそれぞれの回転位相の差である回転位相差を変化させつつ、他方が回転するように構成された回転伝達機構と
を備えた車両用操舵力伝達装置であって、
前記案内通路が、
それぞれが前記係合部の移動が許容される方向に向かって延びるとともに前記第２シャフトの周方向において前記係合部を挟んで向かい合うように配置されて当該案内通路を区画する１対の側壁面と、前記第２シャフトの回転軸線から遠い方の一端をなして前記第２シャフトの径方向において開口する開口端とを有する形状とされた車両用操舵力伝達装置。

本項に記載の態様は、請求可能発明の前提をなす態様であり、請求可能発明の車両用操舵力伝達装置の基本的構成要素を列挙した態様である。本項に記載された「回転伝達機構」は、「回転伝達機構」は、２本のシャフトの回転位相差を変化させるものであることから、第１シャフトの回転角と第２シャフトの回転角との差が変化する。具体的に言えば、後に詳しく説明するが、例えば、２本のシャフトの回転角差（回転位相差）の無い状態の２本のシャフトのうちのステアリング操作部材に連結されるシャフト（以下、「操作部材側シャフト」という場合がある）の回転角である特定回転角から操作部材側シャフトが回転すると、操作部材側シャフトが１８０°回転するまでは、２本のシャフトのうちの転舵装置に連結されるシャフト（以下、「転舵装置側シャフト」という場合がある）は、操作部材側シャフトの回転角より小さい回転角しか回転しない。そして、操作部材側シャフトが１８０°回転すると、転舵装置側シャフトも１８０°回転し、２本のシャフトの回転角の差がなくなる。つまり、操作部材側シャフトが特定回転角からもう１つの特定回転角である１８０°まで回転する際に、回転角差が０から増加し、途中から減少して０に到るのである。このように、２本のシャフトが回転する場合のギヤ比、つまり、操作部材側シャフトの回転速度に対する転舵装置側シャフトの回転速度の比は、操作部材側シャフトが特定回転角から１８０°まで回転するにつれて大きくなる。このため、前者の特定の回転角が、ステアリング操作部材が車輪の転舵中立位置に対応する位置、つまり、中立操作位置にあるときの状態での操作部材側シャフトの回転角である場合には、ステアリング操作部材の操作角が小さい場合においては、穏やかで安定感のあるハンドリングが実現され、ステアリング操作部材の操作角が大きくなるにつれて、レスポンスの良いハンドリングが実現されるのである。つまり、本項に記載された「操舵力伝達装置」を搭載した車両においては、電磁モータ等のアクチュエータに依拠してステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵量を変更するステアリングシステム、いわゆる操舵転舵比可変ステアリングシステム（ＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering））等を搭載することなく、ステアリング操作部材の操作フィーリングを上述したように変化させることができるのである。

ステアリング操作部材と転舵装置との一方と第１シャフトの一端部との連結、若しくは、ステアリング操作部材と転舵装置との他方と第２シャフトの一端部との連結は、それらが直接的に連結されるものであってもよく、それらの間にイタミディエイトシャフト，ユニバーサルジョイント等を介して連結されるものであってもよい。

（２）前記案内通路が、
前記１対の側壁面の間隔が、前記係合部がそれら１対の側壁面の両方に同時に接触するようにされて、前記係合部の前記第２シャフトの周方向の変位を規制する規制部と、
その規制部から前記開口端に至り、前記１対の側壁面の間隔が、前記規制部での前記１対の側壁面の間隔より広く、前記係合部がそれら１対の側壁面の両方には同時に接触しないようにされた非規制部と
を有する(1)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

第１シャフトの他端部に設けられた係合部と、第２シャフトの他端部に設けられた１対の側壁面を有する案内通路とを備え、その係合部が１対の側壁面によって挟まれた状態で案内通路に係合するとともに１対の側壁面に沿って移動する構造の回転伝達機構においては、通常、係合部と１対の側壁面との間にはクリアランス（隙間）が設けられている。しかし、そのクリアランスがバックラッシュとなって走行時に異音，振動等が生じる虞が有る。さらに、ステアリング操作部材の切り始め，切り返し時等には、そのクリアランスのために係合部と側壁面とが接触せず、２本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されないため、運転者がスアリング操作部材の操作フィーリングに違和感を感じる虞がある。このため、係合部と１対の側壁面との間のクリアランスを無くすべく、１対の側壁面の間隔を、係合部がそれら１対の側壁面の両方に同時に接触するようにすることが考えられる。１対の側壁面の間隔をそのようにすれば、係合部と１対の側壁面との間のクリアランスを無くすことはできるが、回転伝達機構の作製時において、第１シャフトと第２シャフトとを組付ける際に係合部を１対の側壁面の間に挿入することが困難となり、組付け作業に手間取ることになる。

本項に記載された車両用操舵力伝達装置は、係合部の第２シャフトの周方向の変位が規制される規制部において、係合部が１対の側壁面の両方に同時に接触する構造とされており、係合部の１対の側壁面間でのガタつきを抑制することが可能とされている。また、本項に記載された操舵力伝達装置は、規制部から開口端に到る非規制部において、１対の側壁面の間隔が規制部での１対の側壁面の間隔より広く、係合部が１対の側壁面の両方には同時に接触しない構造とされている。このため、２本のシャフトの組付け時に、係合部を案内通路の開口端から挿入すれば比較的容易に係合部を１対の側壁面の間に係合させることが可能となる。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置によれば、上記クリアランスに起因する種々の問題、具体的には、走行時の異音，振動、操作フィーリングの違和感等を解消するとともに、２本のシャフトの組付け作業の簡便化を図ることが可能となる。

（３）前記非規制部が、前記１対の側壁面の間隔が前記開口端に向かうにつれて次第に広がるようにされた(2)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

本項に記載の操舵力伝達装置においては、案内通路の非規制部の構造が具体的に限定されている。本項に記載の装置によれば、係合部を案内通路の開口端から案内通路の規制部にまで円滑に挿入させることが可能となり、２本のシャフトの組付け作業のさらなる簡便化を図ることが可能となる。

（４）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記規制部において移動するように構成された(2)項または(3)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（５）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記規制部と前記非規制部との境界まで移動するように構成された(4)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

上記２つの項に記載の操舵力伝達装置においては、第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、係合部の１対の側壁面間でのガタつきを抑制することが可能とされている。したがって、上記２つの項に記載の装置によれば、走行時の異音，振動、操作フィーリングの違和感等を確実に解消することが可能となる。また、後者の項に記載の装置においては、規制部と非規制部との境界にまで係合部の移動が許容されている。このため、後者の項に記載の装置によれば、２本のシャフトを組付ける際に、係合部を係合部の移動許容範囲にまで容易に係合することが可能となる。

（６）前記規制部が、前記１対の側壁面の間隔が前記非規制部に向かうにつれて次第に広がるようにされた(2)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

（７）前記規制部が、
前記１対の側壁面の間隔が全域にわたって一定である間隔一定部と、
その間隔一定部と前記非規制部とをつなぎ、前記１対の側壁面の間隔が前記非規制部に向かうにつれて次第に広がる連続部と
を有する(2)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

上記２つの項に記載の操舵力伝達装置においては、案内通路の規制部の構造が具体的に限定されている。前者の項に記載の装置においては、規制部も非規制部と同様にテーパ状とされており、後者の項に記載の装置においては、規制部の一部において１対の側壁面の間隔が一定とされている。

（８）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記間隔一定部において移動するように構成された(7)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（９）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記間隔一定部と前記連続部との境界まで移動するように構成された(8)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

上記２つの項に記載の操舵力伝達装置においては、第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、係合部が１対の側壁面の両方に接触した状態で１対の側壁面の間隔が一定の箇所を移動する。このため、上記２つの項に記載の装置によれば、係合部の移動に対する抵抗力の変化を抑制することが可能となり、その抵抗力の変化による操作フィーリングの違和感を抑制することが可能となる。

（１０）前記案内通路が、前記開口端での前記１対の側壁面の間隔が前記間隔一定部での前記１対の側壁面の間隔の１．３倍以上となるように構成された(7)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

（１１）前記案内通路が、前記非規制部の前記第２シャフトの径方向における長さが前記規制部と前記非規制部との境界での前記１対の側壁面の間隔の１／５以上となるように構成された(2)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

部材の角部には面取り加工が施されていることが多く、案内通路の開口端に面取り加工が施されている場合には、開口端での１対の側壁面の間隔が、案内通路の開口端以外の部分の１対の側壁面の間隔より大きくなり、面取り加工部において、係合部が１対の側壁面の両方に接触しない場合がある。上記２つの項に記載の態様は、非規制部と面取り加工部とを区別する態様である。

（２１）前記案内通路が、前記１対の側壁面の間隔が前記開口端に向かうにつれて次第に広がるようにされた(1)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（２２）前記案内通路が、前記１対の側壁面の各々が前記開口端に向かってまっすぐに延びるようにされた(21)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（２３）前記案内通路が、
前記１対の側壁面の間隔が、前記係合部がそれら１対の側壁面の両方に同時に接触するようにされて、前記係合部の前記第２シャフトの周方向の変位を規制する規制部と、
その規制部から前記開口端に至り、前記１対の側壁面の間隔が、前記規制部での前記１対の側壁面の間隔より広く、前記係合部がそれら１対の側壁面の両方には同時に接触しないようにされた非規制部と
を有する(21)項または(22)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（２４）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記規制部において移動するように構成された(23)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（２５）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記規制部と前記非規制部との境界まで移動するように構成された(24)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（２６）前記案内通路が、前記非規制部の前記第２シャフトの径方向における長さが前記規制部と前記非規制部との境界での前記１対の側壁面の間隔の１／５以上となるように構成された(23)項ないし(25)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

上記６つの項に記載の操舵力伝達装置においては、１対の側壁面が全域にわたってテーパ状とされており、２本のシャフトの組付け作業の簡便化を図ることが可能とされている。上記各項に記載の操舵力伝達装置に関する説明は、先に説明した説明と重複するためここでは省略する。

（３１）前記案内通路が、
前記１対の側壁面の間隔が全域にわたって一定である間隔一定部と、
その間隔一定部から前記開口端に至り、前記１対の側壁面の間隔が前記開口端に向かうにつれて次第に広がる間隔拡大部と
を有する(1)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（３２）前記間隔一定部が、
前記１対の側壁面の間隔が、前記係合部がそれら１対の側壁面の両方に同時に接触するようにされて、前記係合部の前記第２シャフトの周方向の変位を規制する規制部として機能する(31)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（３３）前記間隔拡大部が、
少なくとも前記開口端から連続する部分において、前記１対の側壁面の間隔が前記係合部がそれら１対の側壁面の両方には同時に接触しないようにされた非規制部として機能する(31)項または(32)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（３４）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記間隔一定部において移動するように構成された(31)項ないし(33)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

（３５）前記案内通路が、
前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記間隔一定部と前記間隔拡大部との境界まで移動するように構成された(34)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（３６）前記案内通路が、前記開口端での前記１対の側壁面の間隔が前記間隔一定部での前記１対の側壁面の間隔の１．３倍以上となるように構成された(31)項ないし(35)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

上記６つの項に記載の操舵力伝達装置においては、１対の側壁面の開口に近い部分がテーパ状とされており、その他の部分において１対の側壁面が平行とされている。このため、上記６つの項に記載の装置によれば、２本のシャフトの組付け作業の簡便化を図ることが可能である。上記各項に記載の操舵力伝達装置に関する説明は、先に説明した説明と重複するためここでは省略する。

（４１）前記第１シャフトが、(i) それの本体部である第１シャフト本体部と、(ii) その第１シャフト本体部の前記第２シャフト側の端部において、その第１シャフト本体部と一体的に設けられ、その第１シャフト本体部から前記第１シャフトの径方向に突出する第１シャフト鍔部と、(iii) 前記第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置において、前記第１シャフト鍔部から前記第２シャフトに向かって、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に突出し、前記回転伝達機構の係合部として機能する突出部とを有し、
前記第２シャフトが、(i) それの本体部である第２シャフト本体部と、(ii) その第２シャフト本体部の前記第１シャフト側の端部において、その第２シャフト本体部と一体的に設けられ、その第２シャフト本体部から前記第２シャフトの径方向に突出する第２シャフト鍔部と、(iii) その第２シャフト鍔部において、その第２シャフト鍔部の前記第１シャフト側の端面に開口するとともに前記第２シャフトの径方向に延びるように設けられ、前記回転伝達機構の案内通路として機能する径方向溝とを有する(1)項ないし(36)項のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

本項に記載の操舵力伝達装置においては、第１シャフトおよび第２シャフトの構造が具体的に限定されている。本項に記載の「第１シャフト鍔部」と「第２シャフト鍔部」との各々は、各シャフトの本体部の外周面の一部から各シャフトの径方向に突出するものであってもよく、各シャフトの本体部の外周面の全周にわたって各シャフトの径方向に突出するもの、具体的に言えば、例えば、円形状のフランジ部であってもよい。また、本項に記載の「径方向溝」は、第２シャフト鍔部の第１シャフト側の端面に開口していればよく、溝の底は有っても無くてもよい。つまり、「径方向溝」は、第２シャフト鍔部の一方の端面から他方の端面に貫通する構造であってもよい。

（４２）当該車両用操舵力伝達装置が、前記第１シャフトを自身の内部に回転可能に保持する筒状の第１シャフトハウジングと、前記第２シャフトを自身の内部に回転可能に保持する筒状の第２シャフトハウジングとを備え、
前記第１シャフトハウジングと前記第２シャフトハウジングとがそれぞれの一端において繋ぎ合わされるとともに、前記第１シャフトの突出部の全体が前記第１シャフトハウジングの前記第２シャフトハウジングに繋ぎ合わされる一端より前記回転軸線方向において飛び出している構造とされた(41)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

本項に記載の操舵力伝達装置においては、第１シャフトの突出部の全体が第１シャフトハウジングの端から延出した状態でその第１シャフトが第１シャフトハウジングによって回転可能に保持されている。このため、例えば、第１シャフトと第２シャフトとを組付ける際に、第１シャフトがハウジングによって保持された状態であっても、突出部を径方向溝に挿入することが可能となり、組付け作業の簡便化をさらに図ることが可能となる。

（４３）前記第１シャフトの突出部が、(i) 前記第１シャフト鍔部に対して、前記回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされた基体と、(ii) その基体に保持された弾性体と、(iii) その弾性体に支持され、その弾性体の弾性力によって付勢された状態で前記１対の側壁面の両方に接触する低摩擦部材とを有する(41)項または(42)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

（４４）前記基体が円筒状の外周面を有する形状とされ、前記弾性体が前記基体の外周部において保持される円環状をなし、かつ、前記低摩擦部材が前記弾性体に外嵌された円環状をなす(43)項に記載の車両用操舵力伝達装置。

上記２つの項に記載の操舵力伝達装置においては、突出部の構造が具体的に限定されており、その操舵力伝達装置は、突出部を構成する低摩擦部材が弾性力によって付勢された状態で１対の側壁面に接触する構造とされている。このため、弾性力によって突出部と１対の側壁面との間のクリアランスを無くすとともに、低摩擦部材によって突出部の円滑な移動が担保される。したがって、上記２つの項に記載の装置によれば、突出部の円滑な移動を担保するとともに、突出部の１対の側壁面の間でのガタつきを抑制することが可能となる。

以下、請求可能発明の実施例および変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

＜車両用ステアリングシステムの全体構成＞
図１に、実施例の車両用操舵力伝達装置を備えたステアリングシステムの全体構成を示す。本ステアリングシステムは、運転者によって操作されるステアリング操作部材としてのステアリングホイール１０と、一端部においてステアリングホイール１０を保持する操舵力伝達装置１２と、車輪を転舵する転舵装置１４と、操舵力伝達装置１２と転舵装置１４との間に位置するインタミディエイトシャフト（以下、「Ｉ／Ｍシャフト」と略す場合がある）１６とを含んで構成されている。さらに、Ｉ／Ｍシャフト１６の一端部と操舵力伝達装置１２の備える出力シャフト１８とは、ユニバーサルジョイント２０によって連結され、Ｉ／Ｍシャフト１６の他端部と転舵装置１４の備える入力シャフト２２の一端部とは、もう１つのユニバーサルジョイント２４によって連結されている。

本システムは、図１において右側、つまり、ステアリングホイール１０側が車両後方を、左側、つまり、転舵装置１４側が車両前方を向くように配設されており、Ｉ／Ｍシャフト１６は、車室とエンジン室とを区画するダッシュパネル２６に設けられた穴を通るようにして配設されており、Ｉ／Ｍシャフト１６のその穴を通る部分はブーツ２８に被われている。

転舵装置１４は、入力シャフト２２と、外殻部材としてのハウジング３０と、車輪を転舵するための転舵ロッド３２とを備えており、その転舵ロッド３２は、それの軸線方向に移動可能にそのハウジング３０に保持されるとともに、車幅方向に延びるように配設されている。転舵ロッド３２は、それの両端部が、左右の前輪の各々を保持するステアリングナックル（図示省略）に連結されている。また、入力シャフト２２は、ハウジング３０に回転可能に保持され、そのハウジング３０内において、転舵ロッド３２と係合している。入力シャフト２２の車両前方側の端部にはピニオン（図示省略）が形成されており、転舵ロッド３２の軸線方向における中間部に形成されたラック（図示省略）がそのピニオンと噛合することで、転舵ロッド３２と入力シャフト２２とが係合しているのである。

操舵力伝達装置１２は、いわゆるステアリングコラムとして構成されたものであり、インパネリインフォースメント３４に設けられたステアリングサポート３６において、車体の一部に固定支持される。操舵力伝達装置１２は、支持された状態では、図に示すように、車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で配置されることになる。操舵力伝達装置１２には、それの前方部に前方ブラケット３８が設けられるとともに、その前方ブラケット３８より車両後方側にブレークアウェイブラケット（以下、「Ｂ.Ａ.ＢＫＴ」と略す場合がある）４０が設けられており、それら前方ブラケット３８とＢ.Ａ.ＢＫＴ４０との各々が、ステアリングサポート３６に取り付けられることで、操舵力伝達装置１２は、２箇所において支持される。支持された操舵力伝達装置１２は、後方に位置する部分がインパネ４２から車両後方側に突出する状態とされ、その突出する後端部に、ステアリングホイール１０が取り付けられている。操舵力伝達装置１２のインパネ４２から突出する部分は、コラムカバー４４によって覆われ、また、下部は、インパネロアカバー４６によってカバーされる。

図２に、操舵力伝達装置１２の側面断面図を示す。操舵力伝達装置１２は、大きくは、ステアリングホイール１０を保持するとともに軸線方向に伸縮可能とされたコラムセクション５０と、電動式パワーステアリング機能を実現する主体となるＥＰＳセクション５２とに区分することができ、それら２つのセクション５０，５２が一体化されたものとなっている。以下、それら各セクションについて、順に説明する。

コラムセクション５０は、ステアリングホイール１０を車両後方側の端部において保持するメインシャフト５４と、そのメインシャフト５４を挿通させた状態で回転可能に保持するハウジングとしてのコラムチューブ５６とを含んで構成されている。メインシャフト５４は、車両後方側つまり上方側に位置させられるアッパシャフト５８と、車両前方側つまり下方側に位置させられるロアシャフト６０とを含んで構成されている。アッパシャフト５８はパイプ状に、ロアシャフト６０はロッド状に形成され、アッパシャフト５８の前方部にロアシャフト６０の後方部が挿入されている。アッパシャフト５８とロアシャフト６０とはスプライン嵌合されており、アッパシャフト５８とロアシャフト６０とは、回転軸線方向に相対移動可能かつ相対回転不能な状態で接続されている。つまり、メインシャフト５４は、回転軸線方向に伸縮可能な構造とされている。なお、ロアシャフト６０は、それの後方側のシャフト本体部６２と、そのシャフト本体部６２の前方側のそのシャフト本体部６２の外径より大きな外径の鍔部としての円形フランジ部６４とから構成されており、その円形フランジ部６４において、後に説明するＥＰＳセクション５２に連結されている。なお、本操舵力伝達装置１２では、ロアシャフト６０のシャフト本体部６２とアッパシャフト５８とによって、メインシャフト５４のシャフト本体部が構成されている。

コラムチューブ５６は、車両後方側（上方）に位置させられるアッパチューブ６６と、車両前方側（下方）に位置させられるロアチューブ６８とを含んで構成されている。アッパアチューブ６６およびロアチューブ６８は、ともに筒状のものであり、アッパチューブ６６の前方部にロアチューブ６８の後方部が嵌入されている。ロアチューブ６８は、段付形状とされており、それの後方の部分においてアッパチューブ６６の内径より小さな外径の小径部７０と、前方の部分においてアッパチューブ６６の内径より大きな外形の大径部７２と、小径部７０と大径部７２とをつなぐ段差部７４とを有している。ロアチューブ６８の小径部７０とアッパチューブ６６との間には、図示を省略するライナが設けられており、このライナを介することによって、ロアチューブ６８がアッパチューブ６６にがたつきなく嵌入されるとともに、アッパチューブ６６とロアチューブ６８との回転軸線方向の相対移動を容易ならしめている。つまり、コラムチューブ５６は、回転軸線方向に伸縮可能な構造とされている。

また、アッパチューブ６６の後端部とロアチューブ６８の前端部とには、それぞれ、ラジアルベアリング７６，７８が設けられ、コラムチューブ５６は、それらベアリング７６，７８を介して、アッパシャフト５８の後端部とシャフト本体部６２の前端部とにおいてメインシャフト５４を回転可能に保持している。このような構造とされていることで、コラムセクション５０は、メインシャフト５４の回転を担保しつつ、伸縮可能とされているのである。

図３に、ＥＰＳセクション５２の側面断面図を示す。ＥＰＳセクション５２は、ステアリングホイール１０に加えられた操作力を転舵装置１４に対して出力するための出力シャフト１８と、動力源としての電磁モータ８０を有してそのモータ８０によって出力シャフト１８の回転出力を助勢する助勢装置８２と、出力シャフト１８を回転可能に保持するとともに助勢装置８２を収容するハウジングとしてのＥＰＳハウジング８４とを含んで構成されている。出力シャフト１８は、出力側シャフト８６，入力側シャフト８８，トーションバー９０の３つが一体化されたものとして構成されている。出力側シャフト８６は、ＥＰＳハウジング８４の車両前方側から延出しており、その延出する部分において、ユニバーサルジョイント２０を介して、Ｉ／Ｍシャフト１６に接続され、転舵装置１４へ回転を出力する。

出力側シャフト８６は、中空構造とされており、その出力側シャフト８６の車両後方側の部分に入力側シャフト８８が挿入している。出力側シャフト８６の内周面と入力側シャフト８８の外周面との間には、軸受９２が介在させられており、出力側シャフト８６と入力側シャフト８８とは同軸的に相対回転可能とされている。入力側シャフト８８は、車両前方側の端面に開口して回転軸線方向に延びる有底穴を有しており、入力側シャフト８８の有するその有底穴と出力側シャフト８６の有する穴とによって形成された空間に、トーションバー９０が配設されている。トーションバー９０の一端部は、その有低穴の底部にピン９４によって固定されており、また、トーションバー９０のもう一方の端部は、出力側シャフト８６を回転軸線方向に貫通する貫通穴の前方側の端部にピン９６によって固定されている。このような構成により、出力シャフト１８は、トーションバー９０の捩りを許容し、その分だけ自身も捩じられるものとされているのである。また、出力側シャフト８６は、その外周において２つのラジアルベアリング９８，１００を介してＥＰＳハウジング８４に回転可能に保持され、入力側シャフト８８は、その外周においてニードルベアリング１０２を介してＥＰＳハウジング８４に回転可能に保持されている。

助勢装置８２は、上記電磁モータ８０と、その電磁モータ８０のモータ軸に連結されたウォーム１０４と、そのウォーム１０４に噛合させられるウォームホイール１０６とを含んで構成されている。そのウォームホイール１０６は、出力シャフト１８の出力側シャフト８６に固定されており、出力側シャフト８６に対して相対回転不能とされている。このような構造により、電磁モータ８０によってウォーム１０４に回転力が付与され、ウォームホイール１０６に回転力が付与される。つまり、助勢装置８２は、電磁モータ８０によって出力シャフト１８の回転出力が助勢されて、車輪の転舵を助勢する転舵助勢力（「操舵助勢力」と言うこともできる）を発生させる構造とされている。

また、ＥＰＳセクション５２は、回転角センサ１０８を備えている。回転角センサ１０８は、トーションバー９０の車両前方部が固定される出力側シャフト８６の回転角度位置と、トーションバー９０の車両後方部が固定される入力側シャフト８８の回転角度位置との差である相対回転変位量を検出するためのデバイスとされている。２本のシャフト８６，８８の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを推定することが可能であり、その操舵トルクの大きさに応じた転舵助勢力を発生させるように電磁モータ８０の作動が制御される。

また、出力シャフト１８は、メインシャフト５４の回転軸線と自身の軸線とが平行であり、かつ、それら回転軸線が所定量ズレた状態で配設されており、メインシャフト５４の車両前方側の端部に連結されている。詳しく言えば、メインシャフト５４を構成するロアシャフト６０は、円形フランジ部６４の前方側の端面に開口する凹所１１４を有しており、その凹所１１４内に出力シャフト１８を構成する入力側シャフト８８の後方側の端部が収容されている。凹所１１４内に収容された入力側シャフト８８の後方側の端部より前方側のそのシャフト８８の部分には、円環状の円環プレート１１６が固定的に嵌合されており、入力側シャフト８８の鍔部として機能している。

円環プレート１１６の後方側の端面とロアシャフト６０の円形フランジ部６４の前方側の端面とは、小さな間隔をあけて向かい合っている。円環プレート１１６には、回転軸線方向に延びる貫通穴が形成されており、その貫通穴にピン１１８が固定的に嵌入されている。そのピン１１８は、円環プレート１１６から車両後方側に突出しており、そのピン１１８の突出する部分には、ニードルベアリング１２０を介してローラ１２２が設けられている。つまり、基体としてのローラ１２２が円環プレート１１６に対して、回転軸線方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされているのである。

ローラ１２２は、図３のＡ−Ａ’断面図である図４に示すように、第１円筒部材としての段付円筒部材１２４と第２円筒部材としての環状部材１２６とから構成されており、環状部材１２６が段付円筒部材１２４の最も外径の小さい部分に圧入されている。段付円筒部材１２４は、ローラ１２２の外周面として機能する大径円筒面１２８と、その大径円筒面１２８より小径の小径円筒面１３０と、大径円筒面１２８と小径円筒面１３０とをつなぐ段差面１３２と、環状部材１２６が圧入される圧入円筒面１３４とを有している。ローラ１２２の外周部には、小径円筒面１３０と段差面１３２と環状部材１２６の車両後方側の端面とによってローラ１２２の周方向に延びるように区画される周方向溝１３６が形成されており、その小径部としての周方向溝１３６内に円環状の弾性体としてのＯリング１３８が設けられている。そのＯリング１３８には環状の低摩擦部材としてのテフロンリング１４０が外嵌されている。本操舵力伝達装置１２においては、ローラ１２２，Ｏリング１３８，テフロンリング１４０等によって、円環プレート１１６から入力側シャフト８８の回転軸線の延びる方向に突出する突出部が構成されており、その突出部と出力シャフト１８と円環プレート１１６とによって、第１シャフトが構成されているのである。その第１シャフトのシャフト本体部は、入力側シャフト８８と出力側シャフト８６とによって構成されている。なお、出力シャフト１８等が第１シャフトとして機能するのに対し、メインシャフト５４は第２シャフトとして機能している。

また、円形フランジ部６４の前方側の端面には、図３のＢ−Ｂ’断面図である図５に示すように、円環プレート１１６から後方側に突出するローラ１２２と対向する位置に径方向溝１５０が形成されている。その径方向溝１５０は、凹所１１４からその円形フランジ部６４の径方向に延びるように形成されており、円形フランジ部６４の外周面に開口している。その係方向溝１５０にローラ１２２がテフロンリング１４０と共に係合している。径方向溝１５０の幅、つまり、径方向溝１５０の有する１対の側壁面１５２の間隔は、円形フランジ部６４の凹所１１４から外周部に近づくほど大きくされている。

ローラ１２２の外周面の径は、径方向溝１５０の凹所１１４への開口の幅、つまり、径方向溝１５０の最小の幅よりも僅かに小さくされており、ローラ１２２と１対の側壁面１５２との間にはクリアランス（隙間）が存在する。一方、テフロンリング１４０の外径は、径方向溝１５０の円形フランジ部６４の外周への開口の幅、つまり、径方向溝１５０の最大の幅より僅かに小さくされており、径方向溝１５０の円形フランジ部６４の外周への開口である開口端１５４においては、テフロンリング１４０と１対の側壁面１５２との間にクリアランス（隙間）が存在する。ただし、１対の側壁面１５２の間隔は開口端１５４から凹所１１４に向かうにつれて次第に狭くなることから、１対の側壁面１５２の間隔は、径方向溝１５０の開口端１５４より凹所１１４側の部分である同径部１５６においてテフロンリング１４０の外径とほとんど同じとなり、その同径部１５６と径方向溝１５０の凹所１１４への開口との間においては、テフロンリング１４０の外径より小さい。このため、同径部１５６と凹所１１４への開口との間において、テフロンリング１４０は、径方向に変形させられた状態で径方向溝１５０に係合する。テフロンリング１４０の内径とＯリング１３８の外径とは略同じとされており、テフロンリング１４０の径方向への変形に伴ってＯリング１３８も径方向に変形する。このため、テフロンリング１４０は、同径部１５６と凹所１１４への開口との間において、Ｏリング１３８の弾性力によって付勢された状態で１対の側壁面１５２の両方に同時に接触する。つまり、本操舵力伝達装置１２では、ローラ１２２，Ｏリング１３８，テフロンリング１４０等によって構成される突出部が、同径部１５６と凹所１１４への開口との間において、径方向溝１５０にガタつきなく係合し、係合部として機能しているのである。また、係合部は、同径部１５６と凹所１１４への開口との間において、１対の側壁面１５２の両方に同時に接触し、円形フランジ部６４の周方向への変位が規制されており、同径部１５６と凹所１１４への開口との間の部分が規制部１５７として機能している。一方、同径部１５６と開口端１５４との間の部分は、非規制部１５８として機能している。つまり、同径部１５６が、規制部１５７と非規制部１５８との境界として機能しているのである。なお、図２〜図５は、ステアリングホイール１０が車輪の転舵中立位置に対応する位置、つまり、中立操作位置にあるときの状態を示しており、その状態において、テフロンリング１４０は径方向溝１５０の中立位置対応部１５９に接触している。

運転者によってステアリングホイール１０が回転操作されると、メインシャフト５４が自身の回転軸線回りに回転する。その際、ロアシャフト６０の円形フランジ部６４に形成された径方向溝１５０に係合するローラ１２２は、径方向溝１５０の有する１対の側壁面１５２によってそのロアシャフト６０の周方向への変位が規制されるとともに、その径方向溝１５０によってそのシャフト６０の径方向への移動が許容される。つまり、１対の側壁面１５２が１対の案内面として機能し、径方向溝１５０が案内通路として機能するのである。ロアシャフト６０の回転に伴って、ローラ１２２が径方向溝１５０内を移動させられる際に、そのロアシャフト６０の回転力が、ローラ１２２，ピン１１８，円環プレート１１６等を介して、入力側シャフト８８に伝達されて、その入力側シャフト８８が自身の回転軸線回りに回転するのである。つまり、操舵力伝達装置１２は、ロアシャフト６０の回転軸線回りの回転を、自身の回転軸線がロアシャフト６０の回転軸線からズレて配設された入力側シャフト８８に伝達する回転伝達機構を備えるものとされてる。上述のような構造によって、操舵力伝達装置１２は、ステアリングホイール１０に入力された操舵力を、インタミディエイトシャフト１６等を介して転舵装置１４に伝達するのである。なお、本操舵力伝達装置１２では、その回転伝達機構は、径方向溝１５０，ローラ１２２，Ｏリング１３８，テフロンリング１４０等を含んで構成されている。

操舵力伝達装置１２は、ＥＰＳセクション５２の前方端部と、コラムセクション５０のアッパチューブ６６とにおいて、車体の一部に取り付けられている。ＥＰＳセクション５２のＥＰＳハウジング８４には、先に説明した前方ブラケット３８が固定的に設けられており、この前方ブラケット３８には、軸挿通穴１６０が設けられている。ステアリングサポート３６には、軸穴１６２が穿設された軸受部材１６４が固定されており、前方ブラケット３８の軸挿通穴１６０と軸受部材１６４の軸穴１６２とに、支持軸１６６が挿通されることで、操舵力伝達装置１２は、その支持軸１６６を中心に揺動可能に支持される。

一方、コラムセクション５０は、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ４０に保持され、そのＢ.Ａ.ＢＫＴ４０がステアリングサポート３６に取り付けられている。詳しく説明すれば、図６に示すように、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ４０は、アッパチューブ６６に固定された被保持部材１７０を保持する保持部材１７２と、その保持部材１７２に固定されてステアリングサポート３６に取り付けられる取付プレート１７４とを有しており、その取付プレート１７４に設けられたスロット１７６を利用してステアリングサポート３６に締結されている。被保持部材１７０，保持部材１７２には、それぞれ長穴１７８，１８０が穿設され、それらにはロッド１８２が貫通しており、図では省略するが、そのロッド１８２を利用して保持部材１７２が被保持部材１７０を挟持するようにされている。この挟持力によって、アッパチューブ６６の変位が禁止される構造とされている。操作レバー１８４を操作することによって、その挟持力を弱めることが可能とされており、挟持力が弱められた状態では、ロッド１８２の長穴１７８に沿った移動が許容されることで、アッパチューブ６６のロアチューブ６８に対する軸線方向の移動が、アッパシャフト５８のロアシャフト６０に対する軸線方向の移動とともに許容され、コラムセクション５０の伸縮が許容される。また、ロッド１８２の長穴１８０に沿った移動が許容されることで、前方ブラケット３８に挿通された支持軸１６６を中心とした操舵力伝達装置１２の揺動が許容されることになる。つまり、本操舵力伝達装置１２は、そのような構造のチルト・テレスコピック機構１８６を備えているのである。

車両の衝突に起因して運転者がステアリングホイール１０に二次衝突した場合には、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ４０がステアリングサポート３６から離脱するとともに、コラムセクション５０が収縮させられる。本操舵力伝達装置１２には、二次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収機構１８７が設けられており、ステアリングコラム５６の収縮に伴ってＥＡプレート１８８が変形させられることによって、二次衝突の衝撃が効果的に吸収される。

＜回転伝達機構の機能＞
本操舵力伝達装置１２においては、互いの軸線が平行にズレた状態で配設された２本のシャフト６０，８８が、上記回転伝達機構によって連結されていることから、ロアシャフト６０の回転位相と入力側シャフト８８の回転位相とがズレて、それら２本のシャフト６０，８８の回転位相の差である回転位相差が変化するものとされている。以下に、具体的に図を用いて説明する。

図７に、ロアシャフト６０の円形フランジ部６４とその円形フランジ部６４に連結される入力側シャフト８８とその円形フランジ部６４に形成された径方向溝１５０に係合する係合部としてのローラ１２２，テフロンリング１４０等との断面図（図３のＢ−Ｂ’断面図に相当する）を示す。図７（ａ）は、ステアリングホイール１０が中立操作位置にあるときの状態を、図７（ｂ）は、ステアリングホイール１０が中立操作位置から左旋回方向に９０゜回転操作された位置にあるときの状態を、図７（ｃ）は、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右旋回方向に９０゜回転操作された位置にあるときの状態を、図７（ｄ）は、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に１８０゜回転操作された位置にあるときの状態を、それぞれ示している。

図から解るように、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に９０゜回転操作された場合には、ロアシャフト６０は自身の回転軸線を中心に９０°回転するが、入力側シャフト８８は自身の回転軸線を中心に９０°までは回転せずに、入力側シャフト８８の回転角は９０°未満となる。そして、ステアリングホイール１０が、さらに回転操作されて、中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に１８０゜回転操作された場合に、ロアシャフト６０および入力側シャフト８８は共に１８０°回転する。ロアシャフト６０の回転角αと入力側シャフト８８の回転角βとの関係は、図８に示すように、ステアリングホイール１０が中立操作位置から１８０°未満回転操作される場合には、入力側シャフト８８の回転角βはロアシャフト６０の回転角αより小さく、ステアリングホイール１０が中立操作位置から１８０°回転操作されると、入力側シャフト８８の回転角βがロアシャフト６０の回転角αと同じとなる。つまり、ロアシャフト６０の回転位相が、ロアシャフト６０の回転位相と入力側シャフト８８の回転位相とが一致する特定回転位相となる場合、具体的にいえば、ロアシャフト６０の回転角αが０°若しくは１８０°となる場合には、各回転角α，βがともに同じとなり、回転位相差は０となる。一方、ロアシャフト６０の回転角αが０°から１８０°に変化する間に、回転位相差は徐々に増加し、ある回転角からは逆に、徐々に減少し、０となるのである。この場合の２本のシャフト６０，８８のギヤ比（ｄβ／ｄα）、つまり、ロアシャフト６０の回転速度（ｄα／ｄｔ）に対する入力側シャフト８８の回転速度（ｄβ／ｄｔ）の比（ｄβ／ｄα）は、図９に示すように、ロアシャフト６０の回転角αに応じて変化する。

図から解るように、ロアシャフト６０の回転角αが０°の場合には、ギヤ比（ｄβ／ｄα）は最も小さく、ロアシャフト６０の回転角αが大きくなるにつれてギヤ比（ｄβ／ｄα）は大きくなる。つまり、本操舵力伝達装置１２においては、ステアリングホイール１０の操作角が小さい場合においては、穏やかで安定感のあるハンドリングが実現され、ステアリングホイール１０の操作角が大きくなるにつれて、レスポンスの良いハンドリングが実現されるのである。なお、本システムにおいては、ステアリングホイール１０の操作範囲が、図示を省略する操作範囲制限機構によって、中立操作位置から左右約１８０゜に制限されている。

ちなみに、図９の縦軸に示されているｅは、ローラ１２２が径方向溝１５０に係合する位置の入力側シャフト８８の回転軸線からのオフセット量Ｌ（図５）に対する入力側シャフト８８の回転軸線とロアシャフト６０の回転軸線とのズレ量ｄ（図５）の比率であり、ステアリングホイール１０の操作フィーリングを左右するものとなっている。

なお、ステアリングホイール１０が中立操作位置にあるときの状態において、テフロンリング１４０は、図７（ａ）に示すように、中立位置対応部１５９において１対の側壁面１５２の両方に接触しており、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に１８０゜回転操作された位置にあるときの状態において、テフロンリング１４０は、図７（ｄ）に示すように、同径部１５６において１対の側壁面１５２の両方に接触している。つまり、ローラ１２２，テフロンリング１４０等で構成される係合部は、上記規制部１５７において移動が許容されており、ステアリングホイール１０の回転操作の範囲内において、係合部は径方向溝１５０にガタつきなく係合されている。係合部と径方向溝を構成する１対の側壁面との間にクリアランス（隙間）が存在すれば、そのクリアランスに起因して走行時に異音、振動等が発生する虞がある。また、ステアリングホイール１０の切り始め，切り返し時等には、そのクリアランスのため、係合部と１対の側壁面の一方とが接触するまでは、ステアリングホイール１０の操舵トルクは生じない。このため、運転者がステアリングホイールの操作フィーリングに違和感を感じる虞がある。つまり、本操舵力伝達装置１２では、ステアリングホイール１０の操作範囲内において、係合部の径方向溝１５０内でのガタつきが防止されており、そのガタに起因する走行時の異音，振動等が抑制されるとともに、ステアリングホイール１０の操作フィーリングが向上している。

＜車両用操舵力伝達装置の組立方法＞
本車両用操舵力伝達装置１２は、上述したように、コラムセクション５０とＥＰＳセクション５２とが一体化された構造となっている。それら２つのセクション５０，５２を組み付ける際には、ＥＰＳセクション５０をコラムセクション５０に回転軸線方向に近づけて組み付ける方法が考えられる。つまり、入力側シャフト８８の車両後方側の端部を凹所１１４に円形フランジ部６４の車両前方側の端面から挿入するとともに、ローラ１２２の車両後方側の端部を径方向溝１５０の同径部１５６と中立位置対応部１５９との間に円形フランジ部６４の車両前方側の端面から挿入する方法が考えられる。入力側シャフト８８の外径は凹所１１４の内径より小さく、ローラ１２２の外径は径方向溝１５０の幅より小さいため、入力側シャフト８８およびローラ１２２の挿入は比較的容易に行える。ただし、ローラ１２２の外周に設けられたテフロンリング１４０の外径は、同径部１５６と中立位置対応部１５９との間において径方向溝１５０の幅以上となっており、テフロンリング１４０はＯリング１３８によって付勢された状態である。このため、テフロンリング１４０をローラ１２２とともに径方向溝１５０に円形フランジ部６４の車両後方側の端面から挿入することは困難である。また、テフロンリング１４０を径方向溝１５０に円形フランジ部６４の車両後方側の端面から無理に挿入すると、テフロンリング１４０の捩れ、損傷等の原因となる虞がある。

本操舵力伝達装置１２では、上述したように、同径部１５６と開口端１５４との間の非規制部１５８において、テフロンリング１４０の外径は径方向溝１５０の幅より小さく、テフロンリング１４０は１対の側壁面１５２の両方に同時に接触しない。また、ＥＰＳセクション５２の外殻部材であるＥＰＳハウジング８４の車両後方側の端は、回転軸線方向において、ローラ１２２の車両前方側の端より車両前方側に位置しており、係合部全体がＥＰＳハウジング８４の車両後方側から延出している。したがって、コラムセクション５０とＥＰＳセクション５２とを組み付ける際に、ＥＰＳセクション５０をコラムセクション５０に回転軸線方向に垂直な方向に近づけて組み付ければ、それら２つのセクション５０，５２を容易に組み付けることが可能である。

具体的に図１０を用いて説明する。図１０に示すように、メインシャフト５４、および出力シャフト１８の回転位置を、ステアリングホイール１０が中立位置から右、若しくは左旋回方向に１８０゜回転操作された場合のメインシャフト５４、および出力シャフト１８の回転位置としておく。つまり、図２におけるメインシャフト５４および出力シャフト１８をそれぞれ１８０°回転させた状態としておく。径方向溝１５０の同径部１５６の幅は径方向溝１５０の中立位置対応部１５９の幅より大きいため、組み付け時には係合部を同径部１５６に係合させるほうが容易なためである。また、径方向溝１５０の開口端１５４を外部に露出すべく、コラムチューブ５６のロアチューブ６８を車両後方側にスライドさせた状態としておく。その露出された径方向溝１５０の開口端１５４を超えてその径方向溝１５０に入力側シャフト８８の後方側端部を挿入するとともに係合部を挿入し、入力側シャフト８８の後方側端部を凹所１１４内に配設するとともに、係合部を径方向溝１５０の同径部１５６に係合させる。そして、入力側シャフト８８の後方側端部、および係合部が所定の位置に配置された後に、ロアチューブ６８を車両前方側にスライドさせて、ＥＰＳハウジング８４とロアチューブ６８とをボルト締結する。なお、ロアチューブ６８の内径は、シャフト本体部６２に設けられたラジアルベアリング７８の外径より僅かに小さくされており、組み付け時にロアチューブ６８を車両前方側にスライドさせる際にラジアルベアリング７８がロアチューブ６８に圧入されるようになっている。

このように２つのセクション５０，５２を組み付ければ、係合部および出力シャフト１８の挿入箇所、つまり、径方向溝１５０の開口端１５４を視認した状態でそれら係合部および出力シャフト１８を径方向溝１５０に挿入することが可能となり、非規制部１５８に沿ってテフロンリング１４０をローラ１２２とともに挿入することが可能となる。したがって、本操舵力伝達装置１２においては、装置の組立作業の簡便化が図られるとともに、装置の組立時におけるテフロンリング１４０へのダメージを減少させている。なお、図５において、径方向溝１５０の傾斜は、本操舵力伝達装置１２の技術的特徴をわかり易く示すべく、誇張して示されている。

＜変形例＞
上記操舵力伝達装置１２においては、径方向溝１５０の非規制部１５８だけでなく、規制部１５７においても、１対の側壁面１５２の間隔が開口端１５４に向かって広くされているが、径方向溝の非規制部のみにおいて、１対の側壁面の間隔が開口端に向かって広くされてもよい。そのような構造の操舵力伝達装置２００の回転伝達機構の拡大断面図を図１１に変形例として示す。なお、変形例の操舵力伝達装置２００は、径方向溝を除き、上記操舵力伝達装置１２と同様の構成とされているため、変形例の操舵力伝達装置２００については、回転伝達機構に関する部分のみを図示し、全体の図面を省略することとする。

図１１は、ステアリングホイール１０が中立操作位置にあるときの状態における回転伝達機構の拡大断面図である。操舵力伝達装置２００の備える円形フランジ部２０２には、それの径方向に延びる径方向溝２０４が形成されており、その径方向溝２０４は、その径方向溝２０４の有する１対の側壁面２０６の間隔が全域にわたって一定である間隔一定部２０８と、１対の側壁面２０６の間隔が開口端２１０に向かうにつれて広がる間隔拡大部２１２とから構成されている。

間隔一定部２０８での１対の側壁面２０６の間隔は、テフロンリング１４０の外径より僅かに小さくされており、テフロンリング１４０は、間隔一定部２０８において、変形した状態で１対の側壁面２０６の両方に同時に接触する。一方、開口端２１０での１対の側壁面２０６の間隔は、テフロンリング１４０の外径より大きくされており、テフロンリング１４０は、開口端２１０において、１対の側壁面２０６の両方に同時に接触しない。ただし、間隔拡大部２１２での１対の側壁面２０６の間隔は、開口端２１０から間隔一定部２０８と間隔拡大部２１２との境界の境界部２１４に向かって狭くなっているため、開口端２１０と境界部２１４との間の中間部２１６において、テフロンリング１４０が変形しない状態で１対の側壁面２０６の両方に同時に接触する。つまり、開口端２１０と中間部２１６との間では、テフロンリング１４０等によって構成される係合部は１対の側壁面２０６の両方には同時に接触せず、開口端２１０と中間部２１６との間の部分は非規制部として機能している。一方、中間部２１６と凹所１１４への開口との間では、係合部は１対の側壁面２０６の両方に同時に接触し、中間部２１６と凹所１１４への開口との間の部分は規制部として機能している。つまり、規制部は、中間部２１６と境界部２１４との間の部分である連続部と間隔一定部２０８とから構成されているのである。

上述のような構成から、変形例の操舵力伝達装置２００においても、メインシャフトと出力シャフトとを組付ける際に、開口端２１０を超えて係合部を径方向溝２０４に挿入し易くされており、装置の組立作業の簡便化を図ることが可能とされている。また、ステアリングホイール１０が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に１８０゜回転操作された場合には、テフロンリング１４０は、境界部２１４に接触するようにされており、操舵力伝達装置２００においても、ステアリングホイール１０の操作範囲内において、係合部の径方向溝２０４内でのガタつきが防止されている。

請求可能発明の実施例である車両用操舵力伝達装置を備えた車両用ステアリングシステムを示す模式図である。 図１の車両用ステアリングシステムの備える車両用操舵力伝達装置を示す断面図である。 車両用操舵力伝達装置の備えるＥＰＳセクションを示す断面図である。 図３に示すＡＡ’線における断面図である。 図３に示すＢＢ’線における断面図である。 車両用操舵力伝達装置の備えるコラムセクションを保持するブレークアウェイブラケットを示す斜視図である。 ステアリングホイールが回転操作される際の図３に示すＢＢ’線における断面図である。 操作部材側シャフトの回転角と転舵装置側シャフトの回転角との関係を示すグラフである。 操作部材側シャフトの回転角に応じて変化する操作部材側シャフトと転舵装置側シャフトとのギヤ比を示すグラフである。 ＥＰＳセクションをコラムセクションに組み付ける際の車両用操舵力伝達装置を示す断面図である。 変形例の車両用操舵力伝達装置の備える回転伝達機構を示す断面図である。

符号の説明

１０：ステアリングホイール（ステアリング操作部材） １２：車両用操舵力伝達装置 １４：転舵装置 １８：出力シャフト（第１シャフト）（第１シャフト本体部） ５４：メインシャフト（第２シャフト） ５６：コラムチューブ（第２シャフトハウジング） ５８：アッパシャフト（第２シャフト本体部） ６２：シャフト本体部（第２シャフト本体部） ６４：円形フランジ部（第２シャフト鍔部） ８４：ＥＰＳハウジング（第１シャフトハウジング） ８６：出力側シャフト（第１シャフト本体部） ８８：入力側シャフト（第１シャフト本体部） １１６：円環プレート（第１シャフト鍔部） １２２：ローラ（基体）（突出部）（係合部）（回転伝達機構） １３８：Ｏリング（弾性体） １４０：テフロンリング（低摩擦部材） １５０：径方向溝（案内通路）（回転伝達機構） １５２：１対の側壁面 １５４：開口端 １５７：規制部 １５８：非規制部 ２００：車両用操舵量伝達装置 ２０４：径方向溝（案内通路）（回転伝達機構） ２０６：１対の側壁面 ２０８：間隔一定部 ２１０：開口端 ２１２：間隔拡大部

Claims (5)

1. 運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結され、回転可能に配設された第１シャフトと、
   前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との他方に一端部が連結され、前記第１シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離だけズレた状態で回転可能に配設された第２シャフトと、
   (A) 前記第１シャフトの他端部において、その第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、(B) 前記第２シャフトの他端部において、その第２シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、前記第１シャフトの係合部を係合させるとともに、その係合部の前記第２シャフトの径方向における移動を許容する案内通路とを含んで構成され、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの一方の回転によって、その第１シャフトおよび第２シャフトのそれぞれの回転位相の差である回転位相差を変化させつつ、他方が回転するように構成された回転伝達機構と
   を備えた車両用操舵力伝達装置であって、
   前記案内通路が、
   それぞれが前記係合部の移動が許容される方向に向かって延びるとともに前記第２シャフトの周方向において前記係合部を挟んで向かい合うように配置されて当該案内通路を区画する１対の側壁面と、前記第２シャフトの回転軸線から遠い方の一端をなして前記第２シャフトの径方向において開口する開口端とを有する形状とされ、
   前記案内通路が、
   前記１対の側壁面の間隔が、前記係合部がそれら１対の側壁面の両方に同時に接触するようにされて、前記係合部の前記第２シャフトの周方向の変位を規制する規制部と、
   その規制部から前記開口端に至り、前記１対の側壁面の間隔が、前記規制部での前記１対の側壁面の間隔より広く、前記係合部がそれら１対の側壁面の両方には同時に接触しないようにされた非規制部と
   を有する車両用操舵力伝達装置。
2. 前記案内通路が、
   前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記規制部において移動するように構成された請求項１に記載の車両用操舵力伝達装置。
3. 前記規制部が、前記１対の側壁面の間隔が前記非規制部に向かうにつれて次第に広がるようにされ、
   前記案内通路が、
   前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記規制部と前記非規制部との境界まで移動するように構成された請求項２に記載の車両用操舵力伝達装置。
4. 前記規制部が、
   前記１対の側壁面の間隔が全域にわたって一定である間隔一定部と、
   その間隔一定部と前記非規制部とをつなぎ、前記１対の側壁面の間隔が前記非規制部に向かうにつれて次第に広がる連続部とを有し、
   前記案内通路が、
   前記第１シャフトと第２シャフトとの一方の回転によって他方が回転する際に、前記係合部が前記間隔一定部において移動するように構成された請求項１または請求項２に記載の車両用操舵力伝達装置。
5. 前記第１シャフトが、(i) それの本体部である第１シャフト本体部と、(ii) その第１シャフト本体部の前記第２シャフト側の端部において、その第１シャフト本体部と一体的に設けられ、その第１シャフト本体部から前記第１シャフトの径方向に突出する第１シャフト鍔部と、(iii) 前記第１シャフトの回転軸線からその第１シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置において、前記第１シャフト鍔部から前記第２シャフトに向かって、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に突出し、前記回転伝達機構の係合部として機能する突出部とを有し、
   前記第２シャフトが、(i) それの本体部である第２シャフト本体部と、(ii) その第２シャフト本体部の前記第１シャフト側の端部において、その第２シャフト本体部と一体的に設けられ、その第２シャフト本体部から前記第２シャフトの径方向に突出する第２シャフト鍔部と、(iii) その第２シャフト鍔部において、その第２シャフト鍔部の前記第１シャフト側の端面に開口するとともに前記第２シャフトの径方向に延びるように設けられ、前記回転伝達機構の案内通路として機能する径方向溝とを有し、
   当該車両用操舵力伝達装置が、前記第１シャフトを自身の内部に回転可能に保持する筒状の第１シャフトハウジングと、前記第２シャフトを自身の内部に回転可能に保持する筒状の第２シャフトハウジングとを備え、
   前記第１シャフトハウジングと前記第２シャフトハウジングとがそれぞれの一端において繋ぎ合わされるとともに、前記第１シャフトの突出部の全体が前記第１シャフトハウジングの前記第２シャフトハウジングに繋ぎ合わされる一端より前記回転軸線方向において飛び出している請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用操舵力伝達装置。

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